JP2002236239A - 光ファイバ、光モジュール、光ファイバ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光を伝播する部分の断面が矩形状になってい
る光ファイバを他の光部品と光接続する場合に有効な光
ファイバを実現する。 【解決手段】 レーザ活性物質が添加されたコア１０１
の外側に、このコア１０１より屈折率を低く設定した矩
形状の内側クラッドを形成し、さらにその外側に内側ク
ラッド１０２より屈折率を低く設定した矩形状の外側ク
ラッド１０３を形成して光ファイバを形成する。この光
ファイバを用いて他の光ファイバあるいは半導体レーザ
との光接続を行う場合に、光コネクタの光ファイバを支
持する部分を光ファイバの外側クラッド１０３が嵌合す
る形状としておくことで、光ファイバと光コネクタの嵌
合により光ファイバの光軸周り回転方向の角度も一致さ
せて位置合わせし、高効率の光接続が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバおよ
び光ファイバと半導体レーザを接続するための光モジュ
ール、さらにこの光モジュールを用いて構成した光ファ
イバレーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバのコアに希土類などのレーザ
活性物質を添加し、コアに励起光を注入することでレー
ザ発振を実現する光ファイバレーザの開発が進んでい
る。この場合、励起光を効率良くコアに光結合すること
が望ましいが、一般にコアの径は励起光のビーム系に比
べ小さいため励起光のコアへの結合効率は悪い。

【０００３】これを改善する技術としてダブルクラッド
ファイバがある。これは例えば１９９９年１１月にオプ
トロニクス社より発行された"エルビウム添加光ファイ
バ増幅器２７２頁〜２７３頁の「３．４高出力光ファイ
バーレーザー」に掲載されている。このダブルクラッド
ファイバを図２３に示し説明する。

【０００４】図２３のダブルクラッドファイバにおい
て、２３０１は希土類が添加したコア、２３０２はコア
２３０１よりも屈折率を低く設定した内側クラッド、２
３０３は内側クラッド２３０２よりも屈折率を低く設定
した外側クラッド、２３０４はファイバを保護する保護
被膜を示す。

【０００５】励起光２３０５は直接コア２３０１に入射
せず、内側クラッド２３０２に入射する。励起光は内側
クラッド内を伝播していく過程でコアと交差する度に吸
収されコア２３０１内のレーザ活性物質を励起する。コ
ア径に対し内側クラッド２３０２の径は一般に大きく設
定できるため励起光を高効率で入射することが可能とな
る。

【０００６】また、図２３では励起光２３０５の光源と
して半導体レーザを想定し、内側クラッド２３０２の形
状は半導体レーザの出射端面の形状に合わせた矩形状の
断面となっている。内側クラッド２３０２断面が矩形状
になっている理由は、半導体レーザの光源端面の形状に
合わせる以外にも、例えばオプトロニクス社発行のオプ
トロニクス(１９９８)Ｎｏ．１７７頁〜１８２頁には
「半導体レーザー励起ファイバ―」が紹介されている。

【０００７】図２４（ａ）のように内側クラッド２４０
１の断面が完全円形になっている場合には、励起光の伝
播中、光線と中心軸(コア２４０２)との距離は常に一定
のため、最初にコア２４０２を交差する光線は常に吸収
される(２４０３)が、最初にコアから外れた光線は何回
反射しても吸収されない(２４０４)。

【０００８】一方、図２４（ｂ）のように内側クラッド
２４０５の断面が矩形になっている場合には、反射によ
って光線２４０６とコアとの距離が変化する。このため
励起光が内側クラッド２４０５内を伝播していく過程
で、全ての光線をコア２４０２で吸収することができ
る。

【０００９】通常の光ファイバはコア、クラッドともに
その断面が円形状になっているため他の光部品と光接続
する際、光軸周りの回転方向の角度を考慮する必要がな
い。このため例えば光コネクタとしてフェルールを使用
した場合、フェルールに光ファイバを挿入するとき光軸
周りの回転方向の規制を受けない。また光コネクタとし
てＶ溝を使用する場合も同様に、Ｖ溝に光ファイバを搭
載するとき回転方向の規制を受けない。

【００１０】一方、光を伝播する部分の断面が矩形状に
なっており、外側が円形状になっている光ファイバを他
の光部品と光接続することを考える。この場合、高効率
で光接続を行うためには光軸周りの回転方向の角度も考
慮する必要がある。しかし前述した光コネクタでは回転
方向の角度は決まらない。このため、例えばフェルール
を用いて断面が矩形状の光ファイバと他の光部品と接続
する際には、フェルールに光ファイバを挿入し、光ファ
イバと光部品間で光を伝播した状態で、フェルール内で
光ファイバを回転させ、その伝播状態を観察しながら適
切な回転角を求める必要がある。このように断面が矩形
状の光ファイバを他の光部品と光接続するには手間を要
する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の技術で
は、光を伝播する部分の断面が矩形状で、外側が円形状
になっている光ファイバを他の光部品と光接続する場合
には手間を要するという問題があった。

