(57)【要約】【課題】光ファイバ同士の接続部を覆う樹脂層の一部分に、残留励起光や信号光の漏洩光が集中し難くする。【解決手段】光デバイス（１）は、第１光ファイバ（１１）、第２光ファイバ（１２）、および第１および第２光ファイバ（１１，１２）の融着接続部（１３）のクラッド（２２，３２）を覆い、フィラー（１５）を含む接続部樹脂層（１４）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアがクラッドにて被覆されている第１光ファイバと、
コアがクラッドにて被覆され、前記第１光ファイバと接続部にて接続された第２光ファイバと、
前記接続部およびその近傍領域における前記第１および第２光ファイバの前記クラッドを覆うとともに、前記接続部およびその近傍領域からの入射光を散乱させる粒子状の散乱体を分散させた状態にて含む接続部樹脂層とを備えていることを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記接続部樹脂層は、前記第１および第２光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が大きいことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記接続部樹脂層は、前記第１および第２光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が小さく、かつ前記散乱体は、前記第１および第２光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が大きいことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記接続部樹脂層は、前記接続部を覆うように設けられた第１の部分と、前記第１の部分に対する残留励起光が伝播する方向の側に、前記第１の部分に隣接して設けられた第２の部分とを含み、前記第２の部分は、前記第１の部分よりも前記散乱体を多く含んでいることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記接続部樹脂層の外周の少なくとも一部を覆う放熱部材を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光デバイス。
【請求項６】
コアがクラッドにて被覆されている第１光ファイバと、コアがクラッドにて被覆されている第２光ファイバとを接続する工程と、
前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとの接続部における前記第１および前記第２光ファイバの前記クラッドを、入射光を散乱させる粒子状の散乱体を分散させた状態にて含む接続部樹脂層により覆う工程とを備えていることを特徴とする光デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を伝送する光ファイバ同士の接続部を有する光デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光を伝送する光デバイスとしては、例えば特許文献１に示すように、ダブルクラッドファイバにおいて信号光を増幅し、増幅された信号光をシングルクラッドファイバ（シングルモードファイバ）にて伝送する形態のものが知られている。
【０００３】
具体的には、上記光デバイスにおいて、ダブルクラッドファイバは、希土類元素などの活性元素が添加されたコアを有し、このコアの周りにコアよりも低屈折率の第１クラッドを有する。さらに、第１クラッドの周りに、第１クラッドよりも低屈折率の第２クラッドを有する。コアの周りの第１クラッドには励起光源から励起光が導入され、信号光は、活性元素が添加されているコア内を伝播する。これにより、信号光は、ダブルクラッドファイバにおいて増幅され、その後、ダブルクラッドファイバと融着接続されているシングルクラッドファイバに導入され、シングルクラッドファイバによって伝送される。
【０００４】
ここで、ダブルクラッドファイバからシングルクラッドファイバへは、信号光に加えて、活性元素に吸収されずに残った残留励起光も入射する。この場合、残留励起光は、シングルクラッドファイバのクラッドを伝播する過程で被覆を発熱させる。この熱により、被覆が劣化し、最悪の場合には、シングルクラッドファイバの破断に至る可能性がある。
【０００５】
また、ダブルクラッドファイバとシングルクラッドファイバとの融着接続部において、軸ズレが生じた場合には、増幅された信号光の一部は、コアからの漏洩光となってクラッドに入射する。この場合には、残留励起光に加えて信号光の漏洩光もクラッドを伝播するので、上記の問題はさらに顕著となる。このような問題は、ダブルクラッドファイバとシングルクラッドファイバとを接続した場合に限らず、それら以外の光ファイバ同士を接続した場合にも同様に起こり得る。
【０００６】
