JPH09127361A - 入射角が可変な光学膜を有する光デバイス - Google Patents
入射角が可変な光学膜を有する光デバイスInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は入射角が可変な光学膜を有する光デ
バイスに関し、その光デバイスの小型化及び低コスト化
を目的とする。 【解決手段】 励振ポート２Ａから放射された光を平行
ビームに変換して光路ＯＰ上に出力するコリメート手段
と、上記平行ビームが通過するように設けられた光学膜
１４と、光路ＯＰに対して傾斜した軸ＡＯＳを中心に光
学膜１４を回転可能に支持するサポート手段とから構成
し、光学膜１４を軸ＡＯＳと直交する平面に対して傾斜
させたものである。
バイスに関し、その光デバイスの小型化及び低コスト化
を目的とする。 【解決手段】 励振ポート２Ａから放射された光を平行
ビームに変換して光路ＯＰ上に出力するコリメート手段
と、上記平行ビームが通過するように設けられた光学膜
１４と、光路ＯＰに対して傾斜した軸ＡＯＳを中心に光
学膜１４を回転可能に支持するサポート手段とから構成
し、光学膜１４を軸ＡＯＳと直交する平面に対して傾斜
させたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、光通信
システム等の光システムに適用可能な光デバイスに関
し、さらに詳しくは、光学膜を有する光デバイスにおけ
る光学膜への入射角を変化させるための構造に関する。
システム等の光システムに適用可能な光デバイスに関
し、さらに詳しくは、光学膜を有する光デバイスにおけ
る光学膜への入射角を変化させるための構造に関する。
【０００２】近年、シリカファイバを光伝送路とした光
通信システムが実用化されており、この種の光通信シス
テムに適用される光デバイスの小型化及び低コスト化が
要求されている。
通信システムが実用化されており、この種の光通信シス
テムに適用される光デバイスの小型化及び低コスト化が
要求されている。
【０００３】
【従来の技術】光ビームが伝搬する光学媒質中に、この
光学媒質と異なる屈折率の単一又は複数の層からなる光
学膜を配することによって、帯域通過フィルタ、長波長
通過フィルタ、短波長通過フィルタ、その他の機能が生
じることが知られている。例えば、光通信システムに用
いられる帯域通過フィルタは、予め定められた厚みを有
する低屈折率層及び高屈折率層を交互に積層することに
よって得られる。低屈折率層及び高屈折率層の材質は例
えばそれぞれＳｉＯ2 及びＴｉＯ2 である。
光学媒質と異なる屈折率の単一又は複数の層からなる光
学膜を配することによって、帯域通過フィルタ、長波長
通過フィルタ、短波長通過フィルタ、その他の機能が生
じることが知られている。例えば、光通信システムに用
いられる帯域通過フィルタは、予め定められた厚みを有
する低屈折率層及び高屈折率層を交互に積層することに
よって得られる。低屈折率層及び高屈折率層の材質は例
えばそれぞれＳｉＯ2 及びＴｉＯ2 である。
【０００４】Ｅｒ（エルビウム）等の希土類元素がドー
プされたドープファイバを備えた光増幅器においては、
増幅された信号光を不要な雑音光から取り出すために、
精度の高い特性を有する帯域通過フィルタが必要とされ
る。また、波長分割多重（ＷＤＭ）システムにおいて
は、近接した波長チャネルの複数の信号光を加え合わせ
或いは分離するために、精度の高い特性を有する帯域通
過フィルタが必要とされる。
プされたドープファイバを備えた光増幅器においては、
増幅された信号光を不要な雑音光から取り出すために、
精度の高い特性を有する帯域通過フィルタが必要とされ
る。また、波長分割多重（ＷＤＭ）システムにおいて
は、近接した波長チャネルの複数の信号光を加え合わせ
或いは分離するために、精度の高い特性を有する帯域通
過フィルタが必要とされる。
【０００５】光学膜を製造するに際して、光学膜の厚み
或いは光学膜を構成している各層の厚みを厳密に制御す
ることによって、精度の高い特性を得ることができる。
しかしながら、例えば帯域通過フィルタにおいて、その
製造技術のみによって透過中心波長を１ｎｍのオーダで
制御するのには困難性が伴う。
或いは光学膜を構成している各層の厚みを厳密に制御す
ることによって、精度の高い特性を得ることができる。
しかしながら、例えば帯域通過フィルタにおいて、その
製造技術のみによって透過中心波長を１ｎｍのオーダで
制御するのには困難性が伴う。
【０００６】そこで、従来は、光学膜の製造に際して厚
みを制御することに加えて、製造された光学膜への入射
角を調整して光学膜或いは各層の等価的光学厚みを変化
させ、これにより光学膜の特性を微調整していた。
みを制御することに加えて、製造された光学膜への入射
角を調整して光学膜或いは各層の等価的光学厚みを変化
させ、これにより光学膜の特性を微調整していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】光学膜への入射角を変
化させるためのメカニズムは、大きくしかも複雑になり
がちであり、このようなメカニズムを備えた光デバイス
が大型化、高コスト化するという問題があった。
化させるためのメカニズムは、大きくしかも複雑になり
がちであり、このようなメカニズムを備えた光デバイス
が大型化、高コスト化するという問題があった。
【０００８】よって、本発明の目的は、入射角が可変な
光学膜を有する小型化及び低コスト化に適した光デバイ
スを提供することにある。
光学膜を有する小型化及び低コスト化に適した光デバイ
スを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によると、励振ポ
ートから放射された光を平行ビームに変換して光路上に
出力するコリメート手段と、上記平行ビームが通過する
