CN117581132A - 光学部件 - Google Patents
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Abstract
第1块材具有第1折射率,且具有第1反射面。第1光吸收构件包含对具有第1特定波长的光进行吸收的第1金属离子,且具有与第1折射率不同的第2折射率。第1缓冲层具有第3折射率,该第3折射率具有第1折射率与第2折射率之间的值。第1光吸收构件、第1缓冲层以及第1块材在第1方向上依次排列。第1缓冲层与第1光吸收构件以及第1块材相接。第1块材在第1反射面将向第1方向行进的光向与第1方向不同的第2方向反射。
Description
技术领域
本发明是使光的行进路线变化的光学部件。
背景技术
作为以往的与光学部件相关的发明,已知专利文献1记载的光路变换块材。光路变换块材具备块材主体、第1反射槽、第2反射槽、第1透镜以及第2透镜。块材主体具有立方体形状。第1透镜设置在块材主体的前表面。第2透镜设置在块材主体的后表面。第1反射槽以及第2反射槽设置在块材主体内部。第1反射槽位于第1透镜的后方。第2反射槽位于第2透镜的前方。第1反射槽位于第2反射槽的上方。由此,通过了第1透镜的光在第1反射槽处向下方向被反射。在第1反射槽处被反射的光在第2反射槽处向后方向被反射。在第2反射槽处反射的光通过第2透镜。像以上那样,专利文献1记载的光路变换块材能够使光的行进路线变化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-53302号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外,在专利文献1记载的光变换块材那样的光学部件的领域中,存在如下的要求,即,抑制噪声混入到在光通信中使用的光。
因此,本发明的目的在于,提供一种能够抑制噪声混入到在光通信中使用的光的光学元件。
用于解决问题的技术方案
本发明的一个方式涉及的光学部件具备:
第1块材,具有第1折射率,且具有第1反射面;
第1光吸收构件,包含对具有第1特定波长的光进行吸收的第1金属离子,且具有与所述第1折射率不同的第2折射率;以及
第1缓冲层,具有第3折射率,所述第3折射率具有所述第1折射率与所述第2折射率之间的值,
所述第1光吸收构件、所述第1缓冲层以及所述第1块材在第1方向上依次排列,
所述第1缓冲层与所述第1光吸收构件以及所述第1块材相接,
所述第1块材在所述第1反射面将向所述第1方向行进的光向与所述第1方向不同的第2方向反射,或者,
所述第1块材在所述第1反射面将向作为所述第2方向的相反方向的第3方向行进的光向作为所述第1方向的相反方向的第4方向反射。
发明效果
根据本发明,能够抑制噪声混入到在光通信中使用的光。
附图说明
图1是光学部件10的分解立体图。
图2是光学部件10的A-A处的剖视图。
图3是光学部件10a的剖视图。
图4是光学部件10b的剖视图。
图5是光学部件10c的剖视图。
图6是光学部件10d的剖视图。
图7是光学部件10e的剖视图。
图8是光学部件10f的剖视图。
具体实施方式
(实施方式)
[光学部件10的构造]
以下,参照附图对本发明的一个实施方式涉及的光学部件10的构造进行说明。图1是光学部件10的分解立体图。图2是光学部件10的A-A处的剖视图。另外,图1至图8的各构件的尺寸为例示。因此,各构件的实际的大小关系也可以与图示的大小关系不同。
在本说明书中,像以下那样定义方向。将第1块材12a、第1缓冲层14a、第1光吸收构件16、第2缓冲层14b以及第2块材12b排列的方向定义为上下方向。此外,将上方向定义为第1方向DIR1。将下方向定义为第4方向DIR4。此外,在上下方向上观察光学部件10,将第1块材12a以及第2块材12b排列的方向定义为左右方向。将左方向定义为第3方向DIR3以及第6方向DIR6。将右方向定义为第2方向DIR2以及第5方向DIR5。将与上下方向以及左右方向正交的方向定义为前后方向。本说明书的上下方向、左右方向以及前后方向是为了说明的方便而定义的方向。因此,本说明书的上下方向、左右方向以及前后方向也可以与光学部件10的实际使用时的上下方向、左右方向以及前后方向不一致。
以下,X、Y是光学部件10的部件或构件。在本说明书中,在没有特别说明的情况下,像以下那样对X的各部分进行定义。所谓X的前部,意味着X的前半部分。所谓X的后部,意味着X的后半部分。所谓X的左部,意味着X的左半部分。所谓X的右部,意味着X的右半部分。所谓X的上部,意味着X的上半部分。所谓X的下部,意味着X的下半部分。
此外,在本说明书中,所谓“X位于Y的上方。”,意味着X位于Y的正上方。因此,在上下方向上观察,X与Y重叠。不过,只要在上下方向上观察,X的至少一部分与Y重叠即可。该定义对于上方向以外的方向也适用。
此外,在本说明书中,所谓“X位于比Y靠上。”,意味着X位于Y的正上方或者X位于Y的斜上方。因此,在上下方向上观察,X可以与Y重叠,也可以与Y不重叠。该定义对于上方向以外的方向也适用。
光学部件10是用于变更光的行进路线的元件。光学部件10具备第1块材12a、第2块材12b、第1缓冲层14a、第2缓冲层14b以及第1光吸收构件16。第2块材12b、第2缓冲层14b、第1光吸收构件16、第1缓冲层14a以及第1块材12a向上方向(第1方向DIR1)依次排列。在上下方向上观察,第2块材12b、第2缓冲层14b的左部、第1光吸收构件16的左部以及第1缓冲层14a的左部彼此相互重叠。在上下方向上观察,第2缓冲层14b的右部、第1光吸收构件16的右部、第1缓冲层14a的右部以及第1块材12a彼此相互重叠。此外,第1缓冲层14a与第1光吸收构件16以及第1块材12a相接。第2缓冲层14b与第1光吸收构件16以及第2块材12b相接。
第1块材12a是具有上主面以及下主面的玻璃板。因此,第1块材12a的材料是化学组成中的主要的元素为Si的玻璃。该玻璃例如是石英玻璃、硼硅酸盐玻璃。在此,所谓化学组成中的主要的元素为Si的玻璃,意味着在化学组成之中质量百分比最多的元素为Si的玻璃。第1块材12a具有第1折射率n1。此外,第1块材12a具有第1反射面Sa。第1反射面Sa是第1块材12a的左侧面。第1反射面Sa相对于第1块材12a的下主面形成了45°的角度。因此,第1反射面Sa的法线朝向左上方向延伸。
第1光吸收构件16是具有上主面以及下主面的玻璃板。因此,第1光吸收构件16的材料是化学组成中的主要的元素为Si的玻璃。该玻璃例如是石英玻璃、硼硅酸盐玻璃。不过,第1光吸收构件16包含对具有第1特定波长的光进行吸收的第1金属离子。第1特定波长例如为850nm以上且1675nm以下。850nm以上且1675nm以下的波长是在一般的光通信中使用的光的波长。在本实施方式中,第1特定波长为1250nm以及/或者1350nm。第1金属离子例如是Ti3+、V4+、Cr3+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Ni2+、Cu2+等在可见光区域具有吸收光谱的金属离子。这样的第1光吸收构件16具有与第1折射率n1不同的第2折射率n2。在本实施方式中,第2折射率n2大于第1折射率n1。这是因为,第1金属离子具有使第1光吸收构件16的第2折射率n2增大的作用。
像以上那样的第1光吸收构件16的上下方向(第1方向DIR1)上的厚度(大小)比向上方向(第1方向DIR1)行进的光或向下方向(第4方向DIR4)行进的光中的通过第1光吸收构件16的光的波长短。向上方向(第1方向DIR1)行进的光或向下方向(第4方向DIR4)行进的光中的通过第1光吸收构件16的光是在一般的光通信中使用的光的波长。如前所述,在一般的光通信中使用的光的波长为850nm以上且1675nm以下。因此,第1光吸收构件16的上下方向上的厚度例如小于200nm。此外,第1光吸收构件16的上下方向上的厚度为10nm以上。10nm是能够制造的第1光吸收构件16的上下方向上的厚度的最小值。
第1缓冲层14a是具有上主面以及下主面的玻璃板。因此,第1缓冲层14a的材料是化学组成中的主要的元素为Si的玻璃。该玻璃例如是石英玻璃、硼硅酸盐玻璃。不过,第1缓冲层14a包含第1金属离子。这样的第1缓冲层14a具有第3折射率n3,该第3折射率n3具有第1折射率n1与第2折射率n2之间的值。具体地,第3折射率n3大于第1折射率n1,并且小于第2折射率n2。因此,第1缓冲层14a的第1金属离子的含有率比第1光吸收构件16的第1金属离子的含有率低。在本实施方式中,第3折射率n3随着向上方向接近第1块材12a而连续地下降。因此,在第1缓冲层14a中,第1金属离子的浓度随着向上方向(第1方向DIR1)接近第1块材12a而下降。此外,第1缓冲层14a的上主面处的第3折射率n3与第1折射率n1相等。第1缓冲层14a的下主面处的第3折射率n3与第2折射率n2相等。
