CN107850733A - 光连接部件 - Google Patents

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Abstract

本实施例实现由弯曲光纤及光纤固定部件构成的光连接部件整体的有效高度降低。光纤固定部件包括构成所述保持部的第一部分与第二部分，这两部分在以夹置设置平面的方式布置的同时保持将位于弯曲部两端的非弯曲区间中的一者布置于设置平面上的状态。由于第一部分与第二部分的全长彼此不同，并且在由全长差所形成的阶差部分布置弯曲部，藉此实现光连接部件整体的有效高度降低。

Description

光连接部件
技术领域
本发明涉及一种包括通过将由石英系玻璃制成的光纤的一部分弯曲而获得的弯曲光纤的光连接部件的制造方法。
背景技术
随着光模块的小型化，而要求该光模块附近所使用的光纤的高度降低(将一端垂直连接于光模块等的光纤的自基板起的高度抑制得较低)。为了实现光纤的高度降低，需要在光纤中形成弯曲部。
在专利文献1中揭示了一种光纤部件，该光纤部件由光部件本体与光纤构成，且以相对于光部件本体的中心线成某个角度(优选为10°以上)的方式将光纤倾斜地安装而成。在该专利文献1中，记载了：由于将光纤相对于光部件本体的中心线倾斜地安装而在光纤中产生急遽的弯曲部；因光纤的急遽的弯曲部导致产生大的扭曲，由此导致该光纤的机械可靠性劣化的问题；为了确保光纤的机械可靠性，通过对急遽的弯曲部进行加热而去除扭曲。另外，在该专利文献1中记载了：可利用放电、二氧化碳气体激光器、气体燃烧器等作为用于解决扭曲的加热机构。
在专利文献2中揭示了如下装置：通过在使光纤与非接触加热机构相对地移动的同时利用该非接触加热机构对光纤的特定范围连续地进行加热，而使光纤弯曲。另外，在该专利文献2中记载了：可适当地使用电弧放电作为非接触加热机构。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004-325622号公报
专利文献2：日本专利第5226797号公报
发明内容
[本发明所要解决的问题]
本发明的发明人对如上所述的现有技术进行了研究，结果发现了如下问题。即，在一端部形成有弯曲部的弯曲光纤中，在该端部中的比弯曲部更靠前端侧安装有光纤固定部件，由这些弯曲光纤与光纤固定部件构成光连接部件。因此，通过将安装于弯曲光纤的端部处的光纤固定部件固定于光模块等，而实现该弯曲光纤与光模块等的连接。
基本上，仅于光纤的端部形成弯曲部可能使得由于光模块的高密度封装而导致的光纤的高度降低不充分，并且基于构成光连接部件的光纤固定部件与弯曲光纤之间的构造及位置关系来实现上述高度降低。然而，在所述专利文献1及专利文献2中，完全未揭示所获得的弯曲光纤与应安装于该弯曲光纤上的光纤固定部件之间的构造及位置关系。
进而，弯曲光纤具有如下的构造：形成于其端部的弯曲部机械强度明显下降。换言之，为了形成在不残留弯曲应力的状态下具有特定曲率的弯曲部，而对光纤的玻璃部分的去除树脂涂层后的露出区间进行加热，因此弯曲部的表面变脆弱。关于该方面，在所述专利文献1及专利文献2中，完全未揭示用于充分地确保其端部安装有光纤固定部件的弯曲光纤的机械强度的具体构造。
本发明为了解决如上所述的问题而完成，目的在于提供一种具备用于通过适当地设定弯曲光纤与光纤固定部件之间的构造及位置关系而实现有效的高度降低的构造的光连接部件，进而，提供一种具备用于提高其端部安装有光纤固定部件的弯曲光纤的机械强度的构造的光连接部件。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题，本实施例的光连接部件具备：弯曲光纤；及光纤固定部件，其安装于该弯曲光纤的一端部，并用于将该弯曲光纤的一端部侧的光输入输出面固定于包括光集成电路芯片等的光模块。弯曲光纤包括沿着预定的轴线延伸的玻璃部分及设置于该玻璃部分的外周面上的树脂涂层，并且此外，在位于弯曲光纤的一端部侧的去除树脂涂层的一部分后的玻璃部分的露出区间形成有在实质上未残留弯曲应力的状态下以预定的曲率弯曲的弯曲部。光纤固定部件具有保持部，该保持部在所述弯曲部露出的同时第一非弯曲区间置于预定的设置平面上的状态下收纳所述第一非弯曲区间，所述第一非弯曲区间在所述露出区间中延伸到与所述玻璃部分的端面相距预定距离的位置。尤其是光纤固定部件具备在以夹置所述设置平面的方式布置的状态下构成所述保持部的第一部分与第二部分，且所述第一部分的沿着所述保持部的纵向的长度比所述第二部分的沿着所述保持部的纵向的长度长。另外，在所述第一非弯曲区间被收纳于所述保持部中的状态下，所述光纤固定部件固定于所述玻璃部分的所述露出区间，使得相对于所述弯曲部位于所述第一非弯曲区间的相反侧的第二非弯曲区间相对于所述设置平面布置于所述第二部分所处的空间内。
