(57)【要約】本開示は、ＮＡ変換機能を有する光部品において、小型かつ組立工程が簡単で製品歩留まりを低下させることなくアレイ化を可能とすることを目的とする。本開示の光部品（９１）は、複数の屈折率分布型レンズ（２０）の周方向がガラスキャピラリ（１０）で覆われたキャピラリ型レンズアレイを用いた光部品であって、屈折率分布型レンズ（２０）の光軸方向における光部品（９１）の一端（ＰＡ）の複数の屈折率分布型レンズ（２０）の屈折率分布定数（ｇＡ）が、屈折率分布型レンズ（２０）の光軸方向における光部品（９１）の他端（ＰＢ）の複数の屈折率分布型レンズ（２０）の屈折率分布定数（ｇＢ）よりも小さい。
2020004354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の屈折率分布型レンズの周方向がガラスで覆われたキャピラリ型レンズアレイを用いた光部品であって、
前記屈折率分布型レンズの光軸方向における前記光部品の一端の前記複数の屈折率分布型レンズの屈折率分布定数が、前記屈折率分布型レンズの光軸方向における前記光部品の他端の前記複数の屈折率分布型レンズの屈折率分布定数よりも小さい、
光部品。
【請求項２】
前記光部品の前記他端の前記複数の屈折率分布型レンズのレンズ半径が、前記光部品の前記一端の前記複数の屈折率分布型レンズのレンズ半径よりも小さい、
請求項１に記載の光部品。
【請求項３】
前記光部品の前記一端での前記複数の屈折率分布型レンズの屈折率分布定数が、前記光部品の前記一端から１／４ピッチまで一定である、
請求項１又は２に記載の光部品。
【請求項４】
前記光部品の前記屈折率分布型レンズの光軸方向における長さが、前記光部品の前記一端での前記屈折率分布型レンズの光軸を発光点としたときの、前記光部品の前記一端から当該屈折率分布型レンズを透過した光が最初に収束する点までの長さよりも、短い、
請求項１から３のいずれかに記載の光部品。
【請求項５】
複数の前記キャピラリ型レンズアレイが前記屈折率分布型レンズの光軸方向に接続されており、
複数の前記キャピラリ型レンズアレイのうちの互いに接続されている第１のキャピラリ型レンズアレイ及び第２のキャピラリ型レンズアレイの接続面において、前記第１のキャピラリ型レンズアレイに備わる各屈折率分布型レンズの端面と前記第２のキャピラリ型レンズアレイに備わる各屈折率分布型レンズの端面とが互いに接続されており、
前記光部品の前記一端側に配置されている前記第１のキャピラリ型レンズアレイに備わる屈折率分布型レンズの屈折率分布定数は、一定であり、かつ、
前記光部品の前記他端側に配置されている前記第２のキャピラリ型レンズアレイに備わる屈折率分布型レンズの屈折率分布定数は、一定でありかつ前記第１のキャピラリ型レンズアレイに備わる屈折率分布型レンズの屈折率分布定数よりも大きい、
請求項１から４のいずれかに記載の光部品。
【請求項６】
前記第１のキャピラリ型レンズアレイに備わる屈折率分布型レンズの光軸と前記第２のキャピラリ型レンズアレイに備わる屈折率分布型レンズの光軸とは一致し、
前記光部品の前記一端での前記屈折率分布型レンズの光軸を発光点としたときの、前記光部品の前記一端から当該屈折率分布型レンズを透過した光の前記接続面での前記第１のキャピラリ型レンズアレイから前記第２のキャピラリ型レンズアレイへの入射光の光軸からの距離が、前記第２のキャピラリ型レンズアレイに備わる屈折率分布型レンズのレンズ半径より小さくなるように、前記第１のキャピラリ型レンズアレイの長さが設定されている、
請求項５に記載の光部品。
【請求項７】
複数の前記キャピラリ型レンズアレイのうちの最も前記光部品の前記他端側に配置されているキャピラリ型レンズアレイの前記屈折率分布型レンズの光軸方向の長さが０．１ｍｍ以上である、
請求項５又は６に記載の光部品。
【請求項８】
前記屈折率分布型レンズの光軸方向における前記キャピラリ型レンズアレイの少なくとも一部に、前記一端側から前記他端側に向けて前記屈折率分布型レンズのレンズ半径が縮小するテーパを有する、
請求項１から７のいずれかに記載の光部品。
【請求項９】
前記テーパは、前記屈折率分布型レンズの光軸の断面形状が凸状のテーパである、
請求項８に記載の光部品。
【請求項１０】
前記テーパは、前記屈折率分布型レンズの光軸の断面形状が凹状のテーパである、
請求項８に記載の光部品。
【請求項１１】
前記テーパは、前記屈折率分布型レンズの光軸の断面形状が直線状のテーパである、
請求項８に記載の光部品。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の光部品と、
前記光部品の前記一端に配置されている前記屈折率分布型レンズに接続されている複数の光ファイバと、
を備える屈折率分布型レンズ付光接続部品。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれかに記載の光部品と、
前記光部品の前記他端に接続されているマルチコアファイバと、
を備える屈折率分布型レンズ付光接続部品。
【請求項１４】
複数の屈折率分布型レンズの周方向がガラスで覆われた複数のキャピラリ型レンズアレイを接続することで光部品を製造する、光部品の製造方法であって、
前記キャピラリ型レンズアレイに備わる各屈折率分布型レンズの屈折率分布定数が、共通のキャピラリ型レンズアレイ内では等しく、キャピラリ型レンズアレイごとに異なり、かつ、前記屈折率分布型レンズの光軸方向に垂直な断面での前記キャピラリ型レンズアレイの外形は、各キャピラリ型レンズアレイで等しく、かつ、前記キャピラリ型レンズアレイに備わる各屈折率分布型レンズは、前記外形を基準とする予め定められた位置に配置され、かつ、前記キャピラリ型レンズアレイごとに予め定められた長さを有する、前記複数のキャピラリ型レンズアレイを、個々のキャピラリ型レンズアレイごとに、屈折率分布型レンズを配置したガラスのロッドを溶融延伸することで作製する、溶融延伸工程と、
前記キャピラリ型レンズアレイの前記外形が一致するように、前記キャピラリ型レンズアレイ同士を前記屈折率分布型レンズの光軸方向で接続することで、前記キャピラリ型レンズアレイに備わる各屈折率分布型レンズを接続する、接続工程と、
を備える光部品の製造方法。
【請求項１５】
前記溶融延伸工程において、前記複数のキャピラリ型レンズアレイのガラスの外周の予め定められた共通の位置に切り欠きを設け、
前記接続工程において、前記キャピラリ型レンズアレイの前記外形及び前記切り欠きが一致するように、前記キャピラリ型レンズアレイ同士を前記屈折率分布型レンズの光軸方向で接続する、
