(57)【要約】本発明は、少なくとも１つの光導波路を熱処理する装置である。この少なくとも１つの光導波路を熱処理する装置はビーム源（３）を有する。第１の光学系（３，１０）は、ビーム源から放出されたビーム（８）を、第１の側から光導波路（１，２）に向けるために用いられる。第１の光学系（１０）はビームプロフィル（４）を形成し、ビームプロフィルの広がりは、光導波路の長手軸（ＬＡ）に対して横断方向で、少なくとも、前記光導波路の直径（ｄｆ）の２倍に相当する。光導波路（１，２）はビームの焦点合わせ領域において、光導波路の長手軸（ＬＡ）に対して横断方向において、ビームプロフィル（４）の中央軸（Ａ）の完全に外側に位置づけられている。第２の光学系（２０，３０，４０）はビームのビーム路の方向において光導波路（１，２）の後方に位置付けられており、光導波路の側方を通過したビーム（５）を反射し、第２の側から光導波路（１，２）に向ける。本発明によって、ビームを２つの方向から、ほぼ同じ出力密度で光導波路に向ける、容易な光学系を提供することが可能になる。
2006504141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光導波路を熱処理する装置であって、
少なくとも１つの光導波路（１，２）を熱処理するためのビーム源（３）と、
当該ビーム源から放出されたビーム（８）を、第１の側から前記光導波路（１，２）に向ける第１の光学系（１０）を有しており、
当該第１の光学系（１０）はビームのビームプロフィル（４）を形成し、当該ビームプロフィルの広がりは、前記光導波路の長手軸（ＬＡ）に対する横断方向で、少なくとも前記光導波路の直径（ｄｆ）の２倍に相当し、
前記光導波路（１，２）は、光導波路の長手軸（ＬＡ）に対して横断方向において、ビームが光導波路に入射するビームの焦点合わせ領域において、前記ビームプロフィル（４）の中央軸（Ａ）の完全に外側に位置づけられており、
第２の光学系（２０，３０，４０）を有しており、当該第２の光学系はビームのビーム路の方向において前記光導波路（１，２）の後方に位置付けられており、光導波路の側方を通過したビーム（５）を反射し、第２の側から前記光導波路（１，２）に向ける、
ことを特徴とする、少なくとも１つの光導波路を熱処理する装置。
【請求項２】
前記放出されたビームプロフィル（４）が、前記光導波路の長手軸に対して平行な面（ｘｚ）において、前記光導波路の長手軸に対して横断方向の面（ｙｚ）におけるのとは異なって結像されるように、前記第２の光学系（２０，３０，４０）が設定されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記ビームプロフィル（４）が、前記光導波路の長手軸に対して平行な面（ｘｚ）において反転しないで結像され、前記光導波路の長手軸に対して横断方向の面（ｙｚ）において反転して結像され、殊にそれぞれほぼ１／１の比であるように、前記第２の光学系（２０，３０，４０）が設定されている、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記第２の光学系（２０）は、平面鏡（２２）および非球面レンズ（２１）ないしは、同様に作用する光学素子の各組み合わせを含み、前記光導波路と平面鏡との間にレンズが配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記非球面レンズ（２１）は、２つの異なる焦点距離（ｆｘ，ｆｙ）を、光導波路の長手軸に対して平行な面（ｘｚ）、および光導波路の長手軸に対して横断方向の面（ｙｚ）において有している、請求項４記載の装置。
【請求項６】
光導波路の長手軸に対して横断方向の面（ｙｚ）において、前記非球面レンズ（２１）の焦点距離（ｆｙ）は、前記光導波路までのレンズの距離に実質的に等しい、請求項４または５記載の装置。
【請求項７】
前記第２の光学系（３０）は平面鏡（３３）と２つのシリンダレンズ（３１，３２）ないしは同様に作用する光学素子の各組み合わせを含み、
