光纖及其制造方法
【專利摘要】光纖（1A）具有光入射的入射端和光出射的出射端，在位于所述出射端和/或其附近的部分芯部（4）中，設(shè)置有通過照射脈寬為10-15秒以上10-11秒以下的超短脈沖激光而形成的光圈。所述光圈由通過照射所述超短脈沖激光而在所述芯部的一部分中引發(fā)損傷變化而形成的光散射區(qū)域、通過在所述芯部的一部分中引發(fā)黑色變化而形成的光吸收區(qū)域、或者在所述芯部的一部分中引發(fā)折射率變化而形成的體積型衍射光學(xué)元件構(gòu)成。通過在所述光纖中附加光圈功能，提高了從所述出射端出射的光的光線控制性。
【專利說明】光纖及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖及其制造方法，尤其涉及提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖是使從入射端入射的光源等的光在內(nèi)部傳播、并使光從出射端朝向外部出射的導(dǎo)光部件。光纖由芯線即芯部(core)、覆蓋芯部的外側(cè)的包層(clad)和覆蓋包層的外側(cè)的包覆材料構(gòu)成，構(gòu)成為利用芯部與包層的折射率差使光在這些的界面上反射，由此光在芯部的內(nèi)部傳播。
[0003]通常，在光纖的出射端進(jìn)一步連接有以各種透鏡等為代表的外部光學(xué)系統(tǒng)的情況較多。由此，利用該外部光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行從光纖的出射端出射的光的光線控制。
[0004]此外，還提出了如下方案:通過對光纖的出射端或其附近進(jìn)行激光加工直接形成各種透鏡，由此進(jìn)行從光纖出射的光的光線控制。
[0005]例如,在日本特表2006 — 510057號公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中，公開了如下構(gòu)成的光纖:通過對出射端照射激光進(jìn)行表面去除加工來形成透鏡，利用該透鏡進(jìn)行從光纖出射的光的光線控制。此外，在日本特表特開2005-292382號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中，公開了如下構(gòu)成的光纖:通過對出射端附近照射激光引發(fā)折射率變化來形成透鏡，利用該透鏡進(jìn)行從光纖出射的光的光線控制。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特表2006-510057號公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-292382號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]但是，在使用外部光學(xué)系統(tǒng)對從光纖出射的光進(jìn)行光線控制的情況下，在從光纖的出射端出射的光中包含具有與光纖的數(shù)值孔徑對應(yīng)的大范圍的出射角的光，因此產(chǎn)生需要使用相對于光纖的芯部直徑具有非常大的有效直徑的外部光學(xué)系統(tǒng)的問題。為了解決該問題，需要使外部光學(xué)系統(tǒng)包含光圈，但在該情況下，產(chǎn)生外部光學(xué)系統(tǒng)的部件個(gè)數(shù)增加的問題、和需要包含光圈的外部光學(xué)系統(tǒng)與光纖的準(zhǔn)確定位的問題。
[0012]另一方面，在使用如上述專利文獻(xiàn)I和2公開的光纖的情況下，雖然有能夠削減外部光學(xué)系統(tǒng)的部件個(gè)數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，但由于不存在對入射到通過激光加工形成的透鏡中的光進(jìn)行開口制約的部件(即發(fā)揮光圈功能的部件)，因此光線控制的控制性低、僅能夠?qū)θ肷涞酵哥R的光中的一部分進(jìn)行期望的光線控制，結(jié)果產(chǎn)生從光纖出射的光的信號相對于噪聲之比(S/N比)非常差的問題。
[0013]因此，本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種通過附加光圈功能提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]基于本發(fā)明的光纖具有光入射的入射端和光出射的出射端，在位于上述出射端和/或其附近的部分芯部中，設(shè)置有通過照射脈寬為10_15秒以上10_n秒以下的超短脈沖激光而形成的光圈。
[0016]在基于上述本發(fā)明的光纖中，優(yōu)選的是，上述光圈由光散射區(qū)域構(gòu)成，上述光散射區(qū)域通過照射上述超短脈沖激光在上述芯部的一部分中引發(fā)損傷變化而形成。
[0017]在基于上述本發(fā)明的光纖中，優(yōu)選的是，上述光圈由光吸收區(qū)域構(gòu)成，上述光吸收區(qū)域通過照射上述超短脈沖激光在上述芯部的一部分中引發(fā)黑色變化而形成。
[0018]在基于上述本發(fā)明的光纖中，優(yōu)選的是，上述光圈具有以圍繞上述芯部的軸線的方式在中央具有開口部的圓板狀的形狀。
[0019]在基于上述本發(fā)明的光纖中，上述光圈可以沿著上述芯部的軸線相互隔開距離地設(shè)置有多個(gè)。
[0020]在基于上述本發(fā)明的光纖中，優(yōu)選的是，上述光圈具有以圍繞上述芯部的軸線的方式具有中空部的圓筒狀的形狀。
[0021]在基于上述本發(fā)明的光纖中，上述光圈可以沿著與上述芯部的軸線垂直的方向隔開距離地設(shè)置有多個(gè)。
[0022]在基于上述本發(fā)明的光纖中，可以在相比形成有上述光圈的位置更靠上述出射端側(cè)設(shè)置有光學(xué)元件。
[0023]在基于上述本發(fā)明的光纖中，優(yōu)選的是，上述光學(xué)元件通過照射脈寬為10_15秒以上10_n秒以下的超短脈沖激光而形成。
[0024]在基于上述本發(fā)明的光纖中，優(yōu)選的是，上述光學(xué)元件是透鏡。
[0025]在基于上述本發(fā)明的光纖中，上述光學(xué)元件可以是體積型衍射光學(xué)元件。
[0026]在基于上述本發(fā)明的光纖中，優(yōu)選的是，上述光圈由體積型衍射光學(xué)元件構(gòu)成，上述體積型衍射光學(xué)元件通過照射上述超短脈沖激光在上述芯部的一部分中引發(fā)折射率變化而形成。
[0027]基于本發(fā)明的光纖的制造方法是用于制造基于上述本發(fā)明的光纖的方法，其特征在于，通過將上述超短脈沖激光從上述出射端側(cè)照射到位于上述出射端和/或其附近的部分的上述芯部來形成上述光圈。
[0028]發(fā)明的效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種通過附加光圈功能提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是示出用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式I中的光纖的制造方法的制造裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0031]圖2是本發(fā)明實(shí)施方式I中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖。
[0032]圖3是本發(fā)明實(shí)施方式I中的光纖的沿著與出射端附近的光軸垂直的平面的剖視圖。
[0033]圖4是示出從本發(fā)明實(shí)施方式I中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。
[0034]圖5是本發(fā)明實(shí)施方式2中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖。
[0035]圖6是示出從本發(fā)明實(shí)施方式2中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。
[0036]圖7是本發(fā)明實(shí)施方式3中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖。
[0037]圖8是示出從本發(fā)明實(shí)施方式3中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。
[0038]圖9是本發(fā)明實(shí)施方式4中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖。
[0039]圖10是示出從本發(fā)明實(shí)施方式4中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。
[0040]圖11是本發(fā)明實(shí)施方式5中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖。
[0041]圖12是本發(fā)明實(shí)施方式5中的光纖的沿著與出射端附近的光軸垂直的平面的剖 視圖。
[0042]圖13是示出從本發(fā)明實(shí)施方式5中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。
[0043]圖14是本發(fā)明實(shí)施方式6中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖。
[0044]圖15是本發(fā)明實(shí)施方式6中的光纖的沿著與出射端附近的光軸垂直的平面的剖 視圖。
[0045]圖16是本發(fā)明實(shí)施方式7中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖。
