JP6090127B2 - 光通信デバイス、送信装置、受信装置及び送受信システム - Google Patents

光通信デバイス、送信装置、受信装置及び送受信システム Download PDF

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Description

本開示は、光通信デバイス、送信装置、受信装置及び送受信システムに関する。
近年の情報化社会の発展に伴い、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やサーバ等の情報処理装置において扱われる情報量（データ量、信号量）は、爆発的に増加している。このようなデータ量の増加に伴い、装置間、デバイス間又はチップ間でのデータの送受信に関して、より多くのデータをより高速に伝送する必要性が増している。そこで、従来の電気信号によるデータ伝送技術（電気信号通信技術又は電気インターコネクト技術）に代わるデータ伝送技術として、電気信号を光変調し、光によってデータの送受信を行う光通信技術（又は光インターコネクト技術）が提案されている。
光通信技術では、例えば光ファイバ等の導光部材によって装置間での光の伝搬が行われる。ここで、光ファイバと光通信用の入出力を行うモジュールとの接続においては、光ファイバのコア部分を含む中心軸が、当該モジュールにおける出射光又は入射光の光軸と一致するように接続されることが好ましい。また、光ファイバ同士の接続においては、光ファイバの中心軸同士が一致するように接続されることが好ましい。これらの軸のずれ量が大きくなると、光ファイバとモジュールとの間の接続面又は光ファイバ同士の接続面における光の損失（接続損失）が大きくなり、光通信の効率が低下してしまう可能性がある。
そこで、光ファイバの接続に用いられるコネクタについて、接続損失をより低減させる構造として、先端部にレンズが設けられたコネクタが提案されている。当該コネクタを用いた光ファイバ同士の接続では、レンズ同士が対向して接続されることとなる。送信側のコネクタでは、光ファイバを導光されてきた光がレンズによって拡散されて、対向するコネクタのレンズに向かって出射される。受信側のコネクタでは、レンズによって光が光ファイバの端面に集光され、当該光ファイバに光が入射する。このように、レンズ付きのコネクタでは、先端部に設けられるレンズにより光ファイバの端面に光が集光されるため、光ファイバ同士の中心軸の位置合わせの精度が比較的低い場合であっても接続損失を低減させることが可能となる。例えば、特許文献１には、レンズアレイが形成されたレンズ基板がハウジング（いわゆるフェルールに相当）の先端に接続されたコネクタであって、レンズアレイの各レンズに対応する位置にＶ溝を形成し、当該Ｖ溝に光ファイバを収容しながらハウジング内に光ファイバの先端を挿入することにより、レンズの光軸と光ファイバの中心軸との位置合わせの精度を向上させる技術が開示されている。
特開２００８−５３５０３７号公報
ここで、コネクタの使用環境が変化し、コネクタを構成する部材に温度変化が生じた場合を想定する。温度変化が生じると、コネクタを構成する各部材は、各々の材料固有の線膨張係数（線膨張率）に応じて伸縮することとなる。
一方、上記特許文献１に記載のコネクタは、レンズ基板とハウジングとが互いに異なる材料によって別個の部材として形成され、両者がピンによって接続された構成を有する。従って、上記特許文献１に記載のコネクタにおいて温度変化が生じた場合には、レンズ基板を構成する材料の線膨張係数とハウジングを構成する材料の線膨張係数との違いから、レンズの光軸と光ファイバの中心軸との位置ずれ量（以下、軸ずれ量とも呼称する。）が大きくなり、大きな接続損失が生じる可能性がある。
また、近年、光通信においては、更に大量のデータを扱うために、より多くのチャンネルを用いてデータの伝送を行うことが求められている。チャンネル数が増加した場合、例えば、当該チャンネルは、光の出射面及び入射面において２次元状に配列され得る。上記特許文献１に記載の技術をより多チャンネルの光通信に適用しようとした場合には、レンズアレイとして、チャンネルの数に対応した数のレンズが、レンズ基板上に例えば２次元状に設けられることとなる。レンズが２次元状に設けられる場合には、温度変化によるレンズの相対的な位置の変化は、レンズ基板の縦方向及び横方向双方における熱変形量が合わさった２次元的な変化となるため、温度変化による軸ずれ量は更に拡大する可能性がある。このように、上記特許文献１に記載の技術では、例えば２次元状にチャンネルが配置されるようなより多くのチャンネルを用いた光通信においては、使用環境の変化により軸ずれ量が大きくなる恐れがあり、大きな接続損失をもたらすことが懸念される。
上記事情に鑑みれば、多チャンネルを用いた光通信において、レンズの光軸と光ファイバの中心軸との位置合わせを高精度に制御することにより、接続損失をより低減させる技術が求められている。そこで、本開示では、接続損失をより低減させることが可能な、新規かつ改良された光通信デバイス、送信装置、受信装置及び送受信システムを提案する。
本開示によれば、光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、を備え、前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の領域に分割され、当該複数の領域の各々の両端部が、ピンを介して前記対向面に対して固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続される、光通信デバイスが提供される。
また、本開示によれば、光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいては、前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の領域に分割され、当該複数の領域の各々の少なくとも両端部分が、ピンを介して前記対向面に固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続されており、前記光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置が提供される。
また、本開示によれば、光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいては、前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の領域に分割され、当該複数の領域の各々の少なくとも両端部分が、ピンを介して前記対向面に固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続されており、前記光通信デバイスを介して、任意の装置から送信される所定の情報が重畳された光を受信する、受信装置が提供される。
また、本開示によれば、光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、を有する、光通信デバイス、を備え、当該光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置と、前記光通信デバイスを備え、当該光通信デバイスを介して、前記送信装置から送信される前記光を受信する、受信装置と、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の領域に分割され、当該複数の領域の各々の少なくとも両端部分が、ピンを介して前記対向面に固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続される、送受信システムが提供される。
本開示によれば、レンズ基板又はフェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域が、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の領域に分割される。また、分割された当該複数の領域の各々の両端部が、ピンを介して対向面に対して固定されることにより、レンズ基板とフェルールとが接続される。従って、温度変化による分割された各領域における変形量が、レンズ基板とフェルールとで互いに追従することとなる。よって、温度変化によって生じる、レンズ基板に形成されるレンズの光軸とフェルールに設けられる貫通孔の中心軸との位置ずれ量を低減することができる。
以上説明したように本開示によれば、接続損失をより低減させることが可能となる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本実施形態に係る光通信デバイスが光通信モジュールに接続された概略構成を示す断面図である。 図１に示す構成において、本実施形態に係る光通信デバイスが光通信モジュールから取り外された様子を示す概略図である。 本実施形態に係る光通信デバイスの概略構成を示す分解斜視図である。 本実施形態に係る光通信デバイスのレンズ基板の構成を示す概略図である。 本実施形態に係る光通信デバイスのフェルールの構成を示す概略図である。 一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルールの概略構成を示す斜視図である。 図５に示す一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルールに対して、ピンによる嵌合部の数を増加させた場合の一構成例を示す斜視図である。 フェルール部材の変形を抑制するための支持部材が追加される変形例に係る光通信デバイスの概略構成を示す分解斜視図である。 フェルール部材の変形を抑制するための支持部材が追加される他の変形例に係る光通信デバイスの概略構成を示す分解斜視図である。 フェルール部材の一部が互いに接続されている変形例に係る光通信デバイスの概略構成を示す分解斜視図である。 レンズ基板が複数の部材に分割される変形例に係る光通信デバイスの概略構成を示す斜視図である。 レンズ基板が互いに異なる複数の材料によって構成される変形例に係るレンズ基板の構成を示す概略図である。 図１１に示す本変形例に係るレンズ基板を製作するための方法の一例について説明するための説明図である。 感光性ガラス材料におけるビアの加工プロセスの一例について説明するための説明図である。 本実施形態に係る光通信デバイスが、情報処理装置間の光通信に適用された場合の一構成例を示す概略図である。 本実施形態に係る光通信デバイスが、光ファイバ間の接続に適用された場合の一構成例を示す概略図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の一実施形態
１−１．光通信デバイス及び光通信モジュールの構成
１−２．光通信デバイスの構成
２．一般的なコネクタとの比較
３．変形例
３−１．フェルール部材の変形を抑制するための支持部材が追加される変形例
３−２．フェルール部材の一部が互いに接続されている変形例
３−３．レンズ基板が複数の部材に分割される変形例
３−４．レンズ基板が複数の材料によって構成される変形例
３−５．フェルールとレンズ基板とが同一の材料によって形成される変形例
４．適用例
４−１．光通信モジュール間及び装置間の光通信
４−２．光ファイバ間の接続
５．補足
＜１．本開示の一実施形態＞
本開示の一実施形態に係る光通信デバイスは、例えば、光通信において光を伝搬する光ファイバと光通信用の入出力を行うモジュール（以下、光通信モジュールとも呼称する。）との接続、及び、光ファイバ同士の接続を行う際のコネクタとして機能する。以下では、本開示の一実施形態として、本実施形態に係る光通信デバイスにより光ファイバと光通信モジュールとが接続される場合を例に挙げて説明を行う。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、本実施形態に係る光通信デバイスは、光通信モジュールが搭載される装置間の接続に対して適用されてもよいし、上述したように光ファイバ同士の接続に対して適用されてもよい。
［１−１．光通信デバイス及び光通信モジュールの構成］
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る光通信デバイスが光通信モジュールに接続された際の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る光通信デバイスが光通信モジュールに接続された概略構成を示す断面図である。図２は、図１に示す構成において、本実施形態に係る光通信デバイスが光通信モジュールから取り外された様子を示す概略図である。
ここで、本実施形態における光通信モジュールは、電気信号と光との光電変換を行うことにより、光によってプロセッサ間でのデータの伝送を行う通信インターフェースである。具体的には、光通信モジュールは、プロセッサによって所定の処理が施され、所定の情報が重畳された電気信号を光に変換し、他の光通信モジュールに送信するデータ送信機能を有する。また、光通信モジュールは、所定の情報が重畳された光を他の光通信モジュールから受け取り、受け取った光を電気信号に変換し、プロセッサに提供するデータ受信機能を有する。１つの光通信モジュールが、データの送信機能及び受信機能を双方有するように構成されてもよいし、送信機能及び受信機能のいずれかを有するように構成されてもよい。
