光合分波器
【課題】簡易な構成で低コストかつ小型化が可能な光合分波器を提供すること。
【解決手段】光合分波器１は、異なる波長の４個の光信号からなる信号群を合波又は分波する光合分波器であって、光ファイバケーブル３が接続されて信号群が入出力される入出力コリメータ（主入出力部）５Ａ，５Ｂと、光信号の波長の長さ順で信号群を第一信号群及び第二信号群に二分したときに、第一信号群を透過して第二信号群を反射する第一フィルタ（第一分岐部）１３と、第一信号群と第二信号群との間の任意の波長を境界波長としたときに、該境界波長と波長が隣接する二つの光信号からなる第三信号群を透過して、他の光信号を反射する第二フィルタ（第二分岐部）１５と、を備えている。
【解決手段】光合分波器１は、異なる波長の４個の光信号からなる信号群を合波又は分波する光合分波器であって、光ファイバケーブル３が接続されて信号群が入出力される入出力コリメータ（主入出力部）５Ａ，５Ｂと、光信号の波長の長さ順で信号群を第一信号群及び第二信号群に二分したときに、第一信号群を透過して第二信号群を反射する第一フィルタ（第一分岐部）１３と、第一信号群と第二信号群との間の任意の波長を境界波長としたときに、該境界波長と波長が隣接する二つの光信号からなる第三信号群を透過して、他の光信号を反射する第二フィルタ（第二分岐部）１５と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光合分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディア社会の基盤となる高度情報通信ネットワークの長距離幹線システムにて多くの情報量を伝送させるため、波長の近接した複数の光信号を１本の光ファイバケーブルで同時に伝送できる、高密度波長多重伝送(ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)システムの利用が実用化されている。このようなシステムを実現するため、光信号を多重化する際、異なる波長からなる複数の光信号を１本の光ファイバケーブルに合成して結合し、また、１本の光ファイバケーブルで伝送された複数の多重波長の光信号を分離するための光合分波器が利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような光合分波器は、ノード、基地局等の行き先別に異なる波長からなる複数の光信号を合分波する。そのため、プリズム、干渉膜フィルタ、或いは回折格子といった光部品を有して、特定の波長の光信号のみを透過させ、かつ、それ以外の波長の光信号を透過させない分岐部が配される。また、複数の波長からなる光信号を入力してまとめ、１本の光ファイバケーブルに出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８３７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の光合分波器は、光信号の各波長別に光フィルタ等を備える必要がある。そのため、混在する光信号の波長数が増加するほど光フィルタ等の種類も増加してしまい、構成も複雑になってしまう。また、これに伴い、製造コストも割高になってしまう。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、簡易な構成で低コストかつ小型化が可能な光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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る光合分波器は、異なる波長の３個以上の光信号からなる信号群を合波又は分波する光合分波器であって、光ファイバケーブルが接続されて前記信号群が入出力される主入出力部と、前記光信号の波長の長さ順で前記信号群を第一信号群及び第二信号群に二分したときに、前記第一信号群を透過して前記第二信号群を反射する第一分岐部と、前記第一信号群と前記第二信号群との間の任意の波長を境界波長としたときに、該境界波長と波長が隣り合う前記光信号からなる第三信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第二分岐部と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この発明は、例えば、混在して入力された４個の光信号を、第一分岐部及び第二分岐部で反射する光信号、第一分岐部で反射し第二分岐部を透過する光信号、第一分岐部及び第二分岐部を透過する光信号、第一分岐部を透過して第二分岐部で反射する光信号、に分けることができる。同様に、これら４個の異なる波長の光信号を主入出力部にて光ファイバケーブルに混在させて出力させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る光合分波器は、前記光合分波器であって、全ての前記光信号を反射する反射部と、前記第三信号群、及び該第三信号群と隣り合う前記光信号からなる第四信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第三分岐部と、前記第四信号群、及び該第四信号群と隣り合う前記光信号からなる第五信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第四分岐部と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
この発明は、例えば、混在して入力された８個の光信号を、第一分岐部、第二分岐部、第三分岐部、及び第四分岐部で反射する光信号、第一分岐部、第二分岐部、及び第三分岐部で反射して、第四分岐部で透過する光信号、第一分岐部及び第二分岐部で反射して、第三分岐部及び第四分岐部で透過する光信号、第一分岐部で反射して、第二分岐部、第三分岐部、及び第四分岐部で透過する光信号、第一分岐部、第二分岐部、第三分岐部、及び第四分岐部を透過する光信号、第一分岐部、第三分岐部及び第四分岐部で透過して、第二分岐部で反射する光信号、第一分岐部及び第四分岐部で透過し、第二分岐部及び第三分岐部で反射する光信号、第一分岐部で透過して、第二分岐部、第三分岐部、及び第四分岐部で反射する光信号、に分けることができる。同様に、これら８個の異なる波長の光信号を主入出力部にて一つの光ファイバケーブルに混在させて出力させることができる。
【００１１】
また、本発明に係る光合分波器は、前記光合分波器であって、前記主入出力部に入力された前記信号群が最初に前記第一分岐部に到達するように配置されていることを特徴とする。
この発明は、分波の初期段階で信号群を二分させることができ、その後の分波を容易かつ確実に行うことができる。
【００１２】
また、本発明に係る光合分波器は、前記光合分波器であって、前記光信号のうち、少なくとも一つが可視光であることを特徴とする。
