JP2004012801A - フィルタモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】要求される挿入損失を満たすフィルタモジュールの生産性の向上とコストの低減とを図ったフィルタモジュールを提供すること。
【解決手段】ほぼ同軸となるように予め固定された同じレンズである第１レンズ２２および第２レンズ２３と、両レンズ２２，２３間に配置されるフィルタ２４と、第１レンズ２２の入射側に配置され、ファイバ軸がほぼ平行になるように固定された光ファイバ２５，２６と、第２レンズ２３の射出側に配置される光ファイバ２７とを備えるフィルタモジュール２１において、両レンズ２２，２３の焦点距離をｆとすると、フィルタ２４の第１レンズ２２の焦点位置からのずれ量を、焦点距離ｆの±２５％以内に設定する。このような設定をすることで、反射側での挿入損失が０．２ｄＢより小さいフィルタモジュールを、光ファイバ２５〜２７のθｘ，θｙ調芯無しで組み立てることができる。
【選択図】 図２
【解決手段】ほぼ同軸となるように予め固定された同じレンズである第１レンズ２２および第２レンズ２３と、両レンズ２２，２３間に配置されるフィルタ２４と、第１レンズ２２の入射側に配置され、ファイバ軸がほぼ平行になるように固定された光ファイバ２５，２６と、第２レンズ２３の射出側に配置される光ファイバ２７とを備えるフィルタモジュール２１において、両レンズ２２，２３の焦点距離をｆとすると、フィルタ２４の第１レンズ２２の焦点位置からのずれ量を、焦点距離ｆの±２５％以内に設定する。このような設定をすることで、反射側での挿入損失が０．２ｄＢより小さいフィルタモジュールを、光ファイバ２５〜２７のθｘ，θｙ調芯無しで組み立てることができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度波長多重（ＤＷＤＭ）伝送方式等の光通信システムに用いるフィルタモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記光通信システムでは、波長の異なる複数の光信号を一本の光ファイバに合波（結合）する合波モジュールや、光ファイバを伝送されてきた波長多重信号を各波長毎に分波（分離）する分波モジュールが用いられる。このような分波モジュールとして構成されるフィルタモジュールとして、例えば、図１に示すような光学系が本発明者らにより提案されている。このフィルタモジュール１１は、互いの光軸がほぼ同軸となるように予め一体化された第１レンズ１２および第２レンズ１３と、該両レンズ間に配置されるフィルタ１４と、第１レンズ１２の入射側に配置される２本の光ファイバ１５，１６と、第２レンズ１３の射出側に配置される１本の光ファイバ１７とを備える。２本の光ファイバ１５，１６は、ファイバ軸がほぼ平行になるように固定されている。また、光ファイバ１５，１６は、光軸Ｃから反対側に同じ距離ずれた位置にある。そして、光ファイバ１７は、光軸Ｃから光ファイバ１６と同じ側に同じ距離だけずれた位置にある。また、第１レンズ１２および第２レンズ１３として焦点距離ｆを有する同じレンズが使用され、レンズ間距離が２ｆに設定され、また、フィルタ１４は第１レンズ１２の焦点位置に配置されている。
【０００３】
また、このフィルタモジュール１１は、光ファイバ１５からフィルタ１４を透過する波長域の光を出射させると、この光が第１レンズ１２によりコリメートされてフィルタ１４を透過し、この透過光が第２レンズ１３により収束されて光ファイバ１７に入射するようになっている。また、フィルタモジュール１１は、光ファイバ１５からフィルタ１４で反射する波長域の光を出射させると、この光が第１レンズ１２によりコリメータされてフィルタ１４で反射され、この反射光が第１レンズ１２により収束されて光ファイバ１６に入射するようになっている。
【０００４】
また、上記フィルタモジュールとして、図１に示す光学系と等価な図２に示すような光学系が本発明者らにより提案されている。このフィルタモジュール２１は、同じ屈折率分布型ロッドレンズで、互いの光軸がほぼ同軸となるように予め固定された第１レンズ２２および第２レンズ２３を備える。さらに、フィルタモジュール２１は、両レンズ２，２３間に配置されたフィルタ２４と、第１レンズ２２の入射側に配置された２芯ファイバチップ２８と、第２レンズ２３の射出側に配置された１芯ファイバチップ２９とを備える。なお、上記各光ファイバ１５〜１７および２５〜２７は、それぞれ単一モード光ファイバである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１および図２に示す上記フィルタモジュール１１，２１の組立には以下の調芯作業（ａ）〜（ｄ）が必要となる。以下の説明では、フィルタモジュール１１の組立に必要な調芯作業について説明する。なお、光ファイバを伝搬する光は完全にコア内に閉じ込められているわけでなく、その強度分布の裾の部分はクラッド内にしみ出ている。単一モード光ファイバの場合、その出射光は、ファイバ軸に垂直な面内でガウス分布状の強度分布（光束の中心部で強度が大きく、周辺部で強度が小さくなる分布）を持つガウシアンビームである。すなわち、光ファイバ１５からの出射光（ガウシアンビーム）は、第１レンズ１２によりコリメートされるが、両レンズ１２，１３間で平行光にならず、中間にビームウエストができる。また、第２レンズ１３により収束される光は１点に収束せず、ビームウエストができる。
【０００６】
（ａ）光ファイバ１５からフィルタ１４で反射する波長域の光を出射させ、フィルタ１４で反射した光が第１レンズ１２により収束されて光ファイバ１６に入射する光のビームウエストの位置と光ファイバ１７の端面とを一致させる調芯作業。この調芯作業は、光ファイバ１５からフィルタ１４で反射する波長域の光を出射させ、反射ポート側の光ファイバ１６から出射されるその反射光を監視しながら、その反射光の光量が最大になるように光ファイバ１５，１６をＸ，Ｙ，Ｚ方向に調芯する。
【０００７】
また、光ファイバ１５からフィルタ１４を透過する波長域の光を出射させ、フィルタ１４を透過した光が第２レンズ１３により収束されて光ファイバ１７に入射する光のビームウエストの位置と光ファイバ１７の端面とを一致させる調芯作業。この調芯作業は、光ファイバ１５からフィルタ１４を透過する波長域の光を出射させ、光ファイバ１７から出射されるその透過光を監視しながら、その透過光の光量が最大になるように光ファイバ１７をＸ，Ｙ，Ｚ方向に調芯する。
【０００８】
（ｂ）各光ファイバ１５〜１７のモードフィールド径とビームウエストの径とをそれぞれ一致させる調芯作業。ここでは、両レンズ１２，１３として同じレンズを用いる。これにより、光ファイバ１５から出射する光のビームウエストの位置と光ファイバ１７に入射する光のビームウエストの位置とが光軸に関して対称となり、上記調芯作業（ａ）を行なった光ファイバ１５，１７のモードフィールド径とビームウエストの径とがそれぞれ一致する。また、光ファイバ１５から出射する光のビームウエストの位置と光ファイバ１６に入射する光のビームウエストの位置とが光軸に関して対称となり、上記調芯作業（ａ）を行なった各光ファイバ１５，１６のモードフィールド径とビームウエストの径とがそれぞれ一致する。なお、ここにいう「モードフィールド径」とは、上記ガウス分布状の強度分布のピーク値の１／ｅ２の強度となる径をいう。
【０００９】
（ｃ）ビームの主光線と各光ファイバ１５〜１７のファイバ軸とをそれぞれ一致させる調芯作業。これらの調芯作業は、各光ファイバ１５〜１７について光軸Ｃに対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きとをそれぞれ調整することで行なう。
【００１０】
（ｄ）途中でビームのけられが無いようにする調芯作業。この調芯作業は、両レンズ１２，１３について光軸Ｃに対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きとをそれぞれ調整することで行なう。
【００１１】
上記フィルタモジュール１１，２１では、要求される挿入損失が得られるように上記調芯作業（ａ）〜（ｄ）の全てを行なうのに時間がかかり、フィルタモジュールの組立に長時間がかかるので、要求される挿入損失を満たすフィルタモジュールの生産性が悪く、コストが増大してしまう。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、要求される挿入損失を満たすフィルタモジュールの生産性の向上とコストの低減とを図ったフィルタモジュールを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、互いの光軸がほぼ同軸となるように予め固定された同じレンズである第１レンズおよび第２レンズと、該両レンズ間に配置されるフィルタと、前記第１レンズの入射側に配置され、ファイバ軸がほぼ平行になるように固定された少なくとも２本の光ファイバと、前記第２レンズの射出側に配置される少なくとも１本の光ファイバとを備えるフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズおよび第２レンズの焦点距離をｆとすると、前記フィルタの前記第１レンズの焦点位置からのずれ量を、前記焦点距離ｆの±２５％以内に設定することを要旨とする。
【００１４】
この構成によれば、フィルタの第１レンズの焦点位置からのずれ量を焦点距離ｆの±２５％以内に設定することで、反射側での挿入損失を最大で０．２ｄＢ程度に抑えることができる。このように第１レンズに対するフィルタの組立公差を設定することは、要求される反射側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、挿入損失が所定値より小さいフィルタモジュールを、光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てることができるので、生産性が向上し、製造コストが低減される。
【００１５】
なお、ここにいう「反射側での挿入損失」とは、第１レンズの入射側に配置される少なくとも２本の光ファイバの一つからフィルタで反射する波長域の光を出射させる場合に、第１レンズによりコリメータされてフィルタで反射される反射光が第１レンズにより収束されて前記少なくとも２本の光ファイバの他の一つに入射する際の挿入損失をいう。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することを要旨とする。
【００１７】
なお、ここにいう「θｘ方向の傾き」とは、光軸に垂直なＸ軸回りの角度をいう。また、「θｙ方向の傾き」とは、光軸に垂直なＹ軸回りの角度をいう。この構成によれば、第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することで、前記反射側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される反射側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することを要旨とする。
【００１９】
この構成によれば、第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することで、透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。なお、ここにいう「透過側での挿入損失」とは、第１レンズの入射側に配置される光ファイバの一つからフィルタを透過する波長域の光を出射させる場合に、第１レンズによりコリメートされてフィルタを透過する光が第２レンズにより収束されて第２レンズの射出側に配置される光ファイバに入射する際の挿入損失をいう。
【００２０】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定するとともに、前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することを要旨とする。
【００２１】
この構成によれば、第１レンズの入射側に配置される光ファイバおよび第２レンズの射出側に配置される光ファイバのθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ０．２度以内に設定することで、挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される反射側および透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）をともに満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００２２】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズと前記第２レンズのレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±２ｆ／４の範囲内に設定することを要旨とする。
