WO2006080249A1

WO2006080249A1 - 光合分波器及びその製造方法並びに光合分波モジュール

Info

Publication number: WO2006080249A1
Application number: PCT/JP2006/300832
Authority: WO
Inventors: Homare Takeda; Koichi Furusawa; Junichi Kumasako; Xiangquan Zhang
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2007-07-27
Also published as: CN101124499A; JP2006208709A; JP4082412B2

Abstract

　一方の面にレンズ３９を成形された支持プレート３３と、一方の面にレンズ４１を成形された支持プレート３５との、他方の面間にフィルタ３４を挟み込んで一体化する。支持プレート３３、３５には、レンズ３９、４１を囲むようにしてシール部３８、４０がレンズ厚みよりも高く形成されており、支持プレート３３のシール部３８にはスペーサ３１が接着剤で接合され、支持プレート３５のシール部４０にはスペーサ３７が接着剤で接合される。こうして構成された光合分波器３０１の両端面には、それぞれファイバアレイ４２、４３が接合されて光合分波モジュール４０１が形成される。

Description

明細書

光合分波器及びその製造方法並びに光合分波モジュール

技術分野

[0001] 本発明は、複数波長の光を含む光信号力各波長の光信号を分波して取り出し、あるいは、複数波長の光を合波して複数波長の光を含む光信号を作り出すことができる光合分波器とその製造方法に関する。さらに、本発明は当該光合分波器を用いた光合分波モジュールに関する。

背景技術

[0002] 図 1は特開平 10— 268157号 (特許文献 1)に開示された従来例の光合分波モジユールの構造を示す断面図である。この光合分波モジュール 201にあっては、非球面レンズ 14を保持したレンズホルダー 12をスぺーサ 11、 13で挟み込んで光ユニット 15を形成し、非球面レンズ 19を保持したレンズホルダー 17をスぺーサ 16、 18で挟みこんで光ユニット 20を形成している。光ユニット 15と光ユニット 20は、中間にフィルタ 21を挟んで円筒体 22内に納められている。そして、発光素子 23を有する発光部 2 4をスぺーサ 18の端面に取付け、入力用光ファイバ 25と出力用光ファイバ 26を備えたファイバアレイ 27をスぺーサ 11の端面に接続して光合分波モジュール 201が構成されている。

[0003] しかして、図 1に示すように、入力用光ファイバ 25から入力された波長 λ 1の光信号をフィルタ 21で反射させると共に、発光素子 23から出射された波長 λ 2の光信号をフィルタ 21に透過させ、波長 λ 1の光信号と波長 λ 2の光信号を重畳させて出力用光ファイバ 26から出力させて!/、る。

[0004] このような光合分波モジュール 201では、非球面レンズ 14、 19を保持したレンズホノレダー 12、 17とフイノレタ 21とスぺーサ 11、 13、 16、 18を円筒体 22内に挿人することによって非球面レンズ 14、 19の中心軸どうしを一致させると共に、レンズホルダー 1 2、 17ゃスぺーサ 13、 16の長さによって非球面レンズ 14、 19とフィルタ 21との距離を所定距離に保っている。その後、出力用光ファイバ 26の出力をモニターしながら発光素子 23やファイバアレイ 27を横方向に動かして発光素子 23やファイバアレイ 27 の光軸調整を行なって、る。

[0005] し力しながら、従来例の光合分波モジュール 201では、個々の部品がばらばらに製造されていたので、レンズホルダー 12、 17ゃスぺーサ 11、 13、 16、 18等の個々の部品に寸法バラツキが発生し易い。また、非球面レンズ 14、 19は環状のレンズホルダー 12、 17内に縁を嵌め込まれているだけであるので、レンズホルダー 12、 17に保持された非球面レンズ 14、 19の位置や角度にもバラツキが生じ易い。さらに、フィルタ 21は、スぺーサ 13、 16間に挟みこまれるだけであるので、角度が非球面レンズ 14 、 19の中心軸に垂直な角度から傾き易い。そのため、非球面レンズ 14、 19を保持したレンズホルダー 12、 17、フィルタ 21及びスぺーサ 11、 13、 16、 18を円筒体 22に挿入して組み立てたとしても、非球面レンズ 14、 19の中心軸どうしのズレや、非球面レンズ 14、 19とフィルタ 21の平行度や距離のバラツキが起こる恐れがあった。その結果、発光素子 23やファイバアレイ 27の位置を動力して出力用光ファイバ 26からの出力が最大となるように合分波モジュール 201を一つ一つ光軸調整したとしても、光合分波モジュール 201の特性の均一化を図るのに限度があった。また、これらのバラッキを最小にして光合分波モジュール 201の特性を均一にしょうとすれば、各部品の製造精度を非常に高くしなければならず、製造コストが高くつく問題があった。

[0006] 特許文献 1 :特開平 10— 268157号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レンズやフィルタを一体的に形成することによりレンズやフィルタの平行性ゃ距離などの精度を高め、特性のバラツキを小さく抑えることができる光合分波器及び光合分波モジュールを提供することにある。本発明の別な目的は、調整作業を一括して効率的に行える光合分波器の製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明の第 1の光合分波器は、透明な支持プレートの一方の面にフィルタ部を設け、前記支持プレートの前記フィルタ部と反対側の面にレンズを一体に成形し、前記レンズを挟んで前記支持プレートに透明なスぺーサを接合させたものである。なお、この光合分波器は、例えば図 25に示す実施例の光合分波器である。

[0009] 本発明の第 1の光合分波器にあっては、支持プレートの一方にフィルタ部を設け、他方にレンズを成形してヽるので、レンズとフィルタ部との距離や平行性を精度良く得ることができる。よって、光合分波器に接続されるファイバアレイ等との調芯作業も容易に行なうことができる。また、光ファイバや発光素子、受光素子をスぺーサの外面に当接させることにより、光ファイバ等とレンズとを所定距離に保持させることができる。

[0010] 本発明の第 1の光合分波器のある実施態様は、前記フィルタ部の外面に、前記レンズとは別なレンズを配設したものである。カゝかる実施態様によれば、フィルタを透過した光を別なレンズで集光させることができ、光ファイバや発光素子、受光素子との結合効率を向上させることができる。なお、この実施態様は、例えば図 26や図 27に示す実施例の光合分波器である。

[0011] 本発明の第 2の光合分波器は、透明な一対の支持プレートの間にフィルタ部を挟み込み、各支持プレートの前記フィルタ部と反対側の面にそれぞれレンズを一体に成形し、前記各レンズを挟んで前記各支持プレートにそれぞれ透明なスぺーサを接合させたものである。なお、この光合分波器は、例えば図 2に示す実施例の光合分波器である。

[0012] 本発明の第 2の光合分波器にあっては、フィルタ部を挟む一対の支持プレートの他方の面にそれぞれレンズを成形してヽるので、レンズとフィルタ部の距離や平行性、あるいはレンズどうしの距離や中心軸の平行性などの精度を向上させることができる

。また、光ファイバや発光素子、受光素子をスぺーサの外面に当接させることにより、光ファイバ等とレンズとを所定距離に保持させることができる。よって、光合分波器に接続されるファイバアレイ等との調芯作業も容易に行なうことができる。

[0013] 本発明の第 1又は第 2の光合分波器のある実施態様は、前記支持プレートに前記レンズの厚みよりも高く突出した突起部を設けている。力かる実施態様によれば、支持プレートにレンズの厚みよりも高い突起部を設けているので、突起部をスぺーサに当接させることによってスぺーサを一定距離を保って支持プレートに接合させることができる。さらに、レンズを挟んで支持プレートにスぺーサを接合したとき、突起部がスぺーサに当たってスぺーサと支持プレートが一定距離に保たれるので、レンズとスぺーサとが接触するのを防止してレンズを保護することができる。

[0014] さらに、上記実施態様においては、前記レンズを囲むように前記突起部が前記レンズの周囲に形成され、前記レンズが前記支持プレートと前記突起部と前記スぺーサによって囲まれた空間内に封止されて!/、ることが望ま、。突起部によってレンズを囲んでレンズを封止するようにすれば、レンズに結露が発生したりホコリが付着したりするのを防止でき、光合分波器の耐湿性や防塵性が向上する。

[0015] 本発明の第 1又は第 2の光合分波器の別な実施態様は、前記各レンズが同じ形状をしたレンズであることを特徴としている。力かる実施態様によれば、入射した光がレンズの中心軸から外れた個所を通過し、別なレンズの中心軸から外れた個所を通過して出射される場合に、前者のレンズを通過して変形したビーム断面を後者のレンズによって修正することができる。

[0016] 上記実施態様における前記各レンズは互いに中心軸がずれていることが望ましい。特に好ましくは、両レンズのフィルタからの距離の差に応じてレンズの中心軸がずれていることが望ましい。すなわち、両レンズを互いにずらせることによって光入射側のレンズの光入射位置と光出射側のレンズの光出射位置がレンズ内の同じ領域となるようにすることにより、出射光において入射光と同等なビーム断面を得ることができる。

[0017] 本発明の第 1又は第 2の光合分波器のさらに別な実施態様は、前記フィルタ部に対応して、前記フィルタ部とほぼ平行な面内に複数個のレンズを設けたものである。この実施態様によれば、単体の光合分波器が複数個分一体となった光合分波器をァレイ化することができ、複数組の光を一度に合分波することができる。なお、この実施態様は、例えば図 32に示す実施例の光合分波器である。

[0018] 本発明の第 2の光合分波器のさらに別な実施態様は、前記フィルタ部が、互いに直角に配置された 2つのフィルタを有し、入射した 3つの波長域の光のうち第 1の波長域の光を一方のフィルタで反射させて外部へ取り出し、一方のフィルタを透過した第 2及び第 3の波長域の光のうち第 2の波長域の光を他方のフィルタに透過させて外部へ取り出すと共に、第 3の波長域の光を他方のフィルタで反射させて外部へ取り出すようにしたものである。力かる実施態様によれば、少ない部品点数で構成することができ、調芯自由度も高いので、低損失の 3波長用光合分波器を得ることができる。なお、この実施態様は、例えば図 28に示す実施例の光合分波器である。

