CN101438193A - 光学设备及透镜组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光学设备，所述光学设备在光学特性和耐候性方面可以得到很高的可靠性，并且可以降低制造成本。光学设备(1)包括：第一毛细管组件(2)，具有插入固定有光纤(5)的毛细管(6)、保持毛细管(6)的保持套管(7)；第二毛细管组件(3)，具有插入固定有光纤(8)、(9)的毛细管(10)、保持毛细管(10)的保持套管(11)；和透镜组件(4)，具有与光纤(5)的前端面(5a)隔着间隔而相对的第一透镜(12)、与光纤(8)、(9)的前端面(8a)、(9a)隔着间隔而相对的第二透镜(13)、装在第一透镜(12)和第二透镜(13)之间的带通滤波器(14)、和收容这些部件的收容构件(15)。第一毛细管组件(2)的保持套管(7)固定于收容构件(15)的一端面(15a)，第二毛细管组件(3)的保持构件(11)固定于收容构件(15)的另一端面(15b)。

Description

光学设备及透镜组件
技术领域
本发明涉及光通信系统所使用的光合分波器、光隔离器、光循环器、光开关、光增益等效器等光学设备以及该光学设备所使用的透镜组件。
背景技术
作为这种光学设备，公知的是，制作两个毛细管·透镜组件，该毛细管·透镜组件是将固定了光纤的端部的毛细管和透镜用粘接剂而固定在共通的套管上而成的，将这些组件以透镜彼此隔着光功能部件(光学滤波器、光隔离器芯等)而相对的方式用粘接剂固定在收容构件(圆形部件或箱形部件)的内部(如下述的专利文献1～4)。透镜具有使从光纤射出的光转变成平行光并使平行光聚光且射入光纤的功能。作为透镜，可以使用折射率分布型的圆柱状透镜(也就是GRIN透镜：一端为与光轴正交的垂直面而另一端为倾斜面的情况较多)、两端设置有具有同一曲率中心的两个部分球面状的透镜面的同一折射率的透镜(即鼓状透镜)、一端设置有部分球面状的透镜面的同一折射率的圆柱状透镜(也就是C透镜：另一端多数是倾斜面)以及非球面透镜等。
在下述的专利文献5中，为了在光纤与透镜之间能够进行光轴的调节，而制作毛细管组件和透镜组件，该毛细管组件是将固定有光纤端部的毛细管埋设在套管的凹状部；该透镜组件是将透镜固定在圆筒状袖套内，调节毛细管组件与透镜组件的相对位置，调节光纤与透镜之间的光轴后，将套管的端面与圆筒状袖套的端面相互固定。光纤的前端面及保持它的毛细管端面都研磨成球面状，毛细管被套管加压，由此光纤的前端面与透镜的出入射面PC接触(Physical Contact)。作为透镜，使用GRIN透镜。作为光功能部件的滤波器与透镜组件一起固定于另一个部件上(基础部件7b)，并装在相对向的透镜组件之间。
在下述的专利文献6中，将作为带通滤波器、光隔离器等的各种光学零件固定于外径尺寸一致的各自的圆筒状套管中制成多个元件，按照各元件的圆柱形套管中形成的各对位用的标记，将各元件互相对位层叠固定(即圆筒状主体)。而且，对毛细管组件在X、Y、Z轴方向进行光轴调节，并将其固定于这样制作而成的圆筒状主体的一端，同时，对具有球透镜的部件在X、Y、Z轴方向进行光轴调节并将其固定在圆筒状主体的另一端，然后再进行毛细管组件在X、Y、Z轴方向的光轴调节并将其固定。另外，作为上述元件，已经公开有将压入固定在透镜保持架的非球面透镜和带通滤波器固定于圆筒状套管中的元件。(如图2A)。
专利文献1：(日本)特开2002-182061号公报
专利文献2：(日本)特开2003-344697号公报
专利文献3：(日本)特开2005-10372号公报
