JP5106905B2 - Optical fiber end face protection structure - Google Patents

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Description

本発明は、光ファイバの光出射端の保護構造に関するものである。   The present invention relates to a protective structure for a light emitting end of an optical fiber.

光伝送媒体として広く利用されている光ファイバは、高出力光の伝送の際に光ファイバの出射端面へのごみや汚れの付着による伝送損失低下や付着物の焼き付きによる端面損傷を生じやすく、安定性やビーム品質を低下させるという問題を有している。特に450nm以下のエネルギー密度の高い短波長光等を伝送する場合には出射端面が汚染されやすい。   Optical fiber widely used as an optical transmission medium is stable because it tends to reduce transmission loss due to dust and dirt adhering to the output end face of the optical fiber and damage the end face due to seizure of deposits when transmitting high output light. There is a problem of lowering the beam quality and beam quality. In particular, when transmitting short wavelength light having a high energy density of 450 nm or less, the emission end face is easily contaminated.

また、光ファイバに光を導光させると、光出射端面において導波光の一部が反射されて光ファイバ内を逆行するいわゆる戻り光を生じる。この戻り光は、入射光のパワーに比例してそのパワーが高くなるため、高出力の入射光を用いる場合には、光出射端面に反射防止用の特殊処理を施しても光ファイバ自身及び接続されている光学デバイスにも悪影響を及ぼすことが知られている。   Further, when light is guided to the optical fiber, a part of the guided light is reflected at the light emitting end face, and so-called return light is generated that travels backward in the optical fiber. Since this return light increases in proportion to the power of the incident light, when high output incident light is used, the optical fiber itself and the connection are connected even if special treatment for antireflection is applied to the light exit end face. It is also known to adversely affect optical devices that have been used.

特に、複数の光ファイバを用いて複数の光源からの光を一括して出射するファイババンドル等の場合は、複数の光源のパワーが光出射端面において集められて出射されるため、光出射端面における汚染物の付着速度及び戻り光パワーがより大きくなる。また、ファイババンドルにおいては、ファイバを束ねるのに用いられる接着剤等に対しても戻り光が影響を及ぼしてダメージを与える可能性があるため、できるだけ戻り光量を少なくすることが好ましい。   In particular, in the case of a fiber bundle or the like that collectively emits light from a plurality of light sources using a plurality of optical fibers, the power of the plurality of light sources is collected and emitted at the light emitting end surface, Contaminant deposition speed and return light power are increased. Further, in the fiber bundle, it is preferable to reduce the amount of return light as much as possible because the return light may affect and damage the adhesive used to bundle the fibers.

特許文献1には、光ファイバの出射端面にコアレスファイバが融着接続され、コアレスファイバの周囲にコアレスファイバの屈折率より高い屈折率を有する被覆材が設けられた光ファイバ端面構造が開示されている。特許文献1には、コアレスファイバにより端面損傷を防止でき、かつ、コアレスファイバ長を制御することにより、コアレスファイバの周囲にコアレスファイバの屈折率より高い屈折率を有する被覆材部分から効果的に戻り光を出射させて、光ファイバ中での戻り光の逆行を防げることが記載されている。   Patent Document 1 discloses an optical fiber end face structure in which a coreless fiber is fusion-bonded to an output end face of an optical fiber, and a coating material having a refractive index higher than that of the coreless fiber is provided around the coreless fiber. Yes. In Patent Document 1, end face damage can be prevented by the coreless fiber, and by controlling the length of the coreless fiber, the coreless fiber is effectively returned from the coating material portion having a refractive index higher than the refractive index of the coreless fiber. It is described that light can be emitted to prevent retrograde return light in the optical fiber.

また、特許文献2には、コアークラッド構造の光ファイバの端面に、コアと略同一で均一な屈折率を有する材料からなるコアレスファイバの一端面が接合された光ファイバ端末において、光ファイバからコアレスファイバに入射された光がコアレスファイバの出射端の外径以内のビーム径で出射されるようにコアレスファイバの光路長を設定した光ファイバ端末が開示されている。かかる構成によって、効果的に光ファイバからの出射光を拡げて出射させることができ、反射損失を増やして戻り光量を低減させられる事が記載されている。
特開2005−303166号公報 国際公開第2004/053547号パンフレット
Patent Document 2 discloses an optical fiber terminal in which one end face of a coreless fiber made of a material having substantially the same refractive index as the core is joined to the end face of an optical fiber having a core-clad structure. An optical fiber terminal is disclosed in which the optical path length of the coreless fiber is set so that the light incident on the fiber is emitted with a beam diameter within the outer diameter of the exit end of the coreless fiber. It is described that with such a configuration, the light emitted from the optical fiber can be effectively spread and emitted, and the return loss can be reduced by increasing the reflection loss.
JP 2005-303166 A International Publication No. 2004/053547 Pamphlet

特許文献1の光ファイバ端面構造及び特許文献2の光ファイバ端末は、光ファイバの出射端に取り付けられる端面保護部材(コアレスファイバ)はいずれも融着等により接着されている。融着により光ファイバと端面保護部材とを接着する場合には、それぞれの口径差が制限される。融着する光ファイバと端面保護部材との口径差が大きいと、双方の熱容量の差が大きいため、軟化速度の差が大きくなり、その結果、端面保護部材の軟化中に細い径を有する光ファイバのコア中のドーパントがクラッド部へ拡散してしまう。ドーパントがクラッド部へ拡散すると、光ファイバは、光の閉じ込め効果が弱まって放射損失が増加し、光ファイバ自身の伝送特性の劣化を生じる。従って、融着により接着させる場合は、光ファイバと端面保護部材との口径差は制限され、2倍以上の口径を有する端面保護部材を融着することは難しい。   In the optical fiber end face structure of Patent Document 1 and the optical fiber terminal of Patent Document 2, both end face protection members (coreless fibers) attached to the output end of the optical fiber are bonded by fusion or the like. When the optical fiber and the end face protection member are bonded together by fusion, the difference in aperture is limited. If the aperture difference between the optical fiber to be fused and the end face protection member is large, the difference between the heat capacities of both is large, and thus the difference in softening speed becomes large. As a result, the optical fiber having a small diameter during softening of the end face protection member The dopant in the core diffuses into the cladding. When the dopant diffuses into the cladding, the optical fiber weakens the light confinement effect, increases the radiation loss, and degrades the transmission characteristics of the optical fiber itself. Therefore, in the case of bonding by fusion, the difference in aperture between the optical fiber and the end surface protection member is limited, and it is difficult to fuse the end surface protection member having a diameter of twice or more.

複数の光ファイバの端面やファイババンドルの端面を一括して保護するためには、1本1本の光ファイバの口径の2倍以上の端面保護部材と融着させることになる。そのため、融着により端面保護部材を接着させた構成とすることは難しく、特許文献1及び特許文献2にも、複数の光ファイバの端面を対象とした記載は一切ない。   In order to collectively protect the end faces of a plurality of optical fibers and the end face of the fiber bundle, the end face protecting member is fused to at least twice the diameter of each optical fiber. Therefore, it is difficult to have a configuration in which the end face protection member is bonded by fusion bonding, and neither Patent Document 1 nor Patent Document 2 has any description for the end faces of a plurality of optical fibers.

更に、汚染物の付着については、光ファイバ出射端を保護したとしても、汚染速度は遅くなるものの端面保護部材の出射端においても同様に生じる現象である。従って、端面保護部材はメンテナンスが可能なように着脱可能な構造であることが好ましい。   Further, the adhesion of contaminants is a phenomenon that occurs similarly at the exit end of the end face protection member even though the exit end of the optical fiber is protected, although the contamination rate is slow. Therefore, it is preferable that the end face protection member has a structure that can be attached and detached so that maintenance can be performed.

融着技術等の熱による軟化工程を要さずに、光ファイバの光出射端面と端面保護部材とを接続させ、かつ、端面保護部材を着脱可能とする接続方法としては、オプティカルコンタクトが挙げられるが、オプティカルコンタクトには、エネルギー密度の高い光、特に450nm以下の短波長光を導光させる場合や、光ファイバの出射端の汚染物質の除去に用いるUVクリーニング処理を行う場合等に、当接部において光ファイバと端面保護部材の構成材料(石英、SiO等)が何らかの反応を起こして張り付き、着脱の際に互いの当接面を破損してしまうため、着脱可能構造とすることが難しいことが本出願人により確認されている。 As a connection method for connecting the light emitting end face of the optical fiber and the end face protection member without requiring a heat softening process such as a fusion technique and making the end face protection member detachable, an optical contact may be mentioned. However, the optical contact abuts when light with a high energy density, particularly light with a short wavelength of 450 nm or less, is guided, or when UV cleaning is used to remove contaminants at the exit end of the optical fiber. Since the optical fiber and the constituent material of the end face protection member (quartz, SiO 2, etc.) stick together by causing some reaction at the part, the contact surfaces are damaged at the time of attachment / detachment, so it is difficult to make a detachable structure This has been confirmed by the applicant.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の光ファイバの端面を一括して保護可能であり、端面保護部材が着脱可能な光ファイバ端面保護構造及びそれを有するファイババンドルを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an optical fiber end face protection structure in which end faces of a plurality of optical fibers can be collectively protected and an end face protection member is detachable, and a fiber bundle having the same. It is for the purpose.

本発明の光ファイバ端面保護構造は、入射された光を光出射端から出射させる複数の光ファイバと、
該複数の光ファイバのコア材と略同一の屈折率を有し、前記複数の光ファイバの光出射端から出射された光を光入射端から入射させて出射させる透光性光学部材と、
前記複数の光ファイバの光出射端と前記透光性光学部材の光入射端との間に介在し、前記光出射端と前記光入射端との接着を抑止する保護媒体とを有する光ファイバ端面保護構造であって、
前記透光性光学部材の光入射端面は、前記複数の光ファイバの光出射端面以上の大きさを有し、
前記複数の光ファイバと前記透光性光学部材とが前記保護媒体を介して着脱可能とされていることを特徴とするものである。
The optical fiber end face protection structure of the present invention includes a plurality of optical fibers that emit incident light from the light exit end, and
A translucent optical member having substantially the same refractive index as the core material of the plurality of optical fibers, and allowing light emitted from the light exit ends of the plurality of optical fibers to enter and exit from a light incident end;
An end face of the optical fiber having a protective medium interposed between the light exit ends of the plurality of optical fibers and the light entrance end of the light transmissive optical member, and preventing adhesion between the light exit ends and the light entrance end. A protective structure,
The light incident end face of the translucent optical member has a size equal to or larger than the light emitting end face of the plurality of optical fibers.
The plurality of optical fibers and the translucent optical member are detachable via the protective medium.

本明細書において、「透光性光学部材」とは、光学部材に入射される光の波長において透過率90%以上を有する光学部材と定義する。   In the present specification, the “translucent optical member” is defined as an optical member having a transmittance of 90% or more at the wavelength of light incident on the optical member.

またここで、「前記光出射端と前記光入射端との接着を抑止する保護媒体」とは、常温で物理的に当接状態にある光出射端と光入射端とが、当接部においてそれぞれの構成材料が化学反応を起こし、融着等によって接着されることを防ぐ保護媒体を意味し、光出射端と光入射端とを500g重の荷重で当接させた後に離間させた、あるいは当接部から相対的に動かした場合に、当接部において両端面において発生した付着物あるいは付着物による表面凹凸がλ/2以下(λは入射された光の発振波長)となるように接着を抑止するものと定義する。   In addition, here, the “protective medium that prevents adhesion between the light emitting end and the light incident end” means that the light emitting end and the light incident end that are physically in contact with each other at normal temperature are in the contact portion. It means a protective medium that prevents each constituent material from causing a chemical reaction and being bonded by fusion or the like, and the light emitting end and the light incident end are brought into contact with each other with a load of 500 g, or separated from each other, or Adhered so that the deposits generated on both end surfaces of the contact portion or the surface irregularities due to the deposits are λ / 2 or less (λ is the oscillation wavelength of the incident light) when moved relatively from the contact portion. Is defined as deterring.

また、「透光性光学部材の光入射端面が、前記複数の光ファイバの光出射端面以上の大きさである」とは、透光性光学部材の光入射端面が、複数の光ファイバの全ての光出射端面と少なくとも当接される大きさであることを意味する。   In addition, “the light incident end surface of the light transmissive optical member is larger than the light emitting end surfaces of the plurality of optical fibers” means that the light incident end surfaces of the light transmissive optical member are all of the plurality of optical fibers. This means that the size is at least in contact with the light emitting end face.

本発明の光ファイバ端面保護構造は、前記入射光が波長190nm〜530nmの光である場合にも着脱可能とすることができる。   The optical fiber end face protection structure of the present invention can be detachable even when the incident light is light having a wavelength of 190 nm to 530 nm.