[本发明的效果]
根据本实施例，能够实现由弯曲光纤及光纤固定部件所构成的光连接部件整体的有效的高度降低。即，由于在构成光纤固定部件的第一部分与第二部分之间设置有全长差，在由该全长差所形成的阶差部分布置弯曲部，由此可以实现该光连接部件整体的有效的高度降低。
附图说明
图1是用于说明本实施例的光连接部件的使用状态的视图。
图2中的(a)、(b)示出用于说明本实施例的光连接部件中所应用的弯曲光纤的弯曲部及其附近的示例性构造与示例性曲率分布的示意图。
图3是用于利用笛卡尔坐标系(XYZ坐标系)说明本实施例的光连接部件的主要构成元件的布置关系的视图。
图4中的(a)、(b)示出用于说明本实施例的光连接部件的第一示例性构造及示例性应用的视图。
图5中的(a)至(c)示出用于说明能够应用于本实施例的光连接部件的示例性单模光纤的视图。
图6是用于说明本实施例的光连接部件的第二示例性构造的视图。
图7中的(a)、(b)示出用于说明本实施例的光连接部件的第三示例性构造的视图。
图8中的(a)、(b)示出本实施例的光连接部件的第三示例性构造的分别沿着图7所示的X1-X1线及X2-X2线截取的剖面构造的视图。
图9是针对本实施例的光连接部件的第三示例性构造示出施加有预定张力时的最小曲率半径Rmin[mm]与弯曲光纤的位移[mm]之间的关系的曲线图。
具体实施例
[本发明的实施例的详细内容]
[本发明的实施例的说明]
首先，个别地列举本发明的实施例的对应各方面而进行说明。
(1)作为本实施例的一方面，该光连接部件具备弯曲光纤及光纤固定部件。弯曲光纤包括沿着预定的轴线延伸的玻璃部分及设置于所述玻璃部分的外周面上的树脂涂层。另外，在弯曲光纤中，在位于所述弯曲光纤的一端部侧的去除所述树脂涂层的一部分后的所述玻璃部分的露出区间中，所述弯曲光纤形成有弯曲部，所述弯曲部在实质上未残留弯曲应力的状态下以预定曲率弯曲。光纤固定部件具有保持部，所述保持部在所述弯曲部露出的同时第一非弯曲区间置于预定的设置平面上的状态下收纳所述第一非弯曲区间，所述第一非弯曲区间在所述露出区间中延伸到与所述玻璃部分的端面相距预定距离的位置。进而，所述光纤固定部件包括在以夹置所述设置平面的方式布置的状态下构成所述保持部的第一部分与第二部分，且所述第一部分的沿着所述保持部的纵向的长度比所述第二部分的沿着所述保持部的纵向的长度长。在该构造中，在所述第一非弯曲区间被收纳于所述保持部中的状态下，所述光纤固定部件固定于所述玻璃部分的所述露出区间，使得相对于所述弯曲部位于所述第一非弯曲区间的相反侧的第二非弯曲区间相对于所述设置平面布置于所述第二部分所处的空间内。另外，作为本实施例的一方面，所述第一部分及所述第二部分布置为所述第一部分的用于保持所述第一非弯曲区间的保持面的一部分直接面对布置有所述第二非弯曲区间的空间。根据该构造，光纤固定部件具有布置有所述弯曲部的阶差部。
(2)作为本实施例的一方面，所述第一部分可以包括V形槽基板，所述V形槽基板具有用于限定所述第一非弯曲区间在所述设置平面上的位置的V形槽并且布置一个或多个弯曲光纤，所述第二部分可以包括盖体，所述盖体用于与所述V形槽基板的所述V形槽一起限定所述第一非弯曲区间的沿着与所述设置平面正交的方向的位置。作为本实施例的一方面，在包括所述第一非弯曲区间并且与所述设置平面正交的平面中，所述盖体的角部优选成形为具有比所述弯曲部的曲率大的曲率的形状，所述盖体的所述角部由第一盖体面及第二盖体面限定，所述第一盖体面与所述V形槽基板的设置有所述V形槽的面相面对，所述第二盖体面与所述第一盖体面连续且面向所述玻璃部分的所述露出区间所处的空间侧。作为本实施例的一方面，优选的是位于所述玻璃部分的所述露出区间中且自所述光纤固定部件的所述保持部露出的位置沿着所述设置平面延伸至所述弯曲部的间隔为50[μm]以上且1[mm]以下。作为本实施例的一方面，优选的是所述盖体的成形的所述角部具有100[1/mm]以下的曲率。作为本实施例的一方面，优选的是所述光纤固定部件的至少一部分由使紫外线光透过的材料构成。
