(57)【要約】本発明の一実施形態に係る光部品は、光導波路を備える。この光導波路は、単一の光導波路であって、その長手方向に沿って順に第１範囲及び第２範囲を有する。この光導波路では、第２範囲において、長手方向に沿って断面屈折率プロファイルが変化している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の光導波路であって、その長手方向に沿って順に第１範囲及び第２範囲を有する光導波路を備え、
前記第２範囲において、前記長手方向に沿って断面屈折率プロファイルが変化している、
光部品。
【請求項２】
前記光導波路は光ファイバであり、
前記第１範囲の外径と前記第２範囲の外径とが、同一である、
請求項１に記載の光部品
【請求項３】
前記光導波路は、その長手方向に沿って第１位置及び第２位置を有し、
前記第１位置と前記第２位置との間の長手方向に沿って断面屈折率プロファイルが変化しており、
前記第１位置で単一モードとなる所定波長で、前記第１位置から導波して来て前記第２位置に到達した光の界分布とガウシアン分布との重なり率が９０％以上である、
請求項１又は２に記載の光部品。
【請求項４】
前記光導波路は、その長手方向に沿って第１位置及び第２位置を有し、
前記第１位置と前記第２位置との間の長手方向に沿って断面屈折率プロファイルが変化しており、
前記第１位置で単一モードとなる所定波長で、前記第１位置から導波して来て前記第２位置に到達した光の界分布と基底モード光の界分布との重なり率が９０％以上である、
請求項１又は２に記載の光部品。
【請求項５】
前記第１位置と前記第２位置との間の長手方向に沿った各位置において、前記所定波長で、前記第１位置から導波して来て該位置に到達した光の界分布とガウシアン分布との重なり率が９０％以上である、請求項３又は４記載の光部品。
【請求項６】
前記第１位置と前記第２位置との間の長手方向に沿った各位置において、前記所定波長で、基底モード光の界分布とガウシアン分布との重なり率が９０％以上である、請求項３又は４記載の光部品。
【請求項７】
前記第１位置と前記第２位置との間の長手方向に沿った各位置において、前記所定波長で、前記第１位置から導波して来て該位置に到達した光の界分布と基底モード光の界分布との重なり率が９０％以上である、請求項３又は４記載の光部品。
【請求項８】
前記所定波長において前記第２位置でのモードフィールド径が前記第１位置でのモードフィールド径と比べて１０％以上異なる、請求項３又は４記載の光部品。
【請求項９】
前記第１位置と前記第２位置との間の長手方向に沿ってＶパラメータが変化している、請求項３又は４記載の光部品。
【請求項１０】
前記第２位置でのＶパラメータが２．４以上である、請求項３又は４記載の光部品。
【請求項１１】
前記第１位置と前記第２位置との間の長手方向に沿った各位置において、前記所定波長で、基底モード光の界分布の変化率が０．１／ｍｍ以下である、請求項３又は４記載の光部品。
【請求項１２】
前記第１位置と前記第２位置との間の長手方向に沿って断面屈折率プロファイルの変化が連続的である。請求項３又は４記載の光部品。
【請求項１３】
前記第１位置が前記光導波路の一端であり、前記第２位置が前記光導波路の他端である、請求項３又は４記載の光部品。
【請求項１４】
前記第１範囲におけるモードフィールド径より前記第２範囲におけるモードフィールド径が大きく、
前記第２範囲が屈折率分布型レンズを実現し得る断面屈折率プロファイルを有する、
請求項１又は２記載の光部品。
【請求項１５】
前記第１範囲における断面屈折率プロファイルがステップインデックス型であることを特徴とする請求項１４記載の光部品。
【請求項１６】
前記第２範囲における断面屈折率プロファイルがグレーディドインデックス型である、請求項１４記載の光部品。
【請求項１７】
前記第２範囲が前記光導波路の一端を含む、請求項１４記載の光部品。
【請求項１８】
前記第１範囲でシングルモード伝送可能である、請求項１４に記載の光部品。
【請求項１９】
前記光導波路は、その長手方向に沿って第１位置および第２位置を有し、
前記第１位置で単一モードとなる所定波長において前記第２位置で多モードである、
請求項１又は２記載の光部品。
【請求項２０】
前記所定波長において前記第２位置でのモード数が３以上である、請求項１９記載の光部品。
【請求項２１】
前記第１位置と前記第２位置との間において前記光導波路の長手方向に沿った断面屈折率プロファイルの変化が連続的である、請求項１９記載の光部品。
【請求項２２】
前記第２位置が前記光導波路の一端である、請求項１９記載の光部品。
【請求項２３】
前記光導波路を導波した後に前記一端から外部へ出力される前記所定波長の光の光軸に垂直な何れかの面における光強度分布について、ピーク強度の６０％以上の光強度である範囲の幅をＷ６０とし、ピーク強度の２０％以上の光強度である範囲の幅をＷ２０としたときに、これらの比（Ｗ２０／Ｗ６０）が１．４以下である、請求項２２記載の光部品。
【請求項２４】
前記光導波路を導波した後に前記一端から外部へ出力される前記所定波長の光の光軸に垂直な何れかの面における光強度分布について、ピーク強度の８０％以上の光強度である範囲の幅をＷ８０とし、ピーク強度の２０％以上の光強度である範囲の幅をＷ２０としたときに、これらの比（Ｗ２０／Ｗ８０）が１．２以下である、請求項２３記載の光部品。
【請求項２５】
前記光導波路を導波した後に前記一端から外部へ出力される前記所定波長の光の光軸に垂直な何れかの面における光強度分布について、中央部より周辺部において光強度が大きい、請求項２２記載の光部品。
【請求項２６】
コア領域とクラッド領域とを有し、前記クラッド領域が屈折率変化誘起光に対する感光性を有する単一の光導波路を用意し、
前記光導波路の長手方向に沿った一部の範囲に前記屈折率変化誘起光を照射して、
前記光導波路における前記屈折率変化誘起光の照射範囲で、前記長手方向に沿って断面屈折率プロファイルを変化させる、
光部品製造方法。
【請求項２７】
前記光導波路は光ファイバである、請求項２６に記載の光部品製造方法。
【請求項２８】
前記非照射範囲で単一モードとなる所定波長において前記照射範囲内の何れかの所定位置でのモードフィールド径を変化させる、請求項２６又は２７記載の光部品製造方法。
【請求項２９】
前記光導波路の長手方向に沿った屈折率変化誘起光の照射光量の変化が連続的である、請求項２８記載の光部品製造方法。
【請求項３０】
前記所定位置が前記光導波路の一端である、請求項２８記載の光部品製造方法。
【請求項３１】
前記照射範囲が前記光導波路の長手方向に沿った中途の範囲であり、前記所定位置で前記光導波路を切断する、請求項２８記載の光部品製造方法。
【請求項３２】
前記クラッド領域は、前記コア領域に隣接する領域において屈折率変化誘起光に対する感光性を有しており、
前記照射範囲において、屈折率分布型レンズを実現し得る断面屈折率プロファイルを形成する、
請求項２６又は２７記載の光部品製造方法。
【請求項３３】
用意する前記光導波路の断面屈折率プロファイルがステップインデックス型である、請求項３２記載の光部品製造方法。
【請求項３４】
前記照射範囲における断面屈折率プロファイルがグレーディドインデックス型である、請求項３２記載の光部品製造方法。
【請求項３５】
前記照射範囲が前記光導波路の一端を含む、請求項３２記載の光部品製造方法。
【請求項３６】
前記照射範囲が前記光導波路の長手方向に沿った中途の範囲であり、前記照射範囲内の位置で前記光導波路を切断する、請求項３２記載の光部品製造方法。
【請求項３７】
前記非照射範囲で単一モードとなる所定波長において前記照射範囲内の何れかの所定位置で多モードである、請求項２６又は２７記載の光部品製造方法。
【請求項３８】
前記光導波路の長手方向に沿った屈折率変化誘起光の照射光量の変化が連続的である、請求項３７記載の光部品製造方法。
【請求項３９】
前記所定位置が前記光導波路の一端である、請求項３７記載の光部品製造方法。
【請求項４０】
前記照射範囲が前記光導波路の長手方向に沿った中途の範囲であり、前記所定位置で前記光導波路を切断する、請求項３７記載の光部品製造方法。
【請求項４１】
請求項１〜２５のいずれか１項に記載の光部品を含む光システム。
【請求項４２】
光を出力する光源と、
前記光源から出力された光を入射端に入力して導波させ出射端から出力する請求項１７記載の光部品と、
を備える光システム。
【請求項４３】
前記光部品が光を前記第１範囲から前記第２範囲へ導波させる、請求項４２記載の光システム。
【請求項４４】
前記光部品が光を前記第２範囲から前記第１範囲へ導波させる、請求項４２記載の光システム。
【請求項４５】
光を出力する光源と、
前記光源から出力された光を入射端に入力して導波させ出射端から出力する請求項２２記載の光部品と、
を備える光システム。
【請求項４６】
前記光部品が光を前記第１位置から前記第２位置へ導波させる、請求項４５記載の光システム。
【請求項４７】
