JP6949367B2

JP6949367B2 - Fiber optic connection structure and fiber optic module for connection

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Publication number: JP6949367B2
Application number: JP2017213922A
Authority: JP
Inventors: 俊樹熊谷; 亨一本木; 康雄山田
Original assignee: Hataken Co Ltd
Current assignee: Hataken Co Ltd
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2021-10-13
Anticipated expiration: 2037-11-06
Also published as: JP2019086625A

Description

本発明は、布設された多芯の伝送用の光ファイバ同士を接続する光ファイバ接続構造、および、当該光ファイバ接続構造に用いる接続用光ファイバモジュールに関する。 The present invention relates to an optical fiber connection structure for connecting laid multi-core transmission optical fibers to each other, and a connection optical fiber module used for the optical fiber connection structure.

光通信においては多量の光信号を伝送するために、例えば、光信号の送受が行われる一方の光通信機器と他方の光通信機器との間が、多芯の光ファイバによって接続される。一方の機器の光ファイバ用接続端子のそれぞれに、予め対応付けされている他方の機器の光ファイバ用接続端子のそれぞれが接続されるように、双方の機器の間に伝送用の光ファイバが接続される。特許文献１には、一方の機器の側がマルチモード光ファイバにより光通信を行い、他方の機器がシングルモード光ファイバにより光通信を行う場合において、それらの間を接続する接続部材を備えた光通信システムが記載されている。 In optical communication, in order to transmit a large amount of optical signals, for example, one optical communication device in which an optical signal is transmitted and received and the other optical communication device are connected by a multi-core optical fiber. An optical fiber for transmission is connected between both devices so that each of the optical fiber connection terminals of one device is connected in advance to each of the optical fiber connection terminals of the other device. Will be done. In Patent Document 1, when one device side performs optical communication by a multimode optical fiber and the other device performs optical communication by a single mode optical fiber, optical communication provided with a connecting member connecting them. The system is described.

また、光ファイバ同士の結合には、例えば、光ファイバを基板に形成した各Ｖ溝に位置決めして接着固定した構造の光ファイバアレイが用いられる。光ファイバアレイは、例えば、特許文献２に記載されている。ここに記載の光ファイバアレイでは、Ｖ溝内においてモードフィルド径の異なる光ファイバと通常のシングルモード光ファイバとが融着接続されている。特許文献３には、マルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバとの間を融着結合する接続構造が記載されている。 Further, for coupling the optical fibers to each other, for example, an optical fiber array having a structure in which the optical fibers are positioned in each V groove formed on the substrate and adhered and fixed is used. The optical fiber array is described in Patent Document 2, for example. In the optical fiber array described here, optical fibers having different mode-filled diameters and ordinary single-mode optical fibers are fusion-bonded in the V-groove. Patent Document 3 describes a connection structure for fusion-bonding between a multimode optical fiber and a single mode optical fiber.

特開２０００−１１５０８２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-115082 特開２００３−２４１０２０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-241020 特開平０６−１４８４５１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 06-148451

光通信機器の間で、光ファイバ同士を接続する場合には、相互に対応付けされている光ファイバ同士を誤りなく接続する必要がある。特に、伝送用の多芯の光ファイバ同士を接続する場合には、予め設定されている向き（状態)で相互に接続する必要がある。伝送用の多芯の光ファイバ同士を接続する作業を効率良く行うには、接続の向きなどを気にすることなく、単芯の光ファイバを接続する場合と同様に接続できることが望ましい。 When connecting optical fibers between optical communication devices, it is necessary to connect the optical fibers that are associated with each other without error. In particular, when connecting multi-core optical fibers for transmission, it is necessary to connect them in a preset direction (state). In order to efficiently connect multi-core optical fibers for transmission, it is desirable to be able to connect them in the same manner as when connecting single-core optical fibers without worrying about the direction of connection.

本発明の目的は、このような点に鑑みて、多芯の光ファイバ同士を、予め対応付けされた形態で相互に接続する作業を、簡単かつ効率良く行うことのできる光ファイバ接続構造、および当該光ファイバ接続構造に用いる接続用光ファイバモジュールを提供することにある。 In view of these points, an object of the present invention is an optical fiber connection structure capable of easily and efficiently connecting multi-core optical fibers to each other in a form associated with each other in advance. An object of the present invention is to provide a connection optical fiber module used for the optical fiber connection structure.

