專利名稱：光模塊和光波長合波分波裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及例如在光通信領域中從干線向中繼局把信號光分路，或把來自中繼局的信號光向干線插入的光波長合波分波裝置和其中所利用的光模塊。
背景技術：
眾所周知，在使用波分復用(WDM)的光通信中，作為把特定波長的信號在中繼局中分路或把特定波長的信號從中繼局插入為目的而使用的裝置有專利文獻1中公開那樣的光分路插入裝置。
如圖17所示，該光分路插入裝置具有光分波器3，其把從輸入用光傳輸路1輸入的波長多重光分波成各波長的光；光合波器4，其用于把一下被分波的各波長的光進行合波并向輸出傳輸路2送出。該光分路插入裝置還具備與各波長光路對應的多個光開關5，其用于選擇把被光分波器3分波的各波長光在向中繼局8的接收機7分路的基礎上把從中繼局8的發(fā)送機6發(fā)送的信號重新進行插入還是使被光分波器3分波的各波長光原封不動地透射光合波器4。
崽子這種分路插入裝置中，是把光分波器3或光合波器4、波長選擇濾波器和透鏡等固定在來自光纖的射出光路上，且多使用具有從多波長信號中分離單波長成分的功能或是具有把單波長成分插入到多波長信號中功能的濾波器模塊。
這種濾波器模塊例如如在專利文獻2和專利文獻3中記載的那樣，是把由透鏡和光纖構成的準直器隔著波長選擇濾波器相對配置的結構。
一般地在這種濾波器模塊中，是把波長選擇濾波器、透鏡和光纖以調整了光軸的狀態(tài)插入固定在共通的筒狀框體內。這種模塊一般被叫做分插式多路復用器(Add/Drop Multiplexer(ADM))。
圖17的光分路插入裝置中由于光分波器3或光合波器4需要對多個波長進行同樣的合波或分波，所以要使用多個具有不同波長分離特性的所述濾波器模塊單體，并把這些信號射入射出端的光纖通過順次熱粘接等方法進行連接，是而構成。這種模塊一般被叫做“Mux/DeMux”。向光分波器3或光合波器4輸入的光順次通過多個所述濾波器模塊而被分波成各波長或是各波長的光順次被合波(例如參照專利文獻4等)。順次連接的多個所述單體模塊一般是被安裝在單體的殼體內。
作為與上述不同的把光纖端面相對光軸垂直的準直器結構知道有利用折光指數漸變(GI)纖維的結構(例如參照專利文獻5)。
專利文獻1特開2000-183816號公報專利文獻2特表平10-511476號公報專利文獻3特開平10-311905號公報專利文獻4特開平11-337765號公報專利文獻5特開2003-437270號公報但在使用上述濾波器模塊的光分路插入裝置中，在光通信中使用的波道數越多，則越需要增加與其對應的單體濾波器模塊的使用個數。因此，原材料零件價格變成單體濾波器模塊價格的成倍以上。且由于有把濾波器模塊的輸入輸出端光纖進行熱粘接的工序，所以工序煩雜且成本變高，而且產生由熱粘接連接時的軸偏移為起因的連接損失。另外，由于是把單體濾波器模塊固定在框體內的結構，所以需要功能部分以外的無用的體積，有隨著波道的增加而所需要的零件體積也同樣擴大等的問題。
本發(fā)明者們?yōu)榱讼@些問題，通過設定成去掉濾波器模塊的框體即外裝體而把上述的各結構零件固定在單一基板上，使光在零件之間進行空間傳導的結構，這樣來試圖謀求不使用無用零件而以所需要最小程度的體積來使光模塊低價格化、小型化和低損失化。
但實際上把模塊內的要素零件進行分離而配置在基板上時了解到來自各零件的射出光產生光軸偏移而不能容易地進行光耦合，得不到所期待的性能。
作為該光軸偏移的主要原因認為是(1)為了以降低反射損失為目的而把光纖和折射率分布型透鏡等的端面設定成了斜端面；(2)射出光的光軸與透鏡的光軸產生了偏移；(3)在使光透射波長選擇濾波器即電介體多層膜濾波器的基板時光軸產生了偏移。
說明(1)的詳細情況時，則是近年來在光通信領域中，作為光源一般是使用分布反饋激光器，這種激光光源由于有在光纖內逆行并到達光源的所謂返回光，所以激光振蕩容易不穩(wěn)定，結果是具有輸出功率容易產生變動的特點。即，在反射光增大，換言之，即，在反射損失小的情況下，就意味著返回光大，使輸出功率的變動增大。
一般來說，在光纖準直器中，為了把所述激光光源的輸出變動抑制到能忽視程度的大小，就要求由下面(1)式表示的端面反射損失在50dB以上。
端面反射損失＝-10×log(IR/IO)(1)其中IR表示反射光通量，IO表示射入光通量。
現(xiàn)狀作為用于得到反射損失的方法是使用把光纖端面相對光軸傾斜的方法，該形式光纖的末端是通過把光纖插入到玻璃毛細管內并把每個毛細管端面進行帶4°～8°左右角度的平面磨削而得到的。這樣端面的反射光就成為包層模式(clad mode)而被衰減，因此能增大反射損失，且與表面的AR涂覆合起來能得到60dB以上的反射損失。由于該方法是非常簡便的方法，所以直到現(xiàn)在是主流的方式。
圖18是現(xiàn)在主流的制法，即表示了通過組合尾光纖11和折射率分布透鏡12而制作的準直器。根據上面所述的理由而在尾光纖11和透鏡12的各端面上付與了約8°的角度，由于這個原因而射出光與射入光的位置相比產生了位置偏移δ和角度偏移θ。特別是由角度偏移θ而引起的光軸偏移量是如圖19所示那樣隨著耦合距離L越離開而變得越大。因此，設置在同一直線上的V形槽等上的準直器對在其間隔是數mm以上時，則光耦合幾乎是0(零)。
為了消除上述的光路偏移則只要使光纖末端和透鏡端面全都對于光軸垂直便可。但這時的端面反射全部作為返回光被反映出來。由玻璃端面與空氣的折射率差而產生的反射損失是14.7dB，且即使實施良好的AR涂覆(R＜0.2％27dB，在端面處的反射損失也是約42dB程度，不能達到50dB以上的所述要求規(guī)格。
關于這點，專利文獻5所示的結構是具有聚光功能的光纖端部結構，可以說能把光束腰距離和光束腰徑分別設定成希望的值，即，能提供使它們相互獨立并能可變的光纖端部結構，但同樣有不能確保一般要求的反射衰減量的問題。
下面說明(2)，作為準直器透鏡而使用通常的折射率分布透鏡時則由上述的理由而光軸彎曲，但變化該透鏡而使用球面透鏡、非球面透鏡、對球面實施了加工的折射率分布透鏡等時，一般地被叫做偏心地是使對于透鏡外徑中心的透鏡部分曲率中心具有偏移，且利用包覆光纖的毛細管外徑與透鏡外徑的公差來使光纖光軸與透鏡光軸不一致。
通過以上理由而使用存在有偏心的透鏡時，如果光纖端面和透鏡端面對于光軸是垂直時也會產生以下的射出角度θ。
tanθ＝e/f (2)其中e表示偏心量，f表示焦距。
同樣地即使光纖端面和透鏡端面對于光軸是垂直時，在毛細管外徑與透鏡外徑的差是數微米的情況下，會產生以下的射出角度θ。
tanθ＝d/(2·f) (3)其中d是外徑的差。
實際上由于偏心和外徑的差是同時存在而光軸偏移增加，所以即使把這些透鏡配置在V形槽上也不能得到充分的光耦合。
下面說明(3)，如圖20所示，波長選擇濾波器等干涉濾波器通常是通過在具有有限厚度的玻璃基板15實施成膜來制作的，為了對于產生的膜壓免于損壞而具有約1mm程度的厚度。從折射率n1的介質1向具有厚度h的折射率n2的介質2以射入角θ射入的光的平行位置偏移量δ(＝沒有介質2時應通過的光路與實際光路的差)，能由下面的公式(3)表示。

圖21表示的是在具有各種厚度(0.5～1.5mm)的基板上如圖19那樣通過光時的光軸偏移量δ(μm)與射入角θ(Degree)的關系。如該圖所示，光軸偏移是依賴于基板厚度和射入角而產生的，所以在干涉濾波器插入前，即使是預先進行了準直器對光耦合的狀態(tài)，也僅由于濾波器的插入而光路偏移，損失大幅度增加乃至不能耦合。
如上所述，如現(xiàn)有嘗試的那樣僅單是把各零件平行并列地配置在同一基板上形成的零件固定用各V形槽上，現(xiàn)實情況是光軸偏移大而有不能得到充分光耦合的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決上述問題點而開發(fā)的，目的在于提供一種光模塊和使用它的光波長合波分波裝置，在同一基板上配置了具有準直器和濾波器功能的光學元件的小型且低插入損失的光模塊中，一邊確保實用上足夠的反射衰減量一邊能減少煩雜的校直而得到良好的光耦合。
第一發(fā)明的光模塊將具有中心部芯線及其外周部包層的光纖的端面與具有與所述芯線大致相同且均勻的折射率的材料構成的空芯光纖的一個端面接合，在所述光纖的光軸上在所述空芯光纖的另一個端面上配置準直器透鏡而構成的第一、第二的兩組光纖準直器位于在同一軸線上地相對配置在形成于一個基板上的第一、第二定位槽內，并且在這些光纖準直器的相對面之間配置具有濾波器功能的光學元件。
第二發(fā)明的光模塊是在第一發(fā)明記載的光模塊中，所述光纖準直器通過把端面上接合有空芯光纖的所述光纖末端與所述準直器透鏡配置在所述定位槽內而構成。
第三發(fā)明的光模塊是在第一發(fā)明記載的光模塊中，所述光纖準直器通過把端面上接合有空芯光纖的所述光纖末端與所述準直器透鏡配置在玻璃管內并作為單體光學零件來構成，作為該單體光學零件而構成的光纖準直器的所述玻璃管被配置在所述定位槽內。
第四發(fā)明的光模塊是在第一～第三任一發(fā)明記載的光模塊中，作為具有所述濾波器功能的光學元件設置了波長選擇濾波器，而且在該波長選擇濾波器與所述第二光纖準直器之間設置了光路校正板，所述波長選擇濾波器具有分波功能，其僅把從所述第一光纖準直器射入的波長多重光中特定波長頻帶的光向所述第二光纖準直器透射而把其他波長的光進行反射；合波功能，其把從所述第二光纖準直器單面射入并透射的特定波長的透射光與從其他面射入并反射的其他波長的反射光向第一光纖準直器進行合波。
第五發(fā)明的光模塊是在第四發(fā)明記載的光模塊中，在從所述第一光纖準直器射入并被所述波長選擇濾波器反射的反射光行進路上配置了具有與所述第一、第二光纖準直器相同結構的第三光纖準直器，把該第三光纖準直器配置在所述基板上與所述第一、第二定位槽形成在同一平面上的第三定位槽內并進行定位。
第六發(fā)明的光模塊是在第五發(fā)明記載的光模塊中，把所述第三定位槽形成得與所述第一、第二定位槽平行，在配置在該第三定位槽內的所述第三光纖準直器與所述波長選擇濾波器之間配置有光路校正部，以在所述第一光纖準直器與第三光纖準直器之間把由所述波長選擇濾波器產生的反射光相互耦合。
第七發(fā)明的光模塊是在第五或第六發(fā)明記載的光模塊中，把第一光纖準直器作為輸入用光準直器進行利用，其把從外部輸入用光傳輸路傳輸來的波長多重光作為對于所述波長選擇濾波器的輸入光而進行射入，把所述第二光纖準直器作為分路用光準直器進行利用，其用于把向所述波長選擇濾波器射入并透射的特定波長頻帶的光向外部取出，把所述第三光纖準直器作為輸出光用準直器進行利用，其用于把向所述波長選擇濾波器射入并被反射的特定波長頻帶以外的光向外部輸出用光傳輸路送出，來構成把波長多重光進行分波的光波長分波裝置。
第八發(fā)明的光模塊是在第五或第六發(fā)明記載的光模塊中，把所述第三光纖準直器作為輸入用光準直器進行利用，其把從外部輸入用光傳輸路傳輸來的所述特定波長以外的光作為對于所述波長選擇濾波器正面的輸入光而進行射入，把所述第二光纖準直器作為插入用光準直器進行利用，其把特定波長頻帶的光作為對于所述波長選擇濾波器反面的插入光進行射入，把所述第一光纖準直器作為輸出光用光準直器進行利用，其把被所述波長選擇濾波器反射的輸入光和透射的插入光的合波光向外部輸出用光傳輸路傳輸，由此來構成光波長合波裝置。
第九發(fā)明的光模塊使所述特定波長不同而配置多個具有下述功能的波長選擇濾波器，該功能是分波功能，其僅使射入光中特定波長的光透射而使其他波長的光反射；合波功能，其把從單面射入并透射的特定波長的透射光與從其他面射入并被反射的其他波長的反射光進行合波，而且把所述多個波長選擇濾波器配置成從光行進方向的上游側向下游側順序地使濾波器的反射光射入，在向最上游波長選擇濾波器的射入光的光路上、各波長選擇濾波器透射光的光路上和最下游波長選擇濾波器反射光的光路上分別配置準直器，作為這些各準直器是使用如下結構的光纖準直器，其將具有中心部芯線及其外周部包層的光纖的端面與具有與所述芯線大致相同且均勻的折射率的材料構成的空芯光纖的一個端面接合，在所述光纖的光軸上在所述空芯光纖的另一個端面?zhèn)扰渲脺手逼魍哥R，把這些光纖準直器按照光合波分波的順序在一塊基板的一側與另一側交替地、且是隔著包含所述波長選擇濾波器的光學元件配置空間而相對配置，而且把各光纖準直器配置在形成于所述基板上同一面內的定位槽內來進行定位，把所述基板一側和另一側上通過波長選擇濾波器而處于相對關系的光纖準直器的至少一組配置在形成于同一軸線上的定位槽上，而且在兩個光纖準直器之間的光路上配置光路校正板。
第十發(fā)明的光模塊是在第九發(fā)明記載的光模塊中，把所述所有的定位槽相互平行地形成，通過平行形成而在產生光路校正的部位處加入光路校正部。
