TW201616160A - 光連接器及光連接器之製造方法 - Google Patents

光連接器及光連接器之製造方法 Download PDF

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TW201616160A
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Hajime Arao
Tomomi Sano
Dai Sasaki
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Sumitomo Electric Industries
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Abstract

本發明之一實施形態之光連接器1係具備複數個光入出射部10及插芯20且與對象側光連接器進行光連接之光連接器，光入出射部10各自具備：波導構件11，其具有第1光軸L1；及GRIN透鏡12，其具有第2光軸L2，且一端12a與波導構件11之端部11a連接，於另一端12b具有入出射面10a；於波導構件11之端部11a，第2光軸L2相對於第1光軸L1偏移，入出射面10a與自該入出射面10a出射之光束之光軸非正交，並且與入射至該入出射面10a之光束之光軸非正交，插芯20具有用以與對象側光連接器進行光連接之引導部25、26。

Description

光連接器及光連接器之製造方法
本發明係關於一種光連接器及光連接器之製造方法。
有一種將複數個光纖收容於插芯而構成之光連接器。於將光連接器彼此連接時，例如利用導銷進行光纖彼此之定位。作為此種光連接器，存在下述帶透鏡之光連接器，即，為了緩和光纖彼此之定位精度，於光纖端部配置將光束放大之透鏡，經由放大後之光束進行光連接。於日本專利特開2005-300596號公報中揭示有此種光連接器。
日本專利特開2005-300596號公報中記載之光連接器於插芯之各光纖保持孔，於各光纖端部配置GRIN(Graded Index，梯度折射率)透鏡，經由利用GRIN透鏡放大之光束進行光連接。
且說，於經由放大光束進行光連接之形態中，存在與對象側之光連接器端面以隔開間隔之狀態對向而進行光連接之情形。於該情形時，如日本專利特開2005-300596號公報所記載般，若光連接器端面之入出射面相對於光纖及GRIN透鏡之光軸正交，則於該入出射面及對象側之光連接器端面之入出射面反射之反射返回光會與光纖耦合，導致光學特性降低。
因此，本發明之目的係提供一種能夠抑制因入出射面處之反射返回光引起之光學特性之降低的光連接器及光連接器之製造方法。
本發明之光連接器具備複數個光入出射部及收容複數個光入出 射部之插芯，且與對象側光連接器進行光連接；且複數個光入出射部各自具備：波導構件，其具有第1光軸；及GRIN透鏡，其具有第2光軸，且一端與波導構件之端部連接，於另一端具有入出射面；於波導構件之端部，第2光軸相對於第1光軸偏移，入出射面與自該入出射面出射之光束之光軸非正交，並且與入射至該入出射面之光束之光軸非正交，插芯具有用以與對象側光連接器進行光連接之引導部。
又，本發明之光連接器之製造方法係製造光連接器之方法，該光連接器具備複數個光入出射部及收容複數個光入出射部之插芯，且與對象側光連接器進行光連接；該光連接器之製造方法包括：第1步驟，其係準備光連接器插芯與夾具插芯，該光連接器插芯具有與對象側光連接器對向之前端及前端之相反側之後端，於後端，開口有將複數個光入出射部之波導構件導入之導入孔，於前端，開口有用以將複數個光入出射部之GRIN透鏡分別收容之複數個第1孔，於複數個第1孔之導入孔側形成有複數個第2孔，該等複數個第2孔相較於第1孔為小直徑，且係用以將複數個第1孔與導入孔分別連結，將自導入孔導入之波導構件分別收容，該夾具插芯係將GRIN透鏡分別引導至複數個第1孔；第2步驟，其係使GRIN透鏡之前端分別突出而引導至夾具插芯；第3步驟，其係將波導構件分別插入至光連接器插芯之複數個第2孔，並且將自夾具插芯突出之GRIN透鏡之前端自前端側分別插入至光連接器插芯之複數個第1孔；第4步驟，其係使GRIN透鏡之前端與波導構件之前端分別抵接，並且使GRIN透鏡之前端與自第1孔向第2孔縮徑之部分各自頂接；第5步驟，其係對光連接器插芯之後端側之波導構件之各者、及夾具插芯之後端側之GRIN透鏡之各者賦予彎曲；第6步驟，其係對波導構件之彎曲及GRIN透鏡之彎曲進行確認，將波導構件及GRIN透鏡固定於光連接器插芯；及第7步驟，其係對前端進行研磨。
根據本發明，能夠抑制因入出射面處之反射返回光引起之光學特性之降低。
1‧‧‧光連接器
1A‧‧‧光連接器
1B‧‧‧光連接器
10‧‧‧光入出射部
10A‧‧‧光入出射部
10a‧‧‧入出射面
11‧‧‧光纖(波導構件)
11a‧‧‧光纖之端部
12‧‧‧GRIN透鏡(GI光纖)
12'‧‧‧GI光纖
12A‧‧‧GRIN透鏡(GI光纖)
12a‧‧‧GRIN透鏡之一端
12b‧‧‧GRIN透鏡之另一端
12c‧‧‧GRIN透鏡之外周
15‧‧‧支持構件
20‧‧‧插芯
20A‧‧‧插芯
20a‧‧‧插芯之前端
20B‧‧‧插芯
20b‧‧‧插芯之後端
21‧‧‧第1孔
21a‧‧‧縮徑部
