JP4167498B2 - Optical transmission component connection structure and optical connection method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送部品を機械的に光学接続させてなる光伝送接続部品の接続構造およびその接続方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【0003】
【特許文献1】
特開平8‐114724号公報。
【特許文献2】
特開平11‐101919号公報。
【特許文献3】
特開2000−241660号公報。
【0004】
光伝送部品、例えば光ファイバ相互を機械的に光学接続する場合には、通常は、光ファイバ端面に軸方向の押圧力をかけて、物理的に接続させている。その場合、一般的には光ファイバが脆くて弱いために、光ファイバをフェルールに挿入して保護することが行われ、それにより、光ファイバ端面の物理的な接触を可能にしている(特許文献1)。また、その場合は、光ファイバ端面とフェルールを研磨し、押圧力をかけることにより、光ファイバ接合面に存在する空気によって生ずるフレネル反射を回避し、接続損失を低減させ、物理的な結合をより完全にしている。
【0005】
しかしながら、上記の接続方法においては、光ファイバの研磨工程が必要であることや、押圧力を加えるために、頑丈なハウジングや圧力の保持機構が必要であり、そのために、研磨にかかる時間や経費がかかり、部品点数が多くなり、また、接続構造のサイズ等も大きくなって、部品コストが高くなる等の問題があった。更に、フェルールや光ファイバ端面を機械的に接触させて、押圧力をかけているために、フェルールや光ファイバ端面等に変形が起こり、光損失の原因になるという問題もあった。
【0006】
これらの問題を解決するために、フェルールを用いず、また研磨も行わずに、カットしたままの光ファイバ端面に軸方向の押圧力をかけて光ファイバ端面同士を突き当て、光ファイバを座屈させて接続する方法が検討されている。しかしながら、この場合も、光ファイバを座屈させる程の高い押圧力を印加する必要があるために、前述の部品コストに関する問題は解決されていない。また、一定の光ファイバの出力を得るためには、押圧力による光ファイバの座屈量を調整する必要があり、そのために光ファイバの長さと押圧力の精細なコントロールをしなければならず、一定の光出力を得るのが非常に困難であった。更に、接続する光ファイバ端面同士に押圧力を印加して接続するために、カッティングによるカット面の傾斜、カット面の欠けやバリの発生等により、光損失が起こったり、光ファイバの破損が起こりやすいという問題もあった。
【0007】
更に、前述と同様にフェルールを用いず、また研磨もせずに、カットしたままの光ファイバを、その端面に軸方向に押圧力はかけるが、座屈させずに光学接続を行うスプライス方式が検討されている(特許文献2及び3)。この方式は、光ファイバのコアとほぼ同等の屈折率を有する屈折率整合剤を光ファイバの端面に設けて、光ファイバ接合面に存在する空気によって生ずるフレネル反射を回避するものである。
【0008】
しかしながら、この方法でも、光ファイバに押圧力をかけるために、前述の部品コストに関する問題は依然として解決されていない。また、この場合に使用する屈折率整合剤は、シリコーン系やパラフィン系の液状、或いはグリース状のものが一般に使用されているために、光ファイバの軸方向に押圧力をかけた場合に、光ファイバ端面同士の間隔を一定に保つことはできず、結局のところ、光ファイバ端面同士は突き当たった状態で接続されることになる。したがって、前述の光ファイバ端面の突き当てによる問題はやはり解決されていない。更に、液状およびグリース状の屈折率整合剤を、非常に小さな面積である光ファイバ端面に一定量塗布することは大変困難であり、過剰に屈折率整合剤が塗布されると、過剰な屈折率整合剤によりコネクタ周辺の汚染やそれによる埃等の付着が問題となり、したがって、液状やグリース状の屈折率整合剤の使用は、光学接続分野では好ましくないものとされている。
【0009】
更にまた、一般的に光学部品の接続に関しては、脱着可能にした方が使い勝手がよくなるが、液状またはグリース状の屈折率整合剤を使用し、脱着可能に接続すると、脱着を行なう毎に、屈折率整合剤の清掃、再塗布をするという工程が必要となり、常に一定の安定した光出力を得ることができ難くなるという問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
以上のごとく、現状の光ファイバに押圧力をかけて、光ファイバ端面同士を突き当てて接続する方法および液状またはグリース状の屈折率整合剤を用いる方法では、上記種々の問題が発生していた。
本発明は、前述の問題点を鑑みて行なわれたものである。すなわち、本発明の目的は、光伝送部品相互の接続において、接続する光伝送部品の破損がなく、かつ簡単で安価な構造を有し、接続時における作業が簡単で、安定的な光出力が得られ、更に繰り返し接続が可能な光伝送部品の接続構造および光学接続方法を提供することにある。
【0011】
【発明を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明者等は検討した結果、光伝送部品の接続構造に、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリフッ化ビニリデンから選ばれる多孔質基材に屈折率整合剤を担持させた屈折率整合シートを用いることにより、従来の技術における上記の問題点が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
したがって、本発明の光伝送部品の接続構造は、光伝送部が幅1〜100μmの隙間をあけて向き合った1対の光伝送部品と、該隙間に挿入された、該光伝送部とほぼ同一の屈折率を有する屈折率整合シートとよりなる光伝送部品の接続構造であって、前記屈折率整合シートは、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリフッ化ビニリデンから選ばれる多孔質基材に屈折率整合剤を担持させたものであることを特徴とする。
【0012】
また、本発明の光伝送部品の光学接続方法は、1対の光伝送部品の光伝送部を幅1〜100μmの隙間をあけて向き合わせ、該隙間に該光伝送部とほぼ同一の屈折率を有する屈折率整合シートを挿入する光伝送部品の光学接続方法であって、前記屈折率整合シートは、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリフッ化ビニリデンから選ばれる多孔質基材に屈折率整合剤を担持させたものであることを特徴とするものである。それにより、光伝送部品の光伝送部端面同士を直接接触させずに、光学的な接続を行うことが可能になる。
【0013】
本発明において、伝送部を有する光伝送部品としては、例えば、光ファイバ、光導波路、光学レンズ等が使用される。また、屈折率整合シートは、光伝送部品の伝送部の屈折率とほぼ同等の屈折率を有するシート状物で、かつ、光伝送部品の接続間隔を一定に維持できるものであればよい。屈折率整合シートの厚みは、1〜100μmの光伝送部品の隙間に挿入できれば、如何なる厚みでもよい。更に、この屈折率整合シートを構成する材料は、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリフッ化ビニリデンから選ばれる多孔質基材に屈折率整合剤を担持させたものである。更にまた、屈折率整合シートは、カートリッジ化した構造にして、着脱を容易にしたものであってもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は光伝送部品として、光ファイバを用いた場合の接続構造の一例を説明する平面図である。図1において、光ファイバ1と光ファイバ2とが隙間を設けて突き合わされ、その隙間に屈折率整合シート3が挿入され、接着剤12により光ファイバと屈折率整合シートが固定されて、それにより、光ファイバ1及び2が機械的に光学接続された接続構造になっている。この接続構造においては、一定の厚みを有する屈折率整合シートが光ファイバ間の隙間に挿入されているため、光ファイバの接続間隔が一定に保たれ、また、光ファイバの破損が防止され、安定的な光出力が得られる。
【0015】
