CN103608709B - 光连接构件、光连接构造、及光连接构件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

光连接构件（1）是通过使第1端面（13a）和第2端面（14a）连结的导波部（12）而实现MCF（2）与多个SCF（3）之间的光连接。在该光连接构件（1）中，在多个导波部（12）中，各自的与第1端面（13a）连接的连接端（12A）成为与第1端面（13a）正交的直线部分。此外，与第2端面（14a）的分支端（12B）成为与第2端面（14a）正交的直线部分。由此，通过导波部（12）的光从第1端面（13a）及第2端面（14a）大致垂直地射出，因此能够良好地抑制光连接损失。

Description

光连接构件、光连接构造、及光连接构件的制造方法
技术领域
本发明是关于一种将多个单纤芯纤维等光学部件，有效地与适用于光通信系统的多纤芯纤维等光元件连接的光连接构件、及该光连接构造、以及光连接构件的制造方法。
背景技术
目前，为了提供可实现1个传送站点与多个加入者之间的光通信的FTTH（Fiber To The Home，光纤到户）服务，实现通过插入多级的分光器而使各加入者共用1根光纤的所谓PON（Passive OpticalNetwork，无源光纤网络）系统。然而，在PON系统中，存在拥堵控制（Congestion Control）或接收动态范围确保等针对将来传输容量增加的技术课题。
作为解决该技术课题的手段之一，考虑向SS（Single Star，单星）系统转换。在向SS系统转换的情况下，由于与PON系统相比，在站点内侧纤维芯数增大，因此在站点内侧光缆中必须为极细径化、超高密度化。作为极细径、超高密度化用的光纤，例如优选使用在同一包层内具有多个纤芯的多纤芯纤维。
作为多纤芯纤维，例如专利文献1中公开的光纤具有在其剖面上二维配置的大于或等于7根纤芯。另外，例如在专利文献2中公开了多个纤芯并列于一条直线上的光纤，且记载有与光导波部、半导体光集成元件的连接变得容易。
专利文献1：日本特开平05-341147号公报
专利文献2：日本特开平10-104443号公报
发明内容
然而，作为现状，假定为与上述具有多个纤芯的多纤芯纤维连接的连接对象的网络资源、例如普通的光学设备等，是以经由单纤芯纤维与站点连接为前提的。因此，多纤芯纤维与多个单纤芯纤维的连接结构较为重要，正在寻求以简单的结构抑制连接损失的光连接手段。
本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种能够以简单的结构有效地将具有多个纤芯的多纤芯纤维等光元件与多个单纤芯纤维等光学部件连接的光连接构件、及将该光连接构件与光元件等连接的光连接构造。
为了解决上述课题，本发明第1方式所涉及的光连接构件为，将具有多个光输入输出部的光元件与其它光学部件连接，其中，多个光输入输出部具有彼此平行的光轴，该光连接构件具有：主体部，其具有光元件侧的第1端部及其它光学部件侧的第2端部；以及多个导波部，它们配置在主体部内，以将第1端部与第2端部连结的方式延伸。在该光连接构件中，多个导波部各自在第1端部处具有以与多个光输入输出部的排列对应的方式排列且彼此平行的直线部分。
该第1方式所涉及的光连接构件通过将第1端部和第2端部连结的导波部，而在多纤芯纤维等光元件和多个单纤芯纤维等光学部件之间实现光连接。在该光连接构件中，多个导波部各自在第1端部处具有以与多个光输入输出部的排列对应的方式排列且彼此平行的直线部分。由此，多个导波部的光轴在第1端部侧彼此平行，因此，能够容易地使光连接构件的光轴与多纤芯纤维等光元件的光轴一致，能够良好地抑制光连接损失。另外，由于该光连接构件在第1端部侧具有多个导波部彼此平行的区域，因此即使在为了获得良好的连接面而对光连接构件的连接面进行一定程度研磨的情况下，也能够维持导波部的平行度。
在上述第1方式的光连接构件的基础上，也可以使多个导波部各自在第1端部处，以与多个光输入输出部的二维排列对应的方式二维排列。
在上述第1方式所涉及的光连接构件中，也可以使多个导波部各自在第2端部处具有以与其它光学部件的排列对应的方式一维排列且彼此平行的直线部分。在这种情况下，由在多个导波部的光轴在第2端部侧彼此平行，因此能够容易地使光连接构件的光轴与多个单纤芯纤维等光学部件的光轴一致，能够良好地抑制光连接损失。另外，该光连接构件在第2端部侧具有多个导波部彼此平行的区域，因此，即使在为了获得良好的连接面而对光连接构件的连接面进行一定程度研磨的情况下，也能够维持导波部的平行度。
在上述第1方式所涉及的光连接构件的基础上，也可以使主体部具有多个通孔，这些通孔具有与多个导波部的外径大致相等的内径，多个导波部分别收容并固定在多个通孔内。在这种情况下，多个导波部也可以分别通过具有与多个光输入输出部间的距离相等的包层直径的单纤芯纤维而形成，例如，在光元件为多纤芯纤维的情况下，多纤芯纤维的纤芯排列通常以纤芯间距离相等的方式形成。因此，通过上述结构能够容易地获得以与多纤芯纤维的纤芯排列相同的方式排列有导波部的第1端部。
在上述第1方式所涉及的光连接构件的基础上，也可以使多个导波部分别是通过将折射率高于主体部的液体填充在形成于主体部内的多个通孔中而形成的。也可以使多个导波部分别通过将光反射膜包覆在形成于所述主体部内的多个通孔的内壁上而形成。在这些情况下，也能够简单地构成对光连接损失进行了抑制的导波部。
在上述第1方式所涉及的光连接构件的基础上，也可以使第1端部为圆筒形状。在这种情况下，在将多纤芯纤维等光元件固定在通用的圆筒状插芯上之后，能够容易地经由护套而使多纤芯纤维等光元件的端面与光连接构件的端面连接。另外，也可以在第2端部设置引导部，该引导部用于以使其它光学部件的光轴与多个导波部的在第2端部处的光轴一致的方式，与其它光学部件连接。
在上述第1方式所涉及的光连接构件的基础上，也可以在第1端部处，将各导波部的端面等间隔地排列。在这种情况下，如果光元件例如为多纤芯纤维，则多纤芯纤维的纤芯排列通常以纤芯间距离相等的方式二维排列。因此，通过形成上述结构的第1端部而使多纤芯纤维的连接变得容易。