この発明は、光合分波器及びこれらをつなぐ光ファイバケーブルの異常の有無を可視にて確認することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、異なる波長を有して混在する光信号をその波長数よりも少ない種類の分岐部によって、簡単な構成かつ低コストで分波又は合波することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光合分波システムを示す概要図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光合分波器を示す概要図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光合分波器の第一分岐部及び第二分岐部の透過波長と、これらに入出力する光信号の波長との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光合分波器による光合分波状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光合分波器を示す概要図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光合分波器を示す概要図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光合分波器の第一分岐部及び第二分岐部の透過波長と、これらに入出力する光信号の波長との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
本発明に係る第１の実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
本実施形態に係る光合分波器１は、図１に示すように、光ファイバケーブル３が接続されて異なる波長の３個以上の光信号からなる信号群Ｇ１が入出力される入出力用コリメータ（主入出力部）５Ａ，５Ｂと、合波又は分波用の光ファイバケーブル６が接続されて、信号群Ｇ１の光信号のうちの何れか一つが伝送されるコリメータ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄと、入出力用コリメータ５Ａ，５Ｂが接続された第一プリズム８と、コリメータ７Ａ，７Ｄが一つずつ接続された第二プリズム１０と、コリメータ７Ｂ，７Ｃが接続された透明ブロック１１と、を備えている。
【００１６】
入出力用コリメータ５Ａ，５Ｂ及びコリメータ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、それぞれレンズ１２を備えている。なお、図では各コリメータは二本が対になった状態とされているが、一本ずつでもよく、取付場所を確保できる場合には、三本以上が対となったものでも構わない。
【００１７】
第一プリズム８は、内部に配された第一フィルタ（第一分岐部）１３を備え、この第一フィルタ１３に光信号が４５度の入射角で入射するように構成されている。第二プリズム１０は、内部に配された第二フィルタ（第二分岐部）１５を備え、この第二フィルタ１５に光信号が４５度の入射角で入射するように構成されている。透明ブロック１１は、略立方体形状で内部を光信号が直進可能とされている。
【００１８】
すなわち、第一プリズム８は、入出力コリメータ５Ａ，５Ｂに入力された信号群Ｇ１が最初に第一フィルタ１３に入射するように配置されている。第二プリズム１０は、第一フィルタ１３を透過又は反射した光信号が入射するように第一プリズム８に隣接して配されている。透明ブロック１１は、第二フィルタ１５を反射した光信号が入射するように第二プリズム１０に隣接して配される。
【００１９】
ここで、信号群Ｇ１を構成する光信号を４個（波長λ１，λ２，λ３，λ４）とし、図２に示すように、光信号の各波長は、λ１，λ２，λ３，λ４の順に長くなっている、すなわち、λ１＜λ２＜λ３＜λ４とする。また、信号群Ｇ１を光信号の波長の長さ順で第一信号群Ｇ１１（波長がλ１及びλ２の光信号）及び第二信号群Ｇ１２（波長がλ３及びλ４の光信号）に二等分する。そして、第一信号群Ｇ１１と第二信号群Ｇ１２との間の任意の波長を境界波長λとしたときに、境界波長λと波長が隣り合う二つの光信号（波長がλ２及びλ３の光信号）を第三信号群Ｇ１３とする。
【００２０】
このとき、第一フィルタ１３は、第一信号群Ｇ１１を反射し、かつ、第二信号群Ｇ１２を透過する公知の多層膜フィルタから構成されている。第二フィルタ１５は、第三信号群Ｇ１３を透過し、かつ、残りの光信号（波長がλ１及びλ４の光信号）を反射する公知の多層膜フィルタから構成されている。
【００２１】
次に、本実施形態に係る光合分波器１の作用について、図３を参照しながら説明する。
【００２２】
分波の場合、入出力用コリメータ５Ａから光合分波器１に入力された信号群Ｇ１は、第一プリズム８内の第一フィルタ１３に到達する。ここで、信号群Ｇ１は、第一フィルタ１３によって、第一信号群Ｇ１１と第二信号群Ｇ１２とに分岐される。すなわち、波長λ１及びλ２の光信号は、第一フィルタ１３で反射される。一方、波長λ３及びλ４の光信号は、第一フィルタ１３を透過する。
【００２３】
第一フィルタ１３で反射された波長λ１の光信号は、第二プリズム１０内で第二フィルタ１５でさらに反射され、透明ブロック１１内を通過してコリメータ７Ｂから出力される。同じく第一フィルタ１３で反射された波長λ２の光信号は、第二プリズム１０内で第二フィルタ１５を透過して、そのままコリメータ７Ｄから出力される。
【００２４】
第一フィルタ１３を透過した波長λ３の光信号は、第二プリズム１０内で第二フィルタ１５をさらに透過して、コリメータ７Ａから出力される。第一フィルタ１３を透過した波長λ４の光信号は、第二プリズム１０内にて第二フィルタ１５で反射されてコリメータ７Ｃから出力される。このように、各コリメータには、波長λ１，λ２，λ３，λ４の各光信号が一つずつ出力される。
【００２５】
合波する際には、コリメータ７Ａに波長λ３の光信号を入力し、コリメータ７Ｂに波長λ１の光信号を入力し、コリメータ７Ｃに波長λ４の光信号を入力し、コリメータ７Ｄに波長λ２の光信号を入力する。この場合、上述したのと逆方向に各光信号が伝送され、入出力用コリメータ５Ａから信号群Ｇ１となって出力される。
【００２６】
一方、入出力用コリメータ５Ｂから光合分波器１に入力された信号群Ｇ１は、第一プリズム８内の第一フィルタ１３に到達する。ここで、信号群Ｇ１は、第一フィルタ１３によって、第一信号群Ｇ１１と第二信号群Ｇ１２とに分岐される。すなわち、波長λ１及びλ２の光信号は、第一フィルタ１３で反射される。一方、波長λ３及びλ４の光信号は、第一フィルタ１３を透過する。
【００２７】
第一フィルタ１３で反射された波長λ１の光信号は、第二プリズム１０内にて第二フィルタ１５でさらに反射され、透明ブロック１１内を通過してコリメータ７Ｃから出力される。同じく第一フィルタ１３で反射された波長λ２の光信号は、第二プリズム１０内で第二フィルタ１５を透過して、そのままコリメータ７Ａから出力される。
【００２８】
第一フィルタ１３を透過した波長λ３の光信号は、第二プリズム１０内で第二フィルタ１５をさらに透過して、コリメータ７Ｄから出力される。第一フィルタ１３を透過した波長λ４の光信号は、第二プリズム１０内にて第二フィルタ１５で反射されてコリメータ７Ｂから出力される。この場合も、各コリメータには、波長λ１，λ２，λ３，λ４の各光信号が一つずつ出力される。
【００２９】
合波する際には、コリメータ７Ａに波長λ２の光信号を入力し、コリメータ７Ｂに波長λ４の光信号を入力し、コリメータ７Ｃに波長λ１の光信号を入力し、コリメータ７Ｄに波長λ３の光信号を入力する。この場合、上述したのと逆方向に各光信号が伝送され、入出力用コリメータ５Ｂから信号群Ｇ１となって出力される。
【００３０】
ここで、コリメータ７Ａとコリメータ７Ｄ、及びコリメータ７Ｂとコリメータ７Ｃとをそれぞれ接続した場合、入出力用コリメータ５Ａ又は入出力用コリメータ５Ｂから入力した信号群Ｇ１は、入出力用コリメータ５Ｂ又は入出力用コリメータ５Ａから出力される。
【００３１】
