滤光器件的制作方法

1.本发明涉及一种滤光器件。


背景技术：

2.因特网的通信业务量需求逐年增加，期望光通信更加高速大容量化。以往以来，为了应对该需求，通过波分复用(wdm：wavelength division mul tiplexing)技术和数字相干技术等推进了传输容量的增大。
3.近年来，作为新的复用技术，使用了多芯光纤的空分复用(sdm：spacedivision multiplexing)技术受到关注。认为根据sdm技术能够进一步实现高速大容量化。随着sdm技术的研究开发的进展，使用了多芯光纤的光隔离器和滤光器件等的需求正在提高。在此，作为滤光器件，例如已知如下器件，在该器件中，多芯光纤、由电介质多层膜构成的滤光器以及具有与该多芯光纤的芯相同数量的芯的光纤(典型来说是多芯光纤)沿某轴线按该顺序配置。该滤光器例如具有使特定的波段的光线透过的功能。从多芯光纤的各芯射出的光线向滤光器的入射面入射，透过滤光器后向光纤的对应的芯入射(例如，参照专利文献1)。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：专利第5598882号


技术实现要素：

7.发明要解决的问题
8.在这样的滤光器件中，在滤光器被配置为其入射面平行于与轴线正交的面的情况下，从多芯光纤射出的光线有可能在其入射面发生反射。这种反射光一般被称为“反射返回光”。反射返回光经由多芯光纤入射到发送侧的通信装置或者发生多重反射，由此有可能使信号光的光学特性降低。
9.因此，以往以来，通过以使滤光器的入射面相对于与轴线正交的面倾斜的方式配置滤光器来减少反射返回光。
10.然而，在像这样使滤光器倾斜时，虽然能够减少反射返回光，但从多芯光纤的各芯射出并透过滤光器之后的光线的透过损耗产生偏差，有可能无法适当地传输光信号。下面，参照图25a和图25b来具体地说明。图25a是示出某个滤光器件的透过损耗特性的图表。该滤光器件具备具有7个芯的2个多芯光纤以及配置在这2个多芯光纤之间的滤光器。2个多芯光纤具有相同的结构。具体地说，7个芯中的1个芯作为中心芯而沿多芯光纤的中心轴线延伸。剩余的6个芯位于以中心芯为中心的正六边形的顶点，作为周边芯而沿轴线方向延伸。滤光器使用短波通滤光器(使波长比特定波长短的波段的光线透过的滤光器)。滤光器倾斜。
11.如图25a所示，该滤光器的截止(cut off)波长约为1520nm。图25b是将在图25a中透过损耗开始增加的部分进行放大后的图表。图25b的图表中的4条实线中的位于最短波长侧(左侧)的实线101表示来自某周边芯的射出光的透过光谱，位于最长波长侧(右侧)的实
线102表示来自另一个的某周边芯的射出光的透过光谱。此外，在该例中，多个周边芯的透过光谱实质上相同且叠加地进行图示，因此图表中的透过光谱(实线)的数量与芯的数量不一致。
12.图25b所示的透过光谱与使滤光器倾斜之前的来自同一芯的射出光的透过光谱(省略图示)相比，均向短波长侧偏移，但各透过光谱的偏移量按每个芯不同。在该例中，透过光谱101的偏移量为最大，透过光谱102的偏移量为最小。在各透过光谱像这样偏移时，与使滤光器倾斜之前相比，透过光谱的偏差的最大值(即，位于最短波长侧的透过光谱与位于最长波长侧的透过光谱的偏差)增大。在该例中，透过损耗为3db时的透过光谱(截止(cut off)波长)的偏差的最大值约为0.6nm。
13.在像这样透过光谱在各芯中产生偏差时，任意的某个波长下的来自各芯的射出光的透过损耗产生偏差。如果透过损耗的偏差增大，则在光纤(在该例中为多芯光纤)的各芯中传播的光线的强度产生偏差，其结果，有可能无法适当地传输光信号。如图25b所示，透过光谱的偏差的最大值越增大，透过损耗的偏差越大。因而，为了利用光纤适当地传输透过滤光器后的光线，降低透过光谱的偏差的最大值是关键的。
14.本发明是为了解决上述问题而完成的。即，本发明的目的之一在于提供一种能够在减少反射返回光的同时适当地传输光信号的滤光器件。
15.用于解决问题的方案
16.本发明的滤光器件(10)具备：
17.第一多芯光纤(20)，其呈柱状，具备沿轴线方向延伸的多个第一芯(c1至c7)和包围所述多个第一芯(c1至c7)的共用的包层(21)；
18.第一透镜(30)，其具有位于所述第一多芯光纤(20)的中心轴线上的光轴(z轴)，对从各所述第一芯(c1至c7)射出并发散的光线进行准直，并将准直后的来自各第一芯(c1至c7)的光线集聚；
19.滤光器(40)，其具备供从所述第一透镜(30)射出的光线入射的第一面(40a)以及与所述第一面(40a)相向且供透过了自身的光线射出的第二面(40b)，用于使特定的波段的光线以任意的透过强度透过，所述滤光器(40)从所述第一面(40a)平行于与所述第一透镜(30)的光轴(z轴)正交的面(xy平面)的位置起绕着沿垂直于所述光轴(z轴)的特定方向延伸的旋转轴(r1)旋转了规定的旋转角度(η)；
20.第二透镜(50)，其使从所述滤光器(40)射出的来自各第一芯(c1至c7)的光线分别会聚；以及
21.光纤(60)，其呈柱状，具备供从所述第二透镜(50)射出的来自各第一芯(c1至c7)的所有光线入射且沿轴线方向延伸的芯。
22.在该滤光器件(10)中，
23.在将从穿过所述光轴(z轴)且与所述旋转轴(r1)平行的基准轴(y轴)起沿着与所述光轴(z轴)及所述基准轴(y轴)正交的正交轴(x轴)、且朝向相对于所述基准轴(y轴)而言的一侧的方向规定为第一正交方向(-x轴方向)，将从所述基准轴起沿着所述正交轴、且朝向相对于所述基准轴(y轴)而言的另一侧的方向规定为第二正交方向(+x轴方向)时，
24.所述第一多芯光纤(20)的周向上的朝向被设定为使分离距离最小，所述分离距离是在沿所述第一多芯光纤(20)的中心轴线(z轴)观察所述第一多芯光纤(20)的端面(20a)
时在所述第一正交方向(-x轴方向)上离所述基准轴(y轴)最远的第一芯(第一分离芯)距所述基准轴(y轴)的距离与在所述第二正交方向(+x轴方向)上离所述基准轴(y轴)最远的第一芯(第二分离芯)距所述基准轴(y轴)的距离之和。
25.此外，具备“供来自各第一芯的所有光线入射的”芯的光纤是指具备能够供来自第一多芯光纤的各芯的射出光入射的芯的光纤。即，反射返回光不包含在上述“所有光线”中。
26.另外，在本说明书中，“集聚(日文：集光)”是指透镜使来自多个光源(例如，第一多芯光纤的多个第一芯)的光线(严格地说是光线的主光线)集中到1点，“会聚(日文：収束)(聚焦(日文：集束))”是指透镜使来自1个光源(例如，第一多芯光纤的各第一芯)的光线的直径缩小而集中到1点。
27.发明的效果
28.根据本发明，能够在减少反射返回光的同时适当地传输光信号。
附图说明
29.图1是本发明的第一实施方式所涉及的滤光器件的俯视图。
30.图2是示出作为射出构件发挥功能的多芯光纤的端面的图。
31.图3是示出向滤光器入射的主光线的入射角度α及光线角度θ的图。
32.图4是为了调查入射角度α与波长偏移量δλ的关系而准备的滤光器的俯视图，是示出光线r透过滤光器的情形的图。
33.图5是示出基于使用了图4的滤光器的测定的透过损耗特性的图表。