[0046]圖17是本發(fā)明實(shí)施方式7中的光纖的沿著與出射端附近的光軸垂直的平面的剖 視圖。
[0047]圖18是本發(fā)明實(shí)施方式8中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖。
[0048]圖19是本發(fā)明實(shí)施方式8中的光纖的沿著與出射端附近的光軸垂直的平面的剖 視圖。
[0049]圖20是本發(fā)明實(shí)施方式9中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖，除此以外還是示意性表示從光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。
[0050]圖21是本發(fā)明實(shí)施方式10中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖，除此以外還是示意性表示從光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。
[0051]圖22是本發(fā)明實(shí)施方式11中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖，除此以外還是示意性表示從光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。
[0052]圖23是本發(fā)明實(shí)施方式12中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖，除此以外還是示意性表示從光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。
[0053]圖24是本發(fā)明實(shí)施方式13中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視 圖，除此以外還是示意性表示從光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0054]下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，在以下示出的各實(shí)施方式中，對相同的或共同的部分在圖中標(biāo)注相同標(biāo)號，并不會(huì)每次重復(fù)其說明。
[0055](實(shí)施方式I)
[0056]圖1是示出用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式I中的光纖的制造方法的制造裝置的結(jié)構(gòu)的圖。首先，參照該圖1說明本實(shí)施方式的光纖的制造方法。
[0057]如圖1所示，用于實(shí)現(xiàn)本實(shí)施方式中的光纖的制造方法的制造裝置100是利用脈寬為10_15秒(I飛秒)以上10_n秒(10皮秒)以下的超短脈沖激光(以下也稱作飛秒激光)，在工件即尚未形成光圈的光纖I中形成光圈的激光加工裝置。制造裝置100主要具備激光源101、附屬設(shè)置于激光源101的各種光學(xué)系統(tǒng)102?106、和保持光纖I的保持件107。
[0058]激光源101是用于對由保持件107保持的光纖I照射激光200的單元，例如包含鈦/藍(lán)寶石晶體作為激光介質(zhì)。從該激光源101發(fā)出的激光200是上述飛秒激光。
[0059]附屬設(shè)置于激光源101的各種光學(xué)系統(tǒng)包含ND濾光片102、衰減器103、電磁光閘104、光圈105和物鏡106。這些ND濾光片102、衰減器103、電磁光閘104、光圈105和物鏡106用于調(diào)整激光200的能量(脈沖能量)、加工模式、光束直徑和聚光狀態(tài)等。
[0060]保持件107是用于保持作為工件的光纖I的單元，通過未圖示的保持件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在由X軸方向、Y軸方向和Z軸方向構(gòu)成的平移3軸方向以及作為繞Z軸的旋轉(zhuǎn)方向的Θ方向上被驅(qū)動(dòng)。
[0061]在本實(shí)施方式的光纖的制造方法中，通過使用上述制造裝置100，使用上述未圖示的保持件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對保持了工件即尚未形成光圈的光纖I的保持件107進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同時(shí)使用各種光學(xué)系統(tǒng)102?106控制由激光源101發(fā)出的激光200而使該激光200從該出射端側(cè)照射到光纖I的出射端，由此對位于光纖I的出射端的部分的芯部4 (參照圖2和圖3)實(shí)施激光加工(損傷加工)，從而形成具有圓板狀的形狀的光散射區(qū)域5a(參照圖2和圖3)。由此，制造后述那樣的、設(shè)置有光圈的本實(shí)施方式中的光纖1A。
[0062]圖2是本發(fā)明實(shí)施方式I中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖。圖3是本實(shí)施方式中的光纖的沿著與出射端附近的光軸垂直的平面的剖視圖，是沿著圖2中示出的II1-1II線進(jìn)行了剖切時(shí)的圖。此外，圖4是示出從本實(shí)施方式中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖，是示出與圖2中示出的光纖IA的光軸OA垂直的觀察面OP中的光束點(diǎn)的圖。接著，參照這些圖2至圖4說明本實(shí)施方式中的光纖1A。
[0063]如圖2和圖3所示，本實(shí)施方式中的光纖IA具有芯線即芯部4、覆蓋芯部4的外側(cè)的包層3和覆蓋包層3的外側(cè)的包覆材料2。光纖IA優(yōu)選的是由POF (Plastic OpticalFiber:塑料光纖)或GOF (Glass Optical Fiber:玻璃光纖)中的任意一個(gè)構(gòu)成，芯部4和包層3由透光性的材料構(gòu)成。
[0064]這里，作為構(gòu)成芯部4和包層3的具體材料，優(yōu)選利用適于上述損傷加工的材料，在POF的情況下，可列舉其分子構(gòu)造中不包含苯環(huán)的高分子材料，在GOF的情況下，可列舉玻璃材料整體。作為分子構(gòu)造中不包含苯環(huán)的高分子材料，可適當(dāng)利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂或環(huán)烯聚合物(COP)樹脂等。另外，在使用分子構(gòu)造中包含苯環(huán)的高分子材料(例如聚碳酸酯(PC)樹脂或聚酰亞胺(PI)樹脂)的情況下，伴隨激光照射，大多引發(fā)后述的本發(fā)明實(shí)施方式5中說明那樣的黑色變化，但即使在該情況下也能夠通過使脈沖能量最佳化，實(shí)施上述損傷加工，因此能夠?qū)崿F(xiàn)其利用。
[0065]在位于光纖IA的出射端的部分的芯部4中，通過實(shí)施上述使用了飛秒激光的激光加工，設(shè)置有光散射區(qū)域5a。該光散射區(qū)域5a由在中央具有開口部的圓板狀的形狀構(gòu)成，設(shè)置成圍繞芯部4的軸線(即光纖IA的光軸0A)。該光散射區(qū)域5a的沿著光軸OA方向的厚度沒有特別限制，但例如優(yōu)選為0.005mm?0.1mm左右。另外，該具有圓板狀的形狀的光散射區(qū)域5a優(yōu)選與光纖IA的光軸OA配置在同軸上。
[0066]該光散射區(qū)域5a是通過實(shí)施上述使用了飛秒激光的激光加工引發(fā)損傷變化而形成的部位，是包含通過引起再凝固和氣泡的形成而產(chǎn)生的大致亞微級至幾十微米級的微小凹凸的區(qū)域。當(dāng)向該光散射區(qū)域5a照射光時(shí)，通過上述微小凹凸產(chǎn)生光的散射。
[0067]因此，在沿著圖中箭頭10方向在芯部4的內(nèi)部傳播的光中，照射到該光散射區(qū)域5a的光與未照射到該光散射區(qū)域5a的光(即，照射到光纖IA的未設(shè)置光散射區(qū)域5a的部分的出射端的光)相比，放射強(qiáng)度減弱與在光散射區(qū)域5a中被散射的量對應(yīng)的量，其結(jié)果，在設(shè)置有該光散射區(qū)域5a的部位構(gòu)成光圈。
[0068]由此，如圖4所示，從光纖IA的出射端出射的光在觀察面OP中的光束點(diǎn)包含圖中示出的放射強(qiáng)度高的小直徑的光束點(diǎn)B (直徑b)、和放射強(qiáng)度低的大直徑的光束點(diǎn)C (直徑C)。其中的光束點(diǎn)B是被照射了在不通過光散射區(qū)域5a的情況下從光纖IA的出射端出射的光的區(qū)域，光束點(diǎn)C是被照射了由于通過光散射區(qū)域5a放射強(qiáng)度被減弱而從光纖IA的出射端出射的光的區(qū)域。此外，圖中虛線示出的光束點(diǎn)A (直徑a)表示假如不在光纖IA中設(shè)置光散射區(qū)域5a的情況下向觀察面OP照射光的區(qū)域。這里，各光束點(diǎn)的直徑的關(guān)系滿足b < a << c的條件。
[0069]例如，在芯部的直徑Rl為1.0mm且數(shù)值孔徑為0.5的光纖中設(shè)置了具有直徑R2為0.5mm的開口部的厚度為0.05mm的圓板狀的光散射區(qū)域的情況下,能夠形成出射端中的芯部的直徑為0.5mm且數(shù)值孔徑為0.5的光纖(即，出射直徑被限制為0.5mm的數(shù)值孔徑0.5的光纖)。
[0070]由此，如上所述，通過在芯部4的出射端形成圓板狀的光散射區(qū)域5a來構(gòu)成光圈，從光纖IA的出射端出射的光成為被該光圈適度縮窄的光。即，能夠使從光纖IA的出射端出射的光在光軸OA的附近具有放射強(qiáng)度較高的放射強(qiáng)度分布，從而能夠適度縮窄光束直徑。因此，通過采用上述結(jié)構(gòu)，能夠提高從光纖IA的出射端出射的光的光線控制性，并且能夠提高S/N比。
