(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、
前記光ファイバの端部の周囲に設けられ、前記光ファイバを固定する保持体とを有し、
前記光ファイバの端面と前記保持体の端面とで同一平面を構成し、前記同一平面は前記光ファイバの端部の中心軸に垂直であって、且つ光反射防止膜が設けられている光学部品であって、
前記光反射防止膜は第１と第２の光反射防止膜からなり、前記光ファイバの端面には前記第１の光反射防止膜のみが設けられており、前記保持体の端面には前記第１および第２の光反射防止膜が設けられていることを特徴とする光学部品。
【請求項２】
前記光ファイバは偏波面保存光ファイバであることを特徴とする請求項１記載の光学部品。
【請求項３】
前記第２の光反射防止膜は光吸収膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品。
【請求項４】
光ファイバの端部の周囲を保持体で固定する工程と、
前記光ファイバの端面と前記保持体の端面とで同一平面を構成する工程と、
前記同一平面上に第１の光反射防止膜を形成する工程と、
前記同一平面上であって、前記光ファイバの端面を除く前記保持体の端面の上に第２の光反射防止膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする光学部品の製造方法。
【請求項５】
前記同一平面上に第１の光反射防止膜を構成する工程の後に、
前記第１の光反射防止膜上にホトレジストを形成する工程と、
前記光ファイバの他端から光を入射して前記ホトレジストを露光する工程と、
前記光ファイバの端面に対応する位置にある前記ホトレジストのみを残す工程と、
前記第１の光反射防止膜上と前記残ったホトレジスト上に第２の光反射防止膜を形成する工程と、
前記残ったホトレジスト上の第２の光反射防止膜をホトレジストとともに剥離する工程と、
を有することを特徴とする請求項４記載の光学部品の製造方法。
【請求項６】
前記光ファイバは偏波面保存光ファイバであることを特徴とする請求項４又は５に記載の光学部品の製造方法。
【請求項７】
前記第２の光反射防止膜は光吸収膜であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の光学部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバ、ロッドレンズ、光学フィルター等の光学部品の光入射や出射の端面での光結合効率を高め、又光学部品の合理的な配置を可能にする技術である。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオードやレーザダイオード等の光源（以下、ＬＤと総称する）からの光を、直接又はレンズ等の光学系を経て光ファイバ等の光学部品へ入射し、又は光学部品から出射する時に、光学部品の内部と外部の光屈折率の差による光反射が生ずる。この光反射は光の利用効率を低下させ、又反射光がＬＤへ入射することでＬＤに悪影響を及ぼす等の問題がある。この問題の解決には、様々な方法が提案され、実施されている。
【０００３】
光ファイバの端面に反射防止膜やレンズを設け、光結合効率を高める従来例を図５Ａ〜Ｄに示す。図５Ａは短く切断した光ファイバ１の一方の端面に光反射防止膜２をコーティングし、他端を長尺の光ファイバ３に接続した例である（特開平１−２３７６０２）。図５Ｂはガラス板４に光反射防止膜２をコーティングし、ガラス板４を光ファイバ１（中心はコア５）の端面へ透明な接着材６で接着した例である（特開昭５４−１９７６１）。図５Ｃは光ファイバ１の端面のコア５をエッチング加工して凹所を設け、その凹所に溶融ガラスでマイクロレンズ７を設け、光結合効率を向上させた例である（特開平３−１６３４０６）。図５Ｄは平板マイクロレンズ８と光ファイバ１を一体化させ、光軸ずれに対する影響を減じた例である（特開平５−２３２３５９）。
【０００４】
図６Ａは光ファイバ１の端面を傾斜させることで、光結合効率を高め、又端面から反射した光がＬＤへ入射されることを防止した従来例を示した（特開昭５８−２０５１２０）。光ファイバ１とそれを装着した保持体（この例では、フェルールと称する）９の端面を研磨角度αで研磨する。ファイバ１を構成するコアやクラッド（図示せず）の光屈折率や開口数等の値に依存する、光結合効率を良くする研磨角度αが存在する。又、端面が傾斜しているために、端面からの反射光は入射光路を逆進することもなく、反射光のＬＤへの悪影響を防止している。
【０００５】
図６Ｂはロッドレンズ１０の端面を斜めに研磨し、一方の端面に干渉膜フィルタ１１を、他方の端面に光反射防止膜２を設けた双方向伝送を可能にするための光学部品の従来例である（特開昭６０−２０５４０６）。ロッドレンズ１０は保持体（この例では円筒管と称する）９に固定され、両端面が所定の角度に研磨されている。一方の端面に設けられた干渉膜フィルタ１１は波長λ１の光は透過し、波長λ２の光を反射させる。他方の端面は波長λ１、λ２の両方の光が透過するように光反射防止膜２が設けられている。図示してないが、干渉膜フィルタ１１の側から入射された波長λ１の光は他方の端面を出て、光ファイバに入射し、光伝送をする。相手からは、同じ光ファイバを逆進して波長λ２の光が伝送され、干渉膜フィルタ１１で反射される。干渉膜フィルタ１１が傾斜しているため、波長λ２の反射光は光路を変えて、ロッドレンズ１０の光反射防止膜２から出射されるので、その光が検出でき、双方向伝送を行うものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
第一の課題は、光ファイバのような細い光学部品の端面の加工と光反射防止に関する問題である。加工の容易さ、光結合効率の良さ、反射光のＬＤへの悪影響の防止等の点で、光ファイバを保持体に固定して端面を傾めに研磨する図６Ａの方式がある。しかし、最近の光伝送特性の優れた偏波面保存光ファイバへ、この方式を適用する場合、入射光の偏波面と偏波面が保存される光ファイバの端面の軸を合わせながら、入射する光の端面に対する角度や位置の条件を満足させる必要がある。このために、端面加工での研磨方向の精度や光モジュールの組立での調整が難しくなる。
【０００７】
図７Ａ、Ｂは、前記の光モジュールの組立の一部で、図７Ａはその断面を、図７Ｂは光軸調整を示す図である。保持体９とそれに固定された光ファイバ１の端面は斜めに研磨されている。保持体９はファイバホルダ１２に挿入され、Ｚ軸とθ軸（回転）の方向の移動で光軸調整をする。モジュール本体１５に固定されたＬＤ（図示せず）からの光は、レンズ１３を透過して光ファイバ１へ入射される。レンズ１３が固定されたレンズホルダ１４の移動でＸ軸とＹ軸方向の光軸調整をする。Ｘ、Ｙ、Ｚ、θの各軸を調整して、光結合効率が良い光のファイバ端面への入射角、集光位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）にする必要がある。これらの調整後に、図示したａ、ｂ、ｃで溶接等により固定する。光ファイバ１が偏波面保存光ファイバの場合は、更に、入射光の偏波面の方向と偏波面を保存する光ファイバ１の端面の特定方向とを合わせる必要があり、調整可能マージンが狭くて組立が困難になる。
【０００８】
光ファイバ１の端面が光軸に垂直であれば、調整可能マージンが拡大するが、端面からの光の反射を防止する必要が生じる。光反射防止膜については、図５で述べた方法がある。しかし、光ファイバ１の端面に単独で、光反射防止膜を設ける方法では、端面の平面研磨が難しい事及び光モジュールの光軸調整中に保持体９から反射した光がＬＤへ入射され、ＬＤを損傷させたり、レーザ発振を停止させる等の問題がある。
【０００９】
第二の課題は、２つの光導波体の結合に関する問題である。レンズを光ファイバに直接作製する従来方法も示されているが、レンズ作製の難しさがある。又、予め作製されたレンズ等をファイバ等の光導波体へ接着材で接着する従来法では、接着材による光損失や接着材の選択の難しさ等の問題がる。又、光反射防止膜を設けたガラス板を接着材で光ファイバ等へ接着する方法も従来例で示されているが同様の問題がある。
