JP4985139B2 - 光コネクタ - Google Patents
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Description
本発明は、光コネクタに関し、特に、光ファイバを有する光コネクタに関する。
従来、光コネクタは、光出力および光結合効率などの信頼性を向上させることが要求さており、以下の構成を有するものがある。
例えば、特許文献１（図１３）には、光コネクタの光ファイバ端面が気密封止されたレーザモジュールが開示されている。具体的には、半導体レーザ素子（ＬＤ）２０１を封止する第１の枠体であるＣＡＮパッケージ２０２と、ＣＡＮパッケージ２０２から出射されたレーザビーム２０３を平行化するコリメータレンズ２０４と、平行化された光を光ファイバ端面に集光する集光レンズ２０５と、光ファイバ２１０の端面（光コネクタの端面）を封止する第２の枠体２０６と、を有している。
光コネクタは、フェルール２０７に形成された貫通孔に光ファイバ２０８が挿入されている。フェルール２０７と光ファイバ２１０とは、接着部材２１１により固着されている。第２の枠体２０６は、フェルール２０７を保持する保持部材２０６ａと、保持部材２０６ａに設けられたガラス板２０６ｂと、で構成されている。ガラス板２０６ｂは、集光レンズ２０５により集光された光を透過する。フェルール２０７と保持部材２０６ａとは、光ファイバ端面が気密封止されるように、溶接または溶着されて固定されている。これにより、従来の光コネクタは、レーザ光に照射された空気中の不純物が光ファイバ端面に付着することを防止することができる。さらに、従来の光コネクタは、溶接または溶着により強固に固定されているため、固定された光コネクタが位置ずれすることを防止することができる。
なお、光コネクタの固定には、接合強度、耐熱性、作業性の問題により、ＹＡＧレーザ等のレーザ溶接機による溶接や、ロウ材を用いた半田付け等による溶着を用いるのが一般的に知られている。
例えば、特許文献１（図１３）には、光コネクタの光ファイバ端面が気密封止されたレーザモジュールが開示されている。具体的には、半導体レーザ素子（ＬＤ）２０１を封止する第１の枠体であるＣＡＮパッケージ２０２と、ＣＡＮパッケージ２０２から出射されたレーザビーム２０３を平行化するコリメータレンズ２０４と、平行化された光を光ファイバ端面に集光する集光レンズ２０５と、光ファイバ２１０の端面（光コネクタの端面）を封止する第２の枠体２０６と、を有している。
光コネクタは、フェルール２０７に形成された貫通孔に光ファイバ２０８が挿入されている。フェルール２０７と光ファイバ２１０とは、接着部材２１１により固着されている。第２の枠体２０６は、フェルール２０７を保持する保持部材２０６ａと、保持部材２０６ａに設けられたガラス板２０６ｂと、で構成されている。ガラス板２０６ｂは、集光レンズ２０５により集光された光を透過する。フェルール２０７と保持部材２０６ａとは、光ファイバ端面が気密封止されるように、溶接または溶着されて固定されている。これにより、従来の光コネクタは、レーザ光に照射された空気中の不純物が光ファイバ端面に付着することを防止することができる。さらに、従来の光コネクタは、溶接または溶着により強固に固定されているため、固定された光コネクタが位置ずれすることを防止することができる。
なお、光コネクタの固定には、接合強度、耐熱性、作業性の問題により、ＹＡＧレーザ等のレーザ溶接機による溶接や、ロウ材を用いた半田付け等による溶着を用いるのが一般的に知られている。
しかしながら、従来の光コネクタでは、非常に高い発熱を伴う溶着や溶接などの固定方法を用いた場合、発生した熱が光ファイバ周辺にまで直接伝わっていた。このため、特に、光ファイバ２０８とフェルール２０７との間にある接着部材２０９が熱により劣化してしまう問題があった。
そこで、本発明は、熱による接着部材の劣化を抑制することを課題とする。
本発明によれば、前記課題は次の手段により解決される。
本発明の光コネクタは、光ファイバと、前記光ファイバを挿入する貫通孔が形成され、かつ、前記貫通孔の周囲に溝部が形成されたフェルールと、前記貫通孔に挿入された前記光ファイバと前記フェルールとを固着する接着部材と、を有する光コネクタであって、前記フェルールの端面は、前記溝部よりも内側にある第１の端面と、前記溝部よりも外側にある第２の端面と、を有し、前記第１の端面には、前記第２の端面よりも突出した突出部が設けられていることを特徴とする。これにより、ファイバ端面付近の接着部材の劣化をさらに抑制することができ、信頼性の高い光コネクタにすることができる。
本発明の光コネクタは、光ファイバと、前記光ファイバを挿入する貫通孔が形成され、かつ、前記貫通孔の周囲に溝部が形成されたフェルールと、前記貫通孔に挿入された前記光ファイバと前記フェルールとを固着する接着部材と、を有する光コネクタであって、前記貫通孔は、前記フェルールの端面に貫通して形成された第１の貫通孔と、該第１の貫通孔から連続して形成された第２の貫通孔と、を有し、前記第１の貫通孔の径は、前記第２の貫通孔の径よりも小さく、前記溝部の深さは、前記第１の貫通孔よりも深く形成されていることを特徴とする。
また、前記フェルールの端面は、前記溝部よりも内側にある第１の端面と、前記溝部よりも外側にある第２の端面と、を有し、前記第１の端面には、前記第２の端面よりも突出した突出部が設けられていることが好ましい。
本発明の光コネクタは、光ファイバと、前記光ファイバを挿入する貫通孔が形成され、かつ、前記貫通孔の周囲に溝部が形成されたフェルールと、前記貫通孔に挿入された前記光ファイバと前記フェルールとを固着する接着部材と、を有する光コネクタであって、前記貫通孔は、前記フェルールの端面に貫通して形成された第１の貫通孔と、該第１の貫通孔から連続して形成された第２の貫通孔と、を有し、前記第１の貫通孔の径は、前記第２の貫通孔の径よりも小さく、前記溝部の深さは、前記第１の貫通孔よりも深く形成されていることを特徴とする。
また、前記フェルールの端面は、前記溝部よりも内側にある第１の端面と、前記溝部よりも外側にある第２の端面と、を有し、前記第１の端面には、前記第２の端面よりも突出した突出部が設けられていることが好ましい。
本発明の光コネクタは、光ファイバと、前記光ファイバを挿入する貫通孔が形成され、かつ、前記貫通孔の周囲に溝部が形成されたフェルールと、前記貫通孔に挿入された前記光ファイバと前記フェルールとを固着する接着部材と、を有する光コネクタであって、前記フェルールは、前記貫通孔が形成された第１のフェルールと、前記第１のフェルールの周囲を保持する第２のフェルールと、を有し、前記溝部は、少なくとも前記第１のフェルールの外側面と前記第２のフェルールの内側面とにより構成されていることを特徴とする。これにより、接着部材の劣化を防止することができ、信頼性の高い光コネクタにすることができる。
上記光コネクタにおいて、前記第１のフェルールの端面には、前記第２のフェルール端面よりも突出した突出部を設けることができる。これにより、ファイバ端面付近の接着部材の劣化をさらに抑制することができる。
また、前記第２のフェルールは、前記第１のフェルールと部分的に接していることが好ましい。これにより、第２のフェルールから第１のフェルールへ熱が伝わるのを抑制することができる
また、前記第１のフェルールの外側面または前記第２のフェルールの内側面に、凸部を設けることができる。これにより、第１のフェルールと第２のフェルールとが接触する面積を小さくすることができる。
また、前記凸部は、前記第２のフェルール側よりも前記第１のフェルール側の面積が小さいテーパ形状であることが好ましい。これにより、第１のフェルールと第２のフェルールとが接触する面積をさらに小さくすることができるため、第２のフェルールから第１のフェルールへ熱が伝わるのをさらに抑制することができる。
また、前記第２のフェルールは、前記第１のフェルールと部分的に接していることが好ましい。これにより、第２のフェルールから第１のフェルールへ熱が伝わるのを抑制することができる
また、前記第１のフェルールの外側面または前記第２のフェルールの内側面に、凸部を設けることができる。これにより、第１のフェルールと第２のフェルールとが接触する面積を小さくすることができる。
また、前記凸部は、前記第２のフェルール側よりも前記第１のフェルール側の面積が小さいテーパ形状であることが好ましい。これにより、第１のフェルールと第２のフェルールとが接触する面積をさらに小さくすることができるため、第２のフェルールから第１のフェルールへ熱が伝わるのをさらに抑制することができる。
