光学部件及光学部件的制造方法技术

光学部件(10)包括：基板(11)；透镜(12)，其被形成在基板(11)的第1主表面(11a)上；以及旋涡形状(13)，其被形成于透镜(12)的表面。

Optical components and manufacturing methods of optical components

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学部件及光学部件的制造方法
本专利技术涉及光学部件及其制造方法。
技术介绍
近年来，通过互联网及云的普及，数据通信量正在急剧地增长。即使在临时保管数据或连接到互联网的数据中心内，也需要以高速交换大容量的数据。虽然像数据中心内那样短距离(数十米～数百米)的传输中，也进行基于电信号的通信，但是从高速化这一点考虑，进行光通信是有利的。在短距离的光通信中，组合了VCSEL(VerticalCavitySurfaceEmittingLASER：垂直模腔表面发射激光器)等面发光型光源与多模光纤的、传输速度为数GHz～10GHz的系统已经被实现。因为多模光纤与单模光纤相比，供光通过的纤芯被设计得较大，所以许多模式的光会在纤芯内传输，存在发生DMD(DifferentialModalDispersion：微分模态色散)的可能。如果产生DMD，则光波形会变得易劣化，因此有可能限制传输距离。作为改善多模光纤的DMD的方法，已知有使用产生光学旋涡的涡旋相位板(VortexPhasePlate)的方法(例如专利文献1或2)。通常，从激光射出的光具有中心部的强度较高的基本高斯状的光强度分布，当使该光通过涡旋相位板时，可以变换为具有中心部分的强度为零或降低的环状的光强度分布的光。所谓涡旋相位板，例如是指在任意主表面形成有连续或阶梯状的螺旋形状(旋涡形状)的板状的光学部件。如公知的那样，多模光纤根据制造方法有时纤芯的中心部分的折射率分布变得不稳定，这成为引起DMD的原因(例如专利文献1或2)。因此，使从激光器射出的光透射过涡旋相位板，变换为具有环状的光强度分布的光之后，入射到多模光纤。由此，因为不仅抑制了直接入射到多模光纤的纤芯的中心部分的光，而且会以所谓的高阶的传播模式为主体地在光纤内传播，所以能够抑制DMD的发生。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-46312号公报专利文献2:日本特开2016-91014号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在光源与多模光纤之间配置有涡旋相位板的情况下，因为应对齐光轴的光学部件会増加，所以会存在与不配置涡旋相位板的情况相比，光轴调整有可能变难。此外，在具有多个这些的组合的阵列型的光学系统中，其调整也有可能变得更困难。本专利技术鉴于这样的状况而完成，其目的在于提供一种在会产生光学旋涡那样的光学系统中容易进行光轴调整的技术。用于解决课题的手段为了解决上述问题，本专利技术的一个方案的光学部件包括：基板；透镜，其被形成在透镜基板的第1主表面上；以及旋涡形状，其被形成于透镜的表面。也可以是，进一步包括被配置在基板上的第1主表面的相反侧的第2主表面上的光学元件。也可以是，光学元件为透镜、偏振器、波长板、相位板、棱镜、衍射光栅、滤光器、反射镜、半透半反镜、发光元件、以及受光元件中的至少一种。也可以是，具备旋涡形状的多个透镜被阵列状地配置在基板的第1主表面上。本专利技术的另一方案为上述光学部件的制造方法。该方法包括向形成有具备旋涡形状的透镜的翻转形状的模具滴加光固化性树脂的工序、将基板与模具粘合，并展开光固化性树脂的工序、对光固化性树脂照射光而使其固化的工序、以及对模具进行脱模并取出该光学部件的工序。本专利技术的又一方案也为上述光学部件的制造方法。该方法包括在对搭载了形成有具备旋涡形状的透镜的翻转形状的模具的固定侧模具、以及可动侧模具进行合模后，向固定侧模具与可动侧模具之间的空间射出成型材料的工序、冷却成型材料而使其固化的工序、以及对固定侧模具和可动侧模具进行开模，并取出该光学部件的工序。另外，将以上构成要素的任意组合、以及本专利技术的表述在方法、装置、系统等之间转换后的结果，作为本专利技术的方案也是有效的。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种技术，其在利用具备旋涡形状且产生光学旋涡的光学系统将激光等光源与多模光纤耦合的情况下，使它们的光轴调整变得容易。此外，能够削减构成光学系统的部件数量。附图说明图1的(a)及图1的(b)是用于说明本专利技术的实施方式的光学部件的图。图2是使用了本专利技术的实施方式的光学部件的光模块的概略构成图。图3的(a)及图3的(b)是用于说明入射到多模光纤的光的强度分布的图。图4是表示在将光学元件组合于光学部件的实施方式的图。图5是用于说明本专利技术的另一实施方式的光学部件的立体图。图6是由机械加工制作的主模的概略立体图。图7是由机械加工制作的主模的概略部分剖视图。图8的(a)～图8的(e)是用于说明通过光刻制作的主模的制作工序的图。图9的(a)～图9的(d)是用于说明复制模的制作工序的图。图10的(a)～图10的(d)是用于说明通过2P成型制作的光学部件的制作工序的图。图11的(a)～图11的(c)是用于说明通过射出成型制作的光学部件的制作工序的图。图12的(a)～图12的(f)是本专利技术的第1实施例的光学部件的六面图。图13的(a)～图13的(e)是图12的(a)～图12的(f)所示的光学部件的A－B部分放大图。图14的(a)及图14的(b)是图12的(a)～图12的(f)所示的光学部件的A－B部分放大立体图。图15的(a)～图15的(f)是本专利技术的第2实施例的光学部件的六面图。图16的(a)～图16的(e)是图15的(a)～图15的(f)所示的光学部件的A－B部分放大图。图17的(a)及图17的(b)是图15的(a)～图15的(f)所示的光学部件的A－B部分放大立体图。图18的(a)～图18的(f)是本专利技术的第3实施例的光学部件的六面图。图19的(a)～图19的(e)是图18的(a)～图18的(f)所示的光学部件的A－B部分放大图。图20的(a)及图20的(b)是图18的(a)～图18的(f)所示的光学部件的A－B部分放大立体图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式的光学部件进行说明。该光学部件为包含旋涡形状的光学部件。对于各附图所示的相同或等同的构成要素、构件、以及处理，标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。此外，实施方式并不对专利技术进行限定，仅为例示，并非实施方式所记述的一切特征及其组合都是专利技术的实质性内容。图1的(a)及图1的(b)是用于说明本专利技术的实施方式的光学部件10的图。图1的(a)是光学部件10的立体图，图1的(b)是光学部件10的侧视图。如图1的(a)及图1的(b)所示，光学部件10中，在基板11上形成有透镜12。基板11为具有第1主表面11a、以及第1主表面11a的相反侧的第2主表面11b的板状体。作为构成基板11的材料，例如能够使用树脂或玻璃。透镜12被形成在基板11的第1主表面11a上。虽然图1的(a)及图1的(b)所示的透镜12为球面凸透镜，但是也能够设为球面凹透镜、非球面凸透镜、以及非球面凹透镜等。在本实施方式的光学部件10中，在透镜12的表面上形成有旋涡形状13。以下，将在表面形成有旋涡形状的透镜称为“有旋透镜(vortex-on-lens)”。旋涡形状13为被围绕光轴而连续或阶梯状地形成的螺旋形状的光学元件，具有转换为沿光学旋涡的产生方向，即圆周方向具有相位差的光的功能。通过该旋涡形状13，入射光被转换为沿圆周方向具有相位差的光，从而得到具有环状的光强度分布的光。如图1的(b)所示，旋涡形状13具有最大的阶梯差d。该阶梯差d为旋涡形状13的最高处与最低处之差。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学部件，其特征在于，包括：基板，透镜，其被形成在上述基板的第1主表面上，以及旋涡形状，其被形成在上述透镜的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.07 JP 2017-0427921.一种光学部件，其特征在于，包括：基板，透镜，其被形成在上述基板的第1主表面上，以及旋涡形状，其被形成在上述透镜的表面。2.如权利要求1所述的光学部件，其特征在于，还包括光学元件，其被配置在上述基板中的上述第1主表面的相反侧的第2主表面上。3.如权利要求2所述的光学部件，其特征在于，上述光学元件为透镜、偏振器、波长板、相位板、棱镜、衍射光栅、滤光器、反射镜、半透半反镜、发光元件、以及受光元件中的至少一种。4.如权利要求1～3中的任一项所述的光学部件，其特征在于，具备上述旋涡形状的多个上述透镜被阵列状地配置在上述基板的第1主表面上。5.一种光学部...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤史郎，
申请(专利权)人：日本板硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP