JP6279352B2

JP6279352B2 - Optical coupling component, optical connector, and optical coupling method

Info

Publication number: JP6279352B2
Application number: JP2014041925A
Authority: JP
Inventors: 福澤　隆; 隆福澤; 史郎佐藤
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2034-03-04
Also published as: JP2015169664A

Description

本発明は、光ファイバと、例えばレンズなどの光学要素とを光学的に結合させる光結合部品および光結合方法に関する。 The present invention relates to an optical coupling component and an optical coupling method for optically coupling an optical fiber and an optical element such as a lens.

通常、光ファイバのコア径は１０μｍ〜６５μｍ程度であり、レンズや光電変換素子等の光学要素との高効率の光結合を実現するためには、これらの光学要素と光ファイバとを精度良く位置合わせし、固定する必要がある。この目的のために、光ファイバと光学要素とを光学的に結合させる光結合部品が用いられる。 Usually, the core diameter of an optical fiber is about 10 μm to 65 μm, and in order to realize high-efficiency optical coupling with optical elements such as lenses and photoelectric conversion elements, these optical elements and optical fibers are positioned with high accuracy. It is necessary to match and fix. For this purpose, an optical coupling component that optically couples the optical fiber and the optical element is used.

例えば特許文献１には、レンズと光ファイバを簡易に位置合わせして結合できる光結合器として、レンズが形成されたレンズ形成部と、光ファイバが挿入されるファイバガイド溝が形成されたファイバ保持部とが一体成形されたレンズ部材を備える光結合器が開示されている。この光結合器では、ファイバガイド溝に光ファイバを挿入し、押さえ蓋で光ファイバを押さえて接着固定することで、光ファイバとレンズが位置合わせされて結合される。 For example, in Patent Document 1, as an optical coupler capable of simply aligning and coupling a lens and an optical fiber, a lens forming portion in which the lens is formed and a fiber holder in which a fiber guide groove into which the optical fiber is inserted is formed. An optical coupler including a lens member integrally formed with a portion is disclosed. In this optical coupler, the optical fiber is inserted into the fiber guide groove, and the optical fiber is pressed and fixed with a pressing lid, so that the optical fiber and the lens are aligned and coupled.

また、特許文献２には、光ファイバの先端部に組み立てられ、先端部の光軸方向に対し傾斜した光軸をもつ光入出端が設けられた基板に対面して設置される光路変更部材が開示されている。この光路変更部材は、光ファイバを光入出端に光接続させる反射面が形成された、透明材料からなる部材本体を有する。該部材本体には、光ファイバが挿通する光ファイバ挿通孔と、光ファイバ挿通孔が開口し、光ファイバの先端面が配置される先端配置空間とが形成されている。該先端配置空間には、先端部を部材本体に固定する接着剤が充填されている。 Further, Patent Document 2 discloses an optical path changing member that is assembled at the tip end portion of an optical fiber and is placed facing a substrate provided with a light input / output end having an optical axis inclined with respect to the optical axis direction of the tip portion. It is disclosed. This optical path changing member has a member main body made of a transparent material on which a reflection surface for optically connecting an optical fiber to an optical input / output end is formed. The member main body is formed with an optical fiber insertion hole through which the optical fiber is inserted and a tip arrangement space in which the optical fiber insertion hole is opened and the tip surface of the optical fiber is arranged. The tip placement space is filled with an adhesive that fixes the tip to the member body.

特開２００７−４１２２２号公報JP 2007-41222 A 特開２００９−１０４０９６号公報JP 2009-104096 Gazette

しかしながら、上記特許文献１に開示されたような光結合部品に用いられる光ファイバの固定方法では、光ファイバを押さえるための蓋が必要となり、必然的に別体の部品が必要となる。 However, the optical fiber fixing method used in the optical coupling component disclosed in Patent Document 1 requires a lid for pressing the optical fiber, and inevitably requires a separate component.

また、上記特許文献２に開示されたような光結合部品に用いられる光ファイバの固定方法では、光ファイバの挿通孔を備える部材を形成する必要がある。さらに、細くて折れやすい光ファイバを微小な挿通孔に挿通させなければならないため、組立に高度なスキルが必要な可能性もある。 Moreover, in the fixing method of the optical fiber used for the optical coupling component as disclosed in Patent Document 2, it is necessary to form a member having an optical fiber insertion hole. Furthermore, since a thin and easy-to-break optical fiber must be inserted through a small insertion hole, there is a possibility that a high level of skill is required for assembly.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コスト且つ組立てが容易な光結合部品、光コネクタおよび光結合方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an optical coupling component, an optical connector, and an optical coupling method that are low in cost and easy to assemble.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の光結合部品は、光ファイバと所定の光学要素とを光学的に結合する光結合部品であって、光学要素に対して所定の位置に配置される基材と、基材の一面に形成された、光ファイバを設置するための溝部と、基材の一面に形成された、加熱により変形して光ファイバの少なくとも一部を覆うことで光ファイバを溝部内に固定せしめるための加熱変形部とを備える。 In order to solve the above problems, an optical coupling component according to an aspect of the present invention is an optical coupling component that optically couples an optical fiber and a predetermined optical element, and is disposed at a predetermined position with respect to the optical element. The base material to be formed, the groove portion for installing the optical fiber formed on one surface of the base material, and the light formed by covering the at least part of the optical fiber deformed by heating formed on the one surface of the base material A heating deformation portion for fixing the fiber in the groove portion.

加熱変形部は、基材の一面から突出するように形成されてもよい。 The heating deformation part may be formed so as to protrude from one surface of the substrate.

加熱変形部は、その上端が溝部内に設置された光ファイバの頂部よりも高くなるよう形成されてもよい。 The heating deformation part may be formed such that the upper end thereof is higher than the top part of the optical fiber installed in the groove part.

光学要素と基材とが一体に形成されてもよい。 The optical element and the substrate may be integrally formed.

基材と一体に形成されるフレーム部をさらに備えてもよい。 You may further provide the flame | frame part formed integrally with a base material.

複数の光ファイバを設置するための複数の溝部が基材の一面上に形成されてもよい。 A plurality of grooves for installing a plurality of optical fibers may be formed on one surface of the substrate.

基材は、光路変換用の反射面をさらに備えてもよい。 The base material may further include a reflection surface for optical path conversion.

光ファイバの先端部が設置される溝部の部位は、他の部位よりも拡開されてもよい。 The part of the groove part in which the tip part of the optical fiber is installed may be expanded more than other parts.

基材は、光ファイバの先端面に対向する光ファイバ対向面を備えてもよい。該光ファイバ対向面は、光ファイバの先端面の中央部分に対向する部位に凹部を備えてもよい。 The base material may include an optical fiber facing surface that faces the tip surface of the optical fiber. The optical fiber facing surface may include a recess at a portion facing the central portion of the tip surface of the optical fiber.

基材と加熱変形部は、透明性の熱可塑性樹脂で形成されてもよい。 The base material and the heat-deformed portion may be formed of a transparent thermoplastic resin.

溝部内に設置される光ファイバの光軸と光学要素の光軸とが一致するように構成されてもよい。 You may comprise so that the optical axis of the optical fiber installed in a groove part and the optical axis of an optical element may correspond.

本発明の別の態様は、光コネクタである。この光コネクタは、上述の光結合部品と、加熱により変形された加熱変形部により少なくとも一部が覆われることで該光結合部品の溝部内に固定された光ファイバとを備える。 Another aspect of the present invention is an optical connector. This optical connector includes the above-described optical coupling component and an optical fiber fixed in a groove portion of the optical coupling component by being at least partially covered with a heat-deformed portion deformed by heating.

上記光コネクタにおいて、光ファイバの少なくとも一部を樹脂が覆っていてもよい。 In the optical connector, the resin may cover at least a part of the optical fiber.

