JP2004109193A

JP2004109193A - 光学部材、光ファイバコリメータ、光デバイス

Info

Publication number: JP2004109193A
Application number: JP2002268306A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Dejima; 出島　範宏; Tokuo Chiba; 千葉　徳男; Toshiya Kubo; 久保　利哉; Hiromitsu Nakayama; 中山　浩光
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】挿入損失を低減し、光学的特性を向上する。
【解決手段】シングルモード型光ファイバ１１と、このシングルモード型光ファイバ１１に光軸を一致させて設けられシングルモード型光ファイバ１１から入射された光ビームを伝送するコア部１２ａを有する集束用光ファイバ１２とを備える。そして、集束用光ファイバ１２のコア部１２ａは、光ビームが入射される入射側端部が、シングルモード型光ファイバ１１のコア部１１ａの直径以上に形成されるとともに、光ビームを出射する出射側端部が、シングルモード型光ファイバ１１のコア部１１ａの直径より小さく形成される。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば情報通信等に用いられる光学部材、光ファイバコリメータおよびこの光ファイバコリメータを備える光デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば情報通信等に用いられて光デバイス間を光学的に接続するための光デバイスが知られている。この種の光デバイスには、一対の入力側および出力側の各光ファイバコリメータを対向して配置したものがある。
【０００３】
従来の光ファイバコリメータは、一般に、光ファイバの端部に、光ファイバから出射された光ビームを平行光に変換するためのコリメータレンズが設けられて構成されている。しかしながら、コリメータレンズは、外径が、光ファイバの外径に比較して著しく大きいため、光ファイバコリメータ全体が大型化する不都合があった。また、コリメータレンズは、外径が比較的小さいものを用いた場合に収差が比較的大きくなるという不都合があった。
【０００４】
そこで、コリメータレンズの代わりに、グレーディッドインデックス型光ファイバ（以下、ＧＩＦと称する。）によって形成された所定の長さの集束型ロッドレンズが用いられた光ファイバコリメータが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
このような光ファイバコリメータを備える従来の光デバイスは、図８に示すように、一対の入力側光ファイバコリメータ１０６および出力側光ファイバコリメータ１０７を備えている。入力側光ファイバコリメータ１０６および出力側光ファイバコリメータ１０７は、シングルモード型光ファイバ１１１（以下、ＳＭＦ１１１と称する。）と、このＳＭＦ１１１から入射された光ビームを平行光に変換するＧＩＦ１１２とを備えている。
【０００６】
一対の入力側光ファイバコリメータ１０６および出力側光ファイバコリメータ１０７は、互いにＧＩＦ１１２を対向させて、光軸を一致させて配置されている。
【０００７】
ＳＭＦ１１１は、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、光ビームを伝送するコア部１１１ａと、このコア部１１１ａを包囲するクラッド部１１１ｂとを有している。ＳＭＦ１１１は、例えば、コア部１１１ａの直径が１０μｍ程度に形成されており、クラッド部１１１ｂの外径が１２５μｍ程度に形成されている。そして、ＳＭＦ１１１は、開口数ＮＡが０．１４程度にされ、コア部１１１ａとクラッド部１１１ｂとの比屈折率差Δｎが、０．３％程度に設定されている。ＧＩＦ１１２は、所定の長さの集束型ロッドレンズとして形成されており、ＳＭＦ１１１の一端に、光軸を一致させて設けられている。
