JPH10227941A

JPH10227941A - 光学部品

Info

Publication number: JPH10227941A
Application number: JP9030444A
Authority: JP
Inventors: Yasushige Furuya; 保重古谷
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 1998-08-25
Anticipated expiration: 2017-02-14
Also published as: JP3769862B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光導波体端面での高い光結合効率、容易な光軸
調整、機能膜等の合理的形成等を可能にする光学部品の
実現。【構成】光導波体を保持体に固定し、研磨等により光導
波体と保持体との同一平端面を構成する。同端面に光反
射防止膜等の膜を形成する。又保持体の端面部分に設け
た凹部において、硬化により収縮する接着材を用いて別
の光導波体や保持体を接着し、光導波体同士を直接密着
する。又一方の光導波体に機能膜等を形成し、保持体の
凹部で前記同様の接着により、光導波体間に機能膜等を
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ、ロッド
レンズ、光学フィルター等の光学部品の光入射や出射の
端面での光結合効率を高め、又光学部品の合理的な配置
を可能にする技術である。

【０００２】

【従来の技術】発光ダイオードやレーザダイオード等の
光源（以下、ＬＤと総称する）からの光を、直接又はレ
ンズ等の光学系を経て光ファイバ等の光学部品へ入射
し、又は光学部品から出射する時に、光学部品の内部と
外部の光屈折率の差による光反射が生ずる。この光反射
は光の利用効率を低下させ、又反射光がＬＤへ入射する
ことでＬＤに悪影響を及ぼす等の問題がある。この問題
の解決には、様々な方法が提案され、実施されている。

【０００３】光ファイバの端面に反射防止膜やレンズを
設け、光結合効率を高める従来例を図５Ａ〜Ｄに示す。
図５Ａは短く切断した光ファイバ１の一方の端面に光反
射防止膜２をコーティングし、他端を長尺の光ファイバ
３に接続した例である（特開平１−２３７６０２）。図
５Ｂはガラス板４に光反射防止膜２をコーティングし、
ガラス板４を光ファイバ１（中心はコア５）の端面へ透
明な接着材６で接着した例である（特開昭５４−１９７
６１）。図５Ｃは光ファイバ１の端面のコア５をエッチ
ング加工して凹所を設け、その凹所に溶融ガラスでマイ
クロレンズ７を設け、光結合効率を向上させた例である
（特開平３−１６３４０６）。図５Ｄは平板マイクロレ
ンズ８と光ファイバ１を一体化させ、光軸ずれに対する
影響を減じた例である（特開平５−２３２３５９）。

【０００４】図６Ａは光ファイバ１の端面を傾斜させる
ことで、光結合効率を高め、又端面から反射した光がＬ
Ｄへ入射されることを防止した従来例を示した（特開昭
５８−２０５１２０）。光ファイバ１とそれを装着した
保持体（この例では、フェルールと称する）９の端面を
研磨角度αで研磨する。ファイバ１を構成するコアやク
ラッド（図示せず）の光屈折率や開口数等の値に依存す
る、光結合効率を良くする研磨角度αが存在する。又、
端面が傾斜しているために、端面からの反射光は入射光
路を逆進することもなく、反射光のＬＤへの悪影響を防
止している。

【０００５】図６Ｂはロッドレンズ１０の端面を斜めに
研磨し、一方の端面に干渉膜フィルタ１１を、他方の端
面に光反射防止膜２を設けた双方向伝送を可能にするた
めの光学部品の従来例である（特開昭６０−２０５４０
６）。ロッドレンズ１０は保持体（この例では円筒管と
称する）９に固定され、両端面が所定の角度に研磨され
ている。一方の端面に設けられた干渉膜フィルタ１１は
波長λ１の光は透過し、波長λ２の光を反射させる。他
方の端面は波長λ１、λ２の両方の光が透過するように
光反射防止膜２が設けられている。図示してないが、干
渉膜フィルタ１１の側から入射された波長λ１の光は他
方の端面を出て、光ファイバに入射し、光伝送をする。
相手からは、同じ光ファイバを逆進して波長λ２の光が
伝送され、干渉膜フィルタ１１で反射される。干渉膜フ
ィルタ１１が傾斜しているため、波長λ２の反射光は光
路を変えて、ロッドレンズ１０の光反射防止膜２から出
射されるので、その光が検出でき、双方向伝送を行うも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】第一の課題は、光ファ
イバのような細い光学部品の端面の加工と光反射防止に
関する問題である。加工の容易さ、光結合効率の良さ、
反射光のＬＤへの悪影響の防止等の点で、光ファイバを
保持体に固定して端面を傾めに研磨する図６Ａの方式が
ある。しかし、最近の光伝送特性の優れた偏波面保存光
ファイバへ、この方式を適用する場合、入射光の偏波面
と偏波面が保存される光ファイバの端面の軸を合わせな
がら、入射する光の端面に対する角度や位置の条件を満
足させる必要がある。このために、端面加工での研磨方
向の精度や光モジュールの組立での調整が難しくなる。

【０００７】図７Ａ、Ｂは、前記の光モジュールの組立
の一部で、図７Ａはその断面を、図７Ｂは光軸調整を示
す図である。保持体９とそれに固定された光ファイバ１
の端面は斜めに研磨されている。保持体９はファイバホ
ルダ１２に挿入され、Ｚ軸とθ軸（回転）の方向の移動
で光軸調整をする。モジュール本体１５に固定されたＬ
Ｄ（図示せず）からの光は、レンズ１３を透過して光フ
ァイバ１へ入射される。レンズ１３が固定されたレンズ
ホルダ１４の移動でＸ軸とＹ軸方向の光軸調整をする。
Ｘ、Ｙ、Ｚ、θの各軸を調整して、光結合効率が良い光
のファイバ端面への入射角、集光位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ方
向）にする必要がある。これらの調整後に、図示した
ａ、ｂ、ｃで溶接等により固定する。光ファイバ１が偏
波面保存光ファイバの場合は、更に、入射光の偏波面の
方向と偏波面を保存する光ファイバ１の端面の特定方向
とを合わせる必要があり、調整可能マージンが狭くて組
立が困難になる。

【０００８】光ファイバ１の端面が光軸に垂直であれ
ば、調整可能マージンが拡大するが、端面からの光の反
射を防止する必要が生じる。光反射防止膜については、
図５で述べた方法がある。しかし、光ファイバ１の端面
に単独で、光反射防止膜を設ける方法では、端面の平面
研磨か難しい事及び光モジュールの光軸調整中に保持体
９から反射した光がＬＤへ入射され、ＬＤを損傷させた
り、レーザ発振を停止させる等の問題がある。

【０００９】第二の課題は、２つの光導波体の結合に関
する問題である。レンズを光ファイバに直接作製する従
来方法も示されているが、レンズ作製の難しさがある。
又、予め作製されたレンズ等をファイバ等の光導波体へ
接着材で接着する従来法では、接着材による光損失や接
着材の選択の難しさ等の問題がる。又、光反射防止膜を
設けたガラス板を接着材で光ファイバ等へ接着する方法
も従来例で示されているが同様の問題がある。

【００１０】更に、干渉膜フィルタ等の高精度な技術を
要する機能薄膜等を、光導波体に、特にロッドレンズ、
プリズム等の高価なものに、直接形成する事に関連して
の問題である。機能薄膜等の作製では、概して、歩留が
低く、多量生産での特性分布が生じる。これらの機能薄
膜等を高価な光導波体へ直接形成した場合は、機能薄膜
等の特性が不良なら、光導波体を破棄するか又は機能薄
膜等を除去して光導波体を再生する手間が必要になる。
この問題を回避するには、例えば安価なガラス板等に機
能薄膜等を形成し、その内の良品のみを光導波体と一体
化すれば良い。しかし、前述と同様に接着材で直接にガ
ラス板等と光導波体を接着するのでは、接着材の選択の
難しさ、接着材に起因する光損失等の問題がある。

【００１１】第三の課題は、前記の接着材等の制約か
ら、光学部品間を直接結合する簡便で、光結合効率の高
い方法が無った。このため、全体の光学系は複雑で、大
きくなり、結果として光損失を増大させる問題がある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第一の課題に対する手段
は、光ファイバを保持体に固定し、両者の一体化した研
磨や切断等により、両者の端面が同一平面でしかもその
端面では光ファイバの中心軸が垂直となるようにし、そ
の端面に光反射防止膜を設けた光学部品である。入射光
の光軸を、光ファイバの端面に垂直にできるので、光軸
調整のマージンは拡大される。又光ファイバと保持体の
端面の光反射防止膜により、両者の端面からの光反射が
抑制され、光ファイバへの光入射損の低減及び前記両者
の端面からの反射光によるＬＤの損傷を防止できる。前
記両者の一体化した端面の加工は、端面の平滑性とその
加工の容易性にも良好な結果をもたらす。

【００１３】更なる改良は、光ファイバと保持体の端面
に、それぞれの光屈折率等の光学的条件を考慮して、そ
れぞれの端面からの光反射防止に適合するような光反射
防止膜を設けることで、光反射防止の効果を更に高める
ものである。

【００１４】光ファイバが偏波面保存光ファイバの場合
には、入射光の偏波面と光ファイバの保存偏波面も一致
させる必要がある。入射光の光軸が光ファイバの端面に
垂直にすれば、前記偏波面の調整も容易になり、全体の
光軸調整の簡易化が特に顕著となる。又、前述の他の効
用も合わせ持つことは言うまでもない。

【００１５】第二の課題に対する手段は、第１の光導波
体を保持体に固定し、両者の一体化した研磨や切断によ
り、第１の光導波体の端面と保持体の端面とで同一平面
を設ける（光導波体とは、光ファイバ、レンズ、その他
の光を通過させる物体を総称し、以下同様）。第２の光
導波体の少なくとも一部にも平面が設けられている。第
１の光導波体と第２の光導波体とで光結合するように、
前記同一平面と第２の光導波体の平面を重ね合わせ、保
持体と第２の光導波体の平面が対面する領域の前記保持
体又は第２の光導波体に凹部が設けられている。この凹
部において、硬化すると収縮する性質を持った接着材に
より、保持体と第２の光導波体とを接着する。接着材の
収縮で、第１と第２の光導波体とが密着し、高い光結合
が可能となる。従来例のような、第１と第２の光導波体
の間に接着材を介在させることがないので、光学特性を
考慮した接着材の選択の必要もなくなる。

【００１６】又、第２の光導波体として、例えばガラ
ス、プラスチック等の安価な光導波体の光入射面又は光
出射面に、光反射防止膜、干渉膜フィルタ、偏光フィル
タ等の光路や光波波形（光の振幅、波長、偏波面等の性
質を総称）を制御する膜を設け、前述同様に第１と第２
の光導波体を結合させる。前記の膜は、第１と第２の光
導波体の面の間に有ってもよいし、第２の光導波体の外
側に有ってもよい。光結合効率が高く、安価な光学部品
が実現する。第１と第２の光導波体の間に設けた前記の
膜にあっては、外気の湿気等の膜への影響を回避する効
用もある。

【００１７】更に、目的によっては、第１と第２の光導
波体の光屈折率を同一にし、両光導波体の光結合をより
高めることも有効である。第三の課題に対する手段は、
第１の光導波体は第１の保持体に固定し、第２の光導波
体は第２の保持体に固定し、それぞれを前述と同様の一
体化した研磨等をなし、第１の光導波体と保持体とで構
成された第１の平面及び第２の光導波体と保持体とで構
成された第２の平面を設ける。第１の光導波体と第２の
光導波体とで光結合するように、第１と第２の平面を重
ね合わせ、第１と第２の保持体が対面する領域の第１又
は第２の保持体に凹部が設けられている。この凹部にお
いて、前述同様の硬化すると収縮する接着材により、第
１と第２の保持体とを接着する。接着材の収縮で、第１
と第２の光導波体は密着し、光結合が高まる。前述同様
の接着材選択の自由度等の効用及び第１と第２の光導波
体の光結合を小型で簡易に実現できる効用がある。これ
らの光導波体に、更に、第３、第４等の光導波体の前述
同様の結合で、光学系全体がより小型化することは言う
迄もない。

【００１８】又、第１と第２の光導波体の端面での光軸
合わせのために、前記の第１と第２の保持体に位置合わ
せガイドを設けることで、位置調整の容易化ができる。
更に、前述同様に、第１又は第２の光導波体の光入射面
又は光出射面に干渉膜フィルタ等の光路又は光波波形を
制御する膜を設ければ、光結合効率が高く、小型で、位
置調整も容易な光学部品、光学系が実現でき、その他に
も前述と同類の効果が得られることは容易に理解でき
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１Ａ〜Ｇは、光ファイバ１を保
持体９へ固定し、端子面を研磨し、光反射防止膜２を設
け、更なる改良で光反射防止膜１９を設ける過程の一例
を断面図で示したものである。

【００２０】先ず、図１Ａのように、光ファイバ１の先
端の被覆部１６を取り除き、コア５とクラッド１７の光
導波体（以下、この部分をも光ファイバ１と略記する）
を露出させる。保持体９の中心には光ファイバ１の貫通
孔が設けられ、その一方の入口に接着材等の固定材２６
を装填しておく。図１Ｂのように、光ファイバ１を保持
体９に貫通させると固定材２６は光ファイバ１と共に貫
通孔の表面に付着し、固定材２６の硬化で光ファイバ１
は保持体９に固定される。光ファイバ１の先端と保持体
９の研磨等により、図１Ｃのような、光ファイバ１の光
軸が垂直をなす光ファイバ１と保持体９の同一端面を形
成する。この端面上へ光反射防止膜２を設ける。光反射
防止膜２の条件は、一般に知られるように入射光の波長
と光ファイバ１の屈折率等の条件に合わせ、光ファイバ
１からの反射を防止する。後述する入射光と光ファイバ
１の光軸合わせの過程で、保持体９の端面へも入射光が
照射される場合がある。その反射光はＬＤ（図示せず）
へ入射し、ＬＤへ悪影響を及ぼす事があるが、保持体９
の端面にも光反射防止膜２が設けられているので、光反
射を低減する効果がある。

【００２１】保持体９の材質により、保持体９の端面上
の光反射防止膜２の効果は異なり、その改良法を図１Ｄ
〜Ｇに示した。図１Ｄのように、光反射防止膜２の上に
ホトレジスト１８を塗布、乾燥し、光ファイバ１の他端
から光を入射し、光ファイバ１の端面に対応するホトレ
ジスト１８を露光する。図１Ｅのように、現像により光
ファイバ１に対応する部分のホトレジスト１８のみを残
す。図１Ｆのように、光反射防止膜１９を付着させる。
この光反射防止膜１９の条件は、図１Ｃと同様に、入射
光の波長と保持体９及び光反射防止膜２の光学的条件か
ら決める。又、光反射防止膜１９は光吸収膜であっても
構わない。これらの膜は薄膜や厚膜等で通常に利用され
ている技術を用いればよい。ホトレジスト１８を剥離す
ると、図１Ｇのように、光ファイバ１の端面には光反射
防止膜２が、保持体９の端面には防止膜２と１９が設け
られ、光ファイバ１と保持体９のそれぞれに適合した光
反射防止が可能となり、光伝送の実働時と光軸調整時の
何れにおいても好都合な光学部品を提供できることにな
る。

【００２２】図２は、図１に示した光学部品を用いた光
モジュールの組立、調整の一例を示すためのもので、光
モジュールの一部の断面図を示した。この実施例では、
保持体９、ファイバホルダ１２、レンズホルダ１４、モ
ジュール本体１５は金属で構成されている。光ファイバ
１が固定され、光反射防止膜２（図１Ｇの構成の光反射
防止膜でもよい）を設けた保持体９をファイバホルダ１
２へ挿入する。レンズ１３はレンズホルダ１４に固定さ
れている。モジュール本体１５に固定されたＬＤ（図示
せず）が発光する光はレンズ１３を通り、光ファイバ１
の端面の光反射防止膜２へ集光させ、光軸を合わせる。
このために、図７Ｂで示したと同様に、レンズホルダ１
４によるＸ、Ｙ軸方向の調整と保持体９によるＺ軸方向
の調整を行う。通常の光ファイバ１の場合は、基本的に
はこれだけの調整で光ファイバ１へ入射させる光の集光
と光軸合わせが完了し、図２のａ、ｂ、ｃを溶接等をし
て固定し、モジュールとして組立が終了する。

【００２３】光ファイバ１が偏波面保存光ファイバの場
合は、先ず前記のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の調整を行う。偏波
面保存光ファイバは、偏波面が保存される光ファイバ断
面内の方向が決まっている。光反射防止膜２を設けた光
ファイバ１の端面で、偏波面が保存される方向を、光フ
ァイバ１へ入射する光の偏波面の方向に対応するように
合わせる。このためには、保持体９を図７Ｂに示したよ
うに、θ軸を回転させればよい。Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ軸の調
整を完了し、前記同様に図のａ、ｂ、ｃの溶接等で固定
し、モジュールとして組立が終了する。

【００２４】従来例の図７の斜め研磨した光ファイバ１
の端面への光入射に比較すると、本実施例の光ファイバ
１の光学部品の構成では、調整が容易になり、又端面で
の光反射の問題も解決される。

【００２５】図３Ａ〜Ｄには、光ファイバ１、ロッドレ
ンズ１０の端面及びＬＥＤ２２の光を透過さる封止体
（以下、これも保持体９という）の端面の光学処理のた
めに、保持体９の端面を合理的に利用した実施例を、断
面図で示す。

【００２６】図３Ａは光ファイバ１の端面の光反射防止
に関するものであり、１）はその光学部品の断面を示
し、２）はａ線断面のａ矢視の図である。ガラス板４の
一方の面へは、光反射防止膜２を予め設けておく。保持
体９には図のような凹部２０を設け、凹部２０は孔ｈに
より保持体９の外部に連通している。光ファイバ１を保
持体９へ固定し、それぞれの端面が一平面になるよう研
磨等を行う。凹部２０に接着材６を装填する。接着材６
は端面より多少盛り上がる程度の量にする。ガラス板４
の光反射防止膜２が設けてない面を端面に押圧し、加
熱、紫外線照射等により接着材６を硬化させる。この過
程で接着材６から発生する気体等は孔ｈから、外部に放
出される。この接着材６は、ガラス板４及び保持体９と
の接着性を有し、硬化により体積が収縮するものであれ
ば良く、従来例のような光学的な条件に縛られるもので
はない（以下の接着材６も同様）。

【００２７】接着材６の収縮により、ガラス板４と光フ
ァイバ１が直接密着するので、従来例の接着材を介在す
ることによる、光学的な光損失がない。この密着で、ガ
ラス板４及び光ファイバ１の表面粗度は、通過させる光
の波長の１／１０程度以下にするのが望ましい。又、ガ
ラス板４の屈折率を光ファイバ１の屈折率と同等にする
ことは、密着面での光損失の点から望ましい（以下に関
連する、２つの光導波体の密着でも同様の事が言え
る）。

【００２８】図３Ｂは、ロッドレンズ１０と干渉膜フィ
ルタ１１と光反射防止膜２を組み合わせた、光の双方向
伝送に用いる光学部品に関する実施例で、１）はその光
学部品の断面を、２）〜４）はそれぞれａ線断面のａ矢
視の図、ｂ線断面のｂ矢視の図、ｃ線断面のｃ矢視の図
を示す。

【００２９】本実施例では、一方の光導波体は光学的に
均質で透明な円柱状のプラスチック２１の一方の端面は
垂直に、他方の端面は斜めに切断、研磨されたものであ
る。斜めの端面側には、予め凹部２０が設けられてい
る。垂直な端面には光反射防止膜２が、斜めの端面には
干渉膜フィルタ１１が、通常の成膜技術により形成され
ている。他方の光導波体であるロッドレンズ１０は保持
体９に固定され、両者の端面が同一平面にあり、図のよ
うに左右の端面とも斜めに研磨される。左側の端面の傾
斜角度はプラスチック２１の斜め端面の傾斜角度と一致
させる。ロッドレンズ１０を固定する保持体９の左側の
端面部分には、対面させるプラスチック２１の端面部分
の凹部に対応した凹部を設けておく。保持体９の右側の
端面部分には、例えば図のような保持体９の外周に開放
された凹部が設けられている。ガラス板４の一方の面に
は光反射防止膜２が設けられている。これらの各部分の
組立を以下に説明する。

【００３０】プラスチック２１の斜め端面とロッドレン
ズ１０及び保持体９で構成された左側端面とを合わせ、
押圧する。プラスチック２１の斜め端面には干渉膜フィ
ルタ１１が設けられているので、プラスチック２１とロ
ッドレンズ１０の間に干渉膜フィルタ１１を介在させる
ことになる。この状態でプラスチック２１の凹部に連通
した孔ｈから接着材６を注入する。接着材６はプラスチ
ック２１の凹部に入ると同時に、対面する保持体９の凹
部にも接着材６が入る。保持体９にも、その凹部と連通
する孔ｈが設けてあり、凹部の空気はその孔ｈから排出
される。又、接着材６の注入を容易にするために、保持
体９の孔ｈ側を負圧にする等も効果的であり、後述の硬
化で接着材６から発生する気体の排出にも都合よい。次
に、加熱等により接着材６を硬化する。図３Ａと同様、
接着材６の硬化で、接着材６が収縮し、プラスチック２
１と保持体９が強い力で引き合う。この結果、プラスチ
ック２１に形成した干渉膜フィルタ１１と保持体９に固
定されたロッドレンズ１０の端面との密着が可能とな
る。

