(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、当該光ファイバを保持する筐体と、当該光ファイバに対して光を入射させる複数の光源と、当該光源の各々を保持する固定用治具とを有し、
前記複数の光源は、前記固定用治具により、当該各光源から前記光ファイバに入射させる各入射光の光軸と、当該各入射光が当該光ファイバで反射した各反射光の光軸とをずらした状態で、当該光ファイバの受光面に対して個別に対向して配置されると共に、光軸および偏波軸の調整が自在である
光ファイバモジュール。
【請求項２】
前記光ファイバは、偏波保存ファイバであり、
前記各光源は、直線偏光の光を放出するものであり、当該各光源から前記光ファイバに入射される各入射光の偏波軸が、当該光ファイバの偏波軸に対して平行または垂直となるように配置されている
請求項１に記載の光ファイバモジュール。
【請求項３】
前記光ファイバは、当該光ファイバの軸に対して垂直をなす受光面を有し、
前記各入射光は、前記光ファイバの最大受光角の範囲内で当該光ファイバの受光面に入射すると共に、
前記受光面に対する前記各入射光の入射角θ１は、当該入射光の光軸に対する集光角θよりも大きく、
前記各入射光の光軸と前記各反射光の光軸とのなす挟角θ２は、当該入射光の集光角θと前記各反射光の光軸に対する発散角θ’との和よりも大きい
請求項１または２に記載の光ファイバモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバモジュールに関し、特には１本の光ファイバに対して複数の光源からの光をノイズなく効率的に入射させることを可能にした光ファイバモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光源と光源からの光を伝搬する光ファイバとを組み合わせた光ファイバモジュールは、光源から離れた位置に光を伝搬して供給する構成であり、光供給部に対する光源の温度上昇の影響を抑えた光照射が可能である。このような光ファイバモジュールは、例えば光学式変位測定装置の光供給源として有効に用いられており、装置内の温度上昇を防止した精度の高い変位測定を可能としている。
【０００３】
ところで、以上のような光ファイバモジュールに対しては、光量の増加による光照射のハイパワー化や、カラーバランスの調整、光源の長寿命化などが要求されている。そこで、複数本の光ファイバを溶融接合させたファイバカプラを用い、各ファイバに対してそれぞれ光源を結合させた構成の光ファイバモジュールが用いられている（例えば下記特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３３２７３号公報
【特許文献２】特開２００３−１８５８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ファイバカプラを用いた構成の光ファイバモジュールでは、ファイバカプラ製造に高度な技術が要求される。コア系が数マイクロメートルの偏波保存ファイバを用いた場合であれば、さらに製造の難易度が高くなり、歩留まりも著しく低下する。しかも、製造中に光ファイバうちの１本が破損した場合には、ファイバカプラの全てを交換する必要があるが、そのリスクを避けるために接合による分岐前後に光コネクタを設けるとコストが掛る。
【０００６】
そこで本発明は、複数の光源からの光をノイズなく高精度に１本の光ファイバに入射可能とすることで、低コストでかつ容易に製造可能でありながらも光照射のハイパワー化や、カラーバランスの調整、光源の長寿命化などを容易に達成することが可能な光ファイバモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するための本発明の光ファイバモジュールは、光ファイバと、この光ファイバに対して光を入射させる複数の光源とを有した構成であり、複数の光源の配置状態に特徴がある。すなわち複数の光源は、これらの各光源から１本の光ファイバに入射させる各入射光の光軸と、これらの各入射光が当該光ファイバで反射した各反射光の光軸とがずれるように配置されている。
【０００８】
このような構成の光ファイバモジュールでは、複数の各光源から１つの光ファイバに入射させる各入射光の光軸と、これらの入射光が光ファイバで反射した各反射光の光軸とがずれているため、各光源に対する各反射光の入射と、これによる迷光の発生が抑えられる。したがって、複数の各光源から１つの光ファイバに光を入射させる構成でありながらも、各光源から照射される光に迷光によるノイズ成分が加わることが防止され、１本の光ファイバから波長精度の高い光照射を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本発明の光ファイバモジュールによれば、複数の光源からの光をノイズなく高精度に１本の光ファイバに入射可能となるため、ファイバカプラと比較して低コストでかつ容易に製造可能でありながらも光照射のハイパワー化や、カラーバランスの調整、光源の長寿命化などを容易に達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の光ファイバモジュールの光学構成を説明する斜視図である。
【図２】第１実施形態の光ファイバモジュールの光学構成を説明する要部断面図および平面図である。
【図３】第１実施形態の光ファイバモジュールの組み立て構成を説明する図である。
【図４】第２実施形態の光ファイバモジュールの光学構成を説明する斜視図である。
【図５】第２実施形態の光ファイバモジュールの光学構成を説明する要部断面図および平面図である。
【図６】第２実施形態の光ファイバモジュールの組み立て構成を説明する図である。
【図７】第３実施形態の光ファイバモジュールの光学構成を説明する斜視図である。
【図８】第３実施形態の光ファイバモジュールの光学構成を説明する要部断面図および平面図である。
【図９】第４実施形態の光ファイバモジュールの光学構成を説明する斜視図である。
【図１０】第５実施形態の光ファイバモジュールの光学構成を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて、次に示す順に実施の形態を説明する。
１．第１実施形態（複数の光源に共通の集光レンズを設けた例）
２．第２実施形態（光源毎に集光レンズを設けた例）
３．第３実施形態（偏波保存ファイバを用いた例）
４．第４実施形態（偏波保存ファイバと偏光板を組み合わせた例）
５．第５実施形態（さらに光源を増加した例）
尚、各実施形態においては共通の構成要素には同一の符号を付して説明を行う。また各実施の形態においては、光ファイバモジュールの光学構成、組み立て構成、適用例の順に説明を行い、共通する構成要素の重複する説明は一部を省略する。
【００１２】
≪１．第１実施形態≫
＜光ファイバモジュールの光学構成＞
図１および図２は、第１実施形態の光ファイバモジュール１-1の光学構成を説明する図面であり、図１は斜視図、図２（１）は要部断面図、図２（２）は光の入射方向から見た平面図である。これらの図に示す光ファイバモジュール１-1は、１本の光ファイバ３と、複数の光源５ａ，５ｂ，５ｃと、１つの集光レンズ７とを備えて構成されている。以下、各構成要素の詳細を説明する。
【００１３】
光ファイバ３は、一般的な構成の光ファイバ３であって良く、光を伝搬する円筒形のコア３１と、コア３１の周囲を覆う同心円状のクラッド３３とで構成されている。コア３１とクラッド３３とは、屈折率差を有する材料で構成されており、コア３１の屈折率ｎ１に対して、クラッド３３の屈折率ｎ２＞ｎ１に設定されている。このような光ファイバ３は、一方の端部においてコア３１を露出させた端面部分が光源５ａ，５ｂ，５ｃからの光ｈの受光面３ｓとなる。尚、本第１実施形態において、受光面３ｓは、光ファイバ３のファイバ軸Φ３に対して垂直をなす平面であり、研磨面として仕上げられている。
