JP2007102112A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、入出力光ファイバによって接続された光回路を内蔵可能なプラグまたはレセプタクルを有する光モジュールであって、小型、低損失であり、さらに、光コンポーネントにかん合した場合にも外力に強い光モジュールを提供すること。
【解決手段】フェルール１００５を有するプラグ１００２と、フェルール１００７を有するレセプタクル１００４であって、プラグ１００２の長手方向とレセプタクル１００４の長手方向とのなす角度が略９０°であるレセプタクル１００４と、フェルール１００５とフェルール１００６とを接続する光ファイバ１０１２と、プラグ１００２とレセプタクル１００４との間に形成された、光ファイバ１０１２を収納する光ファイバ収納空間１００９を有する光ファイバ収納部１００３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光モジュールに関し、より詳細には、光通信用光モジュールであって、小型、低損失のプラグレセプタクル型の光モジュールに関する。

インターネットの爆発的な普及に代表される最近の通信技術の進歩には目覚しいものがある。これに伴い、光通信システムの整備が世界的に推進され、その重要性や利便性から、一般消費者にまで光通信システムの普及が拡大されてきた。光通信システムにおいて、重要な役割を果たしている要素部品に、光モジュールがある。光モジュールは、内部に一定の光信号処理機能を持つ光回路を備えており、光回路と光モジュール外部との接続のために、光ファイバが使用される。

図１７（ａ）および（ｂ）は、従来の光モジュールの構造の一例を示す図である。図１７に示す構造は、光モジュールの一形態であって、プラグレセプタクル型モジュールと呼ばれている。この光モジュール１７０１は、プラグ部１７０２とレセプタクル部１７０３とを有している。プラグ部１７０２は、コネクタレセプタクルを有する光送受信モジュールなどの各種光コンポーネント１７０７にかん合する。レセプタクル部１７０３は（図１７において右側の）、コード付きの光コネクタプラグ１７０８に対して、スリーブ１７０６を介してかん合するモジュール構造となっている。

固定減衰器などの従来のプラグレセプタクル型モジュールは、図１７（ａ）に示すようにプラグ部１７０２とレセプタクル部１７０３とのフェルールを１本のフェルール１７０４で共通化しており、そのフェルール１７０４に光ファイバを通し、フェルール１７０４にフィルタ挿入溝１７０５を切ってフィルタなどを挿入する構造であった（非特許文献１参照）。

光モジュール内部の接続用に最も多く使用されている光ファイバは、１．３μｍ帯シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ：Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ）である。この光ファイバは、モードフィールド径（ＭＦＤ）が９．３±０．７μｍで、屈折率プロファイルがステップインデックス型、コア・クラッド比屈折率差が０．３％のものが一般的である。

昭和電線、"光デバイス、光固定減衰器"、［online］、インターネット<http://www.swcc.co,jp/products/optical device/fix optical.html> 住友電工、"シングルモードファイバ"、［online］、インターネット<http://www.sei.co,jp/fbr-prdcts/02/2-1.html> ＮＴＴ、"ニュースリリース"、［online］、2003年12月17日、インターネット<http://www.ntt.co,jp/news/news03/0312/031217.html> A. W. Snyder, I. White, and D. J. Mitchell, "Radiation from Bent Optical Waveguide,"Electronics Letters, Vol.11, No.15,pp.332-333, 24thJul.

しかしながら、従来の光モジュールには、次に述べるような問題点があった。
従来の光モジュールは１本のフェルールで構成されているので、入出力がそれぞれ２心以上あるものについて対処できなかった。
また、複数のプラグまたはレセプタクルを持つ光モジュールにおいては、モジュール内部に接続用の光ファイバが必ず用いられる。接続用光ファイバにも、上述したシングルモード光ファイバが用いられる。

光モジュール内に使用されているシングルモード光ファイバは、曲げ損失が大きい（非特許文献２参照）。例えば、従来のシングルモード光ファイバを、曲げ損失１０ｍｍ、曲げ角度１８０度の条件で使用すると、曲げ損失が４０ｄＢ以上も生じてしまう。そのため、この光ファイバを内部の接続に用いた光モジュールでは、光ファイバを小さく曲げて実装することが不可能で光モジュールの小型化に限界があった。

曲げ半径を小さくした曲げ損失の小さいシングルモード光ファイバには、まず、コア・クラッド比屈折率差を大きくしたタイプのものがある。コア・クラッド比屈折率差を大きくすることにより、光ファイバの閉じ込めが強くなり、光ファイバを曲げても曲げ損失は小くなる。ここで、光のモード分散を抑えて伝播モードをシングルモードで動作させるためには、モードフィールド径（ＭＦＤ）を小さくする必要がある。たとえば、コア・クラッド比屈折率差を１．７％、モードフィールド径６μｍと小さくすると、曲げ半径５ｍｍ、曲げ角度１８０度の条件で曲げた場合においても、曲げ損失を０．１ｄＢ以下に抑制することが可能である。しかし、この比屈折率差を大きくしたファイバを、通常のシングルモード光ファイバと接続すると、０．８ｄＢ程度の接続損失が生じてしまう。それらファイバのＭＦＤが異なるため、両ファイバにおいて、モードミスマッチングが生じるからである。

このように、上記シングルモード光ファイバ（ＭＦＤを小さくし、比屈折率差を大きくした光ファイバ）を、光モジュール内部の接続に用いて、光ファイバを小さな曲げ半径として曲げて収納すれば、光モジュールを小型化できる。しかし、通常のシングルモード光ファイバとの接続損失が大きいため実用的でない光モジュールとなってしまう。

シングルモード光ファイバと接続しても接続損失が小さく、曲げ損失も小さい、光ファイバには、ホールアシスト光ファイバがある（非特許文献３参照）。ホールアシスト光ファイバは、通常のシングルモード光ファイバと同じ屈折率プロファイルを持っている。そして、ファイルの中心からコア径の２倍程度離れた位置に、コア径と同程度の内径を持つ空孔を６個程度設けたものである。この光ファイバによると、通常のシングルモード光ファイバとの接続損失を抑制したまま、空孔による強い閉じ込め効果によって、曲げ損失も抑制することができる。

しかし、このホールアシスト光ファイバでは、コネクタ端面などの接続点端面において、ファイバ内の空孔を塞ぐ処理が必要である。この処理を行わないと、水分や他の物質がこの空孔に入り込むことにより、閉じ込め効果が劣化して曲げ損失が増加してしまう。さらには、直線状態の伝送損失までもが増加してしまう。空孔は樹脂などによって塞ぐことができるが、この作業によるコスト増加が問題であった。また、このホールアシスト光ファイバは、空孔を設けるその複雑な構造のため、根本的に、光ファイバとして製造コストが高いという問題があった。したがって、光モジュール内に上述した光ファイバを用いても、端面処理の必要性やコストの高さが、大きな障害となっていた。

さらに、光モジュール１７０１を光送受信モジュールなどの各種光コンポーネント１７０７にかん合した場合に、光モジュール全長が長くなる。このため、図１７（ｂ）に示すように、装置前面での突き出し量が長くなり、他の作業等で例えば光コネクタプラグ１７０８に引っ掛けて、垂直方向の力Ｐが加わった場合に、てこの原理によって、かん合部に大きな曲げモーメントが働く。この大きな曲げモーメントにより、かん合部の光ファイバの光軸ずれが発生しやすくなり、光学特性に影響が出るという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、入出力光ファイバによって接続された光回路を内蔵可能なプラグまたはレセプタクルを有する光モジュールであって、小型、低損失であり、さらに、光コンポーネントにかん合した場合にも外力の影響を軽減可能な光モジュールを提供することにある。

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１記載の発明は、光ファイバの向きを変換する光モジュールであって、第１のフェルールを有する少なくとも１つのプラグと、第２のフェルールを有する少なくとも１つのレセプタクルであって、前記プラグの長手方向と前記レセプタクルの長手方向とのなす角度が９０°、あるいは０°から９０°の間の所定の角度であるレセプタクルと、前記第１のフェルールと前記光モジュールに内蔵された所定の部材とを接続する光ファイバと、前記プラグと前記レセプタクルとの間に形成された、前記光ファイバを収納する空間を有する収納部とを備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記収納部は、前記プラグと前記レセプタクルとを繋ぎ止め、前記プラグまたは前記レセプタクルの一方に対して、回転中心を中心に前記プラグまたは前記レセプタクルの他方を相対的に回転させる回転手段であって、該回転により、前記角度を可変とする回転手段を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、光ファイバを伝達する光の所定の特性を変化させる光素子を、前記第１のフェルール、または前記第２のフェルール、の少なくともいずれか一方に形成したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記所定の部材は、前記第２のフェルールであることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記光モジュール内に内蔵された光回路をさらに備え、前記所定の部材は、前記光回路であり、前記光モジュールは、光信号処理を行うことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記レセプタクルを複数個備える場合、前記複数のレセプタクルのうちの所定のレセプタクルと、該所定のレセプタクルの隣のレセプタクルとの間の、前記空間側に形成された第２の空間をさらに備え、前記第２の空間は、前記空間と繋がっており、前記光ファイバの一部を収納することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、前記光ファイバは、前記光モジュール外部の接続対象となる光ファイバのモードフィールド径とほぼ等しいモードフィールド径を有し、所定の曲げ半径および所定の曲げ角度において、１次モード以上の高次モードの曲げ損失を所定値以上とし、基本モードの曲げ損失を所定値以下とする屈折率プロファイルを有するコアとクラッド、または前記光モジュール外部の接続対象となる光ファイバのモードフィールド径と前記光回路の光導波路のモードフィールド径の中間の大きさのモードフィールド径を有し、所定の曲げ半径および所定の曲げ角度において、１次モード以上の高次モードの曲げ損失を所定値以上とし、基本モードの曲げ損失を所定値以下とする屈折率プロファイルを有するコアとクラッドを含むことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記光ファイバの前記高次モードは、１次モードのみであり、２次モード以上は励起されない屈折率プロファイルであることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項７または８記載の発明において、前記光ファイバの前記屈折率プロファイルはステップインデックス型であることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項７乃至９のいずれかに記載の発明において、前記光ファイバのコア・クラッド比屈折率差は０．５５±０．１％であって、基本モードのモードフィールド径は波長１．３μｍ帯において９．３±０．７μｍであることを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項７乃至１０のいずれかに記載の発明において、前記光ファイバのクラッド径は、４０μｍ以上９０μｍ以下であることを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、前記光ファイバは、高Δ光ファイバ、ホールアシスト光ファイバであることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、光モジュールを光コンポーネントにかん合した場合にも、前面への突き出し量が小さく、外力に強い光モジュールを実現できる。さらに、本発明に特有の光ファイバを採用することにより、光ファイバの曲げ損失が小さく、通常の光ファイバとの接続損失を小さくしながら、小型、低損失な光モジュールを提供できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
本発明の一実施形態に係る光モジュールは、プラグレセプタクル型モジュールのプラグに対してレセプタクルを９０度下方の向きとすることを特徴としている。これにより、プラグレセプタクル型モジュールを嵌合させるモジュールからの、前面への突き出し量が小さくなり、外力に強い光モジュールとなる（実施例１から５）。さらに、この構成に、本発明の光モジュール特有の光ファイバを使用して、さらに、小型化・低損失化を実現している（実施例６）。以下、実施例に従って詳細に説明する。

（実施例１）
図１は、実施例１にかかる光モジュールの構造図である。光モジュール１００１は、プラグ１００２と光ファイバ収納部１００３とレセプタクル１００４とを備えており、プラグ１００２と光ファイバ収納部１００３とレセプタクル１００４とを一体化した構造である。プラグ１００２は、フェルール１００５とスプリング１００６とを有しており、このスプリング１００６が変形することにより、フェルール１００５は、プラグ１００２の長手方向に沿って所定量だけ移動可能である。また、レセプタクル１００４は、フェルール１００７とスリーブ１００８とを有しており、フェルール１００７はスリーブ１００８内に収納されている。

また、光ファイバ収納部１００３は、光ファイバ収納空間１００９を有している。この光ファイバ収納空間１００９の第１の面には、フェルール１００５と光ファイバ収納空間１００９とを接続するための開口１０１０が形成されており、第２の面には、フェルール１００７と光ファイバ収納空間１００９とを接続するための開口１０１１が形成されている。フェルール１００５とフェルール１００７とは、短尺の光ファイバ１０１２によって接続されている。すなわち、光ファイバ１０１２の両端には、フェルール１００５とフェルール１００７とが装着されており、フェルール１００５はプラグ１００２に配置され、フェルール１００７はレセプタクル１００４に配置されることになる。

光ファイバ収納空間１００９において、開口１０１０と開口１０１１とは、フェルール１００５の長手方向（開口１０１０の深さ方向）とフェルール１００７の長手方向（開口１０１１の深さ方向）とのなす角度が略９０°となるように形成されている。すなわち、プラグ１００２の長手方向に対して、レセプタクル１００４の長手方向は略９０°の角度である。このような構成により、フェルール１００５内の光ファイバとフェルール１００７内の光ファイバとの向きを変換することが実現される。すなわち、２つのフェルール間で光ファイバが略９０°曲げられている。

プラグ１００２を光コンポーネントにかん合した場合にはフェルール１００５がスプリング１００６の変形により後方に移動するが、光ファイバ１０１２が点線で示すようにたわむことによって、これを吸収できる。

このように、光ファイバ収納空間１００９は、フェルール１００５とフェルール１００９とを接続するための光ファイバ１０１２を収納するための空間であるので、フェルール１００５とフェルール１００９とを略９０°の角度で接続するために必要な空間を提供する。また、光ファイバ収納空間１００９は、プラグ１００２のかん合状況に応じて、光ファイバ１０１２を適切にたわませるための空間を提供する。すなわち、光ファイバ収納空間１００９は、光ファイバ１０１２の曲げ半径を最適にするための空間を提供する。

本構造によれば、図２に示すように、プラグ１００２を光コンポーネント１０２１にかん合した場合にも、プラグ１００２の長手方向に対して、レセプタクル１００４の長手方向が略９０°曲がることになる。よって、レセプタクル１００４の長手方向は光コンポーネント１０２１の壁面に沿って配置されることになるので、光コンポーネントの前面への突き出し量は小さくなり、外力に対して強くなる。また、レセプタクル１００４にかん合した光コネクタプラグ１０２２の長手方向も、プラグ１００２の長手方向に対して略９０°曲がることになるので、レセプタクル１００４および光コネクタプラグ１０２２双方について、上記前面からの突き出しを小さくすることができ、作業中に引っ掛ける可能性も減る。よって、光軸ずれの発生を抑えることができる。なお、本実施例のように、プラグ１００２とレセプタクル１００４とのなす角度が略９０°の場合は、上記前面からの突き出しを必要最小限に抑えることができるので、好ましい。

さて、本実施例では、プラグ１００２（フェルール１００５）とレセプタクル１００４（フェルール１００９）とのなす角度を略９０°としているが、この角度に限定されない。すなわち、上記角度は、実現したい光コンポーネントと光コネクタプラグとの配置状態等に応じて設定すれば良い。その際は、設定された角度に応じて、開口１０１０および開口１０１１の配置を決めればよい。すなわち、プラグ１００２とレセプタクル１００４とのなす角度が、例として図２０に示す４５°のように、０°よりも大きければ、従来の、プラグ１００２とレセプタクル１００４とのなす角度が０°の場合よりも、外力に対して強くなり、作業中の引っ掛けに対する可能性を低減することができる。さらに、図２１に示すように、光モジュール２００１の口が縦方向に並んだ場合にも（各光モジュールのレセプタクルの長手方向がそれぞれ、ほぼ同一直線上にある場合にも）、対応することが可能となる。

（実施例２）
図３は、実施例２にかかる光モジュールの構造図である。本実施例において、光モジュール１００１は、プラグ１００２と光ファイバ収納部１００３とレセプタクル１００４とを備えており、プラグ１００２の長手方向に対してレセプタクル１００４が略９０度下方を向いている。本実施例ではフェルール１００７にフィルタ挿入溝１０３１が切られており、このフィルタ挿入溝１０３１には薄膜フィルタが挿入されている。上記薄膜フィルタとしては、光パワーの減衰、所定の波長の遮断、あるいは、透過用などがある。これら機能を果たすとともに、プラグ１００２を光コンポーネントにかん合した場合にも、前面への突き出し量が小さくなり、外力に強くなる。また、レセプタクル１００４にかん合する光コネクタも下向きとなり、突き出しが小さくなり、作業中に引っ掛けにくくなる。

なお、本実施例では、フィルタ挿入溝をフェルール１００７に形成しているが、フェルール１００５に形成しても良い。また、上記フィルタ挿入溝を、フェルール１００５および１００７の双方に形成しても良い。また、本実施例では、フェルールに溝を形成して、フィルタを挿入することが本質ではなく、光ファイバを伝達する光の所定の特性（透過波長帯や強度など）を、そこを通過する前と後とで変化させるための光素子をフェルールに配置することを本質としている。よって、本実施例では、フェルールに挿入されるのはフィルタに限らず、上記光素素子を設けても良い。また、図２２に示すように、プラグ１００２とレセプタクル１００４とのなす角度が０°より大きい、例えば４５°であれば、引っ掛けによる影響を低減するとともに、図２１に示すように縦方向に並列に実装することも可能となる。

（実施例３）
図４は、実施例３にかかる光モジュールの構造図である。光モジュール１０４１は、プラグ１００２と、２つの部分（部材）（プラグ１００２およびレセプタクル１００４）を繋ぎ止め、一方の部分に対して回転中心を中心に他方の部分を相対的に回転させる手段としての蝶番１０４２と、レセプタクル１００４とを備えている。蝶番１０４２は、プラグ１００２とレセプタクル１００４との間に設けられている。

蝶番１０４２は、回転中心１０４３を有しており、この回転中心１０４３を中心に、プラグ１００２（レセプタクル１００４）を光コンポーネント等にかん合することにより固定した際に、レセプタクル１００４（プラグ１００２）を回転させることができる。また、蝶番１０４２は、光ファイバ収納空間１０４４を有しており、この中にフェルール１００５とフェルール１００７とを接続する光ファイバ１０１２を収納している。なお、蝶番の回転中心１０４３は、プラグ１００２に対してレセプタクル１００４が水平時のフェルール間の光ファイバ１００１２の長さと、プラグ１００２に対してレセプタクル１００４が垂直時の円弧の長さとが等しくなるように位置している。つまり、図１８に示すように、フェルール１００５の後端の位置をＩ、フェルール１００７の回転角度が０°（フェルール１００５の長手方向とフェルール１００７の長手方向とのなす角度が０°）のときのフェルール１００７の後端の位置をＪ、回転角度９０°のときのフェルール１００７の後端の位置をＫとした時に。円弧ＩＫと線分ＩＪが略同じ長さになるように位置Ｊを決定する。また、線分ＪＫの垂直二等分線１８０１を引く。このとき、垂直二等分線１８０１上で、線分ＩＪと位置Ｋからの垂線１８０２の双方からの距離が等しい点を回転中心１０４３としている。なお、図１８では、説明を簡単にするためフェルール以外の部材は省略した。

本実施例では、光ファイバ収納空間１０４４は、蝶番１０４２内部に形成された空間と、レセプタクル１００４の一方端に形成された、空間形成部材１０４５とにより形成されている。この光ファイバ収納空間１０４４の第１の領域には、フェルール１００５と光ファイバ収納空間１００９とを接続するための開口１０４６が形成されており、第２の領域には、フェルール１００７と光ファイバ収納空間１００９とを接続するための開口１０４７が形成されている。

本実施例では、開口１０４６は固定されている。一方、開口１０４７は、蝶番１０４２により、フェルール１００５の長手方向とフェルール１００７の長手方向とがほぼ一致する位置（プラグ１００２の長手方向とレセプタクル１００４の長手方向とのなす角度が略０°となる位置）から、フェルール１００５の長手方向とフェルール１００７の長手方向とのなす角度が略９０°となる位置（プラグ１００２の長手方向とレセプタクル１００４の長手方向とのなす角度が略９０°となる位置）の間を連続的に移動できる。すなわち、本実施例では、プラグ１００２の長手方向とレセプタクル１００４の長手方向とのなす角度が０°〜９０°まで可変となるように、蝶番１０４２が構成されている。よって、プラグ１００２に対してレセプタクル１００４が水平から垂直の角度設定が可能である。

本実施例によれば、後端から光コネクタをレセプタクル１００４にかん合する際は、該かん合をプラグ１００２とレセプタクル１００４とを水平になるようにして行うことができるので、作業性を良く上記かん合を行うことができる。かん合後は蝶番１０４２によりレセプタクル１００４を回転させてプラグ１００２に対してレセプタクル１００４を垂直にすることで、外力に対して強く、その後の作業で後方の光コネクタを引っ掛けることがない状態にすることが可能である。このように、本実施例では、各作業に適した位置で、各作業を行うことができる。例えば、図２１に示すように、光モジュールの口が縦方向に並んだ場合、図２０や図２１の構造では、（図２１の）下から順に接続し、（図２１の）上から順に抜く必要があり、途中の（図２１では真ん中の）光モジュール（プラグレセプタクルモジュール）だけを光コンポーネントに対して抜き差しすることが不可能である。しかしながら、本実施例によれば、他の光モジュールを抜くことなく、プラグとレセプタクルのなす角度を変えるだけで、所望の光モジュールを抜き差しすることが可能となる。

なお、本実施例では、蝶番１０４２や空間形成部材１０４５など、プラグ１００２とレセプタクル１００４とを相対的に回転させる回転手段を、プラグ１００２の長手方向とレセプタクル１００４の長手方向とのなす角度を図面上で下方向のみに０°から９０°で可変するように構成しているがこれに限定されない。例えば、プラグ１００２の長手方向とレセプタクル１００４の長手方向とのなす角度が上方向にも可変するように、上記回転手段を構成しても良い。この場合、図１９に示すように、フェルール１００５と回転角度０°のときのフェルール１００７を結ぶ線１９０１上に回転中心１０４３を設定し、フェルール１００７を上下に回転させたときの２点間の距離の変化を光ファイバ１０１２のたわみで吸収させるようにすれば良い。図１９では、説明を簡単にするためフェルール、光ファイバ以外の部材は省略した。

（実施例４）
図５（ａ）は、本実施例に係る光モジュールの上面図である。図５（ｂ）、図５（ｃ）はそれぞれ、図５（ａ）のＡ−Ａ線、Ａ−Ａ´線による断面図である。また、図５（ｄ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線による断面図である。本実施例に係る光モジュールは、プラグが１心、レセプタクルが２心からなるプラグレセプタクルモジュールであり、光回路を内蔵している。

図５（ａ）〜（ｄ）において、光モジュール１０５１は、プラグ１０５２とファイバ収納部１０５３とレセプタクル部１０５４と光回路収納部１０５５とを備えており、プラグ１０５２と光ファイバ収納部１０５３とレセプタクル部１０５４と光回路収納部１０５５とを一体化した構造である。プラグ１０５２は、フェルール１０５６とスプリング１０５７とを有しており、このスプリング１０５７が変形することにより、フェルール１０５６は、プラグ１０５２の長手方向に沿って所定量だけ移動可能である。

レセプタクル部１０５４は、レセプタクル１０５４ａ、およびレセプタクル１０５４ｂを有しており、これらレセプタクル１０５４ａおよび１０５４ｂは、互いの長手方向が略一致するように並列に配置されている。図５（ｃ）に示されるように、レセプタクル１０５４ａは、フェルール１０５８ａとスリーブ１０５９ａとを有しており、フェルール１０５８ａはスリーブ１０５９ａ内に収納されている。なお、図５（ｃ）では、レセプタクル１０５４ａの様子を示しているが、レセプタクル１０５４ｂについても、レセプタクル１０５４ａと同様の構成である。すなわち、レセプタクル１０５４ｂは、フェルール１０５８ｂとスリーブ（不図示）とを有しており、フェルール１０５８ｂはスリーブ１０５９（不図示）内に収納されている。

光回路収納部１０５５には、入出力３端子を有する光回路１０６０が配置されており、この光回路１０６０は、その長手方向がレセプタクル１０５４ａおよび１０５４ｂと略一致するように、かつレセプタクル１０５４ａおよび１０５４ｂと並列に配置されている。

また、光ファイバ収納部１０５３は、実施例１にて説明した光ファイバ収納空間１００９と同様の機能を有する光ファイバ収納空間１０６１を有している。この光ファイバ収納空間１０６１の第１の面には、フェルール１０５６と光ファイバ収納空間１０６１とを接続するための開口１０６２が形成されている。光ファイバ収納空間１０６１の第２の面には、フェルール１０５８ａと光ファイバ収納空間１０６１とを接続するための開口１０６３ａ、およびフェルール１０５８ｂと光ファイバ収納空間１０６１とを接続するための開口１０６３ｂが形成されている。上記第２の面にはさらに、光回路収納部１０５５（光回路１０６０）と光ファイバ収納空間１０６１とを接続するための開口１０６４が形成されている。

フェルール１０５６と光回路１０６０とは、短尺の光ファイバ１０６５ａによって接続され、フェルール１０５８ａと光回路１０６０とは、短尺の光ファイバ１０６５ｂによって接続され、フェルール１０５８ｂと光回路１０６０とは、短尺の光ファイバ１０６５ｃによって接続されている。すなわち、光ファイバ１０６５ａの両端には、フェルール１０５６と光回路１０６０とが装着されており、光ファイバ１０６５ｂの両端には、フェルール１０５８ａと光回路１０６０とが装着されており、光ファイバ１０６５ｃの両端には、フェルール１０５８ｂと光回路１０６０とが装着されている。

光ファイバ収納空間１０６１において、開口１０６２と開口１０６３ａとは、フェルール１０５６の長手方向（開口１０６２の深さ方向）とフェルール１０５８ａの長手方向（開口１０６３ａの深さ方向）のなす角度が略９０°となるように形成されている。すなわち、プラグ１０５２の長手方向に対して、レセプタクル１０５４ａの長手方向は略９０°の角度である。同様に、開口１０６３ｂは、プラグ１０５２の長手方向に対して、レセプタクル１０５４ｂの長手方向が略９０°の角度となるように形成されている。さらに、開口１０６４も、開口１０６２の深さ方向に対して、開口１０６４の深さ方向が略９０°の角度となるように形成されている。このような構成により、プラグ１０５２に対してレセプタクル１０５４ａおよび１０５４ｂが、図５（ｂ）および（ｃ）において略９０度下方を向くことになる。

本実施例では上述のように、光回路１０６０の入出力３端子に接続された光ファイバ１０６５ａ〜１０６５ｃ先端にはそれぞれ、フェルール１０５６、１０５８ａ、１０５８ｂが装着されている。これら光ファイバについて、プラグ１０５２に装着される光ファイバ１０６５ａは９０°曲げられ、レセプタクル１０５４ａ、１０５４ｂに装着される光ファイバ１０６５ｂ、１０６５ｃは１８０°曲げられる。

このような構成により、本実施例では、レセプタクル１０５４ａ、１０５４ｂの長手方向とプラグ１０５２の長手方向とのなす角度が略９０°であるので、実施例１と同様に、全長が短くなり外力に対して強く、その後の作業で後方の光コネクタを引っ掛けることがなくなる、ないし少なくなる。

なお、光回路１０６０としては、レセプタクルの一方から入力された波長多重光信号を所定の波長を境に２つに分波する回路などがある。この場合、分波した一方をプラグから光コンポーネントに出力し、もう一方を他方のレセプタクルから別の光コンポーネントに向けて光コネクタを介して出力することができる。

たとえば一例として、図６に示すような平面光波回路（Ｐｌａｎｅｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ：以下ＰＬＣと記す）型１入力２出力の波長分割フィルタがある。図６においてＰＬＣ型波長分波フィルタ１０６６では、交差導波路を２ケ所構成し、これらにフィルタ挿入溝をそれぞれ加工し、初段に１５００ｎｍ／１５５０ｎｍ波長分割薄膜フィルタ１０６７を、後段に１５５０ｎｍ全反射薄膜フィルタ１０６８をそれぞれ挿入し固定してある。

このような構成により、波長１３１０ｎｍ、１４９０ｎｍおよび１５５０ｎｍの光が伝搬する光ファイバ１０６９ａに接続された入力ポート１０７０と、波長１３１０ｎｍおよび１４９０ｎｍの光が伝搬する光ファイバ１０６９ｂに接続された出力ポート１０７１ａとの間を波長１３１０ｎｍおよび１４９０ｎｍの信号が通過する。一方、入力ポート１０７０と、波長１５５０ｎｍの光が伝搬する光ファイバ１０６９ｃに接続された出力ポート１０７１ｂとの間を波長１５５０ｎｍ帯の信号が通過する。本光回路は、入出力光ファイバがＰＬＣ１６６の片端に集約されているので小形である。入出力光ファイバ１０６９ａ〜１０６９ｃはそれぞれ、光コネクタフェルールで終端され、それぞれ、図７に示すように、光回路１０６０としてのＰＬＣ型波長分波フィルタ１０６６の入力ポート１０７０がレセプタクル１０５４ａへ、出力ポート１０７１ａはプラグ１０５２へ、出力ポート１０７１ｂはレセプタクル１０５４ｂに導かれる。

この光モジュール１０５１は、図７に示すように、１心双方向通信用ＯＮＵ１０７２のレセプタクル１０７３に接続して用いる。収容局からの光コード１０７４をレセプタクル１０５４ａに接続し、映像など追加サービスＯＮＵ１０７６とレセプタクル１０５４ｂとを光コード１０７５で接続する。収容局とＯＮＵ間で１３１０ｎｍと１４９０ｎｍとの波長の光を用いて上り下りの通信を行い、１５５０ｎｍ帯の波長の光で追加サービス信号を追加サービス用ＯＮＵに分配する。既存のＯＮＵに装着して映像などのサービスを簡易に追加できる。

図８は、図５の改良形であって、２つのレセプタクル１０５４ａおよび１０５４ｂの間に光ファイバの収納スペースとしての光ファイバ余長収納部１０８１を設けたものである。図８（ａ）は、本実施例に係る光モジュールの上面図である。図８（ｂ）、図８（ｃ）はそれぞれ、図８（ａ）のＣ−Ｃ線、Ｃ−Ｃ´線による断面図である。また、図８（ｄ）は、図８（ａ）のＤ−Ｄ線による断面図である。

ところで、光モジュールの製造の際に、短い光ファイバの先にフェルールを装着する場合、失敗が許されず、歩留りが極端に低下してしまう。そこで、歩留まりを向上するためには、プラグのフェルールとレセプタクルのフェルールとを接続する光ファイバの長さを長くすることが好ましい。この光もジュールでは、図５における光ファイバ１０６５ａ〜１０６５ｃの長さを長くするために、レセプタクル１０５４ａとレセプタクル１０５４ｂとの間に、光ファイバの長くなった分だけ適切に収納するための収納スペースとしての光ファイバ余長収納部１０８１を設けている。

このように、収納スペースとしての光ファイバ余長収納部１０８１を設けることにより、失敗を考慮して、光回路１０６０から各フェルールまでの光ファイバ長を十分に長くとることが可能となり、製造歩留りが向上する。たとえば、光ファイバの曲げ半径が５ｍｍの場合、フェルール間距離は２０ｍｍ程度である。この長さは光回路の入出力光ファイバにフェルールを装着する長さとしては非常に短かく、製造時の失敗がゆるされない。これに対して、光ファイバの収納スペースとしての光ファイバ余長収納部１０８１を設けることにより、一周ごとに３１．４ｍｍの余長を確保することができ、入出力光ファイバへのフェルール装着が容易になり、また、失敗時の付け直しが可能となる。なお、別個に州のスペースを設けるのではなく、レセプタクル１０５４ａおよびレセプタクル１０５４ｂとの間の領域に光ファイバ余長収納部１０８１を設けているので、上記新しい収納スペースを設けているが全体の容積増加はない。

（実施例５）
図９（ａ）〜（ｃ）は、実施例５にかかる光モジュールの構造図である。光モジュール１０９１は、プラグが２心、レセプタクルが２心からなるプラグレセプタクルモジュールである。図９（ａ）は、本実施例に係る光モジュールの上面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＥ−Ｅ線による断面図である。また、図９（ｃ）は、図９（ａ）のＦ−Ｆ線による断面図である。

本実施例において、光モジュール１０９１は、プラグ１０９２ａおよび１０９２ｂを備えている。プラグ１０９２ａおよび１０９２ｂはそれぞれ、フェルール１０９３ａおよびスプリング１０９４ａ、ならびにフェルール１０９３ｂおよびスプリング１０９４ｂを有しており、このスプリング１０９４ａ、１０９４ｂが変形することにより、フェルール１０９３ａ、１０９３ｂはそれぞれ、プラグ１０９２ａ、１０９２ｂの長手方向に沿って所定量だけ移動可能である。

光ファイバ収納空間１０６１において、開口１０９５ａと開口１０９５ｂとはそれぞれ、フェルール１０９３ａおよびフェルール１０９３ｂの長手方向（開口１０９５ａおよび１０９５ｂの深さ方向）とフェルール１０５８ａおよびフェルール１０５８ｂの長手方向（開口１０９５ａおよび１０９５ｂの深さ方向）のなす角度が略９０°となるように形成されている。すなわち、プラグ１０９２ａおよび１０９２ｂの長手方向に対して、レセプタクル１０５４ａおよびレセプタクル１０５４ｂの長手方向は略９０°の角度である。このような構成により、プラグ１０９２ａおよび１０９２ｂに対してレセプタクル１０５４ａおよび１０５４ｂが、図９（ｂ）および（ｃ）において略９０度下方を向くことになる。

本実施例では、光回路１０６０は入出力４端子を有しており、これら入出力４端子の光ファイバ先端にはフェルールが装着される。すなわち、プラグ１０９２ａおよび１０９２ｂに装着される光ファイバ１０９６ａおよび１０９６ｂはそれぞれ９０°曲げられ、レセプタクル１０５４ａおよび１０９６ｂに装着される光ファイバ１０９６ｃおよび１０９６ｄはそれぞれ１８０°曲げられている。本実施例では、各レセプタクルが各プラグに対して略９０度下方を向いていることにより、全長が短くなり外力に対して強く、その後の作業で後方の光コネクタを引っ掛けることがなくなる、ないしは少なくなる。

なお、光回路としては、レセプタクルの一方から入力された波長多重光信号から、所定の２波長を取り出し、残りをもう一方のレセプタクルから出力する回路などがある。この場合、取り出した２波長はかん合した光コンポーネントの送受信に割り当て、残りを透過させて波長は後段の光コンポーネントに向けて光コネクタを介して出力することができる。

たとえば一例として、入出力４端子を有する光回路１０６０は、図１０に示すようなＰＬＣ型波長分割フィルタ１１１１がある。図１０においてＰＬＣ型波長分波フィルタ１１１では、交差導波路を３ケ所構成し、これらにフィルタ挿入溝をそれぞれ加工し、初段にλ_１バンドパスフィルタ１１１２ａを、次段にλ_２バンドパスフィルタ１１１２ｂを、終段に全反射フィルタ１１１３をそれぞれ挿入し固定してある。
なお、本明細書において、「λ_Ｎバンドパスフィルタ（Ｎ；整数）」とは、波長λ_Ｎの光を反射し、残りを透過するバンドパスフィルタを意味する。

このような構成により、波長多重信号（波長λ_１、λ_２、λ_３・・・）が、光ファイバ１１１４ａによって入力ポート１１１５ａに入力されると、出力ポート１１１５ｂを介して光ファイバ１１１４ｂへと波長λ_１の信号が出力され、出力ポート１１１５ｃを介して光ファイバ１１１４ｃへと波長λ_２の信号が出力される。そして出力ポート１１１ｄを介して光ファイバ１１１４ｄには、残りの信号（波長λ_３、λ_４、λ_５・・・）が出力される。

この光モジュールは、図１１に示すように、２心双方向通信用光送受信モジュールに接続して用いる。信号はＣＤＷＭグリットの波長を用い、光送受信モジュール１１１６ａの受信にλ_１、送信にλ_２、送受信モジュール１１１６ｂの受信にλ_３、送信にλ_４、送受信モジュール１１１６ｃの受信にλ_５、送信にλ_６と割り当てる。波長λ_７以降についても同様に送受信モジュールに割り当てる。すなわち、光送受信モジュール１１１６ａにかん合する光モジュール１０９１ａが有する光回路では、λ_１バンドパスフィルタとλ_２バンドパスフィルタを用いる。また、光送受信モジュール１１１６ｂにかん合する光モジュール１０９１ｂが有する光回路では、λ_３バンドパスフィルタとλ_４バンドパスフィルタを用いる。さらに、光送受信モジュール１１１６ｃにかん合する光モジュール１０９１_ｃが有する光回路では、λ_５バンドパスフィルタとλ_６バンドパスフィルタを用いる。

そして、収容局と光モジュール１０９１ａのレセプタクル１０５４ａとを光コード１１１７ａによって接続する。光モジュール１０９１ａのプラグ１０９２ａを光送受信モジュール１１１６ａの受信用のレセプタクル１１１８ａにかん合させ、光モジュール１０９１ａのプラグ１０９２ｂを光送受信モジュール１１１６ａの送信用のレセプタクル１１１９ｂにかん合させる。光送受信モジュール１１１６ｂ、１１１６ｃについても同様に、受信用のレセプタクル１１１８ｂ、１１１８ｃにプラグ１０９２ａをかん合させ、送信用のレセプタクル１１１９ｂ、１１１９ｃにプラグ１０９２ｂをかん合させる。また、光モジュール１０９１ａのレセプタクル１０５４ｂと、光モジュール１０９１ｂのレセプタクル１０５４ａとは光コード１１１７ｂによって接続されており、光モジュール１０９１ｂのレセプタクル１０５４ｂと、光モジュール１０９１ｃのレセプタクル１０５４ａとは光コード１１１７ｃによって接続されている。さらに、光モジュール１０９１ｃのレセプタクル１０５４ｂは、その次の光モジュールのレセプタクル１０５４ａと光コード１１１７ｄによって接続されている。

このように各光モジュールを接続することにより、収容局から各送受信モジュールを光ファイバにより鎖状につなげてＣＤＷＭ通信が可能で、また、後段に光モジュールを追加していくことで容易に規模を拡張していくことが可能となる。

図１２は、実施例５の改良形であって、２つのレセプタクル１０５４ａおよび１０５４ｂの間に光ファイバの収納スペースとしての光ファイバ余長収納部１０８１を設けたものである。製造の際に、短い光ファイバの先にフェルールを装着する場合、失敗が許されず、歩留りが極端に低下してしまう。これに対して、この収納スペースを設けることにより、失敗を考慮して、光回路からフェルールまでの光ファイバ長を十分に長くとることが可能となり、製造歩留りが向上する。

（実施例６）
図１３〜１６に基づいて、実施例６にかかる光モジュールの設計手順および構成を説明する。実施例６の光モジュールは、実施例１から５の光モジュールに、以下に説明する本発明特有の光ファイバを適用したものである。実施例１〜５において説明した光モジュールの構造と、本実施例に係る光ファイバの組み合わせにより、光モジュールを光コンポーネントにかん合した場合にも、前面への突き出し量が小さいので外力に対して強くなる。また、光モジュールにかん合する光コネクタも、プラグに対して略９０°の角度で配置されることになるので、作業中に引っ掛ける可能性を減少することができる。さらに、小形、低損失な光モジュールを実現できる。

本実施例においては、内部の接続に使用される光ファイバが重要な役割を有している。以下、詳細にこの光ファイバについて説明する。本実施例の光モジュールにおいて使用されている光ファイバは、曲げ損失を低減するためにコア・クラッドの比屈折率差を大きくする。しかし、モードフィールド径は、接続対象であるこの光モジュール外部の光ファイバのモードフィールド径とほぼ同一とするという点に、第１の特徴がある。従来、コア・クラッドの比屈折率差を大きくする場合には、シングルモードで動作させるために、モードフィールド径を非常に小さくしていた（例えば、６μｍ）。本実施例の光モジュールにおいて使用される光ファイバは、モードフィールド径をより大きくして、接続対象のファイバとほぼ同一にしている。したがって、コア・クラッド比屈折率差が大きく、かつ、モードフィールド径が大きいため、マルチモード動作となる。

そこでさらに、基本モードの曲げ損失を小さくし高次モードの曲げ損失は大きくするという第２の特徴となる発想を加え、上記の条件を実現する屈折率プロファイルを求めている。この屈折率プロファイルを採用することにより、曲げ損失が小さく、かつ、通常の光ファイバとの接続損失が小さい光ファイバを実現することができる。なお、この光ファイバは、モードフィールド径の異なる２種類の光ファイバ間、モードフィールド径の異なる２種類の光導波路間、あるいは、モードフィールド径の異なる光ファイバと光導波路間を接続する場合には、次のようにする。すなわち、本実施例の光モジュールにおいて使用される光ファイバのモードフィールド径を、異なる２つの径のほぼ中間の大きさに設定する。これより、２つの接続点の接続損失の和が最小となる。以下、さらに詳細に説明をする。

図１３は、本実施例にかかる光モジュールに使用される光ファイバの動作概念を説明する図である。光ファイバ１３０１は、接続点１３０４において接続対象である入力シングルモードファイバ１３０２と、接続点１３０５においてもうひとつの接続対称である出力シングルモードファイバ１３０３にそれぞれ接続されている。それぞれのファイバは、コア１３０８とクラッド１３０９とを有している。本実施例の光ファイバ１３０１は、接続対象である入力シングルモードファイバ１３０２２および出力シングルモードファイバ１３０３と比較して、コア・クラッド比屈折率差Δを高くして、モードフィールド径（以下、ＭＦＤとする）をほぼ同一としたマルチモード光ファイバである。

簡単のため、以後この光ファイバを、高Δ太コアファイバと呼ぶ。所定の曲げ半径Ｒと所定の曲げ角度θの条件にて、接続対象となる光ファイバ間に、光導波路間に、あるいは、光ファイバと光導波路間に接続する。そして、曲げられた状態の本実施例の高Δ太コアファイバ１３０１において、高次モードの光をファイバ外部へ放射するように設計されている。図１３において、山形波形は各モード（ＬＰ_０１、ＬＰ_１１、ＬＰ_２１）の強度プロファイルの様子を示す。

次に、本実施例の特有の効果を生じさせる光ファイバのパラメータの設計手順を説明する。ここでは、高Δ太コアファイバとの接続対象を、シングルモード光ファイバとする。シングルモード光ファイバは、モードフィールド径（ＭＦＤ）が９．３±０．７μｍで、屈折率プロファイルがステップインデックス型、コア・クラッド比屈折率差が０．３％の一般的なものである。高Δ太コアファイバの曲げ条件として、曲げ半径５ｍｍ、曲げ角度５４０度、すなわち一周半曲げて接続する場合を実施例として説明する。

図１５は、実施例３の光モジュールに使用される光ファイバのパラメータ設計方法を説明する図である。最初に、比屈折率差Δをパラメータとして、所望のＭＦＤ範囲に対し、高Δ太コアファイバの基本モードと１次モードの曲げ損失をそれぞれ計算する。曲げ損失の計算値は、屈折率プロファイルによって異なるが、ここではステップインデックス型プロファイルとした。

曲げ損失の計算は、例えば次式により計算する。

尚、αは減衰係数で、このαに光ファイバの長さを乗じて曲げ損失を計算する。ここで、ρは曲げ半径、ａは光ファイバのコア半径、ｖは光ファイバの伝播光の規格化周波数、ｕとｗは光ファイバのコアとクラッドの伝播定数、Δはコア・クラッド比屈折率差である。ｕ、ｖ、ｗはコア、クラッドの屈折率、コア半径より求められ、ＭＦＤはコア径から求められる（非特許文献４を参照）。

図１５からわかるように、曲げ損失は、基本モードに対して、１次モードのほうが大きい。ＭＦＤが大きくなるにつれて、曲げ損失は小さくなる。また、比屈折率差Δが大きいほど曲げ損失は小さく、Δ_１＜Δ_２＜Δ_３の関係が成り立つ。本実施例においては、比屈折率差Δを、Δ_１＝０．５５％、Δ_２＝０．６０％、Δ_３＝０。６５％とした。

接続対象であるシングルモード光ファイバのＭＦＤは、波長１．３μｍにおいて９．３±０．７μｍである。実施例３の高Δ太コアファイバのＭＦＤも、９．３±０．７μｍと設定する。

次に、基本モードの曲げ損失の上限値と、１次モードの曲げ損失の下限値を決定する。本実施例においては、上限値として波長１．５５μｍにおける曲げ損失を０．１ｄＢ以下、下限値をとして波長１．３１μｍにおける曲げ損失を１０ｄＢ以上と決定した。同一の光ファイバにおいては、波長１．３１μｍと比較して波長１．５５μｍの場合の曲げ損失の方が大きいので、上限値を波長１．５５μｍに対して、下限値を波長１．３１μｍに対して計算している。なお、曲げ損失の計算を行う波長は、接続対象の光ファイバ等の使用条件に合わせて変更してよい。

図１５において、上述した基本モードと高次モードの両方の条件を満たす領域は、ハッチングを施した部分である。つまり、比屈折率差Δ＝０．６０±０．０５％、ＭＦＤ＝９．３±０．７μｍが上記の条件を満たす範囲となる。下側のハッチング領域は、基本モードの条件を満たす領域であり、この領域の下辺は、１次モードの下限値の状態に対応している。上側のハッチング領域は、１次モードの条件を満たす領域であり、この領域の上辺は、基本モードの上限値の状態に対応している。

次に、上で説明した図１５のハッチング領域の中から、白丸の領域中央点の比屈折率差Δ＝０．６０％、ＭＦＤ＝９．３μｍを、本実施例の光モジュール内で使用する高Δ太コアファイバの設計値として選択する。

図１６は、本実施例にかかる高Δ太コアファイバの屈折率プロファイルの一例を示す図である。上述した比屈折率差の設計値Δ０．６０％の時にＭＦＤ９．３μｍを得るために必要なコア径を計算すると、コア径１０μｍとなる。図１３に示すように、コア径として１０±０．５μｍを採用し、ステップインデックス型の屈折率プロファイルとした。

上記の説明では、曲げ角度θ＝５４０°の条件で設計しているが、曲げ角度θ＝９０°とすると、図１５において曲げ損失の計算値は半分に低下し、グラフは下方に移動する。ハッチングの領域に入るためにはΔ＝０．５０±０．０５％となる。したがって、実用上使用する曲げ角度θの範囲を９０°〜５４０°とすると、比屈折率差Δの範囲はΔ＝０．５５±０．１％となる。なお、シングルモード光ファイバ以外の接続対象に対しても、比屈折率差Δは０．７５未満で十分である。したがって、極端に比屈折率差Δの高い光ファイバとする必要はなく、本光ファイバの製造上も有利である。

図６、図１０に示した光回路（ＰＬＣ）においては、光回路中の光導波路のＭＦＤは、低Δタイプの場合で、シングルモード光ファイバと同程度である。図６、図１０に示した光回路の場合においても、シングルモード光ファイバ同士を接続することを想定して設計した上記の比屈折率差Δの値を適用できる。

図１４は、本実施例において使用される光ファイバの別の動作状態を説明する図である。図１３において説明した場合と同様に、本実施例の光モジュールで使用される高Δ太コア光ファイバ１３０１は、接続点１３０４において接続対象である入力シングルモードファイバ１３０２と、接続点１３０５においてもうひとつの接続対称である出力シングルモードファイバ１３０３と、それぞれ接続されている。この高Δ太コア光ファイバ１３０１を用いる場合は、図１４に示すように、基本モード（ＬＰ_０１）と１次モード（ＬＰ_１１）のみが励起される。そして、曲げられた高Δ太コア光ファイバ全長に渡って１次モード（ＬＰ_１１）がファイバ外部へ放射され、基本モード（ＬＰ_０１）のみが、入力シングルモードファイバ１３０２から出力シングルモードファイバ１３０３に伝播される。

上述した設計値により製作された高Δ太コア光ファイバを、シングルモード光ファイバ間に接続し、曲げ半径Ｒ＝５ｍｍ、曲げ角度θ＝５４０度の条件で測定したところ、全損失０．２ｄＢを実現した。この全損失の内訳は、曲げ損失が０．０５ｄＢ以下で、接続損失が１接続点当たり０．１ｄＢ弱であった。これらの損失値は、通常のシングルモード光ファイバを単に曲率半径５ｍｍで５４０度曲げた場合の損失値である５０ｄＢ、あるいは、高Δシングルモード光ファイバを適用した場合の損失値１．６ｄＢと比較して、格段に低い値である。

なお、屈折率プロファイルは上記の本実施例のステップインデックス型以外の形状であっても構わない。また、図１３に示すように高次モードはＬＰ_１１モードに加えてＬＰ_２１モードなどの多数のモードが発生する場合であってもよい。屈折率プロファイルをステップインデックスに限定することにより設計が容易できるという効果があり、曲げ半径を小さくしても低損失な光ファイバを実現できる。高次モードを１次モードのみに限定すれば、高次モードが減少し、曲げ半径を小さくしても、より低損失で、偏波依存損失（ＰＤＬ）の小さい光ファイバにより、光モジュールを実現できる。

比屈折率差Δを０．５５±０．１％として、波長１．３μｍ帯における基本モードのＭＦＤは９．３±０．７μｍであるので、最も一般的に広く使用されている１．３μｍ帯用シングルモード光ファイバとの接続損失を小さくできるとともに、曲げ半径を小さくしても低損失な光ファイバにより光モジュールを実現できる。

次に、本実施例にかかる光モジュールに使用される高Δ太コア光ファイバの機械的信頼性について説明する。曲げ半径５ｍｍの条件で光モジュール内において実用的に使用するためには、光ファイバの曲げに対する機械的信頼性を確保する必要がある。一般に、外径１２５μｍの光ファイバを半径５ｍｍで曲げた場合、光ファイバの最外径では１ＧＰａの引張応力が常時印加されることになる。また、外径１２５μｍの光ファイバでは、スクリーニング歪３％（張力３ｋｇ）が必要となり、通常のスクリーニング歪条件の１％（１ｋｇ）に対して非常に大きいため、製造上の困難が生じる。また、製造歩留まりが低下する。

これに対して、光ファイバの外径（クラッド径）を９０μｍ以下として、曲げ半径を小さくして曲げた場合、光ファイバの最外径で発生する引張応力を０．６ＧＰａに下げることができる。光ファイバ製造時のスクリーニング歪を１．８％（張力６７０ｇ）印加しておけば、例えば光モジュール内での使用する光ファイバ長１０ｍｍ程度の中での故障率を３Ｆｉｔと実用的な値とすることが可能である。外径を９０μｍ以下とすることにより、機械的信頼性の高い、曲げ半径を小さくしても低損失な光ファイバを実現できる。尚、外径が小さすぎると光の伝播に影響を与えるので、外径（クラッド径）は４０μｍ以上が望ましい。

以上に説明した高Δ太コアファイバを適用することにより、実施例１〜５の光モジュールを小形、低損失で実現することができる。

なお、本実施例では、光ファイバとして高Δ光ファイバを用いているが、これに限定されず、ホールアシスト光ファイバを用いても良い。

本発明の実施例１に係る光モジュールの断面構造図である。 本発明の実施例１に係る光モジュールを光コンポーネントおよび光コネクタプラグに接続する様子についての説明図である。 本発明の実施例２に係る光モジュールの断面構造図である。 本発明の実施例３に係る光モジュールの断面構造図である。 （ａ）は、実施例４に係る光モジュールの上面図であり、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、（ａ）のＡ−Ａ線、Ａ−Ａ´線による断面図であり、（ｄ）は、（ａ）のＢ−Ｂ´線による断面図である。 本発明の実施例４に係るＰＬＣ型波長分波フィルタの構造図である。 本発明の実施例４に係る光モジュールの適用例を示す説明図である。 （ａ）は、本発明の実施例４に係る光モジュールの上面図であり、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、（ａ）のＣ−Ｃ線、Ｃ−Ｃ´線による断面図であり、（ｄ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線による断面図である。 （ａ）は、本発明の実施例５に係る光モジュールの上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＥ−Ｅ線による断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＦ−Ｆ線による断面図である。 本発明の実施例５に係るＰＬＣ型ＣＷＤＭフィルタの構造図である。 本発明の実施例５に係る光モジュールの適用例を示す説明図である。 （ａ）は、本発明の実施例５に係る光モジュールの上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＧ−Ｇ線による断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＨ−Ｈ線による断面図である。 本発明の実施例６に係る、高Δ太コア光ファイバの原理説明図である。 本発明の実施例６に係る、高Δ太コア光ファイバの別の原理説明図である。 本発明の実施例６に係る、高Δ太コア光ファイバの設計方法の説明図である。 本発明の実施例６に係る、高Δ太コア光ファイバの屈折率プロファイルの一例である。 従来技術の光モジュールの断面構造図である。 本発明の実施例３に係る、フェルールの回転を説明する図である。 本発明の実施例３に係る、フェルールの回転を説明する図である。 本発明の実施例１に係る光モジュールの断面構造図である。 本発明の実施例１に係る光モジュールを光コンポーネントおよび光コネクタプラグに接続する様子についての説明図である。 本発明の実施例２に係る光モジュールの断面構造図である。

符号の説明

１００１ 光モジュール
１００２ プラグ
１００３ 光ファイバ収納部
１００４ レセプタクル
１００５、１００７ フェルール
１００６ スプリング
１００８ スリーブ
１００９ 光ファイバ収納空間
１０１０、１０１１ 開口
１０１２ 光ファイバ

Claims (12)

1. 光ファイバの向きを変換する光モジュールであって、
   第１のフェルールを有する少なくとも１つのプラグと、
   第２のフェルールを有する少なくとも１つのレセプタクルであって、前記プラグの長手方向と前記レセプタクルの長手方向とのなす角度が９０°、あるいは０°から９０°の間の所定の角度であるレセプタクルと、
   前記第１のフェルールと前記光モジュールに内蔵された所定の部材とを接続する光ファイバと、
   前記プラグと前記レセプタクルとの間に形成された、前記光ファイバを収納する空間を有する収納部と
   を備えることを特徴とする光モジュール。
2. 前記収納部は、
   前記プラグと前記レセプタクルとを繋ぎ止め、前記プラグまたは前記レセプタクルの一方に対して、回転中心を中心に前記プラグまたは前記レセプタクルの他方を相対的に回転させる回転手段であって、該回転により、前記角度を可変とする回転手段を有することを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
3. 光ファイバを伝達する光の所定の特性を変化させる光素子を、前記第１のフェルール、または前記第２のフェルール、の少なくともいずれか一方に形成したことを特徴とする請求項１または２記載の光モジュール。
4. 前記所定の部材は、前記第２のフェルールであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光モジュール。
5. 前記光モジュール内に内蔵された光回路をさらに備え、
   前記所定の部材は、前記光回路であり、
   前記光モジュールは、光信号処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光モジュール。
6. 前記レセプタクルを複数個備える場合、
   前記複数のレセプタクルのうちの所定のレセプタクルと、該所定のレセプタクルの隣のレセプタクルとの間の、前記空間側に形成された第２の空間をさらに備え、
   前記第２の空間は、前記空間と繋がっており、前記光ファイバの一部を収納することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光モジュール。
7. 前記光ファイバは、
   前記光モジュール外部の接続対象となる光ファイバのモードフィールド径とほぼ等しいモードフィールド径を有し、所定の曲げ半径および所定の曲げ角度において、１次モード以上の高次モードの曲げ損失を所定値以上とし、基本モードの曲げ損失を所定値以下とする屈折率プロファイルを有するコアとクラッド、または前記光モジュール外部の接続対象となる光ファイバのモードフィールド径と前記光回路の光導波路のモードフィールド径の中間の大きさのモードフィールド径を有し、所定の曲げ半径および所定の曲げ角度において、１次モード以上の高次モードの曲げ損失を所定値以上とし、基本モードの曲げ損失を所定値以下とする屈折率プロファイルを有するコアとクラッドを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６いずれかに記載の光モジュール。
8. 前記光ファイバの前記高次モードは、１次モードのみであり、２次モード以上は励起されない屈折率プロファイルであることを特徴とする請求項７記載の光モジュール。
9. 前記光ファイバの前記屈折率プロファイルはステップインデックス型であることを特徴とする請求項７または８記載の光モジュール。
10. 前記光ファイバのコア・クラッド比屈折率差は０．５５±０．１％であって、基本モードのモードフィールド径は波長１．３μｍ帯において９．３±０．７μｍであることを特徴とする請求項７乃至請求項９いずれかに記載の光モジュール。
11. 前記光ファイバのクラッド径は、４０μｍ以上９０μｍ以下であることを特徴とする請求項７乃至請求項１０いずれかに記載の光モジュール。
12. 前記光ファイバは、高Δ光ファイバ、ホールアシスト光ファイバであることを特徴とする請求項１乃至請求項６いずれかに記載の光モジュール。
    

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