CN1797049A - 光学元件的制造方法和制造装置以及光学元件 - Google Patents

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Abstract

一种光学元件的制造方法，是通过将包括由具有规定软化点的第1玻璃形成的端面的第1光学元件和由具有比第1玻璃还要高的软化点的第2玻璃或者石英形成的1个或者多个第2光学元件进行融接，制造第3光学元件的方法。包括：通过开始加热第1光学元件的端面使该端面软化的工序(a)；通过在软化了的第1光学元件的端面将第2光学元件只压入规定量，使第1光学元件和第2光学元件的接合面熔融接合的工序(b)；通过将第2光学元件回拉规定位置，在第1光学元件的端面或者该端面的外侧配置第2光学元件的接合面的工序(c)；通过停止工序(a)中的加热，固定相互熔融接合的第1光学元件和第2光学元件的工序(d)。

Description

光学元件的制造方法和制造装置以及光学元件
技术领域
本发明涉及用于传输光而采用的光学元件和这样的光学元件的制造方法以及制造装置。
背景技术
图17A～17C是为了说明以往的光纤准直仪的制造方法的图。图17A所示的非球面透镜901的端面901a被平面研磨的同时，为了使传送来的光的波长上的反射损失小，涂布反射防止膜(AR涂层)。另一方面，在光纤902被插入到精密加工成空穴的被称为细管(细管)903的套管中，由树脂等的粘接剂904固定。另外，光纤902的端面是和细管903同时被切削的，在其端面902a上施以平面研磨以及AR涂层。
当粘接这2个元件901以及902时，如图17B所示，在透镜的端面901a和光纤的端面902a之间放置树脂等的粘接剂905的同时，利用高反射镜906进行光轴调整。即，通过使光入射到光纤902中，经由透镜901从高反射镜906被发射的光再次经由透镜901，以效率最好地返回光纤902这样，调整相对于透镜901的光纤902的端面902a的XY平面内的位置。在此状态下，通过使粘接剂905硬化，完成图17C所示的光纤准直仪。
这样，在以往的光纤准直仪的制造方法中，使用的元件数多，制作所需要的工序也复杂。另外，因为为了使粘接剂硬化，需要数分钟～30分钟左右这样长的时间，组装作业时间长，成本上升。进一步，由于在透镜和光纤之间存在树脂的粘接剂，也会产生偏振面的散乱等的光学问题和使粘接剂硬化为止产生的光轴的偏离以及经过长时间粘接剂的恶化等的问题。另外，在这样的制造方法中所采用的透镜中，通常由于焦点F被设定在透镜的端面901a上，当大功率的光入射到光纤时，由于在放置了粘接剂905的微小区域内，来自透镜的光被聚光，也会产生接合部分容易损伤的问题。
作为不使用树脂的粘接剂的光纤，在日本特许第2876857号公报中，公开了在光波导路径端面和光纤的端面的两个端面的连接部分公共的面的范围内，只在连接面内介入比两个端面的材质的软化温度低的熔融物质，而且使熔融物质和上述两个端面在上述公共面的范围内，融合粘结为一体的光波导路径设备(第1页，图1)。在这样的光波导路径设备中，避免了由于介入了树脂的粘接剂所产生的问题，但由于采用了和光波导路径以及光纤不同的第3种部件(熔融物质)，制造工序还是复杂的。
因此，提出了能够制造不介入粘接剂和熔融物质的光学设备的技术。在井出等发表的“采用了由电弧放电的“紧缩密接”接合的光纤准直仪的新制造方法(采用由电弧放电“紧缩密接”接合的光纤准直仪的新制造方法)”关于光通信的欧洲会议(光通信欧洲会议(Proc.ECOC2004))、We4.P.020(2004年)中，记载了能将单模光纤和多种成分玻璃底板的透镜直接接合，光纤准直仪的新制造方法。另外，在高原的“超小型光纤准直仪的组装技术(超微显微镜阵列组装技术)”、第92次微小光学、第6次系统光学共同研究会(2004年7月)(第92次微小光学和第6次系统光学联合会议(2004年7月)中记载了采用这样的新制造方法的小型光学元件的今后的展望。
对于上述的井出的文献以及高原的文献中记载的光纤准直仪的制造方法，参照图18A～18C的同时进行说明。在此光纤准直仪的制造方法中，作为元件，采用了低熔点玻璃制的透镜以及石英制的光纤。
首先，如图18A所示，对于透镜911进行光纤912的纤芯912b的光轴调整。因此，在透镜911的前方(图的左侧)，相对于透镜911的光轴，垂直地配置高反射镜913的同时，在透镜911的后部端面(图的右侧)911a，使光纤912a的端面912a接近到5μm左右。然后，通过使光入射到光纤912，经由透镜911从高反射镜912被反射的光再次通过透镜911，检测入射到光纤912的返回光的强度。监视此返回的光的强度的同时，使光纤912的端面912a在XY面内移动，使返回的光最强这样，决定光纤912的端面912a的位置。
接着，如图18B所示，在透镜911的端面911a附近配置电弧电极，通过使电弧电极产生放电，生成热等离子，使包括后部端面911a的透镜911的端面部分软化。然后，如图18C所示，直到从软化了的透镜911的端面911a开始5μm～20μm左右的深度的焦点F为止，压入光纤912。一直保持此状态，停止电弧放电，通过使透镜911自然冷却，固定光纤912。
根据这样的光纤准直仪的制造方法，不需要细管的同时，因为也不需要接合面的研磨和AR涂层的形成等的工序，所以能使成本下降。另外，因为通过电弧放电融接，还有能使组装时间缩短至数秒钟左右的优点。进一步，由于不使用树脂等的粘接剂，能够避免由于粘接剂带来的偏振面的散乱、透镜和光纤的位置错位、经过长时间粘接剂的恶化、入射了大功率的光时的粘接剂的损伤的问题。
但是，在通过融接的光纤准直仪的制造方法中，产生下面这样的其它问题。
第1，如图19所示，如果在软化了的透镜911中压入光纤912的状态下自然冷却，由于玻璃的收缩，在光纤912的压入部分产生压缩应力。因此，在光纤912上产生裂纹，光纤最后会折断。
