JPH0215204A

JPH0215204A - 多心光端子

Info

Publication number: JPH0215204A
Application number: JP16490088A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Satake; 佐武　俊明; Masao Tachikura; 正男立蔵; Yukiyasu Negishi; 根岸　幸康
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-07-04
Filing date: 1988-07-04
Publication date: 1990-01-18
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JP2719353B2

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、多条の基板形光導波部品を多心の光ファイバ
に一括して低損失に結合し、着脱することの出来る光導
波部品・光フアイバ結合用の多心光端子に関する。

〈従来の技術及びその課題〉光集積回路や導波路形光素子などの機能素子は、光伝送
網の機能性を高める上で、不可欠である。これらの高密
度に集積された素子の入出力部は、多連のアレイ化素子
もしくは、多条の光導波路で構成されるので、多心光フ
ァイバとの多端子−括接続技術の実現が望まれている。

従来では、光導波路と多心光ファイバの接続は第８図の
ように、多条のＶ溝付きの基板１０２に光ファイバ１０
１を固定し、その基板１０２と光導波路１０３とを軸合
わせし、接着剤等でファイバ整列基板１０２と光導波路
基板１０４を固定する方法で行われていた。

しかし、この方法では多心光ファイバと光導波部品とを
精密微動台等を用いて軸合わせし、そのまま固定するこ
とにより軸合わせ状態を保っているので、多心光ファイ
バを着脱することが出来ない。このため次の問題があっ
た。

■　導波素子と光フアイバアレイとを、接着剤を直接塗
布して固定する方法では、製造時の問題として、結合部
での組立、接着の失敗時には、導波素子及び光フアイバ
アレイの端部の両方が役立たなくなり、接着剤の付着に
より、再生不能となる。これが原因で製造歩どまりが悪
い。

■　装置等への実装上の問題として、素子の入出力の両
端に光ファイバが接着固定されているので実装方法が限
定されることに加えて実装密度を高くできないという問
題がある。実際の素子では入出力ファイバの再接続を可
能とするために余長を設けるので実装密度を上げること
ｔよ容易ではない。

■　保守上の問題として、導波素子と光フアイバアレイ
とが一体となっているので、両者を切り離すには破壊す
るしか方法はない。

そのため、（１）光ファイバの折損時には、素子と光フ
ァイバの両方が役立たなくなる。

（２）素子の故障時にも光ファイバと素子の結合部を含
めて役立たなくなる。（１）と（２）共に光ファイバ付
きの素子を取り換えて、装置内の配線等もやり直す必要
があるため保守の効率が悪い。以上述べたように、製造
歩どまり、実装密度、保守の効率について問題がある。

一方、従来、多心光フィバ同士の接続切り替え方法とし
ては、第９図（ａ）　（ｂｌに示す多心光ファイバコネ
クタがあった。同図に示すように多心の光ファイバ１１
０ａを有する光フアイバテープ１１０はブーツ１１１を
介してコネクタプラグ１１２に固定されている。コネク
タプラグ１１２にはガイドビン１１３が設けられており
、一対のコネクタプラグ１１２゜１１２が突き合うよう
に矩形スリーブ１１４に挿入すると、ガイドビン１１３
をガイドとして嵌合して双方の光ファイバ１１０ａ、　
１１０ａが軸合せして接続される。接続時には板バネ１
１５，１１５により安定に保持される。このコネクタは
多心のシングルモード光ファイバを平均０．４　ｄＢ程
度の低損失に着脱接続が出来る。しかしながら光ファイ
バと光導波部品との結合を低損失に行い、しかも着脱可
能とするには、光導波部品側に着脱出来る嵌合手段を設
ける必要があった。これらの要求に答えられる提案はこ
れまでなされていなかった。

本発明の目的は、多条の光導波部品と多心光ファイバと
の接続部が従来では永久接続であったために、接続替え
が不可能であった点を解決し、多条光導波部品と多心光
ファイバの着脱が可能で安定な接続を実現することにあ
る。

く課題を解決するための手段〉本発明の多心光端子は、その両端面でガイド穴と光ファ
イバの配列が高精度に出来ているので本発明の多心光端
子を光導波路基板と軸合わせして接着固定するだけで、
光導波路基板に多心光ファイバコネクタを低損失に接一続出来、かつ、着脱可能なことを特徴とする。

従来の技術では、光導波部品と光ファイバを直接軸合わ
せし接着固定していたため、着脱繰り返しの出来なかっ
た点が本願と異なる。

く実　施　例〉第１図は本発明による多心光端子の第１の実施例を説明
する図であって、１は光ファイバ、２はガイド穴であり
、ボディ３の材料は石英ガラス粉を７０ｗｔ％程度含ん
だエポキシコンパウンドからなる。多心光端子の端子の
ガイド穴２とファイバ１の配列の位置精度が１μｍ以内
に高精度に出来ている。ボディ材料のエポキシは成形収
縮と熱膨張係数が小さいので精密成形に適している。

