JPS61182005A - 光波長分波装置 - 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、１不の元伝送路全伝播する複数の異なつ７
を波長を有する′ｙｔ、七、それぞれ独立に異なる伝送
路に分離する機能を有する干渉フィルタｔ用いた光波長
分仮装置庭ＶＣ関するもの′Ｃある。

〔従来技前〕

第３図に従来の干渉フィルタを用いた光波長分波装置の
一例として４肢長の場合のＳ成例全示すもので、図に２
いて谷元ファ１パ（１ａ）〜（１りの端面は、各レンズ
（２ａ）〜（２ｅ）の焦点位置に設置されている。干渉
フィルタ（８１、（４１、（５）　ｓ　（６）はそれぞ
れ波長λ０．λ２．λ３．λ６　の光だけ全透過し、他
の波長の光は反射するバンドパス干渉フィルタ（以後Ｂ
ＰＦと記す）でらり、入射光に対して傾斜させて設置さ
れている。干渉フィルタの進退特性は、光線の入射角度
に依存して変化するので、一様７？：特性會得るために
元ファイバ（１ａ）エリ出射し７ｃ波長λ□〜λ４の元
はレンズ（２ａ）ｉｃより平行光束ＶＣ変換され、第１
のＢ　Ｐ　Ｆ　（３）に入射する。ここでＢＰＦ（３）
は波長　λ、の元だけ全透過し他の肢艮の光音反射する
工うｌ／（−なっている。し′ｆｃがって波長　λ工の
元たけがレンズ（２１：＋）Ｉ／Ｃエク集元されて元フ
ァイバ（１ｂ）に入射し、他の波長λ２〜λ６の光は第
２のＢＦＦ（４１１Ｃ入射する。ここτＢ　Ｐ　Ｆ　（
４＋は波長　λ２の元だけを透過させ他の波長の光を反
射するようになされ、この時、波長　λ２の光だけがレ
ンズ（２Ｃ）にエリ集光されて元ファイバ（１りに入射
し他の波長λ３゜λ１の光は第３のＢ　Ｐ　Ｆ　（５）
に入射するようにしている。以下同様にして順次波長　
λ３の光は元ファイバ（１ｄ）％波長　λ、の光は光フ
ァイバ（１０）に入射し光の分波が達成でれる。

このように従来の光波長分波装置では、光ファイバ、レ
ンズ、ｐ工びＢＰＦがそれぞれ空間的に独立して分散し
て配直されている。したがって、ｌすえは元ファイバ（
１ａ）から出射し光波長　λ４の元會元ファ１バ（１ｅ
）に効率工く結付させるためには、レンズ（２ａ）％Ｂ
　Ｐ　Ｆ　（８１、（４１、（５）　＋　（６）、レン
ズ（２ｅ）、元ファイバ（１＋３）’ｔそれぞれ独立に
動かして光＠調整する必要がろる。しかも波長λ□〜λ
４の光音て全それぞれ効率よく元ファイバ（１ａ）〜（
１ｅ）ＶＣ結合しようとすると、東に元軸調整作業は核
雑なものとなる。また、光ファ１バの元軸調整作業を行
なうために、各波長λ□〜λ１の光源を準備し、それぞ
れ元の結付ｔｉ各別に観測しながら調整上行なってい友
。この１つに従来の光波長分波装置では、元ファイバの
元軸調整作業が憔めて煩雑であるという問題点があった
。まｍｌもレンズ及び各ファイバが互いに端面がそろわ
ず段ちがいに配直されてい／）７’Ｃめ各部品の組み立
て及び固足が複雑になり、空間的にもむだなスペースが
多いという問題点があった。

〔発明が解決し工つとする問題点〕

この発明は、刀またる問題点ケ解決する＾めになされた
もので、像雑な元軸調整作業ｔなくシ、簡早な調歪咋東
で光波長分波装置を得ること上目的とする。又、上記目
的ｖｃ７ＪＩ！えて固定が速や〃λに行ない得、短時間
で組み豆でか終了する光波長分波装置ｔ得ることを目的
とする。

