JP4981950B2 - ファイバスタブおよびこれを用いた光モジュール - Google Patents

Description

本発明は、ＷＤＭフィルタを用いて一心双方向光ファイバ通信を実現するためのファイバスタブおよびこれを用いた光モジュールに関するものである。

従来から、加入者系光通信方式では、１本の光ファイバに、たとえば１．３１μｍ帯と１．４９μｍ帯の２波長で送受信を行う波長多重方式が採用され、ＷＤＭフィルタに対して送信用のＬＤと受信用のＰＤとが直交配置され、ＷＤＭフィルタによって送受信光を分離するようにしている。

たとえば、特許文献１には、一つの筐体に、光学フィルタの固定面と、一心双方向光モジュールの構成部材の固定部とを一体に形成することにより、筐体以外の固定部材が不要となり、各構成部材の固定部の位置も予め精度良く加工しておくことができ、装置全体の部品点数を減少させることができ、コストの削減と小型化が行え、組立て誤差が少ない高精度の一心双方向光モジュールが記載されている。

特許第４２５４８０３号公報

しかしながら、従来の一心双方向光モジュールでは、光ファイバと、フォトダイオードおよび半導体レーザとが、多重波長を分離する光学フィルタを介し、空間で光学的に結合された構造となっており、光損失が大きく、光学フィルタの外形寸法が大きくならざるを得ないという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光損失を低減し、小型化を可能にするファイバスタブおよびこれを用いた光モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかるファイバスタブは、軸中心に光ファイバが挿入可能な貫通孔が形成されたフェルールの一部側面に該貫通孔の途中で該貫通孔に通じて外部に該貫通孔を露出させる切欠部が設けられたフェルール本体と、前記貫通孔の一端から挿入され、先端が斜め研磨面を有する第１の光ファイバと、前記貫通孔の他端から挿入され、先端が斜め研磨面を有する第２の光ファイバと、前記第１の光ファイバあるいは前記第２の光ファイバの斜め研磨面に形成され、波長多重された光信号を分離する光学フィルタと、を備え、前記第１の光ファイバおよび前記第２の光ファイバの各先端を前記貫通孔が露出する部分の略中央で前記光学フィルタを含めて各斜め研磨面同士が同一平面となるように突き当てて前記光学フィルタによって分離された光信号が少なくとも前記切欠部に導かれるように各光ファイバを前記貫通孔に固着したことを特徴とする。

また、本発明にかかるファイバスタブは、上記の発明において、前記貫通孔が露出する部分の該貫通孔の断面形状は、Ω形状であることを特徴とする。

また、本発明にかかるファイバスタブは、上記の発明において、前記切欠部は、段差を有して径方向に広がる２段構造であることを特徴とする。

また、本発明にかかるファイバスタブは、上記の発明において、前記フェルール本体は、外周に位置決め機構を有することを特徴とする。

また、本発明にかかるファイバスタブは、上記の発明において、前記位置決め機構は、前記フェルール本体の外周に設けられた溝であることを特徴とする。

また、本発明にかかるファイバスタブは、上記の発明において、前記位置決め機構は、前記フェルール本体の外周に外挿されるコの字型リングであることを特徴とする。

また、本発明にかかるファイバスタブは、上記の発明において、前記フェルール本体は、前記切欠部が形成される側面にフォトダイオードが近接配置される切込部が形成されていることを特徴とする。

また、本発明にかかるファイバスタブは、上記の発明において、前記フェルール本体の他端であって送信光が入射される前記第２の光ファイバ端部にアイソレータが設けられていることを特徴とする。

また、本発明にかかるファイバスタブは、上記の発明において、前記フェルール本体の他端であって送信光が入射される前記第２の光ファイバ端部は、斜め研磨面が形成されていることを特徴とする。

また、本発明にかかるファイバスタブは、上記の発明において、前記切欠部に前記光学フィルタから分離された光信号を集光する集光レンズを設けたことを特徴とする。

また、本発明にかかる光モジュールは、上記の発明のいずれか一つに記載のファイバスタブと、前記フェルールの他端側あるいは前記切欠部側に設けられた半導体レーザと、前記フェルールの切欠部側あるいは前記他端側に設けられたフォトダイオードと、を備え、一心双方向光伝送を行うことを特徴とする。

