JPH02287406A - 光ファイバ端部へのマイクロレンズ形成方法 - Google Patents

光ファイバ端部へのマイクロレンズ形成方法

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JPH02287406A
JPH02287406A JP9075807A JP7580790A JPH02287406A JP H02287406 A JPH02287406 A JP H02287406A JP 9075807 A JP9075807 A JP 9075807A JP 7580790 A JP7580790 A JP 7580790A JP H02287406 A JPH02287406 A JP H02287406A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ファイバにマイクロレンズを形成する方法
と装置に関する。
（従来技術の説明） 光ファイバ通信は、急速に発展し、成熟した技術である
。現在、光ファイバ技術は、ＬＡＮで実施され、更に、
長距離陸上通信、長距離海底通信で実施されている。こ
の通信システムでサービスされる地域が広がるにつれて
、ファイバの接続数も増加する。それにつれて、低損失
・最小歪みのファイバ接続とカブラの改良が必要になっ
てきた。
半導体レーザのようなトランスミッタからの光をマイク
ロレンズ付きのファイバへ、およびこのマイクロレンズ
付きのファイバから検知器への最大結合効率を達成する
のが望ましい。例えば、ヴエンクとチューの論文「半導
体レーザからシングルモードファイバへの結合技術の効
率とフィードバック特性の比較」（＾ｐｐＨｅｄ　０ｐ
ｔｉｃｓ　２２巻２３号１９８３年１２月１日　ページ
３８３７−３８４４）を参照のこと。
高結合効率のマイクロレンズは、現在テーパ状のファイ
バを形成し、この端部を電気アークで加熱することによ
り形成される。エツチングされたテーパ状のファイバは
、干渉ＨＦ液で、ファイバの端部からクラツド材をエツ
チングすることにより、テーパが形成され、続いて、こ
のテーパ端部にマイクロレンズが形成される。電気アー
ク内で、引き抜きと加熱を同時に行いながら、引き抜き
テーパ状ファイバが形成される。テーパ部の長さは、加
熱量と引き抜き速度で制御される。圧縮された部分が溶
けると、電気アーク加熱で、テーパ状ファイバの端部に
マイクロレンズが形成される。ある場合は、このマイク
ロレンズは、テーパ状ファイバの端部を高屈折率ガラス
中に浸すことにより形成される。マシセック、ウィツト
マン、カイルの論文［球状マイクロレンズ付きの引抜キ
テーパ状ファイバの製造と研究Ｊ　（Ｊｏｕｒｎａｌ　
ｏｆ　ＯｐｔｌｃａｌＣｏｍＩｌｕｎｉｃａｔｉｏｎ　
１９１１５年１２月）と米国特許第４５６５５５８号と
第４５８９８９７号を参照のこと。
この様なレンズは、比較的高い結合効率を有するが、こ
の２つのプロセスは、複数な製造工程の非効率に起因し
て、真に再現可能な結果にならない。これらの非効率の
例は、使用期間の増加による電極の磨耗と必ずしも対称
でないファイバの端部へのレンズ形成の困難性である。
その様なファイバの例としては、いわゆるＤ−ファイバ
で、クラッドの一部がファイバの一面から除去されてい
る。他の例としては、偏向面保存型ファイバで、これは
、マイクロレンズの形成が、不可能でないとしても困難
である。
かくして、光ファイバにマイクロレンズを再現可能な方
法で形成するのが望まれている。
（発明の概要） 本発明は、光ファイバにマイクロレンズを形成する方法
と装置に関する。本発明によれば、光ファイバ端部はパ
ルスレーザビームに当てられ、−回の操作で、ファイバ
端部にテーパが形成され、そのテーパ端部にマイクロレ
ンズが形成される。
このレーザビームは、光ファイバの円周状の周囲を漸次
除去し、同時にレンズを形成しながら、テーパ状とする
。レーザビームと光ファイバ端部とは、レーザビームの
光ファイバの軸に対する入力角θが鋭角となるように配
