JP2009282168A - 光導波路用フェルールおよびそれを用いた光導波路用コネクタ、並びに光導波路用コネクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繰り返し接続による光導波路接続面の損傷を回避でき、安定した光学特性を維持できる光導波路用フェルールおよびそれを用いた光導波路用コネクタ、並びに光導波路用コネクタの製造方法を提供する。
【解決手段】光導波路用フェルール１００は、前ブロック１０と、後ブロック２０と、補強部材３０と、屈折率整合フィルムＦとから構成されており、また、光コネクタ１１０は光導波路用フェルール１００を用いたものであり、後ブロック２０は、後端に光導波路２を挿入するための光導波路挿入ガイド部４０が設けられている。光導波路挿入ガイド部４０は、底面と両側面からなり、即ち後ブロック２０の後端面から突出した凹形に形成され、かつ光導波路２を挿入しやすいように、両側面が外側へ所定角度αに拡がるように形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、光導波路と光ファイバとを接続するための光コネクタ、または、光導波路同士を接続するための光コネクタに用いられる光導波路用フェルールおよびそれを用いた光導波路用コネクタ、並びに光導波路用コネクタの製造方法に関するものである。

近年、パソコン等デジタル機器が一般的に普及しており、業務用としてはもちろん、一般的な家庭内においても急激に普及している。これにともない、デジタル機器をより便利に使用するため、これらを相互接続してネットワークを構築することが求められる。また、相互接続された機器やデバイス間で送受信される情報は、大容量な音声や画像等であり、これらを伝送するためには高速伝送が可能な伝送媒体である石英系光ファイバやプラスチック光ファイバ等の光ファイバケーブルが使用される。

光ファイバの接続では、光ファイバの連続性を確保して光量の接続損失を低減するために、光ファイバの接続端末をそれぞれ接合されるフェルールに挿入して軸合わせして光路を直線に維持するとともに、光ファイバの端面を研磨処理して光の拡散を防止することが行われる。

本出願人は、光ファイバ同士を接続する場合に用いられている光コネクタを提案した（特許文献１参照）。

上記光コネクタは、中継用光ファイバが収容される前ブロックと、光ファイバ挿入孔および挿入溝を有する後ブロックとを接着してからなるフェルールを用いた光コネクタである。

また、近年、デジタル機器の小型化に伴い、機器やデバイス間の接続には光導波路、例えばフィルム状の高分子光導波路がよく使われている。そのため、光ファイバとフィルム状の高分子光導波路を接続する場合も多くなってきた。

従来のフィルム状の高分子光導波路用フェルールは、図８に示すように、フェルール本体５１と、フェルール蓋５２と、光導波路用ブーツ５３と、フィルム状の高分子光導波路２とから構成されている。図９は、光導波路用フェルール５０の各構成部材の斜視図である（日本電子回路工業会、ＪＰＣＡ−ＰＥ０３−０１−０７Ｓ「ＰＭＴコネクタの詳細規格」）。

また、図１０は、従来の光導波路用コネクタ５０、光ファイバ用コネクタ５０Ａの接続前の状態を示す斜視図である。図１０に示すように、光導波路用コネクタ５０において、フィルム状の高分子光導波路２の端面が光導波路用コネクタ５０の接続面に露出状態になっているので、対向する光ファイバ用コネクタ５０Ａと接続する際に、フィルム状の高分子光導波路２の端面と光ファイバ２Ａの端面を直接に接触するようになっている。

特開２００７−２６４０１８号

しかし、上述したフェルールを用いた光導波路用コネクタの場合は、光導波路（特に、フィルム状の高分子光導波路）と光ファイバとを接続する際に、対向する光ファイバの硬度に比べ、フィルム状の高分子光導波路の硬度が低く、繰り返し接続が要求されるコネクタ接続においては、光導波路の接続面が損傷を受け、光学特性が低下する問題点があった。

また、光ファイバとの接続に対し、導波路同士の接続では、フィジカルコンタクトが確実に行われず、接続部の空隙により損失が増加する。また、光導波路（特に、フィルム状の高分子光導波路）同士を接続する際にも、繰り返し接続による光導波路の接続面が損傷を受け、光学特性が低下する問題点があった。

そこで、本発明は、上述のような問題点を考慮してなされたもので、中継用光ファイバまたは中継用光導波路が収容される前ブロックと、光導波路挿入部を有する後ブロックとを接着してからなる光導波路用フェルールを用いることで、対向する光ファイバ用フェルールとの接続においては、光ファイバ同士の接続となり、繰り返し接続による光導波路接続面の損傷を回避でき、安定した光学特性を維持できる光導波路用フェルールおよびそれを用いた光導波路用コネクタ、並びに光導波路用コネクタの製造方法を提供することを目的とする。

