JP5850992B1 - 光デバイス、及び、光デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも樹脂部材が高温になり難い光デバイス、及び、光デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】光デバイス１は、被覆除去区間Ｉ１が形成された光ファイバ１１と、被覆除去区間Ｉ１が埋設された樹脂部材１２とを備えている。被覆除去区間Ｉ１は、各横断面においてクラッド１１１ｂの外側面の一部のみが露出するように、クラッド１１１ｂの外側面を覆う被覆１１２が部分的に除去された区間である。【選択図】図１

Description

本発明は、被覆除去区間が形成された光ファイバと、該被覆除去区間が埋設された樹脂部材とを備えた光デバイスに関する。また、そのような光デバイスの製造方法に関する。

ダブルクラッドやトリプルクラッドファイバなど、クラッドに光を閉じ込めることができる光ファイバが広く用いられている。このような光ファイバにおいて、クラッドを伝播する不要光（以下、「クラッド光」と記載）は、被覆を発熱させる虞がある。このため、このような光ファイバでは、クラッドの外側面を覆う被覆が除去された被覆除去区間においてクラッド光をクラッドから漏出させる必要がある。

特許文献１には、被覆（同文献における「プリコート」）除去区間が形成された光ファイバと、該被覆除去区間が埋設された樹脂部材とを備えた光デバイスが開示されている。特許文献１に記載の光デバイスでは、樹脂部材の屈折率をクラッドの屈折率よりも高くすることにより、被覆除去区間においてクラッド光をクラッドから樹脂部材に漏出させている。

特開平１−３１６７０５号（公開日：１９８９年１２月２１日）

特許文献１に記載の光デバイスのように、クラッドの外側面を覆う被覆が除去された被覆除去区間を、クラッドよりも屈折率が高い樹脂部材に埋設する構成をした場合、被覆除去区間の入射端においてクラッド光の集中的な漏出が生じる。このため、被覆除去区間の入射端近傍の樹脂部材がクラッド光を吸収して高温になるという問題があった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被覆除去区間が形成された光ファイバと、該被覆除去区間が埋設された樹脂部材とを備えた光デバイスにおいて、従来よりも樹脂部材が高温になり難い光デバイスを実現することにある。

上記課題を解決するめに、本発明に係る光デバイスは、被覆除去区間が形成された光ファイバと、屈折率が上記光ファイバのクラッドの屈折率よりも高い樹脂部材であって、上記光ファイバの上記被覆除去区間が埋設された樹脂部材と、を備えており、上記被覆除去区間は、各横断面において上記クラッドの外側面の一部のみが露出するように、該クラッドの外側面を覆う被覆が部分的に除去された区間である、ことを特徴とする。

上記の構成によれば、上記被覆除去区間の各横断面において上記クラッドの外側面の一部のみを露出させているので、上記樹脂部材において上記クラッドから漏出したクラッド光が到達する領域、すなわち、上記樹脂部材において発熱が生じる領域を、上記樹脂部材の一部の領域に制限することができる。上記樹脂部材において、当該領域の内部で発生した熱は、当該領域の外部に拡散する。このため、上記の構成によれば、被覆除去区間の各横断面においてクラッドの外側面の全部を露出させた従来の光デバイスと比べて、上記樹脂部材の最高温度を低く抑えることができる。

本発明に係る光デバイスにおいて、上記被覆除去区間の長さＬは、上記クラッドの屈折率をｎ０、上記クラッドを伝播する光の臨界伝播角をθ０、上記樹脂部材の屈折率をｎ１、上記樹脂部材の厚みをｔとして、下記式（Ａ）により定義されるＬ０よりも小さい、ことが好ましい。

Ｌ０＝ｔ／ｔａｎ（ｃｏｓ^−１（（ｎ０／ｎ１）ｃｏｓ（θ０）））・・・（Ａ）

上記の構成によれば、上記樹脂部材の最高温度を、上記被覆除去区間の長さＬがＬ０以上である場合よりも低く抑えることができる。

本発明に係る光デバイスにおいて、上記光ファイバには、上記被覆除去区間が複数形成されている、ことが好ましい。

上記の構成によれば、上記クラッドから上記樹脂部材に漏出するクラッド光の光量を、上記被覆除去区間が１つだけ形成されている場合よりも多くすることができる。

本発明に係る光デバイスにおいて、上記クラッドの外側面が露出している方向が一致する２つの被覆除去区間の間隔Ｇは、上記クラッドの屈折率をｎ０、上記クラッドを伝播する光の臨界伝播角をθ０、上記樹脂部材の屈折率をｎ１、上記樹脂部材の厚みをｔとして、下記式（Ａ）により定義されるＬ０よりも大きい、ことが好ましい。