(3)作为本实施例的一方面，所述玻璃部分可以包括单模光纤(以下，记作SMF)，所述单模光纤包含作为主成分的SiO2玻璃，且在使用波长下保证单模传输。在该情形时，所述SMF至少具备纤芯、包围所述纤芯的第一包层、包围所述第一包层的第二包层及包围所述第二包层的第三包层。另外，所述纤芯相对于所述第三包层的相对折射率差Δ1、所述第一包层相对于所述第三包层的相对折射率差Δ2以及所述第二包层相对于所述第三包层的相对折射率差Δ3满足Δ1＞Δ2＞Δ3且Δ3＜-0.5[％]的关系。进而，所述相对折射率差Δ3与所述第二包层的横截面面积S的乘积V3小于-200[％·μm2]。作为本实施例的一方面，优选的是在包括所述第一非弯曲区间并且与所述设置平面正交的平面中，自所述第二部分的侧面中的最远离所述第二非弯曲区间的侧面沿着所述设置平面延伸至所述第二非弯曲区间的间隔为5[mm]以下，所述弯曲部具有0.4[1/mm]以上的曲率；进而，由弯曲损耗与泄漏损耗的和限定的所述弯曲部中的过量损耗在使用波长下为0.5[dB]以下。作为本实施例的一方面，优选的是收纳于所述保持部中的所述第一非弯曲区间的全长为0.3mm以上且1.5mm以下。
(4)作为本实施例的一方面，该光连接部件还可以具备灌注树脂，所述灌注树脂将位于所述玻璃部分的所述露出区间中的除收纳于所述保持部中的所述第一非弯曲区间以外的区间覆盖。作为本实施例的一方面，优选的是所述灌注树脂的最小厚度为60μm以上。作为本实施例的一方面，优选的是在包括所述第一非弯曲区间并且与所述设置平面正交的平面中，对所述灌注树脂的外形进行限定的轮廓线包括曲率为5/3[1/mm]以下的曲线部分，即曲率半径R为0.6[mm]以上的曲线部分。
以上，在该[本发明的实施例的说明]中所列举的各方面能够应用于其余的所有方面、或这些其余的方面的任意组合。
[本发明的实施例的详细内容]
以下，参照附图对本实施例的光连接部件的具体构造进行详细说明。应该注意，本发明并不限于本文实例，而意图包括由权利要求书范围和与权利要求书等同的含义所表示的范围内的所有变更。
图1是用于说明根据本实施例的光连接部件的使用状态的视图，图1中示出：电子基板200，其包括光集成电路芯片等；弯曲光纤100，其一端部形成有经加热弯曲加工而得的弯曲部BA；光纤固定部件300，其安装于弯曲光纤100的形成有弯曲部BA的一端部；灌注树脂400，其设置为用于在弯曲部BA由光纤固定部件300支持的状态下补强及保护弯曲部BA；及连接器250，其设置为用于将弯曲光纤100光学连接至互连配线用光纤或外部传输通道的单模光纤(以下，记作SMF)。
在图1的实例中，弯曲光纤100具备玻璃纤维(裸光纤)110、及包围玻璃纤维110的树脂涂层120，且形成有弯曲部BA的一端部的树脂涂层120被去除。另一方面，于弯曲光纤100的另一端部安装有连接器250。另外，由于经由光纤固定部件300将弯曲光纤100的光输入输出端面与光集成电路芯片等光学连接，可以提高连接部分的机械强度。为了避免因弯曲光纤100的光输入输出端面中的反射所引起的连接损耗的增大，光纤固定部件300的底面可以相对于电子基板200的设置面200a倾斜约8°。即，在图1的实例中，指示光纤固定部件300的高度方向的Z轴相对于电子基板200的设置面200a倾斜约8°。再者，在光纤固定部件300的底面相对于高度方向(Z轴方向)未倾斜的情形下，电子基板200的设置面相对于Z轴布置于虚线200b所示的位置。
图2示出用于说明根据本实施例的光连接部件中所应用的弯曲光纤100的弯曲部及其附近(通过去除树脂涂层120而使玻璃纤维110露出的露出区间)的示例性构造与示例性曲率的视图。尤其是图2中的(a)是表示图1中所示的弯曲光纤100的端部、即在去除树脂涂层120后的玻璃纤维110的端部处形成的弯曲部BA附近的示例性构造的视图，图2中的(b)是表示弯曲部BA及其附近的示例性曲率分布的视图。
