JP2003131065A

JP2003131065A - 光部品およびその製造方法

Info

Publication number: JP2003131065A
Application number: JP2001328356A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nishiwaki; 賢治西脇; Takaaki Matsuura; 隆明松浦; Hitohiro Momotsu; 仁博百津; Takahiro Nakamura; 卓広中村
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: JP4357777B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来構造と同じ部品数で、高強度の光を入射
しても光の挿入損失が増加することがない光部品および
その製造方法を提供する。【解決手段】コリメータレンズ２１、２１の間に、誘
電体多層膜フィルタ２２が接合され、コリメータレンズ
２１、２１に第１の光ファイバ保持部材２３および第２
の光ファイバ保持部材が接合され、コリメータレンズ２
１と光ファイバ保持部材の接合面において、光の伝送路
近傍には、接着剤層が存在しない光部品。コリメータレ
ンズ２１、２１と第１の光ファイバ保持部材２３または
第２の光ファイバ保持部材を、光軸が一致するように近
接して配置し、２つの光ファイバ保持部材のそれぞれの
端面から、紫外線を入射しつつ、これらの近接部分に接
着剤を注入し、接着剤を硬化してコリメータレンズ２
１、２１と第１の光ファイバ保持部材２３または第２の
光ファイバ保持部材を接合する光部品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長の異なる複数
の光を合成または分離する光合波器、光分波器などに適
用される波長分割多重伝送部品や、光を一定方向に通す
光アイソレータなどのバルク型の光部品およびその製造
方法に関し、特に、高強度の入射光に耐えることができ
る光部品およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】波長の異なる複数の光信号を双方向また
は一方向に多重伝送する波長分割多重伝送（Wavelength
Division Multiplexing、以下「ＷＤＭ」と略す。）な
どに使用される光部品にはファイバ型とバルク型とがあ
る。このバルク型の光部品としては、波長の異なる複数
系統の光を合成（合波）したり、分離（分波）する特性
を備えた光合分波器（ＷＤＭ部品）などが挙げられる。

【０００３】図５は、従来の光合分波器を示す概略構成
図である。この光合分波器においては、円柱状の２つの
コリメータレンズ１、１が、その一方の端面１ａ、１ａ
同士が対向するように、円盤状の誘電体多層膜フィルタ
２を介して配置され、これらが接着剤などで接合されて
いる。また、２つのコリメータレンズ１、１の他方の端
面１ｂ、１ｂには、円柱状の第１の光ファイバ保持部材
３、または、円柱状の第２の光ファイバ保持部材４が、
それぞれ、接着剤を介して接合されている。また、第１
の光ファイバ保持部材３内には、細孔３ａが形成されて
いる。さらに、第１のポート５用および第２のポート６
用の光ファイバ素線７、７は、その先端の被覆層７ｂ、
７ｂが除去されることにより露出した裸光ファイバ部７
ａ、７ａが、この細孔３ａ内に挿入されて、接着剤など
で固定されている。また、第２の光ファイバ保持部材４
内には、細孔４ａが形成されている。さらに、第３のポ
ート８用および第４のポート９用の光ファイバ素線１
０、１０は、その先端の被覆層１０ｂ、１０ｂが除去さ
れることにより露出した裸光ファイバ部１０ａ、１０ａ
が、この細孔４ａ内に挿入されて、接着剤などで固定さ
れている。また、ポート６が入射ポートのとき、ポート
５およびポート８は出射ポートとなり、ポート６が出射
ポートのとき、ポート５およびポート８は入射ポートと
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】２つのコリメータレン
ズ１、１と、第１の光ファイバ保持部材３または第２の
光ファイバ保持部材４を接合するためには、一般的な紫
外線硬化型の接着剤が用いられている。ところで、近年
の情報伝送の高速化・大容量化に伴い、光合分波器に要
求される入射光の強度は、従来の３００ｍＷ程度から５
００ｍＷ以上へと、大きくなってきている。しかし、従
来の光合分波器に、５００ｍＷ以上の強い光を、第２の
ポート６または第３のポート８から入射すると、第２の
ポート６または第３のポート８において、入射された光
が１点に集中する。これにより、コリメータレンズ１、
１と、第１の光ファイバ保持部材３または第２の光ファ
イバ保持部材４を接合している接着剤が、この１点にお
いて発熱して温度が上昇し、やがて焼け焦げ、接着剤の
屈折率が変化する（接着剤の強度も低下する可能性があ
る）。その結果として、光の挿入損失が増加するという
問題があった。また、第１のポート５においても同様
に、コリメータレンズ１から出射された光が１点に集中
する。これにより、コリメータレンズ１と、第１の光フ
ァイバ保持部材３を接合している接着剤が、この１点に
おいて発熱して温度が上昇し、やがて屈折率変化を起
し、光の挿入損失が増加するという問題があった。

