JP2002328255A - ファイバ光学系 - Google Patents
ファイバ光学系Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光学素子をほぼアライメントフリーで実装可能
で損失の少ない安定した小型のファイバ光学系におい
て、より反射量の小さな光学系を得る。 【解決手段】伝送用シングルモードファイバとグレイデ
ッドインデックスファイバと焦点調節用コアレスファイ
バをこの順番に接合してなる２つのファイバ光学系を、
光学素子を挟んで上記コアレスファイバが光学素子側を
向くように対向して配置し、それぞれを基体に固定して
なるファイバ光学系において、上記コアレスファイバの
屈折率は、グレイデッドインデックスファイバのコアの
屈折率と光学素子の屈折率の間の大きさとする。
で損失の少ない安定した小型のファイバ光学系におい
て、より反射量の小さな光学系を得る。 【解決手段】伝送用シングルモードファイバとグレイデ
ッドインデックスファイバと焦点調節用コアレスファイ
バをこの順番に接合してなる２つのファイバ光学系を、
光学素子を挟んで上記コアレスファイバが光学素子側を
向くように対向して配置し、それぞれを基体に固定して
なるファイバ光学系において、上記コアレスファイバの
屈折率は、グレイデッドインデックスファイバのコアの
屈折率と光学素子の屈折率の間の大きさとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信機器、セン
サー等に好適に使用され光ファイバと光学素子を結合さ
せるファイバ光学系に関する。
サー等に好適に使用され光ファイバと光学素子を結合さ
せるファイバ光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】光技術の発達とともに、光通信、光計測
等の分野で光ファイバを用いた信号やエネルギーの伝送
が盛んに利用されている。これらのシステムでは、光源
や受光器、フィルターやセンシングのための光学素子と
光ファイバを結合させる必要がある。フィルターやセン
シングのための光学素子をファイバの伝送路中に挿入す
る場合は結合損失を極少にする必要がある。
等の分野で光ファイバを用いた信号やエネルギーの伝送
が盛んに利用されている。これらのシステムでは、光源
や受光器、フィルターやセンシングのための光学素子と
光ファイバを結合させる必要がある。フィルターやセン
シングのための光学素子をファイバの伝送路中に挿入す
る場合は結合損失を極少にする必要がある。
【０００３】従来は図２に示すように２つの伝送用シン
グルモードファイバ１、レンズ８の間に、光学素子４を
アライメントして光学系を構成する例が最も多く用いら
れてきた。９はレンズを保持するためのホルダ、１０は
パッケージである。
グルモードファイバ１、レンズ８の間に、光学素子４を
アライメントして光学系を構成する例が最も多く用いら
れてきた。９はレンズを保持するためのホルダ、１０は
パッケージである。
【０００４】また、グレイデッドインデックスファイバ
（以下ＧＩファイバ）をレンズとして用いる例（例えば
電子情報通信学会１９９５年総合大会Ｃ２８３参照）が
ある。ＧＩファイバとはファイバの中心軸から徐々に屈
折率が下がるような軸対称の屈折率分布を持つファイバ
で、もともとはマルチモード伝送に用いられるものであ
る。ほとんどのＧＩファイバは２乗の屈折率分布をも
つ。
（以下ＧＩファイバ）をレンズとして用いる例（例えば
電子情報通信学会１９９５年総合大会Ｃ２８３参照）が
ある。ＧＩファイバとはファイバの中心軸から徐々に屈
折率が下がるような軸対称の屈折率分布を持つファイバ
で、もともとはマルチモード伝送に用いられるものであ
る。ほとんどのＧＩファイバは２乗の屈折率分布をも
つ。
【０００５】前述のような屈折率分布はグレイデッドイ
ンデックスレンズ（ＧＲＩＮレンズとも呼ばれる）と同
様にレンズ効果を持つため、適当な屈折率分布のＧＩフ
ァイバを適切な長さで用いれば結合光学系を形成する事
ができる。
ンデックスレンズ（ＧＲＩＮレンズとも呼ばれる）と同
様にレンズ効果を持つため、適当な屈折率分布のＧＩフ
ァイバを適切な長さで用いれば結合光学系を形成する事
ができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし図２に示すもの
では光学素子４、レンズ８等は独立した部品として、そ
れぞれが別々にホルダーに固定された後にアライメント
されるため、部品点数が多く調整も煩雑で大型化してし
まうといった問題があった。
では光学素子４、レンズ８等は独立した部品として、そ
れぞれが別々にホルダーに固定された後にアライメント
されるため、部品点数が多く調整も煩雑で大型化してし
まうといった問題があった。
【０００７】またＧＩファイバを用いたものでは、ＧＩ
ファイバはレンズであるため、焦点方向の調整が必要で
手間が掛かる。また焦点方向の位置調節や光学素子搭載
のためのクリアランスが必要であり、一度ファイバから
空間に出射した光結合に成らざるを得ない。ＧＩファイ
バ間に距離が必要になるとさらに調整が面倒になり、Ｇ
Ｉファイバから空間に出射すると屈折率が異なるため出
射端面で反射が生じてしまう等の問題点があった。
ファイバはレンズであるため、焦点方向の調整が必要で
手間が掛かる。また焦点方向の位置調節や光学素子搭載
のためのクリアランスが必要であり、一度ファイバから
空間に出射した光結合に成らざるを得ない。ＧＩファイ
バ間に距離が必要になるとさらに調整が面倒になり、Ｇ
Ｉファイバから空間に出射すると屈折率が異なるため出
射端面で反射が生じてしまう等の問題点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のファイバ光学系は、伝送用シングルモード
ファイバとグレイデッドインデックスファイバと焦点調
節用コアレスファイバをこの順番に接合してなる２つの
ファイバ光学系を、光学素子を挟んで上記コアレスファ
イバが光学素子側を向くように対向して配置し、それぞ
れを基体に固定したファイバ光学系であって、上記コア
レスファイバの屈折率を、グレイデッドインデックスフ
ァイバの屈折率と光学素子の屈折率の間の大きさとする
ことにより、互いに異なる屈折率を持つファイバを組み
合わせて構成した結合系の反射量を低減させるようにし
たものである。
に、本発明のファイバ光学系は、伝送用シングルモード
ファイバとグレイデッドインデックスファイバと焦点調
節用コアレスファイバをこの順番に接合してなる２つの
ファイバ光学系を、光学素子を挟んで上記コアレスファ
イバが光学素子側を向くように対向して配置し、それぞ
れを基体に固定したファイバ光学系であって、上記コア
レスファイバの屈折率を、グレイデッドインデックスフ
ァイバの屈折率と光学素子の屈折率の間の大きさとする
ことにより、互いに異なる屈折率を持つファイバを組み
合わせて構成した結合系の反射量を低減させるようにし
たものである。
【０００９】
【作用】通常、コアレスファイバの屈折率は石英ガラス
の屈折率にほぼ等しいため、ＧＩファイバの屈折率より
小さく、また結合系に配置される光素子の屈折率は、Ｇ
Ｉファイバよりも更に大きい場合が多い。そのため、Ｇ
Ｉファイバ、コアレスファイバ、光学素子の屈折率の異
なる素材の組み合わせとなり、異種屈折率部材の境界面
において、反射が発生する箇所が複数点存在する事にな
るが、本発明においてはコアレスファイバの屈折率をＧ
Ｉファイバの屈折率の間の大きさとした事によって光結
合系の反射量を小さくする事ができる。
の屈折率にほぼ等しいため、ＧＩファイバの屈折率より
小さく、また結合系に配置される光素子の屈折率は、Ｇ
Ｉファイバよりも更に大きい場合が多い。そのため、Ｇ
Ｉファイバ、コアレスファイバ、光学素子の屈折率の異
なる素材の組み合わせとなり、異種屈折率部材の境界面
において、反射が発生する箇所が複数点存在する事にな
るが、本発明においてはコアレスファイバの屈折率をＧ
Ｉファイバの屈折率の間の大きさとした事によって光結
合系の反射量を小さくする事ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。なお、各図において同一部材に
ついては、同一符号を付し説明を省略するものとする。
基づき詳細に説明する。なお、各図において同一部材に
ついては、同一符号を付し説明を省略するものとする。
【００１１】図１に示すように、モードフィールド径
（以下ＭＦＤ）が約１０μｍの伝送用シングルモードフ
ァイバ１４、ＧＩファイバ１１、コアレスファイバ１２
