CN114600019A - 光纤连接部件以及光纤连接结构 - Google Patents

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Abstract

一种光纤连接部件(1)，具备：玻璃板(21)，其具有多个第一贯通孔(25)；树脂套圈(31)，其固定于玻璃板(21)，并且具有分别与多个第一贯通孔(25)共轴的多个第二贯通孔(38)；以及多根光纤(10)，其包含玻璃纤维(11)、和覆盖玻璃纤维(11)的被覆树脂(12)。从各光纤的前端露出的玻璃纤维(11)保持在各第一贯通孔(25)内及各第二贯通孔(38)内。构成树脂套圈(31)的材料的弯曲弹性模量在200℃为5GPa以上。

Description

光纤连接部件以及光纤连接结构
技术领域
本公开涉及光纤连接部件以及光纤连接结构。
本申请要求基于2019年11月14日提出的日本申请第2019-206145号的优先权，并且引用所述日本申请中记载的全部记载内容。
背景技术
专利文献1中公开了一种光连接器，其具备：光纤；保持光纤的套圈，其具有与对象侧光连接器相对向的平坦的套圈端面；以及间隔件，其设置在套圈端面上以规定该套圈端面与对象侧光连接器的间隔。根据专利文献1的光连接器，通过利用间隔件在光连接器彼此之间设置空隙，从而容易对套圈端面进行清扫，即使在将多根光纤同时连接的情况下也无需用大力来连接，容易进行调芯作业。
专利文献2中公开了一种具有多个光纤插入孔的多芯光连接器，并且提出：作为形成该多芯光连接器的树脂材料，除了聚酰亚胺系树脂以外，还可以使用液晶聚合物或聚苯硫醚(polyphenylene sulfide：PPS)。
专利文献3中公开了一种树脂制的光路转换元件，其具有在定位纤维的同时将纤维弯曲固定的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2017/073408号说明书
专利文献2：日本特开2004-117616号公报
专利文献3：日本特开2007-147859号公报
发明内容
用于解决课题的手段
本公开的一个方式的光纤连接部件具备：
玻璃板，其具有多个第一贯通孔；
树脂套圈，其固定于所述玻璃板，并具有分别与所述多个第一贯通孔共轴的多个第二贯通孔；以及
多根光纤，其包含玻璃纤维、和覆盖所述玻璃纤维的被覆树脂，
从各光纤的前端露出的所述玻璃纤维保持在各第一贯通孔内及各第二贯通孔内，
构成所述树脂套圈的材料的弯曲弹性模量在200℃为5GPa以上。
附图说明
[图1]图1是表示本公开涉及的光纤连接部件的外观透视图。
[图2]图2是图1的光纤连接部件的分解透视图。
[图3]图3是表示图1的光纤连接部件所包含的多孔玻璃板的表面的图。
[图4]图4是图1的光纤连接部件的沿IV-IV线箭头观察的剖面图。
[图5]图5是用以说明图1的光纤连接部件中配置在玻璃板与树脂套圈之间的玻璃纤维的示意图。
[图6]图6是表示对实施例的树脂套圈与比较例的树脂套圈进行热处理时的变形的曲线图。
[图7]图7是表示对使用了实施例涉及的树脂套圈的光纤连接部件进行热处理时的多孔玻璃板的变形的曲线图。
[图8]图8是第一变形例涉及的光纤连接部件的主视图。
[图9]图9是表示第二变形例涉及的光纤连接部件的图。
[图10]图10是表示图9的光纤连接部件所包含的玻璃板本体的示意性剖面图。
[图11]图11是表示第三变形例涉及的光纤连接部件的图。
[图12]图12是表示第四变形例涉及的光纤连接部件的示意图。
具体实施方式
[本公开所要解决的课题]
在专利文献1的光连接器中，通过将由树脂材料构成的套圈设为具有多个孔的结构，可以实现光纤的二维配置，但是耐热性尚有改善的余地。
专利文献2中提出将耐热性优异的液晶聚合物用作光连接器材料。与通常用于光连接器的PPS相比，液晶聚合物具有较高的成形各向异性，因此，难以仅使用液晶聚合物来制作要求高成孔精度的光连接器用套圈。
在专利文献3中，光路转换元件由截面呈L字形的块状的树脂制的元件本体形成。当纤维前端的定位结构由树脂材料构成时，无法使紫外线透过，因此，例如无法使用UV粘接剂将光路转换元件与硅光子等形成于Si上的光集成电路(Silicon-Photonic IntegratedCircuit：Si-PIC)粘接固定。
本公开的目的在于，提供一种提高耐热性并且能够实现光纤的高精细配置的光纤连接部件及光纤连接结构。
[本公开的效果]
根据本公开，可以提供一种提高耐热性并且能够实现光纤的高精细配置的光纤连接部件。
[本公开的实施方式的说明]
对本公开的实施方式的概要进行说明。