また、中継用光導波路が収容される前ブロックと、光導波路挿入部を有する後ブロックとを接着してからなる光導波路用フェルールを用いることで、対向する光導波路用フェルールとの接続においては、所定の光導波路同士の接続となり、繰り返し接続による光導波路接続面の損傷を回避でき、安定した光学特性を維持できる光導波路用フェルールおよびそれを用いた光導波路用コネクタ、並びに光導波路用コネクタの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る光導波路用フェルールは、光導波路の接続端末が挿入される挿入部が設けられる後ブロックと、前記挿入部と対応する位置に前記光導波路と光学的に接続するための中継用光ファイバまたは中継用光導波路が収容される収容部が設けられる前ブロックとを備え、後ブロックの前端面の挿入部を含む中央部、または該挿入部の両側に方形の短手方向の縁辺に到達する長方形に浅く切除されてなる通溝が設けられ、該通溝の外側を前ブロックと接続するための接着面とし、かつ後ブロックの後端に該後端面から突出した凹形の光導波路挿入ガイド部が設けられ、前ブロックに中継用光ファイバまたは中継用光導波路を収容した状態で端面を中継用光ファイバまたは中継用光導波路の端面とともに研磨処理して後ブロックに接着し固定してなり、前記通溝に屈折率整合剤が配置されることを特徴とするものである。

本発明に係る光導波路用コネクタは、光導波路の接続端末が挿入されて接合される光導波路用フェルールを備えた光コネクタにおいて、前記光導波路用フェルールは、光導波路の接続端末が挿入される挿入部が設けられる後ブロックと、前記挿入部と対応する位置に前記光導波路と光学的に接続するための中継用光ファイバまたは中継用光導波路が収容される収容部が設けられる前ブロックとを備え、後ブロックの前端面の挿入部を含む中央部、または該挿入部の両側に方形の短手方向の縁辺に到達する長方形に浅く切除されてなる通溝が設けられ、該通溝の外側を前ブロックと接続するための接着面とし、後ブロックの後端に該後端面から突出した凹形の光導波路挿入ガイド部が設けられ、前ブロックに中継用光ファイバまたは中継用光導波路を収容した状態で端面を中継用光ファイバまたは中継用光導波路の端面とともに研磨処理して後ブロックに接着し固定してなり、前記通溝に屈折率整合剤が配置されることを特徴とするものである。

例えば、光導波路挿入ガイド部は、底面と該底面に垂直な両側面とからなり、かつ両側面が外側へ拡がるように所定角度αを設けて形成される。また、前記光導波路は、フィルム状の高分子光導波路である。

前記屈折率整合剤は、粘着性を有するフィルム状の屈折率整合剤である。

本発明に係る光導波路用コネクタの製造方法は、前ブロックと、後ブロックとを接着してからなる光導波路用フェルールを用いた光コネクタの製造方法において、前記中継用光ファイバまたは中継用光導波路を収容した後の前ブロックの端面を前記中継用光ファイバの端面とともに研磨処理する研磨ステップと、前ブロックと後ブロックとの間にフィルム状の屈折率整合剤を配置する屈折率整合剤配置ステップと、前ブロックと後ブロックの同軸線上に設けられたピン孔に挿通されたガイドピンで位置決めをして、前ブロックと後ブロックとを接着する接着ステップと、前ブロックと後ブロックの接続部に設けられた装着部に補強部材を装着し、接着剤により固定する補強ステップと、後ブロックの光導波路挿入部に挿入した光導波路を接着剤により後ブロックに接着し固定する光導波路配置ステップとを備えることを特徴とする。

例えば、前記屈折率整合剤配置ステップでは、前記フィルム状の屈折率整合剤を前ブロックの後ブロックの通溝に対応する位置に貼付して配置する。

本発明においては、中継用光ファイバが収容される前ブロックと、光導波路挿入孔を有する後ブロックとを接着してからなる光導波路用フェルールを用いることで、光導波路用フェルール内部で硬度差のある中継用光ファイバと光導波路を永久接続することにより、対向する光ファイバ用フェルールとの接続において、接続面では光ファイバ同士の接続となり、繰り返し接続による光導波路（特に、フィルム状の高分子光導波路）接続面の損傷を回避でき、安定した光学特性を維持できると共に、再現性を向上することができる。また、光導波路（特に、フィルム状の高分子光導波路）同士の接続においても、光コネクタを介して光ファイバ同士の接続となり、繰り返し接続による光導波路の接続面の損傷を回避でき、安定した光学特性を維持できると共に、再現性を向上することができる。

また、中継用光導波路が収容される前ブロックと、光導波路挿入部を有する後ブロックとを接着してからなる光導波路用フェルールを用いることで、光導波路用フェルール内部で中継用光導波路と後ブロックに挿入される光導波路を永久接続することにより、対向する光導波路用フェルールとの接続においては、所定の光導波路（例えば、所定硬度を有する光導波路）同士の接続となり、繰り返し接続による光導波路（特に、フィルム状の高分子光導波路）接続面の損傷を回避することができ、安定した光学特性を維持することができると共に、再現性を向上することができる。

