JP2007178663A - Collimator lens, optical component, and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光通信や光情報処理等に用いられる光部品に光ファイバを接合する技術に係り、特にコリメータレンズと光ファイバとを接合する技術に関する。 The present invention relates to a technique for bonding an optical fiber to an optical component used for optical communication, optical information processing, and the like, and particularly to a technique for bonding a collimator lens and an optical fiber.
光通信の分野においては、光スイッチ、光アイソレータ、光サーキュレータ、光アッテネータ、光分波器等の様々な光モジュールが必要となる。これらの光モジュールには、所謂光ファイバコリメータが組み合わされて使用される。 In the field of optical communication, various optical modules such as an optical switch, an optical isolator, an optical circulator, an optical attenuator, and an optical demultiplexer are required. These optical modules are used in combination with so-called optical fiber collimators.
光ファイバコリメータは、コリメータレンズに光ファイバが接合された構造を有している。光ファイバコリメータは、光ファイバ端面から出射される光束をコリメータレンズによって平行光束とし、光モジュール内に導く機能、或いは逆に、光モジュールを通過した平行光束をコリメータレンズによって収束して光ファイバに導く機能を有する。 The optical fiber collimator has a structure in which an optical fiber is bonded to a collimator lens. The optical fiber collimator converts the light beam emitted from the end face of the optical fiber into a parallel light beam by a collimator lens and guides it into the optical module. Conversely, the parallel light beam that has passed through the optical module is converged by the collimator lens and guided to the optical fiber. It has a function.
光ファイバコリメータには、大幅な低価格化が望まれており、この要求に応える技術として、光ファイバとコリメータレンズとを直接接合し、部品点数を削減する方法が提案されている(例えば非特許文献1)。 An optical fiber collimator is desired to be drastically reduced in price, and as a technology that meets this requirement, a method of directly joining an optical fiber and a collimator lens to reduce the number of parts has been proposed (for example, non-patent). Reference 1).
この方法においては、光ファイバとコリメータレンズとの位置合わせを行った後に、接合付近に放電を行い、両者を溶着させる。この際、放電により接合部分を加熱する必要があるので、コリメータレンズに接合される光ファイバの先端の保護被覆を剥き、その部分において光ファイバ本体を露出させる必要がある。そして、接合作業の終了後に接合部および光ファイバの露出部に樹脂硬化剤を滴下し、それを固化させて補強を行っていた。 In this method, after aligning the optical fiber and the collimator lens, discharge is performed in the vicinity of the joint, and both are welded. At this time, since it is necessary to heat the joining portion by electric discharge, it is necessary to peel off the protective coating at the tip of the optical fiber joined to the collimator lens and to expose the optical fiber main body at that portion. And after completion | finish of joining operation, the resin hardening | curing agent was dripped at the junction part and the exposed part of the optical fiber, and it was solidified and reinforced.
以下、この樹脂硬化剤による補強を行う工程の一例を説明する。図6は、従来技術における光ファイバとコリメータレンズとの接合工程を説明する工程図である。まず図6(A)および(B)に示すように、先端部分の被覆(樹脂被覆)301bを剥がし、光ファイバ本体301a(石英ファイバー)を露出させた光ファイバ301と、コリメータレンズ302との位置合わせを行う。この位置合わせにおいて、両者の光軸が合わせられ、さらにコリメータレンズ302の焦点位置に光ファイバ301の端部が合わせられる。
Hereinafter, an example of the process of reinforcing with the resin curing agent will be described. FIG. 6 is a process diagram for explaining a joining process of an optical fiber and a collimator lens in the prior art. First, as shown in FIGS. 6A and 6B, the position of the
次に針状の電極を接合部分304に近づけ、放電を行い、光ファイバ本体301aとコリメータレンズ302とを溶着により接合する。この状態では、両者が融着されているとはいえ、その接触面積は小さく、軽く折り曲げることで、接合部分304から光ファイバ本体301aが簡単に外れてしまうので、紫外線硬化樹脂等の硬化型樹脂を滴下し、樹脂モールド305による補強を行う。こうして、図6(C)に示す光ファイバコリメータが完成する。
Next, the needle-like electrode is brought close to the
しかしながら、図6に示したような方法は、硬化樹脂によるモールドによる補強硬化が今一つ信頼性に欠けるという問題があった。すなわち、図6(C)に示す構造において、樹脂モールド305によって補強されたとはいえ、光ファイバ301とコリメータレンズ302との接合部分の強度の信頼性が十分でなく、取り扱い時に光ファイバ301がコリメータレンズ302から外れ易いという問題があった。この対策としては、樹脂モールド305の厚みを更に増す、重ね塗りを行う、補強部材を別に用意しそれで支えるといった方法が考えられるが、製造コストを押し上げる要因となるので、適当ではない。
However, the method as shown in FIG. 6 has a problem that the reinforcement and hardening by the mold using the cured resin is still unreliable. That is, although the structure shown in FIG. 6C is reinforced by the
このような背景において、本発明は、光ファイバとコリメータレンズとの接合状態の信頼性を高くすることができる技術を提供することを目的とする。 In such a background, an object of the present invention is to provide a technique capable of increasing the reliability of a joined state between an optical fiber and a collimator lens.
