JP2011145494A - 曲げ光導波路構造体、光送受信モジュール、及び光コネクタモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】コスト低減及び生産性向上を図ることが可能な曲げ光導波路構造体と、この曲げ光導波路構造体を構成に含む光送受信モジュール及び光コネクタモジュールとを提供する。
【解決手段】曲げ光導波路構造体２４は、受発光部２２と光ファイバ２３とを光結合するためのもの、又は一対の光ファイバ２３を光結合するためのものであって、円柱を軸方向に複数分割したうちの一つとなるような形状に形成される光透過性のブロック部２８と、このブロック部２８の円弧面３０に一体かつ同材質で円弧面３０から突出して円弧方向に延びる断面凸形状の光導波部２９とを有し、更に光導波部２９の円弧方向に延びる外面を鏡面状態に形成してなるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、直交する方向に配置された光素子と伝送媒体とを光結合する、又は直交する方向に配置された伝送媒体同士を光結合する曲げ光導波路構造体と、この曲げ光導波路構造体を構成に含む光送受信モジュール及び光コネクタモジュールとに関する。

下記特許文献１には、光送受信モジュールについての技術が開示されている。図９を参照しながら具体的に説明すると、光送受信モジュール１は、直交する方向に配置された光素子２と光ファイバ３とを光結合するための曲げ光導波路構造体４を構成に含んでいる。光送受信モジュール１において、光素子２は基板５に実装されている。光ファイバ３は、伝送媒体として備えられており、基板５に対して平行に配置されている。光ファイバ３は、光素子２との間に曲げ光導波路構造体４が介在することから、光軸が基板５に対し直交方向となる光素子２と光結合をすることができるようになっている。

曲げ光導波路構造体４は、曲がったコア部６と、上側クラッド部７及び下側クラッド部８とを有して断面矩形状に形成されている。曲げ光導波路構造体４は、光素子対向面９及び光ファイバ対向面１０を有しており、光素子対向面９には、コア部６の一方の端面１１が面一に露出するようになっている。この端面１１は、光素子２に対して所定の間隔で対向するように配置されている。光ファイバ対向面１０には、コア部６の他方の端面１２が面一に露出するようになっている。この端面１２は、光ファイバ３のコア１３に対して所定の間隔で対向するように配置されている。

図９（ｂ）ないし（ｇ）を参照しながら曲げ光導波路構造体４の製造方法について説明すると、先ず図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、上側クラッド部７及び下側クラッド部８をそれぞれ成形する。特に図示しないが、上側クラッド部７はこれ専用の成形金型を用い、また、下側クラッド部８も専用の金型を用いることによって成形されている。上側クラッド部７及び下側クラッド部８は、共に円弧面１４、１５を有しており、これら凹凸となる円弧面１４、１５を重ね合わせると断面形状が上記の矩形状となるように形成されている。

形状に関してもう少し詳しく説明すると、下側クラッド部８は、１／４円柱形状に形成されている。また、上側クラッド部７は、四角柱から１／４円柱形状の下側クラッド部８を除いたような形状に形成されている。上側クラッド部７の円弧面１４には、この円弧面１４の円弧方向に延びる溝１６が形成されている。溝１６は、この溝両端部分が光素子対向面９及び光ファイバ対向面１０に開口するように形成されている。

上側クラッド部７及び下側クラッド部８をそれぞれ成形した後、次に図９（ｄ）、（ｅ）に示すように溝１６にコア部６となる溶融樹脂（コア樹脂）を充填する。そして最後に、図９（ｆ）、（ｇ）に示すように円弧面１４、１５を重ね合わせるようにして上側クラッド部７及び下側クラッド部８を貼り合わせると、曲げ光導波路構造体４の製造が完了する。製造完了後の曲げ光導波路構造体４は、コア部６の周囲が上側クラッド部７及び下側クラッド部８にて覆われている。

特開２００５−１１５３４６号公報

ところで、上記従来技術にあっては、曲げ光導波路構造体４の製造が次の４工程を必要としている。すなわち、上側クラッド部７の成形工程、下側クラッド部８の成形工程、上側クラッド部７の溝１６にコア樹脂を充填する工程、及び下側クラッド部８を上側クラッド部７に貼り合わせる工程、の４工程を必要としている。従って、工程の多さによりコスト高になってしまうという問題点を有している。また、工程が多いことから、曲げ光導波路構造体４の生産性が低くなってしまうという問題点も有している。