前記光部品が光を前記第２位置から前記第１位置へ導波させる、請求項４５記載の光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、光導波路型の光部品、このような光部品を製造する方法、および、このような光部品を含む光システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  光ファイバといった光導波路は、その用途に応じて種々の態様で用いられている。その用途の一種である光通信システムにおいては、光ファイバ（光導波路）が光伝送媒体として用いられる。この光伝送媒体としての光ファイバは、一端に入力した光を導波させて他端から出力する。例えば、面発光レーザ光源から出力された光を光ファイバの一端に入力させる場合、その光結合効率の観点から、光ファイバのその一端におけるモードフィールド径が大きいことが好ましい。また、光ファイバの他端から出力された光を他の光デバイスへ入力させるときにも、光ファイバのその他端におけるモードフィールド径が大きいことが好ましい場合がある。【０００３】  例えば特許文献１（特開平８−４３６５０号日本国公開特許公報）には、長手方向に沿った一部範囲においてモードフィールド径が増大された光ファイバおよびその製造方法が開示されている。この文献に開示された光ファイバは、石英ガラスを主成分とするコア領域およびクラッド領域を有し、クラッド領域に感光剤としてＧｅＯ２が添加され、コア領域のＧｅＯ２添加濃度がクラッド領域のＧｅＯ２添加濃度より少なく、長手方向に沿った一部範囲において紫外光照射によりコア領域とクラッド領域との比屈折率差が小さくされてモードフィールド径が増大されたものである。【０００４】  また、その用途の別の一種であるレーザ加工システムなどの光システムにおいて、光ファイバ（光導波路）の先端にレンズが設けられた光部品が光伝送媒体として用いられる。例えば特許文献２（特開平１１−３８２６２号日本国公開特許公報）に開示された光部品は、ステップインデックス型の断面屈折率プロファイルを有する光ファイバと、グレーディドインデックス型の断面屈折率プロファイルを有する光ファイバと、が互いに融着接続されたものであり、後者のグレーディドインデックス型の断面屈折率プロファイルを有する光ファイバが屈折率分布型のレンズとして作用する。この光部品は、光源から出力されて光ファイバを導波してきた光を先端の屈折率分布型レンズによりコリメートまたは集光して加工対象物に照射することで、該加工対象物を加工することができる。また、この光部品は、外部から先端の屈折率分布型レンズに入力した光を光ファイバにより導波させることもできる。【０００５】  また、その用途の更に別の一種であるレーザ加工システムなどの光システムにおいても、光ファイバ（光導波路）が光伝送媒体として用いられる。この光伝送媒体としての光ファイバは、光源から出力された光を入射端に入力し導波させて出射端から出力し、この出力した光をレンズによりコリメートまたは集光して加工対象物に照射することで、該加工対象物を加工することができる（例えば特許文献３：特開２００３−４６１６６号日本国公開特許公報を参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、上記特許文献１〜３に開示された光ファイバは、光入出力の効率がよくない。【０００７】  本発明は、入射光の光強度分布とは異なる光強度分布の光を出力可能であり、且つ、光入出力の効率が良い光導波路型の光部品、このような光部品を製造する方法、及び、このような光部品を含む光システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明の一側面に係る光部品は、単一の光導波路であって、その長手方向に沿って順に第１範囲及び第２範囲を有する光導波路を備え、第２範囲において長手方向に沿って断面屈折率プロファイルが変化している。この光部品によれば、第１範囲と、断面屈折率プロファイルが変化している第２範囲が、単一の光導波路に設けられている。したがって、第１範囲と第２範囲との間に、光の損失が生じる接続部が無い。故に、この光部品では、入射光の光強度分布とは異なる光強度分布の光を出力可能であり、且つ、光入出力の効率が良い。【０００９】  本発明の光部品において、光導波路は光ファイバであり、第１範囲の外径と第２範囲の外径とが、同一である。すなわち、この光部品では、単一の光ファイバに第１範囲と第２範囲とが設けられているので、第１範囲の外径と第２範囲の外径とが同一となっている。したがって、第１範囲と第２範囲との間に、接続部が無く、光入出力の効率が良くなっている。また、この光部品は、第１範囲の外径と第２範囲の外径とが同一になっているので、Ｖ溝やフェルールに安定且つ容易に固定できる利点を有する。【００１０】  また、本発明の光部品において、光導波路は、その長手方向に沿って第１位置および第２位置を有し、第１位置と第２位置との間の長手方向に沿って断面屈折率プロファイルが変化しており、第１位置で単一モードとなる所定波長で、第１位置から導波して来て第２位置に到達した光の界分布とガウシアン分布との重なり率が９０％以上であることを特徴としてもよい。【００１１】  また、本発明の光部品において、光導波路は、その長手方向に沿って第１位置および第２位置を有し、第１位置と第２位置との間の長手方向に沿って断面屈折率プロファイルが変化しており、第１位置で単一モードとなる所定波長で、第１位置から導波して来て第２位置に到達した基底モード光の界分布とガウシアン分布との重なり率が９０％以上であることを特徴としてもよい。【００１２】  また、本発明の光部品において、光導波路は、その長手方向に沿って第１位置および第２位置を有し、第１位置と第２位置との間の長手方向に沿って断面屈折率プロファイルが変化しており、第１位置で単一モードとなる所定波長で、第１位置から導波して来て第２位置に到達した光の界分布と基底モード光の界分布との重なり率が９０％以上であることを特徴としてもよい。【００１３】  上記構成の光部品は、所定波長において、光導波路の長手方向に沿った第１位置で単一モードであり、第１位置と第２位置との間の長手方向に沿って断面屈折率プロファイルが変化していることから、長手方向に沿ってモードフィールド径が変化している。また、第１位置から導波して来て第２位置に到達した光の界分布とガウシアン分布との重なり率、第１位置から導波して来て第２位置に到達した基底モード光の界分布とガウシアン分布との重なり率、又は第１位置から導波して来て第２位置に到達した光の界分布と基底モード光の界分布との重なり率が９０％以上であり、第１位置と第２位置との間に接続部を有していないことから、第１位置と第２位置との間における損失が低い。【００１４】  本発明の光部品では、第１位置と第２位置との間の長手方向に沿った各���置において、所定波長で、第１位置から導波して来て該位置に到達した光の界分布とガウシアン分布との重なり率が９０％以上であるのが好適であり、或いは、基底モード光の界分布とガウシアン分布との重なり率が９０％以上であるのが好適である。また、第１位置と第２位置との間の長手方向に沿った各位置において、所定波長で、第１位置から導波して来て該位置に到達した光の界分布と基底モード光の界分布との重なり率が９０％以上であることを特徴とする。【００１５】  本発明の光部品では、所定波長において第２位置でのモードフィールド径が第１位置でのモードフィールド径と比べて１０％以上異なるのが好適である。第１位置と第２位置との間の長手方向に沿ってＶパラメータが変化しているのが好適であり、また、第２位置でのＶパラメータが２．４以上であるのが好適である。【００１６】  本発明の光部品では、第１位置と第２位置との間の長手方向に沿った各位置において、所定波長で、基底モード光の界分布の変化率が０．１／ｍｍ以下であるのが好適である。第１位置と第２位置との間の長手方向に沿って断面屈折率プロファイルの変化が連続的であるのが好適である。また、第１位置が光導波路の一端であり、第２位置が光導波路の他端であるのが好適である。【００１７】  また、本発明の光部品は、第１範囲におけるモードフィールド径より第２範囲におけるモードフィールド径が大きく、第２範囲が屈折率分布型レンズを実現し得る断面屈折率プロファイルを有することを特徴としてもよい。【００１８】  この光部品では、第１範囲におけるモードフィールド径より第２範囲におけるモードフィールド径が大きく、第２範囲が屈折率分布型レンズを実現し得る断面屈折率プロファイルを有していることから、光導波路の第１範囲のコア領域に閉じ込められて導波してきた光は、光導波路の第２範囲に入力すると、その入力の直後では或る拡がり角をもって進む。しかし、第２範囲中を導波する光は、第２範囲における集光作用により、次第に拡がり角が小さくなり、やがて平行光となり、その後は収斂するように進む。また、この光部品は、第１範囲と第２範囲との間に接続部を有していないことから、第１範囲と第２範囲との境界における損失が低い。【００１９】  ここで、本発明の光部品では、第１範囲における断面屈折率プロファイルがステップインデックス型であるのが好適であり、また、第２範囲における断面屈折率プロファイルがグレーディドインデックス型であるのが好適である。【００２０】  本発明の光部品において、第２範囲が光導波路の一端を含む場合には、第１範囲から第２範囲へ導波してきた光は、その一端から外部で出力される。この外部へ出力される光は、例えばコリメート光または収斂光となる。【００２１】  本発明の光部品では、第１範囲でシングルモード伝送可能であるのが好適である。この場合には、一般に光通信システムにおいて光伝送路として用いられるシングルモード光ファイバと本発明の光部品の第１範囲とを接続したときに、その接続位置における接続損失が小さい。【００２２】  また、本発明に係る光部品において、光導波路は、その長手方向に沿って第１位置および第２位置を有し、第１位置で単一モードである所定波長において第２位置で多モードであることを特徴としてもよい。【００２３】  この光部品は、所定波長において、光導波路の長手方向に沿った第１位置で単一モードであり、第２位置で多モードであることから、第１位置および第２位置それぞれにおける導波光の強度分布は互いに異なるものとなる。また、この光部品は、第１位置と第２位置との間に接続部を有していないことから、第１位置と第２位置との間における損失が低い。【００２４】  本発明の光部品は、所定波長において第２位置でのモード数が３以上であるのが好適であり、この場合には、第２位置における導波光の強度分布は、種々の形状となり得る。【００２５】  本発明の光部品では、第１位置と第２位置との間において光導波路の長手方向に沿った断面屈折率プロファイルの変化が連続的であるのが好適であり、この場合には、第１位置と第２位置との間における損失を低減する上で好都合である。【００２６】  本発明の光部品において、第２位置が光導波路の一端である場合には、第１位置から第２位置へ導波してきた光は、その一端から外部へ出力される。この外部へ出力される光のニアフィールドパターンは、第２位置における導波光の強度分布と一致する。【００２７】  ここで、光導波路を導波した後に一端から外部へ出力される所定波長の光の光軸に垂直な何れかの面における光強度分布について、ピーク強度の６０％以上の光強度である範囲の幅をＷ６０とし、ピーク強度の２０％以上の光強度である範囲の幅をＷ２０としたときに、これらの比（Ｗ２０／Ｗ６０）が１．