【００１０】
更に、干渉膜フィルタ等の高精度な技術を要する機能薄膜等を、光導波体に、特にロッドレンズ、プリズム等の高価なものに、直接形成する事に関連しての問題である。機能薄膜等の作製では、概して、歩留が低く、多量生産での特性分布が生じる。これらの機能薄膜等を高価な光導波体へ直接形成した場合は、機能薄膜等の特性が不良なら、光導波体を破棄するか又は機能薄膜等を除去して光導波体を再生する手間が必要になる。この問題を回避するには、例えば安価なガラス板等に機能薄膜等を形成し、その内の良品のみを光導波体と一体化すれば良い。しかし、前述と同様に接着材で直接にガラス板等と光導波体を接着するのでは、接着材の選択の難しさ、接着材に起因する光損失等の問題がある。
【００１１】
第三の課題は、前記の接着材等の制約から、光学部品間を直接結合する簡便で、光結合効率の高い方法が無った。このため、全体の光学系は複雑で、大きくなり、結果として光損失を増大させる問題がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第一の課題に対する手段は、光ファイバを保持体に固定し、両者の一体化した研磨や切断等により、両者の端面が同一平面でしかもその端面では光ファイバの中心軸が垂直となるようにし、その端面に光反射防止膜を設けた光学部品である。入射光の光軸を、光ファイバの端面に垂直にできるので、光軸調整のマージンは拡大される。又光ファイバと保持体の端面の光反射防止膜により、両者の端面からの光反射が抑制され、光ファイバへの光入射損の低減及び前記両者の端面からの反射光によるＬＤの損傷を防止できる。前記両者の一体化した端面の加工は、端面の平滑性とその加工の容易性にも良好な結果をもたらす。
【００１４】
光ファイバが偏波面保存光ファイバの場合には、入射光の偏波面と光ファイバの保存偏波面も一致させる必要がある。入射光の光軸が光ファイバの端面に垂直にすれば、前記偏波面の調整も容易になり、全体の光軸調整の簡易化が特に顕著となる。又、前述の他の効用も合わせ持つことは言うまでもない。
【００１５】
第二の課題に対する手段は、第１の光導波体を保持体に固定し、両者の一体化した研磨や切断により、第１の光導波体の端面と保持体の端面とで同一平面を設ける（光導波体とは、光ファイバ、レンズ、その他の光を通過させる物体を総称し、以下同様）。第２の光導波体の少なくとも一部にも平面が設けられている。第１の光導波体と第２の光導波体とで光結合するように、前記同一平面と第２の光導波体の平面を重ね合わせ、保持体と第２の光導波体の平面が対面する領域の前記保持体又は第２の光導波体に凹部が設けられている。この凹部において、硬化すると収縮する性質を持った接着材により、保持体と第２の光導波体とを接着する。接着材の収縮で、第１と第２の光導波体とが密着し、高い光結合が可能となる。従来例のような、第１と第２の光導波体の間に接着材を介在させることがないので、光学特性を考慮した接着材の選択の必要もなくなる。
【００１６】
又、第２の光導波体として、例えばガラス、プラスチック等の安価な光導波体の光入射面又は光出射面に、光反射防止膜、干渉膜フィルタ、偏光フィルタ等の光路や光波波形（光の振幅、波長、偏波面等の性質を総称）を制御する膜を設け、前述同様に第１と第２の光導波体を結合させる。前記の膜は、第１と第２の光導波体の面の間に有ってもよいし、第２の光導波体の外側に有ってもよい。光結合効率が高く、安価な光学部品が実現する。第１と第２の光導波体の間に設けた前記の膜にあっては、外気の湿気等の膜への影響を回避する効用もある。
【００１７】
更に、目的によっては、第１と第２の光導波体の光屈折率を同一にし、両光導波体の光結合をより高めることも有効である。
