CN108603988A - 装有光学连接器的光纤和光耦合结构 - Google Patents

装有光学连接器的光纤和光耦合结构 Download PDF

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Abstract

装有光学连接器的光纤2A,2B均具有光纤10a、插芯11、导孔以及限定插芯11的端面11a之间的间隙的结构。端面11a的相对位置由插入导孔的导销固定。每个光纤的前端面的法线方向相对于每个光纤的光轴倾斜。光纤的模场直径(MFD)朝向前端面逐渐扩大并在前端面处变为最大。光耦合的一对相向的光纤的光轴不在同一光轴上。

Description

装有光学连接器的光纤和光耦合结构
技术领域
本发明涉及装有光学连接器的光纤和光耦合结构。
背景技术
在专利文献1中公开了用于连接多根光纤的光学连接器的插芯。该插芯具有：多个孔，其用于容纳多根光纤；内表面，其与多个光纤的前端接触并定位该前端；凹部，其端面设置在内表面前方；以及透镜，其一体地形成在该凹部中。
引用列表
专利文献
[专利文献1]美国专利公布No.2012/0093462
发明内容
技术问题
作为光纤的连接器连接系统，通常熟知物理接触(PC)系统。图9中的(a)和(b)为示出PC系统的光耦合结构的实例的侧截面图。图9中的(a)示出连接前状态，以及图9中的(b)示出已连接状态。插芯100具有柱状外观，并在其中心轴线上具有用于容纳光纤120的孔102。光纤120插入孔102，并且光纤的前端从插芯100的前端面104略微朝外突出。在该PC系统中，光纤120的前端通过与连接配对的连接器的前端物理接触而被按压(图9中的(b))，并且因此光纤120被有效地光耦合。当连接单芯光纤时，主要使用这个系统。
然而，这个系统具有以下问题。即，如果在异物粘附在插芯的端面状态下连接光纤时，由于按压力而导致异物被紧密地附着到插芯的端面。需要使用接触式清洁器来去除紧密附着的异物。这需要频繁进行清洁以防止异物的紧密附着。此外，当多个光纤同时连接时，每个光纤需要预定的按压力。因为这个原因，随光纤数量增加，连接需要更大的力。
关于以上问题，例如，如专利文献1中所描述，在彼此连接的光纤的前端面之间设置间隙，并且将透镜设置在该间隙部分。图10为示意性地示出这种光耦合结构的实例的侧截面图。图10的插芯200具有容纳光纤120的孔202、与光纤120的前端接触并且定位该前端的内表面204、以及在内表面204的前方设置在端面205上的透镜208。然而，在该结构中，光纤120的位置需要被准确地对准。在透镜208作为独立于插芯200的组件并且与插芯200连接时，除了光纤120，透镜208的位置也需要被准确地对准。因此，需要对准作业的组件的数量增加，并且每个组件所允许的位置误差(公差)变得严格。因此，对准过程复杂或需要花更长时间。
鉴于上述问题而作出本发明的一个方面，并且本发明的目的在于提供一种装有光学连接器的光纤和光耦合结构，其中，插芯的端面容易清洁，即使在多个光纤同时连接时，连接也不需要大的力，并且容易进行对准作业。
解决问题的方案
根据本发明实施例的装有光学连接器的光纤具有光纤和插芯。所述插芯包括保持所述光纤的光纤保持孔、面向配对光学连接器的插芯端面以及供导销插入的导孔。所述光纤的前端面在所述插芯端面上露出。所述插芯端面的法线方向和所述光纤的所述前端面的法线方向基本上平行并且相对于所述光纤的光轴的方向倾斜。在所述插芯端面上设置有作为另一个部件的间隔件，所述间隔件具有允许从所述光纤的所述前端面延伸的光路通过的开口。所述光纤的模场直径(MFD)朝向所述前端面逐渐扩大并在所述前端面处变得最大。
