JP2011209367A - Optical multiplexer/demultiplexer and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical multiplexer/demultiplexer the manufacturing process of which is simplified, for which a module is miniaturized, and which reduces a loss in light coupling, and also to provide a method for manufacturing the same.SOLUTION: An optical demultiplexer has an input fiber 10, a coupling lens 20, a wavelength demultiplexing part 30, a coupling lens array 40, and an output fiber array 50. The wavelength demultiplexing part 30 has a laminated body consisting of light transmittable blocks 31-1 to 31-4. The light transmittable blocks 31-1 to 31-4 are each formed with light transmittable members, for example, glass or the like. The laminated body 31 is formed by laminating the light transmittable blocks 31-1 to 31-4. The sides of the light transmittable blocks 31-1 to 31-4 in the laminated body 31, which are adjacent to each other, are connected to each other by an optical contact method.

Description

この発明は、波長多重光通信システムに用いられる光合分波器に関し、特に誘電体多層膜フィルタを波長選択フィルタとして用いた光合分波器、及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an optical multiplexer / demultiplexer used in a wavelength division multiplexing optical communication system, and more particularly to an optical multiplexer / demultiplexer using a dielectric multilayer filter as a wavelength selection filter, and a manufacturing method thereof.

一般的に、波長多重光通信システムでは、波長の異なる複数の光を１つの光に合成（即ち波長多重）する、あるいは波長多重された光を各波長の光へ分波する光合分波器（光合波モジュール及び光分波モジュール）が用いられる。   Generally, in a wavelength division multiplexing optical communication system, an optical multiplexer / demultiplexer that combines a plurality of lights having different wavelengths into one light (that is, wavelength division multiplexing), or demultiplexes the wavelength multiplexed light into light of each wavelength ( An optical multiplexing module and an optical demultiplexing module) are used.

図７は、従来の光分波器の一例（第１従来例）を示す構成図である。図７において、透明な保持部材１０１の第１主面及び第２主面（図７の上面及び下面）には、４波長分の波長分割多重フィルタ（以下、「ＷＤＭフィルタ」とする。ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）１０２−１〜１０２−４が接着剤によって固定されている。これらのＷＤＭフィルタ１０２は、例えばガラスブロック等の光透過ブロック（フィルタ基板）及び誘電体多層膜によって構成されている。   FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional optical demultiplexer (first conventional example). In FIG. 7, a wavelength division multiplexing filter (hereinafter referred to as “WDM filter”) for four wavelengths is provided on the first main surface and the second main surface (the upper surface and the lower surface in FIG. 7) of the transparent holding member 101. WDM: (Wavelength Division Multiplex) 102-1 to 102-4 are fixed by an adhesive. These WDM filters 102 are composed of, for example, a light transmission block (filter substrate) such as a glass block and a dielectric multilayer film.

予め波長多重化された入力光は、入力ファイバ１０３−０から結合レンズ（コリメートレンズ）１０４−０に入射し、この結合レンズ１０４−０によって平行化される。この平行化された光は、保持部材１０１を透過して、ＷＤＭフィルタ１０２−１に入射する。このときに、波長λ１の光は、ＷＤＭフィルタ１０２−１を透過し、結合レンズ１０４−１を通して、出力ファイバ１０３−１に入射する。   The input light wavelength-multiplexed in advance enters the coupling lens (collimating lens) 104-0 from the input fiber 103-0 and is collimated by the coupling lens 104-0. The collimated light passes through the holding member 101 and enters the WDM filter 102-1. At this time, the light of wavelength λ1 passes through the WDM filter 102-1, enters the output fiber 103-1, through the coupling lens 104-1.

また、他の波長λ２〜λ４の光は、ＷＤＭフィルタ１０２−１に当って反射する。これらの反射した光のうちλ２の光は、ＷＤＭフィルタ１０２−２を透過して、結合レンズ１０４−２を通して、出力ファイバ１０３−２に入射する。これと同様に、λ３〜λ４の光は、それぞれ出力ファイバ１０３−３〜１０３−４に入射する。   Further, light having other wavelengths λ2 to λ4 strikes the WDM filter 102-1, and is reflected. Of these reflected lights, the light of λ2 is transmitted through the WDM filter 102-2 and enters the output fiber 103-2 through the coupling lens 104-2. Similarly, light of λ3 to λ4 enters the output fibers 103-3 to 103-4, respectively.

次に、図８は、従来の光分波器の他の例（第２従来例）を示す構成図である。この第２従来例は、例えば特許文献１に示すような従来装置に相当するものである。図８において、接着剤によって積層されたＷＤＭフィルタ２０１−１〜４の上方には、入出力ファイバ２０２−０〜４との光結合用の結合レンズ（コリメートレンズ）２０３−０〜４が設けられている。予め波長多重化された入力光は、入力ファイバ２０２−０から結合レンズ２０３−０に入射し、この結合レンズ２０３−０によって平行化される。   Next, FIG. 8 is a block diagram showing another example (second conventional example) of a conventional optical demultiplexer. This second conventional example corresponds to a conventional apparatus as shown in Patent Document 1, for example. In FIG. 8, a coupling lens (collimating lens) 203-0-4 for optical coupling with the input / output fibers 202-0-4 is provided above the WDM filters 201-1-4 laminated by the adhesive. ing. The input light wavelength-multiplexed in advance enters the coupling lens 203-0 from the input fiber 202-0 and is collimated by the coupling lens 203-0.

そして、結合レンズ２０３−０によって平行化された光は、ＷＤＭフィルタ２０１−１〜４に斜めに入射する。波長λ１の光は、ＷＤＭフィルタ２０１−１に当って反射して、結合レンズ２０３−１を通して、出力ファイバ２０２−１に入射する。他の波長λ２〜λ３の光は、ＷＤＭフィルタ２０１−１を透過する。   Then, the light collimated by the coupling lens 203-0 is obliquely incident on the WDM filters 201-1 to 201-4. The light having the wavelength λ1 is reflected by the WDM filter 201-1 and is incident on the output fiber 202-1 through the coupling lens 203-1. Lights with other wavelengths λ2 to λ3 are transmitted through the WDM filter 201-1.

波長λ２の光は、ＷＤＭフィルタ２０１−２に当って反射し、ＷＤＭフィルタ２０１−１を透過した後に、結合レンズ２０３−２を通して出力ファイバ２０２−２に入射する。これと同様に、λ３〜λ４の光は、それぞれ出力ファイバ２０２−３〜２０２−４に入射する。   The light having the wavelength λ2 is reflected by the WDM filter 201-2, is transmitted through the WDM filter 201-1, and then enters the output fiber 202-2 through the coupling lens 203-2. Similarly, light of λ3 to λ4 is incident on the output fibers 202-3 to 202-4, respectively.

特許第３８３８５６３号公報Japanese Patent No. 3838563

ここで、図７に示すような従来の光分波器では、製造工程を削減し製造コストを低減させるために、入出力ファイバ１０３−０〜４及び結合レンズ１０４−０〜４を、保持部材１０１に対して正確に配置した上で、保持部材１０１にＷＤＭフィルタ１０２−１〜１０２−４を正確に貼り付ける必要がある。   Here, in the conventional optical demultiplexer as shown in FIG. 7, in order to reduce the manufacturing process and reduce the manufacturing cost, the input / output fibers 103-0 to 4 and the coupling lenses 104-0 to 104-4 are held together. It is necessary to accurately affix the WDM filters 102-1 to 102-4 to the holding member 101 after being disposed accurately with respect to the 101.

しかしながら、波長多重光通信システムにおいて使用されるＷＤＭフィルタでは、誘電体多層膜の厚みが１０〜２０μｍ程度であり、この誘電体多層膜が比較的厚いため、誘電体多層膜と光透過ブロックとの熱膨張係数の違いにより発生する熱応力が無視できなくなる。   However, in the WDM filter used in the wavelength division multiplexing optical communication system, the thickness of the dielectric multilayer film is about 10 to 20 μm, and since this dielectric multilayer film is relatively thick, the dielectric multilayer film and the light transmission block The thermal stress generated due to the difference in thermal expansion coefficient cannot be ignored.