また、光導波路挿入ガイド部は、底面と該底面に垂直な両側面とからなる凹形、かつ両側面が外側へ拡げるように所定角度αを設けて形成されることで、光導波路の挿入が容易になり、かつ挿入する際に、光導波路接続面の損傷を回避することができる。

また、光導波路用フェルールに設けられた通溝にフィルム状の屈折率整合剤を配置することで、従来のように前ブロックと後ブロックとを固定する後に整合剤を注入する必要がなくなり、そのため、注入時または注入後における整合剤の流出を抑制することができる。特に高温環境において、コネクタ外部に流出することを抑制することができる。

また、フィルム状の屈折率整合剤を配置することにより、従来の作業難度が高く、品質管理が困難である整合剤注入工程を削減することができる。

また、接合面には、屈折率整合フィルムが固定されていることにより、光導波路用フェルールの組立において、接着剤加熱硬化時に、接着剤の粘性低下により流動性が増し、接着剤が光導波路端面まで流れ出すことを抑止することができる。

また、フィルム状の屈折率整合剤を用いることで、前ブロックと後ブロックに配置された光ファイバと光導波路の接続面において光学的特性を確実に維持することができる。

また、フィルム状の屈折率整合剤は、粘着性を有するものを用いることで、前ブロックと後ブロックとを接着する前に、フィルム状の屈折率整合剤を後ブロックの通溝部の表面に貼付して配置することができる。これにより、組立の作業性を向上することができる。

本発明に係る光導波路用フェルール、光導波路用コネクタおよび光導波路用コネクタの製造方法を実施するための最良の形態を、図を参照して説明する。

図１は、実施の形態の光導波路用フェルール１００の構成を示す斜視図である。図２は、光導波路用フェルール１００の各部の構成および組立時の状態を示す斜視図である。図３は、光導波路用フェルール１００を用いた光導波路用コネクタ１１０の組立時の状態を示す斜視図である。図４は、光導波路用コネクタ１１０の構成を示す平面図である。図５は、光導波路用コネクタ１１０のＡ−Ａ断面図である。

図１、図２に示すように、光導波路用フェルール１００は、前ブロック１０と、後ブロック２０と、補強部材３０と、屈折率整合剤としての屈折率整合フィルムＦとから構成されている。

図３に示すように、光導波路用コネクタ１１０には、中継用光ファイバが収容される前ブロック１０と、光導波路挿入部を有する後ブロック２０とを接着してからなるフェルール１００を用いた。そして、後ブロック２０の光導波路挿入部に光導波路２を挿入して固定する。ここで、光導波路２は、例えばフィルム状の高分子光導波路である。

光導波路用コネクタ同士を接続する際に、ガイドピンのない光導波路用コネクタ１１０とガイドピン付きの相手側光導波路用コネクタとを、ガイドピンを介して互いに位置決めをして接続する。なお、接続した光導波路用コネクタ同士をクランプバネ等で固定してもよい。

このように、ガイドピンを介したコネクタ接続の着脱の際には、前ブロック１０と後ブロック２０との接続面に挿し抜き負荷を受けるが、補強部材３０を設けることで、挿し抜き負荷により前ブロック１０と後ブロック２０との接続面の剥離を防止することが可能である。

図１、図２に示すように、前ブロック１０は、光導波路用フェルール１００の前側に位置されるもので、例えば、無機充填物が充填された樹脂材料で成形される。樹脂材料は、熱硬化性エポキシ樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などである。また、無機充填物は、例えば粒状シリカを用いる。充填量は３０％〜９５％の範囲である。

前ブロック１０は、光ファイバ１を収容する多数の収容部１１が設けられ、この収容部１１の両側に収容部１１と平行して、かつ後ブロック２０のガイドピン孔２２（図４参照）の同軸線上に位置するようにガイドピン孔１２が設けられている。

また、前ブロック１０の後ブロック２０と接続する側の両側端に、補強部材３０を装着するための装着部の一部として切り欠き部１３が設けられている。補強の際、この切り欠き部１３には、補強部材３０の一部が配置される。

また、収容部１１は、光ファイバ１を収容する複数の貫通孔である。光ファイバ１の数は、光導波路２に対応して設計される。また、ガイドピン孔１２の一端（後ブロック２０と接続する側）に後ブロック２０の凸部２９と嵌合する凹部が形成されている（図４参照）。なお、上記光ファイバ１を収容する複数の貫通孔の代わりに、収容部として単一の開口部を形成し、それに光ファイバを整列させ配置するようにしてもよい。

また、切り欠き部１３は、前ブロック１０の後ブロック２０と接続する側の両側端に、コ字形に予め成形される。切り欠き部１３の深さは、補強部材３０の厚さに対応して、補強部材３０は光導波路用フェルール１００の外形寸法以上に突出せず、ＪＩＳ規格に規定されている外形寸法を維持できるように設計されている。

例えば、補強部材３０の厚さは０．１ｍｍである場合、切り欠き部１３の深さは、０．１５ｍｍとする。このように、接着剤塗布層および寸法の誤差等が必要な空間を確保することができる。

なお、この例において、収容部１１は、一列に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、２列以上にしてもよい。

後ブロック２０は、光導波路用フェルール１００の後側に位置されるもので、例えば、樹脂で成形される。後ブロック２０は、中央部分の後端部に光導波路を挿入するための開口が設けられ、中央部分の前端部に開口と連通して光導波路挿入部２３が設けられ、方形の短手方向の側方部分の片側に、光導波路挿入部２３に連通した窓部２１Ａが開口され、方形の長手方向の側方部分の両側の前後方向にガイドピン孔２２が設けられている（図４参照）。

この例において、光導波路挿入部２３はフィルム状の高分子光導波路に対応する通孔であるが、これに限定されるものではない。光導波路２の寸法に合わせて通孔を形成することが望ましい。

また、後ブロック２０は、後端に光導波路２を挿入するための光導波路挿入ガイド部４０が設けられている。光導波路挿入ガイド部４０は、底面と両側面からなり、即ち後ブロックの後端面から突出した凹形に形成され、かつ光導波路２を挿入しやすいように、両側面が外側へ所定角度αに拡がるように形成される。例えば、角度αは１〜１０度とする。なお、角度αが１度より小さい場合、光導波路２を挿入する際に、両側面に当たりやすくなるため、端面を損傷させる可能性がある。一方、角度αが１０度より大きい場合、光導波路２を挿入する際のガイド効果が少なくなる。

また、後ブロック２０の前端面の中央部に通溝２６が設けられている。また、前端面の側部に接着面２８が設けられている。

後ブロック２０の前端面の中央部に通溝２６が設けられているため、光導波路挿入部２３の端面と接着面２８との間に段差が形成され、接着面２８に塗布された接着剤が流出して光路を阻害するのを防止することができる。

また、後ブロック２０の前ブロック１０と接続する側（接着面２８側）の両側端に、補強部材３０を装着するための装着部の一部として切り欠き２５が設けられている。補強の際、この切り欠き部２５には、補強部材３０の一部が配置される。

切り欠き部２５は、コ字形の切り欠き状に予め成型される。切り欠き状の深さは、補強部材３０の厚さに対応して、補強部材３０は光導波路用フェルール１００の外形寸法以上に突出せず、ＪＩＳ規格に規定されている外形寸法を維持できるように設計されている。

窓部２１Ａは、後ブロック２０の上方に設けられ、光導波路２を光導波路挿入部２３に固定するための熱硬化性、常温硬化性等の固定用樹脂材４の充填空間となるもので、光導波路挿入部２３の後部に位置する溝２４に対面される直方体の容積を有している。ガイドピン孔２２は、光導波路挿入部２３，窓部２１Ａに非連通の状態で貫通されている。

また、後ブロック２０の前ブロック１０と接続する側の両側端に、補強部材３０を装着するための装着部の一部として切り欠き部２５が設けられている。補強の際、この切り欠き部２５には、補強部材３０の一部が配置される。前ブロック１０の切り欠き部１３と後ブロック２０の切り欠き部２５とは補強部材３０の装着部を構成する。

また、ガイドピン孔２２の一端に凸部２９が形成されている。この凸部２９は前ブロック１０の対応する凹部に嵌入することができ、接着する際に位置決めの機能を果たすと共に、接着面積を増やして接着強度を増強することができ、さらに、ガイドピン孔１２，２２への接着剤流入を防止することができる。なお、後ブロック２０の表面にあるマークＭは、心線挿入方向決めマークである。

また、補強部材３０は、ステンレス板を用いて折り曲げ部３１Ａ，３１Ｂと直辺部３２とからなるコ字形に形成されている。この例では、補強部材３０の厚さは０．１ｍｍである。またこの場合は、補強部材３０を２つ用いて補強を行う。また、補強部材３０の長手方向の幅を切り欠き部１３と切り欠き部２５の幅の合計よりわずかに小さくする。これにより、補強部材３０を装着する際に、前ブロック１０と後ブロック２０との接着面に負荷がかからずに、装着することができる。また、装着を容易にするために、補強部材３０の角部には、アール部Ｒまたはカット部が設けられる。

屈折率整合フィルムＦは、光ファイバと屈折率整合性を有し、粘着性を有するもしくは有しないものである。この例では、粘着性を有するものを用いる。屈折率整合フィルムＦは、振動等の外的要因により、光ファイバ１と光導波路２の間隔の伸縮が起きても粘着力により光ファイバ１と光導波路２の端面の間で保持されるのが好ましい。光ファイバ１と光導波路２の端面の間隔は数μｍ程度の範囲で変化するため、その範囲の変化に対応できるものであればよく、したがって、粘着保持距離は５μｍ以上であることが好ましい。

