JPWO2018008399A1 - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

複数のマルチコア光ファイバを、各マルチコア光ファイバの光軸と直交する方向の位置および前記光軸を中心とする回転角度を所定の状態に保持して固定する、少なくとも１個の多心ブロックと、前記多心ブロックを収容する収容部を有するフェルールとを備える、光コネクタを提供する。

Description

本発明は、マルチコア光ファイバを接続する光コネクタに関する。
本願は、２０１６年７月４日に、日本に出願された特願２０１６−１３２５１１号に基づき優先権を主張し、これらの内容をここに援用する。

マルチコア光ファイバを光コネクタにより接続する場合には、当該光ファイバのコアを調心する必要がある。調心には、光ファイバの断面において、水平および垂直方向の位置を調整する手法と、光ファイバの長手方向を中心軸として回転角度を調整する手法がある（例えば、非特許文献１を参照）。

複数のマルチコア光ファイバを一括して接続する多心型の光コネクタにおいては、複数のマルチコア光ファイバの回転角度を調心する手法として、個別ブロックを用いた手法が提案されている。このような手法では、複数のマルチコア光ファイバをそれぞれ個別ブロックに収容して回転角度を調心し、調心された複数の個別ブロックをフェルール内の収容部に並べて収容している（例えば、非特許文献２を参照）。

R. Nagase, K. Sakaime, K. Watanabe, and T. Saito, "MU-Type Multicore Fiber Connector", Trans. IEICE, Vol. E96-C, No. 9, pp. 1173-1177, (2013). K. Watanabe, T. Saito, K. Kawasaki, M. Iwaya, T. Ando, K. Suematsu, M. Shiino, "Development of MPO type 8-multicore fiber connector", in Proc. OFC2015, W4B.3, (2015).

しかしながら、非特許文献２に記載された手法では、複数の個別ブロックがそれぞれクリアランスを有しているため、マルチコア光ファイバの本数が増えるほど個別ブロックのクリアランスが積算され、その結果大きな軸ずれを引き起こすことがある。軸ずれとしては、クリアランスによる光ファイバの回転方向の軸ずれと、光ファイバの断面に対する垂直および水平方向の軸ずれがある。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、複数のマルチコア光ファイバを収容する場合に、当該各マルチコア光ファイバを固定保持するブロック間のクリアランスを軽減して高精度の調心を可能にした光コネクタを提供する。

本発明の第１態様は、光コネクタであって、複数のマルチコア光ファイバを、各マルチコア光ファイバの光軸と直交する方向の位置および前記光軸を中心とする回転角度を所定の状態に保持して固定する、少なくとも１個の多心ブロックと、前記多心ブロックを収容する収容部を有するフェルールと、を備える。

本発明の第２態様は、上記第１態様に記載の光コネクタにおいて、前記多心ブロックは、設計値に対してクリアランスを有する方形の断面形状を有し、前記フェルールの前記収容部は方形の断面形状を有し、前記フェルールの前記収容部における前記多心ブロックの光軸方向の回転角度の許容値が決まる場合に、上記クリアランスが大きいほど前記フェルールの前記収容部に収容する前記多心ブロックの数が少なく、かつ前記回転角度の許容値が小さいほど前記フェルールの前記収容部に収容する前記多心ブロックの数が少ないことが好ましい。

本発明の第３態様は、上記第２態様に記載の光コネクタにおいて、上記多心ブロックの前記断面形状が、設計値に対しΔａ、Δｂのクリアランスを有するａ×ｂの方形であり、前記フェルールの前記収容部の前記断面形状が、ｘ×ｙの方形であり、前記フェルールの前記収容部における前記多心ブロックの許容可能な前記回転角度が、下記式（１）および（２）の両方を満たすように、

前記フェルールの前記収容部に収容する前記多心ブロックの数ｍ×ｎが設定されることが好ましい。

本発明の第４態様は、上記第３態様に記載の光コネクタにおいて、前記フェルールの収容部に収容する多心ブロックの数ｍ×ｎが、ｎ＝１かつｍ≦５であることが好ましい。
本発明の第５態様は、上記第３態様に記載の光コネクタにおいて、前記フェルールの収容部に収容する多心ブロックの数ｍ×ｎが、ｎ＝２かつｍ≦５であることが好ましい。
本発明の第６態様は、上記第３態様に記載の光コネクタにおいて、前記多心ブロックは、前記フェルールの前記収容部内において、最大ｍ・Δａ／２およびｎ・Δｂ／２のクリアランスの範囲で回転することが好ましい。
本発明の第７態様は、上記第１態様に記載の光コネクタにおいて、前記各マルチコア光ファイバは、複数のコアと、前記複数のコアを囲むクラッドとを有し、前記複数のコアにおいて、各コア中心と前記クラッドの中心との距離が等しく、前記距離に基づいて決定される許容回転角度ずれを有することが好ましい。
本発明の第８態様は、上記第１態様に記載の光コネクタにおいて、前記各マルチコア光ファイバは、複数のコアと、前記複数のコアを囲むクラッドとを有し、前記複数のコアにおいて、少なくとも１つのコア中心と前記クラッドの中心との距離が、残りの各コア中心と前記クラッドの前記中心との距離と異なり、最大距離に基づいて決定される許容回転角度ずれを有することが好ましい。

上記本発明の上記態様によれば、複数のマルチコア光ファイバを一括して固定保持した多心ブロックがフェルール内の収容部に収容される。このため、複数のマルチコア光ファイバを個々にブロックで固定保持して、これらのブロックをフェルール内に並べて収容する場合に比べ、ブロック間のクリアランスを低減して高精度の位置合わせを行うことが可能となる。

また、フェルールの収容部内における多心ブロックの許容可能な回転角度が小さいほど多心ブロックの収容数が少なくなるように設定され、また上記クリアランスが大きいほど多心ブロックの収容数が少なくなるように設定される。このようにすることで、フェルールの収容部のサイズ、多心ブロックのサイズ、および許容可能な回転角度に応じて、多心ブロックの収容数を最適な数に設定することができる。これにより多心ブロックの回転角度ずれに起因する接続損失を大幅に低減することができる。

すなわち本発明の上記態様によれば、複数のマルチコア光ファイバを収容する場合に、当該各マルチコア光ファイバを固定保持するブロック間のクリアランスを軽減して高精度の調心を可能にした光コネクタを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る光コネクタの外観を示す斜視図。 図１に示した光コネクタに収容される多心ブロックの第１の実施例を示す斜視図。 図１に示した光コネクタに図２に示した多心ブロックを収容した状態を示す横断面図。 図１に示した光コネクタに収容される多心ブロックの第２の実施例を示す斜視図。 図１に示した光コネクタに図４に示した多心ブロックを収容した状態を示す横断面図。 光コネクタに本発明の第３の実施例に係る多心ブロックを収容した状態を示す横断面図。 光コネクタに本発明の第３の実施例に係る多心ブロックを収容した状態を示す横断面図。 光コネクタに本発明の第４の実施例に係る多心ブロックを収容した状態を示す横断面図。 光コネクタに本発明の第４の実施例に係る多心ブロックを収容した状態を示す横断面図。 光コネクタに本発明の第４の実施例に係る多心ブロックを収容した状態を示す横断面図。 光コネクタに本発明の第４の実施例に係る多心ブロックを収容した状態を示す横断面図。 多心ブロックのクリアランスと回転角度の関係を説明するための図。 多心ブロックのクリアランスと回転角度の関係を説明するための図。 多心ブロックのクリアランスと回転角度の関係を説明するための図。 多心ブロックのクリアランスと回転角度に応じて設定される、多心ブロックの二次元方向の配置数の上限値を示すグラフ。 ４コアファイバにおける回転角度ずれによるコア位置の軸ずれの例を示す図。 ４コアファイバにおける回転角度ずれによるコア位置の軸ずれの例を示す図。 コアに対する回転角度ずれと接続損失との関係を示すグラフ。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係る光コネクタの外観を示す斜視図である。光コネクタ１はＭＴ（Mechanically Transferable）型光コネクタから構成され、ＭＴフェルール１０と、リボンファイバ１３と、ＭＴフェルール１０の端部においてリボンファイバ１３を保護するブーツ１２とを備えている。なお、１１ａ，１１ｂはガイドピンホールであり、光コネクタの接続時に接続相手となる光コネクタのガイドピン（図示省略）が挿入される。