【００１２】この発明は、光を伝播する部分の断面が矩
形状になっている光ファイバを他の光部品と光接続する
場合に有効な光ファイバ、光ファイバと半導体レーザを
光接続するための光モジュール、さらにはこの光モジュ
ールを用いてシステム化した光ファイバ装置を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにこの発明では、光を伝播する部分の断面形状が矩形
になっているなどの光軸に対し非対称な光ファイバを用
いて、他の光部品と光接続することを考慮し、光ファイ
バの外側部分の断面形状も光を伝播する部分の断面形状
と同形状にするとともに、光コネクタの光ファイバを支
持する部分を光ファイバが嵌合する形状にする。また、
光ファイバの外側部分に光軸に沿った凹凸部を設けると
ともに、光コネクタの光ファイバを支持する部分を凹凸
部が嵌合する形状にする。さらに、光ファイバの外側部
分に光軸に沿ったマーカを設ける。

【００１４】上記した手段により、光を伝播する部分の
断面形状が光軸に対し非対称な光ファイバを用い、この
光ファイバの外側部分の断面形状を、光を伝播する部分
の断面形状と同形状にするか光ファイバの外側部分に光
軸に沿った凹凸部を設けるか光ファイバの外側部分に光
軸に沿ったマーカを設けることで、光コネクタに光ファ
イバを装着するときに、光ファイバの光軸周り回転方向
に対する位置合わせを容易に行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１６】図１は、この発明の光ファイバの第１の実
施の形態について説明するための斜視図である。１０１
は、希土類などのレーザ活性物質が添加されたコア、１
０２は、矩形状に形成するとともにコア１０１より屈折
率を低く設定した内側クラッド、１０３は、矩形状に形
成するとともに内側クラッド１０２より屈折率を低く設
定した外側クラッドである。破線で示す１０４は、保護
被膜である。

【００１７】励起光は、コア１０１と内側クラッド１０
２内を伝播し、レーザ発振された光はコア１０１内を伝
播する。励起光は、それぞれ矩形状に形成された内側ク
ラッド１０２あるいは内側クラッド１０２と外側クラッ
ド１０３の界面付近に存在するので、外側クラッド１０
３の形状を変化させても光の伝播に影響を与えることは
ない。

【００１８】なお、図１では保護被膜１０４が被着され
ているが、光ファイバを他の光部品に接続するには、保
護被膜１０４は除去するため、必ずしも必要なものでは
ない。また、以降の説明では内側クラッド１０２が矩形
の例を示して説明するが、これに限らず内側クラッド１
０２が多角形の場合には、これに合わせて外側クラッド
１０３も多角形とすればよい。

【００１９】図２は、この発明の光モジュールの第１の
実施の形態について説明するための斜視図であり、図１
の光ファイバと半導体レーザとを光接続したものであ
る。

【００２０】図２において、２０１は、光学的な接続を
行うために少なくとも一端側の保護被膜１０４が除去さ
れた図１に示す光ファイバ、２０２は半導体レーザであ
る。２０３は基板であり、この基板２０３の一端面には
半導体レーザ２０２を取着し、他端面には形成された凹
部２０４には光ファイバ２０１を取着する。凹部２０４
は、ここに光ファイバ２０１が取り付けられたときに、
半導体レーザ２０２の発光部２０５と光ファイバ２０１
の内側クラッド１０２が光学的な位置合わせが可能な関
係に形成する。

【００２１】まず、半導体レーザ２０２を基板２０３に
固着する。半導体レーザ２０２を固着するには、例えば
基板２０３と半導体レーザ２０２にマーカを形成してお
き、画像マッチングにより位置合わせを行ってもよい
し、半田バンプを利用したフリップチップ方式により位
置合わせを行ってもよい。

【００２２】次に、光ファイバ２０１の一端を、その形
状が光ファイバ２０１の外側クラッド１０３の矩形形状
に合う基板２０３の凹部２０４に嵌合することで、半導
体レーザ２０２の出射端面２０５と光ファイバ２０１の
内側クラッド１０２の位置が光軸周りの回転方向を含め
一致させることができる。光ファイバ２０１は基板２０
３に嵌合した後、接着剤などを用いて固定する。

【００２３】これにより、半導体レーザの出射端面と光
ファイバの内側クラッドの位置が光軸周りの回転方向を
含め確実に一致させることができることから、レーザ光
を高効率で光ファイバに入射させることができる。