４以下であるのが好適である。【００２８】  更に、光導波路を導波した後に一端から外部へ出力される所定波長の光の光軸に垂直な何れかの面における光強度分布について、ピーク強度の８０％以上の光強度である範囲の幅をＷ８０とし、ピーク強度の２０％以上の光強度である範囲の幅をＷ２０としたときに、これらの比（Ｗ２０／Ｗ８０）が１．２以下であるのが好適である。この場合には、光導波路の一端から出力された光は、強度分布が均一であり、例えば、或る一定の範囲を均一強度で照射するのに好都合である。【００２９】  また、光導波路を導波した後に一端から外部へ出力される所定波長の光の光軸に垂直な何れかの面における光強度分布について、中央部より周辺部において光強度が大きいのが好適である。この場合には、光導波路の一端から出力された光は、中央部より周辺部において光強度が大きいので、例えば、或る形状の穴あけ加工を行なうのに好都合である。【００３０】  本発明の別の一側面に係る光部品製造方法は、（１）コア領域とクラッド領域とを有し、クラッド領域が屈折率変化誘起光に対する感光性を有する単一の光導波路を用意し、（２）前記光導波路の長手方向に沿った一部の範囲に前記屈折率変化誘起光を照射して、（３）前記光導波路における前記屈折率変化誘起光の照射範囲で、前記長手方向に沿って断面屈折率プロファイルを変化させる。【００３１】  この光部品製造方法によれば、初めに用意されるべき光導波路は、コア領域とクラッド領域とを有し、クラッド領域が屈折率変化誘起光に対する感光性を有するものである。そして、この光導波路の長手方向に沿った一部の範囲に屈折率変化誘起光が照射されて、これにより光部品が製造される。すなわち、屈折率変化誘起光の非照射範囲を第１範囲とし、照射範囲を断面屈折率プロファイルが変化している第２範囲とすることによって、第１範囲と第２範囲とを有する単一の光導波路であって、第１範囲と第２範囲との間に接続部の無い光導波路を備える光部品を好適に製造することができる。【００３２】  本発明の光部品製造方法では、光導波路は光ファイバであってもよい。この場合には、単一の光ファイバから光部品が製造されるので、第１範囲の外径と第２範囲の外径とが同一になる。【００３３】  本発明の光部品製造方法は、上記の非照射範囲で単一モードとなる所定波長において照射範囲内の何れかの所定位置でのモードフィールド径を変化させることを特徴としてもよい。【００３４】  本発明の光部品製造方法では、光導波路の長手方向に沿った屈折率変化誘起光の照射光量の変化が連続的であるのが好適であり、この場合には、光導波路の長手方向に沿った断面屈折率プロファイルの変化が連続的なものとなるので、第１位置と第２位置との間における損失を低減する上で好都合である。【００３５】  ここで、所定位置が光導波路の一端であるのが好適であり、また、照射範囲が光導波路の長手方向に沿った中途の範囲であって所定位置で光導波路を切断して光部品を製造するのも好適である。【００３６】  本発明の光部品製造方法は、上記の照射範囲において、屈折率分布型レンズを実現し得る断面屈折率プロファイルを形成することを特徴としてもよい。【００３７】  ここで、用意する光導波路の断面屈折率プロファイルがステップインデックス型であるのが好適であり、また、照射範囲における断面屈折率プロファイルがグレーディドインデックス型であるのが好適である。【００３８】  また、照射範囲が光導波路の一端を含むのが好適であり、また、照射範囲が光導波路の長手方向に沿った中途の範囲であって照射範囲内の位置で光導波路を切断して光部品を製造するのも好適である。【００３９】  また、本発明の光部品製造方法は、上記の非照射範囲で単一モードである所定波長において照射範囲内の何れかの所定位置で多モードである光部品を製造することを特徴としてもよい。【００４０】  本発明の光部品製造方法では、光導波路の長手方向に沿った屈折率変化誘起光の照射光量の変化が連続的であるのが好適であり、この場合には、光導波路の長手方向に沿った断面屈折率プロファイルの変化が連続的なものとなって、第１位置と第２位置との間における損失を低減する上で好都合である。【００４１】  ここで、所定位置が光導波路の一端であるのが好適であり、また、照射範囲が光導波路の長手方向に沿った中途の範囲であって所定位置で光導波路を切断して光部品を製造するのも好適である。【００４２】  本発明の更に別の一側面に係る光システムは、上述した本発明の光部品を含む。【００４３】  また、本発明に係る光システムは、光を出力する光源と、この光源から出力された光を入射端に入力して導波させ出射端から出力する上記の本発明に係る光部品と、を備えることを特徴とする。【００４４】  また、本発明の光システムにおいて、光部品が光を第１範囲から第２範囲へ導波させてもよく、この場合には、光源から出力された���は、光部品を導波した後に、その光部品から外部へコリメートまたは収斂されて出力される。また、光部品が光を第２範囲から第１範囲へ導波させてもよく、この場合には、光源から出力された光は、光部品に容易に入力され得る。【００４５】  本発明の光システムにおいて、光部品が光を第１位置から第２位置へ導波させてもよく、この場合には、光源から出力された光は、光部品を導波した後に、その光部品の第２位置から外部へ強度分布が変更されて出力される。また、光部品が光を第２位置から第１位置へ導波させてもよく、この場合には、光源から出力された光は、光部品に容易に入力され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る光部品の構成を説明する図である。
【図２】第２コア領域の屈折率がｎ２であるときの基底モードの界分布と、第２コア領域の屈折率が（ｎ２＋０．００５）であるときの基底モードの界分布とを求めて、両者の重なり率と屈折率ｎ２との関係を示したグラフである。
【図３】第２コア領域の屈折率ｎ２および重なり率それぞれの長手方向の分布（ケース１）を示すグラフである。
【図４】第２コア領域の屈折率ｎ２および重なり率それぞれの長手方向の分布（ケース２）を示すグラフである。
【図５】ケース１およびケース２それぞれにおける単位長さあたりの基底モード光の界分布の変化率と第２コア領域の屈折率ｎ２との関係を示すグラフである。
【図６】第２コア領域の屈折率ｎ２および重なり率それぞれの長手方向の分布（ケース１）を示すグラフである。
【図７】第２コア領域の屈折率ｎ２および重なり率それぞれの長手方向の分布（ケース２）を示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態に係る光部品製造方法を説明する図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る光部品製造方法を説明する図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る光システムの構成図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る光システムの構成図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る光部品の構成を説明する図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る光部品の第１動作例を説明する図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る光部品の第２動作例を説明する図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る光部品製造方法の第１例を説明する図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る光部品製造方法の第２例を説明する図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る光部品製造方法の第３例を説明する図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る光部品製造方法の第４例を説明する図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る光部品製造方法を説明する図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る光システムの構成図である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る光部品の構成を説明する図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る光部品の第１範囲を導波する光の強度分布を示す図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係る光部品の第２位置から出力される光の強度分布の一例を示す図である。
【図２４】本発明の一実施形態に係る光部品の第２位置から出力される光の強度分布の他の例を示す図である。
【図２５】実施例の光部品の第１範囲を導波する光の強度分布を示す図である。
【図２６】実施例の光部品の第２位置における光の強度分布を示す図である。
【図２７】本発明の一実施形態に係る光部品製造方法を説明する図である。
【図２８】本発明の一実施形態に係る光部品製造方法を説明する図である。
【図２９】本発明の一実施形態に係る光システムの構成図である。
【図３０】実施例１に係る光部品の第１位置での断面屈折率分布を示す図である。
【図３１】実施例１に係る光部品の第２位置での断面屈折率分布を示す図である。
【図３２】実施例１に係る光部品の第２位置からの出力光の強度分布を示す図である。
【図３３】実施例２に係る光部品の第１位置での断面屈折率分布を示す図である。
【図３４】実施例２に係る光部品の第２位置での断面屈折率分布を示す図である。
【図３５】実施例２に係る光部品の第２位置からの出力光の強度分布を示す図である。
【図３６】実施例３に係る光部品の第１位置での断面屈折率分布を示す図である。
