CN112912777B - 光学连接部件 - Google Patents

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Abstract

光学连接部件具备:光纤;高相对折射率差光纤,其与光纤熔接,且该高相对折射率差光纤的纤芯相对于包层的相对折射率差比光纤大;以及收容构件,其收容光纤及高相对折射率差光纤的全长,且具有第一端面和第二端面,光纤的与熔接的一侧相反的一侧的端面相对该第一端面以大致共面的方式露出,高相对折射率差光纤的与熔接的一侧相反的一侧的端面相对该第二端面以大致共面的方式露出,光纤及高相对折射率差光纤在长度方向的范围内固定于收容构件。

Description

光学连接部件
技术领域
本发明涉及光学连接部件。
背景技术
以往,在构成平面光波电路(Planar Lightwave Circuit:PLC)、硅波导芯片等光学元件的光波导中,可以举出该光波导和与该光波导光学连接的被连接光纤之间的连接损失的降低来作为课题之一。为了该连接损失的降低,需要降低与被连接光纤相比模场直径(MFD:Mode Field Diameter)极小的光波导与该被连接光纤之间的MFD的不匹配。需要说明的是,被连接光纤的MFD在波长1550nm时例如为10μm左右,光波导的MFD在波长1550nm时例如为0.5μm以下。
作为用于上述目的的技术,公开了如下光学连接部件:该光学连接部件将纤芯相对于包层的相对折射率差比被连接光纤大的高相对折射率差光纤与被连接光纤熔接,并经由该高相对折射率差光纤而将光学元件的光波导与被连接光纤连接(例如参照专利文献1)。通常,高相对折射率差光纤的MFD比被连接光纤的MFD接近光波导的MFD,例如可以接近3μm~5μm,因此,使高相对折射率差光纤存在于被连接光纤与光波导之间,由此能够降低连接损失。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第6089147号公报
发明内容
发明要解决的课题
具有上述的模场直径小的光波导的光学元件通常形成为小型,因此对于与其一同使用的光学连接部件也要求小型化。然而,在小型化的同时,对高可靠性进行维持也很重要。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够同时实现小型化和高可靠性的光学连接部件。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题而达成目的,本发明的一个方案的光学连接部件的特征在于,所述光学连接部件具备:光纤;高相对折射率差光纤,其与所述光纤熔接,且所述高相对折射率差光纤的纤芯相对于包层的相对折射率差比所述光纤大;以及收容构件,其收容所述光纤及所述高相对折射率差光纤的全长,且具有第一端面和第二端面,所述光纤的与所述熔接的一侧相反的一侧的端面相对所述第一端面以大致共面的方式露出,所述高相对折射率差光纤的与所述熔接的一侧相反的一侧的端面相对所述第二端面以大致共面的方式露出,所述光纤及所述高相对折射率差光纤在长度方向的范围内固定于所述收容构件。
本发明的一个方案的光学连接部件的特征在于,所述收容构件具备插芯,所述插芯具有对所述光纤或所述高相对折射率差光纤进行收容的收容孔。
本发明的一个方案的光学连接部件的特征在于,所述插芯是MT插芯。
本发明的一个方案的光学连接部件的特征在于,所述收容构件具备固定构件,所述固定构件具有:第一构件,其具有对所述光纤或所述高相对折射率差光纤进行载置的V槽;以及第二构件,其将所述光纤或所述高相对折射率差光纤夹持在该第二构件与所述第一构件之间,所述第一构件的端面及所述第二构件的端面构成所述第一端面或所述第二端面。
本发明的一个方案的光学连接部件的特征在于,所述插芯与所述固定构件嵌合。
本发明的一个方案的光学连接部件的特征在于,所述收容构件由块体构成,所述块体具有对所述光纤及所述高相对折射率差光纤进行收容的收容孔。
本发明的一个方案的光学连接部件的特征在于,所述光纤及所述高相对折射率差光纤是没有树脂包覆的玻璃光纤。
本发明的一个方案的光学连接部件的特征在于,所述光学连接部件具备多个所述光纤及多个所述高相对折射率差光纤。
本发明的一个方案的光学连接部件的特征在于,所述收容构件具有与所述第一端面或所述第二端面对置的对置端面,所述第一端面或所述第二端面与所述对置端面之间的距离为20mm以下。
本发明的一个方案的光学连接部件的特征在于,所述高相对折射率差光纤在所述收容构件的内部弯曲。
本发明的一个方案的光学连接部件的特征在于,所述第一端面与所述第二端面不平行。
发明效果
根据本发明,起到了提供一种能够同时实现小型化和高可靠性的光学连接部件这样的效果。
附图说明
图1是实施方式1的光学连接部件的示意性的俯视图。
图2是图1所示的光学连接部件的A-A线剖视图。
图3是图1所示的光学连接部件的B向视截面图。
图4是示出图1所示的光学连接部件的使用形态的示意图。
图5A是图1所示的光学连接部件的制造方法的一例的说明图。
图5B是图1所示的光学连接部件的制造方法的一例的说明图。
图5C是图1所示的光学连接部件的制造方法的一例的说明图。
图5D是图1所示的光学连接部件的制造方法的一例的说明图。
图6是实施方式2的光学连接部件的示意性的剖视图。
图7是实施方式3的光学连接部件的示意性的剖视图。
图8是实施方式4的光学连接部件的示意性的剖视图。
图9是实施方式5的光学连接部件的示意性的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。需要说明的是,本发明并不通过以下说明的实施方式进行限定。另外,在附图的记载中,对相同或对应的要素适当标注相同的符号,并适当省略重复说明。另外,需要注意的是,附图是示意性的,各要素的尺寸的关系、各要素的比率等有时与现实不同。另外,在图中适当示出了XYZ坐标轴,由此对方向进行说明。而且,在附图相互之间有时也包含彼此的尺寸的关系、比率不同的部分。另外,对于本说明书中未特别定义的用语,适当遵循了ITU-T(国际电信联盟)G.650.1及G.650.2中的定义、测定方法。
(实施方式1)
图1是实施方式1的光学连接部件的示意性的俯视图。图2是图1所示的光学连接部件的A-A线剖视图。图3是图1所示的光学连接部件的B向视截面图。光学连接部件100具备光纤组10、光纤组20及收容构件30。
光纤组10具备多个标准光纤1。在本实施方式中,标准光纤1的数量为8条,但没有特别限定。标准光纤1以由ITU-TG.652定义的标准的单模光纤的规格为基准。即,标准光纤1是在1.3μm频带具有零分散波长的单模光纤。在标准光纤1中,纤芯相对于包层的相对折射率差(以下,有时简记为相对折射率差)约为0.3%,波长1550nm时的模场直径为10μm~11μm。
需要说明的是,纤芯相对于包层的相对折射率差(Δ)是由下式确定的数值。
Δ={(nc-ncl)/nc}×100
在该式中,nc是纤芯的最大折射率,ncl是包层的折射率。
光纤组20具备多个高相对折射率差光纤2。在本实施方式中,高相对折射率差光纤2的数量为8条,但没有特别限定。高相对折射率差光纤2的相对折射率差比标准光纤1大。例如,高相对折射率差光纤2的相对折射率差为2.0%以上且3.0%以下,波长1550nm时的模场直径例如为3.0μm以上且5.0μm以下。各高相对折射率差光纤2的一方的端面与各标准光纤1的一方的端面在熔接点C处熔接。
在本实施方式1中,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2是没有树脂包覆的玻璃光纤。例如,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2由石英系玻璃构成。
各高相对折射率差光纤2和各标准光纤1例如通过应用TEC(Thermally-diffusedExpanded Core)熔融等来对熔接时的加热条件进行设计,从而以使熔接点C处的模场直径的变化平滑,并将连接损失抑制得较低的方式进行熔接。由此,优选将熔接点C处的连接损失降低到0.1dB以下。
收容构件30具备插芯31和固定构件32。插芯31具有长方体形状,且例如由树脂、玻璃、陶瓷等构成。插芯31例如是MT插芯。插芯31具有第一端面31a,该第一端面31a形成长方体形状的一面。另外,插芯31具有在与第一端面31a对置的面形成的凹部31b。在第一端面31a,以在X方向上延伸且在Y方向上并列的方式形成有8个与凹部31b连通的收容孔31c。相邻的两个收容孔31c的间隔例如是250μm。
各标准光纤1的长度方向上的一部分被收容于各收容孔31c,并由填充在收容孔31c的内壁与各标准光纤1的外周面之间的微小间隙中的粘接剂等进行固定。各标准光纤1的、与被熔接在熔接点C的一侧相反的一侧的端面1a相对第一端面31a以大致共面的方式露出。
固定构件32具备第一构件32a和第二构件32b。第一构件32a是平板状的构件。在第一构件32a的Z方向上的主表面,在Y方向上并列地形成有8条在X方向的两端面的范围内延伸的V槽32aa。相邻的两个V槽32aa的间隔例如是250μm。
