WO2021095490A1 - 光ファイバ接続部品及び光ファイバ接続構造 - Google Patents

光ファイバ接続部品及び光ファイバ接続構造 Download PDF

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WO2021095490A1
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fiber connection
hole
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glass
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中西　哲也
傳 熊谷
肇 荒生
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住友電気工業株式会社
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    • G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical fiber connection component and an optical fiber connection structure.
  • Patent Document 1 describes a filament having an optical fiber, a flat ferrule end face facing the mating optical connector and holding the optical fiber, and a ferrule end face provided on the ferrule end face and the mating side.
  • An optical connector is disclosed that includes a spacer that defines the distance from the optical connector. According to the optical connector of Patent Document 1, by providing a gap between the optical connectors with a spacer, it is easy to clean the end face of the ferrule, and even if a plurality of optical fibers are connected at the same time, they can be connected. Alignment work becomes easy without requiring a large force.
  • Patent Document 2 discloses a multi-core optical connector having a plurality of optical fiber insertion holes, and as a resin material for forming the multi-core optical connector, in addition to a polyimide resin, a liquid crystal polymer or the like Polyphenylene sulfide ( ⁇ ⁇ SO
  • Patent Document 3 discloses a resin optical path conversion element having a structure in which a fiber is bent and fixed while positioning the fiber.
  • Patent Document 1 International Publication No. 201 7/07340 No. 8
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-1 1 761
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007 — 1 47859 ⁇ 02 821/095490 ⁇ (: 171? 2020/039883
  • the optical fiber connection component of one aspect of the present disclosure is a glass plate having a plurality of first through holes, and is fixed to the glass plate and coaxial with each of the plurality of first through holes.
  • a resin ferrule having a plurality of second through holes, a glass fiber, and a plurality of optical fibers including a coating resin covering the glass fiber are provided, and the glass fiber exposed from the tip of each optical fiber is the first glass fiber.
  • Fig. 1 is an external perspective view showing an optical fiber connection component according to the present disclosure.
  • Fig. 2 is an exploded perspective view of the optical fiber connection component of Fig. 1.
  • Fig. 3 is a diagram showing the surface of a multi-hole glass plate including the optical fiber connection component of Fig. 1.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view taken along the line V — V of the optical fiber connection component of Fig. 1.
  • Fig. 5 is a conceptual diagram for explaining the glass fiber arranged between the glass plate and the resin fail in the optical fiber connection component of Fig. 1.
  • Fig. 6 is a graph showing the deformation of the resin filament according to the example and the resin filament according to the comparative example when heat-treated.
  • Fig. 7 is a graph showing the deformation of the multi-hole glass plate when the optical fiber connection component using the resin ferrule according to the embodiment is heat-treated.
  • Fig. 8 is a front view of the optical fiber connection component according to the first modification.
  • Fig. 9 is a diagram showing an optical finning connection component according to a second modification.
  • Fig. 10 is a schematic cross-sectional view showing a glass plate body including the optical fiber connection component of Fig. 9.
  • Fig. 11 is a diagram showing an optical fiber connection component according to a third modification.
  • Fig. 12 is a conceptual diagram showing an optical fiber connection component according to a fourth modification.
  • Patent Document 2 suggests that a liquid crystal polymer having excellent heat resistance is used as an optical connector material. Since liquid crystal polymers have higher molding anisotropy than PPS generally used for optical connectors, it is not possible to produce ferrules for optical connectors that require high pore-forming accuracy using only liquid crystal polymers. Have difficulty.
  • the optical path conversion element is formed of a resin element body having an L-shaped cross section and a block shape. If the positioning structure at the tip of the fiber is made of a resin material, ultraviolet rays cannot be transmitted. Therefore, for example, an optical path conversion element and an optical integrated circuit formed on a S i such as silicon photonics (SII icon — It is not possible to perform adhesive fixing with UV adhesive to P hotonic Integrated Circuit: S i -PIC).
  • An object of the present disclosure is to provide an optical fiber connection component and an optical fiber connection structure capable of high-definition arrangement of an optical fiber while improving heat resistance.
  • optical fiber connection components of the present disclosure are ⁇ 02 821/095490 ⁇ (: 171? 2020/039883
  • a plurality of optical fibers including a ferrule, a glass fiber, and a coating resin covering the glass fiber are provided, and the glass fiber exposed from the tip of each optical fiber penetrates into each first through hole and each second through.
  • the bending elasticity of the material held in the pores and constituting the resin fiber is 50 3 or more at 200 ° ⁇ .
  • co-axis means a positional relationship in which the central axes of each object coincide with each other.
  • the optical fiber connection component as a whole has heat resistance, and the first through hole can be formed in the glass plate with high definition. Therefore, for example, a single mode optical fiber can be connected. Highly accurate positioning can be achieved.
  • V adhesive is used when connecting the optical fiber connection component to an optical integrated circuit such as 3 ⁇ 1I ⁇ . It becomes possible.
  • An example of the material is a liquid crystal polymer.
  • the flexural modulus of the resin ferrule is 50 3 or more at 200 ° ⁇ (for example, 100 3, Can be 3 00? 3, 500? 3)
  • ⁇ . 5% or less should be.
  • the variation (standard deviation) of the inclinations (standard deviation) of the above-mentioned plurality of optical fibers held in the plurality of first through holes and the plurality of second through holes is 0.5 degrees or less (for example). It should be 0.3 degrees, 0.1 degrees, 0.01 degrees, 0.005 degrees).