この他、上記従来技術にあっては、上側クラッド部７の溝１６にコア樹脂を充填する際、ディスペンサーを用いるようになるが、気泡を混入させないように充填するのは面倒な作業であるという問題点を有している（生産性の低下につながる）。また、充填するコア樹脂の量をディスペンサーにて精密に制御するは困難であるという問題点を有している（生産性の低下につながる）。さらに、溝１６が円弧方向に延びることから、コア樹脂の均一な充填が困難であるという問題点を有している（生産性の低下につながる）。尚、コア樹脂が多く充填された場合、下側クラッド部８の貼り合わせ時に余剰分がはみ出してしまうことになり、このはみ出しによって上側クラッド部７及び下側クラッド部８に隙間が生じてしまうことから、光損失の虞が出てしまうという問題点を有している。また、気泡を混入させないように、上側クラッド部７と下側クラッド部８を貼り合わすことが面倒な作業であるという問題点を有している。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、コスト低減及び生産性向上を図ることが可能な曲げ光導波路構造体を提供することを課題とする。また、この曲げ光導波路構造体を構成に含む光送受信モジュール及び光コネクタモジュールを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の曲げ光導波路構造体は、円弧面を有する光透過性のブロック部と、前記円弧面に一体かつ同材質で該円弧面から突出して円弧方向に延びる断面凸形状の光導波部とを有し、更に該光導波部の前記円弧方向に延びる外面を鏡面状態に形成してなることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、曲げ光導波路構造体が一部品であり且つ一材料にて光結合を行えるものになる。光導波部における入射面から入射した光（光線）は、空気との界面となる光導波部の上面（外面）で反射されつつ出射面へと進行する。光は、光導波部の形状に合わせて円弧方向に曲がりながら進行する。光導波部の上面で反射された光は、光導波部の形状が円弧方向に曲がることから、一部がブロック部を通過するようにもなるが、再度、光導波部へと戻って反射を繰り返しつつ進行する。

請求項２記載の本発明の曲げ光導波路構造体は、請求項１に記載の曲げ光導波路構造体において、前記光導波部の一方の端面位置及び／又は他方の端面位置に凸レンズを一体に設けることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、光導波部における入射面へ向けて進行する光のＮＡ（入射光ＮＡ）が大きい場合であっても、凸レンズの存在によって入射光ＮＡが小さくなる。

また、上記課題を解決するためになされた請求項３記載の本発明の光送受信モジュールは、請求項１又は請求項２に記載の曲げ光導波路構造体と、光素子と、伝送媒体とを備え、前記曲げ光導波路構造体における光導波部の一方の端面に対向するように前記光素子を配置するとともに、前記光導波部の他方の端面に対向するように前記伝送媒体を配置してなることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、光素子が発光素子の場合、発光素子からの光（光線）は曲げ光導波路構造体における光導波部の入射面に入射した後、空気との界面となる光導波部の上面（外面）で反射されつつ出射面へと進行する。光は、光導波部の形状に合わせて円弧方向に曲がりながら進行する。光導波部における出射面から出射された光（光線）は伝送媒体に入射し、これにより発光素子と伝送媒体とが光結合する。一方、光素子が受光素子の場合、伝送媒体から出射された光（光線）は、曲げ光導波路構造体における光導波部の入射面に入射し、この後に空気との界面となる光導波部の上面（外面）で反射されつつ出射面へと進行する。出射面から出射された光は受光素子に入射し、これにより受光素子と伝送媒体とが光結合する。

また、上記課題を解決するためになされた請求項４記載の本発明の光コネクタモジュールは、請求項１又は請求項２に記載の曲げ光導波路構造体と、一対の伝送媒体とを備え、前記曲げ光導波路構造体における光導波部の一方の端面に対向するように前記伝送媒体の一方を配置するとともに、前記光導波部の他方の端面に対向するように前記伝送媒体の他方を配置してなることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、一方の伝送媒体から出射された光（光線）は、曲げ光導波路構造体における光導波部の入射面に入射し、この後に空気との界面となる光導波部の上面（外面）で反射されつつ出射面へと進行する。出射面から出射された光（光線）は他方の伝送媒体に入射し、これにより一対の伝送媒体が光結合する。

