JP5085796B2 - 光接続構造体およびそれを用いた光電気モジュール、並びに光導波路ユニット - Google Patents
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Description
前記第1光ファイバに接続された、前記第1光ファイバから伝達される光が入射されるコア層を持つ複数の第1光導波路を有する第1光導波路群と、
コア層を持つ複数の第2光ファイバが略一定間隔で配置された第2光ファイバ群と、
前記第2光ファイバに接続された、前記第2光ファイバに出射される光を伝達するコア層を持つ複数の第2光導波路を有する第2光導波路群と、を備え、
前記第1光ファイバと前記第1光導波路との接続部において、前記第1光ファイバのコア層は、その断面の外縁が前記第1光導波路のコア層の断面の外縁の内側に配設され、
前記第2光ファイバと前記第2光導波路との接続部において、前記第2光導波路のコア層は、その断面の外縁が前記第2光ファイバのコア層の断面の外縁の内側に配設されており、
前記第1光導波路のコア層は、前記第2光導波路のコア層よりも断面積が大きく、
前記第1光ファイバ群および前記第2光ファイバ群が同一の光ファイバコネクタに収容され、
前記第1光導波路群および前記第2光導波路群が同一の光導波路コネクタに収容されていることを特徴とする光接続構造体である。
前記第1光ファイバおよび前記第2光ファイバのコア層の断面積は略等しいことを特徴とする光接続構造体である。
前記第1光ファイバ群の前記第1光ファイバの間隔は、前記第2光ファイバ群の前記第2光ファイバの間隔と略同一となっていることを特徴とする光接続構造体である。
前記第1光導波路および前記第2光導波路が一体化されていることを特徴とする光接続構造体である。
前記第1光ファイバおよび前記第2光ファイバのコア層の図心がそれぞれ略一直線上に位置していることを特徴とする光接続構造体である。
前記第1光ファイバと前記第1光導波路との接続部における前記第1光ファイバのコア層の外縁は、前記第1光導波路のコア層の外縁に対して内接していることを特徴とする光接続構造体である。
前記第2光ファイバと前記第2光導波路との接続部における前記第2光ファイバのコア層の外縁は、前記第2光導波路のコア層の外縁に対して外接していることを特徴とする光接続構造体である。
前記第1光導波路のコア層の断面における外縁の内側で、且つ前記第2光導波路のコア層の断面における外縁の外側に、外縁が位置する円形が存在するように、前記第1光導波路のコア層の断面を、前記第2光導波路のコア層の断面よりも大きく成し、
前記第1光導波路群および前記第2光導波路群が同一の光導波路コネクタに収容されていることを特徴とする光導波路ユニットである。
前記第1光導波路および前記第2光導波路が一体化されていることを特徴とする光導波路ユニットである。
前記第1光導波路および前記第2光導波路のコア層の断面は矩形状を成しており、
前記第1光導波路のコア層について、第1方向に平行な辺の長さをLw1、第1方向に直交する第2方向に平行な辺の長さをLh1、
前記第2光導波路のコア層について、前記第1方向に平行な辺の長さをLw2、前記第2方向に平行な辺の長さをLh2、
前記円形について、直径をφ、と定義すると、
Lw1≧φ、Lh1≧φ、Lw2≦φ/√2、Lh2≦φ/√2
の全ての関係式を満足することを特徴とする光導波路ユニットである。
前記第1光導波路および前記第2光導波路のコア層の断面が正方形状を成しており、
前記第1光導波路のコア層の辺の長さをLw1、前記第2光導波路のコア層の辺の長さをLw2、と定義すると、
Lw1/Lw2≧√2
の関係式を満足することを特徴とする光導波路ユニットである。
前記第1光導波路のコア層の図心および前記第2光導波路のコア層の図心が略一直線上に位置していることを特徴とする光導波路ユニットである。
前記光接続構造体によって伝達された光を電気入力信号に変換する第1光電変換部材と、
前記変換された電気入力信号に基づいて処理を行なう電気回路と、
前記電気回路の処理によって出力される電気出力信号を光に変換し、該変換した光を前記光接続構造体に伝達する第2光電変換部材と、を備えた光電気モジュールである。
Lw1≧φ、Lh1≧φ、Lw2≦φ/√2、Lh2≦φ/√2
の全ての関係式を満足する第1および第2光導波路を準備すれば、光ファイバに接続した場合に光の結合損失の少ない光接続構造体を実現できる。
Lw1/Lw2≧√2
の関係式を満足する第1および第2光導波路を準備すれば、光ファイバのコア層の断面積を適切に調整することにより、光の結合損失の少ない光接続構造体を実現できる。
本実施形態においては、本発明に係る光接続構造体を単一の光コネクタで実現している。
図1は、光ファイバコネクタに光導波路コネクタが接続された状態を表す斜視図である。
<<第1フェルールの構造>>
