(57)【要約】      （修正有）【課題】第１及び第２ガラス部材を重ねたガラス構造体の生産性を高めることができる製造方法を提供する。【解決手段】光ファイバ心線１０の先端部の被覆層を所定長だけ剥がして光ファイバ１１を露出させ、その露出した光ファイバ１１にガラスパイプ２０を被せて光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を相互に近接乃至接触した状態で配置し、光ファイバ１１に被せたガラスパイプ２０の側方の重なりを有する方向からレーザ光Ｌを照射し、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を切断すると共に溶着し、光ファイバ１１とガラスパイプ２０とが接合された光ファイバ構造体を構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２ガラス部材を近接乃至接触させて配置し、前記第１及び第２ガラス部材に、それらが重なりを有する方向からレーザ光を照射して前記第１及び第２ガラス部材を切断すると共に溶着させるガラス構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたガラス構造体の製造方法において、
前記レーザ光の照射時に、前記第１及び第２ガラス部材を、それらが重なりを有さない方向を軸として回転させるガラス構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたガラス構造体の製造方法において、
前記第１及び第２ガラス部材の切断後もレーザ光の照射を所定時間継続するガラス構造体の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載されたガラス構造体の製造方法において、
前記第１ガラス部材が光ファイバであり、且つ前記第２ガラス部材が前記第１ガラス部材の光ファイバに被せたガラスパイプであるガラス構造体の製造方法。
【請求項５】
第１及び第２ガラス部材がそれらの端部において５０〜１５０μｍの幅で接合されたガラス構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス部材同士を接合する方法として、加熱して溶着させる方法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、複数本の光ファイバの束にガラスパイプを被せたものを加熱して溶着させた後、その端面を研磨して平滑化した光ファイババンドルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５１１８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、ガラス構造体の生産性を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のガラス構造体の製造方法は、第１及び第２ガラス部材を近接乃至接触させて配置し、前記第１及び第２ガラス部材に、それらが重なりを有する方向からレーザ光を照射して前記第１及び第２ガラス部材を切断すると共に溶着させるものである。
【０００７】
本発明のガラス構造体は、第１及び第２ガラス部材がそれらの端部において５０〜１００μｍの幅で接合されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１及び第２ガラス部材にレーザ光を照射してそれらを切断すると共に溶着させるので、第１及び第２ガラス部材を溶着させたガラス構造体を高い生産性で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る光ファイバ構造体の製造方法で用いる光ファイバ心線の斜視図である。
【図２】実施形態１に係る光ファイバ構造体の製造方法で用いるガラスパイプの斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１に係る光ファイバ構造体の製造方法の説明図である。
【図４】（ａ）はレーザ光の第１の照射方法の説明図であり、（ｂ）はレーザ光の第２の説明図であり、及び（ｃ）はレーザ光の第３の照射方法のそれぞれの説明図の説明図である。
【図５】光ファイバ及びガラスパイプへのレーザ光の照射状態を示す図である。
【図６】（ａ）は、実施形態１の製造方法で得られる光ファイバ構造体の斜視図であり、（ｂ）は、図６（ａ）におけるVI-VI断面図である。
