JP4699262B2 - Optical waveguide connector, optical connection structure using the same, and optical waveguide connector manufacturing method - Google Patents
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本発明は、光導波路コネクタ及びそれを用いた光接続構造、並びに光導波路コネクタの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical waveguide connector, an optical connection structure using the same, and a method for manufacturing the optical waveguide connector.
ブロードバンドの普及は目覚しく、それに伴い増大するデータを処理するルータの大容量化も進んでいる。現行の電気伝送を使用した装置実装では、ラインカードからの信号が集中するスイッチボードのコネクタ端子数ネックおよびバックボード内の伝送速度の限界から、大容量ルータの実現には光実装が必須となっている。このような状況から、光信号を送受する光モジュール、光信号を伝達する光配線板、光モジュールと光配線板および光配線板間を電気的にかつ機械的に接続する光コネクタなどの光実装部品の開発が進められている(たとえば特許文献1参照)。 The spread of broadband is remarkable, and the capacity of routers that handle increasing data is increasing. In current device mounting using electrical transmission, optical mounting is indispensable for realizing a large-capacity router due to the number of connector terminals on the switch board where signals from line cards are concentrated and the limit of transmission speed in the backboard. ing. Under such circumstances, optical mounting such as optical modules that transmit and receive optical signals, optical wiring boards that transmit optical signals, optical connectors that connect optical modules and optical wiring boards, and optical wiring boards electrically and mechanically Development of parts is underway (see, for example, Patent Document 1).
光実装部品のうち光コネクタは、大略的には、コア層および該コア層を被覆するクラッド層を有する光ファイバを有する光ファイバコネクタと、コア層および該コア層を被覆するクラッド層を有する光導波路を有する光導波路コネクタと、を備え、光ファイバ及び光導波路のコア層の端部同士を接続した構成を有している。 Of the optical mounting components, the optical connector generally includes an optical fiber connector having an optical fiber having a core layer and a clad layer covering the core layer, and an optical fiber having a core layer and a clad layer covering the core layer. And an optical waveguide connector having a waveguide, and the ends of the core layers of the optical fiber and the optical waveguide are connected to each other.
ところで、光ファイバと光導波路との接続部における光の結合損失を小さく抑えるためには、両者を高精度に位置合わせする必要があるが、その前提として光導波路が光ファイバコネクタ内における所望の位置に高精度に位置合わせする必要がある。 By the way, in order to suppress the coupling loss of light at the connection portion between the optical fiber and the optical waveguide, it is necessary to align both with high precision. As a precondition, the optical waveguide is at a desired position in the optical fiber connector. It is necessary to align with high accuracy.
しかしながら、光導波路を光導波路コネクタ内に高精度に位置決めして配置することは困難であり、かかる位置決めを容易に行うことができる光導波路コネクタが求められている。 However, it is difficult to position and arrange the optical waveguide in the optical waveguide connector with high accuracy, and there is a demand for an optical waveguide connector that can easily perform such positioning.
本発明の目的は、光導波路を容易にかつ高精度に位置合わせすることができる光導波路コネクタ及びそれを用いた光接続構造、並びに光導波路コネクタの製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical waveguide connector capable of easily and accurately aligning an optical waveguide, an optical connection structure using the optical waveguide connector, and a method for manufacturing the optical waveguide connector.
本発明は、光導波路コアと、前記光導波路コアを被覆する光導波路クラッドと、を有する光導波路と、
前記光導波路が搭載されるフェルール本体とを備え、
前記フェルール本体は、その一部に凸部を有し、
前記光導波路は、前記フェルール本体の一部に当接される位置合わせ用コアを備え、
前記位置合わせ用コアは、前記光導波路コアとは異なる位置合わせ用のコアであって、前記光導波路コアと同一の材料からなり、前記光導波路コアと同一工程で一括的に形成されるコアであり、
前記位置合わせ用コアは、その側面が、前記光導波路クラッドを介することなく、直接、前記フェルール本体の前記凸部に当接し、
前記位置合わせ用コアは、前記光導波路クラッドとの間に間隔をあけて配置され、
前記フェルール本体の前記凸部は、前記位置合わせ用コアと該位置合わせ用コアと間隔をあけて配置される前記光導波路クラッドとの間の領域に嵌合されることを特徴とする光導波路コネクタである。
また本発明は、光導波路コアと、前記光導波路コアを被覆する光導波路クラッドと、を有する光導波路と、
前記光導波路が搭載されるフェルール本体とを備え、
前記フェルール本体は、その一部に凸部を有し、
前記光導波路は、前記フェルール本体の一部に当接される位置合わせ用コアを備え、
前記位置合わせ用コアは、前記光導波路コアとは異なる位置合わせ用のコアであって、前記光導波路コアと同一の材料からなり、前記光導波路コアと同一工程で一括的に形成されるコアであり、
前記位置合わせ用コアは、その側面が、前記光導波路クラッドを介することなく、直接、前記フェルール本体の前記凸部に当接し、
前記位置合わせ用コアは、さらに、その上面が、光導波路クラッドを介することなく、直接、前記フェルール本体の一部に当接し、
前記位置合わせ用コアと前記光導波路コアとの高さが略等しいことを特徴とする光導波路コネクタである。
The present invention provides an optical waveguide having an optical waveguide core and an optical waveguide cladding that covers the optical waveguide core;
A ferrule body on which the optical waveguide is mounted,
The ferrule body has a convex portion in a part thereof,
The optical waveguide includes an alignment core that is in contact with a part of the ferrule body,
The alignment core is an alignment core that is different from the optical waveguide core, and is made of the same material as the optical waveguide core, and is a core that is collectively formed in the same process as the optical waveguide core. Yes,
The alignment core has its side surface directly in contact with the convex portion of the ferrule body without the optical waveguide cladding interposed therebetween,
The alignment core is disposed with a space between the optical waveguide cladding and the alignment core;
The convex portion of the ferrule body is fitted into a region between the alignment core and the optical waveguide clad arranged at a distance from the alignment core. It is.
Further, the present invention provides an optical waveguide having an optical waveguide core and an optical waveguide cladding that covers the optical waveguide core,
A ferrule body on which the optical waveguide is mounted,
The ferrule body has a convex portion in a part thereof,
The optical waveguide includes an alignment core that is in contact with a part of the ferrule body,
The alignment core is an alignment core that is different from the optical waveguide core, and is made of the same material as the optical waveguide core, and is a core that is collectively formed in the same process as the optical waveguide core. Yes,
The alignment core has its side surface directly in contact with the convex portion of the ferrule body without the optical waveguide cladding interposed therebetween,
The alignment core further abuts the upper surface directly on a part of the ferrule body without an optical waveguide cladding ,
In the optical waveguide connector, the alignment core and the optical waveguide core are substantially equal in height.
また本発明は、前記光導波路コネクタにおいて、
前記光導波路は、前記光導波路コアと、前記光導波路コアを被覆する光導波路クラッドと、前記位置合わせ用コアとを支持する基板をさらに備え、
前記基板は、前記光導波路コア、前記光導波路クラッドおよび前記位置合わせ用コアより熱膨張係数が小さい材料から成ることを特徴とする。
The present invention also provides the optical waveguide connector,
The optical waveguide further includes a substrate that supports the optical waveguide core, an optical waveguide cladding that covers the optical waveguide core, and the alignment core.
The substrate, the optical waveguide core, characterized in that it consists of the optical waveguide cladding and the thermal expansion coefficient than the core alignment is small materials.
