(57)【要約】【課題】  簡素構造かつ生産性の良好な光分岐結合器を提供する。【解決手段】  光ファイバからなる単数の第１ポート１０と、光ファイバからなるとともに第１ポート１０に対し光軸方向へ離れた位置で第１ポート１０の光軸の周囲に並ぶ複数の第２ポート２０と、第１ポート１０と第２ポート２０との間で光を伝送するコア層３０と、コア層３０の周囲を覆うクラッド層４０とを備え、コア層３０は、一端側が複数の第２ポート２０の各コア２１に接続されるとともに他端側が結合して第１ポート１０のコア１１に接続された複数の光導波路３１からなり、これら光導波路３１が光硬化樹脂の硬化物である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバからなる単数の第１ポートと、光ファイバからなるとともに前記第１ポートに対し光軸方向へ離れた位置で前記第１ポートの光軸の周囲に並ぶ複数の第２ポートと、前記第１ポートと前記第２ポートとの間で光を伝送するコア層と、該コア層の周囲を覆うクラッド層とを備え、
前記コア層は、一端側が前記複数の第２ポートの各コアに接続されるとともに他端側が結合して第１ポートのコアに接続された複数の光導波路からなり、これら光導波路が光硬化樹脂の硬化物であることを特徴とする光分岐結合器。
【請求項２】
前記クラッド層は、前記光導波路を形成する前記光硬化樹脂とは異なる、前記コア層よりも屈折率が小さく一端側と前記複数の第２ポートの各クラッド層とを覆うことを特徴とする請求項１記載の光分岐結合器。
【請求項３】
前記第１ポートと、前記第１ポートに対し光軸方向に離れた位置で前記第１ポートの光軸の周囲に並ぶ前記複数の第２ポートと、前記第１ポートと前記複数の第２ポートとの間の空間を覆うとともに各ポートの前記空間側の先端部を覆う容器を用いた製造方法であって、
前記容器に充填した第１の光硬化樹脂を、前記第１ポートと前記複数の第２ポートとの間に通過させた光により硬化させて、前記複数の光導波路を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の光分岐結合器の製造方法。
【請求項４】
前記光導波路を形成する工程では、前記第１ポートから入射される第１の光と、該光と対向して前記複数の第２ポートからそれぞれ入射される第２の光との両方により、前記第１の光硬化樹脂を硬化させることを特徴とする請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
前記光導波路を形成した後に、前記容器内の未硬化樹脂を除去し、前記容器に第２の光硬化樹脂を充填し、この第２の光硬化樹脂を前記容器外から照射した光により硬化させて、前記クラッド層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項３又は４記載の製造方法。
【請求項６】
前記複数の第２ポートには、複数の光源部が、各第２ポートと一対となるように接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光源装置。
【請求項７】
前記複数の光源部には、赤色に視認される波長の光を発する光源部と、緑色に視認される波長の光を発する光源部と、青色に視認される波長の光を発する光源部とが含まれていることを特徴とする請求項６記載の光源装置。
【請求項８】
前記第１ポートに、該第１ポートから出射される光によって発光する発光体を接続したことを特徴とする請求項６又は７記載の光源装置を用いた発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の分岐器や結合器等として使用可能な光分岐結合器、及び該光分岐結合器の製造方法、該光分岐結合器を用いた光源装置並びに発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の発明には、例えば特許文献１に記載されるもののように、複数の光ファイバをバンドル化した入射部が、複数のレンズ系を介して発光素子に結合され、前記複数の光ファイバの出射端側が個別に分離されて各プロセッサボードの受光素子に結合され、前記バンドル化した入射部の光ファイバが相互に融着された光分岐伝送路がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２６５７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、複数の光ファイバを束ねて融着するための設備が高価になってしまう場合がある。そこで、フィルターやミラー等の光学部品を用いて複数の光ファイバから出射される光を一本の光ファイバにまとめるようにすることが考えられるが、このような構成では、各光学部品が高価である上、光学部品間のアライメントに工数を要し、好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題に鑑みて、本発明は、以下の構成を具備するものである。
光ファイバからなる単数の第１ポートと、光ファイバからなるとともに前記第１ポートに対し光軸方向へ離れた位置で前記第１ポートの光軸の周囲に並ぶ複数の第２ポートと、前記第１ポートと前記第２ポートとの間で光を伝送するコア層と、該コア層の周囲を覆うクラッド層とを備え、前記コア層は、一端側が前記複数の第２ポートの各コアに接続されるとともに他端側が結合して第１ポートのコアに接続された複数の光導波路からなり、これら光導波路が光硬化樹脂の硬化物であることを特徴とする光分岐結合器。