专利文献4：(日本)特开2005-24928号公报
专利文献5：(日本)特开2004-271894号公报
专利文献6：(日本)特开2003-121681号公报
就将两个毛细管·透镜组件以透镜彼此隔着光功能部件而相对的方式固定在收容构件内部的构成的光学设备而言，在各毛细管·透镜组件中，出入射光的光轴与套管的中心轴不一致的情况很多。因此，在将各毛细管·透镜组件插入预先固定有光功能部件的收容构件的内部的状态下，为了达到最合适的光学调芯状态，有必要调整各毛细管·透镜组件的位置。并且，为了能够进行其位置调整，必须确保各毛细管·透镜组件的套管外周与收容构件的内周之间有较大的空隙(直径差)。其结果是，将各毛细管·透镜组件的套管外周用粘接剂固定在收容构件内周时，上述空隙中进入大量的粘接剂，由于该粘接剂的固化收缩以及经年劣化，作为完成品的光学设备的光学特性以及耐候性等性能方面有时不能得到很高的可靠性。
尤其是近年来，在光通信领域，伴随着多媒体信息社会的发展，高速度光通信、波长多路通信(WDM)、高密度波长多路通信(DWDM)等的必要性已经提高，对用于这些通信系统的光学设备来说，在输入输出更高能量的光的条件下的可靠性的要求逐渐提高。由于在这种光学设备中使用比较多的粘接剂，伴随高能量光的输入输出引起的光学设备的温度升高，增大了人们对粘接剂热劣化的担心。另外，也让人预想到粘接剂处于输入输出光的光路中时，由于不同的条件，粘接剂不能耐受输入输出光的高能量，可能引起烧损等破损。
另外，由于透镜和套管、套管和收容构件各自互相固定，因各部件的热膨胀量或收缩量的差引起的应力集中在透镜上时，折射率会部分变化产生光学特性的失调。
另外，专利文献5的光学设备中的结构为，两个透镜、光功能部件(滤波器)各自分别被组装，包括左右的基础部件(7a、7b)和左右的毛细管组件时，将合计6个元件层叠并相互固定。并且，其结构为，在使毛细管组件的套管端面与透镜组件的圆筒状袖套的端面接合的状态下，光纤的前端面与透镜的出入射面处于PC接触，另外，光纤的前端面和滤波器(17)之间的轴方向距离根据透镜及圆筒状袖套和基础部件(7a、7b)的轴方向尺寸来决定。因此，调芯操作不仅繁琐，对各元件的位置进行调节的自由度很小，为了得到最适当的调芯状态需要对各元件的构成部件进行高精度加工。结果制造成本很高。
在专利文献6的光学设备中，以相同的外径尺寸形成包含带通滤波器、光隔离器各种光学部件的多个的圆筒状套管，按照各圆筒状套管的外径尺寸的标记进行对位，以得到各种光学部件的光学调芯状态。因此，需要对各圆筒状套管的外周与内周的同轴度及轴方向的尺寸、各圆筒状套管的各光学部件的定位进行高精度地管理，从而制造成本很高。
发明内容
本发明的课题是提供一种光学设备，该光学设备在光学特性以及耐候性方面可以得到很高的可靠性。
本发明的另一课题是提供一种光学设备，该光学设备可以降低制造成本。
为了解决上述课题，本发明提供一种光学设备，包括：第一毛细管组件，其具有插入固定有光纤的毛细管和保持该毛细管的保持构件；第二毛细管组件，其具有插入固定有光纤的毛细管和保持该毛细管的保持构件；透镜组件，其具有与第一毛细管组件的光纤的前端隔着空隙而相对的第一透镜、与第二毛细管组件的光纤的前端隔着空隙而相对的第二透镜、装在第一透镜和第二透镜之间的光功能部件、和收容这些部件的收容构件，在收容构件的一端面固定有第一毛细管组件的保持构件，在收容构件的另一端面固定有所述第二毛细管组件的保持构件。
