TW201421091A - 光多工裝置 - Google Patents

Abstract

[課題]將光多工裝置小型化。[解決手段]第2光纖(120)，係具備有複數之芯(122)。在第2光纖(120)之一端(124)處，複數之第1光纖(110)，係分別與互為相異之芯(122)作光學性連接。透鏡構件(130)，係與第2光纖(120)之另外一端(126)相對向。第3光纖(140)，係使一端(144)隔著透鏡構件(130)而與第2光纖(120)之另外一端(126)相對向。第3光纖(140)之一端(144)，較理想，係位置於透鏡構件(130)之焦點處。

Description

光多工裝置

本發明，係有關於將複數之光作多工的光多工裝置。

為了使從複數之雷射光源所射出之複數之光射入至1個光纖內，係有必要將此些複數之光作多工。作為用以將光作多工的技術，例如係存在有專利文獻1、2中所記載者。在專利文獻1中所記載之技術，係為藉由將複數之導波路的一端作結合，而將光作多工者。又，在專利文獻2中所記載之技術，係為藉由將輸入側之複數之光纖熔著於輸出側之1個的光纖處，而將光作多工者。

另一方面，在專利文獻3中，係記載有以下之光開關裝置。首先，使被射入有輸出光之複數的光纖之光射入面相互對齊。之後，藉由使拋物面鏡相對於此些之射入面而平行地滑動，來對於使光作射入之光纖進行切換。

又，在專利文獻4中，係記載有將從光源所射出之光使用使表面作了彎曲的反射面來進行準直化之內 容。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2006-330436號公報

[專利文獻2]日本特表2007-163650號公報

[專利文獻3]日本特開2008-145459號公報

[專利文獻4]日本特表2006-517675號公報

本發明者們，係對於將光多工裝置小型化一事進行了檢討。亦即是，本發明之目的，係在於提供小型之光多工裝置。

若依據本發明，則光多工裝置，係具備有複數之第1光纖、和第2光纖、和透鏡構件、以及第3光纖。第2光纖，係具備有複數之芯。在第2光纖之一端處，複數之第1光纖，係分別與第2光纖之互為相異之芯作光學性連接。透鏡構件，係與第2光纖之另外一端相對向。第3光纖之一端，係隔著透鏡構件而與第2光纖之另外一端相對向。

若依據本發明，則能夠將光多工裝置小型化。

10‧‧‧光多工裝置

110‧‧‧第1光纖

112‧‧‧芯

114‧‧‧一端

120‧‧‧第2光纖

122‧‧‧芯

124‧‧‧一端

126‧‧‧另外一端

127‧‧‧包層

128‧‧‧保護膜

130‧‧‧透鏡構件

132‧‧‧一端

134‧‧‧另外一端

136‧‧‧反射防止膜

140‧‧‧第3光纖

142‧‧‧芯

144‧‧‧一端

150‧‧‧保持構件

200‧‧‧光源

[圖1]對於第1實施形態之光多工裝置的構成作展示之剖面圖。

[圖2]係為第2光纖之剖面圖。

[圖3]用以對於光多工裝置之使用例作說明之圖。

[圖4]對於第2實施形態之光多工裝置的構成作展示之剖面圖。

[圖5]對於第3實施形態之光多工裝置的構成作展示之剖面圖。

以下，使用圖面，對本發明之實施形態作說明。另外，在所有的圖面中，針對同樣之構成要素，係附加相同之元件符號，並適宜省略說明。

(第1實施形態)

圖1，係為對於第1實施形態之光多工裝置10的構成作展示之剖面圖。本實施形態之光多工裝置10，係具備有複數之第1光纖110、和第2光纖120、和透鏡構件 130、以及第3光纖140。第2光纖120，係具備有複數之芯122。在第2光纖120之一端124處，複數之第1光纖110，係分別與互為相異之芯122作光學性連接。透鏡構件130，係與第2光纖120之另外一端126相對向。第3光纖140，係使一端144隔著透鏡構件130而與第2光纖120之另外一端126相對向。

以下，詳細進行說明。

第1光纖110，例如係為單模光纖，並具備有1個芯112。但是，第1光纖110，係亦可為多模光纖。在本實施形態中，第1光纖110之一端114，係被接合於第2光纖120之一端124處。但是，第1光纖110之一端114和第2光纖120之一端124，係亦可經由接頭來作光學連接。