また、組立上において、フィルムの粘着性は、前ブロック１０もしくは後ブロック２０に付着保持できるレベルであればよい。粘着性が高いと、ファイバ接続後、もう一度切り離す必要が発生した場合は、ファイバ端面側に付着してしまい、屈折率整合フィルムＦのファイバと接触した部分だけが、剥離(塑性変形)してしまうことが起きる。一度剥離してしまうと、光学特性は得られなくなる欠点がある。

また、屈折率整合フィルムＦの厚さは、例えば、５〜１５０μｍとされる。屈折率整合フィルムＦの厚さは、５μｍ以下の場合、屈折率整合フィルムＦが破りやすいため、後ブロック２０にフィルム状の光導波路２を挿入する際に、屈折率整合フィルムＦが損壊される可能性がある。そのため、屈折率整合フィルムＦが光導波路２の端面を覆うことができなくなり、前ブロック１０と後ブロック２０に配置された光ファイバ１と光導波路２の接続面において光学的特性が低下する可能性がある。また、厚さが５μｍ以下の場合、薄すぎると光ファイバ１のカットの不揃いをカバーして光ファイバ１および光導波路２と屈折率整合フィルムＦが均一に密着する状態をつくり難い。また、屈折率整合フィルムＦの厚さは、１５０μｍ以上の場合、光のロスが多くなるので、光学的特性が低下する可能性がある。光のロスを少なくする場合には、１００μｍ以下の厚さが好適である。

また、屈折率整合フィルムＦは、光ファイバ１および光導波路２に接触したときに、適度なタック性を伴って、光ファイバ１および光導波路２の端部に密着するフィルムである。好ましくは光ファイバ１および光導波路２との間で脱着性を有し、凝集破壊せず、光ファイバ１および光導波路２を脱着したさい光ファイバ端面に付着しない材料が良い。具体的には、高分子材料、例えばアクリル系、エポキシ系、ビニル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系、メタクリル系、ナイロン系、ビスフェノール系、ジオール系、ポリイミド系、フッ素化エポキシ系、フッ素化アクリル系などの各種粘着材を用いてシート化したものを使用することができる。その中でも、耐環境性、接着性の面からは一般的にシリコーン系、アクリル系が好ましく使用される。また、架橋剤、添加剤、軟化剤、粘度調節剤、下塗り剤等により任意に接着力、濡れ性を調整してよく、耐水性や耐湿性、耐熱性を付加しても良い。なお、材料、作製方法によっては多孔構造になることもあるが、光学接続時に押圧力を加えることにより圧縮すれば、空気をなくすことができ、光損失に影響を与えない。

続いて、図３〜５を参照しながら光導波路用フェルール１００を用いた光導波路用コネクタの製造方法について説明する。

光導波路用コネクタ１１０の製造は、以下の手順で行われる。まず、樹脂で前ブロック１０と後ブロック２０とを成型する。成型する際に、装着部としての切り欠き部１３と切り欠き部２５とをそれぞれ形成する。

次に、前ブロック１０の収容部１１に中継用光ファイバ１を挿入（必要に応じて接着剤を使用）して収容した後に、前ブロック１０の前端面および後端面を中継用光ファイバ１の前後側の端面と共に研磨処理する。なお、中継用光導波路を収容する場合、前ブロック１０の収容部１１は中継用光導波路の形状に形成され、上記と同様の処理を行う。

次に、後ブロック２０の通溝２６に屈折率整合フィルムＦを貼付して配置する（図３参照）。

次に、後ブロック２０のガイドピン孔２２に組立用ガイドピン２２Ａを挿入し、接着面２８に接着剤を塗布して、直径６９９．０μｍから７０１．０μｍまでの組立用ガイドピン２２Ａを介して位置決めを行い、前ブロック１０と接着する。接着剤としては、熱硬化性エポキシ、シアノアクリル系などの接着剤が考えられる。ここで、直径６９９．０μｍから７０１．０μｍまでの組立用ガイドピン２２Ａを用いて位置決めをすることで、組立後、ガイドピン孔１２とガイドピン孔２２とからなるガイドピン孔は、ＪＩＳ規格に満足することができる。

次に、熱硬化性エポキシ、シアノアクリル系などの接着剤を用いて補強部材３０を切り欠き部１３と切り欠き部２５とからなる装着部に装着し固定する。この場合、２個の補強部材３０を、接続した前ブロック１０と後ブロック２０の接続部の両側から装着し、接着剤により固定する。なお、接着面２８に接着剤を塗布する作業は、補強部材３０の接着固定により、省略することもできる。

次に、光導波路２を後ブロック２０の光導波路挿入ガイド部４０より挿入し、さらに光導波路２の先端部を光導波路挿入部２３に挿入して、後ブロック２０の窓部２１Ａから固定用樹脂材４を充填して光導波路２を固定する（図４、図５参照）。固定用樹脂材としては、熱硬化性エポキシ樹脂、エポキシ系紫外線硬化樹脂、アクリル系瞬間接着材等が使用できる。ここで、光導波路２は中継用光ファイバ１と光学的に接続される。そして、組立後に組立用ガイドピン２２Ａを抜き出す。

なお、上述した前ブロック１０と後ブロック２０を接着する接着ステップ、および補強ステップを同時に行うようにしてもよい。この場合、接着面２８に接着剤を塗布して、直径６９９．０μｍから７０１．０μｍまでの組立用ガイドピン２２Ａを介して位置決めを行い、後ブロック２０と前ブロック１０とを接着すると同時に接着剤を用いて補強部材３０を切り欠き部１３と切り欠き部２５とからなる装着部に装着し固定する。

また、上述した研磨ステップでは、前ブロック１０の後端面のみを中継用光ファイバ１の後側の端面と共に研磨処理するようにしてもよい。この場合、前ブロック１０と後ブロック２０を接着した後、前ブロック１０の前端面を研磨処理することになる。

このように本実施の形態において、光導波路用フェルール１００は、前ブロック１０と、後ブロック２０と、補強部材３０と、屈折率整合フィルムＦとから構成されており、また、光導波路用コネクタ１１０は光導波路用フェルール１００を用いたものであり、後ブロック２０は、後端に光導波路２を挿入するための光導波路挿入ガイド部４０が設けられている。光導波路挿入ガイド部４０は、底面と両側面からなり、即ち後ブロック２０の後端面から突出した凹形に形成され、かつ光導波路２を挿入しやすいように、両側面が外側へ所定角度αに拡がるように形成される。

これにより、光導波路用フェルール内部で硬度差のある中継用光ファイバと光導波路を永久接続することにより、対向する光ファイバ用フェルール（または光導波路用フェルール）との接続においては、光ファイバ同士の接続となり、繰り返し接続による光導波路接続面の損傷を回避でき、安定した光学特性を維持できる。また、光導波路（特に、フィルム状の高分子光導波路）同士の接続においても、コネクタを介して光ファイバ同士の接続となり、繰り返し接続による光導波路の接続面の損傷を回避することができ、安定した光学特性を維持することができる。

また、光導波路挿入ガイド部は、底面と両側面からなる凹形であり、かつ両側面が外側へ所定角度αに拡がるように形成されることで、光導波路の挿入が容易になり、かつ挿入する際に、光導波路２の接続面の損傷を回避することができる。

また、フィルム状の屈折率整合剤を配置することにより、従来の作業難度が高く、品質管理が困難である整合剤注入工程を削減することができる。

また、接合面には、屈折率整合フィルムＦが固定されていることにより、光導波路用フェルール１００の組立において、接着剤加熱硬化時に、接着剤の粘性低下により流動性が増し、接着剤がファイバ面まで流れ出すことを抑止できる。

また、５〜１５０μｍの屈折率整合フィルムＦを用いることで、前ブロック１０と後ブロック２０に配置された光ファイバ１と光導波路２の接続面において光学的特性を確実に維持することができる。

また、屈折率整合フィルムＦは、粘着性を有するものを用いることで、前ブロック１０と後ブロック２０とを接着する前に、屈折率整合フィルムＦを後ブロック２０の通溝部の表面に貼付して配置することができる。これにより、組立の作業性を向上することができる。

また、通溝２６の深さは、屈折率整合フィルムＦの厚さと同寸法、もしくは屈折率整合フィルムＦの厚さより浅い寸法とすることで、屈折率整合フィルムＦを安定して保持することができる。

また、屈折率整合剤を注入しやすくするために、通溝２６の上部または下部に斜面を設ける必要がなくなる。また、従来のように接着面２８に塗布された接着剤が流出して光路を阻害するために、後ブロック２０の挿入部２３の端面と接着面２８との間にスリットを設け、段差を形成する必要がなくなる。そのため、構成が簡単になり、製造コストを削減できる。

図６は、本発明に係る光導波路用コネクタ１１０、光ファイバ用コネクタ１１０Ａの接続前の状態を示す斜視図である。図７は、本発明に係る光導波路用コネクタ１１０、光ファイバ用コネクタ１１０Ａの接続後の状態を示す斜視図である。

図６、７に示すように、光ファイバ用コネクタ１１０Ａは光ファイバ２Ａが接続された光コネクタで、光導波路用コネクタ１１０は光導波路２が接続された光コネクタである。即ち、光導波路用コネクタ１１０、光ファイバ用コネクタ１１０Ａを用いて接続する場合、光導波路２と光ファイバ２Ａの接続は、光ファイバ同士の接続となり、光ファイバと光導波路の直接接続を回避し、繰り返し接続による光導波路接続面の損傷を回避でき、安定した光学特性を維持できる。

また、２個の光導波路用コネクタ１１０を用いて光導波路２同士を接続する場合、光導波路２同士の接続は光導波路用コネクタを介して光ファイバ同士の接続となり、接続面で光導波路と光導波路の直接接続を回避し、繰り返し接続による光導波路接続面の損傷を回避でき、安定した光学特性を維持できる。