ように設けられた光学膜と、上記光路に対して傾斜した
軸を有し該軸を中心に上記光学膜を回転可能に支持する
サポート手段とを備え、上記光学膜は上記軸と直交する
平面に対して傾斜している光デバイスが提供される。
ートから放射された光を平行ビームに変換して光路上に
出力するコリメート手段と、上記平行ビームが通過する
ように設けられた光学膜と、上記光路に対して傾斜した
軸を有し該軸を中心に上記光学膜を回転可能に支持する
サポート手段とを備え、上記光学膜は上記軸と直交する
平面に対して傾斜している光デバイスが提供される。
【００１０】本発明の光デバイスにおいては、サポート
手段の軸を中心に光学膜を回転させることによって、光
学膜への入射角が変化する。従って、簡単な構造で入射
角を変化させることができ、光デバイスの小型化及び低
コスト化が可能になる。
手段の軸を中心に光学膜を回転させることによって、光
学膜への入射角が変化する。従って、簡単な構造で入射
角を変化させることができ、光デバイスの小型化及び低
コスト化が可能になる。
【００１１】上記光路と上記軸とがなす角を第１の傾斜
角と称し、上記光学膜と上記平面とがなす角を第２の傾
斜角と称することにすると、光学膜への入射角の可変範
囲の上限は第１の傾斜角と第２の傾斜角の和で与えら
れ、下限は第１の傾斜角と第２の傾斜角の差の絶対値で
与えられる。
角と称し、上記光学膜と上記平面とがなす角を第２の傾
斜角と称することにすると、光学膜への入射角の可変範
囲の上限は第１の傾斜角と第２の傾斜角の和で与えら
れ、下限は第１の傾斜角と第２の傾斜角の差の絶対値で
与えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態
を示す光デバイスの縦断面図である。励振ポートは光フ
ァイバ２の励振端２Ａであり、光ファイバ２を伝搬して
きた光は、励振端２Ａから放射される。
に従って詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態
を示す光デバイスの縦断面図である。励振ポートは光フ
ァイバ２の励振端２Ａであり、光ファイバ２を伝搬して
きた光は、励振端２Ａから放射される。
【００１３】励振端２Ａから放射された光を平行ビーム
に変換して光路ＯＰ上に出力するコリメート手段は、励
振端２Ａに対向して設けられるレンズ４を含む。コリメ
ート手段は、さらに、光ファイバ２が挿入される細孔６
Ａを有するフェルール６と、フェルール６及びレンズ４
を支持するスリーブ８とを含む。光ファイバ２は、その
励振端２Ａがフェルール６の端面に一致するように細孔
６Ａに挿入固定される。光ファイバ２の固定には例えば
光学接着剤が使用される。
に変換して光路ＯＰ上に出力するコリメート手段は、励
振端２Ａに対向して設けられるレンズ４を含む。コリメ
ート手段は、さらに、光ファイバ２が挿入される細孔６
Ａを有するフェルール６と、フェルール６及びレンズ４
を支持するスリーブ８とを含む。光ファイバ２は、その
励振端２Ａがフェルール６の端面に一致するように細孔
６Ａに挿入固定される。光ファイバ２の固定には例えば
光学接着剤が使用される。
【００１４】スリーブ８は、比較的小径な挿入孔８Ａと
比較的大径な挿入孔８Ｂとをこの実施例では同軸上に有
している。レンズ４は例えば圧入により挿入孔８Ａ内に
固定され、フェルール６は、励振端２Ａから放射された
光がレンズ４によってほぼ平行ビームに変換されるよう
な位置まで挿入孔８Ａ内に挿入され、例えばレーザ溶接
によりスリーブ８に固定される。
比較的大径な挿入孔８Ｂとをこの実施例では同軸上に有
している。レンズ４は例えば圧入により挿入孔８Ａ内に
固定され、フェルール６は、励振端２Ａから放射された
光がレンズ４によってほぼ平行ビームに変換されるよう
な位置まで挿入孔８Ａ内に挿入され、例えばレーザ溶接
によりスリーブ８に固定される。
【００１５】フェルール６は中心軸ＣＡを仮想的に有し
ており、細孔６Ａは中心軸ＣＡに対して偏心している。
これにより、コリメート手段が出力する平行ビームの光
路ＯＰは中心軸ＣＡに対して傾斜する。
ており、細孔６Ａは中心軸ＣＡに対して偏心している。
これにより、コリメート手段が出力する平行ビームの光
路ＯＰは中心軸ＣＡに対して傾斜する。
【００１６】光学膜１４を支持するサポート手段は、光
路ＯＰに対して傾斜した軸ＡＯＳを仮想的に有してお
り、光学膜１４は軸ＡＯＳを中心に回転可能である。サ
ポート手段は、スリーブ８の挿入孔８Ｂの径よりもわず
かに小さい外径を有するスリーブ１０を含む。
路ＯＰに対して傾斜した軸ＡＯＳを仮想的に有してお
り、光学膜１４は軸ＡＯＳを中心に回転可能である。サ
ポート手段は、スリーブ８の挿入孔８Ｂの径よりもわず
かに小さい外径を有するスリーブ１０を含む。
【００１７】スリーブ１０の一方の端面１０Ａはサポー
ト手段の軸ＡＯＳに対して垂直であり、他方の端面１０
Ｂは軸ＡＯＳと垂直な面に対して傾斜している。スリー
ブ１０は、その端面１０Ａがスリーブ８の挿入孔８Ａ及
び８Ｂ間の段差部に当接するようにスリーブ８に摺動可
能に挿入されている。この例では、挿入孔８Ａ及び８Ｂ
が同軸上にあるので、サポート手段の軸ＡＯＳはフェル
ール６の中心軸ＣＡに一致する。挿入孔８Ｂを挿入孔８
Ａに対して偏心させて、軸ＡＯＳと中心軸ＣＡが互いに
平行になるようにしてもよい。
ト手段の軸ＡＯＳに対して垂直であり、他方の端面１０
Ｂは軸ＡＯＳと垂直な面に対して傾斜している。スリー
ブ１０は、その端面１０Ａがスリーブ８の挿入孔８Ａ及
び８Ｂ間の段差部に当接するようにスリーブ８に摺動可
能に挿入されている。この例では、挿入孔８Ａ及び８Ｂ
が同軸上にあるので、サポート手段の軸ＡＯＳはフェル
ール６の中心軸ＣＡに一致する。挿入孔８Ｂを挿入孔８
Ａに対して偏心させて、軸ＡＯＳと中心軸ＣＡが互いに
平行になるようにしてもよい。