前記保護媒体は、前記入射光の発振波長に対して透光性を有するものであることが好ましく、光導波方向の光路長がλ/2の整数倍であることが好ましい。
本明細書において、「前記保護媒体が前記入射光の発振波長に対して透光性を有する」とは、入射光の発振波長に対する透過率が90%以上であることと定義する。
The protective medium preferably has a light-transmitting property with respect to the oscillation wavelength of the incident light, and the optical path length in the optical waveguide direction is preferably an integral multiple of λ / 2.
In this specification, “the protective medium has translucency with respect to the oscillation wavelength of the incident light” is defined as having a transmittance of 90% or more with respect to the oscillation wavelength of the incident light.

前記保護媒体としては、単層膜又は複数の膜が積層された多層膜からなる膜体であり、前記複数の光ファイバの光出射端及び/又は前記透光性光学部材の光入射端の表面に形成されているものが挙げられる。   The protective medium is a film body composed of a single layer film or a multilayer film in which a plurality of films are laminated, and the surface of the light emitting end of the plurality of optical fibers and / or the light incident end of the translucent optical member. Are formed.

前記保護媒体が、フッ化物を含むものであることが好ましく、YF,LiF,MgF,NaF,LaF,BaF,CaF及びAlFからなる群より選ばれる少なくとも1種のフッ化物を含むものであることがより好ましい。 The protective medium preferably includes a fluoride, and includes at least one fluoride selected from the group consisting of YF 3 , LiF, MgF 2 , NaF, LaF 3 , BaF 2 , CaF 2, and AlF 3. It is more preferable.

また、本発明の光ファイバ端面保護構造は、前記複数の光ファイバが、該複数の光ファイバに入射された複数の光を集積させて出射させるように前記複数の光ファイバが該光ファイバの出射端側で配列されて束ねられたファイババンドルである場合に好ましく適用することができる。   In the optical fiber end face protection structure of the present invention, the plurality of optical fibers emits the light from the optical fibers so that the plurality of optical fibers accumulate and emit the plurality of lights incident on the plurality of optical fibers. The present invention can be preferably applied to a fiber bundle that is arranged and bundled on the end side.

本発明のファイババンドルは、上記本発明の光ファイバ端面保護構造を有するものである。   The fiber bundle of the present invention has the optical fiber end face protection structure of the present invention.

本発明のファイババンドルの好適な態様としては、複数の光ファイバに個別に入射させた複数の入射光を集積させて出射させるように前記複数の光ファイバが該光ファイバの出射端側で配列されて束ねられた集積機能ファイババンドル部と、
該集積機能ファイババンドル部からの出射光を均一化させて出射させる均一機能ファイバ部とを有する第1のファイババンドルと、
複数の該第1のファイババンドルを集積させて出射させるように前記第1のファイババンドルが該第1のファイババンドルの出射端側で配列されて束ねられた第2のファイババンドルからなるファイババンドルであって
該均一機能ファイバ部は、少なくとも該均一機能ファイバ部の光入射端面において、前記集積機能ファイババンドル部の光出射端面における光出射領域より大きいコア部を有する光ファイバからなり、
前記集積機能ファイババンドル部の光出射端と前記均一機能ファイバ部の光入射端とは当接されており、
前記集積機能ファイババンドル部と前記均一機能ファイバ部とが着脱可能なファイババンドルが挙げられる。
As a preferred aspect of the fiber bundle of the present invention, the plurality of optical fibers are arranged on the emission end side of the optical fibers so that the plurality of incident lights individually incident on the plurality of optical fibers are integrated and emitted. Integrated functional fiber bundle part bundled together,
A first fiber bundle having a uniform functional fiber part that uniformizes and emits light emitted from the integrated functional fiber bundle part;
A fiber bundle comprising a second fiber bundle in which the first fiber bundle is arranged and bundled on the emission end side of the first fiber bundle so that a plurality of the first fiber bundles are integrated and emitted. The uniform functional fiber part is composed of an optical fiber having a core part larger than a light emitting region in a light emitting end face of the integrated functional fiber bundle part at least at a light incident end face of the uniform functional fiber part,
The light emitting end of the integrated functional fiber bundle part and the light incident end of the uniform functional fiber part are in contact with each other,
Examples thereof include a fiber bundle in which the integrated functional fiber bundle part and the uniform functional fiber part are detachable.

また、本発明のファイババンドルのその他の好適な態様としては、前記集積機能ファイババンドル部を構成する複数の光ファイバのうち少なくとも一つの光ファイバの光入射端に、複数の光ファイバに個別に入射させた複数の入射光を集積させて出射させるように該複数の光ファイバが該光ファイバの出射端側で配列されて束ねられた第2の集積機能ファイババンドル部の光出射端が、該光出射端と該光入射端との接着を抑止する保護媒体を介して当接されており、
前記少なくとも一つの光ファイバは、該光ファイバの光入射端面において、前記第2の集積機能ファイババンドル部の光出射端面における光出射領域より大きいコア部を有するものであり、
前記少なくとも一つの光ファイバと前記第2の集積機能ファイババンドル部とが着脱可能なファイババンドルが挙げられる。
Further, as another preferred aspect of the fiber bundle of the present invention, it is individually incident on a plurality of optical fibers at a light incident end of at least one of the plurality of optical fibers constituting the integrated functional fiber bundle portion. The light output end of the second integrated functional fiber bundle unit in which the plurality of optical fibers are arranged and bundled on the output end side of the optical fiber so as to integrate and emit the plurality of incident lights thus generated is the light. Abutting via a protective medium that suppresses adhesion between the light emitting end and the light incident end;
The at least one optical fiber has a core portion larger than a light emitting region in a light emitting end surface of the second integrated function fiber bundle portion at a light incident end surface of the optical fiber,
Examples thereof include a fiber bundle in which the at least one optical fiber and the second integrated function fiber bundle part are detachable.

本発明の光ファイバ端面保護構造は、複数の光ファイバの光出射端と透光性光学部材の光入射端とが、接着を抑止する保護媒体を介して当接された構造を有しており、端面保護部材である透光性光学部材が着脱可能なものである。かかる構成では、複数の光ファイバ光出射端面を一括して保護可能であり、かつ、透光性光学部材と複数の光ファイバの光出射端面との接着を抑止する保護媒体を介して当接されているので、着脱の際に端面同士が張り付いて破損しやすい450nm以下の短波長の光やエネルギー密度の高い光を導波させる場合やUVクリーニング処理を端面に施した場合にも、端面を破損することなく透光性光学部材を着脱させることができる。従って、本発明によれば、複数の光ファイバの光出射端面を一括して保護可能であり、端面保護部材が着脱可能な光ファイバ端面保護構造を提供することができる。   The optical fiber end face protection structure of the present invention has a structure in which the light emitting ends of a plurality of optical fibers and the light incident ends of the translucent optical member are in contact with each other via a protective medium that suppresses adhesion. The translucent optical member that is the end face protection member is detachable. In such a configuration, the plurality of optical fiber light emitting end faces can be collectively protected and contacted via a protective medium that suppresses adhesion between the translucent optical member and the light emitting end faces of the plurality of optical fibers. Therefore, even when light with a short wavelength of 450 nm or less or light with high energy density, which is easily damaged by attaching and detaching when attaching and detaching, is used, or when UV cleaning is performed on the end face, The translucent optical member can be attached and detached without being damaged. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an optical fiber end face protection structure in which the light emitting end faces of a plurality of optical fibers can be collectively protected and the end face protection member can be attached and detached.

「光ファイバ端面保護構造、ファイババンドル」
図面を参照して、本発明の一実施形態の光ファイバ端面保護構造及びファイババンドルについて説明する。図1は、本実施形態の光ファイバ端面保護構造1の光導波方向断面図である。本明細書において、図面は、視認しやすくするため、構成要素の縮尺は実際のものとは適宜異ならせてある。
"Optical fiber end face protection structure, fiber bundle"
With reference to drawings, the optical fiber end surface protection structure and fiber bundle of one Embodiment of this invention are demonstrated. FIG. 1 is a sectional view in the optical waveguide direction of the optical fiber end face protection structure 1 of the present embodiment. In the present specification, in order to make the drawings easy to see, the scale of the constituent elements is appropriately changed from the actual one.

図1に示されるように、光ファイバ端面保護構造1は、ファイババンドル(複数の光ファイバ)2の端面保護構造であり、ファイババンドル2と、透光性光学部材3と、スリーブ(保持部材)4等によって構成されており、透光性光学部材3によってファイババンドル2の光出射端面が保護されている。   As shown in FIG. 1, an optical fiber end face protection structure 1 is an end face protection structure of a fiber bundle (a plurality of optical fibers) 2, and includes a fiber bundle 2, a translucent optical member 3, and a sleeve (holding member). 4 and the like, and the light emitting end face of the fiber bundle 2 is protected by the translucent optical member 3.

ファイババンドル2の光出射端21側は、フェルール2aに挿入されており、光出射端面21aは研磨されて加工されている。光出射端面21aの端面形状は、接続損失が少なくなる形状であれば特に制限されず、半球面状や平面状等に加工されていてもよい。透光性光学部材3の光入射端面31aには、保護膜(保護媒体)10が成膜されており、スリーブ4内において、ファイババンドル2の光出射端21と透光性光学部材3の光入射端31とが保護膜10を介してオプティカルコンタクトにより当接されている。当接部における接圧は、4.9N〜11.8N程度が好ましい。ファイババンドル2と透光性光学部材3とがオプティカルコンタクトにより当接されているので、光ファイバ端面保護構造1は、ファイババンドル2と透光性光学部材3とが着脱可能である。   The light emitting end 21 side of the fiber bundle 2 is inserted into the ferrule 2a, and the light emitting end surface 21a is polished and processed. The end face shape of the light emitting end face 21a is not particularly limited as long as the connection loss is reduced, and may be processed into a hemispherical shape, a flat shape, or the like. A protective film (protective medium) 10 is formed on the light incident end face 31 a of the translucent optical member 3, and the light exit end 21 of the fiber bundle 2 and the light of the translucent optical member 3 are in the sleeve 4. The incident end 31 is in contact with the optical contact through the protective film 10. The contact pressure at the contact portion is preferably about 4.9N to 11.8N. Since the fiber bundle 2 and the translucent optical member 3 are in contact with each other by an optical contact, the fiber bundle 2 and the translucent optical member 3 can be attached to and detached from the optical fiber end face protection structure 1.

ファイババンドル2中を導波してきた光L1は、ファイババンドル2の光出射端21より出射され、保護膜10を介して光入射端31より透光性光学部材3内に入射され、光出射端32より出射される(L2)。   The light L1 guided through the fiber bundle 2 is emitted from the light emitting end 21 of the fiber bundle 2 and is incident on the light transmissive optical member 3 from the light incident end 31 through the protective film 10. 32 (L2).

ファイババンドル2の材質は特に制限されず、導光させる光の波長に応じて好適な材料を選択すればよい。例えば、紫外光を導光させる場合は、ファイババンドル2を構成する光ファイバは、SiOや石英等を主成分とするガラス系光ファイバが好ましい。 The material in particular of the fiber bundle 2 is not restrict | limited, What is necessary is just to select a suitable material according to the wavelength of the light to guide. For example, when guiding ultraviolet light, the optical fiber constituting the fiber bundle 2 is preferably a glass-based optical fiber mainly composed of SiO 2 or quartz.

透光性光学部材3の材質は、ファイババンドル2のコア材と略同一の屈折率を有するものであればよく、ファイババンドル2と同様に導光させる光の波長に応じて好適な材料を選択することができる。   The material of the translucent optical member 3 may be any material that has substantially the same refractive index as the core material of the fiber bundle 2, and a suitable material is selected according to the wavelength of the light to be guided in the same manner as the fiber bundle 2. can do.

保護膜10は、光入射端面31a上に成膜された膜体であり、ファイババンドル2の光出射端21と透光性光学部材3の光入射端31との接着を抑止するものである。保護膜10は、光入射端面31a上に直接成膜されてもよいし、アシスト膜を介して成膜されてもよい。SiOや石英等のガラス系光学部材同士をオプティカルコンタクトにより当接させる際、導光させる光がエネルギー密度の高い光や紫外光、例えば、発振波長190nm〜530nmの光の場合や、当接面にUVクリーニング処理を施した場合等に、当接部において、両方の当接面の酸化物がなんらかの反応を起こして反応部分が一体化して張り付き、その後離間させた場合に張り付いていた部分が破損して光損失が増加し、更には再使用不可能な状態になることが以下のようにして本出願人により確認されている。 The protective film 10 is a film body formed on the light incident end face 31 a and suppresses adhesion between the light emitting end 21 of the fiber bundle 2 and the light incident end 31 of the translucent optical member 3. The protective film 10 may be formed directly on the light incident end face 31a or may be formed through an assist film. When glass optical members such as SiO 2 and quartz are brought into contact with each other by optical contact, the light to be guided is light with high energy density or ultraviolet light, for example, light having an oscillation wavelength of 190 nm to 530 nm, or a contact surface When the UV cleaning process is applied to the contact portion, the oxide on both contact surfaces causes some reaction in the contact portion, and the reaction portion is integrated and attached, and then the portion attached when separated from the contact portion is attached. It has been confirmed by the present applicant that the optical loss is increased due to breakage and becomes unusable as follows.