另外，为了解决上述课题，本发明的第1方式所涉及的光连接构件为，使具有多个纤芯的多纤芯纤维和多个单纤芯纤维连接，其中，该光连接构件具有主体部，该主体部包括：第1端面，其与多纤芯纤维的端面连接；第2端面，其向多个单纤芯纤维进行分支；以及多个导波部，其以使第1端面和第2端面连结的方式延伸，多个导波部各自的至少与第1端面连接的连接端，成为与第1端面正交的直线部分。
该光连接构件是经由使第1端面与第2端面连结的导波部而实现多纤芯纤维与多个单纤芯纤维之间的光连接。在该光连接构件中，在多个导波部各自中，至少与第1端面连接的连接端成为与第1端面正交的直线部分。由此，通过导波部的光从第1端面及第2端面大致垂直地射出，因此能够容易地使多纤芯纤维与多个单纤芯纤维的在连接部处的光轴一致，能够良好地抑制光的连接损失。
另外，为了解决上述课题，本发明第2方式所涉及的光连接构件为，将具有多个光输入输出部的光元件与其它光学部件连接，其中，多个光输入输出部具有彼此平行的光轴，该光连接构件具有：主体部，其具有光元件侧的第1端部及其它光学部件侧的第2端部；多个导波部，它们配置在主体部内，以将第1端部与第2端部连结的方式延伸；以及第1固定部件，其在第1端部处保持多个导波部的一端。在该光连接构件中，第1固定部件在其内部以使多个导波部彼此平行的方式固定多个导波部。
该第2方式所涉及的光连接构件通过将第1端部与第2端部连结的导波部而实现多纤芯纤维等光元件与多个单纤芯纤维等光学部件间的光连接。在该光连接构件中，通过第1固定部件而在第1端部侧以使多个导波部彼此平行的方式进行固定。由此，多个导波部的光轴在第1端部侧彼此平行，因此能够容易地使光连接构件的光轴与多纤芯纤维等光元件的光轴一致，能够良好地抑制光连接损失。另外，该光连接构件在第1端部侧包含多个导波部彼此平行的区域，因此，即使在为了获得良好的连接面而对光连接构件的连接面进行一定程度研磨的情况下，也能够维持导波部的平行度。
在上述第2方式所涉及的光连接构件中，也可以使第1固定部件以使多个导波部在第1端部处成为二维排列的方式进行固定。在这种情况下，能够容易地使通常二维排列的多纤芯纤维等光元件的光输入输出部的排列与光连接构件的导波部的排列对应。
在上述第2方式所涉及的光连接构件中，也可以使第1固定部件具有引导部，该引导部用于以使光元件的多个光输入输出部的光轴与多个导波部一端的光轴一致的方式，与光元件连接。在这种情况下，由于对导波部进行固定的第1固定部件包含用于使光轴一致的引导部，因此能够容易地使光元件的光轴与导波部的光轴一致。
上述第2方式所涉及的光连接构件还具有第2固定部件，该第2固定部件在第2端部处保持多个导波部的另一端。在这种情况下，通过第2固定部件而在第2端部侧以使多个导波部彼此平行的方式对多个导波部进行固定。由此，由于即使在第2端部侧多个导波部的光轴也彼此平行，因此能够容易地使光连接构件的光轴与多个单纤芯纤维等光学部件的光轴一致，能够进一步良好地抑制光连接损失。另外，由于该光连接构件在第2端部侧具有多个导波部彼此平行的区域，因此，即使在为了获得良好的连接面而对光连接构件的连接面进行一定程度研磨的情况下，也能够维持导波部的平行度。
在上述第2方式所涉及的光连接构件中，也可以使第2固定部件以使所述多个导波部在所述第2端部处一维排列的方式进行固定。在这种情况下，能够容易地使通常一维地排列的多个单纤芯纤维等光学部件的光输入输出部的排列与光连接构件的导波部的排列对应。
在上述第2方式所涉及的光连接构件中，也可以使第2固定部件具有引导部，第2固定部件的引导部用于以使其它光学部件的光轴与多个导波部另一端的光轴一致的方式，与其它光学部件连接。在这种情况下，由于对导波部进行固定的第2固定部件包含用于使光轴一致的引导部，因此能够容易地使其它光学部件的光轴与导波部的光轴一致。
在上述第2方式所涉及的光连接构件中，也可以使第1或第2固定部件是嵌入成型用的部件。在这种情况下，能够容易地制作高精度地进行主体部内的第1或第2固定部件的定位的光连接构件。
在上述第2方式所涉及的光连接构件中，也可以使导波部通过具有与光元件的多个光输入输出部间的距离相等的包层直径的单纤芯纤维而形成。多纤芯纤维等光元件的纤芯排列通常以纤芯间距离相等的方式形成。因此，通过上述结构而能够容易地获得排列与多纤芯纤维等光元件的纤芯排列相同的导波部。
在上述第2方式所涉及的光连接构件中，也可以使第1端部侧的端面成为大致圆形状。在这种情况下，在将多纤芯纤维等光元件固定在通用的圆柱状插芯上之后，可经由护套容易地将多纤芯纤维等光元件的端面与光连接构件的第1端部连接。
在上述第2方式所涉及的光连接构件中，也可以在第1端部中，使各导波部的端面等间隔地排列。多纤芯纤维等光元件的纤芯排列通常以纤芯间距离相等的方式二维排列。因此，通过具有上述结构的第1端部而使与多纤芯纤维等光元件的连接变得容易。
另外，为了解决上述课题，本发明所涉及的光连接构造具有：上述任一项所记载的光连接构件；以及光元件，其具有多个光输入输出部，并与光连接构件连接，其中，多个光输入输出部具有彼此平行的光轴。在该光连接构造中，光元件以使第1端部的光元件侧的第1端面上的多个导波部与光元件的多个光输入输出部相对的方式，与光连接构件连接。在这种情况下，光元件的多个光输入输出部也可以以规定的旋转轴为中心而点对称地配置，且是以与第1端面上的多个导波部相对的方式调整旋转角而连接的。由此，能够容易地进行光元件与光连接构件的连接。
在上述光连接构造中，也可以使光元件是由共用的包层包围多个纤芯而成的多纤芯纤维，多纤芯纤维由光插芯保持，其中，该光插芯通过引导构件而相对于光连接构件定位并固定。在这种情况下，也可以在多纤芯纤维及光插芯上设置对多纤芯纤维的旋转角进行限制的限制构造。由此，能够容易地进行多纤芯纤维与光连接构件的在旋转方向上的定位。
在上述光连接构造中，也可以使光元件为将多个受光发光部二维状排列而成的受光发光元件，该光连接构造还具有聚光光学系统，该聚光光学系统用于将受光发光元件的多个受光发光部分别与多个导波部光学连接。在这种情况下，能够在良好地抑制连接损失的状态下，将如VCSEL这样具有多个受光发光部的受光发光元件与其它光学部件连接。
