JPH0677095B2 - 光デバイス - Google Patents
光デバイスInfo
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- JPH0677095B2 JPH0677095B2 JP57053348A JP5334882A JPH0677095B2 JP H0677095 B2 JPH0677095 B2 JP H0677095B2 JP 57053348 A JP57053348 A JP 57053348A JP 5334882 A JP5334882 A JP 5334882A JP H0677095 B2 JPH0677095 B2 JP H0677095B2
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- microlens
- light
- plate microlens
- microlenses
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
- G02B6/4203—Optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2817—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using reflective elements to split or combine optical signals
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は平板状でありながらレンズ作用を有する平板マ
イクロレンズを基本的要素とした光デバイスに関する。
イクロレンズを基本的要素とした光デバイスに関する。
（従来の技術） 光通信や計測等の分野における光スイッチ、光分岐回
路、光分波回路などには光源、光ファイバーからの光線
を平行ビームに変換したり、逆に平行ビームを１点に集
束する要素を必要とする。この要素として従来は分布屈
折率ロッドレンズ（商品明セルフォックレンズ）を用い
ている。
路、光分波回路などには光源、光ファイバーからの光線
を平行ビームに変換したり、逆に平行ビームを１点に集
束する要素を必要とする。この要素として従来は分布屈
折率ロッドレンズ（商品明セルフォックレンズ）を用い
ている。
（発明が解決しようとする課題） 斯かる分布屈折率ロッドレンズを用いた場合には、必要
な精度でもって多数のレンズをその軸心をそろえて、一
次元状或は二次元状に束ねなければならずその作業が面
倒であり、またレンズを束ねた状態を維持するのが困難
である等の問題があり、大量生産することができないと
いう不利がある。
な精度でもって多数のレンズをその軸心をそろえて、一
次元状或は二次元状に束ねなければならずその作業が面
倒であり、またレンズを束ねた状態を維持するのが困難
である等の問題があり、大量生産することができないと
いう不利がある。
本発明者は上記従来の問題点を解決すべく本発明を成し
たものであり、その目的とする処は、光ファイバーの接
合作業等の面において極めて容易で、しかもレンズの配
列作業を簡単にした各種光デバイスを提供するにある。
たものであり、その目的とする処は、光ファイバーの接
合作業等の面において極めて容易で、しかもレンズの配
列作業を簡単にした各種光デバイスを提供するにある。
（課題を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本願の特許請求の範囲第１項に
記載した発明は、表面を平面状としたガラス基材にマス
クを介してイオン交換を行うことで透明ガラス基材の内
部に複数個のレンズ部分を配列した第１、第２及び第３
の平板マイクロレンズと、ハーフミラー面を有するプリ
ズムとからなる光デバイスであって、前記第１、第２及
び第３の平板マイクロレンズは入射面及び出射面を平板
マイクロレンズの非レンズ部分に形成し、第１の平板マ
イクロレンズの入射面には光ファイバーが接続され、第
２及び第３の平板マイクロレンズの出射面には光ファイ
バーが接続され、また前記第１の平板マイクロレンズの
出射面は前記プリズムの一側面に全面的に当接し、前記
第２の平板マイクロレンズの入射面は前記第１の平板マ
イクロレンズを介してプリズムに入射した光線のうちハ
ーフミラー面を透過した光線が出射する面に全面的に当
接し、前記第３の平板マイクロレンズの入射面は前記第
１の平板マイクロレンズを介してプリズムに入射した光
線のうちハーフミラー面で反射した光線が出射する面に
全面的に当接していることをその要旨としている。
記載した発明は、表面を平面状としたガラス基材にマス
クを介してイオン交換を行うことで透明ガラス基材の内
部に複数個のレンズ部分を配列した第１、第２及び第３
の平板マイクロレンズと、ハーフミラー面を有するプリ
ズムとからなる光デバイスであって、前記第１、第２及
び第３の平板マイクロレンズは入射面及び出射面を平板
マイクロレンズの非レンズ部分に形成し、第１の平板マ