此外，根据本发明实施例的光耦合结构包括彼此连接的第一和第二装有光学连接器光纤。所述第一和第二装有光学连接器的光纤的每一个都具有光纤和插芯。所述插芯包括保持所述光纤的光纤保持孔、面向配对光学连接器的插芯端面以及供导销插入的导孔。所述光纤的前端面在所述插芯端面上露出。所述插芯端面的法线方向和所述光纤的所述前端面的法线方向基本上平行并且相对于所述光纤的光轴的方向倾斜。所述光纤的MFD朝向所述前端面逐渐扩大并在所述前端面处变得最大。所述第一和第二装有光学连接器的光纤以其中各自的插芯端面基本上彼此平行的竖直翻转的状态彼此相向，并且在它们的所述插芯端面之间设置有作为另一个部件的间隔件。所述间隔件具有允许从所述光纤的所述前端面延伸的光路通过的开口。所述第一和第二装有光学连接器的光纤具有通过所述导销固定的相对位置。
发明的效果
根据本发明的一个方面，可以提供这样一种装有光学连接器的光纤和光耦合结构：插芯的端面容易清洁，即使在多个光纤同时连接时，连接也不需要大的力，并且容易进行对准作业。
附图说明
图1为示出根据本发明实施例的光耦合结构的构造的侧截面图。
图2为沿图1的线II-II截取的光耦合结构的截面图。
图3为示出光纤的前端面周围的光耦合结构的放大截面图。
图4中的(a)和(b)为示出装有光学连接器的光纤的前端面和插芯端面的前视图。
图5为示出根据本发明实施例的光耦合结构的光纤前端面附近的放大截面图。
图6为装有光学连接器的光纤的间隔件和插芯的分解透视图。
图7为示出根据本发明实施例的装有光学连接器的光纤的插芯和光纤的构造的侧截面图。
图8为示出根据本发明实施例的装有光学连接器的光纤的插芯和光纤的构造的侧截面图。
图9中的(a)和(b)为示出PC系统的插芯的结构的侧截面图，其中图9中的(a)示出连接前状态，以及图9中的(b)示出已连接状态。
图10为示意性地示出插芯的结构实例的侧截面图，在该插芯结构实例中，彼此连接的光纤的前端面之间设置有间隙并且在该间隙部分设置有透镜。
具体实施方式
[本发明实施例的描述]
首先，将描述本发明实施例的内容。根据本发明实施例的装有光学连接器的光纤具有光纤和插芯。插芯包括保持光纤的光纤保持孔、面向配对光学连接器的插芯端面以及供导销插入的导孔。光纤的前端面在插芯端面上露出。插芯端面的法线方向和光纤的前端面的法线方向基本上平行并且相对于光纤的光轴方向倾斜。在插芯端面上设置有作为另一个部件的间隔件，该间隔件具有允许从光纤的前端面延伸的光路通过的开口。光纤的MFD朝向端面逐渐扩大并在前端面处变为最大。
根据本发明实施例的光耦合结构包括彼此连接的第一和第二装有光学连接器的光纤。第一和第二装有光学连接器的光纤中的每一个都具有光纤和插芯。插芯包括保持光纤的光纤保持孔、面向配对光学连接器的插芯端面以及供导销插入的导孔。光纤的前端面在插芯端面上露出。插芯端面的法线方向和光纤的前端面的法线方向基本上平行并且相对于光纤的光轴方向倾斜。光纤的MFD朝向前端面逐渐扩大并在前端面处变为最大。第一和第二装有光学连接器的光纤以其中各自的插芯端面基本上彼此平行的竖直翻转的状态彼此相向，并且在它们的插芯端面之间设置有作为另一个部件的间隔件。间隔件具有允许从光纤的前端面延伸的光路通过的开口。第一和第二装有光学连接器的光纤具有通过导销固定的相对位置。
在装有光学连接器的光纤中，为插芯设置了作为用于调节相距配对光学连接器的间隙的另一个部件的间隔件。同样，在光耦合结构中，将间隔件设置作为用于调节第一装有光学连接器的光纤的插芯与第二装有光学连接器的光纤的插芯之间的间隙的另一个部件。因此，能够容易地在插芯端面与配对光学连接器之间(或第一和第二装有光学连接器的光纤的插芯端面之间)设置预定的间隙。因此，能够实现非接触式光耦合结构，使得能够容易地进行插芯端面的清洁(或者使得清洁不必要)。不像PC系统，能够同时连接多个光纤，而无需用大的力进行连接。此外，由于透镜没有置于光纤之间，因此可以减少存在于光路上的光学部件的数量，并且能够抑制光耦合损失。
在装有光学连接器的光纤中，插芯端面的法线方向和光纤的前端面的法线方向相对于光纤的光轴方向倾斜。因此，能够减少光纤的前端面上反射的返回光。在装有光学连接器的光纤中，由于间隔件和插芯是不同的部件，因此倾斜的插芯端面和光纤的倾斜前端面能够通过抛光等容易地形成。
