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公開番号2021026103
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210222
出願番号2019143145
出願日20190802
発明の名称光コネクタ
出願人住友電気工業株式会社
代理人特許業務法人 信栄特許事務所
主分類G02B 6/30 20060101AFI20210125BHJP(光学)
要約【課題】量産性及び経済性を向上させることが可能な光コネクタを提供する。
【解決手段】光コネクタ1は、複数のコア層51と、複数のコア層51を覆うクラッド層52を有する光導波路基板5と、光導波路基板5を収容する第1収容部を有する第1フェルール3と、複数の第1コア21と、複数の第1コア21を覆う第1クラッド22とを有するマルチコア光ファイバ2を収容する第2収容部を有し、第1フェルール3に対向する第2フェルール4と、第1フェルール3に対する第2フェルール4の位置を決定すると共に、第1フェルール3と第2フェルール4が互いに分離可能なように第1フェルール3と第2フェルール4とを固定するように構成された第1位置決め機構と、を備える。複数のコア層51の各々が、空隙を介して、複数の第1コア21のうち対応する一つと光学的に接続されるように第2フェルール4が配置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
複数の高屈折率領域と、前記複数の高屈折率領域の屈折率よりも小さな屈折率を有し当該複数の高屈折率領域を覆う低屈折率領域を有する光導波路基板と、
前記光導波路基板を収容する第1収容部を有する第1フェルールと、
複数の第1コアと、前記複数の第1コアの屈折率よりも小さな屈折率を有し当該複数の第1コアを覆う第1クラッドとを有するマルチコア光ファイバを収容する第2収容部を有し、前記第1フェルールに対向する第2フェルールと、
前記第1フェルールに対する前記第2フェルールの位置を決定すると共に、前記第1フェルールと前記第2フェルールが互いに分離可能なように前記第1フェルールと前記第2フェルールとを固定するように構成された第1位置決め機構と、
を備え、
前記光導波路基板は、前記マルチコア光ファイバに対向する第1端面と、前記第1端面とは反対側に位置する第2端面とを有し、
前記第1端面における前記複数の高屈折率領域のうちの隣接する高屈折率領域間の間隔は、前記第2端面における前記複数の高屈折率領域のうちの隣接する高屈折率領域間の間隔よりも狭く、
前記複数の高屈折率領域の各々が、空隙を介して、前記複数の第1コアのうち対応する一つと光学的に接続されるように前記第2フェルールが配置されている、
光コネクタ。
続きを表示(約 1,400 文字)【請求項2】
前記第1フェルールと前記第2フェルールとの間に設けられ、前記複数の高屈折率領域と前記複数の第1コアとの間に空隙を形成するように構成された第1スペーサをさらに備える、請求項1に記載の光コネクタ。
【請求項3】
前記第1スペーサは、
第1上側スペーサと、
前記第2収容部を介して前記第1上側スペーサと対向する第1下側スペーサと、
を有する、請求項2に記載の光コネクタ。
【請求項4】
前記マルチコア光ファイバの端面と前記光導波路基板の第1端面との間の距離は、前記第1フェルールに対向する前記第2フェルールの端面と前記光導波路基板の第1端面との間の距離よりも大きい、請求項1に記載の光コネクタ。
【請求項5】
前記第1位置決め機構は、
前記第1フェルールに設けられた第1ガイド穴と、
前記第2フェルールに設けられた第2ガイド穴と、
前記第1ガイド穴及び前記第2ガイド穴に挿入された第1ガイドピンと、
を有する、請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。
【請求項6】
前記第1位置決め機構は、
前記1フェルールに取り付けられると共に、前記第2フェルールを収容するように構成されたスリーブを有し、
前記スリーブの内径は、前記第2フェルールの外径よりも小さい、
請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。
【請求項7】
複数の第3収容部を有し、前記第1フェルールに対向する第3フェルールと、