像以上那样的第1缓冲层14a的上下方向(第1方向DIR1)上的厚度(大小)比第1特定波长长。第1特定波长包含于在一般的光通信中使用的光的波长带。因此,第1特定波长例如为850nm以上且1675nm以下。因此,第1缓冲层14a的上下方向上的厚度例如为850nm以上。
第1缓冲层14a可通过如下方式来制作,即,将平板玻璃浸渍于熔融的金属离子盐,使金属离子侵入到玻璃。金属离子是第1金属离子。此时,使金属离子盐仅与平板玻璃的下主面接触。由此,第3折射率n3变得随着向上方向接近第1块材12a而连续地下降。
第2块材12b是具有上主面以及下主面的玻璃板。因此,第2块材12b的材料是化学组成中的主要的元素为Si的玻璃。该玻璃例如是石英玻璃、硼硅酸盐玻璃。第2块材12b具有与第2折射率n2不同的第4折射率n4。在本实施方式中,第4折射率n4与第1折射率n1相等。此外,第2块材12b具有第2反射面Sb。第2反射面Sb是第2块材12b的右侧面。第2反射面Sb相对于第2块材12b的上主面形成了45°的角度。因此,第2反射面Sb的法线朝向右下方向延伸。此外,在上下方向上观察,第2反射面Sb与第1反射面Sa重叠。
第2缓冲层14b是具有上主面以及下主面的玻璃板。因此,第2缓冲层14b的材料是化学组成中的主要的元素为Si的玻璃。该玻璃例如是石英玻璃、硼硅酸盐玻璃。不过,第2缓冲层14b包含第1金属离子。这样的第2缓冲层14b具有第5折射率n5,该第5折射率n5具有第4折射率n4与第2折射率n2之间的值。具体地,第5折射率n5大于第4折射率n4,并且小于第2折射率n2。因此,第2缓冲层14b的第1金属离子的含有率比第1光吸收构件16的第1金属离子的含有率低。在本实施方式中,第5折射率n5随着向下方向接近第2块材12b而连续地下降。因此,在第2缓冲层14b中,第1金属离子的浓度随着向下方向(第2方向DIR2)接近第2块材12b而下降。此外,第2缓冲层14b的下主面处的第5折射率n5与第4折射率n4相等。第2缓冲层14b的上主面处的第5折射率n5与第2折射率n2相等。
像以上那样的第2缓冲层14b的上下方向(第1方向DIR1)上的厚度(大小)比第1特定波长长。因此,第2缓冲层14b的上下方向上的厚度例如为850nm以上。
第2缓冲层14b可通过如下方式来制作,即,将平板玻璃浸渍于熔融的金属离子盐,使金属离子侵入到玻璃。金属离子是第1金属离子。此时,使金属离子盐仅与平板玻璃的上主面接触。由此,第5折射率n5变得随着向下方向接近第2块材12b而连续地下降。
第1块材12a的材料所包含的玻璃、第2块材12b的材料所包含的玻璃、第1缓冲层14a的材料所包含的玻璃、第2缓冲层14b的材料所包含的玻璃以及第1光吸收构件16的材料所包含的玻璃是具有相同的主要的组成的玻璃。
接着,参照图2对在光学部件10中用于光通信的光的路径进行说明。在光学部件10中用于光通信的光的路径存在第1路径L1以及第2路径L2。
在第1路径L1中,向右方向(第5方向DIR5)行进的光经由第2块材12b的左侧面入射到第2块材12b。第2块材12b在第2反射面Sb将向右方向(与第1方向DIR1不同的第5方向DIR5)行进的光向上方向(第1方向DIR1)反射。在第2反射面Sb被反射的光向上方向行进,通过第2缓冲层14b、第1光吸收构件16以及第1缓冲层14a,入射到第1块材12a。第1块材12a在第1反射面Sa将向上方向(第1方向DIR1)行进的光向右方向(与第1方向DIR1不同的第2方向DIR2)反射。在第1反射面Sa被反射的光向右方向行进,经由第1块材12a的右侧面从第1块材12a出射。
在第2路径L2中,向左方向(第3方向DIR3)行进的光经由第1块材12a的右侧面入射到第1块材12a。第1块材12a在第1反射面Sa将向左方向(作为第2方向DIR2的相反方向的第3方向DIR3)行进的光向下方向(作为第1方向DIR1的相反方向的第4方向DIR4)反射。在第1反射面Sa被反射的光向下方向行进,通过第1缓冲层14a、第1光吸收构件16以及第2缓冲层14b,入射到第2块材12b。第2块材12b在第2反射面Sb将向下方向(第4方向DIR4)行进的光向左方向(作为第5方向DIR5的相反方向的第6方向DIR6)反射。在第2反射面Sb被反射的光向左方向行进,经由第2块材12b的左侧面从第2块材12b出射。
