光結合デバイス及び光結合デバイスの実装方法
【課題】光量の損失を抑えることができる光結合デバイス及び光結合デバイスの実装方法を提供すること。
【解決手段】光結合デバイス１は、光ファイバ１１を保持する光ファイバホルダ１０と、蛍光体３１と光学特性整合部材３２とからなる波長変換部材３３を保持する波長変換部材ホルダ３０とを接合する際に、光ファイバ１１と波長変換部材３３とを光結合する。光結合デバイス１は、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、光結合する光ファイバ１１の端面１１ｂと波長変換部材３３の端面３２ｂとに形成され、光ファイバ１１を透過し波長変換部材３３に入射するレーザ光を遮光する異物３が光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから除去されている領域７１と、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、領域７１の外側に形成され、領域７１から除去された異物３が流動する領域７２と、を具備する。
【解決手段】光結合デバイス１は、光ファイバ１１を保持する光ファイバホルダ１０と、蛍光体３１と光学特性整合部材３２とからなる波長変換部材３３を保持する波長変換部材ホルダ３０とを接合する際に、光ファイバ１１と波長変換部材３３とを光結合する。光結合デバイス１は、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、光結合する光ファイバ１１の端面１１ｂと波長変換部材３３の端面３２ｂとに形成され、光ファイバ１１を透過し波長変換部材３３に入射するレーザ光を遮光する異物３が光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから除去されている領域７１と、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、領域７１の外側に形成され、領域７１から除去された異物３が流動する領域７２と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光結合デバイス及び光結合デバイスの実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、光ファイバ保持部材の端部に取り付け可能な新たな光学部品及びこの光学部品を用いる発光装置が開示されている。
【０００３】
光学部品は、光ファイバと、光ファイバを持つ光ファイバ保持部材と、光変換部材と、光ファイバ保持部材と光変換部材とが挿入可能な内孔を有するキャップとを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７６７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に開示されている光学部品において、キャップの内孔における光ファイバの光軸上には、異物が残留してしまう。この異物は、光学部品が組み立てられる際に取り除くことができずに残留したものや、光ファイバと光変換部材とが光学的に結合（以下、光結合）する際に互いが擦り合うことで光ファイバと光変換部材との少なくとも一方から発生する削りかす等である。
【０００６】
これら異物が光ファイバの端面や光変換部材の端面を含む光軸上に残留すると、異物が光を遮光し、光量の損失が発生する。
【０００７】
そのため本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、光量の損失を抑えることができる光結合デバイス及び光結合デバイスの実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は目的を達成するために、光ファイバを保持する光ファイバホルダと、蛍光体と前記蛍光体の光学特性を所望に整合する光学特性整合部材とからなる波長変換部材を保持する波長変換部材ホルダとを接合する際に、前記光ファイバと前記波長変換部材とを光結合する光結合デバイスであって、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、光結合する前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面とに形成され、前記光ファイバを透過し前記波長変換部材に入射するレーザ光を遮光する異物が前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去されている第１の領域と、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、前記第１の領域の外側に形成され、前記第１の領域から除去された前記異物が流動する第２の領域と、を具備することを特徴とする光結合デバイスを提供する。
【０００９】
また本発明は目的を達成するために、光ファイバを保持する光ファイバホルダと、蛍光体と前記蛍光体の光学特性を所望に整合する光学特性整合部材とからなる波長変換部材を保持する波長変換部材ホルダとを接合する際に、前記光ファイバと前記波長変換部材とを光結合する光結合デバイスの実装方法であって、前記光ファイバの光軸と前記波長変換部材の光軸とを同一直線上に配置するように、前記波長変換部材ホルダと前記光ファイバホルダとを相対的に位置調整する位置調整工程と、前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面とのいずれか一方を他方に向かって押し込むように、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとのいずれか一方を他方に向かって押圧する押圧工程と、前記光ファイバを透過し前記波長変換部材に入射するレーザ光を遮光する異物が前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去されている第１の領域を押圧によって形成する第１の領域形成工程と、前記第１の領域から除去された前記異物が流動する第２の領域を前記第１の領域の外側に押圧によって形成する第２の領域形成工程と、を具備することを特徴とする光結合デバイスの実装方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光量の損失を抑えることができる光結合デバイス及び光結合デバイスの実装方法を提供することを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る光結合デバイスを組み立てる際の組み立て図である。
【図２】図２は、図１に示す光結合デバイスを組み立てる際の組み立て図である。
【図３】図３は、組み立てられた図１と図２とに示す光結合デバイスを示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の第１の変形例における組み立てられた光結合デバイスを示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の第２の変形例における組み立てられた光結合デバイスを示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第１の実施形態の第３の変形例における光結合デバイスを組み立てる際の組み立て図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第１の実施形態の第３の変形例における図６Ａに示す光結合デバイスを組み立てる際の組み立て図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、第１の実施形態の第３の変形例における組み立てられた図６Ａと図６Ｂとに光結合デバイスを示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係る光結合デバイスを組み立てる際の組み立て図である。
【図８】図８は、組み立てられた図７に示す光結合デバイスを示す図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態に係る組み立てられた光結合デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１乃至図３を参照して第１の実施形態について説明する。
なお以下において、光ファイバ１１の光軸１１ａ方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交する方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向とＸ軸方向とに直交する方向をＹ軸方向と称する。なおＺ軸方向は、レーザ光が出射する方向であり、レーザ光が光ファイバ１１と蛍光体３１（波長変換部材３３）とを透過する方向である。なお光結合とは、光ファイバ１１の光軸１１ａと波長変換部材３３の光軸３３ａとが一致するように光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが位置調整された後に、光ファイバ１１と波長変換部材３３とが結合することを示す。
【００１３】
図１に示すように、光結合デバイス１は、レーザ光を透過可能な光ファイバ１１を保持する光ファイバホルダ１０と、波長変換部材３３を保持する波長変換部材ホルダ３０と、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０との間に介在し、光ファイバ１１と波長変換部材３３とが光結合するように、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが相対的に位置調整された後に、硬化することで光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する接合部材である接着剤５０とを有している。
また図３に示すように、光結合デバイス１は、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接着剤５０によって接合する際に、光結合する光ファイバ１１の端面１１ｂと波長変換部材３３の端面３２ｂとに形成され、光ファイバ１１を透過し波長変換部材３３に入射するレーザ光を遮光する異物３が光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから除去されている領域７１と、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接着剤５０によって接合する際に、領域７１の外側に形成され、領域７１から除去された異物３が流動する領域７２とを有している。
【００１４】
光ファイバホルダ１０は、例えばセラミックやステンレスなどである。光ファイバホルダ１０（フェルール）は、光ファイバ１１を保持するための孔１０ａを有している。この孔１０ａの直径は、光ファイバ１１の直径と略同一である。この光ファイバ１１がこの孔１０ａに対して嵌合または接着することで、光ファイバホルダ１０は、光ファイバ１１を保持することとなる。光ファイバホルダ１０は、孔１０ａを光ファイバ１１と同数有している。１つの孔１０ａには、１本の光ファイバ１１が嵌合または接着する。なお本実施形態では、図示の簡略化のために、１つの孔１０ａと１本の光ファイバ１１を図示している。孔１０ａと光ファイバ１１との数は、同数であればよく、限定はされない。
【００１５】
なお孔１０ａから抜き出ている光ファイバ１１の基端部１１ｃ側は、ジャケット１２によって被覆されている。光ファイバ１１の基端部１１ｃ側とジャケット１２とは、接着剤５１などによって光ファイバホルダ１０の基端部と接着している。