Ｌ０＝ｔ／ｔａｎ（ｃｏｓ^−１（（ｎ０／ｎ１）ｃｏｓ（θ０）））・・・（Ａ）

上記の構成によれば、上記樹脂部材の最高温度を上昇させることなく、上記クラッドから上記樹脂部材に漏出するクラッド光の光量を、上記被覆除去区間が１つだけ形成されている場合よりも多くすることができる。

本発明に係る光デバイスにおいて、互いに隣接する２つの被覆除去区間は、上記クラッドの外側面が露出している方向が異なる、ことが好ましい。

上記の構成によれば、上記樹脂部材の最高温度を上昇させることなく、上記クラッドから上記樹脂部材に漏出するクラッド光の光量を、上記被覆除去区間が１つだけ形成されている場合よりも多くすることができる。

本発明に係る光デバイスにおいて、上記被覆除去区間における上記被覆の切口は、上記光ファイバの径方向と平行な法線ベクトルを有する平坦面である、ことが好ましい。

上記の構成によれば、上記クラッドから上記樹脂部材に漏出した光が上記切口を介して上記被覆に入射することを回避することができる。

本発明に係る光デバイスにおいて、上記被覆除去区間に隣接する隣接区間における上記被覆の切口は、上記クラッドの屈折率をｎ０、上記クラッドを伝播する光の臨界伝播角をθ０、上記樹脂部材の屈折率をｎ１として、上記光ファイバの径方向との成す角αが下記式（Ｂ）を満たす法線ベクトルを有する平坦面である、ことが好ましい。

α＜ｃｏｓ^−１（（ｎ０／ｎ１）ｃｏｓ（θ０）） ・・・（Ｂ）

上記の構成によれば、上記クラッドから上記樹脂部材に漏出した光が上記切口を介して上記被覆に入射することを回避することができる。

本発明に係る光デバイスにおいては、上記光ファイバとして、例えば、ダブルクラッドファイバを用いることができる。この場合には、各横断面においてインナークラッドの外側面の一部のみが露出するように、アウタークラッド及び外被が部分的に除去された区間を、上記被覆除去区間とすればよい。

上記課題を解決するために、本発明に係る光ファイバの製造方法は、光ファイバに被覆除去区間を形成する形成工程と、屈折率が上記光ファイバのクラッドの屈折率よりも高い樹脂部材に、上記光ファイバの上記被覆除去区間を埋設する埋設工程と、を含んでおり、上記被覆除去区間は、各横断面において上記クラッドの外側面の一部のみが露出するように、該クラッドの外側面を覆う被覆が部分的に除去された区間である、ことを特徴とする。

上記の構成によれば、従来よりも上記樹脂部材が高温になり難い光デバイスを製造することができる。

本発明によれば、従来よりも樹脂部材が高温になり難い光デバイスを実現することができる。

本発明の一実施形態に係る光デバイスの構成を説明するための図である。（ａ）は、その光デバイスの上面図であり、（ｂ）は、その光デバイスの側面図であり、（ｃ）は、その光デバイスのＡＡ’断面図であり、（ｄ）は、その光デバイス１のＢＢ’断面図である。 図１に示す光デバイスにおける被覆除去区間の形成方法を説明するための図である。（ａ）〜（ｃ）は、その光ファイバの（縦）断面図である。 図２に示す方法によって被覆除去区間が形成された光ファイバの顕微鏡写真である。 図１に示す光デバイスの効果を説明するための図である。その光デバイスの（横）断面図である。 従来の光デバイスにおいて得られる、クラッド光量と樹脂温度上昇量との関係を示すグラフである。 図１に示す光デバイスにおいて、被覆除去区間の長さを１ｍｍとしたときに得られる、クラッド光量と樹脂温度上昇量との関係を示すグラフである。 図１に示す光デバイスにおいて、被覆除去区間の長さを２ｍｍとしたときに得られる、クラッド光量と樹脂温度上昇量との関係を示すグラフである。 図１に示す光デバイスにおける被覆除去区間の好ましい長さを説明するための図である。（ａ）〜（ｂ）は、その光ファイバの（縦）断面図であり、（ｃ）は、樹脂部材の温度分布を示すグラフである。 図１に示す光デバイスにおける被覆の切口の好ましい傾きを説明するための図である。その光デバイスの（縦）断面図である。 図１に示す光デバイスの第１の変形例を説明するための図である。（ａ）は、その光デバイスの上面図であり、（ｂ）は、その光デバイスの側面図であり、（ｃ）は、その光デバイスの下面図である。 図１に示す光デバイスの第２の変形例を説明するための図である。（ａ）は、その光デバイスの上面図であり、（ｂ）は、その光デバイスの側面図であり、（ｃ）は、その光デバイスの下面図である。

