JP2018136551A - 光レセプタクル及び光トランシーバ - Google Patents

Abstract

【課題】光モジュール全長を短くし、ファイバの軸方向長さに関して高い精度の寸法公差を必要とせず、結合効率の低下を防止し、ＭＦＤ変換の損失を抑えることのできる光レセプタクル及び光トランシーバを提供する。【解決手段】コア８とクラッド７を有する光ファイバ２、貫通孔を有するフェルール３、光ファイバを固定する弾性部材９、を含むファイバスタブ４と、ファイバスタブを保持する保持具５と、プラグフェルールを保持するスリーブ６と、を備え、光ファイバは、一端面と、反対側の他端面を有し、光ファイバは、他端面側の第１の部分と、一端面側の第３の部分と、これらの間の第２の部分を有し、第１の部分のコア径は、第３の部分のコア径より小さく、第２の部分のコア径は、第１から第３の部分に向かって大きくなり、弾性部材は、光ファイバと貫通孔の内壁との間に設けられた光レセプタクル。【選択図】図１

Description

本発明の態様は、一般に、光通信用の光トランシーバ、モジュールに係り、特に高速通信用モジュールに好適な光レセプタクルに関する。

光レセプタクルは、光通信用トランシーバの光モジュールにおいて光ファイバコネクタを受光素子や発光素子等の光素子と光学的に接続させるための部品として用いられる。

近年、ＩＰトラフィックの増加に伴い光通信用トランシーバは高速化が要求されている。一般に、レセプタクル型光モジュールを採用するトランシーバ等の形状は規格化されており、光学素子の１つである半導体レーザーから出射する光信号の変調速度を高速化すると、電気回路に必要なスペースが大きくなり、光モジュールの小型化が求められている。

半導体レーザー素子のモードフィールド径は、一般的に光信号の伝送路として用いられる光ファイバのコア径１０μｍよりも小さい。

近年では光トランシーバの通信速度をより高速化するため、単一のモジュール内に複数の半導体レーザーを有し、各半導体レーザーから出射された光を、板状部材の内部に形成された光導波路内で１つ導波路に合波した後、光レセプタクルの光ファイバと光学的に結合する構造の光モジュールも使われている。これらの光モジュールでは、小型化するために前述の光導波路を持つ板状部材を小型化する必要があり、光導波路のコア径は小さくなる傾向がある。

発光素子に代えて受光素子を用いる光モジュールにおいても、より高速、より長距離通信用途で用いるために、受光素子の受光径を小さくする傾向がある。

半導体レーザー素子から出射された光をファイバコアに集光する、またはファイバコアから出射された光を受光素子に集光するためのレンズは、光学素子のモードフィールド径とファイバコア径に差がある場合には倍率機能を有する必要があるが、差が大きければ大きいほど、レンズの焦点距離が長くなる、または必要レンズ枚数が多くなり光学系が複雑かつ高価になる問題があった。

モジュール全長が長くなることまたは光学系の複雑化を防ぐために、レンズによる倍率は小さく抑え、代わりに光ファイバの光学素子側端面の一部のファイバ先端にレンズを形成したり、ＧＩファイバを融着することで入射された光のモードフィールド径を拡大しファイバに最適なモードフィールド径をファイバ端面に入射する方法が知られている（例えば特許文献１）。

しかしながら特許文献１の方法は、周期的にモードフィールド径が変化するＧＩファイバを用いるため、最適なモードフィールド径を得るためにはＧＩファイバの長さを厳密に管理しなければならず、製造上の管理が困難であるという課題があった。

また、ＧＩファイバのように径方向に対してコア中心から外周部にかけて段階的に屈折率が異なるファイバを融着するとき、ファイバ端面を溶かして一体化させる融着技術では屈折率の異なるコアが溶け出し混ざりあってしまうため、融着部周辺の屈折率を管理することが困難であり、光損失が大きくなってしまう課題があった。

また、特許文献２では、光ファイバの光学素子側をテーパ状に形成し、光学素子側のモードフィールド径をＰＣ（Physical Contact）側のモードフィールド径よりも小さくした光レセプタクルを提案している。これにより、接続損失を抑制することができる。しかしながら、特許文献２の構成では、テーパ形状が、光学素子側の端部に位置している。光ファイバの両端部は、光入出射の弊害とならないように鏡面（研磨）加工が必要となる。このため、鏡面加工の具合によって径が変化してしまい、モードフィールド径を安定的に制御することが難しいという課題があった。すなわち、特許文献２の構成においても、光ファイバの軸方向長さに関して高い精度の寸法公差を必要としていた。

特開２００６−１５４２４３号公報 特開２００６−１１９６３３号公報

本発明の態様は、上記問題を解決するためになされたもので、光ファイバの光学素子側端面のコアを小さくし、かつ一般的に伝送路に用いられるファイバよりもコアとクラッドの屈折率差の大きいファイバを融着することで、光モジュール全長を短くすることに貢献しながら、一般的に伝送路に用いられるファイバとコアとクラッドの屈折率差の大きいファイバの融着部分に屈折率およびコア径が緩やかに推移する部分を形成することで、モードフィールドの変換効率を抑え、結果として光学素子からプラグフェルールまでの結合効率の低下を抑制することができる光レセプタクル及び光トランシーバを提供することを目的とする。

第１の発明は、光を導通するためのコアとクラッドを有する光ファイバ、前記光ファイバが固定される貫通孔を有するフェルール、前記光ファイバを前記貫通孔に固定する第１弾性部材、を含むファイバスタブと、前記ファイバスタブを保持する保持具と、前記ファイバスタブを一端で保持し、他端でプラグフェルールを保持可能とするスリーブと、を備え、前記ファイバスタブは、前記フェルールのプラグフェルールと光学的接続する側の一端面と、前記一端面とは反対側の他端面を有し、前記光ファイバは、前記他端面側の第１の部分と、前記一端面側の第３の部分と、前記第１の部分と前記第３の部分との間に第２の部分を有し、前記第１の部分におけるコア径は、前記第３の部分におけるコア径より小さく、前記第２の部分におけるコア径は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって大きくなり、前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記貫通孔の内壁との間に設けられ、前記保持具は、前記ファイバスタブの前記他端面側を保持し、前記スリーブは、前記ファイバスタブの前記一端面側を保持することを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、フェルールのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面におけるコア径が、フェルールのプラグフェルールと光学的接続する側の端面におけるコア径よりも小さいため、光モジュールの長さを小さくすることができる。
また、第２の部分を形成することで、第１の部分から第３の部分へ推移していく際に、コア形状の急激な変化を抑えることができるため、第２の部分での光学的損失を抑えることができる。
さらに、第１の部分と第３の部分は形状が軸方向に対して変化せず、光の損失も小さいため、第２の部分は光フェルール内径部のどこに所在しても問題はない。これにより、ファイバの精密な長さ管理を必要とせず、経済的にレセプタクルを製造することができる。 また、光レセプタクルは、一般的に敷設される光ファイバと接続される。一般的に敷設される光ファイバのＭＦＤは、約１０μｍであり、第３部分を光学的接続する側に配置することで、プラグと光レセプタクルとのＭＦＤ差による接続損失を抑えることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記第１の部分のコアの屈折率、前記第２の部分のコアの屈折率、および前記第３の部分におけるコアの屈折率は互いに等しく、前記第１の部分のクラッドの屈折率は、前記第３の部分のクラッドの屈折率より小さく、前記第２の部分のクラッドの屈折率は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって大きくなることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、屈折率差の大きいファイバを用いることで、小さいコア径でも光を散乱させること無く閉じ込めることができ、光がファイバに入射する際の損失を抑えることができる。また、第２の部分を形成することで、第１の部分から第３の部分へ推移していく際に、屈折率差の急激な変化を抑えることができるため、第２の部分での光学的損失を抑えることができる。また、コアの素材を共通化することができ、第１の部分、第２の部分、第３の部分の接続部におけるコア同士の屈折率差が存在しないため、接続部の反射による損失をおさえることができる。

第３の発明は、第１の発明において、前記第１の部分のクラッドの屈折率、前記第２の部分のクラッドの屈折率、および前記第３の部分におけるクラッドの屈折率は、互いに等しく、前記第１の部分のコアの屈折率は、前記第３の部分のコアの屈折率より大きく、前記第２の部分のコアの屈折率は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって小さくなることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、クラッドが同一素材で形成できるため、クラッドが一様な物性を持つことができる。それにより、融点も一様になるため融着時のクラッド外径の成形を容易に行うことができる。

第４の発明は、第１〜３いずれか１つの発明において、前記第２の部分のコア径は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって線形に大きくなることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第２の部分に進入したレーザーが放射状に広がっていったとしても、クラッドとコアの境界には小さい角度で入射されることとなり、光が全反射することによりクラッド側に光が逃げていくことを防ぐことができる。

第５の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記第２の部分のコア径は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって非線形に大きくなることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第２の部分を形成する際の融着ファイバ引っ張り速度、融着放電時間やパワーに精度の高い制御を必要としないため、製造が比較的容易に可能とすることができる。

第６の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記第２の部分のコアは、前記第１の部分側から前記第３の部分側にかけて、前記第２の部分のコア径が大きくなっている領域の一部に段差を有することを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第２の部分を形成する際の融着ファイバ引っ張り速度、融着放電時間やパワーに精度の高い制御を必要としないため、製造が比較的容易に可能とすることができる。また、この形状を取れば融点の異なるファイバでも接続することができるため、融着に用いるファイバの選択肢を広げることができる。

第７の発明は、第１〜６のいずれか１つの発明において、前記第１の部分におけるコア径が、０．５μｍ以上、８μｍ以下であることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、微細な光導波路から放出された光に対して、ファイバ側がＭＦＤを小さくすることで、ファイバに入射する際に光のズームを必要としなくなる。それにより結合距離の短縮を図れると共に、レンズの簡略化にも貢献することができる。

第８の発明は、第１〜７のいずれか１つの発明において、前記第１の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、前記第３の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差より大きいことを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第１の部分において、第３の部分よりも小さいビームウェストの光を伝える場合に、シングルモードでかつ損失少なく光を伝播することができる。

第９の発明は、第１〜８のいずれか１つの発明において、前記第１の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、前記第２の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差より大きいことを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第１の部分において、第２の部分よりも小さいビームウェストの光を伝える場合に、シングルモードでかつ損失少なく光を伝播することができる。

第１０の発明は、第１〜９のいずれか１つの発明において、前記第３の部分におけるコア径が、８μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、現在一般的に使用されている光通信用シングルモードファイバとＭＦＤをそろえることができるため、プラグフェルールと結合する場合のＭＦＤ差に起因する結合損失を抑えることができる。

第１１の発明は、第１〜１０のいずれか１つの発明において、前記第３の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、前記第２の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差より小さいことを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第３の部分において、第２の部分よりも大きいビームウェストの光を伝える場合に、シングルモードでかつ損失少なく光を伝播することができる。

第１２の発明は、第１〜１１のいずれか１つの発明において、前記第２の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率の差は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって小さくなることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第１の部分側から第３の部分側に向かって徐々に屈折率が小さくなることで、第１の部分と第３の部分の急激な屈折率の変化を防ぐことができ、第１の部分と第３の部分の結合位置における反射や散乱による光損失を抑えることができる。

第１３の発明は、第１〜１２のいずれか１つの発明において、前記第１の部分における前記光ファイバの外径は、前記第３の部分における前記光ファイバの外径と等しいことを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第１の部分と第３の部分の外形が等しいことにより、第１の部分と第３の部分の中心軸ずれを防止することができ、軸ずれに起因する融着損失を抑えることができる。

第１４の発明は、第１〜１３のいずれか１つの発明において、前記第２の部分における前記光ファイバの外径は、前記第１の部分における前記光ファイバの外径よりも小さいことを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、光ファイバの外径が細くなる第２の部分の外周には第１弾性部材が楔状に存在するため、光ファイバがフェルールよりも外側に突き出ることを抑え、光ファイバの外周のカケやクラックを抑制することができる。

第１５の発明は、第１〜１４のいずれか１つの発明において、前記第２の部分における前記光ファイバの外径は、前記第３の部分における前記光ファイバの外径よりも小さいことを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第２の部分と第３の部分のクラッド外径に差を持たせることで、第２の部分のクラッドの外側に設けられた第１弾性部材による楔作用をより効果的にする事ができる。

第１６の発明は、第１〜１５のいずれか１つの発明において、前記第２の部分の軸方向中央部は、前記フェルールと前記保持具とが接する領域とは重ならないように配設されていることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、例えば、融着によって第２の部分を形成する場合にも、第１の部分及び第３の部分よりも比較的強度の低い第２の部分に応力が加わり、第２の部分においてファイバ折れなどが発生してしまうことを抑制することができる。光レセプタクルの信頼性をより向上させることができる。

第１７の発明は、第１〜１６のいずれか１つの発明において、前記第１の部分、前記第２の部分、および前記第３の部分は、全域に渡って前記貫通孔内に配設されていることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、光ファイバの全体がフェルールの貫通孔内に存在するため、外力による光ファイバの折れやクラックといった不具合を抑制する事ができる。