【００１６】
波長変換部材３３は、蛍光体３１と光学特性整合部材３２とからなり、レーザ光の波長を所望に変換する。
【００１７】
蛍光体３１は、光ファイバ１１から出射されたレーザ光を照射されることで所望の波長の光を励起する。光学特性整合部材３２は、蛍光体３１の光学特性（例えば屈折率）を所望に整合する。光学特性整合部材３２は、例えば透明なシリコン樹脂部材である。レーザ光に対する光学特性整合部材３２の透過率と屈折率とは、レーザ光に対する光ファイバ１１の透過率と屈折率とに近似している。光学特性整合部材３２は、光ファイバ１１と蛍光体３１との間隔を所望に保持している。本実施形態では、光学特性整合部材３２は、蛍光体３１とは別体である。
【００１８】
波長変換部材ホルダ３０は、例えば真鍮やセラミックやステンレスなどである。波長変換部材ホルダ３０は、レーザ光の出射（進行）方向に向かって拡径する例えば円錐台形形状の中空部３０ａを有している。波長変換部材ホルダ３０は、中空部３０ａにおいて、例えば光ファイバホルダ１０（端面１０ｃ）から最も離れた位置などの所望な位置に蛍光体３１を有している。中空部３０ａは、波長変換部材３３の光軸３３ａを中心に配設されており、波長変換部材ホルダ３０を貫通している。
【００１９】
この中空部３０ａには、光学特性整合部材３２が埋め込まれている。この場合、光学特性整合部材３２は、図示しない接着剤によって、中空部３０ａに固定される。この接着剤は、中空部３０ａの先端部３０ｅ側の開口部３０ｆ（後述する端面３２ｂ側）以外の部分、例えば中空部３０ａの基端部３０ｇ側の開口部３０ｈから流し込まれて、硬化する。
【００２０】
図１乃至図３に示すように、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とは、互いに対向する端面１０ｃ，３０ｃを有している。つまり光ファイバホルダ１０は、波長変換部材ホルダ３０の端面３０ｃと対向する端面１０ｃを有している。また波長変換部材ホルダ３０は、光ファイバホルダ１０の端面１０ｃと対向する端面３０ｃを有している。この端面１０ｃと端面３０ｃとの少なくとも一方は、異物３が後述する突起部９０と端面１１ｂとの間から端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに、押し出されるため、及び接着剤５０における接着面を多く確保するためにテーパ形状を有している。
【００２１】
なお端面１０ｃと端面３０ｃとは、領域７２に含まれる。また端面１０ｃには光ファイバ１１の端面１１ｂが含まれず、端面３０ｃには光学特性整合部材３２の端面３２ｂが含まれない。
【００２２】
次に光ファイバ１１と光学特性整合部材３２との関係について説明する。
図１に示すように、光ファイバ１１と光学特性整合部材３２とは、互いに対向する端面１１ｂ，３２ｂを有している。つまり光ファイバ１１は、光学特性整合部材３２の端面３２ｂと対向する端面１１ｂを有している。光学特性整合部材３２は、光ファイバ１１の端面１１ｂと対向する端面３２ｂを有している。端面１１ｂは光ファイバ１１の光軸１１ａ上に配置され、端面３２ｂは波長変換部材３３の光軸３３ａ上に配置されているものとする。端面３２ｂは、波長変換部材３３の端面でもある。端面１１ｂと端面３２ｂとの少なくとも一方は、他方に向かって突起する突起部９０となるように形成されている。突起部９０は、図１乃至３に示すように、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とに配置されている。
【００２３】
例えば図１乃至図３に示すように端面３２ｂは、開口部３０ｆから端面１０ｃに向かって突起し、端面３０ｃよりも突起している突起部９０として形成されている。この場合、端面３２ｂ（突起部９０）は、端面３０ｃよりも突起している光学特性整合部材３２の一部（透明な樹脂部材）であり、光学特性整合部材３２と一体化しているものである。また突起部９０の頂点９１は、波長変換部材３３の光軸３３ａ上に配置される。突起部９０は、開口部３０ｆから突出している。
【００２４】
また例えば図４に示すように、端面１１ｂは、孔１０ａの先端部から端面３０ｃに向かって突起し、端面１０ｃよりも突起している突起部９０として形成されている。この場合、端面１１ｂ（突起部９０）は、端面１０ｃよりも突起している光ファイバ１１の一部であり、光ファイバ１１と一体化しているものである。また突起部９０の頂点９１は、光ファイバ１１の光軸１１ａ上に配置される。
【００２５】
このように突起部９０は、波長変換部材ホルダ３０の端面３０ｃよりも突起するように波長変換部材３３の一部である光学特性整合部材３２の端面３２ｂに形成され、及び／または光ファイバホルダ１０の端面１０ｃよりも突起するように光ファイバ１１の端面１１ｂに形成されている。
【００２６】
なお本実施形態では、図１乃至図３に示すように、端面３２ｂが突起部９０として形成されているものとする。この場合、端面１１ｂは、平面となっている。端面１１ｂ，３２ｂと突起部９０とは、領域７１に含まれる。
【００２７】
なお光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接着剤５０によって接合する前において、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間、より詳細には、突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とには、レーザ光を遮光する異物３が残留している。この異物３は、光結合デバイス１が組み立てられる際に取り除くことができずに残留したものや、光ファイバ１１と波長変換部材３３とが光結合する際に光ファイバ１１と波長変換部材３３とが擦り合うことで光ファイバ１１と波長変換部材３３との少なくとも一方から発生する削りかす等である。なお突起部９０が端面１１ｂ，３２ｂに形成されている場合は、異物３はこれら突起部９０の間に残留している。また突起部９０が端面１１ｂに形成されている場合は、異物３は突起部９０と端面３２ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とに残留している。
【００２８】
光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、突起部９０は、光ファイバ１１の光軸１１ａと波長変換部材３３の光軸３３ａとに沿って、例えば図２に示すように端面１１ｂを押し込む、または端面１１ｂによって押し込まれることで、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とにおける異物３を、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから除去し、図２と図３とに示すように光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に領域７１と領域７２とを形成する。
【００２９】
なお端面３２ｂを含む突起部９０の先端部９２は曲面を有しており、図２に示すように、先端部９２を含む突起部９０は押し込みまたは押し込まれた際に光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上との外側（端面１０ｃ側と端面３０ｃ側）に向かって広がるように変形する。そのため先端部９２は、例えば端面１１ｂを押圧することで、曲面から端面１１ｂと同様に平面となるように変形し、端面１１ｂと密着する。
【００３０】
図２に示すように先端部９２が変形によって端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに向かって広がることで、突起部９０は、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから、端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに、異物３を押し出し、異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から除去する。同時に、突起部９０は、図３に示すように領域７１，７２を形成する。
【００３１】
なお図４に示すように端面１１ｂが突起部９０として形成されている場合、突起部９０は、押し込みまたは押し込まれる際に異物３が摺動する先鋭な先端部９２を有している。突起部９０は、先鋭な先端部９２に対して異物３を摺動させて、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから、端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに異物３を押し出し、異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面３２ｂとの間から除去する。同時に、突起部９０は、領域７１，７２を形成する。なお先端部９２は、異物３を摺動できれば、先鋭でなくても、光軸１１ａに対して所望な角度を有していればよい。
【００３２】
接着剤５０は、ＵＶ光を照射されることで硬化するＵＶ硬化型のエポキシ系接着剤である。この接着剤５０は、端面１１ｂを含む端面１０ｃと突起部９０を含む端面３０ｃとの間に介在し、アクティブアライメントが行われ（光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが所望の相対位置に調整され、光ファイバ１１と蛍光体３１とが光結合し）た後に、ＵＶ光を照射されることで硬化する。接着剤５０は、硬化によって端面１０ｃと端面３０ｃとを接着し、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する。そのため端面１０ｃと端面３０ｃとは、接着面（接合面）となる。レーザ光に対する接着剤５０の透過率と屈折率は、レーザ光に対する光ファイバ１１の透過率と屈折率と近似している。
【００３３】
また硬化する前の接着剤５０は、自身の粘性などによって、突起部９０が異物３を押し出すことを補助する。
【００３４】
なお上述した領域７１は、異物３がＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間（光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上と）から除去された状態で光ファイバ１１と蛍光体３１とが光結合するためのスペースでもある。
また上述した領域７２は、領域７１の外側、つまり端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに確保（形成）され、領域７１から除去された（押し出された）異物３が残留するスペースである。
【００３５】
次に本実施形態における光結合デバイス１の実装方法について説明する。
図１に示すように、蛍光体３１が中空部３０ａに配設された状態で、光学特性整合部材３２は、接着剤によって、中空部３０ａに固定される。このとき、突起部９０（端面３２ｂ）は、開口部３０ｆから端面１０ｃに向かって突起し、端面３０ｃよりも突起している。また頂点９１は、波長変換部材３３の光軸３３ａ上に配置される。この接着剤は、例えば中空部３０ａの基端部３０ｇ側の開口部３０ｈから流し込まれ硬化する（Ｓｔｅｐ１）。
【００３６】
図１に示すように、接着剤５０は、端面１１ｂを含む端面１０ｃに塗布される（Ｓｔｅｐ２）。
【００３７】
光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とは、それぞれ図示しない固定治具に配設される（Ｓｔｅｐ３）。