【００１８】サポート手段はさらにガラス等からなる透
明プレート１２を含む。透明プレート１２は、その外周
縁部がスリーブ１０の傾斜端面１０Ｂに固着される第１
面１２Ａと、そのほぼ全面に光学膜１４が形成される第
２面１２Ｂとを有している。第１面１２Ａ及び第２面１
２Ｂはこの実施形態では互いに平行である。
明プレート１２を含む。透明プレート１２は、その外周
縁部がスリーブ１０の傾斜端面１０Ｂに固着される第１
面１２Ａと、そのほぼ全面に光学膜１４が形成される第
２面１２Ｂとを有している。第１面１２Ａ及び第２面１
２Ｂはこの実施形態では互いに平行である。
【００１９】スリーブ１０が傾斜端面１０Ｂを有してい
ること及び透明プレート１２の両面１２Ａ及び１２Ｂが
互いに平行であることにより、光学膜１４はサポート手
段の軸ＡＯＳに対して傾斜している。光学膜１４として
は、例えば、ＳｉＯ2 の低屈折率層とＴｉＯ2 の高屈折
率層とを交互に積層してなる誘電体多層膜を用いること
ができる。
ること及び透明プレート１２の両面１２Ａ及び１２Ｂが
互いに平行であることにより、光学膜１４はサポート手
段の軸ＡＯＳに対して傾斜している。光学膜１４として
は、例えば、ＳｉＯ2 の低屈折率層とＴｉＯ2 の高屈折
率層とを交互に積層してなる誘電体多層膜を用いること
ができる。
【００２０】光学膜１４の回転中心となるサポート手段
の軸ＡＯＳが光路ＯＰに対して傾斜しており、且つ、光
学膜１４が軸ＡＯＳと直交する平面に対して傾斜してい
ることに基づき、スリーブ１０をスリーブ８に対して回
転させることによって光学膜１４における入射角を変化
させることができる。入射角は、屈折率が異なる二媒質
間の境界面への入射光線とその入射点における境界面の
垂線とがなす角によって定義される。
の軸ＡＯＳが光路ＯＰに対して傾斜しており、且つ、光
学膜１４が軸ＡＯＳと直交する平面に対して傾斜してい
ることに基づき、スリーブ１０をスリーブ８に対して回
転させることによって光学膜１４における入射角を変化
させることができる。入射角は、屈折率が異なる二媒質
間の境界面への入射光線とその入射点における境界面の
垂線とがなす角によって定義される。
【００２１】次に、光学膜１４における入射角の可変原
理及び可変範囲について考察する。図１において、δは
光路ＯＰに対するサポート手段の軸ＡＯＳの傾斜角を表
し、θは軸ＡＯＳと直交する平面に対する光学膜１４の
傾斜角を表している。
理及び可変範囲について考察する。図１において、δは
光路ＯＰに対するサポート手段の軸ＡＯＳの傾斜角を表
し、θは軸ＡＯＳと直交する平面に対する光学膜１４の
傾斜角を表している。
【００２２】スリーブ１０がスリーブ８に対して回転可
能であるという状況の下で、スリーブ８及び１０の相対
的位置関係において、光路ＯＰとサポート手段の軸ＡＯ
Ｓとを含む面が光学膜１４に直交するという条件を満足
するものは２通りある。
能であるという状況の下で、スリーブ８及び１０の相対
的位置関係において、光路ＯＰとサポート手段の軸ＡＯ
Ｓとを含む面が光学膜１４に直交するという条件を満足
するものは２通りある。
【００２３】図２の（Ａ）及び図２の（Ｂ）はそれぞれ
その条件を満足する場合を示している。レンズ４、フェ
ルール６及びスリーブ８が同一位置にあるとした場合、
図２の（Ｂ）におけるスリーブ１０の位置は図２の
（Ａ）におけるスリーブ１０を１８０°回転させた位置
に対応している。
その条件を満足する場合を示している。レンズ４、フェ
ルール６及びスリーブ８が同一位置にあるとした場合、
図２の（Ｂ）におけるスリーブ１０の位置は図２の
（Ａ）におけるスリーブ１０を１８０°回転させた位置
に対応している。
【００２４】図２の（Ａ）に示される条件は最大入射角
を与え、その値はθ＋δである。図２の（Ｂ）に示され
る条件は最小入射角を与え、その値は｜θ−δ｜であ
る。図２の（Ａ）に示される状態と図２の（Ｂ）に示さ
れる状態との間でスリーブ１０を回転していくと、光路
ＯＰとサポート手段の軸ＡＯＳとを含む平面は光学軸１
４に垂直な面に対して次第に傾斜してゆき、これに伴
い、入射角は最大入射角と最小入射角との間で連続的に
変化する。
を与え、その値はθ＋δである。図２の（Ｂ）に示され
る条件は最小入射角を与え、その値は｜θ−δ｜であ
る。図２の（Ａ）に示される状態と図２の（Ｂ）に示さ
れる状態との間でスリーブ１０を回転していくと、光路
ＯＰとサポート手段の軸ＡＯＳとを含む平面は光学軸１
４に垂直な面に対して次第に傾斜してゆき、これに伴
い、入射角は最大入射角と最小入射角との間で連続的に
変化する。
【００２５】このように、スリーブ１０について回転方
向の位置調整を行うことによって、入射角を最大入射角
と最小入射角との間で任意に設定することができる。例
えば、δ＝４°，θ＝８°である場合、入射角は４°乃
至１２°の範囲で調整可能である。
向の位置調整を行うことによって、入射角を最大入射角
と最小入射角との間で任意に設定することができる。例
えば、δ＝４°，θ＝８°である場合、入射角は４°乃
至１２°の範囲で調整可能である。
【００２６】尚、上述の最大入射角及び最小入射角は正
確には透明プレート１２の内面（第１面１２Ａ）につい
てのものであるが、透明プレート１２の外面（１２Ｂ）
上に形成される光学膜１４に対しても近似的に適合する
ものである。
確には透明プレート１２の内面（第１面１２Ａ）につい
てのものであるが、透明プレート１２の外面（１２Ｂ）
上に形成される光学膜１４に対しても近似的に適合する
ものである。
【００２７】上述の実施形態においては、スリーブ１０
がスリーブ８に対して自由に回転することができるよう
になっているが、所望の入射角或いは膜特性が得られた
ところでその入射角を維持するために、スリーブ１０を
スリーブ８に対してロックする手段を設けてもよい。或
いは、スリーブ１０は所望の入射角が得られたところで