  • the “inclination of each of the plurality of optical fibers” is the angle formed by the direction in which the directions of the plurality of optical fibers are leveled and the direction of each optical fiber.
  • the P—V value (difference between the maximum value and the minimum value) of the surface surface of the glass plate is 5 Atm or less (for example, 0.3). At m, 0.1 / xm, 0 01 Atm, 0 005 Atm).
  • the plurality of first through holes are two-dimensionally arranged in one cross section of the glass plate.
  • the glass fiber is preferably projected from the end face of the glass plate by 50 nm to 1 m.
  • the glass fiber and the fiber to be connected can be connected to a PC (Phys i c a l Con t a c t).
  • the glass plate has a-guide hole
  • the resin ferrule has a second-guide hole that is coaxial (coaxial) with the-guide hole. ⁇ 2021/095490 ⁇ (: 171? 2020/039883
  • the outer diameter of the glass fiber is 100 or less (for example, 9 5).
  • Each of the plurality of optical fibers is used as the glass fiber.
  • a multi-core optical fiber having a plurality of cores and a cladding covering the plurality of cores is preferable.
  • optical fiber connection structure of the present disclosure is
  • the first optical fiber which is the optical fiber connection component according to any one of items (1) to (10) ⁇ The connection component and the plurality of lights in the first optical fiber connection component.
  • What plurality of optical fibers fixed to the second optical Faino rather connecting part and is connected optical Faino Isuzu 'connection structure der to match the arrangement of the fiber, the first optical fiber connection component
  • the first end face and the second end face of the second optical fiber connecting component are planes inclined with respect to the optical axes of the plurality of optical fibers, and the first end face and the second end face are A gap of 30 or less is formed between and.
  • the second optical fiber connection component is the optical fiber connection component according to any one of items (1) to (10), and the first optical fiber connection component and the above. It is preferable that at least one of the end faces of the glass plate of the second optical fiber connecting component has a spacer configured to form the gap.
  • the second optical fiber connecting component is configured by mounting the multiple optical finos ⁇ on a resin ferrule, and on the end face of the second optical fiber connecting component, It is preferable to have a spacer configured to form the void.
  • the first optical fiber connecting component and the second optical fiber connecting component are fitted to each other, and the first optical fiber connecting component and the second optical fiber connecting component are attached to each other.
  • the second optical fiber connection component including the adapter to be connected is the optical fiber connection component described in any one of items (1) to (10), or the plurality of optical fibers are mounted on a resin filament. It is preferable that the adapter is provided with a spacer configured to form the gap.
  • the spacer for providing a gap between the first end face and the second end face is preferably provided in any of the above items (1 2) to (1 4).
  • the 8 direction is the relative direction set for the optical fiber connection component 1 shown in Fig. 1. Therefore, as the optical fiber connection component 1 rotates, the X-axis, the ⁇ axis, and the ⁇ axis also rotate.
  • FIG. 1 is an external perspective view showing the optical fiber connection component 1.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the optical fiber connection component 1 of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing the surface of the glass plate included in the optical fiber connection component 1 of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line V — V of the optical fiber connection component 1 of FIG.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining the glass fiber arranged between the glass plate and the resin field in the optical fiber connection component 1 of FIG. 1 in relation to FIG.
  • the optical fiber connection component 1 is used for optically connecting an electronic board including, for example, an optical integrated circuit chip, and a premises wiring (or an external transmission line).
  • the optical fiber connection component 1 includes an optical fiber 10 and an optical fiber. And have.
  • Each of the optical fibers 10 and 103 has, for example, a bent portion (bent portion 13) in the middle, and one end of the optical fibers 10 and 10 3 is an electronic substrate via a fiber fixing component 20.
  • the other end of the optical fiber 10 and 100 is connected to the premises wiring via a connector (not shown).
  • the optical fibers 10 and 103 have a plurality of glass fibers 11 arranged along the direction shown in the drawing.
  • the glass fiber 11 has a core made of quartz glass and a clad covering the core.
  • the outer diameter of the glass fiber 1 1 is, for example, 100 001 or less.
  • the optical fibers 10 and 103 may be a single-core optical fiber including a glass fiber having a single core and a clad covering the single core, and the plurality of cores and the plurality of cores are collectively used. It may be a multi-core optical fiber including a glass fiber having a clad to cover.
  • An individual coating resin layer 1 2 is provided on the outside of the glass fiber 1 1.
  • the glass fiber 11 is a low bending loss fiber in order to be able to handle a flexible bending shape.
  • a structure in which the refractive index of the core is increased or a fiber in which a refractive index structure called a trench structure is applied to strengthen the confinement of light in the core is preferably used.
  • the composition of glass fiber 11 can be prepared by using ⁇ 0 2 glass and adding a dopant for appropriately controlling the refractive index.
  • the core may, for example, be composed of ⁇ 0 2 glass with ⁇ 60 2 added, or 3 ⁇ 0 2 glass with 0 6 0 2 added.
  • the clad may be composed of pure 0 2 glass or fluorinated 0 2 glass. As a result, an optical fiber having good economic efficiency and shape controllability can be obtained.
  • a force-boncoating method is applied to the outer circumference of the glass fiber 11 and the thermal history at the time of drawing is adjusted to apply compressive strain to the outer circumference of the glass fiber 1 1.
  • Methods and the like can be preferably combined.
  • the bent optical fibers 10 and 10 shown in Fig. 1 may be preheated and bent. In this case, the glass fiber 1 1 at the bent portion 1 3 is exposed before heating.
  • the heating means can be used PANA, ⁇ 3 0 2 laser, arc discharge, the heating evening etc.
  • ⁇ 3 0 2 laser has irradiation intensity, irradiation range, because as possible out to easily adjust the irradiation time, the advantageous properties precise control of the curvature distribution.
  • 0 0 2 laser a typical wavelengths 1 0 near, since the glass is opaque, 0 0 2 laser irradiation energy is absorbed by the surface layer of the glass fiber 1 1, considered transmitted by reradiated heat conduction Be done.
  • 0 0 2 If the laser power is too high, the surface temperature of the glass fiber 1 1 will rise sharply to the temperature at which the glass evaporates, making it impossible to maintain its shape.
  • Rei_0 2 laser irradiation power the glass of the surface layer of the glass fiber 1 1 does not evaporate, and the glass fiber 1 1 of cross section to be heated, a predetermined time, the working point (1 ⁇ 4 digital Pascal seconds ) Appropriately adjusted so that the temperature rises above and the strain can be removed.
  • ⁇ ⁇ 2 Ga when bent with a laser
  • the fiber fixing component 20 is composed of a multi-hole glass plate 21 (an example of a glass plate) and a multi-hole resin ferrule 31 (an example of a resin ferrule).
  • the multi-hole glass plate 21 has, for example, a rectangular parallelepiped glass plate body 22.
  • the glass plate body 22 is transparent to ultraviolet rays.
  • the rectangular front surface 23 of the glass plate body 22 is arranged to face the back surface 34 of the multi-hole resin filament 31.
  • the rectangular back surface 24 of the glass plate body 22 is arranged to face the electronic substrate.
  • the thickness between the front surface 23 and the back surface 24 of the glass plate body 22 (the length in the Z direction in the figure) is as thin as, for example, about 1 mm, and the glass plate body 22 has the front surface 23 and the back surface 24. It has a plurality of first through holes 25 penetrating and. As shown in FIG. 3, the plurality of first through holes 25 are arranged two-dimensionally along, for example, the width direction (Y direction in the figure) and the length direction (X direction in the figure) of the glass plate body 22. Has been done. The glass fiber 11 is held in the first through hole 25.
  • the first through hole 25 uses, for example, a process that combines photolithography and dry etching such as reactive ion etching (RIE), or a drilling technique using a laser. Can be created.
  • the position accuracy of the first through hole 25 is preferably ⁇ 1 / xm or less.
  • a glass drilling technology that enables the position of the first through hole 25 to have an error of 1 m or less with respect to the predetermined design position and the inner diameter of the first through hole 25 to be ⁇ 1 m or less with respect to the predetermined diameter. If so, the technology is not limited to the above.
  • the glass plate main body 22 has a plurality of first through holes 25, but the first through hole may be one.
  • Guide holes 26 are provided in the vicinity of both ends of the glass plate main body 22 as viewed in the Y direction in the figure. As shown by the broken line in FIG. 2, the multi-hole resin ferrule 31 has a guide hole 37 at a position corresponding to the guide hole 26 of the glass plate body 22. Guide pin 45, guide hole 26 of glass plate body 22 and multi-hole resin ferrule 31 ⁇ 02 821/095490 ⁇ (: 171? 2020/039883
  • the guide pin 4 5 may be pulled out from the multi-hole glass plate 2 1 or the multi-hole resin ferrule 3 1 after fixing the multi-hole glass plate 2 1 and the multi-hole resin ferrule 3 1. If the difference between the coefficient of thermal expansion of the multi-hole glass plate 2 1 and the coefficient of thermal expansion of the multi-hole resin ferrule 3 1 is large if the guide pin 4 5 is left unpulled, the multi-hole glass plate 2 1 This is because there is a risk of damage.
  • the multi-hole resin ferrule 3 1 has an abbreviated lateral view!-Character ferrule body 3 2 and is placed on a multi-hole glass plate 2 1.
  • the ferrule body 3 2 has a front surface 3 3 on which the optical fiber 103 can be placed and a back surface 3 3 on one end side of the surface 3 3 facing the front surface 2 3 of the glass plate body 2 2. It has 3 4 and.
  • Optical fiber 1 at one end of the surface 3 3 of the ferrule body 3 2
  • the thickness from the front surface 3 3 to the back surface 3 4 of the filter main body 3 2 (the length in the ⁇ direction in the figure) is from the front surface 2 3 to the back surface 2 4 of the glass plate main body 2 2. It is larger than the thickness up to (111 1).
  • the ferrule body 3 2 has a plurality of second through holes 3 8 penetrating the front surface 3 3 and the back surface 3 4. Like the first through hole 25, the second through hole 3 8 is arranged in two dimensions along the width direction (the direction shown in the figure) and the length direction (the direction X in the figure) of the ferrule body 3 2. ing.
  • the glass fiber 1 1 is held in each of the 2nd through holes 3 8 as well as in each of the 1st through holes 25.
  • the second through hole 3 8 has a fiber holding hole 3 9 in which the individual coating resin layer 1 2 of the optical fiber can be loosely fitted in the vicinity of the surface 3 3 of the ferrule main body 3 2.