イクロレンズの入射面には光ファイバーが接続され、第
２及び第３の平板マイクロレンズの出射面には光ファイ
バーが接続され、また前記第１の平板マイクロレンズの
出射面は前記プリズムの一側面に全面的に当接し、前記
第２の平板マイクロレンズの入射面は前記第１の平板マ
イクロレンズを介してプリズムに入射した光線のうちハ
ーフミラー面を透過した光線が出射する面に全面的に当
接し、前記第３の平板マイクロレンズの入射面は前記第
１の平板マイクロレンズを介してプリズムに入射した光
線のうちハーフミラー面で反射した光線が出射する面に
全面的に当接していることをその要旨としている。
本願の特許請求の範囲第２項に記載した発明は、表面を
平面状としたガラス基材にマスクを介してイオン交換を
行うことで透明ガラス基材の内部に複数個のレンズ部分
を配列した第１、第２及び第３の平板マイクロレンズか
らなる光デバイスにおいて、前記第１、第２及び第３の
平板マイクロレンズは入射面及び出射面を平板マイクロ
レンズの非レンズ部分に形成し、前記第１の平板マイク
ロレンズの出射面及び第２の平板マイクロレンズの入射
面はハーフミラー傾斜面としてこれら傾斜面を光軸が一
致するように突き合せて全面的に接合し、また前記ハー
フミラー傾斜面からの反射光が出射する第１または第２
の平板マイクロレンズの一側面に前記第３の平板マイク
ロレンズの入射面を全面的に当接していることをその要
旨としている。
平面状としたガラス基材にマスクを介してイオン交換を
行うことで透明ガラス基材の内部に複数個のレンズ部分
を配列した第１、第２及び第３の平板マイクロレンズか
らなる光デバイスにおいて、前記第１、第２及び第３の
平板マイクロレンズは入射面及び出射面を平板マイクロ
レンズの非レンズ部分に形成し、前記第１の平板マイク
ロレンズの出射面及び第２の平板マイクロレンズの入射
面はハーフミラー傾斜面としてこれら傾斜面を光軸が一
致するように突き合せて全面的に接合し、また前記ハー
フミラー傾斜面からの反射光が出射する第１または第２
の平板マイクロレンズの一側面に前記第３の平板マイク
ロレンズの入射面を全面的に当接していることをその要
旨としている。
本願の特許請求の範囲第３項に記載した発明は、表面を
平面状としたガラス基材にマスクを介してイオン交換を
行うことで透明ガラス基材の内部に複数個のレンズ部分
を配列した第１及び第２の平板マイクロレンズを構成
し、これら第１及び第２の平板マイクロレンズは入射面
及び出射面を平板マイクロレンズの非レンズ部分に形成
し、第１の平板マイクロレンズの入射面及び第２の平板
マイクロレンズの出射面には光ファイバーが接続され、
また、第１の平板マイクロレンズの出射面と第２の平板
マイクロレンズの入射面は光軸が一致するように突き合
せて接合され、更に前記第１または第２の平板マイクロ
レンズの非レンズ部分の一部に全反射面となる切欠部を
形成し、この切欠部に透明体を密に挿着したことをその
要旨としている。
平面状としたガラス基材にマスクを介してイオン交換を
行うことで透明ガラス基材の内部に複数個のレンズ部分
を配列した第１及び第２の平板マイクロレンズを構成
し、これら第１及び第２の平板マイクロレンズは入射面
及び出射面を平板マイクロレンズの非レンズ部分に形成
し、第１の平板マイクロレンズの入射面及び第２の平板
マイクロレンズの出射面には光ファイバーが接続され、
また、第１の平板マイクロレンズの出射面と第２の平板
マイクロレンズの入射面は光軸が一致するように突き合
せて接合され、更に前記第１または第２の平板マイクロ
レンズの非レンズ部分の一部に全反射面となる切欠部を
形成し、この切欠部に透明体を密に挿着したことをその
要旨としている。
本願の特許請求の範囲第４項に記載した発明は、表面を
平面状としたガラス基材にマスクを介してイオン交換を
行うことで透明ガラス基材の内部に複数個のレンズ部分
を配列した第１、第２及び第３の平板マイクロレンズ
と、平面正三角形をなすプリズムとからなる光デバイス
において、前記第１、第２及び第３の平板マイクロレン
ズは入射面及び出射面を平板マイクロレンズの非レンズ
部分に形成し、前記第１の平板マイクロレンズの入射面
と第２及び第３の平板マイクロレンズの出射面には光フ
ァイバーが接続され、また前記第１の平板マイクロレン
ズの出射面と第２及び第３の平板マイクロレンズの入射
面は前記プリズムの各側面に全面的に当接せしめ、第１
の平板マイクロレンズを介してプリズムに入射した光線
の一部を第２の平板マイクロレンズと当接するプリズム
の側面にて反射せしめて第３の平板マイクロレンズに入
射せしめ、また第１の平板マイクロレンズを介してプリ
ズムに入射した光線の他の一部を第３の平板マイクロレ
ンズと当接するプリズムの側面にて反射せしめて第２の
平板マイクロレンズに入射せしめるようにしたことをそ
の要旨としている。
平面状としたガラス基材にマスクを介してイオン交換を
行うことで透明ガラス基材の内部に複数個のレンズ部分
を配列した第１、第２及び第３の平板マイクロレンズ
と、平面正三角形をなすプリズムとからなる光デバイス