以下、本発明に係る光コネクタにおける最良の実施形態（以下「実施形態」という）について詳細に説明する。
また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
＜第一の実施形態＞
図１は、本発明に係る第一の実施形態の光コネクタを模式的に示す概略図である。
図１は、本発明に係る第一の実施形態の光コネクタを模式的に示す概略図である。
第一の実施形態に係る光コネクタは、光ファイバ１０と、光ファイバ１０を保持するフェルール２０と、光ファイバ１０とフェルール２０とを固着する接着部材４０と、を備えて構成されている。
本実施形態において、光ファイバ１０はコアとクラッドからなり、光ファイバ１０を保護するための被覆部材６０が光ファイバ１０の側面を被覆している。フェルール２０は、略円柱形状を有し、内部に光ファイバ１０が挿入される貫通孔７０が形成されている。貫通孔７０は、フェルール２０の端面を貫通して形成されている。フェルール２０の端面には、貫通孔７０の周囲を囲うように溝部３０が形成されている。貫通孔７０に挿入された光ファイバ１０の端面は、フェルール２０の端面と略同一平面上に露出して配置されている。また、光ファイバ１０の側面は、貫通孔７０の側面（フェルールの内側面）と接着部材４０により固着されている。
貫通孔７０は、フェルール１０の端面側に貫通して形成された第１の貫通孔７０ａと、第１の貫通孔７０ａから連続して形成された第２の貫通孔７０ｂと、で構成することができる。このとき、第１の貫通孔７０ａの径は、第２の貫通孔７０ｂの径よりも小さく、挿入される光ファイバ１０の径に合わせて適宜変更することが好ましい。これにより、光ファイバ１０を安定して保持することができるため、光源からの光との結合効率を向上させることができる。
第２の貫通孔７０ｂには、光ファイバ１０が被覆部材６０に被覆されたものが挿入されている。さらに、第２の貫通孔内７０ｂにおいて、第１の貫通孔７０ａ付近には被覆部材６０から露出した光ファイバ１０を有しているのが好ましい。これにより、光ファイバ１０に集中する応力を緩和することができる。被覆部材６０から露出した光ファイバ１０は、第２の貫通孔７０ｂから連続して第１の貫通孔７０ａに挿入されている。
また、接着部材４０は、光ファイバ１０と同様に、被覆部材６０の側面を貫通孔７０の側面（フェルール２０の内側面）に固着している。さらに、接着部材４１が、第２の貫通孔７０ｂの開口部周辺と、第２の貫通孔７０ｂから突出された光ファイバ１０と、を被覆するように設けられているのが好ましい。これにより、接着部材４０の強度を補うことができる。さらに、自在に湾曲可能な光ファイバ１０がフェルール２０と接触することにより、損傷または断線してしまうことを防止することができる。
第２の貫通孔７０ｂには、光ファイバ１０が被覆部材６０に被覆されたものが挿入されている。さらに、第２の貫通孔内７０ｂにおいて、第１の貫通孔７０ａ付近には被覆部材６０から露出した光ファイバ１０を有しているのが好ましい。これにより、光ファイバ１０に集中する応力を緩和することができる。被覆部材６０から露出した光ファイバ１０は、第２の貫通孔７０ｂから連続して第１の貫通孔７０ａに挿入されている。
また、接着部材４０は、光ファイバ１０と同様に、被覆部材６０の側面を貫通孔７０の側面（フェルール２０の内側面）に固着している。さらに、接着部材４１が、第２の貫通孔７０ｂの開口部周辺と、第２の貫通孔７０ｂから突出された光ファイバ１０と、を被覆するように設けられているのが好ましい。これにより、接着部材４０の強度を補うことができる。さらに、自在に湾曲可能な光ファイバ１０がフェルール２０と接触することにより、損傷または断線してしまうことを防止することができる。
溝部３０は、側面と底面とを有し、フェルール２０の端面側に開口して環状に形成されている。溝部３０の深さ（底面の位置）は、熱源からの熱量によって適宜変更することができる。例えば、溝部３０の深さは、第１の貫通孔よりも深くなるように形成されていることが好ましい。これにより、溝部３０よりも外側にあるフェルール２０から、光ファイバ１０の端面までの熱経路を十分に確保することができる。
ただし、本発明における「溝部３０が貫通孔７０の周囲を囲う」とは、必ずしも接着部材がある部分全体を囲う必要はなく、本発明の効果が得られる程度に囲んでいれば良い。
本実施形態においては、溝部３０が、第２の貫通孔７０ｂの一部および第１の貫通孔７０ａを囲うように形成されている。このとき、フェルール２０の側壁の厚みは、溝部３０の側面および第２の貫通孔７０ｂの側面間よりも、フェルール２０の外側面および第２の貫通孔７０ｂの側面間が厚い方が好ましい。これにより、フェルール２０における熱抵抗は、溝部３０の底面付近から光ファイバ１０の端面側への熱経路よりも、その逆側への熱経路の方が低くなる。このため、溝部３０よりも外側にあるフェルール２０の側壁から伝わってきた熱は、光ファイバ１０の端面とは逆方向に伝わりやすくなる傾向にある。よって、外部からの熱が光ファイバ１０の端面に伝わることを抑制することができる。
ただし、本発明における「溝部３０が貫通孔７０の周囲を囲う」とは、必ずしも接着部材がある部分全体を囲う必要はなく、本発明の効果が得られる程度に囲んでいれば良い。
本実施形態においては、溝部３０が、第２の貫通孔７０ｂの一部および第１の貫通孔７０ａを囲うように形成されている。このとき、フェルール２０の側壁の厚みは、溝部３０の側面および第２の貫通孔７０ｂの側面間よりも、フェルール２０の外側面および第２の貫通孔７０ｂの側面間が厚い方が好ましい。これにより、フェルール２０における熱抵抗は、溝部３０の底面付近から光ファイバ１０の端面側への熱経路よりも、その逆側への熱経路の方が低くなる。このため、溝部３０よりも外側にあるフェルール２０の側壁から伝わってきた熱は、光ファイバ１０の端面とは逆方向に伝わりやすくなる傾向にある。よって、外部からの熱が光ファイバ１０の端面に伝わることを抑制することができる。
以上説明したように、第一の実施形態に係る光コネクタは、外部からの熱が光ファイバ１０の周辺（特に光ファイバ１０の端面付近）に直接伝わることを防止することができる。これにより、接着部材４０の劣化を防止することができるため、光コネクタの信頼性を向上させることができる。
＜第二の実施形態＞
図２は、本発明に係る第二の実施形態の光コネクタを模式的に示す概略図である。
図２は、本発明に係る第二の実施形態の光コネクタを模式的に示す概略図である。
また、第二の実施形態に係る光コネクタは、第１のフェルールおよび第２のフェルールにより溝部が構成されている以外は、第一の実施形態と実質的に同様の構造を有している。なお、同じ構造については説明を省略する部分もある（以下の変形例、実施例でも同様とする）。
第二の実施形態に係る光コネクタは、光ファイバ１０と、光ファイバ１０を保持するフェルール２０と、光ファイバ１０とフェルール２０とを固着する接着部材４０と、を備えて構成されている。
本実施形態において、フェルール２０は、第１のフェルール２０ａと、第１のフェルール２０ａの周囲を保持する第２のフェルール２０ｂと、を有する。第１のフェルール２０ａには、光ファイバ１０が挿入される貫通孔７０が内部に形成されている。貫通孔７０は、第一の実施形態と同様に、フェルール２０の端面側に貫通して形成された第１の貫通孔７０ａと、第１の貫通孔７０ａから連続して形成された第２の貫通孔７０ｂと、で構成されている。貫通孔７０の周囲には、フェルールの端面側に開口する溝部３０が形成されている。溝部３０は、第１のフェルール２０ａの周囲に設けられた第２のフェルール２０ｂが、第１のフェルール２０ａと部分的に接することにより形成される。このとき、第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとは、互いに熱伝導率が異なる材料を用いても良い。例えば、第１のフェルール２０ａの熱伝導率が、第２のフェルール２０ｂよりも低い材料を用いることが好ましい。これにより、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへ熱が伝わるのをさらに抑制することができる。また、貫通孔７０には、光ファイバ１０が挿入されている。貫通孔７０に挿入された光ファイバ１０の側面は、接着部材４０により貫通孔７０の側面（第１のフェルール２０ａの内側面）と固着されている。