[效果]
根据光学部件10,能够抑制噪声混入到在光通信中使用的光。更详细地,关于光学部件10,成为噪声的光从光学部件10的外部入射到光学部件10。成为噪声的光的波长是在一般的光通信中使用的光的波长。在一般的光通信中使用的光的波长例如为850nm以上且1675nm以下。成为噪声的光的波长例如为1250nm以及/或者1350nm。此外,若激光二极管由于使用而发热,则激光二极管所出射的光的波长的范围会扩大。例如,在激光二极管出射1310nm的波长的光的情况下,激光二极管除了出射1310nm的波长的光以外,还会出射1310nm以外的波长的光。1310nm以外的波长的光是成为噪声的光。
为了除去这样的成为噪声的光,光学部件10具备第1光吸收构件16。第1光吸收构件16包含对具有第1特定波长的光进行吸收的第1金属离子。第1特定波长是作为成为噪声的光的波长的1250nm、1350nm。由此,第1光吸收构件16对成为噪声的光进行吸收。其结果是,根据光学部件10,能够抑制噪声混入到在光通信中使用的光。
另外,第1金属离子具有使第1光吸收构件16的第2折射率n2增大的作用。因此,第1光吸收构件16具有与第1折射率n1不同的第2折射率n2。在该情况下,若第1光吸收构件16与第1块材12a相接,则光在第1块材12a和第1光吸收构件16的边界处发生漫反射。发生了漫反射的光在第1光吸收构件16内反复反射,并返回到第1路径L1或第2路径L2。而且,若第1光吸收构件16的上下方向上的厚度变小,则发生了漫反射的光变得容易返回到第1路径L1或第2路径L2。发生了漫反射的光成为噪声。
因此,光学部件10具备具有第3折射率n3的第1缓冲层14a,该第3折射率n3具有第1折射率n1与第2折射率n2之间的值。第1缓冲层14a与第1光吸收构件16以及第1块材12a相接。由此,第1缓冲层14a和第1光吸收构件16的边界处的折射率的变化量成为n2-n3。另一方面,第1光吸收构件16的第2折射率n2和第1块材12a的第1折射率n1之差为n2-n1。而且,n1小于n3。因此,第1缓冲层14a和第1光吸收构件16的边界处的折射率的变化量变得小于第1光吸收构件16的第2折射率n2和第1块材12a的第1折射率n1之差。可抑制在第1路径L1上以及第2路径L2上折射率急剧地变化。因而,在第1缓冲层14a和第1光吸收构件16的边界处不易产生漫反射。
同样地,第1缓冲层14a和第1块材12a的边界处的折射率的变化量成为n3-n1。另一方面,第1光吸收构件16的第2折射率n2和第1块材12a的第1折射率n1之差为n2-n1。n2大于n3。因此,第1缓冲层14a和第1块材12a的边界处的折射率的变化量变得小于第1光吸收构件16的第2折射率n2和第1块材12a的第1折射率n1之差。可抑制在第1路径L1上以及第2路径L2上折射率急剧地变化。因而,在第1块材12a和第1缓冲层14a的边界以及第1光吸收构件16和第1缓冲层14a的边界处不易产生漫反射。因为可抑制光的漫反射,所以可抑制噪声的产生。根据以上,根据光学部件10,能够抑制噪声混入到在光通信中使用的光。
光学部件10具备第2缓冲层14b。由此,基于与上述的理由相同的理由,能够抑制噪声混入到在光通信中使用的光。
基于以下的理由,光学部件10能够进一步抑制噪声混入到在光通信中使用的光。在光学部件10中,在第1缓冲层14a中,第1金属离子的浓度随着向上方向(第1方向DIR1)接近第1块材12a而下降。由此,第3折射率n3随着向上方向接近第1块材12a而下降。因而,可抑制在第1路径L1上以及第2路径L2上折射率急剧地变化。其结果是,在第1块材12a和第1光吸收构件16的边界处不易产生漫反射。在光学部件10中,可抑制光的漫反射,因此可抑制噪声的产生。根据以上,根据光学部件10,能够抑制噪声混入到在光通信中使用的光。
根据光学部件10,第1缓冲层14a的上下方向(第1方向DIR1)上的厚度(大小)比第1特定波长长。由此,可降低在第1缓冲层14a中发生漫反射的光。基于相同的理由,可降低在第2缓冲层14b中发生漫反射的光。因而,在第1缓冲层14a以及第2缓冲层14b中,发生了漫反射的光返回到第1路径L1以及第2路径L2的概率变低。根据光学部件10,能够抑制噪声混入到在光通信中使用的光。