本発明において、伝送用の多芯の第１光ファイバと、前記第１光ファイバの各光ファイバ芯線のそれぞれに対応付けされた形態で各光ファイバ芯線が布設された伝送用の多芯の第２光ファイバとの間を接続する光ファイバ接続構造は、多芯の第１光ファイバに融着接続あるいは光ファイバアレイにより光結合される後端面を備えた第１マルチモード光ファイバ、多芯の第２光ファイバに融着接続あるいは光ファイバアレイにより光結合される後端面を備えた第２マルチモード光ファイバ、および、第１マルチモード光ファイバの先端面に融着接続により一端が光結合され、第２マルチモード光ファイバの先端面に融着接続により他端が光結合されているシングルモード光ファイバを有している。第１マルチモード光ファイバは、多芯の第１光ファイバの各芯線のそれぞれからの入射光が、シングルモード光ファイバとの間の融着接合面において焦点を結ぶように、その長さが設定されている。同様に、第２マルチモード光ファイバは、多芯の第２光ファイバの各芯線のそれぞれからの入射光が、シングルモード光ファイバとの間の融着接合面において焦点を結ぶように、その長さが設定されている。 In the present invention, a multi-core first optical fiber for transmission and a multi-core first optical fiber for transmission in which each optical fiber core wire is laid in a form associated with each optical fiber core wire of the first optical fiber. The optical fiber connection structure connecting the two optical fibers is a first multimode optical fiber having a rear end face that is fused or optical-coupled to the multi-core first optical fiber by an optical fiber array. A second multimode optical fiber having a rear end surface that is fusion-coupled to the second optical fiber or optical-coupled by an optical fiber array, and one end that is optically coupled to the front end surface of the first multimode optical fiber by fusion-bonding. The second multimode optical fiber has a single mode optical fiber in which the other end is optically coupled to the tip surface of the optical fiber by fusion splicing. The length of the first multimode optical fiber is set so that the incident light from each of the core wires of the multicore first optical fiber is focused on the fusional junction surface with the single mode optical fiber. Has been done. Similarly, the length of the second multimode optical fiber is such that the incident light from each of the core wires of the multicore second optical fiber is focused on the fusional junction surface with the single mode optical fiber. Is set.

多芯の第１、第２光ファイバを、第１、第２マルチモード光ファイバに光結合するために用いる光ファイバアレイとして、ピッチ変換用光ファイバアレイを用いることができる。シングルモード光ファイバである多芯の第１あるいは第２光ファイバの先端部分に、ピッチ変換型光ファイバアレイを取り付け、各光ファイバ芯線を小ピッチの配列状態にして、第１あるいは第２マルチモード光ファイバの後端面に、接着剤によって接続して、光結合状態を形成する。 A pitch conversion optical fiber array can be used as the optical fiber array used for optical coupling of the multi-core first and second optical fibers to the first and second multimode optical fibers. A pitch conversion type optical fiber array is attached to the tip of a multi-core first or second optical fiber which is a single mode optical fiber, and each optical fiber core wire is arranged in a small pitch arrangement, and the first or second multimode It is connected to the rear end surface of the optical fiber with an adhesive to form an optical coupling state.

第１光ファイバからの各光信号は、第１マルチモード光ファイバに入射し、当該第１マルチモード光ファイバを介して伝送され、第１マルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバとの間の融着接合面において焦点を結ぶ。反対側の第２光ファイバからの各光信号は、第２マルチモード光ファイバに入射し、当該第２マルチモード光ファイバを介して伝送され、第２マルチモード光ファイバとシングルモード光ファイバとの間の融着接合面において焦点を結ぶ。したがって、第１マルチモード光ファイバ、シングルモード光ファイバ、および第２マルチモード光ファイバから構成される光導波路を介して、相互に対応付けされている第１光ファイバの各光ファイバ芯線のそれぞれと第２光ファイバの各光ファイバ芯線のそれぞれとの間で各光信号が伝送される。 Each optical signal from the first optical fiber is incident on the first multimode optical fiber, transmitted through the first multimode optical fiber, and fused between the first multimode optical fiber and the single mode optical fiber. Focus on the landing surface. Each optical signal from the second optical fiber on the opposite side is incident on the second multimode optical fiber and transmitted via the second multimode optical fiber, and the second multimode optical fiber and the single mode optical fiber are used. Focus on the fusional interface between them. Therefore, with each of the optical fiber core wires of the first optical fiber associated with each other via the optical waveguide composed of the first multimode optical fiber, the single mode optical fiber, and the second multimode optical fiber. Each optical signal is transmitted to and from each optical fiber core wire of the second optical fiber.

ここで、シングルモード光ファイバは、第１シングルモード光ファイバ、第２シングルモード光ファイバ、および、これら第１、第２シングルモード光ファイバの先端面同士を着脱可能に光結合するために、第１、第２シングルモード光ファイバの一方に取り付けた雄側光ファイバコネクタおよび他方に取り付けた雌側光ファイバコネクタから構成することができる。 Here, the single-mode optical fiber is the first single-mode optical fiber, the second single-mode optical fiber, and the tip surfaces of the first and second single-mode optical fibers to be detachably optically coupled to each other. It can be composed of a male side optical fiber connector attached to one of the first and second single mode optical fibers and a female side optical fiber connector attached to the other.

多芯の第１光ファイバと多芯の第２光ファイバとの間の接続は、第１光ファイバの側に接続した第１マルチモード光ファイバに融着接続した第１シングルモード光ファイバと、第２光ファイバの側に接続した第２マルチモード光ファイバに融着接続した第２シングルモード光ファイバとを、単に、接続するだけでよい。また、複数種類の光信号が１本のシングルモード光ファイバを介して伝送される。よって、接続作業が容易で、接続本数も少なくて済む光ファイバ接続構造を実現できる。 The connection between the multi-core first optical fiber and the multi-core second optical fiber is the first single-mode optical fiber fused and connected to the first multimode optical fiber connected to the side of the first optical fiber. It is sufficient to simply connect the second single mode optical fiber fused to the second multimode optical fiber connected to the side of the second optical fiber. Further, a plurality of types of optical signals are transmitted via one single-mode optical fiber. Therefore, it is possible to realize an optical fiber connection structure in which the connection work is easy and the number of connections is small.

本発明を適用した光ファイバ接続構造を備えた光通信システムの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the optical communication system provided with the optical fiber connection structure to which this invention is applied. 図１の光ファイバ接続構造に用いる接続用光ファイバモジュールの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the optical fiber module for connection used in the optical fiber connection structure of FIG. 接続用光ファイバモジュールの別の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of the optical fiber module for connection. ピッチ変換型光ファイバアレイの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the pitch conversion type optical fiber array.

以下に、図面を参照して、本発明を適用した実施の形態を説明する。図１、図２を参照して説明すると、本実施の形態に係る光ファイバ接続構造を備えた光通信システム１は、一方の第１光通信機器２の側の多芯のシングルモード光ファイバである第１光ファイバ３と、他方の第２光通信機器４の側の多芯のシングルモード光ファイバである第２光ファイバ５との間を繋ぐ光ファイバ接続構造を備えている。多芯の第１光ファイバ３は、例えば、光ファイバアレイ５０を介して、複数本の単芯のシングルモード光ファイバ５１、５２、５３に分かれている。他方の多芯の第２光ファイバ５も、例えば、光ファイバアレイ６０を介して、複数本の単芯のシングルモード光ファイバ６１、６２、６３に分かれている。図１、図２においては、説明を簡単にするために、１本の第１光ファイバ３と１本の第２光ファイバ５とを表示してある。 Hereinafter, embodiments to which the present invention has been applied will be described with reference to the drawings. Explaining with reference to FIGS. 1 and 2, the optical communication system 1 provided with the optical fiber connection structure according to the present embodiment is a multi-core single-mode optical fiber on the side of one of the first optical communication devices 2. It has an optical fiber connection structure that connects a first optical fiber 3 and a second optical fiber 5 which is a multi-core single-mode optical fiber on the side of the other second optical communication device 4. The multi-core first optical fiber 3 is divided into a plurality of single-core single-mode optical fibers 51, 52, and 53 via, for example, an optical fiber array 50. The other multi-core second optical fiber 5 is also divided into a plurality of single-core single-mode optical fibers 61, 62, 63 via, for example, an optical fiber array 60. In FIGS. 1 and 2, for the sake of simplicity, one first optical fiber 3 and one second optical fiber 5 are shown.

第１光ファイバ３は、例えば、３芯の第１光ファイバである。また、例えば、図２に示すように、一列に配列された３本の光ファイバ芯線３ａが被覆層３ｂで覆われた円形断面の構造となっている。各光ファイバ芯線３ａは、コア３ｃをクラッド３ｄが取り囲む円形断面のシングルモード光ファイバ芯線である。他方の第２光ファイバ５も、同様に、３芯の第２光ファイバであり、一列に配列された３本の光ファイバ芯線が被覆層で覆われた円形断面の構造となっている。本例では、光ファイバ芯線３ａのクラッド径は約２５μｍ、コア径は約１０μｍである。 The first optical fiber 3 is, for example, a 3-core first optical fiber. Further, for example, as shown in FIG. 2, the structure has a circular cross section in which three optical fiber core wires 3a arranged in a row are covered with a coating layer 3b. Each optical fiber core wire 3a is a single-mode optical fiber core wire having a circular cross section in which the core 3c is surrounded by a clad 3d. The other second optical fiber 5 is also a three-core second optical fiber, and has a circular cross-sectional structure in which three optical fiber core wires arranged in a row are covered with a coating layer. In this example, the clad diameter of the optical fiber core wire 3a is about 25 μm, and the core diameter is about 10 μm.

光ファイバ接続構造は、２組の第１、第２接続用光ファイバモジュール１３、１４を備えている。第１、第２接続用光ファイバモジュール１３、１４は基本的に同一構成である。第１接続用光ファイバモジュール１３は、融着接続による融着接合面１１を介して、第１光ファイバ３に光結合されている。第１接続用光ファイバモジュール１３を、第１光ファイバ３の先端部分に取り付けた後述のピッチ変換型光ファイバアレイの先端面に接着接合することで、第１光ファイバ３に光結合させることもできる。第２接続用光ファイバモジュール１４は、融着接続された融着接合面１２を介して、第２光ファイバ５に光結合されている。この場合にも、ピッチ変換型光ファイバアレイを用いることができる。第１、第２接続用光ファイバモジュール１３、１４の間は、例えば、光ファイバコネクタ１５を介して、着脱可能に接続されている。 The optical fiber connection structure includes two sets of first and second connection optical fiber modules 13 and 14. The first and second connection optical fiber modules 13 and 14 have basically the same configuration. The first connection optical fiber module 13 is optically coupled to the first optical fiber 3 via a fusion splicing surface 11 by fusion splicing. The optical fiber module 13 for first connection can be optically coupled to the first optical fiber 3 by adhesively joining to the tip surface of a pitch conversion type optical fiber array described later attached to the tip portion of the first optical fiber 3. can. The second optical fiber module 14 is optically coupled to the second optical fiber 5 via the fusion-bonded joint surface 12. In this case as well, a pitch conversion type optical fiber array can be used. The first and second optical fiber modules 13 and 14 are detachably connected to each other via, for example, an optical fiber connector 15.