上記ＭＴフェルール１０内には横断面形状が方形である空洞の収容部が設けられており、収容部内に少なくとも１つの多心ブロックが収容される。以下、多心ブロックに関するいくつかの実施例を説明する。

（第１の実施例）
図２は多心ブロックの第１の実施例を示す斜視図、図３は当該多心ブロックをＭＴフェルール１０内に収容した状態を示す図である。
第１の実施例では、短冊状である４個の多心ブロック４１〜４４を使用する。多心ブロック４１〜４４にはそれぞれ２本の挿入孔が設けられ、これらの挿入孔にマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（この実施形態ではｋ＝８本）が挿入される。このとき、多心ブロック４１〜４４における上記挿入孔の形成位置は、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）の光軸と直交する二次元方向の精度を規定する。また、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）の光軸を中心とする回転角度は、多心ブロック４１〜４４の上辺に対し同一の予め設定した角度となるように調心される。

上記多心ブロック４１〜４４は、図３に示すように、図中横方向（水平方向）に一列に並べられた状態でＭＴフェルール１０の収容部内に収容される。このとき、多心ブロック４１〜４４は互いに密着した状態で、かつＭＴフェルール１０の収容部内壁との間に隙間が生じないように配置される。

このような構成であるから、８本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）を一括収容する光コネクタにおいて、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）は２本一組で４個の多心ブロック４１〜４４に固定保持される。このため、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）の調心精度は４個の多心ブロック４１〜４４のクリアランスの積算値となる。この結果、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）を１本ずつブロックに収容して合計８個のブロックをＭＴフェルールに収容する場合に比べ、ブロック間のクリアランスを１／２に低減して、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）の調心精度を高めることが可能となる。

（第２の実施例）
図４は多心ブロックの第２の実施例を示す斜視図、図５は当該多心ブロックをＭＴフェルール１０内に収容した状態を示す図である。
第２の実施例の多心ブロックでは、平板状である１個の多心ブロック３０に８本の挿入孔を一列に設け、挿入孔に８本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）を挿入し、それぞれ軸中心の回転角度を調心している。上記８本の挿入孔は、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）の光軸と直交する二次元方向の位置精度を規定する。多心ブロック３０は、上下面および各側面が図５に示すようにＭＴフェルール１０内に設けられた収容部の内壁面に接触する状態で収容される。

このような構成であるから、８本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）を一括収容する光コネクタにおいて、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）は８本が１個の多心ブロック３０に固定保持される。このため、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）の調心精度は、１個の多心ブロック３０のみのクリアランスにより決まる。従って、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）を１本ずつブロックに収容して合計８個のブロックをＭＴフェルール１０に収容する場合に比べ、ブロック間のクリアランスを１／８に低減して、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）の調心精度をさらに高めることが可能となる。

（第３の実施例）
第３の実施例では、合計３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を、複数の多心ブロックに分散配置すると共に、各多心ブロックにおいて一例に並べた状態で固定保持し、これらの多心ブロックを重ねた状態でＭＴフェルール１０内に収容している。

図６Ａは本実施例の第１の構成例を示す。第１の構成例では、４本の挿入孔が一列に形成された平板状である多心ブロックを８個用意し、これらの多心ブロック５１〜５ｍ×ｎ（ｍ＝８，ｎ＝１）の挿入孔に合計３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を４本ずつ挿入して固定保持している。上記各多心ブロック５１〜５ｍ×ｎ（ｍ＝８，ｎ＝１）における４本の挿入孔は、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の光軸と直交する二次元方向の位置精度を規定する。上記多心ブロック５１〜５ｍ×ｎ（ｍ＝８，ｎ＝１）を、図６Ａに示すように横方向に一列に並べた状態でＭＴフェルール１０の収容部に収容している。

