本發(fā)明涉及光學(xué)器件,該光學(xué)器件具備形成有被覆去除區(qū)間的光纖和埋設(shè)有該被覆去除區(qū)間的樹脂部件。另外,涉及這種光學(xué)器件的制造方法。
背景技術(shù):
廣泛應(yīng)用有雙包層或三重包層光纖等能夠?qū)⒐馐`于包層中的光纖。在這種光纖中,在包層中傳播的不必要的光(以下,記載為“包層光”)成為使覆蓋包層的外側(cè)面的被覆發(fā)熱的原因。因此,在這種光纖中,需要在去除了被覆的被覆去除區(qū)間中使包層光從包層漏出。
在專利文獻1中公開有如下的光學(xué)器件,該光學(xué)器件具備形成有被覆(該文獻中的“預(yù)涂層”)去除區(qū)間的光纖和埋設(shè)有該被覆去除區(qū)間的樹脂部件。在記載于專利文獻1的光學(xué)器件中,通過使樹脂部件的折射率比包層的折射率高,從而在被覆去除區(qū)間中使包層光從包層漏出到樹脂部件。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本國公開特許公報“特開平1-316705號”(公開日:1989年12月21日)
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
如記載于專利文獻1的光學(xué)器件那樣,在構(gòu)成為將去除了覆蓋包層的外側(cè)面的被覆的被覆去除區(qū)間埋設(shè)于折射率比包層高的樹脂部件中時,在被覆去除區(qū)間的入射端產(chǎn)生包層光的集中漏出。因此,存在被覆去除區(qū)間的入射端附近的樹脂部件吸收包層光而成為高溫的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的,其目的在于,在具備形成有被覆去除區(qū)間的光纖和埋設(shè)有該被覆去除區(qū)間的樹脂部件的光學(xué)器件中,實現(xiàn)樹脂部件比以往更難成為高溫的光學(xué)器件。
用于解決課題的手段
為了解決上述課題,本發(fā)明的光學(xué)器件的特征在于,具備:光纖,形成有被覆去除區(qū)間;以及樹脂部件,折射率比上述光纖的包層的折射率高,且埋設(shè)有上述光纖的上述被覆去除區(qū)間,上述被覆去除區(qū)間是以在各橫截面中僅使上述包層的外側(cè)面的一部分露出的方式,局部地去除了覆蓋該包層的外側(cè)面的被覆的區(qū)間。
另外,為了解決該課題,本發(fā)明的光纖的制造方法的特征在于,包括:形成工序,在光纖上形成被覆去除區(qū)間;以及埋設(shè)工序,將上述光纖的上述被覆去除區(qū)間埋設(shè)于折射率比上述光纖的包層的折射率高的樹脂部件,上述被覆去除區(qū)間是以在各橫截面中僅使上述包層的外側(cè)面的一部分露出的方式,局部地去除了覆蓋該包層的外側(cè)面的被覆的區(qū)間。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠?qū)崿F(xiàn)樹脂部件比以往更難成為高溫的光學(xué)器件。
附圖說明
圖1是用于說明本發(fā)明的一實施方式的光學(xué)器件的結(jié)構(gòu)的圖。(a)是該光學(xué)器件的俯視圖,(b)是該光學(xué)器件的側(cè)視圖,(c)是該光學(xué)器件的AA’剖視圖,(d)是該光學(xué)器件1的BB’剖視圖。
圖2是用于說明圖1所示的光學(xué)器件中的被覆去除區(qū)間的形成方法的圖。(a)~(c)是其光纖的(縱)剖視圖。
圖3是通過圖2所示的方法形成了被覆去除區(qū)間的光纖的顯微鏡照片。
圖4是用于說明圖1所示的光學(xué)器件的效果的圖。是該光學(xué)器件的(橫)剖視圖。
圖5是在以往的光學(xué)器件中得到的、表示包層光量與樹脂溫度上升量之間的關(guān)系的圖表。