本例では、第１接続用光ファイバモジュール１３は、第１マルチモード光ファイバ２１、第１シングルモード光ファイバ２２、および、光ファイバコネクタ１５の一方を構成する雄側光ファイバコネクタ２３から構成される。第１マルチモード光ファイバ２１の後端面２１ａは、融着接合面１１を介して、３芯の第１光ファイバ３の先端面３ｅに接続されている。 In this example, the first connection optical fiber module 13 is composed of a first multimode optical fiber 21, a first single mode optical fiber 22, and a male optical fiber connector 23 that constitutes one of the optical fiber connectors 15. NS. The rear end surface 21a of the first multimode optical fiber 21 is connected to the front end surface 3e of the three-core first optical fiber 3 via the fusion splicing surface 11.

第１マルチモード光ファイバ２１のクラッド２１ｃの径は約１２５μｍであり、そのコア２１ｄの径は約６０μｍである。第１マルチモード光ファイバ２１の先端面２１ｂは、融着接続により、第１シングルモード光ファイバ２２の後端面２２ａに光結合されている。第１マルチモード光ファイバ２１の全長(光路長)Ｌ１は、第１光ファイバ３の各光ファイバ芯線３ａから後端面２１ａへの入射光が、第１シングルモード光ファイバ２２との間の融着接合面２５において焦点を結ぶように、設定されている。例えば、２．８６４ｍｍの整数倍に設定されている。 The diameter of the clad 21c of the first multimode optical fiber 21 is about 125 μm, and the diameter of the core 21d thereof is about 60 μm. The front end surface 21b of the first multimode optical fiber 21 is optically coupled to the rear end surface 22a of the first single mode optical fiber 22 by fusion splicing. In the total length (optical path length) L1 of the first multimode optical fiber 21, the incident light from each optical fiber core wire 3a of the first optical fiber 3 to the rear end surface 21a is fused with the first single mode optical fiber 22. It is set to focus on the joint surface 25. For example, it is set to an integral multiple of 2.864 mm.

第１シングルモード光ファイバ２２は、例えば、クラッド２２ｃの径が約１２５μｍ、コア２２ｄの径が約１０μｍである。図２に示すように、第１シングルモード光ファイバ２２の後端部においては、その後端面２２ａに露出しているコア端面の径が、第１マルチモード光ファイバ２１のコア径６０μｍとほぼ同一とされ、先端側に向かって徐々に減少して１０μｍ径となっている。本例では、例えば、後端面２２ａから０．７１６ｍｍの長さＬ２に亘って、コア径が漸減している。 In the first single mode optical fiber 22, for example, the diameter of the clad 22c is about 125 μm, and the diameter of the core 22d is about 10 μm. As shown in FIG. 2, at the rear end of the first single-mode optical fiber 22, the diameter of the core end face exposed on the rear end face 22a is substantially the same as the core diameter of 60 μm of the first multimode optical fiber 21. Then, the diameter gradually decreases toward the tip side to reach a diameter of 10 μm. In this example, for example, the core diameter is gradually reduced over a length L2 of 0.716 mm from the rear end surface 22a.

第１シングルモード光ファイバ２２の先端には、他方の第２接続用光ファイバモジュール１４に着脱可能に接続するための光ファイバコネクタ１５の一方の雄側光ファイバコネクタ２３が取り付けられている。雄側光ファイバコネクタ２３の先端面には、第１シングルモード光ファイバ２２の先端面が露出している。なお、図２においては、第１マルチモード光ファイバ２１、第１シングルモード光ファイバ２２のそれぞれについて、被覆層を省略して、コアおよびクラッドからなる光ファイバ芯線のみを示してある。 One male side optical fiber connector 23 of the optical fiber connector 15 for detachably connecting to the other second connection optical fiber module 14 is attached to the tip of the first single mode optical fiber 22. The tip surface of the first single mode optical fiber 22 is exposed on the tip surface of the male side optical fiber connector 23. In FIG. 2, for each of the first multimode optical fiber 21 and the first single mode optical fiber 22, the coating layer is omitted, and only the optical fiber core wire composed of the core and the clad is shown.