[0019] 本発明の第 1又は第 2の光合分波器のさらに別な実施態様は、前記フィルタ部が、互いに平行に配置された 2つのフィルタと光反射面とを有し、入射した 3つの波長域の光のうち第 1の波長域の光を一方のフィルタで反射させて外部へ取り出し、一方のフィルタを透過した第 2及び第 3の波長域の光のうち第 2の波長域の光を他方のフィルタに透過させて外部へ取り出すと共に、第 3の波長域の光を他方のフィルタと前記光反射面で反射させて第 2の波長域の光と同じ側から外部へ取り出すようにしたものである。力かる実施態様にあっても、 3つの波長の光を合分波することができ、調芯自由度が高くて低損失の光合分波器を得ることができる。さらに、この実施態様では、 2 つのフィルタが平行となっているので、フィルタどうしの位置関係の精度を得やすぐしカゝも、一方のフィルタを透過して他方のフィルタで反射された光を光反射面で反射させて、双方のフィルタを透過した光と同じ側へ導いているので、一方のフィルタを透過した第 2及び第 3の波長域の光を同一位置で受光させることができる。なお、この実施態様は、例えば図 30に示す実施例の光合分波器である。

[0020] 本発明の第 1の光合分波モジュールは、本発明の第 1又は第 2の光合分波器の一方端部を発光部又は受光部に接続させ、前記光合分波器の他方端面に複数本の光ファイノからなるファイバアレイを接続したものである。ここで、発光部とは例えば発光ダイオード (LED)チップを封止したキャンタイプの発光用部品等である。また、受光部とは例えばフォトダイオードやフォトトランジスタ等のチップを封止したキャンタイプの受光用部品等である。力かる光合分波モジュールによれば、光合分波器を発光部又は受光部に一体的に接続しているので、光合分波モジュールの小型化を図ることができる。また、スぺーサの端面にファイバアレイが接続されるので、ファイバアレイとレンズとの距離を所定距離に保つことができ、ファイバアレイと光合分波器との調芯作業も容易に行なえる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図 35〜図 42に示す実施例の光合分波モジュールである。

[0021] 本発明の第 2の光合分波モジュールは、フィルタ側端面力平行光を出射させるようにした本発明の第 1の光合分波器を用い、前記光合分波器のフィルタ側端部を、開口部にレンズを備えた受光部に傾きを持たせた状態で取り付けたものである。かかる光合分波モジュールによれば、第 1の光合分波器のフィルタ側端面から出射された平行光を、受光部の開口部に設けられたレンズで集光させて受光部の中央に配置された受光素子で受光させることができる。し力も、この光合分波モジュールによれば、光合分波器と受光部との間では光が平行光となっているので、光合分波器と受光部との調芯も容易になる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図 35に示す実施例の光合分波モジュールである。

[0022] 本発明の第 3の光合分波モジュールは、本発明の第 1の光合分波器のフィルタ側端部を受光部に取り付け、前記フィルタに向けて入力された光をフィルタ近傍において集光させ、この光が大きく広がらないうちに前記受光部で受光させるようにしたものである。力かる光合分波モジュールによれば、第 1の光合分波器のフィルタ側端面から出射された光が広がらないうちに受光部内の受光素子で受光させることができ、最小のレンズ構成で受光部と光合分波器とを結合させることができる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図 39に示す実施例の光合分波モジュールである。

[0023] 本発明の第 4の光合分波モジュールは、本発明の第 1又は第 2の光合分波器の一方端部を、その中心軸と発光部又は受光部の中心とをずらした状態で、発光部又は受光部に取り付けたものである。第 2の光合分波器から出射される光は、その光合分波器の中心力外れた位置から出射されるので、第 2の光合分波器の中心軸と受光部の中心とをずらすことによって第 2の光合分波器から出射される光を受光部の中心に設けられた受光素子で受光することが可能になる。逆に、発光部の中心に設けられた発光素子力出射された光を第 2の光合分波器の光入力位置に入射させることが可能になる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図 40、図 41に示す実施例の光合分波モジュールである。

[0024] 本発明の第 5の光合分波モジュールは、本発明の第 2の光合分波器の両端面にそれぞれ、複数本の光ファイノくからなるファイバアレイを接続したものである。かかる光合分波モジュールによれば、第 2の光合分波器のスぺーサにファイバアレイを接続することによってレンズとファイバアレイとの距離を一定に保つことができ、レンズとフアイバアレイとの調芯作業を容易に行なえる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図 3、図 11、図 14等に示す実施例の光合分波モジュールである。

[0025] 本発明の第 6の光合分波モジュールは、本発明の第 1の光合分波器の一方端面、若しくは本発明の第 2の光合分波器の一方端面又は両端面に、複数本の光ファイバを円環状に配列させたファイバアレイを接続させたものである。かかる光合分波モジユールによれば、一つのレンズの周囲に対向させて複数本の光ファイバを円環状に配列させることにより、一つ又は一組のレンズによって光合分波器をアレイ化することができる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図 33に示す実施例の光合分波モジユーノレである。

[0026] 本発明の第 1の光合分波器の製造方法は、本発明の第 1の光合分波器を製造するための方法であって、前記支持プレートとなる第 1のウェハの一方の面に前記フィルタ部を設け、第 1のウェハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズ全体を挟みこむようにして第 1のウェハに前記スぺーサとなる第 2のウェハを貼り合わせた後、第 1及び第 2のウェハの間に複数個のレンズを挟みこんだ前記積層体をダイシングにより裁断して個々の光合分波器を製作するものである。なお、この製造方法は、例えば図 4〜図 8に示す実施例の光合分波器の製造方法である。

[0027] 力かる第 1の光合分波器の製造方法によれば、一括して複数個の光合分波器を作製することができ、光合分波器のコストダウンを図ることができる。し力も、支持プレートとなる第 1のウェハの両面にレンズとフィルタとを設けることで両者の平行度と距離を精度よく得ることができる。

[0028] 本発明の第 2の光合分波器の製造方法は、本発明の第 2の光合分波器を製造するための方法であって、前記支持プレートとなる第 1のウェハの一方の面に前記フィルタ部を設けると共に第 1のウェハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズを介して第 1のウェハの上に前記スぺーサとなる第 2のウェハを接合し、前記フィルタ部を介して前記第 1のウェハに前記支持プレートとなる別な第 1のウェハを接合し、前記別な第 1のウェハの露出面に複数個の別な前記レンズを成形し、別な前記レンズを介して別な第 1のウェハに前記スぺーサとなる別な第 2のウェハを接合して積層体を形成した後、前記積層体をダイシングにより裁断して個々の光合分波器を製作するものである。なお、この製造方法は、例えば図 15〜図 16に示す実施例の光合分波器の製造方法である。

[0029] 力かる第 2の光合分波器の製造方法によれば、一括して複数個の光合分波器を作製することができ、光合分波器のコストダウンを図ることができる。また、各ウェハを一体に積層してレンズやフィルタを形成することで、レンズどうしの位置調整やレンズどうしの距離調整、レンズとフィルタとの平行度や距離などの調整も一括して精度良く行なうことができる。

[0030] 本発明の第 3の光合分波器の製造方法は、本発明の第 2の光合分波器を製造するための方法であって、前記支持プレートとなる第 1のウェハの一方の面に前記フィルタ部を設け、第 1のウェハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズ全体を挟みこむようにして第 1のウェハに前記スぺーサとなる第 2のウェハを貼り合わせた後、第 1及び第 2のウェハの間に複数個のレンズを挟みこんだ積層体をダイシングにより裁断して中間部品を作製し、当該中間部品のフィルタ部を設けられた面どうしを接合させることによって個々の光合分波器を製作するものである。なお、この製造方法は、例えば図 4〜図 9に示す実施例の光合分波器の製造方法である。

[0031] 力かる第 3の光合分波器の製造方法によれば、一括して複数個の光合分波器を作製することができ、光合分波器のコストダウンを図ることができる。特に、片側の中間部品ともう片側の中間部品も同時に作製することができるので、光合分波器の製造ェ程が簡略化され、光合分波器をよりコストダウンすることができる。

[0032] 本発明の第 2の光合分波器の製造方法のある実施態様は、前記レンズを紫外線硬化型榭脂を使用した成形プロセスによって成形して!/、る。半導体製造プロセスの応用では、積層体の両面にレンズを形成することは困難であるが、スタンパを用いた紫外線硬化型榭脂の成形プロセスによれば、積層体の両面に容易にレンズを成形することができる。

[0033] 本発明の第 1〜3の光合分波器の製造方法の別な実施態様は、第 2のウェハを第 1のウェハに接合する際には、第 1のウェハの表面にレンズの厚みよりも高い突起部を形成しておき、当該突起部に第 2のウェハを接合させるものである。かかる実施態様によれば、レンズに接着剤を付着させたり、レンズを第 2のウェハに接触させたりすることなぐ第 1のウェハと第 2のウェハとを接合することができる。

[0034] 本発明の第 1〜3の光合分波器の製造方法のさらに別な実施態様は、前記レンズを成形された第 1のウェハに第 2のウェハを接合する際には、毛細管現象を利用して前記突起部と第 2のウェハとの間に接着剤を供給するものである。かかる実施態様によれば、レンズをマスクで覆ったりしなくても、レンズに接着剤を付着させることなく突起部にだけ接着剤を塗布することができる。

[0035] 上記実施態様においては、第 1のウェハの前記突起部と隣接する個所に、第 1のゥェハと第 2のウェハを接合させる接着剤を供給するための溝を形成しておくものである。カゝかる実施態様によれば、レンズをマスクで覆ったりしなくても、レンズに接着剤を付着させることなく突起部にだけ接着剤を速やかに塗布することができる。

[0036] なお、本発明の以上説明した構成要素は、任意に組み合わせることができる。

図面の簡単な説明

[0037] [図 1]図 1は、従来例による光合分波モジュールの断面図である。

[図 2]図 2 (a)は本発明の第 1の実施例による光合分波器を示す斜視図、図 2 (b)はその断面図である。

[図 3]図 3は、本発明の第 1の実施例による光合分波モジュールの断面図である。

[図 4]図 4 (a)、図 4 (b)、図 4 (c)、図 4 (d)及び図 4 (e)は、第 1の実施例による光合分波器の製造工程を示す断面図である。

[図 5]図 5は、支持プレートの上に、レンズとシール部を成形した様子を示す斜視図である。

[図 6]図 6 (a)はシール部とスぺーサとの間に接着榭脂を注入する工程を説明する斜視図であり、図 6 (b)はその断面図である。

[図 7]図 7は、榭脂流動溝を形成されたシール部を示す斜視図である。

[図 8]図 8は、支持プレートゃスぺーサ等の積層体を裁断する工程を示す斜視図である。

[図 9]図 9は、 2つのハーフパーツを接合して光合分波器を作製する工程を示す断面図である。

[図 10]図 10は、光合分波器の両端にファイバアレイを接続して光合分波モジュールを作製する工程を示す断面図である。

[図 11]図 11は、シースに納められた光合分波モジュールを示す断面図である。

[図 12]図 12は、本発明の第 1の実施例の変形例を示す断面図である。

[図 13]図 13 (a)は本発明の第 2の実施例による光合分波器を示す斜視図、図 13 (b) はその断面図である。

[図 14]図 14は、本発明の第 2の実施例による光合分波モジュールの断面図である。

[図 15]図 15 (a)、図 15 (b)、図 15 (c)及び図 15 (d)は、第 2の実施例の光合分波器を製造する工程を説明する図である。

[図 16]図 16 (a)、図 16 (b)、図 16 (c)及び図 16 (d)は、図 15の後の工程を説明する図である。

[図 17]図 17 (a)、図 17 (b)及び図 17 (c)は、図 16の工程に続けて第 2の実施例の光合分波モジュールを製作する工程を説明する図である。

圆 18]図 18 (a)は本発明の第 3の実施例による光合分波器の構造を示す斜視図、図 18 (b)はその断面図である。

[図 19]図 19は、本発明の第 3の実施例による光合分波モジュールの断面図である。

[図 20]図 20 (a)、図 20 (b)、図 20 (c)、図 20 (d)及び図 20 (e)は、第 3の実施例の光合分波器の製造方法を説明する工程図である。