他方、光透過ブロックを薄くした場合には、撓みが発生することが一般的に知られている。これらの熱応力や撓みによって、保持部材１０１へのＷＤＭフィルタ１０２の貼り付け精度が低下していた。このことから、実際には、出力ファイバ１０３−１〜４への光の結合損失が小さくなるように、出力ファイバ１０３−１〜４を個別にアライメント（位置調整）する必要があり、製造工程数が増加していた。   On the other hand, it is generally known that bending occurs when the light transmission block is thinned. Due to these thermal stresses and deflection, the accuracy of attaching the WDM filter 102 to the holding member 101 has been lowered. Therefore, in practice, the output fibers 103-1 to 103-4 need to be individually aligned (position adjustment) so that the coupling loss of light to the output fibers 103-1 to 103-4 is reduced. Had increased.

そこで、図８に示すような従来の光分波器のように、光透過ブロックを積層することによって光透過ブロックの撓みを小さくして製造することが試みられている。しかしながら、波長多重光通信システムにおいて使用されるＷＤＭフィルタでは、入射角度を大きくすると、偏光状態による透過帯域の差異が無視できなくなり、クロストークの劣化等の悪影響が発生してしまうことから、入射角度を大きくできない。また、入射角度をθとし、チャンネル間隔をｄとすると、光透過ブロックの厚みｔは、次の式（１）のように表される。   Therefore, as in the conventional optical demultiplexer as shown in FIG. 8, it has been attempted to manufacture the optical transmission block by reducing the deflection of the optical transmission block by stacking the optical transmission blocks. However, in a WDM filter used in a wavelength division multiplexing optical communication system, if the incident angle is increased, the difference in the transmission band due to the polarization state cannot be ignored, and adverse effects such as degradation of crosstalk occur. Cannot be increased. Further, when the incident angle is θ and the channel interval is d, the thickness t of the light transmission block is expressed by the following equation (1).

Figure 2011209367
Figure 2011209367

この式（１）において、例えばθ＝３．５°とし、ｄ＝１ｍｍとすると、光透過ブロックの厚みｔは、８．２ｍｍとなり、４チャンネル分の構造では３２ｍｍ以上の厚みにもなってしまう。このため、このような積層構造を有する従来の光分波器では、モジュールの小型化が困難であった。   In this formula (1), for example, if θ = 3.5 ° and d = 1 mm, the thickness t of the light transmission block is 8.2 mm, and the thickness of 32 mm or more is obtained in the structure of 4 channels. . For this reason, in the conventional optical demultiplexer having such a laminated structure, it is difficult to reduce the size of the module.

また、図８に示すような従来の光分波器では、後のチャンネル（λ２以降のチャンネル）ほど、ＷＤＭフィルタ２０１−１〜２０１−４を透過する回数が増える。このため、出力ファイバへの光の結合損失が大きくなっていた。   Further, in the conventional optical demultiplexer as shown in FIG. 8, the number of times of transmission through the WDM filters 201-1 to 201-4 increases in the later channels (channels after λ2). For this reason, the coupling loss of light to the output fiber is large.

なお、以上のような課題は、光分波器のみならず、光合波器でも同様に生じていた。   Note that the above-described problems occur not only in the optical demultiplexer but also in the optical multiplexer.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、製造工程の簡略化とモジュールの小型化とを図ることができるとともに、光の結合損失を低減させることができる光合分波器、及びその製造方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is capable of simplifying the manufacturing process and reducing the size of the module and reducing the optical coupling loss. An object is to obtain a waver and a manufacturing method thereof.

この発明に係る光合分波器は、波長の異なる複数の光が予め合波されてなる光を各波長の光に分波する、あるいは波長の異なる複数の光を１つの光に合波する複数の波長分割多重フィルタからなる波長分割多重フィルタアレイを備えるものであって、前記波長分割多重フィルタアレイは、それぞれ異なる透過波長帯域が予め設定され、前記透過波長帯域内の波長の光を透過するとともに、前記透過波長帯域外の波長の光を反射する複数の誘電体多層膜と、前記複数の誘電体多層膜のそれぞれが設けられた第１主面、前記第１主面に対する裏面である第２主面、及び前記第１主面と前記第２主面とを繋ぐ側面を持ち、前記第１主面が同一方向へ向くように前記側面同士がオプティカルコンタクト法によって接合されて全体として積層体を形成し、かつ光透過部材からなる複数の光透過ブロックとを有するものである。   An optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention demultiplexes light obtained by multiplexing a plurality of lights having different wavelengths into light of each wavelength, or a plurality of lights that combine a plurality of lights having different wavelengths into one light. The wavelength division multiplex filter array includes a wavelength division multiplex filter array, and each of the wavelength division multiplex filter arrays has preset different transmission wavelength bands, and transmits light having a wavelength within the transmission wavelength band. A plurality of dielectric multilayer films that reflect light having a wavelength outside the transmission wavelength band, a first main surface on which each of the plurality of dielectric multilayer films is provided, and a second back surface that is a back surface with respect to the first main surface. A main surface and a side surface connecting the first main surface and the second main surface, and the side surfaces are joined together by an optical contact method so that the first main surface faces in the same direction. Forming And those having a plurality of light transmitting block made of a light transmissive member.

また、この発明に係る光合分波器の製造方法は、それぞれ異なる透過波長帯域が予め設定され、前記透過波長帯域内の波長の光を透過するとともに、前記透過波長帯域外の波長の光を反射する複数の誘電体多層膜と、前記複数の誘電体多層膜のそれぞれが設けられた第１主面、前記第１主面に対する裏面である第２主面、及び前記第１主面と前記第２主面とを繋ぐ側面を持ち、前記第１主面が同一方向へ向くように前記側面同士が接合されて全体として積層体を形成し、かつ光透過部材からなる複数の光透過ブロックとを有し、波長の異なる複数の光が予め合波されてなる光を各波長の光に分波する、あるいは波長の異なる複数の光を１つの光に合波する複数の波長分割多重フィルタからなる波長分割多重フィルタアレイを備える光合分波器の製造方法であって、前記複数の光透過ブロックの側面同士をオプティカルコンタクト法によって接合して積層体を形成するステップを含む製造方法である。   In addition, in the method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, different transmission wavelength bands are preset, and light having a wavelength within the transmission wavelength band is transmitted and light having a wavelength outside the transmission wavelength band is reflected. A plurality of dielectric multilayer films, a first main surface provided with each of the plurality of dielectric multilayer films, a second main surface that is a back surface with respect to the first main surface, and the first main surface and the first main surface A plurality of light transmission blocks each having a side surface connecting the two main surfaces, the side surfaces being joined together so that the first main surface faces in the same direction, forming a laminate as a whole, and comprising a light transmission member; It consists of a plurality of wavelength division multiplex filters that demultiplex light into light of each wavelength, or combine light of different wavelengths into one light. Optical multiplexer / demultiplexer with wavelength division multiplexing filter array A manufacturing method is a manufacturing method comprising the steps of forming a laminate side surfaces of the plurality of light transmission block are joined by the optical contact method.

この発明に係る光合分波器によれば、波長分割多重フィルタアレイにおける複数の光透過ブロックの側面同士が、オプティカルコンタクト法によって接合されて全体として積層体を形成しているので、複数の光透過ブロックのそれぞれについての撓みを抑えることができ、光部品の調芯工程を削減可能となることから、波長分割多重フィルタについての製造工程の簡略化を図ることができる。また、複数の誘電体多層膜が重なる方向へ積層されないので、モジュールの小型化を図ることができるとともに、光が複数の誘電体多層膜を連続して透過しないことにより、光の結合損失を低減させることができる。   According to the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, the side surfaces of the plurality of light transmission blocks in the wavelength division multiplexing filter array are joined together by the optical contact method to form a laminated body as a whole. Since the bending of each of the blocks can be suppressed and the optical component alignment process can be reduced, the manufacturing process for the wavelength division multiplex filter can be simplified. In addition, since multiple dielectric multilayer films are not stacked in the overlapping direction, it is possible to reduce the size of the module and reduce light coupling loss by preventing light from continuously passing through multiple dielectric multilayer films. Can be made.

また、この発明に係る光合分波器の製造方法によれば、波長分割多重フィルタアレイにおける複数の光透過ブロックの側面同士をオプティカルコンタクト法によって接合して積層体を形成するステップが製造方法に含まれているので、この製造方法によって製造された光透過ブロックの積層体における複数の光透過ブロックのそれぞれについての撓みを抑えることができ、光部品の調芯工程を削減可能となることから、波長分割多重フィルタについての製造工程の簡略化を図ることができる。また、複数の誘電体多層膜が重なる方向へ積層されないので、モジュールの小型化を図ることができるとともに、光が複数の誘電体多層膜を連続して透過しないことにより、光の結合損失を低減させることができる。   Further, according to the method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, the manufacturing method includes a step of joining the side surfaces of the plurality of light transmission blocks in the wavelength division multiplexing filter array by an optical contact method to form a laminate. Therefore, the bending of each of the plurality of light transmission blocks in the light transmission block laminate manufactured by this manufacturing method can be suppressed, and the alignment process of the optical component can be reduced. The manufacturing process for the division multiple filter can be simplified. In addition, since multiple dielectric multilayer films are not stacked in the overlapping direction, it is possible to reduce the size of the module and reduce light coupling loss by preventing light from continuously passing through multiple dielectric multilayer films. Can be made.