根据光学部件10,第1光吸收构件16的上下方向(第1方向DIR1)上的厚度(大小)比向上方向(第1方向DIR1)行进的光或向下方向(第4方向DIR4)行进的光中的通过第1光吸收构件16的光的波长短。由此,第1光吸收构件16的上主面处的反射光和第1光吸收构件16的下主面处的反射光变得不易发生干扰。即,变得在第1光吸收构件16的上主面与第1光吸收构件16的下主面之间不易产生驻波。由此,可抑制光返回到激光二极管,可抑制激光二极管的振荡变得不稳定。
根据光学部件10,第1块材12a的第1折射率n1比第1光吸收构件16的第2折射率n2以及第1缓冲层14a的第3折射率n3低。由此,在第1路径L1中,在第1块材12a中发生了漫反射的光在第1块材12a和第1缓冲层14a的边界以及第1缓冲层14a和第1光吸收构件16的边界处不被反射而入射到第1光吸收构件16。由此,可抑制光返回到激光二极管,可抑制激光二极管的发射变得不稳定。
根据光学部件10,第1块材12a的材料所包含的玻璃、第2块材12b的材料所包含的玻璃、第1缓冲层14a的材料所包含的玻璃、第2缓冲层14b的材料所包含的玻璃以及第1光吸收构件16的材料所包含的玻璃是具有相同的组成的玻璃。因此,光学部件10具有在上下方向上对称的构造。其结果是,可实现光学部件10的机械强度的提高,并且可实现光学部件10的耐热性的提高。
(第1变形例)
以下,参照附图对第1变形例涉及的光学部件10a进行说明。图3是光学部件10a的剖视图。
光学部件10a在第2块材12b的构造上与光学部件10不同。在光学部件10a中,第2块材12b不具有第2反射面Sb。即,第2块材12b具有板形状,该板形状具有上主面以及下主面。光学部件10a的其它构造与光学部件10相同,因此省略说明。以下,对光学部件10a的第1路径L1以及第2路径L2进行说明。
在第1路径L1中,向上方向(第1方向DIRl)行进的光经由第2块材12b的下主面入射到第2块材12b。向上方向行进的光通过第2缓冲层14b、第1光吸收构件16以及第1缓冲层14a,入射到第1块材12a。第1块材12a在第1反射面Sa将向上方向(第1方向DIR1)行进的光向右方向(与第1方向DIR1不同的第2方向DIR2)反射。在第1反射面Sa被反射的光向右方向行进,经由第1块材12a的右侧面从第1块材12a出射。
在第2路径L2中,向左方向(第3方向DIR3)行进的光经由第1块材12a的右侧面入射到第1块材12a。第1块材12a在第1反射面Sa将向左方向(作为第2方向DIR2的相反方向的第3方向DIR3)行进的光向下方向(作为第1方向DIR1的相反方向的第4方向DIR4)反射。在第1反射面Sa被反射的光向下方向行进,通过第1缓冲层14a、第1光吸收构件16、第2缓冲层14b以及第2块材12b,从第2块材12b出射。
根据像以上那样的光学部件10a,能够发挥与光学部件10相同的作用效果。
(第2变形例)
以下,参照附图对第2变形例涉及的光学部件10b进行说明。图4是光学部件10b的剖视图。
光学部件10b与光学部件10的不同点在于,不具备第2缓冲层14b。光学部件10b的其它构造与光学部件10相同,因此省略说明。光学部件10b能够发挥与光学部件10相同的作用效果。
(第3变形例)
以下,参照附图对第3变形例涉及的光学部件10c进行说明。图5是光学部件10c的剖视图。
光学部件10c在第1块材12a的构造以及第2块材12b的构造上与光学部件10不同。更详细地,在上下方向上观察,第1块材12a具有与第1缓冲层14a、第1光吸收构件16以及第2缓冲层14b相同的形状,即,长方形形状。不过,在第1块材12a的左右方向上的中央设置有第1狭缝SL1。第1狭缝SL1从第1块材12a的上主面延伸至第1块材12a的下主面。第1狭缝SL1相对于上下方向形成了45度的角度,使得第1狭缝SL1的上端位于比第1狭缝SL1的下端靠右。由此,第1块材12a具有第1反射面Sa。这样的第1狭缝SL1可通过利用切割机进行的切削或蚀刻来形成。
在上下方向上观察,第2块材12b具有与第1缓冲层14a、第1光吸收构件16以及第2缓冲层14b相同的形状,即,长方形形状。不过,在第2块材12b的左右方向上的中央设置有第2狭缝SL2。第2狭缝SL2从第2块材12b的下主面延伸至第2块材12b的上主面。第2狭缝SL2相对于上下方向形成了45度的角度,使得第2狭缝SL2的下端位于比第2狭缝SL2的上端靠左。由此,第2块材12b具有第2反射面Sb。这样的第2狭缝SL2可通过利用切割机进行的切削或蚀刻来形成。光学部件10c的其它构造与光学部件10相同,因此省略说明。此外,光学部件10c能够发挥与光学部件10相同的作用效果。