において、前記第１、第２及び第３の平板マイクロレン
ズは入射面及び出射面を平板マイクロレンズの非レンズ
部分に形成し、前記第１の平板マイクロレンズの入射面
と第２及び第３の平板マイクロレンズの出射面には光フ
ァイバーが接続され、また前記第１の平板マイクロレン
ズの出射面と第２及び第３の平板マイクロレンズの入射
面は前記プリズムの各側面に全面的に当接せしめ、第１
の平板マイクロレンズを介してプリズムに入射した光線
の一部を第２の平板マイクロレンズと当接するプリズム
の側面にて反射せしめて第３の平板マイクロレンズに入
射せしめ、また第１の平板マイクロレンズを介してプリ
ズムに入射した光線の他の一部を第３の平板マイクロレ
ンズと当接するプリズムの側面にて反射せしめて第２の
平板マイクロレンズに入射せしめるようにしたことをそ
の要旨としている。
本願の特許請求の範囲第５項に記載した発明は、表面を
平面状としたガラス基材にマスクを介してイオン交換を
行うことで透明ガラス基材の内部に複数個のレンズ部分
を配列した２つの平板マイクロレンズの非レンズ部分の
間に特定の波長の光のみを透過し他の波長の光を反射す
る膜を挟持して第１の積層体とし、また別の２つの平板
マイクロレンズの非レンズ部分の間に前記とは異なる特
定の波長の光のみを透過し他の波長の光を反射する膜を
挟持して第２の積層体とし、これら第１及び第２の積層
体の対向面を光軸がずれるように接合するとともに各積
層体の対向面と反対側面には透過光受光用の光ファイバ
ーを接合したことをその要旨としている。
平面状としたガラス基材にマスクを介してイオン交換を
行うことで透明ガラス基材の内部に複数個のレンズ部分
を配列した２つの平板マイクロレンズの非レンズ部分の
間に特定の波長の光のみを透過し他の波長の光を反射す
る膜を挟持して第１の積層体とし、また別の２つの平板
マイクロレンズの非レンズ部分の間に前記とは異なる特
定の波長の光のみを透過し他の波長の光を反射する膜を
挟持して第２の積層体とし、これら第１及び第２の積層
体の対向面を光軸がずれるように接合するとともに各積
層体の対向面と反対側面には透過光受光用の光ファイバ
ーを接合したことをその要旨としている。
（実施例） 以下に本発明の実施の一例を添付図面に従って詳述す
る。
る。
第１図は本発明に係る各種デバイスの基本要素となる平
板マイクロレンズを示したものであり、平板マイクロレ
ンズ１は表面を平面状とした透明ガラス基材２の片面2a
側肉厚内に、屈折率が中心において最大で外側に向って
次第に減少する屈折率分布をもつ略半球形のレンズ部分
３を複数個配列し、このレンズ部分３の曲面屈折面3aを
透明ガラス基材２内に位置せしめて一体形成し、このレ
ンズ部分３の焦点距離が基材２の厚みと略等しくなるよ
うにしている。そして基材２の非レンズ部分の他面2bに
は支持板４を貼着し、この支持板４のレンズ部分３の光
軸と一致する部分に穿設した孔５に光ファイバー６の端
部を挿着し、光ファイバー６の端面が上記基材２の非レ
ンズ部分の他面2bに当接するようにしている。
板マイクロレンズを示したものであり、平板マイクロレ
ンズ１は表面を平面状とした透明ガラス基材２の片面2a
側肉厚内に、屈折率が中心において最大で外側に向って
次第に減少する屈折率分布をもつ略半球形のレンズ部分
３を複数個配列し、このレンズ部分３の曲面屈折面3aを
透明ガラス基材２内に位置せしめて一体形成し、このレ
ンズ部分３の焦点距離が基材２の厚みと略等しくなるよ
うにしている。そして基材２の非レンズ部分の他面2bに
は支持板４を貼着し、この支持板４のレンズ部分３の光
軸と一致する部分に穿設した孔５に光ファイバー６の端
部を挿着し、光ファイバー６の端面が上記基材２の非レ
ンズ部分の他面2bに当接するようにしている。
而して、光ファイバー６から入射した光はレンズ部分３
で屈折し、片面2aから平行光束に変換して出射する。
で屈折し、片面2aから平行光束に変換して出射する。
また斯かる平板マイクロレンズ１を作成するには、アル
カリ含有ガラスで透明基材２を作り、レンズ部分のパタ
ーン開口を有するイオン透過防止用マスクを基材２の片
面に付着し、次いでタリウム、セシウム等屈折率増加に
寄与の大きいイオンを含む溶融塩内で自然に或は電圧を
印加してイオン交換を行うことでレンズ部分３を形成す
る。
カリ含有ガラスで透明基材２を作り、レンズ部分のパタ
ーン開口を有するイオン透過防止用マスクを基材２の片
面に付着し、次いでタリウム、セシウム等屈折率増加に
寄与の大きいイオンを含む溶融塩内で自然に或は電圧を
印加してイオン交換を行うことでレンズ部分３を形成す
る。
第２図及び第３図は平板マイクロレンズの変形例を示す
ものであり、第２図に示す平板マイクロレンズ７は第１
図に示す平板マイクロレンズ１を２枚互いのレンズ部分
３が向き合うように貼り合せたものであり、第３図に示
す平板マイクロレンズ８は第１図に示す平板マイクロレ
ンズ１を２枚互いのレンズ部分３が同じ方向を向くよう
に貼り合せたものである。このようにすることで、基材
の厚みを薄くでき、またNA（開口数）の向上及び収差の