【００１４】
このような構成の光ファイバ３は、コア３１の屈折率ｎ１とクラッド３３の屈折率ｎ２とによって決まる固有の最大受光角を有している。最大受光角は、ファイバ軸Φ３に対する角度である。そして、この最大受光角の範囲内で受光面３ｓに入射された光が、コア３１とクラッド３３との界面で全反射して伝搬され、光ファイバ３におけるもう一方の端面から放出される構成となっている。
【００１５】
次に、複数の光源５ａ，５ｂ，５ｃは、光ファイバ３に対して入射させる光（以下、入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃと記する）を放出するものである。具体的には、光源５ａ，５ｂ，５ｃは、半導体レーザやガスレーザや固体レーザでも良いし、スーパルミネッセンスダイオードなどのＬＥＤでも良い。また光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの波長は、光ファイバ３が伝送可能な、紫外線から可視域および赤外線までが想定される。
【００１６】
これらの光源５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞれから放出された入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃが、集光レンズ７で集光された状態で光ファイバ３の受光面３ｓにそれぞれ入射されるように配置されている。また各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、受光面３ｓに入射せた入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃが、光ファイバ３で伝搬されるように、上述した光ファイバ３の最大受光角の範囲内に配置されている。特に本実施形態においては、このような最大受光角の範囲においての各光源５ａ，５ｂ，５ｃの配置状態が特徴的である。
【００１７】
すなわち、複数の光源５ａ，５ｂ，５ｃは、光ファイバに対して異なる方向から光を入射させるように配置されている。このような状態において、さらに各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、各入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃに対して、全ての反射光軸φＲａ，φＲｂ，φＲｃが重ならずにずれるように配置されている。
【００１８】
つまり、各光源５ａ，５ｂ，５ｃから光ファイバ３の受光面３ｓへの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの各光軸を、入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃとする。また、光ファイバ３の受光面３ｓにおいて各入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃが反射した反射光Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの各光軸を、反射光軸φＲａ，φＲｂ，φＲｃとする。そして、入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃの全てが、反射光軸φＲａ，φＲｂ，φＲｃの何れとも重ならずにずれるように、各光源５ａ，５ｂ，５ｃが配置されているのである。
【００１９】
以上のような各光源５ａ，５ｂ，５ｃのさらに好ましい配置は、以下のようである。
【００２０】
すなわち図２（１）を参照し、受光面３ｓに対して垂直なファイバ軸Φ３に対する各入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃの角度を、各入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの入射角θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃとする。また各入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃにおいての入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃに対する光の集光角度を、集光角θａ，θｂ，θｃとする。これらの各入射角θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃ、および集光角θａ，θｂ，θｃは、それぞれ固有の値であって良い。
【００２１】
この場合において各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、各入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの入射角θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃが、各集光角θａ，θｂ，θｃよりも大きく、θ１ａ＞θａ，θ１ｂ＞θｂ，θ１ｃ＞θｃとなるように配置されている。
【００２２】
さらに図２（２）を参照し、ファイバ軸Φ３を中心にした各入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃと、各反射光Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの反射光軸φＲａ，φＲｂ，φＲｃとのなす角度を挟角θ２とする。これらの挟角θ２は、入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃ毎に複数の値を有する。代表して光源５ａを例にとると、光源５ａから入射光ｈａの入射光軸φｈａに対しては、他の光源５ｂ，５ｃからの入射光ｈｂ，ｈｃの反射による反射光Ｒｂ，Ｒｃについての各反射光軸φＲｂ，φＲｃとの間に、それぞれ挟角θ２ａ−ｂ’，θ２ａ−ｃ’が設定される。これら複数の挟角θ２ａ−ｂ’，θ２ａ−ｃ’は、それぞれ異なる値であって良い。図面においては、光源５ａについてのみ図示してあるが、他の光源５ｂ，５ｃについても同様である。尚、挟角θ２ａ−ｂ’，θ２ａ−ｃ’，θ２ｂ−ａ’，θ２ｂ−ｃ’，θ２ｃ−ａ’，θ２ｃ−ａ’は、それぞれが固有の値であって良い。
【００２３】
また、反射光Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃにおいての反射光軸φＲａ，φＲｂ，φＲｃに対する光の発散角度を、発散角θａ’，θｂ’，θｃ’とする。これらの発散角θａ’，θｂ’，θｃ’は、反射光Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの元となる入射光の集光角θａ，θｂ，θｃと略同一の値となる。
【００２４】
この場合において各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、これらの各光源５ａ，５ｂ，５ｃに対して設定される各挟角θ２が、目的とする入射光の集光角θａ，θｂ，θｃと各反射光の発散角θａ’θｂ’，θｃ’との和よりも大きくなるように配置されている。本実施形態においては、例えば光源５ａであれば、全ての（２つの）挟角θ２ａ−ｂ’，θ２ａ−ｃ’のそれぞれが、集光角θａと各発散各θｂ’，θｃ’との和よりも大きいことが必須である。以下に３つの光源５ａ，５ｂ，５ｃを用いた場合の条件の式（１）で表す。尚、光源５ａからの入射光ｈａが反射した反射光Ｒａとのなす挟角は１８０°になるため、上記の範囲に含まれる。