をこの順に接続してなる２つの光学系を光学素子１３を
挟んで上記コアレスファイバ１２が光学素子１３側を向
くように対向して配置し、光結合系を構成している。上
記シングルモードファイバ１４、ＧＩファイバ１１およ
びコアレスファイバ１２のファイバどうしの端面は、溶
融接続されている。
（以下ＭＦＤ）が約１０μｍの伝送用シングルモードフ
ァイバ１４、ＧＩファイバ１１、コアレスファイバ１２
をこの順に接続してなる２つの光学系を光学素子１３を
挟んで上記コアレスファイバ１２が光学素子１３側を向
くように対向して配置し、光結合系を構成している。上
記シングルモードファイバ１４、ＧＩファイバ１１およ
びコアレスファイバ１２のファイバどうしの端面は、溶
融接続されている。
【００１２】この光結合系は、光学素子１３の部分を配
置固定するための溝２２と、シングルモードファイバ１
４、ＧＩファイバ１１およびコアレスファイバ１２の部
分を配置固定するためのＶ溝２３が形成された基板２１
に固定されている。基板２１の材質は、光ファイバや光
学素子１３と環境の温度変化に起因して発生する応力を
低減させるため、線膨張係数の違いが少ないほうが好ま
しく、シリコンや石英ガラスを用いる。なお、ファイバ
光学系が屋内など厳しい温度変化が生じない環境で使用
される場合には、温度変化による応力発生が小さくてす
むため、基板２１の材質は必ずしも線膨張係数を素子や
光ファイバの線膨張係数にあわせる必要は無く、たとえ
ばより安価なプラスチック成形品などを用いても差し支
えない。
置固定するための溝２２と、シングルモードファイバ１
４、ＧＩファイバ１１およびコアレスファイバ１２の部
分を配置固定するためのＶ溝２３が形成された基板２１
に固定されている。基板２１の材質は、光ファイバや光
学素子１３と環境の温度変化に起因して発生する応力を
低減させるため、線膨張係数の違いが少ないほうが好ま
しく、シリコンや石英ガラスを用いる。なお、ファイバ
光学系が屋内など厳しい温度変化が生じない環境で使用
される場合には、温度変化による応力発生が小さくてす
むため、基板２１の材質は必ずしも線膨張係数を素子や
光ファイバの線膨張係数にあわせる必要は無く、たとえ
ばより安価なプラスチック成形品などを用いても差し支
えない。
【００１３】光学素子１３の基板溝２２への固定には紫
外線硬化型接着剤を用い、光学系のＶ溝２３への固定に
は熱硬化型接着剤を用いて固定する。基板２１の材料と
して石英ガラスを用いた構成の場合、紫外線硬化接着剤
の硬化作業をおこなう時に、紫外線が石英ガラス基板２
１に遮断されることなく十分に接着剤に紫外線を照射さ
せる事ができるという利点をもっているため、固定作業
を容易に行うことができる。
外線硬化型接着剤を用い、光学系のＶ溝２３への固定に
は熱硬化型接着剤を用いて固定する。基板２１の材料と
して石英ガラスを用いた構成の場合、紫外線硬化接着剤
の硬化作業をおこなう時に、紫外線が石英ガラス基板２
１に遮断されることなく十分に接着剤に紫外線を照射さ
せる事ができるという利点をもっているため、固定作業
を容易に行うことができる。
【００１４】なお、本発明の光学系の作製方法として、
あらかじめシングルモードファイバ１４、ＧＩファイバ
１１、一本のコアレスファイバに、ＧＩファイバ１１、
シングルモードファイバ１４の順番に融着接続したもの
を、基板２１上のＶ溝２３に固定し、その後、コアレス
ファイバ１２の中間を分断する溝２２を形成し、その溝
２２に光学素子１３を設置固定する方法をとれば、より
工数を少なく作製する事が出きる。
あらかじめシングルモードファイバ１４、ＧＩファイバ
１１、一本のコアレスファイバに、ＧＩファイバ１１、
シングルモードファイバ１４の順番に融着接続したもの
を、基板２１上のＶ溝２３に固定し、その後、コアレス
ファイバ１２の中間を分断する溝２２を形成し、その溝
２２に光学素子１３を設置固定する方法をとれば、より
工数を少なく作製する事が出きる。
【００１５】一般に光学素子１３の屈折率Ｎ３は、ＧＩ
ファイバ１１のコアの屈折率Ｎ１より大きくコアレスフ
ァイバ１２の屈折率Ｎ２は、石英ガラスにほぼ等しく、
Ｎ１よりさらに小さかった。そのため本光学系において
は、異種材料の接合面で接合する材料の屈折率差から発
生するフレネル反射が生じやすいことから、屈折率差を
