JP2775554B2 - コリメータレンズ付き光ファイバアレー - Google Patents
コリメータレンズ付き光ファイバアレーInfo
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- JP2775554B2 JP2775554B2 JP4222530A JP22253092A JP2775554B2 JP 2775554 B2 JP2775554 B2 JP 2775554B2 JP 4222530 A JP4222530 A JP 4222530A JP 22253092 A JP22253092 A JP 22253092A JP 2775554 B2 JP2775554 B2 JP 2775554B2
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- optical fiber
- ferrule
- ferrules
- rod lens
- lens
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光通信等の分野にお
いて、多数の光ファイバ同士を高密度に接続するコネク
タに使用されるコリメータレンズ付き光ファイバアレー
に関するものである。
いて、多数の光ファイバ同士を高密度に接続するコネク
タに使用されるコリメータレンズ付き光ファイバアレー
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コネクタを構成する光ファイバアレーに
は、複数の光ファイバを一平面上に並べた一次元光ファ
イバアレーを積層した構成の二次元光ファイバアレーが
ある。この二次元光ファイバアレーでは、図６に示すよ
うに、光ファイバ５０を保持する基板５１に穴５２を多
数穿設し、この穴５２に光ファイバ５０の端部を挿入す
る構造が提案されている。
は、複数の光ファイバを一平面上に並べた一次元光ファ
イバアレーを積層した構成の二次元光ファイバアレーが
ある。この二次元光ファイバアレーでは、図６に示すよ
うに、光ファイバ５０を保持する基板５１に穴５２を多
数穿設し、この穴５２に光ファイバ５０の端部を挿入す
る構造が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
二次元光ファイバアレーの場合には、二つの問題があ
る。一つは、基板５１の穴５２の加工をフォトエッチン
グなどの方法で行うため、この穴５２に挿入した側の光
ファイバアレーは比較的高い精度が得られるものの、穴
５２から離れた部分では光ファイバ５０を高精度に保持
する構造になっていないので、光ファイバ５０間での平
行度が悪く、基板５１の表面に対する光ファイバ５０の
直交度を高精度に保つことは困難である。これは、光フ
ァイバ５０端面と垂直であって基準となる理想的な光軸
５３に対する出射光５４の角度ずれ（θ）となって現
れ、接続損失の原因となる。
二次元光ファイバアレーの場合には、二つの問題があ
る。一つは、基板５１の穴５２の加工をフォトエッチン
グなどの方法で行うため、この穴５２に挿入した側の光
ファイバアレーは比較的高い精度が得られるものの、穴
５２から離れた部分では光ファイバ５０を高精度に保持
する構造になっていないので、光ファイバ５０間での平
行度が悪く、基板５１の表面に対する光ファイバ５０の
直交度を高精度に保つことは困難である。これは、光フ
ァイバ５０端面と垂直であって基準となる理想的な光軸
５３に対する出射光５４の角度ずれ（θ）となって現
れ、接続損失の原因となる。
【０００４】もう一つは、光ファイバアレー製作におけ
る作業性の問題である。すなわち、光ファイバ５０の直
径と穴５２の穴径との寸法公差が小さいので、多数の光
ファイバ５０を一括挿入することが難しい。そこで、光
ファイバ５０を１本ずつ挿入することになるが、これで
は多くの時間がかかり（もし、穴５２の径を大きくする
と、光ファイバ５０は挿入し易くなるが、位置精度が低
下する）、製作効率が著しく低下し、製作費を低減する
ことはできない。
る作業性の問題である。すなわち、光ファイバ５０の直
径と穴５２の穴径との寸法公差が小さいので、多数の光
ファイバ５０を一括挿入することが難しい。そこで、光
ファイバ５０を１本ずつ挿入することになるが、これで
は多くの時間がかかり（もし、穴５２の径を大きくする
と、光ファイバ５０は挿入し易くなるが、位置精度が低
下する）、製作効率が著しく低下し、製作費を低減する
ことはできない。
【０００５】以上述べたように、従来の二次元光ファイ
バアレーでは、構造に合った構成部品や製作方法が必要
で、しかも、光ファイバアレーの高精度、かつ、高作業
効率・低製作費での製作が困難という問題があった。
バアレーでは、構造に合った構成部品や製作方法が必要
で、しかも、光ファイバアレーの高精度、かつ、高作業
効率・低製作費での製作が困難という問題があった。
【０００６】さらに、次のような問題もある。すなわ
ち、フリースペーススイッチのように、入出力に使う二