  • the outer diameter of the first through hole 25 and the second through hole 3 8 is larger than the outer diameter of the glass fiber 11 exposed from the tip of the optical fiber.
  • the example of the multi-hole resin ferrule 3 1 having the abbreviated ferrule main body 3 2 has been described, but the glass plate main body 2 2 is arranged to face the surface 2 3.
  • Various shapes can be adopted for the parts other than the back surface 3 4.
  • the multi-hole resin filament is not limited to the shape applicable to the bent optical fiber shown in FIG. 1, for example, and may be a shape applicable to an unbent linear optical fiber.
  • the ferrule main body 3 2 has a protrusion 40 protruding toward the glass plate main body 2 2 on the outer peripheral portion of the back surface 3 4.
  • the opening of the first through hole 2 5 located on the surface 2 3 of the multi-hole glass plate 2 1 and The openings of the second through holes 3 8 located on the back surface 3 4 of the multi-hole resin ferrule 3 1 are separated from each other at a predetermined interval (indicated by 1 to 1 in FIG. 4).
  • glass fiber 1 1 located between the front surface 2 3 of the multi-hole glass plate 2 1 and the back surface 3 4 of the multi-hole resin ferrule 3 1 or between adjacent glass fibers 1 1
  • the area between the adjacent glass fibers 11 excluding the periphery of the glass fibers 11 may be filled with a resin having a yang ratio of 100 1 ⁇ / 13 or less.
  • the glass fiber 1 1 is bent by separating the front surface 2 3 of the multi-hole glass plate 2 1 and the back surface 3 4 of the multi-hole resin ferrule 3 1 at a predetermined interval 1 to 1. There is a margin. Therefore, as shown in FIG.
  • the optical fiber connecting part 1 is usually used at 140 °. Even if there is a temperature change in the range of ⁇ to 85, contact between the first through hole 25 and the second through hole 3 8 and the glass fiber 1 1 can be easily avoided, and this point is also the same as that of the glass fiber 1 1. Contributes to prevention of disconnection.
  • the first through hole 2 5 provided in the glass plate main body 2 2 has a diameter expanded toward the straight portion 2 5 3 holding the glass fiber 1 1 and the surface 2 3 of the glass plate main body 2 2. It has a tapered portion 2 5 13 to be formed.
  • the distance between the opening of the first through hole 25 and the opening of the second through hole 3 8 is set to the glass plate body 2
  • the taper part 2 5 13, 3 8 13 is larger than the distance 1 to 1 from the front surface 2 3 of 2 to the back surface 3 4 of the ferrule body 3 2. Therefore, the shearing force applied to the glass fiber 11 can be made smaller.
  • the resin material constituting the multi-hole resin ferrule 31 for example, it is preferable to use a liquid crystal polymer.
  • a liquid crystal polymer for example, the following examples can be given as liquid crystal polymers.
  • liquid crystal polymer is kneaded with an inorganic filler in order to improve anisotropy and low weld strength.
  • an inorganic filler a spherical or fibrous glass filler can be preferably used.
  • the glass transition point of the liquid crystal polymer is 90 ° ⁇ or higher, the liquid crystal polymer does not denature in the region of 40 ° ⁇ to + 85 ° ⁇ where the optical fiber connection component 1 is normally used, and it is also resistant to humidity. Has high durability.
  • the flexural modulus of the multi-hole resin ferrule 31 is 50 at 200 ° ⁇ . 3 or more, more preferably 50 ⁇ 3 or more can be achieved at 260.
  • the liquid crystal polymer has good fluidity and is relatively easy to mold. Since the multi-hole resin filament 31 using a liquid crystal polymer can be molded into various shapes, it is easy to meet the demands for the optical fiber connection component 1 such as changing the optical path direction and reducing the height of the optical fiber connection component 1. Can be done.
  • Fig. 6 shows the multi-hole resin ferrule according to the example made of the liquid crystal polymer (I- ⁇ ) and the conventional material polyphenylene sulfide ( ⁇ ⁇ ⁇ ). 6 (1 So
  • the multi-hole resin ferrule end has a glass transition point of around 90. ⁇ 02 821/095490 ⁇ (: 171? 2020/039883
  • the deformation after heat treatment becomes large.
  • the multi-hole glass plate is attached to such a resin material having a large thermal deformation and heat-treated, the multi-hole glass plate after the heat treatment is also greatly deformed.
  • the-value is the sum of the distance from the average plane that approximates the end face of the multi-hole resin filter to the most prominent point and the distance to the most recessed point.
  • the end face shape of the multi-hole resin ferrule can be determined using an optical surface roughness / shape measuring machine using an interference microscope, and the average plane can be determined from the end face shape using the least squares method.
  • the concaveness and convexity of the end face of the multi-hole resin ferrule was 5 171 or less in terms of the ratio.
  • a liquid crystal polymer with excellent heat resistance as the resin ferrule material it is certain that thermal deformation can be significantly suppressed compared to 3 even when heat-treated at the general reflow temperature of 260 ° ⁇ . I was able to confirm it.
  • a multi-hole resin ferrule when heated to room temperature (for example, from 20 ° ⁇ to 200 ° ⁇ or higher, preferably from room temperature to 260 ° ⁇ or higher). The heat shrinkage rate can be suppressed to 0.5% or less.