前記第1フェルールに対する前記第3フェルールの位置を決定すると共に、前記第1フェルールと前記第3フェルールが互いに分離可能なように前記第1フェルールと前記第3フェルールとを固定するように構成された第2位置決め機構と、
をさらに備え、
前記複数の第3収容部の各々は、第2コアと当該第2コアを覆う第2クラッドとを有する複数のシングルコア光ファイバのうちの対応する一つを収容するように構成され、
前記複数の高屈折率領域の各々が、空隙を介して、前記複数の第2コアのうちの対応する一つと光学的に接続されるように前記第3フェルールが配置され、
前記複数の第2コアの各々は、前記光導波路基板を介して、前記複数の第1コアのうちの対応する一つと光学的に接続される、
請求項1から請求項6のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。
【請求項8】
前記第1フェルールと前記第3フェルールとの間に設けられ、前記複数の高屈折率領域と前記複数の第2コアとの間に空隙を形成するように構成された第2スペーサをさらに備える、請求項7に記載の光コネクタ。
【請求項9】
前記第2位置決め機構は、
前記第1フェルールに設けられた第1ガイド穴と、
前記第3フェルールに設けられた第3ガイド穴と、
前記第1ガイド穴及び前記第3ガイド穴に挿入される第2ガイドピンと、
を有する、請求項7又は請求項8に記載の光コネクタ。
【請求項10】
前記光導波路基板の第1端面及び第2端面のうち少なくとも一方は、前記光導波路基板の上面に対して傾斜した傾斜面として形成されている、請求項1から請求項9のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、光コネクタに関する。
続きを表示(約 6,900 文字)【背景技術】
【0002】
光ファイバと光導波路とを互いに光学的に接続する技術が知られている。例えば、非特許文献1に開示された平面光波回路(PLC)モジュールによれば、光ファイバのコアとPLCのコア層とが互いに位置合わせされた上で、接着剤によって光ファイバとPLCが互いに固定されている。
【0003】
また、非特許文献2では、複数のシングルモードファイバ(SMF)とマルチコアファイバ(MCF)とを光学的に接続するための空間マルチプレクサとして機能する光導波路が開示されている。非特許文献2に開示された光導波路によれば、SMFと光導波路のコア層とが互いに位置合わせされると共に、MCFと光導波路のコア層が互いに位置合わせされる。その後、SMFが当該光導波路の一方の端面に接着剤により固定されると共に、MCFが当該光導波路の他方の端面に接着剤により固定される。
【0004】
また、非特許文献3によれば、アライメント装置を用いずに複数の光ファイバとPLCが位置合わせされるPLC型ポンプコンバイナが開示されている。当該ポンプコンバイナによれば、PLCを保持するフェルールに設けられたガイド穴と光ファイバを保持するフェルールに設けられたガイド穴のそれぞれにガイドピンが挿入されることで、PLCと光ファイバとが互いに位置合わせされる。その後、PLCのコア層と光ファイバのコア間の空隙を埋めるために、クリップで2つのフェルールを挟み込むことでPLCのコア層の端面と光ファイバのコアの端面とを互いに物理的に接触させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
Takahiro Ono et al.: PLC Products for FTTH System, Furukawa Review No. 26, 2004, pp. 6-11
Paul Mitchell et al. : “57 Channel (19x3) Spatial Multiplexer Fabricated using Direct Laser Inscription”, OFC 2014 M3K.5
Koji Seo et al.: Development of High-Power Stable PLC-Type Pump Combiner, Furukawa Review, No. 23 2003, pp. 48-52