また本発明は、前記光導波路コネクタにおいて、
前記位置合わせ用コアと前記光導波路コアとの高さの差が、前記光導波路コアの高さの15%以下に設定されていることを特徴とする光導波路コネクタである。
The present invention also provides the optical waveguide connector,
The optical waveguide connector is characterized in that a height difference between the alignment core and the optical waveguide core is set to 15% or less of a height of the optical waveguide core.
また本発明は、前記光導波路コネクタにおいて、
前記基板は、銅を含む材料から成ることを特徴とする光導波路コネクタである。
The present invention also provides the optical waveguide connector,
The substrate is an optical waveguide connector made of a material containing copper .
また本発明は、前記光導波路コネクタにおいて、
前記位置合わせ用コアが複数個存在し、該複数個の前記位置合わせ用コアは、間に間隔をあけて配置され、隣接する前記位置合わせ用コア間の領域に前記フェルール本体の前記凸部が嵌合されることを特徴とする光導波路コネクタである。
The present invention also provides the optical waveguide connector,
A plurality of the alignment cores are present, and the plurality of alignment cores are arranged with a space therebetween, and the convex portion of the ferrule body is located in an area between the adjacent alignment cores. An optical waveguide connector characterized by being fitted.
また本発明は、前記光導波路コネクタにおいて、
前記フェルール本体の前記凸部は、先端部に向かって幅狭となるように側面が傾斜し、
前記位置合わせ用コアは、その側面が前記凸部の傾斜面に当接するように前記凸部に対応する形状に形成されることを特徴とする光導波路コネクタである。
The present invention also provides the optical waveguide connector,
The convex part of the ferrule body has a side surface inclined so as to become narrower toward the tip part,
The alignment core is an optical waveguide connector characterized in that a side surface of the alignment core is formed in a shape corresponding to the convex portion such that the side surface is in contact with the inclined surface of the convex portion.
また本発明は、前記光導波路コネクタと、
光ファイバと、
前記光ファイバを収容する光ファイバコネクタと、を備えることを特徴とする光接続構造である。
The present invention also provides the optical waveguide connector;
Optical fiber,
And an optical fiber connector that accommodates the optical fiber.
また本発明は、前記光導波路コネクタの製造方法において、
光導波路コア、前記光導波路コアを被覆する光導波路クラッド、及び該光導波路クラッドより少なくとも一部が露出する位置合わせ用コアであって前記光導波路コアと同一工程で一括的に形成される位置合わせ用コアを有する光導波路と、該光導波路を搭載可能なフェルール本体であってその一部に凸部を有するフェルール本体と、を準備する工程と、
前記光導波路を、その位置合わせ用コアの露出部の側面が、前記光導波路クラッドを介することなく、直接、前記フェルール本体の前記凸部に当接するように搭載し、前記光導波路を前記フェルール本体に対して位置合わせする工程と、を備えることを特徴とする光導波路コネクタの製造方法である。
Further, the present invention provides a method for manufacturing the optical waveguide connector,
An optical waveguide core, an optical waveguide clad that covers the optical waveguide core, and an alignment core that is at least partially exposed from the optical waveguide clad, and is formed in a batch in the same process as the optical waveguide core A step of preparing an optical waveguide having a core for use, and a ferrule main body on which the optical waveguide can be mounted, and a ferrule main body having a convex portion at a part thereof ,
The optical waveguide is mounted so that the side surface of the exposed portion of the alignment core is in direct contact with the convex portion of the ferrule body without the optical waveguide cladding, and the optical waveguide is mounted on the ferrule body. And a step of aligning with respect to the optical waveguide connector.
本発明によれば、光導波路と、該光導波路が搭載されるフェルール本体とを備えた光導波路コネクタにおいて、前記光導波路が、前記フェルール本体の一部に当接される位置合わせ用コア、を備えていることから、光導波路をフェルール本体に搭載する際に、前記位置合わせ用コアによって光導波路のフェルール本体における搭載位置が規定されることとなり、光導波路及びフェルール本体を高精度に位置合わせすることができる。その結果、光導波路が光導波路コネクタ内の所望の位置に高精度に搭載されることとなり、光導波路コネクタを光ファイバコネクタに接続する際に、光ファイバのコア層と光導波路コアとを高精度に位置合わせすることが可能となり、光結合損失の小さな光接続構造の実現に供することができる。 According to the present invention, in an optical waveguide connector comprising an optical waveguide and a ferrule body on which the optical waveguide is mounted, an alignment core that is in contact with a part of the ferrule body. Therefore, when the optical waveguide is mounted on the ferrule body , the mounting position of the optical waveguide on the ferrule body is defined by the alignment core , and the optical waveguide and the ferrule body are aligned with high accuracy. be able to. As a result, the optical waveguide is mounted at a desired position in the optical waveguide connector with high accuracy, and when connecting the optical waveguide connector to the optical fiber connector, the optical fiber core layer and the optical waveguide core are highly accurate. Therefore, it is possible to realize an optical connection structure with small optical coupling loss.
また、位置合わせ用コアは、光導波路コアとは異なる位置合わせ用のコアであって、光導波路コアと同一の材料からなり、光導波路コアと同一工程で一括的に形成されるコアであるので、光導波路及びフェルール本体を、さらに高精度に位置合わせすることができる。
さらに、前記位置合わせ用コアは、その側面が前記フェルール本体の一部に当接していることから、フェルール本体に対する光導波路の横方向の位置合わせを高精度に行うことができる。
さらに、前記位置合わせ用コアに当接される前記フェルール本体の前記一部が凸部であるので、位置合わせ用コアと凸部とを当接させて、横方向の位置合わせを高精度に行うことができる。
さらに、前記位置合わせ用コアは、前記光導波路クラッドとの間に間隔をあけて配置され、前記フェルール本体の前記凸部は、前記位置合わせ用コアと該位置合わせ用コアと間隔をあげて配置される光導波路クラッドとの間の領域に嵌合される。これによって位置合わせ用コアを用いて、凸部の位置合わせをすることがきるので、横方向の位置合わせを高精度に行うことができる。
In addition, the alignment core is an alignment core different from the optical waveguide core, and is made of the same material as the optical waveguide core, and is a core that is collectively formed in the same process as the optical waveguide core. The optical waveguide and the ferrule body can be aligned with higher accuracy.
Furthermore, since the side surface of the alignment core is in contact with a part of the ferrule body, the optical waveguide can be aligned with the ferrule body in the lateral direction with high accuracy.
Furthermore, since the part of the ferrule body that is in contact with the alignment core is a convex portion, the alignment core and the convex portion are brought into contact with each other to perform horizontal alignment with high accuracy. be able to.
Further, the alignment core is disposed with a gap between the optical waveguide clad, and the convex portion of the ferrule body is disposed with an interval between the alignment core and the alignment core. It is fitted in a region between the optical waveguide clad. As a result, the alignment of the convex portions can be performed using the alignment core, so that the alignment in the lateral direction can be performed with high accuracy.