【０００８】
以上のように構成された従来の光デバイスは、入射側光ファイバコリメータ１０６において、ＳＭＦ１１１から入射された光ビームがＧＩＦ１１２によって平行光に変換されて、出射側光ファイバコリメータ１０７のＧＩＦに入射される。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−１３８３４２号公報（第７欄１行―１６行、図３）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の光デバイスでは、光ファイバコリメータによる接続損失を抑えるとともに、光ファイバコリメータによる挿入損失を抑えることが求められている。ここで言う接続損失とは、異なる光学部材を接合する際の屈折率差による損失のことである。また、ここで言う挿入損失とは、光ファイバコリメータを対にした場合に発生する損失のことである。
【００１１】
しかしながら、図８および図９（ａ）、図９（ｂ）に示したように、従来の光ファイバコリメータ１０６，１０７は、ＳＭＦ１１１のコア部１１１ａの直径が１０μｍ程度に形成されているため、ＳＭＦ１１１から出射された光ビームをＧＩＦ１１２に入射させる際に、光ビームを出射する光源の大きさが有限の値であって点光源ではなかった。このため、ＧＩＦ１１２から出射された光ビームは、収差の影響を受けて、純粋な平行光ではなくなる問題がある。
【００１２】
また、ＳＭＦ１１１から出射された光ビームの一部は、コア部１１１ａの端面外周側からクラッド部１１１ｂ側に屈折されて出射されること等によって、ＧＩＦ１１２で接続損失が生じてしまう不都合が生じる。すなわち、ＧＩＦ１１２に入射させる光ビームは、点光源にすることが求められている。
【００１３】
また、従来の光ファイバコリメータ１０６，１０７は、ＧＩＦ１１２の端面から平行光を出射させる場合、ＳＭＦ１１１から入射された光ビームを平行光に効率良く変換し、平行光にする際の接続損失を低減することが求められている。
【００１４】
したがって、従来の光デバイスは、光ファイバコリメータ１０６，１０７が有するＳＭＦ１１１のコア部１１１ａとＧＩＦ１１２のコア部１１２ａとの屈折率差が比較的大きいため、接続損失が生じ、挿入損失が増大するという不都合があった。
【００１５】
そこで、本発明は、挿入損失を低減し、光学的特性を向上することができる光学部材、光ファイバコリメータおよびこの光ファイバコリメータを備える光デバイスを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明に係る光学部材は、シングルモード型光ファイバと、このシングルモード型光ファイバに光軸を一致させて設けられシングルモード型光ファイバから入射された光ビームを伝送する伝送路を有する光学手段とを備える。そして、光学手段の伝送路は、光ビームが入射される入射側端部が、シングルモード型光ファイバのコア部の直径以上に形成されるとともに、光ビームを出射する出射側端部が、シングルモード型光ファイバのコア部より小さく形成される。
【００１７】
以上のように構成された本発明に係る光学部材によれば、シングルモード型光ファイバから入射される光ビームが、光学手段によって集束させて、光学手段から出射される光ビームを、点光源に近似させることが可能になる。
【００１８】
また、本発明に係る光ファイバコリメータは、本発明の光学部材と、この光学手段の出射側端部に光軸を一致させて設けられ、前記光学手段から入射された光ビームを平行光に変換するコリメート手段を備える。
【００１９】
以上のように構成した本発明に係る光ファイバコリメータによれば、シングルモード型光ファイバから出射された光ビームが光学手段によって集束されて、コリメート手段に入射されるため、コリメート手段に入射する光ビームが、点光源に近似される。このため、コリメート手段によって平行光に変換された光ビームは、収差が抑制される。したがって、この光ファイバコリメータを対にした構成では、挿入損失が低減される。