[図 21]図 21は、図 20 (a)〜図 20 (e)の工程で作製された各部材を積層一体ィ匕する工程を説明する図である。

[図 22]図 22は、裁断して第 3の実施例の光合分波器を得る前の段階を示す断面図である。

[図 23]図 23 (a)は本発明の第 4の実施例の変形例を示す斜視図、図 23 (b)はその断面図である。

[図 24]図 24は、本発明の第 5の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。

[図 25]図 25 (a)は本発明の第 5の実施例の変形例を示す斜視図、図 25 (b)はその断面図である。

[図 26]図 26は、本発明の第 6の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。

圆 27]図 27 (a)は本発明の第 6の実施例の変形例を示す斜視図、図 27 (b)はその断面図である。

[図 28]図 28は、本発明の第 7の実施例による光合分波モジュールの断面図である。

[図 29]図 29は、同上の光合分波モジュールに用いられている光合分波器の分解断面図である。

[図 30]図 30は、本発明の第 8の実施例による光合分波モジュールの断面図である。

[図 31]図 31は、同上の光合分波モジュールに用いられている光合分波器の分解断面図である。

[図 32]図 32は、本発明の第 9の実施例による光合分波モジュールの断面図である。

[図 33]図 33は、本発明の第 10の実施例による光合分波モジュールの下方力も見た斜視図である。

[図 34]図 34は、同上の光合分波モジュールの断面図である。

[図 35]図 35は、本発明の第 11の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。

[図 36]図 36は、本発明の第 12の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。

[図 37]図 37は、本発明の第 13の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。

[図 38]図 38は、本発明の第 14の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。

[図 39]図 39は、本発明の第 15の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。

[図 40]図 40は、本発明の第 16の実施例による光合分波モジュールを示す斜視図である。

[図 41]図 41は、同上の光合分波モジュールの断面図である。

[図 42]図 42は、本発明の第 16の実施例の変形例を示す断面図である。

符号の説明スぺーサ

レンズ支持プレート支持プレートフイノレタ

支持プレートレンズ支持プレートスぺーサ

シーノレ部

レンズ

シーノレ部

レンズ

、 43 ファイバアレイ入力用光ファイバa 出力用光ファイバb 出力用光ファイバa、 49b ハーフパーツ凹部

接着樹脂

榭脂流動溝ダイシングブレードフィルタ支持プレー卜フィルタ支持プレー卜フレノレレンズフィルタ層

フイノレタ

ミラー

ミラー 91 受光部

97 受光素子

100 キャップ

101 ボールレンズ

102 スリーブ

107 フレネノレレンズ

115 フレネノレレンズ

発明を実施するための最良の形態

[0039] 以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。なお、本発明にかかる光合分波器及び光合分波モジュールは、異なる複数波長の光を含む光信号力各波長の光信号を分波して取り出す分波動作だけでなぐ複数波長の光を合波して複数波長の光を含む光信号を作り出す合波動作も行なうが、以下の実施例においては、分波動作のみを説明する。

実施例 1

[0040] 以下、本発明の第 1の実施例を図 2〜図 11に従って説明する。

[0041] (実施例 1の構成）

図 2 (a)は本発明の第 1の実施例による光合分波器の構成を示す斜視図、図 2 (b) はその断面図である。この光合分波器 301は、図上で上から順次スぺーサ 31、シール部 38及びレンズ 39、支持プレート 33、フィルタ 34、支持プレート 35、シール部 40 及びレンズ 41、スぺーサ 37を積層一体ィ匕して構成されており、積層方向に長い直方体状の外観を有している。

[0042] レンズ 39は、透明な紫外線硬化型榭脂によって支持プレート 33の表面に一体に成形されており、片面が平らな平凸レンズとなっている。同様に、レンズ 41も、透明な紫外線硬化型榭脂によって支持プレート 35の表面に一体に成形されており、片面が平らな平凸レンズとなって、る。

[0043] スぺーサ 31は、ガラスやプラスチック等の所定厚みの透明な基板によって直方体のブロック状に形成されている。スぺーサ 31は、使用状態においてはその端面にフアイバアレイ等の光通信部品を接続され、その光通信部品とレンズ 39との距離を一定距離に保つ働きをする。

[0044] 支持プレート 33は、ガラスやプラスチック等の所定厚みの透明な基板によって直方体のブロック状に形成されている。支持プレート 33の下面には、フィルタ 34が設けられ、上面にレンズ 39がー体に成形される。従って、支持プレート 33はフィルタ 34とレンズ 39との距離を一定距離に保つ働きをする。なお、フィルタ 34を支持プレート 33 の下面に設けるには、フィルタ 34を支持プレート 33に接着してもよぐ支持プレート 3 3の下面に蒸着によりフィルタ 34を形成してもよい。

[0045] シール部 38 (突起部）は、支持プレート 33の上面外周部に額縁状に形成されている。シール部 38の高さは、レンズ 39の厚みよりも大きくなつており、レンズ 39の周囲を囲んでいる。スぺーサ 31は、支持プレート 33の上面に設けられたシール部 38の上面に接着剤によって接合されている。従って、レンズ 39は、スぺーサ 31と支持プレート 33の間の空間に納められ、かつ、周囲をシール部 38で囲まれており、スぺーサ 31 と支持プレート 33とシール部 38で囲まれた空間内に気密的に封止されている。

[0046] フィルタ 34 (フィルタ部）は、例えば誘電体多層膜によって形成されており、ある波長 λ 1を含む波長域の光を反射させ、別な波長 λ 2を含む波長域の光を透過させるフィルタ特性を有している。

[0047] 支持プレート 35は、ガラスやプラスチック等の透明な基板によって直方体のブロック状に形成されている。支持プレート 33と支持プレート 35は、その間にフィルタ 34を挟み込んで一体的に接合されており、下面にはレンズ 41がー体的に成形されて!、る。従って、支持プレート 35はフィルタ 34とレンズ 41との距離を一定距離に保つ働きをする。

[0048] スぺーサ 37は、ガラスやプラスチック等の透明な基板によって直方体のブロック状に形成されている。スぺーサ 37は、使用状態においてはその端面にファイバアレイ等の光通信部品を接続され、その光通信部品とレンズ 41との距離を一定距離に保つ働きをする。

[0049] シール部 40 (突起部)も、支持プレート 35の下面外周部に額縁状に形成されている。シール部 40の高さは、レンズ 41の厚みよりも大きくなつており、レンズ 41の周囲を囲んでいる。スぺーサ 37は、支持プレート 35の下面に設けられたシール部 40の下面に接着剤によって接合されている。従って、レンズ 41は、スぺーサ 37と支持プレート 35の間の空間に納められ、かつ、周囲をシール部 40で囲まれており、スぺーサ 37 と支持プレート 35とシール部 40で囲まれた空間内に気密的に封止されている。

[0050] 上記のようにシール部 38、 40は、いずれもレンズ 39、 41の厚みよりも高くなつているので、シーノレ咅 38、 40にスぺーサ 31、 37を接合したとき、スぺーサ 31、 37力 Sレンズ 39、レンズ 41に接触することがなぐレンズ 39、 41に傷がつくことがない。また、レンズ 39、 41は、シール部 38、 40の内側に納められていて気密的に封止されているので、レンズは湿気やホコリ等力保護されて結露を生じたりホコリが付着したりすることがなぐ耐湿性及び防塵性が向上する。

[0051] ここで、両レンズ 39、 41は、同じ形状を有する球面又は非球面レンズとなっていて等しい焦点距離を有しており、レンズの中心軸が一致するように配置されている。また、スぺーサ 31の厚みとスぺーサ 37の厚みは等しぐ支持プレート 33の厚みと支持プレート 35の厚みも等しくなつている。スぺーサ 31、 37及び支持プレート 33、 35の厚みと、レンズ 39、 41の形状は、スぺーサ 31の露出面の近傍に配置した光ファイバと、スぺーサ 37の露出面の近傍に配置した光ファイバとが効率よく光学的に結合するように設定されている。

[0052] 図 3は上記光合分波器 301の両側にファイバアレイ 42、 43を接続して構成された光合分波モジュール 401の断面図である。ファイバアレイ 42は、ホルダー 47内に 2 本の光ファイバ（ファイバ心線) 44、 45aの端部を平行に保持させた 2芯タイプのものであり、一方の光ファイバが入力用光ファイバ 44、他方の光ファイバが出力用光ファィバ 45aとなっている。

[0053] ファイバアレイ 43は、ホルダー 48内に出力用光ファイノ 45bを保持させたものである。ファイバアレイ 43としては、 1本の出力用光ファイバ 45bだけを保持させたものであってもよい。あるいは、ファイバアレイ 42と同様に 2本の光ファイバを保持させた 2芯ファイバアレイを利用し、使用しない一方の光ファイノ 6をカットし、他方の光フアイバを出力用光ファイバ 45bとして使用してもよい。

[0054] また、レンズ 39、 41の中心軸は、ファイバアレイ 42の光ファイバ 44、 45a間の中央を通り、光ファイノ 4、 45aのファイバ中心軸方向に平行な直線と一致させている。出力用光ファイバ 45bは、出力用光ファイバ 45aとファイバ中心軸が一致するように調芯されている。従って、入力用光ファイバ 44、出力用光ファイバ 45a、 45bのフアイバ中心軸は、レンズ 39、 41の中心軸力外れた縁の部分を通過している。