図2は光伝送部品として、光ファイバを用いた場合の接続構造の他の一例を説明する一部破砕した平面図(図2(a))および断面図(図2(b))である。図2において、それぞれ先端部の被覆を除去した4本の光ファイバ1a〜1d及び同様な4本の光ファイバ2a〜2dを、それぞれ整列部材4及び整列部材5に設けた貫通孔に挿入する。整列部材5の端面には、整列部材4と突き合わせた場合に一定の幅の隙間が形成される様に凹部6が設けられている。次いで、これら整列部材4及び5を突き合わせ、凹部6によって形成される隙間に、屈折率整合シート3を挿入し、整列部材4及び5を、クリップ13により固定する。なお、光ファイバは接着剤12によって固定する。それにより、多心の光ファイバ1a〜dと2a〜dとを機械的に光学接続した接続構造が形成される。この場合、一定の厚みを有する屈折率整合シートが多心の光ファイバ間の隙間に挿入されているので、多心の光ファイバの接続間隔が一定に保たれ、また、光ファイバの破損が防止され、安定的な光出力が得られるとともに、整列部材に凹部を設けているので、屈折率整合シートが挿入し易くなり、接続作業や取り替え作業の実施が容易になる。
【0016】
図3は光伝送部品として、光導波路と光ファイバとを用いて光学接続をした場合の接続構造の一例を説明するための図面であって、図3は、接続構造の一部破砕した平面図であり、図4(a)〜(c)は、図3の接続構造に使用する種々の屈折率整合シートカートリッジの平面図である。図3において、光ファイバ先端部の被覆を除去した2本の光ファイバ1a、1bが整列部材7に設けた貫通孔に挿入され、接着剤12によって固定されている。そして、この光ファイバが屈折率整合シート3を介して光導波路8と光学接続されている。光学接続は次にようにして実施される。すなわち、屈折率整合シート3の端面に図4に示す支持枠9を設けた構造の屈折率整合シートカートリッジを、一定の隙間を設けて向き合っている上記の整列部材7と光導波路8の隙間に差し込み、その後、クリップ13により光ファイバと光導波路を固定し、それによって、光ファイバ1と光導波路8との向き合わされた隙間に、屈折率整合シート3が挿入された形態の接続構造が形成される。なお、図4(a)の構造の屈折率整合シートカートリッジの場合、支持枠9aの部分は屈折率整合シートを挿入した後、支持枠9にセットするように構成されている。この図3の場合の様に、異種の光伝送部品間の光学接続においても、一定の厚みを有する屈折率整合シートをその隙間に挿入することにより、光伝送部品の接続間隔が一定に保たれ、光伝送部品の破損が防止される。更に、屈折率整合シートがカートリッジ化されているため、カートリッジの着脱が容易であり、接続および取り替え作業性が向上し、かつ光出力の安定性が得られる。
【0017】
図5は、本発明の接続構造を形成するための光学接続方法の一例を説明する図であり、図6は、図5の接続構造に使用する種々の屈折率整合シートカートリッジの平面図および一部破砕側面図である。図5に示すように、まず、係合溝10aを設けた2つの整列部材10の貫通孔に、それぞれ先端部の被覆を除去した光ファイバ1を挿入し、これら2つの整列部材10を一定の幅(w)の隙間を保持するように向き合わせる(図5(a))。次いで、図6に示すラッチ部11aを設けた支持枠11に屈折率整合シート3をはめ込んだ構造の屈折率整合シートカートリッジを、上記の隙間wに挿入し、ラッチ部11aを係合溝10aに係合させて、各整列部材10とカートリッジとを固定する。その後、光ファイバ1の端面を屈折率整合シート3に押し当て、光ファイバを接着剤12で整列部材10に固定して、光ファイバの接続構造を形成する(図5(b))。上記の方法によれば、2本の光ファイバが一定の接続距離を保持した状態の簡単な接続構造を形成することができ、また、接続作業の際に光ファイバが破損することがなく、光ファイバを簡単に接続することが可能である。
【0018】
なお、上記の光学接続を行なう際、光伝送部品の位置合わせは、V字構造或いは矩形状の溝等を整列部材中に設ける方法等のパッシブアライメントを用いることが好ましいが、アクティブアライメント等の如何なる公知の位置合わせ方法も用いることができる。
【0019】
図7は、本発明の接続構造を形成するための光学接続方法の他の一例を説明する図である。この図における光伝送部品の光学接続は、光ファイバと光導波路とを用いたものであって、図7(a)は接続前の状態を示す平面図、図7(b)は接続した状態を示す一部破砕側面図である。図7に示すように、まず、係合溝7aを設けた整列部材7の貫通孔に、先端部の被覆を除去した2本の光ファイバ1a、1bを挿入し、係合溝8aを有する光導波路8端面と一定の幅(w)の隙間を保持するように向かい合せる(図7(a))。次いで、図6に示したものと同様の構造を有する屈折率整合シートカートリッジ、すなわち、ラッチ部11aを設けた支持枠11に屈折率整合シート3がはめ込まれた構造の屈折率整合シートカートリッジを、上記一定の幅の隙間に挿入し、ラッチ部11aを係合溝7aおよび8aに係合させて、整列部材7及び光導波路8とカートリッジとを固定する。その後、光ファイバ1を屈折率整合シート3の一面に押し当てると同時に、屈折率整合シートの他面を光導波路8の端面に押し当てる。そして、光ファイバを接着剤12で整列部材7に固定して、光ファイバと光導波路との接続構造を形成する(図7(b))。上記の方法によれば、接続構造が非常に簡単であるため、2本の光ファイバと光導波路とを、一定の接続距離を保持させた状態で、簡単に接続することができる。
【0020】
図8は、本発明の接続構造を形成するための光学接続方法の他の一例を説明する図である。この図における光伝送部品の光学接続は、光ファイバと光学レンズアレイとを用いたものである。図8に示すように、まず、整列部材4の貫通孔に、それぞれ先端部の被覆を除去した4本の光ファイバ1a〜1dを挿入し、光学レンズアレイ14の端面と一定の幅(w)の隙間を保持するように向かい合わせる(図8(a))。次いで、その隙間に屈折率整合シート3を挿入し、その後、光ファイバと光学レンズアレイを屈折率整合シートに押し当て、光ファイバと整列部材、および整列部材と屈折率整合シートと光学レンズアレイとを、それぞれ接着剤12で固定し、光ファイバと光学レンズとの接続構造を形成する(図8(b))。上記の方法によれば、4本の光ファイバと光学レンズとが、一定の接続距離を保持した状態の接続構造を簡単に形成することができ、また、接続作業の際に、光ファイバが破損することがなく、光ファイバを簡単に光学レンズに接続することが可能である。
【0021】
図9は、本発明の接続構造を形成するための光学接続方法の他の一例を説明する図である。この図における光伝送部品の光学接続は、光導波路と光学レンズアレイとを用いたものである。図9に示すように、まず、光導波路8の両端面と光学レンズアレイ14の端面とを一定の幅(w)の隙間を保持するように向かい合わせる(図9(a))。次いで、その隙間に屈折率整合シート3を挿入し、その後、光導波路と光学レンズアレイを屈折率整合シートに押し当て、光導波路と屈折率整合シートと光学レンズアレイとを接着剤12で固定し、光導波路と光学レンズとの接続構造を形成する(図9(b))。上記の方法によれば、光導波路と光学レンズとが、一定の接続距離を保持した状態の接続構造を簡単に形成することができ、また、接続作業の際に、光ファイバが破損することがなく、光ファイバを簡単に光学レンズに接続することが可能である。
【0022】
本発明において、向き合わされる1対の光伝送部品の光伝送部間の隙間は、隙間の形成および保持等の面から、1〜100μmの範囲にあることが必要である。隙間の幅が100μmよりも大きくなると、光伝送部品間の接続損失が増大し、一方、1μmよりも小さくなると、屈折率整合シートの挿入作業が困難になると共に、光伝送部品間の隙間を維持することが困難になり、光伝送部品の接続において衝突による光伝送部品の破損を引き起こすので、上記の範囲にあることが必要である。
【0023】
本発明において使用される光伝送部を有する光伝送部品は、光を伝送するために用いられるものであれば、特に限定されるものではなく、その使用目的に応じて適宜選択すればよい。例えば、石英またはプラスチックからなるシングルモードまたはマルチモード光ファイバ、石英または高分子樹脂からなる光導波路、レンズ等が挙げられる。
【0024】
本発明において、屈折率整合シートは、機械的に光学接続される光伝送部品間の隙間に挿入し、その隙間を保持し、光伝送部品の光伝送部における直接の接触を避け、光伝送部品同士の屈折率整合を果たすように、光伝送部品の伝送部とほぼ同等の屈折率を有するシート状のものである。また、屈折率整合シートの屈折率は、フレネル反射の回避による伝送損失の面から、光伝送部品の光伝送部の屈折率に対して、±0.1程度の範囲にあることが好ましく、より好ましくは±0.05の範囲、更に好ましくは±0.02の範囲にあるものである。
【0025】