【００２３】
この構成によれば、第１レンズと第２レンズのレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±２ｆ／４の範囲内に設定することで、レンズ間距離のずれによる前記透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００２４】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定するとともに、前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定し、さらに、前記第１レンズと前記第２レンズのレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±２ｆ／４の範囲内に設定することを要旨とする。
【００２５】
この構成によれば、前記反射側および透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができるとともに、レンズ間距離のずれによる前記透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される反射側および透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００２６】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズの光軸と第２レンズの光軸のずれを、前記焦点距離ｆの２．５％以内に設定することを要旨とする。
【００２７】
この構成によれば、第１レンズの光軸と第２レンズの光軸のずれを、前記焦点距離ｆの２．５％以内に設定することで、両レンズの光軸のずれによる前記透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００２８】
請求項８に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定するとともに、前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定し、さらに、前記第１レンズの光軸と第２レンズの光軸のずれを、前記焦点距離ｆの２．５％以内に設定することを要旨とする。
【００２９】
この構成によれば、前記透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００３０】
請求項９に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズおよび前記第２レンズは、光入出射面の少なくとも一方が平面で光軸に対して傾斜した斜め面をそれぞれ有するレンズであり、該両レンズの斜め面のθｚ方向のずれを２０度以内に設定することを要旨とする。
【００３１】
この構成によれば、第１レンズおよび第２レンズのθｚ方向のずれを２０度以内に設定することで、反射戻り光を防止しながら、前記透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、反射戻り光を防止しながら、前記透過側での挿入損失を所定値、例えば０．２ｄＢ以下に低減するために必要な条件である。
【００３２】
請求項１０に係る発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズおよび前記第２レンズの光軸に対する傾きをそれぞれ１．５度以内に設定することを要旨とする。
【００３３】
この構成によれば、前記透過側での挿入損失をさらに低く抑えることができる。また、請求項１，６，７および９にそれぞれ記載された条件に加えて、第１レンズおよび第２レンズの光軸に対する傾きをそれぞれ１．５度以内に設定することで、上述した４つの調芯作業（ａ）〜（ｄ）のうち、調芯作業（ｃ）と（ｄ）を省いても必要な挿入損失を得ることができる。これにより、調芯個所および調芯作業が減るために、フィルタモジュールの組立時間がさらに短縮され、製造コストがさらに低減される。
【００３４】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズおよび前記第２レンズの互いに対向する側の各端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、１０度以内に設定することを要旨とする。
【００３５】
ここでの設定は、例えば、両レンズの互いに対向する側の各端面がそれぞれ、光軸に垂直な平坦面である場合、各端面の光軸に対する傾きを９０度±１０度の範囲内に設定することを意味する。また、その各端面がそれぞれ、光軸に対して所定角度傾斜した斜め面である場合、各端面の光軸に対する傾きを所定角度±１０度の範囲内に設定することを意味する。この構成によれば、第１レンズおよび前記第２レンズの互いに対向する側の各端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、１０度以内に設定することで、必要な挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を得ることができる。
【００３６】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズおよび前記第２レンズの各光ファイバに対向する側の端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、２．５度以内に設定することを要旨とする。
【００３７】
この構成によれば、第１レンズおよび前記第２レンズの各光ファイバに対向する側の端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、２．５度以内に設定することで、必要な挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を得ることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されるフィルタモジュールの一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３９】
本発明は、上述した図１および図２にそれぞれ示すフィルタモジュール１１，２１や、図３に示すフィルタモジュール３１に適用される。まず、これらのフィルタモジュールの構成について説明する。なお、図１に示すフィルタモジュール１１については、説明を省略する。
【００４０】
図２に示すフィルタモジュール２１は、上述したように、第１レンズ２２および第２レンズ２３と、フィルタ２４と、２芯ファイバチップ２８と、１芯ファイバチップ２９とを備える。
【００４１】
２芯ファイバチップ２８には、ファイバ軸が平行になるように２本の光ファイバ２５，２６が固定されており、１芯ファイバチップ２９には１本の光ファイバ２７が固定されている。また、光ファイバ２５，２６は、光軸Ｃから反対側にほぼ同じ距離ずれた位置にある。また、第１レンズ２２および第２レンズ２３として焦点距離ｆを有する同じ屈折率分布型ロッドレンズが使用され、レンズ間距離が２ｆに設定されているとともに、フィルタ２４は第１レンズ２２のレンズ側端面に形成されている。
【００４２】
第１レンズ２２および第２レンズ２３は、両端面がそれぞれ光軸Ｃに垂直な平坦面である屈折率分布型ロッドレンズ（フラットレンズ）で構成されている。
フィルタ２４は、第１レンズ２２の第２レンズ２３に対向する側の端面（レンズ側端面）に形成されている。このフィルタ２４は、ある波長域の光を透過させるとともに、その波長域とは異なる波長域の光を反射する特性を有する波長選択膜である。
【００４３】
２本の光ファイバ２５，２６は、光軸Ｃに関して対称な位置に配置されている。すなわち、光ファイバ２５は光軸Ｃに対してプラス側（図２で上側）に所定量オフセットさせてあり（ファイバオフセット（＋））、光ファイバ２６は光軸Ｃに対してマイナス側（図２で下側）に光ファイバ２５と同じ量だけオフセットさせてある（ファイバオフセット（−））。一方、光ファイバ２７は、光軸Ｃに対して光ファイバ２６と同じ側にかつ同じ量だけオフセットさせてある。なお、以下の説明では、入射ポート側の光ファイバ２５を第１光ファイバ２５、反射ポート側の光ファイバ２６を第２光ファイバ２６、そして透過ポート側の光ファイバ２７を第３光ファイバ２７という。なお、「入射ポート側」は光を入射させる側のチャンネルをいい、「反射ポート側」はフィルタ２４からの反射光が入射する側のチャンネルをいい、そして、「透過ポート側」はフィルタ２４を透過した光が入射する側のチャンネルをいう。
【００４４】
上述したように第１レンズ２２および第２レンズ２３として、同じ屈折率分布型ロッドレンズが使用されている。本例では、両レンズ２２，２３として、レンズ径が１．８ｍｍ、レンズ長が０．２３ピッチ、焦点距離ｆが１．９５ｍｍの屈折率分布型ロッドレンズが使用されている。
【００４５】
また、各光ファイバ２５〜２７として、外径が１２５μｍである通常の単一モード光ファイバが使用されている。したがって、光ファイバ２５，２６を、光軸Ｃに関して対称な位置でかつ互いに接するように２芯ファイバチップ２８に保持させる場合には、光ファイバ２７のオフセット量は、約６０μｍもしくはそれ以上になる。
【００４６】
そして、フィルタモジュール２１は、第１光ファイバ２５からフィルタ２４を透過する波長域の光を出射させると、この光が第１レンズ２２によりコリメートされてフィルタ２４を透過し、この透過光が第２レンズ２３により収束されて第３光ファイバ２７に入射する。また、フィルタモジュール２１は、第１光ファイバ２５からフィルタ２４で反射する波長域の光を出射させると、この光が第１レンズ２２によりコリメータされてフィルタ２４で反射され、この反射光が第１レンズ２２により収束されて第２光ファイバ２６に入射するようになっている。このように、フィルタモジュール２１は、波長分割多重（ＷＤＭ）や高密度波長多重（ＤＷＤＭ）伝送方式等の光通信システムに用いる３ポート（入射ポート、反射ポート、および透過ポート）の分波モジュールとして構成されている。
【００４７】
次に、図３に示すフィルタモジュール３１について説明する。
このフィルタモジュール３１は、第１レンズ３２および第２レンズ３３と、フィルタ３４と、２芯ファイバチップ３８と、１芯ファイバチップ３９とを備える。２芯ファイバチップ３８には２本の光ファイバ３５，３６が保持されており、１芯ファイバチップ３９には１本の光ファイバ３７が保持されている。
【００４８】
第１レンズ３２は、第２レンズ３３に対向する側の端面（レンズ側端面）が光軸Ｃに垂直な平坦面に研磨され、光ファイバ３５，３６に対向する側の端面（光ファイバ側端面）３２ａが光軸Ｃに対して所定の角度傾斜した斜め面に研磨された屈折率分布型ロッドレンズで構成されている。そのレンズ側端面にフィルタ３４が形成されている。このフィルタ３４は、上記フィルタ２４と同様の波長選択膜である。また、第２レンズ３３は、第１レンズ３２と同様に、第２レンズ３３に対向する側の端面（レンズ側端面）が平坦面に形成され、光ファイバ３７に対向する側の光ファイバ側端面３３ａが光軸Ｃに対して所定の角度傾斜した斜め面に形成された屈折率分布型ロッドレンズで構成されている。
【００４９】
第１レンズ３２および第２レンズ３３は、円筒状のガラスチューブ４０内に挿入され、所定の位置に位置決めした上でガラスチューブ４０に固定される。
２芯ファイバチップ３８のレンズ側端面３８ａは、第１レンズ３２の光ファイバ側端面３２ａと同様の斜め面に形成されている。また、１芯ファイバチップ３９のレンズ側端面３９ａも、第２レンズ３３の光ファイバ側端面３３ａと同様の斜め面に形成されている。
【００５０】
また、本例のフィルタモジュール３１では、２本の光ファイバ３５，３６は、光軸Ｃに関してほぼ対称な位置に配置されているとともに、光ファイバ３７は、その第２レンズ３３の光軸からのずれが、光ファイバ３６の第１レンズ３２の光軸からのずれに等しくなるように配置されている。なお、以下の説明では、上記入射ポート側の光ファイバ３５を第１光ファイバ３５、上記反射ポート側の光ファイバ３６を第２光ファイバ３６、そして上記透過ポート側の光ファイバ３７を第３光ファイバ３７という。
【００５１】
［一実施形態］
次に、上述したフィルタモジュール１１，２１，３１に適用される本発明の一実施形態について説明する。
【００５２】
