JP2010185980A

JP2010185980A - 高出力用光部品

Info

Publication number: JP2010185980A
Application number: JP2009029019A
Authority: JP
Inventors: Hiroji Ogata; 広二尾形; Shigetoshi Sasaki; 恵逸佐々木; Yuto Yamashita; 悠斗山下
Original assignee: Kitanihon Electric Cable Co Ltd
Current assignee: Kitanihon Electric Cable Co Ltd
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2010-08-26

Abstract

【課題】高出力の光に照射されることに起因する接着剤の劣化が生じないようにすることが可能な高出力用光部品を提供する。
【解決手段】光装置１００は、光ファイバ３０ａ，３０ｂを内蔵した第１及び第２の光部品１，２を備え、第１の光部品１と第２の光部品２は、接着剤４０により接着結合されている。第１の光部品１は、光ファイバ３０ａへの接着剤４０の流入を阻止する第１，第２の溝が、光ファイバ３０ａと塗布領域１５とを仕切るようにして設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、光伝送媒体を内蔵した光部品に、同様な構成の他の光部品を接着剤により結合する構成の高出力用光部品に関するものである。

光伝送媒体、例えば光ファイバを用いてレーザ光を伝送する場合、光ファイバを保持している光学部材同士の結合は、一般に、接着剤で接着する、ホルダを介在させる、ＹＡＧレーザで溶接する等によって行われている。

図４は、従来の光装置の組付け前の光部品を示す斜視図である。この光装置１０は、波長変換素子等を内蔵した光部品５０と、光ファイバ５２が接続された光部品５１と、光ファイバ５４が接続された光部品５３とを備えている。光部品５１及び光部品５３は、それぞれの結合面に塗布された接着剤６０よって光部品５０に結合されている。

しかし、図４に示した光装置１０では、塗布した接着剤６０が光路内に介在するため、発光源に高出力レーザを用いた場合、発熱により接着剤を劣化させる可能性がある。また、ホルダを用いた構成では、部品点数が増加する。更に、ＹＡＧレーザで溶接した構成では、調芯ずれが発生し易いと共に、装置が高価なために設備投資がしにくい。

そこで、上記問題を解決するものとして、０．１μｍ以上の光散乱不純物粒子を除去した接着剤を用いる光学デバイスの製造方法（例えば、特許文献１参照）、光学部材の結合部に筒状の中空スペーサを介在させ、この中空スペーサの外周部とキャピラリとの間に接着剤を介在させた光モジュール（例えば、特許文献２参照）等がある。

特表２００２−５３３７７６号公報特開２００４−１０１８４７号公報

しかし、従来の光学デバイスの製造方法によると、汎用の接着剤を用いることができない。また、従来の光モジュールによると、スペーサが必要になる。

従って、本発明の目的は、結合面に塗布した接着剤が光伝送媒体の光路に介在しないようにし、それによって、高出力の光が照射されることに起因する接着剤の劣化を生じないようにすることが可能な高出力用光部品を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、高出力の光を伝送する光伝送媒体を内蔵し、前記光伝送媒体を調芯させた状態で接着剤により他の光部品が結合される高出力用光部品において、接着後の前記接着剤の余剰分を回収する溝が、前記光伝送媒体と前記接着剤の塗布領域との間を仕切るように設けられていることを特徴とする高出力用光部品を提供する。

本発明によれば、高出力の光が照射されることに起因する接着剤の劣化を生じないようにすることが可能な高出力用光部品を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る光装置を示す斜視図である。図１の光装置の組み立て前におけるＡ−Ａ線の断面図である。光装置の組み立て手順を示す図である。従来の光装置を示す斜視図である。

（光装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る光装置を示す斜視図、図２は、図１の光装置を構成する光部品の構成を示し、（ａ）は図１のＡ−Ａ線の断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線の断面図である。光装置１００は、第１の高出力用光部品（以下、高出力用光部品を「光部品」という）１と、この光部品１に接着剤を用いて結合される第２の光部品２とを備える。光装置１００は、例えば、波長変換モジュールを構成する光部品の１つとして用いられる。

第１の光部品１は、図１に示すように、光伝送媒体としての光ファイバ３０ａと、この光ファイバ３０ａを位置決めするＶ溝１２が片面の略中央に設けられた角形のガラス板１３と、Ｖ溝１２に光ファイバ３０ａを収納した状態で接着剤（図示せず）によりガラス板１３に接合される角形のガラス板１４とを備えている。光ファイバ３０ａは、例えば、ガラス系であり、金属や薄膜のレーザ加工に用いられる高出力の光パワーの伝送を対象としている。

更に、第１の光部品１は、図１及び図２に示すように、Ｖ溝１２の両側に第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂが平行に、かつガラス板１３，１４の厚み方向（図１の上下方向）を貫通するように設けられている。この第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂは、切削加工等により施すことができ、一例を示せば、幅０．３ｍｍ、深さ０．５〜１ｍｍである。また、第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂの外側（図１の左右方向の両側）は接着剤が塗布される塗布領域１５になり、第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂの内側は第２の光部品２との突き合わせ面（前記光伝送媒体の設置領域）１６になっている。従って、塗布領域１５と突き合わせ面１６とは、第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂによって仕切られている。更に、塗布領域１５は、接着剤が介在し易くなるように、突き合わせ面１６に対し、表面高さを低くする段差が設けられている。また、突き合わせ面１６には、必要に応じ、また、用途等に応じてＨＲ（高反射膜）、ＨＴ（高透過膜）、ＡＲ（反射減衰膜）等の１つ以上が施されていてもよい。なお、上記接着剤は、例えば、エポキシ系、アクリル系等からなるＵＶ硬化型である。