また、上記の隙間に挿入される屈折率整合シートの厚みは、上記の隙間に挿入可能なものであれば、特に限定されるものではなく、具体的には、1〜100μm程度の範囲であり、より好ましくは1〜50μm、更に好ましくは1〜20μmの範囲である。屈折率整合シートの厚みが100μmよりも厚くなると、前述のごとく、伝送部品間の接続損失が増大して好ましくない。一方、屈折率整合シートが1μmよりも薄くなると、屈折率整合シートの取り扱いが困難になり、また、光伝送部品の接続においても、光伝送部品間の隙間を維持することができず、衝突による光伝送部品の破損を引き起こす可能性が大きくなる。また、屈折率整合シートの厚さは、隙間に対して厚すぎると、隙間に挿入し難くなり、逆に薄すぎると、屈折率整合シートや光伝送部品の光伝送部の保持が難しくなる。したがって、屈折率整合シートの厚みは、向き合わされる光伝送部の隙間とほぼ同一の厚みを有するのが好ましい。
【0026】
本発明における屈折率整合シートは、前述の厚みおよび屈折率を満足するものであり、その構成材料は、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリフッ化ビニリデンから選ばれる多孔質基材に、屈折率整合剤を塗布したり、含浸させることにより担持させて、シート状にしたものである。
【0027】
また、本発明における屈折率整合シートの形状は、特に限定されるものではなく、使用する光伝送部品により適宜選択して使用すればよいが、光伝送部品の繰り返し着脱に対する作業性やシートの取り替え等のメンテナンス性を考慮すると、屈折率整合シートをカートリッジ式の構造にすることが好ましい。
【0028】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0029】
参考例1
屈折率整合シートとして、屈折率1.46に調整したフッ素化エポキシ樹脂をシート化し、厚み12μm、サイズ2mm×2mmのシートを作製した。次いで、この屈折率整合シートを用いて光学接続し、図5に示す接続構造を形成した。すなわち、光ファイバ1(古河電工社製、250μm径)の被覆を端部から20mm除去し、光ファイバ素線(125μm径)を剥き出しにし、端部から10mmのところで光ファイバ素線をカットした。この光ファイバ素線を、係合溝10aを有する2つの整列部材10の貫通孔に挿入した。その後、約12μmの隙間を保持するように、2つの整列部材10の端面を向き合わせた(図5(a))。次いで、図6に示すラッチ部11aを設けた支持枠11に屈折率整合シート3をはめ込んだ構造の屈折率整合シートカートリッジを、上記の隙間に挿入し、ラッチ部11aを係合溝10aに係合させて、各整列部材10とカートリッジとを固定した。その後、光ファイバ1の端面を屈折率整合シート3に押し当て、光ファイバを接着剤12で整列部材10に固定して、光ファイバの接続構造を形成した(図5(b))。
【0030】
形成された光ファイバの接続構造は、向き合う光ファイバ間の12μmの隙間に厚さ12μmの屈折率整合シートが挿入して形成されるので、光ファイバに押圧力をかける必要がなく、したがって接続する光ファイバの損傷を防ぐことができた。また、研磨作業を行う必要もなく、接続作業も簡単であり、簡単な構造の接続構造を形成することができた。さらにまた、屈折率整合シートは、シート化されているので、屈折率整合剤を塗布する作業もなく、したがって接続部周辺における屈折率整合剤による汚染も生じなく、塵等の付着もなかった。
【0031】
なお、形成された接続構造における光ファイバの接続損失を測定したところ、0.4dB以下であった。また、この接続構造について、85℃、85%RHで5000時間放置の高温多湿試験、及び−40℃から75℃、500回の温度サイクル試験を行ったところ、光損失の変化、変動共に0.7dB以下であり、非常に安定した光伝送性を示し、光学接続構造として十分使用可能なことが分かった。
【0032】
参考例2
参考例1において、シートの厚みを保持するためのシリコーンゴムパウダー(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)を1重量部添加し、屈折率1.46に調整したポリフルオロアルキルメタクリレートよりなる厚さ15μmの屈折率整合シートを作製して用い、向き合う光ファイバ素線間の隙間を15μmに変更した以外は、参考例1と同様にして光ファイバの接続構造を形成した。
【0033】
形成された光ファイバの接続構造は、向き合う光ファイバ素線間の15μmの隙間に厚さ15μmの屈折率整合シートが挿入して形成されるので、光ファイバに押圧力をかける必要がなく、したがって接続する光ファイバの損傷を防ぐことができた。また、研磨作業を行う必要もなく、接続作業も簡単であり、簡単な構造の接続構造を形成することができた。さらにまた、屈折率整合シートは、シート化されているので、屈折率整合剤を塗布する作業もなく、したがって接続部周辺における屈折率整合剤による汚染も生じなく、塵等の付着もなかった。
【0034】
なお、形成された接続構造における光ファイバの接続損失を測定したところ、0.4dB以下であった。また、この接続構造について、85℃、85%RHで5000時間放置の高温多湿試験、及び−40℃から75℃、500回の温度サイクル試験を行ったところ、光損失の変化、変動共に0.8dB以下であり、非常に安定した光伝送性を示し、光学接続構造として十分使用可能なことが分かった。
【0035】
実施例1
実施例1において、屈折率整合シートとして、ポリフッ化ビニリデンの多孔質基材に、屈折率1.46に調整したフッ素化エポキシ樹脂を含浸により担持させて、シート化し、厚み20μm、サイズ2mm×2mmのシートを作製したものを用い、また、向き合う光ファイバ素線間の隙間を20μmに変更した以外は、参考例1と同様にして光ファイバの接続構造を形成した。
【0036】
形成された光ファイバの接続構造は、向き合う光ファイバ素線間の20μmの隙間に厚さ20μmの屈折率整合シートが挿入して形成されるので、光ファイバに押圧力をかける必要がなく、したがって接続する光ファイバの損傷を防ぐことができた。また、研磨作業を行う必要もなく、接続作業も簡単であり、簡単な構造の接続構造を形成することができた。さらにまた、屈折率整合シートは、シート化されているので、屈折率整合剤を塗布する作業もなく、したがって接続部周辺における屈折率整合剤による汚染も生じなく、塵等の付着もなかった。
【0037】
なお、形成された接続構造における光ファイバの接続損失を測定したところ、0.8dB以下であった。また、この接続構造について、85℃、85%RHで5000時間放置の高温多湿試験、及び−40℃から75℃、500回の温度サイクル試験を行ったところ、光損失の変化、変動共に1.0dB以下であり、非常に安定した光伝送性を示し、光学接続構造として十分使用可能なことが分かった。
【0038】
参考例3
参考例1において、屈折率整合シートとして、厚み3μmのものを作製し、向き合う光ファイバ素線間の隙間を3μmに変更した以外は、参考例1と同様にして光ファイバの接続構造を形成した。
【0039】
形成された光ファイバの接続構造は、向き合う光ファイバ素線間の3μmの隙間に厚さ3μmの屈折率整合シートが挿入して形成されるので、光ファイバに押圧力をかける必要がなく、したがって接続する光ファイバの損傷を防ぐことができた。また、研磨作業を行う必要もなく、接続作業も簡単であり、簡単な構造の接続構造を形成することができた。さらにまた、屈折率整合シートは、シート化されているので、屈折率整合剤を塗布する作業もなく、したがって接続部周辺における屈折率整合剤による汚染も生じなく、塵等の付着もなかった。
【0040】
なお、形成された接続構造における光ファイバの接続損失を測定したところ、0.3dB以下であった。また、この接続構造について、85℃、85%RHで5000時間放置の高温多湿試験、及び−40℃から75℃、500回の温度サイクル試験を行ったところ、光損失の変化、変動共に0.5dB以下であり、非常に安定した光伝送性を示し、光学接続構造として十分使用可能なことが分かった。
【0041】
参考例4
参考例1において、屈折率整合シートとして、厚み95μmのものを作製し、向き合う光ファイバ素線間の隙間を95μmに変更した以外は、参考例1と同様にして光ファイバの接続構造を形成した。
【0042】
形成された光ファイバの接続構造は、向き合う光ファイバ素線間の95μmの隙間に厚さ95μmの屈折率整合シートを挿入して形成されるので、光ファイバに押圧力をかける必要がなく、したがって接続する光ファイバの損傷を防ぐことができた。また、研磨作業を行う必要もなく、接続作業も簡単であり、簡単な構造の接続構造を形成することができた。さらにまた、屈折率整合シートは、シート化されているので、屈折率整合剤を塗布する作業もなく、したがって接続部周辺における屈折率整合剤による汚染も生じなく、塵等の付着もなかった。
【0043】