置される。この角度は、レンズが好ましいカーブを描く
よう、また、レーザに対してレンズが減衰する可能性を
避けるよう選択される。一実施例において、製造工程の
間、回転しているファイバは、ファイバホルダの開口内
に支持され、開口の直径はファイバのそれより、過度の
摩擦、ファイバの半径方向の過度の移動が無い程度の大
きさである。このファイバホルダは、マイクロ固定器に
設置され、この固定器は、ファイバがレーザビームに当
たるようファイバを移動させる。レンズの形成を極めて
再現性よく行うために、マイクロ固定器は、ＰＣのよう
なコンピュータで制御してもよい。本発明の方法と装置
で、マイクロレンズを再現性よく形成できる。
（実施例の説明） 第１．２図は、本発明の一実施例を示し、シングルモー
ドファイバ１１の端部にマイクロレンズを形成する装置
１０が図示されている。この装置１０は、マイクロ固定
器１２とホルダ１３を有している。この固定１１２は、
０．１μｍオーダの精細ステッピング装置を有し、ホル
ダ１３には、円形断面を有する開口１４がある。マイク
ロ固定器１２は、ホルダ１３と開口１４の動きを、水平
方向、垂直方向あるいはそれらの組み合わせ例えば斜め
方向に可能にする。この固定器１２は、手動またはコン
トローラ１５で制御される。
その軸方向に光ファイバ１１を回転させるため、ファイ
バはスピニング装置９に載置される。この装置９は、そ
の軸方向中心に光ファイバ１１を回転させる手段の代表
例（例えば、チャック駆動のマイクロ旋盤、小モータ駆
動のコレット等）である。ファイバは、１００か６１０
０Ｏｒｐｍの範囲で回転する。先ファイバ１１の自由端
１７は、ホルダ１３の長さ方向に設けられた開口１４を
貫通し、この自由端の比較的短い部分のみがホルダから
突出する。この自由端の突出部の長さは、その端部にマ
イクロレンズを形成するに十分な長さであるが、微細加
工される部分が回転される際、偏心しない程度の長さで
ある。
回転の間、ファイバの捩じれを防止するため、開口１４
の直径は、ファイバと開口の壁との間の過度の摩擦なく
端部が開口内で回転できるよう選択される。たとえば、
開口１４の直径は、ファイバの直径よりも最大２μｍ大
きい。このことにより、スピニング装置９が大きな精度
を必要とすることなしに、ファイバはその軸について１
μｍの精度で回転する。
ホルダ１３は、只１つの開口１４を有しているが、複数
の開口を有していてもよい。例えば、この各開口は、異
なる外径のファイバを収納する異なる直径を有している
があるいは、各開口は、ホルダに複数のファイバを収納
する同一の外径を有し、レーザ微細加工が、ファイバか
らファイバに最小の中断時間でできるようになっている
パルスレーザ１６は、ファイバから離れて配置されるが
、ファイバ１１の自由端１７にマイクロレンズを微細加
工するのに使用される。レーザ１６は、ファイバにレー
ザビーム２０を集光する適当な光学手段１８．１９を有
している。ホルダ１３とレーザ１６は、レーザビーム２
０がファイバの軸に対して鋭角θ（０’　＜θ＜９０”
）で入射するよう配置される。この角度は、レーザビー
ムがファイバの端部面方向に向いているか、反対方向か
ら端部に隣接する周囲に向いているかには関係ない。
マイクロレンズの微細加工は、この実施例中では、シー
ルドキャビティＲＦ導波路ＣＯ２レーザ（出力２５ワツ
ト）を用いて実施された。スパーク放電励起ではなく無
線周波数励起を用いることにより、この種のレーザは、
外部ガス源を必要とせず、導波路チューブに取り付けら
れる空気冷却ヒートシンクによる冷却（図示せず）のみ
を必要とするだけである。ヒートシンクを含めたレーザ
装置全体の大きさは、約１０ｃｍＸ１５ｃｍＸ９２ｃｍ
で、重さは、６．８Ｋｇ以下で、光学ベンチに直接載置
できる。このレーザは、無線周波数励起を生成する外部
電力源（図示せず）で駆動される。この励起放射は、公
知の方法で、外部変調器（図示せず）に接続され、レー
ザを、外部制御により１０μ秒の短時間パルスで、出力
される。
１０．６μｍの波長でのレーザ出力は、４Ｘビーム拡大