第2，在这样的制造方法中采用的透镜中，通常焦点F被设定在配置了光纤912的端面912a的透镜911的内部。即，如图18A所示，光轴调整时，在配置光纤912的端面912a的XY面内，透镜911的焦点不存在。因此，由于是基于扩散的状态(即，强度中心峰值发散的状态)的返回光进行光轴调整，所以检测的X轴以及Y轴的中心的精度下降。另外，由于在融接前不能确认在透镜内部的焦点F的位置，在透镜911中压入光纤912时，使端面912a和焦点F正确地吻合是困难的。即，对于Z轴的精度也下降。
第3，如图20A所示，当采用前端被倾斜切削的光纤制造光纤准直仪的情况下，将光纤922压入透镜921时，光纤922的倾斜端面922a从软化了的玻璃受到相对于端面922a垂直方向的反作用力。其结果是如图20B所示，光纤922的前端从光轴被调整好的位置错位这样被固定。因此，也会产生不能制作精度良好的光学元件这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而提出。目的在于提供能以简单的工序而且以低成本制造精度以及可靠性高的光学元件的光学元件制造方法以及制造装置还有采用这样的制造方法制造的光学元件。
为了解决上述问题点，关于本发明的方式一的光学元件的制造方法是通过将包括由具有规定的软化点的第1玻璃形成的端面的第1光学元件和由具有比第1玻璃高的软化点的第2玻璃或者石英形成的1个或者多个第2光学元件融接，制造第3光学元件的方法，其特征在于，包括：通过开始加热第1光学元件的端面使该端面软化的工序(a)、在软化后的第1光学元件的端面上，通过只以规定的量压入第2光学元件，使第1光学元件和第2光学元件的接合面熔融接合的工序(b)、通过将第2光学元件回拉到规定的位置，将第2光学元件的接合面配置在第1光学元件的端面或者该端面的外侧的工序(c)、通过停止第一光学元件的端面的加热，固定相互熔融接合的第1光学元件和第2光学元件的工序(d)。
另外，关于本发明的另一方式的光学元件的制造装置是通过使包括由具有规定软化点的第1玻璃形成的端面的第1光学元件和由具有比第1玻璃高的软化点的第2玻璃或者石英形成的1个或者多个第2光学元件融接，用于制造第3光学元件的装置。其特征在于，包括：保持第1光学元件的第1保持装置、保持第2光学元件的第2保持装置、加热第1光学元件的端面的加热装置、通过搭载第1保持装置和第2保持装置之中的至少一个移动，将第2光学元件配置在对于第1光学元件相对一定的位置的位置调节装置，在由加热装置加热软化的第1光学元件的端面上，通过将第2光学元件只压入规定量，使第1光学元件和第2光学元件的接合面熔融接合，其后，通过将第2光学元件回拉到规定位置，将第2光学元件的接合面配置在第1光学元件的端面或者该端面的外侧这样，至少控制位置调节装置的控制装置。
进一步，关于本发明的再另一方式的光学元件是包括了第1光学元件和与该第1光学元件接合的1个或者多个第2光学元件的光学元件，其特征在于，是所述第1光学元件包括由具有规定软化点的第1玻璃形成的端面，所述第2光学元件由具有比第1玻璃高的软化点的第2玻璃或者石英形成，在通过加热软化了的第1光学元件的端面被压入之后，在被回拉到和被压入的方向相反的方向的状态下，和第1光学元件接合的元件。
根据本发明，因为是通过融接接合了第1光学元件和第2光学元件，所以不需要为了保持光纤的细管和2个光学元件的接合面的研磨以及AR涂层等的工序。即，制造工艺变得简单，可以降低制造成本。另外，因为在第1光学元件和第2光学元件的接合面上没有放置粘接剂，所以不会产生偏振面的散乱等的光学失真，能够将两者牢固地结合。特别是，在2个光学元件的接合面内几乎不存在空气层，另外，通过使接合面软化时产生的热等离子等，期望其有除去在接合面上附着的污垢和垃圾的效果，所以能够降低在接合面上的光的传播损失等。进一步，因为不会产生由于粘接剂的使用带来的接合面上光轴的偏移以及粘接剂的树脂材料随时间产生的恶化，所以能使产品的可靠性提高，也能使光纤传播大功率的光。
另外，根据本发明，因为在第1光学元件上压入了第2光学元件之后，回拉了第2光学元件，能够避免由于自然冷却的第1光学元件的收缩，第2光学元件受到应力变形破损的问题。此时，作为第1光学元件，通过采用焦点存在于第2光学元件被融合的端面外侧的光学元件，能够正确进行第1光学元件和第2光学元件的光轴调整的同时，能够基于实测值计算第2光学元件相对于第1光学元件的的最终接合位置。即，可以使第3光学元件的精度提高。进一步，即使由于在第1光学元件上压入了第2光学元件时的反作用力，第2光学元件的前端从光轴偏移的情况下，通过回拉第2光学元件，也能够修正此偏移。
附图说明
图1是表示关于本发明的第1实施方式的光学元件的制造装置的构成模式图。
图2A以及2B是为了说明空间焦点距离以及光学焦点距离的图。
图3是表示关于本发明的第1～第3实施方式的光学元件的制造装置的动作的流程图。
图4A～4D是为了说明关于本发明的第1实施方式的光学元件的制造方法的图。
图5是为了说明图1所示的反射光检测部的构成的图。
图6A～6C是为了说明光纤(可移动载物台)的移动量的图。
图7A以及7B是表示光纤的前端位置和返回光的强度以及光纤的移动量的关系的图。
图8是表示关于本发明的第2实施方式的光学元件的制造装置的构成模式图。
图9是为了说明图8所示的反射光检测部的构成的图。
图10A以及10B是为了说明图8所示的光学元件的制造装置的动作的图。
图11是表示关于本发明的第3实施方式的光学元件的制造装置的构成模式图。
图12是表示关于本发明的第3实施方式的光学元件的制造装置的动作的流程图。
图13A～13C是为了说明关于本发明的第4实施方式的光学元件的制造方法的图。
图14A以及14B是为了说明关于本发明的第4实施方式的光学元件的制造方法的图。
图15是为了说明关于本发明的第1～第4实施方式的光学元件的制造装置的第1变形例的图。
图16是为了说明关于本发明的第1～第4实施方式的光学元件的制造装置的第2变形例的图。
图17A～17C是为了说明以往的光纤准直仪的制造方法的图。
图18A～18C是为了说明以往的光纤准直仪的另外的制造方法的图。
图19是表示压入到透镜中的光纤产生裂纹的样子的模式图。
