專(zhuān)利名稱(chēng)：光纖端面保護(hù)構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種光纖的光出射端的保護(hù)構(gòu)造。
技術(shù)背景作為光傳送介質(zhì)而廣泛應(yīng)用的光纖在進(jìn)行高輸出光的傳送時(shí)，因 附著到光纖出射端面的灰塵、污垢會(huì)易產(chǎn)生傳送損失減小、及附著物 發(fā)燒焦引起端面損傷，存在穩(wěn)定性、光束質(zhì)量下降的問(wèn)題。尤其是傳送450nm以下的能量密度大的短波長(zhǎng)光等時(shí)，出射端面易被污染。并且，在光纖中導(dǎo)光時(shí)，在光出射端面內(nèi)，導(dǎo)波光的一部分被反 射，產(chǎn)生在光纖內(nèi)逆行的所謂"返回光"。該返回光與入射光的功率 成比例，其功率變大，因此使用高輸出的入射光時(shí)，即使對(duì)光出射端 面進(jìn)行防反射的特殊處理，也會(huì)對(duì)光纖本身及與其連接的光學(xué)設(shè)備產(chǎn) 生不良影響，這一點(diǎn)是公知的。特別是使用多個(gè)光纖而使來(lái)自多個(gè)光源的光同時(shí)出射的光纖束等 情況下，多個(gè)光源的功率在光出射端面中集中出射，因此光出射端面 的污染物的附著速度及返回光功率較大。并且，在光纖束中，存在返 回光對(duì)用于使光纖成束的粘合劑等產(chǎn)生影響并造成損傷的可能性，因 此優(yōu)選盡量減少返回光。專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了如下光纖端面構(gòu)造無(wú)芯光纖熔融連接到光纖 的出射端面，在無(wú)芯光纖的周?chē)O(shè)置具有比無(wú)芯光纖的折射率高的折 射率的覆蓋材料。專(zhuān)利文獻(xiàn)1中還記載了通過(guò)無(wú)芯光纖可以防止端 面損傷，并通過(guò)控制無(wú)芯光纖長(zhǎng)度，在無(wú)芯光纖周?chē)鷱木哂斜葻o(wú)芯光 纖的折射率高的折射率的覆蓋材料有效地出射返回光，防止在光纖中的返回光的逆行。并且，專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了如下光纖末端由具有與芯基本相同且 平均的折射率的材料構(gòu)成的無(wú)芯光纖的一個(gè)端面粘合到芯-包層構(gòu)造的光纖的端面而形成，設(shè)定無(wú)芯光纖的光路長(zhǎng)度，使得從光纖入射到無(wú) 芯光纖的光以無(wú)芯光纖的出射端的外徑以內(nèi)的束徑出射。根據(jù)所述構(gòu) 造，可有效地?cái)U(kuò)大并出射來(lái)自光纖的出射光，增加反射損失，降低返 回光量。專(zhuān)利文獻(xiàn)l:日本專(zhuān)利特開(kāi)2005-303166號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開(kāi)第2004/053547號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)1的光纖端面構(gòu)造及專(zhuān)利文獻(xiàn)2的光纖末端中，安裝在 光纖的出射端的端面保護(hù)部件(無(wú)芯光纖)均通過(guò)熔融等粘合。通過(guò) 熔融粘合光纖和端面保護(hù)部件時(shí)，各自的口徑差受到限制。熔融的光 纖和端面保護(hù)部件的口徑差較大時(shí)，雙方的熱容量差變大，因此軟化 速度的差變大，其結(jié)果是，在端面保護(hù)部件軟件過(guò)程中，具有較細(xì)徑 的光纖的芯中的摻雜物向包層部擴(kuò)散。當(dāng)摻雜物向包層部擴(kuò)散時(shí)，光 纖的光閉合效果變差，放射損失增加，光纖本身的傳送性能變差。因 此，通過(guò)烙融粘合的情況下，光纖和端面保護(hù)部件的口徑差受到限制， 難于熔融具有2倍以上口徑的端面保護(hù)部件。為了統(tǒng)一保護(hù)多個(gè)光纖的端面、光纖束的端面，與一個(gè)個(gè)光纖的 口徑的2倍以上的端面保護(hù)部件熔融。因此，難于通過(guò)熔融粘合端面 保護(hù)部件，專(zhuān)利文獻(xiàn)1及專(zhuān)利文獻(xiàn)2中也沒(méi)有記載以多個(gè)光纖的端面 為對(duì)象的情況。進(jìn)一步，在污染物附著這一點(diǎn)上，即使保護(hù)了光纖出射端，污染 速度變慢，但在端面保護(hù)部件的出射端也產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象。因此，端 面保護(hù)部件優(yōu)選是可進(jìn)行維護(hù)的可裝卸的構(gòu)造。作為無(wú)需熔融技術(shù)等通過(guò)熱進(jìn)行軟化的步驟、使光纖的光出射端 面和端面保護(hù)部件連接、且使端面保護(hù)部件可裝卸的連接方法，包括光學(xué)連接，但在光學(xué)連接中，對(duì)能量密度大的光、特別是450nm以下 的短波長(zhǎng)光進(jìn)行導(dǎo)光時(shí)、或進(jìn)行用于去除光纖的出射端的污染物質(zhì)的 UV清潔處理時(shí)，在抵接部中，光纖和端面保護(hù)部件的構(gòu)成材料(石英、 Si02等)產(chǎn)生某些反應(yīng)而粘合，在裝卸時(shí)使彼此的抵接面破損，因此 本申請(qǐng)人可以確認(rèn)其難于形成可裝卸的構(gòu)造。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于以上事實(shí)而產(chǎn)生，其目的在于提供一種可統(tǒng)一保護(hù)多 個(gè)光纖的端面、端面保護(hù)部件可裝卸的光纖端面保護(hù)構(gòu)造、及具有該 光纖端面保護(hù)構(gòu)造的光纖束。本發(fā)明的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，具有多個(gè)光纖，使入射的光從光 出射端出射；透光性光學(xué)部件，具有與該多個(gè)光纖的芯材基本相同的 折射率，使從上述多個(gè)光纖的光出射端出射的光從光入射端入射并出 射；和保護(hù)介質(zhì)，介于上述多個(gè)光纖的光出射端和上述透光性光學(xué)部 件的光入射端之間，用于抑制上述光出射端和光入射端粘合，該光纖 端面保護(hù)構(gòu)造的特征在于，上述透光性光學(xué)部件的光入射端面具有上 述多個(gè)光纖的光出射端面以上的大小，上述多個(gè)光纖和上述透光性光 學(xué)部件能夠經(jīng)由上述保護(hù)介質(zhì)裝卸。在本說(shuō)明書(shū)中，"透光性光學(xué)部件"定義為在入射到光學(xué)部件 的光的波長(zhǎng)中，具有透過(guò)率90%以上的光學(xué)部件。