図2に、光ファイバとガラスをUVクリーニングした後、該光ファイバの断面とガラスを約500[g]の加重で当接し、約100時間放置したときの光ファイバ100の当接面を示す。101はクラッド、102はコアである。103は洗浄後に光ファイバ100とガラス(図示略)とを当接、圧着したことによって、光ファイバ100とガラスに含まれる石英や酸化物が反応を起こした箇所であり、光ファイバ100とガラスとが一体化した部分である。このように反応箇所が一体化すると、光ファイバ100とガラスとを離間させたときに反応箇所が大きく損傷してしまい、或いは反応箇所が光ファイバ100の断面又はガラスに付着してしまっていた。尚、当接前のファイバの表面粗さはRa=2[nm]である。このような現象が光ファイバをオプティカルコンタクトによって当接させた場合においても発生していた。また上記現象は、表面粗さがRa<5[nm]以下で生じやすく、また更にエネルギー密度の高い短波長の光を導光した場合に生じやすい。   FIG. 2 shows a contact surface of the optical fiber 100 when the optical fiber and the glass are UV-cleaned, and the cross section of the optical fiber is brought into contact with the glass with a weight of about 500 [g] and left for about 100 hours. 101 is a clad and 102 is a core. Reference numeral 103 denotes a portion where the optical fiber 100 and glass (not shown) are brought into contact with each other and bonded to each other so that quartz or oxide contained in the glass reacts with each other. Is an integrated part. When the reaction sites are integrated as described above, the reaction sites are greatly damaged when the optical fiber 100 and the glass are separated from each other, or the reaction sites are attached to the cross section of the optical fiber 100 or the glass. Note that the surface roughness of the fiber before contact is Ra = 2 [nm]. Such a phenomenon has occurred even when the optical fiber is brought into contact with the optical contact. In addition, the above phenomenon is likely to occur when the surface roughness is Ra <5 [nm] or less, and also when light having a short wavelength with higher energy density is guided.

保護膜10は以上のような現象を防ぐためのものであるので、入射光L1の発振波長λに対して透光性を有し、且つファイババンドル2及び透光性光学部材3がSiOや石英等を主成分とするガラス材料からなる場合に、これらを常温において物理的に当接させた時に光出射端21と光入射端31との接着を抑止するものであることが好ましい。従って、保護膜10としては、ファイババンドル2及び透光性光学部材3に含まれるSiOや石英と容易に反応せず、波長190nm〜530nmの光に不活性なものが好ましく、フッ化物を含むものが挙げられる。フッ化物としては、酸素(O)を含まないものが好ましく、YF、LiF、MgF、NaF、LaF3、BaF、CaF及びAlFからなる群より選ばれる少なくとも1種のフッ化物がより好ましい。これらのフッ化物は波長190nm〜410nmの光に対して不活性であり、410nm〜530nmの波長に対してもその活性度は少ない。また、波長が長くなるに従ってそのエネルギー密度も小さくなることから、410nm以上の波長の光に対しても好適な保護膜10を形成することができる。 Since the protective film 10 is for preventing the above phenomenon, the protective film 10 has translucency with respect to the oscillation wavelength λ of the incident light L1, and the fiber bundle 2 and the translucent optical member 3 are made of SiO 2 or In the case of a glass material mainly composed of quartz or the like, it is preferable that adhesion between the light emitting end 21 and the light incident end 31 is suppressed when these are physically brought into contact with each other at room temperature. Accordingly, the protective film 10 is preferably one that does not easily react with SiO 2 or quartz contained in the fiber bundle 2 and the light-transmitting optical member 3 and is inert to light having a wavelength of 190 nm to 530 nm, and contains fluoride. Things. As the fluoride, those not containing oxygen (O) are preferable, and at least one fluoride selected from the group consisting of YF 3 , LiF, MgF 2 , NaF, LaF 3, BaF 2 , CaF 2 and AlF 3 is used. More preferred. These fluorides are inactive with respect to light having a wavelength of 190 nm to 410 nm, and their activity is low even with respect to wavelengths of 410 nm to 530 nm. In addition, since the energy density decreases as the wavelength increases, the protective film 10 suitable for light having a wavelength of 410 nm or more can be formed.

保護膜10は、単層膜であってもよいし多層膜であってもよい。多層膜である場合は、保護膜10の最上層が上記材料を含むものであることが望ましく、最上層膜以外の下層膜は、Siを含まない酸化物を含むことが好ましい。   The protective film 10 may be a single layer film or a multilayer film. In the case of a multilayer film, it is desirable that the uppermost layer of the protective film 10 contains the above material, and the lower layer film other than the uppermost film preferably contains an oxide not containing Si.

更に、保護膜10の存在による光損失は、より少ない方が好ましいため、導光させる光の波長に対して光吸収の少ない材料である方が好ましい。図3は、波長248nmのパルスレーザを用いた場合の種々のフッ化物膜及び酸化物膜の吸収係数とその損傷閾値との関係を示したものである("High damage threshold fluoride UV mirrors made by Ion Beam Sputtering",J.Dijion,et.,al.,SPIE Vol.3244,pp406-418,1998”より引用)。このグラフより、紫外光に対してはフッ化物膜は損傷閾値が高く、従って光吸収の点でも保護膜10の材料としてフッ化物は好ましいことがわかる。更に、導波される光が紫外光の場合は、グラフに示されるようにフッ化物膜の中でもYFやLiF等が損傷閾値が高く、より好ましい。 Furthermore, since it is preferable that the light loss due to the presence of the protective film 10 is smaller, it is preferable to use a material that absorbs less light with respect to the wavelength of light to be guided. FIG. 3 shows the relationship between the absorption coefficient of various fluoride films and oxide films and the damage threshold when a pulse laser with a wavelength of 248 nm is used ("High damage threshold fluoride UV mirrors made by Ion"). (Quoted from “Beam Sputtering”, J. Dijion, et., Al., SPIE Vol. 3244, pp406-418, 1998 ”). From this graph, fluoride films have a higher damage threshold for ultraviolet light, and therefore light From the standpoint of absorption, it can be seen that fluoride is preferable as the material of the protective film 10. Further, when the guided light is ultraviolet light, YF 3 or LiF is damaged in the fluoride film as shown in the graph. A threshold is high and more preferable.

上記のような構成の保護膜10とすることにより、ファイババンドル2と透光性光学部材3との当接部における化学反応を防いで当接部の損傷を抑制することができる。例えば、当接部に対して50g重以上1kg重以下(より好ましくは500g重以下)の荷重で圧着した後に離間させてもファイババンドル2と透光性光学部材3とが再使用可能とする、つまり着脱可能とすることができる。   By setting it as the protective film 10 of the above structures, the chemical reaction in the contact part of the fiber bundle 2 and the translucent optical member 3 can be prevented, and damage to a contact part can be suppressed. For example, the fiber bundle 2 and the translucent optical member 3 can be reused even if they are separated after being pressed with a load of 50 g weight or more and 1 kg weight or less (more preferably 500 g weight or less) with respect to the contact portion. That is, it can be made detachable.

当接部において、ファイババンドル2の光出射端21から出射された光がすべて透光性光学部材3の光入射端31に入射されるように、光入射端面31aは、光出射端面21a以上の大きさを有している。図4は、透光性光学部材3の形状がロッド状であり、ファイババンドル2が出射端において複数の光ファイバがライン状(1次元状)に配列されて束ねられた場合(図4(a))及び同心円状(2次元状)に束ねられた場合(図4(b))を例に、光出射端面21aと光入射端面31aの断面を示したものである。図4において、光出射端面21aにおける光出射領域及び光入射端面31aの光入射領域を斜線で示してある。光出射端面21aは、光入射端面31aの斜線部分よりも大きい領域を有していればよいが、透光性光学部材3がロッド状である場合は光入射端面31aの形状は円形となることから、図示されるように光出射領域すべてを含む光出射端21aの外接円以上の大きさを有している。   In the contact portion, the light incident end surface 31a is equal to or larger than the light emitting end surface 21a so that all the light emitted from the light emitting end 21 of the fiber bundle 2 is incident on the light incident end 31 of the translucent optical member 3. It has a size. FIG. 4 shows a case where the translucent optical member 3 has a rod shape, and the fiber bundle 2 is bundled by arranging a plurality of optical fibers in a line shape (one-dimensional shape) at the emission end (FIG. 4A). )) And concentric (two-dimensional) bundles (FIG. 4B) as an example, a cross section of the light emitting end face 21a and the light incident end face 31a is shown. In FIG. 4, the light emitting area on the light emitting end face 21a and the light incident area on the light incident end face 31a are indicated by hatching. The light emitting end face 21a only needs to have a larger area than the hatched portion of the light incident end face 31a. However, when the translucent optical member 3 has a rod shape, the light incident end face 31a has a circular shape. As shown in the figure, it has a size equal to or larger than the circumscribed circle of the light emitting end 21a including the entire light emitting region.

透光性光学部材3は、入射された光L1をすべて光出射端32から出射できることが好ましい。導波方向の厚みが大きくなるほど光の拡がりが大きくなるので、光出射端面32aの大きさは、ファイババンドル2の開口数及び厚みを考慮して決定することが好ましい。   It is preferable that the translucent optical member 3 can emit all the incident light L1 from the light emitting end 32. Since the spread of light increases as the thickness in the waveguide direction increases, the size of the light exit end face 32a is preferably determined in consideration of the numerical aperture and thickness of the fiber bundle 2.

ファイババンドル2の光出射端面21が透光性光学部材3によって保護された場合、出射端面21aへのごみや汚れの付着はほとんど起こらなくなるが、そのかわりに光出射端面32aがごみや汚れの付着面となる。ごみや汚れの付着は、光のパワー密度が低いほど起こりにくくなるので、透光性光学部材3の導波方向の厚みが大きく、光出射端面32aの大きさは大きい方が、光のパワーが分散されて汚染速度を遅くすることができる。従って、光出射端面32aが大きい方が好ましい。   When the light exit end face 21 of the fiber bundle 2 is protected by the translucent optical member 3, dust and dirt hardly adhere to the exit end face 21a. Instead, the light exit end face 32a adheres to dirt and dirt. It becomes a surface. Since dust and dirt are less likely to adhere as the light power density is lower, the light power is higher when the thickness of the light-transmitting optical member 3 in the waveguide direction is larger and the light emitting end face 32a is larger. It can be dispersed to slow down the contamination rate. Therefore, it is preferable that the light emitting end face 32a is large.

上記のような光出射端面32aを有していれば、透光性光学部材3の形状は特に制限されないが、汎用性の高く安価な光学部材の形状としては、光入射端面31aと光出射端面32aが略同一であるロッド状の光学部材が挙げられる。ロッド状である場合、光出射端面32aを大きくしようとした場合は、光入射端面31aも大きなものとなる。   The shape of the translucent optical member 3 is not particularly limited as long as it has the light emitting end surface 32a as described above, but as the shape of the versatile and inexpensive optical member, the light incident end surface 31a and the light emitting end surface Examples thereof include rod-shaped optical members having the same 32a. In the case of the rod shape, if the light emitting end face 32a is to be enlarged, the light incident end face 31a also becomes large.

背景技術において述べたように、融着されている場合は端面保護部材の光入射端面の大きさは制限されるが、本実施形態の光ファイバ端面保護構造1は、端面保護部材である透光性光学部材3とファイババンドル2とが融着されておらず、当接されて着脱可能な構成としている。従って、端面保護部材である透光性光学部材3の光入射端面31aの大きさに制限がなく、例えば、図4において、ファイババンドル2の光出射端面21aにおける光出射領域の外接円の径の2倍以上の径を有する透光性光学部材3を当接させることも可能である。従って、ファイババンドル2のような複数のファイバを一括して保護する光ファイバ端面保護構造とすることができたわけであるが、更に光入射端面31aを大きくして、光出射端面32aの汚染速度を充分に低下させうるように、透光性光学部材3を設計することができる。   As described in the background art, the size of the light incident end face of the end face protection member is limited when fused, but the optical fiber end face protection structure 1 of the present embodiment is a translucent light that is an end face protection member. The optical optical member 3 and the fiber bundle 2 are not fused, but are in contact with each other to be detachable. Therefore, there is no limitation on the size of the light incident end face 31a of the translucent optical member 3 that is an end face protecting member. For example, in FIG. 4, the diameter of the circumscribed circle of the light emitting area on the light emitting end face 21a of the fiber bundle 2 It is also possible to abut the translucent optical member 3 having a diameter twice or more. Therefore, an optical fiber end face protection structure that collectively protects a plurality of fibers such as the fiber bundle 2 can be achieved, but the light incident end face 31a is further enlarged to reduce the contamination rate of the light exit end face 32a. The translucent optical member 3 can be designed so that it can be sufficiently lowered.