第２の光部品２は、図１及び図２に示すように、高出力の光パワーの伝送を対象にした光伝送媒体としての光ファイバ３０ｂと、この光ファイバ３０ｂを位置決めするＶ溝２１が片面の略中央に設けられた角形のガラス板２２と、Ｖ溝２１に光ファイバ３０ｂを収納した状態で接着剤（図示せず）によりガラス板２２に接合される角形のガラス板２３とを備えている。この第２の光部品２は、第１の光部品１０に対向する面が、図２に示すように突き合わせ面２４になっている。

（光装置の組み立て）
次に、光装置１００の組み立て方法について説明する。図３は、光装置の組み立て手順を示し、（ａ）は、塗布面に接着剤を塗布した状態の第１の光部品の斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線の断面図である。なお、図３（ａ）においては、第２の光部品２の図示を省略している。

まず、作業者は、接着剤を用意し、その適量を接着剤４０として、図３（ａ）に示すように、第１の光部品１の塗布領域１５に塗布する。次に、作業者は、第１及び第２の光部品１，２を図示しない治具又は調芯装置にセットし、図３（ｂ）に示すように、第１の光部品１と第２の光部品２との間に所定の隙間を持たせたまま、光ファイバ３０ａと光ファイバ３０ｂとを調芯する。

次に、第１の光部品１を保持したまま、第２の光部品２を図１に示す矢印Ｃ方向へ移動させ、図３（ｃ）に示すように、第１の光部品１と第２の光部品２とを密着させる。この処理の過程で、第１の光部品１の塗布領域１５における接着剤４０の一部は、接着に用いられない余剰分となって第１及び第２の光学部材１０，２０の外面方向及び第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂの方向へ押し出される。このうち、第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂ側へ押し出された接着剤４０は、図３（ｃ）に示すように、第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂに流入して回収され、光ファイバ３０ａ，３０ｂには到達しない。

次に、接着剤４０に紫外光を照射し、接着剤４０を乾燥させる。接着剤４０の乾燥後、光装置１００を治具又は調芯装置から取り外すことにより、光装置１００の組み立てが完了する。

（実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）第１の光部品１は、光ファイバ３０ａと塗布領域１５との間に第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂを設け、塗布領域１５からの接着剤４０が第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂに入り込むようにしたため、接着剤４０の余剰分は光ファイバ３０ａ，３０ｂには達せず、これらの入出射面には介在しない。従って、光源が高出力レーザであっても接着剤４０の劣化を招くことがない。
（２）第１の光部品１は、第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂを設けるのみで良いため、部品数を増やすことが無い。従って、コストアップを防止することができる。
（３）第１の光部品１と第２の光部品２を結合したとき、接着剤４０が光ファイバ３０ａと光ファイバ３０ｂとの間の光路内に介在しないので、接着剤４０に起因する光の散乱、吸収等は発生せず、光部品１，２の光学性能を維持することができる。

［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、第１及び第２の溝１１ａ，１１ｂは、第１及び第２の光部品１，２のそれぞれに設けられていてもよい。また、第１の光部品１に代えて第２の光部品２に設けられていてもよい。

また、上記実施の形態において、第１及び第２の光学部材１０，２０はガラス板を張り合わせた構造のファイバアレイであるとしたが、本発明はこのような構造に限定されるものではなく、例えば、コアを有した構造の光導波路であってもよい。

また、第１及び第２の光学部材１０，２０は、四角形断面以外の形状であってもよい。

また、ガラス板１３，１４，２２，２３は、光ファイバ３０ａ，３０ｂがガラス以外の材料からなる場合、光ファイバ３０ａ，３０ｂと同一の材料を用いることができる。

本発明は、接着剤が塗布される接着面を有すると共に接着剤の介在を避けたい部分を有し、その部分に余剰の接着材が入り込むのを防止したい用途にも適用できる。

１第１の光部品（高出力用光部品）
２第２の光部品
１１ａ第１の溝
１１ｂ第２の溝
１２Ｖ溝
１３ガラス板
１４ガラス板
１５塗布領域
１６突き合わせ面
２１Ｖ溝
２２ガラス板
２３ガラス板
２４突き合わせ面
３０ａ光ファイバ
３０ｂ光ファイバ
４０接着剤
１００光装置

Claims

高出力の光を伝送する光伝送媒体を内蔵し、前記光伝送媒体を調芯させた状態で接着剤により他の光部品が結合される高出力用光部品において、
接着後の前記接着剤の余剰分を回収する溝が、前記光伝送媒体と前記接着剤の塗布領域との間を仕切るように設けられていることを特徴とする高出力用光部品。
前記塗布領域は、前記光伝送媒体の両側に２つが設けられ、
前記溝は、前記塗布領域のそれぞれと前記光伝送媒体との間に２つが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の高出力用光部品。
前記塗布領域は、その内側の領域よりも表面高さが低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の高出力用光部品。
前記溝は、前記塗布領域と前記光伝送媒体の設置領域とを分断するように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の高出力用光部品。