第１８の発明は、第１〜１７のいずれか１つの発明において、前記フェルールに固定された透光性部材を、さらに備え、前記貫通孔は、小径部と、前記他端面側に設けられ前記小径部よりも大きい径を有する大径部と、を有し、前記光ファイバの全体は、前記小径部に配設され、前記透光性部材の少なくとも一部は、前記大径部に配設され、前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記透光性部材との間に設けられたことを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第３の部分を設けることで、微細導波路などの光部材からファイバに光を入射させる際に、ズームレンズなどに代表されるビーム径変換によって光接続距離が延びてしまうことを抑制し、かつフェルールに大径部を設けることで入射面をよりレセプタクル内部に配設することができ、光レセプタクルのプラグ接続面から導波路までの光接続距離をより短くすることができる。

第１９の発明は、第１〜１６のいずれか１つの発明において、前記第１の部分は、前記フェルールから突出した部分を有し、前記第２の部分及び前記第３の部分は、全域に亘って前記貫通孔内に配設されていることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、光ファイバをフェルール端面から突出させることで、光学素子と光レセプタクルとを光学的に接続する際の調芯が容易になる。

第２０の発明は、第１９の発明において、前記フェルールの前記貫通孔は、軸方向に対して直交する直交方向における幅が前記光ファイバの前記直交方向の幅に対応する第１領域と、前記第１領域よりも前記他端面側に配置され、前記他端面に向かって前記直交方向の幅が広がる第２領域と、を有し、前記第２の部分の軸方向中央部は、前記第１領域と重なるように配設されていることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第２の部分の軸方向中央部を、第１領域と重なるように配設することにより、第２の部分に外部応力が加わることを抑制することができる。これにより、第２の部分においてファイバ破損などが生じることを抑制することができる。

第２１の発明は、第１９の発明において、前記フェルールの前記貫通孔は、軸方向に対して直交する直交方向における幅が前記光ファイバの前記直交方向の幅に対応する第１領域と、前記第１領域よりも前記他端面側に配置され、前記他端面に向かって前記直交方向の幅が広がる第２領域と、を有し、前記第２の部分は、前記第１領域と重なるように配設されていることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、第２の部分を、第１領域と重なるように配設することにより、第２の部分に外部応力が加わることを抑制することができる。これにより、第２の部分においてファイバ破損などが生じることを抑制することができる。

第２２の発明は、第１９〜２１のいずれか１つの発明において、前記第１の部分の前記フェルールから突出した部分の端面側に設けられ、前記光ファイバを固定する固定部材を、さらに備え、前記固定部材は、前記フェルールとは離隔して配設されていることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、固定部材を設けることにより、光ファイバの一部をフェルールから突出させた場合にも、光ファイバの位置を高い精度で管理することができる。例えば、光学素子との位置合わせを短時間で精度良く行うことができる。

第２３の発明は、第２０又は第２１の発明において、前記保持具は、前記フェルールの外側面のうち、前記第１領域よりも前記他端面側の部分を保持することを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、フェルールの保持具への圧入にともなう外部応力が、第２の部分に加わってしまうことをより抑制することができる。

第２４の発明は、第１９〜２３のいずれか１つの発明において、前記保持具は、前記他端面よりも突出しないことを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、保持具を単純な形状とすることができ、保持具の部材コストを抑えることができる。また、光ファイバが曲げられた際に、光ファイバが保持具に接触してしまうことを抑制することもできる。

第２５の発明は、第２０又は第２１の発明において、前記保持具は、前記フェルールの外側面のうち、前記第１領域と対向する部分のみを保持することを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、保持具の部材コストを抑え、光ファイバが保持具に接触してしまうことを抑制できる。さらには、第１領域と第２領域との境界部分にかかる応力を緩和することができる。

第２６の発明は、第１９〜２５のいずれか１つの発明において、前記光ファイバの前記フェルールの外方に延在した部分を被覆する保護部材と、前記保護部材を覆うチューブと、をさらに備え、前記保護部材と前記チューブとの間には、空間が設けられていることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、保護部材が保持具に直接接触してしまうことを抑制することができる。また、曲げに対しても、応力集中は、チューブと第１弾性部材との界面に発生するが、チューブと保護部材との間には、空間が存在するため、亀裂が進展するのを抑制することができる。また、チューブは、光ファイバとは独立して存在しているため、光ファイバの光学特性にともなう材料の選択などの制限がなく、保護部材よりも強度の強い材料を選択することで、保護部材よりも強い曲げ耐性を実現することができる。

第２７の発明は、第１９〜２６のいずれか１つの発明において、前記光ファイバの前記フェルールの外方に延在した部分において前記第１弾性部材を覆う第２弾性部材をさらに備え、前記第２弾性部材の硬度は、前記第１弾性部材の硬度よりも低いことを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、光ファイバとフェルールは、光学的な性質を、保持具の端部においては、光ファイバに曲げが作用した時の応力緩和を実現することができ、２つの特性を両立することができる。

第２８の発明は、第１〜２７のいずれか１つの発明において、前記ファイバスタブのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面において、前記フェルールの端面の一部と前記光ファイバの端面が、前記ファイバスタブの中心軸に対して垂直となる面から所定の角度をもつことを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、フェルールの端面の一部と光ファイバの端面とをファイバスタブの中心軸に対して垂直となる面から所定の角度をもつように研磨することで、光レセプタクルに接続される発光素子から出射され光ファイバに入射する光のうちで、光ファイバの端面で反射した光が発光素子に戻ることを防止し、光学素子を安定して動作させることができる。

第２９の発明は、第１〜２８のいずれか１つの発明において、前記第１の部分、前記第２の部分、および前記第３の部分は、一体でできていることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、光ファイバを一体で形成することで、第１の部分、第２の部分、第３の部分それぞれの境界に空隙が発生することを防ぐことにより、光損失を抑えることができる。

第３０の発明は、第１〜２９のいずれか１つの発明において、前記ファイバスタブの中心軸に沿った前記第１の部分の長さは、５μｍ以上であることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、光ファイバの長さ及び研磨のばらつきを原因とした光損失を抑制することができる。

第３１の発明は、第１〜３０のいずれか１つの発明において、前記ファイバスタブの中心軸に沿った前記第３の部分の長さは、５μｍ以上であることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、光ファイバの長さ及び研磨のばらつきを原因とした光損失を抑制することができる。

第３２の発明は、第１〜第３１のいずれか１つの発明において、前記光ファイバは、最も小さい外径の最細部を前記第２の部分に有し、前記貫通孔の内径の変化は、前記光ファイバの外径の変化よりも小さく、前記第１弾性部材の厚さは、前記最細部において最も大きく、前記第１の部分から前記最細部に向かって徐々に大きくなるとともに、前記第３の部分から前記最細部に向かって徐々に大きくなり、前記第２の部分と前記内壁との間に設けられた前記第１弾性部材の前記光ファイバの軸方向の長さは、前記第１の部分と前記内壁との間に設けられた前記第１弾性部材の前記軸方向の長さ、及び前記第３の部分と前記内壁との間に設けられた前記第１弾性部材の前記軸方向の長さの少なくとも一方よりも短いことを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、光ファイバの外径が最も小さい最細部に設けられた第１弾性部材が楔状に存在することとなり、光ファイバの軸方向の移動を抑制することができる。例えば、光ファイバがフェルールよりも外側に突き出ることを抑え、光ファイバの外周のカケやクラックを抑制することができる。光ファイバの先端がフェルールの先端よりも奥まり、プラグフェルールと結合する際の光学的な損失が増加してしまうことを抑制することができる。

第３３の発明は、第１〜第３２のいずれか１つの発明において、前記他端面において、前記フェルールの外径の中心を基準とした時の前記コアの中心の偏芯量は、７μｍ以下であることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、半導体レーザ素子等の光学素子との調芯作業を行う際に、光レセプタクルと光学素子とを初期位置に設置するだけで、光学素子から照射された光の少なくとも一部をコアに入射させることができ、調芯作業をし易くすることができる。

第３４の発明は、第１〜第３３のいずれか１つの発明において、前記第１の部分の前記クラッドと、前記第３の部分の前記クラッドと、の間の前記光ファイバの軸方向と直交する方向の変位量は、４μｍ以下であることを特徴とする光レセプタクルである。

この光レセプタクルによれば、プラグフェルールと光学的に接続される一端面側において、プラグフェルールとの軸ずれが生じてしまうことを抑制することができる。プラグフェルールとの軸ずれにともなう接続損失の増加を抑制することができる。

第３５の発明は、第１〜３４のいずれか１つの光レセプタクルを備えたことを特徴とする光トランシーバである。

この光トランシーバによれば、光ファイバの光学素子側端面のコアを小さくし、かつ一般的に伝送路に用いられるファイバよりもコアとクラッドの屈折率差の大きいファイバを融着することで、光モジュール全長を短くすることに貢献しながら、一般的に伝送路に用いられるファイバとコアとクラッドの屈折率差の大きいファイバの融着部分に屈折率およびコア径が緩やかに推移する部分を形成することで、モードフィールドの変換効率を抑え、結果として光学素子からプラグフェルールまでの結合効率の低下を抑制することができる。

光ファイバの光学素子側端面のコアを小さくすることで光モジュール全長を短くすることに貢献しながら、ファイバの軸方向長さに関して高い精度の寸法公差を必要とせず、ファイバの軸方向の動きを抑制することで結合効率の低下を防止し、またＭＦＤ変換の損失を抑えることのできる光レセプタクル及び光トランシーバが提供される。

本発明の第一の実施形態を示す光レセプタクルの模式断面図である。 本発明の第一の実施形態におけるファイバスタブの拡大断面図である。 本発明の第一の実施形態における第２部分が線形に拡大している状態の拡大断面図である。 本発明の第一の実施形態におけるビーム伝播の模式図である。 本発明の第一の実施形態における第２部分が非線形に拡大している状態の拡大断面図である。 本発明の第一の実施形態における第２部分に段差を有している状態の拡大断面図である。 本発明の第一の実施形態における第２部分を例示する模式断面図である。 本発明の第一の実施形態におけるファイバスタブの拡大正面図である。 本発明の第一の実施形態における光ファイバの拡大断面図である。 ファイバスタブとプラグフェルールとの光接続面における軸ずれと接続損失との関係を表すグラフ図である。 本発明の第二の実施形態におけるファイバスタブの拡大断面図である。 第二部分の変換部長さに関する解析の一例を例示する模式図である。 第二部分の変換部長さに関する解析結果を表すグラフ図である。 第二部分の変換部長さに関する解析結果の光強度分布を表すコンタ図とグラフ図である。 図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、第一部分の長さに関する解析を例示する模式図である。 図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、本発明の第三の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。 本発明の第四の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。 本発明の第四の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を例示する模式的断面図である。 本発明の第五の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。 本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。 本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を表す模式的断面図である。 本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を表す模式的断面図である。 本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を表す模式的断面図である。 本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を表す模式的断面図である。 本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を表す模式的断面図である。 図２６（ａ）及び図２６（ｂ）は、本発明の第七の実施形態に係る光レセプタクルを例示する模式的断面図である。 図２７（ａ）〜図２７（ｅ）は、本発明の第七の実施形態に係る光レセプタクルの解析結果の一例を表す説明図である。 本発明の第七の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を例示する模式的断面図である。 図２９（ａ）及び図２９（ｂ）は、本発明の第八の実施形態に係る光トランシーバを例示する模式図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について例示をする。尚、各図面中同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態を示す光レセプタクルの模式断面図である。
光レセプタクル１は、ファイバスタブ４と、ファイバスタブ４を保持する保持具５と、ファイバスタブ４の先端を一端で保持し、他端で光レセプタクル１に挿入されるプラグフェルールを保持可能なスリーブ６と、を備えている。ファイバスタブ４は、光ファイバ２と、光ファイバ２を保持する貫通孔３ｃを有するフェルール３と、弾性部材９（第１弾性部材）と、を含む。弾性部材９は、光ファイバ２と貫通孔３ｃの内壁との間に設けられる。光ファイバ２はフェルール３の貫通孔３ｃに弾性部材９を用いて接着固定されている。なお、光レセプタクル１に挿入されるプラグフェルールは図示されていない。

保持具５は、ブッシュ５ａと、ハウジング５ｂと、を有する。ブッシュ５ａは、フェルール３の外側面に嵌り、フェルール３の後端側を保持する。ハウジング５ｂは、ブッシュ５ａの外側面に嵌り、ファイバスタブ４及びスリーブ６を覆う。ハウジング５ｂは、ファイバスタブ４及びスリーブ６を軸周りに覆い、ファイバスタブ４及びスリーブ６を外力などから保護する。このように、ブッシュ５ａは、ファイバスタブ４及びスリーブ６をハウジング５ｂ内に収容した状態で保持する。ハウジング５ｂは、例えば、円筒状である。ブッシュ５ａの外径は、スリーブ６の外径よりも大きい。ハウジング５ｂの内径は、ブッシュ５ａの外径と実質的に同じである。ハウジング５ｂは、スリーブ６の外側面に嵌ることなく、ブッシュ５ａの外側面のみに嵌る。

フェルール３に適する材質はセラミックス、ガラス等が挙げられるが、本実施例ではジルコニアセラミックスを用い、その中心に光ファイバ２を接着固定し、プラグフェルールと光学的接続される一端（端面３ｂ：図１参照）を凸球面に研磨して形成した。また、光レセプタクル１の組立てにおいて、ファイバスタブ４は保持具５（ブッシュ５ａ）に圧入固定されることが多い。