各高相对折射率差光纤2的全长、各标准光纤1的长度方向上的一部分、以及各熔接点C载置于V槽32aa。
第二构件32b是Y方向上的长度与第一构件32a大致相同、且X方向上的长度比第一构件32a稍短的平板状的构件。第二构件32b将各高相对折射率差光纤2的全长、各标准光纤1的长度方向上的一部分、以及各熔接点C夹持于该第二构件32b与第一构件32a之间。另外,在第一构件32a与第二构件32b之间的间隙填充有粘接剂41。由此,将被第一构件32a与第二构件32b夹持的各高相对折射率差光纤2的全长、以及各标准光纤1的长度方向上的一部分固定于固定构件32。
另外,第一构件32a的位于X方向的正侧的端面32ab与第二构件32b的位于X方向的正侧的端面32ba大致共面,并构成固定构件32的第二端面32c。各高相对折射率差光纤2的、与被熔接在熔接点C的一侧相反的一侧的端面2a相对第二端面32c以大致共面的方式露出。
第一构件32a及第二构件32b由石英系的玻璃构成。但是,第一构件32a及第二构件32b的构成材料不限定于玻璃,也可以是物性特性(线膨胀系数等)与它们相近的材料,以不对各标准光纤1、各高相对折射率差光纤2施加不需要的应力。
另外,固定构件32的与第二端面32c相反的一侧的端部配置于插芯31的凹部31b内,插芯31与固定构件32嵌合。此时,第一构件32a的与端面32ab对置的端面32ac抵接于插芯31的凹部31b的底面31d。另外,在插芯31、固定构件32以及各标准光纤1的长度方向上的一部分相互之间存在的间隙中,填充有粘接剂42,从而粘接剂42将该间隙填埋,并将部件相互固定。
由此,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2在长度方向的范围内固定于收容构件30,且各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的全长被收容为直线状。
该光学连接部件100例如像以下那样进行使用。首先,在插芯31侧连接带连接器的8芯光纤芯线,该带连接器的8芯光纤芯线在8芯的标准单模光纤的端部设置有与插芯31相同种类的插芯(例如MT插芯)。另外,如图4所示,使固定构件32侧的第二端面32c与硅波导芯片SD的端面对置配置,并由粘接剂等相互连接。硅波导芯片SD具备硅波导组SW10。硅波导组SW10具备8条脊型的硅波导SW。在各硅波导SW的前端部形成有光斑尺寸变换结构。各硅波导SW的MFD例如在波长1550nm时例如为0.5μm以下,但在前端部利用光斑尺寸变换结构则会扩大到例如3μm左右。光纤组20的各高相对折射率差光纤2与硅波导组SW10的各硅波导SW光学连接。
若使用该光学连接部件100,则能够将带连接器的8芯光纤芯线的各光纤与各标准光纤1以低连接损失的方式连接。另外,各标准光纤1能够经由各高相对折射率差光纤2而与各硅波导SW以低连接损失的方式连接。因此,能够将带连接器的8芯光纤芯线的各光纤与各硅波导SW以低连接损失的方式连接,例如能够使连接损失为1dB以下。
另外,由于各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的全长被收容于收容构件30,因此光学连接部件100能够小型化。另外,由于各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2在长度方向的范围内固定于收容构件30,因此即使从外部受到冲击等,各标准光纤1、各高相对折射率差光纤2及熔接点C也不会相对于收容构件30相对移动。其结果是,光学连接部件100成为机械强度高且可靠性高的部件。
特别是,在光学连接部件100中,固定构件32的端部配置于插芯31的凹部31b,插芯31与固定构件32嵌合。其结果是,光学连接部件100在Y方向及Z方向上的长度可以是插芯31的程度。例如,通常的8芯的MT插芯在Y方向上的长度为6.4mm且在Z方向上的长度为2.5mm,因此光学连接部件100在Y方向及Z方向上的长度也可以是相同程度。
另外,在光学连接部件100中,第一端面31a与第二端面32c相互对置,从而一方相对于另一方相当于对置端面。在光学连接部件100中构成为,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的全长被收容于收容构件30,因此能够使第一端面31a与第二端面32c之间的距离、即光学连接部件100在X方向上的长度小型化为20mm以下。