22‧‧‧第2孔
22a‧‧‧引槽
22b‧‧‧錐形部
23‧‧‧導入孔
24‧‧‧窗
25‧‧‧導銷(第1引導部、引導部)
26‧‧‧導銷孔(第2引導部、引導部)
30‧‧‧夾具插芯
30a‧‧‧夾具插芯之前端
30b‧‧‧夾具插芯之後端
31‧‧‧固定部
32‧‧‧固定部
D1‧‧‧間隔
D2‧‧‧間隔
D3‧‧‧入出射面位置差
D4‧‧‧固定位置差
L1‧‧‧第1光軸
L2‧‧‧第2光軸
L3‧‧‧光束
L3'‧‧‧光束
L4‧‧‧光束
L5‧‧‧反射返回光
L6‧‧‧反射返回光
S1‧‧‧左右對稱線(X方向對稱線)
S2‧‧‧上下對稱線(Y方向對稱線)
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
圖1係表示本發明之第1實施形態之光連接器之立體圖。
圖2係沿圖1所示之II-II線之光連接器之剖視圖。
圖3係將圖2所示之III部分放大而示出之圖。
圖4係沿圖2所示之II-II線之插芯之剖面立體圖及局部放大剖面立體圖。
圖5係模式性地表示第1實施形態之光入出射部之耦合狀態(光連接狀態)之圖。
圖6(a)、(b)及(c)係模式性地表示本發明之第1實施形態之光連接器之耦合狀態(光連接狀態)之圖。
圖7係表示反射衰減量相對於光纖11之光軸L1與GRIN透鏡12之光軸L2之偏移量之關係的圖。
圖8係表示本發明之一實施形態之光連接器之製造方法之流程圖。
圖9係圖8所示之光連接器之製造方法之模式圖。
圖10係表示本發明之第2實施形態之光連接器之立體圖。
圖11係沿圖10所示之XI-XI線之光連接器之剖視圖。
圖12係將圖11所示之XII部分放大而示出之圖。
圖13係沿圖10所示之XI-XI線之光入出射部之局部放大剖視圖(模式圖)。
圖14係沿圖10所示之XI-XI線之插芯之局部放大剖面立體圖。
圖15係模式性地表示第2實施形態之光入出射部之耦合狀態(光連接狀態)之圖。
圖16(a)、(b)及(c)係模式性地表示本發明之第2實施形態之光連 接器之耦合狀態(光連接狀態)之圖。
圖17係表示本發明之第3實施形態之光連接器之立體圖。
圖18係模式性地表示第3實施形態之光入出射部之耦合狀態(光連接狀態)之圖。
圖19(a)、(b)及(c)係模式性地表示本發明之第3實施形態之光連接器之耦合狀態(光連接狀態)之圖。
[本案發明之實施形態之說明]
首先，列舉本發明之實施形態之內容進行說明。本發明之一實施形態之光連接器係：(1)具備複數個光入出射部及收容複數個光入出射部之插芯，且與對象側光連接器進行光連接；且複數個光入出射部各自具備：波導構件，其具有第1光軸；及GRIN透鏡，其具有第2光軸，且一端與波導構件之端部連接，於另一端具有入出射面；於波導構件之端部，第2光軸相對於第1光軸偏移，入出射面與自該入出射面出射之光束之光軸非正交，並且與入射至該入出射面之光束之光軸非正交，插芯具有用以與對象側光連接器進行光連接之引導部。
根據該光連接器，藉由使GRIN透鏡之光軸相對於波導構件之光軸偏移，能夠使自波導構件入射至GRIN透鏡之光束之光軸與GRIN透鏡之光軸不同。藉此，能夠容易地使自入出射面出射之光束之光軸不與入出射面正交。因此，能夠減少於入出射面(GRIN透鏡之另一端面)反射之光與波導構件之波導耦合之情形，能夠減少因入出射面之反射返回光引起之光學特性之降低。
又，根據該光連接器，於將具有不與入出射面正交之光軸之光束入射至入出射面時，能夠使該光束容易地與波導構件之波導耦合。
(2)亦可為，上述波導構件係進行單模傳輸之構件，第2光軸相對於第1光軸之偏移量為5μm以上。據此，於單模傳輸之情形時，能夠 充分地抑制入出射面處之反射衰減量，能夠應用於單模傳輸用光連接器。
(3)亦可為，上述GRIN透鏡之外徑較波導構件之外徑大。據此，即便使GRIN透鏡之光軸相對於波導構件之光軸偏移，自波導構件出射之光束亦不易自GRIN透鏡脫離。又，於組裝光連接器時，改變收容波導構件之孔之尺寸與收容GRIN透鏡之孔之尺寸，藉此能夠容易地進行波導構件與GRIN透鏡之端面位置之管理。即，能夠容易地進行GRIN透鏡長度之管理。因此，能夠獲得良好之光學特性。
(4)亦可為，上述波導構件之外周收於GRIN透鏡之外周之內側。據此，於將GRIN透鏡固定於插芯之後使波導構件與GRIN透鏡頂接而進行定位之情形時，能夠使波導構件之端面與GRIN透鏡之端面充分地面接觸。藉此，於組裝步驟中，能夠抑制波導構件及GRIN透鏡之缺損。
(5)亦可為，上述入出射面與第2光軸正交。據此，無需將GRIN透鏡之端面及插芯之端面加工為傾斜。又，於多芯、多段地配置複數個波導構件之情形時，容易將各波導構件之端面位置及GRIN透鏡之端面位置對齊。又，能夠抑制GRIN透鏡長度之不均。因此，能夠獲得良好之光學特性。
(6)亦可為，上述引導部係相對於對稱線對稱地配置，複數個光入出射部係以於光連接器與對象側光連接器之間進行具有不與各入出射面正交之光軸之光束之光連接的方式，相對於上述對稱線非對稱地配置。
於在該光連接器彼此進行光連接之情形時，於光連接器之間，光束相對於連接方向傾斜，因此，需要使一光連接器中之光入出射部相對於另一光連接器中之光入出射部偏移，以應對該傾斜。根據該光連接器，藉由將複數個光入出射部非對稱地配置，能夠實現上述光入 出射部之偏移配置，能夠於一對光連接器之間，進行具有不與各入出射面正交之光軸之光束之光連接。據此，能夠將上述光入出射部應用於多芯光連接器。