另外，本发明也可以是通过嵌入成型而制造上述第2方式所涉及的光连接构件的制造方法。即，本发明所涉及的光连接构件包括以下工序：准备构成光连接构件的多个导波部及嵌入成型用的固定部件；在固定部件的内部，以使多个导波部彼此平行的方式保持多个导波部的一端；将固定部件及一端由该固定部件保持的多个导波部配置在成型模具中；以及将规定的成型材料注入至成型模具中而进行嵌入成型。
在该光连接构件的制造方法中，包括在固定部件的内部以多个导波部彼此平行的方式保持多个导波部的一端的工序。将按照这种方式平行地保持的多个导波部与对多个导波部进行固定的固定部件配置在模具中而进行嵌入成型。在这种情况下，通过固定部件以使多个导波部彼此平行的方式将多个导波部进行固定，并制造光连接构件。其结果，在所制造的光连接构件中，多个导波部的光轴彼此平行，能够容易地使光连接构件的光轴、与多纤芯纤维等光元件或多个单纤芯纤维等光学部件的光轴一致，能够良好地抑制光连接损失。
发明的效果
根据本发明，能够由简单的结构有效地将具有多个光输入输出部的光元件与其它光学部件连接。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的光连接构件及光连接构造的斜视图。
图2是切除图1所示的光连接构件的一部分而示出的俯视图。
图3是表示图1所示的光连接构件的主体部的第1端面的图。
图4是表示图1所示的光连接构件的主体部的第2端面的图。
图5是表示图1所示的光连接构件的制造工序的一个例子的斜视图。
图6是表示图5的后续工序的斜视图。
图7是表示刚刚成型之后的主体部的第1端部的斜视图。
图8是表示本发明的第1实施方式所涉及的光连接构件的变形例的图。
图9是表示本发明的第1实施方式所涉及的光连接构件的另一变形例的图。
图10是表示本发明的第1实施方式所涉及的光连接构造的变形例的斜视图。
图11是表示图10所示的光连接构造所使用的受光发光元件的俯视图。
图12是表示图1所示的光连接构造所使用的多纤芯纤维及光插芯的变形例的图。
图13是表示本发明的第2实施方式所涉及的光连接构件及光连接构造的斜视图。
图14是切除图13所示的光连接构件的一部分而示出的俯视图。
图15是表示图13所示的光连接构件的主体部的第1端面的图。
图16是表示图13所示的光连接构件的主体部的第2端面的图。
图17是表示构成图13所示的光连接构件的固定部件的图，（a）是表示配置在第1端面侧的第1固定部件，（b）是表示配置在第2端面侧的第2固定部件。
图18是表示图13所示的光连接构件的制造工序的一个例子的斜视图，是表示准备SCF的工序的图。
图19是表示将图18所示的SCF的一端插入至第1固定部件的工序的斜视图。
图20是表示将图19所示的SCF的另一端插入至第2固定部件的工序的斜视图。
图21是表示将图20所示的SCF配置在模具中的工序的斜视图。
图22是表示在图21中所示的工序之后执行成型的工序的斜视图。
图23是表示刚刚成型之后的主体部的第1端部的斜视图。
图24是表示构成第2实施方式所涉及的光连接构件的、固定部件的变形例的斜视图，（a）是表示配置在第1端面侧的第1固定部件的变形例，（b）是表示配置在第2端面侧的第2固定部件的变形例。
图25是表示光连接构件的另一变形例的图。
图26是表示光连接构件的其它变形例的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明所涉及的光连接构件及光连接构造的优选实施方式进行详细说明。
（第1实施方式）
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的光连接构件及使用该光连接构件的光连接构造的斜视图。图2是切除图1所示的光连接构件的一部分而示出的俯视图。如图1所示，光连接构件1是将多纤芯纤维（以下称为“MCF”）2、与多个单纤芯纤维（以下称为“SCF”）3连接的光连接构件。使用光连接构件1将作为光元件的一个例子的MCF2与作为光学部件的一个例子的SCF3光学连接，构成光连接构造C1。
MCF2是在同一包层内使多个纤芯（光输入输出部）以彼此的光轴平行的方式配置的纤维。MCF2的多个纤芯优选为以纤芯间距离分别相等的方式配置。纤芯排列可以是直线状的一维排列，但优选为例如三角格子状或四方形排列的二维排列。
本实施方式的MCF2为三角格子状的排列，且在包层的中心位置具有1个而在其周围以60°间隔具有6个，共计7个纤芯彼此等间隔地配置。即，MCF2的纤芯以位于中心的旋转轴为中心而点对称地配置。例如，在不存在中心纤芯的情况下，与严格的三角格子排列不同，但在本发明中，也包含在假想为中心纤芯存在的情况下实现三角格子排列的排列。
另一方面，SCF3具有与MCF2相同直径的纤芯，并且，是以与MCF2的纤芯间距离相等的方式使至少前端部分的包层直径细径化的纤维。在SCF3的前端安装有MT连接器4，以使SCF3前端部分的光轴彼此平行的方式通过MT连接器而将SCF3固定。在MT连接器4的前端面4a设有用于安装光连接构件1的引导销5、5，在引导销5、5之间，对应于MCF2的纤芯数而以规定的间距使7根SCF3的前端横向排成一列并露出。
如图1及图2所示，光连接构件1具有：主体部11，其例如由PPS（polyphenylene sulfide，聚苯硫醚）树脂或PEI（polyetherimide，聚醚酰亚胺）树脂这种用于构成通常的光连接器的塑料树脂形成；以及多根（此处为7根）导波部12，它们设置在主体部11内。主体部11具有：第1端部13，其包含与MCF2的端面连接的第1端面13a；第2端部14，其包含与SCF3的端面连接的第2端面14a；以及中间部15，其位于第1端部13和第2端部14之间。
第1端部13形成直径与插入有MCF2的插芯7的外径相同的圆筒形状，且其端面成为剖面为圆形的第1端面13a。第1端部13的长度为例如大于或等于MCF2的纤芯径的5倍。另一方面，第2端部14形成大致长方体形状，且其端面成为形状与MT连接器4的前端面4a相同的第2端面14a。