（問題点’（ｒ％決するための手段〕 この発明に係る光波長分波装置は、屈折率分布形レンズ
の外住及び光ファイバを中心に装置した円筒キャピラリ
の外径Φンとし九時に、基準面に対する角度（０）でそ
の間隅用）がＬ　＝　０，５　Ｄ／ｃｏｓ　ａで決めら
れる互いに平行な２つの側面が形成された多角形プリズ
ム七尾い、この側面にフィルタを形成し、その両側に屈
折率分布形レンズアレイ、元ファイバアレイを順次配列
し、これらを断面り字状の２枚の整列用基板間に挾持さ
せて同定し友ものである。

〔作用〕

この発明に２いて、多角形プリズムへの入射光は、屈折
率分布形レンズアレづと、光フアイバアレイのピッチと
がＰＪじピッチで出射するので、２つの整列用基板ＶＣ
Ｃ持持れ７ｔｓ品を機械的に装層丁／）テけで元軸調Ｍ
ｋ鰭了することができる。

〔実施例〕

以下第１図および第２図に示す実施例に基ついて本発明
を説明すると、第１図は実施例ｉ！ｊｅｔｔｖ叫祝図會
示し、第２図は実施例会直の概略＃４成を示す図である
。図に２いて、実施例会直に、１対の埠「面り字状に形
成され九正方形の整列基板（１７ａ）ｐ（ｔ７ｂ）の中
窒都に光学機器が収納され之栖成會Ｍしている。一方の
整列鼻板（１７ａ　）　、の上面（１６ａ）略中央に平
行四辺形の偏平柱にＬって形成され几多角形プリズム（
γンが基準面Ｃ［１１ｔ−基板（１７ａ）ｉｉｌｌ壁（
１６１））Ｋｉして配置され、その前後方向の寸法（Ｌ
）　ｋ隔てた両側面（ｓ＋　、　（９３は、第２図に示
し友ように基準面αｑに対して角度（θ）ｔ−形成して
いる。さらに多角形プリズム（７）の光の進行方向を基
準とした、光の入射側には円筒状に形成された屈折率分
布形レンズ（１１ａ、）、Ｂ工び元軸に沿って元ファイ
バ（１ａ）ノ４設され次回面状のキャピラリ（１２ａ）
が多角形プリズム（７）から遠ざかる方向に順次法会配
列されている。な２、屈折率分布形レンズ（１１ａ）と
は元軸で１らの径寸法の２乗に比Ｖすして小さくなる屈
折￥分布１１’ｉしたレンズのことである。

ざらＶＣ％元の出射側には同嫌の屈折率分布形レンズ（
１１ｂ）、キャピラＵ　（１２１））が上記屈折率分布
形レンズ（１１ａ）、　キャピラリ（１２ａ　）の蝙灸
線上に自装置されていて、これらのレンズ（１１ｂ）ｂ
　キャピラリ（１２りに対して、これらと同僚領で光学
的に法統され次屈折軍分布形レンズ（１１す、（１１ｄ
Ｊ、（Ｉｌｅ）およびこれらからそれぞれ延設され７を
中ヤビラリ（１２ｃ）、（１２ｄ）、（１２ｅ）が相互
ｒｔｃｌ股されている。したもこれら各屈折率分布形レ
ンズ（１１ａ）〜（１１ｅ）　２よびキャピラリ（１２
ａ）〜（１２りはそれぞれ外径０））に形成され、この
外径■）と上記多角形プリズム（７）の両側面（８１、
（９）間寸法（Ｌ）ｓｐ工び角度（θ］とは次式によっ
て設定される。