图20A以及20B是表示前端被倾斜切削的光纤压入了软化了的玻璃中的样子的图。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式，参照附图的同时详细说明。还有，对于相同的构成元素采用相同的参照号，省略说明。另外，在以下的说明中，所谓低熔点玻璃是指玻璃转移点(软化点)在600℃或者700℃以下的玻璃。所谓高熔点玻璃是指玻璃转移点比其高的玻璃。
图1是表示关于本发明的第1实施方式的光学元件的制造装置的构成的模式图。此光学元件的制造装置是通过融合第1光学元件和第2光学元件，制造第3光学元件的装置。在本实施方式中，通过采用透镜作为第1光学元件，采用光纤作为第2光学元件，制造光纤准直仪。
图1所示的光学元件的制造装置包括：系统控制部100、载物台控制部110、电弧放电电源120、反射光检测部130、透镜保持器111、保持器112、光纤保持器113、可移动载物台114、电弧电极121、电弧电极保持器122。另外，关于本实施方式的光学元件的制造装置还可以进一步包括位置观察部140以及监视器141。
系统控制部100控制图1所示的光学元件的制造装置全体的动作，即为了制造光学元件的一系列的融合作业。
透镜保持器111是为了保持作为加工对象的透镜11的器具。在透镜保持器111中，为了相对于光轴平行地固定透镜11，形成高精度地加工的V槽或者U槽。另外，透镜保持器111由于配置在电弧电极121的附近，所以由陶瓷等的绝缘体制成。
保持器112和透镜保持器111共同地保持透镜11，另外，保持和透镜11接合的光纤12的光轴调整时所采用的高反射镜13。
高反射镜13通过反射由透镜11射出的光，使其再次入射到透镜11。高反射镜13由保持器112在相对于保持器111的轴方向被精密垂直地固定。在本实施方式中，作为透镜11由于采用了非球面透镜，镜面13a的位置位于由透镜11被准直发射出的光的光束收敛部分变得最细的位置，即，优选位于只和透镜11的前端相距平均焦点距离的位置。
光纤保持器13保持和透镜11接合的光纤12。
可移动载物台114是通过搭载光纤保持器13而移动，调节由光纤保持器113所保持的光纤12的位置的位置调节装置。可移动载物台114在载物台控制部110的控制下，3维地驱动。或者也可以由操作员手动地操作可移动载物台114。还有，在本实施方式中，通过使光纤保持器113一侧移动，调节光纤12相对透镜11的相对位置，也可以通过使光纤保持器111一侧或者光纤保持器111以及保持器113两者都移动，调节两者的相对位置。
载物台控制部110在系统控制部100的控制下，控制可移动载物台114的动作。
电弧电极121由正负一对电极构成，通过由在系统控制部100的控制下动作的电弧放电电源120提供电源，使产生电弧放电。电弧放电的时间以及放电的强度由系统控制部100控制。电弧电极保持器122是为了分别固定电弧电极121的器具。
反射光检测部130在光轴调整时所采用的光入射到光纤12的同时，检测由光纤12返回的光的强度。对于反射光检测部130的构成，后面详细说明。
位置观察部140是用于观察透镜11和光纤12的接合部分的拍摄装置。另外，监视器141显示由位置观察部140拍摄的图像。
接着，对于关于本发明的第1实施方式的光学元件的制造方法，参照图1～图5的同时进行说明。在以下的说明中，将透镜11的光轴作为Z轴。另外，在Z轴上，设面向图的左侧的方向为正方向(前方)，将面向图的右侧的方向作为负方向(后方)。
在本实施方式中，作为一个加工对象所采用的透镜11(图1)由软化点600℃左右的低熔点玻璃形成。此透镜11是平均焦点距离约为1.3mm、直径约为1.0mmφ、透镜长约为2.00mm的非球面玻璃铸模透镜，在和透镜后部端面11a相隔5μm以上距离处形成焦点这样设计。
此处，在本申请中，如图2A所示，透镜的焦点在透镜外部形成这样设计时，将其焦点的位置称为空间焦点位置。空间焦点位置根据介入透镜和焦点之间的介质(例如，空气和光纤的石英)的折射率变化。另一方面，如图2B所示，透镜的焦点在透镜的端面内或者内部形成时，其焦点的位置称为光学焦点位置。
另外，在本实施方式中，作为另一个加工对象所采用的光纤12(图1)由软化点为1800℃左右的石英形成。光纤12是包层直径约为125μm的单芯的单模光纤，其端面被垂直地切削。作为光纤12，除此之外，也可以采用由高熔点玻璃形成的光纤，还可以采用多模光纤、偏振面保持光纤、光刻晶体光纤(photonickcrystal)中的任意一种。
图3是表示图1所示的光学元件的制造装置的动作的流程图。另外，图4A～4D是为了说明关于本实施方式的光学元件的制造方法的图。
首先，作为使光学元件的制造装置动作之前的准备，如图1所示，将透镜11设置在透镜保持器111中的同时，将光纤12放置在光纤保持器113上。然后，通过使可移动载物台114移动，使透镜11的后面端面11a和光纤12的前端面12a的间隔为5μm～20μm左右，而且光纤12配置在透镜的光轴中心附近这样进行粗调整。此调整可以是边在监视器141上观察由位置观察部141拍摄的图像，边由操作员手动操作进行，也可以在控制部100的控制下自动进行。
在图3的工序S1中，如图4A所示，进行透镜11和光纤12的光轴调整。
图5是为了说明制造单芯光纤准直仪时所采用的反射光检测部130的构成的图。反射光检测部130包括：光电二极管(LD)光源131、光耦合器132、光检测器133、放大电路134。从LD光源131发射出的光(信号光)通过光耦合器132入射到光纤12的一端，从光纤12的另一端射出，入射到透镜11。此光由透镜11使之准直射出，由高反射镜13反射，再次返回透镜11，入射到光纤12。进一步，此光(返回光)经由光纤12入射到光耦合器132，被导出至光检测器133。光检测器133检测返回光的强度，从光检测器133输出的检测信号由放大电路134放大，输出到系统控制部100(图1)。
图1所示的系统控制部100基于从反射光检测部130输出的检测信号，控制载物台控制部110，使可移动载物台114进行3维扫描。由此，返回光的强度达到最强这样决定在光纤12的前部端面12a的XYZ轴上的位置。通过这样的光轴调整，如图4A所示，光纤12的前部端面12a中纤芯的中心位置(以下，也称为“前端纤芯中心位置”)12b被配置在透镜11的空间焦点位置P1。