【００３８】
レーザ光は、図示しない光源から出射され、光ファイバ１１を透過する。光ファイバ１１を透過したレーザ光は、波長変換部材ホルダ３０に入射され、光学特性整合部材３２を介して蛍光体３１を照射する。蛍光体３１は、レーザ光を照射されることで所望の波長の光を励起する（Ｓｔｅｐ４）。
【００３９】
蛍光体３１におけるレーザ光の光量は、図示しない測定部によって測定される（Ｓｔｅｐ５）。
【００４０】
なおＳｔｅｐ１乃至５において、光ファイバ１１と蛍光体３１との間隔が光学特性整合部材３２によって所望に保持されているために、所望の光量が光ファイバ１１から蛍光体３１に照射され、所望の光量が蛍光体３１から確保される。
【００４１】
光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とのいずれか一方は、固定冶具によって位置を固定される（Ｓｔｅｐ６）。以下において、光ファイバホルダ１０が固定されていると仮定する。
【００４２】
図１に示すように、光ファイバ１１の光軸１１ａと波長変換部材３３の光軸３３ａとが同一直線上に配置され、測定部によって測定されるレーザ光の光量が最大となるように、波長変換部材ホルダ３０は、固定装置によって光ファイバホルダ１０に対して相対的に位置調整される（Ｓｔｅｐ７、位置調整工程）。
【００４３】
なおこのとき、図１に示すように、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間、より詳細には、突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とには、レーザ光を遮光する異物３が残留している。
【００４４】
図２に示すように、例えば突起部９０が端面１１ｂを押し込むように、波長変換部材ホルダ３０は、固定装置によって光ファイバホルダ１０に向かって移動し、光ファイバホルダ１０を押圧する（Ｓｔｅｐ８、押圧工程）。
【００４５】
突起部９０において、先端部９２（端面３２ｂ）は、端面１１ｂを押圧することで、曲面から端面１１ｂと同様に平面となるように変形する（Ｓｔｅｐ９）。
【００４６】
先端部９２（端面３２ｂ）は、変形によって端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに向かって広がる。これにより突起部９０は、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から、端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに、異物３を押し出し、異物３を突起部９０と端面１１ｂとの間から除去する（Ｓｔｅｐ１０）。
【００４７】
なおＳｔｅｐ９，１０において、図３に示すように先端部９２（端面３２ｂ）は、端面１１ｂを押圧することで、端面１１ｂと同様に平面に変形し、端面１１ｂと密着することとなる。また頂点９１が波長変換部材３３の光軸３３ａ上に配置されることで、Ｓｔｅｐ９，１０において、先端部９２は光軸３３ａから端面１０ｃ，３０ｃ側に均等に広がり、異物３はムラなく押し出される。
【００４８】
また端面１０ｃと端面３０ｃとはテーパ形状であるため、Ｓｔｅｐ１０において異物３はテーパに沿って除去される。このとき硬化する前の接着剤５０は、自身の粘性などによって、先端部９２が異物３を押し出すことを補助する。
【００４９】
また図２と図３とに示すように、Ｓｔｅｐ１０と同時に、異物３がＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から除去されている領域７１が押圧によって形成される。つまり光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、レーザ光を遮光する異物３がＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から除去された状態で光ファイバ１１と蛍光体３１とが光結合するためのスペースである領域７１が、突起部９０によって、Ｚ軸方向における端面１１ｂと突起部９０（端面３２ｂ）との間に確保（形成）される（Ｓｔｅｐ１１、領域７１形成工程）。
【００５０】
またＳｔｅｐ１０，１１と同時に、押圧によって領域７１の外側に領域７１から図２と図３とに示すように、除去された異物３が流動する領域７２が形成される。つまり光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、領域７１から除去された（押し出された）異物３が残留するスペースである領域７２が、領域７１の外側、つまり端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに確保（形成）される（Ｓｔｅｐ１２、領域７２形成工程）。
【００５１】
この状態で接着剤５０は、図示しないＵＶ照射装置から照射されるＵＶ光を、所望な時間照射され、図３に示すように、硬化し、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する。なお接着剤５０は、端面１０ｃと端面３０ｃとがテーパ形状であるために、端面１０ｃと端面３０ｃが平面である場合に比べて光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とにおいて多く接着する（Ｓｔｅｐ１３）。
【００５２】
これにより光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０との相対位置が調整され、光ファイバ１１の光軸１１ａと波長変換部材３３の光軸３３ａとが同一直線上に配置され、異物３が除去され、この状態で光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接着剤５０によって接合され、光ファイバ１１と蛍光体３１とが光結合し、アクティブアライメントが終了する。このように光結合デバイス１は、実装される。
【００５３】
このように本実施形態では、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する際に、異物３がＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間（突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上）から除去された状態で光ファイバ１１と蛍光体３１とが光結合するためのスペースである領域７１と、領域７１から除去された（押し出された）異物３が残留するスペースである領域７２とを確保（形成）することで、光量の損失を抑えることができる。
【００５４】
また本実施形態では、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する際に、変形可能な突起部９０（先端部９２）と端面１１ｂとを互いに押圧し、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間における異物３を端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに押し出すことができる。これにより本実施形態では、端面１１ｂを傷つけることなく、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間に残留する異物３を、実装時にＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から効率よく除去でき、領域７１，７２を形成することができる。
【００５５】
また本実施形態では、突起部９０を端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに向かって広げるように変形させることで、容易に異物３を押し出しでき、異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から除去することができる。
また本実施形態では、図４に示すように先端部９２を先鋭としても、上記同様に、容易に異物３を押し出しでき、異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から除去することができる。なおこの場合は、端面３２ｂがシリコン樹脂部材となっているために、先端部９２が先鋭となっていても、端面３２ｂの傷つきは防止される。
【００５６】
また本実施形態では、光学特性整合部材３２によって光ファイバ１１と蛍光体３１との間隔を所望に保持できるために、所望の光量を光ファイバ１１から蛍光体３１に照射でき、蛍光体３１から所望の光量を確保することできる。
【００５７】
また本実施形態では、異物３を除去するために、先端部９２（端面３２ｂ）を端面１１ｂに押圧させることで、先端部９２を端面１１ｂと同様に平面に変形でき、先端部９２を端面１１ｂに密着できる。これにより本実施形態では、端面１１ｂと先端部９２とにおけるレーザ光の漏れを防止でき、光量の損失を抑えることができる。
【００５８】
また本実施形態では、端面１０ｃと端面３０ｃとの少なくとも一方をテーパ形状とすることで、異物３を容易に除去することができ、また光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とにおける接着剤５０のための接着面を多く確保することができ、結果的に光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０との接合強度を高めることができる。
【００５９】
また本実施形態では、頂点９１を波長変換部材３３の光軸３３ａ上に配置することで、
先端部９２を光軸３３ａから端面１０ｃ，３０ｃ側に均等に広げることができ、異物３を容易に端面１０ｃ，３０ｃ側にムラなく押し出すことができる。
【００６０】
また本実施形態では、接着剤５０によって、異物３を容易に端面１０ｃ，３０ｃ側に押し出すことができる。
なお本実施形態では、接着剤５０をＵＶ光によって硬化させているが、熱によって硬化させてもよい。この場合、光結合デバイス１が熱雰囲気中に配設されることで、接着剤５０は硬化し光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する。
【００６１】
また本実施形態では、蛍光体３１と光学特性整合部材３２とを別体としているが、これに限定する必要はない。図５に示すように、蛍光体３１は、光学特性整合部材３２の成分を有していてもよい。この場合、蛍光体３１の先端部が突起部９０となり、突起部９０は蛍光体３１の一部となる。
【００６２】
また本実施形態では、図６Ａと図６Ｂと図６Ｃとに示すように、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０との間に、異物流動促進部材９３が介在してもよい。異物流動促進部材９３は、突起部９０が異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間、より詳細には、突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから端面１０ｃ，３０ｃ側に押し出すことを促進し、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから端面１０ｃ，３０ｃ側への異物３の流動を促進する。この異物流動促進部材９３は、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する。異物流動促進部材９３は、異物３の流動を促進するために、少なくともＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間、より詳細には、突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とに配設されている。
