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公開番号2025075706
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023187072
出願日2023-10-31
発明の名称光伝送用光受動部品
出願人湖北工業株式会社
代理人弁理士法人一色国際特許事務所
主分類G02B 6/26 20060101AFI20250508BHJP(光学)
要約【課題】製造時の調芯作業が容易で、結合的な損失が極めて低い光伝送用光受動部品を提供する。
【解決手段】光信号が入出力される光回路を備えた光伝送用光受動部品1であって、筐体2と、筐体の内部に配置される光学素子dと、筐体に対して光信号を入出力させるための複数の端子10と、備え、複数の前記端子は、n≧2として、外部機器に接続されるn個の第1種端子10aと、外部機器に接続されない第2種端子10bとを含み、二つ一組の前記第2種端子が前記筐体外にて光ファイバー22で連絡されてなる迂回光路を有し、光回路は、一つの光路(31～34)の両端で互いに空間結合された二つの第1種端子を光信号の入出力端とし、光路の数がmであるとともに、迂回光路を含まない筐体内回路部と、光路34の途上に前記迂回光路を含む迂回回路部とで構成され、m≧nである。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
光信号が入出力される光回路を備えた光伝送用光受動部品であって、
筐体と、
筐体の内部に配置される光学素子と、
前記筐体に対して光信号を入出力させるための複数の端子と、
を備え、
複数の前記端子は、ｎ≧２として、外部機器に接続されるｎ個の第１種端子と、外部機器に接続されない第２種端子とを含み、
二つ一組の前記第２種端子が前記筐体の外方にて光ファイバーで連絡されてなる迂回光路を有し、
前記光回路は、一つの光路の両端で互いに空間結合された二つの前記第１種端子を光信号の入出力端とし、光路の数がｍであるとともに、前記迂回光路を含まない筐体内回路部と、光路の途上に前記迂回光路を含む迂回回路部とで構成され、
ｍ≧ｎである、
光伝送用光受動部品。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記筐体内回路部は、一つの光路の両端となる二つ一組の第１種端子の組をｎ－１組有する、請求項１に記載の光伝送用光受動部品。
【請求項３】
前記端子として、前記光回路を構成する光学素子を内蔵した二芯光ファイバーコリメーターを有する、請求項１に記載の光伝送用光受動部品。
【請求項４】
前記端子として、前記光回路を構成する光学素子を内蔵した二芯光ファイバーコリメーターを有し、
前記二芯光ファイバーコリメーターは、前記第１種端子と前記第２種端子とを兼用し、
前記二芯光ファイバーコリメーターに内蔵された前記光学素子は、当該二芯光ファイバーコリメーターに接続される二つの光ファイバーの一方から筐体内に向かう光を筐体内に向かう光と他方の光ファイバーに入射する光とに分離し、
前記他方の光ファイバーにより前記迂回光路が形成されている、
請求項１に記載の光伝送用光受動部品。
【請求項５】
少なくとも一つの前記端子が調芯機構を介して前記筐体に取り付けられている請求項１に記載の光伝送用光受動部品。
【請求項６】
前記筐体と前記迂回光路とを収納する第２の筐体を有し、前記第２の筐体の外の外部機器に接続される光ファイバーが第２の筐体の外方に案内される、請求項１～５のいずれかに記載の光伝送用光受動部品。
【請求項７】
請求項１に記載の光伝送用光受動部品の製造方法であって、
一つの迂回光路において、筐体内から筐体外に光を案内する第２種端子を第１の第２種端子とするとともに、筐体外から筐体内に光を案内する第２種端子を第２の第２種端子として、
前記筐体内に前記光学素子を配置して固定する光学素子配置ステップと、
筐体に複数の端子を調芯して取り付ける端子調芯取付ステップと、
前記第１の第２種端子と第２の第２種端子とを光ファイバーで連絡させて前記迂回光路を形成する迂回光路形成ステップと、
を含む、
光伝送用光受動部品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は光伝送用光受動部品に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
光信号が入出力される光回路では、光信号の入力端から出力端に至る光路の途上に光学素子が配置されてなる。そして、光回路には、フリースペース型と呼ばれるものがある。フリースペース型の光回路は、光導波路や光ファイバーを介さずに光信号をフリースペース（空間）中で伝搬させる。このフリースペース型の光回路を備えた光伝送用部品では、光学的な機能を有する複数の光学素子が筐体内に配置されている。また、光伝送用部品には、光回路にレーザーダイオード等の能動型の光学素子を含む光伝送用光能動部品と、光学素子がフィルター等の受動型の光学素子のみで光回路が構成される光伝送用光受動部品とがある。そして、光伝送用光受動部品では、光ファイバーコリメーター等の端子を介して筐体外からの光信号が筐体内に入射されるととともに、入射された光は光回路の光路を辿って端子から筐体外に向けて出射される。
【０００３】
