JPS60162209A - 光ビ−ムコリメ−タ - Google Patents
光ビ−ムコリメ−タInfo
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- JPS60162209A JPS60162209A JP1525284A JP1525284A JPS60162209A JP S60162209 A JPS60162209 A JP S60162209A JP 1525284 A JP1525284 A JP 1525284A JP 1525284 A JP1525284 A JP 1525284A JP S60162209 A JPS60162209 A JP S60162209A
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- optical
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- sleeve
- fiber
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- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 23
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 19
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- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本錆明は球状レンズを用いて構成した光ビームコリメー
タに関するものである。
タに関するものである。
（従来技術）
第１図は、従来の光ビームコリメータの一例を示す断面
図であって、図中、１１はコアとコアの周囲に配したク
ラッドから成るコアイノぐであって、光は周囲に配した
クラッドとの境界面で全反射しながらコア内を伝搬する
のである。１２は例えばセラミックを用いた７エルール
、１３は円筒のスリーブであって、７エルール１２の中
心にその先端面が該フェルール１２の端面上に位置す−
るようにファイバ１１を挿入し、これをスリーブ１３に
収容している。又、１４は球状レンズであシ、１５Ｕ７
アイバ１ノと球状レンズ１４間に充填され、反射による
光の損失防止用、換言すると屈折率整合の為の光学用接
着剤である。
図であって、図中、１１はコアとコアの周囲に配したク
ラッドから成るコアイノぐであって、光は周囲に配した
クラッドとの境界面で全反射しながらコア内を伝搬する
のである。１２は例えばセラミックを用いた７エルール
、１３は円筒のスリーブであって、７エルール１２の中
心にその先端面が該フェルール１２の端面上に位置す−
るようにファイバ１１を挿入し、これをスリーブ１３に
収容している。又、１４は球状レンズであシ、１５Ｕ７
アイバ１ノと球状レンズ１４間に充填され、反射による
光の損失防止用、換言すると屈折率整合の為の光学用接
着剤である。
以上の構成において、伝搬されコアイノぐ１１の先端部
に到来した光は、光学用接着剤１５を通過し、球状レン
ズ１４によシ平行光となシ、所定の目的に使用されるこ
とになる。一方、外部からの平行化された光は球状レン
ズ１４、光学用接着剤１５を通過し、ファイバ１１の端
面上に集光され、該ファイバ１１によって所定の場所、
装置へ伝搬される。
に到来した光は、光学用接着剤１５を通過し、球状レン
ズ１４によシ平行光となシ、所定の目的に使用されるこ
とになる。一方、外部からの平行化された光は球状レン
ズ１４、光学用接着剤１５を通過し、ファイバ１１の端
面上に集光され、該ファイバ１１によって所定の場所、
装置へ伝搬される。
しかしながら、上記光学用接着剤１５は特定の波長帯域
（１，ｏμｍ〜１．２μｍ近辺）に吸収帯があシ、スリ
ーブ１３に収容されたファイバ１ノの端面と球状レンズ
１４との距離の広がシに応じて光損失が増す問題があシ
、シたがって、光ビームコリメータの光学的特性が、前
記光学用接着剤１５が持つ光学的特性にそのまま依存す
ることになる欠点があった。しかも、光学用接着剤１５
の光学的特性が経時変化、環境変化等によシ劣化した場
合には、その劣化は光ビームコリメータとしての特性劣
化となシ、信頼性面においても問題を招くことになるの
である。更に、光ビームコリメータの組立に際しては、
ファイバ１１の端面と球状レンズ１４との距離設定、す
なわち、後述する最適光学距離（通常１〜２ミリ）を得
る為の位置出し調整が必要で、作業が繁雑となる問題も
あったのである。
（１，ｏμｍ〜１．２μｍ近辺）に吸収帯があシ、スリ
ーブ１３に収容されたファイバ１ノの端面と球状レンズ
１４との距離の広がシに応じて光損失が増す問題があシ
、シたがって、光ビームコリメータの光学的特性が、前