ここで、上記以外の特徴について、以下に挙げることにする。

（１）本発明の成形金型は、円弧面を有する凹状のブロック部成形部分と、前記円弧面を凹ませるとともに円弧方向に延びる溝形状の光導波部成形部分とを有し、且つ、前記ブロック部成形部分の凹み形状を、円柱を軸方向に複数分割したうちの一つとなるような凹み形状に形成し、更に、前記光導波部成形部分の溝内面を鏡面加工してなることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、曲げ光導波路構造体の製造に好適な成形金型として提供することが可能になる。

また、（２）本発明の曲げ光導波路構造体の製造方法は、上記（１）に記載の成形金型を用い、該成形金型のブロック部成形部分及び光導波部成形部分に光透過性の樹脂材料を充填するとともに、冷却後に成形品を取り出すことで曲げ光導波路構造体を製造することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、（１）に記載の成形金型を用いることにより、光素子と伝送媒体とを、又は一対の伝送媒体を光結合するための曲げ光導波路構造体を一回の樹脂成形にて製造することが可能になる。

請求項１に記載された本発明によれば、曲げ光導波路構造体が一部品一材料にて光結合を行えるものであることから、従来と比べて構造及び製造を簡素化することができ、以てコスト低減も図ることができるという効果を奏する。また、従来と比べて生産性の向上も図ることができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、凸レンズにより入射光ＮＡを小さくすることができるという効果を奏する。これにより、光損失の低減を図ることができるという効果を奏する。この他、本発明によれば、凸レンズにより光素子と曲げ光導波路構造体、伝送媒体と曲げ光導波路構造体の位置ズレ許容量を大きくして実装面での有効性を高めることができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、低コストで生産性の高い光送受信モジュールを提供することができるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、低コストで生産性の高い光コネクタモジュールを提供することができるという効果を奏する。

（ａ）は本発明の曲げ光導波路構造体を含む光送受信モジュールの模式的な側面図、（ｂ）は本発明の曲げ光導波路構造体を含む光コネクタモジュールの模式的な側面図である。 （ａ）は本発明の曲げ光導波路構造体の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 成形金型の断面図である。 入射光線の進行方向が直角に曲がる様子を示す図である。 曲げ光導波路構造体の曲げ半径と光損失の関係を示すグラフである。 曲げ光導波路構造体における光の漏れの様子を示す図である。 入射光ＮＡと光損失の関係を示すグラフである。 レンズを有する曲げ光導波路構造体の斜視図である。 （ａ）は従来例の光送受信モジュールの断面図、（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は曲げ光導波路構造体の製造に係る断面図、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）は曲げ光導波路構造体の製造に係る正面図である。

曲げ光導波路構造体は、光素子と伝送媒体とを光結合するためのもの、又は一対の伝送媒体を光結合するためのものであって、円柱を軸方向に複数分割したうちの一つとなるような形状に形成される光透過性のブロック部と、該ブロック部の円弧面に一体かつ同材質で該円弧面から突出して円弧方向に延びる断面凸形状の光導波部とを有し、更に該光導波部の前記円弧方向に延びる外面を鏡面状態に形成してなるものである。

以下、図面を参照しながら実施例１を説明する。図１（ａ）は本発明の曲げ光導波路構造体を含む光送受信モジュールの模式的な側面図である。また、図２（ａ）は本発明の曲げ光導波路構造体の斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。また、図３は成形金型の断面図である。

図１（ａ）において、引用符号２１は本発明の光送受信モジュールを示している。光送受信モジュール２１は、受発光部２２と、伝送媒体の一例となる光ファイバ２３と、本発明の曲げ光導波路構造体２４とを備えて構成されている。光送受信モジュール２１は、この光送受信部２５において、直交する方向に配置された受発光部２２及び光ファイバ２３を曲げ光導波路構造体２４によって光結合することができるように構成されている。先ず、上記構成について説明する。

受発光部２２は、光送受信部２５における図示しない基板上に実装されており、面発光素子（ＶＣＳＥＬ）等の発光素子及び／又はフォトダイオード等の受光素子を含んで構成されている。受発光部２２は、発光素子及び／又は受光素子の光軸が上記図示しない基板の実装面に対し直交するように配置されている。受発光部２２は、これに含まれる光素子が発光素子及び受光素子のうちのいずれか一方である場合は、曲げ光導波路構造体２４における後述する光導波部２９が一つ設けられ、また、光ファイバ２３も一つ備えられるようになっている。一方、発光素子及び受光素子の両方を含む場合は、これら光素子の配置に合わせて、光導波部２９が二つ設けられ、また、光ファイバ２３も二つ備えられるようになっている。受発光部２２は、光素子の光軸を合わせつつ後述する光導波部２９の一方の端面３３に対向するように配置されている。尚、本実施例においては、発光素子を含む場合を例に挙げて説明するものとする。