【００２５】
【数１】
0005542539.tif 000002
【００２６】
尚、以上のような光学構成において、光ファイバ３と各光源５ａ，５ｂ，５ｃとの間に配置される集光レンズ７は、各光源５ａ，５ｂ，５ｃから放出された入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃを光ファイバ３の受光面３ｓに集光するように配置される。
【００２７】
＜光ファイバモジュールの組み立て構成＞
次に、第１実施形態の光学構成を有する光ファイバモジュール１-1の組み立て構成を、図３（１）の斜視図および図３（２）の要部断面図を用いて説明する。
【００２８】
光ファイバモジュール１-1は、光ファイバ３の受光面３ｓ側の端部を内設した状態で固定する筐体１０１と、筐体１０１に固定された光ファイバ３の受光面３ｓに対して所定状態で各光源５ａ，５ｂ，５ｃを固体するための固定用冶具１０２とを備えている。
【００２９】
筐体１０１は、光ファイバ３の端部が挿入される内部空間Ａを有している。筐体１０１の内部空間Ａに挿入された光ファイバ３の端部は、円筒形の接続端子（フェルール１０３）を介して筐体１０１に固定された状態で保持される。
【００３０】
このような筐体１０１において、光ファイバ３が挿入された内部空間Ａ内には、光ファイバ３の受光面３ｓに対向させて集光レンズ７が固定される。筐体１０１の内部空間Ａにおいて、集光レンズ７は、光軸を光ファイバ３のファイバ軸Φ３と一致させた状態で固定される。筐体１０１と集光レンズ７との固定は、接着剤を使用しても良いし、筐体１０１を高熱にした状態で集光レンズ７を挿入し、その後常温に戻して集光レンズ７を固定する膨張係数差を利用した固定方法を使っても良い。
【００３１】
筐体１０１の内部空間Ａは、固定用冶具１０２によって筐体１０１に固定された各光源５ａ、５ｂ、５ｃから照射された光ｈが、さえぎられることなく集光レンズ７を透過して光ファイバ３の受光面３ｓに入射される形状を有している。
【００３２】
以上のような内部空間Ａを有する筐体１０１において、保持した光ファイバ３の受光面３ｓ側の外壁面１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃは、各光源５ａ，５ｂ，５ｃから受光面３ｓへの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃに対して垂直な各平面として形成されている。
【００３３】
固定用冶具１０２は、各光源５ａ，５ｂ，５ｃを内設する保持スリーブ１０２-1と、保持スリーブ１０２-1を内設した状態で筐体１０１に対して固定される固定スリーブ１０２-2とで構成されている。
【００３４】
保持スリーブ１０２-1は、筒状体であって、各光源５ａ,５ｂ,５ｃを内設して保持する。各光源５ａ,５ｂ,５ｃは、これらから照射される入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃを、それぞれ同心円状に囲む状態で保持スリーブ１０２-1内に保持される。各保持スリーブ１０２-1と光源５ａ，５ｂ，５ｃとの固定は、接着剤を用いても良いし、レーザ溶接を用いて光源５ａ，５ｂ，５ｃの全周を保持スリーブ１０２-1に固定しても良い。レーザ溶接を用いることにより、接着剤による固定と比較して、より信頼性の高い固定が可能になる。
【００３５】
固定スリーブ１０２-2は、筒状体の一方の端縁を筒状体の軸に対して垂直な外周方向に広げた形状である。この固定スリーブ１０２-2は、保持スリーブ１０２-1を内設した状態で筐体１０１の各外壁面１０１ａ，１０１ｂ、１０１ｃに固定される。固定スリーブ１０２-2を、筐体１０１の各外壁面１０１ａ，１０１ｂ、１０１ｃに固定した状態においては、各光源５ａ，５ｂ，５ｃから照射される入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃは、光ファイバ３の受光面３ｓに対して入射角度θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃで照射される。
【００３６】
以上の固定用治具１０２を用いた各部材の固定は、次のように行う。先ず、光源５ａ，５ｂ，５ｃを内設した保持スリーブ１０２-1を、固定スリーブ１０２-2に嵌入する。次いで、筐体１０１の外壁面１０１ａ，１０１ｂ、１０１ｃにおいて固定スリーブ１０２-2をｘ−ｙ方向に位置調整する。この際、各光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃが、光ファイバ３の受光面３ｓに入射角度θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃで入射するように、筐体１０１に対しての固定スリーブ１０２-2の位置決めを行う。
【００３７】
この状態で、固定スリーブ１０２-2に陥入した保持スリーブ１０２-1を、同心軸上においてｚ方向に摺動させて位置調整する。この際、各光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃが、集光レンズ７を通過して光ファイバ３の受光面３ｓにフォーカスするように、固定スリーブ１０２-2に対する保持スリーブ１０２-1の位置決めを行い、固定スリーブ１０２-2と保持スリーブ１０２-1とを固定する。
【００３８】
その後、さらに筐体１０１の外壁面１０１ａ，１０１ｂ、１０１ｃに対する固定スリーブ１０２-2のｘ−ｙ方向の位置を微調整する。これにより、各光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃが、光ファイバ３の受光面３ｓの中心に入射するように、筐体１０１に対しての固定スリーブ１０２-2の位置決めを行い、筐体１０１と固定スリーブ１０２-2とを固定する。
【００３９】
以上により、光ファイバ３の受光面３ｓに対して光源５ａ，５ｂ，５ｃが調芯固定される。この調芯固定に際しては、光ファイバ３の他端面から放出される光を検出し、検出強度が最大となるように位置決めを行う。
【００４０】
位置決めされた筐体１０１と固定スリーブ１０２-2、および位置決めされた保持スリーブ１０２-1と固定スリーブ１０２-2の固定は、接着剤またはレーザ溶接によって行われる。レーザ溶接によれば、接着剤による固定と比較して、より信頼性の高い固定が可能になる。尚、保持スリーブ１０２-1と固定スリーブ１０２-2との固定をレーザ溶接によって行う場合には、保持スリーブ１０２-1と固定スリーブ１０２-2とが接する面の全周にかけて貫通溶接しても良い。
【００４１】
以上により、図１および図２を用いて説明した光学構成を有する光ファイバモジュール１-1が組み立てられている。尚、光源５ａ，５ｂ，５ｃが劣化した際の交換は、筐体１０１に対して固定用冶具１０２毎交換すれば良いため、メンテナンス性に優れている。
【００４２】
＜効果＞
以上のような光ファイバモジュール１-1では、複数の各光源５ａ，５ｂ，５ｃから１つの光ファイバ３に入射させる各入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃと、これらが光ファイバ３で反射した各反射光Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの反射光軸φＲａ，φＲｂ，φＲｃとがずれている。このため、各光源５ａ，５ｂ，５ｃへの各反射光φＲａ，φＲｂ，φＲｃの入射と、これによる迷光の発生が抑えられる。
