CN113167974A - 连接器系统、光连接方法以及光连接部件 - Google Patents

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Abstract

本发明以简单的结构对多芯光纤、单芯光纤以及光连接部件高精度地进行定位。本公开的连接器系统具备：对多个多芯光纤的端部进行保持的第一插芯、对多个单芯光纤的端部进行保持的第二插芯以及光连接部件。光连接部件配置于上述第一插芯与上述第二插芯之间，并具有将上述多芯光纤所包含的各个纤芯与上述单芯光纤进行光连接的光学系统。在上述第一插芯及上述第二插芯的一方设置有导销，在另一方设置有导孔。在上述光连接部件设置有贯通孔，通过使上述导销经过上述贯通孔与上述导孔嵌合，而能够对上述第一插芯、上述光连接部件以及上述第二插芯进行定位。

Description

连接器系统、光连接方法以及光连接部件
技术领域
本发明涉及连接器系统、光连接方法以及光连接部件。
背景技术
公知有在光纤内具有多个纤芯的“多芯光纤”。通过将多芯光纤用作传输路径，能够扩大传输容量。但是，在将多芯光纤用作传输路径的情况下，需要将各纤芯的光信号向多个光纤进行分支的扇出技术。例如在专利文献1中，记载了用于连接多芯光纤与单模光纤的光连接器。
专利文献1：日本专利第6219288号公报
为了使用专利文献1所记载的光连接器(光连接部件)将多芯光纤与单模光纤进行光连接，需要对多芯光纤、单模光纤(单芯光纤)以及光连接器(光连接部件)高精度地进行定位。
发明内容
本发明的目的在于，以简单的结构对多芯光纤、单芯光纤以及光连接部件高精度地进行定位。
用于实现上述目的的主要的发明是一种连接器系统，其特征在于，具备：
第一插芯，其对多个多芯光纤的端部进行保持；
第二插芯，其对多个单芯光纤的端部进行保持；以及
光连接部件，其配置于上述第一插芯与上述第二插芯之间，并具有将上述多芯光纤所包含的各个纤芯与上述单芯光纤进行光连接的光学系统，
在上述第一插芯及上述第二插芯的一方设置有导销，在另一方设置有导孔，
在上述光连接部件设置有贯通孔，
通过使上述导销经过上述贯通孔与上述导孔嵌合，而能够对上述第一插芯、上述光连接部件以及上述第二插芯进行定位。
本发明的其他特征通过后述的说明书及附图的记载而得以明确。
根据本发明，能够以简单的结构对多芯光纤、单芯光纤以及光连接部件高精度地进行定位。
附图说明
图1是第一实施方式的连接器系统100的分解说明图。
图2是第一实施方式的连接器系统100的连接时的说明图。
图3A及图3B是1个单元的光学系统的说明图。图3A是从上方观察1个单元的光学系统的说明图。图3B是从横向(左侧)观察1个单元的光学系统的说明图。
图4A是多芯光纤1的剖视图。图4B是以从前后方向透过的方式表示多芯光纤1与第一端光学单元45的位置关系的图。
图5是1个单元的光学系统(光学系统单元)的说明图。
图6是从其他方向观察1个单元的光学系统(光学系统单元)的说明图。
图7A是其他多芯光纤1的剖视图。图7B是以从前后方向透过的方式表示多芯光纤1与第一端光学单元45的位置关系的图。图7C是从横向(左侧)观察多芯光纤1与第一端光学单元45的说明图。
图8是第三实施方式的连接器系统100的分解说明图。
具体实施方式
根据后述的说明书及附图的记载，至少以下事项得以明确。
明确一种连接器系统，其特征在于，具备：
第一插芯，其对多个多芯光纤的端部进行保持；
第二插芯，其对多个单芯光纤的端部进行保持；以及
光连接部件，其配置于上述第一插芯与上述第二插芯之间，并具有将上述多芯光纤所包含的各个纤芯与上述单芯光纤进行光连接的光学系统，在上述第一插芯及上述第二插芯的一方设置有导销，在另一方设置有导孔，
在上述光连接部件设置有贯通孔，
通过使上述导销经过上述贯通孔与上述导孔嵌合，而能够对上述第一插芯、上述光连接部件以及上述第二插芯进行定位。
根据这样的连接器系统，能够以简单的结构对多芯光纤、单芯光纤以及光连接部件高精度地进行定位。
优选上述光连接部件具有配置于上述第一插芯的端面的第一透镜板、配置于上述第二插芯的端面的第二透镜板以及配置于上述第一透镜板与上述第二透镜板之间的中继板，上述第一透镜板具有与上述多芯光纤对应的多个第一透镜，上述第二透镜板具有与多个上述单芯光纤的每一个对应的多个第二透镜，上述中继板具有与上述多个第一透镜的每一个对应的多个第一光学元件及与上述多个第二透镜的每一个对应的多个第二光学元件，以在上述第一透镜与上述第一光学元件之间传播平行光的方式构成上述第一透镜，以在上述第二透镜与上述第二光学元件之间传播平行光的方式构成上述第二透镜，以在上述第一光学元件与上述第二光学元件之间传播光信号的方式构成上述第一光学元件与上述第二光学元件。由此，即使多芯光纤的纤芯的排列(2×2排列)与多个单芯光纤的排列(1×4排列)不同，也能够以简单的结构使多芯光纤与多个单芯光纤进行光连接。