本発明に係る光デバイスの一実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。

〔光デバイスの構成〕
まず、本実施形態に係る光デバイス１の構成について、図１を参照して説明する。図１において、（ａ）は、光デバイス１の上面図であり、（ｂ）は、光デバイス１の側面図であり、（ｃ）は、光デバイス１のＡＡ’断面図であり、（ｄ）は、光デバイス１のＢＢ’断面図（ハッチング省略）である。

光デバイス１は、図１の（ａ）〜（ｄ）に示すように、被覆除去区間Ｉ１が形成された光ファイバ１１と、光ファイバ１１の被覆除去区間Ｉ１が埋設された樹脂部材１２とを備えている。

光ファイバ１１は、ダブルクラッドファイバであり、図１の（ｃ）に示すように、円柱状のコア１１１ａと、コア１１１の側面を覆う円筒状のインナークラッド１１１ｂと、インナークラッド１１ｂの外側面を覆う円筒状のアウタークラッド１１２ａと、アウタークラッド１１２ａの外側面を覆う円筒状の外被１１２ｂとを備えている。

光ファイバ１１において、コア１１１ａ及びインナークラッド１１１ｂは、ガラス製である。以下、コア１１１ａ及びインナークラッド１１１ｂをまとめて、ベアファイバ１１１と記載する。また、光ファイバ１１において、アウタークラッド１１２ａ及び外被１１２ｂは、樹脂製である。以下、アウタークラッド１１２ａ及び外被１１２ｂをまとめて、被覆１１２と記載する。

光ファイバ１１の被覆除去区間Ｉ１は、各横断面（光ファイバ１１の中心軸に直交する断面）においてインナークラッド１１１ｂの外側面の一部分のみが露出するように、インナークラッド１１１ｂの外側面を覆う被覆１１２が部分的に除去された区間である。

本実施形態においては、図１の（ｂ）に示すように、被覆除去区間Ｉ１、及び、被覆除去区間Ｉ１に隣接する隣接区間Ｉ２，Ｉ３において除去する被覆１１２の形状を、ｙｚ面への射影が台形となる形状としている。このため、被覆除去区間Ｉ１における被覆１１２の切口１１２ｃ１は、図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、光ファイバ１１の径方向（図１におけるｙ軸正方向）と平行な法線ベクトルｖ１を有する長方形状の平坦面となる。また、隣接区間Ｉ２，Ｉ３における被覆１１２の切口１１２ｃ２，１１２ｃ３は、図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、光ファイバ１１の径方向（図１におけるｙ軸正方向）との成す角がπ／２［ｒａｄ］よりも小さい法線ベクトルｖ２，ｖ３を有する半楕円形状の平坦面となる。

また、本実施形態においては、図１の（ｂ）に示すように、被覆除去区間Ｉ１において除去する被覆１１２の深さｄを、被覆１１２の厚みｔ’（アウタークラッド１１２ａの厚みと外被１１２ｂの厚みの和）よりも大きくしている。このため、被覆除去区間Ｉ１の各横断面においては、図１の（ｄ）に示すように、インナークラッド１１１ｂの外側面のうち、ｙ軸正方向から±β［ｒａｄ］の範囲にある部分が被覆１１２に覆われることなく露出している。ここで、βは、光ファイバ１１の半径をｒとして、下記の式（１）により与えられる。

β＝ｃｏｓ^−１［（ｒ−ｄ＋ｔ’）／ｒ］ ・・・（１）

光ファイバ１１の被覆除去区間Ｉ１は、屈折率が光ファイバ１１のインナークラッド１１１ｂの屈折率よりも高い樹脂部材１２に埋設されている。このため、光ファイバ１１のインナークラッド１１１ｂを伝播したクラッド光は、被覆除去区間Ｉ１においてインナークラッド１１１ｂの外側面から樹脂部材１２へと漏出する。本実施形態においては、図１に示すように、１つの側面（図１においてｚｘ面と平行な側面）が被覆１１２の切口１１２ｃ１と対向する直方体状の樹脂成型物を樹脂部材１２として用いている。

〔被覆除去区間の形成方法〕
次に、被覆除去区間Ｉ１の形成方法について、図２を参照して説明する。図２において、（ａ）〜（ｃ）は、光ファイバ１１の縦断面（光ファイバ１１の中心軸を含む断面）を示す断面図である。

被覆除去区間Ｉ１は、直線上の刃先２ａを有する刃２を用いて、被覆１１２の一部を削ぎ取ることによって形成される。より具体的には、予め定められた張力が印加された状態で１対のファイバクランプの間に張られた光ファイバ１１に対して、下記の工程Ｓ１１〜Ｓ１３を実施することによって形成される。