第2端部14的长度与第1端部13同样地，为例如大于或等于MCF2的纤芯径的5倍。在该第2端部14设有与MT连接器4的引导销5、5嵌合的嵌合孔16、16（引导部）。中间部15的形状为，以将圆筒状的第1端部13与大致长方形状的第2端部14连接的方式，从第1端部13侧至第2端部14侧以裙摆状扩展。
更具体地说，导波部12由SCF18构成，其中，该SCF18无间隙地配置（收容）在通孔17内，该通孔17以将第1端部13的第1端面13a与第2端部14的第2端面14a连结的方式在主体部11内延伸。通孔17具有与SCF18的外径大致相等的内径。SCF18是与SCF3相同的纤维，且以与MCF2的纤芯间距离相等的方式将包层直径进行了细径化。
对于多个导波部12，各自的与第1端面13a连接的连接端12A成为与第1端面13a正交的直线部分。多个导波部12在第1端部13处的、由上述直线部分构成的连接端12A，以彼此平行的方式排列。与第2端面14a的分支端12B成为与第2端面14a正交的直线部分。多个导波部12在第2端部14处的、由上述直线部分构成的分支端12B，以彼此平行的方式排列。
在本实施方式中使用的“正交”，表示例如相对于第1端面13a的角度为90度±0.5度的范围，但本领域技术人员应清楚，能够根据光连接构件的连接精度而使该范围适当地增减。连接端12A及分支端12B的长度为例如大于或等于MCF2的纤芯径的5倍。导波部12的中间部分在第1端面13a与第2端面14a之间沿着主体部11的形状平缓地弯曲，使连接端12A及分支端12B彼此连接。
导波部12的一个端面以MCF2的纤芯的位置与SCF18的纤芯的位置对应的方式在第1端面13a露出，如图3所示，在第1端面13a的中心位置配置1个而在其周围以60°的间隔配置6个，即共计7个彼此等间隔地配置。导波部12的另一个端面以SCF3的纤芯的位置与SCF18的纤芯的位置对应的方式在第2端面14a露出，如图4所示，在嵌合孔16、16之间以规定的间距横向配置为一列。
即，如图3所示，多个导波部12在其连接端12A处，以与MCF2的多个纤芯对应的方式排列为二维状（即，以将纤芯连结的直线形成多边形的方式）。另一方面，如图4所示，多个导波部12在其分支端12B处以与SCF3的多个纤芯对应的方式排列为一维状（即，以将纤芯连结的直线形成一条直线的方式）。
在具有上述结构的光连接构件1中，在使MCF2的纤芯位置与第1端面13a上的导波部12的位置对齐的状态，即，对旋转角进行调整以使得MCF2的纤芯与第1端面13a上的导波部12彼此相对的状态下，使通过插芯7而固定的MCF2的端面与主体部11的第1端面13a在分割护套19（引导构件）内抵接。此外，通过使引导销5、5与第2端部14的嵌合孔16、16嵌合，使MT连接器4的前端面4a与主体部11的第2端面14a抵接，从而能够经由导波部12而使MCF2与SCF3连接。
此时，在光连接构件1中，在多个导波部12中，各自的与第1端面13a连接的连接端12A为与第1端面13a正交的直线部分，且这些直线部分彼此平行。由此，能够容易地使MCF2与导波部12的在连接部处的光轴一致。与第2端面14a的分支端12B为与第2端面14a正交的直线部分，这些直线部分彼此平行。由此，能够容易地使导波部12与SCF3的在连接部处的光轴也一致。因此，与光从第1端面13a及第2端面14a倾斜射出的情况相比，能够良好地抑制光连接损失。
上述光连接构件1例如能够通过注塑成型而形成。在这种情况下，首先，如图5所示，准备具有与主体部11的形状对应的凹部22、22的一对模具21、21。凹部22、22分别与主体部11的宽度方向一个半部的形状和另一个半部的形状对应，且在模具21、21闭合时，在模具21、21内形成与主体部11形状相同的空间S（参照图6）。在凹部22、22中，在与第1端部13的形成位置相比靠近前端侧设有小径部24。
其次，准备由弹性构件构成的多个（与MCF2的纤芯数相同的）成型销23，并将它们配置在凹部22、22之间。在该状态下，如图6所示，如果使一对模具21、21闭合，则各成型销23的前端通过小径部24而以彼此平行的方式被收拢，并且在空间S内成为通过弹性变形而平缓变形后的状态。由此，各成型销23分别具有与第1端面13a正交的直线部分及与第2端面14a正交的直线部分。然后，如果从模具21、21的树脂注入孔（未图示）注入树脂，将成型销23拔出，则能够获得形成有多个通孔17的主体部11。
如图7所示，此时在所获得的主体部11的第1端面13a残留有与小径部24的形状对应的凸部25。因此，通过研磨等去除凸部25，从而形成第1端面13a。由于通孔17具有第1端部13处的与连接端12A对应的彼此平行的直接接触部分，因此，即使在进行上述研磨等的情况下，也能够维持导波部12的光轴平行度。最后，通过将SCF18插入至各通孔17中而获得光连接构件1。此外，在凸部25的突出量较小（例如与纤芯径相同的程度）的情况下，也可以保留凸部25。其原因在于，即使在与MCF2连接的情况下，凸部25产生损伤的可能性也较小。
本发明并不限定于上述实施方式，可进行各种变形。例如，在上述第1实施方式中，在通孔17中配置SCF18而构成导波部12，但也可如图8所示，形成直径与MCF2的纤芯径相同的通孔37，将折射率高于主体部11的液体38填充在通孔37内，由此而形成导波部12。作为液体38，例如能够使用含有硅酮树脂等的匹配油。
另外，如图9所示，也可以通过形成直径与MCF2的纤芯径相同的通孔47，以光反射膜48包覆通孔47的内壁而形成导波部12。作为光反射膜48，可列举出例如通过非电解镀敷等而形成的Au膜。通过上述结构，也能够简单地构成对光连接损失进行了抑制的导波部12。
进而，配置在通孔17中的SCF18也可以从第2端面14a以充分的长度延伸（参照后述的图26）。由此，不使用引导销即可将从光连接构件1的第2端面14a延伸出来的SCF18与其它光设备直接连接。在这种情况下，与上述实施方式不同，不存在导波部12与SCF3的在第2端面14a处的连接部，因此，也可以不存在与第2端面14a的分支端12B相对于第2端面14a正交的直线部分。另外，在这种情况下，优选将固定在光连接构件1内部的SCF18设为带包覆的光纤。
