WO2019188454A1 - 光学接続部品 - Google Patents

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WO2019188454A1
WO2019188454A1 PCT/JP2019/010988 JP2019010988W WO2019188454A1 WO 2019188454 A1 WO2019188454 A1 WO 2019188454A1 JP 2019010988 W JP2019010988 W JP 2019010988W WO 2019188454 A1 WO2019188454 A1 WO 2019188454A1
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optical fiber
optical fibers
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正典 高橋
岩屋　光洋
齋藤　恒聡
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古河電気工業株式会社
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Publication date
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    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device

Definitions

  • the present invention relates to an optical connection component.
  • an optical fiber that is optically connected to the optical waveguide (hereinafter referred to as a connected optical fiber as appropriate). ) Is one of the issues.
  • the mismatch of the mode field diameter between the optical waveguide having a very small mode field diameter (MFD) and the optical fiber to be connected is reduced compared to the optical fiber to be connected.
  • a high relative refractive index difference optical fiber (hereinafter abbreviated as high ⁇ optical fiber as appropriate) having a larger relative refractive index difference between the core and the clad than the connected optical fiber is fusion-bonded to the connected optical fiber.
  • high ⁇ optical fiber a high relative refractive index difference optical fiber having a larger relative refractive index difference between the core and the clad than the connected optical fiber is fusion-bonded to the connected optical fiber.
  • the optical waveguide of the optical element and the optical fiber to be connected are connected via the high ⁇ optical fiber (see, for example, Patent Document 1).
  • a high ⁇ optical fiber in a state where the coating is peeled is fixed in a V-shaped groove of a glass block-shaped fixing member, and by connecting the fixing member to an optical element, The optical waveguide of the optical element and the high ⁇ optical fiber in the V-shaped groove are optically coupled.
  • the mode field diameter of the high ⁇ optical fiber is closer to the mode field diameter of the optical waveguide than the mode field diameter of the connected optical fiber, so the high ⁇ optical fiber is interposed between the connected optical fiber and the optical waveguide. By doing so, connection loss can be reduced.
  • the number of types of high ⁇ optical fibers that are fusion spliced to each of the plurality of types of optical fibers to be connected is usually a plurality corresponding to the types of optical fibers to be spliced.
  • a polarization maintaining optical fiber is included in these plural types of connected optical fibers, a polarization maintaining high ⁇ optical fiber of the same type is fused to the polarization maintaining optical fiber.
  • the plurality of types of high ⁇ optical fibers fused and connected to the plurality of types of optical fibers to be connected are respectively in a state where the coating is peeled off in the plurality of V-shaped grooves formed in parallel to the fixing member. Fixed.
  • this fixing member By connecting this fixing member to the optical element, a plurality of optical waveguides constituting the optical element and these plural types of high ⁇ optical fibers are optically coupled.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an optical connection component capable of reducing a connection loss between an optical waveguide of an optical element and an optical fiber optically coupled to the optical waveguide. Objective.
  • the optical connection component according to the present invention has a plurality of types of optical fibers, and a relative refractive index difference between the core and the clad is larger than that of the plurality of types of optical fibers.
  • a plurality of high relative refractive index difference optical fibers fused and connected to the plurality of types of optical fibers, and a plurality of V-shaped grooves for receiving the plurality of high relative refractive index difference optical fibers in a state where the coating is removed.
  • the plurality of high relative refractive index difference optical fibers when optically coupling the plurality of high relative refractive index difference optical fibers to the optical element.
  • a fixing member that fixes a relative position with the optical element, and the plurality of high relative refractive index difference optical fibers are of the same type.
  • the plurality of types of optical fibers include polarization maintaining optical fibers, and the plurality of high relative refractive index difference optical fibers are polarization maintaining type high optical fibers. It is a relative refractive index difference optical fiber.
  • the optical connection component according to the present invention accommodates at least end portions of the plurality of types of optical fibers extending from the fixing member on the opposite side to the plurality of high relative refractive index difference optical fibers in the above invention.
  • a ferrule that further includes
  • the optical connection component according to the present invention is the optical connection component according to the above invention, wherein the ferrule is exposed to an end of the fixed member on the side of the plurality of high relative refractive index difference optical fibers.
  • the plurality of types of optical fibers extending from the fixing member are accommodated.
  • the ferrule accommodates the plurality of types of optical fibers in a state where the coating is removed together with the fixing member.
  • the optical connecting component according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the ferrule is an MT ferrule.
  • the optical connection component according to the present invention has an effect that the connection loss between the optical waveguide of the optical element and the optical fiber optically coupled to the optical waveguide can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an optical connection component according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an optical fiber arrangement in the fixing member according to the first embodiment of the present invention.
  • 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of the fixing member shown in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB of the fixing member shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a problem that occurs when a plurality of high ⁇ optical fibers arranged in each V-shaped groove of the fixing member are different from each other.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an optical connection component according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an optical fiber arrangement in the fixing member according to the first embodiment of the present invention.
  • 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of the fixing member shown in FIG. 4 is
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the relationship between the amount of core axis misalignment and connection loss when optical fibers of the same type are connected to each other.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration example of an optical component to which the optical connecting component 10 according to the first embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the optical connection component according to the modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the optical connection component according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view taken along line CC of the optical connection component shown in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an optical connection component according to a modification of the second embodiment of the present invention.
  • the cutoff wavelength is ITU-T (International Telecommunication Union) This is the cut-off wavelength according to the 22m method defined by 650.1. For other terms not specifically defined in this specification, ITU-T G. The definition and measurement method in 650.1 shall be followed as appropriate.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an optical connection component according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the optical connection component 10 is a component for connecting the optical fiber to be connected and the optical waveguide of the optical element with low loss.
  • the optical connection component 10 includes a plurality of types of optical fiber arrays 1, a plurality of the same type of high ⁇ optical fiber arrays 5, a ferrule 9, and a fixing member 11.
  • the plurality of types of optical fiber array 1 includes a plurality of types of optical fibers to be connected.
  • the plurality of types of optical fiber array 1 includes, for example, two types and three types of optical fibers: single mode optical fibers 2 and 3 and polarization maintaining optical fiber 4. Contains. Note that the number of optical fibers included in the plurality of types of optical fiber arrays 1 is not limited to the above three.
  • Single mode optical fibers 2 and 3 are ITU-T G. This is a normal single-mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in the 1.3 ⁇ m band according to 652. In a normal single mode optical fiber, the relative refractive index difference between the core and the cladding is about 0.3%, and the mode field diameter at a wavelength of 1550 nm is 10 to 11 ⁇ m.
  • the polarization maintaining optical fiber 4 is an optical fiber that propagates light in a single mode while maintaining the plane of polarization.
  • the single mode optical fibers 2 and 3 and the polarization maintaining optical fiber 4 are parallel to each other in such a manner that the polarization maintaining optical fiber 4 is sandwiched between the single mode optical fibers 2 and 3 as shown in FIG. Are arranged in a line.
  • the single mode optical fibers 2 and 3 and the polarization maintaining optical fiber 4 may each be a single optical fiber, or may be covered together and configured as a so-called optical fiber ribbon. .
  • a plurality of high-diffractive optical fiber arrays 5 of the same type have a plurality of high-specific-index-difference optical fibers having a relative refractive index difference between the core and the clad larger than that of the plurality of types of optical fiber arrays 1 and the same type. Includes the same number as the plurality of types of optical fiber arrays 1).
  • a plurality of high ⁇ optical fibers 5 of the same type include three high ⁇ optical fibers 6, 7, and 8 that are the same type.
  • each of the high ⁇ optical fibers 6, 7, and 8 is a polarization maintaining type high ⁇ optical fiber.
  • each of the high ⁇ optical fibers 6, 7, and 8 has polarization maintaining light except that the relative refractive index difference between the core and the clad is larger than that of each connected optical fiber included in one row of plural types of optical fibers.
  • the configuration is the same as that of the fiber 4.
  • the relative refractive index difference between the core and the cladding is 2.0% to 3.0%
  • the mode field diameter at a wavelength of 1550 nm is, for example, 3.0 ⁇ m to 5. 0 ⁇ m or less.
  • the plurality of the same kind of high ⁇ optical fiber arrays 5 are fusion-spliced with the above-described plurality of types of optical fiber arrays 1.
  • the high ⁇ optical fiber 6 is fusion spliced with the single mode optical fiber 2
  • the high ⁇ optical fiber 7 is fusion spliced with the single mode optical fiber 3
  • the high ⁇ optical fiber 8 is polarized.
  • the holding optical fiber 4 is fusion-connected.
  • the high ⁇ optical fibers 6, 7, 8 thus fused and connected are fixed to the fixing member 11, and a plurality of optical waveguides (not shown) and a plurality of types of optical fiber arrays constituting the optical element.
  • the optical waveguides are respectively optically coupled with the plurality of optical waveguides.
  • each connected optical fiber included in the plurality of types of optical fiber arrays 1 and each of the high ⁇ optical fibers included in the plurality of high ⁇ optical fiber arrays 5 are, for example, TEC (Thermally-diffused Expanded Core) fusion.
  • TEC Thermally-diffused Expanded Core
  • the types of optical fibers are: optical fiber cladding diameter, core diameter, relative refractive index difference, It is determined by characteristics such as the position and quantity of the core in the clad and the light propagation characteristics. For example, between optical fibers of the same type, the difference in clad diameter (outer diameter of the glass portion) falls within an allowable level described later. As a preferred example, the same type of optical fibers have the same cladding diameter. As an example of such an optical fiber of the same type, short optical fibers cut out from a long optical fiber that is the same production lot can be cited.
  • optical fibers have the same optical propagation characteristics as well as those having different optical propagation characteristics, as exemplified by ordinary single mode optical fibers and polarization maintaining optical fibers. Even if they are each other (for example, ordinary single-mode optical fibers, polarization-maintaining optical fibers, etc.), the difference in dimensions such as the cladding diameter exceeds the allowable level. Examples of such different types of optical fibers include optical fibers having different production lots.
  • the ferrule 9 accommodates at least an end portion of the plurality of types of optical fiber arrays 1 extending from the fixing member 11 on the side opposite to the plurality of same high ⁇ optical fiber arrays 5.
  • the ferrule 9 includes high-mode optical fibers 6, 7, 8 out of the single mode optical fibers 2, 3 and the polarization maintaining optical fiber 4 extending from the fixing member 11.
  • a portion (the end portion) having a predetermined length from the end surface opposite to the fusion splicing point is accommodated. That is, between the ferrule 9 and the fixing member 11, the middle portions of the single mode optical fibers 2 and 3 and the polarization maintaining optical fiber 4 are exposed.
  • the ferrule 9 is bonded to the accommodated single mode optical fibers 2 and 3 and the polarization maintaining optical fiber 4 with an adhesive or the like, and fixes their relative positions.
  • the single mode optical fibers 2 and 3 and the polarization maintaining optical fiber 4 are arranged in parallel with each other, and their end faces are the same as the ferrule end face 9a (the end face of the ferrule 9 opposite to the fixing member 11). It is in a state on a plane.
  • the fixing member 11 is for optically coupling a plurality of the same type of high ⁇ optical fiber array 5 in a state of being fused and connected to a plurality of types of optical fiber arrays 1 to an optical element (not shown) to be connected. It is a member.
  • the fixing member 11 is a glass block made of quartz glass.