送信機能を有する光通信モジュール（以下、送信側の光通信モジュールとも呼称する。）は、発光素子及び当該発光素子の駆動回路を有し、当該駆動回路によって当該発光素子が適宜駆動されることにより、所定の情報が重畳された電気信号が光に変換され、当該所定の情報が光として送信され得る。受信機能を有する光通信モジュール（以下、受信側の光通信モジュールとも呼称する。）は、受光素子及び当該受光素子の駆動回路を有し、当該受光素子が受け取った光が、駆動回路によって所定の情報が重畳された電気信号として読み出されることにより、当該所定の情報が光として受信され得る。なお、以下の説明では、発光素子及び受光素子の少なくともいずれかの素子のことを光デバイスとも呼称する。
図１及び図２では、光通信モジュールの一例として、送信側の光通信モジュールを図示している。ただし、本実施形態では、受信側の光通信モジュールと送信側の光通信モジュールとは、設けられる光デバイスの種類（すなわち、受光素子又は発光素子）及び当該光デバイスを駆動する駆動回路の構成が異なるだけであり、その他の構成は同様である。従って、ここでは、図１及び図２に示す送信側の光通信モジュールの構成に基づいて、送信側及び受信側双方の光通信モジュールの構成について説明することとする。
図１及び図２を参照すると、プリント基板３５０、インターポーザ基板３２０及びプロセッサ３３１が表面に形成される信号処理基板３３０が、この順に積層されている。ここで、以下の説明では、図面において、プリント基板３５０、インターポーザ基板３２０及び信号処理基板３３０が積層される方向をｚ軸方向と定義する。また、ｚ軸方向において、プリント基板３５０、インターポーザ基板３２０及び信号処理基板３３０がこの順に積層される方向をｚ軸の正方向と定義するとともに、ｚ軸の正方向及び負方向のことを便宜的に、それぞれ、上方向及び下方向とも呼称する。更に、ｚ軸方向と垂直な平面内において、互いに直交する２方向を、それぞれｘ軸方向及びｙ軸方向と定義する。
プリント基板３５０とインターポーザ基板３２０とは、例えばハンダバンプ３４１によって、プリント基板３５０上のパッド及びインターポーザ基板３２０上のパッドを介して電気的に接続されている。インターポーザ基板３２０と信号処理基板３３０とは、例えばハンダバンプ３４２によってインターポーザ基板３２０上のパッド及び信号処理基板３３０上のパッドを介して電気的に接続されている。信号処理基板３３０は、プロセッサ３３１が形成された面をインターポーザ基板３２０に対向させた状態でインターポーザ基板３２０の上に積層されており、プロセッサ３３１とインターポーザ基板３２０とがハンダバンプ３４２を介して電気的に接続されることとなる。
プロセッサ３３１は、電気信号に対して所定の処理を施す信号処理回路の一例である。プロセッサ３３１は、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ部）を有し、当該Ｉ／Ｏ部に設けられるパッドを介して、インターポーザ基板３２０とハンダバンプ３４２で電気的に接続されている。プロセッサ３３１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｏｃｅｓｓｏｒ）等の各種の演算装置であり得る。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、信号処理回路としては、例えばＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等、所定の信号処理を行う各種の集積回路が光通信モジュール２０に接続されてもよい。
プリント基板３５０の一部領域には開口部が設けられる。インターポーザ基板３２０の下面の当該開口部に対応する位置に、光デバイスである発光素子２１０が設けられることにより、光通信モジュール２０が構成される。発光素子２１０は、例えば、少なくとも光通信のチャンネル数に対応する数だけ設けられる。
具体的には、光通信モジュール２０は、インターポーザ基板３２０の第１の面（例えば下面）側に設けられる複数の発光素子２１０と、インターポーザ基板３２０の当該第１の面とは逆側の面である第２の面（例えば上面）側に設けられる駆動回路２２０と、を備える。また、発光素子２１０と駆動回路２２０とは、インターポーザ基板３２０を貫通して設けられる貫通ビア３２１を介して電気的に接続される。
図１及び図２に示すように、駆動回路２２０は、プロセッサ３３１とともに信号処理基板３３０上に形成される。例えば、駆動回路２２０は、信号処理基板３３０上において、インターポーザ基板３２０上での発光素子２１０の配設位置に対応する領域に形成される。そして、インターポーザ基板３２０と信号処理基板３３０とがハンダバンプ３４２によって電気的に接続される際に、駆動回路２２０と発光素子２１０とが、インターポーザ基板３２０を貫通して設けられる貫通ビア３２１を介して電気的に接続される。
発光素子２１０は、印加された電流値に応じた強度の光を発する光学素子である。発光素子２１０は、例えば半導体レーザであってよく、より具体的には垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）であり得る。発光素子２１０は、例えば光通信におけるチャンネルの数だけ、インターポーザ基板３２０の下面側に２次元状に配設される。なお、受信側の光通信モジュールでは、発光素子２１０の代わりに受光素子が設けられる。当該受光素子は、受光した光に応じた信号値を発生させる光学素子であり、例えばフォトダイオード（ＰＤ）であり得る。ただし、本実施形態で用いられる発光素子２１０及び受光素子はこれらの例に限定されず、一般的に光通信において用いられる各種の発光素子及び受光素子が適用されてよい。
駆動回路２２０は、発光素子２１０を駆動する回路である。具体的には、駆動回路２２０は、例えば発光素子２１０であるレーザダイオードを駆動するためのレーザダイオードドライバ（ＬＤＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ Ｄｒｉｖｅｒ）を含んでよい。なお、受信側の光通信モジュールにおいては、駆動回路２２０の代わりに受光素子を駆動する他の駆動回路が設けられる。受光素子を駆動する駆動回路は、例えば受光素子によって生じた信号値を増幅するＴＩＡ（Ｔｒａｎｓ―Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を含んでよい。なお、本実施形態では、光通信モジュールにおける発光素子２１０及び受光素子を駆動する駆動回路の構成は任意であってよく、発光素子２１０及び受光素子の構成に応じて適宜設計されてよい。発光素子２１０及び受光素子を駆動する駆動回路の構成としては、例えば、一般的に光通信において用いられる各種の駆動回路の構成が適用可能であるため、詳細な説明は省略する。
インターポーザ基板３２０の第１の面には、複数の発光素子２１０を覆うように、複数のレンズが２次元状に形成されたレンズ基板２３０が設けられる。レンズ基板２３０上の複数のレンズは、複数の発光素子２１０の配設位置に対応する位置にそれぞれ形成されており、発光素子２１０から出射された光は、当該レンズを介して外部に出力されることとなる。このように、レンズ基板２３０は、光通信モジュール２０の光入出力面を構成しており、図１及び図２に示すように、ｘ軸とｙ軸とで規定される平面（ｘ−ｙ平面）と平行になるように配置される。レンズ基板２３０に形成されるレンズは、例えば光通信におけるチャンネルの数だけ設けられる。発光素子２１０は、レンズ基板２３０上に、例えばハンダバンプ３４３によって、当該レンズ基板２３０と電気的に接続されるように配設される。また、レンズ基板２３０が、ハンダバンプ３４３によって貫通ビア３２１を介して駆動回路２２０と電気的に接続される。このように、発光素子２１０は、レンズ基板２３０、ハンダバンプ３４３及び貫通ビア３２１を介して駆動回路２２０と電気的に接続される。
本実施形態に係る光通信デバイス１０は、光通信モジュール２０のレンズ基板２３０と対向する位置に接続される。光通信デバイス１０は、複数のレンズが第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板１２０と、レンズ基板１２０の当該第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の当該レンズの各々に対応する位置に光ファイバ３４０が挿通される貫通孔が設けられるフェルール１１０と、を備える。また、レンズ基板１２０とフェルール１１０とは、その互いに対向する面において互いに接触していてもよい。このように、本実施形態に係る光通信デバイス１０は、レンズアレイが形成されたレンズ基板１２０がフェルールの先端部に接続された、いわゆるレンズアレイ付きＭＴ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）フェレールである。なお、以下の説明では、光通信デバイス１０のフェルール１１０及びレンズ基板１２０において、フェルール１１０とレンズ基板１２０とが互いに対向する面のことを、対向面とも呼称する。
レンズ基板１２０に形成されるレンズ、フェルール１１０に形成される貫通孔は、例えば光通信におけるチャンネルの数だけ設けられる。フェルール１１０に設けられる貫通孔は、ｚ軸方向と平行にフェルール１１０を貫通して設けられており、チャンネルの数に応じた複数の光ファイバ３４０が、ｚ軸の負方向からフェルール１１０の当該貫通孔に挿通されることにより、その各端部がレンズ基板１２０に設けられる複数のレンズに対向することとなる。
光通信デバイス１０は、レンズ基板１２０に形成されるレンズが、光通信モジュール２０のレンズ基板２３０に形成されるレンズと対向するように接続される。具体的には、光通信デバイス１０のレンズ基板１２０の一部領域には、位置決めピン２４０が嵌合される凹部である嵌合部が設けられる。位置決めピン２４０の一端はインターポーザ基板３２０の下面に固定的に接続されている。図１及び図２に示すように、位置決めピン２４０の他端が、光通信デバイス１０のレンズ基板１２０の当該嵌合部と脱着することにより、光通信デバイス１０と光通信モジュール２０とが脱着される。
光通信モジュール２０の各発光素子２１０から、所定の情報が重畳された光が出射され、レンズ基板２３０上の各レンズによって拡散された状態で、対向する光通信デバイス１０のレンズ基板１２０上の各レンズに入射する。レンズ基板１２０上の各レンズに入射した光は、各光ファイバ３４０の端部に集光され、各光ファイバ３４０の内部に入射することとなる。このように、本実施形態では、レンズ基板２３０上の各レンズ及びレンズ基板１２０上の各レンズを介して、光通信モジュール２０と光通信デバイス１０との間で光がやり取りされるため、例えば発光素子２１０と光ファイバ３４０の中心軸との位置合わせの精度が比較的低い場合であっても接続損失を低減させることが可能となる。本実施形態では、このようにして多チャンネルでの光通信が実現される。
以上、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る光通信デバイス１０が光通信モジュール２０に接続された全体構成について説明した。次に、本実施形態に係る光通信デバイス１０の構成についてより詳しく説明する。
［１−２．光通信デバイスの構成］
図３、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、本実施形態に係る光通信デバイス１０の構成について説明する。図３は、本実施形態に係る光通信デバイス１０の概略構成を示す分解斜視図である。図４Ａは、本実施形態に係る光通信デバイス１０のレンズ基板１２０の構成を示す概略図である。図４Ｂは、本実施形態に係る光通信デバイス１０のフェルール１１０の構成を示す概略図である。なお、図４Ａ及び図４Ｂは、レンズ基板１２０及びフェルール１１０を光ファイバ３４０が挿入される方向、すなわち、ｚ軸の負方向から見た様子を示している。
まず、レンズ基板１２０の構成について説明する。図３及び図４Ａを参照すると、レンズ基板１２０には、複数のレンズ１２１が２次元状に配列されたレンズアレイが構成されている。レンズ基板１２０は、例えば、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ：Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）系材料（例えば、ウルテム（登録商標））、ナイロンポリブチレニテレフタラート（ＰＢＴ：Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）系材料（例えば、テラリンク（登録商標））、ポリオレフィン（Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ：Ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）等の樹脂系材料によって形成される。また、レンズ基板１２０は、各種のガラス系材料によって形成されてもよい。なお、レンズ基板１２０が樹脂系材料によって形成される場合には、例えば射出成型法が用いられる。
図３及び図４Ａに示す例では、１２個のレンズ１２１がｘ軸方向に１行に配列されたレンズ行が、ｙ軸方向に６行配列されており、合計で７２個のレンズ１２１が形成されている。１つのレンズ行におけるレンズ１２１の中心間の距離（ピッチ）は、例えば約２５０（μｍ）である。上述したように、レンズ基板１２０のレンズ１２１は、例えば光通信におけるチャンネル数の分だけ形成されるため、図３、図４Ａ及び図４Ｂに示す光通信デバイス１０は、例えば７２チャンネルの光通信に対応していることとなる。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、レンズ１２１は、チャンネル数に対応して２次元状に形成されればよく、その形成位置や形成数等は適宜設計されてよい。例えば、レンズ１２１は、ｙ軸方向の１列に１２個ずつ並ぶように形成されてもよい。なお、以下の説明では、レンズ１２１及び後述するフェルール１１０の貫通孔１１２の２次元状の配列において、ｘ軸方向に延伸する並びを行とも呼称し、ｙ軸方向に延伸する並びを列とも呼称することとする。
レンズ基板１２０の各レンズ行の両端近傍には、突起部であるボス部１２２が設けられる。図３及び図４Ａに示す例では、ボス部１２２は、各レンズ行の両端に、合計で１２個設けられることとなる。ボス部１２２は、例えば直径が約５００（μｍ）の円柱形状を有する突起部として設けられる。ボス部１２２が、後述するフェルール１１０の嵌合部１１３と嵌合することにより、当該嵌合部位でフェルール１１０とレンズ基板１２０とが固定され、フェルール１１０とレンズ基板１２０とが接続されることとなる。例えば、図３に示すように、レンズ基板１２０とフェルール１１０とは、ボス部１２２と嵌合部１１３とを介して、その対向面が互いに接触した状態で接続される。
また、本実施形態では、ボス部１２２は、レンズ１２１と、例えば射出成型法によって一体成型されてよい。レンズ１２１とボス部１２２とが一体成型によって形成されることにより、ボス部１２２の形成位置とレンズ１２１の形成位置との位置合わせを高精度に制御することが可能となる。
ここで、本実施形態はかかる例に限定されず、フェルール１１０とレンズ基板１２０とは、ボス部１２２によって接続されなくてもよい。例えば、レンズ基板１２０にも、フェルール１１０の嵌合部１１３と対向する位置に凹部である嵌合部が設けられ、別個の部材であるピンの両端がフェルール１１０の嵌合部１１３及びレンズ基板１２０の当該嵌合部にそれぞれ嵌合することにより、フェルール１１０とレンズ基板１２０とが例えば互いに接触した状態で接続されてもよい。このように、本実施形態では、フェルール１１０とレンズ基板１２０とが、所定の面が互いに対向した状態でピンを介して接続されればよく、当該ピンの種類は限定されない。当該ピンは、図３及び図４Ａに示すようにレンズ基板１２０上に形成されるボス部１２２であってもよいし、上述した例のようにフェルール１１０及びレンズ基板１２０とは別個の部材であるピンであってもよい。ピンの嵌合部位でフェルール１１０とレンズ基板１２０とが固定され、フェルール１１０とレンズ基板１２０とが固定的に接続されることとなる。
次に、フェルール１１０の構成について説明する。図３及び図４Ｂを参照すると、フェルール１１０は、対向面と平行な面内において行方向に複数のフェルール部材１１１に分割されている。図３及び図４Ｂに示す例では、フェルール１１０は、レンズ基板１２０のレンズ１２１の１つのレンズ行に１つのフェルール部材１１１が対応するように、対向面と平行な面内において行方向に６つのフェルール部材１１１に分割されている。フェルール１１０は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ）、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）等の樹脂系材料によって形成される。
ここで、本実施形態では、フェルール１１０が複数のフェルール部材１１１に分割される方向はかかる例に限定されず、フェルール１１０は、例えば列方向に分割されてもよい。フェルール１１０の分割方向や分割数は、レンズ１２１の配列方法に応じて適宜設計されてよい。また、本実施形態では、フェルール１１０の少なくとも対向面に垂直な方向（ｚ軸方向）に所定の長さの領域が、当該対向面と平行な面内（ｘ−ｙ平面内）において行方向又は列方向に複数の領域に分割されればよく、例えば一部領域が分割されないまま互いに接続されていてもよい。なお、このような、フェルール１１０が完全には分割されない構成例については、本実施形態の一変形例として、下記［３−２．フェルール部材の一部が互いに接続されている変形例］で詳しく説明する。
各フェルール部材１１１の幅Ｗ（ｘ軸方向の長さ）は、例えば約５〜７（ｍｍ）であってよい。また、フェルール部材１１１の長さＨ（ｚ軸方向の長さ）は、例えば約８（ｍｍ）であってよい。また、フェルール部材１１１の厚さＴ（ｙ軸方向の長さ）は、例えば約０．５〜２（ｍｍ）であってよい。また、フェルール部材１１１間の距離Ｄ（ｙ軸方向におけるフェルール部材１１１間の間隔）は、例えば約０．１〜３（ｍｍ）であってよい。
複数のフェルール部材１１１の各々には、フェルール１１０とレンズ基板１２０とが互いに接続される際にレンズ１２１に対応する位置に、貫通孔１１２が設けられる。図３及び図４Ｂに示す例では、フェルール１１０は、各レンズ行に対応するように６つのフェルール部材１１１に分割されているため、貫通孔１１２は、各フェルール部材１１１に、１２個ずつｘ軸方向に１行に配列するように形成される。貫通孔１１２の各々に、光ファイバ３４０がｚ軸の負方向から各々挿入されることにより、光ファイバ３４０の端部がレンズ１２１の各々と対向するように配置されることとなる。
貫通孔１１２は、その中心間の距離（ピッチ）Ｐがレンズ１２１のピッチに合わせて、例えば約２５０（μｍ）となるように形成される。また、貫通孔１１２の内径は、ｚ軸方向において一定でなくてもよく、例えば、光ファイバ３４０が挿入されるｚ軸の負方向の開口部から途中までは約２００（μｍ）であり、途中からｚ軸の正方向の開口部（すなわちレンズ１２１との対向面）までは約１２６（μｍ）であるように、段階的に変化してもよい。ここで、フェルール部材１１１の貫通孔１１２に光ファイバ３４０が挿入される際には、光ファイバ３４０の先端部から所定の長さの部分の被覆が剥がされた状態で挿入される。従って、上述した例では、貫通孔１１２の内径約２００（μｍ）の部分は光ファイバ３４０の被覆された部分の外径に対応しており、内径約１２６（μｍ）の部分は光ファイバ３４０の被覆が剥がされた部分の外径に対応していてよい。なお、上述した数値は貫通孔１１２の形状の一例であり、本実施形態はかかる例に限定されない。例えば、貫通孔１１２の内径は光ファイバ３４０の外径に応じて適宜設計されてよい。
また、複数のフェルール部材１１１の各々には、そのｘ軸方向における両端部に、レンズ基板１２０のボス部１２２が嵌合する嵌合部１１３が形成される。レンズ基板１２０のボス部１２２と、フェルール部材１１１の嵌合部１１３とが嵌合することにより、複数のフェルール部材１１１の各々の両端部がボス部１２２によって対向面に対して固定され、フェルール部材１１１とレンズ基板１２０とが接続されることとなる。
嵌合部１１３は、ボス部１２２の形状に応じた形状を有する開口部であってよい。図３、図４Ａ及び図４Ｂに示す例では、ボス部１２２は、例えば直径が約５００（μｍ）の円柱形状を有する突起部として設けられるため、嵌合部１１３は、当該ボス部１２２が挿入可能な円形の開口部として形成され得る。ただし、本実施形態では、複数のフェルール部材１１１の各々の両端部が、ボス部１２２によって対向面に対して固定的に接続されることにより、レンズ基板１２０とフェルール１１０とが接続されるため、嵌合部１１３は、ボス部１２２が挿入可能であるとともに固定的に嵌合可能であるだけの余裕が確保された内径を有する円形の開口部として形成され得る。
また、フェルール部材１１１は、フェルール部材１１１同士が互いに接触しないように、レンズ基板１２０に接続され得る。例えば、フェルール部材１１１のｚ軸方向に対するｙ軸方向への傾きが、フェルール部材１１１の長さＨとフェルール部材１１１間の距離Ｄとのタンジェントによって規定される角度（ａｒｃｔａｎ（Ｄ／Ｈ））よりも大きい場合に、フェルール部材１１１同士が互いに接触することとなる。従って、フェルール部材１１１は、フェルール部材１１１のｚ軸方向に対するｙ軸方向への傾きが、フェルール部材１１１の長さＨとフェルール部材１１１間の距離Ｄとのタンジェントによって規定される角度以下となるように、レンズ基板１２０に接続される。
以上、図３、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、本実施形態に係る光通信デバイス１０の構成について説明した。
＜２．一般的なコネクタとの比較＞
ここで、上述した本開示の一実施形態をより明確なものとするために、一般的な既存の光ファイバ用のコネクタの構成について説明し、本実施形態に係る光通信デバイス１０の構成と比較する。上述したように、本実施形態に係る光通信デバイス１０は、いわゆるレンズアレイ付きＭＴフェレールの構成を有する。ここでは、比較のため、一般的な光ファイバ用のコネクタの一例として、一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルールの構成について説明する。
図５を参照して、一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルールの構成について説明する。図５は、一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルールの概略構成を示す斜視図である。図５では、比較のため、本実施形態に係る光通信デバイス１０と同様に、７２チャンネルの光通信に対応した一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルールの構成を図示している。
図５を参照すると、一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルール８０は、複数のレンズが第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板８２０と、レンズ基板８２０の当該第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の当該レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔８１２が設けられるフェルール８１０と、を備える。図５では、レンズ基板８２０とフェルール８１０とが接続された様子を図示している。
レンズ基板８２０には、例えば光通信のチャンネル数に対応した７２個のレンズ（図示せず。）が２次元状に形成されている。レンズ基板８２０は、例えば、ポリカーボネート、ＰＥＩ系材料、ナイロンＰＢＴ系材料、ポリオレフィン、ＣＯＣ等の樹脂系材料によって形成される。また、レンズ基板８２０は、各種のガラス系材料によって形成されてもよい。なお、レンズ基板８２０が樹脂系材料によって形成される場合には、例えば射出成型法が用いられる。
一般的な構成においては、フェルール８１０は単一の部材によって構成される。フェルール８１０は、例えば、ＰＰＳ、ＬＣＰ、エポキシ等の樹脂系材料によって形成される。フェルール８１０には、フェルール８１０とレンズ基板８２０とが互いに接続された際にレンズ基板８２０のレンズに対向する位置に、例えばレンズの数に対応した７２個の貫通孔８１２が設けられる。貫通孔８１２に、図中のｚ軸の負方向から光ファイバが挿入されることにより、光ファイバの端部がレンズ基板８２０のレンズの各々と対向するように配置されることとなる。
フェルール８１０の貫通孔８１２が設けられる面内の一部領域には、ピンの一端が嵌合される嵌合部８１３が形成される。嵌合部８１３は、ピンの断面形状に応じた形状を有する開口部であってよい。図５に示す例では、嵌合部８１３は、フェルール８１０の貫通孔８１２が設けられる面内において、ｘ軸方向の端部に１箇所ずつ、合計計２箇所に設けられている。図示を省略するが、レンズ基板８２０にも、フェルール８１０の嵌合部８１３と対応する位置に開口部が設けられており、当該嵌合部にピンの他端が嵌合される。このように、一般的な構成においては、フェルール８１０及びレンズ基板８２０とは別個の部材であるピンの両端が、フェルール８１０及びレンズ基板８２０の対向面に設けられる嵌合部にそれぞれ嵌合されることにより、当該嵌合部位でフェルール８１０とレンズ基板８２０とが固定的に接続され得る。
以上、図５を参照して、一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルール８０の構成について説明した。以上説明したように、一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルール８０では、フェルール８１０及びレンズ基板８２０が、ともに単一の部材によって構成され、両者が例えば対向面内の互いに異なる２箇所においてピンを介して接続される。
ここで、以上説明した一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルール８０と、上述した本実施形態に係る光通信デバイス１０とを比較するために、光ファイバを接続する際の接続損失について説明する。光ファイバは、より屈折率の高い材料によって構成されるコアの周囲を、より屈折率の低い材料によって構成されるクラッドによって被覆した構成を有する。このように、光ファイバでは、コアとクラッドとの屈折率の違いを利用して、より中心軸に近いコアによって光を伝搬させる構造を有する。従って、レンズアレイ付きＭＴフェルール８０において、より効率良く光を伝搬するためには、光ファイバの中心軸と、レンズ基板８２０に設けられるレンズの光軸とができるだけ一致していることが好ましい。これらの軸の位置ずれ量が大きい場合には、光ファイバからレンズ又はレンズから光ファイバへの光の伝搬の際に生じる光の損失（接続損失）が大きくなってしまう恐れがある。レンズアレイ付きＭＴフェルール８０では、光ファイバの中心軸と光ファイバが挿通されるフェルール８１０の貫通孔８１２の中心軸とは略一致するため、接続損失を低減するためには、フェルール８１０の貫通孔８１２の中心軸とレンズ基板８２０のレンズの光軸とができるだけ一致するように、貫通孔８１２及びレンズの形成位置が高精度に制御されることが求められる。
例えば、光ファイバの中心軸（すなわち、貫通孔８１２の中心軸）とレンズの光軸との位置ずれ（以下、軸ずれとも呼称する。）による接続損失Ｌ（ｄＢ）は、下記数式（１）によって表現することができる。
Figure 0006090127
なお、ｄは軸ずれ量であり、ωはモードフィールド半径である。
上記数式（１）によれば、例えば軸ずれ量ｄが１（μｍ）である場合には、接続損失は約０．２（ｄＢ）となる。また、例えば、接続損失を２（ｄＢ）以下に抑えるためには、軸ずれ量ｄを１０（μｍ）以下に抑えることが求められる。
ここで、上述したように、一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルール８０では、フェルール８１０とレンズ基板８２０とがピンを介して接続される。フェルール８１０とレンズ基板８２０とがピンを介して接続される場合には、ピンの嵌合位置を位置合わせの基準として、フェルール８１０の貫通孔８１２やレンズ基板８２０のレンズの形成位置が決定されることとなる。従って、フェルール８１０の面内における嵌合部８１３と貫通孔８１２との相対的な位置関係、及び、レンズ基板８２０の面内における嵌合部とレンズとの相対的な位置関係がそれぞれ変化した場合には、軸ずれ量が大きくなると考えられる。
今、レンズアレイ付きＭＴフェルール８０の使用環境が変化し、フェルール８１０及びレンズ基板８２０の温度が変化した場合を想定する。上述したフェルール８１０を構成する樹脂系材料（ＰＰＳ、ＬＣＰ、エポキシ等）は、その線膨張係数がいずれも２３ｐｐｍ程度であることが知られている。また、上述したレンズ基板８２０を構成する樹脂系材料（ポリカーボネート、ウルテム、テラリンク等）は、その線膨張係数が７０〜１００ｐｐｍ程度であることが知られている。更に、レンズ基板８２０がガラス系材料によって形成された場合には、その線膨張係数は、約３〜４ｐｐｍであることが知られている。従って、温度変化が生じた場合の、フェルール８１０の面内における嵌合部８１３と貫通孔８１２との相対的な位置関係の変化量と、レンズ基板８２０の面内における嵌合部とレンズとの相対的な位置関係の変化量とは、大きく異なることとなる。このように、一般的な構成においては、フェルール８１０及びレンズ基板８２０が互いに異なる材料によって形成されているため、温度変化が生じた場合に、フェルール８１０を構成する材料の線膨張係数とレンズ基板８２０を構成する材料の線膨張係数との違いから、レンズの光軸と光ファイバの中心軸との位置が大きくずれてしまう可能性がある。
また、フェルール８１０とレンズ基板８２０とは、ピンによる嵌合部位で固定的に接続されている。従って、当該嵌合部位からの距離が遠いほど、温度変化による位置変化量は大きくなる。例えば、図５に示すように６０チャンネルを超えるような多チャンネルの光通信に対応するために、フェルール８１０の貫通孔８１２及びレンズ基板８２０のレンズが２次元状に多数設けられる場合には、フェルール８１０及びレンズ基板８２０の対向面の面積が大型化する。従って、例えば図５に示す例であれば、ｙ軸方向における端部に設けられる貫通孔８１２及びレンズは、嵌合部８１３からの距離が相対的に長くなり、温度変化による貫通孔８１２及びレンズの位置変化が、軸ずれ量に及ぼす影響も著しいものとなる。発明者らの試算によれば、図５に示す例であれば、例えば常温に対して５０（度）温度が上昇した場合には、その軸ずれ量は最大で数μｍ以上にも及ぶため、大きな接続損失をもたらすことが懸念される。図５では、嵌合部８１３からの距離が比較的長い領域を、嵌合部８１３からの矢印で模式的に示している。
ここで、一般的な構成において、温度変化によるフェルール８１０の面内における貫通孔８１２の位置変化及びレンズ基板８２０の面内におけるレンズの位置変化を抑えるための１つの方法として、ピンによるフェルール８１０及びレンズ基板８２０の嵌合部の数を増加させることが考えられる。嵌合部の数を増加させることにより、フェルール８１０とレンズ基板８２０との固定箇所が増加するため、フェルール８１０とレンズ基板８２０との間における面内での相対的な位置ずれ量が低減する効果が期待される。
このような、一般的な構成に対して嵌合部の数を増加させた場合の一構成例を図６に示す。図６は、図５に示す一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルール８０に対して、ピンによる嵌合部の数を増加させた場合の一構成例を示す斜視図である。
図６を参照すると、レンズアレイ付きＭＴフェルール９０は、複数のレンズが第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板９２０と、レンズ基板９２０の当該第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の当該レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔９１２が設けられるフェルール９１０と、を備える。なお、レンズアレイ付きＭＴフェルール９０は、図５に示すレンズアレイ付きＭＴフェルール８０に対して嵌合部の数を増加させたものに対応し、その他の構成はレンズアレイ付きＭＴフェルール８０と同様であるため、重複する構成については詳細な説明は省略する。
レンズ基板９２０には、例えば光通信のチャンネル数に対応した７２個のレンズ（図示せず。）が２次元状に形成されている。レンズ基板９２０は、図５に示すレンズ基板８２０に対応する。
フェルール９１０は単一の部材によって構成される。フェルール９１０には、フェルール９１０とレンズ基板９２０とが互いに接続される際にレンズ基板９２０のレンズに対向する位置に、例えばレンズの数に対応した７２個の貫通孔９１２が設けられる。なお、貫通孔９１２の構成は、図５に示すフェルール８１０の貫通孔８１２の構成と同様である。
フェルール９１０の貫通孔９１２が設けられる面内には、ピンの一端が嵌合される複数の嵌合部９１３が形成される。嵌合部９１３は、図５に示す嵌合部８１３に対応するものであり、ピンの断面形状に応じた形状を有する開口部であってよい。図６に示す例では、嵌合部９１３は、フェルール９１０の対向面内において、２次元状に並べられた貫通孔９１２の各行の両端に形成されており、合計で１２箇所形成されている。また、図示を省略するが、レンズ基板９２０にも、フェルール９１０の嵌合部９１３と対応する位置に開口部からなる嵌合部が設けられており、当該嵌合部にピンの他端が嵌合される。
このように、より多数の嵌合部９１３が設けられ、より多数の箇所でフェルール９１０とレンズ基板９２０とが接続されることにより、上述したように、フェルール９１０とレンズ基板９２０とがより多くの箇所で固定されることとなるため、温度変化による貫通孔９１２の中心軸とレンズの光軸との位置ずれ量を低減させることができる可能性がある。
しかしながら、フェルール９１０とレンズ基板９２０とのピンを介した接続を行う場合には、フェルール９１０に設けられる嵌合部９１３と、レンズ基板９２０に設けられる嵌合部との対向面内における位置合わせが、高い精度で行われなければならない。対向する嵌合部間での開口部の中心軸同士の位置ずれ量が大きい場合には、ピンの両端を互いの嵌合部に嵌合することができなくなる恐れがある。従って、図６に示す構成を実現するためには、フェルール９１０の対向面内における嵌合部９１３の位置決めと、レンズ基板９２０の対向面内における嵌合部の位置決めとを、ともに高精度で行う必要がある。嵌合部の数が増加した場合に、全ての嵌合部において問題なくピンが嵌合されるようにするためには、製造ずれ等を考慮すると、嵌合部の穴径を大きくせざるを得ない。発明者らの検討によれば、例えば、フェルール９１０及びレンズ基板９２０において１０（度）温度が変化しただけでも、嵌合部同士の位置ずれ量は約８．７（μｍ）になる。従って、図６に示す例であれば、嵌合部を形成する際の穴径の合わせマージンとして±１０〜２０（μｍ）は確保する必要がある。嵌合部における穴径の合わせマージンが大きくなれば、その分、貫通孔９１２の中心軸とレンズの光軸との位置合わせの精度が低下し、結果的に軸ずれ量も大きくなる可能性がある。
以上説明したように、一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルール８０では、温度変化により貫通孔８１２の中心軸とレンズの光軸との位置ずれ量が大きくなる可能性がある。それを抑えるために、ピンの嵌合部、すなわちフェルール９１０とレンズ基板９２０とのピンによる固定位置を増加させたレンズアレイ付きＭＴフェルール９０のような構成も考えられるが、多数の嵌合部の位置合わせを高精度で行うことは困難であり、嵌合部形成時の合わせマージンを考慮すると、やはり貫通孔９１２の中心軸とレンズの光軸との位置ずれ量が大きくなる可能性がある。
一方、上述したように、本実施形態に係る光通信デバイス１０は、例えば行方向に複数のフェルール部材１１１に分割されたフェルール１１０を有する。従って、フェルール１１０の面内での貫通孔１１２の位置変化は、フェルール部材１１１内での行方向における位置変化に留まり、一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルール８０のように、２次元的な熱変形による貫通孔１１２の２次元的な位置変化を考慮する必要がない。また、本実施形態では、複数のフェルール部材１１１の各々について、その行方向における両端部に、レンズ基板１２０のボス部１２２が嵌合する嵌合部１１３が形成される。このように、本実施形態では、フェルール部材１１１の両端部においてフェルール部材１１１とレンズ基板１２０とが固定される。よって、温度変化が生じ、レンズ基板１２０及びフェルール部材１１１が変形したとしても、その行方向における変形量は、互いの変形量にそれぞれ追従することとなる。従って、貫通孔１１２の中心軸とレンズ１２１の光軸とのずれ量をより抑制することが可能となる。発明者らの計算によれば、例えば図３に示す構成において、レンズ基板１２０をガラス系の材料で形成した場合であれば、貫通孔１１２の中心軸とレンズ１２１の光軸とのずれ量は約４（μｍ）程度であり、接続損失を大幅に抑えることが可能となる。
また、上述したように、一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルール８０では、フェルール８１０及びレンズ基板８２０とは別個の部材であるピンの両端が、フェルール８１０及びレンズ基板８２０の対向面に設けられる嵌合部にそれぞれ嵌合されることにより、フェルール８１０とレンズ基板８２０とが接続される。従って、レンズアレイ付きＭＴフェルール８０では、ピンが嵌合される嵌合部が設けられる位置を位置合わせの基準として、フェルール８１０の貫通孔８１２やレンズ基板８２０のレンズの形成位置が決定される。よって、各レンズの光軸と各光ファイバの中心軸とのずれ量は、フェルール８１０における各貫通孔８１２の形成位置と嵌合部の形成位置とのずれ量と、レンズ基板８２０における各レンズの形成位置と嵌合部の形成位置とのずれ量と、が合わさったものとなるため、各レンズの光軸と各光ファイバの中心軸との位置合わせを全て高精度に制御することは困難である。
一方、上述したように、本実施形態に係る光通信デバイス１０においては、フェルール１１０とレンズ基板１２０とを接続するボス部１２２が、レンズ基板１２０のレンズ１２１と一体成型されてよい。ボス部１２２とレンズ１２１とが一体成型されることにより、レンズ基板１２０の対向面内におけるレンズ１２１のボス部１２２に対する位置決めを、高精度で制御することが可能となる。従って、各レンズ１２１の光軸と各貫通孔１１２の中心軸とのずれ量を制御するために、フェルール１１０における各貫通孔１１２の形成位置と嵌合部１１３の形成位置とのずれ量を主に考慮すればよくなるため、各レンズ１２１の光軸と各貫通孔１１２の中心軸との位置合わせをより高精度に行うことが可能となる。
また、フェルール１１０に対して光ファイバ３４０を挿入する際には多くの工程が存在し、そのための専用装置を用いる必要がある。例えば、光ファイバ３４０の先端部の被覆を剥がす工程や、光ファイバ３４０をフェルール１１０に挿入した後、複数の光ファイバ３４０の端面を同一平面上に揃えるために当該端面を研磨する工程等を行う必要がある。一方、光通信の分野においては、複数の光ファイバ３４０により複数のチャンネルでの光通信を行う場合には、１２本の光ファイバ３４０が１組として用いられることが多く、１２の倍数の数のチャンネルを用いることが一般的である。従って、光ファイバ３４０を挿入する際に行われる工程や、当該工程を行うための装置においては、１２本の光ファイバ３４０を対象とした技術が多く提案されている。従って、例えば図５及び図６に示すレンズアレイ付きＭＴフェルール８０、９０の構成のように、２次元状に設けられた７２個の貫通孔８１２、９１２に対して７２本の光ファイバを挿入する場合には、既存の方法及び既存の装置をそのまま流用することが難しく、コストの増加につながることが懸念される。
一方、上述したように、本実施形態に係る光通信デバイス１０では、フェルール１１０が複数のフェルール部材１１１によって構成され、各フェルール部材１１１には、貫通孔１１２が１２個ずつ１行に配列される。従って、本実施形態では、光通信デバイス１０を組み立てる際に、各フェルール部材１１１に光ファイバ３４０を挿入した後に、それらのフェルール部材１１１をレンズ基板１２０にそれぞれ接続することができる。各フェルール部材１１１に光ファイバ３４０を挿入する際には、既存の技術及び既存の装置を適用することができるため、本実施形態では、チャンネル数の増加に伴う光ファイバ３４０のフェルール１１０への挿入工程におけるコストの増加を抑えることが可能となる。