【００２０】
また、本発明に係る光ファイバコリメータは、光学部材が有するシングルモード型光ファイバのコア部の屈折率より大きく、コリメート手段であるグレーディッドインデックス型光ファイバのコア部の屈折率より小さく形成される。したがって、この光ファイバコリメータは、シングルモード型光ファイバのコア部とコリメート手段との屈折率差が小さくなり、シングルモード型光ファイバのコア部からコリメート手段に伝送される光ビームの接続損失が低減される。
【００２１】
また、本発明に係る光デバイスは、本発明の光ファイバコリメータをそれぞれ有する一対の入力側光学系および出力側光学系を備える。
【００２２】
以上のように構成された本発明に係る光デバイスは、上述した光ファイバコリメータを有することによって入力側光学系および出力側光学系の接続損失、さらには光デバイスの挿入損失が抑えられるため、光学特性が向上される。
【００２３】
また、本発明に係る光デバイスは、入力側光学系および出力側光学系が有する各コリメート手段が、対向面が光軸に直交する平面に対して傾斜されて形成されることが好ましい。これによって、この光デバイスは、光ビームが出射および入射される際に、コリメート手段の対向面による反射損失が低減される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について、光デバイスを図面を参照して説明する。
【００２５】
図１に示すように、光デバイス１は、光学的に接続される一対の入力側光ファイバコリメータ６および出力側光ファイバコリメータ７と、これら各光ファイバコリメータ６，７の接続部分を内部に収容する筐体８とを備えている。
【００２６】
図２および図３に示すように、入力側光ファイバコリメータ６は、入力側光ファイバであるシングルモード型光ファイバ１１（以下、ＳＭＦ１１と称する。）と、このＳＭＦ１１から入射された光ビームを集束する集束用光ファイバ１２と、この集束用光ファイバ１２から入射された光ビームを平行光に変換するグレーディッドインデックス型光ファイバ１３（以下、ＧＩＦ１３と称する。）とを備えている。
【００２７】
出力側光ファイバコリメータ７は、入力側光ファイバコリメータ６と同一構成であるため、同一部材には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２８】
筐体８は、図１に示すように、矩形状の有底箱状に形成されており、内部に、入力側光ファイバコリメータ６および出力側光ファイバコリメータ７の各ＧＩＦ１３の端面を対向させた接続部分が気密状態で封止されている。また、筐体８には、入力側光ファイバコリメータ６および出力側光ファイバコリメータ７の各ＳＭＦ１１が、スリーブ１５を介してそれぞれ固定されている。
【００２９】
入力側光ファイバコリメータ６が有するＳＭＦ１１は、光ビームを伝送するコア部１１ａと、このコア部１１ａを包囲するクラッド部１１ｂとを有しており、光ビームを出射する一端に、集束用光ファイバ１２の一端が接合されている。ＳＭＦ１１は、例えば、コア部１１ａの直径が１０μｍ程度に形成されており、クラッド部１１ｂの外径が１２５μｍ程度に形成されている。そして、このＳＭＦ１１は、開口数ＮＡが０．１４程度にされ、コア部１１ａとクラッド部１１ｂとの比屈折率差Δｎが、０．３％程度に設定されている。
【００３０】
集束用光ファイバ１２は、例えばＳＭＦ１１と同一の光ファイバを用いて形成されており、ＳＭＦ１１のコア部１１ａから光ビームが入射されるコア部１２ａと、このコア部１２ａを包囲するクラッド部１２ｂとを有している。この集束用光ファイバ１２は、外径がＳＭＦ１１のクラッド部１１ｂの外径と同等程度に形成されており、例えば、光軸方向の長さが１ｍｍ程度に形成されている。なお、１ｍｍ以下に形成されてもよい。また、集束用光ファイバ１２は、コア部１２の屈折率が、ＳＭＦ１１のコア部１１ａの屈折率より大きく、ＧＩＦ１３のコア部１３ａの屈折率より小さく形成されている。
