JP2009265461A - Optical device and its assembly method - Google Patents
Optical device and its assembly method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009265461A JP2009265461A JP2008116747A JP2008116747A JP2009265461A JP 2009265461 A JP2009265461 A JP 2009265461A JP 2008116747 A JP2008116747 A JP 2008116747A JP 2008116747 A JP2008116747 A JP 2008116747A JP 2009265461 A JP2009265461 A JP 2009265461A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- holder
- lens
- lens holder
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、光ファイバーから出射する光を平行光にし、或いは平行光を集光して光ファイバーに入射する光デバイス及びその組み立て方法に関する。 The present invention relates to an optical device that converts light emitted from an optical fiber into parallel light, or collects parallel light and enters the optical fiber, and an assembling method thereof.
半導体レーザーやファイバーレーザ等の光源から出射される光を利用する光通信、レーザー加工、光計測・制御等においては、できるだけ光ファイバー内を伝搬させて空中に平行光を出射させること、或いは外部から光を集光させることが求められる。光源から出射される光を光ファイバー内で伝搬させ、平行光(コリメート光)として空中に出射させるとき、或いは、空中を伝搬する光を光ファイバーに入射させるとき必要になるのが、光コリメータや集光装置等の光デバイスである。 In optical communications, laser processing, optical measurement / control, etc., using light emitted from a light source such as a semiconductor laser or fiber laser, the light propagates through the optical fiber as much as possible to emit parallel light into the air, or light from the outside. Is required to be condensed. Light collimator or condensing is necessary when light emitted from a light source is propagated in an optical fiber and emitted as parallel light (collimated light) into the air, or when light propagating in the air is incident on an optical fiber. An optical device such as an apparatus.
この光デバイスについては種々開発されており(例えば特許文献1)、図6を用いて説明する。光デバイス6は、レンズ17を保持するレンズホルダ11と光ファイバー18を保持する光ファイバーホルダ13を接合した形態である。
Various optical devices have been developed (for example, Patent Document 1), and will be described with reference to FIG. The optical device 6 has a configuration in which a
光軸に垂直な面内での両光学素子の相対位置は、レンズ17を保持するレンズホルダ11と光ファイバー18を保持する光ファイバーホルダ13を組み立てる際の機械精度で定められ、ビームの平行度を精度良く達成するために光軸に沿った方向に関して、割スリーブ20と光ファイバー18を内部に保持するフェルール19の嵌合で光ファイバー18とレンズ17の相対位置が調整できるようになっている。
特許文献1に開示された構造において、高精度にコリメート及び集光を行うには光軸に沿った方向での光ファイバー18端とレンズ間距離をレンズ17の焦点距離に保った状態で、図6のようにレンズホルダ11と光ファイバーホルダ13を光軸に垂直な面内で摺動移動させ、光ファイバー18端コア部中心位置とレンズ17中心位置を光ファイバー18のモードフィールド径(6〜10μm)程度の精度で合致させることが必要となる。
In the structure disclosed in
レンズホルダ11と光ファイバーホルダ13の位置を決めた後、レーザー溶接、接着剤による接着、或いは半田付け等によって接合を行っているが、接合時に部材、接着剤、或いは半田の融解・固化過程での急激な形状変化及び局所的な体積の膨張や収縮が生じ、調節した最適位置がずれてしまい、結果として、出射光の平行度を精度よく達成することができなかった。
After the positions of the
また、剛性の高い高精度位置決めXYZステージ治具を使って位置調整する場合、レンズホルダの接合面と光ファイバーホルダの接合面間の隙間を0.1μm以下にするには調整時間がかかるという問題がある。 In addition, when the position is adjusted using a highly accurate and highly accurate positioning XYZ stage jig, it takes a long time to adjust the gap between the lens holder joint surface and the optical fiber holder joint surface to 0.1 μm or less. is there.
更に、隙間がない状態に調節できたとしても調整用ステージ治具の剛性が高いので、ステージ治具の摺動移動平面との保持部材接合面の僅かな角度ずれによって、レンズホルダ11と光ファイバーホルダとの接合面内に局所的な応力が生じてしまう。図7に示すように、この応力によって、ステージ治具で最適位置を調整した後に接着剤等で固定しても、ステージ治具を解放した際にわずかなずれが生じてしまう。
Further, even if the adjustment can be made so that there is no gap, the rigidity of the adjustment stage jig is high. Therefore, the
また、この局所的な応力の発生を避けるため、レンズホルダ11の接合面と光ファイバーホルダ13の接合面にわずかな隙間をあけて、周囲を接着剤等で固定すると、図8に示すように、接着剤27の硬化過程で接着剤塗布量のばらつき等により、接着剤27が局所的に膨張・収縮を起こしてしまい、位置ずれが生じるので、結果的に最適位置に調整した状態が損なわれてしまう。
Further, in order to avoid the occurrence of this local stress, when a slight gap is made between the joint surface of the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、レーザー溶接、接着剤、或いは半田付け等による接合を使うことなく、レンズホルダと光ファイバーホルダを相互に保持しながら調整できる光デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an optical device that can be adjusted while holding a lens holder and an optical fiber holder without using laser welding, an adhesive, or soldering. For the purpose.
