JPH10512057A - 結合度指標コアと物質のクラッディングを備えた不完全開度ルネバルグレンズ,その形成方法,および高開口率レーザダイオードアッセンブリー - Google Patents

結合度指標コアと物質のクラッディングを備えた不完全開度ルネバルグレンズ,その形成方法,および高開口率レーザダイオードアッセンブリー

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JPH10512057A JP8514919A JP51491996A JPH10512057A JP H10512057 A JPH10512057 A JP H10512057A JP 8514919 A JP8514919 A JP 8514919A JP 51491996 A JP51491996 A JP 51491996A JP H10512057 A JPH10512057 A JP H10512057A
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Abstract

(57)【要約】 高結合度ルネバルグ式レンズ(13)は、隣り合う光源(15)を修正するために使用される。レンズ(13)は、円形断面と結合度屈折率を有するコア(17)と、コア(17)を収納するクラッディング(19)を、含んでいる。クラッディング(19)は円形断面と、均質の屈折率を持っている。また、結合度指標コアと均質のクラッディングを備える不完全開口度ルネバルグ式レンズが開示されているとともに、高開口率レーザダイオードアッセンブリーは不完全開口度ルネバルグ式レンズ(13)を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 結合度指標コアと物質のクラッディングを備えた不完全開度ルネバルグ式レン ズ,その形成方法,および高開口率レーザダイオードアッセンブリー 本発明は、結合度指標コアと物質のクラッディングを備えた不完全開度ルネバ ルグ式レンズを形成する方法、結合度指標コアと均質なクラッディングを備えた 不完全開度ルネバルグ式レンズ、および高開口率レーザダイオードアッセンブリ ーに関する。 レーザダイオードが発散しかつ非点収差であるビームのみを発生することは知 られている。レーザダイオードからより良い性能を得るためにレンズは、レーザ ダイオードによって発生されるビームの前に配置され、その性能を改善する。 異なるタイプのレンズは、レーザダイオードの発散,対称性,および非点収差 を修正するために、使用できる。レーザダイオードはビームが放出する伸長した 四角の穴を持っているので、最も広く使用されているタイプのレンズは円筒レン ズである。 レーザダイオードを修正するために用いられる現存する円筒レンズは、同質の 媒体で作られており、円形又は非円形のどちらかの形状断面を持っている。円形 断面形状の円筒レンズは、形成するのが容易であるが、大きな球面収差のために 、高開口率に使用されるときに光学特性に劣る。非円形断面の円筒レンズは、最 良な質のビームを発生することが可能であるが、複雑な表面の正確な研摩とレン ズを形成する2つの表面の精密なセンタリングを必要とするから、製作が最も困 難である。使用にあたって、非円形円筒レンズは、良い結果を得るために、レー ザダイオードに対して正確に配置する必要がある。 ルネバルグレンズと呼ばれている異なるタイプのレンズがある。これらの全て に対する共通のネジは、色収差とフィールド曲率を除いて、球面状対称又は少な くとも円形断面および結合度プロフィルが予め選択された結像と対象物位置から 計算される設計原理である。ルネバルグ式結合度指標レンズの設計に関連する主 な問題点は、屈折率配分が選択された技術によって実現できる設計を見い出すこ とである。ルネバルグ式円筒レンズについて、収差を導出することなくレンズの 断面を保護することができる。 スニデル(Snydel)による米国特許第5,080と第5,155,63 1で開示されている選択された形状の円筒マイクロレンズの作成方法は、技術分 野において知られている。これらの方法は所望の形状にガラスを前整形すること にある。それから、前整形は最小抽出温度まで加熱されるとともに、繊維(ファ イバー)はそれから引き抜かれる。