JPH01244406A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光通信において、光ファイバを位置決め保持し
結合を実現する光コネクタに関するものである。

（従来の技術） 第６図は従来の光コネクタの一例の説明図で、同図（イ
）は結合構成部品の外観図、同図（ロ）は光ファイバ結
合部材の端面図、同図（ハ）は結合状態の側面図である
。

光ファイバ結合部材（３０）は樹脂成形により形成され
ており、金型にコアピンを位置決めした状態で樹脂を注
入し、樹脂硬化後に上記コアピンを引抜くことにより、
内部に光ファイバガイド穴（３１）及びガイドピン穴（
３２）が同時に成形される。この際、光ファイバガイド
穴（３１）”は２つのガイドピン穴（３２）に対して高
精度に位置決めする必要がある。

このような光ファイバ結合部材（３０）の光ファイバガ
イド穴（３１）に多心光ファイバテープ（３）の光ファ
イバ（，１）を挿入し、接着剤で固定した後に端面を研
磨することにより光コネクタが形成される。

相互の光コネクタの結合は２本のガイドピン→をガイド
ピン穴（３２）に挿入して位置決めすることにより実現
し、第６図（ハ）に示すように、クランパ（４）により
軸方向に加圧固定することにより安定した結合状態が保
持される。

（解決しようとする問題点） 単一モード光ファイバを低損失で結合するためには、ガ
イドピン穴に対してサブミクロンオーダで精密加工する
必要があるが、上述した従来の樹脂成形により形成した
光コネクタでは、光ファイバガイド穴の偏心測定の結果
、例えば、特定の方向に０．８μｍ偏心していたことが
わかったとしても、それを修正することは極めて困難で
、再加工の手段は全くなかった。

そのために、例えば、特に多心光コネクタの心数が増加
する程、偏心０．３μｍ以内のものを量産で製造するこ
とは非常にきびしく、結合損失０．２ｄＢ以下の多心光
コネクタを実現し難いという問題点を有していた。

（問題点を解決するための手−段） 本発明は上述の問題点を解消し、例えば０．１μｍ以下
の単位での偏心低減化の再加工が可能な光コネクタを提
供するもので、その特徴は、光コネクタにおける光ファ
イバ結合部材が上面に光ファイバガイド溝及びガイドピ
ン溝を存するガイド溝基板上にフラットプレートを接合
して成り、上記ガイドピン溝の少なくとも１部には薄膜
層が形成されていることにある。

第１図は本発明の光コネクタにおける光ファイバ結合部
材の説明図で、同図（イ）は横断面図、同図（０）は（
イ）図のガイドピン溝付近の拡大図である。

同図（イ）に示すように、上／に光ファイバガイド溝（
１３）及びガイドピン溝（１４）を加工したガイド溝基
板（１１）上に、ガイドピン溝（１４）を除いて光ファ
イバガイド溝（１３）上にフラットプレート（Ｉ２）を
接合して光ファイバ結合部材（１０）が形成されており
、ガイドピン（２）がガイドピン溝（１４）に接触する
部分には薄膜層（１５）が形成されている。又光ファイ
バガイド溝（１３）とフラットプレート（１２）にょ−
て形成基れる光ファイバガイド穴には光ファイバ（１）
が挿入され、接着剤により固定されている。

上記薄膜層（１５）の厚み（１）は通常１μｍ以下であ
ることが望ましいが、勿論１μｍ以上であってもよい。

このような厚さ（１）の薄膜層（１５）を、ガイドピン
（２）がガイドピン溝（１４）に接触する部分に形成す
ることにより、ガイドピン（２）と光ファイバ（１）の
相対高さを修正することが可能となり、より低偏心の光
コネクタを実現することができる。

第２図は第１図のような光ファイバ結合部材を組み込ん
だ光コネクタの具体例の横断面図である。

本具体例においては、ガイドピン溝（１４）に施した薄
膜ｍ　（１５）が、ガイド溝基板（１１）に接合された
フラットプレート（１２）面をも覆って形成されている
。このようにフラットプレート（１２）をも覆って形成
することによって、フラットプレート（１２）の接合強
度の長期信頼性が向上する。このような光ファイバ結合
部材（１０）は、例えば金属性のハウジング（２０）内
に収納されており、このハウジング（２０）にはガイド
ピン溝（１４）上に位置し、該溝の上下方向に可変な部
材（２１）を具えており、結合時にガイドピン溝（１４
）に挿入されるガイドピン（２）を溝の下方向に押圧し
、固定す□る。