この発明の実施の形態１による光分波器を示す構成図である。It is a block diagram which shows the optical demultiplexer by Embodiment 1 of this invention. 図１の誘電体多層膜の波長帯域透過特性の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the wavelength band transmission characteristic of the dielectric multilayer film of FIG. 図１の光分波器の製造工程を説明するための説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a manufacturing process of the optical demultiplexer of FIG. 1. この発明の実施の形態２による光分波器を示す構成図である。It is a block diagram which shows the optical demultiplexer by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３による光分波器を示す構成図である。It is a block diagram which shows the optical demultiplexer by Embodiment 3 of this invention. 図５の光分波器の製造工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the manufacturing process of the optical demultiplexer of FIG. 従来の光分波器の一例（第１従来例）を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example (1st prior art example) of the conventional optical demultiplexer. 従来の光分波器の他の例（第２従来例）を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other example (2nd prior art example) of the conventional optical demultiplexer.

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による光分波器を示す構成図である。
図１において、実施の形態１の光分波器は、入力ファイバ１０と、結合レンズ（コリメートレンズ）２０、波長分波部３０、結合レンズアレイ４０、及び出力ファイバアレイ５０を有している。入力ファイバ１０は、予め波長多重化された光を、外部機器（図示せず）から、結合レンズ２０へ導く。結合レンズ２０は、入力ファイバ１０から入射された光を平行化する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing an optical demultiplexer according to Embodiment 1 of the present invention.
1, the optical demultiplexer according to the first embodiment includes an input fiber 10, a coupling lens (collimating lens) 20, a wavelength demultiplexing unit 30, a coupling lens array 40, and an output fiber array 50. The input fiber 10 guides light that has been wavelength-multiplexed in advance from an external device (not shown) to the coupling lens 20. The coupling lens 20 collimates the light incident from the input fiber 10.

波長分波部３０は、光透過ブロック（フィルタ基板）３１−１〜４の積層体（以下、「積層体３１」ともいう。）を有している。光透過ブロック３１−１〜４は、それぞれ例えばガラス等の光透過部材によって形成されている。また、光透過ブロック３１−１〜４は、互いに平行でかつ対向する第１主面（図１の下面）と、第２主面（図１の上面）と、第１主面及び第２主面を繋ぐ側面とを有している。   The wavelength demultiplexing unit 30 includes a laminated body (hereinafter, also referred to as “laminated body 31”) of light transmission blocks (filter substrates) 31-1 to 31-4. The light transmission blocks 31-1 to 31-4 are each formed of a light transmission member such as glass. The light transmission blocks 31-1 to 31-4 include a first main surface (a lower surface in FIG. 1), a second main surface (an upper surface in FIG. 1), a first main surface, and a second main surface that are parallel to each other and face each other. And side surfaces connecting the surfaces.

積層体３１は、光透過ブロック３１−１〜４が積層されることによって形成されている。積層体３１のうち、互いに隣接する光透過ブロック３１−１〜４の側面同士は、オプティカルコンタクト法によって互いに接合されている。なお、各図において、光透過ブロック３１−１〜４の側面同士の接合箇所を一点破線で示す。   The laminate 31 is formed by laminating light transmission blocks 31-1 to 31-4. The side surfaces of the light transmission blocks 31-1 to 31-4 adjacent to each other in the stacked body 31 are joined to each other by an optical contact method. In addition, in each figure, the junction location of the side surfaces of the light transmission blocks 31-1 to 4 is indicated by a one-dot broken line.

ここで、オプティカルコンタクト法とは、接着対象の２枚のガラス等の光透過部材の表面同士を比較的高精度に研磨して張り合わせた後に、加熱して接合固定（接着固定）する方法である。このオプティカルコンタクト法では、接着剤を使う必要がないので、接着面に対して比較的大きな入射角で入射した光を、低反射損失で透過することができる。また、このオプティカルコンタクト法を利用することによって、光透過ブロック３１−１〜４を伝播光路として利用することができる。   Here, the optical contact method is a method in which the surfaces of two transparent objects such as glass to be bonded are polished and bonded to each other with relatively high accuracy, and then heated and bonded and fixed (adhesion fixing). . In this optical contact method, since it is not necessary to use an adhesive, light incident at a relatively large incident angle on the adhesive surface can be transmitted with low reflection loss. Further, by using this optical contact method, the light transmission blocks 31-1 to 31-4 can be used as a propagation optical path.

光透過ブロック３１−１〜４の第１主面（図１の下面）には、それぞれ誘電体多層膜３２−１〜４が形成されている。これらの誘電体多層膜３２−１〜４は、図２に示すような波長帯域透過特性（バンドパス特性）を有している。即ち、誘電体多層膜３２−１〜４には、それぞれ異なる透過波長帯域が予め設定されている。   Dielectric multilayer films 32-1 to 32-4 are respectively formed on the first main surfaces (lower surfaces in FIG. 1) of the light transmission blocks 31-1 to 31-4. These dielectric multilayer films 32-1 to 32-4 have wavelength band transmission characteristics (bandpass characteristics) as shown in FIG. That is, different transmission wavelength bands are set in advance in the dielectric multilayer films 32-1 to 32-4.

具体的に、誘電体多層膜３２−１は、波長λ１の光を透過し、波長λ１以外の波長の光を反射する。これと同様に、誘電体多層膜３２−２〜４は、それぞれ波長λ２〜４の光を透過し、それぞれ波長λ２〜４以外の波長の光を反射する。従って、光透過ブロック３１−１〜４のそれぞれと、誘電体多層膜３２−１〜４のそれぞれとは、ＷＤＭフィルタを構成し、光透過ブロック３１−１〜４及び誘電体多層膜３２−１〜４は、全体としてＷＤＭフィルタアレイを構成している。   Specifically, the dielectric multilayer film 32-1 transmits light having a wavelength λ1, and reflects light having a wavelength other than the wavelength λ1. Similarly, the dielectric multilayer films 32-2 to 4 transmit light of wavelengths λ2 to 4, respectively, and reflect light of wavelengths other than wavelengths λ2 to 4, respectively. Accordingly, each of the light transmission blocks 31-1 to 31-4 and each of the dielectric multilayer films 32-1 to 32-4 constitute a WDM filter, and each of the light transmission blocks 31-1 to 31-4 and the dielectric multilayer film 32-1. -4 constitute a WDM filter array as a whole.

また、光透過ブロックの積層体３１の第２主面（図１の上面）には、結合レンズ２０からの光の入射領域（図１の左側の領域）に配置された無反射膜（図示せず）と、光を反射する反射膜（高反射膜）３３とが形成されている。この反射膜３３は、例えば誘電体多層膜による高反射ミラーコートである。   Further, on the second main surface (upper surface in FIG. 1) of the laminated body 31 of the light transmission block, a non-reflective film (not shown) disposed in the light incident region (the left region in FIG. 1) from the coupling lens 20. And a reflection film (high reflection film) 33 that reflects light. The reflection film 33 is a high reflection mirror coat made of, for example, a dielectric multilayer film.

このように、波長分波部３０では、積層体３１が誘電体多層膜３２−１〜４と反射膜３３との間の光路を形成し、波長λ１〜４の波長多重化された光が、誘電体多層膜３２−１によって、波長λ１の光と、波長λ２〜４の光とに分波される。そして、波長λ２〜４の光は、誘電体多層膜３２−１及び反射膜３３で反射され、誘電体多層膜３２−２によって、波長λ２の光と、波長λ３，４の光とに分波される。これと同様に、波長λ３，４の光は、誘電体多層膜３２−３，４によって、それぞれ波長λ３の光と、波長λ４の光とに分波される。これらの各波長の光の光軸は、互いに平行で等間隔に離れて配置されている。   As described above, in the wavelength demultiplexing unit 30, the multilayer body 31 forms an optical path between the dielectric multilayer films 32-1 to 32-4 and the reflective film 33, and the wavelength multiplexed light of wavelengths λ1 to 4 is The dielectric multilayer film 32-1 is demultiplexed into light of wavelength λ1 and light of wavelengths λ2-4. The light of wavelengths λ2-4 is reflected by the dielectric multilayer film 32-1 and the reflection film 33, and is split into light of wavelength λ2 and light of wavelengths λ3,4 by the dielectric multilayer film 32-2. Is done. Similarly, the light of wavelengths λ3 and 4 is demultiplexed into light of wavelength λ3 and light of wavelength λ4 by the dielectric multilayer films 32-3 and 4, respectively. The optical axes of these wavelengths of light are arranged in parallel to each other and at equal intervals.

