JPH07333462A - 光通信用部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化が可能で、光学素子の位置調整が不要
で、量産性に優れ、誘電体多層膜フィルタを内蔵するこ
とができる光通信用部品を提供する。 【構成】 光ファイバーを保持固定している貫通穴を持
ち、その外周の少なくとも一部が光学研磨された透明体
１０に、光ファイバー２０の光軸に対して所定の角度を
持ち、かつ光ファイバー２０を切断するスリット加工を
施す。そのスリット１２に光学フィルタ３０を挿入さ
れ、透明体１０に光学接着剤で固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバー通信に用
いられ、光ファイバー中を伝搬する光信号を２つの光路
に分岐し、あるいは２つの光路からの光を光ファイバー
に結合させる光通信用部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光通信用部品は、個別光学素子に
より構成されたものと、光ファイバーカプラに分類され
る。個別光学素子により構成されたものは、図５に示す
ように光ファイバー２０から出射する光４０をレンズ５
０で平行光４１に変換し、その平行光４１をプリズム３
１を用いて２つの平行光４２、４３に分割し、それらを
レンズ５１、５２を介して光ファイバー２１、２２に結
合させる。プリズム３１として、ハーフミラーを使えば
通常の分岐結合器、波長フィルタを使えば分波合波器、
偏光ビームスプリッタを使えば偏光分離合成器を構成す
ることができる。

【０００３】光ファイバーカプラは、図６に示すように
２本の光ファイバー２０、２１を平行に置いてその一部
を加熱して融着したものである。２本の光ファイバー２
０、２１のコア同士が融着部で近接しているので、入力
ポート６０から光ファイバー２０を伝搬する光は、融着
部で光ファイバー２１に結合し、一定の割合で出力ポー
ト６２、６３に分配される。これにより通常の分岐結合
器が構成される他、結合定数の波長依存性を利用して分
波合波器も作ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】個別光学部品による光
通信用部品は、各光学素子により大きさが制約されるた
め小型化できない欠点があった。また、各レンズや光フ
ァイバーの相対位置を正確に調整する必要があり、量産
性に劣り、特にシングルモード光ファイバー用としては
量産することがほとんど不可能であった。

【０００５】光ファイバーカプラの場合は、発光素子や
受光素子を接続する場合は、光ファイバーカプラの入出
力用光ファイバーに発光素子あるいは受光素子の光ファ
イバーを融着接続あるいはコネクタ接続しなければなら
ないため、光ファイバーの余長が長くなり取り扱いが不
便で、総合的に小型化しにくかった。

【０００６】また、光ファイバーカプラによる分波器
は、個別光学部品による光通信用部品に比較して波長特
性が劣るという欠点がある。一例として、それぞれの波
長特性を図７に示す。光ファイバーカプラによる分波器
の波長特性は一般に正弦波様である。一方、個別光学部
品による光通信用部品でよく使われる誘電体多層膜フィ
ルタは、図７に示すように立ち上がりが急で、その前後
の波長帯域の特性は平坦である。

【０００７】例えば図７で１５００ｎｍに対する特性を
比較してみると、誘電体多層膜フィルタでは透過率はほ
ぼ１００％であるのに対し、光ファイバーカプラでは約
９０％である。つまり約１０％の光が望まない方に出力
されるということである。本発明は、上記のような従来
の光通信用部品の欠点に鑑み、小型で、量産性があり、
かつ性能のよい誘電体多層膜フィルタを内蔵できる光通
信用部品を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段と作用】上記の課題を解決
するため、本発明は、貫通穴を持つ透明体と、その貫通
穴中に保持固定される光ファイバーと、一部の光を反射
させ残りの光を透過させる光学フィルタからなり、透明
体に、光ファイバーの光軸に対して所定の角度を持って
光ファイバーを切断する加工を施し、その加工面に光学
フィルタを接着固定し、透明体の外周の少なくとも一部
を研磨して光通信用部品を構成するものである。

【０００９】このように構成された光通信用部品の作用
を図１および図２に基づいて説明する。図２は本発明の
基本構成を示した斜視図であり、図１はその上からみた
平面図である。ガラスなどでできた透明体１０には、貫
通穴があけられており、そこに光ファイバー２０、２１
が保持固定されている。この光ファイバー２０、２１を
所定の角度を持って横切るようにスリット１２が設けら
れ、そこに誘電体多層膜などの光学フィルタ３０が接着
される。したがって光ファイバー２０は、光学フィルタ
３０を挟んで光ファイバー２１と相対している。また透
明体１０の外周は研磨されている。

【００１０】光ファイバー２０の中を伝搬する光は、光
学フィルタ３０によって、一部は反射して透明体１０の
外周の研磨部分を通って外部に出、残りは透過してスリ
ット１２を隔てて相対する光ファイバー２１に再結合す
る。このようにして、光ファイバー２０の中を伝搬する
光を２つの互いに相異なる光路に導くことができる。

【００１１】また、光路を逆にたどることにより、光フ
ァイバー２１中を伝搬する光と外部からの光とを同じ光
ファイバー２０に合成することも可能である。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。図３は、本発明の第１の実施例である。図
１に示した構成に加えて、透明体１０の外側にレンズ５
０と発光素子６０を配置してある。発光素子６０より出
射する光４０はレンズ５０によって光学フィルタ３０上
に集光される。この光４１は光学フィルタ３０で反射さ
れ、光ファイバー２０に入射する。