在本实施例中，如图2中的(a)及图2中的(b)所示，弯曲部BA及其附近(弯曲光纤100的端部)由如下区域构成：具有0.1[1/mm]以下的曲率d的区域A(与弯曲部BA连续的第一非弯曲区间)；具有0.4[1/mm]以上的曲率d的区域B(相当于弯曲部BA的实施有加热弯曲加工的区间)；及具有0.1[1/mm]以下的曲率d的区域C(与弯曲部BA连续的第二非弯曲区间)。此处，如图2中的(a)所示，由于即便不将实施有加热弯曲加工的区间(弯曲部BA)的两端固定该区间也维持弯曲形状，故而在该区间未残留弯曲应力。另一方面，在实施有非加热弯曲加工的区间，若不将该区间的两端固定则无法维持弯曲状态，并且实施有非加热弯曲加工的区间在维持弯曲状态的期间始终残留有弯曲应力。
再者，图2中的(a)中，R1表示区域A与区域B之间的交界，并且R2表示区域B与区域C的交界，但这些区域A至C是弯曲光纤100的连续区间。另外，在本说明书中，如图2中的(a)所示，“弯曲角θ”由分别沿着位于区域B(弯曲部BA)的两侧的区域A及区域C延伸的2条直线所形成的角度限定。
在对相当于弯曲部BA的区域B进行的加热弯曲加工中，可利用燃烧器、CO2激光器、电弧放电、加热器等。CO2激光器由于能够容易地调整照射强度、照射范围和照射时间，故而具有对曲率分布的精确控制有利的特性。由于在CO2激光器的一般波长10[μm]附近，玻璃不透明，故而可以认为CO2激光器的照射能量在光纤的表层被吸收，并通过再辐射与热传导而传输。在CO2激光器的功率过高的情形下，光纤的表层温度急遽地上升至玻璃的蒸发温度，结果，变得无法维持光纤的表面形状。因此，CO2激光器的照射功率以如下方式适当地调整，即，光纤的表层玻璃不蒸发，且通过使加热部分的光纤剖面持续保持如下状态达预定时间而去除应变：在保持弯曲状态的同时使温度上升并保持在作业点以上的温度。
图3是用于使用笛卡尔坐标系(XYZ坐标系)说明本实施例的光连接部件的主要构成元件的布置关系的视图。图4中的(a)是用于说明本实施例的光连接部件的第一示例性构造的视图，图4中的(b)是用于说明本实施例的光连接部件的示例性应用的视图。
如图2中的(a)及图2中的(b)所示，弯曲光纤100的一端部通过去除树脂涂层120而使玻璃纤维110(玻璃部分)的表面露出。在该露出区间形成有在实质上未残留弯曲应力的状态下以预定曲率弯曲的区域B(相当于弯曲部BA的区间)。另外，在光纤固定部件300具有使区域B露出的构造的同时，光纤固定部件300具备保持部，该保持部收纳位于露出区间中的区域A(为相当于区域A的第一非弯曲区间，在图2中的(a)中，第一非弯曲区间延伸到与玻璃纤维110的端面相距特定距离的位置)。因为区域A被收纳于保持部，因而区域A处于布置在相当于图3中的Y-Z平面的设置平面上的状态。再者，如图3所示，光纤固定部件300包括在以夹置设置平面的方式布置的状态下构成保持部的第一部分与第二部分。在以下的说明中，在未特别提及的情形下，第一部分包括V形槽基板310，该V形槽基板310具有保持面310a，保持面310a形成有用于限定区域A在设置平面上的位置的V形槽311，第二部分包括盖体320，该盖体320用于与V形槽基板310的V形槽311一起限定区域A的沿着与设置平面正交的方向的位置。如此，在光纤固定部件300由V形槽基板310及盖体320构成的情形下，保持部由形成于保持面310a上的V形槽311及盖体320的与保持面310a相对的面构成。
进而，在图3的实例中，V形槽基板310的沿着保持部的纵向(图3中所示的Z轴方向)的长度设定得比盖体320的沿着Z轴方向的长度长。另外，如此长度不同的V形槽基板310与盖体320以V形槽基板310的保持面310a的一部分直接面对布置有相对于区域B位于区域A的相反侧的区域C(与第一非弯曲区间一起夹置弯曲部BA的第二非弯曲区间)的空间的方式布置。结果，在该光纤固定部件300中，形成有限定区域B的收纳空间的阶差部。即，在将光纤固定部件300固定于玻璃纤维110的露出区间时，在区域A处于布置于V形槽311中的状态下，相对于区域B位于区域A的相反侧的区域C相对于设置平面布置于盖体320所处的空间内。通过该构造，如图4中的(a)所示，与将弯曲部BA相对于设置平面(Y-Z平面)布置于V形槽基板310侧(第一部分侧)的情形相比，能够使本实施例的光连接部件的高度降低量为D。
再者，在图3及图4中的(a)的实例中，光纤固定部件300由V形槽基板310与盖体320的被物理性分割而成的2个构件构成，但也可由单一构件构成。图4中的(b)是表示由单一构件构成的光纤固定部件300A的构造的视图。在图4中的(b)中，光纤固定部件300A具有贯通孔312作为保持部，保持部收纳弯曲光纤100的端部、尤其是去除树脂涂层120后的玻璃纤维110的露出区间中的相当于区域A的第一非弯曲区间。另外，光纤固定部件300A由以将设置有贯通孔312的设置面(Y-Z平面)夹置的方式布置的第一部分310A(相当于所述V形槽基板310的部分)及第二部分320A(相当于所述盖体320的部分)构成。