また、背景技術において、高出力光を伝送する場合、光ファイバは、光出射端面において導波光の一部が反射されて光ファイバ内を逆行するいわゆる戻り光を生じて、光ファイバ自身及び接続されている光学デバイスにも悪影響を及ぼすことがあることも述べた。従って、光出射端面32aは、反射防止の特殊処理が施されていることが好ましい。しかしながら、光のパワーが大きくなると、反射防止の特殊処理を施しても戻り光量は光ファイバ等への影響を無視できる範囲を超えてしまうため、光出射端面における反射光をできるだけ光ファイバ内に再入射させずに、端面保護部材から外部へ出射させることができることが好ましい。上記のように、端面保護部材である透光性光学部材3の口径を大きくすることが可能であれば、より多くの反射光を効果的に光ファイバに再入射させずに端面保護部材から外部へ出射させることが可能であるので、本実施形態によれば、戻り光による影響も少なくすることができる。   In the background art, when transmitting high-power light, the optical fiber is connected to the optical fiber itself by generating a so-called return light that reflects part of the guided light at the light exit end face and travels backward in the optical fiber. He also mentioned that it could have an adverse effect on existing optical devices. Therefore, it is preferable that the light emission end face 32a is subjected to a special treatment for preventing reflection. However, if the power of the light increases, the amount of returned light will exceed the range where the influence on the optical fiber etc. can be ignored even if special processing for antireflection is performed. It is preferable that the light can be emitted from the end face protection member to the outside without being incident. As described above, if it is possible to increase the aperture of the translucent optical member 3 that is an end face protection member, more reflected light is effectively removed from the end face protection member without being incident again on the optical fiber. Therefore, according to the present embodiment, the influence of the return light can be reduced.

本実施形態において保護膜10は透光性光学部材3の光入射端面31a上に成膜されているが、ファイババンドル2の光出射端面21a上に成膜されてもよいし、光入射端面31a及び光出射端面21aの両方に成膜されてもよい。   In this embodiment, the protective film 10 is formed on the light incident end face 31a of the translucent optical member 3, but may be formed on the light emitting end face 21a of the fiber bundle 2, or the light incident end face 31a. Further, the film may be formed on both the light emitting end face 21a.

保護膜10は、透光性光学部材3とファイババンドル2とを着脱させる際に成膜された端面から剥離しないことが好ましい。従って、保護膜10が、光出射端面21a又は光入射端面31aのどちらか一方に成膜されている場合は、保護膜10が成膜されている端面と保護膜10との密着性が、保護膜10が成膜されていない方の端面と保護膜10との密着性より高い方が好ましい。また、両端面に成膜されている場合は、保護膜10が成膜されている端面と保護膜10との密着性が、両端面に成膜された膜同士の密着性より高い方が好ましい。更に、保護膜10が多層膜である場合は、多層膜を構成する膜同士についても同様に密着性が高い方が好ましい。   The protective film 10 is preferably not peeled off from the end face formed when the translucent optical member 3 and the fiber bundle 2 are attached and detached. Therefore, when the protective film 10 is formed on either the light emitting end face 21a or the light incident end face 31a, the adhesion between the end face on which the protective film 10 is formed and the protective film 10 is protected. It is preferable that the adhesiveness between the end surface on which the film 10 is not formed and the protective film 10 is higher. Moreover, when it forms into a film on both end surfaces, the one where the adhesiveness of the end surface in which the protective film 10 is formed and the protective film 10 is higher than the adhesiveness of the film | membrane formed into a film on both end surfaces is preferable . Furthermore, when the protective film 10 is a multilayer film, it is preferable that the films constituting the multilayer film have high adhesion as well.

保護膜10の存在による光損失は、上記した保護膜10の材料以外に、膜厚によって影響される。従って、保護膜10の膜厚は、光損失に影響のない膜厚とすることが好ましい。保護膜10における光損失の要因としては、反射による損失と、吸収による損失とが挙げられる。従って、保護膜10の膜厚は、反射及び吸収による光損失への影響を考慮して決定することが好ましい。   The optical loss due to the presence of the protective film 10 is influenced by the film thickness in addition to the material of the protective film 10 described above. Therefore, it is preferable that the protective film 10 has a thickness that does not affect the optical loss. Factors of light loss in the protective film 10 include loss due to reflection and loss due to absorption. Therefore, the thickness of the protective film 10 is preferably determined in consideration of the influence on the optical loss due to reflection and absorption.

反射による損失を最小にするためには、保護膜10の膜厚は、光損失に影響のない膜厚とすることが好ましい。光入射端面31a又はファイババンドル2の光出射端面21aのどちらか一方に保護膜10が成膜されている場合は、保護膜10の光導波方向の光路長(d×N,ここでdは光導波方向の膜厚、Nは保護膜10の屈折率)と導光させる光の波長λとが下記式(1)を充足することが好ましい。
d×N=(λ/2)×n ・・・(1)
(但し、nは1以上の整数)
In order to minimize the loss due to reflection, it is preferable that the protective film 10 has a thickness that does not affect the optical loss. When the protective film 10 is formed on either the light incident end face 31a or the light emitting end face 21a of the fiber bundle 2, the optical path length of the protective film 10 in the optical waveguide direction (d × N, where d is optical It is preferable that the film thickness in the wave direction, N is the refractive index of the protective film 10) and the wavelength λ of the light to be guided satisfy the following formula (1).
d × N = (λ / 2) × n (1)
(Where n is an integer greater than or equal to 1)

光入射端面31a又はファイババンドル2の光出射端面21aの両方に保護膜10が成膜されている場合は、両方に成膜される保護膜10が同一の屈折率を有する場合は、(1)式においてdを保護膜10の総膜厚とすればよい。しかしながら、両方に成膜する場合、両端面に成膜された保護膜同士が当接により反応や一体化等を生じないように、各端面に成膜される保護膜10は、少なくとも最表面にある最上層が異種材料により構成されることが好ましい。その場合、ファイババンドル2の光出射端21a上に成膜された保護膜10の膜厚をd、同じく屈折率をNとし、透光性光学部材3の光入射端31a上に成膜された保護膜10の膜厚をd、同じく屈折率をNとすると、これらが下記式(2)を充足することが好ましい。
(d×N)+(d×N)=(λ/2)×n ・・・(2)
(但し、nは1以上の整数)
When the protective film 10 is formed on both the light incident end face 31a or the light emitting end face 21a of the fiber bundle 2, when the protective film 10 formed on both has the same refractive index, (1) In the equation, d may be the total film thickness of the protective film 10. However, when the film is formed on both, the protective film 10 formed on each end face is at least on the outermost surface so that the protective films formed on both end faces do not cause reaction or integration due to contact. It is preferable that a certain uppermost layer is made of a different material. In this case, the film thickness of the protective film 10 formed on the light emitting end 21a of the fiber bundle 2 is d f and the refractive index is N f, and the film is formed on the light incident end 31a of the translucent optical member 3. When the thickness of the protective film 10 formed is d g and the refractive index is N g , it is preferable that these satisfy the following formula (2).
(D f × N f ) + (d g × N g ) = (λ / 2) × n (2)
(Where n is an integer greater than or equal to 1)

吸収による損失を小さくするためには、保護膜10は、膜厚が薄い方が好ましい。膜厚が大きいほど膜の光エネルギー吸収が大きいため、吸収されたエネルギーによって保護膜10が熱劣化し、それに伴う変色やひび割れ等を生じやすくなる。従って上記式(1)及び(2)においてnは1であることが好ましい。しかしながら、吸収による損失への影響の度合いによっては、反射による影響に比して吸収による影響の方が大きくなる。その場合は、上記式(1)及び(2)において、n=1とした時の膜厚よりも薄い膜厚においてより光損失を小さくすることができる。   In order to reduce the loss due to absorption, the protective film 10 is preferably thin. Since the light energy absorption of the film increases as the film thickness increases, the protective film 10 is thermally deteriorated due to the absorbed energy, and is likely to cause discoloration, cracks, and the like. Therefore, n is preferably 1 in the above formulas (1) and (2). However, depending on the degree of the influence of absorption on the loss, the influence of absorption is greater than the influence of reflection. In that case, in the above formulas (1) and (2), the optical loss can be further reduced at a film thickness thinner than that when n = 1.

保護膜10の好適な膜厚を調べるために、図5に示される光デバイス110を作製し、異なる膜厚の保護膜10を使用した場合の出射光の光出力の経時変化を測定した。図示されるように光デバイス110は、光ファイバ111a,111bと、フェルール112a,112bと、スリーブ113等によって構成されており、スリーブ113内で各フェルールに挿入された光ファイバ111a,111bとが膜厚dの保護膜10を介して当接されている。当接面においてフェルールの端部は半球面状に研磨されており、保護膜10は光ファイバ111a側の端面に成膜されている。   In order to investigate a suitable film thickness of the protective film 10, the optical device 110 shown in FIG. 5 was manufactured, and the temporal change in the light output of the emitted light when the protective film 10 having a different film thickness was used was measured. As shown in the figure, the optical device 110 includes optical fibers 111a and 111b, ferrules 112a and 112b, sleeves 113, and the like, and the optical fibers 111a and 111b inserted into the ferrules in the sleeve 113 are membranes. Contact is made through a protective film 10 having a thickness d. The end portion of the ferrule on the contact surface is polished into a hemispherical shape, and the protective film 10 is formed on the end surface on the optical fiber 111a side.

保護膜10の膜厚dをλ/2、λ/4、λ/6とした光デバイス110を用い、波長405nm、出力160mWのレーザ光を光ファイバ91aに入射したときの光ファイバ91bからの出射光の光出力の経時変化を測定した。保護膜10の成膜方法としては蒸着法を用いた。図6は、その測定結果を示した図であり、縦軸は、入射光の出力値に対する出射光の出力値の割合を示している。このとき、各膜における直径約60μmの領域をレーザ光が通過する。   Using the optical device 110 with the protective film 10 having a film thickness d of λ / 2, λ / 4, and λ / 6, a laser beam having a wavelength of 405 nm and an output of 160 mW is output from the optical fiber 91b. The change with time of the light output of the incident light was measured. A vapor deposition method was used as a method for forming the protective film 10. FIG. 6 is a diagram showing the measurement results, and the vertical axis shows the ratio of the output value of the emitted light to the output value of the incident light. At this time, the laser light passes through an area of each film having a diameter of about 60 μm.

図6に示されるように、膜厚dが小さいほど、出射光の光出力の低下は少ない(即ち、光損失が少ない)。また、実験後のそれぞれの保護膜10を顕微鏡観察したところ、d=λ/6の膜の外観変化はほとんど見られなかったが、d=λ/4及びλ/2の膜はレーザ光の通過部分と思われる領域の変色が確認された。更に、d=λ/2の膜は、変色した部分の周辺に膜のひび割れが確認された。d=λ/2及びd=λ/4の膜に見られた変色は、レーザ光の熱によって膜が融解したため(熱劣化)と考えられる。この結果より、膜厚dが大きいほど、膜によるレーザ光のエネルギー吸収が大きく、この吸収によって膜質が変化し、光損失が大きくなると考えられる。   As shown in FIG. 6, the smaller the film thickness d, the smaller the decrease in the light output of the emitted light (that is, the smaller the optical loss). Further, when each protective film 10 after the experiment was observed with a microscope, almost no change in the appearance of the film with d = λ / 6 was observed, but the films with d = λ / 4 and λ / 2 passed the laser beam. Discoloration of the area considered to be a part was confirmed. Further, the film of d = λ / 2 was confirmed to have cracks around the discolored portion. The discoloration observed in the films with d = λ / 2 and d = λ / 4 is considered to be because the film was melted by the heat of the laser beam (thermal degradation). From this result, it is considered that as the film thickness d is larger, the energy absorption of the laser beam by the film is larger, the film quality is changed by this absorption, and the light loss increases.

また図7は、保護膜10の膜厚を、d=λ/6及びλ/12のMgF膜とし、上記測定と同様にして光損失値の経時変化を測定した結果を示したものである。保護膜10の成膜はイオンアシスト法により行った。図7に示されるように、d=λ/6とd=λ/12の膜とでは、光出力の変化の仕方がほぼ同じであり、いずれも1000時間後の出射光の光出力の低下率は10%未満である。 The 7, the thickness of the protective film 10, and MgF 2 film of d = λ / 6 and lambda / 12, shows the results of measuring the change with time of optical loss values in the same manner as the measurement . The protective film 10 was formed by an ion assist method. As shown in FIG. 7, in the films of d = λ / 6 and d = λ / 12, the way of changing the light output is almost the same, and the decrease rate of the light output of the emitted light after 1000 hours is almost the same. Is less than 10%.

これらの結果より、保護膜10がMgF膜であり、入射される光が波長405nm、出力160mWのレーザ光の場合は、光損失に対する影響が、反射による影響に比して吸収による影響の方が大きく、保護膜10の膜厚dがλ/6以下であれば、1000時間後の出射光の光出力の低下率は10%未満に抑えることができ、好ましいと考えられる。 From these results, when the protective film 10 is an MgF 2 film and the incident light is a laser beam having a wavelength of 405 nm and an output of 160 mW, the influence on the optical loss is more influenced by the absorption than the influence by the reflection. If the thickness d of the protective film 10 is λ / 6 or less, the reduction rate of the light output of the emitted light after 1000 hours can be suppressed to less than 10%, which is considered preferable.

光損失に対する反射による影響と吸収による影響との比率は、レーザ光の出力や波長、また保護膜10の材質によって異なり、式(1)又は式(2)を充足する膜厚である場合が好適な場合もあるし、膜厚dがλ/6以下であることが好適な場合もある。しかしながら、波長190nm〜530nmの光はエネルギー密度が高いため、出力にもよるが、保護膜10の膜厚dはλ/6以下であることが好適であると考えられる。なお、当接部において光入射端面及び光出端面の両方に保護膜10が成膜されている場合は、膜厚は両方に成膜されている保護膜10の膜厚の合計とする(d=d+d)。 The ratio of the influence of reflection and the influence of absorption on the optical loss varies depending on the output and wavelength of the laser light and the material of the protective film 10, and is preferably a film thickness satisfying the formula (1) or the formula (2). In some cases, the film thickness d is preferably λ / 6 or less. However, since light having a wavelength of 190 nm to 530 nm has a high energy density, it is considered that the thickness d of the protective film 10 is preferably λ / 6 or less, depending on the output. When the protective film 10 is formed on both the light incident end face and the light outgoing end face in the contact portion, the film thickness is the sum of the film thicknesses of the protective film 10 formed on both (d = D f + d g ).

保護膜10の成膜方法は制限されないが、保護膜10と成膜される端面との界面での光損失を少なくするためには、成膜前に被成膜面のクリーニングが可能な成膜方法が好ましい。また、膜の緻密性が高いほど、光エネルギー密度の高い光を導波させた際に保護膜10自身の光のエネルギー吸収による膜質変化が少なくなることから、より緻密な膜を成膜可能な成膜方法が好ましい。成膜前に被成膜面のクリーニング成膜前に被成膜面のクリーニングが可能であり、かつ、緻密性の高い膜を成膜可能な成膜方法としては、イオンアシスト法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等が挙げられる。   The method for forming the protective film 10 is not limited, but in order to reduce light loss at the interface between the protective film 10 and the end face where the protective film 10 is formed, the film forming surface can be cleaned before the film formation. The method is preferred. In addition, the higher the density of the film, the less the change in film quality due to the absorption of light energy of the protective film 10 when light having a high light energy density is guided, so that a denser film can be formed. A film forming method is preferred. Cleaning the deposition surface before film formation As a deposition method that can clean the deposition surface before film formation and can form a highly dense film, ion assist method, ion plating Method, sputtering method and the like.

成膜前に被成膜面のクリーニング成膜前に被成膜面のクリーニングが可能であり、かつ、緻密性の高い膜を成膜可能な成膜方法としては、イオンアシスト法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等が挙げられる。   Cleaning the deposition surface before film formation As a deposition method that can clean the deposition surface before film formation and can form a highly dense film, ion assist method, ion plating Method, sputtering method and the like.

図8は、蒸着法とイオンアシスト法のそれぞれの方法で成膜された膜厚λ/6の保護膜10(MgF膜)を使用し、上記測定と同様にして光損失値の経時変化を測定した結果を示したものである。図8に示されるように、蒸着法よりイオンアシスト法で成膜した保護膜10を用いた方が、光出力の低下が少なく好ましいことがわかる。 FIG. 8 shows how the optical loss value changes with time using the protective film 10 (MgF 2 film) having a film thickness of λ / 6 formed by the vapor deposition method and the ion assist method. The measurement results are shown. As shown in FIG. 8, it can be seen that it is preferable to use the protective film 10 formed by the ion assist method, rather than the vapor deposition method, with less decrease in light output.

ファイババンドル2において、バンドルされる光ファイバ20の数や、バンドル部における配列パターンは特に制限されない。バンドル部の配列としては、1次元状(ライン状)、2次元状(同心円状を含む)等があげられ、要求される出射パターンに応じて配列されたものでよい。図9(a)〜(d)に配列パターンの例を示す。   In the fiber bundle 2, the number of optical fibers 20 to be bundled and the arrangement pattern in the bundle part are not particularly limited. Examples of the arrangement of the bundle portions include a one-dimensional shape (line shape), a two-dimensional shape (including concentric circle shapes), and the like, and may be arranged according to a required emission pattern. Examples of arrangement patterns are shown in FIGS.

ファイババンドル2の好適な態様としては、図10に示されるファイババンドル4が挙げられる。図10を参照してファイババンドル4について説明する。図10はファイババンドル4の光導波方向の概略断面図である。   A preferred embodiment of the fiber bundle 2 is a fiber bundle 4 shown in FIG. The fiber bundle 4 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the fiber bundle 4 in the optical waveguide direction.

ファイババンドル4は、複数の光ファイバ50に個別に入射させた複数の入射光L1を集積させて出射させるように複数の光ファイバ50が光出射端52側で配列されて束ねられた集積機能ファイババンドル部5と、集積機能ファイババンドル部5からの出射光を均一化させて出射させる光ファイバ60を備えた均一機能ファイバ部6とを有する第1のファイババンドル部7と、複数の第1のファイババンドル部7からの出射光を集積させて出射させるように複数の第1のファイババンドル部の均一機能ファイバ部7が光出射端82側で配列されて束ねられた第2のファイババンドル部8を備えたものである。   The fiber bundle 4 is an integrated functional fiber in which a plurality of optical fibers 50 are arranged and bundled on the light emitting end 52 side so that a plurality of incident lights L1 individually incident on the plurality of optical fibers 50 are accumulated and emitted. A first fiber bundle portion 7 having a bundle portion 5, a uniform functional fiber portion 6 including an optical fiber 60 for uniformly emitting light emitted from the integrated functional fiber bundle portion 5, and a plurality of first fiber bundle portions 7. The second fiber bundle portion 8 in which the uniform functional fiber portions 7 of the plurality of first fiber bundle portions are arranged and bundled on the light emission end 82 side so that the emitted light from the fiber bundle portion 7 is integrated and emitted. It is equipped with.

図10において、集積機能ファイババンドル部5の光出射端52と均一機能ファイバ部6の光入射端61とは、それぞれフェルール60a、70a(図10では図示略)に挿入されて、スリーブ80(保持部材)内において保護膜10を介してオプティカルコンタクトにより当接されている。従って、集積機能ファイババンドル部5と均一機能ファイバ部6とは着脱可能である。   In FIG. 10, the light emitting end 52 of the integrated functional fiber bundle portion 5 and the light incident end 61 of the uniform functional fiber portion 6 are inserted into ferrules 60a and 70a (not shown in FIG. 10), respectively, and a sleeve 80 (holding). Member) is contacted by an optical contact through a protective film 10. Therefore, the integrated functional fiber bundle part 5 and the uniform functional fiber part 6 are detachable.

フェルール50a及び60aに挿入された両端面は研磨加工されており、その端面形状は、接続損失が少なくなる形状であれば特に制限されず、半球面状や平面状等が挙げられる。フェルール50a及び60aとしてSCフェルールを使用する場合は、スリーブ80としてSCコネクタを使用することができる。   Both end surfaces inserted into the ferrules 50a and 60a are polished, and the end surface shape is not particularly limited as long as the connection loss is reduced, and examples thereof include a hemispherical shape and a planar shape. When an SC ferrule is used as the ferrules 50a and 60a, an SC connector can be used as the sleeve 80.

図11は、図10の集積機能ファイババンドル部5の光出射端52と均一機能ファイバ部6の光入射端61の当接部における拡大断面図、図12は図10の集積機能ファイババンドル部5の光出射端面52aと均一機能ファイバ部6の光入射端61aの概略図である。図12に示されるように、均一機能ファイバ部6の光ファイバ60は、少なくとも光入射端面61aにおいて、集積機能ファイババンドル部5の光出端面52aにおける光出射領域52rと同等以上の大きさのコア部61rを有するものである。かかる構成とすることにより、均一機能ファイバ部6は、集積機能ファイババンドル部5からの出射光すべてを受光して、均一化させて出射させることができる。   11 is an enlarged cross-sectional view of a contact portion between the light emitting end 52 of the integrated functional fiber bundle portion 5 of FIG. 10 and the light incident end 61 of the uniform functional fiber portion 6, and FIG. 12 is an integrated functional fiber bundle portion 5 of FIG. It is the schematic of the light emission end surface 52a of this, and the light-incidence end 61a of the uniform function fiber part 6. FIG. As shown in FIG. 12, the optical fiber 60 of the uniform function fiber portion 6 has a core at least equal to or larger than the light emitting area 52r of the light exit end surface 52a of the integrated function fiber bundle portion 5 at the light incident end face 61a. It has a portion 61r. By adopting such a configuration, the uniform function fiber unit 6 can receive all the emitted light from the integrated function fiber bundle unit 5 and make it uniform and emit it.

複数の光ファイバ50の材料系は特に制限なく、SiOや石英を主成分とするガラス系光ファイバ等が挙げられ、入射光L1の波長によって好適な材料を選択することができる。光ファイバの種類は特に制限されないが、光源等への利用を考えた場合は、マルチモード光ファイバが好ましい。 The material system of the plurality of optical fibers 50 is not particularly limited, and examples thereof include glass-based optical fibers mainly composed of SiO 2 or quartz, and a suitable material can be selected depending on the wavelength of the incident light L1. The type of optical fiber is not particularly limited, but a multimode optical fiber is preferable when considering use for a light source or the like.

複数の光ファイバ50は、集積機能ファイババンドル部5を構成するものであるので、より高密度に集積可能となるように、そのファイバ径はより細径であることが好ましい。しかしながら、光ファイバは細径化すればするほど、取り扱い性が困難となり、ファイバ長もその取り扱いの困難性、生産上の歩留まりの点からも短くせざるを得なくなる等、設計自由度が制限されてしまう。また、背景技術において述べたように、非常に細径な光ファイバを高密度に集積させたファイババンドルはケーブル化処理が非常に難しい。従って、できるだけ径の太い光ファイバにより集積構造を形成できることが好ましい。ファイババンドル5は、集積機能ファイババンドル部5からの出射光を均一化して出射させる均一機能ファイバ部6を更に束ねて集積させる2段集積構造としている。従って、要求される光量が決まっている場合、このような2段集積構造は、通常の単一集積構造のものに比して一度に集積させる光ファイバの数が少なくてよいことになる。つまり、単一集積構造のものに比して大口径の光ファイバにより集積機能ファイババンドル部5を形成することが可能である。例えば、単一集積構造の場合において、外径が50μm程度の光ファイバを集積させる場合、図10に示される構成では外径80μm程度にすることが可能である。この程度のファイバ径を有していれば、ファイバ長も取り扱い性の容易な50cm〜1m程度とすることができる。   Since the plurality of optical fibers 50 constitute the integrated functional fiber bundle unit 5, the fiber diameter is preferably smaller so that the fibers can be integrated with higher density. However, the thinner the optical fiber, the more difficult it becomes to handle, and the degree of freedom in design is limited, such as the length of the fiber being difficult to handle and the production yield. End up. Further, as described in the background art, a fiber bundle in which very small diameter optical fibers are integrated at a high density is very difficult to process as a cable. Therefore, it is preferable that the integrated structure can be formed by an optical fiber having a diameter as large as possible. The fiber bundle 5 has a two-stage integrated structure in which uniform function fiber parts 6 for uniforming and emitting the light emitted from the integrated function fiber bundle part 5 are further bundled and integrated. Therefore, when the required amount of light is determined, such a two-stage integrated structure requires fewer optical fibers to be integrated at a time than an ordinary single integrated structure. That is, it is possible to form the integrated functional fiber bundle portion 5 with an optical fiber having a larger diameter than that of a single integrated structure. For example, in the case of a single integrated structure, when optical fibers having an outer diameter of about 50 μm are integrated, the configuration shown in FIG. 10 can have an outer diameter of about 80 μm. If it has such a fiber diameter, the fiber length can be set to about 50 cm to 1 m, which is easy to handle.