なお、形成された接続構造における光ファイバの接続損失を測定したところ、2.0dB以下であった。また、この接続構造について、85℃、85%RHで5000時間放置の高温多湿試験、及び−40℃から75℃、500回の温度サイクル試験を行ったところ、光損失の変化、変動共に3.0dB以下であり、非常に安定した光伝送性を示し、光学接続構造として十分使用可能なことが分かった。
【0044】
参考例5
参考例2において用いたものと同様な材料を用いて、厚み12μmでサイズ1×5mmの屈折率整合シートを作製した。次いで、この屈折率整合シートを用いて、図2に示す光学接続構造を形成した。すなわち、各4本の光ファイバ1a〜1d、2a〜2d(古河電工社製、250μm径)の被覆を端部から20mm除去して光ファイバ素線(125μm径)を剥き出しにし、端部から10mmのところで光ファイバ素線をカットした。これら各4本の光ファイバを、2つの整列部材4及び5の貫通孔に挿入した。次いで、2つの整列部材4及び5を向かい合わせて突き当てた。そのあと、整列部材5に設けた凹部6によって形成されるスリットに、上記の屈折率整合シートを挿入し、さらに、各々の光ファイバ1a〜1d、2a〜2dの端面を屈折率整合シート3に押し当てて、光ファイバ1a〜1d、2a〜2dを接着剤にて整列部材4及び5に固定し、さらに、クリップ13で整列部材4と5を固定して、多数本の光ファイバを接続した構造の接続構造を形成した。
【0045】
形成された光ファイバの接続構造は、向き合う光ファイバ素線間の12μmの隙間に厚さ12μmの屈折率整合シートを挿入して形成されるので、光ファイバに押圧力をかける必要がなく、したがって接続する光ファイバの損傷を防ぐことができた。また、研磨作業を行う必要もなく、接続作業も簡単であり、簡単な構造の接続構造を形成することができた。さらにまた、屈折率整合シートは、シート化されているので、屈折率整合剤を塗布する作業もなく、したがって接続部周辺における屈折率整合剤による汚染も生じなく、塵等の付着もなかった。
【0046】
なお、形成された接続構造における光ファイバの接続損失を測定したところ、0.6dB以下であった。また、この接続構造について、85℃、85%RHで5000時間放置の高温多湿試験、及び−40℃から75℃、500回の温度サイクル試験を行ったところ、光損失の変化、変動共に0.8dB以下であり、非常に安定した光伝送性を示し、光学接続構造として十分使用可能なことが分かった。
【0047】
参考例6
参考例5において、屈折率整合シートとして、厚み50μmのものを作製し、向い合わせる光ファイバ素線間の隙間を50μmに変更した以外は、参考例5と同様にして光ファイバの接続構造を形成した。
【0048】
形成された光ファイバの接続構造は、向き合う光ファイバ素線間の50μmの隙間に厚さ50μmの屈折率整合シートを挿入して形成されるので、光ファイバに押圧力をかける必要がなく、したがって接続する光ファイバの損傷を防ぐことができた。また、研磨作業を行う必要もなく、接続作業も簡単であり、簡単な構造の接続構造を形成することができた。さらにまた、屈折率整合シートは、シート化されているので、屈折率整合剤を塗布する作業もなく、したがって接続部周辺における屈折率整合剤による汚染も生じなく、塵等の付着もなかった。
【0049】
なお、形成された接続構造における光ファイバの接続損失を測定したところ、1.5dB以下であった。また、この接続構造について、85℃、85%RHで5000時間放置の高温多湿試験、及び−40℃から75℃、500回の温度サイクル試験を行ったところ、光損失の変化、変動共に2.0dB以下であり、非常に安定した光伝送性を示し、光学接続構造として十分使用可能なことが分かった。
【0050】
参考例7
参考例5と同様にして、屈折率整合シート3と4本の光ファイバ1a〜1dを挿入した整列部材4を作製した。次いで図8に示すように、整列部材4と光学レンズアレイ14との隙間を約12μmに保持して、屈折率整合シーと3をその隙間に挿入し、その後、光ファイバと光レンズアレイを屈折率整合シートに押し当て、光ファイバと整列部材、および整列部材と屈折率整合シートと光学レンズアレイとをそれぞれ接着剤12で固定し、本発明の接続構造を形成した。
【0051】
形成された光ファイバと光学レンズとの接続構造は、向き合う光ファイバ素線と光学レンズ間の隙間に、厚さ12μmの屈折率整合シートを挿入して形成されるので、光ファイバに押圧力をかける必要がなく、したがって接続する光ファイバの損傷を防ぐことができた。また、研磨作業を行う必要もなく、接続作業も簡単であり、簡単な構造の接続構造を形成することができた。さらにまた、屈折率整合シートは、シート化されているので、屈折率整合剤を塗布する作業もなく、したがって接続部周辺における屈折率整合剤による汚染も生じなく、埃等の付着もなかった。
【0052】
比較例1
実施例1において、屈折率整合シートとして、厚み0.5μmのものを作製し、向い合わせる光ファイバの隙間を0.5μmに変更した以外は、実施例1と同様にして光ファイバの接続構造を形成した。
【0053】
形成された光ファイバの接続構造は、光ファイバが屈折率整合シートを介して接続されているが、屈折率整合シートの厚みが薄いため、光ファイバの機械的な光学接続により、光ファイバ端部が破損していた。また、取扱いが非常に困難で、屈折率整合シートの装着も容易でなかった。
【0054】
比較例2
実施例1において、屈折率整合シートとして、厚み150μmのものを作製し、向い合わせる光ファイバの隙間を150μmに変更した以外は、実施例1と同様にして光ファイバの接続構造を形成した。
【0055】
形成された光ファイバの接続構造においては、光ファイバは屈折率整合シートにより、接続距離を一定に保つことができ、光ファイバの光学接続における破損も防ぐことができたが、光ファイバの接続損失の測定の結果、接続損失は10dBであり、過剰な損失が発生するため光伝送部品の接続構造として使用に適さないことが分かった。
【0056】
【発明の効果】
本発明の光伝送部品の接続構造は、光伝送部品間に隙間を設けて、その隙間に屈折率整合シートを挿入したものであり、構造が極めて簡単である。また、シート化された屈折率整合シートを用いるため、同種または異種の光伝送部品相互の接続において、光伝送部品同士が直接接触することがなく、したがって接続する光伝送部品の破損がなく、かつ、研磨作業や押圧力を印加する必要がないために、接続時の作業が簡単であり、安定的な光出力が得られる接続構造となる。さらにまた、屈折率整合シートをカートリッジ化した場合には、接続時における作業が一層簡単になり、そのカートリッジを用いて繰り返し接続することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 光伝送部品として、光ファイバを用いた場合の本発明の接続構造の一例を説明する平面図である。
【図2】 光伝送部品として、光ファイバを用いた場合の本発明の接続構造の他の一例を説明する図面である。
【図3】 光伝送部品として、光導波路と光ファイバとを用いて本発明の光学接続をした場合の接続構造の一例を説明するための図面である。
【図4】 図3に使用する種々の屈折率整合シートカートリッジの平面図である。
【図5】 本発明の接続構造を形成するための光学接続方法の一例を説明する図である。
【図6】 図5に使用する屈折率整合シートカートリッジの平面図および一部破砕側面図である。
【図7】 本発明の接続構造を形成するための光学接続方法の他の一例を説明する図である。
【図8】 光伝送部品として、光ファイバと光学レンズとを用いた場合の本発明の光学接続方法を説明する図である。
【図9】 光伝送部品として、光導波路と光学レンズとを用いた場合の本発明の光学接続方法を説明する図である。
【符号の説明】
1,1a〜1d,2,2a〜2d…光ファイバ、3…屈折率整合シート、4,5,7,10…整列部材、7a,10a…係合溝、6…凹部、8…光導波路、9,11…支持枠、11a…ラッチ部、12…接着剤、13…クリップ、14…光学レンズ(アレイ)、w…隙間の幅。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a connection structure of an optical transmission connection part obtained by mechanically optically connecting an optical transmission part and a connection method thereof.
[0002]
[Prior art]
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-114724.