【００３１】
そして、集束用光ファイバ１２のコア部１２ａは、直径が、ＧＩＦ１３の一端側に向かって次第に縮径されて形成されており、ＧＩＦ１３に接合される一端が、光ビームの伝送に影響がない程度に小さくされて、ほぼ一点に集束されている。したがって、集束用光ファイバ１２のコア部１２ａは、ＧＩＦ１３に接合される一端が、いわゆる点光源に近似されている。
【００３２】
また、集束用光ファイバ１２のコア部１２ａは、ＳＭＦ１１に接合される一端の直径が、ＳＭＦ１１のコア部１１ａの直径よりやや大きく形成されている。このため、集束用光ファイバ１２には、ＳＭＦ１１のコア部１１ａの端面外周側からクラッド部１１ｂ側に屈折されて出射された光ビームも、コア部１２ａ内に良好に入射されるため、接続損失が抑えられている。
【００３３】
集束用光ファイバ１２は、コア部１２ａの光軸をＳＭＦ１１のコア部１１ａの光軸に一致させて、一端が、ＳＭＦ１１の一端に融着されて接合されている。この集束用光ファイバ１２は、ＳＭＦ１１の一端に融着して接合する際に、追加放電することによってコア部１２ａの一端が拡げられるとともに、加熱して光軸方向に伸ばす力を付与することによって、コア部１２ａが光軸方向に沿って容易に縮径された、いわゆるテーパ状に形成される。あるいは、集束用光ファイバ１２は、予め、コア部が光軸方向に沿って縮径されて形成されている光ファイバを用いて、このコア部の両端が、所定の直径になる位置でそれぞれ切断して形成されてもよい。
【００３４】
また、集束用光ファイバ１２の一端は、ＳＭＦ１１の一端に融着される際に、クラッド部１２ｂの外径方向に膨張されて拡径するため、上述したようにコア部１２ａのＳＭＦ１１側近傍の直径が、ＳＭＦ１１のコア部１１ａの直径よりやや大きく形成される。なお、必要に応じて、追加放電の際に加熱して光軸方向に伸ばす力を付与することによって、上述した拡径を防止することも可能である。
【００３５】
ＧＩＦ１３は、集束用光ファイバ１２のコア部１２ａから光ビームが入射されるコア部１３ａと、このコア部１３ａを包囲するクラッド部１３ｂとを有しており、光軸方向が所定の長さに形成されることによって、いわゆる集束型ロッドレンズとして構成されている。ＧＩＦ１３は、例えば、コア部１３ａの直径が５０μｍから２００μｍ程度に形成されており、クラッド部１３ｂの外径が１２５μｍから３００μｍ程度に形成されている。また、ＧＩＦ１３は、例えば、光軸方向の長さが１ｍｍ程度に形成されている。
【００３６】
なお、ＧＩＦ１３は、外径が、集束用光ファイバ１２の外径と等しく形成されることが好ましく、外径を位置決め基準として、集束用光ファイバ１２に光軸を容易に一致させることが可能になる。
【００３７】
ＧＩＦ１３は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、コア部１３ａの屈折率分布が、光軸上を最大とする曲線状に変化しており、集束用光ファイバ１２のコア部１２ａからコア部１３ａに入射される光ビームが、点光源に近似されている。このため、ＧＩＦ１３は、点光源から出射される光ビームを平行光に変換することになり、集束用光ファイバ１２から入射される光ビームのほぼ全てが平行光に変換される。したがって、ＧＩＦ１３によれば、収差が大幅に低減されて平行光に効率的に変換される。また、ＧＩＦ１３は、コア部１３ａとクラッド部１３ｂとの比屈折率差Δｎが、０．５〜３％程度に設定されている。
【００３８】
そして、ＧＩＦ１３は、コア部１３ａの光軸を集束用光ファイバ１２のコア部１２ａの光軸に一致させて、一端が、集束用光ファイバ１２のコア部１２ａに融着されて接合されている。
【００３９】
