JPH08220377A - 先端レンズ付き光ファイバ - Google Patents
先端レンズ付き光ファイバInfo
- Publication number
- JPH08220377A JPH08220377A JP2185895A JP2185895A JPH08220377A JP H08220377 A JPH08220377 A JP H08220377A JP 2185895 A JP2185895 A JP 2185895A JP 2185895 A JP2185895 A JP 2185895A JP H08220377 A JPH08220377 A JP H08220377A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- lens
- tip
- tip lens
- end lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 所定の焦点距離を有する先端レンズを容易
に、且つ高精度に形成できる先端レンズ付き光ファイ
バ。 【構成】 先端レンズ付き光ファイバに関する。コアを
有する光ファイバ１の端面に先端レンズ２を取り付けた
先端レンズ付き光ファイバ。
に、且つ高精度に形成できる先端レンズ付き光ファイ
バ。 【構成】 先端レンズ付き光ファイバに関する。コアを
有する光ファイバ１の端面に先端レンズ２を取り付けた
先端レンズ付き光ファイバ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバから出射す
る光を所定の焦点距離にするための先端レンズにおいて
樹脂製の先端レンズ付き光ファイバとしたもので、光部
品とのカップリングや光ファイバセンサなどに使用され
るものである。
る光を所定の焦点距離にするための先端レンズにおいて
樹脂製の先端レンズ付き光ファイバとしたもので、光部
品とのカップリングや光ファイバセンサなどに使用され
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の先端レンズ付き光ファイバとして
光ファイバの先端部を研磨してレンズ化する方法があ
る。しかし、２０μｍ〜１００μｍ程度の短い焦点距離
しか得ることができなかった。また、光ファイバとシリ
ンドリカルレンズや集光レンズなどの組み合わせにより
平行光線や長焦点を得る方法がある。しかし、光軸合わ
せの調整などが必要になり、レンズ系が大きくなってし
まう。また、光ファイバの多くは、クラッドが石英ガラ
スで出来ているため、先球レンズを形成する手段として
光ファイバ先端部を放電加工により、溶融して先球化す
る方法がある。この場合、バッチ作成になるため、大量
生産が難しくなる。
光ファイバの先端部を研磨してレンズ化する方法があ
る。しかし、２０μｍ〜１００μｍ程度の短い焦点距離
しか得ることができなかった。また、光ファイバとシリ
ンドリカルレンズや集光レンズなどの組み合わせにより
平行光線や長焦点を得る方法がある。しかし、光軸合わ
せの調整などが必要になり、レンズ系が大きくなってし
まう。また、光ファイバの多くは、クラッドが石英ガラ
スで出来ているため、先球レンズを形成する手段として
光ファイバ先端部を放電加工により、溶融して先球化す
る方法がある。この場合、バッチ作成になるため、大量
生産が難しくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光ファイバの先端部を
研磨して光ファイバの先端部をレンズ化した場合、焦点
距離が短い為に、例えば、光部品とのカップリングの場
合、接触したり、破損する恐れがある。また、光ファイ
バとレンズを組み合わせた場合に、光軸合わせ等の調整
が必要になり、レンズ系も大きくなり、他の光部品との
カップリングが困難になる。
研磨して光ファイバの先端部をレンズ化した場合、焦点
距離が短い為に、例えば、光部品とのカップリングの場
合、接触したり、破損する恐れがある。また、光ファイ
バとレンズを組み合わせた場合に、光軸合わせ等の調整
が必要になり、レンズ系も大きくなり、他の光部品との
カップリングが困難になる。
【０００４】本発明は、光ファイバの先端部に樹脂製先
端レンズを取り付けることで、先端レンズを所定の形状
にすることが可能であり、所定の焦点距離を有すること
を目的としている。
端レンズを取り付けることで、先端レンズを所定の形状
にすることが可能であり、所定の焦点距離を有すること
を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の先端レンズ付き光ファイバにおいては、光
ファイバ１の端面の先に透過光に対して透明な所定の形
状の樹脂を取り付け先端レンズ２とし、透過光に対して
所定の焦点距離が得られるようにする。また、先端レン
ズ２の直径が光ファイバ１のクラッド径３より大きくな
るようにした場合、空気中の屈折率をｎ２として先端レ
ンズ２に用いる樹脂の屈折率（ｎ１／ｎ２）の違いによ
る光ファイバ１のコアを有する端面から先端レンズ２の
先端までの距離をＬとし、先端レンズ２の曲率半径Ｒと
Ｌの関係を求めたので（表１）、様々な屈折率を有する
樹脂と曲率半径Ｒの関係でＬを指定することで先端レン
ズ２を樹脂成形の技術により作製することが可能であ
る。従って、先端レンズ２をセンサや光部品等と組み合
わせる場合において、先端レンズ２がクラッド径３より
も大きく、不都合が起きる場合は、Ｌを指定することで