第２図は本発明の第１の実施例の適用例を説明する斜視
図であって、４は多条導波路基板、５は多条光導波路基
板４に埋め込まれている先導波路、６はベースで透明石
英板、７はガイドビン、８ば本発明による多心光端子、
９は接着剤である。多条光導波路基板４はべ−ス６に透
明の熱硬化性エポキシ接着剤（図示せず）で接着固定さ
れている。また、多心光端子８に内包されている光ファ
イバ１と光導波器５の両者の光軸は軸合わせされた後、
多心光端子８はベース６と多条光導波路基板４の両方に
紫外線硬化形の透明エポキシ接着剤で仮固定され、熱硬
化形エポキシ接着剤で永久固定されている。多心光ファ
イバコネクタ１０と多心光端子８はガイドビン７を介し
て接続されている。ガイドビン７は抜き差し自在である
ので接続部の繰り返し着脱が容易に行える。多心光端子
８の両端のガイドビン７と光ファイバ１の配列の位置精
度が１μｍ以内に出来ているので、片端ではガイドビン
７を介して多心光ファイバコネクタ１０と低損失に接続
でき、もう一方の端面に於ても、高精度に配列された多
条の光導波路５と低損失に結合させることが出来る。

多心光ファイバとして、波長１．３μｍにおいてモー　
ドフィールド径約１０μｍの単一モードファイバが１０
心−括被覆されている１０心リボン心線を用い、導波路
として石英系の材料でコアの断面形状が１０μｍ×１０
μｍの矩形で比屈折率差が約２．５％である光導波路を
用いて両者の結合損失を測定した。結合損失測定は１０
心の光ファイバのうち両端の２心を除（８心に付いて行
った。その結果、導波路・・・多心光端子・・・多心光
ファイバコネクタという形での結合損失値は、８心の平
均で約１　ｄＢであった、この内、多心光端子・・・多
心光コネクタの結合損失は約０．２ｄＢであった。

さらに多心光端子・・・多心光コネクタの結合部の着脱
を繰り返したところ、１０回の繰り返しに於てその結合
損失の変動は約０．１ｄＢであった。第２図の多心光フ
ァイバコネクタ１．０のビン中心の間隔は４．６ｍｍで
あった。また、多心光ファイバコネクタ１０の輻×厚さ
Ｘ長さは６．４　ｍｍＸ　２．５　ｍｍＸ　８胴で、多
心光端子８は６．４　＋ｎ＋ｎＸ　２．５　ｍｍＸ　４
　＋ｎ＋ｎと小型に出来た。小型に出来た原因は、ガイ
ドビン７を用いた多８光端子８と多心光ファイバコネク
タ１０の結合部分の構造が単純で、また、多心光端子８
と光導波路５との軸合わせ方法が単純であることによる
。

以下に説明する第３図、第４図、および第５図では、フ
ァイバ心数、ファイバ固定■溝及び、ファイバ挿入孔が
簡単のため４心に描いて有るが実際は８心である。

次に本発明の多心光端子８の製作法について述べる。第
一の方法は、ファイバをプラスチック中に直にインサー
トモールドする方法である。第３図は、ガイド穴成形用
の金型ピン１１と光ファイバ１を配列位置決めするため
の多条のＶ溝１２が両側に設けられたプラスチック成形
用の金型１３と、金型１３の蓋１４を示ず。多心光端子
８を成形するには金型ピン１１と光ファイバ１を、多条
Ｖ溝付の金型１３とその蓋１５の間に挾み込み、裔１４
の上の穴１５からトランスファー成形により原料のエポ
キシコンパウンドをキャビティ１６内に充填し金型ピン
１１と光ファイバ１をインサートモールドし、エボキシ
ン樹脂の硬化後に金型１３から成形品を取り出し、金型
ピン１１を抜き取った後に第１図に示す多心光端子の形
となり光ファイバ１の端面を研磨する乙とにより完成す
る。

第２の製作方法はファイバを押入して接着剤で固定する
ための細径の光フアイバ挿入孔１７を有する第４図に示
す穴空き部品２３を予め成形し、しかるのちに光ファイ
バを光フアイバ挿入孔１７に押入して接着固定すること
により製作するものである。この部品２３は、光フアイ
バ押入孔１７とガイド穴２が両端で高精度に配列されて
おり、中央部分にはくり抜き１８があり、光フアイバ挿
入孔１７につづいて半丸断面の溝１９が設けられている
。このくり抜き１８に接着剤を注入することにより、光
フアイバ押入孔１７に接着剤を浸透させる乙とが出来て
、光ファイバと光フアイバ挿入孔１７の界面に気泡を巻
き込むことなく、光ファイバを光フアイバ挿入孔１７に
しっかりと固定することが出来る。