如图4中的(b)所示，在应用由具有贯通孔312的单一构件构成的光纤固定部件300A的情形下，作为光纤固定部件300A，可应用构造分类为例如FC、SC、LC等单芯连接器以及例如MPO、MT等多芯连接器的插芯。为了获得高度降低的优点，通过去除普通插芯的一部分，设置露出区域310Aa。另一方面，如图3及图4中的(a)所示，在光纤固定部件300由V形槽基板310与盖体320构成的情形下，V形槽基板310的材料可应用例如Pyrex(注册商标)等多成分玻璃、SiO2基板等。但是，V形槽基板310的材料优选使用使UV光透过的材料从而通过使用UV(Ultraviolet，紫外线)硬化树脂将V形槽基板310与光集成电路进行粘合。如此，由于光纤固定部件300的一部分由使UV光透过的材料构成，能够进行利用UV硬化树脂的粘合固定，从而能够提高该光连接部件的生产效率。
接下来，使用图5对本实施例的光连接部件的弯曲光纤100进行说明。由于在弯曲光纤100中形成具有大的曲率d的弯曲部BA，故而一般而言利用多模光纤(以下，记作MMF)，但以下的说明中，对SMF、尤其是具有沟槽构造的弯曲不敏感光纤(BIF：Bend Insensitiveoptical Fiber，以下记作BI光纤)的实例进行说明。
即，由于还要求降低经常应用于安装在例如连接至光模块等的弯曲光纤100等互连配线用光纤中的传输通道的SMF的连接损耗，故而SMF的应用亦具有充分研究的余地，并不限于MMF。尤其是作为安装于有限空间的互连配线用SMF，具有沟槽构造的BI光纤能够抑制截止波长变长并且期待降低弯曲损耗。因此，本发明的发明人认为将BI光纤应用于作为基站内的电子部件与外部传输通道(SMF)之间的互连配线的一部分而插入的弯曲光纤在技术上较为有益。
然而，根据本发明的发明人的发现，在所述专利文献1及专利文献2所揭示的加热弯曲加工中，所获得的弯曲光纤本身不残留弯曲应力，同时，扭曲所致的光弹性效应得到消除。因此，如图5中的(c)所示，构成沟槽构造的玻璃区域的弯曲状态下的等效折射率高于非加热弯曲加工的情形下的等效折射率(利用沟槽构造所得的光封闭效应减少)。注意，在图5中的(c)中，P100表示包括通过非加热弯曲加工所形成的具有曲率半径R＝2mm的弯曲部的BI光纤的等效折射率分布，P200表示包括通过加热弯曲加工所形成的具有曲率半径R＝2mm的弯曲部的BI光纤的等效折射率分布。在该情形下，由于BI光纤中的沟槽构造的效果(光的封闭效应)下降，因此弯曲损耗增大。换言之，若单纯地应用SMF(尤其是BI光纤)作为构成互连配线的一部分的弯曲光纤，则由该BI光纤构成的弯曲光纤的插入损耗会明显增加。因此，以下，为了能够将如BI光纤等SMF应用于本实施例的弯曲光纤100，而将预先考虑了光弹性效应的消除的具有沟槽构造的BI光纤的结构作为实例进行说明。
图5中的(a)是表示作为SMF的实例的BI光纤的横剖面构造的视图，图5中的(b)是图5中的(a)所示的BI光纤的折射率分布，图5中的(c)是图5中的(a)所示的BI光纤的实施有弯曲加工的状态下的等效折射率分布。
如图5中的(a)及图5中的(b)所示，BI光纤具备沿着预定轴线(光轴AX)延伸的半径r1的纤芯111、设置于纤芯111的外周面上的半径r2的第一包层112、设置于第一包层112的外周面上的半径r3的第二包层113、及设置于第二包层113的外周面上的第三包层114(该BI光纤的构成沟槽构造的区域)。另外，纤芯111的折射率为n1，第一包层112的折射率为n2(＜n1)，第二包层113的折射率为n3(＜n2)，第三包层114的折射率为n4(＜n1且＞n3)。进而，纤芯111相对于第三包层114的相对折射率差Δ1、第一包层112相对于第三包层114的相对折射率差Δ2、及第二包层113相对于第三包层114的相对折射率差Δ3满足Δ1＞Δ2＞Δ3且Δ3＜-0.5[％]的关系。另外，为了有效地抑制由光弹性效应的消除导致的弯曲损耗的增加，而将相对折射率差Δ3与第二包层的横截面面积S的乘积V3(用于限定最佳沟槽构造的折射率量)设定为小于-200[％·μm2]。对于通过在具有所述构造的BI光纤的一端部形成具有0.4[1/mm]以上的曲率d的弯曲部BA而获得的弯曲光纤100，由弯曲损耗与泄漏损耗的和所限定的弯曲部BA中的过量损耗在使用波长(例如波长1.31[μm])下为0.5[dB]以下。