34.图6是规定了入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。
35.图7a是示出正交坐标系中的入射角度α、滤光器的旋转角度η、光线角度θ及各芯的角度φ的关系的图。
36.图7b是用于说明角度φ的计算方法的图。
37.图8a是示出多芯光纤的芯数及芯配置的图。
38.图8b是示出另一多芯光纤的芯数及芯配置的图。
39.图8c是示出又一多芯光纤的芯数及芯配置的图。
40.图9a是示出图8a的多芯光纤被设定为正交型时的端面的图。
41.图9b是规定了从图9a的多芯光纤的各芯射出的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。
42.图10a是示出图8a的多芯光纤被设定为平行型时的端面的图。
43.图10b是规定了从图10a的多芯光纤的各芯射出的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。
44.图11a是示出图8b的多芯光纤被设定为对角线型时的端面的图。
45.图11b是规定了从图11a的多芯光纤的各芯射出的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。
46.图12a是示出图8b的多芯光纤被设定为平行型时的端面的图。
47.图12b是规定了从图12a的多芯光纤的各芯射出的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。
48.图13a是示出图8c的多芯光纤被设定为正交型时的端面的图。
49.图13b是规定了从图13a的多芯光纤的各芯射出的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。
50.图14a是示出图8c的多芯光纤被设定为平行型时的端面的图。
51.图14b是规定了从图14a的多芯光纤的各芯射出的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。
52.图15是本发明的第二实施方式所涉及的滤光器件的俯视图。
53.图16是用于说明作为射出构件发挥功能的多芯光纤的斜研磨方向的图。
54.图17a是示出端面被进行了斜研磨的多芯光纤的芯数及芯配置的图。
55.图17b是示出端面被进行了斜研磨的另一多芯光纤的芯数及芯配置的图。
56.图18是示出旋转角度η＝2.9
°
的情况下的滤光器与图17a的多芯光纤的相对位置关系的一例的图。
57.图19是规定了旋转角度η＝2.9
°
的情况下的图17a的多芯光纤的斜研磨旋转角度ψ与偏差的最大值dmax的关系的图表。
58.图20是示出旋转角度η＝-2.9
°
的情况下的滤光器与图17a的多芯光纤的相对位置关系的一例的图。
59.图21是规定了旋转角度η＝-2.9
°
的情况下的图17a的多芯光纤的斜研磨旋转角度ψ与偏差的最大值dmax的关系的图表。
60.图22是规定了旋转角度η＝1.8
°
的情况下的图17a的多芯光纤的斜研磨旋转角度ψ与偏差的最大值dmax的关系的图表。
61.图23是规定了旋转角度η＝-1.8
°
的情况下的图17a的多芯光纤的斜研磨旋转角度ψ与偏差的最大值dmax的关系的图表。
62.图24是规定了旋转角度η＝2.9
°
的情况下的图17b的多芯光纤的斜研磨旋转角度ψ与偏差的最大值dmax的关系的图表。
63.图25a是示出滤光器件的透过损耗特性的图表。
64.图25b是图25a的图表的局部放大图。
具体实施方式
65.(第一实施方式)
66.图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的滤光器件10的一例的俯视图。如图1所示，滤光器件10具备作为第一多芯光纤的多芯光纤20、第一透镜30、滤光器40、第二透镜50以及作为光纤的多芯光纤60。这些构件沿轴线a1按上述顺序配置。对滤光器件10设定了正交坐标系。z轴在轴线a1上以从第一透镜30朝向滤光器40的方向为正方向的方式延伸。y轴与z轴(即，轴线a1)正交，以从纸面向跟前的方向为正方向的方式延伸。x轴与z轴及y轴正交。以下，将多芯光纤也称为“mcf”。此外，在本说明书中，为了易于观察图，以变更特定构件(例如，mcf 20和mcf 60)的尺寸和角度等的方式进行图示。
67.mcf 20呈圆柱状，至少其+z轴方向的端部的中心轴线与轴线a1一致。mcf 20的端面20a平行于与轴线a1正交的面(xy平面)。图2是示出mcf 20的端面20a的图。如图2所示，mcf 20具备作为第一芯的7个芯c1至c7和包围这些芯c1至c7的共用的包层21。芯c4沿mcf 20的中心轴线延伸(以下，也称为“中心芯c4”)。芯c1至c3以及c5至c7位于以中心芯c4为中
心的正六边形的顶点，沿轴线方向延伸(以下，分别也称为“周边芯c1至c3以及c5至c7”)。换句话说，周边芯c1至c3以及c5至c7沿mcf 20的除中心轴线以外的轴线延伸。相邻的芯之间的距离(芯间距)是38μm。芯c1至c7以及包层21由以石英为主要成分的玻璃形成。芯c1至c7的折射率大于包层21的折射率。mcf 20是单模光纤。mcf 20是在滤光器件10中使用的多芯光纤的一例(后述)。此外，芯c1至c7以及包层21的材质不限于以石英为主要成分的玻璃，也可以由其它材料形成。另外，在本说明书中，圆柱也包括轴线弯曲的情况。
68.如图1所示，mcf 20的+z轴方向的端部贯穿保持于圆筒状的套圈22。套圈22的端面22a与mcf 20的端面20a位于同一平面上。这是由于mcf 20的端面20a在贯穿到套圈22中的状态下与该套圈22的端面22a一起被一并进行研磨。在图1中，用虚线示出了套圈22内的mcf 20，但省略了芯c1至c7的图示。
69.在mcf 20的各芯c1至c7中传播的光线从端面20a朝向第一透镜30射出。即，mcf 20作为射出构件发挥功能。在图1中，仅图示了从各芯c1至c7射出的光线中的从芯c1、c4及c7(参照图2)射出的光线的主光线。光线b1、b4及b7分别相当于来自芯c1、c4及c7的射出光的主光线。来自各芯c1至c7的射出光的主光线相互平行(参照图1的光线b1、b4及b7)，但各射出光是随着行进而发散的发散光。
70.第一透镜30是焦距为2.5mm的非球面透镜。第一透镜30的中心轴(光轴)位于轴线a1上。第一透镜30对从各芯c1至c7射出并发散的光线进行准直(平行化)。换句话说，第一透镜30例如对从芯c1射出并发散的光线进行准直(在图1中仅图示了其主光线b1)。即，第一透镜30是所谓的准直透镜。第一透镜30将像这样进行准直后的来自各芯c1至c7的光线集聚于焦点(在图1中，仅图示了光线b1、b4及b7)。以下，将像这样进行准直后的光线也称为“准直光(平行光)”。
71.滤光器40是短波通滤光器。短波通滤光器是由电介质多层膜构成的公知的滤光器，因此省略其详细说明。滤光器40具备作为第一面的入射面40a以及与入射面40a平行地相向的作为第二面的射出面40b。从第一透镜30射出的光线向入射面40a入射。滤光器40被配置为第一透镜30的焦点位于入射面40a上。因此，来自各芯c1至c7的光线经由第一透镜30集聚到入射面40a上，透过滤光器40而从射出面40b射出。此外，配置在mcf 20与滤光器40之间的透镜不限于第一透镜30，只要是能够实质上对来自mcf 20的各芯c1至c7的射出光进行准直的透镜即可。例如，也可以是球面透镜或grin透镜。
