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公開番号2024069956
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-22
出願番号2022180275
出願日2022-11-10
発明の名称光分岐モジュール
出願人北日本電線株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02B 6/28 20060101AFI20240515BHJP(光学)
要約【課題】本開示は、光部品の高密度化と光学素子の高機能化を両立しつつ、且つ光ファイバ間の結合損失の低損失化を実現することを目的とする。
【解決手段】本開示は、多層膜フィルタ40の成膜されているガラス基板10と、第1の屈折率分布型レンズ20と、第2の屈折率分布型レンズ30と、を備え、前記第1の屈折率分布型レンズ20のレンズ長が、前記第1の屈折率分布型レンズの周期長T_C1の1/4であり、前記第2の屈折率分布型レンズ30のレンズ長が、前記第2の屈折率分布型レンズの周期長T_C2の1/4を超える予め定められた範囲の値を有する、光分岐モジュールである。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
ガラス基板に多層膜フィルタが成膜されている光学素子と、
第１の光ファイバからの光を前記光学素子に出射し、前記多層膜フィルタで反射された光を、前記第１の光ファイバとは異なる第２の光ファイバに出射する第１の屈折率分布型レンズと、
前記第１の光ファイバから入射されかつ前記多層膜フィルタで透過された光を、前記第１の光ファイバ及び前記第２の光ファイバとは異なる第３の光ファイバに出射する第２の屈折率分布型レンズと、
を備え、
前記第１の屈折率分布型レンズのレンズ長が、前記第１の屈折率分布型レンズの周期長Ｔ
Ｃ１
の１／４であり、
前記第２の屈折率分布型レンズのレンズ長が、前記第２の屈折率分布型レンズの周期長Ｔ
Ｃ２
の１／４を超える予め定められた範囲の値を有する、
光分岐モジュール。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記第２の屈折率分布型レンズのレンズ長がＴ
Ｃ２
／４＋Ｔ
２
で表される場合、前記Ｔ
２
が、前記ガラス基板の厚みに応じて定められている、
請求項１に記載の光分岐モジュール。
【請求項３】
前記ガラス基板の厚みが０．０ｍｍ超０．８ｍｍ以下であり、前記Ｔ
２
が０μｍ超２０μｍ未満である、
請求項２に記載の光分岐モジュール。
【請求項４】
前記ガラス基板の厚みが０．０ｍｍ超０．４ｍｍ以下であり、前記Ｔ
２
が０μｍ超２０μｍ未満である、
請求項３に記載の光分岐モジュール。
【請求項５】
前記ガラス基板の厚みが０．０ｍｍ超１．０ｍｍ以下であり、前記Ｔ
２
が１０μｍ以上２０μｍ以下である、
請求項２に記載の光分岐モジュール。
【請求項６】
前記ガラス基板の厚みが０．０ｍｍ超０．８ｍｍ以下であり、前記Ｔ
２
が１８μｍ以上２０μｍ以下である、
請求項５に記載の光分岐モジュール。
【請求項７】
前記ガラス基板の厚みが０．７ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、前記Ｔ
２
が０μｍ超４０μｍ未満である、
請求項２に記載の光分岐モジュール。
【請求項８】
前記ガラス基板の厚みが０．７ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、前記Ｔ
２
が１８μｍ以上２０μｍ以下である、
請求項７に記載の光分岐モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光分岐モジュールに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
多層膜フィルタ等が搭載された一つの光学素子に対して、光ファイバ内の信号光を複数の光ファイバに分岐する場合、各光ファイバ間の結合損失を抑制するため、その入出射部にはコリメートレンズが配置される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
コリメートレンズとしては、空間などの間隙を必要とせずに各光部品を一体化してもその機能を損なわない屈折率分布型レンズが用いられ、そのレンズの周期長は、結合損失を最適にするために一般的に（２ｎ＋１）／４ピッチで表される長さ（ｎ＝任意の整数）とすることが好ましいとされている。
【０００４】
各光ファイバ間の結合損失を最小にするためには、多層膜フィルタ等の光学素子を光が伝搬する間、コリメートレンズから射出された光が平行光を維持できていることが好ましいが、光部品の高密度化に伴うレンズの小径化によってビーム径が小さくなるために、平行光を維持できる距離（作動距離）は短くなる傾向にある。
【０００５】
また、光学素子の高機能化が進むと、高機能化を実現するために多層膜の層数が増え、総膜厚が厚くなり、光学素子の基板への膜応力が増えて反りが生じやすい。反りが生じると、各光ファイバ間の光軸を損ない、結合損失増加の原因となる。これを解消するためには、基板厚を厚くする方法がとられることが一般的であるが、基板厚が厚くなると、前述の光学素子内を平行光で伝搬させるために必要な作動距離が長くなる。
【０００６】
つまり、光学部品の高密度化によりレンズの作動距離は短くなる一方、光学素子の高機能化により必要な作動距離は長くなることから、このギャップによって結合損失が大きくなってしまう問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００５－１７３２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本開示は、光部品の高密度化と光学素子の高機能化を両立しつつ、且つ光ファイバ間の結合損失の低損失化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本開示の光分岐モジュールは、
ガラス基板に多層膜フィルタが成膜されている光学素子と、
第１の光ファイバからの光を前記光学素子に出射し、前記多層膜フィルタで反射された光を、前記第１の光ファイバとは異なる第２の光ファイバに出射する第１の屈折率分布型レンズと、
前記第１の光ファイバから入射されかつ前記多層膜フィルタで透過された光を、前記第１の光ファイバ及び前記第２の光ファイバとは異なる第３の光ファイバに出射する第２の屈折率分布型レンズと、
を備え、
前記第１の屈折率分布型レンズのレンズ長が、前記第１の屈折率分布型レンズの周期長Ｔ
Ｃ１
の１／４であり、
前記第２の屈折率分布型レンズのレンズ長が、前記第２の屈折率分布型レンズの周期長Ｔ
Ｃ２
の１／４を超える予め定められた範囲の値を有する。
【００１０】
本開示の光分岐モジュールは、前記第２の屈折率分布型レンズのレンズ長がＴ
Ｃ２
／４＋Ｔ
２
で表される場合、前記Ｔ
２
が、前記ガラス基板の厚みに応じて定められていてもよい。
前記ガラス基板の厚みに応じて前記Ｔ
２
を調整することで、前記第１の光ファイバから前記第３の光ファイバへの結合損失を、前記第２の屈折率分布型レンズのレンズ長がＴ
Ｃ２
／４のときの前記結合損失に比べて改善することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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