本発明の別の態様は、光結合方法である。この方法は、光ファイバと所定の光学要素とを光学的に結合する光結合方法であって、基材と、基材の一面に形成された溝部と、基材の一面に形成された加熱変形部とを備える光結合部品を、光学要素に対して所定の位置に配置するステップと、溝部内に光ファイバを配置するステップと、加熱変形部を加熱により変形させて光ファイバの少なくとも一部を覆うことで、光ファイバを溝部内に固定せしめるステップとを備える。 Another aspect of the present invention is an optical coupling method. This method is an optical coupling method for optically coupling an optical fiber and a predetermined optical element, and includes a base material, a groove formed on one surface of the base material, and a heat deformation formed on one surface of the base material. An optical coupling component including a portion at a predetermined position with respect to the optical element, a step of disposing the optical fiber in the groove portion, and at least part of the optical fiber by deforming the heating deformation portion by heating. A step of fixing the optical fiber in the groove by covering.

本発明の別の態様もまた、光結合方法である。この方法は、光ファイバと所定の光学要素とを光学的に結合する光結合方法であって、基材と、基材の一面に形成された溝部と、基材の一面に形成された加熱変形部とを備える光結合部品を準備するステップと、溝部内に光ファイバを配置するステップと、加熱変形部を加熱により変形させて光ファイバの少なくとも一部を覆うことで、光ファイバを溝部内に固定せしめるステップと、光ファイバが溝部内に固定された光結合部品を、光学要素に対して所定の位置に配置するステップとを備える。 Another aspect of the present invention is also an optical coupling method. This method is an optical coupling method for optically coupling an optical fiber and a predetermined optical element, and includes a base material, a groove formed on one surface of the base material, and a heat deformation formed on one surface of the base material. A step of preparing an optical coupling component including a portion, a step of arranging an optical fiber in the groove portion, and deforming the heating deformation portion by heating to cover at least a part of the optical fiber, whereby the optical fiber is placed in the groove portion. A step of fixing, and an optical coupling component in which the optical fiber is fixed in the groove, and a step of arranging the optical coupling component at a predetermined position with respect to the optical element.

本発明によれば、低コスト且つ組立てが容易な光結合部品、光コネクタおよび光結合方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical coupling component, an optical connector, and an optical coupling method that are low in cost and easy to assemble.

図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施形態に係る光結合部品を説明するための図である。FIGS. 1A to 1F are views for explaining an optical coupling component according to an embodiment of the present invention. 図２（ａ）〜（ｅ）は、光結合部品に光ファイバを実装した光コネクタを説明するための図である。2A to 2E are views for explaining an optical connector in which an optical fiber is mounted on an optical coupling component. 図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る光ファイバの光結合部品の溝部への固定方法を説明するための図である。FIGS. 3A to 3C are views for explaining a method for fixing the optical fiber to the groove of the optical coupling component according to the embodiment of the present invention. 図４（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る光ファイバと光結合部品の溝部への別の固定方法を説明するための図である。FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining another method of fixing the optical fiber and the optical coupling component to the groove portion according to the embodiment of the present invention. 図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る光ファイバと光結合部品の溝部へのさらに別の固定方法を説明するための図である。FIGS. 5A to 5C are views for explaining still another method of fixing the optical fiber and the optical coupling component to the groove portion according to the embodiment of the present invention. 図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の別の実施形態に係る光コネクタを説明するための図である。6A to 6D are views for explaining an optical connector according to another embodiment of the present invention. 図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光コネクタを説明するための図である。7A to 7C are views for explaining an optical connector according to still another embodiment of the present invention. 図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光コネクタを説明するための図である。FIGS. 8A to 8D are views for explaining an optical connector according to still another embodiment of the present invention. 図９（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光コネクタを説明するための図である。FIGS. 9A and 9B are views for explaining an optical connector according to still another embodiment of the present invention. 図１０（ａ）〜（ｄ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光コネクタを説明するための図である。FIGS. 10A to 10D are views for explaining an optical connector according to still another embodiment of the present invention. 図１１（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光コネクタを説明するための図である。FIGS. 11A and 11B are views for explaining an optical connector according to still another embodiment of the present invention.

図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施形態に係る光結合部品１０を説明するための図である。図１（ａ）は、光結合部品１０の前面図を示す。図１（ｂ）は、光結合部品１０の平面図を示す。図１（ｃ）は、光結合部品１０の後面図を示す。図１（ｄ）は、光結合部品１０の側面図を示す。図１（ｅ）は、図１（ｂ）に示す光結合部品１０のＡ−Ａ断面図を示す。図１（ｆ）は、図１（ｂ）に示す光結合部品１０のＢ−Ｂ断面図を示す。 1A to 1F are views for explaining an optical coupling component 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a front view of the optical coupling component 10. FIG. 1B shows a plan view of the optical coupling component 10. FIG. 1C shows a rear view of the optical coupling component 10. FIG. 1 (d) shows a side view of the optical coupling component 10. FIG.1 (e) shows AA sectional drawing of the optical coupling component 10 shown in FIG.1 (b). FIG.1 (f) shows BB sectional drawing of the optical coupling component 10 shown in FIG.1 (b).

光結合部品１０は、光ファイバと、光学要素としてのレンズ２０とを光学的に結合するものである。本実施形態において、レンズ２０は、光結合部品１０と一体に形成されている。 The optical coupling component 10 optically couples an optical fiber and a lens 20 as an optical element. In the present embodiment, the lens 20 is formed integrally with the optical coupling component 10.

光結合部品１０は、熱可塑性透明樹脂によって形成された略直方体形状の基材１１と、基材１１の上面１２に形成された光ファイバを設置するための溝部１３と、基材１１の上面１２に形成された光ファイバを固定するための加熱変形部１４と、基材１１の前端部に設けられたレンズ形成部１５とを備える。本実施形態に係る光結合部品１０は、基材１１と平行な方向に光ファイバの光軸が向くようにする、いわゆる横型実装方式の光結合部品である。 The optical coupling component 10 includes a substantially rectangular parallelepiped base 11 formed of a thermoplastic transparent resin, a groove 13 for installing an optical fiber formed on the upper surface 12 of the base 11, and an upper surface 12 of the base 11. The heating deformation portion 14 for fixing the optical fiber formed on the lens 11 and the lens forming portion 15 provided at the front end portion of the substrate 11 are provided. The optical coupling component 10 according to the present embodiment is a so-called horizontal mounting type optical coupling component in which the optical axis of the optical fiber is oriented in a direction parallel to the substrate 11.

レンズ形成部１５は、熱可塑性透明樹脂で形成された直方体形状の部材である。レンズ形成部１５は、図１（ｄ）に示すように側面視においてＬ字状となるように基材１１と一体に形成されている。レンズ形成部１５の前面１５ａには、レンズ２０が形成されている。本実施形態においてレンズ２０は平凸レンズであるが、レンズ形状は特に限定されず、例えば凹レンズやシリンドリカルレンズであってもよい。 The lens forming portion 15 is a rectangular parallelepiped member formed of a thermoplastic transparent resin. The lens forming portion 15 is formed integrally with the base material 11 so as to be L-shaped in a side view as shown in FIG. A lens 20 is formed on the front surface 15 a of the lens forming unit 15. In the present embodiment, the lens 20 is a plano-convex lens, but the lens shape is not particularly limited, and may be, for example, a concave lens or a cylindrical lens.

溝部１３は、基材１１の上面１２に、レンズ形成部１５の後面１５ｂ側からレンズ２０の光軸方向に沿って形成されている。レンズ形成部１５の後面１５ｂは、光ファイバからの光を入射してレンズ２０へ導くための入射面、またはレンズ２０からの光を光ファイバに出射するための出射面として機能する。 The groove portion 13 is formed on the upper surface 12 of the base material 11 along the optical axis direction of the lens 20 from the rear surface 15b side of the lens forming portion 15. The rear surface 15b of the lens forming portion 15 functions as an incident surface for entering light from the optical fiber and guiding it to the lens 20, or as an exit surface for emitting light from the lens 20 to the optical fiber.