本发明的光学设备的结构为，在收容了第一透镜、第二透镜以及光功能部件的透镜组件的收容构件的两端面，分别固定第一毛细管组件与第二毛细管组件，因此，调整相对于透镜组件的第一毛细管组件以及第二毛细管组件的位置到最合适的光学调芯状态时，毛细管组件向调整位置的移动不受收容构件的内周限制。因此，与现有光学设备相比，收容构件的内周侧没有必要确保用于调芯的大空隙，用于固定透镜和光功能部件的粘接剂只需少量即可。因此，可以抑制由于粘接剂的硬化收缩及经年劣化引起的光学设备的光学特性以及耐候性等的低下，可以构成可靠性很高的光学设备。相对于透镜组件，第一毛细管组件以及第二毛细管组件的位置调整的自由度比较大，各构成没有必要高精度加工就可以得到最合适的光学调芯状态，并且，这种调芯操作也比较容易进行。因此，可以降低制造成本。
这里的光学部件有光学滤波器(带通滤波器、长波长透过/反射滤波器、短波长透过/反射滤波器、补正用增益等效滤波器等)以及光隔离器芯等。
第一透镜和第二透镜是分别具有可以使从光纤射出的光转化成平行光并把平行光聚光后射入光纤的机能的透镜。第一透镜和第二透镜可以用上述的GRIN透镜、鼓形透镜、C透镜、或非球面透镜，但优选其一方或双方为将球透镜的一面加工制作成平面部的透镜(下面，这样制作成的透镜叫半球状透镜)。该半球状透镜具有上述的平面部和原样剩余球透镜球面的一部分的球面部(部分球面)。从球面部的球面顶点通过曲率中心到平面部的线段的长度(L)优选与球面部的曲率半径(R：球透镜的半径)相同或比其大。这样一来，由于在球面部与平面部的边界不会形成锐角，半球状透镜上不易产生缺口等损伤，可以用镊子等夹具很容易的处理。并且，平面部成为与上述线段呈正交的平面。
上述的半球状透镜与GRIN透镜等相比，具有只要改变球面部的曲率半径(R：球透镜的半径)以及上述线段的长度(L)等透镜形状以及素材
(材料的种类以及构成)，就可以容易地改变其光学特性的优点。由于能够以高精度制作作为素材的球透镜，对该球透镜进行加工而得到的半球状透镜精度较高，并且可以比较廉价地制作。
上述的半球状透镜优选其平面部与毛细管组件的光纤的前端相对配置，更优选平面部与光纤的光轴呈正交配置。由于上述的半球状透镜与具有相同折射率和相同焦点距离的鼓状透镜相比，可以增大其与光纤前端之间的空隙量，可以有效减少到光纤的反射回光的影响。通过使平面部与光纤光轴正交而配置半球状透镜，可以防止或抑制在其平面部上因透过该透镜的光的折射引起的光轴的倾斜偏差。
上述的半球状透镜也可以直接固定在透镜组件的收容构件，但优选将其固定于具有贯通孔的透镜保持架。具体来说，在半球状透镜的球面部与透镜贯通孔的一端的边缘侧处于抵接状态下，将半球状透镜用粘接剂等固定在透镜保持架上。通过使半球状透镜的球面部与透镜保持架的贯通孔的一端的边缘侧抵接，容易使半球状透镜的球面部的曲率中心与透镜保持架的贯通孔的中心一致。并且，透镜保持架的贯通孔的大小及形状在可得到这种调芯作用的范围只要适当决定即可。例如，作为贯通孔的形状，可以采用圆形、正多边形(正三角形、正方形、正六边形等)。
并且，对透镜保持架的外周和贯通孔的中心的同轴度及端面和外周的正交角度进行管理，通过将该管理下的透镜保持架用粘接剂固定在收容构件上，可以使固定在该透镜保持架上的半球状透镜的曲率中心与收容构件的中心轴达到一致或大体一致。由此，其后的毛细管组件的调芯作业变得更容易。并且，在这种情况下，由于半球状透镜固定在透镜保持架的一端并且没有直接固定在收容构件上，即使半球状透镜、透镜保持架及收容构件相互之间产生热膨胀量或收缩量的差，对光学特性产生失调的应力也不会作用于半球状透镜。