另外，为了在后面的工序中决定光纤12的压入量，先求出透镜11的后部端面11a和光纤12的前端纤芯中心位置12b的距离。此距离采用周知的任何一种方法求出都可以。例如，能够采用基于采用CCD照相机等的拍摄装置所拍摄的图像进行测量，或通过将激光等的平行光从透镜11以及光纤12的侧面照射，测量其间隔，使光纤12从空间焦点位置P1开始至透镜11的后部端面11a位置移动，由接触感应器和光学感应器等测量的方法。
接着，在工序S2中，如图4B所示，在系统控制部100的控制下，通过开始电弧放电，生成放电等离子3。由此，包括透镜11的后部端面11a的区域被加热软化。此时，由于光纤12的前端面也生成放电等离子3，所以前部端面12a以不变形的程度被加热。
从开始电弧放电开始经过了规定时间之后，在工序S3中，如图4C所示，通过使可移动载物台114在正的Z轴方向只移动规定量，将光纤12的前端部压入透镜11的后部端面11a。由此，透镜11的软化后的玻璃部分和被加热的光纤12的前端部在边界面上相互融合而结合。
在工序S3中光纤12的前端面12a的移动量M为图6A所示的透镜11和光纤12的间隔L1(约5μm～约20μm)加上图6B所示的压入量T(约1μm～约20μm)的量(约6μm～约40μm左右)。即，M＝(L1+T)。另外，可移动载物台114的移动速度例如优选5μm/秒～50μm/秒左右。进一步，为了提高融合的效果，在将光纤12压入透镜11时，在光纤12一侧和透镜11一侧之中的至少一侧，也可以通过压电调节装置等施与振幅为数μm程度的微小震动。
接着，在工序S4中，如图4D所示，通过使可移动载物台114在负的Z轴方向只移动规定量，将光纤12从透镜11处回拉。由此，光纤12的前端面12a至少被回拉至后部端面11a为止或者后部端面11a的外侧为止，最终被配置在透镜11的光学焦点位置P2。此时，因为熔融结合的光纤12的前端和透镜11的玻璃构件被牢固地粘接，软化后的玻璃构件也和光纤12融合，这样被一同拉出至后部端面11a的外侧为止。
如图6C所示，光纤12的回拉量R能采用下式(1)算出。在式(1)中，n1是光学元件的使用波长中透镜11的折射率，n2为空气或者真空的折射率。
R＝M+L1×{(n1/n2)-1}…(1)
或者，以透镜11的空间焦点位置P1为基准时，回拉量S能采用下式(2)算出。
S＝L1×{(n1/n2)-1}…(2)
还有，排除相对于Z轴的间隙的影响的同时，为了使回拉后的融合状态更加安定，一旦只以超过了回拉可移动载物台114的量R或者回拉量M的量向负的Z轴方向移动之后，也可以通过向相反方向(正的Z轴方向)移动，最终进行只移动上述的量这样的操作。
根据本申请人等进行的实验，通过电弧放电，在透镜没有显著变形的范围内加热时，可以将光纤从透镜的后部端面开始拉出30μm左右。
接着，在工序S5中，在保持使光纤12从透镜11的后部端面11a回拉的状态停止电弧放电，使透镜11以及光纤12自然冷却。由此，相互融合的透镜11以及光纤12被固定，完成光纤准直仪。
以下说明在本实施方式中，说明作为用于制造光纤准直仪的元件之一，使用焦点在透镜的外侧形成这样设计的透镜的理由。
透镜的焦点位于其内侧时，在进行光轴调整的透镜的外侧的任何位置，返回光的强度分布中的中心峰值点都扩散。即，由于是基于扩散的光进行光轴调整，很难得到高精度。另外，将光纤压入透镜之前，不能对于应当吻合光纤的端面(入射端)的透镜焦点位置正确地进行确认，所以基于透镜的设计量决定压入量。
但是，如在本实施方式中这样，当透镜的焦点位于其外侧时，由于返回光的强度分布中的中心峰值尖峰的范围也在透镜的外侧，所以能够进行精度高的光轴调整。另外，因为融接前能够实测透镜的焦点位置(空间焦点位置)，基于其实测值，能够决定透镜和与其融合的光纤的入射端应当吻合的位置。即，和各个元件(透镜)对应，能够制造精度高的光学元件。
作为实际透镜的光学尺寸，优选空间焦点位置离透镜的后部端面至少3μm以上这样进行设计。这是因为在光纤的纤芯作为发送接收光端面的情况下，在可移动载物台上对光纤进行光轴调整的阶段中，使透镜和光纤不接触，同时，通过电弧放电加热透镜时，通过使放电等离子贯通透镜和光纤之间，使加热效率提高的原故。
另外，在本实施方式中，在工序S4中，基于采用透镜11的后部端面11a和光纤12的前端面12a之间的距离L1算出的值使移动载物台114移动，但也可以基于图1以及图5所示的反射光检测部130检测出的返回光的强度，控制移动载物台114的动作。如图7A所示，返回光的强度在光纤的入射端为透镜的空间焦点位置时(虚线表示的曲线)或者透镜的光学焦点距离(实线表示的曲线)时为最大。因此，实时地监视返回光的检测信号的同时，如图7B所示，决定应当和光纤的前端面的纤芯吻合的最终的Z轴上的位置。具体说，如图6A以及6B所示，将光纤12从透镜11的后部端面11a(Z＝Q)开始压入到深Z＝E为止，接着，回拉光纤。然后，光纤的入射端通过光学焦点距离P2，返回光的强度减少之后，直到返回光为最大值的位置(即，光学焦点位置)为止压回光纤12(图6C)。在此方法中，也可以边参考由式(1)或者式(2)求出的回拉量R或者S，边控制可移动载物台，也可以只基于返回光的检测信号控制可移动载物台。
在以上说明的本发明的第1实施方式中，采用透镜以及前端被垂直切削的光纤(垂直切削光纤)制造了光纤准直仪，但也可以采用前端被倾斜切削的光纤(倾斜切削光纤)。此处，当光纤的前端被垂直切削时，由于透镜的材料和光纤材料的折射率的差，在接合面上会产生比较大的反射损失。一般采用由低熔点玻璃形成的透镜时，此反射损失的大小大致为负32dB左右。因此，根据光纤准直仪的用途，当有必要将反射损失抑制在例如负60dB左右以内时，优选采用倾斜切削的光纤。
但是，在图3的工序S3中，在被加热软化了的透镜中压入倾斜切削的光纤时，光纤倾斜的端面由于受到了来自玻璃的与其面垂直的反作用力，前端的纤芯(入射端)有时会偏离光轴(参照图20)。但是，在本实施方式中，在其后的工序S4中，因为将倾斜切削的光纤从透镜回拉，所以能在其间使纤芯的位置复位至光轴。