記光学用接着剤１５が持つ光学的特性にそのまま依存す
ることになる欠点があった。しかも、光学用接着剤１５
の光学的特性が経時変化、環境変化等によシ劣化した場
合には、その劣化は光ビームコリメータとしての特性劣
化となシ、信頼性面においても問題を招くことになるの
である。更に、光ビームコリメータの組立に際しては、
ファイバ１１の端面と球状レンズ１４との距離設定、す
なわち、後述する最適光学距離（通常１〜２ミリ）を得
る為の位置出し調整が必要で、作業が繁雑となる問題も
あったのである。
（発明の目的）
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであって、
最適光学距離を得る為の調整を無くし、量産性に富んだ
光ビームコリメータを提供することを目的とする。
最適光学距離を得る為の調整を無くし、量産性に富んだ
光ビームコリメータを提供することを目的とする。
（発明の構成）
すなわち、この種の光ビームコリメータにおいて、光フ
ァイ・ぐとレンズとの間に透明性ガラスおるいは透明性
球状レンズを挿入配置する構成としたもので、これによ
って上記目的を達成するものである。以下、図面を用い
て本発明を説明する。
ァイ・ぐとレンズとの間に透明性ガラスおるいは透明性
球状レンズを挿入配置する構成としたもので、これによ
って上記目的を達成するものである。以下、図面を用い
て本発明を説明する。
（発明の実施例）
第２図は本発明に係る光ビームコリメータの一実施例を
示す断面図であって、図中、２１，２２゜２３．２４．
２５は順にファイバ、フェルール。
示す断面図であって、図中、２１，２２゜２３．２４．
２５は順にファイバ、フェルール。
スリーブ、球状レンズ、光学用接着剤で、各々第１図で
説明したものと同等のものである。２６はその両端が光
学研磨され、波長吸収帯による光損失がなく、かつ光学
用接着剤２５と等折率の透明性のガラス体であって、フ
〒イバ２１と球状レンズ２４間に挿入されるもので、そ
の長さは、球状レンズ２４に入射する外部からの平行光
がファイバ２１の端面上で焦点を結ぶ所謂最適光学距離
に等しく形成されるのである。
説明したものと同等のものである。２６はその両端が光
学研磨され、波長吸収帯による光損失がなく、かつ光学
用接着剤２５と等折率の透明性のガラス体であって、フ
〒イバ２１と球状レンズ２４間に挿入されるもので、そ
の長さは、球状レンズ２４に入射する外部からの平行光
がファイバ２１の端面上で焦点を結ぶ所謂最適光学距離
に等しく形成されるのである。
ここで、前記最適光学距離は、近軸近似を用いた光線解
析にょ請求めることが出来るものであって、図を用いて
説明する。第３図線最適光学距離の算出に用いる説明図
で、図中Ｉｌｌはファイバコアの屈折率、ｎｚはファイ
バ、球状レンズ間の屈折率、ｎ３は球状レンズの屈折率
、ｎ４は平行光側の屈折率、ｄはファイバ、球状レンズ
間の距離、Ｒは球状レンズの曲率半径である。χ０．φ
。は各々光のファイバからの出射位置、出射角度であシ
、χ１ 、φ１は各々光の球状レンズからの出射位置、
出射角度である。〔χ０ 、φＧ〕は光線マトリックス
を用いて〔χ工 、φｌ 〕に変換される。
析にょ請求めることが出来るものであって、図を用いて
説明する。第３図線最適光学距離の算出に用いる説明図
で、図中Ｉｌｌはファイバコアの屈折率、ｎｚはファイ
バ、球状レンズ間の屈折率、ｎ３は球状レンズの屈折率
、ｎ４は平行光側の屈折率、ｄはファイバ、球状レンズ
間の距離、Ｒは球状レンズの曲率半径である。χ０．φ
。は各々光のファイバからの出射位置、出射角度であシ
、χ１ 、φ１は各々光の球状レンズからの出射位置、
出射角度である。〔χ０ 、φＧ〕は光線マトリックス
を用いて〔χ工 、φｌ 〕に変換される。
χ、 ＡＢ χ０
〔、、〕＝〔。０〕鴨。〕 ・・・（１）ファイバから
出射した光が球状レンズから平行光と、して出射する条
件は、χｏ ＝０ 、φｏ４ｏ のとき、χｌ’Ｚ Ｏ
ｒφｌ＝Ｏとなる必要があるから（１）式） ％式％（２） となる。Ｄは次式よ請求まる。
出射した光が球状レンズから平行光と、して出射する条
件は、χｏ ＝０ 、φｏ４ｏ のとき、χｌ’Ｚ Ｏ
ｒφｌ＝Ｏとなる必要があるから（１）式） ％式％（２） となる。Ｄは次式よ請求まる。
、’、 Ｄ＝−（（２ｎｔｎ４−ｎｚｎｓ−ｎ３ｎ４）
ｄ ＋１１ｚｎ３ｎ４ ｎｚ（２ｎ４−ｎ３）Ｒ） ＝（４） 以上、（２）式と（４）式よシコリメータとしての条件
、すなわち、ファイバと球状レンズ間の距離ｄはｎｚ（
２ｎ４ ｎ５） ｄ”＆丁］蒼π８ ゛“（５） とな’） 、ｎｚ １ ｎ３１ ｎ４およびＲがあらが
じめ決定すれば、距離ｄ１換言すると、最適光学距離が
まるのである。
ｄ ＋１１ｚｎ３ｎ４ ｎｚ（２ｎ４−ｎ３）Ｒ） ＝（４） 以上、（２）式と（４）式よシコリメータとしての条件
、すなわち、ファイバと球状レンズ間の距離ｄはｎｚ（