この光合分波器１によれば、混在して入力された４個の光信号を、第一フィルタ１３及び第二フィルタ１５で反射する光信号（波長λ１）、第一フィルタ１３で反射し、第二フィルタ１５を透過する光信号（波長λ２）、第一フィルタ１３及び第二フィルタを透過する光信号（波長λ３）、第一フィルタ１３を透過して第二フィルタ１５で反射する光信号（波長λ４）に分けることができる。同様に、これら４個の光信号を入出力コリメータ５Ａ，５Ｂにて光ファイバケーブル３に混在させて出力させることができる。
【００３２】
この際、異なる波長を有して混在する光信号をその波長数よりも少ない種類（２種類）のフィルタによって、従来よりも簡単な構成かつ低コストで分波又は合波することができる。
【００３３】
特に、入出力用コリメータ５Ａ，５Ｂに入力された信号群Ｇ１が最初に第一フィルタ１３に到達するように配置されているので、分波の初期段階で信号群Ｇ１を二分させることができ、その後の分波を容易かつ確実に行うことができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図４及び図５を参照しながら説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、図４に示すように、本実施形態に係る光合分波器２０の第一フィルタ１３及び第二フィルタ１５の入射角が０度よりも大きく、かつ４５度よりも小さくなるように配されているとした点である。
【００３５】
光合分波器２０は、図５に示すように、各端末Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに配されている。これらの端末Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、光ファイバケーブル３で接続されてＬＡＮを構成している。光合分波器２０は、異なる波長（λ１，λ２，λ３，λ４）の４個の光信号からなる信号群Ｇ１を一つの光ファイバケーブル３に合波又は一つの光ファイバケーブル３から分波する。
【００３６】
この光合分波器２０は、入出力用コリメータ５Ｂ、コリメータ７Ａ，及びコリメータ７Ｂが接続された第一透明ブロック２１と、入出力用コリメータ５Ａ、コリメータ７Ｃ，及びコリメータ７Ｄが接続された第二透明ブロック２２と、を備えている。第一透明ブロック２１及び第二透明ブロック２２は、ともに略直方体形状とされている。
【００３７】
第一フィルタ１３は、第一透明ブロック２１と第二透明ブロック２２との間に配されている。第二フィルタ１５は、コリメータ７Ａ及びコリメータ７Ｄの近傍に配されている。各コリメータは、第一フィルタ１３及び第二フィルタ１５への各光信号の入射角に合わせて、第一透明ブロック２１及び第二透明ブロック２２に対して調整ブロック２３を介して傾斜して接続されている。
【００３８】
次に、本実施形態に係る光合分波器２０の作用について説明する。この光合分波器２０による分波の場合、第１の実施形態と同様に、入出力用コリメータ５Ａから第二透明ブロック２２に入力された信号群Ｇ１は、まず、第一フィルタ１３に到達する。ここで、第一フィルタ１３で反射された波長λ１の光信号は、コリメータ７Ｄ近傍に配された第二フィルタ１５でさらに反射され、第二透明ブロック２２から第一透明ブロック２１を通過してコリメータ７Ｂから出力される。同じく第一フィルタ１３で反射された波長λ２の光信号は、第二透明ブロック２２から第二フィルタ１５を透過して、そのままコリメータ７Ｄから出力される。
【００３９】
第一フィルタ１３を透過した波長λ３の光信号は、第一透明ブロック２１及び第二フィルタ１５を透過して、コリメータ７Ａから出力される。第一フィルタ１３を透過した波長λ４の光信号は、コリメータ７Ａ近傍に配された第二フィルタ１５で反射され、第一透明ブロック２１及び第二透明ブロック２２を透過してコリメータ７Ｃから出力される。こうして、各コリメータには、波長λ１，λ２，λ３，λ４の各光信号が一つずつ出力される。合波の場合、第１の実施形態と同様に、これと逆方向に光信号が進むことにより、合波される。
【００４０】
ここで、各端末内でコリメータ７Ａとコリメータ７Ｄ、及びコリメータ７Ｂとコリメータ７Ｃとをそれぞれ接続する。これによって、入出力用コリメータ５Ａ又は入出力用コリメータ５Ｂから入力された信号群Ｇ１は、入出力用コリメータ５Ｂ又は入出力用コリメータ５Ａから出力される。すなわち、図５において、各端末Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ間で信号群Ｇ１が時計回り又は反時計回りに伝送されることになる。
【００４１】
この光合分波器２０によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。特に、光信号の第一フィルタ１３及び第二フィルタ１５への入射角が、０度を超えて４５度未満の所定の角度となっているので、各フィルタにおける透過又は反射を確実に行うことができ、分波又は合波の誤差をより小さくすることができる。そして、簡易な構成で次世代ホームネットワークや、大学キャンパス内、工場、事務所の光ＬＡＮを構築することができる。
【００４２】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図６及び図７を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第３の実施形態と第２の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る光合分波器３０が、異なる波長（λ１，λ２，λ３，λ４，λ５，λ６，λ７，λ８）の８個の光信号からなる信号群Ｇ２を合分波するものとしている点である。
【００４３】
この光合分波器３０は、図６に示すように、コリメータ３１Ａ，コリメータ３１Ｂ，コリメータ３１Ｃ，及びコリメータ３１Ｄが接続された第一透明ブロック３２と、入出力用コリメータ５Ｂが接続された第二透明ブロック３３と、入出力用コリメータ５Ａが接続された第三透明ブロック３５と、コリメータ３１Ｅ，コリメータ３１Ｆ，コリメータ３１Ｇ，及びコリメータ３１Ｈが接続された第四透明ブロック３６と、第一フィルタ３７と、第二フィルタ３８と、ミラー（反射部）４０と、第三フィルタ（第三分岐部）４１と、第四フィルタ（第四分岐部）４２と、を備えている。
【００４４】
ここで、図７に示すように、光信号の各波長は、λ１，λ２，λ３，λ４，λ５，λ６，λ７，λ８の順に長くなっている、すなわち、λ１＜λ２＜λ３＜λ４＜λ５＜λ６＜λ７＜λ８とする。また、信号群Ｇ２を光信号の波長の長さ順で第一信号群Ｇ２１（波長がλ１，λ２，λ３．λ４の光信号）及び第二信号群Ｇ２２（波長がλ５，λ６，λ７，λ８の光信号）に二分する。そして、第一信号群Ｇ２１と第二信号群Ｇ２２との間の任意の波長を境界波長λとしたときに、境界波長λと波長が隣り合う二つの光信号（波長がλ４及びλ５の光信号）を第三信号群Ｇ２３とする。また、第三信号群Ｇ２３、及び第三信号群Ｇ２３と隣り合う二つの光信号（波長がλ３及びλ６の光信号）を第四信号群Ｇ２４（波長がλ３，λ４，λ５，λ６の光信号）とする。さらに、第四信号群Ｇ２４、及び第四信号群Ｇ２４と隣り合う二つの光信号（波長がλ２及びλ７の光信号）を第五信号群Ｇ２５（波長がλ２，λ３，λ４，λ５，λ６，λ７の光信号）とする。
【００４５】
各コリメータは、上述した他の実施形態と同様の構成とされている。第一透明ブロック３２、第二透明ブロック３３、第三透明ブロック３５、及び第四透明ブロック３６は、ともに略直方体形状とされており、この順に積層されている。
【００４６】