【図３７】実施例３に係る光部品の第２位置での断面屈折率分布を示す図である。
【図３８】実施例３に係る光部品の第２位置からの出力光の強度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】  １，２…光システム、１０…光部品、２０…光コネクタ、３０…光源、４０…機能素子、５０…受光器、１００…光ファイバ、１１０…第１範囲、１１１…第１位置、１２０…第２範囲、１２１…第２位置、１３１…第１コア領域、１３２…第２コア領域、１３３…クラッド領域、３…光システム、１２…光部品、２２…光源、２００…光ファイバ、２１０…第１範囲、２１１…コア領域、２１２…クラッド領域、２２０…第２範囲、４…光システム、１４…光部品、２４…光源、３００…光ファイバ、３１０…第１範囲、３１１…第１位置、３２０…第２範囲、３２１…第２位置、３３１…第１コア領域、３３２…第２コア領域、３３３…クラッド領域。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】  以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同様の要素又は部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。【００４９】  図１は、本発明の一実施形態に係る光部品の構成を説明する図である。同図（ａ）は、当該実施形態に係る光部品１０の光軸を含む断面を示し、同図（ｂ）は光部品１０の長手方向に沿ったモードフィールド径の分布を示す。【００５０】  同図（ａ）に示されるように、光部品１０は、光導波路である石英系の光ファイバ１００を基に製造される光導波路型の光部品であり、光ファイバ１００の長手方向に沿って第１範囲１１０および第２範囲１２０を有している。また、この光ファイバ１００は、一端に第１位置１１１を有し、他端に第２位置１２１を有している。第１範囲１１０における断面屈折率プロファイルはステップインデックス型であり、高屈折率の第１コア領域１３１の周囲を低屈折率のクラッド領域１３３が取り囲んでいる。第１範囲１１０と第２範囲１２０との間には接続部が存在せず、いわゆる一連長の光ファイバ１００に第１範囲１１０および第２範囲１２０が設けられている。すなわち、光導波路である光ファイバ１００は、単一の光ファイバに、第１範囲１１０及び第２範囲１２０が形成されたものであり、上述したように、第１範囲と第２範囲との間に接続部が存在していない。したがって、第１範囲１１０の外径と第２範囲１２０の外径とが同一になっている。【００５１】  第２範囲１２０における断面屈折率プロファイルは、第１コア領域１３１とクラッド領域１３３との間に第２コア領域１３２を有するものである。第２範囲１２０における第２コア領域１３２の屈折率は、長手方向に沿って連続的に変化しており、第１範囲１１０との境界に近い位置ではクラッド領域１３３の屈折率と略等しく、第２位置１２１に近い位置では第１コア領域１３１の屈折率と略等しい。第１範囲１１０と第２範囲１２０との境界近傍においても断面屈折率プロファイルの変化は連続的である。【００５２】  この光部品１０は、所定波長において、第１位置１１１で単一モードであり、第２範囲１２０において長手方向に沿って断面屈折率プロファイルが連続的に変化しており、第１位置１１１および第２位置１２１それぞれでのモードフィールド径が互いに異なる。所定波長とは、この光部品１０の使用波長であり、例えば光通信に光部品１０が用いられる場合には、ＯバンドからＵバンドまでを含む信号光波長帯域内の何れかの波長である。「連続的に変化」および「変化が連続的」とは、変化が無く一定である範囲を含んでいてもよい。【００５３】  また、光部品１０は、所定波長で、第１位置１１１から導波して来て第２位置１２１に到達した光の界分布とガウシアン分布との重なり率が９０％以上である。このように構成される光部品１０は、モードフィールド径が互いに異なる第１位置１１１と第２位置１２１との間における光伝送損失を低減することができる。【００５４】  ここで、２つの界分布φ１，φ２の重なり率Ｃｅは下記（１）式で表される。また、ガウシアン分布は下記（２）式で表される。ｘ，ｙは、光ファイバ１００の光軸に垂直な断面において該光軸を原点として互いに直交する２座標値である。重なり率を求める２つの界分布のうち一方がガウシアン分布である場合には、下記（２）式中のｗの値として、具体的なモードフィールド径の２分の１の値を代入する。
【数１】
2005022218.tif 000002
【数２】
2005022218.tif 000003
【００５５】  また、光部品１０は、第１位置１１１と第２位置１２１との間の長手方向に沿った各位置において、所定波長で、第１位置１１１から導波して来て該位置に到達した光の界分布とガウシアン分布との重なり率が９０％以上であるのが好適であり、或いは、基底モード光の界分布とガウシアン分布との重なり率が９０％以上であるのが好適であり、或いは、第１位置１１１から導波して来て該位置に到達した光の界分布と基底モード光の界分布との重なり率が９０％以上であるのが好適である。【００５６】  また、光部品１０は、所定波長において、第２位置１２１でのモードフィールド径が第１位置１１１でのモードフィールド径と比べて１０％以上異なるのが好適である。また、光部品１０は、第１位置１１１と第２位置１２１との間の長手方向に沿ってＶパラメータが変化しているのが好適であり、また、第２位置１２１でのＶパラメータが２．４以上であるのが好適である。ここで、Ｖパラメータは、下記（３）式で定義される。ａはコア半径であり、λは波長であり、ｎ１はコア領域の屈折率である、ｎ０はクラッド領域の屈折率である。
【数３】
2005022218.tif 000004
【００５７】  一般的に光ファイバがシングルモード動作するにはＶパラメータの値が２．４以下である必要があるが、本実施形態に係る光部品１０は、Ｖパラメータの値が２．４以上であっても、シングルモード動作することができる。【００５８】  また、光部品１０は、第１位置１１１と第２位置１２１との間の長手方向に沿った各位置において、所定波長で、基底モード光の界分布の変化率が０．１／ｍｍ以下であるのが好適である。ここで、基底モード光の界分布の変化率とは、基底モード光の界分布の重なり率の単位長さあたりの変化量である。【００５９】  なお、第１範囲１１０は必ずしも必要では無く、第２コア領域１３２が存在する第２範囲１２０のみから光部品１０が成っていてもよい。【００６０】  次に、本実施形態に係る光部品１０の動作について説明する。第１範囲１１０で単一モードとなる所定波長の光が外部から第１位置１１１に入力すると、その光は、第１範囲１１０ではコア領域１３１に閉じ込められて基底モードで導波する。このときの導波光の界分布はガウシアン分布でよく近似される。【００６１】  第１範囲１１０の導波光は、やがて第２範囲１２０に入力し、第２範囲１２０を導波して、第２位置１２１から外部へ出力する。第２範囲１２０を導波する光は当初には基底モードであるものの、第２範囲１２０内において高次モードが存在し得る領域が存在する場合には、その領域において基底モードから高次モードへの光結合が生じて、第２位置１２１から出力される直前では基底モードと高次モードとが混在して、第２位置１２１から外部へ出力される光の強度分布は、これら複数のモードそれぞれの光強度分布が重畳されたものとなる。【００６２】  本実施形態に係る光部品１０では、第２位置１２１に近づくに従いモードフィールド径が大きくなることから、外部から第１位置１１１に入力する光の径と比較して、第２位置１２１から外部へ出力する光の径は拡大されたものとなる。また、第２位置１２１において実際の導波光の界分布とガウシアン分布との重なり率が９０％以上とされていることから、第１位置１１１から第２位置１２１へ光の殆どが基底モードのまま導波することができ、第１位置１１１と第２位置１２１との間の光伝送損失が低減される。【００６３】  通常のシングルモード光ファイバは、モードフィールド径が小さく、端面から出射される光が発散してしまい、結合ロスが大きい。結合ロスを小さくするには、光ファイバの端面から出射される発散光を平行光に変換する必要があるが、その為にはコリメートレンズが必要となり、部品点数が増加して、コスト高になる。これに対して、本実施形態に係る光部品１０は、コリメートレンズを用いることなく、結合ロスを低減することができるので、部品点数増加を抑制することができる。【００６４】  次に、本実施形熊に係る光部品１０の実施例について図２〜図７を用いて説明する。実施例（シミュレーション例）では、光ファイバ１００の第１コア領域１３１の外径を８μｍとし、第２コア領域１３２の外径を１００μｍとし、クラッド領域１３３の外径を１２５μｍとした。第１コア領域１３１の屈折率ｎ１を１．４４９とし、クラッド領域１３３の屈折率ｎ０を１．４４４として、第２コア��域１３２の屈折率ｎ２をｎ０とｎ１との間の値に設定した。第２範囲１２０の長さを１０ｍｍとした。また、波長を１．５５μｍとした。【００６５】  図２は、第２コア領域１３２の屈折率がｎ２であるときの基底モードの界分布と、第２コア領域１３２の屈折率が（ｎ２＋０．００５）であるときの基底モードの界分布とを求めて、両者の重なり率と屈折率ｎ２との関係を示したグラフである。このグラフから判るように、第２コア領域１３２の屈折率ｎ２が１．４４７５付近であるときに重なり率は小さくなり、第２コア領域１３２の屈折率ｎ２が他の値であるときに重なり率は９０％以上となる。【００６６】  図３および図４は、第２コア領域１３２の屈折率ｎ２および重なり率それぞれの長手方向の分布を示すグラフである。図３は、光ファイバ１００の長手方向における第２コア領域１３２の屈折率ｎ２の変化率が一定である場合（ケース１）を示し、図４は、光ファイバ１００の長手方向における第２コア領域１３２の屈折率ｎ２の変化率が一定でない場合（ケース２）を示す。図３および図４それぞれで、横軸は第１位置１１１からの長手方向に沿った距離を示し、左縦軸は第２コア領域１３２の屈折率ｎ２を示し、右縦軸は基底モード光の界分布の重なり率を示す。