优选上述第一透镜板具有与上述多芯光纤的多个上述纤芯的每一个对应的多个第一端光学元件，以形成于上述多个第一端光学元件与上述多个第一透镜之间的各个光路的间隔越靠上述中继板的一侧则越宽的方式构成上述多个第一端光学元件。由此，能够抑制光信号的干涉(串音)。
优选在将与上述多芯光纤的中心轴平行的方向作为前后方向时，构成上述多个第一端光学元件的多个平面的法线均相对于上述前后方向倾斜。由此，能够抑制第一端光学元件中的光信号的反射带来的影响。
优选在将保持于上述第一插芯的上述多个多芯光纤排列的方向作为宽度方向时，与上述多芯光纤对应的上述多个第二光学元件沿着与上述宽度方向垂直的方向配置。由此，能够使多个第二光学元件配置于宽度方向较窄的区域，因此容易在第二插芯的连接端面的宽度方向的规定区域配置多个光纤孔。
优选在上述第二透镜与上述第二光学元件之间传播的上述平行光是与上述导销的轴向平行的方向。由此，能够抑制信号损失。
明确一种光连接方法，进行如下工序：准备对多个多芯光纤的端部进行保持的第一插芯、对多个单芯光纤的端部进行保持的第二插芯以及设置贯通孔的光连接部件；在上述第一插芯与上述第二插芯之间配置上述光连接部件；在上述第一插芯及上述第二插芯的一方设置导销，在另一方设置导孔，通过使上述导销经过上述贯通孔与上述导孔嵌合，而对上述第一插芯、上述光连接部件以及上述第二插芯进行定位；以及经由上述光连接部件的光学系统将上述多芯光纤所包含的各个纤芯与上述单芯光纤进行光连接。根据这样的光连接方法，能够以简单的结构对多芯光纤、单芯光纤以及光连接部件高精度地进行定位。
明确一种光连接部件，其特征在于，具备：第一透镜板，其配置于对多个多芯光纤的端部进行保持的第一插芯的端面，并具有与上述多芯光纤对应的多个第一透镜；第二透镜板，其配置于对多个单芯光纤的端部进行保持的第二插芯的端面，并具有与多个上述单芯光纤的每一个对应的多个第二透镜；以及中继板，其配置于上述第一透镜板与上述第二透镜板之间，并在上述第一透镜与上述第二透镜之间传播光信号，在上述第一透镜板、上述第二透镜板以及上述中继板分别设置有一对贯通孔，通过使对上述第一插芯与上述第二插芯进行定位的导销与上述贯通孔嵌合，而能够将上述第一透镜板、上述第二透镜板以及上述中继板相对于上述第一插芯及上述第二插芯进行定位。根据这样的光连接部件，能够以简单的结构对多芯光纤、单芯光纤以及光连接部件高精度地进行定位。
＝＝＝第一实施方式＝＝＝
图1是第一实施方式的连接器系统100的分解说明图。图2是第一实施方式的连接器系统100的连接时的说明图。图3A及图3B是1个单元的光学系统的说明图。图3A是从上方观察1个单元的光学系统的说明图。图3B是从横向(左侧)观察1个单元的光学系统的说明图。
在以下的说明中，如图1所示，对各方向进行定义。将与导销25的轴向平行的方向(或者，与多芯光纤1的中心轴平行的方向)设为前后方向，将第一插芯10的一侧设为“前”，将第二插芯20的一侧设为“后”。将被第一插芯10保持的多个多芯光纤1排列的方向设为“宽度方向”或“左右方向”。另外，将与前后方向及宽度方向垂直的方向设为“上下方向”。这里，将第一插芯10的倾斜端面的突出的边缘的一侧设为“下”，将相反侧设为“上”。
本实施方式的连接器系统100是将多芯光纤1与单芯光纤7进行光连接的构造体。
图4A是多芯光纤1的剖视图。多芯光纤1是具有多个纤芯3的光纤。本实施方式的多芯光纤1具有4根纤芯3。即，若将1根多芯光纤1所包含的纤芯3的数量设为N，则在本实施方式中N＝4。在本实施方式中，对各个纤芯的附图标记标注了后缀A～D。在以下的说明中，存在对部件、部位的附图标记标注与该部件、部位所对应的纤芯3相同的后缀的情况。另外，在以下的说明中，存在将多芯光纤1表示为“MC光纤”或“MCF”的情况。
单芯光纤7(参照图3B)是具有1根纤芯的光纤(单个纤芯光纤)。这里，单芯光纤7是单模光纤，在以下的说明中，存在将单芯光纤7表示为“SM光纤”或“SMF”的情况。但是，单芯光纤7不限于单模光纤，也可以是多模光纤。在本实施方式中，将单芯光纤7与多芯光纤1所包含的各个纤芯3光连接。即，在本实施方式中，将4根单芯光纤7与1根多芯光纤1光连接。
本实施方式的连接器系统100具有第一插芯10、第二插芯20以及连接单元30(参照图1)。
第一插芯10是对多个多芯光纤1的端部进行保持的插芯。本实施方式的第一插芯10对12根多芯光纤1的端部进行保持。若将第一插芯10所保持的多芯光纤1的根数设为M，则在本实施方式中M＝12。第一插芯10的构造与MT型光连接器(JIS C 5981中规定的光连接器，MT：Mechanically Transferable(机械可转移))相同。
