光纤保持用毛细管和光学部件的制作方法

本发明涉及用于收纳多根光纤的光纤保持用毛细管和使用该光纤保持用毛细管的光学部件。

背景技术：

目前，为了在连接光纤彼此或者连接光纤和发光/受光元件等时收纳并保持多根光纤，已使用了被称为毛细管、套管、套圈等的光纤连接用玻璃部件。

例如，在下述的专利文献1中公开了具备具有贯通孔的保持部件和收纳于该贯通孔的光纤的光学部件。在专利文献1中记载了在保持部件的2个贯通孔中分别收纳有光纤的光学部件、在保持部件的1个贯通孔中收纳有多根光纤的光学部件等。其中，如专利文献1的图4所示，使用多根光纤时，使用了截面形状为大致相同的形状且外径相等的光纤。

在下述的专利文献2中公开了在玻璃管内收纳有多根光纤的光学结合器。在专利文献2中，也使用了截面形状为大致相同的形状且外径相等的光纤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2002/071115号

专利文献2：日本特表2000－501848号公报

技术实现要素：

发明想要解决的技术问题

近年来，例如在将使用外径大的光纤的器件和使用外径小的光纤的器件同时使用时等，想要保持外径不同的多根光纤这样的需求不断变高。

然而，例如在毛细管等玻璃部件的1个贯通孔内保持外径不同的光纤时，会形成不必要的空间，因此，可能发生光纤的位置偏移。因此考虑了形成与各光纤的外径相对应的贯通孔而将每根光纤收纳并保持于贯通孔内的方法。然而，在该方法中，各光纤的中心间的距离变大，光的输入角度变大。另一方面，为了使光的输入角度变小，需要使光源至光纤的距离变大，在这种情况下，存在器件大型化这样的问题。

本发明的目的在于，提供即使在使用外径不同的光纤时也能够实现小型化的光纤保持用毛细管和使用该光纤保持用毛细管的光学部件。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的光纤保持用毛细管的特征在于：其是用于将至少2根以上的光纤收纳于贯通孔内的毛细管，设置有上述贯通孔以使得第一光纤和外径与该第一光纤不同的第二光纤在上述贯通孔内彼此接触被保持的方式。

在本发明的光纤保持用毛细管中，优选在上述毛细管的径向截面中，与上述第一光纤接触的上述毛细管的第一内壁面和与上述第二光纤接触的上述毛细管的第二内壁面大致处于同一圆周上。

本发明的光纤保持用毛细管可以是用于将2根光纤收纳于贯通孔内的毛细管。

优选以上述毛细管的外径中心与上述第一光纤和上述第二光纤的触点大致处于同一位置的方式设置上述贯通孔。

优选以上述毛细管的外径中心与上述第一光纤和上述第二光纤的中心间距离的中点大致处于同一位置的方式设置上述贯通孔。

本发明的光纤保持用毛细管可以是用于将至少3根光纤收纳于上述贯通孔内的毛细管。

优选以在上述毛细管的径向截面中上述至少3根光纤各自的芯大致处于一条直线上的方式设置上述贯通孔。

本发明的光纤保持用毛细管优选在上述毛细管的内壁面不具有角部。

本发明的光学部件的特征在于：具有按照本发明构成的光纤保持用毛细管和收纳于上述光纤保持用毛细管内的至少2根光纤。

发明效果

利用本发明，能够提供即使在使用外径不同的光纤时也能够实现小型化的光纤保持用毛细管。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的光学部件的示意截面图。