曲率半径Ｒが大きくてクラッド径３に等しい先端レンズ
２を取り付けることもできる。また、樹脂成形技術によ
り非球面レンズも作製することができるので、光ファイ
バ１の先端に取り付けることで光ファイバ端面から出射
する光を効率良く、光軸上の焦点に集めることが可能で
ある。
に、本発明の先端レンズ付き光ファイバにおいては、光
ファイバ１の端面の先に透過光に対して透明な所定の形
状の樹脂を取り付け先端レンズ２とし、透過光に対して
所定の焦点距離が得られるようにする。また、先端レン
ズ２の直径が光ファイバ１のクラッド径３より大きくな
るようにした場合、空気中の屈折率をｎ２として先端レ
ンズ２に用いる樹脂の屈折率（ｎ１／ｎ２）の違いによ
る光ファイバ１のコアを有する端面から先端レンズ２の
先端までの距離をＬとし、先端レンズ２の曲率半径Ｒと
Ｌの関係を求めたので（表１）、様々な屈折率を有する
樹脂と曲率半径Ｒの関係でＬを指定することで先端レン
ズ２を樹脂成形の技術により作製することが可能であ
る。従って、先端レンズ２をセンサや光部品等と組み合
わせる場合において、先端レンズ２がクラッド径３より
も大きく、不都合が起きる場合は、Ｌを指定することで
曲率半径Ｒが大きくてクラッド径３に等しい先端レンズ
２を取り付けることもできる。また、樹脂成形技術によ
り非球面レンズも作製することができるので、光ファイ
バ１の先端に取り付けることで光ファイバ端面から出射
する光を効率良く、光軸上の焦点に集めることが可能で
ある。
【０００６】
【表１】
【０００７】また、金型を準備することにより、先端レ
ンズ２に用いる樹脂として、射出成形が可能な熱可塑性
樹脂の他に紫外線硬化樹脂、熱硬化性樹脂等、透過光に
対して透明であれば可能である。
ンズ２に用いる樹脂として、射出成形が可能な熱可塑性
樹脂の他に紫外線硬化樹脂、熱硬化性樹脂等、透過光に
対して透明であれば可能である。
【０００８】
【作用】本発明の先端レンズ付き光ファイバは、先端レ
ンズを形成する様々な樹脂により屈折率が変わるので、
所定の焦点距離を有する先端レンズを作製する場合、光
ファイバのコアを有する端面から先端レンズの先端まで
の距離Ｌと先端レンズの曲率半径Ｒの関係を考慮しなけ
ればならない。従って、センサや光部品との組み合わせ
等において、先端レンズは、要求に応じた所定の焦点距
離が得られる様に曲率半径を変化させて先端レンズの大
きさを変えて作製ことができる。また、樹脂成形ができ
るので、先端レンズとして非球面レンズを作製し、光フ
ァイバ端面から出射する光を効率良く集光させることが
できる。
ンズを形成する様々な樹脂により屈折率が変わるので、
所定の焦点距離を有する先端レンズを作製する場合、光
ファイバのコアを有する端面から先端レンズの先端まで
の距離Ｌと先端レンズの曲率半径Ｒの関係を考慮しなけ
ればならない。従って、センサや光部品との組み合わせ
等において、先端レンズは、要求に応じた所定の焦点距
離が得られる様に曲率半径を変化させて先端レンズの大
きさを変えて作製ことができる。また、樹脂成形ができ
るので、先端レンズとして非球面レンズを作製し、光フ
ァイバ端面から出射する光を効率良く集光させることが
できる。
【０００９】
実施例１ 光ファイバ１としてシングルモ−ド光ファイバ（コア
径：１０μｍ、クラッド径：１２５μｍ）を用いた。は
じめに、光ファイバ１をファイバカッタで切断し、その
切断面にコア終端部を形成する。次に、先端レンズ２に
用いる樹脂としてＰＭＭＡ（ポリ・メチル・メタ・アク
リレ−ト）を用いた。そして、先端レンズ２の金型を射
出成形機に取り付けて、その金型にＰＭＭＡの粉末を流
し込み射出成形を行う。そして、図１に示すようにＰＭ
ＭＡの先端レンズ２ができる。この時の先端レンズ２
は、曲率半径が０．１４ｍｍでレンズの厚みが０．４２
ｍｍである。次に、図２に示す様にＰＭＭＡの先端レン
ズ２（屈折率：１．４９）とコア終端部を形成した光フ
ァイバ１をアクリル樹脂系の接着剤で接着する。また、
図３に示す様に先端レンズ２の曲率半径を大きくするこ
とで、光ファイバ１のクラッド径３に等しい先端レンズ
も作成できた。
径：１０μｍ、クラッド径：１２５μｍ）を用いた。は
じめに、光ファイバ１をファイバカッタで切断し、その
切断面にコア終端部を形成する。次に、先端レンズ２に
用いる樹脂としてＰＭＭＡ（ポリ・メチル・メタ・アク
リレ−ト）を用いた。そして、先端レンズ２の金型を射
出成形機に取り付けて、その金型にＰＭＭＡの粉末を流
し込み射出成形を行う。そして、図１に示すようにＰＭ
ＭＡの先端レンズ２ができる。この時の先端レンズ２
は、曲率半径が０．１４ｍｍでレンズの厚みが０．４２
ｍｍである。次に、図２に示す様にＰＭＭＡの先端レン
ズ２（屈折率：１．４９）とコア終端部を形成した光フ
ァイバ１をアクリル樹脂系の接着剤で接着する。また、
図３に示す様に先端レンズ２の曲率半径を大きくするこ
とで、光ファイバ１のクラッド径３に等しい先端レンズ
も作成できた。
【００１０】作製した先端レンズ付き光ファイバの光軸
方向の距離に対する光量の変化を測定した。光源にＬＥ
Ｄ（λ：１．３μｍ）を用いて行った。また、光量の受
光には、マルチモ−ド光ファイバを用いた。その結果、
光量が光軸方向の距離に対して２ｍｍ付近まで発散の少
なくなる様な結果が得られた。
方向の距離に対する光量の変化を測定した。光源にＬＥ
Ｄ（λ：１．３μｍ）を用いて行った。また、光量の受
光には、マルチモ−ド光ファイバを用いた。その結果、
光量が光軸方向の距離に対して２ｍｍ付近まで発散の少
なくなる様な結果が得られた。