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点に係る光デバイスは、レンズを介し、入射する光を光ファイバーに集光し或いは光ファイバーからの光を平行光にして出射する光デバイスであって、レンズを保持するレンズホルダと、光ファイバーを保持する光ファイバーホルダとを備え、前記レンズホルダ及び前記光ファイバーホルダの一方は自発磁化が誘起された強磁性体から構成され、他方は強磁性体又は高透磁率常磁性体から構成され、前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダとが磁力により吸着し、且つ、固定部材で機械的に固定されている、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical device according to a first aspect of the present invention is an optical device that condenses incident light on an optical fiber or emits light from the optical fiber as parallel light via a lens. A lens holder for holding the lens and an optical fiber holder for holding the optical fiber, and one of the lens holder and the optical fiber holder is made of a ferromagnetic material in which spontaneous magnetization is induced, and the other is made of a ferromagnetic material or a high The lens holder and the optical fiber holder are made of magnetic permeability paramagnetic material, and are attracted by magnetic force and mechanically fixed by a fixing member.
好ましくは、前記レンズホルダ及び前記光ファイバーホルダの双方とも自発磁化が誘起された強磁性体から構成されていることを特徴とする。 Preferably, both the lens holder and the optical fiber holder are made of a ferromagnetic material in which spontaneous magnetization is induced.
本発明の第2の観点に係る光デバイスは、レンズを介し、入射する光を光ファイバーに集光し或いは光ファイバーからの光を平行光にして出射する光デバイスであって、レンズを保持するレンズホルダと、光ファイバーを保持する光ファイバーホルダと、を備え、前記レンズホルダ及び前記光ファイバーホルダの双方とも自発磁化が誘起されていない強磁性体又は高透磁率常磁性体から構成され、前記レンズホルダ及び前記光ファイバーホルダの少なくとも一方に磁力源取付け溝が設けられ、前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダとが固定部材で機械的に固定されている、ことを特徴とする。 An optical device according to a second aspect of the present invention is an optical device that collects incident light on an optical fiber or emits light from the optical fiber as parallel light through a lens, and holds the lens. And both the lens holder and the optical fiber holder are made of a ferromagnetic material or a high permeability paramagnetic material in which spontaneous magnetization is not induced, and the lens holder and the optical fiber. Magnetic holder mounting grooves are provided in at least one of the holders, and the lens holder and the optical fiber holder are mechanically fixed by a fixing member.
好ましくは、前記レンズホルダ及び前記光ファイバーホルダの一方にネジ穴を設け、他方に前記ネジ穴に対応する貫通孔を設け、前記貫通孔から挿入されたネジが前記ネジ穴に螺合し、前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダが互いに押圧して機械的に固定されていることを特徴とする。 Preferably, one of the lens holder and the optical fiber holder is provided with a screw hole, the other is provided with a through hole corresponding to the screw hole, and a screw inserted from the through hole is screwed into the screw hole, and the lens The holder and the optical fiber holder are pressed against each other and mechanically fixed.
更に好ましくは、前記光ファイバーを保持する貫通穴を開けた球体が前記光ファイバーホルダに回転自在に設置されていることを特徴とする。 More preferably, a sphere having a through hole for holding the optical fiber is rotatably installed in the optical fiber holder.
本発明の第3の観点に係る光デバイスの組み立て方法は、レンズを介し、入射する光を光ファイバーに集光し或いは光ファイバーからの光を平行光にして出射する光デバイスの組み立て方法であって、一方は自発磁化が誘起された強磁性体から構成され、他方は強磁性体または高透磁率常磁性体から構成されるレンズを保持するレンズホルダと、光ファイバーを保持する光ファイバーホルダと、を準備する行程と、前記レンズホルダおよび光ファイバーホルダの一方にネジ穴、他方に貫通孔を設ける工程と、前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダを磁力により吸着させる行程と、ネジを前記貫通孔から挿入し前記ネジ穴に螺合して機械的に固定する行程と、を備えることを特徴とする。 An optical device assembling method according to a third aspect of the present invention is an optical device assembling method for condensing incident light on an optical fiber or emitting light from the optical fiber as parallel light via a lens, A lens holder for holding a lens, which is composed of a ferromagnetic material in which spontaneous magnetization is induced and the other is composed of a ferromagnetic material or a high permeability paramagnetic material, and an optical fiber holder for holding an optical fiber are prepared. A step, a step of providing a screw hole in one of the lens holder and the optical fiber holder, and a through hole in the other, a step of attracting the lens holder and the optical fiber holder by a magnetic force, and inserting a screw from the through hole to form the screw hole And a step of mechanically fixing the screw.