第一フィルタ３７は、第二透明ブロック３３と第三透明ブロック３５との間に配されている。第二フィルタ３８は、第一透明ブロック３２と第二透明ブロック３３との間、及び、第三透明ブロック３５と第四透明ブロック３６との間に配されている。第四フィルタ４２は、第二フィルタ３８の隣に配されている。第三フィルタ４１は、コリメータ３１Ｂ及びコリメータ３１Ｇの近傍に配されている。各コリメータは、各フィルタへの各光信号の入射角に合わせて、第一透明ブロック３２及び第四透明ブロック３６に対して調整ブロック２３を介して傾斜して接続されている。
【００４７】
ミラー４０は、信号群Ｇ２の全ての光信号を反射するように構成されている。第一フィルタ３７は、第一信号群Ｇ２１を反射し、かつ、第二信号群Ｇ２２を透過する公知の多層膜フィルタから構成されている。第二フィルタ３８は、第三信号群Ｇ２３を透過し、かつ、残りの光信号（波長がλ１，λ２，λ３，λ６，λ７，λ８の光信号）を反射する公知の多層膜フィルタから構成されている。第三フィルタ４１は、第三信号群Ｇ２３及び第四信号群Ｇ２４を透過して、他の光信号（波長がλ１，λ２，λ７，λ８の光信号）を反射する公知の多層膜フィルタから構成されている。第四フィルタ４２は、第四信号群Ｇ２４及び第五信号群Ｇ２５を透過して、他の光信号（波長がλ１，λ８の光信号）を反射する公知の多層膜フィルタから構成されている。
【００４８】
次に、本実施形態に係る光合分波器３０の作用について説明する。この光合分波器３０による分波の場合、上述した他の実施形態と同様に、入出力用コリメータ５Ａから第三透明ブロック３５に入力された信号群Ｇ２は、まず、第一フィルタ３７に到達する。ここで、第一フィルタ３７で反射された波長λ１の光信号は、第二フィルタ３８、ミラー４０、第四フィルタ４２の順に反射され、コリメータ３１Ｃから出力される。第一フィルタ３７で反射された波長λ２の光信号は、第二フィルタ３８、ミラー４０で反射された後、第四フィルタ４２を透過する。しかし、第三フィルタ４１で反射され、コリメータ３１Ｄから出力される。
【００４９】
第一フィルタ３７で反射された波長λ３の光信号は、第二フィルタ３８、ミラー４０でさらに反射されるものの、第三フィルタ４１及び第四フィルタ４２を透過して、コリメータ３１Ｇから出力される。第一フィルタ３７で反射された波長λ４の光信号は、第二フィルタ３８を透過して、そのままコリメータ３１Ｈから出力される。
【００５０】
第一フィルタ３７を透過した波長λ５の光信号は、第二フィルタ３８を透過して、コリメータ３１Ａから出力される。第一フィルタ３７を透過した波長λ６の光信号は、第二フィルタ３８及びミラー４０で反射されるものの、第三フィルタ４１を透過してコリメータ３１Ｂから出力される。第一フィルタ３７を透過した波長λ７の光信号は、第二フィルタ３８及びミラー４０で反射された後、第四フィルタ４２を透過する。しかし、第三フィルタ４１で反射され、コリメータ３１Ｅから出力される。第一フィルタ３７を透過した波長λ８の光信号は、第二フィルタ３８、ミラー４０、及び第三フィルタ４１で反射され、コリメータ３１Ｆから出力される。
【００５１】
こうして、各コリメータには、波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ５，λ６，λ７，λ８の各光信号が一つずつ出力される。合波の場合、上述した他の実施形態と同様に、これと逆方向に光信号が進むことにより、合波される。
【００５２】
ここで、コリメータ３１Ａとコリメータ３１Ｈ、コリメータ３１Ｂとコリメータ３１Ｇ、コリメータ３１Ｃとコリメータ３１Ｆ、コリメータ３１Ｄとコリメータ３１Ｅとをそれぞれ接続する。これによって、入出力用コリメータ５Ａ又は入出力用コリメータ５Ｂから入力された信号群Ｇ２は、入出力用コリメータ５Ｂ又は入出力用コリメータ５Ａから出力される。
【００５３】
この光合分波器３０によれば、上述した他の実施形態と同様の効果を奏することができる。特に、このような構成としたことによって、光ファイバケーブル３から混在して入力された８個の光信号を、第一フィルタ３７、第二フィルタ３８、ミラー４０、第三フィルタ４１、及び第四フィルタ４２によって分波することができる。同様に、各コリメータから入力された８個の光信号を光ファイバケーブル３に混在させて出力させることができる。
【００５４】
すなわち、異なる波長を有して混在する光信号をその波長数よりも少ない種類（５種類）のフィルタ及びミラーによって、従来よりも簡単な構成かつ低コストで分波又は合波することができる。
【００５５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、各種フィルタが透明ブロック内に配されているとしているが、導波路構成のものでも構わない。また、光信号は４波長又は８波長に限らず、波長の互いに異なる３個以上の光信号であれば構わない。
【００５６】
さらに、入出力用コリメータ５Ａ，５Ｂは、各２本の光ファイバケーブル３により構成され、第１，２の実施形態の場合、各光ファイバケーブル３には４個の光信号が入力、または出力される。しかし、これに限らず、各１本の光ファイバケーブルのみを用いて４個の光信号を入出力することも可能である。この場合、光ファイバケーブル６では、１個の光信号を入出力する。さらに、光ファイバケーブルを使用せずに空間光伝送でもよい。
【００５７】
また、光信号のうち、少なくとも一つが可視光であってもよい。この場合、光合分波器１，２０，３０及びこれらをつなぐ光ファイバケーブル３の異常の有無を可視にて確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る光合分波器は、簡易な構成で次世代ホームネットワークや、大学キャンパス内、工場、事務所の光ＬＡＮを構築することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１，２０，３０ 光合分波器
３，６ 光ファイバケーブル
５Ａ，５Ｂ 入出力用コリメータ（入出力部）
１３，３７ 第一フィルタ（第一分岐部）
１５，３８ 第二フィルタ（第二分岐部）
４０ ミラー（反射部）
４１ 第三フィルタ（第三分岐部）
４２ 第四フィルタ（第四分岐部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光合分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディア社会の基盤となる高度情報通信ネットワークの長距離幹線システムにて多くの情報量を伝送させるため、波長の近接した複数の光信号を１本の光ファイバケーブルで同時に伝送できる、高密度波長多重伝送(ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)システムの利用が実用化されている。このようなシステムを実現するため、光信号を多重化する際、異なる波長からなる複数の光信号を１本の光ファイバケーブルに合成して結合し、また、１本の光ファイバケーブルで伝送された複数の多重波長の光信号を分離するための光合分波器が利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような光合分波器は、ノード、基地局等の行き先別に異なる波長からなる複数の光信号を合分波する。そのため、プリズム、干渉膜フィルタ、或いは回折格子といった光部品を有して、特定の波長の光信号のみを透過させ、かつ、それ以外の波長の光信号を透過させない分岐部が配される。