JPH0618745A - 光ファイバ先端部の球面加工方法 - Google Patents
光ファイバ先端部の球面加工方法Info
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- JPH0618745A JPH0618745A JP20042992A JP20042992A JPH0618745A JP H0618745 A JPH0618745 A JP H0618745A JP 20042992 A JP20042992 A JP 20042992A JP 20042992 A JP20042992 A JP 20042992A JP H0618745 A JPH0618745 A JP H0618745A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバの先端部の球面加工の精度を高め
ることができ、従って、加工精度に伴う生産性を向上す
ることができる。 【構成】 光ファイバ１先端部１ｃの球面加工方法とし
て、光ファイバ１先端部１ｃの端面から所定の位置に、
光ファイバ１表面から所定の深さの溝１ｄを形成し、前
記光ファイバ１先端部１ｃを局部的に加熱溶融し、光フ
ァイバ１先端部１ｃに球面加工を施す。
ることができ、従って、加工精度に伴う生産性を向上す
ることができる。 【構成】 光ファイバ１先端部１ｃの球面加工方法とし
て、光ファイバ１先端部１ｃの端面から所定の位置に、
光ファイバ１表面から所定の深さの溝１ｄを形成し、前
記光ファイバ１先端部１ｃを局部的に加熱溶融し、光フ
ァイバ１先端部１ｃに球面加工を施す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光半導体素子に結合する
光ファイバに係り、詳細には光ファイバの先端部の球面
加工方法の技術に関する。
光ファイバに係り、詳細には光ファイバの先端部の球面
加工方法の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバと光回路や光モジュールのカ
ップリングにおける光伝搬において、光ファイバの光伝
搬は、光の入射角に応じたコア部とクラッド部の境界面
における屈折率に依存（コア部の屈折率はクラッド部の
屈折率よりも高い）する。このためにファイバ先端部に
微小レンズ系が用いられる。しかし、光ファイバに対す
る微小レンズ系の製造や実装が難しいため、従来はレン
ズ系を用いた光ファイバに比べ小型化で経済化に適する
先球ファイバが用いられる。この先球ファイバは、光フ
ァイバ先端部を球面加工することで光学系をシンプル化
し、ファイバそのもの小型化・経済化を図っている。従
来の先球ファイバの加工方法として、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．，Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．６，ｐｐ２７５６〜２
７５８（１９７３）に示される技術が開示されている。
この技術を図３を参照して説明すると、グラスファイバ
１０はシリカからなるコア部１０ａとクラッド部１０ｂ
を有し、このグラスファイバ１０の先端部１０ｃをバー
ナ１２からの火炎１１で溶融し、融解したガラスの表面
張力により先端部１０ｃを先球化する。また、グラスフ
ァイバ１０の先端部１０ｃを溶融する方法として炭酸ガ
スレーザによる放電加工等が知られている。
ップリングにおける光伝搬において、光ファイバの光伝
搬は、光の入射角に応じたコア部とクラッド部の境界面
における屈折率に依存（コア部の屈折率はクラッド部の
屈折率よりも高い）する。このためにファイバ先端部に
微小レンズ系が用いられる。しかし、光ファイバに対す
る微小レンズ系の製造や実装が難しいため、従来はレン
ズ系を用いた光ファイバに比べ小型化で経済化に適する
先球ファイバが用いられる。この先球ファイバは、光フ
ァイバ先端部を球面加工することで光学系をシンプル化
し、ファイバそのもの小型化・経済化を図っている。従
来の先球ファイバの加工方法として、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．，Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．６，ｐｐ２７５６〜２
７５８（１９７３）に示される技術が開示されている。
この技術を図３を参照して説明すると、グラスファイバ
１０はシリカからなるコア部１０ａとクラッド部１０ｂ
を有し、このグラスファイバ１０の先端部１０ｃをバー
ナ１２からの火炎１１で溶融し、融解したガラスの表面
張力により先端部１０ｃを先球化する。また、グラスフ