つの二次元光ファイバアレーが空間的に離れている場
合、光ファイバからの光を出力する側では、前述の理想
的な光軸５３と出射光５４との角度を高精度に一致させ
る（例えば、１ｍｒａｄ以下）と同時に、光ファイバか
らの出射光を平行光に変換することが要求され、また、
光ファイバに光を入力する側でも、平行光をスポット光
に変換すると同時に、スポット光の光軸と光ファイバの
光軸とを一致させることが要求される。これは、高効率
結合とクロストークの低減を実現するための重要な課題
である。
ち、フリースペーススイッチのように、入出力に使う二
つの二次元光ファイバアレーが空間的に離れている場
合、光ファイバからの光を出力する側では、前述の理想
的な光軸５３と出射光５４との角度を高精度に一致させ
る（例えば、１ｍｒａｄ以下）と同時に、光ファイバか
らの出射光を平行光に変換することが要求され、また、
光ファイバに光を入力する側でも、平行光をスポット光
に変換すると同時に、スポット光の光軸と光ファイバの
光軸とを一致させることが要求される。これは、高効率
結合とクロストークの低減を実現するための重要な課題
である。
【０００７】ここで、理想的な光軸５３と出射光５４と
の角度（θ）を高精度に一致させることは、前記光ファ
イバアレーの高精度化と共通の問題であるが、スポット
光と平行光との間の相互変換にはコリメータレンズが必
要である。これまで、二次元光ファイバアレーと組み合
わせたコリメータレンズとして、平板マイクロレンズア
レー又はロッドレンズが使用されている。
の角度（θ）を高精度に一致させることは、前記光ファ
イバアレーの高精度化と共通の問題であるが、スポット
光と平行光との間の相互変換にはコリメータレンズが必
要である。これまで、二次元光ファイバアレーと組み合
わせたコリメータレンズとして、平板マイクロレンズア
レー又はロッドレンズが使用されている。
【０００８】平板マイクロレンズアレーの特徴は、厚さ
１ｍｍ程度のガラス板にフォトエッチングで所定位置に
精度良く形成したパターン領域内に異種原子を拡散し
て、ガラス板の屈折率を局部的に変えることによりレン
ズ作用を持たせたもので、製作上、高いアレー精度が得
られるものの、光ファイバアレーと平板マイクロレンズ
アレーの形状とが大きく異なるため、両者の高精度位置
合わせが困難である。
１ｍｍ程度のガラス板にフォトエッチングで所定位置に
精度良く形成したパターン領域内に異種原子を拡散し
て、ガラス板の屈折率を局部的に変えることによりレン
ズ作用を持たせたもので、製作上、高いアレー精度が得
られるものの、光ファイバアレーと平板マイクロレンズ
アレーの形状とが大きく異なるため、両者の高精度位置
合わせが困難である。
【０００９】一方、ロッドレンズをコリメータレンズア
レーとして用いる場合、ロッドレンズのアレー化に問題
があり、従来は光ファイバアレーの１本に対してロッド
レンズ１個を対応させて並べていた。このため、アレー
化に長時間を要し、また、位置合わせ精度も十分ではな
かった。
レーとして用いる場合、ロッドレンズのアレー化に問題
があり、従来は光ファイバアレーの１本に対してロッド
レンズ１個を対応させて並べていた。このため、アレー
化に長時間を要し、また、位置合わせ精度も十分ではな
かった。
【００１０】この発明は、前述のような問題を解消すべ
くなされたもので、その目的は、高精度で、かつ、簡単
に、作業効率良く、低製作費で作製することができるコ
リメータレンズ付き光ファイバアレーを提供することに
ある。
くなされたもので、その目的は、高精度で、かつ、簡単
に、作業効率良く、低製作費で作製することができるコ
リメータレンズ付き光ファイバアレーを提供することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は前記目的を達
成するために、次のような構成とした。すなわち、この
発明のコリメータレンズ付き光ファイバアレーは、内部
に光ファイバの端部及びロッドレンズを保持する円筒状
の複数のフェルールと、両面が平坦な硬質材料の複数の
整列基板とから成り、前記複数のフェルールは、前記光
ファイバの端部を内部に保持するファイバフェルール
と、前記ロッドレンズを内部に保持し、前記ファイバフ
ェルールと同じ外径のロッドレンズフェルールとが一体
的に接着された構造であり、互いに隣り合う前記フェル
ールの外周が軸方向に沿って接触するように積み重ねて
二次元の整列とし、この二次元に整列されたフェルール
のうちの最外周に位置する全てのフェルールの外周が前
記整列基板に接触するように構成し、かつ、前記複数の
フェルール端面とこれらのフェルール内に保持されてい
る光ファイバの光軸とが任意の角度で交差するように構
成したことを特徴とする。
成するために、次のような構成とした。すなわち、この
発明のコリメータレンズ付き光ファイバアレーは、内部
に光ファイバの端部及びロッドレンズを保持する円筒状
の複数のフェルールと、両面が平坦な硬質材料の複数の
整列基板とから成り、前記複数のフェルールは、前記光
ファイバの端部を内部に保持するファイバフェルール