補正を行うことができる。したがって第１図に示す平板
マイクロレンズを３枚以上貼り合せるようにしてもよ
い。いうまでもなく、このように２枚以上の基材を積層
して平板マイクロレンズを構成する場合は、光ファイバ
ーが接続される最外側基材の厚みを個々の基材のレンズ
部分を統合したレンズ系の焦点距離に略等しく選ぶ。
ものであり、第２図に示す平板マイクロレンズ７は第１
図に示す平板マイクロレンズ１を２枚互いのレンズ部分
３が向き合うように貼り合せたものであり、第３図に示
す平板マイクロレンズ８は第１図に示す平板マイクロレ
ンズ１を２枚互いのレンズ部分３が同じ方向を向くよう
に貼り合せたものである。このようにすることで、基材
の厚みを薄くでき、またNA（開口数）の向上及び収差の
補正を行うことができる。したがって第１図に示す平板
マイクロレンズを３枚以上貼り合せるようにしてもよ
い。いうまでもなく、このように２枚以上の基材を積層
して平板マイクロレンズを構成する場合は、光ファイバ
ーが接続される最外側基材の厚みを個々の基材のレンズ
部分を統合したレンズ系の焦点距離に略等しく選ぶ。
第４図以降は上記平板マイクロレンズを用いた本発明に
係る各種光デバイスを示すものである。第４図は特許請
求の範囲第１項に記載した光デバイスを具体化したもの
であり、第５図は特許請求の範囲第２項に記載した光デ
バイスを具体化したものであり、第６図は特許請求の範
囲第３項に記載した光デバイスを具体化したものであ
り、第７図は特許請求の範囲第４項に記載した光デバイ
スを具体化したものであり、第８図は特許請求の範囲第
５項に記載した光デバイスを具体化したものである。
係る各種光デバイスを示すものである。第４図は特許請
求の範囲第１項に記載した光デバイスを具体化したもの
であり、第５図は特許請求の範囲第２項に記載した光デ
バイスを具体化したものであり、第６図は特許請求の範
囲第３項に記載した光デバイスを具体化したものであ
り、第７図は特許請求の範囲第４項に記載した光デバイ
スを具体化したものであり、第８図は特許請求の範囲第
５項に記載した光デバイスを具体化したものである。
第４図に示すデバイス９は第１の平板マイクロレンズ10
a,第２の平板マイクロレンズ10b,第３の平板マイクロレ
ンズ10cと２個のプリズム11,11をハーフミラー面11aで
合せたプリズムからなる。そして第１の平板マイクロレ
ンズ10a,第２の平板マイクロレンズ10b,第３の平板マイ
クロレンズ10cは入射面及び出射面を平板マイクロレン
ズの非レンズ部分に形成している。第１の平板マイクロ
レンズ10aの入射面に光ファイバー12aが接続され、第
２、第３の平板マイクロレンズ10b,10cの出射面に光フ
ァイバー12b,12cが夫々接続される。前記第１の平板マ
イクロレンズ10aの出射面は前記プリズムの一側面に全
面的に当接し、前記第２の平板マイクロレンズ10bの入
射面は前記第１の平板マイクロレンズ10aを介してプリ
ズムに入射した光線のうちハーフミラー面11aを透過し
た光線が出射する面に全面的に当接し、前記第３の平板
マイクロレンズ10cの入射面は前記第１の平板マイクロ
レンズ10aを介してプリズムに入射した光線のうちハー
フミラー面11aで反射した光線が出射する面に全面的に
当接している。而して、光ファイバー12aを介して入射
した光束のうち半分をプリズムのハーフミラー面11aを
通過せしめて光ファイバー12bから取り出し、残り半分
をハーフミラー面11aで反射せしめて光ファイバー12cか
ら取り出すようにしている。
a,第２の平板マイクロレンズ10b,第３の平板マイクロレ
ンズ10cと２個のプリズム11,11をハーフミラー面11aで
合せたプリズムからなる。そして第１の平板マイクロレ
ンズ10a,第２の平板マイクロレンズ10b,第３の平板マイ
クロレンズ10cは入射面及び出射面を平板マイクロレン
ズの非レンズ部分に形成している。第１の平板マイクロ
レンズ10aの入射面に光ファイバー12aが接続され、第
２、第３の平板マイクロレンズ10b,10cの出射面に光フ
ァイバー12b,12cが夫々接続される。前記第１の平板マ
イクロレンズ10aの出射面は前記プリズムの一側面に全
面的に当接し、前記第２の平板マイクロレンズ10bの入
射面は前記第１の平板マイクロレンズ10aを介してプリ
ズムに入射した光線のうちハーフミラー面11aを透過し
た光線が出射する面に全面的に当接し、前記第３の平板
マイクロレンズ10cの入射面は前記第１の平板マイクロ
レンズ10aを介してプリズムに入射した光線のうちハー
フミラー面11aで反射した光線が出射する面に全面的に
当接している。而して、光ファイバー12aを介して入射
した光束のうち半分をプリズムのハーフミラー面11aを
通過せしめて光ファイバー12bから取り出し、残り半分
をハーフミラー面11aで反射せしめて光ファイバー12cか
ら取り出すようにしている。
第５図に示すデバイス13は、第１、第２及び第３の平板
マイクロレンズ14a,14b,14cからなる。そして第１、第
２及び第３の平板マイクロレンズ14a,14b,14cは入射面
