JPS58134613A - マルチフアイバ−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】 本発明は複数本の光ファイバーから出た。光を複数本の
光ファイバーへ中継伝達するための光フアイバーコネク
ターに関する。

従来、この種のマルチファイバーコネクターとしては、
円柱状の集束性光伝送体をＶ溝を切１．たベース上に配
列してこれら各伝送体端面にそわぞれ光軸を合せて光フ
ァイバーを接合したものが一般的であるが、この構造で
は非常に小さな個々の集束性光伝送体素子を゛取り扱わ
なければならず、個々の光ファイバーとの接合作業、光
伝送体のベースに対する取付位置・角度の調整など組立
には非常に煩雑な作業と熟練を要するという実用□上の
問題があった。

本発明の主な目的は上記の問題点を解決し、光ファイバ
ーとの接合が非常に容易でしか□も輸しいレンズ配列作
業を一切不要とした新規なマルチファイバーコネクター
を提供することである。

本発明のコネクターは、少なくとも一対め平行平面をも
つガラス、プラスチック等の透明基材の片面側肉厚内に
屈折率がこの基材よりも大で前記基材の他面上に焦点を
もつようなレンズ部分をイオン交換法等の手段により間
隔をおいて複数個設け、前記基材のレンズ焦点面側に各
レン身部分に光軸を一致させて光フアイバー挿通孔を設
けた支以下゛本発明を図面に示した実施例について詳細
　　□に説明する。

の使用状態を示す断面平面図、第２図は側断面図であり
、マルチファイバーコネクター／は偏平な平行六面体の
透明ガラス基材−の片面ＪＡ側肉厚内に、この基材ノと
一体的なほぼ半球形を成した平凸レンズ状のレンズ部分
３をその平面側を基板面２Ａと一致さゼて間隔をおいて
複数個（図示例では３個）設け、他面ｕＢ側に光フアイ
バーＳ先端の位置決めおよび固定のための支持体ｌを接
合したものである。

レンズ部分３の屈折率は基材・うの外表面、！　Ａ　」
二の中心点／／で最大で外周に向けてほぼ二乗近似で４
、−１．６ようヶ、）□、９゜＃＊、’；ｂ。

４１．４゜Ｌ−＞　ＸＭ＆’（ＪｔｆＡ　ＡＷＨ”−９
ｔａ、、ｒ。ヮ４１ 幅Ｗとの関係において、基材２の他面側にレンズ部分３
と光軸を合せて接合した光ファイバーＳから出射した拡
散光束６Ａがレンズ部分３で来行光束乙Ｂに変換されて
基材−の片面、２Ａ側から出射するように選定しである
。

すなわち透明基材２の厚みＷはレンズ部分３の焦点罰ｊ
離にほぼ一致させである。

そして基材２のレンズ杉成面と反対側の而２８　Ｋ接合
されている支持体ｌは、金属、プラスチック。

ガラス、セラミックなどの材質からなる基ＡＫ　Ｊと同
形状の板材で構成され、基材コのレンズ部分３と軸線を
合せて所定間隔をおいて光フアイバー挿通孔７が設けで
ある。

この挿通孔７はさらに詳しくは第４図にン１＜すように
固定する光ファイバーｊの外径に合せた内孔７Ｂと、フ
ァイバーｊの先端をさし込み易いように外側に向けて拡
大するテ　−パ型としたテーパ孔７Ａで構成される。パ
′ １　；！ａ　’Ｉｔ　ａ　（’）　、＊　”ｆｙ’％　
　＞　（１’）。特休、。４孔７１８１０．。