を通過して、部位１８で９０度向けられ、集光レンズ１
９を通過する。このレンズ１９は、７．６ｃｍの焦点距
離を有し、亜鉛セレン化物レンズである。この焦点半径
は、約１５μｍで、最大エネルギ密度は、５μｍ内に集
中している。集光パワー密度は、焦点の中心で、７．ｌ
Ｘ１０’Ｗ／μｍ２である。
米国特許第４７１０６０５号には、ファイバ上にタップ
、カプラー、モードミキサを形成するために、光ファイ
バの表面の部分に、短時間蒸発させるパルスレーザビー
ムのことが述べられている。
レーザビームの一部は、ファイバの材料を再堆積なしに
漸次除去するパルスの期間と強度でもって、ファイバの
輔に直行する方向からファイバの外周に当たる。前記の
特許の技術の主目的は、ファイバの周囲の細長部材を除
去することであって、ファイバの端部を溶融してレンズ
を形成することではない。マイクロレンズを再現性よく
製造するために、上記特許の技術を利用することは出来
ない。
少なくとも、この原因は、ファイバ上のレンズ位置の偏
心を正確に制御出来ないか、レンズのレーザ方向への垂
れ（ｄｒｏｏｐＩｎｇ）に起因する。
レーザ装置１６は、３０μ秒のパルス期間と３３３Ｈｚ
の繰り返しパルスの外部パルス源を用いてパルス人力さ
れる。この変調パルスのデユーティサイクルは、１：１
００で、レーザのターンオン時定数は、約３０μ秒であ
り、レーザの時間平均パワー出力は、約２００ｍＷであ
る。このファイバは、４００から６００ｒ　ｐｍの範囲
で、好ましくは約５００　ｒ　ｐｍで、回転する。これ
らのパラメータは、使用されているビーム特性に好゛適
である。他のビーム特性では、適切な動作パラメータは
、試行錯誤で決定できる。
一般に、光ファイバは、コア部、クラッド層、絶縁層を
有する。−数的に、コア部とクラッド層は、二酸化ケイ
素を含有している。シングルモードファイバ、マルチモ
ードファイバでは、絶縁層の外径は、約２２５μｍで、
クラッド層は、１２５μｍである。シングルモードファ
イバのコアの直径は、約１０μｍで、マルチモードファ
イバでは約５０μｍである。ホルダ１３から所定の長さ
だけ突出するように、開口１４内にファイバ１１を配置
する便利な方法は、開口１４の直径は、ファイバのクラ
ッド層の直径より、最大２μｍだけ大きくすることであ
る。操作に際して、絶縁層はファイバの端部から除去さ
れ、絶縁層の除去されたファイバ端部は、開口１４内に
挿入され、絶縁層はホルダに当接し、ファイバの自由端
の所定長がホルダから突出する。余分の長さは、レンズ
の形成前に、レーザビーム手段により切断される。
クラッド層の端部は、ホルダ内に挿入される絶縁層除去
部分の長さを決め、回転工程の間、ファイバの軸方向の
前進（レーザビーム方向）を阻止する。回転工程の間、
ファイバの逆方向の動きは、回転するファイバそのもの
により阻止される。このファイバには、ホルダとスピニ
ング装置との間の緩みがあり、回転工程の間、逆方向へ
のファイバの移動は、阻止される。ホルダに対してファ
イバの軸方向の移動を阻止する種々の方法が考えられる
。クラッド層を保持したい場合、前方向の移動は、ホル
ダから所定量突出するようにしたファイバに具備したカ
ラーにより阻止される。あるいは、ホルダの軸方向の動
きを制限しながら、ホルダ内に回転可能に配置された堅
くフィツトしたスリーブ内に挿入されてもよい。
ファイバの端部にマイクロレンズを取り付けるに原し、
レンズの取り付けられるファイバの自由端の絶縁層を取
り除き、この部分をホルダ内に挿入し、ファイバの自由
端１７とレーザビーム２０と整合させ、この自由端１７
をレーザビームに晒すようホルダの移動を開始する。フ
ァイバの移動方向とスピードとレーザビームのファイバ
への入射角は、ファイバの自由端に必要なテーパとそこ
に形成されるレンズの必要なカーブが達成されるように
、選択される。
手動操作またはサーボモータ制御で、個々のマイクロレ
ンズを形成するのに充分であるが、微細加工操作の正確
な再現性は、コンピュータ制御と移動シーケンスの記録
により得られる。このため、コントローラ１５は、Ｒ３
