CN112513702B - 多芯光纤连接器 - Google Patents

Abstract

一种平面波导，其具有M×N数量的芯，并且具有N数量的芯的M数量的光纤连接到该平面波导。在平面波导中，在光纤所连接到的平面波导的连接端面中，连接有具有Q数量的芯的P数量的光纤，M×N等于P×Q，平面波导包括在平面波导中沿水平方向布置于相同高度位置处的多个芯、和在沿高度方向的不同位置处具有芯的层压结构，以便与连接到连接端面的光纤的芯对准，并且M×N数量的芯的位置沿高度方向是恒定的，并且仅沿水平方向改变。

Description

多芯光纤连接器

技术领域

本发明涉及多芯光纤连接器，其使多芯光纤的芯分离成单模光纤的芯，或者实现具有不同数量的芯的MCF之间的连接。

背景技术

近年来，已在使用空分复用(SDM)技术(例如，参见非专利文献(NPL)1)的高容量光学通信系统上执行了研究和开发。用于SDM传输的光学光纤的示例包括在相同包层中具有多个芯的多芯光学光纤(多芯光纤：MCF)(例如，参见NPL 2)。

不同于在包层的中心中具有单个芯的单模光纤(SMF)，多个芯布置于MDF的包层的表面上。当连接两个MCF时，有必要将MCF之一的旋转方向相对于另一个MCF调整(例如，参见NPL 3)。在使用MCF的传输系统中，从一致性的观点看，对收发器有用的是在现存SMF的基础上构造。因而，已考虑用于使MCF的每个芯分离成SMF的扇入/扇出(FIFO)(参见例如NPL 4、5)。

引用文献列表

非专利文献

NPL 1：P. J. Winzer，“Optical networking beyond WDM”(超过WDM的光学网络化)，IEEE Photon. J.，第4卷2号，第647-651页(2012)。

NPL 2：T. Matsui等人，“118.5 Tbit/s transmission over 316 km-longmulti-core fiber with standard cladding diameter”(在带有标准包层直径的316 km长多芯光纤上的118.5 Tbit/s传输)，OECC2017，论文s2892(2017)。

NPL 3：Y. Amma等人，“Accuracy of core alignment with end-view functionfor multicore fiber," IEEE Summer Topical Meeting”(带有用于多芯光纤的端视功能的芯对准的精度)，IEEE夏季专题会议，论文TuE2.4(2014)。

NPL 4：H. Uemura等人，“Fused taper type fan-in/fan-out device for 12core multi-core fiber”(用于十二芯式多芯光纤的熔锥型扇入/扇出装置)，OECC2014，论文MO1E.4(2014)。

NPL 5：R. R. Thomson等人，“Ultrafast-laser inscription of a threedimensional fan-out device for multicore fiber coupling application”(用于多芯光纤耦合应用的三维扇出装置的超快激光铭刻)，Opt. Express，第15卷，第11691-11697页(2007)。

发明内容

技术问题

然而，根据当前的FIFO技术，单个MCF的芯能够被分离成多个SMF，但不可能使多个MCF的芯总体地分离成SMF，因而必需与MCF的数量相同数量的FIFO，并且使传输系统的构造复杂化。另外，如果光学传输线路由具有不同数量的芯的不同类型的MCF构成，则有必要使MCF之一分离成SMF，并且然后将SMF连接到与前述的MCF不同的MCF，由此使光学传输线路的构造复杂化。

图1A示出具体地使用MCF 12、SMF 14以及多芯光纤连接器10的常规FIFO的构造。常规的多芯光纤连接器10具有使带有一个芯的MCF 12分离成多个SMF 14的功能。常规的多芯光纤连接器10使用例如光纤束，其中多个SMF被捆绑并熔融拉伸。有可能通过使光纤束的芯的位置与MCF的芯的位置对准而将光纤束和MCF连接。然而，在图1中示出的构造中，针对一个MCF 12而要求一个多芯光纤连接器10。

图1B和1C示出分别与图1A中示出的构造不同的FIFO的构造。图1B中示出的构造包括MCF 22、SMF 14以及多芯光纤连接器20。在图1A中示出的多芯光纤连接器10中，不可能如图1B中示出的那样使具有M数量的芯的N数量的MCF 22总体地分离成M×N数量的SMF 14。M和N分别是任何自然数，并且是等于或大于2的整数。另一方面，正探讨通过经由飞秒激光器的使用来利用激光将波导写入大块石英玻璃中而使MCF的每个芯分离成SMF的装置(例如，参见前述的NPL 5)。根据利用激光将波导写入石英玻璃中的技术，有可能使多个MCF 22的芯总体地分离成SMF。然而，写入波导要求一定量的激光照射时间来引起石英玻璃的折射率的改变，因而延长制备时间。

图1C中示出的构造包括MCF 22、SMF 14以及多芯光纤连接器21。在图1A中示出的多芯光纤连接器10中，不可能如图1C中示出的那样使N数量的MCF 22总体地分离成具有M’数量的芯的N’数量的MCF 28。M’和N’各自是等于或大于2的正整数。

本发明已鉴于上述的情形而被作出，并且其目的是提供易于制备的多芯光纤连接器，其能够实现使多个MCF的所有芯分离成SMF、以及具有不同数量的芯的MCF之间的连接。

用于解决课题的方案

根据本公开的实施例的多芯光纤连接器是一种平面波导，其具有M×N数量的芯，并且具有N数量的芯的M数量的光纤连接到该平面波导。在多芯光纤连接器中，在光纤所连接到的平面波导的连接端面中，连接有具有Q数量的芯的P数量的光纤，M×N等于P×Q，平面波导包括在平面波导中沿水平方向布置于相同高度位置处的多个芯、和在沿高度方向的不同位置处具有芯的层压结构，以便与连接到平面波导的连接端面的光纤的芯对准，并且M×N数量的芯的位置沿高度方向是恒定的，并且仅沿水平方向改变。在多芯光纤连接器中，M是等于或大于1的整数，并且N是等于或大于2的整数。另外，Q是等于或大于1的整数，并且P是等于或大于1的整数。

在根据本公开的实施例的多芯光纤连接器中，N可以是4、8或12，Q可以是1，并且P可以等于M×N。此外，根据本公开的实施例的多芯光纤连接器可以具有以下的任一者：其中M是4并且芯布置成圆环状、Q是2并且P等于M×N/2的结构；其中M是8并且芯布置成圆环状、Q是4并且P等于M×N/2的结构；或者其中M是12并且芯布置成正方格子状、Q是4并且P等于M×N/3的结构。

在根据本公开的实施例的多芯光纤连接器中，在平面波导中，可以从底部起按顺序存在芯的k种类型的高度位置，并且k可以是等于或小于5的整数。此外，在根据本公开的实施例的多芯光纤连接器中，k可以是4，有八个芯布置成圆环状的输入侧上的M数量的光纤可以连接到输入侧上的端面，有四个芯布置成正方格子状的输出侧上的2×M数量的光纤可以连接到输出侧上的端面，并且输入侧上的光纤的芯之间的间隔可以是输出侧上的光纤的芯之间的间隔的2的平方根倍。

在根据本公开的实施例的多芯光纤连接器中，k可以是4，M可以是1，并且P可以是2，第一和第二平面波导可以连接在一起，以便形成90度的角，连接到第一平面波导中的第二层和第三层的高度位置处的芯的四个芯可以沿水平方向弯曲，以便与连接到输出侧上的端面的一个四芯光纤的芯对准，第一层和第四层的高度位置处的第一平面波导的四个芯可以与第二平面波导的四个波导联结，以便彼此对准，并且第一平面波导的第一层和第四层的四个芯可以在第二平面波导中沿高度方向弯曲，以便与连接到输出侧上的端面的四芯光纤的芯对准。

发明的效果

根据本发明，有可能提供易于制备的多芯光纤连接器，其能够实现使多个MCF的所有芯分离成SMF、以及具有不同数量的芯的MCF之间的连接。

附图说明

图1A是使用常规的多芯光纤连接器的FIFO的示意图。

图1B是具有与图1A中示出的FIFO不同的构造的FIFO的示意图。

图1C是具有与图1A和1B中示出的FIFO不同的构造的FIFO的示意图。

图2是平面光波回路的横截面图。

图3A是用于解释图2中示出的平面光波回路的制造方法的横截面图。

图3B是用于解释图2中示出的平面光波回路的制造方法的横截面图。

图3C是用于解释图2中示出的平面光波回路的制造方法的横截面图。

图3D是用于解释图2中示出的平面光波回路的制造方法的横截面图。

图4A是用于解释能够实现与MCF的连接的平面光波回路的制造方法的横截面图。

图4B是用于解释能够实现与MCF的连接的平面光波回路的制造方法的横截面图。

图4C是用于解释能够实现与MCF的连接的平面光波回路的制造方法的横截面图。

图4D是用于解释能够实现与MCF的连接的平面光波回路的制造方法的横截面图。

图4E是用于解释能够实现与MCF的连接的平面光波回路的制造方法的横截面图。

图4F是用于解释能够实现与MCF的连接的平面光波回路的制造方法的横截面图。

图5是根据本公开的第一实施例的多芯光纤连接器的透视图。

图6A是图5中示出的多芯光纤连接器的端面的正视图。

图6B是图5中示出的多芯光纤连接器的另一端面的正视图。

图7是带有已弯曲的芯的多芯光纤连接器的俯视图。

图8是根据本公开的第二实施例的多芯光纤连接器的透视图。

图9A是图8中示出的多芯光纤连接器的端面的正视图。

图9B是图8中示出的多芯光纤连接器的另一端面的正视图。

图10是根据本公开的第三实施例的组合的多芯光纤连接器的透视图。

图11A是图10中示出的多芯光纤连接器之一的端面的正视图。

图11B是图10中示出的多芯光纤连接器之一的另一端面的正视图。

图12A是图10中示出的另一个多芯光纤连接器的端面的正视图。

图12B是图10中示出的另一个多芯光纤连接器的另一端面的正视图。

图13是根据本公开的第四实施例的多芯光纤连接器的透视图。

图14A是图13中示出的多芯光纤连接器的端面的正视图。

图14B是图13中示出的多芯光纤连接器的另一端面的正视图。

图15A是连接到图13中示出的多芯光纤连接器的八芯式多芯光纤的横截面图。

图15B是连接到图13中示出的多芯光纤连接器的八芯式多芯光纤的另一横截面图。

图16是曲线图，其中相对于平面光波回路的沿高度方向的层压精度而计算平面光波回路与多芯光纤之间的连接损失。

图17示出相对于整数N和整数Q的组合的多芯光纤连接器的结构(横截面图)。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述本公开的实施例。在本说明书和附图中，具有相同功能的构造由相同的参考符号标示，并且这样的构造的描述未重复。

在根据本公开的实施例的多芯光纤连接器中，平面波导用于实现图1B中示出的多芯光纤连接器20、和图1C中示出的多芯光纤连接器21。在平面波导之中，平面光波回路(PLC)具有优异的量产性，并且能够实现多个光学波导的集成。

图2是PLC(平面波导)30的横截面图。PLC 30包括：芯32，光在其中被引导；和包层34，其环绕芯32。包层34的折射率高于芯32的折射率。

图3A至3D是用于解释PLC 30的制造方法的横截面图。如图3A中示出的，由高纯度石英(SiO₂)制成的包层34层压于由硅(Si)制成的基座35上。如图3B中示出的，由已添加氧化锗的石英制成的芯层33层压于包层34上。如图3C中示出的，芯层33被处理以形成彼此间隔开的芯32。最后，如图3D中示出的，上层包层34进一步被层压，以覆盖多个芯32和下层包层34，并且基座35在必要时被移除。有可能通过上述的步骤来制造PLC 30。

在PLC 30的上述的制造方法中，芯32通过利用掩模蚀刻而形成。在平面方向上(即，在沿着PLC 30的表面的方向上)的形状能够通过改变掩模的图案而如期望的那样被控制。另一方面，在芯32的高度方向上的控制通过蚀刻速率和蚀刻时间来执行。然而，即使当蚀刻速率或蚀刻时间被调整时，也难以使芯32弯曲，并且多个芯32具有相同高度。

在MCF中，除了横截面的水平方向之外，芯还沿竖直方向存在，并且因而难以在PLC30中建立与MCF的连接。

第一实施例

图4A至4F是用于解释其中能够与MCF建立连接的PLC(根据本公开的实施例的多芯光纤连接器)的制造方法的横截面图。

图4A、4B、4C以及4D分别示出与图3A、3B、3C以及3D中的那些类似的步骤。接着，如图4E中示出的，芯32和额外的芯层(未示出)沉积于其中嵌入有芯32的包层34的表面上，并且通过蚀刻和外包覆而形成芯32的过程被重复。如图4F中示出的，通过进一步层压包层34以覆盖上侧上的芯32和下层包层34，有可能制备沿高度方向有不同位置的芯32(即，在沿高度方向的不同位置处具有芯的层压结构)。

图5是根据本公开的实施例的多芯光纤连接器51的透视图。布置成正方格子状的M数量(图5中为1个)的四芯MCF 60连接到多芯光纤连接器51的端面(连接端面)71。4×M数量(图5中为4个，其中两个被省略)的SMF 70连接到多芯光纤连接器51的端面(连接端面)72。M是任何自然数。

图6A是多芯光纤连接器51的端面71的正视图。图6B是多芯光纤连接器51的端面72的正视图。如图6A和6B中示出的，根据多芯光纤连接器51，布置成正方格子状的两个芯32-1和32-2能够沿两个高度方向分别被分类成两个芯32-1和32-2。因而，通过应用图4A至4F中示出的制造方法，有可能实现多芯光纤连接器51，其具有能够连接到四芯MCF 60的芯32的端面71上的芯32-1和32-2。

在多芯光纤连接器51的端面72侧上，为了将芯32-1和32-2中的每个连接到SMF70，芯32-1和32-2沿水平方向弯曲，并以至少SMF 70的包层的外径或更大的距离隔开，并且然后连接到SMF 70的芯。SMF的包层的外径一般为125 µm，但具有窄直径的SMF的包层的外径是80 µm。图7是其中芯32-1和32-2因而已弯曲的多芯光纤连接器51的俯视图。如图7中示出的，端面71侧上的芯沿水平方向弯曲，并且为了防止连接到芯32-1和32-2中的每个的SMF70在端面72(即，输出端)处彼此接触，沿水平方向的在两个芯32-1与两个芯32-2之间的间隔变宽。

如上所述，根据多芯光纤连接器51，有可能仅通过芯32-1和32-2的形状的沿水平方向的位置改变(即，芯32-1和32-2沿水平方向的弯曲)而将MCF 60和SMF 70连接，这在PLC中是可行的。另外，根据第一实施例，有可能实现具有高的量产性和集成性的多芯光纤连接器51。

第二实施例

图8是根据本公开的实施例的多芯光纤连接器52的透视图。布置成正方格子状的M数量(图8中为1个)的十二芯MCF 62连接到多芯光纤连接器52的端面71。3×M数量(图5中为3个，沿水平方向的中心处的1个被省略)的四芯MCF 64连接到多芯光纤连接器52的端面72。

