CN114868060A - 光学装置及光学装置的制造方法 - Google Patents

光学装置及光学装置的制造方法 Download PDF

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CN114868060A CN202080088970.5A CN202080088970A CN114868060A CN 114868060 A CN114868060 A CN 114868060A CN 202080088970 A CN202080088970 A CN 202080088970A CN 114868060 A CN114868060 A CN 114868060A
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长岛和哉
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Abstract

光学装置例如具备：壳体(10)；套筒(21)，其安装于壳体(10)，且设置有在壳体的内侧与外侧之间贯通的第一贯通孔(21a)，并具有相对于该第一贯通孔的贯通方向倾斜且开设有第一贯通孔的倾斜面(21c)；第一光纤(30)，其具有包括芯及包层的芯线(31)和包围该芯线的覆层(32)，未由该覆层包围的芯线的露出部位(30b)通过第一贯通孔；以及第一接合材料(51)，其在第一贯通孔内介于露出部位的外周面与第一贯通孔的内周面之间进行密封。

Description

光学装置及光学装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种光学装置及光学装置的制造方法。
背景技术
以往，已知在光纤贯通壳体的部分通过软钎料这样的接合材料将光纤与壳体接合的光学装置(例如，专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-255148号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在这种光学装置中，在贯通孔在与光纤延伸的方向正交的面上开口的结构中，根据贯通孔、接合材料的规格的不同，具有流动性的状态的接合材料有时难以从该开口进入贯通孔内。
于是，本发明的课题之一在于例如得到一种具有流动性的状态的接合材料更容易进入光纤贯通的贯通孔内的光学装置及光学装置的制造方法。
用于解决课题的方案
本发明的光学装置例如具备：壳体；套筒，其安装于所述壳体，且设置有在所述壳体的内侧与外侧之间贯通的第一贯通孔，并具有倾斜面，该倾斜面相对于该第一贯通孔的贯通方向倾斜且开设有所述第一贯通孔；第一光纤，其具有芯线和包围该芯线的覆层，该芯线包括芯及包层，所述芯线的未由所述覆层包围的露出部位穿过所述第一贯通孔；以及第一接合材料，其在所述第一贯通孔内介于所述露出部位的外周面与所述第一贯通孔的内周面之间进行密封。
另外，在所述光学装置中，例如，所述套筒具有支承所述第一光纤的支承部。
另外，所述光学装置例如具备将所述支承部与所述第一光纤中的位于所述第一贯通孔的外侧的外侧部位接合的第二接合材料。
另外，在所述光学装置中，例如，所述第一接合材料与所述第二接合材料彼此相邻或者一体化。
另外，在所述光学装置中，例如，在所述支承部设置有至少局部地***述第一光纤的槽。
另外，在所述光学装置中，例如，所述槽弯曲，所述第一光纤沿着所述槽而曲折。
另外，在所述光学装置中，例如，在所述支承部设置有供所述第一光纤贯通的第二贯通孔。
另外，在所述光学装置中，例如，所述倾斜面相对于所述第一贯通孔的开口端向与所述支承部相反一侧延伸。
另外，在所述光学装置中，例如，所述支承部设置于所述壳体内。
另外，在所述光学装置中，例如，所述支承部设置于所述壳体外。
另外，在所述光学装置中，例如，所述套筒具有构成连接器的连接部，该连接器将相对于所述第一光纤而言另外的第二光纤与所述第一光纤连接。
另外，所述光学装置例如具备支承构件，该支承构件收容于所述壳体内，并在离开所述套筒的位置支承所述第一光纤。
另外，在所述光学装置中，例如，所述第一接合材料是软钎料。
另外，在所述光学装置中，例如，所述第一接合材料是软钎料，所述第二接合材料是与软钎料不同的材质的接合材料。
另外，在所述光学装置中，例如，所述第一接合材料及所述第二接合材料是软钎料。
另外，所述光学装置例如具备光学器件，该光学器件收容于所述壳体内，用于将输入所述第一光纤的光输出或接受从所述第一光纤输出的光。
本发明的光学装置的制造方法中，例如所述光学装置具备：壳体；套筒，其安装于所述壳体，且设置有在所述壳体的内侧与外侧之间贯通的第一贯通孔，并具有倾斜面，该倾斜面相对于该第一贯通孔的贯通方向倾斜且开设有所述第一贯通孔；第一光纤，其具有芯线和包围该芯线的覆层，该芯线包括芯及包层，所述芯线的未由所述覆层包围的露出部位穿过所述第一贯通孔；以及第一接合材料，其介于所述露出部位的外周面与所述第一贯通孔的内周面之间进行密封，所述光学装置的制造方法具备：使流动状态的第一接合材料进入所述露出部位的外周面与所述第一贯通孔的内周面之间的第一工序；以及使所述第一接合材料固化的第二工序。
另外，在所述光学装置的制造方法中，例如，所述第一接合材料是软钎料，在所述第一工序中，使用超声波软钎焊装置。
另外，在所述光学装置的制造方法中，例如，在所述第一工序中，从所述超声波软钎焊装置向所述套筒传递超声波振动。
发明效果
根据本发明，在套筒中，第一贯通孔在相对于该第一贯通孔的贯通方向倾斜的倾斜面开口，因此能够更加增大第一贯通孔的开口面积。因此，具有流动性的状态的接合材料更容易从设置于倾斜面的开口进入第一贯通孔内。
