JPS60127251A - テ−パ−状屈析率分布型レンズの製造方法 - Google Patents
テ−パ−状屈析率分布型レンズの製造方法Info
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- JPS60127251A JPS60127251A JP58234582A JP23458283A JPS60127251A JP S60127251 A JPS60127251 A JP S60127251A JP 58234582 A JP58234582 A JP 58234582A JP 23458283 A JP23458283 A JP 23458283A JP S60127251 A JPS60127251 A JP S60127251A
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- lens
- molten salt
- glass rod
- tapered
- ion
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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
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
- G02B6/134—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by substitution by dopant atoms
- G02B6/1345—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by substitution by dopant atoms using ion exchange
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａｌ 発明の技術分野
本発明は、テーパー状屈折率分布型レンズの製造方法に
係り、とくにイオン交換法により先細のテーパー状屈折
率分布型レンズの製造方法に関するものである。
係り、とくにイオン交換法により先細のテーパー状屈折
率分布型レンズの製造方法に関するものである。
山） 従来技術の問題点
近年光ファイバの急速な開発に伴なって、該光ファイバ
を応用した光通信の発展には目覚ましいものがあるが、
光ファイバからの出力光を集光するためのレンズとして
は、従来球面レンズ、セルフォックレンズ等が多用され
ている。ところが該球面レンズ、セルフォックレンズ等
では大きさに限度があり、集光能力が悪くしかも戻り反
射が多いため結合効率が低く、高損失という致命的な問
題点があった。
を応用した光通信の発展には目覚ましいものがあるが、
光ファイバからの出力光を集光するためのレンズとして
は、従来球面レンズ、セルフォックレンズ等が多用され
ている。ところが該球面レンズ、セルフォックレンズ等
では大きさに限度があり、集光能力が悪くしかも戻り反
射が多いため結合効率が低く、高損失という致命的な問
題点があった。
（Ｃ） 発明の目的
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、イオン交換法によ
り形成したテーパー状の屈折率分布を有し結合効率の高
いテーパー状屈折率分布型レンズの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
り形成したテーパー状の屈折率分布を有し結合効率の高
いテーパー状屈折率分布型レンズの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
（ｄ） 発明の構成
前述の目的を達成するために本発明は、光ファイバから
の出力光を集光するレンズの製造方法であって、該レン
ズを電子分極率が大きく拡散度の大きいイオンを含んだ
ガラスロンドを、電子分極率の小さなイオンを含む高温
の溶融塩中で接触せしめながら徐々に引き上げ、イオン
交換法により前記ガラスロッドを中心軸対称で先細のテ
ーパー状屈折率分布型レンズを形成することによって達
成される。
の出力光を集光するレンズの製造方法であって、該レン
ズを電子分極率が大きく拡散度の大きいイオンを含んだ
ガラスロンドを、電子分極率の小さなイオンを含む高温
の溶融塩中で接触せしめながら徐々に引き上げ、イオン
交換法により前記ガラスロッドを中心軸対称で先細のテ
ーパー状屈折率分布型レンズを形成することによって達
成される。
（Ｑｌ 発明の実施例
以下図面を参照しながら本発明に係るテーパー状屈折率
分布型レンズの製造方法の実施例について詳細に説明す
る。
分布型レンズの製造方法の実施例について詳細に説明す
る。
第１図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
の製造方法の一実施例を説明するための（ａｌは構成図
、山）はテーバ状屈折率分布型レンズである。
の製造方法の一実施例を説明するための（ａｌは構成図
、山）はテーバ状屈折率分布型レンズである。
電子分極率の小さなイオンたとえばカリウム等を含んだ
溶融塩２を収容した収納箱１の外側に、該収納箱１を介
して前記溶融塩２を加熱するヒータ３を配設して、溶融
塩２を所定の温度に加熱した状態で、電子分極率が大き