本発明の第4の観点に係る光デバイスの組み立て方法は、レンズを介し、入射する光を光ファイバーに集光し或いは光ファイバーからの光を平行光にして出射する光デバイスの組み立て方法であって、一方に磁力源取り付け溝を設けたレンズを保持するレンズホルダと、光ファイバーを保持する光ファイバーホルダと、を準備する行程と、前記レンズホルダおよび光ファイバーホルダの一方にネジ穴、他方に貫通孔を設ける工程と、前記磁力源取り付け溝に磁石を取り付けて前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダを磁力により吸着させる行程と、ネジを前記貫通孔から挿入し前記ネジ穴に螺合して前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダとを固定する行程と、前記磁石を前記磁力源取り付け溝から取り外す工程と、を備えることを特徴とする。 An optical device assembling method according to a fourth aspect of the present invention is an optical device assembling method for condensing incident light on an optical fiber or emitting light from the optical fiber as parallel light via a lens, A step of preparing a lens holder for holding a lens provided with a magnetic force source mounting groove on one side and an optical fiber holder for holding an optical fiber, and a step of providing a screw hole in one of the lens holder and the optical fiber holder and a through hole in the other A step of attaching a magnet to the magnetic force source mounting groove to attract the lens holder and the optical fiber holder by magnetic force, and inserting a screw through the through hole and screwing the screw into the screw hole, and the lens holder and the optical fiber holder And a step of removing the magnet from the magnetic source mounting groove. And butterflies.
本発明の光デバイスによれば、レンズホルダと光ファイバーホルダとは磁力によって自力的に吸引力が働き互いに吸着する。そして、レンズホルダと光ファイバーホルダとの最適位置を調節した後、この磁力による吸着状態を保ったままネジ等の固定部材で機械的に固定できる。レーザー溶接、接着剤、或いは半田付け等による接合を使うことなく最適な位置調整ができるとともに、固定時に調節した位置がずれることがないので、調整補助装置等に掛かるコストの削減に加え、光の平行度が高い光デバイスを実現している。 According to the optical device of the present invention, the lens holder and the optical fiber holder are attracted to each other by an attraction force by the magnetic force. And after adjusting the optimal position of a lens holder and an optical fiber holder, it can fix mechanically with fixing members, such as a screw, maintaining the adsorption state by this magnetic force. Optimal position adjustment is possible without using welding by laser welding, adhesive, or soldering, and the position adjusted at the time of fixing does not shift, so in addition to reducing the cost of adjustment auxiliary devices, etc. An optical device with high parallelism is realized.
(実施の形態1)
本発明に係る光デバイス及びその組み立て方法の一実施の形態について、図を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る光デバイス1の構成を示す断面図である。実施の形態1に係る光デバイス1は、主に、レンズ17と、レンズホルダ11と、光ファイバー18と、光ファイバーホルダ13と、ネジ16a、16bから構成される。
(Embodiment 1)
An embodiment of an optical device and an assembly method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an