また本発明によれば、光導波路と、該光導波路が搭載されるフェルール本体とを備えた光導波路コネクタにおいて、前記光導波路が、前記フェルール本体の一部に当接される位置合わせ用コア、を備えていることから、光導波路をフェルール本体に搭載する際に、前記位置合わせ用コアによって光導波路のフェルール本体における搭載位置が規定されることとなり、光導波路及びフェルール本体を高精度に位置合わせすることができる。その結果、光導波路が光導波路コネクタ内の所望の位置に高精度に搭載されることとなり、光導波路コネクタを光ファイバコネクタに接続する際に、光ファイバのコア層と光導波路コアとを高精度に位置合わせすることが可能となり、光結合損失の小さな光接続構造の実現に供することができる。
また、位置合わせ用コアは、光導波路コアとは異なる位置合わせ用のコアであって、光導波路コアと同一の材料からなり、光導波路コアと同一工程で一括的に形成されるコアであるので、光導波路及びフェルール本体を、さらに高精度に位置合わせすることができる。
さらに、前記位置合わせ用コアは、その側面が前記フェルール本体の一部に当接していることから、フェルール本体に対する光導波路の横方向の位置合わせを高精度に行うことができる。
さらに、前記位置合わせ用コアに当接される前記フェルール本体の前記一部が凸部であるので、位置合わせ用コアと凸部とを当接させて、横方向の位置合わせを高精度に行うことができる。
さらに、前記位置合わせ用コアは、その上面が前記フェルール本体の一部に当接していることから、フェルール本体に対する光導波路の高さ方向の位置合わせを高精度に行うことができる。
また本発明によれば、前記光導波路は、基板をさらに備え、前記基板は、前記光導波路コア、前記光導波路クラッドおよび前記位置合わせ用コアより熱膨張係数が小さい材料から成る。したがって、光導波路および基板が支持状態で温度が変化しても、基板の熱膨張係数が光導波路の熱膨張係数より小さいので、基板の温度上昇による熱膨張の変位量を小さく抑えることができ、光導波路が熱膨張することによって大きく変位することが良好に防止される。これによって、光導波路の温度が変化した場合であっても、光導波路コアがフェルール本体に対して不所望に変位することを、基板によって防ぐことができる。
Further, according to the present invention, in an optical waveguide connector comprising an optical waveguide and a ferrule body on which the optical waveguide is mounted, the alignment core in which the optical waveguide is in contact with a part of the ferrule body, Therefore, when the optical waveguide is mounted on the ferrule body, the mounting position of the optical waveguide on the ferrule body is defined by the positioning core, and the optical waveguide and the ferrule body are aligned with high accuracy. can do. As a result, the optical waveguide is mounted at a desired position in the optical waveguide connector with high accuracy, and when connecting the optical waveguide connector to the optical fiber connector, the optical fiber core layer and the optical waveguide core are highly accurate. Therefore, it is possible to realize an optical connection structure with small optical coupling loss.
In addition, the alignment core is an alignment core different from the optical waveguide core, and is made of the same material as the optical waveguide core, and is a core that is collectively formed in the same process as the optical waveguide core. The optical waveguide and the ferrule body can be aligned with higher accuracy.
Furthermore, since the side surface of the alignment core is in contact with a part of the ferrule body, the optical waveguide can be aligned with the ferrule body in the lateral direction with high accuracy.
Furthermore, since the part of the ferrule body that is in contact with the alignment core is a convex portion, the alignment core and the convex portion are brought into contact with each other to perform horizontal alignment with high accuracy. be able to.
Furthermore, since the upper surface of the alignment core is in contact with a part of the ferrule body, alignment of the optical waveguide with respect to the ferrule body in the height direction can be performed with high accuracy.
According to the present invention, before Kikoshirube waveguide further comprises a substrate, the substrate is made of the optical waveguide core, wherein the optical waveguide cladding and material thermal expansion coefficient than the core for the alignment is small. Therefore, even if the temperature is changed while the optical waveguide and the substrate are supported, the thermal expansion coefficient of the substrate is smaller than the thermal expansion coefficient of the optical waveguide. It is well prevented that the optical waveguide is largely displaced due to thermal expansion. Thereby, even if the temperature of the optical waveguide changes, the substrate can prevent the optical waveguide core from being undesirably displaced with respect to the ferrule body.
さらに本発明によれば、前記位置合わせ用コアと前記光導波路コアとの高さの差が、前記光導波路コアの高さの15%以下に設定されているので、位置合わせ用コアを用いた高精度の高さ方向の位置合わせを、実現することができる。 Furthermore, according to the present invention, since the difference in height between the alignment core and the optical waveguide core is set to 15% or less of the height of the optical waveguide core, the alignment core was used. High-precision alignment in the height direction can be realized.
さらに本発明によれば、基板は、銅を含む材料から成るので、光導波路より熱膨張係数小さい基板を実現することができる。Furthermore, according to the present invention, since the substrate is made of a material containing copper, a substrate having a smaller thermal expansion coefficient than that of the optical waveguide can be realized.
さらに本発明によれば、前記位置合わせ用コアが複数個存在し、該複数個の前記位置合わせ用コアは間に間隔をあけて配置され、隣接する前記位置合わせ用コア間の領域に前記フェルール本体の前記凸部が嵌合される。これによって隣接する2つの位置合わせ用コアによって、凸部の位置合わせをすることがきるので、横方向の位置合わせを高精度に行うことができる。 Further, according to the present invention, there are a plurality of the alignment cores, the plurality of alignment cores are arranged with a space therebetween, and the ferrule is disposed in a region between the adjacent alignment cores. The convex part of the main body is fitted. As a result, the convex portions can be aligned by the two adjacent alignment cores, so that the horizontal alignment can be performed with high accuracy.
さらに本発明によれば、前記フェルール本体の前記凸部は、先端部に向かって幅狭となるように側面が傾斜し、前記位置合わせ用コアは、その側面が前記凸部の傾斜面に当接するように前記凸部に対応する形状に形成される。それ故、前記凸部を容易に位置合わせ用コアに当接させることができ、光導波路のフェルール本体に対する位置合わせが容易となる。 Furthermore, according to the present invention, the convex portion of the ferrule body has a side surface inclined so as to become narrower toward the tip portion, and the alignment core has a side surface that contacts the inclined surface of the convex portion. It forms in the shape corresponding to the said convex part so that it may contact | connect. Therefore, the convex portion can be easily brought into contact with the alignment core, and alignment of the optical waveguide with the ferrule body is facilitated.
さらに本発明によれば、光接続構造は、前述の光導波路コネクタと、光ファイバと、前記光ファイバを収容する光ファイバコネクタと、を備えるので、光ファイバのコア層と光導波路の光導波路コアとを高精度に位置合わせすることができる。 Furthermore, according to the present invention, the optical connection structure includes the above-described optical waveguide connector, an optical fiber, and an optical fiber connector that accommodates the optical fiber. Therefore, the optical fiber core layer and the optical waveguide core of the optical waveguide are provided. Can be aligned with high accuracy.
さらに本発明によれば、光導波路コア、前記光導波路コアを被覆する光導波路クラッド、及び該光導波路クラッドより少なくとも一部が露出する位置合わせ用コアであって前記光導波路コアと同一工程で一括的に形成される位置合わせ用コアを有する光導波路と、該光導波路を搭載可能なフェルール本体であってその一部に凸部を有するフェルール本体と、を準備する工程と、前記光導波路を、その位置合わせ用コアの露出部の側面が、前記光導波路クラッドを介することなく、直接、前記フェルール本体の前記凸部に当接するように搭載し、前記光導波路を前記フェルール本体に対して位置合わせする工程と、を備えるので、高精度にフェルール本体を位置合わせすることができる。 Furthermore, according to the present invention, there are an optical waveguide core, an optical waveguide clad that covers the optical waveguide core, and an alignment core that is at least partially exposed from the optical waveguide cladding, and is collectively processed in the same process as the optical waveguide core. A step of preparing an optical waveguide having an alignment core that is formed automatically, and a ferrule body that is capable of mounting the optical waveguide and has a convex portion at a part thereof, and the optical waveguide, A side surface of the exposed portion of the alignment core is mounted so as to be in direct contact with the convex portion of the ferrule body without passing through the optical waveguide cladding, and the optical waveguide is aligned with the ferrule body. because comprising the steps of, a, can be aligned with the ferrule body with high accuracy.
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping description may be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in the preceding section. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.
