JP2024011829A - 光接続構造体、及び、光接続構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバの接続損失を抑制する構成を容易に実現され得ると共に光ファイバの接続損失に関して信頼性が確保され得る光接続構造体を提供する。【解決手段】第一コリメートレンズ１５及び第二コリメートレンズ３０は、第一フェルール１４と第二フェルール２４との間に配置されている。第一コリメートレンズ１５と第二コリメートレンズ３０は、収容管５０の貫通孔Ｈ１に収容されている。第一コリメートレンズ１５は、光ファイバ１２の端面１２ｃと対向している。第二コリメートレンズ３０は、光ファイバ２２の端面２２ｃと対向している。収容管５０の外表面５２は、第二フェルール２４を保持している。収容管５０の内表面５１は、貫通孔Ｈ１を画定している。収容管５０の内表面５１は、第一フェルール１４と第一コリメートレンズ１５と第二コリメートレンズ３０とを保持している。【選択図】図１

Description

本開示は、光接続構造体、及び、光接続構造体の製造方法に関するものである。

特許文献１には、一対の光ファイバを光接続する光接続構造体が開示されている。この光接続構造体は、一対のフェルールと、互いに対向する一対のコリメートレンズと、収容管とを備えている。一対のフェルールは、それぞれ、光ファイバを保持している。一対のコリメートレンズは、一対のフェルールの間に配置されており、それぞれ、一対のフェルールのうち対応するフェルールが保持する光ファイバの端部と対向している。収容管は、一対のコリメートレンズを収容している。

米国特許第５６５２８１４号明細書 国際公開第２００９／０７５１６８号 国際公開第２０１４／０３８５１４号 特開２０１３－１８２２２２号公報 特開２０１６－２０６２９４号公報 特開平９－６１６８３号公報

上述した光接続構造体において、一対の光ファイバのうち一方の光ファイバから出射した光が一対のコリメートレンズを介して他方の光ファイバに入射する。この場合、光ファイバとコリメートレンズとの位置関係、光ファイバの端面の構造、光ファイバとコリメートレンズとの屈折率の差などの様々な要因によって、一方の光ファイバから出射した光が一対のコリメートレンズの対向方向に対して傾斜するおそれがある。このため、コリメートレンズに対するフェルールの位置調整によって、一対の光ファイバの接続損失を抑制することが考えられる。

特許文献１に開示されている光接続構造体において、収容管には、貫通孔が形成されている。貫通孔には、一対のコリメートレンズと一対のフェルールとが挿入されている。このような構成においては、コリメートレンズに対するフェルールの位置調整のために、貫通孔の内表面とフェルールとの間において隙間の確保を要する。この場合、隙間への接着剤の充填によって、フェルールを収容管に対して固定することが考えられる。しかし、温度変化によって接着剤が伸縮し、コリメートレンズに対するフェルールの位置が変動するおそれがある。このため、温度変化によって、光ファイバの接続損失が生じるおそれがある。

特許文献２に開示されている光接続構造体において、一対のフェルールは、収容管内に収容されておらず、収容管の外表面に設けられる。この場合、内表面に制限されずに、コリメートレンズに対するフェルールの位置が調整され得る。したがって、収容管とフェルールとの間に充填される接着剤が削減されながら、コリメートレンズに対するフェルールの位置調整が実現され得る。しかし、一対のレンズと一対のフェルールとの各々を個別に収容管に設けるため、ファイバの調心が煩雑である。

本開示は、光ファイバの接続損失を抑制する構成を容易に実現され得ると共に光ファイバの接続損失に関して信頼性が確保され得る光接続構造体を提供することを目的とする。光ファイバの接続損失に関して信頼性が確保されている光接続構造体を製造できると共に、光ファイバの接続損失を抑制する構成が容易に実現された光接続構造体の製造方法を提供することを目的とする。

本開示に係る光接続構造体は、第一フェルール及び第二フェルールと、第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズと、収容管とを備えている。第一フェルール及び第二フェルールは、それぞれ、光ファイバを保持している。第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズは、第一フェルールと第二フェルールとの間に配置されている。第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズは、互いに対向している。収容管は、貫通孔を有している。第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとは、貫通孔に収容されている。第一フェルールが保持している光ファイバと第二フェルールが保持している光ファイバとは、互いに光接続されている。第一コリメートレンズは、第一フェルールが保持している光ファイバの端面と対向している。第二コリメートレンズは、第二フェルールが保持している光ファイバの端面と対向している。収容管は、外表面と、内表面とを含んでいる。外表面は、第二フェルールを保持している。内表面は、貫通孔を画定している。内表面は、第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとを保持している。

本開示に係る光接続構造体の製造方法は、第一フェルール及び第二フェルールと、第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズと、収容管とを準備すること、第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとを収容すると共に第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとを保持させることと、第二フェルールを保持させることと、を有している。第一フェルールは、第一光ファイバを保持している。第二フェルールは、第一光ファイバに光接続される第二光ファイバを保持している。収容管は、貫通孔を有している。収容管は、貫通孔を画定する内表面と内表面以外の面である外表面とを含んでいる。第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとが貫通孔に収容された状態で、第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとが内表面に保持される。第二フェルールは、第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとを内表面に保持させた後に、外表面に保持される。

本開示によれば、光ファイバの接続損失を抑制する構成が容易に実現され得ると共に光ファイバの接続損失に関して信頼性が確保され得る光接続構造体を提供できる。光ファイバの接続損失に関して信頼性が確保されている光接続構造体を製造できると共に、光ファイバの接続損失を抑制する構成が容易に実現される光接続構造体の製造方法を提供できる。

