JPS6366514A - 光合分波器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、光ファイバを用いた光通信等において、異
なる波長の信号光を分波また１ユ合波する光合分波器に
関するものである。

［従来の技術］ 第６図は例えば特開昭６０−６９０７号公報（こ示され
た従来の光合分波器を示ず平面図でおり、第７図はその
光合分波器の製造途中の状態を示す平面図である。

第６図、第７図において、（１）は基板、（２ａ）、（
２ｂ）は光ファイバを設置するための光ファイバ設置溝
、（３）、（３ａ＞、（３ｂ）。

（４）は光ファイバ、（５）は所定の波長の光を反射し
、他の波長の光を透過する誘電体多層膜をガラス板に蒸
谷したフィルタ、（６）はフィルタ（５）を設置するた
めのフィルタ設置溝である。

つぎに、製造工程について説明する。まず、第７図に示
すように、互いに直交する光ファイバ段置溝（２ａ＞、
（２ｂ）をガラス等からなる基、仮（１）にエツチング
により形成する。

ついで、上記光ファイバ設置溝（２ａ＞、（２ｂ）に光
ファイバ（３）、（４）を設置し、光ファイバ（３）と
光フン・イバ（４）の間に若干の隙間がある状態で、光
ファイバ（３）、（４）を基板（１）に固定する。この
時、光ファイバ（３）。

（４）は外部のコネクタ、光フ７・イバ等に接続できる
ように、基板（１）の端よりつき出ている。

さらに、第６図に示すように、フィルタ設置溝（６）を
、直交する光ファイバ設置溝（２ａ）。

（２ｂ）の交差中心に片側が位置し、かつ、光ファイバ
（４）を切断しないように該光ファイバ設置溝に対して
４５度の角度で切削及び研磨等の機械加工により形成す
る。

上記フィルタ設置溝（６）の形成は、例えば、昭和６１
年度電子通信学会総合全国大会予稿Ｎα８３８に示され
るような、マイクロラッピング加工技術を用いた切削及
び研磨等の機械加工により、基板と光ファイバを一括し
て、精度良く行なうことができる。

光ファイバ（３）はフィルタに２ｉｆ）［ｆｆ　（６）
を形成する際に分割され、光ファイバ（３ａ）、（３ｂ
）となる。フィルタ（５）の誘電体多層膜を蒸着した側
が光ファイバ設置溝（２ａ）、（２ｂ）の交差中心に位
置するように、フィルタ設置溝（６）にフィルタ（５）
を設置し、光ファイバ（３ａ＞、（３ｂ）とフィルタ（
５）の隙間及び光ファイバ（３ａ）、（４）の隙間に屈
折率整合用の接着剤（図示せず）を充填する。

光ファイバ（３ａ〉から入力した信号光のうち、所定の
波長の信号光はフィルタ（５〉で反射されて光ファイバ
（４）に入射し、他の波長の信号光はフィルタ（５）を
透過して光ファイバ（３ｂ）に入射するので、光ファイ
バ（３ａ）を伝搬して来た信号光を分波することができ
る。

また、光ファイバ（３ｂ）からフィルタ（５）を透過す
る波長の信号光が入力し、光ファイバ（４）からフィル
タ（５）で反射する波長の信号光が入力した場合、双方
の信号光は光ファイバ（３ａ）に入射するので、２つの
信号光を合波することができ。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の光合分波器は以上のように構成されていたので、
光ファイバが基板端より出いてる状態でフィルタ設置溝
の切削及び研磨等のｎ械加工をするために、その基板端
より出いてる光ファイバを保護しなければならず、作業
性が悪く、多数の光ファイバを設置、固定した大型の基
板を一括して切削及び研磨等の機械加工をすることがで
きない。