第十一發(fā)明的光模塊是在第九或第十發(fā)明記載的光模塊中，把作為分波器使用時的光行進方向最上游的光纖準直器作為輸入用光準直器進行利用，其把從外部輸入用光傳輸路傳輸來的波長多重光作為對于最上游波長選擇濾波器的輸入光而進行射入，把最下游的光纖準直器作為輸出用準直器進行利用，其用于把被最下游波長選擇濾波器反射的光向外部輸出用光傳輸路送出，把這些以外的光纖準直器作為分路用光準直器進行利用，其用于把被各波長選擇濾波器透射的光向外部取出，來構成把波長多重光進行多段分波的光波長分波裝置。
第十二發(fā)明的光模塊是在第九或第十發(fā)明記載的光模塊中，把作為合波器使用時的光行進方向最上游的光纖準直器作為輸入用光準直器進行利用，其把從外部輸入用光傳輸路傳輸來的光作為對于最上游波長選擇濾波器正面的輸入光而進行射入，把最下游的光纖準直器作為輸出用準直器進行利用，其把被最下游波長選擇濾波器反射的反射光和透射的插入光的合波光向外部輸出用光傳輸路傳輸，把這些以外的光纖準直器作為插入用光準直器進行利用，其把每個各濾波器特定波長頻帶的插入光向各波長選擇濾波器的反面射入，來構成光波長合波裝置。
第十三發(fā)明的光模塊是在第一～第三任一發(fā)明記載的光模塊中，作為具有所述濾波器功能的光學元件設置了僅把從所述第一光纖準直器射入的波長多重光中特定波長頻帶的光向所述第二光纖準直器透射而把其他波長的光進行反射的分波用波長選擇濾波器，而且在該波長選擇濾波器與所述第二光纖準直器之間設置了光路校正板，在從所述第一光纖準直器射入并被所述分波用波長選擇濾波器反射的反射光行進路上，配置合波用波長選擇濾波器而把來自分波用波長選擇濾波器的反射光進而用自身的正面反射的同時把從自身背面射入并透射的透射光在所述正面合波到反射光中，在從所述第一光纖準直器射入并被所述分波用波長選擇濾波器反射且進而被所述合波用波長選擇濾波器正面反射的反射光行進路上，配置具有與所述第一、第二光纖準直器相同結構的第三光纖準直器，而且在所述合波用波長選擇濾波器的反面?zhèn)扰渲镁哂信c所述第一、第二光纖準直器相同結構的第四光纖準直器，其向該合波用波長選擇濾波器的反面射入能透射的波長頻帶的光，把所述第三、第四光纖準直器分別配置在所述基板上與所述第一、第二定位槽形成在同一平面上的第三、第四定位槽內并進行定位。
權利要求十四發(fā)明的光模塊是在權利要求十三記載的光模塊中，把所述分波用波長選擇濾波器和合波用波長選擇濾波器設定成是僅透射同一波長光的相同特性的波長選擇濾波器。
第十五發(fā)明的光模塊是在第十三或第十四發(fā)明記載的光模塊中，把所述第三、第四定位槽形成為位于同一軸線上，把所述第三、第四光纖準直器隔著所述合波用波長選擇濾波器相對地分別配置在第三、第四定位槽內而進行定位，且在所述第四光纖準直器與合波用波長選擇濾波器之間配置光路校正板。
第十六發(fā)明的光模塊是在第十五發(fā)明記載的光模塊中，把所述第一、第二定位槽與所述第三、第四定位槽形成得相互平行，把所述第一定位槽和第四定位槽配置在所述基板的一側，并且把所述第二定位槽和第三定位槽配置在所述基板的另一側，在基板的一側與另一側之間設置所述波長選擇濾波器的配置空間。
第十七發(fā)明的光模塊具有下述功能的波長選擇濾波器以兩個作為一組且對于每個各組使所述特定波長不同而在基板上裝備多組，該功能是分波功能，僅使射入光中特定波長的光透射而使其他波長的光反射；合波功能，把從反面射入并透射的特定波長的透射光與從正面射入并被反射的其他波長的反射光進行合波，而且把所述波長選擇濾波器配置成從光行進方向的上游側向下游側順序地使波長選擇濾波器的反射光射入，且各組的兩個波長選擇濾波器是連續(xù)地配置，設定成各組的兩個波長選擇濾波器中上游側的波長選擇濾波器是分波用的，各組的下游側的波長選擇濾波器是合波用的，在(a)向最上游的分波用波長選擇濾波器的射入光光路上、(b)各組上游側的分波用波長選擇濾波器的透射光光路上、(c)向各組下游側的合波用波長選擇濾波器背面的射入光光路上、(d)最下游合波用波長選擇濾波器的反射光光路上分別配置準直器，作為這些各準直器是使用如下結構的光纖準直器，其將具有中心部芯線及其外周部包層的光纖的端面與具有與所述芯線大致相同且均勻的折射率的材料構成的空芯光纖的一個端面接合，在所述光纖的光軸上在所述空芯光纖的另一個端面?zhèn)扰渲脺手逼魍哥R，把這些光纖準直器中位于所述(b)各組上游側的分波用波長選擇濾波器的透射光光路上的光纖準直器、位于所述(d)最下游合波用波長選擇濾波器的反射光光路上的光纖準直器、位于所述(a)最上游的分波用波長選擇濾波器的射入光光路上的光纖準直器、位于所述(c)向各組下游側的合波用波長選擇濾波器背面的射入光光路上的光纖準直器，在一塊基板的一側和另一側隔著包含所述波長選擇濾波器的光學元件的配置空間而相對配置，而且把各光纖準直器配置在形成于所述基板上同一面內的定位槽內來進行定位，把所述基板一側和另一側上通過波長選擇濾波器而處于相對關系的光纖準直器的至少一組配置在形成于同一軸線上的定位槽上，而且在兩個光纖準直器之間的光路上配置光路校正板。
第十八發(fā)明的光模塊是在第十七記載的光模塊中，把所述各組分波用波長選擇濾波器和合波用波長選擇濾波器設定成是僅透射同一波長光的相同特性的波長選擇濾波器。
第十九發(fā)明的光模塊是在第十七或第十八發(fā)明記載的光模塊中，把所述所有的定位槽相互平行地形成，通過平行形成而在產生光路校正的部位處加入光路校正部。
第二十發(fā)明的光模塊是在第六、第十、第十九任一發(fā)明記載的光模塊中，作為所述光路校正部是使用的反射鏡、具有萬向接頭機構的反射鏡、全反射棱鏡、折射型棱鏡的至少任一個。
第二十一發(fā)明的光模塊是在第一～第二十任一發(fā)明記載的光模塊中，作為所述定位槽是設置的V形槽、圓槽、矩形槽、橢圓槽中的任一個。
第二十二發(fā)明的光模塊是在第一～第三任一發(fā)明記載的光模塊中，作為具有所述濾波器功能的光學元件在射入光的強度對于波長是不均勻的情況下，使用的是校正光強度而使該強度平坦化的增益化等的濾波器。
第二十三發(fā)明的光模塊是在第一～第三任一發(fā)明記載的光模塊中，作為具有所述濾波器功能的光學元件使用的是用于僅把射入光的光通量一部分取出來的濾波器。
第二十四發(fā)明的光波長合波分波裝置把第七發(fā)明記載的作為光波長分波裝置而構成的光模塊和第八發(fā)明記載的作為光波長合波裝置而構成的光模塊作為一對來組合。
第二十五發(fā)明的光波長合波分波裝置把第十一發(fā)明記載的作為光波長分波裝置而構成的光模塊和第十二發(fā)明記載的作為光波長合波裝置而構成的光模塊作為一對來組合。
根據第一發(fā)明，由于通過在前端配置空芯光纖而能實現(xiàn)光軸偏移少且有足夠的反射衰減量地這樣來組合光纖末端和準直器透鏡而構成光纖準直器，并使該光纖準直器位于同一軸線上地配置在形成于一個基板上的定位槽內，所以在光纖準直器之間容易得到高效率的光耦合。且由于在光路上配置了具有濾波器功能的光學元件，所以能以低損失得到對輸入光實施了希望濾波的輸出光。由于是把各結構零件固定在共通的基板上是使光在零件之間空間傳遞的結構，所以不使用無用的零件便可，能以所需要最小程度的體積來謀求光模塊的低價格化和小型化。
根據第二發(fā)明，由于在基板上的定位槽內把光纖末端和透鏡對準位置，所以能零件個數少而低成本。
根據第三發(fā)明，由于是預先把光纖末端和準直器透鏡配置在玻璃管內而構成光纖準直器，并在此基礎上把其配置在基板上的定位槽內，所以能容易組裝。
根據第四發(fā)明，由于作為具有濾波器功能的光學元件是使用的波長選擇濾波器，所以能僅把輸入光中特定波長的光從輸出側的光纖準直器取出來。
根據第五發(fā)明，由于在被波長選擇濾波器反射的反射光行進路上，在與第一、第二光纖準直器的同一平面并列配置了第三光纖準直器，所以在第一～第三光纖準直器之間能容易得到高效率的光耦合。且通過把第一、第三光纖準直器作為輸入輸出口，而把第二光纖準直器作為分路插入口就能容易得到低損失的單波道型的光分波器或光合波器。特別是這時是把單一的模塊作為光分波或光合波的任一個專用來利用的，所以不必擔心為了合波而向波長選擇濾波器插入的插入光哪怕很少地被反射而混入到被分波的分路光中。
根據第六發(fā)明，由于是平行形成的第一～第三定位槽且分別把光纖準直器配置在各定位槽內，只要通過光路校正部(例如反射鏡和棱鏡)能進行必要的光路調整便可，所以加工和組裝容易。
根據第七發(fā)明，在構成光波長分波裝置時能作為單波道型的光分波器來簡單進行利用。
根據第八發(fā)明，在構成光波長分波裝置時能作為單波道型的光合波器來簡單進行利用。
根據第九發(fā)明，能作為多波道型的光分波器或光合波器來利用。且通常是把連接多個單波道型合波分波器而制作的多波長合波分波器與準直器和波長選擇濾波器等各結構零件集成配置在同一基板上，構成使光在零件之間空間傳遞的結構，所以能容易不使用無用零件地以所需要最小程度的體積來得到小型且低損失的光波長合波分波器。且作為各準直器由于使用的是通過在前端配置空芯光纖，而能實現(xiàn)光軸偏移少且有足夠的反射衰減量地來組合光纖末端和準直器透鏡而構成光纖準直器，所以能提供組裝容易、在各光纖準直器之間能進行高效率光耦合、對于得到低損失光合波分波器適合的多波道型光模塊。特別是這時是把單一的模塊作為光分波或光合波的任一個專用來利用的，所以不必擔心為了合波而向波長選擇濾波器插入的插入光哪怕很少地被反射而混入到被分波的分路光中。
根據第十發(fā)明，由于是平行形成的所有定位槽且分別把光纖準直器配置在各定位槽內，只要通過光路校正部(例如反射鏡和棱鏡)能進行必要的光路調整便可，所以加工和組裝容易。
根據第十一發(fā)明，在構成光波長分波裝置時能作為多波道型的光分波器來簡單進行利用。
根據第十二發(fā)明，在構成光波長合波裝置時能作為多波道型的光合波器來簡單進行利用。
根據第十三發(fā)明，通過把第一光纖準直器作為輸入口、把第三光纖準直器作為輸出口、把第二光纖準直器作為分路口、把第四光纖準直器作為插入口，而能作為低損失的光波長合波分波器來利用。且由于是把各結構零件固定在共通的基板上并且使光在零件之間空間傳遞的結構，所以不使用無用的零件便可，能以所需要最小程度的體積來謀求光模塊的低價格化和小型化。且本發(fā)明是在單一的模塊中設置了光分波用和光合波用的兩個波長選擇濾波器，所以不必擔心為了合波而向波長選擇濾波器插入的插入光混入到被分波的分路光中。
根據第十四發(fā)明，由于是在單一的模塊中設置了光分波用和光合波用這兩個同一特性的波長選擇濾波器，所以通過把第一光纖準直器作為輸入口、把第三光纖準直器作為輸出口、把第二光纖準直器作為分路口、把第四光纖準直器作為插入口，就能作為低損失的單波道型光波長合波分波器來利用。
根據第十五發(fā)明，由于是把第一和第二、第三和第四定位槽分別形成在同一直線上，所以加工和組裝容易。
根據第十六發(fā)明，由于是進一步把第一和第二、第三和第四定位槽平行形成，所以能進一步謀求加工的容易化和提高精度。
根據第十七發(fā)明，通過把最上游的光纖準直器作為輸入口、把最下游的光纖準直器作為輸出口、把其他的光纖準直器作為分路或是插入口而能作為低損失的多波道型光波長合波分波器來利用。且由于是把各結構零件固定在共通的基板上并且使光在零件之間空間傳遞的結構，所以不使用無用的零件便可，能以所需要最小程度的體積來謀求光模塊的低價格化和小型化。且本發(fā)明是在單一的模塊中成組設置了光分波用和光合波用的兩個波長選擇濾波器，所以不必擔心為了合波而向波長選擇濾波器插入的插入光混入到被分波的分路光中。
根據第十八發(fā)明，由于是在單一的模塊中按每個各特定波長設置了光分波用和光合波用的兩個波長選擇濾波器，所以不必擔心為了合波而向波長選擇濾波器插入的插入光混入到被分波的分路光中。
根據第十九發(fā)明，由于是平行形成的所有定位槽且分別把光纖準直器配置在各定位槽內便可，所以加工和組裝容易。
如第二十發(fā)明那樣，作為光路校正部是能使用反射鏡、具有萬向接頭機構的反射鏡、全反射棱鏡、折射型棱鏡的至少任一個，如第二十一發(fā)明那樣，作為定位槽是除了通常使用的V形槽之外還能使用圓槽、矩形槽、橢圓槽等，如第二十二、第二十三發(fā)明那樣，作為具有濾波器功能的光學元件也可以代替波長選擇濾波器而在射入光的強度對于波長是不均勻的情況下使用校正光強度而使該強度平坦化的增益化等的濾波器和用于僅把射入光的光通量一部分取出來的濾波器等。
如第二十四發(fā)明那樣，也可以把第七發(fā)明的光模塊和第三的光模塊組合而構成單波道型光波長合波分波裝置，如第二十五發(fā)明那樣，也可以把第十一發(fā)明的光模塊和第十二的光模塊組合而構成多波道型光波長合波分波裝置。