另外,在将光学连接部件100如图4那样与硅波导芯片SD连接的情况下,硅波导芯片SD之后有时会在例如250℃以上、300℃以下的高温环境下进行回流工序,此时,光学连接部件100也被暴露在高温环境下。然而,在光学连接部件100中,由于各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2是没有树脂包覆的玻璃光纤,因此即使在这样的高温环境下也不会发生树脂包覆的劣化。另外,在光学连接部件100中,由于各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的全长被收容于收容构件30,因此原本就不需要用于从外部进行保护的树脂包覆。另外,当通过以各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2形成有树脂包覆的状态将光学连接部件100暴露在高温环境下,从而树脂包覆发生了劣化的情况下,由于树脂包覆的体积减少等,有时会产生各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2在收容构件30内的位置偏移。然而,若各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2是没有树脂包覆的玻璃光纤,则不会产生那样的位置偏移的问题。
需要说明的是,在可能会如上述那样暴露于高温环境下的情况下,将各标准光纤1固定于插芯31的粘接剂、粘接剂41、粘接剂42优选为耐热性高的粘接剂,例如均是热固化型环氧树脂系的粘接剂。另外,在本实施方式中,由于第一构件32a、第二构件32b由石英系的玻璃构成,因此对于粘接剂41而言,其也可以是紫外线固化树脂型的粘接剂。
(制造方法)
接下来,参照图5A~图5D对光学连接部件100的制造方法的一例进行说明。首先,如图5A所示,对光纤裸线11和光纤裸线12分别准备各8条,该光纤裸线11在作为玻璃光纤的标准光纤1的外周形成有树脂包覆11a,该光纤裸线12在作为玻璃光纤的高相对折射率差光纤2的外周形成有树脂包覆12a。接着,分别在光纤裸线11、12除去树脂包覆11a、12a,从而使规定长度的标准光纤1、高相对折射率差光纤2露出。接着,将标准光纤1、高相对折射率差光纤2的端面彼此熔接而形成熔接点C。分别对各8条进行该工序。需要说明的是,也可以是,准备使得8条光纤裸线11和包含高相对折射率差光纤1在内的8条光纤裸线12分别构成为8芯带式芯线的构件,并将上述8芯带式芯线一并熔接。
接着,如图5B所示,将各高相对折射率差光纤2在距熔接点C规定长度的没有树脂包覆12a的位置处切断,并将各高相对折射率差光纤2的全长、熔接点C、以及各标准光纤1的长度方向上的一部分由第一构件32a、第二构件32b夹持且由粘接剂41粘接。此时也可以是,各高相对折射率差光纤2的端面从固定构件32的第二端面32c稍微突出。
接着,如图5C所示,将各标准光纤1在距熔接点C规定长度的没有树脂包覆11a的位置处切断。
接着,如图5D所示,将各标准光纤1插入插芯31的各收容孔31c,直到端面32ac与底面31d抵接为止,并将固定构件32插入插芯31的凹部31b。因此,凹部31b在YZ剖面处的尺寸比固定构件32在YZ剖面处的尺寸稍大。此时也可以是,各标准光纤1的端面从插芯31的第一端面31a稍微突出。接着,将粘接剂42填充在存在于插芯31、固定构件32、以及各标准光纤1的长度方向上的一部分相互之间的间隙,从而将部件相互固定。之后,对第一端面31a及第二端面32c进行研磨。之后,实施规定的处理,由此使得光学连接部件100完成。
(实施方式2)
图6是实施方式2的光学连接部件的示意性的剖视图。光学连接部件100A具备多个标准光纤1、多个高相对折射率差光纤2以及收容构件30A。各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2是没有树脂包覆的玻璃光纤,各标准光纤1的一方的端面与各高相对折射率差光纤2的一方的端面在熔接点C处熔接。
收容构件30A是具有长方体形状的块体,例如由树脂、玻璃、陶瓷等构成。收容构件30A具有与YZ平面大致平行并相互对置的第一端面30Aa和第二端面30Ab。另外,收容构件30A具有多个收容孔30Ac,所述多个收容孔30Ac在第一端面30Aa和第二端面30Ab开口,且在X方向上延伸,且在Y方向上并列配置。