工程Ｓ１１：まず、刃２を、隣接区間Ｉ３の右端において刃先２ａが被覆１１２の外側面に接触するように配置する。そして、刃２を、被覆１１２に斜めに挿入し、刃先２ａを、被覆除去区間Ｉ１の右端においてインナークラッド１１１ｂの外側面に押し当てる。本工程を実施した後の光ファイバ１１の縦断面を図示すれば、図２（ａ）のようになる。

工程Ｓ１２：次に、刃先２ａをインナークラッド１１１ｂの外側面に押し当てたまま、刃２を、刃先２ａが被覆除去区間Ｉ１の左端に到達するまで、光ファイバ１１の中心軸と平行に移動する。本工程を実施した後の光ファイバ１１の縦断面を図示すれば、図２（ｂ）のようになる。

工程Ｓ１３：次に、刃２を、隣接区間Ｉ２の左端において刃先２ａが被覆１１ｂの外側面に接触するように配置し直す。そして、刃２を、被覆１１２に斜めに挿入し、刃先２ａを、被覆除去区間Ｉ１の左端においてインナークラッド１１１ｂの外側面に押し当てる。本工程を実施した後の光ファイバ１１の縦断面を図示すれば、図２（ｃ）のようになる。

工程Ｓ１２において、刃先２ａをインナークラッド１１１ｂの外側面に押し当てる圧力を十分に大きくすることによって、図１の（ｂ）に示したように、被覆除去区間Ｉ１において除去する被覆１１２の深さＤを、被覆１１２の厚みｔ’よりも大きくすることができる。すなわち、被覆除去区間Ｉ１の各横断面において、図１の（ｄ）に示すように、インナークラッド１１１ｂの外側面のうちｙ軸正方向から±β［ｒａｄ］の範囲にある部分を露出させることができる。

次に、図１に示した被覆除去区間Ｉ１を上述した方法によって形成し得ることを、図３を参照して確認する。図３は、上述した方法によって被覆除去区間Ｉ１が形成された光ファイバ１１の顕微鏡写真である。

図３においては、インナークラッド１１１ｂの外側面が露出した領域を白色点線で囲んで示している。図３によれば、被覆除去区間Ｉ１の各横断面において、インナークラッド１１１ｂの外側面のうちｙ軸正方向から±β［ｒａｄ］の範囲にある部分が被覆１１２に覆われることなく露出していることが確かめられる。

なお、光デバイス１は、光ファイバ１１に被覆除去区間Ｉ１を形成する形成工程Ｓ１と、屈折率が光ファイバ１１のインナークラッド１１１ｂの屈折率よりも高い樹脂部材１２に光ファイバ１１の被覆除去区間Ｉ１を埋設する埋設工程Ｓ２と、を実施することによって製造することができる。この形成工程Ｓ１に上述した被覆除去区間Ｉ１の形成方法を適用すれば、本実施形態に係る光デバイス１を製造することができる。

〔光デバイスの効果〕
次に、本実施形態に係る光デバイス１の奏する効果について、図４〜図７を参照して説明する。

図４は、被覆除去区間Ｉ１における光デバイス１の横断面（光ファイバ１１の中心軸に直交する断面）を示す断面図（ハッチング省略）である。

光デバイス１においては、図４に示すように、各横断面においてインナークラッド１１１ｂの外側面の一部分（ｙ軸正方向との成す角がβ［ｒａｄ］以下となる方向にある部分）のみが露出するように被覆１１２が部分的に除去された区間を、樹脂部材１２に埋設する被覆除去区間Ｉ１とする構成を採用している。このため、図４に示すように、樹脂部材１２においてインナークラッド１１１ｂの外側面から漏出したクラッド光が到達する領域Ａ、すなわち、樹脂部材１２において発熱が生じる領域Ａは、樹脂部材１２の一部分（ｙ軸正方向との成す角がβ［ｒａｄ］以下となる方向にある部分）に制限される。

樹脂部材１２において、領域Ａの内部で発生した熱は、領域Ａの外部に拡散する。このため、樹脂部材１２の最高温度、すなわち、領域Ａにおける樹脂部材１２に温度は、被覆除去区間においてインナークラッドの外側面全体を露出させた従来の光デバイスよりも低くなる。

また、光デバイス１においては、図４に示すように、被覆除去区間Ｉ１における被覆１１２の切口１１２ｃ１を、光ファイバ１１の径方向（ｙ軸正方向）と平行な法線ベクトルｖ１を有する平坦面とする構成を採用している。このため、インナークラッド１１１ｂの外側面から樹脂部材１２に漏出したクラッド光は、切口１１２ｃ１を介して被覆１１２に入射することがない。したがって、インナークラッド１１１ｂの外側面から樹脂部材１２に漏出したクラッド光による被覆１１２の発熱を回避することができる。