−２３２インターフエースを介して、ＡＴ＆Ｔ社製コン
ピュータＰＣ６３００のようなＰＣ２１に接続される。
ＧＷ−ＢＡＳＩＣで記載された制御プログラムで、コン
トローラ、特定の命令シーケンスの同時記録による直接
オペレータ制御、移動命令の予記録シーケンスの実行で
、直接操作員を制御できる。このシステムをもちいて、
所定半径のマイクロレンズの形成に必要な一連の命令は
、データファイルに記憶され、呼出され、いつでも実行
されうる。このため、オペレータのマイクロレンズ形成
についての関与は、レンズが形成される端部の絶縁層の
除去、この部分のホルダ１４への挿入、ファイバ自由端
１７とレーザビーム２０との整合、プログラムの実行に
限られる。このプログラムは、移動命令シーケンスを実
行し、プログラム実行の終了時マイクロレンズの付いた
ファイバが、ホルダから取出される。全体の製造時間は
短く２分のオーダで、マイクロ設置器の移送スピードで
制限される。
微細加工プロセスの特に有益な特徴点は、このもプロセ
スは、ファイバの表面層の除去（ａｂｌａｔｌｏｎ）と
その下の材料の加熱が同時に可能なことである。加熱は
、より短い強力なパルスの使用で減すことができるが、
どうでもいいというわけではない。この特徴は利点があ
る。その理由は、ファイバへのマイクロレンズの形成は
、クラッド材料の除去と、レンズのカーブ形成のために
、コア端面を溶融する必要があるからである。
レーザビームが光ファイバの形成に使用されているよう
なケイ化物ガラスと接触すると、Ｃ０２Ｌ／−ｆの１０
．６μｍ放射は、ファイバの表面で吸収されてしまう。
この点を越えると、２つの影響が発生する。表面のガラ
スは、蒸発温度（Ｔ、。
ｐ）以上に上昇し、蒸発してしまい、この熱がファイバ
の材料中に伝導する。ファイバの表面の温度がＴ　　に
長い間保持されていると、ガラス材ａｐ 料の溶融温度（Ｔ、８Ｉｔ）以上に上昇するファイバ内
の材料の深さが大きくなる。非常に強力で短いパルスは
、下層材料の最小溶融でもって表面の除去が可能である
。
第３図は、柾々のパルス幅のレーザパルスを当てた後の
光ファイバ内の３次元温度分布を示すチャートである。
このチャートは、以下のパラメータのレーザビームとガ
ラスを使用して作成された。
ビームパワー 集光ビーム半径 ガラス密度 熱伝導度 ２５Ｗ 閣１５μｍ ＝２．２ｇｍ／ｃｍ３ −１．４７Ｘ１０’ Ｊ　／ｓｅｅ　ｃａ”ｃ 比熱　　　　　　Ｃ９−１，０５Ｊ／ｇｍ℃蒸発温度　
　　　Ｔ　　　　−２０００℃ａｐ 溶融温度　　　　Ｔ　　　　−１６００℃ｌ１ｅｔ　を 本実施例で用いられている２５Ｗレーザは、ガウスビー
ム１５μｍスポット半径に収束するが、単一強度ｃＯ２
レーザパルスのガラス表面に入力する最大強度は、次式
で与えられる。
この強度では、ガラスの１μｍ深さの部分を室温から蒸
発温度（２０度Ｃから２０００度Ｃ）に上昇するに必要
な時間は、０．　１μ秒以下であるため、熱伝導と熱伝
達が機能する時間は無い。しかし、パルスが発生するに
つれて、熱は、ファイバに伝わり、液状化されたガラス
に表面張力が作用し、ファイバの変形をきたす。このこ
とは、ファイバ材料の剥離を起こすに十分な強度の、か
つ最小の材料変形でもってファイバの端部を加熱してレ
ンズを形成するに十分短い時間のパルスを選択する必要
があることを示している。
本発明のレーザによるレンズ形成は、エツチングまたは
引き抜きによるテーパ状のファイバ端部にレンズを形成
するのに使用される。そのような従来技術によるテーパ
状のファイバ端部にレンズを形成するために、テーパ状
のファイバは、ホルダ１３の開口１４に挿入され、ファ
イバは回転されている間、パルスレーザを上記の方法で
テーパ状ファイバ端部に印加する。電気加熱ではなくレ
ーザ加熱を使用することにより、エツチングまたは引き
抜きによるテーパ状のファイバ端部にレンズを形成する
のに、マイクロレンズのより一定したカーブが得られ、
現在の製造技術に最小の変更しかもたらさない。このレ
ーザ微細加工を用いたマイクロレンズの形成で、有益な