还有，根据倾斜地切削光纤的前端，由于光纤的前端(光纤的外周)比纤芯的入射端(透镜侧)露出，和采用垂直切削的光纤的情况相比，有必要使用空间焦点位置远离后部端面这样设计的透镜。
另外，在本发明的第1实施方式中，为了使透镜部分地熔融，通过电弧放电生成了热等离子。但也能采用此外的各种加热装置。例如，能采用激光光源和聚光光学系统的组合以及微型喷灯火焰。
作为一般的加热用的激光光源，能采用CO2激光和YAG激光。优选激光的波长和形成透镜的玻璃构件的吸收波长吻合的。另外，聚光光学系统是为了将从激光光源发射的激光光束聚集在透镜的后部端面的中央部分附近而使用的。此处，通常，聚光光学系统是激光光束从相对于透镜的后部端面倾斜的方向入射这样配置的。但是，在配置了这样的聚光光学系统时，如果将光纤压入透镜，由于光纤产生影子，可能在影子面向的一侧不能被加热。因此，优选通过设置多个聚光光学系统，从多个角度均匀地照射透镜的后面端部。
接着，对关于本发明的第2实施方式的光学元件的制造装置参照图8的同时进行说明。图8所示的光学元件的制造装置是为了制造对于1个透镜连接多个光纤的多芯光纤准直仪的装置。还有，在本实施方式中对于制造2芯光纤准直仪的情况进行说明。
代替图1所示的光纤保持器113以及反射光检测部130，分别具有光纤保持器213以及反射光检测部230。对于其它的构成和图1所示的光学元件的制造装置相同。
在光纤保持器213中，使和透镜21相连的2条光纤22a以及22b粘接，或者以规定间隔形成用于进行保持的V槽或者U槽。
图9是为了说明图8所示的反射光检测部230的构成的图。
反射光检测部230包括光电二极管(LD)光源231、光检测器232和放大电路233。从LD光源231发射的光(信号光)通过发射侧的光纤22a入射到透镜21。此光由透镜21被准直射出，由高反射镜23被反射，再次返回透镜21，被聚光入射到入射侧的光纤22b。进一步，此返回光通过光纤22b入射到光检测器232。光检测器232检测返回光的强度，从光检测器232输出的检测信号被放大电路233放大，被输出到系统控制部100(图8)。
接着，对于关于本发明的第2实施方式的光学元件的制造方法，参照图3、图8、图10A以及10B的同时进行说明。图10A以及10B是为了说明图8所示的光学元件的制造装置的动作的图。
首先，作为使光学元件的制造装置动作之前的准备，如图8所示，将透镜21设置在透镜保持器111中的同时，使2条光纤22a以及22b的前端吻合，放置在光纤保持器213上，对透镜21和光纤22a以及22b之间的距离进行粗调整。
接着，在图3的工序S1中，边参照前面的图9边说明，在光纤22a中入射信号光的同时，通过监视从光纤22b射出的返回光的同时，使可移动载物台114以3维扫描，进行光轴调整。
接着，在工序S2中，如图10A所示，通过由电弧放电生成放电等离子3，加热透镜21的后部端面21a，使其软化的同时，加热2条光纤22a以及22b的前端。
在工序S3中，在透镜21的后部端面21a上，将2条光纤22a以及22b的前端压入规定深度，在工序S4中，将2条光纤22a以及22b最终回拉透镜21的光学焦点位置为止。由此，如图10B所示，透镜的软化后的玻璃构件和光纤22a以及22b同时被回拉到透镜21的后部端面21a的外侧。进一步，在工序S5中，停止电弧放电，使透镜21和光纤22a以及22b自然冷却。由此，透镜21和光纤22a以及22b被固定，完成2芯光纤准直仪。
还有，对于在工序S3中光纤的压入量以及在工序S4中光纤回拉量的计算方法或者回拉后的光纤位置决定方法，和在本发明的第1实施方式中说明的相同。
接着，对关于本发明的第3实施方式的光学元件的制造装置，参照图11的同时进行说明。图11所示的光学元件的制造装置是为了制造在对置的2个光纤准直仪之间配置了半透明反射镜和波长选择反射镜等的光学元件的相对微型组件的装置。这样的对置微型组件具有光分路、光耦合、波长分路(WDW)等的功能。在本实施方式中，是制造对于包含从光源发射的1.3μm以及1.55μm的2种波长成分的光，通过波长选择反射镜(波长滤波器)反射1.3μm的波长成分，通过1.55μm的波长成分的对置微型组件。
图11所示的光学元件的制造装置包括：系统控制部300、载物台控制部310、电弧放电电源320、保持器311、光纤保持器312以及可移动载物台313(图的右侧)、光纤保持器314以及可移动载物台315(图的左侧)、电弧电极321以及电弧电极保持器322(图的右侧)、电弧电极323以及电弧电极保持器324(图的左侧)、光源330、光检测器331以及332。另外，关于本实施方式的光学元件的制造装置还可以进一步包括位置观察部340以及341和监视器342。
系统控制部300控制图11所示的光学元件的制造装置全体的动作，即为了制造光学元件的一系列的融接作业。
保持器311是用于保持由分别保持作为加工对象的透镜31以及32和波长滤波器33的多个V槽元件形成的块30的器具。或者也可以由圆筒型元件和U字型元件等形成块30。
此处，优选V槽元件的块30不妨碍电弧放电这样由绝缘材料形成。另外，V槽元件的块30不妨碍电弧电极321以及323的配置这样，或者调节V槽的长度或者通过在V槽元件的块30上设置为了插入电弧电极的孔和缺口，需要对V槽元件的块30的形状进一步研究。
光纤保持器312保持和透镜31相连的2条光纤34a以及34b。另外，光纤保持器314保持和透镜32相连的光纤35。进一步，可移动载物台313以及315在载物台控制部310的控制下，分别使光纤保持器312以及314在3维移动。
电弧电极321以及323分别由正负一对电极构成，通过由在系统控制部300的控制下动作的电弧放电电源320提供电源，产生电弧放电。电弧电极保持器322以及324是分别固定电弧电极321以及323的器具。
光源330发射为了进行多个元件之间的光轴调整所采用的信号光，向光纤34a传输。另外，光检测器331检测从光纤34b传输的返回光的强度。进一步，光检测器332检测从光纤35传输的光的强度。光检测器331以及332输出的检测信号被输入到系统控制部300。