と、前記ロッドレンズを内部に保持し、前記ファイバフ
ェルールと同じ外径のロッドレンズフェルールとが一体
的に接着された構造であり、互いに隣り合う前記フェル
ールの外周が軸方向に沿って接触するように積み重ねて
二次元の整列とし、この二次元に整列されたフェルール
のうちの最外周に位置する全てのフェルールの外周が前
記整列基板に接触するように構成し、かつ、前記複数の
フェルール端面とこれらのフェルール内に保持されてい
る光ファイバの光軸とが任意の角度で交差するように構
成したことを特徴とする。
【００１２】また、この発明のコリメータレンズ付き光
ファイバアレーは、内部に光ファイバの端部及びロッド
レンズを保持する円筒状の複数のフェルールと、両面が
平坦な硬質材料の複数の整列基板とから成り、前記複数
のフェルールは、前記光ファイバの端部が挿入されるフ
ァイバ保持用穴と、前記ロッドレンズが挿入されるロッ
ドレンズ保持用穴とが形成された一体構造であり、互い
に隣り合う前記フェルールの外周が軸方向に沿って接触
するように積み重ねて二次元の整列とし、この二次元に
整列されたフェルールのうちの最外周に位置する全ての
フェルールの外周が前記整列基板に接触するように構成
し、かつ、前記複数のフェルール端面とこれらのフェル
ール内に保持されている光ファイバの光軸とが任意の角
度で交差するように構成したことを特徴とする。
ファイバアレーは、内部に光ファイバの端部及びロッド
レンズを保持する円筒状の複数のフェルールと、両面が
平坦な硬質材料の複数の整列基板とから成り、前記複数
のフェルールは、前記光ファイバの端部が挿入されるフ
ァイバ保持用穴と、前記ロッドレンズが挿入されるロッ
ドレンズ保持用穴とが形成された一体構造であり、互い
に隣り合う前記フェルールの外周が軸方向に沿って接触
するように積み重ねて二次元の整列とし、この二次元に
整列されたフェルールのうちの最外周に位置する全ての
フェルールの外周が前記整列基板に接触するように構成
し、かつ、前記複数のフェルール端面とこれらのフェル
ール内に保持されている光ファイバの光軸とが任意の角
度で交差するように構成したことを特徴とする。
【００１３】ここで、前記整列基板は、前記複数のフェ
ルールに接触する側の平坦面を構成するセラミックス板
と、このセラミックス板の外側に接合される金属板とか
ら成る複合基板であることを特徴とする。なお、整列基
板は、四角形枠やその他の形状の枠とすることができ
る。
ルールに接触する側の平坦面を構成するセラミックス板
と、このセラミックス板の外側に接合される金属板とか
ら成る複合基板であることを特徴とする。なお、整列基
板は、四角形枠やその他の形状の枠とすることができ
る。
【００１４】
【作用】前述のような構成において、高精度に加工され
たフェルール内に光ファイバとロッドレンズとを精度良
く保持でき、これらのフェルールを整列させるため、こ
れらのフェルールの整列状態が平坦度の良い硬質材料の
平板である整列基板により規制され、光ファイバ間の平
行度や各光ファイバの整列直交度などを容易に高精度と
することができる。また、整列治具を使用することな
く、簡単に作業を行うことができる。また、光ファイバ
の本数にかかわらず容易に製作でき、アレーの規模に制
限がない。光ファイバアレーのピッチは、フェルールの
外径を変えるだけで容易に変えることができる。また、
ファイバ保持用フェルールとロッドレンズ保持用フェル
ールとを一体構造とすれば、フェルールの製作作業が簡
単となり、フェルールの精度や信頼性を向上できる。ま
た、整列基板を外側が金属の複合基板とすれば、相手部
品に機械的に固定保持することができ、相手部品の形状
や材料に合わせて適正な固定保持法を選択できる。
たフェルール内に光ファイバとロッドレンズとを精度良
く保持でき、これらのフェルールを整列させるため、こ
れらのフェルールの整列状態が平坦度の良い硬質材料の
平板である整列基板により規制され、光ファイバ間の平
行度や各光ファイバの整列直交度などを容易に高精度と
することができる。また、整列治具を使用することな
く、簡単に作業を行うことができる。また、光ファイバ
の本数にかかわらず容易に製作でき、アレーの規模に制
限がない。光ファイバアレーのピッチは、フェルールの
外径を変えるだけで容易に変えることができる。また、
ファイバ保持用フェルールとロッドレンズ保持用フェル
ールとを一体構造とすれば、フェルールの製作作業が簡
単となり、フェルールの精度や信頼性を向上できる。ま
た、整列基板を外側が金属の複合基板とすれば、相手部
品に機械的に固定保持することができ、相手部品の形状
や材料に合わせて適正な固定保持法を選択できる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明を図示する実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は、この発明のコリメータレンズ
付き光ファイバアレーの実施例、図２は、図１のコリメ
ータレンズ付き光ファイバアレーにおいて二つのフェル