ファイバーの断面形状は所望の長さに切断さ れる。最後に、ファイバーが所望の長さに切断される。 また、スニデルの米国特許第5,181,224で開示されているマイクロレ ンズも技術分野において知られている。この特許は種々なタイプの光学修正のた めのマイクロレンズの形状について開示している。 他の特許として、円筒レンズを含むレーザダイオードアッセンブ リーについて開示している、スニデルによる米国特許第5,081,639も、 技術分野において知られている。このアッセンブリーは、レーザダイオードと、 断面形状が円形とは異なっている円筒レンズ、によって構成されている。 それ故に、本発明の目的は、結合度指標コアと同質のクラッディングを備え、 簡単にして精密な研摩と精密なセンタリングを要しない、不完全開度ルネバルグ 式レンズの形成方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、結合度 指標コアと均質のクラッディングを備え、隣り合う光源に関して厳重な位置決め を要しないとともに、良いビーム修正を提する不完全開度ルネバルグ式レンズを 提供することである。さらに、本発明の他の目的は、組立てが簡単にして高価で なくかつ良い性能を提する、高開口率レーザダイオードアッセンブリーを提供す ることである。 本発明によれば、不完全結合度指標コアと、隣り合う光源を修正するための均 質のクラッディングを有し、かつ正常化された外部半径、半径aのコア、対物距 離S1、および結像距離S2を有する、不完全結合度ルネバルグ式レンズを形成す るための方法を提供するものであって、この方法は、 a)屈折率N,内部半径および外部半径を有するガラス管を選定するステップ と、 b)rがコアの中心からの距離であって、前記a,S1,S2およびNに対応す る屈折率プロフィルn(r)を計算するステップと、 c)前記ステップ(a)で計算された屈折率プロフィルを得るためにステップ (a)からの前記ガラス管の内部に結合度光学物質を 導入することによって、かつ前記ガラス管と荒地内に導入された結合度光学物質 を圧壊することによって、荒地を作るステップ、および d)前記ステップ(c)の後、所望の外径を有する不完全ルネバルグ式レンズ 内に荒地を引き込むステップ、 によって構成されている。 好ましくは、屈折率プロフィルは次式によって計算される。 ここで、 本発明の他の目的は、隣り合う光源の光修正を行うための不完全開度ルネバル グ式レンズを提供することであって、このルネバルグ式レンズは、 円形断面と結合度屈折率分布を有するコア、および コアを収納するとともに、円形断面と均質の屈折率を有するクラッディング、 によって構成されている。 好ましくは、不完全結合度ルネバルグ式レンズは、円筒形状であるとともに、 引き出されたガラス荒地から引き出される。 また、本発明の他の目的は高開口率レーザダイオードアッセンブリーを提供す ることであって、このレーザダイオードアッセンブリーは、 レーザビームを放出するための伸長された四角の穴、および 伸長された四角の穴に平行にして、光修正を行うためのレーザビームの前にセ ットされたルネバルグ式円筒レンズ、 によって構成され、 ルネバルグ式レンズは、 円形断面と結合度指標分布を有するコア、および コアを収納するとともに、円形断面と均質の屈折率を有するクラッディング、 によって構成されている。 好ましくは、ルネバルグ式レンズはガラス荒地から引き抜かれる。 好ましい実施例の限定されない説明は添付図面に関して与えられ る。 第1図は、本発明による、結合度指標コアと均質のクラッディングを有する不 完全開度ルネバルグ式レンズを形成するための方法のブロック図である。 第2図は、結合度指標コアと均質のクラッディングを備えた本発明による不完 全結合度ルネバルグ式レンズを示す斜視図である。 第3図は本発明による高結合率レーザダイオードアッセンブリーの側面図であ る。 レンズを説明するために幾つかの特性が使用される。特に、ガラス荒地から作 られたレンズを説明するために、特性は、その外部半径によって説明されるコア の大きさ,対象物距離,結像距離である。このテキストを照らすために、クラッ ディングは均一(正常化)され、対象物距離はS1と呼ばれ、結像距離はS2と呼 ばれる。これらの値は外部の大きさに拘わらず測定可能である。