本実施形態に係る光デバイス１の奏する上記の効果は、図５〜図７によって確かめられる。

図５は、被覆除去区間においてインナークラッドの外側面全体を露出させた従来の光デバイスにおいて得られる、クラッド光量と樹脂温度上昇量（クラッド光が存在しないときの樹脂部材の温度と、クラッド光が存在するときの樹脂部材の最高温度との差）との関係を示すグラフである。図６は、本実施形態に係る光デバイス１において、被覆除去区間Ｉ１の長さＬを１ｍｍとしたときに得られる、クラッド光量と樹脂温度上昇度との関係を示すグラフである。図７は、本実施形態に係る光デバイス１において、被覆除去区間Ｉ１の長さＬを２ｍｍとしたときに得られる、クラッド光量と樹脂温度上昇度との関係を示すグラフである。

なお、図５〜図７に示すグラフを得るに際して、インナークラッド（１１１ｂ）の開口数ＮＡ０を０．３とし、インナークラッド（１１１ｂ）の屈折率ｎ０を１．４５とし、樹脂部材（１２）の厚みｔを０．８ｍｍとし、樹脂部材（１２）の屈折率ｎ１を１．５４とした。

従来の光デバイスにおいては、樹脂温度上昇量の傾きが１．５１℃／Ｗとなる（図５参照）。一方、本実施形態に係る光デバイス１においては、被覆除去区間Ｉ１の長さＬを１ｍｍとした場合、樹脂温度上昇量の傾きが０．２０℃／Ｗとなり（図６参照）、被覆除去区間Ｉ１の長さＬを２ｍｍとした場合、樹脂温度上昇量の傾きが０．２９℃／Ｗとなる（図７参照）。すなわち、本実施形態に係る光デバイス１によれば、樹脂温度上昇量を従来の光デバイスの５分の１以下に抑えることが可能である。

〔被覆除去区間の好ましい長さ〕
次に、被覆除去区間Ｉ１の好ましい長さＬについて、図８を参照して説明する。図８において、（ａ）〜（ｂ）は、光デバイス１の縦断面（光ファイバ１１の中心軸を含む断面）を示す断面図（ハッチング省略）であり、（ｃ）は、樹脂部材１２の温度分布を示すグラフである。

樹脂部材１２の温度は、被覆除去区間Ｉ１の入射端においてインナークラッド１１１ｂの外側面から樹脂部材１２に漏出したクラッド光が樹脂部材１２の表面に到達する点Ｐにおいて最高になる。インナークラッド１１１ｂの屈折率をｎ０、クラッド光の臨界伝播角をθ０（インナークラッド１１１ｂの開口数をＮＡ０とすると、θ０＝ｓｉｎ^−１（ＮＡ０／ｎ０））、樹脂部材１２の屈折率をｎ１とすると、インナークラッド１１１ｂの外側面から樹脂部材１２に漏出したクラッド光の伝播角θ１は、下記式（２）により与えられる。したがって、樹脂部材１２の厚みをｔとすると、光ファイバ１１の中心軸（図８におけるｚ軸）に沿って測った被覆除去区間Ｉ１の入射端から点Ｐまでの距離Ｌ０は、下記式（３）によって与えられる。

θ１＝ｃｏｓ^−１（（ｎ０／ｎ１）ｃｏｓ（θ０）） ・・・（２）

Ｌ０＝ｔ／ｔａｎ（θ１）
＝ｔ／ｔａｎ（ｃｏｓ^−１（（ｎ０／ｎ１）ｃｏｓ（θ０）） ・・・（３）

図８の（ａ）に示すように、被覆除去区間Ｉ１の長さＬがＬ０以上である場合、樹脂部材１２の温度分布は、図８の（ｃ）に点線で示す曲線のようになる。被覆除去区間Ｉ１の長さＬがＬ０以上である場合、点Ｐにおける樹脂部材１２の温度、すなわち、樹脂部材１２の最高温度Ｔｍａｘは、被覆除去区間Ｉ１の長さＬに依らず一定である。

一方、図８の（ｂ）に示すように、被覆除去区間Ｉ１の長さＬがＬ０よりも短い場合、樹脂部材１２の温度分布は、図８の（ｃ）に実線で示す曲線のようになる。被覆除去区間Ｉ１の長さＬがＬ０よりも短い場合、点Ｐにおける樹脂部材１２の温度、すなわち、樹脂部材１２の最高温度Ｔｍａｘ（Ｌ）は、被覆除去区間Ｉ１の長さＬに応じて変化する。より具体的に言うと、樹脂部材１２の最高温度Ｔｍａｘ（Ｌ）は、被覆除去区間Ｉ１の長さＬを短くすると低下し、被覆除去区間Ｉ１の長さを長くすると上昇する。

以上のことから、被覆除去区間Ｉ１の長さＬは、上記式（３）により定義されるＬ０よりも短いことが好ましい。なぜなら、樹脂部材１２の最高温度Ｔｍａｘ（Ｌ）を、Ｌ≧Ｌ０である場合の樹脂部材１２の最高温度Ｔｍａｘよりも低く抑えることが可能だからである。