ールを接続したフェルールの実施例、図３は、図２のフ
ェルールを一体化したフェルールの実例、図施４は、図
１の整列基板を複合基板で構成した実施例、図５は、整
列基板枠の形状の変形例を示す。
詳細に説明する。図１は、この発明のコリメータレンズ
付き光ファイバアレーの実施例、図２は、図１のコリメ
ータレンズ付き光ファイバアレーにおいて二つのフェル
ールを接続したフェルールの実施例、図３は、図２のフ
ェルールを一体化したフェルールの実例、図施４は、図
１の整列基板を複合基板で構成した実施例、図５は、整
列基板枠の形状の変形例を示す。
【００１６】〔実施例１〕 図１に示すように、光ファイバ１の先端部及びロッドレ
ンズ１１を内部に保持した円筒状の複数のフェルール２
と、４枚の整列基板３とから二次元のコリメータレンズ
付き光ファイバアレーによるコネクタを構成する。フェ
ルール２には、光ファイバ１の先端部を挿入して保持
し、これらのフェルール２を隣り合うフェルールと平行
に接触した状態で整列させ、さらに、整列したフェルー
ル束の上下左右の列をそれぞれ整列基板３と接触させ
る。接着剤４は、フェルール２間及びフェルール２・整
列基板３間に充填し、整列基板３を枠状に固定し、か
つ、整列基板３とフェルール２とが軸方向に位置ずれし
ないように固定する。
ンズ１１を内部に保持した円筒状の複数のフェルール２
と、４枚の整列基板３とから二次元のコリメータレンズ
付き光ファイバアレーによるコネクタを構成する。フェ
ルール２には、光ファイバ１の先端部を挿入して保持
し、これらのフェルール２を隣り合うフェルールと平行
に接触した状態で整列させ、さらに、整列したフェルー
ル束の上下左右の列をそれぞれ整列基板３と接触させ
る。接着剤４は、フェルール２間及びフェルール２・整
列基板３間に充填し、整列基板３を枠状に固定し、か
つ、整列基板３とフェルール２とが軸方向に位置ずれし
ないように固定する。
【００１７】フェルール２は、単心の光ファイバのコネ
クタに使用される外径精度の良い円筒状プラグと同様の
部材である。ここで用いたフェルール２の寸法は、外径
２５０±２μｍ、内径１２７±２μｍ、長さ１０ｍｍ、
全長に対する平行度３μｍ以下であり、これは、既に広
く使用されている光コネクタのジルコニアフェルールと
同等の部材である。
クタに使用される外径精度の良い円筒状プラグと同様の
部材である。ここで用いたフェルール２の寸法は、外径
２５０±２μｍ、内径１２７±２μｍ、長さ１０ｍｍ、
全長に対する平行度３μｍ以下であり、これは、既に広
く使用されている光コネクタのジルコニアフェルールと
同等の部材である。
【００１８】整列基板３の寸法は、幅３ｍｍ、厚さ１ｍ
ｍ、長さ１５ｍｍ、平行度と平坦度は共に０．３μｍ以
下であり、この整列基板３の上に、光ファイバ１の先端
部及びロッドレンズ１１を内部に保持した複数のフェル
ール２を整列していくと、複数のフェルール２の外径ば
らつきが２μｍと大きくても、＋と−とがうまく相殺し
合うため、光ファイバ１のピッチ精度は１μｍ以下に収
まる。また、隣り合う二つの整列基板３のなす角度も三
角プリズムの直角を転写したものであり、直角に対して
１ｍｒａｄ以下の誤差になっているので、光ファイバア
レー面における光ファイバ１の整列直交度も高精度が得
られる。
ｍ、長さ１５ｍｍ、平行度と平坦度は共に０．３μｍ以
下であり、この整列基板３の上に、光ファイバ１の先端
部及びロッドレンズ１１を内部に保持した複数のフェル
ール２を整列していくと、複数のフェルール２の外径ば
らつきが２μｍと大きくても、＋と−とがうまく相殺し
合うため、光ファイバ１のピッチ精度は１μｍ以下に収
まる。また、隣り合う二つの整列基板３のなす角度も三
角プリズムの直角を転写したものであり、直角に対して
１ｍｒａｄ以下の誤差になっているので、光ファイバア
レー面における光ファイバ１の整列直交度も高精度が得
られる。
【００１９】一方、光ファイバ１の光軸と出射光との角
度ずれは、整列基板３の平坦面に対する光ファイバ１の
実際の傾斜角θで決まる。何故なら、整列基板３の端面
と光ファイバ１の端面は、整列基板３の平坦面と直角
で、かつ、同一面となるように研磨されるからである。
従って、この実施例での最大の傾斜角θは、フェルール
２の内外径の最大ばらつき各２μｍと全長の平行度３μ
ｍとの和に対する全長１０ｍｍの比、すなわち、７／１
００００（０．７ｍｒａｄ）となり、実用上充分な精度
が得られる。
度ずれは、整列基板３の平坦面に対する光ファイバ１の
実際の傾斜角θで決まる。何故なら、整列基板３の端面
と光ファイバ１の端面は、整列基板３の平坦面と直角
で、かつ、同一面となるように研磨されるからである。
従って、この実施例での最大の傾斜角θは、フェルール
２の内外径の最大ばらつき各２μｍと全長の平行度３μ
ｍとの和に対する全長１０ｍｍの比、すなわち、７／１
００００（０．７ｍｒａｄ）となり、実用上充分な精度
が得られる。
【００２０】ここで、フェルール２と整列基板３との接
触部において、両者の間で変形することがあると、前記