本発明によれば、第１の光ファイバあるいは第２の光ファイバの斜め研磨面に形成され、波長多重された光信号を分離する光学フィルタを備え、前記第１の光ファイバおよび前記第２の光ファイバの各先端を、切欠部で貫通孔が露出する部分の略中央で前記光学フィルタを含めて各斜め研磨面同士が同一平面となるように突き当てて前記光学フィルタによって分離された光信号が少なくとも前記切欠部に導かれるように各光ファイバを前記貫通孔に固着しているので、半導体レーザとフェルールとの間の空間上に光学フィルタを配置した場合に比して、光ビーム形状が変化せず、半導体レーザとフェルール間の結合光損失を低減することができるとともに、光学フィルタ自体が小さいので、光モジュールの小型化を促進するとともに、光学フィルタの生産効率を向上することができる。

図１は、本発明の実施の形態１であるファイバスタブの正面（ｂ）および左右側面（ａ）（ｃ）を示す図である。 図２は、図１に示したファイバスタブの縦断面（ａ）、Ｂ−Ｂ線断面（ｂ）、Ａ−Ａ線断面（ｃ）、および切欠部近傍の拡大した貫通孔断面（ｄ）を示す図である。 図３は、光学フィルタ近傍の詳細構成を示す断面図である。 図４は、光学フィルタの設置の変形例を示す図である。 図５は、図１に示したファイバスタブに球レンズ、アイソレータ、および溝を設けたファイバスタブの構成を示す正面（ａ）およびＣ−Ｃ線断面（ｂ）を示す図である。 図６は、図５に示したファイバスタブを用いた一心双方向伝送用の光モジュールの構成を示す縦断面図である。 図７は、図６に示した光モジュールの正面（ｂ）および左右側面（ａ）（ｃ）を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態２であるファイバスタブを含む光モジュールの縦断面図である。 図９は、図８に示したファイバスタブの溝を削除し、９０°フィルタを切欠部底部に設けたファイバスタブの構成を示す図である。 図１０は、図８に示したファイバスタブの溝を削除し、９０°フィルタを切欠部の開口を覆うように設けたファイバスタブの構成を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態３であるファイバスタブの構成を示す縦断面図（ａ）およびＤ−Ｄ線断面（ｂ）を示す図である。 図１２は、図１１に示した溝に外嵌される圧入リングの正面（ｂ）および左右側面（ａ）（ｃ）を示す図である。 図１３は、図１１に示したファイバスタブに圧入リングを外嵌したファイバスタブの正面（ｂ）および左右側面（ａ）（ｃ）を示す図である。 図１４は、ファイバスタブのＨ−Ｈ線断面図である。 図１５は、本発明の実施の形態３である光モジュールの構成を示す縦断面図である。 図１６は、本発明の実施の形態４であるファイバスタブの縦断面（ａ）およびＥ−Ｅ線断面（ｂ）を示す図である。 図１７は、本発明の実施の形態４である光モジュールの構成を示す縦断面図である。 図１８は、図１７に示した光モジュールのアイソレータを半導体レーザに取り付け、フォトダイオードを接着剤で取り付けた光モジュールの構成を示す縦断面図である。 図１９は、シェルパイプの断面形状を矩形にした実施の形態５にかかる光モジュールの正面（ｂ）および左右側面（ａ）（ｃ）を示す図である。 図２０は、ファイバスタブの切欠部の段差を削除した構成の縦断面（ａ）およびＦ−Ｆ線断面（ｂ）を示す図である。 図２１は、本発明の実施の形態の応用例１にかかるファイバスタブの縦断面（ａ）、Ｊ１−Ｊ１線断面（ｂ）、Ｊ２−Ｊ２線断面（ｃ）、Ｊ３−Ｊ３線断面（ｄ）、およびＪ４−Ｊ４線断面（ｅ）を示す図である。 図２２は、図２１に示したファイバスタブの正面（ｂ）および左右側面（ａ）（ｃ）を示す図である。 図２３は、図２２に示したファイバスタブの光フィルタ配置構成を示す図である。 図２４は、本発明の実施の形態の応用例２にかかるファイバスタブの縦断面（ａ）、Ｋ１−Ｋ１線断面（ｂ）、Ｋ２−Ｋ２線断面（ｃ）、Ｋ３−Ｋ３線断面（ｄ）、およびＫ４−Ｋ４線断面（ｅ）を示す図である。 図２５は、図２４に示したファイバスタブの正面（ｂ）および左右側面（ａ）（ｃ）を示す図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるファイバスタブおよびこれを用いた光モジュールの実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１であるファイバスタブの正面および左右側面を示す図である。また、図２は、図１に示したファイバスタブの縦断面、Ａ−Ａ線断面、Ｂ−Ｂ線断面、および切欠部近傍の拡大した貫通孔断面を示す図である。図１および図２において、ファイバスタブ１は、ジルコニアなどのセラミックスで形成された略円柱状のフェルール２の中心軸に光ファイバが挿入可能な貫通孔２ａが形成され、この貫通孔２ａに通じて一部側面の径方向が開口した切欠部２ｂが形成されている。すなわち、フェルール２に形成された貫通孔２ａの位置Ｐ１から、貫通孔２ａの軸に垂直な方向（径方向）に切欠部２ｂが形成される。この切欠部２ｂには、段差２ｇが設けられ、径方向に広がった空間が形成される。なお、この実施の形態１では、略円柱体の横断面を略Ｄ字状に加工（Ｄカット）された切欠部２ｂが形成されている。

貫通孔２ａには、一端（波長多重光の入出力端）から、光ファイバ５が挿入され、他端（送信光の入力端）から、光ファイバ３が挿入され、位置Ｐ１で突き当てられる。詳細には、図３に示すように、光ファイバ５は、その先端が、光ファイバの軸に対して４５°に斜め研磨された斜め研磨面５ｂが形成され、この斜め研磨面５ｂには多層膜などによって形成され波長多重光を分離する光学フィルタ５ｃが設けられている。また、光ファイバ３は、その先端が、光ファイバの軸に対して４５°に斜め研磨された斜め研磨面３ｂが形成されている。

そして、光ファイバ３，５は、貫通孔２ａの他端および一端から、それぞれ図３（ａ）に示すように、挿入され、各斜め研磨面３ｂ，５ｂが平行となって実質的に間隙なく接続されるように、貫通孔２ａの露出部分の略中央の位置Ｐ１で突き当てられ、図３（ｂ）に示すように、斜め研磨面３ｂと光学フィルタ５ｃとの間には屈折率整合のためのマッチングオイル６が塗布される。これによって、光ファイバ３，５は、光学フィルタ５ｃを介して略連続した１つの光ファイバとなり、切欠部２ｂが形成される貫通孔２ａの位置Ｐ１に光学フィルタ５ｃが形成されたことになる。この光学フィルタ５ｃの面は、一端側から入射して反射する光が、貫通孔２ａの軸に対して垂直で切欠部２ｂが形成する空間に向けられるように配置される。なお、光ファイバ３，５は、エポキシ系樹脂などの接着剤４によって貫通孔２ａ内に固着される。なお、図３（ｂ）において、３ａ，５ａは、光ファイバのコアを示している。

ここで、切欠部２ｂの貫通孔２ａ側の底部は、図２（ｄ）に示すように、貫通孔２ａの軸よりも外径側に形成され、この位置Ｐ１近傍の貫通孔２ａの断面は、切欠部２ｂ方向の一部が露出するΩ形状の溝２ｅとなり、切欠部２ｂと貫通孔２ａとの連通を可能にするとともに、光ファイバ３，５の保持を確実に行えるようにしている。

また、フェルール２の両端部周縁は、面取りがなされ、他端側は、他端側からの入射戻り光の防止のために、貫通孔２ａの軸に対して６°〜８°の傾斜をもった斜め研磨面２ｄが形成されている。

なお、光学フィルタ５ｃは、光ファイバ５の先端に設けられていたが、図４に示すように、光ファイバ３の先端側に設けてもよい。

このファイバスタブ１は、図５に示すように、切欠部２ｂ内に受光部への集光レンズである球レンズ７を予め設けるようにしてもよい。球レンズ７の表面には反射防止膜としてのＡＲコートを施しておくのが好ましい。また、球レンズ７は、切欠部２ｂに対して、エポキシ系樹脂などの接着剤によって固定される。ここで、切欠部２ｂは、段差２ｇが設けられているため、球レンズ７が光学フィルタ５ｃに接触することなく、極めて光学フィルタ５ｃ近傍に設けることができるとともに、球レンズ７の位置決めを確実に行うことができる。そして、切欠部２ｂは、球レンズ７の直径に合わせた深さや幅とすることによって、一層、位置決めを容易かつ確実に行うことが可能となる。なお、この切欠部２ｂを、受光方向を軸とする円柱空間となるようにしてもよい。これによって、さらに球レンズ７の位置決めが容易となる。