２ｎ４ ｎ５） ｄ”＆丁］蒼π８ ゛“（５） とな’） 、ｎｚ １ ｎ３１ ｎ４およびＲがあらが
じめ決定すれば、距離ｄ１換言すると、最適光学距離が
まるのである。
したがって、前記算出した距離がガラス体２６の長さと
して形成されるのである。
して形成されるのである。
そして、光ビームコリメータとしての組立ては、従来と
同様先端面がフェルール２２の中心に、しかも端面上に
位置するように挿入されたファイバ２１をスリーブ２３
の一端よシ収容し、一方、スリーブ２３の他端からは前
記の如き長さのガラス体２６を収容し、ファイバ２ノが
挿入される前記フェルール２２とガラス体２６、ガラス
体２６と球状レンズ２４は各々光学用接着剤２５で密着
固定される。更に、必要に応じて補強用の接着剤２７を
用い、図示する如くスリーブ２３とフェルール２２、ス
リーブ２３と球状レンズ２４とを接着し、補強する。こ
の組立に際し、ファイバ２１と球状レンズ２４との間は
ガラス体２６の挿入にょシ、その距離が確保されておシ
、シたがって、最適光学距離を得る為の位置出し調整は
行う必要はない。
同様先端面がフェルール２２の中心に、しかも端面上に
位置するように挿入されたファイバ２１をスリーブ２３
の一端よシ収容し、一方、スリーブ２３の他端からは前
記の如き長さのガラス体２６を収容し、ファイバ２ノが
挿入される前記フェルール２２とガラス体２６、ガラス
体２６と球状レンズ２４は各々光学用接着剤２５で密着
固定される。更に、必要に応じて補強用の接着剤２７を
用い、図示する如くスリーブ２３とフェルール２２、ス
リーブ２３と球状レンズ２４とを接着し、補強する。こ
の組立に際し、ファイバ２１と球状レンズ２４との間は
ガラス体２６の挿入にょシ、その距離が確保されておシ
、シたがって、最適光学距離を得る為の位置出し調整は
行う必要はない。
そして、以上の如く構成された光ビームコリメータにお
いて、ファイバ２１内を伝播して到来した光信号は、ス
リーブ２３内におけるファイバ２１の先端面よシ出射し
、光学用接着剤２５、ガラス体２６、光学用接着剤２５
を通過し、球状レンズ２４において平行光となシ、該球
状レンズ２４の一端面よシ外部へ出射される。又、外部
から球状レンズ２４に到来した光信号は前記過程とは逆
となってファイバ２１に結合されることは説明するまで
もない。
いて、ファイバ２１内を伝播して到来した光信号は、ス
リーブ２３内におけるファイバ２１の先端面よシ出射し
、光学用接着剤２５、ガラス体２６、光学用接着剤２５
を通過し、球状レンズ２４において平行光となシ、該球
状レンズ２４の一端面よシ外部へ出射される。又、外部
から球状レンズ２４に到来した光信号は前記過程とは逆
となってファイバ２１に結合されることは説明するまで
もない。
この時、光学用接着剤２５０層は、従来のそれと較べて
極めて薄いため、波長吸収特性を備えていたとしてもそ
の影響は全体の光損失には寄与しない程度である。
極めて薄いため、波長吸収特性を備えていたとしてもそ
の影響は全体の光損失には寄与しない程度である。
第４図は本発明に係る光ビームコリメータの他の実施例
を示す断面図であって、第２図のそれとの違いは、第２
図ではレンズ体として球状を用いていたのを、本実施例
ではレンズ体がスリーブ２３内に収容出来るようにその
周囲を削除した変形レンズ体４４を用いた点である。こ
の構成によシ、光ビームコリメータとして安定な構造が
図れるのである。
を示す断面図であって、第２図のそれとの違いは、第２
図ではレンズ体として球状を用いていたのを、本実施例
ではレンズ体がスリーブ２３内に収容出来るようにその
周囲を削除した変形レンズ体４４を用いた点である。こ
の構成によシ、光ビームコリメータとして安定な構造が
図れるのである。
又、以上の説明では、ガラス体としてスリーブの形状に
沿った形状、すなわ゛ち、両端に光学研磨面を持つ円筒
状のものを用いて説明したが、本発明はこれのみに限定
されるものではなく、前出の（５）式を満足するもので
あれば球状のレンズ体であってもよいことはこれまでの
説明から明らかである。
沿った形状、すなわ゛ち、両端に光学研磨面を持つ円筒
状のものを用いて説明したが、本発明はこれのみに限定
されるものではなく、前出の（５）式を満足するもので
あれば球状のレンズ体であってもよいことはこれまでの
説明から明らかである。
（発明の効果）
以上、詳細に述べたように、本発明によれば、この種の
光ヒームコリメータにおいて、あらかじめ決定した長さ
を持つガラス体を用意し、ファイバと球状レンズ体との
間に挿入する構成でおるので、組立に際し、最適光学距
離を無調整で得られることになシ、量産性に富む光ビー
ムコリメータの提供が可能となる。又、ガラス体と光学
用接着剤の屈折率をファイバのそれと等しいものとする
ことによシ、それらの端面で発生する反射光を減少させ
ることが出来る。更に、使用される光学用接着剤が例え
波長吸収特性を備えているとしても、コリメータとして
の損失には殆ど寄与しない利点を有する。したがって、