また、図示しないが、ＧＩＦ１３は、必要に応じて、出力側光ファイバコリメータ７のＧＩＦ１３に対向する端面が、光軸に直交する平面に対して所定の傾斜角をもって傾斜されて形成されてもよい。ＧＩＦ１３は、端面が傾斜されることにより、この端面で光ビームが光軸方向に反射された反射光によって生じる、いわゆる反射損失を抑えることができる。すなわち、ＧＩＦ１３の端面に形成された傾斜面で反射された反射光は、光軸方向に対して傾斜された方向に反射されるため、伝送される光ビームに影響を及ぼすことなくコア部１３ａから外方に漏れる。なお、ＧＩＦ１３の端面を傾斜させる場合には、例えば切断加工によって傾斜面を形成することによって、加工コストを抑えることが可能である。
【００４０】
さらに、ＧＩＦ１３の端面は、必要に応じて、傾斜面上に反射防止用コーティングを被覆することで、反射損失および光デバイス１全体の挿入損失を低減することができる。
【００４１】
また、上述した入力側光ファイバコリメータ６では、ＧＩＦ１３からなる集束型ロッドレンズが採用されたが、例えば、ボール状のレンズや、屈折率分布型ロッドレンズ（Ｇｒａｄｅｄ　Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ　Ｉｎｄｅｘ　ｒｏｄ　ｌｅｎｓ）等の他の光学レンズが用いられてもよい。
【００４２】
また、上述した入力側光ファイバコリメータ６では、集束用光ファイバ１２を備える構成にされたが、集束用光ファイバ１２の代わりに例えば、基板上にコア部およびクラッド部が積層されて形成された光導波路を有する半導体素子が適用されてもよい。
【００４３】
以上のように構成された光デバイス１について、入力側光ファイバコリメータ６によって伝送される光ビームの状態を説明する。
【００４４】
まず、入力側光ファイバコリメータ６は、ＳＭＦ１１のコア部１１ａによって伝送された光ビームが、集束用光ファイバ１２のコア部１２ａに入射されて、このコア部１２ａによって良好に集束されて点光源に近似される。このときに、ＳＭＦ１１のコア部１１ａの端面外周側からさらに外周方向に出射された光ビームも、集束用光ファイバ１２のコア部１２ａの直径がコア部１１ａの直径よりも大径であるため、コア部１２ａに入射される。
【００４５】
そして、集束用光ファイバ１２のコア部１２ａから出射される光ビームは、点光源から出射されるため、ＧＩＦ１３のコア部１３ａによって平行光に効率的に変換されてコア部１３ａから出射される。
【００４６】
上述したように、光デバイス１は、ＳＭＦ１１とＧＩＦ１３との間に集束用光ファイバ１２が設けられた入力側光ファイバコリメータ６を備えることによって、上述した従来の光ファイバコリメータで課題になっていたＳＭＦのコアとＧＩＦのコアとの屈折率差を小さくすることが可能になり、接続損失を低減させるとともに、ＧＩＦに入射する光ビームを点光源に近似させて、ＧＩＦから出射される光ビームの収差を抑えることにより挿入損失を低減することができる。したがって、この光デバイス１によれば、光学特性を向上することができる。
【００４７】
また、光デバイス１が備える光ファイバコリメータ６，７は、ＳＭＦ１１、集束用光ファイバ１２、ＧＩＦ１３の各外径がそれぞれ等しく形成されることによって、外径を基準として接合することで、光軸を互いに容易に一致させることができる。
【００４８】
なお、上述した各光ファイバコリメータ６，７は、コア部１２ａが光軸方向全体に亘って縮径された集束用光ファイバ１２を備える構成にされたが、他の集束用光ファイバを備える他の光ファイバコリメータについて説明する。なお、他の光ファイバコリメータは、集束用光ファイバを除いて、上述した各光ファイバコリメータ６，７と構成が同一であるため、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００４９】
図５に示すように、他の入力側光ファイバコリメータ１６が備える集束用光ファイバ２２は、ＳＭＦ１１のコア部１１ａから光ビームが入射されるコア部２２ａと、このコア部２２ａを包囲するクラッド部２２ｂとを有している。
【００５０】
