JP2000241657A - Optical waveguide unit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光素子と光ファイ
バとを接続するための光導波路ユニットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide unit for connecting an optical element and an optical fiber.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、高速かつ大容量の通信分野では、
並列光伝送を基本とした光インタコネクション技術の研
究および開発が活発に行われている。特に、光源部およ
び受光部に、それぞれ面発光形レーザ(以下、これをV
CSELと記述する)およびを面受光形フォトダイオー
ドをアレイ状に集積化した光素子アレイを使用する光イ
ンタコネクション用モジュールにおいては、光素子アレ
イとその伝送路である光ファイバとを接続するための光
部品が必要となる。2. Description of the Related Art In recent years, in the field of high-speed and large-capacity communication,
Research and development of optical interconnection technology based on parallel optical transmission has been actively conducted. In particular, a surface emitting laser (hereinafter referred to as V
In a module for optical interconnection using an optical element array in which surface-receiving photodiodes are integrated in an array, an optical interconnection module is used to connect the optical element array to an optical fiber as a transmission path. Optical components are required.
【0003】並列光インタコネクションにおいては、被
覆を施した250μm の外径の光ファイバ心線を250
μm の間隔でテープ状に束ねた多心光ファイバが伝送路
として使用されるため、この多心光ファイバと、発光,
受光, 分岐, 合波, スイッチング, 変調などの機能を有
する光素子アレイとを如何に高密度かつ低損失に、しか
も容易に接続するかが重要な問題となる。In parallel optical interconnection, a coated optical fiber core having an outer diameter of 250 μm
Since multi-core optical fibers bundled in a tape at μm intervals are used as transmission lines, this multi-core optical fiber
An important issue is how to easily connect an optical element array having functions such as light receiving, branching, multiplexing, switching, and modulation with high density and low loss and easily.
【0004】光素子アレイと多心光ファイバとを接続す
るための上述した光部品の例としては、被覆を除去した
裸状態の光ファイバをマイクロフェルール内に挿入し、
光ファイバの座屈力を押圧力として利用したPC(Physi
cal Contact)構造の光コネクタ(特願平6−15234
9号参照)や、この光コネクタのプラグに対して接続可
能な光導波路ユニット(特願平9−198235号参
照)がある。As an example of the above-mentioned optical component for connecting an optical element array and a multi-core optical fiber, a bare optical fiber whose coating has been removed is inserted into a micro ferrule,
PC using the buckling force of the optical fiber as a pressing force (P hysi
The optical connector cal C ontact) structure (Japanese Patent Application No. 6-15234
No. 9) and an optical waveguide unit (see Japanese Patent Application No. 9-198235) connectable to the plug of the optical connector.
【0005】上述したPC構造の光コネクタを本明細書
ではBF(Bare Fiber)コネクタと呼称する。このよう
なBFコネクタの接続前の状態を図7に示し、接続後の
構造を図8に示す。このBFコネクタは、被覆を除去し
た状態の125μm の外径を有する第1の光ファイバ1
1が整列状態で配置されたプラグ12と、これと対にな
るマイクロフェルール13が整列状態で配置されたレセ
プタクル14とを具え、各マイクロフェルール13は、
第1の光ファイバ11の外径寸法よりわずかに大きな内
径のファイバ装着孔15を有し、第1の光ファイバ11
と同一外径の第2の光ファイバ16の接続端部がファイ
バ装着孔16の一端側に一体的に嵌着されている。そし
て、プラグ12をレセプタクル14に挿入することによ
り、第1の光ファイバ11がマイクロフェルール13の
ファイバ装着孔16内に差し込まれ、このファイバ装着
孔16内に固定された第2の光ファイバ16と同心状に
位置合せされる。そして、第1の光ファイバ11をファ
イバ装着孔16内に過剰に押し込むことにより発生する
座屈力を押圧力として利用し、わずかな荷重で光ファイ
バ11, 16の接続端面17, 18をPC状態に保ち、
これらを低損失に接続することができる。[0005] In this specification the optical connector of the above-mentioned PC structure is referred to as BF (B are F iber) connector. FIG. 7 shows a state before connection of such a BF connector, and FIG. 8 shows a structure after connection. This BF connector has a first optical fiber 1 having an outer diameter of 125 μm with the coating removed.
1 comprises a plug 12 arranged in an aligned state and a receptacle 14 in which a micro ferrule 13 to be paired with the plug 12 is arranged in an aligned state.
The first optical fiber 11 has a fiber mounting hole 15 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the first optical fiber 11.
The connection end of the second optical fiber 16 having the same outer diameter as that of the second optical fiber 16 is integrally fitted to one end of the fiber mounting hole 16. Then, by inserting the plug 12 into the receptacle 14, the first optical fiber 11 is inserted into the fiber mounting hole 16 of the micro ferrule 13, and the second optical fiber 16 fixed in the fiber mounting hole 16 is connected to the first optical fiber 11. Aligned concentrically. The buckling force generated by excessively pushing the first optical fiber 11 into the fiber mounting hole 16 is used as a pressing force, and the connection end faces 17, 18 of the optical fibers 11, 16 are brought into the PC state with a slight load. Keep
These can be connected with low loss.
【0006】この光ファイバ接続構造は、光ファイバ素
線の外径程度の挟ピッチで光ファイバを接続可能であ
り、また、マイクロフェルール13のような差し込み案
内機構を持つレセプタクル14を用いているため、光フ
ァイバ11, 16やレセプタクル14の配列ピッチ精度
を緩和することができ、超多心光コネクタを容易に実現
することができる。従って、多数組の光ファイバを接続
する必要がある光インタコネクションにおいては極めて
有効な接続方法であると言えよう。In this optical fiber connection structure, optical fibers can be connected at a narrow pitch of about the outer diameter of the optical fiber, and a receptacle 14 having an insertion guide mechanism such as a micro ferrule 13 is used. In addition, the arrangement pitch accuracy of the optical fibers 11, 16 and the receptacle 14 can be reduced, and a super multi-core optical connector can be easily realized. Therefore, it can be said that this is an extremely effective connection method in an optical interconnection in which many sets of optical fibers need to be connected.
【0007】上述したBFコネクタのレセプタクル14
に代わる特願平9−198235号に開示された光導波
路ユニットの外観を図9に示し、その断面構造を図10
に示す。すなわち、この光導波路ユニットは、光素子1
9との間での信号の授受を行うためのコア部20の長手
方向に対して45度傾斜した反射面341が先端側に形
成された光導波路部材22と、この光導波路部材22の
基端部が固定用押さえ板23を介して一体的に接合され
る連結ブロック24とを具え、この連結ブロック24に
はプラグ12側の光ファイバ11と等しい間隔で図示し
ないV溝が形成されており、ここに光ファイバ11の外
径寸法よりわずかに大きな内径のファイバ装着孔15を
それぞれ有するマイクロフェルール13が装着されてい
る。これらマイクロフェルール13の一端側(光導波路
部材22側)には、光導波路部材22の基端面に当接す
る接続用光ファイバ25が予め装着されており、これら
マイクロフェルール13の他端側からプラグ12の光フ
ァイバ11を差し込むことにより、この光導波路ユニッ
トとBFコネクタのプラグ12との接続が可能となる。The above-mentioned receptacle 14 of the BF connector
FIG. 9 shows an external view of an optical waveguide unit disclosed in Japanese Patent Application No. 9-198235, which is an alternative to Japanese Patent Application No. Hei 9-198235.
Shown in In other words, this optical waveguide unit is an optical element 1
An optical waveguide member 22 having a reflection surface 341 inclined at 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the core portion 20 for transmitting and receiving signals to and from the optical waveguide member 9 at the distal end side, and a base end of the optical waveguide member 22 A connection block 24 integrally joined through a fixing holding plate 23, and a V-groove (not shown) is formed in the connection block 24 at an equal interval to the optical fiber 11 on the plug 12 side. Here, micro ferrules 13 each having a fiber mounting hole 15 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the optical fiber 11 are mounted. On one end side (on the optical waveguide member 22 side) of these micro ferrules 13, a connection optical fiber 25 abutting on the base end surface of the optical waveguide member 22 is mounted in advance, and the plug 12 is inserted from the other end side of these micro ferrules 13. By inserting the optical fiber 11, the optical waveguide unit can be connected to the plug 12 of the BF connector.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図7および図8に示し
たような従来のBFコネクタや、図9および図10に示
したような従来の光導波路ユニットは、光ファイバ11
を案内するためのマイクロフェルール13のような内径
寸法が高精度に加工された接続部品を使用する必要があ
る上、このマイクロフェルール13を接続しようとする
光ファイバ11と同数用意しなければならず、部品点数
が増大して組み立て工程が複雑になるという問題があっ
た。The conventional BF connector as shown in FIGS. 7 and 8, and the conventional optical waveguide unit as shown in FIGS.
It is necessary to use a connection part whose inside diameter dimension is processed with high precision, such as the micro ferrule 13 for guiding the micro ferrule, and the same number of optical fibers 11 as the micro ferrule 13 to be connected must be prepared. In addition, there is a problem that the number of parts increases and the assembly process becomes complicated.
【0009】また、マイクロフェルール13自体の製造
単価が高く、光導波路ユニット全体の製造コストの上昇
を招いていた。In addition, the manufacturing cost of the micro ferrule 13 itself is high, and the manufacturing cost of the entire optical waveguide unit is increased.
【0010】[0010]
【発明の目的】本発明の目的は、多心光ファイバと光素
子アレイとを高密度で低損失かつ容易に接続し得る安価
な光導波路ユニットを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inexpensive optical waveguide unit capable of easily connecting a multi-core optical fiber and an optical element array with high density and low loss.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明による光導波路ユ
ニットは、光の伝送に与るコア部およびこのコア部を囲
んで当該コア部より低屈折率のクラッド部を有する光導
波路部材と、この光導波路部材に対して接続される光フ
ァイバが一端側から差し込まれるファイバ装着孔を形成
した連結ブロックと、この連結ブロックの他端側に前記
光導波路部材の基端部を連結するための固定手段とを具
えた光導波路ユニットであって、前記ファイバ装着孔
は、前記光ファイバの外径と対応した一定内径の直線部
と、この直線部から少なくとも前記一端側の開口端に向
けて内径が増大するテーパ部とを有し、前記固定手段
は、前記光導波路部材の前記コア部の中心と前記ファイ
バ装着孔の中心とが一致するように前記光導波路部材を
前記連結ブロックに連結していることを特徴とするもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION An optical waveguide unit according to the present invention comprises an optical waveguide member having a core for transmitting light and a cladding surrounding the core and having a lower refractive index than the core. A connection block formed with a fiber mounting hole into which an optical fiber to be connected to the optical waveguide member is inserted from one end side; and fixing means for connecting the base end of the optical waveguide member to the other end side of the connection block. Wherein the fiber mounting hole has a linear portion with a constant inner diameter corresponding to the outer diameter of the optical fiber, and the inner diameter increases from the linear portion toward at least the open end on one end side. And the fixing means connects the optical waveguide member to the connection block such that the center of the core portion of the optical waveguide member coincides with the center of the fiber mounting hole. And it is characterized in that it is.