第三の課題に対する手段は、第１の光導波体は第１の保持体に固定し、第２の光導波体は第２の保持体に固定し、それぞれを前述と同様の一体化した研磨等をなし、第１の光導波体と保持体とで構成された第１の平面及び第２の光導波体と保持体とで構成された第２の平面を設ける。第１の光導波体と第２の光導波体とで光結合するように、第１と第２の平面を重ね合わせ、第１と第２の保持体が対面する領域の第１又は第２の保持体に凹部が設けられている。この凹部において、前述同様の硬化すると収縮する接着材により、第１と第２の保持体とを接着する。接着材の収縮で、第１と第２の光導波体は密着し、光結合が高まる。前述同様の接着材選択の自由度等の効用及び第１と第２の光導波体の光結合を小型で簡易に実現できる効用がある。これらの光導波体に、更に、第３、第４等の光導波体の前述同様の結合で、光学系全体がより小型化することは言う迄もない。
【００１８】
又、第１と第２の光導波体の端面での光軸合わせのために、前記の第１と第２の保持体に位置合わせガイドを設けることで、位置調整の容易化ができる。
更に、前述同様に、第１又は第２の光導波体の光入射面又は光出射面に干渉膜フィルタ等の光路又は光波波形を制御する膜を設ければ、光結合効率が高く、小型で、位置調整も容易な光学部品、光学系が実現でき、その他にも前述と同類の効果が得られることは容易に理解できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１Ａ〜Ｇは、光ファイバ１を保持体９へ固定し、端子面を研磨し、光反射防止膜２を設け、更なる改良で光反射防止膜１９を設ける過程の一例を断面図で示したものである。
【００２０】
先ず、図１Ａのように、光ファイバ１の先端の被覆部１６を取り除き、コア５とクラッド１７の光導波体（以下、この部分をも光ファイバ１と略記する）を露出させる。保持体９の中心には光ファイバ１の貫通孔が設けられ、その一方の入口に接着材等の固定材２６を装填しておく。図１Ｂのように、光ファイバ１を保持体９に貫通させると固定材２６は光ファイバ１と共に貫通孔の表面に付着し、固定材２６の硬化で光ファイバ１は保持体９に固定される。光ファイバ１の先端と保持体９の研磨等により、図１Ｃのような、光ファイバ１の光軸が垂直をなす光ファイバ１と保持体９の同一端面を形成する。この端面上へ光反射防止膜２を設ける。光反射防止膜２の条件は、一般に知られるように入射光の波長と光ファイバ１の屈折率等の条件に合わせ、光ファイバ１からの反射を防止する。後述する入射光と光ファイバ１の光軸合わせの過程で、保持体９の端面へも入射光が照射される場合がある。その反射光はＬＤ（図示せず）へ入射し、ＬＤへ悪影響を及ぼす事があるが、保持体９の端面にも光反射防止膜２が設けられているので、光反射を低減する効果がある。
【００２１】
保持体９の材質により、保持体９の端面上の光反射防止膜２の効果は異なり、その改良法を図１Ｄ〜Ｇに示した。図１Ｄのように、光反射防止膜２の上にホトレジスト１８を塗布、乾燥し、光ファイバ１の他端から光を入射し、光ファイバ１の端面に対応するホトレジスト１８を露光する。図１Ｅのように、現像により光ファイバ１に対応する部分のホトレジスト１８のみを残す。図１Ｆのように、光反射防止膜１９を付着させる。この光反射防止膜１９の条件は、図１Ｃと同様に、入射光の波長と保持体９及び光反射防止膜２の光学的条件から決める。又、光反射防止膜１９は光吸収膜であっても構わない。これらの膜は薄膜や厚膜等で通常に利用されている技術を用いればよい。ホトレジスト１８を剥離すると、図１Ｇのように、光ファイバ１の端面には光反射防止膜２が、保持体９の端面には防止膜２と１９が設けられ、光ファイバ１と保持体９のそれぞれに適合した光反射防止が可能となり、光伝送の実働時と光軸調整時の何れにおいても好都合な光学部品を提供できることになる。
【００２２】