[0071]因此，即使在使用外部光學(xué)系統(tǒng)對從該光纖IA的出射端出射的光進(jìn)一步進(jìn)行光線控制的情況下，也能夠得到可使用有效直徑較小的透鏡的優(yōu)點(diǎn)、和不需要另外設(shè)置光圈的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外部光學(xué)系統(tǒng)的小型化、部件個(gè)數(shù)的削減以及由于這些引起的定位的簡化等。
[0072]如以上所說明那樣，由于采用本實(shí)施方式中的光纖IA及其制造方法，能夠成為通過附加光圈功能提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
[0073](實(shí)施方式2)
[0074]圖5是本發(fā)明實(shí)施方式2中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖。此外，圖6是示出從本實(shí)施方式中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖，是示出與圖5中示出的光纖IB的光軸OA垂直的觀察面OP中的光束點(diǎn)的圖。接著，參照這些圖5和圖6說明本實(shí)施方式中的光纖IB。
[0075]如圖5所示，在本實(shí)施方式的光纖IB中，在位于光纖IB的出射端附近的部分的芯部4中，通過實(shí)施上述使用了飛秒激光的激光加工，形成有光散射區(qū)域5a，從而設(shè)置有光圈。更詳細(xì)地說，通過在從光纖IB的出射端起沿著光纖IB的光軸OA后退距離LI的位置處，以圍繞該光軸OA的方式形成具有圓板狀的形狀的光散射區(qū)域5a來構(gòu)成光圈。
[0076]這里，上述距離LI是沒有照射該光散射區(qū)域5a的光(即，通過光纖IB的未設(shè)置光散射區(qū)域5a的部分的光)在相比該光散射區(qū)域5a更靠出射端側(cè)不在芯部4與包層3的界面處進(jìn)行反射地到達(dá)出射端的范圍內(nèi)的距離。如果這樣構(gòu)成，則由于照射到光散射區(qū)域5a而進(jìn)行了散射的光中的大多光在相比光散射區(qū)域5a更靠出射端側(cè)透過芯部4與包層3的界面地進(jìn)入到包層3。
[0077]本實(shí)施方式中的光纖IB通過使用例如上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的制造裝置100來制造。具 體而言，參照圖1，使用未圖示的保持件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)保持工件即尚未形成光圈的光纖I的保持件107，同時(shí)使用各種光學(xué)系統(tǒng)102?106控制由激光源101發(fā)出的激光200而使該激光200從該出射端側(cè)照射到光纖I的出射端附近，由此對位于光纖I的出射端附近的部分的芯部4 (參照圖5)實(shí)施激光加工(損傷加工)，從而形成具有圓板狀的形狀的光散射區(qū)域5a (參照圖5)，由此制造上述那樣的設(shè)置有光圈的光纖1B。
[0078]在本實(shí)施方式的光纖IB中，如圖6所示，從光纖IB的出射端出射的光在觀察面OP中的光束點(diǎn)包含圖中示出的放射強(qiáng)度高的小直徑的光束點(diǎn)B (直徑b)、和放射強(qiáng)度低的大直徑的光束點(diǎn)C (直徑C)。其中的光束點(diǎn)B是被照射了在不通過光散射區(qū)域5a的情況下從光纖IB的出射端出射的光的區(qū)域,光束點(diǎn)C是被照射了由于通過光散射區(qū)域5a而放射強(qiáng)度被減弱的光中的、沒有進(jìn)入包層3而從光纖IB的出射端出射的光的區(qū)域。此外，圖中虛線示出的光束點(diǎn)A (直徑a)表示假如不在光纖IB中設(shè)置光散射區(qū)域5a的情況下觀察面OP被照射光的區(qū)域。這里，各光束點(diǎn)的直徑的關(guān)系滿足b < a ^ c的條件。
[0079]通過采用以上所說明的本實(shí)施方式中的光纖IB及其制造方法，除了上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的效果以外，還能夠得到可設(shè)為進(jìn)一步提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法的效果。
[0080](實(shí)施方式3)
[0081]圖7是本發(fā)明實(shí)施方式3中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖。此外，圖8是示出從本實(shí)施方式中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖，是示出與圖7中示出的光纖IC的光軸OA垂直的觀察面OP中的光束點(diǎn)的圖。接著，參照這些圖7和圖8說明本實(shí)施方式中的光纖1C。
[0082]如圖7所示，在本實(shí)施方式的光纖IC中，在位于光纖IC的出射端附近的部分的芯部4中，通過實(shí)施上述使用了飛秒激光的激光加工，形成有光散射區(qū)域5a，從而設(shè)置有光圈。更詳細(xì)地說，通過在從光纖IC的出射端起沿著光纖IC的光軸OA后退距離L2的位置處，以圍繞該光軸OA的方式形成具有圓板狀的形狀的光散射區(qū)域5a來構(gòu)成光圈。
[0083]這里，上述距離L2是沒有照射該光散射區(qū)域5a的光(即，通過光纖IC的未設(shè)置光散射區(qū)域5a的部分的光)的至少一部分在相比該光散射區(qū)域5a更靠出射端側(cè)在芯部4與包層3的界面處進(jìn)行反射并到達(dá)出射端的范圍內(nèi)的距離。如果這樣構(gòu)成，則由于照射到光散射區(qū)域5a而進(jìn)行了散射的光中的大多光在相比光散射區(qū)域5a更靠出射端側(cè)透過芯部4與包層3的界面進(jìn)入到包層3。
[0084]本實(shí)施方式中的光纖IC通過使用例如上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的制造裝置100來制造。具體而言，參照圖1，使用未圖示的保持件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)保持工件即尚未形成光圈的光纖I的保持件107，同時(shí)使用各種光學(xué)系統(tǒng)102?106控制由激光源101發(fā)出的激光200而使該激光200從該出射端側(cè)照射到光纖I的出射端附近，由此對位于光纖I的出射端附近的部分的芯部4 (參照圖7)實(shí)施激光加工(損傷加工)，從而形成具有圓板狀的形狀的光散射區(qū)域5a (參照圖7)，由此制造上述那樣的設(shè)置有光圈的光纖1C。
[0085]在本實(shí)施方式的光纖IC中，如圖8所示，從光纖IC的出射端出射的光在觀察面OP中的光束點(diǎn)包含圖中示出的放射強(qiáng)度高的小直徑的光束點(diǎn)B (直徑b)、放射強(qiáng)度低的大直徑的光束點(diǎn)C (直徑C)、和具有這些光束點(diǎn)B和C的中間程度的放射強(qiáng)度和直徑的光束點(diǎn)D(直徑d)。其中的光束點(diǎn)D是被照射了在不通過光散射區(qū)域5a且不在芯部4與包層3的界面進(jìn)行反射的情況下從光纖IC的出射端出射的光的區(qū)域，光束點(diǎn)C是被照射了由于通過光散射區(qū)域5a而放射強(qiáng)度被減弱的光中的、沒有進(jìn)入包層3而從光纖IC的出射端出射的光的區(qū)域，光束點(diǎn)B是被照射了在不通過光散射區(qū)域5a且在芯部4與包層3的界面進(jìn)行反射的情況下從光纖IC的出射端出射的光的區(qū)域。此外，圖中虛線示出的光束點(diǎn)A (直徑a)表示假如不在光纖IC中設(shè)置光散射區(qū)域5a的情況下向觀察面OP照射光的區(qū)域。這里，各光束點(diǎn)的直徑的關(guān)系滿足b < d ^ a ^ c的條件。
[0086]通過采用以上所說明的本實(shí)施方式中的光纖IC及其制造方法，除了上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的效果以外，還能夠得到可設(shè)為進(jìn)一步提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法的效果。
[0087](實(shí)施方式4)
[0088]圖9是本發(fā)明實(shí)施方式4中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖。此外，圖10是示出從本實(shí)施方式中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖，是示出與圖9中示出的光纖ID的光軸OA垂直的`觀察面OP中的光束點(diǎn)的圖。接著，參照這些圖9和圖10說明本實(shí)施方式中的光纖ID。
[0089]如圖9所示，在本實(shí)施方式的光纖ID中，在位于光纖ID的出射端以及該出射端附近的部分的芯部4中，通過實(shí)施上述使用了飛秒激光的激光加工，形成有兩層光散射區(qū)域5a，從而設(shè)置有兩個(gè)光圈。更詳細(xì)地說，通過分別在光纖ID的出射端、和從該出射端起沿著光纖ID的光軸OA后退距離L3的位置處，以圍繞該光軸OA的方式形成兩層具有圓板狀的形狀的光散射區(qū)域5a，由此構(gòu)成沿著光軸OA位于相互隔開距離的位置處的兩個(gè)光圈。