【図７】実施形態２に係る光ファイバ構造体の製造方法で用いる光ファイバ心線の斜視図である。
【図８】実施形態２に係る光ファイバ構造体の製造方法で用いる別の光ファイバ心線の斜視図である。
【図９】（ａ）は、実施形態２の製造方法で得られる光ファイバ構造体の斜視図であり、（ｂ）は、図９（ａ）におけるIX-IX断面図である。
【図１０】実施形態２の製造方法で得られる光ファイバ構造体の先端部の部分縦断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態３に係る光ファイババンドルの製造方法の説明図である。
【図１２】（ａ）は、実施形態３の製造方法で得られる光ファイババンドルの斜視図であり、（ｂ）は、図１１（ａ）におけるXI-XI断面図である。
【図１３】実施形態３の製造方法で得られる別の光ファイババンドルの端面の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（実施形態１）
実施形態１として、図１〜６に基づいて、光ファイバ１１（第１ガラス部材）の先端部にガラスパイプ２０（第２ガラス部材）を被せて溶着させた光ファイバ構造体３０（ガラス構造体）の製造方法を説明する。
【００１２】
図１は光ファイバ心線１０を示す。
【００１３】
光ファイバ心線１０は、光ファイバ１１とそれを被覆する被覆層１２とを有する。光ファイバ心線１０の外径は例えば０．２〜３ｍｍである。
【００１４】
光ファイバ１１は、相対的に高屈折率なコア１１１とそれを被覆する相対的に低屈折率のクラッド１１２とを有する。光ファイバ１１は、コア１１１が純粋石英で形成されていると共に、クラッド１１２が屈折率を低下させるドーパント（例えばフッ素等）がドープされた石英で形成されたものであってもよい。光ファイバ１１は、コア１１１が屈折率を上昇させるドーパント（例えばゲルマニウム等）がドープされた石英で形成されていると共に、クラッド１１２が純粋石英又は屈折率を低下させるドーパントがドープされた石英で形成されたものであってもよい。光ファイバ１１は、いわゆるシングルモードファイバであっても、また、マルチモードファイバであっても、どちらでもよい。光ファイバ１１の外径は例えば５０〜２０００μｍである。コア１１１の直径は例えば５〜１５００μｍである。
【００１５】
被覆層１２は、例えば、ナイロン樹脂や紫外線硬化型樹脂で形成されている。被覆層１２の厚さは例えば５０〜５００μｍである。
【００１６】
図２はガラスパイプ２０を示す。
【００１７】
ガラスパイプ２０は、円筒孔２１が形成された円筒状に形成されている。ガラスパイプ２０の長さは例えば１０〜１００ｍｍ、外径は例えば０．２〜５ｍｍ、内径は、光ファイバ１１のサイズにもよるが、例えば６０〜２１００μｍである。なお、ガラスパイプ２０は、筒状であれば、外形形状及び孔形状が円形以外であってもよい。
【００１８】
ガラスパイプ２０は、純粋石英で形成されていても、また、各種のドーパントがドープされた石英で形成されていても、どちらでもよい。ガラスパイプ２０は、単一の組成のガラスで形成された構成であっても、また、同心円状に設けられた複数の層を備え、それらが異なる組成のガラスで形成された構成であっても、どちらでもよい。
【００１９】
実施形態１に係る光ファイバ構造体３０の製造方法では、図３（ａ）に示すように、光ファイバ心線１０の先端部の被覆層１２を所定長だけ剥がして光ファイバ１１を露出させ、その露出した光ファイバ１１にガラスパイプ２０を被せる。このとき、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０は、相互に近接乃至接触した状態で配置される。これらの切断予定部において、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０間のクリアランスは、最大でも１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。また、切断予定部では、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０間の接触部分が存在することが好ましい。
【００２０】