【００２４】図３は、図２の光モジュールを用いたこの
発明の光ファイバレーザ装置の第１の実施の形態につい
て説明するための構成図である。図３において、図２と
同一機能の部分には同一の符号を付して説明する。３０
１，３０２はコア内に形成されたレーザ光の反射要素の
一例として挙げられるファイバグレーティングであり、
これらファイバグレーティング３０１，３０２には半導
体レーザ２０２から出射された光(励起光)は透過し、レ
ーザ光は反射するように波長選択性を持たせてある。ま
た、レーザ光がファイバグレーティング３０２側から出
射するように、ファイバグレーティング３０１に対しフ
ァイバグレーティング３０２の反射率を低く設定してお
く。

【００２５】図３の光ファイバレーザ装置の動作原理に
ついて説明する。半導体レーザ２０２から出射された励
起光は、ファイバ２０１の内側クラッド１０２に入射す
る。内側クラッド１０２に入射された励起光は、光ファ
イバ２０１内を伝播するに従ってコア１０１内に添加し
たレーザ活性物質に吸収されて誘導放出を行い、ファイ
バグレーティング３０１と３０２間で共振器を構成し、
レーザ光として光ファイバ２０１の端面２０１ａより出
射する。

【００２６】図４は、この発明の光モジュールの第２の
実施の形態について説明するための斜視図であり、図２
と同一機能の部分には同一の符号を付して説明する。

【００２７】すなわち、４０１は光ファイバ、２０２は
半導体レーザ、４０２は光導波路、２０３は基板を示
す。図２の光モジュールとの違いは、半導体レーザ２０
２の出射端面２０５と光ファイバ４０１の内側クラッド
１０２の形状が一致していない点にあり、半導体レーザ
２０２から出射された光の形状と光導波路４０２を用い
て光ファイバ４０１の内側クラッド１０２の形状に変換
する点にある。

【００２８】これにより、半導体レーザの出射端面と光
ファイバの内側クラッドの形状が一致しない場合でも、
半導体レーザの出射端面と光ファイバの内側クラッドの
位置が光軸周りの回転方向を含め確実に一致させること
ができることから、レーザ光を高効率で光ファイバに入
射させることができる。

【００２９】ところで、光導波路４０２は基板２０３と
一体成形されていることが望ましいが、光導波路４０２
を作成した後、基板２０３上に実装しても構わない。光
導波路４０２の実装方法としては光導波路４０２と基板
２０３の接触面に凹凸部を作成しておき、嵌合により位
置合わせを行ってもよいし、画像マッチングにより位置
合わせを行ってもよい。光導波路４０２を基板２０３に
実装した後、図２の場合と同じ方法で半導体レーザ２０
２、光ファイバ４０１の実装を行う。

【００３０】図５は光ファイバ同士を接続する、この発
明の光モジュールの第３の実施の形態について説明する
ための斜視図である。図５において、２０１は光ファイ
バ、５０１は光ファイバ２０１のコア１０１をなくした
光ファイバである。５０２はフェルールである。

【００３１】光ファイバ２０１はコア１０１と断面が矩
形状の内側クラッド１０２と外側クラッド１０３より構
成され、光ファイバ５０１は断面が矩形状のコア５０３
とクラッド５０４から構成される。この例では光ファイ
バ２０１の内側クラッド１０２と光ファイバ５０１のコ
ア５０３の形状が一致しており両者の間で光接続する。
また、光ファイバ２０１の外側クラッド１０２と光ファ
イバ５０１のクラッド５０４の形状が一致している。

【００３２】ここで、フェルール５０２の長手方向に穿
設した嵌合孔５０５を外側クラッド１０３、クラッド５
０４の矩形形状に合わせておくことで、光ファイバ２０
１と５０１をフェルール５０２に挿入した際、光ファイ
バの光軸周りの回転方向に対する角度が決定され、内側
クラッド１０２とコア５０３の確実な位置合わせを行う
ことができる。

【００３３】図６は、光ファイバ同士を接続するこの発
明の光モジュールの第４の実施の形態について説明する
ための斜視図であり、図５と同一機能の部分には同一の
符号を付して説明する。すなわち、２０１，５０１は光
ファイバ、６０１は基板２０３に形成したＶ溝を示す。
ここで、Ｖ溝６０１の形状を光ファイバ２０１，５０１
の外側クラッド１０３，５０４の矩形の外形に合わせて
おくことで、光ファイバ２０１，５０１をＶ溝６０１に
搭載した際、光ファイバ２０１，５０１の光軸周りの回
転方向に対する角度を決定させることができる。