(7)亦可為，對象側光連接器具有與上述光連接器相同之構成，上述引導部具有第1引導部及能夠與第1引導部連接之第2引導部，於上述光連接器相對於對象側光連接器上下反轉而對向時，第1引導部與對象側光連接器之第2引導部連接，第2引導部與對象側光連接器之第1引導部連接。據此，即便不準備公連接器與母連接器之2種，亦只要準備相同形狀之光連接器並上下反轉而連接即可。據此，能夠實現低成本化。
(8)亦可為，上述入出射面與第2光軸非正交，第2光軸與自入出射面出射之光束之光軸平行，並且與入射至入出射面之光束之光軸平行。據此，自入出射面出射之光束之光軸及入射至入出射面之光束之光軸與GRIN透鏡之光軸平行，因此，於應用於光連接器之情形時，僅藉由使該等光連接器彼此不偏移地對向，便能夠容易地進行光連接。因此，能夠獲得易於使用之光入出射部。又，據此，併用了光軸偏移與端面傾斜，即便端面傾斜量較小，亦能夠充分地減少因入出射面處之反射返回光引起之光學特性之降低。因此，能夠獲得良好之光學特性。
(9)亦可為，上述引導部係相對於對稱線對稱地配置，複數個光入出射部係以於光連接器與對象側光連接器之間進行具有不與各入出射面正交之光軸之光束之光連接的方式，相對於上述對稱線對稱地配置。
於在該光連接器彼此進行光連接之情形時，於光連接器之間，光束相對於連接方向平行，因此，無需使一光連接器之光入出射部相對於另一光連接器之光入出射部偏移。根據該光連接器，藉由將複數 個光入出射部對稱地配置，能夠於一對光連接器之間，容易地進行具有不與各入出射面正交之光軸之光束之光連接。即，如上所述，僅藉由使該等光連接器彼此不偏移地對向，便能夠容易地進行光連接。據此，能夠將上述光入出射部應用於多芯光連接器。
(10)亦可為，上述引導部具有第1引導部及能夠與第1引導部連接之第2引導部，於該光連接器相對於對象側光連接器對向時，第1引導部與對象側光連接器之第2引導部連接，第2引導部與對象側光連接器之第1引導部連接。據此，即便不準備公連接器與母連接器之2種，亦只要準備相同形狀之光連接器而連接即可。再者，如上所述，亦可為準備相同形狀之光連接器並上下反轉而連接之形態。據此，能夠實現低成本化。
本發明之一實施形態之光連接器係：(11)具備上述複數個光入出射部及收容複數個光入出射部之插芯，且與對象側光連接器進行光連接；且插芯具有與對象側光連接器對向之前端、及前端之相反側之後端；於後端，開口有將複數個光入出射部之波導構件導入之導入孔；於前端，開口有複數個第1孔，該等複數個第1孔用以將複數個光入出射部之GRIN透鏡分別收容；於複數個第1孔之導入孔側形成有複數個第2孔，該等複數個第2孔相較於第1孔為小直徑，且係用以將複數個第1孔與導入孔分別連結，將自導入孔導入之波導構件分別收容。
根據該光連接器，於組裝光連接器時，藉由自前端側導入GRIN透鏡，自後端側導入波導構件，能夠容易地進行大直徑之GRIN透鏡之端面位置及GRIN透鏡長度之管理。因此，能夠獲得良好之光學特性。
關於本發明之一實施形態之光連接器之製造方法，(12)其係製造光連接器之方法，該光連接器具備複數個光入出射部及收容複數個光入出射部之插芯，與對象側光連接器進行光連接，該光連接器之製造 方法包括：第1步驟，其係準備光連接器插芯與夾具插芯，該光連接器插芯具有與對象側光連接器對向之前端、及前端之相反側之後端，於後端，開口有將複數個光入出射部之波導構件導入之導入孔，於前端，開口有用以將複數個光入出射部之GRIN透鏡分別收容之複數個第1孔，於複數個第1孔之導入孔側形成有複數個第2孔，該等複數個第2孔相較於第1孔為小直徑，且係用以將複數個第1孔與導入孔分別連結，將自導入孔導入之波導構件分別收容，該夾具插芯將GRIN透鏡分別引導至複數個第1孔；第2步驟，其係使GRIN透鏡之前端分別突出而引導至夾具插芯；第3步驟，其係將波導構件分別插入至光連接器插芯之複數個第2孔，並且將自夾具插芯突出之GRIN透鏡之前端自前端側分別插入至光連接器插芯之複數個第1孔；第4步驟，其係使GRIN透鏡之前端與波導構件之前端分別抵接，並且使GRIN透鏡之前端與自第1孔向第2孔縮徑之部分各自頂接；第5步驟，其係對光連接器插芯之後端側之波導構件之各者及夾具插芯之後端側之GRIN透鏡之各者賦予彎曲；第6步驟，其係對波導構件之彎曲及GRIN透鏡之彎曲進行確認，將波導構件及GRIN透鏡固定於光連接器插芯；及第7步驟，其係對前端進行研磨。
根據該光連接器之製造方法，藉由確認對GRIN透鏡及波導構件賦予了彎曲，能夠保證兩者可靠地頂接。能夠防止GRIN透鏡與波導構件之間留有間隙而導致光學特性降低。因此，能夠提高製造之良率。
(13)亦可為，於上述第6步驟中，GRIN透鏡之彎曲之長度較波導構件之彎曲之長度小。若彎曲長度較小，則屈曲力(光纖欲伸展之力)較大。因此，GRIN透鏡能夠抵抗光纖之屈曲力。因此，能夠保證GRIN透鏡前端與第1孔及第2孔縮徑之部分可靠地頂接。藉此，能夠管理光纖與GRIN透鏡之頂接位置，故而能夠抑制GRIN透鏡長度之不 均。因此，能夠容易地製造具有良好之光學特性之光連接器。
[本案發明之實施形態之詳細內容]