上記のような問題に対し、特許文献１，２には、光ファイバ同士の融着接続部付近において、残留励起光をクラッド外へ逃がし、さらに熱に変換する技術が記載されている。具体的には、特許文献１に記載の構成では、放熱板に形成した溝に、ダブルクラッドファイバ同士の融着接続部を被覆樹脂層を剥がした状態で配置し、上記溝にダブルクラッドファイバのクラッドよりも屈折率が大きい透明樹脂を充填し、透明樹脂層（充填樹脂層）にて上記融着接続部を覆っている。これにより、残留励起光は、クラッドから充填樹脂層を介して漏出し、放熱板において熱に変換される。
【０００７】
また、特許文献２に記載の構成では、ダブルクラッドファイバとシングルクラッドファイバとの融着接続部付近において、シングルクラッドファイバの被覆樹脂層を除去して露出させている。さらにその露出部分をクラッドの屈折率より大きい屈折率を有する樹脂層（充填樹脂層）にて被覆し、さらにその樹脂の周りをアルミブロックで覆っている。これにより、残留励起光は、シングルクラッドファイバのクラッドから充填樹脂層を介して漏出し、放熱板において熱に変換される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２１１２２０号公報（２０１１年１０月２０日公開）
【特許文献２】特開２００８−３１０２７７号公報（２００８年１２月２５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成は、光ファイバのクラッドよりも単に屈折率が大きく、クラッドを覆う充填樹脂層へクラッドから残留励起光を漏出させるものである。このため、クラッドから充填樹脂層へ入射する残留励起光が充填樹脂層の一部分に集中し易く、充填樹脂層の局所的な劣化が生じてしまうという問題点を有している。光吸収率の低い樹脂（透明な樹脂）を用いることは従来技術として知られているとおりであるが、光吸収率を０（ゼロ）にはできないため、高出力な残留励起光を有する光デバイスに関しては、この局所的な光吸収が信頼性のボトルネックとなる。この問題は、コアからの信号光の漏洩光についても同様である。
【００１０】
したがって、本発明は、光ファイバ同士の接続部を覆う樹脂層の一部分に、光ファイバのクラッドから入射する残留励起光やコアからの信号光の漏洩光が集中し難い構成の光デバイスおよびその製造方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光デバイスは、コアがクラッドにて被覆されている第１光ファイバと、コアがクラッドにて被覆され、前記第１光ファイバと接続部にて接続された第２光ファイバと、前記接続部およびその近傍領域における前記第１および第２光ファイバの前記クラッドを覆うとともに、前記接続部およびその近傍領域からの入射光を散乱させる粒子状の散乱体を分散させた状態にて含む接続部樹脂層とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、第１光ファイバと第２光ファイバとの接続部およびその近傍領域におけるクラッドは、入射光を散乱させる粒子状の散乱体を分散させた状態にて含む接続部樹脂層にて覆われている。
【００１３】
ここで、第１光ファイバと第２光ファイバとの接続部において、第１光ファイバのコアと第２光ファイバのコアとの軸ずれが生じている場合、コア内を伝送されている信号光の一部は、漏洩光となって、コアからクラッドを介し、接続部樹脂層に入射する。また、第１光ファイバのクラッドを伝播する残留励起光（コア内の信号光の増幅に使用された励起光のうちの残ったもの）も、同様にして、接続部樹脂層に入射する。接続部樹脂層に入射した信号光の漏洩光および残留励起光は、接続部樹脂層内に散乱体が存在することにより接続部樹脂層内において散乱する。
【００１４】
これにより、接続部樹脂層の一部分に集中して、残留励起光や信号光の漏洩光が進行する事態が回避される。この結果、これら残留励起光や信号光の漏洩光によって接続部樹脂層が劣化する事態を防止することができ、光デバイスの信頼性を向上することができる。
【００１５】
上記の光デバイスにおいて、前記接続部樹脂層は、前記第１および第２光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が大きい構成としてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、例えば第１光ファイバのクラッドを伝播する残留励起光は、接続部樹脂層の屈折率が第１および第２光ファイバの屈折率よりも大きいので、接続部樹脂層に入射する。そして、接続部樹脂層に入射した残留励起光は、接続部樹脂層内に散乱体が存在することにより、接続部樹脂層内おいて散乱する。また、接続部からの信号光の漏洩光は、コアからクラッドを介し、残留励起光と同様、接続部樹脂層に入射し、接続部樹脂層内に散乱体が存在することにより、接続部樹脂層内において散乱する。
【００１７】
このように、接続部樹脂層に入射した残留励起光および信号光の漏洩光は、接続部樹脂層内の広い範囲に散乱し、接続部樹脂層の一部分に集中して進行することがない。この結果、これら残留励起光や信号光の漏洩光によって接続部樹脂層が劣化する事態を確実に防止することができ、光デバイスの信頼性をさらに向上することができる。
【００１８】