附图说明
图1是第一实施方式的光学装置的例示性且示意性的剖视图(局部侧视图)。
图2是第一实施方式的套筒的例示性且示意性的立体图。
图3是表示在第一实施方式的光学装置的制造方法中由超声波软钎焊装置在套筒上软钎焊有光纤的状态的例示性且示意性的剖视图。
图4是第一变形例的套筒及光纤的剖视图(局部侧视图)。
图5是第二实施方式的套筒及光纤的剖视图(局部侧视图)。
图6是表示在第二实施方式的光学装置的制造方法中由超声波软钎焊装置在套筒上软钎焊有光纤的状态的例示性且示意性的剖视图。
图7是第三实施方式的套筒及光纤的剖视图(局部侧视图)。
图8是表示在第三实施方式的光学装置的制造方法中由超声波软钎焊装置在套筒上软钎焊有光纤的状态的例示性且示意性的剖视图。
图9是第二变形例的套筒及光纤的剖视图(局部侧视图)。
图10是第四实施方式的光学装置的例示性且示意性的剖视图(局部侧视图)。
图11是第三变形例的光学装置的例示性且示意性的剖视图(局部俯视图)。
图12是第四变形例的光学装置的例示性且示意性的剖视图(局部侧视图)。
图13是第五实施方式的光学装置的例示性且示意性的剖视图(局部侧视图)。
图14是第六实施方式的光学装置的内部的例示性且示意性的俯视图。
图15是第六实施方式的光学装置的内部的例示性且示意性的侧视图。
图16是第五变形例的套筒的例示性且示意性的立体图。
图17是第六变形例的套筒的例示性且示意性的立体图。
图18是第七变形例的光学装置的例示性且示意性的立体图。
图19是第八变形例的光学装置的例示性且示意性的立体图。
具体实施方式
以下，公开本发明的例示性的实施方式及变形例。以下所示的实施方式及变形例的结构、以及由该结构带来的作用及结果(效果)是一例。本发明也能够通过以下的实施方式及变形例所公开的结构以外的结构来实现。另外，根据本发明，能够获得通过结构而得到的各种效果(也包含派生的效果)中的至少一个效果。
以下所示的实施方式及变形例具备同样的结构。因而，根据各实施方式及变形例的结构，可获得基于该同样的结构得到的同样的作用及效果。另外，以下，有时对这些同样的结构赋予同样的附图标记，并且省略重复的说明。
在本说明书中，为了区别部件、部位等，而权宜地赋予有序号，并不是表示优先级、顺序。
另外，在各图中，用箭头X表示X方向，用箭头Y表示Y方向，用箭头Z表示Z方向。X方向、Y方向及Z方向互相交叉，并且互相正交。
[第一实施方式]
图1是第一实施方式的光学装置1A的与Y方向正交的截面下的剖视图(局部侧视图)。光学装置1A具备壳体10、套筒20A、光纤30、光源单元41及透镜42。
光纤30在贯通了套筒20A的状态下安装于壳体10。光纤30的端部30a位于壳体10内。光源单元41及透镜42收容于壳体10内。从光源单元41射出的光经由透镜42输入光纤30的端部30a。即，光源单元41输出向光纤30输入的光。光纤30是第一光纤的一例，光源单元41是光学器件的一例。另外，端部30a也能称作输入部。
壳体10作为壁而具有底壁11、侧壁12和顶壁(未图示)。壳体10例如具有长方体状且箱状的形状。
底壁11例如能够利用铜钨(CuW)、铜钼(CuMo)、三氧化二铝(Al2O3)这样的热传导率高的材料制作。另外，侧壁12及顶壁例如能够通过Fe-Ni-Co合金、三氧化二铝(Al2O3)这样的热膨胀系数低的材料制作。
壳体10被气密密封，由此，防止收容于壳体10内的光源单元41、透镜42、光纤30这样的光学部件被空气、水作用。光学装置1A例如构成为在制造时填充于壳体10内的氮气这样的非活性气体不会漏到壳体10外。
底壁11与Z方向交叉而扩展。在本实施方式中，底壁11在X方向及Y方向上延伸，并且与Z方向正交。在壳体10的收容室R内，在底壁11上安装有光源单元41、透镜42。底壁11也能称作支承部、基部。
图1所示的侧壁12与X方向交叉而扩展。在本实施方式中，侧壁12在Y方向及Z方向上延伸，并且与X方向正交。另外，壳体10也具有与Y方向交叉而扩展的侧壁12(参照图14、15)，该情况图1中未示出。在本实施方式中，与Y方向交叉而扩展的侧壁12在X方向及Z方向上延伸，并且与Y方向正交。
在侧壁12设置有开口12a。开口12a例如是贯通孔，但也可以是通过将开放端由例如顶壁、底壁11、别的构件(未图示)等覆盖而形成的缺口等。
套筒20A在覆盖或堵塞开口12a的状态下安装于侧壁12。在本实施方式中，作为一例，套筒20A沿X方向贯通开口12a，并堵塞该开口12a。另外，开口12a是圆形孔，套筒20A的将开口12a贯通的部位具有圆筒面状的外周面。
套筒20A的外周面与开口12a的周缘部之间的间隙被密封。套筒20A例如通过软钎焊、硬钎焊、或者焊接这样的能够密封间隙的方式与侧壁12接合。
另外，套筒20A例如能够利用Fe-Ni-Co合金、三氧化二铝(Al2O3)这样的热膨胀系数低的材料制作。
图2是套筒20A的立体图。如图1、2所示那样，套筒20A具有圆筒部21和半圆柱部22。圆筒部21及半圆柱部22的外周面是同心的圆筒面，且沿X方向延伸。半圆柱部22在圆筒部21的X方向的相反方向与圆筒部21相邻。换言之，半圆柱部22从圆筒部21的X方向的相反方向及Z方向的相反方向的端部向X方向的相反方向突出。圆筒部21也可称作主体、套筒基部，半圆柱部22也可称作突出部。
半圆柱部22具有与Z方向交叉的顶面22a。顶面22a例如是朝向Z方向的平面，且在X方向及Y方向上延伸，并且与Z方向正交。
圆筒部21的X方向的相反方向的端面21c相对于X方向及Z方向倾斜。换言之，端面21c与X方向及Z方向不正交、且不平行。另外，在本实施方式中，作为一例，端面21c是具有沿着Y方向的母线的圆筒内表面状的凹曲面，朝向X方向与Z方向的相反方向之间的M1方向凹陷。另外，顶面22a和端面21c以无台阶而平滑的方式相连。端面21c是倾斜面的一例。