(第1の実施形態)
<光電気モジュールの構造>
図1は、本発明の第1の実施形態の光電気モジュール100を簡略化して示す斜視図である。図2は、光電気モジュール100を簡略化して示す断面図である。
(First embodiment)
<Photoelectric module structure>
FIG. 1 is a simplified perspective view showing an optoelectric module 100 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the photoelectric module 100 in a simplified manner.
光電気モジュール100は、基板19と、基板19上に光導波路6が載置される光コネクタ1と、光コネクタ1の光導波路6に接続され、光を反射するミラー手段15と、ミラー手段15によって反射された光を受光し、受光した光を電気信号に変換する受光素子16と、受光素子16によって変換された電気信号が入力され、該入力された電気信号に基づいて処理を行なうドライバーIC22と、該ドライバーIC22の処理によって出力される電気信号が入力され、該入力された電気信号に基づいて電気を光に変換する発光素子17と、を備えた構成を有している。
The optoelectric module 100 includes a
ミラー手段15は、光導波路6の端面を傾斜させ、該傾斜面に対して金、アルミニウム、チタン、クロム等の光を反射させる金属材料を被着させて構成されている。光導波路6の端面を傾斜させる方法としては、金型で成形する方法、ダイヤモンド工具等で加工する方法がある。また金属材料は、蒸着法等によって被着される。
The mirror means 15 is configured by inclining the end face of the
受光素子16としては、例えば、フォトダイオードが用いられ、光導波路6によって伝達される光を受光する。また発光素子17としては、VCSEL等の面発光の半導体レーザや、端面発光のレーザダイオード等が用いられ、光導波路6に向かって光を発光する。なお、受光素子16及び発光素子17は、光導波路6の位置に対応するように直線状に配列されている。
As the light receiving element 16, for example, a photodiode is used to receive light transmitted through the
このような構成を有する光電気モジュール100は、光コネクタ1が後述する構成を有するため、光コネクタ1内における光の結合損失が小さく抑えられる。その結果、従来よりも正確な情報が光コネクタ1によって入力されることによって、ドライバーIC22等の電気回路によって従来よりも正確な処理を行い、処理した情報が光コネクタ1によって従来よりも正確に外部へ伝達されることとなる。従って、光電気モジュール100を、高い精度および正確な処理が要求される装置、例えば、スーパコンピュータ、ワークステーション、サーバー等のコンピュータ機器およびルーター等の通信接続装置に組み込むことにより、かかる装置の性能を大幅に向上させることが可能となる。
In the optoelectric module 100 having such a configuration, since the
<光コネクタ1の構造>
図3は、光コネクタ1を示す斜視図であって、光コネクタ1を構成する第1フェルール2に第2フェルール3が接続された状態を示す斜視図である。図4(a)は、第1フェルール2に第2フェルール3が接続された状態を示す平面図である。図4(b)は、第1フェルール2に対し第2フェルール3を離脱した状態を表す平面図である。
<Structure of
FIG. 3 is a perspective view showing the
本実施形態に係る光コネクタ1は、大略的に、光導波路コネクタである第1フェルール2と、光ファイバコネクタである第2フェルール3と、第1フェルール2と第2フェルール3との双方に挿入される一対のガイドピン4と、を含んで構成されており、これら第1および第2フェルール2,3が着脱可能な状態で互いに端面同士を接続されている。
The
なお、ガイドピン4の長手方向をx方向、ガイドピン4の配列方向をy方向、xおよびy方向に直交する方向(フェルールの厚み方向)をz方向とそれぞれ定義する。 The longitudinal direction of the guide pins 4 is defined as the x direction, the arrangement direction of the guide pins 4 is defined as the y direction, and the direction perpendicular to the x and y directions (the ferrule thickness direction) is defined as the z direction.
<<第1フェルール2の概略構造>>
図5は、第1フェルール2の要部を表す端面図(図4のV−V線端面図)である。図6は、第1フェルール2を分解して表す端面図であり、図6(a)は固定部材7の端面図、図6(b)は光導波路6の端面図、図6(c)はフェルール本体5の端面図である。
<< Schematic structure of
FIG. 5 is an end view showing the main part of the first ferrule 2 (end view taken along line VV in FIG. 4). FIG. 6 is an exploded end view of the
第1フェルール2は、凹部12及び一対のガイド孔5a,5bを有するフェルール本体5と、フェルール本体5の凹部12に嵌合される光導波路6と、該光導波路6をフェルール本体5に対して固定するための固定部材7とを有している。
The
フェルール本体5は、たとえば、エポキシ樹脂、PPS(PPS:Polyphenylene
sulfied)樹脂などの合成樹脂に、シリカ粒子等の無機質粒子を含有させた材料から成る。
The
It is made of a material in which inorganic particles such as silica particles are contained in a synthetic resin such as a sulfied resin.
また、フェルール本体5(支持体に相当)は、光導波路6を支持可能に構成されており、図6(c)に示すように、yz断面において凹状となるように形成され、そのy方向の両端部には、後述する第1フェルール2の光導波路6と第2フェルール3の光ファイバ8との位置合わせを行うための一対のガイドピン4が挿入されるガイド孔5a,5bが形成されている。各ガイド孔5a,5bは、x方向に沿って設けられている。なお、ガイド孔5a,5bはフェルール本体5を貫通するように形成しても良い。この場合、フェルール本体5を射出成形法によって形成する際の加工精度が向上するという効果がある。
Further, the ferrule body 5 (corresponding to the support) is configured to be able to support the
そして、フェルール本体5の凹部12の底面12dには、z方向に突出した複数(本実施の形態では3つ)の凸部30がy方向に沿って設けられる。この凸部30は、凹部12に光導波路6が嵌合された状態では、光導波路6に対して当接する。
A plurality (three in the present embodiment) of
フェルール本体5の凹部12に嵌合される光導波路6は、図6(b)に示すように、それぞれ複数の光導波路コア10と、各光導波路コア10を被覆する光導波路クラッド11と、後述する複数の位置合わせ用コア31,32と、光導波路クラッド11の主面に被着され、補強材として機能する金属層14とを有する。
As shown in FIG. 6B, the
光導波路コア10は、光導波路クラッド11よりも屈折率の小さな材料(たとえば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコン系樹脂および石英等の材料)が用いられる。光導波路クラッド11は、たとえば光導波路コア10と同種の材料であって、原材料を構成する複数の成分の調合比を変更して屈折率を変更した材料が用いられる。一方、位置合わせ用コア31,32は、光導波路コア10と同様の材料により形成されている。
The
光導波路コア10は、光ファイバ8のコア層に接続されるものであり、略一定間隔のピッチδ1(隣接する光導波路コア10同士の図心の間隔)で配列されている。かかる光導波路コア10は、光ファイバ8から入射された光を伝播する機能、または光ファイバ8に入射すべき光を伝播する機能を有している(本実施形態においては前者の機能を有する)。一方、位置合わせ用コア31,32は、位置合わせのための基準となる部材であり、後述するように一部が光導波路クラッド11より露出していることに起因して内部に入射した光は前記露出部より外部に漏れるため、通常、光の伝播媒体として用いないようにする。
The
金属層14(基板)は、光導波路コア10と、光導波路クラッド11と、位置合わせ用コア31とを支持するためのものである。金属層14は、光導波路コア10、光導波路クラッド11および前記位置合わせ用コア31より熱膨張係数が小さい材料により形成されることが好ましいため、本実施の形態では、金属層14は、銅を含む材料(例えば銅箔)により形成されている。
The metal layer 14 (substrate) is for supporting the
一方、光導波路6をフェルール本体5に対して固定する固定部材7は、図4(a)に示すように、フェルール本体5の凹部12に嵌合された光導波路6を押圧することにより光導波路6の嵌合状態を保持するものである。固定部材7は、フェルール本体5と同様のエポキシ樹脂、PPS樹脂などの合成樹脂に、シリカ粒子を充填した材料から成る。固定部材7は、平面視矩形状に形成され、x方向に見て凸形状となるように形成されている。
On the other hand, the fixing