位置观察部340是为了观察透镜31和光纤34a以及34b的接合部分的拍摄装置。另外，位置观察部341是为了观察透镜32和光纤35的接合部分的拍摄装置。进一步，监视器342显示由位置观察部341以及342拍摄的图像。
接着，对于关于本实施方式的光学元件的制造方法，参照图12的同时进行说明。图12是表示图11所示的光学元件的制造装置的动作的流程图。
首先，作为使光学元件的制造装置动作之前的准备，预备由V槽元件保持的透镜31以及32和波长滤波器33，将其在V槽元件上排列，通过粘接和融接固定，制作V槽元件的块30。然后，将V槽元件的块30放置在保持器311上。另外，在光纤保持器312上配置光纤34a以及34b的同时，将光纤35配置在光纤保持器314上。
接着，在图12的工序S11中，对于右侧的光学元件进行光轴调整。即，从光源330发射的信号光经由光纤34a以及透镜31入射到波长滤波器33中。其结果是通过波长滤波器，具有信号光中所包含的1.3μm的波长成分的光被反射。由于此反射光经由透镜31返回光纤34b，由光检测器331检测此返回光的强度。然后，监视返回光的强度的同时，通过使可移动载物台3维扫描，求出返回光的检测信号强度为最大这样的光纤34a以及34b的位置。
接着，在工序S12中，将在工序S11中进行了光轴调整的透镜31和光纤34a以及34b融接。此融接和在本发明的第2实施方式中说明的同样地，通过在由电弧放电加热被软化的透镜31的后部端面上，将光纤34a以及34b的前端以规定深度压入之后，将光纤34a以及34b回拉到最终透镜31的光学焦点位置，自然冷却进行的。
接着，在工序S13中，进行左侧光学元件的光轴调整。此处，从光源330射出的光之中，具有1.55μm波长成分的光通过波长滤波器32，由透镜33在光纤35的方向聚光。因此，由光检测器332监视此聚集的光的强度的同时，通过使可移动载物台315在3维扫描，求出聚集光的检测信号的强度为最大这样的光纤35的位置。
接着，在工序S14中，使在工序S13中进行了光轴调整的透镜32和光纤35融接。此融接和在第1实施方式中说明的同样地，在由电弧放电加热被软化的透镜32的后部端面将光纤35的前端压入了规定深度为止之后，最终将光纤35回拉到透镜32的光学焦点位置，通过使其自然冷却进行。由此，完成相对微型组件。
在以上说明的本发明的第3实施方式中，和本发明的第1实施方式同样地，作为加热透镜的后部端面的加热装置能采用激光光源和聚光光学系统的组合以及微型喷灯火焰等。
接着，对于关于本发明的第4实施方式的光学元件的制造方法进行说明。在本实施方式中，制造具有比较大的口径的光纤准直仪。
此处，当制造大口径的光纤准直仪时，由和本发明的第1～第3实施方式中的同样的电弧放电方式使透镜的端面软化变得困难。例如，如图13A所示，由于接合了光纤40的透镜41的直径变大，会产生电弧电极121和透镜41的端部接触等的配置上的问题。另外，为了避免这样的接触，如果使电弧电极121离开透镜41，由于由放电等离子加热的区域变狭小，不能使光纤40插入的区域充分熔融。或者也可以考虑以电弧电极121的间隔隔开配置。这种情况下，必须使电弧放电的强度提高，另外，由于要使透镜41的必要以上的区域熔融，所以是不现实的。因此在本实施方式中，为了解决这样的问题，采用以下的2种方法。
(1)使大口径准直仪透镜的后部端面减小的方法
如图13B所示，或者在透镜42的后部设置段差，如图13C所示，通过倾斜地切削透镜43的后部，使光纤40的端面的接合面积变小。由此，因为能使加热对象区域(熔融区域)变狭小，由电弧放电方式能使端面充分软化。此种情况下，透镜42以及43的后部端面42a以及43a的直径或者投影长度的最短部分至少是光纤40的直径的1.5倍以上，优选为2倍以上，不到20倍。
(2)经由形成为筒状或者锥状的玻璃元件和光纤接合的方法
如图14A所示，在自聚焦透镜(梯度变折射率透镜)50的后部端面上具有比其后部端面还小的直径，而且采用粘接剂53等接合由低熔点玻璃形成的筒状或者锥状的玻璃元件52。然后，加热此玻璃元件52的后部端面52a，通过相对玻璃元件52进行光纤51的压入以及回拉，如图14B所示这样将两者接合。此种情况下，如图14A所示，原透镜50的空间焦点位置P3经过粘接剂53以及玻璃元件52，在后部端面52a的后方形成，同时如图14B所示，在玻璃元件52的内部形成的光学焦点位置P4配置入射端这样将光纤51回拉。
玻璃元件52的后部端面52a的投影长度的最短部分为接合的光纤51的直径的大致1.5倍以上，优选为2倍以上、不到20倍。另外，作为玻璃元件52的形状求出的条件是适合于电弧放电的形状，即具有不妨碍电弧电极121的配置、与放电等离子3在大范围接合的形状，而且在光纤的压入以及回拉工序中，不会对玻璃元件52带来光学变形这样的大的形状的变化。即，作为玻璃元件52，虽然考虑采用圆筒形状和圆锥形状是最适当的，但其它只要是多棱柱、椭圆柱、多棱锥、椭圆锥等满足上述条件的形状，也能采用各种形状。
接着，对于关于本发明的第1～第4实施方式的光学元件的制造装置的变形例进行说明。此处，在这些实施方式中，对于1个个地制造光学元件的情况进行了说明，但通过交换透镜保持器和电弧电极保持器等的一部分元件，也可以连续地或者同时制造多个光学元件。
例如，如图15所示，并列配置多个透镜LS1、LS2、…、LSN。然后，由电弧电极401以及402产生等离子的同时，使这些电极401以及402向图中所示的方向移动，依次进行包括透镜LS1～LSN的端面的软化和光纤FB1、FB2…的压入以及回拉的融合动作。在图15中表示对于透镜LS1的光纤FB1的融合结束，进行对于透镜LS2的融合动作的样子。
根据此变形例，能效率良好地制造多数光学元件。
或者如图16所示，并列配置多个透镜LS1、LS2、…、LSN，由电弧电极411以及412生成的等离子覆盖透镜LS1～LSN的多个端面(接合面)这样，配置电弧电极411以及412。然后，通过产生等离子，熔融透镜LS1～LSN的端面，将和透镜LS1～LSN的间隔相吻合配置的多个光纤FB1～FBN同时压入透镜LS1～LSN，其后，通过回拉进行熔融。