72.滤光器40在轴线a1与入射面40a交叉的位置(即，第一透镜30的焦点)处具有沿y轴方向延伸的旋转轴r1。滤光器40从入射面40a平行于与轴线a1正交的面的位置起绕旋转轴r1旋转了旋转角度η。旋转角度η的大小为0
°
《η《90
°
。由此，减少了反射返回光。以下，规定为：在从+y轴方向观察滤光器40的情况下(即，从图1所示的方向观察的情况下)，滤光器40绕旋转轴r1逆时针旋转时的旋转角度η具有正值、滤光器40绕旋转轴r1顺时针旋转时的旋转角度η具有负值。
73.在图1所示的例子中，在从+y轴方向观察的情况下，滤光器40逆时针旋转了旋转角度η。因此，从射出面40b射出的光线的位置相对于向入射面40a入射的光线的位置位于+x轴方向。从滤光器40射出的来自各芯c1至c7的光线(在图1中仅图示主光线)均为准直光(平行光)，但主光线向相互分开的方向行进(参照图1的光线b1、b4及b7)。此外，从滤光器40射出的主光线b4与轴线a1平行。
20(以及后述的mcf 120、220)的周向上的朝向。以下，详细地进行说明。
81.图4是为了调查入射角度α与波长偏移量δλ的关系而准备的滤光器40的俯视图。光线r沿轴线a2向滤光器40的入射面40a入射。光线r透过滤光器40从射出面40b射出。滤光器40能够相对于与轴线a2正交的面绕旋转轴r1旋转旋转角度η。由此，光线r的入射角度α与旋转角度η相等。本技术发明人测定了使旋转角度η在-2.5
°
≤η≤2.5
°
的范围内每次变化0.5
°
时(换言之，使光线r的入射角度α在-2.5
°
≤α≤2.5
°
的范围内每次变化0.5
°
时)的从滤光器40射出的光线r的透过损耗。
82.图5是示出基于上述测定的透过损耗特性的图表。图表中的实线l1表示入射角度α＝0
°
的光线r的透过光谱，实线l2和l3分别表示入射角度α＝0.5
°
和-0.5
°
的光线r的透过光谱，实线l4和l5分别表示入射角度α＝1
°
和-1
°
的光线r的透过光谱，实线l6和l7分别表示入射角度α＝1.5
°
和-1.5
°
的光线r的透过光谱，实线l8和l9分别表示入射角度α＝2
°
和-2
°
的光线r的透过光谱，实线l10和l11分别表示入射角度α＝2.5
°
和-2.5
°
的光线r的透过光谱。此外，透过光谱l2和l3实质上相同，且叠加地图示。
83.如图5所示，在入射角度α的大小(绝对值)相等的情况下，透过光谱的行为类似(例如，实线l10和实线l11)。另外，透过光谱l2至l11均相对于透过光谱l1向短波长侧偏移，入射角度α的大小越大，其偏移量越增大。以下，将在透过损耗为3db(即，透过率50％)时透过光谱l2至l11相对于透过光谱l1偏移的波长的偏移量规定为“波长偏移量δλ”。即，波长偏移量δλ是“透过损耗为3db时的、入射角度α的光线的透过光谱相对于入射角度0
°
的光线的透过光谱的波长的偏移量”。
84.图6是规定了入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。图表中的11个实测值是基于图5的图表而标记的值。另外，还示出了基于以下的解析式(1)计算入射角度α与波长偏移量δλ的关系而得到的结果。在此，解析式(1)参照以下的文献而导出。
85.小桧山光信著，“光学薄膜
フィルターデザイン”
，第一版，株式会社
オプトロニクス
社，2006年，p.301-346
86.[数1]
[0087][0088]
在此，解析式(1)中的λ0表示入射角度α＝0
°
时的截止(cut off)波长(＝1522.4nm)，n1表示空气中的折射率(＝1.0)，n2表示滤光器40的折射率。关于n2，设定为n2＝1.65，以使解析值拟合于实测值。根据图6的图表，解析式(1)与实测值的行为非常一致。因此，在以下的研究中，设为基于解析式(1)来计算波长偏移量δλ。另外，根据解析式(1)，入射角度α的大小越大，波长偏移量δλ越增大。
[0089]
此外，在该例中，波长偏移量δλ被规定为透过损耗为3db时的波长的偏移量，但不限于此。例如，波长偏移量δλ也可以被规定为透过损耗为2db、4db或5db时的波长的偏移量。这是由于，如图5所示，至少在透过损耗为2db至5db的范围内，透过光谱1至11彼此大致平行，因此各透过光谱2至11的波长的偏移量与透过损耗为3db时的波长偏移量δλ大致相同(即，与解析式(1)非常一致)。
[0090]
另外，入射角度α能够根据“滤光器40的旋转角度η”、“从第一透镜30射出的光线与轴线a1形成锐角的光线角度θ(参照图3)”以及“各周边芯c1至c3及c5至c7的角度φ(后述)”来导出。参照图7a和图7b进行说明。图7a是示出正交坐标系中的入射角度α、旋转角度η、光线角度θ以及角度φ的关系的图，图7b是示出mcf 20的端面20a的图。如图7b所示，任意的周边芯的角度φ被规定为偏角。偏角是从x轴的正的部分到将任意的周边芯的中心与原点连接的线段的角度。在图7b的例子中，周边芯c1、c2、c5、c7、c6以及c3的角度φ分别是0
°
、60
°
、120
°
、180
°
、240
°
以及300
°
。对于中心芯c4，没有定义角度φ。此外，在图7a中，将角度φ图示为从+z轴方向来看从x轴的“负”的部分逆时针增加的角度。这是由于，来自mcf 20的各周边芯c1至c3以及c5至c7的光线通过第一透镜30发生折射。
[0091]
图7a的矢量b是表示从任意的芯c1至c7经由第一透镜30行进的光线的光线矢量。在将从原点向角度φ的方向延伸的半直线规定为半直线b时，光线矢量b位于穿过半直线b和z轴的平面上，与沿+z轴方向延伸的单位矢量ez(省略图示)形成了光线角度θ。因此，光线矢量b能够表示为以下的式(2)。
[0092]
[数2]
[0093][0094]
图7a的矢量n是从滤光器40的射出面40b引出的法线矢量。法线矢量n位于zx平面上，与单位矢量ez形成了旋转角度η。此外，在图7a中，将法线矢量n规定为从射出面40b引出的法线矢量，虽然与图3及图4示出的法线n的方向相反，但这是由于，将与沿+z轴方向延伸的单位矢量ez之间的角度规定为旋转角度η更容易说明，希望注意的是，图7a具有与图3及图4所示的旋转角度η相同的值。法线矢量n能够表示为以下的式(3)。
[0095]
[数3]
[0096][0097]
入射角度α是光线矢量b(式(2))与法线矢量n(式(3))所成的角度。因此，根据内积的定义，入射角度α能够通过以下的式(4)来导出。
[0098]
[数4]
[0099][0100]
此外，由于来自中心芯c4的光线的光线角度θ是0
°
，因此在计算来自中心芯c4的光线的入射角度α的情况下，式(4)中的括号内的第二项的值为0(由于sinθ的值为0)。即，在该情况下，在式(4)中不包含角度φ。因而，即使对中心芯c4没有定义角度φ，也没有特别的问题，能够使用式(4)来适当地计算来自中心芯c4的光线的入射角度α。