スリーブ８に対してレーザ溶接等により固定されてもよ
い。
がスリーブ８に対して自由に回転することができるよう
になっているが、所望の入射角或いは膜特性が得られた
ところでその入射角を維持するために、スリーブ１０を
スリーブ８に対してロックする手段を設けてもよい。或
いは、スリーブ１０は所望の入射角が得られたところで
スリーブ８に対してレーザ溶接等により固定されてもよ
い。
【００２８】本発明は、傾斜角δ及びθの両方が０°で
ないということのみによって限定される。即ち、傾斜角
δ及びθの少なくともいずれか一方が０°である場合に
は、最大入射角と最小入射角とが等しくなり、スリーブ
１０を回転させたとしても入射角は一定になる。
ないということのみによって限定される。即ち、傾斜角
δ及びθの少なくともいずれか一方が０°である場合に
は、最大入射角と最小入射角とが等しくなり、スリーブ
１０を回転させたとしても入射角は一定になる。
【００２９】図３により入射角の変化に伴う光学膜の特
性の変化の例を説明する。図３は、光学膜が光バンドパ
スフィルタの機能をなすとした場合における透過中心波
長の変化と入射角との関係を表すグラフである。
性の変化の例を説明する。図３は、光学膜が光バンドパ
スフィルタの機能をなすとした場合における透過中心波
長の変化と入射角との関係を表すグラフである。
【００３０】入射角が増大するのに従って透過中心波長
が連続的に変化していることが明らかである。このよう
に、本発明のメカニズムにより入射角を変化させること
によって、光学膜の所望の特性を得ることができる。ま
た、図１の第１実施形態においては、スリーブ１０を回
転させるためのメカニズムが極めてシンプルであるの
で、光デバイスの小型化及び低コスト化が可能になる。
が連続的に変化していることが明らかである。このよう
に、本発明のメカニズムにより入射角を変化させること
によって、光学膜の所望の特性を得ることができる。ま
た、図１の第１実施形態においては、スリーブ１０を回
転させるためのメカニズムが極めてシンプルであるの
で、光デバイスの小型化及び低コスト化が可能になる。
【００３１】図４は本発明の第２実施形態を示す光デバ
イスの縦断面図である。この実施形態では、図１のスリ
ーブ１０及び透明プレート１２に代えて、それぞれ、互
いに平行な両端面を有するスリーブ１０′と、光学膜１
４が形成される一方の面が他方の面に対して傾斜してい
る透明プレート１２′とが用いられている。これによ
り、図１の第１実施形態におけるのと同様に、サポート
手段の軸ＡＯＳに垂直な面に対して光学膜１４を傾斜さ
せることができる。
イスの縦断面図である。この実施形態では、図１のスリ
ーブ１０及び透明プレート１２に代えて、それぞれ、互
いに平行な両端面を有するスリーブ１０′と、光学膜１
４が形成される一方の面が他方の面に対して傾斜してい
る透明プレート１２′とが用いられている。これによ
り、図１の第１実施形態におけるのと同様に、サポート
手段の軸ＡＯＳに垂直な面に対して光学膜１４を傾斜さ
せることができる。
【００３２】また、光路ＯＰに対して軸ＡＯＳを傾斜さ
せるために、図１の第１実施形態と同様に、光ファイバ
２が挿入されるフェルール６の細孔６Ａをフェルール６
の中心軸ＣＡに対して偏心させている。
せるために、図１の第１実施形態と同様に、光ファイバ
２が挿入されるフェルール６の細孔６Ａをフェルール６
の中心軸ＣＡに対して偏心させている。
【００３３】スリーブ１０′をスリーブ８に対して回転
させることにより、前述した原理と同様の原理に従っ
て、入射角が変化する。また、光学膜を回転可能に支持
するためのメカニズムは極めてシンプルである。従っ
て、この実施形態によっても、入射角が可変な光学膜を
有する小型化及び低コスト化に適した光デバイスの提供
が可能になる。
させることにより、前述した原理と同様の原理に従っ
て、入射角が変化する。また、光学膜を回転可能に支持
するためのメカニズムは極めてシンプルである。従っ
て、この実施形態によっても、入射角が可変な光学膜を
有する小型化及び低コスト化に適した光デバイスの提供
が可能になる。
【００３４】図５は本発明の第３実施形態を示す光デバ
イスの縦断面図である。光ファイバ２を支持するフェル
ール６′は、その中心に光ファイバ２が挿入される細孔
６Ａ′を有している。従って、励振ポートとなる光ファ
イバ２の励振端２Ａはフェルール６′の中心軸ＣＡ上に
位置する。
イスの縦断面図である。光ファイバ２を支持するフェル
ール６′は、その中心に光ファイバ２が挿入される細孔
６Ａ′を有している。従って、励振ポートとなる光ファ
イバ２の励振端２Ａはフェルール６′の中心軸ＣＡ上に
位置する。
【００３５】レンズ４及びフェルール６′は滑らかな外
周面を有するスリーブ８′によってその内部に同軸上で
保持される。このままでは、レンズ４によってコリメー
トされた平行ビームの光路をサポート手段の軸に対して
傾斜させることができないので、スリーブ８′の端面に
は三角柱プリズム１６が固着されており、これによりコ
リメート手段から出力される平行ビームの光路ＯＰをサ
ポート手段の軸に対して傾斜させている。
周面を有するスリーブ８′によってその内部に同軸上で
保持される。このままでは、レンズ４によってコリメー
トされた平行ビームの光路をサポート手段の軸に対して
傾斜させることができないので、スリーブ８′の端面に
は三角柱プリズム１６が固着されており、これによりコ
リメート手段から出力される平行ビームの光路ＯＰをサ
ポート手段の軸に対して傾斜させている。
【００３６】スリーブ８′の端面に三角柱プリズム１６
を固着していることにより、サポート手段に含まれるス
リーブをスリーブ８′に挿入することができないので、
この実施形態では、逆にスリーブ８′をスリーブ１
０′′に摺動可能に挿入している。