第一插芯10具有一对导孔11与多个光纤孔12(参照图3B，在图1及图2中未图示)。
导孔11是供导销25插入的孔。导孔11沿着前后方向形成。一对导孔11沿宽度方向排列配置。通过导销25与导孔11嵌合，由此进行第一插芯10与对象方插芯(这里为第二插芯20)的对位。在一对导孔11之间形成有多个光纤孔12。
光纤孔12是用于供多芯光纤1插入的孔。光纤孔12沿着前后方向形成。在各个光纤孔12插入有多芯光纤1，在光纤孔12的内部通过粘接剂固定多芯光纤1。多个(M个)光纤孔12沿宽度方向排列配置。这里，12个光纤孔12沿宽度方向排列配置(换言之，在第一插芯10的连接端面13，12个多芯光纤1的端面沿宽度方向排列配置)。
如图3B所示，多芯光纤1的端面从第一插芯10的连接端面13的光纤孔12的开口露出。此外，通过在将多芯光纤1固定(粘接)于光纤孔12的状态下对第一插芯10的连接端面13进行研磨，而成为多芯光纤1的端面从光纤孔12的开口露出的构造。在本实施方式中，第一插芯10的连接端面13及多芯光纤1的端面相对于与前后方向垂直的面倾斜约8度。通过使多芯光纤1的端面倾斜，能够抑制端面中的光信号的反射引起的影响。但是，也可以不使第一插芯10的连接端面13、多芯光纤1的端面倾斜，而使第一插芯10的连接端面13、多芯光纤1的端面与前后方向垂直。
第二插芯20是对多个单芯光纤7的端部进行保持的插芯。此外，在将被第一插芯10保持的多芯光纤1的根数设为M根，将多芯光纤1的纤芯3的数量设为N时，第二插芯20对M×N根单芯光纤7进行保持。在本实施方式中，由于M＝12，N＝4，因此第二插芯20对48根单芯光纤7的端部进行保持。在图1中，分别由12根单芯光纤7构成的4个光纤带(Fiber opticribbon)从第二插芯20的后侧延伸出。第二插芯20的构造与MT型光连接器相同。
第二插芯20具有一对导孔21与多个(这里为48个)光纤孔22。在第二插芯20的导孔21插入有导销25，导销25从第二插芯20的连接端面23突出。通过第二插芯20的导销25与第一插芯10的导孔11嵌合，进行第一插芯10与第二插芯20的定位。此外，导销25也可以不设置于第二插芯20的一侧，而设置于第一插芯10的一侧。
在第二插芯20的光纤孔22插入有单芯光纤7，在光纤孔22的内部通过粘接剂固定有单芯光纤7。在本实施方式中，以在宽度方向成为M根，在上下方向成为N根的方式配置多个光纤孔22。换言之，在第二插芯20的连接端面23，在宽度方向配置有M个，在上下方向配置有N个单芯光纤7的端面。
如图3B所示，单芯光纤7的端面从第二插芯20的连接端面23中的光纤孔22的开口露出。此外，通过在将单芯光纤7固定(粘接)于光纤孔22的状态下对第二插芯20的连接端面23进行研磨，而成为单芯光纤7的端面从光纤孔22的开口露出的构造。在本实施方式中，第二插芯20的连接端面23及单芯光纤7的端面相对于与前后方向垂直的面倾斜约8度。通过使多芯光纤1的端面倾斜，能够抑制端面中的光信号的反射引起的影响。但是，也可以不使第二插芯20的连接端面23、单芯光纤7的端面倾斜，而使第二插芯20的连接端面23、单芯光纤7的端面与前后方向垂直。
连接单元30是将多芯光纤1的各个纤芯3与单芯光纤7进行光连接的光连接部件。连接单元30也存在被称为扇出部件(或者扇出构造体、扇出单元)的情况。连接单元30配置于第一插芯10与第二插芯20之间。连接单元30由能够供光信号透过的材质构成。另外，连接单元30具有使多芯光纤1的各个纤芯3与单芯光纤7进行光连接的光学系统。在将使1根多芯光纤1与N根(这里为4根)单芯光纤7进行光连接的光学系统作为1个光学系统单元时，连接单元30具有M个(这里为12个)光学系统单元。这里，M个光学系统单元与各个多芯光纤1对应地设置，并沿宽度方向排列配置。
图5及图6是1个单元的光学系统(光学系统单元)的说明图。这里，将N根(这里为4根)单芯光纤7与1根多芯光纤1光连接的光学系统(1个光学系统单元)具有第一光学系统44、光路转换光学系统54以及第二光学系统64。在图中，用虚线表示光学系统的假想的镜筒。但是，由虚线表示的镜筒实际不存在，沿宽度方向排列的M个光学系统分别由光学部件(后述的第一透镜板40、中继板50或第二透镜板60)一体地构成。即，在图中用虚线表示1个单元的光学系统的假想的镜筒，但在沿宽度方向排列的M个光学系统之间并不存在边界(例如镜筒)。构成各个光学系统的光学要素(元件)在后面叙述。