溝部１３は、光ファイバのクラッド部分が設置される第１溝部１３ａと、光ファイバの被覆部分が設置される第２溝部１３ｂから構成されている。第１溝部１３ａは、レンズ形成部１５の後面１５ｂ側から基材１１の中途まで延設されており、第２溝部１３ｂは、該基材１１の中途から基材１１の後端部まで延設されている。図１（ｆ）に示すように、第１溝部１３ａの底面には、光ファイバを安定して固定するために、断面略Ｖ字状の傾斜面が形成されている。第１溝部１３ａの位置および形状は、内部に設置される光ファイバの光軸がレンズ２０の光軸と一致するように形成される。また、第１溝部１３ａの底面の断面形状は、前記略V字形状の他、略U字形状、略凵字形状であってもよい。 The groove part 13 is comprised from the 1st groove part 13a in which the clad part of an optical fiber is installed, and the 2nd groove part 13b in which the coating | coated part of an optical fiber is installed. The first groove portion 13 a extends from the rear surface 15 b side of the lens forming portion 15 to the middle of the base material 11, and the second groove portion 13 b extends from the middle of the base material 11 to the rear end portion of the base material 11. Has been. As shown in FIG. 1 (f), an inclined surface having a substantially V-shaped cross section is formed on the bottom surface of the first groove portion 13a in order to stably fix the optical fiber. The position and shape of the first groove 13 a are formed so that the optical axis of the optical fiber installed inside coincides with the optical axis of the lens 20. Further, the cross-sectional shape of the bottom surface of the first groove portion 13a may be a substantially U shape or a substantially bowl shape in addition to the substantially V shape.

加熱変形部１４は、加熱により変形して光ファイバのクラッド部分の外周面の少なくとも一部を覆うことで、光ファイバを第１溝部１３ａ内に固定せしめる機能を有する。加熱変形部１４は、熱可塑性透明樹脂によって基材１１と一体に形成される。本実施形態において、加熱変形部１４は、第１溝部１３ａの周囲において、基材１１の上面１２から突出するように形成されている。このように、加熱変形部１４を突出形状とすることにより、単に平坦な部分を加熱変形させた場合と比較して、光ファイバ上に覆い被さる面積を大きくすることができ、光ファイバを押さえつける効果を高めることが可能となる。さらに、加える熱が突出した加熱変形部１４に集中することにより、当該部分の軟化および変形が容易となる。加熱変形部１４は、第１溝部１３ａのような光ファイバのクラッド部分に相当する領域だけではなく、図示は省略するが、第２溝部１３ｂのような光ファイバの被覆部分に相当する領域にあってもよい。後述のように、加熱変形に要する時間はごく短時間であるので、樹脂等を材料とする被覆部分が大きなダメージを受けることは少ない。 The heating deformation portion 14 has a function of fixing the optical fiber in the first groove portion 13a by being deformed by heating and covering at least a part of the outer peripheral surface of the clad portion of the optical fiber. The heating deformation part 14 is integrally formed with the base material 11 by a thermoplastic transparent resin. In the present embodiment, the heating deformation portion 14 is formed so as to protrude from the upper surface 12 of the base material 11 around the first groove portion 13a. Thus, by making the heating deformation part 14 into a projecting shape, the area covered on the optical fiber can be increased and the effect of pressing down the optical fiber, compared to the case where the flat part is simply heated and deformed. Can be increased. Furthermore, the heat to be applied is concentrated on the protruding heat-deformed portion 14, so that the portion is easily softened and deformed. The heating deformation portion 14 is not only in a region corresponding to the cladding portion of the optical fiber, such as the first groove portion 13a, but also in a region corresponding to the coating portion of the optical fiber, such as the second groove portion 13b, although illustration is omitted. May be. As will be described later, since the time required for the heat deformation is very short, the coated portion made of resin or the like is rarely damaged.

加熱変形部１４は、その上端が第１溝部１３ａに設置された光ファイバの頂部よりも高くなるよう形成されることが好ましい。この場合、光ファイバのクラッド部分を覆うように加熱変形部１４を変形する作業が容易となる。また、本実施形態では、加熱変形部１４を断面三角形状の突出としているが、その断面形状は特に限定されず、例えば断面四角形状の突出であってもよい。また本実施形態では、第１溝部１３ａの長手方向に沿って線状に加熱変形部１４を形成したが、点状に又は複数箇所に加熱変形部１４を形成してもよい。また、本実施形態では第１溝部１３ａの長手方向の一部の周囲に加熱変形部１４を形成したが、第１溝部１３ａの長手方向の全域にわたって加熱変形部１４を形成してもよい。さらには、第２溝部１３ｂの周囲にも第１溝部１３ａの周囲と同様の加熱変形部１４を形成してもよい。これらの加熱変形部１４の形状および範囲は、必要とされる光ファイバの固定強度に応じて適宜設計すればよい。 The heating deformation portion 14 is preferably formed so that the upper end thereof is higher than the top portion of the optical fiber installed in the first groove portion 13a. In this case, the operation | work which deform | transforms the heating deformation part 14 so that the clad part of an optical fiber may be covered becomes easy. Moreover, in this embodiment, although the heating deformation part 14 is made into the protrusion of a cross-sectional triangle shape, the cross-sectional shape is not specifically limited, For example, a cross-sectional square-shaped protrusion may be sufficient. Moreover, in this embodiment, although the heat-deformation part 14 was formed in linear form along the longitudinal direction of the 1st groove part 13a, you may form the heat-deformation part 14 in dot shape or several places. In the present embodiment, the heat-deformed portion 14 is formed around a part of the first groove portion 13a in the longitudinal direction. However, the heat-deformed portion 14 may be formed over the entire length direction of the first groove portion 13a. Furthermore, the heating deformation part 14 similar to the periphery of the first groove part 13a may be formed around the second groove part 13b. What is necessary is just to design suitably the shape and range of these heat deformation parts 14 according to the fixed intensity | strength of the required optical fiber.

図２（ａ）〜（ｅ）は、光結合部品１０に光ファイバ２２を実装した光コネクタ３０を説明するための図である。図２（ａ）は、光コネクタ３０の前面図を示す。図２（ｂ）は、光コネクタ３０の平面図を示す。図２（ｃ）は、光コネクタ３０の後面図を示す。図２（ｄ）は、図２（ｂ）に示す光コネクタ３０のＡ−Ａ断面図を示す。図２（ｅ）は、図２（ｂ）に示す光コネクタ３０のＢ−Ｂ断面図を示す。 2A to 2E are views for explaining the optical connector 30 in which the optical fiber 22 is mounted on the optical coupling component 10. FIG. 2A shows a front view of the optical connector 30. FIG. 2B shows a plan view of the optical connector 30. FIG. 2C shows a rear view of the optical connector 30. FIG. 2D shows a cross-sectional view of the optical connector 30 shown in FIG. FIG.2 (e) shows BB sectional drawing of the optical connector 30 shown in FIG.2 (b).

第１溝部１３ａには光ファイバ２２のクラッド部分２２ａが設置され、第２溝部１３ｂには光ファイバ２２の被覆部分２２ｂが設置される。光ファイバ２２は、その先端面がレンズ形成部１５の後面１５ｂに当接または近接するように配置される。ここで、本実施形態に係る光コネクタ３０では、加熱変形部の一部１４’が加熱により変形され、光ファイバ２２のクラッド部分２２ａの一部を覆っている。この変形した加熱変形部の一部１４’により、光ファイバ２２のクラッド部分２２ａが第１溝部１３ａ内に固定される。 A clad portion 22a of the optical fiber 22 is installed in the first groove portion 13a, and a coating portion 22b of the optical fiber 22 is installed in the second groove portion 13b. The optical fiber 22 is disposed such that its front end surface is in contact with or close to the rear surface 15 b of the lens forming portion 15. Here, in the optical connector 30 according to the present embodiment, a part 14 ′ of the heating deformation part is deformed by heating and covers a part of the cladding part 22 a of the optical fiber 22. The clad portion 22a of the optical fiber 22 is fixed in the first groove portion 13a by the deformed part 14 'of the heat deformed portion.

このように第１溝部１３ａ内に光ファイバ２２のクラッド部分２２ａが固定されることで、光ファイバ２２とレンズ２０の光軸が合わせられ、光ファイバ２２とレンズ２０とを光学的に結合することができる。 By fixing the clad portion 22a of the optical fiber 22 in the first groove 13a in this way, the optical axes of the optical fiber 22 and the lens 20 are aligned, and the optical fiber 22 and the lens 20 are optically coupled. Can do.

図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る光ファイバと光結合部品の溝部への固定方法を説明するための図であり、図２（ｂ）に示す光コネクタのＢ−Ｂ断面の溝部周辺を拡大した図である。 FIGS. 3A to 3C are views for explaining a method of fixing the optical fiber and the optical coupling component according to the embodiment of the present invention to the groove, and FIG. 3B is a view of the optical connector B shown in FIG. It is the figure which expanded the groove part periphery of -B cross section.