レンズホルダ11は、外径26mmの円筒状の形態をしており、中心軸が一致した2段階の直径の貫通穴が開いている。光ファイバーホルダ13に近い方の貫通穴の直径は4.6mmで、遠い方の貫通穴の直径は6.52mmとしている。この光ファイバーホルダ13から遠い方の貫通穴の内周には、環状のゴム等からなるレンズ保持部材12が組み付けてある。そして、レンズ保持部材12にレンズ17が嵌められている。レンズ保持部材12はその外径の中心軸とレンズ17の中心軸が一致するように加工してある。なお、レンズ保持部材12の外径は、レンズホルダ11の貫通穴に隙間なく嵌合するよう6.52mmよりもわずかに小さくしてある。
The
そして、レンズホルダ11には、中心軸から11.5mm離れた位置に締結用M2ネジのネジ穴14a、14bを2つ設けている。2つのネジ穴14a、14bはレンズホルダ11中心軸を挟み対象な位置にそれぞれ設けてある。なお、レンズ17の焦点距離は15.29mmのものを用いている。
The
光ファイバーホルダ13は、レンズホルダ11と同様に外径26mmの円筒形状としており、中心軸が一致した2段階の異なる直径の貫通穴が開けられている。レンズホルダ11に近い方の貫通穴の直径を8mm、遠い方の貫通穴の直径を3.23mmとしている。
The
レンズホルダ11から遠い方の貫通穴には、軸方向に沿って貫通した割り溝を有するパイプ状の割スリーブ20が挿入され、2液混合型高分子接着剤により接着されている。なお、この割スリーブ20はジルコニア(二酸化ジルコニウム:ZrO2)からなり、外径は貫通穴の径に合わせ3.20mmとしている。そして、割スリーブ20内部にフェルール19が嵌められている。
A pipe-
割スリーブ20の内径は、フェルール19の外径2.49mmよりもわずかに小さくしており、光ファイバーホルダ13への接着時にフェルール19と嵌合するように広げられた状態で接着されている。
The inner diameter of the
フェルール19は、ニッケルを主な原料とする金属製で、内径270μmの貫通穴があいており、この貫通穴に光ファイバー18が通してある。光ファイバー18はコア径30μm、クラッド径250μmの多モードファイバーを用いているが、単一モードファイバーであってもよい。
The
そして、レンズホルダ11のネジ穴14a、14bに対応する位置、すなわち光ファイバーホルダ13の中心軸から11.4mm離れた位置に直径2.5mmの貫通穴5a、5bを設けている。
Then, through holes 5 a and 5 b having a diameter of 2.5 mm are provided at positions corresponding to the
レンズホルダ11及び光ファイバーホルダ13は、強磁性材料を主原料としている。そして、少なくとも一方には自発磁化が誘起されており、レンズホルダ11及び光ファイバーホルダ13は磁力により引きつけ合う。例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジウム磁石、サマリウムコバルト磁石、KS鋼、MK鋼、Fe−Cr−Co磁石、プラセオジウム磁石、又はマンガンアルミ磁石等が使用できる。
The
また、レンズホルダ11及び光ファイバーホルダ13の双方ともに自発磁化が誘起された強磁性材料から構成してもよい。
Further, both the
レンズホルダ11及び光ファイバーホルダ13を吸着させた際に、弱い振動等の外力が掛かった場合にずれが生じず、且つ、指で押せば摺動して吸着位置を調節できる程度の磁力とすることが好ましい。例えば、レンズホルダ11、光ファイバーホルダ13それぞれの吸着する面の面積を5.1×10−4m2、面精度Rz(十点平均粗さ)を6.3とすると、レンズホルダ11と光ファイバーホルダ13の接合面間の圧力が1.6〜8.5Paとなるようにしておけば、レンズホルダ11又は光ファイバーホルダ13を2.0〜10.6Nの力を作用させて摺動調節でき、且つネジを締める際にもずれることがない。この力は人間が指で加えることができる力である。レンズホルダ11及び光ファイバーホルダ13の一方をSUS430から構成した場合、他方は磁力によって8.2〜43.3Nの吸着力を発揮しうる素材から構成することで、上記条件を満たすことができる。
When the
以上のように構成された光デバイス1の組み立て方法について説明する。まず、上記素材から構成されるレンズホルダ11と光ファイバーホルダ13を準備する。このレンズホルダ11及び光ファイバーホルダ13には、一方に貫通孔15a、15bを、他方には貫通孔15a、15bに対応する位置にネジ穴14a、14bを設けておく。本説明では、レンズホルダ11にネジ穴14a、14bを、光ファイバーホルダ13に貫通孔15a、15bを設けた構成について述べる。
そして、レンズ17と光ファイバー18の端部を対向させて、レンズホルダ11と光ファイバーホルダ13とを吸着させる。少なくとも一方のホルダは自発磁化を誘起した強磁性体からなるので、他方のホルダと自然に引きつけ合う。
A method for assembling the
Then, the
そして、レンズホルダ11或いは光ファイバーホルダ13を指で押しながら摺動させ、レンズ17の中心軸と光ファイバー18の中心軸とが直線状になるように相互の位置を調節する。この状態において、光ファイバーホルダ13とレンズホルダ11とは磁力によって吸着し、この状態を維持できるので、外力を加える治具等の調整補助装置を使わなくても、決定した位置がずれて変わることはない。
Then, the
位置を決めた後、貫通孔15a、15bにそれぞれネジ16a、16bを挿入し、ネジ穴14a、14bに螺合させる。そして、ネジ16a、16bを締めることにより、ネジ16a、16bの頭部が光ファイバーホルダ13をレンズホルダ11側へと押圧する。これにより、光ファイバーホルダ13とレンズホルダ11の接合面には互いに押圧する力が作用し機械的に固定される。
After determining the position, screws 16a and 16b are inserted into the through
なお、ネジ16a、16bをネジ穴14a、14bに螺合させ、軽く締めた状態で光ファイバーホルダ13或いはレンズホルダ11を摺動させて位置決めを行った後、ネジ16a、16bを増し締めして固定してもよい。貫通孔15a、15bは、ネジ16a、16bの直径よりも若干大きく形成しているから、貫通孔15a、15bとネジ16a、16bとの隙間の範囲で固定位置を調節できる。
