(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が同一平面となっている２個の受台部を有し、
該受台部の少なくとも１個はＸ軸と直角方向に移動可能となっており、
前記２個の受台部の上面には、ＧＲＩＮレンズの両端に光ファイバを融着した光ファイバ結合部品をその一方の融着部が一方の受台部上に、他方の融着部が他方の受台部上にある状態で保持可能な溝が形成されており、
かつその溝の方向がＸ軸に対して所望角度傾斜していることを特徴とする光ファイバコリメータユニット製造用台。
【請求項２】
前記各受台部において、前記溝が平行に複数本形成されていることを特徴とする請求項１の光ファイバコリメータユニット製造用台。
【請求項３】
請求項１又は２の光ファイバコリメータユニット製造用台の前記溝に前記光ファイバ結合部品を、その一方の融着部が一方の受台部上に、他方の融着部が他方の受台部上にある状態で支持させるステップと、前記光ファイバ結合部品を前記２個の受台部上に固定手段で固定するステップと、前記光ファイバ結合部品のＧＲＩＮレンズの中央部分を、両端に所望長さを残し、研削面の法線方向がＸ軸の方向となるように研削するステップと、前記少なくとも１個の受台部をＸ軸と直角方向に移動して一方の受台部を他方の受台部に対して相対的にＸ方向と直角方向に変位させるステップを有することを特徴とする光ファイバコリメータユニットの製造方法。
【請求項４】
上面が同一平面となっている２個の受台部を有し、
該受台部の少なくとも１個はＸ軸と直角方向に移動可能となっており、
前記２個の受台部の上面にはＸ軸に対して所望角度傾斜した溝が形成され、それぞれの溝には光ファイバの先端にＧＲＩＮレンズを融着した光ファイバコリメータが対向して保持されるとともに、固定手段によって固定されており、前記各光ファイバコリメータ先端のＧＲＩＮレンズの先端面の法線方向が該ＧＲＩＮレンズの軸方向に対して所定角度傾いたＸ軸方向となっており、かつ、対向する２個のＧＲＩＮレンズの軸がＸ軸と直角方向に相対的に所定量偏芯していることを特徴とする光ファイバコリメータユニット。
【請求項５】
前記各受台部において、前記溝が平行に複数本形成されていると共に、各溝に前記光ファイバコリメータが保持されていることを特徴とする請求項４の光ファイバコリメータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの先端にＧＲＩＮレンズを融着した光ファイバコリメータを、所定間隔離して対向させた光ファイバコリメータユニットで、特に、ＧＲＩＮレンズの先端面の法線方向がＧＲＩＮレンズの軸に対して所定角度傾いた傾斜面となっている光ファイバコリメータユニット、及びその製造方法、並びにこのような光ファイバコリメータユニットを製造するための台に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一モード光ファイバなどの光ファイバの先端にＧＲＩＮレンズ（Graded Indexレンズ）を融着した光ファイバコリメータは下記特許文献１に開示され、光ファイバコリメータを所定間隔離して対向させた光ファイバコリメータユニットは、例えば下記の特許文献２などに開示されている。ＧＲＩＮレンズとは、中心から半径方向にかけて屈折率分布を有することでレンズとして作用する光ファイバであり、屈折率分布は二乗分布又は二乗分布に近い分布が望ましい。単一モード光ファイバなどの光ファイバ先端に所定長さ（伝搬光の蛇行周期の１／４の長さあるいはその奇数倍の長さ）のＧＲＩＮレンズを融着したものは、単一モード光ファイバのコアから出た光が、ＧＲＩＮレンズの先端から平行光となって放射する。このように、平行光を放射する光ファイバを光ファイバコリメータと呼ぶ。また、光ファイバコリメータから放射された平行光が、対向する光ファイバコリメータの先端面に入射すると、ＧＲＩＮレンズのレンズ作用で単一モード光ファイバのコアに集光されるので、単一モード光ファイバから単一モード光ファイバに効率よく光が伝達される。また、対向した配置した光ファイバコリメータの間（ワーキングディスタンス）には、光アイソレータ、光スイッチなどの種々の光デバイスを装着することができる。
【特許文献１】特開２００５−１１５０９７号公報
【特許文献２】特開平６−１３８３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＧＲＩＮレンズを融着した光ファイバコリメータでは、先端面での反射戻り光を低減させる目的で、ＧＲＩＮレンズ先端面の法線方向を軸方向に対して斜め方向（例えば７゜）に傾斜させることがある。この傾斜した端面から出た光は屈折するため、ワーキングディスタンスにしたがった軸位置補正が必要となる。