他方の第２接続用光ファイバモジュール１４も、同様に、第２マルチモード光ファイバ３１、第２シングルモード光ファイバ３２、および、光ファイバコネクタ１５の他方を構成する雌側光ファイバコネクタ３３を備えている。第２マルチモード光ファイバ３１のクラッド径は約１２５μｍであり、そのコア径は約６０μｍである。第２マルチモード光ファイバ３１の先端面は、融着接続により、第２シングルモード光ファイバ３２の後端面に光結合されている。第２マルチモード光ファイバ３１の全長(光路長)は、第２光ファイバ５から後端面への入射光が、第２シングルモード光ファイバ３２との間の融着接合面３５において焦点を結ぶように、設定されている。例えば、２．８６４ｍｍの整数倍に設定されている。 Similarly, the other optical fiber module 14 for second connection also includes a second multimode optical fiber 31, a second single mode optical fiber 32, and a female side optical fiber connector 33 constituting the other of the optical fiber connectors 15. ing. The clad diameter of the second multimode optical fiber 31 is about 125 μm, and the core diameter thereof is about 60 μm. The front end surface of the second multimode optical fiber 31 is optically coupled to the rear end surface of the second single mode optical fiber 32 by fusion splicing. The total length (optical path length) of the second multimode optical fiber 31 is such that the incident light from the second optical fiber 5 to the rear end surface is focused on the fusion splicing surface 35 with the second single mode optical fiber 32. Is set to. For example, it is set to an integral multiple of 2.864 mm.

また、第２シングルモード光ファイバ３２は、クラッド径が約１２５μｍ、コア径が約１０μｍである。第２シングルモード光ファイバ３２の後端部においては、その後端面に露出しているコア端面の径が、第２マルチモード光ファイバ３１のコア径６０μｍとほぼ同一とされ、先端側に向かって徐々に減少して１０μｍ径となっている。 The second single-mode optical fiber 32 has a clad diameter of about 125 μm and a core diameter of about 10 μm. At the rear end of the second single-mode optical fiber 32, the diameter of the core end face exposed on the rear end face is substantially the same as the core diameter of 60 μm of the second multimode optical fiber 31, and gradually toward the tip side. The diameter has decreased to 10 μm.

光ファイバ接続構造において、第１光通信機器２と第２光通信機器４との間を接続する場合には、一方の第１接続用光ファイバモジュール１３の側の雄側光ファイバコネクタ２３と、他方の第２接続用光ファイバモジュール１４の側の雌側光ファイバコネクタ３３とを相互に接続すればよい。単芯の第１、第２シングルモード光ファイバ２２、３２同士を接続すればよいので、多芯の光ファイバ同士の接続の場合とは異なり、単に、雄側光ファイバコネクタ２３と雌側光ファイバコネクタ３３を連結するだけでよい。接続作業を、簡単かつ、効率良く行うことができる。また、第１、第２マルチモード光ファイバ２１、３１は短くて良く、第１、第２シングルモード光ファイバ２２、３２の長さを必要とされる距離だけ長くすればよい。第１、第２マルチモード光ファイバ２１、３１を用いて長い距離の間を光結合する場合に比べて光損失を抑制できる。 In the optical fiber connection structure, when connecting between the first optical communication device 2 and the second optical communication device 4, the male side optical fiber connector 23 on the side of one of the first connection optical fiber modules 13 and the male side optical fiber connector 23. The female side optical fiber connector 33 on the side of the other second connection optical fiber module 14 may be connected to each other. Since it is sufficient to connect the single-core first and second single-mode optical fibers 22 and 32 to each other, unlike the case of connecting the multi-core optical fibers to each other, the male side optical fiber connector 23 and the female side optical fiber are simply connected. All that is required is to connect the connector 33. The connection work can be performed easily and efficiently. Further, the first and second multimode optical fibers 21 and 31 may be short, and the lengths of the first and second single mode optical fibers 22 and 32 may be increased by a required distance. Light loss can be suppressed as compared with the case where the first and second multimode optical fibers 21 and 31 are used for optical coupling over a long distance.

なお、第１、第２接続用光ファイバモジュール１３、１４の代わりに、図３に示すように、１組の接続用光ファイバモジュールを用いることも可能である。図３に示す接続用光ファイバモジュール４０は、第１光ファイバ３の各光ファイバ芯線３ａに、融着接続により光結合される後端面４１ａを備えた第１マルチモード光ファイバ４１と、第２光ファイバ５の各光ファイバ芯線に、融着接続により光結合される後端面４２ａを備えた第２マルチモード光ファイバ４２と、第１マルチモード光ファイバ４１の先端面４１ｂに融着接続により一端が光結合され、第２マルチモード光ファイバ４２の先端面４２ｂに融着接続により他端が光結合されている１本のシングルモード光ファイバ４３とから構成されている。 As shown in FIG. 3, a set of connection optical fiber modules can be used instead of the first and second connection optical fiber modules 13 and 14. The connection optical fiber module 40 shown in FIG. 3 includes a first multimode optical fiber 41 having a rear end surface 41a optically coupled to each optical fiber core wire 3a of the first optical fiber 3 by fusion splicing, and a second. A second multimode optical fiber 42 having a rear end surface 42a optically coupled to each optical fiber core wire of the optical fiber 5 by fusion splicing, and one end by fusion splicing to the tip surface 41b of the first multimode optical fiber 41. Is optical-coupled, and the other end is optical-coupled to the tip surface 42b of the second multi-mode optical fiber 42 by fusion splicing, and is composed of one single-mode optical fiber 43.