上記の光デバイスにおいて、前記接続部樹脂層は、前記第１および第２光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が小さく、かつ前記散乱体は、前記第１および第２光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が大きい構成としてもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、例えば第１光ファイバのクラッドを伝播する残留励起光は、接続部樹脂層の屈折率が第１および第２光ファイバのクラッドの屈折率よりも小さいので、接続部樹脂層には直接的に入射し難い。しかしながら、残留励起光は、散乱体の屈折率が第１および第２光ファイバのクラッドの屈折率よりも大きいので、クラッドの外周面に接触している散乱体には容易に入射する。
【００２０】
したがって、接続部樹脂層に達した残留励起光は、クラッド内を伝播しながら、クラッドの外周面に接触している散乱体に入射していき、散乱体によって接続部樹脂層内に散乱する。
【００２１】
また、接続部からの信号光の漏洩光は、コアからクラッドを介し、残留励起光と同様にして、接続部樹脂層に入射し、接続部樹脂層内に散乱体が存在することにより接続部樹脂層内において散乱する。
【００２２】
これにより、残留励起光および信号光の漏洩光は、第１および第２光ファイバの軸方向の広い範囲にて接続部樹脂層に入射し、接続部樹脂層の一部分に集中して入射する事態が確実に回避される。この結果、これら残留励起光や信号光の漏洩光によって接続部樹脂層が劣化する事態を確実に防止することができ、光デバイスの信頼性をさらに向上することができる。
【００２３】
上記の光デバイスにおいて、前記接続部樹脂層は、前記接続部を覆うように設けられた第１の部分と、前記第１の部分に対する残留励起光が伝播する方向の側に、前記第１の部分に隣接して設けられた第２の部分とを含み、前記第２の部分は、前記第１の部分よりも前記散乱体を多く含んでいる構成としてもよい。
【００２４】
第１または第２光ファイバから接続部樹脂層に入射する残留励起光の強度は、第１光ファイバを伝播する残留励起光の伝播方向の上流側で強くなり、前記伝播方向の下流側で弱くなる。したがって、接続部樹脂層における散乱体の含有量が一様である場合、散乱体により散乱されて接続部樹脂層から出射する残留励起光の強度は、前記伝播方向の上流側で強くなり、前記伝播方向の下流側で弱くなる。このように、接続部樹脂層から出射される残留励起光の強度に偏りが生じると、例えば、接続部樹脂層の外周を覆う放熱部材の一部分が局所的に加熱され、当該部分周辺の接続部樹脂層の劣化が促進されるといった問題を生じ得る。
【００２５】
このような問題が生じることを回避するために、上記の構成においては、接続部樹脂層における散乱体の含有量を、前記伝播方向の上流側において少なくし、前記伝播方向の上流側において多くしている。換言すれば、接続部樹脂における散乱体の含有量を、より強い残留励起光が入射する第１の部分で少なくし、より弱い残留励起光が入射する第２の部分で多くしている。
【００２６】
ここで、接続部樹脂に入射して接続部樹脂内を伝搬する残留励起光は、上流から下流方向のベクトルを有している。したがって、第１の部分よりも散乱体の含有量が多い第２の部分では、ベクトルの方向（上流から下流方向）が変換される残留励起光の割合が多くなり、外側に向かう残留励起光が増加する。このため、接続部樹脂層から出射される残留励起光の強度の偏りは、接続部樹脂層における散乱体の含有量が一様である場合と比べて小さくなる。その結果、例えば、接続部樹脂層の外周を覆う放熱部材の一部分が局所的に加熱され、当該部分周辺の接続部樹脂層の劣化が促進されるといった問題が生じ難くなる。
【００２７】
上記の光デバイスは、前記接続部樹脂層の外周の少なくとも一部を覆い、前記残留励起光および前記信号光の漏洩光を熱に変換する放熱部材を備えている構成としてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、接続部樹脂層から放熱部材に達した残留励起光および信号光の漏洩光は、放熱部材によって熱に変換される。この場合、残留励起光および信号光の漏洩光は、接続部樹脂層内に散乱しているので、放熱部材の一部分に集中して局所的な発熱が生じることがない。これにより、放熱部材の局所的な発熱が生じてその部分の接続部樹脂層が劣化する事態を防止することができる。
【００２９】
本発明の光デバイスの製造方法は、コアがクラッドにて被覆されている第１光ファイバと、コアがクラッドにて被覆されている第２光ファイバとを接続する工程と、前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとの接続部における前記第１および前記第２光ファイバの前記クラッドを、入射光を散乱させる粒子状の散乱体を分散させた状態にて含む接続部樹脂層により覆う工程とを備えていることを特徴としている。
【００３０】
上記の構成によれば、第１光ファイバと第２光ファイバとの接続部におけるクラッドは、入射光を散乱させる粒子状の散乱体を分散させた状態にて含む接続部樹脂層にて覆われる。
【００３１】