并且，"用于抑制上述光出射端和上述光入射端粘合的保護(hù)介質(zhì)"定義為防止常溫下處于物理抵接狀態(tài)的光出射端和光入射端在抵接部中各自的構(gòu)成材料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并因熔融等而粘合的保護(hù)介質(zhì)，當(dāng)以500g重的負(fù)荷使光出射端和光入射端抵接后離開(kāi)時(shí)、或從抵接部相對(duì)移動(dòng)時(shí)，抑制粘合，以使得在抵接部中，在兩個(gè)端面產(chǎn)生的附著物或因附著物引起的表面凹凸為X/2以下(入是入射的光的起振波長(zhǎng))。并且，"透光性光學(xué)部件的光入射端面具有上述多個(gè)光纖的光出 射端面以上的大小"是指，透光性光學(xué)部件的光入射端面是至少與多 個(gè)光纖的所有光出射端面抵接的大小。本發(fā)明的光纖端面保護(hù)構(gòu)造在上述入射光為波長(zhǎng)190nm 530nm 的光時(shí)也能夠裝卸。優(yōu)選上述保護(hù)介質(zhì)相對(duì)于上述入射光的起振波長(zhǎng)具有透光性，優(yōu) 選光導(dǎo)波方向的光路長(zhǎng)度是A /2的整數(shù)倍。在本說(shuō)明書(shū)中，"上述保護(hù)介質(zhì)相對(duì)于上述入射光的起振波長(zhǎng)具 有透光性"定義為入射光相對(duì)于起振波長(zhǎng)的透過(guò)率為90%以上。作為上述保持介質(zhì)，是由單層膜或?qū)盈B了多個(gè)膜的多層膜構(gòu)成的 膜體，在上述多個(gè)光纖的光出射端及/或上述透光性光學(xué)部件的光入射 端的表面上形成。上述保護(hù)介質(zhì)優(yōu)選含有氟化物，進(jìn)一步優(yōu)選含有從由YF3、 LiF、 MgF2、 NaF、 LaF3、 BaF2、 CaF2、及A1F3構(gòu)成的群中選擇的至少一種 氟化物。并且，本發(fā)明的光纖端面保護(hù)構(gòu)造優(yōu)選適用于以下情況上述多 個(gè)光纖，是將上述多個(gè)光纖在該光纖的出射端一側(cè)排列并成束，以使 入射到該多個(gè)光纖的多個(gè)光集聚并出射的光纖束。本發(fā)明的光纖束具有上述本發(fā)明的光纖端面保護(hù)構(gòu)造。作為本發(fā)明的光纖束的優(yōu)選方式，包括第1光纖束和第2光纖束，所述第1光纖束具有集聚功能光纖束部，將多個(gè)光纖在該光纖的出 射端一側(cè)排列并成束，以使分別入射到上述多個(gè)光纖的多個(gè)入射光集 聚并出射；和平均功能光纖部，使來(lái)自該集聚功能光纖束部的出射光 平均出射，所述第2光纖束，將上述第1光纖束在該第1光纖束的出 射端一側(cè)排列并成束，以使多個(gè)該第1光纖束集聚并出射，其中，該 平均功能光纖部由光纖構(gòu)成，該光纖至少在該平均功能光纖部的光入 射端面上具有比上述集聚功能光纖束部的光出射端面中的光出射區(qū)域 大的芯部，上述集聚功能光纖束部的光出射端和上述平均功能光纖部 的光入射端抵接，上述集聚功能光纖束部和上述平均功能光纖部能夠 裝卸。 -并且，作為本發(fā)明的光纖束的其他優(yōu)選方式，第2集聚功能光纖 束部的光出射端與構(gòu)成上述集聚功能光纖束部的多個(gè)光纖中的至少一 個(gè)光纖的光入射端，經(jīng)由用于抑制該光出射端和該光入射端粘合的保 護(hù)介質(zhì)而抵接，所述第2集聚功能光纖束部將多個(gè)光纖在該光纖的出 射端一側(cè)排列并成束，以使分別入射到多個(gè)光纖的多個(gè)入射光集聚并 出射，上述至少一個(gè)光纖在該光纖的光入射端面中具有比上述第2集 聚功能光纖束部的光出射端面中的光出射區(qū)域大的芯部，上述至少一 個(gè)光纖和上述第2集聚功能光纖束部能夠裝卸。本發(fā)明的光纖端面保護(hù)構(gòu)造具有使多個(gè)光纖的光出射端和透光性 光學(xué)部件的光入射端經(jīng)由用于抑制粘合的保護(hù)介質(zhì)而抵接的構(gòu)造，作 為端面保護(hù)部件的透光性光學(xué)材料能夠裝卸。在所述構(gòu)造下，可統(tǒng)一 保護(hù)多個(gè)光纖的光出射端，并且經(jīng)由用于抑制透光性光學(xué)部件和多個(gè) 光纖的光出射端面粘合的保護(hù)介質(zhì)而抵接，因此對(duì)在裝卸時(shí)端面之間 易粘合并破損的450nm以下的短波長(zhǎng)的光、及能量密度大的光進(jìn)行導(dǎo) 波時(shí)，或?qū)Χ嗣鎸?shí)施UV清潔處理時(shí)，可不破損端面地裝卸透光性光學(xué) 部件。因此，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種可統(tǒng)一保護(hù)多個(gè)光纖的光出射 端面、且使端面保護(hù)部件可裝卸的光纖端面保護(hù)構(gòu)造。
圖1是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施方式的光纖端面保護(hù)構(gòu)造的構(gòu)成的 截面圖。圖2是抵接部粘合的光纖的抵接部的截面圖。圖3是表示氧化物膜及氟化物膜的波長(zhǎng)248nm的脈沖激光的吸收 系數(shù)和損傷閾值的關(guān)系的圖。圖4表示光纖束的光出射端面和透光性光學(xué)部件的光入射端面。圖5是用于不同保護(hù)膜的出射光的光輸出特性評(píng)價(jià)的光設(shè)備的主 要部分的概要截面圖。圖6是表示保護(hù)膜膜厚為入/2、 A/4、 A/6時(shí)的出射光的光輸出的 經(jīng)時(shí)變化的圖。圖7是表示保護(hù)膜膜厚為入/6、 A /12時(shí)的出射光的光輸出的經(jīng)時(shí) 變化的圖。圖8是表示保護(hù)膜的成膜方法為蒸鍍法及離子輔助法時(shí)的出射光 的光輸出的經(jīng)時(shí)變化的圖。圖9 (a) ~ (d)是表示光纖束的光出射端面中的平均功能光纖部 的排列的圖。圖10是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施方式的光纖端面保護(hù)構(gòu)造中的優(yōu) 選方式的光纖束的構(gòu)造的截面圖。圖11是圖IO所示的光纖束的集聚功能光纖束部的光出射端和平 均功能光纖部的光入射端的抵接部中的放大截面圖。圖12是圖IO所示的光纖束的集聚功能光纖束部的光出射端面和 平均功能光纖部的光入射端面的概要圖。圖13 (a)及(b)是表示集聚功能光纖束部的光出射端面的排列 的圖。圖14是來(lái)自平均功能光纖部的出射光的近視野圖案的強(qiáng)度分布。 圖15是表示使圖10的光纖束的集聚功能光纖束部為多級(jí)構(gòu)造時(shí) 的構(gòu)成的截面圖。圖16是圖15所示的光纖束的第2集聚功能光纖束部的光出射端和集聚功能光纖束部的光入射端的抵接部的放大截面圖。圖17是從實(shí)施例1的光纖端面保護(hù)構(gòu)造的光出射端一側(cè)觀察到 的、抵接面中的光纖束的出射端面。圖18是表示實(shí)施例1及比較例1中的出射光功率的經(jīng)時(shí)變化的圖。圖19是表示實(shí)施例3中的出射光功率的經(jīng)時(shí)變化的圖。