【００３４】図７は、断面が矩形状の光ファイバ２０１
と断面が円形状の光ファイバ７０１を接続する、この発
明の光モジュールの第５の実施の形態について説明する
ための斜視図である。図５と同一機能の部分には同一の
符号を付して説明する。

【００３５】この実施の形態では、光ファイバ２０１の
コア１０１と光ファイバ７０１のコア７０２間とで光接
続することを想定する。ここで、フェルール７０３の嵌
合孔５０５を光ファイバ２０１の外側クラッド１０３の
矩形形状と光ファイバ７０１の外側クラッド７０４の円
形形状とを重ね合わせた形状としておくことで、それぞ
れの光ファイバを挿入した際、コア１０１とコア７０２
の位置合わせを行うことができる。

【００３６】図８は、図２に示す光モジュールおよび図
５と図７に示す光モジュールを用いたこの発明の光ファ
イバレーザ装置の第２の実施の形態について説明するた
めの側面図である。図２、図５、図７と同一機能の部分
には同一の符号を付して説明する。

【００３７】図８において、８０１，８０２はレーザ光
の反射要素の一例である誘電体ミラーであり、半導体レ
ーザ２０２から出射された励起光は透過し、レーザ光は
反射するように波長選択性を持たせてある。誘電体ミラ
ー８０１は光ファイバ５０１の端面に、誘電体ミラー８
０２は光ファイバ７０１の端面に付着してある。また、
レーザ光が誘電体ミラー８０２側から出力するように、
誘電体ミラー８０１に対し誘電体ミラー８０２の反射率
を低く設定しておく。

【００３８】次に、図８を用いてファイバレーザ装置の
動作原理について説明する。半導体レーザ２０２から出
射された励起光は、光ファイバ５０１のコア５０３に入
射する。コア５０３に入射された励起光は光ファイバ５
０１内を伝播し、誘電体ミラー８０１を透過、出射して
光ファイバ２０１の内側クラッド１０２に入射する。内
側クラッド２０２に入射された励起光は、光ファイバ２
０１内を伝播するに従ってコア１０１内に添加したレー
ザ活性物質に吸収され、誘導放出を行い、誘電体ミラー
８０１と８０２間で共振器を構成し、レーザ光として光
ファイバ２０１のコア１０１より出射する。出射された
レーザ光は、誘電体ミラー８０２を経て光ファイバ７０
１のコア７０２に入射し、光ファイバ７０１内を伝播し
て端面より出力する。

【００３９】図９は、２本の光ファイバの光を合流して
１本の光ファイバに接続あるいは１本の光ファイバの光
を分岐して２本の光ファイバに接続する、この発明の光
モジュールの第６の実施の形態について説明するための
斜視図である。

【００４０】９０１〜９０３は光ファイバを示し、それ
ぞれが矩形状断面のコア９０４〜９０６とクラッド９０
７〜９０９を有している。９１０は光導波路であり、こ
の光導波路９１０はコア９１１とクラッド９１２より構
成され、２つの入射口と１つの出射口（あるいは１つの
入射口と２つの出射口）を有している。光導波路９１０
は基板９１３上に形成してある。基板９１３は光導波路
の入射口と出射口付近に光ファイバを搭載するための凹
部９１４〜９１６が形成されており、これら凹部９１４
〜９１６の形状を、光ファイバ９０１〜９０３のクラッ
ド９０７〜９０９の矩形形状に合わせておく。

【００４１】そこで、光ファイバ９０１〜９０３を基板
９１３上の凹部９１４〜９１６に嵌合することで、位置
合わせされた状態の３本の光ファイバは、光導波路９１
０を介して光接続が可能となる。

【００４２】図１０は、３本の光ファイバを接続するこ
の発明の光モジュールの第７の実施の形態について説明
するための斜視図である。

【００４３】図１０において１００１〜１００３は光フ
ァイバを示し、それぞれが矩形状断面のコア１００４〜
１００６とクラッド１００７〜１００９をもつ。光コネ
クタ１０１０は内部にコア１０１１を有し、外側１０１
２は光学的に透明な部材で形成され全体がクラッドに相
当する。また、光コネクタ１０１０の入射口と出射口付
近に光ファイバを挿入するための溝１０１３〜１０１５
が形成されており、溝１０１３〜１０１５の形状は光フ
ァイバ１００１〜１００３のクラッド１００７〜１００
９の矩形形状に合わせてある。

