(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部品の端面に反射端面を形成する光学部品の反射端面形成方法であって、
平板形状の金属粉を揮発性を有する溶剤に入れて攪拌する第１の工程と、
前記金属粉が入った前記揮発性を有する溶剤に前記光学部品の端部を浸漬させて引き上げ、前記金属粉を前記金属粉の平面が前記端面に平行となるように前記光学部品の端面全体に付着させる第２のステップと、
前記揮発性を有する溶剤を乾燥させ、前記金属粉の平面が前記端面に平行に前記光学部品の端面全体に直接付着した反射端面を形成する第３のステップと、を備え、
前記光学部品は光ファイバであることを特徴とする光学部品の反射端面形成方法。
【請求項２】
前記金属粉は、基板に蒸着した金属薄膜を剥がして砕くことにより作成されることを特徴とする請求項１に記載の光学部品の反射端面形成方法。
【請求項３】
前記金属粉が入った前記揮発性を有する溶剤に前記光学部品の端部を浸漬させて引き上げ、前記揮発性を有する溶剤が蒸発して前記光学部品の端部が乾いた後、該光学部品の端面全体に付着した前記金属粉の表面全体を保護用の樹脂剤に付けて引き上げることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品の反射端面形成方法。
【請求項４】
前記金属粉が入った前記揮発性を有する溶剤に前記光学部品の端部を浸漬させて引き上げ、前記揮発性を有する溶剤が蒸発して前記光学部品の端部が乾いた後、該光学部品の端面全体に付着した前記金属粉の表面全体に瞬間接着剤を付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品の反射端面形成方法。
【請求項５】
前記金属粉が入った前記揮発性を有する溶剤に前記光学部品の端部を浸漬させて引き上げ、前記揮発性を有する溶剤が蒸発して前記光学部品の端部が乾いた後、該光学部品の端面全体に付着した前記金属粉の表面全体に熱収縮スリーブを被せ、該熱収縮スリーブに熱を加えて固めることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品の反射端面形成方法。
【請求項６】
光学部品の端面全体に、平板形状の金属粉が前記金属粉の平面が前記端面に平行となるように直接付着しており、
前記光学部品は光ファイバであることを特徴とする反射端面を有する光学部品。
【請求項７】
前記光学部品の端面全体に付着した前記金属粉の表面全体を保護する保護膜を備えることを特徴とする請求項６に記載の反射端面を有する光学部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品の反射端面、例えば、光ファイバの反射端面、コネクタの反射端面、複屈折素子の反射端面などを形成する光学部品の反射端面形成方法および反射端面を有する光学部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバ端面に反射端面を作る場合、光ファイバ端面を切断しただけでは、そのギザギザになった端面から反射光は殆ど戻らず、光はその端面から外に出てしまう。
【０００３】
従来、光ファイバ端面に反射端面を作る方法として、図７に示すように、光ファイバ１００の端面を光ファイバカッタで切断して、反射端面１００ａを形成する技術が知られている（特許文献１参照）。この光ファイバ１００は、コア１０１と、クラッド１０２と、ファイバ被覆１０３とを有する。光ファイバ１００の端面を光ファイバカッタで切断すると、略垂直に端面を切断でき、この切断された端面が反射端面１００ａになる。
【０００４】
この場合、光ファイバ１００の反射端面１００ａでは、ガラスと空気の屈折率差があるので、−14.7ｄＢ程度の反射（フレネル反射）があり、約1/20弱（３〜４％程度）の反射光が戻ってくる。また、その切断面（反射端面１００ａ）が僅かに傾くと、戻ってくる反射光が更に減る。図９（Ａ），（Ｂ）は、光ファイバカッタで切断した光ファイバ１００の端面をカメラで撮影した写真である。
【０００５】