ここでは、これらのフィルタモジュール１１，２１，３１のうち、主としてフィルタモジュール２１を作製するのに設定される組立公差（条件１〜条件７）について説明する。なお、これらの条件は、フィルタモジュール２１の損失許容範囲を絶対値でほぼ０．４ｄＢ以下、すなわちレンズの収差による損失０．２ｄＢを考慮し、上記反射側および透過側での挿入損失をほぼ０．２ｄＢ以下に抑えるように設定される。
【００５３】
（条件１）第１レンズ２２および第２レンズ２３の焦点距離をｆとすると、フィルタ２４の第１レンズ２２の焦点位置（第１レンズの焦点位置）からのずれ量を、焦点距離ｆのほぼ±２５％以内に設定する。換言すると、フィルタ２４の第１レンズ２２からの距離を、ほぼ（ｆ−ｆ／４）〜（ｆ＋ｆ／４）の範囲内に設定する。
【００５４】
図４に示す実験結果から、フィルタ２４を第１レンズ２２の焦点位置から＋側にほぼ０．５ｍｍ（焦点距離ｆのほぼ２５％）ずらすと、挿入損失がほぼ０．２ｄＢ増えることが判った。なお、図４において、フィルタ２４のＺ方向のずれ量（Ｚ軸方向移動量）を表す横軸の「０」は、第１レンズ２２のレンズ側端面から焦点距離ｆだけ離れた第１レンズ２２の焦点位置を示している。また、図４に示す実験結果は、第１レンズ２２および第２レンズ２３のレンズ径を１．８ｍｍ、レンズ長を０．２３ピッチ、焦点距離ｆを１．９７ｍｍとしたときのデータである。また、図４の縦軸で示す挿入損失は、上述した「反射側での挿入損失」をいう。すなわち、第１光ファイバ２５からフィルタ２４で反射する波長域の光を出射させる場合に、第１レンズ２２によりコリメータされてフィルタ２４で反射される反射光が第１レンズ２２により収束されて第２光ファイバ２６に入射する際の挿入損失をいう。
【００５５】
（条件２）第１，第２，第３光ファイバ２５，２６，２７各々の、第１レンズ２２の光軸Ｃに対する上記θｘ方向の傾きと上記θｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定する。
【００５６】
図５に示す実験結果から、各光ファイバ２５，２６，２７の、任意の位置を基準としたθｙ方向回転角度（°）、すなわち第１レンズ２２の光軸Ｃに対するθｙ方向の傾きが１．５度以内のずれであれば大きな挿入損失は無いと推定できる。各光ファイバ２５，２６，２７のθｘ方向の傾きも、１．５度以内のずれであれば大きな挿入損失は無いと推定できる。しかし、他の公差の集積を考慮して、各光ファイバ２５，２６，２７のθｘ，θｙ方向の傾きを、それぞれ０．２度以内に設定する必要があることを見出した。
【００５７】
（条件３）第１レンズ２２と第２レンズ２３のレンズ間距離（ＷＤ）を、ほぼ２ｆ±（２ｆの２５％）以内、すなわちほぼ２ｆ±２ｆ／４の範囲内に設定する。
【００５８】
上述したように、各光ファイバ２５〜２７の光ファイバ径は通常１２５μｍであるため、光ファイバ２５，２６を、光軸Ｃに関して対称な位置でかつ互いに接するように２芯ファイバチップ２８に保持させる場合には、光ファイバ２７のオフセット量は約６０μｍ（本例では−６０μｍ）になる。このようなオフセット量の場合、図６および図７に示す実験結果から、レンズ間距離ＷＤが約１ｍｍ（２ｆの約２５％）ずれると挿入損失がほぼ０．２ｄＢ増えることが判った。なお、図７では、光ファイバ２７のオフセット量を、−６０μｍ、−７０μｍ、−８０μｍおよび−１００μｍの４つの場合について示してあるが、各場合の挿入損失を、０．１０ｄＢ程度底上げして示してある。
【００５９】
（条件４）第１レンズ２２の光軸Ｃと第２レンズ２３の光軸Ｃのずれを、焦点距離ｆの２．５％以内に設定する。
両レンズ２２，２３の光軸のずれとビームの傾きの関係と、上記各光ファイバ２５〜２７各々のθｘ，θｙ方向の傾きに関する図５に示す上記実験結果とから、挿入損失を推定し、両レンズ２２，２３の焦点距離ｆを１．９５ｍｍとした場合における光軸のずれを５０μｍ以内に設定するとの推定値を得た。すなわち、そのずれを焦点距離ｆの２．５％以内に設定するとの推定値を得た。
【００６０】
（条件５）第１レンズ２２および第２レンズ２３のθｚ方向のずれを２０度以内に設定する。
なお、この条件５は、図３に示すフィルタモジュール３１のように、第１，第２レンズ３２，３３として、反射戻り光を防止するための斜め面３２ａ，３３ａが形成された屈折率分布型ロッドレンズを用いる場合にのみ適用される。したがって、図１，図２に示すフィルタモジュール１１，２１に対しては適用されない。
【００６１】
（条件６）第１レンズ２２および第２レンズ２３の光軸Ｃに対する傾きをそれぞれ１．５度以内に設定する。
両レンズ２２，２３のレンズ側端面の傾きとビームの関係と、上記各光ファイバ２５〜２７各々のθｘ，θｙ方向の傾きに関する図５に示す上記実験結果とから、その傾きと挿入損失を推定し、両１レンズ２２，２３の光軸Ｃに対する傾きをそれぞれ１．５度以内に設定するとの推定値を得た。
【００６２】
（条件７）第１レンズ２２および第２レンズ２３の各レンズ側端面の光軸Ｃに対するθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、１０度以内に設定する（図８参照）。また、第１レンズ２２および第２レンズ２３の各光ファイバ側端面の光軸Ｃに対するθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、２．５度以内に設定する（図８参照）。
【００６３】
以上の条件１〜７を、図８に示してある。
図３に示すフィルタモジュール３１を作製する際にも、フィルタモジュール２１を作製する場合と同様に、上述した組立公差（条件１〜条件７）が設定される。次に、上記条件１〜条件７を満たすフィルタモジュール３１の組立手順について説明する。その組立は、下記の工程１〜工程３からなる。ただし、２芯ファイバチップ２８および１芯ファイバチップ２９を予め製作しておく。
【００６４】
（工程１）第１レンズ２２および第２レンズ２３をガラスチューブ４０内に挿入して仮固定する。
（工程２）入射ポート側の第１光ファイバ２５からフィルタ２４で反射する波長域の光を出射させ、フィルタ２４で反射されて反射ポート側の第２光ファイバ２６に入射する反射光を監視しながら、その反射光の光量が最大になるように２芯ファイバチップ３８をＸ，Ｙ，Ｚ方向に調芯する。この調芯後、２芯ファイバチップ３８を第１レンズ３２に固定する。なお、この工程２は、上記工程１の前に行なってもよい。
【００６５】
（工程３）第１光ファイバ２５からフィルタ２４を透過する波長域の光を出射させ、フィルタ２４を透過して透過ポート側の第３光ファイバ２７に入射する透過光を監視しながら、その透過光の光量が最大になるように１芯ファイバチップ３９をＸ，Ｙ，Ｚ方向に調芯する。この調芯後、１芯ファイバチップ３９を第２レンズ２３に固定する。
【００６６】
なお、上記工程２および工程３におけるＸ，Ｙ，Ｚ方向の調芯精度は、０．５μｍ以下が必要であるが、その精度は現状の技術で十分可能である。また、工程２および工程３が、上述した調芯作業（ａ）および（ｂ）に相当する。また、工程２により、反射側での光ファイバのモードフィールド径とビームウエストの径との一致は自動的に行われる。同様に工程３により、透過側でのモードフィールド径とビームウエストの径との一致も自動的に行われる。
【００６７】
また、上記工程２および工程３の後、或いはこれらの工程２，３と一緒に、各光ファイバ３５〜３７のモードフィールド径とビームウエストの径とをそれぞれ一致させる調芯作業を行なう。すなわち、上述した上記調芯作業（ｂ）と同様の調芯作業を行なう。
【００６８】
以上の工程１〜工程３により、フィルタモジュール３１の組立が完了するが、このフィルタモジュール３１は上記条件１〜条件７の全てを満たしているので、上述した４つの調芯作業（ａ）〜（ｄ）のうち、調芯作業（ｃ）および（ｄ）を省いても必要な挿入損失が得られる。さらに調芯作業（ｂ）は調芯作業（ａ）を行った際に自動的に行なわれることになる。
【００６９】
次に、各実施例および比較例について図８の表を参照して説明する。
なお、図８の表における条件１（フィルタの焦点位置からのずれ）の各データは、屈折率分布定数√Ａが０．３２２の屈折率分布型ロッドレンズを上記各レンズとして使用した場合のものである。
【００７０】
［実施例１］
上記各レンズとして、屈折率分布定数√Ａが０．３２２で、かつレンズ長が０．２５ピッチ（焦点距離ｆが１．９５ｍｍ）の屈折率分布型ロッドレンズを用いている。なお、各レンズは、図３に示すように光ファイバ側端面が斜め面８°に研磨されている。条件１（フィルタの焦点位置からのずれ）の許容精度を、０．０７ｍｍ未満、すなわち焦点距離ｆの３．５％未満に設定している。条件３（レンズ間隔の２・ｆからのずれ）の許容精度を０．５ｍｍ、すなわち両レンズ２２，２３のレンズ間距離（ＷＤ）を２ｆ±（２ｆの１３％）に設定している。その他の許容精度は、後述する実施例２と同じである。
【００７１】
そして、実施例１では、各条件の許容精度を図８の表で示すように設定して、フィルタモジュールを１５個作製した。これらのフィルタモジュール各々について、反射側損失（上記「反射側での挿入損失」）と透過側損失（上記「透過側での挿入損失」）を測定し、各損失について１５個の平均値、標準偏差、および最悪値を算出した。これら各損失のデータを、図８に示す表に示してある。
【００７２】
［実施例２］
上記各レンズとして、屈折率分布定数√Ａが０．３２２で、かつレンズ長が０．２３ピッチ（焦点距離ｆが１．９７ｍｍ）の屈折率分布型ロッドレンズを用いている。なお、各レンズは、光ファイバ側端面が斜め面８°に研磨されている。この実施例２では、条件１の許容精度を、０．２５ｍｍ、すなわち焦点距離ｆの１３％に設定している。また、条件３の許容精度を０ｍｍ、すなわちレンズ間距離（ＷＤ）を２ｆに設定している。そして、１個作製したフィルタモジュールについて、上記各損失のデータを図８に示す表の下側の欄に示してある。
【００７３】
［実施例３］
上記各レンズとして、屈折率分布定数√Ａが０．３２２でレンズ長が０．２４ピッチ（焦点距離ｆが１．９６ｍｍ）の屈折率分布型ロッドレンズを用いている。なお、各レンズは、図２に示すような両端面が光軸Ｃに垂直な平坦面に研磨されたフラットレンズである。条件１の許容精度を０．５ｍｍ、すなわち焦点距離ｆの２５％に設定している。条件３の許容精度を１ｍｍ、すなわちレンズ間距離（ＷＤ）を２ｆ±（２ｆの２５％）に設定している。また、上記フラットレンズを用いているので、条件５（各レンズのθｚずれ）の許容精度を０にしてある。その他の許容精度は、実施例１，２と同じである。そして、各条件の許容精度を図８の表で示すように設定して、フィルタモジュールを１個作製した。このフィルタモジュールについて、上記各損失のデータを図８に示す表に示してある。
【００７４】
［比較例１］
上記各レンズとして、屈折率分布定数√Ａが０．３２２でレンズ長が０．２５ピッチ（焦点距離ｆが１．９５ｍｍ）の屈折率分布型ロッドレンズを用いている。なお、各レンズは、レンズ側端面が斜め面８°に研磨されている。条件１の許容精度を０．０７ｍｍ、すなわち焦点距離ｆの３．５％に設定している。条件３の許容精度を０．５ｍｍ、すなわちレンズ間距離（ＷＤ）を２ｆ±（２ｆの１３％）に設定している。また、条件２（第１，第２光ファイバの傾きθｘ，θｙと、第３光ファイバの傾きθｘ，θｙ）の許容精度を、上記実施形態１〜３より大きい０．５ｍｍにそれぞれ設定している。その他の許容精度は、実施例１，２と同じである。
【００７５】
そして、比較例１では、各条件の許容精度を図８に示す表で示すように設定して、フィルタモジュールを１３個作製した。これらのフィルタモジュール各々について、反射側損失と透過側損失を測定し、各損失について１３個の平均値、標準偏差、および最悪値を算出した。これら各損失のデータを、図８に示す表の下側の欄に示してある。
【００７６】
［比較例２］
上記各レンズとして、屈折率分布定数√Ａが０．３２２でレンズ長が０．２４ピッチ（焦点距離ｆが１．９６ｍｍ）の屈折率分布型ロッドレンズを用いている。なお、各レンズは、上記実施例３と同様のフラットレンズを用いている。条件１の許容精度を０．１６ｍｍ、すなわち焦点距離ｆの８％に設定している。条件３の許容精度を１．５ｍｍ、すなわちレンズ間距離（ＷＤ）を２ｆ±（２ｆの３９％）に設定している。また、実施例３と同様にフラットレンズを用いているので、条件５（各レンズのθｚずれ）の許容精度を０にしてある。その他の許容精度は、実施例１〜３と同じである。そして、各条件の許容精度を図８に示す表で示すように設定して、フィルタモジュールを１個作製した。このフィルタモジュールについて、上記各損失のデータを図８に示す表の下側の欄に示してある。
【００７７】