本実施形態では、第２のフェルール２０ｂの内側面に凸部５０を有しており、その凸部５０の先端が第１のフェルール２０ａの外側面と接している。つまり、溝部３０は、少なくとも第１のフェルール２０ａの外側面と第２のフェルール２０ｂの内側面とにより構成されている。これにより、第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとが接触する面積を小さくすることができる。よって、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへ熱が伝わるのをさらに抑制することができる。ただし、凸部５０は、第１のフェルール２０ａの外側面に設けられていても良い。さらに、凸部５０は、貫通孔７０の周囲（第１のフェルール２０ａの周囲）に完全に一周して設ける必要はない。第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとにより溝部３０が構成できる程度に、凸部５０を設ければ良い。
本実施形態では、凸部５０が、第２の貫通孔７０ｂの周囲を囲うように配置されている。言いかえると、フェルール２０の端面方向において、溝部３０の深さが第１の貫通孔７０ａよりも深くなるように凸部５０が配置されている。これにより、溝部３０よりも外側（第２のフェルール２０ｂの外側面）から光ファイバ１０の端面までの熱経路を十分に確保することができる。
また、凸部５０の形状は、凸部５０が形成されている側（第１のフェルール２０ａ側、または、第２のフェルール２０ｂ側）よりも、第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとが接している側の面積の方が小さいことが好ましい。本実施形態においては、凸部５０の形状は、凸部５０が形成されている第２のフェルール２０ｂ側よりも、第１のフェルール２０ａ側（凸部５０の先端側）の方が面積の小さいテーパ形状を有している。これにより、凸部５０における熱抵抗は、第２のフェルール２０ｂ側よりも第１のフェルール２０ａ側が高くなる傾向にある。このため、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへ熱が伝わることを抑制することができる。
また、凸部５０は、複数設けることもできる。各凸部の配置は、光コネクタとして様々な用途に適した溝を形成するために適宜変更することができる。本実施形態では、凸部５０は、溝部３０を構成するための第１の凸部５０ａと、第１の凸部から離間して設けられる第２の凸部５０ｂと、を有している。これにより、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへの熱経路を分散することができる。さらに、第２の凸部５０ｂは、第１の凸部５０ａと並行して設けられている。これにより、第１のフェルール２０ａに第２のフェルール２０ｂを安定して固定することができる。
また、第１の凸部５０ａと第２の凸部５０ａとの間には、空気層１００が形成されている。これにより、空気が断熱材として働くため、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへ熱が伝わるのを抑制することができる。
本実施形態では、凸部５０が、第２の貫通孔７０ｂの周囲を囲うように配置されている。言いかえると、フェルール２０の端面方向において、溝部３０の深さが第１の貫通孔７０ａよりも深くなるように凸部５０が配置されている。これにより、溝部３０よりも外側（第２のフェルール２０ｂの外側面）から光ファイバ１０の端面までの熱経路を十分に確保することができる。
また、凸部５０の形状は、凸部５０が形成されている側（第１のフェルール２０ａ側、または、第２のフェルール２０ｂ側）よりも、第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとが接している側の面積の方が小さいことが好ましい。本実施形態においては、凸部５０の形状は、凸部５０が形成されている第２のフェルール２０ｂ側よりも、第１のフェルール２０ａ側（凸部５０の先端側）の方が面積の小さいテーパ形状を有している。これにより、凸部５０における熱抵抗は、第２のフェルール２０ｂ側よりも第１のフェルール２０ａ側が高くなる傾向にある。このため、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへ熱が伝わることを抑制することができる。
また、凸部５０は、複数設けることもできる。各凸部の配置は、光コネクタとして様々な用途に適した溝を形成するために適宜変更することができる。本実施形態では、凸部５０は、溝部３０を構成するための第１の凸部５０ａと、第１の凸部から離間して設けられる第２の凸部５０ｂと、を有している。これにより、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへの熱経路を分散することができる。さらに、第２の凸部５０ｂは、第１の凸部５０ａと並行して設けられている。これにより、第１のフェルール２０ａに第２のフェルール２０ｂを安定して固定することができる。
また、第１の凸部５０ａと第２の凸部５０ａとの間には、空気層１００が形成されている。これにより、空気が断熱材として働くため、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへ熱が伝わるのを抑制することができる。
以上説明したように、第二の実施形態に係る光コネクタは、外部からの熱が光ファイバ１０の周辺（特に光ファイバ１０の端面付近）に直接伝わることを防止することができる。これにより、接着部材４０の劣化を防止することができるため、光コネクタの信頼性を向上させることができる。
また、第二の実施形態に係る光コネクタは、複数のフェルール２０ａ、２０ｂにより溝部３０が構成されている。このため、光コネクタの用途（光コネクタを接続する際の構造）に応じて容易に光コネクタの形状を変更することができる。
また、第二の実施形態に係る光コネクタは、複数のフェルール２０ａ、２０ｂにより溝部３０が構成されている。このため、光コネクタの用途（光コネクタを接続する際の構造）に応じて容易に光コネクタの形状を変更することができる。
以下、本発明に係る実施形態の各構成について詳述する。
＜光ファイバ１０＞
光ファイバは、石英ガラスやプラスチックで形成される細い繊維状の物質で、中心部のコアと、その周囲を覆うクラッドの二層構造である。コアは、クラッドと比較して屈折率が高く、光を全反射という現象によりコア内に閉じこめた状態で伝搬させる。
本発明において、光ファイバを構成する各面のうち、光源からの光が入射および射出される面を光ファイバの端面とし、光ファイバの端面と隣接する面を光ファイバの側面とする。
光ファイバは、石英ガラスやプラスチックで形成される細い繊維状の物質で、中心部のコアと、その周囲を覆うクラッドの二層構造である。コアは、クラッドと比較して屈折率が高く、光を全反射という現象によりコア内に閉じこめた状態で伝搬させる。
本発明において、光ファイバを構成する各面のうち、光源からの光が入射および射出される面を光ファイバの端面とし、光ファイバの端面と隣接する面を光ファイバの側面とする。
光ファイバは、結合される光の形状や強度分布によって、コアの断面形状を円形や楕円形等に適宜変更することができる。これにより、光源からの光と光ファイバとの結合効率や安定性を向上することができる。また、光ファイバの端面は、光源からの光に対して傾斜を有しても良い。これにより、光ファイバ端面にて反射されてしまう光が、再び光源に戻る（ノイズや光出力の低下が発生する）ことを防止することができる。
このような、光ファイバとしては、材料が特に限定されるものではなく、例えば、石英ガラス、プラスチック等が挙げられる。
また、光ファイバの周囲は、光ファイバを保護するために、難燃性ポリエステルエラストマー樹脂（商品名ハイトレル等）、フッ素樹脂、ナイロン、紫外線硬化型樹脂等の被覆部材６０により被覆することができる。
このような、光ファイバとしては、材料が特に限定されるものではなく、例えば、石英ガラス、プラスチック等が挙げられる。
また、光ファイバの周囲は、光ファイバを保護するために、難燃性ポリエステルエラストマー樹脂（商品名ハイトレル等）、フッ素樹脂、ナイロン、紫外線硬化型樹脂等の被覆部材６０により被覆することができる。
＜フェルール２０＞
フェルールは、光コネクタの土台であって、光ファイバの保持および他の部材を接続するための部材をいう。フェルールには、光ファイバが挿入される貫通孔が形成され、かつ、貫通孔の周囲に溝部が形成されている。フェルールの形状は、光コネクタの用途に合わせて適宜変更できるため特に限定されないが、略円柱状であることが好ましい。