圖6是在圖1所示的光學(xué)器件中,使被覆去除區(qū)間的長度為1mm時得到的、表示包層光量與樹脂溫度上升量之間的關(guān)系的圖表。
圖7是在圖1所示的光學(xué)器件中,使被覆去除區(qū)間的長度為2mm時得到的、表示包層光量與樹脂溫度上升量之間的關(guān)系的圖表。
圖8是用于說明圖1所示的光學(xué)器件中的被覆去除區(qū)間的優(yōu)選長度的圖。(a)~(b)是其光纖的(縱)剖視圖,(c)是表示樹脂部件的溫度分布的圖表。
圖9是用于說明圖1所示的光學(xué)器件中的被覆的切口的優(yōu)選斜率的圖。是該光學(xué)器件的(縱)剖視圖。
圖10是用于說明圖1所示的光學(xué)器件的第1變形例的圖。(a)是該光學(xué)器件的俯視圖,(b)是該光學(xué)器件的側(cè)視圖,(c)是該光學(xué)器件的仰視圖。
圖11是用于說明圖1所示的光學(xué)器件的第2變形例的圖。(a)是該光學(xué)器件的俯視圖,(b)是該光學(xué)器件的側(cè)視圖,(c)是該光學(xué)器件的仰視圖。
具體實施方式
以下,根據(jù)附圖對本發(fā)明的光學(xué)器件的一實施方式進行說明。
〔光學(xué)器件的結(jié)構(gòu)〕
首先,參照圖1對本實施方式的光學(xué)器件1的結(jié)構(gòu)進行說明。在圖1中,(a)是光學(xué)器件1的俯視圖,(b)是光學(xué)器件1的側(cè)視圖,(c)是光學(xué)器件1的AA’剖視圖,(d)是光學(xué)器件1的BB’剖視圖(省略剖面線)。
如圖1的(a)~(d)所示,光學(xué)器件1具備:形成有被覆去除區(qū)間I1的光纖11;以及埋設(shè)有光纖11的被覆去除區(qū)間I1的樹脂部件12。
光纖11為雙包層光纖,如圖1的(c)所示,具備:圓柱狀的芯111a;覆蓋芯111a的側(cè)面的圓筒狀的內(nèi)包層111b;覆蓋內(nèi)包層111b的外側(cè)面的圓筒狀的外包層112a;以及覆蓋外包層112a的外側(cè)面的圓筒狀的外套112b。
在光纖11中,芯111a和內(nèi)包層111b為玻璃制。以下,將芯111a和內(nèi)包層111b統(tǒng)一記載為裸光纖111。另外,在光纖11中,外包層112a和外套112b為樹脂制。以下,將外包層112a和外套112b統(tǒng)一記載為被覆112。
光纖11的被覆去除區(qū)間I1是以在各橫截面(與光纖11的中心軸正交的截面)中僅使內(nèi)包層111b的外側(cè)面的一部分露出的方式,局部地去除了覆蓋內(nèi)包層111b的外側(cè)面的被覆112的區(qū)間。
在本實施方式中,如圖1的(b)所示,使在被覆去除區(qū)間I1以及與被覆去除區(qū)間I1相鄰的相鄰區(qū)間I2、I3中去除的被覆112的形狀成為向yz面的投影為梯形的形狀。因此,如圖1的(a)和(b)所示,被覆去除區(qū)間I1中的被覆112的切口112c1成為具有與光纖11的徑向(圖1中的y軸正方向)平行的法向量v1的長方形形狀的平坦面。另外,如圖1的(a)和(b)所示,相鄰區(qū)間I2、I3中的被覆112的切口112c2、112c3成為具有與光纖11的徑向(圖1中的y軸正方向)所成的角度比π/2[rad]小的法向量v2、v3的半橢圓形狀的平坦面。
另外,在本實施方式中,如圖1的(b)所示,使在被覆去除區(qū)間I1中去除的被覆112的深度d比被覆112的厚度t’(外包層112a的厚度與外套112b的厚度之和)大。因此,在被覆去除區(qū)間I1的各橫截面中,如圖1的(d)所示,內(nèi)包層111b的外側(cè)面中的、從y軸正方向位于±β[rad]的范圍的部分不被被覆112覆蓋而露出。此處,將光纖11的半徑設(shè)為r時,通過下述的式(1)得出β。
β=cos-1[(r-d+t’)/r]…(1)
將光纖11的被覆去除區(qū)間I1埋設(shè)于折射率比光纖11的內(nèi)包層111b的折射率高的樹脂部件12。因此,在光纖11的內(nèi)包層111b中傳播的包層光在被覆去除區(qū)間I1中從內(nèi)包層111b的外側(cè)面向樹脂部件12漏出。在本實施方式中,如圖1所示,將一個側(cè)面(圖1中與zx面平行的側(cè)面)與被覆112的切口112c1相對的長方體狀的樹脂成型物用作樹脂部件12。
〔被覆去除區(qū)間的形成方法〕
接著,參照圖2對被覆去除區(qū)間I1的形成方法進行說明。在圖2中,(a)~(c)是表示光纖11的縱截面(包含光纖11的中心軸的截面)的剖視圖。
被覆去除區(qū)間I1是通過使用具有直線型的刀尖2a的刀2削掉被覆112的一部分而形成的。更具體地講,通過對以被施加了預(yù)定的張力的狀態(tài)伸展在一對光纖夾具之間的光纖11實施下述的工序S11~S13來形成。
工序S11:首先,將刀2配置成在相鄰區(qū)間I3的右端使刀尖2a與被覆112的外側(cè)面接觸。并且,將刀2傾斜地插入到被覆112,將刀尖2a在被覆去除區(qū)間I1的右端推靠到內(nèi)包層111b的外側(cè)面。圖示實施了本工序之后的光纖11的縱截面的話,如圖2的(a)所示。
工序S12:接著,在將刀尖2a推靠到內(nèi)包層111b的外側(cè)面的狀態(tài)下,與光纖11的中心軸平行地移動刀2,直到刀尖2a到達被覆去除區(qū)間I1的左端為止。圖示實施了本工序之后的光纖11的縱截面的話,如圖2的(b)所示。
工序S13:接著,將刀2重新配置成在相鄰區(qū)間I2的左端使刀尖2a與被覆112的外側(cè)面接觸。并且,將刀2傾斜地插入到被覆112,將刀尖2a在被覆去除區(qū)間I1的左端推靠到內(nèi)包層111b的外側(cè)面。圖示實施了本工序之后的光纖11的縱截面的話,如圖2的(c)所示。
在工序S12中,使將刀尖2a推靠到內(nèi)包層111b的外側(cè)面的壓力足夠大,從而如圖1的(b)所示,能夠使在被覆去除區(qū)間I1中去除的被覆112的深度D比被覆112的厚度t’大。即,在被覆去除區(qū)間I1的各橫截面中,如圖1的(d)所示,能夠使內(nèi)包層111b的外側(cè)面中的從y軸正方向位于±β[rad]的范圍的部分露出。
接著,參照圖3確認能夠通過上述的方法形成圖1所示的被覆去除區(qū)間I1。圖3是通過上述的方法形成了被覆去除區(qū)間I1的光纖11的顯微鏡照片。
在圖3中,用白色虛線圍住示出內(nèi)包層111b的外側(cè)面露出的區(qū)域。根據(jù)圖3,在被覆去除區(qū)間I1的各橫截面中,可確認到內(nèi)包層111b的外側(cè)面中的從y軸正方向位于±β[rad]的范圍的部分不被被覆112覆蓋而露出。
另外,光學(xué)器件1能夠通過實施如下工序來制造:形成工序S1,在光纖11上形成被覆去除區(qū)間I1;埋設(shè)工序S2,將光纖11的被覆去除區(qū)間I1埋設(shè)于折射率比光纖11的內(nèi)包層111b的折射率高的樹脂部件12。如果在該形成工序S1中應(yīng)用上述的被覆去除區(qū)間I1的形成方法,則能夠制造本實施方式的光學(xué)器件1。
〔光學(xué)器件的效果〕
接著,參照圖4~圖7對本實施方式的光學(xué)器件1起到的效果進行說明。
圖4是表示被覆去除區(qū)間I1中的光學(xué)器件1的橫截面(與光纖11的中心軸正交的截面)的剖視圖(省略剖面線)。
如圖4所示,在光學(xué)器件1中,采用如下結(jié)構(gòu):將以在各橫截面中僅使內(nèi)包層111b的外側(cè)面的一部分(位于與y軸正方向所成的角度為β[rad]以下的方向上的部分)露出的方式局部地去除了被覆112的區(qū)間作為埋設(shè)于樹脂部件12的被覆去除區(qū)間I1。因此,如圖4所示,在樹脂部件12中從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出的包層光所到達的區(qū)域A、即在樹脂部件12中發(fā)熱的區(qū)域A,被限制為樹脂部件12的一部分(位于與y軸正方向所成的角度成為β[rad]以下的方向上的部分)。
在樹脂部件12中,在區(qū)域A的內(nèi)部產(chǎn)生的熱向區(qū)域A的外部擴散。因此,樹脂部件12的最高溫度、即區(qū)域A中的樹脂部件12的溫度比在被覆去除區(qū)間中使內(nèi)包層的外側(cè)面全體露出的以往的光學(xué)器件低。
另外,如圖4所示,在光學(xué)器件1中,采用如下結(jié)構(gòu):將被覆去除區(qū)間I1中的被覆112的切口112c1作成具有與光纖11的徑向(y軸正方向)平行的法向量v1的平坦面。因此,從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出到樹脂部件12的包層光不會通過切口112c1入射到被覆112。因此,能夠避免由從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出到樹脂部件12的包層光引起的被覆112的發(fā)熱。
能夠通過圖5~圖7確認本實施方式的光學(xué)器件1起到的上述效果。
圖5是示出在被覆去除區(qū)間中使內(nèi)包層的外側(cè)面全體露出的以往的光學(xué)器件中得到的、包層光量與樹脂溫度上升量(包層光不存在時的樹脂部件的溫度與包層光存在時的樹脂部件的最高溫度之差)之間的關(guān)系的圖表。圖6是示出在本實施方式的光學(xué)器件1中使被覆去除區(qū)間I1的長度L為1mm時得到的、包層光量與樹脂溫度上升度之間的關(guān)系的圖表。圖7是示出在本實施方式的光學(xué)器件1中使被覆去除區(qū)間I1的長度L為2mm時得到的、包層光量與樹脂溫度上升度之間的關(guān)系的圖表。
另外,在得出圖5~圖7所示的圖表時,設(shè)內(nèi)包層(111b)的數(shù)值孔徑NA0為0.3、內(nèi)包層(111b)的折射率n0為1.45、樹脂部件(12)的厚度t為0.8mm、樹脂部件(12)的折射率n1為1.54。
在以往的光學(xué)器件中,樹脂溫度上升量的斜率成為1.51℃/W(參照圖5)。另一方面,在本實施方式的光學(xué)器件1中,在使被覆去除區(qū)間I1的長度L為1mm時,樹脂溫度上升量的斜率成為0.20℃/W(參照圖6),在使被覆去除區(qū)間I1的長度L為2mm時,樹脂溫度上升量的斜率成為0.29℃/W(參照圖7)。即,根據(jù)本實施方式的光學(xué)器件1,能夠?qū)渲瑴囟壬仙恳种茷橐酝墓鈱W(xué)器件的5分之1以下。
〔被覆去除區(qū)間的優(yōu)選長度〕
接著,參照圖8對被覆去除區(qū)間I1的優(yōu)選長度L進行說明。在圖8中,(a)~(b)是示出光學(xué)器件1的縱截面(包含光纖11的中心軸的截面)的剖視圖(省略剖面線),(c)是示出樹脂部件12的溫度分布的圖表。
樹脂部件12的溫度在被覆去除區(qū)間I1的入射端處從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出到樹脂部件12的包層光到達樹脂部件12的表面的點P處成為最高。當(dāng)設(shè)內(nèi)包層111b的折射率為n0、包層光的臨界傳播角度為θ0(當(dāng)設(shè)內(nèi)包層111b的數(shù)值孔徑為NA0時,θ0=sin-1(NA0/n0))、樹脂部件12的折射率為n1時,從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出到樹脂部件12的包層光的傳播角度θ1通過下述式(2)給出。因此,當(dāng)使樹脂部件12的厚度為t時,沿著光纖11的中心軸(圖8中的z軸)測量的從被覆去除區(qū)間I1的入射端到點P為止的距離L0通過下述式(3)給出。