在装有光学连接器的光纤中，导销沿与前端面交叉的方向所插入的导孔形成在插芯端面中，并且在插芯端面上光纤的前端面的中心位置相对于穿过导孔的中心的直线偏移。在装有光学连接器的光纤中，由于光纤的前端面的法线方向相对于光纤的光轴方向倾斜，从光纤的前端面延伸的光路由于在前端面上发生折射而相对于光纤的光轴倾斜。即使在该构造中，光纤的前端面的中心位置相对于穿过导孔的中心的直线偏移，因此，考虑到光路在端面上的折射，具有相同构造的装有光学连接器的光纤和配对的装有光学连接器的光纤可以充分光耦合。
装有光学连接器的光纤的插芯可以具有多个光纤保持孔。而且，排列光纤保持孔的方法可以是沿第二方向的多行和沿第三方向的多个级，该第二方向与连接方向(第一方向)交叉并且平行于连接导孔的中心的直线，该第三方向与第一方向和第二方向交叉。根据装有光学连接器的光纤的插芯，即使在这种多光纤插芯的情形下，也能够进行配对光学连接器的连接，而无需大的力。
在装有光学连接器的光纤中，供导销沿与端面交叉的方向插入的导孔形成在插芯端面，并且间隔件还可以包括供导销穿过的通孔。因此，通过导销可以稳定地保持间隔件。
在光耦合结构中，插芯之间沿第一方向的间隙可以是20μm以上且100μm以下。这样，间隙是狭窄的，因此，在光束的直径扩大之前，从光纤的前端面发射的光能够到达配对光学连接器的光纤的前端面，因而能够抑制光耦合效率的下降。
在根据本发明实施例的装有光学连接器的光纤中，可以设置这样的光纤：MFD朝向前端面逐步增加并在前端面处变为最大。该光纤具有比普通光纤更小的数值孔径。因此，能够抑制发射光的扩展，并且无需在光纤之间插入透镜也能够提高光纤的光耦合效率。
在根据本发明实施例的装有光学连接器的光纤中，插芯的端面部分处的光纤保持孔的直径可以比插芯内部处的孔的直径小。因此，当前端具有减小的外径的光纤插入插芯时，在无需进行对准作业的情况下，光纤的光轴可以与光纤保持孔的中心一致。
[本发明实施例的细节]
下面参照附图描述根据本发明实施例的装有光学连接器的光纤和光耦合结构。本发明不限于这些实例并且由权利要求限定，并旨在包括与权利要求等同的含义和范围内的所有修改和改变。在下面的描述中，在附图的描述中，相同的元件被给予相同的附图标号，并且重复的描述将被省略。
图1为示出根据本发明实施例的光耦合结构1A的构造的侧截面图，并示出沿光耦合的一对光纤10a的光轴的横截面。图2为沿图1的线II-II截取的光耦合结构1A的截面图。如图1和图2所示，本实施例的光耦合结构1A包括第一装有光学连接器的光纤2A和第二装有光学连接器的光纤2B，两个光纤2A和2B彼此连接。第一和第二装有光学连接器的光纤2A和2B具有相同的形状(近似长方体形状)，并且以一个光纤相对于另一个光纤竖直翻转的状态彼此相向。
第一和第二装有光学连接器的光纤2A和2B中的每一个包括多个光纤10a(图2中示出8个光纤10a)和保持光纤10a的插芯11。多个光纤10a沿连接方向(沿图中的箭头A1)延伸，并沿与连接方向(第一方向)A1交叉的方向A2(第二方向)并排排列。每个被覆光纤10具有光纤10a和覆盖光纤10a的树脂护套10b。通过从沿连接方向的一部分到前端面10c去除树脂护套10b而使光纤10a露出。
插芯11具有近似长方体形状的外观，并且由例如树脂形成。插芯11具有设置在连接方向A1的一端侧的端面11a和设置在另一端侧的后端面11b。此外，插芯11具有沿连接方向A1延伸的一对侧面11c和11d以及底面11e和顶面11f(见图4中的(a))。装有光学连接器的光纤2A的端面11a和装有光学连接器的光纤2B的端面11a彼此相对。在这些端面11a中形成有一对导孔11g和11h，该对导孔11g和11h在与沿光纤10a的光轴的横截面交叉的方向(在本实施例中为方向A2)上排列。导销21a和21b(见图2)分别插入这些导孔11g和11h中。导销21a和21b用于固定装有光学连接器的光纤2A和装有光学连接器的光纤2B之间的相对位置。
在后端面11b中形成有用于将多个被覆光纤10作为一个整体接纳的引导孔12。多个光纤保持孔13形成为从引导孔12贯通到端面11a。多个光纤10a分别被插入这些光纤保持孔13并由这些光纤保持孔13保持。每个光纤10a的前端面10c在端面11a露出并优选地与端面11a齐平。在光纤10a的前端面10c和配对光纤10a的前端面10c之间设置有间隙。在无需插入诸如透镜等光学元件、折射率匹配剂等的情况下，前端面10c经由间隙而与配对的装有光学连接器的光纤的光纤10a的前端面10c光耦合。因此，从一个光纤的前端面10c发射的光入射到另一个光纤的前端面10c。
图3为示出光纤10a的前端面10c的周围的放大截面图。如图3所示，在沿光耦合的一对光纤10a的光轴的横截面中，光纤10a的前端面10c和端面11a的法线方向V1彼此大致平行并且相对于光纤10a的光轴的方向V2倾斜。这里，表述“大致平行”是指通过固定前端面10c和端面11a之间的相对位置并对固定的前端面10c和端面11a进行抛光而形成的平行度，并且指的是例如前端面10c的法向量V3和端面11a的法向量V1之间的角度小于或等于1°。因此，可以减少在前端面10c上反射的返回光。在这种情况下，从光纤10a的前端面10c发射的光的光路L1在前端面10c处发生折射。由于间隔件22(见图1)和插芯11是不同的部件，因此通过抛光等可以容易地形成倾斜的端面11a和光纤10a的倾斜的前端面10c。
如图3所示，端面11a的在至少与光纤保持孔13的中心轴线C1交叉的区域上的法向量V1相对于光纤保持孔13的中心轴线C1沿方向A3倾斜。该倾斜角度的优选范围例如为8°以下。在其中装有光学连接器的光纤2A和2B竖直翻转且彼此相向的状态下，装有光学连接器的光纤2A和2B的各端面11a沿着彼此相反的方向以相同的角度倾斜，并且大致彼此平行。这里，表述“大致平行”是指由间隔件22的厚度T的均匀性形成的平行度，并且指的是例如装有光学连接器的光纤2A的端面11a的法向量V1和装有光学连接器的光纤2B的端面11a的法向量V1之间的角度为179°以上且180°以下。而且，装有光学连接器的光纤2A的光纤保持孔13的中心轴线C1和装有光学连接器的光纤2B的光纤保持孔13的中心轴线C1分别在方向A3彼此偏移。该偏移量ΔH由光纤10a的芯部的折射率、端面11a的倾斜角度以及两个端面11a之间的距离决定，并且例如当芯部的折射率为1.50时，端面的倾斜角度为8°，以及端面之间的距离为60μm时，偏移量ΔH为4μm。
如上所述，装有光学连接器的光纤2A和2B具有彼此相同的形状并且构造为这样：光纤2A和2B之间在左右方向A2上的相对位置以及它们在上下方向A3上的相对位置由导销21a和21b(见图2)固定，并且光纤2A和2B在一个光纤相对于另一个光纤竖直翻转的状态下彼此相向。装有光学连接器的光纤2A和2B的光纤保持孔13位于各自的中心轴线C1从它们之间的导孔中心轴线D1偏移ΔH/2的位置处。
与前述内容相同的内容将在光学连接器的另一方面中表示。图4中的(a)为示出端面11a的前视图。如图4中的(a)所示，在端面11a上，光纤10a的前端面10c的中心位置C1相对于连接两个导孔11g和11h的中心的直线E1向上稍微偏移。换句话说，光纤10a的中心轴线沿与两个方向A1和A2交叉的方向A3(第三方向，即插芯11的上下方向)相对于插芯11的中心向顶面11f侧偏移ΔH/2。因此，即使当光路L1发生折射时，因为装有光学连接器的光纤2A和2B竖直翻转并彼此连接从而使得光纤10a的光轴沿上下方向彼此偏移，光纤10a也能够充分地光耦合。
相似地，图4中的(b)是其中导孔的数量多于2的实例，并示出具有四个导孔的端面11a的前视图。当通过将导销插入四个导孔而光耦合的两个光学连接器之间的相对位置被固定得更精确时，如果光纤10a的前端面10c的中心位置C1相对于穿过上下导孔的中心之间的中点并与连接左右导孔的中心的直线平行的直线E1(即，该直线E1通过全部导孔围绕的区域的中心，并且在直线E1中，平行于顶面11f和底面11f的平面能够与端面11a交叉)向顶面11f侧偏移ΔH/2，则光纤10a可以更充分地光耦合。如在本实施例中那样，使用更多的导销来更精确地固定两个光学连接器之间的相对位置，从而使得具有彼此相同构造的装有光学连接器的光纤2A和2B的光纤10a能够更充分地光耦合。
图5为示出根据本发明实施例的光耦合结构1A的光纤10a前端面10c附近的放大的侧截面图，并且示出沿光耦合的一对光纤10a光轴的横截面。在沿光耦合的一对光纤10a光轴的横截面中，沿上下方向A3的每级(stage)的光纤保持孔13位于这样的位置处：该位置为光纤保持孔13的中心轴线C1从以导孔中心轴线D1作为对称轴而线性对称的位置F1偏移ΔH/2的位置。因此，即使当沿上下方向A3存在两级或更多级时，光纤10a也能够充分地光耦合。如在本实施例中那样，光纤10a前端面10c的中心位置C1沿方向A3被布置成两级或更多级。因此，即使在其中装有光学连接器的光纤2A和2B的光纤10a的数量超过24的超多光纤情况下，装有光学连接器的光纤2A和2B的光纤10a也能够充分地光耦合。
装有连接器的光纤2A还包括间隔件22。图6为间隔件22和装有光学连接器的光纤2A的分解透视图。间隔件22设置在端面11a上，并且调节该端面11a与装有光学连接器的光纤2B的端面11a之间的间隙。具体而言，间隔件22呈具有开口22a的板状，并且构造为这样：间隔件22的一个表面22b与装有光学连接器的光纤2A的端面11a接触并粘附到该端面11a上，并且当间隔件22被连接到装有光学连接器的光纤2B时，间隔件22的另一个表面22c与装有光学连接器的光纤2B的端面11a接触。开口22a允许在装有光学连接器的光纤2A的多个光纤10a的前端面10c和装有光学连接器的光纤2B的多个光纤10a的前端面10c之间延伸的多个光路L1通过。间隔件22沿连接方向A1的厚度T(见图1)为例如20μm以上且100μm以下，并且优选地为55μm以下且65μm以下。这样，间隔件22是薄的，使得：在光束的直径扩大之前，从光纤10a的前端面10c发射的光能够到达配对光学连接器(装有光学连接器的光纤2B)的光纤10a的前端面10c，因此，能够抑制光耦合效率的下降。形成间隔件22的材料可以与插芯的材料相同。间隔件可以是一个部件或多个部件。
因此，能够容易地在端面11a和配对光学连接器之间(或者第一和第二装有光学连接器的光纤2A和2B的端面11a之间)设置预定的间隙。因此，能够实现非接触式光耦合结构以减少异物的紧密附着，从而能够容易地进行端面11a的清洁(例如，通过用空气除尘器吹风)，或者不需要进行清洁。不像PC系统，多个光纤10a能够同时连接，而无需用大的力进行连接。此外，由于透镜未被插入光纤之间，因此可以减少光路上存在的光学部件的数量。这使得能够抑制光耦合损失、有助于对准过程，并且减少制造步骤的数量以保持低成本。
间隔件22具有与导销的数量相同数量的通孔。图6为导销的数量为2的实例。导销21a和21b(见图2)分别穿过通孔22d和22e。因此，在装有光学连接器的光纤2A和2B彼此连接的状态下，间隔件22通过导销21a和21b而被稳固地保持。
如图7的示意图中示出的，光纤10a具有芯部10d和包层10e。芯部10d的MFD朝向前端面10c逐渐增加并在前端面10c处变成最大。在前端面10c处的MFD例如为15μm以上且25μm以下是合适的，并且可以为10μm以上且30μm以下。该光纤10a具有比普通光纤更小的数值孔径。因此，能够抑制发射光的扩展，并且即使没有透镜置于光纤之间，也能够提高光纤的光耦合效率。该光纤10a通过例如热扩散膨胀芯(TEC)光纤适当地实现。
当光纤被加工以制造前述TEC光纤，光纤10a的前端可以如图8的示意图所示那样变细。根据光纤10a的前端外径，光纤保持孔13的插芯端面部分的孔径比插芯后面部分的孔径更小。因此，在无需进行对准作业的情况下，光纤10a的芯部10d能够与光纤保持孔13的中心准确地对准。例如，插芯后面部分(不包括插芯端面部分的第一区域)的孔径为125μm，并且插芯端面部分(包括插芯端面部分的第二区域)的孔径为124μm。在前述实例中，ΔH/2为2μm，并且光纤10a的芯部10d需要以比该偏移量ΔH/2足够小的公差与光纤保持孔13的中心对准。如在本实施例中，光纤保持孔13的孔径可以在端面11a附近减小。因此，在无需进行对准作业的情况下，光纤10a的芯纤10d能够与光纤保持孔13的中心准确地对准。