本公开的光纤连接部件具备：
(1)玻璃板，其具有多个第一贯通孔；
树脂套圈，其固定于所述玻璃板，并具有分别与所述多个第一贯通孔共轴(同轴)的多个第二贯通孔；以及
多根光纤，其包含玻璃纤维、和覆盖所述玻璃纤维的被覆树脂，
从各光纤的前端露出的所述玻璃纤维保持在各第一贯通孔内及各第二贯通孔内，
构成所述树脂套圈的材料的弯曲弹性模量在200℃为5GPa以上。此处，“共轴”是指对象物各自的中心轴一致的位置关系。
根据上述构成，光纤连接部件整体上具有耐热性，并且可以高精细地在玻璃板上形成第一贯通孔，因此，例如可实现能够连接单模光纤的高精度定位。此外，固定玻璃纤维的玻璃板能使紫外线透过，因此，在将光纤连接部件连接于例如Si-PIC等光集成电路的情况下可以使用UV粘接剂。
(2)所述材料的一个例子为液晶聚合物。
通过使用液晶聚合物作为构成树脂套圈的树脂材料，可以使树脂套圈的弯曲弹性模量在200℃为5GPa以上(例如10GPa、20GPa、30GPa、50GPa)。
(3)从室温加热至200℃以上的温度时的所述材料的热收缩率优选为0.5％以下(例如0.05％、0.1％、0.3％、0.4％)。
在玻璃板的热变形较大的情况下，所连接的光纤的斜度发生改变，有可能产生光损耗。相对于此，根据上述构成，由于使用了热收缩率较小的树脂套圈，因此能够抑制因树脂套圈的变形导致的玻璃板的变形。由此，当将固定于光纤连接部件的多根光纤与固定于其他光纤连接部件的多根光纤连接时，可以抑制由所连接的光纤的斜度引起的光损耗的产生。
(4)保持在所述多个第一贯通孔及所述多个第二贯通孔内的所述多根光纤的斜度不均匀度(标准偏差)优选为0.5度以下(例如0.3度、0.1度、0.01度、0.005度)。此处，“多根光纤各自的斜度”是将多根光纤各自的方向进行平均后的方向与各光纤的方向所成的角度。
通过将并排的光纤的斜度不均匀度设在上述范围内，可以抑制玻璃纤维的光轴与连接对象的纤维的光轴间产生方向偏移，从而可实现与连接对象(例如Si-PIC芯片)的低损耗连接。
(5)在200℃以上对所述玻璃板进行加热处理时的所述玻璃板的表面的P-V值(最大值与最小值之差)优选为5μm以下(例如0.3μm、0.1μm、0.01μm、0.005μm)。
通过将玻璃板的热变形设在上述范围内，可抑制光损耗的产生。
(6)所述多个第一贯通孔优选在所述玻璃板的一个截面中二维配置。
根据上述构成，与使用先前的V字槽基板的情况相比，可安装更多的光纤，从而纤维安装密度提高。
(7)所述玻璃纤维优选比所述玻璃板的端面突出50nm～1μm。
根据上述构成，可使该玻璃纤维与连接对象的纤维进行PC(Physical Contact，物理接触)连接。
(8)所述玻璃板优选具有第一导孔，
所述树脂套圈优选具有与所述第一导孔共轴(同轴)的第二导孔。
根据上述构成，通过利用第一导孔和第二导孔，玻璃板的第一贯通孔与树脂套圈的第二贯通孔的定位变得容易。
(9)所述玻璃纤维的外径优选为100μm以下(例如95μm、80μm、50μm、40μm)。
根据上述构成，可以减小将光纤在树脂套圈内弯曲固定时的应变。由此，可提供总高度较低且节省空间的光纤连接部件。此外，可抑制将玻璃纤维弯曲时的拉伸应变或压缩应变，从而也可以有助于防止玻璃纤维的断线。
(10)所述多根光纤的每一根优选为具有多个芯部、及覆盖所述多个芯部的包层作为所述玻璃纤维的多芯光纤。
根据上述构成，可实现具有高芯密度的光纤连接部件。
本公开的光纤连接结构是
(11)第一光纤连接部件与第二光纤连接部件连接而成的光纤连接结构，所述第一光纤连接部件是项目(1)至项目(10)中任一项所述的光纤连接部件，所述第二光纤连接部件以与所述第一光纤连接部件中的所述多根光纤的配置一致的方式固定多根光纤，
所述第一光纤连接部件的第一端面及所述第二光纤连接部件的第二端面是相对于所述多根光纤的光轴倾斜的面，
在所述第一端面与所述第二端面之间形成有30μm以下的空隙。
根据上述构成，能够实现良好的光连接，且无需进行使玻璃纤维从玻璃板的端面突出的追加加工。
(12)所述第二光纤连接部件优选为项目(1)至项目(10)中任一项所述的光纤连接部件，
优选的是，所述第一光纤连接部件及所述第二光纤连接部件中的至少一者的所述玻璃板的端面具有间隔件，该间隔件以形成所述空隙的方式构成。
(13)所述第二光纤连接部件优选通过将所述多根光纤安装于树脂制的套圈而构成，
优选的是，所述第二光纤连接部件的端面具有间隔件，该间隔件以形成所述空隙的方式构成。
(14)优选包含适配器，该适配器分别与所述第一光纤连接部件及所述第二光纤连接部件嵌合，并将所述第一光纤连接部件与所述第二光纤连接部件连接起来，