圖1是本發(fā)明第一實施例光模塊A的結構圖，(a)是平面圖、(b)是側面圖；圖2是表示使用光模塊A的光纖準直器結構的放大圖；圖3是表示其他光纖準直器結構例的放大圖；圖4是本發(fā)明第二實施例光模塊B1的結構圖，(a)是平面圖、(b)是側面圖；圖5是表示同光模塊B1的使用例，(a)是表示作為光波長分波裝置使用時的圖、(b)是表示作為光波長合波裝置使用時的圖；圖6是本發(fā)明第三實施例光模塊B2的結構圖，(a)是平面圖、(b)是側面圖；圖7是表示同光模塊B2的使用例，(a)是表示作為光波長分波裝置使用時的圖、(b)是表示作為光波長合波裝置使用時的圖；圖8是本發(fā)明第四實施例光模塊B3的結構圖，(a)是平面圖、(b)是側面圖；圖9是表示同光模塊B3的使用例，(a)是表示作為光波長分波裝置使用時的圖、(b)是表示作為光波長合波裝置使用時的圖；圖10是本發(fā)明第五實施例光模塊C1的結構圖，(a)是平面圖、(b)是側面圖；圖11是本發(fā)明第六實施例光模塊C2的結構圖，(a)是平面圖、(b)是側面圖；圖12是本發(fā)明第七實施例光模塊C2的結構圖，(a)是平面圖、(b)是側面圖；圖13是把本發(fā)明第二實施例的光模塊B1作為對來組合而構成1ch用光波長合波分波裝置時的結構圖；圖14是把本發(fā)明第四實施例的光模塊B3作為對來組合而構成4ch用光波長合波分波裝置時的結構圖；圖15是本發(fā)明第八實施例光模塊D1的結構圖，(a)是平面圖、(b)是側面圖；圖16是本發(fā)明第八實施例光模塊D2的結構圖，(a)是平面圖、(b)是側面圖；圖17是現(xiàn)有光分路插入裝置的概略結構圖；圖18是準直器光軸偏移的說明圖；圖19是表示準直器光軸偏移特性的圖；圖20是波長選擇濾波器光軸偏移的說明圖；圖21是表示波長選擇濾波器光軸偏移特性的圖。
符號說明A、B1、B2、B3、C1、C2、C3、D1、D2光模塊50基板 51光學元件配置面(光學元件配置空間)52準直器配置面(準直器配置空間)61～66V形槽(定位槽)70、71～74波長選擇濾波器(光學元件)80、81、82光路校正板 90、91、92反射鏡(光路校正部)101～106光纖準直器 110光纖末端111光纖 111a芯線 111b包層 120準直器透鏡具體實施方式
以下根據

本發(fā)明的實施例。
首先參照圖1說明最基本結構第一實施例的光模塊A。
<光模塊A(第一實施例)>
圖1所示的光模塊A是把第一、第二的兩組光纖準直器101、102相對配置在一塊基板50上位于同一軸線上而形成在第一、第二定位槽61、62內，并且在這些光纖準直器101、102的相對面之間配置具有濾波器功能的光學元件70和光路校正板80，是使光在各零件之間空間傳播的結構。
在基板50的中央確保有一段上面比左右兩側凹的光學元件配置面(光學元件配置空間)51，在其兩側確保殘留的準直器配置面52、53比光學元件配置面51稍微高并且保持不變。兩側的準直器配置面52、53是在同一面內，光學元件配置面51和準直器配置面52、53都是作為平坦的平行平面而形成的。在各準直器配置面52、53上把定位槽61、62加工成貫通的V形槽。
在以后敘述的各實施例中，中央的光學元件配置面51和其兩側的準直器配置面52、53的關系盡管在尺寸上有不同，但在功能上則是完全相同的。因此不特別地個別進行說明。
該光模塊A是具有以下功能的模塊把從外部輸入用光纖1001通過第一光纖準直器101輸入的輸入光在具有濾波器功能的光學元件70中進行濾波，并通過第二光纖準直器102向外部輸出用光纖1002輸出，詳細結構如下。
首先基板50是由玻璃基板構成，兩個定位槽61、62在左右準直器配置面52、53表面形成為位于同一軸線上。這時由于兩個定位槽61、62是位于同一直線上，所以能進行貫通加工。因此，能容易確保高的相互位置精度。
在此所例示定位槽61、62的斷面形狀主要是V字型(V形槽)，因此以后代替“定位槽”也叫做“V形槽”。作為定位槽61、62斷面形狀的其他例能舉出半圓形、U形、矩形等?；?0的材料除了玻璃以外也可以是硅、陶瓷、金屬、樹脂等。這些點在以后的各實施例中也是共通的，無需特別言明。
圖2、圖3表示了各光纖準直器101、102的結構例。
構成光纖準直器101、102的光纖末端110，在具有中心部芯線111a及其外周部包層111b的是125μm標準外徑任意長度的單模光纖(SMF)111的端面上，熱粘接接合有由與所述芯線111a具有同一均勻折射率材料構成的空芯光纖(CLF)112的一個端面，把該空芯光纖112的長度設定成350μm且把空芯光纖112的另一個端面磨削、研磨成對于與光纖111光軸垂直的面是0°，并且在光模塊的安裝中通過一般使用的外徑1.249mm的單芯套箍115進行粘接固定，并設置防止反射膜。但這些光纖111和套箍115等的尺寸并不限定于是上述的。
在光纖末端110的光軸上通過在空芯光纖112的另一端面?zhèn)扰渲脺手逼魍哥R120而構成各光纖準直器101、102。
準直器透鏡120被設計成如下所述的透鏡，即，在被使用于出光側時(配置在緊靠光纖末端的后面時)有把從光纖末端110射出的擴散光變換成平行光的作用，在被使用于受光側(入光側)時(配置在緊靠光纖末端之前時)有把空間傳播來的光在光纖末端110中耦合的作用。這時的準直器透鏡120由把球透鏡的外周切削成圓筒形的所謂鼓形透鏡構成，為了與光纖末端110不產生光軸偏移而設計成與套箍115的外形差在2μm以下、透鏡偏心在1μm以下、焦距是2.6mm、外徑是1.249mm。
但作為這些準直器透鏡120并不限定于是鼓形透鏡，球面透鏡、非球面透鏡、球透鏡和對折射率分布透鏡的射出側端面實施了曲面加工的透鏡、只要至少射出或射入平行光的單面不是與光軸垂直的平面的透鏡就能使用。
作為具有所述濾波器功能的光學元件70在此使用的是波長選擇濾波器(以后只要未特別說明則以相同的符號70表示)。波長選擇濾波器70具有分波功能，是僅透射射入光中特定波長的光而反射其他波長的光；合波功能，是把從單面射入并透射的特定波長的光與從其他面射入并被反射的其他波長的光進行合波。
波長選擇濾波器70是在玻璃和樹脂等透光性基板上形成光學多層膜(例如電介體多層膜)并通過光學多層膜的材料和層結構來發(fā)揮濾波特性。光學多層膜一般是把折射率小的材料和折射率大的材料交替層合的結構。尺寸例如是1.4×1.4×1.2mm。
光路校正板80是在兩面上實施了防止反射膜的平行平板的玻璃基板，材料和尺寸與所述波長選擇濾波器70的基板大致相同。防止反射膜被設計成能把反射率抑制在0.2％以下。
若在相對的光纖準直器101、102的光路之間傾斜地插入平行平板的波長選擇濾波器70，則光依賴于玻璃基板的厚度而產生與原來光軸平行的位置偏移。該偏移能通過使用同樣的玻璃基板而返回到原來的光軸上并能容易地維持低損失的耦合。因此與波長選擇濾波器70成對地設置光路校正板80。
<光模塊A的制造順序>
該光模塊A能如下地進行制造。使用圖1、圖2進行說明。
在此是把光纖末端110和準直器透鏡120分別配置在V形槽61、62內來制作光纖準直器101、102的情況為例來進行敘述。
這時首先是準備形成有V形槽(定位槽)61、62的基板50。然后在該基板50的第一V形槽61內配置并調整光纖末端110和準直器透鏡120，這樣來先制作一側的第一光纖準直器101。
作為其順序是首先把配置在了第一V形槽61內的光纖末端110或準直器透鏡120中的一個先固定在V形槽61內。然后設定兩者的距離以成為預先設定的準直狀態(tài)，在此基礎上固定另一個(沒先被固定的一個)。
該位置關系的設定為使用向光纖末端110輸入光并把通過了準直器透鏡120的準直光由預先制作的準直器耦合并進行調整的方法。這時所調整的部件(從后面固定的光纖末端110或是準直器透鏡120)僅通過沿V形槽61在一個軸向上進行定位便可，所以能調整簡單。該距離設定也可以使用在遠方設置測試儀來進行調整的方法、把兩者的距離進行圖像識別的方法、把從透鏡離開指定距離的反射鏡的反射光使用回轉器來進行監(jiān)測調整的方法等。
然后在相對的另一側的第二V形槽62上同樣地配置調整光纖末端110和準直器透鏡120，制作第二光纖準直器102。這時也是把光纖末端110或準直器透鏡120中的一個先固定在V形槽62內，在一邊確認準直狀態(tài)一邊調整兩者距離的基礎上，然后把另一個進行固定，而制作第二光纖準直器102。
該距離調整時能利用先制作的第一光纖準直器101。即通過第一光纖準直器101來輸入光并把從第一光纖準直器101射出的平行光通過第二V形槽62內準直器透鏡120來與光纖末端110耦合。然后通過測量通過了準直器透鏡120而被光纖末端110受光時的受光光通量來一邊確認準直狀態(tài)一邊調整第二V形槽62內光纖末端110與準直器透鏡120的距離并固定。由于該調整也是僅通過沿V形槽62在一個軸向上進行定位便可，所以能調整簡單。
然后配置波長選擇濾波器70使位于在第一光纖準直器101和第二光纖準直器102的光路上，而且在波長選擇濾波器70與第二光纖準直器102之間配置光路校正板80，這樣來完成光模塊A。
這樣把通過在前端配置空芯光纖112而能實現(xiàn)光軸偏移少且有足夠反射衰減量的光纖末端110與準直器透鏡120組合來構成光纖準直器101、102，使該光纖準直器101、102位于同一軸線上地配置在形成于一塊基板50上的V形槽(定位槽)61、62內，所以在光纖準直器101、102之間能容易地得到高效率的光耦合。
且由于在兩光纖準直器101、102之間的光路上配置了具有濾波器功能的光學元件70，所以能以低損失得到輸入光所希望的實施了濾波的輸出光。且由于是把各結構零件配置固定在共通的基板50上而使光在零件之間空間傳遞的結構，所以不使用無用的光傳輸零件便可，能以所需要最小程度的體積來謀求光模塊A的低價格化和小型化。
在上述的例中表示了把光纖末端110和準直器透鏡120直接配置在V形槽61、62內來構成光纖準直器101、102的情況，但也可以如圖3所示那樣把光纖末端110和準直器透鏡120配置在玻璃管116內而預先把光纖準直器101、102作為單體光學零件來構成，并把該光纖準直器101、l02的玻璃管116配置在V形槽61、62內。
前者能得到零件個數少且低成本化的優(yōu)點，后者能得到能容易組裝的優(yōu)點。
上述的例中作為具有濾波器功能的光學元件70是表示了使用波長選擇濾波器的情況，但也可以用其他的濾波器，例如在射入光的強度對于波長是不均勻的情況下校正光強度而使該強度平坦化的增益化等的濾波器或用于僅把射入光的光通量一部分取出來的濾波器來進行置換。
<關于系列B和系列C>
下面說明假設在光波長分波裝置或光波長分波裝置中利用的光模塊的系列B和系列C。系列B是把所有的V形槽相互平行地形成在基板50上同一平面內的形式，系列C是把幾個V形槽相互平行地形成而把剩余的幾個形成的不平行而是有角度的形式。
如系列B那樣在基板50上平行形成V形槽時，具有槽加工時容易精度高的優(yōu)點，但必然出現(xiàn)需要彎曲光行進方向的可能性，所以需要光路校正部(反射鏡和棱鏡)。另一方面不平行地進行V形槽加工時，有槽加工時為了精度高而費事的可能性，但有在后段不需要進行光路校正的優(yōu)點。
<關于系列B的光模塊>
首先說明系列B。
系列B是把所有的V形槽平行地形成在基板50上的同一平面內，單體的光模塊B(B1、B2、B3)是假設在光波長分波裝置或光波長分波裝置的任一個中專用而使用而制作的。
在此作為系列B的形式而順序說明單波道(ch)用的光模塊B1、雙波道(ch)用的光模塊B2、四波道(ch)用的光模塊B3各例。這些光模塊分別作為本發(fā)明的第二實施例、第三實施例和第四實施例來舉出。
<光模塊B1(第二實施例)>
首先使用圖4和圖5說明最基本的1ch用光模塊B1。
該光模塊B1把第一、第二的兩組光纖準直器101、102相對配置在一塊基板50上位于同一軸線上而形成的第一、第二定位槽(V形槽)61、62內，并且在這些光纖準直器101、102的相對面之間配置波長選擇濾波器70和光路校正板80，且在從第一光纖準直器101射入而被波長選擇濾波器70反射的反射光行進路上配置具有與第一、第二光纖準直器101、102同樣結構的第三光纖準直器103，把該第三光纖準直器103配置在與基板50上的第一、第二定位槽61、62形成在同一平面上的第三定位槽(V形槽)63內而定位，是使光在各零件之間空間傳播的結構。
第三V形槽63形成得與第一、第二V形槽61、62平行，在配置于第三V形槽63內的第三光纖準直器103與波長選擇濾波器70之間配置有作為光路校正部的反射鏡90，以在第一光纖準直器101與第三光纖準直器103之間把被波長選擇濾波器70反射的反射光相互耦合。
在此，各光纖準直器101～103的結構、基板50的結構、波長選擇濾波器70的結構和光路校正板80的結構，除了主要是基板50的尺寸不同之外與圖1所示的分別是相同的，所以省略它們的說明。
本實施例中使用的作為光路校正部的反射鏡90在變更光路的同時還用于校正由零件外形精度而引起產生的光軸偏移和通過零件時的光軸偏移。因此，最好使用具有萬向接頭(Gimbal)機構的反射鏡或是以此為準具有調整機構的反射鏡。具有萬向接頭機構的反射鏡是指以反射鏡的一點(通常的中心)作為旋轉中心能調整其傾斜的反射鏡。