本発明において、フェルールを構成する各面のうち、貫通孔に挿入された光ファイバの端面が露出される側の面をフェルールの端面とし、フェルールの端面の外周と接する面をフェルールの外側面とし、形成された貫通孔の側面（内壁）をフェルールの内側面とする。
特に、第二の実施形態においては、第１のフェルールを構成する各面のうち、光ファイバが挿入される貫通孔の内壁を第１のフェルールの内側面とし、第１のフェルール端面の外周と接する面を第１のフェルールの外側面とする。さらに、第１のフェルールの外側面を囲っている第２のフェルールの面を第２のフェルールの内側面とし、第２のフェルール端面の外周と接する面を第２のフェルールの外側面とする。
また、本発明において、「貫通孔」とは、特定的な記載がない限り、光ファイバが挿入される部分をいう。
フェルールは、光コネクタの土台であって、光ファイバの保持および他の部材を接続するための部材をいう。フェルールには、光ファイバが挿入される貫通孔が形成され、かつ、貫通孔の周囲に溝部が形成されている。フェルールの形状は、光コネクタの用途に合わせて適宜変更できるため特に限定されないが、略円柱状であることが好ましい。
本発明において、フェルールを構成する各面のうち、貫通孔に挿入された光ファイバの端面が露出される側の面をフェルールの端面とし、フェルールの端面の外周と接する面をフェルールの外側面とし、形成された貫通孔の側面（内壁）をフェルールの内側面とする。
特に、第二の実施形態においては、第１のフェルールを構成する各面のうち、光ファイバが挿入される貫通孔の内壁を第１のフェルールの内側面とし、第１のフェルール端面の外周と接する面を第１のフェルールの外側面とする。さらに、第１のフェルールの外側面を囲っている第２のフェルールの面を第２のフェルールの内側面とし、第２のフェルール端面の外周と接する面を第２のフェルールの外側面とする。
また、本発明において、「貫通孔」とは、特定的な記載がない限り、光ファイバが挿入される部分をいう。
貫通孔は、光ファイバが挿入できれば良いが、結合効率が低下しない程度に保持できる開口径を有するのが好ましい。
溝部の形状は、熱源からの高温な熱が光ファイバの端面にまで直接伝わらないように、熱経路を確保できる形状であれば良い。例えば、貫通孔を囲む環状であることが好ましい。さらに、溝部は、１つのフェルールから構成されていても、２つ以上のフェルールから構成されていても良い。また、溝部の深さは、熱源からの熱量によって適宜変更することができる。具体的には、溝部の深さは、好ましくは１〜１０ｍｍであり、より好ましくは２〜３ｍｍである。これにより、溝部よりも外側にある熱源から光ファイバの端面までの熱経路を十分に確保することができる。
このような、フェルールの材料としては、放熱性、耐光性、溶接性、加工性、研磨性等に優れるものが好ましい。例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、カーボン、ステンレス鋼、ホウケイ酸ガラス等で構成することが挙げられる。
溝部の形状は、熱源からの高温な熱が光ファイバの端面にまで直接伝わらないように、熱経路を確保できる形状であれば良い。例えば、貫通孔を囲む環状であることが好ましい。さらに、溝部は、１つのフェルールから構成されていても、２つ以上のフェルールから構成されていても良い。また、溝部の深さは、熱源からの熱量によって適宜変更することができる。具体的には、溝部の深さは、好ましくは１〜１０ｍｍであり、より好ましくは２〜３ｍｍである。これにより、溝部よりも外側にある熱源から光ファイバの端面までの熱経路を十分に確保することができる。
このような、フェルールの材料としては、放熱性、耐光性、溶接性、加工性、研磨性等に優れるものが好ましい。例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、カーボン、ステンレス鋼、ホウケイ酸ガラス等で構成することが挙げられる。
＜接着部材４０、４１＞
接着部材は、光ファイバをフェルールに固着するための部材である。接着部材は、光ファイバがフェルールから抜けない程度に固定できれば良く、耐光性、耐熱性に優れるものが好ましい。
このような、接着部材としては、有機接着剤や無機接着剤などを用いることができる。
例えば、有機接着剤としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シアノアクリレート樹脂およびそれらの共重合樹脂を主成分としたものを用いることができる。ただし、一般的に、有機接着剤は、レーザ光（特に、光エネルギーの高い５００nm以下の光）の照射や熱などにより、分解されて不純物やアウトガスが発生することが知られている。さらに、発生した不純物やアウトガスは、光密度の高い部分（例えば、光ファイバの端面）に付着することが知られている。このため、有機接着剤としては、分解されにくい材質のものを用いることが好ましい。例えば、脂環系エポキシ接着剤、芳香系エポキシ接着剤、脂環系または芳香系エポキシ接着剤に銀（Ａｇ）等の金属または無機材料の粉末を添加した接着剤が好ましい。
また、無機接着剤としては、アルミナ、シリカ、マイカ、等を主成分とした接着剤や、フラックスフリー半田等を用いることができる。無機接着剤は、硬化後に無機物となるため、分解されて不純物が発生することがほとんど無く好ましい。ただし、接着部材として半田（フラックスフリー）を用いた場合、光コネクタを他の部材へ溶接または融着する際に発生する熱により、硬化後の半田が再び光ファイバの端面に溶け出すことがある。このため、本発明の効果が特に有効に作用する。
さらに、接着部材として半田（フラックスフリー）を用いた場合、光ファイバが挿入される貫通孔の側面には、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等の金属膜を被覆することが好ましい。これにより、光ファイバのみを通すだけの比較的開口径の小さい貫通孔にも半田が入り易くなる。
接着部材は、光ファイバをフェルールに固着するための部材である。接着部材は、光ファイバがフェルールから抜けない程度に固定できれば良く、耐光性、耐熱性に優れるものが好ましい。
このような、接着部材としては、有機接着剤や無機接着剤などを用いることができる。
例えば、有機接着剤としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シアノアクリレート樹脂およびそれらの共重合樹脂を主成分としたものを用いることができる。ただし、一般的に、有機接着剤は、レーザ光（特に、光エネルギーの高い５００nm以下の光）の照射や熱などにより、分解されて不純物やアウトガスが発生することが知られている。さらに、発生した不純物やアウトガスは、光密度の高い部分（例えば、光ファイバの端面）に付着することが知られている。このため、有機接着剤としては、分解されにくい材質のものを用いることが好ましい。例えば、脂環系エポキシ接着剤、芳香系エポキシ接着剤、脂環系または芳香系エポキシ接着剤に銀（Ａｇ）等の金属または無機材料の粉末を添加した接着剤が好ましい。
また、無機接着剤としては、アルミナ、シリカ、マイカ、等を主成分とした接着剤や、フラックスフリー半田等を用いることができる。無機接着剤は、硬化後に無機物となるため、分解されて不純物が発生することがほとんど無く好ましい。ただし、接着部材として半田（フラックスフリー）を用いた場合、光コネクタを他の部材へ溶接または融着する際に発生する熱により、硬化後の半田が再び光ファイバの端面に溶け出すことがある。このため、本発明の効果が特に有効に作用する。
さらに、接着部材として半田（フラックスフリー）を用いた場合、光ファイバが挿入される貫通孔の側面には、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等の金属膜を被覆することが好ましい。これにより、光ファイバのみを通すだけの比較的開口径の小さい貫通孔にも半田が入り易くなる。
以上、本発明に係る光コネクタについて説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。以下に、本発明に係る光コネクタの変形例を示す。
＜第一変形例＞
図３は、本発明に係る第一の実施形態の光コネクタについての第一変形例を模式的に示す概略図である。図４は、本発明に係る第二の実施形態の光コネクタについての第一変形例を模式的に示す概略図である。
第一変形例に係る光コネクタは、フェルールの端面に突出部を有している点において、第一の実施形態および第二の実施形態と相違する。
図３は、本発明に係る第一の実施形態の光コネクタについての第一変形例を模式的に示す概略図である。図４は、本発明に係る第二の実施形態の光コネクタについての第一変形例を模式的に示す概略図である。