できるだけ小さくし、反射率を小さくする必要がある。
ファイバ１１のコアの屈折率Ｎ１より大きくコアレスフ
ァイバ１２の屈折率Ｎ２は、石英ガラスにほぼ等しく、
Ｎ１よりさらに小さかった。そのため本光学系において
は、異種材料の接合面で接合する材料の屈折率差から発
生するフレネル反射が生じやすいことから、屈折率差を
できるだけ小さくし、反射率を小さくする必要がある。
【００１６】そこで、本発明では、コアレスファイバ１
２の屈折率Ｎ２をＧＩファイバ１１のコアの屈折率Ｎ１
と光学素子Ｎ３の間の大きさとすることで反射量を低減
できるようにした。最適な組み合わせとしては、コアレ
スファイバ１２の屈折率Ｎ２の大きさを、ＧＩファイバ
１１のコアの屈折率Ｎ１と素子１３の屈折率Ｎ３との中
間の値Ｎ２＝（Ｎ１＋Ｎ３）／２とした時に、反射率を
最も小さくする事ができる。
２の屈折率Ｎ２をＧＩファイバ１１のコアの屈折率Ｎ１
と光学素子Ｎ３の間の大きさとすることで反射量を低減
できるようにした。最適な組み合わせとしては、コアレ
スファイバ１２の屈折率Ｎ２の大きさを、ＧＩファイバ
１１のコアの屈折率Ｎ１と素子１３の屈折率Ｎ３との中
間の値Ｎ２＝（Ｎ１＋Ｎ３）／２とした時に、反射率を
最も小さくする事ができる。
【００１７】コアレスファイバ１２は、上述した所望の
屈折率Ｎ２を実現するため、石英ガラスにＧｅＯ2をド
ーパントとして添加したものを用いた。作製方法は、ゾ
ルゲル法を用いた。この場合、ガラスを構成する材料の
種類が、ＧＩファイバ１１と同じであるため、コアレス
ファイバとＧＩファイバ１１を融着する場合にファイバ
溶融温度が近くなるため、作業が行いやすくなるという
利点を持っている。その他にも、多成分ガラスの組成を
調整して屈折率を持った材料を溶融延伸して作製する事
も可能である。
屈折率Ｎ２を実現するため、石英ガラスにＧｅＯ2をド
ーパントとして添加したものを用いた。作製方法は、ゾ
ルゲル法を用いた。この場合、ガラスを構成する材料の
種類が、ＧＩファイバ１１と同じであるため、コアレス
ファイバとＧＩファイバ１１を融着する場合にファイバ
溶融温度が近くなるため、作業が行いやすくなるという
利点を持っている。その他にも、多成分ガラスの組成を
調整して屈折率を持った材料を溶融延伸して作製する事
も可能である。
【００１８】コアレスファイバ１２と、光学素子１３の
接続する端面はフラットな面に形成されているが、端面
の全てが光学素子１３の面と完全に物理的に接触してい
る事は実際にはなく、わずかな隙間が発生している。そ
こで光学素子１３や光学系の基板２１への固定のために
用いた紫外線硬化接着剤をコアレスファイバ１２と光学
素子１３との間に充填することが好ましい。
接続する端面はフラットな面に形成されているが、端面
の全てが光学素子１３の面と完全に物理的に接触してい
る事は実際にはなく、わずかな隙間が発生している。そ
こで光学素子１３や光学系の基板２１への固定のために
用いた紫外線硬化接着剤をコアレスファイバ１２と光学
素子１３との間に充填することが好ましい。
【００１９】接着剤とコアレスファイバ１２及び接着剤
と光学素子１３との間にも境界面が存在するため、接着
剤とコアレスファイバ１２及び光学素子１３の屈折率が
異なる場合、反射点が出来てしまう。この問題を改善す
るために、コアレスファイバ１２の屈折率Ｎ２と光学素
子１３の屈折率Ｎ３との間の大きさの屈折率を持つ接着
剤を用いれば反射量を少なくできる。
と光学素子１３との間にも境界面が存在するため、接着
剤とコアレスファイバ１２及び光学素子１３の屈折率が
異なる場合、反射点が出来てしまう。この問題を改善す
るために、コアレスファイバ１２の屈折率Ｎ２と光学素
子１３の屈折率Ｎ３との間の大きさの屈折率を持つ接着
剤を用いれば反射量を少なくできる。
【００２０】ＧＩファイバ１１は、本実施例では通常光
通信伝送用に用いられているＧＩファイバを用いた。Ｇ
Ｉファイバ１１のコアの屈折率Ｎ１は、大きすぎると伝
送用シングルモードファイバ１４との境界面で反射が大
きくなってしまうため、Ｎ１の値は１．４９以下が好ま
しい。
通信伝送用に用いられているＧＩファイバを用いた。Ｇ
Ｉファイバ１１のコアの屈折率Ｎ１は、大きすぎると伝
送用シングルモードファイバ１４との境界面で反射が大
きくなってしまうため、Ｎ１の値は１．４９以下が好ま
しい。
【００２１】ＧＩファイバ１１はファイバの中心軸から
徐々に屈折率が下がるような軸対称の屈折率分布を持つ
ファイバで、ほとんどのＧＩファイバ１１は２乗の屈折
率分布をもつ。ＧＩファイバ１１中の光線はサインカー
ブの挙動を示すため、長さをその光線挙動の周期に対応
させてピッチＰで表わす。点光源が平行光になるのはＰ
＝０．２５であり、再度、点に収束するのはＰ＝０．５
である。用いるＧＩファイバ１１の長さは、実用上、ピ
ッチＰが０．２５以上、０．５以下の範囲にある事が望
ましい。
徐々に屈折率が下がるような軸対称の屈折率分布を持つ
ファイバで、ほとんどのＧＩファイバ１１は２乗の屈折
率分布をもつ。ＧＩファイバ１１中の光線はサインカー
ブの挙動を示すため、長さをその光線挙動の周期に対応
させてピッチＰで表わす。点光源が平行光になるのはＰ
＝０．２５であり、再度、点に収束するのはＰ＝０．５
である。用いるＧＩファイバ１１の長さは、実用上、ピ
ッチＰが０．２５以上、０．５以下の範囲にある事が望
ましい。
【００２２】その他にも原理的には、Ｐ＝０．２５＋
０．５×ｎ（ｎは０以上の整数）のピッチ長を持つＧＩ
ファイバ１１であってもファイバから出る光は平行光と
なるので、光学系全体の長さが長くなるという欠点があ
るが、特性上では同様な機能を持たせることが可能であ
る。
０．５×ｎ（ｎは０以上の整数）のピッチ長を持つＧＩ
ファイバ１１であってもファイバから出る光は平行光と
なるので、光学系全体の長さが長くなるという欠点があ
るが、特性上では同様な機能を持たせることが可能であ
る。
【００２３】一方、コアレスファイバ１２の長さは、Ｇ
Ｉファイバ１１の長さがほぼ平行光となるピッチ長とな
っていれば、任意の長さをもたせることができる。
Ｉファイバ１１の長さがほぼ平行光となるピッチ長とな
っていれば、任意の長さをもたせることができる。
【００２４】また光学素子１３としては、光アイソレー
タを配置している。本実施例で用いている光アイソレー
タは、偏光子、ファラデー回転子、検光子の３つの素子
から構成されている。光アイソレータの場合において、
本発明における光学素子の屈折率Ｎ３は、偏光子および
検光子の屈折率に相当する。通常偏光子と検光子は同じ
材料を用いて構成される場合が多い。
タを配置している。本実施例で用いている光アイソレー
タは、偏光子、ファラデー回転子、検光子の３つの素子
から構成されている。光アイソレータの場合において、
本発明における光学素子の屈折率Ｎ３は、偏光子および
検光子の屈折率に相当する。通常偏光子と検光子は同じ
材料を用いて構成される場合が多い。
【００２５】
【実施例】以下により具体的な実施例を説明する。
【００２６】図１を用いて説明する。ＭＦＤ約１０μｍ
の伝送用シングルモードファイバ１４の先端に、屈折率
Ｎ１＝１．４７、コア径５０μｍ、のＧＩファイバ１１
を放電による融着加工で接続した。ＧＩファイバ１１の
端面に、屈折率Ｎ２＝１．４９の屈折率をもつコアレス
ファイバ１２をＧＩファイバ１１に放電による融着加工
により接続しカットした。
の伝送用シングルモードファイバ１４の先端に、屈折率
Ｎ１＝１．４７、コア径５０μｍ、のＧＩファイバ１１
を放電による融着加工で接続した。ＧＩファイバ１１の
端面に、屈折率Ｎ２＝１．４９の屈折率をもつコアレス
ファイバ１２をＧＩファイバ１１に放電による融着加工
により接続しカットした。
【００２７】続いて、同じＧＩファイバ１１、伝送用シ
ングルモードファイバ１４をこの順に融着接続しファイ
バ光学系を作製した。
ングルモードファイバ１４をこの順に融着接続しファイ
バ光学系を作製した。
【００２８】次にシリコン基板にＫＯＨによる異方性エ
ッチングを施し、ファイバ搭載Ｖ溝２３をもつ基体２１
に、先に作製したファイバ光学系を設置し、熱硬化性エ
ポキシ接着剤で固定した。
ッチングを施し、ファイバ搭載Ｖ溝２３をもつ基体２１
に、先に作製したファイバ光学系を設置し、熱硬化性エ
ポキシ接着剤で固定した。
【００２９】次にコアレスファイバ１２を分断するよう
に光学素子搭載用溝２２をダイサーにより切削加工で形
成した。
に光学素子搭載用溝２２をダイサーにより切削加工で形
成した。
【００３０】次に、光学素子１３を光学素子搭載用溝２
２に設置し、屈折率ｎ＝１．４９に調整した紫外線硬化
