JP2000171649A - 合分波素子 - Google Patents
合分波素子Info
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Abstract
なる要因の一つである実装組み立てを簡便にするととも
に、合分波素子の低価格化を達成することを可能とする
合分波素子の提供。 【解決手段】 合分波素子は、互いに交差する少なくと
も第1の溝部と第2の溝部とが形成された容器と、第1
の溝部に嵌め込まれ、かつ接着固定された光ファイバ
と、第2の溝部に嵌め込まれ、かつ接着固定された波長
フィルタとを備える。
Description
学分野で、また光通信や光情報処理の分野で用いられる
種々の光学素子等に利用可能な合分波素子に関する。
信号に分割したり、逆に複数の光信号を1つの光信号と
して結合したりする場合に用いる最も基本的な受動回路
であり、微小レンズ等を用いたビーム系の合分波素子
と、光ファイバや光導波路を用いた光導波路系の合分波
素子とに分類される。特に近年では光情報処理、光通信
分野で大量の情報処理を目的とした波長多重を可能とす
る上で、特に光導波路型合分波素子の研究開発が盛んに
行われ、例えば石英系光導波路を採用した合分波素子が
報告されている(文献:河内 正夫,NTT R&D
vol.43 No.11p.101(1994))。
来の光導波路型合分波素子を種々の回路に適用する場
合、実装・組み立てに多大な労力と時間がかかること、
複雑な専用装置がいること等の解決すべき点が多い。そ
のため、従来の光導波路型合分波素子がさまざまな分野
にまで普及していないのが現状である。また、上記の点
から、組み立てには高度の熟練技術が必要なため、一般
家庭にまで普及している電気関連部品の取り扱いと異な
り、家庭でも取り扱える様な簡単な合分波素子は皆無で
あるというのが現状である。
ものであり、その目的は、合分波素子の使用分野を拡大
する上で障害となる要因の一つである実装組み立てを簡
便にするとともに、合分波素子の低価格化を達成するこ
とである。
素子は、互いに交差する少なくとも第1の溝部と第2の
溝部とが形成された容器と、第1の溝部に嵌め込まれ、
かつ接着固定された光ファイバと、第2の溝部に嵌め込
まれ、かつ接着固定された波長フィルタと、を備えるこ
とを特徴とする。好ましくは、容器に形成された第1の
溝部と第2の溝部とが交差する部分に光導波路を設け
る。また、光ファイバ、波長フィルタ、および光導波路
を、第1の溝部および第2の溝部に接着固定するための
接着剤として感光性エポキシ樹脂が用いられてもよい。
さらに、光ファイバは、ポリマークラッド光ファイバま
たはプラスチック光ファイバである。
特徴を概説すれば以下のとおりである。
スチック光ファイバをはめ込む溝部と波長フィルタをは
め込む溝部からなる容器の溝部に、光ファイバと波長フ
ィルタをはめこみ、接着固定するだけで合分波素子を作
製できる。
フィルタを容器の溝部に接着固定する接着剤が感光性エ
ポキシ樹脂であるため、取扱いが容易でしかも耐熱性に
優れる。
誘導体多層膜がついたフィルム状の高分子膜を用いるこ
とが可能である。したがって安価でしかも膜厚がうすい
ためフィルタを挿入しても損失増加が少ないことを特徴
とする。
できるため安価である。
的に説明する。
導波路の作成方法としては、例えば特開平10−148
729号公報を参照されたい。
例を図1に示す。この図に示す合分波素子は、容器10
の表面に、該表面の長手方向に沿って一端から他端に向
けて形成された溝部1と、該溝部1と交差し、かつ該表
面の長手方向に沿って一端から他端に向けて斜めに形成
された溝部2と、該表面の幅方向に沿って延び、かつ溝
部1および溝部2と交差する溝部3とを有する。これら
の溝部1,2,および3の交差部には、光導波路4が設
けられており、さらにこの光導波路4と接続した光ファ
イバ5,6,7が溝部1および溝部2にそれぞれ嵌め込
まれている。また、溝部3には光導波路4を横切るよう
にして波長フィルタ8が嵌め込まれている。ところで、
上記光導波路4は接着剤成分と同様の成分からなるた
め、光ファイバ5,6,7および波長フィルタ8を接着
固定する役割も果たしている。
される容器の作製方法について説明する。ここでは、2
つの異なる方法について説明する。
外領域で透明な材料からなる基板を用意する。次にダイ
シングソーでこの基板に溝部加工を施す。この際、溝部
幅はダイシングソーの刃の幅と密接な関係があり、通常
のプラスチック光ファイバ用(外径1mm)に溝部加工
するのであれば、刃の幅が1mm程度のものを用いる。
また、通常のポリマークラッド光ファイバ(外径230
μm)であれば刃の幅は230μm程度とする。波長フ
ィルタでは分離する波長を誘導体多層膜の厚さ等によっ
て決定できしかもその分離角度も一義的に決定されるの
で、図1に示すように溝部の交差角度はその波長フィル
タの分離角度にあわせればよい。またフィルタ挿入溝部
については反射形の波長フィルタを用いるなら、そのフ
ァイバ溝部に対して反射角度とあうように作製する。
スチック製基板)を用意する。次に光硬化性樹脂を基板
上で薄膜化し、フォトリソグラフィによりこの薄膜をマ
スク越しに紫外線を照射し、適当な有機溶媒にて現像す
ることにより、所望の溝部を得る。この際、溝部幅につ
いては通常のプラスチック光ファイバ用(外径1mm)
に溝部加工するのであれば幅が1mm程度のものを用
い、通常のポリマークラッド光ファイバ(外径230μ
m)であれば幅は230μm程度とする。
ずれかの方法によって作製された容器を以下の実施例で
用いる。
方法で作製した容器を用いた合分波素子を作製する。
概略的構成を示す模式的平面図である。
面に、該表面の長手方向に沿って一端から他端に向けて
形成された溝部11と、該溝部11と交差し、かつ該表
面の長手方向に沿って一端から他端に向けて斜めに形成
された溝部12と、該表面の幅方向に沿って延び、かつ
溝部11および溝部12と交差する溝部13とを有す
る。これらの溝部11,12,および13の交差部に
は、光導波路14が設けられており、さらにこの光導波
路14と接続した光ファイバ15,16,および17が
溝部11および溝部12にそれぞれ嵌め込まれている。
また、溝部13には光導波路17を横切るようにして波
長フィルタ18が嵌め込まれている。このような構成か
らなる合分波素子を以下のようにして作製した。
容器10の表面に3本の溝部11,12、および13を
形成する。
m、幅が235μmとした。また、溝部13は波長フィ
ルタ(厚さ20μm、大きさ2mm×3mm、1.3μ
m透過、1.55μm反射のローパスフィルタ)を入れ
る溝部で、その幅を30μm、深さを350μmとし
た。
5,16,17(いずれも片端FCコネクタつきでもう
片端は被覆除去したもので外径230μm)3本を溝部
11および12を図2に示すようにはめ込んだ。参照符
号15は分波素子の場合の入射側ファイバ、14,16
は出射側ファイバである。出射側ファイバ14は透過で
出射する波長の出射側ファイバ、16は反射してくる波
長の出射側ファイバである。最後に波長フィルタ18を
溝部13に嵌め込んだ。入射側ファイバ15および出射
側ファイバ16とフィルタ18の距離は700μm程度
であった。また出射側ファイバ14と波長フィルタ18
とを接触させた。その後、液状の紫外線硬化性エポキシ
樹脂を波長フィルタ18付近に適量たらし、参照符号1
5の光ファイバ経由で紫外線照射を行い、樹脂の光硬化
を行った。この場合、入射側ファイバ15および出射側
ファイバ16と出射側ファイバ14との距離は1mm以
下であり、光はそれほどひろがらず、入射側ファイバ1
5および出射側光ファイバ16と出射側ファイバ17と
の間に光導波路14が形成された。その後、屈折率の低
い紫外線硬化性エポキシ樹脂を滴下して光硬化させ、ク
ラッドを作製した。この操作により、光ファイバ15,
16,および17,さらに波長フィルタ18を容器10
に接着固定した。これら一連の操作により本発明の合分
波素子20が作製できた。素子特性を測定したところ、
透過ポートでの挿入損失1dB(波長1.3μm)、反
射ポートでの挿入損失1dB(波長1.55μm)、ク
ロストーク30dB以上であった。
のかわりに厚さ20μm、大きさ2mm×3mm、13
μm透過、0.85μm反射のロングパスフィルタを挿
入し、本発明の合分波素子とした。素子特性を測定した
ところ、透過ポートでの挿入損失1dB(波長1.3μ
m)、反射ポートでの挿入損失1dB(波長0.85μ
m)、クロストーク35dB以上であった。
を1mmとしてポリマークラッド光ファイバ14,1
5,16のかわりにプラスチック光ファイバ(いずれも
片端FCコネクタつきでもう片端は被覆除去したもので
外径1000μm)を挿入した。厚さ20μm、0.5
8μm透過、0.65μm反射のローパスフィルタを挿
入し、本発明の合分波素子とした。素子特性を測定した
ところ、透過ポートでの挿入損失2dB(波長0.58
μm)、反射ポートでの挿入損失2dB(波長0.65
μm)、クロストーク20dB以上であった。
ァイバ(いずれも片端FCコネクタつきでもう片端は被
覆除去したもので外径1000μm)のかわりに片端S
Cコネクタつきでもう片端は被覆除去したもので外径2
50μmを挿入した。厚さ20μm、1.3μm透過、
1.55μm反射のローパスフィルタを挿入し、本発明
の合分波素子とした。素子特性を測定したところ、透過
ポートでの挿入損失2dB(波長1.3μm)、反射ポ
ートでの挿入損失2dB(波長1.55μm)、クロス
トーク20dB以上であった。
分波素子の他の例を示す模式的平面図である。上記実施
例1ないし4では波長フィルタ用の溝部は一本であった
が、この実施例では2本形成している。
面に、該表面の長手方向に沿って一端から他端に向けて
形成された溝部31と、該溝部31と交差し、かつ斜め
に形成された2本の溝部32,33と、該表面の幅方向
に沿って延び、かつ溝部31および溝部32または33
と交差する溝部34および35とを有する。これら2つ
の交差部分によって挟まれるようにして、溝部31には
光導波路36が設けられており、さらにこの光導波路3
6と接続した光ファイバ37,38,39,および40
が溝部31,32,および33にそれぞれ嵌め込まれて
いる。また、溝部34および35には光導波路36の端
面に接するようにしてそれぞれ波長フィルタ41,42
としては、厚さが20μm、大きさ2mm×3mm、
1.3μm、0.85μm透過、1.55μm反射のロ
ーパスフィルタと、厚さ20μm、大きさ2mm×3m
m、1.3μm透過、0.85μm反射のロングパスフ
ィルタとを用いた。光ファイバとしては実施例1と同様
にポリマークラッド光ファイバを用いた。素子特性を測
定したところ、それぞれの波長の挿入損失1.5dB
(波長1.3μm)、挿入損失1.5dB(波長1.5
5μm)、挿入損失1.5dB(波長0.85μm)ク
ロストーク20dB以上であった。
合分波素子は上記のように構成されるので、合分波素子
の使用分野を拡大する上で障害となる要因の一つである
実装組み立てを簡便にするとともに、合分波素子の低価
格化を達成することが可能となる。
明するための模式的平面図である。
ための模式的平面図である。
るための模式的平面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 合分波素子であって、 互いに交差する少なくとも第1の溝部と第2の溝部とが
形成された容器と、 前記第1の溝部に嵌め込まれ、かつ接着固定された光フ
ァイバと、 前記第2の溝部に嵌め込まれ、かつ接着固定された波長
フィルタと、を備えることを特徴とする合分波素子。 - 【請求項2】 前記容器に形成された前記第1の溝部と
前記第2の溝部とが交差する部分に光導波路を設けるこ
とを特徴とする請求項1に記載の合分波素子。 - 【請求項3】 前記光ファイバ、前記波長フィルタ、お
よび前記光導波路を、前記第1の溝部および前記第2の
溝部に接着固定するための接着剤として感光性エポキシ
樹脂が用いられることを特徴とする請求項1または2に
記載の合分波素子。 - 【請求項4】 前記光ファイバは、ポリマークラッド光
ファイバまたはプラスチック光ファイバであることを特
徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の合分
波素子。
Priority Applications (1)
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