第一変形例に係る光コネクタは、フェルールの端面に突出部を有している点において、第一の実施形態および第二の実施形態と相違する。
第一変形例に係る光コネクタは、光ファイバ１０と、光ファイバ１０を保持するフェルール２０と、光ファイバ１０とフェルール２０とを固着する接着部材４０と、を備えて構成されている。
フェルール２０は、略円柱形状を有し、内部に光ファイバ１０が挿入される貫通孔７０が形成されている。貫通孔７０は、フェルール２０の端面を貫通して形成されている。フェルール２０の端面には、貫通孔７０の周囲を囲うように溝部３０が形成されている。
フェルール２０の端面は、溝部３０よりも内側にある第１の端面２１ａと、溝部３０よりも外側にある第２の端面２１ｂと、を有して構成される。第１の端面２１ａには、第２の端面２１ｂよりも突出した突出部８０が設けられている。貫通孔７０に挿入された光ファイバ１０の端面は、フェルール２０の端面（第１の端面２１ａ）の一部である突出部８０の端面と略同一平面上に露出するように配置されている。これにより、溝部３０よりも外側にあるフェルール２０（第２の端面２１ｂ付近）から、光ファイバ１０の端面までの熱経路を十分に確保することができる。
また、本変形例では、突出部８０がフェルール２０から１つの部材により連続して形成されている。突出部８０が突出される長さは、好ましくは０．５〜１０ｍｍであり、より好ましくは、０．５〜５ｍｍである。突出部８０に形成された貫通孔７０の開口径は、好ましくは１００〜２００μｍであり、より好ましくは１００〜１５０μｍである。
フェルール２０は、略円柱形状を有し、内部に光ファイバ１０が挿入される貫通孔７０が形成されている。貫通孔７０は、フェルール２０の端面を貫通して形成されている。フェルール２０の端面には、貫通孔７０の周囲を囲うように溝部３０が形成されている。
フェルール２０の端面は、溝部３０よりも内側にある第１の端面２１ａと、溝部３０よりも外側にある第２の端面２１ｂと、を有して構成される。第１の端面２１ａには、第２の端面２１ｂよりも突出した突出部８０が設けられている。貫通孔７０に挿入された光ファイバ１０の端面は、フェルール２０の端面（第１の端面２１ａ）の一部である突出部８０の端面と略同一平面上に露出するように配置されている。これにより、溝部３０よりも外側にあるフェルール２０（第２の端面２１ｂ付近）から、光ファイバ１０の端面までの熱経路を十分に確保することができる。
また、本変形例では、突出部８０がフェルール２０から１つの部材により連続して形成されている。突出部８０が突出される長さは、好ましくは０．５〜１０ｍｍであり、より好ましくは、０．５〜５ｍｍである。突出部８０に形成された貫通孔７０の開口径は、好ましくは１００〜２００μｍであり、より好ましくは１００〜１５０μｍである。
なお、フェルール２０は、図４に示すように、貫通孔７０が形成された第１のフェルール２０ａと、第１のフェルール２０ａの周囲に設けられた第２のフェルール２０ｂと、で構成することもできる。さらに、第１のフェルール２０ａの端面に第２のフェルールの端面２０ｂよりも突出した突出部を設けることもできる。これにより、溝部３０よりも外側にある第２のフェルール２０ｂから、光ファイバ１０の端面（第１のフェルール２０ａの端面）までの熱経路を十分に確保することができる。
以上説明したように、第一の変形例に係る光コネクタは、第一の実施形態および第二の実施形態と同様の効果を有する。また、ファイバ端面付近の接着部材の劣化をさらに抑制することができる。
＜第二変形例＞
図５は、本発明に係る第一の実施形態の光コネクタについての第二変形例を模式的に示す概略図である。図６は、本発明に係る第二の実施形態の光コネクタについての第二変形例を模式的に示す概略図である。
第二変形例に係る光コネクタは、突出部８０がフェルール２０とは異なる部材からなる点において、第一変形例と相違する。
図５は、本発明に係る第一の実施形態の光コネクタについての第二変形例を模式的に示す概略図である。図６は、本発明に係る第二の実施形態の光コネクタについての第二変形例を模式的に示す概略図である。
第二変形例に係る光コネクタは、突出部８０がフェルール２０とは異なる部材からなる点において、第一変形例と相違する。
第二変形例は、光ファイバ１０と、光ファイバ１０を保持するフェルール２０と、光ファイバ１０とフェルール２０とを固着する接着部材４０と、フェルール２０の端面から突出する突出部８０と、を備えて構成されている。
突出部８０には、内部に光ファイバ１０が挿入される貫通孔７１ａが形成されている。フェルール２０には、突出部８０が圧入される貫通孔７１ｂが形成されている。さらに、フェルール２０には、フェルール２０に形成された貫通孔７１（７１ａ、７１ｂ）の周囲を囲うように、溝部３０が形成されている。なお、溝部３０は、図６に示すように、突出部８０が圧入される貫通孔７１ｂが形成された第１のフェルール２０ａと、第１のフェルール２０ａの周囲を保持する第２のフェルール２０ｂと、で構成することもできる。
突出部８０は、第２のフェルール２０ｂの端面よりも突出するように第１のフェルール２０ａの貫通孔７０ａに圧入されている。突出部８０および第１のフェルール２０ａに形成された貫通孔７１は、連続しており、光ファイバ１０が挿入されている。
挿入された光ファイバ１０は、接着部材４０により突出部８０および第１のフェルール２０ａと固着されている。このとき、光ファイバ１０の端面は、突出部８０の端面と略同一平面上に配置される。
突出部８０には、内部に光ファイバ１０が挿入される貫通孔７１ａが形成されている。フェルール２０には、突出部８０が圧入される貫通孔７１ｂが形成されている。さらに、フェルール２０には、フェルール２０に形成された貫通孔７１（７１ａ、７１ｂ）の周囲を囲うように、溝部３０が形成されている。なお、溝部３０は、図６に示すように、突出部８０が圧入される貫通孔７１ｂが形成された第１のフェルール２０ａと、第１のフェルール２０ａの周囲を保持する第２のフェルール２０ｂと、で構成することもできる。
突出部８０は、第２のフェルール２０ｂの端面よりも突出するように第１のフェルール２０ａの貫通孔７０ａに圧入されている。突出部８０および第１のフェルール２０ａに形成された貫通孔７１は、連続しており、光ファイバ１０が挿入されている。
挿入された光ファイバ１０は、接着部材４０により突出部８０および第１のフェルール２０ａと固着されている。このとき、光ファイバ１０の端面は、突出部８０の端面と略同一平面上に配置される。
このような突出部８０としては、熱伝導性が高い材料で形成されることが好ましい。例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、カーボン、ステンレス鋼、ホウケイ酸ガラス等で構成することができる。なかでも、ジルコニアは加工が容易であるので好ましく、アルミナは熱伝導率が高いので好ましい。また、突出部８０は、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などの材料を用いることができる。
また、突出部８０の熱伝導率を、光ファイバ１０の熱伝導率よりも高くすることが好ましい。これにより、光源からの光が光ファイバ１０の端面に照射されて発生する熱を、突出部８０に逃がすことができる。よって、光ファイバ１０の端面付近にある接着部材４０の劣化を防止することができる。
さらに、突出部８０は、フェルール２０と異なる材質を選択することもできる。例えば、突出部８０の熱伝導率を、フェルール２０の熱伝導率よりも低くすることが好ましい。これにより、本変形例の光コネクタを他の部材と接続する際に発生する熱が、光ファイバ１０の端面付近にまで伝わることを抑制することができる。
さらに、突出部８０は、フェルール２０と異なる材質を選択することもできる。例えば、突出部８０の熱伝導率を、フェルール２０の熱伝導率よりも低くすることが好ましい。これにより、本変形例の光コネクタを他の部材と接続する際に発生する熱が、光ファイバ１０の端面付近にまで伝わることを抑制することができる。
以上説明したように、第二の変形例に係る光コネクタは、第一の実施形態および第二の実施形態と同様の効果を有する。また、ファイバ端面付近の接着部材の劣化をさらに抑制することができる。
＜第三変形例＞
図７は、本発明に係る第二の実施形態の光コネクタについての第三変形例を模式的に示す概略図である。
第三変形例に係る光コネクタは、凸部５０を有する部材が異なる点において、図６に示す第二変形例と相違する。
図７は、本発明に係る第二の実施形態の光コネクタについての第三変形例を模式的に示す概略図である。