そして、フリースペース型の光回路を備えた光伝送用光受動部品は、光伝送に光ファイバーを使用しないため、伝送損失が少ないという特徴を有する。また、フリースペース型の光伝送用光受動部品は、筐体内の光学素子同士を光ファイバーで結合する工程が不要であることから製造コストを低減させることができる。さらに、フリースペース型の光伝送用光受動部品において、筐体内の光学素子における光の入出射面は、原理的には、光路となるレーザー光のスポット径の大きさがあればよく、光学素子間で光ファイバーを取り回すためのスペースも不要なことからフリースペース型の光伝送用光受動部品は、小型化にも適している。なお、以下の特許文献１には筐体内にフリースペース型の光回路が形成された光伝送用部品である光増幅器及び受光装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平７－３３５９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、フリースペース型の光伝送用光受動部品は、光伝送に伴う損失として、光回路と端子との間のみで考慮すればよいことから、総合的な損失を最小限にすることが期待できる。言い換えれば、フリースペース型の光伝送用光受動部品は、端子と光回路との結合損失をより少なくすることで、損失を極めて低くすることができる。
【０００６】
しかしながら、複数の機能を実現するための光回路が一つの筐体内に構成されたフリースペース型の光伝送用光受動部品では、光回路が備える一つの機能毎に二つ一組の端子が必要となる。すなわち、光回路が備える一つの機能は、一つの端子を光信号の入力端として外部から筐体内に導かれた光信号が、光回路における光路の一つを伝搬しつつ、その光路の途上に配置された光学素子による透過や反射等を経て、最終的に出力端となる一つの端子に結合して外部に出力される。したがって、一つの光伝送用光受動部品で複数の機能を実現させる場合には、光回路において、入力端と出力端となる二つ一組の端子の組を複数備えることになる。そして、ある機能を実現するための二つ一組の端子の一方が、他の機能における入力端と出力端のいずれかを兼ねる場合がある。例えば、図１に例示した４ポート型の光伝送用光受動部品１００では、光ファイバーコリメーター１０を端子として、矩形箱状の筐体２において互いに対面する二面３に二つずつ、合計四つの光ファイバーコリメーター１０が取り付けられており、筐体２内に、複数の光学素子ｄが配置されなるフリースペース型の光回路が構成されている。
【０００７】
ここで、四つの光ファイバーコリメーター１０を第１～第４の光ファイバーコリメーター（１１～１４）と称して識別するとともに、上記の互いに対面する二面３の一方に第１と第３の光ファイバーコリメーター（１１，１３）が取り付けられ、他方に第２と第４の光ファイバーコリメーター（１２，１４）が取り付けられていることとする。そして、光回路には、第１の光ファイバーコリメーター１１から第２の光ファイバーコリメーター１２に至る第１の光路３１、第３の光ファイバーコリメーター１３から第２の光ファイバーコリメーター１２に至る第２の光路３２、第３の光ファイバーコリメーター１３から第４の光ファイバーコリメーター１４に至る第３の光路３３、及び第４の光ファイバーコリメーター１４から第２の光ファイバーコリメーター１２に至る第４の光路３４の合計四つの光路が形成されている。
【０００８】
そして、図１に例示した光伝送用光受動部品１００の組み立て手順としては、例えば、まず、筐体２内に光回路が備える複数の光学素子ｄとして、第１～第５のフィルター（Ｆ１～Ｆ５）と、第１と第２のミラー（Ｍ１，Ｍ２）とを配置する。全ての光学素子ｄを筐体２内に配置したならば、第１と第２の光ファイバーコリメーター（１１，１２）を調芯して第１の光路３１を形成する。次いで、第２の光路３２において調芯済みの第２の光ファイバーコリメーター１２の対となる第３の光ファイバーコリメーター１３を調芯して第２の光路３２を形成する。同様にして、調芯済みの第３の光ファイバーコリメーター１３と第３の光路３３において対となる第４の光ファイバーコリメーター１４を調芯する。この時点で、第１～第３の光路（３１～３３）が形成される。
【０００９】
ところが、この時点で調芯済みの第２と第４の光ファイバーコリメーター（１２，１４）とが高精度に結合した状態になって、第４の光路３４が形成されているとは限らない。このような場合、最終的に全ての光路（３１～３４）において低損失で結合するように、既に配置済みの第４の光路３４に関係する第１と第２のミラー（Ｍ１，Ｍ２）の角度を微調整したり、調芯済みの第２及び第４の光ファイバーコリメーター（１２，１４）、さらにはこれらの光ファイバーコリメーター（１２，１４）と他の光路（３１～３３）を介して結合している他の光ファイバーコリメーター（１１、１３）に対する調芯作業を繰り返したりする場合がある。ミラー（Ｍ１，Ｍ２）に加えフィルター（Ｆ１～Ｆ５）の配置を再調整する必要が生じる可能性もある。もちろん、光ファイバーコリメーター１０の調芯範囲には限度があることから、全ての光ファイバーコリメーター１０で調芯可能にするために、事前に光学素子ｄを極めて高い精度で配置しておく必要もある。
【００１０】
したがって、従来のフリースペース型の光伝送用光受動部品では、現実的には、総合的な損失を極めて低くすることが難しかった。また、調芯作業も繁雑なことから、その作業に掛かるコストにより光伝送用光受動部品をより安価に提供することも難しかった。
（【００１１】以降は省略されています）

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