本方法においてはまず、光結合部品１０をレンズに対して所定の位置に配置する。図１（ａ）〜（ｆ）に示す光結合部品１０を用いる場合、光結合部品１０とレンズ２０が一体に形成されているため、このステップは省略することができる。 In this method, first, the optical coupling component 10 is arranged at a predetermined position with respect to the lens. When the optical coupling component 10 shown in FIGS. 1A to 1F is used, this step can be omitted because the optical coupling component 10 and the lens 20 are integrally formed.

次に、図３（ａ）に示すように、第１溝部１３ａ内に光ファイバのクラッド部分２２ａを配置する。本実施形態において、第１溝部１３ａは上方へ開口しているため、光ファイバのクラッド部分２２ａを上方から容易に第１溝部１３ａ内に配置することができる。 Next, as shown in FIG. 3A, an optical fiber cladding portion 22a is disposed in the first groove 13a. In this embodiment, since the 1st groove part 13a is opened upwards, the clad part 22a of an optical fiber can be easily arrange | positioned in the 1st groove part 13a from upper direction.

次に、図３（ｂ）に示すように、先端を所定の温度に加熱した半田ごての先端部４０を短時間、加熱変形部１４に押し付けることで加熱変形部１４を加熱する。所定の温度とは、加熱変形部１４が熱軟化し、小さな加力で容易に変形させることが可能となる温度であり、この加熱により、図３（ｃ）に示すように加熱変形部の一部１４’を軟化させ、光ファイバのクラッド部分２２ａを覆うように変形させる。変形した加熱変形部の一部１４’が十分に光ファイバのクラッド部分２２ａを覆ったとき、半田ごての先端部４０を離し、変形した加熱変形部の一部１４’を冷却する。これにより、加熱変形部の一部１４’が硬化され、第１溝部１３ａ内に光ファイバのクラッド部分２２ａが固定される。このような光ファイバ２２の固定方法は、「熱カシメ」と呼ぶこともできる。光ファイバ２２とレンズとの光軸合わせの精度を高めるために、加熱変形部１４の加熱変形および冷却硬化の間は、光ファイバ２２を第１溝部１３ａの底面に押し付け続けることが好ましい。また、加熱変形のときに、加熱変形部の一部１４’を介して、半田ごての先端部４０により、光ファイバのクラッド部分２２ａを第１溝部１３ａの底面又は内面の一部に押し付けるようにしてもよい。さらには、半田ごての先端部４０を、光ファイバの軸方向にスライドさせてもよい。加熱変形部の一部１４’を延長し、より強固な固定が可能となるからである。 Next, as shown in FIG. 3B, the heating deformation part 14 is heated by pressing the tip 40 of the soldering iron whose tip is heated to a predetermined temperature against the heating deformation part 14 for a short time. The predetermined temperature is a temperature at which the heat-deformed portion 14 is softened and can be easily deformed with a small force, and by this heating, as shown in FIG. The portion 14 'is softened and deformed so as to cover the clad portion 22a of the optical fiber. When the deformed part 14 'of the heat-deformed part sufficiently covers the clad portion 22a of the optical fiber, the tip 40 of the soldering iron is released, and the deformed part 14' of the heat-deformed part is cooled. As a result, a part 14 'of the heat-deformed portion is cured, and the optical fiber cladding portion 22a is fixed in the first groove 13a. Such a fixing method of the optical fiber 22 can also be called “thermal caulking”. In order to increase the accuracy of optical axis alignment between the optical fiber 22 and the lens, it is preferable to keep pressing the optical fiber 22 against the bottom surface of the first groove portion 13a during the heat deformation and cooling hardening of the heat deformation portion 14. Further, during the heat deformation, the clad portion 22a of the optical fiber is pressed against a part of the bottom surface or the inner surface of the first groove portion 13a by the tip portion 40 of the soldering iron through the heat deformation portion 14 ′. It may be. Further, the tip 40 of the soldering iron may be slid in the axial direction of the optical fiber. This is because part 14 'of the heat-deformed portion can be extended to enable more firm fixation.

より確実で強固な固定を実現するために、冷却硬化後においても加熱変形部の一部１４’によって光ファイバ２２を第１溝部１３ａの内面または底面の一部に押し付けられるように、加熱変形部の一部１４’で光ファイバ２２のクラッド部分２２ａを覆うことが望ましい。 In order to realize more secure and firm fixation, the heat deforming portion is so configured that the optical fiber 22 can be pressed against a part of the inner surface or the bottom surface of the first groove portion 13a by the portion 14 ′ of the heat deforming portion even after cooling and hardening. It is desirable to cover the clad portion 22a of the optical fiber 22 with a portion 14 'of the first.

上述した方法では、半田ごてを用いて加熱変形部１４を加熱変形させたが、加熱変形部１４を加熱変形する手段は半田ごてに限定されない。基材１１の上面１２上に形成された小面積の加熱変形部１４を変形可能な程度に熱を加えることができる手段であれば、任意の手段を用いることができる。 In the above-described method, the heat deforming portion 14 is heated and deformed using the soldering iron, but the means for heat deforming the heat deforming portion 14 is not limited to the soldering iron. Any means can be used as long as it can apply heat to such an extent that the small-area heating deformation portion 14 formed on the upper surface 12 of the substrate 11 can be deformed.

本実施形態に係る光結合部品１０に実装可能な光ファイバ２２は特に限定されず、例えばクラッド径がφ１２５μｍのマルチモードファイバＧＩ５０（コア及びクラッド部分の材質は石英）を実装することができる。光ファイバ２２のクラッド径に応じて第１溝部１３ａのサイズを変更することで、任意の光ファイバを実装可能である。 The optical fiber 22 that can be mounted on the optical coupling component 10 according to the present embodiment is not particularly limited. For example, a multimode fiber GI50 having a cladding diameter of φ125 μm (the material of the core and the cladding portion is quartz) can be mounted. An arbitrary optical fiber can be mounted by changing the size of the first groove portion 13a according to the cladding diameter of the optical fiber 22.

光結合部品１０の材質としては、適用波長において光学的に透明なものであれば使用可能である。特に安価に製造ができる射出成形の可能な樹脂であれば尚よい。好適な樹脂としては、透明性が高く耐候性能が高いＵＬＴＥＭ（登録商標：ポリエーテルイミド）やゼオノア（登録商標：ポリオレフィン）を例示できるが、その他にもポリカーボネートなどを用いることができる。ＵＬＴＥＭを材料に使用した場合、熱変形に至らしめる加熱温度は３００℃（半田ごての設定先端温度）であるが、異なる材質を使用した場合は適宜、最適な加熱温度を設定すればよい。 As a material of the optical coupling component 10, any material that is optically transparent at an applicable wavelength can be used. In particular, any resin that can be injection-molded and can be manufactured at low cost is preferable. Examples of suitable resins include ULTEM (registered trademark: polyetherimide) and ZEONOR (registered trademark: polyolefin), which have high transparency and high weather resistance, but polycarbonate and the like can also be used. When ULTEM is used as a material, the heating temperature that leads to thermal deformation is 300 ° C. (set tip temperature of the soldering iron). However, when a different material is used, an optimal heating temperature may be set as appropriate.