の高精度は達成できない。このため、整列基板３はセラ
ミックスのような硬質材料でなければならず、フェルー
ル２との馴染み性を考慮して、フェルール２と同じジル
コニアを用いた。
触部において、両者の間で変形することがあると、前記
の高精度は達成できない。このため、整列基板３はセラ
ミックスのような硬質材料でなければならず、フェルー
ル２との馴染み性を考慮して、フェルール２と同じジル
コニアを用いた。
【００２１】なお、この実施例では、フェルール２の端
面と光ファイバ１の光軸とは、交差角が１ｍｒａｄ以下
の精度で直交できることを説明したが、実際の研磨は、
整列基板３の平坦面を基準として光ファイバ１の光軸と
の交差角を規定するため、９０゜以外の任意の交差角に
対しても同等の精度で研磨できる。
面と光ファイバ１の光軸とは、交差角が１ｍｒａｄ以下
の精度で直交できることを説明したが、実際の研磨は、
整列基板３の平坦面を基準として光ファイバ１の光軸と
の交差角を規定するため、９０゜以外の任意の交差角に
対しても同等の精度で研磨できる。
【００２２】なお、フェルール２の配列は、単純に整列
基板３の上に並べていくだけで、特別な治具や装置を必
要としない。
基板３の上に並べていくだけで、特別な治具や装置を必
要としない。
【００２３】図２は、図１のコリメータレンズ付き光フ
ァイバアレーに使用されるフェルール２であって、直径
の異なる光ファイバ１とロッドレンズ１１とをそれぞれ
内部に保持したファイバフェルール１２とロッドレンズ
フェルール１３とを、その端面で接着した一体構造のフ
ェルール２の断面である。このように、フェルール２
は、ファイバフェルール１２とロッドレンズフェルール
１３とから構成される。ファイバフェルール１２とロッ
ドレンズフェルール１３とは、内径が異なるが外径の等
しい円筒部材である。なお、１Ａは光ファイバ１のコア
である。
ァイバアレーに使用されるフェルール２であって、直径
の異なる光ファイバ１とロッドレンズ１１とをそれぞれ
内部に保持したファイバフェルール１２とロッドレンズ
フェルール１３とを、その端面で接着した一体構造のフ
ェルール２の断面である。このように、フェルール２
は、ファイバフェルール１２とロッドレンズフェルール
１３とから構成される。ファイバフェルール１２とロッ
ドレンズフェルール１３とは、内径が異なるが外径の等
しい円筒部材である。なお、１Ａは光ファイバ１のコア
である。
【００２４】この構成は、光ファイバ１を内部に保持し
たファイバフェルール１２と、ロッドレンズ１１を内部
に保持したロッドレンズフェルール１３とをそれぞれ個
別に作製し、次に、平坦な二面から成るＶ定盤上で、フ
ァイバフェルール１２及びロッドレンズフェルール１３
の外径を基準として、両者の端面を光学接着剤１４で一
体化する。この後は、ファイバフェルール１２及びロッ
ドレンズフェルール１３が、一体的で一様な円筒状にな
っているので、光ファイバ１及びロッドレンズ１１を二
次元アレー化したコリメータレンズ付き光ファイバアレ
ーが簡単に形成できる。
たファイバフェルール１２と、ロッドレンズ１１を内部
に保持したロッドレンズフェルール１３とをそれぞれ個
別に作製し、次に、平坦な二面から成るＶ定盤上で、フ
ァイバフェルール１２及びロッドレンズフェルール１３
の外径を基準として、両者の端面を光学接着剤１４で一
体化する。この後は、ファイバフェルール１２及びロッ
ドレンズフェルール１３が、一体的で一様な円筒状にな
っているので、光ファイバ１及びロッドレンズ１１を二
次元アレー化したコリメータレンズ付き光ファイバアレ
ーが簡単に形成できる。
【００２５】この構成で、光ファイバ１の中心とロッド
レンズ１１の中心との間に位置ずれ（光軸ずれｄ）が存
在すると、ロッドレンズ１１の一端から出射する光に角
度ずれθ（＝πｄ／２Ｌ）が生じる。この角度ずれθ
は、結合損失やクロストークの原因となるため、できる
だけ小さくしなければならない。この場合の光軸ずれｄ
は、ファイバフェルール１２とロッドレンズフェルール
１３との外径基準で合わせているので、この実施例のフ
ェルール加工精度を用いた場合には、外径ばらつきに依
存した２μｍと、内径ばらつきに起因する４μｍとの和
から、最大光軸ずれｄ＝６μｍである。ここで、ロッド
レンズ１１の長さＬ＝８ｍｍとすれば、角度ずれθは
１．１ｍｒａｄとなる。この値は、光を１０ｃｍ空間伝
播したときに光の位置が０．１１ｍｍずれることを示し
ている。
レンズ１１の中心との間に位置ずれ（光軸ずれｄ）が存
在すると、ロッドレンズ１１の一端から出射する光に角
度ずれθ（＝πｄ／２Ｌ）が生じる。この角度ずれθ
は、結合損失やクロストークの原因となるため、できる
だけ小さくしなければならない。この場合の光軸ずれｄ
は、ファイバフェルール１２とロッドレンズフェルール
１３との外径基準で合わせているので、この実施例のフ
ェルール加工精度を用いた場合には、外径ばらつきに依
存した２μｍと、内径ばらつきに起因する４μｍとの和
から、最大光軸ずれｄ＝６μｍである。ここで、ロッド