【００１１】また、先端レンズ２に用いる光透過性樹脂
として、紫外線硬化樹脂を使用した場合でも同様の結果
が得られた。
として、紫外線硬化樹脂を使用した場合でも同様の結果
が得られた。
【００１２】
【効果】本発明によれば先端レンズ付き光ファイバから
出射する光は、先端レンズに用いる樹脂の屈折率の違い
により、先端レンズの曲率半径、厚みを設定すること
で、所定の焦点距離を有する先端レンズ付き光ファイバ
が得られた。また、先端レンズを樹脂成形で作製するこ
とが出来るので、容易で高効率の先端レンズ付き光ファ
イバを提供でき大量生産が可能である。
出射する光は、先端レンズに用いる樹脂の屈折率の違い
により、先端レンズの曲率半径、厚みを設定すること
で、所定の焦点距離を有する先端レンズ付き光ファイバ
が得られた。また、先端レンズを樹脂成形で作製するこ
とが出来るので、容易で高効率の先端レンズ付き光ファ
イバを提供でき大量生産が可能である。
【図１】作成した先端レンズの形状を示す図である。
【図２】先端レンズに光ファイバを挿入し、接着剤で固
定した状態を示す図である。
定した状態を示す図である。
【図３】光ファイバのクラッド径と等しい径の先端レン
ズを光ファイバ端面に接着した状態を示す図である。
ズを光ファイバ端面に接着した状態を示す図である。
１．光ファイバ ２．先端レンズ ３．クラッド径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 久行 宮城県柴田郡川崎町大字川内字北川原山 228 株式会社東北中谷内 (72)発明者 遠藤 浩司 宮城県柴田郡川崎町大字川内字北川原山 228 株式会社東北中谷内
Claims (4)
- 【請求項１】 光ファイバ（１）の先端にレンズを形成
した先端レンズ付き光ファイバにおいて、光ファイバ
（１）の端面の先に透過光に対して透明な所定の形状の
樹脂を取り付けて先端レンズ（２）とし、該透過光に対
して所定の焦点距離が得られるようにした樹脂製の先端
レンズ付き光ファイバ。 - 【請求項２】 先端レンズ（２）の直径が光ファイバ
（１）のクラッド径（３）より大きくなるようにした請
求項１記載の先端レンズ付き光ファイバ。 - 【請求項３】 先端レンズ（２）の直径が光ファイバ
（１）のクラッド径（３）に等しくなるようにした請求
項１記載の先端レンズ付き光ファイバ。 - 【請求項４】 先端レンズ（２）を非球面とした請求項
１記載の先端レンズ付き光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2185895A JPH08220377A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 先端レンズ付き光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2185895A JPH08220377A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 先端レンズ付き光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08220377A true JPH08220377A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12066820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2185895A Pending JPH08220377A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 先端レンズ付き光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08220377A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003528347A (ja) * | 2000-03-17 | 2003-09-24 | コーニング インコーポレイテッド | 光導波路レンズ及び作成方法 |
| DE102023112425A1 (de) | 2022-05-11 | 2023-11-16 | Hosiden Corporation | Linse, Linsen- und Lichtwellenleiteranordnung, und optisches Kommunikationssystem |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP2185895A patent/JPH08220377A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003528347A (ja) * | 2000-03-17 | 2003-09-24 | コーニング インコーポレイテッド | 光導波路レンズ及び作成方法 |
| DE102023112425A1 (de) | 2022-05-11 | 2023-11-16 | Hosiden Corporation | Linse, Linsen- und Lichtwellenleiteranordnung, und optisches Kommunikationssystem |
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