  • Fig. 7 shows the multi-hole glass when the optical fiber connection component including the multi-hole resin filament using the liquid crystal polymer and the multi-hole glass plate according to the example was heat-treated at 260 ° ⁇ for 5 minutes. It is a graph which shows the deformation of a plate. As shown in Fig. 7, the unevenness of the end face of the multi-hole glass plate after heat treatment is about 0 5 in value, which is a sufficiently acceptable amount of deformation to ensure the position accuracy of the fiber. , Preferably a value of 1 was achieved.
  • the optical fiber connection component 1 is fixed to a multi-hole glass plate 2 1 having a plurality of first through holes 2 5 and a multi-hole glass plate 2 1 and fixed to the multi-hole glass plate 2 1.
  • a multi-hole resin ferrule 3 1 having a plurality of second through holes 3 8 coaxial with each of the plurality of first through holes 2 5 and held in the first through holes 2 5 and the second through holes 3 8 It is equipped with a plurality of optical fibers 10 and 103, including the glass fiber 1 1.
  • the multi-hole resin ferrule 31 is composed of a resin material having a flexural modulus of 5 GP 3 or more at 200. Bending bullet ⁇ 02 821/095490 ⁇ (: 171? 2020/039883
  • a liquid crystal polymer is used as the resin material constituting the multi-hole resin ferrule 31 in order to realize that the sex ratio is 5 03 or more at 200 ° ⁇ .
  • the heat resistance of the optical fiber connection component 1 as a whole can be improved.
  • a multi-hole resin ferrule 3 1 that can have a flexible shape, it is possible to protect the optical fibers 10 and 100 and fix the bent shape.
  • the positioning structure for the optical integrated circuit is formed by the multi-hole glass plate 21, the position and diameter of the long through hole can be formed with high accuracy. Therefore, the first through hole 2 5 can be arranged two-dimensionally with respect to the multi-hole glass plate 2 1, and a high-density optical fiber connection component 1 can be obtained. Specifically, when the area of the multi-hole glass plate 2 1 is n and the number of mounted fibers is n, ⁇ / is a high ⁇ II density optical fiber connection component that exceeds 10/1 ⁇ 1 2. You can get one.
  • the multi-hole glass plate 2 1 is transparent to ultraviolet rays, the multi-hole glass plate 2 1 is used as an electronic substrate using II V adhesive, for example, ⁇ 1 ⁇ 0, etc. Can be fixed to the optical integrated circuit of.
  • the thermal deformation of the multi-hole glass plate is large, there is a possibility that light loss may occur in the coupling between the glass fiber provided in the optical fiber connection component and the silicon photonics chip (3 ⁇ 1 to 1 chip).
  • Deformation of the multi-hole glass plate, especially the size of the multi-hole glass plate needs to be increased 10 0 It becomes a remarkable problem when realizing the above-mentioned many optical fiber connection parts.
  • the thermal deformation of the multi-hole glass plate does not originate from the glass plate itself, but mainly occurs due to the thermal deformation of the multi-hole resin ferrule.
  • the heat shrinkage when heated from room temperature to 200 ° ⁇ or more, preferably from room temperature to 260 ° ⁇ or more is ⁇ .
  • the multi-hole glass plate after heat treatment 2 1 The amount of deformation of is also suppressed to 5 At m or less, preferably 1 or less in terms of P — V value. Therefore, the deviation in the direction between the optical axis of the glass fiber 11 and the optical axis of the fiber to be connected, that is, the difference in the coupling angle between the channels can be maintained at a substantially negligible level.
  • the inclination of the glass fiber 1 1 fixed to the multi-hole glass plate 2 1 fluctuates ( Angle variation) is 0.5 degrees or less.
  • Angle variation the difference in coupling angle between the glass fiber 11 and the S i Ph chip is suppressed, and the occurrence of light loss can be suppressed.
  • the optical fibers 10 and 10 a may be a multi-core optical fiber having a glass fiber 11 having a plurality of cores and a cladding covering the plurality of cores.
  • a multi-core optical fiber for example, it is possible to support a form that requires high-density light input / output exceeding 100 c h from one S i — P I C.
  • FIG. 8 is a front view of the optical fiber connection component 1 A according to the first modified example.
  • the glass fiber 1 1 held in the first through hole 2 5 of the multi-hole glass plate 2 1 is larger than the back surface 2 4 of the multi-hole glass plate 2 1 as shown in the optical fiber connection part 1 A. It may be protruding.
  • the amount of protrusion of the glass fiber 1 1 from the back surface 2 4 of the multi-hole glass plate 2 1 is, for example, about 50 nm to 1 Atm. In this way, the glass fiber 1 1 protrudes from the back surface 2 4 of the multi-hole glass plate 2 1 so that the end face of the glass fiber 1 1 protrudes from the optical connector on the connection partner side.
  • PC Physical Contact
  • the composition of the multi-hole glass plate 2 1 used in the present embodiment is substantially the same as that of the glass fiber 1 1, the glass from the multi-hole glass plate 2 1 is used in the normal polishing process used in the conventional resin ferrule. ⁇ 0 2021/095490? 0 ⁇ 2020/039883
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing an optical fiber connection component according to the second modification.
  • the optical fiber connection component 1 and the optical fiber connection component 10 that is the connection partner of the optical fiber connection component 1 are illustrated.
  • Fig. 9 for the sake of explanation, only the glass fiber 1 1 held by the glass plate body 2 2 ⁇ , 2 2 ⁇ and the glass plate body 2 2 ⁇ , 2 2 ⁇ are shown as a cross-sectional view. ..
  • the back surface 2 4 snake (an example of the first end face) of the multi-hole glass plate 2 1 snake is perpendicular to the optical axis of the glass fiber 1 1. It is not a sloping surface. Specifically, it is preferable that the angle 0 formed by the optical axis of the glass fiber 1 1 and the back surface 2 4 of the multi-hole glass plate 2 1 is 75 degrees or more and 85 degrees or less. As shown in Fig. 10, for example, the multi-hole glass plate 2 1 ridge has the first through hole in a state where it is tilted at a certain angle with respect to the line perpendicular to the back surface 2 4 ridge of the glass plate body 2 2 days. It has 2 5 straight parts 2 5 3. Specifically, it is preferable that the angle ⁇ formed by the line perpendicular to the back surface 2 4 of the main glass plate 2 2 4 and the straight part 2 5 3 of the first through hole 2 5 is 8 degrees.
  • the back surface 2 4 ⁇ (an example of the second end face) of the multi-hole glass plate 2 1 ⁇ provided in the optical fiber connection part 1 ⁇ of the connection partner is the glass fiber 1 1 It is an inclined surface that is not perpendicular to the optical axis of.
  • Optical fiber connection part 10 is a part with the same configuration as the optical fiber connection part 1 ⁇ , and the optical fiber connection part 1 ⁇ multi-hole glass plate 2 1 ⁇ back surface 2 4 ⁇ and the optical fiber connection part 1 Multi-hole glass plate of ⁇ In a state where the back surface of ⁇ is parallel to 240, both optical fiber connection parts 1 ⁇ , 1 (3 are fixed to each other.
  • the optical fiber connection part One of the 1 ⁇ and 1 ⁇ optical fiber connection parts 1 ⁇ back side 2 4 ⁇ has a space 50.
  • the end face of the glass fiber 1 1 of the optical fiber connection part 1 and the end face of the glass fiber 1 1 of the optical fiber connection part 10 The voids formed between them are defined by the thickness of the spacer 50.
  • the film thickness of the spacer 50 is, for example, 30 (11 or less, preferably 20 or less.
  • the spacer 50 also has heat resistance, as in the case of the glass plate main body 2 2 of the multi-hole glass plate 21. Therefore, the spacer 50 can be formed, for example, by welding a thin film formed of a liquid crystal polymer or Teflon (registered trademark) onto the glass plate body 22. Alternatively, the spacer 50 can be formed by selectively etching the portion of the multi-hole glass plate 2 1 that includes the glass fiber 1 1 to make it partially concave.
  • the optical fiber connection parts 1 ⁇ and 1 ⁇ according to the second modification are'multi-hole glass plates 2 1 ⁇ , 2 1 ⁇ 's back surface 2 4 ⁇ , 2 4 ⁇ are glass fibers 1 It is an inclined surface that is not perpendicular to the optical axis of 1, and there is a gap below 30 between the back surface of the optical fiber connection part 1 and the back surface of the optical fiber connection part 1 ⁇ . Is configured to be close to each other. As a result, the glass fibers 11 can be optically connected to each other without making a connection, and a low loss connection can be made while suppressing Fresnel reflection loss.
  • the insertion loss of the optical fiber is less than 0.501 and the reflection loss is more than 4001 (reflectance 0. 0 0). 0 1 or less).
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an optical fiber connection component according to the third modification.
  • the optical fiber connection component 1 and the optical connector 100 which is the connection partner of the optical fiber connection component 1 port, are shown.
  • the multi-hole glass plate 2 1 port (glass plate body 2 2 0) provided in the optical fiber connection component 1 port in the third modification.
  • the back surface 2 4 of) is an inclined surface that is not perpendicular to the optical axis of the glass fiber 11 1.
  • an optical connector 100 using an existing resin felt 102 is used as the connection partner of the optical fiber connection component 1.
  • the optical connector 100 is configured by fixing the optical fiber with a resin ferrule 102 composed of, for example.
  • the tip of the glass fiber 1 1 protrudes from the end face of the resin ferrule 1 0 2 by about 5 111 to 110 111.
  • the end face 1 0 4 of the resin ferrule 1 0 2 has a spacer 1 0 6.
  • spacers 1 0 6 on the end faces 1 0 4 of the resin ferrule 100 2 of the optical connector 100 0, which is the connection partner of the optical fiber connection component 1, the multi-hole glass plate 2 1 and the liquid crystal polymer can be separated. No additional processing is required for the optical fiber connector 1 composed of the multi-hole resin ferrule 3 1. Even with this configuration, it is possible to provide a gap between the end face of the glass fiber 1 1 of the optical fiber connection component 1 and the end face of the glass fiber of the optical connector 100 so that the glass fibers are brought close to each other. The same effect as that of the modified example can be obtained.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram showing an optical fiber connection component according to the fourth modification.
  • Figure ⁇ 02 821/095490 ⁇ (: 171? 2020/039883
  • the optical fiber connection component 1 and the optical fiber connection component 1 that is the connection partner of the optical fiber connection component 1 and the adapter 60 that holds the optical fiber connection component 1 and 1 in a connected state. , are illustrated.