[0090]這里，上述距離L3可以是沒有照射該光散射區(qū)域5a的光(即，通過光纖ID的未設(shè)置光散射區(qū)域5a的部分的光)在相比該光散射區(qū)域5a更靠出射端側(cè)不在芯部4與包層3的界面處進(jìn)行反射而到達(dá)出射端的范圍內(nèi)的距離，也可以是上述光的至少一部分在相比該光散射區(qū)域5a更靠出射端側(cè)在芯部4與包層3的界面處進(jìn)行反射而到達(dá)出射端的范圍內(nèi)的距離。如果這樣構(gòu)成，則由于照射到位于入射端側(cè)的光散射區(qū)域5a而進(jìn)行了散射的光中的大多光在相比光散射區(qū)域5a更靠出射端側(cè)透過芯部4與包層3的界面而進(jìn)入到包層3，或者由于照射到位于出射端側(cè)的光散射區(qū)域5a而進(jìn)一步進(jìn)行散射。
[0091]本實(shí)施方式中的光纖ID通過使用例如上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的制造裝置100來制造。具體而言，參照圖1，使用未圖示的保持件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)保持工件即尚未形成光圈的光纖I的保持件107，同時(shí)使用各種光學(xué)系統(tǒng)102?106控制由激光源101發(fā)出的激光200而使該激光200從該出射端側(cè)照射到光纖I的出射端及其附近，由此對位于光纖I的出射端及其附近的部分的芯部4 (參照圖7)實(shí)施激光加工(損傷加工)，從而形成兩層具有圓板狀的形狀的光散射區(qū)域5a (參照圖7)，由此制造上述那樣的設(shè)置有兩個(gè)光圈的光纖ID。
[0092]在本實(shí)施方式的光纖ID中，如圖10所示，從光纖ID的出射端出射的光在觀察面OP中的光束點(diǎn)包含圖中示出的放射強(qiáng)度高的小直徑的光束點(diǎn)B (直徑b)、和放射強(qiáng)度低的大直徑的光束點(diǎn)C (直徑C)。其中的光束點(diǎn)B是被照射了在不通過兩層光散射區(qū)域5a的情況下從光纖ID的出射端出射的光的區(qū)域，光束點(diǎn)C是被照射了由于通過兩層光散射區(qū)域5a中的任意一個(gè)而放射強(qiáng)度被減弱的光中的、沒有進(jìn)入包層3而從光纖ID的出射端出射的光的區(qū)域。此外，圖中虛線示出的光束點(diǎn)A (直徑a)表示假如不在光纖ID中設(shè)置兩層光散射區(qū)域5a的情況下向觀察面OP照射光的區(qū)域。這里，各光束點(diǎn)的直徑的關(guān)系滿足b < a< c的條件。
[0093]通過采用以上所說明的本實(shí)施方式中的光纖ID及其制造方法，除了上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的效果以外，還能夠得到可設(shè)為進(jìn)一步提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法的效果。
[0094](實(shí)施方式5)
[0095]圖11是本發(fā)明實(shí)施方式5中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖。圖12是本實(shí)施方式中的光纖的沿著與出射端附近的光軸垂直的平面的剖視圖，是沿著圖11中示出的XII — XII線進(jìn)行了剖切時(shí)的圖。此外，圖13是示出從本實(shí)施方式中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖，是示出與圖11中示出的光纖IE的光軸OA垂直的觀察面OP中的光束點(diǎn)的圖。接著，參照這些圖11至圖13說明本實(shí)施方式中的光纖1E。
[0096]如圖11和圖12所示，本實(shí)施方式中的光纖IE具有芯線即芯部4、覆蓋芯部4的外側(cè)的包層3和覆蓋包層3的外側(cè)的包覆材料2。光纖IE優(yōu)選的是由POF構(gòu)成，芯部4和包層3由透光性的材料構(gòu)成。
[0097]這里，作為構(gòu)成芯部4和包層3的具體材料，優(yōu)選利用適于后述的發(fā)黑加工的材料，可列舉其分子構(gòu)造中包含苯環(huán)的高分子材料。作為分子構(gòu)造中包含苯環(huán)的高分子材料，可適當(dāng)利用聚碳酸酯(PC)樹脂或聚酰亞胺(PI)樹脂等。
[0098]在位于光纖IE的出射端的部分的芯部4中，通過實(shí)施后述使用了飛秒激光的激光加工，設(shè)置有光吸收區(qū)域5b。該光吸收區(qū)域5b由在中央具有開口部的圓板狀的形狀構(gòu)成，設(shè)置成圍繞芯部4的軸線(即光纖IE的光軸0A)。該光吸收區(qū)域5b的沿著光軸OA方向的厚度沒有特別限制，但例如優(yōu)選為0.005mm?0.1mm左右。另外，該具有圓板狀的形狀的光吸收區(qū)域5b優(yōu)選與光纖IE的光軸OA配置在同軸上。
[0099]本實(shí)施方式中的光纖IE通過使用例如上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的制造裝置100來制造。具體而言，參照圖1，使用未圖示的保持件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)保持了工件即尚未形成光圈的光纖I的保持件107，同時(shí)使用各種光學(xué)系統(tǒng)102?106控制由激光源101發(fā)出的激光200而使該激光200從該出射端側(cè)照射到光纖I的出射端，由此對位于光纖I的出射端的部分的芯部4 (參照圖11和圖12)實(shí)施激光加工(發(fā)黑加工)，從而形成具有圓板狀的形狀的光吸收區(qū)域5b (參照圖11和圖12)，由此制造上述那樣的設(shè)置有光圈的光纖1E。[0100]該光吸收區(qū)域5b是通過實(shí)施上述使用了飛秒激光的激光加工引發(fā)黑色變化而形成的部位，是通過引起碳化變質(zhì)而產(chǎn)生的區(qū)域。在向該光吸收區(qū)域5b照射光時(shí)，主要產(chǎn)生光的吸收。另外，根據(jù)碳化變質(zhì)的產(chǎn)生情況，所照射的光的一部分有時(shí)不被光吸收區(qū)域5b吸收地透過該光吸收區(qū)域5b，但該透過的光的強(qiáng)度被極端減弱，并且還另外產(chǎn)生了散射，因此實(shí)質(zhì)上成為可忽視程度的放射強(qiáng)度的光。
[0101]因此，在沿著圖中箭頭10方向在芯部4的內(nèi)部傳播的光中，照射到該光吸收區(qū)域5b的光與未照射到該光吸收區(qū)域5b的光(即，照射到光纖IE的未設(shè)置光吸收區(qū)域5b的部分的出射端的光)相比，在光吸收區(qū)域5b中被吸收而被減弱放射強(qiáng)度，其結(jié)果，在設(shè)置有該光吸收區(qū)域5b的部位構(gòu)成光圈。
[0102]由此，如圖13所示，從光纖IE的出射端出射的光在觀察面OP中的光束點(diǎn)僅包含圖中示出的放射強(qiáng)度高的小直徑的光束點(diǎn)B (直徑b)。這里，光束點(diǎn)B是被照射在不通過光吸收區(qū)域5b的情況下從光纖IE的出射端出射的光的區(qū)域。此外，圖中虛線示出的光束點(diǎn)A (直徑a)表示假如不在光纖IE中設(shè)置光吸收區(qū)域5b的情況下向觀察面OP照射光的區(qū)域。這里，各光束點(diǎn)的直徑的關(guān)系滿足b< a的條件。
[0103]例如，在芯部的直徑Rl為1.0mm且數(shù)值孔徑為0.5的光纖中設(shè)置了具有直徑R2為0.5mm的開口部的厚度為0.03mm的圓板狀的光吸收區(qū)域的情況下,能夠形成出射端中的芯部的直徑為0.5mm且數(shù)值孔徑為0.5的光纖(即，出射直徑被限制為0.5mm的數(shù)值孔徑0.5的光纖)。
[0104]由此，如上所述，通過在芯部4的出射端形成圓板狀的光吸收區(qū)域5b來構(gòu)成光圈，從光纖IE的出射端出射的光成為被該光圈適度縮窄的光。即，能夠使從光纖IE的出射端出射的光在光軸OA的附近具有放射強(qiáng)度較高的放射強(qiáng)度分布，從而能夠適度縮小光束直徑。因此，通過采用上述結(jié)構(gòu)，能夠提高從光纖IE的出射端出射的光的光線控制性，并且能夠提高S/N比。
[0105]因此，即使在使用外部光學(xué)系統(tǒng)對從該光纖IE的出射端出射的光進(jìn)一步進(jìn)行光線控制的情況下，也能夠得到可使用有效直徑較小的透鏡的優(yōu)點(diǎn)、和不需要另外設(shè)置光圈的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外部光學(xué)系統(tǒng)的小型化、部件個(gè)數(shù)的削減以及由于這些引起的定位的簡化等。
[0106]如以上所說明那樣，由于采用本實(shí)施方式中的光纖IE及其制造方法，能夠成為通過附加光圈功能提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
[0107](實(shí)施方式6)
[0108]圖14是本發(fā)明實(shí)施方式6中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖。圖15是本實(shí)施方式中的光纖的沿著與出射端附近的光軸垂直的平面的剖視圖，是沿著圖14中示出的XV — XV線進(jìn)行了剖切時(shí)的圖。接著，參照這些圖14和圖15說明本實(shí)施方式中的光纖IF。