を固着していることにより、サポート手段に含まれるス
リーブをスリーブ８′に挿入することができないので、
この実施形態では、逆にスリーブ８′をスリーブ１
０′′に摺動可能に挿入している。
【００３７】スリーブ１０′′の傾斜端面上には透明プ
レート１２が固着され、その上に光学膜１４が形成され
ている。光学膜１４の回転中心となるサポート手段の軸
ＡＯＳは、フェルール６′の中心軸ＣＡと一致する。
レート１２が固着され、その上に光学膜１４が形成され
ている。光学膜１４の回転中心となるサポート手段の軸
ＡＯＳは、フェルール６′の中心軸ＣＡと一致する。
【００３８】上述のような構成によると、光路ＯＰをサ
ポート手段の軸ＡＯＳに対して傾斜させることができ、
且つ、光学膜１４を軸ＡＯＳに垂直な面に対して傾斜さ
せることができるので、スリーブ１０′′をスリーブ
８′に対して回転させることによって、入射角を調整す
ることができる。また、回転のためのメカニズムが極め
てシンプルであるので、光デバイスの小型化及び低コス
ト化が可能になる。
ポート手段の軸ＡＯＳに対して傾斜させることができ、
且つ、光学膜１４を軸ＡＯＳに垂直な面に対して傾斜さ
せることができるので、スリーブ１０′′をスリーブ
８′に対して回転させることによって、入射角を調整す
ることができる。また、回転のためのメカニズムが極め
てシンプルであるので、光デバイスの小型化及び低コス
ト化が可能になる。
【００３９】図６は本発明の第４実施形態を示す光デバ
イスの縦断面図である。この実施形態では、図５の第３
実施形態におけるのと同じフェルール６′が用いられて
おり、レンズ４によってコリメートされた平行ビームの
光路ＯＰは、フェルール６′の中心軸ＣＡに一致してい
る。
イスの縦断面図である。この実施形態では、図５の第３
実施形態におけるのと同じフェルール６′が用いられて
おり、レンズ４によってコリメートされた平行ビームの
光路ＯＰは、フェルール６′の中心軸ＣＡに一致してい
る。
【００４０】サポート手段の軸ＡＯＳを光路ＯＰに対し
て傾斜させるために、スリーブ１０をスリーブ８′′に
斜めに挿入している。即ち、スリーブ８′′は、レンズ
４及びフェルール６′を挿入して固定するための比較的
小径な挿入孔８Ａと、挿入孔８Ａに対して傾斜するよう
に形成されるスリーブ１０を挿入するための比較的大径
な挿入孔８Ｂ′とを有している。
て傾斜させるために、スリーブ１０をスリーブ８′′に
斜めに挿入している。即ち、スリーブ８′′は、レンズ
４及びフェルール６′を挿入して固定するための比較的
小径な挿入孔８Ａと、挿入孔８Ａに対して傾斜するよう
に形成されるスリーブ１０を挿入するための比較的大径
な挿入孔８Ｂ′とを有している。
【００４１】サポート手段の軸ＡＯＳに垂直な面に対し
て光学膜１４が傾斜しているのはこれまでの実施例と同
様である。スリーブ１０をスリーブ８′′に対して回転
させることによって、光学膜１４に対する入射角を調整
することができる。また、スリーブ１０をスリーブ
８′′に対して回転させるためのメカニズムは極めてシ
ンプルであるので、光デバイスの小型化及び低コスト化
が可能になる。
て光学膜１４が傾斜しているのはこれまでの実施例と同
様である。スリーブ１０をスリーブ８′′に対して回転
させることによって、光学膜１４に対する入射角を調整
することができる。また、スリーブ１０をスリーブ
８′′に対して回転させるためのメカニズムは極めてシ
ンプルであるので、光デバイスの小型化及び低コスト化
が可能になる。
【００４２】図７及び図８はそれぞれ本発明の第５実施
形態を示す光デバイスの縦断面図及び横断面図である。
図８の横断面図の断面位置は、図７におけるＶＩＩＩ−
ＶＩＩＩ線に沿っている。
形態を示す光デバイスの縦断面図及び横断面図である。
図８の横断面図の断面位置は、図７におけるＶＩＩＩ−
ＶＩＩＩ線に沿っている。
【００４３】光ファイバ２は、フェルール６′の中心細
孔６Ａ′に挿入固定されている。レンズ４及びフェルー
ル６′はスリーブ８′により同軸上に保持されており、
スリーブ８′は例えばレーザ溶接により基板１８上に固
定されている。
孔６Ａ′に挿入固定されている。レンズ４及びフェルー
ル６′はスリーブ８′により同軸上に保持されており、
スリーブ８′は例えばレーザ溶接により基板１８上に固
定されている。
【００４４】レンズ４によりコリメートされた平行ビー
ムの光路ＯＰは、フェルール６′の中心軸ＣＡに一致す
る。サポート手段の軸ＡＯＳを光路ＯＰに対して傾斜さ
せるために、スリーブ１０は基板１８上に斜めに形成さ
れた溝１８Ａ内に摺動可能に着座している。溝１８Ａ
は、光路ＯＰに対して一定角度で傾斜した母線の軌跡と
して定義される概略半円柱形状を有している。上記母線
はサポート手段の軸ＡＯＳに対して平行である。
ムの光路ＯＰは、フェルール６′の中心軸ＣＡに一致す
る。サポート手段の軸ＡＯＳを光路ＯＰに対して傾斜さ
せるために、スリーブ１０は基板１８上に斜めに形成さ
れた溝１８Ａ内に摺動可能に着座している。溝１８Ａ
は、光路ＯＰに対して一定角度で傾斜した母線の軌跡と
して定義される概略半円柱形状を有している。上記母線
はサポート手段の軸ＡＯＳに対して平行である。
【００４５】光学膜１４をサポート手段の軸ＡＯＳと垂
直な平面に対して傾斜させるために、透明プレート１２
はスリーブ１０の傾斜端面に固着される。スリーブ１０
を溝１８Ａ内で回転させることにより、光学膜１４にお
ける入射角を調整することができる。所望の入射角或い
は膜特性が得られたところでスリーブ１０を基板１８に
対して例えばレーザ溶接により固定することによって、
その入射角を維持することができる。図示された例で
は、スリーブ１０の外径よりも溝１８Ａの方が大径であ
るが、これらをほぼ一致させておくことによって、光学
膜１４の回転中心、即ちサポート手段の軸ＡＯＳの軸ぶ
れを小さくすることができる。
