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JP2008209520A - Optical filter module - Google Patents

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JP2008209520A
JP2008209520A JP2007044515A JP2007044515A JP2008209520A JP 2008209520 A JP2008209520 A JP 2008209520A JP 2007044515 A JP2007044515 A JP 2007044515A JP 2007044515 A JP2007044515 A JP 2007044515A JP 2008209520 A JP2008209520 A JP 2008209520A
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JP
Japan
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optical
fiber
optical fiber
filter module
filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007044515A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michitaka Okuda
通孝 奥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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Publication of JP2008209520A publication Critical patent/JP2008209520A/en
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Abstract

【課題】小型、かつアライメントが容易な光フィルタモジュールを提供する。
【解決手段】 対応する波長の光を反射する反射面をそれぞれ有する複数の基板が、反射面が平行になるように積層されてなるフィルタ基板を備え、第1光ファイバおよび複数の第2光ファイバの一方の先端部は、各反射面に関して同じ側において、フィルタ基板に光学的にそれぞれ接続され、第1光ファイバは、その軸方向が各反射面に垂直な方向に対して角度αになるように配置され、複数の第2光ファイバは、第1光ファイバと同一平面上において、各反射面に垂直な方向に関して第1光ファイバと反対側に、その軸方向が反射面に垂直な方向に対して角度αになるようにそれぞれ配置されている。
【選択図】図1
An optical filter module that is small in size and easy to align is provided.
A plurality of substrates each having a reflecting surface that reflects light of a corresponding wavelength includes a filter substrate that is laminated so that the reflecting surfaces are parallel to each other, and includes a first optical fiber and a plurality of second optical fibers. One end portion of the first optical fiber is optically connected to the filter substrate on the same side with respect to each reflection surface, and the first optical fiber has an axial direction of an angle α with respect to a direction perpendicular to each reflection surface. The plurality of second optical fibers are on the same plane as the first optical fiber, on the opposite side to the first optical fiber with respect to the direction perpendicular to each reflecting surface, and the axial direction thereof is in the direction perpendicular to the reflecting surface. In contrast, they are arranged so as to have an angle α.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、例えば複数の光波長を用いる光多重伝送方式の光通信用機器および光センシングシステム用機器等に使用する光フィルタモジュールに関する。   The present invention relates to an optical filter module for use in, for example, an optical multiplex transmission type optical communication device and an optical sensing system device using a plurality of optical wavelengths.

光通信用機器における光回路の小型化および集積化に向けて、各種の光通信用部品が使用されている。その一つの例が図7に示した多芯型の光合分波器である。この光合分波器では、光ファイバ整列用基板に先端レンズ付き光ファイバを実装したものを2個(103a、103b)準備する。ここで、先端レンズ付き光ファイバは、シングルモードファイバ(以下、「SMファイバ」という。)104の片端に、屈折率分布型(Graded Index型、以下、略して「GI」という。)マルチモードファイバを切断したGIファイバレンズ105を融着接続することにより構成される。一方の基板103aには、先端レンズ付き光ファイバを1個実装し、その基板103aのレンズ装着端面側に、レンズ端を外して全反射ミラー106を装着する。もう一方の基板103bには、先端レンズ付き光ファイバを4個実装し、その片端面にバンドパスフィルタ107を装着する。バンドパスフィルタ107は、積層した複数の誘電体多層膜から成り、誘電体多層膜は、一定方向における厚さが連続的に変化している。この誘電体多層膜は、場所によって反射および透過する光の波長が異なるもので、これにより各レンズ付き光ファイバ端において、異なる波長光を反射および透過できるものである。この多芯型の光分波器では、一方の基板103aの先端レンズ付き光ファイバから入射した多波長光(λ1+λ2+λ3+λ4)を、片端面にバンドパスフィルタ107を装着したもう一方の基板103bの先端レンズ付き光ファイバに入射することにより、各波長λ1、λ2、λ3、λ4を順番に分波して、取り出すことができる。(例えば、特許文献1参照。)
特開平11−190809号公報
Various optical communication components are used for downsizing and integration of optical circuits in optical communication devices. One example is the multi-core optical multiplexer / demultiplexer shown in FIG. In this optical multiplexer / demultiplexer, two (103a, 103b) are prepared in which an optical fiber with a tip lens is mounted on an optical fiber alignment substrate. Here, the optical fiber with a tip lens is a refractive index distribution type (graded index type, hereinafter referred to as “GI”) multimode fiber at one end of a single mode fiber (hereinafter, referred to as “SM fiber”) 104. The GI fiber lens 105 having been cut off is fused and connected. One optical fiber with a tip lens is mounted on one substrate 103a, and the total reflection mirror 106 is mounted on the lens mounting end surface side of the substrate 103a with the lens end removed. Four optical fibers with a tip lens are mounted on the other substrate 103b, and a band-pass filter 107 is attached to one end face thereof. The band-pass filter 107 is composed of a plurality of laminated dielectric multilayer films, and the dielectric multilayer films continuously change in thickness in a certain direction. This dielectric multilayer film has different wavelengths of light to be reflected and transmitted depending on the location, so that different wavelength light can be reflected and transmitted at the end of each optical fiber with a lens. In this multi-core type optical demultiplexer, the multi-wavelength light (λ1 + λ2 + λ3 + λ4) incident from the optical fiber with the tip lens of one substrate 103a is used, and the tip lens of the other substrate 103b having the bandpass filter 107 attached to one end surface. By entering the attached optical fiber, the wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 can be demultiplexed in order and extracted. (For example, refer to Patent Document 1.)
Japanese Patent Laid-Open No. 11-190809

しかしながら、こうした光合分波器には、2個の基板3a、3b同士を接続する必要性があるため、光軸の調整、すなわちアライメントが困難であり、製作に手間がかかるという課題がある。加えて、光合分波器の両端に入射用および出射用の光ファイバがそれぞれ配置されているため、小型化が難しいという課題がある。   However, since such an optical multiplexer / demultiplexer needs to connect two substrates 3a and 3b, there is a problem that adjustment of the optical axis, that is, alignment is difficult, and it takes time to manufacture. In addition, since the optical fibers for incidence and emission are respectively arranged at both ends of the optical multiplexer / demultiplexer, there is a problem that miniaturization is difficult.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、小型、かつアライメントが容易な光フィルタモジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an optical filter module that is small in size and easy to align.

本発明に係る第1の光フィルタモジュールは、一方の先端部にGIファイバをそれぞれ有する第1光ファイバおよび複数の第2光ファイバと、対応する波長の光を反射する反射面をそれぞれ有する複数の基板が、前記の反射面が平行になるように積層されてなるフィルタ基板とを備え、前記の第1光ファイバおよび前記の各第2光ファイバの前記の一方の先端部は、前記の各反射面に関して同じ側において、前記のフィルタ基板に光学的にそれぞれ接続され、前記の第1光ファイバは、その軸方向が前記の各反射面に垂直な方向に対して角度αになるように配置され、前記の複数の第2光ファイバは、前記の第1光ファイバと同一平面上において、前記の各反射面に垂直な方向に関して前記の第1光ファイバと反対側に、その軸方向が前記の反射面に垂直な方向に対して角度αになるようにそれぞれ配置されている。   A first optical filter module according to the present invention includes a first optical fiber and a plurality of second optical fibers each having a GI fiber at one end, and a plurality of reflective surfaces each reflecting light of a corresponding wavelength. And a filter substrate that is laminated so that the reflecting surfaces are parallel to each other, and the one end of each of the first optical fiber and each of the second optical fibers has each of the reflections The first optical fiber is optically connected to the filter substrate on the same side with respect to the surface, and the first optical fiber is disposed so that an axial direction thereof is an angle α with respect to a direction perpendicular to the reflecting surfaces. The plurality of second optical fibers are on the same plane as the first optical fiber and are opposite to the first optical fiber with respect to the direction perpendicular to the reflecting surfaces, and the axial direction of the second optical fibers is the same as the first optical fiber. Are arranged such that the angle α with respect to a direction perpendicular to the morphism surface.