[0101]
基于以上可知，来自各芯c1至c7的光线向滤光器40入射的入射角度α能够根据滤光器40的旋转角度η、该光线的光线角度θ以及与该光线对应的芯的角度φ来计算出。通过计算入射角度α，能够使用式(1)计算波长偏移量δλ。本技术发明人将具有各种芯数及芯配置的mcf应用于滤光器件10，使用式(4)和式(1)研究了能够降低透过光谱的偏差的最大值
的周向上的朝向。
[0102]
图8a至图8c是示出用于研究的mcf的端面的图。图8a的mcf是mcf 20。mcf 20的结构使用图2进行了说明，因此省略详细的说明。来自中心芯c4的光线的光线角度θ是0
°
。来自周边芯c1至c3以及c5至c7的光线的光线角度θ由于相对于来自中心芯c4的光线的对称性而彼此相等，分别是0.87
°
(参照图1)。另外，旋转角度η被设定为2.9
°
。这在图8b和图8c的例子中也是同样的。此外，周边芯c1至c3以及c5至c7相当于“最外周芯”的一例。
[0103]
图8b的mcf是只有芯数及芯配置与mcf 20不同的mcf 120。mcf 120具备作为第一芯的4个芯c1至c4和包围这些芯c1至c4的共用的包层121。芯c1至c4位于以端面120a的中心为中心的正方形的顶点。即，芯c1至c4是“周边芯”。芯间距是50μm。来自芯c1至c4的光线的光线角度θ由于相对于mcf 120的中心轴线的对称性而彼此相等，分别是0.81
°
。此外，芯c1至c4相当于“最外周芯”的一例。
[0104]
图8c的mcf是只有芯配置与mcf 120不同的mcf 220。mcf 220具备作为第一芯的4个芯c1至c4和包围这些芯c1至c4的共用的包层221。芯c1至芯c4以将端面220a的中心设为中心呈二次对称的方式以直线状配置。即，芯c1至c4是“周边芯”。芯间距是50μm。来自芯c1和c4的光线的光线角度θ由于相对于mcf 220的中心轴线的对称性而彼此相等，分别是1.7
°
。来自芯c2和c3的光线的光线角度θ由于相对于mcf 220的中心轴线的对称性而彼此相等，分别是0.57
°
。
[0105]
图9a是示出在将mcf 20(参照图8a)的周向上的朝向设定为使穿过芯c1、c4及c7的直线与作为基准轴的y轴(即，穿过轴线a1而与旋转轴r1平行的轴)正交时的端面20a的图。以下，将这样的朝向也称为“正交型”。在此，在将在-x轴方向上离y轴最远的芯规定为“第一分离芯”、将在+x轴方向上离y轴最远的芯规定为“第二分离芯”时，在该例中第一分离芯是芯c7，第二分离芯是芯c1。另外，在将“从y轴到第一分离芯的距离”与“从y轴到第二分离芯的距离”之和规定为“分离距离”时，在该例中分离距离是75μm。此外，-x轴方向相当于沿作为正交轴的x轴且朝向相对于y轴而言的一侧的“第一正交方向”的一例，+x轴方向相当于沿x轴且朝向相对于y轴而言的另一侧的“第二正交方向”的一例。在本实施方式中，旋转轴r1也是穿过轴线a1的轴，因此也可以将旋转轴r1用作基准轴。
[0106]
图9b是规定了mcf 20被设定为正交型时的来自各芯c1至c7的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。入射角度α能够根据式(4)来计算出，波长偏移量δλ能够根据式(1)来计算出。例如，首先，通过将η＝2.9
°
、θ＝0.87
°
以及φ＝180
°
代入式(4)来计算出入射角度α，接着，通过将该入射角度α与上述其它物理量一起代入式(1)，由此能够计算出来自芯c7的光线的波长偏移量δλ。此外，图表中的虚线70表示解析式(1)。
[0107]
根据图9b的图表，来自第一分离芯c7的光线的入射角度α为最小，来自第二分离芯c1的光线的入射角度α为最大。因此，来自第一分离芯c7的光线的波长偏移量δλ为最小，来自第二分离芯c1的光线的波长偏移量δλ为最大。透过光谱的偏差的最大值等于波长偏移量δλ的最小值δλmin与最大值δλmax之差。以下，将该差(δλmax-δλmin)称为“透过光谱的偏差的最大值dmax”，或者简称为“偏差的最大值dmax”或“dmax”。将mcf 20设定为正交型时的透过光谱的偏差的最大值dmax是0.87nm。此外，来自中心芯c4的光线的入射角度α等于旋转角度η(参照图3和图4)。因此，根据图9b的图表，来自中心芯c4的光线的入射角度α为2.9
°
。对于图10b，也是同样的。
[0108]
图10a是示出在将mcf 20的周向上的朝向设定为使穿过芯c1、c4及c7的直线与y轴平行时的端面20a的图。以下，将这样的朝向也称为“平行型”。在该例中，第一分离芯是芯c2和c5，第二分离芯是芯c3和c6。另外，分离距离是65μm。
[0109]
图10b是规定了mcf 20被设定为平行型时的来自各芯c1至c7的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。根据图10b的图表，来自第一分离芯c2和c5的光线的入射角度α为最小，来自第二分离芯c3和c6的光线的入射角度α为最大。因此，来自第一分离芯c2和c5的光线的波长偏移量δλ为最小，来自第二分离芯c3和c6的光线的波长偏移量δλ为最大。mcf 20被设定为平行型时的透过光谱的偏差的最大值dmax是0.75nm。
[0110]
根据图9a至图10b，平行型时的分离距离(65μm)比正交型时的分离距离(75μm)短。另外，平行型时的入射角度α的偏差比正交型时的入射角度α的偏差小，因此平行型时的波长偏移量δλ的偏差(即dmax)小。
[0111]
基于以上可知，x轴方向上的芯的位置与入射角度α之间存在相关性。更为具体地说，可知，分离距离越短，入射角度α的偏差越小，作为结果，能够降低波长偏移量δλ的偏差(δλmax-δλmin)，也就是说，能够降低透过光谱的偏差的最大值dmax。正交型是分离距离为最大(即，dmax为最大)时的mc f 20的周向上的朝向，平行型是分离距离为最小(即，dmax为最小)时的mc f 20的周向上的朝向。平行型时的dmax(0.75nm)比正交型时的dmax(0.87nm)小约13％。这意味着通过将mcf 20的周向上的朝向设定为平行型，能够将dmax最大降低约13％。
[0112]
另外，根据图9a和图10a，无论在mcf 20被设定为正交型和平行型中的哪一种类型的情况下，周边芯c1至c3以及c5至c7都相对于y轴呈线对称。然而，在mcf 20被设定为正交型的情况下，6个周边芯(芯c1至c3以及c5至c7)中的2个周边芯(芯c1和c7)位于x轴上，与此相对地，在mcf 20被设定为平行型的情况下，任何一个周边芯都不位于x轴上。由此，分离距离为最小(即，dmax为最小)时的mcf 20的周向上的朝向也能够如以下那样规定。即，关于具有“周边芯位于以mcf的端面的中心为中心的正六边形的顶点的芯配置”的mcf(mcf 20)，通过将mcf设定为周边芯相对于y轴呈线对称的2种类型(正交型、平行型)中的、周边芯不位于x轴上的类型(平行型)，能够使分离距离最小。
[0113]