【0012】本発明によると、光ファイバの先端部を連
結ブロックに形成されたファイバ装着孔に差し込む際、
これらの位置が多少ずれていてもファイバ装着孔の一端
側に形成されたテーパ部によって確実に差し込まれ、光
導波路部材のコア部と接続状態となる。この場合、光導
波路部材のコア部の中心とファイバ装着孔の中心とが一
致しており、接続損失を最小に抑えた状態で光導波路部
材のコア部と光ファイバとの間での光信号の授受が行わ
れる。According to the present invention, when inserting the tip of the optical fiber into the fiber mounting hole formed in the connecting block,
Even if these positions are slightly displaced, they are securely inserted by the tapered portion formed on one end side of the fiber mounting hole, so that they are connected to the core portion of the optical waveguide member. In this case, the center of the core portion of the optical waveguide member coincides with the center of the fiber mounting hole, and the optical signal between the core portion of the optical waveguide member and the optical fiber is kept in a state where the connection loss is minimized. The exchange is performed.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】本発明による光導波路ユニットに
おいて、ファイバ装着孔の他端側に収納されて光導波路
部材の基端面に当接する光伝送部材をさらに設けること
も可能であり、この場合、光伝送部材が光ファイバであ
ってもよいし、ロッドレンズであってもよい。また、フ
ァイバ装着孔の他端側の開口端面と光導波路部材の基端
面との間に介装されてこれらに当接する板状の光伝送部
材をさらに設けることも可能であり、この場合、光伝送
部材がロッドレンズを有していてもよい。何れの場合に
おいても、ファイバ装着孔に差し込まれる光ファイバの
先端が光導波路部材に対してダイレクトに接触せず、光
伝送部材を介して光信号の授受が行われる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the optical waveguide unit according to the present invention, it is possible to further provide an optical transmission member which is housed at the other end side of the fiber mounting hole and abuts on the base end surface of the optical waveguide member. The optical transmission member may be an optical fiber or a rod lens. It is also possible to further provide a plate-shaped optical transmission member interposed between the opening end face on the other end side of the fiber mounting hole and the base end face of the optical waveguide member and abutting against them. The transmission member may have a rod lens. In any case, the tip of the optical fiber inserted into the fiber mounting hole does not directly contact the optical waveguide member, and an optical signal is transmitted and received via the optical transmission member.
【0014】光導波路部材のコア部とファイバ装着孔と
を複数有していてもよく、この場合、光導波路部材は、
一定厚さの板状をなしていてもよい。さらに、固定手段
が、連結ブロックの他端側に形成されて光導波路部材の
基端部が重ね合わされる取り付け基準面を有するもので
あってもよい。The optical waveguide member may have a plurality of core portions and a plurality of fiber mounting holes. In this case, the optical waveguide member has
It may have a plate shape with a constant thickness. Further, the fixing means may have an attachment reference surface formed on the other end side of the connection block and on which the base end of the optical waveguide member is overlapped.
【0015】連結ブロックが熱硬化型エポキシ樹脂や液
晶ポリマなどによる樹脂成形部品であってもよい。The connecting block may be a resin molded part made of a thermosetting epoxy resin or a liquid crystal polymer.
【0016】なお、光導波路を構成する材料としては、
無機ガラス(石英、多成分系ガラスなど), 半導体, ポ
リマーなどの有機物を使用することができる。例えば、
代表的なポリマーとしては、重水素化ポリメチルメタク
リレートや、紫外線(UV)硬化型エポキシ樹脂などを
挙げることができるが、これらの材料にのみ限定される
わけではない。The materials constituting the optical waveguide include:
Organic substances such as inorganic glass (quartz, multi-component glass, etc.), semiconductors, and polymers can be used. For example,
Representative polymers include deuterated polymethyl methacrylate and ultraviolet (UV) curable epoxy resins, but are not limited to these materials.
【0017】[0017]
【実施例】本発明による光導波路ユニットの実施例につ
いて、図1〜図6を参照しながら詳細に説明するが、本
発明はこのような実施例に限らず、これらをさらに組み
合わせたり、同様な課題を内包する他の分野の技術にも
応用することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the optical waveguide unit according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6, but the present invention is not limited to such an embodiment, and these may be further combined or similar. It can also be applied to technologies in other fields that include issues.
【0018】本発明の第1の実施例の分解構造を図1に
示し、その断面構造を図2に示す。すなわち、本実施例
における光導波路部材31は矩形の板状をなし、例えば
重水素化ポリメチルメタクリレート(屈折率:l.49
0)などで構成される複数本(図示例では24本)のコ
ア部32と、これらコア部32を囲繞する紫外線硬化型
エポキシ樹脂(屈折率:l.475)などで構成される
クラッド部33とを有する。コア部32の屈折率は、ク
ラッド部33のそれよりも高いことは当然であり、本実
施例における光導波路部材31のコア部32の長手方向
に沿った長さはl3mmである。この光導波路部材31の
先端には、コア部32の長手方向に対して45度傾斜し
た反射面34が形成されており、このような光導波路部
材31は、例えば平面型光導波路の傾斜端面作製方法
(特願平8−202275号参照)などによって製造す
ることができる。本実施例におけるコア部32の断面寸
法は、42μm ×42μm 、光導波路部材31の底面3
5からコア部32の中心までの高さは、75μm であ
る。反射面34と対向するように配置される2つの面発
光形レーザ(以下、これをVCSELと記述する)アレ
イ36を構成する個々のVCSEL素子の間隔に合わ
せ、隣接するコア部32の間隔は250μm ピッチに設
定した。本実施例における12チャンネルのVCSEL
アレイ36は、これらの中心間隔が10mmとなるように
相隔てて配置されている。FIG. 1 shows an exploded structure of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a sectional structure thereof. That is, the optical waveguide member 31 in the present embodiment has a rectangular plate shape, for example, deuterated polymethyl methacrylate (refractive index: 1.49).
0) and a plurality of (in the illustrated example, 24) core portions 32 and a cladding portion 33 made of an ultraviolet-curable epoxy resin (refractive index: 1.475) surrounding these core portions 32. And Naturally, the refractive index of the core portion 32 is higher than that of the clad portion 33, and the length of the optical waveguide member 31 in the present embodiment along the longitudinal direction of the core portion 32 is 13 mm. At the tip of the optical waveguide member 31, a reflection surface 34 inclined at 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the core portion 32 is formed, and such an optical waveguide member 31 is formed, for example, by forming an inclined end face of a planar optical waveguide. It can be manufactured by a method (see Japanese Patent Application No. 8-202275). The cross-sectional dimension of the core portion 32 in this embodiment is 42 μm × 42 μm, and the bottom surface 3 of the optical waveguide member 31
The height from 5 to the center of the core 32 is 75 μm. The spacing between the adjacent core portions 32 is set to 250 μm in accordance with the spacing between individual VCSEL elements constituting two surface emitting lasers (hereinafter referred to as VCSELs) array 36 arranged to face the reflecting surface 34. Set to pitch. 12-channel VCSEL in this embodiment
The arrays 36 are spaced apart such that their center spacing is 10 mm.
【0019】光導波路部材31の基端部が重ね合わされ
る取り付け基準面37と、光導波路部材31の基端面3
8が突き当てられる接合端面39とが形成された連結ブ
ロック40は、2群24本の光ファイバを250μm ピ
ッチで配列した図示しないBFコネクタのプラグと接続
可能な構造となっている。本実施例では、12チャンネ
ルのVCSELアレイ36を2つ使用しているため、B
Fコネクタの光ファイバの配列ピッチに対して整合させ
る必要上、光導波路部材31のコア部32を12本ずつ
2 組に分け、反射面34側でこれらがより離れるように
屈曲した配列の導波路構造を採用している。The mounting reference surface 37 on which the base end of the optical waveguide member 31 is superimposed, and the base end surface 3 of the optical waveguide member 31
The connection block 40 formed with the joint end face 39 against which the abutment 8 is formed has a structure capable of connecting to a plug of a BF connector (not shown) in which two groups of 24 optical fibers are arranged at a pitch of 250 μm. In this embodiment, since two VCSEL arrays 36 of 12 channels are used,
Since it is necessary to match the arrangement pitch of the optical fibers of the F connector, 12 core portions 32 of the optical waveguide member 31 are provided.
The waveguide structure is divided into two sets, and is arranged so that they are bent so as to be further apart on the reflection surface 34 side.
【0020】本実施例における連結ブロック40は、熱
硬化型エポキシ樹脂や液晶ポリマなどの樹脂の精密射出
成形品であり、BFコネクタの光ファイバの外径寸法で
あるl25μm よりわずかに大きい126μm の内径を
持つファイバ装着孔が250μm ピッチでl2個ずつ2
組、合計24個形成されている。ファイバ装着孔41の
長手方向に沿った長さは4mmであり、BFファイバのコ
ネクタが差し込まれる側のファイバ装着孔41の一端部
は、その開口端に向けて内径が増大するテーパ部42と
なっている。ファイバ装着孔41の他端側(光導波路部
材31側)には、本発明の光伝送部材としての保護用光
ファイバ43が収容されており、この保護用光ファイバ
43は外形寸法が125μm で2mmの長さを有する。こ
の保護用光ファイバ43をファイバ装着孔41内に取り
付けることにより、ファイバ装着孔41に差し込まれる
BFファイバの光ファイバの先端がダイレクトに光導波
路部材31の基端面38に押し当たらないので、光導波
路部材31の基端面38の損傷を未然に防止することが
できる。また、連結ブロック40に形成された取り付け
基準面37からファイバ装着孔41の中心までの高さ
は、光導波路部材31のコア部32の高さと同じ75μ
m に設定してある。The connection block 40 in this embodiment is a precision injection molded product of a resin such as a thermosetting epoxy resin or a liquid crystal polymer, and has an inner diameter of 126 μm slightly larger than 125 μm, which is the outer diameter of the optical fiber of the BF connector. Fiber mounting holes with a pitch of 250 μm
A total of 24 pairs are formed. The length of the fiber mounting hole 41 along the longitudinal direction is 4 mm, and one end of the fiber mounting hole 41 on the side into which the connector of the BF fiber is inserted is a tapered portion 42 whose inner diameter increases toward the opening end. ing. On the other end side (the optical waveguide member 31 side) of the fiber mounting hole 41, a protective optical fiber 43 as an optical transmission member of the present invention is accommodated. The protective optical fiber 43 has an outer dimension of 125 μm and 2 mm. Having a length of By mounting the protective optical fiber 43 in the fiber mounting hole 41, the tip of the optical fiber of the BF fiber inserted into the fiber mounting hole 41 does not directly contact the base end surface 38 of the optical waveguide member 31. Damage to the base end surface 38 of the member 31 can be prevented beforehand. The height from the mounting reference plane 37 formed in the connection block 40 to the center of the fiber mounting hole 41 is the same as the height of the core 32 of the optical waveguide member 31, ie, 75 μm.
m is set.
【0021】上述した光導波路部材31の基端部は、本
発明の固定手段の一部を構成する板状の押さえガラス4
4を介して連結ブロック40の取り付け基準面37に押
し当てられ、これらは光導波路部材31のコア部32の
中心とファイバ装着孔41の中心とが一致するように図
示しないUV硬化型接着剤などを用いて一体的に固着さ
れる。この場合、光導波路部材31と連結ブロック40
との高さ方向の位置合せは、光導波路部材31を取り付
け基準面37に載せるだけで達成される。また、ファイ
バ装着孔41の配列方向に沿った位置合わせは、顕微鏡
下で保護用光ファイバ43の中心を光導波路部材31の
コア部32の中心と合致させることにより容易に行うこ
とが可能である。The base end of the above-mentioned optical waveguide member 31 is a plate-like holding glass 4 which forms a part of the fixing means of the present invention.
4, and is pressed against an attachment reference surface 37 of the connection block 40. These are UV-curable adhesives (not shown) such that the center of the core portion 32 of the optical waveguide member 31 and the center of the fiber mounting hole 41 match. And are integrally fixed. In this case, the optical waveguide member 31 and the connection block 40
Can be achieved only by placing the optical waveguide member 31 on the mounting reference surface 37. The alignment of the fiber mounting holes 41 along the arrangement direction can be easily performed by aligning the center of the protective optical fiber 43 with the center of the core 32 of the optical waveguide member 31 under a microscope. .
【0022】本実施例による光導波路ユニットを製造す
る場合、まず連結ブロック40に形成されたファイバ装
着孔41に24個の保護用光ファイバ43を差し込んで
接着固定する。従来のマイクロフェルールを用いた構造
と比較すると、マイクロフェルールを使用していないた
め、部品点数が半分程度になり、その組み立てに要する
時間も約1/20に削減することができる。また、連結
ブロック40が樹脂の射出成形品であるため、大量生産
に適している上にその製造コストも大幅に削減可能であ
る。When manufacturing the optical waveguide unit according to the present embodiment, first, 24 protective optical fibers 43 are inserted into the fiber mounting holes 41 formed in the connecting block 40 and fixed by bonding. Compared to a structure using a conventional micro ferrule, the number of components is reduced to about half since the micro ferrule is not used, and the time required for assembling can be reduced to about 1/20. In addition, since the connection block 40 is a resin injection-molded product, it is suitable for mass production and its manufacturing cost can be significantly reduced.
【0023】本実施例による光導波路ユニットの光学特
性を評価するため、VCSBLアレイ36と図示しない
BFコネクタとをこの光導波路ユニットを介して接続し
た場合の結合損失を測定した。具体的には、波長0.8
5μm 帯のl2チャンネルVCSBLアレイ36から出
射する信号光を光導波路部材31の反射面34を利用し
てそのコア部32内に入射させ、BFコネクタのプラグ
に取り付けられた光ファイバからの出力光強度を測定し
た。この結果、全てのチャンネルにおいて1.7±0.
2dBであり、従来の光導波路ユニットと比較しても、本
実施例の光導波路ユニットは充分に低損失で均一な光学
特性を有していることを確認できた。In order to evaluate the optical characteristics of the optical waveguide unit according to the present embodiment, a coupling loss was measured when the VCSBL array 36 and a BF connector (not shown) were connected via this optical waveguide unit. Specifically, wavelength 0.8
The signal light emitted from the 12-channel VCSBL array 36 of the 5 μm band is made incident on the core portion 32 of the optical waveguide member 31 using the reflection surface 34 of the optical waveguide member 31, and the output light intensity from the optical fiber attached to the plug of the BF connector. Was measured. As a result, 1.7 ± 0.
It was 2 dB, and it was confirmed that the optical waveguide unit of this example had sufficiently low loss and uniform optical characteristics even when compared with the conventional optical waveguide unit.
【0024】上述した実施例では、光導波路部材31の
コア部32として重水素化ポリメチルメタクリレートを
用いたが、クラッド部33よりも高光屈折率であれば他
の材料を使用することができる。In the embodiment described above, deuterated polymethyl methacrylate is used as the core 32 of the optical waveguide member 31, but other materials can be used as long as they have a higher light refractive index than the cladding 33.
【0025】このような本発明の他の実施例の外観を図
3に示すが、先の実施例と同一機能の部材にはこれと同
一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものとす
る。FIG. 3 shows the appearance of such another embodiment of the present invention. Members having the same functions as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted. I do.
【0026】すなわち、本実施例の光導波路部材31の
コア部32は、UV硬化型エポキシ樹脂(屈折率:l.
5343)で構成され、クラッド部33もUV硬化型エ
ポキシ樹脂(屈折率:l.5138)で構成されてお
り、材質的な相違がないことから熱的なひずみなどが生
じにくく、長期に亙って安定した特性を維持することが
期待できる。コア部32に沿った光導波路部材31の長
さは15mmであり、本実施例におけるコア部32は屈曲
した部分がなく、直線状に形成されている。That is, the core 32 of the optical waveguide member 31 of this embodiment is made of a UV-curable epoxy resin (refractive index: l.
5343), and the cladding part 33 is also made of a UV-curable epoxy resin (refractive index: 1.5138). It is expected that stable characteristics will be maintained. The length of the optical waveguide member 31 along the core portion 32 is 15 mm, and the core portion 32 in this embodiment has no bent portion and is formed linearly.
【0027】この光導波路ユニットの光学特性を先の実
施例と同様にして評価した結果、BFコネクタを含めた
結合損失は、全てのチャンネルにおいてl.0±0.2
dBであり、従来の光導波路ユニットと比較しても、本実
施例の光導波路ユニットは充分に低損失で均一な光学特
性を有していることを確認できた。As a result of evaluating the optical characteristics of this optical waveguide unit in the same manner as in the previous embodiment, the coupling loss including the BF connector was 1.0 in all the channels. 0 ± 0.2
dB, and it was confirmed that the optical waveguide unit of this example had sufficiently low loss and uniform optical characteristics even when compared with the conventional optical waveguide unit.
【0028】上述した実施例では、個々のファイバ装着
孔41に保護用光ファイバ43を嵌着したが、一枚の平
板状をなす光伝送部材を使用することも可能である。In the above-described embodiment, the protective optical fiber 43 is fitted into each of the fiber mounting holes 41. However, a single flat optical transmission member may be used.
【0029】このような本発明による光導波路ユニット
の別な実施例の断面構造を図4に示すが、先の実施例と
同一機能の部材には、これと同一符号を記すに止め、重
複する説明は省略するものとする。すなわち、連結ブロ
ック40の接合端面39には、0.25mmの一枚の透明
なガラス板45が接合され、このガラス板45に光導波
路部材31の基端面38が押し当てられている。ファイ
バ装着孔41は空洞となっており、ここにBFコネクタ
の光ファイバが差し込まれ、その先端がガラス板45に
押し当たるようになっている。本実施例では、ファイバ
装着孔41毎に保護用光ファイバを取り付ける必要がな
いため、特にチャンネル数の多い光導波路ユニットに対
して有効であり、部品点数の削減と同時に製造工程の簡
略化をより一層推進することができる。FIG. 4 shows a cross-sectional structure of another embodiment of such an optical waveguide unit according to the present invention. Members having the same functions as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and are duplicated. Description is omitted. That is, a single transparent glass plate 45 of 0.25 mm is joined to the joint end surface 39 of the connection block 40, and the base end surface 38 of the optical waveguide member 31 is pressed against this glass plate 45. The fiber mounting hole 41 is hollow, into which the optical fiber of the BF connector is inserted, and the end of which is pressed against the glass plate 45. In the present embodiment, since it is not necessary to attach a protective optical fiber to each of the fiber mounting holes 41, it is particularly effective for an optical waveguide unit having a large number of channels, thereby reducing the number of parts and simplifying the manufacturing process. It can be further promoted.
【0030】この光導波路ユニットの光学特性を先の実
施例と同様にして評価した結果、BFコネクタを含めた
結合損失は、全てのチャンネルにおいてl.9±0.2
dBであり、従来の光導波路ユニットと比較しても、本実
施例の光導波路ユニットは充分に低損失で均一な光学特
性を有していることが確認できた。As a result of evaluating the optical characteristics of this optical waveguide unit in the same manner as in the previous embodiment, the coupling loss including the BF connector was 1.0 in all the channels. 9 ± 0.2
dB, and it was confirmed that the optical waveguide unit of this example had sufficiently low loss and uniform optical characteristics even in comparison with the conventional optical waveguide unit.
【0031】上述した実施例では、ガラス板45の存在
によってBFコネクタ側の光ファイバと光導波路部材3
1のコア部32との間での光信号の損失が多くなる傾向
を持つため、集光機能を持ったロッドレンズアレイをガ
ラス板に組み込むことにより、その損失をより低減させ
ることも可能である。In the above-described embodiment, the presence of the glass plate 45 causes the optical fiber and the optical waveguide member 3 on the BF connector side.
Since there is a tendency that the loss of the optical signal between the first core portion 32 and the core portion 32 tends to increase, the loss can be further reduced by incorporating a rod lens array having a light condensing function into the glass plate. .
【0032】このような本発明のさらに他の実施例の断
面構造を図5に示すが、先の実施例と同一機能の部材に
はこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略す
るものとする。すなわち、厚さが0.88mmのガラス板
45には、250μm ピッチで直径が125μm のロッ
ドレンズアレイ46が一体に形成されている。このロッ
ドレンズアレイ46は、屈折率が半径方向に沿って異な
ったいわゆるマイクロセルフォックレンズアレイであ
り、ファイバ装着孔41の配列間隔に対応して12個ず
つ2 組、合計24個設けられている。ロッドレンズアレ
イ46を構成する各ロッドレンズは、その光軸が対応す
るファイバ装着孔41の中心および光導波路部材31の
コア部32の中心と一致するように配置されており、そ
の凸レンズとしての集光機能によりファイバ装着孔41
に差し込まれるBFコネクタの光ファイバと光導波路部
材31のコア部32との間の光信号の結合効率を高める
ことができる。FIG. 5 shows a cross-sectional structure of another embodiment of the present invention. Members having the same functions as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted. Shall be. That is, a rod lens array 46 having a pitch of 250 μm and a diameter of 125 μm is integrally formed on a glass plate 45 having a thickness of 0.88 mm. The rod lens array 46 is a so-called micro selfoc lens array having a different refractive index along the radial direction, and two sets of twelve rod lens arrays are provided corresponding to the arrangement interval of the fiber mounting holes 41, for a total of 24 rod lens arrays. . Each rod lens constituting the rod lens array 46 is arranged such that its optical axis coincides with the center of the corresponding fiber mounting hole 41 and the center of the core 32 of the optical waveguide member 31, and the rod lens as a convex lens Fiber mounting hole 41 by optical function
The coupling efficiency of an optical signal between the optical fiber of the BF connector inserted into the optical waveguide member 31 and the core portion 32 of the optical waveguide member 31 can be increased.
【0033】先の実施例と同様に、このロッドレンズア
レイ46が組み込まれたガラス板45は、BFコネクタ
の光ファイバの先端が光導波路部材31のコア部32に
接触してこのコア部32の結合端面を傷つけるような不
具合を未然に防止している。In the same manner as in the previous embodiment, the glass plate 45 in which the rod lens array 46 is incorporated is such that the tip of the optical fiber of the BF connector contacts the core 32 of the optical waveguide member 31, and Problems such as damaging the joint end face are prevented beforehand.
【0034】この光導波路ユニットの光学特性を先の実
施例と同様にして評価した結果、BFコネクタを含めた
結合損失は、全てのチャンネルにおいてl.8±0.2
dBであり、従来の光導波路ユニットと比較しても、本実
施例の光導波路ユニットは充分に低損失で均一な光学特
性を有していることが確認できた。As a result of evaluating the optical characteristics of this optical waveguide unit in the same manner as in the previous embodiment, the coupling loss including the BF connector is 1 l in all the channels. 8 ± 0.2
dB, and it was confirmed that the optical waveguide unit of this example had sufficiently low loss and uniform optical characteristics even in comparison with the conventional optical waveguide unit.
【0035】上述した実施例は、何れもBFコネクタの
光ファイバと光導波路部材31の基端面38とが直接接
触しないように配慮しているが、BFコネクタの光ファ
イバによって光導波路部材31のコア部32の結合端面
が損傷を受けるおそれがない場合、部品点数を削減する
目的で上述した光伝送部材を省略することも可能であ
る。In each of the embodiments described above, the optical fiber of the BF connector and the base end face 38 of the optical waveguide member 31 are not directly contacted. However, the core of the optical waveguide member 31 is controlled by the optical fiber of the BF connector. If there is no risk that the coupling end face of the portion 32 will be damaged, the above-described optical transmission member can be omitted for the purpose of reducing the number of components.
【0036】このような本発明のさらに他の実施例の断
面構造を図6に示すが、先の実施例と同一機能の部材に
はこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略す
るものとする。すなわち、一端側の開口端に向けて内径
が増大するテーパ部42を有するファイバ装着孔41の
他端側には、光導波路部材31の基端面38が直接臨ん
だ状態となっており、光導波路部材31の各コア部32
の中心がファイバ装着孔41の中心と一致していること
は先の実施例と同様である。FIG. 6 shows a cross-sectional structure of another embodiment of the present invention. Members having the same functions as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping description is omitted. Shall be. That is, the base end surface 38 of the optical waveguide member 31 is directly in contact with the other end of the fiber mounting hole 41 having the tapered portion 42 whose inner diameter increases toward the open end at one end. Each core part 32 of the member 31
Is the same as the center of the fiber mounting hole 41 as in the previous embodiment.
【0037】本実施例の光導波路ユニットは、光導波路
部材31とBFコネクタの光ファイバとを直接接続させ
ることができるため、光伝送部材を使用することによる
伝送損失をなくすことができ、上述した実施例と同様に
低損失で均一な光学特性を有するものである。In the optical waveguide unit of this embodiment, since the optical waveguide member 31 and the optical fiber of the BF connector can be directly connected, the transmission loss due to the use of the optical transmission member can be eliminated. It has low loss and uniform optical characteristics as in the embodiment.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明の光導波路ユニットによると、B
Fコネクタのプラグ側の光ファイバが直接差し込まれる
ファイバ装着孔を連結ブロックに形成したので、従来の
マイクロフェルールを使用する必要がなくなり、部品点
数を大幅に削減することができる上、その組み立て工程
も大幅に簡略化することができる。According to the optical waveguide unit of the present invention, B
A fiber mounting hole into which the optical fiber on the plug side of the F connector is directly inserted is formed in the connection block, eliminating the need to use a conventional micro ferrule, greatly reducing the number of parts and the assembly process. It can be greatly simplified.
【0039】また、光導波路部材の基端面に当接する光
伝送部材を設けた場合には、光ファイバを差し込む際
に、光導波路の接続端面の損傷を回避することができ
る。特に、この光伝送部材として光ファイバやロッドレ
ンズを用いた場合には、接続損失を最小限に抑えること
ができる。In the case where an optical transmission member is provided in contact with the base end face of the optical waveguide member, it is possible to avoid damage to the connection end face of the optical waveguide when inserting the optical fiber. In particular, when an optical fiber or a rod lens is used as the optical transmission member, the connection loss can be minimized.
【0040】さらに、固定手段として連結ブロックに光
導波路部材を重ね合わせるための取り付け基準面を設け
た場合には、光導波路部材のコア部の中心とファイバ装
着孔の中心とを容易に一致させることができ、作業性を
大幅に簡略化することができる。しかも、連結ブロック
を大量生産に好適な樹脂成形部品にて形成した場合に
は、その製造単価を著しく低減することができる。Further, in the case where an attachment reference plane for superposing the optical waveguide member on the connecting block is provided as a fixing means, the center of the core portion of the optical waveguide member and the center of the fiber mounting hole can be easily matched. And the workability can be greatly simplified. Moreover, when the connecting block is formed of a resin molded part suitable for mass production, the manufacturing unit price can be significantly reduced.
【図1】本発明による光導波路ユニットの一実施例の外
観を表す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an appearance of an embodiment of an optical waveguide unit according to the present invention.
【図2】図1に示した実施例の概略構造を表す断面図で
ある。FIG. 2 is a sectional view showing a schematic structure of the embodiment shown in FIG.
【図3】本発明による光導波路ユニットの他の実施例の
外観を表す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating an appearance of another embodiment of the optical waveguide unit according to the present invention.
【図4】本発明による光導波路ユニットの別な実施例の
概略構造を表す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a schematic structure of another embodiment of the optical waveguide unit according to the present invention.
【図5】本発明による光導波路ユニットのさらに他の実
施例の概略構造を表す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a schematic structure of still another embodiment of the optical waveguide unit according to the present invention.
【図6】本発明による光導波路ユニットのさらに別な実
施例の概略構造を表す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a schematic structure of still another embodiment of the optical waveguide unit according to the present invention.
【図7】図8と共に従来のBFコネクタの概略構造を表
す原理図であり、接続前の状態を表す。FIG. 7 is a principle diagram showing a schematic structure of a conventional BF connector together with FIG. 8, showing a state before connection.
【図8】図7と共に従来のBFコネクタの概略構造を表
す原理図であり、接続後の状態を表す。8 is a principle diagram showing a schematic structure of a conventional BF connector together with FIG. 7, and shows a state after connection.
【図9】従来の光導波路ユニットの外観を表す斜視図で
ある。FIG. 9 is a perspective view illustrating an appearance of a conventional optical waveguide unit.
