光学多路复用/分解复用器及其制造方法与光学多路复用/分解复用模块的制作方法

专利名称：光学多路复用/分解复用器及其制造方法与光学多路复用/分解复用模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及能从含有多个波长的光的光信号中进行分波而得到各个波 长的光信号、或者能将多个波长的光进行合波而制成含有多个波长的光的 光信号的光学多路复用/分解复用器及其制造方法。进而，本发明还涉及使 用该光学多路复用/分解复用器的光学多路复用/分解复用模块。
背景技术：
图1是表示(日本)特开平10-268157号(专利文献1)公开的现有例 的光学多路复用/分解复用模块结构的剖面图。在该光学多路复用/分解复用 模块201中，通过隔板ll、 13将保持非球面透镜14的透镜架12夹入而形 成光单元15，通过隔板16、 18将保持非球面透镜19的透镜架17夹入而形 成光单元20。光单元15和光单元20在其之间夹着滤光器21而被收纳在圓 筒体22内。而且，将具有发光元件23的发光部24安装在隔板18的端面， 将具有输入用光纤25和输出用光纤26的光纤阵列27与隔板11的端面连接 而构成光学多路复用/分解复用模块201。
然而，如图l所示，通过滤光器21使从输入用光纤25输入的波长入1 的光信号反射，并且，使从发光元件23射出的波长人2的光信号透过滤光 器21，使波长入l的光信号与波长入2的光信号重叠而从输出用光纤26输 出。
在这样的光学多路复用/分解复用模块201中，通过将保持非球面透镜 14、 18的透4竟架12、 17、滤光器21以及隔板11、 13、 16、 18插入到圆筒 体22中，使非球面透镜14、 19的中心轴彼此一致，并且，根据透镜架12、 17或隔板13、 16的长度而使非球面14、 19与滤光器21之间的距离保持在 所规定的距离。然后，监视输出用光纤26的输出，同时，使发光元件23
但是，在现有例的光学多路复用/分解复用模块201中，由于各个部件 分别制造，因此，透镜架12、 17或隔板11、 13、 16、 18等各个部件容易产生尺寸偏差。另外，由于非球面透镜14、 19只有边缘嵌入到环状的透镜 架12、 17内，可以保持在透镜架12、 17上的非5求面透镜14、 19的位置或 角度也容易产生偏差。而且，由于滤光器21仅仅被夹入在隔板13、 16之 间，故其角度容易从与非球面透镜14、 19的中心轴垂直的角度倾斜。因此， 即使将保持非球面透镜14、 19的透镜架12、 17、滤光器21及隔板11、 13、 16、 18插入到圆筒体22中进行组装，也有可能产生非球面透镜14、 19的 中心轴彼此的错位或非球面透镜14、 19与滤光器21的平行度或距离的偏 差。其结果，即使对光学多路复用/分解复用模块201—一地进行光轴调整， 以移动发光元件23或光纤阵列27的位置而使输出用光纤26的输出成为最 大，实现光学多路复用/分解复用模块201特性的均匀化也是有限的。另外， 如果要使这些偏差最小而使光学多路复用/分解复用模块201的特性均匀， 就必须使各个部件的制造精度非常高，存在制造成本增高的问题。发明内容本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种光学多路复用/ 分解复用器及光学多路复用/分解复用模块，通过将透镜或滤光器形成为一 体而提高透镜或滤光器的平行性或距离等的精度，能够将特性偏差抑制得 很小。本发明的其他目的在于提供能有效地一并进行调整作业的光学多路 复用/分解复用器的制造方法。本发明第 一方面的光学多路复用/分解复用器，其在透明的支承板的一 个面上设置滤光部，在所逸支承板的与所述滤光部相反侧的面上一体成形 透镜，夹着所述透镜而使透明的隔板接合在所述支承板上。另外，该光学 多路复用/分解复用器例如为图25所示实施例的光学多路复用/分解复用器。在本发明第 一方面的光学多路复用/分解复用器中，由于在支承板的一 侧设置滤光部，在另一侧成形透镜，故可以精度良好地得到透镜与滤光部 的距离或平行性。这样，与光学多路复用/分解复用器连接的光纤阵列等的 调芯作业也可容易地进行。另外，通过将光纤、发光元件、感光元件抵接 在隔板的外面，能使光纤等与透镜保持所规定的距离。本发明第一方面的光学多路复用/分解复用器的一实施方式，在所述滤 光部的外面配设有与所述透镜不同的另外的透镜。根据该实施方式，可以 使透过滤光器的光由另外的透镜聚光，能够提高光纤、发光元件、感光元
件的耦合效率。另外，该实施方式是例如图26或图27所示实施例的光学 多路复用/分解复用器。本发明第二方面的光学多路复用/分解复用器，其在透明的 一对支7"R板 之间夹入滤光部，将透镜分别一体地成形在各支承板的与所述滤光部相反 侧的面上，夹入所述各透镜而使透明的隔板分别接合在所述各支承板上。 另外，该光学多路复用/分解复用器例如为图2所示实施例的光学多路复用/ 分解复用器。在本发明第二方面的光学多路复用/分解复用器中，由于在夹着滤光部 的 一对支承板的另 一个面上分别成形有透镜，故可提高透镜与滤光部的距 离、平行性或者透镜彼此的距离或中心轴的平行性等的精度。另外，通过 将光纤、发光元件或感光元件抵接在隔板的外面，能够使光纤等与透镜保 持所规定的距离。这样，与光学多路复用/分解复用器连接的光纤阵列等的 调芯作业也可容易地进行。本发明第一方面或第二方面的光学多路复用/分解复用器的一实施方 式，在所述支承板上设置有比所述透镜厚度高且突出的突起部。根据该实 施方式，由于在支承板上设置有比透镜厚度高的突起部，故通过使突起部 与隔板抵接就能够保持一定的距离而使隔板与支承板接合。进而，当夹着 透镜使隔板与支承板接合时，由于突起部碰到隔板而使隔板与支承板保持 一定的距离，可以防止透镜与隔板的接触，从而保护透镜。另外，在上述实施方式中，优选所述突起部包围所述透镜而在所述透 镜的周围形成，所述透镜被封固在由所述支承板、所述突起部及所述隔板 围成的空间中。只要由突起部包围透镜而封固透镜，就可以防止在透镜上 结露或附着灰尘，提高光学多路复用/分解复用器的耐湿性或防尘性。本发明第一或第二方面的光学多路复用/分解复用器的另一实施方式， 所述各透镜为同一形状的透镜。根据该实施方式，当射入的光通过自透镜 中心轴偏离的位置、并通过自另外的透镜的中心轴偏离的位置而射出的情 况下，利用后面的透镜可以修正通过前面的透镜而变形的光束截面。优选上述实施方式的所述各透镜的中心轴彼此错开。更加理想的是， 对应于两个透镜距滤光器的距离之差而将透镜的中心轴错开。即，通过使 两个透镜相互错开而使光射入侧透镜的光射入位置与光射出侧透镜的光射 出位置为透镜内的相同区域，由此，对于射出光可以得到与射入光相等的光束截面。本发明第一方面或第二方面的光学多路复用/分解复用器的又一实施方式，对应于所述滤光部，在与所述滤光部大致平行的面内设置有多个透镜。根据该实施方式，可以使多个单体光学多路复用/分解复用器成为一体的光学多路复用/分解复用器阵列化，可以使多组光一次进行合波、分波。另夕卜，该实施方式为例如图32所示实施例的光学多路复用/分解复用器。本发明第二方面的光学多路复用/分解复用器的再一实施方式，所述滤 光部具有相互呈直角配置的两个滤光器，通过一个滤光器使射入的三个波长区域的光中的第 一波长区域的光反射而向外部射出，使透过一个滤光器 的第二及第三波长区域的光中的第二波长区域的光透过另一个滤光器而向外部射出，并且，通过另一个滤光器使第三波长区域的光反射而向外部射 出。根据该实施方式，可利用较少的部件数量构成，由于调芯自由度高， 故能得到低损耗的三个波长用光学多路复用/分解复用器。另外，该实施方式为例如图28所示实施例的光学多路复用/分解复用器。本发明的第一方面或第二方面的光学多路复用/分解复用器的其他实施 方式，所述滤光部具有相互平行配置的两个滤光器和光反射面，通过一个 滤光器使射入的三个波长区域的光中的第一波长区域的光反射而向外部射 出，使透过一个滤光器的第二及第三波长区域的光中的第二波长区域的光 透过另一个滤光器而向外部射出，并且，通过另一个滤光器和所述光反射 面使第三波长区域的光反射而从与第二波长区域的光相同 一侧向外部射 出。该实施方式也可以将三个波长的光进行多路复用、分解复用，可以得 到调芯自由度高且低损耗的光学多路复用/分解复用器。进而，在该实施方 式中，由于两个滤光器为平行，因此，容易得到滤光器彼此的位置关系的 精度，而且，使透过一个滤光器由另一个滤光器反射的光由光反射面反射，而导向与透过两个滤光器的光相同的一侧，因此，可以使透过一个滤光器 的第二及第三波长区域的光在同一位置感光。另外，该实施方式为例如图30所示实施例的光学多路复用/分解复用器。本发明的第 一光学多路复用/分解复用模块，使本发明第 一或第二方面 的光学多路复用/分解复用器的一个端部与发光部或感光部连接，将由多根 光纤组成的光纤阵列与所述光学多路复用/分解复用器的另 一个端面连接。 在此，发光部例如为封固发光二极管(LED )芯片的封闭型(* Y 7夕4 :/ )