そして、コア部２２ａは、ＳＭＦ１１のコア部１１ａに隣接する一端部に位置して設けられてコア部１１ａから入射された光ビームを伝送する第１の伝送路２３と、この第１の伝送路２３に連設されてＧＩＦ１３のコア部１３ａに光ビームを伝送する第２の伝送路２４とを有している。
【００５１】
第１の伝送路２３は、ＳＭＦ１１のコア部１１ａ側の一端の直径が、コア部１１ａの直径よりやや大きく形成されるとともに、この一端から第２の伝送路２４側である他端側に向かって直径が次第に縮径されて形成されている。第２の伝送路２４は、ＳＭＦ１１のコア部１１ａの直径よりも小径に形成されており、第１の伝送路２３の縮径された他端に連続して形成されている。
【００５２】
以上のように構成された入力側光ファイバコリメータ１６について、光ビームが伝送される状態を簡単に説明する。
【００５３】
まず、入力側光ファイバコリメータ１６は、ＳＭＦ１１のコア部１１ａによって伝送された光ビームが、集束用光ファイバ２２のコア部２２ａの、第１の伝送路２３に入射されて、この第１の伝送路２３によって良好に集束されて、第２の伝送路２４に伝送される。第２の伝送路２４によって伝送される光ビームは、第２の伝送路２４がＳＭＦ１１のコア部１１ａの直径よりも小径に形成されているため、点光源に近似される。
【００５４】
このときに、ＳＭＦ１１のコア部１１ａの端面外周側からさらに外周方向に出射された光ビームも、集束用光ファイバ２２のコア部２２ａの直径がコア部１１ａの直径よりも大径であるため、コア部２２ａに入射される。
そして、集束用光ファイバ２２のコア部２２ａから出射される光ビームは、第２の伝送路２４によって点光源から出射されるため、ＧＩＦ１３のコア部１３ａによって平行光に効率的に変換されてコア部１３ａから出射される。
【００５５】
上述したように、入力側光ファイバコリメータ１６は、ＳＭＦ１１とＧＩＦ１３との間に集束用光ファイバ２２が設けられたことによって、ＳＭＦ１１のコア１１ａとＧＩＦ１３のコア１３ａとの屈折率差が緩和されるため、ＳＭＦ１１のコア１１ａとＧＩＦ１３のコア１３ａとの屈折率差を小さくすることが可能になり、接続損失を低減させるとともに、ＧＩＦ１３のコア１３ａに入射する光ビーム点光源に近似させて、ＧＩＦ１３のコア１３ａから出射される光ビームの収差を抑えることにより挿入損失を低減することができる。
【００５６】
最後に、上述した光デバイス１は、一対の入力側光ファイバコリメータ６および出力側光ファイバコリメータ７を備える構成にされたが、入力側光ファイバコリメータおよび複数の出力側光ファイバコリメータを備える他の光デバイスについて図面を参照して説明する。なお、他の光デバイスにおいて、上述した光デバイスと同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図６および図７に示すように、他の光デバイス２は、いわゆる光スイッチとして構成されており、入力側光ファイバコリメータ６と、この入力側光ファイバコリメータ６から光ビームが選択的に入射される第１の出力側光ファイバコリメータ７Ａおよび第２の出力側光ファイバコリメータ７Ｂと、これら第１の出力側光ファイバコリメータ７Ａおよび第２の出力側光ファイバコリメータ７Ｂのいずれか一方に光ビームの光路を切り換えるための切り換え部３０とを備えている。
【００５８】
第１の出力側光ファイバコリメータ７Ａは、入力側光ファイバコリメータ６に並列されて配置されている。第２の出力側光ファイバコリメータ７Ｂは、入力側光ファイバコリメータ６に直列されて配置されている。
【００５９】
切り換え部３０は、入力側光ファイバコリメータ６と第２の出力側光ファイバコリメータ７Ｂとの間に配置されており、光ビームの光路を切り換えるための切り換え用ミラー３１と、この切り換え用ミラー３１によって反射された光ビームを第１の出力側光ファイバコリメータ７Ａ側のＧＩＦ１３に導光するための導光用ミラー３２と、切り換え用ミラー３１を図６中矢印Ｐ_１，Ｐ_２方向に移動させるための移動機構（不図示）とを有している。
【００６０】