また、光ファイバの保護が不十分である場合には基板端
から出ている光ファイバを破断させるなどの問題点があ
った。

この発明は上記にような問題点を解消するためになされ
たもので、多数の光ファイバを設置、固定して多数の光
合分波器を形成した大型の基板を一括して切削及び研磨
等の機械加工をすることができ、また、この機械加工の
際に光ファイバを保護する必要がなく、作業性が良く、
光ファイバを破断することがない光合分波器を１ｑるこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る光合分波器は、基板の溝の長さよりもグ
１υい光ファイバを該光ファイバが基板端Ｊ：り出ない
ように溝に設置固定するとともに、その潜に別の光ファ
イバを設置固定して２本の光フ７・イバを接続したもの
である。

［作用］ この発明における光合分波器は、光ファイバが基板端か
ら出ないように基板の溝に設置、固定したことにより、
光ファイバと基板を一括して切削及び研磨等の機械加工
をする際に基板に設置、固定した光ファイバを破断させ
ることがない、光ファイバを保護する必要がないので作
業性が良い。

多数の光ファイバを設置固定して、多数の光合分波器を
形成した大型の基板を一括して切削及び研磨等の機械加
工することができる。さらに、あらかじめ光ファイバ設
置溝に設置、固定した第１の光ファイバと、この第１の
光ファイバに接続する別の第２の光ファイバとは同一の
光ファイバ設置溝に設置、固定されるので、２本の光フ
ァイバの位置は互いにほぼ最適な結合状態となり、光フ
ァイバの位置合せをせずとも２水の光フッ・イバの接続
損失は小さくなる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの実施例を示す平面図であり、第２図、第３
図、第４図はこの実施例の製造途中の状態を示す平面図
である。第１図乃至第４図において、（１）、（１０）
は石英の基板、（２ａ）、（２ｂ）はエツチングにより
基板（１）、（１０）に形成した光ファイバを設置固定
するだめの光ファイバ設置溝、（５）は所定の波長の光
を反射し、他の波長の光を透過するように誘電体多層膜
をガラス板に蒸着したフィルタ、（６）はフィルタ（５
）を設置、固定するためのフィルタ設置溝、（３０）、
（３１ａ＞、（３１ｂ）、（４１）は第１の光ファイバ
、（７ａ）、（７ｂ）は第２の光ファイバである。

第１図において、２本の光ファイバ設置溝（２ａ＞、（
２ｂ）は直交しており、フィルタ設置溝（６）は光ファ
イバ設置溝（２ａ）、（２ｂ）と４５度の角度をなして
いる。また、フィルタ設置溝（６）は片側が光ファイバ
設置溝（２ａ）。

（２ｂ）の交差中心に位置し、かつ、光ファイバ（４１
）を切断しないように、形成されている。

第１の光ファイバ（３１ａ＞、（３１ｂ）、（４１）は
基板（１）の端から出ないように、かつ、光ファイバ（
３１ａ）と光ファイバ（４１）の間には若干の隙間があ
るように光ファイバ設置溝（２ａ）、（２ｂ）に接着固
定されている。光ファイバ（３１ａ）、（３１ｂ＞とフ
ィルタ（５）隙間及び光ファイバ（３１ａ）と光ファイ
バ（４１）の隙間には、屈折率整合用の接着剤（図示せ
ず）が充填されている。

第２の光ファイバ（７ａ）〜（７Ｃ）は光フ７・イバ（
３１ａ＞、（３１ｂ）、（４１）に各々結合するように
、光ファイバ設置溝（２ａ）、（２ｂ）に設置され、屈
折率整合用の接着剤で接着固定されている。また、光フ
ッ・イバ（７ａ）〜（７Ｇ）と光ファイバ（３１ａ＞、
（３１ｂ）、（４１）の隙間には上記の屈折率整合用の
接着剤（図示せず）が充填されている。

以下に、この実施例の′ｙＪＪ造過程を説明する。第２
図に示すような、大型の基板（１０）上の設けた多数の
光ファイバ設置溝（２ａ）、（２ｂ）の交差部分の光フ
ァイバ（３０）、（４１）を設置する。

なお、光ファイバ（３０）、（４１）は光ファイバ（３
０）と光ファイバ（４１）の間に若干の隙間があるよう
に設置されている。光ファイバ（３０）、（４１）は市
販されているファイバカッタ等により両端を切断したも
のである。