第1の発明は、コリメータレンズにおいて、光軸に沿って露呈しつつ延在し、光ファイバを保持するための溝部を備えたことを特徴とする。第1の発明によれば、光軸に合致する延長線上に溝部が形成され、更にその溝部が露呈した構造を有するコリメータレンズを利用する。この溝部は、コリメータレンズの光軸に一致する位置に形成されているので、この溝部に光ファイバを横たえ、保持させることで、光ファイバとコリメータレンズとのおおよその光軸合わせを行うことができる。また、光ファイバの被覆(外皮)が、この溝に接触するように、この溝に光ファイバを保持させ、さらに接着剤等によりこの溝に光ファイバが保持された状態を固定することで、コリメータレンズと光ファイバとの接合を強固にそして確実に行うことができる。 According to a first aspect of the present invention, the collimator lens is provided with a groove portion that extends while being exposed along the optical axis and holds the optical fiber. According to the first aspect of the invention, a collimator lens having a structure in which a groove is formed on an extension line that matches the optical axis and the groove is exposed is used. Since this groove is formed at a position that coincides with the optical axis of the collimator lens, the optical fiber can be laid and held in this groove so that the approximate optical axis of the optical fiber and the collimator lens can be adjusted. . In addition, the optical fiber is held in the groove so that the optical fiber coating (skin) is in contact with the groove, and the state in which the optical fiber is held in the groove is fixed by an adhesive or the like. The lens and the optical fiber can be bonded firmly and reliably.
この接合構造においては、コリメータレンズに光ファイバを接合した状態において、所定の長さの部分において光ファイバがコリメータレンズの溝部に保持され支えられので、例えば光ファイバを多少折り曲げたりしても、狭い領域に力が集中せず、光ファイバがコリメータレンズから外れてしまう可能性を大きく低減することができる。また、光ファイバの保護皮膜は、強度、柔軟性、および接着剤とのなじみ性に優れているので、光ファイバの保護被覆を溝に固定する構造とすることで、コリメータレンズと光ファイバとの接合状態をより強固なものとできる。 In this joint structure, in a state where the optical fiber is joined to the collimator lens, the optical fiber is held and supported by the groove portion of the collimator lens at a predetermined length portion. For example, even if the optical fiber is bent slightly, it is narrow. It is possible to greatly reduce the possibility that the optical fiber is detached from the collimator lens because the force is not concentrated on the region. In addition, since the protective coating of the optical fiber is excellent in strength, flexibility, and compatibility with the adhesive, a structure in which the protective coating of the optical fiber is fixed in the groove makes it possible to connect the collimator lens and the optical fiber. The joining state can be made stronger.
溝部の断面形状としては、光ファイバを効果的に安定して保持できる形状であれば特に限定されないが、例えば半円形、逆三角形、四角形、逆五角形等を挙げることができる。溝部の深さは、特に限定されないが、安定性を確保するために、ある程度光ファイバが埋まる深さ(例えば1/3半径程度から半径程度)が必要である。また、作業性を考慮すると、あまり深いものは好ましくない。 The cross-sectional shape of the groove is not particularly limited as long as it can hold the optical fiber effectively and stably, and examples thereof include a semicircle, an inverted triangle, a quadrangle, and an inverted pentagon. The depth of the groove is not particularly limited, but a depth (for example, about 1/3 radius to radius) where the optical fiber is buried to some extent is necessary to ensure stability. Moreover, when workability is taken into consideration, a deeper depth is not preferable.
上記第1の発明において、コリメータレンズには、側面方向から光ファイバとコリメータレンズとの接合部に至る放電経路が形成されている構成とすることは好ましい。この態様によれば、コリメータレンズの溝に光ファイバを受容させ、保持させた状態において、光ファイバ先端部分とコリメータレンズとの接合部分に効果的に放電を飛ばすことができる。これにより、放電エネルギーの無駄を少なくすることができ、さらに放電による融着作業の確実性と再現性を高くすることができる。放電経路としては、光ファイバを受容する溝に直交し、コリメータレンズを横断する溝、コリメータレンズの両側から接合部分に至る開口や切れ込み構造の例を挙げることができる。 In the first aspect of the invention, it is preferable that the collimator lens has a configuration in which a discharge path is formed from the side surface direction to the joint between the optical fiber and the collimator lens. According to this aspect, in a state where the optical fiber is received and held in the groove of the collimator lens, the discharge can be effectively blown to the joint portion between the optical fiber tip and the collimator lens. Thereby, waste of discharge energy can be reduced, and the reliability and reproducibility of the fusion work by discharge can be increased. Examples of the discharge path include a groove orthogonal to the groove that receives the optical fiber, a groove that crosses the collimator lens, and an opening or a notch structure that extends from both sides of the collimator lens to the joint portion.
第1の発明において、コリメータレンズの溝部に光ファイバを受容した状態において、露呈した部分が、前記溝部に対向する位置に溝部を形成したカバー部材によって覆われる構造とすることは好ましい。この態様によれば、コリメータレンズに光ファイバを固定した状態において、コリメータレンズ側の溝とカバー部材側の溝とに間に光ファイバが挟まった状態とすることができ、コリメータレンズに対する光ファイバの保持固定機能をさらに高めることができる。 In the first invention, it is preferable that the exposed portion is covered with a cover member in which a groove portion is formed at a position facing the groove portion in a state where the optical fiber is received in the groove portion of the collimator lens. According to this aspect, in a state where the optical fiber is fixed to the collimator lens, the optical fiber can be sandwiched between the groove on the collimator lens side and the groove on the cover member side. The holding and fixing function can be further enhanced.
カバー部材の溝部の断面形状は、コリメータレンズ側の溝の形状に合わせればよい。このカバー部材側の溝は、カバー部材をコリメータレンズに合わせた際に、その位置がコリメータレンズ側の溝に一致するようにすることが重要である。 The cross-sectional shape of the groove portion of the cover member may be matched to the shape of the groove on the collimator lens side. It is important that the groove on the cover member side be aligned with the groove on the collimator lens side when the cover member is aligned with the collimator lens.
本発明は、上述した第1の発明のコリメータレンズを備えた光部品として把握することもできる。光部品には、光ファイバコリメータ、光ファイバコリメータまたはコリメータレンズを使用した光モジュールが含まれる。光モジュールとは、光ファイバコリメータを光信号の入出力部として用いる光機能デバイスであり、例えば光スイッチ、光アイソレータ、光サーキュレータ、光アッテネータ、および光分波器等の例を挙げることができる。 The present invention can also be grasped as an optical component including the collimator lens of the first invention described above. The optical component includes an optical module using an optical fiber collimator, an optical fiber collimator, or a collimator lens. An optical module is an optical functional device that uses an optical fiber collimator as an optical signal input / output unit, and examples thereof include an optical switch, an optical isolator, an optical circulator, an optical attenuator, and an optical demultiplexer.
本発明は、光部品の製造方法として把握することもできる。すなわち、本発明の光部品の製造方法は、光軸に沿って露呈しつつ延在し、光ファイバを保持するための溝部を備えたコリメータレンズの前記溝部に光ファイバを配置するステップと、前記光ファイバと前記コリメータレンズとの位置合わせを行うステップと、前記光ファイバと前記コリメータレンズとを接合するステップと、前記光ファイバの被覆を前記溝に固定するステップとを備えることを特徴とする。 The present invention can also be understood as a method for manufacturing an optical component. That is, the method of manufacturing an optical component according to the present invention includes disposing an optical fiber in the groove portion of a collimator lens that extends while being exposed along the optical axis and includes a groove portion for holding the optical fiber; and The method includes the steps of aligning an optical fiber and the collimator lens, bonding the optical fiber and the collimator lens, and fixing the coating of the optical fiber in the groove.
上記製造方法に関する発明によれば、位置合わせをした状態において、光ファイバがコリメータレンズの溝部に受容され、保持されるので、その後の放電工程において、位置合わせの状態がずれるような不都合を回避することができる。また、最終的な固定状態において、コリメータレンズの溝部に光ファイバがその被覆ごと保持された状態で接着剤等による固定が行われ、光ファイバの被覆が直接コリメータレンズによって保持固定される構造となるので、両者の接合状態を強固にそして確実なものとすることができる。 According to the invention relating to the manufacturing method, since the optical fiber is received and held in the groove portion of the collimator lens in the aligned state, inconvenience that the aligned state is shifted in the subsequent discharge process is avoided. be able to. In the final fixed state, the optical fiber is held in the groove portion of the collimator lens together with the coating, and the optical fiber coating is directly held and fixed by the collimator lens. Therefore, the joining state of both can be made strong and reliable.