【０００４】
図１はＧＲＩＮレンズの端面が傾斜している光ファイバコリメータ対の説明図である。２本の光ファイバコリメータ２０は、単一モード光ファイバ１２の先端にＧＲＩＮレンズ１３を融着したもので、ＧＲＩＮレンズの先端面の法線方向（ｘ軸方向）はＧＲＩＮレンズ１３の軸ｐに対して角度α（例えば７°）だけ傾いている。各ＧＲＩＮレンズ１３の先端面は、対向して設けられているが、それらの軸ｐ、ｐは軸位置補正量ａだけずれて配置されている。左側の光ファイバコリメータ２０から出る平行光ｃはＧＲＩＮレンズ１３の端面で屈折して放射され、右側の光ファイバコリメータ２０のＧＲＩＮレンズ１３先端面に入射するが、その際先端面で再び屈折して入射し、光ファイバ１２のコアに入射する。右側のＧＲＩＮレンズ１３先端面における反射光ｒは、左側の光ファイバコリメータ方向には反射されないので、反射戻り光が著しく低減される。
【０００５】
このように、ＧＲＩＮレンズの端面が傾斜している光ファイバコリメータを対にした光ファイバコリメータユニットにおいては、軸位置補正が必要であり、これにたいへんな労力を要していた。また、光ファイバコリメータ対が複数あるアレイ状のユニットは、複数のコリメータ対の全てに対して軸位置補正を行わなければならないので、さらに煩雑な労力を必要としていた。本発明は、このような軸位置補正を簡単に行うことができ、光ファイバコリメータユニットを容易に製造できるようにすることを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔請求項１〕
本願の請求項１の発明は、上面が同一平面となっている２個の受台部を有し、
該受台部の少なくとも１個はＸ軸と直角方向に移動可能となっており、前記２個の受台部の上面には、ＧＲＩＮレンズの両端に光ファイバを融着した光ファイバ結合部品をその一方の融着部が一方の受台部上に、他方の融着部が他方の受台部上にある状態で保持可能な溝が形成されており、かつその溝の方向がＸ軸に対して所望角度傾斜していることを特徴とする光ファイバコリメータユニット製造用台である。【０００７】
この光ファイバコリメータユニット製造用台は、上記の構成であるので、後述の製造方法により、容易に光ファイバコリメータユニットを製造することができる。また、受台部をＸ軸と直角方向に移動することで、光ファイバコリメータの軸位置補正を容易に行うことができる。【０００８】
〔請求項２〕
本願の請求項２の発明は、前記各受台部において、前記溝が平行に複数本形成されていることを特徴とする請求項１の光ファイバコリメータユニット製造用台である。【０００９】
各受台において、前記溝が平行に複数本形成されているので、光ファイバコリメータの対が複数あるアレイ状の光ファイバコリメータユニットを容易に製造できる。光ファイバコリメータの対が複数であっても、受台部をＸ軸と直角方向に移動することで、複数対の光ファイバコリメータの軸位置補正を一度に容易に行うことができる。【００１０】
〔請求項３〕
本願の請求項３の発明は、前記請求項１又は２の光ファイバコリメータユニット製造用台の前記溝に前記光ファイバ結合部品を、その一方の融着部が一方の受台部上に、他方の融着部が他方の受台部上にある状態で支持させるステップと、前記光ファイバ結合部品を前記２個の受台部上に固定手段で固定するステップと、前記光ファイバ結合部品のＧＲＩＮレンズの中央部分を、両端に所望長さを残し、研削面の法線方向がＸ軸の方向となるように研削するステップと、前記少なくとも１個の受台部をＸ軸と直角方向に移動して一方の受台部を他方の受台部に対して相対的にＸ方向と直角方向に変位させるステップを有することを特徴とする光ファイバコリメータユニットの製造方法である。
【００１１】
〔請求項４〕
本願の請求項４の発明は、上面が同一平面となっている２個の受台部を有し、
該受台部の少なくとも１個はＸ軸と直角方向に移動可能となっており、前記２個の受台部の上面にはＸ軸に対して所望角度傾斜した溝が形成され、それぞれの溝には光ファイバの先端にＧＲＩＮレンズを融着した光ファイバコリメータが対向して保持されるとともに、固定手段によって固定されており、前記各光ファイバコリメータ先端のＧＲＩＮレンズの先端面の法線方向が該ＧＲＩＮレンズの軸方向に対して所定角度傾いたＸ軸方向となっており、かつ、対向する２個のＧＲＩＮレンズの軸がＸ軸と直角方向に相対的に所定量偏芯していることを特徴とする光ファイバコリメータユニットである。
【００１２】
本発明の光ファイバコリメータユニットは、請求項１の台を用い、請求項３の製造方法により容易に製造することができる。【００１３】
〔請求項５〕