及び出射面を平板マイクロレンズの非レンズ部分に形成
している。前記第１の平板マイクロレンズ14aの入射面
には光ファイバー15aが接続され、第２及び第３の平板
マイクロレンズ14b,14cの出射面には光ファイバー15b,1
5cが夫々接続されている。前記第１の平板マイクロレン
ズ14aの出射面及び第２の平板マイクロレンズ14bの入射
面はハーフミラー傾斜面16としてこれら傾斜面を光軸が
一致するように突き合せて全面的に接合し一体化し、ま
た前記ハーフミラー傾斜面16からの反射光が出射する第
１または第２の平板マイクロレンズの一側面に前記第３
の平板マイクロレンズ14cの入射面を全面的に当接して
いる。而して、光ファイバー15aを介して入射した光束
を前記ハーフミラー傾斜面16で半分だけ反射せしめ、分
岐した光束を光ファイバー15b,15cから取り出すように
している。
マイクロレンズ14a,14b,14cからなる。そして第１、第
２及び第３の平板マイクロレンズ14a,14b,14cは入射面
及び出射面を平板マイクロレンズの非レンズ部分に形成
している。前記第１の平板マイクロレンズ14aの入射面
には光ファイバー15aが接続され、第２及び第３の平板
マイクロレンズ14b,14cの出射面には光ファイバー15b,1
5cが夫々接続されている。前記第１の平板マイクロレン
ズ14aの出射面及び第２の平板マイクロレンズ14bの入射
面はハーフミラー傾斜面16としてこれら傾斜面を光軸が
一致するように突き合せて全面的に接合し一体化し、ま
た前記ハーフミラー傾斜面16からの反射光が出射する第
１または第２の平板マイクロレンズの一側面に前記第３
の平板マイクロレンズ14cの入射面を全面的に当接して
いる。而して、光ファイバー15aを介して入射した光束
を前記ハーフミラー傾斜面16で半分だけ反射せしめ、分
岐した光束を光ファイバー15b,15cから取り出すように
している。
第６図に示すデバイス17は第１及び第２の平板マイクロ
レンズ18a,18bを第１の平板マイクロレンズ18aの出射面
と第２の平板マイクロレンズ18bの入射面の光軸が一致
するように突き合せて接合し、第２の平板マイクロレン
ズ18bの非レンズ部分の一部に全反射面となる切欠部19
を設け、この切欠部19内に透明体20を密に挿着した構成
としている。そして、ここでも第１及び第２の平板マイ
クロレンズ18a,18bは入射面及び出射面を平板マイクロ
レンズの非レンズ部分に形成し、第１の平板マイクロレ
ンズ18aの入射面及び第２の平板マイクロレンズ18bの出
射面には夫々光ファイバ21a,21bが接続されている。而
して第１の平体マイクロレンズ18aに接続した光ファイ
バー21aから入った光束のうち一部は上記全反射面によ
って反射せしめられ、透明体20を介して出射し、また残
りの光束は第２の平板マイクロレンズ18bの光ファイバ
ー21bから取り出される。
レンズ18a,18bを第１の平板マイクロレンズ18aの出射面
と第２の平板マイクロレンズ18bの入射面の光軸が一致
するように突き合せて接合し、第２の平板マイクロレン
ズ18bの非レンズ部分の一部に全反射面となる切欠部19
を設け、この切欠部19内に透明体20を密に挿着した構成
としている。そして、ここでも第１及び第２の平板マイ
クロレンズ18a,18bは入射面及び出射面を平板マイクロ
レンズの非レンズ部分に形成し、第１の平板マイクロレ
ンズ18aの入射面及び第２の平板マイクロレンズ18bの出
射面には夫々光ファイバ21a,21bが接続されている。而
して第１の平体マイクロレンズ18aに接続した光ファイ
バー21aから入った光束のうち一部は上記全反射面によ
って反射せしめられ、透明体20を介して出射し、また残
りの光束は第２の平板マイクロレンズ18bの光ファイバ
ー21bから取り出される。
第７図に示すデバイス22は、第１、第２及び第３の平板
マイクロレンズ23a,23b,23cと、平面正三角形をなすプ
リズム24とからなる。前記第１、第２及び第３の平板マ
イクロレンズ23a,23b,23cは入射面及び出射面を平板マ
イクロレンズの非レンズ部分に形成し、前記第１の平板
マイクロレンズ23aの入射面と第２及び第３の平板マイ
クロレンズ23b,23cの出射面には夫々光ファイバー25a,2
5b,25cが接続され、また前記第１の平板マイクロレンズ
23aの出射面と第２及び第３の平板マイクロレンズ23b,2
3cの入射面は前記プリズム24の各側面に全面的に当接せ
しめている。而して、光ファイバー25a、第１の平板マ
イクロレンズ23aを介して入射した光束のうちプリズム2
4の内端面24aに当るものはここで全反射して第３の平板
マイクロレンズ23cに入り光ファイバー25cから取り出さ
れ、また内端面24bに当るものはこの面で全反射して第
２の平板マイクロレンズ23bに入り光ファイバー25bから
取り出されるようになっている。
マイクロレンズ23a,23b,23cと、平面正三角形をなすプ
リズム24とからなる。前記第１、第２及び第３の平板マ
イクロレンズ23a,23b,23cは入射面及び出射面を平板マ
イクロレンズの非レンズ部分に形成し、前記第１の平板
マイクロレンズ23aの入射面と第２及び第３の平板マイ
クロレンズ23b,23cの出射面には夫々光ファイバー25a,2
5b,25cが接続され、また前記第１の平板マイクロレンズ
23aの出射面と第２及び第３の平板マイクロレンズ23b,2
3cの入射面は前記プリズム24の各側面に全面的に当接せ
しめている。而して、光ファイバー25a、第１の平板マ
イクロレンズ23aを介して入射した光束のうちプリズム2
4の内端面24aに当るものはここで全反射して第３の平板
マイクロレンズ23cに入り光ファイバー25cから取り出さ
れ、また内端面24bに当るものはこの面で全反射して第
２の平板マイクロレンズ23bに入り光ファイバー25bから
取り出されるようになっている。
第８図に示すデバイス26は、２つの平板マイクロレンズ
27a,27aの非レンズ部分の間に特定の波長λ1の光のみを
透過し他の波長の光を反射する膜28aを挟持して第１の
積層体29aとし、また別の２つの平板マイクロレンズ27
b,27bの非レンズ部分の間に前記とは異なる特定の波長
λ2の光のみを透過し他の波長の光を反射する膜28bを挟
持して第２の積層体29bとし、２個の積層体29a,29bをそ
の対向面を光軸がずれるようにずらせて接合している。
第１の積層体29aは、２個の平板マイクロレンズ27a,27a
に光軸をずらせて入射光受光用の光ファイバー30と透過
光受光用の光ファイバー31を夫々接続している。第２の
積層体29bは、第１の積層体29aとの対向面と反対側のレ
ンズ27bに第１の積層体29aから反射する光の光軸と光軸
をずらせて透過光受光用の光ファイバー32を接続してい
る。而して入射光は膜28aによってλ1波長の光のみが透
過し、λ1波長の光が平板マイクロレンズ27aから出射す
る。λ1以外の波長の光は膜28aで反射されてレンズ27b
に入り、膜28bによってλ2波長の光のみが透過し、λ2
波長の光がレンズ27bから出射する。このように、第１
の積層体29aにおいてλ1波長の光のみを取り出し、第２
の積層体29bにおいてλ2波長の光のみを取り出すように
している。
27a,27aの非レンズ部分の間に特定の波長λ1の光のみを
透過し他の波長の光を反射する膜28aを挟持して第１の
積層体29aとし、また別の２つの平板マイクロレンズ27
b,27bの非レンズ部分の間に前記とは異なる特定の波長
λ2の光のみを透過し他の波長の光を反射する膜28bを挟
持して第２の積層体29bとし、２個の積層体29a,29bをそ
の対向面を光軸がずれるようにずらせて接合している。
第１の積層体29aは、２個の平板マイクロレンズ27a,27a
に光軸をずらせて入射光受光用の光ファイバー30と透過
光受光用の光ファイバー31を夫々接続している。第２の
積層体29bは、第１の積層体29aとの対向面と反対側のレ
ンズ27bに第１の積層体29aから反射する光の光軸と光軸
をずらせて透過光受光用の光ファイバー32を接続してい
る。而して入射光は膜28aによってλ1波長の光のみが透
過し、λ1波長の光が平板マイクロレンズ27aから出射す
る。λ1以外の波長の光は膜28aで反射されてレンズ27b
に入り、膜28bによってλ2波長の光のみが透過し、λ2
波長の光がレンズ27bから出射する。このように、第１
の積層体29aにおいてλ1波長の光のみを取り出し、第２
の積層体29bにおいてλ2波長の光のみを取り出すように
している。
（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、平板マイク
ロレンズは、表面を平面状としたガラス基材にマスクを
介してイオン交換を行うことで透明ガラス基材の内部に
複数個のレンズ部分を配列してなり、入射面または出射
面をその非レンズ部分に形成し、入射面または出射面に
光ファイバーを接続している。この光ファイバーを接続
した平板マイクロレンズに光の分岐、分波等を行う機能
素子を組合せたので、各種デバイスを製作する際に光軸
整合を行う必要がなく、極めて容易に一次元アレー状或
は２次元マトリックス状に配列することができ、且つそ
の状態を維持することができる等多大の利点を有する。
ロレンズは、表面を平面状としたガラス基材にマスクを
介してイオン交換を行うことで透明ガラス基材の内部に
複数個のレンズ部分を配列してなり、入射面または出射
面をその非レンズ部分に形成し、入射面または出射面に
光ファイバーを接続している。この光ファイバーを接続
した平板マイクロレンズに光の分岐、分波等を行う機能
素子を組合せたので、各種デバイスを製作する際に光軸
整合を行う必要がなく、極めて容易に一次元アレー状或
は２次元マトリックス状に配列することができ、且つそ
の状態を維持することができる等多大の利点を有する。
図面は本発明の実施の一例を示すものであり、第１図乃
至第３図は本発明に係る各種デバイスの基本要素となる
平板マイクロレンズの平断面図、第４図乃至第７図は光
分岐挿入回路を構成するデバイスの概略図、第８図は光