【００６３】
本実施形態では、図６Ｃに示すように、接着剤５０は、異物流動促進部材９３を覆うように配設されている。異物流動促進部材９３の粘度は、接着剤５０の粘度に比べて低い。レーザ光に対する異物流動促進部材９３の透過率と屈折率とは、レーザ光に対する光ファイバ１１と蛍光体３１との透過率と屈折率とに近似している。異物流動促進部材９３は、例えばマッチングオイルなどである。
【００６４】
このように本実施形態では、異物流動促進部材９３によって異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から端面１０ｃ，３０ｃ側に容易に押し出すことができ、異物３を除去することができ、領域７１と領域７２とを容易に確保することができ、光量の損失をより抑えることができる。
【００６５】
次に、本発明に係る第２の実施形態について図７と図８とを参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については、第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。
本実施形態における端面１０ｃと端面３０ｃとの少なくとも一方は、異物３を収容可能な溝３０ｊを有している。溝３０ｊの領域７１（光軸１１ａ，３１ａ）側に配設されている壁面３０ｋは、テーパ形状を有している。端面１０ｃと端面３０ｃとにおける溝３０ｊは、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにおいて、ずれて配設されていてもよいし、Ｚ軸方向に同一直線上に配設されていてもよい。
【００６６】
本実施形態では、領域７２に溝３０ｊを配設することで、異物３を収容でき、異物３をより確実に除去することができる。これにより本実施形態では、実装時にＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間に残留する異物３をより効率的に除去でき、領域７１と領域７２とを容易に確保することができ、光量の損失をより抑えることができる。
【００６７】
また本実施形態では、溝３０ｊにテーパ形状の壁面３０ｋを配設することで、異物３をより容易に溝３０ｊに収容することができる。
【００６８】
次に、本発明に係る第３の実施形態について図９を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については、第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。
本実施形態の端面１１ｂと端面３２ｂとには突起部９０が形成されておらず、端面１１ｂと端面３２ｂとは平面となっている。そして本実施形態の端面１１ｂと端面３２ｂとの間には、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とに配置されるように中間部材９５が介在している。光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、中間部材９５は、押圧されることで、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上との外側に向かって広がるように変形可能である。中間部材９５は、この変形によって、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間、より詳細には、突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから端面１０ｃ，３０ｃ側に向けて、異物３を押し出して除去し、領域７１と領域７２とを形成する。
【００６９】
中間部材９５は、端面１１ｂと端面３２ｂとを傷つけることを防止するために、端面１１ｂと端面３２ｂとの当接面に曲面を有している。中間部材９５は、例えば透明なシリコン樹脂などである。レーザ光に対する中間部材９５の透過率と屈折率は、レーザ光に対する光ファイバ１１の透過率と屈折率と近似している。
【００７０】
本実施形態では、中間部材９５によって、光ファイバ１１と波長変換部材３３と（端面１１ｂと端面３２ｂ）が共にガラスのような硬質部材であっても、光ファイバ１１と波長変換部材３３とを傷つけることなく、異物３を除去することができ、光量の損失を抑えることができる。
【００７１】
また本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【００７２】
１…光結合デバイス、３…異物、１０…光ファイバホルダ、１０ａ…孔、１０ｃ…端面、１１…光ファイバ、１１ａ…光軸、１１ｂ…端面、３０…波長変換部材ホルダ、３１…蛍光体、３２ｂ…端面、３２…光学特性整合部材、３３…波長変換部材、３３ａ…光軸、５０…接着剤、７１…領域、７２…領域、９０…突起部、９１…頂点、９２…先端部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光結合デバイス及び光結合デバイスの実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、光ファイバ保持部材の端部に取り付け可能な新たな光学部品及びこの光学部品を用いる発光装置が開示されている。
【０００３】
光学部品は、光ファイバと、光ファイバを持つ光ファイバ保持部材と、光変換部材と、光ファイバ保持部材と光変換部材とが挿入可能な内孔を有するキャップとを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７６７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に開示されている光学部品において、キャップの内孔における光ファイバの光軸上には、異物が残留してしまう。この異物は、光学部品が組み立てられる際に取り除くことができずに残留したものや、光ファイバと光変換部材とが光学的に結合（以下、光結合）する際に互いが擦り合うことで光ファイバと光変換部材との少なくとも一方から発生する削りかす等である。
【０００６】
これら異物が光ファイバの端面や光変換部材の端面を含む光軸上に残留すると、異物が光を遮光し、光量の損失が発生する。
【０００７】
そのため本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、光量の損失を抑えることができる光結合デバイス及び光結合デバイスの実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は目的を達成するために、光ファイバを保持する光ファイバホルダと、蛍光体と前記蛍光体の光学特性を所望に整合する光学特性整合部材とからなる波長変換部材を保持する波長変換部材ホルダとを接合する際に、前記光ファイバと前記波長変換部材とを光結合する光結合デバイスであって、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、光結合する前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面とに形成され、前記光ファイバを透過し前記波長変換部材に入射するレーザ光を遮光する異物が前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去されている第１の領域と、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、前記第１の領域の外側に形成され、前記第１の領域から除去された前記異物が流動する第２の領域と、を具備することを特徴とする光結合デバイスを提供する。
【０００９】
また本発明は目的を達成するために、光ファイバを保持する光ファイバホルダと、蛍光体と前記蛍光体の光学特性を所望に整合する光学特性整合部材とからなる波長変換部材を保持する波長変換部材ホルダとを接合する際に、前記光ファイバと前記波長変換部材とを光結合する光結合デバイスの実装方法であって、前記光ファイバの光軸と前記波長変換部材の光軸とを同一直線上に配置するように、前記波長変換部材ホルダと前記光ファイバホルダとを相対的に位置調整する位置調整工程と、前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面とのいずれか一方を他方に向かって押し込むように、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとのいずれか一方を他方に向かって押圧する押圧工程と、前記光ファイバを透過し前記波長変換部材に入射するレーザ光を遮光する異物が前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去されている第１の領域を押圧によって形成する第１の領域形成工程と、前記第１の領域から除去された前記異物が流動する第２の領域を前記第１の領域の外側に押圧によって形成する第２の領域形成工程と、を具備することを特徴とする光結合デバイスの実装方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光量の損失を抑えることができる光結合デバイス及び光結合デバイスの実装方法を提供することを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る光結合デバイスを組み立てる際の組み立て図である。
【図２】図２は、図１に示す光結合デバイスを組み立てる際の組み立て図である。
【図３】図３は、組み立てられた図１と図２とに示す光結合デバイスを示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の第１の変形例における組み立てられた光結合デバイスを示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の第２の変形例における組み立てられた光結合デバイスを示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第１の実施形態の第３の変形例における光結合デバイスを組み立てる際の組み立て図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第１の実施形態の第３の変形例における図６Ａに示す光結合デバイスを組み立てる際の組み立て図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、第１の実施形態の第３の変形例における組み立てられた図６Ａと図６Ｂとに光結合デバイスを示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係る光結合デバイスを組み立てる際の組み立て図である。
【図８】図８は、組み立てられた図７に示す光結合デバイスを示す図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態に係る組み立てられた光結合デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１乃至図３を参照して第１の実施形態について説明する。