図2は、光コネクタ1の平面図であり、図2(a)は光ファイバコネクタ(第2フェルール)に光導波路コネクタ(第1フェルール)が接続された状態を表す平面図、図2(b)は光ファイバコネクタ(第2フェルール)に対し光導波路コネクタ(第1フェルール)を離脱した状態を表す平面図である。図3は、光導波路コネクタ(第1フェルール)の要部を表す端面図(図2のIII−III線端面図)である。図4は、光導波路コネクタを分解して表す端面図であり、図4(a)は固定部材7の端面図、図4(b)は光導波路体6の端面図、図4(c)はフェルール本体5の端面図である。
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
。
図5は、光ファイバコネクタ(第2フェルール)の要部を表す端面図(図2のV−V線端面図)である。
図6は、本発明の実施形態に係る光コネクタを表す斜視図であり、図6(a)は第1光導波路と光ファイバのコア層との関係を表す斜視図、図6(b)は第2光導波路と光ファイバのコア層との関係を表す斜視図である。
図7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(A)と、第2フェルール3を製造する工程(B)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(C)と、から成っている。なお、工程(A)及び工程(B)の順番は入れ替わっても良いことは勿論である。
図8は、第1フェルールの製造方法を段階的に表すフローチャートである。
本実施形態における第2フェルール3は、第1および第2光ファイバ8、9は同じ直径のものを用いているため、従来周知のフォトリソグラフィ法、金型またはゴム型等を用いたスタンプ法等を用いて製作される。なお、第1、第2光ファイバ8、9の直径を異ならせる場合、第2フェルール3は、第1光ファイバ8を収容する第1分割体と、第2光ファイバ9を収容する第2分割体とをそれぞれ従来周知のスタンプ法等を用いて形成し、両分割体を接着剤で固定することにより製作される。
上記工程におい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が完成する。なお、前記屈折率整合材は、第1および第2光ファイバ8、9のコア層8a、9aと、第1および第2光導波路6a、6bのコア層10a、10bと、略等しい屈折率(またはコア層8a、9aとコア層10a、10b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、第1および第2光ファイバ8、9の端面および第1および第2光導波路6a、6bの端面での光反射を一層低減することができる。
図9は、上述の光コネクタ1を用いて構成された光電気モジュールを概略表す断面図である。
<光コネクタの説明>
図10は、本発明の参考例に係る一対の光コネクタ1a、1bを示す斜視図である。
また、図11は、図10の光コネクタ1a、1bを搭載した光電気モジュールを示す平面図である。また図12は、図11の光電気モジュールの断面図である。本参考例に係る光電気モジュールは、基板19と、該基板19に実装されるドライバーIC22およびコンデンサー20と、発光素子17と、光コネクタ1bと、前記基板19に実装されるレシーバー21と、受光素子18と、光コネクタ1aと、を備えた構成を有する。図12においては、フェルールに対する、第1および第2光導波路6a、6b、光ファイバの比率を実際のものより拡大して表している。
2 第1フェルール
3 第2フェルール
5 フェルール本体
6a 第1光導波路
6b 第2光導波路
7 固定部材
8 第1光ファイバ
8a コア層(第1光ファイバ)
8b クラッド層(第1光ファイバ)
9 第2光ファイバ
9a コア層(第2光ファイバ)
9b クラッド層(第2光ファイバ)
10a コア層(第1光導波路)
10b コア層(第2光導波路)
14、14a、14b 金属層
15 ミラー手段
16、18 受光素子
17 発光素子
19 基板
20 コンデンサー
21 レシーバー
22 ドライバーIC
Claims (13)
- コア層を持つ複数の第1光ファイバが略一定間隔で配置された第1光ファイバ群と、
前記第1光ファイバに接続された、前記第1光ファイバから伝達される光が入射されるコア層を持つ複数の第1光導波路を有する第1光導波路群と、
コア層を持つ複数の第2光ファイバが略一定間隔で配置された第2光ファイバ群と、
前記第2光ファイバに接続された、前記第2光ファイバに出射される光を伝達するコア層を持つ複数の第2光導波路を有する第2光導波路群と、を備え、
前記第1光ファイバと前記第1光導波路との接続部において、前記第1光ファイバのコア層は、その断面の外縁が前記第1光導波路のコア層の断面の外縁の内側に配設され、
前記第2光ファイバと前記第2光導波路との接続部において、前記第2光導波路のコア層は、その断面の外縁が前記第2光ファイバのコア層の断面の外縁の内側に配設されており、
前記第1光導波路のコア層は、前記第2光導波路のコア層よりも断面積が大きく、
前記第1光ファイバ群および前記第2光ファイバ群が同一の光ファイバコネクタに収容され、
前記第1光導波路群および前記第2光導波路群が同一の光導波路コネクタに収容されていることを特徴とする光接続構造体。 - 請求項1に記載の光接続構造体において、