【図10】図9に示した光導波路ユニットの概略構造を
表す断面図である。10 is a sectional view illustrating a schematic structure of the optical waveguide unit illustrated in FIG.
31 光導波路部材 32 コア部 33 クラッド部 34 反射面 35 底面 36 VCSELアレイ 37 取り付け基準面 38 基端面 39 接合端面 40 連結ブロック 41 ファイバ装着孔 42 テーパ部 43 保護用光ファイバ 44 押さえガラス 45 ガラス板 46 ロッドレンズアレイ REFERENCE SIGNS LIST 31 optical waveguide member 32 core portion 33 clad portion 34 reflecting surface 35 bottom surface 36 VCSEL array 37 mounting reference surface 38 base end surface 39 bonding end surface 40 connecting block 41 fiber mounting hole 42 taper portion 43 protective optical fiber 44 holding glass 45 glass plate 46 Rod lens array
フロントページの続き (72)発明者 大木 明 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 松浦 伸昭 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 天野 道之 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 東野 俊一 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 圓佛 晃次 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 疋田 真 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 桂 浩輔 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 安東 泰博 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA04 BA06 BA13 BA14 BA23 BA24 CA39 DA14 Continued on the front page (72) Inventor Akira Ogi 3-192-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Nobuaki Matsuura 3- 19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Telephone Co., Ltd. (72) Inventor Michiyuki Amano 3-192-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Co., Ltd. (72) Inventor Shunichi Higashino 3-192-2, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Japan Within Telegraph and Telephone Co., Ltd. (72) Inventor Koji Enbu 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Japan Within Telegraph and Telephone Co., Ltd. (72) Makoto Hikita 3-2-1, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Kosuke Katsura Inventor 3--19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Yasuhiro Ando 3-192, Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 2H037 AA01 BA04 BA06 BA13 BA14 BA23 BA24 CA39 DA14
Claims (10)
を囲んで当該コア部より低屈折率のクラッド部を有する
光導波路部材と、この光導波路部材に対して接続される
光ファイバが一端側から差し込まれるファイバ装着孔を
形成した連結ブロックと、この連結ブロックの他端側に
前記光導波路部材の基端部を連結するための固定手段と
を具えた光導波路ユニットであって、 前記ファイバ装着孔は、前記光ファイバの外径と対応し
た一定内径の直線部と、この直線部から少なくとも前記
一端側の開口端に向けて内径が増大するテーパ部とを有
し、 前記固定手段は、前記光導波路部材の前記コア部の中心
と前記ファイバ装着孔の中心とが一致するように前記光
導波路部材を前記連結ブロックに連結していることを特
徴とする光導波路ユニット。1. An optical waveguide member having a core portion for transmitting light, a cladding portion surrounding the core portion and having a lower refractive index than the core portion, and an optical fiber connected to the optical waveguide member. An optical waveguide unit comprising: a connection block formed with a fiber mounting hole to be inserted from one end side; and fixing means for connecting a base end of the optical waveguide member to the other end side of the connection block, The fiber mounting hole has a linear portion having a constant inner diameter corresponding to the outer diameter of the optical fiber, and a tapered portion having an inner diameter that increases from the linear portion toward at least the open end on one end side. An optical waveguide unit, wherein the optical waveguide member is connected to the connection block such that the center of the core portion of the optical waveguide member coincides with the center of the fiber mounting hole.
て前記光導波路部材の基端面に当接する光伝送部材をさ
らに具えたことを特徴とする請求項1に記載の光導波路
ユニット。2. The optical waveguide unit according to claim 1, further comprising an optical transmission member housed at the other end side of said fiber mounting hole and abutting on a base end surface of said optical waveguide member.
を特徴とする請求項2に記載の光導波路ユニット。3. The optical waveguide unit according to claim 2, wherein said optical transmission member is an optical fiber.
とを特徴とする請求項2に記載の光導波路ユニット。4. The optical waveguide unit according to claim 2, wherein said optical transmission member is a rod lens.
と前記光導波路部材の基端面との間に介装されてこれら
に当接する板状の光伝送部材をさらに具えたことを特徴
とする請求項1に記載の光導波路ユニット。5. The optical transmission device according to claim 1, further comprising a plate-shaped optical transmission member interposed between the opening end surface on the other end side of the fiber mounting hole and the base end surface of the optical waveguide member and abutting against them. The optical waveguide unit according to claim 1.
ことを特徴とする請求項5に記載の光導波路ユニット。6. The optical waveguide unit according to claim 5, wherein said optical transmission member has a rod lens.
ァイバ装着孔とを複数有することを特徴とする請求項1
から請求項6の何れかに記載の光導波路ユニット。7. The optical waveguide member according to claim 1, further comprising a plurality of said core portions and said fiber mounting holes.
The optical waveguide unit according to any one of claims 1 to 6.
なしていることを特徴とする請求項7に記載の光導波路
ユニット。8. The optical waveguide unit according to claim 7, wherein the optical waveguide member has a plate shape with a constant thickness.
端側に形成されて前記光導波路部材の前記基端部が重ね
合わされる取り付け基準面を有することを特徴とする請
求項8に記載の光導波路ユニット。9. The fixing device according to claim 8, wherein the fixing means has an attachment reference surface formed on the other end side of the connection block and on which the base end portion of the optical waveguide member is overlapped. Optical waveguide unit.
ることを特徴とする請求項1から請求項9の何れかに記
載の光導波路ユニット。10. The optical waveguide unit according to claim 1, wherein the connection block is a resin molded part.
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---|---|---|---|
JP4677099A JP2000241657A (en) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | Optical waveguide unit |
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JP4677099A JP2000241657A (en) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | Optical waveguide unit |
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