光ファイバ２３は、上記の如く伝送媒体であって公知のものが用いられている。光ファイバ２３は、コア２６と、コア２６の外側に設けられるクラッド２７と、クラッド２７の外側に設けられる図示しない被覆とを含んで構成されている。光ファイバ２３は、この一端側が光送受信部２５において固定されるとともに、一端側の端面が曲げ光導波路構造体２４の後述する光導波部２９の他方の端面３４に対向するように配置されている。

曲げ光導波路構造体２４は、光素子と光ファイバ２３とを光結合するための透明なものであって、一部品であるとともに一材料にて製造されている。曲げ光導波路構造体２４は、複数の部品を組み合わせてなるものではなく、一回の樹脂成形によって製造されるものとなっている。曲げ光導波路構造体２４は、光送受信部２５において適宜手段により固定されている（光結合に影響しない固定手段であれば特に限定されないものとする）。

図１（ａ）及び図２において、曲げ光導波路構造体２４は、ブロック部２８と光導波部２９とを有している。ブロック部２８は、本実施例において円柱を軸方向に四分割したうちの一つとなるような形状（１／４円柱形状）に形成されている。ブロック部２８は、このような形状であることから、円弧面３０と、二つの矩形端面３１と、二つの扇形端面３２とを有している。二つの矩形端面３１は、直角に配置されている。

光導波部２９は、円弧面３０から突出して円弧方向に延びる断面凸形状の部分となるように形成されている。光導波部２９は、円弧面３０に沿って曲がる略突条となるコア部であって、本実施例においては円弧面３０の幅方向中央位置に配置形成されている。光導波部２９は、この一方の端面３３が図中水平方向の矩形端面３１と面一になるように、また、他方の端面３４が図中垂直方向の矩形端面３１と面一になるように形成されている。

一方の端面３３は、受発光部２２の光素子に対向するように配置されている（受発光部２２の実装位置に合わせて配置されている）。また、他方の端面３４は、光ファイバ２３のコア２６に対向するように配置されている（光ファイバ２３の一端側を固定する固定位置に合わせて配置されている）。

光導波部２９は、少なくとも円弧方向に延びる外面（上面３５、側面３６）が鏡面状態に形成されている。外面（上面３５、側面３６）は、空気との界面となる部分として形成されている。尚、鏡面状態に形成するのは、界面における光の散乱を抑えるためである。

上記のような曲げ光導波路構造体２４は、例えば図３に示す如くの成形金型３７を用いて樹脂成形されている。

図３において、成形金型３７は、この主要構成として、上型３８と下型３９とを備えている。上型３８には、円弧面４０を有する凹状のブロック部成形部分４１と、円弧面４０を凹ませるとともに円弧方向に延びる溝形状の光導波部成形部分４２とが形成されている。曲げ光導波路構造体２４（図２参照）は、ブロック部成形部分４１及び光導波部成形部分４２の形状を転写する成形方法によって製造されている。

ブロック部成形部分４１は、曲げ光導波路構造体２４におけるブロック部２８（図２参照）を成形する部分として、また、光導波部成形部分４２は、曲げ光導波路構造体２４における光導波部２９（図２参照）を成形する部分として形成されている。上型３８及び下型３９の型割部分は、曲げ光導波路構造体２４における矩形端面３１（図２参照）の位置に合わせて設定されている。尚、透明な樹脂材料を充填するためのゲートの図示は省略するものとする。

成形金型３７は、少なくとも光導波部成形部分４２の表面に鏡面加工を施して形成されている。鏡面加工を施すことによって、成形された光導波部２９（図２参照）は、この外面が鏡面状態に形成されるようになっている。

上記のような成形金型３７を用い、この成形金型３７のブロック部成形部分４１及び光導波部成形部分４２に光透過性の樹脂材料を充填するとともに、冷却後に成形品を取り出すと、図２に示す如くの曲げ光導波路構造体２４が成形されるようになっている。