前記光導波路と平面鏡の間にレンズが配置されており、
前記レンズのうち第１のレンズ（３２）は、前記光導波路の長手軸に対して平行な面（ｘｚ）および前記光導波路の長手軸に対して横断方向の面（ｙｚ）において屈折力を有していない、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
第２の光学系（５０）は平面鏡（５３）と球面レンズ（５１）とシリンダレンズ（５２）ないしは同様に作用する光学素子の各組み合わせを含み、
前記光導波路（１，２）と前記平面鏡の間にレンズが配置されており、
前記球面レンズ（５１）は、前記光導波路の長手軸に対して平行な面（ｘｚ）および前記光導波路の長手軸に対して横断方向の面（ｙｚ）において、同じ屈折力（ｆ５１ｘ，ｆ５１ｙ）を有しており、前記シリンダレンズは１つの面（ｙｚ）において屈折力を有していない、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記光導波路の長手軸に対して横断方向の面（ｙｚ）において、レンズ（３２，５１）の焦点距離（ｆ３２，ｆ５１ｙ）は、前記光導波路までの前記レンズの間隔に実質的に等しい、請求項７または８記載の装置。
【請求項１０】
第２の光学系（４０）は、前記光導波路の長手軸に対して横断方向の面（ｙｚ）において、凹面シリンダ鏡（４２）およびシリンダレンズ（４１）ないしは同様に作用する光学素子の各組み合わせを含み、
前記光導波路と前記シリンダ鏡の間にシリンダレンズが配置されており、
当該シリンダレンズ（４１）は、前記光導波路の長手軸に対して横断方向の面（ｙｚ）において屈折力を有しておらず、前記シリンダ鏡（４２）は前記光導波路の長手軸に対して平行な面（ｘｚ）において平らである、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
前記光導波路の長手軸に対して横断方向の面（ｙｚ）において、前記シリンダ鏡（４２）の焦点距離（ｆ４２）は、前記光導波路までのシリンダ鏡の距離の半分に実質的に等しい、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
隣り合って配置された複数の光導波路（１０１〜１０３）が平行に熱処理され、殊に相応に対向する光導波路（２０１から２０３）と平行に溶接されるように設定されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
隣り合う２つの光導波路（１０１，１０２；２０１，２０２）間の間隔（ａｂ）は、少なくとも光導波路の直径（ｄｆ）に相当し、
前記ビームプロフィル（４）の広がり（Ｗｙ）は前記光導波路のうちの１つの光導波路の長手軸に対して横断方向に、焦点合わせ領域において、少なくとも、隣り合っている全ての光導波路（１０１〜１０３；２０１〜２０３）の直径（ｄｆ）とその間の間隔（ａｂ）との合計に相当し、
前記ビームプロフィル（４）は、外側の光導波路（１０３，２０３）を、１つの光導波路の少なくとも１つの直径（ｄｆ）の大きさの長さだけ越えて延在している、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
隣り合っている光導波路（１０１〜１０３；２０１〜２０３）は前記ビームプロフィル（４）の中央軸（Ａ）の向こう側に配置されており、
前記ビームプロフィル（４）の広がり（Ｗｙ）は前記光導波路のうちの１つの光導波路の長手軸に対して横断方向に、焦点合わせ領域において、少なくとも、相互に隣り合う全ての光導波路の直径とその間の間隔との合計の２倍に相当する、請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
前記光導波路の長手軸に対して横断方向の面（ｙｚ）において、前記第１の光学系の光軸（ＱＡ１）と前記第２の光学系の光軸（ＱＡ２）の間に角度（α）が設けられている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１６】