請求項１４に記載の光部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数の屈折率分布型レンズがキャピラリ内に配列されたキャピラリ型レンズアレイを用いた光部品、当該光部品を備える屈折率分布型レンズ付光接続部品、及び光部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屈折率分布型レンズは入出射端面が平面でありながらガラスの屈折率を半径方向で連続的に変化させることによって光学レンズとしての機能を備えたものである（例えば、非特許文献１参照。）。屈折率分布型レンズはその長さなどの設計によって容易に出射光を平行ビーム、焦点結像、発散光束などにすることができるため、内視鏡レンズ、生体内エンドマイクロスコープ、２光子顕微鏡、脳内イメージング、レーザやアイソレータ等と光ファイバの結合レンズ、複写機、スキャナー光学系などの広い分野で利用されている。【０００３】
一般に顕微鏡などの光学系においては、対物レンズのＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）を所定の倍率や分解能にして対象物を観察し、比較的小さなＮＡの接眼レンズで結像させる。屈折率分布型レンズにおける光学系も同様であり、各種ＮＡの屈折率分布型レンズが現在市販されている。これらの異なるＮＡの屈折率分布型レンズを組み合わせて種々の光学装置を組み立てることが可能となっている。【０００４】
屈折率分布型レンズのＮＡは式（１）で与えられる。
【数１】
2020004354.tif 000003
ここでｎ０は屈折率分布型レンズの光軸での屈折率、ｎ１は屈折率分布型レンズの最周辺部において屈折率が最も低い箇所の値である。【０００５】
屈折率分布型レンズのＮＡを変える方法としてガラス材料の屈折率を変える方法がある（例えば、特許文献１〜３参照。）。つまり式（１）において最周辺部の屈折率ｎ１を固定して、ｎ０を大きくすればＮＡが大きくなり、ｎ０を小さくすればＮＡが小さくなる。ｎ０を変化させる事は屈折率分布型レンズのガラス材料中に含まれる金属元素の量を変えることによって可能となる。このための金属元素としては石英系の屈折率分布型レンズではゲルマニウム、チタン、ジルコン、ボロン、フッ素などであり、多成分系のガラスを用いてイオン拡散法で屈折率分布型レンズを作製する方法では、銀イオン、リチウムイオンなどが代表的である。【０００６】
上記のようにＮＡを変化させた屈折率分布型レンズは一般的であるがさらに最近では、単眼の屈折率分布型レンズのみでなく空間的な情報を得るために一次元または二次元のアレイ化された屈折率分布型レンズの必要性が高まっている。ＮＡが変換されかつアレイ化された屈折率分布型レンズは例えば生体内の蛍光について、位置による強度分布を所望の空間分解能で観察する際などに使用される。【０００７】
アレイ化された屈折率分布型レンズを作製するには、まずアレイの数だけの屈折率分布型レンズを用意し、これらを精密に切削加工されたガラスまたは結晶などを材料としたＶ溝基板上に置き整列させる。この際屈折率分布型レンズの端面は光学的に研磨されていることが必須でありまたレンズの長さも焦点距離との関連で精密に制御されていなくてはならない。ついでこれらアレイ状になった屈折率分布型レンズの上側からガラスまたは結晶の蓋をかぶせ、紫外線硬化の接着剤などを用いて固定する。【０００８】
屈折率分布型レンズの両サイドでＮＡが異なりかつアレイ化された屈折率分布型レンズを作製するには、上記のような通常のアレイ化された屈折率分布型レンズを作製するよりもさらに複雑で寸法制御が難しい工程によらなければならない。【０００９】
まず金属元素含有量を変えてｎ０が異なるようにした屈折率分布型レンズを少なくとも２種類以上用意し、これらを各ＮＡの焦点距離または設計の長さに応じて精密に切断研磨し、ＮＡの組み合わせ設計に応じて接着剤または融着接続などで接続して両端でのＮＡが異なる屈折率分布型レンズにする。これらはアレイの数だけ個別に作製する。ついで、Ｖ溝基板などを使ってこれらのＮＡ変換型屈折率分布型レンズを整列させ、ガラス板などで蓋をした後、接着剤で固めるなどの方法によっている。この際、アレイの横方向と長さ方向ともに寸法を精密に合わせなければならない。このため通常の屈折率分布型レンズアレイに比べて製造工程が複雑であり多数の要素部品の組み立てであるため、その寸法を精密にコントロールすることは難しく、製造歩留まりが極めて低いという問題があった。さらには工程が長くその分コストの上昇につながっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特公昭５１−０２１５９４号公報
【特許文献２】特公昭５９−０４１９３４号公報
【特許文献３】特公平０７−０８８２３４号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】西沢紘一、「屈折率分布型レンズの光学」、レーザー学会発行「レーザー研究」、第８巻、第５号、ｐｐ．７４８〜７５８、（１９８０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本開示は、ＮＡ変換機能を有する光部品において、小型かつ組立工程が簡単で製品歩留まりを低下させることなくアレイ化を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本開示の光部品は、
複数の屈折率分布型レンズの周方向がガラスで覆われたキャピラリ型レンズアレイを用いた光部品であって、前記屈折率分布型レンズの光軸方向における前記光部品の一端の前記複数の屈折率分布型レンズの屈折率分布定数が、前記屈折率分布型レンズの光軸方向における前記光部品の他端の前記複数の屈折率分布型レンズの屈折率分布定数よりも小さい。【００１４】
本開示の屈折率分布型レンズ付光接続部品は、本開示の光部品と、前記光部品の前記一端に配置されている前記屈折率分布型レンズに接続されている複数の光ファイバと、を備える。【００１５】
本開示の屈折率分布型レンズ付光接続部品は、本開示の光部品と、前記光部品の前記他端に接続されているマルチコアファイバと、を備える。【００１６】
本開示の光部品の製造方法は、
複数の屈折率分布型レンズの周方向がガラスで覆われた複数のキャピラリ型レンズアレイを接続することで光部品を製造する、光部品の製造方法であって、