直な平面に対して傾斜させるために、透明プレート１２
はスリーブ１０の傾斜端面に固着される。スリーブ１０
を溝１８Ａ内で回転させることにより、光学膜１４にお
ける入射角を調整することができる。所望の入射角或い
は膜特性が得られたところでスリーブ１０を基板１８に
対して例えばレーザ溶接により固定することによって、
その入射角を維持することができる。図示された例で
は、スリーブ１０の外径よりも溝１８Ａの方が大径であ
るが、これらをほぼ一致させておくことによって、光学
膜１４の回転中心、即ちサポート手段の軸ＡＯＳの軸ぶ
れを小さくすることができる。
【００４６】このように本実施形態によっても入射角が
可変な光学膜を有する小型化及び低コスト化に適した光
デバイスの提供が可能になる。図９は図７及び図８の第
５実施形態の変形例を示す光デバイスの横断面図であ
る。ここでは、概略半円柱形状の溝１８Ａ（図８参照）
に代えて、角柱形状の溝１８Ｂが基板１８に形成されて
いる。
可変な光学膜を有する小型化及び低コスト化に適した光
デバイスの提供が可能になる。図９は図７及び図８の第
５実施形態の変形例を示す光デバイスの横断面図であ
る。ここでは、概略半円柱形状の溝１８Ａ（図８参照）
に代えて、角柱形状の溝１８Ｂが基板１８に形成されて
いる。
【００４７】溝１８Ｂの長手方向（図９の紙面に垂直な
方向）は光路ＯＰ（図７参照）に対して傾斜しており、
溝１８Ｂの幅はスリーブ１０の外径よりも小さく設定さ
れている。スリーブ１０は、その外周面が溝１８Ｂ上で
溝１８Ｂの一対の互いに平行な縁に接触する状態で基板
１８に対して摺動可能に設けられている。
方向）は光路ＯＰ（図７参照）に対して傾斜しており、
溝１８Ｂの幅はスリーブ１０の外径よりも小さく設定さ
れている。スリーブ１０は、その外周面が溝１８Ｂ上で
溝１８Ｂの一対の互いに平行な縁に接触する状態で基板
１８に対して摺動可能に設けられている。
【００４８】このように互いに平行な溝１８Ｂの一対の
縁によりスリーブ１０を支持することによって、スリー
ブ１０の正確な位置の確定が可能になる。図１０は本発
明の第６実施形態を示す光デバイスの縦断面図である。
この光デバイスはＥｒ（エルビウム）等の希土類元素が
ドープされたドープファイバを備えた光増幅器の一部と
して使用可能である。
縁によりスリーブ１０を支持することによって、スリー
ブ１０の正確な位置の確定が可能になる。図１０は本発
明の第６実施形態を示す光デバイスの縦断面図である。
この光デバイスはＥｒ（エルビウム）等の希土類元素が
ドープされたドープファイバを備えた光増幅器の一部と
して使用可能である。
【００４９】励振ポートは光ファイバ２の励振端２Ａで
あり、光ファイバ２はフェルール６によって偏心して保
持されている。レンズ４はレンズホルダ（スリーブ）２
０に挿入して固定されており、フェルール６はレンズホ
ルダ２０に所定の位置まで挿入されて例えばレーザ溶接
により固定されている。
あり、光ファイバ２はフェルール６によって偏心して保
持されている。レンズ４はレンズホルダ（スリーブ）２
０に挿入して固定されており、フェルール６はレンズホ
ルダ２０に所定の位置まで挿入されて例えばレーザ溶接
により固定されている。
【００５０】レンズホルダ２０はスリーブ２１に挿入し
て固定され、スリーブ２１はハウジング２２に固定され
ている。スリーブ２１は円柱形の光アイソレータ２４を
介してスリーブ２６に結合されている。
て固定され、スリーブ２１はハウジング２２に固定され
ている。スリーブ２１は円柱形の光アイソレータ２４を
介してスリーブ２６に結合されている。
【００５１】スリーブ２６は傾斜端面２６Ａを有してお
り、光学膜１４が形成される透明プレート１２は傾斜端
面２６Ａに固着されている。光アイソレータ２４はスリ
ーブ２０に対しては固定されているが、スリーブ２６は
光アイソレータ２４に対して摺動させて回転可能であ
る。従って、スリーブ２６を回転させることによって、
光学膜１４における入射角を調整可能である。
り、光学膜１４が形成される透明プレート１２は傾斜端
面２６Ａに固着されている。光アイソレータ２４はスリ
ーブ２０に対しては固定されているが、スリーブ２６は
光アイソレータ２４に対して摺動させて回転可能であ
る。従って、スリーブ２６を回転させることによって、
光学膜１４における入射角を調整可能である。
【００５２】光学膜１４を透過した平行ビームは、カプ
ラ膜２８によって反射ビームと透過ビームとに分岐され
る。カプラ膜２８はガラス板３０上に形成されており、
ガラス板３０はホルダ３２によって保持されている。ホ
ルダ３２はハウジング２２に固定されている。
ラ膜２８によって反射ビームと透過ビームとに分岐され
る。カプラ膜２８はガラス板３０上に形成されており、
ガラス板３０はホルダ３２によって保持されている。ホ
ルダ３２はハウジング２２に固定されている。
【００５３】ホルダ３２にはレンズホルダ４０が挿入固
定され、その内部にはレンズ４２が設けられている。レ
ンズホルダ４０にはまたフェルール４４が挿入固定され
ており、出力側の光ファイバ４６がフェルール４４によ
って保持されている。
定され、その内部にはレンズ４２が設けられている。レ
ンズホルダ４０にはまたフェルール４４が挿入固定され
ており、出力側の光ファイバ４６がフェルール４４によ
って保持されている。
【００５４】カプラ膜２８の透過ビームはレンズ４２に
よって収束されて光ファイバ４６の励振端４６Ａに結合
される。カプラ膜２８の反射ビームは、ハウジング２２
に形成された開口２２Ａを介してフォトダイオード４８
の受光領域に入射する。フォトダイオード４８はハウジ
ング２２の外面に固着されている。
よって収束されて光ファイバ４６の励振端４６Ａに結合
される。カプラ膜２８の反射ビームは、ハウジング２２
に形成された開口２２Ａを介してフォトダイオード４８