  • the fixing member 11 is not limited to a glass block, and is made of a material having physical properties (linear expansion coefficient, etc.) close to those so as not to apply unnecessary stress to the optical element and the optical fiber. It may be.
  • the fixing member 11 accommodates and fixes a plurality of the same type of high ⁇ optical fiber arrays 5 and a part of the plurality of types of optical fiber arrays 1 fusion-connected thereto.
  • the high ⁇ optical fibers 6, 7, 8 included in the plurality of high ⁇ optical fiber arrays 5 are fixed to the fixing member 11 in a state of being arranged in parallel to each other, and their end faces are block end faces 11 a. It is in a state where it is on the same plane as the end face of the fixing member 11 opposite to the ferrule 9.
  • the plurality of types of optical fiber arrays 1 are fixed to the fixing member 11 in a state where the plurality of types of high ⁇ optical fiber arrays 5 and the cores are fusion-spliced so that the positions of the cores are aligned.
  • a plurality of types of optical fiber arrays 1 are exposed to extend from the fixing member 11 to the ferrule 9 side as shown in FIG.
  • the fixing member 11 optically couples a plurality of high ⁇ optical fiber arrays 5 of the same kind to this optical element by connecting the block end face 11a to the optical element to be connected.
  • the fixing member 11 fixes the relative position between the plurality of high ⁇ optical fiber arrays 5 of the same type and the optical element.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an optical fiber arrangement in the fixing member according to the first embodiment of the present invention.
  • 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of the fixing member shown in FIG.
  • FIG. 3 schematically shows a cross section of the fixing member 11 in a direction including the optical axes of the polarization maintaining optical fiber 4 and the high ⁇ optical fiber 8.
  • 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB of the fixing member shown in FIG.
  • FIG. 4 schematically shows cross sections of the fixing member 11 and the high ⁇ optical fibers 6, 7, 8 as viewed from the block end surface 11 a side.
  • the fixing member 11 includes a substrate 12 and an upper plate 13. Further, the fixing member 11 has V-shaped grooves 14 that respectively receive a plurality of the same type of high ⁇ optical fiber arrays 5 with the coating removed. The required number (three in the first embodiment) of the V-shaped grooves 14 is provided on the substrate 12 corresponding to a plurality of high ⁇ optical fiber arrays 5 of the same type, for example.
  • the fixing member 11 sandwiches the high ⁇ optical fibers 6, 7, and 8 disposed in each V-shaped groove 14 between the substrate 12 (specifically, the V-shaped groove 14) and the flat surface of the upper plate 13. .
  • a polarization-maintaining high ⁇ optical fiber 6 is fused and connected to the single mode optical fiber 2.
  • a polarization maintaining high ⁇ optical fiber 7 is fusion-spliced to the single mode optical fiber 3.
  • a polarization maintaining high ⁇ optical fiber 8 is fusion-spliced to the polarization maintaining optical fiber 4.
  • the polarization maintaining optical fiber 4 and the high ⁇ optical fiber 8 are fusion-bonded with the positions of the cores 4a and 8a aligned.
  • the heating condition of the fusion splice is adjusted so as to smooth the change of the mode field diameter at the fusion splicing point 16c between the polarization maintaining optical fiber 4 and the high ⁇ optical fiber 8 and to reduce the connection loss. Yes.
  • the fusion splicing point 16 c between the polarization maintaining optical fiber 4 and the high ⁇ optical fiber 8 is located inside the V-shaped groove 14.
  • the fusion splicing point 16 c is sandwiched between the V-shaped groove 14 and the upper plate 13.
  • the polarization maintaining optical fiber 4 and the high ⁇ optical fiber 8 are in a state where the coating is peeled off in a region sandwiched between the V-shaped groove 14 and the upper plate 13. 13, the glass portion (cladding) of the polarization maintaining optical fiber 4 and the high ⁇ optical fiber 8 is directly sandwiched.
  • the fusion splicing points 16 a and 16 b between the single mode optical fibers 2 and 3 and the high ⁇ optical fibers 6 and 7 are located inside the V-shaped groove 14, and the V-shaped groove 14 and the upper plate 13.
  • the glass portions (cladding) of the single-mode optical fibers 2 and 3 and the high ⁇ optical fibers 6 and 7 are directly sandwiched between them.
  • an adhesive 15 is provided in each gap between the single mode optical fibers 2 and 3, the polarization maintaining optical fiber 4, the substrate 12 (including the V-shaped groove 14), and the upper plate 13. Is filled. These optical fibers and members are fixed by the filled adhesive 15. Further, the single-mode optical fibers 2 and 3 and the polarization-maintaining optical fiber 4 are covered with a covering member of each of these optical fibers (for example, the polarization shown in FIG. 3) in a region that is not sandwiched between the V-shaped groove 14 and the upper plate 13. The holding optical fiber 4 is fixed to the substrate 12 with an adhesive 15 from above the covering member 4b).
  • the outer diameters of the fusion splicing points 16a and 16b are preferably configured to be smaller than the outer diameters of the single mode optical fibers 2 and 3 and the high ⁇ optical fibers 6 and 7 before and after the fusion splice points 16a and 16b.
  • the outer diameter of the fusion splicing point 16 c is preferably configured to be smaller than the outer diameters of the polarization maintaining optical fiber 4 and the high ⁇ optical fiber 8 before and after the fusion splicing point 16 c. This is due to the following reason.
  • the fusion splicing point 16 a is sandwiched between the V-shaped groove 14 and the upper plate 13, so that there is a possibility that stress is received from the V-shaped groove 14 and the upper plate 13.
  • the connection loss at the fusion splicing point 16a increases. Therefore, the fusion splicing point 16a is processed so that the outer diameter of the fusion splicing point 16a is smaller than the outer diameter of each of the front and rear optical fibers as described above, so that the fusion splicing point 16a becomes the V-shaped groove 14.
  • the stress received from the upper board 13 can be relieved and the increase in connection loss can be suppressed.
  • the remaining fusion splice points 16b and 16c are the remaining fusion splice points 16b and 16c.
  • Methods for controlling the outer diameters of the fusion splicing points 16a, 16b, 16c include a method for controlling the push-in amount and the return amount of each optical fiber to be spliced, and a method for controlling the fusion of the optical fiber after the fusion splicing. For example, a method for etching the arrival point can be used.
  • the high ⁇ optical fibers 6, 7, 8 arranged in the V-shaped grooves 14 of the fixing member 11 are of the same type.
  • the high ⁇ optical fibers 6, 7, and 8 are cut from a polarization maintaining type high ⁇ optical fiber of the same production lot.
  • the difference in clad diameter between the high ⁇ optical fibers 6, 7, and 8 is the same as the clad diameter between the different optical fibers. Reduced compared to the difference. Therefore, as shown in FIG. 4, when the high ⁇ optical fibers 6, 7, 8 are arranged in the V-shaped grooves 14, the cores 6 a, 7 a, 8 a of the high ⁇ optical fibers 6, 7, 8 are arranged.
  • the positions are aligned in the height direction (depth direction of the V-shaped groove 14) (state with little variation). That is, the amount of misalignment of the central axes of the cores 6a, 7a, 8a between these high ⁇ optical fibers 6, 7, 8 (core misalignment amount H shown in FIG. 4) is the difference between the high ⁇ optical fibers and the optical waveguide. It falls below the allowable level allowed from the viewpoint of reducing connection loss.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a problem that occurs when a plurality of high ⁇ optical fibers arranged in each V-shaped groove of the fixing member are different from each other.
  • a single mode type high ⁇ optical fiber 18 that is different from the high ⁇ optical fiber 8 19 is arranged in each V-shaped groove 14.
  • Each of the single-mode high ⁇ optical fibers 18 and 19 is a normal one except that the relative refractive index difference between the core and the cladding is larger than that of each connected optical fiber included in one row of plural types of optical fibers. It has the same configuration as the single mode optical fibers 2 and 3.
  • the high ⁇ optical fiber 8 is different from the other high ⁇ optical fibers 18 and 19 arranged in parallel to each other.
  • the design tolerance of the cladding diameter in the high ⁇ optical fibers 8, 18, 19 is ⁇ 1 ⁇ m
  • the difference in the cladding diameter generated between the high ⁇ optical fibers 18, 19 and the high ⁇ optical fiber 8 is There is a risk of being about 2 ⁇ m.
  • the cores 18 a, 19 a of the high ⁇ optical fibers 18, 19 and the core 8 a of the high ⁇ optical fiber 8 are arranged.
  • the core position shifts in the depth direction of the V-shaped groove 14 according to the difference in the clad diameter.
  • the core misalignment amount H increases with an increase in the clad diameter difference.
  • the cores 18 a and 19 a of the same type of high ⁇ optical fibers 18 and 19 and the cores of the optical waveguides of the optical elements are used.
  • a core axis deviation occurs between the core 8a of the high ⁇ optical fiber 8 which is different from these and the core of the optical waveguide of the optical element.
  • the core 18a, 19a of the different high ⁇ optical fibers 18 and 19 and the core of each optical waveguide are arranged. The core axis is shifted.
  • the core axis shift occurs between the high ⁇ optical fibers 8, 18, 19 and the optical waveguides of the optical elements.
  • the high ⁇ optical fibers 8, 18, 19 and optical It is difficult to reduce the connection loss when the optical waveguides of the element are optically coupled.
  • the problem of the connection loss is not limited to this case. That is, even if the cladding diameter of the high ⁇ optical fiber 8 is smaller than that of the high ⁇ optical fibers 18 and 19, the high ⁇ optical fiber is similarly used except that the direction of the core misalignment is opposite to the above.
  • the core loss may occur between the fibers 8, 18, 19 and the optical waveguides of the optical elements, and the above connection loss problem may occur.
  • different types of high ⁇ optical fibers 8 are arranged in any of a plurality of (three in the first embodiment) V-shaped grooves 14 provided on the substrate 12, the problem of the above connection loss can also occur. .
  • connection loss between a plurality of the same type of high ⁇ optical fiber array 5 and each optical waveguide of the optical element in the present invention will be described. Since the mode field diameters of each of the plurality of high ⁇ optical fiber arrays 5 and the optical waveguides are different from each other, first, the amount of core misalignment and the connection loss between the high ⁇ optical fibers and optical waveguides having different Morfield diameters. The relationship was confirmed. Specifically, the size of the optical waveguide connected to the high ⁇ optical fiber having a predetermined mode field diameter is changed, and the connection of the high ⁇ optical fiber and the optical waveguide to the core axis deviation amount is changed for each size of the optical waveguide. Loss was calculated.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the relationship between the amount of core axis misalignment and connection loss when optical fibers of the same type are connected to each other.
  • a line L ⁇ b> 1 indicates the relationship between the core axis deviation amount calculated for the connection between the single mode optical fibers and the connection loss.
  • a line L2 shows the relationship between the core axis deviation calculated for the connection between the high ⁇ optical fibers having a mode field diameter of 4.5 ⁇ m and the connection loss.
  • a line L3 indicates the relationship between the core axis deviation calculated for the connection between the high ⁇ optical fibers having a mode field diameter of 3.5 ⁇ m and the connection loss.
  • the core axis deviation amount X [ ⁇ m] between the plurality of the same type of high ⁇ optical fiber arrays 5 arranged in the plurality of V-shaped grooves 14 of the fixing member 11 and the respective optical waveguides of the optical elements is the same type of the plurality.