このような構成であるから、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を一括収容する光コネクタにおいて、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）が４本ずつ８個の多心ブロック５１〜５ｍ×ｎ（ｍ＝８，ｎ＝１）に分散して固定保持され、８個の多心ブロック５１〜５ｍ×ｎ（ｍ＝８，ｎ＝１）が、横方向に一列に並べられた状態でＭＴフェルール１０内に収容される。

このため、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度は、横方向に対しては８個の多心ブロック５１〜５ｍ（ｍ＝８）のクリアランスの積算値により決定され、縦方向においては多心ブロック５１〜５ｎ（ｎ＝１）の個々のクリアランスにより決定される。この結果、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を１本ずつブロックに収容して合計３２個のブロックをＭＴフェルール１０の収容部に収容する場合に比べ、ブロック間のクリアランスを大幅に低減して、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度を高めることが可能となる。

図６Ｂは本実施例の第２の構成例を示す。第２の構成例では、図４および図５に示したように８本の挿入孔が一列に形成された平板状である多心ブロックを４個用意し、これらの多心ブロック６１〜６ｎ（ｎ＝４）の各挿入孔に合計３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を固定保持している。上記各多心ブロック６１〜６ｎ（ｎ＝４）における８本の挿入孔は、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の光軸と直交する二次元方向の位置精度を規定する。上記多心ブロック６１〜６ｍ×ｎ（ｍ＝１，ｎ＝４）を、図６Ｂに示すように縦方向に４層に重ねた状態でＭＴフェルール１０の収容部に収容している。

このような構成であるから、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を一括収容する光コネクタにおいて、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）が８本ずつ４個の多心ブロック６１〜６ｍ×ｎ（ｍ＝１，ｎ＝４）に分散されてそれぞれ横方向に一列に配置された状態で固定保持され、４個の多心ブロック６１〜６ｍ×ｎ（ｍ＝１，ｎ＝４）が縦方向に４層に重ねられた状態でＭＴフェルール１０内に収容される。

このため、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度は、縦方向に対しては４個の多心ブロック６１〜６ｎ（ｎ＝４）のクリアランスの積算値により決定され、横方向においては多心ブロック６１〜６ｍ（ｍ＝１）の個々のクリアランスにより決定される。この結果、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を１本ずつブロックに収容して合計３２個のブロックをＭＴフェルールに収容する場合に比べ、ブロック間のクリアランスを大幅に低減して、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度を高めることが可能となる。

（第４の実施例）
第４の実施例では、合計３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を、複数の多心ブロックに分散してそれぞれマトリクス状に配置した状態で固定保持し、多心ブロックを並べてＭＴフェルール１０内に収容している。また、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）が、１個の多心ブロックに一括してマトリクス状に配置した状態で固定保持されている。

図７Ａは本実施例の第１の構成例を示す。第１の構成例では、４本の挿入孔が２×２のマトリクス状に形成された正四角柱である多心ブロックを８個用意し、これらの多心ブロック７１〜７ｍ×ｎ（ｍ＝４，ｎ＝２）の各挿入孔に、合計３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を４本ずつ分散し、かつそれぞれマトリクス状に配置した状態で固定保持している。

上記各多心ブロック７１〜７ｍ×ｎ（ｍ＝４，ｎ＝２）における４本の挿入孔は、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の光軸と直交する二次元方向の位置精度を規定する。上記多心ブロック７１〜７ｍ×ｎ（ｍ＝４，ｎ＝２）を、図７Ａに示すように横方向に４個、縦方向に２層に重ねて並べた状態で、各上下面および各側面がＭＴフェルール１０の収容部の内壁面に接触する状態でＭＴフェルール１０の収容部に収容している。

このような構成であるから、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を一括収容する光コネクタにおいて、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）が、４本ずつ８個の多心ブロック７１〜７ｍ×ｎ（ｍ＝４，ｎ＝２）に分散され、それぞれマトリクス状に配置された状態で固定保持される。さらに、８個の多心ブロック７１〜７ｍ×ｎ（ｍ＝４，ｎ＝２）が、図７Ａに示すように横方向に４個、縦方向に２個並べた状態でＭＴフェルール１０内に収容される。

このため、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度は、横方向に対しては４個の多心ブロック７１〜７ｍ（ｍ＝４）のクリアランスの積算値により決まり、縦方向においては２個の多心ブロック７１〜７ｎ（ｎ＝２）のクリアランスの積算値により決定される。この結果、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を１本ずつブロックに収容して合計３２個のブロックをＭＴフェルールに収容する場合に比べ、ブロック間のクリアランスを大幅に低減して、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度を高めることが可能となる。

図７Ｂは第２の構成例を示す。第２の構成例では、８本の挿入孔が２×４のマトリクス状に形成された四角柱である多心ブロックを４個用意し、これらの多心ブロック８１〜８ｍ×ｎ（ｍ＝４，ｎ＝１）の各挿入孔に、合計３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を分散し、それぞれマトリクス状に配置した状態で固定保持している。

上記各多心ブロック８１〜８ｍ×ｎ（ｍ＝４，ｎ＝１）における８本の挿入孔は、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の光軸と直交する二次元方向の位置精度を規定する。上記多心ブロック８１〜８ｍ×ｎ（ｍ＝４，ｎ＝１）を、図７Ｂに示すように横方向に４個並べた状態で、上下面および各側面がＭＴフェルール１０の収容部の内壁面に接触する状態でＭＴフェルール１０の収容部に収容している。

このような構成であるから、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を一括収容する光コネクタにおいて、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）が、８本ずつ４個の多心ブロック８１〜８ｍ×ｎ（ｍ＝４，ｎ＝１）に分散され、それぞれマトリクス状に配置された状態で固定保持され、４個の多心ブロック８１〜８ｍ×ｎ（ｍ＝４，ｎ＝１）が横方向に並べられた状態でＭＴフェルール１０内に収容される。

このため、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度は、横方向に対しては４個の多心ブロック８１〜８ｍ（ｍ＝４）のクリアランスの積算値により決まり、縦方向においては個々の多心ブロック８１〜８ｎ（ｎ＝１）のクリアランスのみにより決定される。この結果、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を１本ずつブロックに収容して合計３２個のブロックをＭＴフェルールに収容する場合に比べ、ブロック間のクリアランスを低減して、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度を高めることが可能となる。

図７Ｃは第３の構成例を示す。第３の構成例では、１６本の挿入孔が２×８のマトリクス状に形成された四角柱である多心ブロックを２個用意し、これらの多心ブロック９１〜９ｍ×ｎ（ｍ＝１，ｎ＝２）の各挿入孔に、合計３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を分散させ、かつそれぞれ２×８のマトリクス状に配置した状態で固定保持している。

上記各多心ブロック９１〜９ｍ×ｎ（ｍ＝１，ｎ＝２）における１６本の挿入孔は、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の光軸と直交する二次元方向の位置精度を規定する。上記多心ブロック９１〜９ｍ×ｎ（ｍ＝１，ｎ＝２）を、図７Ｃに示すように縦方向に２層に重ねた状態で、上下面および各側面がＭＴフェルール１０の収容部の内壁面に接触する状態でＭＴフェルール１０の収容部に収容している。

このような構成であるから、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を一括収容する光コネクタにおいて、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）が、１６本ずつ２個の多心ブロック９１〜９ｍ×ｎ（ｍ＝１，ｎ＝２）に分散され、それぞれ２×８のマトリクス状に配置された状態で固定保持される。２個の多心ブロック９１〜９ｍ×ｎ（ｍ＝１，ｎ＝２）が縦方向に２層に重ねられた状態でＭＴフェルール１０内に収容される。

このため、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度は、縦方向に対しては２個の多心ブロック９１〜９ｎ（ｎ＝２）のクリアランスの積算値により決まり、横方向においては個々の多心ブロック９１〜９ｍ（ｍ＝１）のクリアランスのみにより決定される。この結果、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を１本ずつブロックに収容して合計３２個のブロックをＭＴフェルールに収容する場合に比べ、ブロック間のクリアランスを低減して、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度を高めることが可能となる。