スリーブ６に適する材質は樹脂、金属、セラミックス等があげられるが、本実施例では全長方向にスリットを有するジルコニアセラミックス製の割りスリーブを用いた。スリーブ６は一端でファイバスタブ４の凸球面に研磨された先端部（端面３ｂ）を保持し、他端で光レセプタクルに挿入されるプラグフェルールを保持するようになっている。

光ファイバ２は、中心軸Ｃ１に沿って延在するコア８と、コア８の周囲を囲むクラッド７と、を有する。例えば、コアの屈折率は、クラッドの屈折率よりも高い。光ファイバ（コア８及びクラッド７）の材料としては、例えば石英ガラスが挙げられる。石英ガラスには不純物が添加されていてもよい。

ファイバスタブ４は、プラグフェルールと光学的接続される一端面（端面３ｂ）と、当該一端面とは反対側の他端面（端面３ａ）と、を有する。コア８は、端面３ａ及び端面３ｂにおいてクラッド７から露出している。

例えば、端面３ａ側に半導体レーザ素子等の光学素子が配置される。半導体レーザ素子等から出射された光は、端面３ａ側から光レセプタクル１に入射し、コア８内を伝搬する。または、端面３ｂからコア８に入射した光は、コア８内を伝搬し、端面３ａ側から光学素子へ向けて出射される。

端面３ａと半導体レーザ素子等の光学素子等との間に、アイソレータ等の光学素子を設けてもよい。アイソレータは、例えば、偏光角度を回転させる素子（ファラデー素子等）や偏光子を有し、光を１方向にのみ透過させる。これにより、例えば、端面３ａで反射された戻り光によるレーザ素子の損傷や、ノイズ等を抑制することができる。

また、ファイバスタブ４は、端面３ｂが中心軸Ｃ１と直交する平面に対して傾斜するように、研磨されていてもよい。すなわち、凸球面状の端面３ｂは、中心軸Ｃ１と直交する平面に対して傾斜する斜め凸球面であってもよい。これにより、光レセプタクル１は、端面３ｂにおいてＡＰＣ（Angled Physical Contact）コネクタと光学的に接続され、接続点における反射や接続損失を抑制することができる。

図２は、本発明の第一の実施形態におけるファイバスタブの拡大断面図である。
光ファイバ２は第一部分（第１の部分２１）、第二部分（第２の部分２２）、第三部分（第３の部分２３）を融着した一本のファイバである。光ファイバ２の第一部分は第一部分クラッド７ａと第一部分コア８ａからなり、第二部分は第二部分クラッド７ｂと第二部分コア８ｂからなり、第三部分は第三部分クラッド７ｃと第三部分コア８ｃからなり、ファイバスタブ４の凸球面に研磨した端面３ｂ側に第三部分が、中央に第二部分が、端面３ｂとは反対側の光学素子と光学接続される端面３ａ側に第一部分が配置されている。保持具５（ブッシュ５ａ）は、ファイバスタブ４の端面３ａ側（第１の部分２１側）を保持する。スリーブ６は、ファイバスタブ４の端面３ｂ側（第３の部分２３側）を保持する。なお、第一部分クラッド７ａ、第二部分クラッド７ｂ及び第三部分クラッド７ｃは、図１に関して説明したクラッド７に含まれる。また、第一部分コア８ａ、第二部分コア８ｂ及び第三部分コア８ｃは、図１に関して説明したコア８に含まれる。

第一部分のコア径Ｄ１は、第三部分のコア径Ｄ３よりも小さく、第二部分のコア径Ｄ２は第一部分から第三部分に推移するにつれて徐々に大きくなっている（例えば図３を参照）。また、第一部分のファイバ外径Ｄ４と第三部分のファイバ外径Ｄ６は同じ大きさであるが、第二部分のファイバ外径Ｄ５はそれらよりも小さい（例えば図３を参照）。なお、コア径は、光軸（中心軸Ｃ１）と直交する方向に沿ったコアの長さ、すなわちコアの直径である。また、ファイバ外径は、中心軸Ｃ１と直交する方向に沿ったファイバの長さ（クラッドの長さ）、すなわちファイバの直径である。

第二部分を形成する手法としては、第一部分と第三部分を融着する際に、融着部の外周から石英の融点以上の熱を加えながら光ファイバ融着部を引き伸ばす方法等が挙げられる。第二部分のファイバスタブ４の中心軸Ｃ１方向の長さは、最も損失が少ない長さと熱を加えながら引き伸ばす事ができる限界の長さを考えて設計する必要がある。その長さとしては１０マイクロメートル（μｍ）以上から１０００μｍであることが望ましい。

このように、光ファイバ２は、最も小さい外径の最細部ＮＰを第２の部分２２に有する。貫通孔３ｃの内径の変化は、光ファイバ２の外径の変化よりも小さい。貫通孔３ｃの内径は、第１の部分２１から第３の部分２３にかけて実質的に一定である。弾性部材９の厚さは、最細部ＮＰにおいて最も大きく、第１の部分２１から最細部ＮＰに向かって徐々に大きくなるとともに、第３の部分２３から最細部ＮＰに向かって徐々に大きくなる。第２の部分２２と内壁３ｃとの間に設けられた弾性部材９の光ファイバ２の軸方向の長さは、第１の部分２１と内壁３ｃとの間に設けられた弾性部材９の軸方向の長さ、及び第３の部分２３と内壁３ｃとの間に設けられた弾性部材９の軸方向の長さの少なくとも一方よりも短い。この例では、第２の部分２２の弾性部材９の長さは、第１の部分２１の弾性部材９の長さ、及び第３の部分２３の弾性部材９の長さの双方よりも短い。

図３、図４、図５、図６及び図７に第二部分の形状について示す。

図３は、第二部分のコア径Ｄ２が第一部分から第三部分に推移していくにつれて線形的に拡大していく様子を示している。この形状をとることにより、第二部分に進入したレーザーが広がり角αで広がっていったとしても、図４で示すように、壁に対して小さい角度α‘で入射され、クラッド側に光が逃げていくことを防ぐ。ただし、この形状を作成するためには、ファイバを引っ張る速度とファイバに熱を加えるための放電量や放電タイミング、放電位置を厳密に制御しなくてはならず、形状形成の難易度は比較的高い。

図５は、第二部分のコア径Ｄ２が第一部分から第三部分に推移していくにつれて非線形に拡大していく様子を示している。この形状をとることにより、線形でコアが拡大していく時よりも変換部（第二部分）における損失は大きくなる可能性はあるが、上記制御項目に関して許容値が広がるため、放電量や放電タイミングが制御できないような製造機器に置いても、比較的簡単な制御によって作成できる利点がある。

図６は、第二部分のコア径Ｄ２が第一部分から第三部分に推移していくにつれてコアが非線形に拡大しつつも、クラッド７とコア８との境の一部がファイバ中心軸Ｃ１に対してほぼ垂直となる部分Ｓ１（本明細書ではこれを段差と呼ぶ）を有している状態を示している。この形状をとることにより、融着時に第二部分全域にわたって熱を伝えることが困難な場合でも作成することができる利点がある。

それぞれの部分のクラッドの屈折率とコアの屈折率の差の大きさは、第一部分が最も大きく、次いで第二部分が大きく、第三部分が最も小さい。第二部分に関しては第一部分と第三部分の融着時に形成されるという理由から、屈折率差は第一部分側では大きく、第三部分側に寄るにつれて徐々に屈折率差は小さくなっていく。

レーザーはあるビームウェスト径Ｄ７の状態まで集光された場合、広がり角α度で広がっていく特性を持つ。つまり、広がり角またはビーム径どちらか一方が決定すれば、もう一方も必然的に決定する。

コアとクラッドの屈折率差を生じさせる方法として、石英ガラスにエルビウムやゲルマニウムなど希土類を添加する方法が知られており、添加する対象は、コア、クラッド、またはその両方が挙げられる。石英ガラス中の添加物質や濃度によって、屈折率を調整することができる。第一部分、第二部分、第三部分それぞれにおいて、コアの屈折率とクラッドの屈折率とは、それぞれ１．４以上１．６以下程度である。コアとファイバの屈折率の差によって入射できるＮＡ（開口度）が決定するため、第一部分に用いるファイバは、第一部分に入射するレーザーの広がり角αとＮＡが一致するように屈折率差を持たせたファイバを用いる必要がある。

広がり角が決定すれば入射径も決まるため、屈折率差と合わせて、入射するビーム径にあわせたＭＦＤ（モードフィールド径）を持つファイバを用いる必要がある。

第一部分、第三部分の中心軸Ｃ１方向の長さは、入射した光が単一のモードに落ち着くまでの距離を確保するためにそれぞれ１００μｍ以上持つことが望ましく、第二部分がフェルール３の貫通孔３ｃの中央付近に配置されるように調整されることが望ましい。

ファイバスタブ４において光ファイバ２はフェルール３の貫通孔３ｃに弾性部材（接着剤）９を用いて固定される。ここで接着剤に適する材料としてはエポキシ、シリコン等の樹脂系接着剤があげられるが、本実施例では高温硬化型のエポキシ系接着剤を用いた。なお、フェルール３の貫通孔３ｃ内において、光ファイバ２とフェルール３の内壁との間に存在する空間には同接着剤が隙間無く充填されている。

ここで、図１〜図６に表した例では、第二部分のファイバ外径Ｄ５は、第一部分のファイバ外径Ｄ４よりも小さく、第三部分のファイバ外径Ｄ６よりも小さいため、貫通孔３ｃ内においてフェルール３と第二部分のファイバ外周との間に隙間が発生する。この隙間に接着剤として弾性部材９が隙間無く充填される。これにより、第二部分のファイバの外側に充填された弾性部材９がファイバに対しての楔となり、ファイバスタブ４と光レセプタクル１に挿入されるプラグフェルールとが光学接続を行うために接触し、軸方向に平行に外力が作用したとしても、ファイバスタブ４又は光ファイバ２が軸方向に移動することを抑制する。

なお、弾性部材９は、光レセプタクル１の機能に影響を与えない程度の気泡を含んでいてもよい。より詳しくは、弾性部材９は、接着不良により光ファイバ２の固定強度が低くなり、プラグフェルールとの接触にともなって光ファイバ２が動いてしまうことを抑制できる程度の気泡を含んでいてもよい。弾性部材９は、例えば、光ファイバ２の軸方向（光ファイバ２とフェルール３との界面に沿う方向）の長さが３０μｍ以下の気泡を含んでいてもよい。弾性部材９は、例えば、最大直径が３０μｍ以下の気泡を含んでいてもよい。これにより、弾性部材９が気泡を含んでいる場合においても、光レセプタクル１の機能に影響を与えてしまうことを抑制することができる。本願明細書において、「弾性部材９が充填されている状態」及び「弾性部材９が隙間無く充填されている状態」には、弾性部材９が、３０μｍ以下の軸方向の長さの気泡を含んでいる場合も含むものとする。

また、第二部分は、第一部分と第三部分とを融着させることで形成されるため、形成条件によっては、第二部分の強度は、第一部分の強度又は第三部分の強度よりも低い場合がある。これに対して、第二部分の外周に弾性部材９が充填されることにより、第二部分を補強することができる。

但し、実施形態においては、図７に表したように、第二部分のファイバ外径Ｄ５は、第一部分のファイバ外径Ｄ４又は第三部分のファイバ外径Ｄ５と実質的に同じであってもよい。この形状をとることにより、融着によって光ファイバ２を形成するときに、放電量や放電タイミングの制御を比較的簡単とすることができる。

また、通常、光レセプタクル１では光を光ファイバ２に入射する、または光ファイバ２より光を出射する際に光ファイバ２の端面２ａ（図２を参照）での光の反射を防ぐため、ファイバスタブ４の凸球面に研磨された端面３ｂとは反対側の端面３ａにおいて、光ファイバ２の端面２ａはフェルール３の中心軸Ｃ１（ファイバスタブの中心軸と同じ）に対して略垂直な平面となるように研磨される。ここで略垂直とは、中心軸Ｃ１に対して８５度〜９５度程度であることが望ましい。

本発明の第一の実施形態では、光ファイバ２の端面２ａはファイバスタブ４の中心軸Ｃ１に対して垂直となる平面に研磨されており、さらに光ファイバ２の端面２ａとフェルール３の端面３ａはほぼ同一平面上に存在している。ここでほぼ同一平面上とは、光ファイバ２の端面２ａとフェルール３の端面３ａとの間の距離が−２５０ｎｍ〜＋２５０ｎｍ程度であることが望ましい。

ファイバスタブ４の凸球面に研磨した端面３ｂとは反対側の端面３ａにおいて、光ファイバ２のコア８の中心は、フェルール３の中心から０．００５ミリメートル（ｍｍ）の範囲内に存在する。これにより、光ファイバ２のコア８の位置を制御することで、光モジュールの組み立て時の接続ロスを小さくし、容易に光モジュールを組み立てることができる。

ファイバスタブ４の凸球面は通常フェルール３の中心軸Ｃ１に対して垂直な平面上に形成されているが、垂直となる面から所定の角度（例えば４度〜１０度）を持つ平面上に形成されても良い。

図８は、本発明の第一の実施形態におけるファイバスタブの拡大正面図である。
図８に表したように、コア８は、例えば、製造誤差などにより、フェルール３に対して偏芯する場合がある。この際、プラグフェルールと光学的接続される一端面（端面３ｂ）と反対側の他端面（端面３ａ）において、フェルール３の外径の中心ＣＬ１を基準とした時のコア８の中心ＣＬ２の偏芯量ＥＡは、７μｍ以下である。これにより、半導体レーザ素子等の光学素子との調芯作業をし易くすることができる。

図９は、本発明の第一の実施形態における光ファイバの拡大断面図である。
図９に表したように、２つの光ファイバを融着させて光ファイバ２を形成する際に、各光ファイバの少なくとも一方のコアがクラッドに対して偏芯している場合、コアの中心同士を合わせて溶着が行われる。このため、第一部分クラッド７ａと第三部分クラッド７ｃとの間には、軸方向と直交する方向において、位置ズレが生じる場合がある。

この場合、第１の部分２１の第一部分クラッド７ａと、第３の部分２３の第三部分クラッド７ｃと、の間の光ファイバ２の軸方向と直交する方向の変位量ＤＡは、４μｍ以下である。

これにより、プラグフェルールと光学的に接続される一端面（端面３ｂ）側において、プラグフェルールとの軸ずれが生じてしまうことを抑制することができる。プラグフェルールとの軸ずれにともなう接続損失の増加を抑制することができる。また、例えば、第一部分クラッド７ａと第三部分クラッド７ｃとの間の段差がフェルール３に引っ掛かり、光ファイバ２がフェルール３に入らなくなってしまうことを抑制することができる。さらには、第２の部分２２に接着剤などによる応力集中が発生し、光ファイバ２の破断の要因となってしまうことを抑制することができる。このように、変位量ＤＡを小さくすることにより、光ファイバ２の破断を抑制できるとともに、組立の歩留まりを改善することができる。

図１０は、ファイバスタブとプラグフェルールとの光接続面における軸ずれと接続損失との関係を表すグラフ図である。
光接続面側におけるファイバスタブ４とプラグフェルールとの接続損失の要求品質は、０．５ｄＢ以下とされることが多い。その損失原因は、様々であるが、ファイバスタブ４とプラグフェルールとの軸ずれの影響が大きいと考えられる。

例えば、変位量ＤＡが４μｍである場合には、光ファイバ２をフェルール３に入れ込むために、フェルール３の貫通孔３ｃを４μｍ以上にしなければならない。貫通孔３ｃの直径が大きい場合、光ファイバ２が偏って接着され、光接続面での軸ずれとなり、接続損失が大きくなる可能性がある。例えば、光接続面での接続損失が０．５ｄＢを超えてしまい、要求を満たすことができなくなってしまう。従って、上記のように、変位量ＤＡは、４μｍ以下とする。これにより、光接続面におけるプラグフェルールとの軸ずれを抑制し、接続損失を抑制することができる。接続損失が０．８ｄＢを超えてしまうことを抑制することができる。

（第二の実施形態）
図１１は、本発明の第二の実施形態を示す光レセプタクルの模式断面図である。
光レセプタクル１を構成する部材は第一の実施形態と同様であり、光ファイバ２と光ファイバ２を保持する貫通孔３ｃを有するフェルール３の凸球面に研磨された端面３ｂ（図１１参照）とは反対側の端面３ａ（図１１参照）において、光ファイバ２の端面２ａとフェルール３の端面３ｂの一部が、フェルール３の中心軸Ｃ１に対して垂直となる面から所定の角度（例えば４度〜１０度）を持つ平面となるように研磨されている。

このことにより、光レセプタクル１に接続される発光素子から出射され光ファイバ２に入射する光のうちで、光ファイバ２の端面２ａで反射した光が発光素子に戻ることを防止し、光学素子を安定して動作させることができる。

通常、ファイバスタブ４におけるフェルール３の中心軸Ｃ１に対して垂直となる面から所定の角度を持つ面を形成するためには、フェルール３の貫通孔３ｃに光ファイバ２を挿入し、接着剤で固定した後にフェルール３と光ファイバ２を同時に研磨して形成する。

本発明の第一、および第二の実施形態では、第二部分の外径が細くなった部分２ｂの外周に、光ファイバ２をフェルール３の貫通孔３ｃ内に固定するための弾性部材（接着剤）９が充填されている。このため、光ファイバの中心軸Ｃ１と平行な力が作用したとしても、弾性部材が楔として作用し、ファイバの中心軸方向のズレを抑制することができるため、接触不良に伴う損失やファイバがフェルールから飛び出す現象が起きにくくなる。

次に、本発明者が実施した第一部分の光ファイバのコア径、屈折率、第二部分の中心軸Ｃ１方向の長さに関する検討について、図面を参照しつつ説明する。
図１２〜図１４は、検討に用いた解析条件および解析結果の一例を例示する模式図である。

まず、コア径について説明する。
図１２は、本検討で用いた光ファイバを表す模式断面図である。
直径ｗ１のビームウェストを持つビームが直径ｗ２のＭＦＤを持つファイバに入射される場合、光軸垂直方向の軸ずれ、角度ずれ、光軸方向のずれがないと仮定すると結合効率ηは以下の式で求められることが知られている。

この理論式によれば、レーザのビームウェストとファイバのＭＦＤが一致するｗ１=ｗ２の時に効率は１(１００%)になる事がわかる。また、シングルモードファイバのＭＦＤは、コア径が０〜１０μｍの範囲においては、波長によって変動するがファイバのコア径よりも直径が０.５〜４μｍ大きくなることが知られている。この事実より、ファイバのコア径は入射されるビームウェストよりも０.５〜４μｍ程度小さいことが望ましい。

屈折率差について説明する。光がシングルモードファイバの中を伝播していくには、光の広がり角θ１とファイバの受光角θ２とが一致していることが望ましい。なお、このθ１は、次式で求められることが知られている。

この式によれば、入射されるレーザービームのビームウェストｗ１が分かれば広がり角θ１を求めることができる。また、ファイバの受光角θ２は、

に示されるとおり、コアの屈折率ｎ_ｃｏｒｅとクラッドの屈折率ｎ_ｃｌａｄから求められることが分かっている。

入射されるビームウェストｗ１が決定されれば、そのビームの広がり角も必然的に決定されるため、ファイバのコアとクラッドの屈折率差はθ２＝θ１となるように決定されなければならない。例えば、コアとクラッドに石英ガラスを用いた場合、コアとクラッドの屈折率は１.４〜１.６程度の範囲で推移する。

第二部分の中心軸Ｃ１方向の長さについて説明する。この長さの違いによる効果を確認するために、光ＣＡＥ解析を実施した。本検討では第一部分のコア径Ｄ１は３μｍ、第一部分コア８ａの屈折率は１.４９、第３の部分のコア径Ｄ３は８.２μｍ、第三部分コア８ｃの屈折率は１．４６７７、ファイバ全長を１０００μｍ、各部分のクラッド（７ａと７ｂと７ｃ）の屈折率は共通で１．４６２４、入射されたビームのビームウェスト径Ｄ７は３．２μｍとした。この条件の下で、第二部分の中心軸Ｃ１方向の長さを０μｍから５００μｍまで１００μｍ刻みで変化させた場合に、光強度がどのように変化するか計算した。なお、第一部分と第三部分の長さはそれぞれ（１０００μｍ − 第二部分長さ）÷２とした。

この解析の解析結果をまとめたグラフを図１３に示す。横軸は第二部分の中心軸Ｃ１方向の長さ、縦軸は入射された光を１としたときの、ファイバ出射端における光の強度を対数表示したものである。この解析結果によれば、第二部分の中心軸Ｃ１方向の長さが長くなれば、光ファイバ２の内部における損失が小さくなる。その変化の様子としては、０〜１００μｍまでは長さが増加することにより損失は急激に低下し、１００μｍ以上では損失はほぼ横ばいとなる。これより、第二部分の長さは１００μｍ以上であることが望ましいと考えられる。

図１４は、本解析条件の一例において、ファイバ内の光強度分布をコンタ図とグラフで示した図である。グラフの縦軸はファイバの入射端からの距離、横軸は光の強度を示している。このグラフで特筆すべきことは、第一部分と第三部分を伝播していく過程において、光はほぼ減衰しないという点である。入射された光は当初光の干渉によって強度が減少するものの、それが出射端からある程度伝播したところで安定する。その後は一定の値を保ったまま第二部分に入る。第二部分ではＭＦＤの変換および屈折率の変化による損失が発生するため光強度は低下し、その後第三部分へと入る。第三部分ではほぼ強度の変化は無く、出射端まで一定の値を保つ。

本発明の一実施形態によれば、第一部分と第三部分の中心軸Ｃ１方向の長さは減衰には影響しないため、その長さが変化してもファイバの機能およびファイバ全体の損失には影響は無い。言い換えれば第一部分と第三部分の長さは設計者の任意の長さで設計することができるうえに、その設計寸法の寸法公差は大きくとることができる。この利点はＧＩファイバやレンズ付ファイバのように厳密な寸法精度を必要とせず、量産性の向上に大きく貢献することができる。

次に、中心軸Ｃ１方向に沿った第一部分の長さ、及び中心軸Ｃ１方向に沿った第三部分の長さに関する検討について、説明する。
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、第一部分の長さに関する検討に用いた参考例の光レセプタクル及びその解析結果の一例を例示する模式図である。

参考例の光レセプタクルは、図１５（ａ）に示すファイバスタブ４９を有する。参考例のファイバスタブ４９の構造は、実施形態に係るファイバスタブ４において第１の部分２１（第一部分クラッド７ａと第一部分コア８ａ）が設けられない構造と同様である。
すなわち、ファイバスタブ４９は、光ファイバ２９と、光ファイバ２９を保持するフェルール３９と、を有する。ファイバスタブ４９は、プラグフェルールと接続される端面３９ｂと、端面３９ｂとは反対側の端面３９ａと、を有する。また、光ファイバ２９は、第二部分２２９（変換部）と、第三部分２３９と、を有する。第三部分２３９は、第二部分２２９と軸方向において並び、第二部分２２９と連続する。第二部分２２９は、端面３９ａの一部を形成し、第三部分２３９は、端面３９ｂの一部を形成する。中心軸Ｃ１方向において、第二部分２２９のコア径は、第三部分２３９へ向かって拡大している。第三部分２３９のコア径は、中心軸Ｃ１方向において、実質的に一定である。なお、図１５（ａ）では、便宜上、弾性部材など一部の要素を省略している。

一般に、端面３９ａは、鏡面状に研磨される。また、端面３９ｂは、凸球面状に研磨される。これにより、端面３９ａ、３９ｂにおける光の損失を抑制することができる。光レセプタクルにおいては、光学素子と光レセプタクルとの接続（例えばＶ形状の溝が用いられる）や、付着した接着剤の除去の観点からも端面を研磨することが望ましい。
端面３９ａの研磨量は、例えば５μｍ以上５０μｍ以下である。これにより、鏡面状の端面を形成することができる。

ここで、図１５（ａ）に示したファイバスタブ４９において、例えば、端面３９ａが５〜５０μｍ程度研磨されると、研磨量に応じて、第二部分２２９の長さが短くなる。言い換えれば、研磨量に応じて、第二部分２２９の端面位置（第二部分２２９のうち端面３９ａの一部として露出する部分の位置）が５〜５０μｍ程度変動する。つまり、端面３９ａにおけるコア径Ｄａが変動する。これは、ＧＩファイバなど、周期的にＭＦＤが変化するようなファイバを用いる場合には、損失の原因となる。

本願発明者は、上記のような端面３９ａの研磨と、損失と、の関係について解析を行った。図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）に解析結果の一例を示す。この検討では、端面３９ａの研磨前において、第二部分２２９の軸方向に沿った長さＬａを５０μｍとし、端面３９ａにおけるコア径Ｄａを３μｍとし、端面３９ｂにおけるコア径Ｄｂを９μｍとした。第二部分２２９におけるコア径の軸方向に沿った変化率は、一定とした。

図１５（ｂ）は、上記のようなファイバスタブ４９において、端面３９ａの研磨により、長さＬａが２０％（研磨量１０μｍ）、４０％（研磨量２０μｍ）、６０％（研磨量３０μｍ）又は８０％（研磨量４０μｍ）短くなった場合の損失（ｄＢ）を表す。図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）のデータを表すグラフ図である。ここで、損失（ｄＢ）は、端面３９ａから光（径ＤＬ＝３μｍ）が入射した場合の出射端（端面３９ｂ）における光の強度から算出される。

端面３９ａの研磨が行われる前において損失は、−１．０６ｄＢである。グラフより、研磨によって第二部分２２９が短くなると損失が大きくなることが分かる。例えば、研磨によって変換部（第二部分２２９）が５０％短くなると損失は、−３ｄＢ程度となる。

このように、第一部分が設けられない参考例においては、端面を研磨することによって損失が増大してしまう。また、参考例において、予め研磨量を考慮して研磨前の端面のコア径を定めたとしても、研磨量のばらつきに応じて損失がばらつく。研磨量を厳密に管理する必要が生じ、量産性が低下することがある。

これに対して、実施形態に係る光レセプタクルにおいては、実質的にコア径及び屈折率が中心軸Ｃ１に沿って変化しない第一部分が設けられる。端面３ａの研磨によって、中心軸Ｃ１に沿った第一部分の長さが変動しても、光学的損失の増大やばらつきの変化は小さい。例えば、第一部分の長さの範囲内で端面位置が変化しても、光レセプタクルの特性は、実質的に劣化しない。

以上により、第一部分の中心軸Ｃ１に沿った長さは、端面３ａの研磨量以上であることが望ましい。上述の通り、端面３ａを鏡面状とするため、端面３ａは、５μｍ以上５０μｍ以下程度研磨される。したがって、第一部分の中心軸Ｃ１に沿った長さは、５μｍ以上であることが望ましく、可能であれば５０μｍ以上であることが、さらに望ましい。第一部分の中心軸Ｃ１に沿った長さの上限は、ファイバスタブ４内（フェルール３の貫通孔内）に第二部分及び第三部分を配設することができれば、特に制限されない。そのためファイバスタブ４の全長によっては、第一部分を７〜１０ｍｍ程度にまで伸ばしてもよい。これにより、量産性を向上させることができる。

図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に関する説明は、例えば、第三部分を有さない参考例においても、同様である。すなわち、この場合は、プラグフェルールと接続される端面におけるコア径が、研磨量によって変化する。端面におけるコア径の変化によって、損失が増大する。これに対して、実施形態に係る光レセプタクルにおいては、実質的にコア径及び屈折率が中心軸Ｃ１に沿って変化しない第三部分が設けられる。端面３ｂの研磨によって、中心軸Ｃ１に沿った第三部分の長さが変動しても、光学的損失の増大やばらつきの変化は小さい。

以上により、第三部分の中心軸Ｃ１に沿った長さは、端面３ｂの研磨量以上であることが望ましい。例えば、端面３ｂを凸球面状とするため、端面３ｂは、５μｍ以上２０μｍ以下程度研磨される。したがって、第三部分の中心軸Ｃ１に沿った長さは、５μｍ以上であることが望ましく、可能であれば２０μｍ以上であることが、さらに望ましい。第三部分の中心軸Ｃ１に沿った長さの上限は、ファイバスタブ４内（フェルール３の貫通孔内）に第一部分及び第二部分を配設することばできれば、特に制限されない。そのためファイバスタブ４の全長によっては、第三部分を７〜１０ｍｍ程度にまで伸ばしてもよい。これにより、量産性を向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態によればファイバスタブ４の凸球面に研磨した端面３ｂとは反対側の端面３ａにおけるコア径Ｄ１が凸球面に研磨した端面３ｂのコア径Ｄ２よりも小さいため、光モジュールの長さを小さくすることができる。また、第一部分と第三部分の軸方向長さに対して、高い精度の寸法管理を必要としないものとできる。
第二部分のファイバ外径Ｄ５はクラッドの貫通孔３ｃよりも小さいため、その隙間に弾性部材９が充填されることにより、ファイバが中心軸方向に移動することを抑止することができる。

（第三の実施形態）
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、本発明の第三の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）では、本実施形態に係る光レセプタクルのうち、ファイバスタブ４及び保持具５（ブッシュ５ａ）の部分を拡大して表している。
図１６（ａ）に表したように、この例において、光ファイバ２の第２の部分２２の軸方向中央部Ｃ２は、フェルール３と保持具５（ブッシュ５ａ）とが接する領域Ａ１とは重ならないように配設されている。すなわち、第２の部分２２の軸方向中央部Ｃ２は、ファイバスタブ４において、保持具５（ブッシュ５ａ）に圧入されない位置に設けられる。軸方向とは、例えば、第１の部分２１、第２の部分２２、及び第３の部分２３の並ぶ方向である。換言すれば、軸方向とは、光ファイバ２の延びる方向である。軸方向中央部Ｃ２は、より詳しくは、コア径Ｄ２が徐々に変化する第２の部分２２の軸方向の中心である。

前述のように、第２の部分２２は、例えば、第１の部分２１と第３の部分２３とを融着させ、熱を加えながら融着部を引き伸ばすことによって形成される。この場合、融着部においては、クラッド外形が変化する。第２の部分２２のクラッド外径は、第１の部分２１のクラッド外径及び第３の部分２３のクラッド外径よりも細い。このため、第２の部分２２の強度は、第１の部分２１及び第３の部分２３の強度よりも低くなる。また、融着部においては、光ファイバ２内に欠陥や空隙が発生する可能性もある。この場合には、第２の部分２２の強度が、より低下してしまう。

この際、図１６（ａ）に表したように、第２の部分２２の軸方向中央部Ｃ２を、フェルール３と保持具５（ブッシュ５ａ）とが接する領域Ａ１とは重ならないように配設する。これにより、例えば、融着によって第２の部分２２を形成する場合などにおいても、第１の部分２１及び第３の部分２３よりも比較的強度の低い第２の部分２２に応力が加わり、第２の部分２２においてファイバ折れなどが発生してしまうことを抑制することができる。光レセプタクル１の信頼性をより向上させることができる。

図１６（ａ）では、第２の部分２２の軸方向中央部Ｃ２が、領域Ａ１に対して、プラグフェルールと光学的に接続される端面３ｂ側にずれている。図１６（ｂ）に表したように、第２の部分２２の軸方向中央部Ｃ２は、領域Ａ１に対して、光学素子と光学的に接続される端面３ａ側にずらしてもよい。

また、図１６（ａ）では、第２の部分２２の一部が、領域Ａ１に重なっている。これに限ることなく、図１６（ｂ）に表したように、第２の部分２２の全体が、領域Ａ１と重ならないようにしてもよい。第２の部分２２の全体が、領域Ａ１と重ならない場合には、第２の部分２２に応力が加わり、ファイバ折れなどが生じてしまうことを、より抑制することができる。一方、第２の部分２２の一部が、領域Ａ１に重なる場合には、ファイバスタブ４の軸方向の長さを、より短くすることができる。

（第四の実施形態）
図１７は、本発明の第四の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図１７では、本実施形態に係る光レセプタクルのうち、ファイバスタブ４の部分を拡大して表している。
図１７に表したように、この例において、ファイバスタブ４は、フェルール３に固定された透光性部材７０をさらに有する。フェルール３の貫通孔３ｃは、小径部ＤＰ１と、大径部ＤＰ２と、を有する。大径部ＤＰ２は、小径部ＤＰ１よりも端面３ａ側に設けられる。そして、大径部ＤＰ２は、小径部ＤＰ１よりも大きい径を有する。大径部ＤＰ２の径とは、換言すれば、軸方向と直交する方向の幅である。大径部ＤＰ２は、貫通孔３ｃにおいて、小径部ＤＰ１よりも端面３ａ側に設けられ、小径部ＤＰ２よりも幅の広い部分である。また、大径部ＤＰ２の径は、例えば、端面３ａ側に向かって広げてもよい。

この例では、光ファイバ２の全体が、小径部ＤＰ１に配設される。透光性部材７０は、大径部ＤＰ２に配設される。例えば、透光性部材７０の全体が、大径部ＤＰ２内に設けられる。透光性部材７０の一部は、フェルール３から突出してもよい。すなわち、透光性部材７０においては、その少なくとも一部が、大径部ＤＰ２内に設けられていればよい。

軸方向と直交する断面において、透光性部材７０及び大径部ＤＰ２の断面形状は、例えば、矩形状である。透光性部材７０及び大径部ＤＰ２の断面形状は、円形でもよいし、楕円形や多角形でもよい。

弾性部材９は、光ファイバ２と、フェルール３の貫通孔３ｃの小径部ＤＰ１と、の間の隙間に設けられるとともに、透光性部材７０と大径部ＤＰ２との間の隙間、及び光ファイバ２と透光性部材７０との間の隙間に設けられる。換言すれば、弾性部材９は、光ファイバ２と、フェルール３の貫通孔３ｃの小径部ＤＰ１と、の間の隙間に充填されるとともに、透光性部材７０と大径部ＤＰ２との間の隙間、及び光ファイバ２と透光性部材７０との間の隙間に充填される。これにより、光ファイバ２および透光性部材７０は、フェルール３の貫通孔３ｃ内に弾性部材９を用いて接着固定される。

光ファイバ２のプラグフェルールと光学接続する側とは反対側の端面２ａは、弾性部材９と密着している。透光性部材７０の光ファイバ２側の端面７０ａは、弾性部材９と密着している。弾性部材９及び透光性部材７０は、透光性を有する。これにより、光学素子から照射された光が、透光性部材７０及び弾性部材９を介して光ファイバ２に入射し、光ファイバ２から出射した光が、透光性部材７０及び弾性部材９を介して光学素子に入射する。

透光性部材７０の光ファイバ２とは反対側の端面７０ｂのうちの少なくとも一部は、光レセプタクル１の中心軸Ｃ１に対し略垂直となる平面を有している。ここで、略垂直とは、例えば、光レセプタクル１の中心軸Ｃ１に対して約８５度以上、９５度以下の角度である。

透光性部材７０の端面７０ｂに平面を形成する際の方法としては、ダイヤ砥粒を持つ研磨フィルム等による方法がある。また、透光性部材７０の端面７０ｂの面粗さは、光の反射量をできるだけ小さくするため、算術平均粗さ０．１マイクロメートル以下となることが望ましい。

光ファイバ２と小径部ＤＰ１との間には、弾性部材９が隙間無く充填されている。これにより、光ファイバ２の周囲に充填される弾性部材９の偏りが小さくなり、光レセプタクル１が温度変化に晒された際に、弾性部材９の熱膨張係数と、光ファイバ２の熱膨張係数と、の間の差により光ファイバ２の折れやクラックが発生することを抑制することができる。さらに、光ファイバ２のプラグフェルールと光学接続する側と反対側の端面２ａのフェルール３の貫通孔３ｃ内における直径方向の変動量が小さくなるため、発光素子や受光素子と光ファイバ２の端面とを位置合わせする際の時間が短縮される。ここで、小径部ＤＰ１における弾性部材９の材料は、大径部ＤＰ２における弾性部材９の材料と異なっていてもよい。

弾性部材９および透光性部材７０のそれぞれは、光ファイバ２のコアの屈折率と略同じ屈折率を有していることが望ましい。ここでいう略同じ屈折率とは、１．４以上１．６以下程度である。光ファイバ２のコアの屈折率は、例えば約１．４６以上、１．４７以下程度である。弾性部材９の屈折率は、例えば約１．４以上、１．５以下程度である。透光性部材７０の屈折率は、例えば約１．４以上、１．６以下程度である。これにより、透光性部材７０と弾性部材９との間の境界面、および弾性部材９と光ファイバ２との間の境界面における光の反射を減少させることができ、光モジュールの結合効率が向上する。

弾性部材９は、フェルール３の材料として用いられるセラミックスや光ファイバ２の材料として用いられる石英ガラスに比べて低い弾性率を有する。例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂等が例示される。

光レセプタクルでは、反射を減少させるため、光ファイバ２の端面２ａを鏡面状の平面となるように研磨加工を施すことが一般的である。これに対して、図１７に表した構成では、光ファイバ２の端面２ａを同様に研磨加工を施さなくても、端面２ａにおける光の反射を減少させることができる。さらには、透光性部材７０の固定強度を確保することができる。

また、光ファイバ２に第３の部分２３を設けることで、微細導波路などの光部材から光ファイバ２に光を入射させる際に、ズームレンズなどに代表されるビーム径変換によって光接続距離が延びてしまうことを抑制し、かつフェルール３に大径部ＤＰ２を設けることで入射面をよりレセプタクル内部に配設することができ、光レセプタクル１のプラグ接続面から導波路までの光接続距離をより短くすることができる。例えば、光レセプタクル１の小型化を図ることができる。

図１８は、本発明の第四の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を例示する模式的断面図である。
図１８に表したように、この例では、図１７に関して説明した光レセプタクルの透光性部材７０が、アイソレータ７２に置き換えられた構造を有する。図１８に表した光レセプタクルにおいて、アイソレータ７２以外の構成は、図１７に関して説明した光レセプタクルと実質的に同じである。

アイソレータ７２は、第１の偏光子７４と、第２の偏光子７５と、ファラデー回転子７６と、を有する。ファラデー回転子７６は、第１の偏光子７４と第２の偏光子７５との間に設けられている。ファラデー回転子７６は、例えばガーネットなどの材料を含む。これにより、発光素子から発射され光ファイバ２に入射する光、または光ファイバ２から出射され受光素子に入射する光を一方向にだけ通過させることができる。

このように、アイソレータ７２を透光性部材７０として用いてもよい。アイソレータ７２を用いた場合には、例えば、アイソレータ７２の端面７２ｂにおいて光が反射することを抑え、あるいは反射した光が発光素子に戻ることを抑制し、発光素子を安定して動作させることができる。また、アイソレータ７２の光ファイバ２と反対側の端面７２ｂには、例えば、ＡＲ（anti-reflective）コーティングを施してもよい。

（第五の実施形態）
図１９は、本発明の第五の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図１９は、本実施形態に係る光レセプタクルのうち、ファイバスタブ４の部分を拡大して表している。図１９に表したように、第一部分（第１の部分２１）は、フェルール３の貫通孔３ｃ内に配置された部分（内側部２１ａ）と、貫通孔３ｃ外に配置された部分（突出部２１ｂ）と、を有する。また、本実施形態に係る光レセプタクルは、弾性部材１９を有する。上記以外については、本実施形態は、第一又は第二の実施形態と同様である。

