CN104603655A - 光纤耦合部件以及光纤耦合部件的制造方法 - Google Patents

光纤耦合部件以及光纤耦合部件的制造方法 Download PDF

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CN104603655A CN201380045360.7A CN201380045360A CN104603655A CN 104603655 A CN104603655 A CN 104603655A CN 201380045360 A CN201380045360 A CN 201380045360A CN 104603655 A CN104603655 A CN 104603655A
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Abstract

提供在使多芯光纤和光纤束耦合时，抑制耦合效率的降低的多芯光纤耦合部件及其制造方法。耦合部件具备：一端，与将用包层覆盖的一个芯捆束多个而构成的第一光波导相接；另一端，与利用分别用包层覆盖的多个芯构成的第二光波导相接；以及规定的介质，在该一端以及另一端之间填充。从第一光波导的各光路入射的光各自的模场直径被变更。进而，将模场直径被变更了的光的间隔变更而导向第二光波导的各芯。

Description

光纤耦合部件以及光纤耦合部件的制造方法
技术领域
本发明涉及使在光通信等中使用的光纤耦合的光纤耦合部件及其制造方法。
背景技术
随着智能手机(smartphone)、平板(tablet PC)终端等的普及，要求具有巨大的信息量的数据的通信。与之相伴，期望光通信的更大的容量化。
以往的光通信通过使用在包层内设置了一个芯的单芯光纤来进行。但是，在用一个单芯光纤进行通信的情况下，存在容量的极限，所以要求能够进行超过它的容量的数据通信的手段。
作为这样的数据通信的手段，使用例如多芯光纤。多芯光纤是在一个包层内设置了多个芯的光纤(参照专利文献1、2)。多芯光纤具有多个芯，所以相比于单芯光纤，能够进行大容量的数据通信。
另外，作为光通信中的一个例子，有使多芯光纤与光纤束光学地耦合而使用的情况。光纤束是通过将多根单芯光纤捆束而构成的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-104443号公报
专利文献2：日本特开平8-119656号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
此处，在将多芯光纤和单芯光纤的光纤束光学地耦合的情况下，确保耦合效率、即如何减少耦合损失成为问题。
在使相同的芯数的多芯光纤彼此耦合的情况下，通过进行多芯光纤彼此的对位，能够使芯彼此可靠地耦合。在该情况下，由于不易产生耦合损失，所以能够提高耦合效率。
另一方面，在使多芯光纤和光纤束耦合的情况下，存在耦合效率降低这样的问题。例如，一般地，按照比光纤束的各单芯光纤的直径更窄的间隔，排列多芯光纤的各芯。因此，在使光纤束和多芯光纤耦合的情况下，难以使这些该芯彼此可靠地耦合。因此，多芯光纤与光纤束之间的耦合效率降低。
进而，在使多芯光纤和光纤束光学地耦合时，如果在它们之间介入空气层，则有产生由菲涅尔反射等所致的耦合损失的可能性。因此，多芯光纤与光纤束之间的耦合效率降低。
本发明是为了解决上述问题点而完成的，其目的在于提供一种在使多芯光纤和光纤束耦合时，抑制耦合效率的降低的光纤耦合部件及其制造方法。
解决技术问题的技术方案
为了解决上述课题，权利要求1记载的光纤耦合部件的一端与将由包层覆盖的一个芯捆束多个而构成的第一光波导相接。与该一端相对的另一端与利用分别用包层覆盖的多个芯构成的第二光波导相接。在耦合部件的一端与另一端之间填充规定的介质。从所述耦合部件的一端或者另一端入射的光各自的模场直径被变更。将模场直径被变更了的光各自的间隔变更，而导向位于与所述光的入射侧相反的一侧的所述第一光波导的各芯或者第二光波导的各芯。
另外，为了解决上述课题，权利要求2记载的光纤耦合部件在权利要求1记载的光纤耦合部件中，具有第一光学系统和第二光学系统。第一光学系统变更从耦合部件的一端或者另一端入射的光各自的模场直径。第二光学系统变更模场直径被变更了的光的间隔。
另外，为了解决上述课题，权利要求3记载的光纤耦合部件在权利要求2记载的光纤耦合部件中，所述规定的介质包括折射率不同的第一介质以及第二介质。在第一介质中，配置第一光学系统和第二光学系统。第一光学系统是阵列状地配置由第二介质构成的多个透镜而构成的。第二光学系统是配置构成由第二介质构成的两侧远心光学系统的透镜而构成的。
另外，为了解决上述课题，权利要求4记载的光纤耦合部件在权利要求3记载的光纤耦合部件中，形成第一光学系统中的多个透镜的第二介质的媒质和在第二光学系统中构成透镜的第二介质的媒质不同。
另外，为了解决上述课题，权利要求5记载的光纤耦合部件在权利要求3或者4记载的光纤耦合部件中，第一介质的折射率与第一光波导中的芯的折射率或者第二光波导的芯的折射率相等。
另外，为了解决上述课题，权利要求6记载的光纤耦合部件在权利要求2记载的光纤耦合部件中，第一光学系统，具有多个第一GRIN透镜作为规定的介质。第一GRIN透镜由以变更从耦合部件的一端或者另一端入射的光的模场直径的方式调整了折射率的介质构成。第二光学系统具有第二GRIN透镜。第二GRIN透镜，由作为规定的介质的、以将模场直径被变更了的光的间隔变更的方式调整了折射率的介质构成。
另外，为了解决上述课题，权利要求7记载的光纤耦合部件在权利要求6记载的光纤耦合部件中，多个第一GRIN透镜分别具有使来自光路的光准直的第一光学部件、和使来自第一光学部件的光收敛的第二光学部件。第二GRIN透镜具有使来自多个第二光学部件的光分别准直的第三光学部件、和使来自第三光学部件的光收敛的第四光学部件。
