JP2007127878A - 光導波路接続構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 接続する2本の光ファイバ11、12の接続端面11a、12a間に、両接続端面11a、12aに密着すると共に伸縮性を有する屈折率整合剤13を配置している。このため、線膨張係数の違いによって光ファイバ11、12と固定部材13との間に温度変化による伸縮量の差が生じ、接続部において両接続端面11a、12aが互いに離れる方向に移動した場合でも、屈折率整合剤13は両接続端面11a、12aに密着しているので、両接続端面11a、12a間は屈折率整合剤13を介して常時接続される。
【選択図】 図1
Description
このような、複数の部材からなるメカニカルスプライス100においては、光ファイバ101、102と基板103、104の線膨張係数が異なることから、環境温度変化時に両光ファイバ101、102に引っ張り、または圧縮応力が作用して、伝送損失または反射変動等の問題が生じるおそれがあった。
このとき、中央部から端部に向かって線膨張係数が小さくなるように、線膨張係数が異なる2つ以上の部材113、114、115を配してメカニカルスプライス110を構成している。
図1は本発明の光ファイバ(光導波路)接続構造に係る一実施形態を示す断面図、図2(A)はシリコン系ゲル状の屈折率整合剤が充填された接続端面間を離反させた場合の屈折率整合剤の状態を示す説明図、(B)はエポキシ系熱硬化接着剤の屈折率整合剤が充填された接続端面間を離反させた場合の屈折率整合剤の状態を示す説明図、図4(A)〜(D)は本発明に係る光ファイバ(光導波路)接続方法の実施形態を示す工程図、図5(A)〜(D)は本発明に係る光ファイバ(光導波路)接続方法の別の実施形態を示す工程図、図6(A)は従来品における温度変化に伴うロスの変化を示すグラフ、(B)は本発明の実施例における温度変化に伴うロスの変化を示すグラフである。
本実施形態では、2本の光ファイバ11、12の接続端面同士を突き合わせて接続する光接続部材14として、予め一方の光ファイバ11を内蔵光ファイバとして配置しておき、この光接続部材14に他方の光ファイバ12を挿入して光ファイバ11、12の接続端面同士を突き合わせて接続する光フェルール(以降、光フェルール14とする。)が適用された場合を示す。
そして、屈折率整合剤13は、両光ファイバ接続端面11a、12aにそれぞれ密着し、かつ、伸縮性を有している。
また、屈折率整合剤13は、硬度が、針入度30以上またはJISショアD10以下であることが望ましい。さらに、JISショアA5以下であることが一層望ましい。これにより、接続する2本の光ファイバ11、12の接続端面11a、12a間の距離が相互に広がっても、屈折率整合剤13は両接続端面11a、12aに密着した状態で追従して延びることができる。
また、屈折率整合剤13の加熱硬化前の粘度が、6000mPa・s以下であることが望ましい。さらに、3000mPa・s以下であることが一層望ましい。これにより、両接続端面11a、12a間の狭い空間(μmオーダー)に屈折率整合剤13を充填することが可能になる。
さらに、図3に示したように、光ファイバ接続構造10の光コネクタを、基板21に形成された配線パターン22に適用した光ファイバシート20とすることもできる。
このように構成された光ファイバシート20においては、前述した光ファイバ接続構造10を接続部に用いているので、温度変化に伴う伸縮量の差によって光ファイバ11、12の接続部に隙間が発生するのを阻止して、伝送損失の増加や反射変動等を防止することができることになる。また、従来のグリース(半固形)状の屈折率整合剤を用いる光フェルール14や光ファイバシート20に比べて、環境試験時の特性が安定する。
まず、接続する光ファイバ12である挿入光ファイバ12の端部をカットして端面処理を行う(図4(A)参照)。なお、ここで、挿入光ファイバ12の被覆除去は行う必要はなく、被覆付きのままとされる。
次いで、挿入光ファイバ12を光フェルール14のファイバ挿通孔14aに挿入する(図4(B)参照)。フェルール14には、挿入光ファイバ12を固定するための接着剤17を注入するための接着剤用注入口14bおよび屈折率整合剤13を注入するための屈折率整合剤注入口14cが設けられている。また、接続する光ファイバ11である内蔵光ファイバ11は、予め光フェルール14に取り付けられている。なお、内蔵光ファイバ11の外側露出面11bは、研磨されている。
まず、接続する光ファイバ12である挿入光ファイバ12の端部をカットして端面処理を行う(図5(A)参照)。なお、ここで、挿入光ファイバ12の被覆除去は行う必要はなく、被覆付きのままで良い。また、内蔵光ファイバ11と挿入光ファイバ12との接続端面11a、12aが対向している接続部14dに屈折率整合剤13を充填しておく。
例えば、前述した各実施形態において、光接続構造10として光コネクタおよび光フェルールに適用の例を示したが、この他、メカニカルスプライス等にも適用可能である。また、前述した各実施形態において、光導波路はガラスファイバであるとしたが、他の光導波路として、例えば、ポリマー導波路やプラスチックファイバ等を挙げることもできる。さらに、上記の実施形態において、挿入光ファイバ12は被覆付きのままとしたが、本発明は先端の被覆を除去した光ファイバにも適用可能である。
図1に示した光ファイバ接続構造10と同じ構造のファイバ内蔵多心MTコネクタについて説明する。なお、既述した部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
また、挿入光ファイバ12を固定するファイバ固定用の接着剤17は、熱硬化性のエポキシ系接着剤を使用した。
なお、コネクタに挿入光ファイバ12を接続する方法は、図4(A)〜(D)において前述した工程に従って行ったので、説明は省略する。
11 内蔵光ファイバ(光ファイバ)
11a 接続端面
12 挿入光ファイバ(光ファイバ)
12a 接続端面
13 屈折率整合剤
14 光フェルール(光接続部材)
20 光ファイバシート
Claims (10)
- 2本の光導波路の接続端面同士を光接続部材の接続部において突き合わせるとともに屈折率整合剤を介在させて接続する光導波路接続構造であって、
前記屈折率整合剤は、前記両光導波路の接続端面のそれぞれに密着しかつ伸縮性を有することを特徴とする光導波路接続構造。 - 前記屈折率整合剤は、熱硬化性のシリコン系またはアクリル系の材料からなることを特徴とする請求項1記載の光導波路接続構造。
- 前記屈折率整合剤の屈折率は前記光接続部材の屈折率に対し±1%の範囲にあることを特徴とする請求項1または2記載の光導波路接続構造。
- 前記屈折率整合剤の硬度が、針入度30以上またはJISショアD10以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光導波路接続構造。
- 光接続部材の接続部において2本の光導波路の接続端面同士を対向配置して少なくとも前記2本の光導波路の接続端面間に液状の屈折率整合剤を注入する工程と、前記屈折率整合剤を加熱する工程とを含むことを特徴とする光導波路接続方法。
- 光接続部材の接続部において熱硬化性の屈折率整合剤を充填しておき、前記屈折率整合剤内において接続する2本の光導波路の接続端面同士を対向配置して固定する工程と、前記屈折率整合剤を加熱する工程とを含むことを特徴とする光導波路接続方法。
- 前記屈折率整合剤の加熱硬化前の粘度が、6000mPa・s以下であることを特徴とする請求項5または6記載の光導波路接続方法。
- 上記請求項1〜4のいずれかに記載の光導波路接続構造を光導波路同士の接続部に適用したことを特徴とする光接続部材。
- 上記請求項8の光接続部材に適用する光導波路が被覆付き光ファイバであることを特徴とする光接続部材。
- 上記請求項8に記載の光接続部材が光コネクタであり、前記光コネクタを、基板上の配線パターンと接続したことを特徴とする光ファイバシート。
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