したがって、例えば第１光ファイバのクラッドを伝播する残留励起光は、接続部樹脂層が設けられている領域に達すると、クラッドから接続部樹脂層へ入射する。この場合、残留励起光は、接続部樹脂層の屈折率がクラッドの屈折率よりも大きければ、直接的に接続部樹脂層へ入射し、接続部樹脂層の屈折率がクラッドの屈折率よりも小さければ、クラッドの外周面に接触している散乱体を介して接続部樹脂層へ入射する。接続部樹脂層へ入射した残留励起光は、散乱体が存在することにより接続部樹脂層内において散乱する。
【００３２】
また、接続部において、第１光ファイバのコアと第２光ファイバのコアとの軸ずれが生じている場合、コア内を伝送されている信号光の一部は、漏洩光となって、コアからクラッドを介し、残留励起光と同様にして、接続部樹脂層に入射する。この信号光の漏洩光についても、残留励起光と同様、接続部樹脂層内に散乱体が存在することにより接続部樹脂層内において散乱する。
【００３３】
これにより、接続部樹脂層の一部分に集中して、残留励起光や信号光の漏洩光が進行する事態が回避される。この結果、これら残留励起光や信号光の漏洩光によって接続部樹脂層が劣化する事態を防止することができ、光デバイスの信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の構成によれば、残留励起光や信号光の漏洩光によって、第１および第２光ファイバの接続部を覆う接続部樹脂層が劣化する事態を防止することができ、光デバイスの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１の(ａ)は、本発明の実施の形態の光デバイスを示す縦断面図である。図１の(ｂ)は、図１の(ａ)に示した光デバイスにおける温度分布の概要を示すグラフである。
【図２】図２の(ａ)は、比較例の光デバイスを示す縦断面図である。図２の(ｂ)は、図２の(ａ)に示した光デバイスにおける温度分布の概要を示すグラフである。
【図３】図１の(ａ)に示した光デバイスの変形例の光デバイスを示す縦断面図である。
【図４】図４の(ａ)は、本発明の他の実施の形態の光デバイスを示す縦断面図である。図４の(ｂ)は、図４の(ａ)に示した光デバイスにおける温度分布の概要を示すグラフである。
【図５】図４に示した光デバイスの変形例の光デバイスを示す縦断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施の形態の光デバイスを示す縦断面図である。
【図７】図６に示した光デバイスの変形例の光デバイスを示す縦断面図である。
【図８】本発明のさらに実施の形態の光デバイスを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００３７】
（光デバイス１の構成）
図１の(ａ)は、本発明の実施の形態の光デバイス１を示す縦断面図である。図１の(ｂ)は、図１の(ａ)に示した光デバイス１における温度分布の概要を示すグラフである。
【００３８】
図１の(ａ)に示すように、光デバイス１は、第１光ファイバ１１と第２光ファイバ１２とを備え、これら第１光ファイバ１１と第２光ファイバ１２とが融着接続部（接続部）１３において融着接続されている。
【００３９】
第１光ファイバ１１は、中心部にコア２１を有し、コア２１の周りがクラッド２２にて覆われ、クラッド２２の周りが被覆樹脂層２３にて覆われている。クラッド２２の屈折率はコア２１の屈折率よりも小さく、被覆樹脂層２３の屈折率はクラッド２２の屈折率よりも小さくなっている。クラッド２２内には前述した残留励起光１７が伝播する。
【００４０】
第２光ファイバ１２は、中心部にコア３１を有し、コア３１の周りがクラッド３２にて覆われ、クラッド３２の周りが被覆樹脂層３３にて覆われている。クラッド３２の屈折率はコア２１の屈折率よりも小さく、被覆樹脂層２３の屈折率はクラッド３２の屈折率よりも大きくなっている。
【００４１】
第１および第２光ファイバ１１，１２は、融着接続部１３およびその付近において、被覆樹脂層２３，３３が剥がされてクラッド２２，３３が露出しており、これら露出部分が接続部樹脂層１４にて覆われている。接続部樹脂層１４は、クラッド２２，３３よりも屈折率が大きい樹脂からなる高屈折率樹脂層である。
【００４２】
また、接続部樹脂層１４は、粒子状のフィラー（粒子状の散乱体）１５を含んでいる。本実施の形態において、フィラー１５の屈折率は、接続部樹脂層１４よりも大きくても小さくてもよいが、接続部樹脂層１４の屈折率とは異なっていることが必要である。フィラー１５は、粒子状に形成され、材質については特に限定されないものの、コアおよびクラッドを伝播する波長に対して吸収率が低い材料であることが望ましい。例えば石英、シリカあるいはアルミナ等を使用することができる。
【００４３】
接続部樹脂層１４の周りは放熱枠体（放熱部材）１６にて覆われている。放熱枠体１６は、熱伝導率が良好な材料、例えば金属にて形成されている。
【００４４】
（光デバイス１の動作）
上記の構成において、第１光ファイバ１１では、残留励起光１７は、図１の(ａ)に示すように、被覆樹脂層２３がクラッド２２の屈折率よりも小さい低屈折率樹脂層であることから、被覆樹脂層２３から漏れ難く、クラッド２２内を伝播する。その後、残留励起光１７は、接続部樹脂層１４が設けられている領域において、主に第１光ファイバ１１の被覆樹脂層２３が途切れた位置のクラッド２２から接続部樹脂層１４へ入射する。
【００４５】