好ましくは、第1の光フィルタモジュールにおいて、前記の各反射面は、前記の複数の基板のうち対応する1つの基板上に、入射された光のうち対応する波長の光を反射し、他の波長の光を透過する誘電体多層膜が付着されてそれぞれ成る。この光フィルタモジュールを第2の光フィルタモジュールという。   Preferably, in the first optical filter module, each of the reflecting surfaces reflects light of a corresponding wavelength among incident light on one corresponding substrate among the plurality of substrates, Each is formed by attaching a dielectric multilayer film that transmits light of a wavelength. This optical filter module is referred to as a second optical filter module.

本発明にかかる第3の光フィルタモジュールは、一方の先端部にGIファイバをそれぞれ有する第1光ファイバおよび複数の第2光ファイバと、対応する波長の光がそれぞれ透過する複数の透過領域を有する透過面と、該透過面に対向する全反射面とを有するフィルタ基板とを備え、前記の第1光ファイバおよび前記の各第2光ファイバの前記の一方の先端部は、前記のフィルタ基板の前記の透過面に光学的にそれぞれ接続され、前記の第1光ファイバは、その軸方向が前記のフィルタ基板の前記の透過面に垂直な方向に対して角度αになるように配置され、前記の複数の第2光ファイバは、前記の第1光ファイバと同一平面上において、前記のフィルタ基板の前記の透過面に垂直な方向に関して前記の第1光ファイバと反対側に、その軸方向が前記のフィルタ基板の前記の透過面に垂直な方向に対して角度αになるようにそれぞれ配置されている。   The third optical filter module according to the present invention has a first optical fiber and a plurality of second optical fibers each having a GI fiber at one end, and a plurality of transmission regions through which light of the corresponding wavelength is transmitted. A filter substrate having a transmission surface and a total reflection surface facing the transmission surface, wherein the one end portion of the first optical fiber and each of the second optical fibers is formed on the filter substrate. Each of the first optical fibers is optically connected to the transmission surface, and the axial direction of the first optical fiber is disposed at an angle α with respect to a direction perpendicular to the transmission surface of the filter substrate. The plurality of second optical fibers are arranged on the same plane as the first optical fiber, on the opposite side of the first optical fiber with respect to the direction perpendicular to the transmission surface of the filter substrate, There are respectively arranged such that an angle α with respect to a direction perpendicular to the light transmitting surface of the filter substrate.

好ましくは、第3の光フィルタモジュールにおいて、前記の透過面は、前記のフィルタ基板上に、入射された光のうち対応する波長の光を透過し、他の波長の光を反射する複数の誘電体多層膜がそれぞれ付着されて成る。この光フィルタモジュールを第4の光フィルタモジュールという。   Preferably, in the third optical filter module, the transmission surface transmits a plurality of dielectrics that transmit light of a corresponding wavelength among light incident on the filter substrate and reflect light of other wavelengths. Each of the body multilayer films is attached. This optical filter module is referred to as a fourth optical filter module.

好ましくは、第1から第4のいずれかの光フィルタモジュールにおいて、前記の第1光ファイバおよび前記の各第2光ファイバは、前記一方の先端部が接着剤を介して前記フィルタ基板に光学的にそれぞれ接続されている。この光フィルタモジュールを第5の光フィルタモジュールという。   Preferably, in any one of the first to fourth optical filter modules, the first optical fiber and each of the second optical fibers are optically attached to the filter substrate at one end portion thereof via an adhesive. Are connected to each. This optical filter module is referred to as a fifth optical filter module.

好ましくは、第1から第4のいずれかの光フィルタモジュールにおいて、前記の第1光ファイバおよび前記の第2光ファイバは、前記のGIファイバの先端に連結された第3光ファイバをそれぞれ有する。この光フィルタモジュールを第6の光フィルタモジュールという。   Preferably, in any of the first to fourth optical filter modules, each of the first optical fiber and the second optical fiber includes a third optical fiber coupled to a tip of the GI fiber. This optical filter module is referred to as a sixth optical filter module.

好ましくは、第6の光フィルタモジュールにおいて、前記の第3ファイバはコアレスファイバである。この光フィルタモジュールを第7の光フィルタモジュールという。   Preferably, in the sixth optical filter module, the third fiber is a coreless fiber. This optical filter module is referred to as a seventh optical filter module.

好ましくは、第6又は第7の光フィルタモジュールにおいて、前記の第1光ファイバおよび前記の各第2光ファイバの前記の一方の先端部における端面は、その軸方向に対して角度αだけ傾斜している。この光フィルタモジュールを第8の光フィルタモジュールという。   Preferably, in the sixth or seventh optical filter module, end faces of the first tip portions of the first optical fiber and the second optical fibers are inclined by an angle α with respect to the axial direction. ing. This optical filter module is referred to as an eighth optical filter module.

好ましくは、第6から第8のいずれかの光フィルタモジュールにおいて、前記の第1光ファイバにおける前記のGIファイバと前記の各第2光ファイバにおける前記のGIファイバとの間の光路長がそれぞれ等しくなるように、前記の各第2光ファイバの前記の第3光ファイバの長さが設定される。   Preferably, in any one of the sixth to eighth optical filter modules, optical path lengths between the GI fiber in the first optical fiber and the GI fiber in each of the second optical fibers are equal to each other. Thus, the length of the third optical fiber of each of the second optical fibers is set.

本発明の光フィルタモジュールによれば、第1光ファイバ、第2光ファイバおよびフィルタ基板を同一基板上に配置することができることから、各光ファイバとフィルタ基板との位置を僅かに調整するだけで、アライメントが容易な構造が実現できる。また、入射用および出射用の各光ファイバが、フィルタ基板の反射面若しくは透過面に関して同じ側にあるので、小型の光フィルタモジュールを実現することができる。   According to the optical filter module of the present invention, since the first optical fiber, the second optical fiber, and the filter substrate can be arranged on the same substrate, the position of each optical fiber and the filter substrate can be adjusted slightly. A structure with easy alignment can be realized. Further, since the incident and exit optical fibers are on the same side with respect to the reflection surface or transmission surface of the filter substrate, a small optical filter module can be realized.