【００１３】例えば光学フィルタ３０として波長フィル
タを採用すれば、特定波長の光を光ファイバー２０に結
合することができ、光合波器が構成できる。光ファイバ
ー２０に波長λ1の光が伝搬しているものとし、発光素
子の発光波長をλ2とし、光学フィルタ３０はλ1を透過
させ、λ2を反射させる波長フィルタであるとすると、
図３の構成により、波長多重通信用の光合波器を構成す
ることができる。

【００１４】図４は、本発明の第２の実施例である。透
明体１０の外側に受光素子６１を配置してある。この実
施例では、スリット１２は光ファイバー２０の光軸に対
して４５度より大きい角度を持っており、したがって光
学フィルタ３０による反射光４０は光ファイバー２０の
光軸に対して直角ではない。このようにすると光ファイ
バー２０がスリット１２によって隔てられる間隙が実質
的に狭くなり、また光学フィルタ３０の特性が偏光の影
響を受けにくくなり性能が良くなるという利点がある。

【００１５】光学フィルタ３０の特性に応じて、さまざ
まな光通信用部品を実現できる。例えば、光学フィルタ
３０はλ1の光を透過させ、λ2の光を反射させる波長フ
ィルタであり、光ファイバー２０には波長λ1とλ2の光
が伝搬しているものすると、λ2の光は光路４０に沿っ
て透明体１０の外部に取り出され、受光素子６１に入射
させることができる。一方λ1の光は光学フィルタ３０
を透過して、光ファイバー２１に結合する。このように
して、波長多重通信用の光分波器を構成することができ
る。

【００１６】また例えば光学フィルタ３０としてハーフ
ミラーを採用すれば、光ファイバー２０中を図４の右方
向より伝搬してくる光の半分は光学フィルタ３０で反射
され、透明体１０の研磨面を透過して外部に取り出すこ
とができる。残りの半分は、光学フィルタ３０を透過し
て光ファイバー２１に再結合する。このようにして、レ
ンズやプリズムなしで光分岐結合器を構成することがで
きる。

【００１７】さらに光学フィルタ３０として偏光フィル
タを採用すれば、特定の偏光のみを取り出すことがで
き、偏光分離器が構成できる。図３に示した第２の実施
例、図４に示した第３の実施例に見られるように、発光
素子６０、受光素子６１は、透明体１０に近接して配置
することができるので、装置の小型化に有利である。

【００１８】図８は、本発明の第３の実施例である。光
ファイバー２０を保持する透明体１０は、光ファイバー
２０に対して４５度の角度を持って切断されている。そ
の切断面に、誘電体多層膜が蒸着されたプリズム３１が
接着されている。光ファイバー２０と直角をなす方向の
透明体１０の外側には、レンズ５０と発光素子６０が配
置され、光ファイバー２０の光軸延長方向のプリズム３
１の外側には、レンズ５１と受光素子６１が配置されて
いる。このような構成によって単心双方向通信用の光部
品を実現することができる。

【００１９】その働きを以下に述べる。今、プリズム３
１に蒸着された誘電体多層膜は、ハーフミラーとして作
用するものとする。発光素子６０から放射される光は、
レンズ５０によって、光ファイバーの切断面に光４０の
ように集光され、プリズム３１によって進路が折り曲げ
られ、光ファイバー２０の中を光４１のように伝搬す
る。

【００２０】逆に、光ファイバー２０中を伝搬して来た
光４２は、プリズム３１上を透過して、レンズ５１によ
って受光素子６１に集光される。このようにして、光フ
ァイバー２０中に、左右両方向の２つの光信号を伝搬さ
せることにより単心双方向通信が実現できる。

【００２１】なお、発光素子６０と受光素子６１の位置
を交換してもまったく同じ機能を果たすことは自明であ
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、透明体に、光ファイバーの光
軸に対して所定の角度を持って光ファイバーを切断する
加工を施し、その加工面に光学フィルタを接着固定し、
透明体の外周の少なくとも一部を研磨するという構成に
したことにより、 １．プリズム、レンズなどの光学素子を省略することも
でき、また光ファイバーの余長も不要であるので、小型
化が可能である。 ２．プリズム、レンズなどの光学素子の位置調整が不要
であり、量産性に優れる。 ３．光ファイバーカプラよりも特性に優れた誘電体多層
膜フィルタを用いることができる。 ４．光学フィルタを適宜選択することにより、光分岐結
合器、光分波合波器、偏光分離合成器などに応用が可能
である。 等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本原理を示した上面図。

【図２】本発明の基本原理を示した斜視図。

【図３】本発明の第１の実施例を示した説明図。

【図４】本発明の第２の実施例を示した説明図。

【図５】従来の光通信用部品の一例を示した説明図。

【図６】従来の光通信用部品の他の一例を示した説明
図。

【図７】波長フィルタの特性例を示した説明図。

【図８】本発明の第３の実施例を示した説明図。

【符号の説明】

１０ 透明体 １２ スリット ２０、２１、２２ 光ファイバー ３０ 光学フィルタ ３１ プリズム ４０、４１、４２、４３ 光 ５０、５１、５２ レンズ ６０ 発光素子 ６１ 受光素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 信雄 東京都江東区亀戸６丁目31番１号 セイコ ー電子工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバー中を伝搬する光を、相異な
   る２つの光路に導く光通信用部品において、貫通穴を持
   つ透明体と、該貫通穴中に保持固定される光ファイバー
   と、一部の光を反射させ残りの光を透過させる光学フィ
   ルタとからなり、前記透明体に、前記光ファイバーの光
   軸に対して所定の角度を持って前記光ファイバーを切断
   する加工を施し、該加工面に前記光学フィルタを接着固
   定し、かつ前記透明体の外周の少なくとも一部を研磨し
   たことを特徴とする光通信用部品。