图2是将本发明的第一实施方式所涉及的光学部件中设置有贯通孔的部分放大表示的示意截面图。

图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的光学部件的第一变形例的示意截面图。

图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的光学部件的第二变形例的示意截面图。

图5是表示本发明的第一实施方式所涉及的光学部件的第三变形例的示意截面图。

图6是表示本发明的第一实施方式所涉及的光学部件的第四变形例的示意截面图。

图7是表示本发明的第二实施方式所涉及的光学部件的示意截面图。

图8是表示本发明的第三实施方式所涉及的光学部件的示意截面图。

图9是表示本发明的第四实施方式所涉及的光学部件的示意截面图。

图10是表示本发明的第五实施方式所涉及的光学部件的示意截面图。

附图标记说明

1、11、21、31、41…光纤保持用毛细管

2…贯通孔

3…内壁面

3a…第一内壁面

3b…第二内壁面

3c…第三内壁面

3d…第四内壁面

3c1、3c4、3c5、3d1、3d4、3d5…倾斜面

3c2、3d2…阶梯差部

3c3、3d3…凹部

4…第一光纤

4a、5a、6a…芯

4b、5b…包层

5…第二光纤

6…第三光纤

10、20、30、40、50…光学部件。

具体实施方式

以下，对优选的实施方式进行说明。但是，以下的实施方式只是示例，本发明并不限定于以下的实施方式。另外，在各附图中，实质上具有相同的功能的部件有时以相同的符号参照。

(第一实施方式)

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的光学部件的示意截面图。另外，图2是放大表示本发明的第一实施方式所涉及的光学部件中设置有贯通孔的部分的示意截面图。

如图1所示，光学部件10具有光纤保持用毛细管1、第一光纤4和第二光纤5。光纤保持用毛细管1由玻璃构成。但是，光纤保持用毛细管1的材料没有特别限定，例如也可以由树脂、金属、陶瓷、结晶化玻璃等构成。另外，第一光纤4和第二光纤5分别具有芯4a、5a和覆盖芯4a、5a的包层4b、5b。芯4a、5a和包层4b、5b例如可以由石英玻璃等构成。

在光纤保持用毛细管1的内部形成有贯通孔2。在贯通孔2内收纳有第一光纤4和第二光纤5。光纤保持用毛细管的长度方向为z方向，即附图从里向前的方向。因此，贯通孔2以及收纳于其内部的第一光纤4和第二光纤5也设置为在z方向上延伸。

光纤保持用毛细管1具有与贯通孔2相邻的4个以上的内壁面3。在本实施方式中，内壁面3由第一～第四内壁面3a～3d构成。第一内壁面3a和第二内壁面3b彼此相对。第三内壁面3c和第四内壁面3d也彼此相对。第三内壁面3c和第四内壁面3d连结第一内壁面3a和第二内壁面3b。

第一内壁面3a与第一光纤4接触。第二内壁面3b与第二光纤5接触。第三内壁面3c和第四内壁面3d与第一光纤4和第二光纤5两者接触。其中，在本说明书中，“接触”是指“抵接”或“接近”。具体而言，内壁面3与各光纤的间隔优选为10μm以下。

另外，在本实施方式中，第二光纤5的外径大于第一光纤4的外径。为了与其形状相对应，第三内壁面3c和第四内壁面3d分别具有从第二光纤5侧向第一光纤4侧倾斜的倾斜面3c1、3d1。

如此，在本实施方式中，在贯通孔2内收纳有外径不同的2根光纤4、5。另外，在本发明中，也可以将外径不同的至少2根光纤4、5收纳于贯通孔2内，收纳于贯通孔2内的光纤的根数没有特别限定。

以第一光纤4和第二光纤5在贯通孔2的内部彼此接触并保持的方式设置贯通孔2。其中，第一光纤4和第二光纤5之间的间隔优选为10μm以下。

如此，在本实施方式中，在1个贯通孔2内，外径不同的第一光纤4和第二光纤5接触并保持。因此，与分别形成贯通孔2而保持每根第一光纤4和第二光纤5的情况相比，能够使第一光纤4和第二光纤5的中心彼此的距离变小，并能够使光的输入角度变小。因此，不需要使光源至第一光纤4和第二光纤5的距离变大，就能够实现器件的小型化。另外，在贯通孔2内，第一光纤4和第二光纤5接触并保持，因此不容易发生第一光纤4和第二光纤5的位置偏移。