型屈折率整合接着剤を光学素子１３、コアレスファイバ
１２の間隙および周辺に充填し、固定した。搭載した光
学素子１３のコアレスファイバ１２との境界面における
屈折率Ｎ３は１．５１である。
２に設置し、屈折率ｎ＝１．４９に調整した紫外線硬化
型屈折率整合接着剤を光学素子１３、コアレスファイバ
１２の間隙および周辺に充填し、固定した。搭載した光
学素子１３のコアレスファイバ１２との境界面における
屈折率Ｎ３は１．５１である。
【００３１】伝送用シングルモードファイバ１４から、
光学素子１３に光が入射した場合の反射量は表１に示す
ように、従来用いていた石英ガラスの屈折率にほぼ等し
いコアレスファイバを用いた場合の反射量が−３３ｄＢ
であったのに対して、上記本発明の実施例では−４０ｄ
Ｂとなり、反射量の改善を得る事ができた。
光学素子１３に光が入射した場合の反射量は表１に示す
ように、従来用いていた石英ガラスの屈折率にほぼ等し
いコアレスファイバを用いた場合の反射量が−３３ｄＢ
であったのに対して、上記本発明の実施例では−４０ｄ
Ｂとなり、反射量の改善を得る事ができた。
【００３２】尚、本実施例においては光学素子を固定す
るための樹脂として、屈折率整合接着剤の屈折率をコア
レスファイバの屈折率に合わせたが、光学素子の屈折率
１．５１に合わせても同様の特性を得る事が出来る。
るための樹脂として、屈折率整合接着剤の屈折率をコア
レスファイバの屈折率に合わせたが、光学素子の屈折率
１．５１に合わせても同様の特性を得る事が出来る。
【００３３】
【表１】
【００３４】上記実施例においては、コアレスファイバ
１２の屈折率Ｎ２は、ＧＩファイバ１１と光学素子１３
の屈折率の中間の値に設定したものを用いたが、その他
にも、コアレスファイバ１２の屈折率Ｎ２をＧＩファイ
バ１１、または光学素子１３の屈折率と等しくした場合
でも、反射量は−３７ｄＢと従来構成に比較して改善を
する事が出来た。この場合、屈折率の異なる境界面は、
コアレスファイバ１２と光学素子１３間、またはコアレ
スファイバ１２とＧＩファイバ１１間の１箇所にしか存
在しないため、反射を生じる箇所が少なくなり、多重反
射の影響を低減できるという利点がある。ただし、反射
量の大きさだけに着目した場合には、最も好ましいのは
第一の実施例のように光学素子１３とＧＩファイバ１１
との屈折率の中間の値の屈折率をコアレスファイバ１２
が持つときに、反射量が最も小さくなる。
１２の屈折率Ｎ２は、ＧＩファイバ１１と光学素子１３
の屈折率の中間の値に設定したものを用いたが、その他
にも、コアレスファイバ１２の屈折率Ｎ２をＧＩファイ
バ１１、または光学素子１３の屈折率と等しくした場合
でも、反射量は−３７ｄＢと従来構成に比較して改善を
する事が出来た。この場合、屈折率の異なる境界面は、
コアレスファイバ１２と光学素子１３間、またはコアレ
スファイバ１２とＧＩファイバ１１間の１箇所にしか存
在しないため、反射を生じる箇所が少なくなり、多重反
射の影響を低減できるという利点がある。ただし、反射
量の大きさだけに着目した場合には、最も好ましいのは
第一の実施例のように光学素子１３とＧＩファイバ１１
との屈折率の中間の値の屈折率をコアレスファイバ１２
が持つときに、反射量が最も小さくなる。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
伝送用シングルモードファイバとグレイデッドインデッ
クスファイバと焦点調節用コアレスファイバをこの順番
に接合してなる２つのファイバ光学系を、光学素子を挟
んで上記コアレスファイバが光学素子側を向くように対
向して配置し、それらを基体に固定してなるファイバ光
学系において、上記コアレスファイバの屈折率を、グレ
イデッドインデックスファイバ屈折率の間の大きさにす
ることによって光学系全体での反射量を少なくすること
ができる。
伝送用シングルモードファイバとグレイデッドインデッ
クスファイバと焦点調節用コアレスファイバをこの順番
に接合してなる２つのファイバ光学系を、光学素子を挟
んで上記コアレスファイバが光学素子側を向くように対
向して配置し、それらを基体に固定してなるファイバ光
学系において、上記コアレスファイバの屈折率を、グレ
イデッドインデックスファイバ屈折率の間の大きさにす