The
光ファイバーホルダ13とレンズホルダ11とは磁力によって引きつけ合うことから、ネジ16a、16bで固定する最中に調節した位置がずれて変わることがない。したがって、本発明による光デバイス1は、レンズ17の中心軸と光ファイバー18の中心軸が直線状となり、入射光の平行度を精度よく達成することができる。
Since the
なお、レンズ17と光ファイバー18先端との距離の調節は、割スリーブ20に嵌合したフェルール19を押し込んだり引き出したりすることによって行う。これにより、光ファイバー18の先端をレンズ17の焦点位置に配置することができる。
The distance between the
このように、レンズホルダ11と光ファイバーホルダ13とは自力的に吸引力が働くため、レーザー溶接、接着剤、或いは半田付け等による接合を必要とせず、容易にレンズホルダ11と光ファイバーホルダ13の位置調整ができる。これにより、調節補助装置等に掛かるコストを削減できる。
As described above, since the
そして、レンズホルダ11と光ファイバーホルダ13との位置を調整する際に、レンズホルダ11と光ファイバーホルダ13との接合面は磁力により常に吸着した状態に保たれるので、調整の自由度は接合面における摺動移動のみとなる。このため、作業時間、工程数が大幅に減少し、コストの削減になる。
When the positions of the
また、レンズホルダ11と光ファイバーホルダ13との固定はネジ等による機械的な固定であり、接着剤を用いていない。接着剤使用時の経時的な劣化や、接着剤の硬化過程における形状変化がないため、レンズホルダ11と光ファイバーホルダ13との位置ずれが生じず、レンズ17と光ファイバー18間の光結合状態が悪化を抑えられる。更に、接着剤を使用した場合、接着層とホルダ間では熱膨張率が著しく異なるので、熱膨張率の差から環境温度変化で位置ずれが生じるが、本発明の光デバイス1ではこのようなずれは起こらない。
The
また、光デバイス1は、機械的に強固に締結されているため、200G以下の外部衝撃に対してもレンズホルダ11と光ファイバーホルダ13の位置がずれることないので、耐久性が高く信頼度の高い光デバイス1として様々な環境下において安心して使用することができる。
Further, since the
また、上記説明ではレンズの中心軸と中心軸が直線状になるよう位置調節する場合、すなわち光ファイバーの端面法線が入出射光の光軸と平行である場合について説明したが、これに限定されるものではない。 In the above description, the center axis of the lens is adjusted so that the center axis is linear, that is, the case where the end surface normal of the optical fiber is parallel to the optical axis of the incoming and outgoing light, but is not limited thereto. It is not a thing.
図2は、光ファイバーの端面が中心軸に対し傾斜している場合の入出射光の方向を示している。コア部8aとクラッド部8bからなる多モードファイバーを例に用いている。例えば、端面法線と光ファイバー8の中心軸のなす角が4°である場合、光ファイバー端面の入出射光の光軸と光ファイバー8の中心軸のなす角は1.8°になる。 FIG. 2 shows the direction of incoming and outgoing light when the end face of the optical fiber is inclined with respect to the central axis. The multimode fiber which consists of the core part 8a and the clad part 8b is used for the example. For example, when the angle formed by the normal of the end surface and the central axis of the optical fiber 8 is 4 °, the angle formed by the optical axis of the incident / exit light on the end surface of the optical fiber and the central axis of the optical fiber 8 is 1.8 °.
それを打ち消すために、図3に示す光デバイス2のように、フェルール19及び割スリーブ19の主軸が理想光軸に対して1.8°傾くよう、光ファイバーホルダ13の貫通穴を1.8°傾けることで対応できる。
In order to counteract this, as in the optical device 2 shown in FIG. 3, the through hole of the
また、図4に示すように、光ファイバーの端面法線が光ファイバーの中心軸に対して平行でない場合に、理想光軸に対するフェルール及び割スリーブの主軸の角度を任意に調整できるようにしてもよい。 Further, as shown in FIG. 4, when the normal of the end face of the optical fiber is not parallel to the central axis of the optical fiber, the angles of the ferrule and the main axis of the split sleeve relative to the ideal optical axis may be arbitrarily adjusted.