結合レンズアレイ４０は、等間隔に並べられた複数の結合レンズ（コリメートレンズ）によって構成されている。結合レンズアレイ４０は、誘電体多層膜３２−１〜４のそれぞれを透過した光を受けるように配置されている。出力ファイバアレイ５０は、等間隔に並べられた複数の光ファイバによって構成されている。出力ファイバアレイ５０は、結合レンズアレイ４０を通る光を受けるように配置されている。即ち、誘電体多層膜３２−１〜４から出射した光は、結合レンズアレイ４０を通して、出力ファイバアレイ５０に入射する。   The coupled lens array 40 includes a plurality of coupled lenses (collimating lenses) arranged at equal intervals. The coupling lens array 40 is disposed so as to receive light transmitted through each of the dielectric multilayer films 32-1 to 32-4. The output fiber array 50 is composed of a plurality of optical fibers arranged at equal intervals. The output fiber array 50 is arranged to receive light passing through the coupling lens array 40. That is, the light emitted from the dielectric multilayer films 32-1 to 32-4 enters the output fiber array 50 through the coupling lens array 40.

次に、実施の形態１の光分波器の製造方法について説明する。図３は、図１の光分波器の製造工程を説明するための説明図である。まず、図３（ａ）に示すように、ブロック状の光透過部材が、切り出されて、光透過ブロック３１−１〜４が作成される。ここで、２ｃｈ〜４ｃｈ（λ２〜λ４）に対応する光透過ブロック３１−２〜４は、いずれも同じ幅である。また、１ｃｈ（λ１）に対応する光透過ブロック３１−１の幅は、入射領域形成用に、光透過ブロック３１−２〜４の幅よりも１．５倍以上大きいことが好ましい。   Next, a method for manufacturing the optical demultiplexer according to the first embodiment will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a manufacturing process of the optical demultiplexer of FIG. First, as shown to Fig.3 (a), a block-shaped light transmissive member is cut out and the light transmissive blocks 31-1-4 are produced. Here, all of the light transmission blocks 31-2 to 4 corresponding to 2ch to 4ch (λ2 to λ4) have the same width. Moreover, it is preferable that the width | variety of the light transmission block 31-1 corresponding to 1ch ((lambda) 1) is 1.5 times or more larger than the width | variety of the light transmission blocks 31-2-4 for incident region formation.

そして、光透過ブロック３１−１〜４のそれぞれの第１主面（図３（ａ）の下面）に、各波長λ１〜λ４に対応する誘電体多層膜３２−１〜４が形成される。この後に、化学機械研磨法により、光透過ブロック３１−１〜４のそれぞれの第１主面に対して直交する側面（図３（ａ）の左右の面）が、面精度λ／１００程度に研磨される（側面研磨）。   The dielectric multilayer films 32-1 to 32-4 corresponding to the wavelengths λ1 to λ4 are formed on the first main surfaces of the light transmission blocks 31-1 to 31-4 (the lower surface in FIG. 3A). Thereafter, the side surfaces orthogonal to the first main surfaces of the light transmission blocks 31-1 to 31-4 (left and right surfaces in FIG. 3A) are improved to a surface accuracy of λ / 100 by chemical mechanical polishing. Polished (side polishing).

この側面研磨後には、図３（ｂ）に示すように、各波長λ１〜λ４の光透過ブロック３１−１〜４について誘電体多層膜３２−１〜４が形成された面が揃えられて、光透過ブロック３１−１〜４の側面が張り合わせられる。この状態で、光透過ブロック３１−１〜４が３００℃以上の温度で加熱され、光透過ブロック３１−１〜４の側面が接合固定され、積層体３１が形成される。即ち、オプティカルコンタクト法により、互いに隣接する光透過ブロック３１−１〜４の側面同士が接合される。   After the side polishing, as shown in FIG. 3B, the surfaces on which the dielectric multilayer films 32-1 to 4 are formed for the light transmission blocks 31-1 to 4 having the wavelengths λ1 to λ4 are aligned. The side surfaces of the light transmission blocks 31-1 to 31-4 are bonded together. In this state, the light transmission blocks 31-1 to 31-4 are heated at a temperature of 300 ° C. or higher, and the side surfaces of the light transmission blocks 31-1 to 31-4 are bonded and fixed to form the stacked body 31. That is, the side surfaces of the light transmission blocks 31-1 to 31-4 adjacent to each other are joined by the optical contact method.

この後に、図３（ｃ）に示すように、積層体３１における第２主面（図３（ｃ）の上面：第１主面の裏面）が、第１主面に対して平行で、かつ積層体３１の厚みが先の式（１）に基づいて算出される厚みｔとなるように研磨される。そして、その研磨面における光の入射領域には、無反射膜が形成され、その他の領域には、反射膜３３が形成される。最後に、これらの行程を経て製造された波長分波部３０が他の部品１０，２０等と組み合わせられて、光分波器のモジュールが組み立てられて、光分波器の製造工程が終了する。   Thereafter, as shown in FIG. 3C, the second main surface (the upper surface of FIG. 3C: the back surface of the first main surface) of the stacked body 31 is parallel to the first main surface, and Polishing is performed so that the thickness of the stacked body 31 is equal to the thickness t calculated based on the above equation (1). A non-reflective film is formed in the light incident area on the polished surface, and a reflective film 33 is formed in the other areas. Finally, the wavelength demultiplexing unit 30 manufactured through these steps is combined with the other components 10 and 20 to assemble the optical demultiplexer module, and the optical demultiplexer manufacturing process is completed. .

上記のような実施の形態１の光分波器によれば、波長分割多重フィルタアレイにおける光透過ブロック３１−１〜４の側面同士がオプティカルコンタクト法によって接合されて全体として積層体３１を形成している。この構成により、光透過ブロック３１−１〜４のそれぞれについての撓みを抑えることができ、各光部品の調芯工程を削減可能となることから、ＷＤＭフィルタアレイについての製造工程の簡略化を図ることができる。また、誘電体多層膜３２−１〜４が互いに重なる方向へ積層されないので、モジュールの小型化を図ることができるとともに、光が誘電体多層膜３２−１〜４を連続して透過しないことにより、光の結合損失を低減させることができる。   According to the optical demultiplexer of the first embodiment as described above, the side surfaces of the light transmission blocks 31-1 to 4-4 in the wavelength division multiplexing filter array are joined together by the optical contact method to form the multilayer body 31 as a whole. ing. With this configuration, the bending of each of the light transmission blocks 31-1 to 31-4 can be suppressed, and the alignment process of each optical component can be reduced. Therefore, the manufacturing process of the WDM filter array can be simplified. be able to. In addition, since the dielectric multilayer films 32-1 to 4 are not stacked in the overlapping direction, it is possible to reduce the size of the module and to prevent light from being continuously transmitted through the dielectric multilayer films 32-1 to 32-4. , Light coupling loss can be reduced.

これに加えて、図７に示すような従来の光分波器とは異なり、光透過ブロック３１−１〜４及び誘電体多層膜３２−１〜４からなるＷＤＭフィルタアレイの固定に接着剤を使うことがないため、耐熱性や、耐湿性等の信頼性を向上することができる。また、光路上に接着剤が用いられていないため、接着剤を光が透過することに伴う光の結合ロスを抑えることができ、比較的高い光強度で使用することができる。   In addition to this, unlike the conventional optical demultiplexer as shown in FIG. 7, an adhesive is used to fix the WDM filter array comprising the light transmission blocks 31-1 to 4 and the dielectric multilayer films 32-1 to 4. Since it is not used, reliability such as heat resistance and moisture resistance can be improved. In addition, since no adhesive is used on the optical path, it is possible to suppress the coupling loss of light accompanying the transmission of light through the adhesive, and it can be used at a relatively high light intensity.