θ1=cos-1((n0/n1)cos(θ0))…(2)
L0=t/tan(θ1)
=t/tan(cos-1((n0/n1)cos(θ0))…(3)
如圖8的(a)所示,在被覆去除區(qū)間I1的長度L為L0以上時,樹脂部件12的溫度分布成為在圖8的(c)中由虛線表示的曲線。在被覆去除區(qū)間I1的長度L為L0以上時,點P中的樹脂部件12的溫度、即樹脂部件12的最高溫度Tmax不依賴于被覆去除區(qū)間I1的長度L而恒定。
另一方面,如圖8的(b)所示,在被覆去除區(qū)間I1的長度L比L0短時,樹脂部件12的溫度分布成為在圖8的(c)中由實線表示的曲線。在被覆去除區(qū)間I1的長度L比L0短時,點P中的樹脂部件12的溫度、即樹脂部件12的最高溫度Tmax(L)根據(jù)被覆去除區(qū)間I1的長度L而變化。更具體地講,當(dāng)縮短被覆去除區(qū)間I1的長度L時,樹脂部件12的最高溫度Tmax(L)降低,當(dāng)加長被覆去除區(qū)間I1的長度時,樹脂部件12的最高溫度Tmax(L)上升。
根據(jù)以上,優(yōu)選的是,被覆去除區(qū)間I1的長度L比通過上述式(3)定義的L0短。這是因為,能夠?qū)渲考?2的最高溫度Tmax(L)抑制為比L≧L0時的樹脂部件12的最高溫度Tmax低。
〔相鄰區(qū)間中的被覆的切口的優(yōu)選斜率〕
接著,參照圖9對出射側(cè)的相鄰區(qū)間I3中的被覆112的切口112c3的優(yōu)選斜率進行說明。圖9是示出光學(xué)器件1的縱截面(包含光纖11的中心軸的截面)的剖視圖(省略剖面線)。
如上所述,當(dāng)設(shè)內(nèi)包層111b的折射率為n0、包層光的臨界傳播角度為θ0、樹脂部件12的折射率為n1時,通過上述式(2)給出從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出到樹脂部件12的包層光的傳播角度θ1。
因此,關(guān)于相鄰區(qū)間I3中的被覆112的切口112c3的斜率,優(yōu)選設(shè)定為切口112c3的法向量v3與光纖11的徑向(圖9中的y軸正方向)所成的角度α滿足下述式(4)。
α<θ1=cos-1((n0/n1)cos(θ0))…(4)
在切口112c3的法向量v3與光纖11的徑向所成的角度α滿足上述式(4)時,從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出到樹脂部件12的包層光不會通過切口112c3入射到被覆112。因此,能夠避免由從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出到樹脂部件12的包層光引起的被覆112的發(fā)熱。
另外,優(yōu)選的是,入射側(cè)的相鄰區(qū)間I2中的被覆112的切口112c2的斜率也與出射側(cè)的相鄰區(qū)間I3中的被覆112的切口112c3的斜率同樣地設(shè)定。由此,能夠避免由從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出到樹脂部件12的返回包層光引起的被覆112的發(fā)熱。
〔第1變形例〕
接著,參照圖10對光學(xué)器件1的第1變形例進行說明。在圖10中,(a)是本變形例的光學(xué)器件1的俯視圖,(b)是本變形例的光學(xué)器件1的側(cè)視圖,(c)是本變形例的光學(xué)器件1的仰視圖。
本變形例的光學(xué)器件1相對于圖1所示的光學(xué)器件1,增加了第2被覆去除區(qū)間I1’。第2被覆去除區(qū)間I1’的構(gòu)造與第1被覆去除區(qū)間I1的構(gòu)造相同。
由此,通過增加第2被覆去除區(qū)間I1’,能夠使從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出到樹脂部件12的包層光的光量比圖1所示的光學(xué)器件1多。