レンズ１１の長さＬ＝８ｍｍとすれば、角度ずれθは
１．１ｍｒａｄとなる。この値は、光を１０ｃｍ空間伝
播したときに光の位置が０．１１ｍｍずれることを示し
ている。
【００２６】なお、ロッドレンズは、その長さに応じて
レンズとしての特性が変わるため、ここで用いるロッド
レンズ１１の長さは、予め最終的に残す長さ（焦点距離
に等しい）に調整しておかなければならず、また、ロッ
ドレンズ１１の端面が接触する光ファイバ１の端面も、
その光軸と垂直になるように事前に加工しておく必要が
ある。これらの加工はいずれも従来の研磨技術で実現で
きるため、技術的な問題はない。
レンズとしての特性が変わるため、ここで用いるロッド
レンズ１１の長さは、予め最終的に残す長さ（焦点距離
に等しい）に調整しておかなければならず、また、ロッ
ドレンズ１１の端面が接触する光ファイバ１の端面も、
その光軸と垂直になるように事前に加工しておく必要が
ある。これらの加工はいずれも従来の研磨技術で実現で
きるため、技術的な問題はない。
【００２７】〔実施例２〕 図３は、図２のコリメータレンズ付き光ファイバアレー
の製作法をさらに間単にするため、両端に内径の異なる
穴を加工したフェルール２の断面構造である。フェルー
ル２には、光ファイバ１の端部が挿入されるファイバ保
持用穴１６と、ロッドレンズ１１が挿入されるロッドレ
ンズ保持用穴１７とが穿設されている。
の製作法をさらに間単にするため、両端に内径の異なる
穴を加工したフェルール２の断面構造である。フェルー
ル２には、光ファイバ１の端部が挿入されるファイバ保
持用穴１６と、ロッドレンズ１１が挿入されるロッドレ
ンズ保持用穴１７とが穿設されている。
【００２８】フェルール２両端の穴径が異なっているの
で、実施例１に述べたフェルールよりその製作は複雑に
なるが、実施例１のファイバフェルール１２とロッドレ
ンズフェルール１３との間の接着工程が省略できるの
で、製作工程はより簡単となる。一般に、接着工程は手
作業で時間がかかり、また、精度や信頼性が低下し易い
という問題を内在しているが、異径のフェルール２で、
この問題が緩和される効果は大きい。なお、ロッドレン
ズ１１の長さ調整と光ファイバ１端面の垂直面形成は、
実施例１と同じく事前に加工しておかなければならない
が、光軸ずれについては実施例１と同等以上の精度が得
られる。
で、実施例１に述べたフェルールよりその製作は複雑に
なるが、実施例１のファイバフェルール１２とロッドレ
ンズフェルール１３との間の接着工程が省略できるの
で、製作工程はより簡単となる。一般に、接着工程は手
作業で時間がかかり、また、精度や信頼性が低下し易い
という問題を内在しているが、異径のフェルール２で、
この問題が緩和される効果は大きい。なお、ロッドレン
ズ１１の長さ調整と光ファイバ１端面の垂直面形成は、
実施例１と同じく事前に加工しておかなければならない
が、光軸ずれについては実施例１と同等以上の精度が得
られる。
【００２９】〔実施例３〕 図４は、実施例１の整列基板３に用いたセラミックス板
の代わりに、金属板６の内側にジルコニア板７を接着し
た複合基板５を採用した二次元のロッドレンズ付き光フ
ァイバアレーである。このような構成においても、ロッ
ドレンズ付き光ファイバのアレー精度や製作法は、実施
例１，２と同じになるが、ロッドレンズ付き光ファイバ
アレーの取り付け方法において違いが生じる。
の代わりに、金属板６の内側にジルコニア板７を接着し
た複合基板５を採用した二次元のロッドレンズ付き光フ
ァイバアレーである。このような構成においても、ロッ
ドレンズ付き光ファイバのアレー精度や製作法は、実施
例１，２と同じになるが、ロッドレンズ付き光ファイバ
アレーの取り付け方法において違いが生じる。
【００３０】すなわち、実施例１，２の場合、外側の部
品がセラミックスであるため、この二次元のロッドレン
ズ付き光ファイバアレーは、相手部品に対して直接又は
第三の部品を介して接着で固定保持することが避けられ
ない。この場合、相手部品と熱膨張係数が合わなかった
り、接着面積が充分とれないときには、実装するときの
信頼性などに問題を残すことになる。これに対して、外
側の部品が金属であると、接着だけでなく機械的な固定
保持も可能で、相手部品の形状や材料に合わせて、より
適正な固定保持法を選ぶことができるので、実装上の信
頼性は大幅に改善できる。
品がセラミックスであるため、この二次元のロッドレン
ズ付き光ファイバアレーは、相手部品に対して直接又は
第三の部品を介して接着で固定保持することが避けられ
ない。この場合、相手部品と熱膨張係数が合わなかった
り、接着面積が充分とれないときには、実装するときの
信頼性などに問題を残すことになる。これに対して、外
側の部品が金属であると、接着だけでなく機械的な固定
保持も可能で、相手部品の形状や材料に合わせて、より
適正な固定保持法を選ぶことができるので、実装上の信
頼性は大幅に改善できる。
【００３１】なお、フェルール２の配置や整列基板３に
よる枠の形状は、図１，図４に限定されることなく、図
５に示すように、種々の態様を採ることができる。
よる枠の形状は、図１，図４に限定されることなく、図
５に示すように、種々の態様を採ることができる。
【００３２】
【発明の効果】前述の通り、この発明は、光ファイバ１
及びロッドレンズ１１を保持する複数のフェルール２を
接触状態で整列し、これらのフェルール２を平坦度の良
い硬質の整列基板３で規制するようにしたため、次のよ
うな効果を奏する。 (1) 二次元のコリメータレンズ付き光ファイバアレーを
高精度に製作できる。 (2) 簡単に製作でき、作業効率が大幅に向上し、製作費
を低減できる。 (3) 二次元光ファイバアレーの規模に制限が無く、ま
た、二次元光ファイバアレーのピッチは、フェルールの
外径を変えるだけで容易に変えることができ、あらゆる
コネクタに対応できる。
及びロッドレンズ１１を保持する複数のフェルール２を
接触状態で整列し、これらのフェルール２を平坦度の良
い硬質の整列基板３で規制するようにしたため、次のよ
うな効果を奏する。 (1) 二次元のコリメータレンズ付き光ファイバアレーを
高精度に製作できる。 (2) 簡単に製作でき、作業効率が大幅に向上し、製作費
を低減できる。 (3) 二次元光ファイバアレーの規模に制限が無く、ま
た、二次元光ファイバアレーのピッチは、フェルールの
外径を変えるだけで容易に変えることができ、あらゆる
コネクタに対応できる。
【図１】この発明のコリメータレンズ付き光ファイバア
レーの実施例を示す部分断面斜視図である。
レーの実施例を示す部分断面斜視図である。
【図２】図１のコリメータレンズ付き光ファイバアレー
における二つのフェルールを接続したフェルールを示
し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
における二つのフェルールを接続したフェルールを示
し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図３】図２のフェルールを一体構造とした例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図４】図１の整列基板を複合基板とした実施例を示す
部分断面斜視図である。
部分断面斜視図である。
【図５】フェルールの配置や整列基板枠の形状の変形例
を示す横断面図である。
を示す横断面図である。
【図６】従来の二次元光ファイバアレーを示す斜視図で
ある。
ある。
１ 光ファイバ ２ フェルール ３ 整列基板 ４ 接着剤 ５ 複合基板 ６ 金属板 ７ ジルコニア板 １１ ロッドレンズ １２ ファイバフェルール １３ ロッドレンズフェルール １４ 光学接着剤 １６ ファイバ保持用穴 １７ ロッドレンズ保持用穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野 口 一 博 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 木 村 一 夫 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 実開 平２−7611（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−47809（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/40 G02B 6/24 G02B 6/34
Claims (3)
- 【請求項１】 内部に光ファイバの端部及びロッドレン
ズを保持する円筒状の複数のフェルールと、 両面が平坦な硬質材料の複数の整列基板とから成り、 前記複数のフェルールは、前記光ファイバの端部を内部
に保持するファイバフェルールと、前記ロッドレンズを
内部に保持し、前記ファイバフェルールと同じ外径のロ
ッドレンズフェルールとが一体的に接着された構造であ
り、 互いに隣り合う前記フェルールの外周が軸方向に沿って
接触するように積み重ねて二次元の整列とし、この二次
元に整列されたフェルールのうちの最外周に位置する全
てのフェルールの外周が前記整列基板に接触するように
構成し、かつ、前記複数のフェルール端面とこれらのフ
ェルール内に保持されている光ファイバの光軸とが任意
の角度で交差するように構成したことを特徴とするコリ
メータレンズ付き光ファイバアレー。 - 【請求項２】 内部に光ファイバの端部及びロッドレン
ズを保持する円筒状の複数のフェルールと、 両面が平坦な硬質材料の複数の整列基板とから成り、 前記複数のフェルールは、前記光ファイバの端部が挿入
されるファイバ保持用穴と、前記ロッドレンズが挿入さ
れるロッドレンズ保持用穴とが形成された一体構造であ
り、 互いに隣り合う前記フェルールの外周が軸方向に沿って
接触するように積み重ねて二次元の整列とし、この二次
元に整列されたフェルールのうちの最外周に位置する全
てのフェルールの外周が前記整列基板に接触するように
構成し、かつ、前記複数のフェルール端面とこれらのフ
ェルール内に保持されている光ファイバの光軸とが任意
の角度で交差するように構成したことを特徴とするコリ