多重分波回路を構成するデバイスの概略図である。 尚、図面図、10a,10b,10c,14a,14b,14c,18a,18b,23a,23
b,23c,27a,27bは平板マイクロレンズ、２は透明基材、
３はレンズ部分、6,12a,12b,12c,15a,15b,15c,21a,21b,
25a,25b,25c,30,31,32は光ファイバー、9,13,17,22,26
はデバイス、11,20,24,28a,28bは素子である。
至第３図は本発明に係る各種デバイスの基本要素となる
平板マイクロレンズの平断面図、第４図乃至第７図は光
分岐挿入回路を構成するデバイスの概略図、第８図は光
多重分波回路を構成するデバイスの概略図である。 尚、図面図、10a,10b,10c,14a,14b,14c,18a,18b,23a,23
b,23c,27a,27bは平板マイクロレンズ、２は透明基材、
３はレンズ部分、6,12a,12b,12c,15a,15b,15c,21a,21b,
25a,25b,25c,30,31,32は光ファイバー、9,13,17,22,26
はデバイス、11,20,24,28a,28bは素子である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊賀 健一 神奈川県横浜市緑区長津田4259 東京工業 大学精密工学研究所内 (72)発明者 及川 正尋 神奈川県横浜市緑区長津田4259 東京工業 大学精密工学研究所内 (72)発明者 三沢 成嘉 神奈川県横浜市緑区長津田4259 東京工業 大学精密工学研究所内 (72)発明者 坂野 純一 神奈川県横浜市緑区長津田4259 東京工業 大学精密工学研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−18618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−33150（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】表面を平面状としたガラス基材にマスクを
介してイオン交換を行うことで透明ガラス基材の内部に
複数個のレンズ部分を配列した第１、第２及び第３の平
板マイクロレンズと、ハーフミラー面を有するプリズム
とからなる光デバイスであって、前記第１、第２及び第
３の平板マイクロレンズは入射面及び出射面を平板マイ
クロレンズの非レンズ部分に形成し、第１の平板マイク
ロレンズの入射面には光ファイバーが接続され、第２及
び第３の平板マイクロレンズの出射面には光ファイバー
が接続され、また前記第１の平板マイクロレンズの出射
面は前記プリズムの一側面に全面的に当接し、前記第２
の平板マイクロレンズの入射面は前記第１の平板マイク
ロレンズを介してプリズムに入射した光線のうちハーフ
ミラー面を透過した光線が出射する面に全面的に当接
し、前記第３の平板マイクロレンズの入射面は前記第１
の平板マイクロレンズを介してプリズムに入射した光線
のうちハーフミラー面で反射した光線が出射する面に全
面的に当接していることを特徴とする光デバイス。 - 【請求項２】表面を平面状としたガラス基材にマスクを
介してイオン交換を行うことで透明ガラス基材の内部に
複数個のレンズ部分を配列した第１、第２及び第３の平
板マイクロレンズからなる光デバイスにおいて、前記第
１、第２及び第３の平板マイクロレンズは入射面及び出
射面を平板マイクロレンズの非レンズ部分に形成し、前
記第１の平板マイクロレンズの出射面及び第２の平板マ
イクロレンズの入射面はハーフミラー傾斜面としてこれ
ら傾斜面を光軸が一致するように突き合せて全面的に接
合し、また前記ハーフミラー傾斜面からの反射光が出射
する第１または第２の平板マイクロレンズの一側面に前
記第３の平板マイクロレンズの入射面を全面的に当接し
ていることを特徴とする光デバイス。 - 【請求項３】表面を平面状としたガラス基材にマスクを
介してイオン交換を行うことで透明ガラス基材の内部に
複数個のレンズ部分を配列した第１及び第２の平板マイ
クロレンズを構成し、これら第１及び第２の平板マイク
ロレンズは入射面及び出射面を平板マイクロレンズの非
レンズ部分に形成し、第１の平板マイクロレンズの入射
面及び第２の平板マイクロレンズの出射面には光ファイ
バーが接続され、また、第１の平板マイクロレンズの出
射面と第２の平板マイクロレンズの入射面は光軸が一致
するように突き合せて接合され、更に前記第１または第
２の平板マイクロレンズの非レンズ部分の一部に全反射
面となる切欠部を形成し、この切欠部に透明体を密に挿
着したことを特徴とする光デバイス。 - 【請求項４】表面を平面状としたガラス基材にマスクを
介してイオン交換を行うことで透明ガラス基材の内部に
複数個のレンズ部分を配列した第１、第２及び第３の平
板マイクロレンズと、平面正三角形をなすプリズムとか
らなる光デバイスにおいて、前記第１、第２及び第３の
平板マイクロレンズは入射面及び出射面を平板マイクロ
レンズの非レンズ部分に形成し、前記第１の平板マイク
ロレンズの入射面と第２及び第３の平板マイクロレンズ