第３図は上記第２図の光コネクタの結合の−例□の説明
図で、同図（イ）は結合前の外観図、同図（ロ）は結合
状態の外観図である。結合に際しては、ハウジング（２
０）内に組み込まれた光ファイバ結合部材’（１０）の
ガイドピン溝（１４）にガイドピン（２）が挿入され、
上述の溝上下方向に可変な部材（２Ｉ）によって溝の下
方向に押圧され位置決めされる。このような結合状態に
おいて、ハウジング（２０）の後部（２２）の端面間に
クランパ（４）を装着し、軸方向に加圧固定することに
より、安定した結合状態を保持する。

第４図はガイドピン（２）がガイドピン溝（１４）に接
触する２ケ所の而（Ａ）（Ｂ）において、そこに、形成
する薄膜層（１５）の肉厚を異ならしめた（ｔｌ、ｔ２
）例を示している。

又第５図はガイドピン（２）に対する光ファイバ（＋）
位置の設計例を示している。２つのガイドピン（２）の
中心を結ぶ中心を原因としてＸ−Ｙ座標を形成したきき
、各光ファイバ（１）はＸ又はＹ方向にある一定の偏差
ををしており、Ｙ方向のみの修正ではＡ　（ｔｌ）＝　
Ｂ　（ｔ２）の膜厚で対向できるが、Ｘ方向の修正も必
要なときはＡ、（ｔｌ）二Ｂ（ｔ２）の膜を形成するこ
とにより、同時にＸ方向の修正も可能となる。この場合
、いずれか一方の膜厚をゼロにしておいても実現可能で
あることは勿論である。

（作用） 本発明の光コネクタは、ガイドピン溝に薄膜層を形成し
て光ファイバガイド穴のガイドピン穴に対する相対位置
を修正できるようにし、より高精度な光コネクタを実現
するものである。

本発明の光コネクタを構成する光ファイバ結合部材のガ
イド溝基板は、例えば高精度加工に適している単結晶シ
リコンを、先端が■形状のダイヤモンド砥石を利用する
ことにより、ガイドピン溝と光ファイバガイド溝の大小
のＶ溝を同一砥石て、送りピッチと深さを制御しながら
研削加工することにより実現できる。しかし、この場合
、光ファイバガイド溝ピッチは同一ピッチ、例えば０゜
２５　ｍｍで送るのに対し、ガイドピン溝への送りは、
ピッチ及び深さにおいて不連続となり、サブミクロンオ
ーダーでの加工誤差を生じ易い。その結果、各Ｖ溝に内
接する円中心を光学測定した場合に、一般的に、光ファ
イバガイド溝ピッチのバラツキよりも、光ファイバガイ
ド溝集合体と、２本のガイドピン溝との相対位置のバラ
ツキの方が大きく、この両者のバラツキを修正すると、
さらに−層偏心の小さい、即ち低損失な光コネクタが実
現できることになる。

本発明の光コネクタは単結晶シリコンの研削加工に限る
ことなく、単結晶シリコンのエツチング加工品や、プラ
スチックのスタンパ成形（Ｖ　溝の転写型）にも勿論応
用できる。又前述したように、Ｙ方向のみの補正、ｘ−
ｙ両方向の補正を薄膜の形成形態をコントロールするこ
とにより対応できる。

なお、薄膜層の形成方法は、真空蒸着、スパッタリング
、イオンコーティング等、内容に応じて対応でき、比較
的容易に±０．１μｍ単位の偏心の低減化が可能であり
、従来例えば平均偏差量０．５μｍであった多心光コネ
クタを平均偏差量を０．２μｍ程度まで低減でき、結合
損失も０．１ｄＢ程度まで低減できる。

（実施例） 単結晶シリコンウェハに、ダイヤモンドブレードを用い
て研削加工により、光ファイバガイド溝及びガイドピン
溝の加工を行ない、多数個のガイド溝基板を作成した。

２つのガイドピン溝に内接するφ０．６ｉ９９０＋＋ｏ
ｎの中心線」二の設計位置から、光ファイバガイド溝に
内接するφ０．１２５０ｍｍの内接円の偏心量を求めた
。実験は多数枚について行なったが、−例を説明すると
、測定はウェハ単位で行なったが、総合偏心量の平均が
０．７μｍであった。

加エザンプルについて、■溝加工された単結晶シリコン
ウェハの光ファイバガイド溝上面にフラットフレートを
接合して、ガイドピン溝上を［Ｓｆｌ　放し、この溝部
分に、偏心を低減させるように金を蒸着して薄膜層を形
成した。その結果、薄膜のコントロールを正確に行なう
ことにより、偏心を平均で０．２μｍまで低減できた。