図２は、図１に示した光学部品を用いた光モジュールの組立、調整の一例を示すためのもので、光モジュールの一部の断面図を示した。この実施例では、保持体９、ファイバホルダ１２、レンズホルダ１４、モジュール本体１５は金属で構成されている。光ファイバ１が固定され、光反射防止膜２（図１Ｇの構成の光反射防止膜でもよい）を設けた保持体９をファイバホルダ１２へ挿入する。レンズ１３はレンズホルダ１４に固定されている。モジュール本体１５に固定されたＬＤ（図示せず）が発光する光はレンズ１３を通り、光ファイバ１の端面の光反射防止膜２へ集光させ、光軸を合わせる。このために、図７Ｂで示したと同様に、レンズホルダ１４によるＸ、Ｙ軸方向の調整と保持体９によるＺ軸方向の調整を行う。通常の光ファイバ１の場合は、基本的にはこれだけの調整で光ファイバ１へ入射させる光の集光と光軸合わせが完了し、図２のａ、ｂ、ｃを溶接等をして固定し、モジュールとして組立が終了する。
【００２３】
光ファイバ１が偏波面保存光ファイバの場合は、先ず前記のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の調整を行う。偏波面保存光ファイバは、偏波面が保存される光ファイバ断面内の方向が決まっている。光反射防止膜２を設けた光ファイバ１の端面で、偏波面が保存される方向を、光ファイバ１へ入射する光の偏波面の方向に対応するように合わせる。このためには、保持体９を図７Ｂに示したように、θ軸を回転させればよい。Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ軸の調整を完了し、前記同様に図のａ、ｂ、ｃの溶接等で固定し、モジュールとして組立が終了する。
【００２４】
従来例の図７の斜め研磨した光ファイバ１の端面への光入射に比較すると、本実施例の光ファイバ１の光学部品の構成では、調整が容易になり、又端面での光反射の問題も解決される。
【００２５】
図３Ａ〜Ｄには、光ファイバ１、ロッドレンズ１０の端面及びＬＥＤ２２の光を透過さる封止体（以下、これも保持体９という）の端面の光学処理のために、保持体９の端面を合理的に利用した実施例を、断面図で示す。
【００２６】
図３Ａは光ファイバ１の端面の光反射防止に関するものであり、１）はその光学部品の断面を示し、２）はａ線断面のａ矢視の図である。ガラス板４の一方の面へは、光反射防止膜２を予め設けておく。保持体９には図のような凹部２０を設け、凹部２０は孔ｈにより保持体９の外部に連通している。光ファイバ１を保持体９へ固定し、それぞれの端面が一平面になるよう研磨等を行う。凹部２０に接着材６を装填する。接着材６は端面より多少盛り上がる程度の量にする。ガラス板４の光反射防止膜２が設けてない面を端面に押圧し、加熱、紫外線照射等により接着材６を硬化させる。この過程で接着材６から発生する気体等は孔ｈから、外部に放出される。この接着材６は、ガラス板４及び保持体９との接着性を有し、硬化により体積が収縮するものであれば良く、従来例のような光学的な条件に縛られるものではない（以下の接着材６も同様）。
【００２７】
接着材６の収縮により、ガラス板４と光ファイバ１が直接密着するので、従来例の接着材を介在することによる、光学的な光損失がない。この密着で、ガラス板４及び光ファイバ１の表面粗度は、通過させる光の波長の１／１０程度以下にするのが望ましい。又、ガラス板４の屈折率を光ファイバ１の屈折率と同等にすることは、密着面での光損失の点から望ましい（以下に関連する、２つの光導波体の密着でも同様の事が言える）。
【００２８】
図３Ｂは、ロッドレンズ１０と干渉膜フィルタ１１と光反射防止膜２を組み合わせた、光の双方向伝送に用いる光学部品に関する実施例で、１）はその光学部品の断面を、２）〜４）はそれぞれａ線断面のａ矢視の図、ｂ線断面のｂ矢視の図、ｃ線断面のｃ矢視の図を示す。
【００２９】
本実施例では、一方の光導波体は光学的に均質で透明な円柱状のプラスチック２１の一方の端面は垂直に、他方の端面は斜めに切断、研磨されたものである。斜めの端面側には、予め凹部２０が設けられている。垂直な端面には光反射防止膜２が、斜めの端面には干渉膜フィルタ１１が、通常の成膜技術により形成されている。他方の光導波体であるロッドレンズ１０は保持体９に固定され、両者の端面が同一平面にあり、図のように左右の端面とも斜めに研磨される。左側の端面の傾斜角度はプラスチック２１の斜め端面の傾斜角度と一致させる。ロッドレンズ１０を固定する保持体９の左側の端面部分には、対面させるプラスチック２１の端面部分の凹部に対応した凹部を設けておく。保持体９の右側の端面部分には、例えば図のような保持体９の外周に開放された凹部が設けられている。ガラス板４の一方の面には光反射防止膜２が設けられている。これらの各部分の組立を以下に説明する。