く拡散度も大きいイオンたとえばセシウム等を含んだガ
ラスロッド４を、前記溶融塩２中に挿入して該ガラスロ
ッド４を矢印方向に所定の速度で引き上げると、イオン
交換法すなわちイオン交換反応を起こして、前記ガラス
ロッド４が先端にゆくぼど反応時間が長いので、先端部
周囲に光の屈折しない部分４１ができ、先端部になるぼ
ど屈折率分布の幅が狭くなり第１図ｆｂｌに示すような
先細のテーパー状屈折率分布型レンズ５が形成される。
溶融塩２を収容した収納箱１の外側に、該収納箱１を介
して前記溶融塩２を加熱するヒータ３を配設して、溶融
塩２を所定の温度に加熱した状態で、電子分極率が大き
く拡散度も大きいイオンたとえばセシウム等を含んだガ
ラスロッド４を、前記溶融塩２中に挿入して該ガラスロ
ッド４を矢印方向に所定の速度で引き上げると、イオン
交換法すなわちイオン交換反応を起こして、前記ガラス
ロッド４が先端にゆくぼど反応時間が長いので、先端部
周囲に光の屈折しない部分４１ができ、先端部になるぼ
ど屈折率分布の幅が狭くなり第１図ｆｂｌに示すような
先細のテーパー状屈折率分布型レンズ５が形成される。
第２図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
の製造方法の他の実施例を説明するための（ａｌは構成
図、（ｂ）はテーパー屈折率分布型レンズである。第２
図において、この発明のテーパー状屈折率分布型レンズ
の製造方法は第１図と同様、収納箱、溶融塩、ヒータな
らびにガラスロッド等をそなえているが、該ガラスロッ
ドの形状を先細となるテーパー状とした点に特徴を有す
る。したがってガラスロッド７以外の部分には第１図お
同じ符号を付しており、ここではこれらの部分の説明は
省略するものとする。
の製造方法の他の実施例を説明するための（ａｌは構成
図、（ｂ）はテーパー屈折率分布型レンズである。第２
図において、この発明のテーパー状屈折率分布型レンズ
の製造方法は第１図と同様、収納箱、溶融塩、ヒータな
らびにガラスロッド等をそなえているが、該ガラスロッ
ドの形状を先細となるテーパー状とした点に特徴を有す
る。したがってガラスロッド７以外の部分には第１図お
同じ符号を付しており、ここではこれらの部分の説明は
省略するものとする。
電子分極率が大きく拡散度も大きいイオンたとえばセシ
ウム等を含んだガラスロッド７を、あらかじめ先細とな
るテーパー状に形成して、収納箱１内に収容し加熱され
た溶融塩２の中に挿入して、該ガラスロッド７を矢印方
向に所定の速度で引き上げると、イオン交換法ずなわち
イオン交換反応を起こして、前記ガラスロッド７が先端
にゆくほど反応時間が長いので、先端部周囲に光の屈折
しない部分７１ができ、先端部になるぼど屈折率分布の
幅が狭くなり第２図山）に示すような先細のテーパー状
屈折率分布型レンズ８が形成される。しかし前記ガラス
ロッド７はあらかじめ先細となるテーパー状に形成して
いるので引き上げ速度が早くできるので、短時間にテー
バ状屈折率分布型レンズ８を形成できることは説明する
までもない。
ウム等を含んだガラスロッド７を、あらかじめ先細とな
るテーパー状に形成して、収納箱１内に収容し加熱され
た溶融塩２の中に挿入して、該ガラスロッド７を矢印方
向に所定の速度で引き上げると、イオン交換法ずなわち
イオン交換反応を起こして、前記ガラスロッド７が先端
にゆくほど反応時間が長いので、先端部周囲に光の屈折
しない部分７１ができ、先端部になるぼど屈折率分布の
幅が狭くなり第２図山）に示すような先細のテーパー状
屈折率分布型レンズ８が形成される。しかし前記ガラス
ロッド７はあらかじめ先細となるテーパー状に形成して
いるので引き上げ速度が早くできるので、短時間にテー
バ状屈折率分布型レンズ８を形成できることは説明する
までもない。
第３図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
を説明するためのｆａｌは屈折率分布図、（ｂ）は光集
光状態図、（Ｃ）は応用例である。
を説明するためのｆａｌは屈折率分布図、（ｂ）は光集
光状態図、（Ｃ）は応用例である。
光ファイバのコア部と同程度の外径（約１０〜５０μｍ
）のガラスロッド４を第１図で説明した順序で形成すれ
ば、該ガラスロッド４の中心軸対称で先端に行く程幅が
狭くなるすなわちテーパー状屈折率分布型レンズ５と屈
折しない部分４１を形成し、出力光９は第３図１ｂ）に
示す如く集光する。第３図（Ｃ）は光ファイバ１０の端
部のタララド１０１を所定寸法剥離して、露出したコア
部１０２を第１図の工程でテーパー状屈折率分布型レン
ズ５を形成したものである。
）のガラスロッド４を第１図で説明した順序で形成すれ
ば、該ガラスロッド４の中心軸対称で先端に行く程幅が
狭くなるすなわちテーパー状屈折率分布型レンズ５と屈
折しない部分４１を形成し、出力光９は第３図１ｂ）に
示す如く集光する。第３図（Ｃ）は光ファイバ１０の端
部のタララド１０１を所定寸法剥離して、露出したコア
部１０２を第１図の工程でテーパー状屈折率分布型レン
ズ５を形成したものである。
第４図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
を説明するための屈折率分布図であるが、この屈折率分
布図は第１図の工程において処理時間をかえたもので、
屈折率分布の幅が狭くなると同時にそのピーク値も小さ
くなる。