另外,光学部件10c中的第1缓冲层14a以及第2缓冲层14b的形成方法与光学部件10中的第1缓冲层14a以及第2缓冲层14b的形成方法不同。更详细地,在上下方向上层叠包含第1金属离子的多片第1生片。然后,在多片第1生片的上方层叠不包含第1金属离子的多片第2生片。进而,在多片第1生片的下方层叠不包含第1金属离子的多片第3生片。由此,得到未烧成的层叠体。若对该未烧成的层叠体进行烧成,则第1生片内的第1金属离子扩散到第1生片的附近的第2生片以及第1生片的附近的第3生片。由此,扩散了第1金属离子的第2生片成为第1缓冲层14a。扩散了第1金属离子的第3生片成为第2缓冲层14b。此外,未扩散第1金属离子的第2生片成为第1块材12a。未扩撒第1金属离子的第3生片成为第2块材12b。最后,在第1块材12a形成第1狭缝SL1。在第2块材12b形成第2狭缝SL2。像以上那样,光学部件10c可通过如下方式来制作,即,层叠多片生片而制作未烧成的层叠体,并对未烧成的层叠体进行烧成。由此,第1块材12a、第2块材12b、第1缓冲层14a、第2缓冲层14b以及第1光吸收构件16的接合强度提高。此外,第3折射率n3以及第5折射率n5的变化成为连续的变化。
(第4变形例)
以下,参照附图对第4变形例涉及的光学部件10d进行说明。图6是光学部件10d的剖视图。
光学部件10d与光学部件10的不同点在于,还具备第3缓冲层14c以及第2光吸收构件17。第2光吸收构件17包含对具有与第1特定波长不同的第2特定波长的光进行吸收的第2金属离子。第2光吸收构件17具有第6折射率n6。第6折射率n6与第4折射率n4不同。在本实施方式中,第6折射率n6大于第4折射率n4。此外,第6折射率n6小于第2折射率n2。第2光吸收构件17的其它构造与第1光吸收构件16相同,因此省略说明。
第2缓冲层14b具有第5折射率n5。第5折射率n5具有第2折射率n2与第6折射率n6之间的值。第3缓冲层14c具有第7折射率n7。第7折射率n7具有第4折射率n4与第6折射率n6之间的值。
在以上那样的光学部件10d中,第2块材12b、第3缓冲层14c、第2光吸收构件17、第2缓冲层14b、第1光吸收构件16、第1缓冲层14a以及第1块材12a向上方向(第1方向DIR1)依次排列。此外,第2缓冲层14b与第1光吸收构件16以及第2光吸收构件17相接。第3缓冲层14c与第2光吸收构件17以及第2块材12b相接。光学部件10d的其它构造与光学部件10相同,因此省略说明。光学部件10d能够发挥与光学部件10相同的作用效果。
根据光学部件10d,具备第1光吸收构件16以及第2光吸收构件17。第1光吸收构件16包含对具有第1特定波长的光进行吸收的第1金属离子。第2光吸收构件17包含对具有第2特定波长的光进行吸收的第2金属离子。由此,光学部件10d能够对具有多种波长的光进行吸收。
(第5变形例)
以下,参照附图对第5变形例涉及的光学部件10e进行说明。图7是光学部件10e的剖视图。
光学部件10e与光学部件10a的不同点在于,不具备第2块材12b以及第2缓冲层14b。第1光吸收构件16、第1缓冲层14a以及第1块材12a向上方向(第1方向DIR1)依次排列。光学部件10e的其它构造与光学部件10a相同,因此省略说明。光学部件10e能够发挥与光学部件10a相同的作用效果。
(第6变形例)
以下,参照附图对第6变形例涉及的光学部件10f进行说明。图8是光学部件10f的剖视图。
光学部件10f在第1缓冲层14a的形状以及第2缓冲层14b的形状上与光学部件10不同。在上下方向上观察,第1缓冲层14a与第1块材12a重叠。不过,在上下方向上观察,第1缓冲层14a不从第1块材12a露出。在上下方向上观察,第2缓冲层14b与第2块材12b重叠。不过,在上下方向上观察,第2缓冲层14b不从第2块材12b露出。光学部件10f的其它构造与光学部件10相同,因此省略说明。光学部件10f能够发挥与光学部件10相同的作用效果。
(其它实施方式)
本发明涉及的光学部件并不限于光学部件10、10a~10f,能够在其主旨的范围内进行变更。此外,也可以将光学部件10、10a~10f的构造任意地组合。