さらに、光透過ブロックの積層体３１の第２主面には、光の入射領域と反射膜３３とが設けられ、光透過ブロックの積層体３１は、反射膜３３と誘電体多層膜３２−１〜４との間で光を導くための光路を形成している。この構成により、図７に示すような従来の光分波器のような保持部材１０１を省略可能となることから、モジュールの更なる小型化を図ることができる。   Further, a light incident region and a reflective film 33 are provided on the second main surface of the light transmission block multilayer body 31. The light transmission block multilayer body 31 includes the reflection film 33 and the dielectric multilayer film 32-1. To 4 to form an optical path for guiding light. With this configuration, the holding member 101 such as the conventional optical demultiplexer as shown in FIG. 7 can be omitted, so that the module can be further reduced in size.

実施の形態２．
実施の形態１では、光透過ブロック３１−１〜４の断面形状が長方形状であった。これに対して、実施の形態２では、光透過ブロック６１−１〜４の断面形状が平行四辺形状である。 Embodiment 2. FIG.
In Embodiment 1, the cross-sectional shape of the light transmission blocks 31-1 to 31-4 is rectangular. On the other hand, in Embodiment 2, the cross-sectional shape of the light transmission blocks 61-1 to 6-4 is a parallelogram shape.

図４は、この発明の実施の形態２による光分波器を示す構成図である。図４において、実施の形態２の光分波器は、実施の形態１の波長分波部３０に代えて、波長分波部６０を有している。波長分波部６０は、光透過ブロック６１−１〜４の積層体（以下、「積層体６１」ともいう）を有している。光透過ブロック６１−１〜４の断面形状は、第１主面と側面とのなす角、及び第２主面と側面とのなす角がそれぞれ非直角（鋭角又は鈍角）な平行四辺形状である。   4 is a block diagram showing an optical demultiplexer according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 4, the optical demultiplexer according to the second embodiment has a wavelength demultiplexing unit 60 instead of the wavelength demultiplexing unit 30 according to the first embodiment. The wavelength demultiplexing unit 60 includes a laminated body of light transmission blocks 61-1 to 6 (hereinafter also referred to as “laminated body 61”). The cross-sectional shapes of the light transmission blocks 61-1 to 6-4 are parallelogram shapes in which the angle formed between the first main surface and the side surface and the angle formed between the second main surface and the side surface are non-right angles (acute angle or obtuse angle), respectively. .

光透過ブロック６１−１〜４は、それぞれ第１主面（図４の下面）と、第２主面（図４の上面）と、第１主面及び第２主面を繋ぐ側面とを有している。光透過ブロック６１−１〜４の側面同士は、実施の形態１と同様に、オプティカルコンタクト法によって接合されている。   Each of the light transmission blocks 61-1 to 6-4 has a first main surface (lower surface in FIG. 4), a second main surface (upper surface in FIG. 4), and a side surface connecting the first main surface and the second main surface. is doing. The side surfaces of the light transmission blocks 61-1 to 6-4 are joined together by the optical contact method as in the first embodiment.

光透過ブロック６１−１〜４の第１主面には、それぞれ誘電体多層膜６２−１〜４が形成されている。光透過ブロック６１−１〜４の第２主面には、無反射膜（図示せず）及び反射膜６３が形成されている。これらの誘電体多層膜６２−１〜４、無反射膜（図示せず）及び反射膜６３の構成は実施の形態１と同様である。また、実施の形態２の光分波器の他の構成や製造工程は、実施の形態１と同様である。   Dielectric multilayer films 62-1 to 6-4 are formed on the first main surfaces of the light transmission blocks 61-1 to 61-4, respectively. A non-reflective film (not shown) and a reflective film 63 are formed on the second main surfaces of the light transmission blocks 61-1 to 61-4. The configurations of the dielectric multilayer films 62-1 to 6-4, the nonreflective film (not shown), and the reflective film 63 are the same as those in the first embodiment. Other configurations and manufacturing processes of the optical demultiplexer according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

次に、実施の形態２の光分波器の効果について説明する。実施の形態２でも、光透過ブロック６１−１〜４の側面同士がオプティカルコンタクト法によって接合されていることから、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。   Next, the effect of the optical demultiplexer according to the second embodiment will be described. Also in the second embodiment, since the side surfaces of the light transmission blocks 61-1 to 6-4 are joined by the optical contact method, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

また、光透過ブロック６１−１〜４の断面形状が平行四辺形状であることから、実施の形態１とは異なり、波長分波部６０において、光透過ブロック６１−１〜４の側面が第１主面に対して直交せず、図４に示すようにφだけ角度がずれている。この場合、積層体６１内を光が伝播する際、側面に対する伝播光の入射角が、実施の形態１に比べて、φだけ小さくなる。
一般的に、入射角が小さいほど（垂直入射に近いほど）界面の揺らぎ等による影響が小さくなる。従って、この実施の形態２のように、入射角をφだけ小さくすることにより、光透過ブロック６１−１〜４の側面同士の接合箇所（接合境界）における結合状態の不具合によって生じる損失を小さく抑えることができる。 Further, since the cross-sectional shape of the light transmission blocks 61-1 to 6-4 is a parallelogram shape, unlike the first embodiment, the side surfaces of the light transmission blocks 61-1 to 6-4 are the first in the wavelength demultiplexing unit 60. It is not orthogonal to the main surface, and the angle is shifted by φ as shown in FIG. In this case, when light propagates in the stacked body 61, the incident angle of the propagating light with respect to the side surface is smaller by φ than in the first embodiment.
In general, the smaller the incident angle (closer to normal incidence), the smaller the influence of interface fluctuations. Therefore, as in the second embodiment, by reducing the incident angle by φ, the loss caused by the failure of the joint state at the joint portion (junction boundary) between the side surfaces of the light transmission blocks 61-1 to 6-4 can be kept small. be able to.

さらに、実施の形態１では、伝播光は、反射膜３３において、光透過ブロック３１−１〜４の側面同士の接合箇所を中心として反射される。こられに対して、実施の形態２では、反射膜６３における伝播光の反射位置は、光透過ブロック６１−１〜４の側面同士の接合箇所から次の式（２）に示すような量としてΔｘだけずれる。このΔｘは、光透過ブロックへの入射角度をθとすると以下のように与えられる。   Furthermore, in the first embodiment, the propagation light is reflected on the reflection film 33 around the joint between the side surfaces of the light transmission blocks 31-1 to 31-4. On the other hand, in Embodiment 2, the reflection position of the propagating light in the reflection film 63 is an amount as shown in the following equation (2) from the joint portion between the side surfaces of the light transmission blocks 61-1 to 61-4. Deviation by Δx. This Δx is given as follows when the incident angle to the light transmission block is θ.

Figure 2011209367
Figure 2011209367

このように、光透過ブロック６１−１〜４の側面同士の接合箇所から次の式（２）に示すような量としてΔｘだけずれるので、光透過ブロック６１−１〜４の側面同士の接合箇所での光の反射を回避することができ、この場所での接合の不具合から生じる損失の影響を避けることができる。   Thus, since it shift | deviates only Δx as a quantity as shown to following Formula (2) from the junction part of the light transmissive blocks 61-1-4, the joint part of the side surfaces of the light transmissive blocks 61-1-4. Can be avoided, and the influence of loss resulting from the bonding failure at this location can be avoided.

ここで、反射膜６３における光の反射位置が、光透過ブロック６１−１〜４の側面同士の接合箇所の中央と、図４の上下方向（第１主面と第２主面とが対向する方向）で重なるときに、接合の不具合から生じる過剰な損失が最小となる。このことから、式（２）において、Δｘ＝（２ｎ−１）ｄ／２の条件、即ちｔａｎφ／ｔａｎθ＝２ｎ−１の条件を満たすことがより好ましい。なお、ｎ＝１，２，３，・・・である。   Here, the reflection position of the light in the reflective film 63 is such that the center of the joint portion between the side surfaces of the light transmission blocks 61-1 to 4 and the vertical direction in FIG. 4 (the first main surface and the second main surface face each other. The excess loss resulting from bonding failure is minimized when overlapping in the direction). For this reason, in the formula (2), it is more preferable to satisfy the condition of Δx = (2n−1) d / 2, that is, the condition of tan φ / tan θ = 2n−1. Note that n = 1, 2, 3,.

実施の形態３．
実施の形態１，２では、積層体３１，６１の内部に分波用の光路が形成されていた。これに対して、実施の形態３では、折り返しブロック（折り返しプリズム）８１の内部に分波用の光路が形成されている。 Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the optical path for demultiplexing is formed inside the stacked bodies 31 and 61. On the other hand, in the third embodiment, an optical path for demultiplexing is formed inside the folding block (folding prism) 81.