すなわち、右縦軸は、第２コア領域１３２の屈折率がｎ２であるときの基底モードの界分布と、第２コア領域１３２の屈折率が（ｎ２＋０．００５）であるときの基底モードの界分布との重なり率である。【００６７】  図５は、ケース１およびケース２それぞれにおける単位長さあたりの基底モード光の界分布の変化率と第２コア領域１３２の屈折率ｎ２との関係を示すグラフである。このグラフから判るように、ケース１では、第２コア領域１３２の屈折率ｎ２が１．４４８付近であるときに、単位長さあたりの基底モード光の界分布の変化率は０．１５４／ｍｍと大きい。これに対して、ケース２では、長手方向に沿った各位置において単位長さあたりの基底モード光の界分布の変化率は０．０５８／ｍｍ以下と小さい。より詳細に説明すると、第２コア領域１３２の屈折率ｎ２が、長手方向に第２位置１２１に向かうに従って線形に増加しているケース１では、単位長さあたりの基底モード光の界分布の変化率が大きい領域がある。一方、ケース２では、基底モード光の界分布の変化率が全体にわたって少ない。このケース２では、第２コア領域１３２の長手方向における各部分のうち、その部分が有している屈折率ｎ２の基底モード間の界分布の重なり率が、他の部分が有している屈折率ｎ２の基底モード間の界分布の重なり率より小さい部分の長さが当該他の部分の長さより長く設定されている。すなわち、ケース２では、第２コア領域１３２の長手方向における各部分のうち、その部分が有している屈折率ｎ２の基底モード間の界分布の重なり率が、他の部分が有している屈折率ｎ２の基底モード間の界分布の重なり率より小さい部分において、当該他の部分より屈折率ｎ２の変化（増加）率が、小さく設定されている。【００６８】  図６および図７は、第２コア領域１３２の屈折率ｎ２および重なり率それぞれの長手方向の分布を示すグラフである。図６は、光ファイバ１００の長手方向における第２コア領域１３２の屈折率ｎ２���変化率が一定である場合（ケース１）を示し、図７は、光ファイバ１００の長手方向における第２コア領域１３２の屈折率ｎ２の変化率が一定でない場合（ケース２）を示す。図６および図７それぞれで、横軸は第１位置１１１からの長手方向に沿った距離を示し、左縦軸は第２コア領域１３２の屈折率ｎ２を示し、右縦軸は実際の導波光の界分布と基底モード光の界分布との重なり率を示す。このグラフから判るように、第２位置１２１における実際の導波光の界分布と基底モード光の界分布との重なり率は、ケース１では７７．３％であるのに対して、単位長さあたりのロスが小さいケース２では９８．５％と高い。【００６９】  次に、本実施形態に係る光部品１０を製造する方法について説明する。図８は、本発明の一実施形態に係る光部品製造方法を説明する図である。同図（ａ）は当初の光ファイバの断面屈折率プロファイルを示し、同図（ｂ）はＰ２Ｏ５添加濃度プロファイルを示し、同図（ｃ）はＧｅＯ２添加濃度プロファイルを示し、同図（ｄ）はＦ元素添加濃度プロファイルを示し、同図（ｅ）は屈折率変化誘起光照射後の第２範囲１２０における断面屈折率プロファイルを示す。これらは径方向のプロファイルである。【００７０】  この製造方法では、初めに光ファイバを用意する。ここで用意する光ファイバは、製造されるべき光部品１０の第１範囲１１０と同様のステップインデックス型の断面屈折率プロファイルを有し、石英ガラスを主成分としてコア領域Ａおよびクラッド領域Ｂを有している（同図（ａ））。コア領域Ａには屈折率上昇剤として例えばＰ２Ｏ５が均一に添加されている（同図（ｂ））。クラッド領域Ｂのうちコア領域Ａに近い部分Ｃ（後に第２コア領域１３２となるべき部分）には、感光剤としてＧｅＯ２が添加されており、この部分Ｃは屈折率変化誘起光に対する感光性を有している（同図（ｃ））。なお、屈折率変化誘起光とは、感光剤としてのＧｅＯ２が添加された石英ガラスの屈折率の変化を誘起することができる波長の光であり、例えばＫｒＦエキシマレーザ光源から出力される波長２４８ｎｍの紫外レーザ光が好適に用いられる。【００７１】  また、ＧｅＯ２は感光剤であるだけでなく屈折率上昇剤でもあることから、クラッド領域のうちＧｅＯ２が添加された部分Ｃには屈折率降下剤としてＦ元素が添加されている（同図（ｄ））。このように各添加剤の濃度プロファイルが設定されていることで、同図（ａ）に示すような断面屈折率プロファイルおよび同図（ｃ）に示すプロファイルと同様の形状の感光性プロファイルが実現される。【００７２】  このような光ファイバの長手方向に沿った一部の範囲（光部品１０の第２範囲１２０となるべき範囲）に屈折率変化誘起光を照射する。この照射により、照射範囲におけるクラッド領域ＢのうちＧｅＯ２が添加された部分Ｃの屈折率が上昇して、その上昇した部分が第２コア領域１３２となって、同図（ｅ）に示されるような断面屈折率プロファイルとなる。このとき、屈折率変化誘起光の照射光量は、長手方向に連続的に変化していて、第１範囲１１０との境界に近い位置では少なく、第２位置１２１に近い位置では多い。また、第２位置１２１の近傍における屈折率変化誘起光の照射光量は、第２位置１２１��おいて所望の断面屈折率プロファイルが得られるまで第２コア領域１３２の屈折率を上昇させるのに必要な光量とされる。【００７３】  図９は、本発明の一実施形態に係る光部品製造方法を説明する図である。この図は、光部品１０Ａ〜１０Ｃそれぞれの光軸を含む断面を示す。同図（ｂ）に示される光部品１０Ｂ、および、同図（ｃ）に示される光部品１０Ｃそれぞれは、図１に示された光部品１０と同様の構成のものである。同図（ａ）に示される光部品１０Ａは、光部品１０Ｂ，１０Ｃに対して半製品と言えるものであり、長手方向に沿った中途の範囲に屈折率変化誘起光が照射されて第２範囲１２０とされていて、この第２範囲１２０中の或る位置で切断されることにより、光部品１０Ｂと光部品１０Ｃとに２分される。なお、屈折率変化誘起光の照射範囲が光ファイバの一端を含むようにすれば、その照射後に直ちに、図１に示されたような光部品１０が得られる。【００７４】  次に、本発明に係る光システムの実施形態について説明する。図１０は、本発明の一実施形態に係る光システムの構成図である。この図に示される光システム１は、光部品１０ａと光部品１０ｂとが光コネクタ２０により接続されて成るものである。光部品１０ａ，１０ｂは、上記の本実施形態にかかる光部品１０と同様の構成のものであり、各々の第２範囲１２０ａ，１２０ｂが光コネクタ２０によりコネクタ結合されている。【００７５】  この光システム１では、光部品１０ａの第１範囲１１０ａから第２範囲１２０ａへ導波してきた光は、光部品１０ａの第２位置１２１ａから出力され、光コネクタ２０を経て、光部品１０ｂの第２位置１２１ｂに入力し、光部品１０ｂの第２範囲１２０ｂから第１範囲１１０ｂへ導波していく。光部品１０ａの第２位置１２１ａから出力される光は、光束径が大きく、パワー密度が低い。したがって、光結合端面での損傷が防止され得る。【００７６】  図１１は、本発明の他の一実施形態に係る光システムの構成図である。この図に示される光システム２は、光源３０、光部品１０ａ、機能素子４０、光部品１０ｂおよび受光器５０を備える。光部品１０ａ，１０ｂは、上記の本実施形態にかかる光部品１０と同様の構成のものであり、各々の第２範囲１２０ａ，１２０ｂが機能素子４０を挟んで配置されている。【００７７】  この光システム２では、光源３０から出力された光は、光部品１０ａの第１位置１１１ａに入力して、光部品１０ａの第１範囲１１０ａから第２範囲１２０ａへ導波し、光部品１０ａの第２位置１２１ａから出力されて、機能性部品４０に入力する。機能性部品４０を経た光は、光部品１０ｂの第２位置１２１ｂに入力して、光部品１０ｂの第２範囲１２０ｂから第１範囲１１０ｂへ導波し、光部品１０ｂの第１位置１１１ｂから出力されて、受光器５０に入力して受光される。【００７８】  機能素子４０は、例えば光フィルタや光アイソレータ等であり、光部品１０ａの第２位置１２１ａと光部品１０ｂの第２位置１２１ｂとの間の空間に配置されている。これにより、この光システム２では、伝送特性のモニタ等を行うことができる。【００７９】  以下、本発明の他の一実施形態について説明する。図１２は、本発明の一実施形態に係る光部品の構成を説明する図である。同図（ａ）は、この光部品１２の光軸を含む断面を示し、同図（ｂ）は第１範囲２１０における断面屈折率プロファイルを示し、同図（ｃ）は第２範囲２２０における断面屈折率プロファイルを示す。【００８０】  同図（ａ）に示されるように、光部品１２は、光導波路である石英系の光ファイバ２００を基に製造される光導波路型の光部品であり、光ファイバ２００の長手方向に沿って第１範囲２１０および第２範囲２２０を有している。第１範囲２１０におけるモードフィールド径より第２範囲２２０におけるモードフィールド径が大きい。【００８１】  第１範囲２１０における断面屈折率プロファイルは、好適にはステップインデックス型であり、高屈折率のコア領域２１１の周囲を低屈折率のクラッド領域２１２が取り囲んでいる（同図（ｂ））。【００８２】  第１範囲２１０でシングルモード伝送可能であるのが好適である。この場合には、一般に光通信システムにおいて光伝送路として用いられるシングルモード光ファイバと光部品１２の第１範囲２１０とを接続したときに、その接続位置における接続損失が小さい。【００８３】  第２範囲２２０における断面屈折率プロファイルは、屈折率分布型レンズを実現し得るものであって、好適にはグレーディドインデックス型であり、中心部の屈折率が最も高く、中心から離れるに従い屈折率が次第に小さくなり、中心からの距離が或る値を超える領域では屈折率が一定である（同図（ｃ））。【００８４】  第１範囲２１０と第２範囲２２０との間には接続部が存在せず、いわゆる一連長の光ファイバ２００に第１範囲２１０および第２範囲２２０が設けられている。すなわち、光導波路である光ファイバ２００は、単一の光ファイバに、第１範囲２１０及び第２範囲２２０が形成されたものであり、上述したように、第１範囲と第２範囲との間に接続部が存在していない。したがって、第１範囲２１０の外径と第２範囲２２０の外径とが同一になっている。第１範囲２１０と第２範囲２２０との境界における断面屈折率プロファイルの変化は不連続または急峻である。