Ｌ　＝０．５　Ｄ７Ｅｏｓσ　　　　　　　　　＠−（
１）サラニ、レンＸ：（１１ａ）と多角形プリズム（７
）との間、２よび多角形プリズム（７）とレンズ（１１
１））〜（１１ｅ、）との間には第２図に示した台形柱
に形成されにスペーサプリズム（１４ａ）Ｂ工び（１４
′ｂ、）’に弁してそれぞれ光学的に相互に接続されて
いる。そして、多角形プリズム（７）の入射側側面（３
）の非接続＠ＩｆＣは誘電体多層膜るるいは証属膜から
敗るミラー。樽が被覆され、出射側側面（９）には、入
射光の４−の波長（λ、）、（λ、）、（λ、）、（λ
１ンのうち、それぞれ基ｒ＄面叫側から遠ざかる方向に
波長（λ、）、（λ２）、（λ、）、（λ４）の各１彼
長のみを透過し、それ以外の波長を反射する４８ＣＤＢ
ＰＩＦ（ｔｌ、　（４＋　、　（５）＊　（６）！＞（
順次ｍＥすｎている。このような光学機器が配列された
整列基板（１７ａ）に、この整列基板（１７ａ）と全く
同一形状に成型さｎ几断面り字状整列基板（１７ｔ＋）
を上方から被うと、これら各基板（１７ａ）、（１７ｂ
）によって形成されｔ空間内に各光学機器が固設される
摘取を有している。な２．多角形プリズム（ηの入射側
空間、つまクレンメ（１１ａ）、キャピラリ（１２ａ）
の非占有空間にはダミー（ト）を装着して、上方整列基
板（１７１））　ｋ被つ友とき、レンズ（１１ａン、中
ヤビラリ（１２ａ）全確実に固足する工うにしている。

さらに、光学機器の配列関係をみると、相互に並設され
几レンズ（１１ｂ）、（１１ｃ）、（１１ｄＪ、（１１
ｅ）の各光軸の成丁間隔ＣＰ）は、上述した角度（０）
と寸法（Ｌ）とに工って次式から求めることができる。

Ｐｗ２・Ｌｃｏｓθ　　　　　　　　　　−−−（２）
このように、間隔伊】が、レンズ（１１ａ）〜（１１ｅ
）　およびキャピラリ（１２ａ）〜（１２ｅ）の各外径
Φ）に一致するように寸法（ＩＪ　を決めると、例えば
、波長（λ工）の透過光に隣接する波長（λ、）の透過
光は、レンズ（１１ｃ）の光軸１７Ｃａって進行すると
、レンズ（１１ｃ）から延設され次光ファイバ（１ａ　
）Ｋ入射して伝播する工うに相互に光・学的に結合する
ようにｍ成される◎然して、光ファイバ（１ａ）ｔ−伝
播する４種の波長（λ、）〜（λ、）から成る光がレン
ズ（１１ａ）に入射して平行光束に変換されスペーサプ
リズム（１４ａ）’ｔｉ由して多角形プリズム（γンに
入射すると、波長（λ、ンの光のみがＢＰＩＦ（８１を
透過し、この透過光はスペーサプリズム（１４ｂ）、レ
ンズ（１１ｂ）ｔ−経て元ファイバ（１１））′ｔ−伝
播する。ま７Ｈ１Ｂｐｙ（３）に工って反射される他の
光束はＢ　Ｐ　？　（８１に対向し次ミラー四に達し、
ここで反射して次のＢ　Ｐ　Ｆ　（４１に入射し、波長
（λ２）のみの透過光がスペーサプリズム（１４ｂ入レ
ンズ（１１（り　ｋＭて光ファイバ（１０）ｋ伝播する
。

残され九個の波長光もＢ　ＩＩ　’ｐ　Ｌ５）　＃　（
６）ｙ工びミラーＯ場の作用ｔ−受けて、ぴ長（λ、）
の元は元ファイバ（１ｄ、）ｔ１波長（λ４）の光は元
ファイバ（１りを伝倚することになり、結果として、元
ファイバ（１ａ）Ｋ入射し友４種の波長（λ、）〜（λ
４）からなる光束は多角形プリズム（ηの作用を受ける
ことに工って各波長光毎に分波されることになる。