図７Ｄは第４の構成例を示す。第４の構成例では、３２本の挿入孔が８×４のマトリクス状に形成された四角柱である多心ブロックを１個用意し、この多心ブロック９０の各挿入孔に、合計３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を８×４のマトリクス状に配置した状態で固定保持している。上記各多心ブロック９０における３２本の挿入孔は、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の光軸と直交する二次元方向の位置精度を規定する。上記多心ブロック９０を、上下面および各側面が図７Ｄに示すようにＭＴフェルール１０の収容部の内壁面に接触する状態で収容している。

このような構成であるから、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を一括収容する光コネクタにおいて、３２本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）が、１個の多心ブロック９０に２×８のマトリクス状に配置された状態で固定保持され、多心ブロック９０がＭＴフェルール１０内に収容される。

このため、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度は、縦方向および横方向の何れに対しても１個の多心ブロック９０のクリアランスのみにより決定される。この結果、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）を１本ずつブロックに収容して合計３２個のブロックをＭＴフェルールに収容する場合に比べ、ブロック間のクリアランスを大幅に低減して、マルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝３２）の調心精度をより一層高めることが可能となる。

ＭＴフェルール１０に対する多心ブロックの収容数（ｍ×ｎ）は、以下のように設定される。以下、図８Ａ〜図８Ｃおよび図９を参照して説明する。
すなわち、ＭＴフェルール１０の収容部内のサイズを図８Ａに示すようにｘ×ｙ（ｍｍ）とし、ＭＴフェルール１０の収容部にｍ×ｎ個の多心ブロックを収容する。また、個々の多心ブロックは、図８Ｂに示すように、多心ブロックの外形サイズの設計値ａ×ｂに対しそれぞれΔａ、Δｂのクリアランスを有している。上記条件の下で、多心ブロックはＭＴフェルール１０の収容部内において、図８Ｃに示すように最大ｍ・Δａ／２およびｎ・Δｂ／２のクリアランスの範囲で回転する。

回転角度は、θｘ−θもしくはθ−θｙの小さい方であり、これらの回転角度の許容可能な角度は、下記式のように表される。

この条件を満たすように、ＭＴフェルール１０に対する多心ブロックの収容数（ｍ×ｎ）を決定する。

例えば、多心ブロックを収容するＭＴフェルール１０の収容部のサイズがｘ＝３．２ｍｍ、ｙ＝１．８ｍｍの場合、収容部内で多心ブロックが回転可能な角度と多心ブロックのクリアランスに応じて、収容部内における多心ブロックの横方向の配列数ｍおよび縦方向の積層数ｎは、図９に示す各線の整数値以下の数にしなければいけない。また、ｙ＝１．０ｍｍおよびｙ＝０．５ｍｍの場合においても、同様の数以下となる。

図９において、実線および破線は、それぞれ許容できる角度を１度、０．５度とした場合の結果であり、丸、三角、四角および菱形の印は、クリアランスを１、３、５、１０μｍとしたときの結果である。例えば、ｎ＝１とした場合、クリアランスが５μｍであれば、許容できる回転角度を０．５度以下にするには、ｍを５以下にする。またｎ＝２とした場合にも、許容可能な回転角度を０．５度以下にするには、ｍを５以下にする。さらに、ｎ＝１で、クリアランスが１０μｍの場合には、許容できる回転角度を１度以下にするには、ｍを５以下にする。

すなわち、図９から明らかなように、許容できる回転角度が小さいほどｍおよびｎの数を少なくする。また、クリアランスが大きいほど、ｍおよびｎの数を少なくする。特に、ｎ＝１およびｎ＝２の場合には、ｍ≦５に設定することが好ましい。