【００４４】ここで、光ファイバ１００１〜１００３を
溝１０１３〜１０１５に挿入することで、位置合わせさ
れた状態の３本の光ファイバの光接続を実現できる。

【００４５】図１１は３本の光ファイバを接続する、こ
の発明の光モジュールの第８の実施の形態について説明
するための斜視図である。

【００４６】図１１において、１１０１〜１１０３は光
ファイバを示し、光ファイバ１１０１と１１０２はコア
１１０４、１１０５と矩形状の内側クラッド１１０６、
１１０７、外側クラッド１１０８、１１０９から構成す
るダブルクラッドファイバであり、光ファイバ１１０３
は矩形状のコア１１１０とクラッド１１１１を構成する
シングルクラッドファイバである。

【００４７】この例では光ファイバ１１０１のコア１１
０４と光ファイバ１１０２のコア１１０５を光接続する
とともに、光ファイバ１１０１の内側クラッド１１０６
と光ファイバ１１０２の内側クラッド１１０７と光ファ
イバ１１０３のコア１１１０とを光接続する。

【００４８】１１１２は光コネクタを示しており、コア
１１１３と内側クラッド１１１４とを内部に有し、外側
全体が外側クラッド１１１５に相当する。また、光コネ
クタ１１１２の入射口と出射口付近に光ファイバ１１０
１〜１１０３を搭載するための凹部１１１６〜１１１８
が形成されており、凹部１１１６〜１１１８の形状はそ
れぞれが光ファイバの矩形形状に合わせてある。

【００４９】ここで、光ファイバ１１０１〜１１０３を
凹部１１１６〜１１１８に嵌合することで、位置合わせ
された状態で３本の光ファイバの光接続が実現できる。

【００５０】図１２は、図２に示す光モジュールおよび
図９と図１１に示す光モジュールを用いたこの発明の光
ファイバレーザ装置の第３の実施の形態について説明す
るための構成図である。

【００５１】図１２において、図２、図３、図９、図１
１と同一機能の部分には同一の符号を付して説明する。
図１２（ａ）と（ｂ）は、切断面Ａで一体構成されるも
のである。

【００５２】この実施の形態では、図１２（ａ）の半導
体レーザ２０２，１２０１と図１２（ｂ）の半導体レー
ザ１２０２からなる３個の励起光源を用いている。複数
個の励起光源を用いる理由としては、高出力を得るため
に同じ光源を複数個用いる場合や、あるレーザ光を得る
上で波長の違う複数個の励起光が必要になる場合があ
る。

【００５３】まず、２個の半導体レーザ２０２，１２０
１から出射された励起光は、光ファイバ９０１と９０２
のコア９０４と９０５にそれぞれ入射する。２系統の励
起光は光ファイバ内をそれぞれ伝播した後、光コネクタ
９１３にて合流し、光ファイバ１１０２の内側クラッド
１１０７に入射する。内側クラッド１１０７に入射され
た励起光は、光ファイバ１１０２内を伝播するに従って
コア１１０５内に添加されたレーザ活性物質に吸収され
誘導放出を行う。

【００５４】一方、図１２（ｂ）に示す半導体レーザ１
２０２から出射された励起光は、光ファイバ１１０３の
コア１１１０に入射し、光コネクタ１１１２の導波路１
２０５を経て光ファイバ１１０１の内側クラッド１１０
６に入射する。内側クラッド１１０６に入射された励起
光は、光ファイバ１１０１内を伝播するに従ってコア１
１０４内に添加されたレーザ活性物質に吸収され誘導放
出を行う。

【００５５】ここで、光ファイバ１１０２のコア１１０
５と光ファイバ１１０１のコア１１０４は、光コネクタ
１１１２の導波路１２０５によって光接続されているた
めに、ファイバグレーティング３０１と３０２間で共振
器を構成し、レーザ光として光ファイバ１１０１の端面
より出射する。

【００５６】図１３は、この発明の光ファイバの第２の
実施の形態について説明するための斜視図である。１３
０１はコア、１３０２は内側クラッド、１３０３は外側
クラッド、１３０４は保護被膜を示す。外側クラッド１
３０３には光軸方向に沿って凹部１３０５が形成されて
いる。

【００５７】図１３の光ファイバを半導体レーザに光接
続する方法について図１４を用いて説明する。１４０１
は保護被膜を除去した光ファイバ、１４０２は半導体レ
ーザ、１４０３は光導波路、１４０４は基板、１４０５
は基板１４０４上面に設けた凹部を示す。

【００５８】この例では、半導体レーザ１４０２から出
射された光が光導波路１４０３経由して光ファイバ１４
０１の内側クラッド１３０２に光接続する。ここで、光
ファイバ１４０１を凹部１４０５搭載した際、光導波路
１４０３の出射口の位置と光ファイバ１４０１の内側ク
ラッド１３０２の位置とが一致するよう凹部１４０５寸
法を設定しておくとともに、凹部１４０５の底部に凸部
１４０６を設け、光ファイバの凹部１３０５と凸部１４
０６が嵌合することで、光ファイバ１４０１の光軸周り
回転方向の角度を固定する。図１５は基板１４０４に光
ファイバ１４０１を搭載した状態の断面図を示す。