以下に、添付の図面を参照し、本発明の反射型光フィルタモジュールの実施形態について詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a reflective optical filter module of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態による反射型光フィルタモジュールの構成例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。図1に示されるように、本実施の形態による反射型光フィルタモジュール1では、4本の光ファイバ2a,2b,2c,2dが、実装用基板3上にそれぞれ固定実装されている。各光ファイバ2a,2b,2c,2dは、所定の長さのGIファイバ4の一方の先端をSMファイバ5の片端に融着接続により装着し、そのGIファイバ4の他方の先端にコアレスファイバ6を同様な手段で融着接続することにより構成される。実装用基板3は、上面に、V溝、U溝又は矩形溝形状の光ファイバ固定溝を有し、各光ファイバ固定溝に、対応する光ファイバ2a,2b,2c,2dがそれぞれ固定実装されている。ここで、光ファイバ2b、2c、2dは、光ファイバ2aの軸方向に対する各光ファイバ2b、2c、2dの軸方向の角度が2αになるようにそれぞれ固定実装される。また、実装用基板3上には、フィルタ基板8が配置される。そして、そのフィルタ基板8の1つの面が、光ファイバ2aの軸方向に対して角度αの方向に垂直になるように配置される。すなわち、光ファイバ2aのコアレスファイバ6の端面が、光ファイバ2aの軸方向に対して角度αだけ傾斜している。各光ファイバ2a,2b,2c,2dのコアレスファイバ6側の先端部は、フィルタ基板8の上記一面にそれぞれ接合される。ここで、フィルタ基板8は、3つのフィルタ素子9a,9b,9cを密着積層して一つの光学素子として構成したものである。なお、以下の説明では、光ファイバ2a,2b,2c,2dを区別せずに、単に「光ファイバ2」と記載する場合がある。また、フィルタ素子9a,9b,9cを区別せずに、単に「フィルタ素子9」と記載する場合がある。
(First embodiment)
1A and 1B are diagrams showing a configuration example of a reflective optical filter module according to a first embodiment of the present invention, where FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a side view. As shown in FIG. 1, in the reflection type optical filter module 1 according to the present embodiment, four optical fibers 2a, 2b, 2c, and 2d are fixedly mounted on a mounting substrate 3, respectively. Each optical fiber 2 a, 2 b, 2 c, 2 d has one end of a GI fiber 4 having a predetermined length attached to one end of the SM fiber 5 by fusion splicing, and the coreless fiber 6 is attached to the other end of the GI fiber 4. Are formed by fusion splicing by the same means. The mounting substrate 3 has V-groove, U-groove or rectangular groove-shaped optical fiber fixing grooves on the upper surface, and corresponding optical fibers 2a, 2b, 2c, 2d are fixedly mounted in the respective optical fiber fixing grooves. ing. Here, the optical fibers 2b, 2c, and 2d are fixedly mounted so that the angle in the axial direction of each optical fiber 2b, 2c, and 2d with respect to the axial direction of the optical fiber 2a is 2α. A filter substrate 8 is disposed on the mounting substrate 3. Then, one surface of the filter substrate 8 is disposed so as to be perpendicular to the direction of the angle α with respect to the axial direction of the optical fiber 2a. That is, the end face of the coreless fiber 6 of the optical fiber 2a is inclined by an angle α with respect to the axial direction of the optical fiber 2a. The tip of each optical fiber 2a, 2b, 2c, 2d on the coreless fiber 6 side is bonded to the one surface of the filter substrate 8, respectively. Here, the filter substrate 8 is formed by closely laminating three filter elements 9a, 9b, and 9c as one optical element. In the following description, the optical fibers 2a, 2b, 2c, and 2d may be simply described as “optical fiber 2” without distinction. Further, the filter elements 9a, 9b, and 9c may be simply described as “filter element 9” without being distinguished.

図2は、図1に示された多分岐反射型光モジュール1における光接続部の拡大図である。図2に示されるように、各フィルタ素子9a,9b,9cは、対応する誘電体多層膜10a,10b,10cがそれぞれ形成された面を有した基板からなる。各フィルタ素子9a,9b,9cを構成する基板は、誘電体多層膜10a,10b,10cが互いに平行になるように積層され、光ファイバ2a,2b,2c、2dは、同一平面上において、誘電体多層膜10a,10b,10cの面方向に垂直な方向に対して角度αになるようにそれぞれ配置される。なお、光ファイバ2aと各光ファイバ2b,2c,2dとは、誘電体多層膜10a,10b,10cの面方向に垂直な方向に関して反対側に配置される。ここでは、フィルタ素子9a,9b,9cを構成する3つの基板は、それぞれ矩形状の基板であり、各基板の対向する2つの主面の一方に誘電体多層膜10が形成されることから、各光ファイバ2a,2b,2c,2dの先端部がそれぞれ接合されるフィルタ基板8の面は、誘電体多層膜10の面方向に平行である。なお、以下では、誘電体多層膜10a,10b,10cを区別せずに、単に「誘電体多層膜10」と記載する場合がある。   FIG. 2 is an enlarged view of an optical connection portion in the multi-branch reflection type optical module 1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, each filter element 9a, 9b, 9c is made of a substrate having a surface on which a corresponding dielectric multilayer film 10a, 10b, 10c is formed. The substrates constituting the filter elements 9a, 9b, and 9c are laminated so that the dielectric multilayer films 10a, 10b, and 10c are parallel to each other. The optical fibers 2a, 2b, 2c, and 2d The body multilayer films 10a, 10b, and 10c are arranged so as to have an angle α with respect to a direction perpendicular to the surface direction. The optical fiber 2a and the optical fibers 2b, 2c, 2d are disposed on the opposite sides with respect to the direction perpendicular to the surface direction of the dielectric multilayer films 10a, 10b, 10c. Here, the three substrates constituting the filter elements 9a, 9b, 9c are each a rectangular substrate, and the dielectric multilayer film 10 is formed on one of the two opposing main surfaces of each substrate. The surface of the filter substrate 8 to which the tip ends of the optical fibers 2a, 2b, 2c, and 2d are joined is parallel to the surface direction of the dielectric multilayer film 10. Hereinafter, the dielectric multilayer films 10a, 10b, and 10c may be simply referred to as “dielectric multilayer film 10” without being distinguished from each other.

図3は、誘電体多層膜10a,10b,10cの波長−反射特性を示した図である。図3に示されるように、誘電体多層膜10aは、中心波長がλ1、反射波長帯域がω1のバンドパスフィルタであり、誘電体多層膜10bは、中心波長がλ2、反射波長帯域がω2のバンドパスフィルタであり、誘電体多層膜10cは、中心波長がλ3、反射波長帯域がω3のバンドパスフィルタである。各フィルタを構成する誘電体多層膜10a,10b,10cは、一般的に膜厚λ/4の高屈折率のTiO2等の薄膜媒体と低屈折率のSiO2薄膜媒体を交互に対応するフィルタ素子9a,9b,9c上に積層して構成したものであり、膜厚をλ/4から僅かにずらしたり、異なる膜厚で多層膜を構成したりすることで、狭帯域又は広帯域な特性を得ることができる。なお、誘電体多層膜10をフィルタ素子9上に構成せずに多層膜単体として扱うこともできる。   FIG. 3 is a diagram showing the wavelength-reflection characteristics of the dielectric multilayer films 10a, 10b, and 10c. As shown in FIG. 3, the dielectric multilayer film 10a is a bandpass filter having a center wavelength of λ1 and a reflection wavelength band of ω1, and the dielectric multilayer film 10b has a center wavelength of λ2 and a reflection wavelength band of ω2. The dielectric multilayer film 10c is a bandpass filter having a center wavelength of λ3 and a reflection wavelength band of ω3. The dielectric multilayer films 10a, 10b, and 10c constituting each filter are generally filter elements 9a that alternately correspond to a thin film medium such as TiO 2 with a high refractive index having a film thickness of λ / 4 and a SiO 2 thin film medium with a low refractive index. , 9b, and 9c, and a narrow band or wide band characteristic can be obtained by slightly shifting the film thickness from λ / 4 or forming a multilayer film with different film thicknesses. Can do. The dielectric multilayer film 10 can be handled as a single multilayer film without being formed on the filter element 9.