在圆筒部21设置有沿X方向延伸的贯通孔21a。如图1所示，光纤30沿X方向贯通贯通孔21a。
贯通孔21a的X方向的开口端21b2位于壳体10内。另一方面，贯通孔21a在X方向的相反方向的开口端21b1处在端面21c开口。端面21c露出到壳体10外。即，开口端21b1位于壳体10外。即，贯通孔21a在壳体10的内侧与外侧之间贯通。贯通孔21a是第一贯通孔的一例，X方向是贯通方向的一例。
另外，半圆柱部22的顶面22a与贯通孔21a的Z方向的相反方向的端部即底部21a2沿着X方向以无台阶而平滑的方式相连。
光纤30具有芯线31和包围该芯线31的覆层32。芯线31具有芯(未图示)和包围该芯的包层(未图示)。光纤30是第一光纤的一例。
芯线31能够利用例如玻璃而制作。另外，覆层32能够利用例如合成树脂材料而制作。需要说明的是，也可以对覆层32局部地实施耐热性高的涂层涂覆。
在光纤30的X方向的端部30a及其附近，覆层32被除去，而芯线31露出。光纤30具有未由覆层32包围而芯线31露出的露出部位30b、以及由覆层32包围了芯线31的覆盖部位30c。
露出部位30b贯通圆筒部21的贯通孔21a。在贯通孔21a内，接合材料50介于芯线31(露出部位30b)的外周面31a与贯通孔21a的内周面21a1之间。接合材料50将外周面31a与内周面21a1接合，进而将套筒20A与光纤30接合。接合材料50例如是软钎料，例如是包含锌的软钎料。接合材料50中的位于贯通孔21a内的部位是第一接合材料51的一例。需要说明的是，在光纤30中，露出部位30b至少设置于将贯通孔21a贯通的位置即可。
另外，在贯通孔21a内，接合材料50将外周面31a与内周面21a1之间的间隙密封，防止气体及液体通过该间隙。即，接合材料50防止填充气体从壳体10内经由间隙漏到壳体10外、以及防止空气、液体从壳体10外经由间隙进入壳体10内。
另外，接合材料50从开口端21b1沿着X方向的相反方向延伸，也位于顶面22a上。在顶面22a上，接合材料50在将芯线31(光纤30)的周围包围的状态下将外周面31a与顶面22a接合，进而将套筒20A与光纤30接合。接合材料50中的位于顶面22a上的部位是第二接合材料52的一例。
在顶面22a上，露出部位30b经由接合材料50而支承于半圆柱部22。另外，在本实施方式中，覆盖部位30c也支承于半圆柱部22。半圆柱部22是支承部的一例。另外，光纤30中的位于贯通孔21a外的部位是外侧部位30d的一例。
需要说明的是，在本实施方式中，作为一例，接合材料50中的位于贯通孔21a内的部位(第一接合材料51)与位于顶面22a上的部位(第二接合材料52)一体化，但它们也可以在不一体化的状态下彼此相邻，也可以在X方向上互相分离开。
图3是表示通过超声波软钎焊装置的烙铁90A而在顶面22a上软钎焊了露出部位30b的状态的与X方向正交的截面下的剖视图。烙铁90A能够将接触的软钎料(接合材料50)加热。软钎料由烙铁90A加热而成为具有流动性的状态。另外，烙铁90A能够对接触的软钎料或者接合对象物赋予超声波振动。
机器人或作业者将软钎料(接合材料50)以具有流动性的状态载置于顶面22a上，并且使软钎料进入外周面31a与内周面21a1之间的间隙内(第一工序)。在该第一工序中，机器人或作业者将软钎料及烙铁90A沿图1、3中的M1方向或Z方向的相反方向推动，使之接近套筒20A，并在与顶面22a接近或者与顶面22a相接的状态下沿X方向移动。软钎料由烙铁90A加热而成为具有流动性的状态。具有流动性的软钎料载置于顶面22a上。另外，具有流动性的软钎料通过该软钎料的表面张力、外周面31a与内周面21a1之间的附着力、重力、来自烙铁90A的按压力等，从开口端21b1进入贯通孔21a内，填埋外周面31a与内周面21a1之间的间隙。
在此，如图1所示那样，贯通孔21a在端面21c开口。如上所述，端面21c相对于X方向倾斜。因此，在本实施方式中，与沿X方向延伸的贯通孔21a在与X方向正交的面开口的结构相比，开口端21b1处的贯通孔21a的开口面积大。因而，具有流动性的软钎料(接合材料50)更加容易从开口端21b1进入贯通孔21a内。另外，在本实施方式中，端面21c中的设置有开口端21b1的部位朝向X方向的相反方向和Z方向之间的M2方向。因而，在基于烙铁90A的按压、软钎料的自重的作用下朝向M2方向的相反方向即M1方向或Z方向流动的软钎料容易进入贯通孔21a内。
另外，如图3所示那样，烙铁90A具有例如平面状的端面90a，在该烙铁90A设置有在端面90a开口的槽90b。端面90a及槽90b制作成如下形状，即在端面90a与顶面22a相接了的状态下，使具有流动性的软钎料(第二接合材料52、接合材料50)能够将沿Z方向与顶面22a分离开的露出部位30b的周围包围起来，并且介于顶面22a与槽90b的凹面之间。通过这样的结构，在第一工序中，使烙铁90A一边超声波振动一边加热，由此热及超声波振动(振动)从端面90a向顶面22a即套筒20A传递。因此，从烙铁90A直接向软钎料传递热及超声波振动，并且经由套筒20A间接传递热及超声波振动。
在第一工序之后，软钎料(接合材料50)通过自然冷却或者强制冷却而冷却，由此固化(第二工序)。通过第二工序，在贯通孔21a内由接合材料50填埋外周面31a与内周面21a1之间的间隙进行密封，并且套筒20A和光纤30经由接合材料50而接合。