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、非特許文献1や非特許文献2に開示された技術では、アライメント装置を用いて光ファイバと光導波路とを精密に位置合わせする必要があるため、量産性の観点から課題が残る。さらに、光ファイバと光導波路が接着剤によって互いに固定されているため、光導波路と光ファイバを互いに分離できない。このため、光導波路と光ファイバのうち一方が故障した場合では、光導波路と光ファイバを含む光デバイス全体の交換が必要となってしまい、光デバイスの経済性の観点において課題が残る。
【0007】
さらに、非特許文献3に開示された技術では、PLCのコア層の端面と光ファイバのコアの端面とを互いに物理的に接触させるために、PLCの端面と光ファイバの端面とを高い精度で研磨する必要がある。さらに、クリップ等を用いて2つのフェルール間の接触面に強い押圧力を加える必要がある。このように、ポンプコンバイナの量産性の観点において課題が残る。
【0008】
このように、量産性や経済性の観点より、光ファイバと光導波路とが互いに光学的に接続された光結合構造について改善の余地がある。
【0009】
本開示は、量産性及び経済性を向上させることが可能な光コネクタ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】
【0010】
本開示の一態様の光コネクタは、
複数の高屈折率領域と、前記複数の高屈折率領域の屈折率よりも小さな屈折率を有し当該複数の高屈折率領域を覆う低屈折率領域を有する光導波路基板と、
前記光導波路基板を収容する第1収容部を有する第1フェルールと、
複数の第1コアと、前記複数の第1コアの屈折率よりも小さな屈折率を有し当該複数の第1コアを覆う第1クラッドとを有するマルチコア光ファイバを収容する第2収容部を有し、前記第1フェルールに対向する第2フェルールと、
前記第1フェルールに対する前記第2フェルールの位置を決定すると共に、前記第1フェルールと前記第2フェルールが互いに分離可能なように前記第1フェルールと前記第2フェルールとを固定するように構成された第1位置決め機構と、
を備える。
前記光導波路基板は、前記マルチコア光ファイバに対向する第1端面と、前記第1端面とは反対側に位置する第2端面とを有する。
前記第1端面における前記複数の高屈折率領域のうちの隣接する高屈折率領域間の間隔は、前記第2端面における前記複数の高屈折率領域のうちの隣接する高屈折率領域間の間隔よりも狭い。
前記複数の高屈折率領域の各々が、空隙を介して、前記複数の第1コアのうち対応する一つと光学的に接続されるように前記第2フェルールが配置されている。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、量産性及び経済性を向上させることが可能な光コネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
第2フェルールと第3フェルールが第1フェルールに固定される前の状態における第1実施形態に係る光コネクタを示す模式図である。
Y軸方向正の向きを見た第2フェルールの端面を示す図である。
Y軸方向負の向きを見た第1フェルールの第1端面を示す図である。
Y軸方向正の向きを見た第1フェルールの第2端面を示す図である。
Y軸方向負の向きを見た第3フェルールの端面を示す図である。
図1に示すA−A線に沿って切断された光導波路基板を模式的に示す断面図である。
第2フェルールと第3フェルールが第1フェルールに固定された状態における第1実施形態に係る光コネクタを示す模式図である。
第2フェルールと第3フェルールが第1フェルールに固定される前の状態における第1実施形態の変形例に係る光コネクタを示す模式図である。
第2フェルールと第3フェルールが第1フェルールに固定される前の状態における第2実施形態に係る光コネクタを示す模式図である。
Y軸方向正の向きを見た第1スペーサを示す図である。
Y軸方向負の向きを見た第1フェルールの第1端面を示す図である。
Y軸方向正の向きを見た第1フェルールの第2端面を示す図である。
Y軸方向負の向きを見た第3フェルールの端面を示す図である。
第2フェルールと第3フェルールが第1フェルールに固定された状態における第2実施形態に係る光コネクタを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
