JPH0829643A - 導波路形成部材間の接続部 - Google Patents

導波路形成部材間の接続部

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Publication number
JPH0829643A
JPH0829643A JP16652094A JP16652094A JPH0829643A JP H0829643 A JPH0829643 A JP H0829643A JP 16652094 A JP16652094 A JP 16652094A JP 16652094 A JP16652094 A JP 16652094A JP H0829643 A JPH0829643 A JP H0829643A
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JP
Japan
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waveguide forming
forming members
optical fiber
radius
members
Prior art date
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Pending
Application number
JP16652094A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Yamashita
誠 山下
Keiji Murakami
恵司 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Publication date
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  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 屈折率整合剤を使用せずに軸ずれ及び間隙を
生じさせること無く光伝播部材相互間を完全密着させ得
る構造の導波路形成部材間の接続部を提供すること。 【構成】 一対の光ファイバ素線1a,1bの端面がそ
れぞれ両端面の接続に際して加えられる荷重に対して光
ファイバコア2a,2b同士を完全に密着可能とする曲
率半径Rに基づく凸曲面Y1,Y2として形成されてい
る。これらの凸曲面Y1,Y2は互いに突き合わされた
状態で調芯用保持部材の押え板5及びV字状溝付板6間
に保持されるが、ここでは各光ファイバ素線1a,1b
に対してそれぞれ突き合わせ方向に荷重が加えられると
共に、押え板5によりV字状溝付板6方向に押圧力が加
えられるため、光ファイバコア2a,2b同士が完全密
着された状態で導波路形成部材間の接続部が構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として光ファイバ素
線等,光路を成す光伝播部材を収納した一対の導波路形
成部材間の接続部に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、一対の導波路形成部材間の接続部
は、互いに接続を行う導波路形成部材同士の端面が予め
応力切断法等を用いた切断工具によって切断されたとき
に若干傾斜変形されるため、様々な態様を呈している。
【0003】図5は、従来の導波路形成部材間の接続部
の構造に関する一例を説明するために、一対の光ファイ
バ素線1a,1b同士を接続する場合の特定の調芯用保
持部材による接続工程を示したものである。
【0004】ここでは、一対の光ファイバ素線1a,1
bの切断面X1,X2が切断時の応力によって傾斜さ
れ、これらの切断面X1,X2がV字状の空間を形成し
て互いに突き合わされた状態で調芯用保持部材の押え板
5及びV字状溝付板6間に保持された状態を示してい
る。因みに、光ファイバ素線1a,1bにはそれぞれ光
路を成す光伝播部材としての光ファイバコア2a,2b
が収納されている。
【0005】この調芯用保持部材により光ファイバ素線
1a,1b同士の端面を接続する場合、双方の光ファイ
バ素線1a,1bにおける傾斜された各端面間のV字状
の空間内に屈折率整合剤を充填した上で各端面がそれぞ
れ突き合わせ変形されるように各光ファイバ素線1a,
1bに対してそれぞれ突き合わせ方向に荷重Fが加えら
れると共に、押え板5によりV字状溝付板6方向に押圧
力が加えられる。これにより、導波路形成部材間の接続
部が構成される。
【0006】一方、図6は従来の導波路形成部材間の接
続部の構造に関する他例を説明するために、光ファイバ
素線1と光路を成す光路形成部材21を収納した別の導
波路形成部材11とを接続する場合の別の調芯用保持部
材による接続工程を示したものである。但し、ここで導
波路形成部材11に収納された光路形成部材21は、光
ファイバ素線1に収納された光ファイバコア2とは別な
光伝播部材である。