另外，为了解决上述课题，权利要求8记载的光纤耦合部件在权利要求2记载的光纤耦合部件中，作为第一光学系统的介质，具有变更从耦合部件的一端或者另一端入射的光各自的模场直径的多个光纤。第二光学系统具有第二GRIN透镜。第二GRIN透镜由作为规定的介质的、以变更模场直径被变更了的光的间隔的方式调整了折射率的介质构成。
另外，为了解决上述课题，权利要求9记载的光纤耦合部件在权利要求2～8中的任意一个记载的光纤耦合部件中，第一光学系统以及第二光学系统通过用粘接剂固定而被一体地构成。
另外，为了解决上述课题，权利要求10记载的光纤耦合部件在权利要求1～9中的任意一个记载的光纤耦合部件中，具有嵌合部和被嵌合部。嵌合部设置于第一光波导和/或第二光波导的端面。被嵌合部设置于耦合部件的一端和/或另一端，与嵌合部相互嵌合。
另外，为了解决上述课题，权利要求11记载的光纤耦合部件在权利要求1～10中的任意一个记载的光纤耦合部件中，第一光波导是捆束了作为一个芯的单芯光纤的光纤束。第二光波导是多芯光纤。
另外，为了解决上述课题，权利要求12记载的制造方法是具备第一基材、第二基材、第三基材、以及第四基材的光纤耦合部件的制造方法。在第一基材，设置多个第一部件。第一部件的一端与由多个单芯光纤构成的光纤束相接。在另一端，形成与该单芯光纤分别对应的多个第一凹部。在第二基材，设置多个第二部件。在第二部件的一端，形成与该第一凹部对应的多个第二凹部。在另一端中，形成与多个第二凹部对应的一个第三凹部。在第三基材，设置多个第三部件。在第三部件的一端，形成与第三凹部对应的一个第四凹部。在另一端中，形成与第四凹部对应的一个第五凹部。在第四基材，设置多个第四部件。在第四部件的一端，形成与第五凹部对应的一个第六凹部。另一端与多芯光纤相接。该制造方法具有在使第一凹部和第二凹部对置的状态下，层叠第一基材和第二基材的工序。另外，该制造方法具有在使第三凹部和第四凹部对置的状态下，层叠第二基材和第三基材的工序。另外，该制造方法具有在使第五凹部和第六凹部对置的状态下，层叠第三基材和第四基材的工序。另外，该制造方法具有在由第一凹部以及第二凹部形成的空间中注入树脂，制作第一透镜部的工序。另外，该制造方法具有在由第三凹部以及第四凹部形成的空间中注入树脂，制作第二透镜部的工序。另外，该制造方法具有在由第五凹部以及第六凹部形成的空间中注入树脂，制作第三透镜部的工序。另外，该制造方法具有在制作了第一透镜部、第二透镜部以及第三透镜部之后，将层叠的基材切断为由第一部件～第四部件形成的每个部件并单片化的工序。
发明效果
用规定的介质填充的光纤耦合部件变更从与第一光波导相接的一端或者与第二光波导相接的另一端入射的光各自的模场直径。进而，将模场直径被变更了的光的间隔变更，导向位于与入射侧相反的一侧的第一光波导的各芯或者第二光波导的各芯。因此，在第一光波导与第二光波导之间没有介入空气层。因此，在使多芯光纤和光纤束耦合时，能够抑制耦合效率的降低。
附图说明
图1是示出在实施方式中共用的多芯光纤的图。
图2是示出第一实施方式的耦合部件的图。
图3是示出第一实施方式的耦合部件的制造方法的流程图。
图4A是补充第一实施方式的耦合部件的制造方法的说明的图。
图4B是补充第一实施方式的耦合部件的制造方法的说明的图。
图4C是补充第一实施方式的耦合部件的制造方法的说明的图。
图4D是补充第一实施方式的耦合部件的制造方法的说明的图。
图4E是补充第一实施方式的耦合部件的制造方法的说明的图。
图4F是补充第一实施方式的耦合部件的制造方法的说明的图。
图4G是补充第一实施方式的耦合部件的制造方法的说明的图。
图4H是补充第一实施方式的耦合部件的制造方法的说明的图。
图5是示出第二实施方式的耦合部件的图。
图6是示出第三实施方式的耦合部件的图。
图7A是示出变形例1的耦合部件的图。
图7B是示出变形例1的多芯光纤的图。
图7C是示出变形例1的多芯光纤以及耦合部件的图。
符号说明
1：多芯光纤；1b：端面；2：包层；2a：端面；10：光纤束；20：耦合部件；21：第一光学系统；21a：凸透镜部；22：第二光学系统；22a、22b：凸透镜部；100：单芯光纤；101：包层；A1、A2：介质；C、Ck：芯；Ca、Ek：端面
具体实施方式
[多芯光纤的结构]
参照图1，说明多芯光纤1的结构。多芯光纤1是一般具有柔性的长长的圆柱部件。图1是多芯光纤1的立体图。在图1中，仅示出多芯光纤1的前端部分。
多芯光纤1由例如石英玻璃、塑料等光的透射性高的材料形成。多芯光纤1包括多个芯Ck(k＝1～n)和包层2而构成。
芯Ck是传送来自光源(未图示)的光的传送路(光路)。芯Ck分别具有端面Ek(k＝1～n)。从端面Ek，射出由光源发出的光。为了使折射率比包层2高，芯Ck由对例如石英玻璃添加了氧化锗(GeO2)的材料构成。另外，在图1所示的一个例子中，作为多芯光纤1，示出了7个芯C1～C7，但本实施方式不限于该结构，只要芯Ck的数量是至少2个以上即可。
包层2通过覆盖多个芯Ck，将来自光源的光封入到芯Ck内。芯Ck的端面Ek以及包层2的端面2a形成同一面(多芯光纤1的端面1b)。另外，包层2的材料的折射率比芯Ck的材料的折射率更低。例如，在芯Ck的材料由石英玻璃和氧化锗构成的情况下，包层2的材料是例如石英玻璃。像这样，通过使芯Ck的折射率高于包层2的折射率，来自光源的光在芯Ck和包层2的边界面全反射。其结果是，光被传送到芯Ck内。
<第一实施方式>
接下来，参照图2～图4H，说明第一实施方式的耦合部件20的结构以及制造方法。耦合部件20配置于第一光波导与第二光波导之间。第一光波导是将由包层覆盖的一个芯(光路)捆束多个而构成的。第二光波导由分别由包层覆盖的多个芯构成。耦合部件20使第一光波导和第二光波导光学地耦合。本实施方式中的耦合部件20使作为第一光波导的光纤束10和作为第二光波导的多芯光纤1耦合。图2是示出耦合部件20、光纤束10以及多芯光纤1的轴向的截面的概念图。
[光纤束的结构]
光纤束10包括多个单芯光纤100而构成。光纤束10具有与通过耦合部件20而耦合的对象的多芯光纤1的芯数对应的单芯光纤100。在图1的例子中，多芯光纤1是7芯，光纤束10是以与其芯数相等地捆束7根单芯光纤100而构成的。另外，在图2中，仅示出3根单芯光纤100。单芯光纤100在包层101的内部包括芯C而构成。芯C是传送来自光源的光的传送路。从芯C的端面Ca射出的光入射到耦合部件20的一端。单芯光纤100相当于“由包层覆盖的一个芯”的一个例子。
[耦合部件的结构]
本实施方式的耦合部件20具有与光纤束10相接的一端、和与多芯光纤1相接的另一端。在耦合部件20中，填充规定的介质。规定的介质是空气以外的介质，可以举出例如石英玻璃、BK7、UV硬化性树脂、热硬化性树脂等。光纤束10以及多芯光纤1的各自与耦合部件20相对的端面通过粘接剂等而固定到耦合部件20。即，耦合部件20的一端与光纤束10的端面固定，另一端与多芯光纤1的端面固定。粘接剂具有与芯C(芯Ck)的折射率相同的程度的折射率。
另外，耦合部件20变更来自光纤束10的各光路(单芯光纤100)的光各自的模场直径。针对模场直径被变更了的光，进而通过耦合部件20变更其间隔而导向多芯光纤1的各芯(芯Ck)。另外，模场直径是指，从某个对象实际上射出的光的直径。例如，在单芯光纤100的芯C内通过的光向芯C周边的包层101侧也稍微泄漏。因此，关于从单芯光纤100射出的光，不仅从芯C，而且还从芯C周边的包层101射出。即，从单芯光纤100射出的光的直径大于芯C的直径。该“从单芯光纤100射出的光的直径”是模场直径的一个例子。
本实施方式中的耦合部件20包括第一光学系统21、和第二光学系统22而构成。针对从单芯光纤100入射的光，由第一光学系统21变更各个模场直径而导向第二光学系统22。由第二光学系统22，与多芯光纤1的芯Ck的间隔相配地，变更从第一光学系统21入射的光的间隔。另外，关于构成第一光学系统21以及第二光学系统22的透镜部分的介质A2和构成这以外的部分的介质A1，折射率不同。介质A1相当于“第一介质”的一个例子。介质A2相当于“第二介质”的一个例子。另外，本实施方式中的第一光学系统21以及第二光学系统22经由介质A1一体地构成。即，第一光学系统21以及第二光学系统22连续地形成。
期望介质A1的折射率与单芯光纤100的芯C的折射率或者多芯光纤1的芯Ck的折射率相等。例如，在多芯光纤1的芯Ck由在石英玻璃中添加了氧化锗(GeO2)的材料构成的情况下，介质A1也使用相同的材料。或者，介质A1也可以由折射率成为与芯Ck相同的程度的其它材料构成。通过使介质A1和芯成为相同的折射率，能够抑制介质A1中的光损失。即，能够抑制光的耦合效率的降低。另外，期望介质A1的折射率与芯C(或者芯Ck)的折射率之差在2％以内。在折射率的差在2％以内的情况下，耦合部件20和单芯光纤100(或者多芯光纤1)的边界面处的反射成为40dB左右，能够减少光传送中的光损失。
本实施方式中的第一光学系统21扩大从光纤束10的各单芯光纤100入射的光各自的模场直径。作为这样的第一光学系统21，包括例如阵列状地配置的多个凸透镜部21a。多个凸透镜部21a由介质A2构成，配置于介质A1中。关于多个凸透镜部21a，为了变更从光纤束10入射的光各自的模场直径，设置与光纤束10中包含的单芯光纤100相等的数量。在本实施方式中，设置7个凸透镜部21a。第一光学系统21(凸透镜部21a)配置于从光纤束10的各端面Ca射出的光的主光线Pr分别相对对应的凸透镜部21a的面垂直地入射的位置。即，凸透镜部21a配置于与各芯C相同的光轴上。凸透镜部21a具有比芯C的模场直径大的直径，对来自芯C的光进行聚光。本实施方式中的多个凸透镜部21a是“多个透镜”的一个例子。
本实施方式中的第二光学系统22是使通过第一光学系统21扩大了模场直径的多个光的间隔变窄而导向多芯光纤1的芯C1～芯C7的缩小光学系统。第二光学系统22由包括2枚凸透镜部(凸透镜部22a、凸透镜部22b)的两侧远心光学系统构成。凸透镜部22a以及凸透镜部22b由介质A2构成，配置于介质A1中。为了变更从多个凸透镜部21a入射的光的间隔，仅设置一组凸透镜部22a以及凸透镜部22b。第二光学系统22配置于从第一光学系统21入射的主光线Pr分别相对对应的多芯光纤1的各芯Ck的端面Ek垂直地入射的位置。另外，在第一光学系统21中构成多个凸透镜部21a的介质A2的媒质、和在第二光学系统22中构成凸透镜部(凸透镜部22a、凸透镜部22b)的介质A2的媒质也可以不同。
此处，为了抑制光的耦合损失，期望从单芯光纤100(芯C)入射的光的模场直径和向多芯光纤1的各芯Ck入射的光的模场直径相等。另一方面，第二光学系统22(凸透镜部22a、凸透镜部22b)是使光的间隔变窄的光学系统。即，透射了凸透镜部22a以及凸透镜部22b的光各自的模场直径被缩小。因此，期望第一光学系统21是考虑了由第二光学系统22缩小模场直径的倍率、即以与芯Ck的模场直径符合的方式缩小的倍率的扩大光学系统。
[光的前进方式]
接下来，参照图2，对透射本实施方式的耦合部件20的光的前进方式进行说明。在本实施方式中，对从光纤束10射出光的结构进行说明。
首先，从在多个单芯光纤100内分别设置的芯C的端面Ca射出光。从各端面Ca射出的光分别在介质A1内扩散，并且以规定的模场直径入射到凸透镜部21a。如上所述，在本实施方式中，从端面Ca射出的各个光的主光线Pr相对凸透镜部21a垂直地入射。透射了凸透镜部21a的光分别在模场直径被扩大的状态下在成像点IP处成像。
透射了凸透镜部21a的光分别以成像点IP为二次光源而在介质A1内扩散并且入射到凸透镜部22a。
凸透镜部22a以及凸透镜部22b构成为两侧远心的光学系统。因此，向凸透镜部22a垂直地入射的光的主光线Pr分别在准直的状态下通过介质A1内，入射到凸透镜部22b。光的主光线Pr分别在相互的间隔变窄的状态下从凸透镜部22b垂直地射出。进而，射出的光的主光线Pr分别通过介质A1内而相对多芯光纤1的多个芯Ck垂直地入射。像这样，即使为了取得单芯光纤100与多芯光纤1之间的匹配，变更模场直径、光(主光线Pr)的间隔，在光通过介质A1以及介质A2内的情况下，空气层所致的反射等也不会发生。因此，根据本实施方式的耦合部件20的结构，能够抑制耦合效率的降低。