[0109]如圖14和圖15所不,在本實(shí)施方式的光纖IF中，在位于光纖IF的出射端及其附近的部分的芯部4中，通過實(shí)施上述使用了飛秒激光的激光加工，形成有光散射區(qū)域5a。該光散射區(qū)域5a通過以從光纖IF的出射端起沿著光纖IF的光軸OA到達(dá)后退距離L4的位置的方式連續(xù)設(shè)置，由具有中空部的圓筒狀的形狀構(gòu)成，設(shè)置成圍繞芯部4的軸線(即光纖IF的光軸0A)。[0110]該由圓筒狀的形狀構(gòu)成的光散射區(qū)域5a的沿著其軸向的長度具有很大程度的大小，從光學(xué)特性上看，與上述本發(fā)明實(shí)施方式I中的圓板狀的光散射區(qū)域有區(qū)別。該光散射區(qū)域5a的沿著徑向的厚度沒有特別限制，但例如優(yōu)選為0.005mm?0.1mm左右。另外，該具有圓筒狀的形狀的光散射區(qū)域5a優(yōu)選與光纖IF的光軸OA配置在同軸上。
[0111]這里，通過將上述由圓筒狀的形狀構(gòu)成的光散射區(qū)域5a的軸向長度(即距離L4)設(shè)為預(yù)定的長度，將在芯部4的內(nèi)部傳播的光中的一部分照射到該光散射區(qū)域5a的內(nèi)周面。照射到該光散射區(qū)域5a的光沒有被全反射而大多由光散射區(qū)域5a散射。因此,如圖中所示，對于具有比相對于如下光的光軸OA的傾角α大的傾角的光，其通過被照射到該光散射區(qū)域5a而散射且其放射強(qiáng)度被減弱，其結(jié)果，在設(shè)置有該光散射區(qū)域5a的部位構(gòu)成光圈，所述光在包含光軸OA的截面中在光散射區(qū)域5a的內(nèi)周面的入射端側(cè)的位置與光散射區(qū)域5a的內(nèi)周面的出射端側(cè)的位置之間以與光軸OA相交的方式傳播。
[0112]本實(shí)施方式中的光纖IF通過使用例如上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的制造裝置100制造出。具體而言，參照圖1，使用未圖示的保持件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)保持了工件即尚未形成光圈的光纖I的保持件107，同時(shí)使用各種光學(xué)系統(tǒng)102?106控制由激光源101發(fā)出的激光200而使該激光200從該出射端側(cè)照射到光纖I的出射端及其附近，由此對位于光纖I的出射端及其附近的部分的芯部4 (參照圖14和圖15)實(shí)施激光加工(損傷加工)，從而形成具有圓筒狀的形狀的光散射區(qū)域5a (參照圖14和圖15)，由此制造上述那樣的設(shè)置有光圈的光纖IF。
[0113]在本實(shí)施方式的光纖IF中，如上所述，對于相對于光軸OA的傾角大于預(yù)定傾角α的光，其由光散射區(qū)域5a散射。因此，從光纖IF的出射端出射的光大多成為在不被照射到光散射區(qū)域5a的情況下到達(dá)該出射端的具有上述預(yù)定的傾角α以下的傾角的光。因此，從光纖IF的出射端出射的光如圖所示那樣成為出射角的最大值被限制為預(yù)定大小的光11，在出射端側(cè)能夠在外觀上減小光纖IF的數(shù)值孔徑。另外，圖中示出的光11'表示假如不在光纖IF中設(shè)置光散射區(qū)域5a的情況下從出射端出射的光。
[0114]例如，在芯部的直徑Rl為1.0mm且數(shù)值孔徑為0.5的光纖中設(shè)置了具有直徑R3為0.9mm且長度為5.0mm的中空部的徑向厚度為0.05mm的圓筒狀的光散射區(qū)域的情況下,能夠?qū)⒐饫w的出射端側(cè)的出射光的特性設(shè)為與數(shù)值孔徑為不到0.3程度的光纖的出射端側(cè)的出射光的特性相同。
[0115]由此，如上所述，通過在芯部4的出射端及其附近形成圓筒狀的光散射區(qū)域5a來構(gòu)成光圈，從光纖IF的出射端出射的光成為被該光圈適度縮小的光。其結(jié)果，從光纖IF的出射端出射的光成為僅提高了期望的出射角范圍內(nèi)的光的放射強(qiáng)度的低擴(kuò)展角的光。即，能夠從光纖IF的出射端選擇地出射具有與光纖IF的數(shù)值孔徑對應(yīng)的出射角的光中的、僅具有較低出射角的光。因此，通過采用上述結(jié)構(gòu)，能夠提高從光纖IF的出射端出射的光的光線控制性，并且能夠提高S/N比。
[0116]因此，即使在使用外部光學(xué)系統(tǒng)對從該光纖IF的出射端出射的光進(jìn)一步進(jìn)行光線控制的情況下，也能夠得到可使用有效直徑較小的透鏡的優(yōu)點(diǎn)、和不需要另外設(shè)置光圈的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外部光學(xué)系統(tǒng)的小型化、部件個(gè)數(shù)的削減以及由于這些引起的定位的簡化等。
[0117]如以上所說明那樣，由于采用本實(shí)施方式中的光纖IF及其制造方法，能夠成為通過附加光圈功能提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
[0118](實(shí)施方式7)
[0119]圖16是本發(fā)明實(shí)施方式7中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖。圖17是本實(shí)施方式中的光纖的沿著與出射端附近的光軸垂直的平面的剖視圖，是沿著圖16中示出的XVII — XVII線進(jìn)行了剖切時(shí)的圖。接著，參照這些圖16和圖17說明本實(shí)施方式中的光纖1G。
[0120]如圖16和圖17所不，在本實(shí)施方式的光纖IG中，在位于光纖IG的出射端及其附近的部分的芯部4中，通過實(shí)施上述使用了飛秒激光的激光加工，形成有環(huán)帶化的兩層光散射區(qū)域5a，從而設(shè)置有在光學(xué)上一體發(fā)揮功能的一個(gè)光圈。更詳細(xì)地說，環(huán)帶化的兩層光散射區(qū)域5a分別通過以從光纖IG的出射端起沿著光纖IG的光軸OA到達(dá)后退距離L5的位置的方式連續(xù)設(shè)置，由具有中空部的圓筒狀的形狀構(gòu)成，這兩個(gè)光散射區(qū)域5a沿著與光軸OA垂直的方向相互隔開距離配置，由此以圍繞該光軸OA的方式構(gòu)成I個(gè)光圈。
[0121]本實(shí)施方式中的光纖IG通過使用例如上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的制造裝置100來制造。具體而言，參照圖1，使用未圖示的保持件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)保持了工件即尚未形成光圈的光纖I的保持件107，同時(shí)使用各種光學(xué)系統(tǒng)102?106控制由激光源101發(fā)出的激光200而使該激光200從該出射端側(cè)照射到光纖I的出射端及其附近，由此對位于光纖I的出射端及其附近的部分的芯部4 (參照圖14和圖15)實(shí)施激光加工(損傷加工)，從而形成兩層具有圓筒狀的形狀的光散射區(qū)域5a (參照圖14和圖15)，由此制造上述那樣的設(shè)置有在光學(xué)上一體發(fā)揮功能的I個(gè)光圈的光纖1G。
[0122]在設(shè)為了本實(shí)施方式那樣的光纖IG的情況下,與上述本發(fā)明實(shí)施方式6中的光纖IF相比，能夠得到可由在光學(xué)上發(fā)揮相同功能的使光圈沿著軸向進(jìn)一步縮小的光散射區(qū)域5a構(gòu)成的優(yōu)點(diǎn)。S卩，如圖16所示，例如在位于外側(cè)的內(nèi)徑為R3的圓筒狀的光散射區(qū)域5a的內(nèi)側(cè)進(jìn)一步設(shè)置了內(nèi)徑為R4 (=(1/3) XR3)的圓筒狀的光散射區(qū)域5a的情況下，與由一層圓筒狀的光散射區(qū)域構(gòu)成光散射區(qū)域的情況相比，能夠?qū)⒐馍⑸鋮^(qū)域5a的軸向長度(即用距離L5表示的大小)縮短為大約1/3的大小。
[0123]例如，在芯部的直徑Rl為1.0mm且數(shù)值孔徑為0.5的光纖中設(shè)置具有直徑R3為0.9mm且長度為1.7mm的中空部的徑向厚度為0.05mm的圓筒狀的外側(cè)光散射區(qū)域,并且在其內(nèi)側(cè)進(jìn)一步設(shè)置具有直徑R4為0.3mm且長度為1.7mm的中空部的徑向厚度為0.05mm的圓筒狀的內(nèi)側(cè)光散射區(qū)域的情況下，與不設(shè)置該內(nèi)側(cè)光散射區(qū)域而將外側(cè)光散射區(qū)域的長度設(shè)為了 5.0mm的情況同樣，能夠?qū)⒐饫w的出射端側(cè)的出射光的特性設(shè)為與數(shù)值孔徑為不到0.3程度的光纖的出射端側(cè)的出射光的特性相同。
[0124]通過采用以上所說明的本實(shí)施方式中的光纖IG及其制造方法，除了上述本發(fā)明實(shí)施方式6中說明的效果以外，在形成光散射區(qū)域5a的激光加工時(shí)不需要將激光照射到更深的位置，因此能夠得到可更容易且沒有能量損耗地形成光圈的效果。
[0125](實(shí)施方式8)
[0126]圖18是本發(fā)明實(shí)施方式8中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖。圖19是本實(shí)施方式中的光纖的沿著與出射端附近的光軸垂直的平面的剖視圖，是沿著圖18中示出的XIX — XIX線進(jìn)行了剖切時(shí)的圖。接著，參照這些圖18和圖19說明本實(shí)施方式中的光纖1H。[0127]如圖18和圖19所示，在本實(shí)施方式的光纖IH中，在位于光纖IH的出射端及其附近的部分的芯部4中，通過實(shí)施上述使用了飛秒激光的激光加工，形成有光吸收區(qū)域5b。該光吸收區(qū)域5b通過以從光纖IH的出射端起沿著光纖IH的光軸OA到達(dá)后退距離L4的位置的方式連續(xù)設(shè)置，由具有中空部的圓筒狀的形狀構(gòu)成，設(shè)置成圍繞芯部4的軸線(即光纖IH的光軸0A)。