突出部２１ｂは、フェルール３（端面３ｂとは反対側の、フェルール３の面）から外側に突出している。すなわち、突出部２１ｂは、中心軸Ｃ１と直交する方向においてフェルール３と並ばない。内側部２１ａは、中心軸Ｃ１と直交する方向においてフェルール３と並び、中心軸Ｃ１に沿って見たときにフェルール３に囲まれている。

また、第二部分の全域および第三部分の全域は、それぞれ貫通孔３ｃ内に配置されている。すなわち、第二部分の全域および第三部分の全域は、中心軸Ｃ１と直交する方向においてフェルール３と並び、中心軸Ｃ１に沿って見たときにフェルール３に囲まれている。

既に述べたとおり、光レセプタクルの端面３ｂと反対側には、半導体レーザ素子等のモジュールや光学素子が設けられる。図１９には、一例として、光学素子の一部分３１を示している。

例えば、光学素子の一部分３１は、突出部２１ｂに対応した形状（溝など）を有している。光学素子と光レセプタクルとを組み立てる際には、光学素子の一部分３１に突出部２１ｂを載せる等し、光学素子の光出射端に、直接、押し当てる。または、レンズ等の素子を用いて光出射端から突出部２１に光が入射されるようにする。これにより、組立の際の調芯の手間を軽減することができる。また、調芯の精度を向上させることができ、光学的な接続損失を低減させることができる。

弾性部材１９は、突出部２１ｂの第三部分側の端部に設けられる。弾性部材１９は、例えば、突出部２１ｂ及びフェルール３に接している。これにより、弾性部材１９は、第一部分を保護する。弾性部材１９の中心軸Ｃ１方向に沿った長さＬ１は、例えば２ｍｍ程度である。このため、突出部２１ｂの中心軸Ｃ１方向に沿った長さＬ２は、２ｍｍ以上であることが望ましい。また、第一部分の強度の確保、及び光レセプタクルの小型化の観点から、突出部２１ｂの長さＬ２は、２０ｍｍ以下であることが望ましい。但し、光レセプタクルの使用用途によっては、突出部２１ｂの長さＬ２を１００ｍｍ以下としてもよい。なお、第二部分及び第三部分は、貫通孔３ｃの内部に配置されているため、フェルール３によって保護される。

（第六の実施形態）
図２０は、本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図２０は、本実施形態に係る光レセプタクルのうち、ファイバスタブ４の部分を拡大して表している。
図２０に表したように、この例では、フェルール３の貫通孔３ｃが、第１領域Ｒ１と、第２領域Ｒ２と、を有する。図２０に表した光レセプタクルにおいて、貫通孔３ｃ以外の構成は、図１９に関して説明した光レセプタクルと実質的に同じである。

第１領域Ｒ１は、軸方向に対して直交する直交方向における幅が、光ファイバ２の直交方向の幅に対応する領域である。すなわち、第１領域Ｒ１は、貫通孔３ｃにおいて、光ファイバ２の外径と実質的に同じ径を有する部分である。第１領域Ｒ１の径は、軸方向に沿って実質的に一定である。また、第１領域Ｒ１は、フェルール３の端面３ｂと連続している。フェルール３は、第１領域Ｒ１において光ファイバ２を保持する。

第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１よりも端面３ａ側に配置される。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１と連続する。また、この例において、第２領域Ｒ２は、フェルール３の端面３ａと連続している。第２領域Ｒ２は、フェルール３の端面３ａ側に向かって直交方向の幅が広がる領域である。すなわち、第２領域Ｒ２は、貫通孔３ｃにおいて、端面３ａ側に向かうに従って径が広がる部分である。

第２領域Ｒ２では、例えば、端面３ａ側に向かって径が連続的に広がる。第２領域Ｒ２における径は、例えば、端面３ａ側に向かって段階的に広げてもよい。但し、第２領域Ｒ２の径を連続的に広げることにより、例えば、光ファイバ２を貫通孔３ｃに挿入する際に、第２領域Ｒ２の傾斜に沿って光ファイバ２の先端を貫通孔３ｃ内に挿入し易くすることができる。例えば、光レセプタクル１の製造性を向上させることができる。第２領域Ｒ２には、例えば、弾性部材１９が充填される。

第２の部分２２の軸方向中央部Ｃ２は、第１領域Ｒ１と重なるように配設されている。この例においては、第２の部分２２の全体が、第１領域Ｒ１と重なるように配設されている。例えば、第２の部分２２の端面３ａ側の一部は、第２領域Ｒ２に重なってもよい。第２の部分２２においては、少なくとも軸方向中央部Ｃ２が、第１領域Ｒ１と重なっていればよい。

このように、フェルール３の貫通孔３ｃに第２領域Ｒ２を設ける。これにより、光ファイバ２を貫通孔３ｃに挿入し易くし、光レセプタクル１の製造性を向上させることができる。そして、この場合、第２の部分２２の軸方向中央部Ｃ２を、第１領域Ｒ１と重なるように配設する。これにより、第２の部分２２に外部応力が加わることを抑制し、第２の部分２２においてファイバ破損などが生じることを抑制することができる。そして、第２の部分２２の全体を第１領域Ｒ１に重ねて配設することにより、第２の部分２２に外部応力が加わることをより抑制することができる。

保持具５（ブッシュ５ａ）は、例えば、フェルール３の外側面において、第１領域Ｒ１と対向する部分と、第２領域Ｒ２と対向する部分と、を保持する。この際、前述のように、第２の部分２２の軸方向中央部Ｃ２が、フェルール３と保持具５（ブッシュ５ａ）とが接する領域Ａ１とは重ならないように配設する。これにより、ファイバ折れなどの発生を抑制することができる。

図２１は、本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を表す模式的断面図である。
図２１に表したように、この例では、保持具５（ブッシュ５ａ）が、フェルール３の外側面のうち、第１領域Ｒ１よりも端面３ａ側の部分のみを保持する。保持具５（ブッシュ５ａ）は、例えば、フェルール３の外側面のうち、第２領域Ｒ２と対向する部分のみを保持する。これにより、フェルール３の保持具５（ブッシュ５ａ）への圧入にともなう外部応力が、第２の部分２２に加わってしまうことをより抑制することができる。

この例において、光レセプタクル１は、保護部材１０をさらに備えている。保護部材１０は、光ファイバ２のフェルール３の外方に延在した部分を被覆する。保護部材１０は、可撓性を有し、光ファイバ２とともに任意の方向に撓む。保護部材１０には、例えば、ポリエステルエラストマやアクリレート樹脂などの樹脂材料が用いられる。保護部材１０の外径は、例えば、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。

保護部材１０の先端１０ａは、貫通孔３ｃの第２領域Ｒ２内に位置する。保護部材１０は、光ファイバ２のフェルール３に保持されていない部分を被覆する。

ブッシュ５ａの内周面５ｎは、第１内周部ＩＳ１と、第２内周部ＩＳ２と、を有する。第１内周部ＩＳ１は、フェルール３の外側面に嵌る。第２内周部ＩＳ２は、第１内周部ＩＳ１の後方（端面３ａ側）に位置し、第１内周部ＩＳ１よりも内側に突出し、光ファイバ２の一部及び保護部材１０の一部を軸周りに取り囲む。

ブッシュ５ａの第１内周部ＩＳ１の部分の内径は、フェルール３の外径と実質的に同じである。一方、ブッシュ５ａの第２内周部ＩＳ２の部分の内径は、フェルール３の外径よりも小さい。従って、第２内周部ＩＳ２は、フェルール３の端面３ａよりも後方に位置する。

第２内周部ＩＳ２の部分の内径は、例えば、保護部材１０の外径よりも大きく、かつフェルール３の外径よりも小さい値に設定される。第２内周部ＩＳ２の部分の内径は、例えば、第２領域Ｒ２において広がった貫通孔３ｃの端面３ａ側の開口径よりも小さい。

フェルール３の端面３ａと第２内周部ＩＳ２との間には、軸方向において隙間ＳＰが設けられている。弾性部材９は、この隙間ＳＰにも充填されている。隙間ＳＰの軸方向の距離は、例えば、光ファイバ２の外径よりも長い。隙間ＳＰの軸方向の距離は、例えば、０．１２５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下程度である。隙間ＳＰの軸方向の距離は、換言すれば、フェルール３の端面３ａと第２内周部ＩＳ２との間の軸方向の距離である。また、光ファイバ２の外径は、換言すれば、光ファイバ２の軸方向と直交する方向の長さである。なお、光学性能には影響しないため、第１領域Ｒ１を除く、この弾性部材９の内部には任意の大きさの気泡が含まれていてもよい。

ブッシュ５ａは、第１後端面ＢＳ１と、第２後端面ＢＳ２と、を有する。第２後端面ＢＳ２は、第１後端面ＢＳ１よりも外周側において第１後端面ＢＳ１よりも先端側（端面３ｂ側）に凹んでいる。第１後端面ＢＳ１及び第２後端面ＢＳ２は、例えば、軸方向に対して直交する平面である。前述のように、ブッシュ５ａは、内周面５ｎの後端付近を内側に突出させている。これにより、第１後端面ＢＳ１及び第２後端面ＢＳ２の面積を大きくすることができる。

ブッシュ５ａは、第１後端面ＢＳ１と第２内周部ＩＳ２（内周面５ｎ）との間に面取り部５ｃを有する。換言すれば、ブッシュ５ａの後端側の開口部は、後端側に向かうに従って径が広がる。面取り部５ｃは、第１後端面ＢＳ１と第２内周部ＩＳ２との角部を直線状に研削した所謂Ｃ面でもよいし、第１後端面ＢＳ１と第２内周部ＩＳ２との角部を丸めた所謂Ｒ面でもよい。

弾性部材９は、ブッシュ５ａの後端側においてブッシュ５ａの外方に突出し、ブッシュ５ａの後端と保護部材１０の外側面とのコーナー部分を覆う突出部９ｐを有する。突出部９ｐの外表面は、例えば、コーナー部分側に凹み、ブッシュ５ａの後端と保護部材１０の外側面とをなだらかに接続する凹曲面状である。

フェルール３の外側面は、ブッシュ５ａの内周面５ｎに当接する第１当接部ＣＰ１を有する。ブッシュ５ａの外側面は、ハウジング５ｂの内周面に当接する第２当接部ＣＰ２を有する。第２当接部ＣＰ２の軸方向の中間点ｍ２は、第１当接部ＣＰ１の軸方向の中間点ｍ１よりも後方に位置する。

この例では、保護部材１０の先端１０ａが、貫通孔３ｃの第２領域Ｒ２内に位置する。これにより、光ファイバ２の保護部材１０から突き出た部分の長さを極力短くすることができる。例えば、光ファイバ２の撓みを抑制し、光ファイバ２をフェルール３の貫通孔３ｃに挿入し易くすることができる。例えば、光レセプタクル１の製造性を向上させることができる。

また、この例では、光ファイバ２及び保護部材１０が、ブッシュ５ａ（保持具５）の外方にさらに延在し、弾性部材９によってブッシュ５ａに接着固定される。これにより、光ファイバ２の保護部材１０から突き出た部分が、外力によって変形したり、傾いたりすることを抑制することができる。また、外力の印加にともなって光ファイバ２の先端がフェルール３の先端から突き出たり、反対に引っ込んだりすることを抑制することができる。

また、この例では、弾性部材９が、フェルール３の端面３ａと第２内周部ＩＳ２との間の隙間ＳＰにも充填されている。これにより、外力にともなう光ファイバ２の先端部分の変形や位置ずれをより抑制することができる。なお、光学性能には影響しないため、第１領域Ｒ１を除く、この弾性部材９の内部には任意の大きさの気泡が含まれていてもよい。

また、この例では、ブッシュ５ａが、第１後端面ＢＳ１と第２後端面ＢＳ２とを有する。これにより、例えば、第１後端面ＢＳ１を弾性部材９となる接着剤の受け面として用いることにより、接着剤が第２後端面ＢＳ２に流れ込んでしまうことを抑制することができる。そして、ブッシュ５ａをハウジング５ｂに圧入する際に、第２後端面ＢＳ２を位置決め面として用い、第２後端面ＢＳ２を押圧してハウジング５ｂへの圧入を行うことにより、ブッシュ５ａとハウジング５ｂとに位置ずれが生じてしまうことを抑制することができる。

例えば、接着剤の塗布とブッシュ５ａの位置決めとを同じ平面で行おうとした場合には、接着剤が位置決め面に流れ込み、硬化した接着剤の分だけブッシュ５ａがハウジング５ｂに深く圧入されてしまう可能性が有る。第１後端面ＢＳ１と第２後端面ＢＳ２とを設けることにより、こうした位置ずれを抑制し、ブッシュ５ａとハウジング５ｂとの位置精度を高めることができる。