図１は、実施形態における光接続構造体を示す斜視図である。 図２は、図１に示されている光接続構造体の断面図である。 図３は、第一光ファイバ保持体の端面を示す図である。 図４は、第二光ファイバ保持体の端面を示す図である。 図５は、フェルール及び複数の光ファイバの斜視図である。 図６は、実施形態の変形例におけるフェルール及び複数の光ファイバの斜視図である。 図７は、光接続構造体の製造工程を説明するための図である。 図８は、光接続構造体の製造工程を説明するための図である。 図９は、光接続構造体の製造工程を説明するための図である。 図１０は、光接続構造体の製造工程を説明するための図である。 図１１は、実施形態の変形例における光接続構造体の断面図である。 図１２は、実施形態の別の変形例における光接続構造体の断面図である。 図１３は、実施形態のさらに別の変形例における光接続構造体の断面図である。 図１４は、実施形態のさらに別の変形例における光接続構造体の断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。

（１）本開示の実施形態に係る光接続構造体は、光接続構造体は、第一フェルール及び第二フェルールと、第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズと、収容管とを備えている。第一フェルール及び第二フェルールは、それぞれ、光ファイバを保持している。第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズは、第一フェルールと第二フェルールとの間に配置されている。第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズは、互いに対向している。収容管には、貫通孔を有している。第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとは、貫通孔に収容されている。第一フェルールが保持している光ファイバと第二フェルールが保持している光ファイバとは、互いに光接続されている。第一コリメートレンズは、第一フェルールが保持している光ファイバの端面と対向している。第二コリメートレンズは、第二フェルールが保持している光ファイバの端面と対向している。収容管は、内表面と、外表面とを含んでいる。収容管の内表面は、収容管の貫通孔を画定している。収容管の内表面は、第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとを直接保持している。収容管の外表面は、収容管の表面のうち収容管の内表面以外の面である。収容管の外表面は、第二フェルールを保持している。

この光接続構造体の構成において、第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとは、収容管の内表面に保持されている。第二フェルールは、収容管の外表面に保持されている。このような構成によれば、収容管に対して、第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズの位置決めが容易に実現され得る。第一フェルールに保持される光ファイバから出射した光が、第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとの対向方向に対して傾斜したとしても、第二フェルールの位置調整によって、第一光ファイバと第二光ファイバとの間の接続損失が抑制され得る。第二フェルールは、収容管の内表面でなく外表面に保持されているため、収容管と第二フェルールとの間に充填される接着剤が削減されながら、第二フェルールの位置調整が容易に実現され得る。したがって、光ファイバの接続損失を抑制する構成が容易に実現され得ると共に、光ファイバの接続損失に関して信頼性が確保されている。

（２）上記（１）の光接続構造体において、第一フェルール及び第二フェルールの一方は、光ファイバとして、マルチコアファイバを保持していてもよい。第一フェルール及び第二フェルールの他方は、光ファイバとして、複数のシングルコアファイバからなるシングルコアファイバアレイを保持していてもよい。この場合においても、光ファイバの接続損失を抑制する構成が容易に実現され得ると共に、光ファイバの接続損失に関して信頼性が確保され得る。

（３）上記（１）又は（２）の光接続構造体は、貫通孔を有している挿入管をさらに備えていてもよい。挿入管の貫通孔には、第一コリメートレンズ及び第一フェルールが挿入されていてもよい。挿入管は、収容管の貫通孔に挿入されていてもよい。この場合、光ファイバの接続損失を抑制する構成がさらに容易に実現され得る。

（４）上記（３）の光接続構造体において、挿入管は、内表面を含んでいてもよい。挿入管の内表面は、挿入管の貫通孔を画定していてもよい。挿入管の内表面は、第一フェルールと第一コリメートレンズとを保持していてもよい。第一コリメートレンズ及び第一フェルールの少なくとも一方は、挿入管に接着剤層を介して接続されていてもよい。上記一方と、挿入管の内表面との隙間は、２０μｍ以下であってもよい。この場合、光ファイバの接続損失に関して信頼性がより確実に確保され得る。

（５）上記（３）又は（４）の光接続構造体において、挿入管は、収容管に接着剤層を介して接続されていてもよい。挿入管と収容管の内表面との隙間は、２０μｍ以下であってもよい。この場合、光ファイバの接続損失に関して信頼性がより確実に確保され得る。

（６）上記（１）から（５）のいずれか一つの光接続構造体において、第二コリメートレンズは、収容管に接着剤層を介して接続されていてもよい。第二コリメートレンズと収容管の内表面との隙間は、２０μｍ以下であってもよい。この場合、光ファイバの接続損失に関して信頼性がより確実に確保され得る。

（７）上記（１）から（６）のいずれか一つの光接続構造体は、貫通孔を有している保持管をさらに備えていてもよい。保持管の貫通孔には、第二フェルールが挿入されていてもよい。保持管は、収容管の外表面によって保持されていてもよい。この場合、光ファイバの接続損失に関して信頼性がより確実に確保され得る。

（８）上記（７）の光接続構造体において、保持管は、収容管の外表面に接着剤層を介して接続されていてもよい。保持管と収容管の外表面との隙間は、２０μｍ以下であってもよい。この場合、光ファイバの接続損失に関して信頼性がより確実に確保され得る。

（９）上記（１）から（８）のいずれか一つの光接続構造体において、第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズの少なくとも一つは、グリンレンズを含んでいてもよい。この場合、光接続構造体において、光ファイバから出射した光をコリメートする構成がよりコンパクト且つ容易に実現され得る。この結果、光ファイバの接続損失を抑制する構成がさらに容易に実現され得る。

（１０）上記（１）から（８）のいずれか一つの光接続構造体において、第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズの少なくとも一つの端面は、曲面であってもよい。この場合、コストが低減され得ると共に材料選択の自由度が向上し得る。

（１１）本開示の別の実施形態に係る光接続構造体の製造方法は、第一フェルール及び第二フェルールと第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズと収容管とを準備すること、第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとを収容すると共に第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとを保持させることと、第二フェルールを保持させることと、を有している。第一フェルール及び第二フェルールは、それぞれ光ファイバを保持している。第二フェルールは、第一光ファイバに光接続される第二光ファイバを保持している。収容管には、貫通孔を有している。収容管は、貫通孔を画定する内表面と内表面以外の面である外表面とを含んでいる。第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとが貫通孔に収容された状態で、第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとが内表面に保持される。第二フェルールは、第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとを内表面に保持させた後に、外表面に保持される。