また、集積させる光ファイバの本数が多い場合、例えば20本を超えるような場合は、取り扱い性が容易でないため、ファイバを束ねる際に用いる接着剤の量にむらが生じやすく、この接着むらによりファイババンドルの光出射端面を研磨する際に影響を及ぼして研磨状態を不安定にする可能性がある。上記したように、ファイババンドル4は、集積機能ファイババンドル部5で集積させる光ファイバの数を少なくすることができるので、接着むらを生じにくくすることもできる。更に、集積度の高密度化の要求に対しても、後記するような集積機能ファイババンドル部を多段構造とすることにより、一つの集積本数を取り扱い性の容易な本数に維持したまま集積度を高くすることが可能である。   In addition, when the number of optical fibers to be integrated is large, for example, when it exceeds 20, for example, the handleability is not easy, and unevenness in the amount of the adhesive used when the fibers are bundled easily occurs. When polishing the light exit end face of the bundle, there is a possibility that the polishing state will be unstable. As described above, the fiber bundle 4 can reduce the number of optical fibers to be integrated in the integrated functional fiber bundle unit 5, so that it is possible to make it difficult to cause uneven adhesion. Furthermore, to meet the demand for higher integration density, the integration function fiber bundle part as described later has a multi-stage structure, so that the integration degree can be maintained while maintaining the number of integrations that are easy to handle. It can be increased.

集積機能ファイババンドル部5において、複数の光ファイバ50の配列パターンは特に制限ないが、図13(a)及び(b)に示されるような同心円状(2次元状)に密接させて束ねた配列とすると細経の光ファイバを束ねやすく好ましい。最終的な出射パターンは、第2のファイババンドル部8の光出射端82における均一機能ファイバ部6の配列パターンによって決まるので、ファイババンドル4においては、集積させやすい同心円状の配列で束ねることが可能である。   In the integrated functional fiber bundle unit 5, the arrangement pattern of the plurality of optical fibers 50 is not particularly limited, but is an arrangement in which the optical fiber 50 is bundled closely in a concentric shape (two-dimensional shape) as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b). This is preferable because it is easy to bundle meridian optical fibers. Since the final emission pattern is determined by the arrangement pattern of the uniform function fiber portions 6 at the light emission end 82 of the second fiber bundle portion 8, the fiber bundle 4 can be bundled in a concentric arrangement that is easy to integrate. It is.

均一機能ファイバ部6は、1本のマルチモード光ファイバ60からなり、その材料系は特に制限されないが、複数の光ファイバ50が束ねられた集積機能ファイババンドル部5からの出射光を均一化させて出射させるものであるので、複数の光ファイバ50と同一の材料系の光ファイバであることが好ましい。   The uniform function fiber unit 6 is composed of one multimode optical fiber 60, and the material system thereof is not particularly limited, but the light emitted from the integrated function fiber bundle unit 5 in which a plurality of optical fibers 50 are bundled is made uniform. Therefore, it is preferable that the optical fiber is made of the same material system as the plurality of optical fibers 50.

上記したように、集積機能ファイババンドル部5は細経ファイバを集積させたものであるので、高密度に集積させた場合は取り扱い性の困難性からファイバ長をあまり長くすることができない。均一機能ファイバ部6は、複数の光からなる集積機能ファイババンドル部5からの出射光を、マルチモードファイバからなる光ファイバ60を導光中に生じる光の干渉やモード間の相互作用等により均一化させて出射させるものであるので、光ファイバ60の長さは長い方が好ましい。したがって、均一機能ファイバ部6によりファイババンドル全体の長さを調整することができる。導光中の光損失を考慮すると、光ファイバ60の長さは10cm以上5m以下であることが好ましく、1m以上5m以下であることがより好ましい。   As described above, since the integrated functional fiber bundle unit 5 is an assembly of meridian fibers, the fiber length cannot be made too long due to the difficulty of handling when integrated at a high density. The uniform functional fiber unit 6 is configured to uniformly emit light emitted from the integrated functional fiber bundle unit 5 composed of a plurality of lights by light interference, interaction between modes, etc. that are generated while guiding the optical fiber 60 composed of a multimode fiber. Therefore, it is preferable that the length of the optical fiber 60 is long. Therefore, the entire length of the fiber bundle can be adjusted by the uniform function fiber portion 6. Considering the light loss during light guide, the length of the optical fiber 60 is preferably 10 cm or more and 5 m or less, and more preferably 1 m or more and 5 m or less.

均一機能ファイバ部6からの出射光は、ニアフィールドパターンによりその強度分布を測定しても均一性の高いものとなる。図14は、集積機能ファイババンドル部5を構成する複数の光ファイバ50としてコア径60μm、外径80μmの石英系マルチモード光ファイバ4本を用い、均一機能ファイバ部6の光ファイバ60としてコア径230μm、外径250μmの石英系マルチモード光ファイバを用いて作製した第1のファイババンドル部7に光を入射させた時の出射光のニアフィールドパターンである。図14において、縦軸は、出射光の最大値を1.0とし、各位置での出力光の最大値に対する強度比を示している。図14に示されるように、第1のファイババンドル部7からの出射光パターンはコア部において略均一な強度分布を有している。従って、第1のファイババンドル部7のみの構成としても、出射光の均一性の高いファイババンドルを提供することができる。   The emitted light from the uniform functional fiber portion 6 has high uniformity even if its intensity distribution is measured by the near field pattern. In FIG. 14, four silica-based multimode optical fibers having a core diameter of 60 μm and an outer diameter of 80 μm are used as the plurality of optical fibers 50 constituting the integrated functional fiber bundle section 5, and the core diameter is used as the optical fiber 60 of the uniform function fiber section 6. This is a near-field pattern of emitted light when light is incident on a first fiber bundle portion 7 manufactured using a silica-based multimode optical fiber having a diameter of 230 μm and an outer diameter of 250 μm. In FIG. 14, the vertical axis indicates the intensity ratio with respect to the maximum value of the output light at each position where the maximum value of the emitted light is 1.0. As shown in FIG. 14, the emitted light pattern from the first fiber bundle portion 7 has a substantially uniform intensity distribution in the core portion. Therefore, even when only the first fiber bundle portion 7 is configured, it is possible to provide a fiber bundle with high uniformity of emitted light.

ファイババンドル4の光出射端は、第2のファイババンドル部8の光出射端82である。従って、ファイババンドル4からの出射光L2の出射パターンは、光出射端82における均一機能ファイバ部6の光ファイバ60の配列により変化させることができる(図9(a)〜(d)を参照。)。   The light exit end of the fiber bundle 4 is the light exit end 82 of the second fiber bundle portion 8. Therefore, the output pattern of the output light L2 from the fiber bundle 4 can be changed by the arrangement of the optical fibers 60 of the uniform function fiber portion 6 at the light output end 82 (see FIGS. 9A to 9D). ).

例えば、長四角のミラー全体を照射する光源として使用するような場合は、図9(a)又は(b)のように1次元状に密接させた配列パターンで光ファイバ60を配列すればよい。図9(a)又は(b)に示されるパターンを細径ファイバのみで集積させようとした場合は、その取り扱い性の難しさから、無効エリアの多い出射パターンとなりやすく、その結果均一性の悪い光源となりやすい。上記したように、本実施形態のファイババンドル4は、集積機能ファイババンドル部5においては、集積させやすい同心円状の配列とし、取り扱い性の容易な口径の大きい均一機能ファイバ部6の光ファイバ60を所望の配列にして束ねることにより出射パターンを形成することができるので、製造が簡易であり、かつ、均一性の良好な光を出射させることができる。
また、図9(d)に示されるように、離間された出射位置から複数の光を出射させる場合などは、各出射点において、均一性の高い光を出射させることができる。
For example, when used as a light source for irradiating the entire long square mirror, the optical fibers 60 may be arranged in a one-dimensional close arrangement pattern as shown in FIG. 9 (a) or (b). When trying to integrate the pattern shown in FIG. 9A or 9B with only a thin fiber, it is likely to be an emission pattern with many invalid areas due to the difficulty in handling, resulting in poor uniformity. It is easy to become a light source. As described above, the fiber bundle 4 of the present embodiment has the concentric circular array that is easy to be integrated in the integrated functional fiber bundle portion 5, and the optical fiber 60 of the uniform functional fiber portion 6 having a large aperture that is easy to handle. Since the emission pattern can be formed by bundling in a desired arrangement, it is possible to emit light that is easy to manufacture and has good uniformity.
Further, as shown in FIG. 9D, when a plurality of lights are emitted from the separated emission positions, light with high uniformity can be emitted at each emission point.

ファイババンドル4は、集積機能ファイババンドル部5と均一機能ファイバ部6とがオプティカルコンタクトにより当接された構成としている。従って、集積機能ファイババンドル部5と均一機能ファイバ部6とを容易に着脱することができる。従来の単一集積構造の場合等は、ファイババンドルを構成する複数の光ファイバのうち1本に故障や機能低下を生じた場合や、光源としての仕様が変更された場合等はファイババンドル毎交換しなければならず、ファイババンドルからの出射光を入射させる光学素子等との位置合わせ等をその都度やり直す必要がある。本実施形態のファイババンドル4は、集積機能ファイババンドル部5のみを着脱して取り替えることが可能であるため、光学素子等との位置合わせがされている均一機能ファイバ部6側を動かすことなくメンテナンスすることができる。   The fiber bundle 4 is configured such that the integrated functional fiber bundle portion 5 and the uniform functional fiber portion 6 are in contact with each other by an optical contact. Therefore, the integrated functional fiber bundle portion 5 and the uniform functional fiber portion 6 can be easily attached and detached. In the case of a conventional single integrated structure, etc., if one of the multiple optical fibers that make up the fiber bundle fails or degrades in function, or if the specifications as the light source are changed, the fiber bundle must be replaced. Therefore, it is necessary to redo the alignment with the optical element or the like that makes the light emitted from the fiber bundle incident. Since the fiber bundle 4 of the present embodiment can be attached and removed by replacing only the integrated functional fiber bundle portion 5, maintenance can be performed without moving the uniform functional fiber portion 6 side that is aligned with the optical element or the like. can do.

例えば、図9(d)に示されるように2点を同時に光らせてそれぞれを別の光学系に入射させるような場合のように、各点毎に出射光強度や波長等を設定したい場合も、各点に接続される第1のファイババンドル部7の集積機能ファイババンドル部5のみを仕様にあったものに変更するだけでよいため、各点の光学系への位置調整等をその都度行わずに、自由に各点から出射させる光の特性を変更することが可能である。   For example, as shown in FIG. 9 (d), when it is desired to set the emitted light intensity, the wavelength, etc. for each point, as in the case where two points are simultaneously illuminated and each is incident on another optical system, Since only the integrated function fiber bundle portion 5 of the first fiber bundle portion 7 connected to each point needs to be changed to the specification, the position adjustment of each point to the optical system is not performed each time. Furthermore, it is possible to freely change the characteristics of light emitted from each point.

ファイババンドル4は、図15に示されるように、ファイババンドル4の集積機能ファイババンドル部5を構成する複数の光ファイバ50のうち少なくとも一つの光ファイバ50の光入射端51に、複数の光ファイバ90に個別に入射させた複数の入射光L1を集積させて出射させるように複数の光ファイバ90が光ファイバ90の出射端92側で配列されて束ねられた第2の集積機能ファイババンドル部9の光出射端92が当接された構成とし(図16)、集積機能ファイババンドル部を多段化した構成とすることができる。図15は、集積機能ファイババンドル部を2段構造にした場合を例に示してある。このとき、少なくとも一つの光ファイバ50は、光ファイバ50の光入射端面51aにおいて、第2の集積機能ファイババンドル部9の光出射端面92aにおける光出射領域92rより大きいコア部51rを有するものである(図12を参照)。   As shown in FIG. 15, the fiber bundle 4 includes a plurality of optical fibers at a light incident end 51 of at least one optical fiber 50 among the plurality of optical fibers 50 constituting the integrated functional fiber bundle portion 5 of the fiber bundle 4. A second integrated functional fiber bundle unit 9 in which a plurality of optical fibers 90 are arranged and bundled on the emission end 92 side of the optical fiber 90 so that the plurality of incident lights L1 individually incident on the 90 are integrated and emitted. The light emitting end 92 of the optical fiber can be abutted (FIG. 16), and the integrated functional fiber bundle portion can be multistaged. FIG. 15 shows an example in which the integrated functional fiber bundle part has a two-stage structure. At this time, at least one optical fiber 50 has a core portion 51r larger than the light emission region 92r in the light emission end surface 92a of the second integrated function fiber bundle portion 9 at the light incident end surface 51a of the optical fiber 50. (See FIG. 12).

第2の集積ファイババンドル部9は、ファイババンドル4の集積機能ファイババンドル部5と同様の構成としており、また、多段化する際の当接部の構成もファイババンドル4と同様である。従って、ファイババンドル4と同様着脱可能であり、更に、集積機能ファイババンドル部が多段化されていることから、より高密度に光を集積させることができる。図15では集積機能ファイババンドル部を2段構造とした場合を示しているが、同様の構成により集積機能ファイババンドル部を増やして更に多段化することが可能である。   The second integrated fiber bundle unit 9 has the same configuration as that of the integrated function fiber bundle unit 5 of the fiber bundle 4, and the configuration of the abutting portion when multi-staged is the same as that of the fiber bundle 4. Therefore, it can be attached and detached in the same manner as the fiber bundle 4, and furthermore, since the integrated functional fiber bundle portion is multistaged, it is possible to integrate light at a higher density. Although FIG. 15 shows the case where the integrated functional fiber bundle part has a two-stage structure, it is possible to increase the number of integrated functional fiber bundle parts and increase the number of stages with the same configuration.