それ以上の反射光が欲しい場合には、図８に示すように、光ファイバ１２０の端面１００ａに金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）などの金属膜（単層膜）１３０を蒸着して作る。例えば、その金属膜１３０が金（Ａｕ）であると、赤外光に対して９９．９％（略１００％）の反射率を持っているので、略０ｄＢの反射光が戻ってくる。その金属膜１３０が銀であると９８％程度の反射率を持つ反射端面ができ、その金属膜１３０がアルミニウムであると９７％程度の反射率を持つ反射端面ができる。
【特許文献１】特開２００６−３４３３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図７に示すように、光ファイバ１００の端面を光ファイバカッタで切断して、反射端面１００ａを形成する場合、次のような問題がある。
【０００７】
・フレネル反射（−14.7ｄＢ程度の反射）であるため、反射端面１００ａでの反射量が少ない。
【０００８】
・切断面である反射端面１００ａに手で触ったり、油が付いたり、汚れたりすると、反射が落ちる。
【０００９】
また、図８に示すように、光ファイバ１２０の端面１００ａに。金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）などの金属膜（単層膜）１３０を蒸着する技術は、反射を考えるとこの技術が好ましい。しかし、この従来技術では、金属膜１３０を作るのに、蒸着装置を用いて蒸着する作業が必要になるため、製造性が悪くコストが高くなると共に、工事現場などでは光ファイバ端面に反射端面を形成することが出来ない。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたもので、その目的は、光学部品の端面に、低価格でかつ工事現場などの屋外で簡単に反射率の高い反射端面を形成可能にした光学部品の反射端面形成方法および反射端面を有する光学部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、光学部品の端面に反射端面を形成する光学部品の反射端面形成方法であって、平板形状の金属粉を揮発性を有する溶剤に入れて攪拌する第１の工程と、前記金属粉が入った前記揮発性を有する溶剤に前記光学部品の端部を浸漬させて引き上げ、前記金属粉を前記金属粉の平面が前記端面に平行となるように前記光学部品の端面全体に付着させる第２のステップと、前記揮発性を有する溶剤を乾燥させ、前記金属粉の平面が前記端面に平行に前記光学部品の端面全体に直接付着した反射端面を形成する第３のステップと、を備え、前記光学部品は光ファイバであることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、平板形状の金属粉を揮発性を有する溶剤に入れて攪拌し、この金属粉が入った揮発性を有する溶剤に光学部品の端部を浸漬させて引き上げ、揮発性を有する溶剤を乾燥させると、溶剤が蒸発して乾燥し、金属粉が光学部品の端面に密着して付く。金属粉は、薄い平板形状（薄膜状）の粉末であるので、一つ一つの金属粉の平面が光学部品の端面に、ピタッと張り付く。これにより、光学部品の端面に付着した金属粉はその端面から簡単には剥がれ落ちない。
【００１３】
このようにして、金属粉が光学部品の端面の全面に張り付くと、あたかもその端面に蒸着膜を形成したのと同じような高い反射率の反射端面ができる。実際に測定してみると、−１ｄＢから−３ｄＢ（５０％）程度の反射が得られる。
【００１４】
このような反射率の高い反射面を光学部品の端面に形成するのに、金属粉を揮発性を有する溶剤に入れて攪拌し、この金属粉が入った揮発性を有する溶剤に光学部品の端部を浸漬させて引き上げるだけでよい。つまり、大掛かりな装置が必要なく、どこでも簡単に作れる。従って、光学部品の端面に、低価格でかつ工事現場などの屋外で簡単に反射率の高い反射端面を形成することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明に係る光学部品の反射端面形成方法は、前記金属粉が、基板に蒸着した金属薄膜を剥がして砕くことにより作成されることを特徴とする。
（付記）
前記第１のステップでは、前記揮発性を有する溶剤に接着性の溶剤を入れ、該接着性の溶剤の入った前記揮発性を有する溶剤に、前記金属粉を入れて攪拌する光学部品の反射端面形成方法。この構成によれば、揮発性を有する溶剤に接着性の溶剤を入れることで、接着性の溶剤が金属粉全体を接着するので、一つ一つの金属粉が光学部品の端面により付き易くなり、剥がれにくくなる。