以下，一面參照圖式，一面對本發明之實施形態之光連接器之具體例進行說明。再者，本發明並不限定於該等例示，而係由申請專利範圍示出，且意欲包含與申請專利範圍均等之含義及於範圍內之所有變更。以下之說明中，於圖式之說明中，對相同之要素標註相同之標號，並省略重複之說明。
(第1實施形態)
圖1係表示本發明之第1實施形態之光連接器之立體圖，圖2係沿圖1所示之II-II線之光連接器之剖視圖。圖3係將圖2所示之III部分放大而示出之圖，圖4係沿圖2所示之II-II線之插芯之剖面立體圖及局部放大剖面立體圖。圖5係模式性地表示第1實施形態之光入出射部之耦合狀態(光連接狀態)之圖，圖6係模式性地表示本發明之第1實施形態之光連接器之耦合狀態(光連接狀態)之圖。
於各圖中，為了便於說明而記載有XYZ正交座標系統。X軸沿光連接器之入出射面側之前端及後端之長邊方向延伸，Y軸沿光連接器之前端及後端之短邊方向延伸。Z軸沿光連接器之自前端向後端之方向即光連接器內之光纖之延伸方向延伸，換言之，沿光纖之光軸延伸。
如圖1及圖2所示，第1實施形態之光連接器1具備32個(8個×4段)光入出射部10及收容該等光入出射部10之插芯20。光入出射部10於X方向及Y方向二維排列，並沿Z方向延伸。更具體而言，光入出射部10以於X方向8個、於Y方向4段之方式二維排列。
如圖2及圖3所示，各光入出射部10具有光纖(波導構件)11與GRIN透鏡12。光纖11包含同心圓筒狀之纖芯及包層。作為光纖11之一例，列舉纖芯直徑約為10μm之單模光纖。光纖11沿Z軸具有第1光 軸L1。在相對於光纖11而言之光入出射部10之入出射面10a側配置有GRIN透鏡12。
作為GRIN透鏡12之一例，列舉GI(Graded Index)光纖。GRIN透鏡12具有如折射率自中心朝向外周12c逐漸變小之特定之折射率分佈。GRIN透鏡12之一端12a與光纖11之端部11a連接，GRIN透鏡12之另一端12b成為光入出射部10之入出射面10a。
GRIN透鏡12沿Z軸具有第2光軸L2。即，GRIN透鏡12之光軸L2相對於光纖11之光軸L1平行。又，GRIN透鏡12之光軸L2於光纖11之端部11a處，相對於光纖11之光軸L1向Y方向偏移。該偏移量之詳細內容於下文記述。
GRIN透鏡12之一端12a及另一端12b形成為與光軸L2正交。即，光入出射部10之入出射面10a與GRIN透鏡12之光軸L2正交。又，如圖5所示，光入出射部10之入出射面10a不與自入出射面10a出射之光束L3之光軸及入射至入出射面10a之光束L3之光軸正交。
此處，如圖5所示，若使光入出射部10彼此隔開間隔而對向，則自一(圖式右側)之光入出射部10之光纖11之纖芯出射之光束L3於GRIN透鏡12內一面擴散一面傳輸，並自入出射面10a出射。出射之光束L4係經準直後之光束，於一光入出射部10與另一(對象側，圖式左側)光入出射部10之間傳輸，並入射至另一光入出射部10之入出射面10a。入射之光束L3'藉由GRIN透鏡12被聚光，與光纖11之纖芯耦合。如此，光入出射部10經由放大光束進行光纖11之光連接。
此處，於入出射面10a，存在GRIN透鏡12與空氣之折射率差，藉此，於光束L3自一光入出射部10之入出射面10a出射時，產生反射返回光L5。又，於光束L4入射至另一光入出射部10之入出射面10a時，產生反射返回光L6。
於本實施形態中，由於GRIN透鏡12之光軸L2相對於光纖11之光 軸L1偏移，因此，光束L3相對於光軸L2非平行。又，由於入出射面10a與光軸L2正交，因此光束L3相對於入出射面10a不正交。藉此，能夠使於光束L3自入出射面10a出射時所產生之反射返回光L5不與光纖11之纖芯耦合。又，光束L4相對於入出射面10a不正交，因此，能夠使於光束L4出射至入出射面10a時所產生之反射返回光L6不與光纖11之纖芯耦合。
圖7係表示反射衰減量相對於光纖11之光軸L1與GRIN透鏡12之光軸L2之偏移量之關係之圖。再者，意味著反射衰減量越大，與光纖11耦合之反射返回光之量越少。根據圖7可知，隨著光纖11之光軸L1與GRIN透鏡12之光軸L2之偏移量增大，反射衰減量變大。
一般而言，於單模光纖用之光連接器中，要求反射衰減量為30dB以上，較佳為40dB以上，進而較佳為50dB以上。藉此，只要GRIN透鏡12之光軸L2相對於光纖11之光軸L1之偏移量為5μm以上即可，較佳為6μm以上，進而較佳為7μm以上。
再者，本實施形態中，GRIN透鏡12之外徑較光纖11之外徑大，光纖11之外周收於GRIN透鏡12之外周之內側。再者，GRIN透鏡12之外徑亦可與光纖11之外徑大致相同。
其次，如圖1~4所示，插芯20具有與對象側光連接器對向之前端20a、及於Z方向上與前端為相反側之後端20b。於後端20b，為了將32條光纖11之束導入而開口有沿Z方向延伸之導入孔23。另一方面，於前端20a，為了將32個GRIN透鏡12分別收容而開口有沿Z方向延伸之32個第1孔21。於32個第1孔21之導入孔23側，為了將該等第1孔21及導入孔23分別連結而形成有沿Z方向延伸之32個第2孔22。32個第2孔22將自導入孔23導入之光纖11分別收容。第2孔22相較於第1孔21為小直徑，於第1孔21與第2孔22之間分別存在縮徑之部分21a。
第1孔21之中心相對於第2孔22之中心向Y方向偏移。藉此，若將 GRIN透鏡12固定於第1孔21，將光纖11固定於第2孔22，則能夠容易地獲得上述之光纖11之光軸L1與GRIN透鏡12之光軸L2之偏移構造。