根据此变形例，能在短时间内效率良好地制造多个光学元件。
另外，当将这些变形例适用于图11所示的相对微型组件用的光学元件的制造装置时，不是对1个光学元件准备1个半透明反射镜和波长选择反射镜(波长滤波器)33，而是对于多个光学元件准备1个大型滤波器即可。即，在多组透镜之间连续配置1个滤波器，在光纤融合进透镜之后，切断滤波器。此种情况下，能够提高光学元件的制造效率的同时，因为还能够削减滤波器个数，具有降低制造成本的优点。
还有，在这些变形例中，当将多个透镜和光纤配置在光学元件的制造装置上时，例如采用形成了多个V槽或者U槽的透镜保持器即可。
在以上说明的本发明的第1～第4实施方式中，作为加工对象，采用了由相互熔点不同的材料形成的光学元件(例如，在图1中，低熔点玻璃的透镜11和高熔点玻璃或者石英的光纤)。但是，如果能使这些光学元件熔融接合，不一定必须采用相互熔点不同的材料。即，可以组合石英透镜和石英光纤制造光学元件，或者也可以组合低熔点玻璃的透镜和光纤制造光学元件。
根据以上说明的本发明的第1～第4实施方式，能够避免以往的光学元件的制造方法中的问题。
即，第1，在上述的实施方式中，光纤准直仪中透镜和光纤的接合部分成为大致沿着光纤的端面形状、透镜的玻璃构件被拉出的形状。即，由玻璃包围着的光纤的前端部分，由于玻璃的收缩被压入，光纤受到应力变形消失，所以能够防止光纤的破损。
第2，在以往的方式中，作为元件，使用了焦点存在于其内侧的透镜，基于强度峰值的中心扩散了的状态，即扩散的状态的返回光进行了光轴调整。因此，只能在XY平面内推测光轴的中心。另外，对于Z轴，是不可能在融接前确认焦点位置的。但是，通过采用焦点存在于其外侧的透镜，确认X轴、Y轴以及Z轴上的成像位置，进行了正确的光轴调整之后，可以再着手进行融接工序。
第3，通过使用焦点存在于其外侧的透镜，可以采用图像测量技术等，实测透镜的空间焦点位置和透镜的后部端面之间的距离。因此，由于不只是基于设计值，还能够基于实测值算出融接工序中的光纤的拉出量，能制造和各个透镜的差异相对应的高精度光学元件。
第4，采用倾斜切削的光纤时，在将光纤压入软化了的玻璃构件的过程中，倾斜的光纤的端面由于受到来自玻璃的反作用力，光纤前端的纤芯偏离了光轴。在以往的融接方法中，由于是在将光纤压入透镜的状态下进行自然冷却，前端的纤芯相对于光轴以偏离的状态被固定。但是，在本发明中，一旦将光纤压入透镜之后，由于向相反方向回拉光纤，其间，纤芯相对于光纤的光轴的偏移又恢复原位。即，可以制造可靠性高的光学元件。
另外，在以上说明的第1～第4实施方式中，对于制造接合了透镜和光纤的光纤准直仪的情况进行了说明，但本发明也能够适用于除此之外制造各种光学元件的情况。例如，能够列举出制造接合了棱镜和光纤的分波器的情况和为了防止激光入射的端面上的端面破坏，在光纤的端面接合了玻璃等的缓冲层的情况等。
还有，在本发明的第1～第3实施方式中，全部通过自动控制进行光纤的压入以及回拉工序中可移动载物台的移动，但也可以由操作员通过监视器，观察透镜和光纤的接合部分的同时，或者观察从透镜返回的光的强度，通过手动操作可移动载物台。

Claims (23)

1、一种光学元件的制造方法，通过融接包括由具有规定软化点的第1玻璃形成的端面的第1光学元件和由具有比第1玻璃高的软化点的第2玻璃或者石英形成的1个或者多个第2光学元件，制造第3光学元件，其特征在于，
包括：
通过开始加热所述第1光学元件的所述端面使该端面软化的工序(a)；
在软化后的所述第1光学元件的所述端面上，通过将所述第2光学元件只压入规定量，使所述第1光学元件和所述第2光学元件的接合面熔融接合的工序(b)；
通过将所述第2光学元件回拉规定位置，将所述第2光学元件的接合面配置在所述第1光学元件的所述端面或者所述端面的外侧的工序(c)；
通过停止所述第1光学元件的端面的加热，固定相互熔融接合后的所述第1光学元件和所述第2光学元件的工序(d)。
2、一种光学元件的制造方法，通过融接具有由玻璃或者石英形成的端面的第1光学元件和由玻璃或者石英形成的1个或者多个第2光学元件，制造第3光学元件，其特征在于，
包括：
通过开始加热所述第1光学元件的所述端面使该端面软化的工序(a)；
在软化后的所述第1光学元件的所述端面上，通过将所述第2光学元件只压入规定量，使所述第1光学元件和所述第2光学元件的接合面熔融接合的工序(b)；
通过将所述第2光学元件回拉规定位置，将所述第2光学元件的接合面配置在所述第1光学元件的所述端面或者所述端面的外侧的工序(c)；
通过停止所述第1光学元件端面的加热，固定相互熔融接合后的所述第1光学元件和所述第2光学元件的工序(d)。
3、根据权利要求1或者2所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
所述第1光学元件是透镜；
所述第2光学元件是光纤。
4、根据权利要求1～3中的任一项所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
所述第1光学元件的所述端面具有所述第2光学元件的直径的至少1.5倍的投影长度。
5、根据权利要求1所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
所述第1光学元件是由多个构件构成的复合构件，至少包括所述端面的构件是由所述第1玻璃形成的。
6、根据权利要求1～5中的任一项所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
所述端面的面积为和所述第1光学元件中所述端面相反一侧的面的面积以下，并且为所述第2光学元件的端面积的2倍以上。
7、根据权利要求1～6中的任一项所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
工序(a)包括通过电弧放电、激光或者微型喷灯火焰加热所述第1光学元件的所述端面。
8、根据权利要求1～7中的任一项所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