さらに、図５に示すように、フェルール２の他端側、すなわち送信光の入射側に、アイソレータ８を予め設けるようにしてもよい。送信光の集光位置はフェルール２の貫通孔２ａ他端側近傍となるため、半導体レーザ１０４の出射面にアイソレータ８を設ける場合よりも、アイソレータ８の大きさを小さくすることができる。

また、図５に示すように、このファイバスタブ１を光モジュールに設ける際の位置決めおよび把持用の溝２ｃを設けることが好ましい。この溝２ｃは、光モジュールに組み込む際の軸方向位置を示す目印になるとともに、その平坦部２ｈに垂直な方向が一定の径方向を示し、特に切欠部２ｂが設けられている方向に対向させておくことによって受光部側の位置決めを容易に行うことができる。

図６は、図５に示したファイバスタブ１を用いた一心双方向伝送用の光モジュールの構成を示す縦断面図である。また、図７は、図６に示した光モジュールの正面および左右側面を示す図である。図６に示すように、この光モジュール１００は、ファイバスタブ１の切欠部２ｂおよび球レンズ７が設けられる側に、光学フィルタ５ｃによって分離された受信光を受光するフォトダイオード１０３が設けられる。また、ファイバスタブ１のアイソレータ８が設けられる側に、送信光を送信する半導体レーザ１０４が設けられる。なお、フォトダイオード１０３の受光面の図示しないカバーガラス上に所定の波長帯の光を透過する９０°フィルタ１０７が、接着剤によって固着される。この９０°フィルタ１０７は、たとえば受信光が１．４９μｍ帯である場合、１．５５μｍ帯の不要な光（アナログのビデオ信号）を含む場合があり、この不要な光を除去するために用いる。

ファイバスタブ１は、円筒状のシェルパイプ１０５の一端側（波長多重光の送受信側）に配置され、他端側に半導体レーザ１０４が配置される。シェルパイプ１０５は、ファイバスタブ１の受光部方向側面に開口部１０５ａが形成され、この開口部１０５ａにフォトダイオード１０３が配置される。

このファイバスタブ１のシェルパイプ１０５への固定は、圧入部品１０２ａによって行われる。圧入部品１０２ａは、シェルパイプ１０５の一端側に固定される。ファイバスタブ１は、この圧入部品１０２ａに対して、溝２ｃを用いて半導体レーザ１０４側から圧入するとともに、圧入部品１０２ａの突起部１０２ｂおよび溝２ｃを用いて軸方向および周方向の位置決めをする。一方、スリーブホルダ１０２には、割スリーブ１０１が挿入されており、スリーブホルダ１０２は、この割スリーブ１０１を把持しつつ、圧入部品１０２ａの他端から圧入するとともに、割スリーブ１０１がファイバスタブ１の他端を外挿し、コネクタを形成する。なお、割スリーブ１０１に替えて割りなしの精密スリーブを用いてもよい。

このファイバスタブ１がシェルパイプ１０５に固定された状態で、シェルパイプ１０５を図示しない固定治具に固定し、フォトダイオード１０３を図示しない微調治具に固定する。フォトダイオード１０３の受光方向（Ｘ方向）の調芯に用いる溶接リング１０３ａがステム１０３ｆ上に設けられ、この溶接リング１０３ａにさらに受光方向に垂直な面内（Ｚ−Ｙ面内）の調芯に用いる溶接リング１０３ｃが設けられる。このフォトダイオード１０３は、ステム１０３ｆに固定された溶接リング１０３ａを受光方向に微調することによって調芯され、調芯された状態で溶接リング１０３ａが溶接リング１０３ｃにＹＡＧ溶接される。その後、溶接リング１０３ｃを受光方向に垂直な面内で微調し、調芯された状態で溶接リング１０３ｃを開口部１０５ａにＹＡＧ溶接されることによって調芯が終了する。同様に、半導体レーザ１０４の調芯も、溶接リング１０４ａおよび溶接リング１０４ｃによって行われる。溶接リング１０４ａは、送信方向（Ｚ方向）の調芯に用いられ、溶接リング１０４ｃは、Ｘ−Ｙ面内の調芯に用いられ、それぞれＹＡＧ溶接によって固定される。なお、フォトダイオード１０３の電気端子１０３ｂと半導体レーザ１０４の電気端子１０４ｂは、リードピンによって実現されているが、フレキシブル基板によって実現してもよい。

