(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
段部を有するように中空部を形成した光学素子設置用のホルダにおいて、前記段部に光学素子を固定するときに、以下の（１）乃至（３）の工程により行うことを特徴とする光学素子のホルダへの固定方法。
（１）ホルダの光学素子を固定する面を上に向け、前記ホルダの上面に少なくとも中空部全体を覆うように板状の低融点ガラスを配設する工程、（２）上からプレスすると前記段部の前記光学素子の接合部位にのみ低融点ガラスが残る形の金型を用いてプレスし、前記段部に低融点ガラスを充填する工程、（３）光学素子を前記段部に設置した後に前記低融点ガラスを加熱溶融させて前記光学素子を固定する工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、レンズ、光学結晶、プリズム、あるいは光アイソレータ等の光学素子をホルダに固定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来より、レンズ、偏光子、光学結晶、プリズム、光アイソレータ等の光学素子を使用する場合には、光学素子をホルダに固定して使用している。これは、取扱い、位置調整、さらには他の素子との固定を容易にし、かつ精度、強度、信頼性等を向上するためである。
【０００３】
レンズをホルダに固定する方法は、従来より低融点ガラスにより行われているが、具体的には、図５（Ａ）、（Ｂ）の平面図、Ａ−Ａ線断面図に示すように、ホルダ１１にレンズ１３を配設した後、粉末状または粉末をペースト状にした低融点ガラス１２をレンズ１３の外周部に充填して加熱溶融することにより、レンズ１３を固定する方法により行われていた。
【０００４】
さらに、図６の斜視図に示すように、低融点ガラス１２の充填部分にちょうど収まるような形状の低融点ガラスのワッシャー状のプリフォーム１４を、レンズ１３とホルダ１１との間に嵌合させた後、低融点ガラスのプリフォーム１４を加熱溶融することにより、レンズ１３を固定する方法もあった。
【０００５】
また、光源からの光を光学系を介して伝達しようとすると、レンズや光ファイバの端面、曲がり部等で信号光の一部が反射しレーザー光源まで戻りノイズを発生させる。このような反射戻り光を除去するために、光アイソレータが使用されている。光アイソレータは図７の断面概略図に示すように、例えば、第１偏光子１６ａ、ファラデー回転子１７および第２偏光子１６ｂを順に配置して構成されるものである。これらは、接着剤を用いて組み立てられる場合もあるが、温度変化による位置ズレ、接着剤に含まれるガス発生の問題もあり半田や低融点ガラスを用いて接合する場合が増えている。
【０００６】
図７は、低融点ガラスで光アイソレータとホルダを接合した例を示したものであり、この組み立ては、予めサブアセンブルＡとして磁石１５内に第１偏光子１６ａとホルダ１１ａ、ファラデー回転子１７を低融点ガラス１２で加熱固定し、他方、サブアセンブルＢとして、ホルダ１１ｂに第２偏光子１６ｂを低融点ガラス１２で加熱固定して、このサブアセンブルＡとＢを、図７に示すように組み合わせて、第１偏光子１６ａまたは第２偏光子１６ｂのいずれかを回転させて相互の偏光面の角度調整を行ったあと接合されてなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の図５や図７に示すように光学素子を粉末やペースト状の低融点ガラスを用いて固定する場合は、低融点ガラス１２の分量の調節および所望の箇所に塗布する事が非常に難しく、塗布する際に光学素子の表面に付着してしまい、特性を劣化させてしまう場合があった。
【０００８】
一方、図６に示すような低融点ガラスのプリフォーム１４を用いた場合は、分量調節の手間や塗布装置が不要で作業が容易であるが、低融点ガラスのプリフォーム１４の形状を小さく製作するのに限界があり、数ｍｍ以下だと正確な寸法に成形することが困難となるために、いびつになったり、ねじれたり、反ったり、場合によっては成形できないために、小型なホルダには対応できないという問題があった。また、低融点ガラスのプリフォーム１４は形状的に強度が弱いために、溶融固定前は輸送中に崩れる可能性があるし、作業中に破片が生じ、光学素子表面に付着して特性を劣化させる可能性もあった。
【０００９】
例えば、変形した低融点ガラスのプリフォーム１４ａを使用してレンズ１３を固定した場合を、図８（Ｂ）の断面図に示すが、固定状態が不安定となり、レンズ１３の位置がある距離Ａだけずれてしまうために、特性が劣化してしまう。なお、図８（Ａ）はプリフォーム１４ａの加熱溶融前の断面図である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、段部を有するように中空部を形成したホルダにおいて、前記段部に光学素子を固定するときに、前記段部の前記光学素子の接合部位に低融点ガラスを予め充填し、前記光学素子を設置した後に前記低融点ガラスを加熱溶融させて前記光学素子を固定させた方法である。また、段部を有するように中空部を形成したホルダにおいて、前記ホルダの上面に中空部を覆うように板状の低融点ガラスを配し、上からプレスすると前記段部の前記光学素子の接合部位にのみ低融点ガラスが残るような形の金型を用いてプレスして低融点ガラスを充填し、前記光学素子を設置した後に前記低融点ガラスを加熱溶融させて前記光学素子を固定させた方法である。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１乃至図４は本発明の３つの実施例を示し、同じ部材は同じ符号で示す。
【００１３】