このような光コネクタに、１８心の単一モード光ファイ
バを挿入して結合損失を測定したところ、ｎ＝２０組（
計３６０心）の平均で０．０８ｄＢと非常に低損失な多
心光コネクタを実現することができた。

なお、本実施例では、薄膜層として金の蒸着を行なった
が、勿論他の材質、例えばＯｒ＋旧、ＴａＪＯ＋Ｓｉ　
、ＳＩＯ□等、ガイド溝基板の材質、接合力、使用条件
等に合せて選択すればよい。又Ｘ−Ｙ方向同時に偏心を
低減するために、ウェハを傾けたり、マスキングしたり
して制御してもよい。

さらに、光ファイバガイド溝の一部又は全部にも薄膜層
を形成しても、それが光ファイバの挿入固定に支障がな
ければ問題はない。さらに又、光ファイバ及びガイドピ
ンはそれぞれの溝底部に固定されるのが望ましいが、必
ずしもそうしなくても、本発明の偏心低減効果は作用さ
れる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の光コネクタによれば、光
ファイバ結合部材のガイドピン溝に薄膜層を形成するこ
とにより、光ファイバガイド溝トの相対位置を変化させ
ることにより、より低損失な光コネクタを実現できる。

特に、従来の多心光コネクタにおいては、偏心測定後に
例えば０．１μｍ単位で、再加工、修正ができなかった
が、本発明の光コネクタにおいては、これらが可能とな
り、単一モード光ファイバの１０心以上の結合を０．１
ｄＢ以下で実現することが可能となる。

又上記薄膜層の厚みをガイドピンがガイドピン溝に接触
する２面において異ならしめることにより、Ｘ−Ｙ両方
向の偏心の同時修正も可能となる。さらに、薄膜層の形
成によりガイドピン中心と光ファイバ中心とを同軸線上
に容易に位置せしめることができる。この結果、一方の
コネクタを１８０°回転させての逆結合も容易に実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光コネクタにおける光ファイバ結合部
材の説明図で同図（イ）は横断面図、同図（ロ）は（イ
）図のガイドピン溝付近の拡大図である。 第２図は第１図の光ファイバ結合部材を組み込んだ光コ
ネクタの一例の横断面図である。 第３図は第２図のような光コネクタの結合の説明図で、
同図（イ）は結合前の外観図、同図（ロ）は結合状態の
外観図である。 第４図はガイドピンがガイドピン溝に接触する２面の薄
膜層の厚みを異ならしめた状態の説明図であり、第５図
はこのような薄膜層を利用した光ファイバとガイドピン
のＸ−Ｙ方向の相対位置の修正の説明図である。 第６図は従来の光コネクタの一例の説明図で、同図（イ
）は結合前の各構成部品の外観図、同図（ロ）は（イ）
図の光ファイバ結合部材の端面図、同図（ハ）は結合状
態の外観図である。 １・・・光ファイバ、２・・・ガイドピン、４・・・ク
ランパ、１０・・・光ファイバ結合部材、１１・・・ガ
イド溝基板、１２・・・フラットプレート、１３・・・
光ファイバガイド溝、１４・・・ガイドピン溝、１５・
・・薄膜層。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバを位置決め保持して結合を実現する光
   コネクタにおける光ファイバ結合部材が、上面に光ファ
   イバガイド溝及びガイドピン溝を有するガイド溝基板上
   にフラットプレートを接合して成り、上記ガイドピン溝
   の少くとも一部には薄膜層が形成されていることを特徴
   とする光コネクタ。
2. （２）ガイドピン溝はＶ形状であり、ガイドピンが接触
   するＶ形状の２面の薄膜層の厚みが異なっていることを
   特徴とする請求項（１）記載の光コネクタ。
3. （３）ガイドピン溝薄膜層が多層膜であることを特徴と
   する請求項（１）記載の光コネクタ。
4. （４）光ファイバガイド溝にも薄膜層が形成されており
   、ガイドピン薄膜層とは厚みが異なることを特徴とする
   請求項（１）記載の光コネクタ。
5. （５）ガイドピン溝薄膜層を形成することにより、２本
   のガイドピン中心軸線上に光ファイバ中心が一致するこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の光コネクタ。
6. （６）ガイドピン溝上にフラットプレートが存在せず、
   ガイドピン溝に挿入されるガイドピンが弾性体により溝
   の下方向に押圧されて固定されると共に、光ファイバも
   光ファイバガイド溝底部に近接した状態で接着固定され
   ていることを特徴とする請求項（１）〜（５）記載の光
   コネクタ。