熔接后的各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2通过插入等而被收容于各收容孔30Ac,且它们的全长被收容于收容构件30A。各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2由填充在各收容孔30Ac的内壁与各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的外周面之间的微小间隙中的粘接剂等进行固定。即,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2在长度方向的范围内固定于收容构件30A。
各标准光纤1的端面1a相对第一端面30Aa以大致共面的方式露出。各高相对折射率差光纤2的端面2a相对第二端面30Ab以大致共面的方式露出。
若与实施方式1的情况同样地使用该光学连接部件100A,则能够将带连接器的多芯光纤芯线的各光纤与硅波导芯片SD的各硅波导SW以低连接损失的方式连接,例如能够使连接损失为1dB以下。
另外,由于各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的全长被收容于收容构件30A,因此光学连接部件100A能够小型化。另外,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2在长度方向的范围内固定于收容构件30A,由此机械强度高且可靠性高。
另外,在光学连接部件100A中,收容构件30A由一个块体构成,因此能够形成为例如与MT插芯相同程度以下的大小。特别是,能够使第一端面30Aa与第二端面30Ab之间的距离、即光学连接部件100A在X方向上的长度小型化为20mm以下。
另外,光学连接部件100A即使在高温环境下也不会发生树脂包覆的劣化。需要说明的是,在可能会暴露于高温环境下的情况下,优选的是,所使用的粘接剂是如上述那样的耐热性高的粘接剂。
另外,像这样具有多个收容孔30Ac的收容构件30A既可以通过注射成型等成型来制作,也可以通过利用机械方法或化学方法在块体形成收容孔的方式来制作。另外,收容构件30A也可以通过组合多个块体来形成,所述多个块体在表面形成有当组合时成为收容孔的形状那样的槽。需要说明的是,在将多个块体组合来形成收容构件30A的情况下,既可以是各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2在各收容孔30Ac的形状完成后插入各收容孔30Ac,也可以是将各块体组装于各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2。
(实施方式3)
图7是实施方式3的光学连接部件的示意性的剖视图。光学连接部件100B具备多个标准光纤1、与标准光纤1相同数量的多个高相对折射率差光纤2、以及收容构件30B。各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2是没有树脂包覆的玻璃光纤,且各标准光纤1的一方的端面与各高相对折射率差光纤2的一方的端面在熔接点C处熔接。
收容构件30B是具有长方体形状的块体,例如由树脂、玻璃、陶瓷等构成。收容构件30B具有与YZ平面大致平行并相互对置的第一端面30Ba和第二端面30Bb。另外,收容构件30B具有多个收容孔30Bc,所述多个收容孔30Bc在第一端面30Ba和第二端面30Bb开口,在X方向上延伸,且在Y方向上并列配置,且在Z方向上配置为两段。收容孔30Bc的数量等于或大于标准光纤1的数量及高相对折射率差光纤2的数量。
熔接后的各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2通过插入等而被收容于各收容孔30Bc,且它们的全长被收容于收容构件30B。各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2由填充在各收容孔30Bc的内壁与各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的外周面之间的微小间隙中的粘接剂等进行固定。即,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2在长度方向的范围内固定于收容构件30B。
各标准光纤1的端面1a相对第一端面30Ba以大致共面的方式露出。各高相对折射率差光纤2的端面2a相对第二端面30Bb以大致共面的方式露出。