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-101919.
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-241660.
[0004]
When mechanically optically connecting optical transmission components such as optical fibers, usually, the optical fiber end faces are physically connected by applying an axial pressing force. In that case, since the optical fiber is generally brittle and weak, the optical fiber is inserted into a ferrule for protection, thereby enabling physical contact of the optical fiber end face (Patent Document). 1). In that case, the end face of the optical fiber and the ferrule are polished and a pressing force is applied to avoid Fresnel reflection caused by the air existing on the optical fiber joint surface, thereby reducing the connection loss and improving the physical coupling. Be complete.
[0005]
However, the above connection method requires a polishing process of the optical fiber and requires a sturdy housing and a pressure holding mechanism in order to apply a pressing force. This increases the number of parts, increases the size of the connection structure, and increases the cost of the parts. Further, since the ferrule and the optical fiber end face are mechanically brought into contact with each other and a pressing force is applied, the ferrule and the optical fiber end face are deformed to cause light loss.
[0006]
In order to solve these problems, without using a ferrule and without polishing, the end faces of the optical fibers are pressed against each other by applying axial pressure to the end faces of the cut optical fibers to buckle the optical fibers. The method of connecting them is being studied. However, also in this case, since it is necessary to apply a pressing force high enough to buckle the optical fiber, the above-described problem relating to component costs has not been solved. In addition, in order to obtain a constant optical fiber output, it is necessary to adjust the amount of buckling of the optical fiber due to the pressing force. For this purpose, the length of the optical fiber and the pressing force must be finely controlled. It was very difficult to obtain a constant light output. In addition, since the optical fiber end faces to be connected are connected by applying a pressing force, optical loss may occur due to the cutting surface inclination, cut surface chipping or burrs caused by cutting, and optical fiber damage may occur. There was also a problem that it was easy.
[0007]
Furthermore, a splicing method that optically connects the cut optical fiber without any buckling is applied to the end face of the cut optical fiber in the axial direction without using ferrules and polishing, as described above. (
[0008]
However, even with this method, the above-mentioned problem relating to the component cost is still not solved because a pressing force is applied to the optical fiber. In addition, since the refractive index matching agent used in this case is generally a silicone-based or paraffin-based liquid or grease-like material, when a pressing force is applied in the axial direction of the optical fiber, the optical index matching agent is used. The distance between the fiber end faces cannot be kept constant. Eventually, the end faces of the optical fibers are connected in contact with each other. Therefore, the above-mentioned problem due to the abutment of the end face of the optical fiber is still not solved. In addition, it is very difficult to apply a certain amount of liquid and grease-like refractive index matching agent to the end face of an optical fiber having a very small area. Contamination around the connector and adhesion of dust and the like due to the matching agent become a problem. Therefore, the use of a liquid or grease-like refractive index matching agent is not preferable in the optical connection field.