なお、上記製造方法に関する発明は、コリメータレンズに光ファイバを接合する製造工程や、光スイッチ、光アイソレータ、光サーキュレータ、光アッテネータ、および光分波器等の光モジュールに光ファイバを接合する製造工程に利用することができる。 The invention relating to the manufacturing method includes a manufacturing process for bonding an optical fiber to a collimator lens, and a manufacturing process for bonding an optical fiber to an optical module such as an optical switch, an optical isolator, an optical circulator, an optical attenuator, and an optical demultiplexer. Can be used.
上記製造方法に関する発明において、被膜を溝に固定するステップと接合のステップとを逆にしてもよい。すなわち、光軸に沿って露呈しつつ延在し、光ファイバを保持するための溝部を備えたコリメータレンズの前記溝部に光ファイバを配置するステップと、前記光ファイバと前記コリメータレンズとの位置合わせを行うステップと、前記光ファイバの被覆を前記溝に固定するステップと、前記光ファイバと前記コリメータレンズとを接合するステップと、を備えることを特徴とする光部品の製造方法としてもよい。 In the invention relating to the above manufacturing method, the step of fixing the film in the groove and the step of joining may be reversed. That is, the step of disposing an optical fiber in the groove portion of a collimator lens that extends while being exposed along the optical axis and has a groove portion for holding the optical fiber, and alignment of the optical fiber and the collimator lens And a step of fixing the coating of the optical fiber to the groove, and a step of bonding the optical fiber and the collimator lens.
上記製造方法に関する発明において、コリメータレンズには、側面方向から光ファイバとコリメータレンズとの接合部に至る放電経路が形成されており、接合するステップでは、この放電経路を利用した放電による溶着が行われる構成とすることは好ましい。 In the invention relating to the above manufacturing method, the collimator lens is formed with a discharge path from the lateral direction to the joint between the optical fiber and the collimator lens, and in the step of joining, welding by discharge using this discharge path is performed. It is preferable to adopt a structure.
上記製造方法に関する発明において、固定するステップ時またはその後において、コリメータレンズの溝部に保持された光ファイバを、この溝部に対向する位置に溝部を形成したカバー部材によって覆うことは好ましい。この態様によれば、光ファイバが、コリメータレンズの溝部とカバー部材の溝部とによって挟まれて保持されるので、光ファイバとコリメータレンズとの接合状態をより強固で確実なものとすることができる。 In the invention relating to the above manufacturing method, it is preferable that the optical fiber held in the groove portion of the collimator lens is covered with a cover member in which the groove portion is formed at a position opposite to the groove portion at or after the fixing step. According to this aspect, since the optical fiber is sandwiched and held between the groove portion of the collimator lens and the groove portion of the cover member, the bonding state between the optical fiber and the collimator lens can be made stronger and more reliable. .
本発明によれば、コリメータレンズによって光ファイバがある程度の長さに渡り保持され、両者の接触面積が確保できるので、両者の溶着部分に力が集中しない構造を実現することができ、光ファイバとコリメータレンズとの接合状態の強度と信頼性を高めることができる。また、コリメータレンズに放電経路を形成しておくことで、放電による光ファイバとコリメータレンズとの接合作業の確実性と作業性を改善することができる。また、コリメータレンズの溝部に対向する位置に溝部が形成されたカバー部材により、コリメータレンズの溝部に保持された光ファイバを押さえて保持することで、コリメータレンズと光ファイバとの接合構造を更に強固なものとすることができる。 According to the present invention, since the optical fiber is held for a certain length by the collimator lens and the contact area between the two can be secured, it is possible to realize a structure in which the force is not concentrated on the welded portion between the two, The strength and reliability of the joined state with the collimator lens can be increased. In addition, by forming a discharge path in the collimator lens, it is possible to improve the reliability and workability of the joining operation between the optical fiber and the collimator lens by discharge. Moreover, the optical fiber held in the groove portion of the collimator lens is pressed and held by the cover member having the groove portion formed at a position facing the groove portion of the collimator lens, thereby further strengthening the joint structure between the collimator lens and the optical fiber. Can be.