次に、接続部樹脂層１４へ入射した残留励起光１７の一部は、接続部樹脂層１４に吸収されて熱となる。この際、接続部樹脂層１４へ入射した残留励起光１７は、フィラー１５によってその伝播方向がランダム化されているので、残留励起光１７が一部分に集中することによる局所的な発熱は生じない。また、接続部樹脂層１４に吸収されることなく放熱枠体１６に達した残留励起光１７は、放熱枠体１６の一部分に集中して熱に変換されることなく、放熱枠体１６における第１および第２光ファイバ１１，１２の軸方向の広い範囲にて熱に変換される。これにより、放熱枠体１６における温度分布（実線）は、図１の（ｂ）に示すように、平坦かつ広範囲に広がったものとなる。なお、図１の（ｂ）に二点鎖線にて示す温度分布は、後述の比較例の光デバイス１０１のものである。
【００４６】
また、融着接続部１３において、第１光ファイバ１１のコア２１と第２光ファイバ１２のコア３１との軸ずれが生じている場合、コア２１，３１内を伝送されている信号光の一部は、漏洩光となって、コア２１，３１からクラッド２２，３２を介して接続部樹脂層１４に入射する。この信号光の漏洩光についても、残留励起光１７と同様、接続部樹脂層１４内にフィラー１５が存在することにより接続部樹脂層１４内において散乱し、放熱枠体１６における第１および第２光ファイバ１１，１２の軸方向の広い範囲にて熱に変換される。
【００４７】
この結果、放熱枠体１６が局所的に発熱してその熱により接続部樹脂層１４の一部が劣化する事態を防止することができ、光デバイス１の信頼性を向上することができる。
【００４８】
（比較例）
次に、本実施の形態の光デバイス１に対する比較例について説明する。図２の(ａ)は、比較例の光デバイス１０１を示す縦断面図である。図２の(ｂ)は、図２の(ａ)に示した光デバイス１０１における温度分布の概要を示すグラフである。
【００４９】
図２の(ａ)に示すように、光デバイス１０１は、光デバイス１と同様、融着接続部１３およびその付近において、第１および第２光ファイバ１１，１２の被覆樹脂層２３，３３が剥がされてクラッド２２，３３が露出している。これら露出部分は、クラッド２２，３３よりも屈折率が大きい樹脂からなる接続部樹脂層１１１にて覆われている。ただし、接続部樹脂層１１１は、フィラー１５を含んでいない。
【００５０】
光デバイス１０１では、光デバイス１の場合と同様にして接続部樹脂層１１１内に入射した残留励起光１７は、接続部樹脂層１１１がフィラー１５を含んでいないことにより、そのまま接続部樹脂層１１１内を進行する。このため、残留励起光１７は放熱枠体１６の一部分に集中して熱に変換される。これにより、放熱枠体１６における温度分布は、図２の（ｂ）に示すように、放熱枠体１６の一部において急峻なものとなる。また、融着接続部１３からの信号光の漏洩光による温度分布についても、同様に放熱枠体１６の一部において急峻なものとなる。
【００５１】
この結果、放熱枠体１６が局所的に発熱し、その熱により接続部樹脂層１４の一部が劣化し、光デバイス１の信頼性が低下する。
【００５２】
なお、本実施の形態では、第１光ファイバ１１と第２光ファイバ１２とがシングルクラッドファイバである場合について説明したが、これに限定されない。すなわち、第１光ファイバ１１および第２光ファイバ１２は、シングルクラッドファイバ、ダブルクラッドファイバ、ダブル以上のクラッドファイバのうちの同種のクラッドファイバの組み合わせ、あるいは異種のクラッドファイバの組み合わせであってもよい。この点は、以下の実施の形態においても同様である。
【００５３】
（光デバイス１の変形例）
図３は、図１の(ａ)に示した光デバイス１の変形例の光デバイス２を示す縦断面図である。上記の説明では、本実施の形態の光デバイスは、接続部樹脂層１４が放熱枠体１６にて覆われている光デバイス１としたが、これに限定されず、図３に示すように、接続部樹脂層１４が放熱枠体１６に覆われていない光デバイス２としてもよい。
【００５４】
光デバイス２において、接続部樹脂層１４は、光デバイス１と同様、クラッド２２，３３よりも屈折率が大きい樹脂からなる高屈折率樹脂層であり、フィラー１５を含んでいる。
【００５５】
光デバイス２では、接続部樹脂層１４へ入射した残留励起光１７は、フィラー１５が存在することにより接続部樹脂層１４内において散乱する。また、融着接続部１３でのコア２１，３１の軸ずれにより、融着接続部１３から接続部樹脂層１４に入射した信号光の漏洩光についても、フィラー１５が存在することにより接続部樹脂層１４内において散乱する。接続部樹脂層１４内において散乱した残留励起光１７および信号光の漏洩光は、その後、空気中へ出射する。
【００５６】
ここで、残留励起光１７または信号光が高強度のものである場合、接続部樹脂層１４に入射した残留励起光１７および信号光の漏洩光が接続部樹脂層１４の一部分に集中すると、接続部樹脂層１４が発熱して劣化し易くなる。しかしながら、光デバイス２では、接続部樹脂層１４に入射した残留励起光１７および信号光の漏洩光はフィラー１５が存在することにより散乱するので、接続部樹脂層１４の劣化を防止することができる。
【００５７】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００５８】
（光デバイス４１の構成）