[0128]該由圓筒狀的形狀構(gòu)成的光吸收區(qū)域5b的沿著其軸向的長度具有很大程度的大小，從光學(xué)特性上看，與上述本發(fā)明實(shí)施方式5中的圓板狀的光吸收區(qū)域有區(qū)別。該光吸收區(qū)域5b的沿著徑向的厚度沒有特別限制，但例如優(yōu)選為0.005mm?0.1mm左右。另外，該具有圓筒狀的形狀的光吸收區(qū)域5b優(yōu)選與光纖IH的光軸OA配置在同軸上。
[0129]這里，通過將上述由圓筒狀的形狀構(gòu)成的該光吸收區(qū)域5b的軸向長度設(shè)為預(yù)定的長度，將在芯部4的內(nèi)部傳播的光中的一部分照射到該光吸收區(qū)域5b的內(nèi)周面。照射到該光吸收區(qū)域5b的光沒有被全反射而大多由光吸收區(qū)域5b吸收。因此，如圖中所示，對于具有比相對于如下光的光軸OA的傾角α大的傾角的光，其通過被照射到該光吸收區(qū)域5b而被吸收從而其放射強(qiáng)度被減弱，其結(jié)果，在設(shè)置有該光吸收區(qū)域5b的部位構(gòu)成光圈，所述光在包含光軸OA的截面中在光吸收區(qū)域5b的內(nèi)周面的入射端側(cè)的位置與光吸收區(qū)域5b的內(nèi)周面的出射端側(cè)的位置之間以與光軸OA相交的方式傳播。
[0130]本實(shí)施方式中的光纖IH通過使用例如上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的制造裝置100來制造。具體而言，參照圖1，使用未圖示的保持件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)保持了工件即尚未形成光圈的光纖I的保持件107，同時(shí)使用各種光學(xué)系統(tǒng)102?106控制由激光源101發(fā)出的激光200而使該激光200從該出射端側(cè)照射到光纖I的出射端及其附近，由此對位于光纖I的出射端及其附近的部分的芯部4 (參照圖18和圖19)實(shí)施激光加工(發(fā)黑加工)，從而形成具有圓筒狀的形狀的光吸收區(qū)域5b (參照圖18和圖19)，由此制造上述那樣的設(shè)置有光圈的光纖1H。
[0131]在本實(shí)施方式的光纖IH中，如上所述，對于相對于光軸OA的傾角大于預(yù)定傾角α的光，其由光吸收區(qū)域5b吸收。因此，從光纖IH的出射端出射的光大多成為在不被照射到光吸收區(qū)域5b的情況下到達(dá)該出射端的具有上述預(yù)定的傾角α以下的傾角的光。因此，從光纖IH的出射端出射的光如圖所示那樣成為出射角的最大值被限制為預(yù)定大小的光11，在出射端側(cè)能夠在外觀上減小光纖IH的數(shù)值孔徑。另外，圖中示出的光11'表示假如不在光纖IH中設(shè)置光散射區(qū)域5a的情況下從出射端出射的光。
[0132]例如，在芯部的直徑Rl為1.0mm且數(shù)值孔徑為0.5的光纖中設(shè)置了具有直徑R3為0.9mm且長度為5.0mm的中空部的徑向厚度為0.03mm的圓筒狀的光吸收區(qū)域的情況下，能夠?qū)⒐饫w的出射端側(cè)的出射光的特性設(shè)為與數(shù)值孔徑為不到0.3程度的光纖的出射端側(cè)的出射光的特性相同。
[0133]由此，如上所述，通過在芯部4的出射端及其附近形成圓筒狀的光吸收區(qū)域5b來構(gòu)成光圈，從光纖IH的出射端出射的光成為被該光圈適度縮小的光。其結(jié)果，從光纖IH的出射端出射的光成為僅提高了期望的出射角范圍內(nèi)的光的放射強(qiáng)度的低擴(kuò)展角的光。即，能夠從光纖IH的出射端選擇地出射具有與光纖IH的數(shù)值孔徑對應(yīng)的出射角的光中的、僅具有較低出射角的光。因此，通過采用上述結(jié)構(gòu)，能夠提高從光纖IH的出射端出射的光的光線控制性，并且能夠提高S/N比。[0134]因此，即使在使用外部光學(xué)系統(tǒng)對從該光纖IH的出射端出射的光進(jìn)一步進(jìn)行光線控制的情況下，也能夠得到可使用有效直徑較小的透鏡的優(yōu)點(diǎn)、和不需要另外設(shè)置光圈的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外部光學(xué)系統(tǒng)的小型化、部件個(gè)數(shù)的削減以及由于這些引起的定位的簡化等。
[0135]如以上所說明那樣，由于采用本實(shí)施方式中的光纖IH及其制造方法，能夠成為通過附加光圈功能提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
[0136](實(shí)施方式9)
[0137]圖20是本發(fā)明實(shí)施方式9中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖，除此以外還是示意性表示從本實(shí)施方式中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。接著，參照該圖20說明本實(shí)施方式中的光纖II。
[0138]如圖20所示，本實(shí)施方式中的光纖II在出射端及其附近，除了作為光圈發(fā)揮功能的具有圓板狀的形狀的光散射區(qū)域5a以外，還具備透鏡6。這里，透鏡6可利用例如菲涅爾型透鏡、二元型透鏡、折射型透鏡等各種透鏡，但在本實(shí)施方式的光纖II中，具有菲涅爾型透鏡。
[0139]該透鏡6通過將上述飛秒激光照射到光纖II的出射端及其附近，在該部分引發(fā)折射率變化而形成。因此，在本實(shí)施方式的光纖II中，上述光散射區(qū)域5a和透鏡6均能夠通過使用例如上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的制造裝置100實(shí)施的激光加工而形成。
[0140]光散射區(qū)域5a設(shè)置于從光纖II的出射端起沿著光纖II的光軸OA后退了距離LF的位置。這里，將該距離LF設(shè)為與透鏡6的焦距對應(yīng)的距離。
[0141]在這樣構(gòu)成的情況下，沿著圖中箭頭10方向在芯部4的內(nèi)部傳播的光在被配置于透鏡6的焦點(diǎn)位置的由通過形成光散射區(qū)域5a而構(gòu)成的光圈適當(dāng)縮小后照射到透鏡6，因此該光被轉(zhuǎn)換為在與該光纖II的光軸OA大致平行的方向上前進(jìn)的虛擬準(zhǔn)直光12并從光纖II的出射端出射。
[0142]因此，與光纖II的光軸OA垂直的觀察面OP中的光束點(diǎn)僅包含圖中示出的放射強(qiáng)度高的小直徑的光束點(diǎn)E。此外，圖中用虛線示出的光12'和光束點(diǎn)A表示假如在不在光纖II中設(shè)置光散射區(qū)域5a和透鏡6的情況下從出射端出射的光和該光對觀察面OP的照射區(qū)域，圖中用雙點(diǎn)劃線示出的光12"和光束點(diǎn)E"表示假如在光纖II中不設(shè)置光散射區(qū)域5a而僅設(shè)置透鏡6的情況下從出射端出射的光和該光對觀察面OP的照射區(qū)域。
[0143]例如，在芯部的直徑Rl為1.0mm且數(shù)值孔徑為0.5的光纖的出射端附近設(shè)置數(shù)值孔徑0.5的透鏡，并且在該透鏡的焦點(diǎn)位置、即與光纖的出射端的距離為1.4mm的位置處設(shè)置了具有直徑R2為0.1mm的開口部的厚度為0.05mm的圓板狀的光散射區(qū)域的情況下，從出射端出射擴(kuò)展角的半角為限制為3°左右的虛擬準(zhǔn)直光。
[0144]由此，如上所述，能夠通過在芯部4的出射端形成透鏡6并且在其焦點(diǎn)位置形成圓板狀的光散射區(qū)域5a，將從光纖II出射的光光線控制為期望的光(此處為光束點(diǎn)被適當(dāng)縮小的被大致平行光化的光)。因此，通過采用上述結(jié)構(gòu)，能夠提高從光纖II的出射端出射的光的光線控制性，并且能夠提高S/N比。
[0145]因此，即使在使用外部光學(xué)系統(tǒng)對從該光纖II的出射端出射的光進(jìn)一步進(jìn)行光線控制的情況下，也能夠得到可使用有效直徑較小的透鏡的優(yōu)點(diǎn)、和不需要另外設(shè)置光圈的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外部光學(xué)系統(tǒng)的小型化、部件個(gè)數(shù)的削減以及由于這些引起的定位的簡化等。
[0146]如以上所說明那樣，由于采用本實(shí)施方式中的光纖II及其制造方法，能夠成為通過附加光圈功能和透鏡功能提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
[0147](實(shí)施方式10)
[0148]圖21是本發(fā)明實(shí)施方式10中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖，除此以外還是示意性表示從本實(shí)施方式中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。接著，參照該圖21說明本實(shí)施方式中的光纖1J。
[0149]如圖21所示，本實(shí)施方式中的光纖IJ在與上述本發(fā)明實(shí)施方式9中的光纖II進(jìn)行比較的情況下，僅形成光散射區(qū)域5a的位置不同。即，在本實(shí)施方式的光纖IJ中，將光散射區(qū)域5a配置于相比透鏡6的焦點(diǎn)位置進(jìn)一步靠入射端側(cè)的有限位置。具體而言，光散射區(qū)域5a設(shè)置于從光纖IJ的出射端起沿著光纖IJ的光軸OA后退距離s (這里，距離s比圖20所示的距離LF大)的位置處。
[0150]在這樣構(gòu)成的情況下，沿著圖中箭頭10方向在芯部4的內(nèi)部傳播的光在由通過形成光散射區(qū)域5a而構(gòu)成的光圈適當(dāng)縮小后照射到透鏡6，因此從光纖IJ的出射端出射的光13被成像到由(n/s) +(I/s' )= 1/f決定的投影位置。這里，η是芯部4的折射率，s'是投影方向上的從透鏡6到像面的距離，f是透鏡6的焦距。