の受光領域に入射する。フォトダイオード４８はハウジ
ング２２の外面に固着されている。
【００５５】光ファイバ２の上流側には、図示しないポ
ンプ光源によってポンピングされている同じく図示しな
いドープファイバが接続される。波長１．５５μｍ帯の
信号光を増幅するためのドーパントとしては例えばＥｒ
が選択され、この場合ポンプ光の波長は例えば１．４８
μｍ帯に設定される。
ンプ光源によってポンピングされている同じく図示しな
いドープファイバが接続される。波長１．５５μｍ帯の
信号光を増幅するためのドーパントとしては例えばＥｒ
が選択され、この場合ポンプ光の波長は例えば１．４８
μｍ帯に設定される。
【００５６】増幅された信号光のパワーをフォトダイオ
ード４８によりモニタリングするために、光学膜１４と
して、光帯域通過フィルタの機能をなすものが用いられ
る。波長分割多重（ＷＤＭ）システムに適用される信号
光の波長は１ｎｍのオーダまで正確である。従って、当
該信号光のパワーを正確にモニタリングするためには、
光学膜１４（光帯域通過フィルタ）の透過中心波長を１
ｎｍ以下の精度で設定することが望ましい。
ード４８によりモニタリングするために、光学膜１４と
して、光帯域通過フィルタの機能をなすものが用いられ
る。波長分割多重（ＷＤＭ）システムに適用される信号
光の波長は１ｎｍのオーダまで正確である。従って、当
該信号光のパワーを正確にモニタリングするためには、
光学膜１４（光帯域通過フィルタ）の透過中心波長を１
ｎｍ以下の精度で設定することが望ましい。
【００５７】図１１は光帯域通過フィルタにおける透過
損失（ｄＢ）と波長（ｎｍ）との関係の例を示すグラフ
である。例えば信号光の波長が１５５２ｎｍに設定され
ている場合、図１０の光デバイスにおいては、光学膜１
４に対しては符号５０で示されるような特性が要求され
る。
損失（ｄＢ）と波長（ｎｍ）との関係の例を示すグラフ
である。例えば信号光の波長が１５５２ｎｍに設定され
ている場合、図１０の光デバイスにおいては、光学膜１
４に対しては符号５０で示されるような特性が要求され
る。
【００５８】このような特性を光学膜の製造条件のみに
よって設定するのは困難である。図１０の光デバイスに
おいては、スリーブ２６を回転させて光学膜１４におけ
る入射角を調整することによって、光学膜１４の特性を
符号５２で示される特性と符号５４で示される特性との
間で変化させることができ、高精度な特性を有する光帯
域通過フィルタの製造条件を緩和することができる。
よって設定するのは困難である。図１０の光デバイスに
おいては、スリーブ２６を回転させて光学膜１４におけ
る入射角を調整することによって、光学膜１４の特性を
符号５２で示される特性と符号５４で示される特性との
間で変化させることができ、高精度な特性を有する光帯
域通過フィルタの製造条件を緩和することができる。
【００５９】カプラ膜２８における反射ビームと透過ビ
ームのパワー比は例えば１：２０である。フォトダイオ
ード４８によるモニタリング結果は、例えば自動レベル
コントロール（ＡＬＣ）に用いられる。一般的なＡＬＣ
ループでは、フォトダイオードの出力レベルが一定にな
るようにポンプ光のパワーが制御され、これにより光増
幅器の出力レベルが一定に保たれる。
ームのパワー比は例えば１：２０である。フォトダイオ
ード４８によるモニタリング結果は、例えば自動レベル
コントロール（ＡＬＣ）に用いられる。一般的なＡＬＣ
ループでは、フォトダイオードの出力レベルが一定にな
るようにポンプ光のパワーが制御され、これにより光増
幅器の出力レベルが一定に保たれる。
【００６０】尚、光アイソレータ２４を用いているの
は、光増幅媒体としてのドープファイバを含む光共振器
構造が構成されて発振等の不都合が生じることを防止す
るためである。
は、光増幅媒体としてのドープファイバを含む光共振器
構造が構成されて発振等の不都合が生じることを防止す
るためである。
【００６１】以上説明した実施形態では、励振ポートが
光ファイバの励振端であるとしたが、本発明はこれに限
定されない。励振ポートとしてレーザダイオード等の光
源を用いることもできる。
光ファイバの励振端であるとしたが、本発明はこれに限
定されない。励振ポートとしてレーザダイオード等の光
源を用いることもできる。
【００６２】また、コリメート手段が励振ポートから放
射された光を平行ビームに変換して光路上に出力する、
というときに、「平行ビーム」は広く解釈しなければな
らない。即ち、「平行ビーム」は、互いに平行な光線の
集合としての光線束には限定されず、励振ポートにおけ
る放射ビームの開口数よりも小さい程度の開口数で広が
る或いは収束する光線束を含むものとして理解すべきで
ある。
射された光を平行ビームに変換して光路上に出力する、
というときに、「平行ビーム」は広く解釈しなければな
らない。即ち、「平行ビーム」は、互いに平行な光線の
集合としての光線束には限定されず、励振ポートにおけ
る放射ビームの開口数よりも小さい程度の開口数で広が
る或いは収束する光線束を含むものとして理解すべきで
ある。
【００６３】尚、コリメート手段が励振ポートから放射
された光を互いに平行な光線の集合としての光線束に変
換して光路上に出力する場合には、本発明においては、
各光線の光学膜に対する入射角が厳密に一定になるの
で、光学膜の特性を高精度に設定することができる。
された光を互いに平行な光線の集合としての光線束に変
換して光路上に出力する場合には、本発明においては、
各光線の光学膜に対する入射角が厳密に一定になるの
で、光学膜の特性を高精度に設定することができる。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
入射角が可変な光学膜を有する小型化及び低コスト化に
適した光デバイスの提供が可能になるという効果が生じ
る。