この場合においても、第１マルチモード光ファイバ４１は、第１光ファイバ３の光ファイバ芯線３ａのそれぞれからの入射光が、シングルモード光ファイバ４３との間の融着接合面４６において焦点を結ぶように、その長さが設定されている。同様に、第２マルチモード光ファイバ４２は、第２光ファイバ５の光ファイバ芯線のそれぞれからの入射光が、シングルモード光ファイバ４３との間の融着接合面４７において焦点を結ぶように、その長さが設定されている。 Also in this case, in the first multimode optical fiber 41, the incident light from each of the optical fiber core wires 3a of the first optical fiber 3 is focused on the fusion splicing surface 46 with the single mode optical fiber 43. As such, its length is set. Similarly, in the second multimode optical fiber 42, the incident light from each of the optical fiber core wires of the second optical fiber 5 is focused on the fusion splicing surface 47 with the single mode optical fiber 43. Its length is set.

（ピッチ変換型光ファイバアレイの例）
上記の各例では、多芯の第１光ファイバ３と第１マルチモード光ファイバ２１との間、および、第２光ファイバ５と第２マルチモード光ファイバ３１との間を、それぞれ、融着機を用いて、融着接続により光結合している。融着接続の代わりに、ピッチ変換型光ファイバアレイを用いることができる。なお、光ファイバアレイ５０、６０も、ピッチ変換型光ファイバアレイとすることができる。 (Example of pitch conversion type optical fiber array)
In each of the above examples, the multi-core first optical fiber 3 and the first multimode optical fiber 21 and the second optical fiber 5 and the second multimode optical fiber 31 are fused, respectively. Using a machine, optical coupling is performed by fusion splicing. A pitch conversion type optical fiber array can be used instead of the fusion splicing. The optical fiber arrays 50 and 60 can also be pitch conversion type optical fiber arrays.

図４はピッチ変換型光ファイバアレイの一例を示す概略縦断面図である。ピッチ変換型光ファイバアレイ１００は、1本の多芯のシングルモード光ファイバの各光ファイバ芯線を1本のマルチモード光ファイバに結合するために用いる。また、複数本のシングルモード光ファイバの配列ピッチを狭くして、多芯の１本のシングルモード光ファイバの各光ファイバ芯線に結合するために用いる。例えば、クラッド径が約２５μｍ、コア径が約１０μｍの多数本の光ファイバ芯線３ａを備えた１本のシングルモードの第１光ファイバ３を、クラッド径が約１２５μｍ、コア径が約６０μｍの１本の第１マルチモード光ファイバ２１に結合するために用いる。 FIG. 4 is a schematic vertical sectional view showing an example of a pitch conversion type optical fiber array. The pitch conversion type optical fiber array 100 is used to combine each optical fiber core wire of one multi-core single-mode optical fiber into one multi-mode optical fiber. Further, it is used to narrow the arrangement pitch of a plurality of single-mode optical fibers and to connect them to each optical fiber core wire of one multi-core single-mode optical fiber. For example, one single-mode first optical fiber 3 having a large number of optical fiber core wires 3a having a clad diameter of about 25 μm and a core diameter of about 10 μm is one having a clad diameter of about 125 μm and a core diameter of about 60 μm. Used to couple to the first multimode optical fiber 21 of the book.

ピッチ変換型光ファイバアレイ１００は、第１光ファイバ３の先端部に取り付けたガラス製の光ファイバ配列具１３０を備えている。第１光ファイバ３の先端面１０１からは、各光ファイバ芯線３ａが、被覆層３ｂが除去された状態で引き出されている。引き出されている光ファイバ芯線の部分１０２の先端側の部分には、クラッド径が２５μｍよりも小径の小径光ファイバ芯線部分１０３が形成されている。 The pitch conversion type optical fiber array 100 includes a glass optical fiber arrayer 130 attached to the tip of the first optical fiber 3. Each optical fiber core wire 3a is drawn out from the tip surface 101 of the first optical fiber 3 in a state where the coating layer 3b is removed. A small-diameter optical fiber core wire portion 103 having a clad diameter smaller than 25 μm is formed in a portion on the tip end side of the drawn-out optical fiber core wire portion 102.

小径光ファイバ芯線部分１０３は、先端面１０１から引き出されている光ファイバ芯線３ａの部分１０２において、その先端側の部分のクラッド層を所定厚さ分だけ、エッチングにより除去することで形成された部分である。通常は、化学エッチング、例えば、フッ素系のエッチング液を用いたウエットエッチングによって、クラッド層を所定厚さ分だけ外周側から中心側にエッチ除去して、所望の径のクラッド層を備えた小径光ファイバ芯線部分１０３を製作する。研磨工具を用いた機械的なエッチングによっても小径光ファイバ芯線部分１０３を製作可能である。融着接続を行うことなく、各光ファイバ芯線３ａの先端には、小径光ファイバ芯線部分１０３が一体形成されている。すなわち、コア３ｃが連続して延びている。 The small-diameter optical fiber core wire portion 103 is a portion of the optical fiber core wire 3a portion 102 drawn out from the tip surface 101, formed by removing the clad layer of the tip end side portion by a predetermined thickness by etching. Is. Usually, a small-diameter optical fiber provided with a clad layer having a desired diameter is obtained by removing the clad layer by a predetermined thickness from the outer peripheral side to the central side by chemical etching, for example, wet etching using a fluorine-based etching solution. The fiber core wire portion 103 is manufactured. The small-diameter optical fiber core wire portion 103 can also be manufactured by mechanical etching using a polishing tool. A small-diameter optical fiber core wire portion 103 is integrally formed at the tip of each optical fiber core wire 3a without performing fusion splicing. That is, the core 3c is continuously extended.