【０００５】そこで、高強度の光を入射しても、光の挿
入損失が増加しない光合分波器として、図６に示すよう
な構造のものが考案されている。この光合分波器におい
ては、一方のコリメータレンズ１の一方の端面１ａに、
円盤状の誘電体多層膜フィルタ２が接着剤などで接合さ
れたものと第１の光ファイバ保持部材３とが、一定の間
隔をおいて、石英ガラスなどからなる円筒形状の収納部
材１１に収納され、熱硬化型の接着剤を硬化してなる接
着剤層１２を介して固定され、第１のレンズ部材１３を
なしている。また、他方のコリメータレンズ１と第２の
光ファイバ保持部材４とが、一定の間隔をおいて、金属
などからなる円筒形状の収納部材１１に収納され、熱硬
化型の接着剤を硬化してなる接着剤層１２を介して固定
され、第２のレンズ部材１４をなしている。そして、第
１のレンズ部材１３と第２のレンズ部材１４とが、第１
のレンズ部材１３の誘電体多層膜フィルタ２と第２のレ
ンズ部材１４のコリメータレンズ１とが一定の間隔をお
いて、金属などからなる円筒形状の収納部材１５に収納
され、はんだ１６を介して固定されている。

【０００６】このような構造の光合分波器においては、
コリメータレンズ１と、第１の光ファイバ保持部材３ま
たは第２の光ファイバ保持部材４とが、接着剤で接合さ
れていない。したがって、この光合分波器に高強度の光
が入射されても、上述のような接着剤の劣化による挿入
損失の増加が生じることはない。しかしながら、この光
合分波器は、図５に示した従来の光合分波器よりも部品
数が多い。また、各部材の光軸を一致させる調芯組み立
て工程も多い。したがって、この光合分波器は、大量生
産に向いておらず、製造コストが高くなるという問題が
あった。

【０００７】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、従来構造と同じ部品数で、高強度の光を入射しても
光の挿入損失が増加することがない光部品およびその製
造方法を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題は、コリメータ
レンズと、該コリメータレンズに光を入出力する光ファ
イバを保持する光ファイバ保持部材を備えた光部品であ
って、前記コリメータレンズと前記光ファイバ保持部材
との接合面における光の伝送路近傍には、接着剤が硬化
してなる接着剤層が存在しない光部品によって解決でき
る。

【０００９】前記課題は、コリメータレンズと光ファイ
バ保持部材を、これらの光軸が一致するように近接して
配置し、前記光ファイバ保持部材の端面から、前記コリ
メータレンズと前記光ファイバ保持部材との近接部分に
紫外線を入射しつつ、該近接部分に紫外線硬化型の接着
剤を注入し、該接着剤を硬化して前記コリメータレンズ
と前記光ファイバ保持部材を接合し、前記コリメータレ
ンズと前記光ファイバ保持部材との接合面における光の
伝送路近傍には、接着剤が硬化してなる接着剤層を形成
しないようにした光部品の製造方法によって解決でき
る。前記課題は、コリメータレンズと光ファイバ保持部
材を、これらの光軸が一致するように近接して配置し、
前記コリメータレンズの端面から、前記コリメータレン
ズと前記光ファイバ保持部材との近接部分に紫外線を入
射しつつ、該近接部分に紫外線硬化型の接着剤を注入
し、該接着剤を硬化して前記コリメータレンズと前記光
ファイバ保持部材を接合し、前記コリメータレンズと前
記光ファイバ保持部材との接合面における光の伝送路近
傍には、接着剤が硬化してなる接着剤層を形成しないよ
うにした光部品の製造方法によって解決できる。前記課
題は、コリメータレンズと光ファイバ保持部材を、これ
らの光軸が一致するように近接して配置し、前記光ファ
イバ保持部材に形成された細孔内に挿入された分布屈折
率光ファイバから、前記コリメータレンズと前記光ファ
イバ保持部材との近接部分に紫外線を入射しつつ、該近
接部分に紫外線硬化型の接着剤を注入し、該接着剤を硬
化して前記コリメータレンズと前記光ファイバ保持部材
を接合し、前記コリメータレンズと前記光ファイバ保持
部材との接合面における光の伝送路近傍には、接着剤が
硬化してなる接着剤層を形成しないようにした光部品の
製造方法によって解決できる。

【００１０】前記課題は、コリメータレンズと、このコ
リメータレンズに接合された光学素子を備えた光部品で
あって、前記コリメータレンズと光学素子との接合面に
おける光の伝送路近傍には、接着剤が硬化してなる接着
剤層が存在しない光部品によって解決できる。前記課題
は、２つのコリメータレンズの間に、光学素子を挿入
し、前記２つのコリメータレンズと前記光学素子の光軸
が一致するように近接して配置し、前記２つのコリメー
タレンズの光学素子と近接していない面側から、前記コ
リメータレンズと前記光学素子との近接部分に紫外線を
入射し、該近接部分に紫外線硬化型の接着剤を注入しつ
つ、該接着剤を硬化して前記コリメータレンズと前記光
学素子を接合し、前記コリメータレンズと前記光学素子
との接合面における光の伝送路近傍には、接着剤が硬化
してなる接着剤層を形成しないようにした光部品の製造
方法によって解決できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の光部品の第１の実施形態として、光合
分波器を示す概略構成図である。この実施形態の光合分
波器においては、円柱状の２つのコリメータレンズ２
１、２１が、その一方の端面２１ａ、２１ａ同士が対向
するように、光学素子の円盤状の誘電体多層膜フィルタ
２２を介して配置され、これらが接着剤などで接合され
ている。また、２つのコリメータレンズ２１、２１の他
方の端面２１ｂ、２１ｂには、円柱状の第１の光ファイ
バ保持部材２３、円柱状の第２の光ファイバ保持部材２
４が、それぞれ、紫外線硬化型樹脂からなる接着剤を介
して接合されている。また、第１の光ファイバ保持部材
２３内には、細孔２３ａが形成されている。さらに、第
１のポート２５用および第２のポート２６用の光ファイ
バ素線２７、２７は、その先端の被覆層２７ｂ、２７ｂ
が除去されることにより露出した裸光ファイバ部２７
ａ、２７ａが、この細孔２３ａ内に挿入されて、接着剤
などで固定されている。また、第２の光ファイバ保持部
材２４内には、細孔２４ａが形成されている。さらに、
第３のポート２８用の光ファイバ素線３０は、その先端
の被覆層３０ｂが除去されることにより露出した裸光フ
ァイバ部３０ａが、この細孔２４ａ内に挿入されて、接
着剤などで固定されている。また、ポート２６が入射ポ
ートのとき、ポート２５およびポート２８は出射ポート
となり、ポート２６が出射ポートのとき、ポート２５お
よびポート２８は入射ポートとなる。