所述第二光纤连接部件是项目(1)至项目(10)中任一项所述的光纤连接部件、或者是通过将所述多根光纤安装于树脂制的套圈而构成的部件，
在所述适配器内具有间隔件，该间隔件以形成所述空隙的方式构成。
用于在第一端面与第二端面之间赋予空隙的间隔件优选以上述项目(12)至项目(14)中任一项的构成来设置。
[本公开的实施方案的详细内容]
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。需注意的是，在本实施方式的说明中，关于具有与已说明过的构件相同的参照编号的构件，为了便于说明而省略其说明。此外，为了便于说明，本附图中所示的各构件的尺寸有时与各构件的实际尺寸不同。
此外，在本实施方式的说明中，为了使本实施方式容易被理解，适当地提到互相正交的X轴、Y轴、Z轴。需注意的是，它们的方向是对图1所示的光纤连接部件1设定的相对的方向。因此，随着光纤连接部件1的旋转，X轴、Y轴、Z轴也旋转。
(第一实施方式)
以下，参照图1～图5对第一实施方式涉及的光纤连接部件1进行说明。图1是表示光纤连接部件1的外观透视图。图2是图1的光纤连接部件1的分解透视图。图3是表示图1的光纤连接部件1所包含的玻璃板的表面的图。图4是图1的光纤连接部件1的沿IV-IV线箭头观察的剖面图。图5与图4相关，是用以说明图1的光纤连接部件1中配置在玻璃板与树脂套圈之间的玻璃纤维的示意图。光纤连接部件1用来将(例如)包含光集成电路芯片等的电子基板与内部配线(或外部传输路径)进行光学连接。
如图1所示，光纤连接部件1具有光纤10、以及与光纤10并排配置的光纤10a。光纤10、10a均例如在中途具有弯曲部分(弯曲部13)，光纤10、10a的一端经由纤维固定部件20而固定于电子基板，光纤10、10a的另一端经由连接器(省略图示)而连接至内部配线。
如图2所示，光纤10、10a具有沿图示的Y方向排列的多根玻璃纤维11。玻璃纤维11具有由石英系玻璃构成的芯部及覆盖该芯部的包层。玻璃纤维11的外径例如为100μm以下。需注意的是，光纤10、10a可以为包含具有单一芯部及覆盖该单一芯部的包层的玻璃纤维的单芯光纤，也可以为包含具有多个芯部及将该多个芯部一并地覆盖的包层的玻璃纤维的多芯光纤。
在玻璃纤维11的外侧施加单独的被覆树脂层12。此外，在玻璃纤维11的弯曲部13的后方(图示的X的正方向)，单独的被覆树脂层12的周围由被覆树脂层14一并覆盖。
需注意的是，为了能够对应于柔软的弯曲形状，理想的是，玻璃纤维11是低弯曲损耗纤维。为了制成低弯曲损耗纤维，优选使用如下纤维：其应用提高了芯部的折射率的结构、或被称为沟槽结构的折射率结构从而增强光向芯部的封入。此外，玻璃纤维11的组成可通过使用SiO2玻璃并添加用以适当控制折射率的掺杂剂而制成。芯部可由例如添加有GeO2的SiO2玻璃、或同时添加有GeO2及F的SiO2玻璃构成。包层可由纯SiO2玻璃构成、或由添加有氟的SiO2玻璃构成。由此，可获得经济性及形状控制性良好的光纤。
此外，为了提高光纤的强度，可以适当组合在玻璃纤维11的外周进行碳涂布的方法、及调整拉丝时的热历程而对玻璃纤维11的外周赋予压缩应变的方法等。图1所示的已弯曲的光纤10、10a也可以预先进行加热而弯曲。在这种情况下，使弯曲部13中的玻璃纤维11在加热前露出。作为加热手段，可使用燃烧器、CO2激光、电弧放电、加热器等。
CO2激光可容易地调整照射强度、照射范围、照射时间，因此对于曲率分布的精致控制具有有利特性。在CO2激光的一般波长即10μm附近，玻璃是不透明的，因此，据认为，CO2激光的照射能量被玻璃纤维11的表层吸收，并通过再辐射和热传导而传播。在CO2激光的功率过高的情况下，玻璃纤维11的表层温度急剧上升至玻璃蒸发的温度而无法继续维持形状。因此，适当调整CO2激光的照射功率，以使玻璃纤维11的表层的玻璃不蒸发，而且被加热的玻璃纤维11的截面可在预定时间内上升至作业点(104dpa.s)以上的温度而去除应变。将利用CO2激光而弯曲的情况下的玻璃纤维11的温度的冷却速度设为104℃/s以下，为了消除应变，期望的是缓慢进行冷却。
纤维固定部件20由多孔玻璃板21(玻璃板的一个例子)及多孔树脂套圈31(树脂套圈的一个例子)构成。如图2所示，多孔玻璃板21具有例如长方体形状的玻璃板本体22。玻璃板本体22对于紫外线是透明的。玻璃板本体22的矩形的表面23与多孔树脂套圈31的背面34对向配置。玻璃板本体22的矩形背面24与电子基板对向配置。