以上説明したように、本実施形態に係る光結合部品１０によれば、加熱によって加熱変形部１４を変形させることで光ファイバ２２のクラッド部分２２ａを第１溝部１３ａ内に固定することができる。これにより、極めて簡便且つ迅速に光ファイバ２２と光結合部品１０とを一体化することができ、光コネクタ３０の組立てが容易になる。また、光ファイバ固定のために押さえ蓋等の別体の部品を用意することが必ずしも必要でなく、部品点数の削減を図ることが可能となる。また、光コネクタ３０のうち、光ファイバ２２が配置される基材１１の厚みは、溝部の深さプラスαでよいので、光コネクタ３０の薄型化に寄与することができる。さらに、本実施形態によれば、光ファイバ２２を溝部の底面等に当接させる状態を維持することによって、光ファイバ２２を光学要素に対して所定の位置に固定することが可能であるため、光ファイバ２２の位置決めのための挿通孔等は必ずしも必要とせずに、光コネクタ３０を得ることができる。一般にはこのような光結合部品１０は射出成形で得る場合が多いが、本実施形態に係る光結合部品１０は、挿通孔を必ずしも備える必要がないために、挿通孔の形成のためのピン状の金型も不要となるメリットもある。 As described above, according to the optical coupling component 10 according to the present embodiment, the cladding portion 22a of the optical fiber 22 can be fixed in the first groove portion 13a by deforming the heating deformation portion 14 by heating. Thereby, the optical fiber 22 and the optical coupling component 10 can be integrated very simply and rapidly, and the assembly of the optical connector 30 is facilitated. In addition, it is not always necessary to prepare separate parts such as a holding lid for fixing the optical fiber, and the number of parts can be reduced. Moreover, since the thickness of the base material 11 in which the optical fiber 22 is arrange | positioned among the optical connectors 30 may be the depth of a groove part plus (alpha), it can contribute to thickness reduction of the optical connector 30. FIG. Furthermore, according to the present embodiment, the optical fiber 22 can be fixed at a predetermined position with respect to the optical element by maintaining the state in which the optical fiber 22 is brought into contact with the bottom surface or the like of the groove. The optical connector 30 can be obtained without necessarily requiring an insertion hole or the like for positioning the optical fiber 22. In general, such an optical coupling component 10 is often obtained by injection molding. However, since the optical coupling component 10 according to the present embodiment does not necessarily include an insertion hole, a pin shape for forming the insertion hole is used. There is also an advantage that no mold is required.

図４（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る光ファイバと光結合部品の溝部への別の固定方法を説明するための図であり、図２（ｂ）に示す光コネクタのＢ−Ｂ断面の溝部周辺を拡大した図である。図４（ａ）は、第１溝部１３ａ内に光ファイバのクラッド部分２２ａを設置した状態を示す。図４（ｂ）は、加熱変形部の一部１４’により光ファイバのクラッド部分２２ａが第１溝部１３ａ内に固定された状態を示す。 4 (a) and 4 (b) are diagrams for explaining another method of fixing the optical fiber and the optical coupling component to the groove portion according to the embodiment of the present invention, and the optical connector shown in FIG. 2 (b). It is the figure which expanded the groove part periphery of BB cross section. FIG. 4A shows a state where a clad portion 22a of an optical fiber is installed in the first groove portion 13a. FIG. 4B shows a state in which the clad portion 22a of the optical fiber is fixed in the first groove portion 13a by the part 14 'of the heat deforming portion.

上述の実施形態では、第１溝部１３ａの両側面の上方に加熱変形部１４を突出させたが、図４（ａ）に示す本変形例のように、第１溝部１３ａの片側面の上方だけに加熱変形部１４を突出させてもよい。この場合、片側の加熱変形部１４を加熱することで、図４（ｂ）に示すように光ファイバのクラッド部分２２ａの主に片側部分が加熱変形部の一部１４’で覆われることになる。このような状態であっても光ファイバのクラッド部分２２ａを上方から押さえることができるため、光ファイバのクラッド部分２２ａの固定は可能である。 In the above-described embodiment, the heating deformation portion 14 is protruded above both side surfaces of the first groove portion 13a. However, as in the present modification shown in FIG. 4A, only above one side surface of the first groove portion 13a. The heating deformation part 14 may be protruded. In this case, by heating the heating deformation portion 14 on one side, as shown in FIG. 4B, mainly one side portion of the clad portion 22a of the optical fiber is covered with a portion 14 ′ of the heating deformation portion. . Even in such a state, since the clad portion 22a of the optical fiber can be pressed from above, the clad portion 22a of the optical fiber can be fixed.

図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る光ファイバと光結合部品の溝部へのさらに別の固定方法を説明するための図であり、図２（ｂ）に示す光コネクタ３０のＢ−Ｂ断面の溝部周辺を拡大した図である。図５（ａ）は、第１溝部１３ａ内に光ファイバのクラッド部分２２ａを設置した状態を示す。図５（ｂ）および（ｃ）は、加熱変形部の一部１４’により光ファイバのクラッド部分２２ａが第１溝部１３ａ内に固定された状態を示す。 FIGS. 5A to 5C are views for explaining another fixing method of the optical fiber and the optical coupling component according to the embodiment of the present invention in the groove, and the light shown in FIG. It is the figure which expanded the groove part periphery of the BB cross section of the connector 30. FIG. FIG. 5A shows a state in which a clad portion 22a of an optical fiber is installed in the first groove portion 13a. FIGS. 5B and 5C show a state in which the clad portion 22a of the optical fiber is fixed in the first groove portion 13a by the part 14 'of the heating deformation portion.

本変形例では、加熱変形部１４は基材の上面１２から突出しておらず、平坦となっている。但し本変形例においても、加熱変形部１４は、その上端が第１溝部１３ａに設置された光ファイバの頂部よりも高くなるよう形成されている。図５（ｂ）は、第１溝部１３ａの両側面に形成された加熱変形部１４を加熱変形させ、光ファイバのクラッド部分２２ａを第１溝部１３ａ内に固定した状態を示す。図５（ｃ）は、第１溝部１３ａの片側面に形成された加熱変形部１４を加熱変形させ、光ファイバのクラッド部分２２ａを第１溝部１３ａ内に固定した状態を示す。図５（ｂ）および（ｃ）のどちらの場合も、光ファイバのクラッド部分２２ａを上方から押さえることができるため、光ファイバのクラッド部分２２ａの固定は可能である。 In this modification, the heating deformation portion 14 does not protrude from the upper surface 12 of the base material and is flat. However, also in this modification, the heating deformation part 14 is formed so that the upper end thereof is higher than the top part of the optical fiber installed in the first groove part 13a. FIG. 5B shows a state in which the heat deforming portions 14 formed on both side surfaces of the first groove portion 13a are heat deformed, and the clad portion 22a of the optical fiber is fixed in the first groove portion 13a. FIG. 5C shows a state in which the heat deforming portion 14 formed on one side surface of the first groove portion 13a is heat deformed and the clad portion 22a of the optical fiber is fixed in the first groove portion 13a. In both cases of FIGS. 5B and 5C, the cladding portion 22a of the optical fiber can be pressed from above, so that the cladding portion 22a of the optical fiber can be fixed.

図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の別の実施形態に係る光結合部品６０を説明するための図である。図６（ａ）〜（ｄ）は、光結合部品６０に光ファイバ２２を実装した状態を示している。図６（ａ）は、光結合部品６０の前面図を示す。図６（ｂ）は、光結合部品６０の平面図を示す。図６（ｃ）は、光結合部品６０の後面図を示す。図６（ｄ）は、図６（ｂ）に示す光結合部品６０のＡ−Ａ断面図を示す。本実施形態に係る光結合部品６０において、上述した実施形態と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。 6A to 6D are views for explaining an optical coupling component 60 according to another embodiment of the present invention. 6A to 6D show a state in which the optical fiber 22 is mounted on the optical coupling component 60. FIG. FIG. 6A shows a front view of the optical coupling component 60. FIG. 6B shows a plan view of the optical coupling component 60. FIG. 6C shows a rear view of the optical coupling component 60. FIG.6 (d) shows the AA sectional drawing of the optical coupling component 60 shown in FIG.6 (b). In the optical coupling component 60 according to the present embodiment, components that are the same as or correspond to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as appropriate.

本実施形態に係る光結合部品６０は、基材１１およびレンズ形成部１５の外周面を囲うフレーム部６１をさらに備えている。このフレーム部６１は、基材１１およびレンズ形成部１５と一体に形成される。このフレーム部６１の形成により、光結合部品６０の剛性が向上するとともに、光ファイバ２２を実装する際の加熱によって基材１１およびレンズ形成部１５が変形する不具合を防止することができる。 The optical coupling component 60 according to the present embodiment further includes a frame portion 61 that surrounds the outer peripheral surface of the base material 11 and the lens forming portion 15. The frame portion 61 is formed integrally with the base material 11 and the lens forming portion 15. By forming the frame portion 61, the rigidity of the optical coupling component 60 is improved, and a problem that the base material 11 and the lens forming portion 15 are deformed due to heating when the optical fiber 22 is mounted can be prevented.