誘電体多層膜10aを有する厚さT1のフィルタ素子9aは、入射角がα、波長がλ1±ω1/2の光を反射し、その他の波長の光を透過する。また、誘電体多層膜10bを有する厚さT2のフィルタ素子9bは、入射角がα、波長がλ2±ω2/2の光を反射し、その他の波長の光を透過する。さらに、誘電体多層膜10cを有する厚さT3のフィルタ素子9cは、波長がλ3±ω3/2の光を反射し、その他の波長の光を透過する。ここで、フィルタ基板8は、フィルタ素子9a,9b,9cを密着積層して、厚さ(T1+T2+T3)の多層フィルタ基板として構成したものである。各フィルタ素子9a,9b,9cの積層手段としては、透光性のUV接着剤による接着、表面活性化常温接合、または低融点ガラス付けなどを用いる方法がある。本実施の形態による反射型光フィルタモジュール1において、フィルタ基板8は、フィルタ素子9a,9b,9cを積層することにより一旦大型のフィルタ基板を得た後、それをダイシングソーにより微小片に切断することにより得られる。   The filter element 9a having a thickness T1 having the dielectric multilayer film 10a reflects light having an incident angle of α and a wavelength of λ1 ± ω1 / 2 and transmits light of other wavelengths. The filter element 9b having the thickness T2 having the dielectric multilayer film 10b reflects light having an incident angle of α and a wavelength of λ2 ± ω2 / 2 and transmits light of other wavelengths. Further, the filter element 9c having a thickness T3 having the dielectric multilayer film 10c reflects light having a wavelength of λ3 ± ω3 / 2 and transmits light of other wavelengths. Here, the filter substrate 8 is configured as a multilayer filter substrate having a thickness (T1 + T2 + T3) by closely laminating filter elements 9a, 9b, and 9c. As a means for laminating each filter element 9a, 9b, 9c, there is a method using adhesion with a translucent UV adhesive, surface activated room temperature bonding, low-melting glass attachment, or the like. In the reflection type optical filter module 1 according to the present embodiment, the filter substrate 8 is obtained by stacking the filter elements 9a, 9b, and 9c to obtain a large filter substrate, and then cutting it into small pieces with a dicing saw. Can be obtained.

図2に示されるように、光ファイバ2aには、3波長の光(λ1+λ2+λ3)が入射する。そして、光ファイバ2a内のGIファイバ4から出射した出射コリメータ光は、フィルタ素子9aに入射し、装着された誘電体多層膜10aのバンドパスフィルタに入射角αで入射する。誘電体多層膜10aに入射した波長λ1の光は、反射角αで反射され、光ファイバ1bのコアレスファイバ6に入射する。誘電体多層膜10aを透過した波長λ2、λ3の光のうち、波長λ2の光は、フィルタ素子9bの誘電体多層膜10bにおいて反射角αで反射され、光ファイバ1cのコアレスファイバ6に入射する。誘導体多層膜8bを透過した波長λ3の光は、フィルタ素子9cの誘電体多層膜10cにて反射角αで反射され、光ファイバ1dのコアレスファイバ6に入射する。   As shown in FIG. 2, three wavelengths of light (λ1 + λ2 + λ3) are incident on the optical fiber 2a. The outgoing collimator light emitted from the GI fiber 4 in the optical fiber 2a enters the filter element 9a and enters the bandpass filter of the mounted dielectric multilayer film 10a at an incident angle α. The light having the wavelength λ1 incident on the dielectric multilayer film 10a is reflected at the reflection angle α and enters the coreless fiber 6 of the optical fiber 1b. Of the light having the wavelengths λ2 and λ3 transmitted through the dielectric multilayer film 10a, the light having the wavelength λ2 is reflected at the reflection angle α by the dielectric multilayer film 10b of the filter element 9b and enters the coreless fiber 6 of the optical fiber 1c. . The light of wavelength λ3 transmitted through the dielectric multilayer film 8b is reflected at the reflection angle α by the dielectric multilayer film 10c of the filter element 9c, and enters the coreless fiber 6 of the optical fiber 1d.

この場合、光ファイバ2aにおけるGIファイバ4と光ファイバ2bにおけるGIファイバ4との間の中心軸上の距離をW1,光ファイバ2aにおけるGIファイバ4と光ファイバ2cにおけるGIファイバ4と間の中心軸上の距離をW2,光ファイバ2aにおけるGIファイバ4と光ファイバに2dにおけるGIファイバ4との間の中心軸上の距離をW3とすると、各光ファイバ2a,2b,2c,2dは、以下の式(1)の関係が成り立つように実装用基板3に固定される。なお、コアレスファイバ6の屈折率とフィルタ基板8は共に石英製で、屈折率がほぼ等しいものとする。

Figure 2008209520
In this case, the distance on the central axis between the GI fiber 4 in the optical fiber 2a and the GI fiber 4 in the optical fiber 2b is W1, the central axis between the GI fiber 4 in the optical fiber 2a and the GI fiber 4 in the optical fiber 2c. If the upper distance is W2, and the distance on the central axis between the GI fiber 4 in the optical fiber 2a and the GI fiber 4 in 2d is W3, each optical fiber 2a, 2b, 2c, 2d It is fixed to the mounting substrate 3 so that the relationship of Expression (1) is established. It is assumed that the refractive index of the coreless fiber 6 and the filter substrate 8 are both made of quartz and have substantially the same refractive index.
Figure 2008209520

また、W1、W2、W3は、使用するGIファイバ4の作動距離WDの2倍とみなせるので、Wn=2WD (n=1〜3)が成り立つ。近軸光線近似で考察すると、作動距離WDは、以下の式(2)のようになる。

Figure 2008209520
Since W1, W2, and W3 can be regarded as twice the working distance WD of the GI fiber 4 to be used, Wn = 2WD (n = 1 to 3) is established. Considering the paraxial ray approximation, the working distance WD is expressed by the following equation (2).
Figure 2008209520

なお、ここで使用するGIファイバ4は、屈折率分布型のマルチモード光ファイバの製法で製作されるものであり、クラッド径に対しコア径が大きく、その外径比はクラッド径1に対し、コア径は0.9以上あり、クラッド径としては、125〜500μm程度のものである。GIファイバ4の基本的な光学特性は、屈折率分布型レンズに類するもので、その長さZは、以下の式(3)の関係を満たすように定められる。

Figure 2008209520
The GI fiber 4 used here is manufactured by a method of manufacturing a gradient index multimode optical fiber, the core diameter is larger than the cladding diameter, and the outer diameter ratio is 1 for the cladding diameter. The core diameter is 0.9 or more, and the cladding diameter is about 125 to 500 μm. The basic optical characteristic of the GI fiber 4 is similar to a gradient index lens, and its length Z is determined so as to satisfy the relationship of the following formula (3).
Figure 2008209520

本実施の形態による反射型光フィルタモジュール1の場合、P>0.25のピッチ長のGIファイバ4を用いた光ファイバ2を使用している。コアレスファイバ6は、コアの無いクラッド部のみの石英製光ファイバで、外径は同様に、125〜500μm程度のものである。   In the case of the reflection type optical filter module 1 according to the present embodiment, the optical fiber 2 using the GI fiber 4 having a pitch length of P> 0.25 is used. The coreless fiber 6 is a quartz optical fiber having only a cladding portion without a core, and has an outer diameter of about 125 to 500 μm.