この一心双方向光伝送用の光モジュール１００では、半導体レーザ１０４から出力された送信光Ｌ１は、アイソレータ８、光ファイバ３、光学フィルタ５ｃ、光ファイバ５を介して出力され、受信光Ｌ２は、光ファイバ５、光学フィルタ５ｃ、球レンズ７を介してフォトダイオード１０３に受光される。なお、半導体レーザ１０４からの送信光Ｌ１の中心波長は、１２７０ｎｍ、１３１０ｎｍ、１４９０ｎｍ、および１５７７ｎｍのいずれかである。また、光学フィルタ５ｃおよび９０°フィルタ１０７の通過波長帯域は、１２６０〜１２８０ｎｍ、１２６０〜１３６０ｎｍ、１４８０〜１５００ｎｍ、および１５７５〜１５８０ｎｍのいずれかあるいはその組合せである。さらに、フォトダイオード１０３は、少なくとも１２６０〜１５８０ｎｍの受信波長帯域を有する。また、半導体レーザ１０４とフォトダイオード１０３との配置関係を逆にしてもよい。

この実施の形態１では、フェルール２内の貫通孔２ａ内で、光ファイバ３，５が略連続的に接続され、光ファイバ３，５間に光学フィルタ５ｃを設け、フェルール２と半導体レーザ１０４との間に光学フィルタが設けられていないため、半導体レーザ１０４からの送信光の光損失を低減して送信光を伝送することができる。すなわち、従来では、フェルール２と半導体レーザ１０４との間の空間上に光学フィルタを設けていたため、半導体レーザ１０４の送信光ビーム形状が楕円等に変形し、歪みが生じやすく、このため、フェルール内の光ファイバへの入射損失が大きかったが、この実施の形態１では、このようなビーム形状変化は少なく、送信光の光損失を低減することができる。

また、この実施の形態１では、光学フィルタ５ｃがフェルール２内に設けられ、光学フィルタ５ｃと各光ファイバ３，５との間の結合空間がほとんどなく、光の空間伝搬ロスが減少し、光の取込にも漏れが生じず、光学フィルタ５ｃ内を伝送する光損失のみとなり、光結合効率を一層高めることができる。

さらに、この実施の形態１では、フェルール２内の半導体レーザ１０４側端部にアイソレータ８が設けられ、この端部では、送信光ビームが集光に近い状態であり、アイソレータ８の小型化が可能になり、光モジュール全体の小型化とともに、アイソレータのコストダウンも促進することができる。

また、この実施の形態１では、フェルール２の軸方向途中に受光用の切欠部２ｂを設け、この切欠部２ｂの空間に受光用の球レンズ７を設けているので、フォトダイオード１０３を光学フィルタ５ｃ側に近接配置することが可能となり、光モジュールの小型化を促進することができる。さらに、受光系の位置は、フェルール２の軸上の任意の位置に設けることができるため、受信光の取出口の自由度が高くなり、結果的に受光系設計の自由度を高めることも可能となる。しかも、この受信光の取出口は、構造上の強度が高いフェルール２の軸の途中に設けられるため、受光系の支持がしやすく、強度の高い光モジュールを実現することが可能である。

なお、この実施の形態１では、光ファイバ３，５間に光学フィルタ５ｃを設けているため、光学フィルタの生成領域が狭く、小さな光学フィルタ５ｃで済み、しかも、たとえば光ファイバ５の斜め研磨面５ｂを同一方向端部にして束にし、多数の光ファイバ５の斜め研磨面５ｂに多層膜を同時に蒸着することが可能となり、生産効率を向上させることが可能である。

（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。図８は、本発明の実施の形態２であるファイバスタブを含む光モジュールの縦断面図である。図８に示すように、この実施の形態２では、ファイバスタブ１に対応するファイバスタブ２１が、溝２ｃに替えて溝２２ｃを設けている。この場合、溝２２ｃは、圧入部品１０２の突起部１０２ｂよりも外側に位置するように配置されている。ファイバスタブ２１は、圧入部品１０２の外側から圧入部品１０２に圧入され、位置決めされて配置される。