工序(b)包括边使所述第1光学元件和所述第2光学元件之中的至少一个振动，边在所述第1光学元件的所述端面压入所述第2光学元件。
9、根据权利要求1～8中的任一项所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
工序(c)包括将所述第2光学元件回拉到超过所述规定位置的位置，其后，将所述第2元件压入到所述规定位置。
10、根据权利要求1～9中的任一项所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
在工序(a)之前，进一步包括进行在所述第1光学元件和所述第2光学元件之间的光轴调整的工序(a’)。
11、根据权力要求10所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
所述第1光学元件是焦点存在于所述端面的外侧的透镜，
工序(a’)包括基于所述第1光学元件的焦点进行光轴调整的工序；
工序(c)包括基于由所述第1光学元件的焦点算出的量，回拉所述第2光学元件的工序。
12、根据权力要求11所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
当所述第1光学元件的所述端面和在工序(a’)中采用的所述第1光学元件的焦点之间的距离为L1，包括所述第1光学元件中的所述端面的构件的折射率为n1，空气或者真空的折射率为n2时，
工序(c)包括将所述第2光学元件的接合面配置在只与所述第1光学元件的焦点位置相隔L1×{(n1/n2)-1}的位置的方式，回拉所述第2光学元件。
13、根据权利要求1～12中的任一项所述的光学元件的制造方法，其特征在于，
工序(c)包括：监视经由所述第2光学元件入射到所述第1光学元件的所述端面的同时，从所述第1光学元件的所述端面射出、射入所述第2光学元件的光的强度，由此在该光的强度达到最大的位置配置所述第2光学元件的接合面。
14、一种光学元件的制造装置，通过融接包括由具有规定软化点的第1玻璃形成的端面的第1光学元件和由具有比第1玻璃高的软化点的第2玻璃或者石英形成的1个或者多个第2光学元件，制造第3光学元件，其特征在于，
包括：
第1保持装置，其保持所述第1光学元件；
第2保持装置，其保持所述第2光学元件；
加热装置，其加热所述第1光学元件的所述端面；
位置调节装置，其通过搭载所述第1保持装置和所述第2保持装置之中的至少一个而移动，将所述第2光学元件配置在对于所述第1光学元件相对的规定位置；
控制装置，其按照在通过由所述加热装置加热软化后的所述第1光学元件的所述端面上，通过将所述第2光学元件只压入规定量，使所述第1光学元件和所述第2光学元件的接合面熔融接合，其后，通过将所述第2光学元件回拉规定位置，将所述第2光学元件的接合面配置于所述第1光学元件的所述端面或者所述端面的外侧的方式，至少控制所述位置调节装置。
15、一种光学元件的制造装置，通过融接具有由玻璃或者石英形成的端面第1光学元件、具有由玻璃或者石英形成的1个或者多个第2光学元件，制造第3光学元件，其特征在于，
包括：
第1保持装置，其保持所述第1光学元件；
第2保持装置，其保持所述第2光学元件；
加热装置，其加热所述第1光学元件的所述端面；
位置调节装置，其通过搭载所述第1保持装置和所述第2保持装置之中的至少一个而移动，将所述第2光学元件配置在对于所述第1光学元件相对的规定位置；
控制装置，其按照在通过由所述加热装置加热软化后的所述第1光学元件的所述端面上，通过将所述第2光学元件只压入规定量，使所述第1光学元件和所述第2光学元件的接合面熔融接合，其后，通过将所述第2光学元件回拉规定位置，将所述第2光学元件的接合面配置于所述第1光学元件的所述端面或者所述端面的外侧的方式，至少控制所述位置调节装置。
16、根据权力要求14或者15所述的光学元件的制造装置，其特征在于，
以所述控制装置将所述第2光学元件回拉到超过所述规定位置的位置，其后，将所述第2光学元件压入到所述规定位置的方式，控制所述位置调节装置。
17、根据权利要求14～16中的任一项所述的光学元件的制造装置，其特征在于，
所述控制装置在将所述第2光学元件配置在规定位置之后，以停止对所述第1光学元件的所述端面的加热的方式，控制所述加热装置。
18、根据权利要求14～17中的任一项所述的光学元件的制造装置，其特征在于，
进一步包括：使所述第1光学元件和所述第2光学元件之中的至少一方振动的装置。
19、根据权利要求14～18中的任一项所述的光学元件的制造装置，其特征在于，
进一步包括：光源，其产生经由所述第2光学元件入射到所述第1光学元件的所述端面的光；
检测装置，其检测从所述第1光学元件的所述端面射出、入射到所述第2光学元件的光的强度。
20、一种光学元件，是包括第1光学元件以及和第2光学元件相连的1个或者多个第2光学元件的光学元件，其特征在于，
所述第1光学元件包括由具有规定软化点的第1玻璃形成的端面；
所述第2光学元件是由具有比第1玻璃高的软化点的第2玻璃或者石英形成，在被压入通过加热软化的所述第1光学元件的所述端面之后，在向与被压入的方向相反的方向回拉的状态下，与所述第1光学元件接合的元件。
21、一种光学元件，是包括第1光学元件和与所述第1光学元件接合的1个或者多个第2光学元件的光学元件，其特征在于，
所述第1光学元件具有由玻璃或者石英形成的端面；
所述第2光学元件由玻璃或者石英形成，是在被压入通过被加热软化的所述第1光学元件的所述端面之后，在向与被压入的方向相反的方向回拉的状态下与所述第1光学元件接合的元件。
22、根据权力要求20或者21所述的光学元件，其特征在于，
所述第1光学元件是在接合所述第2光学元件之前的状态下，以焦点在所述端面的外侧形成的方式设计的透镜。
23、根据权利要求20所述的光学元件，其特征在于，
所述第1光学元件是由多个构件构成的复合构件，至少包括所述端面的构件由所述第1玻璃形成。
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