[0055] (実施例 1の作用）

次に、第 1の実施例による光合分波モジュール 401における合分波の働きを図 3に従って説明する。なお、図 3においては、光の進む方向を細線の矢印で表わしている (以下の図面においても同様)。図 3に示すように、波長 λ ΐの光 (信号光）と波長え 2 の光 (信号光）とが重畳されて入力用光ファイバ 44から出射されると、入力用光フアイノ 4から出射した波長え 1、ぇ2の光は、レンズ 39の中心軸から外れた位置に入射し、レンズ 39によって平行光に変換されると共にその主軸光線の方向を斜めに曲げられる。この平行光に含まれる光のうち波長 λ 1の光は、フィルタ 34で反射されて戻り、レンズ 39の中心軸から外れた位置に入射する。レンズ 39に入射した波長 λ 1の光は、レンズ 39によって出力用光ファイバ 45aの端面に集光され、出力用光ファイバ 4 5aに結合される。

[0056] 一方、フィルタ 34に入射した光のうち波長 λ 2の光は、フィルタ 34を透過してレンズ 41の中心軸から外れた位置に入射する。レンズ 41に入射した波長え 2の光は、レンズ 41によって出力用光ファイバ 45bの端面に集光され、出力用光ファイバ 45bに結合される。よって、この光合分波モジュール 401によれば、入力用光ファイバ 44から入射した波長 λ 1の光と波長 λ 2の光とをフィルタ 34で分波させ、それぞれ出力用光ファイノく 45aと出力用光ファイノく 45bとに結合させることができる。

[0057] なお、上記分波動作とは反対に、光ファイバ 45aから波長 λ 1の光を入力させ、光ファイバ 45b力も波長 λ 2の光を入力させれば、波長 λ 1の光と波長 λ 2の光を同時に光ファイバ 44の端面に結合させることができ、合波動作を行なうことができる。この場合には、光ファイバ 45a、 45bが入力用光ファイバとなり、光ファイバ 44が出力用光ファイバとなる。（以下の実施例においては、合波動作については説明を省略する。 )

[0058] (実施例 1の製造方法）

次に、第 1の実施例による光合分波器 301及び光合分波モジュール 401の製造方法を説明する。図 4 (a)〜図 4 (e)、図 5、図 6 (a)及び図 6 (b)、図 7〜図 11は光合分波器 301及び光合分波モジュール 401の製造工程を表わした工程図である。図 4 (a )は複数個分の大きさを有する大面積の支持プレート 33又は 35である。この支持プレート 33、 35は、透明なガラスウェハ又はプラスチック板カゝらなる。まず、支持プレート 33、 35の下面全面には、誘電体多層膜等力もなるフィルタ 34が設けられる（図 4 (b ) )。

[0059] ついで、支持プレート 33、 35の上面に未硬化の透明な紫外線硬化型榭脂を滴下し、これをスタンパで押圧することによって成形し、紫外線硬化型榭脂に紫外線を照射して硬化させ、同時に支持プレート 33、 35の上面に複数個分のシール部 38、 40 及びレンズ 39、 41を成形する（図 4 (c) )。

[0060] 図 5はこのようにして支持プレート 33、 35の上に形成されたレンズ 39、 41とシール部 38、 40を示す斜視図である。シール部 38、 40はレンズ 39、 41の周囲だけでなく、レンズ 39、 41が形成されている領域以外の領域全体に広がっている。支持プレート 33、 35の上面に形成されたシール部 38、 40には、複数の凹部（開口） 50がー定ピツチで整然と配置されており、各凹部 50を囲むようにしてシール部 38、 40が格子状に形成され、各咅 50内にレンズ 39、 41力 ^内められて!/、る。シーノレ咅 38、 40の高さは、レンズ 39、 41の厚みよりも高くなつている。

[0061] ついで、シール部 38、 40の上にレンズ複数個分の大きさを有するスぺーサ 31、 37 を重ねてシール部 38、 40とスぺーサ 31、 37とを接合させる（図 4 (d) )。なお、このスぺーサ 31、 37も透明なガラスウェハ又はプラスチック板力もなるものである。シール部 38、 40とスぺーサ 31、 37を接着するためには、シール部 38、 40に接着剤を塗布しなければならないが、接着剤をシール部 38、 40の上に直接塗布したのでは、接着剤がレンズ 39、 41に付着してレンズ 39、 41力 S汚れる。レンズ 39、 41の接着剤汚れを防止するためには、レンズ 39、 41をマスクで覆っておけばよいが、工程が複雑になる。

[0062] そのため、第 1の実施例においては、図 6 (a)及び図 6 (b)に示すような方法で、シール部 38、 40とスぺーサ 31、 37の間に接着榭脂 51 (接着剤）を供給している（この方法は、他の実施例にも適用できる。 ) oすなわち、シール部 38、 40にスぺーサ 31、 37を重ね合わせた後、図 6 (a)及び図 6 (b)に示すように、デイスペンサ等を用いてシール部 38、 40とスぺーサ 31、 37との間に接着榭脂 51を注入し、毛細管現象を利用してシーノレ咅 38、 40とスぺーサ 31、 37の間の空間全体に広げ、、シーノレ咅 38、 40だ、けをスぺーサ 31、 37に接着させている。この結果、各レンズ 39、 41は、スぺーサ 31 、 37と支持プレート 33、 35及びシール部 38、 40で囲まれた空間内に閉じ込められ、気密的に封止される。

[0063] なお、接着榭脂 51がシール部 38、 40とスぺーサ 31、 37の間に拡がり易くするためには、図 7に示すように、シール部 38、 40に隣接する領域に榭脂流動溝 52を縦横に凹設してもよい。そして、この榭脂流動溝 52に接着榭脂 51を流し込み、榭脂流動溝 52を流れる接着榭脂 51が毛細管現象によりシール部 38、 40とスぺーサ 31、 37との間の隙間に拡がるようにすればよ!、。

[0064] こうしてスぺーサ 31、シール部 38、レンズ 39、支持プレート 33及びフィルタ 34、あるいは、スぺーサ 37、シール部 40、レンズ 41、支持プレート 35及びフィルタ 34が積層一体化されると、図 8に示すように、ダイシングブレード 53によりこの積層体を裁断して一個分ずつのハーフパーツ 49a、 49b (中間部品）に切り分ける（図 4 (e) )。この実施例ではハーフパーツ 49aと 49bは同じものであるので、それぞれ異なる積層体から切り出してもよぐ同じ積層体の一部をノヽーフパーツ 49aとして用い、別な部分をノヽーフパーツ _49bとして用いてもよ、。

[0065] こうして、図 9に示すように、スぺーサ 31、シール部 38、レンズ 39、支持プレート 33 及びフィルタ 34を積層した一個分のハーフパーツ 49aと、スぺーサ 37、シール部 40 、レンズ 41、支持プレート 35及びフィルタ 34を積層した一個分のハーフパーツ 49bとが得られると、ハーフパーツ 49aのフィルタ 34とハーフパーツ 49bのフィルタ 34とを接合させて一体ィ匕し、図 10に示すような光合分波器 301を得る。

[0066] ついで、入力用光ファイバ 44及び出力用光ファイノく 45a、 45bをレンズ 39及び 41 の中心軸と調芯しながら、光合分波器 301の一方端面に 2芯のファイバアレイ 42を接合させ、一方の光ファイバをカットした 2芯のファイバアレイ 43を他方端面に接合させる。この結果、図 11に示すような光合分波モジュール 401が得られる。なお、この光合分波モジュール 401は、図 11に示すように、筒状のシース 54内に納めてもよい [0067] なお、ハーフパーツ 49a、 49bのダイシング精度が十分でなぐ接合させたハーフパーツ 49aのレンズ 39とハーフパーツ 49bのレンズ 41との中心軸がずれる恐れがある場合には、スぺーサ面力見て視覚的に 2枚のレンズ 39、 41どうしを重ね合わせることでパッシブ接着し、あとは光ファイノく 44、 45a、 45bとの調芯でカバーすればよい

[0068] (実施例 1の効果）

第 1の実施例によれば、レンズ 39とフィルタ 34の平行度は支持プレート 33の厚みの均一性によって保証され、レンズ 39とファイバアレイ 42との距離やレンズ 39とフィルタ 34の距離などはスぺーサ 31の厚みや支持プレート 33の厚みなどによって精度が得られるので、ファイバアレイ 42やファイバアレイ 43と光合分波器 301との調芯作業が容易になり、調芯精度も向上する。また、上記製造方法のように、スぺーサ 31や支持プレート 33等となるウェハを積層していき、その工程で一括して複数個のレンズ 39やレンズ 41を形成することにより、複数個のレンズ 39、 41どうしを一括して中心軸合わせを行なうことができ、調芯作業を容易に行なうことができる。さらに、第 1の実施例では、光合分波器 301の上半分と下半分とが同じ寸法となっているので、上半分（ハーフパーツ 49a)と下半分 (ハーフパーツ 49b)とを一括して製作することができ、製造工程を簡略にすることができる。

[0069] (変形例）

図 12は第 1の実施例の変形例を示す断面図である。この光合分波器 302にあっては、支持プレート 33に凹部を形成することによってシール部 38を支持プレート 33と一体に形成してあり、支持プレート 35に凹部を形成することによってシール部 40を支持プレート 35と一体に形成している。シール部 38、 40を一体に形成する方法としては、例えば第 4の実施例の製造方法でも述べるように、フォトリソグラフィ技術やエッチング法を用いればよい。

[0070] この変形例では、レンズ 39は支持プレート 33の凹部に設けられているので、支持プレート 33をスぺーサ 31に接着剤等で接合させることにより、レンズ 39は支持プレート 33とシール部 38とスぺーサ 31に囲まれた凹部内に気密的に封止される。同様に、レンズ 41は支持プレート 35の凹部に設けられているので、支持プレート 35をスぺーサ 37に接着剤等で接合させることにより、レンズ 41は支持プレート 35とシール部 40とスぺーサ 37に囲まれた凹部内に気密的に封止される。

実施例 2

[0071] 次に、第 2の実施例による光合分波器を説明する。図 13 (a)は、第 2の実施例による光合分波器 303を示す斜視図、図 13 (b)はその断面図である。第 2の実施例では、光合分波器 303の上半分と下半分とが異なる寸法となった点を主な特徴として、る。スぺーサ 31、 37の厚みはレンズ 39、 41の焦点距離にほぼ等しくなつている力支持プレート 35の厚みは必ずしもレンズ 41の焦点距離に等しくする必要はないので、支持プレート 35の厚みをレンズ 41の焦点距離よりも短くすることにより、光合分波器 3

03の長さを短くしてコンパクトィ匕している。

[0072] レンズ 39とレンズ 41は、同じ形状に形成されていて同じ焦点距離を有している。従つて、スぺーサ 31、 37の厚みはほぼ等しくなつている。また、レンズ 41の中心軸は互いにずれている。