[本発明の実施形態の説明]
本発明の実施形態の概要を説明する。
(1)複数の高屈折率領域と、前記複数の高屈折率領域の屈折率よりも小さな屈折率を有し当該複数の高屈折率領域を覆う低屈折率領域を有する光導波路基板と、
前記光導波路基板を収容する第1収容部を有する第1フェルールと、
複数の第1コアと、前記複数の第1コアの屈折率よりも小さな屈折率を有し当該複数の第1コアを覆う第1クラッドとを有するマルチコア光ファイバを収容する第2収容部を有し、前記第1フェルールに対向する第2フェルールと、
前記第1フェルールに対する前記第2フェルールの位置を決定すると共に、前記第1フェルールと前記第2フェルールが互いに分離可能なように前記第1フェルールと前記第2フェルールとを固定するように構成された第1位置決め機構と、
を備え、
前記光導波路基板は、前記マルチコア光ファイバに対向する第1端面と、前記第1端面とは反対側に位置する第2端面とを有し、
前記第1端面における前記複数の高屈折率領域のうちの隣接する高屈折率領域間の間隔は、前記第2端面における前記複数の高屈折率領域のうちの隣接する高屈折率領域間の間隔よりも狭く、
前記複数の高屈折率領域の各々が、空隙を介して、前記複数の第1コアのうち対応する一つと光学的に接続されるように前記第2フェルールが配置されている、
光コネクタ。
【0014】
上記構成によれば、第1フェルールに対する第2フェルールの位置が第1位置決め機構により決定されている。さらに、第1フェルールと第2フェルールが互いに分離可能なように第1フェルールと第2フェルールとが第1位置決め機構により互いに固定されている。このように、アライメント装置を用いずに光導波路基板の高屈折率領域と第1光ファイバの第1コアとを互いに位置決めすることが可能となるため、光コネクタの量産性を向上させることが可能となる。
【0015】
さらに、接着剤等を用いずに光導波路基板とマルチコア光ファイバとを固定することができると共に、光導波路基板とマルチコア光ファイバとを互いに分離することができる。このように、光コネクタの一部(例えば、光導波路基板)に故障があったとしても、光コネクタ全体を交換する必要がなく、故障した光コネクタの一部のみを交換することが可能となる。このため、光コネクタの経済性を向上させることが可能となる。
【0016】
また、複数の高屈折率領域の各々が、空隙を介して、複数の第1コアのうち対応する一つと光学的に接続されているため、光導波路基板とマルチコア光ファイバとを互いに物理的に接触させる必要がない。このため、光導波路基板及びマルチコア光ファイバに強い押圧力を加える必要がないと共に、光導波路基板の端面とマルチコア光ファイバの端面を精密に研磨する必要もない。このように、光コネクタの量産性を向上させることが可能となる。
【0017】
(2)前記第1フェルールと前記第2フェルールとの間に設けられ、前記複数の高屈折率領域と前記複数の第1コアとの間に空隙を形成するように構成された第1スペーサをさらに備える、項目(1)に記載の光コネクタ。
【0018】
上記構成によれば、第1スペーサによって複数の高屈折率領域と複数の第1コアとの間に空隙を形成することができる。このように、第1スペーサによって形成された空隙を介して、前記複数の高屈折率領域の各々を複数の第1コアのうち対応する一つと光学的に接続させることができる。
【0019】
(3)前記第1スペーサは、
第1上側スペーサと、
前記第2収容部を介して前記第1上側スペーサと対向する第1下側スペーサと、
を有する、項目(2)に記載の光コネクタ。
【0020】
上記構成によれば、マルチコア光ファイバが収容される第2収容部を介して第1上側スペーサと第1下側スペーサが互いに対向している。このように、光導波路基板の高屈折率領域とマルチコア光ファイバの第1コアとを互いに平行に配置することができるため、高屈折率領域と第1コアとの間の結合損失を抑制することが可能となる。
【0021】
(4)前記マルチコア光ファイバの端面と前記光導波路基板の第1端面との間の距離は、前記第1フェルールに対向する前記第2フェルールの端面と前記光導波路基板の第1端面との間の距離よりも大きい、項目(1)に記載の光コネクタ。
【0022】