发光用部件等。另外，感光部例如为封固光电二极管或光电晶体管等芯片 的封闭型感光用部件等。根据该光学多路复用/分解复用模块，由于光学多 路复用/分解复用器一体连接在发光部或感光部上，因此，可以实现光学多 路复用/分解复用模块的小型化。另外，由于光纤阵列与隔板的端面连接， 可以将光纤阵列与透镜的距离保持在所规定的距离，也容易进行光纤阵列 与光学多路复用/分解复用器的调芯作业。另外，该光学多路复用/分解复用模块为例如图35-图42所示实施例的光学多路复用/分解复用模块。本发明第二方面的光学多路复用/分解复用模块，使用本发明第一方面 的光学多路复用/分解复用器，该光学多路复用/分解复用器使平行光从滤光 器侧端面射出，将所述光学多路复用/分解复用器的滤光器侧端部以倾斜状 态安装在开口部具有透镜的感光部上。根据该光学多路复用/分解复用模块， 可以使从第一方面的光学多路复用/分解复用器的滤光器侧端面射出的平行 光通过在感光部的开口部设置的透镜进行聚光，并通过配置在感光部的中 心的感光元件感光。而且，根据该光学多路复用/分解复用模块，由于在光 学多路复用/分解复用器与感光部之间、光成为平行光，因此，光学多路复 用/分解复用器与感光部的调芯也变得容易。另外，该光学多路复用/分解复 用模块为例如图35所示实施例的光学多路复用/分解复用模块。本发明第三方面的光学多路复用/分解复用模块，将本发明第一方面的 光学多路复用/分解复用器的滤光器侧端部安装在感光部，使向所述滤光器 输入的光在滤光器附近聚光，在该光未大扩展时，由所述感光部感光。根 据该光学多路复用/分解复用模块，可以使从第 一方面的光学多路复用/分解 复用器的滤光器侧端面射出的光未扩展时，由感光部内的感光元件感光， 通过最小的透镜结构即可使感光部与光学多路复用/分解复用器结合。另外， 该光学多路复用/分解复用模块为例如图39所示实施例的光学多路复用/分 解复用模块。本发明第四方面的光学多路复用/分解复用模块，将本发明的第 一或第 二方面的光学多路复用/分解复用器的一个端部在其中心轴与发光部或感光 部的中心错开的状态下安装在发光部或感光部上。由于A^第二方面的光学 多路复用/分解复用器射出的光从偏离其光学多路复用/分解复用器中心的 位置射出，因此，通过使第二方面的光学多路复用/分解复用器的中心轴与 感光部的中心错开，从第二方面的光学多路复用/分解复用器射出的光能够
由设置在感光部中心的感光元件感光。相反，可以使从设置在发光部中心 的发光元件射出的光射入到第二方面的光学多路复用/分解复用器的光输入位置。另外，该光学多路复用/分解复用模块为例如图40、图41所示实施例的光学多路复用/分解复用模块。本发明第五方面的光学多路复用/分解复用模块，将由多根光纤构成的 光纤阵列分别与本发明第二方面的光学多路复用/分解复用器的两端面连 接。根据该光学多路复用/分解复用模块，通过将光纤阵列与第二方面的光 学多路复用/分解复用器的隔板连接，可以将透镜与光纤阵列的距离保持为 一定，能容易地进行透镜与光纤阵列的调芯作业。另外，该光学多^^复用/分解复用模块为例如图3、图11、图14等所示实施例的光学多路复用/分解 复用模块。本发明第六方面的光学多路复用/分解复用模块，将多根光纤排列成圆 环状而构成的光纤阵列连接在本发明第一方面的光学多路复用/分解复用器 的一个端面或本发明第二方面的光学多路复用/分解复用器的一个端面或两 端面上。根据该光学多路复用/分解复用模块，通过与一个透镜的周围相对 而将多根光纤排列成圆环状，可以利用一个或一组透镜使光学多路复用/分 解复用器阵列化。另外，该光学多路复用/分解复用模块为例如图33所示实 施例的光学多路复用/分解复用模块。本发明第 一方面的光学多路复用/分解复用器的制造方法，用于制造本 发明第一方面的光学多路复用/分解复用器，在作为所述支承板的第一薄片 的一个面上设置所述滤光部，在第一薄片的另一个面上成形多个所述透镜， 将整个透镜夹入而将作为所述隔板的第二薄片粘贴在第一薄片上，然后， 将在第 一及第二薄片之间夹入有多个透镜的所述层积体通过切割而裁断， 制作各个光学多路复用/分解复用器。另外，该制造方法为例如图4~图8 所示实施例的光学多路复用/分解复用器的制造方法。根据该第一方面的光学多路复用/分解复用器的制造方法，可以一并制 作多个光学多路复用/分解复用器，能实现光学多路复用/分解复用器的成本 降低。而且，通过在作为支承板的第一薄片的两面上设置透镜和滤光器， 可以高精度地得到两者的平行度和距离。本发明第二方面的光学多路复用/分解复用器的制造方法，用于制造本 发明第二方面的光学多路复用/分解复用器，在作为所述支承板的第一薄片
的一个面上设置所述滤光部，并且在第一薄片的另一个面上成形多个所述 透镜，经由透镜将作为所述隔板的第二薄片接合在第一薄片上，经由所述 滤光部将作为所述支承板的另外的第 一薄片结合在所述第 一薄片上，在所 述另外的第 一薄片的露出面上成形多个另外的所述透镜，经由另外的所述 透镜将作为所述隔板的另外的第二薄片接合在另外的第 一薄片上而形成层 积体之后，通过切割将所述层积体裁断，制作各个光学多路复用/分解复用器。另外，该制造方法为例如图15-图16所示实施例的光学多^各复用/分 解复用器的制造方法。根据该第二方面的光学多路复用/分解复用器的制造方法，可以一并制 作多个光学多路复用/分解复用器，能实现光学多路复用/分解复用器的成本 降低。另外，通过将各个薄片一体层积而形成透镜或滤光器，能够一并精 度良好地进行透镜彼此的位置调整、透镜彼此的距离调整、透镜与滤光器 之间的平行度或距离等的调整。本发明第三方面的光学多路复用/分解复用器的制造方法，用于制造本 发明第二方面的光学多路复用/分解复用器，在成为所述支承板的第一薄片的一个面上设置所述滤光部，在第一薄片的另一个面上成形多个所述透镜，将整个透镜夹入而将作为所述隔板的第二薄片粘贴在第一薄片上，然后， 将在第 一及第二薄片之间夹入有多个透镜的所述层积体通过切割而裁断， 制作中间部件，通过使该中间部件的设置有滤光部的面彼此接合而制作各 个光学多路复用/分解复用器。另外，该制造方法为例如图4~图9所示实 施例的光学多路复用/分解复用器的制造方法。根据该第三方面的光学多路复用/分解复用器的制造方法，可以一并制 作多个光学多路复用/分解复用器，能实现光学多路复用/分解复用器的成本 降低。特别是，由于可以同时制作单侧的中间部件和另一单侧的中间部件， 因此，可以使光学多路复用/分解复用器的制造工序简略化，可以进一步降低光学多路复用/分解复用器的成本。本发明第二方面的光学多路复用/分解复用器的制造方法的一实施方式，将所述透镜通过使用紫外线固化型树脂的成形工艺而成形。在半导体 制造工艺的应用中，在层积体的两面上形成透镜是困难的，但若通过使用 压模的紫外线固化型树脂的成形工艺，则可以在层积体的两面容易地成形透镜。
本发明第一 第三方面的光学多路复用/分解复用器的制造方法的另一 实施方式，将第二薄片接合在第一薄片上时，在第一薄片的表面形成有比 透镜厚度高的突起部，将第二薄片接合在该突起部上。根据该实施方式， 不使粘接剂附着在透镜上或不使透镜与第二薄片接触，就可以将第 一薄片 与第二薄片接合。本发明的第一 ~第三方面的光学多路复用/分解复用器的制造方法的又 一实施方式，将第二薄片接合在成形所述透镜的第一薄片上时，利用毛细 管现象将粘接剂供给到所述突起部与第二薄片之间。根据该实施方式，即 使透镜不由掩模覆盖，也可以使粘接剂不附着在透镜上，可仅在突起部上 涂敷粘接剂。在上述实施方式中，在与第一薄片的所述突起部邻接的位置形成槽， 该槽用于供给使第 一薄片与第二薄片相接合的粘接剂。根据该实施方式， 即使透镜不由掩模覆盖，也可以使粘接剂不附着在透镜上，可仅在突起部 上迅速地涂敷粘接剂。另外，本发明的上述说明的构成要素可以任意地组合。


图1是现有例的光学多路复用/分解复用模块的剖面图；图2 (a)是表示本发明第一实施例的光学多路复用/分解复用器的立体图，图2 (b)是其剖面图；图3是本发明第 一 实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖面图； 图4(a)、图4(b)、图4(c)、图4 (d)及图4 (e)是表示第一实施例的光学多路复用/分解复用器的制造工序的剖面图；图5是表示在支承板上成形透镜与密封部状态的立体图；图6 (a)是说明在密封部与隔板之间注入粘合树脂的工序的立体图；图6 (b)是其剖面图；图7是表示形成有树脂流动槽的密封部的立体图；图8是表示将支承板或隔板等层积体裁断的工序的立体图；图9是表示将两个半体部接合而制作光学多路复用/分解复用器工序的剖面图；图10是表示将光纤阵列连接在光学多路复用/分解复用器的两端而制