ファイババンドル4においても、導光させる光が、光エネルギー密度の高い短波長の光等の場合は、上記した、当接部において着脱の際に端面を損傷する現象を同様に生じる。従って、その場合は、当接箇所には、保護膜10を介在させることが好ましい。   Also in the fiber bundle 4, when the light to be guided is light having a short wavelength with a high light energy density, the phenomenon of damaging the end face at the time of attachment / detachment at the contact portion similarly occurs. Therefore, in that case, it is preferable to interpose the protective film 10 at the contact portion.

ファイババンドル4のように、集積構造が多段化されているような場合は、戻り光の影響が各集積部に対して生じることから、影響を受ける箇所が多く存在することになる。従って、光ファイバ端面保護構造1はファイババンドル4に好適に利用することができる。
光ファイバ端面保護構造1は以上のように構成されている。
When the integrated structure is multi-staged like the fiber bundle 4, the influence of the return light is generated on each integrated part, so that there are many affected parts. Therefore, the optical fiber end face protection structure 1 can be suitably used for the fiber bundle 4.
The optical fiber end face protection structure 1 is configured as described above.

光ファイバ端面保護構造は1、ファイババンドル(複数の光ファイバ)2の光出射端21と透光性光学部材3の光入射端31とが、接着を抑止する保護媒体10を介して当接された構造を有しており、端面保護部材である透光性光学部材3が着脱可能なものである。かかる構成では、ファイババンドル2の光出射端面21aを一括して保護可能であり、かつ、透光性光学部材3と光出射端面21aとの接着を抑止する保護媒体10を介して当接されているので、着脱の際に端面同士が張り付いて破損しやすい450nm以下の短波長の光やエネルギー密度の高い光を導波させる場合やUVクリーニング処理を端面に施した場合にも、端面を破損することなく透光性光学部材3を着脱させることができる。従って、本発明によれば、ファイババンドル2の光出射端面21aを一括して保護可能であり、端面保護部材が着脱可能な光ファイバ端面保護構造1を提供することができる。   The optical fiber end face protection structure 1 is such that a light emitting end 21 of a fiber bundle (a plurality of optical fibers) 2 and a light incident end 31 of a translucent optical member 3 are brought into contact with each other via a protective medium 10 that prevents adhesion. The translucent optical member 3 which is an end surface protection member is detachable. In such a configuration, the light emitting end face 21a of the fiber bundle 2 can be collectively protected, and the light emitting end face 21a is brought into contact with the light emitting end face 21a via the protective medium 10 that suppresses adhesion between the light transmitting end face 21a. Therefore, the end faces are damaged even when light with a short wavelength of 450 nm or less or light with high energy density, which is easily damaged by attaching and detaching when attaching and detaching, or when UV cleaning treatment is applied to the end faces. The translucent optical member 3 can be attached and detached without doing so. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide the optical fiber end face protection structure 1 that can collectively protect the light emitting end face 21a of the fiber bundle 2 and that the end face protection member is removable.

(設計変更)
本実施形態において、複数の光ファイバ2としてファイババンドルを例に説明したが、ファイババンドル以外のもの、例えば、ファイバアレイ等にも適用可能である。
また、保護媒体10が膜体である場合について説明したが、膜体には限定されない。
(Design changes)
In the present embodiment, a fiber bundle has been described as an example of the plurality of optical fibers 2, but the present invention can also be applied to other than the fiber bundle, for example, a fiber array.
Moreover, although the case where the protective medium 10 is a film body was demonstrated, it is not limited to a film body.

本発明に係る実施例について説明する。
(実施例1)
図1に示される光ファイバ端面保護構造を以下のようにして作製した。
まず、図10に示される2段集積構造を有するファイババンドルを作製した。集積機能ファイババンドル部の光ファイバとして、ファイバ長1m、コア径60μm、外径80μmの石英系マルチモードガラス光ファイバ12本を用意し、光ファイバを4本ずつ一方の端部で束ねてバンドル化して3本の集積機能ファイババンドル部を作製した。バンドル化は、図9(a)に示されるように4本の光ファイバが2次元状に密接して配列されるように束ねた後接着剤により固定することにより行った。
Embodiments according to the present invention will be described.
Example 1
The optical fiber end face protection structure shown in FIG. 1 was produced as follows.
First, a fiber bundle having a two-stage integrated structure shown in FIG. 10 was produced. As the optical fiber of the integrated functional fiber bundle part, 12 silica-based multimode glass optical fibers having a fiber length of 1 m, a core diameter of 60 μm, and an outer diameter of 80 μm are prepared, and four optical fibers are bundled at one end to bundle them. Thus, three integrated function fiber bundle portions were produced. As shown in FIG. 9A, bundling was performed by bundling four optical fibers so as to be closely arranged two-dimensionally, and then fixing with an adhesive.

次に、均一機能ファイバ部の光ファイバとして、コア径205μm、外径250μmの石英系マルチモード光ファイバを3本用意し、同様に3本の光ファイバの一端を束ねてバンドル化した。バンドル化における配列は、集積機能ファイババンドル部と異なり、図13に示されるライン状(1次元状)に密接させた配列とし、出射端にFCフェルールを装着した。各均一機能ファイバ部の光入射端面にはMgFからなる保護膜を成膜した。 Next, three silica-based multimode optical fibers having a core diameter of 205 μm and an outer diameter of 250 μm were prepared as optical fibers in the uniform functional fiber portion, and similarly, one end of the three optical fibers was bundled into a bundle. Unlike the integrated function fiber bundle part, the arrangement in bundling was arranged in close contact with the line shape (one-dimensional shape) shown in FIG. 13, and an FC ferrule was attached to the emission end. A protective film made of MgF 2 was formed on the light incident end face of each uniform function fiber portion.

集積機能ファイババンドル部の光入射端及び光出射端、均一機能ファイバ部の光入射端にSCフェルールに挿入した後、集積機能ファイババンドル部の光出射端と均一機能ファイバ部の光入射端とをSCコネクタにより当接させて、総チャンネル数12のファイババンドルを得た。   After inserting the SC ferrule into the light incident end and the light exit end of the integrated functional fiber bundle part and the light incident end of the uniform functional fiber part, the light exit end of the integrated functional fiber bundle part and the light incident end of the uniform functional fiber part are A fiber bundle with a total of 12 channels was obtained by abutting with an SC connector.

次に、6.5mm径、長さ10mmの石英ガラスロッドを用意し、一端面に反射防止膜を配し、もう一方の端面にMgF膜からなる保護膜を成膜して端面保護部材とし、ファイババンドルの光出射端面と端面保護部材の保護膜が成膜されている面とを、スリーブ内において当接させて光ファイバ端面保護構造を作製した。図17は、得られた光ファイバ端面保護構造において、当接面におけるファイババンドルの出射端面を、光ファイバ端面保護構造の出射端側から観察したものである。 Next, a quartz glass rod having a diameter of 6.5 mm and a length of 10 mm is prepared, an antireflection film is provided on one end face, and a protective film made of MgF 2 film is formed on the other end face to form an end face protection member. The optical fiber end face protection structure was produced by bringing the light emitting end face of the fiber bundle into contact with the face on which the protective film of the end face protection member was formed in the sleeve. FIG. 17 is an observation of the exit end face of the fiber bundle on the contact surface from the exit end side of the optical fiber end face protection structure in the obtained optical fiber end face protection structure.

得られた光ファイバ端面保護構造のファイババンドルの12本の光入射端に、波長405nm、出力100mWのレーザ光を入射させて出射光パワーの経時変化を測定した(総入力パワー1.2W)。   Laser light having a wavelength of 405 nm and an output of 100 mW was incident on the 12 light incident ends of the obtained fiber bundle having the optical fiber end face protection structure, and the change with time in the output light power was measured (total input power 1.2 W).

(実施例2)
均一機能ファイバ部の光ファイバとして、実施例1よりもコア径の大きな光ファイバ(コア径230μm、外径250μm)を用いて同様にファイババンドルを作製し、同様の端面保護部材により光ファイバ端面保護構造を作製した。実施例1と同様にして出射光パワーの経時変化を測定した。
(Example 2)
A fiber bundle is similarly manufactured using an optical fiber having a larger core diameter than that of the first embodiment (core diameter 230 μm, outer diameter 250 μm) as the optical fiber of the uniform function fiber portion, and the optical fiber end face is protected by the same end face protection member A structure was made. The time-dependent change of the emitted light power was measured in the same manner as in Example 1.

(実施例3)
実施例1と同様の光ファイバ端面保護構造を用い、入射光の総入力パワーを4.13Wとして同様に、出射光パワーの経時変化を測定した。
(Example 3)
Using the same optical fiber end face protection structure as in Example 1, the total input power of incident light was set to 4.13 W, and the change with time of the output light power was measured in the same manner.

(比較例1)
実施例1と同様のファイババンドルにおいて、光ファイバ端面保護構造を有さないものについて実施例1と同様に出射光パワーの経時変化を測定した。
(Comparative Example 1)
In the same fiber bundle as in Example 1, the change with time of the emitted light power was measured in the same manner as in Example 1 for the fiber bundle without the optical fiber end face protection structure.

(評価)
図18は、実施例1及び比較例1における出射光パワーの経時変化を示したものである。図18において、縦軸は、出射光の最大値を1.0とし、各位置での出力光の最大値に対する強度比を示している。実施例2は、ファイババンドルとして、均一機能ファイバ部を実施例1より大口径化したもの用いたものであり、実施例1とほぼ同様の結果が得られたため、図示を省略した。図に示されるように、実施例1の光ファイバ端面保護構造を備えたものは、300時間後も出力光パワーにほとんど変化がみられないが、光ファイバ端面保護構造を備えていない比較例1では、直後より出力が不安定である上、出射光パワーが時間と共に低下している。これらの結果より、光ファイバ端面保護構造によりファイババンドルの出射端面が保護されて、端面汚染による出射光パワー低下を効果的に遅らせることが確認された。また、実施例1ではほとんど出力低下がみられないことから、光ファイバ端面保護構造により戻り光によるファイババンドルの劣化も効果的に抑制できていると考えられる。
(Evaluation)
FIG. 18 shows the change with time of the emitted light power in Example 1 and Comparative Example 1. In FIG. 18, the vertical axis indicates the intensity ratio with respect to the maximum value of the output light at each position where the maximum value of the emitted light is 1.0. In Example 2, the uniform functional fiber part having a larger diameter than that of Example 1 was used as the fiber bundle, and the results were almost the same as those of Example 1, and thus the illustration was omitted. As shown in the figure, the optical fiber end face protection structure of Example 1 has almost no change in the output optical power after 300 hours, but Comparative Example 1 does not have the optical fiber end face protection structure. Then, the output is unstable immediately after that, and the output light power decreases with time. From these results, it was confirmed that the output end face of the fiber bundle was protected by the optical fiber end face protection structure, and the output light power drop due to end face contamination was effectively delayed. Further, since almost no decrease in output is observed in Example 1, it is considered that the deterioration of the fiber bundle due to the return light can be effectively suppressed by the optical fiber end face protection structure.

また図19は、実施例3における出射光パワーの経時変化を示したものである。図19は図18と異なり、縦軸は出射光の出力値を示している。図19においても出射光パワーの低下は600時間後においてもほとんどみられない。総入力パワーが4.0Wを超える場合においても、光ファイバ端面保護構造により端面汚染による出射光パワー低下を効果的に遅らせることが確認された。
以上の結果より、本発明の光ファイバ端面保護構造の有用性が確認された。
FIG. 19 shows the change with time of the emitted light power in the third embodiment. FIG. 19 differs from FIG. 18 in that the vertical axis indicates the output value of the emitted light. Also in FIG. 19, the drop of the emitted light power is hardly observed even after 600 hours. Even when the total input power exceeds 4.0 W, it has been confirmed that the optical fiber end face protection structure effectively delays the reduction of the emitted light power due to end face contamination.
From the above results, the usefulness of the optical fiber end face protection structure of the present invention was confirmed.

本発明の光ファイバ端面保護構造は、特に紫外光用の光ファイバ及びファイババンドルの端面保護構造として好ましく利用できる。   The optical fiber end face protection structure of the present invention can be preferably used particularly as an end face protection structure for optical fibers and fiber bundles for ultraviolet light.