レーザとファイバとの結合かえられ、他の技術でレンズ
を形成するよりも、より環状対称なレンズが得られる。
このレーザ加工技術を用いて形成したマイクロレンズＩ
４関して、本発明の方法は、ファイバ端部の溶融に安定
で一定した熱源を提供でき、従来の電気アーク溶融技術
よりも、レンズの形成に再現性がある。
レーザによる微細加工されたレンズとエツチング加工に
よるテーパ状レーザ溶融レンズの構造がそれぞれ第４．
５図に示されている。レンズがファイバコアの中心に形
成され、コアは他には変形されていないと仮定すると、
マイクロレンズの結合効率は、ファイバ表面の端面のカ
ーブに異存する。テーパは、異なる構造を有しているが
、レンズの端面のカーブと結合効率はほぼ等しい。レー
ザ加工によるファイバのテーパ（第４図）は、特定の加
工指示で、他の条件に応じても製造されうる。第５図に
示されたエツチング加工によるテーパ状のファイバの長
いテーパ部は、テーパエツチング工程の結果であり、と
くに有益な機能はない。
テーパ部ファイバ強度の観点からは、この部分は有害で
ある。
回転中のファイバがビームに同時に当たると、クラッド
材料を除去する最終段階で発生する熱は、ファイバ端部
を溶融し、第４図に示すマイクロレンズの型を形成する
。かくして、レンズ形成は、ビームの中をファイバをス
ィーブする際に発生し、このスイープとはビームの中を
斜めにはしることである。。これにより、ファイバの中
心がビームの中心と整合するステップを必要とせず、レ
ンズの形成を速くできる。さらに、この方法により形成
されたマイクロレンズの最終曲率半径は、ビーム中を通
過する斜行スィーブの角度で決定される。
このスィーブがファイバの軸に直行していると、形成さ
れたレンズは、非常に小さな曲率半径を有する。ファイ
バの軸により近付（角度でスィーブすると、より大きな
曲率半径になる。−旦、ビームパラメータ（パルス幅、
パルス速度、強度、密度）が決まると、マイクロレンズ
の曲率半径は、スイープ角で決定され、ファイバをビー
ム中にスィーブすることにより決定される。この技術は
、レーザ微細加工の動作特性を最大限に利用し、マイク
ロレンズの形成に必要な時間と作業員の技術の必要性を
減少させる。
レンズ性能の評価は、レンズ付きのファイバと校正済み
二重チャネル平面埋め込みへテロ構造（ＤＣＰＢＨ）半
導体レーザ（注入レーザ）とを整合して、１．３μｍで
動作させ、ファイバ結合パワーを測定することにより、
なされる。３種類のレンズが測定された。それらは、（
ａ）レーザ微細加工レンズ、（ｂ）エツチングでテーパ
状に形成され電気アークで溶融されたレンズ、（Ｃ）エ
ツチングでテーパ状に形成されレーザで溶融されたレン
ズである。評価結果は、第６図に示す。
第６図では、（ａ）レーザ微細加工レンズと（ｂ）エツ
チングでテーパ状に形成され電気アークで溶融されたレ
ンズとの比較では、はぼ同様な変動量であるが、（ａ）
レーザ微細加工レンズのほうが、はるかによい絶対結合
効率を示す。この効果は、一部、レーザに結合される注
入部に正確に適合しない曲率半径を有しない電気アーク
溶融レンズに起因する。また、マイクロレンズの製造に
おいて、注入レーザからファイバへの結合を光学的不整
合に敏感でなくする為に、マイクがレンズの曲率半径を
わずかに増加させることは、−数的に行われている。し
かし、電気アーク溶融レンズは、２本の電極のみが使用
され本来的に非対称プロセスで、一方、レーザ微細加工
レンズは、本質的に環状対称であることに起因する。エ
ツチングでテーパ状に形成されたファイバの先端を非対
称加熱すると、不均一に溶融されたファイバ先端の部分
に表面張力が不均一に働き、先端が垂れる（ｄｒｏｏｐ
ｌｎｇ）。レーザ微細加工レンズの形成に際して、ファ
イバ軸は、レーザビームに直行して整合されず、この角
度θは、鋭角で０″＜θく９０゜で、レンズが、レーザ
方向に垂れるのを防止する。
レーザ微細加工が、マイクロレンズのたれに対して強い
という事実は、レーザーファイバ結合効率の上昇を説明