作光学多路复用/分解复用模块工序的剖面图；图11是表示收纳在套中的光学多路复用/分解复用模块的剖面图；图12是表示本发明第 一 实施例的变形例的剖面图；图13 (a)是表示本发明第二实施例的光学多路复用/分解复用器的立 体图，图13 (b)是其剖面图；图14是本发明第二实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖面图；图15 (a)、图15 (b)、图15 (c)及图15 (d)是说明制造第二实施 例的光学多路复用/分解复用器的工序的图；图16(a)、图16(b)、图16(c)及图16 (d)是说明图15以后的工 序的图；图17 (a)、图17 (b)及图17 (c)是说明图16的工序之后的、制作 第二实施例的光学多路复用/分解复用器的工序的图；图18 (a)是表示本发明第三实施例的光学多路复用/分解复用器结构 的立体图，图18(b)是其剖面图；图19是本发明第三实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖面图；图20 (a)、图20 (b)、图20 (c)、图20 (d)及图20 (e)是说明第 三实施例的光学多路复用/分解复用器的制造方法的工序图；图21是说明将由图20 (a) ~图20 (e)的工序制作的各个部件层积 一体化的工序的图；图22是表示在裁断而得到第三实施例的光学多路复用/分解复用器之 前的阶段的剖面图；图23 (a)是表示本发明第四实施例的变形例的立体图，图23 (b)是 其剖面图；图24是本发明第五实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖面图； 图25 (a)是表示本发明第五实施例的变形例的立体图，图25 (b)是 其剖面图；图26是本发明第六实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖面图； 图27 (a)是表示本发明第六实施例的变形例的立体图，图27 (b)是 其剖面图；图28是本发明第七实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖面图； 图29是上述光学多路复用/分解复用模块所使用的光学多路复用/分解 复用器的分解剖面图；图30是本发明第八实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖面图； 图31是上述光学多路复用/分解复用模块所使用的光学多路复用/分解复用器的分解剖面图；图32是本发明第九实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖面图； 图33是本发明第十实施例的光学多路复用/分解复用模块的从下方观察到的立体图；图34是上述光学多路复用/分解复用模块的剖面图；图35是表示本发明第十一实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖面36是表示本发明第十二实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖面图 面图 面图 面图 面37是表示本发明第十三实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖 图38是表示本发明第十四实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖 图39是表示本发明第十五实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖 图40是表示本发明第十六实施例的光学多路复用/分解复用模块的剖图41是上述的光学多路复用/分解复用模块的剖面图； 图42是表示本发明的第十六实施例的变形例的剖面图。 附图标记31:隔板 32:透镜支承板33:支承板34:滤光器 35:支承板 36:透镜支承板 37:隔板 38:密封部 39:透镜 40:密封部 41: 透镜 42、 43:光纤阵列 44:输入用光纤 45a:输出用光纤 45b:输 出用光纤 49a、 49b:半体部 50:凹部 51:粘接树脂 52:树脂流动 槽 53:切割片 61:滤光器支承板62:滤光器支承板63:菲涅耳透 镜71:滤光层 73:滤光器 75:滤光器 77:反射镜 80:反射镜91: 感光部 97:感光元件 100:盖 101:球透镜 102:套筒 107:菲涅 耳透镜 115:菲涅耳透镜
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。另外，本发明 的光学多路复用/分解复用器及光学多路复用/分解复用模块不仅进行从含 有不同的多个波长光的光信号中将各个波长的光信号分波并且取出的分波 动作，而且还进行将多个波长的光进行合波制作出含有多个波长的光信号 的合波动作，在下面的实施例中，只对分波动作进行说明。实施例1下面，根据图2~图11对本发明第一实施例进行说明。 (第一实施例的构成)图2 (a)是表示本发明第一实施例的光学多路复用/分解复用器的立体 图，图2(b)是其剖面图。该光学多路复用/分解复用器301是在图上从上 依次将隔板31、密封部38及透镜39、支承^反33、滤光器34、支7 义板35、 密封部40及透镜41、隔板37层积一体而构成的，具有在层积方向伸长的 长方体外观。透镜39由透明的紫外线固化型树脂一体地成形在支承板33的表面， 为单面平坦的平凸透镜。同样地，透镜41也由透明的紫外线固化型树脂一 体成形在支承板35的表面，为单面平坦的平凸透镜。隔板31由玻璃或塑料等规定厚度的透明基板形成为长方体的块状。在 使用状态下，光纤阵列等光通信部件连接在隔板31的端面上，隔4反31起 到将该光通信部件与透镜39的距离保持在一定的距离的作用。支承板33由玻璃或塑料等规定厚度的透明基板形成为长方体的块状。 在支承板33的下面设置有滤光器34，在上面一体地成形有透镜39。由此， 支承板33起到将滤光器34与透镜39的距离保持在一定的距离的作用。另 外，将滤光器34设置在支承板33的下面时，滤光器34可以粘接在支承板 33上，也可以在支承板33的下面利用蒸镀形成滤光器34。密封部38 (突起部)在支承板33的上面外周部突缘状地形成。密封部 38的高度比透镜39的厚度大，包围透镜39的周围。隔板31通过粘接剂与 支承板33的上面设置的密封部38的上部接合。由此，透镜39被收纳在隔 板31与支承板33之间的空间中，并且，透镜39的周围被密封部38包围， 在隔板31、支承板33及密封部38围成的空间中被气密地封固。 滤光器34 (滤光部)例如由电介质多层膜形成，具有使含某一波长入1的波长区域的光反射并使含另外的波长人2的波长区域的光透过的滤光特性。支承板35由玻璃或塑料等透明基板形成为长方体的块状。支承板33 与支承板35在其之间夹入滤光器34而一体接合，在下面一体地形成有透 镜41。由此，支承板35起到将滤光器34与透镜41的距离保持在一定的距 离的作用。隔板37由玻璃或塑料等透明基板形成为长方体的块状。在使用状态下， 光纤阵列等光通信部件连接在隔板37的端面上，隔板37起到将该光通信 部件与透镜39的距离保持在一定的距离的作用。密封部40 (突起部)在支承板35的下面外周部突缘状地形成。密封部 40的高度比透镜41的厚度大，将透镜41的周围包围。隔板37通过粘接剂 与支承板35的下面设置的密封部40的下部接合。由此，透镜41被收纳在 隔板37与支承板35之间的空间内，并且，透镜41的周围被密封部40包 围，在隔板37、支承板35及密封部40围成的空间内被气密地封固。如上所述，由于密封部38、 40都比透镜39、 41的厚度高，故当隔板 31、 37接合在密封部38、 40上时，隔板31、 37不与透镜39、 41接触，不 会对透镜39、 41产生损伤。另外，由于透镜39、 41被收纳在密封部38、 40的内侧且气密地封固，因此，保护透镜不会受到湿气或灰尘等的影响， 不产生结露或附着灰尘，提高耐湿性及防尘性。在此，两个透镜39、 41为具有相同形状的球面或非球面透镜，具有相 等的焦距，使透镜的中心轴一致。另外，隔板31的厚度与隔板37的厚度 相等，支承板33的厚度与支承板35的厚度也相等。设定隔板31、 37及支 承板33、 35的厚度与透镜39、 41的形状，以使配置在隔板31的露出面附 近的光纤与配置在隔板37的露出面附近的光纤有效地光学耦合。图3是将光纤阵列42、 43连接到上述光学多路复用/分解复用器301 的两侧而构成的光学多路复用/分解复用模块401的剖面图。光纤阵列42是 使两根光纤(光纤芯线)44、 45a的端部平行地保持在保持架47内的双芯 型的光纤阵列， 一根光纤为输入用光纤44,另一根光纤为输出用光纤45a。光纤阵列43是使输出用光纤45b保持在保持架48内的光纤阵列。作 为光纤阵列43，可以是只保持一根输出用光纤45b的光纤阵列。或者，也