第三変形例に係る光コネクタは、凸部５０を有する部材が異なる点において、図６に示す第二変形例と相違する。
第三変形例は、光ファイバ１０と、光ファイバ１０を保持するフェルール２０と、光ファイバ１０とフェルール２０とを固着する接着部材４０と、フェルール２０の端面から突出する突出部８０と、を備えて構成されている。ただし、突出部８０は、第二変形例と同様にフェルール２０とは異なる部材である。
フェルール２０は、突出部８０が圧入される第１のフェルール２０ａと、第１のフェルール２０ａの周囲を保持する第２のフェルール２０ｂと、を有する。突出部８０および第１のフェルール２０ａには、光ファイバ１０が挿入される貫通孔７１（７１ａ、７１ｂ）が内部に形成されている。貫通孔７１の周囲には、フェルール２０（２０ａ、２０ｂ）の端面側に開口する溝部３０が形成されている。貫通孔７１には、光ファイバ１０が挿入されている。貫通孔７１に挿入された光ファイバ１０の側面は、接着部材４０により貫通孔７１の側面と固着されている。
フェルール２０は、突出部８０が圧入される第１のフェルール２０ａと、第１のフェルール２０ａの周囲を保持する第２のフェルール２０ｂと、を有する。突出部８０および第１のフェルール２０ａには、光ファイバ１０が挿入される貫通孔７１（７１ａ、７１ｂ）が内部に形成されている。貫通孔７１の周囲には、フェルール２０（２０ａ、２０ｂ）の端面側に開口する溝部３０が形成されている。貫通孔７１には、光ファイバ１０が挿入されている。貫通孔７１に挿入された光ファイバ１０の側面は、接着部材４０により貫通孔７１の側面と固着されている。
フェルール２０は、第１のフェルール２０ａの外側面に凸部５０を有しており、その凸部５０の先端が第２のフェルール２０ｂの内側面と接している。つまり、溝部３０は、少なくとも第１のフェルール２０ａの外側面と第２のフェルール２０ｂの内側面とにより構成される。
凸部５０は、フェルール２０の端面とは逆側に位置する第２のフェルール２０ｂの内側面と接するように設けられている。これにより、さらに深い溝を形成することができる。よって、溝部３０よりも外側にある第２のフェルール２０ｂから、光ファイバ１０の端面（第１のフェルール２０ａの端面）までの熱経路を十分に確保することができる。
凸部の形状は、凸部が形成されている第１のフェルール側よりも、第２のフェルール側（凸部の先端側）の方が面積の小さいテーパ形状を有している。これにより、第２のフェルールから第１のフェルールへ熱が伝わることを抑制することができる。
凸部５０は、フェルール２０の端面とは逆側に位置する第２のフェルール２０ｂの内側面と接するように設けられている。これにより、さらに深い溝を形成することができる。よって、溝部３０よりも外側にある第２のフェルール２０ｂから、光ファイバ１０の端面（第１のフェルール２０ａの端面）までの熱経路を十分に確保することができる。
凸部の形状は、凸部が形成されている第１のフェルール側よりも、第２のフェルール側（凸部の先端側）の方が面積の小さいテーパ形状を有している。これにより、第２のフェルールから第１のフェルールへ熱が伝わることを抑制することができる。
以上説明したように、第三の変形例に係る光コネクタは、第二の実施形態と同様の効果を有する。また、ファイバ端面付近の接着部材の劣化をさらに抑制することができる。
＜第四変形例＞
図８は、本発明に係る第二の実施形態の光コネクタについての第四変形例を模式的に示す概略図である。
第四変形例に係る光コネクタは、凸部５０の形状が異なる点において、第三変形例と相違する。
図８は、本発明に係る第二の実施形態の光コネクタについての第四変形例を模式的に示す概略図である。
第四変形例に係る光コネクタは、凸部５０の形状が異なる点において、第三変形例と相違する。
第四変形例では、フェルール２０は、第１のフェルール２０ａの外側面に凸部５０を有しており、その凸部５０の先端が第２のフェルール２０ｂの内側面と接している。凸部５０は、溝部３０を構成するための第１の凸部５０ａと、第１の凸部５０ａから離間して設けられる第２の凸部５０ｂと、を有している。これにより、第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとが接触する面積を小さくすることができる。
第２の凸部５０ｂは、第１の凸部５０ａと並行して設けられている。これにより、第１のフェルール２０ａに第２のフェルール２０ｂを安定して固定することができる。さらに、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへの熱経路を分散することができる。ただし、第１の凸部５０ａと第２の凸部５０ｂとの配置および形状は、光コネクタとして様々な用途に適した溝を形成するために適宜変更することができる。
また、第１の凸部５０ａと第２の凸部５０ｂとの間には、空気層１００が形成されている。これにより、空気が断熱材として働くため、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへ熱が伝わるのを抑制することができる。
第２の凸部５０ｂは、第１の凸部５０ａと並行して設けられている。これにより、第１のフェルール２０ａに第２のフェルール２０ｂを安定して固定することができる。さらに、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへの熱経路を分散することができる。ただし、第１の凸部５０ａと第２の凸部５０ｂとの配置および形状は、光コネクタとして様々な用途に適した溝を形成するために適宜変更することができる。
また、第１の凸部５０ａと第２の凸部５０ｂとの間には、空気層１００が形成されている。これにより、空気が断熱材として働くため、第２のフェルール２０ｂから第１のフェルール２０ａへ熱が伝わるのを抑制することができる。
以上説明したように、第四の変形例に係る光コネクタは、第三の実施形態と同様の効果を有する。また、ファイバ端面付近の接着部材の劣化をさらに抑制することができる。
＜実施例１＞
実施例１として、図６に示す光コネクタを用いて説明する。
実施例１として、図６に示す光コネクタを用いて説明する。
実施例１は、光ファイバ１０と、光ファイバを保持するフェルール２０と、光ファイバ１０とフェルール２０とを固着する接着部材４０と、フェルール２０の端面から突出する突出部８０と、突出部８０を被覆する金属膜（図示しない）と、を備えて構成されている。ただし、突出部８０は、第二変形例と同様にフェルール２０とは異なる部材である。
なお、フェルール２０としてステンレス鋼（ＳＵＳ）、接着部材４０として銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分とする半田（フラックスフリー）、突出部８０としてニッケル（Ｎｉ）、金属膜として金（Ａｕ）を用いる。
本実施例において、突出部８０には、内部に光ファイバ１０（外径０．１２５ｍｍ）が挿入される貫通孔７１ａが形成されている。突出部８０の表面（貫通孔７１ａの側面を含む）は、金属膜で被覆されている。
フェルール２０（外径３．５ｍｍ）は、突出部８０が圧入される貫通孔７１ｂが形成された第１のフェルール２０ａと、第１のフェルール２０ａの周囲を保持する第２のフェルール２０ｂと、を有する。さらに、フェルール２０には、突出部８０および第１のフェルール２０ａに形成された貫通孔７１の周囲を囲うように、第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとの間に溝部３０（幅０．２５ｍｍ、深さ３ｍｍ）が形成されている。
突出部８０は、第２のフェルール２０ｂの端面よりも１０ｍｍほど突出して第１のフェルール２０ａの貫通孔７１ｂに圧入されている。突出部８０および第１のフェルール２０ａに形成された貫通孔７１は、連続しており、光ファイバ１０が挿入されている。
挿入された光ファイバ１０は、接着部材４０により、突出部８０およびフェルール２０と固着されている。このとき、光ファイバ１０の端面は、突出部８０の端面と略同一平面上に配置されている。
また、フェルール２０は、第１のフェルール２０ａの外側面に凸部５０（高さ０．２５ｍｍ）が２列に平行して形成されている。凸部５０の先端は、第２のフェルール２０ｂの内側面と接している。
なお、フェルール２０としてステンレス鋼（ＳＵＳ）、接着部材４０として銀（Ａｇ）および錫（Ｓｎ）を主成分とする半田（フラックスフリー）、突出部８０としてニッケル（Ｎｉ）、金属膜として金（Ａｕ）を用いる。
本実施例において、突出部８０には、内部に光ファイバ１０（外径０．１２５ｍｍ）が挿入される貫通孔７１ａが形成されている。突出部８０の表面（貫通孔７１ａの側面を含む）は、金属膜で被覆されている。