そして、図３（ｂ）に示すように、光ファイバ１１に被せたガラスパイプ２０の側方、従って、それらが重なりを有する方向からレーザ光Ｌを照射する。このとき、レーザ光Ｌが照射された集光スポットでは、レーザ光Ｌを吸収して温度が急激に上昇し、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０が局所的に溶融し、その結果、図３（ｃ）に示すように、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０は切断されると共に溶着し、光ファイバ１１とガラスパイプ２０とが接合された光ファイバ構造体３０が構成される。
【００２１】
ここで、レーザ光Ｌの照射に用いるレーザ装置４０は、レーザ光源４１と、このレーザ光源４１から発されるレーザ光Ｌの光路に順に設けられたシャッター４２、エキスパンダ４３、及び集光レンズ４４とを備える。
【００２２】
レーザ光源４１としては、例えば、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、ＨＦレーザ、ＣＯレーザ等が挙げられる。石英に高吸収であるという観点からは、レーザ光Ｌの波長は５〜１１μｍであることが好ましい。また、石英を溶融させるという観点からは、レーザ光Ｌの出力は５〜１００Ｗであることが好ましい。これらの観点から、レーザ光源４１としては、波長が１０．６μｍのレーザを発するＣＯ２レーザがより好ましい。
【００２３】
シャッター４２は、レーザ光源４１からのレーザ光Ｌの照射時間を調節する。エキスパンダ４３は、シャッター４２を透過したレーザ光Ｌを平行に広げる。集光レンズ４４は、エキスパンダ４３を透過したレーザ光Ｌを被照射物である光ファイバ１１及びガラスパイプ２０に集光する。
【００２４】
ワーク保持装置５０は、光ファイバ心線１０を保持することにより、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を、集光レンズ４４によって集光されたレーザ光Ｌの光路上の加工位置に位置付ける。ワーク保持装置５０は、レーザ光Ｌによる光ファイバ１１及びガラスパイプ２０の切断部分が、切断後に形成されたそれらの新しい端面に接触するのを阻止する観点から、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０の切断部分が、それらの新しい端面に接触せずに落下するように構成されていることが好ましい。具体的には、ワーク保持装置５０は、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を、それらの先端を下方に垂下させて加工位置に位置付けるように構成されていることが好ましい。なお、ワーク保持装置５０は、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を、それらの先端を水平方向乃至斜め下方に延びて加工位置に位置付けるように構成されていてもよい。
【００２５】
ワーク保持装置５０は、レーザ光Ｌの照射方向によらずに光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を均一に切断する観点から、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を軸回転、従って、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０が重なりを有さない方向を軸として回転させるように構成されていることが好ましい。
【００２６】
レーザ光Ｌの照射方法は、第１の照射方法として、図４（ａ）に示すように、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を静止させ、それらを横切るように水平方向にレーザ光Ｌの照射位置を移動させてもよい。レーザ光Ｌの照射位置を移動は往復運動であってもよい。レーザ光Ｌの照射位置の移動速度は例えば０.０１〜１ｍｍ／秒である。
【００２７】
第２の照射方法として、図４（ｂ）に示すように、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を軸回転させ、それらの中心にレーザ光Ｌの照射位置を固定してもよい。光ファイバ１１及びガラスパイプ２０の回転速度は、ガラスパイプ２０の外径にもよるが、例えば５０〜５００ｒｐｍである。ガラスパイプ２０の外径が大きいほど高速回転にすることが好ましい。このように、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を軸回転させながらレーザ光Ｌを照射することにより、レーザ光Ｌの照射方向によらずに、それらを均一に切断することができる。なお、ガラスパイプ２０の外径が１２５μｍ以下であれば、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を軸回転させずに、それらの中心にレーザ光Ｌの照射位置を固定しても、それらを均一に切断することができる。