この光接続構造体の製造方法において、第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとが収容管の内表面に保持される。このため、収容管に対して、第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズの位置決めが容易に実現され得る。第二フェルールは、第一フェルールと第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとを内表面に保持させた後に、外表面に保持される。したがって、第一フェルールに保持される光ファイバから出射した光が第一コリメートレンズと第二コリメートレンズとの対向方向に対して傾斜したとしても、第二フェルールの位置調整によって、第一光ファイバと第二光ファイバとの間の接続損失が抑制され得る。第二フェルールは、収容管の内表面でなく外表面に保持されているため、収容管と第二フェルールとの間に充填される接着剤が削減されながら、第二フェルールの位置調整が実現され得る。
［本開示の実施形態の詳細］

本開示の実施形態の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、一実施形態に係る光接続構造体を示す斜視図である。図２は、図１に示されている光接続構造体のＩＩ－ＩＩ線における断面図である。図１及び図２において、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸は、互いに直交している。図３は、第一光ファイバ保持体の端面を示す図である。図４は、第二光ファイバ保持体の端面を示す図である。

図１及び図２に示すように、光接続構造体１は、第一光ファイバ保持体１０、第二光ファイバ保持体２０、レンズ３０、及び、収容管５０を備える。図１、図２、及び、図３に示すように、第一光ファイバ保持体１０は、光ファイバ１２、フェルール１４、レンズ１５、及び、挿入管１６を含んでいる。図１、図２、及び、図４に示すように、第二光ファイバ保持体２０は、複数の光ファイバ２２、フェルール２４、樹脂部２５、及び、保持管２６を含んでいる。フェルール１４が第一フェルールに相当する場合、フェルール２４が第二フェルールに相当する。

レンズ１５及びレンズ３０は、フェルール１４とフェルール２４との間に配置されている。レンズ１５及びレンズ３０は、互いに対向している。レンズ１５は、Ｚ軸方向において互いに対向する端面１５ａ，端面１５ｂを有している。端面１５ａ，１５ｂは、レンズ１５の入出射面に相当する。レンズ３０は、Ｚ軸方向において互いに対向する端面３１ａ，端面３１ｂを有している。端面３１ａ，３１ｂは、レンズ３０の入出射面に相当する。レンズ１５及びレンズ３０は、コリメートレンズを含んでいる。レンズ３０は、例えば、複数のコリメートレンズ３２を含んでいる。例えば、コリメートレンズ３２の数は、光ファイバ２２の数と同一である。レンズ１５及びレンズ３０は、例えば、グリンレンズ（GRINレンズ、屈折率分布型レンズ、Gradient index lenses）を含んでいる。レンズ１５が第一コリメートレンズに相当する場合、レンズ３０が第二コリメートレンズに相当する。

収容管５０は、貫通孔Ｈ１を有している。貫通孔Ｈ１には、レンズ１５とレンズ３０とが収容されている。収容管５０は、表面５０ａを含んでいる。表面５０ａは、内表面５１と外表面５２とを含んでいる。内表面５１は、貫通孔Ｈ１を画定している。内表面５１は、フェルール１４とレンズ１５とレンズ３０とを直接又は間接に保持している。内表面５１は、フェルール１４とレンズ１５とが挿入されている挿入管１６と、レンズ３０とを保持している。外表面５２は、表面５０ａのうち内表面５１以外の面である。外表面５２は、端面５３及び側面５４を含んでいる。収容管５０は、例えば、円筒形状を呈している。レンズ３０は、収容管５０の内表面５１に接着剤層を介して接続されている。例えば、レンズ３０と収容管５０の内表面５１との隙間は、２０μｍ以下である。

フェルール１４及びフェルール２４の一方は、マルチコアファイバ（ＭＣＦ）を保持している。フェルール１４及びフェルール２４の他方は、光ファイバとして、複数のシングルコアファイバからなるシングルコアファイバアレイを保持している。光ファイバ１２及び光ファイバ２２の一方は、マルチコアファイバを含んでいる。光ファイバ１２及び光ファイバ２２の他方は、シングルコアファイバを含んでいる。例えば、光ファイバ１２はマルチコアファイバを含んでおり、光ファイバ２２はシングルコアファイバを含んでいる。

第一光ファイバ保持体１０の光ファイバ１２と第二光ファイバ保持体２０の光ファイバ２２とは、互いに光接続される。第一光ファイバ保持体１０の光ファイバ１２の各コアの光軸と複数の光ファイバ２２の各コアの光軸とが合うように調心され、フェルール１４とフェルール２４とが位置決めされる。

光ファイバ１２は、Ｚ軸方向に延在している。すなわち、Ｚ軸方向は、光ファイバ１２の長手方向に相当する。光ファイバ１２は、図３に示すように、Ｚ軸方向に延在する複数のコア１２ａと、Ｚ軸方向に延在すると共に複数のコア１２ａをまとめて覆うクラッド１２ｂと、端面１２ｃと、を有する。図３には、光ファイバ１２の先端とフェルール１４の端面とが示されている。端面１２ｃは、複数のコア１２ａの先端とクラッド１２ｂの先端とから構成される。コア１２ａは、例えばゲルマニウム等のドーパントが添加されて屈折率が高められたシリカガラスからなり、クラッド１２ｂは、例えばフッ素等のドーパンドが添加されて屈折率が低くされたシリカガラスからなってもよく、材料及びドーパント等の組み合わせは適宜選択することができる。このような光ファイバ１２では、各コア１２ａによって所定波長の光信号を伝搬することができる。

光ファイバ１２では、例えば各コア１２ａは２次元状に配置されている。光ファイバ１２は、図３に示すように、１本のファイバ中に、例えば４本のコア１２ａを有している。光ファイバ１２におけるコア１２ａの数は、これに限定されない。図３に示す例では、４本のコア１２ａが正方配置されている。