【００３０】
プラスチック２１の斜め端面とロッドレンズ１０及び保持体９で構成された左側端面とを合わせ、押圧する。プラスチック２１の斜め端面には干渉膜フィルタ１１が設けられているので、プラスチック２１とロッドレンズ１０の間に干渉膜フィルタ１１を介在させることになる。この状態でプラスチック２１の凹部に連通した孔ｈから接着材６を注入する。接着材６はプラスチック２１の凹部に入ると同時に、対面する保持体９の凹部にも接着材６が入る。保持体９にも、その凹部と連通する孔ｈが設けてあり、凹部の空気はその孔ｈから排出される。又、接着材６の注入を容易にするために、保持体９の孔ｈ側を負圧にする等も効果的であり、後述の硬化で接着材６から発生する気体の排出にも都合よい。次に、加熱等により接着材６を硬化する。図３Ａと同様、接着材６の硬化で、接着材６が収縮し、プラスチック２１と保持体９が強い力で引き合う。この結果、プラスチック２１に形成した干渉膜フィルタ１１と保持体９に固定されたロッドレンズ１０の端面との密着が可能となる。
【００３１】
一面に光反射防止膜２を形成したガラス板４とロッドレンズ１０及び保持体９で構成された左側の端面との接合を説明する。保持体９の端面部分の凹部が保持体９の側面に開口されている例を示した。ガラス板４の光反射防止膜２が形成されてない面とロッドレンズ１０及び保持体９で構成される端面とを合わせ、押圧しながら、保持体９の側面の凹部開口から接着材６を装填する。接着材６の硬化により、ガラス板４とロッドレンズ１０が密着する。ガラス板４の光反射防止膜２は、従来例の図６Ｂのロッドレンズ１０へ直接形成した光反射防止膜２と同様の作用をする。
【００３２】
本実施例の光の双方向伝送に用いる光学部品は、図３Ｂはプラスチック２１の左側の光反射防止膜２から波長λ１の光が入射され、プラスチック２１及びその右側端面に設けた干渉膜フィルタ１１を通過し、ロッドレンズ１０へ入射される。ロッドレンズ１０を通過したλ１の光は、ガラス板４とその上の光反射防止膜２を透過し、本実施例の光学部品から出射する。λ１の光は、図示してない光ファイバ等により伝送する。逆に、この光ファイバには、波長λ２の光が、λ１の光とは逆方向から伝送されてきて、この光ファイバ等からλ２の光が出射され、図３Ｂのガラス板４に設けた光反射防止膜２へ入射される。このλ２の光は、更に、ガラス板４とロッドレンズ１０を通過し、干渉膜フィルタ１１へ照射される。干渉膜フィルタ１１はλ２の光を反射するように形成されているので、ロッドレンズ１０内を戻るが、干渉膜フィルタ１１が傾斜しているので、λ２の反射光のロッドレンズ１０内の光路はλ２の入射光路と異なる。更に、λ２の反射光はガラス板４及びその上の光反射防止膜２を通過、出射する。入射光路と異る光路を通るので、λ２の光信号は、図示しない光学系と光センサで容易に受信できる。
【００３３】
図３Ｃは、複数本の光ファイバ１を保持体９に固定し、両者の同一平面の端面に、複数個のレンズが形成された平板マイクロレンズ８を設けた実施例で、１）は断面を、２）にはａ線断面のａ矢視の図を示した。前述の実施例と同様に、平板マイクロレンズ８の平端面と光ファイバ１及び保持体９で構成された端面を重ね合わせ、押圧する。この状態で、保持体９に設けられた凹部２０に連通した孔ｈから接着材６を注入し、硬化させる。平板マイクロレンズ８と光ファイバ１が直接密着され、レンズ付のマルチ光ファイバの光学部品となる。なお、平板マイクロレンズ８の表面には、図示してない、光反射防止膜等の膜等を予め設けても良い。
【００３４】