入射角が可変な光学膜を有する小型化及び低コスト化に
適した光デバイスの提供が可能になるという効果が生じ
る。
【図１】本発明の第１実施形態を示す光デバイスの縦断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における入射角の可変範
囲の説明図である。
囲の説明図である。
【図３】光帯域通過フィルタの透過中心波長の変化と入
射角の関係の例を示すグラフである。
射角の関係の例を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態を示す光デバイスの縱断
面図である。
面図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示す光デバイスの縱断
面図である。
面図である。
【図６】本発明の第４実施形態を示す光デバイスの縱断
面図である。
面図である。
【図７】本発明の第５実施形態を示す光デバイスの縱断
面図である。
面図である。
【図８】本発明の第５実施形態を示す光デバイスの横断
面図である。
面図である。
【図９】本発明の第５実施形態の変形例を示す光デバイ
スの横断面図である。
スの横断面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態を示す光デバイスの縱
断面図である。
断面図である。
【図１１】光帯域通過フィルタにおける透過損失と波長
の関係の例を示すグラフである。
の関係の例を示すグラフである。
２ 光ファイバ ２Ａ 光ファイバの励振端（励振ポート） ４，４２ レンズ ６，６′，４４ フェルール ８，８′，８′′，１０，１０′，１０′′，２０，２
１，２６，４０ スリーブ １４ 光学膜
１，２６，４０ スリーブ １４ 光学膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 26/08 Ｇ０２Ｂ 26/08 Ｄ
Claims (14)
- 【請求項１】 励振ポートから放射された光を平行ビー
ムに変換して光路上に出力するコリメート手段と、 上記平行ビームが通過するように設けられた光学膜と、 上記光路に対して傾斜した軸を有し該軸を中心に上記光
学膜を回転可能に支持するサポート手段とを備え、 上記光学膜は上記軸と直交する平面に対して傾斜してい
る光デバイス。 - 【請求項２】 上記励振ポートは光ファイバの励振端で
あり、 上記コリメート手段は上記光ファイバの励振端に対向し
て設けられるレンズを含む請求項１に記載の光デバイ
ス。 - 【請求項３】 上記コリメート手段は、上記光ファイバ
が挿入される細孔を有するフェルールと、該フェルール
及び上記レンズを支持する第１のスリーブとをさらに含
み、 上記サポート手段は、上記第１のスリーブに対して回転
可能に設けられる第２のスリーブと、該第２のスリーブ
の端面上に固着される第１面及び上記光学膜が形成され
る第２面を有する透明プレートとを含む請求項２に記載
の光デバイス。 - 【請求項４】 上記フェルールは上記軸に平行又は一致
する中心軸を有し、上記細孔は該中心軸に対して偏心し
ており、これにより上記光路が上記軸に対して傾斜する
請求項３に記載の光デバイス。 - 【請求項５】 上記コリメート手段は上記レンズに対向
して設けられる三角柱プリズムをさらに含み、これによ
り上記光路が上記軸に対して傾斜する請求項３に記載の
光デバイス。 - 【請求項６】 上記第１のスリーブは、上記フェルール
及び上記レンズが挿入固定される第１の挿入孔と、該第
１の挿入孔に対して傾斜するように形成され上記第２の
スリーブがその回転方向に摺動可能に挿入される第２の
挿入孔とを有し、これにより上記光路が上記軸に対して
傾斜する請求項３に記載の光デバイス。 - 【請求項７】 上記第１のスリーブが固定される基板を
さらに備え、 該基板は上記光路に対して傾斜した母線の軌跡として定
義される半円柱形の溝を有し、 上記第２のスリーブは該溝内に摺動可能に着座し、これ
により上記光路が上記軸に対して傾斜している請求項３
に記載の光デバイス。 - 【請求項８】 上記第１のスリーブが固定される基板を
さらに備え、 該基板は上記光路に対して傾斜した角柱形の溝を有し、 上記第２のスリーブは該溝上に摺動可能に着座し、これ
により上記光路が上記軸に対して傾斜している請求項３
に記載の光デバイス。 - 【請求項９】 上記第２のスリーブの端面は上記平面に
対して傾斜しており、上記透明プレートの第１面及び第
２面は互いに平行であり、これにより上記光学膜が上記
平面に対して傾斜する請求項３に記載の光デバイス。 - 【請求項１０】 上記第２のスリーブの端面は上記軸に
対してほぼ垂直であり、上記透明プレートの第１面は第
２面に対して傾斜しており、これにより上記光学膜が上
記平面に対して傾斜する請求項３に記載の光デバイス。 - 【請求項１１】 上記光学膜を通過した上記平行ビーム
を第１及び第２の分岐ビームに分岐する手段と、 該第１の分岐ビームを受けそのパワーに応じた電気信号
に変換して出力するフォトダイオードとをさらに備え、 該第２の分岐ビームが出力ポートから出力される請求項
１に記載の光デバイス。 - 【請求項１２】 上記励振ポートは第１の光ファイバの
励振端であり、 上記コリメート手段は上記第１の光ファイバの励振端に
対向して設けられる第１のレンズを含み、 上記出力ポートは第２の光ファイバの励振端であり、 上記第２の分岐ビームを収束して上記第２の光ファイバ
の励振端に結合させる第２のレンズをさらに備えた請求
項１１に記載の光デバイス。 - 【請求項１３】 上記光学膜は誘電体多層膜からなる請
求項１に記載の光デバイス。 - 【請求項１４】 上記光学膜は光バンドパスフィルタで
ある請求項１に記載の光デバイス。
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