<<第2フェルール3の概略構造>>
図7は、第2フェルール3の要部を表す端面図(図4のVII−VII線端面図)である。
<< Schematic structure of
FIG. 7 is an end view (end view taken along line VII-VII in FIG. 4) showing the main part of the
第2フェルール3は、たとえばエポキシ樹脂、PPS樹脂などの合成樹脂に、シリカ粒子等の無機質粒子を含有させた材料により直方体状に形成される。第2フェルール3は、光ファイバ8が挿入される複数のファイバ孔29と、一対のガイドピン4a,4bが挿入されるガイド孔3a,3bが設けられる。
The
ファイバ孔29は、y方向に平行に複数形成される。ファイバ孔29に挿入される光ファイバ8は、その長手方向がx方向に平行に配置されている。具体的には、各光ファイバ8は、各ファイバ孔29にそれぞれ挿入されることによって、y方向に配列されている。光ファイバ8は、光導波路6に伝達される光を伝播する機能を有する。光ファイバ8は、光導波路6の光導波路コア10に対応させてy方向にδ1のピッチで配列される。
A plurality of fiber holes 29 are formed in parallel to the y direction. The longitudinal direction of the
光ファイバ8は、断面円形状のコア層8aを、コア層8aよりも屈折率の小さい材料からなるクラッド層8bで被覆した構成を有し、全反射の原理によって光が外部に可能な限り漏れないようにしている。光ファイバは8、主に短距離通信の用途として用いられるマルチモードの場合、クラッド層8bの直径が125μmに、該クラッド層8bで覆われた内部のコア層8aの直径50μm以上62.5μm以下に規格化されている。また、長距離通信の用途として用いられるシングルモードの場合、クラッド層8bの直径が125μmに、該クラッド層8bで覆われた内部のコア層8aの直径が10μmに規格化されている。
The
<<光導波路6と光ファイバ8との接続構造>>
図8は、光導波路6と光ファイバ8との関係を表す斜視図である。
<< Connection structure between
FIG. 8 is a perspective view showing the relationship between the
光導波路6の光導波路コア10は、図6に示すように、光ファイバ8のコア層8aに接続される。光ファイバ8と光導波路6との接続部においては、光ファイバ8のコア層8aの断面における外縁が光導波路コア10の断面における外縁の内側に配設されるように、光導波路コア10の断面積の大きさが設定されている。
The
具体的には、光導波路コア10層10の断面形状が略矩形状を成している場合、光導波路コア10について、y方向の長さをLw1、z方向の長さをLh1、コア層8aの直径をφ、とそれぞれ定義する。このとき、本実施形態においては、Lw1≧φ1、およびLh1≧φ1の式を満足している。
Specifically, when the cross-sectional shape of the
これによって光ファイバ8から光導波路コア10の順に光が伝達される光ファイバ8と光導波路6との接続部において、光ファイバ8を伝播する光の大部分が光導波路コア10に良好に伝達されることとなる。それ故、前記接続部における光の結合損失が良好に防止される。
As a result, most of the light propagating through the
また光導波路コア10から光ファイバ8の順に光が伝達される光ファイバ8と光導波路6との接続部において、光導波路コア10を伝播する光の大部分が光ファイバ8に良好に伝達される。それ故、前記接続部における光の結合損失が良好に防止される。
Further, most of the light propagating through the
<<第1フェルール2の詳細構造>>
図9は、光導波路6とフェルール本体5とが当接している支持状態を示す図であって、フェルール本体5のy方向中央部を拡大して示す端面図である。前述したように光導波路6は、複数の光導波路コア10と、光導波路クラッド11と、複数の位置合わせ用コア31と、金属層14とを有する。
<< Detailed structure of
FIG. 9 is a diagram showing a support state in which the
光導波路クラッド11は、第1光導波路クラッド11aと第2光導波路クラッド11bとを有する。第1光導波路クラッド11aは、金属層14の主面に積層される。光導波路コア10は、第1光導波路クラッド11a上に、複数積層される。位置合わせ用コア31,32は、金属層14の主面および第1光導波路クラッド11aに積層される。第2光導波路クラッド11bは、光導波路コア10を被覆しつつ位置合わせ用コア31,32の一部を露出するように、第1光導波路クラッド11aおよび光導波路コア10に積層される。
The
本実施形態においては、図9に示すように、2つの位置合わせ用コア31,32のうち、一方の位置合わせ用コア31では、y方向一方の側面31bおよびz方向他方の上面31aが外方に露出し、他方の位置合わせ用コア32では、y方向他方の側面32bおよびz方向他方の上面32aが外方に露出する。換言すると、隣接する2つの位置合わせ用コア31,32の互いに対向する側面31b、32bが、外方に露出する。また本実施の形態では、隣接する位置合わせ用コア31,32間では、金属層14の主面が露出している。このような隣接する前記位置合わせ用コア31,32間の領域にフェルール本体5の凸部30が嵌合される被嵌合部が形成される。被嵌合部は、本実施の形態では、隣接する位置合わせ用コア31の各側面31bおよび金属層14の主面によって構成される。
In this embodiment, as shown in FIG. 9, in one of the two
位置合わせ用コア31は、光導波路コア10と同一の材料からなり、光導波路コア10が形成されると同時に形成される。したがって、位置合わせ用コア31は、光導波路コア10に対して高精度に位置合わせされた状態にある。また光導波路コア10は、光導波路クラッド11のz方向の所望の位置に高精度に形成される。ここえ図9に示し高さL7は、第1クラッド11aの上面から光導波路コア10の上面までの距離であり、高さL8は、光導波路コア10の上面から第2光導波路クラッド11bの上面までの距離である。
The
位置合わせ用コア31は、その側面31bがフェルール本体5の凸部30の側面30bに当接している。それ故、位置合わせ用コア31,32によって光導波路6のy方向の位置が規定された形となり、光導波路6のフェルール本体5に対する横方向の位置合わせが高精度に行われた形となっている。
The
また、凸部30は、先端部に向かうに従って幅狭となるように側面(y方向両側の側面)が傾斜している。それ故、フェルール本体5の凸部30を容易に位置合わせ用コア31,32の間の領域に嵌合させることができ、光導波路6のフェルール本体5に対する位置合わせが容易となる。また、位置合わせ用コア31の材料の硬度が低い場合、および強度が低い場合は、エッジの部分が変形したり破損する可能性があるが、凸部30の側面を上述の形状にすることにより、光導波路6とフェルール本体5との位置合わせの際に、位置合わせコア31,32に対して凸部30が引っかかる等して大きな押圧力が位置合わせ用コア31,32に印加されるおそれを低減し、位置合わせ用コア31,32の変形および破損を良好に防止することができる。
Further, the side surfaces (side surfaces on both sides in the y direction) are inclined so that the
なお、凸部30は、前述のような形状に限らず、側面を上述とは逆方向に傾斜しても良いが、導波路材料である位置合わせ用コア31の材料の硬度が低い場合、および強度が低い場合は、エッジの部分が変形したり破損しやすくなる傾向があるため、好ましくない場合がある。
The
また、凸部30のx方向の両端に位置する端面は垂直であっても良い。端面が垂直である場合は、端部の寸法精度を高くできる。
Moreover, the end surfaces located at both ends in the x direction of the
凸部30の高さL1は、光導波路コア10および光導波路クラッド11の合計の高さL2より小さく設定しても良く、また大きく設定することも可能である。図9では、凸部30の高さL1は、光導波路コア10および光導波路クラッド11の合計の高さL2より小さい場合を示す。凸部30の高さL1は、凹部12の底面12dから、凸部30の上面30aまでの距離である。金属層14の厚さが100μm以下である場合は、光導波路6を支持する強度が低いので、凸部30の高さL1は、光導波路コア10および光導波路クラッド11の合計の高さL2より小さく設定した方が好ましい。この場合、光導波路コア10の高さ方向の位置精度は、光導波路コア10と光導波路クラッド11の厚さで制御される。金属層14の厚さが100μmを超える場合は、光導波路を支持する強度が高いので、凸部30の高さL1は、光導波路コア10および光導波路クラッド11の合計の高さL2より大きく設定できる。
The height L1 of the
凸部30の高さL1は、たとえば10μm以上40μm以下である。また凸部30の幅寸法W1は、隣接する位置合わせ用コア31,32間のy方向に関する幅寸法W2より、たとえば隙間寸法δ2だけ小さく設定される。隙間寸法δ2は、たとえば±3μmであり、マイナスの方向はいわゆるしまり嵌めであり、位置合わせ用コア31,32が変形することによって嵌合される。これによって凸部30が、隣接する位置合わせ用コア31,32間に形成される被嵌合部に嵌合可能である。
The height L1 of the
図9では、この凸部30と、位置合わせ用コア31とは接触しているが、凸部30と位置合わせ用コア32とは非接触となっており、この1箇所のみではy方向にがたが生じるおそれがないわけではないが、図5に示すように、フェルール本体5に複数の凸部30を形成することにより、光導波路6のy方向のがたをより確実に防止することができる。また凸部30と位置合わせ用コア31,32とは、二箇所以上接触してもよい。