若使用该光学连接部件100B,则能够将带连接器的两段多芯光纤芯线的各光纤与硅波导芯片的两段的各硅波导以低连接损失的方式连接,例如能够使连接损失为1dB以下。
另外,光学连接部件100B与上述实施方式同样,能够实现小型化和高可靠性。另外,由于将标准光纤1及高相对折射率差光纤2在Z方向上配置为两段,因此能够提高YZ剖面处的芯线的密度。这样,在将各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的全长被收容于收容构件30B时,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2能够在收容构件30B内自由度高地进行布置。
另外,能够使光学连接部件100B在X方向上的长度小型化为20mm以下。另外,光学连接部件100B即使在高温环境下也不会发生树脂包覆的劣化。需要说明的是,在可能会暴露于高温环境下的情况下,优选的是,所使用的粘接剂是如上述那样的耐热性高的粘接剂。另外,这样的收容构件30B能够通过与实施方式2中的收容构件30A同样的方法来制作。
(实施方式4)
图8是实施方式4的光学连接部件的示意性的剖视图。光学连接部件100C具备多个标准光纤1、与标准光纤1相同数量的多个高相对折射率差光纤2、以及收容构件30C。各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2是没有树脂包覆的玻璃光纤,各标准光纤1的一方的端面与各高相对折射率差光纤2的一方的端面在熔接点C处熔接。
收容构件30C是具有长方体形状的块体,例如由树脂、玻璃、陶瓷等构成。收容构件30C具有与YZ平面大致平行并相互对置的第一端面30Ca和第二端面30Cb。另外,收容构件30C具有多个收容孔30Cc,所述多个收容孔30Cc在第一端面30Ca和第二端面30Cb开口,且在Y方向上并列配置。在此,各收容孔30Cc首先从第一端面30Ca沿X方向延伸,并在中途向Z方向的负侧弯曲成S字状,然后沿X方向延伸而到达第二端面30Cb。因此,第二端面30Cb处的开口相对于收容孔30Cc的第一端面30Ca处的开口而位于Z方向的负侧。收容孔30Cc的数量等于或大于标准光纤1的数量及高相对折射率差光纤2的数量。
熔接后的各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2通过插入等而被收容于各收容孔30Cc,且它们的全长被收容于收容构件30C。各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2由填充在各收容孔30Cc的内壁与各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的外周面之间的微小间隙中的粘接剂等进行固定。即,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2在长度方向的范围内固定于收容构件30C。在此,由于各收容孔30Cc在收容构件30C的内部弯曲,因此各标准光纤1和各高相对折射率差光纤2中的至少一方也与其对应地弯曲。在本实施方式中构成为,弯曲损失所产生的弯曲半径相对较小的各高相对折射率差光纤2进行弯曲。由此,能够减小弯曲的曲率半径,从而适于光学连接部件100C的小型化。
各标准光纤1的端面1a相对第一端面30Ca以大致共面的方式露出。各高相对折射率差光纤2的端面2a相对第二端面30Cb以大致共面的方式露出。如上所述,各端面1a和各端面2a在Z方向上的位置相互不同。
若使用该光学连接部件100C,则能够将带连接器的多芯光纤芯线的各光纤与硅波导芯片的各硅波导以低连接损失的方式连接,例如能够使连接损失为1dB以下。另外,对于光学连接部件100C而言,其在各端面1a和各端面2a处Z方向上的位置相互不同,因此光学连接部件100C还具有对Z方向上的连接位置进行变换的变换高度方向的功能。这样,在将各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的全长收容于收容构件30C时,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2能够在收容构件30C内自由度高地进行布置。
另外,光学连接部件100C与上述实施方式同样,能够实现小型化和高可靠性。
另外,能够使光学连接部件100C在X方向上的长度小型化为20mm以下。另外,光学连接部件100C即使在高温环境下也不会发生树脂包覆的劣化。需要说明的是,在可能会暴露于高温环境下的情况下,优选的是,所使用的粘接剂是如上述那样的耐热性高的粘接剂。另外,这样的收容构件30C能够通过与实施方式2中的收容构件30A同样的方法来制作。
(实施方式5)
图9是实施方式5的光学连接部件的示意性的剖视图。光学连接部件100D具备多个标准光纤1、与标准光纤1相同数量的多个高相对折射率差光纤2、以及收容构件30D。各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2是没有树脂包覆的玻璃光纤,各标准光纤1的一方的端面与各高相对折射率差光纤2的一方的端面在熔接点C处熔接。
收容构件30D是具有长方体形状的块体,例如由树脂、玻璃、陶瓷等构成。收容构件30D具有与YZ平面大致平行并相互对置的第一端面30Da和对置端面30Dd。另外,收容构件30D具有与XY平面大致平行并相互对置的第二端面30Db和对置端面30De。另外,收容构件30D具有多个收容孔30Dc,所述多个收容孔30Dc在第一端面30Da和第二端面30Db开口,且在Y方向上并列配置。在此,各收容孔30Dc首先从第一端面30Da沿X方向延伸,且在中途向Z方向的负侧弯曲,并到达与第一端面30Da不平行而大致正交的第二端面30Db。收容孔30Dc的数量等于或大于标准光纤1的数量及高相对折射率差光纤2的数量。
熔接后的各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2通过插入等而被收容于各收容孔30Dc,且它们的全长被收容于收容构件30D。各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2由填充在各收容孔30Dc的内壁与各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的外周面之间的微小间隙中的粘接剂等进行固定。即,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2在长度方向的范围内固定于收容构件30D。在此,由于各收容孔30Dc弯曲,因此各标准光纤1和各高相对折射率差光纤2中的至少一方也与其对应地弯曲。在本实施方式中构成为,弯曲损失所产生的弯曲半径相对较小的各高相对折射率差光纤2进行弯曲。由此,能够减小弯曲的曲率半径,从而适于光学连接部件100D的小型化。
各标准光纤1的端面1a相对第一端面30Da以大致共面的方式露出。各高相对折射率差光纤2的端面2a相对第二端面30Db以大致共面的方式露出。如上所述,各端面1a与各端面2a大致正交。
若使用该光学连接部件100D,则能够将带连接器的多芯光纤芯线的各光纤与硅波导芯片的各硅波导以低连接损失的方式连接,例如能够使连接损失为1dB以下。另外,对于光学连接部件100D而言,其各端面1a与各端面2a大致正交,因此光学连接部件100D还具有变换连接方向的功能。例如,对于硅波导而言存在如下形态:在端部形成有衍射光栅,并将进行波导的光朝与波导方向正交的上方方向输出。光学连接部件100D配置成使得第二端面30Db的各端面2a位于供像这样的硅波导的光进行输出的部分的上方,且能够将硅波导所输出的光接收并向带连接器的多芯光纤芯线侧传送。
需要说明的是,在本实施方式中,各高相对折射率差光纤2以使得长度方向大致改变90度的方式弯曲,但弯曲的角度不限于90度。这样,在将各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2的全长收容于收容构件30D时,各标准光纤1及各高相对折射率差光纤2能够在收容构件30D内自由度高地进行布置。
另外,光学连接部件100D与上述实施方式同样,能够实现小型化和高可靠性。
另外,对于光学连接部件100D,能够使第一端面30Da与对置端面30Dd之间的距离为20mm以下,并能够使第二端面30Db与对置端面30De之间的距离为20mm以下。即,可以使光学连接部件100D在X方向及Z方向上的长度小型化为20mm以下。另外,光学连接部件100D即使在高温环境下也不会发生树脂包覆的劣化。需要说明的是,在可能会暴露于高温环境下的情况下,优选的是,所使用的粘接剂是如上述那样的耐热性高的粘接剂。另外,这样的收容构件30D能够通过与实施方式2中的收容构件30A同样的方法来制作。