【００１６】
請求項３に記載の発明に係る光学部品の反射端面形成方法は、前記金属粉が入った前記揮発性を有する溶剤に前記光学部品の端部を浸漬させて引き上げ、前記揮発性を有する溶剤が蒸発して前記光学部品の端部が乾いた後、該光学部品の端面全体に付着した前記金属粉の表面全体を保護用の樹脂剤に付けて引き上げることを特徴とする。この構成によれば、金属粉の表面全体に保護用の樹脂剤が付着した保護膜が形成されるので、その保護膜により金属粉の表面全体を保護することができる。これにより、耐久性の高い反射端面ができ、長寿命化を図ることができる。また、その保護膜を簡単に形成することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明に係る光学部品の反射端面形成方法は、前記金属粉が入った前記揮発性を有する溶剤に前記光学部品の端部を浸漬させて引き上げ、前記揮発性を有する溶剤が蒸発して前記光学部品の端部が乾いた後、該光学部品の端面全体に付着した前記金属粉の表面全体に瞬間接着剤を付けることを特徴とする。この構成によれば、金属粉の表面全体に瞬間接着剤が付着した保護膜が形成されるので、その保護膜により金属粉の表面全体を保護することができる。これにより、耐久性の高い反射端面ができ、長寿命化を図ることができる。また、その保護膜を簡単に形成することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明に係る光学部品の反射端面形成方法は、前記金属粉が入った前記揮発性を有する溶剤に前記光学部品の端部を浸漬させて引き上げ、前記揮発性を有する溶剤が蒸発して前記光学部品の端部が乾いた後、該光学部品の端面全体に付着した前記金属粉の表面全体に熱収縮スリーブを被せ、該熱収縮スリーブに熱を加えて固めることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、金属粉の表面全体が熱収縮スリーブで覆われ、この熱収縮スリーブにより金属粉の表面全体を保護することができる。これにより、耐久性の高い反射端面ができ、長寿命化を図ることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明に係る反射端面を有する光学部品は、光学部品の端面全体に、平板形状の金属粉が前記金属粉の平面が前記端面に平行となるように直接付着しており、前記光学部品は光ファイバであることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、金属粉が光学部品の端面全体に付着しているので、あたかもその端面に蒸着膜を形成したのと同じような高い反射率の反射端面ができる。実際に測定してみると、−１ｄＢから−３ｄＢ（５０％）程度の反射が得られる。このような反射率の高い反射面を光学部品の端面に形成するのに、大掛かりな装置が必要なく、どこでも簡単に作れる。従って、光学部品の端面に、低価格でかつ工事現場などの屋外で簡単に反射率の高い反射端面を有する光学部品を得ることができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明に係る反射端面を有する光学部品は、前記光学部品の端面全体に付着した前記金属粉の表面全体を保護する保護膜を備えることを特徴とする。この構成によれば、保護膜により金属粉の表面全体を保護するので、耐久性の高い反射端面ができ、光学部品の長寿命化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、光学部品の端面に、低価格でかつ工事現場などの屋外で簡単に反射率の高い反射端面を形成することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、光学部品の端面に、低価格でかつ工事現場などの屋外で簡単に反射率の高い反射端面を有する光学部品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では、光学部品の一例として、光ファイバを用いた場合について説明する。
【００２７】
図１は一実施形態に係る光ファイバ１０を示しており、図２は図１の一部を拡大して示している。
【００２８】