如以上所说明的那样，在本实施方式的光学装置1A中，在安装于壳体10的套筒20A设置有在壳体10的内侧与外侧之间贯通的贯通孔21a(第一贯通孔)。套筒20A具有端面21c(倾斜面)，该端面21c(倾斜面)相对于贯通孔21a的贯通方向(X方向)倾斜并开设有贯通孔21a。光纤30(第一光纤)具有包括芯及包层的芯线31、以及包围该芯线31的覆层32。未由覆层32包围的芯线31的露出部位30b通过贯通孔21a。接合材料50(第一接合材料51)在贯通孔21a内介于露出部位30b的外周面31a与贯通孔21a的内周面21a1之间进行密封。
根据这样的结构，与沿X方向延伸的贯通孔21a在相对于X方向倾斜的端面21c上开口相应地，具有流动性的接合材料50变得容易从开口端21b1进入贯通孔21a内。因此，根据这样的结构，具有流动性的接合材料50例如能够更可靠地进入贯通孔21a内，将外周面31a与内周面21a1更可靠地接合，进而将套筒20A与光纤30更可靠地接合。另外，接合材料50例如能够将外周面31a与内周面21a1之间的间隙更可靠地密封。
另外，在本实施方式中，套筒20A具有支承光纤30的半圆柱部22(支承部)。
根据这样的结构，例如，能够由半圆柱部22更稳定地支承光纤30。另外，例如，套筒20A与光纤30由第二接合材料52接合的结构中，在第一工序中，能够使光纤30相对于套筒20A的姿势更稳定化。
另外，在本实施方式中，接合材料50(第二接合材料52)将半圆柱部22与光纤30中的位于贯通孔21a的外侧的外侧部位30d接合。
根据这样的结构，例如，能够将套筒20A与光纤30更牢固地接合。另外，由此，光纤30的端部30a不易振动，也能得到光纤30与光源单元41这样的光学器件之间的光耦合更稳定化、换言之该光耦合的耐振动特性提高这样的优点。
另外，在本实施方式中，贯通孔21a内的接合材料50(第一接合材料51)与贯通孔21a外的接合材料50(第二接合材料52)彼此相邻或者一体化。
根据这样的结构，例如，能够通过连续的作业工序形成第一接合材料51和第二接合材料52，因此能够更加减少光学装置1A的制造的工夫、成本。
另外，在本实施方式中，第一接合材料51例如是软钎料。
本实施方式的结构能够适用于套筒20A和光纤30在贯通孔21a内被软钎料接合得到的光学装置1A。
另外，在本实施方式中，第一接合材料51及第二接合材料52例如是软钎料。
根据这样的结构，例如，能够通过连续的作业工序形成第一接合材料51和第二接合材料52，因此能够更加减少光学装置1A的制造的工夫、成本。
另外，在本实施方式中，半圆柱部22设置于壳体10外。
根据这样的结构，例如，与半圆柱部22设置于壳体10内的情况相比，可得到壳体10内的部件的布局的自由度增大这样的优点。
另外，在本实施方式中，光学装置1A具备收容于壳体10内的光源单元41(光学器件)。
本实施方式的结构能够适用于在壳体10内收容有光源单元41的光学装置1A。
另外，本实施方式的光学装置1A的制造方法具有使流动状态的接合材料50进入在倾斜的端面21c开设的贯通孔21a中的、外周面31a与内周面21a1之间的第一工序、以及使该接合材料50固化的第二工序。
根据这样的方法，例如，在第一工序中，具有流动性的接合材料50变得容易从相对于X方向倾斜的端面21c的开口端21b1进入外周面31a与内周面21a1之间的间隙，因此接合材料50能够更可靠地进入贯通孔21a内，将套筒20A与光纤30更可靠地接合。另外，接合材料50能够将外周面31a与内周面21a1之间的间隙更可靠地密封。另外，也能得到能够更加减少光学装置1A的制造的工夫、成本这样的优点。
另外，在本实施方式中，在第一工序中，使用了烙铁90A(超声波软钎焊装置)。
根据这样的方法，例如，通过超声波除去材料表面的氧化膜，因此能够得到套筒20A与光纤30更牢固的接合状态。另外，通过使用超声波软钎焊装置从而容易得到更加良好或者更加牢固的接合状态，因此例如也能得到在第一工序中不需要焊剂、不需要相对于作为接合对象的露出部位30b进行例如金属涂层这样的前处理这样的优点。
另外，在本实施方式中，在第一工序中，从烙铁90A向套筒20A传递振动。
根据这样的方法，例如能够从烙铁90A经由套筒20A向软钎料(具有流动性的接合材料50)传递超声波振动，因此容易更为提高基于超声波软钎焊的效果。
[第一变形例]
图4是作为第一实施方式的变形例的第一变形例的套筒20B及光纤30的与Y方向正交的截面下的剖视图(局部侧视图)。如图4所示那样，在本变形例中，套筒20B的端面21c是相对于X方向及Z方向倾斜的平面。端面21c朝向X方向的相反方向与Z方向之间的M2方向。本变形例的套筒20B能够代替套筒20A而组装于第一实施方式的光学装置1A。
根据这样的结构，也由于贯通孔21a在相对于X方向倾斜的端面21c开口，因此具有流动性的接合材料50(第一接合材料51)容易从相对于X方向倾斜的端面21c的开口端21b1进入外周面31a与内周面21a1之间的间隙。因而，接合材料50能够更可靠到进入贯通孔21a内，并将套筒20B与光纤30更可靠地接合，并且能够将外周面31a与内周面21a1之间的间隙更可靠地密封。
另外，在本变形例中，相对于X方向倾斜的端面21c(倾斜面)相对于开口端21b1向与外侧部位30d相反一侧延伸。
根据这样的结构，例如，在第一工序中，相对于开口端21b1而言在与外侧部位30d相反一侧处，软钎料或烙铁90A与端面21c干涉这一情况得以抑制。因而，根据这样的结构，能够更加顺利地执行第一工序，进而能得到能够更加减少光学装置1A的制造的工夫、成本这样的优点。
[第二实施方式]
图5是第二实施方式的套筒20C及光纤30的与Y方向正交的截面下的剖视图(局部侧视图)。另外，图6是表示通过超声波软钎焊装置的烙铁90C将套筒20C与光纤30软钎焊的状态的与X方向正交的截面下的剖视图。本实施方式的套筒20C能够代替套筒20A而组装于第一实施方式的光学装置1A。