〔隣接区間における被覆の切口の好ましい傾き〕
次に、出射側の隣接区間Ｉ３における被覆１１２の切口１１２ｃ３の好ましい傾きについて、図９を参照して説明する。図９は、光デバイス１の縦断面（光ファイバ１１の中心軸を含む断面）を示す断面図（ハッチング省略）である。

上述したように、インナークラッド１１１ｂの外側面から樹脂部材１２に漏出したクラッド光の伝播角θ１は、インナークラッド１１１ｂの屈折率をｎ０、クラッド光の臨界伝播角をθ０、樹脂部材１２の屈折率をｎ１とすると、上記式（２）により与えられる。

したがって、隣接区間Ｉ３における被覆１１２の切口１１２ｃ３の傾きは、切口１１２ｃ３の法線ベクトルｖ３と光ファイバ１１の径方向（図９におけるｙ軸正方向）との成す角αが下記式（４）を満たすように定められていることが好ましい。

α＜θ１＝ｃｏｓ^−１（（ｎ０／ｎ１）ｃｏｓ（θ０）） ・・・（４）

切口１１２ｃ３の法線ベクトルｖ３と光ファイバ１１の径方向との成す角αが上記式（４）を満たす場合、インナークラッド１１１ｂの外側面から樹脂部材１２に漏出したクラッド光が、切口１１２ｃ３を介して被覆１１２に入射することはない。したがって、インナークラッド１１１ｂの外側面から樹脂部材１２に漏出したクラッド光による被覆１１２の発熱を回避することができる。

なお、入射側の隣接区間Ｉ２における被覆１１２の切口１１２ｃ２の傾きも、出射側の隣接区間Ｉ３における被覆１１２の切口１１２ｃ３の傾きと同様に定められていることが好ましい。これにより、インナークラッド１１１ｂの外側面から樹脂部材１２に漏出した戻りクラッド光による被覆１１２の発熱を回避することができる。

〔第１の変形例〕
次に、光デバイス１の第１の変形例について、図１０を参照して説明する。図１０において、（ａ）は、本変形例に係る光デバイス１の上面図であり、（ｂ）は、本変形例に係る光デバイス１の側面図であり、（ｃ）は、本変形例に係る光デバイス１の下面図である。

本変形例に係る光デバイス１は、図１に示す光デバイス１に対して、第２の被覆除去区間Ｉ１’を追加したものである。第２の被覆除去区間Ｉ１’の構造は、第１の被覆除去区間Ｉ１の構造と同一である。

このように、第２の被覆除去区間Ｉ１’を追加することによって、インナークラッド１１１ｂの外側面から樹脂部材１２に漏出するクラッド光の光量を、図１に示す光デバイス１よりも多くすることができる。

第１の被覆除去区間Ｉ１にてインナークラッド１１１ｂの外側面が露出している方向、及び、第２の被覆除去区間Ｉ１’にてインナークラッド１１１ｂの外側面が露出している方向は、何れもｙ軸正方向である。このように、インナークラッド１１１ｂの外側面が露出している方向が一致する２つの被覆除去区間Ｉ１，Ｉ１’の間隔Ｇは、上述したＬ０よりも大きいことが好ましい。

２つの被覆除去区間Ｉ１，Ｉ１’の間隔ＧがＬ０以下であると、樹脂部材１２において、一方の被覆除去区間Ｉ１にてインナークラッド１１１ｂの外側面から漏出したクラッド光が到達可能な領域Ａ１に、他方の被覆除去区間Ｉ１’にてインナークラッド１１１ｂの外側面から漏出したクラッド光が到達可能な領域Ａ２が重複する。そうすると、他方の被覆除去区間Ｉ１’が存在しない場合と比べて、領域Ａ１において樹脂部材１２の最高温度が高くなるという問題を生じ得る。２つの被覆除去区間Ｉ１，Ｉ１’の間隔ＧがＬ０よりも大きければ、このような問題を生じる懸念がない。

〔第２の変形例〕
次に、光デバイス１の第２の変形例について、図１１を参照して説明する。図１１において、（ａ）は、本変形例に係る光デバイス１の上面図であり、（ｂ）は、本変形例に係る光デバイス１の側面図であり、（ｃ）は、本変形例に係る光デバイス１の下面図である。

本変形例に係る光デバイス１は、図１に示す光デバイス１に対して、第２の被覆除去区間Ｉ１’及び第３の被覆除去区間Ｉ１”を追加したものである。第２の被覆除去区間Ｉ１’及び第３の被覆除去区間Ｉ１”の構造は、第１の被覆除去区間Ｉ１の構造と同一である。