【発明の効果】
【０００６】
上述した基本構造を用いたことで本願記載の発明は、光分岐結合器の製造に際して、光を入力させることにより、光導波路を自己的につくることができる。また、同一直線状に無い複数の光軸に対して、導波路を自己調芯接続することが可能となる。加えて、光分岐結合器について、フィルタ及びミラー等の光学部品を用いずに構成することができる。
【０００７】
即ち、この様な構造を具備することによって、本発明記載の構造では、光分岐結合器を自己形成導波路技術によって製造することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る光分岐結合器の一例について、その内部構造を示す斜視図である。
【図２】光導波路と第１ポートの接合部分の断面図である。
【図３】本発明に係る光分岐結合器の製造手順の一部を（ａ）と（ｂ）に順次に示す図である。
【図４】本発明に係る光源装置及び発光装置の一例について、概略構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。以下、異なる図における同一符号は同一部位を示しており、重複する説明は適宜省略する。
【００１０】
図１は、本発明に係る光分岐結合器の一例を示す。
この光分岐結合器Ａは、単数の第１ポート１０と、該第１ポート１０に対し光軸方向へ離れた位置で第１ポート１０の光軸の周囲に並ぶ複数の第２ポート２０と、第１ポート１０と第２ポート２０との間で光を伝送するコア層３０と、該コア層３０の周囲を覆うクラッド層４０とを具備している。
【００１１】
第１ポート１０及び複数の第２ポート２０は、それぞれ、コア１１，２１の周囲に、該コア１１，２１よりも屈折率の小さいクラッド１２，２２を有する光ファイバである。
複数の第２ポート２０は、コア径が略同一である。
第１ポート１０のコア径は、第２ポート２０のコア径よりも大きい。
【００１２】
第１ポート１０は、一端側（図１によれば右端側）を後述するコア層３０の略中心へ向けており、この一端部を、コア層３０の端面に接続している（図１及び図２参照）。
【００１３】
複数の第２ポート２０は、それぞれ、他端側（図１によれば左端側）を第１ポート１０のコア１１へ向けて傾斜状に配設され、この他端部を、複数の光導波路３１における各端面に接続している。尚、第２ポート２０は平行配置とすることもできる。
【００１４】
コア層３０は、第１ポート１０の光軸周りに並べられた複数（図示例によれば三本）の光導波路３１からなる。
複数の光導波路３１は、それぞれ、他端側（図１によれば左端側）が第１ポート１０の光軸上に結合して第１ポート１０のコア１１に接続されており、その一端側（図１によれば右端側）が複数の第２ポート２０の各コア２１に接続される。
【００１５】
各光導波路３１は、第１の光硬化樹脂の硬化物である。
第１の光硬化樹脂は、例えば４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長の光により硬化する光硬化樹脂であればよく、一般的な自己形成導波路技術に用いられるものを使用する事ができる。
【００１６】
各光導波路３１の前記一端側は、（図１によれば右端側）は、対応する第２ポート２０のコアと略同径である。
複数の光導波路３１の前記他端側（図１によれば左端側）は、図２に示すように、第１ポート１０の中心側に寄せられ重ね合わせられるようにして結合しており、この結合部分ｘの端面が、第１ポート１０のコア１１に接続されている。
なお、図２に示す好ましい一例では、接合部分ｘの端面が、コア１１内に位置しているが、接合部分ｘの端面は、部分的に、コア１１外へはみ出る場合もある。
【００１７】
また、クラッド層４０は、第１の光硬化樹脂とは異なる第２の光硬化樹脂の硬化物である。クラッド層４０の屈折率ｎ２は、コア層３０の屈折率ｎ１よりも小さい。前記第２の光硬化樹脂は、紫外線の照射により硬化する光硬化樹脂であればよい。尚、同じ技術的見地から、当該第２の光硬化性樹脂については、熱硬化性樹脂及び空気、水といった、第１の光硬化樹脂よりも屈折率の低い材質を用いることが可能となっている。
このクラッド層４０は、コア層３０の全周を被覆するように設けられ、光軸方向の一端側を各第２ポート２０のクラッド２２に接続するとともに、その他端側を第１ポート１０のクラッド１２に接続している。
このクラッド層４０は、後述する容器５０の内面形状に応じて、例えば、円柱状や、角柱状、その他の立体形状に形成することが可能である。
【００１８】
コア層３０及びクラッド層４０を構成する第１の光硬化樹脂及び第２の光硬化樹脂は、例えば、特許文献１に記載された光硬化樹脂や、その他の周知の光硬化樹脂から適宜に選択することが可能である。
【００１９】
次に、上記構成の光分岐結合器Ａについて、図３を用いてその製造方法を詳細に説明する。
この製造方法では、第１ポート１０と、第１ポート１０に対し光軸方向に離れた位置で第１ポート１０の光軸の周囲に並ぶ複数の第２ポート２０と、第１ポート１０と複数の第２ポート２０との間の空間を覆うとともに各ポートの前記空間側の先端部を覆う容器５０とが用いられる。