前記キャピラリ型レンズアレイに備わる各屈折率分布型レンズの屈折率分布定数が、共通のキャピラリ型レンズアレイ内では等しく、キャピラリ型レンズアレイごとに異なり、かつ、前記屈折率分布型レンズの光軸方向に垂直な断面での前記キャピラリ型レンズアレイの外形は、各キャピラリ型レンズアレイで等しく、かつ、前記キャピラリ型レンズアレイに備わる各屈折率分布型レンズは、前記外形を基準とする予め定められた位置に配置され、かつ、前記キャピラリ型レンズアレイごとに予め定められた長さを有する、前記複数のキャピラリ型レンズアレイを、個々のキャピラリ型レンズアレイごとに、屈折率分布型レンズを配置したガラスのロッドを溶融延伸することで作製する、溶融延伸工程と、
前記キャピラリ型レンズアレイの前記外形が一致するように、前記キャピラリ型レンズアレイ同士を前記屈折率分布型レンズの光軸方向で接続することで、前記キャピラリ型レンズアレイに備わる各屈折率分布型レンズを接続する、接続工程と、
を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本開示によれば、ＮＡ変換機能を有する光部品において、小型かつ組立工程が簡単で製品歩留まりを低下させることなくアレイ化を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示に係る光部品の第１の構成例を示す。
【図２】本開示に係る光部品の第２の構成例を示す。
【図３】本開示に係る光部品の第３の構成例を示す。
【図４】本開示に係る光部品の第４の構成例を示す。
【図５】屈折率分布型レンズの第１の屈折率分布例を示す。
【図６】屈折率分布型レンズの第２の屈折率分布例を示す。
【図７】屈折率分布型レンズの第３の屈折率分布例を示す。
【図８】屈折率分布型レンズでの光線軌跡の一例を示す。
【図９】４本の屈折率分布型レンズが１列に配列されている光部品の断面形状の具体例を示す。
【図１０】８本以上の屈折率分布型レンズが配列されている光部品の断面形状の具体例を示す。
【図１１】第１の実施形態に係る光部品の構成例を示す。
【図１２】第１の実施形態の光部品の第１の構成例への適用例を示す。
【図１３】第１の実施形態の光部品の第２の構成例への適用例を示す。
【図１４】第１の実施形態の屈折率分布型レンズの第１の屈折率分布例を示す。
【図１５】第１の実施形態の屈折率分布型レンズの第２の屈折率分布例を示す
【図１６】第１の実施形態の屈折率分布型レンズでの光線軌跡の一例を示す。
【図１７】第２の実施形態のテーパの形態例であり、（ａ）は凸状のテーパ、（ｂ）は凹状のテーパ、（ｃ）は直線状のテーパを示す。
【図１８】テーパ角度を変化させた場合の光線軌跡の解析例を示す。
【図１９】第１及び第２の実施形態に係る光部品の組み合わせた構成例を示す。
【図２０】第３の実施形態に係る屈折率分布型レンズ付光接続部品一例を示す。
【図２１】第４の実施形態に係る屈折率分布型レンズ付光接続部品一例を示す。
【図２２】第５の実施形態に係る屈折率分布型レンズ付光接続部品一例を示す。
【図２３】本開示の光部品に接続される光ファイバアレイ及びマルチコアファイバの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２０】
（基本構成）
図１〜図４に、本開示に係る光部品の第１〜第４の構成例を示す。第１〜第４の構成例に係る光部品９１は、複数の屈折率分布型レンズ２０の周方向がキャピラリ１０で覆われたキャピラリ型レンズアレイを用いた光部品である。キャピラリ１０は、石英ガラスなどのシリカを主成分とするガラスキャピラリである。屈折率分布型レンズ２０は、半径方向に屈折率分布をもつ円筒状のレンズであり、本開示ではシリカを主成分とするガラスに金属成分を濃度分布させたものを用いる。複数の屈折率分布型レンズ２０は、キャピラリ１０の長軸方向に沿って配置されている。
【００２１】
屈折率分布型レンズ２０の屈折率ｎの分布は次式で表される。
（数２）
ｎ２（ｒ）＝ｎ０２｛１−（ｇｒ）２｝
ここで、ｎ（ｒ）は光軸から半径方向に距離ｒ離れた位置での屈折率、ｎ０は光軸上での屈折率、ｇは屈折率分布定数である。
【００２２】
光部品９１の一端ＰＡでの屈折率分布型レンズ２０の光軸を発光点としたとき、屈折率分布型レンズ２０は、光部品９１の一端ＰＡから屈折率分布型レンズ２０を透過した光が０．５ピッチごとに屈折率分布型レンズ２０の光軸に収束する。ここで、一端ＰＡ及び他端ＰＢは、それぞれ屈折率分布型レンズ２０の光軸方向における光部品９１の一端ＰＡ及び他端ＰＢである。
【００２３】
屈折率分布型レンズ２０のピッチＰは、無次元の数であり、次式で表される。
（数３）
Ｐ＝２π／ｇ
式（３）より、ピッチＰは屈折率分布定数ｇが大きくなるにつれて小さくなることが分かる。
【００２４】
また屈折率分布定数ｇは、次式で表される。
【数４】
2020004354.tif 000004
ｒ１は屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径である。
【００２５】
式（４）より、屈折率分布定数ｇは、光軸上の屈折率ｎ０が大きくなれば大きくなり、屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径ｒ１が小さくなれば大きくなることがわかる。したがって、光軸上の屈折率ｎ０を大きくするか、又は屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径ｒ１を小さくし、これらの少なくともいずれかによって屈折率分布定数ｇを大きくすることで、屈折率分布型レンズ２０のＮＡを実効的に大きくすることができる。
【００２６】
本開示は、キャピラリ型レンズアレイを用いた光部品９１において、一端ＰＡから地点ＰＣまでの長さＬＡの領域９０Ａの屈折率分布定数がｇＡであり、地点ＰＣから他端ＰＢまでの長さＬＢの領域９０Ｂの屈折率分布定数がｇＢである場合、ｇＢがｇＡより大きい。ｇＢをｇＡより大きくするためには、領域９０Ｂの光軸上の屈折率ｎ０を領域９０Ａよりも大きくするか、又は、領域９０Ｂの屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径を領域９０Ａよりも小さくすればよい。
【００２７】
図５〜図７に、屈折率分布型レンズ２０の屈折率分布例を示す。図中における符号は以下のとおりである。ｎＡ（ｒ）は、一端ＰＡ及び地点ＰＣでの屈折率分布型レンズ２０の屈折率分布を示す。ｎ０Ａは、一端ＰＡ及び地点ＰＣでの屈折率分布型レンズ２０の光軸上での屈折率を示す。ｎＢ（ｒ）は、他端ＰＢでの屈折率分布型レンズ２０の屈折率分布を示す。ｎ０Ｂは、他端ＰＢでの屈折率分布型レンズ２０の光軸上での屈折率を示す。ＲＡは、光部品９１の一端ＰＡ及び地点ＰＣでの複数の屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径を示す。ＲＢは、光部品９１の他端ＰＢでの複数の屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径を示す。