又，於第2孔22與導入孔23之間，分別形成有引槽22a及錐形部22b作為用以使光纖11易於插入至第2孔22之構造。
又，於插芯20形成有窗24，該窗24用以藉由填充接著構件而將光纖11接著固定。又，如圖2所示，於插芯20之導入孔23亦可設置用以支持32條光纖11之支持構件15。
又，如圖1、圖2及圖6所示，插芯20為了與對象側光連接器進行光連接而具備引導部。引導部包含2個導銷(第1引導部)25與能夠與導銷25連接之2個導銷孔(第2引導部)26。2個導銷25於前端20a之Y方向上側之X方向兩側部，相對於左右對稱線(X方向對稱線)S1左右對稱地配置，且向Z方向突出。另一方面，2個導銷孔(第2引導部)26於前端20a之Y方向下側之X方向兩側部，相對於左右對稱線S1左右對稱地配置，且沿Z方向凹陷。又，導銷25與導銷孔26配置在相對於上下對稱線(Y方向對稱線)S2上下對稱之位置。藉此，如圖6所示，僅藉由相對於一者(圖式右側)使另一者(圖式左側)上下反轉，便能夠使相同之光連接器彼此耦合。
又，如圖6(b)所示，32個光入出射部10相對於左右對稱線S1左右對稱地配置。另一方面，32個光入出射部10相對於上下對稱線S2上下非對稱地配置。具體而言，32個光入出射部10向前端20a之Y方向下側偏移而配置。藉此，能夠使自一光連接器1之向Y方向下側偏移之光入出射部10出射並於一光連接器1與另一光連接器1之間隔部分向Y方向斜上方傳輸之光束L4與另一光連接器1之向Y方向上側偏移之光入出射部10耦合。
接下來，對光連接器1之製造方法進行說明。圖8係表示本發明之一實施形態之光連接器之製造方法之流程圖，圖9係圖8所示之光連 接器之製造方法之模式圖。光連接器1之製造方法包括7個步驟。
首先，準備上述光連接器插芯20與夾具插芯30。夾具插芯30用以將構成上述GRIN透鏡12之GI光纖12'臨時固定(第1步驟S1)。
其次，將32條GI光纖12'分別引導至夾具插芯30。此時，使GI光纖12'之前端自夾具插芯30之前端30a突出。又，於夾具插芯30之後端30b側，利用固定部31將GI光纖12'固定。於較固定部31之前側(夾具插芯30側)，GI光纖12'能夠相對於夾具插芯30相對地前後移動(第2步驟S2)。
其次，將32條光纖11經由光連接器插芯20之後端20b側之導入孔23分別插入至32個第2孔22。此時，使光纖11之前端之一部分分別突出至第1孔21。又，於光連接器插芯20之後端20b側，利用固定部32將光纖11固定。於較固定部32之前側(光連接器插芯20側)，光纖11能夠相對於光連接器插芯20相對地前後移動(第3步驟S3)。再者，固定部31與夾具插芯30之後端30b之間隔D1較固定部32與光連接器插芯20之間隔D2小。
其次，將自夾具插芯30之前端30a突出之GI光纖12'之前端自前端20a側分別插入至光連接器插芯20之32個第1孔21。此時，使GI光纖12'之前端與自第1孔21之相反側突出之光纖11之前端分別抵接，進而一面將光纖11分別推回，一面使GI光纖12'之前端與自第1孔21向第2孔22縮徑之部分21a各自頂接(第3步驟及第4步驟S4)。
又，此時，光纖11利用光連接器插芯20之後端20b側之固定部32固定，因此，藉由光纖11被GI光纖12'推回，能夠於光連接器插芯20之後端20b與固定部32之間使光纖11分別產生彎曲(第5步驟S5-1)。能夠藉由確認該彎曲，而確認GI光纖12'之前端與光纖11之前端抵接。
其次，將GI光纖12'進而推入，於夾具插芯30之後端30b與固定部31之間使GI光纖12'分別產生彎曲(第5步驟S5-2)。藉由確認該彎曲， 能夠確認GI光纖12'之前端已和第1孔21與第2孔22之間之縮徑部21a抵接。
其次，於確認光纖11之前端與GI光纖12'之前端已抵接，並且GI光纖12'之前端與縮徑部分21a已抵接之後，將光纖11及GI光纖12'接著固定於光連接器插芯20(第6步驟S6)。
其次，藉由切斷GI光纖12'並對光連接器插芯20之前端20a及GI光纖12'之切斷面進行研磨，而獲得具備於光纖11之前端連接有GRIN透鏡12之光入出射部10之光連接器1(第7步驟S7)。
對具備以上之構成之第1實施形態之光入出射部10、光連接器1、及藉由光連接器之製造方法獲得之作用效果進行說明。
根據第1實施形態之光連接器1，藉由使GRIN透鏡12之光軸L2相對於光纖(波導構件)11之光軸L1偏移，能夠使自光纖11入射至GRIN透鏡12之光束L3之光軸與GRIN透鏡12之光軸L2不同。藉此，能夠容易地使自入出射面10a出射之光束L3之光軸不與入出射面10a正交。因此，能夠減少於入出射面10a反射之光L5耦合於光纖11之纖芯之情形，而能夠減少因入出射面10a處之反射返回光引起之光學特性之降低。
又，根據該光連接器1，於使具有不與入出射面10a正交之光軸之光束L4入射至入出射面10a時，能夠使該光束L4容易地與光纖11之纖芯耦合。
又，根據第1實施形態之光連接器1，GRIN透鏡12之光軸L2相對於光纖11之光軸L1之偏移量為5μm以上，因此於單模傳輸之情形時，能夠充分地抑制入出射面10a處之反射衰減量，能夠應用於單模傳輸用光連接器。