即，SCF18优选成为在第1端面13a侧细径化且将包覆去除后的状态，包覆的至少一部分固定在光连接构件1的内部。在形成这种光连接构件1的情况下，作为成型销23，使用一端部为较大直径（相当于包覆直径）而另一端部为较小直径（相当于包覆去除部分的外径）的结构，较大直径侧以朝向第2端面14a侧的方式配置，且以与上述相同的过程通过注塑成型来形成主体部11即可。
另外，在上述实施方式中，如图1所示，说明了将光连接构件1与MCF2连接的光连接构造的例子，但也可以如图10所示，形成经由耦合透镜59（聚光光学系统）而将光连接构件1与受光发光元件57连接的光连接构造C2。如图11所示，该受光发光元件57具有与MCF2的纤芯排列同样排列的多个（在图11的例子中为7个）受光发光部52，根据光连接构造C2，与光连接构造C1同样地，能够容易地使多个导波部12与多个受光发光部52处的光轴一致。因此，即使在作为光元件的一个例子而使用受光发光元件57的情况下，与光从第1端面13a及第2端面14a倾斜射出的情况相比，也能够良好地抑制光连接损失。
另外，在上述实施方式中，以将剖面形状为圆形的MCF2插入至光插芯7中为例进行了说明，但也可以如图12所示，构成为切除MCF62的一部分而设置平坦面62a，在光插芯67的内孔中设置与该平坦面62a对应的平坦面67a。根据该限制构造，可通过光插芯67而限制MCF62的旋转。在上述制造方法中，在使用成型销23在主体部11上形成通孔17之后，在通孔17中配置SCF18而构成导波部12，当然也可不使用成型销23，而是从一开始就将SCF18配置在一对模具21、21中来构成导波部12。
（第2实施方式）
下面，对本发明的第2实施方式进行说明。
图13表示本发明的第2实施方式所涉及的光连接构件，是使多纤芯纤维与多个单纤芯纤维连接的方式的一个例子的斜视图。图14是切除图13所示的光连接构件的一部分而表示的俯视图。如图13所示，光连接构件101是将多纤芯纤维（以下称为“MCF”）102与多个单纤芯纤维（以下称为“SCF”）103连接的光连接构件。使用光连接构件101将作为光元件的一个例子的MCF102，与作为光学部件的一个例子的SCF103光学连接，构成光连接构造C3。此外，也可使用光连接构件101，形成图10所示的光连接构造C2。
MCF102（光元件）是在同一包层内以彼此的光轴平行的方式配置有多个纤芯（光输入输出部）的纤维。MCF102的多个纤芯优选以彼此的纤芯间距离相等的方式配置。纤芯排列可以是多个纤芯配置为一条直线状的一维排列，但优选为例如三角格子状或四方形排列的二维排列。
本实施方式的MCF102为三角格子状的二维排列，在包层的中心位置配置1个而在其周围以60度的间隔配置6个，即共计7个纤芯彼此等间隔地配置。例如，不存在中心纤芯的情况与严格的三角格子排列不同，但在本发明中，也包含在假想为存在中心纤芯的情况下实现三角格子排列的排列。
SCF103（光学部件）是与MCF102具有相同直径的纤芯，且以与MCF102的纤芯间距离相等的方式使至少前端部分的包层直径细径化的纤维。在多个SCF103的前端安装有MT连接器104。在MT连接器104的前端面104a设有用于安装光连接构件101的引导销105、105。在引导销105、105之间，对应于MCF102的纤芯数而使7根SCF103的前端以规定的间距横向排成一列并露出。
如图13及图14所示，光连接构件101具有：主体部111，其例如由PPS（polyphenylene sulfide，聚苯硫醚）树脂或PEI（Polyetherimide，聚醚酰亚胺）树脂这种用于构成普通光连接器的塑料树脂形成；多根（此处为7根）导波部112，它们设置在主体部111内；以及第1及第2固定部件120、121，它们对多个导波部112的各端部进行固定。主体部111包括：第1端部113，其包含与MCF102的端面连接的第1端面113a；第2端部114，其包含与多个SCF103的端面连接的第2端面114a；以及中间部115，其位于第1端部113和第2端部114之间。
第1端部113形成直径与插入有MCF102的插芯107的外径相同的圆筒状，且其端面成为剖面为圆形的第1端面113a。第1端部113的长度为例如大于或等于MCF102的纤芯径的5倍。另一方面，第2端部114形成大致长方体形状，且其端面成为形状与MT连接器104的前端面104a相同的第2端面114a。第2端部114的长度与第1端部113同样地，为例如大于或等于MCF102的纤芯径的5倍。
在第2端部114设有用于嵌合MT连接器114的引导销105、105的嵌合孔116、116。中间部15的形状为，以将圆筒状的第1端部113与大致长方体形状的第2端部114连接的方式，从第1端部113侧至第2端部114侧以裙摆状扩展。也可以代替上述PPS等而由环氧树脂形成主体部111。
更具体地说，导波部112是由通孔117和SCF118构成的，其中，该通孔117以使第1端面113a与第2端面114a连结的方式在主体部111内延伸，该SCF118无间隙地配置在通孔117内。SCF118是与SCF113相同的纤维，且以与MCF102的纤芯间距离相等的方式使包层直径细径化。导波部112的中间部分在第1端面113a与第2端面114a之间沿着主体部111的形状平缓地弯曲，将连接端112A及分支端112B彼此连接。
如图17（a）所示，第1固定部件120是形成中空圆筒状的部件，且以多个导波部112各自的连接端112A彼此平行的方式，在第1端部113侧对多个导波部112进行固定。通过按照这种方式平行地固定，从而使多个导波部112的与第1端面113a连接的连接端112A分别成为直线部分。第1固定部件120以该直线部分与第1端面113a正交的方式配置在主体部111内。在本实施方式中使用的“正交”表示例如相对于第1端面113a的角度为90度±0.5度范围内的情况，但本领域技术人员应清楚，能够根据光连接构件的连接精度而适当增减该范围。