なお以下において、光ファイバ１１の光軸１１ａ方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交する方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向とＸ軸方向とに直交する方向をＹ軸方向と称する。なおＺ軸方向は、レーザ光が出射する方向であり、レーザ光が光ファイバ１１と蛍光体３１（波長変換部材３３）とを透過する方向である。なお光結合とは、光ファイバ１１の光軸１１ａと波長変換部材３３の光軸３３ａとが一致するように光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが位置調整された後に、光ファイバ１１と波長変換部材３３とが結合することを示す。
【００１３】
図１に示すように、光結合デバイス１は、レーザ光を透過可能な光ファイバ１１を保持する光ファイバホルダ１０と、波長変換部材３３を保持する波長変換部材ホルダ３０と、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０との間に介在し、光ファイバ１１と波長変換部材３３とが光結合するように、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが相対的に位置調整された後に、硬化することで光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する接合部材である接着剤５０とを有している。
また図３に示すように、光結合デバイス１は、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接着剤５０によって接合する際に、光結合する光ファイバ１１の端面１１ｂと波長変換部材３３の端面３２ｂとに形成され、光ファイバ１１を透過し波長変換部材３３に入射するレーザ光を遮光する異物３が光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから除去されている領域７１と、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接着剤５０によって接合する際に、領域７１の外側に形成され、領域７１から除去された異物３が流動する領域７２とを有している。
【００１４】
光ファイバホルダ１０は、例えばセラミックやステンレスなどである。光ファイバホルダ１０（フェルール）は、光ファイバ１１を保持するための孔１０ａを有している。この孔１０ａの直径は、光ファイバ１１の直径と略同一である。この光ファイバ１１がこの孔１０ａに対して嵌合または接着することで、光ファイバホルダ１０は、光ファイバ１１を保持することとなる。光ファイバホルダ１０は、孔１０ａを光ファイバ１１と同数有している。１つの孔１０ａには、１本の光ファイバ１１が嵌合または接着する。なお本実施形態では、図示の簡略化のために、１つの孔１０ａと１本の光ファイバ１１を図示している。孔１０ａと光ファイバ１１との数は、同数であればよく、限定はされない。
【００１５】
なお孔１０ａから抜き出ている光ファイバ１１の基端部１１ｃ側は、ジャケット１２によって被覆されている。光ファイバ１１の基端部１１ｃ側とジャケット１２とは、接着剤５１などによって光ファイバホルダ１０の基端部と接着している。
【００１６】
波長変換部材３３は、蛍光体３１と光学特性整合部材３２とからなり、レーザ光の波長を所望に変換する。
【００１７】
蛍光体３１は、光ファイバ１１から出射されたレーザ光を照射されることで所望の波長の光を励起する。光学特性整合部材３２は、蛍光体３１の光学特性（例えば屈折率）を所望に整合する。光学特性整合部材３２は、例えば透明なシリコン樹脂部材である。レーザ光に対する光学特性整合部材３２の透過率と屈折率とは、レーザ光に対する光ファイバ１１の透過率と屈折率とに近似している。光学特性整合部材３２は、光ファイバ１１と蛍光体３１との間隔を所望に保持している。本実施形態では、光学特性整合部材３２は、蛍光体３１とは別体である。
【００１８】
波長変換部材ホルダ３０は、例えば真鍮やセラミックやステンレスなどである。波長変換部材ホルダ３０は、レーザ光の出射（進行）方向に向かって拡径する例えば円錐台形形状の中空部３０ａを有している。波長変換部材ホルダ３０は、中空部３０ａにおいて、例えば光ファイバホルダ１０（端面１０ｃ）から最も離れた位置などの所望な位置に蛍光体３１を有している。中空部３０ａは、波長変換部材３３の光軸３３ａを中心に配設されており、波長変換部材ホルダ３０を貫通している。
【００１９】
この中空部３０ａには、光学特性整合部材３２が埋め込まれている。この場合、光学特性整合部材３２は、図示しない接着剤によって、中空部３０ａに固定される。この接着剤は、中空部３０ａの先端部３０ｅ側の開口部３０ｆ（後述する端面３２ｂ側）以外の部分、例えば中空部３０ａの基端部３０ｇ側の開口部３０ｈから流し込まれて、硬化する。
【００２０】
図１乃至図３に示すように、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とは、互いに対向する端面１０ｃ，３０ｃを有している。つまり光ファイバホルダ１０は、波長変換部材ホルダ３０の端面３０ｃと対向する端面１０ｃを有している。また波長変換部材ホルダ３０は、光ファイバホルダ１０の端面１０ｃと対向する端面３０ｃを有している。この端面１０ｃと端面３０ｃとの少なくとも一方は、異物３が後述する突起部９０と端面１１ｂとの間から端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに、押し出されるため、及び接着剤５０における接着面を多く確保するためにテーパ形状を有している。
【００２１】
なお端面１０ｃと端面３０ｃとは、領域７２に含まれる。また端面１０ｃには光ファイバ１１の端面１１ｂが含まれず、端面３０ｃには光学特性整合部材３２の端面３２ｂが含まれない。
【００２２】
次に光ファイバ１１と光学特性整合部材３２との関係について説明する。
図１に示すように、光ファイバ１１と光学特性整合部材３２とは、互いに対向する端面１１ｂ，３２ｂを有している。つまり光ファイバ１１は、光学特性整合部材３２の端面３２ｂと対向する端面１１ｂを有している。光学特性整合部材３２は、光ファイバ１１の端面１１ｂと対向する端面３２ｂを有している。端面１１ｂは光ファイバ１１の光軸１１ａ上に配置され、端面３２ｂは波長変換部材３３の光軸３３ａ上に配置されているものとする。端面３２ｂは、波長変換部材３３の端面でもある。端面１１ｂと端面３２ｂとの少なくとも一方は、他方に向かって突起する突起部９０となるように形成されている。突起部９０は、図１乃至３に示すように、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とに配置されている。
【００２３】
例えば図１乃至図３に示すように端面３２ｂは、開口部３０ｆから端面１０ｃに向かって突起し、端面３０ｃよりも突起している突起部９０として形成されている。この場合、端面３２ｂ（突起部９０）は、端面３０ｃよりも突起している光学特性整合部材３２の一部（透明な樹脂部材）であり、光学特性整合部材３２と一体化しているものである。また突起部９０の頂点９１は、波長変換部材３３の光軸３３ａ上に配置される。突起部９０は、開口部３０ｆから突出している。
【００２４】
また例えば図４に示すように、端面１１ｂは、孔１０ａの先端部から端面３０ｃに向かって突起し、端面１０ｃよりも突起している突起部９０として形成されている。この場合、端面１１ｂ（突起部９０）は、端面１０ｃよりも突起している光ファイバ１１の一部であり、光ファイバ１１と一体化しているものである。また突起部９０の頂点９１は、光ファイバ１１の光軸１１ａ上に配置される。
【００２５】
このように突起部９０は、波長変換部材ホルダ３０の端面３０ｃよりも突起するように波長変換部材３３の一部である光学特性整合部材３２の端面３２ｂに形成され、及び／または光ファイバホルダ１０の端面１０ｃよりも突起するように光ファイバ１１の端面１１ｂに形成されている。
【００２６】
なお本実施形態では、図１乃至図３に示すように、端面３２ｂが突起部９０として形成されているものとする。この場合、端面１１ｂは、平面となっている。端面１１ｂ，３２ｂと突起部９０とは、領域７１に含まれる。
【００２７】
なお光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接着剤５０によって接合する前において、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間、より詳細には、突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とには、レーザ光を遮光する異物３が残留している。この異物３は、光結合デバイス１が組み立てられる際に取り除くことができずに残留したものや、光ファイバ１１と波長変換部材３３とが光結合する際に光ファイバ１１と波長変換部材３３とが擦り合うことで光ファイバ１１と波長変換部材３３との少なくとも一方から発生する削りかす等である。なお突起部９０が端面１１ｂ，３２ｂに形成されている場合は、異物３はこれら突起部９０の間に残留している。また突起部９０が端面１１ｂに形成されている場合は、異物３は突起部９０と端面３２ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とに残留している。
【００２８】
光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、突起部９０は、光ファイバ１１の光軸１１ａと波長変換部材３３の光軸３３ａとに沿って、例えば図２に示すように端面１１ｂを押し込む、または端面１１ｂによって押し込まれることで、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とにおける異物３を、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから除去し、図２と図３とに示すように光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に領域７１と領域７２とを形成する。
【００２９】
なお端面３２ｂを含む突起部９０の先端部９２は曲面を有しており、図２に示すように、先端部９２を含む突起部９０は押し込みまたは押し込まれた際に光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上との外側（端面１０ｃ側と端面３０ｃ側）に向かって広がるように変形する。そのため先端部９２は、例えば端面１１ｂを押圧することで、曲面から端面１１ｂと同様に平面となるように変形し、端面１１ｂと密着する。
【００３０】
図２に示すように先端部９２が変形によって端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに向かって広がることで、突起部９０は、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから、端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに、異物３を押し出し、異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から除去する。同時に、突起部９０は、図３に示すように領域７１，７２を形成する。
【００３１】