ることによって光学系全体での反射量を少なくすること
ができる。
【図１】本発明に係るファイバ光学系を示す図である。
【図２】従来のファイバ光学系を示す断面図である。
１、１４：伝送用シングルモードファイバ １１：ＧＩファイバ １２：コアレスファイバ １３：光学素子 ２１：基板 ２３：Ｖ溝 ２２：溝 ４：光学素子 ８：レンズ ９：ホルダ １０：パッケージ
Claims (2)
- 【請求項１】伝送用シングルモードファイバとグレイデ
ッドインデックスファイバと焦点調節用コアレスファイ
バをこの順番に接合してなる２つのファイバ光学系を、
光学素子を挟んで上記コアレスファイバが光学素子側を
向くように対向して配置し、それぞれを基体に固定して
なるファイバ光学系であって、上記コアレスファイバの
屈折率は、グレイデッドインデックスファイバのコアの
屈折率と光学素子の屈折率の間の大きさであることを特
徴とするファイバ光学系。 - 【請求項２】上記光学素子とコアレスファイバの端面と
の間隙に光学的に透明な物質を充填し、この光学的に透
明な物質の屈折率は、コアレスファイバの屈折率と光学
素子の屈折率の間の大きさであることを特徴とする請求
項１に記載のファイバ光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001133631A JP2002328255A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ファイバ光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001133631A JP2002328255A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ファイバ光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002328255A true JP2002328255A (ja) | 2002-11-15 |
Family
ID=18981454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001133631A Pending JP2002328255A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ファイバ光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002328255A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006082625A1 (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-10 | Toyo Glass Co., Ltd. | 光ファイバ結合部品及びその製造方法 |
| JP2019101283A (ja) * | 2017-12-05 | 2019-06-24 | 日本電信電話株式会社 | モードフィールド変換器 |
Citations (2)
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| JP2000214353A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-04 | Nec Corp | 低反射特性を有する受光装置 |
| JP2001044553A (ja) * | 1999-07-29 | 2001-02-16 | Kyocera Corp | ファイバスタブ型光デバイス及びそれを用いた光モジュール |
-
2001
- 2001-04-27 JP JP2001133631A patent/JP2002328255A/ja active Pending
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| JP7009962B2 (ja) | 2017-12-05 | 2022-01-26 | 日本電信電話株式会社 | モードフィールド変換器の設計方法 |
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