另外，如图15所示，多个导波部112通过第1固定部件120而在它们的连接端112A处以与MCF102的多个纤芯对应的方式二维排列。如图17（a）所示，第1固定部件120具有其内周面120a在与第1端面113a相反那一侧（第2端面114a侧）向外侧扩展的锥形部120b，多个导波部112容易随着朝向第2端面114a而扩展。
如图17（b）所示，第2固定部件121是外形呈大致长方体形状且在内部形成有7个通孔121a～121g的部件。第2固定部件121以多个导波部112各自的分支端112B彼此平行的方式，在第2端部114侧对多个导波部112进行固定。通过按照这种方式平行地固定，从而使多个导波部112的与第2端面114a的分支端112B分别成为直线部分。第2固定部件121以该直线部分与第2端面114a正交的方式配置在主体部111内。如图16所示，多个导波部112在其分支端12B处以与SCF103的多个纤芯对应的方式，通过第2固定部件121而一维排列。
第1及第2固定部件120、121由例如金属、树脂或陶瓷等形成，在如后所述通过嵌入成型而制造光连接构件101的情况下，由嵌入成型用的部件构成。第1固定部件120可以由上述任一种材料形成，但在由氧化锆形成的情况下，导波部112的SCF118向第1固定部件120内插入的作业变得容易，因此优选。第1及第2固定部件120、121以及连接端112A及分支端112B的长度为例如大于或等于MCF102的纤芯径的3～5倍。
通过第1固定部件120的固定，导波部112的一个端面以MCF102的纤芯的位置与SCF118的纤芯的位置对应的方式在第1端面113a露出，如图15所示，在第1端面113a的中心位置配置1个而在其周围以60度的间隔配置6个，即共计7个彼此等间隔地配置。导波部112的另一个端面通过第2固定部件121的固定，而以SCF103的纤芯的位置与SCF118的纤芯的位置对应的方式在第2端面114a露出，如图16所示，在嵌合孔116、116之间以规定的间距横向配置为一列。
在具有上述结构的光连接构件101中，在使MCF102的纤芯位置与第1端面113a上的导波部112的位置对齐的状态下，使通过插芯107而固定的MCF102的端面与主体部111的第1端面113a在分割护套119内抵接，进而，使引导销105、105与第2端部114的嵌合孔116、116嵌合，使MT连接器104的前端面104a与主体部111的第2端面114a抵接，由此，可经由导波部112而使MCF102与多个SCF103连接。
此时，在光连接构件101中，多个导波部112中与第1端面113a连接的连接端112A分别成为与第1端面113a正交的直线部分，这些连接端112A彼此平行。即，多个导波部112的光轴在第1端部113侧彼此平行。由此，能够容易地使具有彼此平行的光轴的MCF102与导波部112的在连接部处的光轴一致。
与第2端面114a的分支端112B成为与第2端面114a正交的直线部分，这些分支端112B彼此平行。即，多个导波部112的光轴在第2端部114侧彼此平行。由此，也能够容易地使具有彼此平行的光轴的SCF103与导波部112的在连接部处的光轴一致。因此，与光从第1端面113a及第2端面114a倾斜地射出，或来自各导波部112的光的光轴彼此偏离的情况相比，通过光连接构件101能够良好地抑制光连接损失。
上述光连接构件101例如能够通过嵌入成型而形成。在这种情况下，首先，如图18所示，准备构成导波部112的7根SCF118。另外，准备用于在端部对SCF118进行固定的第1及第2固定部件120、121。
接下来，如图19所示，将SCF118的一端（与连接端112A对应的部分）插入至第1固定部件120内，通过第1固定部件120而以下述方式保持，即，在第1固定部件120内周的中心位置配置1个而在其周围以60度的间隔配置6个，即共计7个SCF118彼此等间隔地配置，并且，多个SCF118各自的一端彼此平行。该平行保持的部分形成直线部分。
接下来，如图20所示，将一端由第1固定部件120固定的SCF118的另一端（与分支端112B对应的部分）插入至第2固定部件121的各通孔121a～121g，通过第2固定部件121而将多个SCF118各自的另一端以彼此平行的方式保持。该平行保持的部分形成直线部分。在按照这种方式进行保持时，SCF118成为通过弹性变形而从一端朝向另一端平缓弯曲变形后的状态。
接下来，如图21所示，准备具有与主体部111的形状对应的凹部132、132的一对模具131、131。凹部132、132分别与主体部111宽度方向一个半部的形状和另一个半部的形状对应，且在模具131、131闭合时，在模具131、131内形成形状与主体部111相同的空间S（参照图22）。在凹部132、132中，在与第1端部113的形成位置相比靠近前端侧的位置设置有小径部134。
而且，将利用第1及第2固定部件120、121而对两端进行了固定的SCF118配置在模具131、131的凹部122、122间。在该配置时，第1固定部件120通过小径部134的内周面而进行保持。通过该保持，第1固定部件120以成型结束时SCF118一端的直线部分与第1端面113a正交的方式配置在模具131、131内。第2固定部件121也通过相同的构件而相对于凹部122、122被定位。通过该定位，第2固定部件121以成型结束时SCF118另一端的直线部分与第2端面114a正交的方式配置在模具131、131内。
在该状态下，如图22所示，如果使一对模具131、131闭合，从模具131、131的树脂注入孔（未图示）注入树脂（成型材料），则可获得由SCF118构成的多个导波部112和分别对导波部112的各端部进行固定的第1及第2固定部件120、121形成在主体部111的内部的光连接构件101。此外，也可以使用传递成型技术。