[0009]
Furthermore, in general, it is easier to connect and remove optical components. However, if a refractive index matching agent in the form of a liquid or grease is used and the connection is made detachable, it will be refracted every time it is detached. The process of cleaning and re-applying the rate matching agent is required, and there is a problem that it is difficult to always obtain a constant and stable light output.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the above-described various problems have occurred in the method of applying pressure to the current optical fiber and abutting and connecting the end surfaces of the optical fibers and the method using a liquid or grease-like refractive index matching agent. .
The present invention has been made in view of the aforementioned problems. That is, the object of the present invention is to have a simple and inexpensive structure without damage to the optical transmission parts to be connected in the mutual connection of the optical transmission parts, the work at the time of connection is simple, and a stable light output. Another object of the present invention is to provide an optical transmission component connection structure and an optical connection method that can be obtained and can be repeatedly connected.
[0011]
[Means for Solving the Invention]
In order to achieve the above object, the present inventors have examined the connection structure of the optical transmission component.A refractive index matching agent is supported on a porous substrate selected from polyethylene, polypropylene and polyvinylidene fluorideBy using the refractive index matching sheet, it has been found that the above problems in the prior art are solved, and the present invention has been completed.
Therefore, the connection structure of the optical transmission component of the present invention is substantially the same as the pair of optical transmission components in which the optical transmission portions face each other with a gap of 1 to 100 μm in width and the optical transmission portion inserted in the gap. And a refractive index matching sheet having a refractive index ofA connection structure for optical transmission components, wherein the refractive index matching sheet has a refractive index matching agent supported on a porous substrate selected from polyethylene, polypropylene, and polyvinylidene fluoride.It is characterized by that.
[0012]
In the optical connection method of the optical transmission component of the present invention, the optical transmission parts of a pair of optical transmission parts are faced with a gap of 1 to 100 μm in width, and the refractive index is substantially the same as that of the optical transmission part. Insert a refractive index matching sheet withAn optical connection method for an optical transmission component, wherein the refractive index matching sheet has a refractive index matching agent supported on a porous substrate selected from polyethylene, polypropylene, and polyvinylidene fluoride.It is characterized by this. Thereby, it is possible to perform optical connection without directly contacting the end faces of the optical transmission parts of the optical transmission component.
[0013]
In the present invention, as an optical transmission component having a transmission unit, for example, an optical fiber, an optical waveguide, an optical lens, or the like is used. Further, the refractive index matching sheet may be a sheet-like material having a refractive index substantially equal to the refractive index of the transmission part of the optical transmission component and can maintain the connection interval of the optical transmission component constant. The thickness of the refractive index matching sheet may be any thickness as long as it can be inserted into the gap between the optical transmission components of 1 to 100 μm. Furthermore, the material constituting the refractive index matching sheet isSelected from polyethylene, polypropylene and polyvinylidene fluorideA porous base material carrying a refractive index matching agentIs. Furthermore, the refractive index matching sheet may be a cartridge structure that can be easily attached and detached.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view for explaining an example of a connection structure when an optical fiber is used as an optical transmission component. In FIG. 1, the
[0015]
FIG. 2 is a partially broken plan view (FIG. 2A) and sectional view (FIG. 2B) for explaining another example of the connection structure when an optical fiber is used as an optical transmission component. In FIG. 2, four
[0016]
FIG. 3 is a drawing for explaining an example of a connection structure when optical connection is performed using an optical waveguide and an optical fiber as an optical transmission component. FIG. 3 is a plan view in which the connection structure is partially crushed. 4A to 4C are plan views of various refractive index matching sheet cartridges used in the connection structure of FIG. In FIG. 3, two
[0017]
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of an optical connection method for forming the connection structure of the present invention, and FIG. 6 is a plan view and one view of various refractive index matching sheet cartridges used in the connection structure of FIG. FIG. As shown in FIG. 5, first, the
[0018]
When performing the above optical connection, it is preferable to use a passive alignment such as a method of providing a V-shaped structure or a rectangular groove in the alignment member for the alignment of the optical transmission component. A known alignment method can also be used.
[0019]
FIG. 7 is a diagram for explaining another example of the optical connection method for forming the connection structure of the present invention. The optical connection of the optical transmission component in this figure uses an optical fiber and an optical waveguide. FIG. 7A is a plan view showing a state before connection, and FIG. 7B is a connection state. It is a partially broken side view shown. As shown in FIG. 7, first, two
[0020]
FIG. 8 is a diagram for explaining another example of the optical connection method for forming the connection structure of the present invention. The optical connection of the optical transmission component in this figure uses an optical fiber and an optical lens array. As shown in FIG. 8, first, four
[0021]
FIG. 9 is a diagram for explaining another example of the optical connection method for forming the connection structure of the present invention. The optical connection of the optical transmission component in this figure uses an optical waveguide and an optical lens array. As shown in FIG. 9, first, the both end faces of the
[0022]
In the present invention, the gap between the optical transmission parts of the pair of optical transmission parts facing each other needs to be in the range of 1 to 100 μm from the viewpoint of forming and holding the gap. When the gap width is larger than 100 μm, the connection loss between the optical transmission components increases. On the other hand, when the gap width is smaller than 1 μm, it is difficult to insert the refractive index matching sheet, and the gap between the optical transmission components is maintained. It is difficult to do this, and the optical transmission component is damaged due to a collision in the connection of the optical transmission component. Therefore, it is necessary to be within the above range.
[0023]
The optical transmission component having the optical transmission unit used in the present invention is not particularly limited as long as it is used for transmitting light, and may be appropriately selected according to the purpose of use. Examples thereof include a single mode or multimode optical fiber made of quartz or plastic, an optical waveguide made of quartz or polymer resin, and a lens.
[0024]
In the present invention, the refractive index matching sheet is inserted into a gap between optical transmission components that are mechanically optically connected, and the gap is maintained to avoid direct contact in the optical transmission portion of the optical transmission component. It is a sheet-like material having a refractive index almost equal to that of the transmission part of the optical transmission component so that the refractive index matching between them can be achieved.TheIn addition, the refractive index of the refractive index matching sheet is preferably in the range of about ± 0.1 with respect to the refractive index of the optical transmission part of the optical transmission component from the aspect of transmission loss due to avoidance of Fresnel reflection. It is preferably in the range of ± 0.05, more preferably in the range of ± 0.02.
[0025]
Further, the thickness of the refractive index matching sheet inserted into the gap is not particularly limited as long as it can be inserted into the gap, and is specifically in the range of about 1 to 100 μm. More preferably, it is 1-50 micrometers, More preferably, it is the range of 1-20 micrometers. When the thickness of the refractive index matching sheet is greater than 100 μm, as described above, the connection loss between transmission components increases, which is not preferable. On the other hand, if the refractive index matching sheet is thinner than 1 μm, it becomes difficult to handle the refractive index matching sheet, and the gap between the optical transmission parts cannot be maintained even in the connection of the optical transmission parts. The possibility of causing damage to the optical transmission component is increased. Further, if the thickness of the refractive index matching sheet is too thick with respect to the gap, it is difficult to insert the refractive index matching sheet into the gap. Conversely, if the thickness is too thin, it is difficult to hold the refractive index matching sheet and the optical transmission part of the optical transmission component. Therefore, it is preferable that the thickness of the refractive index matching sheet has substantially the same thickness as the gap between the optical transmission parts facing each other.