＜３．変形例＞
次に、本実施形態におけるいくつかの変形例について説明する。本実施形態は、以下のような構成を取ってもよい。
［３−１．フェルール部材の変形を抑制するための支持部材が追加される変形例］
図３に示すように、本実施形態に係る光通信デバイス１０では、フェルール１１０が、複数のフェルール部材１１１によって構成されている。また、複数のフェルール部材１１１は、上述したように、フェルール部材１１１間の距離Ｄ（ｙ軸方向におけるフェルール部材１１１間の距離）が例えば約０．１〜３（ｍｍ）となるように互いに所定の間隔を有して配列される。このように、フェルール部材１１１は、フェルール部材１１１同士が互いに接触しないように、レンズ基板１２０に接続され得る。
ここで、光通信デバイス１０に温度変化が生じた場合を考えると、熱によってフェルール部材１１１が変形し、反りや傾きが生じてしまう可能性がある。例えば、図３に示す構成において、フェルール部材１１１の長さＨ（ｚ軸方向の長さ）が８（ｍｍ）であり、フェルール部材１１１間の距離Ｄが１．０５（ｍｍ）である場合に、熱による変形によってフェルール部材１１１がｚ軸方向に対してｙ軸方向に傾いたと仮定する。この場合、簡単のため傾きが直線的なものであると仮定すれば、ａｒｃｔａｎ（１．０５（ｍｍ）／８（ｍｍ））の計算結果から、フェルール部材１１１が約７．５度傾くだけで、フェルール部材１１１同士が接触してしまうこととなる。
そこで、本変形例では、図３に示す光通信デバイス１０の構成に対して、このようなフェルール部材１１１の変形を抑制し、フェルール部材１１１間の接触を防止するための支持部材が追加される。図７を参照して、図３に示す光通信デバイス１０の構成に対して、フェルール部材１１１の変形を抑制するための支持部材が追加される変形例について説明する。図７は、フェルール部材１１１の変形を抑制するための支持部材が追加される変形例に係る光通信デバイスの概略構成を示す分解斜視図である。
図７を参照すると、本変形例に係る光通信デバイス３０は、複数のレンズ１２１が第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板１２０と、レンズ基板１２０の当該第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数のレンズ１２１の各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔１１２が設けられるフェルール３１０と、を備える。なお、本変形例に係る光通信デバイス３０は、図３に示す光通信デバイス１０の構成に対して、フェルール１１０に後述する支持部材３１１が追加されたものに対応する。その他の構成は光通信デバイス１０と同様であるため、重複する事項についてはその詳細な説明を省略する。
図７に示すように、本変形例に係るフェルール３１０は、行方向に分割された複数のフェルール部材１１１と、フェルール部材１１１の対向面とは逆側の面に設けられ、複数のフェルール部材１１１に架設される棒状の支持部材３１１と、を備える。棒状の支持部材３１１は、ｙ軸方向に延伸しており、複数のフェルール部材１１１のそれぞれに対して固定的に接続される。また、支持部材３１１は、図７に示すように、フェルール部材１１１の貫通孔１１２の行方向の配列方向における両端（すなわち、ｘ軸方向における両端）に、１つずつ設けられてよい。
支持部材３１１は、例えば線膨張係数及び弾性係数が比較的小さく、熱及び外力によって変形し難い材料によって形成される。従って、温度変化が生じ、フェルール部材１１１が変形しようとする場合であっても、支持部材３１１によってその変形が抑制される。よって、温度変化によるフェルール部材１１１の傾きや反りが抑制され、フェルール部材１１１間の接触が防止される。
ここで、本変形例では、フェルール部材１１１の変形を抑制するために設けられる支持部材は、上述した棒状の支持部材３１１に限定されず、他の形状を有してもよい。図８を参照して、このような、フェルール部材１１１の変形を抑制するための支持部材として、他の形状を有する支持部材が追加される変形例について説明する。図８は、フェルール部材１１１の変形を抑制するための支持部材が追加される他の変形例に係る光通信デバイスの概略構成を示す分解斜視図である。
図８を参照すると、本変形例に係る光通信デバイス４０は、複数のレンズ１２１が第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板１２０と、レンズ基板１２０の当該第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数のレンズ１２１の各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔４１２が設けられるフェルール４１０と、を備える。なお、本変形例に係る光通信デバイス４０は、図３に示す光通信デバイス１０の構成に対して、フェルール１１０に後述する支持部材４１１が追加されたものに対応する。その他の構成は光通信デバイス１０と同様であるため、重複する事項についてはその詳細な説明を省略する。
図８に示すように、本変形例に係るフェルール４１０は、行方向に分割された複数のフェルール部材１１１と、フェルール部材１１１の間に設けられる支持部材４１１と、を備える。支持部材４１１は、フェルール部材１１１間の間隙の各々に、当該間隙を埋めるように配設される。
支持部材４１１は、例えば線膨張係数及び弾性係数が比較的小さく、熱及び外力によって変形し難い材料によって形成される。従って、温度変化が生じ、フェルール部材１１１が変形しようとする場合であっても、支持部材４１１によってその変形が抑制される。よって、温度変化によるフェルール部材１１１の傾きや反りが抑制され、フェルール部材１１１間の接触が防止される。
以上、図３に示す光通信デバイス１０の構成に対して、フェルール部材１１１間の接触を防止するための支持部材が追加される変形例について説明した。以上説明したように、本変形例では、フェルール部材１１１の温度変化による変形を抑制するように、支持部材３１１、４１１が適宜設けられる。従って、温度変化によるフェルール部材１１１の傾きや反りが抑制され、フェルール部材１１１間の接触が防止される。
［３−２．フェルール部材の一部が互いに接続されている変形例］
上述した本実施形態に係る光通信デバイス１０では、フェルール１１０は、複数のフェルール部材１１１に分割されており、フェルール部材１１１間は互いに接触していなかった。しかし、本実施形態はかかる例に限定されず、上述したように、フェルール１１０の少なくとも対向面に垂直な方向（ｚ軸方向）に所定の長さの領域が、当該対向面と平行な面内（ｘ−ｙ平面内）において行方向又は列方向に複数の領域に分割されればよく、例えば一部領域が分割されないまま互いに接続されていてもよい。
図９を参照して、図３に示す光通信デバイス１０の構成において、フェルール部材１１１の一部が互いに接続されている変形例について説明する。図９は、フェルール部材１１１の一部が互いに接続されている変形例に係る光通信デバイスの概略構成を示す分解斜視図である。
図９を参照すると、本変形例に係る光通信デバイス５０は、複数のレンズ１２１が第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板１２０と、レンズ基板１２０の当該第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数のレンズ１２１の各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔５１２が設けられるフェルール５１０と、を備える。なお、本変形例に係る光通信デバイス５０は、図３に示す光通信デバイス１０の構成において、フェルール部材１１１がその一部領域において互いに接続されたものに対応する。その他の構成は光通信デバイス１０と同様であるため、重複する事項についてはその詳細な説明を省略する。
フェルール５１０のレンズ基板１２０と対向する面には、レンズ基板１２０に設けられる複数のレンズ１２１と対向する位置に、光ファイバが挿入される貫通孔５１２が設けられる。貫通孔５１２は、レンズ基板１２０のレンズ１２１に対応して、面内において２次元状に形成される。
ここで、図９に示すように、本変形例に係るフェルール５１０は、対向面に垂直な方向（ｚ軸方向）に所定の長さの領域が、当該対向面と平行な面内（ｘ−ｙ平面内）において行方向に複数の領域５１１に分割されている。具体的には、フェルール５１０は、対向面とは逆側の面に行方向に延伸する複数の溝５１４を有し、当該溝５１４により行方向に複数の領域５１１が形成される。フェルール５１０は、各領域５１１が、ｘ軸方向に１行に並べられた１２個の貫通孔５１２を有するように分割される。また、各領域５１１の貫通孔５１２の配列方向における両端部には、レンズ基板１２０に設けられるボス部１２２が嵌合する嵌合部５１３が設けられる。当該嵌合部５１３にボス部１２２が嵌合することにより、各領域５１１の両端が固定された状態で、フェルール５１０とレンズ基板１２０とが接続されることとなる。
このように、フェルール５１０は、光ファイバが挿入される面では行方向に分割されているが、レンズ基板１２０との対向面においては一様な面が形成されている構成を有する。これは、図３に示す光通信デバイス１０の構成において、複数のフェルール部材１１１が、対向面においてのみ互いに接続された構成であると言える。本変形例のように、フェルール５１０が完全に分割されていない場合であっても、溝５１４の幅、深さ等、その形状を適切に形成することにより、温度変化が生じた場合に、フェルール５１０の行方向の変形量と、レンズ基板１２０の行方向の変形量とが互いに追従するようにすることが可能である。
なお、本変形例に係るフェルール５１０は、一体的な部材として形成されてもよいし、図３に示す構成のように複数のフェルール部材１１１を形成した後に、その一部を別途の部材によって接続することにより構成されてもよい。また、上記では、フェルール５１０の対向面が一様な面として形成されている、すなわち、対向面においてフェルール部材１１１が互いに接続されている構成を有する場合について説明したが、本変形例はかかる例に限定されない。フェルール部材１１１が互いに接続される位置は、対向面に対応する位置に限定されず、他の場所であってもよい。本変形例では、温度変化が生じた場合にフェルール５１０の行方向の変形量とレンズ基板１２０の行方向の変形量とが互いに追従すればよく、フェルール部材１１１が互いに接続される位置は、適宜選択されてよい。
［３−３．レンズ基板が複数の部材に分割される変形例］
上述した本実施形態に係る光通信デバイス１０では、レンズ基板１２０は単一の部材によって形成され、フェルール１１０が対向面と平行な面内において複数のフェルール部材１１１に分割されていた。しかし、本実施形態はかかる例に限定されず、レンズ基板１２０が対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の部材に分割されてもよい。
図１０を参照して、レンズ基板が複数の部材に分割される変形例について説明する。図１０は、レンズ基板が複数の部材に分割される変形例に係る光通信デバイスの概略構成を示す斜視図である。
図１０を参照すると、本変形例に係る光通信デバイス６０は、複数のレンズが第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板６２０と、レンズ基板６２０の当該第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の当該レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔６１２が設けられるフェルール６１０と、を備える。
レンズ基板６２０には、例えば光通信のチャンネル数に対応した複数のレンズ（図示せず。）が２次元状に形成されている。図１０に示す例では、レンズ基板６２０は、行方向に複数のレンズ部材６２１に分割されている。例えば、レンズ基板６２０は、２次元状に配列されたレンズを１行ずつに分割するように、行方向に複数のレンズ部材６２１に分割され得る。図１０に示す例では、レンズ基板６２０には、例えば光通信のチャンネル数に対応した７２個のレンズが形成されているため、レンズ基板６２０は、６つのレンズ部材６２１に分割されている。なお、レンズ基板６２０が複数のレンズ部材６２１に分割される方向はかかる例に限定されず、レンズ基板６２０は、例えば列方向に分割されてもよい。レンズ基板６２０の分割方向や分割数は、レンズ基板６２０上に設けられるレンズの配列方法に応じて適宜設計されてよい。
また、各レンズ部材６２１のレンズの配列方向における両端近傍には、突起部であるボス部（図示せず。）が設けられる。図１０に示す例であれば、当該ボス部は、各レンズ部材６２１の両端に、合計で１２個設けられることとなる。当該ボス部は、図３に示す構成におけるボス部１２２に対応するものであり、当該ボス部が、後述するフェルール６１０の嵌合部６１３と嵌合することにより、フェルール６１０とレンズ基板６２０とが、例えば対向面が互いに接触した状態で接続されることとなる。
本変形例においては、フェルール６１０は単一の部材によって構成される。フェルール６１０には、フェルール６１０とレンズ基板６２０とが互いに接続される際にレンズ基板６２０のレンズに対向する位置に、例えばレンズの数に対応した７２個の貫通孔６１２が設けられる。貫通孔６１２は、図３に示す構成における貫通孔１１２に対応するものである。各貫通孔６１２に、図中のｚ軸の負方向から光ファイバがそれぞれ挿入されることにより、各光ファイバの端部がレンズ基板６２０の各レンズに対向するように配置されることとなる。