连接单元30具有一对贯通孔31。在一对贯通孔31之间配置有M个光学系统单元。贯通孔31是供导销25插通的孔。通过导销25与贯通孔31嵌合，而进行第二插芯20与连接单元30的对位。通过使第二插芯20的导销25经过连接单元30的贯通孔31与第一插芯10的导孔11嵌合，而能够将第一插芯10、连接单元30以及第二插芯20这三者一起定位。由此，在本实施方式中，能够以简单的结构对第一插芯10、连接单元30以及第二插芯20这三者被动地进行定位。换言之，在本实施方式中，能够以简单的结构对多芯光纤1、单芯光纤7、将多芯光纤1及单芯光纤7进行光连接的光学系统这三者被动地进行定位。
此外，未图示的弹簧机构(施力机构)将第一插芯10朝向第二插芯20按压，并且将第二插芯20朝向第一插芯10按压。连接单元30的前侧端面(第一插芯10的一侧的端面；第一透镜板40的第一端面42)与第一插芯10的连接端面13抵接，并与第一插芯10的连接端面13接触。由此，进行连接单元30与第一插芯10的前后方向的定位。在本实施方式中，由于第一插芯10的连接端面13倾斜，因此连接单元30的前侧端面也倾斜。
同样，连接单元30的后侧端面(第二插芯20的一侧的端面；第二透镜板60的第二端面63)与第二插芯20的连接端面23抵接，并与第二插芯20的连接端面23接触。由此，进行连接单元30与第二插芯20的前后方向的定位。在本实施方式中，由于第二插芯20的连接端面23倾斜，因此连接单元30的前侧端面也倾斜。
连接单元30具有第一透镜板40、中继板50以及第二透镜板60。
在从多芯光纤1射出光的情况下，通过第一透镜板40分支为N个光路，而从第一透镜板40向中继板50射出4条平行光。入射到中继板50的4条平行光在中继板50分别被光路转换，并作为沿上下方向排列的4条平行光向第二透镜板60射出。入射到第二透镜板60的4条平行光通过第二透镜板60进行会聚，并向各个单芯光纤7的端面入射。
在从4根单芯光纤7射出光的情况下，从第二透镜板60向中继板50射出4条平行光。入射到中继板50的4条平行光在中继板50分别被光路转换，并作为在宽度方向排列为2条且在上下方向排列为2条的4条平行光向第一透镜板40射出。入射到第一透镜板40的4条平行光通过第一透镜板40进行会聚，向多芯光纤1的各个纤芯3入射。
此外，在以下的说明中，对从多芯光纤1射出光的情况主要进行说明，对从4根单芯光纤7射出光的情况省略说明。
第一透镜板40是安装于第一插芯10的连接端面13的板。第一透镜板40使从多芯光纤1的各个纤芯3射出的光成为平行光并向中继板50射出。或者，第一透镜板40使从中继板50入射的平行光会聚于多芯光纤1的各个纤芯3。第一透镜板40由能够供光信号透过的材质构成。第一透镜板40也存在被称为第一准直板、MCF侧准直板等的情况。第一透镜板40具有一对贯通孔41、第一端面42、第二端面43以及多个(M个)第一光学系统44。
贯通孔41是构成连接单元30的贯通孔31的一部分的孔，且是供导销25插通的孔。在一对贯通孔41之间配置有多个第一光学系统44(以及第一凹部421与第二凹部431)。
第一端面42是与第一插芯10的连接端面13接触的端面。通过使第一端面42与第一插芯10的连接端面13抵接，而进行第一透镜板40与第一插芯10的前后方向的定位。在本实施方式中，由于第一插芯10的连接端面13倾斜，因此第一端面42(连接单元30的前侧端面)也倾斜。在第一端面42形成有第一凹部421。
第二端面43是与中继板50接触的端面。通过使第二端面43与中继板50的第一端面52抵接，而进行第一透镜板40与中继板50的前后方向的定位。在第二端面43形成有第二凹部431。
第一凹部421是形成于第一透镜板40的前侧(第一插芯10的一侧；多芯光纤1的一侧)的第一端面42的凹部。第二凹部431是形成于第一透镜板40的后侧(中继板50的一侧)的第二端面43的凹部。在第一凹部421及第二凹部431的底面形成有第一光学系统44(第一端光学单元45及第一透镜单元46)的光学要素。通过在第一凹部421及第二凹部431的底面设置光学要素，能够抑制光学要素的损伤。
第一光学系统44是在第一透镜板40被构成的光学系统。第一透镜板40具有沿宽度方向排列的M个第一光学系统44。第一光学系统44具有第一端光学单元45与第一透镜单元46。
第一端光学单元45是与多芯光纤1对置配置的光学要素(光学要素组)。第一端光学单元45具有使与多芯光纤1的各个纤芯3对应的多个(这里为4个)光信号的光路间隔越靠中继板50的一侧则越宽的功能。例如，第一端光学单元45构成为N分支棱镜。在本实施方式中，第一端光学单元45构成为4分支棱镜，呈金字塔形状(从凹部的底面呈倒金字塔状凹陷的四面体形状)。
图4B是以从前后方向透过的方式表示多芯光纤1与第一端光学单元45的位置关系的图。
第一端光学单元45具有多个(N个)第一端光学元件451。第一端光学元件451是与多芯光纤1的纤芯3对置配置的光学要素(棱镜面)。第一端光学元件451形成使光信号折射的边界面(倾斜面)。第一端光学元件451具有使光信号的光路转换的功能。