【００２８】
図１に示す光部品の第１の構成例は、図５に示す第１の屈折率分布例の具体例であり、領域９０Ａ及び９０Ｂの屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径が等しい。第１の屈折率分布例では、ｎ０Ｂをｎ０Ａよりも大きくすることで、ｇＢをｇＡよりも大きくする。
【００２９】
図２に示す光部品の第２の構成例は、図６に示す第２の屈折率分布例及び図７に示す第３の屈折率分布例の具体例であり、領域９０Ａ及び９０Ｂの屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径が異なる一定値を有する。第２の屈折率分布例では、ＲＢをＲＡよりも小さくすることで、ｇＢをｇＡよりも大きくする。第２の屈折率分布例は、図６に示すように、ｎ０Ａ及びｎ０Ｂを等しくすることができる。第３の屈折率分布例では、ＲＢをＲＡよりも小さくし、さらにｎ０Ｂをｎ０Ａよりも大きくする。第３の屈折率分布例は、第２の屈折率分布例に比べてｇＢとｇＡの差をより大きくすることができる。さらに、第３の屈折率分布例では、図７に示すように、ｎＡ（ｒＣ）＝ｎＢ（ｒＣ）＝ｎＣとなる。このため、領域９０Ａからの光をｒＣの位置で領域９０Ｂに入射させることで、地点ＰＣでの光の反射を防ぐことができる。
【００３０】
図３に示す光部品の第３の構成例及び図４に示す光部品の第４の構成例は、図６に示す第２の屈折率分布例及び図７に示す第３の屈折率分布例の具体例であり、領域９０Ｂの屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径が徐々に小さくなるテーパ状になっている。すなわち、第２の屈折率分布例及び第３の屈折率分布例において、領域９０ＢのｒをＲＡからＲＢに徐々に減少させることで、ｇＢをｇＡよりも大きくする。光部品の第３の構成例では領域９０Ａ及び９０Ｂのキャピラリ１０の外径が一定であるが、光部品の第４の構成例では領域９０Ｂのキャピラリ１０の外径もテーパ状になっている。
【００３１】
光部品の第１の構成例〜光部品の第４の構成例の製造方法は任意である。例えば、領域９０Ａ及び９０Ｂを個別のキャピラリ型レンズアレイとして作製し、接着剤又は溶融にて互いに接続する。個別のキャピラリ型レンズアレイは、例えば、キャピラリ１０に貫通孔を設け、貫通孔内で屈折率分布型レンズ２０を固定する。光部品の第１の構成例〜光部品の第３の構成例について、領域９０Ａ及び９０Ｂのキャピラリ１０の外径は任意であるが、製品歩留まりの観点からは一定であることが好ましい。
【００３２】
図８に、屈折率分布型レンズ２０での光線軌跡の一例を示す。領域９０Ａの長さＬＡは、光部品９１の一端ＰＡでの屈折率分布型レンズ２０の光軸を発光点としたとき、光部品９１の一端ＰＡから屈折率分布型レンズ２０を透過した光が収束を始める１／４ピッチを超える長さである。光部品９１の一端ＰＡから地点ＰＣまでの領域９０Ａを一定の屈折率分布定数ｇＡとし、地点ＰＣで屈折率分布定数をｇＡよりも大きなｇＢに切り替える。これにより、光部品９１の他端ＰＢで光線を収束させ、実効的にＮＡを大きくする。
【００３３】
本開示では、地点ＰＣで屈折率分布定数がｇＢに切り替わるため、光部品９１の一端ＰＡでの屈折率分布型レンズ２０の光軸を発光点としたときの、光部品９１の一端ＰＡから当該屈折率分布型レンズ２０を透過した光が、１／２ピッチよりも手前で収束する。すなわち、本開示は、光部品９１の屈折率分布型レンズ２０の光軸方向における長さ（ＬＡ＋ＬＢ）が、光部品９１の一端ＰＡでの屈折率分布型レンズ２０の光軸を発光点としたときの、光部品９１の一端ＰＡから当該屈折率分布型レンズ２０を透過した光が最初に収束する点（図８に示す１／２ピッチの地点）までの長さよりも、短い。したがって、他端ＰＢにおける出射角は１／２ピッチの地点より大きく、ＮＡが大きくなる。
【００３４】
図９及び図１０に、本開示に係る光部品の断面形状の具体例を示す。図９では、１つのキャピラリ１０内に、屈折率分布型レンズ２０が１列に配列されている例を示す。屈折率分布型レンズ２０の本数は任意であり、例えば、図９に示すような４本であってもよいし、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すような８本であってもよいし、図１０（ｃ）及び図１０（ｄ）に示すような８本よりも多い任意の数であってもよい。
【００３５】
キャピラリ１０の断面における外周形状は任意である。例えば、図１から図４に示すような円形であってもよいし、図９に示すような外周の一部に切り欠き１５が設けられていている形状であってもよいし、図１０（ｄ）に示すような方形であってもよい。
【００３６】
本開示に係る光部品の断面形状は、図１０（ｄ）に示すようなＭＴ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）コネクタなどのコネクタの形状であってもよい。またキャピラリ１０には、ガイドピンを挿入するための貫通孔１６が設けられていてもよい。
【００３７】
以上説明したように、本開示は、光部品９１の一端ＰＡに比べ、光部品９１の他端ＰＢのＮＡを大きくすることができる。ここで、本開示は、キャピラリ型レンズアレイを用いているため、Ｖ溝を有するガラス基板を用いることなくアレイ化を行うことができる。さらに、本開示のキャピラリ型レンズアレイは、ガラス製の複数の屈折率分布型レンズ２０がガラス製のキャピラリ１０で覆われているため、溶融延伸を用いることで、歩留まりよく製造することができる。したがって、本開示は、ＮＡ変換機能を有する光部品において、部品を大型化させることなくかつ製品歩留まりを低下させることなくアレイ化を可能にすることができる。
【００３８】
（第１の実施形態）
図１１に、本実施形態に係る光部品の構成例を示す。本実施形態に係る光部品９１は、複数のキャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃが、屈折率分布型レンズ２０の光軸方向に、光部品９１の一端ＰＡから他端ＰＢに向けて順に接続されている。キャピラリ型レンズアレイ９１Ａに備わる屈折率分布型レンズ２０の屈折率分布定数はｇ２１であり、キャピラリ型レンズアレイ９１Ｂに備わる屈折率分布型レンズ２０の屈折率分布定数はｇ２２であり、キャピラリ型レンズアレイ９１Ｃに備わる屈折率分布型レンズ２０の屈折率分布定数はｇ２３である。屈折率分布定数ｇ２１、ｇ２２、ｇ２３は、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１ごとに異なり、ｇ２１＜ｇ２２＜ｇ２３である。本実施形態では接続するキャピラリ型レンズアレイの数が３である場合を示すが、接続するキャピラリ型レンズアレイの数は２以上の任意の数を採用しうる。
【００３９】
本実施形態では、光部品９１の一端ＰＡ側にはキャピラリ型レンズアレイ９１Ａが配置されている。このため、本実施形態では、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａが第１のキャピラリ型レンズアレイとして機能する。キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ及び９１Ｂの接続面が地点ＰＣに配置されている。このため、本実施形態では、キャピラリ型レンズアレイ９１Ｂが第２のキャピラリ型レンズアレイとして機能する。
【００４０】
図１２に、本実施形態に係る光部品の、図１に示す光部品の第１の構成例への適用例を示す。図１３に、本実施形態に係る光部品の、図２に示す光部品の第２の構成例への適用例を示す。キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃは、それぞれ、複数の屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の周方向がキャピラリ１１、１２、１３で覆われている。屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の光軸は同一直線上に配置されるよう、キャピラリ１１、１２、１３の外周に対する屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の位置はキャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃで共通している。例えば、屈折率分布型レンズ２１の光軸の間隔Ｄ２１、屈折率分布型レンズ２２の光軸の間隔Ｄ２２、屈折率分布型レンズ２３の光軸の間隔Ｄ２３は等しい。
【００４１】
図１４に、図１２に示す屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の屈折率ｎ２１、ｎ２２、ｎ２３の一例を示す。図１２に示す光部品の第１の構成例への適用例では、屈折率分布型レンズ２１、２２、２３のレンズ半径Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３が等しく、キャピラリ１１、１２、１３の外径Φ１１、Φ１２、Φ１３も等しい。屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の光軸上での屈折率ｎ０２１、ｎ０２２、ｎ０２３は、屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の順に大きくなっている（ｎ０２１＜ｎ０２２＜ｎ０２３）。
【００４２】
図１５に、図１３に示す屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の屈折率分布ｎ２１（ｒ）、ｎ２２（ｒ）、ｎ２３（ｒ）の一例を示す。図１３に示す光部品の第２の構成例への適用例では、屈折率分布型レンズ２１、２２、２３のレンズ半径Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３が順に小さくなっており、キャピラリ１１、１２、１３の外径Φ１１、Φ１２、Φ１３が等しい。屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の光軸上での屈折率ｎ０２１、ｎ０２２、ｎ０２３は、図１５に示すように等しくてもよいが、図１４に示すように異なっていてもよい。
【００４３】
図１２及び図１３の構成では、キャピラリ１１、１２、１３の外径Φ１１、Φ１２、Φ１３が等しく、キャピラリ１１、１２、１３の外周に対する屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の位置はキャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃで共通している。このため、本実施形態では、キャピラリ１１、１２、１３の外周形状が一致するようにキャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃを接続することで、屈折率分布型レンズ２１、２２、２３を接続することができる。
【００４４】
図１６に、屈折率分布型レンズ２１、２２、２３が図１５に示す光軸上の屈折率が等しく、レンズ半径がＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３の順に小さくなっている組み合わせでの光線軌跡の一例を示す。図中のレンズ長ｚ＝Ｌ１の領域が屈折率分布型レンズ２１を示し、図中のレンズ長ｚ＝Ｌ２の領域が屈折率分布型レンズ２２を示し、図中のレンズ長ｚ＝Ｌ３の領域が屈折率分布型レンズ２３を示す。
【００４５】
キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃの長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、光線軌跡に応じて予め定められる。例えば、長さＬ１は、光部品９１の一端ＰＡでの屈折率分布型レンズ２１の光軸を発光点とする光が収束し始めるよう、１／４ピッチよりも長くする。さらに、地点ＰＣにおける屈折率分布型レンズ２１から屈折率分布型レンズ２２への入射光の光軸からの距離ｒＣが、屈折率分布型レンズ２２のレンズ半径Ｒ２２より小さくなるようにＬ１が設定される。
【００４６】
同様に、長さＬ２は地点ＰＤにおける屈折率分布型レンズ２２から屈折率分布型レンズ２３への入射光の光軸からの距離ｒＤが、屈折率分布型レンズ２３のレンズ半径Ｒ２３より小さくなるように設定される。
【００４７】
長さＬ３は、光部品９１の一端ＰＡでの屈折率分布型レンズ２１の光軸を発光点とする光が光部品９１の他端ＰＢ又はその外側で最初に収束する点までの光線軌跡に基づいて定められる。ここでの入射光は、屈折率分布型レンズ２１の伝搬光のうちの光軸から最も離れた最周辺部を伝搬する光を考慮する。
【００４８】