フェルール６１０の対向面内における、２次元状に設けられる貫通孔６１２の各行の両端部に対応する領域には、上述したレンズ部材６２１のボス部の一端が嵌合する嵌合部６１３が形成される。嵌合部６１３は、図３に示す構成における嵌合部１１３に対応するものである。各レンズ部材６２１に設けられるボス部がフェルール６１０の嵌合部６１３に嵌合することにより、各レンズ部材６２１の両端が固定された状態で、フェルール６１０とレンズ基板６２０とが接続されることとなる。
このように、本変形例に係る光通信デバイス６０は、図３に示す光通信デバイス１０の構成において、フェルール１１０が単一の部材によって構成され、レンズ基板１２０が行方向に複数のレンズ部材に分割された構成に対応している。本変形例のように、フェルール６１０ではなくレンズ基板６２０が分割された場合であっても、上記＜２．一般的なコネクタとの比較＞で説明した本実施形態によって奏される効果と同様の効果を得ることができる。また、上記［３−１．フェルール部材の変形を抑制するための支持部材が追加される変形例］及び上記［３−２．フェルール部材の一部が互いに接続されている変形例］では、フェルールが複数のフェルール部材に分割されている場合に対する変形例について説明したが、これらの変形例と同様の構成が、上述した複数のレンズ部材６２１に対して適用されてもよい。
［３−４．レンズ基板が複数の材料によって構成される変形例］
上述した本実施形態に係る光通信デバイス１０では、レンズ基板１２０は、例えば、ポリカーボネート、ＰＥＩ系材料、ナイロンＰＢＴ系材料、ポリオレフィン及びＣＯＣ等の樹脂系材料のうちから選択され得る単一の材料によって形成されていた。しかし、本実施形態はかかる例に限定されず、レンズ基板１２０は、互いに異なる複数の材料によって構成されてもよい。
図１１及び図１２を参照して、レンズ基板が互いに異なる複数の材料によって構成される変形例について説明する。図１１は、レンズ基板が互いに異なる複数の材料によって構成される変形例に係るレンズ基板の構成を示す概略図である。なお、図１１は、上述した図４Ａに対応する図であり、本変形例に係るレンズ基板を光ファイバが挿入される方向、すなわち、ｚ軸の負方向から見た様子を示している。また、図１２は、図１１に示す本変形例に係るレンズ基板を製作するための方法の一例について説明するための説明図である。
図１１を参照すると、本変形例に係るレンズ基板７２０は、レンズアレイ部７２１と、外枠部７２６とが、互いに異なる材料によって形成される。レンズアレイ部７２１には複数のレンズ７２２が２次元状に形成される。レンズ７２２は、図４Ａに示す構成におけるレンズ１２１に対応するものであり、光通信におけるチャンネル数に対応する数だけ形成される。
外枠部７２６は、レンズアレイ部７２１の周囲に設けられる。外枠部７２６には、レンズ基板７２０がフェルール（図示せず。）と接続する際に、当該フェルールに設けられる嵌合部に嵌合するボス部７２７と、レンズ基板１２０を例えば図１に示す光通信モジュール２０に接続するための接続孔７２８と、が形成される。ボス部７２７は、図４Ａに示す構成におけるボス部１２２に対応するものである。また、接続孔７２８は、図１に示す構成において、光通信モジュール２０の位置決めピン２４０の先端が嵌合される、光通信モジュール２０との接続用の開口部である。なお、上記の図１以外の各図面では図示を省略していたが、上述した実施形態及び各変形例に係るレンズ基板１２０、６２０においても、同様に、光通信モジュール２０との接続用の開口部が設けられてよい。
本変形例では、レンズアレイ部７２１及びボス部７２７が第１の材料によって形成され、外枠部７２６におけるボス部７２７以外の部位は当該第１の材料とは異なる第２の材料によって形成される。第１の材料は、例えばレンズ７２２に求められる光学特性に基づいて選択される。具体的には、第１の材料は、レンズ７２２を通過する光の特性（例えば波長等）を考慮し、その透過率や屈折率等の光学特性が所定の値となるように選択され得る。一方、第２の材料は、光通信モジュール２０との脱着が繰り返し行われる可能性があることを考慮して、例えば耐摩耗性に優れた材料が選択され得る。
レンズ基板７２０は、例えば射出成型法によって形成される。射出成型法では、レンズ基板７２０の形状を有する金型に加熱して軟化した材料を所定の圧力を加えて射出し、当該金型内に当該材料を充填させることにより、当該金型の形状に応じたレンズ基板７２０が製作される。本変形例では、レンズ基板７２０は、２種類の互いに異なる材料によって構成されていることから、射出成型法の中でも、２種類の材料を用いた２色成型法が用いられる。
図１２は、射出成型法における２色成型法を概念的に示している。図１２を参照すると、２色成型法においては、金型７５０に対して、第１の開口部から第１の材料７６０が射出され、第２の開口部から第２の材料７７０が射出される。金型７５０は、例えばレンズ基板７２０の形状に基づいて製作されている。このように、金型７５０に対して、互いに異なる開口部から互いに異なる材料を所定の圧力で射出することにより、異種材料によってレンズ基板７２０を形成することができる。
以上、図１１及び図１２を参照して、レンズ基板７２０が複数の材料によって構成される変形例について説明した。以上説明したように、レンズ基板７２０が互いに異なる材料によって形成されることにより、例えば、レンズ７２２が形成されるために所定の光学特性が要求されるレンズアレイ部７２１と、物理的な接触が頻繁に行われるために所定の耐摩耗性が要求される外枠部７２６とで、それぞれの特性に応じた材料を選択することができる。よって、光学特性及び耐摩耗性の双方において優れた特性を有するレンズ基板７２０が実現される。また、本変形例では、レンズ７２２とボス部７２７とが同一の材料によって一体成型されるため、上述した実施形態と同様に、ボス部７２７の形成位置に対するレンズ７２２の形成位置の位置合わせの精度を向上させることができる。
なお、上記では、レンズ基板７２０が互いに異なる２種類の材料によって形成される場合について説明したが、本変形例はかかる例に限定されない。レンズ基板７２０は、２つよりも多くの種類の材料によって形成されてもよい。例えば、レンズ基板７２０は、３色成型法等、より多くの種類の材料を用いた射出成型法によって製作され得る。このように、レンズ基板７２０は、少なくとも２つの互いに異なる樹脂系材料を用いた、多色成型によって形成されてよい。なお、本変形例においてレンズ基板７２０を製作する際に用いられる射出成型法の具体的な加工装置の構成や加工条件等には、各種の公知の加工装置、加工条件等が適用されてよい。例えば、レンズ基板７２０を製作する際の射出成型法の具体的な加工条件は、用いられる材料の種類等に基づいて適宜設定されてよい。
［３−５．フェルールとレンズ基板とが同一の材料によって形成される変形例］
上述した本実施形態に係る光通信デバイス１０では、フェルール１１０は、例えば、ＰＰＳ、ＬＣＰ、エポキシ等の樹脂系材料によって形成されていた。また、レンズ基板１２０は、例えば、ポリカーボネート、ＰＥＩ系材料、ナイロンＰＢＴ系材料、ポリオレフィン及びＣＯＣ等の樹脂系材料、又は、各種のガラス系材料によって形成されていた。このように、上述した実施形態では、フェルール１１０及びレンズ基板１２０は、互いに異なる材料によって形成されていた。しかし、本実施形態はかかる例に限定されず、フェルール１１０及びレンズ基板１２０が同一の材料によって構成されてもよい。
例えば図５に示す一般的なレンズアレイ付きＭＴフェルール８０においては、フェルール８１０及びレンズ基板８２０は、ともに樹脂系の材料によって形成される。フェルール８１０については、光ファイバが挿通される貫通孔８１２の形状を高い精度で加工可能であるとともに、貫通孔８１２に光ファイバを挿入した後に端面を研磨する際の加工性も考慮してその材料が選択される。一方、レンズ基板８２０の材料としては、レンズにおいて所定の光学特性を有するとともに、レンズの形状を高い精度で加工可能な材料が求められる。このように、フェルール８１０及びレンズ基板８２０の材料には、それぞれ異なる特性が求められるため、フェルール８１０及びレンズ基板８２０を同一の樹脂系材料で製作することは困難であった。従って、一般的な既存の技術では、フェルール８１０及びレンズ基板８２０を、互いに異なる線膨張係数を有する材料によって形成せざるを得ず、温度変化が生じた場合の、貫通孔８１２の中心軸とレンズ基板８２０のレンズの光軸との位置ずれ量が大きくなってしまっていた。
本変形例では、例えば図３に示す光通信デバイス１０の構成において、フェルール１１０及びレンズ基板１２０をともにガラス系材料によって形成することにより、フェルール１１０とレンズ基板１２０を同程度の線膨張係数を有する材料によって形成することを可能とする。ガラス系材料は、その線膨張係数が３〜４（ｐｐｍ）程度であることが知られている。ガラス系材料を用いることにより、フェルール１１０及びレンズ基板１２０を同程度の線膨張係数を有する材料によって形成することが可能となり、温度変化による、貫通孔１１２の中心軸とレンズ１２１の光軸との位置ずれ量を低減することができる。
具体的には、本変形例では、フェルール１１０の材料として感光性ガラス材料を用いる。感光性ガラス材料では、フォトマスクを用いた紫外線による露光、熱処理による露光部位の変性、変性部位のエッチング、の各処理を経ることにより、ビアを高精度に加工することができる。従って、感光性ガラス材料を用いることにより、フェルール１１０の貫通孔１１２を高精度で形成することが可能となる。
図１３を参照して、感光性ガラス材料におけるビアの加工プロセスの一例について説明する。図１３は、感光性ガラス材料におけるビアの加工プロセスの一例について説明するための説明図である。
図１３を参照すると、当該プロセスにおいては、まず、感光性ガラス材料からなるガラス基板の厚さが、例えば約１（ｍｍ）に加工される（工程（ａ））。次いで、当該ガラス基板に対して、ビアの形成位置に対応する位置が開口されたフォトマスクが載せられた状態で、紫外線による露光が行われる（工程（ｂ））。紫外線の光源としては、例えば、出力１ｋＷのＸｅ−Ｈｇランプが用いられ、波長３２０（ｎｍ）の紫外線が２０００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で照射される。
次いで、フォトマスクが剥がされた後に、ガラス基板に対して熱処理が行われる（工程（ｃ））。当該熱処理では、例えば、４５０度〜６００度（例えば５９０度）で１時間の加熱が行われる。当該熱処理により、工程（ｂ）で露光された箇所（すなわち、ビアの形成位置）が変性する。
次いで、熱処理後のガラス基板に対してエッチング処理が行われ、工程（ｃ）で変性した箇所が除去されビアが形成される（工程（ｄ））。当該エッチング処理では、例えば、希フッ化水素酸によるウェットエッチングが行われる。
以上（ａ）〜（ｄ）の各工程を経ることにより、フェルール１１０の貫通孔１１２が高精度で加工され得る。なお、本変形例においてフェルール１１０に用いられるガラス系材料は、例えば、重量％で、ＳｉＯ２：５５〜８５％、Ａｌ２Ｏ３：２〜２０％、Ｌｉ２Ｏ：５〜１５％、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＞８５％を基本成分とし、Ａｕ：０．００１〜０．０５％、Ａｇ：０．００１〜０．５％、Ｃｕ２Ｏ：０．００１〜ｌ％を感光性金属成分として含んでよい。
感光性ガラス材料を用いて、上記工程（ａ）〜（ｄ）により貫通孔１１２を形成した場合、当該貫通孔１１２の加工精度は、約０．２（μｍ）と高い精度を実現することができる。また、ガラス系材料の線膨張係数は、３〜４（ｐｐｍ）程度である。従って、温度変化によるフェルール１１０での貫通孔１１２の位置変化を大幅に低減することが可能となる。また、レンズ基板１２０の材料としては、フェルール１１０に用いられた感光性ガラス材料の線膨張係数と同程度の線膨張係数を有するガラス系材料が、レンズ１２１の加工の容易性や、光学特性等を考慮して適宜選択され得る。このように、本変形例では、フェルール１１０及びレンズ基板１２０をともにガラス系材料によって形成することにより、フェルール１１０及びレンズ基板１２０を同程度の線膨張係数を有する材料によって形成することを可能とし、温度変化による、貫通孔１１２の中心軸とレンズ１２１の光軸との位置ずれ量を低減することができる。
なお、感光性ガラス材料においては、一般的に、熱処理における熱収縮ずれが懸念されるが、発明者らの検討によれば、図１３に示すプロセスでは、当該熱収縮ずれは、約±１３３ｐｐｍの範囲に収まることが確認されている。当該熱収縮ずれを考慮すると、例えば、図３に示す構成において、貫通孔１１２が、ｙ軸方向の間隔が２．３ｍｍで形成される場合には、その位置ずれ量は約０．７（μｍ）である。従って、感光性ガラス材料を用いてフェルール１１０を形成した場合であっても、上記プロセスにおける熱収縮が貫通孔１１２の位置ずれ量に与える影響は十分小さい。
以上、フェルールとレンズ基板とが同一の材料によって形成される変形例について説明した。なお、上記では、フェルール１１０が感光性ガラス材料によって形成される場合について説明したが、本実施形態はかかる例に限定されない。フェルール１１０の材料としては、ビアの加工が高い精度で可能なガラス系材料であれば、他のガラス系材料が用いられてもよい。また、フェルール１１０の材料として他のガラス系材料が用いられる場合には、貫通孔１１２の加工方法は、上述したエッチング以外の各種の方法が用いられてよい。例えば、貫通孔１１２は、レーザ照射、サンドブラスト及び機械的なドリル加工等の各種の加工方法により形成され得る。