に光ファイバーｊ・・・・・・・の先端を挿通してファ
イバ一端面を基板面に密接さゼた状態で接着剤で固定し
、同しく光フアイバ一群を固定した同構造の他のコネク
ターをそれらレンズ部分３・・・・・・の光軸を合せて
密着させて対向配置することにより、一方の光フアイバ
一群によ−、て伝送されてきた光は基材２内に拡散しつ
つ入光し、各レンズ部分３で平行光束にされた後、他方
のコネクターの各レンズ部分３に入射し、ここで集光さ
れてその焦点位置にある他方の光フアイバ一群ｊの各コ
ア内へ伝送される。

次に本発明に係るマルチファイバーコネクターの好適な
製造方法の例について説明する。第３図に不ずようにま
ずアルカリ含有ガラスで透明基材コを作成し、この基ｄ
−の片面にレンズ部分３の平面パターンを陰画に反転し
たパターンをもつイオン移動防止用マスクざを設ける。

このマスクざは例えば厚み約−μのチタン膜からなり高
周波スパッタで付着される。

マスクざのパターニングに当っては衆知のフォトリソグ
ラフィー技術をそのまま用、いることができる。　１ 次いでマスク付き基材コをマスク面を下側にして屈折率
増加に寄Ｊｊの大きいタリウム（Ｔｌ）　、センラム（
Ｏｓ）等のイオンを含む溶融塩９に浮かべ、溶融塩り中
の基材２の下方及び基材２のに面にそれぞれ電極板ＩＯ
Ａ、’１０Ｂを配置して両者間に直流電圧を印加しつつ
高温に保持した状態でイオン交換処理を行なう。

一例として基材コと溶融塩９を約ＳｔＯ″Ｃに保持して
１０ボルト程度の電圧を溶融塩中電極／□Ａを正、基材
上面側電極１０Ｂを負として印加しつつ約４時間前後処
理する。

上記処理によりマスクざの開１］部ざＡを通して溶融塩
り中の例えばタリウムイオンがガラス中のアルカリイオ
ンと置換しつつ拡散浸透していき、タリウムイオンの濃
度分布に応じた屈折率分布をもつ断面が三日月状のレン
ズ部分が形成される。

この後、基材２を溶融塩？浴から取り出してマスクざを
除去した後、約６００″Ｃの温度で数時間ないし数１０
時間熱処理を行なう。これにより第１図に示すように屈
折率が基材２の表向のマスク開目ざＡに対応する中央で
最大で外周に向けて次第に減小するような分布をもつほ
ぼ半球形のレンズ部分３が基材２の肉厚内に一体的に形
成される。

次いでファイバー挿通孔７を設けた支持体ｑを基材２の
レンズ形成面とは反対側の面に有機樹脂接着剤等により
接合する。

レンズ部分３とファイバー挿通孔７の中心軸線を合せる
場合、支持体ｌを基材２と同一の大きさとして側辺を基
準として位置合せする方法以外に、レンズ部分３に平行
光を入れて支持体ｌの孔７に先端を保持させたモニター
用光ファイバーからの出射光量を測定しつつ支持体ｑの
位置を調整して上記光量が最大となる位置で支持体ｌを
基材ノに固着するようにしてもよい。

第Ｓ図に本発明の他の実施例を示す。

本例は、前述のようにして透明基板の片面側に平凸レン
ズ状のレンズ部分３１．３Ｂの平面側をそれ１　。

（ｔ′″！１　ａｔ　’ａ　ｕ　’ｔｌ：　ｎ　−／＜
　ｚ−＞着、ＫＫ　！ｆ［７，：　Ｍ　Ｌ；大きさの一
対のマルチレンズ板／２Ａ、７．２Ｂを、それらレンズ
部分３に、３Ｂを対向させ有機樹脂接着層を介しである
いはガラス同士の直接融着等により接合して球状のレン
ズ部分３を構成している。

そして一方のレンズ板／２にの基板の厚みＷ２を上記球
状レンズ部分３の焦点距ＰＡに一致させ、このレンズ板
７２Ａのレンズ部分３Ａ形成面とは反対側の面に０１１
述したと同様の光ファイツクー先端を保持する支持体ダ
を接合してコネクター／を構成している。