また、長さＬ３は、屈折率分布型レンズ２２からの入射光が屈折率分布型レンズ２３で湾曲されて光軸に収束するかその前の長さを有する。これにより、光部品９１の一端ＰＡでの屈折率分布型レンズ２１の光軸を発光点とする光を、光部品９１の他端ＰＢ又はその外側で収束させることができる。
【００４９】
ここで、光部品９１の他端ＰＢに配置されているキャピラリ型レンズアレイ９１Ｃの長さＬ３が０．１ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、後述する溶融延伸工程におけるキャピラリ型レンズアレイ９１Ｃの作製及び接続工程におけるキャピラリ型レンズアレイ９１Ｃの接続が容易になる。
【００５０】
本実施形態に係る光部品の製造方法について説明する。本実施形態に係る光部品の製造方法は、本実施形態に係る光部品９１の製造方法であって、溶融延伸工程と、接続工程と、を備える。
【００５１】
溶融延伸工程では、図１２又は図１３に示すキャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃを作製する。図１２及び図１３に示す屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の屈折率分布定数ｇ２１、ｇ２２、ｇ２３は、それぞれ異なる。そこで、ガラスのロッドを溶融延伸することで、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃを個別に作製する。本開示は、溶融延伸を用いてキャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃを作製するため、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃを歩留まりよく量産することができる。
【００５２】
例えば、図１２に示すキャピラリ型レンズアレイ９１Ａの場合、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃに共通の外径を有するキャピラリの母材となるガラスのロッドと、屈折率分布型レンズ２１、２２、２３に共通のｎ０を有しかつＲ２１に応じた径を有する屈折率分布型レンズを用意する。ここで、本開示では、溶融延伸を用いるため、Ｒ２１に応じた径でありかつそれよりも大きい径を有する屈折率分布型レンズを用意する。そして、ガラスのロッドにアレイの数に応じた複数の貫通孔を設け、Ｒ２１に応じた径を有する屈折率分布型レンズを各貫通孔に挿入し、ガラスのロッドの外径がΦ１１でありかつ屈折率分布型レンズ２１のレンズ半径がＲ２１になるように溶融延伸する。貫通孔は、例えば切削加工を用いる。そして、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａの長さがＬ１になるように切断し研磨する。これにより、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａを作製することができる。キャピラリ型レンズアレイ９１Ｂ、９１Ｃについても同様である。
【００５３】
例えば、図１３に示すキャピラリ型レンズアレイ９１Ａの場合、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃに共通の外径を有するキャピラリの母材となるガラスのロッドと、Ｒ２１に応じた径でありかつ光軸上での屈折率がｎ０２１の屈折率分布型レンズを用意する。ここで、本開示では、溶融延伸を用いるため、Ｒ２１＝Ｒ２２＝Ｒ２３に応じた径でありかつそれよりも大きい径を有する屈折率分布型レンズを用意する。そして、ガラスのロッドにアレイの数に応じた複数の貫通孔を設け、屈折率分布型レンズ２１に応じた屈折率ｎ０２１を有する屈折率分布型レンズを各貫通孔に挿入し、ガラスのロッドの外径がΦ１１でありかつ屈折率分布型レンズ２１のレンズ半径がＲ２１＝Ｒ２２＝Ｒ２３になるように溶融延伸する。そして、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａの長さがＬ１になるように切断し研磨する。これにより、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａを作製することができる。キャピラリ型レンズアレイ９１Ｂ、９１Ｃについても同様である。
【００５４】
ここで、溶融延伸工程において用意する屈折率分布型レンズは、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ  Ａｘｉａｌ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて作製されたものが好ましく、これにより大型の母材が可能になるとともに、溶融延伸を行っても透過特性への影響を受けにくくすることができる。
【００５５】
また溶融延伸工程では、屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の光軸方向に垂直な断面での外形の等しいキャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃを作製する。例えば、図１２及び図１３に示す外径Φ１１、Φ１２、Φ１３の等しいキャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃを作製する。また、ガラスのロッドに複数の貫通孔を設ける際、キャピラリ１１、１２、１３の外形を基準とする予め定められた位置に貫通孔を配置する。
【００５６】
したがって、本開示は、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃの作製において、アレイ化の組立工程が不要であり、寸法制御も容易である。さらに、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ内において、複数の屈折率分布型レンズ２１が接着剤を用いずにガラスで固定されているため、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ内での接着剤はがれが生じることもなく、取り扱いが容易である。キャピラリ型レンズアレイ９１Ｂ、９１Ｃについても同様である。
【００５７】