【００５９】図１６は、光ファイバ同士を接続する光モ
ジュールの斜視図である。１６０１、１６０２は光ファ
イバを示し、１６０１はコア、内側クラッド、外側クラ
ッドから成る。１６０２はコア、クラッドから成る。光
ファイバの外側には凸部１６０３、１６０４が設けてあ
る。１６０５はスリーブを示し、割れ目１６０６が設け
てある。この例では光ファイバ１６０１の内側クラッド
と光ファイバ１６０２のコア間とにより光接続する。光
ファイバ１６０１と１６０２をスリーブに挿入する際、
割れ目１６０６に凸部１６０３、１６０４を合わせるこ
とで、光ファイバ１６０１と１６０２の光軸周り回転方
向の角度が決定し、位置合わせを行うことができる。図
１７は光ファイバ１６０１、１６０２をスリーブ１６０
５に挿入した状態での断面図を示す。

【００６０】図１８は、この発明の第３の実施の形態に
ついて説明するための光ファイバの斜視図である。１８
０１はコア、１８０２は内側クラッド、１８０３は外側
クラッド、１８０４は保護被膜、１８０５、１８０６は
位置合わせ用に外側クラッド１８０３内に設けたマーカ
である。

【００６１】図１８の光ファイバと半導体レーザの光接
続について図１９と図２０を用いて説明する。図１９に
おいて図１８と同一機能の部分は同一の符号を示す。１
９０１は保護被膜を除去した光ファイバ、１９０２は半
導体レーザ、１９０３は光導波路、１９０４は基板、１
９０５は基板上に設けたＶ溝を示す。この例では半導体
レーザ１９０２から出射された光を、光導波路１９０３
を経由して光ファイバ１９０１の内側クラッド１８０２
に光接続する。ここで光ファイバ１９０１をＶ溝１９０
５に搭載した際、光導波路１９０３の出射口の中心と光
ファイバ１９０１の中心とが一致するようにＶ溝１９０
５の寸法を設定しておく。Ｖ溝１９０５に光ファイバ１
９０１を搭載した後、図２０に示すように光ファイバ１
９０１上部に設置した顕微鏡２００１で光ファイバ１９
０１のマーカ１８０５、１８０６を観察し、顕微鏡画面
上でマーカ１８０５と１８０６との位置が一致するよう
に光ファイバ１９０１を回転し角度を決定する。

【００６２】図２１は光ファイバ同士を接続する光モジ
ュールの構造を示す。２１０１と２１０２は光ファイバ
を示し、光ファイバ２１０１はコア、内側クラッド、外
側クラッドから成る。光ファイバ２１０２はコア、クラ
ッドから成る。それぞれ位置合わせ用のマーカ２１０
６、２１０７と２１０８、２１０９が設けてある。２１
０３はフェルールを示し、光学的に透明な部材で形成さ
れ、内部にマーカ２１０４、２１０５が設けてある。こ
の例では光ファイバ２１０１の内側クラッドと光ファイ
バ２１０２のコア間を光接続する。

【００６３】光ファイバ２１０１と２１０２をフェルー
ル２１０３に挿入した後、図２２に示すようにフェルー
ル２１０３を顕微鏡２００１で観察し、顕微鏡画面上で
フェルール内のマーカ２１０４と光ファイバ内のマーカ
２１０６、２１０８との位置がそれぞれ一致するように
光ファイバ２１０１，２１０２をそれぞれ回転し、回転
方向の角度を決定する。

【００６４】この例ではフェルール内にマーカが設けて
あるが、フェルール内にマーカがなくてもよく、その場
合には光ファイバ２１０１と２１０２内のマーカ２１０
６と２１０８とが直線でつながるように位置合わせを行
ってもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、光を
伝播する部分の断面形状が光軸に対し非対称な光ファイ
バを用い、この光ファイバの外側部分の断面形状を、光
を伝播する部分の断面形状と同形状にするか光ファイバ
の外側部分に光軸に沿った凹凸部を設けるか光ファイバ
の外側部分に光軸に沿ったマーカを設けることで、光コ
ネクタに光ファイバを装着するときに、光ファイバの光
軸周り回転方向に対する位置合わせを容易に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光ファイバの第１の実施の形態につ
いて説明するための斜視図。

【図２】この発明の光モジュールの第１の実施の形態に
ついて説明するための斜視図。

【図３】この発明の光ファイバレーザ装置の第１の実施
の形態について説明するための構成図。

【図４】この発明の光モジュールの第２の実施の形態に
ついて説明するための斜視図。

【図５】この発明の光モジュールの第３の実施の形態に
ついて説明するための斜視図。

【図６】この発明の光モジュールの第４の実施の形態に
ついて説明するための斜視図。

【図７】この発明の光モジュールの第５の実施の形態に
ついて説明するための斜視図。

【図８】この発明の光ファイバレーザ装置の第２の実施
の形態について説明するための構成図。

【図９】この発明の光モジュールの第６の実施の形態に
ついて説明するための斜視図。

【図１０】この発明の光モジュールの第７の実施の形態
について説明するための斜視図。

【図１１】この発明の光モジュールの第８の実施の形態
について説明するための斜視図。

【図１２】この発明の光ファイバレーザ装置の第３の実
施の形態について説明するための構成図。

【図１３】この発明の第２の実施の形態の光ファイバに
ついて説明するための斜視図。

【図１４】この発明の第２の光ファイバを用いて構成し
た、この発明の第９の光モジュールについて説明するた
めの斜視図。

【図１５】図１５の主要部の断面図。

【図１６】この発明の第２の光ファイバを用いて構成し
た、この発明の第１０の光モジュールについて説明する
ための斜視図。

【図１７】図１６の主要部の断面図。

【図１８】この発明の光ファイバの第３の実施の形態に
ついて説明するための斜視図。

【図１９】この発明の光ファイバの第３の実施の形態を
用いて構成した、この発明の第１１の光モジュールにつ
いて説明するための斜視図。

【図２０】図１９の主要部の断面図。

【図２１】この発明の第３の光ファイバ同士を用いて光
接続した、この発明の光モジュールの第１２の実施の形
態について説明するための斜視図。

【図２２】図２１の主要部の断面図。

【図２３】従来のダブルクラッド光ファイバについて説
明するための説明図。

【図２４】図２３のダブルクラッド光ファイバ内を励起
光が伝播する様子について説明するための説明図。

【符号の説明】

１０１，５０３，７０２，９０４〜９０６，９１１，１
００４〜１００６，１１０４，１１０５，１１１０，１
１１３，１３０１，１８０１…コア １０２，１１０６，１１０７，１１１４，１３０２，１
８０２…内側クラッド １０３，７０４，１１０８、１１０９，１１１１，１１
１５，１３０３，１８０３…外側クラッド ２０１，４０１，５０１，７０１，９０１〜９０３，１
００１〜１００３，１１０１〜１１０３，１４０１，１
６０１，１６０２，１９０１，２１０１，２１０２…光
ファイバ ２０２，１２０１，１４０２，１９０２…半導体レーザ ２０３，９１３，１４０４，１９０４…基板 ２０４，１１１６〜１１１８，１３０５，１４０５…凹
部 ２０５…発光部 ３０１，３０２，ファイバグレーティング ８０１，８０２…誘電体ミラー ４０２，９１０，１４０３，１９０３…光導波路 ５０２，７０３，２１０３…フェルール ５０４，９０７〜９０９，９１２，１００７〜１００９
…クラッド ５０５…嵌合孔 ６０１，１０１３〜１０１５，１９０５…Ｖ溝 １０１０，１１１２…光コネクタ、１４０６，１６０
３，１６０４…凸部 １６０６…割れ目 １８０５，１８０６，２１０４，２１０５，２１０６，
２１０７，２１０８，２１０９…マーカ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 6/30 Ｇ０２Ｂ 6/42 6/38 Ｈ０１Ｓ 3/06 Ｂ 6/42 Ｇ０２Ｂ 6/12 Ｄ Ｈ０１Ｓ 3/06 6/28 Ｔ Ｆターム(参考） 2H036 LA03 MA07 2H037 AA01 BA02 BA24 CA06 CA36 DA03 DA04 DA06 DA12 2H047 KA03 LA12 MA05 TA32 2H050 AC36 BC00 BC03 BD02 5F072 AK06 KK30 PP07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コアおよび該コアの外周に形成したクラッ
   ド、またはコアおよび該コアの外周に複数層形成された
   クラッドから構成してなる光ファイバにおいて、 光を伝播する前記コアまたは前記クラッドの断面形状を
   光軸に対して非対称とし、前記光ファイバを構成する外
   側の断面形状を前記コアまたは前記クラッドの光が伝播
   される部分の前記断面形状と同形状に形成してなること
   を特徴とする光ファイバ。
2. 【請求項２】コアおよび該コアの外周に形成したクラッ
   ド、またはコアおよび該コアの外周に複数層形成された
   クラッドから構成してなる光ファイバにおいて、 光を伝播する前記コアまたは前記クラッドの断面形状が
   光軸に対し非対称な場合に、前記光ファイバを構成する
   外側に光軸方向に沿った凹または凸部を設けてなること
   を特徴とする光ファイバ。
3. 【請求項３】半導体レーザおよび該半導体レーザの出射
   端面に合わせて光を伝播する前記光ファイバを基板上に
   搭載し、前記半導体レーザと前記光ファイバとを直接突
   き合わせ結合により光接続する光モジュールにおいて、 前記光ファイバとして請求項１または２記載の光ファイ
   バを用いるとともに、前記光ファイバを保持する基板に
   形成された保持部の形状を、前記光ファイバの外観形状
   と同形状とすることで、前記光ファイバを前記保持部に
   搭載した際、前記半導体レーザの出射端面と前記光ファ
   イバの光を伝播する部分との光軸周りの回転角を一致さ
   せてなること特徴とする光モジュール。
4. 【請求項４】光導波路と該光導波路の入出力端面に合わ
   せて光を伝播する光ファイバとを基板上に搭載し、前記
   光導波路と前記光ファイバとを直接突き合わせ結合によ
   り光接続する光モジュールにおいて、 前記光ファイバとして請求項１または２記載の光ファイ
   バを用いるとともに、前記光ファイバを保持する基板に
   形成された保持部の形状を、前記光ファイバの外観形状
   と同形状とすることで、前記光ファイバを前記保持部に
   搭載した際、前記光導波路の入出力端面と前記光ファイ
   バの光を伝播する部分との光軸周りの回転角を一致させ
   てなること特徴とする光モジュール。
5. 【請求項５】光を伝播する部分の断面形状が、光軸に対
   し非対称になっている光ファイバ同士を直接突き合わせ
   結合により光接続する光モジュールにおいて、 前記光ファイバとして請求項１または２記載の光ファイ
   バを用いるとともに、前記光ファイバを保持する基板に
   形成された保持部の形状を、前記光ファイバの外観形状
   と同形状とすることで、前記光ファイバ同士を直接付き
   合わせるために前記保持部に嵌合した際、前記光ファイ
   バの光を伝播する部分の光軸周りの回転角を前記光ファ
   イバ間で一致させてなること特徴とする光モジュール。
6. 【請求項６】コアおよびクラッド、またはコアおよび複
   数のクラッドからなる光ファイバにおいて、 光を伝播する部分の断面形状が光軸に対し非対称な場合
   に、前記光ファイバ内に光軸に沿ったマーカを設けるこ
   とで、前記光ファイバを保持する保持部が形成された基
   板に搭載した際、前記基板に対する光軸周りの回転角を
   判断可能としたことを特徴とする光ファイバ。
7. 【請求項７】半導体レーザと、該半導体レーザの出射端
   面に合わせて光を伝播する部分の断面形状が光軸に対し
   非対称になっている光ファイバとを基板上に搭載し、半
   導体レーザと光ファイバとを直接突き合わせ結合により
   光接続する光モジュールにおいて、 前記光ファイバとして請求項６記載の光ファイバを用い
   ることで、前記光ファイバを基板に搭載した際、前記光
   ファイバの前記基板に対する光軸周りの回転角を判断可
   能としたことを特徴とする光モジュール。
8. 【請求項８】光導波路と、該光導波路の入出力端面に合
   わせて光を伝播する部分の断面形状が光軸に対し非対称
   になっている光ファイバとを基板上に搭載し、前記光導
   波路と前記光ファイバを直接突き合わせ結合により光接
   続する光モジュールにおいて、 前記光ファイバとして請求項６記載の光ファイバを用い
   ることで、前記光ファイバを基板に搭載した際、前記光
   ファイバの前記基板に対する光軸周りの回転角を判断可
   能としたことを特徴とする光モジュール。
9. 【請求項９】光を伝播する部分の断面形状が、光軸に対
   し非対称になっている光ファイバ同士を直接突き合わせ
   結合により光接続する光モジュールにおいて、 前記光ファイバとして請求項６記載の光ファイバを用い
   ることで、前記光ファイバを基板に搭載した際、前記光
   ファイバの基板に対する光軸周りの回転角を判断可能と
   したことを特徴とする光モジュール。
10. 【請求項１０】光ファイバのコア内にレーザ活性物質を
    添加し、励起光を前記レーザ活性物質に吸収させレーザ
    発振を行う光ファイバレーザ装置において、 前記励起光を発生される光源として半導体レーザを使用
    し、請求項３から５または請求項６から８記載の少なく
    ともいずれか一つの光モジュールを用いて、前記半導体
    レーザと前記光ファイバとを光接続することを特徴とす
    る光ファイバレーザ装置。