次に、図２、図４〜図７を参照しながら曲げ光導波路構造体２４について、もう少し具体的に説明する。

図４は入射光線の進行方向が直角に曲がる様子を示す図、図５は曲げ光導波路構造体の曲げ半径と光損失の関係を示すグラフ、図６は曲げ光導波路構造体における光の漏れの様子を示す図、図７は入射光ＮＡと光損失の関係を示すグラフである。尚、以下の説明において挙げる数値は一例であるものとする。

図２において、曲げ光導波路構造体２４は、曲げ半径が５ｍｍとなるように形成されている。すなわち、矩形端面３１の長手方向の長さ（寸法Ｂで示す半径）が５．０ｍｍとなるように形成されている。光導波部２９は断面正方形状であって、この一辺Ｃの長さが０．２ｍｍとなるように形成されている。曲げ光導波路構造体２４は、透明性（光透過性）を有する熱可塑性樹脂を用いて成形されており、熱可塑性樹脂の屈折率はｎ＝１．５２となっている。熱可塑性樹脂としては、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ：ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ：ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、シクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ：ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）等が挙げられ、これらの熱可塑性樹脂は好適であるものとする。

図４において、上記のような曲げ光導波路構造体２４の光損失を光線追跡シミュレーションにて計算する。シミュレーションの条件としては、（１）光源の発光径はφ０．１５ｍｍであり、（２）光源出射光（光導波部２９への入射光）の開口数（ＮＡ：ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｐｅｒｔｕｒｅ）はＮＡ＝０．２５であり（ここでのＮＡは光源出射光の角度強度分布において光強度の最大値が５％になる角度θの正弦値を示す。ＮＡ＝ｓｉｎθ）、（３）受光器の受光径はφ０．３ｍｍであり、（４）光線本数は１００，０００本であるものとする。尚、従来例との比較をすることができるように、図９の曲げ光導波路構造体４を製造し、下側クラッド部８とコア部６との屈折率差Δｎを０．１となるようにした。また、曲げ半径を５ｍｍとなるようにした。

光線追跡シミュレーションによれば、曲げ光導波路構造体２４の光損失は０．０３ｄＢであるという計算結果が得られ、また、従来例の曲げ光導波路構造体４の光損失は０．０１ｄＢであるという計算結果が得られた。どちらの計算結果も０．１ｄＢ以下と非常に小さい値であり、計算結果を踏まえると、曲げ光導波路構造体２４は実用上の問題がないということが分かる。

光線追跡シミュレーションによれば、図４に示す如く入射光線の進行方向が曲げ光導波路構造体２４の前後で直角に曲がる様子が分かる。具体的には、光導波部２９における入射面（一方の端面３３）から入射した光（光線）は、空気との界面となる光導波部の上面３５（外面）で反射されつつ出射面（他方の端面３４）へと進行する。光は、光導波部２９の形状に合わせて円弧方向に曲がりながら進行する。光導波部２９の上面３５で反射された光は、光導波部２９の形状が円弧方向に曲がることから、一部がブロック部２８を通過するようにもなるが、再度、光導波部２９へと戻って反射を繰り返しつつ進行する。

図５のグラフには、曲げ光導波路構造体２４の曲げ半径と光損失の関係が示されている。ここでのグラフは、光導波部２９（図２参照）の大きさ（断面形状が一辺０．２ｍｍの正方形）を一定として曲げ光導波路構造体２４の曲げ半径を変化させ、光線追跡シミュレーションにて光損失を計算したもので、シミュレーションの条件は上記と同じであるものとする。図５からは、曲げ光導波路構造体２４の曲げ半径が大きくなると光損失も大きくなることが分かる。

図６には、曲げ光導波路構造体２４′の光導波部２９′における光の漏れの様子が示されている。ここでの曲げ光導波路構造体２４′は、曲げ半径が上記５ｍｍのものでなく、１５ｍｍのものが示されている。図６を見ると、曲げ光導波路構造体２４′の光導波部２９′からブロック部２８′へと漏れる光線数は非常に多いことが分かる。従って、曲げ光導波路構造体２４′のような曲げ半径が大きくなるものは、光損失が増大してしまうことが分かる。

上記から言えることは、光導波部２９（光導波部２９′）からブロック部２８（ブロック部２８′）へと漏れる光を低減するために、曲げ半径を小さくすればよいことが分かる。図５から判断すると、光損失を０．１ｄＢ以下にするためには、曲げ半径を７ｍｍ以下にすることがよいと言える。