図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光結合部品７０を説明するための図である。図７（ａ）〜（ｃ）は、光結合部品７０に光ファイバを実装した状態を示している。図７（ａ）は、光結合部品７０の前面図を示す。図７（ｂ）は、光結合部品７０の平面図を示す。図７（ｃ）は、光結合部品７０の後面図を示す。本実施形態に係る光結合部品７０においても、上述した実施形態と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。 7A to 7C are views for explaining an optical coupling component 70 according to still another embodiment of the present invention. 7A to 7C show a state where an optical fiber is mounted on the optical coupling component 70. FIG. FIG. 7A shows a front view of the optical coupling component 70. FIG. 7B shows a plan view of the optical coupling component 70. FIG. 7C shows a rear view of the optical coupling component 70. Also in the optical coupling component 70 according to the present embodiment, the same or corresponding components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate.

本実施形態に係る光結合部品７０は、複数の光ファイバ２２からなる光ファイバアレイ７２を実装可能に構成されている。光ファイバアレイ７２の有する複数の光ファイバ２２を固定するために、基材１１の上面１２上には複数の溝部１３が並列に形成されている。各溝部１３に一本ずつ光ファイバ２２が配置され、加熱変形された加熱変形部の一部１４’によって固定されている。 The optical coupling component 70 according to the present embodiment is configured such that an optical fiber array 72 composed of a plurality of optical fibers 22 can be mounted. In order to fix the plurality of optical fibers 22 included in the optical fiber array 72, a plurality of grooves 13 are formed in parallel on the upper surface 12 of the substrate 11. One optical fiber 22 is disposed in each groove 13 and is fixed by a part 14 'of the heat-deformed part that has been heat-deformed.

通常、複数の光ファイバの同時の取扱いは注意を要するものであるが、本実施形態によれば、アレイ状の複数本の光ファイバを光結合部品７０の溝部に容易且つ同時にアクセスすることができ、所定の位置に同時に設置できる。さらに、光ファイバ２２の光結合部品７０への固定は、予め光結合部品７０に形成された加熱変形部１４を加熱変形させるだけでよく、極めて簡便に且つ短時間で、複数本の光ファイバ２２を固定することができる。 Usually, handling of a plurality of optical fibers at the same time requires caution. However, according to this embodiment, a plurality of optical fibers in an array shape can be easily and simultaneously accessed in the groove portion of the optical coupling component 70. , Can be installed at a predetermined position simultaneously. Furthermore, the optical fiber 22 can be fixed to the optical coupling component 70 only by heating and deforming the heating deformation portion 14 formed in advance on the optical coupling component 70, and a plurality of optical fibers 22 can be extremely simply and in a short time. Can be fixed.

図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光結合部品８０を説明するための図である。図８（ａ）〜（ｄ）は、光結合部品８０に光ファイバ２２を実装した状態を示している。図８（ａ）は、光結合部品８０の前面図を示す。図８（ｂ）は、光結合部品８０の平面図を示す。図８（ｃ）は、光結合部品８０の後面図を示す。図８（ｄ）は、図８（ｂ）に示す光結合部品８０のＡ−Ａ断面図を示す。本実施形態に係る光結合部品８０において、上述した実施形態と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。 FIGS. 8A to 8D are views for explaining an optical coupling component 80 according to still another embodiment of the present invention. FIGS. 8A to 8D show a state in which the optical fiber 22 is mounted on the optical coupling component 80. FIG. 8A shows a front view of the optical coupling component 80. FIG. 8B shows a plan view of the optical coupling component 80. FIG. 8C shows a rear view of the optical coupling component 80. FIG.8 (d) shows AA sectional drawing of the optical coupling component 80 shown in FIG.8 (b). In the optical coupling component 80 according to the present embodiment, constituent elements that are the same as or correspond to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted as appropriate.

本実施形態に係る光結合部品８０においては、光ファイバ２２および基材１１の上面１２上に、樹脂８１が塗布されたうえ、硬化されていることを特徴とする。加熱変形部１４を加熱変形させて光ファイバ２２上のクラッド部分２２ａを第１溝部１３ａ内に固定した後、光ファイバ２２および基材１１の上面１２上に、流動性を有する所定の樹脂８１を塗布し、硬化することで、光ファイバ２２と基材１１との接着効果が発現し、光ファイバの固定強度を更に増すことができ、一層信頼性の高い光コネクタを得ることができる。樹脂８１は、加熱又はエネルギー照射による硬化方法の観点、さらに光ファイバと基材との接着性、使用時の粘度や硬化後の硬度をはじめとした物性や特性の観点から、適切な樹脂を適宜選択することができ、各種接着剤を用いることができる。さらに樹脂を適用する形態についても、先述の塗布のほか、例えばフレーム部６１によって囲まれた領域に樹脂を注入することでエンキャップシュレーションやキャスティング等の形態をとることができ、光ファイバの固定強度を更に増すことができる。 The optical coupling component 80 according to the present embodiment is characterized in that a resin 81 is applied and cured on the optical fiber 22 and the upper surface 12 of the substrate 11. After the heating deformation portion 14 is heated and deformed to fix the clad portion 22a on the optical fiber 22 in the first groove portion 13a, a predetermined resin 81 having fluidity is applied to the optical fiber 22 and the upper surface 12 of the substrate 11. By applying and curing, the adhesive effect between the optical fiber 22 and the substrate 11 is exhibited, the fixing strength of the optical fiber can be further increased, and a more reliable optical connector can be obtained. Resin 81 is appropriately selected from the viewpoint of a curing method by heating or energy irradiation, and from the viewpoint of physical properties and characteristics including adhesion between the optical fiber and the base material, viscosity during use and hardness after curing. Various adhesives can be used. In addition to the above-described application, the resin can be applied in a form such as encapsulation or casting by injecting the resin into a region surrounded by the frame 61, for example. The strength can be further increased.

このとき、樹脂８１の屈折率を適宜選択した上で、光ファイバ２２の先端面と光結合部品８０の光入射面または光出射面（すなわちレンズ形成部１５の後面１５ｂ）との間隙に、樹脂８１がいきわたるようにすることも可能である。光ファイバ２２の先端面と光結合部品８０の光入射面または光出射面とは物理的に離間しているので、それぞれの界面においてそれぞれ５％前後のフレネル反射損失が生じ、結合効率を低下させる一因となっている。そこで光ファイバ２２と光結合部品８０の屈折率の中間付近の屈折率を有する樹脂を選択することによって、フレネル損失を低減させ、結合効率を向上させることが可能である。さらに光ファイバ先端面付近を樹脂が覆うことで、光ファイバ２２の先端面と光結合部品８０の光入射面または光出射面の保護効果も期待できる。なお、屈折率の整合が可能な樹脂が必ずしも希求の固定強度を満足しえない場合があるが、光ファイバ先端面付近は屈折率整合性を有する樹脂を選択し、それ以外の部分については固定強度を重視した樹脂を選択するなどの方策を適宜採用することも可能である。 At this time, after appropriately selecting the refractive index of the resin 81, the resin is placed in the gap between the front end surface of the optical fiber 22 and the light incident surface or light emitting surface of the optical coupling component 80 (that is, the rear surface 15b of the lens forming portion 15). It is also possible to make 81 spread. Since the front end surface of the optical fiber 22 and the light incident surface or light output surface of the optical coupling component 80 are physically separated, a Fresnel reflection loss of about 5% occurs at each interface, thereby reducing the coupling efficiency. It is a factor. Therefore, by selecting a resin having a refractive index near the middle of the refractive index of the optical fiber 22 and the optical coupling component 80, it is possible to reduce the Fresnel loss and improve the coupling efficiency. Furthermore, since the resin covers the vicinity of the front end surface of the optical fiber, the effect of protecting the front end surface of the optical fiber 22 and the light incident surface or light output surface of the optical coupling component 80 can be expected. In some cases, a resin capable of matching the refractive index may not always satisfy the required fixing strength. However, a resin having a refractive index matching is selected near the tip of the optical fiber, and other parts are fixed. It is also possible to appropriately adopt measures such as selecting a resin that emphasizes strength.