【００４３】
特に、図２（１）を用いて説明したように、各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞれから受光面３ｓに対して照射される各入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの入射角θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃが、各集光角θａ，θｂ，θｃよりも大きく、θ１ａ＞θａ，θ１ｂ＞θｂ，θ１ｃ＞θｃとなるように配置されている。これにより、例えば光源５ａから照射された入射光ｈａが受光面３ｓで反射した場合、その反射光Ｒａが光源５ａに戻ることを完全に防止することができる。同様に、光源５ｂから照射された入射光ｈｂが受光面３ｓで反射した場合、その反射光Ｒｂが光源５ｂに戻ることを完全に防止することができ、光源５ｃから照射された入射光ｈｃが受光面３ｓで反射した場合、その反射光Ｒｃが光源５ｃに戻ることを完全に防止することができる。
【００４４】
さらに、図２（２）を用いて説明したように、各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、各入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃと各反射光軸φＲａ，φＲｂ，φＲｃとのなす各挟角θ２が、目的とする入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの集光角θａ,θｂ，θｃと各反射光Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃの発散角θａ’、θｂ’，θｃ’との和のそれぞれの値よりも大きく、上記式（１）となるように配置されている。これにより、各光源５ａ，５ｂ，５ｃに、他の光源５ａ，５ｂ，５ｃからの照射に起因する反射光Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃが入射することを完全に防止することができる。
【００４５】
以上から、本第１実施形態の光ファイバモジュール１-1によれば、複数の各光源５ａ，５ｂ，５ｃから１つの光ファイバ３に入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃ光を入射させる構成でありながらも、各光源５ａ，５ｂ，５ｃから照射される光に迷光によるノイズ成分が加わることが防止され、１本の光ファイバ３から波長精度の高い光照射を行うことが可能になる。
【００４６】
この結果、次の適用例で詳細に説明するように、本第１実施形態の光ファイバモジュール１-1を用いることにより、ファイバカプラと比較して低コストでかつ容易に製造可能でありながらも光照射のハイパワー化や、カラーバランスの調整、光源の長寿命化などを容易に達成することが可能となる。
【００４７】
＜光ファイバモジュールの適用例−１＞
第１実施形態の光ファイバモジュール１-1は、それぞれ波長の異なる光を放出する光源５ａ，５ｂ，５ｃを用いることができる。これにより、例えばＤＶＤ、ＣＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ等、各種ディスクの記録・再生装置の光源として、光ファイバモジュール１-1を用いることができる。この場合、光源５ａ，５ｂ，５ｃからの出力を切り替えることで、記録・再生の対象となるディスクに合わせた波長を光ファイバ３の受光部３ｓに入射光として入射させ、他端からディスクに照射する。
【００４８】
＜光ファイバモジュールの適用例−２＞
第１実施形態の光ファイバモジュール１-1は、それぞれ波長の異なる光として、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色の波長の光を放出する光源５ａ，５ｂ，５ｃを用いることができる。これにより、光ファイバモジュール１-1を、プロジェクタをはじめとするハイパワーの照明系に用いることができる。この場合、例えば各光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの光量を検出し、検出した値に基づいて各色波長の光源５ａ，５ｂ，５ｃの出力を調整してカラーバランスをコントロールすることができる。
【００４９】
＜光ファイバモジュールの適用例−３＞
第１実施形態の光ファイバモジュール１-1は、同一波長の光を放出する放出する光源５ａ，５ｂ，５ｃを用いることができる。これにより、光ファイバモジュール１-1を、特に信頼性を必要とする産業機器の照明系に用いることができる。この場合、光源５ａ，５ｂ，５ｃのうちのいくつかを予備の光源とし、照明に使用している光源が劣化したときに、順に予備の光源に切り替える。これにより、見かけ上の光源の劣化を抑えることが可能になる。さらに、照明に使用している光源からの入射光の光量を検出し、検出した値に基づいて光源の劣化状態を把握すれば、光源の寿命が来る前に光源を交換することも可能である。
【００５０】
以上の光ファイバモジュール１-1を用いた各種装置においては、光源５ａ，５ｂ，５ｃを装置本体から離して冷却することで、光源の長寿命化などが実現できる。
【００５１】
≪２．第２実施形態≫
＜光ファイバモジュールの光学構成＞
図４および図５は、第２実施形態の光ファイバモジュール１-2の光学構成を説明する図面であり、図４は斜視図、図５（１）は要部断面図、図５（２）は光の入射方向から見た平面図である。これらの図に示す光ファイバモジュール１-2が、第1実施形態の光ファイバモジュールと異なるところは、各光源５ａ，５ｂ，５ｃにそれぞれ個別に集光レンズ９が設けられているところにあり、他の構成は同様である。
【００５２】
すなわち光ファイバモジュール１-2は、１本の光ファイバ３と、複数の光源５ａ，５ｂ，５ｃと、各光源５ａ，５ｂ，５ｃに対応する数の集光レンズ９とを備えて構成されている。各集光レンズ９は、各光源５ａ，５ｂ，５ｃの光照射面側に配置されており、各光源５ａ，５ｂ，５ｃの光軸に対して、レンズの軸を一致させて配置される。さらに、光源５ａ，５ｂ，５ｃおよびレンズ９は、光源５ａ，５ｂ，５ｃから照射された光を、光ファイバ３の受光面３ｓの中心にフォーカスさせる状態で設けられている。
【００５３】
このような集光レンズ９には、非球面レンズを用いることが好ましい。これにより光源５ａ，５ｂ，５ｃから受光面３ｓに照射させた入射光ｈａ,ｈｂ,ｈｃのフォーカス径を、極力小さくした設計にすることが可能である。
【００５４】
このような構成の光ファイバモジュール１-2においても、集光レンズ９を伴う光源５ａ，５ｂ，５ｃの配置状態は、第１実施形態と同様である。
【００５５】
つまり、各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、受光面３ｓに対して異なる方向から入射せた入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃが、光ファイバ３で伝搬されるように、上述した光ファイバ３の最大受光角の範囲内に配置されている。このような状態において、さらに各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、各入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃに対して、全ての反射光軸φＲａ，φＲｂ，φＲｃが重ならずにずれるように配置されている。