上記実施例１と実施例２を比較すると、条件１の許容精度は実施例２よりも実施例１の方が厳しく設定されているので、反射側損失は実施例１の方が実施例２よりも少ない。また、条件３の許容精度は、実施例１よりも実施例２の方が厳しく設定されているので、透過側損失は実施例２の方が実施例１よりも少ない。また、実施例２と実施例３を比較すると、条件１，３の許容精度は実施例３よりも実施例２の方が厳しく設定されているので、反射側損失および透過側損失は共には実施例２の方が実施例３よりも少ない。
【００７８】
これらのことから、条件１の許容精度は反射側損失の改善に大きく寄与し、条件２の許容精度は透過側損失の改善に大きく寄与することが判る。このことは、各実施例１〜３と比較例２とをそれぞれ比較した場合にも当てはまる。
【００７９】
また、実施例１と比較例１とを比較すると、条件２の許容精度は比較例１よりも実施例１の方が厳しく設定されているので、反射側損失および透過側損失は共には実施例１の方が比較例１よりもはるかに少なくなっている。また、各損失のばらつきおよび最悪値についても、実施例１の方が比較例１よりもはるかに良くなっている。
【００８０】
以上のように構成された一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
・フィルタ２４の第１レンズ２２の焦点位置からのずれ量を焦点距離ｆの±２５％以内に設定する、すなわち上記条件１を満たすことで、反射側での挿入損失を最大で０．２ｄＢ程度に抑えることができる。このように第１レンズ２２に対するフィルタ２４の組立公差（条件１の許容精度）を設定することは、要求される反射側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、挿入損失が所定値より小さいフィルタモジュールを、光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てることができる。したがって、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８１】
・第１レンズ２２の入射側に配置される光ファイバ２５，２６の、第１レンズ２２の光軸Ｃに対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することで、前記反射側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される反射側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュール２１を光ファイバ２５，２６のθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８２】
・第２レンズ２３の射出側に配置される光ファイバ２７の、第２レンズ２３の光軸Ｃに対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することで、透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバ２７のθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８３】
・第１レンズ２２の入射側に配置される光ファイバ２５，２６および第２レンズ２３の射出側に配置される光ファイバ２７のθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ０．２度以内に設定することで、挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される反射側および透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）をともに満たすフィルタモジュール２１を光ファイバ２５〜２７のθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８４】
・第１レンズ２２と第２レンズ２３のレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±（２ｆの２５％）以内に設定することで、すなわち上記条件３を満たすことで、レンズ間距離のずれによる透過側での挿入損失の増加を抑えることができる。このように、そのレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±（２ｆの２５％）以内に設定することは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。したがって、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８５】
・第１レンズ２２の光軸と第２レンズ２３の光軸のずれを、焦点距離ｆの２．５％以内に設定することで、すなわち上記条件４を満たすことで、両レンズ２２，２３の光軸のずれによる透過側での挿入損失の増加を抑えることができる。したがって、挿入損失のさらに小さいフィルタモジュールを実現できる。また、このように、両レンズ２２，２３の光軸のずれを、焦点距離ｆの２．５％以内に設定することは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。したがって、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８６】
・上述したように、上記条件５は、図３に示すフィルタモジュール３１のように、第１レンズおよび第２レンズが、光入出射面のいずれか一方が平面で光軸に対して傾斜した斜め面をそれぞれ有するレンズの場合に適用される。フィルタモジュール３１の場合には、第１レンズ３２の光ファイバ側端面（入射面）３２ａと、第２レンズ３３の光ファイバ側端面（射出面）３３ａとがそれぞれ斜め面になっている。このフィルタモジュール３１において、両レンズ３２，３３のθｚ方向のずれ、すなわち両光ファイバ側端面３２ａ，３３ａのθｚ方向のずれを２０度以内に設定することで、反射戻り光を防止しながら、透過側での挿入損失を低減することができる。このように、フィルタモジュール３１のようなフィルタモジュールにおいて、両レンズ３２，３３のθｚ方向のずれ、すなわち両光ファイバ側端面３２ａ，３３ａのθｚ方向のずれを２０度以内に設定することは、フィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。したがって、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８７】
・上記条件１〜７を満たすことで、上記４つの調芯作業（ａ）〜（ｄ）のうち、調芯作業（ｃ）および（ｄ）を省いても必要な挿入損失を得ることができる。ただし、条件５は、フィルタモジュール３１のように、第１レンズおよび第２レンズが、光入出射面のいずれか一方が平面で光軸に対して傾斜した斜め面をそれぞれ有するレンズの場合に適用される。これにより、調芯個所および調芯作業が減るために、フィルタモジュールの組立時間が短縮され、製造コストを低減することができる。なお、調芯作業（ｂ）による調芯は調芯作業（ａ）を行う際に自動的に行なわれる。
【００８８】
・第１レンズ２２および第２レンズ２３の各レンズ側端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、１０度以内に設定することで、挿入損失を０．２ｄＢ以下に抑えることができる（図８参照）。
【００８９】
・第１レンズ２２および第２レンズ２３の各光ファイバ側端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、２．５度以内に設定することで、挿入損失を０．２ｄＢ以下に抑えることができる（図８参照）
［変形例］
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
【００９０】
・上記各実施形態では、フィルタモジュール１１，２１，３１はそれぞれ分波モジュールとして構成されているが、本発明は、フィルタモジュール１１，２１，３１をそれぞれ合波モジュールとして構成する場合にも適用される。この場合、少なくとも２本の光ファイバから送られる異なる波長の光が、第１レンズおよび第２レンズを介して１本の光ファイバに入射するように構成される。
【００９１】
・上記一実施形態では、図１，図２，図３にそれぞれ示すフィルタモジュール１１，２１，３１のうち、主としてフィルタモジュール２１，３１を作製するのに設定される組立公差（条件１〜条件７）について説明したが、これらの条件はフィルタモジュール１１を作製する際にも同様に設定できる。
【００９２】
・上記条件５におけるθｚ方向のずれは、ロッドレンズの斜め面の方向の一致を示すパラメータであるが、この条件はロッドレンズ以外のレンズにも設定可能である。例えば、平凸の球面レンズの平面側を斜め面に研磨した場合や、平板状のマイクロレンズの端面を斜め面に研磨した場合などにも、その条件は設定可能である。
【００９３】
・上記一実施形態では、３ポートのフィルタモジュールについて説明したが、第１レンズの入射側に３本以上の光ファイバを配置し、第２レンズの射出側に２本以上の光ファイバを配置したフィルタモジュールにも本発明は適用可能である。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、フィルタの第１レンズの焦点位置からのずれ量を焦点距離ｆの±２５％以内に設定することで、挿入損失、特に反射側での挿入損失を最大でほぼ０．２ｄＢ程度に抑えることができる。このように第１レンズに対するフィルタの組立公差を設定することは、要求される挿入損失、例えば反射側の挿入損失がほぼ０．２ｄＢ以下を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、挿入損失が所定値より小さいフィルタモジュールを、光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てることができる。したがって、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００９５】
請求項１０に係る発明によれば、前記透過側での挿入損失をさらに低く抑えることができる。また、請求項１，６，７および９にそれぞれ記載された条件に加えて、第１レンズおよび第２レンズの光軸に対する傾きをそれぞれ１．５度以内に設定することで、上述した４つの調芯作業（ａ）〜（ｄ）のうち、調芯作業（ｃ）と（ｄ）を省いても必要な挿入損失を得ることができる。これにより、調芯個所および調芯作業が減るために、フィルタモジュールの組立時間がさらに短縮され、製造コストをさらに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】球面レンズを使ったフィルタモジュールの光学系を示す構成図。
【図２】屈折率分布型ロッドレンズを使ったフィルタモジュールの光学系を示す構成図。
【図３】図２とは別のフィルタモジュールの光学系を示す構成図。
【図４】フィルタの位置ずれと挿入損失の関係を示す実験データ。
【図５】光ファイバのθｙ方向の角度位置と挿入損失の関係を示す実験データ。
【図６】光ファイバのオフセット量と挿入損失の関係を示す実験データ。
【図７】レンズ間距離ＷＤのずれ量と挿入損失の関係を示す実験データ。
【図８】本発明の一実施形態、各実施例および各比較例の各データの一覧表を示す図。
【符号の説明】
Ｃ…光軸、ｆ…焦点距離、ＷＤ…レンズ間距離、１１，２１，３１…フィルタモジュール、１２，２２，３２…第１レンズ、１３，２３，３３…第２レンズ、１４，２４，３４…フィルタ、１５〜１７，２５〜２７，３５〜３７…光ファイバ、３２ａ，３３ａ…端面。
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度波長多重（ＤＷＤＭ）伝送方式等の光通信システムに用いるフィルタモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記光通信システムでは、波長の異なる複数の光信号を一本の光ファイバに合波（結合）する合波モジュールや、光ファイバを伝送されてきた波長多重信号を各波長毎に分波（分離）する分波モジュールが用いられる。このような分波モジュールとして構成されるフィルタモジュールとして、例えば、図１に示すような光学系が本発明者らにより提案されている。このフィルタモジュール１１は、互いの光軸がほぼ同軸となるように予め一体化された第１レンズ１２および第２レンズ１３と、該両レンズ間に配置されるフィルタ１４と、第１レンズ１２の入射側に配置される２本の光ファイバ１５，１６と、第２レンズ１３の射出側に配置される１本の光ファイバ１７とを備える。２本の光ファイバ１５，１６は、ファイバ軸がほぼ平行になるように固定されている。また、光ファイバ１５，１６は、光軸Ｃから反対側に同じ距離ずれた位置にある。そして、光ファイバ１７は、光軸Ｃから光ファイバ１６と同じ側に同じ距離だけずれた位置にある。また、第１レンズ１２および第２レンズ１３として焦点距離ｆを有する同じレンズが使用され、レンズ間距離が２ｆに設定され、また、フィルタ１４は第１レンズ１２の焦点位置に配置されている。
