JP2013097097A - 光学デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学デバイス10は、光を導光する例えば光ファイバ21などの導光部材と、光ファイバ21によって導光された光を照射されることで機能する光学素子41と、保持部材61とを有している。保持部材61は、光ファイバ21の一端部23を収容する第1の収容部63と、光学素子41を収容する第2の収容部65とを、保持部材61の内部に有している。保持部材61は、第1の収容部63と第2の収容部65とによって光ファイバ21と光学素子41とを保持部材61の内部で直接保持している。第1の収容部63と第2の収容部65とは、保持部材61の内部にて連通している。第1の収容部63に収容される光ファイバ21と、第2の収容部65に収容される光学素子41とは、保持部材61の内部にて互いに直接当接している。
【選択図】 図1
Description
キャップは、フェルールが嵌合する第1の孔を有する嵌合部と、第1の孔に通じる第2の孔を有する配置部とを有している。フェルールは、導光部材である光ファイバがフェルールを挿通するように、光ファイバを保持している。
光変換部材は、第2の孔に配設されている。光変換部材は、光変換部材と嵌合部との間に配設された低融点ガラスまたは樹脂によって固定されている。
図1と図2Aと図2Bとを参照して第1の実施形態について説明する。
図1に示すように、光学デバイス10は、光を導光する例えば光ファイバ21などの導光部材と、光ファイバ21によって導光された光を照射されることで機能する光学素子41と、光ファイバ21と光学素子41とを直接保持する保持部材61とを有している。
屈折率調整材81は、脱泡された状態で充填される。
屈折率調整材81は、脱泡された状態で、例えば第1の収容部63と第2の収容部65とに充填される。ことのき屈折率調整材81は、例えば、第1の収容部63(保持部材61の一端面61a側)から溢れてから漏れないように、ディスペンサで圧力をかけながら第2の収容部65(保持部材61の他端面61b)から保持部材61の内部に注入される。
ここで本実施形態とは異なり、例えば前述した特許文献1のように図示しない部材が光ファイバ21を覆うように保持し、光ファイバ21が図示しない部材と共に第1の収容部63の中心軸に対して斜行して第1の収容部63に挿入されたとする。つまり保持部材61は、第1の収容部63において、この図示しない部材を介して光ファイバ21を間接的に保持したとする。この場合、第1の収容部63は、図示しない部材よりも極微小に大きいとする。またこの場合、図示しない部材の端面は、一端面43aに対して傾斜した状態で、一端面43aと当接する。よって、出射端面23aと一端面43aとは離れ、出射端面23aと一端面43aとの間に開き角度をθ2(不図示)が形成される。
そして開き角度θ1は、開き角度θ2よりも図示しない部材の厚み分だけ小さくなる。よって、出射端面23aと一端面43aとの距離は、図示しない部材が配設されている場合の距離に比べて短くなる。これにより、光ファイバ21と光学素子41との光結合効率は向上し、所望の光学特性が得られる。
しかしながら本実施形態では、第1の収容部63は、第2の収容部65と保持部材61の内部にて連通し、光ファイバ21よりも微小に大きく、部材として光ファイバ21のみを収容している。このため図2Aに示すように、光ファイバ21が第1の収容部63の中心軸に対して斜行して第1の収容部63に挿入されたとしても、出射端面23a全面が一端面43aと面当接するように(図1参照)、光ファイバ21の傾きの調整は可能である。このように光ファイバ21は、高精度に位置決めされる。
しかしながら本実施形態では、第1の収容部63は、光ファイバ21よりも微小に大きく、部材として光ファイバ21のみを収容している。また第1の収容部63は、光ファイバ21の変形及び移動を許容する大きさを有している。よって図2Aに示すように、光学素子41が保持部材61の中心軸に対して微小に傾いて収容され、一端面43aが保持部材61の中心軸に対して傾いたとしても、光ファイバ21が第1の収容部63に挿入された際、出射端面23aのみが一端面43aと当接することで、図2Bに示すように光学素子41よりも剛性が低い光ファイバ21は撓む。このとき、出射端面23aが一端面43aに追従するように、光ファイバ21は撓む。これにより、図2Bに示すように、出射端面23a全面は、一端面43aと面当接する。結果として、光ファイバ21は高精度に位置決めされ、光ファイバ21と光学素子41との光結合効率は向上し、所望の光学特性が得られる。
これにより、光学デバイス10が組み立てられる。