前記の如きコリメータを対向させて無反射型光結合器を
構成し、その対向させたコリメータの間にハーフミラ−
、ノリズム、フィルター等の光学部品を設置することに
よシ光カグラ、光スィッチ、光減衰器、光合分波器等の
無反射型光機能部品を容易に提供出来、又、１つのコリ
メータに対してレーデダイオードと他の球状レンズ体を
適切な光学配置で対向させれば無反射型のレーザダイオ
ードモジュールが提供出来る等の効果が期待出来るので
ある。
光ヒームコリメータにおいて、あらかじめ決定した長さ
を持つガラス体を用意し、ファイバと球状レンズ体との
間に挿入する構成でおるので、組立に際し、最適光学距
離を無調整で得られることになシ、量産性に富む光ビー
ムコリメータの提供が可能となる。又、ガラス体と光学
用接着剤の屈折率をファイバのそれと等しいものとする
ことによシ、それらの端面で発生する反射光を減少させ
ることが出来る。更に、使用される光学用接着剤が例え
波長吸収特性を備えているとしても、コリメータとして
の損失には殆ど寄与しない利点を有する。したがって、
前記の如きコリメータを対向させて無反射型光結合器を
構成し、その対向させたコリメータの間にハーフミラ−
、ノリズム、フィルター等の光学部品を設置することに
よシ光カグラ、光スィッチ、光減衰器、光合分波器等の
無反射型光機能部品を容易に提供出来、又、１つのコリ
メータに対してレーデダイオードと他の球状レンズ体を
適切な光学配置で対向させれば無反射型のレーザダイオ
ードモジュールが提供出来る等の効果が期待出来るので
ある。
第１図は従来の光ビームコリメータの断面図、第２図は
本発明に係る光ビームコリメータの一実施例を示す断面
図、第３図は最適光学距離の算出に用いる説明図、第４
図は本発明の他の実施例を示す断面図でおる。 １１．２１は光ファイバ、１２．２２はフェルール、１
３．２３はスリーブ、１４．２４は球状レンズ、４４は
変形レンズ体、１５．２５は光学用接着剤、２６は透明
性のガラス体、２７は補強用の接着剤である。 特許出願人 沖電気工業株式会社 ５ 第２図 第３図 第４図 手続補正書（自発） １、事件の表示 昭和５９年 特 許 願第０１５２５２号３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 任 所（〒１０５） 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２
号４、代理人 住 所（〒１０５） 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２
号６、補正の内容 号０紙。とおシ ロ、補正の内容 （１）゛明細書簡４頁第２０行目に「等折率」とあるの
・を「等屈折藁」と補正する。 （２）図面「第２図」と「第４図」を別紙のとおシ補正
する。
本発明に係る光ビームコリメータの一実施例を示す断面
図、第３図は最適光学距離の算出に用いる説明図、第４
図は本発明の他の実施例を示す断面図でおる。 １１．２１は光ファイバ、１２．２２はフェルール、１
３．２３はスリーブ、１４．２４は球状レンズ、４４は
変形レンズ体、１５．２５は光学用接着剤、２６は透明
性のガラス体、２７は補強用の接着剤である。 特許出願人 沖電気工業株式会社 ５ 第２図 第３図 第４図 手続補正書（自発） １、事件の表示 昭和５９年 特 許 願第０１５２５２号３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 任 所（〒１０５） 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２
号４、代理人 住 所（〒１０５） 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２
号６、補正の内容 号０紙。とおシ ロ、補正の内容 （１）゛明細書簡４頁第２０行目に「等折率」とあるの
・を「等屈折藁」と補正する。 （２）図面「第２図」と「第４図」を別紙のとおシ補正
する。
Claims (3)
- （１） 光ファイバと、フェルールと、スリーブと、レ
ンズ体を用いて成る光ビームコリメータにおいて、 光ファイバとレンズ体との間に透明性ガラス、あるいは
透明性球状レンズを挿入したことを特徴とする光ビーム
コリメータ。 - （２） レンズ体として、透明性球状レンズ、あるいは
透明性球状レンズの周囲を削除したレンズ体を用いたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光ビー
ムコリメータ。 - （３）光ファイバとレンズ体と透明性ガラスあるいは透
明性球状レンズとを同一スリーブ内に一体化固定して収
容したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項、第