曲げ半径を小さくすると、これに伴って曲げ光導波路構造体２４の各寸法が小さくなり、結果、図１（ａ）に示す光送受信モジュール２１は小さくなる。従って、曲げ光導波路構造体２４を用いることにより、光送受信モジュール２１を小型に設計することができるという効果を奏する。

図７のグラフには、曲げ半径が５ｍｍとなる曲げ光導波路構造体２４の入射光ＮＡと光損失の関係が示されている。ここでのグラフは、曲げ光導波路構造体２４への入射光ＮＡを変えて光線追跡シミュレーションにより光損失を計算し示したもので、シミュレーションの条件は光源出射光ＮＡ以外上記と同じであるものとする。図７からは入射光ＮＡが大きくなると光損失が大きくなることが分かる。また、例えば入射光ＮＡが０．３よりも大きくなると光損失が０．１ｄＢよりも大きくなることが分かる。従って、曲げ光導波路構造体２４での光損失を低減するためには、入射光ＮＡを小さくする必要があることが分かる。

以上、本発明によれば、曲げ光導波路構造体２４が一部品であり且つ一材料にて光結合を行えるものであることから、従来の曲げ光導波路構造体４（図９参照）と比べて構造及び製造を簡素化することができ、以てコスト低減も図ることができるという効果を奏する。また、従来と比べて生産性の向上も図ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、曲げ光導波路構造体２４が一部品一材料であり、成形金型３７を用いて成形製造されることから、気泡を混入させないようにコア樹脂を充填するという面倒な作業を行う必要がなく、結果、従来の曲げ光導波路構造体４（図９参照）よりも生産性を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、曲げ光導波路構造体２４が成形金型３７を用いて成形製造されることから、ディスペンサーを用いる必要がなく、また、充填するコア樹脂の量をディスペンサーにて精密に制御する必要もなく、結果、従来の曲げ光導波路構造体４（図９参照）よりも生産性を向上させることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、コア樹脂の余剰分がはみ出すような構造及び製造にならないことから、光損失につながる隙間は発生しないという効果を奏する。

この他、光送受信モジュール２１に関しては、曲げ光導波路構造体２４が上記効果を奏することから、低コストで生産性の高い光送受信モジュール２１を提供することができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら実施例２を説明する。図１（ｂ）は本発明の曲げ光導波路構造体を含む光コネクタモジュールの模式的な側面図である。尚、上記実施例１と同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１（ｂ）において、引用符号５１は本発明の光コネクタモジュールを示している。光コネクタモジュール５１は、伝送媒体の一例となる一対の光ファイバ２３と、本発明の曲げ光導波路構造体２４とを備えて構成されている。光コネクタモジュール５１は、この光コネクタ部５２において、直交する方向に配置された一対の光ファイバ２３を曲げ光導波路構造体２４によって光結合することができるように構成されている。

一対の光ファイバ２３は、これら各一端側が光コネクタ部５２において適宜手段で固定されている。尚、光ファイバ２３以外の伝送媒体としては、公知の光導波路等が挙げられるものとする。

上記構成において、光コネクタモジュール５１は、伝送媒体の配索上で媒体（光ファイバ２３）を小径に曲げたい箇所に適用することが効果的であることが分かる。光コネクタモジュール５１は、この構成に曲げ光導波路構造体２４を含んでおり、曲げ光導波路構造体２４に関する効果は実施例１と同じである。

曲げ光導波路構造体２４に関し、本実施例においては、一対の光ファイバ２３を直角に光結合する光コネクタの光結合部に適用したともいえる。

一方の光ファイバ２３から出射された光（光線）は、曲げ光導波路構造体２４における光導波部２９の入射面（一方の端面３３）に入射し、この後に空気との界面となる光導波部の上面３５（外面）で反射されつつ出射面（他方の端面３４）へと進行する。出射面から出射された光（光線）は他方の光ファイバ２３に入射し、これにより一対の光ファイバ２３が光結合する。

以下、図面を参照しながら実施例３を説明する。図８はレンズを有する曲げ光導波路構造体の斜視図である。尚、上記実施例１、２と同一の構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図８において、引用符号６１は本発明の曲げ光導波路構造体を示している。曲げ光導波路構造体６１は、図１（ａ）に示す光送受信モジュール２１の曲げ光導波路構造体２４や、図１（ｂ）に示す光コネクタモジュール５１の曲げ光導波路構造体２４に替えて用いることができるものであって、面型光素子や伝送媒体との位置ズレ許容量を大きくすることができるようになっている。以下、具体的に説明する。