如图5所示那样，在本实施方式中，相对于设置于圆筒部21的贯通孔21a另外地，在半圆柱部22设置有供光纤30贯通的贯通孔22b。贯通孔22b与贯通孔21a分离开。顶面22a位于贯通孔22b与贯通孔21a之间。另外，贯通孔22b与贯通孔21a同心、且沿X方向延伸。需要说明的是，在本实施方式中，作为一例，在贯通孔22b内收容有露出部位30b与覆盖部位30c的边界部分。换言之，在贯通孔22b内收容有露出部位30b的一部分和覆盖部位30c的一部分。贯通孔22b是第二贯通孔的一例。
另外，接合材料50(第二接合材料52)位于贯通孔22b内，并在贯通孔22b内将露出部位30b(芯线31)的外周面31a与贯通孔22b的内周面22b1接合。
另外，在半圆柱部22中的设置有贯通孔22b的部位的、Z方向的端部，设置有顶面22c。顶面22c具有朝向Z方向的平面状的形状。另外，如图6所示那样，超声波软钎焊装置的烙铁90C具有例如平面状的端面90a。在第一工序中，在端面90a与顶面22c相接的状态下，使烙铁90C一边超声波振动一边加热，由此从烙铁90C经由半圆柱部22间接地向贯通孔22b内的接合材料50传递热及超声波振动。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，在半圆柱部22(支承部)设置有供光纤30(第一光纤)贯通的贯通孔22b(第二贯通孔)。
根据这样的结构，例如，套筒20C能够更可靠地支承光纤30。另外，能够通过贯通孔22b将光纤30定位。另外，由接合材料50将外周面31a与内周面22b1接合，由此例如能够将套筒20C与光纤30更牢固地接合。
[第三实施方式]
图7是第三实施方式的套筒20D及光纤30的与Y方向正交的截面下的剖视图(局部侧视图)。另外，图8是表示通过超声波软钎焊装置的烙铁90D将套筒20D与光纤30软钎焊的状态的与X方向正交的截面下的剖视图。本实施方式的套筒20D能够代替套筒20A而组装于第一实施方式的光学装置1A。
如图7、8所示那样，在本实施方式中，在半圆柱部22设置有收容光纤30的槽22d。槽22d设置于顶面22a，并向Z方向的相反方向凹陷，且沿X方向延伸。槽22d与设置于圆筒部21的贯通孔21a以沿X方向的相反方向的方式平滑相连。即，槽22d的凹面22d1与贯通孔21a的内周面21a1中的Z方向的相反侧的半圆筒面以无台阶而平滑的方式相连。需要说明的是，在本实施方式中，光纤30以大致一半程度收容于槽22d内，但不限定于此，光纤30的至少一部分收容于槽22d内即可。
另外，如图8所示那样，烙铁90D具有例如平面状的端面90a，在该烙铁90D设置有在端面90a开口的槽90b。端面90a及槽90b能制作成如下形状，即在端面90a与顶面22a相接的状态下，使具有流动性的接合材料50(第二接合材料52)能够介于槽22d的凹面与槽90b的凹面之间。通过这样的结构，在第一工序中，使烙铁90D一边超声波振动一边加热，由此热及超声波振动从端面90a向顶面22a即套筒20D传递。由此，从烙铁90D直接地向接合材料50传递热及超声波振动，并且经由套筒20D间接地传递热及超声波振动。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，在半圆柱部22(支承部)设置有至少局部地收容光纤30的槽22d。
根据这样的结构，例如，能得到通过槽22d而容易将光纤30定位于规定的位置这样的优点。另外，例如，在槽22d内由接合材料50将套筒20D与光纤30接合的结构中，与在顶面22a上扩展的情况相比，能够将包围光纤30的接合材料50的体积更加缩小与能够将接合材料50保持于槽22d内相应的量。
[第二变形例]
图9是作为第三实施方式的变形例的第二变形例的套筒20E及光纤30的与Y方向正交的截面下的剖视图(局部侧视图)。如图9所示那样，在本变形例中，接合材料50(第二接合材料52)分离在多个部位。即，接合材料50包括贯通孔21a内的第一接合材料51，并且包括在顶面22a上沿X方向分离开的两个部位的第二接合材料52。在本变形例中，第一接合材料51及第二接合材料52的材质也相同，例如是软钎料。根据这样的结构，也能得到与上述实施方式同样的效果。另外，通过将接合材料50分离开，能够更加缩小基于例如温度变化等而从接合材料50向光纤30作用的力。需要说明的是，分离开的接合材料50的部位的数量不限定于2个，也可以是3以上。
[第四实施方式]
图10是第四实施方式的光学装置1F的与Y方向正交的截面下的剖视图(局部侧视图)。如图10所示那样，在本实施方式的套筒20F中，半圆柱部22位于壳体10内。
另外，在圆筒部21设置有相对于贯通孔21a而言另外的贯通孔21d，相对于接合材料50而言另外的接合材料60介于该贯通孔21d的内周面21d1与光纤30的覆盖部位30c的外周面30c1之间的间隙。接合材料60的材质与接合材料50不同，例如是粘接剂等。接合材料60将套筒20F与光纤30接合。需要说明的是，在本实施方式中，光纤30的覆盖部位30c将贯通孔21d贯通，但不限定于此，也可以是露出部位30b将贯通孔21d贯通，也可以是在贯通孔21d内收容露出部位30b与覆盖部位30c的边界部分。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，半圆柱部22(支承部)设置于壳体10内。
根据这样的结构，例如，能够在壳体10内收容并由该壳体10保护通过接合材料50将套筒20F与光纤30接合的接合部位。
另外，在本实施方式中，接合材料60是与接合材料50材质不同的接合材料。
