JPH02281210A - 光コリメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ファイバから出力した光を光ビームとして
空間に飛ばしたり、偏光の選択や波長の選択など光学的
な変化を加えた平行光束を再び他の光ファイバに光学結
合する光コリメータに関するものである。

従来の技術 従来、この種の光コリメータを使用した光結合部品は第
５図に示す構成であった。第５図において４１は球レン
ズ、４２はレンズホルダ、４３はコイルバネ、４４はバ
ネ押え、４５はコリメータホルダ、４６はフェルール挿
入口、４７はフェルール案内孔である。

球レンズ４１はコリメータホルダ４５に挿入したレンズ
ホルダ４２に入れ、コイルバネ４３と雄ネジの付いたバ
ネ押え４４で固定する。

光ファイバを挿入したフェルール（図示せず）をフェル
ールホルダ４５のフェルール挿入口４６からフェルール
案内孔４７へ挿入する。精密に加工されたフェルール（
図示せず）およびフェルール案内孔４７により光ファイ
バ（図示せず）の中心軸と球レンズ４１の中心軸が一致
する。光ファイバから出力した光は球レンズ４１で平行
光に変換されて出力される。（特開昭６３−２０１６０
６号公報） 発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、光コリメータに光コネクタ
を着脱しても光軸を正確に合わせるためにコリメータホ
ルダ４５のフェルール案内孔４７やレンズホルダ４２を
精密加工しなければならない。、またレンズホルダ４２
等の主な部品は精密加工するために金属ブロックから構
成されており、電界強度の大きな電力設備なとに用いる
と渦電流が発生するためにセンサなどの光結合部品には
使用できない。さらに、コリメータホルダ４５は光コネ
クタを使用するように構成されているため光コリメータ
は太き（、また、この光コリメータを光結合部品に使用
すると部品数が多いために高価になると言う問題があっ
た。

本発明はこのような課題を解決するもので、部品数が少
なく、さらに、光センサなどにも使用できる光コネクタ
接続型の光コリメータを提供するものである。

課題を解決するための手段 割りスリーブの片方の内側の縁を円錐状にカットした端
から、片端面の縁を円錐台形状にカットした自己集束性
屈折率分布型ロッドレンズを挿入し、この割りスリーブ
の他方の側からロッドレンズと同径で、先端が平坦なフ
ェルールを挿入して光コリメータとしたものである。

作用 光コリメータに接続機能を持たぜ、少ない部品で光フア
イバ接続形光コリメータを構成するので、光結合部品を
コンパクトてしかも使いやすくすることができることと
なる。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例による光コリメータの外
観図、第２図は本発明の第１の実施例による光コリメー
タの構成を示す断面図である。

第１図および第２図において１は割りスリーブ、２は集
束性ロッドレンジ′　３は割りスリーブのカット部、４
は集束性ロッドレンズのカット部、５は光ファイバ（芯
線）、６はフェルール、７は光フアイバジャケット、８
はフェルール先端のカット部、９は接着剤、１０はマツ
チング剤、１１゜１２は樹脂溜り、１３は固定リングで
ある。

まず始めに集束性ロッドレンズ２の機能について説明す
る。第３図は集束性ロッドレンズ２の機能について説明
するもので、１４は集束性ロッドレンズ２の屈折率の分
布状態を示す曲線、１５は入射光、１６は出射光である
。

０．２５ピツチの集束性ロッドレンズ２の端面にその中
心軸と光ファイバ５の中心軸を一致させて接合し、光フ
ァイバ５に光１５を入力する。集束性ロッドレンズ２の
屈折率分布は中心軸付近が最も高く、外周に行くほど放
物線１４状に小さくなる。この屈折率変化により光ファ
イバ５から集束性ロッドレンズ２に入射した光は平行光
束１６に変換されて出力する。

以下、第１図および第２図を参照しながら第１の実施例
について説明する。

内径が２　ｍｍ、肉厚０．３　ｍｍのセラミック（ジル
コニア〉製割りスリーブ１の一方の内側端を４５度にカ
ットして瀬戸状のカット部３を形成する。

内面は鏡面に仕上げ、内面の一部に接着性樹脂９を薄く
塗布する。

外形２　ｍｍ、長さ６　、４６　ｍｍの０，２５ピツチ
の集束性ロッドレンズ２の片端面の縁をダイヤモンドカ
ッタ等を用いて角度４５度の円錐台形状にカットしたカ
ット部４を形成し、集束性ロッドレンズ２のカット部４
をカット部３から割りスリーブ１に挿入する。集束性ロ
ッドレンズ２の先端にカット部４を設けると、集束性ロ
ッドレンズ２を割りスリーブ１に挿入し易（なるだけで
な（、割りスリーブ１への挿入時に生じる集束性ロッド
レンズ２の縁の欠けを防止することができる。

集束性ロッドレンズ２を割りスリーブ１に挿入すると、
割りスリーブ１の内面に塗布した熱硬化性接着剤９の一
部がカット部４て押し除けられ、樹脂溜まり１１が形成
される。しかし、熱硬化性接着剤９は数十ミクロン古薄
いので、集束性ロッドレンズ２を割りスリーブ１内に押
し込んでも樹脂溜まり１１は比較的小さく、熱硬化性接
着剤９が集束性ロッドレンズ２のレンズ面にまで溢れる
ことはない。集束性ロッドレンズ２の他の端面を割りス
リーブ１の端面まで挿入した後、温度９０°Ｃの高温槽
に１．５時間放置して熱硬化性接着剤９を硬化させる。

この時、熱硬化性接着剤９はカット部４に溜まるので、
レンズ端面は熱硬化性接着剤９て覆われることはない。

フェルール６は外径２　ｍｍのセラミック（ジルコニア
）で形成し、先端に４５度のカット部８を設けている。

コア径８０μｍ、クラツド径１２５μｍの光ファイバ５
を挿入した後、先端を平坦に鏡面研磨し、先端にシリコ
ン樹脂（マッヂング用）１０を少量塗布した後、フェル
ール６を割りスリーブ１に挿入する。シリコン樹脂１０
は光ファイバ５と集束性ロッドレンズ２間の挿入損失と
反射損失を小さくするために用いる。集束性ロッドレン
ズ２と接触したフェルール６の先端のシリコン樹脂１０
ははみ出し、集束性ロッドレンズ２のカット部４とフェ
ルール６のカット部８の間に樹脂溜り１２ができる。こ
れによりフェルール６と割りスリーブ１の間や集束性ロ
ッドレンズ２と割りスリーブ１の間に樹脂１０はしみ込
むことがない。

このような樹脂のしみ込みを防止する効果は、フェルー
ル６に設けたカット部８と集束性ロッドレンズ２に設け
たカット部４の両方に設けた場合に少ないノ１ツト量で
最大の効果が得られる。

集束性ロッドレンズ２とフコ、ルール５は割りスリーブ
１で中心軸を一致させているので、光ファイバ５から出
力した光は集束性ロッドレンズ２で平行光束に変換され
る。

セラミックで構成した固定リング１３は上記のように構
成した光コリメータを他の光部品に接着するとき接着面
積を広げてその接着強度を強化するために設けるもので
、固定リング１３は割りスリーブと光部品（図示せず）
を熱硬化性接着剤で接着する。

なお、割りスリーブ１はセラミック（ジルコニア）で構
成するとしたが、割りスリーブ１はその他の組成のセラ
ミックや金属で構成しても良い。

カット部４およびカット部８のカット角度は４５度とし
たが、カット部４およびカット部８のカット角度は何度
であっても良い。フェルール６はセラミック（ジルコニ
ア）で構成するとしたが、フェルール６はその他の組成
のセラミックや金属て構成しても良いことは言うまでも
ない。また、光ファイバ５はコア径８０μｍ、クラット
径１２５μｍとしたが、光ファイバ５は特に限定するも
のではない。

第４図は本発明の第２の実施例による光コリメータの構
成を説明するものである。第４図において１７は割りス
リーブ１の内面に塗布した半田、１８は集束性ロッドレ
ンズ２の側面に蒸着した金属メツキ、１９は半田溜り、
その他は第１の実施例と同じである。

ロッドレンズ２を割りスリーブ１に挿入すると、割りス
リーブ１の内面に蒸着した半田１７の表面が剥ぎ取られ
、半田１７の（ずが割りスリーブ１とカット部４の間に
半田溜り１９として溜まる。その後１５０℃の高温槽に
入れ半田１７を溶融させて割りスリーブ１と金属メツキ
した集束性ロッドレンズ２を固定する。割りスリーブ１
とカット部４の間に溜まった半田１７はそのまま溶融凝
固するので、半田１７が集束性ロッドレンズ２の端面を
覆うことがない。その他の構成、動作は第１の実施例と
同じである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、少なくとも片方の内側の
角が円錐状にカットされた１本の割りスリーブと、この
割りスリーブの角をカットした側に片端面の縁角を円錐
台形状にカットした部分から１本の自己集束性屈折率分
布型ロッドレンズを挿入し、また、割りスリーブの他方
の側から集束性ロッドレンズと同径で、先端が平坦なフ
ェルールを挿入して光コリメータを構成することにより
、光コリメータに接続機能を持たせ、少ない部品で光フ
アイバ接続形光コリメータを構成でき、また、光結合部
品をコンパクトでしかも使いやすくすることができるこ
ととなる。さらに、集束性ロッドレンズを割りスリーブ
に挿入しゃすく、また、集束性ロッドレンズの縁が欠け
たりすることがない。さらに集束性ロッドレンズにカッ
ト部を設けることにより固定するのに使用する接着剤や
半田がカット部と割りスリーブの間に溜まってレンズ表
面が接着剤や半田に覆われないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による光コリメータの外
観図、第２図は本発明の第１の実施例による光コリメー
タの構成を示す断面図、第３図は集束性ロッドレンズ２
の機能について説明する図、第４図は本発明の第２の実
施例による光コリメータの構成を示す図、第５図は従来
の光コリメータの構成を示す断面図である。 １・・・・・・割りスリーブ、２・・・・・・集束性ロ
ッドレンズ、３・・・・・・割りスリーブのカット部、
４・・・・・・集束性ロッドレンズのカット部、５・・
・・・・光ファイバ（芯線）、６・・・・・・フェルー
ル、７・・・・・・光フアイバジャケット、８・・・・
・・フェルール先端のカット部、９・・・・・・接着剤
、１０・・・・・・マツチング剤、１１．１２・・・・
・・樹脂溜り、１３・・・・・・固定リング、１４・・
・・・・集束性ロッドレンズの屈折率分布を示す放物線
、１５・・・・・・入射光、１６・・・・・・出射光、
１７・・・・・・割りスリーブ１の内面に塗布した半田
、１８・・・・・・集束性ロッドレンズ２の側面に蒸着
した金属メツキ、１９・・・・・・半田溜まり。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 片方の内側の縁が円錐状にカットされた１本の割りスリ
   ーブと、前記割りスリーブの角をカットした側に片端面
   の縁を円錐台形状にカットした部分から挿入する１本の
   自己集束性屈折率分布型ロッドレンズと、上記割りスリ
   ーブの他方の側から挿入する上記ロッドレンズと同径で
   、先端が平坦なフェルールとから構成することを特徴と
   する光コリメータ。