この光デバイス3の光ファイバーホルダ13には、直径12.7mmの金属球21が入っており、この金属球21には直径3.23mmの貫通穴が設けられている。金属球21はSUS304のステンレス材からなり、この中心はコリメート光の焦点位置にほぼ一致させている。
An
金属球21の背後には、それぞれ環状のC3604(真鍮)からなる押さえリング22、ステンレスからなる波ワッシャー23、固定リング24が順に設けられており、金属球21は波ワッシャー23の弾性でレンズホルダ11側に押さえつけられている。光ファイバーホルダ13の貫通穴内側と固定リング24の外周面にはそれぞれ対応する外径ネジM14のネジ溝があり、固定リング24はこの貫通穴を回転しながら波ワッシャー23を押さえつける構造である。
Behind the
この様な構成とし、金属球21は押さえリング22に接しながら滑らかに回転できる。そして、金属球21の回転は、光ファイバーホルダ13の側面から中心部に向かって光ファイバーホルダ13の中心軸に関する4回対称位置に開いているM3ネジ穴にイモネジを入れ、それを締め付けることで固定できる。
With such a configuration, the
光デバイス3では、金属球21を自由に回転させることができるので、この金属球21の中心をレンズ7に焦点距離と合わせてレンズホルダ11と光ファイバーホルダ13の位置を調節して組み立てることにより、どのような端面の光ファイバー18を用いても、入出射光を理想光軸に合わせることができる。
In the optical device 3, the
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2に係る光デバイス4の構成を示す断面図である。実施の形態2に係る光デバイス4は、実施の形態1に係る光デバイス1と同様、主に、レンズ17と、レンズホルダ11と、光ファイバー18と、光ファイバーホルダ13と、ネジ16a、16bから構成される。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the
実施の形態2に係る光デバイス4のレンズホルダ11と光ファイバーホルダ13は、前述の光デバイス1と異なり、いずれも自発磁化が誘起されていない強磁性体又は高透磁率常磁性体で構成されている。例えば、SUS430等、フェライト系強磁性ステンレス材等を用いることができる。この場合、高透磁率常磁性体は比透磁率が1.02以上の常磁性体を用いるとよい。比透磁率が1.02以上であれば、一方のホルダが他方のホルダを引き付け合うようになる。
Unlike the
レンズホルダ11の外周には、磁力源取付け溝25a、25bが設けられている。磁力源取付け溝25a、25bはレンズホルダ11の光軸に対して対称な位置に2つ設けてある。磁力源取付け溝25a、25bは寸法9mm×7mm×3.5mm程度のポケット構造をしており、この中に8mm×8mm×2mm程度の寸法の永久磁石や電磁石等の磁力源26a、26bを挿入できるようにしてある。
Magnetic
なお、図5では磁力源取付け溝25a、25bをレンズホルダ11に設けた場合について示しているが、光ファイバーホルダ13側に設けてもよい。
Although FIG. 5 shows the case where the magnetic force
続いて、光デバイス4の組み立て方法について説明する。まず、上記素材から構成されるレンズホルダ11と光ファイバーホルダ13を準備する。レンズホルダ11及び光ファイバーホルダ13には、一方に貫通孔15a、15bを、他方に貫通孔15a、15bに対応する位置にネジ穴14a、14bを設けておく。また、レンズホルダ11及び光ファイバーホルダ13の一方に磁力源取付け溝25a、25bを設けておく。本説明では、レンズホルダ11に磁力源取り付け溝25a、25b、ネジ穴14a、14bを、光ファイバーホルダ13に貫通孔15a、15bを設けた構成について述べる。
そして、レンズ17を設置したレンズホルダ11の磁力源取付け溝25a、25bに永久磁石等の磁力源26a、26bを設置し、このレンズホルダ11と光ファイバー18を設置した光ファイバーホルダ13を吸着させる。レンズホルダ11と光ファイバーホルダ13とが、磁力源26a、26bの磁力により、自然に引きつけ合う。
Next, a method for assembling the
And
そして、レンズホルダ11或いは光ファイバーホルダ13を指で押しながら摺動させ、相互の位置を調節する。この状態において、光ファイバーホルダ13とレンズホルダ11とは磁力源26a、26bによる磁力で吸着しているため、外力を加える治具等の調整補助装置を使う必要がない。
Then, the
位置決めを行った後、貫通孔15a、15bにそれぞれネジ16a、16bを挿入し、ネジ穴14a、14bに螺合させ、増し締めることにより、ネジ16a、16bの頭部が光ファイバーホルダ13をレンズホルダ11側へと押圧する。これにより、光ファイバーホルダ13とレンズホルダ11には互いに押圧する力が掛かり固定される。
After positioning, screws 16a and 16b are respectively inserted into the through
ファイバーホルダ3とレンズホルダ11の固定が終わった後は、磁力源26a、26bを磁力源取付け溝25a、25bから取り外せばよい。
After the fiber holder 3 and the
他の事項については、実施の形態2の光デバイス1と同様であるため、説明を省略する。
Since other matters are the same as those of the
実施の形態2の光デバイス4によれば、磁力源26a、26bはホルダを固定した後に取り外せることから、光デバイス4から強力な磁場はできない。このため、周囲環境に対する処理が不要であり、磁場の影響で誤作動を生じる隣接装置等に対して有効である。
According to the
また、種々の強さの永久磁石を用いて磁力を調整できること、或いは電磁石を用いて磁力の強弱を調節できることから、適度な引力でレンズホルダ11と光ファイバーホルダ13とが吸着されスムーズな摺動移動による位置の調整が可能な状態と、固定部材で固定する際に調整して最適状態とした位置がずれることのないよう強力な引力で吸着維持させた状態との切り替えができるので、精度の高い光デバイスの組み立てが実現できる。
In addition, since the magnetic force can be adjusted using a permanent magnet of various strengths, or the strength of the magnetic force can be adjusted using an electromagnet, the
1 光デバイス
2 光デバイス
3 光デバイス
4 光デバイス
11 レンズホルダ
12 レンズ保持部材
13 光ファイバーホルダ
14 ネジ穴
15 貫通孔
16 ネジ
17 レンズ
18 光ファイバー
18a コア部
18b クラッド部
19 フェルール
20 割スリーブ
21 金属球
22 押さえリング
23 波ワッシャー
24 固定リング
25 磁力源取付け溝
26 磁石源
27 接着剤
DESCRIPTION OF
Claims (7)
レンズを保持するレンズホルダと、
光ファイバーを保持する光ファイバーホルダとを備え、