在第1被覆去除區(qū)間I1中內(nèi)包層111b的外側(cè)面露出的方向以及在第2被覆去除區(qū)間I1’中內(nèi)包層111b的外側(cè)面露出的方向都是y軸正方向。由此,優(yōu)選的是,內(nèi)包層111b的外側(cè)面露出的方向一致的兩個被覆去除區(qū)間I1、I1’的間隔G比上述的L0大。
當(dāng)兩個被覆去除區(qū)間I1、I1’的間隔G為L0以下時,在樹脂部件12中,在一個被覆去除區(qū)間I1中從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出的包層光能夠到達的區(qū)域A1與在另一個被覆去除區(qū)間I1’中從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出的包層光能夠到達的區(qū)域A2重復(fù)。于是,與不存在另一個被覆去除區(qū)間I1’的情況相比,有可能產(chǎn)生在區(qū)域A1中樹脂部件12的最高溫度變高的問題。如果兩個被覆去除區(qū)間I1、I1’的間隔G比L0大,則不會產(chǎn)生這種問題。
〔第2變形例〕
接著,參照圖11對光學(xué)器件1的第2變形例進行說明。在圖11中,(a)是本變形例的光學(xué)器件1的俯視圖,(b)是本變形例的光學(xué)器件1的側(cè)視圖,(c)是本變形例的光學(xué)器件1的仰視圖。
本變形例的光學(xué)器件1相對于圖1所示的光學(xué)器件1,增加了第2被覆去除區(qū)間I1’和第3被覆去除區(qū)間I1”。第2被覆去除區(qū)間I1’和第3被覆去除區(qū)間I1”的構(gòu)造與第1被覆去除區(qū)間I1的構(gòu)造相同。
由此,通過增加第2被覆去除區(qū)間I1’和第3被覆去除區(qū)間I1”,能夠使從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出到樹脂部件12的包層光的光量比圖1所示的光學(xué)器件1多。
在第1被覆去除區(qū)間I1中內(nèi)包層111b的外側(cè)面露出的方向以及在第3被覆去除區(qū)間I1”中內(nèi)包層111b的外側(cè)面露出的方向都是y軸正方向。由此,優(yōu)選的是,內(nèi)包層111b的外側(cè)面露出的方向一致的兩個被覆去除區(qū)間I1、I1”的間隔G比上述的L0大。
當(dāng)兩個被覆去除區(qū)間I1、I1”的間隔G為L0以下時,在樹脂部件12中,在一個被覆去除區(qū)間I1中從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出的包層光能夠到達的區(qū)域A1與在另一個被覆去除區(qū)間I1”中從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出的包層光能夠到達的區(qū)域A3重復(fù)。于是,與不存在另一個被覆去除區(qū)間I1”的情況相比,有可能產(chǎn)生在區(qū)域A1中樹脂部件12的最高溫度變高的問題。如果兩個被覆去除區(qū)間I1、I1”的間隔G比L0大,則不會產(chǎn)生這種問題。
第1被覆去除區(qū)間I1與第2被覆去除區(qū)間I1’彼此相鄰。另外,第2被覆去除區(qū)間I1’與第3被覆去除區(qū)間I1”彼此相鄰。由此,優(yōu)選的是,在彼此相鄰的兩個被覆去除區(qū)間I1、I1’(I1’、I1”)中,內(nèi)包層111b的外側(cè)面露出的方向不同。