In FIG. 9, the
図10は、光導波路6とフェルール本体5とが当接している支持状態を示す図であって、フェルール本体5のy方向一端部を拡大して示す端面図である。y方向の一端部に形成される凸部30が嵌合される被嵌合部は、1つの位置合わせ用コア31と、位置合わせ用コア31と間隔をあけて設けられる光導波路クラッド11と、露出している金属層14の主面とによって形成される。位置合わせ用コア31は、その側面31bがフェルール本体5の凸部30の一方の側面30bに当接する。このような凸部30であっても、位置合わせ用コア31によって高精度に位置合わせされる。
FIG. 10 is a view showing a support state where the
以上、説明したように、本実施の形態の第1フェルール2は、光導波路6が位置合わせ用コア31を含んで構成される。位置合わせ用コア31の形成は、前記光導波路コア10の形成と一体的に行われるので、位置合わせ用コア31と光導波路コア10とを高精度に位置合わせすることができる。また位置合わせ用コア31は、フェルール本体5の凸部30の側面に当接されている。したがって、位置合わせ用コア31によってフェルール本体5に対して光導波路6をy方向に高精度に位置合わせすることができる。このような位置合わせ用コア31は、光導波路コア10と同時に製造可能であるので、位置合わせ用コア31を容易に製造することができる。
As described above, the
高精度の位置合わせすることによって、光ファイバ8と光導波路6との接続部において、光ファイバのコア層から入射する光が良好に光導波路6の光導波路コア10内に良好に伝達されることとなる。それ故、前記接続部における光の結合損失が良好に防止される。特に、光ファイバ8のコア層8aが微小、たとえば50μm以下であり、光導波路コア10が微小、たとえば一辺が50μm以下の矩形状である場合、コア層8aに対して光導波路コア10が10μmずれると。光の結合損失が大きくなるが、位置合わせ用コア31は、マスクを用いて3μm以下の精度で形成可能であるので、光導波路コア10を所望の位置に3μm以下の精度で、フェルール本体5に支持させることができる。
By aligning with high accuracy, the light incident from the core layer of the optical fiber can be satisfactorily transmitted into the
また本実施の形態では、金属層14は、光導波路コア10、光導波路クラッド11および位置合わせ用コア31より熱膨張係数が小さい材料から成る。したがって、光導波路6および金属層14が支持状態で温度が変化しても、金属層14の熱膨張係数が光導波路6の熱膨張係数より小さいので、金属層14の温度上昇による熱膨張の変位量を小さく抑えることができ、光導波路6が熱膨張することによって大きく変位することが良好に防止される。これによって、光導波路6の温度が変化した場合であっても、光導波路コア10がフェルール本体5に対して不所望に変位することを、金属層14によって防ぐことができる。金属層14は、銅を含む材料から成るので、熱膨張係数が樹脂から成る光導波路6より小さい金属層14を実現することができる。
In the present embodiment, the
<光コネクタ1の製造方法>
図11は、光コネクタ1の製造方法を段階的に表すフローチャートである。本実施形態の光コネクタの製造方法は、大略的に、第1フェルール2を製造する工程(ステップa1)と、第2フェルール3を製造する工程(ステップa2)と、第1フェルール2と第2フェルール3とを接続する工程(ステップa3)とを含む。ステップa1とステップa2の順番は入れ替わっても良い。
<Method for
FIG. 11 is a flowchart showing the manufacturing method of the
第1フェルール2を製造する工程(ステップa1)では、まず、フェルール本体5と、光導波路6、固定部材7をそれぞれ形成する。フェルール本体5及び固定部材7は、従来周知の射出成形法によって形成される。次に、印刷法を用いて光導波路6を製作する場合、銅箔から成る金属層14の一部に、まず、第1光導波路クラッド11aを、従来周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術(以下、単に「形成技術」ということがある)あるいは、金型またはゴム型等を用いたスタンプ法等を用いて形成した後、光導波路コア10と位置合わせ用コア31,32とを、同一のマスクを用いて形成技術によって同時に形成する。したがって光導波路コア10と位置合わせ用コア31,32とは、同一工程で一括的に形成される。次に、光導波路コア10を被覆し、且つ位置合わせ用コア31,32の一部を露出するように、第1光導波路クラッド11aおよび光導波路コア10に、第2光導波路クラッド11bを形成技術によって形成する。また従来周知の金型を用いた方法によって光導波路6を形成してもよい。
In the process of manufacturing the first ferrule 2 (step a1), first, the
続いて、製作されたフェルール本体5の凹部12に接着剤を介して光導波路6を搭載する。その際、光導波路6の位置合わせ用コア31,32の一部、つまり露出部を凸部30に対して当接させる。その結果、光導波路6のy方向の位置が規定されることとなり、光導波路6のフェルール本体5に対する位置合わせが行われる。
Subsequently, the
そして、固定部材7で光導波路6の位置を固定することにより、第1フェルール2が完成する。
Then, the
次に、第2フェルール3を製造する工程(ステップa2)では、第2フェルール3は、複数の光ファイバ8が挿通可能なファイバ孔29が形成される。第2フェルール3は、従来周知の射出成形法によって形成される。
Next, in the process of manufacturing the second ferrule 3 (step a2), the
次に、第1フェルール2と第2フェルール3とを接続する工程(ステップa3)では、ステップa1およびステップa2にてそれぞれ製作された第1、第2フェルール2,3に関して、接続部に対応する端面を、予め研磨機などの加工機を用いて平面研磨して平滑度を上げ、洗浄する。その後、第1フェルール2と第2フェルール3とを圧接する。所望によりこの接続部間に、たとえば屈折率整合材を介して接続することにより光コネクタ1が完成する。なお、前記屈折率整合材は、光ファイバ8のコア層8aと、光導波路6の光導波路コア10と、略等しい屈折率(またはコア層8と光導波路コア10との間の屈折率)を有する透光性の整合材であり、この屈折率整合材を前記接続端部間に介在させることで、光ファイバ8の端面および光導波路6の端面での光反射を一層低減することができる。
Next, in the step of connecting the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に関して説明する。図12は、本実施の形態の光導波路6とフェルール本体5とが当接している支持状態を示す図であって、フェルール本体5のy方向中央部を拡大して示す端面図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a view showing a support state in which the
本実施の形態では、位置合わせ用コア31は、上面31aがフェルール本体5の凹部12の底面12dに当接し、位置合わせ用コア31の高さL4と前記光導波路コア10の高さL3が略等しい点に特徴を有する。位置合わせ用コア31の高さL4と光導波路コア10の高さL3との差は、前記位置合わせ用コア31と前記光導波路コア10との高さLの差(L4−L3)が、前記光導波路コア10の高さL3の15%以下であることが好ましい(損失を更に少なくするためには10%以下が望ましく、更に最適には5%以下が用いられる)。
In the present embodiment, the
本実施の形態の光導波路6に形成される位置合わせ用コア31は、その上面31aに第2光導波路クラッド11bが形成されておらず、位置合わせ用コア31の上面31aが露出している。したがって、位置合わせ用コア31の上面31a、つまり露出部を凹部12の底面12dに当接させることができる。
In the
凸部30の高さL1は、光導波路コア10および光導波路クラッド11の合計の高さL2より小さく設定される。また凸部30の高さL1は、位置合わせ用コア31の高さL4より、たとえば隙間寸法δ3だけ小さく設定される。隙間寸法δ3は、たとえば10μmである。この場合隙間があれば良いためあまり重要ではない。
The height L1 of the
凸部30の高さL1は、光導波路コア10および光導波路クラッド11の合計の高さL2より小さく設定されるので、支持状態では、凹部12のy方向の一端面である底面12dが不所望に光導波路6に当接しないように、窪み12aが形成される。窪み12aは、光導波路コア10に対応する位置に設けられており、光導波路コア10を被覆する光導波路クラッド11bがフェルール本体5に接触することを防止している。
Since the height L1 of the
凸部30は、前述の被嵌合部に嵌合される。位置合わせ用コア31,32は、その側面31bが前記フェルール本体5の凸部30の側面30bに当接する。また凸部30は、上面30aが金属層14の主面と隙間寸法δ3離間し、位置合わせ用コア31の上面31aが凹部12の底面12dに当接する。
The
このように本実施の形態では、位置合わせ用コア31,32によって、光導波路6のフェルール本体5に対する位置関係がy方向及びz方向に関して規定され、両方向に関して光導波路6を高精度に位置合わせすることができる。
Thus, in the present embodiment, the positional relationship between the