另外，根据上述耦合部件20的结构，还能够使从多芯光纤1(多个芯Ck)射出的光分别导向光纤束10中的各个单芯光纤100。即，耦合部件20变更来自第二光波导(多芯光纤1)的各芯的光的间隔，并且将间隔被变更了的光各自的模场直径变更，而导向第一光波导(光纤束10)的各光路(单芯光纤100)。
在该情况下，第二光学系统22扩大从多芯光纤1射出的多个光的间隔。第一光学系统21使来自第二光学系统22的光各自的模场直径缩小。模场直径被缩小了的光(主光线Pr)分别垂直地入射到对应的芯C的端面Ca。
另外，还能够通过独立地制作第一光学系统21和第二光学系统22，并将它们组合，来构成耦合部件20。具体而言，由介质A1以及介质A2分别制作第一光学系统21以及第二光学系统22。然后，用粘接剂固定第一光学系统21的端面以及第二光学系统22的端面，从而构成一体的耦合部件20。该情况的粘接剂具有与介质A1(介质A2)的折射率相同的程度的折射率。
[耦合部件的制造方法]
接下来，参照图3～图4H，对本实施方式的耦合部件20的制造方法进行说明。图3是示出耦合部件20的制造方法的流程图。图4A是第一基材200a的立体图。在图4A中，仅示出第一基材200a的一部分。图4B是示出第一基材200a以及第二基材200b的截面的概略图。在图4B中，仅示出第一基材200a以及第二基材200b的一部分。图4C是示出第一基材200a、第二基材200b以及第三基材200c的截面的概略图。在图4C中，仅示出第一基材200a、第二基材200b以及第三基材200c的一部分。图4D～图4G是示出第一基材200a、第二基材200b、第三基材200c以及第四基材200d的截面的概略图。在图4D～图4G中，仅示出第一基材200a、第二基材200b、第三基材200c以及第四基材200d的一部分。图4H是层叠的第一基材200a～第四基材200d的立体图。在图4H中，仅示出第一基材200a～第四基材200d的一部分。另外，第一基材200a～第四基材200d设为由介质A1构成。
如图4A所示，在第一基材200a，设置多个具有一端E1以及另一端E2的第一部件m1。一端E1与光纤束10相接。在另一端E2，形成与多个单芯光纤100分别对应的多个第一凹部D1。
如图4B所示，在第二基材200b，设置多个具有一端E3以及另一端E4的第二部件m2。在一端E3，形成与多个第一凹部D1对应的多个第二凹部D2。在另一端E4，形成与多个第二凹部D2对应的一个第三凹部D3。
如图4C所示，在第三基材200c，设置多个具有一端E5以及另一端E6的第三部件m3。在一端E5，形成与第三凹部D3对应的一个第四凹部D4。在另一端E6，形成与第四凹部D4对应的一个第五凹部D5。
如图4D所示，在第四基材200d，设置多个具有一端E7以及另一端E8的第四部件m4。在一端E7，形成与第五凹部D5对应的一个第六凹部D6。另一端E8与多芯光纤1相接。
关于第一基材200a～第四基材200d的制造方法，能够应用例如国际公开第2010/032511号记载的方法。如果以第一基材200a为例子进行描述，则在由介质A1构成的主体部B1(参照图4A)的表面形成由与介质A1同样的树脂构成的树脂部B2(参照图4A)。然后，使用主模(未图示)在树脂部B2中形成第一凹部D1。或者，作为第一基材200a～第四基材200d的制造方法，也可以应用玻璃纳米压印技术。即，也可以在由介质A1构成的主体部B1直接形成第一凹部D1。
此处，对本实施方式中的耦合部件20的制造方法进行描述。首先，制造装置(未图示)层叠第一基材200a和第二基材200b(S10。参照图4B)。具体而言，制造装置使第一基材200a中的多个第一凹部D1、和第二基材200b中的多个第二凹部D2对置。进而，制造装置在该状态下，层叠第一基材200a和第二基材200b(参照图4B)。通过第一凹部D1以及第二凹部D2，在第一基材200a与第二基材200b之间形成多个空间(间隙)。
制造装置层叠第二基材200b和第三基材200c(S11)。具体而言，制造装置使形成于在S10中制成的组件中的第二基材200b的另一端E4的第三凹部D3、和在第三基材200c的一端E5形成的第四凹部D4对置。进而，制造装置在该状态下，层叠第二基材200b和第三基材200c(参照图4C)。通过第三凹部D3以及第四凹部D4，在第二基材200b与第三基材200c之间形成空间(间隙)。
制造装置层叠第三基材200c和第四基材200d(S12)。具体而言，制造装置使形成于在S11中制成的组件中的第三基材200c的另一端E6的第五凹部D5、和在第四基材200d的一端E7形成的第六凹部D6对置。进而，制造装置在该状态下，层叠第三基材200c和第四基材200d(参照图4D)。通过第五凹部D5以及第六凹部D6，在第三基材200c与第四基材200d之间形成空间(间隙)。另外，各基材在层叠的状态下粘接。例如，能够通过在各基材中设置的对准标志，进行该粘接时的位置调整。
制造装置在由第一凹部D1以及第二凹部D2形成的空间中经由喷嘴N注入树脂，制作第一透镜部R1(S13。参照图4E)。在本实施方式中注入的树脂是介质A2。各部件中的第一透镜部R1由多个凸透镜部21a构成。
制造装置在由第三凹部D3以及第四凹部D4形成的空间中经由喷嘴N注入树脂，制作第二透镜部R2(S14。参照图4F)。在本实施方式中注入的树脂是介质A2。各部件中的第二透镜部R2由一个凸透镜部22a构成。
制造装置在由第五凹部D5以及第六凹部D6形成的空间中经由喷嘴N注入树脂，制作第三透镜部R3(S15。参照图4G)。在本实施方式中注入的树脂是介质A2。各部件中的第三透镜部R3由一个凸透镜部22b构成。之后，针对直至S15制成的组件，一并地进行用于确认制造误差等的检查。