また、隙間ＳＰを設けることにより、位置決め面である第２後端面ＢＳ２とＰＣ面であるフェルール３の端面３ｂとの間の距離を、より正確に決めることができる。例えば、隙間ＳＰが無く、フェルール３の端面３ａと第２内周部ＩＳ２とが接触している場合、第２後端面ＢＳ２からフェルール３の端面３ｂまでの長さは、フェルール３の全長寸法やブッシュ５ａの厚み寸法のできばえ（誤差やバラツキなど）によって変化してしまう。これに対して、この例のように隙間ＳＰを設けることにより、部品のできばえに依存することなく、第２後端面ＢＳ２からフェルール３の端面３ｂまでの長さを、より正確に決めることができる。そして、これにより、光レセプタクル１の信頼性や生産性の向上を図ることができる。

また、隙間ＳＰが設けられていない場合には、フェルール３の端面３ａや第２内周部ＩＳ２の直角度のできばえなどにより、フェルール３が斜めに固定されてしまったり、フェルール３が欠けてしまったり、ブッシュ５ａが変形したりしてしまうことが懸念される。この例では、隙間ＳＰを設けることにより、部品のできばえによらず、フェルール３の斜め圧入や、部品の破損及び変形などを抑制することができる。

フェルール３の全長寸法の誤差は、例えば、±０．０５ｍｍ（レンジ０．１ｍｍ）程度である。ブッシュ５ａの厚み寸法の誤差は、例えば、±０．０５ｍｍ（レンジ０．１ｍｍ）程度である。この場合、隙間ＳＰの軸方向の距離は、０．２ｍｍ程度であることが好ましい。このように、隙間ＳＰの軸方向の距離は、光ファイバ２の外径よりも長くする。隙間ＳＰの軸方向の距離は、０．１２５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下程度に設定する。これにより、光レセプタクル１の信頼性や生産性をより向上させることができる。

また、ブッシュ５ａをハウジング５ｂに保持させるのに必要となる長さ（圧入に必要な長さ）よりも第１後端面ＢＳ１の部分の長さを長くすることにより、保護部材１０をより長く接着固定することができる。これにより、光ファイバ２の先端部分の変形や位置ずれをより抑制することができる。

また、この例では、ブッシュ５ａの後端面と内周面との間に面取り部５ｃを設けることにより、光ファイバ２をブッシュ５ａに挿入し易くし、製造性を向上させることができる。また、第１後端面ＢＳ１に接着剤を塗布した際に、面取り部５ｃを接着剤溜まりとして用いることができ、接着剤が第２後端面ＢＳ２（位置決め面）に流れ込んでしまうことをより抑制することができる。

また、この例では、弾性部材９が突出部９ｐを有する。これにより、外力によって荷重が加わった際に、ブッシュ５ａの後端と保護部材１０の外側面とのコーナー部分において光ファイバ２が局所的に折れ曲がってしまうことを抑制することができる。例えば、光ファイバ２の曲げ基点を第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との境界部分から遠ざけることができる。

また、この例では、ハウジング５ｂが、圧入によってブッシュ５ａを保持する。これにより、保持力を向上させ、簡単な構成でブッシュ５ａを適切に保持することができる。

また、この例では、ブッシュ５ａの第２当接部ＣＰ２の中間点ｍ２が、フェルール３の第１当接部ＣＰ１の中間点ｍ１よりも後方に位置する。これにより、例えば、ブッシュ５ａをハウジング５ｂに圧入させた場合などにおいても、圧入よる締め付け力を第２当接部ＣＰ２によって広域に分散させ、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との境界部分において、光ファイバ２に外力が集中してしまうことをより抑制することができる。

図２２は、本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を表す模式的断面図である。
図２２に表したように、この例では、ブッシュ５ａが、ファイバスタブ４の外側面のみを保持する。ブッシュ５ａの内径は、実質的に一定である。ブッシュ５ａの後端は、端面３ａよりも後方に突出しない。この際、ブッシュ５ａの少なくとも一部は、フェルール３の外側面のうち、第２領域Ｒ２と対向する部分を保持する。ファイバスタブ４は、ブッシュ５ａの内側に位置していてもよい。また、この例では、フェルール３の端面３ａと保護部材１０の外側面とのコーナー部分に、弾性部材９の突出部９ｐが設けられる。

このように、ブッシュ５ａを単純な形状とすることで、ブッシュ５ａの部材コストを抑えることができる。また、光ファイバ２が曲げられた際に、光ファイバ２がブッシュ５ａに接触してしまうことを抑制することもできる。

図２３は、本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を表す模式的断面図である。
図２３に表したように、この例では、ブッシュ５ａが、フェルール３の外側面のうち、第１領域Ｒ１と対向する部分のみを保持する。ブッシュ５ａは、フェルール３の第２領域Ｒ２よりも前方の部分を保持する。これにより、上記と同様に、ブッシュ５ａの部材コストを抑え、光ファイバ２がブッシュ５ａに接触してしまうことを抑制できる。さらには、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との境界部分にかかる応力を緩和することができる。

図２４は、本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を表す模式的断面図である。
図２４に表したように、この例では、光レセプタクル１が、チューブ１２をさらに備えている。チューブ１２は、保護部材１０の外周を覆う筒状である。チューブ１２は、可撓性を有する。チューブ１２の内径は、保護部材１０の外径よりも僅かに大きく、チューブ１２と保護部材１０との間には、空間が設けられている。チューブ１２の先端は、貫通孔３ｃの第２領域Ｒ２内に位置する。チューブ１２の先端の位置は、これに限ることなく、任意の位置でよい。

保護部材１０が保持具５に直接接触した場合、保護部材１０に亀裂が生じる可能性がある。また、保持具５の後端に保護部材１０と弾性部材９との界面が存在した場合、その界面には曲げ応力が集中し、保護部材１０に亀裂が生じる可能性がある。保護部材１０に発生した亀裂は、曲げを繰り返すことで保護部材１０の内部に進展し、光ファイバ２のクラッド７まで到達してしまう恐れがある。

保護部材１０の外側にチューブ１２を設けることにより、保護部材１０が保持具５に直接接触してしまうことを抑制することができる。また、曲げに対しても、応力集中は、チューブ１２と弾性部材９との界面に発生するが、チューブ１２と保護部材１０との間には、空間が存在するため、亀裂が進展するのを抑制することができる。また、チューブ１２は、光ファイバ２とは独立して存在しているため、光ファイバ２の光学特性にともなう材料の選択などの制限がなく、保護部材１０よりも強度の強い材料を選択することで、保護部材１０よりも強い曲げ耐性を実現することができる。

図２５は、本発明の第六の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を表す模式的断面図である。
図２５に表したように、この例では、光レセプタクル１が、弾性部材９（第１弾性部材）に加えて、弾性部材１４（第２弾性部材）をさらに備えている。

弾性部材１４は、保持具５（ブッシュ５ａ）の後端と保護部材１０の外側面とのコーナー部分を覆う。弾性部材９が突出部９ｐを有する場合、弾性部材１４は、突出部９ｐを覆う。弾性部材１４は、例えば、突出部９ｐの外表面の全体を覆う。換言すれば、弾性部材１４は、弾性部材９と保護部材１０との境界部分を覆う。

弾性部材１４の硬度は、弾性部材９の硬度よりも低い。換言すれば、弾性部材１４の弾性率は、弾性部材９の弾性率よりも小さい。弾性部材９の硬度は、保護部材１０の硬度よりも高い。弾性部材１４の硬度は、例えば、保護部材１０の硬度と同程度である。弾性部材１４の硬度は、例えば、保護部材１０の硬度の０．８倍以上１．２倍以下である。保護部材１０の硬度は、例えば、ショアＤ２０から３０程度である。この場合、弾性部材１４の硬度も、同様に、ショアＤ２０から３０程度である。

保護部材１０には、前述のように、ポリエステルエラストマやアクリレート樹脂などの樹脂材料が用いられる。弾性部材９には、前述のように、エポキシ樹脂などの樹脂材料が用いられる。弾性部材１４には、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料が用いられる。弾性部材９及び弾性部材１４には、例えば、樹脂系接着剤が用いられる。この場合、弾性部材９の硬度及び弾性部材１４の硬度は、接着剤の硬化後（完全硬化後）の硬度である。

弾性部材９の材料は、光学的にガラスに近い屈折率を持ち、低アウトガスの材料が好ましい。また、弾性部材９には、プラグフェルールとの光学的な接続の際に光ファイバ２が動かいなどの一定の接着強度が求められる。一方、弾性部材１４の材料は、応力を緩和するために弾性率の小さい材料を用いることが好ましい。なお、弾性部材１４は、保持具５（ブッシュ５ａ）の端面に限ることなく、保持具５の内側に亘って配置されていてもよい。

上記のように、弾性部材９、１４を設けることにより、光ファイバ２とフェルール３は、光学的な性質を、保持具５の端部においては、光ファイバ２に曲げが作用した時の応力緩和を実現することができ、２つの特性を両立することができる。

（第七の実施形態）
図２６（ａ）及び図２６（ｂ）は、本発明の第七の実施形態に係る光レセプタクルを例示する模式的断面図である。
図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に表したように、この例では、固定部材８０をさらに備える。図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に表した光レセプタクルにおいて、固定部材８０以外の構成は、図１９に関して説明した光レセプタクルと実質的に同じである。

固定部材８０は、第１の部分２１のフェルール３から突出した部分の端面２ａ側に設けられ、光ファイバ２を固定する。固定部材８０は、フェルール３とは離隔して配設されている。換言すれば、固定部材８０は、フェルール３の端面３ａとは離隔して配設される。

固定部材８０は、土台部８１と、蓋部８２と、弾性部材８３と、を有する。土台部８１は、略矩形のブロック状である。土台部８１の上面には、溝８１ａが設けられている。溝８１ａは、光ファイバ２の形状に応じて形成される。土台部８１は、光ファイバ２の一端を溝８１ａ内に収容する。これにより、土台部８１は、光ファイバ２の一端の下方を支える。溝８１ａの形状は、例えば、Ｖ字状である。

蓋部８２は、土台部８１の上に設けられ、土台部８１の溝８１ａを塞ぐ。蓋部８２は、溝８１ａ内に収容された光ファイバ２の一端の上方を覆う。このように、固定部材８０は、土台部８１と蓋部８２とによって、光ファイバ２の一端を軸周りに覆う。固定部材８０の土台部８１及び蓋部８２には、例えば、石英ガラスなどの光学ガラスが用いられる。土台部８１及び蓋部８２の材料は、例えば、セラミックスなどの脆性材料やステンレスなどの金属材料でもよい。

弾性部材８３は、土台部８１と蓋部８２との間に設けられる。また、弾性部材８３は、溝８１ａ内に充填される。弾性部材８３は、蓋部８２及び光ファイバ２の一端を土台部８１に接着固定する。これにより、光ファイバ２の一端が、固定部材８０に固定される。弾性部材８３には、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂等が用いられる。

光ファイバ２には、被覆８６が設けられている。被覆８６は、光ファイバ２のフェルール３と固定部材８０との間の部分を覆う。換言すれば、被覆８６は、光ファイバ２のうちのフェルール３及び固定部材８０に覆われていない部分を覆う。これにより、被覆８６は、光ファイバ２のフェルール３及び固定部材８０から露出した部分を保護する。被覆８６には、例えば、樹脂材料が用いられる。

光学素子と接続される光ファイバ２の端面２ａは、例えば、土台部８１の端面及び蓋部８２の端面と略面一である。光ファイバ２の端面２ａは、例えば、土台部８１の端面及び蓋部８２の端面より突出していてもよい。

光ファイバ２と光学素子とをつき合わせて光を入出射させる場合、または光ファイバ２の端面２ａにレンズなどを介して光を集光する場合、コア径の小さい光ファイバ２と径の小さいレーザ光とを精度よく位置合わせしなければならない。このため、例えば、１０μｍのレーザ光の調芯に比べて求められる調芯精度は厳しくなる。

図２７（ａ）〜図２７（ｅ）は、本発明の第七の実施形態に係る光レセプタクルの解析結果の一例を表す説明図である。
図２７（ａ）に表したように、解析では、光が集光された中心部とコアの中心部の軸ずれの大きさ（Axial misalignment）と、光の集光地点の軸方向の位置（Defocus）と、光ファイバ２のモードフィールド径（ＭＦＤ）と、を変化させた時の、光の損失を求めている。

図２７（ｂ）〜図２７（ｅ）は、解析結果の一例を表すグラフ図である。
図２７（ｂ）〜図２７（ｅ）に表したように、軸ずれの大きさが大きくなる程、光の損失は増加する。一方、デフォーカス量を大きくすると、軸ずれにともなう光の損失を減少させることができる。そして、軸ずれにともなう光の損失は、光ファイバ２のモードフィールド径が小さくなる程、増加する傾向にある。

このように、光ファイバ２のコア径が小さくなる程、光学素子との高い調芯精度が要求される。これに対して、本実施形態に係る光レセプタクルでは、固定部材８０を設けることにより、コア径の小さい光ファイバ２の一部をフェルール３から突出させた場合にも、光ファイバ２の位置を高い精度で管理することができる。例えば、光学素子との位置合わせを短時間で精度良く行うことができる。例えば、高い精度で調芯状態を維持することができる。

プラグフェルールと光学的接続される一端面（端面３ｂ）と反対側の他端面（端面３ａ）において、フェルール３の外径の中心を基準とした時のコア８の中心の偏芯量ＥＡは、７μｍ以下である。より好ましくは、偏芯量ＥＡは、５．６μｍ以下である。