1.第1の実施形態
図1は、本発明を利用した光ファイバとコリメータレンズとを接合する工程を示す工程図である。まず、本実施形態においては、図1(A)に示すコリメータレンズ101を用意する。このコリメータレンズ101は、軟化点が607℃であるホウ珪酸系の多成分ガラスをモールド成形によって成形したもので、対物レンズ101aを備え、その反対側の一部が半円柱状(円柱を軸を含む面で2分割した形状)の形状に欠けた構造を有し、対物レンズ101aの光軸を含む面に、この光軸に沿った溝部102が形成されている。
1. First Embodiment FIG. 1 is a process diagram showing a process of bonding an optical fiber and a collimator lens using the present invention. First, in the present embodiment, a
溝部102の断面形状は、略半円形であり、その半径は、後述する光ファイバの半径(被覆部を含んだ半径)より僅かに大きい寸法に設定されている。こうすることで、溝部102による光ファイバの保持効果を効果的に発揮させることができると共に、後述する位置合わせ作業を行う寸法的な余裕が確保される。また、対物レンズ100は、その焦点の位置が、溝部102の突き当たりの部分102aにくるように光学設計がされている。
The cross-sectional shape of the
また、図1(A)に示すコリメータレンズ101とは別に、図1(B)に示す光ファイバ120を用意する。光ファイバ120は、その先端部において被覆120bが取り除かれ、光ファイバ本体120aが露出した状態に加工されている。光ファイバ本体120aの露出する長さは、溝部102の長さより短い寸法とし、溝部102に配置した状態において、露出させた光ファイバ本体120aの先端がコリメータレンズ101に接触(あるいは近接)し、同時に溝部102に被覆120bが接触するようにしている。なお、光ファイバ本体120aは、光信号を伝送する機能を有する芯線部分のことであり、通常は、石英を主成分とした材料によって構成されている。
In addition to the
コリメータレンズ101と光ファイバ120を用意したら、光ファイバ120の被覆を剥いた先端側をコリメータレンズ本体101の溝部102にはめ込み、光ファイバ120とコリメータレンズ本体101aとの位置合わせを行う。この際、被覆120bの一部が溝部102に納まり受容される(図1(B))。
When the
この位置合わせは、コリメータレンズ本体101aの対物レンズ100と光ファイバ120との光軸を合わせ、さらに対物レンズ100の焦点の位置に光ファイバ120の先端部を位置させるために行われる。ここでは、所定強度および所定波長のレーザー光を出力し、さらに入力された光の強度を正確に計測することができる機能を備えた試験装置である光学マルチメータを使用する。すなわち、図示しない光学マルチメータを光ファイバ120の他端側に接続し、対物レンズ100を図示しない反射鏡に対向させ、光学マルチメータから試験光を発生させる。この際、対物レンズ101aからの光束が図示しない反射鏡に垂直に入射するようにする。
This alignment is performed in order to align the optical axes of the objective lens 100 and the
図示しない光学マルチメータから発せられた試験光は、光ファイバ120→コリメータレンズ本体101→対物レンズ101a→図示しない反射鏡→逆経路を辿り、図示しない光学マルチメータに戻り、そこで検出される。この状態において、光ファイバ本体120aのコリメータレンズ本体101に対する相対的な位置を微調整し、光学マルチメータによって検出される検出光の光量が最大になるように調整を行う。
Test light emitted from an optical multimeter (not shown) follows the
位置合わせが終了したら、図示なし針状の電極を光ファイバ本体120aの先端付近に近づけ、放電を行うことで、光ファイバ120aに接触する(あるいは近接する)コリメータレンズ101の構成材料を溶融膨張させ、光ファイバ本体120aとコリメータレンズ101とを溶着により接合する。この放電による接合は、両者を溶融させる条件で行ってもよい。
When the alignment is completed, a needle-shaped electrode (not shown) is brought close to the vicinity of the tip of the optical fiber
放電による光ファイバ本体120aとコリメータレンズ101との接合が終了したら、紫外線硬化型樹脂140を滴下し、紫外線を照射することで、それを硬化させ、接合付近を樹脂モールドによって覆って強化した構造を得る。この紫外線硬化型樹脂140によって光ファイバ120の被覆120bおよび光ファイバ本体120aがコリメータレンズ101に対して固定される。こうして、図1(C)に示す光ファイバコリメータが完成する。
When the joining between the optical fiber
本実施形態では、光ファイバ120の被覆120bが溝部102によって保持された状態となるので、光ファイバ120とコリメータレンズ101との位置合わせを行ない易い。特に溝部102は、モールド成形によって形成されるので、その位置精度および寸法精度は高い。そのため、溝部102が光ファイバ120の位置決め部として機能し、位置合わせ時の作業性を高めることができる。
In this embodiment, since the
さらに、図1(C)に示すように、溝部102に光ファイバ120の被覆120bが保持された状態で、紫外線硬化樹脂によるモールドが行われるので、光ファイバ120とコリメータレンズ101との接合強度を高く維持することができる。特に、被覆120bの強度は十分に大きいので、被覆120bが溝部102に保持され、さらに樹脂モールドにより補強された構造とすることで、コリメータレンズ101に光ファイバ120がしっかりと固定された構造を得ることができる。この接合構造によれば、例えば、図1(C)に示す構造において、コリメータレンズ101を固定し、光ファイバ120を動かした場合、上述した放電により溶着した部分に力が集中しないので、溶着部分が外れる可能性を低くできる。つまり耐久性を高くすることができる。
Further, as shown in FIG. 1C, since the molding with the ultraviolet curable resin is performed in a state where the
2.第2の実施形態
図2は、光ファイバとコリメータレンズとを接合する工程を示す工程図である。本実施例は、図1に示すコリメータレンズ101に天蓋部材(カバー)130をさらに加えたものである。