切り換え用ミラー３１は、入力側光ファイバコリメータ６の光軸上に位置される反射位置と、入力側光ファイバコリメータ６の光軸から離間された退避位置とに移動可能に設けられている。導光用ミラー３２は、第１の出力側光ファイバコリメータ７ＡのＧＩＦ１３に対向する位置に設けられている。
【００６１】
以上のように構成された光デバイス２について、入力側光ファイバコリメータ６から出射された光ビームの光路が切り換えられる動作を図面を参照して説明する。
【００６２】
まず、光デバイス２は、図６に示すように、移動機構によって切り換え用ミラー３１がＰ_１方向に移動された反射位置で、入力側光ファイバコリメータ６から出射された光ビームが導光用ミラー３２側に反射される。切り換え用ミラー３１によって反射された光ビームは、導光用ミラー３２に反射されて、第１の出力側光ファイバコリメータ７Ａに入射される。したがって、光デバイス２は、切り換え部３０によって切り換え用ミラー３１がＰ_１方向に移動されることで、入力側光ファイバコリメータ６から第１の出力側光ファイバコリメータ７Ａに導かれる。
【００６３】
つぎに、光デバイス２は、図７に示すように、移動機構によって切り換え用ミラー３１がＰ_２方向に移動された退避位置で、入力側光ファイバコリメータ６から出射された光ビームが、第２の出力側光ファイバコリメータ７ＢのＧＩＦ１３に入射される。すなわち、入力側光ファイバコリメータ６から出射された光ビームは、導光用ミラーを介して第１の出力側光ファイバコリメータ７Ａ側に伝送されることなく、第２の出力側光ファイバコリメータ７Ｂに伝送される。したがって、光デバイス２は、切り換え部３０によって切り換え用ミラー３１がＰ_２方向に移動されることで、入力側光ファイバコリメータ６から第２の出力側光ファイバコリメータ７Ｂに導かれる。
【００６４】
上述した光デバイス２によれば、集束用光ファイバ１３を有する入力側光ファイバコリメータ６、第１および第２の出力側光ファイバコリメータ７Ａ，７Ｂを備えることによって、各光ファイバコリメータ６，７Ａ，７Ｂにおける接続損失が抑えられるため、挿入損失を低減することができる。
【００６５】
なお、上述した光デバイス２は、光学機能部材として、光ビームの光路を切り換えるための切り換え部３０を備える光スイッチとして構成されたが、例えば光学フィルタや減衰板等が用いられて、光フィルタや光アッテネータとして構成されてもよいことは勿論である。
【００６６】
【発明の効果】
上述したように本発明に係る光学部材によれば、光ビームが入射される入射側端部がシングルモード型光ファイバのコア部の直径以上に形成されるとともに、光ビームを出射する出射側端部がシングルモード型光ファイバのコア部より小さく形成された伝送路を有する光学手段を備えることによって、光学手段から出射される光ビームを、点光源に近似させることができる。
【００６７】
また、本発明に係る光ファイバコリメータによれば、本発明の光学部材と、この光学手段の出射側端部に光軸を一致させて設けられ光学手段から入射された光ビームを平行光に変換するコリメート手段を備えることによって、シングルモード型光ファイバからコリメート手段に伝送される光ビームの接続損失を低減することができる。また、この光ファイバコリメータによれば、光学手段から出射される光ビームを、点光源に近似させることが可能であり、コリメート手段を介して平行光に変換された光ビームの収差を抑え、挿入損失を低減することができる。
【００６８】
また、本発明に係る光デバイスによれば、一対の入力側光学系および出力側光学系が、本発明の光ファイバコリメータをそれぞれ有することによって、各入力側光学系および出力側光学系の接続損失が抑えられるため、挿入損失が低減されて、光学特性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光デバイスを示す斜視図である。
【図２】前記光デバイスが備える一対の入力側光ファイバコリメータおよび出力側光ファイバコリメータを示す側面図である。
【図３】入力側光ファイバコリメータを示す透視側面図である。