図４の(ａ)は、本発明の実施の形態の光デバイス４１を示す縦断面図である。図４の(ｂ)は、図４の(ａ)に示した光デバイス４１における温度分布の概要を示すグラフである。
【００５９】
図４の(ａ)に示すように、光デバイス４１は、光デバイス１（図１の(ａ)参照）の接続部樹脂層１４に代えて、接続部樹脂層５１を備えている。その他の構成は、光デバイス１と同様である。
【００６０】
接続部樹脂層５１は、クラッド２２，３３よりも屈折率が小さい樹脂からなる低屈折率樹脂層である。また、接続部樹脂層５１は、粒子状のフィラー（粒子状の散乱体）５２を含んでいる。フィラー５２の屈折率は、クラッド２２，３３の屈折率よりも大きくなっている。フィラー５２の材質はフィラー１５と同様であってもよい。
【００６１】
（光デバイス４１の動作）
上記の構成において、第１光ファイバ４１では、残留励起光１７は、図４の(ａ)に示すように、被覆樹脂層２３がクラッド２２の屈折率よりも小さい低屈折率樹脂層であることから、被覆樹脂層２３から漏れ難く、クラッド２２内を伝播する。その後、残留励起光１７は、接続部樹脂層５１に達する。
【００６２】
ここで、接続部樹脂層５１の屈折率はクラッド２２，３３の屈折率より小さいものの、フィラー５２の屈折率はクラッド２２，３３の屈折率よりも大きい。したがって、残留励起光１７は、接続部樹脂層５１には入射し難いものの、クラッド２２，３３の外周面に接触しているフィラー５２には入射する。
【００６３】
これにより、接続部樹脂層５１に達した残留励起光１７は、クラッド２２，３３内を伝播しながら、クラッド２２，３３の外周面に接触しているフィラー５２に入射していき、フィラー５２によって接続部樹脂層５１内に散乱する。したがって、フィラー５２を介して接続部樹脂層５１に入射した残留励起光１７は、放熱枠体１６の一部分に集中して熱に変換されることなく、放熱枠体１６における第１および第２光ファイバ１１，１２の軸方向の広い範囲にて熱に変換される。これにより、図４の（ｂ）に示すように、光デバイス４１の放熱枠体１６における温度分布（実線）は、光デバイス１の場合（一点鎖線）よりも、さらに平坦かつ広範囲に広がったものとなる。
【００６４】
また、融着接続部１３において、コア２１，コア３１の軸ずれが生じている場合に生じる融着接続部１３からの信号光の漏洩光についても、残留励起光１７と同様、クラッド２２，３３の外周面に接触しているフィラー５２に入射し、フィラー５２によって散乱し、放熱枠体１６における第１および第２光ファイバ１１，１２の軸方向の広い範囲にて熱に変換される。
【００６５】
この結果、放熱枠体１６が局所的に発熱してその熱により接続部樹脂層５１の一部が劣化する事態をさらに確実に防止することができ、光デバイス４１の信頼性をさらに向上することができる。
【００６６】
（光デバイス４１の変形例）
図５は、図４に示した光デバイス４１の変形例の光デバイス４２を示す縦断面図である。光デバイス４２は、図５に示すように、光デバイス２と同様、接続部樹脂層５１が放熱枠体１６に覆われていない光デバイス４２としてもよい。
【００６７】
光デバイス４２では、接続部樹脂層５１に達した残留励起光１７は、クラッド２２，３３内を伝播しながら、クラッド２２，３３の外周面に接触しているフィラー５２に入射し、フィラー５２によって接続部樹脂層５１内に散乱する。また、融着接続部１３でのコア２１，３１の軸ずれにより生じた信号光の漏洩光についても、クラッド２２，３３の外周面に接触しているフィラー５２に入射し、フィラー５２によって接続部樹脂層５１内に散乱する。接続部樹脂層５１内に散乱した残留励起光１７および信号光の漏洩光は、その後、空気中へ出射する。
【００６８】
ここで、光デバイス４２は、接続部樹脂層５１がフィラー５２を含む低屈折率樹脂層であるので、図３に示した、接続部樹脂層１４がフィラー１５を含む高屈折率樹脂層である光デバイス２と比較して、接続部樹脂層５１での残留励起光１７および信号光の漏洩光の散乱をさらに促進することができる。これにより、残留励起光１７および信号光の漏洩光が一部分に集中することによる接続部樹脂層５１の劣化を防止することができる。
【００６９】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００７０】
（光デバイス４３の構成）
図６は、本発明の実施の形態の光デバイス４３を示す縦断面図である。図６に示すように、光デバイス４３は、光デバイス１（図１の(ａ)参照）の接続部樹脂層１４に代えて、第１樹脂層（第１の部分）５３および樹脂層（第２の部分）５４を備えている。その他の構成は、光デバイス１と同様である。
【００７１】
第１樹脂層５３は融着接続部１３およびその近傍を覆うように設けられ、第２樹脂層５４は、第１樹脂層５３に対する残留励起光１７が伝播する方向の側に、第１樹脂層５３に隣接して設けられている。
【００７２】
第１および第２樹脂層５３，５４は、クラッド２２，３３よりも屈折率が小さい樹脂からなる低屈折率樹脂層である。また、第１および第２樹脂層５３，５４は、粒子状のフィラー（粒子状の散乱体）５２を含んでおり、第２樹脂層５４は第１樹脂層５３よりもフィラー５２を多く含んでいる。フィラー５２の屈折率は、クラッド２２，３３の屈折率よりも大きくなっている。フィラー５２の材質はフィラー１５と同様であってもよい。フィラー５２の含有量（接続部樹脂層における重量％）は、例えば、第１樹脂層５３が１０％、第２樹脂層５４が２０％となっている。