作為這些反射鏡90從反射率或耐久性優(yōu)良的點來看使用鋁或金的金屬反射鏡是合適的，在此使用的是在尺寸2×5×1mm的玻璃基板上附加了鋁和氟化鎂膜的反射鏡。且作為該光路校正部不僅是反射鏡也可以使用楔形棱鏡。在是楔形棱鏡時能通過折射或是全反射來彎曲光路，能進行光路校正。
<光模塊B1的制造順序>
該光模塊B1能如下地進行制造。
首先是準備在同一軸線上形成有第一、第二V形槽61、62且與第一V形槽61平行地形成有第三V形槽63的基板50。第三V形槽63是形成在與第一V形槽61相同側上。然后與所述光模塊A同樣地把光纖末端110和準直器透鏡120分別配置在第一、第二V形槽61、62內并調整位置，制作第一、第二光纖準直器101、102。
然后在第一光纖準直器101與第二光纖準直器102之間的光路上按預先設計的角度配置波長選擇濾波器70，而且在波長選擇濾波器70與第二光纖準直器102之間以使與波長選擇濾波器70成為對稱的角度來配置光路校正板80。
然后在第三V形槽63內配置光纖末端110和準直器透鏡120，以臨時組成第三光纖準直器103。在第三光纖準直器103的前面配置作為光路校正部的反射鏡90，在該狀態(tài)下向第一光纖準直器101輸入被波長選擇濾波器70反射的波長的光，一邊觀察被波長選擇濾波器70反射并通過反射鏡90而與第三光纖準直器103耦合的光通量，一邊決定并固定反射鏡90的位置和方向以及構成第三光纖準直器103的光纖末端110與準直器透鏡120之間的距離。這樣就能得到光模塊B1。
該光模塊B1由于在被波長選擇濾波器70反射的反射光行進路上配置了與第一、第二光纖準直器101、102在同一平面上并列的第三光纖準直器103，所以在第一～第三光纖準直器之間能容易得到高效率的光耦合。且通過把第一、第三光纖準直器101、103作為輸入輸出口而把第二光纖準直器102作為分路插入口就能容易構成低損失的單波道型光分波器或光合波器。
特別是這時是把單一的光模塊B1作為光分波或是光合波的任一個而專用利用的，所以不必擔心為了合波而向波長選擇濾波器70插入的插入光哪怕很少地被反射而混入到被分波的分路光中。
下面說明把該光模塊B1作為1ch用光波長分波裝置或光波長合波裝置使用時的情況。
<把光模塊B1作為光波長分波裝置使用的情況>
如圖5(a)所示，把該光模塊B1作為光波長分波裝置使用時，是把第一光纖準直器101的光纖末端110作為使從外部輸入用光傳輸路1001傳輸來的波長多重光(包含λ1的光)作為對于波長選擇濾波器70的輸入光而射入的輸入用末端(In)、把第二光纖準直器102的光纖末端110作為用于把向波長選擇濾波器70射入并透射的特定波長λ1的透射光向外部分路用光傳輸路1002取出來的分路用末端(Drop)、把第三光纖準直器103的光纖末端110作為用于把向波長選擇濾波器70射入并被反射的特定波長λ1以外的光向外部輸出用光傳輸路1003送出來的輸出用末端(Out)來利用。這樣就發(fā)揮了把波長多重光進行分波的功能(在此是把特定波長λ1的光取出來的功能)。
<把光模塊B1作為光波長合波裝置使用的情況>
另一方面如圖5(b)所示，把該光模塊B1作為光波長合波裝置使用時，是把第三光纖準直器103的光纖末端110作為使從外部輸入用光傳輸路1003傳輸來的特定波長λ1以外的光作為對于波長選擇濾波器70正面的輸入光而射入的輸入用末端(In)、把第二光纖準直器102的光纖末端110作為使從外部插入用光傳輸路1002送來的特定波長λ1的插入光作為對于波長選擇濾波器70反面的插入光而射入的插入用末端(Add)、把第一光纖準直器103的光纖末端110作為用于把被波長選擇濾波器70反射的輸入光和透射的插入光的合波光向外部輸出用光傳輸路1001傳輸的輸出用末端(Out)來利用。這樣就發(fā)揮了把不同波長的光進行合波的功能(在此是把特定波長λ1的光插入并進行合波的功能)。
如上，本實施例的光模塊B1以單體零件還能作為光分波裝置或光合波裝置的一個專用器來使用。
<光模塊B2(第三實施例)、光模塊B3(第四實施例)>
下面使用圖6～圖9說明2ch以上用(2ch用和4ch用)的光模塊B2和B3。圖6和圖7表示的是2ch用的光模塊B2，圖8和圖9表示的是4ch用的光模塊B3。2ch以上用的光模塊B2和B3基本上是下面所述的結構。2ch用光模塊B2的基本結構被包含在4ch用的光模塊B3中，所以在此先敘述4ch用的光模塊B3。
首先圖8所示的4ch用光模塊B3把具有下述功能的波長選擇濾波器71～74使特定波長的不同而配置了4個，該功能是分波功能，僅使射入光中特定波長的光透射而使其他波長的光反射；合波功能，把從單面射入并透射的特定波長的透射光與從其他面射入并被反射的其他波長的反射光進行合波，而且把這些4個波長選擇濾波器71～74配置成從光行進方向的上游側向下游側順序地使波長選擇濾波器71～74的反射光射入。
在此敘述的是分波時光的行進方向，在向最上游波長選擇濾波器71的射入光的光路上、各波長選擇濾波器71～74透射光的光路上和最下游波長選擇濾波器74反射光的光路上分別配置準直器。
作為各準直器使用的是與圖1～圖4說明過的完全相同的光纖準直器101～106。把這些光纖準直器101～106按照光合波分波的順序從一塊共通基板50的一側向另一側交替地且是隔著包含波長選擇濾波器71～74的光學元件的配置空間(光學元件配置面51)而相對配置。
而且把各光纖準直器101～106配置在形成于基板50的準直器配置面52、53上同一面內的V形槽61～66內來進行定位，把基板50一側和另一側上通過波長選擇濾波器71～74而處于相對關系的光纖準直器的幾個組(本例是第一、第二光纖準直器101和102、103和106)配置在形成于同一軸線上的V形槽61、62和V形槽63、66上。這時是把所有的V形槽61～66相互平行地形成的。通過平行形成V形槽61～66而在產生光路校正的部位處配置光路校正用的反射鏡91、92。且在通過波長選擇濾波器71～74的配置而對各光纖準直器101～106產生了光路校正的部位，本實施例是在配置了波長選擇濾波器71、73的光路上配置了以使與波長選擇濾波器71、73成為對稱的角度的光路校正板81、83。
各光纖準直器101～106的結構、基板50的結構、波長選擇濾波器70的結構和光路校正板80的結構，除了主要是基板50的尺寸不同之外與圖1所示的分別是相同的，所以在此省略說明。
2ch用光模塊B2是從上述4ch用光模塊B3的結構中把第五、第六V形槽65、66和第五、第六光纖準直器105、106和波長選擇濾波器73、74和光路校正板82和反射鏡92去掉而構成的。
<光模塊B3(包含B2)的制造順序>
所述4ch用光模塊B3能如下地進行制造。
首先是準備基板50，在該基板50上把第一、第二V形槽61、62和第三、第六V形槽63、66形成在同一軸線上且相互平行，而且與第三V形槽63平行地形成第五V形槽65，在第二、第六V形槽62、66之間與它們平行地形成第四V形槽64。在基板50的中央部形成一段比左右的準直器配置面52、53凹的光學元件配置面51。
這時基板50的尺寸是40×14×3mm，在左右寬度9mm的準直器配置面52、53上有間隔地切出分別平行且是相同深度的各三條共計六條V形槽61～66。中央的光學元件配置面51被平面磨削成寬度21mm。在此由于相對的V形槽61、62和V形槽63、66能進行貫通切削加工，所以能容易地進行高精度加工。
在準備基板50后，接下來與所述光模塊A(參照圖1)的情況同樣地把光纖末端110和準直器透鏡120分別配置在第一、第二V形槽61、62內并調整位置，制作第一、第二光纖準直器101、102。然后在第一光纖準直器101與第二光纖準直器102之間的光路上按預先設計的角度配置第一波長選擇濾波器71，而且在第一波長選擇濾波器71與第二光纖準直器102之間以使與第一波長選擇濾波器71成為對稱的角度來配置光路校正板81來校正由第一波長選擇濾波器71引起的光路偏移。
然后在與第一V形槽61鄰接第三V形槽63內配置光纖末端110和準直器透鏡120，以臨時組成第三光纖準直器103，而且在第四V形槽64內配置光纖末端110和準直器透鏡120，以臨時組成第四光纖準直器104。在被第一波長選擇濾波器71反射的反射光光軸與第四V形槽64的軸線延長線交叉的點處配置第二波長選擇濾波器72，把被第一波長選擇濾波器71、第二波長選擇濾波器72相繼反射的光向第四光纖準直器104射入。
向第一光纖準直器101輸入被第一、第二波長選擇濾波器71、72都反射的波長的光，一邊觀察經由波長選擇濾波器71、72而與第四光纖準直器104的光纖末端110耦合的光通量，一邊決定并固定第二波長選擇濾波器72的位置和方向以及構成第四光纖準直器104的光纖末端110與準直器透鏡120的距離。
然后在第三光纖準直器103之前配置反射鏡91，在該狀態(tài)下向第一光纖準直器101輸入被第一波長選擇濾波器71反射且透射第二波長選擇濾波器72的波長的光，一邊觀察被第一波長選擇濾波器71反射且透射第二波長選擇濾波器72并通過反射鏡91而與第三光纖準直器103耦合的光通量，一邊決定并固定反射鏡91的位置和方向以及構成第三光纖準直器103的光纖末端110與準直器透鏡120的距離。
由到此為止的工序就完成了圖6中2ch用的光模塊B2，所以在制作2ch用的光模塊B2時工序到此為止就結束了。在制作4ch用的光模塊B3時則還要繼續(xù)以后的工序。
在制作4ch用的光模塊B3時，接續(xù)上述的工序，在被第二波長選擇濾波器72反射而向第四光纖準直器104射入的光路上按預先設計的角度配置第三波長選擇濾波器73，而且在第三波長選擇濾波器73與第四光纖準直器104之間以使與第三波長選擇濾波器73成為對稱的角度來配置光路校正板82來校正由第三波長選擇濾波器73引起的光路偏移。
然后在第五V形槽65內配置光纖末端110和準直器透鏡120，以臨時組成第五光纖準直器105，而且在第六V形槽66內配置光纖末端110和準直器透鏡120，以臨時組成第六光纖準直器106。在被第三波長選擇濾波器73反射的反射光光軸與第六V形槽66的軸線延長線交叉的點處配置第四波長選擇濾波器74，把被第一波長選擇濾波器71、第二波長選擇濾波器72、第三波長選擇濾波器73、第四波長選擇濾波器74相繼反射的光向第六光纖準直器106射入。
然后向第一光纖準直器101輸入被第一、第二、第三、第四波長選擇濾波器71、72、73、74都反射的波長的光，一邊觀察被波長選擇濾波器71、72、73、74順次反射而與第六光纖準直器106的光纖末端110耦合的光通量，一邊決定并固定第四波長選擇濾波器74的位置和方向以及構成第六光纖準直器106的光纖末端110與準直器透鏡120的距離。
然后在第五光纖準直器105之前配置反射鏡92，在該狀態(tài)下向第一光纖準直器101輸入被第一、第二、第三波長選擇濾波器71、72、73都反射且透射第四波長選擇濾波器74的波長的光，一邊觀察被第一、第二、第三波長選擇濾波器71、72、73相繼反射且透射第四波長選擇濾波器74并通過反射鏡92而與第五光纖準直器105耦合的光通量，一邊決定并固定反射鏡92的位置和方向以及構成第五光纖準直器105的光纖末端110與準直器透鏡120的距離。這樣就完成了光模塊B3。
以上敘述了制造2ch、4ch用光模塊B2、B3的情況，但對于具有超過4ch的ch數的光模塊，通過反復同樣的順序也能容易地制造。
作為上述使用的波長選擇濾波器71～74的例，例如能舉出設計成尺寸是1.4×1.4×1.2mm，分別透射波長1511、1531、1551、1571nm的光而反射它們以外波長的波長選擇濾波器(WDM濾波器)。
作為光路校正板81、82的例能例如舉出設計成在兩面上實施了防止反射膜的平行平板的玻璃基板，材料和尺寸與其跟前配置的波長選擇濾波器的基板大致相同，能把1450～1650nm波長的光抑制成反射率在0.2％以下。
作為光路校正用反射鏡91、92的例從反射率和耐久性優(yōu)良的點來看使用鋁和金等的金屬反射鏡是合適的，能舉出在尺寸2×5×1mm的玻璃基板上附加了鋁和氟化鎂膜的反射鏡。
這些2ch用以上的光模塊B2、B3，能作為多波道型的光分波器或光合波器來利用。且通常是把連接多個單波道型合波分波器而制作的多波長合波分波器與準直器和波長選擇濾波器等各結構零件集成配置在同一基板上，構成使光在零件之間空間傳遞的結構，所以能容易不使用無用零件地以所需要最小程度的體積來得到小型且低損失的光波長合波分波器。
且作為各準直器由于使用的是通過在前端配置空芯光纖而能實現(xiàn)光軸偏移少且有足夠的反射衰減量地來組合光纖末端和準直器透鏡而構成光纖準直器101～106，所以能提供組裝容易、在各光纖準直器101～106之間能進行高效率光耦合、對于得到低損失光合波分波器適合的多波道型光模塊。