另外,第1金属离子以及第2金属离子例如也可以是Y、La、Ce、Nd、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Lu等稀土类离子。此外,第1金属离子以及第2金属离子也可以是碱金属离子或碱土类金属离子。在该情况下,第1光吸收构件16的材料以及第2光吸收构件17的材料是在短波长区域具有不同的透射特性的矾土、二氧化硅或硼硅酸盐玻璃和碱金属离子或碱土类金属离子的混合物。此时,第1光吸收构件16的材料以及第2光吸收构件17的材料中的矾土、二氧化硅或硼硅酸盐玻璃和碱金属离子或碱土类金属离子的混合比与第1块材12a的材料以及第2块材12b的材料中的矾土、二氧化硅或硼硅酸盐玻璃和碱金属离子或碱土类金属离子的混合比不同。
另外,第1缓冲层14a的第3折射率n3也可以不连续地变化。例如,第1缓冲层14a的第3折射率n3也可以呈阶梯状变化。此外,第1缓冲层14a的第3折射率n3也可以是大于第1折射率n1且小于第2折射率n2的一个值。
另外,第2缓冲层14b的第5折射率n5也可以不连续地变化。例如,第2缓冲层14b的第5折射率n5也可以呈阶梯状变化。此外,在光学部件10、10a、10c、10f中,第2缓冲层14b的第5折射率n5也可以是大于第4折射率n4且小于第2折射率n2的一个值。此外,在光学部件10d中,第2缓冲层14b的第5折射率n5也可以是大于第6折射率n6且小于第2折射率n2的一个值。
另外,第3缓冲层14c的第7折射率n7也可以不连续地变化。例如,第3缓冲层14c的第7折射率n7也可以呈阶梯状变化。此外,在光学部件10d中,第3缓冲层14c的第7折射率n7也可以是大于第4折射率n4且小于第6折射率n6的一个值。
另外,第1块材12a以及第2块材12b也可以通过浮法(float method)来形成。此外,第1块材12a以及第2块材12b也可以通过对作为玻璃料和粘合剂的混合物的浆料进行烧成来制作。
另外,第1光吸收构件16以及第2光吸收构件17也可以与第1块材12a以及第2块材12b独立地通过浮法来形成。此外,第1光吸收构件16以及第2光吸收构件17也可以通过对作为玻璃料和粘合剂的混合物的浆料进行烧成来制作。
另外,第1块材12a的材料所包含的玻璃、第2块材12b的材料所包含的玻璃、第1缓冲层14a的材料所包含的玻璃、第2缓冲层14b的材料所包含的玻璃以及第1光吸收构件16的材料所包含的玻璃也可以是具有相互不同的组成的玻璃。
另外,第1块材12a以及第2块材12b也可以通过利用模具对熔融玻璃进行成型来制作。
另外,第1缓冲层14a、第2缓冲层14b以及第3缓冲层14c也可以通过将多片生片层叠并进行烧成来制作。此时,多片生片的材料组成相互不同,由此烧成后的多片片材具有相互不同的折射率。由此,第1缓冲层14a、第2缓冲层14b以及第3缓冲层14c各自具有连续地变化的第3折射率n3、第5折射率n5以及第7折射率n7。
另外,在激光二极管出射1310nm的波长的光的情况下,第1光吸收构件16也可以对具有1310nm的波长的光进行吸收。由此,在第1光吸收构件16内发生了漫反射的光会被第1光吸收构件16吸收。不过,在第1光吸收构件16中,在应用光学部件10、10a~10f的光通信中使用的光的光吸收系数小于具有与在应用光学部件10、10a~10f的光通信中使用的光不同的波长的光的光吸收系数。在该情况下,第1金属离子包含两种以上的金属离子。此外,基于相同的理由,在激光二极管出射1310nm的波长的光的情况下,第2光吸收构件17也可以对具有1310nm的波长的光进行吸收。
另外,第1方向DIR1和第2方向DIR2形成了直角。然而,第1方向DIR1和第2方向DIR2也可以不形成直角。第3方向DIR3和第4方向DIR4形成了直角。然而,第3方向DIR3和第4方向DIR4也可以不形成直角。第5方向DIR5和第1方向DIR1形成了直角。然而,第5方向DIR5和第1方向DIR1也可以不形成直角。第4方向DIR4和第6方向DIR6形成了直角。然而,第4方向DIR4和第6方向DIR6也可以不形成直角。
另外,第2方向DIR2和第5方向DIR5也可以不一致。第3方向DIR3和第6方向DIR6也可以不一致。
另外,第1缓冲层14a、第2缓冲层14b以及第3缓冲层14c也可以不包含第1金属离子或第2金属离子。
另外,在光学部件10、10a~10c、10e、10f中,第1折射率n1也可以大于第2折射率n2。第4折射率n4也可以大于第2折射率n2。