前記第1光ファイバおよび前記第2光ファイバのコア層の断面積は略等しいことを特徴とする光接続構造体。 - 請求項1または2に記載の光接続構造体において、
前記第1光ファイバ群の前記第1光ファイバの間隔は、前記第2光ファイバ群の前記第2光ファイバの間隔と略同一となっていることを特徴とする光接続構造体。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の光接続構造体において、
前記第1光導波路および前記第2光導波路が一体化されていることを特徴とする光接続構造体。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の光接続構造体において、
前記第1光ファイバおよび前記第2光ファイバのコア層の図心がそれぞれ略一直線上に位置していることを特徴とする光接続構造体。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載の光接続構造体において、
前記第1光ファイバと前記第1光導波路との接続部における前記第1光ファイバのコア層の外縁は、前記第1光導波路のコア層の外縁に対して内接していることを特徴とする光接続構造体。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載の光接続構造体において、
前記第2光ファイバと前記第2光導波路との接続部における前記第2光ファイバのコア層の外縁は、前記第2光導波路のコア層の外縁に対して外接していることを特徴とする光接続構造体。 - コア層を持つ複数の第1光ファイバが略一定間隔で配置された第1光ファイバ群における前記第1光ファイバに接続された、前記第1光ファイバから伝達される光が入射されるコア層を持つ複数の第1光導波路を有する第1光導波路群と、コア層を持つ複数の第2光ファイバが略一定間隔で配置された第2光ファイバ群における前記第2光ファイバに接続された、前記第2光ファイバに出射される光を伝達するコア層を持つ複数の第2光導波路を有する第2光導波路群と、を有する光導波路ユニットにおいて、
前記第1光導波路のコア層の断面における外縁の内側で、且つ前記第2光導波路のコア層の断面における外縁の外側に、外縁が位置する円形が存在するように、前記第1光導波路のコア層の断面を、前記第2光導波路のコア層の断面よりも大きく成し、
前記第1光導波路群および前記第2光導波路群が同一の光導波路コネクタに収容されていることを特徴とする光導波路ユニット。 - 請求項8に記載の光導波路ユニットにおいて、
前記第1光導波路および前記第2光導波路が一体化されていることを特徴とする光導波路ユニット。 - 請求項8または9に記載の光導波路ユニットにおいて、
前記第1光導波路および前記第2光導波路のコア層の断面は矩形状を成しており、
前記第1光導波路のコア層について、第1方向に平行な辺の長さをLw1、第1方向に直交する第2方向に平行な辺の長さをLh1、
前記第2光導波路のコア層について、前記第1方向に平行な辺の長さをLw2、前記第2方向に平行な辺の長さをLh2、
前記円形について、直径をφ、と定義すると、
Lw1≧φ、Lh1≧φ、Lw2≦φ/√2、Lh2≦φ/√2
の全ての関係式を満足することを特徴とする光導波路ユニット。 - 請求項8または9に記載の光導波路ユニットにおいて、
前記第1光導波路および前記第2光導波路のコア層の断面が正方形状を成しており、
前記第1光導波路のコア層の辺の長さをLw1、前記第2光導波路のコア層の辺の長さをLw2、と定義すると、
Lw1/Lw2≧√2
の関係式を満足することを特徴とする光導波路ユニット。 - 請求項8〜11のいずれか1つに記載の光導波路ユニットにおいて、
前記第1光導波路のコア層の図心および前記第2光導波路のコア層の図心が略一直線上に位置していることを特徴とする光導波路ユニット。 - 請求項1〜7のいずれか1つに記載の光接続構造体と、
前記光接続構造体によって伝達された光を電気入力信号に変換する第1光電変換部材と、
前記変換された電気入力信号に基づいて処理を行なう電気回路と、
前記電気回路の処理によって出力される電気出力信号を光に変換し、該変換した光を前記光接続構造体に伝達する第2光電変換部材と、を備えた光電気モジュール。
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JP2012050920A JP5085796B2 (ja) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | 光接続構造体およびそれを用いた光電気モジュール、並びに光導波路ユニット |
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JP2012050920A Active JP5085796B2 (ja) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | 光接続構造体およびそれを用いた光電気モジュール、並びに光導波路ユニット |
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