需要说明的是,在上述实施方式中,被收容于各收容构件的全部标准光纤1位于X方向的负侧,且全部高相对折射率差光纤2位于X方向的正侧。以下将它们作为第一排列的光纤对。然而,本发明不限于此,在收容构件内,除了第一排列的光纤对之外,还可以包括一个以上的、标准光纤1位于X方向的正侧且高相对折射率差光纤2位于X方向的负侧而成的第二排列的光纤对。另外,例如,也可以是,在收容构件内,第一排列的光纤对和第二排列的光纤对在Y方向上交替排列。另外,也可以是,在收容构件内,在Y方向的正侧配置一个以上的第一排列的光纤对,并在Y方向的负侧配置一个以上的第二排列的光纤对。
另外,标准光纤1及高相对折射率差光纤2也可以被以形成U字形状的方式收容于收容构件。在该情况下,供端面1a露出的第一端面和供端面2a露出的第二端面是同一端面。
另外,也可以是,在收容构件内,除了第一排列的光纤对或第二排列的光纤对之外,还收容有例如全长为标准光纤1或高相对折射率差光纤2的光纤,所收容的光纤的各端面以与收容构件的第一端面及第二端面分别大致共面的方式露出,且在长度方向的范围内固定于收容构件。
另外,在上述实施方式中,在各收容构件收容有多个标准光纤1及多个高相对折射率差光纤2,但本发明不限于此,也可以收容有由1条标准光纤1及1条高相对折射率差光纤2构成的光纤对。另外,在上述实施方式中,光纤及高相对折射率差光纤是没有树脂包覆的玻璃光纤,但本发明不限于此,也可以在光纤或高相对折射率差光纤的长度方向的至少一部分形成树脂包覆。
另外,本发明并不通过上述实施方式进行限定。将上述各实施方式的构成要素适当组合而构成的方案也被本发明所包含。另外,能够由本领域技术人员容易地导出进一步的效果、变形例。因而,本发明的更宽泛的方式并不限定于上述实施方式,而可以进行各种变更。
工业上的可利用性
本发明能够用于光纤与高相对折射率差光纤之间的连接。
附图标记说明:
1 标准光纤
1a、2a、32ab、32ac、32ba 端面
2 高相对折射率差光纤
10、20 光纤组
11、12 光纤裸线
11a、12a 树脂包覆
30、30A、30B、30C、30D 收容构件
30Aa、30Ba、30Ca、30Da、31a 第一端面
30Ab、30Bb、30Cb、30Db、32、第二端面
30Ac、30Bc、30Cc、30Dc、31c 收容孔
30Dd、30De 对置端面
31 插芯
31b 凹部
31d 底面
32 固定构件
32a 第一构件
32aa V槽
32b 第二构件
41、42 粘接剂
100、100A、100B、100C、100D 光学连接部件
C 熔接点
SD 硅波导芯片
SW 硅波导
SW10 硅波导组。

Claims (5)

1.一种光学连接部件,其特征在于,
所述光学连接部件具备:
多个光纤,它们在全长范围内没有树脂包覆;
多个高相对折射率差光纤,它们与所述多个光纤熔接,且所述多个高相对折射率差光纤的纤芯相对于包层的相对折射率差比所述多个光纤大,所述多个高相对折射率差光纤在全长范围内没有树脂包覆;以及
收容构件,其收容所述多个光纤及所述多个高相对折射率差光纤的全长,且具有第一端面和第二端面,所述多个光纤的与所述熔接的一侧相反的一侧的端面相对所述第一端面以大致共面的方式露出,所述多个高相对折射率差光纤的与所述熔接的一侧相反的一侧的端面相对所述第二端面以大致共面的方式露出,
所述收容构件具备固定构件,所述固定构件具有:第一构件,其具有对所述多个光纤或所述多个高相对折射率差光纤进行载置的V槽;以及第二构件,其将所述多个光纤或所述多个高相对折射率差光纤夹持在该第二构件与所述第一构件之间,
所述第一构件的端面及所述第二构件的端面构成所述第一端面或所述第二端面,
所述收容构件具备插芯,所述插芯具有对所述多个光纤或所述多个高相对折射率差光纤进行收容的收容孔,
所述第一构件的端面与所述插芯的底面抵接,从而所述插芯与所述固定构件嵌合,
所述多个光纤及所述多个高相对折射率差光纤在长度方向的范围内固定于所述收容构件。
2.根据权利要求1所述的光学连接部件,其特征在于,
所述收容构件由块体构成,所述块体具有对所述多个光纤及所述多个高相对折射率差光纤进行收容的收容孔。
3.根据权利要求1或2所述的光学连接部件,其特征在于,
所述收容构件具有与所述第一端面或所述第二端面对置的对置端面,所述第一端面或所述第二端面与所述对置端面之间的距离为20mm以下。
4.根据权利要求1或2所述的光学连接部件,其特征在于,
所述多个高相对折射率差光纤在所述收容构件的内部弯曲。
5.根据权利要求1或2所述的光学连接部件,其特征在于,
所述第一端面与所述第二端面不平行。
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