図4は、光ファイバ2を用いた本実施の形態による反射型光フィルタモジュールの製法を示したものであり、(a)および(b)は、光ファイバ2の製法プロセスを説明するための図である。(a)に示されるように、所定の長さのSMファイバ5,所定の長さに切断したGIファイバ4、ある長さに切断したコアレスファイバ6を準備する。なお、各ファイバの切断は、通常のファイバカッターと長さ設定用治具とを用いて行うことができる。次に、融着接続器により、SMファイバ5の一方の端部とGIファイバ4の一方の端部とを融着接続する。そして、その融着接続したGIファイバ4を所定の長さZにファイバカッターにより高精度で切断する。次に、コアレスファイバ6をGIファイバ4に融着接続し、ファイバカッターにより所定の長さに切断する。それにより(b)に示した光ファイバ2を構成することができる。次に、(c)に示されるように、上記光ファイバ2を4本準備し、実装用基板3の固定溝部の所定の位置にそれぞれ実装固定する。各光ファイバ2の固定溝内での固定位置は、予め実装用基板3上に、基準位置として、基板の側面に対して角度αでスリットをカットしておくことにより、そのスリットと各光ファイバ2のGIファイバ4との間の長さから設定することができる。その後、ダイシングソー等により、基板3のスリット右側部分を所定の深さに平坦に除去し、フィルタ基板8を設置固定するテラス部11を形成するとともに、スリット右側部分に位置している各光ファイバ2の部位を切断する。そして、基板3の上記スリット右側部分が除去された部分において、フィルタ基板8を、コアレスファイバ6の端部が露出した壁にほぼ密着させた状態で、設置固定する。このとき、フィルタ基板8を設置して、光ファイバ2b,2c,2cへの各反射光をモニターし、フィルタ基板8の位置を微調整することにより、フィルタ基板8を正確に位置決めすることができる。更にフィルタ基板8を固定した実装用基板3を円筒状又は矩形状の実装ケース内に固定、入出射ファイバ挿入部をシールすることにより反射型光フィルタモジュールとして製作する。   FIG. 4 shows a manufacturing method of the reflection type optical filter module according to the present embodiment using the optical fiber 2, and FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining a manufacturing process of the optical fiber 2. It is. As shown in (a), a SM fiber 5 having a predetermined length, a GI fiber 4 cut to a predetermined length, and a coreless fiber 6 cut to a certain length are prepared. Each fiber can be cut using a normal fiber cutter and a length setting jig. Next, one end of the SM fiber 5 and one end of the GI fiber 4 are fusion-spliced by a fusion splicer. Then, the fusion-connected GI fiber 4 is cut into a predetermined length Z with high accuracy by a fiber cutter. Next, the coreless fiber 6 is fused and connected to the GI fiber 4 and cut to a predetermined length by a fiber cutter. Thereby, the optical fiber 2 shown in (b) can be configured. Next, as shown in (c), the four optical fibers 2 are prepared, and mounted and fixed at predetermined positions of the fixing groove portion of the mounting substrate 3, respectively. The fixing position of each optical fiber 2 in the fixing groove is determined by previously cutting the slit on the mounting substrate 3 at an angle α with respect to the side surface of the substrate as a reference position. It can be set from the length between the two GI fibers 4. Thereafter, the right side portion of the slit of the substrate 3 is flatly removed to a predetermined depth by a dicing saw or the like to form the terrace portion 11 on which the filter substrate 8 is installed and fixed, and each optical fiber located at the right side portion of the slit is formed. Cut 2 sites. Then, the filter substrate 8 is installed and fixed in a state in which the filter substrate 8 is in close contact with the wall where the end of the coreless fiber 6 is exposed at the portion of the substrate 3 where the slit right side portion is removed. At this time, it is possible to accurately position the filter substrate 8 by installing the filter substrate 8, monitoring each reflected light to the optical fibers 2 b, 2 c, 2 c and finely adjusting the position of the filter substrate 8. . Further, the mounting substrate 3 to which the filter substrate 8 is fixed is fixed in a cylindrical or rectangular mounting case, and the input / output fiber insertion portion is sealed to produce a reflection type optical filter module.

本実施の形態による光フィルタモジュール1によれば、フィルタ基板をコアレスファイバの端部に接続して僅かに調整するだけで、アライメントが容易な実装構造が実現できる。また、入射用光ファイバ2aと各出射用光ファイバ2b,2c,2dとを対向させるのではなく、フィルタ基板に関して同じ側に配置することができるため、小型の反射型光フィルタモジュールを実現することができる。   According to the optical filter module 1 according to the present embodiment, a mounting structure with easy alignment can be realized simply by connecting the filter substrate to the end of the coreless fiber and slightly adjusting it. In addition, since the incident optical fiber 2a and the outgoing optical fibers 2b, 2c, and 2d can be arranged on the same side with respect to the filter substrate, a small reflective optical filter module can be realized. Can do.

また、本実施の形態による光フィルタモジュール1によれば、GIファイバ4の一端にコアレスファイバ6を連結し、そのコアレスファイバ6をフィルタ基板8に接続することから、GIファイバ4の端部が傾斜することがなく、収差の増大が生じない。例えば、図7に示した従来の多芯型フィルタモジュールでは、反射光を用いて分波するため、対向する各基板103a,103bの端面を傾斜して構成する必要があり、同時にGIファイバ104の端部を傾斜して削る必要があることから、その削られた部分のレンズ機能が削除され、それにより収差が増大し、光損失が増えるという問題がある。本実施の形態による光フィルタモジュール1によれば、このような光損失の増大を防止することができる。   Further, according to the optical filter module 1 according to the present embodiment, the coreless fiber 6 is connected to one end of the GI fiber 4 and the coreless fiber 6 is connected to the filter substrate 8, so that the end of the GI fiber 4 is inclined. And no increase in aberration occurs. For example, in the conventional multi-core filter module shown in FIG. 7, since the reflected light is used for demultiplexing, it is necessary to incline the end surfaces of the opposing substrates 103a and 103b, and at the same time, the GI fiber 104 Since it is necessary to incline the end portion, there is a problem in that the lens function of the shaved portion is deleted, thereby increasing aberrations and increasing optical loss. According to the optical filter module 1 according to the present embodiment, such an increase in optical loss can be prevented.

また、本実施の形態による光フィルタモジュール1によれば、GIファイバ4の先端にコアレスファイバ6を連結することにより、コアレスファイバ6の長さによってGIファイバ4の間の作動距離W1,W2,W3を適切に調整することができるため、全てのGIファイバ4の間で低損失な接続が可能である。   Further, according to the optical filter module 1 according to the present embodiment, the coreless fiber 6 is connected to the tip of the GI fiber 4, so that the working distances W <b> 1, W <b> 2, W <b> 3 between the GI fibers 4 depend on the length of the coreless fiber 6. Therefore, it is possible to connect the GI fibers 4 with low loss.