また、複数の波長からなる光信号を入力してまとめ、１本の光ファイバケーブルに出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８３７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の光合分波器は、光信号の各波長別に光フィルタ等を備える必要がある。そのため、混在する光信号の波長数が増加するほど光フィルタ等の種類も増加してしまい、構成も複雑になってしまう。また、これに伴い、製造コストも割高になってしまう。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、簡易な構成で低コストかつ小型化が可能な光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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る光合分波器は、異なる波長の３個以上の光信号からなる信号群を合波又は分波する光合分波器であって、光ファイバケーブルが接続されて前記信号群が入出力される主入出力部と、前記光信号の波長の長さ順で前記信号群を第一信号群及び第二信号群に二分したときに、前記第一信号群を透過して前記第二信号群を反射する第一分岐部と、前記第一信号群と前記第二信号群との間の任意の波長を境界波長としたときに、該境界波長と波長が隣り合う前記光信号からなる第三信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第二分岐部と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この発明は、例えば、混在して入力された４個の光信号を、第一分岐部及び第二分岐部で反射する光信号、第一分岐部で反射し第二分岐部を透過する光信号、第一分岐部及び第二分岐部を透過する光信号、第一分岐部を透過して第二分岐部で反射する光信号、に分けることができる。同様に、これら４個の異なる波長の光信号を主入出力部にて光ファイバケーブルに混在させて出力させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る光合分波器は、前記光合分波器であって、全ての前記光信号を反射する反射部と、前記第三信号群、及び該第三信号群と隣り合う前記光信号からなる第四信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第三分岐部と、前記第四信号群、及び該第四信号群と隣り合う前記光信号からなる第五信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第四分岐部と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
この発明は、例えば、混在して入力された８個の光信号を、第一分岐部、第二分岐部、第三分岐部、及び第四分岐部で反射する光信号、第一分岐部、第二分岐部、及び第三分岐部で反射して、第四分岐部で透過する光信号、第一分岐部及び第二分岐部で反射して、第三分岐部及び第四分岐部で透過する光信号、第一分岐部で反射して、第二分岐部、第三分岐部、及び第四分岐部で透過する光信号、第一分岐部、第二分岐部、第三分岐部、及び第四分岐部を透過する光信号、第一分岐部、第三分岐部及び第四分岐部で透過して、第二分岐部で反射する光信号、第一分岐部及び第四分岐部で透過し、第二分岐部及び第三分岐部で反射する光信号、第一分岐部で透過して、第二分岐部、第三分岐部、及び第四分岐部で反射する光信号、に分けることができる。同様に、これら８個の異なる波長の光信号を主入出力部にて一つの光ファイバケーブルに混在させて出力させることができる。
【００１１】
また、本発明に係る光合分波器は、前記光合分波器であって、前記主入出力部に入力された前記信号群が最初に前記第一分岐部に到達するように配置されていることを特徴とする。
この発明は、分波の初期段階で信号群を二分させることができ、その後の分波を容易かつ確実に行うことができる。
【００１２】
また、本発明に係る光合分波器は、前記光合分波器であって、前記光信号のうち、少なくとも一つが可視光であることを特徴とする。
この発明は、光合分波器及びこれらをつなぐ光ファイバケーブルの異常の有無を可視にて確認することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、異なる波長を有して混在する光信号をその波長数よりも少ない種類の分岐部によって、簡単な構成かつ低コストで分波又は合波することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光合分波システムを示す概要図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光合分波器を示す概要図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光合分波器の第一分岐部及び第二分岐部の透過波長と、これらに入出力する光信号の波長との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光合分波器による光合分波状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光合分波器を示す概要図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光合分波器を示す概要図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光合分波器の第一分岐部及び第二分岐部の透過波長と、これらに入出力する光信号の波長との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
本発明に係る第１の実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
本実施形態に係る光合分波器１は、図１に示すように、光ファイバケーブル３が接続されて異なる波長の３個以上の光信号からなる信号群Ｇ１が入出力される入出力用コリメータ（主入出力部）５Ａ，５Ｂと、合波又は分波用の光ファイバケーブル６が接続されて、信号群Ｇ１の光信号のうちの何れか一つが伝送されるコリメータ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄと、入出力用コリメータ５Ａ，５Ｂが接続された第一プリズム８と、コリメータ７Ａ，７Ｄが一つずつ接続された第二プリズム１０と、コリメータ７Ｂ，７Ｃが接続された透明ブロック１１と、を備えている。
【００１６】
入出力用コリメータ５Ａ，５Ｂ及びコリメータ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは、それぞれレンズ１２を備えている。なお、図では各コリメータは二本が対になった状態とされているが、一本ずつでもよく、取付場所を確保できる場合には、三本以上が対となったものでも構わない。
【００１７】
第一プリズム８は、内部に配された第一フィルタ（第一分岐部）１３を備え、この第一フィルタ１３に光信号が４５度の入射角で入射するように構成されている。第二プリズム１０は、内部に配された第二フィルタ（第二分岐部）１５を備え、この第二フィルタ１５に光信号が４５度の入射角で入射するように構成されている。透明ブロック１１は、略立方体形状で内部を光信号が直進可能とされている。
【００１８】
