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公開番号2023078825
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192121
出願日2021-11-26
発明の名称波長合分波器
出願人住友電気工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02B 6/32 20060101AFI20230531BHJP(光学)
要約【課題】波長選択フィルタの環境温度が変化した際に生じる挿入損失の増加を抑制することできる波長合分波器を提供する。
【解決手段】波長合分波器は、第1コリメータと、M個の第2コリメータと、M個の波長選択フィルタと、ベースプレートと、を備える。ベースプレートは、M個の波長選択フィルタが載置された載置面を有する。M個の波長選択フィルタのそれぞれは、光透過性の基板41と、多層膜42と、を有する。基板は、第1方向Xにおいて互いに対向している第1主面41a及び第2主面41b、並びに第1主面と第2主面とを接続し載置面51と対向している底面41cを含む。多層膜は、第1主面上に形成されている。M個の波長選択フィルタのそれぞれは、接着剤60の硬化物によって載置面に固定されている。M個の波長選択フィルタのうち少なくとも一つの波長選択フィルタにおいて、接着剤の硬化物は、底面に接触し、かつ多層膜に非接触である。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
第１光導波路、及び前記第１光導波路の端部と光学的に結合されたコリメートレンズを有する第１コリメータと、
第２光導波路、及び前記第２光導波路の端部と光学的に結合されたコリメートレンズをそれぞれ有するＭ個（Ｍは２以上の整数）の第２コリメータと、
互いに異なる透過波長帯域の光信号を透過し、それぞれの透過波長帯域を除く他の波長帯域の光信号を反射するＭ個の波長選択フィルタと、
前記Ｍ個の波長選択フィルタが載置された載置面を有するベースプレートと、
を備え、
前記第１コリメータと第１番目の前記第２コリメータとを結ぶ光路は、第１番目の前記波長選択フィルタを透過し、
第ｍ番目（ｍ＝１，・・・，Ｍ－１）の前記波長選択フィルタと第（ｍ＋１）番目の前記第２コリメータとを結ぶ光路は、第（ｍ＋１）番目の前記波長選択フィルタを透過し、
前記Ｍ個の波長選択フィルタのそれぞれは、第１方向において互いに対向している第１主面及び第２主面、並びに前記第１主面と前記第２主面とを接続し前記載置面と対向している底面を含む光透過性の基板と、前記第１主面上に形成され、特定の透過波長帯域の光信号を透過し、前記特定の透過波長帯域を除く他の波長帯域の光信号を反射するように構成された多層膜と、を有し、接着剤の硬化物によって前記載置面に固定されており、
前記Ｍ個の波長選択フィルタのうち少なくとも一つの波長選択フィルタにおいて、前記接着剤の硬化物は、前記底面に接触し、かつ前記多層膜に非接触である、波長合分波器。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記基板は、前記第１方向と交差する第２方向において対向している第１側面及び第２側面を含み、
前記少なくとも一つの波長選択フィルタにおいて、前記接着剤の硬化物は、前記第１側面及び第２側面に接触している、請求項１に記載の波長合分波器。
【請求項３】
前記第１主面は、前記多層膜が形成されていない露出領域を含み、
前記接着剤の硬化物は、前記露出領域に接触している、請求項１又は請求項２に記載の波長合分波器。
【請求項４】
前記第１主面は、前記第１方向において前記第２主面と対向している第１部分と、前記第１部分及び前記底面に対して傾斜して延在し、前記第１部分と前記底面とを接続している第２部分とを含み、
前記第２部分は、前記露出領域を含んでいる、請求項３に記載の波長合分波器。
【請求項５】
前記接着剤の硬化物における前記露出領域に接触している部分は、前記第１方向から見た場合に、前記第１主面の中心から３００μｍ以上離れて位置している、請求項３又は請求項４に記載の波長合分波器。
【請求項６】
前記Ｍ個の前記波長選択フィルタのそれぞれは、前記第２主面上に形成され、前記第２主面における光信号の反射を防止するように構成された反射防止膜を有し、
前記少なくとも一つの波長選択フィルタにおいて、前記接着剤の硬化物は、前記反射防止膜における前記載置面に臨む表面に接触している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の波長合分波器。
【請求項７】
前記少なくとも一つの波長選択フィルタにおいて、前記接着剤の硬化物は、前記反射防止膜における前記第２主面とは反対側の表面に接触している、請求項６に記載の波長合分波器。
【請求項８】
前記接着剤の硬化物における前記反射防止膜に接触している部分は、前記第１方向から見た場合に、前記第２主面の中心から３００μｍ以上離れて位置している、請求項６又は請求項７に記載の波長合分波器。
【請求項９】
前記接着剤は、紫外線硬化樹脂を含む、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の波長合分波器。
【請求項１０】
前記接着剤は、シリカからなるフィラーを含む、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の波長合分波器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、波長合分波器に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
波長多重方式の光通信システム等に用いられる波長合分波器が知られている（例えば、特許文献１，２及び非特許文献１を参照）。波長合分波器は、互いに波長が異なる複数の光信号を合波して波長多重光信号とし、又は、互いに波長が異なる複数の光信号を含む波長多重光信号を各光信号に分波する。
【０００３】