光功能部件固定在上述透镜保持架的另一端也可以。例如，预先制作将半球状透镜固定在透镜保持架的一端、将光功能部件固定在另一端的组合体，将该组合体收容在收容构件中并进行位置调整后，将透镜保持架固定在收容构件中，这种组装方法被采用，就可以实现组装作业的简单化。另外，由于透镜保持架的贯通孔成为光路，即使将光功能部件用粘接剂固定在透镜保持架上的情况下，这种粘接剂也不会进入光路。并且，半球状透镜和光功能部件之间的距离，通过透镜保持架的光轴方向厚度的管理可以简单地进行精度良好的设定。
本发明为了解决上述问题提供一种透镜组件。该组件具有：将球透镜的一部分加工成平面部而被制作的透镜、具有贯通孔的透镜保持架、和收容这些部件的收容构件。透镜在其球面部与透镜保持架的贯通孔的一端抵接的状态下被固定于透镜保持架。
在上述构成中，透镜优选其平面部与收容构件的一端面平行的配置。
另外，按与透镜保持架的另一端邻接的方式，光功能部件收容于收容构件的构造也可以。这种情况下，也可以将光功能部件固定在透镜的保持架的另一端。并且，透镜保持架固定在收容构件里也可以。
另外，构成也可以为，按与光功能部件顺次邻接的方式，有贯通孔的第二透镜保持架和将球透镜的一部分加工成平面部而制作的第二透镜被收容在收容构件中，第二透镜在其球面部与第二透镜保持架的贯通孔的另一端的边缘部抵接的状态下被固定于第二透镜保持架。在这种情况下，也可以将第二透镜保持架固定在收容构件中。第二透镜优选以其平面部与收容构件的另一端面平行的方式配置。
根据本发明，可以提供一种在光学特性以及耐候性方面可以得到较高的可靠性的光学设备。
根据本发明，提供一种可以降低制造成本、更加廉价的光学设备。
附图说明
图1是表示第一实施方式的光学设备的概略构成的纵剖面图；
图2是表示第一实施方式的光学设备的透镜组件的概略构成的纵侧面图；
图3是表示第二实施方式的光学设备的概略构成纵剖面图；
图4是表示第二实施方式的光学设备的透镜组件的概略构成的纵侧面图。
符号说明
1 光学设备
2 第一毛细管组件
5 光纤
5a 前端面
6 毛细管
6a 前端面
7 保持套管
7a 端面
3 第二毛细管组件
8 光纤
8a 前端面
9 光纤
9a 前端面
10 毛细管
10a 前端面
10’ 毛细管
10’a 前端面
11 保持套管
11a 端面
4 透镜组件
12 第一透镜
12a 平面部
12b 球面部  O1曲率中心
L1 线段的长度
R1 曲率半径
13 第二透镜
13a 平面部
13b 球面部
O2 曲率中心
L2 线段的长度
R2 曲率半径
14 带通滤波器
14’ 光隔离器芯
15 收容套管
15a 一端面
15b 另一端面
16 第一透镜保持架
16a 贯通孔
17 第二透镜保持架
17a 贯通孔
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。
图1表示的是第一实施方式的光学设备1的概略构成。由于该光学设备1将单芯准直仪与双芯准直仪组合而成，可用于波长多路通信(WDM)等。
光学设备1主要由第一毛细管组件 2、第二毛细管组件 3、透镜组件4构成。
第一毛细管组件2具有在单芯内孔内由粘接剂固定有一根光纤5的玻璃制的毛细管 6、和同轴状外插在毛细管6外周且由粘接剂固定的玻璃制的保持套管7。就光纤5的前端面5a与毛细管6的端面6a而言，对相对于光纤5的光轴而倾斜的同一倾斜面进行研磨加工，由此抑制光纤5前端的反射回光。另外，在光纤5的前端面5a形成有防反射膜。保持套管7的一端面7a在与光纤5的光轴正交的面形成，其直角度例如相对于以光纤5的光轴为法线的几何理想平面在±0.5度以下且优选以±0.1度以下的精度进行管理。