すなわち、第一プリズム８は、入出力コリメータ５Ａ，５Ｂに入力された信号群Ｇ１が最初に第一フィルタ１３に入射するように配置されている。第二プリズム１０は、第一フィルタ１３を透過又は反射した光信号が入射するように第一プリズム８に隣接して配されている。透明ブロック１１は、第二フィルタ１５を反射した光信号が入射するように第二プリズム１０に隣接して配される。
【００１９】
ここで、信号群Ｇ１を構成する光信号を４個（波長λ１，λ２，λ３，λ４）とし、図２に示すように、光信号の各波長は、λ１，λ２，λ３，λ４の順に長くなっている、すなわち、λ１＜λ２＜λ３＜λ４とする。また、信号群Ｇ１を光信号の波長の長さ順で第一信号群Ｇ１１（波長がλ１及びλ２の光信号）及び第二信号群Ｇ１２（波長がλ３及びλ４の光信号）に二等分する。そして、第一信号群Ｇ１１と第二信号群Ｇ１２との間の任意の波長を境界波長λとしたときに、境界波長λと波長が隣り合う二つの光信号（波長がλ２及びλ３の光信号）を第三信号群Ｇ１３とする。
【００２０】
このとき、第一フィルタ１３は、第一信号群Ｇ１１を反射し、かつ、第二信号群Ｇ１２を透過する公知の多層膜フィルタから構成されている。第二フィルタ１５は、第三信号群Ｇ１３を透過し、かつ、残りの光信号（波長がλ１及びλ４の光信号）を反射する公知の多層膜フィルタから構成されている。
【００２１】
次に、本実施形態に係る光合分波器１の作用について、図３を参照しながら説明する。
【００２２】
分波の場合、入出力用コリメータ５Ａから光合分波器１に入力された信号群Ｇ１は、第一プリズム８内の第一フィルタ１３に到達する。ここで、信号群Ｇ１は、第一フィルタ１３によって、第一信号群Ｇ１１と第二信号群Ｇ１２とに分岐される。すなわち、波長λ１及びλ２の光信号は、第一フィルタ１３で反射される。一方、波長λ３及びλ４の光信号は、第一フィルタ１３を透過する。
【００２３】
第一フィルタ１３で反射された波長λ１の光信号は、第二プリズム１０内で第二フィルタ１５でさらに反射され、透明ブロック１１内を通過してコリメータ７Ｂから出力される。同じく第一フィルタ１３で反射された波長λ２の光信号は、第二プリズム１０内で第二フィルタ１５を透過して、そのままコリメータ７Ｄから出力される。
【００２４】
第一フィルタ１３を透過した波長λ３の光信号は、第二プリズム１０内で第二フィルタ１５をさらに透過して、コリメータ７Ａから出力される。第一フィルタ１３を透過した波長λ４の光信号は、第二プリズム１０内にて第二フィルタ１５で反射されてコリメータ７Ｃから出力される。このように、各コリメータには、波長λ１，λ２，λ３，λ４の各光信号が一つずつ出力される。
【００２５】
合波する際には、コリメータ７Ａに波長λ３の光信号を入力し、コリメータ７Ｂに波長λ１の光信号を入力し、コリメータ７Ｃに波長λ４の光信号を入力し、コリメータ７Ｄに波長λ２の光信号を入力する。この場合、上述したのと逆方向に各光信号が伝送され、入出力用コリメータ５Ａから信号群Ｇ１となって出力される。
【００２６】
一方、入出力用コリメータ５Ｂから光合分波器１に入力された信号群Ｇ１は、第一プリズム８内の第一フィルタ１３に到達する。ここで、信号群Ｇ１は、第一フィルタ１３によって、第一信号群Ｇ１１と第二信号群Ｇ１２とに分岐される。すなわち、波長λ１及びλ２の光信号は、第一フィルタ１３で反射される。一方、波長λ３及びλ４の光信号は、第一フィルタ１３を透過する。
【００２７】
第一フィルタ１３で反射された波長λ１の光信号は、第二プリズム１０内にて第二フィルタ１５でさらに反射され、透明ブロック１１内を通過してコリメータ７Ｃから出力される。同じく第一フィルタ１３で反射された波長λ２の光信号は、第二プリズム１０内で第二フィルタ１５を透過して、そのままコリメータ７Ａから出力される。
【００２８】
第一フィルタ１３を透過した波長λ３の光信号は、第二プリズム１０内で第二フィルタ１５をさらに透過して、コリメータ７Ｄから出力される。第一フィルタ１３を透過した波長λ４の光信号は、第二プリズム１０内にて第二フィルタ１５で反射されてコリメータ７Ｂから出力される。この場合も、各コリメータには、波長λ１，λ２，λ３，λ４の各光信号が一つずつ出力される。
【００２９】
合波する際には、コリメータ７Ａに波長λ２の光信号を入力し、コリメータ７Ｂに波長λ４の光信号を入力し、コリメータ７Ｃに波長λ１の光信号を入力し、コリメータ７Ｄに波長λ３の光信号を入力する。この場合、上述したのと逆方向に各光信号が伝送され、入出力用コリメータ５Ｂから信号群Ｇ１となって出力される。
【００３０】
ここで、コリメータ７Ａとコリメータ７Ｄ、及びコリメータ７Ｂとコリメータ７Ｃとをそれぞれ接続した場合、入出力用コリメータ５Ａ又は入出力用コリメータ５Ｂから入力した信号群Ｇ１は、入出力用コリメータ５Ｂ又は入出力用コリメータ５Ａから出力される。
【００３１】
この光合分波器１によれば、混在して入力された４個の光信号を、第一フィルタ１３及び第二フィルタ１５で反射する光信号（波長λ１）、第一フィルタ１３で反射し、第二フィルタ１５を透過する光信号（波長λ２）、第一フィルタ１３及び第二フィルタを透過する光信号（波長λ３）、第一フィルタ１３を透過して第二フィルタ１５で反射する光信号（波長λ４）に分けることができる。同様に、これら４個の光信号を入出力コリメータ５Ａ，５Ｂにて光ファイバケーブル３に混在させて出力させることができる。
【００３２】
この際、異なる波長を有して混在する光信号をその波長数よりも少ない種類（２種類）のフィルタによって、従来よりも簡単な構成かつ低コストで分波又は合波することができる。
【００３３】
特に、入出力用コリメータ５Ａ，５Ｂに入力された信号群Ｇ１が最初に第一フィルタ１３に到達するように配置されているので、分波の初期段階で信号群Ｇ１を二分させることができ、その後の分波を容易かつ確実に行うことができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図４及び図５を参照しながら説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、図４に示すように、本実施形態に係る光合分波器２０の第一フィルタ１３及び第二フィルタ１５の入射角が０度よりも大きく、かつ４５度よりも小さくなるように配されているとした点である。
【００３５】
光合分波器２０は、図５に示すように、各端末Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに配されている。これらの端末Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、光ファイバケーブル３で接続されてＬＡＮを構成している。光合分波器２０は、異なる波長（λ１，λ２，λ３，λ４）の４個の光信号からなる信号群Ｇ１を一つの光ファイバケーブル３に合波又は一つの光ファイバケーブル３から分波する。
【００３６】
この光合分波器２０は、入出力用コリメータ５Ｂ、コリメータ７Ａ，及びコリメータ７Ｂが接続された第一透明ブロック２１と、入出力用コリメータ５Ａ、コリメータ７Ｃ，及びコリメータ７Ｄが接続された第二透明ブロック２２と、を備えている。第一透明ブロック２１及び第二透明ブロック２２は、ともに略直方体形状とされている。
【００３７】
第一フィルタ１３は、第一透明ブロック２１と第二透明ブロック２２との間に配されている。第二フィルタ１５は、コリメータ７Ａ及びコリメータ７Ｄの近傍に配されている。各コリメータは、第一フィルタ１３及び第二フィルタ１５への各光信号の入射角に合わせて、第一透明ブロック２１及び第二透明ブロック２２に対して調整ブロック２３を介して傾斜して接続されている。
【００３８】