又，根據第1實施形態之光連接器1，由於GRIN透鏡12之外徑較光纖11之外徑大，因此，即便使GRIN透鏡12之光軸L2相對於光纖11 之光軸L1偏移，自光纖11出射之光束亦不易自GRIN透鏡12脫離。又，於組裝光連接器時，藉由改變收容光纖11之孔之尺寸與收容GRIN透鏡12之孔之尺寸，能夠容易地進行光纖11與GRIN透鏡12之端面位置之管理。即，能夠容易地進行GRIN透鏡12長度之管理。因此，能夠獲得良好之光學特性。
藉由將GRIN透鏡12長度管理為期望值，能夠將自光纖11之纖芯出射之光束準直後出射。由於若GRIN透鏡長度不均，則準直狀態不均，因此於對象側光連接器中，無法可靠地將光束聚光至光纖之纖芯，光學特性降低(連接損耗增大)。然而，根據本構成，能夠容易地製造光學特性良好之多芯光連接器。
又，根據第1實施形態之光連接器1，由於光纖11之外周收於GRIN透鏡之外周之內側，因此於將GRIN透鏡12固定於插芯20之後將光纖11與GRIN透鏡12頂接而進行定位之情形時，能夠使光纖11之端部11a與GRIN透鏡12之一端12a充分地面接觸。藉此，於組裝步驟中，能夠抑制光纖11及GRIN透鏡12之缺損。
又，根據第1實施形態之光連接器1，由於入出射面10a與GRIN透鏡12之光軸L2正交，因此，無需將GRIN透鏡12之另一端12b及插芯20之前端20a加工為傾斜。又，於多芯、多段地配置複數個光纖11之情形時，容易使各光纖11之端面位置及GRIN透鏡12之端面位置對齊。又，能夠抑制GRIN透鏡12長度之不均。因此，能夠獲得良好之光學特性。
且說，於該光連接器彼此進行光連接之情形時，由於在光連接器之間，光束相對於連接方向傾斜，因此，需要使一光連接器之光入出射部相對於另一光連接器之光入出射部偏移，以應對該傾斜。根據第1實施形態之光連接器1，藉由將複數個光入出射部10非對稱地配置，能夠實現上述光入出射部10之偏移配置，能夠於一對光連接器1 之間進行具有不與各入出射面10a正交之光軸之光束之光連接。據此，能夠將上述光入出射部應用於多芯光連接器。
又，根據第1實施形態之光連接器1，由於引導部具有導銷25與導銷孔26，能夠使該光連接器相對於對象側光連接器上下反轉而對向，因此，即便不準備公連接器與母連接器之2種，亦只要準備相同形狀之光連接器並上下反轉而連接即可。據此，能夠實現低成本化。
又，根據第1實施形態之光連接器1，用以收容光纖11之第2孔相較於用以收容GRIN透鏡12之第1孔為小直徑，因此於組裝光連接器時，藉由自前端側將GRIN透鏡12導入並自後端側將光纖11導入，能夠容易地進行大直徑之GRIN透鏡12之端面位置及GRIN透鏡12長度之管理。因此，能夠獲得良好之光學特性。
又，根據本實施形態之光連接器之製造方法，藉由確認對GRIN透鏡12及光纖11賦予彎曲，能夠保證兩者可靠地頂接。能夠防止GRIN透鏡12與光纖11之間留有間隙而導致光學特性降低。因此，能夠提高製造之良率。
又，根據本實施形態之光連接器之製造方法，使GRIN透鏡12之彎曲之長度較光纖11之彎曲之長度小。若彎曲長度較小，則屈曲力(光纖欲伸展之力)較大。因此，於使GRIN透鏡12之前端與向第1孔內突出之光纖11抵接而推回時，GRIN透鏡12能夠抵抗光纖11之屈曲力。因此，可以說GRIN透鏡12彎曲係發生於GRIN透鏡12之前端和第1孔21與第2孔22之縮徑之部分21a可靠地頂接時。因此，能夠保證GRIN透鏡12之前端與第1孔21與第2孔22之縮徑之部分21a可靠地頂接。藉此，能夠管理光纖11與GRIN透鏡12之頂接位置，因此能夠抑制GRIN透鏡12長度之不均。因此，能夠容易地製造具有良好之光學特性之光連接器。
(第2實施形態)
圖10係表示本發明之第2實施形態之光連接器之立體圖，圖11係沿圖10所示之XI-XI線之光連接器之剖視圖。圖12係將圖11所示之XII部分放大而示出之圖，圖13係沿圖10所示之XI-XI線之光入出射部之局部放大剖視圖(模式圖)。圖14係沿圖10所示之XI-XI線之插芯之局部放大剖面立體圖。圖15係模式性地表示第2實施形態之光入出射部之耦合狀態(光連接狀態)之圖，圖16係模式性地表示本發明之第2實施形態之光連接器之耦合狀態(光連接狀態)之圖。
如圖10及圖11所示，第2實施形態之光連接器1A主要係於在光連接器1中入出射面於Y方向傾斜之方面不同。光連接器1A具備32個(8個×4段)光入出射部10A與收容該等光入出射部10A之插芯20A。
如圖11~圖13所示，各光入出射部10A於在光入出射部10中具備GRIN透鏡12A以代替GRIN透鏡12之方面與第1實施形態不同。GRIN透鏡12A係以於經光連接之光入出射部10A之間光束L4相對於Z方向平行之方式，另一端12b於Y方向上傾斜，此點與GRIN透鏡12不同。即，光入出射部10A之入出射面10a不與GRIN透鏡12A之光軸L2正交。又，如圖15所示，光入出射部10A之入出射面10a不與自入出射面10a出射之光束L3之光軸及入射至入出射面10a之光束L3之光軸正交。又，自入出射面10a出射之光束L4之光軸及入射至入出射面10a之光束L4之光軸與GRIN透鏡12A之光軸L2平行。
於本實施形態中，亦係光束L3相對於入出射面10a不正交，因此，能夠使得於光束L3自入出射面10a出射時所產生之反射返回光L5不與光纖11之纖芯耦合。又，由於光束L4相對於入出射面10a不正交，因此，能夠使於光束L4出射至入出射面10a時所產生之反射返回光L6不與光纖11之纖芯耦合。