【００１２】さらに、この実施形態の光合分波器は、図
２に示すように、コリメータレンズ２１、２１と、第１
の光ファイバ保持部材２３の接合面２３ｂおよび第２の
光ファイバ保持部材２４の接合面２４ｂにおいて、これ
らを接合している接着剤層には、その中心部分の光の伝
送路近傍に略円形状の穴が開いており、接着剤層が存在
しないものである。この接着剤層は、コリメータレンズ
２１、第１の光ファイバ保持部材２３および第２の光フ
ァイバ保持部材２４と中心軸を同じくするドーナツ状に
形成されている。すなわち、この実施形態の光合分波器
は、裸光ファイバ部２７ａ、２７ａの端末および裸光フ
ァイバ部３０ａ端末と、２つのコリメータレンズ２１、
２１の他方の端面２１ｂ、２１ｂとの接合面において、
接着剤層が存在しないものである。

【００１３】このように、コリメータレンズ２１と第１
の光ファイバ保持部材２３の接合面２３ｂ、およびコリ
メータレンズ２１と第２の光ファイバ保持部材２４の接
合面２４ｂにおいて、光の伝送路近傍に、接着剤層が存
在していなければ、この光合分波器に、５００ｍＷ以上
の高強度の光が入射されても、この入射光により、接合
面２３ｂおよび２４ｂにおいて、接着剤が発熱して温度
が上昇し、熱分解することがない。したがって、コリメ
ータレンズ２１と第１の光ファイバ保持部材２３の接合
面２３ｂ、およびコリメータレンズ２１と第２の光ファ
イバ保持部材２４の接合面２４ｂにおいて、光の挿入損
失が増加することがない。また、この実施形態の光合分
波器は、図５に示した従来の光合分波器と同じ部品数
で、高強度の光に対する耐性の優れたものとなる。

【００１４】この実施形態で用いられるコリメータレン
ズ２１は、アルカリガラスなどからなるロッドレンズ、
グリンレンズなどからなり、その屈折率が、光軸に近い
ほど大きく、光軸から離れて外周に近付くほど小さくな
るように連続的に変化しているものである。また、コリ
メータレンズ２１は円柱状で、第１の光ファイバ保持部
材２３また第２の光ファイバ保持部材２４との接合面
が、斜めに形成されている。また、コリメータレンズ２
１の寸法は、外径１．０〜２．０ｍｍ程度、長さ４．６
〜４．８ｍｍ程度となっており、その屈折率分布や材質
に応じて適宜設定される。

【００１５】誘電体多層膜フィルタ２２は、光学素子で
あり、例えば、石英ガラスなどの基板上に、シリカ（Ｓ
ｉＯ₂）や五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）などの屈折率の
異なる薄膜を積層してなるものであって、材質や厚さな
どは、光の波長などによって適宜選択する。この例にお
いては、ＳｉＯ₂とＴａ₂Ｏ₅とからなる薄膜を交互に積
層した厚さ約３０μｍ、１．３ｍｍ×１．３ｍｍのもの
を用いている。なお、この実施形態では、光学素子とし
て誘電体多層膜フィルタを例示したが、本発明の光部品
にあっては、光学素子として、光アイソレータ素子、サ
ーキュレータ素子などを用いてもよい。

【００１６】第１の光ファイバ保持部材２３または第２
の光ファイバ保持部材２４は、Ｂ₂Ｏ₅を含有する石英、
ホウケイ酸ガラスなどのガラスからなる円柱状で、コリ
メータレンズ２１との接合面が、斜めに形成されてい
る。また、第１の光ファイバ保持部材２３また第２の光
ファイバ保持部材２４の寸法は、外径１．８〜２．０ｍ
ｍ程度、長さ６〜１０ｍｍ程度となっている。また、細
孔２３ａ、２４ａはそれぞれ、第１の光ファイバ保持部
材２３または第２の光ファイバ保持部材２４の長手方向
の中心部に、これらを貫通するように形成されている。
細孔２３ａ、２４ａの開口部の形状は、正方形、長方
形、菱形などの多角形状または円形であり、その寸法が
０．１２６〜０．２１７ｍｍ×０．２１４〜０．２５２
ｍｍ程度となっている。