なお図４に示すように端面１１ｂが突起部９０として形成されている場合、突起部９０は、押し込みまたは押し込まれる際に異物３が摺動する先鋭な先端部９２を有している。突起部９０は、先鋭な先端部９２に対して異物３を摺動させて、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから、端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに異物３を押し出し、異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面３２ｂとの間から除去する。同時に、突起部９０は、領域７１，７２を形成する。なお先端部９２は、異物３を摺動できれば、先鋭でなくても、光軸１１ａに対して所望な角度を有していればよい。
【００３２】
接着剤５０は、ＵＶ光を照射されることで硬化するＵＶ硬化型のエポキシ系接着剤である。この接着剤５０は、端面１１ｂを含む端面１０ｃと突起部９０を含む端面３０ｃとの間に介在し、アクティブアライメントが行われ（光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが所望の相対位置に調整され、光ファイバ１１と蛍光体３１とが光結合し）た後に、ＵＶ光を照射されることで硬化する。接着剤５０は、硬化によって端面１０ｃと端面３０ｃとを接着し、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する。そのため端面１０ｃと端面３０ｃとは、接着面（接合面）となる。レーザ光に対する接着剤５０の透過率と屈折率は、レーザ光に対する光ファイバ１１の透過率と屈折率と近似している。
【００３３】
また硬化する前の接着剤５０は、自身の粘性などによって、突起部９０が異物３を押し出すことを補助する。
【００３４】
なお上述した領域７１は、異物３がＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間（光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上と）から除去された状態で光ファイバ１１と蛍光体３１とが光結合するためのスペースでもある。
また上述した領域７２は、領域７１の外側、つまり端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに確保（形成）され、領域７１から除去された（押し出された）異物３が残留するスペースである。
【００３５】
次に本実施形態における光結合デバイス１の実装方法について説明する。
図１に示すように、蛍光体３１が中空部３０ａに配設された状態で、光学特性整合部材３２は、接着剤によって、中空部３０ａに固定される。このとき、突起部９０（端面３２ｂ）は、開口部３０ｆから端面１０ｃに向かって突起し、端面３０ｃよりも突起している。また頂点９１は、波長変換部材３３の光軸３３ａ上に配置される。この接着剤は、例えば中空部３０ａの基端部３０ｇ側の開口部３０ｈから流し込まれ硬化する（Ｓｔｅｐ１）。
【００３６】
図１に示すように、接着剤５０は、端面１１ｂを含む端面１０ｃに塗布される（Ｓｔｅｐ２）。
【００３７】
光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とは、それぞれ図示しない固定治具に配設される（Ｓｔｅｐ３）。
【００３８】
レーザ光は、図示しない光源から出射され、光ファイバ１１を透過する。光ファイバ１１を透過したレーザ光は、波長変換部材ホルダ３０に入射され、光学特性整合部材３２を介して蛍光体３１を照射する。蛍光体３１は、レーザ光を照射されることで所望の波長の光を励起する（Ｓｔｅｐ４）。
【００３９】
蛍光体３１におけるレーザ光の光量は、図示しない測定部によって測定される（Ｓｔｅｐ５）。
【００４０】
なおＳｔｅｐ１乃至５において、光ファイバ１１と蛍光体３１との間隔が光学特性整合部材３２によって所望に保持されているために、所望の光量が光ファイバ１１から蛍光体３１に照射され、所望の光量が蛍光体３１から確保される。
【００４１】
光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とのいずれか一方は、固定冶具によって位置を固定される（Ｓｔｅｐ６）。以下において、光ファイバホルダ１０が固定されていると仮定する。
【００４２】
図１に示すように、光ファイバ１１の光軸１１ａと波長変換部材３３の光軸３３ａとが同一直線上に配置され、測定部によって測定されるレーザ光の光量が最大となるように、波長変換部材ホルダ３０は、固定装置によって光ファイバホルダ１０に対して相対的に位置調整される（Ｓｔｅｐ７、位置調整工程）。
【００４３】
なおこのとき、図１に示すように、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間、より詳細には、突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とには、レーザ光を遮光する異物３が残留している。
【００４４】
図２に示すように、例えば突起部９０が端面１１ｂを押し込むように、波長変換部材ホルダ３０は、固定装置によって光ファイバホルダ１０に向かって移動し、光ファイバホルダ１０を押圧する（Ｓｔｅｐ８、押圧工程）。
【００４５】
突起部９０において、先端部９２（端面３２ｂ）は、端面１１ｂを押圧することで、曲面から端面１１ｂと同様に平面となるように変形する（Ｓｔｅｐ９）。
【００４６】
先端部９２（端面３２ｂ）は、変形によって端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに向かって広がる。これにより突起部９０は、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から、端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに、異物３を押し出し、異物３を突起部９０と端面１１ｂとの間から除去する（Ｓｔｅｐ１０）。
【００４７】
なおＳｔｅｐ９，１０において、図３に示すように先端部９２（端面３２ｂ）は、端面１１ｂを押圧することで、端面１１ｂと同様に平面に変形し、端面１１ｂと密着することとなる。また頂点９１が波長変換部材３３の光軸３３ａ上に配置されることで、Ｓｔｅｐ９，１０において、先端部９２は光軸３３ａから端面１０ｃ，３０ｃ側に均等に広がり、異物３はムラなく押し出される。
【００４８】
また端面１０ｃと端面３０ｃとはテーパ形状であるため、Ｓｔｅｐ１０において異物３はテーパに沿って除去される。このとき硬化する前の接着剤５０は、自身の粘性などによって、先端部９２が異物３を押し出すことを補助する。
【００４９】
また図２と図３とに示すように、Ｓｔｅｐ１０と同時に、異物３がＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から除去されている領域７１が押圧によって形成される。つまり光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、レーザ光を遮光する異物３がＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から除去された状態で光ファイバ１１と蛍光体３１とが光結合するためのスペースである領域７１が、突起部９０によって、Ｚ軸方向における端面１１ｂと突起部９０（端面３２ｂ）との間に確保（形成）される（Ｓｔｅｐ１１、領域７１形成工程）。
【００５０】
またＳｔｅｐ１０，１１と同時に、押圧によって領域７１の外側に領域７１から図２と図３とに示すように、除去された異物３が流動する領域７２が形成される。つまり光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、領域７１から除去された（押し出された）異物３が残留するスペースである領域７２が、領域７１の外側、つまり端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに確保（形成）される（Ｓｔｅｐ１２、領域７２形成工程）。
【００５１】
この状態で接着剤５０は、図示しないＵＶ照射装置から照射されるＵＶ光を、所望な時間照射され、図３に示すように、硬化し、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する。なお接着剤５０は、端面１０ｃと端面３０ｃとがテーパ形状であるために、端面１０ｃと端面３０ｃが平面である場合に比べて光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とにおいて多く接着する（Ｓｔｅｐ１３）。
【００５２】
これにより光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０との相対位置が調整され、光ファイバ１１の光軸１１ａと波長変換部材３３の光軸３３ａとが同一直線上に配置され、異物３が除去され、この状態で光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接着剤５０によって接合され、光ファイバ１１と蛍光体３１とが光結合し、アクティブアライメントが終了する。このように光結合デバイス１は、実装される。
【００５３】
このように本実施形態では、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する際に、異物３がＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間（突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上）から除去された状態で光ファイバ１１と蛍光体３１とが光結合するためのスペースである領域７１と、領域７１から除去された（押し出された）異物３が残留するスペースである領域７２とを確保（形成）することで、光量の損失を抑えることができる。
【００５４】
また本実施形態では、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する際に、変形可能な突起部９０（先端部９２）と端面１１ｂとを互いに押圧し、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間における異物３を端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに押し出すことができる。これにより本実施形態では、端面１１ｂを傷つけることなく、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間に残留する異物３を、実装時にＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から効率よく除去でき、領域７１，７２を形成することができる。
【００５５】
また本実施形態では、突起部９０を端面１０ｃ側と端面３０ｃ側とに向かって広げるように変形させることで、容易に異物３を押し出しでき、異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から除去することができる。
また本実施形態では、図４に示すように先端部９２を先鋭としても、上記同様に、容易に異物３を押し出しでき、異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から除去することができる。なおこの場合は、端面３２ｂがシリコン樹脂部材となっているために、先端部９２が先鋭となっていても、端面３２ｂの傷つきは防止される。
【００５６】
また本実施形態では、光学特性整合部材３２によって光ファイバ１１と蛍光体３１との間隔を所望に保持できるために、所望の光量を光ファイバ１１から蛍光体３１に照射でき、蛍光体３１から所望の光量を確保することできる。