ちなみに、非特許文献２に記載されている８本のマルチコア光ファイバ（ＭＣＦ）に対してそれぞれブロックを１個ずつ用い、８個のブロックをＭＴフェルール内にｎ＝１およびｍ＝８の状態で収容した場合、クリアランスが１０μｍのブロックでは、対向する接続相手のマルチコア光ファイバとの間で最大３度近く回転角度ずれが生じる。その結果、１ｄＢ近い接続損失が発生する場合がある。

これに対し、例えば図４に示したように８本のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋ（ｋ＝８）を１個の多心ブロックに一列に並べて固定保持し、多心ブロック３０を図５に示すようにｎ＝１、ｍ＝１としてＭＴフェルール１０内に収容した場合には、回転角度ずれを最大０．４度程度に低減できる。その結果、接続損失を０．０５ｄＢ以下に改善できる。またｎ＝２の場合においても、回転角度ずれを最大０．７度程度に低減でき、その結果接続損失を０．１ｄＢ以下に改善できる。

すなわち、ＭＴフェルール１０の収容部のサイズ、多心ブロックのクリアランス、および収容部内における多心ブロックの許容可能な回転角度に応じて、収容部内における多心ブロックの収容数ｍ×ｎを適切な値にすることで、多心ブロックの回転角度ずれに起因する接続損失を大幅に低減できる。

許容できる回転角度ずれは、許容できる接続損失およびマルチコアファイバのコア配置構造によって決定される。図１０Ａおよび図１０Ｂに、４コアファイバを例とした回転角度ずれによる接続点でのコア位置の軸ずれの例を示す。各コアの中心と、これらのコアを含むクラッドの中心（図中ではｘｙ軸平面上の原点）との距離をＥとすると、回転角度ずれθが発生した場合（図１０Ｂにコア位置を点線で示す）の接続点でのコア同士の軸ずれ量ｄは、三角関数の余弦定理から以下のように求められる。

また、接続損失α（ｄＢ）は、ファイバのモードフィールド直径ＭＦＤより、以下の式から求められる。なお、Ｗ＝ＭＦＤ／２である。

図１１は、コアに対する回転角度ずれと接続損失との関係を示すグラフである。ここでは、Ｅ＝３０，４０，５０μｍのコアとした時の回転角度ずれに対する接続損失の計算結果を示す。なお、コアのＭＦＤとしては、ＩＴＵ−Ｔの世界標準勧告Ｇ．６５２（シングルモード光ファイバ）に記載のＭＦＤ範囲内である９．０μｍとしている。

図１１に示されるように、コアのクラッド中心からの距離Ｅに対して回転ずれに対する接続損失特性が大きく変わっており、Ｅが大きくなることで接続損失が大きくなることがわかる。また、例えばＥ＝３０μｍであれば接続損失を０．１ｄＢ以下に抑えようとすると、許容される回転角度ずれは０．７°であることがわかる。一方、Ｅ＝５０μｍでは、０．４°となり、Ｅが大きいコアに対しては許容される回転角度は小さくなる。

ここで、例として挙げた４コアファイバでは全てのコアでＥが同じであるが、一般にはＥが全てのコアで同じであるとは限らない。各コアでＥが異なるマルチコアファイバにおいては、許容される回転角度ずれは、Ｅが最も大きいコアに対して許容される接続損失以下となる回転角度ずれから決定される。

以上詳述したように本発明の一実施形態では、複数のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋを１個の多心ブロック３０に固定保持してＭＴフェルール１０内の収容部に収容する。或いは、複数のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋをそれより少数の多心ブロック４１〜４４に複数数本ずつ分散させて固定保持し、多心ブロック４１〜４４をＭＴフェルール１０の収容部内に並べて収容する。

従って、複数のマルチコア光ファイバ２１〜２ｋを個々にブロックで固定保持して、ブロックをＭＴフェルール１０内に並べて収容する場合に比べ、ブロック間のクリアランスを低減して高精度の位置合わせを行うことが可能となる。