半導体レーザ素子等の光学素子から照射された光は、光学素子の中心とコア８の中心とが一致した時に、最も効率良くコア８内に入射する。調芯作業中において、初期位置（光レセプタクルと光学素子とを機械的に設置しただけの状態）の段階で、光学素子から照射された光が僅かでもコア８に入射していれば、入射した光の変動のみをモニタすることで、容易に光学素子の中心をコア８の中心と合わせることができる。

光学素子から照射される光を１ｍＷとした時、光学素子が照射していない状態で光レセプタクルのコア８に入射する光を測定した場合、例えば、１μＷ以下でばらついた状態の入射光量が測定される。これは、日光や照明光などの測定環境中の光が入射するためであると考えられる。１ｍＷを基準として１μＷを損失に置き換えると、−３０ｄＢになる。

図２７で行ったレーザと光ファイバ２との位置ずれの損失結果から、−３０ｄＢを近似的に計算すると、図２７（ｂ）において５．６μｍとなる。光学素子の出力が高かった場合を考慮して７μｍ以下でコア８の偏芯を管理する。

これにより、半導体レーザ素子等の光学素子との調芯作業を行う際に、光レセプタクルと光学素子とを初期位置に設置するだけで、光学素子から照射された光の少なくとも一部をコア８に入射させることができ、調芯作業をし易くすることができる。そして、偏芯量ＥＡを５．６μｍ以下とすることにより、調芯作業をよりし易くすることができる。なお、このように偏芯量ＥＡを設定する構成は、図１〜図３などに表したように、コア８が、端面３ａ及び端面３ｂにおいてクラッド７から露出している構成において、特に有効である。

図２８は、本発明の第七の実施形態に係る光レセプタクルの変形例を例示する模式的断面図である。
図２８に表したように、光学素子と接続される光ファイバ２の端面２ａ、土台部８１の端面、及び蓋部８２の端面は、斜めに研磨されていてもよい。

（第八の実施形態）
図２９（ａ）及び図２９（ｂ）は、本発明の第八の実施形態に係る光トランシーバを例示する模式図である。
図２９（ａ）に表したように、本実施形態に係る光トランシーバ２００は、光レセプタクル１と、光学素子１１０と、制御基板１２０と、を有する。

制御基板１２０上には、回路等が形成されている。制御基板１２０は、光学素子１１０と電気的に接続されている。制御基板１２０は、光学素子１１０の動作を制御する。

光学素子１１０は、例えば、受光素子または発光素子が用いられる。この例では、光学素子１１０は、発光部である。光学素子１１０は、レーザダイオード１１１とレンズ１１２とを有する。レーザダイオード１１１は、制御基板１２０に制御され、光を光レセプタクル１のファイバスタブ４へ出射する。レンズ１１２は、出射された光の光路上において、光レセプタクル１とレーザダイオード１１１との間に位置する。

なお、光学素子１１０は、図２９（ｂ）に表したように、素子１１３を有していてもよい。この素子１１３は、レーザダイオードと、コア径の小さい光導波路と、を有する。導波路のコア内を伝搬する光は、レンズ１１２を介して光レセプタクル１に入射する。光導波路は、例えば、シリコンフォトニクスによって形成される。また、光導波路には、石英導波路を用いてもよい。なお、実施形態においては、レンズ１１２を設けずに、レーザダイオードや光導波路から出射される光を直接、光レセプタクル１に入射させてもよい。

また、光レセプタクル１には、プラグフェルール５０が挿入されている。プラグフェルール５０は、スリーブ６によって保持されている。光ファイバ２は、端面３ｂにおいて、プラグフェルール５０と光学的に接続されている。これにより、光学素子１１０とプラグフェルール５０とが光レセプタクルを介して光学的に接続され、光通信が可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、ファイバスタブ４などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや光ファイバ２やフェルール３の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１ 光レセプタクル、 ２ 光ファイバ、 ２ａ 光ファイバの端面、 ３ フェルール、 ３ａ 光学素子と光学接続される端面、 ３ｂ プラグフェルールと光学接続される端面、 ３ｃ 貫通孔、 ４ ファイバスタブ、 ５ 保持具、 ５ａ ブッシュ、 ５ｂ ハウジング、 ６ スリーブ、 ７ａ 第一部分クラッド、 ７ｂ 第二部分クラッド、 ７ｃ 第三部分クラッド、 ８ａ 第一部分コア、 ８ｂ 第二部分コア、 ８ｃ 第三部分コア、 ９、１４、１９ 弾性部材、 ２１ 第１の部分、 ２１ａ 内側部、 ２１ｂ 突出部、 ２２ 第２の部分、 ２３ 第３の部分、２９ 光ファイバ、 ３１ 光学素子の一部分、 ３９ フェルール、 ３９ａ 光学素子と光学接続される端面、 ３９ｂ プラグフェルールと光学接続される端面、 ４９ ファイバスタブ、 ５０ プラグフェルール、 ７０ 透光性部材、 ７２ アイソレータ、 ７４ 第１の偏光子、 ７５ 第２の偏光子、 ７６ ファラデー回転子、 ８０ 固定部材、 ８１ 土台部、 ８２ 蓋部、 ８３ 弾性部材、 ８６ 被覆、 １１０ 光学素子、 １１１ レーザダイオード、 １１２ レンズ、 １１３ 素子、 １２０ 制御基板、 ２２９ 第二部分、 ２３９ 第三部分、 Ｄ１ 第一部分のコア径、 Ｄ２ 第二部分のコア径、 Ｄ３ 第二部分のコア径、 Ｄ４ 第一部分のファイバ外径、 Ｄ５ 第二部分のファイバ外径、 Ｄ６ 第三部分のファイバ外径、 Ｄ７ ビームウェスト径、 Ｃ１ ファイバスタブ４の中心軸、 Ｌ１ 弾性部材の長さ、 Ｌ２ 突出部の長さ、 Ｓ１ 部分、 α 広がり角、 α’ 第二部分の境界とビームが織り成す角度

Claims (35)

1. 光を導通するためのコアとクラッドを有する光ファイバ、前記光ファイバが固定される貫通孔を有するフェルール、前記光ファイバを前記貫通孔に固定する第１弾性部材、を含むファイバスタブと、
   前記ファイバスタブを保持する保持具と、
   前記ファイバスタブを一端で保持し、他端でプラグフェルールを保持可能とするスリーブと、
   を備え、
   前記ファイバスタブは、前記フェルールのプラグフェルールと光学的接続する側の一端面と、前記一端面とは反対側の他端面を有し、
   前記光ファイバは、前記他端面側の第１の部分と、前記一端面側の第３の部分と、前記
   第１の部分と前記第３の部分との間に第２の部分を有し、
   前記第１の部分におけるコア径は、前記第３の部分におけるコア径より小さく、
   前記第２の部分におけるコア径は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって大きくなり、
   前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記貫通孔の内壁との間に設けられ、
   前記保持具は、前記ファイバスタブの前記他端面側を保持し、
   前記スリーブは、前記ファイバスタブの前記一端面側を保持することを特徴とする光レセプタクル。
2. 前記第１の部分のコアの屈折率、前記第２の部分のコアの屈折率、および前記第３の部分におけるコアの屈折率は、互いに等しく、
   前記第１の部分のクラッドの屈折率は、前記第３の部分のクラッドの屈折率より小さく、
   前記第２の部分のクラッドの屈折率は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって大きくなることを特徴とする請求項１に記載の光レセプタクル。
3. 前記第１の部分のクラッドの屈折率、前記第２の部分のクラッドの屈折率、および前記第３の部分におけるクラッドの屈折率は、互いに等しく、
   前記第１の部分のコアの屈折率は、前記第３の部分のコアの屈折率より大きく、
   前記第２の部分のコアの屈折率は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって小さくなることを特徴とする請求項１に記載の光レセプタクル。
4. 前記第２の部分のコア径は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって線形に大きくなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
5. 前記第２の部分のコア径は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって非線形に大きくなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
6. 前記第２の部分のコアは、前記第１の部分側から前記第３の部分側にかけて、前記第２の部分のコア径が大きくなっている領域の一部に段差を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
7. 前記第１の部分におけるコア径が、０．５μｍ以上、８μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
8. 前記第１の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、前記第３の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差より大きいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
9. 前記第１の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、前記第２の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差より大きいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
10. 前記第３の部分におけるコア径が、８μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
11. 前記第３の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、前記第２の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差より小さいことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
12. 前記第２の部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率の差は、前記第１の部分側から前記第３の部分側に向かって小さくなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
13. 前記第１の部分における前記光ファイバの外径は、前記第３の部分における前記光ファイバの外径と等しいことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
14. 前記第２の部分における前記光ファイバの外径は、前記第１の部分における前記光ファイバの外径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
15. 前記第２の部分における前記光ファイバの外径は、前記第３の部分における前記光ファイバの外径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
16. 前記第２の部分の軸方向中央部は、前記フェルールと前記保持具とが接する領域とは重ならないように配設されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
17. 前記第１の部分、前記第２の部分、および前記第３の部分は、全域に渡って前記貫通孔内に配設されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
18. 前記フェルールに固定された透光性部材を、さらに備え、
    前記貫通孔は、小径部と、前記他端面側に設けられ前記小径部よりも大きい径を有する大径部と、を有し、
    前記光ファイバの全体は、前記小径部に配設され、
    前記透光性部材の少なくとも一部は、前記大径部に配設され、
    前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記透光性部材との間に設けられたことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
19. 前記第１の部分は、前記フェルールから突出した部分を有し、
    前記第２の部分及び前記第３の部分は、全域に亘って前記貫通孔内に配設されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
20. 前記フェルールの前記貫通孔は、軸方向に対して直交する直交方向における幅が前記光ファイバの前記直交方向の幅に対応する第１領域と、前記第１領域よりも前記他端面側に配置され、前記他端面に向かって前記直交方向の幅が広がる第２領域と、を有し、
    前記第２の部分の軸方向中央部は、前記第１領域と重なるように配設されていることを特徴とする請求項１９記載の光レセプタクル。
21. 前記フェルールの前記貫通孔は、軸方向に対して直交する直交方向における幅が前記光ファイバの前記直交方向の幅に対応する第１領域と、前記第１領域よりも前記他端面側に配置され、前記他端面に向かって前記直交方向の幅が広がる第２領域と、を有し、
    前記第２の部分は、前記第１領域と重なるように配設されていることを特徴とする請求項１９記載の光レセプタクル。
22. 前記第１の部分の前記フェルールから突出した部分の端面側に設けられ、前記光ファイバを固定する固定部材を、さらに備え、
    前記固定部材は、前記フェルールとは離隔して配設されていることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
23. 前記保持具は、前記フェルールの外側面のうち、前記第１領域よりも前記他端面側の部分を保持することを特徴とする請求項２０又は２１に記載の光レセプタクル。
24. 前記保持具は、前記他端面よりも突出しないことを特徴とする請求項１９〜２３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
25. 前記保持具は、前記フェルールの外側面のうち、前記第１領域と対向する部分のみを保持することを特徴とする請求項２０又は２１に記載の光レセプタクル。
26. 前記光ファイバの前記フェルールの外方に延在した部分を被覆する保護部材と、
    前記保護部材を覆うチューブと、
    をさらに備え、
    前記保護部材と前記チューブとの間には、空間が設けられていることを特徴とする請求項１９〜２５のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
27. 前記光ファイバの前記フェルールの外方に延在した部分において前記第１弾性部材を覆う第２弾性部材をさらに備え、
    前記第２弾性部材の硬度は、前記第１弾性部材の硬度よりも低いことを特徴とする請求項１９〜２６のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
28. 前記ファイバスタブのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面において、前記フェルールの端面の一部と前記光ファイバの端面が、前記ファイバスタブの中心軸に対して垂直となる面から所定の角度をもつことを特徴とする請求項１〜２７のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
29. 前記第１の部分、前記第２の部分、および前記第３の部分は、一体でできていることを特徴とする請求項１〜２８のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
30. 前記ファイバスタブの中心軸に沿った前記第１の部分の長さは、５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜２９のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
31. 前記ファイバスタブの中心軸に沿った前記第３の部分の長さは、５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３０のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
32. 前記光ファイバは、最も小さい外径の最細部を前記第２の部分に有し、
    前記貫通孔の内径の変化は、前記光ファイバの外径の変化よりも小さく、
    前記第１弾性部材の厚さは、前記最細部において最も大きく、前記第１の部分から前記最細部に向かって徐々に大きくなるとともに、前記第３の部分から前記最細部に向かって徐々に大きくなり、
    前記第２の部分と前記内壁との間に設けられた前記第１弾性部材の前記光ファイバの軸方向の長さは、前記第１の部分と前記内壁との間に設けられた前記第１弾性部材の前記軸方向の長さ、及び前記第３の部分と前記内壁との間に設けられた前記第１弾性部材の前記軸方向の長さの少なくとも一方よりも短いことを特徴とする請求項１〜３１のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
33. 前記他端面において、前記フェルールの外径の中心を基準とした時の前記コアの中心の偏芯量は、７μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３２のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
34. 前記第１の部分の前記クラッドと、前記第３の部分の前記クラッドと、の間の前記光ファイバの軸方向と直交する方向の変位量は、４μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
35. 請求項１〜３４のいずれか１つに記載の光レセプタクルを備えたことを特徴とする光トランシーバ。