できる。第４図の実施例では、レンズは、レーザビーム
の入射角θ（スィーブ角とも称する）は、６０″くθく
９０＠である。他の角でも望ましいレンズのカーブを選
択できる。
第６図から分かるように、（ｂ）エツチングでテーパ状
に形成され電気アークで溶融されたレンズと（Ｃ）エツ
チングでテーパ状に形成されレーザで溶融されたレンズ
との比較では、後者のレンズが前者のレンズより少ない
変動量を示す。これは主に、レーザの熱出力の位置と強
度の一定性が、電気アークより大きいことに起因する。
電気アーク加熱の変動量は、アークの発生にともなう電
極の磨耗が原因である。電極が磨耗するにつれて、アー
ク加熱の位置と強度が変化する。これとは対称的に、レ
ーザ加工においては、レーザ加熱ゾーンの位置と強度は
、長期間にわたり非常に一定である。
ファイバ微細加工装置におけるＣＯ２レーザの使用によ
り、コンピュータ制御のもとで、プログラムされたシー
ケンス動作により、本来的に再現性よく、環状対称にレ
ンズを形成できる。マイクロレンズの形状は、データフ
ァイルの一連の移動命令の修正により、簡単に速く修正
できる。回転中のファイバを固定されたパルスＣＯ２レ
ーザビーム中に斜めスィーブすることにより、クラッド
材料の除去とマイクロレンズの形成が同時にできる。マ
イクロレンズの曲率は、スイープ角で決定される。回転
中のファイバを保持したホルダは固定され、レーザが、
ファイバ端部に対してファイバの動きに関するのと同様
な移動制御のもとで、動かされてもよい。
上記のレーザ微細加工技術は、シングルモードファイバ
にマイクレンズの形成を一定に急速に簡単にすることが
できる。レンズの半径は、レーザビームのファイバへの
入力角と加熱に使用されるレーザパルスの強度と時間を
制御することにより、制御できる。更に、この技術は、
偏向面保持ファイバのような現在ではマイクロレンズの
形成が難しいか、不可能な特殊なファイバにマイクロレ
ンズを形成するのに有利である。
上記の説明は、本発明や一実施例の説明で、当業者には
、種々の変形が可能であるが、それらはいずれも、本発
明の技術的範囲に含まれると理解すべきである。例えば
、変形例としては、紫外線エキシマレーザがＣＯ２レー
ザの代わりに使用できる。
（発明の効果） 以上のべた如く、本発明のレーザ微細加工により、ファ
イバ端部にマイクロレンズが８昌に、再現性よく形成で
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、光ファイバ端部にマイクロレンズを形成する
本発明のレーザ微細加工装置の図、第２図は、第１図の
装置の部分拡大図、第３図は、種々のパルス幅のレーザ
パルスが当てられた後の３次元温度分布図、 第４図は、ＣＯ２レーザによる微細加工のテーパとマイ
クロレンズを表す図、 第５図は、エツチングによりテーパ加工されてファイバ
とレーザ溶層レンズを表す図、第６図は、５ＤＳＭ光フ
ァイバ上に形成された３種類のマイクロレンズの１．３
μｍのＤＣＰＢＨＣＯ２レーザ損失の測定比較を表わす
図である。 Ｋ　さ。 、口 １．　４ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、６ たレンズ

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）光ファイバ端部と集光レーザビームとのなす角度
    θが、０°＜θ＜９０°となるよう、それらを整合する
    ステップ、 光ファイバ端部の周囲の半径方向移動量を２μｍ以下に
    制限して、光ファイバをその軸まわりに回転させるステ
    ップ、 光ファイバ端部にレンズを形成する為、その端部の表面
    材料を除去（ａｂｌａｔｉｏｎ）し、かつその端部材料
    を加熱するようなパルス速度・期間で、レーザビームを
    発振するステップ、 光ファイバ端部をテーパ状に形成し、かつレンズを形成
    するよう、光ファイバ端部をレーザビームに当てるよう
    移動させるステップ、 からなることを特徴とする光ファイバ端部へのマイクロ