玻璃板本体22的表面23与背面24之间的厚度(图示的Z方向上的长度)例如薄至1mm左右，玻璃板本体22具有贯通表面23与背面24的多个第一贯通孔25。如图3所示，多个第一贯通孔25例如沿着玻璃板本体22的宽度方向(图示的Y方向)及长度方向(图示的X方向)二维配置。在第一贯通孔25内保持玻璃纤维11。
第一贯通孔25例如可采用将光刻法与反应性离子蚀刻(Reactive Ion Etching：RIE)等干式蚀刻组合而得的方法、或使用激光的开孔技术而制成。例如，第一贯通孔25的位置精度期望为±1μm以下。需注意的是，若为可实现第一贯通孔25的位置相对于预定的设计位置具有1μm以下的误差、且第一贯通孔25的内径相对于预定直径为±1μm以下的玻璃开孔技术，则并不限于上述技术。本例子中，列举出玻璃板本体22具有多个第一贯通孔25的例子并进行了说明，但是第一贯通孔也可以为1个。
在图示的Y方向上看到的玻璃板本体22的两端附近具有导孔26。如图2的虚线所示，多孔树脂套圈31在与玻璃板本体22的导孔26相对应的位置处具有导孔37。通过将导销45分别插通至玻璃板本体22的导孔26和多孔树脂套圈31的导孔37中，可容易地将第一贯通孔25与多孔树脂套圈31的在图4中所描述的第二贯通孔38对齐成共轴关系。
需注意的是，导销45也可以在将多孔玻璃板21与多孔树脂套圈31固定后从多孔玻璃板21或多孔树脂套圈31中拔出。其原因在于：如果不拔出导销45而将其原样保留，则在多孔玻璃板21的热膨胀系数与多孔树脂套圈31的热膨胀系数之差较大的情况下，多孔玻璃板21可能会破损。
如图1所示，多孔树脂套圈31具有在侧视时呈大致L字状的套圈本体32，且载置于多孔玻璃板21上。如图2所示，套圈本体32具有：表面33，其能够载置光纤10a；以及背面34，其在表面33的一端侧与玻璃板本体22的表面23对向配置。在套圈本体32的表面33的一端，设置有与光纤10、10a的弯曲部13对向的正壁面35。此外，在套圈本体32的表面33的侧方，具有分别与光纤10、10a的侧端对向的侧壁面36。
如图4所示，套圈本体32的表面33至背面34的厚度(图示的Z方向上的长度)大于玻璃板本体22的表面23至背面24的厚度(1mm)。套圈本体32具有贯通表面33和背面34的多个第二贯通孔38。与第一贯通孔25同样地，第二贯通孔38沿着套圈本体32的宽度方向(图示的Y方向)及长度方向(图示的X方向)二维配置。与各第一贯通孔25内同样地，在各第二贯通孔38内保持玻璃纤维11。
第二贯通孔38在套圈本体32的表面33附近具有可供光纤的单独被覆树脂层12可动嵌合的纤维保持孔39。需注意的是，第一贯通孔25及第二贯通孔38的外径大于从光纤的前端露出的玻璃纤维11的外径。
本实施方式中，列举了具有大致L字状的套圈本体32的多孔树脂套圈31的例子并进行了说明，但是对于与玻璃板本体22的表面23对向配置的背面34以外的部分可采用各种形状。多孔树脂套圈并不限定为能够应用于例如图1所示的弯曲光纤的形状，也可以为能够应用于不弯曲的直线状光纤的形状。
如图4所示，套圈本体32在其背面34的外周部具有向玻璃板本体22侧突出的突起部40。该突起部40与多孔玻璃板21的表面23接触而固定，由此，位于多孔玻璃板21的表面23的第一贯通孔25的开口与位于多孔树脂套圈31的背面34的第二贯通孔38的开口以预定间隔(图4中的H表示)隔开。在位于多孔玻璃板21的表面23与多孔树脂套圈31的背面34之间的玻璃纤维11的周围、相邻的玻璃纤维11之间且除了玻璃纤维11的周围以外的区域中，例如存在空气层42。需注意的是，对于相邻的玻璃纤维11之间且除了玻璃纤维11的周围以外的区域也可以填充杨氏模量为100MPa以下的树脂。
顺带提及，在假如使多孔玻璃板的表面与多孔树脂套圈的背面无间隙地接触的情况下，由于多孔玻璃板的热膨胀系数与多孔树脂套圈的热膨胀系数之差，导致随着温度变化而对玻璃纤维施加剪切力，有时玻璃纤维会断线。
相对于此，在本实施方式中，通过使多孔玻璃板21的表面23与多孔树脂套圈31的背面34以预定的间隔H隔开，从而设有供玻璃纤维11弯曲的余地。因此，如图5所示，即使在随着温度变化，多孔玻璃板21的第一贯通孔25与对应于该第一贯通孔25的多孔树脂套圈31的第二贯通孔38的位置发生偏移的情况下，也难以对玻璃纤维11施加剪切力。因此，可防止第一贯通孔25与第二贯通孔38之间的玻璃纤维11断线。此外，由于第一贯通孔25和第二贯通孔38的外径大于玻璃纤维11的外径，因此即使光纤连接部件1在通常使用的-40℃～85℃的范围内发生温度变化，也能够容易地避免第一贯通孔25和第二贯通孔38与玻璃纤维11接触，这一点也有助于防止玻璃纤维11断线。
需注意的是，设置于玻璃板本体22的第一贯通孔25具有保持玻璃纤维11的直线部25a、以及直径朝向玻璃板本体22的表面23而扩大的锥形部25b。同样，设置于套圈本体32的第二贯通孔38具有保持玻璃纤维11的直线部38a、以及直径朝向套圈本体32的背面34而扩大的锥形部38b。如此，通过设置锥形部25b、38b，如图5所示，第一贯通孔25的开口与第二贯通孔38的开口之间的间隔与玻璃板本体22的表面23至套圈本体32的背面34之间的间隔H相比，正好大了锥形部25b、38b的量。因此，可进一步减小施加至玻璃纤维11的剪切力。
作为构成多孔树脂套圈31的树脂材料，例如，优选使用液晶聚合物。作为液晶聚合物，可列举以下的例子。
(1)对苯二甲酸乙二醇酯与对羟基苯甲酸的缩聚体、
[化学式1]
Figure BDA0003609794500000111
(2)苯酚及苯二甲酸(例如4,4-二羟基联苯酚及对苯二甲酸)与对羟基苯甲酸的缩聚体、
[化学式2]
Figure BDA0003609794500000112
(3)聚芳酯、例如2,6-羟基萘甲酸与对羟基苯甲酸的缩聚体、
[化学式3]
Figure BDA0003609794500000113
为了改良各向异性、焊接强度的高低，期望的是在液晶聚合物中混练有无机填料。作为无机填料，可以优选使用球状或纤维状的玻璃填料。
液晶聚合物由于玻璃转化点为90℃以上，因此在光纤连接部件1通常使用的-40℃～+85℃的区域内不改性，对湿度也具有较高的耐久性。此外，通过使用如上所述的液晶聚合物作为多孔树脂套圈31的树脂材料，可实现多孔树脂套圈31的弯曲弹性模量在200℃为5GPa以上，进一步优选为在260℃为5GPa以上。
液晶聚合物的流动性也良好，比较容易成形。使用液晶聚合物的多孔树脂套圈31可成形为各种形状，因此能够容易地应对改变光路方向、谋求光纤连接部件1的低背化等对光纤连接部件1的要求。
图6是表示对由液晶聚合物(LCP)制成的实施例涉及的多孔树脂套圈、及由先前材料聚苯硫醚(polyphenylene sulfide：PPS)制成的比较例涉及的多孔树脂套圈分别于260℃进行5分钟热处理时的变形的曲线图。在图6中，将实施例及比较例涉及的树脂套圈的端面的凹凸图表化示出。
如图6所示，在使用PPS的比较例中，多孔树脂套圈端面的凹凸以P-V(Peak-Valley，峰-谷)值计为12μm以上。既有的树脂套圈材料PPS因玻璃转化点在90℃附近，因此热处理后的变形增大。当在这种热变形较大的树脂材料上粘贴多孔玻璃板并进行热处理时，热处理后的多孔玻璃板也会被赋予较大的变形。此处，P-V值是从近似多孔树脂套圈端面的平均平面至最突出的点为止的距离与该平均平面至最凹陷的点为止的距离之和。多孔树脂套圈的端面形状可使用利用干涉显微镜的光学表面粗糙度/形状测定仪而求得，平均平面可根据端面形状使用最小二乘法来确定。
另一方面，在使用液晶聚合物的实施例中，多孔树脂套圈端面的凹凸以P-V值计为5μm以下。可以确认，通过将耐热性优异的液晶聚合物用作树脂套圈材料，即使在一般的回流温度260℃下进行热处理的情况下，相较PPS而言也能够大幅度地抑制热变形。具体而言，通过使用液晶聚合物，能够将从室温(例如20℃)加热至200℃以上、优选为从室温加热至260℃以上的温度时的多孔树脂套圈的热收缩率抑制在0.5％以下。
图7是表示对实施例涉及的包含使用了液晶聚合物的多孔树脂套圈及多孔玻璃板的光纤连接部件在260℃进行5分钟热处理时的多孔玻璃板的变形的曲线图。如图7所示，热处理后的多孔玻璃板的端面的凹凸以P-V值计为0.5μm左右，以为了确保纤维的位置精度而可以充分容许的变形量即P-V值计可实现5μm，优选为以P-V值计可实现1μm。
如以上所说明的那样，本实施方式的光纤连接部件1具备：多孔玻璃板21，其具有多个第一贯通孔25；多孔树脂套圈31，其固定于多孔玻璃板21，且具有分别与多个第一贯通孔25共轴的多个第二贯通孔38；以及多根光纤10、10a，其包含保持在第一贯通孔25内及第二贯通孔38内的玻璃纤维11。而且，多孔树脂套圈31由弯曲弹性模量在200℃为5GPa以上的树脂材料构成。为了实现弯曲弹性模量在200℃为5GPa以上，使用液晶聚合物作为构成多孔树脂套圈31的树脂材料。由此，光纤连接部件1整体上可提高耐热性。此外，通过使用可以具有柔软形状的多孔树脂套圈31，可保护光纤10、10a或可固定弯曲形状。
进一步，由于由多孔玻璃板21形成向光集成电路定位的结构，因此可高精度地形成长的贯通孔的位置或直径。因此，可对多孔玻璃板21二维配置第一贯通孔25，从而可获得高ch密度的光纤连接部件1。具体而言，在将多孔玻璃板21的面积设为S、并将所安装的纤维数设为n时，可获得n/S超过10/mm2的高ch密度的光纤连接部件1。此外，如上所述，由于多孔玻璃板21对于紫外线是透明的，因此可使用UV粘接剂将多孔玻璃板21固定于电子基板，例如Si-PIC等光集成电路。
顺带提及，在多孔玻璃板的热变形较大的情况下，在光纤连接部件所具备的玻璃纤维与硅光子芯片(SiPH芯片)结合时，可能会产生光损耗。多孔玻璃板的变形尤其在实现需要增大多孔玻璃板的尺寸的100ch以上的多ch光纤连接部件时成为显著问题。但是，多孔玻璃板的热变形并非源自玻璃板本身，主要是因多孔树脂套圈发生热变形而产生。
相对于此，在本实施方式涉及的光纤连接部件1中，使用了这样的多孔树脂套圈31，该多孔树脂套圈31由从室温加热至200℃以上、优选为从室温加热至260℃以上时的热收缩为0.5％以下的树脂材料即液晶聚合物构成。因此，与使用PPS的既有的多孔树脂套圈相比，可大幅度地抑制热变形。通过抑制多孔树脂套圈31的热变形，热处理后的多孔玻璃板21的变形量以P-V值计也被抑制在5μm以下、优选为1μm以下。因此，能够维持在可实质上忽略玻璃纤维11的光轴与连接对象的纤维的光轴之间的方向偏移、即ch间的结合角度差的水平。
需注意的是，根据本实施方式，由于热处理后的多孔玻璃板21的变形量较少，因此固定于多孔玻璃板21的玻璃纤维11的斜度不均匀度(角度不均度)为0.5度以下。由此，可抑制玻璃纤维11与SiPh芯片的结合角度差，从而可抑制光损耗的产生。由此，能够抑制通常被用作SiPh芯片的表面结合方法的光栅耦合器与光纤10、10a的结合效率降低。
本实施方式中，光纤10、10a可以是具有玻璃纤维11的多芯光纤，该玻璃纤维11具有多个芯部及覆盖该多个芯部的包层。通过应用多芯光纤，例如，也可以应对需要从1个Si-PIC输入输出超过100ch那样的高密度的光的形态。
(第一变形例)
图8是第一变形例涉及的光纤连接部件1A的主视图。如图8示出的光纤连接部件1A所示，保持在多孔玻璃板21的第一贯通孔25内的玻璃纤维11也可以比多孔玻璃板21的背面24突出。在这种情况下，玻璃纤维11从多孔玻璃板21的背面24的突出量例如为50nm～1μm左右。如此，通过使玻璃纤维11比多孔玻璃板21的背面24突出，可以使该玻璃纤维11的端面与从连接对象侧的光连接器突出的玻璃纤维进行PC(Physical Contact)连接。但是，本实施方式中所使用的多孔玻璃板21因组成与玻璃纤维11大致相同，因此采用以往的树脂套圈所使用的普通研磨步骤难以使玻璃纤维11从多孔玻璃板21突出。因此，为了使玻璃纤维11突出，需要对多孔玻璃板21的背面24进行激光加工或蚀刻加工等追加加工。
(第二变形例)
在上述的第一实施方式中，对第一贯通孔25在相对于玻璃板本体22的背面24(及表面23)垂直的方向(图示的Z方向)上延伸的状态的例子进行了说明，但并不限于该例子。
图9是表示第二变形例涉及的光纤连接部件的示意图。在图9中，示出光纤连接部件1B、及作为该光纤连接部件1B的连接对象的光纤连接部件1C。在图9中，为了进行说明，仅将玻璃板本体22B、22C及被该玻璃板本体22B、22C保持的部分的玻璃纤维11以剖面图的形式表现出。
在图9所示的光纤连接部件1B中，多孔玻璃板21B的背面24B(第一端面的一个例子)是不垂直于玻璃纤维11的光轴的倾斜面。具体而言，优选的是，将玻璃纤维11的光轴与多孔玻璃板21B的背面24B所成的角θ设为75度以上85度以下。例如，如图10所示，多孔玻璃板21B具有第一贯通孔25的直线部25a，该直线部25a为相对于垂直于玻璃板本体22B的背面24B的线以一定角度倾斜的状态。具体而言，优选的是，将垂直于玻璃板本体22B的背面24B的线与第一贯通孔25的直线部25a所成的角φ设为8度。
与光纤连接部件1B同样地，连接对象的光纤连接部件1C所具备的多孔玻璃板21C的背面24C(第二端面的一个例子)是不垂直于玻璃纤维11的光轴的倾斜面。光纤连接部件1C是与光纤连接部件1B相同构成的部件，在光纤连接部件1B的多孔玻璃板21B的背面24B与光纤连接部件1C的多孔玻璃板21C的背面24C平行的状态下，两光纤连接部件1B、1C彼此固定。
此外，由于对光纤连接部件1B的背面24B与光纤连接部件1C的背面24C之间赋予空隙，因此，如图9所示，光纤连接部件1B、1C中的一个光纤连接部件1B的背面24B具有间隔件50。在将光纤连接部件1B与光纤连接部件1C固定的状态下，光纤连接部件1B的玻璃纤维11的端面与光纤连接部件1C的玻璃纤维11的端面之间所形成的空隙通过间隔件50的膜厚来规定。间隔件50的膜厚例如为30μm以下，优选为20μm以下。如此，隔着光纤连接部件1B、1C间所形成的空隙，光纤连接部件1B的玻璃纤维11与光纤连接部件1C的玻璃纤维11对向配置，由此，将玻璃纤维11彼此光学连接。
需注意的是，优选的是，与多孔玻璃板21B的玻璃板本体22B同样地，间隔件50也具有耐热性。因此，间隔件50可(例如)通过将由液晶聚合物或特氟龙(注册商标)形成的薄膜熔接在玻璃板本体22B上而形成。或者，间隔件50可通过将多孔玻璃板21B中包含玻璃纤维11的部位选择性地蚀刻以使其局部成为凹型而形成。
如以上所说明的那样，第二变形例涉及的光纤连接部件1B、1C构成为：多孔玻璃板21B、21C的背面24B、24C是不垂直于玻璃纤维11的光轴的倾斜面，且在光纤连接部件1B的背面24B与光纤连接部件1C的背面24C之间赋予30μm以下的空隙使两者接近。由此，可使玻璃纤维11彼此不进行PC连接而是光学连接，且能够在抑制菲涅耳(Fresnel)反射损耗的同时进行低损耗的连接。需注意的是，玻璃板本体22B、22C的背面24B、24C的倾斜角度根据所使用的光纤的种类不同而存在差异，在使用普通单模光纤并设为θ＝82°、并将光纤连接部件1B、1C间的空隙的距离即间隔件50的高度设为20μm的情况下，光纤的插入损耗为0.5dB以下、反射损耗为40dB以上(反射率0.0001以下)。
(第三变形例)
在图9所示的第二变形例中，对在由多孔玻璃板及多孔树脂套圈构成的光纤连接部件1B、1C中的一个光纤连接部件1B的玻璃板本体22B上设置间隔件50的例子进行了说明，但是并不限于该例子。图11是表示第三变形例的光纤连接部件的示意图。在图11中，示出光纤连接部件1D、及作为该光纤连接部件1D的连接对象的光连接器100。
与第二变形例的光纤连接部件1B、1C同样地，第三变形例涉及的光纤连接部件1D所具备的多孔玻璃板21D(玻璃板本体22D)的背面24D是不垂直于玻璃纤维11的光轴的倾斜面。作为光纤连接部件1D的连接对象，使用利用了既有的树脂套圈102的光连接器100。具体而言，光连接器100例如通过利用由PPS构成的树脂套圈102将光纤固定而构成。玻璃纤维11的前端自树脂套圈102的端面突出5μm～10μm左右。在树脂套圈102的端面104具有间隔件106。如此，通过在作为光纤连接部件1D的连接对象的光连接器100的树脂套圈102的端面104处设置间隔件106，从而无需对由多孔玻璃板21D及包含液晶聚合物的多孔树脂套圈31构成的光纤连接部件1D进行追加加工。通过该构成，也能够对光纤连接部件1D的玻璃纤维11的端面与光连接器100的玻璃纤维的端面之间赋予空隙而使玻璃纤维彼此接近，因此可发挥与第二变形例相同的效果。
(第四变形例)
图12是表示第四变形例涉及的光纤连接部件的示意图。在图12中，示出光纤连接部件1E、作为该光纤连接部件1E的连接对象的光纤连接部件1F、以及将光纤连接部件1E、1F以连接状态保持的适配器60。
与第二变形例的光纤连接部件1B、1C同样地，第四变形例涉及的光纤连接部件1E、1F所具备的多孔玻璃板21E、21F的背面24E、24F是不垂直于玻璃纤维11的光轴的倾斜面。保持光纤连接部件1E、1F的适配器60具有使光纤连接部件1E和光纤连接部件1F从两侧插通的开口部61，在开口部61的内部，以在其中央部向内侧突出的方式具有间隔件62。如此，通过在保持光纤连接部件1E、1F的适配器60内设置间隔件62，从而无需对光纤连接部件1E、1F进行追加加工。通过该构成，也能够对光纤连接部件1E的玻璃纤维11的端面与连接对象的光纤连接部件1F的玻璃纤维11的端面之间赋予空隙而使玻璃纤维11彼此接近，因此可发挥与第二变形例相同的效果。
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但是本发明的技术范围当然不应由本实施方式的说明来限定性地解释。本领域技术人员应该理解，本实施方式仅为一个例子，在权利要求所记载的发明的范围内可以对实施方式进行各种变更。由此，本发明的技术范围应基于权利要求所记载的发明的范围及其均等的范围来确定。例如，构成树脂套圈的材料也可以不是液晶聚合物，只要具有权利要求所描述的物性值即可。
符号说明
1，1A，1B，1C，1D，1E，1F：光纤连接部件
10，10a：光纤
11：玻璃纤维
12：单独被覆树脂层
13：弯曲部