【００５６】
また図５（１）を参照し、各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、各入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの入射角θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃが、各集光角θａ，θｂ，θｃよりも大きく、θ１ａ＞θａ，θ１ｂ＞θｂ，θ１ｃ＞θｃとなるように配置されている。
【００５７】
さらに図５（２）を参照し、各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、これらの各光源５ａ，５ｂ，５ｃに対して設定される各挟角θ２が、目的とする入射光の集光角θａ，θｂ，θｃと各反射光の発散角θａ’θｂ’，θｃ’との和よりも大きくなるように配置されている。本実施形態においては、例えば光源５ａであれば、全ての（２つの）挟角θ２ａ−ｂ’，θ２ａ−ｃ’のそれぞれが、集光角θａと各発散各θｂ’，θｃ’との和のそれぞれの値よりも大きいことが必須である。以下に３つの光源５ａ，５ｂ，５ｃを用いた場合の条件の式（１）で表す。尚、光源５ａからの入射光ｈａが反射した反射光Ｒａとのなす挟角は１８０°になるため、上記の範囲に含まれる。
【００５８】
【数２】
0005542539.tif 000003
【００５９】
＜光ファイバモジュールの組み立て構成＞
次に、上述した光学構成を有する光ファイバモジュール１-2の組み立て構成を、図６（１）の斜視図および図６（２）の要部断面図を用いて説明する。これらの図に示す光ファイバモジュール１-2の組み立て構成が、第1実施形態の組み立て構成と異なるところは、集光レンズ９の固定に係る部分にあり他の構成は同様である。
【００６０】
光ファイバモジュール１-2は、第１実施形態と同様に、光ファイバ３の受光面３ｓ側の端部を内設した状態で固定する筐体１０１と、筐体１０１に固定された光ファイバ３の受光面３ｓに対して所定状態で各光源５ａ，５ｂ，５ｃを固体するための固定用冶具１０２とを備えている。
【００６１】
このうち、筐体１０１は、光ファイバ３の端部が挿入される内部空間Ａ’を有しているが、この内部空間Ａ’には集光レンズは固定されておらず、固定用冶具１０２によって筐体１０１に固定された各光源５ａ、５ｂ、５ｃから照射された光が、さえぎられることなく光ファイバ３の受光面に入射される形状として構成されている。
【００６２】
以上のような内部空間Ａ’を有する筐体１０１において、保持した光ファイバ３の受光面３ｓ側の外壁面１０１ａ，１０１ｂ、１０１ｃは、各光源５ａ，５ｂ，５ｃから受光面３ｓへの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃに対して垂直な平面として形成されている。これは第1実施形態と同様である。
【００６３】
固定用冶具１０２は、各光源５ａ、５ｂ、５ｃと各集光レンズ９とを内設する保持スリーブ１０２-1’と、保持スリーブ１０２-1’を内設した状態で筐体１０１に対して固定される固定スリーブ１０２-2とで構成されている。
【００６４】
保持スリーブ１０２-1’は、筒状体であって、各光源５ａ,５ｂ,５ｃと集光レンズ９とを内設して保持する。各光源５ａ,５ｂ,５ｃは、これらから照射される入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃを、それぞれ同心円状に囲む状態で保持スリーブ１０２-1’内に保持される。また集光レンズ９の軸は、各光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃに対して一致している。
【００６５】
各保持スリーブ１０２-1’と光源５ａ，５ｂ，５ｃとの固定は第１実施形態と同様であり、接着剤を用いても良いし、レーザ溶接を用いて光源５ａ，５ｂ，５ｃの全周を保持スリーブ１０２-1’に固定しても良い。レーザ溶接を用いることにより、接着剤による固定と比較して、より信頼性の高い固定が可能になる。また各保持スリーブ１０２-1’と集光レンズ９との固定は、接着剤を使用しても良いし、保持スリーブ１０２-1’を高熱にした状態で集光レンズ９を挿入し、その後常温に戻して集光レンズ９を固定する膨張係数差を利用した固定方法を使っても良い。
【００６６】
固定スリーブ１０２-2は、第１実施形態と同様であり、筒状体の一方の端縁を筒状体の軸に対して垂直な外周方向に広げた形状である。この固定スリーブ１０２-2は、保持スリーブ１０２-1’を内設した状態で筐体１０１の各外壁面１０１ａ，１０１ｂ、１０１ｃに固定される。固定スリーブ１０２-2を、筐体１０１の各外壁面１０１ａ，１０１ｂ、１０１ｃに固定した状態においては、各光源５ａ，５ｂ，５ｃから照射されて集光レンズ９で集光された入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃは、光ファイバ３の受光面３ｓに対して入射角度θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃで照射される。
【００６７】
以上の固定用治具１０２を用いた各部材の固定は、次のように行う。先ず、光源５ａ，５ｂ，５ｃおよび集光レンズ９を内設した保持スリーブ１０２-1’を、固定スリーブ１０２-2に嵌入する。次いで、筐体１０１の外壁面１０１ａ，１０１ｂ、１０１ｃにおいて固定スリーブ１０２-2をｘ−ｙ方向に位置調整する。この際、各光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃが、光ファイバ３の受光面３ｓに入射角度θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃで入射するように、筐体１０１に対しての固定スリーブ１０２-2の位置決めを行う。
【００６８】
この状態で、固定スリーブ１０２-2に陥入した保持スリーブ１０２-1’を、同心軸上においてｚ方向に摺動させて位置調整する。この際、各光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃが、集光レンズ９を通過して光ファイバ３の受光面３ｓにフォーカスするように、固定スリーブ１０２-2に対する保持スリーブ１０２-1’の位置決めを行い、固定スリーブ１０２-2と保持スリーブ１０２-1’とを固定する。
【００６９】
その後、さらに筐体１０１の外壁面１０１ａ，１０１ｂ、１０１ｃに対する固定スリーブ１０２-2のｘ−ｙ方向の位置を微調整する。これにより、各光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃが、光ファイバ３の受光面３ｓの中心に入射するように、筐体１０１に対しての固定スリーブ１０２-2の位置決めを行い、筐体１０１と固定スリーブ１０２-2とを固定する。
【００７０】
以上により、光ファイバ３に対して光源５ａ，５ｂ，５ｃが調芯固定される。この調芯固定に際しては、光ファイバ３の他端面から放出される光を検出し、検出強度が最大となるように位置決めを行う。
【００７１】
位置決めされた筐体１０１と固定スリーブ１０２-2、および位置決めされた保持スリーブ１０２-1’と固定スリーブ１０２-2との固定は、接着剤またはレーザ溶接によって行われる。レーザ溶接によれば、接着剤による固定と比較して、より信頼性の高い固定が可能になる。尚、保持スリーブ１０２-1’と固定スリーブ１０２-2との固定をレーザ溶接によって行う場合には、保持スリーブ１０２-1’と固定スリーブ１０２-2とが接する面の全周にかけて貫通溶接しても良い。