【００２８】
第３の照射方法として、第１及び第２の照射方法を組み合わせ、図４（ｃ）に示すように、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を軸回転させると共に、それらを横切るように水平方向にレーザ光Ｌの照射位置を移動させてもよい。
【００２９】
これらの第１〜第３の照射方法のうち端面を平坦化及び平滑化させる観点からは第３の照射方向が好ましいが、第１及び第２の照射方法でも十分に平坦化及び平滑化された端面を得ることができる。
【００３０】
レーザ光Ｌの照射方向は、その光軸Ｌａの方向が光ファイバ１１及びガラスパイプ２０が重なりを有する方向であれば特に限定されるものではない。但し、レーザ光Ｌの周縁光線Ｌ１は光軸Ｌａに対して傾斜しているため、光軸Ｌａの方向が光ファイバ１１及びガラスパイプ２０の軸方向に対して垂直であると、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０の端面が、それらの軸方向に対して傾斜した面に形成される虞がある。かかる事態を回避する観点からは、図５に示すように、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０に、レーザ光Ｌを、その周縁光線Ｌ１の方向が、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０の軸方向、従って、それらが重なりを有さない方向に垂直となるように照射することが好ましい。つまり、レーザ光Ｌの照射方向は、レーザ光Ｌの周縁光線Ｌ１の方向が、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０の軸方向に垂直となる方向であることが好ましい。この場合、レーザ光Ｌの光軸Ｌａは、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０の軸方向に対して先端側に傾斜することとなるが、その傾斜角度θは、周縁光線Ｌ１の光軸Ｌａに対する傾斜角度θと同じであり、例えば２〜１５°である。
【００３１】
レーザ光Ｌが照射されるガラスパイプ２０上におけるレーザ光Ｌのビーム径は、ガラスパイプ２０の外径に応じて設定すればよく、例えば５０〜５００μｍである。このレーザ光Ｌのビーム径は、ガラスパイプ２０の外径よりも小さいことが好ましい。具体的には、レーザ光Ｌのビーム径は、ガラスパイプ２０の外径の例えば１／１０〜１／２であることが好ましく、１／５以下であることがより好ましい。なお、ガラスパイプ２０の外径が１００μｍ以下の場合には、レーザ光Ｌのビーム径がガラスパイプ２０の外径とほぼ等しくしてもよい。
【００３２】
光ファイバ１１及びガラスパイプ２０が切断されるまでのレーザ光Ｌの照射時間は、ガラスパイプ２０の外径にもよるが、例えば０．１〜５秒である。切断した光ファイバ１１及びガラスパイプ２０の端面を平坦化及び平滑化させる観点からは、それらの切断後もレーザ光Ｌの照射を所定時間継続することが好ましい。この切断後のレーザ光Ｌの照射時間は、ガラスパイプ２０の外径にもよるが、例えば１〜２０秒である。
【００３３】
従来、光ファイバの先端部にガラスパイプを被せて接合した光ファイバ構造体を形成する場合、光ファイバの先端部にガラスパイプを被せた後、それらを接着又は加熱して溶着させ、そして、それらを切断して新しい端面を形成し、その端面を湿式機械研磨するという複数の工程が必要であり、そのために数十分乃至数時間の加工時間を必要とした。しかしながら、実施形態１に係る光ファイバ構造体３０の製造方法によれば、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０にレーザ光Ｌを照射してそれらを切断すると共に溶着させ、しかも、切断後もレーザ光Ｌの照射を継続することにより、研磨によらずに、切断して形成された新しい端面をレーザ光Ｌの照射により平坦化及び平滑化するので、切断、接合、並びに端面の平坦化及び平滑化をレーザ光Ｌの照射のみで全て行うことができ、その結果、光ファイバ構造体３０を高い生産性で製造することができる。また、端面をレーザ光Ｌの照射により平坦化及び平滑化するので、非常に小さな表面粗さを実現することができる。さらに、端面の研磨を行わないので、端面に研磨剤が残留することもない。従って、ハイパワー伝送用途への適用に有利なように、入射端面の高い損傷閾値を得ることができる。