また、ＭＴフェルール１０の収容部内における多心ブロックの許容可能な回転角度が小さいほど多心ブロックの収容数が少なくなるように設定し、また上記クリアランスが大きいほど多心ブロックの収容数が少なくなるように設定している。このようにすることで、ＭＴフェルール１０の収容部のサイズ、多心ブロックのサイズ、および許容可能な回転角度に応じて、多心ブロックの収容数を最適な数に設定することができる。これにより、多心ブロックの回転角度ずれに起因する接続損失を大幅に低減することができる。

［その他の実施形態］
上記実施形態では、多心ブロックとして横断面形状が方形である平板状または柱状の樹脂製ブロックを使用した場合を例にとって説明した。しかし、横断面形状は、菱形や台形状等のその他の形状であってもよく、ブロックの回転が生じ難い形状であればなお好適である。また、ブロックの材質についても樹脂に限定されない。

その他、多心ブロックにおけるマルチコア光ファイバの設置数や配置パターン、フェルールに対する多心ブロックの収容数やその配置パターン、１個の光コネクタに収容するマルチコア光ファイバの数や多心ブロックの数等についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合せてもよい。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…光コネクタ、１０…フェルール、１１ａ，１１ｂ…ガイドピンホール、１２…ブーツ、１３…リボンファイバ、２１〜２ｋ…マルチコア光ファイバ、３０，４１〜４４，５１〜５ｍ×ｎ，６１〜６ｍ×ｎ，７１〜７ｍ×ｎ，８１〜８ｍ×ｎ，９０，９１〜９ｍ×ｎ…多心ブロック

Claims (8)

1. 複数のマルチコア光ファイバを、各マルチコア光ファイバの光軸と直交する方向の位置および前記光軸を中心とする回転角度を所定の状態に保持して固定する、少なくとも１個の多心ブロックと、
   前記多心ブロックを収容する収容部を有するフェルールと、
   を備える、光コネクタ。
2. 前記多心ブロックは、設計値に対してクリアランスを有する方形の断面形状を有し、
   前記フェルールの前記収容部は方形の断面形状を有し、
   前記フェルールの前記収容部における前記多心ブロックの光軸方向の回転角度の許容値が決まる場合に、前記クリアランスが大きいほど前記フェルールの前記収容部に収容する前記多心ブロックの数が少なく、かつ前記回転角度の許容値が小さいほど前記フェルールの前記収容部に収容する前記多心ブロックの数が少ない、
   請求項１記載の光コネクタ。
3. 前記多心ブロックの前記断面形状が、設計値に対しΔａ、Δｂのクリアランスを有するａ×ｂの方形であり、前記フェルールの前記収容部の前記断面形状が、ｘ×ｙの方形であり、
   前記フェルールの前記収容部における前記多心ブロックの許容可能な前記回転角度が、下記式（１）および（２）の両方を満たすように、
   

   

   前記フェルールの前記収容部に収容する前記多心ブロックの数ｍ×ｎが設定される、
   請求項２記載の光コネクタ。
4. 前記フェルールの前記収容部に収容する前記多心ブロックの数ｍ×ｎが、ｎ＝１かつｍ≦５である、請求項３記載の光コネクタ。
5. 前記フェルールの前記収容部に収容する前記多心ブロックの数ｍ×ｎが、ｎ＝２かつｍ≦５である、請求項３記載の光コネクタ。
6. 前記多心ブロックは、前記フェルールの前記収容部内において、最大ｍ・Δａ／２およびｎ・Δｂ／２のクリアランスの範囲で回転する、請求項３記載の光コネクタ。
7. 前記各マルチコア光ファイバは、複数のコアと、前記複数のコアを囲むクラッドとを有し、
   前記複数のコアにおいて、各コア中心と前記クラッドの中心との距離が等しく、
   前記距離に基づいて決定される許容回転角度ずれを有する、
   請求項１記載の光コネクタ。
8. 前記各マルチコア光ファイバは、複数のコアと、前記複数のコアを囲むクラッドとを有し、
   前記複数のコアにおいて、少なくとも１つのコア中心と前記クラッドの中心との距離が、残りの各コア中心と前記クラッドの前記中心との距離と異なり、
   最大距離に基づいて決定される許容回転角度ずれを有する、
   請求項１記載の光コネクタ。

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