如图23所示，此时在所获得的主体部111的第1端面113a上保留有与小径部134的形状对应的凸部135。因此，通过研磨等将凸部135去除，从而形成第1端面113a。在主体部111的第2端面114a上也可以进行相同的研磨等。这样，获得具有上述结构的光连接构件101。在凸部135等的突出量较小（例如与纤芯径相同的程度）的情况下，也可以保留凸部135等。其原因在于，即使在与MCF102或SCF103连接的情况下，凸部135等产生损伤的可能性较小。在本实施方式所涉及的光连接构件101中，由于在两端部113、114处具有导波部112彼此平行的直线部分，因此，即使进行一定程度的研磨，也不会损害其平行度。
如上所述，在光连接构件101中，通过第1固定部件120而在第1端部113侧以使多个导波部112彼此平行的方式进行固定。由此，多个导波部112的光轴在第1端部113侧彼此平行，因此能够容易地使光连接构件101的光轴与MCF102的光轴一致，能够良好地抑制光连接损失。另外，由于光连接构件101在第1端部113侧具有多个导波部112彼此平行的区域，因此，即使在为了获得良好的连接面而对光连接构件101的连接面进行一定程度研磨的情况下，也能够维持导波部112的平行度。
另外，光连接构件101具有在第2端部114处对多个导波部112的另一端进行保持的第2固定部件121。因此，通过第2固定部件121，即使在第2端部114侧，也能够按照使得多个导波部112彼此平行的方式进行固定。由此，即使在第2端部114侧，由于多个导波部112的光轴彼此平行，因此也能够容易地使光连接构件101的光轴与多个SCF103的光轴一致，能够进一步良好地抑制光连接损失。另外，由于光连接构件101在第2端部114侧具有多个导波部112彼此平行的区域，因此，即使在为了获得良好的连接面而对光连接构件的连接面进行一定程度研磨的情况下，也能够维持导波部的平行度。
另外，在光连接构件101中，第1及第2固定部件120、121为嵌入成型用的部件。因此，能够容易地制作高精度地进行了主体部111内的第1及第2固定部件120、121定位的光连接构件101。
另外，在光连接构件101中，导波部112通过具有包层直径与MCF102的多个纤芯间的距离相等的SCF118而形成。MCF102的纤芯排列通常以纤芯间距离相等的方式形成，因此，能够通过上述结构而容易地获得排列与MCF102的纤芯排列相同的导波部112。
另外，在光连接构件101中，第1端部113侧的端面113a为大致圆形状。因此，在将MCF102固定在通用的圆柱状插芯107上之后，可经由护套119而容易地使MCF102的端面与光连接构件101的第1端部113连接。
另外，在光连接构件101中，在第1端部113处，各导波部112的端面等间隔地排列。MCF102的纤芯排列通常以纤芯间距离相等的方式二维排列，因此，能够通过上述结构而使与MCF102的连接变得容易。
另外，在上述光连接构件101的制造方法中包括下述工序，即，在固定部件120、121的内部以多个导波部112彼此平行的方式保持多个导波部112的两端部。而且，将按照这种方式平行地保持的多个导波部112和对多个导波部112进行固定的固定部件120、121配置在模具131、131中，进行嵌入成型。因此，在所制造的光连接构件101中，多个导波部12的光轴在两端彼此平行，能够容易地使光连接构件101的光轴与MCF102及SCF103的光轴一致，能够良好地抑制光连接损失。
本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种变形。例如在上述第2实施方式中，第1固定部件120为圆筒形状，但作为用于使得MCF102的多个纤芯的光轴与多个导波部112一端的光轴一致的方式进行连接的引导部，也可以如图24（a）所示，具有以剖面为D形状的方式将一部分外周切除而形成的切除面122a。在这种情况下，对导波部112进行固定的第1固定部件122具有用于使光轴一致的引导部，因此，能够更加容易地使MCF102的光轴与导波部112的光轴一致。
在上述实施方式中，作为用于按照多个SCF103的光轴与多个导波部112另一端的光轴一致的方式而与SCF103连接的引导部，在主体部111上设有嵌合孔116、116，但也可以如图24（b）所示，使第2固定部件124包含具有该功能的嵌合孔124a、124b。在这种情况下，为了使光轴一致，对导波部112进行固定的第2固定部件具有引导部，因此，能够更加容易地使多个SCF103的光轴与导波部112的光轴一致。
在上述实施方式中，主体部111的形状为，以将圆筒状的第1端部113与大致长方体形状的第2端部114连接的方式，从第1端部113侧朝向第2端部114侧呈裙摆状扩展，但也可以如图25所示，以使其外形整体成为大致长方体形状的方式形成。在这种情况下，能够使用于成型的模具的结构变得简单。
在上述实施方式中，作为导波部112，使用了在通孔117中配置有外径固定的SCF118的例子，但也可以如图26所示，使用纤芯径138a固定但其外径以台阶状扩大的SCF138作为导波部112。在该SCF138中，在第1端部113侧为包层直径最小的部分138b，朝向第2端部114依次为直径扩大的部分138c、138d。在第2端部114侧的部分138d的内部形成有包覆部138e，且该包覆部所包覆的纤芯等也从第2端面114a以充分的长度延伸（所谓的尾纤(pigtail)型部件）。
由此，不使用引导销就能够将从光连接构件101的第2端面114a延伸出来的SCF138与其它光设备直接连接。在这种情况下，与上述实施方式不同，不存在导波部112与SCF103的在第2端面114a处的连接部，因此，也可以不存在与第2端面114a的分支端112B相对于第2端面114a正交的直线部分。
在上述实施方式中，在制造光连接构件101时，在将SCF118配置在模具131、131内之后进行成型，但也可以如第1实施方式所述，在使用形状与SCF118相同的超硬销进行主体部111成型后，将上述的销拔出，将SCF118插入至所形成的通孔117中。