前記第１の光学系（１０）は、回折作用をする光学素子（１１）を有している、請求項１から１５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１７】
前記第１の光学系（１０）は、ビーム（８）をスプライス接続されるべき光導波路（１，２）に向けるために光学コンポーネント（１１）を有しており、
前記装置は、当該光学コンポーネント（１１）に対する駆動装置（７）を有しており、ビームの焦点合わせ領域の位置がその長手方向（７０）において移動可能であり、殊に周期的に動くように、前記光学コンポーネント（１１）が当該駆動装置によって動かされる、請求項１から１６までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビーム源と、ビーム源から放出されたビームを光導波路に向けるための光学系とを有する、少なくとも１つの光導波路を熱処理する装置に関する。
【０００２】
光導波路をスプライス接続する方法では一般的に、結合されるべきグラスファイバーが熱源によって溶融温度まで加熱され、ここで接触接続される。今日のスプライス装置は通常、電気的なグロー放電を、スプライス過程に対するエネルギー源として使用する。この他にレーザ（有利にはＣＯ２レーザ）も熱源として使用される。これによって次のような利点が生じる。すなわち、スプライス箇所でビームプロフィルを形成することによって、および／またはスプライス部分の箇所にわたってレーザービームを動かすことによって、出力密度プロフィルを制御することによって、加熱ゾーンの形状に影響を与えることができるという利点が生じる。これは例えば、本出願の出願日の時点ではまだ公開されていないドイツ特許出願第１０２１２７１６．６号に記載されている。スプライス過程の間には、スプライス接続されるべき光導波路は、レーザービームの影響ゾーンにあり、これによって溶融温度まで加熱される。得られるスプライス結合のクオリティのために、別のパラメータの他に、光導波路の加熱の強さも加熱ゾーンの大きさも重要である。
【０００３】
レーザービームを加熱源として使用する際の問題は、光導波路上でレーザビームが片側で生じたときに、光導波路の、レーザービームの方を向いている側と、レーザービームの方を向いていない側との間に、温度勾配が生じてしまうということである。これによってスプライス箇所の非対称性が生じてしまい、光導波路の２つの終端部が不完全に溶接されてしまう。殊に、生じる結合損失およびスプライスの抗張力（引張り強さ）によって特徴付けられるスプライスクオリティは、一般的に片側加熱時に劣る。
【０００４】
この問題の解決方法は、スプライス箇所の出力密度をレーザー出力の時間的な制御と関連させて、ファイバー断面にわたる温度勾配が低減するように調節することである。殊にこれは、スプライス持続時間の増大に関連して、出力密度を低減させることによって実現される。この解決方法の欠点は、スプライス持続時間の増大に、加熱ゾーンの拡大も関連してしまうことである。これは、従来のグロー放電の代わりにレーザビームを使用することによって、所期のように加熱ゾーンの形状に影響を与えるというアイディアと矛盾してしまう。
【０００５】
ＵＳ４２６３４９５号には、光導波路をスプライス接続するためのエネルギー源としてレーザを使用する方法が記載されている。この方法ではレーザビームが焦点合わせされ、充分な出力密度が得られる。レーザのビームは、レンズないしはレンズと鏡の組み合わせによって次のように集束される。すなわち、より高い出力密度を伴って、光導波路にビームが入射する焦点合わせ領域が生じるように集束される。スプライス接続されるべきグラスファイバーはこの焦点合わせ領域内に配置され、光導波路は所望のように加熱される。
【０００６】