然后，制造装置在S15之后，将层叠的基材切断为每个部件M，进行单片化(S16；参照图4H)。另外，图4H中的虚线对应于表示切断的部分的行线L。如果详细地说明，则制造装置在制作了第一透镜部R1、第二透镜部R2以及第三透镜部R3之后，将第一基材200a～第四基材200d切断为由第一部件m1～第四部件m4构成的每个部件M。分别单独地检查已单片化的各组件。该单片化的一个组件(部件M)对应于一个耦合部件20。
另外，作为S13～S15中的树脂的注入(树脂的填充)方法，能够采用各种方法。能够应用例如国际公开第2011-055655号记载的技术。另外，例如，在使图4E所示的层叠的基材(第一基材200a～第四基材200d)旋转了90度的状态下，在由第一凹部D1以及第二凹部D2形成的空间的下侧配置喷嘴N。然后，喷嘴N从空间的下方朝向上方注入树脂。通过该工序，能够边抽出空间内的空气边填充树脂。因此，能够不积存空气而填充树脂。或者，也可以在与注入树脂的一侧相反的一侧设置减压单元，边使空间内减压边注入树脂。通过该工序，能够不积存空气而填充树脂。
另外，经由喷嘴N向空间注入的介质不限于树脂。例如，也可以替代树脂而使用与各基材相比软化点更低并且粘度更低的玻璃等。另外，“粘度低”是指，表示能够在空间中填充的程度的粘度。
另外，耦合部件20的制造方法不限于上述例子。例如，制造装置层叠第一基材200a以及第二基材200b(S10)。之后，制造装置经由喷嘴N注入树脂(S13)。接下来，制造装置层叠第二基材200b以及第三基材200c(S11)。之后，制造装置经由喷嘴N注入树脂(S14)。最后，制造装置层叠第三基材200c以及第四基材200d(S12)。之后，制造装置经由喷嘴N注入树脂(S15)。即，制造装置还能够经由通过每当层叠各基材时在空间中注入树脂(介质A2)的工序来制造耦合部件20。
[作用·效果]
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
本实施方式的耦合部件20的一端与将多个用包层覆盖的一个芯(单芯光纤100)捆束而构成的第一光波导(光纤束10)相接。耦合部件20的另一端与由分别用包层覆盖的多个芯构成的第二光波导(多芯光纤1)相接。在耦合部件的一端与另一端之间填充规定的介质。关于从耦合部件20的一端或者另一端入射的光，模场直径分别被变更。另外，模场直径被变更了的光的间隔被变更。该光被导向位于与针对耦合部件20的光的入射侧相反的一侧的多芯光纤1的芯Ck或者光纤束10中的单芯光纤100。
根据以上那样的结构，能够避免在光纤束10与多芯光纤1之间介入空气层。因此，在使光纤束10和多芯光纤1耦合时，能够抑制耦合效率的降低。
具体而言，耦合部件20具有第一光学系统21、和第二光学系统22。例如，第一光学系统21变更从单芯光纤100入射的光各自的模场直径。第二光学系统22将模场直径被变更了的光的间隔变更。
另外，介质包括折射率不同的第一介质(介质A1)以及第二介质(介质A2)。第一光学系统21是在第一介质中阵列状地配置由第二介质构成的多个透镜(凸透镜部21a)而构成的。在第二光学系统22中，在第一介质中配置构成由第二介质构成的两侧远心光学系统的透镜(凸透镜部22a、凸透镜部22b)。
像这样，用介质A1以及介质A2填充的耦合部件20通过凸透镜部21a变更例如从单芯光纤100入射的光各自的模场直径。进而，耦合部件20将由两侧远心的光学系统(凸透镜部22a、凸透镜部22b)而变更了模场直径的光的间隔变更而导向多芯光纤1的芯Ck。因此，能够避免在光纤束10与多芯光纤1之间介入空气层的状况。因此，在使光纤束10和多芯光纤1耦合时，能够抑制耦合效率的降低。另外，能够实现这样用介质一体地制作的耦合部件20的小型化。
另外，在本实施方式的耦合部件20中，第一介质(介质A1)的折射率与单芯光纤100的芯C的折射率或者多芯光纤1的芯Ck的折射率相等或者实质上同等。关于第一介质与芯C(芯Ck)的折射率之差，为了抑制光损失，期望在2％以内。
像这样，通过用与传送光的芯(芯C或者芯Ck)相同的材料构成介质A1，来自芯的光在原样地保持光量的状态下入射到凸透镜部21a等。即，根据本实施方式的耦合部件20，能够进一步抑制光的耦合效率的降低。
另外，本实施方式的制造方法能够制造耦合部件20。该制造方法具有层叠第一基材200a和第二基材200b的工序。
在第一基材200a，设置多个具有一端E1以及另一端E2的第一部件m1。一端E1与光纤束10相接。在另一端E2，形成与多个单芯光纤100分别对应的多个第一凹部D1。
在第二基材200b，设置多个具有一端E3以及另一端E4的第二部件m2。在一端E3，形成与多个第一凹部D1对应的多个第二凹部D2。在另一端E4，形成与多个第二凹部D2对应的一个第三凹部D3。在该层叠工序中，在使第一凹部D1和第二凹部D2对置的状态下，层叠第一基材200a和第二基材200b。
另外，该制造方法具有层叠第二基材200b和第三基材200c的工序。在第三基材200c，设置多个具有一端E5以及另一端E6的第三部件m3。在一端E5，形成与第三凹部D3对应的一个第四凹部D4。在另一端E6，形成与第四凹部D4对应的一个第五凹部D5。在该层叠工序中，在使第三凹部D3和第四凹部D4对置的状态下，层叠第二基材200b和第三基材200c。
另外，该制造方法具有层叠第三基材200c和第四基材200d的工序。在第四基材200d，设置多个具有一端E7以及另一端E8的第四部件m4。在一端E7，形成与第五凹部D5对应的一个第六凹部D6。另一端E8在使第五凹部D5和第六凹部D6对置的状态下，与多芯光纤1相接。
另外，该制造方法具有通过在由第一凹部D1以及第二凹部D2形成的空间中注入树脂来制作第一透镜部R1的工序。另外，该制造方法具有通过在由第三凹部D3以及第四凹部D4形成的空间中注入树脂来制作第二透镜部R2的工序。另外，该制造方法具有通过在由第五凹部D5以及第六凹部D6形成的空间中注入树脂来制作第三透镜部R3的工序。另外，该制造方法具有在制作了第一透镜部R1、第二透镜部R2以及第三透镜部R3之后，将层叠的基材切断为由第一部件m1～第四部件m4构成的每个部件M并单片化的工序。
通过使用这样的制造方法，能够通过一次且容易地制造多个耦合部件20。另外，由于各透镜部的透镜直径小、并且非常薄，所以作为单个透镜的成型是困难的。但是，通过使用这样的制造方法，能够容易地形成透镜部。即，能够容易地制造小型的耦合部件20。
<第二实施方式>
接下来，参照图5，对第二实施方式的耦合部件20的结构进行说明。图5是示出耦合部件20、光纤束10以及多芯光纤1的轴向的截面的概念图。在本实施方式中，描述作为构成耦合部件20的第一光学系统21以及第二光学系统22而使用GRIN透镜的例子。另外，关于与第一实施方式同样的结构等，省略详细的说明。
[耦合部件的结构]
本实施方式中的耦合部件20具有GRIN透镜。GRIN透镜是指，通过对构成透镜的介质进行离子交换处理，调整透镜内的折射率分布，使扩散的光弯曲来集中光的折射率分布型的透镜。即，GRIN透镜能够通过离子交换的处理方法来调整折射率分布。作为GRIN透镜，能够使用例如自聚焦透镜(“自聚焦”(SELFOC)是注册商标)。
第一光学系统21具有GRIN透镜SL1。GRIN透镜SL1由折射率被调整以变更从光纤束10(多个单芯光纤100)入射的光的模场直径的介质构成。在本实施方式中，与构成光纤束10的单芯光纤100的数量对应地，设置多个GRIN透镜SL1。GRIN透镜SL1是“第一GRIN透镜”的一个例子。
另外，本实施方式中的多个GRIN透镜SL1分别具有第一光学部件SL1a以及第二光学部件SL1b。第一光学部件SL1a的一端与光纤束10相接。另外，以使从单芯光纤100入射而扩散的光准直的方式，调整第一光学部件SL1a的折射率分布。第二光学部件SL1b的一端与第一光学部件SL1a的另一端相接。另外，以使通过第一光学部件SL1a而准直了的光收敛的方式，调整第二光学部件SL1b的折射率分布。通过第二光学部件SL1b而收敛了的光(成像点IP中的光)的模场直径比来自单芯光纤100的光的模场直径扩大。第一光学部件SL1a以及第二光学部件SL1b通过利用粘接剂等被固定而构成一体的GRIN透镜SL1。粘接剂具有与介质的折射率相同的程度的折射率。
第二光学系统22具有GRIN透镜SL2。GRIN透镜SL2由折射率被调整以变更模场直径被变更了的光的间隔的介质构成。在本实施方式中，只设置一个GRIN透镜SL2，以使来自多个GRIN透镜SL1的光入射。GRIN透镜SL2是“第二GRIN透镜”的一个例子。
另外，本实施方式中的GRIN透镜SL2具有第三光学部件SL2a以及第四光学部件SL2b。第三光学部件SL2a的一端与第二光学部件SL1b的另一端相接。另外，以使来自多个第二光学部件SL1b的光分别准直的方式，调整第三光学部件SL2a的折射率分布。第四光学部件SL2b的一端与第三光学部件SL2a的另一端相接。另外，第四光学部件SL2b的另一端与多芯光纤1相接。另外，以使来自第三光学部件SL2a的光收敛的方式，调整第四光学部件SL2b的折射率分布。通过第四光学部件SL2b而收敛了的光入射到对应的多芯光纤1的各芯Ck。第三光学部件SL2a以及第四光学部件SL2b通过利用粘接剂等被固定而构成一体的GRIN透镜SL2。然后，通过利用粘接剂等固定第二光学部件SL1b以及第三光学部件SL2a，耦合部件20被一体地构成。
如第一实施方式所述，为了抑制光的耦合损失，期望来自单芯光纤100的光的模场直径与入射到多芯光纤1的各芯Ck的光的模场直径相等。另一方面，GRIN透镜SL2是使光的间隔变窄的光学系统。即，透射了GRIN透镜SL2的光各自的模场直径被缩小。因此，期望GRIN透镜SL1构成为考虑了通过GRIN透镜SL2缩小模场直径的倍率的扩大光学系统。
另外，GRIN透镜SL1以及GRIN透镜SL2无需由多个光学部件构成。GRIN透镜SL1以及GRIN透镜SL2由以能够达成各个功能的方式调整了折射率的介质构成即可。即，GRIN透镜SL1以及GRIN透镜SL2也可以分别由一个光学部件构成。
[关于光的前进方式]
接下来，参照图5，说明透射本实施方式的耦合部件20的光的前进方式。在本实施方式中，对从光纤束10射出光的结构进行说明。
首先，光从在多个单芯光纤100内分别设置的芯C的端面Ca射出。针对从各端面Ca射出的光，分别由第一光学部件SL1a准直，入射到第二光学部件SL1b。入射到了第二光学部件SL1b的光通过构成第二光学部件SL1b的介质的折射率分布被收敛。透射了第二光学部件SL1b的光分别在模场直径被了扩大的状态下在成像点IP处成像。在来自单芯光纤100的光通过构成第一光学部件SL1a的介质内的情况下，能够抑制空气层所致的反射等。同样地，在来自第一光学部件SL1a的光通过构成第二光学部件SL1b的介质内的情况下，能够抑制空气层所致的反射等。因此，能够抑制耦合效率的降低。
透射了第二光学部件SL1b的光分别以成像点IP为二次光源而入射到第三光学部件SL2a。在本实施方式中，调整各GRIN透镜的折射率，以使成像点IP位于GRIN透镜SL1与GRIN透镜SL2的边界。
入射到了第三光学部件SL2a的光分别在根据构成第三光学部件SL2a的介质的折射率分布而准直了的状态下通过第三光学部件SL2a。进而，这些光分别入射到第四光学部件SL2b。然后，入射到了第四光学部件SL2b的光根据构成第四光学部件SL2b的介质的折射率分布而收敛。进而，该光在相互的间隔变窄的状态下入射到多芯光纤1的多个芯Ck。在从第二光学部件SL1b入射的光通过构成第三光学部件SL2a的介质内的情况下，能够抑制空气层所致的反射等。同样地，在来自第三光学部件SL2a的光通过构成第四光学部件SL2b的介质内的情况下，能够抑制空气层所致的反射等。因此，能够抑制耦合效率的降低。
[作用·效果]
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
本实施方式的耦合部件20中的第一光学系统21具有GRIN透镜SL1。GRIN透镜SL1由折射率被调整以变更来自光路(单芯光纤100)的光的模场直径的介质构成。另外，耦合部件20中的第二光学系统22具有GRIN透镜SL2。以将模场直径被变更了的光的间隔变更的方式，GRIN透镜SL2由折射率被调整了的介质构成。
具体而言，多个GRIN透镜SL1分别具有第一光学部件SL1a和第二光学部件SL1b。第一光学部件SL1a使来自单芯光纤100的光准直。第二光学部件SL1b使来自第一光学部件SL1a的光收敛。GRIN透镜SL2具有第三光学部件SL2a和第四光学部件SL2b。第三光学部件SL2a使来自多个第二光学部件SL1b的光分别准直。第四光学部件SL2b使来自第三光学部件SL2a的光收敛。
像这样，用规定的介质填充的GRIN透镜SL1变更来自单芯光纤100的光各自的模场直径。另外，用规定的介质填充的GRIN透镜SL2将模场直径被变更了的光的间隔变更而导向多芯光纤1的芯Ck。因此，能够避免在光纤束10与多芯光纤1之间介入空气层的状况。即，即使是使用了本实施方式那样的GRIN透镜的结构，在使光纤束10和多芯光纤1耦合时，也能够抑制耦合效率的降低。
<第三实施方式>
接下来，参照图6，对第三实施方式的耦合部件20的结构进行说明。图6是示出耦合部件20、光纤束10以及多芯光纤1的轴向的截面的概念图。在本实施方式中，描述作为构成耦合部件20的第一光学系统21使用多个光纤Fk、作为第二光学系统22使用GRIN透镜SL2的例子。另外，关于与第一实施方式以及第二实施方式同样的结构等，省略详细的说明。
[耦合部件的结构]
本实施方式中的耦合部件20与第一实施方式以及第二实施方式同样地，具有第一光学系统21以及第二光学系统22。
在第一光学系统21中，作为介质，具有多个光纤Fk(k＝1～n)。光纤Fk的一端与单芯光纤100相接。光纤Fk变更来自单芯光纤100的光各自的模场直径。光纤Fk包括传送光的芯Cf以及覆盖芯Cf的包层3而构成。与单芯光纤100相接的入射端处的芯Cf的直径与单芯光纤100的芯C的直径大致相同。设置与构成光纤束10的单芯光纤100的数量相等的数量的光纤Fk。
另外，光纤Fk在入射端和射出端的芯直径不同。具体而言，光纤Fk构成为相比于与单芯光纤100相接的入射端处的芯Cf的直径，与GRIN透镜SL2相接的射出端处的芯Cf的直径更大。通过光纤Fk的芯Cf的光随着接近射出端，其模场直径变大。
通过例如以下的方法制造光纤Fk。首先，对一根光纤的一部分施加热，切断光纤。针对切断了的光纤的端面进一步进行热处理，从而能够得到一端的芯径比另一端的芯径更大的光纤Fk。
另外，在本实施方式中，构成第一光学系统21的光纤Fk和单芯光纤100是分立的。但是，本实施方式不限于该例子。例如，通过用上述制造方法制造单芯光纤100，还能够一体地制造单芯光纤100和光纤Fk。像这样，通过一体地制造单芯光纤100和光纤Fk，不需要单芯光纤100和光纤Fk的对准调整。
作为本实施方式中的第二光学系统22，使用与第二实施方式同样的GRIN透镜SL2。GRIN透镜SL2的一端与光纤Fk的射出端相接。另外，GRIN透镜SL2由在多个光纤Fk各个中以变更模场直径被变更了的光的间隔的方式调整了折射率的介质构成。
[关于光的前进方式]
接下来，参照图6，对透射本实施方式的耦合部件20的光的前进方式进行说明。在本实施方式中，对从光纤束10射出光的结构进行说明。
首先，光从在多个单芯光纤100内分别设置的芯C的端面Ca射出。针对从各端面Ca射出的光，分别通过光纤Fk被扩大模场直径，入射到GRIN透镜SL2。在来自单芯光纤100的光通过构成光纤Fk(芯Cf)的介质内的情况下，空气层所致的反射等不会发生。因此，能够抑制耦合效率的降低。
入射到了GRIN透镜SL2的光分别根据构成第二光学系统22的介质的折射率分布而收敛，并且在相互的间隔变窄的状态下入射到多芯光纤1的多个芯Ck。在来自光纤Fk(芯Cf)的光通过构成GRIN透镜SL2的介质内的情况下，能够抑制空气层所致的反射等。因此，能够抑制耦合效率的降低。
[作用·效果]
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
在本实施方式的耦合部件20中的第一光学系统21中，作为介质，具有变更来自单芯光纤100的光各自的模场直径的多个光纤Fk。第二光学系统22具有GRIN透镜SL2。GRIN透镜SL2由折射率被调整以将模场直径被变更了的光的间隔变更的介质构成。
像这样，作为规定的介质的光纤Fk变更从单芯光纤100入射的光各自的模场直径。另外，用规定的介质填充的GRIN透镜SL2变更模场直径被变更了的光的间隔而导向多芯光纤1的芯Ck。因此，能够避免在光纤束10与多芯光纤1之间介入空气层的状况。即，如本实施方式那样，即使是使用了芯径在入射端和射出端不同的光纤Fk以及GRIN透镜SL2的结构，在使光纤束10和多芯光纤1耦合时，也能够抑制耦合效率的降低。
[变形例1]
在上述实施方式中，在经由耦合部件20连接多芯光纤1和光纤束10的情况下，在各个连接部分处需要进行旋转方向的对准调整。在本变形例中，对不需要对准调整的结构进行说明。以下，对多芯光纤1和耦合部件20的连接进行说明。另外，在耦合部件20和光纤束10的连接中，也能够使用同样的结构。
图7A是示出耦合部件20的端面的图。图7B是示出多芯光纤1的端面的图。图7C是示出图7A以及图7B中的A-A截面的图。
如图7A以及图7C所示，在耦合部件20的端面(与多芯光纤1连接的一侧的端面)，设置被嵌合部F1。作为被嵌合部F1，例如，在耦合部件20的端面中，设置至少2个孔部Hk(k＝1～n)。在本变形例中，设置孔部H1～孔部H3这3个。
如图7B以及图7C所示，在多芯光纤1的包层2的端面2a(与耦合部件20连接的一侧的端面)中，设置嵌合部F2。作为嵌合部F2，例如，在端面2a设置至少2个突起部Pk(k＝1～n)。在本变形例中，设置与孔部H1～孔部H3对应的突起部P1～突起部P3这3个。突起部Pk的尺寸被形成为与孔部Hk的尺寸大致相同的大小。
如图7C所示，在连接耦合部件20和多芯光纤1时，通过以使突起部Pk和孔部Hk嵌合的方式连接，决定多芯光纤1的端面1b相对耦合部件20的端面的位置。即，不需要旋转方向的对准调整。另外，还能够在耦合部件20的端面设置嵌合部F2，在包层2的端面2a设置被嵌合部F1。
[变形例2]
上述实施方式中的第一光学系统21和第二光学系统22能够任意地组合。例如，耦合部件20也可以作为第一光学系统21而具有第二实施方式中的GRIN透镜SL1。另外，耦合部件20还能够作为第二光学系统22而具有第一实施方式中的两侧远心光学系统(凸透镜部22a、凸透镜部22b)。

Claims (12)

1.一种光纤耦合部件，其特征在于，具备：
一端，与将由包层覆盖的一个芯捆束多个而构成的第一光波导相接；
另一端，与利用分别用包层覆盖的多个芯构成的第二光波导相接；以及
规定的介质，在所述一端与所述另一端之间填充，
变更从所述一端或者所述另一端入射的光各自的模场直径，并且将所述模场直径被变更了的光的间隔变更，导向位于与该光的入射侧相反的一侧的所述第一光波导的各芯或者所述第二光波导的各芯。
2.根据权利要求1所述的光纤耦合部件，其特征在于，具有：
第一光学系统，变更从所述一端或者所述另一端入射的光各自的模场直径；以及
第二光学系统，变更所述模场直径被变更了的光的间隔。
3.根据权利要求2所述的光纤耦合部件，其特征在于，
所述规定的介质包括折射率不同的第一介质以及第二介质，
在所述第一介质中配置所述第一光学系统和所述第二光学系统，
所述第一光学系统是阵列状地配置由所述第二介质构成的多个透镜而构成的，
所述第二光学系统是配置构成两侧远心光学系统的透镜而构成的，该两侧远心光学系统由所述第二介质构成。
4.根据权利要求3所述的光纤耦合部件，其特征在于，
构成所述第一光学系统中的所述多个透镜的所述第二介质、和构成所述第二光学系统中的所述透镜的所述第二介质是不同的媒质。
5.根据权利要求3或者4所述的光纤耦合部件，其特征在于，
所述第一介质的折射率与所述第一光波导中的芯的折射率、或者所述第二光波导的芯的折射率相等。
6.根据权利要求2所述的光纤耦合部件，其特征在于，
所述第一光学系统具有多个第一GRIN透镜，
所述第一GRIN透镜由作为所述规定的介质的、以变更从所述一端或者所述另一端入射的光的模场直径的方式调整了折射率的介质构成，
所述第二光学系统具有第二GRIN透镜，
所述第二GRIN透镜由作为所述规定的介质的、以将所述模场直径被变更了的光的间隔变更的方式调整了折射率的介质构成。
7.根据权利要求6所述的光纤耦合部件，其特征在于，
多个所述第一GRIN透镜分别具有：
第一光学部件，使来自所述光路的光准直；以及
第二光学部件，使来自所述第一光学部件的光收敛，
所述第二GRIN透镜具有：
第三光学部件，使来自多个所述第二光学部件的光分别准直；以及
第四光学部件，使来自所述第三光学部件的光收敛。
8.根据权利要求2所述的光纤耦合部件，其特征在于，
所述第一光学系统具有变更从所述一端或者所述另一端入射的光各自的模场直径的多个光纤作为所述规定的介质，
所述第二光学系统具有第二GRIN透镜，
所述第二GRIN透镜由作为所述规定的介质的、以将所述模场直径被变更了的光的间隔变更的方式调整了折射率的介质构成。
9.根据权利要求2～8中的任意一项所述的光纤耦合部件，其特征在于，
所述第一光学系统以及所述第二光学系统通过用粘接剂固定而一体地构成。
10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的光纤耦合部件，其特征在于，具有：
嵌合部，设置于所述第一光波导和/或所述第二光波导的端面；以及
被嵌合部，设置于所述一端和/或另一端，与所述嵌合部相互嵌合。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的光纤耦合部件，其特征在于，
所述第一光波导是捆束了作为所述一个芯的单芯光纤的光纤束，
所述第二光波导是多芯光纤。
12.一种光纤耦合部件的制造方法，该光纤耦合部件具有：
第一基材，设置了多个具有与由多个单芯光纤构成的光纤束相接的一端、以及形成有与该单芯光纤分别对应的多个第一凹部的另一端的第一部件；
第二基材，设置了多个具有形成有与该第一凹部对应的多个第二凹部的一端、以及形成有与多个所述第二凹部对应的一个第三凹部的另一端的第二部件；
第三基材，设置了多个具有形成有与该第三凹部对应的一个第四凹部的一端、以及形成有与所述第四凹部对应的一个第五凹部的另一端的第三部件；以及
第四基材，设置了多个具有形成有与第五凹部对应的一个第六凹部的一端、以及与多芯光纤相接的另一端的第四部件，
该光纤耦合部件的制造方法的特征在于，具有：
在使所述第一凹部和所述第二凹部对置的状态下，层叠所述第一基材和所述第二基材的工序；
在使所述第三凹部和所述第四凹部对置的状态下，层叠所述第二基材和所述第三基材的工序；
在使所述第五凹部和所述第六凹部对置的状态下，层叠所述第三基材和所述第四基材的工序；
在由所述第一凹部以及所述第二凹部形成的空间中注入树脂，制作第一透镜部的工序；
在由所述第三凹部以及所述第四凹部形成的空间中注入树脂，制作第二透镜部的工序；
在由所述第五凹部以及所述第六凹部形成的空间中注入树脂，制作第三透镜部的工序；以及
在制作了所述第一透镜部、所述第二透镜部以及所述第三透镜部之后，将层叠的基材切断为由所述第一部件～所述第四部件形成的每个部件并单片化的工序。
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