当设定第三包层114为基准时的各部分的相对折射率差(Δ)是利用ESI(Equivalent Step Index，等效阶跃折射率)判定的值。第一至第三包层112、113、114的各外径利用判定包层之间的交界附近折射率的径向变化的微分值成为最大的位置而得到的值来确定。
另外，具有如上所述构造的BI光纤的组成通过向SiO2玻璃中适当添加折射率控制用掺杂剂而制造。作为实例，纤芯111由添加有GeO2的SiO2玻璃制成，第一包层112由纯SiO2玻璃制成，构成沟槽构造的第二包层113由添加有氟的SiO2玻璃制成，第三包层114由纯SiO2玻璃制成。就经济性及形状控制性的观点而言，此种玻璃组成较为优异。应注意到，第三包层114中亦可添加Cl。另外，纤芯111中可共添加GeO2与氟。
理想的是具有与作为本实施例的光连接部件的弯曲光纤100而应用的符合BI光纤ITU-TG.652的通用SMF(以下记作SSMF)同等的传输特性，且能够低损耗且经济地实现与其他SSMF的连接。在具有低弯曲损耗性的BI光纤中，因高次模的弯曲损耗低，故而一般而言有MPI变高的倾向。因此，在本实施例中，以在光纤长度22m处所测定的截止波长λc成为1260[nm]以下的方式设定纤芯111的折射率构造。因此，可获得因与高次模的干扰而产生的MPI成为-30dB以下的BI光纤，并且能够维持数字信号所需的信号质量。另外，若波长1.31[μm]时的MFD为8.6±0.4[μm]，则能够以低损耗实现与其他SSMF的连接。同时，在使光纤直径(玻璃纤维110的外径)形成得较细的情况下，弯曲光纤时的扭曲变小。在该情形下，在收容性变高的同时，若使光纤形状过细，则光连接器的插芯的制作变得困难，故而能够应用于本实施例的弯曲光纤100的BI光纤优选具有80[μm]以上且125[μm]以下的玻璃外径。
同时，在如图4中的(a)所示的构造中，在对弯曲光纤100施加拉伸应力时，在与光纤固定部件300的接触部位，应力集中于弯曲光纤100。例如，在图4中的(a)的实例中，在弯曲光纤100的弯曲部BA相对于设置平面布置于V形槽基板310侧的情形下，应力集中于与V形槽基板310的角部P1接触的部位。另一方面，在弯曲光纤100的弯曲部BA相对于设置平面布置于盖体320侧的情形下，应力集中于与盖体的角部P2接触的部位。
由于形成有弯曲部BA的端部的树脂涂层120被去除，故而弯曲光纤100具有该露出区间(尤其是弯曲部BA)中的机械强度明显下降的构造。因此，本实施例具备用于保护弯曲部BA附近的构造。具体而言，本实施例的光连接部件具备改良光纤固定部件300本身的构造的第一保护构造、利用灌注树脂保护弯曲部BA的第二保护构造等各种构造，以避免：因应力集中于与光纤固定部件300的角部P1、P2接触的弯曲光纤100的露出区间而引起的插入损耗的增加；以及弯曲光纤100本身的损伤。
图6是用于说明具备第一保护构造的实例作为本实施例的光连接部件的第二示例性构造的视图。
图4中的(a)所示的盖体320的角部P2成形为第二示例性构造中的第一保护构造。即，在包括作为非弯曲区间的区域A(参照图2中的(a))并且与设置平面(Y-Z平面)正交的平面(X-Z平面)中，盖体320的角部P2由与设置有V形槽311的V形槽基板310的保持面310a相面对的第一盖体面320及与该第一盖体面320a连续且面向相当于弯曲部BA的区域B所处的空间侧的第二盖体面320b限定。在本实施例中，对盖体的角部P2实施修圆加工以具有比弯曲光纤100的弯曲部BA(玻璃纤维110的露出区间中的相当于区域B的区间)的曲率半径Rb小的曲率半径Ra的曲面321。即，位于盖体320的角部P2处的曲面321的曲率(＝1/Ra[mm])设定得大于弯曲部BA的曲率(＝1/Rb[mm])。通过该构造，当利用盖体320将弯曲光纤100的末端部(尤其是区域A)压抵于V形槽311时，例如在将该光纤固定部件300粘合且固定于电子基板200上时因固定用粘合剂的硬化收缩而引起的盖体320的位置发生变动时等，即使在对弯曲光纤100施加意想不到的拉伸应力的情形下，亦能够有效地降低弯曲光纤100的例如断裂等风险。