さらに、「光学 的に修正する」という表現は、収差修正ということであるが、色収差とフィール ド曲率を含むものではない。 第1図を参照すると、結合度指標コアと均質のクラッディングを備えた不完全 開度ルネバルグ式レンズを形成するための方法1が示されている。方法の第1の ステップは、ガラス管19を選択することであり、クラッディングとして使用さ れ、外部および内部半径と屈折率Nによって特徴付けられる。 方法の次のステップは屈折率プロフィルn(r)を計算5することであり、こ こでrはコアの中心からの距離である。その屈折率プロフィルは作成されるべき レンズの所望の特性を考慮する。これら の特性は、所望のコア半径、所望の対象物距離、およびクラッディングに対する 所望の結像距離である。屈折率プロフィルは式(1)で計算される。 この式において、表現ρは、例えば式(2)で述べられているような、レンズ のコアの屈折率に関するものである。 コアρのこの屈折率は式(3)で計算される。 ここで、 および 式(1),(2)および(4)において、PaとP1は式(6)と(7)によ って決定される。 ここで、PaとP1は、次の式で規定されるようなクラッディングに対する特 別の選択された関数であるP(r)の特殊な場合である。 式(1)の表現Ω(ρ,S,P)は一般に次の式によって表現される。 式(1)で使用されているΩ表現に対して、それらは次の式を表す。 次のステップは、選択されたガラス管内に結合度光学物質を導入7することに よって、ガラス管と導入された結合度光学物質を圧壊することによって、前のス テップで計算された屈折率プロフィルを得るために、荒地を作ることにある。 結合度光学物質は、修正された化学的蒸気蒸着工程によって、管の内部に直接 的に蒸着される。 荒地を作る他の方法はイオン交換法を用いることからなる。その方法は、ステ ップ(b)で計算された屈折率に対応するガラスロッドの屈折率プロフィルを修 正するために使用されるとともに、ガラスロッドをステップ(a)の内部に導入 するために使用され、ガラスロッドは荒地と荒地のクラッディングのガラス管に なる。 ステップ(c)は、さらに、前記荒地の屈折率プロフィルが、ステップ(b) で計算された屈折率に本質的に等しいかどうかを変えるとともに、必要であれば ステップ(a),(b)および(c)を繰り返し、かつ荒地の屈折率プロフィル がステップ(b)で計算された屈折率プロフィルは等しくなるまで蒸着パラメー タをわずかに変えることからなる。 最後に、最後のステップは荒地を所望の半径を有するルネバルグ式レンズ内に 引き出すこと9からなる。また、方法1は、所定の長さに引き出された荒地を切 断すること11によって構成される。 この方法は、簡単であり、精密な研摩も必要でなく、かつ精密なセンタリング も必要としない。円形状のレンズは広い範囲の焦点距離に対しての測量を容易に する。 第2と3図を参照すると、レーザダイオードのような隣り合う光 源15を光学的に修正するための不完全開口度ルネバルグ式レンズ13が示され ている。そのレンズは円形状である。それは円形断面でかつ結合度屈折率分布の コア17を持っている。レンズ13はコア17を収納するクラディング19を持 っている。クラッディング19は円形断面で均質の屈折率を持っている。コア1 7内の屈折率分布は、クラッディングの点収差を修正するが、コア17を通して 通る光線に対してのみであり、それ故に、不完全開口度レンズと名付けられてい る。そのレンズ13は、例えば、fnsed silecaで作られた外部を有 する引き出されたガラス荒地で作ることができる。レンズは、ビームを光学的に 修正するために、孔(図示せず)の前に配置しなければならない。レンズの円形 形状と、高開口率での非常に良い収差修正によって、レンズ13は配置誤差に対 する感度を小さくされる。 第3図を参照すると、高開口率レーザダイオードアッセンブリーが示されてい る。このアッセンブリーはレーザダイオード光源15と不完全開口度ルネバルグ 式円筒レンズ13によって構成される。レーザダイオード光源15は伸長された 四角形の穴(図示せず)を有し、レーザビーム21がその穴を通して放出される 。ルネバルグ式円筒レンズ13は、伸長された四角形の穴に平行に配置され、か つそのビームを光学的に修正するためのレーザビームの前にセットされる。 