【００３１】一面に光反射防止膜２を形成したガラス板
４とロッドレンズ１０及び保持体９で構成された左側の
端面との接合を説明する。保持体９の端面部分の凹部が
保持体９の側面に開口されている例を示した。ガラス板
４の光反射防止膜２が形成されてない面とロッドレンズ
１０及び保持体９で構成される端面とを合わせ、押圧し
ながら、保持体９の側面の凹部開口から接着材６を装填
する。接着材６の硬化により、ガラス板４とロッドレン
ズ１０が密着する。ガラス板４の光反射防止膜２は、従
来例の図６Ｂのロッドレンズ１０へ直接形成した光反射
防止膜２と同様の作用をする。

【００３２】本実施例の光の双方向伝送に用いる光学部
品は、図３Ｂはプラスチック２１の左側の光反射防止膜
２から波長λ１の光が入射され、プラスチック２１及び
その右側端面に設けた干渉膜フィルタ１１を通過し、ロ
ッドレンズ１０へ入射される。ロッドレンズ１０を通過
したλ１の光は、ガラス板４とその上の光反射防止膜２
を透過し、本実施例の光学部品から出射する。λ１の光
は、図示してない光ファイバ等により伝送する。逆に、
この光ファイバには、波長λ２の光が、λ１の光とは逆
方向から伝送されてきて、この光ファイバ等からλ２の
光が出射され、図３Ｂのガラス板４に設けた光反射防止
膜２へ入射される。このλ２の光は、更に、ガラス板４
とロッドレンズ１０を通過し、干渉膜フィルタ１１へ照
射される。干渉膜フィルタ１１はλ２の光を反射するよ
うに形成されているので、ロッドレンズ１０内を戻る
が、干渉膜フィルタ１１が傾斜しているので、λ２の反
射光のロッドレンズ１０内の光路はλ２の入射光路と異
なる。更に、λ２の反射光はガラス板４及びその上の光
反射防止膜２を通過、出射する。入射光路と異る光路を
通るので、λ２の光信号は、図示しない光学系と光セン
サで容易に受信できる。

【００３３】図３Ｃは、複数本の光ファイバ１を保持体
９に固定し、両者の同一平面の端面に、複数個のレンズ
が形成された平板マイクロレンズ８を設けた実施例で、
１）は断面を、２）にはａ線断面のａ矢視の図を示し
た。前述の実施例と同様に、平板マイクロレンズ８の平
端面と光ファイバ１及び保持体９で構成された端面を重
ね合わせ、押圧する。この状態で、保持体９に設けられ
た凹部２０に連通した孔ｈから接着材６を注入し、硬化
させる。平板マイクロレンズ８と光ファイバ１が直接密
着され、レンズ付のマルチ光ファイバの光学部品とな
る。なお、平板マイクロレンズ８の表面には、図示して
ない、光反射防止膜等の膜等を予め設けても良い。

【００３４】図３Ｄは、複数個のＬＥＤ２２が固定され
た透明なプラスチックの保持体９と屈折率差を利用した
平板マイクロレンズ８を結合した光学部品に関するもの
で、１）はその断面を、２）はａ線断面のａ矢視の図を
示した。本実施例では、保持体９はＬＥＤ２２が発する
光の光導波体をも兼ねている。保持体９は、ＬＥＤ２２
と基板２３を固定している。ＬＥＤ２２の発光は端子２
４からの信号で制御される。凹部２０が設けられた保持
体９の端面と平板マイクロレンズ８の平面を重ね合わ
せ、押圧し、孔ｈから凹部へ接着材６を注入する。接着
材６を硬化すると、接着材６が収縮し、前記同様に平板
マイクロレンズ８と保持体９が直接密着する。マイクロ
レンズ付のマルチＬＥＤ光源の光学部品が実現される。

【００３５】又、図示しない別の実施例として、反射膜
（又は半透明膜）を形成したガラス板等の膜面側を、前
述のような光導波体と凹部を設けた保持体とで構成され
る端面に重ね合わせ、前述と同様に接着材で接着させる
と、膜面と光導波体端面が密着する。あたかも、光導波
体端面へ直接に反射膜等を設けたような作用をなし、し
かも、反射膜等はガラス板等と光導波体端面との間に密
封される事になり、反射膜等の防食の効果もある。反射
膜の場合は、ガラス板等を用いず、アルミ板等の片面を
研磨したものを用いてもよい。アルミ板等は光導波体で
はないが、本実施例の反射では、元々、光は透過する必
要がないので、本発明の主旨に反するものではない。

【００３６】以上の図３の実施例は、２つの光導波体を
接着材を介在せずに結合するので、光結合効率が高い。
又、光反射防止膜、光干渉フィルタ、偏光フィルタ、ホ
ログラム等の光路や光波波形を制御する機能膜、機能層
をガラス、プラスチック等の基材に予め形成し、別の光
導波体とを結合することで、光学部品を合理的に作製で
きるものである。