フェルール１４は、光ファイバ１２の先端部分１２ｄを保持する円筒形状の部材である。フェルール１４は、光ファイバ１２の先端部分１２ｄを収容する貫通孔である内孔１４ａと、フェルール１４の端面１４ｂ，１４ｃと、を有している。端面１４ｂと端面１４ｃとは、互いにＺ軸方向において対向している。フェルール１４は、光ファイバ１２を保持している。光ファイバ１２は、端面１４ｃを貫通している。フェルール１４は、光ファイバ１２の端面１２ｃが端面１４ｂの内側において露出するように、光ファイバ１２の先端部分１２ｄを内孔１４ａに固定する。内孔１４ａの内径は、光ファイバ１２の外径と同一又はやや大きい径であり、光ファイバ１２の先端部分１２ｄは内孔１４ａ内に挿入されることで嵌合される。フェルール１４は、ジルコニアなどのセラミック材料又はガラス材料から構成される。レンズ１５の端面１５ａとフェルール１４の端面１４ｂとは、互いに対向している。本実施形態において、レンズ１５の端面１５ａとフェルール１４の端面１４ｂとは、互いに離隔している。両者の間は、空間でも良いし、樹脂などが充填されていてもよい。レンズ１５の端面１５ａと光ファイバ１２の端面１２ｃとは、互いに対向している。

挿入管１６は、収容管５０の貫通孔Ｈ１に挿入されている。挿入管１６は、貫通孔Ｈ２を有している。貫通孔Ｈ２には、フェルール１４及びレンズ１５が挿入されている。挿入管１６は、表面１６ａを含んでいる。表面１６ａは、内表面１７と外表面１８とを含んでいる。内表面１７は、貫通孔Ｈ２を画定している。内表面１７は、フェルール１４とレンズ１５とを保持している。外表面１８は、表面１６ａのうち内表面１７以外の面である。外表面１８は、収容管５０に接している。挿入管１６は、例えば、円筒形状を呈している。

フェルール１４は、挿入管１６の内表面１７に接着剤層を介して接続されている。レンズ１５は、挿入管１６の内表面１７に接着剤層を介して接続されている。レンズ１５及びフェルール１４の少なくとも一方と内表面１７との隙間は、２０μｍ以下である。例えば、フェルール１４と内表面１７との隙間は、２０μｍ以下である。例えば、レンズ１５と内表面１７との隙間は、２０μｍ以下である。挿入管１６は、収容管５０の内表面５１に接着剤層を介して接続されている。例えば、挿入管１６の外表面１８と収容管５０の内表面５１との隙間は、２０μｍ以下である。例えば、ＸＹ軸平面において、フェルール１４の最大幅とレンズ１５の最大幅とは、実質的に等しい。ＸＹ軸平面における挿入管１６の最大幅は、Ｚ軸方向において実施的に一定である。

複数の光ファイバ２２は、光ファイバ１２に光接続される光ファイバである。各光ファイバ２２は、図４に示すように、Ｚ軸方向に延在するコア２２ａと、Ｚ軸方向に延在すると共にコア２２ａを覆うクラッド２２ｂと、端面２２ｃと、を有する。図４及び図５には、複数の光ファイバ２２の先端とフェルール２４の端面とが示されている。図５は、フェルール及び複数の光ファイバの斜視図である。

端面２２ｃは、コア２２ａの先端とクラッド２２ｂの先端とから構成される。コア２２ａは、例えばゲルマニウム等のドーパントが添加されて屈折率が高められたシリカガラスからなり、クラッド２２ｂは、例えばフッ素等のドーパンドが添加されて屈折率が低くされたシリカガラスからなってもよく、材料やドーパント等の組み合わせは適宜選択することができる。このような光ファイバ２２では、各コア２２ａによって所定波長の光信号が伝搬される。複数の光ファイバ２２の各々は、１つのコアを有するシングルコアファイバである。本実施形態の変形例として、複数の光ファイバ２２の各々は、例えばマルチコアファイバを含む光ファイババンドル構造であってもよく、シングルコアファイバとマルチコアファイバとが混在する構造であってもよい。

第二光ファイバ保持体２０では、Ｚ軸方向から見て、各光ファイバ２２は２次元状に配置されている。第二光ファイバ保持体２０は、図４及び図５に示すように、例えば４本の光ファイバ２２を有している。各光ファイバ２２は、例えば、シングルモード型の光ファイバである。各光ファイバ２２は、単峰型の屈折率分布プロファイルを有している。本実施形態の変形例として、各光ファイバ２２は、コア２２ａとクラッド２２ｂとの間に、クラッド２２ｂよりも屈折率が低い層を有しており、トレンチ型の屈折率分布プロファイルを有していてもよい。本実施形態の変形例として、各光ファイバ２２は、マルチモード型の光ファイバであってもよい。

第二光ファイバ保持体２０の光ファイバ２２のコア２２ａの数及び配置は、第一光ファイバ保持体１０の光ファイバ１２の複数のコア１２ａの数及び配置に対応している。言い換えると、複数の光ファイバ２２のそれぞれのコア２２ａの配置は、光ファイバ１２の複数のコア１２ａの配置に一致している。但し、複数の光ファイバ２２のコア２２ａの合計数と配置が光ファイバ１２のコア１２ａの数と配置に完全に一致している必要はなく、一部が光接続しない構成であってもよい。第二光ファイバ保持体２０の複数の光ファイバ２２のコア２２ａは、フェルール２４の中心軸を中心とする回転調整によって、第一光ファイバ保持体１０の光ファイバ１２の各コア１２ａと光結合するように構成されている。

光接続構造体１において、光ファイバ１２に含まれる複数のコア１２ａの少なくとも１つと複数の光ファイバ２２の少なくとも１つのコア２２ａとが、光学的に結合されている。例えば、光ファイバ２２がシングルモード型のシングルコアファイバである場合には、光ファイバ２２のそれぞれのコア２２ａと、第一光ファイバ保持体１０の光ファイバ１２のコア１２ａとは、一対一で対応する。例えば、光ファイバ２２がマルチコアファイバである場合には、１つの光ファイバ２２の中の複数のコア２２ａと、第一光ファイバ保持体１０の光ファイバ１２の複数のコア１２ａとが対応する。