可以利用与光纤阵列42同样地保持两根光纤的双芯光纤阵列，将不使用的一根光纤46切断，将另 一根光纤作为输出用光纤45b使用。另外，透镜39、 41的中心轴通过光纤阵列42的光纤44、 45a之间的 中心，与光纤44、 45a的光纤中心轴方向平行的直线一致。对输出用光纤 45b进行调芯，使其光纤中心轴与输出用光纤45a—致。由此，输入用光纤 44、输出用光纤45a、 45b的光纤中心轴通过自透镜39、 41的中心轴偏离的 边缘部分。(第一实施例的作用)接着，根据图3对第一实施例的光学多路复用/分解复用模块401的合 波、分波动作进行说明。另外，在图3中，光的前进方向用细线箭头表示 (以下的图中也相同)。如图3所示，当波长入1的光(信号光)和波长入2 的光(信号光)重叠而从输入用光纤44射出时，从输入用光纤44射出的 波长人l、人2的光射入到自透镜39的中心轴偏离的位置，由透镜39转换 成平行光，并且，其主轴光线方向被倾斜地弯曲。该平行光含有的光中、 波长入l的光被滤光器34反射回来，射入自透镜39的中心轴偏离的位置。 射入透镜39的波长人1的光通过透镜39被聚光到输出用光纤45a的端面， 与输出用光纤45a耦合。另一方面，射入到滤光器34的光中、波长入2的光透过滤光器34射入 到自透镜41的中心轴偏离的位置。射入透镜41的波长入2的光由透镜41 聚光到输出用光纤45b的端面，与输出用光纤45b耦合。这样，通过该光 学多路复用/分解复用模块401 ，由滤光器34使从输入用光纤44射入的波 长入1的光与波长入2的光分波，可以使输出用光纤45a与输出用光纤45b 分别耦合。另外，与上述分波动作相反，若使波长入1的光从光纤45a输入并使波 长入2的光从光纤45b输入，则可以使波长入1的光与波长入2的光同时在 光纤44的端面耦合，能够进行合波动作。此时，光纤45a、 45b成为输入用 光纤，光纤44成为输出用光纤(在以下的实施例中对合波动作省略说明)。 (第一实施例的制造方法) 接着，对第一实施例的光学多路复用/分解复用器301及光学多路复用/ 分解复用模块401的制造方法进行说明。图4(a) 图4(e)、图5、图6 (a)及图6 (b)、图7~图11是表示光学多路复用/分解复用器301及光学 多路复用/分解复用模块401的制造工序的工序图。图4 (a)是具有多个尺 寸的大面积的支承板33或35。该支承板33、 35由透明的玻璃薄片或塑料 板构成。首先，在支承板33、 35的整个下面设置由电介质多层膜等构成的 滤光器34 (图4 (b))。接着，在支承板33、 35的上面滴下未固化的透明紫外线固化型树脂， 用压模按压而使其成形，对紫外线固化型树脂照射紫外线而使其固化，同 时，在支承板33、 35的上面成形多个密封部38、 40及透镜39、 41 (图4 (c))。图5是表示如上所述在支承板33、 35上形成的透镜39、 41和密封部 38、 40的立体图。密封部38、 40不仅4又在透4竟39、 41的周围形成，还扩 展到透镜39、 41的形成区域以外的整个区域。在支承^反33、 35的上面形 成的密封部38、 40上，多个凹部(开口 ) 50以一定的间隔井然有序地配置， 密封部38、 40形成为格栅状以包围各个凹部50，透镜39、 41被收纳在各 个凹部50中。密封部38、 40的高度比透4竟39、 41的厚度高。接着，在密封部38、 40上重叠具有多个透镜尺寸的隔板31、 37，使密 封部38、 40与隔板31、 37接合(图4(d))。另外，该隔板31、 37也由透 明玻璃薄片或塑料板构成。为了将密封部38、 40和隔^反31、 37粘接，必 须在密封部38、 40上涂敷粘接剂，但在密封部38、 40上直接涂布粘接剂 时，粘接剂附着到透镜39、 41上会污染透镜39、 41。为了防止透镜39、 41的粘接剂污染，只要由掩模覆盖透镜39、 41即可，但工序变得复杂。因此，在第一实施例中，通过如图6 (a)及图6 (b)所示的方法，将 粘接树脂51 (粘接剂)供给到密封部38、 40与隔板31、 37之间(该方法 也适用于其他实施例)。即，将隔板31、 37重合在密封部38、 40上之后， 如图6 (a)及图6 (b)所示，使用分配器等在密封部38、 40与隔々反31、 37之间注入粘接树脂51,利用毛细管现象使其在密封部38、 40与隔板31、 37之间的整个空间扩展，H使密封部38、 40粘接在隔才反31、 37上。其结 果，各透镜39、 41被封闭在由隔板31、 37与支承板33、 35及密封部38、 40围成的空间中，并且被气密地封固。另外，为了使粘接树脂51在密封部38、 40与隔板31、 37之间容易扩 展，如图7所示，也可以在邻接密封部38、 40的区域纵横地凹陷设置树脂 流动槽52。而且，使粘接树脂51流入该树脂流动槽52中，只要使在树脂
流动槽52中流动的粘接树脂51利用毛细管现象而扩展到密封部38、 40与 隔板31、 37之间的间隙中即可。这样，当隔板31、密封部38、透镜39、支承板33以及滤光器34或者 隔板37、密封部40、透镜41、支承板35以及滤光器34层叠成一体化时， 如图8所示，通过切割片53裁断该层积体并切割成一个个的半体部49a、 4% (中间部件)(图4 ( e ))。在该实施例中，由于半体部49a与49b相同， 故可以从各自不同的层积体进行切割，也可以将相同的层积体的一部分用 作半体部49a使用，将另外的部分用作半体部49b。这样，如图9所示，当对隔板31、密封部38、透镜39、支承4反33及 滤光器34进行层积而得到一个半体部49a,和对隔板37、密封部40、透镜 41、支承板35及滤光器34进行层积而得到一个半体部49b时，使半体部 49a的滤光器34与半体部49b的滤光器34接合并一体化，得到如图10所 示的光学多路复用/分解复用器301。接着，在使输入用光纤44及输出用光纤45a、 45b相对透镜39及41 的中心轴进行调芯的同时，使双芯的光纤阵列42与光学多路复用/分解复用 器301的一个端面接合，使切断了一个光纤的双芯的光纤阵列43与另一个 端面接合。其结果，得到图11所示的光学多路复用/分解复用模块401。另 外，如图ll所示，该光学多路复用/分解复用模块401也可以被收纳在筒状 的套54中。另外，在当半体部49a、 49b的切割精度不够、接合的半体部49a的透 镜39与半体部49b的透镜41的中心轴有可能错开的情况下，只要从隔板 面上看在视觉上使两个透镜39、 41彼此重合而被动粘接，然后，通过相对 光纤44、 45a、 45b进行调芯，由此进行保护(力八一)就可以。 (第一实施例的效果)根据第一实施例，透镜39与滤光器34的平行度通过支承板33的厚度 的均匀性而被保证，透镜39与光纤阵列42的距离或透镜39与滤光器34 的距离等通过隔板31的厚度或支承板33的厚度等而获得精度，故光纤阵 列42或光纤阵列43与光学多路复用/分解复用器301的调芯作业变得容易， 也可以提高调芯精度。另外，如上述制造方法，通过对隔板31或作为支承 板33等的薄片进行层积、并在其工序中一并形成多个透镜39或透镜41, 可以对多个透镜39、 41彼此一并进行中心轴对齐，可以简单地进行调芯作
业。进而，在第一实施例中，由于光学多路复用/分解复用器301的上半部 分与下半部分为相同的尺寸，因此，可以一并地制作上半部分(中间部件49a)和下半部分(中间部件49b),可以使制作工序简单。 (变形例)图12是表示第一实施例的变形例的剖面图。在该光学多路复用/分解复 用器302中，通过在支承板33上形成凹部而将密封部38与支承板33 —体 形成，通过在支承板35上形成凹部而将密封部40与支承板35 —体形成。 作为一体形成密封部38、 40的方法，例如在第四实施例的制造方法中叙述 的那样，可以使用光刻技术或蚀刻法。在该变形例中，由于透镜39设置在支承板33的凹部，利用粘接剂等 将支承板33接合到隔板31上，由此，透镜39被气密地封固在支承板33、 密封部38与隔板31围成的凹部中。同样，由于透镜41设置在支承板35 的凹部中，利用粘接剂等将支承板35接合在隔板37上，由此，透4竟41祐: 气密地封固在支承板35、密封部40与隔板37围成的凹部中。实施例2接着，对第二实施例的光学多路复用/分解复用器进行说明。图13 (a) 是表示第二实施例的光学多路复用/分解复用器303的立体图，图13 (b) 是其剖面图。第二实施例中的主要特征是光学多路复用/分解复用器303 的上半部分与下半部分为不同的尺寸。隔板31、 37的厚度与透镜39、 41 的焦距大致相等，但由于支承板35的厚度无需一定与透镜41的焦距相等， 因此，通过使支承板35的厚度比透镜41的焦距短，缩短光学多路复用/分 解复用器303的长度而使其小型化。透镜39和透镜41形成为相同的形状而具有相同的焦距。因此，隔板 31、 37的厚度大致相等。另外，透镜41的中心轴相互错开。图14是使用第二实施例的光学多路复用/分解复用器303的光学多路复 用/分解复用模块403的剖面图。在第二实施例的光学多路复用/分解复用模 块403中，利用与第一实施例相同的原理，通过滤光器34将从输入用光纤 44输入的波长入1的光与波长入2的光进行分波，使波长入1的光与输出用 光纤45a耦合，使波长入2的光与输出用光纤45b耦合。在此，输出用光纤 45b的中心轴与透镜41的中心轴错开，以使透过透镜41后的光垂直射入输 出用光纤45b。