【図４】（ａ）は、前記入力側光ファイバコリメータが有するグレーディッドインデックス型光ファイバを示す模式図であり、（ｂ）は、前記グレーディッドインデックス型光ファイバの屈折率分布を示す図である。
【図５】他の入力側光ファイバコリメータを示す透視側面図である。
【図６】他の光デバイスにおいて入力側光ファイバコリメータから第１の出力側光ファイバコリメータに光ビームが伝送される状態を示す模式図である。
【図７】前記他の光デバイスにおいて入力側光ファイバコリメータから第２の出力側光ファイバコリメータに光ビームが伝送される状態を示す模式図である。
【図８】従来の光デバイスを説明するための模式図である。
【図９】（ａ）は、従来の光ファイバコリメータが有する光ファイバを説明するための模式図であり、（ｂ）は、前記光ファイバの屈折率分布を示す図である。
【符号の説明】
１　光デバイス
６　入力側光ファイバコリメータ
７　出力側光ファイバコリメータ
８　筐体
１１　シングルモード型光ファイバ（ＳＭＦ）
１１ａ　コア部
１１ｂ　クラッド部
１２　集束用光ファイバ
１２ａ　コア部
１２ｂ　クラッド部
１３　グレーディッドインデックス型光ファイバ（ＧＩＦ）
１３ａ　コア部
１３ｂ　クラッド部
１５　スリーブ
２３　第１の伝送路
２４　第２の伝送路
３０　切り換え部
３１　切り換え用ミラー
３２　導光用ミラー

Claims

シングルモード型光ファイバと、
前記シングルモード型光ファイバに光軸を一致させて設けられ、前記シングルモード型光ファイバから入射された光ビームを伝送する伝送路を有する光学手段とを備え、
前記光学手段の前記伝送路は、光ビームが入射される入射側端部が、前記シングルモード型光ファイバのコア部の直径以上に形成されるとともに、光ビームを出射する出射側端部が、前記シングルモード型光ファイバの前記コア部より小さく形成された光学部材。
前記光学手段は、光ファイバによって形成された請求項１に記載の光学部材。
前記光学手段の前記光ファイバのコア部は、前記出射側端部に向かって次第に縮径されて形成された請求項２に記載の光学部材。
前記光学手段の前記コア部は、前記出射側端部に向かって次第に縮径された第１の伝送路と、前記第１の伝送路の出射側に連設されて前記シングルモード型光ファイバのコア部より小径に形成された第２の伝送路とを有する請求項３に記載の光学部材。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光学部材と、
前記光学手段の出射側端部に光軸を一致させて設けられ、前記光学手段から入射された光ビームを平行光に変換するコリメート手段を備える光ファイバコリメータ。
前記コリメート手段は、グレーディッドインデックス型光ファイバによって形成された請求項５に記載の光ファイバコリメータ。
前記光学手段の前記コア部は、屈折率が、前記シングルモード型光ファイバのコア部の屈折率より大きく、前記グレーディッドインデックス型光ファイバのコア部の屈折率より小さい請求項６に記載の光ファイバコリメータ。
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光ファイバコリメータをそれぞれ有する一対の入力側光学系および出力側光学系を備える光デバイス。
前記入力側光学系の前記コリメート手段と、前記出力側光学系の前記コリメート手段との対向間には、光学機能部材が設けられた請求項８に記載の光デバイス。
前記入力側光学系および前記出力側光学系が有する各コリメート手段は、対向面が光軸に直交する平面に対して傾斜されて形成された請求項８に記載の光デバイス。
前記入力側光学系と、
複数の前記出力側光学系と、
前記入力側光学系から出射された光ビームの光路を選択的に切り換える切り換え手段とを備える請求項８に記載の光デバイス。
前記切り換え手段は、前記入力側光学系から入射された光ビームを反射させて該光ビームの光路を切り換えるミラーを有する請求項１１に記載の光デバイス。