＜４．適用例＞
［４−１．光通信モジュール間及び装置間の光通信］
本実施形態に係る光通信デバイス１０は、例えば図１に示す光通信モジュール２０間の光通信に適用することができる。また、当該光通信モジュール２０が搭載された装置、例えば、ＰＣやワークステーション（ＷＳ：Ｗｏｒｋ Ｓｔａｔｉｏｎ）、サーバ等の情報処理装置の間の光通信に好適に適用可能である。図１４を参照して、本実施形態に係る光通信デバイス１０が、例えば図１に示す光通信モジュール２０が搭載された情報処理装置間の光通信に適用された場合の一構成例について説明する。図１４は、本実施形態に係る光通信デバイス１０が、情報処理装置間の光通信に適用された場合の一構成例を示す概略図である。
図１４では、本適用例の一例として、図１に示す本実施形態に係る光通信デバイス１０が情報処理装置間の光通信に適用された場合について図示している。図１４を参照すると、光通信によって各種のデータが伝送される送受信システム１０００は、送信装置１０１０及び受信装置１０２０を有する。送信装置１０１０及び受信装置１０２０は情報処理装置の一例であり、例えば、ＰＣ、ＷＳ、サーバ等、各種の情報処理装置であり得る。
送信装置１０１０及び受信装置１０２０は、例えば図１に示す構成を有する光通信モジュール２０を備えている。送信装置１０１０は送信側の光通信モジュール２０を備えており、受信装置１０２０は受信側の光通信モジュール２０を備えている。当該光通信モジュール２０間が本実施形態に係る光通信デバイス１０によって接続されることにより、送信装置１０１０と受信装置１０２０との間で、当該光通信デバイス１０を介して光通信によって各種のデータを伝送することができる。ここで、プロセッサ３３１は、例えば、送信装置１０１０及び受信装置１０２０に搭載されるＣＰＵであり、所定のプログラムに従って動作することにより、送信装置１０１０及び受信装置１０２０の動作を統合的に制御する。実際には、送信装置１０１０に搭載されるプロセッサ３３１と、受信装置１０２０に搭載されるプロセッサ３３１との間で、光通信モジュール２０を介したデータの伝送が行われ得る。
なお、図１４では、送信装置１０１０及び受信装置１０２０の構成のうち、図１に示す構成以外の構成は図示を省略している。送信装置１０１０及び受信装置１０２０は、図示しない構成として、一般的な公知の情報処理装置が有する各種の構成を備えてもよい。図示しない構成は、一般的な情報処理装置に用いられる公知の構成であってよいため、詳細な説明は省略する。
図１４に示す例では、送信装置１０１０と受信装置１０２０とが、本実施形態に係る光通信デバイス１０を介して光ファイバ３４０によって接続されている。具体的には、送信装置１０１０及び受信装置１０２０の光通信モジュール２０と光ファイバ３４０との接続が、光通信デバイス１０によって行われる。光ファイバ３４０は、図示しない通信網（ネットワーク）を介して送信装置１０１０及び受信装置１０２０を接続していてよい。
送信装置１０１０が備えるプロセッサ３３１によって各種の処理が施された情報が、光電変換により電気信号から光に変換され、変換された所定の情報が重畳された光が、光通信モジュール２０から光ファイバ３４０を介して受信装置１０２０に対して送信される。受信装置１０２０では、光通信モジュール２０によって光ファイバ３４０を伝搬してきた光が受信され、光電変換により光から変換された、所定の情報が重畳された電気信号が、受信装置１０２０が備えるプロセッサ３３１に入力される。このようにして、本実施形態に係る光通信デバイスを介した送信装置１０１０及び受信装置１０２０間の光通信が実現される。
また、図１４に示す例では、送信装置１０１０の送信側の光通信モジュール２０と、受信装置１０２０の受信側の光通信モジュール２０とが、光通信デバイス１０及び光ファイバ３４０によって接続され、送信装置１０１０から受信装置１０２０に対してデータが伝送される場合について説明したが、本適用例はかかる例に限定されない。送受信システム１０００は、送信装置１０１０が受信側の光通信モジュール２０を更に備え、受信装置１０２０が送信側の光通信モジュール２０を更に備え、これらの光通信モジュール２０が光ファイバ３４０によって更に接続されることにより、送信装置１０１０と受信装置１０２０とが、光通信によって互いに各種の情報を送受信できるように構成されてもよい。
また、上記では、送信装置１０１０及び受信装置１０２０の２台の情報処理装置間でのデータの伝送について説明したが、本適用例はかかる例に限定されない。送受信システム１０００は、２台よりも多い複数の情報処理装置間が光通信デバイス１０及び光ファイバ３４０を介して接続され、光通信によって互いに各種の情報を送受信できるように構成されてもよい。
また、上記では、本適用例の一例として、図３に例示する光通信デバイス１０が情報処理装置間の光通信に適用された場合について説明したが、本適用例はかかる例に限定されない。上述した本実施形態における各種の変形例に係る光通信デバイスであっても、同様に、情報処理装置間の光通信に適用可能である。
［４−２．光ファイバ間の接続］
本実施形態に係る光通信デバイス１０は、光ファイバ間の接続に好適に適用可能である。図１５を参照して、本実施形態に係る光通信デバイス１０が、光ファイバ間の接続に適用された場合の一構成例について説明する。図１５は、本実施形態に係る光通信デバイス１０が、光ファイバ間の接続に適用された場合の一構成例を示す概略図である。
図１５では、本適用例の一例として、図１に示す本実施形態に係る光通信デバイス１０が光ファイバ間の光通信に適用された場合について図示している。図１５を参照すると、１対の本実施形態に係る光通信デバイス１０が、レンズ基板１２０のレンズ１２１が形成される面を互いに対向させるように配置されている。１対の光通信デバイス１０は、対向するレンズ１２１の光軸同士が略一致するように、例えばレンズ基板１２０同士がピン（図示せず。）を介して固定的に接続されていてよい。光ファイバ３４０を伝搬されてきた光は、一方の光通信デバイス１０のレンズ１２１を通過して拡散され、他方の光通信デバイス１０のレンズ１２１に入射する。光が入射した光通信デバイス１０では、レンズ１２１によって光ファイバの端部に光が集光され、光ファイバに光が入射することとなる。
以上、図１５を参照して、本実施形態に係る光通信デバイス１０が、光ファイバ間の接続に適用された場合の一構成例について説明した。なお、上記では、本適用例の一例として、図３に例示する光通信デバイス１０が光ファイバ間の接続に適用された場合について説明したが、本適用例はかかる例に限定されない。上述した本実施形態における各種の変形例に係る光通信デバイスであっても、同様に、光ファイバ間の接続に適用可能である。
＜５．補足＞
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
例えば、上述した実施形態及び各変形例に係る構成は、各々が単独に実現されなくてもよく、可能な限りにおいて互いに組み合わされてもよい。上述した各構成が組み合わされることにより、各構成において奏される効果を合わせた効果を得ることができる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、を備え、前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の領域に分割され、当該複数の領域の各々の両端部が、ピンを介して前記対向面に対して固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続される、光通信デバイス。
（２）前記フェルールが、前記対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数のフェルール部材に分割される、前記（１）に記載の光通信デバイス。
（３）前記レンズ基板の前記対向面には、前記フェルール部材の各々の両端部に嵌合することにより前記フェルール部材と前記レンズ基板とを接続させるボス部が形成され、
前記ボス部は前記レンズと一体成型される、前記（２）に記載の光通信デバイス。
（４）複数の前記フェルール部材は、互いに接触しないように、前記レンズ基板に接続される、前記（２）又は（３）に記載の光通信デバイス。
（５）前記フェルール部材は、前記フェルール部材の前記対向面に垂直な方向に対する前記フェルール部材の配列方向への傾きが、前記フェルール部材の前記対向面に垂直な方向の長さと前記フェルール部材間の距離とのタンジェントによって規定される角度以下となるように、前記レンズ基板に接続される、前記（４）に記載の光通信デバイス。
（６）前記フェルールの前記対向面とは逆側の面に設けられ、複数の前記フェルール部材に架設される棒状の支持部材、を更に備える、前記（２）〜（５）のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
（７）複数の前記フェルール部材の間に設けられる支持部材、を更に備える、前記（２）〜（６）のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
（８）前記フェルールは、前記対向面と平行な面内における一部領域が接続されており、前記対向面に垂直な方向に所定の長さの領域のみが、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の領域に分割される、前記（１）に記載の光通信デバイス。
（９）前記レンズ基板が、前記対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数のレンズ部材に分割される、前記（１）に記載の光通信デバイス。
（１０）前記レンズ及び前記貫通孔は、１行又は１列に１２個ずつ並べられて形成され、前記レンズ基板又は前記フェルールは、分割後の各領域が前記レンズ又は前記貫通孔が１２個ずつ並べられた行又は列をそれぞれ含むように分割される、前記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
（１１）前記レンズ基板は、少なくとも２つの互いに異なる樹脂系材料を用いた、多色成型によって形成される、前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
（１２）前記レンズ基板のうち、前記レンズが形成される領域と、前記レンズが形成される領域以外の領域であって前記フェルールと接触する領域とは、互いに異なる材料によって形成される、前記（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
（１３）前記フェルールは樹脂系材料によって形成される、前記（１）〜（１２）のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
（１４）前記レンズ基板及び前記フェルールは、ガラス系材料によって形成される、前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
（１５）前記フェルールは、感光性ガラス材料によって形成される、前記（１４）に記載の光通信デバイス。
（１６）前記フェルールの前記貫通孔は、エッチング、サンドブラスト及びレーザ照射のいずれかの加工方法によって形成される、前記（１４）に記載の光通信デバイス。
（１７）前記光通信デバイスは、前記レンズ基板に形成される複数の前記レンズが、光通信用の入出力を行うモジュールにおける光の入出力面に設けられる他のレンズと対向するように、当該モジュールと接続される、前記（１）〜（１６）のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
（１８）光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいては、前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の領域に分割され、当該複数の領域の各々の少なくとも両端部分が、ピンを介して前記対向面に固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続されており、前記光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置。
（１９）光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、を有する、光通信デバイス、を備え、前記光通信デバイスにおいては、前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の領域に分割され、当該複数の領域の各々の少なくとも両端部分が、ピンを介して前記対向面に固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続されており、前記光通信デバイスを介して、任意の装置から送信される所定の情報が重畳された光を受信する、受信装置。
（２０）光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、を有する、光通信デバイス、を備え、当該光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置と、前記光通信デバイスを備え、当該光通信デバイスを介して、前記送信装置から送信される前記光を受信する、受信装置と、を備え、前記光通信デバイスにおいて、前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の領域に分割され、当該複数の領域の各々の少なくとも両端部分が、ピンを介して前記対向面に固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続される、送受信システム。