接続工程では、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃの外形が一致するように、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃ同士を屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の光軸方向で接続する。キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃの接続方法は、任意であるが、例えば、接着剤による接着や溶融接続を用いることができる。本実施形態では、キャピラリ１１、１２、１３の外形を基準として屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の配置が予め定められているため、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃに備わる各屈折率分布型レンズ２１、２２、２３を接続することができる。
【００５８】
本実施形態では、溶融延伸工程において、複数のキャピラリ型レンズアレイのガラスの外周の予め定められた共通の位置に切り欠きを設けることが好ましい。これにより、図９に示すような、キャピラリ１１、１２、１３の外周のうちの、屈折率分布型レンズ２１、２２、２３に対する予め定められた位置に、切り欠き１５を設ける。この場合、接続工程において、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃの外形及び切り欠き１５が一致するように、キャピラリ型レンズアレイ９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃ同士を屈折率分布型レンズの光軸方向で接続する。これにより、接続工程における屈折率分布型レンズ２１、２２、２３の接続を容易に行うことができる。
【００５９】
なお、本実施形態のキャピラリ型レンズアレイ９１Ｂ及び９１Ｃの少なくともいずれかは、図３に示す領域９０Ｂのように、屈折率分布型レンズ２０のレンズ径がテーパ状になっていてもよい。
【００６０】
（第２の実施形態）
図４に、本実施形態に係る光部品の構成例を示す。本実施形態に係る光部品９１は、屈折率分布型レンズ２０の光軸方向におけるキャピラリ型レンズアレイの少なくとも一部に、一端ＰＡ側から他端ＰＢ側に向けて屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径が図６に示すＲＡからＲＢに連続的に縮小するテーパを有する。
【００６１】
テーパは、屈折率分布型レンズ２０の軸方向の任意の位置に配置しうる。本実施形態では、その一例として、図４に示す領域９０Ｂのように、光部品９１の他端ＰＢ側に配置される例を示す。光部品９１の一端ＰＡ、他端ＰＢ及び地点ＰＣでの屈折率分布型レンズ２０の屈折率分布例は、図６で説明したとおりである。また光部品９１の光線軌跡は図８で説明したとおりである。テーパの角度は任意である。
【００６２】
本実施形態に係る光部品の製造方法について説明する。本実施形態に係る光部品の製造方法は、溶融延伸工程を備える。本実施形態での溶融延伸工程は、キャピラリの母材となるガラスのロッドと屈折率分布型レンズを用意し、ガラスのロッドにアレイの数に応じた複数の貫通孔を設け、屈折率分布型レンズを各貫通孔に挿入し、溶融延伸する。このとき、領域９０Ａを一定の速度で延伸し、領域９０Ｂでの延伸速度を領域９０Ａよりも速くする。そして、領域９０Ａが長さＬＡになり、領域９０Ｂが長さＬＢになるように切断し研磨する。これにより、本実施形態の光部品９１を作製することができる。
【００６３】
本実施形態においても、キャピラリ型レンズアレイの作製において、アレイ化の組立工程が不要であり、寸法制御も容易である。さらに、接着剤を用いずに屈折率分布型レンズ２０を配列して固定するため、接着剤はがれが生じることもない。なお、本実施形態においても、溶融延伸工程において用意する屈折率分布型レンズはＶＡＤ法を用いて作製されたものが好ましい。
【００６４】
図１７（ａ）に、第１のテーパの形態例を示す。第１のテーパの形態例は、一端ＰＡ側に配置されている地点ＰＣから他端ＰＢ側に向けて屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径の縮小量が大きくなる凸状のテーパである。凸状のテーパとすることで、後述するように、ＮＡをより大きくすることができる。
【００６５】
図１７（ｂ）に、第２のテーパの形態例を示す。第２のテーパの形態例は、一端ＰＡ側に配置されている地点ＰＣから他端ＰＢ側に向けて屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径の縮小量が小さくなる凹状のテーパである。凹状のテーパの場合、他端ＰＢでの屈折率分布定数ｇＢの変化がなだらかになるため、他端ＰＢを研磨する際の屈折率分布定数の調整が容易になる。このため、光部品９１の製造が容易になる。
【００６６】
図１７（ｃ）に、第３のテーパの形態例を示す。第３のテーパの形態例は、一端ＰＡ側に配置されている地点ＰＣから他端ＰＢ側に向けて屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径の縮小量が一定の直線状のテーパである。直線状のテーパとすることで、溶融延伸工程における領域９０Ｂでの延伸速度の調整が容易になる。このため、光部品９１の製造が容易になる。
【００６７】
図１８に、屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径の縮小量を変化させた場合の光線軌跡の解析例を示す。図１８では、レンズ長ｚが１／４ピッチ以上の領域のみを表示する。Ｌ０は、屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径を０．５ｍｍで一定に保った場合を示す。Ｌ０．０２は、屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径を０．０２ｍｍずつｚ方向に一定に縮小した場合を示す。Ｌ０．０５は、屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径を０．０５ｍｍずつｚ方向に一定に縮小した場合を示す。Ｌ０．０６９は、屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径を０．０６９ｍｍずつｚ方向に一定に縮小した場合を示す。Ｌ０、Ｌ０．０２、Ｌ０．０５、Ｌ０．０６９のいずれも、ｎ０＝１．４７７を用いた。
【００６８】