2. Second Embodiment FIG. 2 is a process diagram showing a process of bonding an optical fiber and a collimator lens. In this embodiment, a canopy member (cover) 130 is further added to the
天蓋部材130は、コリメータレンズ101の欠けた円筒縦割り形状の部分を補う構造を有し、コリメータレンズ101の光軸に沿って溝部131が形成されている。この溝部131は、溝部102に対向する位置に形成されており、溝部102と相補う関係にある。この2つの溝が合わさることで、光ファイバ120が収まる円筒空間が形成される。すなわち、溝部131は、略半円形であり、その半径は、光ファイバ120の半径(被覆部を含んだ半径)より僅かに大きい寸法に設定され、この半円の中心付近にコリメータレンズ101の光軸が位置するように設計されている。こうすることで、溝部102と溝部131とが合わさって、円筒形状の空間が形成され、そこに光ファイバ120が保持される構造を得ることができる。
The
本実施形態において、コリメータレンズ101と光ファイバ120とを放電により接合する工程までは、第1の実施形態の場合と同じである。コリメータレンズ101と光ファイバ120とを放電により接合した状態を得たら、図2(B)に示すように、天蓋部材130の溝部131を光ファイバ120に合わせ、コリメータレンズ101に合体させる。この際、接合面に少量の紫外線硬化型樹脂を付着させ、接着力を発揮させる。
In the present embodiment, the process up to the step of joining the
こうして得られた図2(C)に示す光ファイバコリメータは、第1の実施形態が有する優位性に加えて、さらに天蓋部材130によって光ファイバ120が被覆120bの上から押さえられるので、光ファイバ120のコリメータレンズ101への保持状態をさらに強固にすることができる。特に、光ファイバ120の被覆120bが、コリメータレンズ101の溝部102と、天蓋部材130の溝部131とに上下から挟まれた状態で固定されるので、光ファイバ120を引き回した際に光ファイバがコリメータレンズ101から外れる不都合の発生を効果的に抑えることができる。
In the optical fiber collimator shown in FIG. 2C obtained in this way, in addition to the superiority of the first embodiment, the
3.第3の実施形態
図3は、光ファイバとコリメータレンズとを接合する工程を示す工程図である。本実施形態は、第1の実施形態に示す構成において、放電を効果的に行うための放電経路を設けた構成に関する。
3. 3rd Embodiment FIG. 3: is process drawing which shows the process of joining an optical fiber and a collimator lens. The present embodiment relates to a configuration in which a discharge path for effectively discharging is provided in the configuration shown in the first embodiment.
本実施形態においては、図3(A)に示すように、コリメータレンズ101の光軸に直交する溝部103を設ける。この溝部103は、放電経路として機能する溝であり、モールド成形によるコリメータレンズ101の成形時に同時に形成されるもので、溝部102より深く、またその断面の径も溝部102よりも大きく設定されている。なお、放電を効果的に行う関係から、放電経路を構成する溝部103は、コリメータレンズ101の両側面方向から、光ファイバの接合点付近に至るように形成されていることが好ましい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, a
作製工程は、第1の実施形態の場合と同じであるが、放電による光ファイバ本体120aの先端とコリメータレンズ101との接合において、この溝部103が放電経路となるように、放電用の針状の電極104aと104bとを溝部103に近接させて放電を行う。この方法によれば、放電が発生する空間に比誘電率の高いコリメータレンズ101の構成材料が存在せず、さらに針状電極を光ファイバ本体120aの先端に近接させることができるので、放電を効率良く、安定に、さらに制御性よく行うことができる。
The manufacturing process is the same as that in the first embodiment, but the discharge needle shape is used so that the
図3(B)に示す放電を行い、光ファイバ120a先端をコリメータレンズ101に接合したら、紫外線硬化型樹脂140を滴下し、さらに紫外線を照射して、紫外線硬化型樹脂140を硬化させて樹脂モールドを行う。こうして、光ファイバ120をコリメータレンズ101に接合した光ファイバコリメータを得ることができる(図3(C))。
When the discharge shown in FIG. 3 (B) is performed and the tip of the
4.第4の実施形態
図4は、光ファイバとコリメータレンズとを接合する工程を示す工程図である。本実施形態は、第3の実施形態に示す構成において、さらに天蓋部材150を被せ、光ファイバとコリメータレンズとを接合強度を向上させた例である。
4). Fourth Embodiment FIG. 4 is a process diagram showing a process of bonding an optical fiber and a collimator lens. This embodiment is an example in which, in the configuration shown in the third embodiment, the
本実施形態においては、図4(A)に示すように、図3(A)に示す放電経路用の溝部103を形成したコリメータレンズ101に組み合わさる天蓋部材150を用意する。この天蓋部材150は、図2の天蓋部材130と同様な機能を有し、溝部102に対応する位置に溝部151が形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, a