また位置合わせ用コア31と光導波路コア10との高さLの差(L4−L3)が、前記光導波路コア10の高さの15%以下に設定されている。このように位置合わせ用コア31と光導波路コア10との高さを設定することによって、フェルール本体5とのy方向に関する高精度の位置合わせを実現することができる。
Further, the difference in height L (L4−L3) between the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に関して説明する。図13は、本実施の形態の光導波路6とフェルール本体5とが当接している支持状態を示す図であって、フェルール本体5のy方向中央部を拡大して示す端面図である。本実施の形態では、フェルール本体5は、凸部30が形成されず、位置合わせピン40(基準部材)をさらに備える点に特徴を有する。
(Third embodiment)
Next , the third embodiment will be described. FIG. 13 is a view showing a support state in which the
位置合わせピン40は、略円柱状に形成される。凹部12には、ピン収容部分41が形成される。ピン収容部分41は、位置合わせピン40の外周面40aに当接し、位置合わせピン40のy方向の変位を規制するように形成され、本実施の形態では、y方向他方にL字状に屈曲する2つの傾斜面12b,12cによって形成される。ピン収容部分41に位置合わせピン40が収容された状態では、位置合わせピン40の外周面40aは、凹部12からy方向一方に突出する。換言すると、凹部12から断面形状が円弧状をなしてy方向一方に突出する凸状の部分が形成される。
The
位置合わせピン40は、その直径D1は、隣接する位置合わせ用コア31間の距離W3と、光導波路コア10および光導波路クラッド11の合計の高さL2と、凹部12に形成されるピン収容部分41の深さ寸法L5に基づいて設定される。位置合わせピン40の直径D1は、前記位置合わせ用コア31間の距離W3より大きく設定される。また位置合わせピン40の直径D1は、ピン収容部分41の深さ寸法L5より大きく設定される。
The
位置合わせピン40は、前述の被嵌合部に嵌合されるとともに、ピン収容部分41に収容される。位置合わせ用コア31は、その側面31bが位置合わせピン40の外周面40aに当接する。また位置合わせピン40は、その外周面40aが金属層14の主面と離間する。
The
このように本実施の形態では、位置合わせピン40を用いて、前記位置合わせ用コア31と位置合わせされる。これによってy方向およびz方向の両方を高精度に位置合わせすることができる。また本実施の形態では、基準部材として円柱状の位置合わせピン40を用いたが、円柱状に限らず、角柱状であってもよい。
As described above, in the present embodiment, the
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態に関して説明する。図14は、本実施の形態の光導波路6とフェルール本体5とが当接している支持状態を示す図であって、フェルール本体5のy方向中央部を拡大して示す端面図である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 is a view showing a support state in which the
本実施の形態では、フェルール本体5は、凸部30が形成されず、光導波路6にめっき部50(位置合わせ用部材)をさらに備える点に特徴を有する。
In the present embodiment, the
めっき部50は、隣接する位置合わせ用コア31間であって、金属層14が外方に露出する主面から、たとえば電解めっきによって形成される。めっき部50は、その高さL6は、光導波路コア10および光導波路クラッド11の合計の高さL2より大きくなるように形成される。めっき部50は、断面形状が円弧状をなしてy方向他方に突出する凸状の部分が形成される。
The plated
凹部12には、めっき当接部分51が形成される。めっき当接部分51は、めっき部50の外周面に当接し、めっき部50のy方向の変位を規制するように形成され、本実施の形態では、y方向他方にL字状に屈曲する2つの傾斜面12b,12cによって形成される。
A
めっき部50は、めっき当接部分51に嵌合される。めっき部50は、その外周面50aがめっき当接部分51の2つの傾斜面12b,12cに当接する。
The
このように本実施の形態では、位置合わせ用コア31を基準にして、めっき部50が形成されるので、光導波路コア10と高精度に位置合わせすることができる。このようなめっき部50を用いることによって、フェルール本体5とy方向およびz方向の両方を高精度に位置合わせすることができる。
As described above, in the present embodiment, since the plating
以上のような本発明の各実施形態は、発明の一例示に過ぎず発明の範囲内で構成を変更することができる。前述の実施の各形態では、被嵌合部は隣接する位置合わせ用コア31などによって実現されているが、これに限ることはなく、被嵌合部は位置合わせ用コア31と前記光導波路コア10との間に形成してもよい。
Each embodiment of the present invention as described above is merely an example of the invention, and the configuration can be changed within the scope of the invention. In each of the above-described embodiments, the fitted portion is realized by the
前述の第1の実施形態では、位置合わせ用コア31は、3つの凸部30に応じて形成されたが、これに限ることはなく、各光導波路コア10の数に応じて、隣接する各光導波路コア10間にそれぞれ設けることが好ましい。このような位置合わせ用コア31に応じて凸部30を形成することによって、フェルール本体5に光導波路6の各光導波路コア10を高精度に位置合わせすることができる。
In the first embodiment described above, the
また位置合わせ用コア31は、光導波路コア10と異なり、光を導光する必要がないので、x方向の寸法を位置合わせに必要な寸法だけ形成すればよい。したがって位置合わせ用コア31を形成することによって、光導波路コア10の設計の自由度が低下することを防ぐことができる。
In addition, unlike the
1 光コネクタ
2 第1フェルール
3 第2フェルール
5 フェルール本体
6 光導波路
7 固定部材
8 光ファイバ
10 光導波路コア
11 光導波路クラッド
12 凹部
30 凸部
31,32 位置合わせ用コア
40 位置合わせピン
50 めっき部
100 光電気モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記光導波路が搭載されるフェルール本体とを備え、
前記フェルール本体は、その一部に凸部を有し、
前記光導波路は、前記フェルール本体の一部に当接される位置合わせ用コアを備え、
前記位置合わせ用コアは、前記光導波路コアとは異なる位置合わせ用のコアであって、前記光導波路コアと同一の材料からなり、前記光導波路コアと同一工程で一括的に形成されるコアであり、
前記位置合わせ用コアは、その側面が、前記光導波路クラッドを介することなく、直接、前記フェルール本体の前記凸部に当接し、
前記位置合わせ用コアは、前記光導波路クラッドとの間に間隔をあけて配置され、
前記フェルール本体の前記凸部は、前記位置合わせ用コアと該位置合わせ用コアと間隔をあけて配置される前記光導波路クラッドとの間の領域に嵌合されることを特徴とする光導波路コネクタ。 An optical waveguide having an optical waveguide core, and an optical waveguide cladding that covers the optical waveguide core;
A ferrule body on which the optical waveguide is mounted,
The ferrule body has a convex portion in a part thereof,
The optical waveguide includes an alignment core that is in contact with a part of the ferrule body,
The alignment core is an alignment core that is different from the optical waveguide core, and is made of the same material as the optical waveguide core, and is a core that is collectively formed in the same process as the optical waveguide core. Yes,
The alignment core has its side surface directly in contact with the convex portion of the ferrule body without the optical waveguide cladding interposed therebetween,
The alignment core is disposed with a space between the optical waveguide cladding and the alignment core;
The convex portion of the ferrule body is fitted into a region between the alignment core and the optical waveguide clad arranged at a distance from the alignment core. .