[0073] 図 14は第 2の実施例による光合分波器 303を用いた光合分波モジュール 403の断面図である。第 2の実施例による光合分波モジュール 403においても、第 1の実施例と同じ原理により、入力用光ファイバ 44から入力された波長 λ 1の光と波長 λ 2の光がフィルタ 34で分波され、波長 λ 1の光が出力用光ファイバ 45aに結合され、波長 λ 2の光が出力用光ファイバ 45bに結合される。ここで、出力用光ファイバ 45bの中心軸は、レンズ 41を透過した光が出力用光ファイバ 45bに垂直に入射するよう、レンズ 41の中心軸とずらせてある。

[0074] このような光合分波器 303又は光合分波モジュール 403においては、入力用光ファイノ 44から出射された光は、レンズ 39の中心軸力外れた位置を透過するので、レンズ 39を透過した光はビーム断面が変形している。従って、出力用光ファイバ 45b との結合効率を最良にするためには、このビーム断面をレンズ 41で修正する必要があり、そのためレンズ 41の形状はレンズ 39の形状と同じにしている。さらに、ビーム断面を修正するためには、レンズ 39への光の入射位置とレンズ 41からの光の出射位置とはレンズの同じ領域でなければならな、ので、レンズ 39の光入射位置とレンズ 4 1の光出射位置が同じになるようにレンズ 41の中心軸をレンズ 39の中心軸力もずらしている。したがって、レンズ 41の中心軸は、支持プレート 33と支持プレート 35の厚み差に対応してずれることになる。

[0075] 次に、第 2の実施例による光合分波器 303及び光合分波モジュール 403の製造方法を説明する。図 15 (a)〜図 15 (d)、図 16 (a)〜図 16 (d)及び図 17 (a)〜図 17 (c) は、第 2の実施例による光合分波器 303及び光合分波モジュール 403の製造方法を説明する工程図である。第 2の実施例による光合分波器 303は上半分と下半分とが異なる寸法となって、るので、第 1の実施例のような製造方法では製造できな、ので、以下のようにして製造している。

[0076] 図 15 (a)に示す複数個分の大きさを有する大面積の支持プレート 33 (ガラスウェハ等が用いられる。）の下面全面には、フィルタ 34が形成される（図 15 (b) )。ついで、スタンパ法により支持プレート 33の上面に、透明な紫外線硬化型榭脂を用いて格子状のシール部 38及び複数個のレンズ 39を成形する（図 15 (c) )。ついで、シール部 38の上に複数個分の大きさを有するスぺーサ 31 (ガラスウェハ等が用いられる。）を重ね、接着剤でシール部 38の上面にスぺーサ 31を接合させる（図 15 (d) )。このとき、シール部 38の高さはレンズ 39の厚みよりも大きくなつているので、各レンズ 39はスぺーサ 31に接触することがなぐまた、各レンズ 39はスぺーサ 31と支持プレート 33とシール部 38で囲まれた空間に閉じ込められ、気密的に封止される。

[0077] さらに、フィルタ 34の下面に複数個分の大きさを有する大面積の支持プレート 35 ( ガラスウェハ等が用いられる。）を接合し（図 16 (a) )、支持プレート 35の下面に、透明な紫外線硬化型榭脂を用 Vヽて格子状のシール部 40及び複数個のレンズ 41を成形する（図 16 (b) )。このとき、レンズ 41がレンズ 39に対して支持プレート 33と支持プレート 35の厚み差に対応したズレを持つようにして、レンズ 41を成形する。ついで、シール部 40の下面に複数個分の大きさを有するスぺーサ 37 (ガラスウェハ等が用いられる。）を重ね、接着剤でシール部 40の下面にスぺーサ 37を接合させる（図 16 (c) )。このとき、シール部 40の高さはレンズ 41の厚みよりも大きくなつているので、各レンズ 41はスぺーサ 37に接触することがなぐまた、各レンズ 41はスぺーサ 37と支持プレート 35とシール部 40で囲まれた空間に閉じ込められ、気密的に封止される。

[0078] こうしてスぺーサ 31、シール部 38、レンズ 39、支持プレート 33、フィルタ 34、支持プレート 35、シール部 40、レンズ 41及びスぺーサ 37が積層一体化されると、ダイサ一により積層体を裁断して一個分ずつの光合分波器 303に切り離し（図 16 (d) )、個々の光合分波器 303を得る（図 17 (a) )。ついで、入力用光ファイバ 44及び出力用光ファイバ 45aをレンズ 39の中心軸と調芯しながら、光合分波器 303の一方端面に 2 芯のファイバアレイ 42を接合させ、出力用光ファイノ 5bをレンズ 41の中心軸と調芯しながらファイバアレイ 43を光合分波器 303の他方端面に接合させる。

[0079] しかして、第 2の実施例においても、支持プレート 33の両面にフィルタ 34とレンズ 3 9を形成して!/、るので、フィルタ 34とレンズ 39の平行度や距離を正確に得ることができ、ファイバアレイ 42等を接続するときの調芯作業を容易に行なうことができる。また、 2つのレンズ 39、 41を積層体に一緒に作り込んでいるので、レンズ 39、 41どうしの中心軸合わせも容易に行なえ、し力も、複数個分のレンズ 39、 41の中心軸合わせも一括して行なうことができ、調芯作業を容易にすることができる。

[0080] なお、第 2の実施例において説明した光合分波器の製造方法（図 15〜図 17)は、第 2の実施例のような構造の光合分波器 303の製造方法に限らず、第 1の実施例のような構造の光合分波器 301の製造にも適用することができる。

実施例 3

[0081] 次に、第 3の実施例による光合分波器の構造を説明する。図 18 (a)は第 3の実施例による光合分波器 304の構造を示す斜視図、図 18 (b)はその断面図である。第 3の実施例においては、支持プレート 35の厚みを薄くして光合分波器 304をコンパクトィ匕してあり、さらに、支持プレート 33をレンズ支持プレート 32とフィルタ支持プレート 61とに分割し、レンズ支持プレート 32と支持プレート 35とを同じ形状にしてウェハ段階における部品の共通化を図っている。

[0082] この実施例においては、レンズ 39は、透明なレンズ支持プレート 32の上面の中央部に成形されており、レンズ支持プレート 32の上面にレンズ 39を囲むようにして額縁状のシール部 38がー体に形成されている。また、レンズ 41は、透明な支持プレート 3 5の下面の中央からずれた位置に成形されており、支持プレート 35の下面にはレンズ 41を囲むようにして額縁状のシール部 40がー体に形成されている。また、フィルタ支持プレート 61の下面には、フィルタ 34が貼り合わせられている。この場合には、レンズ支持プレート 32のレンズ形成領域の厚みとフィルタ支持プレート 61の厚みの和（つまり、支持プレート 33の厚み）がレンズ 39の焦点距離にほぼ等しくなるようにしている。

[0083] この実施例でも、レンズ 39とレンズ 41は同じ形状に形成されていて等しい焦点距離を有している。また、レンズ 41の中心軸は、支持プレート 33と支持プレート 35の厚み差に応じてレンズ 39の中心軸からずれている。

[0084] 図 19は第 3の実施例による光合分波器 304を用いた光合分波モジュール 404の断面図である。第 3の実施例による光合分波モジュール 404においても、第 2の実施例と同じ原理により、入力用光ファイノ 4から入力された波長 λ 1、え 2の光がフィルタ 34で分波され、フィルタ 34で反射された波長 λ 1の光が出力用光ファイバ 45aに結合され、フィルタ 34を透過した波長え 2の光が出力用光ファイバ 45bに結合される

[0085] 次に、第 3の実施例による光合分波器 304の製造方法を説明する。図 20 (a)〜図 2 0 (e)、図 21及び図 22は、第 3の実施例による光合分波器 304の製造方法を説明する工程図である。図 20 (a)は複数個分の大きさを有するガラスウェハ等力なるレンズ支持プレート 32又は支持プレート 35を表わしている。まず、このレンズ支持プレート 32、支持プレート 35の表面には、格子状をしたシール部 38、 40で囲まれた凹部 5 0がフォトリソグラフィ技術やエッチング法により形成される（図 20 (b) )。

[0086] ついで、レンズ支持プレート 32又は支持プレート 35の凹部 50内にレンズ支持プレート 32又は支持プレート 35よりも融点の低ヽガラス材料を供給し、溶融させたガラス材料をその表面張力で球面状に成形して (溶融法)各凹部 50内にレンズ 39、 41を作製する（図 20 (c) )。

[0087] 一方、図 20 (d)に示す複数個分の大きさを有する大面積のフィルタ支持プレート 6 1 (ガラスウェハ等を用いる。）の下面全面には、フィルタ 34を貼り合わせる（図 20 (e) )。ついで、図 21〖こ示すよう〖こ、下から大面積のスぺーサ 37、レンズ 41を成形された大面積の支持プレート 35、フィルタ 34を設けられたフィルタ支持プレート 61、レンズ 3 9を成形されたレンズ支持プレート 32、スぺーサ 31を順次重ね合わせ、接着剤で接合して積層一体化し、複数個分の光合分波器 304を一度に製作する。このとき、各レンズ 39、 41は凹部 50内に気密的に封止される。また、レンズ 39を形成されたレンズ支持プレート 32とレンズ 41を形成された支持プレート 35とは同じものである力支持プレート 35はレンズ支持プレート 32に対して所定量だけずらせて積層される。ついで、図 22に一点鎖線で示したカットラインに沿ってこれをダイサ一により一個分ずつ裁断して個々の光合分波器 304を得る

[0088] しかして、第 3の実施例によっても、レンズ 39とフィルタ 34の平行度はレンズ支持プレート 32とフィルタ支持プレート 61の厚みの均一性によって保証され、レンズ 39とフアイバアレイ 42との距離やレンズ 39とフィルタ 34との距離などはスぺーサ 31の厚みやレンズ支持プレート 32及びフィルタ支持プレート 61の厚みなどによって精度が得られるので、ファイバアレイ 42やファイバアレイ 43と光合分波器 304との調芯作業が容易になり、調芯精度も向上する。また、上記製造方法のように、スぺーサ 31やレンズ支持プレート 32、フィルタ支持プレート 61等となるウェハを積層していき、そのェ程で一括して複数個のレンズ 39、 41を形成することにより、複数個のレンズ 39、 41 どうしを一括して軸芯調整することができ、調芯作業を容易に行なうことができる。また、この実施例では、レンズ支持プレート 32及びレンズ 39と、支持プレート 35及びレンズ 41とが同じ形状及び寸法を有しているので、部品点数を減らすことができ、光合分波器 304のコストダウンを図ることができる。