光ファイバ（３０）の長さは、光ファイバ設置溝（２ａ
＞、（２ｂ）の隣り合う２つの交差部分の間隔よりも短
かく、光ファイバ（４１）の長さは、光ファイバ設置溝
（２ａ）、（２ｂ）の隣り合う２つの交差部分の間隔の
半分よりも短かく、第２図において、１つの光ファイバ
設置溝（２ａ）において隣り合う光ファイバ（３０）め
間隔、および、１つの光ファイバ設置溝（２ｂ）におい
て隣り合う光ファイバ（４１）の間隔は１０馴程度であ
る。光ファイバ（３０）、（４１）は光ファイバ；２置
溝（２ａ）、（２ｂ）に接着固定し、光ファイバ（３０
）と光ファイバ（４１）の隙間には屈折率整合用の接着
剤を充填する。

次に、第３図に示すように、フィルタ設置溝（６）の片
側が光ファイバ設置溝（２ａ）、（２ｂ）の交差中心に
位置し、かつ、光ファイバ（４１）を切断しないように
、光ファイバ（３０）と基板（１０）を一括して切削及
び研磨等の機械加工をすることにより、フィルタ設置溝
′（６〉を設ける。

この時、光ファイバ設置溝（２ａ＞、（２ｂ）の間隔が
全て等しく、かつ、適切に設置されていれば、一括して
、多数のフィルタＫＵｆｉ溝（６）を設けることができ
る。光ファイバ（３０）はフィルタ設置溝（６）を設け
る際に切断され、光ファイバ（３１ａ）、（３１ｂ）と
なる。

次に、大型の基板（１０）を切断して、第４図に示すよ
うに、光ファイバ設置溝＜２ａ＞、（２ｂ）の交差部分
ごとの基板（１）に分割する。そして、第４図において
、矢印で示すように、フィルタ設置溝（６）にフィルタ
（５）を接着固定すルトトモニ、光”）アイｔ＜　（３
１ａ）　、　　（３ｌ　ｂ）フィルタ（５）の隙間に屈
折率整合用の接着剤を充填する。

また、同じく第４図において、矢印で示すように、光フ
ァイバ（７ａ）〜（７Ｃ）を光ファイバ設置溝（２ａ）
、（２ｂ）に各々設置する。光ファイバ（７ａ）〜（７
ｂ）の先端は、市販されているファイバカッタ等による
切断面である。光ファイバ（７ａ）〜（７ｂ）は光ファ
イバ設置溝（２ａ＞、（２ｂ）に各々接着固定するとと
もに、光ファイバ（７ａ）〜（７ｂ）と光ファイバ（３
１ａ＞、（４１）の隙間に屈折率整合用の接着剤を充填
Ｊる。

ここで、光フッ・イバ（７ａ〉〜（７ｂ）は光ファイバ
設置溝（２ａ）、（２ｂ）に設置固定するだけで、光フ
ァイバ（３１ａ＞、（３１ｂ）。

（４１）に各々結合することができる。光ファイバ設置
溝の幅の寸法制度を±１μｍ程度にすることば可能であ
り、光ファイバの外径１法制度は±２μｍ程度であり、
光フッ・イバ設置溝で２水の光ファイバをつき合せた時
の軸ずれは６μｍ以下となる。

第５図は、電子通信学会通信方式研究合資Ｊｉｌ　０３
８１−１０７に記載されている光ファイバをつき合せた
時の軸ずれ及び角度ずれによる損失増加を示したもので
あり、光ファイバは、コア径５０μｍのグレーデッドイ
ンデックス光ファイバで必る。

光ファイバの外径寸法と光ファイバ設置溝の幅の差が５
μｍ以下であるとすれば、２木の光フ７／イバの角度ず
れは無視できるので、第５図より、軸ずれによる損失増
加量は０．３ｄＢ以下となることがわかる。