フェルール２４は、複数の光ファイバ２２の先端部分２２ｄをまとめて保持する円筒形状の部材であり、複数の光ファイバ２２の各先端部分２２ｄを収容する貫通孔である内孔２４ａと、端面２４ｂ，２４ｃとを有している。端面２４ｂと端面２４ｃとは、互いにＺ軸方向において対向している。フェルール２４は、光ファイバ２２を保持している。例えば、フェルール２４は円筒形状であり、複数の光ファイバ２２が配列されている。例えば、図４及び図５に示されているように、フェルール２４は、端面２４ｂにおいて１つの穴を有している。光ファイバ２２は、端面２４ｃを貫通している。フェルール２４は、複数の光ファイバ２２の各端面２２ｃがフェルール２４の端面２４ｂの内側において露出するように複数の光ファイバ２２の各先端部分２２ｄを樹脂部２５によって内孔２４ａ内に固定する。内孔２４ａの内径は、複数の光ファイバ２２を束ねたものの外径と同一又はやや大きい径であり、複数の光ファイバ２２の先端部分２２ｄは内孔２４ａ内に挿入されて、それらの隙間に充填された樹脂部２５により接着固定される。フェルール２４は、例えば、ジルコニアなどのセラミック材料又はガラス材料から構成される。

本実施形態の変形例において、図６に示されているように、フェルール２４は、Ｚ軸方向に延在すると共に互いに離間している複数の貫通孔２４ｄを含んでいてもよい。例えば、フェルール２４は、４つの貫通孔２４ｄを含んでいる。複数の光ファイバ２２は、それぞれ、複数の貫通孔２４ｄのうち対応する貫通孔２４ｄに挿入されていてもよい。この場合、図５に示されている構成よりも、樹脂部２５の体積が低減され得る。

レンズ３０の端面３１ａとフェルール２４の端面２４ｂとは、互いに対向している。レンズ３０の端面３１ａと光ファイバ２２の端面２２ｃとは、互いに対向している。コリメートレンズ３２と光ファイバ２２とは一対一で対応しており、互いに対応するコリメートレンズ３２と光ファイバ２２において、コリメートレンズ３２と光ファイバ２２の端面２２ｃとは互いに対向している。

樹脂部２５は、例えば、結線接着剤である。樹脂部２５は、例えば熱硬化型の接着剤であり、樹脂部２５を所定箇所に注入した後、樹脂部２５を加熱することにより硬化することができる。フェルール２４が主としてセラミック材料からなる場合には、樹脂部２５は例えば熱硬化型のエポキシ系接着剤又は熱硬化型のアクリル系接着剤である。フェルール２４が主として接着剤を硬化させるための紫外線に対して透過性のあるガラス材料からなる場合には、樹脂部２５は例えば熱硬化型のエポキシ系接着剤、熱硬化型のアクリル系接着剤、紫外線硬化型のエポキシ系接着剤、又は、紫外線硬化型のアクリル系接着剤である。樹脂部２５は、フェルール２４の材料によらず、これらに限定されない。

保持管２６は、貫通孔Ｈ３を有している。貫通孔Ｈ３には、フェルール２４が挿入されている。保持管２６は、表面２６ａを含んでいる。表面２６ａは、内表面２７と外表面２８とを含んでいる。内表面２７は、貫通孔Ｈ３を画定している。内表面２７は、フェルール２４を保持している。外表面２８は、表面２６ａのうち内表面２７以外の面である。外表面２８は、端面２９ａ及び側面２９ｂを含んでいる。外表面２８は、収容管５０に接している。保持管２６は、収容管５０の外表面５２に固定されている。収容管５０の端面５３と保持管２６の端面２６ｂとは、互いに接している。外表面５２は、フェルール２４を保持している。保持管２６は、例えば、円筒形状を呈している。

フェルール２４は、保持管２６の内表面２７に接着剤層を介して接続されている。例えば、フェルール２４と内表面２７との隙間は、２０μｍ以下である。保持管２６は、収容管５０の外表面５２に接着剤層を介して接続されている。保持管２６は、例えば、収容管５０の端面５３に接着剤層を介して接続されている。例えば、保持管２６の外表面２８と収容管５０の外表面５２との隙間は、２０μｍ以下である。例えば、ＸＹ軸平面における保持管２６の最大幅は、Ｚ軸方向において実施的に一定である。

上述した光接続構造体１は、たとえば、以下の工程によって製造される。まず、フェルール１４，２４と、レンズ１５，３０と、挿入管１６と、保持管２６と、収容管５０とを準備する。

次に、挿入管１６の貫通孔Ｈ２にレンズ１５を収容する。例えば、貫通孔Ｈ２にレンズ１５を挿入する。例えば、レンズ１５の端面１５ｂが挿入管１６から突出するように、レンズ１５が貫通孔Ｈ２に収容される。

次に、図７に示されているように、挿入管１６の貫通孔Ｈ２にフェルール１４を挿入する。例えば、レンズ１５の端面１５ａとフェルール１４の端面１４ｂとが互いに対向するように、フェルール１４が貫通孔Ｈ２に挿入される。例えば、レンズ１５から出射される光がコリメート光になるように、フェルール１４とレンズ１５との距離が調整される。例えば、レンズ１５から出射される光に関するビームプロファイラの出力に応じて、フェルール１４とレンズ１５との距離が調整される。

次に、図８に示されているように、収容管５０の貫通孔Ｈ１にレンズ３０を収容する。例えば、貫通孔Ｈ１にレンズ３０を挿入する。例えば、レンズ３０の端面３１ａが収容管５０から突出しないように、レンズ３０が貫通孔Ｈ１に収容される。