本願の請求項５の発明は、前記各受台部において、前記溝が平行に複数本形成されていると共に、各溝に前記光ファイバコリメータが保持されていることを特徴とする請求項４の光ファイバコリメータユニットである。【００１４】
この光ファイバコリメータユニットは、複数対の光ファイバコリメータを有するアレイ状のユニットであるが、請求項２の台を用い、請求項３の製造方法により容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光ファイバコリメータユニット製造用台、光ファイバコリメータユニットの製造方法及び光ファイバコリメータユニットは、受台部をＸ軸と直角方向に移動することで、光ファイバコリメータの軸位置補正を容易に行うことができる。また、光ファイバコリメータの対が複数ある場合でも、同様に、受台部をＸ軸と直角方向に移動することで、全てのコリメータ対の軸位置補正が同時になされる。したがって、高性能の光ファイバコリメータユニットを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ＧＲＩＮレンズ先端面が傾斜面となっている光ファイバコリメータ対の説明図である。
【図２】実施例の光ファイバコリメータユニットの平面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】受台部に光ファイバ結合部品を保持させた状態の平面図である。
【図６】図５におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】樹脂被覆で光ファイバ結合部品を固定した状態の平面図である。
【図８】図７におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】光ファイバ結合部品を切削した状態の平面図である。
【図１０】図９におけるＥ−Ｅ線断面図である。
【図１１】受台部７を移動して軸位置補正を行った状態の平面図である。
【図１２】カバー板１７を用いた光ファイバ結合部品の固定手段の説明図である。
【図１３】光ファイバコリメータの対が多段形成されたアレイ状の光ファイバコリメータユニットを製造する説明図である。
【図１４】光ファイバコリメータユニット２１の断面図である。
【図１５】光ファイバ結合部品１１の説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  光ファイバコリメータユニット製造用台
２  基台
３  受台部
４  側壁部
５  載置面
６  ガイド壁
７  受台部
８  溝
９  雌ねじ孔
１０  調整ボルト
１１  光ファイバ結合部品
１２  光ファイバ
１３  ＧＲＩＮレンズ
１４  樹脂被覆（固定手段）
１５  切削部
１６  光ファイバコリメータユニット
１７  カバー板
１８  接着剤
１９  積層台
２０光ファイバコリメータ
２１  光ファイバコリメータユニット
【実施例】
【００１８】
図２〜４は実施例の光ファイバコリメータユニット製造用台１を表している。光ファイバコリメータ製造用台１は、基台２、受台部７などからなる。基台２はプラスチックで一体成形されており、図２において左側略半分に受台部３が形成されている。右側は受台３の上面よりも低くなっている載置面５が形成され、載置面５の両側に側壁部４が載置面５から立設されており、載置面５のＸ方向の端部には受台部７よりも低いガイド壁６が立設されている。受台部７はプラスチックで直方体形状に成形され、その幅は両側の側壁部４、４の間の距離よりも狭く、長さは受台部３とガイド壁６の間の距離とほぼ等しく、載置面５の上に載置される。各側壁部４、４には雌ねじ孔９が設けられ、これらに調整ボルト１０が螺合している。調整ボルト１０を回転することで受台部は載置面５の上を滑り、ｘ軸と直角方向に移動し、任意の移動地点で固定される。移動手段は、このような調整ボルトに限るものではなく、例えばラックギアとピニオンギアの組み合わせなど、周知の手段を用いることができる。なお、本発明においてｘ軸とは、光ファイバコリメータ２０のＧＲＩＮレンズ１３の先端面が向いている方向である。受台部３と受台部７の上面は同一平面、すなわち高さの等しい水平面となっており、４本の溝８が形成されている。溝８は、ＧＲＩＮレンズの両端に光ファイバを融着した光ファイバ結合部品１１を、その一方の融着部が一方の受台部３上に、他方の融着部が他方の受台部７上にある状態で一直線に保持可能となっている。溝８の断面形状はＶ字状、Ｕ字状など自由であり、溝の深さも特に制限されない。溝の形状、深さは光ファイバ結合部品を一直線状に安定して保持できる形状、深さであればよい。【００１９】