前記レンズホルダ及び前記光ファイバーホルダの一方は自発磁化が誘起された強磁性体から構成され、他方は強磁性体又は高透磁率常磁性体から構成され、
前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダとが磁力により吸着し、且つ、固定部材で機械的に固定されている、
ことを特徴とする光デバイス。 An optical device that condenses incident light on an optical fiber or emits light from an optical fiber as parallel light through a lens,
A lens holder for holding the lens;
An optical fiber holder for holding the optical fiber,
One of the lens holder and the optical fiber holder is composed of a ferromagnetic material in which spontaneous magnetization is induced, and the other is composed of a ferromagnetic material or a high permeability paramagnetic material,
The lens holder and the optical fiber holder are adsorbed by magnetic force and mechanically fixed by a fixing member.
An optical device characterized by that.
レンズを保持するレンズホルダと、
光ファイバーを保持する光ファイバーホルダと、を備え、
前記レンズホルダ及び前記光ファイバーホルダの双方とも自発磁化が誘起されていない強磁性体又は高透磁率常磁性体から構成され、
前記レンズホルダ及び前記光ファイバーホルダの少なくとも一方に磁力源取付け溝が設けられ、
前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダとが固定部材で機械的に固定されている、
ことを特徴とする光デバイス。 An optical device that condenses incident light on an optical fiber or emits light from an optical fiber as parallel light through a lens,
A lens holder for holding the lens;
An optical fiber holder for holding an optical fiber,
Both the lens holder and the optical fiber holder are composed of a ferromagnetic material or a high permeability paramagnetic material in which spontaneous magnetization is not induced,
A magnetic source mounting groove is provided in at least one of the lens holder and the optical fiber holder,
The lens holder and the optical fiber holder are mechanically fixed by a fixing member,
An optical device characterized by that.
前記貫通孔から挿入されたネジが前記ネジ穴に螺合し、前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダが互いに押圧して機械的に固定されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光デバイス。 One of the lens holder and the optical fiber holder is provided with a screw hole, and the other is provided with a through hole corresponding to the screw hole,
The screw inserted from the through hole is screwed into the screw hole, and the lens holder and the optical fiber holder are pressed against each other and mechanically fixed. The optical device according to Item.
強磁性体又は高透磁率常磁性体から構成され、且つ少なくとも一方は自発磁化が誘起されたレンズホルダと光ファイバーホルダとを準備する工程と、
前記レンズホルダ及び前記光ファイバーホルダの一方にネジ穴を設け、他方に貫通孔を設ける工程と、
前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダを磁力により吸着させて固定位置を調節する工程と、
ネジを前記貫通孔から挿入し前記ネジ穴に螺合して前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダとを固定する工程と、を備える、
ことを特徴とする光デバイスの組み立て方法。 An assembly method of an optical device that condenses incident light on an optical fiber or emits light from the optical fiber as parallel light through a lens,
A step of preparing a lens holder and an optical fiber holder, each of which is composed of a ferromagnetic material or a high permeability paramagnetic material, and at least one of which is induced by spontaneous magnetization;
Providing a screw hole in one of the lens holder and the optical fiber holder and providing a through hole in the other; and
Adjusting the fixing position by adsorbing the lens holder and the optical fiber holder by magnetic force;
Inserting a screw from the through hole and screwing into the screw hole to fix the lens holder and the optical fiber holder; and
A method of assembling an optical device.