【0007】この調芯用保持部材により光ファイバ素線
1の端面と導波路形成部材11の端面とを接続する場
合、導波路形成部材11における傾斜された端面を支持
基板3上に載置し、光ファイバ素線1における傾斜され
た端面を反転させて導波路形成部材11の傾斜された端
面に突き合わせた状態で突き合わせ部分の外周を接着剤
4を用いて固着する。即ち、ここでは支持基板3及び接
着剤4が調芯用保持部材となる。これにより、導波路形
成部材間の接続部が構成される。因みに、ここで接続を
要する導波路形成部材の端面は研磨等により傾斜面とし
て所定の精度で加工される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した導波路形成部
材間の接続部の場合、何れの調芯用保持部材を用いて構
成しても、接続を行う導波路形成部材の端面が切断工具
で切断されたときにその線軸に対して最大1度程度の傾
きを有するため、これにより接続部に間隙が形成され易
く、この間隙が接続損失,反射減衰量等の光学特性(基
本性能)を劣化させたり、或いは基本性能にばらつきを
生じさせる原因となる。
【0009】このような間隙は図5で説明した調芯用保
持部材によって光ファイバ素線同士の端面を接続して接
続部を構成する場合、荷重を調整することで除去できる
が、実際には光ファイバ素線相互間の端面における傾き
を考慮すると、かなりの大きな荷重が必要となって対策
し難いものになっている。又、この間隙は理論上、光フ
ァイバコアと同じ屈折率を持つ屈折率整合剤を介在させ
ることによって除去できるが、実際には屈折率整合剤の
使用によって光ファイバコア相互間の軸ずれが発生し易
く、この軸ずれが基本性能を確保する上で大きな障害と
なる。
【0010】一方、図6で説明した調芯用保持部材によ
って光ファイバ素線及び導波路形成部材の端面を接続し
て接続部を構成する場合、各端面は研磨等により傾斜面
として加工されるが、微視的には必ずしも精度良く同一
の傾きの傾斜面として形成されないことが多いので、基
本的に間隙が発生され易く、この場合も接続部において
間隙及び軸ずれが発生すると光学特性の基本性能を劣化
させる要因となる。
【0011】本発明は、かかる問題点を解決すべくなさ
れたもので、その技術的課題は、屈折率整合剤を使用せ
ずに軸ずれ及び間隙を生じさせること無く光伝播部材相
互間を完全密着させ得る構造の導波路形成部材間の接続
部を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光を伝
播する光路を成す光伝播部材が収納された一対の導波路
形成部材間の接続部において、一対の導波路形成部材の
うちの少なくとも一方の端面は、接続相手である他方の
ものの端面との間における接続に際して加えられる荷重
に対して光伝播部材同士を完全に密着可能とする曲率半
径Rに基づく凸曲面として形成され、凸曲面と他方のも
のの端面とを互いに突き合わせて光伝播部材同士が完全
密着されるように一対の導波路形成部材を保持する保持
部材を含む導波路形成部材間の接続部が得られる。
【0013】又、本発明によれば、上記導波路形成部材
間の接続部において、一対の導波路形成部材の双方の端
面が凸曲面として形成されており、曲率半径Rは、光伝
播部材に関してヤング率をE,半径をa,ポアソン比を
ν,先端に加わる荷重をFとした場合、R≧4E・a3
/3(1−ν2 )Fなる関係式で規定された導波路形成
部材間の接続部や、或いは一対の導波路形成部材のうち
の一方の端面が凸曲面として形成され、且つ他方の端面
が平面として形成されており、曲率半径Rは、光伝播部
材に関してヤング率をE,半径をa,ポアソン比をν,
先端に加わる荷重をFとした場合、R≧2E・a3 /3
(1−ν2 )Fなる関係式で規定された導波路形成部材
間の接続部が得られる。
【0014】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明の導波路形成部
材間の接続部について、図面を参照して詳細に説明す
る。
【0015】図1は、本発明の一実施例に係る導波路形
成部材間の接続部の構造を説明するために、一対の光フ
ァイバ素線1a,1b同士を接続する場合の特定の調芯
用保持部材による接続工程を示したものであり、図2
は、図1に示す接続部の要部を拡大して示したものであ
る。
【0016】ここでは、一対の光ファイバ素線1a,1
bの端面が各端面の接続に際して加えられる荷重Fに対
して光伝播部材としての光ファイバコア2a,2b同士
を完全に密着可能とする曲率半径Rに基づく凸曲面Y
1,Y2として形成され、これらの凸曲面Y1,Y2が
互いに突き合わされた状態で調芯用保持部材の押え板5
及びV字状溝付板6間に保持された状態を示している。
【0017】この調芯用保持部材による光ファイバ素線
1a,1b同士の端面(凸曲面Y1,Y2)の接続は、
双方の光ファイバ素線1a,1bにおける凸曲面Y1,
Y2がそれぞれ若干突き合わせ変形されるように各光フ