14：一并被覆树脂层
20：纤维固定部件
21，21B，21C，21D，21E，21F：多孔玻璃板(玻璃板的一个例子)
22，22B，22C，22D：玻璃板本体
23，33：表面
24，24B，24C，24D，24E，24F，34：背面
25：第一贯通孔
25a，38a：直线部
25b，38b：锥形部
26，37：导孔
31：多孔树脂套圈(树脂套圈102的一个例子)
32：套圈本体
35：(套圈本体32的)正壁面
36：(套圈本体32的)侧壁面
38：第二贯通孔
39：纤维保持孔
40：突起部
42：空气层
45：导销
50，62，106：间隔件
60：适配器
61：开口部
100：光连接器
102：树脂套圈
104：(树脂套圈102的)端面

Claims (14)

1.一种光纤连接部件，具备：
玻璃板，其具有多个第一贯通孔；
树脂套圈，其固定于所述玻璃板，并且具有分别与所述多个第一贯通孔共轴的多个第二贯通孔；以及
多根光纤，其包含玻璃纤维、和覆盖所述玻璃纤维的被覆树脂，
从各光纤的前端露出的所述玻璃纤维保持在各第一贯通孔内及各第二贯通孔内，
构成所述树脂套圈的材料的弯曲弹性模量在200℃为5GPa以上。
2.根据权利要求1所述的光纤连接部件，其中所述材料为液晶聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的光纤连接部件，其中从室温加热至200℃以上的温度时的所述材料的热收缩率为0.5％以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光纤连接部件，其中保持在所述多个第一贯通孔及所述多个第二贯通孔内的所述多根光纤的斜度不均匀度为0.5度以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤连接部件，其中在200℃以上对所述玻璃板进行加热处理时的所述玻璃板的表面的P-V值为5μm以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光纤连接部件，其中所述多个第一贯通孔在所述玻璃板的一个截面中二维配置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光纤连接部件，其中所述玻璃纤维比所述玻璃板的端面突出50nm～1μm。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光纤连接部件，其中所述玻璃板具有第一导孔，
所述树脂套圈具有与所述第一导孔共轴的第二导孔。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光纤连接部件，其中所述玻璃纤维的外径为100μm以下。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光纤连接部件，其中所述多根光纤的每一根为具有多个芯部及覆盖所述多个芯部的包层作为所述玻璃纤维的多芯光纤。
11.一种光纤连接结构，其为第一光纤连接部件与第二光纤连接部件连接而成的光纤连接结构，所述第一光纤连接部件为权利要求1至10中任一项所述的光纤连接部件，所述第二光纤连接部件以与所述第一光纤连接部件中的所述多根光纤的配置一致的方式固定有多根光纤，
所述第一光纤连接部件的第一端面及所述第二光纤连接部件的第二端面是相对于所述多根光纤的光轴倾斜的面，
在所述第一端面与所述第二端面之间形成有30μm以下的空隙。
12.根据权利要求11所述的光纤连接结构，其中所述第二光纤连接部件是权利要求1至10中任一项所述的光纤连接部件，
在所述第一光纤连接部件及所述第二光纤连接部件中的至少一者的所述玻璃板的端面具有间隔件，该间隔件以形成所述空隙的方式构成。
13.根据权利要求11所述的光纤连接结构，其中所述第二光纤连接部件是通过将所述多根光纤安装于树脂制的套圈而构成的，
在所述第二光纤连接部件的端面具有间隔件，该间隔件以形成所述空隙的方式构成。
14.根据权利要求11所述的光纤连接结构，其包含适配器，该适配器分别与所述第一光纤连接部件及所述第二光纤连接部件嵌合，并且将所述第一光纤连接部件与所述第二光纤连接部件连接起来，
所述第二光纤连接部件是权利要求1至10中任一项所述的光纤连接部件、或者是通过将所述多根光纤安装于树脂制的套圈而构成的部件，
在所述适配器内具有间隔件，该间隔件以形成所述空隙的方式构成。
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