第二毛细管组件3具有：在两芯的内孔内用粘接剂分别固定有两根光纤8、9的玻璃制的毛细管10、同轴状外插在毛细管10的外周且用粘接剂固定的玻璃制的保持套管11。就光纤8、9的前端面8a、9a以及毛细管10的前端面10a而言，对相对于光纤8、9的光轴倾斜的同一倾斜面进行研磨加工，由此抑制光纤8、9前端的反射回光。另外，在光纤8、9的前端面8a、9a形成有防反射膜。保持套管的一端面11a形成为与光纤8、9的光轴正交的面，其直角度例如相对于以光纤5的光轴为法线的几何理想平面在±0.5度以下且优选以±0.1度以下的精度进行管理。
透镜组件4由以下主要要素构成：与第一毛细管组件2的光纤5的前端面5a隔着间隙而相对的第一透镜12、与第二毛细管组件3的光纤8、9的前端面8a、9a隔着间隙而相对的第二透镜13、装在第一透镜12与第二透镜13之间的光功能部件例如滤波器特别是带通滤波器14、和收容这些部件的玻璃制的收容套管15。
如图2放大后所示，在该实施方式中，第一透镜12是将球透镜的一部分加工成平面部而制成的透镜(半球状透镜)，具有由研磨加工等除去球透镜的一部分而形成的平面部12a、和球透镜的剩余部分即球面部12b。从球面部12b的球面顶点通过曲率中心(O1：球透镜的球面中心)到平面部12a的线段长度(L1)大于球面部12b的曲率半径(R1球透镜的半径)。另外，第二透镜13也是将球透镜的一部分加工成平面部而制成的透镜(半球状透镜)，具有由研磨加工等除去球透镜的一部分而形成的平面部13a、和球透镜的剩余部分即球面部13b。从球面部13b的球面顶点通过曲率中心(O2球透镜的球面中心)到平面部13a的线段的长度(L2)大于球面部13b的曲率半径(R2球透镜的半径)。并且，在该实施方式中，就第一透镜12与第二透镜13而言，上述线段的长度(L1、L2)及曲率半径(R1、R2)相同(L1＝L2、R1＝R2)，并且上述线段的长度(L1、L2)和曲率半径(R1、R2)具有L1(L2)＝1.2*R1(R2)的关系。
第一透镜12和第二透镜13例如由同一折射率的光学玻璃构成，作为这种光学玻璃，可以举出折射率为1.7以上的MK-18(日本电气硝子株式会社制)、折射率为1.9以上的RH-21(日本电气硝子株式会社制)等。例如由MK-18形成且具有L1(L2)＝1.2*R1(R2)的关系的第一透镜12和第二透镜13，与具有相同折射率和相同焦距的鼓形透镜相比，由于可以使其和光纤前端之间的空隙量增大3.7倍左右，因此，可以使射向光纤的反射回光减少到约1/10以下。另外，在第一透镜12和第二透镜13的平面部12a、13a与球面部12b、13b中的光透过的部分形成有防反射膜。
第一透镜12通过第一透镜保持架16固定于收容套管15。第一透镜保
持架16由玻璃、金属、或者陶瓷等(该实施方式中为玻璃)制作成圆形
环状或圆筒状，其中心部具有圆形贯通孔16a。第一透镜12在将球面部12b与第一透镜保持架16的贯通孔16a的一端侧边缘部抵接的状态下，由粘接剂固定于第一透镜保持架16的一端。通过将第一透镜12的球面部12b与第一透镜保持架16的贯通孔16a的一端侧边缘部抵接，则能够容易地使球面部12b的曲率中心(O1)与第一透镜保持架16的贯通孔16a的中心一致。第一透镜保持架16是对其外周和贯通孔16a的中心的同轴度、端面与外周的直角度进行管理，且将其外周用粘接剂固定于收容套管15的内周。通过将第一透镜12固定在这种管理下的第一透镜保持架16上，则可以在将第一透镜保持架16固定在收容套管15的内周的状态下，使第一透镜12的球面部12b的曲率中心(O1)与收容套管15的内周的中心轴一致或大体一致。另外，由于第一透镜12被固定于第一透镜保持架16的一端侧，并且与收容套管15的内周未直接固定，即使与收容套管15或第一透镜保持架16之间产生热膨胀量或收缩量差，对光学特性产生失调的应力也不会作用于第一透镜12。
第二透镜13介由第二透镜保持架17固定于收容套管15的内周。第二透镜保持架17由玻璃、金属、或者陶瓷等(该实施方式中为玻璃)制作成圆形环状或圆筒状，其中心部具有圆形贯通孔17a。第二透镜13在将其球面部13b与第二透镜保持架17的贯通孔17a的另一端侧边缘部抵接的状态下，由粘接剂固定于第二透镜保持架17的另一端。通过将第二透镜13的球面部13b与第二透镜保持架17的贯通孔17a的一端侧边缘部抵接，则能够容易地使球面部13b的曲率中心(O2)与第二透镜保持架17的贯通孔17a的中心一致。第二透镜保持架17对外周和贯通孔17a的中心的同轴度、端面与外周的直角度进行管理，将其外周用粘接剂固定在收容套管15的内周。通过将第二透镜13固定在这种管理下的第二透镜保持架17上，则可以在将第二透镜保持架17固定在收容套管15的内周的状态下，使第二透镜13的球面部13b的曲率中心(O2)与收容套管15的内周中心轴一致或大体一致。另外，由于第二透镜13固定于第二透镜保持架17的另一端侧，并且与收容套管15的内周未直接固定，即使与收容套管15或第二透镜保持架17之间产生热膨胀或收缩差，对光学特性产生失调的应力也不会作用于第二透镜13。
在该实施方式中，作为光功能部件的带通滤波器14由粘接剂固定于第二透镜保持架17的一端侧。带通滤波器14隔着第二透镜保持架17的贯通孔17a与第二透镜13的球面部13b相对，同时，介由第一透镜保持架16的贯通孔16a与第一透镜12的球面部相对。另外，带通滤波器14的一端面也可以与第一透镜保持架16的另一端面连接，也可以离开该另一端面。或者，也可以将带通滤波器14用粘接剂固定在第二透镜保持架17和第一透镜保持架16双方。
收容套管15的一端面15a和另一端面15b各自形成为与收容套管15内周的中心轴正交的平面，该直角度例如相对于以内轴的中心轴为法线的几何学理想平面在±0.5度以下，优选有±0.1度以下的精度来管理。另外，第一透镜12的平面部12a与收容套管15的一端面15a平行，第二透镜13的平面部13a与收容套管15的另一端面15b平行。
如图1所示，第一毛细管组件2与透镜组件4在保持套管7的端面7a与收容套管15的一端面15a处于对接状后由粘接剂固定；第二毛细管组件3与透镜组件4在保持套管11的端面11a与收容套管15的另一端面15b处于对接状后由粘接剂固定。第一透镜12的平面部12a与第一毛细管组件2的光纤5的前端面5a隔着空隙而相对，第二透镜13的平面部13a与第二毛细管组件3的光纤8、9的前端面8a、9a隔着空隙而相对。
该实施形式的光学设备1例如可以如以下进行组装。
首先，在第二透镜保持架17按上述的方式用粘接剂将第二透镜13和带通滤波器14固定，从而制作由这三个零件构成的组合体。这时，用合适的定位夹具进行按压，以使第二透镜13的平面部13a和第二透镜保持架17的端面(相对中心轴的直角度被管理的端面)平行或大体平行地固定。然后，将这种组合体插入收容套管15的内周并对其位置进行调整后，将第二透镜保持架17的外周与收容套管15的内周用粘接剂固定。并且，为了能够使组合体的第二透镜保持架17顺利的插入收容套管15的内周，使第二透镜保持架17的外周直径与收容套管15的内周直径大体相同(第二透镜保持架17的外周与收容套管15的内周之间的空隙尽可能的小)。这样一来，能够以第二透镜13的平面部13a与收容套管15的另一端面15b平行、并且与收容套管15的内周的中心轴正交或接近于正交的状态，将上述组合体固定于收容套管15。如上所述，通过对第二透镜保持架17的外周和贯通孔17a的中心的同轴度及端面和外周的直角度进行管理，可以使第二透镜13的球面部13b的曲率中心(O2)与收容套管15内周的中心轴一致或大体一致。