次に、本実施形態に係る光合分波器２０の作用について説明する。この光合分波器２０による分波の場合、第１の実施形態と同様に、入出力用コリメータ５Ａから第二透明ブロック２２に入力された信号群Ｇ１は、まず、第一フィルタ１３に到達する。ここで、第一フィルタ１３で反射された波長λ１の光信号は、コリメータ７Ｄ近傍に配された第二フィルタ１５でさらに反射され、第二透明ブロック２２から第一透明ブロック２１を通過してコリメータ７Ｂから出力される。同じく第一フィルタ１３で反射された波長λ２の光信号は、第二透明ブロック２２から第二フィルタ１５を透過して、そのままコリメータ７Ｄから出力される。
【００３９】
第一フィルタ１３を透過した波長λ３の光信号は、第一透明ブロック２１及び第二フィルタ１５を透過して、コリメータ７Ａから出力される。第一フィルタ１３を透過した波長λ４の光信号は、コリメータ７Ａ近傍に配された第二フィルタ１５で反射され、第一透明ブロック２１及び第二透明ブロック２２を透過してコリメータ７Ｃから出力される。こうして、各コリメータには、波長λ１，λ２，λ３，λ４の各光信号が一つずつ出力される。合波の場合、第１の実施形態と同様に、これと逆方向に光信号が進むことにより、合波される。
【００４０】
ここで、各端末内でコリメータ７Ａとコリメータ７Ｄ、及びコリメータ７Ｂとコリメータ７Ｃとをそれぞれ接続する。これによって、入出力用コリメータ５Ａ又は入出力用コリメータ５Ｂから入力された信号群Ｇ１は、入出力用コリメータ５Ｂ又は入出力用コリメータ５Ａから出力される。すなわち、図５において、各端末Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ間で信号群Ｇ１が時計回り又は反時計回りに伝送されることになる。
【００４１】
この光合分波器２０によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。特に、光信号の第一フィルタ１３及び第二フィルタ１５への入射角が、０度を超えて４５度未満の所定の角度となっているので、各フィルタにおける透過又は反射を確実に行うことができ、分波又は合波の誤差をより小さくすることができる。そして、簡易な構成で次世代ホームネットワークや、大学キャンパス内、工場、事務所の光ＬＡＮを構築することができる。
【００４２】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図６及び図７を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第３の実施形態と第２の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る光合分波器３０が、異なる波長（λ１，λ２，λ３，λ４，λ５，λ６，λ７，λ８）の８個の光信号からなる信号群Ｇ２を合分波するものとしている点である。
【００４３】
この光合分波器３０は、図６に示すように、コリメータ３１Ａ，コリメータ３１Ｂ，コリメータ３１Ｃ，及びコリメータ３１Ｄが接続された第一透明ブロック３２と、入出力用コリメータ５Ｂが接続された第二透明ブロック３３と、入出力用コリメータ５Ａが接続された第三透明ブロック３５と、コリメータ３１Ｅ，コリメータ３１Ｆ，コリメータ３１Ｇ，及びコリメータ３１Ｈが接続された第四透明ブロック３６と、第一フィルタ３７と、第二フィルタ３８と、ミラー（反射部）４０と、第三フィルタ（第三分岐部）４１と、第四フィルタ（第四分岐部）４２と、を備えている。
【００４４】
ここで、図７に示すように、光信号の各波長は、λ１，λ２，λ３，λ４，λ５，λ６，λ７，λ８の順に長くなっている、すなわち、λ１＜λ２＜λ３＜λ４＜λ５＜λ６＜λ７＜λ８とする。また、信号群Ｇ２を光信号の波長の長さ順で第一信号群Ｇ２１（波長がλ１，λ２，λ３．λ４の光信号）及び第二信号群Ｇ２２（波長がλ５，λ６，λ７，λ８の光信号）に二分する。そして、第一信号群Ｇ２１と第二信号群Ｇ２２との間の任意の波長を境界波長λとしたときに、境界波長λと波長が隣り合う二つの光信号（波長がλ４及びλ５の光信号）を第三信号群Ｇ２３とする。また、第三信号群Ｇ２３、及び第三信号群Ｇ２３と隣り合う二つの光信号（波長がλ３及びλ６の光信号）を第四信号群Ｇ２４（波長がλ３，λ４，λ５，λ６の光信号）とする。さらに、第四信号群Ｇ２４、及び第四信号群Ｇ２４と隣り合う二つの光信号（波長がλ２及びλ７の光信号）を第五信号群Ｇ２５（波長がλ２，λ３，λ４，λ５，λ６，λ７の光信号）とする。
【００４５】
各コリメータは、上述した他の実施形態と同様の構成とされている。第一透明ブロック３２、第二透明ブロック３３、第三透明ブロック３５、及び第四透明ブロック３６は、ともに略直方体形状とされており、この順に積層されている。
【００４６】
第一フィルタ３７は、第二透明ブロック３３と第三透明ブロック３５との間に配されている。第二フィルタ３８は、第一透明ブロック３２と第二透明ブロック３３との間、及び、第三透明ブロック３５と第四透明ブロック３６との間に配されている。第四フィルタ４２は、第二フィルタ３８の隣に配されている。第三フィルタ４１は、コリメータ３１Ｂ及びコリメータ３１Ｇの近傍に配されている。各コリメータは、各フィルタへの各光信号の入射角に合わせて、第一透明ブロック３２及び第四透明ブロック３６に対して調整ブロック２３を介して傾斜して接続されている。
【００４７】
ミラー４０は、信号群Ｇ２の全ての光信号を反射するように構成されている。第一フィルタ３７は、第一信号群Ｇ２１を反射し、かつ、第二信号群Ｇ２２を透過する公知の多層膜フィルタから構成されている。第二フィルタ３８は、第三信号群Ｇ２３を透過し、かつ、残りの光信号（波長がλ１，λ２，λ３，λ６，λ７，λ８の光信号）を反射する公知の多層膜フィルタから構成されている。第三フィルタ４１は、第三信号群Ｇ２３及び第四信号群Ｇ２４を透過して、他の光信号（波長がλ１，λ２，λ７，λ８の光信号）を反射する公知の多層膜フィルタから構成されている。第四フィルタ４２は、第四信号群Ｇ２４及び第五信号群Ｇ２５を透過して、他の光信号（波長がλ１，λ８の光信号）を反射する公知の多層膜フィルタから構成されている。
【００４８】
次に、本実施形態に係る光合分波器３０の作用について説明する。この光合分波器３０による分波の場合、上述した他の実施形態と同様に、入出力用コリメータ５Ａから第三透明ブロック３５に入力された信号群Ｇ２は、まず、第一フィルタ３７に到達する。ここで、第一フィルタ３７で反射された波長λ１の光信号は、第二フィルタ３８、ミラー４０、第四フィルタ４２の順に反射され、コリメータ３１Ｃから出力される。第一フィルタ３７で反射された波長λ２の光信号は、第二フィルタ３８、ミラー４０で反射された後、第四フィルタ４２を透過する。しかし、第三フィルタ４１で反射され、コリメータ３１Ｄから出力される。
【００４９】
第一フィルタ３７で反射された波長λ３の光信号は、第二フィルタ３８、ミラー４０でさらに反射されるものの、第三フィルタ４１及び第四フィルタ４２を透過して、コリメータ３１Ｇから出力される。第一フィルタ３７で反射された波長λ４の光信号は、第二フィルタ３８を透過して、そのままコリメータ３１Ｈから出力される。
【００５０】
第一フィルタ３７を透過した波長λ５の光信号は、第二フィルタ３８を透過して、コリメータ３１Ａから出力される。第一フィルタ３７を透過した波長λ６の光信号は、第二フィルタ３８及びミラー４０で反射されるものの、第三フィルタ４１を透過してコリメータ３１Ｂから出力される。第一フィルタ３７を透過した波長λ７の光信号は、第二フィルタ３８及びミラー４０で反射された後、第四フィルタ４２を透過する。しかし、第三フィルタ４１で反射され、コリメータ３１Ｅから出力される。第一フィルタ３７を透過した波長λ８の光信号は、第二フィルタ３８、ミラー４０、及び第三フィルタ４１で反射され、コリメータ３１Ｆから出力される。