特別是這時是把單一的模塊B2、B3作為光分波或光合波的任一個專用來利用的，所以不必擔心為了合波而向波長選擇濾波器插入的插入光哪怕很少地被波長選擇濾波器反射的結果而混入到被分波的分路光中。
下面使用圖7(a)和圖9(a)說明把這些光模塊B2、B3作為2ch、4ch用光波長分波裝置使用時的情況。
<把光模塊B2作為光波長分波裝置使用的情況>
首先說明把2ch用光模塊B2作為光波長分波裝置使用時的情況。
這時如圖7(a)所示，是把光行進方向最上游的第一光纖準直器101作為使從外部輸入用光傳輸路1001傳輸來的波長多重光(包含λ1、λ2)作為對于最上游波長選擇濾波器71的輸入光而射入的輸入光用準直器(In)、把最下游的第四光纖準直器104作為用于把被最下游的波長選擇濾波器72反射的光向外部輸出用光傳輸路1004送出來的輸出用準直器(Out)、把它們以外的第二、第三光纖準直器102、103作為用于把透射了各波長選擇濾波器71、72的光(分別是波長λ1、λ2的光)向外部傳輸路1002、1003取出來的分路光用準直器(Drop)來利用。這樣就發(fā)揮了把波長多重光順次進行分波的功能(把波長λ1、λ2的光信號進行分波)。
<把光模塊B3作為光波長分波裝置使用的情況>
接著說明把4ch用光模塊B3作為光波長分波裝置使用時的情況。
這時如圖9(a)所示，是把光行進方向最上游的第一光纖準直器101作為使從外部輸入用光傳輸路1001傳輸來的波長多重光(包含λ1～λ4)作為對于最上游波長選擇濾波器71的輸入光而射入的輸入光用準直器(In)、把最下游的第六光纖準直器106作為用于把被最下游的波長選擇濾波器74反射的光向外部輸出用光傳輸路1006送出來的輸出用準直器(Out)、把它們以外的第二～第五光纖準直器102～105作為用于把透射了各波長選擇濾波器71～74的光(分別是波長λ1～λ4的光)向外部傳輸路1002～1005取出來的分路光用準直器(Drop)來利用。這樣就發(fā)揮了把波長多重光順次進行分波的功能(把波長λ1～λ4的光信號進行分波)。
敘述一例則是當把包含有波長λ1＝1511、λ2＝1531、λ3＝1551、λ4＝1571、λ5＝1591nm的波長多路傳輸信號向輸入輸出用的第一光纖準直器101的光纖末端110輸入時，僅λ1＝1511nm波長的光透射第一波長選擇濾波器71而與分路用第二光纖準直器102的光纖末端110耦合。其他波長λ2＝1531、λ3＝1551、λ4＝1571、λ5＝1591nm的光向第二波長選擇濾波器72被反射。
同樣地，在第二波長選擇濾波器72是僅λ2＝1531nm波長的光透射而與分路用第三光纖準直器103的光纖末端110耦合，其他波長λ3＝1551、λ4＝1571、λ5＝1591nm的光向第三波長選擇濾波器74被反射。
在第三波長選擇濾波器73是僅λ3＝1551nm波長的光透射而與分路用第四光纖準直器104的光纖末端110耦合，其他波長λ4＝1571、λ5＝1591nm的光向第四波長選擇濾波器74被反射。
在第四波長選擇濾波器74是僅λ4＝1571nm波長的光透射而與分路用第五光纖準直器105的光纖末端110耦合，其他波長λ5＝1591nm的光向輸出用第六光纖準直器106被反射。這樣，各波長的光就被順次分波。
實際上作為光源使用波長可變激光器而向第一光纖準直器101的光纖末端110輸入波長1511、1531、1551、1571、1591nm的波長多重光，并通過測量被分波而向各光纖準直器102～106的光纖末端110射出的各個波長的光強度來求插入損失時，結果是所有波道的插入損失都是0.6dB以下。
一般是使用把來自所使用內置光源的以射出端作為終端時的返回光與把測量物連接在光纖端上時的返回光進行比較方式的反射衰減量測量機，使用波長1550nm的光來測量各光纖末端的反射衰減量。結果是在所有的光纖末端一般都在光模塊所要求的50dB以上。
如上通過本發(fā)明的實施例，使用40×14mm的小型基板僅以進行容易的定位組裝就能得到在滿足足夠反射衰減量的同時能實現(xiàn)低插入損失的光分波裝置。
下面使用圖7(b)和圖9(b)說明把光模塊B2、B3作為2ch、4ch用光波長合波裝置使用時的情況。
<把光模塊B2作為光波長合波裝置使用的情況>
首先說明把2ch用光模塊B2作為光波長合波裝置使用時的情況。
這時如圖7(b)所示，是把合波時光行進方向最上游的第四光纖準直器104作為使從外部輸入用光傳輸路1004傳輸來的光作為對于最上游第二波長選擇濾波器72表面的輸入光而射入的輸入光用準直器(In)、把最下游的第一光纖準直器101作為把被最下游的第一波長選擇濾波器71反射的反射光和透射的插入光的合波光向外部輸出用光傳輸路1001傳輸的輸出光用準直器(Out)、把它們以外的第三、第二光纖準直器103、102作為把來自外部插入用光傳輸路1003、1002的對于各波長選擇濾波器72、71反面是每個各濾波器71、72特定波長頻帶λ2、λ1的插入光來射入的插入光用準直器(Add)來利用。這樣就發(fā)揮了把不同波長的光(波長λ1、λ2的光)順次進行合波的功能。
<把光模塊B3作為光波長合波裝置使用的情況>
接著說明把4ch用光模塊B3作為光波長合波裝置使用時的情況。
這時如圖9(b)所示，是把合波時光行進方向最上游的第六光纖準直器106作為使從外部輸入用光傳輸路1006傳輸來的光作為對于最上游第四波長選擇濾波器74表面的輸入光而射入的輸入光用準直器(In)、把最下游的第一光纖準直器101作為把被最下游的第一波長選擇濾波器71反射的反射光和透射的插入光的合波光向外部輸出用光傳輸路1001傳輸的輸出光用準直器(Out)、把它們以外的第五、四、三、二光纖準直器105、104、103、102作為把來自外部插入用光傳輸路1005、1004、1003、1002的對于各波長選擇濾波器74、73、72、71反面是每個各濾波器74、73、72、71特定波長頻帶λ4、λ3、λ2、λ1的插入光來射入的插入光用準直器(Add)來利用。這樣就發(fā)揮了把不同波長的光(波長λ1～λ4的光)順次進行合波的功能。
舉例則是當把波長λ1＝1511、λ2＝1531、λ3＝1551、λ4＝1571、λ5＝1591nm的光向輸入用和順次插入用的光纖準直器106～102輸入時，在第四波長選擇濾波器74中波長λ4＝1571、λ5＝1591nm的光被合波，在第三波長選擇濾波器73中波長λ3＝1551、λ4＝1571、λ5＝1591nm的光被合波，在第二波長選擇濾波器72中波長λ2＝1531、λ3＝1551、λ4＝1571、λ5＝1591nm的光被合波，在第一波長選擇濾波器71中波長λ1＝1511、λ2＝1531、λ3＝1551、λ4＝1571、λ5＝1591nm的光被合波。從第一波長選擇濾波器71出來的波長多重光(λ1～λ5)與輸入輸出用光纖準直器101的光纖末端110耦合并向外部輸出用光傳輸路1001傳輸。
如上，本發(fā)明實施例的光模塊B2、B3既能作為光分波裝置使用也能作為光合波裝置使用。這時的插入損失或反射衰減量當然也與作為所述光分波裝置使用時一樣。
由于這些光模塊B2、B3是把各零件配置在基板50上而使光在零件之間空間傳播的結構，所以與現(xiàn)有這樣使用多個濾波器模塊而由光纖把濾波器模塊之間連接形式的光分波裝置或光合波裝置相比，能以低損失得到小型且價格低的光分波裝置或光合波裝置。特別是波道數越多越能發(fā)揮本實施例光模塊的優(yōu)點。上述的例表示了到2ch、4ch為止的模塊，但構成更多波道的模塊時，把以上的進行反復就也能發(fā)展。
<關于系列C的光模塊>
下面說明系列C的光模塊。
圖10～圖12所示的系列C的光模塊C1～C3，僅把與第一V形槽61位于同一側的第三V形槽63和第五V形槽65形成得與第一V形槽61不平行的有規(guī)定的角度。其他結構則與B系列的光模塊B1～B3分別對應，所以省略詳細說明。
<關于光模塊C1(第五實施例)>
圖10的1ch用光模塊C1的特點在于，在從第一光纖準直器101射入并被波長選擇濾波器70反射的反射光行進方向直線上以第三光纖準直器103所位于的角度來形成第三V形槽63。由于這樣就不需要彎曲光路，所以能省略光路校正部的反射鏡(參照圖4)。
<關于光模塊C2(第六實施例)>
圖11的2ch用光模塊C2的特點在于，在從第一光纖準直器101射入并被第一波長選擇濾波器71反射的反射光行進方向直線上以第三光纖準直器103所位于的角度來形成第三V形槽63，而且根據在第一波長選擇濾波器71與第三光纖準直器103之間的光路上配置了第二波長選擇濾波器72的關系而在第三光纖準直器103與第二波長選擇濾波器72之間不配置反射鏡而是配置校正由第二波長選擇濾波器72所引起的光路偏移的光路校正板82。
<關于光模塊C3(第七實施例)>
圖12的4ch用光模塊C3的特點在于，在從第一光纖準直器101射入并被第一波長選擇濾波器71反射的反射光行進方向直線上以第三光纖準直器103所位于的角度來形成第三V形槽63，而且在從第一光纖準直器101射入并被第一波長選擇濾波器71、第二波長選擇濾波器72、第三波長選擇濾波器73順次反射的反射光行進方向直線上以第五光纖準直器105所位于的角度來形成第五V形槽65(這時第三、第五V形槽63、65是相互平行形成的)，而且在第三光纖準直器103與第二波長選擇濾波器72之間和第五光纖準直器105與第四波長選擇濾波器74之間不配置反射鏡而是分別配置校正由第二、第四波長選擇濾波器72、74所引起的光路偏移的光路校正板82、84。
這些C系列的光模塊C1～C3能被設定成與B系列的光模塊B1～B3完全相同的使用方法。因此省略關于使用方法的說明。
下面說明C系列光模塊C1～C3的制造方法。由于1ch用光模塊C1和2ch用光模塊C2能由到4ch用光模塊C3制造方法中途的工序就完成，所以作為代表僅說明4ch用光模塊C3的制造方法。
<光模塊C3的制造方法>
圖12所示的光模塊C3能如下地進行制造。
首先是準備形成有第一～第六這六條V形槽61～66的基板50。在此以奇數號碼稱呼的第一、第三、第五V形槽61、63、65是形成在基板50一側的準直器配置面52上，以偶數號碼稱呼的第二、第四、第六V形槽62、64、66是形成在基板50另一側的準直器配置面53上。這些V形槽61～66是在同一平面上并列形成的。
第一V形槽61、第二V形槽62、第四V形槽64、第六V形槽66是相互平行的，特別是第一V形槽61與第二V形槽62是配置在同軸上。第三V形槽63形成得對于第一V形槽61是按指定的角度和場所交叉。第五V形槽65被形成得與第三V形槽63平行并與第四V形槽64按指定的角度和場所交叉。
基板50中央的光學元件配置面51的高度被形成得使配置在兩側V形槽61～66內的光纖準直器101～106的光軸與配置在光學元件配置面51上的光學元件的中心重合。這時基板50的尺寸是35×17×3mm，在兩端形成有寬度9mm的準直器配置面52、53。在左右的準直器配置面52、53上形成有各三條相同深度的V形槽61～66，平行的V形槽62、64、66的間隔是3mm。中央部的寬度17mm的光學元件配置面51是通過平面磨削形成的。這種基板50的形狀與所述系列B的情況相比僅是在斜向加工V形槽63、65的加工費用上有稍微提高，但有能使基板50小型化的優(yōu)點。
在準備所述基板50時是把光纖末端110和準直器透鏡120配置在第一、第二V形槽61、62內來制作第一、第二光纖準直器101、102。該制作方法與前面說明過的光模塊A完全相同，所以在此不進行說明。
然后在第三V形槽63內配置光纖末端110和準直器透鏡120，在基板50上的第三V形槽63與第一、第二V形槽61、62的軸線延長線交叉點上配置波長選擇濾波器71，把第三V形槽63上的光纖末端110或準直器透鏡120的一個進行固定。
在該狀態(tài)下從第一光纖準直器101輸入被第一波長選擇濾波器71反射的波長的光，一邊觀察被第一波長選擇濾波器71反射而向第三V形槽61上的光纖末端110射入的光通量一邊調整第一波長選擇濾波器71的位置和方向。同時決定并固定第三V形槽63上的光纖末端110與準直器透鏡120的距離來制作第三光纖準直器103。
這時由于各第一、第三光纖準直器101、103的光軸能維持足夠高的精度，所以第一波長選擇濾波器71能配置在能容易得到光耦合的位置上。再加上第一、第三V形槽61、63是在同一平面內，這些V形槽61、63上光纖準直器101、103的光軸全部不出該平面，所以通過一個波長選擇濾波器71的平面光軸調整就能得到低損失的光耦合。
然后在第一波長選擇濾波器71與第二光纖準直器102之間以使與第一波長選擇濾波器71成為對稱的角度來配置與第一波長選擇濾波器71同特性的光路校正板81。這時向第一光纖準直器101輸入透射第一波長選擇濾波器71的波長的光，通過測量從第二光纖準直器102輸出的光通量來微調整并固定光路校正板81。