図９（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光結合部品９０を説明するための図である。図９（ａ）および（ｂ）は、光結合部品９０に光ファイバを実装した状態を示している。図９（ａ）は、光結合部品９０の平面図を示す。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す光結合部品９０のＡ−Ａ断面図を示す。本実施形態に係る光結合部品９０においても、上述した実施形態と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。 FIGS. 9A and 9B are views for explaining an optical coupling component 90 according to still another embodiment of the present invention. FIGS. 9A and 9B show a state in which an optical fiber is mounted on the optical coupling component 90. FIG. 9A shows a plan view of the optical coupling component 90. FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line AA of the optical coupling component 90 shown in FIG. Also in the optical coupling component 90 according to the present embodiment, the same or corresponding components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate.

本実施形態に係る光結合部品９０は、基板９４上に配置された垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）９５と、光ファイバ２２とを光学的に結合するものである。 The optical coupling component 90 according to the present embodiment optically couples a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) 95 disposed on a substrate 94 and the optical fiber 22.

本実施形態に係る光結合部品９０は、複数の光ファイバ２２からなる光ファイバアレイ７２を実装可能に構成されている。光ファイバアレイ７２の有する複数の光ファイバ２２を固定するために、基材１１の上面１２上には複数の溝部１３が並列に形成されている。各溝部１３に一本ずつ光ファイバ２２が配置され、加熱変形された加熱変形部の一部１４’によって固定されている。 The optical coupling component 90 according to the present embodiment is configured such that an optical fiber array 72 including a plurality of optical fibers 22 can be mounted. In order to fix the plurality of optical fibers 22 included in the optical fiber array 72, a plurality of grooves 13 are formed in parallel on the upper surface 12 of the substrate 11. One optical fiber 22 is disposed in each groove 13 and is fixed by a part 14 'of the heat-deformed part that has been heat-deformed.

また、本実施形態に係る光結合部品９０においては、基材１１の前端部に、レンズ形成部に代えて反射面形成部９１が形成されている。この反射面形成部９１には、ＶＣＳＥＬ９５からの光路を変換するための反射面９２が形成されている。また、反射面９２の下方には、ＶＣＳＥＬ９５からの光を受光するレンズ９３が形成されている。 In the optical coupling component 90 according to the present embodiment, a reflective surface forming portion 91 is formed at the front end portion of the base material 11 instead of the lens forming portion. The reflection surface forming unit 91 is formed with a reflection surface 92 for converting the optical path from the VCSEL 95. A lens 93 that receives light from the VCSEL 95 is formed below the reflecting surface 92.

光結合部品９０を用いて光ファイバ２２とＶＣＳＥＬ９５を光学結合する場合、まず、光結合部品９０をＶＣＳＥＬ９５に対して所定の位置に配置する。すなわち、ＶＣＳＥＬ９５の上方にレンズ９３が位置するように基板９４上に光結合部品９０を配置する。その後、第１溝部１３ａ内に光ファイバのクラッド部分２２ａを配置し、加熱変形部１４を加熱変形することで光ファイバのクラッド部分２２ａを第１溝部１３ａ内に固定する。または、光ファイバのクラッド部分２２ａを上記方法で第１溝部１３ａに固定した後に、光ファイバ２２とＶＣＳＥＬ９５とが光学結合するように、光コネクタをＶＣＳＥＬ９５に対して所定の位置に配置することもできる。これにより、光ファイバ２２とＶＣＳＥＬ９５とが光学結合される。すなわち、ＶＣＳＥＬ９５から出射された光は、レンズ９３を介して反射面形成部９１内に入射した後、反射面９２で反射して約９０度光路変換されて光ファイバ２２の先端部に入射する。 When the optical fiber 22 and the VCSEL 95 are optically coupled using the optical coupling component 90, first, the optical coupling component 90 is disposed at a predetermined position with respect to the VCSEL 95. That is, the optical coupling component 90 is disposed on the substrate 94 so that the lens 93 is positioned above the VCSEL 95. Thereafter, the clad portion 22a of the optical fiber is arranged in the first groove portion 13a, and the clad portion 22a of the optical fiber is fixed in the first groove portion 13a by heat-deforming the heat deforming portion 14. Alternatively, the optical connector may be arranged at a predetermined position with respect to the VCSEL 95 so that the optical fiber 22 and the VCSEL 95 are optically coupled after the clad portion 22a of the optical fiber is fixed to the first groove 13a by the above method. . Thereby, the optical fiber 22 and the VCSEL 95 are optically coupled. That is, the light emitted from the VCSEL 95 enters the reflection surface forming portion 91 through the lens 93, is reflected by the reflection surface 92, undergoes an optical path change by about 90 degrees, and enters the distal end portion of the optical fiber 22.

高速な情報伝達を可能とする光伝送による短距離基板間通信（光インターコネクション）の分野においては、そのスペース上の制限から、いわゆる横型実装方式が多く採用されている。一方で発光素子としては表面実装が容易なＶＣＳＥＬなども多く使用されている。ＶＣＳＥＬを基板表面に実装すると、出射光の光軸は基板に垂直方向になるために、光ファイバとＶＣＳＥＬとを光学的に結合するためには光路変換が必要となる。本実施形態に係る光結合部品９０のように、光結合部品の一部に光反射機能を持たせることにより、ＶＣＳＥＬに適した横型実装方式の光結合部品を提供できる。 In the field of short-distance board-to-board communication (optical interconnection) by optical transmission that enables high-speed information transmission, so-called horizontal mounting methods are often employed due to space limitations. On the other hand, as a light emitting element, a VCSEL that can be easily mounted on the surface is often used. When the VCSEL is mounted on the substrate surface, the optical axis of the emitted light is perpendicular to the substrate, so that optical path conversion is required to optically couple the optical fiber and the VCSEL. As in the optical coupling component 90 according to the present embodiment, by providing a part of the optical coupling component with a light reflecting function, it is possible to provide a horizontal mounting type optical coupling component suitable for the VCSEL.

上述の実施形態では光結合部品９０を適用可能な光学素子としてＶＣＳＥＬを例示したが、基板上に表面実装される光学素子であれば光学素子はＶＣＳＥＬに限定されず、例えば表面実装型の受光素子であってもよい。この場合、反射面９２は光ファイバ２２からの光路を約９０度光路変換することになる。 In the above-described embodiment, the VCSEL is exemplified as the optical element to which the optical coupling component 90 can be applied. However, the optical element is not limited to the VCSEL as long as it is an optical element that is surface-mounted on a substrate. It may be. In this case, the reflecting surface 92 converts the optical path from the optical fiber 22 by about 90 degrees.

図１０（ａ）〜（ｄ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光結合部品１００を説明するための図である。図１０（ａ）〜（ｄ）は、光結合部品１００に光ファイバ２２を実装した状態を示している。図１０（ａ）は、光結合部品１００の平面図を示す。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す光結合部品１００における光ファイバ先端の周辺領域１０１の拡大図を示す。図１０（ｃ）および図１０（ｄ）は、図１０（ｂ）に示す光結合部品１００のＡ−Ａ断面を示す。本実施形態に係る光結合部品１００において、上述した実施形態と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。 10A to 10D are views for explaining an optical coupling component 100 according to still another embodiment of the present invention. 10A to 10D show a state in which the optical fiber 22 is mounted on the optical coupling component 100. FIG. FIG. 10A shows a plan view of the optical coupling component 100. FIG. 10B shows an enlarged view of the peripheral region 101 at the tip of the optical fiber in the optical coupling component 100 shown in FIG. FIG. 10C and FIG. 10D show an AA cross section of the optical coupling component 100 shown in FIG. In the optical coupling component 100 according to the present embodiment, components that are the same as or correspond to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted as appropriate.

図１０（ｂ）および（ｃ）に示すように、本実施形態に係る光結合部品１００では、光ファイバ２２の先端部２２ｃが設置される溝部１３の部位１３ｃは、他の部位よりも基材１１の面方向に拡開されている。 As shown in FIGS. 10B and 10C, in the optical coupling component 100 according to the present embodiment, the portion 13c of the groove portion 13 where the distal end portion 22c of the optical fiber 22 is installed is a base material than other portions. 11 is expanded in the surface direction.

このように溝部１３を構成することにより、光ファイバ２２の先端部２２ｃ付近と溝部１３の部位１３ｃとの間に物理的なギャップが生じさせることができる。固定強度を増す目的で、加熱変形部１４の加熱変形で光ファイバのクラッド部分２２ａを固定した後に、接着剤を塗布する場合がある。このとき、光ファイバ２２の先端面１３ｄとレンズ形成部１５の後面１５ｂとの間隙にある空気が、上記構成によって形成されたギャップの部分から効果的に追い出されることになり、いわゆる接着剤による「エア噛み」（接着剤内にエアが残存し泡等が生じる現象）を防止することが可能となる。 By configuring the groove portion 13 in this manner, a physical gap can be generated between the vicinity of the distal end portion 22 c of the optical fiber 22 and the portion 13 c of the groove portion 13. For the purpose of increasing the fixing strength, an adhesive may be applied after fixing the clad portion 22a of the optical fiber by the heat deformation of the heat deformation portion. At this time, the air in the gap between the front end surface 13d of the optical fiber 22 and the rear surface 15b of the lens forming portion 15 is effectively expelled from the gap portion formed by the above-described configuration. It is possible to prevent “air biting” (a phenomenon in which air remains in the adhesive and bubbles are generated).

図１０（ｄ）に示すように、光ファイバ２２の先端部２２ｃが設置される溝部１３の部位１３ｃの拡開は、基材１１の厚み方向になされてもよい。さらに、光ファイバ２２の先端部２２ｃが設置される溝部１３の部位１３ｃの拡開は、基材１１の面方向と厚み方向の両方になされてもよい。 As shown in FIG. 10 (d), the portion 13 c of the groove portion 13 where the tip end portion 22 c of the optical fiber 22 is installed may be expanded in the thickness direction of the base material 11. Furthermore, the expansion of the portion 13c of the groove portion 13 where the tip portion 22c of the optical fiber 22 is installed may be performed in both the surface direction and the thickness direction of the base material 11.

図１１（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光結合部品１１０を説明するための図である。図１１（ａ）および（ｂ）は、光結合部品１１０に光ファイバ２２を実装した状態を示している。図１１（ａ）は、光結合部品１１０の平面図における光ファイバ先端の周辺領域の拡大図を示す。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す光結合部品１１０のＡ−Ａ断面を示す。本実施形態に係る光結合部品１１０において、上述した実施形態と同一又は対応する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。 FIGS. 11A and 11B are views for explaining an optical coupling component 110 according to still another embodiment of the present invention. FIGS. 11A and 11B show a state in which the optical fiber 22 is mounted on the optical coupling component 110. FIG. FIG. 11A shows an enlarged view of the peripheral region at the tip of the optical fiber in the plan view of the optical coupling component 110. FIG.11 (b) shows the AA cross section of the optical coupling component 110 shown to Fig.11 (a). In the optical coupling component 110 according to the present embodiment, components that are the same as or correspond to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted as appropriate.

本実施形態に係る光結合部品１１０では、光ファイバ２２の先端面１３ｄに対向するレンズ形成部１５の後面１５ｂに凹部１５ｃが形成されている。この凹部１５ｃは、光ファイバ２２の先端面１３ｄの中央部分に対向する部位に設けられている。このようにレンズ形成部１５の後面１５ｂに凹部１５ｃを形成することにより、光ファイバ２２の先端面１３ｄとレンズ形成部１５の後面１５ｂとの間に物理的なギャップが生じさせることができる。上述した光結合部品１００と同様に、このようなギャップを形成したことにより、いわゆる接着剤による「エア噛み」を防止することが可能となる。 In the optical coupling component 110 according to the present embodiment, a concave portion 15 c is formed on the rear surface 15 b of the lens forming portion 15 facing the front end surface 13 d of the optical fiber 22. The concave portion 15 c is provided at a portion facing the central portion of the distal end surface 13 d of the optical fiber 22. By forming the concave portion 15c on the rear surface 15b of the lens forming portion 15 in this way, a physical gap can be generated between the tip surface 13d of the optical fiber 22 and the rear surface 15b of the lens forming portion 15. Similar to the optical coupling component 100 described above, by forming such a gap, it is possible to prevent “air biting” by a so-called adhesive.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.

１０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０光結合部品、１１基材、１２上面、１３溝部、１３ａ第１溝部、１３ｂ第２溝部、１４加熱変形部、１５レンズ形成部、２０、９３レンズ、２２光ファイバ、２２ａクラッド部分、２２ｂ被覆部分、３０光コネクタ、６１フレーム部、７２光ファイバアレイ、８１樹脂、９１反射面形成部、９２反射面、９４基板、９５ＶＣＳＥＬ。 10, 60, 70, 80, 90, 100, 110 Optical coupling component, 11 base material, 12 upper surface, 13 groove portion, 13a first groove portion, 13b second groove portion, 14 heating deformation portion, 15 lens forming portion, 20, 93 Lens, 22 optical fiber, 22a cladding part, 22b coating part, 30 optical connector, 61 frame part, 72 optical fiber array, 81 resin, 91 reflective surface forming part, 92 reflective surface, 94 substrate, 95 VCSEL.

Claims

An optical coupling component for optically coupling an optical fiber and a predetermined optical element,
A substrate disposed at a predetermined position with respect to the optical element;
A groove for installing an optical fiber formed on one surface of the base material,
A heating deformation part for fixing the optical fiber in the groove part by covering the at least part of the optical fiber by being deformed by heating formed on one surface of the base material,
Equipped with a,
The optically coupled component is characterized in that the heating deformation portion is formed such that an upper end thereof is higher than a top portion of the optical fiber installed in the groove portion .

The optically coupled component according to claim 1, wherein the heat deforming portion includes a part of a side surface of the groove portion .

The heat deformation portion, the optical coupling component according to claim 1 or 2, characterized in that it is formed so as to protrude from one surface of the substrate.

The optical coupling component according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical element and the base material are integrally formed.

The optical coupling component according to claim 1, further comprising a frame portion formed integrally with the base material.

The optical coupling component according to claim 1, wherein a plurality of grooves for installing a plurality of optical fibers are formed on one surface of the base material.

The optical coupling component according to claim 1, wherein the base material further includes a reflection surface for optical path conversion.

The optical coupling component according to any one of claims 1 to 7, wherein a portion of the groove portion where the tip portion of the optical fiber is installed is expanded more than other portions.

The base material includes an optical fiber facing surface facing the tip surface of the optical fiber,
9. The optical coupling component according to claim 1, wherein the optical fiber facing surface includes a concave portion at a portion facing a central portion of a front end surface of the optical fiber.

The optical coupling component according to any one of claims 1 to 9, wherein the base material and the heat-deformed portion are formed of a transparent thermoplastic resin.

The optical coupling component according to any one of claims 1 to 10, wherein an optical axis of the optical fiber installed in the groove portion and an optical axis of the optical element coincide with each other.

The optical coupling component according to any one of claims 1 to 11,
An optical fiber fixed in the groove of the optical coupling component by being at least partially covered by the heating deformation part deformed by heating;
An optical connector comprising:

The optical connector according to claim 12, wherein at least a part of the optical fiber is covered with a resin.

An optical coupling method for optically coupling an optical fiber and a predetermined optical element,
Disposing an optical coupling component comprising a base material, a groove formed on one surface of the base material, and a heating deformation portion formed on one surface of the base material at a predetermined position with respect to the optical element; ,
Disposing the optical fiber in the groove;
Fixing the optical fiber in the groove part by covering the at least part of the optical fiber by deforming the heating deformation part by heating; and
Equipped with a,
The heating coupling portion is formed such that an upper end thereof is higher than a top portion of the optical fiber installed in the groove portion .

An optical coupling method for optically coupling an optical fiber and a predetermined optical element,
Preparing an optical coupling component comprising a base material, a groove formed on one surface of the base material, and a heating deformation portion formed on one surface of the base material;
Disposing the optical fiber in the groove;
Fixing the optical fiber in the groove part by covering the at least part of the optical fiber by deforming the heating deformation part by heating; and
Disposing the optical coupling component having the optical fiber fixed in the groove at a predetermined position with respect to the optical element;
Equipped with a,
The heating coupling portion is formed such that an upper end thereof is higher than a top portion of the optical fiber installed in the groove portion .