接下来，在第一透镜保持架16按如上所述的方式用粘接剂将第一透镜12固定，制成由这两个零件构成的组合体。这时，用合适的定位夹具进行按压，以使第一透镜12的平面部12a和第一透镜保持架16的端面(相对中心轴的直角度被管理的端面)平行或大体平行地固定。然后，将该组合体插入收容套管15的内周并对其位置进行调整后，将第一透镜保持架16的外周与收容套管15的内周用粘接剂固定。并且，使第一透镜保持架16的外周直径与收容套管15的内周直径大体一致(第一透镜保持架16的外周与收容套管15的内周之间的空隙尽可能的小)，以使组合体的第一透镜保持架16能够顺利地插入收容套管15的内周。这样一来，能够以第一透镜12的平面部12a与收容套管15的一端面15a平行、并且与收容套管15的内周的中心轴正交或接近于正交的状态，将上述组合体固定于收容套管15。如上所述，通过对第一透镜保持架16的外周和贯通孔16a的中心的同轴度及端面和外周的直角度进行管理，可以使第一透镜12的球面部12b的曲率中心(O1)与收容套管15内周的中心轴一致或大体一致。
接下来，将第二毛细管组件3的保持套管11的端面11a与固定有上述组合体的收容套管15的另一端面15b对接，在与光纤8、9的光轴方向(Z轴方向)正交的方向(X轴、Y轴方向)对两者的相对位置进行调整，同时，在其对接的第二毛细管组件3的保持套管11内使毛细管10沿光轴方向(Z轴方向)移动，并对固定于毛细管10的光纤8、9的前端面8a、9a的位置进行调整，在例如从一方的光纤8射出的光由带通滤波器14反射而返回到另一方的光纤9那样最合适的光学调芯状态下，进行连接固定。
然后，将第一毛细管组件2的保持套管7的端面7a与固定有上述组合体的收容套管15的一端面15a对接，在与光纤5的光轴方向(Z轴方向)正交的方向(X轴、Y轴方向)对两者的相对位置进行调整，同时，在其对接的第一毛细管组件2的保持套管7内使毛细管6沿光轴方向(Z轴方向)移动，对固定于毛细管6的光纤5的前端面5a的位置进行调整，在例如从第二毛细管组件3的一方的光纤8射出的光由带通滤波器14反射而返回到另一方的光纤5那样最合适的光学调芯状态下，进行连接固定。
上述光学设备1的组装方法中，构成光学设备1的部件全部用透明材料(例如树脂、玻璃等)形成时，由于作为粘接剂可以使用UV固化型粘接剂，组装操作的操作性提高。另外，在保持套管7(11)和毛细管6(10)的粘合及/或毛细管组件2(3)和透镜组件4的粘合中，也可以在用UV固化型粘接剂临时固定后，用可靠性高的热固化粘接剂固定。
接下来，对实施方式的光学设备1的一使用例(作为光分波器的使用例)进行说明。
例如，从第二毛细管组件3的一方的光纤8射出不同波长的光λ1、λ2。带通滤波器14具有反射波长λ1的光而让波长λ2的光通过的光学特性。从第二毛细管组件3的光纤8射出的波长λ1的光由第二透镜13的校准变成平行光并被带通滤波器14反射。带通滤波器14反射的波长λ1的光由第二透镜13聚光，返回到第二毛细管组件3的另一方光纤9。另一方面，从第二毛细管组件3的光纤8射出的波长λ2的光由第二透镜13校准成平行光并进入带通滤波器14。而且，通过带通滤波器，由第一透镜12聚光，射入第一毛细管组件2的光纤5。
图3表示第二实施方式的光学设备21的概略构图，图4表示其透镜组件4。对与第一实施方式的光学设备1实质上相同的零件及部分附加同一参照数字，省略重复的说明。
该实施方式的光学设备21与上述的第一实施方式的光学设备1实质上的不同点有：一方面是将单芯的准直仪彼此组合起来；另一方面是使用了光隔离器芯14’。
在第一毛细管组件2的毛细管6的单芯的内孔中，用粘接剂固定有一根光纤5；在第二毛细管组件3的毛细管10’的单芯的内孔中，用粘接剂固定有一根光纤8。作为光功能部件的光隔离器芯14’用粘接剂固定在第二透镜保持架17的一端侧。其他事项以第一实施方式的光学设备1为准，所以省略重复的说明。

Claims (14)

1、一种光学设备，包括：
第一毛细管组件，其具有插入固定有光纤的毛细管和保持该毛细管的保持构件；
第二毛细管组件，其具有插入固定有光纤的毛细管和保持该毛细管的保持构件；以及
透镜组件，其具有与所述第一毛细管组件的光纤的前端隔着空隙而相面对的第一透镜、与所述第二毛细管组件的光纤的前端隔着空隙而相面对的第二透镜、装在所述第一透镜和第二透镜之间的光功能部件、和收容这些部件的收容构件，
在所述收容构件的一端面固定有所述第一毛细管组件的保持构件，在所述收容构件的另一端面固定有所述第二毛细管组件的保持构件。
2、根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述第一透镜及第二透镜中的至少一方的透镜，是将球透镜的一部分加工成平面部而被制作的透镜。
3、根据权利要求2所述的光学设备，其中，所述至少一方的透镜以所述平面部与所述光纤的前端相面对的方式被配置。
4、根据权利要求2或3所述的光学设备，其中，与所述至少一方的透镜邻接、且具有贯通孔的透镜保持架被收容在所述收容构件内，所述至少一方的透镜在其球面部与所述透镜保持架贯通孔的一端侧边缘部抵接的状态下，被固定于该透镜保持架。
5、根据权利要求4所述的光学设备，其中，所述光功能部件被固定于所述透镜保持架的另一端侧。
6、根据权利要求4或5所述的光学设备，其中，所述透镜保持架被固定于所述收容构件。
7、一种透镜组件，其具有将球透镜的一部分加工成平面部而被制作的透镜、具有贯通孔的透镜保持架、和收容这些部件的收容构件，其特征在于，
所述透镜在其球面部与所述透镜保持架贯通孔的一端侧边缘抵接的状态下，被固定于该透镜保持架。
8、根据权利要求7所述的透镜组件，其中，所述透镜以所述平面部与所述收容构件的一端面平行的方式被配置。
9、根据权利要求7或8所述的透镜组件，其中，以与所述透镜保持架的另一端侧邻接的方式，光功能部件被收容在收容构件中。
10、根据权利要求9所述的透镜组件，其中，所述光功能部件被固定于所述透镜保持架的另一端侧。
11、根据权利要求7～10任一项所述的透镜组件，其中，所述透镜保持架被固定于所述收容构件。
12、根据权利要求9～11任一项所述的透镜组件，其中，按与所述光功能部件顺次邻接的方式，具有贯通孔的第二透镜保持架和将球透镜的一部分加工成平面部而制作成的第二透镜被收容在所述收容构件中，所述第二透镜在其球面部与所述第二透镜保持架的贯通孔的另一端侧边缘部抵接的状态下，被固定于该第二透镜保持架。
13、根据权利要求12所述的透镜组件，其中，所述第二透镜以所述平面部与所述收容构件的另一端面平行的方式被配置。
14、根据权利要求12或13所述的透镜组件，其中，所述第二透镜保持架被固定于所述收容构件。
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