１０、３０、４０、５０、６０ 光通信デバイス
２０ 光通信モジュール
１１０、３１０、４１０、５１０、６１０ フェルール
１１１ フェルール部材
１１２、５１２、６１２ 貫通孔
１１３、５１３、６１３ 嵌合部
１２０、６２０ レンズ基板
１２１ レンズ
１２２ ボス部
３１１、４１１ 支持部材

Claims (20)

  1. 光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、
    前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、
    を備え、
    前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に互いに接触しないように離隔された複数の領域に分割され、
    当該複数の領域の各々の両端部が、ピンを介して前記対向面に対して固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続される、
    光通信デバイス。
  2. 前記フェルールが、前記対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数のフェルール部材に分割される、
    請求項１に記載の光通信デバイス。
  3. 前記レンズ基板の前記対向面には、前記フェルール部材の各々の両端部に嵌合することにより前記フェルール部材と前記レンズ基板とを接続させるボス部が形成され、
    前記ボス部は前記レンズと一体成型される、
    請求項２に記載の光通信デバイス。
  4. 複数の前記フェルール部材は、互いに接触しないように、前記レンズ基板に接続される、
    請求項２又は３に記載の光通信デバイス。
  5. 前記フェルール部材は、前記フェルール部材の前記対向面に垂直な方向に対する前記フェルール部材の配列方向への傾きが、前記フェルール部材の前記対向面に垂直な方向の長さと前記フェルール部材間の距離とのタンジェントによって規定される角度以下となるように、前記レンズ基板に接続される、
    請求項４に記載の光通信デバイス。
  6. 前記フェルールの前記対向面とは逆側の面に設けられ、複数の前記フェルール部材に架設される棒状の支持部材、を更に備える、
    請求項２〜５のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
  7. 複数の前記フェルール部材の間に設けられる支持部材、を更に備える、
    請求項２〜６のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
  8. 前記フェルールは、前記対向面と平行な面内における一部領域が接続されており、
    前記対向面に垂直な方向に所定の長さの領域のみが、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数の領域に分割される、
    請求項１に記載の光通信デバイス。
  9. 前記レンズ基板が、前記対向面と平行な面内において行方向又は列方向に複数のレンズ部材に分割される、
    請求項１に記載の光通信デバイス。
  10. 前記レンズ及び前記貫通孔は、１行又は１列に１２個ずつ並べられて形成され、
    前記レンズ基板又は前記フェルールは、分割後の各領域が前記レンズ又は前記貫通孔が１２個ずつ並べられた行又は列をそれぞれ含むように分割される、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
  11. 前記レンズ基板は、少なくとも２つの互いに異なる樹脂系材料を用いた、多色成型によって形成される、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
  12. 前記レンズ基板のうち、前記レンズが形成される領域と、前記レンズが形成される領域以外の領域であって前記フェルールと接触する領域とは、互いに異なる材料によって形成される、
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
  13. 前記フェルールは樹脂系材料によって形成される、
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
  14. 前記レンズ基板及び前記フェルールは、ガラス系材料によって形成される、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
  15. 前記フェルールは、感光性ガラス材料によって形成される、
    請求項１４に記載の光通信デバイス。
  16. 前記フェルールの前記貫通孔は、エッチング、サンドブラスト及びレーザ照射のいずれかの加工方法によって形成される、
    請求項１４に記載の光通信デバイス。
  17. 前記光通信デバイスは、前記レンズ基板に形成される複数の前記レンズが、光通信用の入出力を行うモジュールにおける光の入出力面に設けられる他のレンズと対向するように、当該モジュールと接続される、
    請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光通信デバイス。
  18. 光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、
    前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、
    を有する、光通信デバイス、を備え、
    前記光通信デバイスにおいては、前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に互いに接触しないように離隔された複数の領域に分割され、当該複数の領域の各々の少なくとも両端部分が、ピンを介して前記対向面に固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続されており、
    前記光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置。
  19. 光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、
    前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、
    を有する、光通信デバイス、を備え、
    前記光通信デバイスにおいては、前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に互いに接触しないように離隔された複数の領域に分割され、当該複数の領域の各々の少なくとも両端部分が、ピンを介して前記対向面に固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続されており、
    前記光通信デバイスを介して、任意の装置から送信される所定の情報が重畳された光を受信する、受信装置。
  20. 光通信における複数のチャンネルに対応した複数のレンズが、第１の面に２次元状に形成されるレンズ基板と、
    前記レンズ基板の前記第１の面とは逆側の面である第２の面に対向して配置され、複数の前記レンズの各々に対応する位置に光ファイバが挿通される貫通孔が設けられるフェルールと、
    を有する、光通信デバイス、を備え、当該光通信デバイスを介して、任意の装置に対して所定の情報が重畳された光を送信する、送信装置と、
    前記光通信デバイスを備え、当該光通信デバイスを介して、前記送信装置から送信される前記光を受信する、受信装置と、
    を備え、
    前記光通信デバイスにおいて、前記レンズ基板又は前記フェルールの、少なくとも対向面に垂直な方向に所定の長さの領域は、当該対向面と平行な面内において行方向又は列方向に互いに接触しないように離隔された複数の領域に分割され、当該複数の領域の各々の少なくとも両端部分が、ピンを介して前記対向面に固定されることにより、前記レンズ基板と前記フェルールとが接続される、
    送受信システム。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018194669A (ja) * 2017-05-17 2018-12-06 コニカミノルタ株式会社 光学素子及び光コネクタ
JP2018194671A (ja) * 2017-05-17 2018-12-06 コニカミノルタ株式会社 光コネクタ
US11443998B2 (en) * 2019-06-05 2022-09-13 Te Connectivity Solutions Gmbh Electronic assembly including optical modules
CN112055485B (zh) * 2019-06-05 2024-06-07 泰连公司 具有光学模块的电子组件
US11104605B2 (en) 2019-11-26 2021-08-31 Corning Research & Development Corporation Process for making multi-fiber, physical contact fiber ferrule assemblies
US20220196931A1 (en) * 2020-12-22 2022-06-23 Intel Corporation Micro-lens array optically coupled with a photonics die
WO2023042471A1 (ja) * 2021-09-14 2023-03-23 株式会社フジクラ 光接続構造
JPWO2023100607A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08
US20230251428A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 Broadcom International Pte. Ltd. Silicon photonic edge coupled connector via collimation

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05215934A (ja) * 1992-02-05 1993-08-27 Asahi Glass Co Ltd 光ファイバ結合器
US5555332A (en) * 1995-06-08 1996-09-10 Siecor Corporation Applicator and associated method for inserting guide pins in a fiber optic connector
JP3228861B2 (ja) * 1995-11-07 2001-11-12 株式会社フジクラ ピンの一括挿入治具とテープファイバコネクタ積層体の接続方法
JP2002072012A (ja) * 2000-08-28 2002-03-12 Kyocera Corp 光ファイバ用フェルールの製造方法及びそれを用いて作製した光ファイバ用フェルール
JP2003248142A (ja) * 2001-07-12 2003-09-05 Ngk Insulators Ltd 二次元光学部材アレイ及び二次元導波路装置
JP3958114B2 (ja) * 2002-05-27 2007-08-15 京セラ株式会社 光ファイバコリメータの製造方法
US20060245694A1 (en) 2005-04-04 2006-11-02 Wenzong Chen Multifiber MT-type connector and ferrule comprising v-groove lens array and method of manufacture
JP2007035725A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Ricoh Co Ltd 光電気変換モジュール
JP2007163969A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Sony Corp 光結合器、光コネクタ及び光結合器の製造方法
JP4793099B2 (ja) * 2006-05-31 2011-10-12 日立電線株式会社 光モジュール
US8348522B2 (en) * 2008-09-12 2013-01-08 Ultra Communications, Inc. Attachable components for providing an optical interconnect between/through printed wiring boards
WO2014018047A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optically connecting a chip package to an optical connector

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