なお、本実施の形態による光フィルタモジュール1では、GIファイバ4の先端にコアレスファイバ6を連結したが、これに限らず、コアレスファイバ6と同じ屈折率を有する透光性樹脂製のファイバを連結してもよい。   In the optical filter module 1 according to the present embodiment, the coreless fiber 6 is connected to the tip of the GI fiber 4. However, the present invention is not limited to this, and a fiber made of a translucent resin having the same refractive index as that of the coreless fiber 6 is connected. May be.

また、上述の光フィルタモジュール1では、GIファイバ4の端部にコアレスファイバ6を連結してそのコアレスファイバ6の端部をフィルタ基板8に接続していたが、GIファイバ4の端部を、接着剤層を介してフィルタ基板8に接続してもよい。そのような場合にも、GIファイバ4の端部が傾斜することがなく、収差の増大を防ぐことができる。なお、各GIファイバ4間の作動距離W1,W2,W3を適切に調整するためには、接着剤よりもコアレスファイバ4等のファイバを用いる方がより好ましい。   In the optical filter module 1 described above, the coreless fiber 6 is connected to the end of the GI fiber 4 and the end of the coreless fiber 6 is connected to the filter substrate 8. You may connect to the filter board | substrate 8 through an adhesive bond layer. Even in such a case, the end of the GI fiber 4 is not inclined, and an increase in aberration can be prevented. In order to appropriately adjust the working distances W1, W2, and W3 between the GI fibers 4, it is more preferable to use a fiber such as the coreless fiber 4 than an adhesive.

(第2の実施の形態)
図5は、本発明の第2の実施の形態による反射型光フィルタモジュールの構成例を示す平面図である。本実施の形態による反射型光フィルタモジュールが第1の実施の形態による反射型光フィルタモジュール1と異なる点は、使用するフィルタ基板22が、多層ではなく単層である点である。すなわち、各誘電体多層膜10a,10b,10cからなるバンドパスフィルタが、基板の一方の主面に隣接して装着される。装着は、透光性接着剤を用いて行えば可能であるが、表面活性化常温接合等、他の手法でもよい。上記基板の他方の主面は、誘電体多層膜からなる全反射ミラー面となっており、入射用光ファイバ1aから入射された波長λ1、λ2、λ3の光を反射する。この場合、誘電体多層膜10の特性が図1の実施例の場合と異なり、誘電体多層膜10aは、波長λ1の光を透過、他の波長の光を反射する。誘電体多層膜10bは、波長λ2の光を透過、他の波長の光を反射する。誘電体多層膜10cは、波長λ3の光を反射、他の波長の光を反射する。すなわち、図3のグラフの反射率ηを、そのまま透過率に置き換えた特性のものになる。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of a reflective optical filter module according to the second embodiment of the present invention. The reflective optical filter module according to the present embodiment is different from the reflective optical filter module 1 according to the first embodiment in that the filter substrate 22 to be used is not a multilayer but a single layer. That is, a band pass filter composed of each dielectric multilayer film 10a, 10b, 10c is mounted adjacent to one main surface of the substrate. The mounting can be performed by using a translucent adhesive, but other methods such as surface activated room temperature bonding may be used. The other principal surface of the substrate is a total reflection mirror surface made of a dielectric multilayer film, and reflects light of wavelengths λ1, λ2, and λ3 incident from the incident optical fiber 1a. In this case, the characteristic of the dielectric multilayer film 10 is different from that of the embodiment of FIG. 1, and the dielectric multilayer film 10a transmits light of wavelength λ1 and reflects light of other wavelengths. The dielectric multilayer film 10b transmits light of wavelength λ2 and reflects light of other wavelengths. The dielectric multilayer film 10c reflects light having a wavelength λ3 and reflects light having other wavelengths. That is, the reflectance η in the graph of FIG.

図5に示されるように、本実施の形態による反射型光フィルタモジュール21では、光ファイバ2aから入射された光が全反射面に到達して全反射面によって反射される。そして、その反射された光が誘電体多層膜10aに入射し、波長λ1の光が誘電体多層膜10aを透過して、その他の波長の光が再び全反射面に向けて反射される。全反射面に到達した光は、反射されて誘電体多層膜10bに入射し、波長λ2の光が誘電体多層膜10bを透過して、その他の波長の光が再び全反射面に向けて反射される。さらに、全反射面に到達した光は、反射されて誘電体多層膜10cに入射し、波長λ3の光が誘電体多層膜10cを透過する。各光ファイバ2b,2c,2dは、対応する波長の光がそれぞれ入射されるように、その先端部が対応する誘電体多層膜10a,10b,10cにそれぞれ接合される。   As shown in FIG. 5, in the reflective optical filter module 21 according to the present embodiment, the light incident from the optical fiber 2a reaches the total reflection surface and is reflected by the total reflection surface. Then, the reflected light is incident on the dielectric multilayer film 10a, the light of wavelength λ1 is transmitted through the dielectric multilayer film 10a, and the light of other wavelengths is reflected again toward the total reflection surface. The light that reaches the total reflection surface is reflected and enters the dielectric multilayer film 10b, the light of wavelength λ2 is transmitted through the dielectric multilayer film 10b, and the light of other wavelengths is reflected again toward the total reflection surface. Is done. Further, the light that has reached the total reflection surface is reflected and enters the dielectric multilayer film 10c, and the light having the wavelength λ3 is transmitted through the dielectric multilayer film 10c. Each optical fiber 2b, 2c, 2d is joined to the corresponding dielectric multilayer film 10a, 10b, 10c so that the light of the corresponding wavelength is incident respectively.

図6は、使用するGIファイバ4のピッチ長と、各GIファイバ4にコアレスファイバ6をそれぞれ接続した場合の各GIファイバ4の間隔(コアレスファイバ長)を示したもので、比屈折率差Δが小さく、コア径が大きい程、各GIファイバ4の間隔が大きくとれることがわかる。第1および第2の実施の形態による光フィルタモジュールでは、GIファイバ4のピッチ長に応じて、各GIファイバ4の間隔を等しくすることにより、低損失化を図っている。図6を参照すると、例えば、Δ=0.7%、コア径120μmのGIファイバ4を使用する場合、GIファイバの長さ(GIF長)が900μmのとき、石英媒体内でのGIファイバ4の間隔W1,W2,W3、すなわち2WD(ワーキングデイスタンス)の最適値は、3000μmである。このように、必要なGIファイバ4の間隔W1〜W3は、図6のグラフから、GIファイバ4の長さを用いて設定すればよい。   FIG. 6 shows the pitch length of the GI fibers 4 to be used and the intervals (coreless fiber lengths) between the GI fibers 4 when the coreless fibers 6 are connected to the GI fibers 4, respectively. It can be seen that the smaller the core diameter is, the larger the interval between the GI fibers 4 is. In the optical filter modules according to the first and second embodiments, the loss between the GI fibers 4 is equalized according to the pitch length of the GI fibers 4 to reduce the loss. Referring to FIG. 6, for example, when using a GI fiber 4 having Δ = 0.7% and a core diameter of 120 μm, when the length of the GI fiber (GIF length) is 900 μm, the GI fiber 4 in the quartz medium The optimum value of the intervals W1, W2, W3, that is, 2WD (working distance) is 3000 μm. As described above, the necessary intervals W1 to W3 of the GI fiber 4 may be set using the length of the GI fiber 4 from the graph of FIG.