在彼此相鄰的兩個被覆去除區(qū)間I1、I1’(I1’、I1”)中,當(dāng)內(nèi)包層111b的外側(cè)面露出的方向一致時,在一個被覆去除區(qū)間I1(I1’)中從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出的包層光能夠到達的區(qū)域A1(A2)與在另一個被覆去除區(qū)間I1’(I1”)中從內(nèi)包層111b的外側(cè)面漏出的包層光能夠到達的區(qū)域A2(A3)重復(fù)。于是,與不存在另一個被覆去除區(qū)間I1’(I1”)的情況相比,有可能產(chǎn)生在區(qū)域A1(A2)中樹脂部件12的最高溫度變高的問題。在彼此相鄰的兩個被覆去除區(qū)間I1、I1’(I1’、I1”)中,如內(nèi)包層111b的外側(cè)面露出的方向不同,則不會產(chǎn)生這種問題。
〔總結(jié)〕
本實施方式的光學(xué)器件的特征在于,具備:光纖,形成有被覆去除區(qū)間;以及樹脂部件,折射率比上述光纖的包層的折射率高,且埋設(shè)有上述光纖的上述被覆去除區(qū)間,上述被覆去除區(qū)間是以在各橫截面中僅使上述包層的外側(cè)面的一部分露出的方式,局部地去除了覆蓋該包層的外側(cè)面的被覆的區(qū)間。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),由于在上述被覆去除區(qū)間的各橫截面中僅使上述包層的外側(cè)面的一部分露出,因此能夠?qū)⒃谏鲜鰳渲考袕纳鲜霭鼘勇┏龅陌鼘庸獾竭_的區(qū)域、即在上述樹脂部件中產(chǎn)生發(fā)熱的區(qū)域限制為上述樹脂部件的一部分的區(qū)域。在上述樹脂部件中,在該區(qū)域的內(nèi)部產(chǎn)生的熱向該區(qū)域的外部擴散。因此,根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),與在被覆去除區(qū)間的各橫截面中使包層的外側(cè)面的全部露出的以往的光學(xué)器件相比,能夠抑制上述樹脂部件的最高溫度。
在本實施方式的光學(xué)器件中,優(yōu)選的是,當(dāng)設(shè)上述包層的折射率為n0、在上述包層中傳播的光的臨界傳播角度為θ0、上述樹脂部件的折射率為n1、上述樹脂部件的厚度為t時,上述被覆去除區(qū)間的長度L比通過下述式(A)定義的L0?。?/p>
L0=t/tan(cos-1((n0/n1)cos(θ0)))…(A)。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠?qū)⑸鲜鰳渲考淖罡邷囟纫种频帽壬鲜霰桓踩コ齾^(qū)間的長度L為L0以上的情況低。
在本實施方式的光學(xué)器件中,優(yōu)選的是,在上述光纖形成有多個上述被覆去除區(qū)間。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠使從上述包層漏出到上述樹脂部件的包層光的光量比僅形成有一個上述被覆去除區(qū)間的情況多。
在本實施方式的光學(xué)器件中,優(yōu)選的是,當(dāng)設(shè)上述包層的折射率為n0、在上述包層中傳播的光的臨界傳播角度為θ0、上述樹脂部件的折射率為n1、上述樹脂部件的厚度為t時,上述包層的外側(cè)面露出的方向一致的兩個被覆去除區(qū)間的間隔G比通過下述式(A)定義的L0大:
L0=t/tan(cos-1((n0/n1)cos(θ0)))…(A)。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠使從上述包層漏出到上述樹脂部件的包層光的光量比僅形成有一個上述被覆去除區(qū)間的情況多,而不會使上述樹脂部件的最高溫度上升。
在本實施方式的光學(xué)器件中,優(yōu)選的是,在彼此相鄰的兩個被覆去除區(qū)間中,上述包層的外側(cè)面露出的方向不同。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠從上述包層漏出到上述樹脂部件的包層光的光量,比僅形成有一個上述被覆去除區(qū)間的情況多,而不會使上述樹脂部件的最高溫度上升。