【００１７】光ファイバ素線２７、３０としては、外径
２５０μｍのシングルモード光ファイバまたは偏波保持
光ファイバが用いられる。シングルモード光ファイバ
は、石英ガラスなどからなる光ファイバ裸線の上に、紫
外線硬化型樹脂などからなる被覆層が設けられた構造と
なっている。偏波保持光ファイバは、酸化ゲルマニウム
（ＧｅＯ₂）を添加した石英ガラスからなるコアと、こ
のコアの周囲に、コアと中心軸を同じくして設けられた
石英ガラスからなるクラッドと、このクラッド内に、コ
アを中心に概対称に配置され、かつこのクラッドを形成
する石英ガラスよりも熱膨張係数が大きいガラスからな
る断面円形の２つの応力付与部とから構成されている。

【００１８】また、この実施形態の光合分波器におい
て、コリメータレンズ２１と誘電体多層膜フィルタ２２
との接合や、コリメータレンズ２１と、第１の光ファイ
バ保持部材２３または第２の光ファイバ保持部材２４と
の接合に用いられる接着剤としては、紫外線硬化型のウ
レタンアクリレート系接着剤、エポキシアクリレート系
接着剤などが挙げられる。

【００１９】この実施形態の光合分波器の製造方法を示
して、本発明の光部品の製造方法を説明する。まず、誘
電体多層膜フィルタ２２と入射ポート側のコリメータレ
ンズ２１を接着固定する。次いで、コリメータレンズ２
１と、その細孔２３ａ内に光ファイバ素線２７、２７が
収納された第１の光ファイバ保持部材２３とを、両者の
光軸が一致するように、近接して配置する。次いで、光
ファイバ素線２７、２７の末端から、集光レンズなどを
用いて、光ファイバ素線２７、２７に所定強度の紫外線
を入射する。すると、コリメータレンズ２１と第１の光
ファイバ保持部材２３の近接部分において、裸光ファイ
バ部２７ａ、２７ａから出射される紫外線が、裸光ファ
イバ部２７ａ、２７ａの端末から約４２°の角度で広が
る。次いで、光ファイバ素線２７、２７への紫外線の入
射を継続したまま、コリメータレンズ２１と第１の光フ
ァイバ保持部材２３の近接部分に、紫外線硬化型の接着
剤を注入する。このとき、紫外線が集光している部分に
紫外線硬化型の接着剤が接触すると、その接触した部分
が硬化する。したがって、この硬化している部分から先
には、接着剤が浸透することがなくなり、結果として、
光の伝送路近傍には、接着剤層が形成されない。次い
で、光の伝送路となる部分への接着剤の浸透がなくなっ
たことが確認された後、光ファイバ素線２７、２７への
紫外線の入射を止める。次いで、硬化した接着剤層の外
周を覆っている未硬化の紫外線硬化型の接着剤に対し
て、その外周から紫外線を照射し、この接着剤を硬化さ
せて、コリメータレンズ２１と第１の光ファイバ保持部
材２３を接合する。

【００２０】次いで、コリメータレンズ２１と第１の光
ファイバ保持部材２３との接合と同様にして、コリメー
タレンズ２１と第２の光ファイバ保持部材２４を接合す
る。次いで、コリメータレンズ２１の第１の光ファイバ
保持部材２３が接合されていない面と、誘電体多層膜フ
ィルタ２２のコリメータレンズ２１が接合されていない
面とを対向して配置し、両者の光軸を合わせた後、両者
の接合面に紫外線硬化型の接着剤を注入する。次いで、
コリメータレンズ２１および誘電体多層膜フィルタ２２
の外周から、接着剤に対して紫外線を照射して、接着剤
を硬化させ、コリメータレンズ２１と誘電体多層膜フィ
ルタ２２を接合し、光合分波器を得る。

【００２１】また、コリメータレンズ２１と第１の光フ
ァイバ保持部材２３または第２の光ファイバ保持部材２
４との接合を以下のように行なってもよい。まず、コリ
メータレンズ２１と、その細孔２３ａ内に光ファイバ素
線２７、２７が収納された第１の光ファイバ保持部材２
３とを、両者の光軸が一致するように、近接して配置す
る。次いで、コリメータレンズ２１の一方の端面２１ａ
から、所定強度の紫外線を入射する。このとき、紫外線
をコリメータレンズ２１の直径以下にして、コリメータ
レンズ２１に対して平行に入射する。すると、コリメー
タレンズ２１の一方の端面２１ａから入射された紫外線
は、コリメータレンズ２１内で一度集光し、再び広がっ
て、コリメータレンズ２１と第１の光ファイバ保持部材
２３の近接部分において、光ファイバ素線２７、２７の
裸光ファイバ部２７ａ、２７ａの端末の外周を覆う。次
いで、光ファイバ素線２７、２７への紫外線の入射を継
続したまま、コリメータレンズ２１と第１の光ファイバ
保持部材２３の近接部分に、紫外線硬化型の接着剤を注
入する。このとき、裸光ファイバ部２７ａ、２７ａの端
末の外周を覆っている紫外線に紫外線硬化型の接着剤が
接触すると、その接触した部分が硬化する。したがっ
て、この硬化している部分から先には、接着剤が浸透す
ることがなくなり、結果として、光の伝送路近傍には、
接着剤層が形成されない。次いで、光の伝送路となる部
分への接着剤の浸透がなくなったことが確認された後、
光ファイバ素線２７、２７への紫外線の入射を止める。
次いで、硬化した接着剤層の外周を覆っている未硬化の
紫外線硬化型の接着剤に対して、その外周から紫外線を
照射し、この接着剤を硬化させて、コリメータレンズ２
１と第１の光ファイバ保持部材２３を接合する。同様に
して、コリメータレンズ２１と第２の光ファイバ保持部
材２４を接合する。