【００５１】
こうして、各コリメータには、波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ５，λ６，λ７，λ８の各光信号が一つずつ出力される。合波の場合、上述した他の実施形態と同様に、これと逆方向に光信号が進むことにより、合波される。
【００５２】
ここで、コリメータ３１Ａとコリメータ３１Ｈ、コリメータ３１Ｂとコリメータ３１Ｇ、コリメータ３１Ｃとコリメータ３１Ｆ、コリメータ３１Ｄとコリメータ３１Ｅとをそれぞれ接続する。これによって、入出力用コリメータ５Ａ又は入出力用コリメータ５Ｂから入力された信号群Ｇ２は、入出力用コリメータ５Ｂ又は入出力用コリメータ５Ａから出力される。
【００５３】
この光合分波器３０によれば、上述した他の実施形態と同様の効果を奏することができる。特に、このような構成としたことによって、光ファイバケーブル３から混在して入力された８個の光信号を、第一フィルタ３７、第二フィルタ３８、ミラー４０、第三フィルタ４１、及び第四フィルタ４２によって分波することができる。同様に、各コリメータから入力された８個の光信号を光ファイバケーブル３に混在させて出力させることができる。
【００５４】
すなわち、異なる波長を有して混在する光信号をその波長数よりも少ない種類（５種類）のフィルタ及びミラーによって、従来よりも簡単な構成かつ低コストで分波又は合波することができる。
【００５５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、各種フィルタが透明ブロック内に配されているとしているが、導波路構成のものでも構わない。また、光信号は４波長又は８波長に限らず、波長の互いに異なる３個以上の光信号であれば構わない。
【００５６】
さらに、入出力用コリメータ５Ａ，５Ｂは、各２本の光ファイバケーブル３により構成され、第１，２の実施形態の場合、各光ファイバケーブル３には４個の光信号が入力、または出力される。しかし、これに限らず、各１本の光ファイバケーブルのみを用いて４個の光信号を入出力することも可能である。この場合、光ファイバケーブル６では、１個の光信号を入出力する。さらに、光ファイバケーブルを使用せずに空間光伝送でもよい。
【００５７】
また、光信号のうち、少なくとも一つが可視光であってもよい。この場合、光合分波器１，２０，３０及びこれらをつなぐ光ファイバケーブル３の異常の有無を可視にて確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る光合分波器は、簡易な構成で次世代ホームネットワークや、大学キャンパス内、工場、事務所の光ＬＡＮを構築することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１，２０，３０ 光合分波器
３，６ 光ファイバケーブル
５Ａ，５Ｂ 入出力用コリメータ（入出力部）
１３，３７ 第一フィルタ（第一分岐部）
１５，３８ 第二フィルタ（第二分岐部）
４０ ミラー（反射部）
４１ 第三フィルタ（第三分岐部）
４２ 第四フィルタ（第四分岐部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる波長の３個以上の光信号からなる信号群を合波又は分波する光合分波器であって、
光ファイバケーブルが接続されて前記信号群が入出力される主入出力部と、
前記光信号の波長の長さ順で前記信号群を第一信号群及び第二信号群に二分したときに、前記第一信号群を透過して前記第二信号群を反射する第一分岐部と、
前記第一信号群と前記第二信号群との間の任意の波長を境界波長としたときに、該境界波長と波長が隣り合う前記光信号からなる第三信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第二分岐部と、
を備えていることを特徴とする光合分波器。
【請求項２】
全ての前記光信号を反射する反射部と、
前記第三信号群、及び該第三信号群と隣り合う前記光信号からなる第四信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第三分岐部と、
前記第四信号群、及び該第四信号群と隣り合う前記光信号からなる第五信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第四分岐部と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光合分波器。
【請求項３】
前記主入出力部に入力された前記信号群が最初に前記第一分岐部に到達するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光合波器。
【請求項４】
前記光信号のうち、少なくとも一つが可視光であることを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載の光合分波器。
【請求項１】
異なる波長の３個以上の光信号からなる信号群を合波又は分波する光合分波器であって、
光ファイバケーブルが接続されて前記信号群が入出力される主入出力部と、
前記光信号の波長の長さ順で前記信号群を第一信号群及び第二信号群に二分したときに、前記第一信号群を透過して前記第二信号群を反射する第一分岐部と、
前記第一信号群と前記第二信号群との間の任意の波長を境界波長としたときに、該境界波長と波長が隣り合う前記光信号からなる第三信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第二分岐部と、
を備えていることを特徴とする光合分波器。
【請求項２】
全ての前記光信号を反射する反射部と、
前記第三信号群、及び該第三信号群と隣り合う前記光信号からなる第四信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第三分岐部と、
前記第四信号群、及び該第四信号群と隣り合う前記光信号からなる第五信号群を透過して、他の前記光信号を反射する第四分岐部と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光合分波器。
【請求項３】
前記主入出力部に入力された前記信号群が最初に前記第一分岐部に到達するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光合波器。
【請求項４】
前記光信号のうち、少なくとも一つが可視光であることを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載の光合分波器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２３７３３７（Ｐ２０１０−２３７３３７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８３７８５（Ｐ２００９−８３７８５）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（３９７０３８０３７）学校法人成蹊学園 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（３９７０３８０３７）学校法人成蹊学園 (13)
【Ｆターム（参考）】
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