    レンズ形成方法。
  2. （２）角度θが、６０°＜θ＜８０°となることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  3. （３）レーザビームは、波長１０．６μｍのＣＯ２レー
    ザにより生成されることを特徴とする請求項１記載の方
    法。
  4. （４）レーザビームは、エキシマレーザにより生成され
    ることを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. （５）光ファイバは、１００から１０００ ｒｐｍの範囲の回転数で回転することを特徴とする請求
    項１記載の装置。
  6. （６）光ファイバは、４００から６００ ｒｐｍの範囲の回転数で回転することを特徴とする請求
    項１記載の方法。
  7. （７）光ファイバ端部周囲の移動量が１μｍ以下に制限
    されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  8. （８）光ファイバは、融解石英製のコアとクラッドを有
    することを特徴とする請求項１記載の方法。
  9. （９）パルス期間は、約１０μ秒であることを特徴とす
    る請求項１記載の方法。
  10. （１０）光ファイバは、シングルモードファイバである
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  11. （１１）整合ステップの前に、絶縁物が光ファイバ端部
    から所定長除去され、この除去部分がホルダの開口に挿
    入され、その端部がレンズを形成するに十分な距離ホル
    ダから突出することを特徴とする請求項１記載の方法。
  12. （１２）集光パルスレーザビームを生成するレーザ装置
    、 光ファイバ端部がホルダの開口に挿入され、その光ファ
    イバ端部がマイクロレンズ付きテーパ部を形成するに十
    分な距離ホルダから突出し、その開口の直径はファイバ
    端部が回転するに十分な大きさを有し、ホルダとレーザ
    装置とは、光ファイバ端部と集光レーザビームとのなす
    角度θが、０°＜θ＜９０°となるよう配置されるホル
    ダ、光ファイバ端部が、光ファイバ端部にマイクロレン
    ズ付きテーパ部を形成する為に、光ファイバ端部の表面
    材料を除去（ａｂｌａｔｉｏｎ）し、かつその端部の材
    料を加熱するようなパルス速度・期間で発振するレーザ
    ビームに当たり、移動できるよう、レーザビームに対し
    てホルダを移動配置させる配置装置、 からなることを特徴とする光ファイバ端部へのマイクロ
    レンズ形成装置。
  13. （１３）角度θが、６０°＜θ＜８０°となることを特
    徴とする請求項１２記載の装置。
  14. （１４）光ファイバは、１００から１０００ｒｐｍの範
    囲の回転数で回転することを特徴とする請求項１２記載
    の装置。
  15. （１５）ホルダ開口の直径は、ファイバの直径より２μ
    ｍだけ大きいことを特徴とする請求項１２記載の装置。
  16. （１６）レーザビームは、波長１０．６μｍのＣＯ２レ
    ーザにより生成されることを特徴とする請求項１２記載
    の装置。
  17. （１７）レーザビームは、エキシマレーザにより生成さ
    れることを特徴とする請求項１２記載の装置。
  18. （１８）光ファイバ端部と集光レーザビームとのなす角
    度θが、０°＜θ＜９０°となるよう、それらを整合す
    るステップ、 レーザビームと光ファイバをその軸まわりに相対的に回
    転させるステップ、 光ファイバ端部にレンズを形成する為、その端部の表面
    材料を除去（ａｂｌａｔｉｏｎ）し、かつその端部材料
    を加熱するようなパルス速度・期間で、レーザビームを
    発振するステップ、 光ファイバ端部をテーパ状に形成し、かつレンズを形成