【００２２】このような光部品の製造方法によれば、コ
リメータレンズ２１と第１の光ファイバ保持部材２３の
接合面２３ｂ、およびコリメータレンズ２１と第２の光
ファイバ保持部材２４の接合面２４ｂにおいて、光の伝
送路近傍には、接着剤層が形成されない。したがって、
得られた光合分波器に、高強度の光が入射されても、こ
の入射光により、接合面２３ｂおよび２４ｂにおいて、
接着剤が発熱して温度が上昇し、熱分解することがな
い。ゆえに、得られた光合分波器の接合面２３ｂおよび
２４ｂにおいて、光の挿入損失が増加することがない。
また、このような光部品の製造方法によれば、図５に示
した従来の光合分波器と同じ部品数で、高強度の光に対
する耐性の優れた光部品を得ることができる。

【００２３】また、本発明の光部品の第２の実施形態と
しては、上記第１の実施形態の光合分波器において、コ
リメータレンズ２１、２１と誘電体多層膜フィルタ２２
の接合面、すなわち、コリメータレンズ２１、２１の一
方の端面２１ａ、２１ａにおいて、これらを接合してい
る接着剤層には、その中心部分の光の伝送路近傍に略円
形状の穴が開いており、接着剤層が存在しないものがあ
る。この接着剤層は、コリメータレンズ２１、２１およ
び誘電体多層膜フィルタ２２と中心軸を同じくするドー
ナツ状に形成されている。このようにすれば、高強度の
光が、この光合分波器に入射されても、コリメータレン
ズ２１、２１と誘電体多層膜フィルタ２２との接合面に
おいて、接着剤が発熱して温度が上昇し、熱分解するこ
とがない。したがって、コリメータレンズ２１、２１と
誘電体多層膜フィルタ２２の接合面において、光の挿入
損失が増加することがない。

【００２４】この実施形態の光合分波器の製造方法で
は、まず、コリメータレンズ２１と、誘電体多層膜フィ
ルタ２２と、コリメータレンズ２１との光軸を合わせ
て、この順に配置する。このとき、コリメータレンズ２
１、２１の一方の端面２１ａ、２１ａが対向するように
配置する。次いで、コリメータレンズ２１、２１の他方
の端面２１ｂ、２１ｂから、所定強度の紫外線を入射す
る。このとき、コリメータレンズ２１、２１の他方の端
面２１ｂ、２１ｂから入射された紫外線は、コリメータ
レンズ２１、２１内で一度集光し、再び広がって、コリ
メータレンズ２１、２１と誘電体多層膜フィルタ２２の
近接部分において、コリメータレンズ２１、２１から出
射される紫外線が、光の伝送路となる部分を覆うように
紫外線の強度を調節する。次いで、コリメータレンズ２
１、２１への紫外線の入射を維持したまま、コリメータ
レンズ２１、２１と誘電体多層膜フィルタ２２の近接部
分に、紫外線硬化型の接着剤を注入する。このとき、紫
外線に紫外線硬化型の接着剤が接触すると、その接触し
た部分が硬化する。したがって、この硬化している部分
から先には、接着剤が浸透することがなくなり、結果と
して、光の伝送路となる部分には、接着剤層が形成され
ない。次いで、光の伝送路となる部分への接着剤の浸透
がなくなったことが確認された後、コリメータレンズ２
１、２１への紫外線の入射を止める。次いで、硬化した
接着剤層の外周を覆っている未硬化の紫外線硬化型の接
着剤に対して、その外周から紫外線を照射し、この接着
剤を硬化させて、コリメータレンズ２１、２１と誘電体
多層膜フィルタ２２を接合して、接合体を得る。

【００２５】次いで、上記接合体と、その細孔２３ａ内
に光ファイバ素線２７、２７が収納された第１の光ファ
イバ保持部材２３とを、両者の光軸が一致するように、
近接して配置する。次いで、光ファイバ素線２７、２７
の末端から、集光レンズなどを用いて、光ファイバ素線
２７、２７に所定強度の紫外線を入射する。すると、コ
リメータレンズ２１と第１の光ファイバ保持部材２３の
近接部分において、裸光ファイバ部２７ａ、２７ａから
出射される紫外線が、裸光ファイバ部２７ａ、２７ａの
端末から約４２°の角度で広がる。次いで、光ファイバ
素線２７、２７への紫外線の入射を継続したまま、コリ
メータレンズ２１と第１の光ファイバ保持部材２３の近
接部分に、紫外線硬化型の接着剤を注入する。このと
き、紫外線が集光している部分に紫外線硬化型の接着剤
が接触すると、その接触した部分が硬化する。したがっ
て、この硬化している部分から先には、接着剤が浸透す
ることがなくなり、結果として、光の伝送路近傍には、
接着剤層が形成されない。次いで、光の伝送路となる部
分への接着剤の浸透がなくなったことが確認された後、
光ファイバ素線２７、２７への紫外線の入射を止める。
次いで、硬化した接着剤層の外周を覆っている未硬化の
紫外線硬化型の接着剤に対して、その外周から紫外線を
照射し、この接着剤を硬化させて、コリメータレンズ２
１と第１の光ファイバ保持部材２３を接合する。次い
で、コリメータレンズ２１と第１の光ファイバ保持部材
２３との接合と同様にして、コリメータレンズ２１と第
２の光ファイバ保持部材２４を接合して、光合分波器を
得る。

【００２６】このような光部品の製造方法によれば、コ
リメータレンズ２１、２１と誘電体多層膜フィルタ２２
の接合面において、光の伝送路には、接着剤層が形成さ
れない。したがって、コリメータレンズ２１、２１と誘
電体多層膜フィルタ２２の接合面において、光の挿入損
失が増加することがない光部品を得ることができる。ゆ
えに、第１の実施形態の光合分波器よりも、より高強度
の光に対する耐性が優れた光合分波器を得ることができ
る。

【００２７】図３は、本発明の光部品の第３の実施形態
を示す概略構成図であり、図３（ａ）は平面図、図３
（ｂ）は正面図である。この実施形態の光部品では、図
１に示した第１の光ファイバ保持部材２３、第２の光フ
ァイバ保持部材２４の代わりに、第１の光ファイバアレ
イ３１、第２の光ファイバアレイ３２が用いられてい
る。図３において、図１に示した第１の実施形態の構成
要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を
省略する。

【００２８】第１の光ファイバアレイ３１、第２の光フ
ァイバアレイ３２は、石英、ガラス、セラミックス、樹
脂、金属などからなる角柱状の基材３１ａ、３２ａと、
光ファイバ素線２７、２７の裸光ファイバ部２７ａ、２
７ａおよび光ファイバ素線３０、３０の裸光ファイバ部
３０ａ、３０ａを覆い、石英、ガラス、セラミックス、
樹脂、金属などからなる角柱状の蓋３１ｂ、３２ｂとか
ら構成されている。また、第１の光ファイバアレイ３１
および第２の光ファイバアレイ３２のコリメータレンズ
２１との接合面が、斜めに形成されている。また、基材
３１ａ、３２ａの寸法は、長さ８〜１５ｍｍ、幅１．８
〜２．２ｍｍ、厚さ０．５〜１２．０ｍｍ程度となって
いる。また、蓋３１ｂ、３２ｂの寸法は、長さ８〜１５
ｍｍ、幅１．８〜２．２ｍｍ、厚さ０．５〜１２．０ｍ
ｍ程度となっている。

【００２９】また、基材３１ａには、光ファイバ素線２
７、２７を収納するための２つの保持部３１ｃ、３１ｃ
が、基材３１ａの長手方向の中心軸と平行に、長手方向
の全長にわたって形成されている。この保持部３１ｃの
形状は、Ｖ溝、円形状、矩形状、台形状などのいずれの
形状であってもよい。また、保持部３１ｃの大きさは、
開口径１２６〜１３５μｍ程度となっている。また、基
材３２ａには、基材３１ａの２つの保持部３１ｃ、３１
ｃと同様な光ファイバ素線３０、３０を収納するための
２つの保持部３２ｃ、３２ｃが形成されている。

【００３０】この実施形態の光部品は、第１の実施形態
または第２の実施形態の製造方法と同様な方法で製造さ
れる。したがって、第１の実施形態および第２の実施形
態の光部品と同様に、第３の実施形態の光部品も、高強
度の光に対する耐性に優れたものとなる。

【００３１】図４は、本発明の光部品の第４の実施形態
を示す概略図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）
は正面図、図４（ｃ）は右側面図である。この実施形態
の光部品では、図３に示した第１の光ファイバアレイ３
１の蓋３１ｂに、分布屈折率光ファイバ（Graded−Inde
x光ファイバ、以下、「ＧＩ光ファイバ」と略す。）３
３が収納され、第２の光ファイバアレイ３２の蓋３２ｂ
に、分布屈折率光ファイバ３４が収納されている。図４
において、図１に示した第１の実施形態および図３に示
した第３の実施形態の構成要素と同じ構成要素には同一
符号を付して、その説明を省略する。

【００３２】第１の光ファイバアレイ３１の基材３１ａ
には、光ファイバ素線２７、２７を収納するための２つ
の保持部３１ｃ、３１ｃが、基材３１ａの長手方向の中
心軸と平行に、長手方向の全長にわたって形成されてい
る。この保持部３１ｃの形状は、Ｖ溝、円形状、矩形
状、台形状などのいずれの形状であってもよい。また、
保持部３１ｃの大きさは、開口径１２６〜１３５μｍ程
度となっている。また、基材３２ａには、基材３１ａの
２つの保持部３１ｃ、３１ｃと同様な光ファイバ素線３
０、３０を収納するための２つの保持部３２ｃ、３２ｃ
が形成されている。