第５図は光フアイバ挿入孔付きの多心先端子成形用の金
型２０である。２１はファイバ挿入孔成形用のピンをし
めす。穴あき部品の光フアイバ挿入孔１７は成形品から
ピン２１を抜き取って形成される。光フアイバ挿入孔成
形用のピン２１は、外径０．１２７ｎｗｎと細径で折れ
曲がり易いので両側の多条■溝１２での支持だけでは真
直に保つことが困難であるので、中央部分の支持Ｖ溝２
２を付は加えることにより、ピンの折れ曲がりが抑制さ
れて光フアイバ挿入孔成形用のピン２１の真直度が高ま
る。また支持Ｖ溝２２により第４図の部品２３のくり抜
き１８が形成される。

第６図は本発明の第２の実施例であり、曲がり形の多心
光端子２４を示す。光ファイバ１は直角に曲げられたま
ま樹脂中にインサート成形されている。一方の端面を導
波路と結合させると、もう一方の垂直方向の端子には、
多心光ファイバコネクタを導波路から垂直に立ち上げる
ことが出来る。

第７図は本発明筒３の実施例であり、ファイバ配列ピッ
チ変換形の多心端子２５を示す。

図中人の端面では光ファイバ１の並びピッチが２５０μ
ｍであり第２図の多心光ファイバコネクタ１０と結合す
る。Ｂの端面では光ファイバ１が密接して１２５μｍピ
ッチで並んでおり導波路と結合する。心線被覆内の光フ
ァイバには緩衝層となる被覆が取り巻いているので曲げ
等の外力に対して機械的な安定性を有するが、光ファイ
バのピッチは、広い。

一方、先導波路は曲がり部分で損失が増え易いので急激
な曲がりを設けることが出来ないので基板は大きく成り
がちである。導波路の断面寸法が幅１０μｍで厚み１０
μｍと小さいので、基板の小形化のためにはピッチを狭
くして基板上の配列パターン寸法を小さくすることが出
来る。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明による多心光端子を用いる
ことによって、多条光導波路基板と多心光ファイバコネ
クタを低損失に接続できかつ、その着脱特性も安定とな
る。導波路がモジュールとして扱えるので製造時の歩ど
まり、導波路基板の光伝送装置内への実装密度、および
、保守の効率をあげることができる。また、導波路基板
の出力を基板と平行な面以外の方向にも向けることが出
来るので、導波路形素子の配線の自由度を増すことが出
来る。以上述べたように、本発明の多心光端子を導波路
と多心ファイバの接続に適用することにより、従来に無
かった優れた効果が生まれるので、光通信システムの実
用化に資すること大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例である多心光端子を示す
斜視図、第２図は第１の実施例の適用例を示す斜視図、
第３図は多心光端子を成形する金型を示す斜視図、第４
図は多心光端子の組立用の穴空き部品を示す斜視図、第
５図は穴空き部品を成形する金型を示す斜視図、第６図
は本発明の第２の実施例である曲がり形の多心光端子を
示す斜視図、第７図は本発明の第３の実施例であるファ
イバ配列ピッチ変換形の多心光端子を示す斜視図、第８
図は導波路と多心光ファイバを結合するための従来の接
続部を示す斜視図、第９図（ａ）　（ｂｌは多心光ファ
イバどうしを接続する従来技術を示す斜視図である。図　面　中、１・・・光ファイバ、２・・・ガイド穴、３・・・ボディ、４・・・多条光導波路基板、５・・光導波路、６・・・ペース、７・・・ガイドピン、８・・・多心光端子、９・・・接着剤、１０・多心光ファ１１・金型ピン、１２・Ｖ溝、１３・・金型、１４・・・蓋、１５・・穴、１６・　キャビティ、１７・・光フアイバ挿入孔、１８・・くり抜き、１９・・溝、２１・・ピン、２２　支持Ｖ溝、２４．２５・多心光端子、１０１・・・光ファイバ、１０２・・基板、１０３・・先導波路、１０４・・光導波路基板、１１０−、光ファイパテ“プ１１１１・・ブーツ、１１２・・・コネクタプラグ、イバコネクタ、１３・・・ガイドピン、１４・・・矩形スリーブ、１５・・板バネ。

Claims

【特許請求の範囲】

多条光導波路基板と多心光ファイバコネクタとの間に挿
入して両者の一括接続および一括着脱を可能とする多心
光端子であって、該多心光端子には多心の光ファイバが
埋め込まれるとともにガイドピンを挿入するための２本
のガイド穴が形成され、かつ、該多心光端子の入力端面
及び出力端面における多心の光ファイバと２本のガイド
穴の位置配列が、多条光導波路基板の端面および多心光
ファイバコネクタの端面における光導波路ないし光ファ
イバとガイドピンの位置配列と一致していることを特徴
とする多心光端子。