【００５７】
また本実施形態では、異物３を除去するために、先端部９２（端面３２ｂ）を端面１１ｂに押圧させることで、先端部９２を端面１１ｂと同様に平面に変形でき、先端部９２を端面１１ｂに密着できる。これにより本実施形態では、端面１１ｂと先端部９２とにおけるレーザ光の漏れを防止でき、光量の損失を抑えることができる。
【００５８】
また本実施形態では、端面１０ｃと端面３０ｃとの少なくとも一方をテーパ形状とすることで、異物３を容易に除去することができ、また光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とにおける接着剤５０のための接着面を多く確保することができ、結果的に光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０との接合強度を高めることができる。
【００５９】
また本実施形態では、頂点９１を波長変換部材３３の光軸３３ａ上に配置することで、
先端部９２を光軸３３ａから端面１０ｃ，３０ｃ側に均等に広げることができ、異物３を容易に端面１０ｃ，３０ｃ側にムラなく押し出すことができる。
【００６０】
また本実施形態では、接着剤５０によって、異物３を容易に端面１０ｃ，３０ｃ側に押し出すことができる。
なお本実施形態では、接着剤５０をＵＶ光によって硬化させているが、熱によって硬化させてもよい。この場合、光結合デバイス１が熱雰囲気中に配設されることで、接着剤５０は硬化し光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する。
【００６１】
また本実施形態では、蛍光体３１と光学特性整合部材３２とを別体としているが、これに限定する必要はない。図５に示すように、蛍光体３１は、光学特性整合部材３２の成分を有していてもよい。この場合、蛍光体３１の先端部が突起部９０となり、突起部９０は蛍光体３１の一部となる。
【００６２】
また本実施形態では、図６Ａと図６Ｂと図６Ｃとに示すように、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０との間に、異物流動促進部材９３が介在してもよい。異物流動促進部材９３は、突起部９０が異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間、より詳細には、突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから端面１０ｃ，３０ｃ側に押し出すことを促進し、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから端面１０ｃ，３０ｃ側への異物３の流動を促進する。この異物流動促進部材９３は、光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とを接合する。異物流動促進部材９３は、異物３の流動を促進するために、少なくともＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間、より詳細には、突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とに配設されている。
【００６３】
本実施形態では、図６Ｃに示すように、接着剤５０は、異物流動促進部材９３を覆うように配設されている。異物流動促進部材９３の粘度は、接着剤５０の粘度に比べて低い。レーザ光に対する異物流動促進部材９３の透過率と屈折率とは、レーザ光に対する光ファイバ１１と蛍光体３１との透過率と屈折率とに近似している。異物流動促進部材９３は、例えばマッチングオイルなどである。
【００６４】
このように本実施形態では、異物流動促進部材９３によって異物３をＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間から端面１０ｃ，３０ｃ側に容易に押し出すことができ、異物３を除去することができ、領域７１と領域７２とを容易に確保することができ、光量の損失をより抑えることができる。
【００６５】
次に、本発明に係る第２の実施形態について図７と図８とを参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については、第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。
本実施形態における端面１０ｃと端面３０ｃとの少なくとも一方は、異物３を収容可能な溝３０ｊを有している。溝３０ｊの領域７１（光軸１１ａ，３１ａ）側に配設されている壁面３０ｋは、テーパ形状を有している。端面１０ｃと端面３０ｃとにおける溝３０ｊは、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにおいて、ずれて配設されていてもよいし、Ｚ軸方向に同一直線上に配設されていてもよい。
【００６６】
本実施形態では、領域７２に溝３０ｊを配設することで、異物３を収容でき、異物３をより確実に除去することができる。これにより本実施形態では、実装時にＺ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間に残留する異物３をより効率的に除去でき、領域７１と領域７２とを容易に確保することができ、光量の損失をより抑えることができる。
【００６７】
また本実施形態では、溝３０ｊにテーパ形状の壁面３０ｋを配設することで、異物３をより容易に溝３０ｊに収容することができる。
【００６８】
次に、本発明に係る第３の実施形態について図９を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については、第１の実施形態と同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。
本実施形態の端面１１ｂと端面３２ｂとには突起部９０が形成されておらず、端面１１ｂと端面３２ｂとは平面となっている。そして本実施形態の端面１１ｂと端面３２ｂとの間には、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とに配置されるように中間部材９５が介在している。光ファイバホルダ１０と波長変換部材ホルダ３０とが接合する際に、中間部材９５は、押圧されることで、光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上との外側に向かって広がるように変形可能である。中間部材９５は、この変形によって、Ｚ軸方向における突起部９０と端面１１ｂとの間、より詳細には、突起部９０と端面１１ｂとの間における光ファイバ１１の光軸１１ａ上と波長変換部材３３の光軸３３ａ上とから端面１０ｃ，３０ｃ側に向けて、異物３を押し出して除去し、領域７１と領域７２とを形成する。
【００６９】
中間部材９５は、端面１１ｂと端面３２ｂとを傷つけることを防止するために、端面１１ｂと端面３２ｂとの当接面に曲面を有している。中間部材９５は、例えば透明なシリコン樹脂などである。レーザ光に対する中間部材９５の透過率と屈折率は、レーザ光に対する光ファイバ１１の透過率と屈折率と近似している。
【００７０】
本実施形態では、中間部材９５によって、光ファイバ１１と波長変換部材３３と（端面１１ｂと端面３２ｂ）が共にガラスのような硬質部材であっても、光ファイバ１１と波長変換部材３３とを傷つけることなく、異物３を除去することができ、光量の損失を抑えることができる。
【００７１】
また本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【００７２】
１…光結合デバイス、３…異物、１０…光ファイバホルダ、１０ａ…孔、１０ｃ…端面、１１…光ファイバ、１１ａ…光軸、１１ｂ…端面、３０…波長変換部材ホルダ、３１…蛍光体、３２ｂ…端面、３２…光学特性整合部材、３３…波長変換部材、３３ａ…光軸、５０…接着剤、７１…領域、７２…領域、９０…突起部、９１…頂点、９２…先端部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを保持する光ファイバホルダと、蛍光体と前記蛍光体の光学特性を所望に整合する光学特性整合部材とからなり、前記光ファイバを透過し自身に入射するレーザ光の波長を所望に変換する波長変換部材を保持する波長変換部材ホルダとを接合する際に、前記光ファイバと前記波長変換部材とを光結合する光結合デバイスであって、
前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、光結合する前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面とに形成され、前記レーザ光を遮光する異物が前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去されている第１の領域と、
前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、前記第１の領域の外側に形成され、前記第１の領域から除去された前記異物が流動する第２の領域と、
を具備することを特徴とする光結合デバイス。
【請求項２】
前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとの間に介在し、前記光ファイバと前記波長変換部材とが光結合するように、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが相対的に位置調整された後に、硬化することで前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとを接合する接合材と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の光結合デバイス。
【請求項３】
前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とに配置され、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、前記光ファイバの光軸と前記波長変換部材の光軸とに沿って押し込むまたは押し込まれることで、前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とにおける前記異物を、前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去し、前記第１の領域と前記第２の領域とを形成する突起部と、
をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の光結合デバイス。
【請求項４】
前記突起部は、前記波長変換部材ホルダの端面よりも突起するように前記波長変換部材の端面に形成され、及び／または前記光ファイバホルダの端面よりも突起するように前記光ファイバの端面に形成されている請求項３に記載の光結合デバイス。
【請求項５】
前記突起部の先端部は曲面を有しており、前記先端部を含む前記突起部は押し込みまたは押し込まれた際に前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上との外側に向かって広がるように変形する請求項４に記載の光結合デバイス。
【請求項６】
前記突起部は、押し込みまたは押し込まれる際に前記異物が摺動する先鋭な先端部を有している請求項４に記載の光結合デバイス。
【請求項７】