次に、図９に示されているように、収容管５０の貫通孔Ｈ１に挿入管１６を挿入する。例えば、レンズ１５の端面１５ｂとレンズ３０の端面３１ｂとが互いに対向するように、挿入管１６が貫通孔Ｈ１に挿入される。この結果、フェルール１４とレンズ１５とレンズ３０とが、収容管５０の内表面５１に直接または間接に保持される。例えば、レンズ３０から出射される光が観察され、レンズ３０から光が出射されるように、レンズ１５とレンズ３０との距離、及び、フェルール１４のＺ軸方向周りの回転が調整される。

次に、図１０に示されているように、収容管５０の端面５３に保持管２６が固定される。例えば、フェルール２４の端面２４ｂとレンズ３０の端面３１ａとが互いに対向するように、収容管５０の端面５３と保持管２６の端面２６ｂとは接着剤層によって接合されている。例えば、収容管５０とフェルール２４との接合において、フェルール２４について、Ｘ軸方向及びＹ軸方向およびＺ軸方向への移動が調整され、Ｚ軸方向周りの回転が調整される。例えば、光損失が最小になるように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向への移動、並びに、Ｚ軸方向周りの回転が、調整される。その後、フェルール２４と保持管２６が接着剤により接合されＺ軸方向の位置とＺ軸周りの回転位置が保持される。また保持管２６の端面２６ｂと収容管５０の端面５３が接着剤により接合され、Ｘ軸方向の位置とＹ軸方向の位置が保持される。この結果、収容管５０の外表面５２にフェルール２４が保持される。以上の工程によって、光接続構造体１が製造される。工程の順序は、上述した説明における順序に限定されない。

次に、図１１から図１４を参照して、本実施形態の変形例における光接続構造体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄについて説明する。図１１は、光接続構造体１Ａの断面図を示す図である。図１２は、光接続構造体１Ｂの断面図を示す図である。図１３は、光接続構造体１Ｃの断面図を示す図である。図１４は、光接続構造体１Ｄの断面図を示す図である。これらの変形例は、概ね、上述した実施形態と類似又は同じである。以下、上述した実施形態と変形例との相違点を主として説明する。

光接続構造体１Ａは、第一光ファイバ保持体１０の代わりに第一光ファイバ保持体１０Ａを備えている。第一光ファイバ保持体１０Ａにおいて、レンズ１５の端面１５ｂとフェルール１４の端面１４ｂとが、互いに接している。

光接続構造体１Ｂは、第一光ファイバ保持体１０の代わりに第一光ファイバ保持体１０Ｂを備えている。第一光ファイバ保持体１０Ｂは、レンズ１５の代わりにレンズ１５Ｂを含んでいる。レンズ１５Ｂは、例えば、ロッドレンズを含んでいる。レンズ１５Ｂは、端面６５ａ，６５ｂを有している。レンズ１５Ｂの端面６５ａとフェルール１４の端面１４ｂとは、互いに対向している。レンズ１５の端面６５ａと光ファイバ１２の端面１２ｃとは、互いに対向している。第一光ファイバ保持体１０Ｂにおいて、レンズ１５の端面１５ｂは、曲面である。端面１５ｂは球面であってもよく、非球面であってもよい。

レンズ１５及びレンズ３０の少なくとも一つとして、ロッドレンズが設けられてもよい。この場合、レンズ１５及びレンズ３０の少なくとも一つの端面は、曲面であってもよく、球面であってもよく、非球面であってもよい。例えば、光接続構造体１Ｂのさらなる変形例として、レンズ３０として、ロッドレンズが用いられてもよい。この場合、レンズ３０の端面が、曲面であってもよく、球面であってもよく、非球面であってもよい。

光接続構造体１Ｃは、第一光ファイバ保持体１０の代わりに第一光ファイバ保持体１０Ｃを備えている。第一光ファイバ保持体１０Ｃにおいて、挿入管１６を含んでいない。第一光ファイバ保持体１０Ｃは、フェルール１４の代わりにフェルール１４Ｃを含んでいる。光接続構造体１Ｃは、レンズ１５の代わりにレンズ１５Ｃを含んでいる。フェルール１４Ｃは、端面７４ｂ，７４ｃを有している。端面７４ｂと端面７４ｃとは、互いにＺ軸方向において対向している。光ファイバ１２は、端面７４ｃを貫通している。フェルール１４Ｃにおいて、光ファイバ１２が端面７４ｂにおいて露出する。レンズ１５Ｃは、端面７５ａ，７５ｂを有している。レンズ１５Ｃの端面７５ａとフェルール１４の端面７４ｂとは、互いに対向している。レンズ１５の端面７５ａと光ファイバ１２の端面１２ｃとは、互いに対向している。

第一光ファイバ保持体１０Ｃにおいて、フェルール１４Ｃは、収容管５０の内表面５１に接着剤層を介して接続されている。例えば、フェルール１４Ｃと収容管５０の内表面５１との隙間は、２０μｍ以下である。第一光ファイバ保持体１０Ｃにおいて、レンズ１５Ｃは、収容管５０の内表面５１に接着剤層を介して接続されている。例えば、レンズ１５Ｃと収容管５０の内表面５１との隙間は、２０μｍ以下である。

光接続構造体１Ｄは、第二光ファイバ保持体２０の代わりに第二光ファイバ保持体２０Ｄを備えている。光接続構造体１Ｄは、収容管５０の代わりに収容管５０Ｄを備えている。

第二光ファイバ保持体２０Ｄは、保持管２６の代わりに保持管６０を含んでいる。保持管６０は、貫通孔Ｈ３を有している。保持管６０は、表面６０ａを含んでいる。表面６０ａは、内表面６７と外表面６８とを含んでいる。内表面６７は、貫通孔Ｈ３を画定している。内表面６７は、フェルール２４を保持している。外表面６８は、表面６０ａのうち内表面６７以外の面である。外表面６８は、端面６９を含んでいる。外表面６８は、収容管５０Ｄに接している。保持管６０は、収容管５０Ｄの外表面５２によって保持されている。収容管５０Ｄの端面５３と保持管６０の端面６９とは、互いに接している。