前記光導波路が搭載されるフェルール本体とを備え、
前記フェルール本体は、その一部に凸部を有し、
前記光導波路は、前記フェルール本体の一部に当接される位置合わせ用コアを備え、
前記位置合わせ用コアは、前記光導波路コアとは異なる位置合わせ用のコアであって、前記光導波路コアと同一の材料からなり、前記光導波路コアと同一工程で一括的に形成されるコアであり、
前記位置合わせ用コアは、その側面が、前記光導波路クラッドを介することなく、直接、前記フェルール本体の前記凸部に当接し、
前記位置合わせ用コアは、さらに、その上面が、光導波路クラッドを介することなく、直接、前記フェルール本体の一部に当接し、
前記位置合わせ用コアと前記光導波路コアとの高さが略等しいことを特徴とする光導波路コネクタ。 An optical waveguide having an optical waveguide core, and an optical waveguide cladding that covers the optical waveguide core;
A ferrule body on which the optical waveguide is mounted,
The ferrule body has a convex portion in a part thereof,
The optical waveguide includes an alignment core that is in contact with a part of the ferrule body,
The alignment core is an alignment core that is different from the optical waveguide core, and is made of the same material as the optical waveguide core, and is a core that is collectively formed in the same process as the optical waveguide core. Yes,
The alignment core has its side surface directly in contact with the convex portion of the ferrule body without the optical waveguide cladding interposed therebetween,
The alignment core further abuts the upper surface directly on a part of the ferrule body without an optical waveguide cladding ,
An optical waveguide connector, wherein the alignment core and the optical waveguide core are substantially equal in height.
前記光導波路は、前記光導波路コアと、前記光導波路コアを被覆する光導波路クラッドと、前記位置合わせ用コアとを支持する基板をさらに備え、
前記基板は、前記光導波路コア、前記光導波路クラッドおよび前記位置合わせ用コアより熱膨張係数が小さい材料から成ることを特徴とする光導波路コネクタ。 The optical waveguide connector according to claim 1 or 2,
The optical waveguide further includes a substrate that supports the optical waveguide core, an optical waveguide cladding that covers the optical waveguide core, and the alignment core.
The optical waveguide connector, wherein the substrate is made of a material having a smaller thermal expansion coefficient than the optical waveguide core, the optical waveguide cladding, and the alignment core.
前記位置合わせ用コアと前記光導波路コアとの高さの差が、前記光導波路コアの高さの15%以下に設定されていることを特徴とする光導波路コネクタ。 The optical waveguide connector according to claim 2, wherein
An optical waveguide connector, wherein a difference in height between the alignment core and the optical waveguide core is set to 15% or less of a height of the optical waveguide core.
前記基板は、銅を含む材料から成ることを特徴とする光導波路コネクタ。 The optical waveguide connector according to claim 3, wherein
The optical waveguide connector, wherein the substrate is made of a material containing copper.
前記位置合わせ用コアが複数個存在し、該複数個の前記位置合わせ用コアは、間に間隔をあけて配置され、隣接する前記位置合わせ用コア間の領域に前記フェルール本体の前記凸部が嵌合されることを特徴とする光導波路コネクタ。 The optical waveguide connector according to any one of claims 2 to 5,
A plurality of the alignment cores are present, and the plurality of alignment cores are arranged with a space therebetween, and the convex portion of the ferrule body is located in an area between the adjacent alignment cores. An optical waveguide connector characterized by being fitted.
前記フェルール本体の前記凸部は、先端部に向かって幅狭となるように側面が傾斜し、
前記位置合わせ用コアは、その側面が前記凸部の傾斜面に当接するように前記凸部に対応する形状に形成されることを特徴とする光導波路コネクタ。 In the optical waveguide connector according to any one of claims 1 to 6,
The convex part of the ferrule body has a side surface inclined so as to become narrower toward the tip part,
The optical waveguide connector, wherein the alignment core is formed in a shape corresponding to the convex portion such that a side surface thereof is in contact with an inclined surface of the convex portion.
光ファイバと、
前記光ファイバを収容する光ファイバコネクタと、を備えることを特徴とする光接続構造。 An optical waveguide connector according to any one of claims 1 to 7,
Optical fiber,
And an optical fiber connector for housing the optical fiber.
光導波路コア、前記光導波路コアを被覆する光導波路クラッド、及び該光導波路クラッドより少なくとも一部が露出する位置合わせ用コアであって前記光導波路コアと同一工程で一括的に形成される位置合わせ用コアを有する光導波路と、該光導波路を搭載可能なフェルール本体であってその一部に凸部を有するフェルール本体と、を準備する工程と、
前記光導波路を、その位置合わせ用コアの露出部の側面が、前記光導波路クラッドを介することなく、直接、前記フェルール本体の前記凸部に当接するように搭載し、前記光導波路を前記フェルール本体に対して位置合わせする工程と、を備えることを特徴とする光導波路コネクタの製造方法。 In the manufacturing method of the optical waveguide connector according to any one of claims 1 to 7,
An optical waveguide core, an optical waveguide clad that covers the optical waveguide core, and an alignment core that is at least partially exposed from the optical waveguide clad, and is formed in a batch in the same process as the optical waveguide core A step of preparing an optical waveguide having a core for use, and a ferrule main body on which the optical waveguide can be mounted, and a ferrule main body having a convex portion at a part thereof,
The optical waveguide is mounted so that the side surface of the exposed portion of the alignment core is in direct contact with the convex portion of the ferrule body without the optical waveguide cladding, and the optical waveguide is mounted on the ferrule body. And a step of aligning with respect to the optical waveguide connector.
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