上記構成によれば、スペーサを設けずに、光導波路基板の高屈折率領域とマルチコア光ファイバの第1コアとの間に空隙を形成することができる。このように、光コネクタの部品点数を削減することができる。
【0023】
(5)前記第1位置決め機構は、
前記第1フェルールに設けられた第1ガイド穴と、
前記第2フェルールに設けられた第2ガイド穴と、
前記第1ガイド穴及び前記第2ガイド穴に挿入された第1ガイドピンと、
を有する、項目(1)から項目(4)のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。
【0024】
上記構成によれば、第1ガイド穴と第2ガイド穴に挿入された第1ガイドピンによって、第1フェルールに対する第2フェルールの位置を決定することができる。さらに、当該第1ガイドピンによって第1フェルールと第2フェルールが互いに分離可能なように第1フェルールと第2フェルールとを互いに固定することができる。
【0025】
(6)前記第1位置決め機構は、
前記1フェルールに取り付けられると共に、前記第2フェルールを収容するように構成されたスリーブを有し、
前記スリーブの内径は、前記第2フェルールの外径よりも小さい、
項目(1)から項目(4)のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。
【0026】
上記構成によれば、第2フェルールがスリーブに収容されることで、第1フェルールに対する第2フェルールの位置を決定することができる。さらに、当該スリーブによって、第1フェルールと第2フェルールが互いに分離可能なように第1フェルールと第2フェルールとを互いに固定することができる。
【0027】
(7)複数の第3収容部を有し、前記第1フェルールに対向する第3フェルールと、
前記第1フェルールに対する前記第3フェルールの位置を決定すると共に、前記第1フェルールと前記第3フェルールが互いに分離可能なように前記第1フェルールと前記第3フェルールとを固定するように構成された第2位置決め機構と、
をさらに備え、
前記複数の第3収容部の各々は、第2コアと当該第2コアを覆う第2クラッドとを有する複数のシングルコア光ファイバのうちの対応する一つを収容するように構成され、
前記複数の高屈折率領域の各々が、空隙を介して、前記複数の第2コアのうちの対応する一つと光学的に接続されるように前記第3フェルールが配置され、
前記複数の第2コアの各々は、前記光導波路基板を介して、前記複数の第1コアのうちの対応する一つと光学的に接続される、
項目(1)から項目(6)のうちいずれか一項に記載の光コネクタ。
【0028】
上記構成によれば、複数のシングルコア光ファイバ(SCF)とマルチコア光ファイバ(MCF)を光学的に接続可能な光コネクタを提供することができる。
また、第1フェルールに対する第3フェルールの位置が第2位置決め機構により決定されている。さらに、第1フェルールと第3フェルールが互いに分離可能なように第1フェルールと第3フェルールとが第2位置決め機構により互いに固定されている。このように、アライメント装置を用いずに光導波路基板の高屈折率領域とシングルコア光ファイバの第2コアとを互いに位置決めすることが可能となるため、光コネクタの量産性を向上させることが可能となる。
【0029】
さらに、接着剤等を用いずに光導波路基板とシングルコア光ファイバとを固定することができると共に、光導波路基板とシングルコア光ファイバとを互いに分離することができる。このように、光コネクタの一部(例えば、光導波路基板)に故障があったとしても、光コネクタ全体を交換する必要がなく、故障した光コネクタの一部のみを交換することが可能となる。このため、光コネクタの経済性を向上させることが可能となる。
【0030】
また、前記複数の高屈折率領域の各々が、空隙を介して、複数の第2コアのうち対応する一つと光学的に接続されているため、光導波路基板とシングルコア光ファイバとを互いに物理的に接触させる必要がない。このため、光導波路基板及びシングルコア光ファイバに強い押圧力を加える必要がないと共に、光導波路基板の端面とシングルコア光ファイバの端面を精密に研磨する必要もない。このように、光コネクタの量産性を向上させることが可能となる。
(【0031】以降は省略されています)

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