この文献では殊に、焦点合わせ鏡を使用することが提案されている。この鏡の対称軸に沿って、スプライス接続されるべきファイバーが配置される。対称軸に対して平行に鏡に入射し、その出力が対称軸を中心に対称に配分される平行レーザビームを使用することによって、光導波路ないしスプライス部分は鏡の焦点において全面から加熱される。このような解決方法での欠点は、鏡の焦点距離が大きい場合に、２つのファイバーの保持が光学的なビーム路内に存在することである。これによって再び、陰影が付いてしまう、ひいては不均一な加熱が生じてしまう。鏡の焦点距離が短い場合には、鏡がスプライス部分に近すぎて、スプライス処理時に蒸発した材料がこの上に堆積してしまうので、鏡はしばしばクリーニングされなければならない、または交換されなければならない。
【０００７】
本発明の課題は、上述した欠点なく、１つまたは複数の光導波路を均一に加熱することができる、少なくとも１つの光導波路を熱処理する装置を提供することである。
【０００８】
上述の課題は、請求項１に記載された装置によって解決される。
【０００９】
本発明では、第１の光学系によって、放出されたビームのビームプロフィルが形成される。ここでビームプロフィルの広がり（Ausdehnung）は、１つまたは複数の光導波路に対して横断方向に、少なくとも、光導波路の直径の２倍に相当する。１つまたは複数の光導波路は、光導波路のうち１つの光導波路の長手軸に対して横断方向で、ビームが１つまたは複数の光導波路に入射するビームの焦点合わせ領域において、完全にビームプロフィルの中央軸外に位置づけられる。第２の光学系によって、１つまたは複数の光導波路の側方を通過するビームが反射され、１つまたは複数の光導波路に第２の側から向けられる。この第２の光学系は、ビームのビーム路の方向において、１つまたは複数の光導波路の後方に位置づけられている。このようにして、１つまたは複数の光導波路に２つの側から、有利には２つの反対の方向から、ビームが入射し、光導波路が加熱される。ここで、一方の側から入射する出力密度プロフィルは有利には、他方の側から１つまたは複数の光導波路に入射する出力密度プロフィルとほぼ同じである。
【００１０】
本発明による装置は有利には、複数の光導波路をスプライス接続するのに用いられ、殊に冒頭で詳細に説明したように、２つの光導波路をスプライス接続するのに用いられる。しかしこの装置は１つまたは複数の光導波路を熱処理するのに一般的に適しており、殊に、ファイバーのコアの熱拡張または光導波路のファイバー直径の拡大または縮小（いわゆる「テーパー」）に適している。
【００１１】
有利には本発明によって、次のような容易な光学系を提供することができる。すなわち１つまたは複数の光導波路のポジションでのビームプロフィルの適切な形状および位置で２つの側から（有利には反対の方向から）ほぼ同じ出力密度で、ビームを１つまたは複数の光導波路に向ける光学系を提供することができる。ここでこの装置は次のように配置されている。すなわち１つまたは複数の光導波路への入射が２つの方向から同じ位置で長手軸に沿って行われるように配置されている。殊に、１つまたは複数の光導波路へのビームの入射点がその１つ／複数の長手軸に沿って動く場合もそうであるように設定される。
【００１２】
第２の光学系は殊に次のように設定されている。すなわちビーム源から放出されたビームプロフィルが、光導波路長手軸に対して平行な面において、光導波路長手軸に対して横断方向の面におけるそれとは異なって構成されるように設定されている。殊にこの第２の光学系は次のように構成されている。すなわちビームプロフィルが、光導波路長手軸に対して平行な面において反転（invertierend）結像されず、光導波路長手軸に対する横断面では反転して結像され、ここで殊にそれぞれほぼ１：１の比であるように構成されている。
【００１３】
本発明の別の有利な構成および発展形態は従属請求項に記載されている。
【００１４】
本発明を以下で、図面に基づいてより詳細に説明する。これらの図面は、本発明に対する有利な実施例を示している。
【００１５】
以下では、本発明の有利な構成および発展形態を、複数の光導波路をスプライス接続するための装置の有利な実施例に基づいて説明する。しかし、１つの光導波路のみを熱処理するための装置に対しても同じことがあてはまる。
【００１６】
