JP2013097164A - 光学部品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】石英部材3の光ファイバー装着面3aに光ファイバー1の端面1aが装着されている。石英部材3は、光ファイバー装着面3aとは反対側の反射防止構造形成面3bに、使用される光の波長よりも短い周期で形成された凹凸構造からなる反射防止構造9を備えている。
【選択図】図1
Description
光学部品は光ファイバー1と石英部材3を備えている。光ファイバー1は例えば石英ガラスからなるコア5とクラッド7を備えている。光ファイバー1の端面1aは石英部材3の光ファイバー装着面3aに装着されている。光ファイバーの端面1aと光ファイバー装着面3aは熱融着又は接着剤によって密着されている。
図2の反射防止構造9において、反射防止構造9のピッチは120nm(ナノメートル)であり、突起の高さは800nmである。図3の反射防止構造9において、ピッチは300nmであり、突起の高さは1000nmである。図4の反射防止構造9において、ピッチは600nmであり、突起の高さは1200nmである。図5の反射防止構造9において、ピッチは150nmであり、突起の高さは330nmである。図6の反射防止構造9において、ピッチは140nmであり、突起の高さは800nmである。
照射レーザー波長:355nm、パルスの時間幅:9ナノ秒、スポットサイズ:縦/横=200μm/200μm(マイクロメートル)、照射角度:0°、偏光:直線偏光。
この条件にて、断続的に照射強度を上げ、反射防止構造について、照射による損傷の有無を確認した。
DTp=2E/(πr2)
ここで、E:照射エネルギー(J)、r:ビーム半径(1/e2)である。
また、照射密度について、光学多層膜によるARコート(参考)は、DTp=1〜2(J/cm2)で膜が破壊された。これに対し、図2〜6の反射防止構造は、いずれもDTp=40(J/cm2)以上の密度のレーザーが照射されても、損傷等が確認されなかった。
また、光学部品に反射防止膜が用いられている場合、膜界面の密着性の問題がある。さらに、反射防止膜成膜時の突沸(異常蒸発)やコンタミネーションによって異物が膜中に取り込まれるという問題がある。反射防止膜成膜中の異物は、レーザー光エネルギーを熱に変え、反射防止膜成膜の劣化や蒸発(破壊)、光学常数の変化の原因になる。
本発明の光学部品は反射防止膜を備えていないので、耐光性、耐久性の性能に対して非常に高い信頼性が得られる。
図2の反射防止構造9を備えた石英部材3が光ファイバー1に装着された実施例をファイバーレーザー加工機に適用して耐久性の試験を行なった。比較例として光学多層膜からなる反射防止膜が光ファイバーの先端に形成されたもの(従来技術)についても耐久性の試験を行なった。
さらに、石英部材3を光ファイバー1よりも大きな寸法とすることで、外周位置決め機能を担わせることができる。なお、石英部材3を光ファイバー1よりも大きな寸法とする構成は図1に示された実施例にも適用できる。
この実施例でも、反射防止膜を備えていないので、耐光性、耐久性の性能に対して非常に高い信頼性が得られる。
1a 光ファイバーの端面
3 石英部材
3a 光ファイバー装着面
3b 反射防止構造形成面
5 コア
5a コアの端面
7 クラッド
9 反射防止構造
11 光ファイバー
13 マルチコアファイバー
Claims (5)
- 光ファイバーと、
前記光ファイバーの端面が装着される光ファイバー装着面をもつ石英部材と、を備え、
前記石英部材は、使用される光の波長よりも短い周期で形成された凹凸構造からなる反射防止構造を前記光ファイバー装着面とは反対側の反射防止構造形成面に備えている光学部品。 - 前記石英部材の前記光ファイバー装着面に複数本の光ファイバーの端面が装着されている請求項1に記載の光学部品。
- 前記石英部材は前記光ファイバーの断面よりも大きな寸法で形成されている請求項1に記載の光学部品。
- 使用される光の波長よりも短い周期で形成された凹凸構造からなる反射防止構造がコアの端面に形成されている光ファイバーからなる光学部品。
- 前記光ファイバーは1本のクラッド内に複数本のコアが形成されたマルチコアファイバーであり、各コアの端面に前記反射防止構造が形成されている請求項4に記載の光学部品。
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