另外，在上述实施方式中，以第1及第2端面113a、114a相对于MCF102或SCF103的光轴成为直角的方式形成的结构为例进行了说明，但为了制成高反射型的光连接构件，也可以对这些端面113a、114a以相对于与MCF102或SCF103的光轴成直角的面倾斜8度的方式进行研磨。在这种情况下，在本实施方式所涉及的光连接构件101中，由于导波部112在各端部113、114处彼此平行，因此，能够容易地使光连接构件101的光轴与MCF102的光轴或SCF103的光轴一致，能够良好地抑制光连接损失。
工业实用性
根据本发明所涉及的光连接构件及光连接构造，能够以简单的结构有效地将具有多个光输入输出部的光元件与其它光学部件连接。
标号的说明
1…光连接构件，2…MCF，3…SCF，12…导波部，12A…连接端，12B…分支端，13…第1端部，13a…第1端面，14…第2端部，14a…第2端面，18…SCF，37、47…通孔，38…液体，48…光反射膜，C1、C2、C3…光连接构造，101、101A、101B…光连接构件，102…MCF，103…SCF，112…导波部，112A…连接端，112B…分支端，113…第1端部，113a…第1端面，114…第2端部，114a…第2端面，118…SCF，120、123…第1固定部件，121、124…第2固定部件，122a…切除面，124a、124b…嵌合孔。

Claims (19)

1.一种光连接构件，其使在同一包层内具有多个纤芯的多纤芯纤维和多个单纤芯纤维连接，
其中，该光连接构件具有：
主体部，其是第1端部、第2端部以及中间部利用树脂构成的，该第1端部与所述多纤芯纤维的端面抵接而连接，该第2端部向所述多个单纤芯纤维进行分支，该中间部将所述第1端部和所述第2端部连接；
多个导波部，它们在所述中间部中，以将所述第1端部与所述第2端部连结的方式延伸，随着从所述第1端部朝向所述第2端部而向外侧扩展；以及
嵌合孔，其能够与安装在所述多个单纤芯纤维的前端的MT连接器的引导销嵌合，
所述多个导波部各自在所述第1端部处具有以与所述多个纤芯的排列对应的方式排列且彼此平行的直线部分。
2.根据权利要求1所述的光连接构件，其中，
所述多个导波部在所述第1端部处，以与所述多个纤芯的二维排列对应的方式二维排列，在所述第2端部处，以与所述多个单纤芯纤维的排列对应的方式一维排列。
3.根据权利要求1所述的光连接构件，其中，
所述多个导波部各自由单纤芯纤维形成，这些单纤芯纤维的包层直径与所述多个纤芯间的距离相等。
4.根据权利要求3所述的光连接构件，其中，
形成所述多个导波部的所述单纤芯纤维，其外径随着从所述第1端部朝向所述第2端部而以台阶状扩大。
5.根据权利要求1所述的光连接构件，其中，
所述主体部形成为其外形整体为大致长方体形状。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的光连接构件，其中，
所述第1端部为圆筒形状，或者直径与插入所述多纤芯纤维的插芯的外径相同。
7.根据权利要求6所述的光连接构件，其中，
所述第2端部形成大致长方体形状，在位于所述第1端部和所述第2端部之间的中间部，以将所述第1端部和所述第2端部连接的方式，从所述第1端部至所述第2端部以裙摆状扩展。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的光连接构件，其中，
所述第1端部及所述第2端部的长度为大于或等于所述多纤芯纤维的所述纤芯的纤芯径的5倍。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的光连接构件，其中，
在所述第2端部上设置有引导部，该引导部用于以使所述多个单纤芯纤维的光轴与所述多个导波部的在所述第2端部处的光轴一致的方式，与所述多个单纤芯纤维连接。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的光连接构件，其中，
该光连接构件具有第1固定部件，该第1固定部件在所述第1端部处保持所述多个导波部的一端，
所述第1固定部件在其内部以使所述多个导波部彼此平行的方式固定所述多个导波部。
11.根据权利要求10所述的光连接构件，其中，
所述第1固定部件以使所述多个导波部在所述第1端部处成为二维排列的方式进行固定。
12.根据权利要求10所述的光连接构件，其中，
所述第1固定部件具有其内周面在与所述第1端部相反那一侧向外侧扩展的锥形部。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的光连接构件，其中，
该光连接构件还具有第2固定部件，该第2固定部件在所述第2端部处保持所述多个导波部的另一端，
所述第2固定部件在其内部以使所述多个导波部彼此平行的方式固定所述多个导波部。
14.根据权利要求13所述的光连接构件，其中，
所述第2固定部件以使所述多个导波部在所述第2端部处一维排列的方式进行固定。
15.根据权利要求13所述的光连接构件，其中，
所述第2固定部件具有引导部，所述第2固定部件的引导部用于以使所述多个单纤芯纤维的光轴与所述多个导波部另一端的光轴一致的方式，与所述多个单纤芯纤维连接。
16.一种光连接构造，其具有：
权利要求1至15中任一项所记载的光连接构件；以及
多纤芯纤维，其具有多个纤芯，所述多个纤芯被共用的包层包围，该多纤芯纤维与所述光连接构件连接，其中，所述多个纤芯具有彼此平行的光轴，
所述多纤芯纤维以使所述主体部的所述多纤芯纤维侧的第1端面上的所述多个导波部与所述多纤芯纤维的所述多个纤芯相对的方式，与所述光连接构件连接。
17.根据权利要求16所述的光连接构造，其中，
所述多纤芯纤维的所述多个纤芯以规定的旋转轴为中心而点对称地配置，且是以与所述第1端面上的所述多个导波部相对的方式调整旋转角而连接的。
18.根据权利要求16或17所述的光连接构造，其中，
所述多纤芯纤维由光插芯保持，其中，该光插芯通过引导构件而相对于所述光连接构件定位并固定。
19.根据权利要求18所述的光连接构造，其中，
在所述多纤芯纤维及所述光插芯上设置有限制所述多纤芯纤维的旋转的限制构造。
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