多个第一端光学元件451的法线方向相互不同。换言之，多个第一端光学元件451成为向不同的方向倾斜的倾斜面。具体而言，在本实施方式中，通过4个第一端光学元件451构成金字塔形状的第一端光学单元45(4分支棱镜)。通过法线方向相互不同的多个(N个)第一端光学元件451，使形成于第一端光学单元45与第一透镜单元46之间的多个(N个)光路的间隔越靠中继板50的一侧则越宽。换言之，以形成于第一端光学单元45与第一透镜单元46之间的多个光路的间隔越靠中继板50的一侧则越宽的方式构成多个第一端光学元件451。
在本实施方式中，第一端光学单元45构成为金字塔形状(从凹部的底面呈倒金字塔状凹陷的四面体形状)，构成第一端光学单元45的4个第一端光学元件451(棱镜面)的法线均相对于前后方向(与多芯光纤1的中心轴平行的方向)倾斜。由此，能够抑制第一端光学元件451中的光信号的反射(由第一端光学元件451反射的光信号返回到多芯光纤1的纤芯3)引起的影响。
第一透镜单元46是与第一端光学单元45对应地配置的光学要素(光学要素组)。另外，第一透镜单元46是与多芯光纤1对应地配置的光学要素(光学要素组)。第一透镜单元46具有使从多芯光纤1的各个纤芯3射出的光成为平行光的功能、使入射的平行光会聚于多芯光纤1的各个纤芯3的功能。
第一透镜单元46具有多个(N个)第一透镜461。第一透镜461是与多芯光纤1的纤芯3、第一端光学元件451对应地配置的光学要素(透镜)。第一透镜461是准直透镜，具有使从纤芯3射出的光成为平行光的功能、使入射的平行光会聚的功能。换言之，第一透镜461构成为在第一透镜板40与中继板50之间(详细而言，在第一透镜461与第一光学元件551之间)传播平行光。在本实施方式中，第一透镜单元46具有在宽度方向排列为2个且在上下方向排列为2个的4个第一透镜461。
在本实施方式中，通过第一端光学单元45扩大光路的间隔，因此能够将在宽度方向或上下方向排列的2个第一透镜461的间隔配置为比多芯光纤1的纤芯3的间隔宽。这样，在本实施方式中，通过第一端光学单元45，能够抑制光信号的干涉(串音)。
此外，如果没有光信号的干涉的问题，则在第一透镜板40也可以不设置第一端光学单元45。当在第一透镜板40不设置第一端光学单元45的情况下，优选在第一透镜板40的第一端面42与多芯光纤1之间没有间隙，因此优选在第一端面42不形成第一凹部421。另外，为了抑制第一透镜板40的第一端面42与多芯光纤1的端面之间的光信号的衰减，优选在第一透镜板40的第一端面42与多芯光纤1的端面之间的间隙填充有折射率匹配剂。
中继板50是配置于第一透镜板40与第二透镜板60之间的板。中继板50使从第一透镜板40入射的平行光作为平行光向第二透镜板60射出。或者，中继板50使从第二透镜板60入射的平行光作为平行光向第一透镜板40射出。中继板50由能够供光信号透过的材质构成。中继板50也存在被称为光路转换板、光束转向板或棱镜器件的情况。中继板50具有一对贯通孔51、第一端面52、第二端面53以及多个(M个)光路转换光学系统54。
贯通孔51是构成连接单元30的贯通孔31的一部分的孔，且是供导销25插通的孔。在一对贯通孔51之间配置有多个光路转换光学系统54(以及第一凹部521与第二凹部531)。
第一端面52是与第一透镜板40接触的端面。在第一端面52形成有第一凹部521。第二端面53是与第二透镜板60接触的端面。通过第二端面53与第二透镜板60的第一端面62抵接，而进行中继板50与第二透镜板60的前后方向的定位。在第二端面53形成有第二凹部531。
第一凹部521是形成于中继板50的前侧(第一透镜板40的一侧)的第一端面52的凹部。第二凹部531是形成于中继板50的后侧(第二透镜板60的一侧)的第二端面53的凹部。在第一凹部521及第二凹部531的底面形成有光路转换光学系统54的光学要素(第一光学单元55、第二光学单元56)。通过在第一凹部521及第二凹部531的底面设置光学要素，能够抑制光学要素的损伤。
光路转换光学系统54是在中继板50被构成的光学系统。中继板50具有沿宽度方向排列的M个光路转换光学系统54。在本实施方式中，由棱镜光学系统构成光路转换光学系统54。但是，也能够由反射光学系统构成光路转换光学系统54。光路转换光学系统54具有第一光学单元55与第二光学单元56。
第一光学单元55是与第一透镜单元46对置配置的光学要素(光学要素组)。第一光学单元55具有多个(N个)第一光学元件551。第一光学元件551是与第一透镜单元46的第一透镜461对置配置的光学要素(棱镜面)。第一光学元件551形成使光信号折射的边界面(倾斜面)。第一光学元件551具有使光信号的光路转换的功能。多个第一光学元件551的法线方向相互不同。换言之，多个第一光学元件551成为向不同的方向倾斜的倾斜面。各个第一光学元件551构成为在与对应的第二光学元件561之间传播光信号。
第二光学单元56是与第二透镜单元65对置配置的光学要素。第二光学单元56具有多个(N个)第二光学元件561。第二光学元件561是与第二透镜单元65的第二透镜651对置配置的光学要素(棱镜面)。第二光学元件561形成使光信号折射的边界面(倾斜面)。第二光学元件561具有使光信号的光路转换的功能。多个第二光学元件561的法线方向相互不同。换言之，多个第二光学元件561成为向不同的方向倾斜的倾斜面。各个第二光学元件561构成为在与对应的第一光学元件551之间传播光信号。
第一光学单元55的4个第一光学元件551在宽度方向排列为2个，在上下方向排列为2个(2×2排列)。与此相对，第二光学单元56的4个第二光学元件561在宽度方向排列为1个，在上下方向排列为4个(1×4排列)。这样，即使是与相同的多芯光纤1对应的第一光学单元55及第二光学单元56，4个第一光学元件551的排列(这里为2×2排列)与4个第二光学元件561的排列(这里为1×4排列)也不同。换言之，光路转换光学系统54构成为对排列不同的4个第一光学元件551与4个第二光学元件561之间的各个光路进行转换。
第二透镜板60是安装于第二插芯20的连接端面23的板。第二透镜板60使从中继板50入射的平行光会聚于单芯光纤7。或者，第二透镜板60使从单芯光纤7射出的光成为平行光并向中继板50射出。第二透镜板60由能够供光信号透过的材质构成。第二透镜板60也存在被称为第二准直板、SMF侧准直板等的情况。第二透镜板60具有一对贯通孔61、第一端面62、第二端面63以及多个(M个)第二光学系统64。
贯通孔61是构成连接单元30的贯通孔31的一部分的孔，且是供导销25插通的孔。在一对贯通孔61之间配置有第一凹部621、多个第二光学系统64。
第一端面62是与中继板50接触的端面。在第一端面62形成有第一凹部621。第二端面63是与第二插芯20的连接端面23接触的端面。通过第二端面63与第二插芯20的连接端面23抵接，而进行第二透镜板60与第二插芯20的前后方向的定位。第二端面63构成为平面。在本实施方式中，由于第二插芯20的连接端面23倾斜，因此第二端面63(连接单元30的后侧端面)也成为倾斜的平面。第二端面63形成相对于单芯光纤7入射或者射出光信号的信号面。优选在第二透镜板60的第二端面63与单芯光纤7的端面之间没有间隙，因此在第二透镜板60的第二端面63不形成凹部。为了抑制第二透镜板60的第二端面63与单芯光纤7的端面之间的光信号的衰减，优选在第二透镜板60的第二端面63与单芯光纤7的端面之间的间隙填充有折射率匹配剂。
第一凹部621是形成于第二透镜板60的前侧(中继板50的一侧)的第一端面62的凹部。在第一凹部621的底面形成有第二光学系统64的光学要素(第二透镜单元65)。通过在第一凹部621的底面设置光学要素，能够抑制光学要素的损伤。
第二光学系统64是在第二透镜板60被构成的光学系统。第二透镜板60具有沿宽度方向排列的M个第二光学系统64。第二光学系统64具有第二透镜单元65。第二透镜单元65是与多个(N根)单芯光纤7对应地配置的光学要素(光学要素组)。另外，第二透镜单元65是与多芯光纤1对应地配置的光学要素(光学要素组)。
第二透镜单元65具有多个(N个)第二透镜651。第二透镜651是与单芯光纤7对应地配置的光学要素(透镜)。第二透镜651是准直透镜，具有使入射的平行光会聚的功能、使从单芯光纤7射出的光成为平行光的功能。换言之，第二透镜651构成为在第二透镜板60与中继板50之间(详细而言，在第二透镜651与第二光学元件561之间)传播平行光。在本实施方式中，第二透镜单元65具有在上下方向排列的4个第二透镜651。
如上所述，本实施方式的连接单元30(光连接部件)具有第一透镜板40、第二透镜板60以及中继板50。第一透镜板40具有与多芯光纤1对应的多个第一透镜461，第一透镜461构成为在第一透镜461与中继板50的第一光学元件551之间传播平行光。第二透镜板60具有与单芯光纤7分别对应的多个第二透镜651，第二透镜651构成为在第二透镜651与中继板50的第二光学元件561之间传播平行光。
这里，第一透镜单元46的4个第一透镜461与多芯光纤1的纤芯排列同样(参照图4B)，在宽度方向排列为2个，在上下方向排列为2个(2×2排列)。与此相对，第二透镜单元65的4个第二透镜651在宽度方向排列为1个，在上下方向排列为4个(1×4排列)。这样，与相同的多芯光纤1对应的4个第一透镜461以及4个第二透镜651的排列不同。因此，在本实施方式中，以在第一光学元件551与第二光学元件561之间传播光信号的方式构成中继板50的光路转换光学系统54(基于第一光学元件551与第二光学元件561的棱镜光学系统)。由此，即使多芯光纤1的纤芯3的排列(2×2排列)与多个单芯光纤7的排列(1×4排列)不同，也能够以简单的结构使多芯光纤1与多个单芯光纤7进行光连接。
在上述实施方式中，在连接单元30的第一透镜板40、第二透镜板60以及中继板50分别设置有一对贯通孔31，通过使对第一插芯10与第二插芯20进行定位的导销25与贯通孔31嵌合，能够将第一透镜板40、第二透镜板60以及中继板50相对于第一插芯10及第二插芯20进行定位。由此，能够以简单的结构将第一透镜板40、第二透镜板60以及中继板50相对于第一插芯10及第二插芯20进行定位，从而能够以简单的结构使多芯光纤1与多个单芯光纤7进行光连接。
此外，在本实施方式中，连接单元30的第一透镜板40、第二透镜板60以及中继板50由分开的部件构成，但也可以一体地构成连接单元30。
在上述实施方式中，以形成于第一端光学单元45与第一透镜单元46之间的多个光路的间隔越靠中继板50的一侧则越宽的方式构成多个第一端光学元件451。由此，通过第一端光学单元45，能够抑制光信号的干涉(串音)。
另外，在上述实施方式中，被第一插芯10保持的多个(M根)多芯光纤1沿宽度方向(左右方向)排列配置。与此相对，与各个多芯光纤1对应的多个(N个)第二光学元件561沿与宽度方向垂直的上下方向配置。由此，能够使多个(N个)第二光学元件561配置于宽度方向较窄的区域，因此能够在第二插芯20的连接端面23的宽度方向的规定区域配置多个(M×N个)光纤孔22。此外，假设在多个(N个)第二光学元件561与多芯光纤1的纤芯排列同样地排列为2×2的情况下，需要在第二插芯20的连接端面23的宽度方向配置2倍的光纤孔22，因此难以在2根导销25之间配置多个(M×N个)光纤孔22。
另外，在上述实施方式中，在第二透镜板60的第二透镜651与中继板50的第二光学元件561之间传播的平行光是与导销25的轴向平行的方向(前后方向)。由此，假设即使第二透镜板60与中继板50的位置关系沿着导销25在前后方向稍微错开，也能够抑制信号损失。
＝＝＝第二实施方式＝＝＝
图7A是其他多芯光纤1的剖视图。多芯光纤1的纤芯3的数量不限于4根，也可以是7根。此外，在多芯光纤1的纤芯3为7根的情况下，存在在多芯光纤1的中心轴配置有纤芯3D的情况。
图7B是以从前后方向透过的方式表示多芯光纤1与第一端光学单元45的位置关系的图。图7C是从左右方向观察多芯光纤1与第一端光学单元45的说明图。即使在第二实施方式中，构成第一端光学单元45(7分支棱镜)的7个第一端光学元件451(棱镜面)的法线也均相对于前后方向(与多芯光纤1的中心轴平行的方向)倾斜。
然而，假设在将由7分支棱镜构成的第一端光学单元45对称地构成的情况下，位于中央的第一端光学元件451D的法线成为前后方向，其结果，由第一端光学元件451D反射的光信号返回到多芯光纤1的纤芯3D，因此存在受到反射返回光的影响的担忧。与此相对，在第二实施方式中，针对位于第一端光学单元45的中央的第一端光学元件451D，第一端光学元件451D(棱镜面)的法线也相对于前后方向倾斜。这样，即使在多芯光纤1的中心轴配置有纤芯3的状况下，也优选构成第一端光学单元的多个(N个)第一端光学元件451(棱镜面)的法线均相对于前后方向倾斜。由此，能够抑制由第一端光学元件451中的光信号的反射引起的影响。
如上所述，在将1根多芯光纤1所包含的纤芯3的数量设为N时，N不限于4，也可以是其他数。同样，在将被第一插芯10保持的多芯光纤1的根数设为M根时，M不限于12，也可以是其他数。
＝＝＝第三实施方式＝＝＝
图8是第三实施方式的连接器系统100的分解说明图。
在第三实施方式中，通过在第一插芯10预先粘接固定第一透镜板40来构成第一透镜插芯。另外，通过在第二插芯20预先粘接固定第二透镜板60来构成第二透镜插芯。然后，在第一透镜插芯与第二透镜插芯之间配置有中继板50。此外，第三实施方式的第一插芯10、第二插芯20以及连接单元30(第一透镜板40、中继板50以及第二透镜板60)各自的结构与第一实施方式(或第二实施方式)相同。即使在第三实施方式中，也能够以简单的结构对第一插芯10、连接单元30(特别是中继板50)以及第二插芯20这三者被动地进行定位。另外，即使在第三实施方式中，也能够以简单的结构对多芯光纤1、单芯光纤7、将多芯光纤1及单芯光纤7光连接的光学系统这三者被动地进行定位。
＝＝＝其他＝＝＝
上述实施方式是为了使本发明容易理解，并不是为了限定本发明而解释的。本发明能够在不脱离其主旨的情况下进行变更、改进，并且本发明当然也包括其等效物。
附图标记说明
1…多芯光纤；3…纤芯；7…单芯光纤；10…第一插芯；11…导孔；12…光纤孔；13…连接端面；20…第二插芯；21…导孔；22…光纤孔；23…连接端面；25…导销；30…连接单元；31…贯通孔；40…第一透镜板；41…贯通孔；42…第一端面；421…第一凹部；43…第二端面；431…第二凹部；44…第一光学系统；45…第一端光学单元；451…第一端光学元件；46…第一透镜单元；461…第一透镜；50…中继板；51…贯通孔；52…第一端面；521…第一凹部；53…第二端面；531…第二凹部；54…光路转换光学系统；55…第一光学单元；551…第一光学元件；56…第二光学单元；561…第二光学元件；60…第二透镜板；61…贯通孔；62…第一端面；621…第一凹部；63…第二端面；64…第二光学系统；65…第二透镜单元；651…第二透镜；100…连接器系统。

Claims (8)

1.一种连接器系统，其特征在于，具备：
第一插芯，所述第一插芯对多个多芯光纤的端部进行保持；
第二插芯，所述第二插芯对多个单芯光纤的端部进行保持；以及
光连接部件，所述光连接部件配置于所述第一插芯与所述第二插芯之间，并具有将所述多芯光纤所包含的各个纤芯与所述单芯光纤进行光连接的光学系统，
在所述第一插芯及所述第二插芯的一方设置有导销，在另一方设置有导孔，
在所述光连接部件设置有贯通孔，
通过使所述导销经过所述贯通孔与所述导孔嵌合，而能够对所述第一插芯、所述光连接部件以及所述第二插芯进行定位。
2.根据权利要求1所述的连接器系统，其特征在于，
所述光连接部件具有配置于所述第一插芯的端面的第一透镜板、配置于所述第二插芯的端面的第二透镜板以及配置于所述第一透镜板与所述第二透镜板之间的中继板，
所述第一透镜板具有与所述多芯光纤对应的多个第一透镜，
所述第二透镜板具有与多个所述单芯光纤的每一个对应的多个第二透镜，
所述中继板具有与所述多个第一透镜的每一个对应的多个第一光学元件及与所述多个第二透镜的每一个对应的多个第二光学元件，
以在所述第一透镜与所述第一光学元件之间传播平行光的方式构成所述第一透镜，
以在所述第二透镜与所述第二光学元件之间传播平行光的方式构成所述第二透镜，
以在所述第一光学元件与所述第二光学元件之间传播光信号的方式构成所述第一光学元件与所述第二光学元件。
3.根据权利要求2所述的连接器系统，其特征在于，
所述第一透镜板具有与所述多芯光纤的多个所述纤芯的每一个对应的多个第一端光学元件，
以形成于所述多个第一端光学元件与所述多个第一透镜之间的各个光路的间隔越靠所述中继板的一侧则越宽的方式构成所述多个第一端光学元件。
4.根据权利要求3所述的连接器系统，其特征在于，
在将与所述多芯光纤的中心轴平行的方向设为前后方向时，构成所述多个第一端光学元件的多个平面的法线均相对于所述前后方向倾斜。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的连接器系统，其特征在于，
在将被所述第一插芯保持的所述多个多芯光纤排列的方向设为宽度方向时，与所述多芯光纤对应的所述多个第二光学元件沿着与所述宽度方向垂直的方向配置。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的连接器系统，其特征在于，
在所述第二透镜与所述第二光学元件之间传播的所述平行光是与所述导销的轴向平行的方向。
7.一种光连接方法，其特征在于，进行如下工序：
准备对多个多芯光纤的端部进行保持的第一插芯、对多个单芯光纤的端部进行保持的第二插芯以及设置贯通孔的光连接部件；
在所述第一插芯与所述第二插芯之间配置所述光连接部件；
在所述第一插芯及所述第二插芯的一方设置导销，在另一方设置导孔，通过使所述导销经过所述贯通孔与所述导孔嵌合，而对所述第一插芯、所述光连接部件以及所述第二插芯进行定位；以及
经由所述光连接部件的光学系统将所述多芯光纤所包含的各个纤芯与所述单芯光纤进行光连接。
8.一种光连接部件，其特征在于，具备：
第一透镜板，所述第一透镜板配置于对多个多芯光纤的端部进行保持的第一插芯的端面，并具有与所述多芯光纤对应的多个第一透镜；
第二透镜板，所述第二透镜板配置于对多个单芯光纤的端部进行保持的第二插芯的端面，并具有与多个所述单芯光纤的每一个对应的多个第二透镜；以及
中继板，所述中继板配置于所述第一透镜板与所述第二透镜板之间，并在所述第一透镜与所述第二透镜之间传播光信号，
在所述第一透镜板、所述第二透镜板以及所述中继板分别设置有一对贯通孔，
通过使对所述第一插芯与所述第二插芯进行定位的导销与所述贯通孔嵌合，而能够将所述第一透镜板、所述第二透镜板以及所述中继板相对于所述第一插芯及所述第二插芯进行定位。
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