【０００３】
また、このフィルタモジュール１１は、光ファイバ１５からフィルタ１４を透過する波長域の光を出射させると、この光が第１レンズ１２によりコリメートされてフィルタ１４を透過し、この透過光が第２レンズ１３により収束されて光ファイバ１７に入射するようになっている。また、フィルタモジュール１１は、光ファイバ１５からフィルタ１４で反射する波長域の光を出射させると、この光が第１レンズ１２によりコリメータされてフィルタ１４で反射され、この反射光が第１レンズ１２により収束されて光ファイバ１６に入射するようになっている。
【０００４】
また、上記フィルタモジュールとして、図１に示す光学系と等価な図２に示すような光学系が本発明者らにより提案されている。このフィルタモジュール２１は、同じ屈折率分布型ロッドレンズで、互いの光軸がほぼ同軸となるように予め固定された第１レンズ２２および第２レンズ２３を備える。さらに、フィルタモジュール２１は、両レンズ２，２３間に配置されたフィルタ２４と、第１レンズ２２の入射側に配置された２芯ファイバチップ２８と、第２レンズ２３の射出側に配置された１芯ファイバチップ２９とを備える。なお、上記各光ファイバ１５〜１７および２５〜２７は、それぞれ単一モード光ファイバである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１および図２に示す上記フィルタモジュール１１，２１の組立には以下の調芯作業（ａ）〜（ｄ）が必要となる。以下の説明では、フィルタモジュール１１の組立に必要な調芯作業について説明する。なお、光ファイバを伝搬する光は完全にコア内に閉じ込められているわけでなく、その強度分布の裾の部分はクラッド内にしみ出ている。単一モード光ファイバの場合、その出射光は、ファイバ軸に垂直な面内でガウス分布状の強度分布（光束の中心部で強度が大きく、周辺部で強度が小さくなる分布）を持つガウシアンビームである。すなわち、光ファイバ１５からの出射光（ガウシアンビーム）は、第１レンズ１２によりコリメートされるが、両レンズ１２，１３間で平行光にならず、中間にビームウエストができる。また、第２レンズ１３により収束される光は１点に収束せず、ビームウエストができる。
【０００６】
（ａ）光ファイバ１５からフィルタ１４で反射する波長域の光を出射させ、フィルタ１４で反射した光が第１レンズ１２により収束されて光ファイバ１６に入射する光のビームウエストの位置と光ファイバ１７の端面とを一致させる調芯作業。この調芯作業は、光ファイバ１５からフィルタ１４で反射する波長域の光を出射させ、反射ポート側の光ファイバ１６から出射されるその反射光を監視しながら、その反射光の光量が最大になるように光ファイバ１５，１６をＸ，Ｙ，Ｚ方向に調芯する。
【０００７】
また、光ファイバ１５からフィルタ１４を透過する波長域の光を出射させ、フィルタ１４を透過した光が第２レンズ１３により収束されて光ファイバ１７に入射する光のビームウエストの位置と光ファイバ１７の端面とを一致させる調芯作業。この調芯作業は、光ファイバ１５からフィルタ１４を透過する波長域の光を出射させ、光ファイバ１７から出射されるその透過光を監視しながら、その透過光の光量が最大になるように光ファイバ１７をＸ，Ｙ，Ｚ方向に調芯する。
【０００８】
（ｂ）各光ファイバ１５〜１７のモードフィールド径とビームウエストの径とをそれぞれ一致させる調芯作業。ここでは、両レンズ１２，１３として同じレンズを用いる。これにより、光ファイバ１５から出射する光のビームウエストの位置と光ファイバ１７に入射する光のビームウエストの位置とが光軸に関して対称となり、上記調芯作業（ａ）を行なった光ファイバ１５，１７のモードフィールド径とビームウエストの径とがそれぞれ一致する。また、光ファイバ１５から出射する光のビームウエストの位置と光ファイバ１６に入射する光のビームウエストの位置とが光軸に関して対称となり、上記調芯作業（ａ）を行なった各光ファイバ１５，１６のモードフィールド径とビームウエストの径とがそれぞれ一致する。なお、ここにいう「モードフィールド径」とは、上記ガウス分布状の強度分布のピーク値の１／ｅ２の強度となる径をいう。
【０００９】
（ｃ）ビームの主光線と各光ファイバ１５〜１７のファイバ軸とをそれぞれ一致させる調芯作業。これらの調芯作業は、各光ファイバ１５〜１７について光軸Ｃに対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きとをそれぞれ調整することで行なう。
【００１０】
（ｄ）途中でビームのけられが無いようにする調芯作業。この調芯作業は、両レンズ１２，１３について光軸Ｃに対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きとをそれぞれ調整することで行なう。
【００１１】
上記フィルタモジュール１１，２１では、要求される挿入損失が得られるように上記調芯作業（ａ）〜（ｄ）の全てを行なうのに時間がかかり、フィルタモジュールの組立に長時間がかかるので、要求される挿入損失を満たすフィルタモジュールの生産性が悪く、コストが増大してしまう。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、要求される挿入損失を満たすフィルタモジュールの生産性の向上とコストの低減とを図ったフィルタモジュールを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、互いの光軸がほぼ同軸となるように予め固定された同じレンズである第１レンズおよび第２レンズと、該両レンズ間に配置されるフィルタと、前記第１レンズの入射側に配置され、ファイバ軸がほぼ平行になるように固定された少なくとも２本の光ファイバと、前記第２レンズの射出側に配置される少なくとも１本の光ファイバとを備えるフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズおよび第２レンズの焦点距離をｆとすると、前記フィルタの前記第１レンズの焦点位置からのずれ量を、前記焦点距離ｆの±２５％以内に設定することを要旨とする。
【００１４】
この構成によれば、フィルタの第１レンズの焦点位置からのずれ量を焦点距離ｆの±２５％以内に設定することで、反射側での挿入損失を最大で０．２ｄＢ程度に抑えることができる。このように第１レンズに対するフィルタの組立公差を設定することは、要求される反射側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、挿入損失が所定値より小さいフィルタモジュールを、光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てることができるので、生産性が向上し、製造コストが低減される。
【００１５】
なお、ここにいう「反射側での挿入損失」とは、第１レンズの入射側に配置される少なくとも２本の光ファイバの一つからフィルタで反射する波長域の光を出射させる場合に、第１レンズによりコリメータされてフィルタで反射される反射光が第１レンズにより収束されて前記少なくとも２本の光ファイバの他の一つに入射する際の挿入損失をいう。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することを要旨とする。
【００１７】
なお、ここにいう「θｘ方向の傾き」とは、光軸に垂直なＸ軸回りの角度をいう。また、「θｙ方向の傾き」とは、光軸に垂直なＹ軸回りの角度をいう。この構成によれば、第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することで、前記反射側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される反射側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することを要旨とする。
【００１９】
この構成によれば、第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することで、透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。なお、ここにいう「透過側での挿入損失」とは、第１レンズの入射側に配置される光ファイバの一つからフィルタを透過する波長域の光を出射させる場合に、第１レンズによりコリメートされてフィルタを透過する光が第２レンズにより収束されて第２レンズの射出側に配置される光ファイバに入射する際の挿入損失をいう。
【００２０】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定するとともに、前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することを要旨とする。
【００２１】
この構成によれば、第１レンズの入射側に配置される光ファイバおよび第２レンズの射出側に配置される光ファイバのθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ０．２度以内に設定することで、挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される反射側および透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）をともに満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００２２】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズと前記第２レンズのレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±２ｆ／４の範囲内に設定することを要旨とする。
【００２３】
この構成によれば、第１レンズと第２レンズのレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±２ｆ／４の範囲内に設定することで、レンズ間距離のずれによる前記透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００２４】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定するとともに、前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定し、さらに、前記第１レンズと前記第２レンズのレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±２ｆ／４の範囲内に設定することを要旨とする。
【００２５】
この構成によれば、前記反射側および透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができるとともに、レンズ間距離のずれによる前記透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される反射側および透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００２６】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズの光軸と第２レンズの光軸のずれを、前記焦点距離ｆの２．５％以内に設定することを要旨とする。
【００２７】
この構成によれば、第１レンズの光軸と第２レンズの光軸のずれを、前記焦点距離ｆの２．５％以内に設定することで、両レンズの光軸のずれによる前記透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００２８】
請求項８に係る発明は、請求項１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定するとともに、前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定し、さらに、前記第１レンズの光軸と第２レンズの光軸のずれを、前記焦点距離ｆの２．５％以内に設定することを要旨とする。
【００２９】
この構成によれば、前記透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００３０】
請求項９に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズおよび前記第２レンズは、光入出射面の少なくとも一方が平面で光軸に対して傾斜した斜め面をそれぞれ有するレンズであり、該両レンズの斜め面のθｚ方向のずれを２０度以内に設定することを要旨とする。