ァイバ素線1a,1bに対してそれぞれ突き合わせ方向
に荷重Fが加えられると共に、押え板5によりV字状溝
付板6方向に押圧力が加えられる。これにより、光ファ
イバコア2a,2b同士が完全密着された状態で導波路
形成部材間の接続部が形成される。
【0018】ここでの凸曲面Y1,Y2における曲率半
径Rは、光ファイバコア2a,2bに関し、ヤング率
(伸びの弾性率)をE,半径をa,ポアソン比をν,先
端に加わる荷重をFとした場合、R≧4E・a3 /3
(1−ν2 )Fなる関係式で規定されている。
【0019】例えば光ファイバ素線1a,1bとして光
ファイバコア2a,2bの径が50μmのマルチモード
ファイバを用いた場合の光ファイバコア2a,2bに関
し、ヤング率Eが7300[kg/mm2 ],光ファイ
バコア半径aが0.025mm,ポアソン比が0.1
4,荷重Fが0.01kgである場合を想定すると、反
射戻り光が少ない接続損失の小さい接続部を実現するた
めには、上述した関係式にこれらの各数値を代入した結
果により、凸曲面Y1,Y2における曲率半径Rを10
mm以上の設定値とすれば良いことになる。
【0020】ところで、このような凸曲面Y1,Y2を
研磨等により加工する際、製造上のばらつきにより凸曲
面Y1,Y2は0〜20[μm]の範囲で非対称を有す
るため、この条件下で接続を安定させるために必要な凸
曲面Y1,Y2の曲率半径Rは、光ファイバ素線1a,
1bの中心点と凸曲面Y1,Y2の中心点とのずれ量Δ
を想定すると、R≧[4E(a+Δ)3 ]/[3(1−
ν2 )F]なる関係式で規定される。
【0021】そこで、例えばずれ量Δが20μmの場
合、上述した条件下で接続部において光ファイバコア2
a,2bを完全に密着させるための凸曲面Y1,Y2の
曲率半径Rは、各数値を関係式に代入した結果により9
0mm以上とすれば良いことが判る。
【0022】因みに、光ファイバ素線1a,1bとして
光ファイバコア2a,2bの径が10μmのシングルモ
ードファイバを用いて接続部を構成する場合、上述した
マルチモード光ファイバを用いた場合と同様な条件下
(ずれ量Δを含む)を想定すると、各数値を関係式に代
入した結果により、凸曲面Y1,Y2の曲率半径Rを1
6mm以上に設定すれば良いことが判る。
【0023】図3は、光ファイバ素線1a,1bの先端
に加わる荷重F[g]と凸曲面Y1,Y2の曲率半径R
[mm]との関係をグラフにより表わしたものである。
【0024】ここで、実線で示す曲線αはずれ量Δを考
慮しない場合のもので、この場合の荷重FはF=4E・
3 /3(1−ν2 )Rなる関係で表わされる。又、点
線で示す曲線βはずれ量Δを考慮した場合のもので、こ
の場合の荷重FはF=4E(a+Δ)3 /3(1−
ν2 )Rなる関係で表わされる。即ち、上述した凸曲面
Y1,Y2における曲率半径Rは、ここでの関係式に基
づいて規定されたものである。
【0025】図4は、本発明の他の実施例に係る導波路
形成部材間の接続部の構造を説明するために、光ファイ
バ素線1と光路を成す光路形成部材21を収納した別の
導波路形成部材11とを接続する場合の別の調芯用保持
部材による接続工程を示したものである。
【0026】ここでは、光ファイバ素線1の端面が接続
相手となる導波路形成部材11の平面として形成された
端面との間における接続に際して加えられる荷重Fに対
して光伝播部材同士(光ファイバコア2及び光路形成部
材21)を完全に密着可能とする曲率半径Rに基づく凸
曲面Yとして形成されている。又、ここでの凸曲面Yに
おける曲率半径Rは、光ファイバコア2に関し、ヤング
率(伸びの弾性率)をE,半径をa,ポアソン比をν,
先端に加わる荷重をFとした場合、R≧2E・a3 /3
(1−ν2 )Fなる関係式で規定されている。
【0027】この調芯用保持部材により光ファイバ素線
1の端面(凸曲面Y)と導波路形成部材11の端面(平
面)とを接続する場合、導波路形成部材11における端
面を支持基板3上に載置し、光ファイバ素線1における
凸曲面Yを導波路形成部材11の端面に突き合わせる。
このとき光ファイバ素線1には突き合わせ方向に加重F
が加えられ、この状態で突き合わせ部分の外周を接着剤
4を用いて固着する。即ち、ここでは支持基板3及び接
着剤4が調芯用保持部材となる。これにより、光伝播部
材同士(光ファイバコア2及び光路形成部材21)が完
全密着された状態で導波路形成部材間の接続部が構成さ
れる。
【0028】因みに、ここでも光ファイバ素線1として
マルチモードファイバを用いて接続部を構成する際、反
射戻り光が少なく接続損失の小さい接続部を実現するた
めには、諸条件が上述した接続部を構成する場合と同様
であると想定すると、R≧2Ea3 /3(1−ν2 )F
の関係式に各数値を代入した結果、凸曲面Yの曲率半径
Rを8mm以上に設定すれば良いことが判る。
【0029】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の導波路