【００７３】
（光デバイス４３の動作）
上記の構成において、第１光ファイバ４３では、残留励起光１７は、図４に示すように、被覆樹脂層２３がクラッド２２の屈折率よりも小さい低屈折率樹脂層であることから、被覆樹脂層２３から漏れ難く、クラッド２２内を伝播する。その後、残留励起光１７は、第１樹脂層５３に達する。
【００７４】
ここで、第１および第２樹脂層５３，５４の屈折率はクラッド２２，３３の屈折率より小さいものの、フィラー５２の屈折率はクラッド２２，３３の屈折率よりも大きい。したがって、残留励起光１７は、第１および第２樹脂層５３，５４には入射し難いものの、クラッド２２，３３の外周面に接触しているフィラー５２には入射する。
【００７５】
これにより、第１樹脂層５３に達した残留励起光１７は、第１および第２樹脂層５３，５４に覆われている部分のクラッド２２，３３内を伝播しながら、クラッド２２，３３の外周面に接触しているフィラー５２に入射していき、フィラー５２によって第１および第２樹脂層５３，５４内に散乱する。したがって、フィラー５２を介して第１および第２樹脂層５３，５４に入射した残留励起光１７は、放熱枠体１６の一部分に集中して熱に変換されることなく、放熱枠体１６における光ファイバ１１，１２の軸方向の広い範囲にて熱に変換される。
【００７６】
ここで、残留励起光１７は、一部が第１樹脂層５３のフィラー５２を介して第１樹脂層５３に入射し、残りが第２樹脂層５４のフィラー５２を介して第２樹脂層５４に入射する。この場合、第２樹脂層５４は第１樹脂層５３よりもフィラー５２を多く含んでいるので、第１および第２樹脂層５３，５４から放熱枠体１６に入射する残留励起光１７の量は均等化され易い。これにより、光デバイス４３の放熱枠体１６における温度分布は、図４の(ｂ)に示した光デバイス４１の場合（実線）よりも、さらに平坦かつ広範囲に広がったものとなる。
【００７７】
また、融着接続部１３において、コア２１，コア３１の軸ずれが生じている場合に生じる融着接続部１３からの信号光の漏洩光についても、残留励起光１７と同様、クラッド２２，３３の外周面に接触しているフィラー５２に入射し、フィラー５２によって散乱し、放熱枠体１６における光ファイバ１１，１２の軸方向の広い範囲にて熱に変換される。
【００７８】
この結果、放熱枠体１６が局所的に発熱してその熱により接続部樹脂層１４の一部が劣化する事態をさらに確実に防止することができ、光デバイス４３の信頼性をさらに向上することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態の第１および第２樹脂層５３，５４を備えた構成は、他の実施の形態の光デバイスに対しても適用可能である。
【００８０】
（光デバイス４３の変形例）
図７は、図６に示した光デバイス４３の変形例の光デバイス４４を示す縦断面図である。光デバイス４３は、図７に示すように、光デバイス４２と同様、第１および第２樹脂層５３，５４が放熱枠体１６に覆われていない光デバイス４４としてもよい。
【００８１】
光デバイス４４では、第１樹脂層５３に達した残留励起光１７は、第１樹脂層５３に覆われているクラッド２２，３３内を伝播しながら、クラッド２２，３３の外周面に接触しているフィラー５２に入射し、フィラー５２によって第１および第２樹脂層５３，５４内に散乱する。また、融着接続部１３でのコア２１，３１の軸ずれにより生じた信号光の漏洩光についても、クラッド２２，３３の外周面に接触しているフィラー５２に入射し、フィラー５２によって第１および第２樹脂層５３，５４内に散乱する。第１および第２樹脂層５３，５４内に散乱した残留励起光１７および信号光の漏洩光は、その後、空気中へ出射する。
【００８２】
ここで、光デバイス４４は、相対的にフィラー５２の含有量が少ない第１樹脂層５３とフィラー５２の含有量が多い第２樹脂層５４とが、残留励起光１７が伝播する方向に隣接して設けられているので、光デバイス４２と比較して、第１および第２樹脂層５３，５４から出射される残留励起光１７の量を均一化することができる。これにより、第１および第２樹脂層５３，５４の周囲に配置された部材の一部が局所的に加熱され、その熱により第１および第２樹脂層５３，５４の劣化が生じることを防止することができる。
【００８３】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００８４】
（光デバイス４５の構成）
図８は、本発明の実施の形態の光デバイス４５を示す縦断面図である。図８に示すように、光デバイス４５は、光デバイス４１（図４参照）の放熱枠体１６に代えて、放熱部材５５を備えている。その他の構成は、光デバイス４１と同様である。
【００８５】
光デバイス４５が備える放熱部材５５は、放熱枠体１６の例えば上辺部分を除去し、接続部樹脂層５１の上方部分を開放した構造となっている。
【００８６】