第1光纖110之一端114，在被接合於第2光纖120之一端124處時，由於係進行有熔融延伸，因此係變得較第1光纖110之其他部分而更細。又，第1光纖110之芯112，係被接合於第2光纖120之芯122處。第1光纖110之數量，例如係為與第2光纖120之芯122的數量相同，但是，亦可為較芯122之數量更少。

第2光纖120，係為具備有複數之芯122的多模光纖。作為第2光纖120，例如係可使用在通訊用中所使用之多模光纖。複數之芯122，係為相互平行。

透鏡構件130，係將從複數之芯122所射出之光集光於第3光纖140之一端144處。在本實施形態中， 透鏡構件130，係由透光性之材料所形成，並使一端132接合於第2光纖120之另外一端126處，且另外一端134係成為曲面。若是設為此種構成，則係能夠將光之結合損失降低。另外，另外一端134之曲面，例如係為拋物面。

透鏡構件130，例如係使用梯度折射係數光纖所形成。於此情況，透鏡構件130之一端132和第2光纖120之另外一端126係被作熔著。又，透鏡構件130之另外一端134，例如係藉由研磨而被形成為曲面。但是，另外一端134，例如係亦可藉由電弧放電來加工成曲面。若是使用梯度折射係數光纖來形成透鏡構件130，則係能夠將透鏡構件130之一端132容易地接合於第2光纖120之另外一端126處。

第3光纖140，例如係為單模光纖，並具備有1個芯142。但是，第3光纖140，係亦可為多模光纖。第3光纖140，較理想，係以使芯142之位置於一端144處的部份與透鏡構件130之焦點相重合的方式來作配置。

又，光多工裝置10，係具備有保持構件150。保持構件150，係將第2光纖120之另外一端126、第3光纖140以及第3光纖140之一端144作保持。第2光纖120、透鏡構件130以及第3光纖140，係以使中心軸相互重合的方式而被作固定。保持構件150，例如係為筒狀之構件，並使內壁將第2光纖120之另外一端126、第3光纖140以及第3光纖140之一端144作保持。另外，當第2光纖120之直徑和透鏡構件130之直徑以及第 3光纖140之直徑互為相等的情況時，保持構件150係為圓筒狀，其之內徑係為與第2光纖120之直徑相等或者是更些許小。

圖2，係為第2光纖120之剖面圖。如同上述一般，第2光纖120，係具備有複數之芯122。在本圖所示之例中，1個的芯122係被配置在第2光纖120之中心軸處，剩餘的芯122則係被配置在以第2光纖120之中心軸作為中心的圓周上。第1光纖110，較理想係被設置有與芯122之數量相同的數量。但是，第1光纖110之數量，係亦可較芯122之數量更少。於此情況，較理想，係構成為：在第2光纖120之位置於中心軸的芯122處，係被連接有第1光纖110，在位置於120之中心軸以外處的各芯122之任一者處，係並未被連接有第1光纖110。另外，複數之芯122，係被配置在包層127內。又，包層127係藉由保護膜128而被作被覆。

接著，針對複數之第1光纖110和第2光纖120之間的接合方法作說明。首先，將複數之第1光纖110作綁束。之後，將複數之第1光纖110之束作部分性加熱，並進行拉伸。藉由此，複數之第1光纖110之束係部分性地變細。之後，在此變細了的部分處，而將第1光纖110之束切斷。此切斷面，係成為第1光纖110之一端114。之後，將第1光纖110之一端114和第2光纖120之一端124作熔融接合。另外，在此些之工程中，藉由將位置於第1光纖110之一端114處的芯112加熱，芯112 之模態場的直徑係擴廣。因此，第1光纖110和第2光纖120之結合損失係變低。

圖3，係為用以對於光多工裝置10之使用例作說明之圖。在複數之第1光纖110處，係分別從光源200而射入有光。光源200，例如係具備有雷射光源。至少1個的光源200，係亦可更進而具備有波長轉換元件。亦即是，複數之光源200，係可相互射出同一波長之光，亦可使至少1個的光源200射出與其他之光源200相異的波長之光。

從光源200而射入至第1光纖110處之光，係從第1光纖110之一端114起而射入至第2光纖120之芯122中。又，被射入至芯122中之光，係從第2光纖120之另外一端126起而射入至透鏡構件130中。被射入至透鏡構件130中之光，係經由透鏡構件130而射入至第3光纖140之位置於一端144處的芯142中。如此這般，從複數之光源200所射出之光，由於係均被集光至第3光纖140處，因此係以被作了多工的狀態而射出至外部。

於此，當第3光纖140之位置於一端144處的芯142為與透鏡構件130之焦點相一致的情況時，從第2光纖120之另外一端126所射出之光，係以高效率而射入至第3光纖140之芯142中。