図１は本発明の第１実施例を示す構造であり、（Ａ）は低融点ガラス２を一体成形した後のホルダ１の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｃ）は光学素子３を配設し、低融点ガラス２を加熱溶融して光学素子３を固定した後のＡ−Ａ線断面図である。
【００１４】
本発明では、光学素子３をホルダ１に配設する前に、予め接合部位に低融点ガラス２を充填することにより、低融点ガラス２の分量の調整、取り扱いが非常に容易となり、光学素子３の表面に低融点ガラス２が流出しないように容易に調整でき、小型のホルダ１にも精度よく低融点ガラス２を充填できるために、高精度に光学素子３を固定できる。なお、本実施例では、光学素子３が固定されるまでは、ホルダ１の段部となる部分に載置したが、中空部の下側から治具を挿入し、治具の上面に載置させておいてもよい。
【００１５】
図２は、低融点ガラス２を充填する工程を示す構成図である。図２（Ａ）に示すように、金型４ｂにホルダ１をセットし、図２（Ｂ）に示すように、ホルダ１の上にシート状に成形した低融点ガラス２を置き、図２（Ｃ）に示すように、加熱しながら上方から金型４ａでプレスして成形する。なお、金型４ａは、上方からプレスする際にホルダ１と光学素子３との接合部位にのみ低融点ガラス２が残るような形としている。また、板状の低融点ガラス２の厚みは、ホルダ１内に充填したい低融点ガラス２の肉厚により決定すればよい。
【００１６】
このような工程によりホルダ１に低融点ガラス２が充填され、低融点ガラス２の肉厚が薄い場合でも、ホルダ１と一体化したために、作業中や輸送中に崩れることがなく、また、１ミクロン以下の加工精度が可能となり、部品の小型化、高精度化が実現する。
【００１７】
図３は本発明の第２の実施例を示す図であり、（Ａ）は低融点ガラス２を充填した後のホルダ１の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｃ）は光学素子３を配設し、低融点ガラス２を加熱溶融して光学素子３を固定した後のＡ−Ａ線断面図である。
【００１８】
本実施例では、ホルダ１の低融点ガラス２の充填部分に溝Ｂを設けた。この溝Ｂにより、さらに光学素子３の表面開口径内に低融点ガラス２が流出しにくくなり、より光学特性を劣化させない構成となる。
【００１９】
図４は本発明の第３の実施例を示す断面図であり、光アイソレータをホルダに固定する場合を示した断面図である。光アイソレータの場合は、通信用として高信頼性が望まれており、特に半田よりもさらに信頼性の高い低融点ガラスによる接合が有効になる。この光アイソレータは、筒状の磁石５内に第１偏光子６ａ、ファラデー回転子７および第２偏光子６ｂが具備されている。第１偏光子６ａは第２の実施例に示した溝構造を有したホルダ１ａに加熱溶融された低融点ガラス２ａを介して固定されている。ファラデー回転子７はホルダ１ｂに低融点ガラス２ｂを介して固定され、第１偏光子６ａと磁石５とともにサブアセンブルＡとして予め組み立てられる。また、第２偏光子６ｂも第２の実施例に示した溝構造を有したホルダ１ｃに低融点ガラス２ｃを介して固定されサブアセンブルＢとして組み立てられる。このサブアセンブルＡ、Ｂを接合し、第１偏光子６ａと第２偏光子６ｂの偏光面の角度調整を行い固定することにより製作される。なお、低融点ガラス２ａ、２ｂ、２ｃを介しての固定方法は、上記第１の実施例または第２の実施例と同様に、光学素子を配設する前に予め低融点ガラス２ａ、２ｂ、２ｃを充填する方法で行う。
【００２０】
このように製作された光アイソレータは、上記第１の実施例および第２の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光学素子のホルダへの固定方法によれば、ホルダと光学素子の接着部位に低融点ガラスを予め充填し、光学素子を設置した後に低融点ガラスを加熱溶融させて光学素子を固定する方法であるため、あるいは、ホルダの上面に板状の低融点ガラスを配し、上からプレスしてホルダと光学素子の接合部位にのみ低融点ガラスが残るようにした後、光学素子を設置し、低融点ガラスを加熱溶融させて光学素子を固定する方法であるために、分量の調整や、所望の部位への充填が非常に容易であり、低融点ガラスが不要な部位への付着の心配がなく、しかも小型の場合でも高精度に成形できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｃ）は加熱溶融後のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の製造工程を示す構成図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｃ）は加熱溶融後のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示す断面図である。
【図５】従来の光学素子がホルダに固定された状態を示す図である。
【図６】従来の低融点ガラスのプリフォームを示す斜視図である。
【図７】従来の光アイソレータ断面概略図である。
【図８】従来の光学素子がホルダに固定された状態を示す図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１１、１１ａ、１１ｂ：ホルダ
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、１２、１２ａ、１２ｂ：低融点ガラス
３：光学素子
４ａ、４ｂ：金型
５、１５：磁石
６ａ、１６ａ：第１偏光子
６ｂ、１６ｂ：第２偏光子
７、１７：ファラデー回転子
１３：レンズ
１４、１４ａ：低融点ガラスのプリフォーム
Ｂ：溝
【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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