ルネバルグ式レンズ13はコア17とクラッディング19を持っている。コア 17は円形断面と均質の屈折率を持っており、クラッディング19はコア17を 収納する。クラッディング19は円形断 面と均質の屈折率を持っている。ルネバルグ式レンズ13は、石英ガラスで作ら れたクラッディングを有する引き抜かれた荒地で、作られる。 発明の好ましい実施例がここに詳細に述べられているとともに添付図面に示さ れているけれども、発明はこの詳細な実施例に限定されるものではなく、かつ種 々の変形と変更は、発明の範囲又は精神から逸脱することなく、可能であること は、理解されるべきである。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1996年10月31日 【補正内容】 明細書 結合度指標コアと物質のクラッディングを備えた不完全開度ルネバルグレンズ ,その形成方法,および高開口率レーザダイオードアッセンブリー 本発明は、結合度指標コアと物質のクラッディングを備えた不完全開度ルネバ ルグレンズを形成する方法、結合度指標コアと均質なクラッディングを備えた不 完全開度ルネバルグレンズ、および高開口率レーザダイオードアッセンブリーに 関する。 レーザダイオードが発散しかつ非点収差であるビームのみを発生することは知 られている。レーザダイオードからより良い性能を得るためにレンズは、レーザ ダイオードによって発生されるビームの前に配置され、その性能を改善する。 異なるタイプのレンズは、レーザダイオードの発散,対称性,および非点収差 を修正するために、使用できる。レーザダイオードはビームが放出する伸長した 四角の穴を持っているので、最も広く使用されているタイプのレンズは円筒レン ズである。 レーザダイオードを修正するために用いられる現存する円筒レンズは、同質の 媒体で作られており、円形又は非円形のどちらかの形状断面を持っている。円形 断面形状の円筒レンズは、形成するのが容易であるが、大きな球面収差のために 、高開口率に使用されるときに光学特性に劣る。非円形断面の円筒レンズは、最 良な質のビームを発生することが可能であるが、複雑な表面の正確な研摩とレン ズを形成する2つの表面の精密なセンタリングを必要とするから、製作が最も困 難である。使用にあたって、非円形円筒レンズは、良い結果を得るために、レー ザダイオードに対して正確に配置する必要がある。 ルネバルグレンズと呼ばれている異なるタイプのレンズがある。これらの全て に対する共通のネジは、色収差とフィールド曲率を除いて、球面状対称又は少な くとも円形断面および結合度プロフィルが予め選択された結像と対象物位置から 計算される設計原理である。ルネバルグ結合度指標レンズの設計に関連する主な 問題点は、屈折率配分が選択された技術によって実現できる設計を見い出すこと である。ルネバルグ円筒レンズについて、収差を導出することなくレンズの断面 を保護することができる。 スニデル(Snydel)による米国特許第5,080と第5,155,63 1で開示されている選択された形状の円筒マイクロレンズの作成方法は、技術分 野において知られている。これらの方法は所望の形状にガラスを前整形すること にある。それから、前整形は最小抽出温度まで加熱されるとともに、繊維(ファ イバー)はそれから引き抜かれる。ファイバーの断面形状は所望の長さに切断さ れる。最後に、ファイバーが所望の長さに切断される。 また、スニデルの米国特許第5,181,224で開示されているマイクロレ ンズも技術分野において知られている。この特許は種々なタイプの光学修正のた めのマイクロレンズの形状について開示している。 他の特許として、円筒レンズを含むレーザダイオードアッセンブ リーについて開示している、スニデルによる米国特許第5,081,639も、 技術分野において知られている。このアッセンブリーは、レーザダイオードと、 断面形状が円形とは異なっている円筒レンズ、によって構成されている。 米国特許第3,823,955は、物質の複数の層を本質的に円筒状のスター ティング部材を印加することによって、集光ファイバー導波管としての物質の形 成方法について開示しており、各層は非常に低い屈折率を持っている。 ドリック(Deric),S,光学技術,32巻,No.9,1993年9月 による物質“一般化された不完全開度ルネバルグレンズ:新溶解法”がレンズ系 の設計に向けられた。