実施例 4

[0089] 次に、第 4の実施例による光合分波器の構造を説明する。図 23 (a)は第 4の実施例による光合分波器 305の構造を示す斜視図、図 23 (b)はその断面図である。第 4の実施例においては、支持プレート 33をレンズ支持プレート 32とフィルタ支持プレート 61とに分割してレンズ支持プレート 32にレンズ 39を設けている。また、フィルタ支持プレート 61の下面にはフィルタ 34が形成されており、フィルタ 34の下面に成形品のレンズ 41及びシール部 40を接着剤 35aにより一体に接着している。

[0090] この実施例においては、レンズ 39は、透明なレンズ支持プレート 32の上面の中央部に成形されており、レンズ支持プレート 32の上面にレンズ 39を囲むようにして額縁状のシール部 38がー体に形成されている。また、レンズ 41は、フィルタ 34の下面の中央からずれた位置に接着されており、フィルタ 34の下面にはレンズ 41を囲むようにして額縁状のシール部 40が接着されている。この実施例でも、レンズ 39とレンズ 41 は同じ形状に形成されていて等しい焦点距離を有している。また、レンズ 41の中心軸は、支持プレート 33と接着剤 35aの厚み差に応じてレンズ 39の中心軸力もずれている。

実施例 5

[0091] 次に、本発明の第 5の実施例による光合分波器を説明する。図 24は第 5の実施例による光合分波器 306を用いた光合分波モジュール 406の断面図である。ここで用いられている光合分波器 306は、スぺーサ 31、レンズ 39を成形されたレンズ支持プレート 32、フィルタ 34を形成されたフィルタ支持プレート 61を上カゝら順次積層したものである。光合分波モジュール 406は、光合分波器 306の上面にファイバアレイ 42 を接続して構成されて、る。光合分波器 306の下面にもファイバアレイを接続してもよぐあるいは、フィルタ 34に対向させて受光部などを配置してもよい。

[0092] しかして、この第 5の実施例にあっては、入力用光ファイバ 44から出射された波長 λ 1、え 2の光は、レンズ 39を透過してフィルタ 34に入射し、波長 λ 1の光はフィルタ 34で反射されて出力用光ファイバ 45aに結合される。また、フィルタ 34を透過した波長 λ 2の光はそのまま平行光として出射される。

[0093] 力かる実施例によれば、レンズ 39を設けるレンズ支持プレート 32とフィルタ 34を形成するフィルタ支持プレート 61とが別々のプレート（ウエノ、）となっているので、製造工程が容易になる。また、レンズ 1つで構成しているので、光合分波器 306の長さを短くでき、光合分波器 306の小型化を図ることができる。

[0094] 図 25 (a)は本発明の第 5の実施例の変形例を示す斜視図、図 25 (b)はその断面図である。この光合分波器 307は実施例 5と同様な構造である力一枚ものの支持プレート 33の下面にフィルタ 34を設けると共に上面にレンズ 39とシール部 38を形成している。

実施例 6

[0095] 次に、本発明の第 6の実施例による光合分波器を説明する。図 26は第 6の実施例による光合分波器 308を用いた光合分波モジュール 408の断面図である。ここで用いられている光合分波器 308は、第 5の実施例による光合分波器 306の下面、すなわちフィルタ 34の外面にフレネルレンズ 63を貼り付けたものである。

[0096] しかして、この第 6の実施例にあっても、入力用光ファイバ 44から出射された波長 λ 1、 λ 2の光は、レンズ 39を透過してフィルタ 34に入射し、波長 λ 1の光はフィルタ 34 で反射されて出力用光ファイバ 45aに結合される。また、フィルタ 34を透過した波長 λ 2の光はフレネルレンズ 63で集光されながら出射される。

[0097] 力かる実施例によれば、フィルタ 34に直接フレネルレンズ 63を貼り合わせているので、光合分波器 306の長さを長くすることなぐフィルタ側力の出射光を集光させることができる。また、フレネルレンズ 63を用いているので、出射光が集光され、かつ、光線出射先のデバイスとの接続が容易になる。

[0098] 図 27 (a)は実施例 6の変形例による光合分波器 309の斜視図、図 27 (b)はその断面図であって、フィルタ 34の下面に、上記フレネルレンズ 63に代えて、球面状又は非球面状のレンズ 41を備えた支持プレート 35を接合させたものである。

実施例 7

[0099] 次に、本発明の第 7の実施例による光合分波器を説明する。図 28は第 7の実施例による光合分波器 310を用いた光合分波モジュール 410の断面図である。図 29は光合分波器 310の分解断面図である。この光合分波器 310は、スぺーサ 31、レンズ 39を成形された支持プレート 33、フィルタ層 71、レンズ 41を成形された支持プレート 35、スぺーサ 37を積層して一体ィ匕したものである。そして、光合分波器 310の上面に 2芯のファイバアレイ 42を接続し、下面に 2芯のファイバアレイ 43を接続することによって光合分波モジュール 410が構成されている。ファイバアレイ 42は、入力用光フアイバ 44と出力用光ファイバ 45aを保持しており、両光ファイバ 44、 45aの中央がレンズ 39の中心軸と一致するように配置されている。ファイバアレイ 43は、出力用光フアイバ 45bと出力用光ファイバ 45cを保持しており、両光ファイバ 45b、 45cの中央がレンズ 41の中心軸と一致するように配置されている。また、レンズ 39とレンズ 41は、その中心軸が互いに横方向にずれるように配置されて、る。

[0100] フィルタ層 71は、図 29に示すように、矩形状をした同じ厚みのフィルタブロック 72とフィルタブロック 74を横に並べて構成されており、フィルタブロック 72の上面にはフィルタ 73が形成され、フィルタブロック 74の側面にはフィルタ 75が形成されている。従つて、フィルタ 73とフィルタ 75とは、互いに直角に配置されている。ここで、フィルタ 7 3は、入力用光ファイバ 44から入射する光の波長え 1、ぇ2、ぇ3のぅち、波長ぇ1を中心とする波長域の光を反射させ、波長え 2、 λ 3を中心とする波長域の光を透過させるものである。フィルタ 75は、波長え 2を中心とする波長域の光を反射させ、波長 λ 3を中心とする波長域の光を透過させるものである。そして、フィルタ 73、 75は、レンズ 39を透過してレンズ 41に向力光の光路中に位置させられて!/、る。

[0101] しかして、第 7の実施例による光合分波器 410にあっては、図 28に示すようにして入射光の合分波動作を行なう。この光合分波モジュール 410にあっては、入力用光ファイバ 44から入力された波長え 1、 λ 2、 λ 3の光は、レンズ 39で平行光化された後、フィルタ 73に入射する。フィルタ 73に入射した光のうち、波長 λ 1の光はフィルタ 73で反射されてレンズ 39に入射し、出力用光ファイバ 45aに結合される。

[0102] 一方、フィルタ 73を透過した波長 λ 2、 λ 3の光はフィルタ 75に入射し、波長 λ 2の光はフィルタ 75で反射されてレンズ 41に入射し、出力用光ファイバ 45cに結合される。また、フィルタ 75に入射した光のうち、波長え 3の光はフィルタ 75を透過してレンズ 41に入射し、出力用光ファイバ 45bに結合される。

[0103] 従って、この光合分波モジュール 410によれば、入力用光ファイノ 44力も入射した 3つの波長え 1、 λ 2、 λ 3の光を分波させて各出力用光ファイノく 45a、 45b、 45c力ら出力させることができる。しかも、フィルタ 73を形成されたフィルタブロック 72と、フィルタ 75を形成されたフィルタブロック 74を横に並べて 2つのフィルタ 73、 75力互いに直角に配置されたフィルタ層 71を構成しているので、フィルタ層 71を精度良く簡単に製作することができる。

実施例 8

[0104] 次に、本発明の第 8の実施例による光合分波器を説明する。図 30は本発明の第 8 の実施例による光合分波器 311を用、た光合分波モジュール 411の断面図である。図 31はその光合分波器の分解断面図である。この光合分波器 311は、スぺーサ 31 、レンズ 39を成形された支持プレート 33、フィルタ層 71、レンズ 41を成形された支持プレート 35、スぺーサ 37を積層して一体ィ匕したものである。そして、光合分波器 311 の上面に 2芯のファイバアレイ 42を接続し、下面に 2芯のファイバアレイ 43を接続することによって光合分波モジュール 411が構成されている。この光合分波モジュール 411は、第 7の実施例による光合分波モジュール 405とほぼ同様な構成を有している力フィルタ層 71の構造が異なっている。

[0105] フィルタ層 71は、図 31に示すように、下面にフィルタ 73を有するフィルタブロック 72 、下面にフィルタ 75を有するフィルタブロック 74、下面にミラー 77を形成されたブロック 76、透明ブロック 78、側面にミラー 80を形成されたブロック 79、透明ブロック 81を組み合わせて構成されている。従って、フィルタ 73、 75とミラー 77は互いに平行に配置され、ミラー 80はこれらに直角に配置されている。ここでも、フィルタ 73は、入力用光ファイバ 44から入射する波長え 1、 λ 2、 λ 3の光のうち、波長 λ ΐを中心とする波長域の光を反射させ、波長え 2、 λ 3を中心とする波長域の光を透過させるものである。フィルタ 75は、波長 λ 2を中心とする波長域の光を反射させ、波長 λ 3を中心とする波長域の光を透過させるものである。なお、ミラー 77、 80に代えて波長え 2の波長域の光を反射させるフィルタを用いても差し支えな、。

[0106] しかして、第 8の実施例による光合分波器 411にあっては、図 30に示すようにして入射光の分波動作を行なう。この光合分波モジュール 411にあっては、入力用光ファイノ 44力入力された波長え 1、ぇ2、ぇ3の光は、レンズ 39で平行光化された後、フィルタ 73に入射する。フィルタ 73に入射した光のうち、波長 λ 1の光はフィルタ 73 で反射されてレンズ 39に入射し、出力用光ファイバ 45aに結合される。

[0107] 一方、フィルタ 73を透過した波長 λ 2、 λ 3の光はフィルタ 75に入射し、波長 λ 2の光はフィルタ 75で反射され、さらにミラー 77及び 80で反射されてレンズ 41に入射し、出力用光ファイバ 45cに結合される。また、フィルタ 75に入射した光のうち、波長え 3の光はフィルタ 75を透過してレンズ 41に入射し、出力用光ファイバ 45bに結合される。

[0108] 従って、この光合分波モジュール 411によれば、入力用光ファイノ 44力入射した 3つの波長え 1、 λ 2、 λ 3の光を分波させて各出力用光ファイノく 45a、 45b、 45c力ら出力させることができる。