ァイバ１０の先端部１０ｃを溶融する方法として炭酸ガ
スレーザによる放電加工等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の先
球ファイバの加工方法は、単にファイバ先端部を溶融し
その表面張力で先球化する方法であるため、先端部分の
微小な体積を火炎の規模およびその熱量を制御すること
で溶融し、ファイバ先端部の球面加工を行わなければな
らなかった。このように、ファイバ先端部の先球化その
ものの精度を火炎の制御のみで決定してしまうため、先
球化された部分の曲率半径にバラツキが生じやすく、先
球化された部分の精度が悪かった。さらに、先球ファイ
バを大量生産する場合においても、先球ファイバの個々
の曲率半径が一定化しないという不都合があり、生産性
が極めて悪いという不都合があった。
球ファイバの加工方法は、単にファイバ先端部を溶融し
その表面張力で先球化する方法であるため、先端部分の
微小な体積を火炎の規模およびその熱量を制御すること
で溶融し、ファイバ先端部の球面加工を行わなければな
らなかった。このように、ファイバ先端部の先球化その
ものの精度を火炎の制御のみで決定してしまうため、先
球化された部分の曲率半径にバラツキが生じやすく、先
球化された部分の精度が悪かった。さらに、先球ファイ
バを大量生産する場合においても、先球ファイバの個々
の曲率半径が一定化しないという不都合があり、生産性
が極めて悪いという不都合があった。
【０００４】そこで、本発明の目的は、光ファイバの先
端部の球面加工の精度を高めると共に、加工精度に伴う
生産性を向上することができる光ファイバ先端部の球面
加工方法を提供することにある。
端部の球面加工の精度を高めると共に、加工精度に伴う
生産性を向上することができる光ファイバ先端部の球面
加工方法を提供することにある。
【０００５】
【課題が解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、光ファイバ先端部の球面加工方法として、光ファイ
バ先端部の端面から所定の位置に、光ファイバ表面から
所定の深さの溝を形成し、前記光ファイバ先端部を局部
的に加熱溶融し、光ファイバ先端部に球面加工を施す。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の光ファイバ先
端部の球面加工方法として、光ファイバ先端部の全体を
所定の深さに除去し、光ファイバ先端部を局部的に加熱
溶融し、光ファイバ先端部に球面加工を施す。請求項３
記載の発明では、請求項１記載の光ファイバ先端部の球
面加工方法として、光ファイバ先端部の端面から所定の
位置に、フォトリソグラフィの手法による露光マスクを
通して、露光マスクと光ファイバとの相対位置を一定に
保ちながら光ファイバを回転しつつエッチング用のマス
クを形成し、エッチングにより光ファイバ先端部から所
定の位置に溝を形成し、この光ファイバ先端部を局部的
に加熱溶融して光ファイバ先端部に球面加工を施す。
は、光ファイバ先端部の球面加工方法として、光ファイ
バ先端部の端面から所定の位置に、光ファイバ表面から
所定の深さの溝を形成し、前記光ファイバ先端部を局部
的に加熱溶融し、光ファイバ先端部に球面加工を施す。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の光ファイバ先
端部の球面加工方法として、光ファイバ先端部の全体を
所定の深さに除去し、光ファイバ先端部を局部的に加熱
溶融し、光ファイバ先端部に球面加工を施す。請求項３
記載の発明では、請求項１記載の光ファイバ先端部の球
面加工方法として、光ファイバ先端部の端面から所定の
位置に、フォトリソグラフィの手法による露光マスクを
通して、露光マスクと光ファイバとの相対位置を一定に
保ちながら光ファイバを回転しつつエッチング用のマス
クを形成し、エッチングにより光ファイバ先端部から所
定の位置に溝を形成し、この光ファイバ先端部を局部的
に加熱溶融して光ファイバ先端部に球面加工を施す。
【０００６】
【作用】この発明の光ファイバ先端部の球面加工方法
は、光ファイバ先端部の端面から所定の位置に、光ファ
イバ表面から所定の深さの溝を形成し、前記光ファイバ
先端部を局部的に加熱溶融する。
は、光ファイバ先端部の端面から所定の位置に、光ファ
イバ表面から所定の深さの溝を形成し、前記光ファイバ
先端部を局部的に加熱溶融する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の光ファイバ先端部の球面加工
方法の一実施例を図１および図２を参照して詳細に説明
する。図１は本発明の光ファイバ先端部の球面加工方法
による光ファイバ先端部を概念的に表したものである。