【００２０】
第１ポート１０、複数の第２ポート２０及び容器５０は、上述した光分岐結合器Ａを形作るように配置され、それぞれ治具等により不動に固定されている。
【００２１】
容器５０は、その内面によりクラッド層３の外面形状を形作る中空立体状に形成される。この容器５０の材質は、例えば、金属や硬質合成樹脂、セラミック、ガラス等の硬質材料とすればよく、必要に応じて、紫外線光を透過させる窓や開口等が設けられる。
この容器５０の一端側には、複数の第２ポート２０の端部を挿通する貫通状の孔が形成される。
また、容器５０の他端側には、第１ポート１０の端部を挿通する貫通状の孔が形成される。
また、この容器５０の壁部には、第１〜２の光硬化樹脂を充填したり、未硬化の光硬化樹脂を除去したりするための開口部（図示せず）が設けられている。
【００２２】
第１ポート１０の前記他端側（図示例によれば左端側）と、各第２ポート２０の前記一端側（図示例によれば右端側）には、それぞれ、例えば４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長のレーザ光を発する光源が接続される。
【００２３】
製造手順について詳述すれば、先ず、容器５０内に、第１の光硬化樹脂が充填される。
次に、第１ポート１０の前記他端側（図示例によれば左端側）の端面に、前記光源のレーザ光が入射され、この光が、第１ポート１０のコアにおける第２ポート２０側の端面から出射される。
同時に、第２ポート２０の前記一端側（図示例によれば右端側）の端面に、前記光源のレーザ光が入射され、この光が、各第２ポート２０のコアにおける第１ポート１０側の端面から出射される。
【００２４】
これに伴い、第１ポート１０と第２ポート２０の間の第１の光硬化樹脂が硬化し、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１ポート１０と複数の第２ポート２０の間に、第１ポート１０のコアと各第２ポート２０のコアとを直線状に連結する複数の光導波路３１が形成される。
これら光導波路３１は、第１ポート１０側に接合部分ｘを有するとともに一端側が枝分かれした分岐形状のコア層３０を構成する。
【００２５】
そして、容器５０内に残った未硬化の第１の光硬化樹脂が除去され、同容器５０内には、先に形成されたコア層３０を全周にわたって覆うように第２の光硬化樹脂が充填される（図３（ｂ）参照）。
充填された第２の光硬化樹脂は、容器５０側方の光源から発せられる紫外線光により硬化し、クラッド層４０を形成する。
【００２６】
この後、容器５０及び前記光源等が外され、光分岐結合器Ａ（図１参照）が完成する。
なお、容器５０は、外さずに、クラッド層４０等を保護するためのハウジングとして用いることも可能である。
【００２７】
そして、上記構成の光分岐結合器Ａは、例えば、図４に示す光源装置Ｂ及び発光装置Ｃの一部を構成する。
【００２８】
光源装置Ｂは、上記構成の光分岐結合器Ａと、該光分岐結合器Ａの複数の第２ポート２０にそれぞれ接続された複数の独立した光源部６１、６２、６３とから構成される。
そして、発光装置Ｃは、光源装置Ｂと、この光源装置Ｂから放出される光によって発光する発光体７０とから構成される。
【００２９】
前記複数の光源部には、赤色に視認される波長（例えば、６３３ｎｍ）の光を発する光源部６１と、緑色に視認される波長（例えば、５３２ｎｍ）の光を発する光源部６２と、青色に視認される波長（例えば、４５０ｎｍ）の光を発する光源部６３とが含まれている。
これら光源部６１，６２，６３には、本実施の形態の好ましい一例によれば、レーザ光を発する光源を用いている。
【００３０】
発光体７０は、内部を通過する光によって外周面を発光させる長尺軸状かつ可撓性の光ファイバである。
この発光体７０は、例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ社製のＦｉｂｒａｎｃｅ（商標名）や、他の周知の照明用光ファイバとすることが可能である。
さらに、発光体７０の他例としては、可撓性を有さないものや、軸状以外の形状のものとすることも可能である。
【００３１】
よって、上記構成の光分岐結合器Ａによれば、高価で大掛かりな融着設備を用いることなく、第１ポート１０と複数の第２ポート２０とを接続することができる。
しかも、ハーフミラーやＷＤＭフィルター等の光学部品を用いないので、比較的安価な構成とすることができる。
さらに、光源部６１，６２，６３を接続して、光源装置Ｂや発光装置Ｃを構成すれば、混色光や、白色光を容易に出力することができる。
【００３２】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０：第１ポート
１１：コア
１２：クラッド
２０：第２ポート
２１：コア
２２：クラッド
３０：コア層
３１：光導波路
４０：クラッド層
５０：容器
６１，６２，６３：光源部
７０：発光体
ｘ：接合部分
Ａ：光分岐結合器
Ｂ：光源装置
Ｃ：発光装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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