図１は、レーザから送出されたレーザビームを、スプライス接続されるべき光導波路上に結像させるための、本発明による装置の実施形態の概略図であり、
図２は、第１の入射時、通過後および光導波路への再結像後の、光導波路箇所でのビームプロフィルの概略図であり、
図３は、レーザビームを光導波路に再結像させる第２の光学系に関する、本発明の第１の実施形態の概略図であり、
図４は、レーザビームを光導波路に再結像させる第２の光学系に関する、本発明の第２の実施形態の概略図であり、
図５は、レーザビームを光導波路に再結像させる第２の光学系に関する、本発明の第３の実施形態の概略図であり、
図６は、レーザビームを光導波路に再結像させる第２の光学系に関する、本発明の第４の実施形態の概略図であり、
図７は、隣り合っている複数の光導波路をスプライス接続するための、複数の実施例の概略図であり、
図８は、本発明の別の実施形態に関する基本図である。
【００１７】
図１には、本発明による装置の実施形態が概略的に示されている。レーザ源３とレーザ源から放出されたレーザビーム８を光導波路ファイバー１および２に向け、有利には焦点合わせする第１の光学系１０が記載されている。第１の光学系１０は、レーザビームを偏向させるレーザのビーム光学系も含む。
【００１８】
図１は例として、２つの直交方向からの、スプライス接続されるべきファイバーへのレーザビーム８の結像を示している。ファイバー１，２の長手軸に沿った方向では、レーザビーム８はその長手方向において動かされる。殊に周期的に動かされる（レーザビーム８の運動方向７０）。これには、概略的に示された駆動装置７が用いられる。この駆動装置は、レンズ１１状の光学的なコンポーネントを次のように動かす。すなわちレーザビームの焦点合わせ領域の位置がその長手方向において周期的に移動されるように、光学的なコンポーネントを動かす。この焦点合わせ領域内でビームが、光導波路ファイバーに入射する。これに関しては、図１に簡単な実施形態のみが記載されている。ここでは、レーザービーム８を相応する鏡状の光学的なコンポーネントを介して、屈折させることも可能であり、この種の鏡を相応する駆動装置を介して周期的に動かすことができる。このような鏡はビーム路においてレンズの前または後ろに配置される。
【００１９】
このレンズ１１ないしは結像に使用される光学系１０は、次のように設定されている。すなわち、ファイバー１, ２の箇所で、レーザビーム８のビームプロフィルの広がりが、ファイバーの長手軸に対する横断方向で少なくとも、ファイバーの最大直径の２倍の大きさであるように設定されている。
【００２０】
さらに図１には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸から成る座標系が示されている。Ｘ軸はファイバーの長手軸に対して平行に延在し、Ｚ軸はそれに対して垂直に延在している。同じように、Ｘ軸およびＺ軸に対して垂直に、Ｙ軸が、第３の次元で延在している。この光学系１０の光軸はＱＡ１によって示されている。
【００２１】
図２には、光導波路の箇所でのレーザビーム８のビームプロフィルが概略的に、第１の入射時（図２ａ）、通過後（図２ｂ）および光導波路への再結像後（図２ｃ）で示されている。図２ａから分かるように、ファイバー１，２はファイバーの長手軸ＬＡに対して横断方向において、レーザビームの有利には対称なビームプロフィル４の中央軸Ａから完全にはずれている。ファイバー１，２はファイバー直径ｄｆを有している。ここでファイバー１，２は、ビームプロフィル４の中央軸Ａの上側または下側に位置する。図２ｂには、ファイバーを通る、ないしはファイバーの側方を通過するビームプロフィル５が示されている。ここでレーザビームの一部は、ファイバーによって吸収される（図示されたビームプロフィル５の明るい部分）。適切な第２の光学系によってレーザビームは、２度、ファイバー１，２上に結像され、逆の方向からファイバーに入射する。ファイバーの箇所で結果として生じるビームプロフィル６は、図２ｃに示されている。ここで、第１の結像後にファイバーの側方を通過したビームは、第２の結像後にファイバー１，２に入射する。