このように、第２の被覆除去区間Ｉ１’及び第３の被覆除去区間Ｉ１”を追加することによって、インナークラッド１１１ｂの外側面から樹脂部材１２に漏出するクラッド光の光量を、図１に示す光デバイス１よりも多くすることができる。

第１の被覆除去区間Ｉ１にてインナークラッド１１１ｂの外側面が露出している方向、及び、第３の被覆除去区間Ｉ１”にてインナークラッド１１１ｂの外側面が露出している方向は、何れもｙ軸正方向である。このように、インナークラッド１１１ｂの外側面が露出している方向が一致する２つの被覆除去区間Ｉ１，Ｉ１”の間隔Ｇは、上述したＬ０よりも大きいことが好ましい。

２つの被覆除去区間Ｉ１，Ｉ１”の間隔ＧがＬ０以下であると、樹脂部材１２において、一方の被覆除去区間Ｉ１にてインナークラッド１１１ｂの外側面から漏出したクラッド光が到達可能な領域Ａ１に、他方の被覆除去区間Ｉ１”にてインナークラッド１１１ｂの外側面から漏出したクラッド光が到達可能な領域Ａ３が重複する。そうすると、他方の被覆除去区間Ｉ１”が存在しない場合と比べて、領域Ａ１において樹脂部材１２の最高温度が高くなるという問題を生じ得る。２つの被覆除去区間Ｉ１，Ｉ１”の間隔ＧがＬ０よりも大きければ、このような問題を生じる懸念がない。

第１の被覆除去区間Ｉ１と第２の被覆除去区間Ｉ１’とは、互いに隣接している。また、第２の被覆除去区間Ｉ１’と第３の被覆除去区間Ｉ１”とは、互いに隣接している。このように、互いに隣接する２つの被覆除去区間Ｉ１，Ｉ１’（Ｉ１’，Ｉ１”）においては、インナークラッド１１１ｂの外側面が露出している方向が異なることが好ましい。

互いに隣接する２つの被覆除去区間Ｉ１，Ｉ１’（Ｉ１’，Ｉ１”）において、インナークラッド１１１ｂの外側面が露出している方向が一致すると、一方の被覆除去区間Ｉ１（Ｉ１’）にてインナークラッド１１１ｂの外側面から漏出したクラッド光が到達可能な領域Ａ１（Ａ２）に、他方の被覆除去区間Ｉ１’（Ｉ１”）にてインナークラッド１１１ｂの外側面から漏出したクラッド光が到達可能な領域Ａ２（Ａ３）が重複する。そうすると、他方の被覆除去区間Ｉ１’（Ｉ１”）が存在しない場合と比べて、領域Ａ１（Ａ２）において樹脂部材１２の最高温度が高くなるという問題を生じ得る。互いに隣接する２つの被覆除去区間Ｉ１，Ｉ１’（Ｉ１’，Ｉ１”）において、インナークラッド１１１ｂの外側面が露出している方向が異なっていれば、このような問題を生じる懸念がない。

〔付記事項〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、ダブルクラッドやトリプルクラッドファイバなど、クラッドに光を閉じ込めることができる光ファイバ一般に適用することができる。また、ファイバレーザやファイバアンプなどに応用することができる。

１ 光デバイス
１１ 光ファイバ
１１１ ベアファイバ
１１１ａ コア
１１１ｂ インナークラッド（クラッド）
１１２ 被覆
１１２ａ アウタークラッド
１１２ｂ 外被
１１２ｃ１ 被覆除去区間における被覆の切口
１１２ｃ２，１１２ｃ３ 隣接区間における被覆の切口
１１２ｃ３ 隣接区間における被覆の切口
Ｉ１，Ｉ１’，Ｉ１” 被覆除去区間
Ｉ２，Ｉ３ 隣接区間
１２ 樹脂部材
Ｌ 被覆除去区間の長さ
ｎ０ インナークラッドの屈折率
θ０ クラッド光（クラッドを伝播する光）の臨界伝播角
ｎ１ 樹脂部材の屈折率
ｔ 樹脂部材の厚み
ｖ１ 被覆除去区間における被覆の切口の法線ベクトル
ｖ２，ｖ３ 隣接区間における被覆の切口の法線ベクトル

Claims (9)