の出射面には光ファイバーが接続され、また前記第１の
平板マイクロレンズの出射面と第２及び第３の平板マイ
クロレンズの入射面は前記プリズムの各側面に全面的に
当接せしめ、第１の平板マイクロレンズを介してプリズ
ムに入射した光線の一部を第２の平板マイクロレンズと
当接するプリズムの側面にて反射せしめて第３の平板マ
イクロレンズに入射せしめ、また第１の平板マイクロレ
ンズを介してプリズムに入射した光線の他の一部を第３
の平板マイクロレンズと当接するプリズムの側面にて反
射せしめて第２の平板マイクロレンズに入射せしめるよ
うにしたことを特徴とする光デバイス。 - 【請求項５】表面を平面状としたガラス基材にマスクを
介してイオン交換を行うことで透明ガラス基材の内部に
複数個のレンズ部分を配列した２つの平板マイクロレン
ズの非レンズ部分の間に特定の波長の光のみを透過し他
の波長の光を反射する膜を挟持して第１の積層体とし、
また別の２つの平板マイクロレンズの非レンズ部分の間
に前記とは異なる特定の波長の光のみを透過し他の波長
の光を反射する膜を挟持して第２の積層体とし、これら
第１及び第２の積層体の対向面を光軸がずれるように接
合するとともに各積層体の対向面と反対側面には透過光
受光用の光ファイバーを接合したことを特徴とする光デ
バイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053348A JPH0677095B2 (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 光デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053348A JPH0677095B2 (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 光デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58171013A JPS58171013A (ja) | 1983-10-07 |
| JPH0677095B2 true JPH0677095B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=12940263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57053348A Expired - Lifetime JPH0677095B2 (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 光デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677095B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63104004A (ja) * | 1986-10-22 | 1988-05-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | 直列形光信号接続方式 |
| JPH06138341A (ja) * | 1991-08-23 | 1994-05-20 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | 光結合器およびその製造方法 |
| EP0565999A2 (de) * | 1992-04-16 | 1993-10-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur optischen Kopplung von zwei Gruppen von Wellenleitern |
| JP2606950Y2 (ja) * | 1992-08-21 | 2001-02-19 | 株式会社土田製作所 | 光ファイバ用カプラ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518618A (en) * | 1978-07-25 | 1980-02-08 | Nec Corp | Photo distributor for optical fiber |
| JPS5533150A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-08 | Nec Corp | Reflection type photo distributor |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57053348A patent/JPH0677095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58171013A (ja) | 1983-10-07 |
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