【００２２】
図３には、レーザビームを光導波路ファイバーに再結像させる第２の光学系に関する本発明の第１の実施例の概略図が示されている。レーザビームを再結像させるこの第２の光学系２０は、平面鏡２２および非球面レンズ２１を有している。ここでレンズ２１はファイバー１，２と平面鏡２２の間に配置されている。非球面レンズ２１は、２つの異なる焦点距離ｆｘおよびｆｙを、ファイバー長手軸に対して平行なＸＺ面ないしはファイバー長手軸に対して横断方向のＹＺ面において有している。この実施例では、ファイバー長手軸に対して平行なＸＺ面において、レンズ２１とファイバー１，２の間の間隔は、レンズ２１と鏡２２の間の間隔と同じである。レンズ２１の焦点距離ｆｘはこの面では、この間隔の半分である。これによってこの面において約１／１の縮尺での、ファイバーへのビームプロフィルの非反転結像が得られる。図３ａで示されているように、ファイバー長手軸に沿ってレーザビームが偏向する（Auskenkung）する場合にも、この面においてビームは、第２の光学系２０による第２の結像の後に、図１に記載されている第１の光学系１０による第１の結像時と同じ位置でファイバー１，２に入射する。
【００２３】
ファイバー長手軸に対して横断方向のＹＺ面では、非球面レンズ２１の焦点距離ｆｙは実質的に、ファイバーまでのレンズの距離と同じである（図３ｂ）。これによってこの面ではビームプロフィルの反転した結像が約１／１の縮尺でファイバー上で得られる。この結果、図１に示された第１の構成でファイバーの側方を通過したレーザビームが、光学系２０を通じた第２の結像後にファイバーに入射する。
【００２４】
図３に記載された実施例の上述の間隔に対して、並びに以下で説明する実施例での間隔に対して、これらの間隔は強制的ではないことに注意されたい。むしろ、光学系を適切に設定することによって、送出されたレーザビームを反射性鏡上で縮小することが可能である。ここで縮小された結像は、ファイバーへの再結像時に、再び相応に拡大される。相応に、光学コンポーネント間の距離が調整されるべきである。さらに、光学素子とファイバーとの間の上述した間隔は、光学結像のより正確な設定時に変えることができるおおよその値を示しているに過ぎないことに留意されたい。この関連では、殊にレンズの厚さが重要である。これまでの認識によると、この間隔を約１０％の範囲で、上述した正確な設定に基づいて変えることができるということから出発すべきである。
【００２５】
図４には、光導波路ファイバーにレーザビームを再結像させる第２の光学系に関する、本発明の第２の実施形態の概略図が示されている。第２の光学系３０に関する殊に有利なこの実施例は、光学素子として平面鏡３３並びにシリンダレンズ３１および３２を有している。この実施例では、ファイバー１，２とレンズ３１の距離は、鏡３３とレンズ３１の距離と同じである。レンズ３１の焦点距離ｆ３１は、ファイバー軸に対して平行なＸＺ面において、この距離の半分に相当する。第２のレンズ３２はＸＺ面において屈折力を有していない。これによってこの面においては、ビームプロフィルの非反転結像がほぼ１／１の縮尺でファイバー上で得られる。
【００２６】
ファイバー軸を横切るＹＺ面では、第２のレンズ３２は焦点距離ｆ３２を有している。この焦点距離はファイバー１，２までの自身の距離に相応する。レンズ３２と鏡３３の間の距離ａはここでは、実行可能な境界内で任意である。レンズ３２をレンズ３１の前に配置することも可能である（ａ＞２ｆ３１ないしｆ３２＜２ｆ３１）。レンズ３１は、ＹＺ面において屈折力を有していない。これによってこの面においては、反転している結像が、ほぼ１／１の縮尺でファイバー上で得られる。
【００２７】