【００７２】
以上により、図４および図５を用いて説明した光学構成を有する光ファイバモジュール１-2が組み立てられている。尚、光源５ａ，５ｂ，５ｃが劣化した際の交換は、筐体１０１に対して固定用冶具１０２毎交換すれば良いため、メンテナンス性に優れている。
【００７３】
＜効果＞
以上のような光ファイバモジュール１-2であっても、集光レンズ９を伴う光源５ａ，５ｂ，５ｃの配置状態（光学構成）は、式（１）他に示したように第１実施形態と同様である。したがって第1実施形態の光ファイバモジュール１-1と同様に、複数の各光源５ａ，５ｂ，５ｃから１つの光ファイバ３に入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃ光を入射させる構成でありながらも、各光源５ａ，５ｂ，５ｃから照射される光に迷光によるノイズ成分が加わることが防止され、１本の光ファイバ３から波長精度の高い光照射を行うことが可能になる。
【００７４】
この結果、本第２実施形態の光ファイバモジュール１-2であっても、複数の光源５ａ，５ｂ，５ｃからの光をノイズなく高精度に１本の光ファイバ３に入射可能となる。このため、先の第1実施形態の適用例１〜３で詳細に説明したように、低コストでありながらも光照射のハイパワー化や、カラーバランスの調整、光源の長寿命化などを容易に達成することが可能となる。
【００７５】
以上の他、特に本第２実施形態の光ファイバモジュール１-2は、各光源５ａ，５ｂ，５ｃに対して、それぞれ個別に集光レンズ９を設けた構成であり、各光源５ａ，５ｂ，５ｃの光軸に対して、集光レンズ９の光軸を一致させている。これにより、光ファイバ３の受光面３ｓには、各光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃをより小さいスポット径でフォーカスさせて集光することが可能になる。集光レンズ９を非球面レンズとすることで、さらに効果的にスポット径を小さく集光可能である。
【００７６】
したがって、例えば光ファイバ３として、コア３１の径がより小さいシングルモードの光ファイバを用いた場合であっても、光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃを効率よく受光面３ｓに結合させることができる。例えば、光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの波長が６３３ｎｍである場合、シングルモードの光ファイバ３のコア径は、直径約５μｍと非常に小さい。このような光ファイバ３に対しても、効率よく光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃを結合させることが可能になる。
【００７７】
＜光ファイバモジュールの適用例１〜３＞
本第２実施形態の光ファイバモジュール１-2は、第1実施形態で説明した光ファイバモジュールの適用例１〜３と同様に用いることができる。
【００７８】
≪３．第３実施形態≫
＜光ファイバモジュールの光学構成＞
図７および図８は、第３実施形態の光ファイバモジュール１-3の光学構成を説明する図面であり、図７は斜視図、図８（１）は要部断面図、図８（２）は光の入射方向から見た平面図である。これらの図に示す光ファイバモジュール１-3は、第２実施形態の光ファイバモジュールにおいて、通常の光ファイバを偏波保存ファイバ３’に置き換え、これに合わせて各光源５ａ，５ｂ，５ｃの配置状態を設定したものであり、他の構成は第２実施形態と同様である。
【００７９】
すなわち偏波保存ファイバ３’は、コア３１と、コア３１を囲むクラッド３３と、さらに２つの偏波モード間に伝搬定数差を発生させて偏波保持能力を高めるための応力付与部３５とを備えた光ファイバである。例えば、偏波保存ファイバ３’がパンダファイバであれば、コア３１を挟むように２つの応力付与部３５を配置する。このような偏波保存ファイバ３’は、応力付与部３５を設けたことによってコア３１に誘起される位相差により、例えば図面上矢印で示した応力付与部３５の方向に偏波軸が発生している。尚、偏波保存ファイバ３’は、パンダファイバに限定されることはなく、楕円ジャケット型等であっても良い。
【００８０】
このような偏波保存ファイバ３’を用いた場合、光源５ａ，５ｂ，５ｃは、直線偏光の光を放出するものを用いる。具体的な光源５ａ，５ｂ，５ｃとしては、第１実施形態で例示した半導体レーザやガスレーザや固体レーザでも良いし、スーパルミネッセンスダイオードなどのＬＥＤでも良く、この中から直線偏光の光を放出するものを選択して用いる。
【００８１】
これらの光源５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞれから放出される光（入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃ）の各偏波軸が、偏波保存ファイバ３’の偏波軸と平行または垂直となる向きに配置する。
【００８２】
このような構成の光ファイバモジュール１-3においても、集光レンズ９を伴う光源５ａ，５ｂ，５ｃの配置状態は、第１実施形態および第２実施形態と同様である。
【００８３】
つまり、各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、受光面３ｓに入射せた入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃが、偏波保存ファイバ３’で伝搬されるように、上述した偏波保存ファイバ３’の最大受光角の範囲内に配置されている。このような状態において、さらに各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、各入射光軸φｈａ，φｈｂ，φｈｃに対して、全ての反射光軸φＲａ，φＲｂ，φＲｃが重ならずにずれるように配置されている。
【００８４】
また図８（１）を参照し、各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、各入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの入射角θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃが、各集光角θａ，θｂ，θｃよりも大きく、θ１ａ＞θａ，θ１ｂ＞θｂ，θ１ｃ＞θｃとなるように配置されている。
【００８５】
さらに図８（２）を参照し、各光源５ａ，５ｂ，５ｃは、これらの各光源５ａ，５ｂ，５ｃに対して設定される各挟角θ２が、目的とする入射光の集光角θａ，θｂ，θｃと各反射光の発散角θａ’θｂ’，θｃ’との和よりも大きくなるように配置されている。本実施形態においては、例えば光源５ａであれば、全ての（２つの）挟角θ２ａ−ｂ’，θ２ａ−ｃ’のそれぞれが、集光角θａと各発散各θｂ’，θｃ’との和のそれぞれの値よりも大きいことが必須である。以下に３つの光源５ａ，５ｂ，５ｃを用いた場合の条件の式（１）で表す。尚、光源５ａからの入射光ｈａが反射した反射光Ｒａとのなす挟角は１８０°になるため、上記の範囲に含まれる。
【００８６】
【数３】
0005542539.tif 000004
【００８７】
＜光ファイバモジュールの組み立て構成＞
上述した光学構成を有する光ファイバモジュール１-3の組み立て構成は、第２実施形態において図６（１）の斜視図および図６（２）の要部断面図を用いて説明したと同様である。ただし、光源５，５ｂ，５ｃの偏波軸は、偏波保存ファイバ３’の偏波軸と平行または垂直であることとする。
【００８８】
＜効果＞