形成部材間の接続部によれば、一対の導波路形成部材の
うちの一方又は双方の端面が接続に際して加えられる荷
重に対して光伝播部材同士を完全に密着可能とする曲率
半径Rに基づく凸曲面として形成され、これらの導波路
形成部材の端面が互いに突き合わされた状態で調芯用保
持部材によって保持される構成となるので、接続部にお
いては光伝播部材同士が完全密着された状態となる。こ
れにより、接続部は接続損失,反射減衰量等の光学特性
のばらつきが少なく、反射戻り光が少ない接続損失の小
さいものとなる他、接続に際して屈折率整合剤を不要に
して小さな荷重を加えることで安定した接続を信頼性高
く行うことができるので、導波路形成部材の端面のカケ
が減少されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る導波路形成部材間の接
続部の構造を説明するために、一対の光ファイバ素線同
士を接続する場合の特定の調芯用保持部材による接続工
程を示した側面断面図である。
【図2】図1に示す導波路形成部材間の接続部の要部を
拡大して示した側面断面図である。
【図3】光ファイバ素線の先端に加わる荷重F[g]と
凸曲面の曲率半径R[mm]との関係をグラフにより表
わしたものである。
【図4】本発明の他の実施例に係る導波路形成部材間の
接続部の構造を説明するために、光ファイバ素線と別の
導波路形成部材とを接続する場合の別の調芯用保持部材
による接続工程を示した側面断面図である。
【図5】従来の導波路形成部材間の接続部の構造に関す
る一例を説明するために、一対の光ファイバ素線同士を
接続する場合の特定の調芯用保持部材による接続工程を
示した側面断面図である。
【図6】従来の導波路形成部材間の接続部の構造に関す
る他例を説明するために、光ファイバ素線と別の導波路
形成部材とを接続する場合の別の調芯用保持部材による
接続工程を示した側面断面図である。
【符号の説明】
1,1a,1b 光ファイバ素線 2,2a,2b 光ファイバコア 3 支持基板 4 接着剤 5 押え板 6 V字状溝付板 11 導波路形成部材 21 光路形成部材 X1,X2 切断面 Y1,Y2 凸曲面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を伝播する光路を成す光伝播部材が収
    納された一対の導波路形成部材間の接続部において、前
    記一対の導波路形成部材のうちの少なくとも一方の端面
    は、接続相手である他方のものの端面との間における接
    続に際して加えられる荷重に対して前記光伝播部材同士
    を完全に密着可能とする曲率半径Rに基づく凸曲面とし
    て形成され、前記凸曲面と前記他方のものの端面とを互
    いに突き合わせて前記光伝播部材同士が完全密着される
    ように前記一対の導波路形成部材を保持する保持部材を
    含むことを特徴とする導波路形成部材間の接続部。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の導波路形成部材間の接続
    部において、前記一対の導波路形成部材の双方の端面が
    前記凸曲面として形成されており、前記曲率半径Rは、
    前記光伝播部材に関してヤング率をE,半径をa,ポア
    ソン比をν,先端に加わる荷重をFとした場合、R≧4
    E・a3 /3(1−ν2 )Fなる関係式で規定されたこ
    とを特徴とする導波路形成部材間の接続部。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の導波路形成部材間の接続
    部において、前記一対の導波路形成部材のうちの一方の
    端面が前記凸曲面として形成され、且つ他方の端面が平
    面として形成されており、前記曲率半径Rは、前記光伝
    播部材に関してヤング率をE,半径をa,ポアソン比を
    ν,先端に加わる荷重をFとした場合、R≧2E・a3
    /3(1−ν2 )Fなる関係式で規定されたことを特徴
    とする導波路形成部材間の接続部。
JP16652094A 1994-07-19 1994-07-19 導波路形成部材間の接続部 Pending JPH0829643A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002139644A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Hitachi Ltd 光接続装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002139644A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Hitachi Ltd 光接続装置

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Effective date: 19990303