[發明專利]光連接結構、光模塊

在審

• 申請號: 201780047474.3
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109564328A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 渡辺健吾;武笠和則;齋藤恒聡;野村義樹
• 申請（專利權）人: 古河電氣工業株式會社
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;G02B6/02;G02B6/032
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

光纖束部(3)的端面光連接有錐度波導(5)。錐形波導(5)具有外徑以錐形狀變化的錐形部(6)。光纖束部(3)與錐形波導(5)的大徑側的端面光連接。錐形波導(5)整體以大致均勻的折射率構成。錐形波導(5)的小徑側的端面光連接有輸出光纖(7)。輸出光纖(7)與光纖束部(3)同樣，也插通并固定于毛細管(9b)的孔(13b)中。在光纖束部(3)、錐形波導(5)以及輸出光纖(7)配置于同一軸且光連接的狀態下，毛細管(9a、9b)分別固定于保持部件(11)。錐形波導(5)以從保持部件(11)浮置的狀態被保持，且錐形波導(5)的外側面與保持部件(11)為非接觸。

技術領域

本發明涉及向輸出光纖激光等高功率光的輸出光纖的光連接結構等。

背景技術

為了捆束多根光纖芯線并將光耦合到輸出光纖，需要將包含所有光纖芯線的區域集中于比輸出光纖的纖芯小的區域。因此，在光纖芯線的線束與輸出光纖之間光連接有錐形波導(例如專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-191580號公報

發明內容

發明要解決的問題

這種錐形波導的一個端部具有比包含入射光的所有光纖芯線的光的圓的直徑大的纖芯直徑，另一個端部成為比輸出光纖的纖芯直徑小的纖芯直徑。如此，通過使用外徑以錐形狀變化的錐形波導，從而能夠將多根光纖芯線的光光耦合到輸出光纖。

在此，對從錐形波導向輸出光纖的光耦合效率進行探討。將向錐形波導入射的光的入射角度設為θ_in，將錐形波導的錐形角度設為θ_taper，將從錐形波導射出的光的射出角度設為θ_out。在該情況下，θ_in<θ_out，為了防止在錐形部的漏光，需要使θ_out+θ_taper不超過由錐形波導的數值孔徑NA_taper決定的θ_max(＝arcsin(NA_taper))。即，需要滿足θ_out+θ_taper≤arcsin(NA_taper)(公式(1))。

另外，為了防止輸出光纖中的傳播光的漏光，需要使θ_out不超過由輸出光纖的數值孔徑NA_delivery決定的θ_max(＝arcsin(NA_delivery))。即，需要滿足θ_out≤arcsin(NA_delivery)(公式(2))。

在此，為了將最大限度的功率的光導入到纖芯直徑以及數值孔徑已知的輸出光纖中，需要擴大錐形波導入口的纖芯直徑，直至在輸出光纖中傳播光不漏光的公式(2)的條件中成為θ_out＝arcsin(NA_delivery)(公式(3))為止。

另一方面，由于需要在錐形波導中不漏光，因此若將公式(3)代入公式(1)并進行整理，則成為NA_taper≥sin[arcsina(NA_delivery)+θ_taper](公式(4))。由于θ_taper(例如1°左右)相對于θ_out(例如10～30°)足夠小，因此根據公式(4)，為了將最大限度的功率的光導入到輸出光纖，只要使NA_taper比NA_delivery稍大即可。