前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とに配置されるように前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面との間に介在し、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、押圧されることで前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上との外側に向かって広がるように変形可能で、前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とにおける前記異物を、変形によって、前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去し、前記第１の領域と前記第２の領域とを形成する中間部材と、
をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の光結合デバイス。
【請求項８】
前記光学特性整合部材は、前記光ファイバと前記蛍光体との間隔を所望に保持することを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の光結合デバイス。
【請求項９】
前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとは、互いに対向する端面を有し、
前記光ファイバホルダの端面と前記波長変換部材ホルダの端面との少なくとも一方は、テーパ形状を有していることを特徴とする請求項３乃至８のいずれかに記載の光結合デバイス。
【請求項１０】
少なくとも前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面との間に介在し、前記突起部が前記異物を前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから押し出すことを促進する異物流動促進部材と、
をさらに具備することを特徴とする請求項３乃至９のいずれかに記載の光結合デバイス。
【請求項１１】
前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとは、互いに対向する端面を有し、
前記光ファイバホルダの端面と前記波長変換部材ホルダの端面との少なくとも一方は、溝を有していることを特徴とする請求項３乃至１０のいずれかに記載の光結合デバイス。
【請求項１２】
光ファイバを保持する光ファイバホルダと、蛍光体と前記蛍光体の光学特性を所望に整合する光学特性整合部材とからなり、前記光ファイバを透過し自身に入射するレーザ光の波長を所望に変換する波長変換部材を保持する波長変換部材ホルダとを接合する際に、前記光ファイバと前記波長変換部材とを光結合する光結合デバイスの実装方法であって、
前記光ファイバの光軸と前記波長変換部材の光軸とを同一直線上に配置するように、前記波長変換部材ホルダと前記光ファイバホルダとを相対的に位置調整する位置調整工程と、
前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面とのいずれか一方を他方に向かって押し込むように、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとのいずれか一方を他方に向かって押圧する押圧工程と、
前記レーザ光を遮光する異物が前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去されている第１の領域を押圧によって形成する第１の領域形成工程と、
前記第１の領域から除去された前記異物が流動する第２の領域を前記第１の領域の外側に押圧によって形成する第２の領域形成工程と、
を具備することを特徴とする光結合デバイスの実装方法。
【請求項１】
光ファイバを保持する光ファイバホルダと、蛍光体と前記蛍光体の光学特性を所望に整合する光学特性整合部材とからなり、前記光ファイバを透過し自身に入射するレーザ光の波長を所望に変換する波長変換部材を保持する波長変換部材ホルダとを接合する際に、前記光ファイバと前記波長変換部材とを光結合する光結合デバイスであって、
前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、光結合する前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面とに形成され、前記レーザ光を遮光する異物が前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去されている第１の領域と、
前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、前記第１の領域の外側に形成され、前記第１の領域から除去された前記異物が流動する第２の領域と、
を具備することを特徴とする光結合デバイス。
【請求項２】
前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとの間に介在し、前記光ファイバと前記波長変換部材とが光結合するように、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが相対的に位置調整された後に、硬化することで前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとを接合する接合材と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の光結合デバイス。
【請求項３】
前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とに配置され、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、前記光ファイバの光軸と前記波長変換部材の光軸とに沿って押し込むまたは押し込まれることで、前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とにおける前記異物を、前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去し、前記第１の領域と前記第２の領域とを形成する突起部と、
をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の光結合デバイス。
【請求項４】
前記突起部は、前記波長変換部材ホルダの端面よりも突起するように前記波長変換部材の端面に形成され、及び／または前記光ファイバホルダの端面よりも突起するように前記光ファイバの端面に形成されている請求項３に記載の光結合デバイス。
【請求項５】
前記突起部の先端部は曲面を有しており、前記先端部を含む前記突起部は押し込みまたは押し込まれた際に前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上との外側に向かって広がるように変形する請求項４に記載の光結合デバイス。
【請求項６】
前記突起部は、押し込みまたは押し込まれる際に前記異物が摺動する先鋭な先端部を有している請求項４に記載の光結合デバイス。
【請求項７】
前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とに配置されるように前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面との間に介在し、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとが接合する際に、押圧されることで前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上との外側に向かって広がるように変形可能で、前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とにおける前記異物を、変形によって、前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去し、前記第１の領域と前記第２の領域とを形成する中間部材と、
をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の光結合デバイス。
【請求項８】
前記光学特性整合部材は、前記光ファイバと前記蛍光体との間隔を所望に保持することを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の光結合デバイス。
【請求項９】
前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとは、互いに対向する端面を有し、
前記光ファイバホルダの端面と前記波長変換部材ホルダの端面との少なくとも一方は、テーパ形状を有していることを特徴とする請求項３乃至８のいずれかに記載の光結合デバイス。
【請求項１０】
少なくとも前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面との間に介在し、前記突起部が前記異物を前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから押し出すことを促進する異物流動促進部材と、
をさらに具備することを特徴とする請求項３乃至９のいずれかに記載の光結合デバイス。
【請求項１１】
前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとは、互いに対向する端面を有し、
前記光ファイバホルダの端面と前記波長変換部材ホルダの端面との少なくとも一方は、溝を有していることを特徴とする請求項３乃至１０のいずれかに記載の光結合デバイス。
【請求項１２】
光ファイバを保持する光ファイバホルダと、蛍光体と前記蛍光体の光学特性を所望に整合する光学特性整合部材とからなり、前記光ファイバを透過し自身に入射するレーザ光の波長を所望に変換する波長変換部材を保持する波長変換部材ホルダとを接合する際に、前記光ファイバと前記波長変換部材とを光結合する光結合デバイスの実装方法であって、
前記光ファイバの光軸と前記波長変換部材の光軸とを同一直線上に配置するように、前記波長変換部材ホルダと前記光ファイバホルダとを相対的に位置調整する位置調整工程と、
前記光ファイバの端面と前記波長変換部材の端面とのいずれか一方を他方に向かって押し込むように、前記光ファイバホルダと前記波長変換部材ホルダとのいずれか一方を他方に向かって押圧する押圧工程と、
前記レーザ光を遮光する異物が前記光ファイバの光軸上と前記波長変換部材の光軸上とから除去されている第１の領域を押圧によって形成する第１の領域形成工程と、
前記第１の領域から除去された前記異物が流動する第２の領域を前記第１の領域の外側に押圧によって形成する第２の領域形成工程と、
を具備することを特徴とする光結合デバイスの実装方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２５３０１５（Ｐ２０１１−２５３０１５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２６１８７（Ｐ２０１０−１２６１８７）
【出願日】平成２２年６月１日（２０１０．６．１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１日（２０１０．６．１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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