在这种光学多路复用/分解复用器303或光学多路复用/分解复用模块 403中，由于从输入用光纤44射出的光透过自透镜39的中心轴偏离的位置， 因此，透过透镜39的光的光束截面发生变形。由此，为了使与输出用光纤 45b的耦合效率最佳，需要由透镜41对该光束截面进行修正，因此，透镜 41的形状与透镜39的形状相同。进而，由于为了修正光束截面而使光射入 透镜39的射入位置与光从透镜41射出的射出位置必须为透镜的同 一 区域， 因此，为使透镜39的光射入位置与透镜41的光射出位置相同，将透镜41 的中心轴自透镜39的中心轴偏移。因此，透镜41的中心轴对应于支承板 33与支承板35的厚度差而偏移。接着，对第二实施例的光学多路复用/分解复用器303及光学多路复用/ 分解复用模块403的制造方法进行说明。图15(a) ~图15(d)、图16(a) ~ 图16 (d)及图17 (a) ~图17 (c)是说明第二实施例的光学多路复用/分 解复用器303及光学多路复用/分解复用模块403的制造方法的工序图。由 于第二实施例的光学多路复用/分解复用器303的上半部分与下半部分尺寸 不同，不能利用第一实施例的制造方法进行制造，故如下进行制造。在图15 ( a)所示的具有多个尺寸的大面积支承板33 (使用玻璃薄片等) 的整个下面形成有滤光器34 (图15b )。接着，通过压模法在支承板33的 上面使用透明的紫外线固化型树脂成形格栅状的密封部38及多个透镜39 (图15c)。接着，在密封部38上重叠具有多个尺寸的隔板31 (使用玻璃薄 片等)，使用粘接剂使隔板31接合在密封部38的上面(图15d)。这时，由 于密封部38的高度比透镜39的厚度大，故各个透镜39不接触隔板31,另 外，各个透镜39被封闭在隔板31、支承板33与密封部38围成的空间中， 并且被气密地封固。另外，使具有多个尺寸的大面积支承板35 (使用玻璃薄片等)接合在 滤光器34的下面(图16(a))，在支承板35的下面使用透明的紫外线固化 型树脂成形格栅状的密封部40及多个透镜41 (图16(b))。这时，透镜41 相对透镜39具有对应于支承板33与支承板35的厚度差的偏差而成形透镜 41。接着，在密封部40的下面重叠具有多个尺寸的隔板37 (使用玻璃薄片 等)，使用粘接剂使隔板37接合在密封部40的下面(图16(c))。这时， 由于密封部40的高度比透镜41的厚度大，故各透镜41不接触隔板37,另 夕卜，各透镜41被封闭在隔板37、支承板35与密封部40围成的空间中，并 且被气密地封固。这样，当隔板31、密封部38、透镜39、支承板33、滤光器34、支承 板35、密封部40、透镜41及隔板37层积成一体时，由切块机(夕'一寸一) 将层积体裁断切割成一个个的光学多路复用/分解复用器303 (图16 (d))， 得到各个光学多路复用/分解复用器303 (图17 (a))。接着，在将输入用光 纤44及输出用光纤45a相对透镜39的中心轴调芯的同时，使双芯的光纤阵 列42接合在光学多路复用/分解复用器303的一个端面上，在将输出用光纤 45b相对透镜41的中心轴调芯的同时，使光纤阵列43接合在光学多路复用 /分解复用器303的另一个端面上。但是，即使在第二实施例中，由于在支承板33的两面上形成有錄光器 34和透镜39，故可以准确地得到滤光器34与透镜39的平行度或距离，并 能容易地进行与光纤阵列42等连接时的调芯作业。另外，由于将两个透4竟 39、 41一起装入到层积体中，能够容易地进行透镜39、 41彼此的中心轴对 齐，而且，也可以一并进行多个透镜39、 41的中心轴对齐，能够4吏调芯作 业变得容易。另夕卜，在第二实施例中说明的光学多路复用/分解复用器的制造方法(图 15~图17)并不限定于第二实施例的结构的光学多路复用/分解复用器303 的制造方法，也适用于第一实施例的结构的光学多路复用/分解复用器301 的制造方法。实施例3其次，对第三实施例的光学多路复用/分解复用器的结构进行说明。图 18(a)是表示第三实施例的光学多路复用/分解复用器304的结构的立体图， 图18 (b)是其剖面图。在第三实施例中，支承板35的厚度变薄、使光学 多路复用/分解复用器304小型化，进而，将支承板33分割成透镜支承板 32和滤光器支承板61,使透镜支承板32和支承板35为同一形状，实现在 薄片阶段的部件的共通化。在该实施例中，透镜39成形在透明透镜支承板32的上面的中央部， 在透镜支承板32的上面包围透镜39而一体地形成有突缘状的密封部38。 另外，透镜41成形在自透明支承板35的下面中央偏移的位置，在支承板 35的下面包围透镜41而一体地形成有突缘状的密封部40。另外，在滤光 器支承板61的下面粘合有滤光器34。此时，透镜支承板32的透镜形成区
域的厚度与滤光器支承板61的厚度之和(即，支承板33的厚度)与透镜 39的焦距大致相同。在该实施例中，透镜39与透镜41也形成为相同的形状而具有相等的 焦距。另外，透镜41的中心轴对应于支承板33与支承板35的厚度之差而 从透镜39的中心轴偏移。图19是使用第三实施例的光学多路复用/分解复用器304的光学多路复 用/分解复用模块404的剖面图。在第三实施例的光学多路复用/分解复用模 块404中，也利用与第二实施例相同的原理，从输入用光纤44输入的波长 入1、人2的光通过滤光器34被分波，被滤光器34反射的波长X1的光与 输出用光纤45a耦合，透过滤光器34的波长入2的光与输出用光纤45b耦 合。其次，对第三实施例的光学多路复用/分解复用器304的制造方法进行 说明。图20(a) 图20(e)、图21及图22是说明第三实施例的光学多路 复用/分解复用器304的制造方法的工序图。图20 (a)表示由具有多个尺 寸的玻璃薄片等构成的透镜支承板32或支承板35。首先，利用光刻技术或 蚀刻法在该透镜支承板32、支承板35的表面形成被栅格状的密封部38、 40包围的凹部50 (图20 (b))。接着，向透镜支承板32或支承板35的凹部50中供给比透镜支承板32 或支承板35熔点低的玻璃材料，使熔化的玻璃材料利用其表面张力而成形 (熔化法)为球面状，在各凹部50内制作透镜39、 41 (图20(c))。另一方面，在图20 (d)所示的具有多个尺寸的大面积滤光器支承板 61 (使用玻璃薄片等)的整个下面粘合滤光器34 (图20 (e))。接着，如图 21所示，自下开始依次重合大面积的隔板37、成形有透镜41的大面积的 支承板35、设有滤光器34的滤光器支承板61、成形有透镜39的透镜支承 板32、隔板31，通过粘接剂使其接合并层积一体化， 一次制作多个光学多 路复用/分解复用器304。这时，各透镜39、 41被气密地封固在凹部50中。 另外，形成有透镜39的透镜支承板32与形成有透镜41的支承板35相同， 支承板35相对透镜支承板32偏移所规定的量而被层积。接着，沿着在图 22中点划线所示的切割线利用切块机将其一个个裁断而得到各个光学多路 复用/分解复用器304。但是，根据第三实施例，利用透镜支承板32与滤光器支承板61的厚
度的均匀性而保证透镜39与滤光器34的平行度，由隔板31的厚度或透镜 支承板32及滤光器支承板61的厚度等而确保透镜39与光纤阵列42的距 离或透镜39与滤光器34的距离等的精度，因此，光纤阵列42或光纤阵列 43与光学多路复用/分解复用器304的调芯作业变得容易，也提高调芯精度。 另外，如上述制造方法，将作为隔板31或透镜支承板32、滤光器支承板 61等的薄片进行层积，在其工序中一并形成多个透镜39、 41,由此，可以 对多个透镜39、 41彼此一并进行轴芯调整，能够使调芯作业变得容易。另 外，在该实施例中，由于透镜支承板32及透镜39、支承板35及透镜41具 有相同的形状及尺寸，可以减少部件数量，能够实现光学多路复用/分解复 用器304的成本降低。 实施例4其次，对第四实施例的光学多路复用/分解复用器的结构进行说明。图 23(a)是表示第四实施例的光学多路复用/分解复用器305的结构的立体图， 图23 (b)是其剖面图。在第四实施例中，将支承板33分割成透镜支承板 32与滤光器支承板61,在透镜支承板32上设置透镜39。另外，在滤光器 支承板61的下面形成有滤光器34,利用粘接剂35a将成形件即透镜41及 密封部40 —体粘接在滤光器34的下面。在该实施例中，透镜39成形在透明的透镜支承板32的上面中央部， 在透镜支承板32的上面包围透镜39而一体地形成有突缘状的密封部38。 另外，透镜41粘接在自滤光器34的下面中央偏离的位置上，突缘状的密 封部40包围透镜41而粘接在滤光器34的下面。在该实施例中，透镜39 与透镜41形成为同一形状而具有相等的焦距。另外，透镜41的中心轴对 应于支承板33与粘接剂35a的厚度差而从透镜39的中心轴偏移。实施例5其次，对本发明第五实施例的光学多路复用/分解复用器进行说明。图 24是使用第五实施例的光学多路复用/分解复用器306的光学多路复用/分 解复用模块406的剖面图。在此，所使用的光学多路复用/分解复用器306 从上开始依次层积隔板31、成形有透镜39的透镜支承板32、形成有滤光 器34的滤光器支承板61而得到。