【００３７】図４Ａ〜Ｃは、光導波体として光ファイバ
１を例として、２つの光導波体がそれぞれの保持体９に
固定され、それぞれに光導波体と保持体９で構成される
同一端面を保有し、少なくとも一方の保持体９の端面に
は接着材６が装填される凹部２０が設けられた例を示し
た。２つの光導波体の光路が目的とする結合をなし、凹
部２０が接着する相手側の保持体９の端面部と対面する
ように構成されるものであれば、２つの光導波体の形
状、材質等の一致及び２つの保持体９の形状、材質等の
一致は必要条件ではない。又、図示してないが、光導波
体の光入射面や光出射面に、光路や光波波形を制御する
膜を設ける手段、作用、効果は、図３Ａ、Ｂの説明から
容易に理解できる。又、図４の実施例では、２つの光導
波体の光路の位置合せガイド２５の例も含めて示した
が、この例に限られるものではない。

【００３８】図４Ａは、光路調整時に、一方の光導波体
を回転可能にした例で、１）はその断面を、２）はａ線
の断面を、３）はｂ線の断面を、４）はｃ線の断面の図
を示したものである。図の左側の光ファイバ１を固定し
た保持体９の一部にはねじ切りがなされており、端面に
は凹部２０とそれに連通する孔ｈが設けられている。右
側の光ファイバ１を固定した保持体９には、前記の凹部
２０に対応する凹部２０とそれに連通する孔ｈが設けら
れている。円筒状のガイド２５の内壁の一部には前述の
保持体９のねじ切りに勘合するねじ切りがなされ、又、
図の２）、３）に示すように、円筒の一部は孔ｈを露出
するための切削がなされている。

【００３９】左側の保持体９をガイド２５へねじ込む。
ガイド２５の右側から他方の保持体９を差し込み、左右
の光ファイバ１と保持体９とで構成された端面を重ね合
わせて、押圧し、孔ｈから接着材６を注入、硬化し、左
右の光ファイバ１の端面を密着させる。この密着後に、
更にガイド２５と保持体９を接着等により固定しもよ
い。

【００４０】例えば、光ファイバ１が偏波面保存光ファ
イバのような、左右の光導波体の端面内での相互の結合
方向も一致させる必要のある場合には、図Ａの右側の保
持体９を回転させる。即ち、左右の端面を重ね合わせ、
押圧しながら右側の保持体９を回転させ、結合方向を一
致させて、接着材６を注入、硬化すればよい。

【００４１】図４Ｂは２つの保持体９に相互に勘合する
凹と凸のガイド２５を設けた例で、１）はその断面、
２）はａ線での断面、３）はｂ線の断面である。相互の
ガイド２５を勘合させ、端面を重ね合わせると光ファイ
バ１の光路の位置が合い、押圧しながら、接着材６を孔
ｈから注入し、硬化することで左右の光ファイバ１を密
着させ、更に相互の保持体９を接着等で固定できる事は
既述と同様である。

【００４２】図４Ｃは保持体９のそれぞれに、ガイド２
５を勘合させる溝を設け、ガイド２５により左右の光フ
ァイバ１の光路の位置合わせをする光学部品で、１）に
はその断面、２）にはａ線の断面、３）にはｂ線の断面
を示した。左右の光ファイバ１と保持体９で構成された
端面を重ね合わせ、ガイド２５を保持体９の溝へ挿入し
て左右の光ファイバ１の光路の位置合わせをする。押
圧、接着材６の注入、硬化等は既述の実施例と同様であ
る。この保持体９の作製では、一体の円柱に溝と光ファ
イバ１を貫通させる穴を予め設け、その後に円柱を左右
に分割する等の方法で相互に位置精度の高い保持体９が
作製できる。

【００４３】これらの実施例は、簡易に２つの光導波体
を結合でき、例えばプラスチック光ファイバ、レンズ等
の結合や、例えば図３Ｂと同様に光導波体の光入射面や
光出射面へ光を制御する各種機能膜等を設け、光導波体
間への前記膜等の挿入などへ使用するのにも、好都合で
ある。

【００４４】以上の実施例の接着材６は硬化により、そ
の容積が収縮するもので、保持体や光導波体との接着力
を保有するものであれば、接着材６自身の光学特性等を
考慮する必要はない。又、保持体の材質についても、金
属、ガラス、プラスチック等のもので、特に限定される
ことはないが、対象とする光学部品によっては、光導波
体の膨張係数との差や硬度等に配慮した選択が望まし
い。