    するよう、光ファイバ端部をレーザビームに当てるよう
    、それらを相対的に移動させるステップ、 からなることを特徴とする光ファイバ端部へのマイクロ
    レンズ形成方法。
  19. （１９）角度θが、６０°＜θ＜８０°となることを特
    徴とする請求項１８記載の方法。
  20. （２０）レーザビームは、波長１０．６μｍのＣＯ２レ
    ーザにより生成されることを特徴とする請求項１８記載
    の方法。
  21. （２１）レーザビームは、エキシマレーザにより生成さ
    れることを特徴とする請求項１８記載の方法。
  22. （２２）光ファイバは、その軸を中心に回転し、光ファ
    イバ端部周囲の前記軸からの半径方向の移動量が２μｍ
    以下であることを特徴とする請求項１８記載の方法。
  23. （２３）光ファイバ端部周囲の移動量が１μｍ以下に制
    限されることを特徴とする請求項２２記載の方法。
  24. （２４）光ファイバは、１００から１０００ｒｐｍの範
    囲の回転数で回転することを特徴とする請求項１８記載
    の装置。
  25. （２５）光ファイバは、４００から６００ ｒｐｍの範囲の回転数で回転することを特徴とする請求
    項１８記載の方法。
  26. （２６）光ファイバは、融解石英製のコアとクラッドを
    有することを特徴とする請求項１８記載の方法。
  27. （２７）光ファイバは、シングルモードファイバである
    ことを特徴とする請求項１８記載の方法。
  28. （２８）パルス期間は、約１０μ秒であることを特徴と
    する請求項１８記載の方法。
  29. （２９）整合ステップの前に、絶縁物が光ファイバ端部
    から所定長除去され、この除去部分がホルダの開口に挿
    入され、その端部がレンズを形成するに十分な距離ホル
    ダから突出することを特徴とする請求項１８記載の方法
    。
  30. （３０）ファイバ端部がテーパを形成し、そのテーパ端
    部にマイクロレンズを形成するために、ファイバの端部
    をパルスレーザに当てるよう移動させることを特徴とす
    る請求項１８記載の方法。
  31. （３１）集光パルスレーザビームを生成するレーザ装置
    、 光ファイバ端部がホルダの開口に挿入され、その光ファ
    イバ端部がテーパとレンズを形成するに十分な距離ホル
    ダから突出し、その開口の直径はファイバ端部が回転す
    るに十分な大きさを有し、ホルダとレーザ装置とは、光
    ファイバ端部と集光レーザビームとのなす角度θが０°
    ＜θ＜９０°となるよう配置されるホルダ、 光ファイバ端部が、光ファイバ端部の表面材料を除去（
    ａｂｌａｔｉｏｎ）し、かつその端部の材料を加熱する
    ようなパルス速度・期間で発振するレーザビームに当た
    り、移動できるよう、レーザビームに対してホルダを移
    動配置させる配置装置、 からなることを特徴とする光ファイバ端部へのマイクロ
    レンズ形成装置。
  32. （３２）角度θが、６０°＜θ＜８０°となることを特
    徴とする請求項３１記載の装置。
  33. （３３）ホルダの開口の直径は、ファイバの直径より２
    μｍだけ大きいことを特徴とする請求項３１記載の装置
    。
  34. （３４）光ファイバは、１００から１０００ｒｐｍの範
    囲の回転数で回転することを特徴とする請求項３１記載
    の装置。
  35. （３５）開口の直径は、ファイバの軸方向自由回転がで
    きる程度大きいことを特徴とする請求項３１記載の装置
    。
  36. （３６）レーザビームは、波長１０．６μｍのＣＯ２レ
    ーザにより生成されることを特徴とする請求項２９記載
    の装置。
  37. （３７）レーザビームは、エキシマレーザにより生成さ
    れることを特徴とする請求項２９記載の装置。
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