光纤组件及光耦合装置、光纤耦合装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种防止包层模光入射至固定材料，从而防止固定材料受损，同时还防止从发光元件或光纤射出的激光直接入射至固定材料，从而具备对射出光的耐性的光纤组件；以及具备该光纤组件的光耦合装置或光纤耦合装置。至少由光纤和毛细管构成光纤组件，向毛细管插入光纤且使光纤的一端向毛细管外部突出，用固定材料将光纤的外周和毛细管固定，进而配置与光纤的整个外周接触且在光纤轴向上具有规定的接触长度的陶瓷，从光纤的一端观察，陶瓷的配置位置设定在比固定材料的位置更靠前方处。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光纤组件及光耦合装置或光纤耦合装置。
技术介绍
作为使微小粒子分散在流体中，并使该流体细微地流动而对各粒子进行光学分析的方法，开发了一种流式细胞术(flow cytometry)。作为该流式细胞术的激励光源，具有从紫外线到红外线范围的波长波段的激光源已被实用化，并使用激光功率达50mW以上的大功率激光来作为激光输出。进而，开发了具备这种激光源的光耦合装置、或对从紫外线到红外线范围的波长波段的激光进行传输的光纤耦合装置。光耦合装置具有如下构造：作为激光源收容在框体内的发光元件的光射出端面与光纤的一端以在框体内彼此相对的方式配置，进而光纤的另一端侧被引出到框体外。作为发光元件，能够使用LD(Laser diode：激光二极管)、超辐射发光二极管(supper-luminescent diode)或者YAG激光器等固体激光器等。另一方面，光纤耦合装置构成为，将安装了套管(Ferrule)的各光纤从两侧彼此相对地安装到筒状的壳体内部，并使光纤彼此之间光耦合(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利申请第3530757号公报
技术实现思路
(一)要解决的技术问题在现有的光耦合装置中，是利用透镜使来自发光元件的射出光会聚，从而光耦合于光纤。但是，在光纤的入射端部会发生因模场直径(MFD：Mode Field Diameter)的不匹配、透镜的像差等而导致的耦合损失。由于该耦合损失而会聚的射出光的一部分在光纤的包层上发生泄漏，或者具有大于纤芯的数值孔径(NA)的NA的射出光入射至纤芯，从而射出光的一部分向包层泄漏。射出光向该包层的泄漏会导致在包层中传输的激光(包层模光)的产生。另外，即使在光纤耦合装置中也会产生包层模光。光纤耦合装置中产生包层模光的原因在于相对配置的各光纤的端部间的调轴不一致、即各光纤彼此之间的光轴不一致。即使在光耦合装置或光纤耦合装置中产生包层模光，在包层外周与空气接触的光纤外周部，空气的折射率仍比包层材料的折射率小。因此，在包层模光入射至包层外周面的角度大于临界角的情况下，包层模光被封闭在光纤内。但是若包层外周被折射率为包层材料的折射率以上的固定材料(例如粘接剂、低熔点玻璃或焊料等)固定，则会导致包层模光从包层向固定材料泄漏。若如上所述的激光输出为50mW以上的大功率激光作为包层模光向固定材料泄漏，则会导致包层模光被固定材料吸收并使固定材料升温，从而存在固定材料熔解或燃烧而使其受损的问题。另外作为更进一步的问题还可以举出从发光元件射出的50mW以上的大功率激光直接入射至固定材料的情况。在将光纤和毛细管等被固定材料固定并且该固定材料被配置在光纤的入射端部侧的光耦合装置用作例子进行说明的同时，在图18中以概念图示出了在这种光耦合装置中的激光的入射状态。根据图18，在光耦合装置100中，由于未图示的透镜的像差、未图示的发光元件与光纤101的入射端部的调轴不一致，或者透镜与光纤101的入射端部的调轴不一致等，可能会导致从发光元件射出的大功率激光直接入射至固定材料102。并且若这种激光直接入射至固定材料102，则存在固定材料102被加热而受损的问题。本专利技术是针对上述情况而完成的，其技术问题在于，提供一种能够防止包层模光入射至固定材料，并防止固定材料受损的光纤组件；以及具备该光纤组件的光耦合装置或光纤耦合装置。进而，本专利技术除了上述技术问题之外，其技术问题还在于，提供一种防止从发光元件或光纤射出的激光直接入射至固定材料，从而具备对来自发光元件或光纤的射出光的耐性的光纤组件；以及具备该光纤组件的光耦合装置或光纤耦合装置。(二)技术方案上述技术问题通过以下的本专利技术实现。即：(1)本专利技术的光纤组件的特征在于，至少由光纤及具有用于插入该光纤的贯通孔的毛细管构成，其中，光纤是由纤芯、以及其折射率比纤芯的折射率小且包围在纤芯周围的包层构成，光纤插入到毛细管的贯通孔中，且光纤的一端向毛细管外部突出，光纤的外周和毛细管用固定材料固定，进一步配置有与光纤的整个外周接触且在光纤轴向上具有规定的接触长度的陶瓷，从光纤的一端观察，陶瓷的配置位置设定在比固定材料与光纤外周接触的位置更靠前方处。