然后在第四V形槽64內配置光纖末端110和準直器透鏡120，而且在基板50上的第三V形槽63與第四V形槽64的軸線延長線交叉點上配置第二波長選擇濾波器72，把第四V形槽64上的光纖末端110或準直器透鏡120的一個進行固定。
接著在該狀態(tài)下向第一光纖準直器101輸入被第一波長選擇濾波器71和第二波長選擇濾波器72都反射的波長的光，一邊觀察這些被波長選擇濾波器71、72順次反射而向第四V形槽64上的光纖末端110射入的光通量一邊調整第二波長選擇濾波器72的位置和方向，且決定并固定第四V形槽64上的光纖末端110與準直器透鏡120的距離來制作第四光纖準直器104。
然后在第二波長選擇濾波器72與第三光纖準直器103之間以使與第二波長選擇濾波器72成為對稱的角度來插入、配置與第二波長選擇濾波器72同特性的光路校正板82。這時向第一光纖準直器101輸入被第一波長選擇濾波器71反射且透射第二波長選擇濾波器72的波長的光，通過測量向第三V形槽63上的光纖末端110射入的光通量來微輸出并固定光路校正板82。
然后在第五V形槽65內配置光纖末端110和準直器透鏡120，而且在基板50上的第五V形槽65與第四V形槽64的軸線延長線交叉點上配置第三波長選擇濾波器73，把第五V形槽65上的光纖末端110或準直器透鏡120的一個進行固定。
在該狀態(tài)下從第一光纖準直器101輸入被第一、第二、第三波長選擇濾波器71、72、73都反射的波長的光，一邊觀察這些順次被第一、第二、第三波長選擇濾波器71、72、73反射而向第五V形槽65上的光纖末端110射入的光通量一邊調整第三波長選擇濾波器73的位置和方向。同時決定并固定第五V形槽65上的光纖末端110與準直器透鏡120的距離來制作第五光纖準直器105。
然后在第三波長選擇濾波器73與第四光纖準直器104之間以使與第三波長選擇濾波器73成為對稱的角度來配置校正由第三波長選擇濾波器71而引起的光路偏移的光路校正板83。這時向第一光纖準直器101輸入被第一、第二波長選擇濾波器71、72反射且透射第三波長選擇濾波器73的波長的光，通過測量向第四光纖準直器104的光纖末端110射入的光通量來微輸出并固定光路校正板83。
然后在第六V形槽66內配置光纖末端110和準直器透鏡120，而且在基板50上的第五V形槽65與第六V形槽66的軸線延長線交叉點上配置第四波長選擇濾波器74，把第六V形槽66上的光纖末端110或準直器透鏡120的一個進行固定。
在該狀態(tài)下向第一光纖準直器101輸入被第一、第二、第三、第四波長選擇濾波器71、72、73、74都反射的波長的光，一邊觀察這些順次被第一、第二、第三、第四波長選擇濾波器71、72、73、74反射而向第六V形槽66上的光纖末端110射入的光通量一邊調整第四波長選擇濾波器74的位置和方向，且決定并固定第六V形槽66上的光纖末端110與準直器透鏡120的距離來制作第六光纖準直器104。
然后在第四波長選擇濾波器74與第五光纖準直器105之間以使與第四波長選擇濾波器74成為對稱的角度來插入和配置與第四波長選擇濾波器74同特性的光路校正板84。這時向第一光纖準直器101輸入被第一、第二、第三波長選擇濾波器71、72、73反射且透射第四波長選擇濾波器74的波長的光，通過測量向第五V形槽65上的光纖末端110射入的光通量來微輸出并固定光路校正板84。
如上把所有的部件進行定位和固定，就能制作小型低損失且能容易組裝的具有光合波分波功能的光模塊C3。
在上述的制造工序中在進行各部件的定位時，是通過向第一光纖準直器101輸入光并測量來自各光纖準直器102～106的光纖末端110的輸出光的光通量來進行的調整，但也可以從第一光纖準直器101以外的已經定位完了的光纖準直器輸入試驗光來進行下游側部件的位置調整。且這些所有部件的配置也可以通過以圖像處理或外形為基準的機械操作來進行。
<關于多個光模塊的組合>
以上分別說明了單體的各光模塊，下面說明組合上述的光模塊而作為光波長合波分波裝置使用的情況。在此作為例而說明使用一對(兩個)B系列中的1ch用光模塊B1而構成的1ch用光波長合波分波裝置、使用一對(兩個)4ch用光模塊B3而構成的4ch用光波長合波分波裝置。
<關于1ch用光波長合波分波裝置>
圖13表示的是使用兩個1ch用光模塊B1而構成的1ch用光波長合波分波裝置的結構。圖左側的光模塊B1a是作為光波長分波器使用的，右側的光模塊B1b是作為光波長合波器使用的。左右的光模塊B1a、B1b在圖中被畫成是左右對稱，但也可以把同一個光模塊B1連接構成與圖中的是同樣的功能。
在進行1ch的信號處理時，把分波器側光模塊B1a的第一光纖準直器101作為輸入口(In)，把第二光纖準直器102作為分路口(Drop)，把第三光纖準直器103作為輸出口(Out)。
且把合波器側光模塊B1b的第一光纖準直器101作為輸出口(Out)，把第二光纖準直器102作為插入口(Add)，把第三光纖準直器103作為輸入口(In)。
把分波器側光模塊B1a的輸入口(第一光纖準直器101)的光傳輸路1001連接在外部傳輸路上，把分路口(第二光纖準直器102)的光傳輸路1002連接在光開關2000上，把輸出口(第三光纖準直器103)的光傳輸路連接在分波合波器側的光模塊B1b的輸入口(第三光纖準直器103)的光傳輸路1003上。
關于分波合波器側的光模塊B1b是把插入口(第二光纖準直器102)的光傳輸路1002連接在光開關2000上，把輸出口(第一光纖準直器101)的光傳輸路1001連接在外部傳輸路上。這樣就完成了光波長合波分波裝置。
該光波長合波分波裝置中從外部傳輸路向分波器側光模塊B1a的輸入口(第一光纖準直器101)輸入的波長多路傳輸信號中，通過波長選擇濾波器70進行合波分波的特定波長以外的光信號被波長選擇濾波器70反射，并從輸出口(第三光纖準直器103)向合波器側光模塊B1b的輸入口(第三光纖準直器103)輸入，被波長選擇濾波器70反射而從輸出口(第一光纖準直器101)輸出，返回到外部傳輸路中。
另一方面通過波長選擇濾波器70進行合波分波的特定波長的光信號在從分波器側光模塊B1a的分路口(第二光纖準直器102)取出來后向光開關2000輸入。在不需要進行信號的取出或轉換時則光開關2000使信號原封不動地通過而向合波器側光模塊B1b的插入口(第二光纖準直器102)輸入。從該插入口(第二光纖準直器102)導入的特定波長的光信號由于是透射波長選擇濾波器70，所以與被波長選擇濾波器70正面反射的其他波長的信號進行合波，并從輸出口(第一光纖準直器101)返回到原來的傳輸路中。
<關于4ch用光波長合波分波裝置>
圖14表示的是使用兩個4ch用光模塊B3而構成的4ch用光波長合波分波裝置的結構。圖左側的光模塊B3a是作為光波長分波器使用的，右側的光模塊B3b是作為光波長合波器使用的。左右的光模塊B3a、B3b在圖中被畫成是左右對稱，但也可以把同一個光模塊B3連接構成與圖中的是同樣的功能。
在進行4ch的信號處理時，把分波器側光模塊B3a的第一光纖準直器101作為輸入口(In)，把第二～第五光纖準直器102～105作為分路口(Drop)，把第六光纖準直器106作為輸出口(Out)。
且把合波器側光模塊B3b的第一光纖準直器101作為輸出口(Out)，把第二～第五光纖準直器102～105作為插入口(Add)，把第六光纖準直器106作為輸入口(In)。
把分波器側光模塊B3a的輸入口(第一光纖準直器101)的光傳輸路1001連接在外部傳輸路上，把分路口(第二～第五光纖準直器102～105)的光傳輸路1002～1005連接在光開關2000上，把輸出口(第六光纖準直器106)的光傳輸路1006連接在分波合波器側的光模塊B3b的輸入口(第六光纖準直器106)的光傳輸路1006上。
關于分波合波器側的光模塊B3b是把插入口(第二～第五光纖準直器102～105)的光傳輸路1002～1005連接在光開關2000上，把輸出口(第一光纖準直器101)的光傳輸路1001連接在外部傳輸路上。這樣就完成了作為系統(tǒng)的光波長合波分波裝置。
該光波長合波分波裝置中在把來自外部傳輸路的波長多路傳輸信號向分波器側光模塊B3a的輸入口輸入時，通過全部波長選擇濾波器71～74進行合波分波的特定波長以外的信號被波長選擇濾波器71～74反射，并從合波器側光模塊B3b的輸出口輸出，返回到外部傳輸路中。
另一方面通過波長選擇濾波器71～74進行合波分波的各特定波長的光信號被分波器側光模塊B3a的各波長選擇濾波器71～74所分波并按每個波長取出來后按每各波長向光開關2000輸入。在不需要進行信號的取出和轉換時則光開關2000使信號原封不動地通過并在合波分波器側的光模塊B3b中再次進行合波而從輸出口返回到外部傳輸路中。在需要進行信號的取出和轉換時則通過光開關2000把信號從Drop口向外部取出，加以必要的信號處理后從Add口經過合波器側光模塊B3b的插入口返回到原來的傳輸路中。
如上所述，把兩個同樣形式的光模塊B1、B3一個作為分波專用器而另一個作為合波專用器地分開功能的同時通過組合而構成光波長合波分波裝置，因此與把一個波長選擇濾波器作為分波與合波兼用的情況不同，能完全不必擔心插入光與分路光混合，能防止信號惡化。
<關于系列D的光模塊D1、D2(實施例8、9)>
下面說明能把分波和合波在同一模塊內進行的系列D的光模塊D1、D2。在此，把1ch用的光模塊D1作為實施例8、把2ch用的光模塊D2作為實施例9來說明。
一般的通信系統(tǒng)多把合波和分波在同一或是非常接近的場所進行。例如現(xiàn)有在進行2波道的波長分路插入時是分別準備2波道的分波器和2波道的合波器，需要如圖17所示那樣通過光纖相互連接來構成系統(tǒng)。在這種情況下本實施例的光模塊D1、D2則發(fā)揮效果。即本實施例的光模塊D1、D2能把分波和合波的功能在同一基板上進行，這樣就省略了中間部的光纖連接部分和用于光纖連接的準直器或框體等，能制作出更便宜的小型低損失的光波長合波分波裝置。
以下個別說明系列D中的1ch用的光模塊D1和2ch用的光模塊D2。
<關于光模塊D1(實施例8)>
圖15表示了作為1ch用光波長合波分波裝置而被利用的光模塊D1的結構。
該光模塊D1作為基本元件而包含了先前說明過的光模塊A的結構。作為與該光模塊A相當的部分是在基板50兩側的準直器配置面52、53上分別配置了第一光纖準直器101和第二光纖準直器102。這些第一、第二光纖準直器101、102是分別配置在了在同一軸線上形成的第一V形槽61和第二V形槽62內。且在第一、第二光纖準直器101、102之間的光路上配置了僅透射特定波長的光而反射其他波長光的分波用波長選擇濾波器70(A)，在該波長選擇濾波器70(A)與第二光纖準直器102之間以與波長選擇濾波器70(A)成為對稱角度地配置校正由波長選擇濾波器70(A)引起的光路偏移的光路校正板80。
除了與光模塊A相當的部分的結構之外，是在基板50一側的準直器配置面52上形成有與第一V形槽61平行的第四V形槽64，在另一側的準直器配置面53上形成有與第二V形槽61平行的第三V形槽63。第三、第四V形槽63、64是形成在同一軸線，各V形槽63、64上分別配置有第三、第四光纖準直器103、104。
在從第一光纖準直器101射入并被分波用波長選擇濾波器70(A)反射的反射光行進路上與第三、第四V形槽63、64軸線延長線交點上配置合波用波長選擇濾波器70(B)，其把來自分波用波長選擇濾波器70(A)的反射光再次在自身的正面進行反射，且把從自身背面射入并透射的透射光在正面合波成反射光。波長選擇濾波器70(A、B)和光路校正板80是被固定在確保位于基板50中央的光學元件配置面51上。
該合波用波長選擇濾波器70(B)使從第一光纖準直器101射入并被分波用波長選擇濾波器70(A)反射，且又被合波用波長選擇濾波器70(B)的正面反射的反射光向第三V形槽63上的第三光纖準直器103射入地，這樣進行了角度調整的基礎上而被固定的。通過該合波用波長選擇濾波器70(B)的配置使與所述合波用波長選擇濾波器70(B)的背面相對并被射入能透射波長頻帶的光的第四光纖準直器104位于所述合波用波長選擇濾波器70(B)的背面?zhèn)?。在第四光纖準直器104與合波用波長選擇濾波器70(B)之間以使與波長選擇濾波器70(B)成為對稱的角度地配置校正由波長選擇濾波器70(B)引起的光路偏移的光路校正板80。
基板50的結構、各光纖準直器101～104的結構、波長選擇濾波器70的結構和光路校正板80的結構，與先前說明實施例光模塊中所說明過的除了尺寸要素上之外大致是相同的，因此在此省略說明。
把該光模塊D1作為光波長合波分波裝置使用時，把第一光纖準直器101作為接受來自外部輸入用光傳輸路1001的波長多重光的輸入口(In)，把最下游的第三光纖準直器103作為向外部輸出用光傳輸路1003輸出波長多重光的輸出口(Out)，把第二光纖準直器102作為向分路用光傳輸路1002取出分波光的分路口(Drop)，把第四光纖準直器104作為把來自插入用傳輸路1004、1006的插入光為了合波而射入的插入口(Add)來使用。
這樣從輸入口(第一光纖準直器101)射入的波長多路傳輸信號中，特定波長λ1的光信號就透射了分波用波長選擇濾波器70(A)而從分路口(第二光纖準直器102)被向外部取出。特定波長以外的波長光則順次被分波用波長選擇濾波器70(A)和合波用波長選擇濾波器70(B)反射，并從輸出口(第三光纖準直器103)被向外部取出。這時若從插入口(第四光纖準直器104)把特定波長λ1的信號光插入，則該信號光從合波用波長選擇濾波器70(B)反面?zhèn)认蛘鎮(zhèn)韧干?，并與被正面反射的特定波長以外的波長光進行合波而被從輸出口(第三光纖準直器103)向外部取出。
在此，當從分路口取出的信號與從插入口插入的信號是同一波長的信號時，分波用波長選擇濾波器70(A)和合波用波長選擇濾波器70(B)通過使用同特性的波長選擇濾波器就成為1ch用光波長合波分波裝置。當從分路口取出的信號與從插入口插入的信號是不同波長的信號時，分波用波長選擇濾波器70(A)則使用透射從分路口取出的信號波長的波長選擇濾波器，而合波用波長選擇濾波器70(B)則使用透射從插入口插入的信號波長的波長選擇濾波器，只要是使用不同特性的波長選擇濾波器便可。
因此，能一邊發(fā)揮波長分波功一邊發(fā)揮波長合波功能。且作為準直器通過采用帶空芯光纖的光纖準直器101～104而能提供低損失的1ch型光波長合波分波器。且由于是把各結構零件固定在共通的基板50上而使光在零件之間空間傳遞的結構，所以不使用無用的零件便可，能以所需要最小程度的體積來謀求光模塊的低價格化和小型化。所有的V形槽61～64是平行形成的且相對的V形槽61、62和V形槽63、64是分別形成在同一軸線上，所以加工和組裝容易。
<關于光模塊D2(實施例9)>
下面說明2ch以上用的合波分波裝置。在此一邊以圖16所示的2ch用光模塊D2為例一邊對于一般的2ch以上用光模塊說明其結構。
D系列的2ch用光模塊D2把具有下述功能的波長選擇濾波器71、72裝備在基板50上，該功能是分波功能，僅使射入光中特定波長的光透射而使其他波長的光反射；合波功能，把從反面射入并透射的特定波長的透射光與從正面射入并被反射的其他波長的反射光進行合波。在此，波長選擇濾波器在2ch的情況下是把同特性的兩個作為一組設定兩組波長選擇濾波器71、72，而更多ch的情況下則設定相應ch數的組便可。而且把這些波長選擇濾波器71、72配置成從光行進方向的上游側向下游側順序地使波長選擇濾波器71、72的反射光射入，且各組的兩個波長選擇濾波器71、72是連續(xù)地配置。
當從分路口取出的信號與從插入口插入的信號是不同波長的信號時，分波用波長選擇濾波器71則使用透射從分路口取出的信號波長的波長選擇濾波器，而合波用波長選擇濾波器72則使用透射從插入口插入的信號波長的波長選擇濾波器，只要是使用不同特性的波長選擇濾波器便可。
設定成各組的兩個波長選擇濾波器71、72中上游側的波長選擇濾波器71(A)、72(A)是分波用的，各組的下游側的波長選擇濾波器71(B)、72(B)是合波用的。在(a)向最上游的分波用波長選擇濾波器71(A)的射入光光路上、(b)各組上游側的分波用波長選擇濾波器71(A)、72(A)的透射光光路上、(c)向各組下游側的合波用波長選擇濾波器71(B)、72(B)背面的射入光光路上、(d)最下游合波用波長選擇濾波器72(B)的反射光光路上分別配置光纖準直器101～106。各光纖準直器101～106的結構與前面所述的完全相同，所以在此省略說明。
這些光纖準直器101～106中位于所述(b)各組上游側的分波用波長選擇濾波器71(A)、72(A)的透射光光路上的第二、第三光纖準直器102、103，位于所述(d)最下游合波用波長選擇濾波器72(B)的反射光光路上的第五光纖準直器105，位于所述(a)最上游的分波用波長選擇濾波器71(A)的射入光光路上的第一光纖準直器101，位于所述(c)向各組下游側的合波用波長選擇濾波器71(B)、72(B)背面的射入光光路上的第四、第五光纖準直器104、105，是被配置在設置于一塊基板50的一側和另一側上的準直器配置面53、52上，并且隔著包含波長選擇濾波器81、82的光學元件的配置空間(光學元件配置面51)而相對配置。而且是把各光纖準直器101～106配置在形成于基板50各準直器配置面52、53上的第一～第六V形槽61～66內來進行定位。
這些V形槽61～66是相互平行形成的，其中第一V形槽61與第二V形槽62是位于同一軸線上，第三V形槽63與第四V形槽64是位于同一軸線上，第五V形槽65與第六V形槽66是位于同一軸線上。在通過分別配置在位于同一軸線上的V形槽上而相互相對的光纖準直器之間的光路上配置有光路校正板81、82。
各光路校正板81、82用于校正由插入波長選擇濾波器71、72而引起的光路偏移，并且配置在各組上游側的分波用波長選擇濾波器71(A)、72(A)的透射光光路上和向各組下游側的合波用波長選擇濾波器71(B)、72(B)背面的射入光的光路上。
下面以2ch用光模塊D2為例說明這樣構成的D系列光模塊的使用情況。
把該光模塊D2作為2ch用波長光合波分波裝置使用時，把最上游的第一光纖準直器101作為接受來自外部輸入用光傳輸路1001的波長多重光的輸入口(In)，把最下游的光纖準直器105作為向外部輸出用光傳輸路1005輸出波長多重光的輸出口(Out)，把其他的光纖準直器中第二光纖準直器102和第三光纖準直器103作為向分路用光傳輸路1002、1003取出分波光的分路口(Drop)，把第四光纖準直器104和第六光纖準直器106作為把來自插入用傳輸路1004、1006的插入光進行射入的插入口(Add)來使用。
這樣能一邊發(fā)揮把從輸入口(第一光纖準直器101)射入的波長多路傳輸信號向分路口(第二、第三光纖準直器102、103)順次分路的波長分波功能，一邊發(fā)揮把來自插入口(第四、第六光纖準直器104、106)的輸入信號順次進行合波的波長合波功能。即，能一邊從各分路口(第二、第三光纖準直器102、103)把被各波長選擇濾波器71(A)、71(B)選擇的λ1、λ2波長的光順次取出，一邊從插入口(第四、第六光纖準直器104、106)把新的波長λ1、λ2的信號進行插入、合波，并把最終的信號從輸出口(第五光纖準直器105)取出。
因此，作為準直器通過采用帶空芯光纖的光纖準直器101～106而能提供低損失的多ch型光波長合波分波器。且由于是把各結構零件固定在共通的基板50上而使光在零件之間空間傳遞的結構，所以不使用無用的零件便可，能以所需要最小程度的體積來謀求光模塊的低價格化和小型化。所有的V形槽61～66是平行形成的且相對的V形槽61、62和63、64和65、66是分別形成在同一軸線上，所以加工和組裝容易。因此僅通過容易的定位組裝就能在滿足足夠反射衰減量的同時得到低插入損失的光分波功能。
下面說明D系列光模塊D1、D2的制造方法。由于1ch用光模塊D1能由到2ch用光模塊D2制造方法中途的工序就完成，所以作為代表僅說明2ch用光模塊D2的制造方法。
<光模塊D2的制造方法>
圖16所示的光模塊D2能如下地進行制造。
首先是準備形成有第一～第六這六條V形槽61～66的基板50。在此第一、第四、第六V形槽61、64、66是按該順序形成在基板50一側的準直器配置面52上，第二、第三、第五V形槽62、63、65是按該順序形成在基板50另一側的準直器配置面53上。這些V形槽61～66是相互平行地并列形成在同一平面上。在此第一V形槽61與第二V形槽62、第四V形槽64與第三V形槽63、第六V形槽66與第五V形槽65是分別被配置在同一軸線上。且在相同側并列的V形槽是以等間距配置。
在準備基板50后，接下來與所述光模塊A(參照圖1)的情況同樣地把光纖末端110和準直器透鏡120分別配置在第一、第二V形槽61、62內并調整位置，制作第一、第二光纖準直器101、102。然后在第一光纖準直器101與第二光纖準直器102之間的光路上按預先設計的角度配置分波用第一波長選擇濾波器71(A)。
然后在與第二V形槽62鄰接第三V形槽63內配置光纖末端110和準直器透鏡120，以臨時組成第三光纖準直器103。而且在被分波用第一波長選擇濾波器71(A)反射的反射光光軸與第三、第四V形槽63、64的軸線延長線交叉的點處配置合波用第一波長選擇濾波器71(B)，把從第一光纖準直器101輸入而被分波用第一波長選擇濾波器71(A)、合波用第一波長選擇濾波器71(B)相繼反射的光向第三光纖準直器103射入。
向第一光纖準直器101輸入被第一波長選擇濾波器71(A)、71(B)反射的波長的光，一邊觀察經由波長選擇濾波器71(A)、71(B)而與第三光纖準直器103的光纖末端110耦合的光通量，一邊決定并固定合波用第一波長選擇濾波器71(B)的位置和方向以及構成第三光纖準直器103的光纖末端110與準直器透鏡120的距離。
然后在合波用第一波長選擇濾波器71(B)與第三光纖準直器103之間按預先設計的角度配置分波用第二波長選擇濾波器72(A)。且在與第三V形槽63鄰接第五V形槽65內配置光纖末端110和準直器透鏡120，以臨時組成第五光纖準直器105。而且在被分波用第二波長選擇濾波器72(A)反射的反射光光軸與第五、第六V形槽65、66的軸線延長線交叉的點處配置合波用第二波長選擇濾波器72(B)，把從第一光纖準直器101輸入而被分波用第一波長選擇濾波器71(A)、合波用第一波長選擇濾波器71(B)、分波用第二波長選擇濾波器72(A)、合波用第二波長選擇濾波器72(B)相繼反射的光向第五光纖準直器105射入。
向第一光纖準直器101輸入被第一波長選擇濾波器71(A)、71(B)和第二波長選擇濾波器72(A)、72(B)都反射的波長的光，一邊觀察被波長選擇濾波器71(A)、71(B)、72(A)、72(B)順次反射而與第三光纖準直器103的光纖末端110耦合的光通量，一邊決定并固定合波用第二波長選擇濾波器72(B)的位置和方向以及構成第五光纖準直器105的光纖末端110與準直器透鏡120的距離。
然后在分波用第一波長選擇濾波器71(A)與第二光纖準直器102之間以使與分波用第一波長選擇濾波器71(A)成為對稱的角度來配置校正由第一波長選擇濾波器71而引起的光路偏移的光路校正板81。這時向第一光纖準直器101輸入透射第一波長選擇濾波器71的波長的光，通過從第二光纖準直器102的光纖末端110輸出的光通量來微調整并固定光路校正板81的安裝角度。
然后在分波用第二波長選擇濾波器72(A)與第三光纖準直器103之間以使與分波用第二波長選擇濾波器72(A)成為對稱的角度來配置校正由第二波長選擇濾波器72而引起的光路偏移的光路校正板82。這時向第一光纖準直器101輸入被第一波長選擇濾波器71反射而透射第二波長選擇濾波器72的波長的光，通過從第三光纖準直器103的光纖末端110輸出的光通量來微調整并固定光路校正板82的安裝角度。
然后在與第一V形槽61鄰接第四V形槽64內配置光纖末端110和準直器透鏡120，以臨時組成第四光纖準直器104。且在第四光纖準直器104與合波用第一波長選擇濾波器71(B)之間以使與合波用第一波長選擇濾波器71(B)成為對稱的角度來配置校正由第一波長選擇濾波器71而引起的光路偏移的光路校正板81，并把光纖末端110或準直器透鏡120的一個固定在第四V形槽64內。
然后向第四光纖準直器104的光纖末端110輸入透射第一波長選擇濾波器71的波長的光，一邊觀察與第三光纖準直器103的光纖末端110耦合的光通量一邊微調整第四光纖準直器104的光纖末端110與準直器透鏡120的距離以及光路校正板81的角度，并把它們固定。
然后在與第四V形槽64鄰接第六V形槽66內配置光纖末端110和準直器透鏡120，以臨時組成第六光纖準直器106。且在第六光纖準直器106與合波用第二波長選擇濾波器72(B)之間以使與合波用第二波長選擇濾波器72(B)成為對稱的角度來配置與第二波長選擇濾波器72同特性的光路校正板82，并把光纖末端110或準直器透鏡120的一個固定在第六V形槽66內。
然后向第六光纖準直器106的光纖末端110輸入透射第二波長選擇濾波器72的波長的光，一邊觀察與第五光纖準直器105的光纖末端110耦合的光通量一邊微調整第六光纖準直器106的光纖末端110與準直器透鏡120的距離以及光路校正板82的角度，并把它們固定。
如上把所有的部件進行定位、固定，就能制作小型低損失且能容易組裝的具有光合波分波功能的光模塊D2。這時，光學元件即波長選擇濾波器71、72和光路校正板81、82的位置與角度的調整由于所有的V形槽61～66是在同一平面內且V形槽61～66上的準直器光的光軸全部不出該平面，所以僅通過平面的光軸調整就能容易得到低損失的光耦合。
上面敘述了2ch用光模塊D2的制造情況，但在進行更多波道化時僅反復以上的工序便可。
所述實施例的所有部件尺寸和規(guī)格并不限定于是上述的，組裝方法也不限定于是上述的。