图9A是多芯光纤连接器52的端面71的正视图。图9B是多芯光纤连接器52的端面72的正视图。当MCF 62被连接到端面71时，如图9A中示出的，在多芯光纤连接器52的端面71中，合计十二个芯沿高度方向被分类成各四个芯的芯(也被称为芯组)32-3、32-4以及32-5。

在此，芯32-3、32-4以及32-5沿高度方向存在的位置从下侧起为y1、y2、y3以及y4。通过再一次(合计两次)又执行参考图4A至4F描述的制造方法，有可能制造具有其中十二芯MCF 62和四芯MCF 64能够连接的端面71和端面72的多芯光纤连接器52。

如图9B中示出的，在多芯光纤连接器52的端面72中，与在四芯MCF 64的横截面中的芯84的正方格子状布置类似的布置由形成于高度y1处的两个芯32-3和形成于高度y2处的两个芯32-3形成。芯32-3的这样的布置能够通过仅沿水平方向改变芯32-3的形状而实现。由于这样的构造，有可能将十二芯MCF 62的四个芯32-3和单个四芯MCF 64连接。

而且，与在四芯MCF 64的横截面中的芯的正方格子状布置类似的布置由形成于高度y2处的芯32-4和形成于高度y3处的芯32-4形成。与在四芯MCF 64的横截面中的芯的正方格子状布置类似的布置由形成于高度y3处的芯32-5和形成于高度y4处的芯32-5形成。结果，MCF 62的合计十二个芯32-3、32-4以及32-5能够通过多芯光纤连接器52连接到三个四芯MCF 64。

通过与沿高度方向的构造类似的构造，MCF 62的合计十二个芯32-3、32-4以及32-5能够沿水平方向连接到三个四芯MCF 64。如上所述，为了确保通过多芯光纤连接器52在MCF 62与MCF 64之间的容易且良好的连接，MCF 62的芯82的中心间间隔和MCF 64的芯84的中心间间隔以及多芯光纤连接器52中的相邻芯32-3、32-4和32-5的中心间间隔沿高度方向和水平方向全都设定成间隔100。

如上所述，根据多芯光纤连接器52，有可能通过改变芯32-2、32-4以及32-5的形状的沿水平方向的位置改变(即，芯32-2、32-4以及32-5沿水平方向的弯曲)而将MCF 62和MCF64连接，这在PLC中是可行的。另外，根据第二实施例，有可能实现具有高的量产性和集成性的多芯光纤连接器52。

第三实施例

图10是根据本发明的第三实施例的组合的多芯光纤连接器(多芯光纤连接器)53的透视图。组合的多芯光纤连接器53由多芯光纤连接器151和152的组合构造。多芯光纤连接器151和152以90度彼此连接。布置成圆环状的M数量(图10中为1个)的八芯MCF 65连接到多芯光纤连接器151的端面71。2×M数量的四芯MCF 64连接到多芯光纤连接器151和152的端面72。具体地，M数量的MCF 64和多芯光纤连接器(第二平面波导)152的端面71连接到多芯光纤连接器(第一平面波导)151的端面72。M数量的MCF 64连接到多芯光纤连接器152的端面72。

图11A是多芯光纤连接器151的端面71的正视图。图11B是多芯光纤连接器151的端面72的正视图。当MCF 65被连接到端面71时，如图11A中示出的，合计八个芯被分类成两组芯(或芯组)32-7和32-8，沿高度方向中的每个分别有两个芯。

在此，芯32-7和32-8沿高度方向存在的位置从下侧起为y5、y6、y7以及y8。在多芯光纤连接器151的端面71中，芯32-8中的两个存在于高度y5处，芯32-7中的两个分别存在于高度y6和y7中的每个处，并且芯32-8中的两个存在于高度y8处。通过执行参考图4A至4F描述的制造方法合计两次，有可能制造具有其中八芯MCF 65和四芯MCF 64能够连接的端面71和端面72的多芯光纤连接器151。