根据本发明的装有光纤连接器的光纤和光耦合结构不限于前述实施例，并且能够以其他不同的方式被修改。例如，在以上实施例中，装有光学连接器的光纤2A和2B的插芯11的端面11a之间的间隙用空气填充，但填料并不限于空气，只要填料的折射率是恒定不变的即可。在以上实施例中，本发明应用于多纤插芯，但也可以应用于单纤插芯。
附图标记列表
1A 光耦合结构
2A,2B 光学连接器
10 被覆光纤
10a 光纤
10b 树脂护套
10c 前端面
10d 芯部
10e 包层
11 插芯
11a 端面
11b 后端面
11c、11d 侧面
11e 底面
11f 顶面
11g、11h 导孔
12 引导孔
13 光纤保持孔
21a,21b 导销
22 间隔件
A1 连接方向
C1 中心轴线
D1 导孔中心轴线
E1 直线
L1 光
V1 法向量
V2 光轴方向
V3 法向量

Claims (7)

1.一种装有光学连接器的光纤，包括：
光纤和插芯，
其中，所述插芯包括保持所述光纤的光纤保持孔、面向配对光学连接器的插芯端面以及供导销插入的导孔，
所述光纤的前端面在所述插芯端面上露出，
所述插芯端面的法线方向和所述光纤的所述前端面的法线方向基本上平行并且相对于所述光纤的光轴的方向倾斜，
在所述插芯端面上设置有作为另一个部件的间隔件，
所述间隔件具有允许从所述光纤的所述前端面延伸的光路通过的开口，并且
所述光纤的MFD朝向所述前端面逐渐扩大并在所述前端面处变得最大。
2.根据权利要求1所述的装有光学连接器的光纤，其中：
所述光纤的外径朝向所述前端面逐渐减小；
每个所述光纤保持孔包括第一区域和第二区域，所述第一区域不包括插芯端面部分，所述第二区域包括所述插芯端面部分；并且
所述光纤保持孔的所述第二区域的直径比所述光纤保持孔的所述第一区域的直径小。
3.根据权利要求1或2所述的装有光学连接器的光纤，
其中，所述MFD在所述前端面处为10μm以上且30μm以下。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的装有光学连接器的光纤，
其中，所述间隔件由与所述插芯相同的材料形成。
5.一种光耦合结构，包括：
彼此连接的第一和第二装有光学连接器的光纤，
其中，所述第一和第二装有光学连接器的光纤中的每一个都具有光纤和插芯，
所述插芯包括保持所述光纤的光纤保持孔、面向配对光学连接器的插芯端面以及供导销插入的导孔，
所述光纤的前端面在所述插芯端面上露出，
所述插芯端面的法线方向和所述光纤的所述前端面的法线方向基本上平行并且相对于所述光纤的光轴的方向倾斜，
所述光纤的MFD朝向所述前端面逐渐扩大并在所述前端面处变得最大，
所述第一和第二装有光学连接器的光纤以其中各自的插芯端面基本上彼此平行的竖直翻转状态彼此相向，并且在它们的所述插芯端面之间设置有作为另一个部件的间隔件，
所述间隔件具有允许从所述光纤的所述前端面延伸的光路通过的开口，并且
所述第一和第二装有光学连接器的光纤具有通过所述导销固定的相对位置。
6.根据权利要求5所述的光耦合结构，
其中，光耦合的一对相向的所述光纤的光轴不在同一光轴上。
7.根据权利要求5或6所述的光耦合结构，其中，所述间隔件由与所述插芯相同的材料形成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112305678A (zh) * 2019-08-02 2021-02-02 住友电气工业株式会社 光学连接器

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020122816A (ja) * 2019-01-29 2020-08-13 住友電気工業株式会社 フェルール及び光コネクタ
WO2021095490A1 (ja) * 2019-11-14 2021-05-20 住友電気工業株式会社 光ファイバ接続部品及び光ファイバ接続構造