1. 被覆除去区間が形成された光ファイバと、屈折率が上記光ファイバのクラッドの屈折率よりも高い樹脂部材であって、上記光ファイバの上記被覆除去区間が埋設された樹脂部材と、を備えており、
   上記被覆除去区間は、各横断面において上記クラッドの外側面の一部のみが露出するように、該クラッドの外側面を覆う被覆が部分的に除去された区間であり、
   上記被覆除去区間の長さＬは、上記クラッドの屈折率をｎ０、上記クラッドを伝播する光の臨界伝播角をθ０、上記樹脂部材の屈折率をｎ１、上記樹脂部材の厚みをｔとして、下記式（Ａ）により定義されるＬ０よりも小さい、
   ことを特徴とする光デバイス。
   Ｌ０＝ｔ／ｔａｎ（ｃｏｓ−１（（ｎ０／ｎ１）ｃｏｓ（θ０）））・・・（Ａ）
2. 上記光ファイバには、上記被覆除去区間が複数形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
3. 被覆除去区間が形成された光ファイバと、屈折率が上記光ファイバのクラッドの屈折率よりも高い樹脂部材であって、上記光ファイバの上記被覆除去区間が埋設された樹脂部材と、を備えており、
   上記被覆除去区間は、各横断面において上記クラッドの外側面の一部のみが露出するように、該クラッドの外側面を覆う被覆が部分的に除去された区間であり、
   上記光ファイバには、上記被覆除去区間が複数形成されており、
   上記クラッドの外側面が露出している方向が一致する２つの被覆除去区間の間隔Ｇは、上記クラッドの屈折率をｎ０、上記クラッドを伝播する光の臨界伝播角をθ０、上記樹脂部材の屈折率をｎ１、上記樹脂部材の厚みをｔとして、下記式（Ａ）により定義されるＬ０よりも大きい、
   ことを特徴とする光デバイス。
   Ｌ０＝ｔ／ｔａｎ（ｃｏｓ−１（（ｎ０／ｎ１）ｃｏｓ（θ０）））・・・（Ａ）
4. 互いに隣接する２つの被覆除去区間は、上記クラッドの外側面が露出している方向が異なる、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の光デバイス。
5. 上記被覆除去区間における上記被覆の切口は、上記光ファイバの径方向と平行な法線ベクトルを有する平坦面である、
   ことを特徴とする請求項１〜４までの何れか１項に記載の光デバイス。
6. 上記被覆除去区間に隣接する隣接区間における上記被覆の切口は、上記クラッドの屈折率をｎ０、上記クラッドを伝播する光の臨界伝播角をθ０、上記樹脂部材の屈折率をｎ１として、上記光ファイバの径方向との成す角αが下記式（Ｂ）を満たす法線ベクトルを有する平坦面である、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光デバイス。
   α＜ｃｏｓ−１（（ｎ０／ｎ１）ｃｏｓ（θ０）） ・・・（Ｂ）
7. 上記光ファイバは、ガラス製のコアと、上記コアの側面を覆うガラス製のインナークラッドと、上記インナークラッドの外側面を覆う樹脂製のアウタークラッドと、上記アウタークラッドの外側面を覆う樹脂製の外被とにより構成されており、
   上記クラッドは、上記インナークラッドであり、上記被覆は、上記アウタークラッドと上記外被とにより構成されている、
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の光デバイス。
8. 光ファイバに被覆除去区間を形成する形成工程と、屈折率が上記光ファイバのクラッドの屈折率よりも高い樹脂部材に、上記光ファイバの上記被覆除去区間を埋設する埋設工程と、を含んでおり、
   上記被覆除去区間は、各横断面において上記クラッドの外側面の一部のみが露出するように、該クラッドの外側面を覆う被覆が部分的に除去された区間であり、
   上記被覆除去区間の長さＬは、上記クラッドの屈折率をｎ０、上記クラッドを伝播する光の臨界伝播角をθ０、上記樹脂部材の屈折率をｎ１、上記樹脂部材の厚みをｔとして、下記式（Ａ）により定義されるＬ０よりも小さい、
   ことを特徴とする光デバイスの製造方法。
   Ｌ０＝ｔ／ｔａｎ（ｃｏｓ−１（（ｎ０／ｎ１）ｃｏｓ（θ０）））・・・（Ａ）
9. 光ファイバに複数の被覆除去区間を形成する形成工程と、屈折率が上記光ファイバのクラッドの屈折率よりも高い樹脂部材に、上記光ファイバの上記被覆除去区間を埋設する埋設工程と、を含んでおり、
   上記複数の被覆除去区間の各々は、各横断面において上記クラッドの外側面の一部のみが露出するように、該クラッドの外側面を覆う被覆が部分的に除去された区間であり、
   上記複数の被覆除去区間のうち、上記クラッドの外側面が露出している方向が一致する２つの被覆除去区間の間隔Ｇは、上記クラッドの屈折率をｎ０、上記クラッドを伝播する光の臨界伝播角をθ０、上記樹脂部材の屈折率をｎ１、上記樹脂部材の厚みをｔとして、下記式（Ａ）により定義されるＬ０よりも大きい、
   ことを特徴とする光デバイスの製造方法。
   Ｌ０＝ｔ／ｔａｎ（ｃｏｓ−１（（ｎ０／ｎ１）ｃｏｓ（θ０）））・・・（Ａ）