另外，當使用梯度折射係數光纖來形成透鏡構件130的情況時，在透鏡構件130之中央部而傳播之光，雖然模態場係擴廣，但是，會由於折射率之分布的影 響而在射出端面附近處會成為收斂。因此，從第2光纖120之位置於中心軸處的芯112所射出之光，係不會產生偏移地而被集光於第3光纖140之中心軸處。

另一方面，從第2光纖120之位置於周邊部處的芯112所射出之光，係在透鏡構件130之周邊部處而傳播。梯度折射係數光纖，由於其中央部之折射率係為高而周邊部之折射率係為低，因此，在透鏡構件130之周邊部而傳播之光，係以朝向中央部前進的方式而逐漸彎折。進而，該光，在從透鏡構件130之另外一端134而射出時，係朝向射入第3光纖140之芯142中的方向而折射。

另外，當光源200所發光之光的波長為500nm以上600nm以下之範圍的情況時，於光多工裝置10中之結合效率，例如係成為60%程度。

具備有光源200以及光多工裝置10之裝置，例如係作為光訊號之送訊裝置、分光計測裝置或分光分析裝置之光源、雷射加工裝置之光源、雷射顯微鏡用之光源、DNA分析裝置用光源、內視鏡用之光源或者是眼底檢查裝置用之光源，而被作使用。

以上，若依據本實施形態，則由於係使用有第2光纖120，因此係能夠容易地使從複數之光源200所射出的光之前進方向成為相互平行。故而，藉由在第2光纖120和第2光纖140之間配置透鏡構件130，係能夠容易地將從複數之光源200所射出的光在第3光纖140處而多工。因此，係能夠將光多工裝置10小型化。

又，由於係能夠使在第1光纖110處之光的射入面和在第3光纖140處之光的射出面位置於相互對向的方向，因此，係能夠使相對於光多工裝置10之光的射入方向和從光多工裝置10而來之光的射出方向相互一致。

(第2實施形態)

圖4，係為對於第2實施形態之光多工裝置10的構成作展示之剖面圖。本實施形態之光多工裝置10，除了透鏡構件130之另外一端134為具備有沿著球面的形狀以外，係為與第1實施形態之光多工裝置10相同的構成。

藉由本實施型態，係亦可得到與第1實施型態相同之效果。

(第3實施形態)

圖5，係為對於第3實施形態之光多工裝置10的構成作展示之剖面圖。本實施形態之光多工裝置10，除了具備有反射防止膜136以外，係為與第1或第2實施形態之光多工裝置10相同的構成。

反射防止膜136，係被設置在透鏡構件130之另外一端134處。反射防止膜136，例如係為介電質膜，並使用蒸鍍法等而形成。

藉由本實施型態，係亦可得到與第1實施型態相同之效果。又，由於在透鏡構件130之另外一端134 處係被形成有反射防止膜136，因此係能夠以更高的效率來將光作多工。

以上，雖係參考圖面而針對本發明之實施形態作了敘述，但是，此些係僅為本發明之例示，而亦可採用上述以外之各種的構成。

10‧‧‧光多工裝置

110‧‧‧第1光纖

112‧‧‧芯

114‧‧‧一端

120‧‧‧第2光纖

122‧‧‧芯

124‧‧‧一端

126‧‧‧另外一端

130‧‧‧透鏡構件

132‧‧‧一端

134‧‧‧另外一端

140‧‧‧第3光纖

142‧‧‧芯

144‧‧‧一端

150‧‧‧保持構件

Claims (5)

1. 一種光合波裝置，其特徵為，係具備有：複數之第1光纖；和具有複數芯之第2光纖；和與前述第2光纖之另外一端相對向的透鏡構件；和使一端隔著前述透鏡構件而與前述第2光纖之前述另外一端相對向的第3光纖，在前述第2光纖之一端處，前述複數之第1光纖係分別與互為相異之前述芯作光學性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之光合波裝置，其中，前述第3光纖之前述一端，係位置於前述透鏡構件之焦點處。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光合波裝置，其中，前述透鏡構件，係使其一端接合於前述第2光纖之前述另外一端處。
4. 如申請專利範圍第3項所記載之光合波裝置，其中，前述透鏡構件，係為將梯度折射係數光纖(graded-index fiber)之端面加工為曲面者。
5. 如申請專利範圍第3項或第4項所記載之光合波裝置，其中，係具備有被設置在前述透鏡構件之前述曲面處的反射防止膜。