次に、第1の実施の形態による反射型光フィルタモジュールを、図1に基づいて実際に試作した。所定の長さのSMファイバ5、コアレスファイバ6、Δ=0.7%、コア径120μmのGIファイバ4をそれぞれ準備し、図4に示したプロセスに沿って、SMファイバ5の一端にGIファイバ4を融着接続し、そのGIファイバ4を長さZ=900μm±20μmで切断した。そして、その切断断面にコアレスファイバ6を融着接続し、そのコアレスファイバ6を長さ2mm前後の箇所で切断し、光ファイバ2を構成した。そして、このようにして構成された光ファイバ2を12本準備した。図6から、この光ファイバ2の石英媒体、すなわちGIファイバ間のコアレスファイバの最適の長さは3000μmである。   Next, the reflection type optical filter module according to the first embodiment was actually prototyped based on FIG. A SM fiber 5 having a predetermined length, a coreless fiber 6, Δ = 0.7%, and a GI fiber 4 having a core diameter of 120 μm are prepared, and the GI fiber is connected to one end of the SM fiber 5 along the process shown in FIG. 4 was fused and the GI fiber 4 was cut at a length Z = 900 μm ± 20 μm. Then, the coreless fiber 6 was fused and connected to the cut cross section, and the coreless fiber 6 was cut at a location of about 2 mm in length to configure the optical fiber 2. Then, 12 optical fibers 2 configured in this way were prepared. From FIG. 6, the optimum length of the quartz medium of the optical fiber 2, that is, the coreless fiber between the GI fibers is 3000 μm.

次に、所定の形状の基板3(長さ10mm、幅4mm、高さ2mm)であって、V溝(α=6°)を4カ所を有し、かつフィルタ固定面には角度αのスリットが切ってある石英基板3を3個準備した。また、フィルタ素子9として、厚さ0.4mmの石英基板の一方の主面に異なる誘電体多層膜10a,10b,10cをそれぞれ蒸着したものを3個準備し、それらを透光性接着剤により積層し、その積層体をダイシングソーにより微小片(□0.75〜1mm程度)に切断したものを多数個準備した。ここで、誘電体多層膜8からなる各フィルタの中心波長は、
λ1=1310nm(ω1=±50nm) λ2=1495nm(ω2=±5nm)
λ3=1555nm(ω3=±5nm) である。
Next, the substrate 3 has a predetermined shape (length 10 mm, width 4 mm, height 2 mm), has four V-grooves (α = 6 °), and slits having an angle α on the filter fixing surface. Three quartz substrates 3 with cuts were prepared. Further, three filter elements 9 each having a different dielectric multilayer film 10a, 10b, 10c deposited on one main surface of a quartz substrate having a thickness of 0.4 mm are prepared, and these are prepared with a translucent adhesive. A large number of laminates were cut and cut into small pieces (approximately 0.75 to 1 mm) with a dicing saw. Here, the center wavelength of each filter composed of the dielectric multilayer film 8 is:
λ1 = 1310 nm (ω1 = ± 50 nm) λ2 = 1495 nm (ω2 = ± 5 nm)
λ3 = 1555 nm (ω3 = ± 5 nm).

次に、4カ所のV溝内に光ファイバ2をそれぞれ固定し、実装した。このとき、角度αで微幅にカットしたスリットを基準にして、式(1)に基づき、 L1=0.4mm、L2=1.8mm、L3=1.0mm、L4=0.2mm が成り立つ場所に、GIファイバ4を紫外線硬化型接着剤にて固定し、実装した
次に、フィルタ基板8を固定実装するためのテラス部を加工した。加工は、ダイシングソーにより角度αの溝に沿って、深さ0.8mmで切削領域11の部分を切削し、フィルタ基板8を固定実装するテラス部として形成した。次にフィルタ3をテラス部上に載せ、角度αの壁にUV接着剤を介して密着固定した。このとき、必要に応じてP2、P3,P4ポートの出力をモニターしながら、フィルタ基板8の位置を精密微調整により最適化してもよい。固定用接着剤安定化のため、ある時間所定の温度条件で放置安定化させた。次に、フィルタ基板8を実装した基板3を、長さ17mm、外径5mmの円筒状の金属ケースに実装し、入出射用ファイバ2をシーリングして評価用サンプル3個(S1,S2,S3)完成した。尚ケースは、円筒状でなく、矩形状のものでもよい。これらの評価用サンプルS1〜S3の常温(25℃)での各光学特性を表1に示す。
Next, the optical fibers 2 were respectively fixed and mounted in four V-grooves. At this time, based on the equation (1) with reference to a slit cut to a small width at an angle α, a place where L1 = 0.4 mm, L2 = 1.8 mm, L3 = 1.0 mm, L4 = 0.2 mm Next, the GI fiber 4 was fixed with an ultraviolet curable adhesive and mounted. Next, a terrace portion for fixing and mounting the filter substrate 8 was processed. The cutting was performed by cutting a portion of the cutting region 11 at a depth of 0.8 mm along a groove having an angle α with a dicing saw to form a terrace portion on which the filter substrate 8 is fixedly mounted. Next, the filter 3 was placed on the terrace portion, and was tightly fixed to the wall at an angle α via a UV adhesive. At this time, the position of the filter substrate 8 may be optimized by fine fine adjustment while monitoring the outputs of the P2, P3, and P4 ports as necessary. In order to stabilize the fixing adhesive, it was allowed to stabilize at a predetermined temperature for a certain period of time. Next, the substrate 3 on which the filter substrate 8 is mounted is mounted on a cylindrical metal case having a length of 17 mm and an outer diameter of 5 mm, the input / output fiber 2 is sealed, and three evaluation samples (S1, S2, S3) )completed. The case may be rectangular instead of cylindrical. Table 1 shows optical characteristics of these evaluation samples S1 to S3 at normal temperature (25 ° C.).

表1で示したように評価用サンプルS1〜S3の挿入損失は、0.28〜0.49dBであり、図7で示した実施例の2.1〜2.8dBに比較して、挿入損失が大幅に低減している。又、偏光依存性は0.1dB以下、反射減衰量は50dB以上と実用上十分な特性を有していることが示された。また、反射型の光フィルタモジュールであり、実装ケース長が17mmと小型で、ファイバ余長処理も片側だけで済むため、実装する上でも小型化を図ることができることを示した。

Figure 2008209520
As shown in Table 1, the insertion loss of the evaluation samples S1 to S3 is 0.28 to 0.49 dB, and compared with 2.1 to 2.8 dB of the embodiment shown in FIG. Is greatly reduced. Further, it was shown that the polarization dependence is 0.1 dB or less and the return loss is 50 dB or more, which has practically sufficient characteristics. Further, it is a reflection type optical filter module, and the mounting case length is as small as 17 mm, and the fiber extra length processing is only required on one side, so that it is possible to reduce the size for mounting.
Figure 2008209520

本発明の第1の実施の形態による反射型光フィルタモジュールの実施例を示した図で、(a)は平面図、(b)は側面図である。It is the figure which showed the Example of the reflection type optical filter module by the 1st Embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is a side view. 図1に示した反射型光フィルタモジュールのフィルタリング部を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the filtering part of the reflection type optical filter module shown in FIG. 第1の実施の形態による反射型光フィルタモジュールに使用する誘電体多層膜の特性例を示したグラフである。It is the graph which showed the example of the characteristic of the dielectric multilayer used for the reflection type optical filter module by a 1st embodiment. 図1に示した反射型光フィルタモジュールの製作プロセスの一例を示した図であり、(a)、(b)はそれぞれGIファイバ製作プロセスを示し、(c)はGIファイバの基板実装を示した図である。It is the figure which showed an example of the manufacturing process of the reflection type optical filter module shown in FIG. 1, (a), (b) showed each GI fiber manufacturing process, (c) showed the board | substrate mounting of GI fiber. FIG. 本発明の第2の実施の形態による反射型光フィルタモジュールの構成例を示した平面図である。It is the top view which showed the structural example of the reflection type optical filter module by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の反射型光フィルタモジュールに用いるGIファイバ長と石英媒体内の最適GIファイバ間隔の関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the GI fiber length used for the reflection type optical filter module of this invention, and the optimal GI fiber space | interval in a quartz medium. 従来の多芯型フィルタモジュールの実施例を示した図である。It is the figure which showed the Example of the conventional multi-core type filter module.