WO2024024050A1 (ja) * 2022-07-28 2024-02-01 康博 小池 光伝送路、光伝送システムおよび光伝送路の接続方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03120504A (ja) * 1989-09-27 1991-05-22 Hewlett Packard Co <Hp> 光ファイバコネクタ
JP2001228353A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバの接続構造及び光ファイバ通信システム
JP2004318180A (ja) * 2004-08-06 2004-11-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバアレイおよび光導波路

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0588038A (ja) * 1991-09-26 1993-04-09 Furukawa Electric Co Ltd:The モードフイールド変換フアイバ部品
US5757993A (en) * 1995-06-05 1998-05-26 Jds Fitel Inc. Method and optical system for passing light between an optical fiber and grin lens
US5594825A (en) * 1995-11-30 1997-01-14 Jds Fitel Inc. Optical connector coupling for reducing unwanted effects associated with high power density
US6012852A (en) * 1996-12-18 2000-01-11 The Whitaker Corporation Expanded beam fiber optic connector
JP2005316151A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 光モジュール、光システム、光モジュールの製造方法、及び、光伝送方法
JP2009031459A (ja) * 2007-07-26 2009-02-12 Swcc Showa Cable Systems Co Ltd 可視光伝送用シングルモード光ファイバ
JP6502142B2 (ja) * 2015-03-26 2019-04-17 株式会社フジクラ 光ファイバ付きフェルール、光コネクタシステム及び光ファイバ付きフェルールの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03120504A (ja) * 1989-09-27 1991-05-22 Hewlett Packard Co <Hp> 光ファイバコネクタ
JP2001228353A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバの接続構造及び光ファイバ通信システム
JP2004318180A (ja) * 2004-08-06 2004-11-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバアレイおよび光導波路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112305678A (zh) * 2019-08-02 2021-02-02 住友电气工业株式会社 光学连接器
CN112305678B (zh) * 2019-08-02 2024-02-23 住友电气工业株式会社 光学连接器

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