如图11B中示出的，在多芯光纤连接器151的端面72中，与在四芯MCF 64的横截面中的芯84的正方格子状布置类似的布置由形成于高度y6处的两个芯32-7和形成于高度y7处的两个芯32-7形成。而且，四芯波导结构66由形成于高度y5处的两个芯32-8和形成于高度y8处的两个芯32-8形成。在多芯光纤连接器151的端面72处，高度y5处的芯37-8与高度y8处的芯37-8之间的中心间距离(即，高度)是102。

形成于高度y5处的两个芯32-8和形成于高度y8处的两个芯32-8的位置通过改变芯32-8沿芯32-8的水平方向的位置改变(即，芯32-8沿水平方向的弯曲)而沿高度方向对准。

在多芯光纤连接器151的帮助下，有可能将MCF 65的合计八个芯32-7和32-8连接到MCF 64的合计四个芯32-7和波导结构66的合计四个芯32-8。

图12A是多芯光纤连接器152的端面71的正视图。图12B是多芯光纤连接器152的端面72的正视图。如图12A中示出的，在多芯光纤连接器152的端面71中，其中心沿水平方向以距离(即，间隔)102彼此隔开的两个芯37-8形成于高度y9和高度y10中的每个处。

如图12B中示出的，在多芯光纤连接器152的端面72中，与在四芯MCF 64的横截面中的芯84的正方格子状布置类似的布置由形成于高度y9处的两个芯32-8和形成于高度y10处的两个芯32-8形成。

如上所述，根据组合的多芯光纤连接器53，有可能仅通过芯32-7和芯32-8的形状的沿水平方向的位置改变(即，芯32-7和芯32-8沿水平方向的弯曲)而将MCF 65和MCF 64连接，这在PLC中是可行的。另外，根据第三实施例，有可能实现具有高的量产性和集成性的组合的多芯光纤连接器53。

第四实施例

图13是根据本发明的第三实施例的多芯光纤连接器54的透视图。M数量的八芯MCF65连接到多芯光纤连接器54的端面71。2×M数量(图5中为2个)的四芯MCF 64连接到多芯光纤连接器54的端面72。

图14A是多芯光纤连接器54的端面71的正视图。图14B是多芯光纤连接器54的端面72的正视图。当MCF 65被连接到端面71时，如图14A中示出的，合计八个芯被分类成两个上部和下部组的芯(或芯组)32-9和32-10，沿高度方向中的每个分别有两个芯。

在此，芯32-7和芯32-8沿高度方向存在的位置从下侧起为y11、y12、y13以及y14。芯32-10中的两个存在于高度y11和y12中的每个处，并且芯32-9中的两个存在于高度y13和y14中的每个处。通过执行参考图4A至4F描述的制造方法合计两次，有可能制造具有至少八芯MCF 65能够连接到的端面71的多芯光纤连接器54。

通过改变形成于高度y11处的两个芯32-10和形成于高度y12处的两个芯32-10的沿水平方向的位置改变(即，芯32-10沿水平方向的弯曲)，形成与在四芯MCF 64的横截面中的芯84的正方格子状布置类似的布置。类似地，通过改变形成于高度y13处的两个芯32-9和形成于高度y14处的两个芯32-9的沿水平方向的位置改变(即，芯32-9沿水平方向的弯曲)，形成与在四芯MCF 64的横截面中的芯84的正方格子状布置类似的布置。

图15A和15B是MCF 65的横截面图。如图15A中示出的，如果MCF 65的芯85之间的间隔是Λ，则沿高度y2与高度y3之间的高度方向在芯32-9与芯32-10之间的间隔等于Λ。在相同情况下，沿高度y1与高度y2之间或高度y3与高度y4之间的高度方向在芯32-9之间和芯32-10之间的距离是Λ/(sq(2))。“sq(2)”意味着2的平方根。换而言之，在第四实施例中，为了改进通过多芯光纤连接器54在MCF 65与MCF 64之间的连接，MCF 65应当具有在端面72侧上连接的MCF 64的芯84之间的间隔的sq(2)倍的间隔。

注意到，如果将被连接的光纤的芯之间的间隔不满足上述的条件，则有可能通过使光纤熔融并增大或减小包层的外径而调整芯间隔。基于这样的调整，无论所使用的光纤的芯之间的间隔如何，都有可能将根据第四实施例的多芯光纤连接器54应用于FIFO。注意到，通过减小芯之间的间隔，芯之间的串扰可能增大，并且传输信号可能负面地受影响。因而，在一些情况下，减小芯之间的间隔可能是不适当的。在此基础上，取决于情况而调整芯之间的间隔是优选的。

如上所述，根据多芯光纤连接器54，有可能通过改变芯32-9和芯32-10的形状的沿水平方向的位置改变(即，芯32-9和芯32-10沿水平方向的弯曲)而将MCF 65和MCF 64连接，这在PLC中是可行的。另外，根据第四实施例，有可能实现具有高的量产性和集成性的多芯光纤连接器54。

其它实施例

在第二至第四实施例中，已描述了具有四层芯结构(其中芯具有四级高度的结构)的MCF用的多芯光纤连接器，然而，根据本发明的多芯光纤连接器的层的数量(高度的类型)不限于四个层。例如，布置成六方紧密堆积结构的十九芯MCF的芯沿高度方向分成五个层。当层的数量增大时，芯层33和包层34的层压次数在制造方法中增大，并且因而芯沿高度方向的位置的误差增大。

图16是曲线图，其中相对于PLC的沿高度方向的层压精度而计算PLC与MCF之间的连接损失。在数值计算中，MCF的每个芯的模场直径设定成与标准SMF的值等效的值，并且在1550 nm的波长下为10.6 µm。图16示出针对两层结构(有四个芯)、三层结构(有七个芯)、四层结构(有八个芯)以及五层结构(有十九个芯)的数值计算的结果。注意到，布置成正方格子状的十二个芯形成四层结构，并且计算的结果与针对八个芯的那些相同。PLC的层压精度处于亚微米的数量级。理解到，如果PLC的层压精度是作为典型值的0.5 µm，则多芯光纤连接器中的层的数量应当是五或更少，以将插入损失抑制成1dB或更小。因而，能够合适地连接到本发明的多芯光纤连接器的MCF的层的数量是五或更少。

上文的描述基于由石英制成的PLC的前提，但是根据本发明的多芯光纤连接器还能够应用于使用Si基材料的PLC。此外，在每个实施例中，示出将四个芯、八个芯或十二个芯连接到SMF或四芯MCF的示例。然而，有可能连接到具有布置成六方紧密堆积结构的七个芯或十九个芯的MCF，并且每个MCF还能够连接到具有四个芯之外的MCF。在这样的情况下，如果在输入侧上(即，在端面71侧上)连接的MCF的芯的数量是N且光纤的数量是N，并且在输出侧上(即，在端面72侧上)连接的MCF的芯的数量是Q且光纤的数量是P，则应当满足关系M×N= P×Q。

图17示出相对于除了上文的实施例中所描述的那些以外的N和Q的组合的多芯光纤连接器的结构(横截面图)。如图17中示出的，有可能以其中一些组合实现根据本发明的多芯光纤连接器。另外，如在其中N是12、且Q是8和4的构造示例中所示出的，具有不同数量的芯的MCF也可以彼此连接。另外，当Q是1时，于是如第一实施例中所描述的，无论N的值是多少，都有可能通过使芯之间的间隔变宽成超过预定间隔而连接到SMF。

上述的实施例中的每个示出本发明的一个方面，并且本发明不限于上述的实施例，并且处于包括本公开的构造的范围内且能够实现目的和效果的变型和修改被包括在本发明的内容中。此外，只要能够实现本发明的目的和效果，本发明的实施方式中的具体结构和形状等就可以用其它结构、形状等取代。

参考符号列表

30：PLC(平面波导)

32：芯

51、52、53、54：多芯光纤连接器

60、62、64、65：多芯光纤。

Claims (2)

1.一种多芯光纤连接器，

具备平面波导，其在第一连接端面连接M根芯数量为N的第一光纤，具有M×N个的芯，

在所述平面波导的第二连接端面连接P根所述芯数量为Q的第二光纤，

M×N与P×Q一致，

所述平面波导具有层叠结构，所述层叠结构具有在所述平面波导的高度位置相同的水平方向的多个所述芯、在高度方向中不同位置处的所述芯，以便与连接到所述第二连接端面的所述第二光纤的芯的位置一致，

M×N个的所述芯的位置在高度方向中是恒定的，仅沿所述水平方向改变，

M是等于或大于1的整数，并且N是等于或大于2的整数，Q是等于或大于1的整数，并且P是等于或大于1的整数，

所述平面波导的所述芯的高度位置从低处按顺序存在k种类型，

k是4，

八个芯布置成圆环状的所述第一光纤向所述第一连接端面连接M根，

四个芯布置成正方格子状的所述第二光纤向所述第二连接端面连接2×M根，

所述第一光纤的芯的间隔是所述第二光纤的芯的间隔的2的平方根倍。

2.一种多芯光纤连接器，

具备第一平面波导以及与第一平面波导的输出侧连接端面连接的第二平面波导，

在所述第一平面波导的输入侧连接端面连接M根芯数量为N的输入侧光纤，

所述第一平面波导具有M×N个的芯，

在所述第一平面波导的输出侧连接端面以及所述第二平面波导的输出侧连接端面共计连接P根所述芯数量为Q的输出侧光纤，

M×N与P×Q一致，

所述第一平面波导具有在高度方向中不同位置处具有所述芯的层叠结构，

所述第一平面波导中的M×N个的所述芯的位置在高度方向中是恒定的，仅沿所述水平方向改变，

M是等于或大于1的整数，并且N是等于或大于2的整数，Q是等于或大于1的整数，并且P是等于或大于1的整数，

所述第一平面波导的所述芯的高度位置从低处按顺序存在k种类型，

k是4，

M是1，并且P是2，

所述第一平面波导和所述第二平面波导以各自的高度方向彼此成90度的角度的方式连接，

所述第一平面波导的高度方向与所述第二平面波导 的水平方向平行，

所述第二平面波导具有在高度方向中不同位置处具有共计四个芯的层叠结构，

所述第二平面波导中的四个所述芯的位置在高度方向中是恒定的，仅沿所述水平方向改变，

所述第二平面波导的所述芯的高度位置从低处按顺序存在两种类型，

在所述第一平面波导中，配置在高度方向的第二层和第三层的共计四个所述芯从所述第一平面波导的所述输入侧连接端面直到所述第一平面波导的所述输出侧连接端面，在水平方向中弯曲，以便与连接到所述第一平面波导的所述输出侧连接端面的一根具有四个芯的所述输出侧光纤的芯的位置一致，

在所述第一平面波导中，配置在高度方向的第一层和第四层的共计四个所述芯以与所述第二平面波导的所述输入侧连接端面中配置在高度方向的第一层以及第二层的四个芯的位置一致的方式，从所述第一平面波导的所述输入侧连接端面直到所述第一平面波导的所述输出侧连接端面在水平方向中弯曲，与所述第二平面波导的所述输入侧连接端面的四个芯连接，

所述第二平面波导的所述输入侧连接端面与所述第一平面波导的所述输出侧连接端面联结，

在所述第二平面波导中，配置在高度方向的第一层以及第二层的共计四个所述芯以与连接到所述第二平面波导的所述输出侧连接端面而具有四个芯的所述输出侧光纤的芯位置一致的方式，从所述第二平面波导的所述输入侧的连接端面直到所述第二平面波导的所述输出侧连接端面在水平方向中弯曲。

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