収容管５０Ｄ及び保持管６０は、金属によって形成されている。保持管６０は、収容管５０Ｄの外表面５２に溶接されている。例えば、保持管６０は、収容管５０Ｄの端面５３に隅肉溶接される。フェルール２４は、保持管６０の内表面６７に接着剤層を介して接続されている。例えば、フェルール２４と内表面６７との隙間は、２０μｍ以下である。

次に、光接続構造体１、及び、光接続構造体１の製造方法による作用効果について説明する。

光接続構造体１の構成において、フェルール１４とレンズ１５とレンズ３０とは、収容管５０の内表面５１に直接または間接に保持されている。フェルール２４を保持する保持管２６が、収容管５０の外表面５２に固定されている。すなわちフェルール２４は、収容管５０の外表面５２に保持されている。このような構成によれば、収容管５０に対して、フェルール１４、レンズ１５、及び、レンズ３０の位置決めが容易に実現され得る。フェルール１４に保持される光ファイバ１２から出射した光が、レンズ１５とレンズ３０との対向方向に対して傾斜したとしても、フェルール２４の位置調整によって、光ファイバ１２と光ファイバ２２との間の接続損失が抑制され得る。フェルール２４が収容管５０の内表面５１でなく外表面５２に保持されているため、収容管５０とフェルール２４との間に充填される接着剤が削減されながら、フェルール２４の位置調整が容易に実現され得る。

例えば、収容管５０とフェルール２４との隙間が縮小されながら、収容管５０とフェルール２４との接合において、フェルール２４について、Ｘ軸方向及びＹ軸方向への移動が調整され、Ｘ軸方向周り、Ｙ軸方向周り、及び、Ｚ軸方向周りの回転が調整され得る。収容管５０の貫通孔Ｈ１の大きさも縮小され得る。例えば、収容管５０とフェルール２４との隙間が縮小されれば、収容管５０とフェルール２４との間に充填される接着剤が削減される。収容管５０とフェルール２４との間に充填される接着剤が削減されれば、温度変化による接着剤の収縮の影響が低減され得る。このように、光ファイバの接続損失を抑制する構成が容易に実現され得ると共に、光ファイバの接続損失に関して信頼性が確保されている。光接続構造体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄも上記構成を有しており、同様の作用効果を奏する。

例えば、光接続構造体１において、フェルール１４及びフェルール２４の一方は、マルチコアファイバを保持している。フェルール１４及びフェルール２４の他方は、複数のシングルコアファイバからなるシングルコアファイバアレイを保持している。この場合においても、光ファイバの接続損失を抑制する構成が容易に実現され得ると共に、光ファイバの接続損失に関して信頼性が確保され得る。光接続構造体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄも上記構成を有しており、同様の作用効果を奏する。

例えば、光接続構造体１において、挿入管１６の貫通孔Ｈ２には、レンズ１５及びフェルール１４が挿入されている。挿入管１６は、収容管５０の貫通孔Ｈ１に挿入されている。この場合、光ファイバの接続損失を抑制する構成がさらに容易に実現され得る。光接続構造体１Ａ，１Ｂ，１Ｄも上記構成を有しており、同様の作用効果を奏する。

例えば、光接続構造体１において、挿入管１６は、内表面１７を含んでいる。挿入管１６の内表面１７は、挿入管１６の貫通孔Ｈ２を画定している。挿入管１６の内表面１７は、フェルール１４とレンズ１５とを直接または間接に保持している。レンズ１５及びフェルール１４の少なくとも一方は、挿入管１６に接着剤層を介して接続されている。上記一方と、挿入管１６の内表面１７との隙間は、２０μｍ以下である。この場合、光ファイバの接続損失に関して信頼性がより確実に確保され得る。光接続構造体１Ａ，１Ｂ，１Ｄも上記構成を有しており、同様の作用効果を奏する。

例えば、光接続構造体１において、挿入管１６は、収容管５０に接着剤層を介して接続されている。挿入管１６と収容管５０の内表面５１との隙間は、２０μｍ以下である。この場合、光ファイバの接続損失に関して信頼性がより確実に確保され得る。光接続構造体１Ａ，１Ｂ，１Ｄも上記構成を有しており、同様の作用効果を奏する。

例えば、光接続構造体１において、レンズ３０は、収容管５０に接着剤層を介して接続されている。レンズ３０と収容管５０の内表面５１との隙間は、２０μｍ以下である。この場合、光ファイバの接続損失に関して信頼性がより確実に確保され得る。光接続構造体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄも上記構成を有しており、同様の作用効果を奏する。

例えば、光接続構造体１において、保持管２６の貫通孔Ｈ３には、フェルール２４が挿入されている。保持管２６は、収容管５０の外表面５２に固定されている。よってフェルール２４は外表面５２に保持されている。この場合、光ファイバの接続損失に関して信頼性がより確実に確保され得る。光接続構造体１Ａ，１Ｂ，１Ｄも上記構成を有しており、同様の作用効果を奏する。

例えば、光接続構造体１において、保持管２６は、収容管５０の外表面５２に接着剤層を介して接続されている。保持管２６と収容管５０の外表面５２との隙間は、２０μｍ以下である。この場合、光ファイバの接続損失に関して信頼性がより確実に確保され得る。光接続構造体１Ａ，１Ｂも上記構成を有しており、同様の作用効果を奏する。

例えば、光接続構造体１において、レンズ１５及びレンズ３０の少なくとも一つは、グリンレンズを含んでいる。

例えば、光接続構造体１Ｂにおいて、レンズ１５Ｂ及びレンズ３０の少なくとも一つの端面は曲面であってもよく、球面であってもよく、非球面であってもよい。この場合、コストが低減され得ると共に材料選択の自由度が向上し得る。

以上、本開示の実施形態について詳細に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な実施形態に適用することができる。例えば、第二光ファイバ保持体２０における光ファイバ２２の数は、上述した説明に限定されない。例えば、第二光ファイバ保持体２０は、７本の光ファイバ２２を有していてもよい。例えば、第二光ファイバ保持体２０は、３本の光ファイバ２２を有していてもよいし、８本の光ファイバ２２を有していてもよいし、１９本の光ファイバ２２を有していてもよい。