根据这样的结构，例如，通过使用更加廉价的接合材料60，能够通过使光学装置1F为更加廉价的结构来提高密封性、接合强度。
[第三变形例]
图11是作为第四实施方式的变形例的第三变形例的光学装置1G的与Z方向正交的截面下的剖视图(局部俯视图)。如图11所示那样，在本变形例中，在套筒20G的半圆柱部22的顶面22a上设置有与贯通孔21a相连的槽22d。槽22d收容露出部位30b中的比贯通孔21a靠壳体10内侧的部位。另外，槽22d沿着顶面22a呈S字状弯曲。露出部位30b沿着槽22d弯曲，由此，露出部位30b的贯通孔21a内的部位与端部30a在Y方向上偏离。这样，光纤30沿着弯曲的槽22d而曲折。
在本变形例中，槽22d弯曲，光纤30的露出部位30b(外侧部位30d)沿着槽22d曲折。
根据这样的结构，例如，通过套筒20G的槽22d的弯曲形状，能够定出光纤30的布设路径。
[第四变形例]
图12是作为第四实施方式的别的变形例的第四变形例的光学装置1H的与Y方向正交的截面下的剖视图(局部侧视图)。如图11所示那样，在本变形例中，光学装置1H具备支承构件13。支承构件13以在底壁11上突出的状态安装于该底壁11。支承构件13支承露出部位30b、且是光纤30中的由套筒20F支承的部位与端部30a之间的部位。即，支承构件13支承露出部位30b中的离开套筒20F的位置。在本实施方式中，支承构件13支承露出部位30b中的靠近端部30a的部位。需要说明的是，支承构件13也可以支承端部30a。
另外，在支承构件13设置有槽13a。露出部位30b收容于槽13a内。在收容于槽13a内的状态下，露出部位30b与支承构件13由接合材料70接合。接合材料70的材质既可以与接合材料50相同，也可以与接合材料60相同。需要说明的是，在本变形例中，支承构件13支承露出部位30b的离开端部30a的位置，但不限定于此，支承构件13例如也可以支承端部30a，也可以支承覆盖部位30c，也可以支承露出部位30b与覆盖部位30c的边界部分。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，支承构件13收容于壳体10内，并在离开套筒20F的位置支承光纤30。
根据这样的结构，例如，能够在壳体10内更稳定地支承光纤30。另外，由此，光纤30的端部30a不易振动，也能得到光纤30与光源单元41这样的光学器件之间的光耦合更稳定化、换言之该光耦合的耐振动特性提高这样的优点。另外，通过套筒20F与支承构件13之间的相对的配置，也能得到在套筒20F与支承构件13之间能够将光纤30以曲折的状态布设这样的优点。
[第五实施方式]
图13是第五实施方式的光学装置1I的与Y方向正交的截面下的剖视图(局部侧视图)。如图13所示那样，在本实施方式中，与第四实施方式及其变形例同样，半圆柱部22位于壳体10内。
另外，在本变形例中，设置于套筒20I的圆筒部21的贯通孔21a具有第一部位21a3和第二部位21a4。第二部位21a4相对于第一部位21a3位于与光纤30的端部30a相反一侧。
第一部位21a3以空开间隙的状态收容露出部位30b。接合材料50(第一接合材料51)介于第一部位21a3的内周面21a1与露出部位30b的外周面31a之间，并将套筒20I与光纤30接合。第一部位21a3在相对于X方向倾斜的端面21c开口。需要说明的是，第一部位21a3的与第二部位21a4的边界部分经由排气孔21a5与套筒20I外(壳体10内)连接。
第二部位21a4的内径与露出部位30b的外径大致一致。即，套筒20I的X方向的相反方向的端部20a作为将光纤30与光纤30A连接的连接器80的第一插针80a发挥功能。第一插针80a是连接部的一例。
连接器80除了具有第一插针80a之外还具有设置于光纤30A的端部的第二插针80b、以及连接套筒80c。第一插针80a及第二插针80b例如具有同一外径的圆筒状的形状。另外，圆筒状的连接套筒80c的内径比第一插针80a及第二插针80b的外径稍大。
第一插针80a的端面20a1具有呈圆形状且与X方向正交的平面状的端面20a1。在端面20a1的中央，光纤30的端面30e露出。
第二插针80b的端面80b1具有呈圆形状且与X方向正交的平面状的形状。在端面80b1的中央，光纤30A的端面30e露出。
连接器80构成为以在连接套筒80c内将端面20a1与端面80b1对接了的状态收容第一插针80a、第二插针80b及连接套筒80c。将端面20al与端面80b1对接了的状态下，光纤30的端面30e与光纤30A的端面30e成为彼此相接的状态，由此，光纤30与光纤30A光学耦合。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，套筒20I具有第一插针80a(连接部)。第一插针80a构成将相对于光纤30而言另外的光纤30A(第二光纤)与该光纤30连接的连接器80。
根据这样的结构，例如，通过将套筒20I与连接器80的第一插针80a综合，与它们是不同部件的结构相比，能得到装置结构更为简化、能够更减少部件个数这样的优点。
[第六实施方式]
图14是沿Z方向的相反方向观察第六实施方式的光学装置1J的内部(壳体10内)的俯视图，图15是沿Y方向观察光学装置1J的内部的侧视图。在图14中，示出了将壳体10的顶壁14去除了的状态，在图15中，示出了将壳体10的侧壁12的一部分去除了的状态。
光学装置1J具备调制器100、光纤30I及光纤30O。调制器100接受从光纤30I输出的光，并且向光纤30O输出所输入的光。调制器100是光学器件的一例，光纤30I、30O是第一光纤的一例。