実施例 9

[0109] 次に、本発明の第 9の実施例による光合分波モジュールを説明する。図 32は第 9 の実施例による光合分波モジュール 412の断面図である。この光合分波モジュール 412は、光合分波モジュールを複数個分一体にしてアレイ化したものである。図 32の図示例では、レンズ支持プレート 32及びフィルタ支持プレート 61からなる支持プレート 33と、レンズ支持プレート 36及びフィルタ支持プレート 62からなる支持プレート 35 との間にフィルタ 34を挟み込み、レンズ支持プレート 32にレンズ 39を成形してその上にスぺーサ 31を接合させ、レンズ支持プレート 36にレンズ 41を成形してその下にスぺーサ 37を接合させた光合分波器を複数個横一列に並べた構造となっている。また、図示例では、一種類のフィルタ 34を設けている力領域毎にフィルタ 34の特性を異ならせれば、特性の異なる光合分波モジュールを一体ィ匕させてアレイ化することができる。

[0110] また、このような構造の光合分波モジュール 412では、レンズ 39、 41が形成されているレンズ支持プレート 32、 36とフィルタ 34が形成されるフィルタ支持プレート 61、 6 2が別々になっているので、ウェハを片面加工するだけでよぐ製造工程が簡単になる。また、上半分と下半分とが対称となっているので、部材の共用性も高い。

実施例 10

[0111] 次に、本発明の第 10の実施例による光合分波モジュールを説明する。図 33は第 1 0の実施例による光合分波モジュール 413の下方力も見た斜視図である。図 34はその光合分波モジュール 413の断面図である。この光合分波モジュール 413は、第 1 の実施例 (変形例)で説明した光合分波器 302の上面と下面にそれぞれ、偶数本の光ファイバ 84a、 84b、…からなるファイバケーブル 82と、偶数本の光ファイバ 85a、 8 5b、…からなるファイバケーブル 83を接続したものである。ファイバケーブル 82、 83 【ま、円筒状をした芯材 86の周囲【こ偶数本の光ファイノ 84a、 84b、 · ' ·；85&、 85b、 · · · を円環状に配列して固定したものである。このファイバケーブル 82、 83は、その中心がレンズ 39、 41の中心軸と一致するように配置されて!、る。

[0112] しかして、この光合分波モジュール 413にあっては、いずれかの光ファイノく、例えば光ファイバ 84aから波長 λ 1と波長 λ 2の光が入力されると、レンズ 39を透過した光は、平行光となってフィルタ 34に入射する。フィルタ 34に入射した光のうち、波長 λ 1の光はフィルタ 34で反射されて元のレンズ 39を透過し、同じファイバケーブル 82のうちの光ファイバ 84aと反対側に位置する光フアイノ^例えば光ファイバ 84nに結合される。一方、フィルタ 34を透過した光は、レンズ 41を透過して反対側のファイバケープル 83のいずれかの光ファイノく、例えば光ファイバ 85ηに結合される。

[0113] このような構造の光合分波モジュール 413によれば、多数本の光ファイノ 84a、 84 b、…のうちいずれの光ファイノから波長え 1、 λ 2の光を入力させてもよぐ複数本の光ファイバから同時に波長え 1、 λ 2の光を入力させてもよい。また、反対側の光ファィバ 85a、 85b、…から波長え 1、 λ 2の光を入力させても分波動作を行なわせることができる。また、合波動作を行なわせることもできる。

[0114] 従って、この実施例によれば、一対のレンズによって多数の波長 λ 1、え 2の光を分波させることができ、一対のレンズを有する 1つの光合分波器 302によって光合分波モジュール 413をアレイ化させることが可能になる。

実施例 11

[0115] 次に、本発明の第 11の実施例による光合分波モジュール 414を説明する。図 35は第 11の実施例による光合分波モジュール 414を示す断面図である。この光合分波モジュール 414に用いられている光合分波器 306は、第 5の実施例で説明したレンズ 1個のものである。光合分波器 306の上面には、 2芯のファイバアレイ 42が接続されており、光合分波器 306の下部はスリーブ 102を介してキャンタイプの受光部 91に接続されている。

[0116] 受光部 91においては、金属製のベース 92の上に設けられた電極パッド 96の上面にフォトダイオード等の受光素子 97がダイボンドされており、受光素子 97と端子ピン 98とはボンディングワイヤ 99によって接続されている。ベースの 92の上面は金属製のキャップ 100によって覆われており、キャップ 100の中央部に設けられた開口にはボールレンズ 101が保持されている。また、ベース 92の下面には、電極パッド 96や端子ピン 98等に導通した端子 93、 94、 95が設けられている。

[0117] 受光部 91は、スリーブ 102の下部に設けられた凹所 103に垂直に嵌め込んで位置決め状態で固定されており、光合分波器 306は、スリーブ 102の上部に斜めに設けられた保持部 104内に挿入されて保持されている。光合分波器 305は、下面から出射される波長 λ 2の光の主軸光線の方向が受光素子 97の受光面に垂直となるように斜めに保持されている。

[0118] しかして、この光合分波モジュール 414では、入力用光ファイバ 44から出射された波長え 1、 λ 2の光は、フィルタ 34で分波されて波長 λ 1の光は出力用光ファイバ 45 aに結合される。一方、波長え 2の光はフィルタ 34を透過して光合分波器 306の下面から外部へ出射される。光合分波器 306は、波長え 2の光の主軸光線の方向が受光素子 97の受光面に垂直となるように傾斜させて配置されて、るので、フィルタ 34を通して出射された波長 λ 2の光はボールレンズ 101の中央に垂直入射し、ボールレンズ 101で集光されて受光部 91の中央部に配置されている受光素子 97で効率よく受光される。

[0119] このような実施例によれば、光合分波器 306と受光部 91とがスリーブ 102を介して結合されて一体化されてヽるので、全体のサイズを小型化することができる。

実施例 12

[0120] 次に、第 12の実施例による光合分波モジュールを説明する。図 36は第 12の実施例による光合分波モジュール 415の構造を説明する断面図である。この光合分波モジュール 415に用いられてヽる光合分波器 315は、第 4の実施例で説明した光合分波器 305からスぺーサ 37を除いたものであり、第 4の実施例と類似した構造となっている。レンズ 41は、厚みの薄い支持プレート 35に成形したものを支持プレート 35と共にフィルタ 34に接合させている。但し、レンズ 41は光合分波器 315の中心力もずれた位置に設けられており、従って、レンズ 41の中心軸は、光合分波器 314の中心に設けられているレンズ 39の中心軸とずれた位置にある。光合分波器 315の上面には、 2芯のファイバアレイ 42が接続されており、光合分波器 315の下部はスリーブ 102 を用いて受光部 91に垂直に接続されて、る。

[0121] 受光部 91は、スリーブ 102の下部の凹所 103に垂直に挿入されており、光合分波器 314はスリーブ 102の上部に垂直に設けられた保持部 105に挿入されており、光合分波器 302の下面は受光部 91の上面に当接している。よって、レンズ 41は支持プレート 35と受光部 91とスリーブ 102で囲まれており、ホコリなどが付着しにくくなつている。また、光合分波器 315の中心軸と受光部 91の中心軸とがー致するように組み立てられている力受光素子 97は受光部 91の中心力もずれた位置に配置されている。

[0122] しかして、この光合分波モジュール 415にあっては、入力用光ファイノ 4から出射された波長 λ 1、え 2の光は、フィルタ 34で分波されて波長 λ 1の光は出力用光ファィバ 45aに結合される。一方、フィルタ 34を透過した波長え 2の平行光はレンズ 41によって集光されて受光部 91内に入射する。し力も、レンズ 41の位置が光合分波器 31 4の中心からずれているので、レンズ 41を通過した光は、受光部 91の中央に位置して、る受光素子 97に集光される。

実施例 13

[0123] 次に、第 13の実施例による光合分波モジュールを説明する。図 37は第 13の実施例の光合分波モジュール 416の構造を説明する断面図である。この光合分波モジュール 416に用いられている光合分波器 306は、第 5の実施例で説明したものである。光合分波器 306の上面には、 2芯のファイバアレイ 42が接続されており、光合分波器 306の下部はスリーブ 102を用いて受光部 91に垂直に接続されている。また、受光部 91の開口窓にはフレネルレンズ 107が嵌め込まれており、フレネルレンズ 107の中心軸は受光部 91の中心力偏心している。受光素子 97は受光部 91の中心からずれた位置に配置されて！、る。

[0124] 受光部 91は、スリーブ 102の下部の凹所 103に垂直に挿入されており、光合分波器 306はスリーブ 102の上部に垂直に設けられた保持部 105に挿入されており、凹所 103内の上面は受光部 91の上面に当接している。

[0125] しかして、この光合分波モジュール 416にあっては、入力用光ファイノ 4から出射された波長 λ 1、え 2の光はフィルタ 34で分波され、フィルタ 34で反射した波長 λ 1 の光は出力用光ファイバ 45aに結合される。一方、フィルタ 34を透過した波長え 2の平行光はフィルタ 34を透過して光合分波器 306の下面から出射される。この実施例では、レンズとして厚みの薄いフレネルレンズ 107を用いることによってフレネルレンズ 107をできるだけフィルタ 34に近接させており、波長え 2の光が光合分波器 306の中心から大きく外れないうちにフレネルレンズ 107で主軸光線の方向を曲げ、受光部 91の中央に設けられた受光素子 97に集光させている。

実施例 14 [0126] 次に、第 14の実施例による光合分波モジュールを説明する。図 38は第 14の実施例による光合分波モジュール 417の構造を説明する断面図である。この光合分波モジュール 417に用いられている光合分波器 306は、第 5の実施例で説明したものである。光合分波器 306の上面には、 2芯のファイバアレイ 42が接続されており、光合分波器 306の下部は受光部 91に接続されて、る。

[0127] この受光部 91は専用品であって、開口窓 106が設けられたキャップ 100よりも上方へ向けて筒部 108が延出されている。光合分波器 306の下部は筒部 108内に垂直に挿入されて固定されてヽる。

[0128] しかして、この光合分波モジュール 417にあっては、入力用光ファイノ 4から出射された波長 λ 1、え 2の光はフィルタ 34で分波され、フィルタ 34で反射した波長 λ 1 の光は、レンズ 39で集光されて出力用光ファイバ 45aに結合される。一方、フィルタ 3 4を透過した波長え 2の平行光は、受光部 91の開口窓 106を通過して受光部 91内に入り、受光素子 97によって受光される。

[0129] この実施例では、フィルタ 34と受光素子 97との間にレンズが設けられていないので、フィルタ 34から斜めに出射された平行光が中心から大きく外れないうちに受光素子 97で受光させる必要がある。従って、できるだけフィルタ 34と受光素子 97の距離は短いことが望ましぐキャップ 100の高さを低くしておくことが好ましい。また、フィルタ 3 4の中心力斜めに出射された平行光を受光素子 97で受光させるためには、ある程度受光素子 97の面積を大きくすると共に受光素子 97を受光部 91の中心から外れた位置に配置するのが望まし!/、。