【００３４】
図６（ａ）及び（ｂ）は、実施形態１の製造方法で得られる光ファイバ構造体３０を示す。
【００３５】
実施形態１の製造方法で得られる光ファイバ構造体３０は、光ファイバ心線１０の先端部の被覆層１２が剥がされて突出した光ファイバ１１にガラスパイプ２０が被せられ、そして、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０が、それらの先端部に溶融一体化層３１を形成し、その厚さの５０〜１００μｍの幅で接合されて面一状の平坦化及び平滑化された端面を形成した構成を有する。
【００３６】
光ファイバ及びガラスパイプを火炎や放電により光ファイバ及びガラスパイプを接合した従来の光ファイバ構造体では、光ファイバ及びガラスパイプのある程度の長さの部分が加熱により溶融して溶着するため、接合部分の幅が１５０〜５００μｍと比較的大きく、そして、接合部分では、光ファイバが変形して、その光学特性が劣化することとなる。しかしながら、実施形態１の製造方法で得られる光ファイバ構造体３０では、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０におけるレーザ光Ｌが照射された部分において、短時間に温度が急激に上昇して局所的に溶融して切断されると共に溶着することにより先端部に溶融一体化層３１が形成され、その溶融一体化層３１の厚さに相当する接合部分の幅が５０〜１００μｍと非常に小さく、そのため光ファイバ１１の光学特性が劣化することは殆どない。この接合部分の幅は、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０の接合強度の観点から、５０μｍ以上であることが好ましく、また、光ファイバ１１の光学特性が劣化するのを抑制する観点から、１５０μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましい。
【００３７】
（実施形態２）
実施形態２として、図７〜１０に基づいて、細孔１１３を有する光ファイバ１１（第１ガラス部材）の先端部にガラスパイプ２０（第２ガラス部材）を被せて溶着させた光ファイバ構造体３０（ガラス構造体）の製造方法を説明する。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。
【００３８】
図７は光ファイバ心線１０を示す。
【００３９】
光ファイバ心線１０は、光ファイバ１１とそれを被覆する被覆層１２とを有する。光ファイバ心線１０の外径は例えば０．１〜３ｍｍである。
【００４０】
光ファイバ１１は、ファイバ中心を囲うように配設された複数の細孔１１３が長さ方向に延びるように形成され、それらの細孔１１３で囲われた領域がコア１１１及び細孔１１３の外側の領域がクラッド１１２にそれぞれ構成されたフォトニック結晶ファイバである。光ファイバ１１は、純粋石英で形成されていても、また、屈折率を上昇又は低下させるドーパントがドープされた石英で形成されていても、どちらでもよい。光ファイバ１１の外径は例えば５０〜２０００μｍである。コア１１１の直径は例えば５〜１５００μｍである。細孔１１３の内径は例えば２〜７０μｍである。細孔１１３の数は例えば６〜１２０個である（図７では１２個）。
【００４１】
なお、光ファイバ１１は、図８に示すように、細孔１１３で囲われた領域において中心にコア１１１及びその外側に第１クラッド１１２ａがそれぞれ構成され、さらに細孔１１３の外側の領域が第２クラッド１１２ｂに構成されたダブルクラッド光ファイバであってもよい。
【００４２】
被覆層１２は、例えば、ナイロン樹脂や紫外線硬化型樹脂で形成されている。被覆層１２の厚さは例えば５０〜５００μｍである。
【００４３】
実施形態２に係る光ファイバ構造体３０の製造方法では、実施形態１で用いたのと同様のガラスパイプ２０を用いることができ、また、実施形態１と同様の方法のレーザ光Ｌの照射により光ファイバ１１及びガラスパイプ２０を切断すると共に溶着させ、しかも、切断後もレーザ光Ｌの照射を継続することにより、研磨によらずに、切断して形成された新しい端面をレーザ光Ｌの照射により平坦化及び平滑化し、このとき、端面において複数の細孔１１３のそれぞれを封止する。
【００４４】
図９（ａ）及び（ｂ）は、実施形態２の製造方法で得られる光ファイバ構造体３０を示す。
【００４５】
実施形態２の製造方法で得られる光ファイバ構造体３０は、光ファイバ心線１０の先端部の被覆層１２が剥がされて突出した光ファイバ１１にガラスパイプ２０が被せられ、そして、光ファイバ１１及びガラスパイプ２０が、それらの先端部に溶融一体化層３１を形成し、その厚さの５０〜１００μｍの幅で接合されて面一状の平坦化及び平滑化された端面を形成し、さらに、平坦化及び平滑化した端面においては、複数の細孔１１３のそれぞれが封止された構成を有する。このように細孔１１３が封止されているので、細孔１１３への汚染物質の侵入を防止することができる。
【００４６】
各細孔１１３には、図１０に示すように、孔径が先端側の溶融一体化層３１に向かって漸次縮小して先細り状に形成された縮径部分１１３ａが形成されている。縮径部分１１３ａの厚さが厚いと結合損失が大きくなることから、この縮径部分１１３ａの厚さは小さいことが好ましい。これに対し、実施形態２に係る光ファイバ構造体３０の製造方法では、レーザ光Ｌの照射により細孔１１３の封止を行うので、縮径部分１１３ａの厚さを小さくすることができ、従って、結合損失が大きくなるのを抑えることができる。この縮径部分１１３ａの厚さは例えば５０μｍ以下であることが好ましい。また、溶融一体化層３１の厚さが大きくなると開口数（ＮＡ）が低くなるが、実施形態２に係る光ファイバ構造体３０の製造方法では、レーザ光Ｌの照射により細孔１１３の封止を行うので、溶融一体化層３１の厚さも小さくすることができ、従って、開口数（ＮＡ）が低くなるのを抑えることができる。
【００４７】
その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。
【００４８】
（実施形態３）
実施形態３として、図１１〜１３に基づいて、複数本の光ファイバ１１（第１ガラス部材）の束の両先端部のそれぞれにガラスパイプ２０（第２ガラス部材）を被せて溶着させた光ファイババンドル６０（ガラス構造体）の製造方法を説明する。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。
【００４９】
実施形態３に係る光ファイババンドル６０の製造方法では、実施形態１で用いたのと同様の光ファイバ心線１０を用いることができる。ガラスパイプ２０については、実施形態１で用いたのと同様の形態のものを用いることができるが、そのサイズは実施形態１のものよりも大きい。具体的には、ガラスパイプ２０の長さは例えば１０〜１００ｍｍ、外径は例えば０．５〜５ｍｍ、内径は、光ファイバ１１のサイズ及び本数にもよるが、例えば３００〜４５００μｍである。また、実施形態３に係る光ファイババンドル６０の製造方法では、実施形態１で用いたのと同様のレーザ装置４０及びワーク保持装置５０を用いることができる。
【００５０】
実施形態３に係る光ファイババンドル６０の製造方法では、図１１（ａ）に示すように、複数本の光ファイバ心線１０の両先端部のそれぞれの被覆層１２を所定長だけ剥がして光ファイバ１１を露出させ、それらの露出した光ファイバ１１を最密状に束ね、それにガラスパイプ２０を被せる。また、光ファイバ１１の束には、空隙を埋めるように充填材としてガラスロッド７０を設けてもよい。このとき、光ファイバ１１の束の外周部に配置された光ファイバ１１及びガラスパイプ２０、光ファイバ１１の束の外周部に配置されたガラスロッド７０及びガラスパイプ２０、光ファイバ１１及びガラスロッド７０、並びに隣接する光ファイバ１１は、相互に近接乃至接触した状態で配置される。これらの切断予定部において、光ファイバ１１、ガラスロッド７０、及びガラスパイプ２０間のクリアランスは、最大でも１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。また、切断予定部では、光ファイバ１１、ガラスロッド７０、及びガラスパイプ２０間の接触部分が存在することが好ましい。
【００５１】
そして、図１１（ｂ）に示すように、光ファイバ１１の束に被せたガラスパイプ２０の側方、従って、それらが重なりを有する方向からレーザ光Ｌを照射する。このとき、レーザ光Ｌが照射された集光スポットでは、レーザ光Ｌを吸収して温度が急激に上昇し、光ファイバ１１、ガラスロッド７０、及びガラスパイプ２０が局所的に溶融し、その結果、図１１（ｃ）に示すように、光ファイバ１１、ガラスロッド７０、及びガラスパイプ２０は切断されると共に溶着し、光ファイバ１１、ガラスロッド７０、及びガラスパイプ２０が接合された光ファイババンドル６０が構成される。
【００５２】
従来、光ファイバの束の先端部にガラスパイプ２０を被せて接合した光ファイババンドル６０を形成する場合、光ファイバの束の先端部にガラスパイプ２０を被せた後、それらを接着又は加熱して溶着させ、そして、それらを切断して新しい端面を形成し、その端面を湿式機械研磨するという複数の工程が必要であり、そのために数十分乃至数時間の加工時間を必要とした。しかしながら、実施形態３に係る光ファイババンドル６０の製造方法によれば、光ファイバ１１、ガラスロッド７０、及びガラスパイプ２０にレーザ光Ｌを照射してそれらを切断すると共に溶着させ、しかも、切断後もレーザ光Ｌの照射を継続することにより、研磨によらずに、切断して形成された新しい端面をレーザ光Ｌの照射により平坦化及び平滑化するので、切断、接合、並びに端面の平坦化及び平滑化をレーザ光Ｌの照射のみで全て行うことができ、その結果、光ファイババンドル６０を高い生産性で製造することができる。また、端面をレーザ光Ｌの照射により平坦化及び平滑化するので、非常に小さな表面粗さを実現することができる。さらに、端面の研磨を行わないので、端面に研磨剤が残留することもない。従って、ハイパワー伝送用途への適用に有利なように、入射端面の高い損傷閾値を得ることができる。
【００５３】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、実施形態３の製造方法で得られる光ファイババンドル６０を示す。
【００５４】
実施形態３の製造方法で得られる光ファイババンドル６０は、複数本の光ファイバ心線１０の両先端部のそれぞれの被覆層１２が剥がされて突出した光ファイバ１１の束にガラスロッド７０を含めたものにガラスパイプ２０が被せられ、そして、光ファイバ１１、ガラスロッド７０、及びガラスパイプ２０が、それらの先端部に溶融一体化層６１を形成し、その厚さの５０〜１００μｍの幅で接合されて面一状の平坦化及び平滑化された端面を形成した構成を有する。
【００５５】
なお、光ファイババンドル６０は、図１３に示すように、端面に空隙８０を有していてもよい。
【００５６】
また、実施形態３に係る光ファイババンドル６０の製造方法は、光ファイバ１１の束の一方の先端部だけに加工を施すようにすることにより光コンバイナの製造に応用することができる。
【００５７】
（その他の実施形態）
上記実施形態１〜３では、光ファイバ１１又は光ファイバ１１の束にガラスパイプ２０を被せたものにレーザ光Ｌを照射して切断すると共に光ファイバ１１とガラスパイプ２０とを溶着させる構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、同一構成の第１及び第２ガラス部材にレーザ光を照射して切断すると共に溶着させる構成であってもよく、例えば、光ファイバの束にレーザ光を照射して切断すると共に光ファイバを相互に溶着させる構成であってもよく、また、一対のガラス板にレーザ光を照射して切断すると共にそれらを溶着させる構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、ガラス構造体及びその製造方法について有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  光ファイバ心線
１１  光ファイバ（第１ガラス部材）
１１１  コア
１１２  クラッド
１１２ａ  第１クラッド
１１２ｂ  第２クラッド
１１３  細孔
１１３ａ  縮径部分
１２  被覆層
２０  ガラスパイプ（第２ガラス部材）
２１  円筒孔
３０  光ファイバ構造体
３１，６１  溶融一体化層
４０  レーザ装置
４１  レーザ光源
４２  シャッター
４３  エキスパンダ
４４  集光レンズ
５０  ワーク保持装置
６０  光ファイババンドル
７０  ガラスロッド
８０  空隙
Ｌ  レーザ光
Ｌ１  周縁光線
Ｌａ  光軸
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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