よって本実施形態では、図2Aに示すように、光ファイバ21が第1の収容部63の中心軸に対して斜行して第1の収容部63に挿入されたとしても、出射端面23a全面が一端面43aと面当接するように(図1参照)、光ファイバ21の傾きを調整できる。このように本実施形態では、光ファイバ21を高精度に位置決めできる。
よって本実施形態では、図2Bとに示すように、光学素子41が保持部材61の中心軸に対して微小に傾いて収容され、一端面43aが保持部材61の中心軸に対して傾いたとしても、光ファイバ21が第1の収容部63に挿入された際、出射端面23aが一端面43aと当接することで、光学素子41よりも剛性が低い光ファイバ21は撓むことができる。このとき、出射端面23aが一端面43aに追従するように、光ファイバ21は撓む。これにより本実施形態では、出射端面23a全面は一端面43aと面当接することができる。よって本実施形態では、光ファイバ21を高精度に位置決めでき、光ファイバ21と光学素子41との光結合効率を向上でき、所望の光学特性を得ることができる。
光学デバイス10は、光ファイバ21と光学素子41とが光結合するために形成される光結合部11と、保持部材61の外部とを連通し、保持部材61の内部に配設されている連通部71をさらに有している。連通部71は、光結合部11における屈折率調整材81から抜けた気泡を保持部材61の外部に排出する排出部として機能する。
なお連通部71の数と形状と大きさとは、特に限定されない。
第1の収容部63は、保持部材61の軸方向において、第2の収容部65に向かって細くなるように先細に形成されている。第1の収容部63は、例えば第2の収容部65に向かって縮径している円錐台形状を有している。このように第1の収容部63は、テーパ形状を有している。第1の収容部63において一端面61a側の径の大きさは、光ファイバ21の直径よりも大きい。第1の収容部63は、ガイド口67を兼ねる。
光学デバイス10は、光ファイバ21と光学素子41とが光結合するために形成される光結合部11に配設され、光ファイバ21の剛性よりも低い剛性を有する弾性部材91をさらに有する。弾性部材91は、保持部材61の軸方向において、光ファイバ21の出射端面23aと光学素子41の一端面43aとの間に介在している。弾性部材91は、光ファイバ21の出射端面23aと光学素子41の一端面43aとが当接する際、出射端面23aと一端面43aとが損傷することを防止し、当接時の衝撃を緩衝する緩衝材として機能する。弾性部材91は、例えばシリコン樹脂によって形成されているゴムなどである。
Claims (7)
- 光を導光する導光部材と、
前記導光部材によって導光された前記光を照射されることで機能する光学素子と、
前記導光部材を収容する第1の収容部と、前記光学素子を収容する第2の収容部とを内部に有し、前記導光部材と前記光学素子とが内部で光結合するように、前記第1の収容部と前記第2の収容部とによって前記導光部材と前記光学素子とを内部で保持している保持部材と、
を具備し、
前記第1の収容部と前記第2の収容部とは、前記保持部材の内部にて連通し、
前記第1の収容部に収容される前記導光部材と、前記第2の収容部に収容される前記光学素子とは、前記保持部材の内部にて当接していることを特徴とする光学デバイス。 - 前記第1の収容部は、前記第1の収容部が前記導光部材の変形及び移動を許容する大きさを有するように、前記導光部材よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記第1の収容部の中心軸と前記第2の収容部の中心軸とは、同軸上に配設されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光学デバイス。
- 前記導光部材と前記光学素子とが光結合するために形成される光結合部に少なくとも配設され、前記光結合部における屈折率を所望に調整し、空気の屈折率よりも高い屈折率を有する屈折率調整材をさらに具備することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の光学デバイス。
- 前記保持部材は、前記光結合部と、前記保持部材の外部とを連通し、前記保持部材の内部に配設されている連通部をさらに有していることを特徴とする請求項4に記載の光学デバイス。
- 前記第1の収容部は、前記保持部材の軸方向において、前記第2の収容部に向かって細くなるように先細に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の光学デバイス。
- 前記導光部材と前記光学素子とが光結合するために形成される光結合部に配設され、前記導光部材の剛性よりも低い剛性を有する弾性部材をさらに具備することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の光学デバイス。
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