【００４５】

【発明の効果】請求項１乃至３では、光ファイバと入射
光との位置合わせが容易で、光結合効率も高く、更に位
置調整中での反射光のＬＤ等への悪影響を防げる。

【００４６】請求項４乃至請求項９では、２つの光導波
体を簡易に、高い光結合効率で結合でき、又安価な基体
に設けてた機能膜等を光導波体と高い光結合効率で結合
できるので、小型で安価な光学部品や光学系を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ファイバと保持体で構成される光学部品の端
面と光反射防止膜の形成過程を示す実施例の断面図。

【図２】光モジュールの組立、構成を示す実施例の断面
図。

【図３】保持体に固定された光導波体と別の光導波体を
結合する光学部品を示す実施例の断面図。

【図４】保持体に固定された光導波体を２組結合する光
学部品と位置合わせガイドを示す実施例の断面図。

【図５】光ファイバの端面の構成に関する従来例の断面
図。

【図６】保持体に固定された光導波体の端面の構成に関
する従来例の断面図。

【図７】光モジュールの組立、構成を示す従来例の断面
図と位置調整の方法を示す図。

【符号の説明】

１光ファイバ２光反射防止膜
３光ファイバ４ガラス板５コア
６接着材７マイクロレンズ８平板マイクロレンズ
９保持体１０ロッドレンズ１１干渉膜フィルタ
１２ファイバホルダ１３レンズ１４レンズホルダ
１５モジュール本体１６被覆部１７クラッド
１８ホトレジスト１９光反射防止膜２０凹部
２１プラスチック２２ＬＥＤ２３基板
２４端子２５ガイド２６固定材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバと、前記光ファイバの端部の周囲に設けられ、前記光ファイ
バを固定する保持体とを有し、前記光ファイバの端面と前記保持体の端面とで同一平面
を構成し、前記同一平面は前記光ファイバの端部の中心
軸に垂直であって、且つ光反射防止膜が設けられている
ことを特徴とする光学部品。
【請求項２】前記光反射防止膜は、前記光ファイバの端
面と前記保持体の端面のそれぞれの光反射防止に適合さ
せたものであることを特徴とする請求項１記載の光学部
品。
【請求項３】前記光ファイバは偏波面保存光ファイバで
あることを特徴とする請求項１又は２記載の光学部品。
【請求項４】第１の光導波体と、前記第１の光導波体の少なくとも一部の周囲に設けら
れ、前記第１の光導波体を固定する保持体と、少なくとも一部分に平面を具備した第２の光導波体とを
有し、前記第１の光導波体の端面と前記保持体の端面とで同一
平面を構成し、前記同一平面と前記第２の光導波体の平
面が重ね合わされ、前記保持体と前記第２の光導波体と
が対面する領域の前記保持体又は前記第２の光導波体に
設けられている凹部において、硬化により収縮する接着
材により、前記保持体と前記第２の光導波体とが接着さ
れていることを特徴とする光学部品。
【請求項５】前記第２の光導波体は、光入射面又は光出
射面に光路又は光波波形を制御する膜を有していること
を特徴とする請求項４記載の光学部品。
【請求項６】前記第１の光導波体と前記第２の光導波体
は、光屈折率が等しいことを特徴とする請求項４又は５
記載の光学部品。
【請求項７】第１及び第２の光導波体と、前記第１及び第２のそれぞれの光導波体の少なくとも一
部の周囲に設けられ、前記それぞれの光導波体を固定する第１及び第２の保持
体とを有し、前記第１の光導波体の端面と前記第１の保持体の端面と
で第１の同一平面を構成し、前記第２の光導波体の端面
と前記第２の保持体の端面とで第２の同一平面を構成
し、前記第１の同一平面と前記第２の同一平面が重ね合
わされ、前記第１と前記第２の保持体とが対面する領域
の前記第１の又は前記第２の保持体に設けられている凹
部において、硬化により収縮する接着材により、前記第
１と前記第の保持体とが接着されていることを特徴とす
る光学部品。
【請求項８】前記第１及び第２の保持体は、前記第１及
び第２の光導波体の光軸を位置合わせするガイドを有す
る請求項７記載の光学部品。
【請求項９】前記第１又は第２の光導波体は、光入射面
又は光出射面に光路又は光波波形を制御する膜を有して
いることを特徴とする請求項７又は８記載の光学部品。