自発磁化が誘起されていない強磁性体又は高透磁率常磁性体から構成されるレンズホルダ及び光ファイバーホルダを準備する工程と、
前記レンズホルダ及び前記光ファイバーホルダの一方に磁力源取り付け溝を設ける工程と、
前記レンズホルダ及び前記光ファイバーホルダの一方にネジ穴、他方に貫通孔を設ける工程と、
前記磁力源取り付け溝に磁石を取り付けて前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダを磁力により吸着させて固定位置を調節する工程と、
ネジを前記貫通孔から挿入し前記ネジ穴に螺合して前記レンズホルダと前記光ファイバーホルダとを固定する工程と、
前記磁石を前記磁力源取り付け溝から取り外す工程と、を備える、
ことを特徴とする光デバイスの組み立て方法。
An assembly method of an optical device that condenses incident light on an optical fiber or emits light from the optical fiber as parallel light through a lens,
Preparing a lens holder and an optical fiber holder composed of a ferromagnetic material or a high permeability paramagnetic material in which spontaneous magnetization is not induced;
Providing a magnetic force source mounting groove in one of the lens holder and the optical fiber holder;
Providing a screw hole in one of the lens holder and the optical fiber holder, and providing a through hole in the other;
Attaching a magnet to the magnetic source mounting groove and adsorbing the lens holder and the optical fiber holder by magnetic force, and adjusting a fixing position;
Inserting a screw from the through hole and screwing into the screw hole to fix the lens holder and the optical fiber holder;
Removing the magnet from the magnetic force source mounting groove.
A method of assembling an optical device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008116747A JP2009265461A (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Optical device and its assembly method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008116747A JP2009265461A (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Optical device and its assembly method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009265461A true JP2009265461A (en) | 2009-11-12 |
Family
ID=41391373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008116747A Pending JP2009265461A (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Optical device and its assembly method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009265461A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013109140A (en) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | First Mechanical Design Corp | Optical fiber coupling device |
JP2014228626A (en) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | 株式会社ミツトヨ | Light source unit |
CN104880780A (en) * | 2014-02-27 | 2015-09-02 | 三菱电机株式会社 | Optical Module And Light Transmission Method |
CN108918097A (en) * | 2018-08-01 | 2018-11-30 | 苏州汇影光学技术有限公司 | A kind of light source module group checking optical fiber |
JP2021152591A (en) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 株式会社島津製作所 | Fiber coupling module |
WO2022057621A1 (en) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | Optical module |
-
2008
- 2008-04-28 JP JP2008116747A patent/JP2009265461A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013109140A (en) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | First Mechanical Design Corp | Optical fiber coupling device |
JP2014228626A (en) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | 株式会社ミツトヨ | Light source unit |
CN104880780A (en) * | 2014-02-27 | 2015-09-02 | 三菱电机株式会社 | Optical Module And Light Transmission Method |
CN108918097A (en) * | 2018-08-01 | 2018-11-30 | 苏州汇影光学技术有限公司 | A kind of light source module group checking optical fiber |
JP2021152591A (en) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 株式会社島津製作所 | Fiber coupling module |
JP7347286B2 (en) | 2020-03-24 | 2023-09-20 | 株式会社島津製作所 | fiber coupling module |
WO2022057621A1 (en) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | Optical module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009265461A (en) | Optical device and its assembly method | |
US6577779B2 (en) | Ferrule connection type optical isolator with optical fiber | |
US7512305B2 (en) | Precision optical fiber clamp | |
JP2007057650A (en) | Supporting mechanism of optical element | |
JP2006317498A (en) | Method of fixing optical element, fixing device, and optical device using the fixing device | |
US6872012B2 (en) | Optical isolator module | |
JP2010211079A (en) | Method of assembling optical correction unit, optical correction unit, and lens barrel and imaging device having optical correction unit | |
JP2005338869A5 (en) | ||
WO2012029442A1 (en) | Optical connector | |
US20220146761A1 (en) | Magnetic seating for fiber optic component | |
US8270102B2 (en) | Lens device and image capturing device having same | |
JP5167798B2 (en) | Optical connector device | |
US20050013553A1 (en) | Optical coupling system | |
JP2012103318A (en) | Light source device | |
JP2006084621A (en) | Lens positioning method and optical device using the same | |
JP2004125966A (en) | Plastic lens, lens barrel and lens holding structure | |
JP2012032430A (en) | Lens barrel and optical apparatus including the same | |
EP3625621A1 (en) | Glue free faraday isolator | |
JP3893574B2 (en) | Non-contact connector device | |
JP2010191464A (en) | Method for positioning plastic lenses inside lens barrel | |
JP5157389B2 (en) | Position detection device, blur correction device, and optical instrument | |
JP2006292835A5 (en) | ||
JP2011039443A (en) | Lens barrel | |
JP2008268847A (en) | Optical isolator and optical module using the same | |
JP4603896B2 (en) | Driving device, lens barrel and optical device |