本实施方式的光学部件10如上所述地具有外径不同的第一光纤4和第二光纤5。因此，例如能够将使用外径大的第二光纤5的器件和使用外径小的第一光纤4的器件同时使用。

另外，在本实施方式中，以在光纤保持用毛细管1的径向截面中与第一光纤4接触的第一内壁面3a和与第二光纤5接触的第二内壁面3b大致处于同一圆周q上的方式设置贯通孔2。如此，第一内壁面3a和第二内壁面3b大致处于同一圆周q上时，能够更加容易地形成贯通孔2。但是，在本发明中，也可以不以第一内壁面3a和第二内壁面3b一定大致处于同一圆周q上的方式设置贯通孔2。

另外，在本实施方式中，以光纤保持用毛细管1的外径中心o与第一光纤4和第二光纤5的触点p大致处于同一位置的方式设置贯通孔2。如此，外径中心o与第一光纤4和第二光纤5的触点p大致处于同一位置时，能够更加容易地识别来自第一光纤4的芯4a的位置的光信号和来自第二光纤5的芯5a的位置的光信号。另外，在本发明中，也可以不以外径中心o与第一光纤4和第二光纤5的触点p大致处于同一位置的方式设置。

在本实施方式中，光纤保持用毛细管1的贯通孔2的外径r与第一光纤4的外径r1和第二光纤5的外径r2的差(r－(r1+r2))优选为10μm以下，更优选为5μm以下，进一步优选为2μm以下，最优选为1μm以下。在差(r－(r1+r2))为上述上限以下时，能够使第一光纤4和第二光纤5更加可靠地接触并保持。

另外，在差(r－(r1+r2))优选为0.1μm以上，更优选为0.15μm以上。在差(r－(r1+r2))为上述下限以上时，能够将第一光纤4和第二光纤5更加容易地插入贯通孔2内。

另外，在本实施方式中，将从第三内壁面3c与第一光纤4接触的部分至第四内壁面3d与第一光纤4接触的部分的距离设为l1，将从第三内壁面3c与第二光纤5接触的部分至第四内壁面3d与第二光纤5接触的部分的距离设为l2时，比l2/l1优选为1.25以上1.75以下。同样地，将第一光纤4的外径设为r1，将第二光纤5的外径设为r2时，比r2/r1优选为1.25以上1.75以下。

另外，在本实施方式中，贯通孔2的形状只要能够使第一光纤4和第二光纤5接触并保持，就没有特别限定。例如图3～图5所示的第一～第三变形例那样，可以以第一内壁面3a和第二内壁面3b大致平行的方式设置贯通孔2，也可以以第三内壁面3c和第四内壁面3d大致平行的方式设置贯通孔2。如图4所示的第二变形例那样，可以以从第二内壁面3b向着第一内壁面3a，贯通孔2的大小变小的方式，在第三内壁面3c和第四内壁面3d分别设置阶梯差部3c2、3d2。如图5所示的第三变形例那样，可以在第三内壁面3c和第四内壁面3d分别设置凹部3c3、3d3。另外，如图6所示的第四变形例那样，第三内壁面3c和第四内壁面3d也可以分别从第二内壁面3b向着第一内壁面3a倾斜。

另外，如本实施方式那样，光纤保持用毛细管1的内壁面3优选不具有角部。在这种情况下，能够更不容易发生光纤保持用毛细管1的破损。在作为第一～第四内壁面3a～3d各自的连接部的角部，例如也可以形成圆角或倒角。

另外，贯通孔2能够通过如下方式得到：例如准备玻璃圆管，向玻璃圆管的内部插入截面与贯通孔为大致相同的形状的模具，一边加热一边使玻璃圆管的内部成为真空，使玻璃圆管的内壁面与模具密合而成型，利用该收缩方法制作具有与贯通孔大致相同的形状的孔的预成型体，将该预成型体加热，一边控制为规定的截面尺寸、形状，一边延伸成型为具有规定的尺寸精度的贯通孔2的细长的毛细管，从而能够得到贯通孔2。另外，也可以利用模压成型形成，即，将玻璃原材料加热至能够流动变形的温度，使玻璃以软化的状态流入模具，将模具的形状转印至玻璃原材料，从而形成。

(第二实施方式)