この図１において、光ファイバ１は石英系、多成分ガラ
ス系等のファイバで形成されている。この光ファイバ１
は、主材料が近赤外波長領域で最も低損失であるシリカ
などからなるコア１ａと、クラッド１ｂから構成されて
おり、コア１ａの屈折率はクラッド１ｂの屈折率よりも
高いため、入射光がコア１ａとクラッド１ｂの境界面で
全反射されるようになっている。
方法の一実施例を図１および図２を参照して詳細に説明
する。図１は本発明の光ファイバ先端部の球面加工方法
による光ファイバ先端部を概念的に表したものである。
この図１において、光ファイバ１は石英系、多成分ガラ
ス系等のファイバで形成されている。この光ファイバ１
は、主材料が近赤外波長領域で最も低損失であるシリカ
などからなるコア１ａと、クラッド１ｂから構成されて
おり、コア１ａの屈折率はクラッド１ｂの屈折率よりも
高いため、入射光がコア１ａとクラッド１ｂの境界面で
全反射されるようになっている。
【０００８】光ファイバ１の先端部１ｃの球面加工方法
について次に説明する。まず、光ファイバ１の先端部１
ｃ端面から所定の位置に、光ファイバ１の外周表面か
ら、所定深さの溝１ｄを形成する。この溝１ｄは精密加
工機器等によって、クラッド１ｂの肉厚の中間程度まで
の深さに、断面略Ｕ字状に形成する。このようにして溝
１ｄを形成した光ファイバ１の先端部１ｃを、その前方
から、炭酸ガスレーザ加工機等の放電加工機の放電によ
って溶融する。この溶融により、先端部１ｃは、滑らか
に精度よく球面加工される。
について次に説明する。まず、光ファイバ１の先端部１
ｃ端面から所定の位置に、光ファイバ１の外周表面か
ら、所定深さの溝１ｄを形成する。この溝１ｄは精密加
工機器等によって、クラッド１ｂの肉厚の中間程度まで
の深さに、断面略Ｕ字状に形成する。このようにして溝
１ｄを形成した光ファイバ１の先端部１ｃを、その前方
から、炭酸ガスレーザ加工機等の放電加工機の放電によ
って溶融する。この溶融により、先端部１ｃは、滑らか
に精度よく球面加工される。
【０００９】このように、光ファイバ１の先端部１ｃの
端面から所定の位置に溝１ｄを形成することによって、
先端部１ｃの体積を予め調整することができる。そし
て、球面加工時の熱の拡散を抑え、球面加工を行う先端
部１ｃに効率良く熱を閉じ込めつつ、光ファイバ１の先
端部１ｃの溶融と球面加工を行うことができる。従っ
て、球面加工を施した球面１ｅの曲率半径を一定に調整
することができると共に、優れた加工精度に伴う生産能
力を上げることができ、全体的に生産性の向上とコスト
低減を図ることができる。
端面から所定の位置に溝１ｄを形成することによって、
先端部１ｃの体積を予め調整することができる。そし
て、球面加工時の熱の拡散を抑え、球面加工を行う先端
部１ｃに効率良く熱を閉じ込めつつ、光ファイバ１の先
端部１ｃの溶融と球面加工を行うことができる。従っ
て、球面加工を施した球面１ｅの曲率半径を一定に調整
することができると共に、優れた加工精度に伴う生産能
力を上げることができ、全体的に生産性の向上とコスト
低減を図ることができる。
【００１０】図２は、フォトリソグラフにより光ファイ
バ先端部の球面加工を行う他の実施例における各工程を
表したものである。工程ａで、光ファイバ１の先端部１
ｃ全体をを覆うようにして、先端部１ｃの表面にフォト
レジスト３を所定（一定）の厚さに塗布する。このフォ
トレジスト３を、光学的に透明で微小なパターン４ａが
形成された露光マスク４の下方に配置する。そして、こ
の露光マスク４の上方に配置された紫外線光源（ブラッ
クライト）５から紫外線５ａを、パターン４ａを通し
て、光ファイバ１の先端部１ｃを覆ったフォトレジスト
３に照射する。この時、光ファイバ１と露光マスク３の
相対位置を一定に保ちつつ光ファイバ１を支持しながら
図中矢印方向に回転させる。これによって、光ファイバ
１の先端部１ｃの端面から所定の位置に、エッチング用
の開口部３ａが露光形成される。
バ先端部の球面加工を行う他の実施例における各工程を
表したものである。工程ａで、光ファイバ１の先端部１
ｃ全体をを覆うようにして、先端部１ｃの表面にフォト
レジスト３を所定（一定）の厚さに塗布する。このフォ
トレジスト３を、光学的に透明で微小なパターン４ａが
形成された露光マスク４の下方に配置する。そして、こ
の露光マスク４の上方に配置された紫外線光源（ブラッ
クライト）５から紫外線５ａを、パターン４ａを通し
て、光ファイバ１の先端部１ｃを覆ったフォトレジスト
３に照射する。この時、光ファイバ１と露光マスク３の
相対位置を一定に保ちつつ光ファイバ１を支持しながら
図中矢印方向に回転させる。これによって、光ファイバ
１の先端部１ｃの端面から所定の位置に、エッチング用
の開口部３ａが露光形成される。
【００１１】そして、現像の後、工程ｂにおいて、開口
部３ａを含む光ファイバ１の先端部１ｃを、緩衝ふっ酸
等のエッチング液６で満たされた容器７に浸す。これに
よって、露光によって形成された開口部３ａ部分の光フ
ァイバ１をエッチング除去し、溝１ｄを形成する。な
お、この工程ｂの後に、工程ｂ′として、工程ａで形成
したフォトレジストを剥離し、更に容器７中のエッチン
グ液６で、先端部１ｃを一定量除去するようにしてもよ
い。これにより、球面加工の微小化が可能となり、微小
な球面加工を安定して行うことができる。
部３ａを含む光ファイバ１の先端部１ｃを、緩衝ふっ酸
等のエッチング液６で満たされた容器７に浸す。これに
よって、露光によって形成された開口部３ａ部分の光フ
ァイバ１をエッチング除去し、溝１ｄを形成する。な
お、この工程ｂの後に、工程ｂ′として、工程ａで形成
したフォトレジストを剥離し、更に容器７中のエッチン
グ液６で、先端部１ｃを一定量除去するようにしてもよ
い。これにより、球面加工の微小化が可能となり、微小
な球面加工を安定して行うことができる。
【００１２】次に、工程ｃにおいて、溝１ｄをエッチン
グ加工した光ファイバ１の先端部１ｃを、放電加工機等
の電極８、８間に配置する。そして、この電気８、８の
放電によって、先端部１ｃを溶融する。工程ｄにおい
て、溶融した先端部１ｃはその表面張力により球面加工
され、この球面１ｅの曲率半径の大きさは溶融した体積
によって決定される。
グ加工した光ファイバ１の先端部１ｃを、放電加工機等
の電極８、８間に配置する。そして、この電気８、８の
放電によって、先端部１ｃを溶融する。工程ｄにおい
て、溶融した先端部１ｃはその表面張力により球面加工
され、この球面１ｅの曲率半径の大きさは溶融した体積
によって決定される。
【００１３】このように、光ファイバ１の先端部１ｃの
端面から所定の位置に溝１ｄを形成することによって、
この溝１ｄにより先端部１ｃの体積を予め調整し、球面
加工時の熱の拡散を抑えて、先端部１ｃに熱を閉じ込め
つつ効率良く球面加工を行うことができる。従って、光
ファイバ１の先端部１ｃを滑らかに精度よく球面加工す
ることができると共に、球面加工を施した球面１ｅの曲
率半径を一定にすることができ、優れた加工精度に伴う
生産性の向上とコスト低減を図ることができる。
端面から所定の位置に溝１ｄを形成することによって、
この溝１ｄにより先端部１ｃの体積を予め調整し、球面
加工時の熱の拡散を抑えて、先端部１ｃに熱を閉じ込め
つつ効率良く球面加工を行うことができる。従って、光
ファイバ１の先端部１ｃを滑らかに精度よく球面加工す
ることができると共に、球面加工を施した球面１ｅの曲
率半径を一定にすることができ、優れた加工精度に伴う
生産性の向上とコスト低減を図ることができる。
【００１４】本発明の光ファイバ１の先端部１ｃの球面
加工方法は、上記実施例に限らず種々の変形が可能であ
る。例えば、光ファイバ１の先端部１ｃの溶融方法に
は、上記実施例における放電加工の他に火炎やレーザ光
を用いることも可能である。また、先端部１ｃに形成す
る溝１ｄは外周の全部でなく一部でも良い。そして、溝
１ｄ部分の光ファイバを除去する方法として、精密加工
機器以外に、カッターなどを使用した機械加工によって
もよい。
加工方法は、上記実施例に限らず種々の変形が可能であ
る。例えば、光ファイバ１の先端部１ｃの溶融方法に
は、上記実施例における放電加工の他に火炎やレーザ光
を用いることも可能である。また、先端部１ｃに形成す
る溝１ｄは外周の全部でなく一部でも良い。そして、溝
１ｄ部分の光ファイバを除去する方法として、精密加工
機器以外に、カッターなどを使用した機械加工によって
もよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明した光ファイバ先端部の球面加
工方法によれば、光ファイバ先端部の端面から所定の位
置に、光ファイバ表面から所定の深さの溝を形成し、前
記光ファイバ先端部を局部的に加熱溶融するので、光フ
ァイバの先端部の球面加工の精度を高めると共に、加工
精度に伴う生産性を向上することができる。
工方法によれば、光ファイバ先端部の端面から所定の位
置に、光ファイバ表面から所定の深さの溝を形成し、前
記光ファイバ先端部を局部的に加熱溶融するので、光フ
ァイバの先端部の球面加工の精度を高めると共に、加工
精度に伴う生産性を向上することができる。
【図１】本発明の光ファイバ先端部の球面加工方法の一
実施例に係る光ファイバ先端部の概念図である。
実施例に係る光ファイバ先端部の概念図である。
【図２】本発明の光ファイバ先端部の球面加工方法の一
実施例に係る工程図である。
実施例に係る工程図である。
【図３】従来の光ファイバ先端部の球面加工方法の従来
図である。
図である。
１ 光ファイバ １ａ コア １ｂ クラッド １ｃ 先端部 １ｄ 溝 １ｅ 球面 ２ 発光素子 ３ フォトレジスト ４ 露光マスク ５ 紫外線光源 ６ エッチング液
Claims (3)
- 【請求項１】 光ファイバ先端部の端面から所定の位置
に、光ファイバ表面から所定の深さの溝を形成し、 この光ファイバ先端部を局部的に加熱溶融して光ファイ
バ先端部に球面加工を施すことを特徴とする光ファイバ
先端部の球面加工方法。 - 【請求項２】 光ファイバ先端部の全体を所定の深さに
除去し、光ファイバ先端部を局部的に加熱溶融し、光フ
ァイバ先端部に球面加工を施すことを特徴とする請求項
１記載の光ファイバ先端部の球面加工方法。 - 【請求項３】 光ファイバ先端部の端面から所定の位置
に、フォトリソグラフィの手法による露光マスクを通し
て、露光マスクと光ファイバとの相対位置を一定に保ち
ながら光ファイバを回転しつつエッチング用のマスクを
形成し、 エッチングにより光ファイバ先端部から所定の位置に溝
を形成し、 この光ファイバ先端部を局部的に加熱溶融して光ファイ
バ先端部に球面加工を施すことを特徴とする請求項１記
載の光ファイバ先端部の球面加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04200429A JP3112572B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 光ファイバ先端部の球面加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04200429A JP3112572B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 光ファイバ先端部の球面加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618745A true JPH0618745A (ja) | 1994-01-28 |
| JP3112572B2 JP3112572B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=16424156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04200429A Expired - Fee Related JP3112572B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 光ファイバ先端部の球面加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3112572B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL422162A1 (pl) * | 2017-07-10 | 2019-01-14 | Fibrain Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób wytwarzania dyfuzora światłowodowego i dyfuzor światłowodowy wytworzony tym sposobem |
| JP2024083520A (ja) * | 2018-11-28 | 2024-06-21 | 株式会社ライト光機製作所 | レチクルユニット及び光学照準器 |
-
1992
- 1992-07-02 JP JP04200429A patent/JP3112572B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL422162A1 (pl) * | 2017-07-10 | 2019-01-14 | Fibrain Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób wytwarzania dyfuzora światłowodowego i dyfuzor światłowodowy wytworzony tym sposobem |
| JP2024083520A (ja) * | 2018-11-28 | 2024-06-21 | 株式会社ライト光機製作所 | レチクルユニット及び光学照準器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3112572B2 (ja) | 2000-11-27 |
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