以上のような光ファイバモジュール１-3であっても、集光レンズ９を伴う光源５ａ，５ｂ，５ｃの配置状態（光学構成）は、式（１）他に示したように第１実施形態および第２実施形態と同様である。したがって第1実施形態の光ファイバモジュール１-1と同様に、複数の各光源５ａ，５ｂ，５ｃから１つの光ファイバ３に入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃ光を入射させる構成でありながらも、各光源５ａ，５ｂ，５ｃから照射される光に迷光によるノイズ成分が加わることが防止され、１本の光ファイバ３から波長精度の高い光照射を行うことが可能になる。
【００８９】
この結果、本第３実施形態の光ファイバモジュール１-3であっても、複数の光源５ａ，５ｂ，５ｃからの光をノイズなく高精度に１本の偏波保存ファイバ３’に入射可能となる。このため、先の第1実施形態の適用例１〜３で詳細に説明したように、また次の適用例で詳細に説明するように、低コストでありながらも光照射のハイパワー化や、カラーバランスの調整、光源の長寿命化などを容易に達成することが可能となる。
【００９０】
さらに本第３実施形態の光ファイバモジュール１-3は、第２実施形態のファイバモジュール１-2と同様に、各光源５ａ，５ｂ，５ｃに対して、それぞれ個別に集光レンズ９を設けた構成であって、各光源５ａ，５ｂ，５ｃの光軸に対して、集光レンズ９の光軸を一致させている。これにより、偏波保存ファイバ３’の受光面３ｓには、各光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃをより小さいスポット径に集光させて照射することが可能になる。集光レンズ９を非球面レンズとすることで、さらに効果的にスポット径を小さく集光可能である。
【００９１】
したがって、コア３１の径がより小さい偏波保存ファイバ３’に対しても、光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃを効率よく受光面３ｓに結合させることができる。
【００９２】
また特に本第３実施形態の光ファイバモジュール１-3は、光ファイバとして偏波保存ファイバ３’を用いたことにより、入射光ｈａ,ｈｂ,ｈｃの偏光状態を安定に維持して搬送することが可能になる。本第３実施形態においては、偏波保存ファイバ３’の受光面３ｓに対して、各入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃを異なる方向から受光面３ｓに対して入射させている。これにより、全ての入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの偏波方向を一致させながらも、光源５ａ，５ｂ，５ｃから放出された光をビームススプリッタで分割して無駄にすることなく偏波保存光ファイバ３’に入射させることが可能である。
【００９３】
＜光ファイバモジュールの適用例１〜３＞
本第３実施形態の光ファイバモジュール１-3は、第１実施形態で説明した光ファイバモジュールの適用例１〜３と同様に用いることができる。
【００９４】
＜光ファイバモジュールの適用例−４＞
また本第３実施形態の光ファイバモジュール1-3においては、検査光として偏光光を用いる変位検出装置の光源として利用できる。このような変位検出装置は、例えば可干渉光源から出射された可干渉光を２つの可干渉光に分割して回折格子に照射し、回折格子からの２つの１回回折光を反射して再度回折格子に照射し、回折格子からの２回回折光を干渉させて受光部し、受光部からの干渉信号に基づき回折格子の移動位置を検出する（特開２００９−２５７８４１参照）。
【００９５】
以上のような変位検出装置における可干渉光源として、光ファイバモジュール１-3を用いる。
【００９６】
このような構成の変位検出装置においては、変位測定部を真空内に配置した場合であっても、可干渉光源として用いている光ファイバモジュール１-3の光源５ａ，５ｂ，５ｃを大気中に配置することにより、光源５ａ，５ｂ，５ｃのメンテナンスが容易になる。尚、光源５ａ，５ｂ，５ｃのメンテナンスは、光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光の光量を検出し、検出した値に基づいて光源の劣化状態を把握し、光源の寿命が来る前に光源を交換することも可能である。また光源５ａ，５ｂ，５ｃでの発熱に起因する変位測定部の温度上昇を防止できるため、精度の高い変位検出を行うことが可能になる。
【００９７】
≪４．第４実施形態≫
＜光ファイバモジュールの光学構成＞
図９は、第４実施形態の光ファイバモジュール１-4の光学構成を説明する斜視図である。この図に示す光ファイバモジュール１-4は、第３実施形態の光ファイバモジュールにおいて、集光レンズ９と偏波保存ファイバ３’との間に偏光板１１を設けた構成であり、他の構成は第３実施形態と同様である。
【００９８】
すなわち偏光板１１は、光源５ａ，５ｂ，５ｃから放出される偏光光の偏波方向に、透過軸方向を一致させた状態で、集光レンズ９と偏波保存ファイバ３’との間に配置される。
【００９９】
このような構成の光ファイバモジュール１-4においても、集光レンズ９を伴う光源５ａ，５ｂ，５ｃの配置状態は、第１〜３実施形態と同様である。
【０１００】
＜光ファイバモジュールの組み立て構成＞
上述した光学構成を有する光ファイバモジュール１-4の組み立て構成は、第２実施形態において図６（１）の斜視図および図６（２）の要部断面図を用いて説明した構成において、筐体１０１の内部空間Ａ’に、偏光板１１を内設させた構成である。ただし、光源５，５ｂ，５ｃの偏波軸は、偏波保存ファイバ３’の偏波軸と平行または垂直である。また、筐体１０１の内部空間Ａ’においての偏光板１１の固定状態は、光源５ａ，５ｂ，５ｃから放出される偏光光の偏波方向に、偏光板１１の透過軸方向を一致させた状態である。
【０１０１】
＜効果＞
以上のような光ファイバモジュール１-4であっても、集光レンズ９を伴う光源５ａ，５ｂ，５ｃの配置状態は、第１〜３実施形態と同様である。したがって第1実施形態の光ファイバモジュール１-1と同様に、複数の各光源５ａ，５ｂ，５ｃから１つの光ファイバ３に入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃ光を入射させる構成でありながらも、各光源５ａ，５ｂ，５ｃから照射される光に迷光によるノイズ成分が加わることが防止され、１本の光ファイバ３から波長精度の高い光照射を行うことが可能になる。
【０１０２】
この結果、本第４実施形態の光ファイバモジュール１-4であっても、複数の光源５ａ，５ｂ，５ｃからの光をノイズなく高精度に１本の偏波保存ファイバ３’に入射可能となる。先の第1実施形態の適用例１〜３で詳細に説明したように、また次の適用例で詳細に説明するように、低コストでありながらも光照射のハイパワー化や、カラーバランスの調整、光源の長寿命化などを容易に達成することが可能となる。
【０１０３】
また、本第４実施形態の光ファイバモジュール１-4は、第２、第３実施形態の光ファイバモジュールと同様に、各光源５ａ，５ｂ，５ｃに対して、それぞれ個別に集光レンズ９を設けた構成であって、各光源５ａ，５ｂ，５ｃの光軸に対して、集光レンズ９の光軸を一致させている。これにより、偏波保存ファイバ３’の受光面３ｓには、各光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃをより小さいスポット径に絞って照射することが可能になる。
【０１０４】
したがって、コア３１の径がより小さい偏波保存ファイバ３’に対しても、光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃを効率よく受光面３ｓに結合させることができる。