図５は、この発明の実施の形態３による光分波器を示す構成図である。図５において、実施の形態３の光分波器は、入力ファイバ１０と、結合レンズ２０、波長分波部７０、結合レンズアレイ４０、及び出力ファイバアレイ５０を有している。実施の形態３の光分波器の波長分波部７０以外の構成については、実施の形態１と同様である。   FIG. 5 is a block diagram showing an optical demultiplexer according to Embodiment 3 of the present invention. 5, the optical demultiplexer according to the third embodiment includes an input fiber 10, a coupling lens 20, a wavelength demultiplexing unit 70, a coupling lens array 40, and an output fiber array 50. The configuration other than the wavelength demultiplexing unit 70 of the optical demultiplexer according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment.

波長分波部７０は、光路形成部８０と、複数のＷＤＭフィルタからなるＷＤＭフィルタアレイ９０とによって構成されている。光路形成部８０は、折り返しブロック（折り返しプリズム）８１を有している。   The wavelength demultiplexing unit 70 includes an optical path forming unit 80 and a WDM filter array 90 including a plurality of WDM filters. The optical path forming unit 80 has a folding block (folding prism) 81.

折り返しブロック８１は、例えばガラス等の光透過部材によって形成されている。また、折り返しブロック８１は、反射面（図５の上面：第１主面）と、反射面に対して平行でかつ対向する合分波面としての分波面（図５の下面：第２主面）とを有している。折り返しブロック８１の反射面には、結合レンズ２０からの光の入射領域（図５の左側の領域）に配置された無反射膜（図示せず）と、光を反射する反射膜（高反射膜）８２とが形成されている。   The folding block 81 is formed of a light transmission member such as glass. The folding block 81 includes a reflection surface (upper surface in FIG. 5: first main surface) and a demultiplexing surface (lower surface in FIG. 5: second main surface) that is parallel to and opposite to the reflection surface. And have. On the reflection surface of the folding block 81, a non-reflective film (not shown) disposed in the light incident region (the left region of FIG. 5) from the coupling lens 20 and a reflective film (high reflective film) that reflects light ) 82 is formed.

ＷＤＭフィルタアレイ９０は、実施の形態１の光透過ブロック３１−１〜４の積層体３１に相当する光透過ブロック９１−１〜４の積層体（以下、「積層体９１」ともいう。）を有している。光透過ブロック９１−１〜４の幅は、いずれも同等である。光透過ブロック９１−１〜４は、それぞれ等間隔に並べられている。   The WDM filter array 90 is a stacked body of light transmitting blocks 91-1 to 9-4 (hereinafter also referred to as “stacked body 91”) corresponding to the stacked body 31 of the light transmitting blocks 31-1 to 31-4 of the first embodiment. Have. The widths of the light transmission blocks 91-1 to 91-4 are all the same. The light transmission blocks 91-1 to 91-4 are arranged at equal intervals.

また、光透過ブロック９１−１〜４は、互いに平行でかつ対向する第１主面（図５の上面）及び第２主面（図５の下面）と、第１主面及び第２主面を繋ぐ側面とを有している。積層体９１のうち、互いに隣接する光透過ブロック９１−１〜４の側面同士は、実施の形態１と同様に、オプティカルコンタクト法によって互いに接合されている。   In addition, the light transmission blocks 91-1 to 9-4 include a first main surface (upper surface in FIG. 5) and a second main surface (lower surface in FIG. 5), a first main surface, and a second main surface that are parallel to each other and face each other. And a side surface connecting the two. In the laminated body 91, the side surfaces of the light transmission blocks 91-1 to 9-4 adjacent to each other are joined to each other by the optical contact method, as in the first embodiment.

光透過ブロック９１−１〜４の第１主面（図５の上面）には、実施の形態１の誘電体多層膜３２−１〜４に相当する誘電体多層膜９２−１〜４がそれぞれ形成されている。誘電体多層膜９２−１〜４は、図２のようなバンドパス型の特性を有している。   Dielectric multilayer films 92-1 to 92-4 corresponding to the dielectric multilayer films 32-1 to 32-4 of the first embodiment are respectively formed on the first main surfaces (upper surfaces in FIG. 5) of the light transmission blocks 91-1 to 91-4. Is formed. The dielectric multilayer films 92-1 to 9-4 have bandpass characteristics as shown in FIG.

誘電体多層膜９２−１〜４における積層体９１の反対側の面（図５の上面）は、折り返しブロック８１の分波面（図５の下面）に、オプティカルコンタクト法によって接合されている。即ち、誘電体多層膜９２−１〜４は、折り返しブロック８１と積層体９１との間に配置されている。従って、実施の形態３では、折り返しブロック８１が、反射膜８２と誘電体多層膜９２−１〜４との間の光の光路を形成している。   The opposite surface (upper surface in FIG. 5) of the multilayer body 91 in the dielectric multilayer films 92-1 to 9-4 is joined to the demultiplexing surface (lower surface in FIG. 5) of the folded block 81 by an optical contact method. That is, the dielectric multilayer films 92-1 to 9-4 are disposed between the folded block 81 and the laminated body 91. Therefore, in the third embodiment, the folded block 81 forms an optical path of light between the reflective film 82 and the dielectric multilayer films 92-1 to 92-4.

折り返しブロック８１に入射し予め波長多重化された入力光は、特定の波長の光がその波長に対応した誘電体多層膜９２−１〜４を透過する。このときに、他の波長の光は、誘電体多層膜９２−１〜４に当って反射し、ＷＤＭフィルタアレイ９０と、反射膜８２との間を折り返して伝播し、結果として、波長分波部７０から等間隔で互いに平行な４つの光ビームが出射する。   The input light incident on the folding block 81 and wavelength-multiplexed beforehand passes through the dielectric multilayer films 92-1 to 9-4 corresponding to the wavelength of the light having a specific wavelength. At this time, light of other wavelengths is reflected by the dielectric multilayer films 92-1 to 92-4 and is reflected and propagated between the WDM filter array 90 and the reflective film 82. As a result, wavelength demultiplexing is performed. Four light beams that are parallel to each other are emitted from the unit 70 at equal intervals.

次に、実施の形態３の光分波器の製造方法について説明する。図６は、図５の光分波器の製造方法を説明するための説明図である。まず、図６（ａ）に示すように、ブロック状の光透過部材が、切り出されて、光透過ブロック９１−１〜４が作成される。光透過ブロック９１−１〜４は、いずれも同じ幅である。   Next, a manufacturing method of the optical demultiplexer according to the third embodiment will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a method of manufacturing the optical demultiplexer of FIG. First, as shown to Fig.6 (a), a block-shaped light transmissive member is cut out and the light transmissive blocks 91-1-4 are produced. The light transmission blocks 91-1 to 9-4 all have the same width.

そして、光透過ブロック９１−１〜４のそれぞれの第１主面（図６（ａ）の上面）に、各波長λ１〜λ４に対応する誘電体多層膜９２−１〜４が形成される。この後に、化学機械研磨法により、光透過ブロック９１−１〜４のそれぞれの第１主面に対して直交する側面（図６（ａ）の左右の面）が、面精度λ／１００程度に研磨される（側面研磨）。   Dielectric multilayer films 92-1 to 9-4 corresponding to the wavelengths λ1 to λ4 are formed on the first main surfaces (the upper surface of FIG. 6A) of the light transmission blocks 91-1 to 91-4, respectively. Thereafter, the side surfaces orthogonal to the first main surfaces of the light transmission blocks 91-1 to 91-4 (the left and right surfaces in FIG. 6A) are improved to a surface accuracy of about λ / 100 by chemical mechanical polishing. Polished (side polishing).

この側面研磨後には、図６（ｂ）に示すように、各波長λ１〜λ４の光透過ブロック９１−１〜４について誘電体多層膜９２−１〜４が形成された面が揃えられて、光透過ブロック９１−１〜４の側面が張り合わせられる。この状態で、光透過ブロック９１−１〜４が３００℃以上の温度で加熱され、光透過ブロック９１−１〜４の側面が接合固定され、積層体９１が形成される。即ち、オプティカルコンタクト法により、互いに隣接する光透過ブロック９１−１〜４の側面同士が接合される。   After this side surface polishing, as shown in FIG. 6B, the surfaces on which the dielectric multilayer films 92-1 to 9-4 are formed are aligned for the light transmission blocks 91-1 to 4 having the wavelengths λ1 to λ4, The side surfaces of the light transmission blocks 91-1 to 94-1 are pasted together. In this state, the light transmission blocks 91-1 to 9-4 are heated at a temperature of 300 ° C. or higher, and the side surfaces of the light transmission blocks 91-1 to 9-4 are bonded and fixed to form the laminate 91. That is, the side surfaces of the light transmission blocks 91-1 to 9-4 adjacent to each other are joined by the optical contact method.