これらのレンズは外殻にn=exp(p2/h2)として特 徴付けられる屈折率のプロフィルを持っている。 菊地(Kikuchi)による応用光学,20巻,No.3,1981年2月 1日、による物質“クラッドされた径方向に不均質な球面レンズ”は屈折率プロ フィルが であるべきことを教示する。この配分は収差を持ったレンズができる。しかしな がら、連続して係数を変えるとともにクラッディング直径を調節することによっ て、許容レベルであると信じていた収差のレベルが減少している。 それ故に、本発明の目的は、結合度指標コアと同質のクラッディ ングを備え、簡単にして精密な研摩と精密なセンタリングを要しない、不完全開 度ルネバルグレンズの形成方法を提供することである。また、本発明の他の目的 は、結合度指標コアと均質のクラッディングを備え、隣り合う光源に関して厳重 な位置決めを要しないとともに、良いビーム修正を提する不完全開度ルネバルグ レンズを提供することである。さらに、本発明の他の目的は、組立てが簡単にし て高価でなくかつ良い性能を提する、高開口率レーザダイオードアッセンブリー を提供することである。 本発明によれば、不完全開度指標コアと、隣り合う光源を修正するための均質 のクラッディングを有し、かつ正常化された外部半径、半径aのコア、対物距離 S1、および結像距離S2を有する、不完全開度ルネバルグレンズを形成するため の方法を提供する方法において、 a)屈折率N,内部半径および外部半径を有するガラス管を選定するステップ と、 b)rがコアの中心からの距離であって、前記a,S1,S2およびNに対応す る屈折率プロフィルn(r)を、 ここで、 によって計算するステップと、 c)前記ステップ(b)で計算された屈折率プロフィルを得るためにステップ (a)からの前記クラッディングの内部に光学物質を導入するとともに前記クラ ッディングと導入された光学物質を圧壊することによって、荒地を作るステップ 、および d)前記ステップ(c)の後、所望の外径を有する不完全ルネバルグレンズ内 に荒地を引き込むステップ、 によって構成されている。 本発明の他の目的は、隣り合う光源の光修正を行うための不完全開度ルネバル グレンズを提供することであって、このルネバルグレンズは、正常化された外部 径,対物距離S1,結像距離S2を有し、引き抜かれたガラス荒地によって作られ るとともに、 円形断面と結合度屈折率分布を有するとともに半径aのコアと、 コアを収納するとともに、円形断面と均質の屈折率N,内径および外径を有す るクラッディング、および rがコアの中心からの距離であって、コアが屈折率プロフィルn(r)を有す るルネバルグレンズ によって構成され、 前記屈折率プロフィルは、 ここで、 を使用して決算されることを特徴とする。 好ましい実施例の限定されない説明は添付図面に関して与えられる。 第1図は、本発明による、結合度指標コアと均質のクラッディングを有する不 完全開度ルネバルグレンズを形成するための方法のブロック図である。 第2図は、結合度指標コアと均質のクラッディングを備えた本発明による不完 全結合度ルネバルグレンズを示す斜視図である。 第3図は本発明による高結合率レーザダイオードアッセンブリーの側面図であ る。 レンズを説明するために幾つかの特性が使用される。特に、ガラス荒地から作 られたレンズを説明するために、特性は、その外部半径によって説明されるコア の大きさ,対象物距離,結像距離である。このテキストを照らすために、クラッ ディングは均一(正常化)され、対象物距離はS1と呼ばれ、結像距離はS2と呼 ばれる。これらの値は外部の大きさに拘わらず測定可能である。さらに、「光学 的に修正する」という表現は、収差修正ということであるが、色収差とフィール ド曲率を含むものではない。 第1図を参照すると、結合度指標コアと均質のクラッディングを 備えた不完全開度ルネバルグレンズを形成するための方法1が示されている。方 法の第1のステップは、ガラス管19を選択することであり、クラッディングと して使用され、外部および内部半径と屈折率Nによって特徴付けられる。 方法の次のステップは屈折率プロフィルn(r)を計算5することであり、こ こでrはコアの中心からの距離である。