を説明するための屈折率分布図であるが、この屈折率分
布図は第１図の工程において処理時間をかえたもので、
屈折率分布の幅が狭くなると同時にそのピーク値も小さ
くなる。
第５図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
の製造方法の他の実施例を説明するための構成図で、前
回と同等の部分については同一符号を付しており、ガラ
スロッド１１中のイオンの濃度を先端部にゆく程高くす
るか、または溶融塩１２の濃度を変化させながら前記ガ
ラスロッド１１を所定の速度で引き上げるか、あるいは
ガラスロッド１１を引き上げる速度を変化させてコント
ロールするか、または収容箱１の深さにより温度を変え
反応待間をコントロールすることにより、所望の屈折率
分布を有するテーパー状屈折率分布型レンズの製造も可
能である。
の製造方法の他の実施例を説明するための構成図で、前
回と同等の部分については同一符号を付しており、ガラ
スロッド１１中のイオンの濃度を先端部にゆく程高くす
るか、または溶融塩１２の濃度を変化させながら前記ガ
ラスロッド１１を所定の速度で引き上げるか、あるいは
ガラスロッド１１を引き上げる速度を変化させてコント
ロールするか、または収容箱１の深さにより温度を変え
反応待間をコントロールすることにより、所望の屈折率
分布を有するテーパー状屈折率分布型レンズの製造も可
能である。
第６図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
の応用例を説明するための（ａｌは母材外観図、（ｂ）
は屈折率分布図、（Ｃ）は光集光状態図である。
の応用例を説明するための（ａｌは母材外観図、（ｂ）
は屈折率分布図、（Ｃ）は光集光状態図である。
電子分極率が大きく拡散度も大きいイオンたとえばセシ
ウム等を含んだ曲率半径を有するガラスロッド１３を、
前記溶融塩２中に挿入して該ガラスロッド１３の曲率半
径の中心を軸にして引き上げれば、曲がったテーパー状
屈折率分布型レンズ５を形成し、集光作用が良好でしか
も反射が防止できる。
ウム等を含んだ曲率半径を有するガラスロッド１３を、
前記溶融塩２中に挿入して該ガラスロッド１３の曲率半
径の中心を軸にして引き上げれば、曲がったテーパー状
屈折率分布型レンズ５を形成し、集光作用が良好でしか
も反射が防止できる。
第７図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
の他の応用例を説明するための＋ａ）は屈折率分布図、
（ｂ）は光集光状態図である。
の他の応用例を説明するための＋ａ）は屈折率分布図、
（ｂ）は光集光状態図である。
電子分極率が大きく拡散度も大きいイオンたとえばセシ
ウム等を含んだ曲率半径を有するガラスロッド１４のイ
オン濃度あるいは引き上げ速度を変化させて、テーパー
状屈折率分布型レンズ５の先端付近に膨らみ５１を形成
して、テーパー状の屈折率を持たせりものであり、この
ようにしても高い集光能力と、戻り反射光の防止作用を
持たせることができる。
ウム等を含んだ曲率半径を有するガラスロッド１４のイ
オン濃度あるいは引き上げ速度を変化させて、テーパー
状屈折率分布型レンズ５の先端付近に膨らみ５１を形成
して、テーパー状の屈折率を持たせりものであり、この
ようにしても高い集光能力と、戻り反射光の防止作用を
持たせることができる。
なお、ガラスロッドは回転させながら引き上げても構わ
ない。
ない。
（ｆｌ 発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明に係るテーパー状
屈折率分布型レンズの製造方法によれば、集光能力が向
上するとともに戻り反射光が防止できるので、高結合効
率を有する光デバイスへの広い応用が期待できる。
屈折率分布型レンズの製造方法によれば、集光能力が向
上するとともに戻り反射光が防止できるので、高結合効
率を有する光デバイスへの広い応用が期待できる。
第１図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
の製造方法の一実施例を説明するための＋ａ＋は構成図
、（ｂ）はテーパー状屈折率分布型レンズ。 第２図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
の製造方法の他の実施例を説明するための（ａｌは構成
図、（ｂ）はテーパー状屈折率分布型レンズ。 第３図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
を説明するための（ａｌは屈折率分布図、山）は光集光
状態図、１Ｃ）は応用例、第４図は、本発明に係るテー
パー状屈折率分布型レンズを説明するための屈折率分布
図、第５図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レ
ンズの製造方法の他の実施例を説明するための構成図、
第６図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
の応用例を説明するための（ａｌは母材外観図、（ｂ）
は屈折率分布図。 （Ｃ）は光集光状態図、第７図は、本発明に係るテーパ
ー状屈折率分布型レンズの他の応用例を説明するための
（ａｌは屈折率分布図、（ｂ）は光集光状態図である。 図において、１は収納箱、２および１２は溶融塩。 ３はヒータ、４．７，１Ｌ１３および１４はガラスロッ