なお、上述の実施の形態においては、前ブロック１０に中継用光ファイバ１を配置するものであるが、これに限定されるものではない。必要に応じて前ブロック１０に中継用光導波路を配置するようにしてもよい。

この場合、例えば、光導波路の接続端末が挿入される挿入部が設けられる後ブロックと、前記挿入部と対応する位置に前記光導波路と光学的に接続するための中継用光導波路が収容される収容部が設けられる前ブロックとを備え、後ブロックの前端面の挿入部を含む中央部、または該挿入部の両側に方形の短手方向の縁辺に到達する長方形に浅く切除されてなる通溝が設けられ、該通溝の外側を前ブロックと接続するための接着面とし、かつ後ブロックの後端に該後端面から突出した凹形の光導波路挿入ガイド部が設けられ、前ブロックに中継用光導波路を収容した状態で端面を中継用光導波路の端面とともに研磨処理して後ブロックに接着し固定してなり、前記通溝に屈折率整合剤が配置される。

ここで、前ブロックの構成は、中継用光導波路は、後ブロックに挿入される光導波路より接続面が損傷しにくい光導波路を用いることが好ましい。例えば、中継用光導波路が後ブロックに挿入される光導波路より硬度が硬い。

これにより、中継用光導波路が収容される前ブロックと、光導波路挿入部を有する後ブロックとを接着してからなる光導波路用フェルールを用いることで、光導波路用フェルール内部で中継用光導波路と後ブロックに挿入される光導波路を永久接続することにより、対向する光導波路用フェルールとの接続においては、コネクタを介して所定の光導波路同士の接続となり、繰り返し接続による光導波路（特に、フィルム状の高分子光導波路）接続面の損傷を回避でき、安定した光学特性を維持できると共に、再現性を向上することができる。

また、上述の実施の形態においては、光導波路挿入ガイド部４０が後ブロック２０に一体に形成したものについて説明したが、これに限定されるものではない。光導波路挿入ガイド部４０と後ブロック２０とは別個に形成して、光導波路挿入ガイド部４０を後ブロック２０に装着できるようにしてもよい。

また、上述の実施の形態においては、光導波路用コネクタの組立時に、屈折率整合フィルムＦを後ブロック２０の通溝２６に貼付して配置する方法について説明したが、これに限定されるものではない。前ブロック１０の後端面の中継用光ファイバ１が配置された部分に屈折率整合フィルムＦを貼付して配置するようにしてもよい。

また、上述の実施の形態においては、粘着性を有する屈折率整合フィルムＦを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではない。粘着性を有しない屈折率整合フィルムＦを用いてもよい。この場合、例えば光コネクタの組立時に、屈折率整合フィルムＦを後ブロック２０の通溝２６に載せて配置し、この状態で前ブロックと後ブロックとを接着する。

また、上述の実施の形態においては、後ブロック２０の挿入部２３の端面と接着面２８との間にスリットがないものについて説明したが、これに限定されるものではない。接着面２８に塗布された接着剤が流出して光路を阻害するために、後ブロック２０の挿入部２３の端面と接着面２８との間にスリットを設け、段差を形成するようにしてもよい。

また、上述の実施の形態において、屈折率整合フィルムＦを貼付する溝の深さは、フィルム厚よりも浅い寸法として、構造的に押さえ込むこととしたが、弾性変形を考慮した場合、前ブロック１０もしくは後ブロック２０の端面にフィルム材料の逃げ構造を設けても良い。

この発明は、光導波路と光ファイバの接続、光導波路同士の接続、あるいは、光導波路と光デバイスの接合の場合に、光導波路接続面の損傷を回避でき、安定した光学特性を維持し、再現性を向上する目的に利用できる。また、光軸合せに用いられる光導波路用フェルールの性能を向上させ、製造工程を改善する目的に利用できる。

第１の実施の形態の光導波路用フェルール１００の構成を示す斜視図である。 光導波路用フェルール１００の各部の構成および組立時の状態を示す斜視図である。 光導波路用フェルール１００を用いた光導波路用コネクタ１１０の組立時の状態を示す斜視図である。 光導波路用コネクタ１１０の構成を示す平面図である。 光導波路用コネクタ１１０のＢ−Ｂ断面図である。 本発明に係る光導波路用コネクタ１１０、光ファイバ用コネクタ１１０Ａの接続前の状態を示す斜視図である。 本発明に係る光導波路用コネクタ１１０、光ファイバ用コネクタ１１０Ａの接続後の状態を示す斜視図である。 従来の光導波路用フェルール５０の構成を示す斜視図である。 従来のフェルール５０の各構成部材の斜視図である。 従来の光導波路用コネクタ５０、光ファイバ用コネクタ５０Ａの接続前の状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 中継用光ファイバ
２ 光導波路
２Ａ 光ファイバ
１０ 前ブロック
１１ 収容部
１２，２２ ガイドピン孔
１３ 切り欠き部
２０ 後ブロック
２１ 光導波路受部
２１Ａ 窓部
２２Ａ 組立用ガイドピン
２３ 挿入部
２４ 溝
２５ 切り欠き部
２６ 通溝
２８ 接着面
２９ 凸部
３０ 補強部材
４０ ガイド部
４０Ａ ブーツ
４１，４２ 側面
４３ 底面
５０，１１０ 光導波路用光コネクタ
５０Ａ，１１０Ａ 光ファイバ用光コネクタ
５１ フェルール本体
５２ フェルール蓋
５３ 光導波路用ブーツ
６０ ガイドピン
１００ 光導波路用フェルール
Ｆ 屈折率整合フィルム

Claims (10)

1. 光導波路の接続端末が挿入される挿入部が設けられる後ブロックと、前記挿入部と対応する位置に前記光導波路と光学的に接続するための中継用光ファイバまたは中継用光導波路が収容される収容部が設けられる前ブロックとを備え、
   後ブロックの前端面の挿入部を含む中央部、または該挿入部の両側に方形の短手方向の縁辺に到達する長方形に浅く切除されてなる通溝が設けられ、該通溝の外側を前ブロックと接続するための接着面とし、かつ後ブロックの後端に該後端面から突出した凹形の光導波路挿入ガイド部が設けられ、
   前ブロックに中継用光ファイバまたは中継用光導波路を収容した状態で端面を中継用光ファイバまたは中継用光導波路の端面とともに研磨処理して後ブロックに接着し固定してなり、
   前記通溝に屈折率整合剤が配置されることを特徴とする光導波路用フェルール。
2. 前記光導波路挿入ガイド部は、底面と該底面に垂直な両側面とからなり、かつ両側面が外側へ拡がるように所定角度αを設けて形成されることを特徴とする請求項１記載の光導波路用フェルール。
3. 前記光導波路は、フィルム状の高分子光導波路であることを特徴とする請求項１または２記載の光導波路用フェルール。
4. 前記屈折率整合剤は、粘着性を有するフィルム状の屈折率整合剤であることを特徴とする請求項１または２記載の光導波路用フェルール。
5. 光導波路の接続端末が挿入されて接合される光導波路用フェルールを備えた光導波路用コネクタにおいて、
   前記光導波路用フェルールは、光導波路の接続端末が挿入される挿入部が設けられる後ブロックと、前記挿入部と対応する位置に前記光導波路と光学的に接続するための中継用光ファイバまたは中継用光導波路が収容される収容部が設けられる前ブロックとを備え、
   後ブロックの前端面の挿入部を含む中央部、または該挿入部の両側に方形の短手方向の縁辺に到達する長方形に浅く切除されてなる通溝が設けられ、該通溝の外側を前ブロックと接続するための接着面とし、後ブロックの後端に該後端面から突出した凹形の光導波路挿入ガイド部が設けられ、
   前ブロックに中継用光ファイバまたは中継用光導波路を収容した状態で端面を中継用光ファイバまたは中継用光導波路の端面とともに研磨処理して後ブロックに接着し固定してなり、
   前記通溝に屈折率整合剤が配置されることを特徴とする光導波路用コネクタ。
6. 前記ガイド部は、底面と該底面に垂直な両側面とからなり、かつ両側面が外側へ拡がるように所定角度αを設けて形成されることを特徴とする請求項５記載の光導波路用コネクタ。
7. 前記光導波路は、フィルム状の高分子光導波路であることを特徴とする請求項５または６記載の光導波路用コネクタ。
8. 前記屈折率整合剤は、粘着性を有するフィルム状の屈折率整合剤であることを特徴とする請求項５または６記載の光導波路用コネクタ。
9. 前ブロックと、後ブロックとを接着してからなる光導波路用フェルールを用いた光導波路用コネクタの製造方法において、
   前記中継用光ファイバまたは中継用光導波路を収容した後の前ブロックの端面を前記中継用光ファイバの端面とともに研磨処理する研磨ステップと、
   前ブロックと後ブロックとの間にフィルム状の屈折率整合剤を配置する屈折率整合剤配置ステップと、
   前ブロックと後ブロックの同軸線上に設けられたピン孔に挿通されたガイドピンで位置決めをして、前ブロックと後ブロックとを接着する接着ステップと、
   前ブロックと後ブロックの接続部に設けられた装着部に補強部材を装着し、接着剤により固定する補強ステップと、
   後ブロックの光導波路挿入部に挿入した光導波路を接着剤により後ブロックに接着し固定する光導波路配置ステップとを備えることを特徴とする光導波路用コネクタの製造方法。
10. 前記屈折率整合剤配置ステップでは、前記フィルム状の屈折率整合剤を前ブロックの後ブロックの通溝に対応する位置に貼付して配置することを特徴とする請求項９記載の光導波路用コネクタの製造方法。

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