第１光ファイバ４５では、残留励起光１７は、被覆樹脂層２３がクラッド２２の屈折率よりも小さい低屈折率樹脂層であることから、被覆樹脂層２３から漏れ難く、クラッド２２内を伝播する。その後、残留励起光１７は、接続部樹脂層５１に達する。接続部樹脂層５１に達した残留励起光１７は、クラッド２２，３３内を伝播しながら、クラッド２２，３３の外周面に接触しているフィラー５２に入射していき、フィラー５２によって接続部樹脂層５１内に散乱する。
【００８７】
フィラー５２を介して接続部樹脂層５１に入射した残留励起光１７の一部は、放熱部材５５が存在しない上部から空気中に出射し、残りは、放熱部材５５によって熱に変換される。この場合、残留励起光１７は、放熱部材５５の一部分に集中して熱に変換されることなく、放熱部材５５における第１および第２光ファイバ１１，１２の軸方向の広い範囲にて熱に変換される。これにより、光デバイス４５の放熱部材５５における温度分布は、平坦かつ広範囲に広がったものとなる。
【００８８】
また、融着接続部１３において、コア２１，コア３１の軸ずれが生じている場合に生じる融着接続部１３からの信号光の漏洩光についても、残留励起光１７と同様、一部は放熱部材５５が存在しない上部から空気中に出射し、残りは放熱部材５５によって熱に変換される。この結果、放熱部材５５が局所的に発熱してその熱により接続部樹脂層５１の一部が劣化する事態をさらに確実に防止することができる。
【００８９】
なお、本実施の形態の構成は、光デバイス４１（図４参照）だけではなく、光デバイス１（図１の(ａ)参照）および光デバイス４３（図６参照）にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、光ファイバ同士を接続し、励起光によって信号光を増幅する装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１〜２    光デバイス
１１    第１光ファイバ
１２    第２光ファイバ
１３    融着接続部（接続部）
１４    接続部樹脂層
１５    フィラー（散乱体）
１６    放熱枠体（放熱部材）
１７    残留励起光
２１    コア
２２    クラッド
２３    被覆樹脂層
３１    コア
３２    クラッド
３３    被覆樹脂層
42〜45    光デバイス
５１    接続部樹脂層
５２    フィラー
５３    第１樹脂層（第１の部分）
５４    第２樹脂層（第２の部分）
【図１】
2015132773.tif 000003
【図２】
2015132773.tif 000004
【図３】
2015132773.tif 000005
【図４】
2015132773.tif 000006
【図５】
2015132773.tif 000007
【図６】
2015132773.tif 000008
【図７】
2015132773.tif 000009
【図８】
2015132773.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月17日(2015.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアがクラッドにて被覆されている第１光ファイバと、
コアがクラッドにて被覆され、前記第１光ファイバと接続部にて接続された第２光ファイバと、
前記接続部およびその近傍領域における前記第１および第２光ファイバの前記クラッドを覆うとともに、前記接続部およびその近傍領域からの入射光を散乱させる粒子状の散乱体を分散させた状態にて含む接続部樹脂層とを備え、
前記接続部樹脂層は、前記第１および第２光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が小さく、かつ前記散乱体は、前記第１および第２光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が大きいことを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記接続部樹脂層は、前記接続部を覆うように設けられた第１の部分と、前記第１の部分に対する残留励起光が伝播する方向の側に、前記第１の部分に隣接して設けられた第２の部分とを含み、前記第２の部分は、前記第１の部分よりも前記散乱体を多く含んでいることを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記接続部樹脂層の外周の少なくとも一部を覆う放熱部材を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の光デバイス。
【請求項４】
コアがクラッドにて被覆されている第１光ファイバと、コアがクラッドにて被覆されている第２光ファイバとを接続する工程と、
前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとの接続部における前記第１および前記第２光ファイバの前記クラッドを、前記第１および第２光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が大きく入射光を散乱させる粒子状の散乱体を分散させた状態にて含み、前記第１および第２光ファイバの前記クラッドよりも屈折率が小さい接続部樹脂層により覆う工程とを備えていることを特徴とする光デバイスの製造方法。