【０１０５】
また本第４実施形態の光ファイバモジュール１-4は、第３実施形態の光ファイバモジュール１-3と同様に、光ファイバとして偏波保存ファイバ３’を用いたことにより、入射光ｈａ,ｈｂ,ｈｃの偏光状態を安定に維持して搬送することが可能になる。本第４実施形態においても、偏波保存ファイバ３’の受光面３ｓに対して、各入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃを異なる方向から受光面３ｓに対して入射させている。これにより、全ての入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃの偏波方向を一致させながらも、光源５ａ，５ｂ，５ｃから放出された光をビームススプリッタで分割して無駄にすることなく偏波保存光ファイバ３’に入射させることが可能である。
【０１０６】
そして特に本第４実施形態の光ファイバモジュール１-4は、各集光レンズ９と光ファイバの間に偏光板１１が配置される。これにより、光源５ａ，５ｂ，５ｃからの入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃのうち、特定の偏光軸のみが通過して偏波保存ファイバ３’に入射するため、消光比の高い直線偏光を作るのに有効である。例えば、光源５ａ，５ｂ，５ｃとして半導体レーザを用いる場合、一般には消光比が２０ｄＢ程度であるが、偏光板１１を設けることにより、さらに高い消光比をもった直線偏光として、入射光ｈａ，ｈｂ，ｈｃを偏波保存ファイバ３’に結合することができる。
【０１０７】
尚、本第４実施形態においては、レンズ９と偏波保存ファイバ３’との間に偏光板１１を設けた構成を説明した。しかしながら、偏光板１１は、光源５ａ，５ｂ，５ｃと各レンズ９との間に配置しても良い。この場合であっても、光源５ａ，５ｂ，５ｃから放出される偏光光の偏波方向に、偏光板１１の透過軸方向を一致させる。これにより、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
＜光ファイバモジュールの適用例＞
本第４実施形態の光ファイバモジュール１-4は、第１実施形態で説明した光ファイバモジュールの適用例１〜３および第３実施形態で説明した光ファイバモジュールの適用例と同様に用いることができる。
【０１０９】
≪５．第５実施形態≫
＜光ファイバモジュールの光学構成＞
図１０は、第５実施形態の光ファイバモジュール１-5の光学構成を説明する平面図であり、光ファイバ３の受光面３ｓを光の入射方向から見た平面図である。この図に示す光ファイバモジュール１-5は、第２実施形態の光ファイバモジュールにおいて、光源と集光レンズとのセットの数を増加させた例である。ここでは、１つの光ファイバ３に対して、９個の光源５ａ〜５ｉと集光レンズ９とのセットを設けた。
【０１１０】
このように、１つの光ファイバ３に対してさらに複数の光源５ａ〜５ｉを設けた構成の光ファイバモジュール１-5においても、集光レンズ９を伴う光源５ａ，５ｂ，５ｃの配置状態は、第１〜第４実施形態と同様である。
【０１１１】
つまり、９つの各光源５ａ〜５ｉは、これらから放出された受光面３ｓに入射せた入射光ｈａ〜ｈｉが、光ファイバ３で伝搬されるように、上述した光ファイバ３の最大受光角の範囲内に配置されている。このような状態において、各光源５ａ〜５ｉは、それぞれの光源５ａ〜５ｉからの入射光軸φｈａ〜φｈｉの全てが、反射光軸φＲａ〜φＲｉの何れとも重ならずにずれるように、配置されている。
【０１１２】
また、各光源５ａ〜５ｉは、受光面３ｓに対する各入射光ｈａ〜ｈｉの入射角θ１ａ〜θ１ｉが、各集光角θａ〜θｉよりも大きく、θ１ａ＞θａ，θ１ｂ＞θｂ，…θ１ｉ＞θｉとなるように配置されている。
【０１１３】
さらに９つの各光源５ａ〜５ｉは、これらの各光源５ａ〜５ｉに対して設定される各挟角θ２が、目的とする入射光の集光角θａ〜θｉと各反射光の発散角θａ’〜θｉ’との和のそれぞれの値よりも大きくなるように配置されている。例えば光源５ａであれば、他の光源からの光の反射光との間の全ての（８つの）挟角θ２が集光角θａと各反射光の発散角θｂ’〜ｉ’とのそれぞれの和よりも大きいことが必須である。尚、ｎ個の光源を用いた場合、各光源にはｎ−１個の設定される挟角θ２が設定される。そして各光源について設定されたｎ−１個の挟角θ２の全てが、その光源からの入射光の集光角と挟角θ２を構成する反射光の発散角との和よりも大きいことが必須である。
【０１１４】
＜光ファイバモジュールの組み立て構成＞
上述した光学構成を有する光ファイバモジュール１-5の組み立て構成は、第２実施形態において図６（１）の斜視図および図６（２）の要部断面図を用いて説明した構成において、光源および集光レンズを筐体１０１に固定するための固定用冶具１０２を、光源の数だけ設けるようにする。また筐体１０１には、これらの固定用治具１０２の全てを固定するための外壁面を設ける。
【０１１５】
＜効果＞
以上のような光ファイバモジュール１-5であっても、集光レンズ９を伴う光源５ａ〜５ｉの配置状態（光学構成）は、第１〜４実施形態と同様である。したがって第1実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【０１１６】
＜光ファイバモジュールの適用例＞
本第５実施形態の光ファイバモジュール１-5は、第1実施形態で説明した光ファイバモジュールの適用例１〜３と同様に用いることができる。
【０１１７】
尚、上述した第５実施形態においては、第２実施形態の構成において光源を増加させた構成を説明したが、第１実施形態〜第５実施形態の全てで、光源の数を任意に増加させることが可能である。光源を増加させた場合であっても、光学構成を同様とすることにより、各実施形態と同様の効果を得ることが可能であり、各実施形態と同様に適用することが可能である。
【０１１８】
また、上述した第１〜第５実施形態においては、光源からの光がレンズを介して直線的に光ファイバの受光面に入射光として入射する構成を説明した。しかしながら、本発明は各実施形態で説明した光学構成を満足すれば、このような構成に限定されることはない。例えば、各光源からの光を反射板で反射させたりプリズムで屈折させて光ファイバの受光面に入射させても良い。この場合、最終的に光ファイバの受光面に入射される光を、上述した入射光として各実施形態の光学構成を成立させれば良く、各実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１-1，１-2，１-3，１-4，１-5…光ファイバモジュール
３…光ファイバ
３’…偏波保存ファイバ（光ファイバ）、
５ａ，５ｂ，５ｃ…光源、
３ｓ…受光面
ｈａ，ｈｂ，ｈｃ…入射光
φｈａ，φｈｂ，φｈｃ…入射光軸
θａ，θｂ，θｃ…集光角（入射光）
θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃ…入射角
Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ…反射光
φＲａ，φＲｂ，φＲｃ…反射光軸
θａ，θｂ，θｃ…発散角（反射光）
Φ３…ファイバ軸（光ファイバの軸）
θ２，θ２ａ−ｂ’，θ２ａ−ｃ’，θ２ｂ−ａ’，θ２ｂ−ｃ’，θ２ｃ−ａ’，θ２ｃ−ｂ’…挟角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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