具體實(shí)施方式
(光纖端面保護(hù)構(gòu)造、光纖束)參照
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的光纖端面保護(hù)構(gòu)造及光纖 束。圖1是本實(shí)施方式的光纖端面保護(hù)構(gòu)造1的光導(dǎo)波方向截面圖。 在本說(shuō)明書(shū)中，為了使附圖易于識(shí)別，構(gòu)成要素的比例與實(shí)際相比進(jìn) 行了適當(dāng)?shù)馗淖?。如圖1所示，光纖端面保護(hù)構(gòu)造1是光纖束(多個(gè)光纖)2的端 面保護(hù)構(gòu)造，包括光纖束2、透光性光學(xué)部件3、套筒(保持部件)4 等，通過(guò)透光性光學(xué)部件3保護(hù)光纖束2的光出射端面。光纖束2的光出射端21 —側(cè)插入到套管2a中，光出射端面21a 被研磨加工。光出射端面21a的端面形狀只要是減少連接損失的形狀即 可，沒(méi)有特別限定，可加工為半球面狀、平面狀等。透光性光學(xué)部件3 的光入射端面31a上成膜有保護(hù)膜(保護(hù)介質(zhì))10，在套筒4內(nèi)，光纖 束2的光出射端21和透光性光學(xué)部件3的光入射端31經(jīng)由保護(hù)膜10 而通過(guò)光學(xué)連接器抵接。抵接部的抵接壓力優(yōu)選為4.9N 11.8N。由于 光纖束2和透光性光學(xué)部件3通過(guò)光學(xué)連接器抵接，因此光纖端面保 護(hù)構(gòu)造1可裝卸光纖束2和透光性光學(xué)部件3。在光纖束2中導(dǎo)波來(lái)的光Ll通過(guò)光纖束2的光出射端21出射， 并經(jīng)由保護(hù)膜10從光入射端31入射到透光性光學(xué)部件3內(nèi)，并從光 出射端32出射(L2)。光纖束2的材質(zhì)沒(méi)有特別限定，根據(jù)導(dǎo)光的光的波長(zhǎng)選擇適當(dāng)?shù)?材料即可。例如，對(duì)紫外光進(jìn)行導(dǎo)光時(shí)，構(gòu)成光纖束2的光纖優(yōu)選以 Si02、石英等為主要成分的玻璃類(lèi)光纖。透光性光學(xué)部件3的材質(zhì)只要是具有與光纖束2的芯材基本相同 的折射率的材料即可，與光纖束2 —樣，可根據(jù)導(dǎo)光的光的波長(zhǎng)選擇 適當(dāng)?shù)牟牧稀１Ｗo(hù)膜10是在光入射端面31a上成膜的膜體，用于抑制光纖束2 的光出射端21和透光性光學(xué)部件3的光入射端31的粘合。保護(hù)膜10 可直接成膜在光入射端面31a上，也可經(jīng)由輔助膜成膜。通過(guò)光學(xué)連接 器抵接Si02、石英等玻璃類(lèi)光學(xué)部件之間時(shí)，導(dǎo)光的光是能量密度大 的光、紫外光、例如起振波長(zhǎng)190nm 530nm的光的情況下，或?qū)Φ纸?面實(shí)施UV清潔處理等的情況下，在抵接部中，兩個(gè)抵接面的氧化物產(chǎn) 生某些反應(yīng)，反應(yīng)部分一體化粘合，之后離開(kāi)時(shí)粘合的部分破損，光 損失增加，進(jìn)而成為不可再使用的狀態(tài)，本申請(qǐng)人通過(guò)以下方式確認(rèn) 了這一點(diǎn)。圖2表示對(duì)光纖和玻璃進(jìn)行UV清潔后，以約500g的負(fù)荷使該光 纖的截面和玻璃抵接，放置了約100小時(shí)時(shí)的光纖100的抵接面。101 是包層，102是芯。103是清洗后通過(guò)抵接、擠壓光纖100和玻璃(省 略圖示)而使光纖100和玻璃中含有的石英、氧化物發(fā)生反應(yīng)的地點(diǎn)， 是光纖100和玻璃一體化的部分。當(dāng)反應(yīng)地點(diǎn)一體化時(shí)，在使光纖100 和玻璃離開(kāi)時(shí)，反應(yīng)地點(diǎn)受到很大損傷，或者反應(yīng)地點(diǎn)附著到光纖100 的截面或玻璃上。此外，抵接前的光纖的表面粗糙度Ra二2[nm]。這種 現(xiàn)象在通過(guò)光學(xué)連接器使光纖抵接時(shí)也發(fā)生。并且上述現(xiàn)象在表面粗 糙度Ra〈5[nm]以下時(shí)易于發(fā)生，進(jìn)一步在對(duì)能量密度大的短波長(zhǎng)的光 進(jìn)行導(dǎo)光時(shí)易于發(fā)生。保護(hù)膜IO用于防止上述現(xiàn)象產(chǎn)生，因此相對(duì)入射光L1的起振波 長(zhǎng)X具有透光性，并且光纖束2及透光性光學(xué)部件3由以Si02、石英 等為主要成分的玻璃材料構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選在常溫下使它們物理抵接時(shí)， 可抑制光出射端21和光入射端31的粘合。因此，作為保護(hù)膜IO，優(yōu) 選不易于使光纖束2及透光性光學(xué)部件3中含有的Si02、石英反應(yīng)的、 對(duì)波長(zhǎng)190nm 530nm的光呈現(xiàn)惰性的膜，例如含有氟化物的膜。作為 氟化物，優(yōu)選不含有氧(0)的，進(jìn)一步優(yōu)選從由YF3、 LiF、 MgF2、 NaF、 LaF3、 BaF2、 CaF2、及A1F3構(gòu)成的群中選擇的至少一種氟化物。 這些氟化物相對(duì)于波長(zhǎng)190rnn 410nm的光呈惰性，相對(duì)于410nm 530nm的波長(zhǎng)其活性鍍較差。并且，隨著波長(zhǎng)變長(zhǎng)，其能量密度變小， 因此可對(duì)410mn以上的波長(zhǎng)的光形成良好的保護(hù)膜10。保護(hù)膜10可是單層膜，也可是多層膜。是多層膜時(shí)，優(yōu)選保護(hù)膜 10的最上層含有上述材料，最上層膜以外的下層膜優(yōu)選含有不含Si的 氧化物。進(jìn)一步，優(yōu)選保護(hù)膜10的存在引起的光損失越小越好，因此優(yōu)選 對(duì)導(dǎo)光的光的波長(zhǎng)光吸收較少的材料。圖3表示使用波長(zhǎng)248rnn的脈 沖激光時(shí)的各種氟化物膜及氧化物膜的吸收系數(shù)和其損傷閾值的關(guān)系 (引用"High damage threshold fluoride UV mirrors made by Ion Beam Sputtering" ， J.Dijion， et.， al., SPIE vol.3244,卯406-418, 1998)。從該圖 表可知，相對(duì)于紫外光，氟化物膜的損傷閾值較大，因此從光吸收的 角度而言，作為保護(hù)膜10優(yōu)選氟化物。進(jìn)一步，導(dǎo)波的光為紫外光時(shí)， 如圖表所示，在氟化物膜中，YF3、 LiF等的損傷閾值較大，優(yōu)選使用。通過(guò)上述構(gòu)造的保護(hù)膜10，可防止光纖束2和透光性光學(xué)部件3 的抵接部中的化學(xué)反應(yīng)，抑制抵接部的損傷。例如，對(duì)抵接部以50g 以上lkg以下(更優(yōu)選500g以下)的負(fù)荷擠壓后使之離開(kāi)時(shí)，可再使 用光纖束2和透光性光學(xué)部件3，也就是可裝卸。在抵接部中，為了使從光纖束2的光出射端21出射的光全部入射 到透光性光學(xué)部件3的光入射端31，光入射端面31a具有光出射端面 21a以上的大小。圖4以透光性光學(xué)部件3的形狀為棒狀、光纖束2在 出射端中將多個(gè)光纖線狀(一維狀)排列成束的情況(圖4(a))及同心 圓狀(二維狀)成束的情況(圖4(b))為例，表示光出射端面21a和光 入射端面31a的截面。在圖4中，以斜線表示光出射端面21a中的光出 射區(qū)域及光入射端面31a的光入射區(qū)域。光出射端面21a具有比光入射 端面31a的斜線部分大的區(qū)域即可，當(dāng)透光性光學(xué)部件3為棒狀時(shí)，光 入射端面31a的形狀為圓形，因此如圖所示，具有含有所有光出射區(qū)域 的光出射端21a的外切圓以上的大小。透光性光學(xué)部件3優(yōu)選可從光出射端32出射所有入射的光Ll。 導(dǎo)波方向的厚度越大，光的擴(kuò)展越大，因此光出射端面32a的大小優(yōu)選 考慮光纖束2的孔徑光闌及厚度來(lái)決定。光纖束2的光出射端面21由透光性光學(xué)部件3保護(hù)時(shí)，基本不會(huì) 產(chǎn)生在出射端面21a附著灰塵、污垢，但取而代之光出射面32a成為灰 塵、污垢的附著面?；覊m、污垢的附著在光的功率密度越小時(shí)越難產(chǎn) 生，因此透光性光學(xué)部件3的導(dǎo)波方向的厚度大、光出射端面32a的大 小較大時(shí)，光的功率被分散，可減緩污染速度。因此，優(yōu)選光出射端 面32a較大。如果具有上述光出射端面32a，則透光性光學(xué)部件3的形狀沒(méi)有特 別限定，而作為廣泛使用的廉價(jià)的光學(xué)部件的形狀，包括光入射端面 31a和光出射端面32a基本相同的棒狀光學(xué)部件。在棒狀的情況下，要 增大光出射端面32a時(shí)，光入射端面31a也增大。如背景技術(shù)中所述，熔融時(shí)，端面保護(hù)部件的光入射端面的大小 受限，但本實(shí)施方式的光纖端面保護(hù)構(gòu)造1中，作為端面保護(hù)部件的 透光性光學(xué)部件3和光纖束2不熔融，是抵接并可裝卸的構(gòu)造。因此，作為端面保護(hù)部件的透光性光學(xué)部件3的光入射端面31a的大小沒(méi)有限 制，例如在圖4中，可與具有光纖束2的光出射端面21a中的光出射區(qū) 域的外切圓的直徑的2倍以上的直徑的透光性光學(xué)部件3抵接。因此， 可形成統(tǒng)一保護(hù)光纖束2這樣的多個(gè)光纖的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，但也 可設(shè)置透光性光學(xué)部件3，以便進(jìn)一步擴(kuò)大光入射端面31a，充分降低 光出射端面32a的污染速度。并且，在背景技術(shù)中闡述了，傳送高輸出光時(shí)，光纖在光出射端 面中反射導(dǎo)波光的一部分而在光纖內(nèi)逆行產(chǎn)生所謂的返回光，對(duì)光纖 本身及連接的光學(xué)設(shè)備產(chǎn)生不良影響。因此，光出射端面32a優(yōu)選實(shí)施 防反射的特殊處理。但是，當(dāng)光的功率變大時(shí)，即使進(jìn)行防反射特殊 處理，返回光量的也超過(guò)了可忽略對(duì)光纖等的影響的范圍，因此優(yōu)選 使光出射端面中的反射光盡量不再入射到光纖內(nèi)，而可從端面保護(hù)部 件出射到外部。如上所述，如果可擴(kuò)大作為端面保護(hù)部件的透光性光 學(xué)部件的口徑，則可使更多的反射光不再入射到光纖而有效地從端面 保護(hù)部件出射到外部，因此根據(jù)本實(shí)施方式，可減少返回光產(chǎn)生的影 響。在本實(shí)施方式中，保護(hù)膜10成膜在透光性光學(xué)部件3的光入射面 31a上，但也可成膜在光纖束2的光出射端面21a上，或成膜在光入射 端面31a及光出射端面21a兩者上。保護(hù)膜10優(yōu)選不會(huì)在裝卸透光性光學(xué)部件3和光纖束2時(shí)從成膜 的端面剝離。因此，保護(hù)膜10成膜于光出射端面21a或光入射端面31a 的任意一個(gè)時(shí)，成膜有保護(hù)膜10的端面和保護(hù)膜10的密接性優(yōu)選大 于未成膜有保護(hù)膜10的端面和保護(hù)膜10的密接性。并且，在兩個(gè)端 面成膜時(shí)，成膜有保護(hù)膜10的端面和保護(hù)膜10的密接性優(yōu)選大于在 兩個(gè)端面成膜的膜之間的密接性。進(jìn)一步，保護(hù)膜10為多層膜時(shí)，構(gòu) 成多層膜的膜之間同樣優(yōu)選密接性高的。保護(hù)膜10的存在引起的光損失除了受到上述保護(hù)膜10的材料的影響外，還受到膜厚影響。因此，保護(hù)膜io的膜厚優(yōu)選是不對(duì)光損失產(chǎn)生影響的膜厚。作為保護(hù)膜10中的光損失的主要原因，包括反射產(chǎn)生的損失、及吸收產(chǎn)生的損失。因此，保護(hù)膜io的膜厚優(yōu)選考慮反射及吸收對(duì)光損失的影響而決定。為了使反射產(chǎn)生的損失最小化，保護(hù)膜10的膜厚優(yōu)選為不對(duì)光損 失產(chǎn)生影響的膜厚。在光入射端面31a或光纖束2的光出身端面21a 的任意一個(gè)上成膜有保護(hù)膜10時(shí)，保護(hù)膜10的光導(dǎo)波方向的光路長(zhǎng) 度(dXN,其中d是光導(dǎo)波方向的膜厚，N是保護(hù)膜10的折射率)和 被導(dǎo)光的光的波長(zhǎng)入優(yōu)選滿足下述公式(1)。dXN=(入/ 2) Xn …(1) (其中n是1以上的整數(shù))在光入射端面31a及光纖束2的光出射端面21a兩者上成膜有保 護(hù)膜10時(shí)，在兩者上成膜的保護(hù)膜10具有同一折射率時(shí)，在公式(l) 中，d為保護(hù)膜10的總膜厚即可。但是，在兩者上成膜時(shí)，為了使在 兩個(gè)端面上成膜的保護(hù)膜之間不因抵接而反應(yīng)、或一體化等，各端面 上成膜的保護(hù)膜IO優(yōu)選至少位于最表面的最上層由不同材料構(gòu)成。這 種情況下，光纖束2的光出射端21a上成膜的保護(hù)膜10的膜厚為df、 同一折射率為Nf、在透光性光學(xué)部件3的光入射端31a上成膜的保護(hù) 膜10的膜厚為dg、同一折射率為Ng時(shí)，優(yōu)選滿足下述公式(2):(dfXNf) + (dgXNg)=(入/ 2) Xn …(2) (其中n為1以上的整數(shù))為了減少吸收產(chǎn)生的損失，保護(hù)膜10優(yōu)選膜厚較薄。膜厚越大膜 的光能量吸收越大，因此保護(hù)膜因吸收的能量而熱退化，易于產(chǎn)生與 之相伴的變色、裂紋等。因此，在上述公式(1)及(2)中優(yōu)選n為1。，根據(jù)吸收對(duì)損失的影響程度，和反射的影響相比，吸收的影響較大。此時(shí)，在上述公式(1)及(2)中，在比n-l時(shí)的膜厚薄的膜 厚下，可減少光損失。為了研究保護(hù)膜10的優(yōu)選膜厚，制造出圖5所示的光設(shè)備110， 測(cè)定使用不同膜厚的保護(hù)膜10時(shí)的出射光的光輸出的經(jīng)時(shí)變化。如圖 所示，光設(shè)備110由光纖llla、 Ulb、套管112a、 112b、套筒113等 構(gòu)成，在套筒113內(nèi)使插入到各套管中的光纖llla、 lllb經(jīng)由膜厚d 的保護(hù)膜10抵接。在抵接面中，套管的端部被研磨為半球面狀，保護(hù) 膜10成膜在光纖llla —側(cè)的端面上。使用保護(hù)膜10的膜厚d為入/2、 X/4、入/6的光設(shè)備110，測(cè)定 將波長(zhǎng)405nm、輸出160mW的激光入射到光纖llla時(shí)的、來(lái)自光纖 111b的出射光的光輸出的經(jīng)時(shí)變化。保護(hù)膜10的成膜方法使用蒸鍍法。 圖6是表示該測(cè)定結(jié)果的圖，縱軸表示出射光的輸出值相對(duì)于入射光 的輸出值的比例。此時(shí)，激光通過(guò)各膜中的直徑約60um的區(qū)域。如圖6所示，膜厚d越小，出射光的光輸出下降越少(即光損失 越少)。并且，用顯微鏡觀察實(shí)驗(yàn)后的各保護(hù)膜10時(shí)，基本未發(fā)現(xiàn)d =入/6的膜的外觀變化，但d== A /4及入/2的膜確認(rèn)了激光通過(guò)部分的 區(qū)域的變色。進(jìn)一步，d= X /2的膜在變色部分的周邊確認(rèn)了膜的裂紋。 d= X /2及d= X /4的膜中看到的變色被認(rèn)為是由于激光的熱引起的膜 的熔解(熱退化)造成的。根據(jù)該結(jié)果，膜厚d越大，膜對(duì)激光的能 量吸收越大，膜質(zhì)因該吸收而變化，光損失變大。并且，圖7表示使保護(hù)膜10的膜厚為d=入/6及入/12的MgF2 膜、和上述測(cè)定一樣測(cè)定光損失值的經(jīng)時(shí)變化的結(jié)果。保護(hù)膜10的成 膜通過(guò)離子輔助法進(jìn)行。如圖7所示，在d-入/6和d-入/12的膜中， 光輸出的變化方式基本相同，在IOOO小時(shí)后的出射光的光輸出的下降 率均小于10%。根據(jù)該結(jié)果，在保護(hù)膜10為MgF2膜、入射的光為波長(zhǎng)405nm、 輸出160mW的激光的情況下，對(duì)光損失的影響中，和反射的影響相比， 吸收的影響較大，如果保護(hù)膜10的膜厚d為A/6以下，1000小時(shí)后的 出射光的光輸出的下降率控制得小于10%，較為優(yōu)選。反射對(duì)光損失的影響及吸收對(duì)光損失的影響的比率因激光的輸 出、波長(zhǎng)、及保護(hù)膜10的材質(zhì)而不同，存在優(yōu)選為滿足公式(1)或 公式(2)時(shí)的膜厚的情況，也存在優(yōu)選膜厚d為X/6以下的情況。但 是，波長(zhǎng)190nm 530nm的光的能量密度較大，因此雖然也取決于輸 出，但保護(hù)膜10的膜厚d優(yōu)選為A/6以下。此外，在抵接部中，在光 入射端面及光輸出面兩者上成膜有保護(hù)膜10時(shí)，膜厚是在兩者上成膜 的保護(hù)膜10的膜厚的合計(jì)(d-d汁dg)。保護(hù)膜10的成膜方法沒(méi)有限制，但為了減少保護(hù)膜10和成膜的 端面之間的界面的光損失，優(yōu)選成膜前可進(jìn)行被成膜面的清潔的成膜 方法。并且，膜的致密性越高，使光能量密度大的光導(dǎo)波時(shí)保護(hù)膜10 本身的光的能量吸收引起的膜質(zhì)變化越少，因此優(yōu)選可成膜為更致密 的膜的成膜方法。作為成膜前可清潔被成膜面、且可成膜為致密性高 的成膜方法，包括離子輔助法、離子涂覆法、濺射法等?？梢栽诔赡で斑M(jìn)行被成膜面的清潔，且作為可成膜為致密性高的 膜的成膜方法，包括離子輔助法、離子涂覆法、濺射法等。圖8表示使用蒸鍍法和離子輔助法各方法成膜的膜厚入/6的保護(hù) 膜IO (Mg&膜)，和上述測(cè)定一樣測(cè)定光損失值的經(jīng)時(shí)變化的結(jié)果。 如圖8所示，和蒸鍍法相比，使用由離子輔助法成膜的保護(hù)膜IO時(shí)， 光輸出的下降較少，因此優(yōu)選使用。在光纖束2中，成束的光纖20的個(gè)數(shù)、束部的排列圖案沒(méi)有特別限制。作為束部的排列，包括一維狀(線狀)、二維狀(含同心圓狀)等，根據(jù)要求的出射圖案排列即可。圖9 (a) ~ (d)表示排列圖案的 例子。作為光纖束2的優(yōu)選方式，包括圖10所示的光纖束4。參照?qǐng)D10 說(shuō)明光纖束4。圖10是光纖束4的光導(dǎo)波方向的概要截面圖。光纖束4具有第1光纖束部7和第2光纖束部8,所述第1光纖 束部7具有集聚功能光纖束部5，將多個(gè)光纖50在光出射端52—側(cè) 排列并成束，以使分別入射到多個(gè)光纖50的多個(gè)入射光Ll集聚出射； 和平均功能光纖部6，具有使來(lái)自集聚功能光纖束部5的出射光平均化 地出射的光纖60，所述第2光纖束部8，將多個(gè)第1光纖束部的平均 功能光纖部7在光出射端82—側(cè)排列并成束，以使來(lái)自多個(gè)第l光纖 束部7的出射光集聚出射。在圖10中，集聚功能光纖束部5的光出射端52和平均功能光纖 部6的光入射端61分別插入到套管60a、 70a (圖IO中省略圖示)中， 在套筒80(保持部件)內(nèi)經(jīng)由保護(hù)膜IO通過(guò)光學(xué)連接器抵接。因此， 集聚功能光纖束部5和平均功能光纖束部6可裝卸。插入到套管50a及60a中的兩個(gè)端面被研磨加工，其端面形狀只 要是可減少連接損失的形狀即可，沒(méi)有特別限定，包括半球面狀、平 面狀等。作為套管50a及60a使用SC套管時(shí)，作為套筒80可使用SC 連接器。圖11是圖10的集聚功能光纖束部5的光出射端52和平均功能光 纖部6的光入射端61的抵接部中的放大截面圖，圖12是圖10的集聚 功能光纖束部5的光出射端面52a和平均功能光纖部6的光入射端61a 的概要圖。如圖12所示，平均功能光纖部6的光纖60至少在光入射 端面61a中具有與集聚功能光纖束部5的光出射端面52a中的光出射區(qū)域52r同等以上的大小的芯部61r。通過(guò)該構(gòu)成，平均功能光纖部6可 全部接收來(lái)自集聚功能光纖束部5的出射光，并平均化地出射。多個(gè)光纖50的材料沒(méi)有特別限制，包括以Si02、石英等為主要成 分的玻璃類(lèi)光纖等，可根據(jù)入射光L1的波長(zhǎng)選擇恰當(dāng)?shù)牟牧稀９饫w的 種類(lèi)沒(méi)有特別限制，考慮到對(duì)光源等的應(yīng)用等，優(yōu)選為多模光纖。多個(gè)光纖50構(gòu)成集聚功能光纖束部5，因此為了可高密度地集聚， 優(yōu)選其光纖直徑為更細(xì)徑。但是，光纖直徑越小，處理越困難，光纖 長(zhǎng)度從處理困難性、生產(chǎn)成品率的角度出發(fā)也不得不短，因此設(shè)計(jì)自 由度有限。并且，如在背景技術(shù)中所述，使非常細(xì)的光纖高密度集聚 的光纖束的電纜處理非常困難。因此，優(yōu)選盡量以粗徑的光纖形成集 聚構(gòu)造。光纖束4是將平均功能光纖部6進(jìn)一步成束集聚的二級(jí)集聚 構(gòu)造，該平均功能光纖部6使來(lái)自集聚功能光纖束部5的出射光平均 出射。因此，當(dāng)要求的光量確定時(shí)，這種二級(jí)集聚構(gòu)造和通常的單一 集聚構(gòu)造相比， 一次集聚的光纖個(gè)數(shù)較少即可。即，和單一集聚構(gòu)造 相比，可通過(guò)大口徑的光纖形成集聚功能光纖束部5。例如，在單一集 聚構(gòu)造的情況下，使外徑50"m左右的光纖集聚時(shí)，在圖IO所示的構(gòu) 造下，可以使外徑為80ixm左右。如果具有這種程度的光纖直徑，則 光纖長(zhǎng)度也可以是易于處理的50cm lm左右的長(zhǎng)度。并且，當(dāng)集聚的光纖個(gè)數(shù)多時(shí)，例如超過(guò)20根時(shí)，不易處理，因 此使光纖成束時(shí)所使用的粘合劑的量容易產(chǎn)生不均，因該粘合不均， 研磨光纖束的光出射端面時(shí)產(chǎn)生影響，可能會(huì)使研磨狀態(tài)不穩(wěn)定。如 上所述，光纖束4可減少由集聚功能光纖束部5集聚的光纖的個(gè)數(shù)， 因此可難以產(chǎn)生粘合不均。進(jìn)一步，針對(duì)集聚度的高密度化的要求， 通過(guò)使下述集聚功能光纖束部為多級(jí)構(gòu)造，可使一個(gè)集聚根數(shù)在保持 易處理性的根數(shù)的同時(shí)，提高集聚度。在集聚功能光纖束部5中，多個(gè)光纖50的排列圖案沒(méi)有特別限定，但如果是圖13 (a)及(b)所示的同心圓狀(二維狀)地緊密結(jié)合而 成束的排列時(shí)，優(yōu)選易于使細(xì)徑的光纖成束。最終的出射圖案由第2 光纖束部8的光出射端82中的平均功能光纖部6的排列圖案決定，因 此在光纖束4中，可通過(guò)易集聚的同心圓狀的排列成束。平均功能光纖部6由一根多模光纖60構(gòu)成，其材料沒(méi)有特別限定， 由于是使來(lái)自多個(gè)光纖50成束的集聚功能光纖束部5的出射光平均出 射，因此優(yōu)選是與多個(gè)光纖50相同材料的光纖。如上所述，集聚功能光纖束部5集聚了細(xì)徑光纖，因此高密度集 聚時(shí)，因處理困難，無(wú)法使光纖長(zhǎng)度太長(zhǎng)。平均功能光纖部6使來(lái)自 由多個(gè)光纖構(gòu)成的集聚功能光纖束部5的出射光，通過(guò)使由多模光纖 構(gòu)成的光纖60在導(dǎo)光過(guò)程中產(chǎn)生的光的干擾、模式之間的相互作用等， 而平均地出射，因此光纖60的長(zhǎng)度優(yōu)選較長(zhǎng)。因此，可通過(guò)平均功能 光纖部6調(diào)整光纖束整體長(zhǎng)度。考慮到導(dǎo)光中的光損失，光纖束60的 長(zhǎng)度優(yōu)選為10cm以上5cm以下，進(jìn)一步優(yōu)選lm以上5m以下。來(lái)自平均功能光纖部6的出射光通過(guò)近視野圖案測(cè)定其強(qiáng)度分 布，平均性較高。圖14是作為構(gòu)成集聚功能光纖束部5的多個(gè)光纖50 使用芯徑60um、外徑80um的石英類(lèi)多模光纖4根，作為平均功能 光纖部6的光纖60使用芯徑230y m、外徑250u m的石英類(lèi)多模光纖 而制造的第1光纖束部7中入射光線時(shí)的出射光的近視野圖案。在圖 14中，縱軸表示以出射光最大值為1.0、各位置下的輸出光相對(duì)于最大 值的強(qiáng)度比。如圖14所示，來(lái)自第1光纖束部7的出射光圖案在芯部 具有基本平均的強(qiáng)度分布。因此，即使是只有第l光纖束部7的構(gòu)造， 也可提供出射光平均性高的光纖束。光纖束4的光出射端是第2光纖束8的光出射端82。因此，來(lái)自 光纖束4的出射光L2的出射圖案可因光出射端82中的平均功能光纖 部6的光纖60的排列而變化(參照?qǐng)D9(a) (d))。例如，將長(zhǎng)四角的反射鏡全體作為照射光源使用時(shí)，如圖9(a) 或(b)所示，以一維狀緊密結(jié)合的排列圖案排列光纖60即可。僅以 細(xì)徑光纖集聚圖9 (a)或(b)所示的圖案時(shí)，因處理較難，易于變?yōu)?無(wú)效區(qū)域多的出射圖案，其結(jié)果是，易于變?yōu)槠骄圆畹墓庠?。如?所述，本實(shí)施方式的光纖束4，在集聚功能光纖束部5中，是易集聚的 同心狀的排列，通過(guò)使易處理的口徑大的平均功能光纖部6的光纖60 為所需排列并成束，可形成出射圖案，因此制造簡(jiǎn)單，且可出射平均 性良好的光。并且，如圖9 (d)所示，從離開(kāi)的出射位置出射多個(gè)光線等情況 下，在各出射點(diǎn)中，可出射平均性高的光。光纖束4是集聚功能光纖束部5和平均功能光纖部6通過(guò)光學(xué)連 接器抵接的構(gòu)造。因此，易于裝卸集聚功能光纖束部5和平均功能光 纖部6?，F(xiàn)有的單一集聚構(gòu)造等情況下，構(gòu)成光纖束的多個(gè)光纖中，當(dāng) 一根產(chǎn)生故障或功能下降時(shí)、或作為光源的規(guī)格變更時(shí)，必須按照每 個(gè)光纖束進(jìn)行更換，與使來(lái)自光纖束的出射光入射的光學(xué)元件等的位 置匹配等也需要屆時(shí)進(jìn)行校正。本實(shí)施方式的光纖束4可僅裝卸集聚 功能光纖束部5來(lái)進(jìn)行替換，因此可不使與光學(xué)元件等位置匹配的平 均功能光纖部6移動(dòng)地進(jìn)行維護(hù)。例如，如圖9 (d)所示，使2點(diǎn)同時(shí)發(fā)光并分別入射到其他光學(xué) 系統(tǒng)的情況下，希望按照各點(diǎn)設(shè)定出射光強(qiáng)度、波長(zhǎng)等時(shí)，僅使在各 點(diǎn)連接的第1光纖束部7的集聚功能光纖束部5變更為與規(guī)格匹配即 可，因此無(wú)需屆時(shí)進(jìn)行各點(diǎn)到光學(xué)系統(tǒng)的位置調(diào)整等，可自由變更從 各點(diǎn)出射的光的特性。光纖束4如圖15所示，第2集聚功能光纖束部9的光出射端92 與構(gòu)成光纖束4的集聚功能光纖束部5的多個(gè)光纖50中的至少一個(gè)光纖50的光入射端51抵接，上述第2集聚功能光纖束部9將多個(gè)光纖 90在光纖90的出射端92—側(cè)排列并成束(圖16)，以使分別入射到 多個(gè)光纖90的多個(gè)入射光Ll集聚出射，從而可形成使集聚功能光纖 束部多級(jí)化的構(gòu)造。圖15表示使集聚功能光纖束部為二級(jí)構(gòu)造時(shí)的例 子。此時(shí)，至少一個(gè)光纖50在光纖50的光入射端面51a中具有大于第 2集聚功能光纖束部9的光出射端面92a中的光出射區(qū)域92r的芯部51r (參照?qǐng)D12)。第2集聚光纖束部9具有與光纖束4的集聚功能光纖束部5 —樣 的構(gòu)造，并且，多級(jí)化時(shí)的抵接部的構(gòu)造也和光纖束4 一樣。因此， 和光纖束4 一樣可裝卸，并且由于集聚功能光纖束部多級(jí)化，因此可 高密度地集聚光。在圖15中圖示了集聚功能光纖束部為二級(jí)構(gòu)造的情 況，通過(guò)同樣的構(gòu)造可增加集聚功能光纖束部以進(jìn)一步多級(jí)化。在光纖束4中，導(dǎo)光的光為光能量密度大的短波長(zhǎng)的光等時(shí)，在 上述抵接部中，同樣產(chǎn)生裝卸時(shí)損傷端面的現(xiàn)象。因此，這種情況下， 優(yōu)選在抵接地點(diǎn)存在保護(hù)膜10。如光纖帶4所示，當(dāng)集聚構(gòu)造多級(jí)化時(shí)，返回光影響各集聚部， 因此受到影響的地點(diǎn)較多。因此光纖端面保護(hù)構(gòu)造1優(yōu)選適用于光纖 束4。光纖端面保護(hù)構(gòu)造1具有以上構(gòu)造。光纖端面保護(hù)構(gòu)造1具有使光線束(多個(gè)光纖)2的光出射端面 21和透光性光學(xué)部件3的光入射端31經(jīng)由用于抑制粘合的保護(hù)介質(zhì) IO而抵接的構(gòu)造，作為端面保護(hù)部件的透光性光學(xué)部件3可裝卸。在 所述構(gòu)造中，可統(tǒng)一保護(hù)光纖束2的光出射端21a，且經(jīng)由用于抑制透 光性光學(xué)部件3和光出射端面21a粘合的保護(hù)介質(zhì)10而抵接，因此在 對(duì)在裝卸時(shí)端面之間易粘合而破損的450nm以下的短波長(zhǎng)的光、及能量密度大的光進(jìn)行導(dǎo)波時(shí)，或?qū)Χ嗣鎸?shí)施UV清潔處理時(shí)，可不破損端面地裝卸透光性光學(xué)部件3。因此，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種可統(tǒng)一保 護(hù)光纖束2的光出射端面21a、且端面保護(hù)部件可裝卸的光纖端面保護(hù) 構(gòu)造1。(設(shè)計(jì)變更)在本實(shí)施方式中，作為多個(gè)光纖2以光纖束為例進(jìn)行了說(shuō)明，除 了光纖束外，例如也可適用于光纖陣列等。并且，說(shuō)明了保護(hù)介質(zhì)IO為膜體時(shí)的情況，但不限為膜體。(實(shí)施例) 說(shuō)明本發(fā)明涉及的實(shí)施例。(實(shí)施例1) 如下制造圖1所示的光纖端面保護(hù)構(gòu)造。首先，制造出具有圖IO所示的二級(jí)集聚構(gòu)造的光纖束。作為集聚 功能光纖束部的光纖，準(zhǔn)備光纖長(zhǎng)度lm、芯徑60um、外徑80um的 石英類(lèi)多模光纖12根，將每四根光纖在一個(gè)端部成束，制造出三個(gè)集 聚功能光纖束部。成束如圖9 (a)所示，4根光纖二維狀結(jié)合排列地成 束后，通過(guò)粘合劑固定。接著，作為平均功能光纖部的光纖，準(zhǔn)備3根芯徑205um、外徑 250um的石英類(lèi)多模光纖，同樣使3根光纖的一端成束。成束的排列 與集聚功能光纖束部不同，是圖13所示的線狀(一維狀)地緊密結(jié)合 的排列，在出射端上安裝了 FC套管。各平均功能光纖部的光入射端面 中成膜有由MgF2構(gòu)成的保護(hù)膜。將集聚功能光纖束部的光入射端及光出射端、平均功能光纖部的光入射端插入導(dǎo)sc套管中后，通過(guò)sc連接器使集聚功能光纖束部的光出射端和平均功能光纖部的光入射端抵接，獲得總通道數(shù)為12的光 纖束。接著，準(zhǔn)備直徑6.5mm、長(zhǎng)10mm的石英玻璃棒，在一個(gè)端面上 配置防反射膜，另一個(gè)端面上成膜由MgF2膜構(gòu)成的保護(hù)膜，作為端面 保護(hù)部件，使光纖束的光出射端面和端面保護(hù)部件的成膜有保護(hù)膜的 面在套筒內(nèi)抵接，制造出光纖端面保護(hù)構(gòu)造。圖17是在獲得的光纖端 面保護(hù)構(gòu)造中，從光纖端面保護(hù)構(gòu)造的出射端一側(cè)觀察抵接面中的光 纖束的出射端面的圖。使波長(zhǎng)405rnn、輸出100mW的激光入射到獲得的光纖端面保護(hù)構(gòu) 造的光纖束的12根的光入射端，測(cè)定出射光功率的經(jīng)時(shí)變化(總輸入 功率1.2W)。(實(shí)施例2)作為平均功能光纖部的光纖，使用芯徑比實(shí)施例1大的光纖(芯 徑230IX m、外徑250um)，用同樣的方法制造光纖束，并通過(guò)同樣 的端面保護(hù)部件制造光纖端面保護(hù)構(gòu)造。和實(shí)施例1 一樣，測(cè)定出射 光功率的經(jīng)時(shí)變化。(實(shí)施例3)使用和實(shí)施例1 一樣的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，使入射光的總輸入功 率為4.13W，同樣測(cè)定出射光功率的經(jīng)時(shí)變化。(比較例1)在和實(shí)施例1 一樣的光纖束中，對(duì)不具有光纖端面保護(hù)構(gòu)造的裝 置，和實(shí)施例1一樣地測(cè)定出射光功率的經(jīng)時(shí)變化。(評(píng)價(jià))圖18表示實(shí)施例1及比較例1中的出射光功率的經(jīng)時(shí)變化。在圖 18中，縱軸表示出射光的最大值為1.0、各位置下的輸出光相對(duì)于最大 值的強(qiáng)度比。實(shí)施例2中，作為光纖束，使用了比實(shí)施例1大口徑化 的平均功能光纖部，可獲得和實(shí)施例1基本的相同的結(jié)果，因此省略 圖示。如圖所示，具有實(shí)施例1的光纖端面保護(hù)構(gòu)造的裝置在300小 時(shí)后輸出光功率也基本不會(huì)變化，在不具有光纖端面保護(hù)構(gòu)造的比較 例1中，不僅很快輸出變得不穩(wěn)定，而且出射光功率隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò) 而下降。根據(jù)這些結(jié)果可知，通過(guò)光纖端面保護(hù)構(gòu)造可保護(hù)光纖束的 出射端面，有效延緩端面污染造成的出射光功率的下降。并且，實(shí)施 例1中輸出基本沒(méi)有降低，從而可知通過(guò)光纖端面保護(hù)構(gòu)造，可有效 抑制返回光產(chǎn)生的光纖束的退化。并且，圖19表示實(shí)施例3中的出射光功率的經(jīng)時(shí)變化。圖19和 圖18不同，縱軸表示出射光的輸出值。在圖19中，出射光功率的下 降在600小時(shí)后也基本不會(huì)發(fā)生。總輸入功率超過(guò)4.0W時(shí)，可知通過(guò) 光纖端面保護(hù)構(gòu)造可有效延緩端面污染引起的出射光功率的下降。從以上結(jié)果可知，本發(fā)明的光纖端面保護(hù)構(gòu)造是有效的。本發(fā)明的光纖端面保護(hù)構(gòu)造優(yōu)選作為紫外光用的光纖及光纖束的 端面保護(hù)構(gòu)造使用。
權(quán)利要求
1.一種光纖端面保護(hù)構(gòu)造，具有多個(gè)光纖，使入射的光從光出射端出射；透光性光學(xué)部件，具有與該多個(gè)光纖的芯材基本相同的折射率，使從上述多個(gè)光纖的光出射端出射的光從光入射端入射并出射；和保護(hù)介質(zhì)，介于上述多個(gè)光纖的光出射端和上述透光性光學(xué)部件的光入射端之間，用于抑制上述光出射端和光入射端粘合，該光纖端面保護(hù)構(gòu)造的特征在于，上述透光性光學(xué)部件的光入射端面具有上述多個(gè)光纖的光出射端面以上的大小，上述多個(gè)光纖和上述透光性光學(xué)部件能夠經(jīng)由上述保護(hù)介質(zhì)裝卸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，其特征在于，上述 透光性光學(xué)部件具有光入射端面，具有能夠使從上述多個(gè)光纖的光 出射端出射的光全部入射的大??；和光出射端面，具有能夠使入射到 該光入射端面的光全部出射的大小。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，其特征在于，上述保護(hù)介質(zhì)，在上述多個(gè)光纖的光出射端和上述透光性光學(xué)部件的光入射端以500g重的負(fù)荷抵接后離開(kāi)時(shí)，抑制該光出射端和該光入射 端的粘合，以使得該光出射端和該光入射端能夠再使用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，其特征在于，上述 入射光是波長(zhǎng)19Onm 530nm的光。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，其特征在于，上述 保護(hù)介質(zhì)相對(duì)于上述入射光的起振波長(zhǎng)具有透光性。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，其特征在于，上述 保持介質(zhì)是由單層膜或?qū)盈B了多個(gè)膜的多層膜構(gòu)成的膜體，在上述多 個(gè)光纖的光出射端及/或上述透光性光學(xué)部件的光入射端的表面上形 成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，其特征在于，上述 保護(hù)介質(zhì)的光導(dǎo)波方向的光路長(zhǎng)度是入/2的整數(shù)倍，其中，入是上述 入射光的起振波長(zhǎng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，其特征在于，上述 保護(hù)介質(zhì)的光導(dǎo)波方向的厚度是入/2以下，其中，^是上述入射光的 起振波長(zhǎng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，其特征在于，上述 保護(hù)介質(zhì)含有氟化物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，其特征在于，上 述保護(hù)介質(zhì)含有從由YF3、 LiF、 MgF2、 NaF、 LaF3、 BaF2、 CaF2、及 A1F3構(gòu)成的群中選擇的至少一種氟化物。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖端面保護(hù)構(gòu)造，其特征在于，上 述多個(gè)光纖，是將上述多個(gè)光纖在該光纖的出射端一側(cè)排列并成束， 以使入射到該多個(gè)光纖的多個(gè)光集聚并出射的光纖束。
12. —種光纖束，具有權(quán)利要求ll所述的光纖端面保護(hù)構(gòu)造。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光纖束，其特征在于， 包括第l光纖束和第2光纖束，所述第1光纖束具有集聚功能光纖束部，將多個(gè)光纖在該光纖 的出射端一側(cè)排列并成束，以使分別入射到上述多個(gè)光纖的多個(gè)入射光集聚并出射；和平均功能光纖部，使來(lái)自該集聚功能光纖束部的出射光平均出射，所述第2光纖束，將上述第1光纖束在該第1光纖束的出射端一 側(cè)排列并成束，以使多個(gè)該第1光纖束集聚并出射，其中，該平均功能光纖部由光纖構(gòu)成，該光纖至少在該平均功能 光纖部的光入射端面上具有比上述集聚功能光纖束部的光出射端面中 的光出射區(qū)域大的芯部，上述集聚功能光纖束部的光出射端和上述平均功能光纖部的光入 射端抵接，上述集聚功能光纖束部和上述平均功能光纖部能夠裝卸。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光纖束，其特征在于，第2集聚功能光纖束部的光出射端與構(gòu)成上述集聚功能光纖束部 的多個(gè)光纖中的至少一個(gè)光纖的光入射端，經(jīng)由用于抑制該光出射端 和該光入射端粘合的保護(hù)介質(zhì)而抵接，所述第2集聚功能光纖束部將 多個(gè)光纖在該光纖的出射端一側(cè)排列并成束，以使分別入射到多個(gè)光 纖的多個(gè)入射光集聚并出射，上述至少一個(gè)光纖在該光纖的光入射端面中具有比上述第2集聚 功能光纖束部的光出射端面中的光出射區(qū)域大的芯部，上述至少一個(gè)光纖和上述第2集聚功能光纖束部能夠裝卸。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的光纖束，其特征在于， 上述集聚功能光纖束部的光出射端和上述平均功能光纖部的光入射端，經(jīng)由用于抑制該光出射端和該光入射端粘合的保護(hù)介質(zhì)而抵接， 上述集聚功能光纖束部和上述平均功能光纖部能夠經(jīng)由上述保護(hù) 介質(zhì)裝卸。
全文摘要
光纖端面保護(hù)構(gòu)造具有多個(gè)光纖，使入射的光從光出射端出射；透光性光學(xué)部件，具有與光纖的芯材基本相同的折射率，使從多個(gè)光纖的光出射端出射的光從光入射端入射后出射；和保護(hù)介質(zhì)，介于多個(gè)光纖的光出射端和透光性光學(xué)部件的光入射端之間，用于抑制光出射端和光入射端粘合。透光性光學(xué)部件的光入射端面具有多個(gè)光纖的光出射端面以上的大小，多個(gè)光纖和透光性光學(xué)部件經(jīng)由上述保護(hù)介質(zhì)能夠裝卸。
文檔編號(hào)G02B6/26GK101281278SQ20081009007
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
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