  • connection loss with respect to the amount of misalignment between the core axes of the plurality of high ⁇ optical fiber arrays 5 and the respective optical waveguides of the optical elements is calculated from a model that assumes the connection of optical fibers of the same type as described above. Can be used.
  • the connection loss with respect to the core axis deviation amount between the plurality of the same type of high ⁇ optical fiber arrays 5 and each optical waveguide of the optical element is shown in FIG. 6, the connection loss with respect to the amount of core misalignment indicated by the line L2 in FIG.
  • the core axis deviation amount X allowed for these connections is determined from the line L2 in FIG. 0.8 ⁇ m or less.
  • the difference ⁇ R in cladding diameter between the high ⁇ optical fibers included in the row 5 needs to be 1 ⁇ m or less.
  • the plurality of the same type of high ⁇ optical fiber array 5 is composed of the same type of high ⁇ optical fibers as illustrated in the above-described high ⁇ optical fibers 6, 7, and 8. Conditions can be easily satisfied.
  • the difference ⁇ R in the cladding diameter allowed from the viewpoint of reducing the connection loss between the high ⁇ optical fiber and the optical waveguide is similar to the plurality of high ⁇ optical fibers respectively disposed in the plurality of V-shaped grooves 14. Therefore, the mode field diameter is not limited to 4.5 ⁇ m, and can be easily satisfied in the mode field diameter range (for example, 3.0 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less) that the high ⁇ optical fiber can take. Further, by reducing the difference ⁇ R of the cladding diameter below the allowable level, the inclination of the upper plate 13 with respect to the substrate 12 of the fixing member 11 is suppressed, and as a result, the above-described problem caused by the inclination of the upper plate 13 is solved. obtain.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration example of an optical component to which the optical connecting component 10 according to the first embodiment of the present invention is applied.
  • the optical component 110 includes an optical connection component 10 and an optical element 100.
  • the optical element 100 functions as, for example, a coherent mixer used for DP-QPSK coherent modulation.
  • the optical connecting component 10 is configured such that the block end surface 11a (see FIG. 1) of the fixing member 11 is connected to the input end surface of the optical element 100, whereby the high ⁇ optical fibers 6, 7, and 8 and the optical waveguide 101a of the optical element 100, 101c and 101b are optically coupled to each other.
  • the ferrule 9 is connected to a plurality of optical waveguides or array type optical fibers that are optically coupled to the single mode optical fibers 2 and 3 and the polarization maintaining optical fiber 4.
  • the circuit schematic diagram shown in FIG. 7 is an example of a circuit used in the optical element 100, and the present invention is not limited to the circuit.
  • the optical element 100 includes two signal ports, a local oscillation light port, and eight output ports P1 to P8. These two signal ports and local oscillation optical ports are ports through which light is input from the single mode optical fibers 2 and 3 and the polarization maintaining optical fiber 4 of the optical connecting component 10 through the high ⁇ optical fibers 6, 7 and 8, respectively. It is.
  • the eight output ports P1 to P8 are ports for outputting light to a plurality of optical fibers (not shown) connected thereto.
  • two signal lights that have been polarization-separated in advance and whose polarization plane is adjusted to TM polarization are respectively transmitted from the two single-mode optical fibers 2 and 3 to the high ⁇ optical fiber 6. , 7 to the optical waveguides 101a and 101c.
  • the signal light input to the optical waveguide 101a is guided to the 90-degree hybrid element 103a, and the signal light input to the optical waveguide 101c is guided to the 90-degree hybrid element 103b.
  • TM-polarized local oscillation light is input to the optical waveguide 101 b via the high ⁇ optical fiber 8.
  • the local oscillation light input to the optical waveguide 101b is branched into two by the power splitter 102 and guided to the 90-degree hybrid elements 103a and 103b, respectively.
  • the signal light and the local oscillation light interfere to be separated into I-channel component signal light and Q-channel component signal light, and output light is output from the eight output ports P1 to P8. Is output.
  • a plurality of high ⁇ optical fibers that are fusion-spliced with a plurality of types of optical fiber arrays 1 are connected to a plurality of types of high-type optical fibers that are the same type.
  • a plurality of high ⁇ optical fiber arrays 5 of the same type are arranged in the plurality of V-shaped grooves 14 of the fixing member 11 in a state where the coating is removed, and are fused to the plurality of types of optical fiber arrays 1.
  • the fixing member 11 fixes the relative positions of the plurality of the same kind of high ⁇ optical fiber arrays 5 and the optical elements when the plurality of the same kinds of high ⁇ optical fiber arrays 5 are optically coupled to the optical elements. ing.
  • connection loss between the optical waveguide of the optical element and an optical fiber such as a high ⁇ optical fiber optically coupled to the optical waveguide can be reduced to the allowable level or lower (for example, 1 dB or lower).
  • the fusion splice point between the plurality of the same type of high ⁇ optical fiber arrays 5 and the plurality of types of the optical fiber arrays 1, and the plurality of the same types of high ⁇ optical fiber arrays. 5 is accommodated in the fixing member 11. This eliminates the need for a member such as a reinforcing sleeve that is conventionally required when a plurality of types of high ⁇ optical fiber rows 5 and a plurality of types of optical fiber rows 1 are fusion spliced. Can be promoted.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the optical connection component according to the modification of the first embodiment of the present invention.
  • this optical connecting component 10A includes a plurality of types of optical fiber arrays 1A composed of multiple optical fibers of 4 instead of the above-described plurality of types of optical fiber arrays 1,
  • a plurality of the same kind of high ⁇ optical fiber arrays 5 A including the same number of high ⁇ optical fibers as the plurality of types of optical fiber arrays 1 A are provided in the optical connecting component 10A.
  • the ferrule 9 is an MT ferrule.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals.
  • the plurality of types of optical fiber arrays 1A include a plurality of types of the above-described connected optical fibers.
  • the number of optical fibers to be connected included in the plurality of types of optical fiber arrays 1A is a multiple of 4 (for example, 8 as shown in FIG. 8). It is preferable that the multiple types of optical fiber arrays 1A are collectively covered with a multiple of these four connected optical fibers arranged in an array, and configured as a so-called optical fiber ribbon.
  • the plurality of types of optical fiber arrays 1A may include one or more polarization maintaining optical fibers and a plurality of ordinary single mode optical fibers, or a plurality of polarization maintaining optical fibers and one The above normal single mode optical fiber may be included.
  • the plurality of types of optical fiber arrays 1A may include one or more polarization-maintaining optical fibers, ordinary single mode optical fibers, and other single mode optical fibers, or ordinary single modes. It may include one or more optical fibers and other single mode optical fibers, or any of polarization maintaining optical fiber, ordinary single mode optical fiber, and other single mode optical fibers. It may be made of such an optical fiber.
  • a plurality of high ⁇ optical fiber rows 5A of the same kind are composed of a plurality of high ⁇ optical fibers (specifically, a plurality of types) of which the relative refractive index difference between the core and the clad is larger than that of the plurality of types of optical fiber rows 1A, The same number as the optical fiber array 1A).
  • the type of the high ⁇ optical fiber included in the plurality of the same type of high ⁇ optical fiber array 5A (optical fiber type classified by the configuration of the core and the cladding) is not particularly limited as long as it is the same type of high ⁇ optical fiber.
  • the same type as any one of the connected optical fibers included in the plurality of types of optical fiber arrays 1A is preferable.
  • each of the plurality of types of optical fiber arrays 1A include only a normal single mode optical fiber
  • each of the plurality of the same kind of high ⁇ optical fiber arrays 5A has a relative refraction between the core and the clad of the normal single mode optical fiber.
  • a high ⁇ optical fiber having a large rate difference is preferable.
  • each of the plurality of same type of high ⁇ optical fiber arrays 5A has a polarization maintaining from the viewpoint of maintaining the polarization plane.
  • the type is a high ⁇ optical fiber (for example, the same as the high ⁇ optical fibers 6, 7, and 8 described above).
  • the relative refractive index difference with respect to the cladding of the core is 2.0% to 3.0%
  • the mode field diameter at a wavelength of 1550 nm is, for example, 3.0 ⁇ m or more. 5.0 ⁇ m or less.
  • the plurality of the same type of high ⁇ optical fiber rows 5A are fusion-spliced with the above-described plural types of optical fiber rows 1A.
  • the plurality of the same kind of high ⁇ optical fiber arrays 5A thus fusion-bonded are fixed to the fixing member 11 in the same manner as in the first embodiment, and a plurality of optical waveguides constituting the optical element (not shown). ) And a plurality of types of optical fiber arrays 1A, and are optically coupled to the plurality of optical waveguides.
  • the plurality of types of optical fiber arrays 1A and the plurality of the same type of high ⁇ optical fiber arrays 5A can be used at the fusion splicing point by devising the heating conditions at the time of fusion splicing, for example, by applying TEC fusion. It is fusion spliced to smooth the change in mode field diameter and keep the connection loss low. Thereby, the connection loss between each connected optical fiber included in the plurality of types of optical fiber arrays 1A and each high ⁇ optical fiber included in the plurality of types of high ⁇ optical fiber arrays 5A is reduced to 0.1 dB or less. It is preferable to do.
  • the optical component according to this modification can be configured by applying the optical connecting component 10A having the above-described configuration to the optical element.
  • the optical element include a PLC element, a silicon optical waveguide chip, and a coherent mixer.
  • a plurality of high ⁇ optical fibers that are fusion-spliced with a plurality of types of optical fiber arrays 1A are the same as each other.
  • a high ⁇ optical fiber array 5A of the same type is used, the ferrule 9 is an MT ferrule, and the others are configured in the same manner as in the first embodiment. For this reason, it is possible to configure an optical connection component to which the MT ferrule is applied, which can enjoy the same effects as those of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the optical connection component according to the second embodiment of the present invention.
  • the optical connecting component 20 includes a ferrule 29 instead of the ferrule 9 described above.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals.
  • the ferrule 29 accommodates at least an end portion of the plurality of types of optical fiber arrays 1 extending from the fixing member 11 on the side opposite to the plurality of same high ⁇ optical fiber arrays 5.
  • the ferrule 29 is a state in which the end portion (that is, the block end surface 11a and the vicinity thereof) of the plurality of the same type of high ⁇ optical fiber array 5 side in the fixing member 11 is exposed.
  • the fixing member 11 and a plurality of types of optical fiber arrays 1 extending from the fixing member 11 are accommodated.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC of the optical connection component shown in FIG. FIG. 10 schematically shows a cross section of the optical connection component 20 in a direction including the optical axes of the polarization maintaining optical fiber 4 and the high ⁇ optical fiber 8.
  • the ferrule 29 has a housing portion 29 b and a restricting portion 29 c.
  • the accommodating portion 29 b is an internal space of the ferrule 29 for accommodating the fixing member 11 and the plurality of types of optical fiber arrays 1.
  • the restricting portion 29 c restricts the accommodation position of the fixing member 11 when accommodating the fixing member 11 and the plurality of types of optical fiber arrays 1 in the accommodating portion 29 b of the ferrule 29.
  • the fixing member 11 is pushed into the accommodating portion 29b of the ferrule 29 from the plural types of optical fiber row 1 side. Specifically, as shown in FIG. 10, the fixing member 11 is pushed into a position where the end of the fixing member 11 comes into contact with the restricting portion 29 c. Thereby, the accommodation position of the fixing member 11 in the accommodation part 29b is determined. As shown in FIGS. 9 and 10, the ferrule 29 accommodates the fixing member 11 pushed in in this manner in the accommodating portion 29 b so that the end on the block end surface 11 a side is exposed to the outside of the ferrule 29. To do.
  • the ferrule 29 accommodates a plurality of types of optical fiber arrays 1 (for example, the single mode optical fibers 2 and 3 and the polarization maintaining optical fiber 4) extending from the fixing member 11.
  • the ferrule 29 fixes the relative positions of the connected optical fibers of the accommodated plural types of optical fiber arrays 1.
  • these plural types of optical fiber arrays 1 are arranged in parallel with each other in the accommodating portion 29b, and their end faces are, for example, the ferrule end faces 29a (ferrule 29) as in the polarization maintaining optical fiber 4 shown in FIG.
  • the end surface on the opposite side to the fixing member 11) is on the same plane.
  • the ferrule 29 preferably accommodates a plurality of types of optical fiber arrays 1 in a state where the coating is removed together with the fixing member 11 in the accommodating portion 29b.
  • an adhesive 15 is filled between the accommodating portion 29 b of the ferrule 29, the fixing member 11, and the plurality of types of optical fiber rows 1.
  • the fixing member 11 and the plurality of types of optical fiber arrays 1 are fixed in the accommodating portion 29b by the filled adhesive 15.
  • the optical connecting component 20 can be applied to the optical element 100 (see FIG. 7) as in the first embodiment.
  • the optical component of Embodiment 2 provided with the optical connection component 20 and the optical element 100 can be comprised.
  • the fixing member 11 and the fixing member 11 are exposed in a state where the end portion on the high ⁇ optical fiber array 5 side of the plurality of same types is exposed.
  • a plurality of types of optical fiber arrays 1 extending from the fixing member 11 are accommodated in the accommodating portion 29b of the ferrule 29, and the others are configured in the same manner as in the first embodiment.
  • column 1 is set to the length of the ferrule 29.
  • the optical connection component 20 reduced in size for each of the accommodation lengths can be configured.
  • the optical connecting component 20 in the optical connecting component 20 according to the second embodiment of the present invention, a plurality of types of optical fiber arrays 1 in a state where the coating is removed are accommodated in the accommodating portion 29b of the ferrule 29 together with the fixing member 11. For this reason, even when the optical connection component 20 is subjected to a high-temperature heat treatment, such as when the optical element to which the optical connection component 20 is connected is heat-treated, each of the plurality of types of optical fiber arrays 1 is originally coated. It is possible to prevent deterioration of the covering member.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an optical connection component according to a modification of the second embodiment of the present invention.
  • the optical connecting component 20A includes a plurality of types of optical fiber arrays 1A made up of multiples of four optical fibers in place of the plurality of types of optical fiber arrays 1, and a plurality of the same type of high ⁇ optical fibers.
  • the row 5 a plurality of the same type of high ⁇ optical fiber rows 5A composed of the same number of high ⁇ optical fibers as the plurality of types of optical fiber rows 1A are provided.
  • the ferrule 29 is an MT ferrule.
  • a plurality of types of optical fiber arrays 1A and a plurality of the same type of high ⁇ optical fiber arrays 5A are the same as the modification of the first embodiment described above.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals.
  • the ferrule 29 accommodates a plurality of types of optical fiber rows 1A extending from the fixing member 11 together with the fixing member 11, and is included in the accommodated types of optical fiber rows 1A.
  • the relative positions of the connected optical fibers are fixed.
  • these plural types of optical fiber arrays 1A are arranged in parallel with each other within the ferrule 29 (specifically, within the accommodating portion 29b shown in FIG. 10), and their end faces are flush with the ferrule end face 29a. It is in a certain state.
  • the ferrule 29 accommodates a plurality of types of optical fiber arrays 1 ⁇ / b> A in a state where the coating is removed together with the fixing member 11.
  • the optical component according to this modification can be configured by applying the optical connecting component 20A having the above-described configuration to the optical element.
  • the optical element include a PLC element, a silicon optical waveguide chip, and a coherent mixer.
  • a plurality of high ⁇ optical fibers that are fusion-spliced with a plurality of types of optical fiber arrays 1A are the same type.
  • a high ⁇ optical fiber array 5A of the same type is used, the ferrule 9 is an MT ferrule, and the others are the same as in the second embodiment. For this reason, it is possible to configure an optical connection component to which the MT ferrule is applied, which can enjoy the same effects as those of the second embodiment.
  • the plurality of types of optical fiber arrays 1 may be composed of any one of a polarization maintaining optical fiber, a normal single mode optical fiber, and other single mode optical fibers, Two or more of these optical fibers may be mixed.
  • each of a plurality of high ⁇ optical fiber arrays 5 of the same type includes a high ⁇ optical fiber of the same type as any of the optical fibers included in the plurality of optical fiber arrays 1 (for example, a core and cladding of a normal single mode optical fiber) Or a high ⁇ optical fiber having a large relative refractive index difference), or a high ⁇ optical fiber of the same type as an optical fiber not included in the plurality of types of optical fiber arrays 1.
  • the fusion splicing point between a plurality of types of optical fiber arrays and a plurality of the same type of high ⁇ optical fiber arrays is disposed in the V-shaped groove of the fixing member.
  • the present invention is not limited to this.
  • the fusion splicing point may not be disposed in the V-shaped groove of the fixing member.
  • the fusion splicing point may be disposed on the substrate of the fixing member while being covered with a covering member such as a reinforcing sleeve, or may be covered with an adhesive and fixed on the substrate of the fixing member. May be.
  • the coherent mixer is exemplified as the optical element 100 that connects the optical connecting components 10 and 20, but the present invention is not limited to this.
  • the optical element 100 that connects the optical connection components 10 and 20 may be an optical element other than a coherent mixer, such as a PLC element or a silicon optical waveguide chip.
  • the present invention is not limited by the above-described embodiment. What was comprised combining each component mentioned above suitably is also contained in this invention. In addition, other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on the above-described embodiments are all included in the scope of the present invention.
  • the optical connection component according to the present invention is useful for connecting an optical element and an optical fiber, and in particular, reduces the connection loss between the optical waveguide of the optical element and the optical fiber optically coupled to the optical waveguide. Suitable for optical connection parts that can be reduced.

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Abstract

光学接続部品は、複数種類の光ファイバと、コアとクラッドとの比屈折率差が前記複数種類の光ファイバよりも大きく、前記複数種類の光ファイバと融着接続される複数の高比屈折率差光ファイバと、前記複数の高比屈折率差光ファイバを被覆が除去された状態で各々受容する複数のＶ字溝を有し、前記複数種類の光ファイバと融着接続された状態にある前記複数の高比屈折率差光ファイバを光学素子に光学結合する際の、前記複数の高比屈折率差光ファイバと前記光学素子との相対的位置を固定する固定部材と、を備える。前記複数の高比屈折率差光ファイバは、互いに同種である。

Description

光学接続部品
　本発明は、光学接続部品に関する。
　従来、平面光波回路（Planar　Lightwave　Circuit：ＰＬＣ）やシリコン導波路チップ等の光学素子を構成する光導波路においては、当該光導波路と光学的に接続する光ファイバ（以下、被接続光ファイバと適宜称す）との接続損失の低減が課題の一つとして挙げられる。この接続損失の低減には、接続対象とする被接続光ファイバに比べてモードフィールド径（ＭＦＤ：Mode　Field　Diameter）が極めて小さい光導波路と当該被接続光ファイバとのモードフィールド径のミスマッチを低減する必要がある。
　このための技術として、コアとクラッドとの比屈折率差が被接続光ファイバよりも大きい高比屈折率差光ファイバ（以下、高Δ光ファイバと適宜略す）を被接続光ファイバに融着接続し、この高Δ光ファイバを介して光学素子の光導波路と被接続光ファイバとを接続するものが提案されている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載の技術では、ガラスブロック状の固定部材のＶ字溝内に、被覆が剥がされた状態の高Δ光ファイバが固定され、この固定部材を光学素子に接続することにより、光学素子の光導波路とＶ字溝内の高Δ光ファイバとが光学結合している。通常、高Δ光ファイバのモードフィールド径は、被接続光ファイバのモードフィールド径よりも、光導波路のモードフィールド径に近いので、被接続光ファイバと光導波路との間に高Δ光ファイバを介在させることで、接続損失を低減できる。
特許第６０８９１４７号公報
　ところで、光学素子の高機能化等に伴い、光学素子には、被接続光ファイバが複数種類、接続される場合がある。この場合、これら複数種類の被接続光ファイバの各々に融着接続される高Δ光ファイバの種類は、通常、融着接続対象の被接続光ファイバの種類に対応して複数となる。例えば、これら複数種類の被接続光ファイバに偏波保持光ファイバが含まれる場合、この偏波保持光ファイバには、これと同じタイプの偏波保持型の高Δ光ファイバが融着接続される。このように複数種類の被接続光ファイバに各々融着接続された複数種類の高Δ光ファイバは、固定部材に並列に形成された複数のＶ字溝内に、被覆が剥がされた状態で各々固定される。この固定部材を光学素子に接続することにより、光学素子を構成する複数の光導波路と、これら複数種類の高Δ光ファイバとが光学結合する。
　しかしながら、上述した複数種類の高Δ光ファイバにおいては、互いに異種の高Δ光ファイバ間でクラッド径に差がある場合があるため、固定部材の複数のＶ字溝内に各々固定された複数種類の高Δ光ファイバ間で、Ｖ溝内におけるコアの位置がばらつく場合がある。これに起因して、光学素子の光導波路とＶ字溝内の高Δ光ファイバとの間でコアの中心軸のずれ（以下、コア軸ずれと適宜称す）が生じてしまい、この結果、光導波路と高Δ光ファイバとの接続損失が大きくなる恐れがある。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、光学素子の光導波路と当該光導波路に光学結合される光ファイバとの接続損失を低減することができる光学接続部品を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光学接続部品は、複数種類の光ファイバと、コアとクラッドとの比屈折率差が前記複数種類の光ファイバよりも大きく、前記複数種類の光ファイバと融着接続される複数の高比屈折率差光ファイバと、前記複数の高比屈折率差光ファイバを被覆が除去された状態で各々受容する複数のＶ字溝を有し、前記複数種類の光ファイバと融着接続された状態にある前記複数の高比屈折率差光ファイバを光学素子に光学結合する際の、前記複数の高比屈折率差光ファイバと前記光学素子との相対的位置を固定する固定部材と、を備え、前記複数の高比屈折率差光ファイバは、互いに同種であることを特徴とする。
　また、本発明に係る光学接続部品は、上記の発明において、前記複数種類の光ファイバは、偏波保持光ファイバを含み、前記複数の高比屈折率差光ファイバは、偏波保持型の高比屈折率差光ファイバであることを特徴とする。
　また、本発明に係る光学接続部品は、上記の発明において、前記複数の高比屈折率差光ファイバとは反対側に前記固定部材から延在する前記複数種類の光ファイバの少なくとも端部を収容するフェルールをさらに備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る光学接続部品は、上記の発明において、前記フェルールは、前記固定部材のうち前記複数の高比屈折率差光ファイバ側の端部を露出させた状態で、前記固定部材と前記固定部材から延在する前記複数種類の光ファイバとを収容することを特徴とする。
　また、本発明に係る光学接続部品は、上記の発明において、前記フェルールは、被覆が除去された状態にある前記複数種類の光ファイバを前記固定部材とともに収容することを特徴とする。
　また、本発明に係る光学接続部品は、上記の発明において、前記フェルールは、ＭＴフェルールであることを特徴とする。
　本発明に係る光学接続部品は、光学素子の光導波路と当該光導波路に光学結合される光ファイバとの接続損失を低減することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施形態１に係る光学接続部品の一構成例を模式的に示す図である。 図２は、本発明の実施形態１における固定部材での光ファイバ配置の一例を示す模式図である。 図３は、図２に示す固定部材のＡ－Ａ線断面模式図である。 図４は、図２に示す固定部材のＢ－Ｂ線断面模式図である。 図５は、固定部材の各Ｖ字溝に配置される複数の高Δ光ファイバが互いに異種である場合に生じる問題を説明する図である。 図６は、互いに同種の光ファイバ同士を接続した際のコア軸ずれ量と接続損失との関係の一例を示す図である。 図７は、本発明の実施形態１に係る光学接続部品１０が適用された光学部品の一構成例を示す模式図である。 図８は、本発明の実施形態１の変形例に係る光学接続部品の一構成例を模式的に示す図である。 図９は、本発明の実施形態２に係る光学接続部品の一構成例を模式的に示す図である。 図１０は、図９に示す光学接続部品のＣ－Ｃ線断面模式図である。 図１１は、本発明の実施形態２の変形例に係る光学接続部品の一構成例を模式的に示す図である。
　以下、本発明に係る光学接続部品の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。さらに、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係や比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、本明細書においては、カットオフ波長とは、ＩＴＵ－Ｔ（国際電気通信連合）Ｇ．６５０．１で定義する２２ｍ法によるカットオフ波長をいう。また、その他、本明細書で特に定義しない用語についてはＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．６５０．１における定義、測定方法に適宜従うものとする。
（実施形態１）
　図１は、本発明の実施形態１に係る光学接続部品の一構成例を模式的に示す図である。この光学接続部品１０は、被接続光ファイバと光学素子の光導波路とを低損失で接続するための部品である。図１に示すように、光学接続部品１０は、複数種類の光ファイバ列１と、複数同種の高Δ光ファイバ列５と、フェルール９と、固定部材１１とを備える。
　複数種類の光ファイバ列１は、被接続光ファイバを、複数種類含むものである。本実施形態１では、図１に示すように、複数種類の光ファイバ列１は、例えば、シングルモード光ファイバ２、３と、偏波保持光ファイバ４と、の２種類３本の光ファイバを含んでいる。なお、複数種類の光ファイバ列１に含まれる光ファイバの本数は、上記３本に限定されない。
　シングルモード光ファイバ２、３は、ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．６５２に準拠する、１．３μｍ帯にゼロ分散波長を持つ通常のシングルモード光ファイバである。通常のシングルモード光ファイバにおいて、コアのクラッドに対する比屈折率差は約０．３％であり、波長１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径は１０～１１μｍである。一方、偏波保持光ファイバ４は、偏波面を保持しながら光をシングルモードで伝搬させる光ファイバである。これらのシングルモード光ファイバ２、３および偏波保持光ファイバ４は、例えば図１に示すように、シングルモード光ファイバ２、３の間に偏波保持光ファイバ４が挟まれる態様で、互いに平行に並ぶように配列される。また、シングルモード光ファイバ２、３および偏波保持光ファイバ４は、それぞれ単心の光ファイバであってもよいし、一括で被覆され、所謂、光ファイバテープ心線として構成されていてもよい。
　複数同種の高Δ光ファイバ列５は、コアとクラッドとの比屈折率差が複数種類の光ファイバ列１よりも大きく且つ互いに同種である高比屈折率差光ファイバを、複数（具体的には複数種類の光ファイバ列１と同数）含むものである。例えば図１に示すように、複数同種の高Δ光ファイバ５列は、互いに同種である３本の高Δ光ファイバ６、７、８を含んでいる。
　本実施形態１において、高Δ光ファイバ６、７、８は、各々、偏波保持型の高Δ光ファイバである。例えば、高Δ光ファイバ６、７、８の各々は、コアとクラッドとの比屈折率差が複数種類の光ファイバ１列に含まれる各被接続光ファイバよりも大きいこと以外、偏波保持光ファイバ４と同様の構成を有する。このような高Δ光ファイバ６、７、８において、コアのクラッドに対する比屈折率差は２．０％以上３．０％以下であり、波長１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径は例えば３．０μｍ以上５．０μｍ以下である。
　また、複数同種の高Δ光ファイバ列５は、上述した複数種類の光ファイバ列１と融着接続される。例えば図１に示すように、高Δ光ファイバ６はシングルモード光ファイバ２と融着接続され、高Δ光ファイバ７はシングルモード光ファイバ３と融着接続され、高Δ光ファイバ８は偏波保持光ファイバ４と融着接続される。このように融着接続された高Δ光ファイバ６、７、８は、固定部材１１に固定された状態で、光学素子を構成する複数の光導波路（図示せず）と複数種類の光ファイバ列１との間に介在して、これら複数の光導波路と各々光学結合される。
　なお、コアとクラッドとの比屈折率差（Δ）は、以下の式によって定まる数値である。
Δ＝｛（ｎc－ｎcｌ）／ｎc｝×１００
この式において、ｎcはコアの最大屈折率であり、ｎcｌはクラッドの屈折率である。
　また、複数種類の光ファイバ列１に含まれる各被接続光ファイバと複数同種の高Δ光ファイバ列５に含まれる各高Δ光ファイバとは、例えばＴＥＣ（Thermally-diffused　Expanded　Core）融着を適用する等して融着接続時の加熱条件を工夫することにより、融着接続点におけるモードフィールド径の変化を滑らかにし、接続損失を低く抑えるように融着接続されている。これにより、シングルモード光ファイバ２と高Δ光ファイバ６との間の接続損失、シングルモード光ファイバ３と高Δ光ファイバ７との間の接続損失、および偏波保持光ファイバ４と高Δ光ファイバ８との間の接続損失は、０．１ｄＢ以下に低減することが好ましい。
　ここで、複数種類の光ファイバ列１および複数同種の高Δ光ファイバ列５において、光ファイバ（高Δ光ファイバを含む）の種類は、光ファイバのクラッド径、コア径、比屈折率差、クラッド内におけるコアの位置および数量、光伝搬特性等の特性によって決まる。例えば、同種の光ファイバ同士では、クラッド径（ガラス部分の外径）の差が、後述する許容レベル以下に収まる。好ましい例として、同種の光ファイバ同士ではクラッド径が互いに等しい。このような同種の光ファイバの一例としては、同一製造ロットである長尺の光ファイバから切り出された短尺の光ファイバ同士等が挙げられる。一方、異種の光ファイバには、通常のシングルモード光ファイバと偏波保持光ファイバとに例示されるように、光ファイバの光伝搬特性が異なるもの同士は勿論、たとえ光伝搬特性が同じ光ファイバ同士（例えば通常のシングルモード光ファイバ同士、偏波保持光ファイバ同士等）であっても、クラッド径等の寸法の差が上記許容レベルを超えるものも含まれる。このような異種の光ファイバの一例としては、製造ロットが異なる光ファイバ同士等が挙げられる。
　フェルール９は、複数同種の高Δ光ファイバ列５とは反対側に固定部材１１から延在する複数種類の光ファイバ列１の少なくとも端部を収容する。本実施形態１では、図１に示すように、フェルール９は、固定部材１１から延在するシングルモード光ファイバ２、３および偏波保持光ファイバ４のうち、高Δ光ファイバ６、７、８との融着接続点とは反対側の端面から所定の長さの部分（上記端部）を収容する。すなわち、フェルール９と固定部材１１との間には、これらシングルモード光ファイバ２、３および偏波保持光ファイバ４の各中途部が被覆された状態で露出している。フェルール９は、収容したシングルモード光ファイバ２、３および偏波保持光ファイバ４と接着剤等で接着されており、これらの相対的位置を固定する。この際、シングルモード光ファイバ２、３および偏波保持光ファイバ４は、互いに平行に並ぶよう配列され、これらの端面がフェルール端面９ａ（フェルール９における固定部材１１とは反対側の端面）と同一平面上にある状態となっている。
　固定部材１１は、複数種類の光ファイバ列１と融着接続された状態にある複数同種の高Δ光ファイバ列５と、接続対象とする光学素子（図示せず）とを光学結合させるための部材である。例えば、固定部材１１は、石英系のガラスを材料としたガラスブロックである。なお、固定部材１１は、ガラスブロックに限定されず、光学素子や光ファイバに対して不要な応力を加えないように、これらと物性的な特性（線膨張係数等）が近い材料のものとなっていてもよい。
　図１に示すように、固定部材１１は、複数同種の高Δ光ファイバ列５と、これらと融着接続されている複数種類の光ファイバ列１の一部分とを収容して固定する。この際、複数同種の高Δ光ファイバ列５に含まれる各高Δ光ファイバ６、７、８は、互いに平行に配列された状態で、固定部材１１に固定され、これらの端面がブロック端面１１ａ（固定部材１１におけるフェルール９とは反対側の端面）と同一平面上にある状態となっている。複数種類の光ファイバ列１は、複数同種の高Δ光ファイバ列５とコアの位置が合うように融着接続された状態で、固定部材１１に固定されている。本実施形態１において、複数種類の光ファイバ列１は、図１に示すように、固定部材１１からフェルール９側に延在して露出している。また、固定部材１１は、接続対象とする光学素子にブロック端面１１ａを接続することにより、この光学素子に複数同種の高Δ光ファイバ列５を光学結合する。固定部材１１は、この際の複数同種の高Δ光ファイバ列５と当該光学素子との相対的位置を固定する。
　図２は、本発明の実施形態１における固定部材での光ファイバ配置の一例を示す模式図である。図３は、図２に示す固定部材のＡ－Ａ線断面模式図である。図３には、偏波保持光ファイバ４および高Δ光ファイバ８の光軸を含む方向における固定部材１１の断面が模式的に図示されている。図４は、図２に示す固定部材のＢ－Ｂ線断面模式図である。図４には、ブロック端面１１ａ側から見た固定部材１１および高Δ光ファイバ６、７、８の断面が模式的に図示されている。
　図１～４に示すように、固定部材１１は、基板１２と上板１３とを備える。また、固定部材１１は、複数同種の高Δ光ファイバ列５を被覆が除去された状態で各々受容するＶ字溝１４を有する。Ｖ字溝１４は、例えば、複数同種の高Δ光ファイバ列５に対応して必要数（本実施形態１では３つ）、基板１２に設けられている。固定部材１１は、各Ｖ字溝１４に配置された高Δ光ファイバ６、７、８を、基板１２（具体的にはＶ字溝１４）と上板１３の平坦面との間で挟持する。
　本実施形態１では、図２に示すように、シングルモード光ファイバ２には、偏波保持型の高Δ光ファイバ６が融着接続されている。シングルモード光ファイバ３には、偏波保持型の高Δ光ファイバ７が融着接続されている。偏波保持光ファイバ４には、偏波保持型の高Δ光ファイバ８が融着接続されている。例えば図３に示すように、偏波保持光ファイバ４と高Δ光ファイバ８とは、これらのコア４ａ、８ａ同士の位置を合わせて融着接続される。この際、偏波保持光ファイバ４と高Δ光ファイバ８との融着接続点１６ｃにおけるモードフィールド径の変化を滑らかにして接続損失を低減するように、融着接続の加熱条件が調整されている。このことは、シングルモード光ファイバ２と高Δ光ファイバ６との融着接続点１６ａ、およびシングルモード光ファイバ３と高Δ光ファイバ７との融着接続点１６ｂについても同様である。
　また、図２、３に示すように、偏波保持光ファイバ４と高Δ光ファイバ８との融着接続点１６ｃは、Ｖ字溝１４の内部に位置している。言い換えると、この融着接続点１６ｃは、Ｖ字溝１４と上板１３との間で挟持されている。偏波保持光ファイバ４および高Δ光ファイバ８は、Ｖ字溝１４と上板１３との間で挟持される領域において、被覆が剥された状態となっており、Ｖ字溝１４と上板１３との間には、偏波保持光ファイバ４および高Δ光ファイバ８のガラス部分（クラッド）が直接挟持されている。これと同様に、シングルモード光ファイバ２、３と高Δ光ファイバ６、７との各融着接続点１６ａ、１６ｂは、Ｖ字溝１４の内部に位置し、Ｖ字溝１４と上板１３との間には、シングルモード光ファイバ２、３および高Δ光ファイバ６、７のガラス部分（クラッド）が直接挟持されている。
　また、図２～４に示すように、シングルモード光ファイバ２、３と偏波保持光ファイバ４と基板１２（Ｖ字溝１４を含む）と上板１３との各隙間には、接着剤１５が充填されている。これらの光ファイバおよび部材は、この充填された接着剤１５によって固定される。さらに、シングルモード光ファイバ２、３および偏波保持光ファイバ４は、Ｖ字溝１４と上板１３との間で挟持されない領域において、これら各光ファイバの被覆部材（例えば図３に示す偏波保持光ファイバ４の被覆部材４ｂ）の上から接着剤１５によって基板１２に固定されている。
　上記構成において、融着接続点１６ａ、１６ｂの各外径は、その前後のシングルモード光ファイバ２、３および高Δ光ファイバ６、７の各外径よりも細くなるように構成することが好ましい。同様に、融着接続点１６ｃの外径は、その前後の偏波保持光ファイバ４および高Δ光ファイバ８の各外径よりも細くなるように構成することが好ましい。これは、以下の理由による。例えば、上述のように、融着接続点１６ａは、Ｖ字溝１４と上板１３との間で挟持されているので、Ｖ字溝１４および上板１３から応力を受ける可能性がある。そして、融着接続点１６ａが応力を受けると、融着接続点１６ａにおける接続損失が増大してしまう。そこで、上記のように前後の各光ファイバの外径よりも融着接続点１６ａの外径が細くなるよう、融着接続点１６ａを加工することにより、融着接続点１６ａがＶ字溝１４および上板１３から受ける応力を緩和し、接続損失の増大を抑制することができる。このことは、残りの融着接続点１６ｂ、１６ｃについても同様である。
　また、融着接続点１６ａが上板１３に接触することで、融着接続点１６ａの機械的信頼性が失われる恐れがある。融着接続点１６ａの外径をその前後の各光ファイバの外径よりも細くなるように構成することにより、この機械的信頼性が失われる可能性を低減することができる。このことは、残りの融着接続点１６ｂ、１６ｃについても同様である。
　融着接続点１６ａ、１６ｂ、１６ｃの各外径を制御する方法としては、融着接続する各光ファイバの押し込み量と引き戻り量とを制御する方法や、融着接続後の光ファイバの融着接続点をエッチングする方法等を利用することができる。
　ここで、固定部材１１の各Ｖ字溝１４に配置する高Δ光ファイバ６、７、８は、互いに同種のものとしている。例えば、高Δ光ファイバ６、７、８は、同一製造ロットの偏波保持型の高Δ光ファイバから切り出されたものである。このように高Δ光ファイバ６、７、８が互いに同種のものである場合、高Δ光ファイバ６、７、８間でのクラッド径の差は、互いに異種の光ファイバ間でのクラッド径の差に比べて低減される。このため、図４に示すように、高Δ光ファイバ６、７、８が各Ｖ字溝１４に配置された際、これら高Δ光ファイバ６、７、８の各コア６ａ、７ａ、８ａの位置は、高さ方向（Ｖ字溝１４の深さ方向）について揃った状態（ばらつきが少ない状態）となる。すなわち、これら高Δ光ファイバ６、７、８間でのコア６ａ、７ａ、８ａの中心軸の位置ずれ量（図４に示すコア位置ずれ量Ｈ）は、高Δ光ファイバと光導波路との接続損失の低減という観点から許容される許容レベル以下に収まる。この結果、固定部材１１のブロック端面１１ａに接続した光学素子の各光導波路と、この固定部材１１のＶ字溝１４と上板１３との間に挟持された状態にある高Δ光ファイバ６、７、８とのコア軸ずれ量が低減されることから、これら高Δ光ファイバ６、７、８と各光導波路との接続損失は、上記許容レベル以下（例えば１ｄＢ以下）に低減され得る。このように、高Δ光ファイバ６、７、８のような同種の光ファイバを用いることによって、これらのクラッド径の差は、高Δ光ファイバ６、７、８と光導波路との接続損失を低減するという観点から許容される許容レベル以下に収まる。
　これに対し、互いに異種の高Δ光ファイバが固定部材１１の各Ｖ字溝１４に配置された場合、各Ｖ字溝１４の高Δ光ファイバと光学素子の各光導波路との接続損失を低減することは困難である。図５は、固定部材の各Ｖ字溝に配置される複数の高Δ光ファイバが互いに異種である場合に生じる問題を説明する図である。例えば、図５では、高Δ光ファイバ８と同種である偏波保持型の高Δ光ファイバ６、７に代えて、高Δ光ファイバ８と異種であるシングルモード型の高Δ光ファイバ１８、１９が各Ｖ字溝１４に配置されている。なお、シングルモード型の高Δ光ファイバ１８、１９は、各々、コアとクラッドとの比屈折率差が複数種類の光ファイバ１列に含まれる各被接続光ファイバよりも大きいこと以外、通常のシングルモード光ファイバ２、３と同様の構成を有する。
　図５に示すように、高Δ光ファイバ８は、互いに平行に配列される他の高Δ光ファイバ１８、１９とは異種であるため、互いに同種の高Δ光ファイバ１８、１９と、これらとは異種の高Δ光ファイバ８との間でクラッド径に差が生じる。例えば、高Δ光ファイバ８、１８、１９における設計上のクラッド径の寸法公差が±１μｍである場合、高Δ光ファイバ１８、１９と高Δ光ファイバ８との間で生じるクラッド径の差は、２μｍ程度となる恐れがある。図５に示す高Δ光ファイバ１８、１９と高Δ光ファイバ８との間では、一例として、クラッド径に１μｍ超、２μｍ以下の差が生じている。
　このような異種の高Δ光ファイバ８、１８、１９が各Ｖ字溝１４に配置された場合、高Δ光ファイバ１８、１９の各コア１８ａ、１９ａと高Δ光ファイバ８のコア８ａとの間では、図５に示すように、上記クラッド径の差に応じてＶ字溝１４の深さ方向にコア位置ずれが生じる。このコア位置ずれ量Ｈは、上記クラッド径の差の増大に伴って増大する。
　上述したようにコア位置ずれが生じている高Δ光ファイバ８、１８、１９のうち、互いに同種の高Δ光ファイバ１８、１９の各コア１８ａ、１９ａと光学素子の各光導波路のコアとを位置合わせした場合、これらと異種の高Δ光ファイバ８のコア８ａと当該光学素子の光導波路のコアとの間にコア軸ずれが生じる。たとえ高Δ光ファイバ８のコア８ａと光導波路のコアとを位置合わせした場合であっても、これと異種の高Δ光ファイバ１８、１９のコア１８ａ、１９ａと各光導波路のコアとの間にコア軸ずれが生じる。いずれの場合であっても、高Δ光ファイバ８、１８、１９と光学素子の各光導波路との間においてコア軸ずれが生じてしまい、この結果、高Δ光ファイバ８、１８、１９と光学素子の各光導波路とを光学結合させた際の接続損失を低減することは困難である。
　なお、図５では、互いに同種の高Δ光ファイバ１８、１９に比べて異種の高Δ光ファイバ８のクラッド径が大きい場合を例示したが、上記接続損失の問題は、この場合に限らない。すなわち、高Δ光ファイバ１８、１９に比べて高Δ光ファイバ８のクラッド径が小さい場合であっても、コア位置ずれの方向が上記とは逆方向になること以外、同様に、高Δ光ファイバ８、１８、１９と光学素子の各光導波路との間においてコア軸ずれが生じて、上記接続損失の問題は起こり得る。また、基板１２に設けられた複数（本実施形態１では３つ）のＶ字溝１４のいずれに異種の高Δ光ファイバ８が配置されても、同様に、上記接続損失の問題は起こり得る。
　また、図５に示すように、異種の高Δ光ファイバ８、１８、１９が各Ｖ字溝１４に配置された場合、これらの高Δ光ファイバ８、１８、１９を各Ｖ字溝１４との間で挟持する上板１３が、基板１２に対して傾く恐れがある。この場合、基板１２および上板１３等の間に充填された接着剤１５の層厚には、上板１３の傾く方向に差が生じる。この接着剤１５の層厚の差は、硬化後の接着剤１５の層内に応力のばらつきを生じさせてしまう。これにより、接着剤１５から高Δ光ファイバ８、１８、１９、基板１２および上板１３等に加わる応力に差が生じることから、高Δ光ファイバ８、１８、１９の光学特性や基板１２と上板１３との接合信頼性等を劣化させるという問題が起こり得る。なお、この問題は、基板１２に設けられた複数のＶ字溝１４のいずれに異種の高Δ光ファイバ８が配置されても、同様に起こり得る。
　つぎに、本発明における複数同種の高Δ光ファイバ列５と光学素子の各光導波路との接続損失について説明する。複数同種の高Δ光ファイバ列５の各々と各光導波路とでは互いにモードフィールド径が異なるため、まず、互いにモーフィールド径が異なる高Δ光ファイバと光導波路とのコア軸ずれ量と接続損失との関係について確認した。具体的には、所定のモードフィールド径を有する高Δ光ファイバに接続する光導波路のサイズを変更し、この光導波路のサイズ毎に、高Δ光ファイバと光導波路とのコア軸ずれ量に対する接続損失を算出した。この結果、高Δ光ファイバに接続する光導波路のサイズが変わっても、高Δ光ファイバと光導波路とのコア軸ずれ量に対する接続損失の変化は小さいことが分かった。したがって、互いにモーフィールド径が異なる高Δ光ファイバと光導波路とのコア軸ずれ量に対する接続損失は、互いに同種の光ファイバ同士の接続を仮定したモデルを用いて算出しても問題ない。
　上記の結果に基づき、互いに同種の光ファイバ同士の接続を仮定したモデルから、光ファイバ同士を接続した際のコア軸ずれ量に対する接続損失を算出した。図６は、互いに同種の光ファイバ同士を接続した際のコア軸ずれ量と接続損失との関係の一例を示す図である。図６において、線Ｌ１は、シングルモード光ファイバ同士の接続について算出されたコア軸ずれ量と接続損失との関係を示している。線Ｌ２は、モードフィールド径が４．５μｍである高Δ光ファイバ同士の接続について算出されたコア軸ずれ量と接続損失との関係を示している。線Ｌ３は、モードフィールド径が３．５μｍである高Δ光ファイバ同士の接続について算出されたコア軸ずれ量と接続損失との関係を示している。
　また、上述した固定部材１１の複数のＶ字溝１４に配置される複数同種の高Δ光ファイバ列５と光学素子の各光導波路とのコア軸ずれ量Ｘ［μｍ］は、これら複数同種の高Δ光ファイバ列５に含まれる各高Δ光ファイバ間でのクラッド径の差ΔＲ［μｍ］と、Ｖ字溝１４の底部がなす角度θ［ｒａｄ］とを用い、次式（１）によって表される。
Ｘ＝ΔＲ÷ｓｉｎ（θ／２）÷２　　　　　　　　・・・（１）
　ここで、複数同種の高Δ光ファイバ列５と光学素子の各光導波路とのコア軸ずれ量に対する接続損失としては、上述したように、互いに同種の光ファイバ同士の接続を仮定したモデルから算出された接続損失を用いることができる。例えば、複数同種の高Δ光ファイバ列５の各々のモードフィールド径が４．５μｍである場合、複数同種の高Δ光ファイバ列５と光学素子の各光導波路とのコア軸ずれ量に対する接続損失として、図６中の線Ｌ２によって示されるコア軸ずれ量に対する接続損失を用いることができる。複数同種の高Δ光ファイバ列５と光学素子の各光導波路との接続損失を１ｄＢ以下に低減する場合、これらの接続に許容されるコア軸ずれ量Ｘは、図６中の線Ｌ２から、０．８μｍ以下となる。このコア軸ずれ量Ｘ≦０．８μｍという条件を満足するためには、例えばＶ字溝１４の角度θがπ／２［ｒａｄ］（＝９０°）である場合、複数同種の高Δ光ファイバ列５に含まれる各高Δ光ファイバ間でのクラッド径の差ΔＲは１μｍ以下とする必要がある。複数同種の高Δ光ファイバ列５は、上述した高Δ光ファイバ６、７、８に例示されるように、互いに同種の高Δ光ファイバからなるものであるから、上記クラッド径の差ΔＲの条件を容易に満足し得る。
　このように高Δ光ファイバと光導波路との接続損失を低減するという観点から許容されるクラッド径の差ΔＲは、複数のＶ字溝１４に各々配置される複数の高Δ光ファイバを互いに同種とすることにより、モードフィールド径が４．５μｍである場合に限らず、高Δ光ファイバの取り得るモードフィールド径の範囲（例えば３．０μｍ以上５．０μｍ以下）において容易に満足し得る。また、上記許容レベル以下にクラッド径の差ΔＲを低減することにより、固定部材１１の基板１２に対する上板１３の傾きが抑制され、この結果、上板１３の傾きに起因する上記問題が解消され得る。
　つぎに、光学素子に対する光学接続部品１０の適用例について説明する。図７は、本発明の実施形態１に係る光学接続部品１０が適用された光学部品の一構成例を示す模式図である。図７に示すように、この光学部品１１０は、光学接続部品１０と光学素子１００とを備える。光学素子１００は、例えば、ＤＰ－ＱＰＳＫ方式のコヒーレント変調に使用されるコヒーレントミキサとして機能するものである。光学接続部品１０は、固定部材１１のブロック端面１１ａ（図１参照）が光学素子１００の入力端面に接続されることにより、高Δ光ファイバ６、７、８と光学素子１００の光導波路１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｂとを各々光学結合させる。特に図示しないが、フェルール９には、シングルモード光ファイバ２、３および偏波保持光ファイバ４と光学結合される複数の光導波路またはアレイ型光ファイバ等が接続されている。なお、図７に示される回路模式図は、光学素子１００に用いられる回路の一例であり、本発明は、当該回路に限定されるものではない。
　図７に示すように、光学素子１００は、２つのシグナルポートと、局所発振光ポートと、８つの出力ポートＰ１～Ｐ８とを備える。これら２つのシグナルポートおよび局所発振光ポートは、光学接続部品１０のシングルモード光ファイバ２、３および偏波保持光ファイバ４から高Δ光ファイバ６、７、８を介して光を各々入力するポートである。８つの出力ポートＰ１～Ｐ８は、これらに接続された複数の光ファイバ（図示せず）へ光を各々出力するためのポートである。
　図７に示される光学素子１００では、事前に偏波分離され、ＴＭ偏波に偏波面が調整された２つの信号光が、各々、２つのシングルモード光ファイバ２、３から高Δ光ファイバ６、７を介して光導波路１０１ａ、１０１ｃに入力される。光導波路１０１ａに入力された信号光は、９０度ハイブリッド素子１０３ａに導かれ、光導波路１０１ｃに入力された信号光は、９０度ハイブリッド素子１０３ｂに導かれる。
　一方、偏波保持光ファイバ４からは、高Δ光ファイバ８を介してＴＭ偏波の局所発振光が光導波路１０１ｂに入力される。光導波路１０１ｂに入力された局所発振光は、パワースプリッタ１０２で２分岐され、各々９０度ハイブリッド素子１０３ａ、１０３ｂに導かれる。
　９０度ハイブリッド素子１０３ａ、１０３ｂでは、信号光と局所発振光とが干渉することによってＩチャネル成分の信号光とＱチャネル成分の信号光とに分離され、出力光が８つの出力ポートＰ１～Ｐ８から出力される。
　以上、説明したように、本発明の実施形態１に係る光学接続部品１０では、複数種類の光ファイバ列１と融着接続される複数の高Δ光ファイバを、互いに同種である複数同種の高Δ光ファイバ列５とし、これら複数同種の高Δ光ファイバ列５を被覆が除去された状態で固定部材１１の複数のＶ字溝１４に各々配置し、複数種類の光ファイバ列１と融着接続された状態にある複数同種の高Δ光ファイバ列５を光学素子に光学結合する際の、複数同種の高Δ光ファイバ列５と当該光学素子との相対的位置を固定部材１１によって固定している。
　このため、複数同種の高Δ光ファイバ列５の間でのクラッド径の差を、高Δ光ファイバと光導波路との接続損失を低減するという観点から許容される許容レベル以下に抑制することができる。この結果、複数のＶ字溝１４に各々配置された状態にある複数同種の高Δ光ファイバ列５と、接続対象とする光学素子の複数の光導波路との各コア軸ずれを低減できることから、光学素子の光導波路と当該光導波路に光学結合される高Δ光ファイバ等の光ファイバとの接続損失を上記許容レベル以下（例えば１ｄＢ以下）に低減することができる。
　また、本発明の実施形態１に係る光学接続部品１０では、複数同種の高Δ光ファイバ列５と複数種類の光ファイバ列１との融着接続点と、これら複数同種の高Δ光ファイバ列５とを固定部材１１に収容している。このため、複数同種の高Δ光ファイバ列５と複数種類の光ファイバ列１とを融着接続する場合に従来必要となる補強スリーブ等の部材が不要となることから、光学接続部品１０の小型化を促進することができる。
（実施形態１の変形例）
　つぎに、本発明の実施形態１の変形例について説明する。図８は、本発明の実施形態１の変形例に係る光学接続部品の一構成例を模式的に示す図である。図８に示すように、この光学接続部品１０Ａは、上述した複数種類の光ファイバ列１に代えて４の倍数本の光ファイバからなる複数種類の光ファイバ列１Ａを備え、上述した複数同種の高Δ光ファイバ列５に代えて複数種類の光ファイバ列１Ａと同数の高Δ光ファイバからなる複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａを備える。また、光学接続部品１０Ａにおいて、フェルール９は、ＭＴフェルールである。その他の構成は実施形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
　複数種類の光ファイバ列１Ａは、上述した被接続光ファイバを複数種類含むものである。また、複数種類の光ファイバ列１Ａに含まれる被接続光ファイバの本数は、４の倍数本（例えば図８に示すように８本）である。複数種類の光ファイバ列１Ａは、これら４の倍数本の被接続光ファイバがアレイ状に配列された状態で一括被覆され、所謂、光ファイバテープ心線として構成されることが好ましい。複数種類の光ファイバ列１Ａは、１本以上の偏波保持光ファイバと複数本の通常のシングルモード光ファイバとを含むものであってもよいし、複数本の偏波保持光ファイバと１本以上の通常のシングルモード光ファイバとを含むものであってもよい。また、複数種類の光ファイバ列１Ａは、偏波保持光ファイバと通常のシングルモード光ファイバとこれら以外のシングルモード光ファイバとを各々１本以上含むものであってもよいし、通常のシングルモード光ファイバとこれ以外のシングルモード光ファイバとを各々１本以上含むものであってもよいし、偏波保持光ファイバ、通常のシングルモード光ファイバ、および、これら以外のシングルモード光ファイバのうち何れかの光ファイバからなるものであってもよい。
　複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａは、コアとクラッドとの比屈折率差が複数種類の光ファイバ列１Ａよりも大きく且つ互いに同種である高Δ光ファイバを、複数（具体的には複数種類の光ファイバ列１Ａと同数）含むものである。複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａに含まれる高Δ光ファイバのタイプ（コアおよびクラッドの構成等で分類される光ファイバタイプ）は、互いに同種の高Δ光ファイバであれば特に限定されないが、複数種類の光ファイバ列１Ａに含まれる何れかの被接続光ファイバと同じタイプであることが好ましい。例えば、複数種類の光ファイバ列１Ａが通常のシングルモード光ファイバのみを含むものである場合、複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａの各々は、当該通常のシングルモード光ファイバのコアとクラッドとの比屈折率差を大きくした高Δ光ファイバであることが好ましい。複数種類の光ファイバ列１Ａが通常のシングルモード光ファイバと偏波保持光ファイバとを含むものである場合、複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａの各々は、偏波面の保持の観点から、偏波保持型の高Δ光ファイバ（例えば上述した高Δ光ファイバ６、７、８と同様のもの）であることが好ましい。このような複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａの各々において、コアのクラッドに対する比屈折率差は２．０％以上３．０％以下であり、波長１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径は例えば３．０μｍ以上５．０μｍ以下である。
　また、複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａは、上述した複数種類の光ファイバ列１Ａと融着接続される。このように融着接続された複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａは、実施形態１の場合と同様に固定部材１１に固定された状態で、光学素子を構成する複数の光導波路（図示せず）と複数種類の光ファイバ列１Ａとの間に介在して、これら複数の光導波路と各々光学結合される。
　上述した複数種類の光ファイバ列１Ａと複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａとは、例えばＴＥＣ融着を適用する等して融着接続時の加熱条件を工夫することにより、融着接続点におけるモードフィールド径の変化を滑らかにし、接続損失を低く抑えるように融着接続されている。これにより、複数種類の光ファイバ列１Ａに含まれる各被接続光ファイバと複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａに含まれる各高Δ光ファイバとの間の接続損失は、０．１ｄＢ以下に低減することが好ましい。
　特に図示しないが、上述した構成を有する光学接続部品１０Ａが光学素子に適用されることにより、本変形例に係る光学部品を構成することができる。この光学素子としては、例えば、ＰＬＣ素子、シリコン光導波路チップ、コヒーレントミキサ等が挙げられる。
　以上、説明したように、本発明の実施形態１の変形例に係る光学接続部品１０Ａでは、複数種類の光ファイバ列１Ａと融着接続される複数の高Δ光ファイバを、互いに同種である複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａとし、フェルール９をＭＴフェルールとし、その他を実施形態１と同様に構成している。このため、ＭＴフェルールが適用された光学接続部品であって実施形態１と同様の作用効果を享受するものを構成することができる。
（実施形態２）
　つぎに、本発明の実施形態２について説明する。図９は、本発明の実施形態２に係る光学接続部品の一構成例を模式的に示す図である。図９に示すように、この光学接続部品２０は、上述したフェルール９に代えてフェルール２９を備える。その他の構成は実施形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
　フェルール２９は、複数同種の高Δ光ファイバ列５とは反対側に固定部材１１から延在する複数種類の光ファイバ列１の少なくとも端部を収容する。本実施形態２では、図９に示すように、フェルール２９は、固定部材１１のうち複数同種の高Δ光ファイバ列５側の端部（すなわちブロック端面１１ａおよびその近傍部分）を露出させた状態で、固定部材１１と固定部材１１から延在する複数種類の光ファイバ列１とを収容する。
　図１０は、図９に示す光学接続部品のＣ－Ｃ線断面模式図である。図１０には、偏波保持光ファイバ４および高Δ光ファイバ８の光軸を含む方向における光学接続部品２０の断面が模式的に図示されている。図９、１０に示すように、フェルール２９は、収容部２９ｂと規制部２９ｃとを有する。収容部２９ｂは、固定部材１１および複数種類の光ファイバ列１を収容するためのフェルール２９の内部空間である。規制部２９ｃは、フェルール２９の収容部２９ｂに固定部材１１および複数種類の光ファイバ列１を収容する際の固定部材１１の収容位置を規制するものである。
　固定部材１１は、複数種類の光ファイバ列１側からフェルール２９の収容部２９ｂに押し入れられる。詳細には、図１０に示すように、固定部材１１は、その端部が規制部２９ｃに当接する位置まで押し入れられる。これにより、収容部２９ｂ内における固定部材１１の収容位置が決まる。図９、１０に示すように、フェルール２９は、このように押し入れられた固定部材１１を、ブロック端面１１ａ側の端部がフェルール２９の外部に露出する態様となるように、収容部２９ｂに収容する。この固定部材１１の収容とともに、フェルール２９は、固定部材１１から延在する複数種類の光ファイバ列１（例えばシングルモード光ファイバ２、３および偏波保持光ファイバ４）を収容する。この際、フェルール２９は、収容した複数種類の光ファイバ列１の各被接続光ファイバ同士の相対的位置を固定する。この段階において、これら複数種類の光ファイバ列１は、収容部２９ｂ内で互いに平行に配列され、例えば図１０に示す偏波保持光ファイバ４のように、これらの端面がフェルール端面２９ａ（フェルール２９における固定部材１１とは反対側の端面）と同一平面上にある状態となっている。本実施形態２において、フェルール２９は、被覆が除去された状態にある複数種類の光ファイバ列１を固定部材１１とともに収容部２９ｂに収容することが好ましい。
　また、図１０に示すように、フェルール２９の収容部２９ｂと固定部材１１と複数種類の光ファイバ列１との各間には、接着剤１５が充填される。これらの固定部材１１および複数種類の光ファイバ列１は、この充填された接着剤１５によって、収容部２９ｂ内に固定される。
　特に図示しないが、光学接続部品２０は、上述した実施形態１と同様に、光学素子１００（図７参照）に適用することができる。これにより、光学接続部品２０と光学素子１００とを備える実施形態２の光学部品を構成することができる。
　以上、説明したように、本発明の実施形態２に係る光学接続部品２０では、固定部材１１のうち複数同種の高Δ光ファイバ列５側の端部を露出させた状態で、固定部材１１と固定部材１１から延在する複数種類の光ファイバ列１とをフェルール２９の収容部２９ｂに収容するようにし、その他を実施形態１と同様に構成している。このため、上述した実施形態１と同様の作用効果を享受するとともに、フェルール２９の収容部２９ｂに収容された固定部材１１および複数種類の光ファイバ列１の各収容長さをフェルール２９の長さに吸収することができ、これにより、これらの各収容長さ分、小型化された光学接続部品２０を構成することができる。
　また、本発明の実施形態２に係る光学接続部品２０では、被覆が除去された状態にある複数種類の光ファイバ列１を固定部材１１とともにフェルール２９の収容部２９ｂに収容している。このため、光学接続部品２０が接続された光学素子を加熱処理する場合等、光学接続部品２０に高温の加熱処理が施されるとしても、これら複数種類の光ファイバ列１の各々を本来被覆していた被覆部材の劣化を防止することができる。
（実施形態２の変形例）
　つぎに、本発明の実施形態２の変形例について説明する。図１１は、本発明の実施形態２の変形例に係る光学接続部品の一構成例を模式的に示す図である。図１１に示すように、この光学接続部品２０Ａは、複数種類の光ファイバ列１に代えて４の倍数本の光ファイバからなる複数種類の光ファイバ列１Ａを備え、複数同種の高Δ光ファイバ列５に代えて複数種類の光ファイバ列１Ａと同数の高Δ光ファイバからなる複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａを備える。また、光学接続部品２０Ａにおいて、フェルール２９はＭＴフェルールである。複数種類の光ファイバ列１Ａおよび複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａは、上述した実施形態１の変形例と同じである。その他の構成は実施形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
　光学接続部品２０Ａにおいて、フェルール２９は、図１１に示すように、固定部材１１から延在する複数種類の光ファイバ列１Ａを固定部材１１とともに収容し、収容した複数種類の光ファイバ列１Ａに含まれる各被接続光ファイバ同士の相対的位置を固定する。この段階において、これら複数種類の光ファイバ列１Ａは、フェルール２９内（具体的には図１０に示す収容部２９ｂ内）で互いに平行に配列され、これらの端面がフェルール端面２９ａと同一平面上にある状態となっている。本変形例において、フェルール２９は、被覆が除去された状態にある複数種類の光ファイバ列１Ａを固定部材１１とともに収容することが好ましい。
　また、特に図示しないが、上述した構成を有する光学接続部品２０Ａが光学素子に適用されることにより、本変形例に係る光学部品を構成することができる。この光学素子としては、例えば、ＰＬＣ素子、シリコン光導波路チップ、コヒーレントミキサ等が挙げられる。
　以上、説明したように、本発明の実施形態２の変形例に係る光学接続部品２０Ａでは、複数種類の光ファイバ列１Ａと融着接続される複数の高Δ光ファイバを、互いに同種である複数同種の高Δ光ファイバ列５Ａとし、フェルール９をＭＴフェルールとし、その他を実施形態２と同様にしている。このため、ＭＴフェルールが適用された光学接続部品であって実施形態２と同様の作用効果を享受するものを構成することができる。
　なお、上述した実施形態１、２では、通常のシングルモード光ファイバ２、３と偏波保持光ファイバ４とが混在する複数種類の光ファイバ列１を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、複数種類の光ファイバ列１は、偏波保持光ファイバ、通常のシングルモード光ファイバ、および、これら以外のシングルモード光ファイバのうち何れかの光ファイバからなるものであってもよいし、これらの光ファイバのうちの２つ以上が混在したものであってもよい。
　また、上述した実施形態１、２では、偏波保持型の高Δ光ファイバからなる複数同種の高Δ光ファイバ列５を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、複数同種の高Δ光ファイバ列５の各々は、複数種類の光ファイバ列１に含まれる何れかの光ファイバと同じタイプの高Δ光ファイバ（例えば通常のシングルモード光ファイバのコアとクラッドとの比屈折率差を大きくした高Δ光ファイバ）であってもよいし、複数種類の光ファイバ列１に含まれない光ファイバと同じタイプの高Δ光ファイバであってもよい。
　また、上述した実施形態１、２および各変形例では、複数種類の光ファイバ列と複数同種の高Δ光ファイバ列との融着接続点が固定部材のＶ字溝内に配置されていたが、本発明は、これに限定されない。例えば、上記融着接続点は、固定部材のＶ字溝内に配置されていなくてもよい。この場合、上記融着接続点は、補強スリーブ等の被覆部材によって被覆された状態で固定部材の基板上に配置されてもよいし、接着剤によって被覆されるとともに固定部材の基板上に固定されてもよい。
　また、上述した実施形態１、２では、光学接続部品１０、２０を接続する光学素子１００としてコヒーレントミキサを例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、光学接続部品１０、２０を接続する光学素子１００は、ＰＬＣ素子やシリコン光導波路チップ等、コヒーレントミキサ以外の光学素子であってもよい。
　また、上述した実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
　以上のように、本発明に係る光学接続部品は、光学素子と光ファイバとの接続に有用であり、特に、光学素子の光導波路と当該光導波路に光学結合される光ファイバとの接続損失を低減することができる光学接続部品に適している。
　１、１Ａ　複数種類の光ファイバ列
　２、３　シングルモード光ファイバ
　４　偏波保持光ファイバ
　４ａ、６ａ、７ａ、８ａ、１８ａ、１９ａ　コア
　４ｂ　被覆部材
　５、５Ａ　複数同種の高Δ光ファイバ列
　６、７、８、１８、１９　高Δ光ファイバ
　９、２９　フェルール
　９ａ、２９ａ　フェルール端面
　１０、１０Ａ、２０、２０Ａ　光学接続部品
　１１　固定部材
　１１ａ　ブロック端面
　１２　基板
　１３　上板
　１４　Ｖ字溝
　１５　接着剤
　１６ａ、１６ｂ、１６ｃ　融着接続点
　２９ｂ　収容部
　２９ｃ　規制部
　１００　光学素子
　１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ　光導波路
　１０２　パワースプリッタ
　１０３ａ、１０３ｂ　９０度ハイブリッド素子
　１１０　光学部品
　Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８　出力ポート

Claims (6)

  1. 　複数種類の光ファイバと、
    　コアとクラッドとの比屈折率差が前記複数種類の光ファイバよりも大きく、前記複数種類の光ファイバと融着接続される複数の高比屈折率差光ファイバと、
    　前記複数の高比屈折率差光ファイバを被覆が除去された状態で各々受容する複数のＶ字溝を有し、前記複数種類の光ファイバと融着接続された状態にある前記複数の高比屈折率差光ファイバを光学素子に光学結合する際の、前記複数の高比屈折率差光ファイバと前記光学素子との相対的位置を固定する固定部材と、
    　を備え、
    　前記複数の高比屈折率差光ファイバは、互いに同種であることを特徴とする光学接続部品。
  2. 　前記複数種類の光ファイバは、偏波保持光ファイバを含み、
    　前記複数の高比屈折率差光ファイバは、偏波保持型の高比屈折率差光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の光学接続部品。
  3. 　前記複数の高比屈折率差光ファイバとは反対側に前記固定部材から延在する前記複数種類の光ファイバの少なくとも端部を収容するフェルールをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光学接続部品。
  4. 　前記フェルールは、前記固定部材のうち前記複数の高比屈折率差光ファイバ側の端部を露出させた状態で、前記固定部材と前記固定部材から延在する前記複数種類の光ファイバとを収容することを特徴とする請求項３に記載の光学接続部品。
  5. 　前記フェルールは、被覆が除去された状態にある前記複数種類の光ファイバを前記固定部材とともに収容することを特徴とする請求項４に記載の光学接続部品。
  6. 　前記フェルールは、ＭＴフェルールであることを特徴とする請求項３～５のいずれか一つに記載の光学接続部品。
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