  • optical fiber connection parts 1 ⁇ , 1 The back of the multi-hole glass plate 2 1 ⁇ , 2 1 provided in the optical fiber connection parts 1 ⁇ , 1 according to the 4th modification, as in the case of 3 Surfaces 24 days and 24 are inclined surfaces that are not perpendicular to the optical axis of the glass fiber 1 1.
  • the adapter 60 that holds the optical fiber connection parts 1 and 1 is the optical fiber connection parts 1 day.
  • the optical fiber connection part 1 has an opening 6 1 through which it can be passed from both sides, and inside the opening 6 1, there is a spacer 6 2 so as to project inward in the central portion thereof. In this way, optical fiber connection parts 1 ⁇ ,

Landscapes

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Abstract

光ファイバ接続部品（１）は、複数の第一貫通孔（２５）を有するガラス板（２１）と、ガラス板（２１）に固定されて、複数の第一貫通孔（２５）のそれぞれと共軸である複数の第二貫通孔（３８）を有する樹脂フェルール（３１）と、ガラスファイバ（１１）と、ガラスファイバ（１１）を覆う被覆樹脂（１２）とを含む複数の光ファイバ（１０）と、を備えている。各光ファイバの先端から露出したガラスファイバ（１１）が各第一貫通孔（２５）内及び各第二貫通孔（３８）内に保持される。樹脂フェルール（３１）を構成する材料の曲げ弾性率が２００℃において５ＧＰａ以上である。

Description

\¥02021/095490 卩（：17 2020/039883
1 明 細 書 発明の名 称 ： 光ファイバ接続部品及び光フ ァイバ接続構 造 技術分野
[0001] 本開示は、 光ファイバ接続部品及び光ファイバ接続構造に関する。
[0002] 本出願は、 2019年11月14日出願の日本出願第 2019-206145号に基づく優先権 を主張し、 前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである 背景技術
[0003] 特許文献 1には、 光ファイバと、 相手側光コネクタと対向する平坦なフェ ルール端面を有し、 光ファイバを保持するフヱルールと、 フヱルール端面上 に設けられて該フェルール端面と相手側光コネクタとの間隔を規定するスぺ ーサと、 を備える光コネクタが開示されている。 特許文献 1の光コネクタに よれば、 スペーサにより光コネクタ同士の間に空隙を設けることで、 フェル ール端面の清掃が容易であり、 複数本の光ファイバを同時に接続する場合で あっても接続に大きな力を必要とせず、 調芯作業が容易となる。
[0004] 特許文献 2には、 複数の光ファイバ揷入孔を有する多芯光コネクタが開示 されており、 当該多芯光コネクタを形成する樹脂材料として、 ポリイミド系 樹脂のほかに、 液晶ポリマーやポリフェニレンーサルファイド （ 〇 丨 ソ |16门ソ | 6116
Figure imgf000003_0001
を用い得ることが示唆されて いる。
[0005] 特許文献 3には、 ファイバの位置決めを行いつつ、 ファイバを曲げ固定す る構造を有する樹脂製の光路変換素子が開示されている。 先行技術 文献 特許文献
[0006] 特許文献 1 :国際公開第 201 7/07340 8号明細書 特許文献 2 : 日本国特開 2004- 1 1 761 6号公報 特許文献 3 : 日本国特開 2007 — 1 47859号公報 \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
2 発明の概 要 課題を解 決するため の手段
［0007］ 本開示の一態様の光ファイバ接続部品は、 複数の第一貫通孔を有するガラス板と、 前記ガラス板に固定されて、 前記複数の第一貫通孔のそれぞれと共軸であ る複数の第二貫通孔を有する樹脂フェルールと、 ガラスファイバと、 前記ガラスファイバを覆う被覆樹脂とを含む複数の光 ファイバと、 を備え、 各光ファイバの先端から露出した前記ガラスファイバが各第一貫通孔内及 び各第二貫通孔内に保持され、 前記樹脂フヱルールを構成する材料の曲げ弾性率が 2 0 0 °〇において 5 0
P 8以上である。 図面の簡 単な説明
［0008］ ［図 1］図 1は、 本開示に係る光ファイバ接続部品を示す外観斜視図である。
［図 2］図 2は、 図 1の光ファイバ接続部品の分解斜視図である。
［図 3］図 3は、 図 1の光ファイバ接続部品が含む複数穴ガラス板の表面を示し た図である。
［図 4］図 4は、 図 1の光ファイバ接続部品の丨 V —丨 V線矢視断面図である。 ［図 5］図 5は、 図 1の光ファイバ接続部品において、 ガラス板と樹脂フェルー ルとの間に配置されたガラスファイバを説明するための概念図である。
［図 6］図 6は、 実施例に係る樹脂フヱルールと比較例に係る樹脂フヱルールに ついて、 熱処理を行った時の変形を示すグラフである。