なお、図８に示した光モジュールでは、９０°フィルタ１０７をフォトダイオード１０３側に配置するようにしていたが、図９に示すように、９０°フィルタ１０７に対応する９０°フィルタ１０を段差２ｇと球レンズ７との間に設けるようにしてもよい。

また、図１０に示すように、球レンズ７の外側であって切欠部２ｂの開口を覆うようにした９０°フィルタ１１を設けるようにしてもよい。

さらに、図９および図１０に示すように、ファイバスタブ２２，２３は、溝２ｃ，２２ｃを設けなくてもよい。この場合、切欠部２ｂの位置によってファイバスタブ２２，２３の位置決めを概略行うことができるからである。

（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。図１１は、本発明の実施の形態３であるファイバスタブの構成を示す縦断面およびＤ−Ｄ線断面を示す図である。また、図１２は、図１１に示した溝３２ｃに外嵌される圧入リング９の正面および左右側面を示す図である。さらに、図１３は、図１１に示したファイバスタブの正面および左右側面を示す図である。また、図１４は、図１３に示したファイバスタブのＨ−Ｈ線断面図である。さらに、図１５は、本発明の実施の形態３である光モジュールの構成を示す縦断面図である。図１１〜図１５に示すように、この実施の形態３のファイバスタブ３１では、溝２ｃ，２２ｃに比してやや幅広の溝３２ｃが形成され、この溝３２ｃに、Ｃ字型の圧入リング９が外嵌される。ただし、この圧入リング９の内周は略コの字型となり、圧入リング９が不連続となる開口部９ａを有する。

一方、図１５に示すように、光モジュール１００にファイバスタブ３１が組み込まれる場合、圧入部品１０２ａには突起部１０２ｂが形成されていない。そして、ファイバスタブ３１は、圧入リング９の突起によって圧入部品１０２ａ内に圧入され、この圧入リング９の配置位置によって、ファイバスタブ３１の軸方向位置が位置決めされる。一方、圧入リング９の開口部９ａの位置によって、ファイバスタブ３１の周方向位置、すなわち受光方向の位置決めを行うことができる。なお、この実施の形態３では、図１０と同様に、９０°フィルタ１１が設けられている。

（実施の形態４）
つぎに、この発明の実施の形態４について説明する。図１６は、本発明の実施の形態４であるファイバスタブの構成を示す縦断面図である。また、図１７は、本発明の実施の形態４である光モジュールの構成を示す縦断面図である。この実施の形態４のファイバスタブ４１は、受光方向側の溝２ｃを半導体レーザ１０４側まで連続してＤカットした切込部２ｆが形成されている。この結果、切欠部２ｂに対応する切欠部４２ｂの深さは、浅くなる。なお、切欠部４２ｂに対向する片側の溝４２ｃは、そのまま残される。

図１７に示すように、ファイバスタブ４１は、光モジュール１００に対応する光モジュール２００内に設けられる。ここで、９０°フィルタ１０は、予め切欠部４２ｂの段差に設けておいてもよいし、光モジュール２００の組み立て時に設けてもよい。フォトダイオード１０３の受光面には、球レンズ７に対応する球レンズ２０３ｄが設けられている。

この実施の形態４では、切込部２ｆの切り込みが半導体レーザ側端部まで延びているので、フォトダイオード１０３全体を光学フィルタ５ｃ側に近接させることができ、光モジュール２００の小型化を一層促進することができる。

なお、上述した実施の形態１〜４では、アイソレータ８をフェルール２の半導体レーザ１０４側端部に設けていたが、これに限らず、図１８に示した光モジュール２０１のように、アイソレータ１０６を半導体レーザ１０４の光出射面に設けてもよい。

また、上述した実施の形態１〜４では、フォトダイオード１０３がシェルパイプ１０５の開口部１０５ａに溶接リング１０３ａ，１０３ｃを用いて位置決めされてＹＡＧ溶接されるようにしていたが、図１８に示すように、エポキシ系樹脂などの接着剤１０３ｅを用いて開口部１０５ａに固着するようにしてもよい。また、半導体レーザ１０４のシェルパイプ１０５への固着も同様に、接着剤を用いて固着してもよい。

