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特許7265819減衰領域を備えた光学素子及びその製造方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-19

(45)【発行日】2023-04-27

(54)【発明の名称】減衰領域を備えた光学素子及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

G02B 6/43 20060101AFI20230420BHJP

【ＦＩ】

G02B6/43

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023513130

(86)(22)【出願日】2022-07-08

(86)【国際出願番号】 JP2022027075

【審査請求日】2023-02-22

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】597073645

【氏名又は名称】ナルックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105393

【弁理士】

【氏名又は名称】伏見直哉

(72)【発明者】

【氏名】堀切宏則

(72)【発明者】

【氏名】両角海里

(72)【発明者】

【氏名】槇宣志

(72)【発明者】

【氏名】善光哲哉

(72)【発明者】

【氏名】藤岡孝弘

【審査官】山本元彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－３５５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３１７９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３３０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１０４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２５９４２３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００７５０７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００９－５０５１１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ６／２６－６／２７

Ｇ０２Ｂ６／３０－６／３４

Ｇ０２Ｂ６／４２－６／４３

Ｇ０２Ｂ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源と該光源からの光を受け取る受光素子とを光学的に結合するように、該光源に対向するように構成された入射レンズ面と該受光素子に対向するように構成された出射レンズ面とを備え、該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光の減衰領域を備えた光学素子であって、該入射レンズ面及び該出射レンズ面以外の追加のレンズ面及び該追加のレンズ面用の別の光源の位置決め面をさらに備え、該追加のレンズ面は、該追加のレンズ面の光軸と該位置決め面を含む平面との交点の共役点が、該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光の経路上に位置するように構成された光学素子。

【請求項2】

該減衰領域は材料の光学的性質が変化した領域である請求項１に記載の光学素子。

【請求項3】

該入射レンズ面が備わる該光学素子の面と該出射レンズ面が備わる該光学素子の面とが互いに垂直であり、該追加のレンズ面は該出射レンズ面が備わる該光学素子の面に備わる請求項１に記載の光学素子。

【請求項4】

該入射レンズ面が備わる該光学素子の面と該出射レンズ面が備わる該光学素子の面とが互いに垂直であり、該追加のレンズ面は該入射レンズ面が備わる該光学素子の面に備わる請求項１に記載の光学素子。

【請求項5】

該入射レンズ面が備わる該光学素子の面と該出射レンズ面が備わる該光学素子の面とが互いに垂直であり、該追加のレンズ面は該入射レンズ面が備わる該光学素子の面及び該出射レンズ面が備わる該光学素子の面以外の該光学素子の面に備わる請求項１に記載の光学素子。

【請求項6】

該入射レンズ面が備わる該光学素子の面と該出射レンズ面が備わる該光学素子の面とが互いに平行であり、該追加のレンズ面は該入射レンズ面が備わる該光学素子の面及び該出射レンズ面が備わる該光学素子の面以外の該光学素子の面に備わる請求項１に記載の光学素子。

【請求項7】

該入射レンズ面が備わる該光学素子の面と該出射レンズ面が備わる該光学素子の面とが互いに平行であり、該追加のレンズ面は該出射レンズ面が備わる該光学素子の面に備わる請求項１に記載の光学素子。

【請求項8】

該位置決め面は該追加のレンズ面が備わる該光学素子の面と平行である請求項１に記載の光学素子。

【請求項9】

該入射レンズ面から入り、該光学素子内を進行する光がほぼコリメートされた光ビームであるように構成された請求項１に記載の光学素子。

【請求項10】

多芯光ファイバ用の光学素子であって、同じ方向にそれぞれ一列に配置された複数の入射レンズ面、複数の出射レンズ、複数の追加のレンズ面及び該複数の追加のレンズ面用の複数の光源の共通の位置決め面を備え、一つの入射レンズ面、一つの出射レンズ面及び一つの追加のレンズ面は一つの組を形成し、それぞれの組において、入射レンズ面、出射レンズ面及び追加のレンズ面は該同じ方向の座標に関し同じ値を有するように配置され、該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光の減衰領域を備え、該追加のレンズ面は、該追加のレンズ面の光軸と該共通の位置決め面を含む平面との交点の共役点が、該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光の経路上またはその近傍に位置するように構成された請求項１に記載の光学素子。

【請求項11】

光源と該光源からの光を受け取る受光素子とを光学的に結合するように構成され、内部に減衰領域を備えた光学素子の製造方法であって、
該光源に対向するように構成された入射レンズ面、該受光素子に対向するように構成された出射レンズ面及び該入射レンズ面及び該出射レンズ面以外の追加のレンズ面を備えた光学素子を製造するステップと、
該入射レンズ面から光を入射させて該出射レンズ面から射出する光の強度を観測しながら該追加のレンズ面からレーザ光を入射して該光学素子の内部に該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光に対する所望の透過率を実現する減衰領域を形成するステップと、を含む光学素子の製造方法。

【請求項12】

請求項１１に記載の光学素子の製造方法であって、該光学素子が多芯光ファイバ用の光学素子であって、同じ方向にそれぞれ一列に配置された複数の入射レンズ面、複数の出射レンズ及び複数の追加のレンズ面を備え、一つの入射レンズ面、一つの出射レンズ面及び一つの追加のレンズ面は一つの組を形成し、それぞれの組において、入射レンズ面、出射レンズ面及び追加のレンズ面は該同じ方向の座標に関し同じ値を有するように配置された光学素子である光学素子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、減衰領域を備えた光学素子及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光通信の分野において光源として機能する発光素子と受光素子とを光学的に結合する光学素子（光モジュール）が使用されている。このような光学素子を使用する際に、安全性及び規格の観点から、所望の透過率が実現されるように通過する光量を減少させることが要求される場合がある。所望の透過率が実現されるように、光の通過する面に光減衰用の膜を備えた光学素子（特許文献１）、内部において光を拡散させる形状を備えた光学素子（特許文献２）などが開発されている。

【0003】

しかし、膜を備えた光学素子を製造するには工数及びコストが増加する。また、内部において光を拡散させる形状を備えた光学素子の場合には、拡散された光によるノイズが増加する可能性がある。また、いずれの方法の場合も広い範囲の所望の透過率を高い精度で実現するのは容易ではない。

【0004】

このように、光源として機能する発光素子と受光素子とを光学的に結合する光学素子であって、簡単に製造することができ、所望の透過率を高い精度で実現する光学素子及びその製造方法は開発されていない。そこで、光源として機能する発光素子と受光素子とを光学的に結合する光学素子であって、簡単に製造することができ、広い範囲の所望の透過率を高い精度で実現する光学素子及びその製造方法に対するニーズがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平11-119063

【文献】特開2008-145678

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の技術的課題は、光源として機能する発光素子と受光素子とを光学的に結合する光学素子であって、簡単に製造することができ、広い範囲の所望の透過率を高い精度で実現する光学素子及びその製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様の光学素子は、光源と該光源からの光を受け取る受光素子とを光学的に結合するように、該光源に対向するように構成された入射レンズ面と該受光素子に対向するように構成された出射レンズ面とを備え、該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光の経路に減衰領域を備えた光学素子である。該光学素子は、該入射レンズ面及び該出射レンズ面以外の追加のレンズ面及び該追加のレンズ面用の別の光源の位置決め面をさらに備え、該追加のレンズ面は、該追加のレンズ面の光軸と該位置決め面を含む平面との交点の共役点が、該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光の経路上またはその近傍に位置するように構成されている。

【0008】

減衰領域とは入射レンズ面１１１から入射して出射レンズ面１３１に到達する光ビームの経路において他の部分と比較して大きな光の減衰を生じさせる領域を指す。レーザ光による減衰領域の形成については後で説明する。レンズ面の光軸とはレンズ面の頂点を通りレンズ面に垂直な直線を指す。該追加のレンズ面の光軸と該位置決め面を含む平面との交点の共役点が、該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光の経路上またはその近傍に位置するとは、後で説明するように該共役点に集光される加工用レーザ光によって該共役点の周囲の材料の光学的な性質が変化し、結果として、該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光の経路上に減衰領域が形成されるような位置に該共役点が位置することを意味する。

【0009】

本態様の光学素子の減衰領域は、該入射レンズ面から光を入射させて該出射レンズ面から射出する光の強度を観測しながら該追加のレンズ面からレーザ光を入射して形成するので簡単に製造することができ、広い範囲の所望の透過率を高い精度で実現することができる。

【0010】

本発明の第１の態様の第１の実施形態の光学素子において、該入射レンズ面が備わる該光学素子の面と該出射レンズ面が備わる該光学素子の面とが互いに垂直であり、該追加のレンズ面は該出射レンズ面が備わる該光学素子の面に備わる。

【0011】

本実施形態において、該追加のレンズ面は該出射レンズ面と同じ光学素子の面上にあるので、両方のレンズ面の成形用の金型部品を一体的に加工することができ、両方のレンズ面の面間位置精度を向上させることができる。また、一つのフェルールを加工用光ファイバ及び通信用光ファイバに使用できるので、フェルールの位置決め用の構造も少ない。このため、製造コストを低くできる。さらに、フェルールの位置決め用の構造を両方のレンズ面と同じ光学素子の面上に備えることにより、両方のレンズ面及び上記の位置決め用の構造の成形用の金型部品を一体的に加工することができるので、加工用光ファイバ及び通信用光ファイバの心合わせ精度を向上させることができる。

【0012】

本発明の第１の態様の第２の実施形態の光学素子において、該入射レンズ面が備わる該光学素子の面と該出射レンズ面が備わる該光学素子の面とが互いに垂直であり、該追加のレンズ面は該入射レンズ面が備わる該光学素子の面に備わる。

【0013】

本実施形態において、該追加のレンズ面は該入射レンズ面と同じ光学素子の面上にあるので、両方のレンズ面の成形用の金型部品を一体的に加工することができ、両方のレンズ面の面間位置精度を向上させることができる。また、減衰領域作成時の透過率測定用の通信用光源に光ファイバを使用するので該通信用光源の位置決めが容易である。

【0014】

本発明の第１の態様の第３の実施形態の光学素子において、該入射レンズ面が備わる該光学素子の面と該出射レンズ面が備わる該光学素子の面とが互いに垂直であり、該追加のレンズ面は該入射レンズ面が備わる該光学素子の面及び該出射レンズ面が備わる該光学素子の面以外の該光学素子の面に備わる。

【0015】

本実施形態において、該入射レンズ面が備わる該光学素子の面及び該出射レンズ面が備わる該光学素子の面以外の該光学素子の面に該追加のレンズ面を備えることによって、光学素子の厚さ（高さ）を小さくすることができる。

【0016】

本発明の第１の態様の第４の実施形態の光学素子において、該入射レンズ面が備わる該光学素子の面と該出射レンズ面が備わる該光学素子の面とが互いに平行であり、該追加のレンズ面は該入射レンズ面が備わる該光学素子の面及び該出射レンズ面が備わる該光学素子の面以外の該光学素子の面に備わる。

【0017】

本実施形態によれば、光学素子の下面と垂直、すなわち通信用光源の基板面と垂直な方向に延伸する光ファイバに対応することができる。また、該入射レンズ面が備わる該光学素子の面及び該出射レンズ面が備わる該光学素子の面以外の該光学素子の面に該追加のレンズ面を備えることによって、基板における該光学素子の占める面積を小さくすることができる。

【0018】

本発明の第１の態様の第５の実施形態の光学素子において、該入射レンズ面が備わる該光学素子の面と該出射レンズ面が備わる該光学素子の面とが互いに平行であり、該追加のレンズ面は該出射レンズ面が備わる該光学素子の面に備わる。

【0019】

本実施形態によれば、光学素子の下面と垂直、すなわち通信用光源の基板面と垂直な方向に延伸する光ファイバに対応することができる。また、光学素子の厚さ（高さ）を小さくすることができる。

【0020】

本発明の第１の態様の第６の実施形態の光学素子において、該位置決め面は該追加のレンズ面が備わる該光学素子の面と平行である。

【0021】

本発明の第１の態様の第７の実施形態の光学素子において、該入射レンズ面から入り、該光学素子内を進行する光がほぼコリメートされた光ビームであるように構成されている。

【0022】

本実施形態によれば、ほぼコリメートされた光ビームの経路の減衰領域を形成するので、透過率の調整が容易でありより高い精度の透過率を有する光学素子が得られる。

【0023】

本発明の第１の態様の第８の実施形態の光学素子は、多芯光ファイバ用の光学素子であって、同じ方向にそれぞれ一列に配置された複数の入射レンズ面、複数の出射レンズ、複数の追加のレンズ面及び該複数の追加のレンズ面用の複数の光源の共通の位置決め面を備え、一つの入射レンズ面、一つの出射レンズ面及び一つの追加のレンズ面は一つの組を形成し、それぞれの組において、入射レンズ面、出射レンズ面及び追加のレンズ面は該同じ方向の座標に関し同じ値を有するように配置され、該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光の減衰領域を備え、該追加のレンズ面は、該追加のレンズ面の光軸と該共通の位置決め面を含む平面との交点の共役点が、該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光の経路上またはその近傍に位置するように構成されている。

【0024】

本実施形態によれば、多芯光ファイバ用の光学素子において広い範囲の所望の透過率を高い精度で実現することができる。

【0025】

本発明の第２の態様の光学素子の製造方法は、光源と該光源からの光を受け取る受光素子とを光学的に結合するように構成され、内部に減衰領域を備えた光学素子の製造方法であって、該光源に対向するように構成された入射レンズ面、該受光素子に対向するように構成された出射レンズ面及び該入射レンズ面及び該出射レンズ面以外の追加のレンズ面を備えた光学素子を製造するステップと、該入射レンズ面から光を入射させて該出射レンズ面から射出する光の強度を観測しながら該追加のレンズ面からレーザ光を入射して該光学素子の内部に該入射レンズ面から入射して該出射レンズ面に到達する光に対する所望の透過率の減衰領域を形成するステップと、を含む。

【0026】

本態様の光学素子の製造方法において、減衰領域は、該入射レンズ面から光を入射させて該出射レンズ面から射出する光の強度を観測しながら該追加のレンズ面からレーザ光を入射して形成するので簡単に製造することができ、広い範囲の所望の透過率を高い精度で実現することができる。

【0027】

本発明の第２の態様の第１の実施形態の光学素子の製造方法において、該光学素子が多芯光ファイバ用の光学素子であって、同じ方向にそれぞれ一列に配置された複数の入射レンズ面、複数の出射レンズ及び複数の追加のレンズ面を備え、一つの入射レンズ面、一つの出射レンズ面及び一つの追加のレンズ面は一つの組を形成し、それぞれの組において、入射レンズ面、出射レンズ面及び追加のレンズ面は該同じ方向の座標に関し同じ値を有するように配置された光学素子である。

【0028】

本実施形態によれば、広い範囲の所望の透過率を高い精度で実現した多芯光ファイバ用の光学素子を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】光学素子内に減衰領域を形成するためのシステムの構成を示す図である。

【図2】光学素子の製造方法を説明するための流れ図である。

【図3】実施例１の光学素子の上方からの透視図である。

【図4】実施例１の光学素子の下方からの透視図である。

【図5】フェルールを装着した実施例１の光学素子の上面図である。

【図6】図５のＡ－Ａ断面を示す図である。

【図7】図５のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【図8】図６のＣで示す図分の拡大図である。

【図9】図７のＤで示す図分の拡大図である。

【図10】光学素子の、入射レンズ面から入射して出射レンズ面に到達する光線の経路を示す図である。

【図11】実施例２の光学素子の上方からの透視図である。

【図12】実施例２の光学素子の下方からの透視図である。

【図13】フェルールを装着した実施例２の光学素子の上面図である。

【図14】図１３のＡ－Ａ断面を示す図である。

【図15】図１３のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【図16】図１４のＣで示す図分の拡大図である。

【図17】図１５のＤで示す図分の拡大図である。

【図18】光学素子の、入射レンズ面から入射して出射レンズ面に到達する光線の経路を示す図である。

【図19】実施例３の光学素子の上方からの透視図である。

【図20】実施例３の光学素子の下方からの透視図である。

【図21】２個のフェルールを装着した実施例３の光学素子の上面図である。

【図22】図２１のＡ－Ａ断面を示す図である。

【図23】図２１のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【図24】２個のフェルールを装着した実施例３の光学素子の側面図である。

【図25】実施例４の光学素子の上方からの透視図である。

【図26】実施例４の光学素子の下方からの透視図である。

【図27】フェルールを装着した実施例３の光学素子の上面図である。

【図28】図２７のＡ－Ａ断面を示す図である。

【図29】図２７のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【図30】２個のフェルールを装着した実施例４光学素子の側面図である。

【図31】実施例５の光学素子の上方からの透視図である。

【図32】実施例５の光学素子の下方からの透視図である。

【図33】２個のフェルールを装着した実施例５の光学素子の平面断面図である。

【図34】図３３のＡ－Ａ断面を示す図である。

【図35】２個のフェルールを装着した実施例５の光学素子の側面断面図である。

【図36】図３３のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【図37】２個のフェルールを装着した実施例５の光学素子の上面図である。

【図38】２個のフェルールを装着した実施例５の光学素子の側面図である。

【図39】実施例６の光学素子の上方からの透視図である。

【図40】実施例６の光学素子の下方からの透視図である。

【図41】実施例６の光学素子の上面図である。

【図42】実施例６の光学素子の側面図である。

【図43】実施例６の光学素子の下面図である。

【図44】２個のフェルールを装着した実施例６の光学素子の上面図である。

【図45】図４４のＡ－Ａ断面を示す図である。

【図46】図４４のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【図47】図４５のＣで示す図分の拡大図である。

【図48】図４６のＥで示す図分の拡大図である。

【図49】２個のフェルールを装着した実施例６の光学素子の上面図である。

【図50】実施例７の光学素子の上方からの透視図である。

【図51】実施例７の光学素子の下方からの透視図である。

【図52】実施例７の光学素子の上面図である。

【図53】実施例７の光学素子の側面図である。

【図54】実施例７の光学素子の下面図である。

【図55】フェルールを装着した実施例７の光学素子の側面図である。

【図56】図５５のＡ－Ａ断面を示す図である。

【図57】図５５のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【図58】図５６のＣで示す図分の拡大図である。

【図59】図５７のＤで示す図分の拡大図である。

【図60】フェルールを装着した実施例７の光学素子の透視図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本発明の光学素子１００は、光源及び受光素子を光学的に結合するように構成されている。光学素子１００が送信用に使用される場合には、一例として、光源はVCSEL(Vertical
Cavity Surface Emitting LASER、垂直共振器面発光レーザ)などの半導体光学素子であ
り、受光素子は光ファイバである。光学素子１００が受信用に使用される場合には、一例として、光源は光ファイバであり、受光素子はフォトダイオードなどの半導体光学素子である。

【0031】

図９は、本発明の一実施形態の光学素子１００の、入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１の中心軸を含む断面図である。

【0032】

図１０は、光学素子１００の、入射レンズ面１１１から入射して出射レンズ面１３１に到達する光線の経路を示す図である。

【0033】

図９及び図１０は後で説明する実施例１に関するものである。図９及び図１０において光源４１０から放出された光は光学素子１００の面１１０上に備わる入射レンズ面１１１によってほぼコリメートされたビームとされ光学素子１００の内部を進行する。ほぼコリメートされたビームは光学素子１００の面１２０によって反射された後、光学素子１００の面１３０上に備わる出射レンズ面１３１に到達する。ほぼコリメートされたビームは出射レンズ面１３１によって通信用光ファイバ３１０の端面に集光される。このようにして光学素子１００によって光源４１０と通信用光ファイバ３１０とが光学的に結合される。

【0034】

光学素子１００の面１３０上にはレーザ加工用の追加のレンズ面ＬＬＰが備わる。追加のレンズ面ＬＬＰには加工用光ファイバ３２０からレーザ光が入射される。追加のレンズ面ＬＬＰは、入射レンズ面１１１から入射して出射レンズ面１３１に到達する光線の経路上またはその近傍に加工用光ファイバ３２０から受け取ったレーザ光を集光するように構成されている。通信用光ファイバ３１０及び加工用光ファイバ３２０は、フェルール（光コネクタ）２００によってそれぞれ出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰに位置合わせされる。

【0035】

図１は、光学素子１００内に減衰領域を形成するためのシステムの構成を示す図である。減衰領域とは入射レンズ面１１１から入射して出射レンズ面１３１に到達する光ビームの経路において他の部分と比較して大きな減衰を生じさせる領域を指す。光学素子１００の材料はPEI（ポリエーテルイミド）、ＰI（ポリイミド）及びPESU（PES）（ポリエーテ
ルサルフォン）などのプラスチックであるのが好ましい。光学素子１００の入射レンズ面１１１にはVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER、垂直共振器面発光レーザ)
などの通信用光源４１０が光学的に接続される。光学素子１００の出射レンズ面１３１には光ファイバ３１０を介して光パワーメータなどのセンサ５００が光学的に接続され、光学素子１００の加工用の追加のレンズ面ＬＬＰには光ファイバ３２０を介して加工用光源４２０が光学的に接続される。加工用光源４２０はファイバレーザ、超短パルス光レーザなどである。一例として、ファイバレーザの出力は、20ｋWから70ｋWの範囲である。光ファイバ３１０及び光ファイバ３２０は、光コネクタ２００によってそれぞれ出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰに位置合わせされる。センサ５００の出力はプロセッサ６００の入力に接続され、プロセッサ６００の出力はコントローラ７００の入力に接続され、コントローラ７００の出力は通信用光源４１０及び加工用光源４２０に接続される。プロセッサ６００はセンサ５００の出力に基づいて加工用光源４２０の出力などの指示をコントローラ７００へ送り、コントローラ７００はプロセッサ６００の指示に基づいて通信用光源４１０及び加工用光源４２０の出力を制御するように構成されている。

【0036】

図２は、光学素子１００の製造方法を説明するための流れ図である。

【0037】

図２のステップＳ１０１０において、光源に対向するように構成された入射レンズ面１１１、受光素子に対向するように構成された出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰを備えた光学素子を製造する。

【0038】

図２のステップＳ１０２０において、光学素子内に減衰領域を形成する。具体的に、入射レンズ面１１１から光を入射させ出射レンズ面１３１から射出する光の強度をセンサ５００によって観測しながら追加のレンズ面ＬＬＰから光ファイバ３２０を介してレーザ光を入射させる。追加のレンズ面ＬＬＰがレーザ光を集光する点の周囲では、レーザ光によって材料の屈折率が変化し、または材料の吸収率が増加する。材料の光学的な性質が変化した上記の領域と、入射レンズ面１１１から入射して出射レンズ面１３１に到達する光の経路と、が重なると、入射レンズ面１１１から入射して出射レンズ面１３１へ進行する光の一部が散乱または吸収され、入射レンズ面１１１から入射して出射レンズ面１３１に到達する光は減少する。このようにして入射レンズ面１１１へ入射して出射レンズ面１３１から射出する光に対する減衰領域が形成される。追加のレンズ面ＬＬＰからのレーザ光の照射中に、入射レンズ面１１１から光を入射させて出射レンズ面１３１から射出する光の強度をセンサ５００によって観測し、その観測値に基づいてプロセッサ６００によってレーザ光の強度及び照射時間の少なくとも一方を、コントローラ７００を介して制御することによって、追加のレンズ面ＬＬＰがレーザ光を集光する点の周囲に、入射レンズ面１１１へ入射して出射レンズ面１３１から射出する光に対する所望の透過率を実現する減衰領域を形成することができる。

【0039】

光学素子１００が多芯光ファイバの一括接続用のものである場合には、１本の通信用光ファイバに対応する入射レンズ面１１１、出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰの組ごとに制御を実施してもよい。あるいは一つの出射レンズ面１３１から射出する光の強度をセンサ５００によって観測し、その観測値に基づいて複数または全ての追加のレンズ面ＬＬＰから入射するレーザ光のパワーを制御してもよい。

【0040】

一般的には、図１０に示すように、追加のレンズ面ＬＬＰがレーザ光を集光する点の位置を、入射レンズ面１１１から入射して出射レンズ面１３１に到達する光の主光線、すなわち入射レンズ面１１１の頂点及び出射レンズ面１３１の頂点を通る光線の経路上とするのが好ましい。その理由は、入射レンズ面１１１から入射して出射レンズ面１３１に到達する通信用の光ビームの進行方向に垂直な断面における光強度分布のピークとなる位置を中心に減衰領域を形成することによって、追加のレンズ面ＬＬＰから入射する加工用レーザ光の集光点の意図しない変化の影響を小さくできるからである。他方、所望の大きな値の透過率の減衰領域を実現するために上記の経路から離れた位置に追加のレンズ面ＬＬＰがレーザ光を集光する点を位置させることもできる。

【0041】

このようにレーザ光の強度、レーザ光の照射時間及び追加のレンズ面ＬＬＰがレーザ光を集光する点の位置を適切に定めることによって0％から100％の範囲の任意の透過率を実現する減衰領域を形成することができる。通常、光通信において所望される透過率は、90%から25.5%（出射側の光強度と入射側の光強度の比は-0.5dBから-6.0dB）の範囲である。

【0042】

以下において本発明の実施例を説明する。全ての実施例において対応する構成部分には同じ符号を使用する。実施例の光学素子の材料はポリエーテルイミド（PEI）であり、850ナノメータの波長の光に対する屈折率は1.638である。

【0043】

実施例１
実施例１の光学素子１００は多芯光ファイバの一括接続用のものであり、一括接続に使用されるＭＴフェルール（Mechanically Transferable Ferrule）と共に使用される。

【0044】

図３は、実施例１の光学素子１００の上方からの透視図である。

【0045】

光学素子１００の一側面には１２個の追加のレンズ面ＬＬＰ及び１２個の出射レンズ面１３１がそれぞれ一列に配置されている。二つの列は互いに平行である。追加のレンズ面ＬＬＰ及び出射レンズ面１３１の直径は250マイクロメータであり、隣接する２個の追加
のレンズ面ＬＬＰの中心間間隔及び隣接する２個の出射レンズ面１３１の中心間間隔は250マイクロメータである。一つの追加のレンズ面ＬＬＰ及び一つの出射レンズ面１３１は
一つの組を形成し、上記の列方向の座標に関し、上記の組の追加のレンズ面ＬＬＰ及び出射レンズ面１３１は同じ値を有するように配置される。一つの組のレンズ面ＬＬＰ及び出射レンズ面１３１の中心間間隔は500マイクロメータである。

【0046】

図４は、実施例１の光学素子１００の下方からの透視図である。

【0047】

光学素子１００の下面には１２個の入射レンズ面１１１が一列に配置されている。入射レンズ面１１１の列は、追加のレンズ面ＬＬＰの列及び出射レンズ面１３１の列と平行である。入射レンズ面１１１の直径は250マイクロメータであり、隣接する２個の入射レン
ズ面１１１の中心間間隔は250マイクロメータである。一つの入射レンズ面１１１、一つ
の出射レンズ面１３１及び一つの追加のレンズ面ＬＬＰは一つの組を形成し、上記の列の方向に定めた座標に関し、一つの組の３個のレンズ面は同じ値を有するように配置され、一つの組の入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１は通信用の光学系を構成し、一つの組の追加のレンズ面ＬＬＰは上記の通信用の光学系の減衰領域形成用の光学系を構成する。

【0048】

図５は、フェルール２００を装着した実施例１の光学素子１００の上面図である。

【0049】

図６は、図５のＡ－Ａ断面を示す図である。

【0050】

図７は、図５のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【0051】

図８は、図６のＣで示す図分の拡大図である。図８に示すように、フェルール２００は、光学素子１００のフェルール勘合用ピン１５０をフェルール２００の凹部にはめ込むことによって光学素子１００に装着される。

【0052】

図９は、図７のＤで示す図分の拡大図である。図９に示す入射レンズ面１１１、出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰは、一つの組に属する。入射レンズ面１１１は光源４１０から光ビームを受け取る。出射レンズ面１３１は光ビームを通信用光ファイバ３１０の端面に集光する。追加のレンズ面ＬＬＰは加工用光ファイバ３２０からレーザ光を受け取る。通信用光ファイバ３１０及び加工用光ファイバ３２０は、位置決め面１４０によって位置決めされる。位置決め面１４０は、追加のレンズ面ＬＬＰ及び出射レンズ面１３１が備わる光学素子の面１３０と平行である。

【0053】

図１０は、光学素子１００の、入射レンズ面１１１から入射して出射レンズ面１３１に到達する光線の経路を示す図である。入射レンズ面１１１から入射する光線及び追加のレンズ面ＬＬＰから入射するレーザ光線はともに面１２０によって全反射される。出射レンズ面１３１の頂点に到達する光線に沿った出射レンズ面１３１及び面１２０間の距離は、追加のレンズ面ＬＬＰの頂点を通り面１２０に到達する光線に沿った追加のレンズ面ＬＬＰ及び面１２０間の距離よりも大きい。面１２０は、入射レンズ面１１１の頂点を通り面１２０に到達する光線の経路及び面１２０で反射された後に出射レンズ面１３１の頂点を通る光線の経路のそれぞれに対して45度傾斜している。

【0054】

図１０に示すように、追加のレンズ面ＬＬＰは、追加のレンズ面ＬＬＰから入射したレーザ光を入射レンズ面１１１の頂点及び出射レンズ面１３１の頂点を通る光線の経路上の点に集光する。追加のレンズ面ＬＬＰに関し、追加のレンズ面ＬＬＰの光軸と位置決め面１４０を含む平面（面１４０と同一の平面）との交点の共役点は入射レンズ面１１１の頂点及び出射レンズ面１３１の頂点を通る光線の経路上である。

【0055】

表１は、入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１によって構成される通信用の光学系のデータを示す表である。

【表1】

【0056】

入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１の形状は非球面であり、それぞれのサグ量、すなわちレンズ面の頂点とレンズ面上の点との間の光軸方向の距離は以下の式で表せる。ここで光軸は、入射レンズ面１１１の頂点及び出射レンズ面１３１の頂点を通る光線の経路である。

【数1】

ここで
ｃ：曲率（曲率半径の逆数）
ｒ：光軸からの距離
ｋ：コーニック定数
である。ｃはレンズ面の形状が物体側に凸の場合に正となり、レンズ面の形状が像側に凸の場合に負となるように定める。

【0057】

表１において、曲率半径及びコーニック定数のデータは入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１に関するものであり、直径のデータは光源、入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１に関するものである。

【0058】

表１において、光源の「面間距離」は光源と入射レンズ面１１１との間の光軸に沿った距離であり、入射レンズ面１１１の「面間距離」は入射レンズ面１１１と全反射面１２０との間の光軸に沿った距離であり、全反射面１２０の「面間距離」は全反射面１２０と出射レンズ面１３１との間の光軸に沿った距離であり、出射レンズ面１３１の「面間距離」は出射レンズ面１３１と通信用光ファイバ３１０との間の光軸に沿った距離である。

【0059】

表２は、追加のレンズ面ＬＬＰによって構成される減衰領域形成用の光学系のデータを示す表である。

【表2】

【0060】

追加のレンズ面ＬＬＰの形状は非球面であり、サグ量は上記の式（１）で表せる。追加のレンズ面ＬＬＰの光学系において光軸は追加のレンズ面ＬＬＰの頂点及び加工用光ファイバ３２０の端面中心を通る光線である。

【0061】

表２において、曲率半径、コーニック定数及び焦点距離は追加のレンズ面ＬＬＰに関するデータであり、直径のデータは光源及び追加のレンズ面ＬＬＰに関するデータである。

【0062】

表２において、光源の「面間距離」はレーザ光用の光ファイバ３２０と追加のレンズ面ＬＬＰとの間の光軸に沿った距離であり、追加のレンズ面ＬＬＰの「面間距離」は追加のレンズ面ＬＬＰと全反射面１２０との間の光軸に沿った距離であり、全反射面１２０の「面間距離」は全反射面１２０と追加のレンズ面ＬＬＰがレーザ光を集光する点との間の光軸に沿った距離である。

【0063】

実施例２
実施例２の光学素子１００は多芯光ファイバの一括接続用のものであり、一括接続に使用されるＭＴフェルール（Mechanically Transferable Ferrule）と共に使用される。

【0064】

図１１は、実施例２の光学素子１００の上方からの透視図である。

【0065】

光学素子１００の一側面には１２個の出射レンズ面１３１及び１２個の追加のレンズ面ＬＬＰがそれぞれ一列に配置されている。二つの列は互いに平行である。出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰの直径は250マイクロメータであり、隣接する２個の出射
レンズ面１３１の中心間間隔及び隣接する２個の追加のレンズ面ＬＬＰの中心間間隔は250マイクロメータである。一つの追加のレンズ面ＬＬＰ及び一つの出射レンズ面１３１は
一つの組を形成し、上記の列方向の座標に関し、上記の組の追加のレンズ面ＬＬＰ及び出射レンズ面１３１は同じ値を有するように配置される。一つの組の属する出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰの中心間間隔は500マイクロメータである。

【0066】

図１２は、実施例２の光学素子１００の下方からの透視図である。

【0067】

【0068】

図１３は、フェルール２００を装着した実施例２の光学素子１００の上面図である。

【0069】

図１４は、図１３のＡ－Ａ断面を示す図である。

【0070】

図１５は、図１３のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【0071】

図１６は、図１４のＣで示す図分の拡大図である。図１６に示すように、フェルール２００は、光学素子１００のフェルール勘合用ピン１５０をフェルール２００の凹部にはめ込むことによって光学素子１００に装着される。

【0072】

図１７は、図１５のＤで示す図分の拡大図である。図１７に示す入射レンズ面１１１、出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰは、一つの組に属するものである。入射レンズ面１１１は光源４１０から光ビームを受け取る。出射レンズ面１３１は光ビームを通信用光ファイバ３１０の端面に集光する。追加のレンズ面ＬＬＰは加工用光ファイバ３２０からレーザ光を受け取る。通信用光ファイバ３１０及び加工用光ファイバ３２０は、位置決め面１４０によって位置決めされる。位置決め面１４０は、追加のレンズ面ＬＬＰ及び出射レンズ面１３１が備わる光学素子の面１３０と平行である。

【0073】

図１８は、光学素子１００の、入射レンズ面１１１から入射して出射レンズ面１３１に到達する光線の経路を示す図である。入射レンズ面１１１から入射する光線は面１２０によって全反射される。出射レンズ面１３１の頂点に到達する光線に沿った出射レンズ面１３１及び面１２０間の距離は、追加のレンズ面ＬＬＰの頂点を通り面１２０へ向かって進行する光線に沿った追加のレンズ面ＬＬＰ及び面１２０間の距離よりも小さい。面１２０は、入射レンズ面１１１の頂点を通り面１２０に到達する光線の経路及び面１２０で反射された後に出射レンズ面１３１の頂点を通る光線の経路のそれぞれに対して45度傾斜している。

【0074】

入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１によって構成される通信用の光学系のデータは実施例１のものと同じである。

【0075】

図１８に示すように、追加のレンズ面ＬＬＰは、追加のレンズ面ＬＬＰから入射したレーザ光を入射レンズ面１１１の頂点及び出射レンズ面１３１の頂点を通る光線の経路上の点に集光する。追加のレンズ面ＬＬＰに関し、追加のレンズ面ＬＬＰの光軸と位置決め面１４０を含む平面（面１４０と同一の平面）との交点の共役点は入射レンズ面１１１の頂点及び出射レンズ面１３１の頂点を通る光線の経路上である。

【0076】

表３は、追加のレンズ面ＬＬＰによって構成される減衰領域形成用の光学系のデータを示す表である。

【表3】

【0077】

【0078】

表３において曲率半径、コーニック定数及び焦点距離のデータは追加のレンズ面ＬＬＰに関するデータであり、直径のデータは光源及び追加のレンズ面ＬＬＰに関するデータである。

【0079】

表３において、光源の「面間距離」はレーザ光源と追加のレンズ面ＬＬＰとの間の光軸に沿った距離であり、追加のレンズ面ＬＬＰの「面間距離」は追加のレンズ面ＬＬＰと追加のレンズ面ＬＬＰがレーザ光を集光する点との間の光軸に沿った距離である。

【0080】

実施例３
実施例３の光学素子１００は多芯光ファイバの一括接続用のものであり、一括接続に使用されるＭＴフェルール（Mechanically Transferable Ferrule）と共に使用される。

【0081】

図１９は、実施例３の光学素子１００の上方からの透視図である。

【0082】

光学素子１００の一側面には１２個の出射レンズ面１３１が一列に配置されている。出射レンズ面１３１の直径は250マイクロメータであり、隣接する２個の出射レンズ面１３
１の中心間間隔は250マイクロメータである。光学素子１００の上面には１２個の追加の
レンズ面ＬＬＰが出射レンズ面１３１の上記の列と平行になるように一列に配置されている。レンズ面ＬＬＰの直径は250マイクロメータであり、隣接する２個の追加のレンズ面
ＬＬＰの中心間間隔は250マイクロメータである。

【0083】

図２０は、実施例３の光学素子１００の下方からの透視図である。

【0084】

光学素子１００の下面には１２個の入射レンズ面１１１が出射レンズ面１３１の上記の列と平行になるように一列に配置されている。入射レンズ面１１１の直径は250マイクロ
メータであり、隣接する２個の入射レンズ面１１１の中心間間隔は250マイクロメータで
ある。一つの入射レンズ面１１１、一つの出射レンズ面１３１及び一つの追加のレンズ面ＬＬＰは一つの組を形成し、上記の列の方向に定めた座標に関し、一つの組の３個のレンズ面は同じ値を有するように配置され、一つの組の入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１は通信用の光学系を構成し、一つの組の追加のレンズ面ＬＬＰは上記の通信用の光学系の減衰領域形成用の光学系を構成する。

【0085】

図２１は、フェルール２００及びフェルール２２０を装着した実施例３の光学素子１００の上面図である。

【0086】

図２２は、図２１のＡ－Ａ断面を示す図である。図２２に示すように、フェルール２００は、その凹部に光学素子１００の勘合用ピン１５０をはめ込むことによって光学素子１００に装着され、フェルール２２０は、その凹部に、光学素子１００の凹部にはめ込んだ別個の部品であるフェルール勘合用ピン２５０をはめ込むことによって光学素子１００に装着される。

【0087】

図２３は、図２１のＢ－Ｂ断面を示す図である。図２３に示す入射レンズ面１１１、出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰは、一つの組に属するものである。入射レンズ面１１１は光源４１０から光ビームを受け取る。出射レンズ面１３１は光ビームを通信用光ファイバ３１０の端面に集光する。追加のレンズ面ＬＬＰは加工用光ファイバ３２０からレーザ光を受け取る。加工用光ファイバ３２０は、位置決め面１４０によって位置決めされる。位置決め面１４０は、追加のレンズ面ＬＬＰが備わる光学素子の面と平行である。

【0088】

入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１によって構成される通信用の光学系は実施例１のものと同じである。追加のレンズ面ＬＬＰは、追加のレンズ面ＬＬＰから入射したレーザ光を入射レンズ面１１１の頂点及び出射レンズ面１３１の頂点を通る光線の経路上の点に集光する。

【0089】

図２４は、フェルール２００及びフェルール２２０を装着した実施例３の光学素子１００の側面図である。

【0090】

実施例４
実施例４の光学素子１００は多芯光ファイバの一括接続用のものであり、一括接続に使用されるＭＴフェルール（Mechanically Transferable Ferrule）と共に使用される。

【0091】

図２５は、実施例４の光学素子１００の上方からの透視図である。

【0092】

光学素子１００の一側面には１２個の出射レンズ面１３１が水平方向の一列に配置されている。出射レンズ面１３１の直径は250マイクロメータであり、隣接する２個の出射レ
ンズ面１３１の中心間間隔は250マイクロメータである。

【0093】

図２６は、実施例４の光学素子１００の下方からの透視図である。

【0094】

光学素子１００の下面には１２個の入射レンズ面１１１及び１２個の追加のレンズ面ＬＬＰがそれぞれ出射レンズ面１３１の上記の列と平行になるように一列に配置されている。入射レンズ面１１１及び追加のレンズ面ＬＬＰの直径は250マイクロメータであり、隣
接する２個の入射レンズ面１１１の中心間間隔及び隣接する２個の追加のレンズ面ＬＬＰの中心間間隔は250マイクロメータである。一つの追加のレンズ面ＬＬＰ及び一つの出射
レンズ面１３１は一つの組を形成し、上記の列方向の座標に関し、上記の組の追加のレンズ面ＬＬＰ及び出射レンズ面１３１は同じ値を有するように配置される。一つの組に属するレンズ面ＬＬＰ及び出射レンズ面１３１の中心間間隔は500マイクロメータである。一
つの入射レンズ面１１１、一つの出射レンズ面１３１及び一つの追加のレンズ面ＬＬＰは一つの組を形成し、上記の列の方向に定めた座標に関し、一つの組の３個のレンズ面は同じ値を有するように配置され、一つの組の入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１は通信用の光学系を構成し、一つの組の追加のレンズ面ＬＬＰは上記の通信用の光学系の減衰領域形成用の光学系を構成する。

【0095】

図２７は、フェルール２００を装着した実施例３の光学素子１００の上面図である。

【0096】

図２８は、図２７のＡ－Ａ断面を示す図である。図２８に示すように、フェルール２００は、その凹部に光学素子１００の勘合用ピン１５０をはめ込むことによって光学素子１００に装着され、フェルール２２０は、その凹部に、光学素子１００の凹部にはめ込んだ別個の部品であるフェルール勘合用ピン２５０をはめ込むことによって光学素子１００に装着される。

【0097】

図２９は、図２７のＢ－Ｂ断面を示す図である。図２９に示す入射レンズ面１１１、出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰは、一つの組に属するものである。入射レンズ面１１１は光源として機能する光ファイバ３０５から光ビームを受け取る。出射レンズ面１３１は光ビームを通信用光ファイバ３１０の端面に集光する。追加のレンズ面ＬＬＰは加工用光ファイバ３２０からレーザ光を受け取る。光ファイバ３０５及び加工用光ファイバ３２０は、位置決め面１４０によって位置決めされる。位置決め面１４０は、入射レンズ面１１１及び追加のレンズ面ＬＬＰが備わる光学素子の面１１０と平行である。

【0098】

【0099】

図３０は、フェルール２００及びフェルール２２０を装着した実施例４の光学素子１００の側面図である。

【0100】

実施例５
実施例５の光学素子１００は単芯ファイバの接続用のものであり、単芯ファイバ用のLCフェルールと共に使用される。

【0101】

図３１は、実施例５の光学素子１００の上方からの透視図である。

【0102】

光学素子１００の一つの側面には円筒形状の突起部があり、この突起部の位置は円筒の中心軸が出射レンズ面１３１の頂点を通るように構成されている。円筒に通信用光ファイバ３１０のフェルールを嵌合させる。また、光学素子１００の上記の側面と直交する他の側面には断面が円形の穴である受け口があり、この受け口の位置は断面が円形の穴の中心軸が追加のレンズ面ＬＬＰの頂点を通るように構成されている。穴に加工用光ファイバ３２０のフェルールを嵌合させる。

【0103】

図３２は、実施例５の光学素子１００の下方からの透視図である。

【0104】

光学素子１００の下面には入射レンズ面１１１が備わる。

【0105】

図３３は、フェルール２００及びフェルール２２０を装着した実施例５の光学素子１００の平面断面図である。

【0106】

図３４は、図３３のＡ－Ａ断面を示す図である。図３４において、光学素子１００の側面の円筒形状の突起部１６０の円筒にフェルール２００をはめ込むことによって通信用光ファイバ３１０が出射レンズ面１３１に位置合わせされる。光源４１０からの光は入射レンズ面１１１から入射し、光学素子１００内を進行し全反射面１２０で反射された後、出射レンズ面１３１によって通信用光ファイバ３１０の端面に集光される。入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１の直径は250マイクロメータであり、入射レンズ面１１１及
び出射レンズ面１３１によって構成される通信用の光学系は実施例１のものと同じである。

【0107】

図３５は、フェルール２００及びフェルール２２０を装着した実施例５の光学素子１００の側面断面図である。

【0108】

図３６は、図３５のＢ－Ｂ断面を示す図である。図３６において、光学素子１００の側面の円筒形状の突起部の円筒にフェルール２００がはめ込まれ、光学素子１００の側面の穴にフェルール２２０がはめ込まれている。フェルール２００のはめ込みによって通信用光ファイバ３１０が出射レンズ面１３１に位置合わせされ、フェルール２２０のはめ込みによって加工光ファイバ３２０が追加のレンズ面ＬＬＰに位置合わせされている。フェルール２２０の端面は光学素子１００の位置決め面１４０によって位置決めされる。位置決め面１４０は、追加のレンズ面ＬＬＰが備わる光学素子の面と平行である。

【0109】

図３７は、フェルール２００及びフェルール２２０を装着した実施例５の光学素子１００の上面図である。

【0110】

図３８は、フェルール２００及びフェルール２２０を装着した実施例５の光学素子１００の側面図である。

【0111】

実施例６
実施例６の光学素子１００は多芯光ファイバの一括接続用のものであり、一括接続に使用されるＭＴフェルール（Mechanically Transferable Ferrule）と共に使用される。

【0112】

図３９は、実施例６の光学素子１００の上方からの透視図である。

【0113】

図４０は、実施例６の光学素子１００の下方からの透視図である。

【0114】

図４１は、実施例６の光学素子１００の上面図である。光学素子１００の上面には１２個の出射レンズ面１３１が水平方向の一列に配置されている。出射レンズ面１３１の直径は250マイクロメータであり、隣接する２個の出射レンズ面１３１の中心間間隔は250マイクロメータである。

【0115】

図４２は、実施例６の光学素子１００の側面図である。光学素子１００の一つの側面には１２個の追加のレンズ面ＬＬＰが出射レンズ面１３１の上記の列と平行になるように一列に配置されている。追加のレンズ面ＬＬＰの直径は250マイクロメータであり、隣接す
る２個の追加のレンズ面ＬＬＰの中心間間隔は250マイクロメータである。

【0116】

図４３は、実施例６の光学素子１００の下面図である。光学素子１００の下面には１２個の入射レンズ面１１１が出射レンズ面１３１の上記の列と平行になるように一列に配置されている。入射レンズ面１１１の直径は250マイクロメータであり、隣接する２個の入
射レンズ面１１１の中心間間隔は250マイクロメータである。一つの入射レンズ面１１１
、一つの出射レンズ面１３１及び一つの追加のレンズ面ＬＬＰは一つの組を形成し、上記の列の方向に定めた座標に関し、一つの組の３個のレンズ面は同じ値を有するように配置され、一つの組の入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１は通信用の光学系を構成し、一つの組の追加のレンズ面ＬＬＰは上記の通信用の光学系の減衰領域形成用の光学系を構成する。

【0117】

図４４は、フェルール２００及びフェルール２２０を装着した実施例６の光学素子１００の上面図である。

【0118】

図４５は、図４４のＡ－Ａ断面を示す図である。

【0119】

図４６は、図４４のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【0120】

図４７は、図４５のＣで示す図分の拡大図である。図４７に示すように、フェルール２００は光学素子１００に備わるフェルール勘合用ピン１５０によって光学素子１００に装着され、フェルール２２０は、別個の部品であるフェルール勘合用ピン２５０によって光学素子１００に装着される。

【0121】

図４８は、図４６のＥで示す図分の拡大図である。図４８に示すように、フェルール２００の装着によって通信用光ファイバ３１０が出射レンズ面１３１に位置合わせされ、フェルール２２０の装着によって加工光ファイバ３２０が追加のレンズ面ＬＬＰに位置合わせされている。フェルール２２０の端面は光学素子１００の位置決め面１４０によって位置決めされる。位置決め面１４０は、追加のレンズ面ＬＬＰが備わる光学素子の面と平行である。光源４１０からの光は入射レンズ面１１１から入射し、光学素子１００内を進行した後、出射レンズ面１３１によって通信用光ファイバ３１０の端面に集光される。加工用光ファイバ３２０からの光は追加のレンズ面ＬＬＰによって、入射レンズ面１１１から入射して光学素子１００内を進行する光の経路上の点に集光される。

【0122】

図４９は、フェルール２００及びフェルール２２０を装着した実施例６の光学素子１００の上面図である。

【0123】

実施例７
実施例７の光学素子１００は多芯光ファイバの一括接続用のものであり、一括接続に使用されるＭＴフェルール（Mechanically Transferable Ferrule）と共に使用される。

【0124】

図５０は、実施例７の光学素子１００の上方からの透視図である。

【0125】

図５１は、実施例７の光学素子１００の下方からの透視図である。

【0126】

図５２は、実施例７の光学素子１００の上面図である。光学素子１００の上面には１２個の出射レンズ面１３１及び１２個の追加のレンズ面ＬＬＰがそれぞれ一列に配置されている。二つの列は平行である。出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰの直径は250マイクロメータである。隣接する２個の出射レンズ面１３１の中心間間隔は250マイクロメータであり、隣接する２個の追加のレンズ面ＬＬＰの中心間間隔は250マイクロメータ
である。一つの追加のレンズ面ＬＬＰ及び一つの出射レンズ面１３１は一つの組を形成し、上記の列方向の座標に関し、上記の組の追加のレンズ面ＬＬＰ及び出射レンズ面１３１は同じ値を有するように配置される。一つの組のレンズ面ＬＬＰ及び出射レンズ面１３１の中心間間隔は500マイクロメータである。

【0127】

図５３は、実施例７の光学素子１００の側面図である。

【0128】

図５４は、実施例７の光学素子１００の下面図である。光学素子１００の下面には１２個の入射レンズ面１１１が出射レンズ面１３１の上記の列と平行になるように一列に配置されている。入射レンズ面１１１の直径は250マイクロメータであり、隣接する２個の入
射レンズ面１１１の中心間間隔は250マイクロメータである。一つの入射レンズ面１１１
、一つの出射レンズ面１３１及び一つの追加のレンズ面ＬＬＰは一つの組を形成し、上記の列の方向に定めた座標に関し、一つの組の３個のレンズ面は同じ値を有するように配置され、一つの組の入射レンズ面１１１及び出射レンズ面１３１は通信用の光学系を構成し、一つの組の追加のレンズ面ＬＬＰは上記の通信用の光学系の減衰領域形成用の光学系を構成する。

【0129】

図５５は、フェルール２００を装着した実施例７の光学素子１００の側面図である。

【0130】

図５６は、図５５のＡ－Ａ断面を示す図である。

【0131】

図５７は、図５５のＢ－Ｂ断面を示す図である。図５７に示すように、フェルール２００は光学素子１００に備わるフェルール勘合用ピンによって光学素子１００に装着される。

【0132】

図５８は、図５６のＣで示す図分の拡大図である。図５８に示すように、フェルール２００の装着によって通信用光ファイバ３１０が出射レンズ面１３１に位置合わせされ、加工光ファイバ３２０が追加のレンズ面ＬＬＰに位置合わせされている。フェルール２２０の端面は光学素子１００の位置決め面１４０によって位置決めされる。位置決め面１４０は、出射レンズ面１３１及び追加のレンズ面ＬＬＰが備わる光学素子の面と平行である。光源４１０からの光は入射レンズ面１１１から入射し、光学素子１００内を進行した後、出射レンズ面１３１によって通信用光ファイバ３１０の端面に集光される。加工用光ファイバ３２０からの光は追加のレンズ面ＬＬＰを通過した後、面１２０によって反射され、入射レンズ面１１１から入射して光学素子１００内を進行する光の経路上の点に集光される。

【0133】

図５９は、図５７のＤで示す図分の拡大図である。図５９に示すように、フェルール２００は光学素子１００に備わるフェルール勘合用ピン１５０によって光学素子１００に装着される。

【0134】

図６０は、フェルール２００を装着した実施例７の光学素子１００の透視図である。

【0135】

各実施例の光学素子の特徴
表４は、各実施例の光学素子の特徴を示す表である。

【表4】

【0136】

実施例１及び２の光学素子において、加工用の追加のレンズ面は出射レンズ面と同じ光学素子の面上にある。したがって、両方のレンズ面の成形用の金型部品を一体的に加工することができ、両方のレンズ面の面間位置精度を向上させることができる。また、一つのフェルールを加工用光ファイバ及び通信用光ファイバに使用できるので、フェルールの位置決め用の構造も少ない。このため、製造コストを低くできる。

【0137】

実施例３の光学素子において、加工用の追加のレンズ面は光学素子の側面ではなく光学素子の上面に配置されるので光学素子の厚さ（高さ）を小さくすることができる。

【0138】

実施例４の光学素子において、加工用の追加のレンズ面は入射レンズ面と同じ光学素子の面上にある。したがって、両方のレンズ面の成形用の金型部品を一体的に加工することができ、両方のレンズ面の面間位置精度を向上させることができる。また、減衰領域作成時の透過率測定用の通信用光源に光ファイバを使用するので上記の光源の位置決めが容易である。

【0139】

実施例５の光学素子において、減衰領域作成用のレーザ光の経路は、光学素子の下面と平行、すなわち通信用光源の基板面と平行であり、通信用の光の経路と直交する。したがって、意図しない反射光が通信用の光の経路に入り透過率測定の精度が悪くなる可能性を低くすることができる。また、LCフェルールのような単芯光ファイバ用のフェルールに対応した光学素子の厚さ（高さ）を小さくすることができる。

【0140】

実施例６及び７の光学素子において、光学素子の下面と垂直、すなわち通信用光源の基板面と垂直な方向に延伸する光ファイバに対応することができる。

【要約】

光源として機能する発光素子と受光素子とを光学的に結合する光学素子であって、簡単に製造することができ、広い範囲の所望の透過率を高い精度で実現する光学素子を提供する。光源と該光源からの光を受け取る受光素子とを光学的に結合するように、該光源に対向するように構成された入射レンズ面（１１１）と該受光素子に対向するように構成された出射レンズ面（１３１）とを備え、該入射レンズ面（１１１）から入射して該出射レンズ面（１３１）に到達する光の減衰領域を備えた光学素子であって、該入射レンズ面（１１１）及び該出射レンズ面（１３１）以外の追加のレンズ面（ＬＬＰ）及び該追加のレンズ面（ＬＬＰ）用の別の光源の位置決め面をさらに備え、該追加のレンズ面（ＬＬＰ）は、該追加のレンズ面（ＬＬＰ）の光軸と該位置決め面を含む平面との交点の共役点が、該入射レンズ面（１１１）から入射して該出射レンズ面（１３１）に到達する光の経路上またはその近傍に位置するように構成されている。

【図1】