上記構造のコネクター／の支持体１１ｖｃ設けられたフ
ァイバー挿通孔７に光ファイノく−５の先端を入れ込ん
でファイバ一端面を基板面に密着さｔ！た状態で接着剤
で固定する。

これにより光フアイバ一群Ｓ・・・・・・・・から出射
した光は各レンズ部分３・・・・・・・・で平行光に変
換されて出射する。

従って、上記と同じ構造のコネクターあるいは第１図図
示例構造の藁ルチファイバーコネクターを光軸を合せて
密接摸、態で対向させることに」：す、多数本の光ファ
イバーの並列中継をコンノぐクトな装置で効率良く行な
うことができる０ 第５図図示例構造は第１図図示例のものに比べてレンズ
部分３の開［］数（ＮＡ）をより大きくとることができ
るという利点がある。

以上本発明を実施例について説明したが、実施例に限定
されることなく種々変更可能であることはいうまでもな
い。

例えば、図示例では７つの基材２中にレンズ部分３を一
列だけ設けているが二列以上（たて方向。

横方向に複数配列）に設けることもできる。

またレンズ部分３は屈折率を二乗近似の漸減分布とする
以外に一様な屈折率分布としてもよい。

またレンズ部分の形成方法としては前述したイオン交換
による以外に基材表面にレンズの最外側形状に合せた四
部を設け、この四部に屈折率を順次変えつつＯＶＤ　（
ケミカルペーパーディポジション）法等により薄膜を順
次付着させる方法によっても製作できる。

また基材としてはプラスチックであってもよく、この場
合は例えばレンズ形成部のみをマスキングして周囲から
相対的に低屈折率のモノマーを拡散させて重合反応させ
ることにより前述したと同様の漸減屈折率分布をもつレ
ンズ部分を形成することができる。

本発明に係るコネクターは単一の基材中に平行光変換ま
たは集束用のレンズを複数個配列形成したものであるた
め従来のように個々のレンズの正確な位置決め及び固定
作業が全く不要であり、製作工程を非常に簡素格、能率
化することができる。

また光ファイバーの接続もファイバー先端をダ特体の挿
通孔に単にさし込むだけで済むので極めて簡単である。

さらにレンズ面が平面でしかも基材２の」二下向につい
ても平行平面で良いのでコネクターの接続構造について
も相互の位置合せ等を非常に行ない易くしかも単純な構
造とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明品の一実施例を示す断面平面図。 餠 第２図は同線面側面図、第３図は本発明のコネクター基
材を製造する方法例を示す側断面図、１４図は第３図の
方法で得□られた基材に光フアイバー支持体を接合しも
状態を示す断面平面図、第３°図（１０） は本発明の他の実施例を示す断面平面図である。 ／・・・・・・・・コネクター　２・・・・・・・・透
明基材３・・・・・・・・レンズ部分　リ・・・・川・
光フアイバ下支持体Ｓ・・・・・・・・光ファイバー　
６・・・印・・光線７・・・・・・・・ファイバー　挿
通孔ｇ・・・・・・・・イオン透過防止マスク９・・・
・・・・・溶融塩　ＩＯＡ、１０Ｂ・・・・・・・・電
極へ ・−：１・：ｉｌｌ。 （ｌ／） 第１図 第２図 □１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも一対の平行平面をもつ透明基材の肉厚内
   に屈折率がこの基材よりも大で前記基材の表面上に焦点
   をもつようなレンズ部分を間隔をおいて複数個設け、前
   記基材のレンズ焦点面側に各レンズ部分に光軸を一致さ
   せて光フアイバー挿通孔、を設けた支持体を一体に接合
   したことを特徴とするマルチファイバーコネクター。 ２）　レンズ部分は屈折率が中心、において最大で外周
   に向けて次第に減少する屈折率分布をもつことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のマルチファイバーコネ
   クター。