（実施の形態５）
つぎに、この発明の実施の形態５について説明する。上述した実施の形態１〜４では、光モジュールの筐体であるシェルパイプ１０５が円筒形状であったが、この実施の形態５では、図１９に示すように、シェルパイプ１０５に対応するシェルパイプ３０５を矩形の筒状にしている。このようなシェルパイプ３０５とすることによって、光モジュール３００の確実な設置を行うことが可能になる。

なお、上述した実施の形態では、切欠部２ｂ，４２ｂが段差２ｇを有する２段構造としていたが、これに限らず、図２０に示すように、段差２ｇのない切欠部５２ｂとしてもよい。

（応用例１）
また、上述した実施の形態では、フェルール２の他端側に半導体レーザ１０４を配置し、切欠部２ｂ，４２ｂ，５２ｂ側にフォトダイオード１０３を配置していたが、切欠部を２つ設け、一方の切欠部から半導体レーザの送信光が入射され、他方の切欠部からフォトダイオードに受信光が分離出力されるようにしてもよい。

図２１は、この発明の実施の形態の応用例１にかかるファイバスタブの縦断面、Ｊ１−Ｊ１線断面、Ｊ２−Ｊ２線断面、Ｊ３−Ｊ３線断面、およびＪ４−Ｊ４線断面を示す図である。また、図２２は、図２１に示したファイバスタブの正面および左右側面を示す図である。さらに、図２３は、図２２に示したファイバスタブの光フィルタ配置構成を示す図である。図２１〜図２３において、このファイバスタブ６１は、フェルール２の波長多重光の入出力端側である一端側にさらに切欠部４１２ｂを設けている。すなわち、このフェルール２には、切欠部２ｂに対応する切欠部４０２ｂと切欠部４１２ｂとの２つの切欠部が設けられている。この切欠部４１２ｂは、フェルール２の軸に対し、切欠部４１２ｂの開口とは反対側に開口している。切欠部４１２には球レンズ４０７が配置され、受信した波長多重光Ｌ２を出力する。切欠部４０２ｂには、アイソレータ２０８が配置され、アイソレータ８を介して送信される送信光Ｌ１とは異なる波長光Ｌ３が入力される。

ここで、図２３に示すように、切欠部４０２ｂ近傍の貫通孔２ａの領域５ｇには、図３，４と同様に、斜め研磨面３ｂ，５ｃおよび光学フィルタ５ｃが設けられ、送信光Ｌ１，Ｌ３を合波し、切欠部４１２ｂ近傍の貫通孔２ａの領域５ｈには、同様に斜め研磨面３ｂ，５ｃおよび光学フィルタ５ｃが設けられ、受信光Ｌ２を分波出力するとともに、送信光Ｌ１，Ｌ３を通過させる。なお、光ファイバ５の先端は、切欠部４０２ｂ，４１２ｂ間の距離に対応する長さの光ファイバ５ｄが形成されることになる。また、切欠部４０２ｂの段差は、アイソレータ４０８が配置されるため、面取りはされていない。

（応用例２）
応用例１と同様にして、１つの送信光Ｌ１を送信し、２つの受信光Ｌ２，Ｌ４を受信できるようにしてもよい。図２４は、本発明の実施の形態の応用例２にかかるファイバスタブの縦断面、Ｋ１−Ｋ１線断面、Ｋ２−Ｋ２線断面、Ｋ３−Ｋ３線断面、およびＫ４−Ｋ４線断面を示す図である。また、図２５は、図２４に示したファイバスタブの正面および左右側面を示す図である。図２４，および図２５に示すように、この応用例２のファイバスタブ６２では、切欠部４０２ｂに対応する切欠部５０２ｂを設け、この切欠部５０２ｂに球レンズ５１７を配置し、受信光Ｌ４を受信するようにしている。なお、切欠部５０２ｂ近傍の貫通孔２ｂに設けられる光学フィルタは、送信光Ｌ１を通過させ、受信光Ｌ４を球レンズ５１７側に分岐出力し、切欠部４１２ｂ近傍の貫通孔２ｂに設けられる光学フィルタは、送信光Ｌ１および受信光Ｌ４を通過させ、受信光Ｌ２を球レンズ４０７側に分岐出力する。

この実施の形態、変形例および応用例では、１以上の送信光および１以上の受信光の合分岐を、１つのファイバスタブで実現でき、しかも光損失を低減し、小型化を可能にするすることができる。

また、上述した実施の形態、変形例および応用例の各構成要素は、適宜組合せが可能である。本実施の形態、変形例および応用例におけるファイバスタブの使用波長、細部構成などに関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１，２１〜２３，３１，４１，４２，５１，６１，６２ ファイバスタブ
２ フェルール
２ａ 貫通孔
２ｂ，４２ｂ，５２ｂ，４０２ｂ，４１２ｂ，５０２ｂ 切欠部
２ｃ，２２ｃ，３２ｃ，４２ｃ，２ｅ 溝
２ｄ，３ｂ 斜め研磨面
２ｆ 切込部
２ｇ 段差
２ｈ，３２ｈ 平坦部
３，５，５ｄ 光ファイバ
３ａ，５ａ コア
３ｂ，５ｂ 斜め研磨面
４，１０３ｅ 接着剤
５ｃ 光学フィルタ
６ マッチングオイル
７，２０３ｄ，４０７，５１７ 球レンズ
８，１０６，４０８ アイソレータ
９ 圧入リング
９ａ，１０５ａ 開口部
１０，１１，１０７ ９０°フィルタ
１００，２００，２０１，３００ 光モジュール
１０１ 割スリーブ
１０２ スリーブホルダ
１０２ａ 圧入部品
１０２ｂ 突起部
１０３ フォトダイオード
１０３ａ，１０３ｃ，１０４ａ，１０４ｃ 溶接リング
１０３ｂ，１０４ｂ 電気端子
１０３ｆ，２０４ｆ ステム
１０４ 半導体レーザ
１０５，３０５ シェルパイプ

Claims (8)

1. 軸中心に光ファイバが挿入可能な貫通孔が形成されたフェルールの一部側面に該貫通孔の途中で該貫通孔に通じて外部に該貫通孔を露出させる切欠部が設けられたフェルール本体と、
   波長多重光が入出力される前記貫通孔の一端から挿入され、先端が斜め研磨面を有する第１の光ファイバと、
   前記貫通孔の他端から挿入され、先端が斜め研磨面を有する第２の光ファイバと、
   前記第１の光ファイバあるいは前記第２の光ファイバの斜め研磨面に形成され、波長多重された光信号を分離する光学フィルタと、
   を備え、前記貫通孔が露出する部分の該貫通孔の断面形状は、Ω形状であり、前記切欠部は、段差を有して径方向に広がる２段構造で、前記光学フィルタから分離された光信号を集光する集光レンズを備え、前記第１の光ファイバおよび前記第２の光ファイバの各先端を前記貫通孔が露出する部分の略中央で前記光学フィルタを介して各斜め研磨面同士が平行となって実質的に間隙なく接続されるように突き当て、前記光学フィルタによって分離された光信号が前記切欠部から前記フェルール本体の外部に導かれるように各光ファイバを前記貫通孔に固着した
   ことを特徴とするファイバスタブ。
2. 前記フェルール本体は、外周に位置決め機構を有することを特徴とする請求項１に記載のファイバスタブ。
3. 前記位置決め機構は、前記フェルール本体の外周に設けられた溝であることを特徴とする請求項２に記載のファイバスタブ。
4. 前記位置決め機構は、前記フェルール本体の外周に外嵌される略Ｃ字型リングであることを特徴とする請求項２に記載のファイバスタブ。
5. 前記フェルール本体は、前記切欠部が形成される側面に前記光学フィルタによって分離された前記光信号を受光するフォトダイオードが近接配置される切込部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のファイバスタブ。
6. 前記フェルール本体の前記貫通孔の前記他端における前記第２の光ファイバ端部にアイソレータが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のファイバスタブ。
7. 前記フェルール本体の前記貫通孔の前記他端における前記第２の光ファイバ端部には、斜め研磨面が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のファイバスタブ。
8. 請求項１〜７のいずれか一つに記載のファイバスタブと、
   前記フェルールの前記貫通孔の前記他端側あるいは前記切欠部側に設けられた半導体レーザと、
   前記フェルールの切欠部側あるいは前記フェルールの前記貫通孔の前記他端側に設けられたフォトダイオードと、
   を備え、一心双方向光伝送を行う
   ことを特徴とする光モジュール。

Images