（２）項記載の光ビームコリメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1525284A JPS60162209A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 光ビ−ムコリメ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1525284A JPS60162209A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 光ビ−ムコリメ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60162209A true JPS60162209A (ja) | 1985-08-24 |
Family
ID=11883661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1525284A Pending JPS60162209A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 光ビ−ムコリメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60162209A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2626966A1 (fr) * | 1988-02-04 | 1989-08-11 | Kei Mori | Dispositif capteur de rayons solaires |
| US5231684A (en) * | 1992-06-22 | 1993-07-27 | Pdt Systems | Optical fiber microlens |
| WO2003075059A1 (en) * | 2002-02-22 | 2003-09-12 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Optical collimator-use lens component, optical collimator, and method of assembling these |
| JP2007241094A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Tyco Electronics Amp Kk | 光ファイバコリメータ |
| JP2007241093A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Tyco Electronics Amp Kk | 光コネクタ |
-
1984
- 1984-02-01 JP JP1525284A patent/JPS60162209A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2626966A1 (fr) * | 1988-02-04 | 1989-08-11 | Kei Mori | Dispositif capteur de rayons solaires |
| US5231684A (en) * | 1992-06-22 | 1993-07-27 | Pdt Systems | Optical fiber microlens |
| WO2003075059A1 (en) * | 2002-02-22 | 2003-09-12 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Optical collimator-use lens component, optical collimator, and method of assembling these |
| US7231115B2 (en) * | 2002-02-22 | 2007-06-12 | Nippon Electric Glass Co. Ltd. | Optical collimator-use lens component, optical collimator, and method of assembling these |
| JP2007241094A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Tyco Electronics Amp Kk | 光ファイバコリメータ |
| JP2007241093A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Tyco Electronics Amp Kk | 光コネクタ |
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