图11a是示出在将mcf 120(参照图8b)的周向上的朝向设定为使穿过芯c2和芯c4的直线与y轴正交时的端面120a的图。以下，将这样的朝向也称为“对角线型”。在该例中，第一分离芯是芯c2，第二分离芯是芯c4。另外，分离距离是71μm。
[0114]
图11b是规定了mcf 120被设定为对角线型时的来自芯c1至c4的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。根据图11b的图表，来自第一分离芯c2的光线的入射角度α及波长偏移量δλ为最小，来自第二分离芯c4的光线的入射角度α及波长偏移量δλ为最大。mcf 120被设定为对角线型时的透过光谱的偏差的最大值dmax是0.81nm。
[0115]
图12a是示出在将mcf 120的周向上的朝向设定为使穿过芯c2和芯c3(或者芯c1和芯c4)的直线与y轴平行时的端面120a的图。以下，将这样的朝向也称为“平行型”。在该例中，第一分离芯是芯c2和c3，第二分离芯是芯c1和c4。另外，分离距离是50μm。
[0116]
图12b是规定了mcf 120被设定为平行型时的来自各芯c1至c4的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。根据图12b的图表，来自第一分离芯c2和c3的光线的入射角度α及波长偏移量δλ为最小，来自第二分离芯c1和c4的光线的入射角度α及波长偏移量
δλ为最大。mcf 120被设定为平行型时的透过光谱的偏差的最大值dmax是0.57nm。
[0117]
根据图11a至图12b，平行型时的分离距离(50μm)比对角线型的分离距离(71μm)短。另外，平行型的入射角度α的偏差比对角线型的入射角度α的偏差小，因此平行型时的波长偏移量δλ的偏差(即，dmax)小。
[0118]
基于以上可知，与mcf 20的情况同样地，分离距离越短，入射角度α的偏差越小，作为结果，能够降低透过光谱的偏差的最大值dmax。对角线型是分离距离为最大时的mcf 120的周向上的朝向，平行型是分离距离为最小时的mcf 120的周向上的朝向。平行型时的dmax(0.53nm)比对角线型时的dmax(0.81nm)小约29％。这意味着通过将mcf 120的周向上的朝向设定为平行型，能够将dmax最大降低约29％。
[0119]
另外，根据图11a和12a，无论在mcf 120被设定为对角线型和平行型中的哪一种类型的情况下，周边芯c1至c4都相对于y轴呈线对称。然而，在mcf 120被设定为对角线型的情况下，4个周边芯(芯c1至c4)中的2个周边芯(芯c2和c4)位于x轴上，与此相对地，在mcf 120被设定为平行型的情况下，任何一个周边芯都不位于x轴上。由此，与mcf 20的情况同样地，分离距离为最小时的mcf 120的周向上的朝向也能够如以下那样规定。即，关于具有“周边芯位于以mcf的端面的中心为中心的正方形的顶点的芯配置”的mc f(mcf 120)，通过将mcf设定为周边芯相对于y轴呈线对称的2种类型(对角线型、平行型)中的、周边芯不位于x轴上的类型(平行型)，能够使分离距离最小。
[0120]
图13a是示出在将mcf 220(参照图8c)的周向上的朝向设定为使穿过芯c1至c4的直线与y轴正交时的端面220a的图。以下，将这样的朝向也称为“正交型”。在该例中，第一分离芯是芯c1，第二分离芯是芯c4。另外，分离距离是150μm。
[0121]
图13b是规定了mcf 220被设定为正交型时的来自各芯c1至c4的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。根据图13b的图表，来自第一分离芯c1的光线的入射角度α及波长偏移量δλ为最小，来自第二分离芯c4的光线的入射角度α及波长偏移量δλ为最大。mcf 220被设定为正交型时的透过光谱的偏差的最大值dmax是1.7nm。
[0122]
图14a是示出在将mcf 220的周向上的朝向设定为使穿过芯c1至c4的直线与y轴平行时的端面220a的图。以下，将这样的朝向也称为“平行型”。在平行型的情况下，芯c1至c4沿y轴配置，因此芯c1至c4是第一分离芯并且也是第二分离芯。因而，分离距离是0μm。
[0123]
图14b是规定了mcf 220被设定为平行型时的来自各芯c1至c4的光线的入射角度α与波长偏移量δλ的关系的图表。根据图14b的图表，来自芯c2和c3(即，靠近轴线a1(z轴)的芯)的光线的入射角度α及波长偏移量δλ为最小，来自芯c1和c4(即，远离轴线a1的芯)的光线的入射角度α及波长偏移量δλ为最大。mcf 220被设定为平行型时的透过光谱的偏差的最大值dmax是0.23nm。
[0124]
根据图13a至图14b，平行型时的分离距离(0μm)比正交型时的分离距离(150μm)短。另外，平行型的入射角度α的偏差比正交型的入射角度α的偏差小，因此平行型时的波长偏移量δλ的偏差(即，dmax)小。
[0125]
基于以上可知，与mcf 20及mcf 120的情况同样地，分离距离越短，入射角度α的偏差越小，作为结果，能够降低透过光谱的偏差的最大值dmax。正交型是分离距离为最大时的mcf 220的周向上的朝向，平行型是分离距离为最小时的mcf 220的周向上的朝向。平行型时的dmax(0.23nm)比正交型时的dmax(1.7nm)小约87％。这意味着通过将mcf 220的周向上
的朝向设定为平行型，能够将dmax最大降低约87％。
[0126]
另外，根据图13a和图14a，无论在mcf 220被设定为正交型和平行型中的哪一种类型的情况下，周边芯c1至c4都相对于y轴呈线对称。然而，在mcf 220被设定为正交型的情况下，4个周边芯(芯c1至c4)全部位于x轴上，与此相对地，在mcf 220被设定为平行型的情况下，任何一个周边芯都不位于x轴上。由此，与mcf 20及120的情况同样地，也能够如以下那样规定分离距离为最小时的mcf 220的周向上的朝向。即，关于具有“周边芯沿穿过mcf的端面的中心的直线配置的芯配置”的mcf(mcf 220)，通过将mcf设定为周边芯相对于y轴呈线对称的2种类型(正交型、平行型)中的、周边芯不位于x轴上的类型(平行型)，能够使分离距离最小。
[0127]
根据上述的研究结果，在将mcf 20、120或220应用于滤光器件10的情况下，优选将这些mcf的周向上的朝向均设定为平行型。由此，mcf 20、120及220的分离距离为最小，因此能够将来自各芯的光线向滤光器40入射的入射角度α的偏差限制为最小限度。因而，能够将来自各芯的光线的透过光谱的偏差的最大值dmax限制为最小限度，能够最大限度地抑制在任意的某个波长下的这些光线的透过损耗产生偏差。作为结果，能够在减少反射返回光的同时适当地传输光信号。
[0128]
此外，在mcf具有“周边芯位于以mcf的端面的中心为中心的正多边形的顶点的芯配置”的情况下，mcf也可以在比该周边芯靠径向内侧的位置具有1个或多个其它周边芯来作为内周芯。内周芯不需要具有对称关系，无论怎么配置都可以。这是由于，只要使分离距离为最小以将偏差的最大值dma x限制为最小限度即可，而分离距离是与内周芯的芯配置无关(不受其影响)地决定的值。
[0129]