図５には、光導波路上にレーザビームを再結像させる第２の光学系に関する本発明の第３の実施例が概略的に示されている。第２の光学系４０の、同じように特に有利なこの実施例は、シリンダレンズ４１並びにＹＺ面において凹面シリンダ鏡４２を有している。この実施例では、ファイバー１，２とシリンダレンズ４１の距離は、鏡４２とレンズ４１の距離に等しい。レンズ４１の焦点距離ｆ４１は、ファイバー長手軸に対して平行なＸＺ面において、この距離の半分に相当する。鏡４２は、この面においてフォーカシング作用を有していない。すなわちこの鏡４２は、ＸＺ面において平らに構成されている。これによってこの面では、ビームプロフィルの非反転結像が約１／１の縮尺でファイバー上で得られる。
【００２８】
ファイバー長手軸に対して横断方向のＹＺ面では、鏡４２は焦点距離ｆ４２を有している。これはこの実施例では、鏡４２とファイバー１，２との距離の半分に相当する（図５ｂ）。シリンダレンズ４１は、ＹＺ面において屈折力を有していない。これによってこの面では、光学系４０を通じた反転結像が実質的に１／１の縮尺でファイバー上で得られる。
【００２９】
図６には、光導波路ファイバー上にレーザビームを再結像させる第２の光学系に関する本発明の第４の実施例の、さらなる概略図が示されている。第２の光学系５０に関するこのような実施例は、光学エレメントとして平面鏡５３並びにシリンダレンズ５２および球面レンズ５１を有している。球面レンズ５１は、２つの面ｘｚおよびｙｚにおいて同じ屈折力ｆ５１およびｆ５２を有している。シリンダレンズ５２は有利にはｙｚ面において屈折力を有していない。球面レンズ５１の焦点距離はこの実施例では、実質的に光導波路までのこのレンズの距離に等しい。レンズ５１と鏡５３との間の間隔ａは、実行可能な範囲内で任意である。
【００３０】
焦点はずしレンズを焦点合わせ球面レンズと組み合わせて使用することも可能である。この場合に、このシリンダレンズはｘｚ面において屈折力を有していない。この場合には結果として、ｙｚ面において２つのレンズから焦点距離が生じる。２つのレンズを合わせたものに等しい作用をする要素と光導波路との距離は、結果として生じるこのような焦点距離に等しい。
【００３１】
図７には、相互に隣り合って位置する光導波路ファイバーの溶接に対する本発明の複数の実施例が概略的に示されている。ここで本発明による装置は、次のように設定されている。すなわち複数の相互に隣り合って配置されている光導波路１０１〜１０３（これらは例えばファイバー小束を形成する）が、相応に対向する光導波路ファイバー２０１〜２０３と平行に溶接可能であるように設定されている。これによって２つの光導波路ファイバー小束の全てのファイバーが同時に相互に溶接される。このためには、例えば上述した実施例に基づいて説明されたような光学装置が原則的に、変えられずに使用される。光導波路ファイバーの箇所でのレーザビームの第１の光学的な結像のビームプロフィルのみが相応に設定される。このために３つのファイバーペアに対する２つの可能な実施例が例として図７に示されている。
【００３２】
図７ａでは、相互に隣り合っている２つのファイバー１０１と１０２の間の間隔ａｂは、少なくともファイバーのもっとも大きい直径ｄｆに相当する。ビームプロフィルの広がりｗｙはファイバー軸に対して横断方向に、少なくとも、全ての隣接して位置する光導波路１０１〜１０３ないしは２０１〜２０３の直径ｄｆと、その間にある間隔ａｂの合計に相当する。外側のファイバー１０３ないし２０３にも、相応する間隔が割り当てられている。すなわちビームプロフィル４は外側の光導波路１０３，２０３を、ファイバーの少なくとも１つの直径ｄｆの大きさの長さだけ越えて延在している。ファイバーは次のように配置されている。すなわち反射時に、ビームプロフィル４の水平な中央軸Ａを中心に、各反射されたファイバーが反射されていない２つのファイバーの間のすき間に位置するように配置されている。
【００３３】
図７ｂに示されたこの実施例では、ファイバーペアはビームプロフィル４の中央軸Ａの向こう側に位置する。すなわち水平な中央軸Ａの上側または下側に位置する。ファイバー長手軸に対して横断方向でビームプロフィルの広がりＷｙは少なくとも、相互に隣り合って位置する全てのファイバーの直径と、その間に位置する間隔との合計の２倍に相当する。
【００３４】