この構成においては、図3(B)に示す放電を行う工程の後に、紫外線硬化型樹脂を接着剤として、天蓋部材150をコリメータレンズ101に被せ、さらに紫外線を照射して、天蓋部材150とコリメータレンズ101とを接合し、図4(B)に示す状態を得る。こうすることで、光ファイバ120が被覆120bごと、コリメータレンズ101と天蓋部材150によって確実に保持されるので、光ファイバ120とコリメータレンズ101との接合状態の信頼性をさらに高くすることができる。
In this configuration, after the step of performing the discharge shown in FIG. 3B, the
この天蓋部材150を用いる構成において、光ファイバ120とコリメータレンズ101との位置合わせを行った後に、天蓋部材150を被せ、光ファイバ120をコリメータレンズ101に固定し、その後に溝部103を放電経路として利用して放電を行い、光ファイバ本体120aとコリメータレンズ101との接合を行ってもよい。
In the configuration using the
5.第5の実施形態
本実施形態では、本発明を光モジュールに適用した場合の例を示す。図5は、本発明を利用した光モジュールの一例の構造を示す側面図である。図5(A)に示すのは、図1に例示する構造を、光アッテネータに適用した例である。
5. Fifth Embodiment In this embodiment, an example in which the present invention is applied to an optical module is shown. FIG. 5 is a side view showing the structure of an example of an optical module using the present invention. FIG. 5A shows an example in which the structure illustrated in FIG. 1 is applied to an optical attenuator.
図5(A)に示す光モジュール400は、コリメータレンズ402、光アッテネータ素子403、コリメータレンズ404をモールド構造401に収めた構成を有している。この例においては、コリメータレンズ402において、その光軸に沿った部分に光ファイバを保持する溝部402aが形成され、またコリメータレンズ404において、その光軸に沿った部分に光ファイバを保持する溝部404aが形成されている。この溝部402aおよび404aは、図1の溝部102と同じ機能を有している。
An
光モジュール400への光ファイバの接合構造は、各コリメータレンズ402aおよび404aに対して、図1に示すのと同様の構造となる。この構造においては、コリメータレンズ402、404の溝402a、404aに先端の被覆を除去した図示しない光ファイバが被覆ごと保持され、さらに接着剤によりその状態が固められる。この構造によれば、図示しない光ファイバと光モジュール400との接合を強固なものとでき、その信頼性を高くすることができる。
The joint structure of the optical fiber to the
図5(A)に示す構造において、図2に示す天蓋部材(カバー)130を用いてコリメータレンズに接合した光ファイバを覆う構造としてもよい。こうすることで、光モジュール400に対する光ファイバの接合強度と接合状態の信頼性をさらに高めることができる。
In the structure shown in FIG. 5A, the optical fiber joined to the collimator lens may be covered using the canopy member (cover) 130 shown in FIG. By doing so, the bonding strength of the optical fiber to the
図5(B)に示すのは、図3に示す構造を光モジュールに適用した例である。図5(B)に示す光モジュール500は、コリメータレンズ502、光アッテネータ素子503、コリメータレンズ405をモールド構造501に収めた構成を有している。
FIG. 5B shows an example in which the structure shown in FIG. 3 is applied to an optical module. An
この例においては、コリメータレンズ502において、その光軸に沿った部分に光ファイバを保持する溝部502aが形成され、更にこの溝部502aの突き当たり部分で、この溝部502aに直交する放電経路用の溝部502bが形成されている。また、コリメータレンズ504において、その光軸に沿った部分に光ファイバを保持する溝部504aが形成され、更にこの溝部504aの突き当たり部分で、この溝部504aに直交する放電経路用の溝部504bが形成されている。
In this example, in the
図5(B)に示す光モジュール500への光ファイバの接合は、図3に示す工程を、コリメータレンズ502および504のそれぞれに適用することで行われる。
The optical fiber is bonded to the
図5(B)に示す光モジュールへの光ファイバの接合において、図4に示す天蓋部材(カバー部材)150を、溝部502aおよび504aに固定した光ファイバに被せてもよい。こうすることで、光モジュール500に対する光ファイバの接合強度と接合状態の信頼性をさらに高めることができる。
In joining the optical fiber to the optical module shown in FIG. 5B, the canopy member (cover member) 150 shown in FIG. 4 may be covered with the optical fiber fixed to the
なお、光モジュールとしては、光スイッチ、光アイソレータ、光サーキュレータ、光分波器等を挙げることができる。これらの光部品は、光ファイバコリメータを入出力としたデバイス構造を有しており、この光ファイバコリメータ部分に本発明を利用することができる。 Examples of the optical module include an optical switch, an optical isolator, an optical circulator, and an optical demultiplexer. These optical components have a device structure in which an optical fiber collimator is used as an input / output, and the present invention can be used for the optical fiber collimator portion.