光ファイバ配列具１３０は、石英ガラスなどからなるＶ溝基板１３１と、このＶ溝基板１３１の前側表面部分に積層接着した同じく石英ガラスなどからなる押さえ基板１３２とを備えている。押さえ基板１３２が接着固定されているＶ溝基板１３１の前側表面部分には、所定のピッチで複数条のＶ溝１３３が形成されている。Ｖ溝１３３と、これを覆う押さえ基板１３２の表面との間がファイバ配列部であり、小径光ファイバ芯線部分１０３のファイバ先端面１０４から所定の長さの部分が、各Ｖ溝１３３に収容されて接着固定されている。 The optical fiber arrayer 130 includes a V-groove substrate 131 made of quartz glass or the like, and a holding substrate 132 made of quartz glass or the like laminated and adhered to the front surface portion of the V-groove substrate 131. A plurality of V-grooves 133 are formed at a predetermined pitch on the front surface portion of the V-groove substrate 131 to which the pressing substrate 132 is adhesively fixed. The fiber arrangement portion is between the V-groove 133 and the surface of the holding substrate 132 that covers the V-groove 133, and a portion of the small-diameter optical fiber core wire portion 103 having a predetermined length from the fiber tip surface 104 is accommodated in each V-groove 133. It is glued and fixed.

小径光ファイバ芯線部分１０３のファイバ先端面１０４は、同一平面上において小ピッチで配列された状態で、光ファイバ配列具１３０の光結合用端面１３４に露出している。光結合用端面１３４には、接着剤によって、第１マルチモード光ファイバ２１の先端面が光結合される。なお、光ファイバ配列具１３０のＶ溝基板１３１の後端部分は押さえ基板１３２の後端よりも後方に延びている。この後端部分の表面には光ファイバ芯線接着固定部１３５と、光ファイバ接着固定部１３６が形成されている。 The fiber tip surface 104 of the small-diameter optical fiber core wire portion 103 is exposed to the optical coupling end surface 134 of the optical fiber arrayer 130 in a state of being arranged at a small pitch on the same plane. The tip surface of the first multimode optical fiber 21 is photobonded to the optical coupling end surface 134 by an adhesive. The rear end portion of the V-groove substrate 131 of the optical fiber arrayer 130 extends rearward from the rear end of the pressing substrate 132. An optical fiber core wire adhesive fixing portion 135 and an optical fiber adhesive fixing portion 136 are formed on the surface of the rear end portion.

１光通信システム
２第１光通信機器
３第１光ファイバ
３ａ光ファイバ芯線
３ｂ被覆層
３ｃコア
３ｄクラッド
３ｅ先端面
４第２光通信機器
５第２光ファイバ
１１融着接合面
１２融着接合面
１３第１接続用光ファイバモジュール
１４第２接続用光ファイバモジュール
１５光ファイバコネクタ
２１第１マルチモード光ファイバ
２１ａ後端面
２１ｂ先端面
２１ｃクラッド
２１ｄコア
２２第１シングルモード光ファイバ
２２ａ後端面
２２ｃクラッド
２２ｄコア
２３雄側光ファイバコネクタ
２５融着接合面
３１第２マルチモード光ファイバ
３２第２シングルモード光ファイバ
３３雌側光ファイバコネクタ
３５融着接合面
４０接続用光ファイバモジュール
４１第１マルチモード光ファイバ
４１ａ後端面
４１ｂ先端面
４２第２マルチモード光ファイバ
４２ａ後端面
４２ｂ先端面
４３シングルモード光ファイバ
４６融着接合面
４７融着接合面
５０光ファイバアレイ
５１シングルモード光ファイバ
５２シングルモード光ファイバ
５３シングルモード光ファイバ
６０光ファイバアレイ
６１シングルモード光ファイバ
６２シングルモード光ファイバ
６３シングルモード光ファイバ
１００ピッチ変換型光ファイバアレイ
１０１先端面
１０２部分
１０３小径光ファイバ芯線部分
１０４ファイバ先端面
１３０光ファイバ配列具
１３１Ｖ溝基板
１３２押さえ基板
１３３Ｖ溝
１３４光結合用端面
１３５光ファイバ芯線接着固定部
１３６光ファイバ接着固定部 1 Optical communication system 2 1st optical communication device 3 1st optical fiber 3a Optical fiber core wire 3b Coating layer 3c Core 3d clad 3e Tip surface 4 2nd optical communication device 5 2nd optical fiber 11 Fusion bonding surface 12 Fusion bonding surface 13 1st connection optical fiber module 14 2nd connection optical fiber module 15 Optical fiber connector 21 1st multimode optical fiber 21a Rear end surface 21b Tip surface 21c Clad 21d Core 22 1st single mode optical fiber 22a Rear end surface 22c Clad 22d Core 23 Male side optical fiber connector 25 Fusion joint surface 31 Second multimode optical fiber 32 Second single mode optical fiber 33 Female side optical fiber connector 35 Fusion joint surface 40 Optical fiber module for connection 41 First multimode optical fiber 41a Rear end surface 41b Tip surface 42 Second multimode optical fiber 42a Rear end surface 42b Tip surface 43 Single mode optical fiber 46 Fusion joint surface 47 Fusion joint surface 50 Optical fiber array 51 Single mode optical fiber 52 Single mode optical fiber 53 Single Mode Optical Fiber 60 Optical Fiber Array 61 Single Mode Optical Fiber 62 Single Mode Optical Fiber 63 Single Mode Optical Fiber 100 Pitch Conversion Type Optical Fiber Array 101 Tip Surface 102 Part 103 Small Diameter Optical Fiber Core Wire Part 104 Fiber Tip Surface 130 Optical Fiber Arrangement 131 V-groove board 132 Holding board 133 V-groove 134 Optical fiber end face 135 Optical fiber core wire adhesive fixing part 136 Optical fiber adhesive fixing part

Claims

Between the multi-core first optical fiber for transmission and the multi-core second optical fiber for transmission to which each core wire is connected in a form associated with each optical fiber core wire of the first optical fiber. a fiber-optic connection structure for connecting,
A single-core first multimode optical fiber having a rear end face that is optically coupled to each of the optical fiber core wires of the first optical fiber.
A single-core second multimode optical fiber having a rear end face that is optically coupled to each optical fiber core wire of the second optical fiber.
One first end face is optically coupled to the tip surface of the first multimode optical fiber by fusion splicing, and the other second end face is optically coupled to the tip surface of the second multimode optical fiber by fusion splicing. Single-core single-mode optical fiber
Have and
The length of the first multimode optical fiber is such that the incident light from each of the optical fiber core wires of the first optical fiber is focused on the fusional junction surface with the single mode optical fiber. Is set,
The length of the second multimode optical fiber is such that the incident light from each of the optical fiber core wires of the second optical fiber is focused on the fusional junction surface with the single mode optical fiber. Is set ,
In the single mode optical fiber
The diameter of the core end face exposed on the first end face is the same as the core diameter of the first multimode optical fiber, and the first end face has a predetermined length from the first end face toward the side of the second end face. It gradually decreases to one position,
The diameter of the core end face exposed on the second end face is the same as the core diameter of the second multimode optical fiber, and the second end face has a predetermined length from the second end face toward the side of the first end face. It gradually decreases to 2 positions,
An optical fiber connection structure having a constant diameter between the first position and the second position.

In claim 1,
The single mode optical fiber is
A first single-mode optical fiber that is optically coupled to each optical fiber core wire of the first optical fiber,
A second single-mode optical fiber that is optically coupled to each optical fiber core wire of the second optical fiber,
An optical fiber connector for detachably optical coupling between the first and second single mode optical fibers,
Fiber optic connection structure.

In claim 1 or 2,
The first optical fiber and the first multimode optical fiber are optically coupled by a fusion splicer or a pitch conversion type optical fiber array.
An optical fiber connection structure in which the second optical fiber and the second multimode optical fiber are optically coupled by a fusion splicing or a pitch conversion type optical fiber array.

A connection optical fiber module used in the optical fiber connection structure according to claim 1.
A single-core first multimode optical fiber having a rear end face that is optically coupled to each of the optical fiber core wires of the first optical fiber.
A single-core second multimode optical fiber having a rear end face that is optically coupled to each optical fiber core wire of the second optical fiber.
One first end face is optically coupled to the tip surface of the first multimode optical fiber by fusion splicing, and the other second end face is optically coupled to the tip surface of the second multimode optical fiber by fusion splicing. Single-core single-mode optical fiber
Have and
The length of the first multimode optical fiber is such that the incident light from each of the optical fiber core wires of the first optical fiber is focused on the fusional junction surface with the single mode optical fiber. Is set,
The length of the second multimode optical fiber is such that the incident light from each of the optical fiber core wires of the second optical fiber is focused on the fusional junction surface with the single mode optical fiber. Is set ,
In the single mode optical fiber
The diameter of the core end face exposed on the first end face is the same as the core diameter of the first multimode optical fiber, and the first end face has a predetermined length from the first end face toward the side of the second end face. It gradually decreases to one position,
The diameter of the core end face exposed on the second end face is the same as the core diameter of the second multimode optical fiber, and the second end face has a predetermined length from the second end face toward the side of the first end face. It gradually decreases to 2 positions,
An optical fiber module for connection having a constant diameter between the first position and the second position.

In claim 4,
The single mode optical fiber is
A first single-mode optical fiber that is optically coupled to each optical fiber core wire of the first optical fiber,
A second single-mode optical fiber that is optically coupled to each optical fiber core wire of the second optical fiber,
An optical fiber connector for detachably optical coupling between the first and second single mode optical fibers,
Fiber optic module for connection.