図３Ｄは、複数個のＬＥＤ２２が固定された透明なプラスチックの保持体９と屈折率差を利用した平板マイクロレンズ８を結合した光学部品に関するもので、１）はその断面を、２）はａ線断面のａ矢視の図を示した。本実施例では、保持体９はＬＥＤ２２が発する光の光導波体をも兼ねている。保持体９は、ＬＥＤ２２と基板２３を固定している。ＬＥＤ２２の発光は端子２４からの信号で制御される。凹部２０が設けられた保持体９の端面と平板マイクロレンズ８の平面を重ね合わせ、押圧し、孔ｈから凹部へ接着材６を注入する。接着材６を硬化すると、接着材６が収縮し、前記同様に平板マイクロレンズ８と保持体９が直接密着する。マイクロレンズ付のマルチＬＥＤ光源の光学部品が実現される。
【００３５】
又、図示しない別の実施例として、反射膜（又は半透明膜）を形成したガラス板等の膜面側を、前述のような光導波体と凹部を設けた保持体とで構成される端面に重ね合わせ、前述と同様に接着材で接着させると、膜面と光導波体端面が密着する。あたかも、光導波体端面へ直接に反射膜等を設けたような作用をなし、しかも、反射膜等はガラス板等と光導波体端面との間に密封される事になり、反射膜等の防食の効果もある。反射膜の場合は、ガラス板等を用いず、アルミ板等の片面を研磨したものを用いてもよい。アルミ板等は光導波体ではないが、本実施例の反射では、元々、光は透過する必要がないので、本発明の主旨に反するものではない。
【００３６】
以上の図３の実施例は、２つの光導波体を接着材を介在せずに結合するので、光結合効率が高い。又、光反射防止膜、光干渉フィルタ、偏光フィルタ、ホログラム等の光路や光波波形を制御する機能膜、機能層をガラス、プラスチック等の基材に予め形成し、別の光導波体とを結合することで、光学部品を合理的に作製できるものである。
【００３７】
図４Ａ〜Ｃは、光導波体として光ファイバ１を例として、２つの光導波体がそれぞれの保持体９に固定され、それぞれに光導波体と保持体９で構成される同一端面を保有し、少なくとも一方の保持体９の端面には接着材６が装填される凹部２０が設けられた例を示した。２つの光導波体の光路が目的とする結合をなし、凹部２０が接着する相手側の保持体９の端面部と対面するように構成されるものであれば、２つの光導波体の形状、材質等の一致及び２つの保持体９の形状、材質等の一致は必要条件ではない。又、図示してないが、光導波体の光入射面や光出射面に、光路や光波波形を制御する膜を設ける手段、作用、効果は、図３Ａ、Ｂの説明から容易に理解できる。又、図４の実施例では、２つの光導波体の光路の位置合せガイド２５の例も含めて示したが、この例に限られるものではない。
【００３８】
図４Ａは、光路調整時に、一方の光導波体を回転可能にした例で、１）はその断面を、２）はａ線の断面を、３）はｂ線の断面を、４）はｃ線の断面の図を示したものである。図の左側の光ファイバ１を固定した保持体９の一部にはねじ切りがなされており、端面には凹部２０とそれに連通する孔ｈが設けられている。右側の光ファイバ１を固定した保持体９には、前記の凹部２０に対応する凹部２０とそれに連通する孔ｈが設けられている。円筒状のガイド２５の内壁の一部には前述の保持体９のねじ切りに勘合するねじ切りがなされ、又、図の２）、３）に示すように、円筒の一部は孔ｈを露出するための切削がなされている。
【００３９】
左側の保持体９をガイド２５へねじ込む。ガイド２５の右側から他方の保持体９を差し込み、左右の光ファイバ１と保持体９とで構成された端面を重ね合わせて、押圧し、孔ｈから接着材６を注入、硬化し、左右の光ファイバ１の端面を密着させる。この密着後に、更にガイド２５と保持体９を接着等により固定しもよい。
【００４０】
例えば、光ファイバ１が偏波面保存光ファイバのような、左右の光導波体の端面内での相互の結合方向も一致させる必要のある場合には、図Ａの右側の保持体９を回転させる。即ち、左右の端面を重ね合わせ、押圧しながら右側の保持体９を回転させ、結合方向を一致させて、接着材６を注入、硬化すればよい。
【００４１】