本発明に係る実施形態の光ファイバ端面保護構造の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the optical fiber end surface protection structure of embodiment which concerns on this invention 当接部が接合した光ファイバの当接部の断面図Sectional view of the abutment part of the optical fiber where the abutment part is joined 酸化物膜及びフッ化物膜の波長248nmのパルスレーザ光の吸収係数と損傷閾値の関係を示す図The figure which shows the relationship between the absorption coefficient of the pulse laser beam of wavelength 248nm of an oxide film and a fluoride film, and a damage threshold value ファイババンドルの光出射端面と透光性光学部材の光入射端面Light exit end face of fiber bundle and light incident end face of translucent optical member 保護膜の違いによる出射光の光出力特性の評価に用いた光デバイスの要部概略断面図Schematic sectional view of the main part of the optical device used for evaluating the light output characteristics of the emitted light due to the difference in the protective film 保護膜の膜厚をλ/2,λ/4,λ/6とした時の出射光の光出力の経時変化を示す図The figure which shows the time-dependent change of the optical output of the emitted light when the film thickness of a protective film is set to (lambda) / 2, (lambda) / 4, and (lambda) / 6. 保護膜の膜厚をλ/6及びλ/12とした時の出射光の光出力の経時変化を示す図The figure which shows the time-dependent change of the optical output of the emitted light when the film thickness of a protective film is set to (lambda) / 6 and (lambda) / 12. 保護膜の成膜方法を蒸着法及びイオンアシスト法とした時の出射光の光出力の経時変化を示す図The figure which shows the time-dependent change of the optical output of the emitted light when the film-forming method of a protective film is made into a vapor deposition method and an ion assist method (a)〜(d)はファイババンドルの光出射端面における均一機能ファイバ部の配列を示す図(A)-(d) is a figure which shows the arrangement | sequence of the uniform function fiber part in the light-projection end surface of a fiber bundle 本発明に係る実施形態の光ファイバ端面保護構造における好適な態様のファイババンドルの構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the fiber bundle of the suitable aspect in the optical fiber end surface protection structure of embodiment which concerns on this invention 図10に示されるファイババンドルの集積機能ファイババンドル部の光出射端と均一機能ファイバ部の光入射端の当接部における拡大断面図FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the contact portion between the light emitting end of the integrated functional fiber bundle portion and the light incident end of the uniform functional fiber portion shown in FIG. 図10に示されるファイババンドルの集積機能ファイババンドル部の光出射端面と均一機能ファイバ部の光入射端面の概略図Schematic diagram of the light exit end face of the integrated function fiber bundle portion of the fiber bundle shown in FIG. 10 and the light entrance end face of the uniform function fiber portion. (a)及び(b)は集積機能ファイババンドル部の光出射端面における配列を示す図(A) And (b) is a figure which shows the arrangement | sequence in the light-projection end surface of an integrated function fiber bundle part. 均一機能ファイバ部からの出射光のニアフィールドパターンの強度分布Intensity distribution of near-field pattern of light emitted from uniform functional fiber 図10のファイババンドルの集積機能ファイババンドル部を多段構造にした場合の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure at the time of making the integrated function fiber bundle part of the fiber bundle of FIG. 10 into a multistage structure 図15に示されるファイババンドルの第2の集積機能ファイババンドル部の光出射端と集積機能ファイババンドル部の光入射端の当接部における拡大断面図、The expanded sectional view in the contact part of the light emission end of the 2nd integrated function fiber bundle part of the fiber bundle shown in FIG. 15, and the light incident end of an integrated function fiber bundle part, 実施例1の光ファイバ端面保護構造の光出射端側から観察した、当接面におけるファイババンドルの出射端面The exit end face of the fiber bundle at the contact surface observed from the light exit end side of the optical fiber end face protecting structure of Example 1 実施例1及び比較例1における出射光パワーの経時変化を示す図The figure which shows the time-dependent change of the emitted light power in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例3における出射光パワーの経時変化を示す図The figure which shows the time-dependent change of the emitted light power in Example 3.

符号の説明Explanation of symbols

1 光ファイバ端面保護構造
10 保護膜(保護部材)
2 ファイババンドル(複数の光ファイバ)
21 ファイババンドル(複数の光ファイバ)の光出射端
21a ファイババンドル(複数の光ファイバ)の光出射端面
3 透光性光学部材
31 透光性光学部材の光入射端
31a 透光性光学部材の光入射端面
4 ファイババンドル
5 集積機能ファイババンドル部
50、60、90 光ファイバ
51、91 光入射端
51r、61r コア部
52 光出射端(集積機能ファイババンドル部の光出射端)
52a 集積機能ファイババンドル部の光出射端面
52r 集積機能ファイババンドル部の光出射領域
6 均一機能ファイバ部
61 均一機能ファイバ部の光入射端
62 均一機能ファイバ部の光出射端
61a 均一機能ファイバ部の光入射端面
7 第1のファイババンドル部
8 第2のファイババンドル部
82 第2のファイババンドル部の光出射端
82a 第2のファイババンドル部の光出射端面
9 第2の集積機能ファイババンドル部
92 第2の集積機能ファイババンドル部の光出射端
92r 第2の集積機能ファイババンドル部の光出射領域
L1 入射光
1 Optical fiber end face protection structure 10 Protective film (protective member)
2 Fiber bundle (multiple optical fibers)
21 Light exit end of fiber bundle (plural optical fibers) 21a Light exit end surface of fiber bundle (plural optical fibers) 3 Translucent optical member 31 Light incident end of translucent optical member 31a Light of translucent optical member Incident end face 4 Fiber bundle 5 Integrated functional fiber bundle part 50, 60, 90 Optical fiber 51, 91 Light incident end 51r, 61r Core part
52 Light Output End (Light Output End of Integrated Function Fiber Bundle)
52a Light exit end face of integrated functional fiber bundle part 52r Light exit region of integrated function fiber bundle part 6 Uniform functional fiber part 61 Light incident end of uniform function fiber part 62 Light exit end of uniform function fiber part 61a Light of uniform function fiber part Incident end face 7 First fiber bundle portion 8 Second fiber bundle portion 82 Light exit end of second fiber bundle portion 82a Light exit end surface of second fiber bundle portion 9 Second integrated functional fiber bundle portion 92 Second Light exit end 92r of the second integrated function fiber bundle portion Light exit area L1 of the second integrated function fiber bundle portion

Claims (11)

入射された光を光出射端から出射させる複数の光ファイバと、
該複数の光ファイバのコア材と略同一の屈折率を有し、前記複数の光ファイバの光出射端から出射された光を光入射端から入射させて出射させる透光性光学部材と、
前記複数の光ファイバの光出射端と前記透光性光学部材の光入射端との間に介在し、前記光出射端と前記光入射端との接着を抑止する保護媒体とを有する光ファイバ端面保護構造であって、
前記透光性光学部材の光入射端面は、前記複数の光ファイバの光出射端面以上の大きさを有し、
前記光が波長190nm〜530nmの光であり、
前記コア材及び前記透光性光学部材が石英又はSiOを含むものであり、
前記保護媒体の光導波方向の光路長がλ/6以下(但し、λは前記入射光の発振波長)であり、
前記複数の光ファイバと前記透光性光学部材とが前記保護媒体を介して着脱可能とされていることを特徴とする光ファイバ端面保護構造。
A plurality of optical fibers that emit incident light from the light exit end;
A translucent optical member having substantially the same refractive index as the core material of the plurality of optical fibers, and allowing light emitted from the light exit ends of the plurality of optical fibers to enter and exit from a light incident end;
An end face of the optical fiber having a protective medium interposed between the light exit ends of the plurality of optical fibers and the light entrance end of the light transmissive optical member, and preventing adhesion between the light exit ends and the light entrance end. A protective structure,
The light incident end face of the translucent optical member has a size equal to or larger than the light emitting end face of the plurality of optical fibers.
The light is light having a wavelength of 190 nm to 530 nm;
The core material and the translucent optical member contain quartz or SiO 2 ,
The optical path length of the protective medium in the optical waveguide direction is λ / 6 or less (where λ is the oscillation wavelength of the incident light),
The optical fiber end face protection structure, wherein the plurality of optical fibers and the translucent optical member are detachable via the protective medium.
前記透光性光学部材は、前記複数の光ファイバの光出射端から出射された光をすべて入射可能な大きさを有する光入射端面と、該光入射端面に入射された光をすべて出射可能な大きさを有する光出射端面とを有するものであることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ端面保護構造。   The translucent optical member is capable of emitting all the light incident on the light incident end surface and a light incident end surface having a size capable of entering all the light emitted from the light emitting ends of the plurality of optical fibers. The optical fiber end face protection structure according to claim 1, further comprising a light emitting end face having a size. 前記保護媒体は、前記複数の光ファイバの光出射端と前記透光性光学部材の光入射端とが500g重の荷重で当接させた後に離間させても、該光出射端と該光入射端とが再使用可能なように接着を抑止するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバ端面保護構造。   Even if the protective medium is separated after the light emitting ends of the plurality of optical fibers contact the light incident ends of the translucent optical member with a load of 500 g, the light emitting ends and the light incident The optical fiber end face protection structure according to claim 1 or 2, wherein adhesion is suppressed so that the end can be reused. 前記光入射端面と前記光出射端面の表面粗さRaが5nm未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光ファイバ端面構造。 The optical fiber end face structure according to any one of claims 1 to 3, wherein a surface roughness Ra of the light incident end face and the light emitting end face is less than 5 nm. 前記保護媒体が、前記入射光の発振波長に対して透光性を有するものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光ファイバ端面保護構造。   The optical fiber end face protection structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the protection medium has translucency with respect to an oscillation wavelength of the incident light. 前記保護媒体が、単層膜又は複数の膜が積層された多層膜からなる膜体であり、前記複数の光ファイバの光出射端及び/又は前記透光性光学部材の光入射端の表面に形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光ファイバ端面保護構造。   The protective medium is a film body composed of a single layer film or a multilayer film in which a plurality of films are laminated, and is formed on the surface of the light emitting end of the plurality of optical fibers and / or the light incident end of the translucent optical member. The optical fiber end face protection structure according to claim 1, wherein the optical fiber end face protection structure is formed. 前記保護媒体が、フッ化物を含むものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光ファイバ端面保護構造。 The optical fiber end face protection structure according to any one of claims 1 to 6 , wherein the protection medium contains a fluoride. 前記保護媒体が、YF,LiF,MgF,NaF,LaF,BaF,CaF及びAlFからなる群より選ばれる少なくとも1種のフッ化物を含むものであることを特徴とする請求項7に記載の光ファイバ端面保護構造。 Wherein the protective medium, YF 3, LiF, MgF 2 , NaF, in claim 7, characterized in that contains at least one fluoride selected from the group consisting of LaF 3, BaF 2, CaF 2 and AlF 3 The optical fiber end face protection structure described. 前記複数の光ファイバが、該複数の光ファイバに入射された複数の光を集積させて出射させるように前記複数の光ファイバが該光ファイバの出射端側で配列されて束ねられたファイババンドルであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の光ファイバ端面保護構造。 A fiber bundle in which the plurality of optical fibers are arranged and bundled on the emission end side of the optical fibers so that the plurality of optical fibers integrate and emit the plurality of lights incident on the plurality of optical fibers. The optical fiber end face protection structure according to claim 1 , wherein the optical fiber end face protection structure is provided. 請求項9に記載の光ファイバ端面保護構造を有するファイババンドル。 A fiber bundle having the optical fiber end face protection structure according to claim 9 . 複数の光ファイバに個別に入射させた複数の入射光を集積させて出射させるように前記複数の光ファイバが該光ファイバの出射端側で配列されて束ねられた集積機能ファイババンドル部と、
該集積機能ファイババンドル部からの出射光を均一化させて出射させる均一機能ファイバ部とを有する第1のファイババンドルと、
複数の該第1のファイババンドルを集積させて出射させるように前記第1のファイババンドルが該第1のファイババンドルの出射端側で配列されて束ねられた第2のファイババンドルを備えたファイババンドルであって、
前記集積機能ファイババンドル部が前記複数の光ファイバであり、
前記均一機能ファイバ部のコア部が前記透光性光学部材であり、
前記集積機能ファイババンドル部の光出射端と前記均一機能ファイバ部の光入射端とは前記保護媒体を介して当接されており、
前記集積機能ファイババンドル部と前記均一機能ファイバ部とが着脱可能なファイババンドルであることを特徴とする請求項10に記載のファイババンドル。
An integrated functional fiber bundle part in which the plurality of optical fibers are arranged and bundled on the emission end side of the optical fibers so as to integrate and emit a plurality of incident lights individually incident on the plurality of optical fibers;
A first fiber bundle having a uniform functional fiber part that uniformizes and emits light emitted from the integrated functional fiber bundle part;
A fiber bundle comprising a second fiber bundle in which the first fiber bundle is arranged and bundled on the exit end side of the first fiber bundle so that the plurality of first fiber bundles are integrated and emitted. Because
The integrated functional fiber bundle part is the plurality of optical fibers;
The core part of the uniform function fiber part is the translucent optical member,
The light emitting end of the integrated functional fiber bundle part and the light incident end of the uniform functional fiber part are in contact with each other via the protective medium,
The fiber bundle according to claim 10 , wherein the integrated functional fiber bundle part and the uniform functional fiber part are detachable fiber bundles.
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