第１範囲２１０は光ファイバ２００の一方の端部を有し、第２範囲２２０は光ファイバ２００の他方の端部を含む。【００８５】  次に、図１２に示す光部品１２の動作について説明する。図１３は、本発明の一実施形態に係る光部品の第１動作例を説明する図である。図１４は、本発明の一実施形態に係る光部品の第２動作例を説明する図である。これらの図は、光部品１２の光軸を含む断面を示し、第２範囲２２０においては断面中の光線軌跡をも示す。【００８６】  光ファイバ２００の第１範囲２１０におけるモードフィールド径より第２範囲２２０におけるモードフィールド径が大きく、第２範囲２２０が屈折率分布型レンズを実現し得る断面屈折率プロファイルを有していることから、光ファイバ２００の第１範囲２１０のコア領域２１１に閉じ込められて導波してきた光は、光ファイバ２００の第２範囲２２０に入力すると、その入力の直後では或る拡がり角をもって進む。しかし、第２範囲２２０中を導波する光は、第２範囲２２０における集光作用により、次第に拡がり角が小さくなり、やがて平行光となり、その後は収斂するように進む。【００８７】  図１３に示��れるように、第２範囲２２０中を導波する光が平行光となった処で該光が光ファイバ２００の端面位置に達すると、その端面から外部へ光は平行光のまま出力される。すなわち、この場合には、光部品１２は、光ファイバ２００を導波した光を外部へコリメートして出力することができる。なお、光が上記と逆の方向に進む場合には、光ファイバ２００への光の入力が容易となる。【００８８】  一方、図１４に示されるように、第２範囲２２０中を導波する光が収斂するようになった処で該光が光ファイバ２００の端面位置に達すると、その端面から外部へ光は収斂するように出力される。すなわち、この場合には、光部品１２は、光ファイバ２００を導波した光を外部へ集光して出力することができる。【００８９】  この光部品１２では、第１範囲２１０と第２範囲２２０との間に接続部を有していないので、融着接続により製造される従来のものと比較して、損失が小さく、光入出力の効率が優れたものとすることができる。【００９０】  次に、図１２に示す光部品１２を製造する方法について図１５〜図１８を用いて説明する。図１５は、本実施形態に係る光部品製造方法の第１例を説明する図である。同図（ａ）は屈折率降下剤であるＦの添加濃度プロファイルを示し、同図（ｂ）は屈折率上昇剤および感光剤を兼ねるＧｅの添加濃度プロファイルを示し、同図（ｃ）は当初の光ファイバの断面屈折率プロファイルを示し、同図（ｄ）は屈折率変化誘起光照射後の第２範囲２２０における断面屈折率プロファイルを示す。これらは径方向のプロファイルである。【００９１】  この第１例では、用意される光ファイバは、同図（ａ）に示されるように、コア領域では中心からの径方向距離が大きいほどＦ添加濃度が僅かではあるが高く、クラッド領域内では或る所定径までは径方向距離が大きいほどＦ添加濃度が低く、所定径より外側ではＦ添加濃度が一定である。また、同図（ｂ）に示されるように、コア領域ではＧｅが添加されておらず、クラッド領域内の所定径までは径方向距離が大きいほどＧｅ添加濃度が低く、所定径より外側ではＧｅが添加されていない。そして、用意される光ファイバは、同図（ｃ）に示されるように、製造されるべき光部品１２の第１範囲２１０と同様のステップインデックス型の断面屈折率プロファイルを有し、石英ガラスを主成分としてコア領域およびクラッド領域を有している。【００９２】  このような光ファイバの長手方向に沿った一部の範囲（光部品１２の第２範囲２２０となるべき範囲）に屈折率変化誘起光を照射する。屈折率変化誘起光は、感光剤としてのＧｅが添加された石英ガラスの屈折率の変化を誘起することができる波長の光であり、例えばＫｒＦエキシマレーザ光源から出力される波長２４８ｎｍの紫外レーザ光が好適に用いられる。この照射により、照射範囲におけるクラッド領域のうち感光性を有する領域の屈折率が上昇する。このとき、感光性が大きいほど、すなわち、コア領域に近いほど、屈折率の上昇の程度は大きい。屈折率変化誘起光の照射量が適切に設定されることにより、照射範囲では同図（ｄ）に示されるようなグレーディドインデックス型の断面屈折率プロファイルとなる。【００９３】  図１６は、本発明の一実施形態に係る光部品製��方法の第２例を説明する図である。同図（ａ）は屈折率降下剤であるＦの添加濃度プロファイルを示し、同図（ｂ）は屈折率上昇剤および感光剤を兼ねるＧｅの添加濃度プロファイルを示し、同図（ｃ）は当初の光ファイバの断面屈折率プロファイルを示し、同図（ｄ）は屈折率変化誘起光照射後の第２範囲２２０における断面屈折率プロファイルを示す。これらは径方向のプロファイルである。【００９４】  この第２例では、用意される光ファイバは、同図（ａ）に示されるように、コア領域ではＦが添加されておらず、クラッド領域内の或る所定径までは径方向距離が大きいほどＦ添加濃度が高く、所定径より外側ではＦが添加されていない。また、同図（ｂ）に示されるように、コア領域ではＧｅが添加されておらず、クラッド領域内の所定径までは一定濃度のＧｅが添加されており、所定径より外側ではＧｅが添加されていない。そして、用意される光ファイバの断面屈折率プロファイルは、同図（ｃ）に示されるように、コア領域では屈折率が高く、クラッド領域内の所定径までは径方向距離が大きいほど屈折率が低く、また、所定径より外側の屈折率は、一定であって、コア領域の屈折率より低く、クラッド領域内の所定径までの屈折率より高い。【００９５】  このような光ファイバの長手方向に沿った一部の範囲（光部品１２の第２範囲２２０となるべき範囲）に屈折率変化誘起光を照射する。この照射により、照射範囲におけるクラッド領域のうち感光性を有する領域の屈折率が上昇する。このとき、クラッド領域内の所定径までの範囲で感光性は一定であるから、この範囲における屈折率上昇量は一定である。屈折率変化誘起光の照射量が適切に設定されることにより、照射範囲では同図（ｄ）に示されるようなグレーディドインデックス型の断面屈折率プロファイルとなる。【００９６】  図１７は、本発明の一実施形態に係る光部品製造方法の第３例を説明する図である。同図（ａ）は屈折率降下剤であるＦの添加濃度プロファイルを示し、同図（ｂ）は屈折率上昇剤および感光剤を兼ねるＧｅの添加濃度プロファイルを示し、同図（ｃ）は屈折率上昇剤であるＰの添加濃度プロファイルを示し、同図（ｄ）は当初の光ファイバの断面屈折率プロファイルを示し、同図（ｅ）は屈折率変化誘起光照射後の第２範囲２２０における断面屈折率プロファイルを示す。これらは径方向のプロファイルである。【００９７】  この第３例では、用意される光ファイバは、同図（ａ）に示されるように、コア領域およびクラッド領域の双方に亘って一定濃度のＦが添加されている。また、同図（ｂ）に示されるように、コア領域ではＧｅが添加されておらず、クラッド領域内の所定径までは径方向距離が大きいほどＧｅ添加濃度が低く、所定径より外側ではＧｅが添加されていない。さらに、同図（ｃ）に示されるように、コア領域ではＰが添加されており、クラッド領域ではＰが添加されていない。そして、用意される光ファイバの断面屈折率プロファイルは、同図（ｄ）に示されるように、コア領域では屈折率が高く、クラッド領域内の所定径までは径方向距離が大きいほど屈折率が低く、所定径より外側では屈折率が低い。【００９８】  このような光ファイバの長手方向に沿った一部の範囲（光部品１２の第２���囲２２０となるべき範囲）に屈折率変化誘起光を照射する。この照射により、照射範囲におけるクラッド領域のうち感光性を有する領域の屈折率が上昇する。このとき、感光性が大きいほど、すなわち、コア領域に近いほど、屈折率の上昇の程度は大きい。屈折率変化誘起光の照射量が適切に設定されることにより、照射範囲では同図（ｅ）に示されるようなグレーディドインデックス型の断面屈折率プロファイルとなる。【００９９】  図１８は、本発明の一実施形態に係る光部品製造方法の第４例を説明する図である。同図（ａ）は屈折率降下剤であるＦの添加濃度プロファイルを示し、同図（ｂ）は屈折率上昇剤および感光剤を兼ねるＧｅの添加濃度プロファイルを示し、同図（ｃ）は屈折率上昇剤であるＰの添加濃度プロファイルを示し、同図（ｄ）は当初の光ファイバの断面屈折率プロファイルを示し、同図（ｅ）は屈折率変化誘起光照射後の第２範囲２２０における断面屈折率プロファイルを示す。これらは径方向のプロファイルである。【０１００】  この第４例では、用意される光ファイバは、同図（ａ）に示されるように、コア領域ではＦが添加されておらず、クラッド領域では一定濃度のＦが添加されている。また、同図（ｂ）に示されるように、コア領域ではＧｅが添加されておらず、クラッド領域内の所定径までは径方向距離が大きいほどＧｅ添加濃度が低く、所定径より外側ではＧｅが添加されていない。さらに、同図（ｃ）に示されるように、コア領域ではＰが添加されており、クラッド領域ではＰが添加されていない。そして、用意される光ファイバの断面屈折率プロファイルは、同図（ｄ）に示されるように、コア領域では屈折率が高く、クラッド領域内の所定径までは径方向距離が大きいほど屈折率が低く、所定径より外側では屈折率が低い。【０１０１】  前述の第３例（図１７）と比較すると、この第４例（図１８）では、コア領域において、屈折率降下剤であるＦが添加されていないことにより、屈折率上昇剤であるＰの添加濃度が低くてよく、これにより同様の断面屈折率プロファイルが得られる。【０１０２】  このような光ファイバの長手方向に沿った一部の範囲（光部品１２の第２範囲２２０となるべき範囲）に屈折率変化誘起光を照射する。この照射により、照射範囲におけるクラッド領域のうち感光性を有する領域の屈折率が上昇する。このとき、感光性が大きいほど、すなわち、コア領域に近いほど、屈折率の上昇の程度は大きい。屈折率変化誘起光の照射量が適切に設定されることにより、照射範囲では同図（ｅ）に示されるようなグレーディドインデックス型の断面屈折率プロファイルとなる。【０１０３】  図１９は、本発明の一実施形態に係る光部品製造方法を説明する図である。この図は、光部品１２Ａ〜１２Ｃそれぞれの光軸を含む断面を示す。