フェルール２０（外径３．５ｍｍ）は、突出部８０が圧入される貫通孔７１ｂが形成された第１のフェルール２０ａと、第１のフェルール２０ａの周囲を保持する第２のフェルール２０ｂと、を有する。さらに、フェルール２０には、突出部８０および第１のフェルール２０ａに形成された貫通孔７１の周囲を囲うように、第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとの間に溝部３０（幅０．２５ｍｍ、深さ３ｍｍ）が形成されている。
突出部８０は、第２のフェルール２０ｂの端面よりも１０ｍｍほど突出して第１のフェルール２０ａの貫通孔７１ｂに圧入されている。突出部８０および第１のフェルール２０ａに形成された貫通孔７１は、連続しており、光ファイバ１０が挿入されている。
挿入された光ファイバ１０は、接着部材４０により、突出部８０およびフェルール２０と固着されている。このとき、光ファイバ１０の端面は、突出部８０の端面と略同一平面上に配置されている。
また、フェルール２０は、第１のフェルール２０ａの外側面に凸部５０（高さ０．２５ｍｍ）が２列に平行して形成されている。凸部５０の先端は、第２のフェルール２０ｂの内側面と接している。
以上のようにして作成された光コネクタは、接着部材の劣化を防止することができ、信頼性の高い光コネクタとすることができる。
以下、実施例１に係る光コネクタの製造工程について説明する。図１２は、本発明に係る光コネクタの製造方法を示した概略図である。
（１）
光ファイバ１０を挿入するための貫通孔７１ａが形成された突出部８０を、電鋳法によって形成する。電鋳法とは、貫通孔と同径の芯線に電気分解の電着による金属成長後、芯線を除去し円筒構造を形成する方法であり、開口径の小さくかつ深い貫通孔を形成するときに用いるのが好ましい。さらに、貫通孔７１ａが形成された突出部８０の表面（貫通孔７１ｂの内側面を含む）には、金属膜を被覆する。
また、突出部８０を圧入するための貫通孔７１ｂが形成された第１のフェルール２０ａと、内側面に凸部５０を有する貫通孔７１ｃが形成された第２のフェルール２０ｂと、をそれぞれ金型によって形成する。本実施例では、凸部５０を２列に平行して形成しており、溝部３０の幅および深さを考慮して位置関係を決定する。
（２）
第２のフェルール２０ｂの貫通孔７１ｃに、第１のフェルール２０ａを圧入する（図１２ａ参照）。このとき、第２のフェルール２０ｂに設けられた凸部５０（貫通孔の内側面の一部）が、第１のフェルール２０ａの外側面と接する。これにより、第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとの間に、フェルール２０ａ、２０ｂの端面側に開口した溝部３０を構成することができる。
さらに、突出部８０を、第２のフェルール２０ｂよりも突出するように、第１のフェルール２０ａの貫通孔７１ｂに圧入する（図１２ｂ参照）。
（３）
予め溶かしておいた接着部材４０（半田）を、第１のフェルール２０ａの貫通孔７１ｂに注入する。被覆部材６０を剥いた光ファイバ１０の先端部を、第１のフェルール２０ａおよび突出部８０の貫通孔７１ａ、７１ｂに挿入する（図１２ｃ参照）。このとき、光ファイバ１０の先端部は、突出部８０から突き出るように挿入される（図１２ｄ参照）。
（４）
フェルール２０ａ、２０ｂの端部の周囲にコイル１０１を配置する（図１１ｅ参照）。さらに、コイル１０１に電流を流すことによって高周波の電磁波を接着部材４０に照射する。電磁波が照射された接着部材４０（半田）は、溶かされながら電磁誘導により吸い上げられる。これにより、第１のフェルール２０ａおよび突出部８０の貫通孔７１ａ、７１ｂ内に隙間無く配置される。
次に、第１のフェルール２０ａに形成された貫通孔７１ｂの開口部を、熱硬化性の接着部材４１にて被覆し固定する（図１２ｆ参照）。
（５）
最後に、光ファイバ１０が突き出た突出部８０の端面を研磨シート１０２等で研磨する（図１２ｇ参照）。研磨面は、平面、球面、など適宜変更することができる。
以上、工程（１）乃至（４）により、実施例１に係る光コネクタを得ることができる（図１２ｈ参照）。
光ファイバ１０を挿入するための貫通孔７１ａが形成された突出部８０を、電鋳法によって形成する。電鋳法とは、貫通孔と同径の芯線に電気分解の電着による金属成長後、芯線を除去し円筒構造を形成する方法であり、開口径の小さくかつ深い貫通孔を形成するときに用いるのが好ましい。さらに、貫通孔７１ａが形成された突出部８０の表面（貫通孔７１ｂの内側面を含む）には、金属膜を被覆する。
また、突出部８０を圧入するための貫通孔７１ｂが形成された第１のフェルール２０ａと、内側面に凸部５０を有する貫通孔７１ｃが形成された第２のフェルール２０ｂと、をそれぞれ金型によって形成する。本実施例では、凸部５０を２列に平行して形成しており、溝部３０の幅および深さを考慮して位置関係を決定する。
（２）
第２のフェルール２０ｂの貫通孔７１ｃに、第１のフェルール２０ａを圧入する（図１２ａ参照）。このとき、第２のフェルール２０ｂに設けられた凸部５０（貫通孔の内側面の一部）が、第１のフェルール２０ａの外側面と接する。これにより、第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとの間に、フェルール２０ａ、２０ｂの端面側に開口した溝部３０を構成することができる。
さらに、突出部８０を、第２のフェルール２０ｂよりも突出するように、第１のフェルール２０ａの貫通孔７１ｂに圧入する（図１２ｂ参照）。
（３）
予め溶かしておいた接着部材４０（半田）を、第１のフェルール２０ａの貫通孔７１ｂに注入する。被覆部材６０を剥いた光ファイバ１０の先端部を、第１のフェルール２０ａおよび突出部８０の貫通孔７１ａ、７１ｂに挿入する（図１２ｃ参照）。このとき、光ファイバ１０の先端部は、突出部８０から突き出るように挿入される（図１２ｄ参照）。
（４）
フェルール２０ａ、２０ｂの端部の周囲にコイル１０１を配置する（図１１ｅ参照）。さらに、コイル１０１に電流を流すことによって高周波の電磁波を接着部材４０に照射する。電磁波が照射された接着部材４０（半田）は、溶かされながら電磁誘導により吸い上げられる。これにより、第１のフェルール２０ａおよび突出部８０の貫通孔７１ａ、７１ｂ内に隙間無く配置される。
次に、第１のフェルール２０ａに形成された貫通孔７１ｂの開口部を、熱硬化性の接着部材４１にて被覆し固定する（図１２ｆ参照）。
（５）
最後に、光ファイバ１０が突き出た突出部８０の端面を研磨シート１０２等で研磨する（図１２ｇ参照）。研磨面は、平面、球面、など適宜変更することができる。
以上、工程（１）乃至（４）により、実施例１に係る光コネクタを得ることができる（図１２ｈ参照）。
＜実施例２＞
図９は、本発明に係る光コネクタを用いたレーザモジュールを模式的に示す概略図である。
実施例２に係るレーザモジュールは、半導体レーザ素子（ＬＤ）２０１を封止する第１の枠体であるＣＡＮパッケージ２０２と、ＣＡＮパッケージ２０２から出射されたレーザビーム２０３を平行化するコリメータレンズ２０４と、平行化された光を光ファイバ端面に集光する集光レンズ２０５と、光コネクタの端面（光ファイバの端面）を封止する第２の枠体２０６と、を有している。
第２の枠体２０６は、光コネクタを保持する保持部材２０６ａと、保持部材２０６ａに設けられたガラス板２０６ｂと、で構成されている。ガラス板２０６ｂは、集光レンズ２０５により集光された光を透過する。保持部材２０６ａには、光ファイバ１０の端面が封止されるように、第２のフェルール２０ｂの外側面を融着させて光コネクタが保持されている。なお、融着部は第２のフェルール２０ｂの端面に近いほど良く、熱源から光ファイバ１０の端面までの熱経路を十分に確保することができる。
図９は、本発明に係る光コネクタを用いたレーザモジュールを模式的に示す概略図である。
実施例２に係るレーザモジュールは、半導体レーザ素子（ＬＤ）２０１を封止する第１の枠体であるＣＡＮパッケージ２０２と、ＣＡＮパッケージ２０２から出射されたレーザビーム２０３を平行化するコリメータレンズ２０４と、平行化された光を光ファイバ端面に集光する集光レンズ２０５と、光コネクタの端面（光ファイバの端面）を封止する第２の枠体２０６と、を有している。
第２の枠体２０６は、光コネクタを保持する保持部材２０６ａと、保持部材２０６ａに設けられたガラス板２０６ｂと、で構成されている。ガラス板２０６ｂは、集光レンズ２０５により集光された光を透過する。保持部材２０６ａには、光ファイバ１０の端面が封止されるように、第２のフェルール２０ｂの外側面を融着させて光コネクタが保持されている。なお、融着部は第２のフェルール２０ｂの端面に近いほど良く、熱源から光ファイバ１０の端面までの熱経路を十分に確保することができる。