此外，mcf的芯数及芯配置不限于在图8a至图8c中列举的例子。另外，关于mcf的芯配置，也可以相对于mcf的端面的中心不具有对称性。换言之，第一分离芯和第二分离芯也可以在y轴方向上相互错开，从y轴到第一分离芯的距离也可以与从y轴到第二分离芯的距离不同。即使在这样的情况下，也能够通过以使分离距离为最小的方式设定mcf的周向上的朝向来将入射角度α的偏差限制为最小限度，因此能够发挥上述的效果。
[0130]
并且，滤光器40也可以以旋转角度η具有负值的方式进行旋转。即使在该情况下，也能够通过以使分离距离为最小的方式设定mcf的周向上的朝向，来发挥上述效果。
[0131]
(第二实施方式)
[0132]
图15是示出本发明的第二实施方式所涉及的滤光器件310的一例的俯视图。在本实施方式中，对于与第一实施方式相同的构件，标注相同的附图标记，对于与第一实施方式相同的结构，省略其详细的说明。如图15所示，滤光器件310与滤光器件10的不同点在于，具备mcf 320和套圈322来代替mc f 20和套圈22，具备mcf 360和套圈362来代替mcf 60和套圈62。另外，第二透镜50的位置与它在滤光器件10中的位置不同。
[0133]
如图15所示，mcf 320的端面320a以相对于xy平面向规定的倾斜方向倾斜规定的研磨角度(例如8
°
)的方式被倾斜地研磨(斜研磨)。由此，减少了端面320a处的反射返回光。当从垂直于端面320a的方向观察时，端面320a为椭圆形状。以下，将沿端面320a的中心轴线观察沿端面320a的长轴(斜研磨基准轴的一例)从相对远离滤光器40的远位端朝向相对靠近滤光器40的近位端的方向时的方向规定为“斜研磨方向”。
[0134]
图16是示出端面320a的图。图16的实线的箭头81表示端面320a的斜研磨方向，虚
线的箭头80表示作为后述的斜研磨角度的计算基准的基准方向。如图16所示，基准方向80沿+y轴方向延伸。以下，将任意的某个斜研磨方向从基准方向80起逆时针旋转所形成的角规定为“具有正值的斜研磨旋转角度ψ”。在该例中，斜研磨方向81从基准方向80起逆时针旋转形成了270
°
的角度，因此斜研磨方向81的斜研磨旋转角度ψ为270
°
(换言之，为-90
°
)。
[0135]
如图15所示，mcf 320的+z轴方向的端部贯穿保持于圆筒状的套圈322。mcf 320的端面320a与套圈322的端面322a一起被一并进行斜研磨。但是，套圈322的端面322a的斜研磨方向81上的端部322a1没有被斜研磨，而与xy平面平行。端部322a1是所谓的研磨余量(日文：
けんましろ
)。
[0136]
mcf 320具备7个芯c1至c7和包围这些芯c1至c7的共用的包层321。mcf 320具有与mcf 20同样的芯配置。另外，mcf 320的周向上的朝向被设定为平行型(即，分离距离为最小的朝向)。
[0137]
在mcf 320的各芯c1至c7中传播的光线从端面320a朝向第一透镜30射出。在图15中，仅分别图示了从芯c3、c4及c2(参照图16)射出的光线的主光线b3、b4及b2。主光线b3、b4及b2向斜研磨方向81侧(在该例中为+x轴方向侧)倾斜地行进，因此相对于轴线a1倾斜。
[0138]
第一透镜30配置在从中心芯c4在端面320a处的中心向+z轴方向远离了焦距的位置。因此，从第一透镜30射出的主光线b4与轴线a1平行。第一透镜30将来自各芯c1至c7的光线进行准直后集聚。
[0139]
滤光器40被配置为使来自第一透镜30的射出光的聚光点位于入射面40a上。入射到入射面40a的光线透过滤光器40而从射出面40b射出。滤光器40在光线在入射面40a上集聚的位置处具有沿y轴方向延伸的旋转轴r2。滤光器40从与xy平面平行的位置起绕旋转轴r2旋转了旋转角度η。由此，减少了反射返回光。此外，从滤光器40射出的主光线b4与轴线a1平行。
[0140]
第二透镜50被配置为其中心轴与轴线a1一致。第二透镜50使从滤光器40射出的来自各芯c1至c7的光线以使上述光线的主光线相互平行的方式折射(参照图15的光线b3、b4及b2)。另外，第二透镜50使来自各芯c1至c7的光线分别会聚(在图15中仅图示主光线)。
[0141]
mcf 360具有与mcf 320相同的结构。mcf 360的-z轴方向的端部贯穿保持于圆筒状的套圈362。mcf 360的端面360a与套圈362的端面362a一起被一并进行斜研磨。由此，减少了端面360a处的反射返回光。套圈362的端面362a在斜研磨方向的端部362a1具有研磨余量。mcf 360处于相对于x轴与mcf 320呈线对称的关系。
[0142]
第二透镜50与mcf 360的彼此的位置关系被确定为使端面360a位于使从第二透镜射出的来自各芯c1至c7的光线分别会聚的位置。
[0143]
以上是与滤光器件310的结构有关的说明。
[0144]
本技术发明人将周向上的朝向被设定为平行型的后述的两种mcf应用于滤光器件310，通过使斜研磨旋转角度ψ在0
°
≤ψ≤360
°
的范围内变化，考察了斜研磨旋转角度ψ与透过光谱的偏差的最大值dmax的关系。
[0145]
图17a和图17b是示出用于考察的mcf的端面的图。图17a的mcf是mc f 320。使用图16说明了mcf 320的结构，因此省略详细的说明。斜研磨方向82能够从基准方向80(省略图示)起逆时针旋转360
°
。来自中心芯c4的光线的光线角度θ是0
°
(参照图15)。来自周边芯c1至c3以及c5至c7的光线的光线角度θ的平均值是0.87
°
。在该例中，旋转角度η被设定为η
±
2.9
°
以及
±
1.8
°
这四种。
[0146]
图17b的mcf是mcf 420，只有芯数及芯配置与mcf 320不同。mcf 420具备4个芯c1至c4和包围这些芯c1至c4的共用的包层421。mcf 420具有与mcf 220同样的芯配置。斜研磨方向83能够从基准方向80(省略图示)起逆时针旋转360
°
。来自芯c1和c4的光线的光线角度θ分别是1.7
°
。来自芯c2和c3的光线的光线角度θ分别是0.57
°
。在该例中，旋转角度η被设定为2.9
°
。
[0147]
图18是示出旋转角度η＝2.9
°
的情况下的滤光器40与被斜研磨后的mcf 320(参照图17a)的相对位置关系的一例的图。在该例中，mcf 320的端面320a以斜研磨旋转角度ψ为90
°
的方式被进行了斜研磨。在图18中，省略了透过滤光器40从射出面40b射出的光线的图示。对于图20，也是同样的。
[0148]
图19是规定了使图18所示的mcf 320的斜研磨旋转角度ψ在-180
°
≤ψ≤180
°
的范围内变化时的“斜研磨旋转角度ψ”与“偏差的最大值dmax”的关系的图表。图表中的实线90表示使用了端面未被斜研磨的mcf(即，第一实施方式的平行型mcf 20(参照图10a和图10b))时的偏差的最大值dmax。此外，在图10b中，dmax＝0.75nm，但这是由于用2位有效数字进行了记载，严格意义的数值如实线90所示那样，比0.75nm略小。根据图19，在0
°
《ψ《180
°
时，被斜研磨后的mcf 320的dmax与未被斜研磨的平行型的mcf 20的dma x相比相等或更小。
[0149]