曲げ光導波路構造体６１は、一部品であるとともに一材料にて製造されている。曲げ光導波路構造体６１は、複数の部品を組み合わせるのではなく、一回の樹脂成形によって製造されている。曲げ光導波路構造体６１は、ブロック部６２と、一対の光導波部６３と、各光導波部６３の端面位置に一体に設けられる凸レンズ６４とを有している。

ブロック部６２は、円柱を軸方向に四分割したうちの一つとなるような形状に形成されている。このような形状のブロック部６２は、円弧面６５と、二つの矩形端面６６と、二つの扇形端面６７とを有している。また、ブロック部６２は、二つの凹部６８を有している。二つの矩形端面３１は、直角に配置されている。二つの凹部６８は、円弧面６５を凹ませるようにそれぞれ形成されている。また、二つの凹部６８は、各凸レンズ６４の位置に合わせて配置形成されている。二つの凹部６８は、各凸レンズ６４の半径に合わせて凹むように形成されている。尚、二つの凹部６８を形成しない場合には、各矩形端面６６に凸レンズ６４を形成すればよい。

一対の光導波部６３は、共に同じものであって、送信用と受信用とに分かれている。各光導波部６３は、円弧面６５から突出して円弧方向に延びる断面凸形状の部分となるように形成されている。各光導波部６３は、円弧面６５に沿って曲がる略突条となるコア部であって、本実施例においては所定の間隔をあけて円弧面６５に配置形成されている。

各光導波部６３は、少なくとも円弧方向に延びる外面（上面６９、側面７０）が鏡面状態に形成されている。外面（上面６９、側面７０）は、空気との界面となる部分になっている。

各凸レンズ６４は、各光導波部６３への入射光ＮＡが大きくなる場合、これを小さくすることができるという効果を奏する。これにより、光損失の低減を図ることができるという効果を奏する。また、各凸レンズ６４は、上記の如く面型光素子や伝送媒体との位置ズレ許容量を大きくすることができるという効果を奏する。本発明によれば、各凸レンズ６４は、実装面で非常に有効であることが分かる。尚、凸レンズ６４は、光導波部６３の両端面位置に一体に配設してもよいものとする。

この他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

２１…光送受信モジュール
２２…受発光部
２３…光ファイバ（伝送媒体）
２４…曲げ光導波路構造体
２５…光送受信部
２６…コア
２７…クラッド
２８…ブロック部
２９…光導波部
３０…円弧面
３１…矩形端面
３２…扇形端面
３３…一方の端面
３４…他方の端面
３５…上面（外面）
３６…側面（外面）
３７…成形金型
３８…上型
３９…下型
４０…円弧面
４１…ブロック部成形部分
４２…光導波部成形部分
５１…光コネクタモジュール
５２…光コネクタ部
６１…曲げ光導波路構造体
６２…ブロック部
６３…光導波部
６４…凸レンズ
６５…円弧面
６６…矩形端面
６７…扇形端面
６８…凹部
６９…上面（外面）
７０…側面（外面）

Claims (4)

1. 円弧面を有する光透過性のブロック部と、前記円弧面に一体かつ同材質で該円弧面から突出して円弧方向に延びる断面凸形状の光導波部とを有し、更に該光導波部の前記円弧方向に延びる外面を鏡面状態に形成してなる
   ことを特徴とする曲げ光導波路構造体。
2. 請求項１に記載の曲げ光導波路構造体において、
   前記光導波部の一方の端面位置及び／又は他方の端面位置に凸レンズを一体に設ける
   ことを特徴とする曲げ光導波路構造体。
3. 請求項１又は請求項２に記載の曲げ光導波路構造体と、光素子と、伝送媒体とを備え、前記曲げ光導波路構造体における光導波部の一方の端面に対向するように前記光素子を配置するとともに、前記光導波部の他方の端面に対向するように前記伝送媒体を配置してなる
   ことを特徴とする光送受信モジュール。
4. 請求項１又は請求項２に記載の曲げ光導波路構造体と、一対の伝送媒体とを備え、前記曲げ光導波路構造体における光導波部の一方の端面に対向するように前記伝送媒体の一方を配置するとともに、前記光導波部の他方の端面に対向するように前記伝送媒体の他方を配置してなる
   ことを特徴とする光コネクタモジュール。

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