以上の構成により、光ファイバ１０とフェルール２０とを固着している接着部材４０が劣化する（または、接着部材４０として半田を用いた際は、半田が溶け出す）ことなく、光コネクタをレーザモジュールに取り付けることができる。
さらに、光ファイバ１０の端面を不純物の付着から保護することができる（第２の枠体２０６内の気密性を維持することができる）。
また、光コネクタには溝部３０が形成されているため、保持部材２０６ａと光コネクタとの位置決めが容易になる。これにより、集光レンズ２０５により集光された光と光コネクタとの結合効率が向上する。
さらに、光ファイバ１０の端面を不純物の付着から保護することができる（第２の枠体２０６内の気密性を維持することができる）。
また、光コネクタには溝部３０が形成されているため、保持部材２０６ａと光コネクタとの位置決めが容易になる。これにより、集光レンズ２０５により集光された光と光コネクタとの結合効率が向上する。
＜実施例３＞
図１０は、本発明に係る光コネクタを用いたレーザモジュールを模式的に示す概略図である。図１１は、本発明に係る封止部材を有する光コネクタ（図１０）を拡大した概略図である。
図１０は、本発明に係る光コネクタを用いたレーザモジュールを模式的に示す概略図である。図１１は、本発明に係る封止部材を有する光コネクタ（図１０）を拡大した概略図である。
実施例３に係るレーザモジュールは、半導体レーザ素子（ＬＤ）２０１を封止するＣＡＮパッケージ２０２と、ＣＡＮパッケージ２０２から出射されたレーザビーム２０３を光ファイバ端面に集光する集光レンズ２０５と、光コネクタの端面（光ファイバの端面）を封止する封止部材２０８を有する光コネクタと、を有している。
実施例３に係る光コネクタは、光ファイバ１０と、光ファイバ１０を保持するフェルール２０と、光ファイバ１０とフェルール２０とを固着する接着部材４０と、フェルール２０の端面から突出する突出部８０と、光ファイバ１０の端面を封止する封止部材２０９と、を備えて構成されている。ただし、突出部８０は、第二変形例と同様にフェルール２０とは異なる部材である。
フェルール２０は、貫通孔７１ｂが形成された第１のフェルール２０ａと、第１のフェルール２０ａの周囲に設けられた第２のフェルール２０ｂと、を有する。フェルール２０は、第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとにより、フェルール２０の端面側に開口した溝部３０が構成されている。第１のフェルール２０ａの貫通孔７１ｂには、貫通孔７１ａが形成された突出部８０が圧入されている。
光ファイバ１０は、突出部８０および第１のフェルール２０ａに形成された貫通孔７１（７１ａ、７１ｂ）に挿入され、接着部材４０により固着されている。
第２のフェルール２０ｂの端面には、光ファイバ１０の端面と第１のフェルール２０ａの端面とを封止する封止部材２０７を有している。封止部材２０７と第２のフェルール２０ｂの端面とは、抵抗溶接等で溶接して固定されている。封止部材２０９にはガラス板２０８を有する。ガラス板２０８は、封止部材２０９の外部から入射される（または、光ファイバ１０から出射される）レーザ光が透過するように配置されている。
フェルール２０は、貫通孔７１ｂが形成された第１のフェルール２０ａと、第１のフェルール２０ａの周囲に設けられた第２のフェルール２０ｂと、を有する。フェルール２０は、第１のフェルール２０ａと第２のフェルール２０ｂとにより、フェルール２０の端面側に開口した溝部３０が構成されている。第１のフェルール２０ａの貫通孔７１ｂには、貫通孔７１ａが形成された突出部８０が圧入されている。
光ファイバ１０は、突出部８０および第１のフェルール２０ａに形成された貫通孔７１（７１ａ、７１ｂ）に挿入され、接着部材４０により固着されている。
第２のフェルール２０ｂの端面には、光ファイバ１０の端面と第１のフェルール２０ａの端面とを封止する封止部材２０７を有している。封止部材２０７と第２のフェルール２０ｂの端面とは、抵抗溶接等で溶接して固定されている。封止部材２０９にはガラス板２０８を有する。ガラス板２０８は、封止部材２０９の外部から入射される（または、光ファイバ１０から出射される）レーザ光が透過するように配置されている。
このような、封止部材２０９としては、コバール（Ｋｖ）が好ましい。ガラス板としてはホウケイ酸ガラス（ＢＫ７）、ガラス等が好ましい。しかしながら、これらの材料に限定されるものでは無く、レーザ光や熱によって劣化しないものであれば良い。
封止には、炭化水素化合物などの有機物を含有しないガスを封入することが好ましく、例えば、Ｎ２などを封入することができる。また、不活性ガスに１ｐｐｍ以上の濃度の酸素、ハロゲン族ガス、及び／又はハロゲン化合物ガスが混入されているものを封入することもできる。これらにより、有機物の発生を抑制できる。
また、ガラス板２０８には反射防止用のＡＲ（Anti Reflection）コートを有することもできる。これにより、レーザ光がガラス板２０８で反射されることを防ぐことができる。
封止には、炭化水素化合物などの有機物を含有しないガスを封入することが好ましく、例えば、Ｎ２などを封入することができる。また、不活性ガスに１ｐｐｍ以上の濃度の酸素、ハロゲン族ガス、及び／又はハロゲン化合物ガスが混入されているものを封入することもできる。これらにより、有機物の発生を抑制できる。
また、ガラス板２０８には反射防止用のＡＲ（Anti Reflection）コートを有することもできる。これにより、レーザ光がガラス板２０８で反射されることを防ぐことができる。
以上の構成により、光ファイバ１０とフェルール２０とを固着している接着部材４０が劣化する（または、接着部材４０として半田を用いた際は、半田が溶け出す）ことなく、光コネクタに封止部材２０７を取り付けることができる。
さらに、光ファイバ１０の端面を不純物の付着から保護することができる（封止部材内の気密性を維持することができる）。
また、光コネクタには溝部３０が形成されているため、光コネクタに対する封止部材２０９の位置決めが容易になる。また、溝部３０により外部応力を緩和する傾向にある。
さらに、光ファイバ１０の端面を不純物の付着から保護することができる（封止部材内の気密性を維持することができる）。
また、光コネクタには溝部３０が形成されているため、光コネクタに対する封止部材２０９の位置決めが容易になる。また、溝部３０により外部応力を緩和する傾向にある。
本発明の光コネクタは、フォトマスク露光等の露光用光源、ＣｔＰ（Computer to Plate）等の印刷用光源、バイオ用光源、レーザディスプレイ等の種々の照明装置に利用することができる。
１０・・・光ファイバ、２０（２０ａ、２０ｂ）・・・フェルール、２１（２１ａ、２１ｂ）・・・フェルールの端面、３０・・・溝部、４０（４１）・・・接着部材、５０（５０ａ、５０ｂ）・・・凸部、６０・・・被覆部材、７０（７０ａ、７０ｂ）・７１（７１ａ、７１ｂ、７１ｃ）・・・貫通孔、８０・・・突出部、１０１・・・コイル、１０２・・・研磨シート、２０１・・・半導体レーザ素子、２０２・・・第１の枠体、２０４・・・コリメータレンズ、２０５・・・集光レンズ、２０６・・・第２の枠体、２０６ａ・・・保持部材、２０６ｂ・・・ガラス板
Claims (3)
- 光ファイバと、
前記光ファイバを挿入する貫通孔が形成された第１のフェルールと、
前記第１のフェルールの周囲を保持するように形成された第２のフェルールと、
前記第１のフェルールの外側面と前記第２のフェルールの内側面とにより構成された溝部と、
前記貫通孔に挿入された前記光ファイバと前記第１のフェルールとを固着する接着部材と、を有する光コネクタであって、
前記第１のフェルールの外側面または前記第２のフェルールの内側面に、凸部を有し、
前記凸部は、前記第２のフェルール側よりも前記第１のフェルール側の面積が小さいテーパ状であることを特徴とする光コネクタ。 - 前記第１のフェルールの端面には、前記第２のフェルール端面よりも突出した突出部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ。
- 前記凸部は、複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光コネクタ。
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