波長合分波器は、光透過性の基板と、基板の表面上に形成され所定の透過波長帯域の光信号のみを透過する多層膜とをそれぞれ有する複数の波長選択フィルタを備えている。複数の波長選択フィルタは、例えばベースプレート上に２列に並べられ、配列方向における位置が列同士で互い違いになるように配置されている。例えば、波長が異なる複数の光信号が合波される場合、各光信号は、対応するコリメータから波長選択フィルタに入力され、その波長選択フィルタを透過した各光信号が、他の波長選択フィルタの多層膜において反射されながら他の光信号と合波される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第６５１５７７６号明細書
米国特許第７０３１６１０号明細書
【非特許文献】
【０００５】
Honda, et al. “Diffraction-compensated free-space WDM add-Drop module withthin-film filters”, IEEE Photonics Technology Letters,Vol.15, No.1, p.69
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような波長合分波器では、各波長選択フィルタは例えば接着剤の硬化物によってベースプレートに固定されている。各波長選択フィルタがベースプレートに固定された状態で環境温度が変化すると、波長選択フィルタに入射する光信号に対する多層膜の傾きが変化することがある。具体的には、環境温度が室温（例えば２５℃）と比べて低温となる場合には、多層膜はベースプレートから離れるように傾き、環境温度が室温と比べて高温となる場合には、多層膜はベースプレートに近づくように傾く。その結果、多層膜からの反射光の光路が当初の光路から変化し、波長選択フィルタによる挿入損失が増加する。
【０００７】
本開示は、波長選択フィルタの環境温度が変化した際に生じる挿入損失の増加を抑制することできる波長合分波器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、一側面として、波長合分波器を提供する。この波長合分波器は、第１コリメータと、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の第２コリメータと、Ｍ個の波長選択フィルタと、ベースプレートと、を備える。第１コリメータは、第１光導波路、及び第１光導波路の端部と光学的に結合されたコリメートレンズを有する。Ｍ個の第２コリメータは、第２光導波路、及び第２光導波路の端部と光学的に結合されたコリメートレンズをそれぞれ有する。Ｍ個の波長選択フィルタは、互いに異なる透過波長帯域の光信号を透過し、それぞれの透過波長帯域を除く他の波長帯域の光信号を反射する。ベースプレートは、Ｍ個の波長選択フィルタが載置された載置面を有する。第１コリメータと第１番目の第２コリメータとを結ぶ光路は、第１番目の波長選択フィルタを透過する。第ｍ番目（ｍ＝１，・・・，Ｍ－１）の波長選択フィルタと第（ｍ＋１）番目の第２コリメータとを結ぶ光路は、第（ｍ＋１）番目の波長選択フィルタを透過する。Ｍ個の波長選択フィルタのそれぞれは、光透過性の基板と、多層膜と、を有する。基板は、第１方向において互いに対向している第１主面及び第２主面、並びに第１主面と第２主面とを接続し載置面と対向している底面を含む。多層膜は、第１主面上に形成され、特定の透過波長帯域の光信号を透過し、特定の透過波長帯域を除く他の波長帯域の光信号を反射するように構成されている。Ｍ個の波長選択フィルタのそれぞれは、接着剤の硬化物によって載置面に固定されている。Ｍ個の波長選択フィルタのうち少なくとも一つの波長選択フィルタにおいて、接着剤の硬化物は、底面に接触し、かつ多層膜に非接触である。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、波長選択フィルタの環境温度が変化した際に生じる挿入損失の増加を抑制することできる波長合分波器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態に係る波長合分波器の模式的な平面図である。
図２は、図１に示される波長合分波器の模式的な断面図である。
図３は、ベースプレート及び筐体の図示が省略された図１に示される波長合分波器の模式的な図である。
図４は、第１コリメータ及び第２コリメータの断面図である。
図５は、第１実施形態に係る波長選択フィルタを示す斜視図である。
図６は、第１実施形態に係る波長選択フィルタの断面図である。
図７は、波長選択フィルタが有する多層膜の透過波長帯域を示すグラフである。
図８は、互いに波長が異なるＭ個の光信号を合波する場合における波長合分波器の動作を示す図である。
図９は、互いに波長が異なるＭ個の光信号を分波する場合における波長合分波器の動作を示す図である。
図１０は、第１実施形態の第１変形例に係る波長選択フィルタを示す斜視図である。
図１１は、第１実施形態の第１変形例に係る波長選択フィルタを反射防止膜側から見た図である。
図１２は、第１実施形態の第２変形例に係る波長選択フィルタを示す斜視図である。
図１３は、第１実施形態の第３変形例に係る波長選択フィルタを示す斜視図である。
図１４は、第２実施形態に係る波長選択フィルタを示す斜視図である。
図１５は、第２実施形態に係る波長選択フィルタの断面図である。
図１６は、第２実施形態に係る波長選択フィルタを多層膜側から見た図である。
図１７は、第２実施形態の第１変形例に係る波長選択フィルタを示す斜視図である。
図１８は、第２実施形態の第２変形例に係る波長選択フィルタを示す斜視図である。
図１９は、第２実施形態の第３変形例に係る波長選択フィルタを示す斜視図である。
図２０は、第２実施形態の第３変形例に係る波長選択フィルタの断面図である。
図２１は、第３実施形態に係る波長合分波器の模式的な断面図である。
図２２は、第４実施形態に係る波長合分波器の模式的な断面図である。
図２３は、第５実施形態に係る波長合分波器の構成を示す模式的な図である。
図２４は、第６実施形態に係る波長合分波器の模式的な平面図である。
図２５は、図２４に示される波長合分波器の模式的な断面図である。
図２６は、波長選択フィルタに対する接合部材の接触態様を示す模式図である。
図２７は、接合部材の接触態様と、多層膜の傾き角の変動量及び挿入損失の変動量との関係を示す図である。
図２８は、従来の波長合分波器が備える波長選択フィルタを示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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