上述中表示了把波長選擇濾波器以具有其他功能的濾波器置換的情況，但也可以在上述所有的實施例中是使用一個波長選擇濾波器時則在其前后的任一側或兩側，是使用多個波長選擇濾波器時則在最上游波長選擇濾波器之前或最下游波長選擇濾波器的后面的任一側或兩側處配置增益等價濾波器或用于僅把射入光光通量的一部分取出來的濾波器，來付與各個功能。
如上所說明，根據本發(fā)明通過把直進性非常高的光纖準直器按照共通基板的導向(定位槽)固定則能大幅度削減占據了以前光無源模塊價格大部分的光學校直，能實現(xiàn)低價格化。且由于是使光在零件之間空間傳遞的結構，所以不使用無用的零件便可，能以所需要最小程度的體積來謀求光模塊的小型化和低損失化。
權利要求
1.一種光模塊，其特征在于，將具有中心部芯線及其外周部包層的光纖的端面與具有與所述芯線大致相同且均勻的折射率的材料構成的空芯光纖的一個端面接合，在所述光纖的光軸上在所述空芯光纖的另一個端面上配置準直器透鏡而構成的第一、第二的兩組光纖準直器位于在同一軸線上地相對配置在形成于一個基板上的第一、第二定位槽內，并且在這些光纖準直器的相對面之間配置具有濾波器功能的光學元件。
2.如權利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述光纖準直器通過把端面上接合有空芯光纖的所述光纖末端與所述準直器透鏡配置在所述定位槽內而構成。
3.如權利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述光纖準直器通過把端面上接合有空芯光纖的所述光纖末端與所述準直器透鏡配置在玻璃管內而作為單體光學零件來構成，作為該單體光學零件而構成的光纖準直器的所述玻璃管被配置在所述定位槽內。
4.如權利要求1～3任一項所述的光模塊，其特征在于，作為具有所述濾波器功能的光學元件設置了波長選擇濾波器，而且在該波長選擇濾波器與所述第二光纖準直器之間設置了光路校正板，所述波長選擇濾波器具有分波功能，其僅把從所述第一光纖準直器射入的波長多重光中特定波長頻帶的光向所述第二光纖準直器透射而把其他波長的光進行反射；合波功能，其把從所述第二光纖準直器射入單面并透射的特定波長的透射光與從其他面射入并反射的其他波長的反射光向第一光纖準直器進行合波。
5.如權利要求4所述的光模塊，其特征在于，在從所述第一光纖準直器射入并被所述波長選擇濾波器反射的反射光行進路上配置了具有與所述第一、第二光纖準直器相同結構的第三光纖準直器，把該第三光纖準直器配置在所述基板上與所述第一、第二定位槽形成在同一平面上的第三定位槽內并進行定位。
6.如權利要求5所述的光模塊，其特征在于，把所述第三定位槽形成為與所述第一、第二定位槽平行，在配置在該第三定位槽內的所述第三光纖準直器與所述波長選擇濾波器之間配置有光路校正部，其以在所述第一光纖準直器與第三光纖準直器之間把由所述波長選擇濾波器產生的反射光相互耦合。
7.如權利要求5或6所述的光模塊，其特征在于，把所述第一光纖準直器作為輸入用光準直器進行利用，其把從外部輸入用光傳輸路傳輸來的波長多重光作為對于所述波長選擇濾波器的輸入光而進行射入，把所述第二光纖準直器作為分路用光準直器進行利用，其用于把向所述波長選擇濾波器射入并透射的特定波長頻帶的光向外部取出，把所述第三光纖準直器作為輸出光用準直器進行利用，其用于把向所述波長選擇濾波器射入并被反射的特定波長頻帶以外的光向外部輸出用光傳輸路送出，由此來構成把波長多重光進行分波的光波長分波裝置。
8.如權利要求5或6所述的光模塊，其特征在于，把所述第三光纖準直器作為輸入用光準直器進行利用，其把從外部輸入用光傳輸路傳輸來的所述特定波長以外的光作為對于所述波長選擇濾波器正面的輸入光而進行射入，把所述第二光纖準直器作為插入用光準直器進行利用，其把特定波長頻帶的光作為對于所述波長選擇濾波器反面的插入光進行射入，把所述第一光纖準直器作為輸出光用光準直器進行利用，其把被所述波長選擇濾波器反射的輸入光和透射的插入光的合波光向外部輸出用光傳輸路傳輸，由此來構成光波長合波裝置。
9.一種光模塊，其特征在于，使所述特定波長不同而配置多個具有下述功能的波長選擇濾波器，該功能是分波功能，其僅使射入光中特定波長的光透射而使其他波長的光反射；合波功能，其把從單面射入并透射的特定波長的透射光與從其他面射入并被反射的其他波長的反射光進行合波，而且把所述多個波長選擇濾波器配置成從光行進方向的上游側向下游側順序地使濾波器的反射光射入，在向最上游波長選擇濾波器的射入光的光路上、各波長選擇濾波器透射光的光路上和最下游波長選擇濾波器反射光的光路上分別配置準直器，作為這些各準直器是使用如下結構的光纖準直器，其將具有中心部芯線及其外周部包層的光纖的端面與具有與所述芯線大致相同且均勻的折射率的材料構成的空芯光纖的一個端面接合，在所述光纖的光軸上在所述空芯光纖的另一個端面?zhèn)扰渲脺手逼魍哥R，把這些光纖準直器按照光合波分波的順序在一塊基板的一側與另一側交替地、且是隔著包含所述波長選擇濾波器的光學元件配置空間而相對配置，而且把各光纖準直器配置在形成于所述基板上同一面內的定位槽內來進行定位，把所述基板一側和另一側上通過波長選擇濾波器而處于相對關系的光纖準直器的至少一組配置在形成于同一軸線上的定位槽上，而且在兩個光纖準直器之間的光路上配置光路校正板。
10.如權利要求9所述的光模塊，其特征在于，把所述所有的定位槽相互平行地形成，通過平行形成而在產生光路校正的部位處加入光路校正部。
11.如權利要求9或10所述的光模塊，其特征在于，把作為分波器使用時的光行進方向上最上游的光纖準直器作為輸入用光準直器進行利用，其把從外部輸入用光傳輸路傳輸來的波長多重光作為對于最上游波長選擇濾波器的輸入光而進行射入，把最下游的光纖準直器作為輸出用準直器進行利用，其用于把被最下游波長選擇濾波器反射的光向外部輸出用光傳輸路送出，把這些以外的光纖準直器作為分路用光準直器進行利用，其用于把被各波長選擇濾波器透射的光向外部取出，由此來構成把波長多重光進行多段分波的光波長分波裝置。
12.如權利要求9或10所述的光模塊，其特征在于，把作為合波器使用時的光行進方向最上游的光纖準直器作為輸入用光準直器進行利用，其把從外部輸入用光傳輸路傳輸來的光作為對于最上游波長選擇濾波器正面的輸入光而進行射入，把最下游的光纖準直器作為輸出用光準直器進行利用，其把被最下游波長選擇濾波器反射的反射光和透射的插入光的合波光向外部輸出用光傳輸路傳輸，把這些以外的光纖準直器作為插入用光準直器進行利用，其把各濾波器的特定波長頻帶的插入光向各波長選擇濾波器的反面射入，由此來構成光波長合波裝置。
13.如權利要求1～3任一項所述的光模塊，其特征在于，作為具有所述濾波器功能的光學元件設置了僅把從所述第一光纖準直器射入的波長多重光中特定波長頻帶的光向所述第二光纖準直器透射而把其他波長的光進行反射的分波用波長選擇濾波器，而且在該波長選擇濾波器與所述第二光纖準直器之間設置了光路校正板，在從所述第一光纖準直器射入并被所述分波用波長選擇濾波器反射的反射光行進路上，配置合波用波長選擇濾波器而把來自分波用波長選擇濾波器的反射光進而用自身的正面反射的同時把從自身背面射入并透射的透射光在所述正面合波到反射光中，在從所述第一光纖準直器射入并被所述分波用波長選擇濾波器反射且進而被所述合波用波長選擇濾波器正面反射的反射光行進路上，配置具有與所述第一、第二光纖準直器相同結構的第三光纖準直器，而且在所述合波用波長選擇濾波器的反面?zhèn)扰渲镁哂信c所述第一、第二光纖準直器相同結構的第四光纖準直器，其向該合波用波長選擇濾波器的反面射入能透射的波長頻帶的光，把所述第三、第四光纖準直器分別配置在所述基板上與所述第一、第二定位槽形成在同一平面上的第三、第四定位槽內并進行定位。
14.如權利要求13所述的光模塊，其特征在于，把所述分波用波長選擇濾波器和合波用波長選擇濾波器設定成是僅透射同一波長光的相同特性的波長選擇濾波器。
15.如權利要求13或14所述的光模塊，其特征在于，把所述第三、第四定位槽形成為位于同一軸線上，把所述第三、第四光纖準直器隔著所述合波用波長選擇濾波器相對地分別配置在第三、第四定位槽內而進行定位，且在所述第四光纖準直器與合波用波長選擇濾波器之間配置光路校正板。
16.如權利要求15所述的光模塊，其特征在于，把所述第一、第二定位槽與所述第三、第四定位槽形成為相互平行，把所述第一定位槽和第四定位槽配置在所述基板的一側，并且把所述第二定位槽和第三定位槽配置在所述基板的另一側，在基板的一側與另一側之間設置所述波長選擇濾波器的配置空間。
17.一種光模塊，其特征在于，具有下述功能的波長選擇濾波器以兩個作為一組且對于各組使特定波長不同而在基板上裝備多組，該功能是分波功能，僅使射入光中特定波長的光透射而使其他波長的光反射；合波功能，把從反面射入并透射的所述特定波長的透射光與從正面射入并被反射的其他波長的反射光進行合波，而且把所述波長選擇濾波器配置成從光行進方向的上游側向下游側順序地使波長選擇濾波器的反射光射入，且各組的兩個波長選擇濾波器是連續(xù)地配置，設定成各組的兩個波長選擇濾波器中上游側的波長選擇濾波器是分波用的，各組的下游側的波長選擇濾波器是合波用的，在(a)向最上游的分波用波長選擇濾波器的射入光光路上、(b)各組上游側的分波用波長選擇濾波器的透射光光路上、(c)向各組下游側的合波用波長選擇濾波器背面的射入光光路上、(d)最下游合波用波長選擇濾波器的反射光光路上分別配置準直器，作為這些各準直器是使用如下結構的光纖準直器，其將具有中心部芯線及其外周部包層的光纖的端面與具有與所述芯線大致相同且均勻的折射率的材料構成的空芯光纖的一個端面接合，在所述光纖的光軸上在所述空芯光纖的另一個端面?zhèn)扰渲脺手逼魍哥R，把這些光纖準直器中位于所述(b)各組上游側的分波用波長選擇濾波器的透射光光路上的光纖準直器、位于所述(d)最下游合波用波長選擇濾波器的反射光光路上的光纖準直器、位于所述(a)最上游的分波用波長選擇濾波器的射入光光路上的光纖準直器、位于所述(c)向各組下游側的合波用波長選擇濾波器背面的射入光光路上的光纖準直器，在一塊基板的一側和另一側、隔著包含所述波長選擇濾波器的光學元件的配置空間而相對配置，而且把各光纖準直器配置在形成于所述基板上同一面內的定位槽內來進行定位，把所述基板一側和另一側上通過波長選擇濾波器而處于相對關系的光纖準直器的至少一組配置在形成于同一軸線上的所述定位槽上，而且在兩個光纖準直器之間的光路上配置光路校正板。
18.如權利要求17所述的光模塊，其特征在于，把所述各組分波用波長選擇濾波器和合波用波長選擇濾波器設定為僅透射同一波長光的相同特性的波長選擇濾波器。
19.如權利要求17或18所述的光模塊，其特征在于，把所述所有的定位槽相互平行地形成，通過平行形成而在產生光路校正的部位處加入光路校正部。
20.如權利要求6、10、19任一項所述的光模塊，其特征在于，作為所述光路校正部是使用的反射鏡、具有萬向接頭機構的反射鏡、全反射棱鏡、折射型棱鏡的至少任一個。
21.如權利要求1～20任一項所述的光模塊，其特征在于，作為所述定位槽是設置的V形槽、圓槽、矩形槽、橢圓槽中的任一個。
22.如權利要求1～3任一項所述的光模塊，其特征在于，作為具有所述濾波器功能的光學元件，在射入光的強度對于波長是不均勻的情況下，使用的是校正光強度而使該強度平坦化的增益等化的濾波器。
23.如權利要求1～3任一項所述的光模塊，其特征在于，作為具有所述濾波器功能的光學元件，使用的是用于僅把射入光的光通量一部分取出來的濾波器。
24.一種光波長合波分波裝置，其特征在于，把權利要求7所述的作為光波長分波裝置而構成的光模塊和權利要求8所述的作為光波長合波裝置而構成的光模塊作為一對來組合。
25.一種光波長合波分波裝置，其特征在于，把權利要求11所述的作為光波長分波裝置而構成的光模塊和權利要求12所述的作為光波長合波裝置而構成的光模塊作為一對來組合。
全文摘要
提供一種光模塊，是把準直器或濾波器配置在同一基板上，一邊確保實用上足夠的反射衰減量一邊能減少煩雜的校直并得到良好的光耦合。為了使濾波器反射光射入而把選擇波長不同的多個波長選擇濾波器(71)～(74)順序地配置在基板(50)上，在向最上游濾波器的射入光路上、各濾波器的透射光路上、最下游濾波器的反射光路上配置有由前端帶空芯光纖的光纖末端與透鏡組合而構成的光纖準直器(101)～(106)。各光纖準直器被收容并定位在按照光的合波分波順序而交替配置在一塊基板的一側和另一側上且是形成在基板同一面內的V形槽(61)～(66)內。全部的V形槽是形成在同一平面內，在基板的一側和另一側上通過濾波器而處于相對關系的光纖準直器的至少一組被配置在同一軸線上。
文檔編號G02B6/28GK1957278SQ200480043150
公開日2007年5月2日 申請日期2004年5月26日 優(yōu)先權日2004年5月26日
發(fā)明者高野徹朗, 森田清, 橫尾芳篤 申請人:Hoya株式會社