図１８に示すように、Ｌ０と比較してＬ０．０２は急なサインカーブを描く。このため、屈折率分布型レンズ２０のレンズ半径の縮小量を増加させることで、ＮＡを実効的に大きくすることができることが分かる。また、Ｌ０．０２、Ｌ０．０５、Ｌ０．０６９を比較すると、次第にＮＡが実効的に大きくなっていることが分かる。ただし、Ｌ０．０６９では光線軌跡が急激に湾曲しており、これよりも急激なテーパ角度をつけると、光線が屈折率分布型レンズ２０から漏れ出す可能性がある。このように、光線が屈折率分布型レンズ２０から漏れ出す限界に近いテーパの角度とすることで、ＮＡをより大きくすることができる。
【００６９】
図１９に、第１の実施形態と第２の実施形態との組み合わせの一例を示す。図１９に示す光部品９１は、第１の実施形態で説明した図１３に示すキャピラリ型レンズアレイ９１Ｂ、９１Ｃに代えて、第２の実施形態に係る図４に示す光部品９１がキャピラリ型レンズアレイ９１Ｄとして配置されている。この構成では、キャピラリ型レンズアレイ９１Ｄに備わる領域９０Ａの屈折率分布定数及び長さは、キャピラリ型レンズアレイ９１Ｂと同様にｇ２２及びＬ２に設定される。
【００７０】
（第３の実施形態）
図２０に、本実施形態に係る屈折率分布型レンズ付光接続部品の一例を示す。本開示に係る屈折率分布型レンズ付光接続部品は、ファイバアレイ光接続部品として機能し、本開示に係る光部品９１の一端ＰＡ側に光ファイバアレイ３０が接続されている。
【００７１】
光ファイバアレイ３０は、光部品９１の一端ＰＡでの屈折率分布型レンズ２０の位置に光ファイバ３１の配置されている任意の光ファイバアレイである。光部品９１の一端ＰＡでの各屈折率分布型レンズ２０の間隔は、光ファイバアレイに備わる光ファイバの間隔と一致している。例えば、光ファイバアレイの光ファイバのコア間隔及び屈折率分布型レンズ２０の光軸の間隔は１２５μｍである。
【００７２】
光部品９１は、前述の実施形態の任意の構成を採用することができる。図２０では、光部品の一例として、図４に示す領域９０Ｂの構成を採用している例を示す。このように、本開示の光部品９１は、各屈折率分布型レンズ２０の全ての領域がテーパ形状を有する構成を含む。
【００７３】
特に、第２の実施形態で説明した図４に示すテーパ形状を有する光部品９１では、延伸することで、光部品９１の他端ＰＢにおいて、ＮＡを大きくするだけでなく、屈折率分布型レンズ２０の間隔を狭めることができる。このため、光部品９１の他端ＰＢでの屈折率分布型レンズ２０の間隔が２０μｍになるような光部品９１を作製することができる。このように屈折率分布型レンズと一体接続されたファイバアレイは光ファイバで光学的像や情報を空間情報も含めて抽出する際に極めて重要な光部品となる。
【００７４】
本開示は、光ファイバアレイ３０に代えて、コア３２を有するマルチコアファイバ又は光回路が接続されている形態を含む。
【００７５】
（第４の実施形態）
図２１に、本実施形態に係る屈折率分布型レンズ付光接続部品の一例を示す。本実施形態に係る屈折率分布型レンズ付光接続部品は、マルチコアファイバ光接続部品として機能し、光部品９１の他端ＰＢにマルチコアファイバ４０が接続されている。
【００７６】
マルチコアファイバ４０は、光部品９１の他端ＰＢでの屈折率分布型レンズ２０の位置にコア４２の配置されている任意のマルチコアファイバである。光部品９１の他端ＰＢでの各屈折率分布型レンズ２０の間隔は、マルチコアファイバ４０に備わるコア４２の間隔と一致している。
【００７７】
本開示は、マルチコアファイバ４０に代えて、コア４２を有する光回路が接続されている形態を含む。
【００７８】
（第５の実施形態）
図２２に、本実施形態に係る屈折率分布型レンズ付光接続部品の一例を示す。本実施形態に係る屈折率分布型レンズ付光接続部品は、光部品９１の一端ＰＡ側に光ファイバアレイ３０が接続され、光部品９１の他端ＰＢにマルチコアファイバ４０が接続されている。
【００７９】
光ファイバアレイ３０及びマルチコアファイバ４０は、第３の実施形態及び第４の実施形態と同様の構成を採用することができる。
【００８０】
本開示は、コア４２の径が１０μｍでありかつ外径が１５０μｍのマルチコアファイバ４０と、コア３２の径が１０μｍでありかつ外径が１２５μｍの光ファイバ３１と、の接続に適用することができる。これにより、本開示は、マルチコアファイバ４０に備わる各コア４２からの光を個別の光ファイバ３１にファンアウトし、各光ファイバ３１からの光を個別のコア４２にファンインすることができる。光ファイバ３１及びマルチコアファイバ４０の伝搬モードはシングルモードであってもよいしマルチモードであってもよい。
【００８１】
光部品９１は、屈折率分布型レンズ２０同士の間に、キャピラリ１０の屈折率よりも低屈折率の低屈折率層（不図示）が配置されていることが好ましい。これより、光部品９１内でのクロストークを防ぐことができる。
【００８２】
低屈折率層は、フッ素などの屈折率を下げる任意の物質が添加されている任意の部材で形成することができる。また低屈折率層は、屈折率分布型レンズ２０同士の間の任意の位置に配置されていてもよいが、屈折率分布型レンズ２０の周囲に設けることが好ましい。この場合、屈折率分布型レンズ２０の母材の周囲に低屈折率層を設けた状態で、キャピラリ１０の母材となるガラスロッドの貫通孔に配置し、溶融延伸することで、低屈折率層の設けられた光部品９１を製造することができる。
【００８３】
図２３に示すように、マルチコアファイバ４０についても、クロストークを防ぐため、コア４２の周囲に低屈折率層４３が配置されている、ダブルクラッドファイバであることが好ましい。また光ファイバ３１についても、クロストークを防ぐため、コア３２の周囲に低屈折率層３３が配置されている、ダブルクラッドファイバであることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本開示は医療・工業用の内視鏡、生体内分析・観察、脳内神経反応のイメージング、情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１０、１１、１２、１３：キャピラリ
１５：切り欠き
１６：貫通孔
２０、２１、２２、２３：屈折率分布型レンズ
３０：光ファイバアレイ
３１：光ファイバ
３２、４２：コア
３３、４３：低屈折率層
４０：マルチコアファイバ
９０Ａ、９０Ｂ：領域
９１：光部品
９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃ、９１Ｄ：キャピラリ型レンズアレイ
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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