图7是表示本发明的第二实施方式所涉及的光学部件的示意截面图。如图7所示，在光学部件20中，以光纤保持用毛细管11的外径中心o与第一光纤4和第二光纤5的中心间的距离(图7的o1与o2的距离)的中点m大致处于同一位置的方式设置贯通孔2。其他的方面与第一实施方式相同。

在第二实施方式中，在1个贯通孔2内，外径不同的第一光纤4和第二光纤5接触并保持，因此，能够实现器件的小型化。

另外，在第二实施方式中，以光纤保持用毛细管11的外径中心o与第一光纤4和第二光纤5的中心间的距离的中点m大致处于同一位置的方式设置贯通孔2，因此，能够更加容易地对第一光纤4和第二光纤5进行定位。

(第三～第五实施方式)

图8是表示本发明的第三实施方式所涉及的光学部件的示意截面图。如图8所示，在光学部件30中，在光纤保持用毛细管21的贯通孔2内还收纳有第三光纤6。第三光纤6的径向的截面形状是与第一光纤4大致相同的形状，外径与第一光纤4大致相同。设置为在贯通孔2内，第三光纤6的芯6a、第一光纤4的芯4a和第二光纤5的芯5a依次大致处于一条直线上。希望设置为优选第三光纤6的外径中心o3、第一光纤4的外径中心o1和第二光纤5的外径中心o2依次大致处于一条直线上。

在贯通孔2内，第三光纤6与光纤保持用毛细管1的第一内壁面3a接触。第三光纤6也与第一光纤4接触。第一光纤4也与第二光纤5接触。并且，第二光纤5与光纤保持用毛细管21的第二内壁面3b接触。在本实施方式中，以第一～第三光纤4～6按照如此配置的状态接触并保持的方式设置贯通孔2。另外，在本实施方式中，从更加容易制造的观点考虑，也优选第一内壁面3a和第二内壁面3b大致处于同一圆周上。其他的方面与第一实施方式相同。

图9是表示本发明的第四实施方式所涉及的光学部件的示意截面图。如图9所示，在光学部件40中，收纳于光纤保持用毛细管31的贯通孔2内的第三光纤6的外径大于第一光纤4的外径。另外，第三内壁面3c和第四内壁面3d除了具有从第二光纤5侧向着第一光纤4侧倾斜的倾斜面3c1、3d1以外，还分别具有从第三光纤6侧向着第一光纤4侧倾斜的倾斜面3c4、3d4。其他的方面与第三实施方式相同。

图10是表示本发明的第五实施方式所涉及的光学部件的示意截面图。如图10所示，在光学部件50中，收纳于光纤保持用毛细管41的贯通孔2内的第一～第三光纤4～6的芯4a～6a没有设置在一条直线上。在第五实施方式中，在图10的x方向上，第一光纤4和第三光纤6与第一内壁面3a接触。在x方向上，第一光纤4和第三光纤6也与第二光纤5接触。另外，在x方向上，第二光纤5也与第二内壁面3b接触。另外，在图10的y方向上，第一光纤4和第二光纤5与第三内壁面3c接触。在y方向上，第一光纤4与第三光纤6接触。另外，在y方向上，第三光纤6和第二光纤5与第四内壁面3d接触。另外，第三内壁面3c具有从第一光纤4侧向着第二光纤5侧倾斜的倾斜面3c5。另外，第四内壁面3d具有从第三光纤6侧向着第二光纤5侧倾斜的倾斜面3d5。其他的方面与第三实施方式相同。

如第三～第五实施方式所示，在本发明中，可以在贯通孔2内设置有3根以上的光纤。在这种情况下，如第三实施方式那样，彼此接触的至少2根光纤的外径可以不同，如第四实施方式那样，彼此接触的全部光纤的外径也可以都不同。另外，如第三、第四实施方式那样，可以以3根以上的光纤的芯4a～6a大致处于一条直线上的方式设置贯通孔2，如第五实施方式那样，也可以以芯4a～6a不大致处于一条直线上的方式设置贯通孔2。

另外，在第三～第五实施方式中，在1个贯通孔2内，外径不同的第一光纤4和第二光纤5也接触并保持。因此，能够实现器件的小型化。