上述した実施例に従って光導波路をスプライス接続する本発明の装置によって、スプライス接続されるべき光導波路ファイバーには、２つの逆の方向から、ほぼ同じ出力密度を有するレーザビームが入射し、ファイバーは加熱される。これによって、殊に結合損失とスプライスの抗張力によって特徴付けられるスプライスクオリティが、片側加熱と比べて改善される。ここでは光学系によって、レーザビームが２つの方向から、同じポジションに、ファイバー長手軸に沿って、ファイバーに入射することが実現される。図１に概略的に示されているように、レーザビームの入射点がファイバー上で、ファイバー軸に沿って移動する場合もそうである。
【００３５】
殊に複数のファイバーを溶接する場合には、ビームプロフィルは、ファイバーの場所で、殊に有利には、その広がりおよび出力密度がファイバー長手軸の方向において、各ポジションで、ファイバー長手軸に対して横断方向で実質的に同じ大きさである。これは例えば、回折作用をする光学要素によって実現される。これは例えば図１に示されたレンズ１１と組み合わせられる。回折作用をする光学装置の大きな利点は、ビーム形状、ひいては焦点合わせ領域における出力分布が、回折作用をする光学要素の構成によって、広い境界において、スプライス装置の個々の条件に合わせられることである。回折作用をする光学要素の作用の仕方はここで、微細構造での光波の回折に起因する。
【００３６】
上述した全ての実施例において有利には、図１および図３と組み合わせて図８に基づいて概略的に示されているように、ファイバー長手軸に対して横断方向のＹＺ面内で、第１の光学系の光軸ＱＡ１と、第２の光学系の光軸ＱＡ２の間に僅かな角度αが設けられる。これによって、レーザビーム源におけるレーザビームの再反射が回避される、または低減される。
【００３７】
実施例で説明された各光学要素（レンズ、鏡）の代わりに、それぞれ、同じように作用する光学要素の組み合わせも使用可能である。これはその総合作用において、各個々の要素と実質的に同じ関連した特性を有している。これは殊に、結像エラーを調整するのに有利である。
【００３８】
本発明の装置によって、異なる外径を有するファイバーも相互に溶接可能になる。ここで種々異なる外径は、溶接されるべき２つのファイバーの間でも、異なるファイバーペアの間でも生じ得る。本発明による装置は、光学的な構成部分（例えば、いわゆる波長マルチプレクサ、カプラー等のチップ）で光導波路をスプライス接続するのにも使用される。光学的な構成部分で光導波路をスプライス接続するときに、いわば、スプライス接続されるべき光導波路の１つが、光学的構成部分における光導波路である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】レーザから送出されたレーザビームを、スプライス接続されるべき光導波路上に結像させるための、本発明による装置の実施形態の概略図。
【図２】第１の入射時、通過後および光導波路への再結像後の光導波路箇所でのビームプロフィルの概略図。
【図３】レーザビームを光導波路に再結像させる第２の光学系に関する、本発明の第１の実施形態の概略図。
【図４】レーザビームを光導波路に再結像させる第２の光学系に関する、本発明の第２の実施形態の概略図。
【図５】レーザビームを光導波路に再結像させる第２の光学系に関する、本発明の第３の実施形態の概略図。
【図６】レーザビームを光導波路に再結像させる第２の光学系に関する、本発明の第４の実施形態の概略図。
【図７】隣り合っている複数の光導波路をスプライス接続するための、複数の実施例の概略図。
【図８】本発明の別の実施形態に関する基本図。
【図１】
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【図８】
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【国際調査報告】
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