同时，收纳于由V形槽基板310的V形槽311与盖体320构成的保持部的区域A的长度L1优选地为0.3mm以上且1.5mm以下。另外，自玻璃纤维110的露出区间的露出起始位置、即玻璃纤维自光纤固定部件300的保持部(V形槽基板310与盖体320的接触端)露出的位置沿着设置平面延伸至弯曲部BA的间隔L2优选地为50[μm]以上且1[mm]以下。更优选的是L2为500[μm]以下。自盖体320的侧面中的最远离弯曲光纤100的区域C的侧面沿着设置平面至该区域C的间隔、即该光连接部件的总高度L3优选地为4[mm]以下。弯曲部BA的曲率d优选地为0.4[1/mm]以上。原因在于防止该光连接部件的总高度超出所需地变高。另外，为了获得避免应力集中于弯曲光纤100的效果，位于角部P2的盖体320的成形的曲面321的曲率半径优选地为10[μm]以上(曲率d＝100[1/mm]以下)。
进而，固定有光纤固定部件300的弯曲光纤100的光出入端面可相对于光纤轴线(图5中的(a)所示的光轴AX)具有一定的角度。例如，通过使光输入输出端面相对于光纤轴线倾斜8[°]，能够较大程度地去除与连接至该光纤固定部件300的底面处的光源、光接收器和波导的大反射损耗，从而能够获得稳定的传输性能。
接下来，对具备第二保护构造的本实施例的光连接部件的第三示例性构造进行说明。同时，图7中的(a)是表示作为第二保护构造的实例的利用灌注树脂400保护弯曲光纤100的露出区间的第三示例性构造的光连接部件的立体图，图7中的(b)是表示光纤固定部件300的底面构造的视图。另外，图8示出用于说明灌注树脂400的构造特征的视图，尤其是图8中的(a)是表示沿着图7中的(a)中的X1-X1线(Y-Z平面上的线)截取的横剖面构造的视图，图8中的(b)是表示沿着图7中的(a)中的X2-X2线(X-Z平面上的线)截取的纵剖面构造的视图。
灌注树脂400以完全覆盖弯曲光纤100的露出区间(去除树脂涂层120后的玻璃纤维110的表面)、尤其是自光纤固定部件300露出的区间的状态紧密固定于V形槽基板310的保持面310a及盖体320的第二盖体面320b。由于如此利用牢固地固定于光纤固定部件300的灌注树脂400覆盖形成有弯曲部BA的弯曲光纤100的端部整体，即便在对弯曲光纤100施加有应力时，亦能够将该弯曲光纤100的变形抑制为一定程度以下，结果，能够有效地避免弯曲光纤100的因过量变形所致的断裂。
再者，灌注树脂400具有相当于2.0MPa以上杨氏模量的强度，以不对弯曲光纤100的弯曲部BA施加250MPa以上的主应力的方式发挥功能。另外，理所当然，该灌注树脂400还具有防止因直接接触所致的弯曲光纤100受损伤的功能。作为优选的构造，灌注树脂400还可具有相当于3.5MPa以上杨氏模量的强度。作为灌注树脂400的材料，例如可考虑UV硬化树脂，但并不限于此。
另外，如图8中的(a)所示，灌注树脂400的最小厚度优选为60μm以上。这是为了避免树脂涂层120被去除的区间的玻璃纤维110的直接露出，且维持保护强度。
图9是示出所述第三示例性构造中以张力10N拉伸弯曲光纤100的另一端部(连接器250的安装侧)时弯曲光纤的最小曲率半径Rmin[mm]与位移[mm]之间的关系的曲线图。再者，最小曲率半径Rmin如图8中的(b)所示表示在包括位于弯曲光纤100的端部中的区域A并且与设置平面(Y-Z平面)正交的平面(X-Z平面)中所限定的灌注树脂400的轮廓线中所包括的曲线部分的曲率半径之中的最小曲率半径。根据图9的曲线图可知，最小曲率半径Rmin优选地为0.6[mm]以上，以将弯曲部BA的位移抑制为0.5[mm]以下，来降低弯曲光纤100的断裂风险。换言之，为了将弯曲部BA的位移抑制为0.5[mm]以下，对灌注树脂400的外形进行限定的轮廓线包括曲率d优选地为5/3[1/mm]以下的曲线部分。
【符号说明】
100...弯曲光纤；110...玻璃纤维(裸光纤)；111...纤芯；112...第一包层；113...第二包层；114...第三包层；BA...弯曲部；300...光纤固定部件；310...V形槽基板；311...V形槽；320...盖体；320a...第一盖体面；以及320b...第二盖体面。

Claims (13)

1.一种光连接部件，包括：