图20是示出旋转角度η＝-2.9
°
的情况下的滤光器40与被斜研磨后的mcf 320的相对位置关系的一例的图。在该例中，端面320a以斜研磨旋转角度ψ为-90
°
的方式被斜研磨。
[0150]
图21是规定了使图20所示的mcf 320的斜研磨旋转角度ψ在-180
°
≤ψ≤180
°
的范围内变化时的“斜研磨旋转角度ψ”与“偏差的最大值dmax”的关系的图表。根据图21，在-180
°
《ψ《0
°
时，被斜研磨后的mcf 320的dmax与未被斜研磨的平行型的mcf 20的dmax相比相等或更小。
[0151]
图22是规定了将图18所示的滤光器40的旋转角度η变更为1.8
°
且使mcf 320的斜研磨旋转角度ψ在-180
°
≤ψ≤180
°
的范围内变化时的“斜研磨旋转角度ψ”与“偏差的最大值dmax”的关系的图表。图表中的实线91表示使用了端面未被斜研磨的mcf(即，第一实施方式的平行型的mcf 20)时的偏差的最大值dmax。根据图22，在0
°
《ψ《180
°
时，被斜研磨后的mcf 320的dma x与未被斜研磨的平行型的mcf 20的dmax相比相等或更小。
[0152]
图23是规定了将图20所示的滤光器40的旋转角度η变更为-1.8
°
且使mc f 320的斜研磨旋转角度ψ在-180
°
≤ψ≤180
°
的范围内变化时的“斜研磨旋转角度ψ”与“偏差的最大值dmax”的关系的图表。根据图23，在-180
°
《ψ《0
°
时，被斜研磨后的mcf 320的dmax与未被斜研磨的平行型的mcf 20的dma x相比相等或更小。
[0153]
基于以上可知，斜研磨旋转角度ψ与偏差的最大值dmax之间存在固定的倾向。更为具体地说，在旋转角度η的大小相同而符号不同的情况下，可知dmax的行为为相对于ψ＝0
°
相互呈线对称。另外，可知，在旋转角度η具有正值时(参照图19和图22)，通过以使斜研磨旋转角度ψ满足0
°
《ψ《180
°
的方式对mcf 320进行斜研磨，能够同等地维持或进一步降低偏差的最大值dmax。另一方面，可知，在旋转角度η具有负值时(参照图21和图23)，通过以使斜研磨旋转角度ψ满足-180
°
《ψ《0
°
的方式对mcf 320进行斜研磨，能够同等地维持或进一步降低偏差的最大值dmax。
[0154]
与此相对地，图24是规定了在旋转角度η＝2.9
°
的情况下使mcf 420(参照图17b)的斜研磨旋转角度ψ在-180
°
≤ψ≤180
°
的范围内变化时的“斜研磨旋转角度ψ”与“偏差的最大值dmax”的关系的图表。图表中的实线92表示使用了端面未被斜研磨的mcf(即，第一实施方式的平行型的mcf 220(参照图14a和图14b))时的偏差的最大值dmax。此外，在图14b中，dmax＝0.23nm，但这是由于用2位有效数字进行了记载，严格意义的数值如实线92所示那样，比0.23nm略小。根据图24，在旋转角度η具有正值时，被斜研磨后的mcf 420的dmax比未被斜研磨的平行型的mcf 220的dmax大。
[0155]
根据使用了mcf 320的情况下的dmax的行为的线对称性，推测为使用了mcf 420的情况下的“η＝-2.9
°
时的dmax的行为”与使“η＝2.9
°
时的dmax的行为(参照图24)”相对于ψ＝0
°
进行反转后的行为相同。在此，根据图24，η＝2.9
°
时的dmax的行为相对于ψ＝0
°
呈线对称。因此，在使用mcf 420的情况下，推测为“η＝-2.9
°
时的dmax的行为”与“η＝2.9
°
时的dmax的行为”一致。根据该推测，在旋转角度η具有负值时，也认为被斜研磨后的mcf 420的dm ax比未被斜研磨的平行型的mcf 220的dmax大。换言之，认为如果对mcf 420进行斜研磨，则与旋转角度η的符号无关地偏差的最大值dmax会增大。
[0156]
由此可知，如mcf 320的芯配置那样，在“分离距离大于零”的情况下，“在η》0时，以满足0
°
《ψ《180
°
的方式对mcf 320进行斜研磨，在η《0时，以满足-180
°
《ψ《0
°
的方式对mcf 320进行斜研磨”，由此与不进行斜研磨的结构相比，能够同等地维持或进一步降低偏差的最大值dmax，但如mcf 420的芯配置那样，在“分离距离为零”的情况下，无法得到这样的效果。
[0157]
根据上述的考察结果，在以分离距离为最小的方式设定了mcf的周向上的朝向的情况下(参照第一实施方式)，当该距离大于零时，优选如上述那样在与旋转角度η的符号相应的斜研磨旋转角度ψ的范围内对mcf进行斜研磨。由此，与不进行斜研磨的结构相比，能够同等地维持或进一步降低偏差的最大值dmax，因此能够在抑制反射返回光的同时适当地传输光信号。另一方面，当分离距离为零时，为了不使偏差的最大值dmax增大，优选不对mcf进行斜研磨。
[0158]
此外，mcf也可以具有内周芯。另外，mcf的芯数及芯配置不限于图17a和图17b所列举出的例子。并且，关于mcf的芯配置，也可以不相对于mcf的端面的中心具有对称性。即使在该情况下，当分离距离大于零时，也能够通过沿上述斜研磨方向对mcf进行斜研磨来进一步降低入射角度α的偏差，因此能够发挥上述效果。
[0159]
以上，对实施方式所涉及的滤光器件进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，只要不脱离本发明的目的，能够进行各种变更。
[0160]
例如，滤光器40不限于短波通滤光器，也可以是使特定的波段的光以任意的透过强度透过的其它滤光器(例如，长波通滤光器、带通滤光器或增益平坦滤光器)。在使用长波通滤光器作为滤光器的情况下，上述解析式(1)的λ0表示入射角度α＝0
°
时的截止(cut on)波长。在使用带通滤光器作为滤光器的情况下，λ0表示入射角度α＝0
°
时的中心波长。在使用增益平坦滤光器作为滤光器的情况下，能够根据波长分布来适当设定λ0。
[0161]
另外，在第二实施方式中，mcf的端面被进行斜研磨，因此从第一透镜30射出的来自各芯的光线的光线角度θ产生偏差。因而，也可以使mcf向与斜研磨方向相反的方向移动规定的距离来降低光线角度θ的偏差。
[0162]
另外，滤光器40的入射面40a也可以不位于来自第一透镜30的射出光的聚光点上。在该情况下，滤光器40的旋转轴r1和r2能够被设定为沿y轴方向贯穿滤光器40的任意轴。
[0163]
另外，mcf不限于圆柱状，例如也可以是与轴线正交的截面为椭圆或多边形的柱状。在该情况下，mcf的斜研磨方向被规定为沿mcf的端面的中心轴线观察沿“斜研磨基准轴”从相对远离滤光器40的远位端朝向相对靠近该滤光器40的近位端的方向时的方向，其中，该斜研磨基准轴是“穿过mcf的端面的中心并且正交于该端面且平行于倾斜方向(mcf的端面相对于xy平面倾斜的方向)的平面”与该端面交叉的线段。
[0164]
并且，在上述的实施方式中，mcf 60(或mcf 360)具有与mcf 20(或mcf 320)相同数量的芯数及相同的芯配置，但不限于此。mcf 60(或mcf 360)只要具有能够供来自mcf 20(或mcf 320)的各芯的射出光入射的芯即可，也可以是与mcf 20(或mcf 320)不同的芯数及芯配置。例如，mcf 60(或mcf 360)除了具有上述的7个芯以外，也可以具有一个或多个芯。