如图15所示那样，在壳体10内，在该壳体10的底壁11上经由调温模块(thermo-module)101而安装有基板102。如图14、15所示那样，在基板102上除了安装有两个支承构件13及调制器100之外，还安装有透镜103、棱镜104、透镜105、透镜106、偏振合成部107、透镜108及透镜109。透镜103、棱镜104、透镜105、透镜106、偏振合成部107、透镜108及透镜109也能称作光学部件。
光纤30I、30O将安装于壳体10的侧壁12的套筒20J贯通。光纤30I、30O的端部30a位于壳体10内。
如图14所示的那样，从光纤30I射出的光(输入光Li)经由透镜103、棱镜104及透镜105而输入调制器100。
调制器100例如是将InP(磷化铟)用作构成材料的MZ(马赫-曾德尔)型的相位调制器，是由调制器驱动器110驱动并作为IQ调制器发挥功能的公知的光学器件。调制器100例如能具有与国际公开第2016/021163所公开的结构同样的结构。
调制器100调制输入光Li，并输出偏振面互相正交的调制光Lo1、Lo2。这些调制光Lo1、Lo2均是直线偏振光，被进行了IQ调制。使调制器100动作的调制器驱动器110包含例如IC而构成。调制器驱动器110的工作由控制器(未图示)控制。
透镜106将调制光Lo1准直，并向偏振合成部107输入。另外，透镜108将调制光Lo2准直，并向偏振合成部107输入。偏振合成部107将调制光Lo1、Lo2进行偏振合成，并输出包含该调制光Lo1、Lo2的输出信号光Lo。从偏振合成部107输出的输出信号光Lo经由透镜109而向光纤30O的端部30a输入。
套筒20J具有光纤30I贯通的第一套筒部20J1、以及光纤30O贯通的第二套筒部20J2。第一套筒部20J1及第二套筒部20J2分别具有与第四实施方式的套筒20F同样的结构。但是，套筒20F代替半圆柱部22而具备具有顶面22a的长方体状的支承部22J。
需要说明的是，在本实施方式中，光学装置1J具备将第一套筒部20J1与第二套筒部20J2综合得到的套筒20J，但不限定于此，光学装置1J也可以单独地具备支承光纤30I的套筒、以及支承光纤30O的套筒。另外，第一套筒部20J1及第二套筒部20J2也可以具有与相对于套筒20F而言另外的实施方式或者变形例的套筒20A～20E、20G～20I同样的结构，也可以具有与其等价或者类似的其他结构。
另外，光纤30I、30O分别由离开套筒20J的支承构件13支承。支承构件13经由调温模块101及基板102而安装于壳体10的底壁11。
这样，具有调制器100的光学装置1J中，也能得到与具有套筒20A～20I的光学装置1A、1F～1I同样的效果。
[第五变形例]
图16是第五变形例的套筒20K的立体图。如图16所示的那样，套筒20K在顶面22a的Y方向的两侧的端部具有壁部22e。壁部22e从顶面22a向Z方向突出，并在该Z方向上以大致恒定的高度沿着X方向延伸。根据这样的结构，能够通过壁部22e来抑制以具有流动性的状态载置于顶面22a上的软钎料(接合材料50)流出到该顶面22a之外。本变形例的套筒20K能够适用于其他实施方式、变形例的光学装置1A、1F～1J。
[第六变形例]
图17是第六变形例的套筒20L的立体图。如图17所示的那样，套筒20L具有与贯通孔21a相比宽度宽且深的槽22d。槽22d的内周面具有圆筒面状(圆筒内表面状)的形状，该内周面的直径是贯通孔21a的内周面21a1的直径以上。根据这样的结构，例如，从槽22d的顶面22a处的开口部流入的流动状态的软钎料(接合材料50)容易相对于该开口部而绕到芯线31的相反侧，容易得到套筒20L与光纤30更加牢固的接合状态。另外，在本变形例中，槽22d的内周面与贯通孔22b的内周面22b1以无台阶而平滑的方式相连。因而，能够通过一个工序形成槽22d和贯通孔22b，例如能得到能够更加减少套筒20L的制造的工夫、成本这样的优点。本变形例的套筒20K能够适用于其他实施方式、变形例的光学装置1A、1F～1J。
[第七变形例]
图18是第七变形例的光学装置1M的立体图。如图18所示的那样，也可以在壳体10设置有多个(两个)套筒20B。需要说明的是，套筒20B的数量也可以是3个以上。另外，也可以代替套筒20B而设置有其他实施方式、变形例的套筒20A、20C～20L，也可以设置有互不相同的套筒20A～20L。
[第八变形例]
图19是第八变形例的光学装置1N的立体图。多个光纤30(30I、30O)也可以在图19所示的形态下，贯通一个套筒20N。根据本变形例的结构，能够在壳体10之外执行向套筒20N载置具有流动性的状态的软钎料(接合材料50)的工序。另外，多个光纤30贯通一个套筒20N，因此能得到能够在比较近的场所更迅速地执行光纤30各自与套筒20N接合的接合工序这样的优点。需要说明的是，在图19中，将光纤30与套筒20N接合的接合材料50互相分离，但不限定于此，例如也可以将具有流动性的状态的软钎料(接合材料50)载置于两个光纤30之间，并利用该软钎料扩展，由此将多个光纤30与套筒20N接合的接合材料50一体化。在该情况下，能得到由一块接合材料50将多个光纤30与一个套筒20N接合得到的结构。本变形例的套筒20N能够适用于其他实施方式、变形例的光学装置1A、1F～1J、1M。
以上例示出本发明的实施方式及变形例，但上述实施方式及变形例只是一例，并不意在限定发明的范围。上述实施方式及变形例能够以其他各种各样的形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、组合、变更。另外，各结构、形状等规格(构造、种类、方向、型号、大小、长度、宽度、厚度、高度、数量、配置、位置、材质等)能够适当变更而实施。