従って、光ファイバ（７ａ）〜（７Ｇ）は光ファイバ設
置溝（２ａ＞、（２ｂ）に挿入するだけで、光ファイバ
（３１ａ）、（３１ｂ＞、（４１）の各々と結合するこ
とができ、位置を調整する必要がない。

次に、この実施例の動作を説明する。光フン・イバ（７
ａ）から伝搬してきた信号光λ１と２２は光ファイバ（
３１ａ＞に入力し、フィルタ（５）でめる波長の光λ１
は反射されて光ファイバ（４１）に入力し、他の波長の
光λ２はフィルタ（５）を透過して光ファイバ（３１ａ
）に入力する。光ファイバ（３１ａ＞、（３１ｂ）に入
力した信号光は、各々光フッ・イバ（７ｂ）、（７ｃ）
に入力して伝Ｕυする。

これとは逆に、光ファイバ（７Ｃ）から光ファイバ（４
１）に入力し、フィルタ（５）で反射するある波長の信
号光は、光ファイバ（３１ａ）を介して、光ファイバ（
７ａ）に入力、伝搬する。

また、光ファイバ（７ｂ）から光ファイバ（３１ｂ）に
入力したフィルタ（５〉を透過する波長の信号光は、フ
ィルタ（５）を透過して光ファイバ（３１ａ）に入力し
、光ファイバ（７ａ）に入力、伝ｉｉ１之づる。

光ファイバ（７ｄ）〜（７Ｃ〉と光）７Ｉイバ（３１ａ
＞、（３１ｂ）、（４１）は光ファイバ設置’＋ｉｉ　
（２ａ　）　、　　（２ｂ　）内で結合しているので、
この結合部分での損失はわずかである。また、上記の実
施例では、光ファイバ（７ａ）〜（７Ｃ）を接着剤で固
定する場合について述べたが、光ファイバ（７ａ）〜（
７Ｃ）をＣＯ２レーザ等を用いて基板（３）に融着する
とともに、光ファイバ（７ａ）　〜（７ｃ＞と光ファイ
バ（３１ａ）。

（３１ｂ＞、（４１＞を各々ＣＯ２レーザ等を用いて融
着接続しても良く、上記実施例と同様を奏する。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、光ファイバを設置す
る溝の長さより短い光ファイバを溝に設置固定するとと
もに、別の光ファイバをｄ口に設置固定して２本の光フ
ァイバを結合するように構成したので、切削及び研磨等
の［滅加工する際に光ファイバを破断させることが無い
、従って、光ファイバを保護する必要が無く、作業性が
向上し、大型の基板に多数の光合分波器のエレメントを
一括して製作することができ、最産性が向上する。

また、同一の溝内で２本の光ファイバを結合するので、
結合部分での損失は小さく、光ファイバの位置を調整す
る必要が無いので、製造か容易となるもので１ｑられる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による光合分波器を示す平
面図、第２図、第３図、第４図はこの実施例による光合
分波器の製造過程を示す平面図、第５図は軸ずれ及び角
度ずれによる損失増加囚を示す図、第６図は従来の光合
分波器を示す平面図、第７図は従来の光合分波器の製造
過程を示す図である。 図において、（１）、＜１０＞は基板、（７ａ）〜（７
ｃ）、（３０）、（３１ａ＞、（３１ｂ＞。 （４１＞は光ファイバ、（５）はフィルタ、（６）はフ
ィルタ設置溝、（２ａ＞、（２ｂ）は光ファイバ設置溝
である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板に設けられた光ファイバ設置溝に光ファイバを設置
   固定し、この光ファイバと前記基板を機械加工し、前記
   光ファイバ設置溝と交差するフィルタ設置溝にフィルタ
   を設置した、異なる波長の信号光を分波または合波する
   光合分波器において、前記光ファイバ設置溝の長さより
   も短い第１の光ファイバを該光ファイバが前記基板の端
   から出ないように該光ファイバ設置溝に設置固定すると
   ともに、前記光ファイバ設置溝に第２の光ファイバを設
   置して固定するとともに該光ファイバ設置溝に設置固定
   された前記第１の光ファイバと接続したことを特徴とす
   る光合分波器。