[0026]
The refractive index matching sheet in the present invention satisfies the aforementioned thickness and refractive index.TheIts constituent materialsIsPolyethylene, polypropyleneandPolyvinylidene fluorideChosen fromA porous substrate with a refractive index matching agent applied or impregnated to form a sheet.It is.
[0027]
In addition, the shape of the refractive index matching sheet in the present invention is not particularly limited, and may be appropriately selected and used depending on the optical transmission component to be used. In consideration of maintainability such as the above, it is preferable that the refractive index matching sheet has a cartridge structure.
[0028]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these.
[0029]
Reference example 1
As a refractive index matching sheet, a fluorinated epoxy resin adjusted to a refractive index of 1.46 was made into a sheet, and a sheet having a thickness of 12 μm and a size of 2 mm × 2 mm was produced. Next, optical connection was made using this refractive index matching sheet to form a connection structure shown in FIG. That is, the coating of the optical fiber 1 (Furukawa Electric Co., Ltd., 250 μm diameter) was removed 20 mm from the end, the optical fiber (125 μm diameter) was exposed, and the optical fiber was cut at 10 mm from the end. This optical fiber was inserted into the through holes of the two
[0030]
The formed optical fiber connection structure is formed by inserting a 12 μm thick refractive index matching sheet into a 12 μm gap between facing optical fibers. Damage to the optical fiber could be prevented. Further, it is not necessary to perform a polishing operation, the connection operation is simple, and a connection structure having a simple structure can be formed. Furthermore, since the refractive index matching sheet is formed into a sheet, there is no work of applying a refractive index matching agent, and therefore no contamination by the refractive index matching agent occurs around the connection portion, and no dust or the like is attached.
[0031]
In addition, when the connection loss of the optical fiber in the formed connection structure was measured, it was 0.4 dB or less. Further, this connection structure was subjected to a high temperature and high humidity test that was allowed to stand at 85 ° C. and 85% RH for 5000 hours and a temperature cycle test of 500 times from −40 ° C. to 75 ° C. It was found that it was 7 dB or less, showed a very stable optical transmission property, and was sufficiently usable as an optical connection structure.
[0032]
Reference example 2
Reference example 1In order to maintain the thickness of the sheet, 1 part by weight of silicone rubber powder (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) is added, and the refractive index is 15 μm made of polyfluoroalkyl methacrylate adjusted to a refractive index of 1.46. A matching sheet was prepared and used, and the gap between the facing optical fiber strands was changed to 15 μm.Reference example 1In the same manner, an optical fiber connection structure was formed.
[0033]
The formed optical fiber connection structure is formed by inserting a refractive index matching sheet having a thickness of 15 μm into a 15 μm gap between facing optical fiber strands. It was possible to prevent damage to the connecting optical fiber. Further, it is not necessary to perform a polishing operation, the connection operation is simple, and a connection structure having a simple structure can be formed. Furthermore, since the refractive index matching sheet is formed into a sheet, there is no work of applying a refractive index matching agent, and therefore no contamination by the refractive index matching agent occurs around the connection portion, and no dust or the like is attached.
[0034]
In addition, when the connection loss of the optical fiber in the formed connection structure was measured, it was 0.4 dB or less. Further, this connection structure was subjected to a high temperature and high humidity test that was allowed to stand at 85 ° C. and 85% RH for 5000 hours and a temperature cycle test of 500 times from −40 ° C. to 75 ° C. It was found to be 8 dB or less, exhibit very stable light transmission properties, and be sufficiently usable as an optical connection structure.
[0035]
Example 1
In Example 1, as a refractive index matching sheet, a fluorinated epoxy resin adjusted to a refractive index of 1.46 is supported on a porous base material of polyvinylidene fluoride by impregnation, and formed into a sheet, thickness 20 μm,
[0036]
The formed optical fiber connection structure is formed by inserting a refractive index matching sheet having a thickness of 20 μm into a 20 μm gap between facing optical fiber strands. It was possible to prevent damage to the connecting optical fiber. Further, it is not necessary to perform a polishing operation, the connection operation is simple, and a connection structure having a simple structure can be formed. Furthermore, since the refractive index matching sheet is formed into a sheet, there is no work of applying a refractive index matching agent, and therefore no contamination by the refractive index matching agent occurs around the connection portion, and no dust or the like is attached.
[0037]
In addition, when the connection loss of the optical fiber in the formed connection structure was measured, it was 0.8 dB or less. In addition, when this connection structure was subjected to a high temperature and high humidity test that was allowed to stand at 85 ° C. and 85% RH for 5000 hours and a temperature cycle test of 500 times from −40 ° C. to 75 ° C. It was found that it was 0 dB or less, showed a very stable optical transmission property, and was sufficiently usable as an optical connection structure.
[0038]
Reference example 3
Reference example 1In the above, except that a refractive index matching sheet having a thickness of 3 μm was prepared and the gap between the facing optical fiber strands was changed to 3 μm,Reference example 1In the same manner, an optical fiber connection structure was formed.
[0039]
The formed optical fiber connection structure is formed by inserting a 3 μm thick refractive index matching sheet into a 3 μm gap between facing optical fiber strands. It was possible to prevent damage to the connecting optical fiber. Further, it is not necessary to perform a polishing operation, the connection operation is simple, and a connection structure having a simple structure can be formed. Furthermore, since the refractive index matching sheet is formed into a sheet, there is no work of applying a refractive index matching agent, and therefore no contamination by the refractive index matching agent occurs around the connection portion, and no dust or the like is attached.
[0040]
In addition, when the connection loss of the optical fiber in the formed connection structure was measured, it was 0.3 dB or less. Further, this connection structure was subjected to a high temperature and high humidity test that was allowed to stand at 85 ° C. and 85% RH for 5000 hours and a temperature cycle test of -40 ° C. to 75 ° C., 500 times. It was found to be 5 dB or less, very stable optical transmission property, and sufficiently usable as an optical connection structure.
[0041]
Reference example 4
Reference example 1In the above, except that a refractive index matching sheet having a thickness of 95 μm is manufactured and the gap between the facing optical fiber strands is changed to 95 μm,Reference example 1In the same manner, an optical fiber connection structure was formed.
[0042]
The formed optical fiber connection structure is formed by inserting a 95 μm thick refractive index matching sheet into the 95 μm gap between the facing optical fiber strands, so that it is not necessary to apply a pressing force to the optical fiber. It was possible to prevent damage to the connecting optical fiber. Further, it is not necessary to perform a polishing operation, the connection operation is simple, and a connection structure having a simple structure can be formed. Furthermore, since the refractive index matching sheet is formed into a sheet, there is no work of applying a refractive index matching agent, and therefore no contamination by the refractive index matching agent occurs around the connection portion, and no dust or the like is attached.