メータレンズ付き光ファイバアレー。 - 【請求項３】 前記整列基板は、前記複数のフェルール
に接触する側の平坦面を構成するセラミックス板と、こ
のセラミックス板の外側に接合される金属板とから成る
複合基板であることを特徴とする請求項１又は請求項２
記載のコリメータレンズ付き光ファイバアレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4222530A JP2775554B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | コリメータレンズ付き光ファイバアレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4222530A JP2775554B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | コリメータレンズ付き光ファイバアレー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06214138A JPH06214138A (ja) | 1994-08-05 |
| JP2775554B2 true JP2775554B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=16783880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4222530A Expired - Lifetime JP2775554B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | コリメータレンズ付き光ファイバアレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775554B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2996602B2 (ja) * | 1995-01-31 | 2000-01-11 | 株式会社精工技研 | 定偏波光ファイバ用光分岐結合器 |
| WO2001061396A1 (fr) * | 2000-02-16 | 2001-08-23 | Monobe Engineering Co., Ltd. | Procede de fabrication de passe-fil |
| KR20040032005A (ko) * | 2002-10-08 | 2004-04-14 | 주식회사 세미텔 | 단일홈을 갖는 광섬유 어레이 블록 조립체 |
| CN101833147B (zh) * | 2010-05-20 | 2014-05-07 | 潮州三环（集团）股份有限公司 | 用于光开关气密性封装的多芯光纤插芯体 |
| JP2016057483A (ja) * | 2014-09-10 | 2016-04-21 | 住友電気工業株式会社 | コネクタフェルール |
| CN111239912A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-06-05 | 中山市美速光电技术有限公司 | 一种2xn准直器阵列及其制作方法 |
| CN114815066A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-07-29 | 中山市精量光电子科技有限公司 | 基于飞秒激光辅助湿法刻蚀制备光纤端面微透镜阵列技术 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56119106A (en) * | 1980-02-25 | 1981-09-18 | Adamando Kogyo Kk | Flank butt part of connector for multicore fiber |
| JPS5847809U (ja) * | 1981-09-25 | 1983-03-31 | 日本電信電話株式会社 | 光コネクタ用プラグ |
| JPS6141211U (ja) * | 1985-07-04 | 1986-03-15 | 日本電信電話株式会社 | 光フアイバコネクタ |
| JPH03132608A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-06 | Adamando Kogyo Kk | マルチフェルール構体 |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP4222530A patent/JP2775554B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06214138A (ja) | 1994-08-05 |
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