同図（ｂ）に示される光部品１２Ｂ、および、同図（ｃ）に示される光部品１２Ｃそれぞれは、図１２に示された光部品１２と同様の構成のものである。同図（ａ）に示される光部品１２Ａは、光部品１２Ｂ，１２Ｃに対して半製品と言えるものであり、長手方向に沿った中途の範囲に屈折率変化誘起光が照射されて第２範囲２２０とされていて、この第２範囲２２０中の或る位置で切断されることにより、光部品１２Ｂと光部品１２Ｃとに２分される。なお、屈折率変化誘起光の照射範囲が光ファイバの一端を含むようにすれば、その照射後に直ちに、図１２に示されたような光部品１２が得られる。【０１０４】  次に、本実施形態に係る光システム１について説明する。図２０は、本発明の一実施形態に係る光システムの構成図である。この図に示される光システム３は、加工対象物９を加工するレーザ加工システムであって、上記の本実施形態に係る光部品１２およびレーザ光源２２を備える。レーザ光源２２は、加工対象物９に照射すべきレーザ光を出力するものである。光部品１２は、レーザ光源２２から出力されたレーザ光を一端に入力し、その入力したレーザ光を第１範囲２１０および第２範囲２２０に順次に導波させた後、そのレーザ光を他端から外部へ出力して、その出力したレーザ光を加工対象物９に照射させる。【０１０５】  なお、レーザ光源２２と光部品１２の一端との間に、レーザ光源２２から出力された光を光部品１２の一端に集光して入射させるためのレンズ系が設けられていてもよい。また、光部品１２の他端と加工対象物９との間に、光部品１２の他端から出力された光を加工対象物９に集光して照射させるためのレンズ系が設けられていてもよい。【０１０６】  光部品１２の他端から出力される光は、加工目的などにより適切に設定され、図１３に示されるようにコリメートされてもよいし、図１４に示されるように収斂されてもよい。【０１０７】  なお、この光システム３は、レーザ光源２２から出力された光を光部品１２の第１範囲２１０から第２範囲２２０へ導波させることで、光部品１２の他端から外部へ光をコリメートまたは集光して出力するものである。しかし、光部品１２が光を第２範囲２２０から第１範囲２１０へ導波させてもよく、この場合には、光源２２から出力された光は、光部品１２の他端に容易に入力され得る。【０１０８】  以下、更に、本発明の他の一実施形態について説明する。図２１は、本発明の一実施形態に係る光部品の構成を説明する図である。同図（ａ）は、この光部品１４の光軸を含む断面を示し、同図（ｂ）〜（ｄ）は長手方向の各位置における断面屈折率プロファイルを示す。【０１０９】  同図（ａ）に示されるように、光部品１４は、光導波路である石英系の光ファイバ３００を基に製造される光導波路型の光部品であり、光ファイバ３００の長手方向に沿って第１範囲３１０および第２範囲３２０を有している。また、この光ファイバ３００は、一端に第１位置３１１を有し、他端に第２位置３１２を有している。第１範囲３１０における断面屈折率プロファイルはステップインデックス型であり、高屈折率の第１コア領域３３１の周囲を低屈折率のクラッド領域３３３が取り囲んでいる（同図（ｂ））。第１範囲３１０と第２範囲３２０との間には接続部が存在せず、いわゆる一連長の光ファイバ３００に第１範囲３１０および第２範囲３２０が設けられている。すなわち、光導波路である光ファイバ３００は、単一の光ファイバに、第１範囲３１０及び第２範囲３２０が形成されたものであり、上述したように、第１範囲と第２範囲との間に接続部が存在していない。したがって、第１範囲３１０の外径と第２範囲３２０の外径とが同一になっている。【０１１０】  第２範囲３２０における断面屈折率プロファイルは、第１コア領域３３１とクラッド領域３３３との間に第２コア領域３３２を有するものである（同図（ｃ），（ｄ））。第２範囲３２０における第２コア領域３３２の屈折率は、長手方向に沿って連続的に変化しており、第１範囲３１０との境界に近い位置ではクラッド領域３３３の屈折率と略等しく（同図（ｃ））、第２位置３２１に近い位置では第１コア領域３３１の屈折率と略等しい（同図（ｄ））。第１範囲３１０と第２範囲３２０との境界近傍においても断面屈折率プロファイルの変化が連続的である。「連続的に変化」および「変化が連続的」とは、変化が無く一定である範囲を含んでいてもよい。【０１１１】  この光部品１４は、所定波長において、第１位置３１１を含む第１範囲３１０で単一モードであり、第２範囲３２０内の少なくとも第２位置３２１で多モードである。所定波長とは、この光部品１４の使用波長であり、例えば光通信に光部品１４が用いられる場合には、ＯバンドからＵバンドまでを含む信号光波長帯域内の何れかの波長である。【０１１２】  なお、第１範囲３１０は必ずしも必要では無く、第２コア領域３３２が存在する第２範囲３２０のみから光部品１４が成っていてもよい。【０１１３】  次に、本実施形態に係る光部品１４の動作について説明する。所定波長において、第１範囲３１０では単一モードであり、第２範囲３２０では第２位置３２１に近づくに従いモード数が増える。したがって、外部から光ファイバ３００の第１位置３１１に入力した所定波長の光は、第１範囲３１０ではコア領域３３１に閉じ込められて基底モードで導波する。このときの導波光の光強度分布（光軸に垂直な面における光強度分布）はガウシアン分布でよく近似される（図２２参照）。【０１１４】  第１範囲３１０の導波光は、やがて第２範囲３２０に入力し導波する。第２範囲３２０を導波する光は当初には基底モードであるものの、高次モードが存在し得る領域では基底モードから高次モードへの光結合が生じる。そして、第２位置３２１から出力される直前では基底モードと高次モードとが混在していて、第２位置３２１から外部へ出力される光の強度分布は、これら複数のモードそれぞれの光強度分布が重畳されたものとなる（図２３および図２４を参照）。【０１１５】  図２２は、本発明の一実施形態に係る光部品１４の第１範囲を導波する光の強度分布を示す図である。導波光の波長において第１範囲３１０では基底モードのみが存在し得ることから、この図に示されるように、第１範囲３１０における導波光の強度分布はガウシアン分布でよく近似される。【０１１６】  図２３は、本発明の一実施形態に係る光部品１４の第２位置３２１から出力される光の強度分布の一例を示す図である。この図は、光部品１４の第２位置３２１から出力される光の光軸に垂直な何れかの面（以下「測定面」という。）における光強度分布を示す。同図の横軸は、測定面上にあって光軸と直交する直線（以下「測定直線」という。）上の位置を表す。測定面は、第２位置３２１の直近の面であってもよいし、第２位置３２１から所定距離だけ離れた面であってもよい。【０１１７】  この図に示される例では、第２位置３��１から出力される光の強度分布は平坦である。そして、好適には、ピーク強度の８０％以上の光強度である範囲の幅をＷ８０とし、ピーク強度の２０％以上の光強度である範囲の幅をＷ２０としたときに、これらの比（Ｗ２０／Ｗ８０）が１．２以下である。第２位置３２１において基底モード光および高次モード光それぞれの割合が適切な値になるように設定されていることで、このような光強度分布を得ることができる。【０１１８】  なお、測定面上の或る方位（または、或る範囲内の方位）の測定直線において比（Ｗ２０／Ｗ８０）が１．２以下であればよく、測定面上の全ての方位の測定直線において比（Ｗ２０／Ｗ８０）が１．２以下であるのが最も好ましい。ここで、所定波長におて第２位置３２１でのモード数が３以上であれば、測定面上の光強度分布を平坦にする上で好適である。【０１１９】  図２４は、本発明の一実施形態に係る光部品１４の第２位置から出力される光の強度分布の他の例を示す図である。この図も、上記測定面における光強度分布を示し、横軸が上記測定直線上の位置を表す。この図に示される例では、中央部より周辺部において光強度が大きい。第２位置３２１において２次モード光の割合が大きくなるように設定されていることで、このような光強度分布を得ることができる。例えば、穴あけ加工を行なう場合に、このような光強度分布であれば、光エネルギを有効に利用することができる。【０１２０】  次に、本発明の一実施形態に係る光部品１４の実施例について説明する。実施例（シミュレーション例）では、光ファイバ３００の第１コア領域３３１の外径を８μｍとし、第２コア領域３３２の外径を１００μｍとし、クラッド領域３３３の外径を１２５μｍとした。第１コア領域３３１の屈折率ｎ１を１．４４９とし、クラッド領域３３３の屈折率ｎ０を１．４４４として、第２コア領域３３２の屈折率ｎ（ｚ）を次式（１ａ），（１ｂ）で表されるものとした。ここで、ｚは長手方向の位置を表す変数であり、ｚ０は長さのパラメータであって値４ｍｍとし、ｚ１は第２範囲３２０の長さであって値８ｍｍとした。また、波長を１．５５μｍとした。
【数４】