図１５は光ファイバ結合部品の説明図である。光ファイバ結合部品１１は、ＧＲＩＮレンズ１３の両端に単一モード光ファイバ１２を融着したものである。この場合、ＧＲＩＮレンズ１３と光ファイバ１２の外径は等しくなっているが、外径が異なっていても支障ない。その場合は、溝８に保持したときにＧＲＩＮレンズ結合部品１１が一直線状になるように、ＧＲＩＮレンズを保持する部分と光ファイバを保持する部分で溝８の形状、深さを変えておくことが望ましい。中央のＧＲＩＮレンズ１３の長さＬは、必要なワーキングディスタンスｗに、光ファイバコリメータのＧＲＩＮレンズ長さｚの２倍の長さを足した長さ（Ｌ＝ｗ＋２ｚ）か、研磨で失われる長さを考慮してこれよりも若干長めに設定する。【００２０】
図５〜１１は、光ファイバコリメータ製造用台１を用いて光ファイバコリメータユニット１６を製造する工程を説明している。準備段階として、図１５の光ファイバ結合部品１１を準備しておく。また、光ファイバコリメータ製造用台１の受台３、７上面の溝８が一直線状になるように受台部７の位置を調整しておく。【００２１】
図５、６は、受台部３、７の各溝８に光ファイバ結合部品１１を保持させた状態である。４本の光ファイバ結合部品１１は、融着部がＸ軸と直角方向に並ぶように正確な位置にセットする。【００２２】
図７、８は、受台部３、７の上に樹脂被覆１４を形成して光ファイバ結合部品１１を固定した状態である。樹脂被覆１４はモールド成形その他の任意の手段により形成してよい。樹脂は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂など任意である。また、光ファイバ結合部品を固定する手段は、樹脂被覆に限らず任意である。図１２は、他の固定手段の例で、受台部３、７の上にプラスチック、ガラスなどのカバー板１７を接着剤で接着し、光ファイバ結合部品１１を固定している。【００２３】
図９、１０は、各光ファイバ結合部品１１のＧＲＩＮレンズ１３の中央部分を、受台部３、７、側壁部４と共に切削し、切削部１５を形成した状態である。切削面１５ａ、１５ｂの法線方向はｘ軸方向となるようにする。切削部１５はワーキングディスタンスとなる。切削部１５の深さは、例えば所望の光デバイスを装着できるように適宜な深さとすればよい。切削は、周知のグラインダー、切削ロボットの切削ドリルなどで削り取った後、切削面、特にＧＲＩＮレンズの端面を平滑に研磨することが望ましい。切削処理によって各光ファイバ結合部品１１のＧＲＩＮレンズレンズ１３の中央部が取り除かれ、両側に光ファイバコリメータ２０が残存する。
【００２４】
図１１は両側の調整ボルト１０、１０を回転させて受台部７をｘ軸と直角の方向に移動し、軸位置調整を行った状態である。このように、４対の光ファイバコリメータ２０の軸位置調整は、受台部７を移動させることで同時に行われる。【００２５】
図１３は、図１４に示すような光ファイバコリメータ対が複数段形成されたアレイ状の光ファイバコリメータユニットの製造方法の説明図である。図１３の下段に示す、受台３、７の溝に光ファイバ結合部品１１を保持させた状態で、同図の上段に示す積層台１９を接着剤で接着して受台３、７を覆い、光ファイバ結合部品を固定する。積層台１９の上面には光ファイバ結合部品を保持する溝８が形成されているので、その溝８に光ファイバ結合部品１１を保持させ、さらに積層台１９を接着剤で接着して積層台２を重ねる。この作業を繰り返すことで、任意の段数光ファイバ結合部品を積層する。最上部の光ファイバ結合部品は、樹脂被覆１４などの任意の固定手段で固定する。このように、任意の段数積層したものに対し、上記の実施例と同様に切削、軸位置調整を行い、図１４に示すような光ファイバコリメータの対が多段形成されたアレイ状の光ファイバコリメータユニットを製造することができる。【００２６】
本発明の光ファイバコリメータユニット製造用台において、２個の受台部は双方がＸ軸と直角方向に移動可能であってもよい。例えば図２に示すものの場合、固定状態の受台部３の部分に、これに代えて受台部７と同じ構成の受台部を形成することも可能である。また、２個の受台部は必ずしも接触している必要はなく、離隔した状態で設けられても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、光ファイバの接続、特に光アイソレータ、光スイッチなどの種々の光デバイスを介しての光ファイバの接続に用いることができる。
【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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【図１４】
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【図１５】
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