[0043]
In addition, when the connection loss of the optical fiber in the formed connection structure was measured, it was 2.0 dB or less. In addition, when this connection structure was subjected to a high temperature and high humidity test that was allowed to stand at 85 ° C. and 85% RH for 5000 hours and a temperature cycle test of 500 times from −40 ° C. to 75 ° C. It was found that it was 0 dB or less, showed a very stable optical transmission property, and was sufficiently usable as an optical connection structure.
[0044]
Reference Example 5
Reference example 2A refractive index matching sheet having a thickness of 12 μm and a size of 1 × 5 mm was produced using the same material as that used in the above. Next, an optical connection structure shown in FIG. 2 was formed using this refractive index matching sheet. That is, the coating of each of the four
[0045]
Since the formed optical fiber connection structure is formed by inserting a 12 μm thick refractive index matching sheet into a 12 μm gap between the facing optical fiber strands, it is not necessary to apply a pressing force to the optical fiber. It was possible to prevent damage to the connecting optical fiber. Further, it is not necessary to perform a polishing operation, the connection operation is simple, and a connection structure having a simple structure can be formed. Furthermore, since the refractive index matching sheet is formed into a sheet, there is no work of applying a refractive index matching agent, and therefore no contamination by the refractive index matching agent occurs around the connection portion, and no dust or the like is attached.
[0046]
In addition, when the connection loss of the optical fiber in the formed connection structure was measured, it was 0.6 dB or less. Further, this connection structure was subjected to a high temperature and high humidity test that was allowed to stand at 85 ° C. and 85% RH for 5000 hours and a temperature cycle test of 500 times from −40 ° C. to 75 ° C. It was found to be 8 dB or less, exhibit very stable light transmission properties, and be sufficiently usable as an optical connection structure.
[0047]
Reference Example 6
Reference Example 5In the above, except that a refractive index matching sheet having a thickness of 50 μm is manufactured and the gap between the optical fiber strands facing each other is changed to 50 μm,Reference Example 5In the same manner, an optical fiber connection structure was formed.
[0048]
The formed optical fiber connection structure is formed by inserting a refractive index matching sheet having a thickness of 50 μm into a 50 μm gap between the facing optical fiber strands. It was possible to prevent damage to the connecting optical fiber. Further, it is not necessary to perform a polishing operation, the connection operation is simple, and a connection structure having a simple structure can be formed. Furthermore, since the refractive index matching sheet is formed into a sheet, there is no work of applying a refractive index matching agent, and therefore no contamination by the refractive index matching agent occurs around the connection portion, and no dust or the like is attached.
[0049]
In addition, when the connection loss of the optical fiber in the formed connection structure was measured, it was 1.5 dB or less. Further, this connection structure was subjected to a high temperature and high humidity test that was allowed to stand at 85 ° C. and 85% RH for 5000 hours and a temperature cycle test of 500 times from −40 ° C. to 75 ° C. It was found that it was 0 dB or less, showed a very stable optical transmission property, and was sufficiently usable as an optical connection structure.
[0050]
Reference Example 7
Reference Example 5In the same manner as described above, the alignment member 4 in which the refractive
[0051]
The connection structure between the formed optical fiber and the optical lens is formed by inserting a refractive index matching sheet having a thickness of 12 μm into the gap between the facing optical fiber and the optical lens. Therefore, it was not necessary to apply it, and therefore damage to the connected optical fiber could be prevented. Further, it is not necessary to perform a polishing operation, the connection operation is simple, and a connection structure having a simple structure can be formed. Furthermore, since the refractive index matching sheet is formed into a sheet, there is no work of applying a refractive index matching agent, and therefore no contamination by the refractive index matching agent in the vicinity of the connection portion occurs, and no dust or the like is attached.
[0052]
Comparative Example 1
In Example 1, an optical fiber connection structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that a refractive index matching sheet having a thickness of 0.5 μm was prepared and the gap between the facing optical fibers was changed to 0.5 μm. Formed.
[0053]
The formed optical fiber connection structure is such that the optical fiber is connected via the refractive index matching sheet, but the thickness of the refractive index matching sheet is thin, so that the optical fiber end portion is formed by mechanical optical connection of the optical fiber. Was damaged. Moreover, it was very difficult to handle and it was not easy to mount the refractive index matching sheet.
[0054]
Comparative Example 2
In Example 1, an optical fiber connection structure was formed in the same manner as in Example 1 except that a refractive index matching sheet having a thickness of 150 μm was prepared and the gap between the facing optical fibers was changed to 150 μm.
[0055]
In the formed optical fiber connection structure, the optical fiber was able to keep the connection distance constant by the refractive index matching sheet, and it was possible to prevent damage in the optical connection of the optical fiber. As a result of measurement, it was found that the connection loss is 10 dB, and an excessive loss occurs, so that it is not suitable for use as a connection structure of an optical transmission component.
[0056]
【The invention's effect】
The connection structure of the optical transmission component of the present invention is a structure in which a gap is provided between the optical transmission components and a refractive index matching sheet is inserted into the gap, and the structure is very simple. Further, since the refractive index matching sheet formed into a sheet is used, in the connection between the same or different optical transmission components, the optical transmission components are not in direct contact with each other, and therefore, the optical transmission components to be connected are not damaged, and In addition, since it is not necessary to apply a polishing operation or a pressing force, the connection operation is simple, and a connection structure is obtained in which a stable light output can be obtained. Furthermore, when the refractive index matching sheet is formed into a cartridge, the operation at the time of connection is further simplified, and it is possible to repeatedly connect using the cartridge.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view for explaining an example of a connection structure of the present invention when an optical fiber is used as an optical transmission component.
FIG. 2 is a drawing for explaining another example of the connection structure of the present invention when an optical fiber is used as an optical transmission component.
FIG. 3 is a drawing for explaining an example of a connection structure when optical connection of the present invention is performed using an optical waveguide and an optical fiber as an optical transmission component.
4 is a plan view of various refractive index matching sheet cartridges used in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an optical connection method for forming the connection structure of the present invention.
6 is a plan view and a partially broken side view of the refractive index matching sheet cartridge used in FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the optical connection method for forming the connection structure of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining an optical connection method of the present invention when an optical fiber and an optical lens are used as an optical transmission component.
FIG. 9 is a diagram for explaining an optical connection method of the present invention when an optical waveguide and an optical lens are used as an optical transmission component.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記屈折率整合シートは、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリフッ化ビニリデンから選ばれる多孔質基材に屈折率整合剤を担持させたものであることを特徴とする光伝送部品の接続構造。Light composed of a pair of optical transmission parts in which the optical transmission parts face each other with a gap of 1 to 100 μm in width, and a refractive index matching sheet inserted in the gap and having almost the same refractive index as the optical transmission part A connection structure for transmission parts,
The connection structure for an optical transmission component, wherein the refractive index matching sheet is a porous substrate selected from polyethylene, polypropylene, and polyvinylidene fluoride, and a refractive index matching agent is supported.
前記屈折率整合シートは、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリフッ化ビニリデンから選ばれる多孔質基材に屈折率整合剤を担持させたものであることを特徴とする光伝送部品の光学接続方法。The method for optical connection of an optical transmission component, wherein the refractive index matching sheet is obtained by supporting a refractive index matching agent on a porous substrate selected from polyethylene, polypropylene, and polyvinylidene fluoride.
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