在本實施方式的光學(xué)器件中,優(yōu)選的是,上述被覆去除區(qū)間中的上述被覆的切口是具有與上述光纖的徑向平行的法向量的平坦面。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠避免從上述包層漏出到上述樹脂部件的光通過上述切口入射到上述被覆。
在本實施方式的光學(xué)器件中,優(yōu)選的是,當(dāng)設(shè)上述包層的折射率為n0、在上述包層中傳播的光的臨界傳播角度為θ0、上述樹脂部件的折射率為n1時,與上述被覆去除區(qū)間相鄰的相鄰區(qū)間中的上述被覆的切口是具有與上述光纖的徑向所成的角度α滿足下述式(B)的法向量的平坦面:
α<cos-1((n0/n1)cos(θ0))…(B)。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠避免從上述包層漏出到上述樹脂部件的光通過上述切口入射到上述被覆。
在本實施方式的光學(xué)器件中,作為上述光纖,例如能夠使用雙包層光纖。此時,只要將以在各橫截面中僅使內(nèi)包層的外側(cè)面的一部分露出的方式局部地去除了外包層和外套的區(qū)間作為上述被覆去除區(qū)間即可。
本實施方式的光纖的制造方法的特征在于,包括:形成工序,在光纖上形成被覆去除區(qū)間;以及埋設(shè)工序,將上述光纖的上述被覆去除區(qū)間埋設(shè)于折射率比上述光纖的包層的折射率高的樹脂部件,上述被覆去除區(qū)間是以在各橫截面中僅使上述包層的外側(cè)面的一部分露出的方式,局部地去除了覆蓋該包層的外側(cè)面的被覆的區(qū)間。換言之,本實施方式的光纖的制造方法的特征在于,包括在光纖上形成被覆去除區(qū)間的形成工序以及將上述光纖的上述被覆去除區(qū)間埋設(shè)于折射率比上述光纖的包層的折射率高的樹脂部件的埋設(shè)工序,上述形成工序是以在上述被覆去除區(qū)間的各橫截面中僅使上述包層的外側(cè)面的一部分露出的方式在上述被覆去除區(qū)間中局部地去除覆蓋該包層的外側(cè)面的被覆的工序。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠制造上述樹脂部件比以往更難成為高溫的光學(xué)器件。
〔付記事項〕
本發(fā)明不限定于上述的實施方式,能夠在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)進行各種變更。即,將在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)進行了適當(dāng)變更的技術(shù)方案進行組合而得到的實施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)利用性
本發(fā)明通常能夠適用于雙包層或三重包層光纖等能夠?qū)⒐馐`于包層的光纖。另外,能夠應(yīng)用于光纖激光器或光纖放大器等。
標(biāo)號說明
1 光學(xué)器件
11 光纖
111 裸光纖
111a 芯
111b 內(nèi)包層(包層)
112 被覆
112a 外包層
112b 外套
112c1 被覆去除區(qū)間中的被覆的切口
112c2、112c3 相鄰區(qū)間中的被覆的切口
I1、I1’、I1” 被覆去除區(qū)間
I2、I3 相鄰區(qū)間
12 樹脂部件
L 被覆去除區(qū)間的長度
n0 內(nèi)包層的折射率
θ0 包層光(在包層中傳播的光)的臨界傳播角度
n1 樹脂部件的折射率
t 樹脂部件的厚度
v1 被覆去除區(qū)間中的被覆的切口的法向量
v2、v3 相鄰區(qū)間中的被覆的切口的法向量。