例えば、第一光ファイバ保持体１０における光ファイバ１２の数は、上述した説明に限定されない。光ファイバ１２は、３本のコア１２ａを有していてもよいし、８本のコア１２ａを有していてもよいし、１９本のコア１２ａを有していてもよい。

上述した実施形態及び変形例において、フェルール１４がマルチコアファイバを保持しており、フェルール２４がシングルコアファイバアレイを保持している。しかし、フェルール１４がシングルコアファイバアレイを保持し、フェルール２４がマルチコアファイバを保持していてもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…光接続構造体
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…第一光ファイバ保持体
１２…光ファイバ
１２ａ…コア
１２ｂ…クラッド
１２ｃ…端面
１２ｄ…先端部分
１４，１４Ｃ…フェルール
１４ａ…内孔
１４ｂ，１４ｃ…端面
１５，１５Ｂ，１５Ｃ…レンズ
１５ａ…端面
１５ｂ…端面
１６…挿入管
１６ａ…表面
１７…内表面
１８…外表面
２０，２０Ｄ…第二光ファイバ保持体
２２…光ファイバ
２２ａ…コア
２２ｂ…クラッド
２２ｃ…端面
２２ｄ…先端部分
２４…フェルール
２４ａ…内孔
２４ｂ，２４ｃ…端面
２４ｄ…貫通孔
２５…樹脂部
２６…保持管
２６ａ…表面
２６ｂ…端面
２７…内表面
２８…外表面
２９ａ…端面
２９ｂ…側面
３０…レンズ
３１ａ，３１ｂ…端面
３２…コリメートレンズ
５０，５０Ｄ…収容管
５０ａ…表面
５１…内表面
５２…外表面
５３…端面
５４…側面
６０…保持管
６０ａ…表面
６５ａ，６５ｂ…端面
６７…内表面
６８…外表面
６９…端面
７４ｂ，７４ｃ…端面
７５ａ，７５ｂ…端面
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３…貫通孔

Claims (12)

1. それぞれ光ファイバを保持している第一フェルール及び第二フェルールと、
   前記第一フェルールと前記第二フェルールとの間に配置されていると共に、互いに対向している第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズと、
   前記第一コリメートレンズと前記第二コリメートレンズとを収容している貫通孔を有している収容管と、を備えており、
   前記第一フェルールが保持している光ファイバと前記第二フェルールが保持している光ファイバとは、互いに光接続されており、
   前記第一コリメートレンズは、前記第一フェルールが保持している光ファイバの端面と対向しており、
   前記第二コリメートレンズは、前記第二フェルールが保持している光ファイバの端面と対向しており、
   前記収容管は、前記収容管の貫通孔を画定すると共に前記第一フェルールと前記第一コリメートレンズと前記第二コリメートレンズとを保持している内表面と、前記収容管の表面のうち前記収容管の内表面以外の面であると共に前記第二フェルールを保持している外表面と、を含んでいる、光接続構造体。
2. 前記第一フェルール及び前記第二フェルールの一方は、前記光ファイバとして、マルチコアファイバを保持しており、
   前記第一フェルール及び前記第二フェルールの他方は、前記光ファイバとして、複数のシングルコアファイバからなるシングルコアファイバアレイを保持している、請求項１に記載の光接続構造体。
3. 前記第一コリメートレンズ及び前記第一フェルールが挿入されている貫通孔を有している挿入管をさらに備え、
   前記挿入管は、前記収容管の貫通孔に挿入されている、請求項１または請求項２に記載の光接続構造体。
4. 前記第二フェルールが挿入されている貫通孔を有している保持管をさらに備え、
   前記保持管は、前記収容管の外表面によって保持されている、請求項３に記載の光接続構造体。
5. 前記挿入管は、前記挿入管の貫通孔を画定していると共に前記第一フェルールと前記第一コリメートレンズとを保持している内表面を含んでおり、
   前記第一コリメートレンズ及び前記第一フェルールの少なくとも一方は、前記挿入管に接着剤層を介して接続されており、
   前記一方と、前記挿入管の内表面との隙間は、２０μｍ以下である、請求項３に記載の光接続構造体。
6. 前記挿入管は、前記収容管に接着剤層を介して接続されており、
   前記挿入管と前記収容管の内表面との隙間は、２０μｍ以下である、請求項３に記載の光接続構造体。
7. 前記第二コリメートレンズは、前記収容管に接着剤層を介して接続されており、
   前記第二コリメートレンズと前記収容管の内表面との隙間は、２０μｍ以下である、請求項１または請求項２に記載の光接続構造体。
8. 前記第二フェルールが挿入されている貫通孔を有している保持管をさらに備え、
   前記保持管は、前記収容管の外表面によって保持されている、請求項１または請求項２に記載の光接続構造体。
9. 前記保持管は、前記収容管の外表面に接着剤層を介して接続されており、
   前記保持管と前記収容管の外表面との隙間は、２０μｍ以下である、請求項８に記載の光接続構造体。
10. 前記第一コリメートレンズ及び前記第二コリメートレンズの少なくとも一つは、グリンレンズを含んでいる、請求項１または請求項２に記載の光接続構造体。
11. 前記第一コリメートレンズ及び前記第二コリメートレンズの少なくとも一つの端面は、曲面である、請求項１または請求項２に記載の光接続構造体。
12. それぞれ光ファイバを保持している第一フェルール及び第二フェルールと、第一コリメートレンズ及び第二コリメートレンズと、貫通孔を有していると共に前記貫通孔を画定する内表面と前記内表面以外の面である外表面とを含んでいる収容管とを準備すること、
    前記第一コリメートレンズと前記第二コリメートレンズとを前記貫通孔に収容した状態で、前記第一フェルールと前記第一コリメートレンズと前記第二コリメートレンズとを前記内表面に保持させることと、
    前記第一フェルールと前記第一コリメートレンズと前記第二コリメートレンズとが前記内表面に保持された後に、前記第二フェルールを前記外表面に保持させることと、を有している、光接続構造体の製造方法。

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