光学部品としての光ファイバ１は、図１および図２に示すように、コア１１と、クラッド１２と、被覆１３とを有する。光ファイバ１０の端面１４全体に、基板に蒸着した金属薄膜を剥がして細かく砕いた蒸着粉２０が付着している。蒸着粉２０は、薄い平板形状（薄膜状）の粉末であるので、一つ一つの蒸着粉２０の平面が光ファイバ１０の端面１４に接触するように、光ファイバ１０の端面１４にピタッと張り付いている。これにより、反射率の高い反射端面１４が蒸着粉２０の内面に形成される。
【００２９】
蒸着粉２０は、図３に示すように、金、銀、アルミ等の金属材料からなる平板形状（薄膜状）の粉末であり、大きさが例えば１μｍ〜数μｍ程度である。
【００３０】
次に、光ファイバ１０の端面１４に反射端面を形成する光学部品の反射端面形成方法を、図４に基づいて説明する。
【００３１】
この光学部品の反射端面形成方法は、以下の工程を備える。
基板に蒸着した金属薄膜を剥がして砕いた蒸着粉２０（図３参照）を揮発性を有する溶剤３０に入れて攪拌する第１の工程。
【００３２】
蒸着粉２０が入った揮発性を有する溶剤３０に光ファイバ１０の端部１６（図１参照）を浸漬させて引き上げる第２のステップ。揮発性を有する溶剤３０として、例えばアルコールを用いる。
【００３３】
このような光学部品の反射端面形成方法により、実際に作製した光ファイバ１０をカメラで撮影した写真を図５（Ａ），（Ｂ）に示す。図５（Ａ）は光ファイバ１０の端面１４に張り付いた蒸着粉２０の外面を示す写真であり、図５（Ｂ）は光ファイバ１０の端部１６の外面（クラッド１２の外周面）を示す写真である。図５（Ａ），（Ｂ）から、蒸着粉２０が光ファイバ１０の端面１４全体に均一に張り付いているように見える。
以上のように構成された一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００３４】
蒸着粉２０を揮発性を有する溶剤３０に入れて攪拌し、この蒸着粉２０が入った揮発性を有する溶剤３０に光ファイバ１０の端部１６を浸漬させて引き上げて、揮発性を有する溶剤３０を乾燥させると、溶剤３０が蒸発して蒸着粉２０が光ファイバ１０の端面１４に密着して付く。基板に蒸着した金属薄膜を剥がして砕いた蒸着粉２０は、図３に示すように薄い平板形状（薄膜状）の粉末であるので、一つ一つの蒸着粉２０の平面が光ファイバ１０の端面１４に接触するように、その端面１４にピタッと張り付く。これにより、光ファイバ１０の端面１４に付着した蒸着粉２０はその端面１４から簡単には剥がれ落ちない。なお、揮発性を有する溶剤３０の乾燥は、自然乾燥或いは熱（温風等）で行う。
【００３５】
このようにして、蒸着粉２０が光ファイバ１０の端面１４の全面に張り付くと、あたかもその端面１４に蒸着膜を形成したのと同じような高い反射率の反射端面１５ができる。実際に測定してみると、−１ｄＢから−３ｄＢ（５０％）程度の反射が得られる。
【００３６】
このような反射率の高い反射面を光ファイバ１０の端面１４に形成するのに、蒸着粉２０を揮発性を有する溶剤３０に入れて攪拌し、この蒸着粉２０が入った揮発性を有する溶剤３０に光ファイバ１０の端部１６を浸漬させて引き上げるだけでよい。つまり、大掛かりな装置が必要なく、どこでも簡単に作れる。従って、光ファイバ１０の端面１４に、低価格でかつ工事現場などの屋外で簡単に反射率の高い反射端面１５を形成することができる。
【００３７】
次に、上記一実施形態で説明した反射端面１５を有する光ファイバ１０は、次のような用途に使用できる。
【００３８】
・光ファイバを用いた振動検出装置で、光ファイバの反射端で光を戻すのに使える。この場合、１００％近くの反射光が戻ってくるので、監視できる線路長が格段に長くなる。また、検出感度が１０倍位上がるから。測定線路長を長くできる。
【００３９】
・光ファイバ線路の代表芯線監視（ＯＴＤＲを使った線路監視）に使える。この代表芯線監視では、反射光の強度が下がったとき、感度が落ちたことで、線路に異常があったことを検知できる。このような監視を行う際、図９（Ａ），（Ｂ）に示すような切断端面だけだと、−１４ｄＢの反射光しか戻ってこないので、監視できる線路長が限られてしまう。これに対して、端面処理を上記一実施形態で説明した光学部品の反射端面形成方法で行い、蒸着粉２０を付けると、１００％近くの反射光が戻ってくるので、監視できる線路長が格段に長くなる。
【００４０】
・図６に示すようなパワーメータを使った線路監視に使える。
【００４１】