【００３３】また、蓋３１ｂには、ＧＩ光ファイバ３３
を収納するための細孔３１ｄが、蓋３１ｂの長手方向の
中心軸と平行に、長手方向の全長にわたって形成されて
いる。この細孔３１ｄの形状は、Ｖ溝、円形状、矩形
状、台形状などのいずれの形状であってもよい。また、
細孔３１ｄの大きさは、開口径１２６〜１３５μｍ程度
となっている。また、蓋３２ｂには、蓋３１ｂの保持部
３１ｄと同様なＧＩ光ファイバ３４を収納するための細
孔３２ｄが形成されている。

【００３４】上記のような光部品に用いられる光ファイ
バのうち、シングルモード光ファイバは、１．５５μｍ
帯の伝送用であるから、そのカットオフ波長は約１．２
μｍである。しかしながら、紫外線の波長は、数１０〜
４００ｎｍ程度であるから、シングルモード光ファイバ
に紫外線を入射した場合、十分な強度を持った紫外線を
透過させることは困難である。そこで、この実施形態の
光部品では、各接合部に紫外線を照射し、各接合部の接
合に用いられる紫外線硬化型の接着剤を硬化させるため
に、ＧＩ光ファイバ３３、３４を用いている。

【００３５】ＧＩ光ファイバ３３、３４は、コア部分の
屈折率分布が、位置の関数になっている光ファイバであ
り、屈折率分布が円対称で半径方向に２乗分布（中心の
屈折率が最大）で近似されるものである。ＧＩ光ファイ
バ３３、３４を伝搬する光は、屈折率分布にしたがっ
て、正弦波状に蛇行して伝搬する。ＧＩ光ファイバ３
３、３４は、シングルモード光ファイバよりもコアが大
きく（約６倍）、シングルモード光ファイバに比べて、
伝送可能な光の波長帯が紫外線に近いので、紫外線を十
分に伝送することができる。また、使用するＧＩ光ファ
イバ３３、３４の長さは、数１０ｃｍで十分である。

【００３６】このようなＧＩ光ファイバ３３、３４を用
いる光部品の製造方法によれば、光ファイバ素線２７、
２７の裸光ファイバ部２７ａ、２７ａの端末、および光
ファイバ素線３０、３０の裸光ファイバ部３０ａ、３０
ａの端末に、効率良く紫外線を照射することができる。
したがって、コリメータレンズ２１と第１の光ファイバ
アレイ３１との接合面、およびコリメータレンズ２１と
第２の光ファイバアレイ３２との接合面において、これ
らの接合時に、光の伝送路近傍には、接着剤層が形成さ
れない。また、この例の光部品の製造方法によれば、熱
光学効果を用いたＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratin
g）、その他のＰＬＣ部品などの光部品の製造も効率良
く行なうことができる。

【００３７】以下、図１および図５を用いて具体的な実
施例を示し、本発明の効果を明らかにする。（実施例）実施例として、図１に示した光合分波器を製
造した。（比較例）比較例として、図５に示した光合分波器を製
造した。これら２つの光合分波器に、波長１．５５μｍ
の光を、５００ｍＷ、１．０Ｗ、１．５Ｗ、２．０Ｗと
強度を変えて連続して入射し、そのときの挿入損失の変
動量を測定した。光の強度を各段階において１時間維持
し、合計の入射時間を４時間とした。結果を表１に示
す。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１の結果から、実施例の光合分波器で
は、２．０Ｗの光を入射しても挿入損失の増加がほとん
ど見られなかった。一方、比較例の光合分波器では、入
射する光の強度を増加するにしたがって、挿入損失が増
加することが見られた。以上のことから、実施例の光合
分波器は、高強度の光に対して優れた耐性を示すことが
確認された。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光部品
は、コリメータレンズと、光ファイバ保持部材とを備え
た光部品であって、前記コリメータレンズと前記光ファ
イバ保持部材との接合面における光の伝送路近傍には、
接着剤が硬化してなる接着剤層が存在しないから、この
光合分波器に、高強度の光が入射されても、この入射光
により、コリメータレンズと光学素子との接合面、また
は、コリメータレンズと光ファイバ保持部材との接合面
において、接着剤が発熱して温度が上昇し、熱分解する
ことがない。したがって、コリメータレンズと光学素子
との接合面、または、コリメータレンズと光ファイバ保
持部材との接合面において、光の挿入損失が増加するこ
とがない。また、従来の光部品と同じ部品数で、高強度
の光に対する耐性の優れたものとなる。