弯曲光纤，其包括沿着预定的轴线延伸的玻璃部分及设置于所述玻璃部分的外周面上的树脂涂层，并且在位于所述弯曲光纤的一端部侧的去除所述树脂涂层的一部分后的所述玻璃部分的露出区间中，所述弯曲光纤形成有弯曲部，所述弯曲部在实质上未残留弯曲应力的状态下以预定曲率弯曲；以及
光纤固定部件，其具有保持部，所述保持部在所述弯曲部露出的同时第一非弯曲区间置于预定的设置平面上的状态下收纳所述第一非弯曲区间，所述第一非弯曲区间在所述露出区间中延伸到与所述玻璃部分的端面相距预定距离的位置；
其中所述光纤固定部件包括在以夹置所述设置平面的方式布置的状态下构成所述保持部的第一部分与第二部分，
所述第一部分的沿着所述保持部的纵向的长度比所述第二部分的沿着所述保持部的纵向的长度长，并且
在所述第一非弯曲区间被收纳于所述保持部中的状态下，所述光纤固定部件固定于所述玻璃部分的所述露出区间，使得相对于所述弯曲部位于所述第一非弯曲区间的相反侧的第二非弯曲区间相对于所述设置平面布置于所述第二部分所处的空间内。
2.如权利要求1所述的光连接部件，其中
所述第一部分及所述第二部分布置为所述第一部分的用于保持所述第一非弯曲区间的保持面的一部分直接面对布置有所述第二非弯曲区间的空间。
3.如权利要求1或2所述的光连接部件，其中
所述第一部分包括V形槽基板，所述V形槽基板具有用于限定所述第一非弯曲区间在所述设置平面上的位置的V形槽，
所述第二部分包括盖体，所述盖体用于与所述V形槽基板的所述V形槽一起限定所述第一非弯曲区间的沿着与所述设置平面正交的方向的位置。
4.如权利要求3所述的光连接部件，其中
在包括所述第一非弯曲区间并且与所述设置平面正交的平面中，所述盖体的角部成形为具有比所述弯曲部的曲率大的曲率的形状，所述盖体的所述角部由第一盖体面及第二盖体面限定，所述第一盖体面与所述V形槽基板的设置有所述V形槽的面相面对，所述第二盖体面与所述第一盖体面连续且面向所述玻璃部分的所述露出区间所处的空间侧。
5.如权利要求4所述的光连接部件，其中
位于所述玻璃部分的所述露出区间中且自所述光纤固定部件的所述保持部露出的位置沿着所述设置平面延伸至所述弯曲部的间隔为50[μm]以上且1[mm]以下。
6.如权利要求4或5所述的光连接部件，其中
所述盖体的成形的所述角部具有100[1/mm]以下的曲率。
7.如权利要求1至6中任一项所述的光连接部件，其中
所述光纤固定部件的至少一部分由使紫外线光透过的材料构成。
8.如权利要求1至7中任一项所述的光连接部件，其中
所述玻璃部分包括单模光纤，所述单模光纤包含作为主成分的SiO2玻璃，且在使用波长下保证单模传输，
所述单模光纤至少包括纤芯、包围所述纤芯的第一包层、包围所述第一包层的第二包层及包围所述第二包层的第三包层，且
所述纤芯相对于所述第三包层的相对折射率差Δ1、所述第一包层相对于所述第三包层的相对折射率差Δ2以及所述第二包层相对于所述第三包层的相对折射率差Δ3满足以下关系，即
Δ1＞Δ2＞Δ3且Δ3＜-0.5[％]，并且
所述相对折射率差Δ3与所述第二包层的横截面面积S的乘积V3小于-200[％·μm2]。
9.如权利要求1至8中任一项所述的光连接部件，其中
在包括所述第一非弯曲区间并且与所述设置平面正交的平面中，自所述第二部分的侧面中的最远离所述第二非弯曲区间的侧面沿着所述设置平面延伸至所述第二非弯曲区间的间隔为5[mm]以下，
所述弯曲部具有0.4[1/mm]以上的曲率，并且
由弯曲损耗与泄漏损耗的和限定的所述弯曲部中的过量损耗在使用波长下为0.5[dB]以下。
10.如权利要求1至9中任一项所述的光连接部件，其中
收纳于所述保持部中的所述第一非弯曲区间的全长为0.3mm以上且1.5mm以下。
11.如权利要求1至9中任一项所述的光连接部件，还包括：
灌注树脂，所述灌注树脂将位于所述玻璃部分的所述露出区间中的除收纳于所述保持部中的所述第一非弯曲区间以外的区间覆盖。
12.如权利要求11所述的光连接部件，其中
所述灌注树脂的最小厚度为60μm以上。
13.如权利要求11或12所述的光连接部件，其中
在包括所述第一非弯曲区间并且与所述设置平面正交的平面中，对所述灌注树脂的外形进行限定的轮廓线包括曲率为5/3[1/mm]以下的曲线部分。
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