符号の説明Explanation of symbols

1.光フィルタモジュール
2.光ファイバ
3.実装用基板
4.GIファイバ
5.SMファイバ
6.コアレスファイバ
8.フィルタ基板
9.フィルタ素子
10.誘電体多層膜
11.テラス部
1. 1. Optical filter module 2. Optical fiber 3. Mounting board 4. GI fiber SM fiber Coreless fiber8. Filter substrate 9. Filter element 10. 10. Dielectric multilayer film Terrace section

Claims (9)

一方の先端部にGIファイバをそれぞれ有する第1光ファイバおよび複数の第2光ファイバと、
対応する波長の光を反射する反射面をそれぞれ有する複数の基板が、前記反射面が平行になるように積層されてなるフィルタ基板と
を備え、
前記第1光ファイバおよび前記各第2光ファイバの前記一方の先端部は、前記各反射面に関して同じ側において、前記フィルタ基板に光学的にそれぞれ接続され、
前記第1光ファイバは、その軸方向が前記各反射面に垂直な方向に対して角度αになるように配置され、
前記複数の第2光ファイバは、前記第1光ファイバと同一平面上において、前記各反射面に垂直な方向に関して前記第1光ファイバと反対側に、その軸方向が前記反射面に垂直な方向に対して角度αになるようにそれぞれ配置されていることを特徴とする光フィルタモジュール。
A first optical fiber and a plurality of second optical fibers each having a GI fiber at one end;
A plurality of substrates each having a reflecting surface that reflects light of a corresponding wavelength, and a filter substrate that is laminated so that the reflecting surfaces are parallel,
The one end portions of the first optical fiber and the second optical fibers are optically connected to the filter substrate on the same side with respect to the reflecting surfaces, respectively.
The first optical fiber is disposed such that an axial direction thereof is an angle α with respect to a direction perpendicular to the reflecting surfaces,
The plurality of second optical fibers are on the same plane as the first optical fiber, opposite to the first optical fiber with respect to the direction perpendicular to the reflecting surfaces, and the axial direction is perpendicular to the reflecting surfaces. The optical filter module is arranged so as to be at an angle α with respect to the optical filter module.
前記各反射面は、前記複数の基板のうち対応する1つの基板上に、入射された光のうち対応する波長の光を反射し、他の波長の光を透過する誘電体多層膜が付着されてそれぞれ成ることを特徴とする請求項1に記載の光フィルタモジュール。   Each of the reflective surfaces is attached to a corresponding one of the plurality of substrates by a dielectric multilayer film that reflects light having a corresponding wavelength among incident light and transmits light having another wavelength. The optical filter module according to claim 1, wherein each of the optical filter modules is configured as follows. 一方の先端部にGIファイバをそれぞれ有する第1光ファイバおよび複数の第2光ファイバと、
対応する波長の光がそれぞれ透過する複数の透過領域を有する透過面と、該透過面に対向する全反射面とを有するフィルタ基板と、
を備え、
前記第1光ファイバおよび前記各第2光ファイバの前記一方の先端部は、前記フィルタ基板の前記透過面に光学的にそれぞれ接続され、
前記第1光ファイバは、その軸方向が前記フィルタ基板の前記透過面に垂直な方向に対して角度αになるように配置され、
前記複数の第2光ファイバは、前記第1光ファイバと同一平面上において、前記フィルタ基板の前記透過面に垂直な方向に関して前記第1光ファイバと反対側に、その軸方向が前記フィルタ基板の前記透過面に垂直な方向に対して角度αになるようにそれぞれ配置されていることを特徴とする光フィルタモジュール。
A first optical fiber and a plurality of second optical fibers each having a GI fiber at one end;
A filter substrate having a transmission surface having a plurality of transmission regions each transmitting light of a corresponding wavelength, and a total reflection surface facing the transmission surface;
With
The one end portion of the first optical fiber and each of the second optical fibers is optically connected to the transmission surface of the filter substrate, respectively.
The first optical fiber is disposed such that an axial direction thereof is an angle α with respect to a direction perpendicular to the transmission surface of the filter substrate,
The plurality of second optical fibers are on the same plane as the first optical fiber, opposite to the first optical fiber in a direction perpendicular to the transmission surface of the filter substrate, and an axial direction of the second optical fiber is the filter substrate. An optical filter module, wherein the optical filter modules are arranged at an angle α with respect to a direction perpendicular to the transmission surface.
前記透過面は、前記フィルタ基板上に、入射された光のうち対応する波長の光を透過し、他の波長の光を反射する複数の誘電体多層膜がそれぞれ付着されて成ることを特徴とする請求項3に記載の光フィルタモジュール。   The transmission surface is formed by attaching a plurality of dielectric multilayer films that transmit light of a corresponding wavelength among incident light and reflect light of other wavelengths on the filter substrate. The optical filter module according to claim 3. 前記第1光ファイバおよび前記各第2光ファイバは、前記一方の先端部が接着剤を介して前記フィルタ基板に光学的にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の光フィルタモジュール。   5. The first optical fiber and each of the second optical fibers, wherein the one end is optically connected to the filter substrate via an adhesive, respectively. The optical filter module in any one. 前記第1光ファイバおよび前記各第2光ファイバは、前記GIファイバの先端に連結された第3光ファイバをそれぞれ有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の光フィルタモジュール。   5. The optical filter according to claim 1, wherein each of the first optical fiber and each of the second optical fibers includes a third optical fiber coupled to a tip of the GI fiber. module. 前記第3光ファイバはコアレスファイバであることを特徴とする請求項6に記載の光フィルタモジュール。   The optical filter module according to claim 6, wherein the third optical fiber is a coreless fiber. 前記第1光ファイバおよび前記各第2光ファイバの前記一方の先端部における端面は、その軸方向に対して角度αだけ傾斜していることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の光フィルタモジュール。   8. The end face of the one end portion of each of the first optical fiber and each of the second optical fibers is inclined by an angle α with respect to the axial direction thereof. Optical filter module. 前記第1光ファイバにおける前記GIファイバと前記各第2光ファイバにおける前記GIファイバとの間の光路長がそれぞれ等しくなるように、前記各第2光ファイバの前記第3光ファイバの長さが設定されることを特徴とする請求項6から請求項8のいずれかに記載の光フィルタモジュール。   The lengths of the third optical fibers of the second optical fibers are set so that the optical path lengths between the GI fibers of the first optical fibers and the GI fibers of the second optical fibers are equal to each other. The optical filter module according to claim 6, wherein the optical filter module is provided.
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