この後に、図６（ｃ）に示すように、誘電体多層膜９２−１〜４の表面と、折り返しブロック８１の分波面とのそれぞれが、化学機械研磨法により面精度λ／１００程度に研磨される。そして、これらの研磨面同士を張り合わせ、３００℃以上の温度で加熱して接合する。即ち、オプティカルコンタクト法により、誘電体多層膜９２−１〜４の表面と、折り返しブロック８１の分波面とが接合される。   Thereafter, as shown in FIG. 6C, each of the surfaces of the dielectric multilayer films 92-1 to 92-4 and the demultiplexing surface of the folded block 81 is polished to a surface accuracy of about λ / 100 by a chemical mechanical polishing method. Is done. Then, these polished surfaces are bonded together and heated to a temperature of 300 ° C. or higher for bonding. That is, the surface of the dielectric multilayer films 92-1 to 92-1 and the demultiplexing surface of the folded block 81 are joined by the optical contact method.

ここで、折り返しブロック８１に厚みｔは、先の式（１）を満たすように設定される。この後、図６（ｄ）に示すように、光ビームが光透過ブロック９１−１〜４の側面で蹴られないように（側面に当らないように）、光透過ブロック９１−１〜４が切断される。最後に、図６（ｅ）に示すように、波長分波部７０が他の部品１０，２０等と組み合わせられて、光分波器のモジュールが組み立てられて、光分波器の製造工程が終了する。   Here, the thickness t of the folded block 81 is set so as to satisfy the above equation (1). Thereafter, as shown in FIG. 6 (d), the light transmission blocks 91-1 to 9-4 are arranged so that the light beam is not kicked by the side surfaces of the light transmission blocks 91-1 to 91-4 (so as not to hit the side surfaces). Disconnected. Finally, as shown in FIG. 6 (e), the wavelength demultiplexing unit 70 is combined with other components 10, 20, etc. to assemble the optical demultiplexer module, and the optical demultiplexer manufacturing process is completed. finish.

上記のような実施の形態３の光分波器によれば、光透過ブロック９１−１〜４の側面同士がオプティカルコンタクト法によって接合されていることから、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。   According to the optical demultiplexer of the third embodiment as described above, since the side surfaces of the light transmission blocks 91-1 to 91-4 are joined by the optical contact method, the same effects as those of the first embodiment are obtained. be able to.

また、折り返しブロック８１が、反射膜８２と誘電体多層膜９２−１〜４との間の光路を形成している。この構成により、光透過ブロック９１−１〜４の側面同士の接合箇所を光が通らないことから、波長分波部７０から出射するビームの光強度の損失を、より低減させることができる。   The folded block 81 forms an optical path between the reflective film 82 and the dielectric multilayer films 92-1 to 92-4. With this configuration, since light does not pass through the joint portions between the side surfaces of the light transmission blocks 91-1 to 91-4, loss of light intensity of the beam emitted from the wavelength demultiplexing unit 70 can be further reduced.

さらに、誘電体多層膜９２−１〜４が重なる方向へ積層されないので、モジュールの小型化を図ることができるとともに、光が誘電体多層膜９２−１〜４を連続して透過しないことにより、光の結合損失を低減させることができる。   Furthermore, since the dielectric multilayer films 92-1 to 9-4 are not stacked in the overlapping direction, the module can be reduced in size, and light is not continuously transmitted through the dielectric multilayer films 92-1 to 92-4. Light coupling loss can be reduced.

なお、実施の形態３では、光透過ブロック９１−１〜４の側面同士がオプティカルコンタクト法によって接合されていた。しかしながら、この例に限定するものではなく、接着剤によって、光透過ブロック９１−１〜４の側面同士を接合してもよい。但し、光強度向上の観点で、オプティカルコンタクト法によって光透過ブロック９１−１〜４の側面同士を接合した方が好ましい。   In the third embodiment, the side surfaces of the light transmission blocks 91-1 to 9-4 are joined by the optical contact method. However, the present invention is not limited to this example, and the side surfaces of the light transmission blocks 91-1 to 9-4 may be joined together by an adhesive. However, from the viewpoint of improving the light intensity, it is preferable to join the side surfaces of the light transmission blocks 91-1 to 9-4 by the optical contact method.

また、実施の形態１〜３では、光分波器について説明した。しかしながら、実施の形態１〜３の各光の向きを逆向きとすることにより、各波長の光を合成することができる。従って、この発明は、光合波器及び光分波器を含む光合分波器に適用できる。   In the first to third embodiments, the optical demultiplexer has been described. However, the light of each wavelength can be synthesized by reversing the directions of the lights in the first to third embodiments. Therefore, the present invention can be applied to an optical multiplexer / demultiplexer including an optical multiplexer and an optical demultiplexer.

さらに、実施の形態１〜３では、光透過ブロック３１−１〜４，６１−１〜４，９１−１〜４が切り出された後に、これらの第１主面に、各波長λ１〜λ４に対応する誘電体多層膜３２−１〜４，６２−１〜４，９２−１〜４が形成された。しかしながら、光透過ブロックに誘電体多層膜を形成する方法としては、この例に限定するものではなく、例えば予め誘電体多層膜を形成した光透過ブロックを、回転する円弧状の内周歯（インナーソー）によって、比較的高精度に切り出してもよい。   Further, in the first to third embodiments, after the light transmission blocks 31-1 to 4, 61-1 to 4, 91-1 to 4 are cut out, these wavelengths are set on the first main surface to the wavelengths λ1 to λ4. Corresponding dielectric multilayer films 32-1 to 4, 62-1 to 4, 92-1 to 4 were formed. However, the method for forming the dielectric multilayer film on the light transmission block is not limited to this example. For example, the light transmission block on which the dielectric multilayer film is formed in advance is rotated with an arc-shaped inner peripheral tooth (inner A saw may be cut out with relatively high accuracy.

また、実施の形態１〜３では、入力ファイバ１０から波長λ１〜λ４の４つの波長の光が出射され、これに対応して、波長分波部３０，６０，７０では、４つのＷＤＭフィルタからなるＷＤＭフィルタアレイが使用されていた。しかしながら、波長の数は、４つに限定するものではなく、２つ、３つ、又は５つ以上であってもよい。   In the first to third embodiments, light of four wavelengths λ1 to λ4 is emitted from the input fiber 10, and the wavelength demultiplexing units 30, 60, and 70 correspond to the four WDM filters. A WDM filter array was used. However, the number of wavelengths is not limited to four, and may be two, three, or five or more.

さらに、実施の形態１〜３では、波長分波部３０，６０，７０からの光の出力先として出力ファイバアレイ５０を用いた。しかしながら、この例に限定するものではなく、出力光を結合するものとして、フォトダイオードアレイを用いてもよい。   Further, in the first to third embodiments, the output fiber array 50 is used as an output destination of light from the wavelength demultiplexing units 30, 60, and 70. However, the present invention is not limited to this example, and a photodiode array may be used for coupling output light.

１０ 入力ファイバ、２０ 結合レンズ、３０，６０，７０ 波長分波部、３１−１〜４，６１−１〜４，９１−１〜４ 光透過ブロック、３１，６１，９１ 積層体、３２−１〜４，６２−１〜４，９２−１〜４ 誘電体多層膜、３３，６３，８２ 反射膜、４０ 結合レンズアレイ、５０ ファイバアレイ、８０ 光路形成部、８１ 折り返しブロック、９０ ＷＤＭフィルタアレイ（波長分割多重フィルタアレイ）。   10 input fiber, 20 coupling lens, 30, 60, 70 wavelength demultiplexing section, 31-1 to 4, 61-1 to 4, 91-1 to 4 light transmission block, 31, 61, 91 laminate, 32-1 -4, 62-1 to 4,92-1 to 4 Dielectric multilayer film, 33, 63, 82 Reflective film, 40 coupled lens array, 50 fiber array, 80 optical path forming part, 81 folded block, 90 WDM filter array ( Wavelength division multiple filter array).