[0151]因此，與光纖IJ的光軸OA垂直的觀察面OP (此處，將該觀察面OP設(shè)為透鏡6的像面)中的光束點(diǎn)僅包含圖中示出的放射強(qiáng)度高的小直徑的光束點(diǎn)F。此外，圖中用虛線示出的光12'和光束點(diǎn)A表不假如在不在光纖IJ中設(shè)置光散射區(qū)域5a和透鏡6的情況下從出射端出射的光和該光對觀察面OP的照射區(qū)域，圖中用雙點(diǎn)劃線示出的光12"和光束點(diǎn)E"表示假如在光纖IJ中不設(shè)置光散射區(qū)域5a而僅設(shè)置透鏡6的情況下從出射端出射的光和該光對觀察面OP的照射區(qū)域。
[0152]由此，如上所述，能夠通過在芯部4的出射端形成透鏡6并且在其有限位置形成圓板狀的光散射區(qū)域5a，將從光纖II出射的光光線控制為期望的光(此處為光束點(diǎn)被適當(dāng)縮小而被會(huì)聚到有限位置的光)。因此，通過采用上述結(jié)構(gòu)，能夠提高從光纖U的出射端出射的光的光線控制性，并且能夠提高S/N比。
[0153]因此，即使在使用外部光學(xué)系統(tǒng)對從該光纖IJ的出射端出射的光進(jìn)一步進(jìn)行光線控制的情況下，也能夠得到可使用有效直徑較小的透鏡的優(yōu)點(diǎn)、和不需要另外設(shè)置光圈的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外部光學(xué)系統(tǒng)的小型化、部件個(gè)數(shù)的削減以及由于這些引起的定位的簡化等。
[0154]如以上所說明那樣，由于采用本實(shí)施方式中的光纖U及其制造方法，能夠成為通過附加光圈功能和透鏡功能提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
[0155](實(shí)施方式11)
[0156]圖22是本發(fā)明實(shí)施方式11中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖，除此以外還是示意性表示從本實(shí)施方式中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。接著，參照該圖22說明本實(shí)施方式中的光纖1K。
[0157]如圖22所示，本實(shí)施方式中的光纖IK在與上述本發(fā)明實(shí)施方式9中的光纖II進(jìn)行比較的情況下，僅光散射區(qū)域5a的形狀不同。即，在本實(shí)施方式的光纖IK中，光圈由圍繞光纖IK的光軸OA的多個(gè)具有圓筒狀的形狀的光散射區(qū)域5a構(gòu)成，與透鏡6接近配置。[0158]在這樣構(gòu)成的情況下，沿著圖中箭頭10方向在芯部4的內(nèi)部傳播的光在由通過形成光散射區(qū)域5a而構(gòu)成的光圈限制為傾角相對于光纖IK的光軸處于預(yù)定的角度范圍內(nèi)的光而被縮小后，照射到透鏡6，因此能夠?qū)φ丈涞酵哥R6的光進(jìn)行大致平行光化且能夠形成虛擬無限遠(yuǎn)投影狀態(tài)。因此，從光纖IK的出射端出射的光14被會(huì)聚到透鏡6的大致焦點(diǎn)位置(與光纖IK的出射端的距離為透鏡6的焦距Lf的位置附近)。
[0159]因此，與光纖IK的光軸OA垂直的觀察面OP (此處，將該觀察面OP設(shè)為包含透鏡6的大致焦點(diǎn)位置的面)中的光束點(diǎn)僅包含圖中示出的放射強(qiáng)度高的小直徑的光束點(diǎn)G。此外，圖中用虛線示出的光12'和光束點(diǎn)A表示假如在不在光纖IK中設(shè)置光散射區(qū)域5a和透鏡6的情況下從出射端出射的光和該光對觀察面OP的照射區(qū)域，圖中用雙點(diǎn)劃線示出的光12"和光束點(diǎn)E"表示假如在光纖IK中不設(shè)置光散射區(qū)域5a而僅設(shè)置透鏡6的情況下從出射端出射的光和該光對觀察面OP的照射區(qū)域。
[0160]由此，如上所述，能夠通過在芯部4的出射端形成透鏡6并且在其附近形成圓筒狀的光散射區(qū)域5a，將從光纖IK出射的光光線控制為期望的光(此處為光束點(diǎn)被適當(dāng)縮小而會(huì)聚到透鏡6的大致焦點(diǎn)位置的光)。因此，通過采用上述結(jié)構(gòu)，能夠提高從光纖IK的出射端出射的光的光線控制性，并且能夠提高S/N比。
[0161]因此，即使在使用外部光學(xué)系統(tǒng)對從該光纖IK的出射端出射的光進(jìn)一步進(jìn)行光線控制的情況下，也能夠得到可使用有效直徑較小的透鏡的優(yōu)點(diǎn)、和不需要另外設(shè)置光圈的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外部光學(xué)系統(tǒng)的小型化、部件個(gè)數(shù)的削減以及由于這些引起的定位的簡化等。
[0162]如以上所說明那樣，由于采用本實(shí)施方式中的光纖IK及其制造方法，能夠成為通過附加光圈功能和透鏡功能提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
[0163](實(shí)施方式12)
[0164]圖23是本發(fā)明實(shí)施方式12中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖，除此以外還是示意性表示從本實(shí)施方式中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。接著，參照該圖23說明本實(shí)施方式中的光纖1L。
[0165]如圖23所示，本實(shí)施方式中的光纖IL具有芯線即芯部4、覆蓋芯部4的外側(cè)的包層3和覆蓋包層3的外側(cè)的包覆材料2。光纖IL優(yōu)選由POF構(gòu)成，芯部4和包層3由透光性材料構(gòu)成。
[0166]這里，作為構(gòu)成芯部4和包層3的具體材料，優(yōu)選利用適于后述的改質(zhì)加工的材料，在POF的情況下，可列舉其分子構(gòu)造中不包含苯環(huán)的高分子材料，在GOF的情況下，可列舉玻璃材料整體。作為分子構(gòu)造中不包含苯環(huán)的高分子材料，可適當(dāng)利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂或環(huán)烯聚合物(COP)樹脂等。另外，在使用分子構(gòu)造中包含苯環(huán)的高分子材料(例如聚碳酸酯(PC)樹脂或聚酰亞胺(PI)樹脂)的情況下，伴隨激光照射，大多引發(fā)上述本發(fā)明實(shí)施方式5中說明那樣的黑色變化，但即使在該情況下也能夠通過使脈沖能量最佳化，實(shí)施后述改質(zhì)加工，因此能夠?qū)崿F(xiàn)其利用。
[0167]在位于光纖IL的出射端的部分的芯部4中，通過實(shí)施后述使用了飛秒激光的激光加工，設(shè)置有作為體積型衍射光學(xué)元件的體積型衍射透鏡5c。體積型衍射透鏡5c由后述的預(yù)定形狀的改質(zhì)層的集合體構(gòu)成，該改質(zhì)層通過將飛秒激光照射到光纖IL的出射端及其附近，在該部分引發(fā)折射率變化而形成。體積型衍射透鏡5c是以下種類的透鏡:對入射到該透鏡的光具有角度依賴性，僅針對以預(yù)定主光線角度以下的入射角入射的光發(fā)揮透鏡功能，而直接透過以大于預(yù)定主光線角度的入射角入射的光。因此，該體積型衍射透鏡5c作為一種光圈發(fā)揮功能。
[0168]這里，作為表示體積型衍射透鏡5c的體積性質(zhì)的指標(biāo)的Q值在設(shè)入射到體積型衍射透鏡5c的光的波長為λ、體積型衍射透鏡5c的改質(zhì)厚度為L、芯部4的折射率為η、體積型衍射透鏡5c的衍射周期為Λ的情況下用Q = 2 π λ L/n Λ 2表示，在該Q值為10以上時(shí)，體積性質(zhì)強(qiáng)，角度依賴性高。另外，上述Q值可以通過調(diào)整最外廓周期和改質(zhì)厚度而被設(shè)定為10以上，也可以按照每個(gè)周期以變?yōu)?0以上的方式適當(dāng)變更改質(zhì)厚度。
[0169]本實(shí)施方式中的光纖IL通過使用例如上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的制造裝置100來制造。具體而言，參照圖1，使用未圖示的保持件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)保持了工件即尚未形成光圈的光纖I的保持件107，同時(shí)使用各種光學(xué)系統(tǒng)102?106控制由激光源101發(fā)出的激光200而使該激光200從該出射端側(cè)照射到光纖I的出射端，由此對位于光纖I的出射端的部分的芯部4 (參照圖23)實(shí)施激光加工(改質(zhì)加工)，從而形成期望形狀的改質(zhì)層，由此制造上述那樣的設(shè)置有由體積型衍射透鏡5c構(gòu)成的光圈的光纖1L。
[0170]在這樣構(gòu)成的情況下，能夠使從光纖IL的出射端出射的光15具有放射強(qiáng)度根據(jù)體積型衍射透鏡5c的角度依賴性在光軸OA的附近變高的放射強(qiáng)度分布。換言之，能夠使沿著圖中箭頭10方向在芯部4的內(nèi)部傳播的光中的、以大于預(yù)定角度的入射角入射到體積型衍射透鏡5c的光15'直接透過。
[0171]因此，與光纖IL的光軸OA垂直的觀察面OP中的光束點(diǎn)包含圖中示出的放射強(qiáng)度高的小直徑的光束點(diǎn)H、和放射強(qiáng)度弱的大直徑的光束點(diǎn)I。其中的光束點(diǎn)H是被照射光15的區(qū)域，該光15被照射到體積型衍射透鏡5c并通過其透鏡功能折射后從光纖IL的出射端出射，光束點(diǎn)I是被照射光15"的區(qū)域，該光15"被照射到體積型衍射透鏡5c并直接透過體積型衍射透鏡5c而從光纖IL的出射端出射。