【００３１】
この構成によれば、第１レンズおよび第２レンズのθｚ方向のずれを２０度以内に設定することで、反射戻り光を防止しながら、前記透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、反射戻り光を防止しながら、前記透過側での挿入損失を所定値、例えば０．２ｄＢ以下に低減するために必要な条件である。
【００３２】
請求項１０に係る発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズおよび前記第２レンズの光軸に対する傾きをそれぞれ１．５度以内に設定することを要旨とする。
【００３３】
この構成によれば、前記透過側での挿入損失をさらに低く抑えることができる。また、請求項１，６，７および９にそれぞれ記載された条件に加えて、第１レンズおよび第２レンズの光軸に対する傾きをそれぞれ１．５度以内に設定することで、上述した４つの調芯作業（ａ）〜（ｄ）のうち、調芯作業（ｃ）と（ｄ）を省いても必要な挿入損失を得ることができる。これにより、調芯個所および調芯作業が減るために、フィルタモジュールの組立時間がさらに短縮され、製造コストがさらに低減される。
【００３４】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズおよび前記第２レンズの互いに対向する側の各端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、１０度以内に設定することを要旨とする。
【００３５】
ここでの設定は、例えば、両レンズの互いに対向する側の各端面がそれぞれ、光軸に垂直な平坦面である場合、各端面の光軸に対する傾きを９０度±１０度の範囲内に設定することを意味する。また、その各端面がそれぞれ、光軸に対して所定角度傾斜した斜め面である場合、各端面の光軸に対する傾きを所定角度±１０度の範囲内に設定することを意味する。この構成によれば、第１レンズおよび前記第２レンズの互いに対向する側の各端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、１０度以内に設定することで、必要な挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を得ることができる。
【００３６】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載のフィルタモジュールにおいて、前記第１レンズおよび前記第２レンズの各光ファイバに対向する側の端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、２．５度以内に設定することを要旨とする。
【００３７】
この構成によれば、第１レンズおよび前記第２レンズの各光ファイバに対向する側の端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、２．５度以内に設定することで、必要な挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を得ることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されるフィルタモジュールの一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３９】
本発明は、上述した図１および図２にそれぞれ示すフィルタモジュール１１，２１や、図３に示すフィルタモジュール３１に適用される。まず、これらのフィルタモジュールの構成について説明する。なお、図１に示すフィルタモジュール１１については、説明を省略する。
【００４０】
図２に示すフィルタモジュール２１は、上述したように、第１レンズ２２および第２レンズ２３と、フィルタ２４と、２芯ファイバチップ２８と、１芯ファイバチップ２９とを備える。
【００４１】
２芯ファイバチップ２８には、ファイバ軸が平行になるように２本の光ファイバ２５，２６が固定されており、１芯ファイバチップ２９には１本の光ファイバ２７が固定されている。また、光ファイバ２５，２６は、光軸Ｃから反対側にほぼ同じ距離ずれた位置にある。また、第１レンズ２２および第２レンズ２３として焦点距離ｆを有する同じ屈折率分布型ロッドレンズが使用され、レンズ間距離が２ｆに設定されているとともに、フィルタ２４は第１レンズ２２のレンズ側端面に形成されている。
【００４２】
第１レンズ２２および第２レンズ２３は、両端面がそれぞれ光軸Ｃに垂直な平坦面である屈折率分布型ロッドレンズ（フラットレンズ）で構成されている。
フィルタ２４は、第１レンズ２２の第２レンズ２３に対向する側の端面（レンズ側端面）に形成されている。このフィルタ２４は、ある波長域の光を透過させるとともに、その波長域とは異なる波長域の光を反射する特性を有する波長選択膜である。
【００４３】
２本の光ファイバ２５，２６は、光軸Ｃに関して対称な位置に配置されている。すなわち、光ファイバ２５は光軸Ｃに対してプラス側（図２で上側）に所定量オフセットさせてあり（ファイバオフセット（＋））、光ファイバ２６は光軸Ｃに対してマイナス側（図２で下側）に光ファイバ２５と同じ量だけオフセットさせてある（ファイバオフセット（−））。一方、光ファイバ２７は、光軸Ｃに対して光ファイバ２６と同じ側にかつ同じ量だけオフセットさせてある。なお、以下の説明では、入射ポート側の光ファイバ２５を第１光ファイバ２５、反射ポート側の光ファイバ２６を第２光ファイバ２６、そして透過ポート側の光ファイバ２７を第３光ファイバ２７という。なお、「入射ポート側」は光を入射させる側のチャンネルをいい、「反射ポート側」はフィルタ２４からの反射光が入射する側のチャンネルをいい、そして、「透過ポート側」はフィルタ２４を透過した光が入射する側のチャンネルをいう。
【００４４】
上述したように第１レンズ２２および第２レンズ２３として、同じ屈折率分布型ロッドレンズが使用されている。本例では、両レンズ２２，２３として、レンズ径が１．８ｍｍ、レンズ長が０．２３ピッチ、焦点距離ｆが１．９５ｍｍの屈折率分布型ロッドレンズが使用されている。
【００４５】
また、各光ファイバ２５〜２７として、外径が１２５μｍである通常の単一モード光ファイバが使用されている。したがって、光ファイバ２５，２６を、光軸Ｃに関して対称な位置でかつ互いに接するように２芯ファイバチップ２８に保持させる場合には、光ファイバ２７のオフセット量は、約６０μｍもしくはそれ以上になる。
【００４６】
そして、フィルタモジュール２１は、第１光ファイバ２５からフィルタ２４を透過する波長域の光を出射させると、この光が第１レンズ２２によりコリメートされてフィルタ２４を透過し、この透過光が第２レンズ２３により収束されて第３光ファイバ２７に入射する。また、フィルタモジュール２１は、第１光ファイバ２５からフィルタ２４で反射する波長域の光を出射させると、この光が第１レンズ２２によりコリメータされてフィルタ２４で反射され、この反射光が第１レンズ２２により収束されて第２光ファイバ２６に入射するようになっている。このように、フィルタモジュール２１は、波長分割多重（ＷＤＭ）や高密度波長多重（ＤＷＤＭ）伝送方式等の光通信システムに用いる３ポート（入射ポート、反射ポート、および透過ポート）の分波モジュールとして構成されている。
【００４７】
次に、図３に示すフィルタモジュール３１について説明する。
このフィルタモジュール３１は、第１レンズ３２および第２レンズ３３と、フィルタ３４と、２芯ファイバチップ３８と、１芯ファイバチップ３９とを備える。２芯ファイバチップ３８には２本の光ファイバ３５，３６が保持されており、１芯ファイバチップ３９には１本の光ファイバ３７が保持されている。
【００４８】
第１レンズ３２は、第２レンズ３３に対向する側の端面（レンズ側端面）が光軸Ｃに垂直な平坦面に研磨され、光ファイバ３５，３６に対向する側の端面（光ファイバ側端面）３２ａが光軸Ｃに対して所定の角度傾斜した斜め面に研磨された屈折率分布型ロッドレンズで構成されている。そのレンズ側端面にフィルタ３４が形成されている。このフィルタ３４は、上記フィルタ２４と同様の波長選択膜である。また、第２レンズ３３は、第１レンズ３２と同様に、第２レンズ３３に対向する側の端面（レンズ側端面）が平坦面に形成され、光ファイバ３７に対向する側の光ファイバ側端面３３ａが光軸Ｃに対して所定の角度傾斜した斜め面に形成された屈折率分布型ロッドレンズで構成されている。
【００４９】
第１レンズ３２および第２レンズ３３は、円筒状のガラスチューブ４０内に挿入され、所定の位置に位置決めした上でガラスチューブ４０に固定される。
２芯ファイバチップ３８のレンズ側端面３８ａは、第１レンズ３２の光ファイバ側端面３２ａと同様の斜め面に形成されている。また、１芯ファイバチップ３９のレンズ側端面３９ａも、第２レンズ３３の光ファイバ側端面３３ａと同様の斜め面に形成されている。
【００５０】
また、本例のフィルタモジュール３１では、２本の光ファイバ３５，３６は、光軸Ｃに関してほぼ対称な位置に配置されているとともに、光ファイバ３７は、その第２レンズ３３の光軸からのずれが、光ファイバ３６の第１レンズ３２の光軸からのずれに等しくなるように配置されている。なお、以下の説明では、上記入射ポート側の光ファイバ３５を第１光ファイバ３５、上記反射ポート側の光ファイバ３６を第２光ファイバ３６、そして上記透過ポート側の光ファイバ３７を第３光ファイバ３７という。
【００５１】
［一実施形態］
次に、上述したフィルタモジュール１１，２１，３１に適用される本発明の一実施形態について説明する。
【００５２】
ここでは、これらのフィルタモジュール１１，２１，３１のうち、主としてフィルタモジュール２１を作製するのに設定される組立公差（条件１〜条件７）について説明する。なお、これらの条件は、フィルタモジュール２１の損失許容範囲を絶対値でほぼ０．４ｄＢ以下、すなわちレンズの収差による損失０．２ｄＢを考慮し、上記反射側および透過側での挿入損失をほぼ０．２ｄＢ以下に抑えるように設定される。
【００５３】
（条件１）第１レンズ２２および第２レンズ２３の焦点距離をｆとすると、フィルタ２４の第１レンズ２２の焦点位置（第１レンズの焦点位置）からのずれ量を、焦点距離ｆのほぼ±２５％以内に設定する。換言すると、フィルタ２４の第１レンズ２２からの距離を、ほぼ（ｆ−ｆ／４）〜（ｆ＋ｆ／４）の範囲内に設定する。
【００５４】
図４に示す実験結果から、フィルタ２４を第１レンズ２２の焦点位置から＋側にほぼ０．５ｍｍ（焦点距離ｆのほぼ２５％）ずらすと、挿入損失がほぼ０．２ｄＢ増えることが判った。なお、図４において、フィルタ２４のＺ方向のずれ量（Ｚ軸方向移動量）を表す横軸の「０」は、第１レンズ２２のレンズ側端面から焦点距離ｆだけ離れた第１レンズ２２の焦点位置を示している。また、図４に示す実験結果は、第１レンズ２２および第２レンズ２３のレンズ径を１．８ｍｍ、レンズ長を０．２３ピッチ、焦点距離ｆを１．９７ｍｍとしたときのデータである。また、図４の縦軸で示す挿入損失は、上述した「反射側での挿入損失」をいう。すなわち、第１光ファイバ２５からフィルタ２４で反射する波長域の光を出射させる場合に、第１レンズ２２によりコリメータされてフィルタ２４で反射される反射光が第１レンズ２２により収束されて第２光ファイバ２６に入射する際の挿入損失をいう。
【００５５】
（条件２）第１，第２，第３光ファイバ２５，２６，２７各々の、第１レンズ２２の光軸Ｃに対する上記θｘ方向の傾きと上記θｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定する。
【００５６】
図５に示す実験結果から、各光ファイバ２５，２６，２７の、任意の位置を基準としたθｙ方向回転角度（°）、すなわち第１レンズ２２の光軸Ｃに対するθｙ方向の傾きが１．５度以内のずれであれば大きな挿入損失は無いと推定できる。各光ファイバ２５，２６，２７のθｘ方向の傾きも、１．５度以内のずれであれば大きな挿入損失は無いと推定できる。しかし、他の公差の集積を考慮して、各光ファイバ２５，２６，２７のθｘ，θｙ方向の傾きを、それぞれ０．２度以内に設定する必要があることを見出した。
【００５７】
（条件３）第１レンズ２２と第２レンズ２３のレンズ間距離（ＷＤ）を、ほぼ２ｆ±（２ｆの２５％）以内、すなわちほぼ２ｆ±２ｆ／４の範囲内に設定する。
【００５８】
上述したように、各光ファイバ２５〜２７の光ファイバ径は通常１２５μｍであるため、光ファイバ２５，２６を、光軸Ｃに関して対称な位置でかつ互いに接するように２芯ファイバチップ２８に保持させる場合には、光ファイバ２７のオフセット量は約６０μｍ（本例では−６０μｍ）になる。このようなオフセット量の場合、図６および図７に示す実験結果から、レンズ間距離ＷＤが約１ｍｍ（２ｆの約２５％）ずれると挿入損失がほぼ０．２ｄＢ増えることが判った。なお、図７では、光ファイバ２７のオフセット量を、−６０μｍ、−７０μｍ、−８０μｍおよび−１００μｍの４つの場合について示してあるが、各場合の挿入損失を、０．１０ｄＢ程度底上げして示してある。
【００５９】
（条件４）第１レンズ２２の光軸Ｃと第２レンズ２３の光軸Ｃのずれを、焦点距離ｆの２．５％以内に設定する。
両レンズ２２，２３の光軸のずれとビームの傾きの関係と、上記各光ファイバ２５〜２７各々のθｘ，θｙ方向の傾きに関する図５に示す上記実験結果とから、挿入損失を推定し、両レンズ２２，２３の焦点距離ｆを１．９５ｍｍとした場合における光軸のずれを５０μｍ以内に設定するとの推定値を得た。すなわち、そのずれを焦点距離ｆの２．５％以内に設定するとの推定値を得た。
【００６０】
（条件５）第１レンズ２２および第２レンズ２３のθｚ方向のずれを２０度以内に設定する。
なお、この条件５は、図３に示すフィルタモジュール３１のように、第１，第２レンズ３２，３３として、反射戻り光を防止するための斜め面３２ａ，３３ａが形成された屈折率分布型ロッドレンズを用いる場合にのみ適用される。したがって、図１，図２に示すフィルタモジュール１１，２１に対しては適用されない。
【００６１】
（条件６）第１レンズ２２および第２レンズ２３の光軸Ｃに対する傾きをそれぞれ１．５度以内に設定する。
両レンズ２２，２３のレンズ側端面の傾きとビームの関係と、上記各光ファイバ２５〜２７各々のθｘ，θｙ方向の傾きに関する図５に示す上記実験結果とから、その傾きと挿入損失を推定し、両１レンズ２２，２３の光軸Ｃに対する傾きをそれぞれ１．５度以内に設定するとの推定値を得た。
【００６２】
（条件７）第１レンズ２２および第２レンズ２３の各レンズ側端面の光軸Ｃに対するθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、１０度以内に設定する（図８参照）。また、第１レンズ２２および第２レンズ２３の各光ファイバ側端面の光軸Ｃに対するθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、２．５度以内に設定する（図８参照）。
【００６３】
以上の条件１〜７を、図８に示してある。
図３に示すフィルタモジュール３１を作製する際にも、フィルタモジュール２１を作製する場合と同様に、上述した組立公差（条件１〜条件７）が設定される。次に、上記条件１〜条件７を満たすフィルタモジュール３１の組立手順について説明する。その組立は、下記の工程１〜工程３からなる。ただし、２芯ファイバチップ２８および１芯ファイバチップ２９を予め製作しておく。
【００６４】
（工程１）第１レンズ２２および第２レンズ２３をガラスチューブ４０内に挿入して仮固定する。
（工程２）入射ポート側の第１光ファイバ２５からフィルタ２４で反射する波長域の光を出射させ、フィルタ２４で反射されて反射ポート側の第２光ファイバ２６に入射する反射光を監視しながら、その反射光の光量が最大になるように２芯ファイバチップ３８をＸ，Ｙ，Ｚ方向に調芯する。この調芯後、２芯ファイバチップ３８を第１レンズ３２に固定する。なお、この工程２は、上記工程１の前に行なってもよい。
【００６５】
（工程３）第１光ファイバ２５からフィルタ２４を透過する波長域の光を出射させ、フィルタ２４を透過して透過ポート側の第３光ファイバ２７に入射する透過光を監視しながら、その透過光の光量が最大になるように１芯ファイバチップ３９をＸ，Ｙ，Ｚ方向に調芯する。この調芯後、１芯ファイバチップ３９を第２レンズ２３に固定する。
【００６６】
なお、上記工程２および工程３におけるＸ，Ｙ，Ｚ方向の調芯精度は、０．５μｍ以下が必要であるが、その精度は現状の技術で十分可能である。また、工程２および工程３が、上述した調芯作業（ａ）および（ｂ）に相当する。また、工程２により、反射側での光ファイバのモードフィールド径とビームウエストの径との一致は自動的に行われる。同様に工程３により、透過側でのモードフィールド径とビームウエストの径との一致も自動的に行われる。
【００６７】
また、上記工程２および工程３の後、或いはこれらの工程２，３と一緒に、各光ファイバ３５〜３７のモードフィールド径とビームウエストの径とをそれぞれ一致させる調芯作業を行なう。すなわち、上述した上記調芯作業（ｂ）と同様の調芯作業を行なう。
【００６８】
以上の工程１〜工程３により、フィルタモジュール３１の組立が完了するが、このフィルタモジュール３１は上記条件１〜条件７の全てを満たしているので、上述した４つの調芯作業（ａ）〜（ｄ）のうち、調芯作業（ｃ）および（ｄ）を省いても必要な挿入損失が得られる。さらに調芯作業（ｂ）は調芯作業（ａ）を行った際に自動的に行なわれることになる。
【００６９】
次に、各実施例および比較例について図８の表を参照して説明する。
なお、図８の表における条件１（フィルタの焦点位置からのずれ）の各データは、屈折率分布定数√Ａが０．３２２の屈折率分布型ロッドレンズを上記各レンズとして使用した場合のものである。
【００７０】
［実施例１］
上記各レンズとして、屈折率分布定数√Ａが０．３２２で、かつレンズ長が０．２５ピッチ（焦点距離ｆが１．９５ｍｍ）の屈折率分布型ロッドレンズを用いている。なお、各レンズは、図３に示すように光ファイバ側端面が斜め面８°に研磨されている。条件１（フィルタの焦点位置からのずれ）の許容精度を、０．０７ｍｍ未満、すなわち焦点距離ｆの３．５％未満に設定している。条件３（レンズ間隔の２・ｆからのずれ）の許容精度を０．５ｍｍ、すなわち両レンズ２２，２３のレンズ間距離（ＷＤ）を２ｆ±（２ｆの１３％）に設定している。その他の許容精度は、後述する実施例２と同じである。
【００７１】
そして、実施例１では、各条件の許容精度を図８の表で示すように設定して、フィルタモジュールを１５個作製した。これらのフィルタモジュール各々について、反射側損失（上記「反射側での挿入損失」）と透過側損失（上記「透過側での挿入損失」）を測定し、各損失について１５個の平均値、標準偏差、および最悪値を算出した。これら各損失のデータを、図８に示す表に示してある。
【００７２】
［実施例２］
上記各レンズとして、屈折率分布定数√Ａが０．３２２で、かつレンズ長が０．２３ピッチ（焦点距離ｆが１．９７ｍｍ）の屈折率分布型ロッドレンズを用いている。なお、各レンズは、光ファイバ側端面が斜め面８°に研磨されている。この実施例２では、条件１の許容精度を、０．２５ｍｍ、すなわち焦点距離ｆの１３％に設定している。また、条件３の許容精度を０ｍｍ、すなわちレンズ間距離（ＷＤ）を２ｆに設定している。そして、１個作製したフィルタモジュールについて、上記各損失のデータを図８に示す表の下側の欄に示してある。
【００７３】
［実施例３］
上記各レンズとして、屈折率分布定数√Ａが０．３２２でレンズ長が０．２４ピッチ（焦点距離ｆが１．９６ｍｍ）の屈折率分布型ロッドレンズを用いている。なお、各レンズは、図２に示すような両端面が光軸Ｃに垂直な平坦面に研磨されたフラットレンズである。条件１の許容精度を０．５ｍｍ、すなわち焦点距離ｆの２５％に設定している。条件３の許容精度を１ｍｍ、すなわちレンズ間距離（ＷＤ）を２ｆ±（２ｆの２５％）に設定している。また、上記フラットレンズを用いているので、条件５（各レンズのθｚずれ）の許容精度を０にしてある。その他の許容精度は、実施例１，２と同じである。そして、各条件の許容精度を図８の表で示すように設定して、フィルタモジュールを１個作製した。このフィルタモジュールについて、上記各損失のデータを図８に示す表に示してある。
【００７４】
［比較例１］
上記各レンズとして、屈折率分布定数√Ａが０．３２２でレンズ長が０．２５ピッチ（焦点距離ｆが１．９５ｍｍ）の屈折率分布型ロッドレンズを用いている。なお、各レンズは、レンズ側端面が斜め面８°に研磨されている。条件１の許容精度を０．０７ｍｍ、すなわち焦点距離ｆの３．５％に設定している。条件３の許容精度を０．５ｍｍ、すなわちレンズ間距離（ＷＤ）を２ｆ±（２ｆの１３％）に設定している。また、条件２（第１，第２光ファイバの傾きθｘ，θｙと、第３光ファイバの傾きθｘ，θｙ）の許容精度を、上記実施形態１〜３より大きい０．５ｍｍにそれぞれ設定している。その他の許容精度は、実施例１，２と同じである。
【００７５】
そして、比較例１では、各条件の許容精度を図８に示す表で示すように設定して、フィルタモジュールを１３個作製した。これらのフィルタモジュール各々について、反射側損失と透過側損失を測定し、各損失について１３個の平均値、標準偏差、および最悪値を算出した。これら各損失のデータを、図８に示す表の下側の欄に示してある。
【００７６】
［比較例２］
上記各レンズとして、屈折率分布定数√Ａが０．３２２でレンズ長が０．２４ピッチ（焦点距離ｆが１．９６ｍｍ）の屈折率分布型ロッドレンズを用いている。なお、各レンズは、上記実施例３と同様のフラットレンズを用いている。条件１の許容精度を０．１６ｍｍ、すなわち焦点距離ｆの８％に設定している。条件３の許容精度を１．５ｍｍ、すなわちレンズ間距離（ＷＤ）を２ｆ±（２ｆの３９％）に設定している。また、実施例３と同様にフラットレンズを用いているので、条件５（各レンズのθｚずれ）の許容精度を０にしてある。その他の許容精度は、実施例１〜３と同じである。そして、各条件の許容精度を図８に示す表で示すように設定して、フィルタモジュールを１個作製した。このフィルタモジュールについて、上記各損失のデータを図８に示す表の下側の欄に示してある。
【００７７】
上記実施例１と実施例２を比較すると、条件１の許容精度は実施例２よりも実施例１の方が厳しく設定されているので、反射側損失は実施例１の方が実施例２よりも少ない。また、条件３の許容精度は、実施例１よりも実施例２の方が厳しく設定されているので、透過側損失は実施例２の方が実施例１よりも少ない。また、実施例２と実施例３を比較すると、条件１，３の許容精度は実施例３よりも実施例２の方が厳しく設定されているので、反射側損失および透過側損失は共には実施例２の方が実施例３よりも少ない。
【００７８】
これらのことから、条件１の許容精度は反射側損失の改善に大きく寄与し、条件２の許容精度は透過側損失の改善に大きく寄与することが判る。このことは、各実施例１〜３と比較例２とをそれぞれ比較した場合にも当てはまる。
【００７９】
また、実施例１と比較例１とを比較すると、条件２の許容精度は比較例１よりも実施例１の方が厳しく設定されているので、反射側損失および透過側損失は共には実施例１の方が比較例１よりもはるかに少なくなっている。また、各損失のばらつきおよび最悪値についても、実施例１の方が比較例１よりもはるかに良くなっている。
【００８０】
以上のように構成された一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
・フィルタ２４の第１レンズ２２の焦点位置からのずれ量を焦点距離ｆの±２５％以内に設定する、すなわち上記条件１を満たすことで、反射側での挿入損失を最大で０．２ｄＢ程度に抑えることができる。このように第１レンズ２２に対するフィルタ２４の組立公差（条件１の許容精度）を設定することは、要求される反射側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、挿入損失が所定値より小さいフィルタモジュールを、光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てることができる。したがって、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８１】
・第１レンズ２２の入射側に配置される光ファイバ２５，２６の、第１レンズ２２の光軸Ｃに対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することで、前記反射側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される反射側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュール２１を光ファイバ２５，２６のθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８２】
・第２レンズ２３の射出側に配置される光ファイバ２７の、第２レンズ２３の光軸Ｃに対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することで、透過側での挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバ２７のθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８３】
・第１レンズ２２の入射側に配置される光ファイバ２５，２６および第２レンズ２３の射出側に配置される光ファイバ２７のθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ０．２度以内に設定することで、挿入損失を所定値以下に抑えることができる。このような設定をすることは、要求される反射側および透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）をともに満たすフィルタモジュール２１を光ファイバ２５〜２７のθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８４】
・第１レンズ２２と第２レンズ２３のレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±（２ｆの２５％）以内に設定することで、すなわち上記条件３を満たすことで、レンズ間距離のずれによる透過側での挿入損失の増加を抑えることができる。このように、そのレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±（２ｆの２５％）以内に設定することは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。したがって、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８５】
・第１レンズ２２の光軸と第２レンズ２３の光軸のずれを、焦点距離ｆの２．５％以内に設定することで、すなわち上記条件４を満たすことで、両レンズ２２，２３の光軸のずれによる透過側での挿入損失の増加を抑えることができる。したがって、挿入損失のさらに小さいフィルタモジュールを実現できる。また、このように、両レンズ２２，２３の光軸のずれを、焦点距離ｆの２．５％以内に設定することは、要求される透過側での挿入損失（例えば、０．２ｄＢ以下）を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。したがって、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８６】
・上述したように、上記条件５は、図３に示すフィルタモジュール３１のように、第１レンズおよび第２レンズが、光入出射面のいずれか一方が平面で光軸に対して傾斜した斜め面をそれぞれ有するレンズの場合に適用される。フィルタモジュール３１の場合には、第１レンズ３２の光ファイバ側端面（入射面）３２ａと、第２レンズ３３の光ファイバ側端面（射出面）３３ａとがそれぞれ斜め面になっている。このフィルタモジュール３１において、両レンズ３２，３３のθｚ方向のずれ、すなわち両光ファイバ側端面３２ａ，３３ａのθｚ方向のずれを２０度以内に設定することで、反射戻り光を防止しながら、透過側での挿入損失を低減することができる。このように、フィルタモジュール３１のようなフィルタモジュールにおいて、両レンズ３２，３３のθｚ方向のずれ、すなわち両光ファイバ側端面３２ａ，３３ａのθｚ方向のずれを２０度以内に設定することは、フィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。したがって、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００８７】
・上記条件１〜７を満たすことで、上記４つの調芯作業（ａ）〜（ｄ）のうち、調芯作業（ｃ）および（ｄ）を省いても必要な挿入損失を得ることができる。ただし、条件５は、フィルタモジュール３１のように、第１レンズおよび第２レンズが、光入出射面のいずれか一方が平面で光軸に対して傾斜した斜め面をそれぞれ有するレンズの場合に適用される。これにより、調芯個所および調芯作業が減るために、フィルタモジュールの組立時間が短縮され、製造コストを低減することができる。なお、調芯作業（ｂ）による調芯は調芯作業（ａ）を行う際に自動的に行なわれる。
【００８８】
・第１レンズ２２および第２レンズ２３の各レンズ側端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、１０度以内に設定することで、挿入損失を０．２ｄＢ以下に抑えることができる（図８参照）。
【００８９】
・第１レンズ２２および第２レンズ２３の各光ファイバ側端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、２．５度以内に設定することで、挿入損失を０．２ｄＢ以下に抑えることができる（図８参照）
［変形例］
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
【００９０】
・上記各実施形態では、フィルタモジュール１１，２１，３１はそれぞれ分波モジュールとして構成されているが、本発明は、フィルタモジュール１１，２１，３１をそれぞれ合波モジュールとして構成する場合にも適用される。この場合、少なくとも２本の光ファイバから送られる異なる波長の光が、第１レンズおよび第２レンズを介して１本の光ファイバに入射するように構成される。
【００９１】
・上記一実施形態では、図１，図２，図３にそれぞれ示すフィルタモジュール１１，２１，３１のうち、主としてフィルタモジュール２１，３１を作製するのに設定される組立公差（条件１〜条件７）について説明したが、これらの条件はフィルタモジュール１１を作製する際にも同様に設定できる。
【００９２】
・上記条件５におけるθｚ方向のずれは、ロッドレンズの斜め面の方向の一致を示すパラメータであるが、この条件はロッドレンズ以外のレンズにも設定可能である。例えば、平凸の球面レンズの平面側を斜め面に研磨した場合や、平板状のマイクロレンズの端面を斜め面に研磨した場合などにも、その条件は設定可能である。
【００９３】
・上記一実施形態では、３ポートのフィルタモジュールについて説明したが、第１レンズの入射側に３本以上の光ファイバを配置し、第２レンズの射出側に２本以上の光ファイバを配置したフィルタモジュールにも本発明は適用可能である。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、フィルタの第１レンズの焦点位置からのずれ量を焦点距離ｆの±２５％以内に設定することで、挿入損失、特に反射側での挿入損失を最大でほぼ０．２ｄＢ程度に抑えることができる。このように第１レンズに対するフィルタの組立公差を設定することは、要求される挿入損失、例えば反射側の挿入損失がほぼ０．２ｄＢ以下を満たすフィルタモジュールを光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てるために必要な条件である。このような条件を満たすことで、挿入損失が所定値より小さいフィルタモジュールを、光ファイバのθｘ，θｙ調芯無しで組み立てることができる。したがって、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００９５】
請求項１０に係る発明によれば、前記透過側での挿入損失をさらに低く抑えることができる。また、請求項１，６，７および９にそれぞれ記載された条件に加えて、第１レンズおよび第２レンズの光軸に対する傾きをそれぞれ１．５度以内に設定することで、上述した４つの調芯作業（ａ）〜（ｄ）のうち、調芯作業（ｃ）と（ｄ）を省いても必要な挿入損失を得ることができる。これにより、調芯個所および調芯作業が減るために、フィルタモジュールの組立時間がさらに短縮され、製造コストをさらに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】球面レンズを使ったフィルタモジュールの光学系を示す構成図。
【図２】屈折率分布型ロッドレンズを使ったフィルタモジュールの光学系を示す構成図。
【図３】図２とは別のフィルタモジュールの光学系を示す構成図。
【図４】フィルタの位置ずれと挿入損失の関係を示す実験データ。
【図５】光ファイバのθｙ方向の角度位置と挿入損失の関係を示す実験データ。
【図６】光ファイバのオフセット量と挿入損失の関係を示す実験データ。
【図７】レンズ間距離ＷＤのずれ量と挿入損失の関係を示す実験データ。
【図８】本発明の一実施形態、各実施例および各比較例の各データの一覧表を示す図。
【符号の説明】
Ｃ…光軸、ｆ…焦点距離、ＷＤ…レンズ間距離、１１，２１，３１…フィルタモジュール、１２，２２，３２…第１レンズ、１３，２３，３３…第２レンズ、１４，２４，３４…フィルタ、１５〜１７，２５〜２７，３５〜３７…光ファイバ、３２ａ，３３ａ…端面。
Claims (12)
- 互いの光軸がほぼ同軸となるように予め固定された同じレンズである第１レンズおよび第２レンズと、該両レンズ間に配置されるフィルタと、前記第１レンズの入射側に配置され、ファイバ軸がほぼ平行になるように固定された少なくとも２本の光ファイバと、前記第２レンズの射出側に配置される少なくとも１本の光ファイバとを備えるフィルタモジュールにおいて、
前記第１レンズおよび第２レンズの焦点距離をｆとすると、前記フィルタの前記第１レンズの焦点位置からのずれ量を、前記焦点距離ｆの±２５％以内に設定することを特徴とするフィルタモジュール。 - 前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することを特徴とする請求項１に記載のフィルタモジュール。
- 前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することを特徴とする請求項１に記載のフィルタモジュール。
- 前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定するとともに、前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定することを特徴とする請求項１に記載のフィルタモジュール。
- 前記第１レンズと前記第２レンズのレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±２ｆ／４の範囲内に設定することを特徴とする請求項１に記載のフィルタモジュール。
- 前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定するとともに、前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定し、さらに、前記第１レンズと前記第２レンズのレンズ間距離（ＷＤ）を、２ｆ±２ｆ／４の範囲内に設定することを特徴とする請求項１に記載のフィルタモジュール。
- 前記第１レンズの光軸と第２レンズの光軸のずれを、前記焦点距離ｆの２．５％以内に設定することを特徴とする請求項６に記載のフィルタモジュール。
- 前記第１レンズの入射側に配置される光ファイバの、前記第１レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定するとともに、前記第２レンズの射出側に配置される光ファイバの、前記第２レンズの光軸に対するθｘ方向の傾きとθｙ方向の傾きをそれぞれ、０．２度以内に設定し、さらに、前記第１レンズの光軸と第２レンズの光軸のずれを、前記焦点距離ｆの２．５％以内に設定することを特徴とする請求項１に記載のフィルタモジュール。
- 前記第１レンズおよび前記第２レンズは、光入出射面の少なくとも一方が平面で光軸に対して傾斜した斜め面をそれぞれ有するレンズであり、該両レンズの斜め面のθｚ方向のずれを２０度以内に設定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタモジュール。
- 前記第１レンズおよび前記第２レンズの光軸に対する傾きをそれぞれ１．５度以内に設定することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のフィルタモジュール。
- 前記第１レンズおよび前記第２レンズの互いに対向する側の各端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、１０度以内に設定することを特徴とする請求項１０に記載のフィルタモジュール。
- 前記第１レンズおよび前記第２レンズの各光ファイバに対向する側の端面のθｘ方向の傾き誤差とθｙ方向の傾き誤差をそれぞれ、２．５度以内に設定することを特徴とする請求項１１に記載のフィルタモジュール。
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2002
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