Claims (8)

波長の異なる複数の光が予め合波されてなる光を各波長の光に分波する、あるいは波長の異なる複数の光を１つの光に合波する複数の波長分割多重フィルタからなる波長分割多重フィルタアレイ
を備える光合分波器であって、
前記波長分割多重フィルタアレイは、
それぞれ異なる透過波長帯域が予め設定され、前記透過波長帯域内の波長の光を透過するとともに、前記透過波長帯域外の波長の光を反射する複数の誘電体多層膜と、
前記複数の誘電体多層膜のそれぞれが設けられた第１主面、前記第１主面に対する裏面である第２主面、及び前記第１主面と前記第２主面とを繋ぐ側面を持ち、前記第１主面が同一方向へ向くように前記側面同士がオプティカルコンタクト法によって接合されて全体として積層体を形成し、かつ光透過部材からなる複数の光透過ブロックと
を有することを特徴とする光合分波器。 Wavelength division multiplexing consisting of a plurality of wavelength division multiplexing filters that demultiplex a plurality of lights having different wavelengths into light of each wavelength, or combine a plurality of lights having different wavelengths into one light. An optical multiplexer / demultiplexer comprising a filter array,
The wavelength division multiplex filter array includes:
Different transmission wavelength bands are preset, and a plurality of dielectric multilayer films that transmit light having a wavelength within the transmission wavelength band and reflect light having a wavelength outside the transmission wavelength band;
A first main surface on which each of the plurality of dielectric multilayer films is provided; a second main surface that is a back surface of the first main surface; and a side surface that connects the first main surface and the second main surface. A plurality of light transmission blocks made of a light transmission member, wherein the side surfaces are joined to each other by an optical contact method so that the first main surface faces in the same direction to form a laminate. Optical multiplexer / demultiplexer. 前記複数の光透過ブロックの積層体の前記第２主面には、光の入出射領域と反射膜とが設けられ、
前記複数の光透過ブロックの積層体は、前記反射膜と前記複数の誘電体多層膜との間で光を導くための光路を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の光合分波器。 A light incident / exit region and a reflective film are provided on the second main surface of the laminate of the plurality of light transmission blocks,
The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the stacked body of the plurality of light transmission blocks forms an optical path for guiding light between the reflective film and the plurality of dielectric multilayer films. 前記複数の光透過ブロックの断面形状は、前記第１主面と前記側面とのなす角、及び前記第２主面と前記側面とのなす角がそれぞれ非直角な平行四辺形状である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光合分波器。 The cross-sectional shape of the plurality of light transmission blocks is a parallelogram shape in which an angle formed between the first main surface and the side surface and an angle formed between the second main surface and the side surface are non-perpendicular. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1 or 2. 波長の異なる複数の光が予め合波されてなる光を各波長の光に分波する、あるいは波長の異なる複数の光を１つの光に合波する複数の波長分割多重フィルタからなる波長分割多重フィルタアレイ
を備える光合分波器であって、
前記波長分割多重フィルタアレイは、
それぞれ異なる透過波長帯域が予め設定され、前記透過波長帯域内の波長の光を透過するとともに、前記透過波長帯域外の波長の光を反射する複数の誘電体多層膜と、
前記複数の誘電体多層膜のそれぞれが設けられた第１主面、前記第１主面に対する裏面である第２主面、及び前記第１主面と前記第２主面とを繋ぐ側面を持ち、前記第１主面が同一方向へ向くように接合されて全体として積層体を形成し、かつ光透過部材からなる複数の光透過ブロックと、
光の入出射領域及び反射膜が設けられた反射面と、その反射面に対する裏面である合分波面とを有し、光透過部材からなる折り返しブロックと
を有し、
前記複数の誘電体多層膜における誘電体多層膜のそれぞれが設けられた前記光透過ブロックの反対側の面は、前記折り返しブロックの前記合分波面に接合され、
前記折り返しブロックは、前記反射膜と前記複数の誘電体多層膜との間で光を導くための光路を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の光合分波器。 Wavelength division multiplexing consisting of a plurality of wavelength division multiplexing filters that demultiplex a plurality of lights having different wavelengths into light of each wavelength, or combine a plurality of lights having different wavelengths into one light. An optical multiplexer / demultiplexer comprising a filter array,
The wavelength division multiplex filter array includes:
Different transmission wavelength bands are preset, and a plurality of dielectric multilayer films that transmit light having a wavelength within the transmission wavelength band and reflect light having a wavelength outside the transmission wavelength band;
A first main surface on which each of the plurality of dielectric multilayer films is provided; a second main surface that is a back surface of the first main surface; and a side surface that connects the first main surface and the second main surface. A plurality of light transmission blocks made of a light transmission member, the first main surface being joined so as to face in the same direction to form a laminate as a whole, and
A reflection surface provided with a light incident / exit region and a reflection film, a multiplexing / demultiplexing surface that is a back surface of the reflection surface, and a folded block made of a light transmitting member,
The opposite surface of the light transmission block provided with each of the dielectric multilayer films in the plurality of dielectric multilayer films is joined to the multiplexing / demultiplexing surface of the folded block,
The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the folded block forms an optical path for guiding light between the reflective film and the plurality of dielectric multilayer films. 前記複数の誘電体多層膜におけるそれぞれの誘電体多層膜が設けられた前記光透過ブロックの反対側の面は、オプティカルコンタクト法によって、前記折り返しブロックの前記合分波面に接合されている
ことを特徴とする請求項４記載の光合分波器。 The opposite surface of the light transmission block provided with each dielectric multilayer film in the plurality of dielectric multilayer films is joined to the multiplexing / demultiplexing surface of the folded block by an optical contact method. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 4. それぞれ異なる透過波長帯域が予め設定され、前記透過波長帯域内の波長の光を透過するとともに、前記透過波長帯域外の波長の光を反射する複数の誘電体多層膜と、
前記複数の誘電体多層膜のそれぞれが設けられた第１主面、前記第１主面に対する裏面である第２主面、及び前記第１主面と前記第２主面とを繋ぐ側面を持ち、前記第１主面が同一方向へ向くように前記側面同士が接合されて全体として積層体を形成し、かつ光透過部材からなる複数の光透過ブロックと
を有し、波長の異なる複数の光が予め合波されてなる光を各波長の光に分波する、あるいは波長の異なる複数の光を１つの光に合波する複数の波長分割多重フィルタからなる波長分割多重フィルタアレイを備える光合分波器の製造方法であって、
前記複数の光透過ブロックの側面同士をオプティカルコンタクト法によって接合して積層体を形成するステップ
を含むことを特徴とする光合分波器の製造方法。 Different transmission wavelength bands are preset, and a plurality of dielectric multilayer films that transmit light having a wavelength within the transmission wavelength band and reflect light having a wavelength outside the transmission wavelength band;
A first main surface on which each of the plurality of dielectric multilayer films is provided; a second main surface that is a back surface of the first main surface; and a side surface that connects the first main surface and the second main surface. A plurality of light-transmitting blocks each having a plurality of light-transmitting blocks formed of a light-transmitting member that are joined together so that the first main surfaces face the same direction. Optical multiplexing / demultiplexing comprising a wavelength division multiplexing filter array comprising a plurality of wavelength division multiplexing filters for demultiplexing light that has been pre-multiplexed into light of each wavelength, or for multiplexing light of different wavelengths into one light A method of manufacturing a waver,
A method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer, comprising the step of joining side surfaces of the plurality of light transmission blocks by an optical contact method to form a laminated body. 前記積層体を形成するステップの後に行われ、前記複数の光透過ブロックの積層体の前記第２主面に、光の入出射領域、及び反射膜を設けるステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の光合分波器の製造方法。 The method further includes the step of providing a light incident / exit region and a reflective film on the second main surface of the multilayer body of the plurality of light transmission blocks, which is performed after the step of forming the multilayer body. Item 7. A method for manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to Item 6. 前記積層体を形成するステップの後に行われ、光の入出射領域、及び反射膜が設けられた反射面と、その反射面に対する裏面である合分波面とを有し光透過部材からなる折り返しブロックの前記合分波面に、前記複数の誘電体多層膜におけるそれぞれの誘電体多層膜が設けられた前記光透過ブロックの反対側の面を接合するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の光合分波器の製造方法。 A folded block made of a light transmissive member, which is performed after the step of forming the laminated body and has a light incident / exit region, a reflective surface provided with a reflective film, and a multiplexing / demultiplexing surface as a back surface with respect to the reflective surface 7. The method of claim 6, further comprising the step of joining a surface on the opposite side of the light transmission block provided with each dielectric multilayer film of the plurality of dielectric multilayer films to the multiplexing / demultiplexing surface. Manufacturing method of optical multiplexer / demultiplexer.
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