その屈折率プロフィルは作成されるべき レンズの所望の特性を考慮する。これらの特性は、所望のコア半径、所望の対象 物距離、およびクラッディングに対する所望の結像距離である。屈折率プロフィ ルは式(1)で計算される。 この式において、表現ρは、例えば式(2)で述べられているような、レンズ のコアの屈折率に関するものである。 コアρのこの屈折率は式(3)で計算される。 ここで、 および 式(1),(2)および(4)において、PaとP1は式(6)と(7)によ って決定される。 ここで、PaとP1は、次の式で規定されるようなクラッディングに対する特 別の選択された関数であるP(r)の特殊な場合である。 式(1)の表現Ω(ρ,S,P)は一般に次の式によって表現される。 式(1)で使用されているΩ表現に対して、それらは次の式を表す。 次のステップは、選択されたガラス管内に結合度光学物質を導入7することに よって、ガラス管と導入された結合度光学物質を圧壊することによって、前のス テップで計算された屈折率プロフィルを得るために、荒地を作ることにある。 結合度光学物質は、修正された化学的蒸気蒸着工程によって、管の内部に直接 的に蒸着される。 荒地を作る他の方法はイオン交換法を用いることからなる。その方法は、ステ ップ(b)で計算された屈折率に対応するガラスロッドの屈折率プロフィルを修 正するために使用されるとともに、ガラスロッドをステップ(a)の内部に導入 するために使用され、ガラスロッドは荒地と荒地のクラッディングのガラス管に なる。 ステップ(c)は、さらに、前記荒地の屈折率プロフィルが、ステップ(b) で計算された屈折率に本質的に等しいかどうかを変えるとともに、必要であれば ステップ(a),(b)および(c)を繰り返し、かつ荒地の屈折率プロフィル がステップ(b)で計算された屈折率プロフィルは等しくなるまで蒸着パラメー タをわずかに 変えることからなる。 最後に、最後のステップは荒地を所望の半径を有するルネバルグレンズ内に引 き出すこと9からなる。また、方法1は、所定の長さに引き出された荒地を切断 すること11によって構成される。 この方法は、簡単であり、精密な研摩も必要でなく、かつ精密なセンタリング も必要としない。円形状のレンズは広い範囲の焦点距離に対しての測量を容易に する。 第2と3図を参照すると、レーザダイオードのような隣り合う光源15を光学 的に修正するための不完全開口度ルネバルグレンズ13が示されている。そのレ ンズは円形状である。それは円形断面でかつ結合度屈折率分布のコア17を持っ ている。レンズ13はコア17を収納するクラディング19を持っている。クラ ッディング19は円形断面で均質の屈折率を持っている。コア17内の屈折率分 布は、クラッディングの点収差を修正するが、コア17を通して通る光線に対し てのみであり、それ故に、不完全開口度レンズと名付けられている。そのレンズ 13は、例えば、fnsed silecaで作られた外部を有する引き出され たガラス荒地で作ることができる。レンズは、ビームを光学的に修正するために 、孔(図示せず)の前に配置しなければならない。レンズの円形形状と、高開口 率での非常に良い収差修正によって、レンズ13は配置誤差に対する感度を小さ くされる。 第3図を参照すると、高開口率レーザダイオードアッセンブリーが示されてい る。このアッセンブリーはレーザダイオード光源15と不完全開口度ルネバルグ 円筒レンズ13によって構成される。レ ーザダイオード光源15は伸長された四角形の穴(図示せず)を有し、レーザビ ーム21がその穴を通して放出される。ルネバルグ円筒レンズ13は、伸長され た四角形の穴に平行に配置され、かつそのビームを光学的に修正するためのレー ザビームの前にセットされる。 ルネバルグレンズ13はコア17とクラッディング19を持っている。コア1 7は円形断面と均質の屈折率を持っており、クラッディング19はコア17を収 納する。クラッディング19は円形断面と均質の屈折率を持っている。ルネバル グレンズ13は、石英ガラスで作られたクラッディングを有する引き抜かれた荒 地で、作られる。 発明の好ましい実施例がここに詳細に述べられているとともに添付図面に示さ れているけれども、発明はこの詳細な実施例に限定されるものではなく、かつ種 々の変形と変更は、発明の範囲又は精神から逸脱することなく、可能であること は、理解されるべきである。 