[0172]因此，即使在使用外部光學(xué)系統(tǒng)對從該光纖IL的出射端出射的光進(jìn)一步進(jìn)行光線控制的情況下，也能夠得到可使用有效直徑較小的透鏡的優(yōu)點(diǎn)、和不需要另外設(shè)置光圈的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外部光學(xué)系統(tǒng)的小型化、部件個(gè)數(shù)的削減以及由于這些引起的定位的簡化等。
[0173]如以上所說明那樣，由于采用本實(shí)施方式中的光纖IL及其制造方法，能夠設(shè)為通過附加光圈功能提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
[0174](實(shí)施方式13)
[0175]圖24是本發(fā)明實(shí)施方式13中的光纖的沿著包含出射端附近的光軸的平面的剖視圖，除此以外還是示意性表示從本實(shí)施方式中的光纖的出射端出射的光的光束點(diǎn)的圖。接著，參照該圖24說明本實(shí)施方式中的光纖1M。
[0176]如圖24所示，本實(shí)施方式中的光纖IM在與上述本發(fā)明實(shí)施方式12中的光纖IL進(jìn)行比較的情況下，在以下方面不同:除了作為光圈發(fā)揮功能的體積型衍射透鏡5c以外，還具備作為光圈發(fā)揮功能的光散射區(qū)域5a。如上所述，這些體積型衍射透鏡5c和光散射區(qū)域5a均能夠通過使用例如上述本發(fā)明實(shí)施方式I中說明的制造裝置100實(shí)施的激光加工而形成。
[0177]在這樣構(gòu)成的情況下，不僅能夠使從光纖IM的出射端出射的光15具有放射強(qiáng)度根據(jù)體積型衍射透鏡5c的角度依賴性在光軸OA的附近變高的放射強(qiáng)度分布，還能夠使其具有放射強(qiáng)度由于通過形成光散射區(qū)域5a而構(gòu)成的光圈在光軸OA的附近變高的放射強(qiáng)度分布。換言之，能夠使沿著圖中箭頭10方向在芯部4的內(nèi)部傳播的光且由于照射到光散射區(qū)域5a而散射的光中的、以大于預(yù)定角度的入射角入射到體積型衍射透鏡5c的光15'直接透過。因此，在與上述本發(fā)明實(shí)施方式12中的光纖IL進(jìn)行比較的情況下，在本實(shí)施方式的光纖IM中，能夠進(jìn)一步提高S/N比。
[0178]因此，與光纖IM的光軸OA垂直的觀察面OP中的光束點(diǎn)包含圖中示出的放射強(qiáng)度高的小直徑的光束點(diǎn)H、和放射強(qiáng)度非常弱的大直徑的光束點(diǎn)I。其中的光束點(diǎn)H是被照射光15的區(qū)域，該光15不通過光散射區(qū)域5a，而被照射到體積型衍射透鏡5c并在進(jìn)行折射后從光纖IM的出射端出射,光束點(diǎn)I是被照射光15"的區(qū)域,該光15"由于通過光散射區(qū)域5a而被減弱放射強(qiáng)度，被照射到體積型衍射透鏡5c并直接透過體積型衍射透鏡5c而從光纖IM的出射端出射。
[0179]因此，即使在使用外部光學(xué)系統(tǒng)對從該光纖IM的出射端出射的光進(jìn)一步進(jìn)行光線控制的情況下，也能夠得到可使用有效直徑較小的透鏡的優(yōu)點(diǎn)、和不需要另外設(shè)置光圈的優(yōu)點(diǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外部光學(xué)系統(tǒng)的小型化、部件個(gè)數(shù)的削減以及由于這些引起的定位的簡化等。
[0180]如以上所說明那樣，由于采用本實(shí)施方式中的光纖IM及其制造方法，能夠成為通過附加多個(gè)光圈功能提高了從出射端出射的光的光線控制性的光纖及其制造方法。
[0181]在以上所說明的本發(fā)明實(shí)施方式I至11以及13中，例示了通過僅在光纖的芯部形成光散射區(qū)域或光吸收區(qū)域來構(gòu)成光圈的情況，但該光散射區(qū)域或光吸收區(qū)域也可以設(shè)置成到達(dá)包層。
[0182]此外，在以上所說明的本發(fā)明實(shí)施方式I至11以及13中，例示了由形成為具有圓板狀或圓筒狀的形狀的光散射區(qū)域或光吸收區(qū)域構(gòu)成光圈的情況，但這些形狀只不過是典型例。即，光散射區(qū)域或光吸收區(qū)域的形狀不限于這些，只要能發(fā)揮作為光圈的功能，可變更為例如圓錐臺(tái)形狀的形狀或具有階差的形狀等各種形狀。
[0183]此外，在以上所說明的本發(fā)明實(shí)施方式I至11以及13中，對于通過形成光散射區(qū)域或光吸收區(qū)域而構(gòu)成的光圈的形成位置、大小和厚度等，僅僅示出了其典型例，這些光圈的形成位置、大小和厚度等能夠根據(jù)光纖的規(guī)格和出射光的利用方式等適當(dāng)變更。
[0184]此外，在以上所說明的本發(fā)明實(shí)施方式I至12中，例示了通過獨(dú)立設(shè)置光散射區(qū)域、光吸收區(qū)域或者體積型衍射光學(xué)元件來構(gòu)成光圈的情況，但也可以例如上述本發(fā)明實(shí)施方式13那樣，通過一并應(yīng)用這些區(qū)域和元件來構(gòu)成光圈。
[0185]此外，在以上所說明的本發(fā)明實(shí)施方式9至11中，例示通過向光纖的出射端及其附近照射飛秒激光來形成透鏡的情況進(jìn)行了說明，但作為形成于光纖的透鏡，除此以外，還能夠通過在光纖的成型時(shí)在光纖的出射端直接設(shè)置凸面或凹面等來將其用作透鏡。
[0186]而且，在以上所說明的本發(fā)明的實(shí)施方式I至13中示出的特征性結(jié)構(gòu)當(dāng)然能夠在依照本發(fā)明的目的而允許的范圍內(nèi)相互組合。
[0187]由此，此次公開的上述各實(shí)施方式在所有方面都是例示的、且沒有限制性。本發(fā)明的技術(shù)范圍通過權(quán)利要求劃定，并且包含與權(quán)利要求記載同等的意思和范圍內(nèi)的所有變更。[0188]標(biāo)號說明
[0189]1、IA?IL光纖；2包覆材料；3包層；4芯部；5a光散射區(qū)域；5b光吸收區(qū)域；5c體積型衍射透鏡；6透鏡；100制造裝置；101激光源；102ND濾光片；103衰減器；104電磁光閘；105光圈；106物鏡；107保持件；200激光。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖，其具有光入射的入射端和光出射的出射端，在該光纖中，在位于所述出射端和/或其附近的部分芯部中，設(shè)置有通過照射脈寬為10_15秒以上10—11秒以下的超短脈沖激光而形成的光圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其中，所述光圈由光散射區(qū)域構(gòu)成，所述光散射區(qū)域通過照射所述超短脈沖激光以在所述芯部的一部分中弓I發(fā)損傷變化而形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其中，所述光圈由光吸收區(qū)域構(gòu)成，所述光吸收區(qū)域通過照射所述超短脈沖激光以在所述芯部的一部分中弓I發(fā)黑色變化而形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項(xiàng)所述的光纖，其中，所述光圈具有以圍繞所述芯部的軸線的方式在中央具有開口部的圓板狀的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖，其中，所述光圈沿著所述芯部的軸線相互隔開距離地設(shè)置有多個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項(xiàng)所述的光纖,其中，所述光圈具有以圍繞所述芯部的軸線的方式具有中空部的圓筒狀的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖，其中，所述光圈沿著與所述芯部的軸線垂直的方向隔開距離地設(shè)置有多個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中的任意一項(xiàng)所述的光纖，其中，在相比形成有所述光圈的位置更靠所述出射端側(cè)設(shè)置有光學(xué)元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖，其中，所述光學(xué)元件通過照射脈寬為10_15秒以上10_n秒以下的超短脈沖激光而形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的光纖，其中，所述光學(xué)元件是透鏡。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的光纖，其中，所述光學(xué)元件是體積型衍射光學(xué)元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其中，所述光圈由體積型衍射光學(xué)元件構(gòu)成，所述體積型衍射光學(xué)元件通過照射所述超短脈沖激光在所述芯部的一部分中弓I發(fā)折射率變化而形成。
13.一種光纖的制造方法，其是權(quán)利要求1?12中的任意一項(xiàng)所述的光纖的制造方法，該光纖的制造方法的特征在于，通過從所述出射端側(cè)將所述超短脈沖激光照射到位于所述出射端和/或其附近的部分所述芯部來形成所述光圈。
【文檔編號】G02B6/02GK103430062SQ201180069241
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月15日
【發(fā)明者】廣野聰, 井上直人, 生駒學(xué), 權(quán)藤清彥, 宮田毅, 駒井和齊 申請人:歐姆龍株式會(huì)社