JP2005031559A - 光学接続構造、およびその光学接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本願発明は、複数の光機能部品，光伝送媒体，光学接続部品から構成される光回路構造において、組立てが容易で，接続作業時に光ファイバを損傷させず，保守点検時には光機能部品を個々に点検，交換することができ，また，基板上のスペースを有効に使用できる光学接続構造を提供することを目的とする。
【解決手段】モジュールアダプタ１１０ａ、１１０ｂに光機能モジュール１００が装着されてなる光学接続構造１２０であって、該光機能モジュール１００が、（Ａ）光機能部品固定部位２、光伝送媒体固定部位３ａ、３ｂおよび光学接続部位４ａ，４ｂが一体化した固定接続部材と、（Ｂ）光機能部品８、とから構成されることを特徴とする光学接続構造である。また、該接続構造を用いた光学接続方法である。
【選択図】図３

Description

本発明は、光部品、光伝送媒体、光接続部品等から構成される光回路における接続構造および接続方法に関するものである。

複数の光機能部品、光伝送媒体、光学接続部品から構成される光回路構造において、個々の光機能部品から光伝送媒体として光ファイバが接続されているものが多く、その光ファイバを接続させることで、個々の光機能部品を相互に接続させている。その光ファイバを他の光ファイバと接続させる方法としては、融着接続、メカニカルスプライサ、光コネクタ等が使用されている。その中で融着接続、またはメカニカルスプライサにおいては、光デバイスの組立てまたは保守点検等で光機能部品同士を接続する場合、接続装置に光ファイバを装着する必要があり、光ファイバに余長が必要となる。この光ファイバの余長があるためにマザーボード上や装置内で光ファイバが嵩張り、過大なスペースが必要となり、光回路のサイズが大きくなる不具合があった。また、光コネクタが光ファイバに取り付けられている光機能部品では、光コネクタと光機能部品との位置関係が固定されていないため、中間の光ファイバに多大な応力がかかり、光ファイバが破損する恐れがあった。

また、プリント基板（例えば、マザーボード等）上や装置内において、光回路の点検を行う際には、融着接続またはメカニカルスプライスは永久接続として、主に使用されるため、脱着不可能であり、光機能部品を個々に保守点検することは困難であった。そのため、光機能部品または光回路に不具合があった場合、光デバイス全体を交換する必要があり、経済的に問題があった。また、融着接続では接続部保護のため大きな補強スリーブが必要であり、メカニカルスプライスではスプライササイズが大きく、さらに、現状のプッシュプル型光コネクタでは、サイズ的にも大きく、抜き挿しスペースを確保する必要があった。したがって、これらいずれの接続方法でも、大きな設置スペースが必要となり、他のモジュールの配置を考慮する必要があった。さらに、光コネクタと光機能部品間における光ファイバの長さを短くすると、光ファイバが急激に曲がり易く、そのため破損し易くなり、かつ光損失が拡大するため、光ファイバ長さを短くすることができず、スペースを有効に使えなかった。
特開２００１−６６４６４ 特開２０００−２５８６６２

本発明は、従来の技術における上記のような問題点を解決することを目的としてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、上記のような光学接続構造を構成するにあたり、光学接続構造を構成する光機能部品同士を接続する際に、組立てが容易であり、作業者が光ファイバを損傷させず、接続作業を負担なく行うことができ、また、保守点検時には光機能部品を個々に点検、交換することができ、さらに、基板上のスペースを有効に使用できる光学接続構造を提供することにある。

本発明は、モジュールアダプタに光機能モジュールが装着されてなる光学接続構造であって、該光機能モジュールが、（Ａ）光機能部品固定部位、光伝送媒体固定部位および光学接続部位が一体化した固定接続部材と、（Ｂ）光機能部品、とから構成されることを特徴とする光学接続構造である。

請求項２の発明は、前記光機能部品固定部位に、光機能部品収納溝が備えられていることを特徴とする光学接続構造であり、請求項３の発明は、前記光伝送媒体固定部位に、光伝送媒体収納溝が備えられていることを特徴とする光学接続構造であり、請求項４の発明は前記光学接続部位に光伝送媒体収納溝あるいは貫通孔が備えられていることを特徴とする光学接続構造である。

請求項５の発明は、前記光学接続部位に光伝送媒体が収納されており、該光伝送媒体が、前記モジュールアダプタに装着されている他の光伝送媒体と接続されていることを特徴とする光学接続構造であり、請求項６の発明は、前記光機能部品固定部位、前記光伝送媒体固定部位、前記光学接続部位により構成された前記固定接続部材の少なくとも一部が、一体成形されていることを特徴とする光学接続構造であり、また、請求項７の発明は、前記光伝送媒体固定部位に光伝送媒体が収納固定されており、該光伝送媒体および前記光機能部品が、前記固定接続部材に、樹脂により被覆され固定されていることを特徴とする光学接続構造である。

請求項８の発明は、前記光伝送媒体固定部位に光伝送媒体が収納固定されており、前記光機能部品に付加的に備えられた光機能部品固定部材が前記固定接続部材に装着されることにより、該光機能部品および該光伝送媒体が該固定接続部材に固定されることを特徴とする光学接続構造であり、請求項９の発明は、ラッチ構造により、該光機能部品固定部材が該固定接続部材に装着されることを特徴とする。また、請求項１０の発明は、コ字形部材により、前記光機能部品固定部材が前記固定接続部材に装着されることを特徴とする光学接続構造である。

請求項１１の発明は、前記光学接続部位に収納される光伝送媒体と、前記モジュールアダプタに装着される他の光伝送媒体との接続の際の位置合わせのために、該光学接続部位と該モジュールアダプタのいずれか一方に位置合わせ溝が設けられ、かつ他方に位置合わせガイドが設けられていることを特徴とする光学接続構造であり、請求項１２の発明は、この接続の際の位置合わせのために、該モジュールアダプタに整列溝が設けられており、かつ、該光機能モジュールに押圧部材が設けられていることを特徴とする光学接続構造である。また、請求項１３の発明は、前記光機能モジュールまたは前記モジュールアダプタのいずれか一方に設けられたラッチと、他方に設けられたラッチ係合部が係合することで、該光機能モジュールが該モジュールアダプタに固定されることを特徴とする光学接続構造である。

請求項１４の発明は光機能部品固定部位の光機能部品収納溝に光機能部品を収納する工程、光伝送媒体固定部位に光伝送媒体を固定する工程および光学接続部位に光伝送媒体を固定する工程を経て光機能モジュールを形成した後、該光機能モジュールをモジュールアダプタに装着、固定することを特徴とする光学接続方法であり、請求項１５の発明は前記光機能モジュールを前記モジュールアダプタに装着、固定する際に、前記光学接続部位に設けられた位置合わせ溝または位置合わせガイドを該モジュールアダプタに設けられた位置合わせガイドまたは位置合わせ溝に沿わせることを特徴とする光学接続方法である。

請求項１６の発明は、前記光機能モジュールを前記モジュールアダプタに装着、固定する際に、前記光学接続部位に固定された光伝送媒体と該モジュールアダプタに装着されている他の光伝送媒体とを接続することを特徴とする光学接続方法であり、その接続の際に、前記光機能モジュールに設けられた押圧部材により、該光学接続部位の光伝送媒体の少なくとも一部を、該モジュールアダプタに設けられた整列溝に移動させることを特徴とする光学接続方法が請求項１７の発明である。

また、請求項１８の発明は、前記光機能モジュールを形成する際に、前記光機能部品収納溝に収納された前記光機能部品と、前記光伝送媒体固定部位に固定された光伝送媒体とが接続されることを特徴とする光学接続方法である。

本発明の光学接続構造を用いることで、光機能部品に接続される光伝送媒体の長さが短くなった場合にも、光機能部品固定部位および光伝送媒体固定部位により、光機能部品と光伝送媒体の位置が固定されるため、光ファイバ等の光伝送媒体が急激に曲がることがなく、かつ衝撃により位置関係が崩れることによる光伝送媒体の破損がなくなった。

また、固定接続部材と光機能部品固定部材をラッチ、またはコ字形部材で係合し固定することで、光機能部品を交換後、固定接続部材と光機能部品固定部材は再使用できるので、保守点検コストに優れ、かつ環境面での改善も可能となった。また、モジュールアダプタを適所に配置し、モジュールアダプタ上方から光機能モジュールを装着できることから、光機能部品の設置の際に光ファイバ等光伝送媒体の余長、および、抜き挿しスペースが不必要となるため、プリント基板等における設置スペースの省スペース化ができ、光回路の配置設計も簡単化できた。さらに、ラッチ及びラッチ係合部等を用いて、光機能モジュールをモジュールアダプタに固定することにより、光回路から光機能部品の脱着が可能となり、容易に保守点検することが可能となった。

図１（ａ）は、本発明の光学接続構造を構成する固定接続部材の一例を示す正面図（ａ−１）と側面図（ａ−２）であり、図１（ｂ）は光伝送媒体が設けられた光機能部品の一例を示す正面図、および図１（ｃ）は光機能モジュールの一例を示す正面図（ｃ−１）と側面図（ｃ−２）である。固定接続部材１は、光機能部品固定部位２、光伝送媒体固定部位３ａ、３ｂ、光学接続部位４ａ、４ｂにより構成されており、固定接続部材１の光機能部品固定部位２の光機能部品収納溝５（請求項２に対応）に光機能部品８、および光伝送媒体固定部位３ａ、３ｂと光学接続部位４ａ、４ｂの光伝送媒体収納溝６、６ａ、６ｂ、７、７ａ、７ｂ（請求項３および請求項４に対応）に光伝送媒体９、９ａ、９ｂを、光機能部品と光伝送媒体の位置関係が変化しないように設置固定することで、光機能モジュール１００が構成される。

図２は本発明の光学接続構造を構成するモジュールアダプタの一例を示した正面図（図２−１）、および側面図（図２−２）である。モジュールアダプタ１１０は、アダプタ基板１０、光伝送媒体１１、および光伝送媒体収納溝１４、および移動可能に固定された光伝送媒体固定部材１２を備えている。

図３（ａ）は本発明の光学接続構造が形成される前の光機能モジュールとモジュールアダプタの一例を説明する正面図であり、図３（ｂ）は形成された本発明の光学接続構造の一例を説明する正面図である。光機能モジュール１００は、両端に固定された２個のモジュールアダプタ１１０ａ、１１０ｂに上方から装着され、光機能モジュール１００の光伝送媒体が予めモジュールアダプタに設置されている他の光伝送媒体と接続される（請求項５および請求項１６に対応）ことにより本発明の光学接続構造１２０が構成される。

上記の固定接続部材１（図１）は、各部位を個々に成形し、組立て一体化したものであってもよく、いくつかの部位を予め一体成形したものでも、または全ての部位を一体成形したものでも構わない（請求項６に対応）。また、固定接続部材１への光機能部品８、光伝送媒体９ａ、９ｂの設置固定方法においては、光機能部品の形状により組立て効率のよい方法を採用すればよいが、図１のように光機能部品８に予め光伝送媒体９ａ、９ｂを取り付け、同時に固定接続部材１に設置する方法や、光機能部品８と光伝送媒体９ａ、９ｂを固定接続部材１上で位置合わせして固定する方法等を適宣選択して使用すればよい（請求項１８に対応）。

図４は本発明の光学接続構造を構成する固定接続部材の一例を示す正面図である。光学接続部位４ａ、４ｂへの光伝送媒体９ａ、９ｂの設置方法については、光学接続部位４ａ、４ｂに設けた位置合わせ貫通孔（請求項４に対応）や位置合わせ溝に光伝送媒体を挿入または、沿わせて設置する。例えば、図４のように貫通孔２８ａ、２８ｂに光伝送媒体９ａ、９ｂを収納する場合には、光学接続部位４ａ、４ｂを固定接続部材１から取り外し、貫通孔２８ａ、２８ｂに光伝送媒体を挿入しながら、再装着するのが好ましい。このように、光機能部品８と光伝送媒体９ａ、９ｂとを１つの部材上で保持しながら、光学接続部位４ａ、４ｂに取り付け可能となるため、より安定的に作業が行える。

また、光学接続部位４ａ、４ｂに光伝送媒体収納溝７ａ、７ｂを設ける（図１）ことによって、光機能部品８、及び光伝送媒体９ａ、９ｂを固定接続部材１に固定する際に、光伝送媒体９ａ、９ｂを同時に光学接続部位４ａ、４ｂに収納することが可能であり、光機能モジュール１００を簡単に構成することが可能となる（図３参照）。また、固定接続部材１に設ける光伝送媒体収納溝７ａ、７ｂの本数は、光機能部品８に接続される光伝送媒体９ａ、９ｂ（図１）の本数と同じあるいはそれ以上に設ければよい。また、光ファイバテープ心線や光導波路のように、光伝送媒体が複数本まとめられている場合、１本の光伝送媒体収納溝に複数本まとめられた光伝送媒体を設置することも可能である。なお、光学接続部位４ａ、４ｂは互いに同じ光伝送媒体収納溝あるいは貫通孔を有してもよく、異なる光伝送媒体収納溝あるいは貫通孔を有してもよい。

本発明で使用される光機能部品８は、如何なる機能を持ったものでもよく、光カプラ、光フィルタ、光アイソレータ等の光受動部品、光スイッチ、レーザダイオード、フォトダイオード等の光能動部品であっても構わない。また、その形態も如何なる制限も無く、例えば、光ファイバ、光導波路等で構成されていても、ロッドレンズ等、空間的に処理する光学系で構成されていてもよい。また、本発明に使用される光伝送媒体は、光ファイバの他に、光が伝搬する媒体であるなら特に限定されず、また、固体、液体、気体のどの状態の物質であっても構わず、それらの組み合わせであっても構わない。光ファイバの他には、特に、光導波路等の集積光学系や、ロッドレンズ等の微小光学系が好ましく使用される。また、これらを組み合わせて使用することも可能である。

図５と図６は本発明の光学接続構造を構成する光機能モジュールの一例を示す正面図であり、光機能部品の固定について異なる例を説明している。固定接続部材１への光機能部品８、光伝送媒体９ａ、９ｂの固定方法は、光機能部品８と光伝送媒体９ａ、９ｂとの位置関係に変化がないように、固定接続部材１に設置されていれば、特に制限はないが、例えば、図５のように、光機能モジュール１００の固定接続部材１に光機能部品８と光伝送媒体９ａ、９ｂを設置後、樹脂１６により覆うことで一体化固定する方法（請求項７に対応）や、図６のように固定接続部材１に固定された光機能部品固定部材１５を用いて、光機能部品８と光伝送媒体９ａ、９ｂを覆い固定する方法を採用することができる（請求項８に対応）。なお、光機能部品固定部材１５は、あらかじめ光機能部品８に備えられていてもよく、また、光機能部品が収納されてからあとで、備えられても構わない。

光機能部品固定部材１５の固定接続部材１への固定には、接着剤や、機械的固定方法が使用される。使用される接着剤においては如何なるものでも使用でき、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ナイロン系、フェノール系、ポリイミド系、ビニル系、シリコーン系、ゴム系、フッ素化エポキシ系、フッ素化アクリル系、フッ素化ポリイミド系など各種の感圧接着剤（粘着剤）、熱可塑性接着剤、熱硬化形接着剤、紫外線（ＵＶ）硬化接着剤を使用することができる。作業の容易さからは、ＵＶ硬化性接着剤および熱可塑性接着剤が好ましく使用される。また、樹脂１６については、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ナイロン系、フェノール系、ポリイミド系、ビニル系、シリコーン系、ゴム系、フッ素化エポキシ系、フッ素化アクリル系、フッ素化ポリイミド系の樹脂が使用されるが、中でもエポキシ系、シリコーン系の樹脂が好ましく使用される。

図７と図８は本発明の光学接続構造を構成する光機能モジュール１００の構成方法の一例を示す正面図と側面図であり、光機能部品固定部材の機械的固定についての異なる例を説明する図である。光機能部品固定部材の固定接続部材への機械的固定方法については、例えば、図７のように光機能部品固定部材１５にラッチ１７を設けて固定接続部材と係合、固定する（請求項９に対応）方法がある。あるいは、逆に、固定接続部材１にラッチを設けて、光機能部品固定部材１５と係合、固定することもできる。ラッチ及びラッチ係合部の形状及び係合方法は、公知の如何なるものでも使用することが可能であり、ラッチ部を光機能部品固定部材１５または固定接続部材１と一体に成形してもよく、ラッチのみ他の材料で作製し、光機能部品固定部材１５また固定接続部材１に組み付ける形態にしてもよい。また、他の機械的な固定方法としては、図８のようにコ字形部材１８により光機能部品固定部材１５と固定接続部材１を挟み込み固定する方法を用いることもできる（請求項１０に対応）。

図９と図１０は光機能モジュールのモジュールアダプタへの装着の例を説明する図であり、図９（ａ）が光機能モジュールの正面図（ａ−１）と側面図（ａ−２）であり、図９（ｂ）がモジュールアダプタの正面図である。図１０はモジュールアダプタの他の例を示す正面図（図１０−１）と側面図（図１０−２）である。光機能モジュールの光学接続部位とモジュールアダプタとの固定方法ついては、特に限定されないが、光学接続部位または、モジュールアダプタに接着剤を塗布後、光機能モジュールをアダプタに設置・固定する方法や、機械的に固定する方法を用いることができる。機械的固定方法については、例えば、図９のように光機能モジュール１００にラッチ１９ａ、１９ｂを設け、モジュールアダプタ１１０のラッチ係合部１３と係合させ固定させる方法がある。また、図１０のように、モジュールアダプタ１１０にラッチ２０を設けることによっても、同様に固定させることができる（請求項１３に対応）。また、ラッチ及びラッチ係合部の形状及び勘合方法は、公知の如何なるものでも使用することが可能であり、ラッチ部を光機能モジュールまたはモジュールアダプタと一体に成形する他に、ラッチのみ他の材料で作製し、光機能モジュールおよびモジュールアダプタに組み付ける形態にしてもよい。

図１１は本発明の光学接続方法の一例で、（ａ）は光機能モジュールのモジュールアダプタへの装着前、および（ｂ）は装着後を示す光学接続構造の側面図である。光機能モジュールの光学接続部位とモジュールアダプタとの位置合わせは、使用する光伝送媒体の接続に必要な位置合わせ精度により特別な方法を必要とする。基本的には、光伝送媒体の位置合わせができれば、既存の光コネクタ、スプライサ等で用いられているいかなる方法で行っても構わず、例えば、光学接続部位に、既存の光コネクタまたはフェルールを用いても構わない。また、図１１のようにモジュールアダプタに予め位置合わせガイド２１ａ、２１ｂを設け、また光学接続部位にはＶ字形等の位置合わせ溝２２ａ、２２ｂを設け、位置合わせガイド２１ａ、２１ｂに位置合わせ溝２２ａ、２２ｂを沿わせながら、上記した固定方法で光機能モジュール１００とモジュールアダプタ１１０を固定することができる（請求項１１および請求項１５に対応）。

図１２は上記位置合わせの他の例を示している。その方法は図１２（ａ）のような押圧部材２３および図１２（ｂ）のような貫通する貫通孔２４ａ、２４ｂを用いる方法である。図１２（ｃ）は固定接続部材１の端部に設けた厚さ方向に貫通する貫通孔２４ａ、２４ｂ（図１２（ｂ））に、押圧部材２３を装着し、さらにラッチ部材２５を押圧部材２３上部に装着した光機能モジュールである。図１２（ｄ）は、光伝送媒体固定部材１２で光伝送媒体１１をアダプタ基板の整列溝２６に装着したモジュールアダプタ１１０である。光機能モジュールのラッチ部材２５をモジュールアダプタのラッチ係合部１３に係合することで光機能モジュールを固定した後、図１２（ｅ）のように光伝送媒体９ａ、９ｂを押圧部材２３ａ、２３ｂによりモジュールアダプタ上の整列溝２６ａ、２６ｂに押し込み、位置合わせし、図１２（ｆ）のように光伝送媒体固定部材１２ａ、１２ｂを移動することで光伝送媒体９ａ、９ｂと光伝送媒体１１ａ、１１ｂとを接続する方法も使用できる（請求項１２および請求項１７）。上記した方法では、押圧部材２３を押し込み固定する際に、ラッチ部材２５を用いたが、固定方法はこの方法に限らず、押圧部材が安定的に光伝送媒体を押し込んだ状態であれば、どのような方法を用いても構わない。

上記した整列溝はモジュールアダプタと一体で成形しても、別体で溝基板を成形後、モジュールアダプタと組み合わせ固定してもどちらでもよい。別体で成形し、組み合わせする場合は、溝形状および本数が異なる溝基板に交換することで、異なる光伝送媒体を用いた光機能モジュールも装着可能となる。また、固定接続部材に設ける光伝送媒体収納溝の形状は、光ファイバが位置合わせされ、収納されている状態で光ファイバが破損しなければ、特に制限はないが、光ファイバの位置が一義的に決定できるＶ字形や、加工し易い矩形形が好ましい。

光伝送媒体を突き合わせる際の光伝送媒体断面にかかる押圧力は、既存の如何なる方法を用いて与えても構わないが、光伝送媒体に中心軸方向に直接押圧力をかけても、接続部材に光伝送媒体中心軸方向に間接的に押圧力をかけてもよい。また、押圧力は、接続部材または整列部材に設置した板バネや、樹脂等の弾性力を利用して発生させるのが好ましい。

また、接続される光伝送媒体間に屈折率整合剤を設け、光伝送媒体の端面同士を突き合わせることも可能である。材料、形態、設置方法は特に限定されず、材料としては、光ファイバの屈折率、材質により適宣材料を選択して使用することができ、例えば、シリコーンオイル、シリコーングリス等が好ましく使用される。また、屈折率整合剤の形態は液状でも固体状でもよく、上記のオイル状、グリス状、ジェル状、フィルム状のものでもよい。

上記した光学接続構造を用いることで、光機能部品、光伝送媒体、光学接続部品により光回路を構成する際に、光機能部品に接続される光伝送媒体の長さが短くなった場合にも、光機能部品固定部位および光伝送媒体固定部位により、光機能部品と光伝送媒体の位置が固定されるため、光ファイバ等の光伝送媒体が急激に曲がったり、衝撃により位置関係が崩れることによる光伝送媒体の破損が生じない。また、固定接続部材と光機能部品固定部材をラッチ、またはコ字形部材で係合し固定することで、光機能部品を交換後、固定接続部材と光機能部品固定部材は再使用でき、保守点検コストの低減や環境的改善も可能となった。また、モジュールアダプタを適所に配置し、モジュールアダプタ上方から光機能モジュールを装着できることから、光機能部品の設置の際に光ファイバ等光伝送媒体の余長、および、抜き挿しスペースが不必要となるため、プリント基板等における設置スペースの省スペース化ができ、光回路の配置設計も簡単化できる。さらに、ラッチ及びラッチ係合部等を用いて、光機能モジュールをモジュールアダプタに固定することにより、光回路から光機能部品の脱着が可能となり、容易に保守点検することが可能となる。

図１３に示すのは、本発明の光学接続構造を用いた光回路の概観図である。３個の光機能部品８が、モジュールアダプタ１１０に装着された光機能モジュール１００中に収納固定され、それらが相互に光伝送媒体１１で接続されている。光伝送媒体は光伝送媒体収納部１３０に収納固定されている。本光接続構造を用いることにより、コンパクトな回路設計が可能となる。

以下実施例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（ 実施例１）
図１４（ａ）は、実施例１における固定接続部材を示す正面図（ａ−１）と側面図（ａ−２）であり、図１４（ｂ）は、光機能モジュールを示す正面図（ｂ−１）と側面図（ｂ−２）である。図１５は実施例１におけるモジュールアダプタを示す正面図（図１５−１）、および側面図（図１５−２）である。図１６は実施例１における光学接続構造を説明する正面図である。

〔光モジュールの作製〕
図１４（ａ）のように、一辺が０．２６ｍｍの正三角形の断面を持つＶ字状の光伝送媒体収納溝（３１、３２）を２本、また、一辺が０．５ｍｍの正三角形の断面を持つガイドピン溝３３、３４、さらに中央部に３．５ｍｍ×４０ｍｍ×１．５ｍｍの直方体の光機能部品収納溝５を有するＡＢＳ樹脂製の固定接続部材１（サイズ：５ｍｍ×８４ｍｍ×３ｍｍ）を作製した。次に、Ｎ２ポート光カプラ（ルミネント社製）３７から引き出されている２５０μｍ径光ファイバ心線３８ａ、３９ａ、３８ｂ、３９ｂ（図１４（ｂ））の被覆を端部から１５ｍｍを除去し、被覆端部から１０ｍｍのところで光ファイバ素線４２、４３、４２ａ、４３ａ、４２ｂ、４３ｂ（１２５μｍ径）をカットし、光伝送媒体収納溝３１、３２内に光ファイバ心線を配置するように、光機能部品収納溝５に光カプラ３７を設置した。シリコーンゴム４６で光カプラ３７を覆うことで固定接続部材１に固定した図１４（ｂ）のような光機能モジュール１００を作製した。

〔モジュールアダプタの作製〕
次に、図１５に示すように、ガイドピン（４７、４８）が２本整列固定されているアクリル樹脂で作製されたアダプタ基板１０（サイズ５ｍｍ×２８ｍｍ×３ｍｍ）に、図１４と同様の端部形状を有し、ラッチ５８を設けた光伝送媒体固定接続部材１２のそれぞれの光伝送媒体収納溝５５、５６に、被覆除去、カットした光ファイバ心線５３、５４を載置・固定し、モジュールアダプタ１１０を作製した。

〔モジュールアダプタへの光機能モジュールの装着〕
次いで、５ｍｍ×１０８ｍｍ×１．６ｍｍのガラス−エポキシ樹脂基板６０（図１６）に、上記モジュールアダプタを２個（１１０ａ、１１０ｂ）設置した。次いで、光機能モジュール１００をモジュールアダプタに垂直方向に移動し、固定接続部材１に設けたガイドピン溝３３、３４（図１４（ａ））をモジュールアダプタのアダプタ基板１０上のガイドピン４７、４８（図１５）に沿わせながら、固定接続部材１とモジュールアダプタ１１０を接着・固定することで、光機能モジュール１００をモジュールアダプタ１１０に設置した（図１６）。その後、２個の光伝送媒体固定部材１２ａ、１２ｂを内側へ移動（図１６）させることにより、光ファイバ素線を突き合わせ、本発明の光学接続構造を形成した。

得られた光学接続構造は、接続部位が一体化されていることから、他の光学接続部品を取り付ける作業を省略することができ、また、部品点数が少ないことから、組立て作業が容易であった。また、光機能部品とそれに接続されている光伝送媒体を固定接続部材に強固に固定でき、それらを光損失が発生しないような位置に固定するための固定接続部材の形状設計が容易となった。さらに余長がないため、光機能部品を配線・固定する際に、光ファイバが折れる等の損傷もなく、容易にモジュールアダプタとの接続が可能であった。接続点において接続損失を測定したところ、平均０．５ｄＢ以下であり、光学接続構造として十分使用可能であった。

実施例２
図１７は実施例２における光機能モジュールを説明する正面図（図１７−１）、および側面図（図１７−２）である。固定接続部材１に図１７に示すようなラッチ６２ａ、６２ｂを設け、図１５と同様のアダプタ基材のラッチ係合部６３（図１５）に係合させることで、光機能モジュールをモジュールアダプタに設置・固定すること以外は、実施例１と同様に光学接続構造を形成した。得られた光学接続構造は、実施例１の光学接続構造について記載したと同様の優れた効果を生じるものであった。また、この光学接続構造の場合には、光機能モジュールとモジュールアダプタとの設置・固定に機械的固定方法を用いている為、光機能モジュールの脱着が可能となり、容易に光機能モジュールの交換が可能となった。接続点において接続損失を測定したところ、平均０．５ｄＢ以下であり、光学接続構造として十分使用可能であった。

実施例３
図１８は実施例３における光機能モジュールを示す正面図（図１８−１）、および側面図（図１８−２）である。実施例１と同様にして、モジュールアダプタを作製した。また、光機能モジュールの固定接続部材は光カプラを固定接続部材に配置するまでは実施例１と同様に作製し、その後、図１８に示すような光機能部品固定部材１５（サイズ：５ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍ）中の直方体状の孔６５（３．５mm×４０ｍｍ×１．５ｍｍ）にシリコーンゴム６６を注入し、光機能部品固定部材１５を光カプラ３７が直方体状の孔６５に位置するように、固定接続部材１に設置し、接着・固定することで光機能モジュール１００を作製した。次いで、実施例１と同様にして、光機能モジュール１００とモジュールアダプタを光学接続し、本発明の光学接続構造を形成した。

得られた光学接続構造は、実施例１の光学接続構造について記載したと同様の優れた効果を生じるものであった。また、この光学接続構造の場合には、光機能部品と光ファイバを完全に構造物で覆うことにより、外部からの衝撃に対する耐久性を向上させ、光機能部品の取り扱い性を向上させることができた。接続点において接続損失を測定したところ、平均０．５ｄＢ以下であり、光学接続構造として十分使用可能であった。

実施例４
図１９（ａ）は実施例４における光機能モジュールを示す正面図（ａ−１）と側面図（ａ−２）であり、図１９（ｂ）は光機能部品固定部材を示す正面図である。図１９のように光機能モジュールを構成する光機能部品固定部材１５にラッチ６８を設け、ラッチ６８を固定接続部材１に係合させ、光カプラ３７を覆う様に光機能部品固定部材１５を固定接続部材１に固定した以外は、実施例１と同様に、光機能モジュールとモジュールアダプタを作製し、光学接続し、本発明の光学接続構造を形成した。

得られた光学接続構造は、実施例１の光学接続構造について記載したのと同様の優れた効果を生じるものであった。また、この光学接続構造の場合には、ラッチによる固定の為、組立て作業が短時間で行え、作業性が向上できた。また、ラッチを外すことにより、光機能部品を外し、他の光機能部品である光フィルタと取り替え、再接続することが可能となり、光機能部品の交換の際に、各部材の再利用が可能となった。接続点において接続損失を測定したところ、平均０．５ｄＢ以下であり、光学接続構造として十分使用可能であった。

実施例５
図２０（ａ）は実施例５におけるコ字形部材の正面図を示し、図２０（ｂ）は光機能モジュールを示す正面図（ｂ−１）と側面図（ｂ−２）である。光機能部品固定部材１５と固定接続部材１の固定に図２０（ａ）のようなコ字形部材１８を用いた以外は、実施例１と同様に図２０（ｂ）のような光機能モジュール１００を作製し、同様に作製したモジュールアダプタと接続することで、本発明の光学接続構造を形成した。得られた光学接続構造は、実施例１の光学接続構造について記載したと同様の優れた効果を生じるものであった。また、この光学接続構造の場合には、コ字勘合部材による固定の為、組立て作業が短時間で行え、作業性が向上でき、光ファイバが固定接続部材の光伝送媒体収納溝に完全に挿入されていることを確認した後、固定可能となる為、光ファイバを固定接続部材と光機能部品固定部材で挟み込み破損させることがなくなった。接続点において接続損失を測定したところ、平均０．５ｄＢ以下であり、光学接続構造として十分使用可能であった。

実施例６
図２１（ａ）は実施例６における固定接続部材を示す正面図（ａ−１）と側面図（ａ−２）であり、図２１（ｂ）は光機能モジュールを示す正面図（ｂ−１）と側面図（ｂ−２）である。図２１（ｃ）はモジュールアダプタを示す正面図（ｃ−１）と側面図（ｃ−２）であり、図２１（ｄ）光接続構造および光接続方法を示す正面図である。

図２１（ａ）のように、一辺が０．３ｍｍの正三角形の断面を持つ２本のＶ字状の光伝送媒体収納溝７０、７１、中央部に３．５ｍｍ×４０ｍｍ×１．５ｍｍの光機能部品収納溝５、さらに、両端に１ｍｍ×３ｍｍの矩形の貫通孔２４ａ、２４ｂを有するＡＢＳ樹脂製の固定接続部材１（サイズ：５ｍｍ×８４ｍｍ×３ｍｍ）を作製した。次に、実施例１と同様に光ファイバ心線の加工を行った光カプラ３７を固定接続部材１に設置した後（図２１（ｂ））、シリコーンゴム４６で光カプラ３７を覆い、固定接続部材１に固定した。押圧部材２３を２個（２３ａ、２３ｂ）用意し、ウレタンフォーム７６、７６ａ、７６ｂを介して、固定接続部材１の貫通孔２４ａ、２４ｂに挿入し、押圧部材２３上部に、ラッチ部材２５を取り付けることで光機能モジュール１００を作製した。

次に、一端に断面が一辺０．２６ｍｍの正三角形のＶ字形整列溝７８、７９（図２１（ｃ））を有し、ラッチ係合部１３を設けたアダプタ基材１０（サイズ：５ｍｍ×２８ｍｍ×３ｍｍ）に、被覆除去、カットした光ファイバ心線を図２２（ｃ）のように光伝送媒体固定部材１２に載置、固定し、モジュールアダプタ１１０を作製した。次いで、５ｍｍ×１０８ｍｍ×１．６ｍｍのガラス−エポキシ樹脂基板６０（図２１（ｄ））に、上記モジュールアダプタを２個（１１０ａ、１１０ｂ）設置した。光機能モジュール１００をモジュールアダプタ１１０に垂直方向に移動し、ラッチ部材２５ａ、２５ｂ（以下図２１（ｂ）および（ｃ）を参照）のラッチをモジュールアダプタのラッチ係合部１３に係合するようにラッチ部材２５ａ、２５ｂを押し込むことで、押圧部材２３ａ、２３ｂにより光ファイバ素線４２ａ、４３ａ、４２ｂ、４３ｂは整列部材のＶ字形溝７８、７９に押し込まれ固定された。その後、２個の光伝送媒体固定部材１２ａ、１２ｂを移動させることにより、光ファイバ素線を突き合わせ、本発明の光学接続構造を形成した。

得られた光学接続構造は、実施例１の光学接続構造について記載したと同様の優れた効果を生じるものであった。また、この光学接続構造の場合には、１本のＶ字形溝上で光ファイバを位置合わせさせるために、熱収縮変形が大きい樹脂においても十分に位置合わせが可能となった。また、押圧部材により、光ファイバをＶ字形溝に押し込み、固定することで、固定接続部材の部品精度に関係なく、光ファイバの接続状態を安定的に保つことができた。 接続点において接続損失を測定したところ、平均０．３ｄＢ以下であり、光学接続構造として十分使用可能であった。

本発明の光学接続構造を構成する（ａ）固定接続部材の一例を示す正面図（ａ−１）と側面図（ａ−２）、（ｂ）光伝送媒体が設けられた光機能部品の一例を示す正面図、および（ｃ）光機能モジュールの一例を示す正面図（ｃ−１）と側面図（ｃ−２）。 本発明の光学接続構造を構成するモジュールアダプタの一例を示した正面図（２−１）、および側面図（２−２）。 （ａ）本発明の光学接続構造が形成される前の光機能モジュールとモジュールアダプタの一例を説明する正面図、および（ｂ）形成された本発明の光学接続構造の一例を説明する正面図。 本発明の光学接続構造を構成する固定接続部材の一例を示す正面図。 本発明の光学接続構造を構成する光機能モジュールの一例を示す正面図。 本発明の光学接続構造を構成する光機能モジュールの構成方法の一例を示す正面図。 本発明の光学接続構造を構成する光機能モジュールの構成方法の一例を示す正面図（７−１）、および側面図（７−２）。 本発明の光学接続構造を構成する光機能モジュールの構成方法の一例を示す正面図（８−１）、および側面図（８−２）。 本発明の光学接続構造を構成する（ａ）光機能モジュールの一例を示す正面図（ａ−１）と側面図（ａ−２）、および（ｂ）モジュールアダプタの一例を示す正面図。 本発明の光学接続構造を構成するモジュールアダプタの一例を説明する正面図（１０−１）、および側面図（１０−２）。 本発明の光学接続方法の一例で、（ａ）光機能モジュールのモジュールアダプタへの装着前、および（ｂ）装着後を示す光学接続構造の側面図。 本発明の光学接続構造を構成する（ａ）押圧部材の正面図、（ｂ）固定接続部材の正面図（ｂ−１）、と側面図（ｂ−２）、（ｃ）光機能モジュールを示す正面図（ｃ−１）と側面図（ｃ−２）、（ｄ）モジュールアダプタを示す正面図（ｄ−１）と側面図（ｄ−２）、および（ｅ）本発明の光学接続構造と（ｆ）光学接続方法の一例を説明する正面図。 本発明の光学接続構造を用いた光回路の上面概観図。 実施例１における（ａ）固定接続部材を示す正面図（ａ−１）と側面図（ａ−２）、および（ｂ）光機能モジュールを示す正面図（ｂ−１）と側面図（ｂ−２）。 実施例１におけるモジュールアダプタを示す正面図（１５−１）、および側面図（１５−２）。 実施例１における光学接続構造を説明する正面図。 実施例２における光機能モジュールを説明する正面図（１７−１）、および側面図（１７−２）。 実施例３における光機能モジュールを示す正面図（１８−１）、および側面図（１８−２）。 （ａ）実施例４における光機能モジュールを示す正面図（ａ−１）と側面図（ａ−２）、および（ｂ）光機能部品固定部材を示す正面図。 実施例５における（ａ）コ字形部材の正面図、および（ｂ）光機能モジュールを示す正面図（ｂ−１）と側面図（ｂ−２）。 実施例６における（ａ）固定接続部材を示す正面図（ａ−１）と側面図（ａ−２）、（ｂ）光機能モジュールを示す正面図（ｂ−１）と側面図（ｂ−２）、（ｃ）モジュールアダプタを示す正面図（ｃ−１）と側面図（ｃ−２）、および（ｄ）光接続構造および光接続方法を示す正面図。

符号の説明

１…固定接続部材、２…光機能部品固定部位、３、３ａ、３ｂ…光伝送媒体固定部位、４、４ａ、４ｂ…光学接続部位、５…光機能部品収納溝、６、６ａ、６ｂ、７、７ａ、７ｂ、１４、３１、３２、７０、７１…光伝送媒体収納溝、８…光機能部品、９、９ａ、９ｂ…光伝送媒体、１０…アダプタ基板、１１、１１ａ、１１ｂ…光伝送媒体、１２、１２ａ，１２ｂ…光伝送媒体固定部材、１３、６３…ラッチ係合部、１５…光機能部品固定部材、１６…樹脂、１７、１９、１９ａ、１９ｂ、２０、５８、６２、６２ａ、６２ｂ、６８…ラッチ、１８…コ字形部材、２１、２１ａ、２１ｂ…位置合わせガイド、２２、２２ａ、２２ｂ…位置合わせ溝、２３、２３ａ、２３ｂ…押圧部材、２４、２４ａ、２４ｂ、２８、２８ａ、２８ｂ…貫通孔、２５、２５ａ、２５ｂ…ラッチ部材、２６、２６ａ、２６ｂ、７８、７９…整列溝、３３、３４…ガイドピン溝、３７…光カプラ、３８、３８ａ、３８ｂ、３９、３９ａ、３９ｂ、５３、５４…光ファイバ心線、４２、４２ａ、４２ｂ、４３、４３ａ、４３ｂ、５５、５６…光ファイバ素線、４６、６６…シリコーンゴム、４７、４８…ガイドピン、６０…ガラス―エポキシ樹脂基板、６５…孔、７６、７６ａ、７６ｂ…ウレタンフォーム、１００…光機能モジュール、１１０、１１０ａ、１１０ｂ…モジュールアダプタ、１２０…光接続構造、１３０…光伝送媒体収納部

Claims (18)

1. モジュールアダプタに光機能モジュールが装着されてなる光学接続構造であって、該光機能モジュールが、（Ａ）光機能部品固定部位、光伝送媒体固定部位および光学接続部位が一体化した固定接続部材と、（Ｂ）光機能部品、とから構成されることを特徴とする光学接続構造。
2. 前記光機能部品固定部位に、光機能部品収納溝が備えられていることを特徴とする請求項１記載の光学接続構造。
3. 前記光伝送媒体固定部位に、光伝送媒体収納溝が備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光学接続構造。
4. 前記光学接続部位に光伝送媒体収納溝あるいは貫通孔が備えられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の光学接続構造。
5. 前記光学接続部位に光伝送媒体が収納されており、該光伝送媒体が、前記モジュールアダプタに装着されている他の光伝送媒体と接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の光学接続構造。
6. 前記光機能部品固定部位、前記光伝送媒体固定部位、前記光学接続部位により構成された前記固定接続部材の少なくとも一部が、一体成形されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の光学接続構造。
7. 前記光伝送媒体固定部位に光伝送媒体が収納固定されており、該光伝送媒体および前記光機能部品が、前記固定接続部材に、樹脂により被覆され固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６記載の光学接続構造。
8. 前記光伝送媒体固定部位に光伝送媒体が収納固定されており、前記光機能部品に付加的に備えられた光機能部品固定部材が前記固定接続部材に装着されることにより、該光機能部品および該光伝送媒体が該固定接続部材に固定されることを特徴とする請求項１乃至請求項７記載の光学接続構造。
9. 前記光機能部品固定部材あるいは前記固定接続部材のいずれか一方に設けられたラッチが、他方に設けられたラッチ係合部と係合されることにより、該光機能部品固定部材が該固定接続部材に装着されることを特徴とする請求項８記載の光学接続構造。
10. コ字形部材により、前記光機能部品固定部材が前記固定接続部材に装着されることを特徴とする請求項８記載の光学接続構造。
11. 前記光学接続部位に収納される光伝送媒体と、前記モジュールアダプタに装着される他の光伝送媒体との接続の際の位置合わせのために、該光学接続部位と該モジュールアダプタのいずれか一方に位置合わせ溝が設けられ、かつ他方に位置合わせガイドが設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０記載の光学接続構造。
12. 前記光学接続部位に収納される光伝送媒体と、前記モジュールアダプタに装着される他の光伝送媒体との接続の際の位置合わせのために、該モジュールアダプタに整列溝が設けられており、かつ、該光機能モジュールに押圧部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１記載の光学接続構造。
13. 前記光機能モジュールまたは前記モジュールアダプタのいずれか一方に設けられたラッチと、他方に設けられたラッチ係合部が係合することで、該光機能モジュールが該モジュールアダプタに固定されることを特徴とする請求項１乃至請求項１２記載の光学接続構造。
14. 光機能部品固定部位の光機能部品収納溝に光機能部品を収納する工程、光伝送媒体固定部位に光伝送媒体を固定する工程および光学接続部位に光伝送媒体を固定する工程を経て光機能モジュールを形成した後、該光機能モジュールをモジュールアダプタに装着、固定することを特徴とする光学接続方法。
15. 前記光機能モジュールを前記モジュールアダプタに装着、固定する際に、前記光学接続部位に設けられた位置合わせ溝または位置合わせガイドを該モジュールアダプタに設けられた位置合わせガイドまたは位置合わせ溝に沿わせることを特徴とする請求項１４記載の光学接続方法。
16. 前記光機能モジュールを前記モジュールアダプタに装着、固定する際に、前記光学接続部位に固定された光伝送媒体と該モジュールアダプタに装着されている他の光伝送媒体とを接続することを特徴とする請求項１４または請求項１５記載の光学接続方法。
17. 前記光学接続部位に固定された光伝送媒体と前記モジュールアダプタに装着されている他の光伝送媒体とを接続する際に、前記光機能モジュールに設けられた押圧部材により、該光学接続部位の光伝送媒体の少なくとも一部を、該モジュールアダプタに設けられた整列溝に移動させることを特徴とする請求項１６記載の光学接続方法。
18. 前記光機能モジュールを形成する際に、前記光機能部品収納溝に収納された前記光機能部品と、前記光伝送媒体固定部位に固定された光伝送媒体とが接続されることを特徴とする請求項１４乃至請求項１７記載の光学接続方法。
    
    

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