な２、本実施例において、円部光学機器の保護作用のあ
る整列基板（１７ａ）、（１７’ｂ）　ｔ−紫外線の透
過する物質、例えばサファイア等に工って成型し。

谷構成部品間に形成される空間に紫外線硬化性樹脂を充
填することに裏って、部品の組付は作業後、紫外線によ
って樹脂を硬化さぞ、これらの部品上短時間に固足する
ことができる。

ま几、光波長の分波を行なう光波長分波装置の場会につ
いて説明したが、この発明はこれに限られるものでなく
元技長の＠−波金行なう光波長付波装置に使用しても工
く、またフィルタのたわりにハーフミラ−を用いること
により尤のパワーエネルキの分割を行なう光分配装置に
使用することが″Ｃきる。

〔発明の効果〕

以上のこの発明によれは１元波長分波鉄直を組付ケるＩ
／ｃ際し、プリズム、レンズ、元ファイバ等の光軸調型
ｔ−極めて容易に行なうことができ、装置の組立を極め
て容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図はＣ
の発明の一実施例を示す光路図、第５図は従来の光波長
分数装置ｊｊＬを示す構成図である。 図［２いて％　　（１ａ）〜（Ｉｅ）は元ファイバ、（
７ンは多角形プリズム、（８１、（９）は互いに平行な
側面、（至）は基準面、（１１ａ）〜（１１ｅ）は屈折
率分布形レンズ、（１２ａ）〜（１２ｅ）はキャピラリ
、週はミラーｓ　　（１４ａ）、（１４ｂ）はスペーサ
プリズム、（６ンはスペーサプリズムノ端面、（１７ａ
）、（１７ｂ）は整列基板、ＣＩＭ）ｎｆミー、−は波
ｆｋ（λ□）の光の光路、　＋２１１は波長（λ２）の
元の光路でるる。な２図中、同一あるいは相当部分子ｌ
ｃは同一符号を付して示しである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の光波長からなる光束の入射側側面に該光束
   の入射部を残して鏡面が形成されると共に、出射側側面
   には光束の各固有波長光のみを透過し、他の波長光を反
   射するバンドパス干渉フイルタが上記出射部から順次並
   列形成され、かつ距離（Ｌ）を隔てた平行両側面に同位
   角（θ）をなして形成された基準側面を有して成る多角
   形プリズムを、上記基準面を整列基板の基準壁面に接触
   させて該整列基板上に配置するとともに、光フアイバが
   軸芯に沿つて挿設された円筒キヤピラリおよび該キヤピ
   ラリから延設された屈折率が光軸からの距離の２乗に比
   例して減少する該キヤピラリと等しい外径（Ｄ）に形成
   され、かつ該外径（Ｄ）と上記距離（Ｌ）および角（θ
   ）間にＬ＝０．５Ｄ／ｃｏｓθの成立するレンズ柱を第
   １のスペーサプリズムを介して上記入射部に接合させて
   上記整列基板上に配列し、さらに上記レンズおよびキヤ
   ピラリと同一のものから成るレンズおよびキヤピラリを
   上記バンドパス干渉フイルタに対応させて接合すべく第
   ２のスペーサプリズムを介して上記整列基板上に並列配
   置し、他の整列基板を上記整列基板に被覆して上記各部
   品を固定したことを特徴とする光波長分波装置。
2. （２）上記整列基板のいずれか一方を紫外線透過性物質
   によつて成形したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光波長分波装置。
3. （３）上記レンズ柱、円筒キヤピラリ、多角形プリズム
   および１対の整列基板間に、屈折率が上記レンズ柱、多
   用形プリズムと略等しい紫外線硬化性樹脂を充填して上
   記各部品を固定したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の光波長分波装置。