【００４１】また、本発明の光部品の製造方法によれ
ば、光の伝送路には、接着剤層が形成されない。したが
って、得られた光部品に、高強度の光が入射されても、
この入射光により、コリメータレンズと光学素子との接
合面、または、コリメータレンズと光ファイバ保持部材
との接合面において、接着剤が発熱して温度が上昇し、
熱分解することがない。ゆえに、得られた光部品のコリ
メータレンズと光学素子との接合面、または、コリメー
タレンズと光ファイバ保持部材との接合面において、光
の挿入損失が増加することがない。また、従来の光合分
波器と同じ部品数で、高強度の光に対する耐性の優れた
光部品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光部品の第１の実施形態として、光
合分波器を示す概略構成図である。

【図２】本発明の光部品の第１の実施形態の光ファイ
バ保持部材の接合面を正面から見た図である。

【図３】本発明の光部品の第３の実施形態を示す概略
構成図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は正面
図である。

【図４】本発明の光部品の第４の実施形態を示す概略
図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は正面図、
図４（ｃ）は右側面図である。

【図５】従来の光合分波器を示す概略構成図である。

【図６】従来の光合分波器を示す概略構成図である。

【符号の説明】

２１・・・コリメータレンズ、２１ａ・・・一方の端面、２１
ｂ・・・他方の端面、２２・・・誘電体多層膜フィルタ、２３
・・・第１の光ファイバ保持部材、２３ａ，２４ａ・・・細
孔、２３ｂ，２４ｂ・・・接合面、２４・・・第２の光ファイ
バ保持部材、２５・・・第１のポート、２６・・・第２のポー
ト、２７，３０・・・光ファイバ素線、２７ａ，３０ａ・・・
裸光ファイバ部、２７ｂ，３０ｂ・・・被覆層、２８・・・第
３のポート、３１・・・第１の光ファイバアレイ、３１
ａ，３２ａ・・・基材、３１ｂ，３２ｂ・・・蓋、３１ｃ，３
２ｃ・・・保持部、３１ｄ，３２ｄ・・・細孔、３２・・・第２
の光ファイバアレイ、３３，３４・・・分布屈折率光ファ
イバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者百津仁博千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジクラ佐倉事業所内 (72)発明者中村卓広千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジクラ佐倉事業所内Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA32 CA00 CA16 DA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コリメータレンズと、該コリメータレン
ズに光を入出力する光ファイバを保持する光ファイバ保
持部材を備えた光部品であって、前記コリメータレンズと前記光ファイバ保持部材との接
合面における光の伝送路近傍には、接着剤が硬化してな
る接着剤層が存在しないことを特徴とする光部品。
【請求項２】コリメータレンズと光ファイバ保持部材
を、これらの光軸が一致するように近接して配置し、前記光ファイバ保持部材の端面から、前記コリメータレ
ンズと前記光ファイバ保持部材との近接部分に紫外線を
入射しつつ、該近接部分に紫外線硬化型の接着剤を注入
し、該接着剤を硬化して前記コリメータレンズと前記光
ファイバ保持部材を接合し、前記コリメータレンズと前
記光ファイバ保持部材との接合面における光の伝送路近
傍には、接着剤が硬化してなる接着剤層を形成しないよ
うにしたことを特徴とする光部品の製造方法。
【請求項３】コリメータレンズと光ファイバ保持部材
を、これらの光軸が一致するように近接して配置し、前記コリメータレンズの端面から、前記コリメータレン
ズと前記光ファイバ保持部材との近接部分に紫外線を入
射しつつ、該近接部分に紫外線硬化型の接着剤を注入
し、該接着剤を硬化して前記コリメータレンズと前記光
ファイバ保持部材を接合し、前記コリメータレンズと前
記光ファイバ保持部材との接合面における光の伝送路近
傍には、接着剤が硬化してなる接着剤層を形成しないよ
うにしたことを特徴とする光部品の製造方法。
【請求項４】コリメータレンズと光ファイバ保持部材
を、これらの光軸が一致するように近接して配置し、前記光ファイバ保持部材に形成された細孔内に挿入され
た分布屈折率光ファイバから、前記コリメータレンズと
前記光ファイバ保持部材との近接部分に紫外線を入射し
つつ、該近接部分に紫外線硬化型の接着剤を注入し、該
接着剤を硬化して前記コリメータレンズと前記光ファイ
バ保持部材を接合し、前記コリメータレンズと前記光フ
ァイバ保持部材との接合面における光の伝送路近傍に
は、接着剤が硬化してなる接着剤層を形成しないように
したことを特徴とする光部品の製造方法。
【請求項５】コリメータレンズと、このコリメータレ
ンズに接合された光学素子を備えた光部品であって、前記コリメータレンズと光学素子との接合面における光
の伝送路近傍には、接着剤が硬化してなる接着剤層が存
在しないことを特徴とする光部品。
【請求項６】２つのコリメータレンズの間に、光学素
子を挿入し、前記２つのコリメータレンズと前記光学素
子の光軸が一致するように近接して配置し、前記２つのコリメータレンズの光学素子と近接していな
い面側から、前記コリメータレンズと前記光学素子との
近接部分に紫外線を入射し、該近接部分に紫外線硬化型
の接着剤を注入しつつ、該接着剤を硬化して前記コリメ
ータレンズと前記光学素子を接合し、前記コリメータレ
ンズと前記光学素子との接合面における光の伝送路近傍
には、接着剤が硬化してなる接着剤層を形成しないよう
にしたことを特徴とする光部品の製造方法。