(2)优选地，本专利技术的光纤组件的一个实施方式为：入射至陶瓷的光进行散射，且陶瓷的折射率设定为包层的折射率以上。(3)优选地，本专利技术的光纤组件的另一个实施方式为：接触长度为0.3mm以上。(4)优选地，本专利技术的光纤组件的又一个实施方式为：在光纤的一端侧的贯通孔的端部配置有固定材料，且固定材料被陶瓷覆盖。(5)另外，本专利技术的光耦合装置的特征在于，至少由所述(1)～(4)中任一项所述的光纤组件和发光元件构成，一端与发光元件相对地配置。(6)另外，本专利技术的光纤耦合装置的特征在于，具备多个所述(1)～(4)中任一项所述的光纤组件而构成，各光纤的一端相对配置。(三)有益效果根据本专利技术的技术方案1、5、6所述的专利技术(即所述(1)、(5)、(6)的专利技术)，通过使包层模光散射并除去光纤轴向的散射光，能够防止包层模光向固定材料入射，防止固定材料受损。进而，根据本专利技术的技术方案2所述的专利技术(即上述(2)的专利技术)，除了本专利技术的技术方案1、5、6中所述的专利技术所具有的效果之外，构成为：通过将陶瓷的折射率设定为包层的折射率以上，从而在容许包层模光入射至陶瓷的基础上使其散射，除去光纤轴向的散射光而不使其入射至固定材料。因此，能够更加切实地防止固定材料受损。进而，根据本专利技术的技术方案3所述的专利技术(即所述(3)的专利技术)，除了所述各技术方案所述的专利技术所具有的效果之外，还发现：为了防止包层模光向固定材料泄漏而所需的、陶瓷相对于光纤外周的接触长度为0.3mm以上。因此，能够使包层模光更加切实地散射并将光纤轴向的散射光除去，从而更加切实地防止固定材料受损。并且，根据本专利技术的技术方案4所述的专利技术(即所述(4)的专利技术)，除了所述各技术方案所述的专利技术效果之外，通过使来自发生耦合泄漏的发光元件或光纤的射出光在陶瓷表面上扩散反射，由此防止射出光向固定材料直接入射，从而具备对来自发光元件或光纤的射出光的耐性，能够防止固定材料受损。附图说明图1为表示本专利技术第一实施方式的光纤组件的结构的示意图。图2为示意性地表示本专利技术第一实施方式的光纤组件的结构的截面图。图3为本专利技术第一实施方式的光纤组件中的光纤一端侧附近的局部放大截面图。图4为使用本专利技术第一实施方式的光纤组件的光耦合装置的示意图。图5为表示在第一实施方式的光纤组件中的光纤一端侧附近的放大截面、和包层模光的散射状态的示意图。图6为表示使用本专利技术第一实施方式的光纤组件的光纤耦合装置的一例的截面图。图7为表示本专利技术第二实施方式的光纤组件的结构的示意图。图8为示意性地表示本专利技术第二实施方式的光纤组件的结构的截面图。图9为在本专利技术第二实施方式的光纤组件中的光纤一端侧附近的局部放大截面图。图10为使用本专利技术第二实施方式的光纤组件的光耦合装置的示意图。图11为表示在第二实施方式的光纤组件中的光纤一端侧附近的放大截面、和包层模光的散射状态的示意图。图12为表示使用本专利技术第二实施方式的光纤组件的光纤耦合装置的一例的截面图。图13为将本专利技术的光纤组件中所具备的偏振保持光纤在垂直于光轴的面切断时的截面图。图14为表示实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤组件，其特征在于，至少由光纤及具有用于插入该光纤的贯通孔的毛细管构成；其中，光纤是由纤芯、以及其折射率比纤芯的折射率小且包围在纤芯周围的包层构成；光纤插入到毛细管的贯通孔中，且光纤的一端向毛细管外部突出；光纤的外周和毛细管用固定材料固定；进一步配置有与光纤的整个外周接触且在光纤轴向上具有规定的接触长度的陶瓷；从光纤的一端观察，陶瓷的配置位置设定在比固定材料与光纤外周接触的位置更靠前方处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.10 JP 2014-0813441.一种光纤组件，其特征在于，至少由光纤及具有用于插入该光纤的贯通孔的毛细管构成；其中，光纤是由纤芯、以及其折射率比纤芯的折射率小且包围在纤芯周围的包层构成；光纤插入到毛细管的贯通孔中，且光纤的一端向毛细管外部突出；光纤的外周和毛细管用固定材料固定；进一步配置有与光纤的整个外周接触且在光纤轴向上具有规定的接触长度的陶瓷；从光纤的一端观察，陶瓷的配置位置设定在比固定材料与光纤外周接触的位置更靠前方处。2.根据权利要求1所述的光纤组件，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原弘幸，鸟居薰，佐佐木胜，
申请(专利权)人：安达满株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP