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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-30
(45)【発行日】2023-09-07
(54)【発明の名称】光コンバイナ
(51)【国際特許分類】
G02B 6/293 20060101AFI20230831BHJP
G02B 6/32 20060101ALI20230831BHJP
【ＦＩ】
G02B6/293
G02B6/32
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019088495
(22)【出願日】2019-05-08
(65)【公開番号】P2020184025
(43)【公開日】2020-11-12
【審査請求日】2022-04-22
(73)【特許権者】
【識別番号】304056637
【氏名又は名称】株式会社中原光電子研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100119677
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 賢治
(74)【代理人】
【識別番号】100160495
【弁理士】
【氏名又は名称】畑 雅明
(74)【代理人】
【識別番号】100173716
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 真理
(74)【代理人】
【識別番号】100115794
【弁理士】
【氏名又は名称】今下 勝博
(72)【発明者】
【氏名】有島 功一
(72)【発明者】
【氏名】中原 基博
【審査官】林 祥恵
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第０６０１１８８５（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許第０５８９２８６８（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許第０６２１９４７７（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２００２／０１５０３３３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００７－２４１２２６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ６／２６－６／２７
Ｇ０２Ｂ ６／３０－６／３４
Ｇ０２Ｂ ６／４２－６／４３
Ｇ０２Ｂ ６／２４
Ｇ０２Ｂ ６／２５５
Ｇ０２Ｂ ６／３６－６／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
入射端面に入射された光を出射端面から出射する、屈折率分布型レンズを用いた光コンバイナであって、前記屈折率分布型レンズの入射端面に、前記屈折率分布型レンズの出射端面からの距離が異なる部分領域を備え、
前記部分領域ごとに、前記出射端面の光軸に集光する色が予め定められ、
前記部分領域から前記屈折率分布型レンズの光軸に平行に入射された各光を、前記屈折率分布型レンズの光軸に集光する、
光コンバイナ。
【請求項2】
前記入射端面の少なくとも一部に、前記屈折率分布型レンズの光軸に対して傾斜している傾斜面が設けられており、前記傾斜面に前記部分領域が含まれている、
請求項１に記載の光コンバイナ。
【請求項3】
前記入射端面の少なくとも一部に、階段状の段差が設けられており、前記部分領域が、前記屈折率分布型レンズの光軸に垂直な平坦面である、
請求項１又は２に記載の光コンバイナ。
【請求項4】
前記入射端面の前記部分領域に、前記部分領域ごとに定められた色の光を平行光に変換する屈折率分布型レンズを用いた平行光生成部が設けられ、前記平行光生成部は、前記平行光を前記屈折率分布型レンズの光軸に平行に入射する、
請求項１から３のいずれかに記載の光コンバイナ。
【請求項5】
前記平行光生成部は、前記出射端面から前記平行光生成部の入射位置までの距離を一定にするレンズ長を有し、
前記部分領域ごとに定められた色の光に対し、前記平行光生成部の前記レンズ長が１／４ピッチ又は１／２ピッチの整数倍を加えた１／４ピッチとなる屈折率分布定数を有する、
請求項４に記載の光コンバイナ。
【請求項6】
前記屈折率分布型レンズの周方向を覆う、前記部分領域に設けられている全ての前記屈折率分布型レンズに共通のキャピラリをさらに備える、請求項４又は５に記載の光コンバイナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光コンバイナに関する。
【背景技術】
【0002】
複数の異なる波長光を一つの光ファイバに結合する光コンバイナが提案され、種々の応用例が提案されている。たとえば、共焦点顕微鏡、フローサイトメトリー等の医学・生物学用途や、ヘッドアップディスプレイ、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）グラス、網膜走査メガネ等のディスプレイ用途などが挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。近年、仮想現実（ＶＲ）、拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）や複合現実（ＭＲ：Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）等を実現する手段として、超小型ディスプレイ装置が盛んに開発されており、その光源として赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）といった波長の大きく異なる光を１本の光ファイバに結合させることが必須となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特表２０１８－５１０３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、波長の大きく異なる光を結合させる光コンバイナ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】
【0005】
本開示の光コンバイナは、
入射端面に入射された光を出射端面から出射する、屈折率分布型レンズを用いた光コンバイナであって、
前記屈折率分布型レンズの入射端面に、前記屈折率分布型レンズの出射端面からの距離が異なる部分領域を備え、
前記部分領域ごとに、前記出射端面の光軸に集光する波長が予め定められている。
入射端面に入射された光を出射端面から出射する、屈折率分布型レンズを用いた光コンバイナであって、
前記屈折率分布型レンズの入射端面に、前記屈折率分布型レンズの出射端面からの距離が異なる部分領域を備え、
前記部分領域ごとに、前記出射端面の光軸に集光する波長が予め定められている。
【0006】
本開示の光コンバイナは、前記入射端面の前記部分領域に、前記部分領域ごとに定められた波長の光を平行光に変換する屈折率分布型レンズを用いた平行光生成部が設けられていてもよい。
【0007】
本開示の光コンバイナは、前記屈折率分布型レンズの周方向を覆う、前記部分領域に設けられている全ての前記屈折率分布型レンズに共通のキャピラリをさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、波長の異なる光を結合させる光コンバイナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】波長の異なる平行光がＧＲＩＮレンズに入射した場合の光線軌跡の一例を示す。
【図2】ＧＲＩＮレンズの屈折率波長分散の一例を示す。
【図3】各波長におけるｇ値、１／４ピッチ長およびその差分の一例を示す。
【図4】第一の実施形態に係る光コンバイナの第一例を示す。
【図5】第一の実施形態に係る光コンバイナの第二例を示す。
【図6】第一の実施形態に係る光コンバイナの第三例を示す。
【図7】第一の実施形態に係る光コンバイナの第四例を示す。
【図8】第一の実施形態に係る光コンバイナの第五例を示す。
【図9】第一の実施形態に係る光コンバイナの第六例を示す。
【図10】第二の実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。
【図11】第二の実施形態に係る光コンバイナの入射位置の説明図である。
【図12】第三の実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。
【図13】第四の実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。
【図14】第五の実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【0011】
小型の光コンバイナとして、屈折率分布型のＧＲＩＮ（Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｉｎｄｅｘ）レンズを用いたシステムが提案されている。ＧＲＩＮレンズはレンズ端面がフラットであるため、他の光部品、特に光ファイバとの接続性がよく、レンズ径１ｍｍ以下、レンズ長１０ｍｍ以下で複数の光ファイバからの入射光を一つの光ファイバに集光することができる。
【0012】
Ｒ，Ｇ，Ｂといった波長の異なるレーザ光を結合させる技術としては、プリズム、フィルタ、ファイバカップラ等があるが、いずれも部品が大きくなる。
【0013】
また、平面型光導波回路は屈折率の高いドープ材を用いることで、コンバイナ素子の小型化が可能になる。しかし、屈折率の高いドープ材を用いた平面型光導波回路は、光を導波するコア部が小さいため、通常の光ファイバとの接続に工夫が必要であり、部品全体としての小型化は困難である。
【0014】
ＧＲＩＮレンズを用いた光コンバイナは、これらに対して小型化が可能である上、他の光部品との接続性が高い。しかしながら、波長の大きく異なるＲＧＢ等のコンバイナにおいては、波長の違いによりレンズ光軸上で焦点を結ぶ位置が異なり、出力用ファイバへの結合効率が悪くなる。
【0015】
図１に、波長の異なる平行光がＧＲＩＮレンズに入射した場合の光線軌跡の一例を示す。図１では、集光した後の光線軌跡は省略している。図に示すように、波長の異なる平行光１０１，１０２，１０３が光軸１２と平行にＧＲＩＮレンズ１１１に入射した場合、波長の違いにより、入射端面１１１Ａから光軸１２上で結ぶ焦点位置Ｆ１０１，Ｆ１０２，Ｆ１０３までの光軸方向における距離ｚ１０１，ｚ１０２，ｚ１０３は異なる。
【0016】
ＧＲＩＮレンズの光線軌跡は、式１で表わされる。
【数1】
【0017】
光軸１２に対して平行に入射した場合、入射端面１１１Ａへの入射角は０であるため、式１の右辺第二項は０である。従って、光線がレンズ光軸上となる条件は
（数２）
ｃｏｓ（ｇｚ）×ｒ０＝０ ・・・［式２］
である。光軸入射（ｒ０＝０）以外で、光軸１２と交差する位置（ｚ）はｃｏｓ（ｇｚ）＝０の場合である。
（数２）
ｃｏｓ（ｇｚ）×ｒ０＝０ ・・・［式２］
である。光軸入射（ｒ０＝０）以外で、光軸１２と交差する位置（ｚ）はｃｏｓ（ｇｚ）＝０の場合である。
【0018】
これは、
（数３）
ｇｚ＝π／２ ・・・［式３］
即ち、ＧＲＩＮレンズの光線軌跡の１／４ピッチの場合である。
（数３）
ｇｚ＝π／２ ・・・［式３］
即ち、ＧＲＩＮレンズの光線軌跡の１／４ピッチの場合である。
【0019】
さらに、式３を変形して
（数４）
ｚ＝（π／２）／ｇ ・・・［式４］
より、光軸１２と交差する位置（ｚ）を求めることができる。
（数４）
ｚ＝（π／２）／ｇ ・・・［式４］
より、光軸１２と交差する位置（ｚ）を求めることができる。
【0020】
ここで、ＧＲＩＮレンズの屈折率分布定数すなわちｇ値は式５で表される。
【数5】
【0021】
式５はＧＲＩＮレンズの屈折率分布定数すなわちｇ値が屈折率で規定されることを示している。ＧＲＩＮレンズ材料の屈折率の波長分散がある場合は、式３より波長によって光軸１２と交差する位置が異なることを示している。
【0022】
図２に、Ｇｅドープ量が１１．８ｗｔ％のＧＲＩＮレンズの屈折率波長分散の一例を示す。この分散を基に、式４および式５より、レンズ径が０．５ｍｍのＧＲＩＮレンズのＲＧＢ波長におけるｇ値、１／４ピッチ長（ｚ）および差分を求めた結果を図３に示す。
【0023】
波長７００ｎｍの赤色と波長４２５ｎｍの青色では、１／４ピッチ長が約２００μｍも離れていることが判る。これは、出射側に設置した１本のシングルモードファイバに入射させる場合は、結合効率が波長により異なるため、実用上大きな問題となる。
【0024】
そこで、本開示は、ＧＲＩＮレンズを用いた光コンバイナにおいて、焦点位置Ｆ１０１，Ｆ１０２，Ｆ１０３のずれに合わせて、光１０１，１０２，１０３の入射位置を光軸１２方向でずらす。これにより、本開示は、波長の大きく異なる光であっても、出射端面１１１Ｂに設置した１本のシングルモードの光ファイバ４１に入射可能にする。
【0025】
（第一の実施形態）
図４に本実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。本実施形態の光コンバイナ１１は、光コンバイナ１１の入射端面１１Ａに、階段状の段差が設けられている。
図４に本実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。本実施形態の光コンバイナ１１は、光コンバイナ１１の入射端面１１Ａに、階段状の段差が設けられている。
【0026】
本実施形態に係る入射端面１１Ａは、光軸１２に垂直な平坦面１１Ａ＿１０１，１１Ａ＿１０２，１１Ａ＿１０３を備える。平坦面１１Ａ＿１０１から出射端面１１Ｂまでの距離ｚ１０１、平坦面１１Ａ＿１０２から出射端面１１Ｂまでの距離ｚ１０２、平坦面１１Ａ＿１０３から出射端面１１Ｂまでの距離ｚ１０３は異なる。本実施形態では、平坦面１１Ａ＿１０１，１１Ａ＿１０２，１１Ａ＿１０３が部分領域として機能する。
【0027】
距離ｚ１０１，ｚ１０２，ｚ１０３は、それぞれの波長λでのレンズ中心屈折率ｎ０（λ）を式５及び式４に適用することで算出された１／４ピッチである。距離ｚ１０１，ｚ１０２，ｚ１０３は、１／４ピッチに、１／２ピッチの整数倍を加えた値であってもよい。これにより、本実施形態は、波長の異なる平行光１０１，１０２，１０３を出射端面１１Ｂの光軸１２に集光させることができる。
【0028】
作製法は、例えば、ｚ１０１の長さを有するＧＲＩＮレンズに、平坦面１１Ａ＿１０２及び平坦面１１Ａ＿１０３を切削で加工し、リングを階段状に形成する。また、平坦面１１Ａ＿１０１と同一のレンズ形状及び特性を有する母材を厚みがＴｈ１０１となるように研磨し、平坦面１１Ａ＿１０２と同一のレンズ形状及び特性を有する母材を厚みがＴｈ１０２となるように研磨し、それぞれをｚ１０３の長さを有するＧＲＩＮレンズに張り付けてもよい。
【0029】
具体的には、図３に示した３種類の波長を入射する場合、距離ｚ１０１を５．０８４６ｍｍとして位置３０１に波長７００ｎｍの光を入射し、距離ｚ１０２を５．００４７ｍｍとして位置３０２に波長５３５ｎｍの光を入射し、距離ｚ１０３を４．８７７９ｍｍとして位置３０３に波長４２５ｎｍの光を入射する。この場合のＴｈ１０２は０．１２６８ｍｍ、Ｔｈ１０１は０．２０６７ｍｍである。
【0030】
このように作製された光コンバイナでは、波長に依らず、同じ光軸１２上の位置２０１から出射することができ、異なる波長におけるファイバへの結合効率の違いを解消できる。本実施形態は、入射側のＲＧＢに対応した平面のどこであっても出射位置２０１に集光することができる。このため、波長が確定しており、光コンバイナ１１を量産するような場合に、本実施形態を採用することで、実装時間を短縮することができる。
【0031】
なお、本実施形態では、入射端面１１Ａの全体に凹凸が形成されている例を示したが、入射端面１１Ａの少なくとも一部に凹凸が設けられていればよい。また、平坦面１１Ａ＿１０１における平行光１０１の入射位置、平坦面１１Ａ＿１０２における平行光１０２の入射位置、平坦面１１Ａ＿１０３における平行光１０３の入射位置の形状は任意である。そのため、本実施形態の端面１１Ａの形状は、距離ｚ１０１，ｚ１０２，ｚ１０３が異なるような、任意の形状を採用することができる。
【0032】
例えば、端面１１Ａの縦断面形状は、図４に示すような凹形状であってもよいし、図５に示すような凸形状であってもよいし、凹形状と凸形状の組合せであってもよい。また、各平坦面の境界の形状は、図４及び図５に示す平坦面１１Ａ＿１０１～１１Ａ＿１０３のような光軸１２を中心とするリング状であってもよいし、図６及び図７に示す平坦面１１Ａ＿１０１～１１Ａ＿１０５のような直線状であってもよい。
【0033】
また、平坦面１１Ａ＿１０１，１１Ａ＿１０２，１１Ａ＿１０３は、光軸１２に垂直に限らず、光軸１２に対して傾斜していてもよい。例えば、図４に示す平坦面１１Ａ＿１０１，１１Ａ＿１０２，１１Ａ＿１０３は、図８に示すように、光軸１２に対して対称に傾斜していることが好ましい。これにより、ドリルでの平坦面１１Ａ＿１０１，１１Ａ＿１０２，１１Ａ＿１０３の加工が容易になる上、光コンバイナ１１内部での散乱を防止することができる。ここで、傾斜の方向は、図９に示すように、同一方向に傾斜していてもよい。傾斜の角度は、反射防止が得られる任意の角度を採用可能であるが、出射位置２０１からのずれが生じない程度の角度が好ましい。例えば、光軸１２に垂直な面に対する傾斜の角度は１０度以下にすることができる。
【0034】
また、出射端面１１Ｂは、位置２０１及びその近傍が平坦であればよく、全体が平坦である必要はない。例えば、出射端面１１Ｂにおける位置２０１は、図７に示すように、光軸１２に垂直でなく、光軸１２に対して傾斜していてもよい。これにより、出射端面１１Ｂでの光１０１，１０２，１０３の反射を防ぐことができる。また、出射端面１１Ｂは、図６に示すように、入射端面１１Ａと共通又は対称の形状を有していてもよい。
【0035】
（第二の実施形態）
図１０に本実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。本実施形態では、光コンバイナ１１の入射端面１１Ａが、光軸１２に対して傾斜している。これにより、出射端面１１Ｂからの距離ｚ１０１，ｚ１０２，ｚ１０３が異なる、入射端面１１Ａの部分領域が形成されている。
図１０に本実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。本実施形態では、光コンバイナ１１の入射端面１１Ａが、光軸１２に対して傾斜している。これにより、出射端面１１Ｂからの距離ｚ１０１，ｚ１０２，ｚ１０３が異なる、入射端面１１Ａの部分領域が形成されている。
【0036】
本実施形態に係る入射端面１１Ａは、入射端面１１Ａの直線Ｈ１０１上の位置において出射端面１１Ｂとの距離がｚ１０１となり、入射端面１１Ａの直線Ｈ１０２上の位置において出射端面１１Ｂとの距離がｚ１０２となり、入射端面１１Ａの直線Ｈ１０３上の位置において出射端面１１Ｂとの距離がｚ１０３となる。本実施形態では、入射端面１１Ａにおける直線Ｈ１０１，Ｈ１０２，Ｈ１０３上の領域が部分領域として機能する。
【0037】
本実施形態は、入射位置３０１，３０２，３０３に、波長の異なる平行光１０１，１０２，１０３をレンズ光軸１２に対して平行に入射する。入射位置からレンズ光軸と交差するまでの光線軌跡の光軸方向の距離ｚ１０１，ｚ１０２，ｚ１０３は、第一の実施形態と同様に、それぞれの波長から算出された１／４ピッチである。これにより、本実施形態は、各波長の平行光１０１，１０２，１０３を出射端面１１Ｂの光軸１２に集光させることができる。
【0038】
例えば、定められた波長の光であれば、直線Ｈ１０２上のどの位置から入射された場合であっても、出射端面１１Ｂの光軸１２に集光させることができる。具体的には、図１１に示すように、Ｃ－Ｃ’断面における入射端面１１ＡＣとＥ－Ｅ’断面における入射端面１１ＡＥとは光軸１２に対する角度が異なる。しかし、出射端面１１Ｂからの距離はいずれも同じｚ１０２である。このため、入射位置３０２Ｃから入射した光１０２Ｃと入射位置３０２Ｅから入射した光１０２Ｅとは、波長が同じであれば、同じ出射位置２０１に集光する。
【0039】
本例では、第一の実施形態の例と異なり、入射面に特別な加工をすることなく、斜めに切断した入射端面１１Ａを形成し、１／４ピッチとなるような入射位置を選択すればよく、実用的に有利である。本実施形態は、任意の波長への対応が可能であり、さらに反射を防止することができる。
【0040】
なお、本実施形態では、入射端面１１Ａの半面に入射位置３０１～３０３が配置される例を示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、入射位置３０１～３０３は、入射端面１１Ａの全体に配置されていてもよい。
【0041】
【0042】
また、図１０では、入射端面１１Ａの全面が光軸１２に対して一定の角度を有する平面である例を示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、光軸１２に対して一定の角度を有する平面は入射端面１１Ａの一部であってもよい。
【0043】
（第三の実施形態）
図１２に本実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。実施形態の光コンバイナ１１は、入射端面１１Ａに、平行光生成部２１，２２，２３が接続されている。
図１２に本実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。実施形態の光コンバイナ１１は、入射端面１１Ａに、平行光生成部２１，２２，２３が接続されている。
【0044】
入射端面１１Ａに入射する光１０１～１０３は、光軸１２に平行に近いほど、出射位置２０１での集光性がよく、出射端面１１Ｂにおける光ファイバ（不図示）への結合効率も高くなる。そこで、本実施形態は、入射端面１１Ａに入射する光１０１～１０３を平行光にする平行光生成部２１，２２，２３を備える。
【0045】
平行光生成部２１，２２，２３は、同じレンズ特性を有するＧＲＩＮレンズであり、光ファイバ３１から出射された光を平行光に変換するレンズ長ｚ２１，ｚ２２，ｚ２３を有する。本開示では、入射端面１１Ａの部分領域ごとに出射端面１１Ｂの光軸に集光する波長が予め定められている。そのため、平行光生成部２１，２２，２３のレンズ長ｚ２１，ｚ２２，ｚ２３は、入射端面１１Ａの部分領域ごとに定められた波長に対応して１／４ピッチとなるように設定されている。ただし、レンズ長は１／４ピッチに１／２ピッチの整数倍を加えた値であってもよい。
【0046】
平行光生成部２１，２２，２３の入射端面には光ファイバ３１，３２，３３が接続される。光ファイバ３１，３２，３３からの光が平行光生成部２１，２２，２３に入射されると、平行光生成部２１，２２，２３から平行光が出射される。
【0047】
平行光生成部２１，２２，２３の光軸が光軸１２に平行に配置されていると、平行光生成部２１，２２，２３からの平行光が光軸１２に対して平行に入射端面１１Ａに入射される。これにより、本実施形態は、出射位置２０１での集光性を高め、出射端面１１Ｂに接続された光ファイバ（不図示）への結合効率を高めることができる。
【0048】
なお、本実施形態では、第２の実施形態の光コンバイナ１１への適用例を用いたが、本開示は、第二の実施形態の光コンバイナ１１に限らず、第一の実施形態の光コンバイナ１１であってもよい。
【0049】
（第四の実施形態）
図１３に本実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。第三の実施形態では同じレンズ特性を有する平行光生成部２１，２２，２３を用いたが、本実施形態ではレンズ特性の異なる平行光生成部２１，２２，２３を用いる。
図１３に本実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。第三の実施形態では同じレンズ特性を有する平行光生成部２１，２２，２３を用いたが、本実施形態ではレンズ特性の異なる平行光生成部２１，２２，２３を用いる。
【0050】
本実施形態では、出射端面１１Ｂから平行光生成部２１の入射端面までの距離、出射端面１１Ｂから平行光生成部２２の入射端面までの距離、出射端面１１Ｂから平行光生成部２３の入射端面までの距離は、いずれもｚ２００である。
【0051】
すなわち、平行光生成部２１のレンズ長ｚ２１、平行光生成部２２のレンズ長ｚ２２、平行光生成部２３のレンズ長ｚ２３は、レンズ長差が光コンバイナ１１における各波長に対応したピッチ長差と相殺するように、設定されている。例えば、レンズ長ｚ２３とレンズ長ｚ２１との差分は距離ｚ１０１と距離ｚ１０３との差分に等しい。
【0052】
さらに、平行光生成部２１は、レンズ長ｚ２１で、入射位置３０１に応じた波長に対応して１／４ピッチとなるような屈折率分布定数を有する。平行光生成部２２は、レンズ長ｚ２２で、入射位置３０２に応じた波長に対応して１／４ピッチとなるような屈折率分布定数を有する。平行光生成部２３は、レンズ長ｚ２３で、入射位置３０３に応じた波長に対応して１／４ピッチとなるような屈折率分布定数を有する。
【0053】
本実施形態は、以上の構成を採用することで、平行光生成部２１，２２，２３の入射位置を同一平面上に配置することができる。このため、本実施形態は、光ファイバ３１，３２，３３に光ファイバアレイを用いることが可能になり、平行光生成部２１，２２，２３と光ファイバアレイとの接続が容易になる。
【0054】
なお、本実施形態では、第二の実施形態の光コンバイナ１１への適用例を用いたが、本開示は、第二の実施形態の光コンバイナ１１に限らず、第一の実施形態の光コンバイナ１１であってもよい。
【0055】
（第五の実施形態）
図１４に本実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。本実施形態に係る光コンバイナ１１は、第四の実施形態の平行光生成部２１，２２，２３が共通のキャピラリ３０内に収納されている。
図１４に本実施形態に係る光コンバイナの一例を示す。本実施形態に係る光コンバイナ１１は、第四の実施形態の平行光生成部２１，２２，２３が共通のキャピラリ３０内に収納されている。
【0056】
第四の実施形態では、平行光生成部２１，２２，２３の出射端面を入射端面１１Ａに接続した状態で、平行光生成部２１，２２，２３への入射端面が同一面上に配置される。このため、平行光生成部２１，２２，２３を共通のキャピラリ３０で固定することができる。
【0057】
キャピラリ３０の外形は任意であるが、例えば光コンバイナ１１と共通の外径を有する円筒形である。本実施形態では、キャピラリ３０を備えるため、入射端面１１Ａにおける平行光生成部２１，２２，２３の位置が固定されている。このため、本実施形態は、入射端面１１Ａにキャピラリ３０を接続することで、入射端面１１Ａの位置に適したレンズ長の行光生成部２１，２２，２３を接続することができる。本実施形態では、行光生成部２１，２２，２３の個々のレンズ長の調整、および、光コンバイナ１１への接続位置の調整を個々に行うことなく、平行光生成部２１，２２，２３を光コンバイナ１１に接続することができるため、実装性が高まり、歩留まりの向上、価格の低減が実現できる。
【0058】
なお、実施形態において参照している説明図中に出力用の光ファイバは描画していないが、本開示に係る光コンバイナは、一本の光ファイバが出力端１１Ｂに接続されていてもよい。出力用の光ファイバは、シングルモードファイバに限らず、マルチモードファイバであってもよい。
【0059】
また、光波長については、例示された以外の波長についても適用可能であることは明白であり、例示された波長に限定されない。また、一つの部分領域に複数本の平行光生成部又は光ファイバが接続されていてもよい。
【0060】
本開示は情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【0061】
１１：光コンバイナ
１１Ａ，１１１Ａ：入射端面
１１Ａ＿１０１，１１Ａ＿１０２，１１Ａ＿１０３：平坦面
１１Ｂ，１１１Ｂ：出射端面
１２：光軸
２１，２２，２３：平行光生成部
３１，３２，３３，４１：光ファイバ
１１Ａ，１１１Ａ：入射端面
１１Ａ＿１０１，１１Ａ＿１０２，１１Ａ＿１０３：平坦面
１１Ｂ，１１１Ｂ：出射端面
１２：光軸
２１，２２，２３：平行光生成部
３１，３２，３３，４１：光ファイバ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】