図４Ｂは２つの保持体９に相互に勘合する凹と凸のガイド２５を設けた例で、１）はその断面、２）はａ線での断面、３）はｂ線の断面である。相互のガイド２５を勘合させ、端面を重ね合わせると光ファイバ１の光路の位置が合い、押圧しながら、接着材６を孔ｈから注入し、硬化することで左右の光ファイバ１を密着させ、更に相互の保持体９を接着等で固定できる事は既述と同様である。
【００４２】
図４Ｃは保持体９のそれぞれに、ガイド２５を勘合させる溝を設け、ガイド２５により左右の光ファイバ１の光路の位置合わせをする光学部品で、１）にはその断面、２）にはａ線の断面、３）にはｂ線の断面を示した。左右の光ファイバ１と保持体９で構成された端面を重ね合わせ、ガイド２５を保持体９の溝へ挿入して左右の光ファイバ１の光路の位置合わせをする。押圧、接着材６の注入、硬化等は既述の実施例と同様である。この保持体９の作製では、一体の円柱に溝と光ファイバ１を貫通させる穴を予め設け、その後に円柱を左右に分割する等の方法で相互に位置精度の高い保持体９が作製できる。
【００４３】
これらの実施例は、簡易に２つの光導波体を結合でき、例えばプラスチック光ファイバ、レンズ等の結合や、例えば図３Ｂと同様に光導波体の光入射面や光出射面へ光を制御する各種機能膜等を設け、光導波体間への前記膜等の挿入などへ使用するのにも、好都合である。
【００４４】
以上の実施例の接着材６は硬化により、その容積が収縮するもので、保持体や光導波体との接着力を保有するものであれば、接着材６自身の光学特性等を考慮する必要はない。又、保持体の材質についても、金属、ガラス、プラスチック等のもので、特に限定されることはないが、対象とする光学部品によっては、光導波体の膨張係数との差や硬度等に配慮した選択が望ましい。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１乃至３では、光ファイバと入射光との位置合わせが容易で、光結合効率も高く、更に位置調整中での反射光のＬＤ等への悪影響を防げる。
【００４６】
請求項４乃至請求項９では、２つの光導波体を簡易に、高い光結合効率で結合でき、又安価な基体に設けてた機能膜等を光導波体と高い光結合効率で結合できるので、小型で安価な光学部品や光学系を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバと保持体で構成される光学部品の端面と光反射防止膜の形成過程を示す実施例の断面図。
【図２】光モジュールの組立、構成を示す実施例の断面図。
【図３】保持体に固定された光導波体と別の光導波体を結合する光学部品を示す実施例の断面図。
【図４】保持体に固定された光導波体を２組結合する光学部品と位置合わせガイドを示す実施例の断面図。
【図５】光ファイバの端面の構成に関する従来例の断面図。
【図６】保持体に固定された光導波体の端面の構成に関する従来例の断面図。
【図７】光モジュールの組立、構成を示す従来例の断面図と位置調整の方法を示す図。
【符号の説明】
１  光ファイバ        ２  光反射防止膜            ３  光ファイバ
４  ガラス板          ５  コア                    ６  接着材
７  マイクロレンズ    ８  平板マイクロレンズ      ９  保持体
１０  ロッドレンズ    １１  干渉膜フィルタ        １２  ファイバホルダ
１３  レンズ          １４  レンズホルダ          １５  モジュール本体
１６  被覆部          １７  クラッド              １８  ホトレジスト
１９  光反射防止膜    ２０  凹部                  ２１  プラスチック
２２  ＬＥＤ          ２３  基板                  ２４  端子
２５  ガイド          ２６  固定材
【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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