ド、５および８はテーパー状屈折率分布型レンズ、９は
出力光、１０は光ファイバ、 ４１．７１．１３１およ
び１４１は屈折しない部分、５１は膨らみをそれぞれ示
す。 第１図 第２図 （ＣＩ） ｌｂ】 （ｂ）（ｂ） （（１） 第３図 ５ 、／ｌ−４＋ 〈ミ丁竺ヨ＝＝巨巨￥＝奪り１穐 （Ｃ）＋Ｏｒ 、＋
。 （ｂ） 玄 智翠≧＝＝鼾弓；＝ヨ ５ ／ ｌ−１＝ −１乙１、−一、−−、、−ヤ、−１２ニーｍ Ｉｎつ
第４ｒＩ！Ｉ 第５図 第６図
の製造方法の一実施例を説明するための＋ａ＋は構成図
、（ｂ）はテーパー状屈折率分布型レンズ。 第２図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
の製造方法の他の実施例を説明するための（ａｌは構成
図、（ｂ）はテーパー状屈折率分布型レンズ。 第３図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
を説明するための（ａｌは屈折率分布図、山）は光集光
状態図、１Ｃ）は応用例、第４図は、本発明に係るテー
パー状屈折率分布型レンズを説明するための屈折率分布
図、第５図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レ
ンズの製造方法の他の実施例を説明するための構成図、
第６図は、本発明に係るテーパー状屈折率分布型レンズ
の応用例を説明するための（ａｌは母材外観図、（ｂ）
は屈折率分布図。 （Ｃ）は光集光状態図、第７図は、本発明に係るテーパ
ー状屈折率分布型レンズの他の応用例を説明するための
（ａｌは屈折率分布図、（ｂ）は光集光状態図である。 図において、１は収納箱、２および１２は溶融塩。 ３はヒータ、４．７，１Ｌ１３および１４はガラスロッ
ド、５および８はテーパー状屈折率分布型レンズ、９は
出力光、１０は光ファイバ、 ４１．７１．１３１およ
び１４１は屈折しない部分、５１は膨らみをそれぞれ示
す。 第１図 第２図 （ＣＩ） ｌｂ】 （ｂ）（ｂ） （（１） 第３図 ５ 、／ｌ−４＋ 〈ミ丁竺ヨ＝＝巨巨￥＝奪り１穐 （Ｃ）＋Ｏｒ 、＋
。 （ｂ） 玄 智翠≧＝＝鼾弓；＝ヨ ５ ／ ｌ−１＝ −１乙１、−一、−−、、−ヤ、−１２ニーｍ Ｉｎつ
第４ｒＩ！Ｉ 第５図 第６図
Claims (1)
- 光ファイバからの出力光を集光するレンズの製造方法で
あって、該レンズを電子分極率が太き（拡散度の大きい
イオンを含んだガラスロンドを、電子分極率の小さなイ
オンを含む高温の溶融塩中で接触せしめながら徐々に引
き上げ、イオン交換法により前記ガラスロンドを中心軸
対称で先細のテーパー状屈折率分布型レンズを形成する
ことを特徴とするテーパー状屈折率分布型レンズの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58234582A JPS60127251A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | テ−パ−状屈析率分布型レンズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58234582A JPS60127251A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | テ−パ−状屈析率分布型レンズの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60127251A true JPS60127251A (ja) | 1985-07-06 |
Family
ID=16973273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58234582A Pending JPS60127251A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | テ−パ−状屈析率分布型レンズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60127251A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6287300B1 (en) | 1996-12-09 | 2001-09-11 | Tokyo Iken Co., Ltd. | Optical fiber unit for medical examination and treatment and arm device for the optical fiber |
-
1983
- 1983-12-12 JP JP58234582A patent/JPS60127251A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6287300B1 (en) | 1996-12-09 | 2001-09-11 | Tokyo Iken Co., Ltd. | Optical fiber unit for medical examination and treatment and arm device for the optical fiber |
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