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【０１２１】  図２５は、実施例の光部品１４の第１範囲３１０を導波する光の強度分布を示す図である。図２６は、実施例の光部品１４の第２位置３２１における光の強度分布を示す図である。第１範囲３１０を導波する光の強度分布は、図２５に示されるようにガウシアン分布でよく近似される。これに対して、第２範囲３２０を導波した後の第２位置３２１における光の強度分布は、図２６に示されるように、中央部より周辺部において光強度が大きい。これは、第２範囲３２０を光が導波する間に、基底モードから２次モードへの光結合が生じたからである。【０１２２】  更に、光部品１４の他の一実施形態について以下に説明する。この一実施形態に係る光部品１４は、以下に説明する点において、先述の光部品１４と異なる。すなわち、この一実施形態の光部品１４では、第２範囲３２０において断面屈折率分布が長手方向に一定である。そして、第２位置３２１から出力される光は、ピーク強度の６０％以上の光強度である範囲の幅をＷ６０とし、ピーク強度の２０％以上の光強度である範囲の幅をＷ２０としたときに、これらの比（Ｗ２０／Ｗ６０）が１．４以下となる強度分布を有することができる。また、好適には、ピーク強度の８０％以上の光強度である範囲の幅をＷ８０とし、ピーク強度の２０％以上の光強度である範囲の幅をＷ２０としたときに、これらの比（Ｗ２０／Ｗ８０）が１．２以下である。【０１２３】  なお、この実施形態の光部品１４は、第２範囲３２０において断面屈折率分布が長手方向に一定であるが、後述する光部品１４の製造方法によれば、第２コア領域となるべき領域に感光性の屈折率上昇剤を添加した光ファイバに対して屈折率変化誘起光を照射して光部品１４を製造するので、第１範囲３１０と第２範囲３２０との境界では、断面屈折率分布の変化が連続的になる。【０１２４】  以下、この光部品１４の実施例１〜３について説明する。図３０は、実施例１に係る光部品の第１位置での断面屈折率分布を示す図である。図３１は、実施例１に係る光部品の第２位置での断面屈折率分布を示す図である。図３２は、実施例１に係る光部品の第２位置からの出力光の強度分布を示す図である。【０１２５】  また、図３３は、実施例２に係る光部品の第１位置での断面屈折率分布を示す図である。図３４は、実施例２に係る光部品の第２位置での断面屈折率分布を示す図である。図３５は、実施例２に係る光部品の第２位置からの出力光の強度分布を示す図である。【０１２６】  また、図３６は、実施例３に係る光部品の第１位置での断面屈折率分布を示す図である。図３７は、実施例３に係る光部品の第２位置での断面屈折率分布を示す図である。図３８は、実施例３に係る光部品の第２位置からの出力光の強度分布を示す図である。【０１２７】  なお、図３２、図３５、図３８では、第２位置３２１から出力される光の光軸に垂直な何れかの面（以下「測定面」という。）における光強度分布が示されている。また、図３０、図３１、図３３、図３４、図３６、及び図３７では、横軸は、光ファイバ３００の中心軸線からの径方向への長さｒを示し、縦軸は、比屈折率差を示す。図３２、図３５、図３８では、横軸は、上記測定面における光軸からの長さｒを示し、縦軸���、光強度を示す。【０１２８】  実施例１の光部品は、光ファイバ３００の直径、第１コア領域３３１の直径、第２コア領域３３２の直径、第１コア領域の比屈折率差（ピーク値）、第２コア領域の比屈折率差（ピーク値）、第２範囲３２０の長さがそれぞれ、１２５μｍ、８μｍ、２９．８μｍ、０．３４６％、０．３４５％、１．３７ｍｍであって、図３０及び図３１に示す断面屈折率分布を有する光部品である。【０１２９】  この実施例１に係る光部品のシミュレーションを行った結果、図３２に示す強度分布の光出力が得られた。実施例１によれば、Ｗ２０＝１５．５５μｍ、Ｗ６０＝１３．５５μｍ、Ｗ２０／Ｗ６０＝１．１４７６０１であり、図３２に示すように、径方向における周辺部において強度が大きい光強度分布が得られた。【０１３０】  実施例２の光部品は、光ファイバ３００の直径、第１コア領域３３１の直径、第２コア領域３３２の直径、第１コア領域の比屈折率差（ピーク値）、第２コア領域の比屈折率差（ピーク値）、第２範囲３２０の長さがそれぞれ、１２５μｍ、８μｍ、２７．８μｍ、０．３４６％、０．４３６％、１．２ｍｍであって、図３３及び図３４に示す断面屈折率分布を有する光部品である。【０１３１】  この実施例２に係る光部品のシミュレーションを行った結果、図３５に示す強度分布の光出力が得られた。実施例２によれば、Ｗ２０＝１４．９５μｍ、Ｗ８０＝１２．９５μｍ、Ｗ２０／Ｗ８０＝１．１５４４４であり、図３５に示すように、平坦な強度分布の光出力が得られた。【０１３２】  実施例３の光部品は、光ファイバ３００の直径、第１コア領域３３１の直径、第２コア領域３３２の直径、第１コア領域の比屈折率差（ピーク値）、第２コア領域の比屈折率差（ピーク値）、第２範囲３２０の長さがそれぞれ、１２５μｍ、８μｍ、２９．８μｍ、０．３４６％、０．３４５％、１．３５ｍｍであって、図３６及び図３７に示す断面屈折率分布を有する光部品である。【０１３３】  この実施例３のシミュレーションを行った結果、図３８に示す強度分布の光出力が得られた。実施例３によれば、Ｗ２０＝１５．０５μｍ、Ｗ６０＝１２．４５μｍ、Ｗ２０／Ｗ６０＝１．２０８８３５であり、強度分布がガウシアン分布の通常の光ファイバによる光出力に対して、図３８に示すように比較的平坦な強度分布の光出力が得られた。【０１３４】  次に、本発明の一実施形態に係る光部品１４を製造する方法について説明する。図２７は、本実施形態に係る光部品製造方法を説明する図である。同図（ａ）は当初の光ファイバの断面屈折率プロファイルを示し、同図（ｂ）はＰ２Ｏ５添加濃度プロファイルを示し、同図（ｃ）はＧｅＯ２添加濃度プロファイルを示し、同図（ｄ）はＦ元素添加濃度プロファイルを示し、同図（ｅ）は屈折率変化誘起光照射後の第２範囲３２０における断面屈折率プロファイルを示す。これらは径方向のプロファイルである。【０１３５】  初めに光ファイバを用意する。ここで用意する光ファイバは、製造されるべき光部品１４の第１範囲３１０と同様のステップインデックス型の断面屈折率プロファイルを有し、石英ガラスを主成分としてコア領域Ａおよびクラッド領域Ｂを有している（同図（ａ））。コア領域Ａには屈折率上昇剤として例えばＰ２Ｏ５が均一に添加されている（同図（ｂ））。クラッド領域Ｂのうちコア領域Ａに近い部分Ｃ（後に第２コア領域３３２となるべき部分）には、感光剤としてＧｅＯ２が添加されており、屈折率変化誘起光に対する感光性を有している（同図（ｃ））。なお、屈折率変化誘起光とは、感光剤としてのＧｅＯ２が添加された石英ガラスの屈折率の変化を誘起することができる波長の光であり、例えばＫｒＦエキシマレーザ光源から出力される波長２４８ｎｍの紫外レーザ光が好適に用いられる。【０１３６】  また、ＧｅＯ２は感光剤であるだけでなく屈折率上昇剤でもあることから、クラッド領域ＢのうちＧｅＯ２が添加された部分Ｃには屈折率降下剤としてＦ元素が添加されている（同図（ｄ））。このように各添加剤の濃度プロファイルが設定されていることで、同図（ａ）に示すような断面屈折率プロファイルおよび同図（ｃ）に示すプロファイルと同様の形状の感光性プロファイルが実現される。【０１３７】  このような光ファイバの長手方向に沿った一部の範囲（光部品１４の第２範囲３２０となるべき範囲）に屈折率変化誘起光を照射する。この照射により、照射範囲におけるクラッド領域ＢのうちＧｅＯ２が添加された部分の屈折率が上昇して、その上昇した部分が第２コア領域３３２となって、同図（ｅ）に示されるような断面屈折率プロファイルとなる。このとき、屈折率変化誘起光の照射光量は、長手方向に連続的に変化していて、第１範囲３１０との境界に近い位置では少なく、第２位置３２１に近い位置では多い。また、第２位置３２１の近傍における屈折率変化誘起光の照射光量は、第２位置３２１で多モードとなるような断面屈折率プロファイルが得られるまで第２コア領域３３２の屈折率を上昇させるのに必要な光量とされる。【０１３８】  図２８は、本発明の一実施形態に係る光部品製造方法を説明する図である。この図は、光部品１４Ａ〜１４Ｃそれぞれの光軸を含む断面を示す。同図（ｂ）に示される光部品１４Ｂ、および、同図（ｃ）に示される光部品１４Ｃそれぞれは、図２１に示された光部品１４と同様の構成のものである。同図（ａ）に示される光部品１４Ａは、光部品１４Ｂ，１４Ｃに対して半製品と言えるものであり、長手方向に沿った中途の範囲に屈折率変化誘起光が照射されて第２範囲３２０とされていて、この第２範囲３２０中の或る位置で切断されることにより、光部品１４Ｂと光部品１４Ｃとに２分される。なお、屈折率変化誘起光の照射範囲が光ファイバの一端を含むようにすれば、その照射後に直ちに、図２１に示されたような光部品１４が得られる。【０１３９】  次に、本発明の一実施形態に係る光システム４について説明する。図２９は、本実施形態に係る光システム４の構成図である。この図に示される光システム４は、加工対象物９を加工するレーザ加工システムであって、上記の本実施形態に係る光部品１４およびレーザ光源２４を備える。レーザ光源２４、加工対象物９に照射すべきレーザ光を出力するものである。光部品１４は、レーザ光源２４から出力されたレーザ光を一端の第１位置３１１に入力し、その入力したレーザ光を第１範囲３１０および第２範囲３２０に順次に導波させた後、そのレーザ光を他端の第２位置３２１から���部へ出力して、その出力したレーザ光を加工対象物９に照射させる。【０１４０】  なお、レーザ光源２４と光部品１４の第１位置３１１との間に、レーザ光源２４から出力された光を光部品１４の第１位置３１１に集光して入射させるためのレンズ系が設けられていてもよい。また、光部品１４の第２位置３２１と加工対象物９との間に、光部品１４の第２位置３２１から出力された光を加工対象物９に集光して照射させるためのレンズ系が設けられていてもよい。【０１４１】  光部品１４の第２位置３２１から出力される光の強度分布は、加工目的などにより適切に設定され、図２３に示されるように平坦であってもよいし、図２４に示されるように中央部より周辺部において光強度が大きくてもよい。【０１４２】  なお、この光システム４は、レーザ光源２４から出力された光を光部品１４の第１位置３１１から第２位置３２１へ導波させることで、光部品１４の第２位置３２１から外部へ強度分布を変更して出力するものである。しかし、光部品１４が光を第２位置３２１から第１位置３１１へ導波させてもよく、この場合には、光源２４から出力された光は、光部品１４の第２位置３２１に容易に入力され得る。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】  本発明によれば、入射光の光強度分布とは異なる光強度分布の光を出力可能であり、且つ、光入出力の効率が良い光部品が提供される。また、この光部品の製造に適した光部品製造方法が提供される。更に、この光部品を含む光システムが提供される。
【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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【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【国際調査報告】
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