特許請求の範囲 1.結合度指標コアと、隣り合う光源を修正するための均質のクラッディングを 備え、正常化された外部半径と、半径a,対物距離S1および結像距離S2のコア を有する不完全開度ルネバルグレンズを形成するための方法において、 a)屈折率N,内径および外径を有するクラッディングを選定するステップと 、 b)屈折率プロフィルn(r)を計算し、ここでrはコアの中心からの距離で あり、屈折率プロフィルが、 ここで、 によって計算される、屈折率プロフィルn(r)を計算するステップと、 c)前記ステップ(b)において計算された屈折率プロフィルを得るためにス テップ(a)から前記クラッディング内の光学物質を導出するとともに、前記ク ラッディングと導入された光学物質を圧壊することによって、荒地を作るステッ プ、および d)前記ステップ(c)の後、正常化された外径を有する不完全開度ルネバル グレンズ内に、荒地を引き入れるステップ、 によって構成されていることを特徴とする方法。 2.前記ステップ(c)において、光学物質が、修正された化学的蒸気蒸着工程 によって前記クラッディングの内部に導入されることを特徴とする、特許請求の 範囲第1項に記載の方法。 3.さらに、ステップ(e)によって構成され、このステップ(e)は、ステッ プ(d)の後に、引き出された荒地を所定の長さに切断することを特徴とする、 特許請求の範囲第1項に記載の方法。 4.正常化された外部半径,対像物距離S1,結像距離S2を有するとともに、引 き抜かれたガラス荒地で作られる、隣り合う光源の光 学的修正を行うための不完全開度ルネバルグレンズであって、 円形断面と結合度屈折率分布を有するとともに、コア半径aを有するコアと、 コアを収納するとともに、円形断面,均質の屈折率N,内径および外径を有す るクラッディング、および コアが屈折率プロフィルn(r)を有し、rがコアの中心からの距離である、 ルネバルグレンズ、によって構成され、前記屈折率プロフィルが ここで、 を使用して計算される、ことを特徴とするルネバルグレンズ。 5.前記レンズが円筒形状を有することを特徴とする、特許請求の範囲第4項に 記載のルネバルグレンズ。 6.前記ガラス荒地が石英ガラスで作られた外部部分を有することを特徴とする 、特許請求の範囲第5項に記載のルネバルグレンズ。 7.光源がレーザダイオードであることを特徴とする、特許請求の範囲第4項に
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.結合度指標コア(17)と、隣り合う光源(19)を修正するための均質の クラッディング(19)を備え、正常化された外部半径と、半径a,対物距離S1 および結像距離S2のコアを有する不完全開度ルネバルグ式レンズ(13)を形 成するための方法において、 a)屈折率N,内径および外径を有するガラス管を選定するステップと、 b)屈折率プロフィルn(r)を計算し、ここでrはコアの中心からの距離で あるとともに前記a,S1,S2およびNに対応するステップと、 c)前記ステップ(b)において計算された屈折率プロフィルを得るためにス テップ(a)から前記ガラス管内の結合度光学物質を導出するとともに、前記ガ ラス管と荒地内に導入された結合度光学物質を圧壊することによって、荒地を作 るステップ、および d)前記ステップ(c)の後、正常化された外径を有する不完全ルネバルグ式 レンズ内に、荒地を引き入れるステップ、 によって構成されていることを特徴とする方法。 2.ステップ(b)において、屈折率プロフィルが、次式によって計算されるこ とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 ここで、 3.前記ステップ(c)の結合度光学物質の導入が、修正された化学的蒸気蒸着 工程からなることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の方法。 4.前記ステップ(c)が、さらに、前記荒地の屈折率プロフィルが、本質的に 、前記ステップ(b)において計算された屈折率プロフィルに等しいかどうかを 固定するとともに、ステップ(a),(b )および(c)を繰り返す必要があれば、荒地の屈折率プロフィルが前記ステッ プ(b)において計算された屈折率プロフィルに等しくなるまで、蒸着バラメー タを変えるステップからなる、ことを特徴とする、特許請求の範囲第3項に記載 の方法。 