光源４０からの光を、光ファイバ４１を介して光ファイバ１０の反射端面で戻し、その強度をパワーメータ４２でモニタする。符号４３は、光サーキュレータである。この線路監視では、感度がある値以下に下がると、断線或いは曲げ損失などの異常（障害）があると判定する。
【００４２】
なお、本発明は、上記一実施形態に係る光学部品の反射端面形成方法を、以下のように変更した方法にも適用可能である。
【００４３】
上記一実施形態に係る光学部品の反射端面形成方法において、上記第１のステップでは、揮発性を有する溶剤３０に接着性の溶剤を入れ、この接着性の溶剤の入った揮発性を有する溶剤３０に、蒸着粉３０を入れて攪拌するようにしても良い。この構成によれば、揮発性を有する溶剤３０に接着性の溶剤を入れることで、接着性の溶剤が蒸着粉２０全体を接着するので、一つ一つの蒸着粉２０が光ファイバ１０の端面１４により付き易くなり、剥がれにくくなる。
【００４４】
上記一実施形態に係る光学部品の反射端面形成方法において、蒸着粉２０が入った揮発性を有する溶剤３０に光ファイバの端部１６（図１参照）を浸漬させて引き上げ、揮発性を有する溶剤３０が蒸発してその端部１６が乾いた後、光ファイバの端面１４全体に付着した蒸着粉２０の表面全体を保護用の樹脂剤に付けて引き上げるようにする。この構成によれば、蒸着粉２０の表面全体に保護用の樹脂剤が付着した保護膜が形成されるので、その保護膜により蒸着粉２０の表面全体を保護することができる。これにより、耐久性の高い反射端面１５（図１参照）ができ、長寿命化を図ることができる。また、その保護膜を簡単に形成することができる。
【００４５】
また、上記一実施形態に係る光学部品の反射端面形成方法において、蒸着粉２０が入った揮発性を有する溶剤３０に光ファイバの端部１６を浸漬させて引き上げ、揮発性を有する溶剤３０が蒸発してその端部１６が乾いた後、光ファイバの端面１４全体に付着した蒸着粉２０の表面全体に瞬間接着剤を付けるようにする。この構成によれば、蒸着粉２０の表面全体に瞬間接着剤が付着した保護膜が形成されるので、その保護膜により蒸着粉２０の表面全体を保護することができる。これにより、耐久性の高い反射端面１５ができ、長寿命化を図ることができる。また、その保護膜を簡単に形成することができる。
【００４６】
さらに、上記一実施形態に係る光学部品の反射端面形成方法において、蒸着粉２０が入った揮発性を有する溶剤３０に光ファイバの端部１６を浸漬させて引き上げ、揮発性を有する溶剤３０が蒸発してその端部１６が乾いた後、光ファイバの端面１４全体に付着した蒸着粉２０の表面全体に熱収縮スリーブを被せ、この熱収縮スリーブに熱を加えて固めるようにする。この構成によれば、蒸着粉２０の表面全体が熱収縮スリーブで覆われ、この熱収縮スリーブにより蒸着粉２０の表面全体を保護することができる。これにより、耐久性の高い反射端面ができ、長寿命化を図ることができる。
【００４７】
さらに、上記一実施形態では、光ファイバの端面に反射端面を形成する場合を一例として説明したが、光学部品として、コネクタ端面、複屈折素子端面、平面光波回路（ＰＬＣ）素子端面、平面光波回路中に形成された溝内部、反射ミラー素子表面、回折（グレーティング）素子表面、レンズ表面などにそれぞれ反射端面を形成する場合にも、本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】一実施形態に係る光ファイバを示す部分断面図。
【図２】図１の一部を拡大して示す断面図。
【図３】蒸着粉を示す斜視図。
【図４】一実施形態に係る光学部品の反射端面形成方法を説明するための説明図。
【図５】（Ａ）,（Ｂ）は実際に作製した光ファイバの端部をカメラで撮影した写真。
【図６】一実施形態の適用例を示す概略構成図。
【図７】従来の反射端面形成方法で作製した光ファイバを示す部分断面図。
【図８】別の従来例の反射端面形成方法で作製した光ファイバを示す部分断面図。
【図９】（Ａ）,（Ｂ）は実際に作製した光ファイバの端部をカメラで撮影した写真。
【符号の説明】
【００４９】
１０：光ファイバ
１４：光ファイバの端面
１５：反射端面
１６：光ファイバの端部
２０：蒸着粉
【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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