另外,在光学部件10d中,第1折射率n1也可以大于第2折射率n2。第6折射率n6也可以大于第2折射率n2。第4折射率n4也可以大于第6折射率n6。
另外,光学部件10、10a、10b、10d~10f也可以与光学部件10c同样地通过层叠生片来制作。
附图标记说明
10、10a~10f:光学部件;
12a:第1块材;
12b:第2块材;
14a:第1缓冲层;
14b:第2缓冲层;
14c:第3缓冲层;
16:第1光吸收构件;
17:第2光吸收构件;
L1:第1路径;
L2:第2路径;
SL1:第1狭缝;
SL2:第2狭缝;
Sa:第1反射面;
Sb:第2反射面。
Claims (10)
1.一种光学部件,具备:
第1块材,具有第1折射率,且具有第1反射面;
第1光吸收构件,包含对具有第1特定波长的光进行吸收的第1金属离子,且具有与所述第1折射率不同的第2折射率;以及
第1缓冲层,具有第3折射率,所述第3折射率具有所述第1折射率与所述第2折射率之间的值,
所述第1光吸收构件、所述第1缓冲层以及所述第1块材在第1方向上依次排列,
所述第1缓冲层与所述第1光吸收构件以及所述第1块材相接,
所述第1块材在所述第1反射面将向所述第1方向行进的光向与所述第1方向不同的第2方向反射,或者,
所述第1块材在所述第1反射面将向作为所述第2方向的相反方向的第3方向行进的光向作为所述第1方向的相反方向的第4方向反射。
2.根据权利要求1所述的光学部件,其中,
所述第2折射率大于所述第1折射率,
所述第3折射率大于所述第1折射率,并且小于所述第2折射率。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的光学部件,其中,
所述光学部件还具备:
第2块材,具有与所述第2折射率不同的第4折射率;以及
第2缓冲层,具有第5折射率,所述第5折射率具有所述第4折射率与所述第2折射率之间的值,
所述第2块材、所述第2缓冲层、所述第1光吸收构件、所述第1缓冲层以及所述第1块材在所述第1方向上依次排列,
所述第2缓冲层与所述第1光吸收构件以及所述第2块材相接。
4.根据权利要求3所述的光学部件,其中,
所述第2块材具有第2反射面,
所述第2块材在所述第2反射面将向与所述第1方向不同的第5方向行进的光向所述第1方向反射,或者,
所述第2块材在所述第2反射面将向所述第4方向行进的光向作为所述第5方向的相反方向的第6方向反射。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的光学部件,其中,
所述光学部件还具备:
第2块材,具有第4折射率;
第2光吸收构件,包含对具有与所述第1特定波长不同的第2特定波长的光进行吸收的第2金属离子,且具有第6折射率;
第2缓冲层,具有第5折射率;以及
第3缓冲层,具有第7折射率,
所述第6折射率与所述第4折射率不同,
所述第5折射率具有所述第2折射率与所述第6折射率之间的值,
所述第7折射率具有所述第4折射率与所述第6折射率之间的值,
所述第2块材、所述第3缓冲层、所述第2光吸收构件、所述第2缓冲层、所述第1光吸收构件、所述第1缓冲层以及所述第1块材在所述第1方向上依次排列,
所述第2缓冲层与所述第1光吸收构件以及所述第2光吸收构件相接,
所述第3缓冲层与所述第2光吸收构件以及所述第2块材相接。
6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的光学部件,其中,
所述第1缓冲层包含所述第1金属离子。
7.根据权利要求6所述的光学部件,其中,
在所述第1缓冲层中,所述第1金属离子的浓度随着在所述第1方向上接近所述第1块材而下降。
8.根据权利要求1至权利要求7中的任一项所述的光学部件,其中,
所述第1缓冲层的所述第1方向上的大小比所述第1特定波长长。
9.根据权利要求1至权利要求8中的任一项所述的光学部件,其中,
所述第1光吸收构件的所述第1方向上的大小比向所述第1方向行进的光或向所述第4方向行进的光中的通过所述第1光吸收构件的光的波长短。
10.根据权利要求1至权利要求9中的任一项所述的光学部件,其中,
所述第1特定波长是在一般的光通信中使用的光的波长。
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