[0130] あるいは、受光部 91の中心に配置された受光素子 97で効率よく受光させようとすれば、より受光面積の大きな受光素子を用いる方法、光合分波器 306を受光部 91の中心軸力もずらせて接続する方法などを用いてもよい。

実施例 15

[0131] 次に、第 15の実施例による光合分波モジュールを説明する。図 39は第 15の実施例による光合分波モジュール 418の構造を説明する断面図である。この光合分波モジュール 418に用いられてヽる光合分波器 318は、第 5の実施例で説明した光合分波器 306と同様な構成を有するものである力スぺーサ 31の厚みがレンズ 39の焦点距離よりも長くなつており、入力用光ファイバ 44から出射された光がレンズ 39を通過すると、フィルタ 34の位置で集光されるようになって、る。

[0132] しかして、この光合分波モジュール 417にあっては、入力用光ファイノ 4から出射された波長 λ 1、え 2の光はフィルタ 34の位置に集光され、フィルタ 34で分波される。フィルタ 34で反射した波長 λ 1の光は、拡散しながらレンズ 39に入射し、レンズ 39で集光されて出力用光ファイバ 45aに結合される。

[0133] 一方、フィルタ 34と受光素子 97との距離が短くなつているので、フィルタ 34を透過した波長 λ 2の光は、あまり大きく広がらな、うちに受光部 91内に入って受光素子 97 で受光される。よって、フィルタ 34と受光素子 97との間にレンズが存在しなくても、受光部 91の中央に配置された受光素子 97で効率よく受光される。

実施例 16

[0134] 次に、第 16の実施例による光合分波モジュールを説明する。図 40は第 16の実施例による光合分波モジュール 419の構造を説明する断面図である。図 41はこの光合分波モジュール 419の断面図である。この光合分波モジュール 419は、光合分波器 319を受光部 91に直接接合させることによって、より一層の小型化を図ったものである。ここで用いられている光合分波器 319は、図 12に示した光合分波器 302からスぺーサ 37を除いた構造となっている。入力用光ファイバ 44と出力用光ファイバ 45a の距離を接近させ、レンズ 39、 41も小さくすることによって光合分波器 319の小型化を図っており、光合分波器 319は受光部 91に比べて小さなサイズに形成されて!、る。光合分波器 319は、その中心軸を受光部 91の中心軸力少しずらせた状態で、その下面を受光部 91の開口部の上面に接着剤を用いて接合されている。また、光合分波器 319の上面には 2芯のファイバケーブル 111が接続されて、る。ファイバケーブル 111は、入力用光ファイノく 44と出力用光ファイノく 45aを内皮 112と外皮 113で被覆したものであり、外皮 113の先端部を剥がして露出させた内皮 112の先端面を受光部 91の上面に接着している。

[0135] このような構造によれば、光合分波器 319を受光部 91に直接接合させているので、スリーブ 102等が必要なくなり、部品点数を削減すると共に光合分波モジュール 419 を非常に小さくすることができる。また、ファイバケーブル 111を光合分波器 319に直接に接続することによつても小型化を図ることができる。

[0136] 図 42は第 16の実施例の変形例を示す断面図である。この光合分波モジュール 42 0では、上記第 16の実施例による光合分波器 319からさらに支持プレート 35とレンズ 41を除いた光合分波器 320を用いている。その代わりに、受光部 91の開口窓 106 にフレネルレンズ 115を設けている。このような変形例によれば、光合分波器 320をより一層小型化できるので、光合分波モジュール 420を小型化できる。

[0137] なお、製造方法については、第 1〜3の実施例についてのみ説明した力第 4の実施例以下の実施例についても、第 1〜3の実施例と同様な方法で製造することができる。また、第 11の実施例以下では、光合分波器を受光部に接続した場合を説明した力受光部に代えて発光部に光合分波器を接続することもできる。

Claims

請求の範囲

[1] 透明な支持プレートの一方の面にフィルタ部を設け、前記支持プレートの前記フィルタ部と反対側の面にレンズを一体に成形し、前記レンズを挟んで前記支持プレートに透明なスぺーサを接合させたことを特徴とする光合分波器。

[2] 前記フィルタ部の外面に、前記レンズとは別なレンズを配設した、請求項 1に記載の光合分波器。

[3] 透明な一対の支持プレートの間にフィルタ部を挟み込み、各支持プレートの前記フィルタ部と反対側の面にそれぞれレンズを一体に成形し、前記各レンズを挟んで前記各支持プレートにそれぞれ透明なスぺーサを接合させたことを特徴とする光合分波

[4] 前記支持プレートに前記レンズの厚みよりも高く突出した突起部を設けた、請求項 1 又は 3に記載の光合分波器。

[5] 前記レンズを囲むように前記突起部が前記レンズの周囲に形成され、前記レンズが前記支持プレートと前記突起部と前記スぺーサによって囲まれた空間内に封止された、請求項 4に記載の光合分波器。

[6] 前記各レンズは、同じ形状をしたレンズであることを特徴とする、請求項 2又は 3に記載の光合分波器。

[7] 前記各レンズは互いに中心軸がずれていることを特徴とする、請求項 6に記載の光合分波器。

[8] 前記フィルタ部に対応して、前記フィルタ部とほぼ平行な面内に複数個のレンズを設けた、請求項 1又は 3に記載の光合分波器。

[9] 前記フィルタ部が、互いに直角に配置された 2つのフィルタを有し、入射した 3つの波長域の光のうち第 1の波長域の光を一方のフィルタで反射させて外部へ取り出し、一方のフィルタを透過した第 2及び第 3の波長域の光のうち第 2の波長域の光を他方のフィルタに透過させて外部へ取り出すと共に、第 3の波長域の光を他方のフィルタで反射させて外部へ取り出すようにした、請求項 3に記載の光合分波器。

[10] 前記フィルタ部が、互いに平行に配置された 2つのフィルタと光反射面とを有し、入射した 3つの波長域の光のうち第 1の波長域の光を一方のフィルタで反射させて外部へ取り出し、一方のフィルタを透過した第 2及び第 3の波長域の光のうち第 2の波長域の光を他方のフィルタに透過させて外部へ取り出すと共に、第 3の波長域の光を他方のフィルタと前記光反射面で反射させて第 2の波長域の光と同じ側から外部へ取り出すようにした、請求項 3に記載の光合分波器。

[11] 請求項 1又は 3に記載の光合分波器の一方端部を発光部又は受光部に接続させ、前記光合分波器の他方端面に複数本の光ファイバからなるファイバアレイを接続したことを特徴とする光合分波モジュール。

[12] フィルタ側端面から平行光を出射させるようにした請求項 1に記載の光合分波器を用い、前記光合分波器のフィルタ側端部を、開口部にレンズを備えた受光部に傾きを持たせた状態で取り付けたことを特徴とする光合分波モジュール。

[13] 請求項 1に記載の光合分波器のフィルタ側端部を受光部に取り付け、前記フィルタに向けて入力された光をフィルタ近傍において集光させ、この光が大きく広がらないうちに前記受光部で受光させるようにしたことを特徴とする光合分波モジュール。

[14] 請求項 2又は 3に記載の光合分波器の一方端部を、その中心軸と発光部又は受光部の中心とをずらした状態で、発光部又は受光部に取り付けたことを特徴とする光合分波モジュール。

[15] 請求項 3に記載の光合分波器の両端面にそれぞれ、複数本の光ファイバからなるフアイバアレイを接続させたことを特徴とする光合分波モジュール。

[16] 請求項 1に記載の光合分波器の一方端面、若しくは請求項 3に記載の光合分波器の一方端面又は両端面に、複数本の光ファイバを円環状に配列させたファイバァレィを接続させたことを特徴とする光合分波モジュール。

[17] 請求項 1に記載の光合分波器を製造するための方法であって、

前記支持プレートとなる第 1のウェハの一方の面に前記フィルタ部を設け、第 1のゥェハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズ全体を挟みこむようにして第

1のウェハに前記スぺーサとなる第 2のウェハを貼り合わせた後、

第 1及び第 2のウェハの間に複数個のレンズを挟みこんだ前記積層体をダイシングにより裁断して個々の光合分波器を製作することを特徴とする光合分波器の製造方法。

[18] 請求項 3に記載の光合分波器を製造するための方法であって、

前記支持プレートとなる第 1のウェハの一方の面に前記フィルタ部を設けると共に第 1のウェハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズを介して第 1のゥェハの上に前記スぺーサとなる第 2のウェハを接合し、前記フィルタ部を介して前記第 1のウェハに前記支持プレートとなる別な第 1のウェハを接合し、前記別な第 1のゥェハの露出面に複数個の別な前記レンズを成形し、別な前記レンズを介して別な第 1 のウェハに前記スぺーサとなる別な第 2のウェハを接合して積層体を形成した後、前記積層体をダイシングにより裁断して個々の光合分波器を製作することを特徴とする光合分波器の製造方法。

[19] 請求項 3に記載の光合分波器を製造するための方法であって、

前記支持プレートとなる第 1のウェハの一方の面に前記フィルタ部を設け、第 1のゥェハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズ全体を挟みこむようにして第 1のウェハに前記スぺーサとなる第 2のウェハを貼り合わせた後、

第 1及び第 2のウェハの間に複数個のレンズを挟みこんだ前記積層体をダイシングにより裁断して中間部品を作製し、当該中間部品のフィルタ部を設けられた面どうしを接合させることによって個々の光合分波器を製作することを特徴とする光合分波器の製造方法。

[20] 前記レンズは、紫外線硬化型榭脂を使用した成形プロセスによって成形することを特徴とする、請求項 17、 18又は 19に記載の光合分波器の製造方法。

[21] 第 2のウェハを第 1のウェハに接合する際には、第 1のウェハの表面にレンズの厚みよりも高い突起部を形成しておき、当該突起部に第 2のウェハを接合させることを特徴とする、請求項 17、 18又は 19に記載の光合分波器の製造方法。

[22] 前記レンズを成形された第 1のウェハに第 2のウェハを接合する際には、毛細管現象を利用して前記突起部と第 2のウェハとの間に接着剤を供給することを特徴とする、請求項 21に記載の光合分波器の製造方法。

[23] 第 1のウェハの前記突起部と隣接する個所に、第 1のウェハと第 2のウェハを接合させる接着剤を供給するための溝を形成しておくことを特徴とする、請求項 22に記載の光合分波器の製造方法。