[0165]
同样地，单芯光纤组只要具备能够供来自mcf 20(或mcf 320)的各芯的射出光入射的单模单芯光纤即可，其数量也可以比mcf 20(或mcf 320)的芯数多。
[0166]
在这些情况下，存在来自mcf 20(或mcf 320)的各芯c1至c7的射出光不会入射的芯或单芯光纤，但即使是这样的结构，也能够发挥与第一实施方式相同的作用效果。
[0167]
并且，mcf 20(或mcf 320)也可以是多模光纤。在该情况下，mcf 60(或mcf 360)也可以是具有7个以上的芯的多模光纤。或者，单芯光纤组也可以具备7个以上的多模单芯光纤。
[0168]
并且，在使用单芯光纤组来作为受光构件的情况下，第二透镜50也可以是具备与mcf 20(或mcf 320)的芯数相同数量的透镜的透镜阵列。透镜阵列的各透镜以使来自mcf 20(或mcf 320)的对应的各芯的光线向对应的各单芯光纤入射的方式使该光线分别会聚。
[0169]
并且，也可以是，不是mcf 20(或mcf 320)的所有芯c1至c7都用于光线的传播。例如，也可以仅将芯c1至c4用于光线的传播，而芯c5至c7不用于光线的传播。在该情况下，mcf 60(或mcf 360)具有mcf 20(或mcf 320)的用于光线的传播的芯数以上的芯即可。即，mcf 60(或mcf 360)未必需要具有与mcf 20(或mcf 320)的芯数相同数量以上的芯。或者，单芯光纤组具备mcf 20(或mcf 320)的用于光线的传播的芯数以上的单芯光纤即可。即，单芯光纤组未必需要具备与mcf 20(或mcf 320)的芯数相同数量以上的单芯光纤。
[0170]
附图标记说明
[0171]
10：滤光器件；20、120、220：多芯光纤；20a、120a、220a：多芯光纤的端面；21、121、221：包层；22：套圈；22a：套圈的端面；30：第一透镜；40：滤光器；40a：入射面；40b：射出面；50：第二透镜；60：多芯光纤；60a：多芯光纤的端面。

技术特征：
1.一种滤光器件，具备：第一多芯光纤，其呈柱状，具备沿轴线方向延伸的多个第一芯和包围所述多个第一芯的共用的包层；第一透镜，其具有位于所述第一多芯光纤的中心轴线上的光轴，对从各所述第一芯射出并发散的光线进行准直，并将准直后的来自各第一芯的光线集聚；滤光器，其具备供从所述第一透镜射出的光线入射的第一面以及与所述第一面相向且供透过了自身的光线射出的第二面，用于使特定的波段的光线以任意的透过强度透过，所述滤光器从所述第一面平行于与所述第一透镜的光轴正交的面的位置起绕着沿垂直于所述光轴的特定方向延伸的旋转轴旋转了规定的旋转角度；第二透镜，其使从所述滤光器射出的来自各第一芯的光线分别会聚；以及光纤，其呈柱状，具备供从所述第二透镜射出的来自各第一芯的所有光线入射且沿轴线方向延伸的芯，在将从穿过所述光轴且与所述旋转轴平行的基准轴起沿着与所述光轴及所述基准轴正交的正交轴、且朝向相对于所述基准轴而言的一侧的方向规定为第一正交方向，将从所述基准轴起沿着所述正交轴、且朝向相对于所述基准轴而言的另一侧的方向规定为第二正交方向时，所述第一多芯光纤的周向上的朝向被设定为使分离距离最小，所述分离距离是在沿所述第一多芯光纤的中心轴线观察所述第一多芯光纤的端面时在所述第一正交方向上离所述基准轴最远的第一芯距所述基准轴的距离与在所述第二正交方向上离所述基准轴最远的第一芯距所述基准轴的距离之和。2.根据权利要求1所述的滤光器件，其中，所述多个第一芯包括沿所述第一多芯光纤的除所述中心轴线以外的轴线延伸的多个周边芯，在沿所述第一多芯光纤的中心轴线观察所述第一多芯光纤的端面时，所述周边芯沿穿过所述端面的中心的直线配置，或者所述周边芯中的离所述中心最远的多个最外周芯位于以所述中心为中心的正多边形的顶点，所述最外周芯或者以直线状配置的所述周边芯相对于所述基准轴呈线对称，并且不位于所述正交轴上。3.根据权利要求1或2所述的滤光器件，其中，所述光纤是所述芯由共用的包层包围的第二多芯光纤，所述第二透镜使从所述滤光器射出的来自各第一芯的光线以使所述光线的主光线相互平行的方式折射。4.根据权利要求1或2所述的滤光器件，其中，所述光纤是具备多个单芯光纤的单芯光纤组，各所述单芯光纤包括一个所述芯和包围该芯的包层。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的滤光器件，其中，所述滤光器的所述旋转角度的大小为超过0
°
且小于90
°
。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的滤光器件，其中，所述第一多芯光纤的端面以相对于与所述光轴正交的面向规定的倾斜方向倾斜规定
的研磨角度的方式被倾斜地研磨，规定为z轴在所述光轴上以从所述第一透镜朝向所述滤光器的方向为正方向的方式延伸、且y轴在所述基准轴上以从所述基准轴的一端朝向另一端的方向为正方向的方式延伸、且x轴沿所述第一正交方向和所述第二正交方向延伸；规定为在从所述y轴的正方向观察所述滤光器的情况下所述滤光器绕所述旋转轴逆时针旋转时的所述旋转角度具有正值、且所述滤光器绕所述旋转轴顺时针旋转时的所述旋转角度具有负值；以及将沿所述第一多芯光纤的所述端面的中心轴线观察沿斜研磨基准轴从相对远离所述滤光器的远位端朝向相对靠近所述滤光器的近位端的方向时的方向规定为斜研磨方向，将所述斜研磨方向从所述y轴的所述正方向起逆时针旋转所形成的角度规定为具有正值的斜研磨旋转角度，其中，所述斜研磨基准轴是穿过所述端面的中心并且正交于所述端面且平行于所述倾斜方向的平面与所述端面交叉的线段，在进行了所述规定时，在所述分离距离大于0的情况下，在所述滤光器的所述旋转角度具有正值时，所述第一多芯光纤的所述端面以所述斜研磨旋转角度为超过0
°
且小于180
°
的值的方式被倾斜地研磨，在所述滤光器的所述旋转角度具有负值时，所述第一多芯光纤的所述端面以所述斜研磨旋转角度为超过-180
°
且小于0
°
的值的方式被倾斜地研磨。

技术总结
滤光器件(10)具备：第一多芯光纤(20)，其具备多个第一芯；第一透镜(30)；滤光器(40)，其相对于与光轴正交的面绕旋转轴旋转了规定的旋转角度，用于使来自第一透镜(30)的射出光透过；第二透镜(50)；以及光纤(60)，其具有供来自第二透镜(50)的射出光入射的芯。在将从穿过光轴且与旋转轴平行的基准轴起沿着与光轴及基准轴正交的正交轴、且朝向相对于基准轴而言的一侧的方向及朝向相对于基准轴而言的另一侧的方向分别规定为第一正交方向及第二正交方向时，第一多芯光纤的周向上的朝向被设定为使分离距离最小，该分离距离是在沿该第一多芯光纤的中心轴线观察该第一多芯光纤的端面时在第一正交方向和第二正交方向上分别离基准轴最远的第一芯距基准轴的距离之和。最远的第一芯距基准轴的距离之和。最远的第一芯距基准轴的距离之和。


技术研发人员：木藤克哉 岩崎胜博 桐山智晶
受保护的技术使用者：湖北工业株式会社
技术研发日：2021.11.05
技术公布日：2023/8/4