例如，接合材料不限定于软钎料。
另外，本发明也能够适用于不使用超声波软钎焊装置的情况。
另外，套筒无需是与壳体不同的构件，也可以通过对壳体的一部分进行加工而形成。
产业上的可利用性
本发明能够在光学装置及光学装置的制造方法中利用。
附图标记说明：
1A、1F～1J、1M、1N…光学装置
10…壳体
11…底壁
12…侧壁
12a…开口
13…支承构件
13a…槽
14…顶壁
20A～20L，20N…套筒
20J1…第一套筒部
20J2…第二套筒部
20a…端部
20a1…端面
21…圆筒部
21a…贯通孔(第一贯通孔)
21a1…内周面
21a2…底部
21a3…第一部位
21a4…第二部位
21a5…排气孔
21b1…开口端
21b2…开口端
21c…端面(倾斜面)
21d…贯通孔
21d1…内周面
22…半圆柱部(支承部)
22J…支承部
22a…顶面
22b…贯通孔(第二贯通孔)
22b1…内周面
22c…顶面
22d…槽
22d1…凹面
22e…壁部
30…光纤(第一光纤)
30A…光纤(第二光纤)
30I…光纤(第一光纤)
30O…光纤(第一光纤)
30a…端部
30b…露出部位
30c…覆盖部位
30c1…外周面
30d…外侧部位
30e…端面
31…芯线
31a…外周面
32…覆层
41…光源单元(光学器件)
42…透镜
50…接合材料
51…第一接合材料
52…第二接合材料
60…接合材料
70…接合材料
80…连接器
80a…第一插针(连接部)
80b…第二插针
80b1…端面
80c…连接套筒
90A、90C、90D…烙铁
90a…端面
90b…槽
100…调制器(光学器件)
101…调温模块
102…基板
103…透镜
104…棱镜
105…透镜
106…透镜
107…偏振合成部
108…透镜
109…透镜
110…调制器驱动器
Li…输入光
Lo1、Lo2…调制光
Lo…输出信号光
M1…方向
M2…方向
R…收容室
X…方向
Y…方向
Z…方向。

Claims (19)

1.一种光学装置，其中，
所述光学装置具备：
壳体；
套筒，其安装于所述壳体，且设置有在所述壳体的内侧与外侧之间贯通的第一贯通孔，并具有倾斜面，该倾斜面相对于该第一贯通孔的贯通方向倾斜且开设有所述第一贯通孔；
第一光纤，其具有芯线和包围该芯线的覆层，该芯线包括芯及包层，所述芯线的未由所述覆层包围的露出部位穿过所述第一贯通孔；以及
第一接合材料，其在所述第一贯通孔内介于所述露出部位的外周面与所述第一贯通孔的内周面之间进行密封。
2.根据权利要求1所述的光学装置，其中，
所述套筒具有支承所述第一光纤的支承部。
3.根据权利要求2所述的光学装置，其中，
所述光学装置具备将所述支承部与所述第一光纤中的位于所述第一贯通孔的外侧的外侧部位接合的第二接合材料。
4.根据权利要求3所述的光学装置，其中，
所述第一接合材料与所述第二接合材料彼此相邻或者一体化。
5.根据权利要求2～4中的任一项所述的光学装置，其中，
在所述支承部设置有至少局部地***述第一光纤的槽。
6.根据权利要求5所述的光学装置，其中，
所述槽弯曲，所述第一光纤沿着所述槽而曲折。
7.根据权利要求2～6中的任一项所述的光学装置，其中，
在所述支承部设置有供所述第一光纤贯通的第二贯通孔。
8.根据权利要求2～7中的任一项所述的光学装置，其中，
所述倾斜面相对于所述第一贯通孔的开口端向与所述支承部相反一侧延伸。
9.根据权利要求2～8中的任一项所述的光学装置，其中，
所述支承部设置于所述壳体内。
10.根据权利要求2～9中的任一项所述的光学装置，其中，
所述支承部设置于所述壳体外。
11.根据权利要求1～10中的任一项所述的光学装置，其中，
所述套筒具有构成连接器的连接部，该连接器将相对于所述第一光纤而言另外的第二光纤与所述第一光纤连接。
12.根据权利要求1～11中的任一项所述的光学装置，其中，
所述光学装置具备支承构件，该支承构件收容于所述壳体内，并在离开所述套筒的位置支承所述第一光纤。
13.根据权利要求1～12中的任一项所述的光学装置，其中，
所述第一接合材料是软钎料。
14.根据权利要求3所述的光学装置，其中，
所述第一接合材料是软钎料，所述第二接合材料是与软钎料不同的材质的接合材料。
15.根据权利要求4所述的光学装置，其中，
所述第一接合材料及所述第二接合材料是软钎料。
16.根据权利要求1～15中的任一项所述的光学装置，其中，
所述光学装置具备光学器件，该光学器件收容于所述壳体内，用于将输入所述第一光纤的光输出或接受从所述第一光纤输出的光。
17.一种光学装置的制造方法，其中，
所述光学装置具备：
壳体；
套筒，其安装于所述壳体，且设置有在所述壳体的内侧与外侧之间贯通的第一贯通孔，并具有倾斜面，该倾斜面相对于该第一贯通孔的贯通方向倾斜且开设有所述第一贯通孔；
第一光纤，其具有芯线和包围该芯线的覆层，该芯线包括芯及包层，所述芯线的未由所述覆层包围的露出部位穿过所述第一贯通孔；以及
第一接合材料，其介于所述露出部位的外周面与所述第一贯通孔的内周面之间进行密封，
所述光学装置的制造方法具备：
使流动状态的第一接合材料进入所述露出部位的外周面与所述第一贯通孔的内周面之间的第一工序；以及
使所述第一接合材料固化的第二工序。
18.根据权利要求17所述的光学装置的制造方法，其中，
所述第一接合材料是软钎料，
在所述第一工序中，使用超声波软钎焊装置。
19.根据权利要求18所述的光学装置的制造方法，其中，
在所述第一工序中，从所述超声波软钎焊装置向所述套筒传递超声波振动。
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