又，如圖13所示，使將GRIN透鏡12A之一端12a固定之位置不同，以免使沿Y方向排列之GRIN透鏡12A之Z方向之長度不同。藉 此，利用GRIN透鏡12A之一端12a之固定位置差D4將因入出射面10a之傾斜引起之入出射面位置差D3消除。
再者，於第1實施形態中，GRIN透鏡12之光軸L2於光纖11之端部11a，相對於光纖11之光軸L1向Y方向上方偏移，但於本實施形態中，GRIN透鏡12A之光軸L2於光纖11之端部11a，相對於光纖11之光軸L1向Y方向下方偏移。又，以入出射面朝向與GRIN透鏡12A之光軸L2相對於光纖11之光軸L1偏移之方向相反之方向突出之方式，入出射面於Y方向上傾斜。
其次，如圖10~圖14所示，插芯20A係前端20a依照入出射面10a之傾斜角而於Y方向上傾斜，此點與插芯20不同。又，位於Y方向之不同位置之第1孔21與第2孔22之間之縮徑部分21a之位置對應於入出射面10a之傾斜角而於Z方向上錯開。藉此，能夠容易地獲得圖13所示之光入出射部10A之安裝構造。
前端20a之傾斜例如能夠於上述光連接器之製造方法中之第7步驟之研磨製程中形成。具體而言，於將GRIN透鏡及光纖安裝於前端20a不於Y方向上傾斜之光連接器插芯之後，對前端20a及入出射面10a進行研磨即可。再者，光連接器插芯之縮徑部分21a之位置根據該研磨加工之傾斜角設計值而預先決定即可。
又，如圖16(b)所示，於32個光入出射部10相對於左右對稱線S1左右對稱地配置，並且相對於上下對稱線S2亦上下對稱地配置，此點與第1實施形態不同。
於該第2實施形態之光連接器1A中，亦能夠獲得與第1實施形態之光連接器1相同之優點。
再者，根據第2實施形態之光連接器1A，自入出射面10a出射之光束L4之光軸、及入射至入出射面10a之光束L4之光軸與GRIN透鏡12之光軸L2平行，因此，於應用於光連接器之情形時，僅藉由使該等光 連接器彼此不偏移地對向，便能夠容易地進行光連接。因此，能夠獲得易於使用之光入出射部。
藉此，於經光連接之光入出射部10A之間隔部分，為準直光束且與光軸方向平行地傳輸，因此，即便光入出射部10A之間隔變動，光學特性之降低亦變小。因此，於構成光連接器之情形時，亦可不將入出射面之間之間隔高精度地定位，因此，能夠實現光連接器之低成本化。
又，根據第2實施形態之光連接器1A，併用光軸偏移與端面傾斜，即便端面傾斜量較小，亦能夠充分地減少因入出射面10a處之反射返回光引起之光學特性之降低。因此，能夠獲得良好之光學特性。
且說，於在該光連接器彼此進行光連接之情形時，於光連接器之間，光束相對於連接方向平行，因此無需使一光連接器之光入出射部相對於另一光連接器之光入出射部偏移。根據第2實施形態之光連接器1A，藉由將複數個光入出射部10A對稱地配置，能夠於一對光連接器之間，容易地進行具有不與各入出射面10a正交之光軸之光束之光連接。即，如上所述，僅藉由使該等光連接器彼此不偏移地對向，便能夠容易地進行光連接。據此，能夠將上述光入出射部應用於多芯光連接器。
(第3實施形態)
圖17係表示本發明之第3實施形態之光連接器之立體圖。圖18係模式性地表示第3實施形態之光入出射部之耦合狀態(光連接狀態)之圖，圖19係模式性地表示本發明之第3實施形態之光連接器之耦合狀態(光連接狀態)之圖。
如圖17所示，第3實施形態之光連接器1B於光連接器1A中引導部之構成不同。具體而言，光連接器1B於光連接器1A中具備插芯20B以代替插芯20A，此點與第2實施形態不同。光連接器1B之其他構成與 光連接器1A相同。
插芯20B分別具備1個導銷25與導銷孔26，此點與插芯20A不同。插芯20B之其他構成與插芯20A相同。
如圖17及圖19(b)所示，導銷25配置於前端20a之X方向右側之Y方向中央部(上下對稱線S2上)，導銷孔26配置於前端20a之X方向左側之Y方向中央部(上下對稱線S2上)。導銷25與導銷孔26配置在相對於左右對稱線(X方向對稱線)S1上下對稱之位置。藉此，如圖19所示，無需相對於一者(圖式右側)使另一者(圖式左側)上下反轉，便能夠將相同之光連接器彼此耦合。
於該第3實施形態之光連接器1B中，亦能夠獲得與第2實施形態之光連接器1A相同之優點。
再者，根據第3實施形態之光連接器1B，能夠減少導銷之根數，而能夠實現光連接器之低成本化。又，於光連接器1B之間，光束L4與GRIN透鏡12之光軸L2平行地傳輸，因此，引導部構成之自由度增加。
再者，本發明不限定於上述本實施形態，而能夠進行各種變化。於本實施形態中，使GRIN透鏡之光軸相對於光纖之光軸於Y方向上偏移，但亦可使GRIN透鏡之光軸相對於光纖之光軸於X方向上偏移。於將第1實施形態如此般變化之情形時，由於自光入出射部之入出射面出射之光束於X方向上傾斜而傳輸，因此，只要使光入出射部之入出射面相對於左右對稱軸非對稱地配置即可。又，於將第2及第3實施形態如此般變化之情形時，以自光入出射部之入出射面出射之光束不於X方向傾斜之方式，使入出射面傾斜即可。
又，於本實施形態中，於光連接器之製造方法中，於對插芯插入光纖之後將GI光纖插入，但亦可於將GI光纖插入之後將光纖插入。於該情形時，亦可於使GI光纖與縮徑部抵接而對GI光纖賦予彎曲之 後，將光纖導入並使其與GI光纖前端抵接，對光纖施加彎曲。
1‧‧‧光連接器
10‧‧‧光入出射部
10a‧‧‧入出射面
11‧‧‧光纖(波導構件)
12‧‧‧GRIN透鏡(GI光纖)
12b‧‧‧GRIN透鏡之另一端
15‧‧‧支持構件
20‧‧‧插芯
20a‧‧‧插芯之前端
20b‧‧‧插芯之後端
24‧‧‧窗
25‧‧‧導銷(第1引導部、引導部)
26‧‧‧導銷孔(第2引導部、引導部)
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向

Claims (13)

  1. 一種光連接器，其具備複數個光入出射部及收容上述複數個光入出射部之插芯，且與對象側光連接器進行光連接；且上述複數個光入出射部各自具備：波導構件，其具有第1光軸；及GRIN透鏡，其具有第2光軸，且一端與上述波導構件之端部連接，於另一端具有入出射面；於上述波導構件之上述端部，上述第2光軸相對於上述第1光軸偏移；上述入出射面與自該入出射面出射之光束之光軸非正交，並且與入射至該入出射面之光束之光軸非正交；上述插芯具有用以與上述對象側光連接器進行光連接之引導部。
  2. 如請求項1之光連接器，其中上述波導構件係進行單模傳輸之構件，上述第2光軸相對於上述第1光軸之偏移量為5μm以上。
  3. 如請求項1或2之光連接器，其中上述GRIN透鏡之外徑較上述波導構件之外徑更大。
  4. 如請求項3之光連接器，其中上述波導構件之外周係收於上述GRIN透鏡之外周之內側。
  5. 如請求項1至4中任一項之光連接器，其中上述入出射面係與上述第2光軸正交。
  6. 如請求項5之光連接器，其中上述引導部係相對於對稱線對稱地配置；上述複數個光入出射部係以於上述光連接器與上述對象側光 連接器之間進行具有不與各入出射面正交之光軸之光束之光連接的方式，相對於上述對稱線非對稱地配置。
  7. 如請求項6之光連接器，其中上述對象側光連接器具有與上述光連接器相同之構成；上述引導部具有第1引導部及能夠與上述第1引導部連接之第2引導部；於上述光連接器相對於上述對象側光連接器上下反轉而對向時，上述第1引導部與上述對象側光連接器之第2引導部連接，上述第2引導部與上述對象側光連接器之第1引導部連接。
  8. 如請求項1至4中任一項之光連接器，其中上述入出射面係與上述第2光軸非正交；上述第2光軸係與自上述入出射面出射之光束之光軸平行，並且與入射至上述入出射面之光束之光軸平行。
  9. 如請求項8之光連接器，其中上述引導部係相對於對稱線對稱地配置；上述複數個光入出射部係以於上述光連接器與上述對象側光連接器之間進行具有不與各入出射面正交之光軸之光束之光連接的方式，相對於上述對稱線對稱地配置。
  10. 如請求項9之光連接器，其中上述引導部具有第1引導部及能夠與上述第1引導部連接之第2引導部；於上述光連接器相對於上述對象側光連接器對向時，上述第1引導部與上述對象側光連接器之第2引導部連接，上述第2引導部與上述對象側光連接器之第1引導部連接。
  11. 如請求項3之光連接器，其中上述插芯具有與上述對象側光連接器對向之前端、及上述前端之相反側之後端；於上述後端，開口有將上述複數個光入出射部之波導構件導 入之導入孔；於上述前端，開口有複數個第1孔，該等複數個第1孔用以將上述複數個光入出射部之GRIN透鏡分別收容；於上述複數個第1孔之上述導入孔側形成有複數個第2孔，該等複數個第2孔相較於上述第1孔為小直徑，且係用以將上述複數個第1孔與上述導入孔分別連結，將自上述導入孔導入之上述波導構件分別收容。
  12. 一種光連接器之製造方法，該光連接器具備複數個光入出射部及收容上述複數個光入出射部之插芯，且與對象側光連接器進行光連接；且該光連接器之製造方法包括：第1步驟，其係準備光連接器插芯與夾具插芯，該光連接器插芯具有與上述對象側光連接器對向之前端及上述前端之相反側之後端，於上述後端，開口有將上述複數個光入出射部之波導構件導入之導入孔，於上述前端，開口有用以將上述複數個光入出射部之GRIN透鏡分別收容之複數個第1孔，於上述複數個第1孔之上述導入孔側形成有複數個第2孔，該等複數個第2孔相較於上述第1孔為小直徑，且係用以將上述複數個第1孔與上述導入孔分別連結，將自上述導入孔導入之上述波導構件分別收容；該夾具插芯係將上述GRIN透鏡分別引導至上述複數個第1孔；第2步驟，其係使上述GRIN透鏡之前端分別突出而引導至上述夾具插芯；第3步驟，其係將上述波導構件分別插入至上述光連接器插芯之上述複數個第2孔，並且將自上述夾具插芯突出之上述GRIN透鏡之前端自上述前端側分別插入至上述光連接器插芯之上述複數個第1孔； 第4步驟，其係使上述GRIN透鏡之前端與上述波導構件之前端分別抵接，並且使上述GRIN透鏡之前端與自上述第1孔向上述第2孔縮徑之部分各自頂接；第5步驟，其係對上述光連接器插芯之上述後端側之上述波導構件之各者、及上述夾具插芯之後端側之上述GRIN透鏡之各者賦予彎曲；第6步驟，其係對上述波導構件之彎曲及上述GRIN透鏡之彎曲進行確認，將上述波導構件及上述GRIN透鏡固定於上述光連接器插芯；及第7步驟，其係對上述前端進行研磨。
  13. 如請求項12之光連接器之製造方法，其中於上述第6步驟中，上述GRIN透鏡之彎曲之長度較上述波導構件之彎曲之長度更小。
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