本発明は、光ファイバコリメータを構成するコリメータレンズ、コリメータレンズへ光ファイバを接続する技術、さらにコリメータレンズを利用した光部品に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a collimator lens constituting an optical fiber collimator, a technique for connecting an optical fiber to the collimator lens, and an optical component using the collimator lens.
101…コリメータレンズ、101a…対物レンズ、102…光ファイバを保持する溝部、102a…溝部の突き当たりの部分、120…光ファイバ、120a…光ファイバ本体(光ファイバ芯線)、120b…光ファイバの被覆、130…天蓋部材(カバー部材)、131…溝部、103…放電経路を構成する溝部、150…天蓋部材、151…溝部、301…光ファイバ、302…コリメータレンズ、301a…光ファイバ本体(光ファイバ芯線)、301b…光ファイバの被覆、305…樹脂モールド、400…光モジュール、402…コリメータレンズ、402a…光ファイバを保持する溝部、403…光アッテネータ素子、404…コリメータレンズ、404a…光ファイバを保持する溝部、500…光モジュール、502…コリメータレンズ、502a…光ファイバを保持する溝部、502b…放電経路を構成する溝部、503…光アッテネータ素子、504…コリメータレンズ、504a…光ファイバを保持する溝部、504b…放電経路を構成する溝部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記露呈した部分が、前記溝部に対向する位置に溝部を形成したカバー部材によって覆われることを特徴とする請求項1または2に記載のコリメータレンズ。 In a state where an optical fiber is received in the groove,
The collimator lens according to claim 1, wherein the exposed portion is covered with a cover member having a groove portion formed at a position facing the groove portion.
前記光ファイバと前記コリメータレンズとの位置合わせを行うステップと、
前記光ファイバと前記コリメータレンズとを接合するステップと、
前記光ファイバの被覆を前記溝に固定するステップと
を備えることを特徴とする光部品の製造方法。 Extending the optical fiber along the optical axis, and disposing the optical fiber in the groove of the collimator lens having a groove for holding the optical fiber; and
Aligning the optical fiber and the collimator lens;
Bonding the optical fiber and the collimator lens;
A step of fixing the coating of the optical fiber in the groove.
前記光ファイバと前記コリメータレンズとの位置合わせを行うステップと、
前記光ファイバの被覆を前記溝に固定するステップと、
前記光ファイバと前記コリメータレンズとを接合するステップと、
を備えることを特徴とする光部品の製造方法。 Extending the optical fiber along the optical axis, and disposing the optical fiber in the groove of the collimator lens having a groove for holding the optical fiber; and
Aligning the optical fiber and the collimator lens;
Fixing the coating of the optical fiber in the groove;
Bonding the optical fiber and the collimator lens;
An optical component manufacturing method comprising:
前記接合するステップでは、前記放電経路を利用した放電による前記光ファイバの本体と前記コリメータレンズとの溶着が行われることを特徴とする請求項5または6に記載の光部品の製造方法。 In the collimator lens, a discharge path from the side surface direction to the joint between the optical fiber and the collimator lens is formed,
7. The method of manufacturing an optical component according to claim 5, wherein in the joining step, the optical fiber body and the collimator lens are welded by discharge using the discharge path.
前記溝部に保持された光ファイバを、前記溝部に対向する位置に溝部を形成したカバー部材によって覆うこと特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の光部品の製造方法。 In the fixing step or thereafter,
The method of manufacturing an optical component according to claim 5, wherein the optical fiber held in the groove is covered with a cover member having a groove formed at a position facing the groove.
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---|---|---|---|
JP2005376199A JP2007178663A (en) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | Collimator lens, optical component, and manufacturing method therefor |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010204329A (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Sae Magnetics (Hk) Ltd | Optical module |
CN102798936A (en) * | 2011-05-23 | 2012-11-28 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | Optical fiber coupling connector |
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2005
- 2005-12-27 JP JP2005376199A patent/JP2007178663A/en active Pending
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