光学多路复用/分解复用模块406是将光 纤阵列42连接到光学多路复用/分解复用器306的上面而构成的。也可以在 光学多路复用/分解复用器306的下面连接光纤阵列，或者，也可以相对滤 光器34配置感光部等。并且，在该第五实施例中，从输入用光纤44射出的波长入1、入2的光 透过透镜39射入滤光器34,波长入1的光被滤光器34反射而与输出用光 纤45a耦合。另外，透过滤光器34的波长入2的光保持不变而作为平行光射出。根据该实施例，由于设置透镜39的透镜支承板32与形成滤光器34的 滤光器支承板61为不同的板(薄片)，故制造工序变得容易。另外，由于 利用一个透镜构成，可以使光学多路复用/分解复用器306的长度变短，能 够实现光学多路复用/分解复用器306的小型化。图25 (a)是表示本发明第五实施例的变形例的立体图，图25 (b)是 其剖面图。该光学多路复用/分解复用器307是与第五实施例相同的结构， 但是，在一张支承板33的下面设置有滤光器34,并且，在其上面形成有透 镜39和密封部38。实施例6其次，对本发明第六实施例的光学多路复用/分解复用器进行说明。图 26是使用第六实施例的光学多路复用/分解复用器308的光学多路复用/分 解复用模块408的剖面图。在此，所使用的光学多路复用/分解复用器308 在第五实施例的光学多路复用/分解复用器306的下面、即滤光器34的外面 粘贴菲涅耳透镜63。在该第六实施例中，从输入用光纤44射出的波长入1、入2的光也透过 透镜39射入到滤光器34,波长入1的光被滤光器34反射而与输出用光纤 45a耦合。另外，透过滤光器34的波长入2的光通过菲涅耳透镜63被聚光 并且射出。根据该实施例，由于将菲涅耳透镜63直接贴合在滤光器34上，不会 使光学多路复用/分解复用器306的长度增长，可以使从滤光器侧射出的射 出光聚光。另外，由于使用菲涅耳透镜63，射出光被聚光，并且，与光线 输出前方的设备的连接变得容易。图27 ( a)是第六实施例的变形例的光学多路复用/分解复用器309的立 体图，图27 (b)是其剖面图，代替上述菲涅耳透镜63,使具有球面状或 非球面状的透镜41的支承板35接合到滤光器34的下面。实施例7
其次，对本发明第七实施例的光学多路复用/分解复用器进行说明。图28是使用第七实施例的光学多路复用/分解复用器310的光学多路复用/分 解复用模块410的剖面图。图29是光学多路复用/分解复用器310的分解剖 面图。该光学多路复用/分解复用器310是将隔板31、成形有透镜39的支 承板33、滤光层71、成形有透镜41的支承板35、隔板37进行层积而一体 化形成的。而且，通过将双芯的光纤阵列42连接到光学多路复用/分解复用 器310的上面、将双芯的光纤阵列43连接到其下面而构成光学多路复用/ 分解复用模块410。光纤阵列42保持输入用光纤44和输出用光纤45a，两 光纤44、 45a的中央配置成与透镜39的中心轴一致。光纤阵列43保持输出 用光纤45b与输出用光纤45c，两光纤45b、 45c的中央配置成与透4竟41的 中心轴一致。另外，透镜39、 41配置成其中心轴在横向彼此错开。如图29所示，滤光层71将矩形的相同厚度的滤光块72与滤光块74 横向排列而构成的，在滤光块72的上面形成有滤光器73,在滤光块74的 侧面形成有滤光器75。由此，滤光器73与滤光器75相互呈直角地配置。 在此，滤光器73是将从输入用光纤44射入的波长A1、入2、人3的光中、 以波长入l为中心的波长区域的光反射，使以波长人2、 X3为中心的波长 区域的光透过。滤光器75是将以波长入2为中心的波长区域的光反射，使 以波长人3为中心的波长区域的光透过。而且，滤光器73、 75位于透过透 镜39朝向透镜41的光的光路中。如图28所示，在第七实施例的光学多路复用/分解复用器410中，进行 射入光的合波、分波动作。在该光学多路复用/分解复用模块410中，从输 入用光纤44输入的波长入1、入2、人3的光通过透镜39#:平行化之后，射 入到滤光器73。射入到滤光器73的光中、波长入1的光被滤光器73反射 而向透镜39射入，与输出用光纤45a耦合。另一方面，透过滤光器73的波长入2、入3的光射入滤光器75,波长 入2的光被滤光器75反射而射入透镜41，与输出用光纤45c耦合。另夕卜， 射入滤光器75的光中、波长A3的光透过滤光器75而射入透镜41,与输 出用光纤45b耦合。由此，根据该光学多路复用/分解复用模块410，可以使从输入用光纤 44射入的三个波长人1、入2、入3的光分波并从各输出用光纤45a、 45b、 45c输出。而且，由于将形成有滤光器73的滤光块72和形成有滤光器75
的滤光块74横向排列、而构成将两个滤光器73、 75相互呈直角地配置的 滤光层71,故可以简单且精度良好地制作滤光层71。 实施例8其次，对本发明第八实施例的光学多路复用/分解复用器进行说明。图 30是使用第八实施例的光学多路复用/分解复用器311的光学多路复用/分解 复用模块411的剖面图。图31是其光学多路复用/分解复用器的分解剖面图。 该光学多路复用/分解复用器311是将隔板31、成形有透镜39的支承板33、 滤光层71、成形有透镜41的支承板35、隔板37进行层积而一体化形成的。 而且，通过将双芯的光纤阵列42连接到光学多路复用/分解复用器311的上 面、将双芯的光纤阵列43连接到其下面而构成光学多路复用/分解复用模块 411 。该光学多路复用/分解复用模块411具有与第七实施例的光学多路复用 /分解复用模块405大致相同的结构，但滤光层71的结构不同。如图31所示，滤光层71是将下面具有滤光器73的滤光块72、下面具 有滤光器75的滤光块74、下面形成有反射镜77的块76、透明块78、侧面 形成有反射镜80的块79、透明块81组合而构成的。由此，滤光器73、 75 和反射镜77相互平行配置，反射镜80与上述部件呈直角配置。在此，滤 光器73是将从输入用光纤44射入的波长入1、人2、入3的光中、以波长入 1为中心的波长区域的光反射，使以波长人2、入3为中心的波长区域的光 透过。滤光器75是将以波长入2为中心的波长区域的光反射，使以波长入3 为中心的波长区域的光透过。另外，也可以使用使波长为X2的波长区域的 光反射的滤光器来代替反射镜78、 80。并且，如图30所示，在第八实施例的光学多路复用/分解复用器411中 进行射入光的分波动作。在该光学多路复用/分解复用模块411中，从输入 用光纤44输入的波长入1、入2、入3的光通过透镜39被平行化之后，射入 滤光器73。射入到滤光器73的光中、波长入1的光被滤光器73反射而射 入透镜39,与输出用光纤45a耦合。另一方面，透过滤光器73的波长A2、入3的光射入滤光器75，波长 入2的光#1滤光器75反射，进而^皮反射镜77及80反射而射入透镜41，与 输出用光纤45c耦合。另外，射入滤光器75的光中、波长入3的光透过滤 光器75射入透镜41，与输出用光纤45b耦合。由此，根据该光学多路复用/分解复用模块411，可以使从输入用光纤44射入的三个波长X1、入2、入3的光分波而从各输出用光纤45a、 45b、 45c输出。
实施例9
其次，对本发明第九实施例的光学多路复用/分解复用器进行说明。图 32是第九实施例的光学多路复用/分解复用模块412的剖面图。该光学多路 复用/分解复用模块412将多个光学多路复用/分解复用模块形成一体而阵列 化，在图32所示的例中，为将多个光学多路复用/分解复用器^f黄向排列成一 排的结构，该光学多路复用/分解复用器为如下结构在由透镜支承板32及 滤光器支承板61构成的支承板33与由透镜支承板36及滤光器支承板62 构成的支承板35之间夹入滤光器34，在透镜支^ia反32上成形透镜39并在 其上面接合隔板31，在透镜支承板36上成形透镜41并在其下面接合隔板 31。另外，在图示的例中，设置有一种滤光器34,但是若滤光器34的特性 对应每个区域而不同，则可以使特性不同的光学多路复用/分解复用模块一 体化并进行阵列化。
另外，在这种结构的光学多路复用/分解复用模块412中，由于形成有 透镜39、 41的透镜支承板32、 36与形成有滤光器34的滤光器支承板61、 62是独立的，因此，可以只对薄片一面进行加工，制造工序变得简单。另 外，由于上半部分与下半部分对称，因此，部件的通用性好。
实施例10
其次，对本发明第十实施例的光学多路复用/分解复用器进行说明。图 33是第十实施例的光学多路复用/分解复用模块413从下方观察到的立体 图。图34是该光学多路复用/分解复用模块413的剖面图。该光学多路复用 /分解复用模块413是将偶数根光纤84a、 84b…构成的光纤电缆82与偶数 根光纤85a、 85b…构成的光纤电缆83分别连接到第一实施例(变形例)中 说明的光学多路复用/分解复用器302的上面和下面。光纤电缆82、 83是在 圆筒状的芯材86的周围将偶数根光纤84a、 84b…、85a、 85b…排列成圆环 状并进行固定。该光纤电缆82、 83配置成其中心与透镜39、 41的中心轴 一致。
并且，在该光学多路复用/分解复用模块413中，当从某一光纤例如光 纤84a输入波长A 1和波长入2的光时，透过透镜39的光成为平行光并射入 滤光器34。射入到滤光器34的光中、波长入1的光被滤光器34反射而透
过原来的透镜39，与相同光纤电缆82中位于光纤84a相反侧的光纤例如光 纤84n耦合。另一方面，透过滤光器34的光透过透镜41与相反侧的光纤 电缆83中任意一个光纤例如光纤85n耦合。根据这种结构的光学多路复用/分解复用模块413，可以使波长入l、入 2的光从多根光纤84a、 84b…中任意一个光纤输入，也可以使波长入l、入2 的光从多根光纤同时输入。另外，即使使波长入l、人2的光从相反侧的光 纤85a、 85b…输入也可以进行分波动作。另外，也可以进4亍合波动作。由此，根据该实施例，可以利用一对透镜使多个波长入1、人2的光进 行分波，利用具有一对透镜的一个光学多路复用/分解复用器302可以使光 学多路复用/分解复用模块413阵列化。实施例11其次，对本发明第十一实施例的光学多路复用/分解复用模块414进行 说明。图35是表示第十一实施例的光学多路复用/分解复用模块414的剖面 图。该光学多路复用/分解复用模块414所使用的光学多路复用/分解复用器 306为第五实施例中说明的一个透镜的结构。在该光学多路复用/分解复用 器306的上面连接有双芯的光纤阵列42，光学多路复用/分解复用器306的 下部经由套筒102连接在封闭型感光部91上。在感光部91中，光电二极管等感光元件97芯片连接在金属制的基体 92上设置的电极焊盘96的上面，感光元件97与端子针98通过焊线99而 连接。基体92的上面被金属制的盖100覆盖，在盖100的中央部设置的开 口上保持有球透镜101。另外，在基体92的下面设置有与电极焊盘96或端 子针98等导通的端子93、 94、 95。感光部91垂直嵌入套筒102下部设置的凹处103并以定位的状态被固 定，光学多路复用/分解复用器306插入到套筒102的上部倾斜设置的保持 部104中并被保持。光学多路复用/分解复用器305被倾斜保持，以使从下 面射出的波长入2的光的主轴光线方向垂直于感光元件97的感光面。并且，在该光学多路复用/分解复用模块414中，从输入用光纤44射出 的波长入l、入2的光通过滤光器34被分波，波长人l的光与输出用光纤45a 耦合。另一方面，波长A2的光透过滤光器34从光学多路复用/分解复用器 306的下面向外部射出。由于光学多路复用/分解复用器306倾斜配置、以 使波长X2的光的主轴光线方向垂直于感光元件97的感光面，故通过滤光
器34而射出的波长A2的光垂直射入球透镜101的中央，被球透镜101聚 光，利用配置在感光部91的中央部的感光元件97^皮有效地感光。根据该实施例，由于光学多路复用/分解复用器306与感光部91经由套 筒102被结合而一体化，因此，可以使整体的尺寸小型化。实施例12其次，对第十二实施例的光学多路复用/分解复用模块进行说明。图36 是说明第十二实施例的光学多路复用/分解复用模块415的结构的剖面图。 该光学多路复用/分解复用模块415所使用的光学多路复用/分解复用器315 是从第四实施例中说明的光学多路复用/分解复用器305中除去隔板37后而 得到的，是与第四实施例类似的结构。透镜41将成形在厚度薄的支承板35 上的结构与支承板35—起接合在滤光器34上。其中，透镜41设置在自光 学多路复用/分解复用器315的中心偏移的位置，由此，透镜41的中心轴处 于与光学多路复用/分解复用器314中心设置的透镜39的中心轴错开的位 置。在光学多路复用/分解复用器315的上面连接有双芯的光纤阵列42，光 学多路复用/分解复用器315的下部使用套筒102垂直地连接在感光部91 上。感光部91垂直插入套筒102下部的凹处103，光学多路复用/分解复用 器314插入到在套筒102上部垂直设置的保持部105中，光学多路复用/分 解复用器302的下面抵接在感光部91的上面。由此，透镜41由支承板35、 感光部91与套筒102包围，灰尘等不易附着。另外，使光学多路复用/分解 复用器315的中心轴与感光部31的中心轴一致而进行组装，但是，感光元 件97配置在自感光部91的中心偏移的位置。并且，在该光学多路复用/分解复用模块415中，从输入用光纤44射出 的波长入l、入2的光通过滤光器34^f皮分波，波长入l的光与输出用光纤45a 耦合。另一方面，透过滤光器34的波长入2的平行光通过透镜41被聚光而 射入感光部91中。而且，由于透镜41的位置从光学多路复用/分解复用器 314的中心偏移，因此，通过透4竟41的光^皮聚光到位于感光部91中央的感 光元件97上。实施例13其次，对第十三实施例的光学多路复用/分解复用模块进行说明。图37 是说明第十三实施例的光学多路复用/分解复用模块416的结构的剖面图。
该光学多路复用/分解复用模块416所使用的光学多路复用/分解复用器306 是在第五实施例中说明的光学多路复用/分解复用器。在光学多路复用/分解 复用器306的上面连接有双芯的光纤阵列42,光学多路复用/分解复用器306 的下部使用套筒102垂直连接在感光部91上。另外，菲涅耳透镜107嵌入 感光部91的开口窗中，菲涅耳透镜107的中心轴从感光部91的中心偏心。 感光元件97配置在自感光部91的中心偏移的位置。感光部91垂直插入套筒102下部的凹处103，光学多路复用/分解复用 器306插入到在套筒102上部垂直设置的保持部105中，凹处103中的上 面抵接在感光部91的上面。并且，在该光学多路复用/分解复用模块416中，从输入用光纤44射出 的波长入l、入2的光通过滤光器34被分波，被滤光器34反射的波长入l 的光与输出用光纤45a耦合。另一方面，透过滤光器34波长;V2的平行光 通过透镜41从光学多^^复用/分解复用器306的下面射出。在该实施例中， 作为透镜通过使用厚度薄的菲涅耳透镜107而使菲涅耳透镜107尽量地接 近滤光器34,在使波长入2的光从光学多路复用/分解复用器306的中心偏 离不大时，通过菲涅耳透镜107弯曲主轴光线的方向，并使其聚光在感光 部91中心-没置的感光元件97上。实施例14其次，对第十四实施例的光学多路复用/分解复用模块进行说明。图38 是说明第十四实施例的光学多路复用/分解复用模块417的结构的剖面图。 该光学多路复用/分解复用模块417所使用的光学多路复用/分解复用器306 是在第五实施例中说明的光学多路复用/分解复用器。在光学多路复用/分解 复用器306的上面连接有双芯的光纤阵列42，光学多路复用/分解复用器306 的下部连接在感光部91上。该感光部91为专用部件，筒部108比i殳置有开口窗106的盖100更向 上方延伸。光学多路复用/分解复用器306的下部垂直插入筒部108中并被 固定。并且，在该光学多路复用/分解复用模块417中，从输入用光纤44射出 的波长人1、 ？v2的光通过滤光器34被分波，被滤光器34反射的波长入1 的光^L透镜39聚光而与输出用光纤45a耦合。另一方面，透过滤光器34 波长入2的平行光通过感光部91的开口窗106而射入到感光部91内，通过
感光元件97被感光。
在该实施例中，由于在滤光器34与感光元件97之间未设置透镜，因 此，从滤光器34倾斜射出的平行光不从中心较大偏离时，需要通过感光元 件97进行感光。由此，使滤光器34与感光元件97的距离尽量短为好，优 选降低盖100的高度。另外，为了通过感光元件97使从滤光器34中心倾 斜射出的平行光感光，理想的是，使感光元件97的面积一定程度地变大， 并且，将感光元件97配置在自感光部91的中心偏离的位置。或者，若要通过配置在感光部91中心的感光元件97有效地感光，则 可以采用使用感光面积更大的感光元件的方法、或将光学多路复用/分解复 用器306,人感光部91的中心轴偏移而连接的方法等。
实施例15其次，对第十五实施例的光学多路复用/分解复用模块进行说明。图39 是说明第十五实施例的光学多路复用/分解复用模块418的结构的剖面图。 该光学多路复用/分解复用模块418所使用的光学多路复用/分解复用器318 具有与第五实施例中说明的光学多路复用/分解复用器306同样的结构，但 是，隔板31的厚度比透镜39的焦距长，当从输入用光纤44射出的光通过 透镜39时，在滤光器34的位置被聚光。并且，在该光学多路复用/分解复用模块417中，从输入用光纤44射出 的波长入l、入2的光聚光在滤光器34的位置，通过滤光器34被分波。被 滤光器4反射的波长入1的光一边扩散一边射入到透镜39上，通过透镜 39被聚光并与输出用光纤45a耦合。
另一方面，由于滤光器34与感光元件97的距离变短，因此，透过滤 光器34的波长入2的光在不大扩展时，射入到感光部91中并通过感光元件 97被感光。由此，即使在滤光器34与感光元件97之间不存在透镜，也可 通过配置在感光部91中央的感光元件97有效地感光。
实施例16其次，对第十六实施例的光学多路复用/分解复用模块进行说明。图40 是说明第十六实施例的光学多路复用/分解复用模块419的结构的剖面图。 图41是该光学多路复用/分解复用模块419的剖面图。该光学多路复用/分 解复用模块419是通过将光学多路复用/分解复用器319直接接合在感光部 91上而进一步实现小型化的光学多路复用/分解复用模块。在此使用的光学
多路复用/分解复用器319为从图12所示的光学多路复用/分解复用器302 除出隔板37之后的结构。通过使输入用光纤44与输出用光纤45a的距离接 近、使透镜39、 41也变小，而实现光学多路复用/分解复用器319的小型化， 光学多路复用/分解复用器319与感光部91相比形成为小的尺寸。光学多路 复用/分解复用器319在使其中心轴从感光部91的中心轴稍微偏移的状态下 使用粘接剂将其下面与感光部91的开口部的上面接合。另外，在光学多路 复用/分解复用器319的上面连接有双芯的光纤电缆111。光纤电缆111是用 内皮112和外皮113将输入用光纤44与输出用光纤45a包覆而构成的电缆， 剥开外皮113的前端部而露出的内皮112的前端面粘4妄在感光部91的上面。根据该结构，由于光学多路复用/分解复用器319直接接合在感光部91 上，因此，不需要套筒102等，减少部件数量，并且，可以使光学多路复 用/分解复用模块419非常小。另外，通过将光纤电缆111直接连接在光学 多路复用/分解复用器319上，也可以实现小型化。图42是表示第十六实施例的变形例的剖面图。在该光学多路复用/分解 复用模块420中，使用从上述的第十六实施例的光学多路复用/分解复用器 319中进而除出支承板35和透镜41后的光学多路复用/分解复用器320。取 而代之，也可以在感光部91的开口窗106上设置菲涅耳透镜115。才艮据该 变形例，由于可以使光学多路复用/分解复用器320进一步小型化，因此可 以使光学多路复用/分解复用模块420小型化。另外，对于制造方法，只对第一 三实施例进行了说明，但对于第四 实施例以后的实施例，可以通过与第一 ~三实施例相同的方法进行制造。 另外，在第十一实施例以后的实施例中，对光学多路复用/分解复用器连接 在感光部的情况进行了说明，但也可以代替感光部将光学多路复用/分解复 用器连接在发光部上。
权利要求
1. 一种光学多路复用/分解复用器，其特征在于，在透明的支承板的一个面上设置滤光部，在所述支承板的与所述滤光部相反侧的面上将透^:一 体地成形，夹着所述透镜使透明的隔板接合在所述支承板上。
2. 如权利要求i所述的光学多路复用/分解复用器，其特征在于，在所 述滤光部的外面配设有与所述透镜不同的透镜。
3. —种光学多路复用/分解复用器，其特征在于，在透明的一对支^^板之间夹入滤光部，在各支承板的与所述滤光部相反侧的面上分别将透镜一 体地成形，夹着所述各透镜使透明的隔板分别接合在所述各支承板上。
4. 如权利要求l或3所述的光学多路复用/分解复用器，其特征在于， 在所述支承板上设置有比所述透镜厚度高且突出的突起部。
5. 如权利要求4所述的光学多路复用/分解复用器，其特征在于，所述 突起部包围所述透镜而在所述透镜的周围形成，所述透镜被封固在由所述 支承板、所述突起部及所述隔板围成的空间内。
6. 如权利要求2或3所述的光学多路复用/分解复用器，其特征在于， 所述各透镜为同一形状的透镜。
7. 如权利要求6所述的光学多路复用/分解复用器，其特征在于，所述 各透镜的中心轴相互错开。
8. 如权利要求l或3所述的光学多路复用/分解复用器，其特征在于， 对应于所述滤光部，在与所述滤光部大致平行的面内设置有多个透镜。
9. 如权利要求3所述的光学多路复用/分解复用器，其特征在于，所述 滤光部具有相互呈直角地配置的两个滤光器，通过一个滤光器使射入的三 个波长区域的光中的第 一波长区域的光反射而向外部射出，使透过一个滤 光器的第二及第三波长区域的光中的第二波长区域的光透过另一个滤光器而向外部射出，并且，通过另一个滤光器使第三波长区域的光反射而向外 部射出。
10. 如权利要求3所述的光学多路复用/分解复用器，其特征在于，所 述滤光部具有相互平行配置的两个滤光器和光反射面，通过一个滤光器使 射入的三个波长区域的光中的第一波长区域的光反射而向外部射出，使透 过一个滤光器的第二及第三波长区域的光中的第二波长区域的光透过另一个滤光器而向外部射出，并且，通过另一个滤光器和所述光反射面使第三 波长区域的光反射而从与第二波长区域的光相同 一侧向外部射出。
11. 一种光学多路复用/分解复用模块，其特征在于，使权利要求1或3 所述的光学多路复用/分解复用器的一个端部与发光部或感光部连接，将由 多根光纤构成的光纤阵列与所述光学多路复用/分解复用器的另一个端面连 接。
12. —种光学多路复用/分解复用模块，其特征在于，使用权利要求1 所述的光学多路复用/分解复用器，该光学多路复用/分解复用器使平行光从 滤光器侧的端面射出，将所述光学多路复用/分解复用器的滤光器侧的端部 以倾斜的状态安装在开口部具有透镜的感光部上。
13. —种光学多路复用/分解复用模块，其特征在于，将权利要求1所 述的光学多路复用/分解复用器的滤光器侧的端部安装在感光部上，使向所 述滤光器输入的光聚光在滤光器附近，在该光未大扩展时，由所述感光部 感光。
14. 一种光学多路复用/分解复用模块，其特征在于，将权利要求2或3 所述的光学多路复用/分解复用器的一个端部在其中心轴与发光部或感光部 的中心错开的状态下安装在发光部或感光部上。
15. —种光学多路复用/分解复用模块，其特征在于，将由多根光纤构 成的光纤阵列分別与权利要求3所述的光学多路复用/分解复用器的两端面 连接。
16. —种光学多路复用/分解复用模块，其特征在于，将多根光纤排列 成圆环状而构成光纤阵列，将该光纤阵列与权利要求1所述的光学多路复 用/分解复用器的一个端面、或者权利要求3所述的光学多路复用/分解复用 器的一个端面或两端面连接。
17. —种光学多路复用/分解复用器的制造方法，用于制造权利要求1 所述的光学多路复用/分解复用器，其特征在于，在作为所述支承板的第一薄片的一个面上设置所述滤光部，在第一薄 片的另 一个面上成形多个所述透镜，将整个透镜夹入而将作为所述隔板的 第二薄片粘贴在第一薄片上，然后，将在第 一及第二薄片之间夹入多个透镜的所述层积体通过切割 而裁断，制作各个光学多路复用/分解复用器。
18. —种光学多路复用/分解复用器的制造方法，用于制造权利要求3 所述的光学多路复用/分解复用器，其特征在于，在作为所述支承板的第一薄片的一个面上设置所述滤光部，并且，在 第一薄片的另 一个面上成形多个所述透镜，经由透镜将作为所述隔板的第 二薄片接合在第 一薄片上，经由所述滤光部将作为所述支承板的另外的第 一薄片接合在所述第一薄片上，在所述另外的第一薄片的露出面上成形多 个另外的所述透镜，经由另外的所述透镜将作为所述隔板的另外的第二薄 片接合在另外的第 一 薄片上而形成层积体，然后，通过切割将所述层积体裁断，制作各个光学多路复用/分解复用器。
19. 一种光学多路复用/分解复用器的制造方法，用于制造权利要求3 所述的光学多路复用/分解复用器，其特征在于，在作为所述支承板的第一 薄片的一个面上设置所述滤光部，在第一薄片的另一个面上成形多个所述 透镜，将整个透镜夹入而将作为所述隔板的第二薄片粘贴在第一薄片上，然后，将在第 一及第二薄片之间夹入多个透镜的所述层积体通过切割 而裁断，制作中间部件，通过使该中间部件的设置有滤光部的面相互接合 而制作各个光学多路复用/分解复用器。
20. 如权利要求17、 18或19所述的光学多路复用/分解复用器的制造 方法，其特征在于，所述透镜通过使用紫外线固化型树脂的成形工艺而成形。
21. 如权利要求17、 18或19所述的光学多路复用/分解复用器的制造 方法，其特征在于，将第二薄片接合在第一薄片上时，在第一薄片的表面 形成有比透镜的厚度高的突起部，将第二薄片接合在该突起部上。
22. 如权利要求21所述的光学多路复用/分解复用器的制造方法，其特 征在于，将第二薄片接合在成形有所述透镜的第一薄片上时，利用毛细管 现象将粘接剂供给到所述突起部与第二薄片之间。
23. 如权利要求22所述的光学多路复用/分解复用器的制造方法，其特 征在于，在与第一薄片的所述突起部邻接的位置形成有槽，该槽用于供给 使第 一薄片与第二薄片接合的粘接剂。
全文摘要
本发明提供一种光学多路复用/分解复用器及其制造方法以及光学多路复用/分解复用模块。该光学多路复用/分解复用器具有在一个面上成形有透镜(39)的支承板(33)和在一个面上成形有透镜(41)的支承板(35)，支承板(33)和支承板(35)在各自的另一个面之间夹入滤光器(34)而形成为一体。在支承板(33、35)上包围透镜(39、41)而形成有比透镜厚度高的密封部(38、40)，隔板(31)通过粘接剂与支承板(33)的密封部(38)接合，隔板(37)通过粘接剂与支承板(35)的密封部(40)接合。在这样构成的光学多路复用/分解复用器(301)的两个端面上分别粘接光纤阵列(42、43)而形成光学多路复用/分解复用模块(401)。
文档编号G02B6/42GK101124499SQ20068000332
公开日2008年2月13日 申请日期2006年1月20日 优先权日2005年1月27日
发明者古泽光一, 张湘泉, 熊迫淳一, 竹田誉 申请人:欧姆龙株式会社