5.前記ステップ(c)の結合度光学物質の導入が、前記ステップ(b)におい て計算された屈折率プロフィルに対応するガラスロッドの屈折率プロフィルを修 正するとともに前記ステップ(a)の前記ガラス管内に前記ガラスロッドを導入 するために、イオン交換処理からなる、ことを特徴とする、特許請求の範囲第1 項に記載の方法。 6.さらに、ステップ(e)によって構成され、このステップ(e)は、ステッ プ(d)の後に、引き出された荒地を所定の長さに切断することを特徴とする、 特許請求の範囲第1項に記載の方法。 7.隣り合う光源(15)を光学的に修正するためのルネバルグ式レンズ(13 )において、 円形断面と結合度屈折率分布を有するコア(17)、および コア(17)を収納するとともに、円形断面と均質の屈折率を有するクラッデ ィング(19)、 によって構成されていることを特徴とする、ルネバルグ式レンズ(13)。 8.前記レンズ(13)が円筒形状を有することを特徴とする、特許請求の範囲 第7項に記載のルネバルグ式レンズ(13)。 9.前記レンズ(13)が、引き出されたガラス荒地によって、作られているこ とを特徴とする、特許請求の範囲第8項に記載のルネバルグ式レンズ(13)。 10.前記ガラス荒地が石英ガラスで作られた外部部分を有することを特徴とす る、特許請求の範囲第9項に記載のルネバルグ式レンズ(13)。 11.光源(13)がレーザダイオードであることを特徴とする、特許請求の範 囲第10項に記載のルネバルグ式レンズ(13)。 12.四角形の伸長された穴を有し、該穴は当該穴を通してレーザビームを放出 するためのものである、高開口率レーザダイオードアッセンブリーであって、 伸長された四角形の穴と平行にして、かつ光学的修正のためにレーザビーム( 21)の前にセットされたルネバルグ式円筒レンズ(13)によって構成され、 該ルネバルグ式レンズ(13)が、 円形断面部と、結合度屈折率分布を有するコア(17)、および コア(17)を収納するとともに、円形断面部と、均質の屈折率を有するクラ ッディング(19)によって構成されていることを特徴とする、高結合度レーザ ダイオードアッセンブリー。 13.ルネバルグ式レンズ(13)が、引き出されたガラス荒地で作られている ことを特徴とする、特許請求の範囲第12項に記載の高結合度レーザダイオード アッセンブリー。 14.ガラス荒地が石英ガラスで作られたクラッディング(19)を有すること を特徴とする、特許請求の範囲第13項に記載の高結合度レーザダイオードアッ センブリー。
JP8514919A 1994-11-04 1995-10-31 結合度指標コアと物質のクラッディングを備えた不完全開度ルネバルグレンズ,その形成方法,および高開口率レーザダイオードアッセンブリー Pending JPH10512057A (ja)

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CA002135128A CA2135128C (en) 1994-11-04 1994-11-04 Nonfull aperture luneberg-type lens with a graded index core and a homogenous cladding, method for forming thereof, and high numerical aperture laser diode assembly
CA2,135,128 1994-11-04
PCT/CA1995/000623 WO1996014595A1 (en) 1994-11-04 1995-10-31 Nonfull aperture luneburg-type lens with a graded index core and a homogenous cladding, method for forming thereof, and high numerical aperture laser diode assembly

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