［図 7］図 7は、 実施例に係る樹脂フェルールを用いた光ファイバ接続部品を熱 処理した際の複数穴ガラス板の変形を示すグラフである。
［図 8］図 8は、 第一変形例に係る光ファイバ接続部品の正面図である。
［図 9］図 9は、 第二変形例に係る光ファイノく接続部品を示す図である。
［図 10］図 1 0は、 図 9の光ファイバ接続部品が含むガラス板本体を示す模式 的な断面図である。 ［図 11］図 1 1は、 第三変形例に係る光ファイバ接続部品を示す図である。
［図 12］図 1 2は、 第四変形例に係る光ファイバ接続部品を示す概念図である 発明を実 施するため の形態
［0009］ ［本開示が解決しようとする課題］ 特許文献 1の光コネクタでは、 樹脂材料により構成されたフヱルールが複 数の孔を有する構造とすることで光ファイバの 2次元配置が可能であるが、 耐熱性に改善の余地がある。
［0010］ 特許文献 2では、 耐熱性に優れた液晶ポリマーを光コネクタ材料として用 いることが示唆されている。 一般的に光コネクタに用いられる P P Sに比べ て、 液晶ポリマーは高い成形異方性を有するため、 高い成孔精度が要求され る光コネクタ用のフェルールを、 液晶ポリマーのみを用いて作製することは 困難である。
［0011］ 特許文献 3では、 光路変換素子が、 断面 L字形のブロック状をなす樹脂製 の素子本体から形成されている。 ファイバの先端の位置決め構造が樹脂材料 で構成されていると、 紫外線を透過することができないため、 例えば、 光路 変換素子と、 シリコンフォトニクス等の S i上に形成された光集積回路 (S I I i c o n — P h o t o n i c I n t e g r a t e d C i r c u i t : S i -P I C) との uv接着剤を用いた接着固定を行うことができない。 ［0012］ 本開示は、 耐熱性を向上させるとともに、 光ファイバの高精細配置が可能 な光ファイノく接続部品及び光ファイノく接続構造を提供することを目的とする
［0013］ ［本開示の効果］ 本開示によれば、 耐熱性を向上させるとともに、 光ファイバの高精細配置 が可能な光ファイバ接続部品を提供することができる。
［0014］ ［本開示の実施形態の説明］ 本開示の実施形態の概要を説明する。 本開示の光ファイバ接続部品は、 \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
4
(1 ) 複数の第一貫通孔を有するガラス板と、 前記ガラス板に固定されて、 前記複数の第一貫通孔のそれぞれと共軸 (同 軸) である複数の第二貫通孔を有する樹脂フェルールと、 ガラスファイバと、 前記ガラスファイバを覆う被覆樹脂とを含む複数の光 ファイバと、 を備え、 各光ファイバの先端から露出した前記ガラスファイバが各第一貫通孔内及 び各第二貫通孔内に保持され、 前記樹脂フ Iルールを構成する材料の曲げ弾性率が 200°〇において 50 3以上である。 ここで、 「共軸」 とは対象物各々の中心軸が一致する位置 関係を意味する。
[0015] 上記構成によれば、 光ファイバ接続部品全体として耐熱性を有するととも に、 ガラス板に第一貫通孔を高精細に形成可能であるため、 例えば、 シング ルモード光ファイバの接続が可能な高精度な位置決めを実現することができ る。 加えて、 ガラスファイバを固定するガラス板は、 紫外線を透過可能であ るため、 光ファイバ接続部品を、 例えば、 3 丨一 I〇などの光集積回路に 接続する場合にり V接着剤を用いることが可能となる。
[0016] (2) 前記材料の一例は、 液晶ポリマーである。
[0017] 樹脂フェルールを構成する樹脂材料として液晶ポリマーを用いることによ り、 樹脂フェルールの曲げ弾性率を 200°〇において 50 3以上 (例とし て 1 00 3、
Figure imgf000006_0001
3 00 ? 3, 500 ? 3) とすることができる
[0018] (3) 室温から 200°〇以上の温度へ加熱した際の前記材料の熱収縮率が
〇. 5%以下 (例として〇. 05%、 〇. 1 %、 0 3%、 〇. 4%) であ ると良い。
[0019] ガラス板の熱変形が大きい場合、 接続される光ファイバの傾きが変化して しまい、 光損失が発生する可能性がある。 これに対して、 上記構成によれば 、 熱収縮率の小さい樹脂フェルールを用いているため、 樹脂フェルールの変 形に起因するガラス板の変形を抑制することができる。 これにより、 光ファ イバ接続部品に固定された複数の光ファイパを他の光ファイバ接続部品に固 定された複数の光ファイバと接続する際に、 接続される光ファイバの傾きに 起因する光損失の発生を抑制することができる。
[0020] (4) 前記複数の第一貫通孔及び前記複数の第二貫通孔内に保持された前 記複数の光ファイバの傾きのばらつき (標準偏差) が〇· 5度以下 (例とし て 0. 3度、 0. 1度、 0. 01度、 0. 005度) であると良い。 ここで 、 「複数の光ファイバ各々の傾き」 とは、 複数の光ファイバ各々の方向を平 均した方向と各光ファイバの方向とのなす角度である。
[0021] 並列された光ファイバの傾きのばらつきを上記範囲内とすることで、 ガラ スファイバの光軸と接続相手のファイバの光軸間の方向のずれの発生を抑制 でき、 接続相手 (例えば S i — P 丨 Cチップ) との低損失な接続が実現でき る
[0022] (5) 前記ガラス板を 200°C以上で加熱処理した時の前記ガラス板の表 面の P — V値 (最大値と最小値の差) が 5 Atm以下 (例として 0. 3 At m, 0. 1 /xm、 0 01 Atm、 0 005 Atm) であると良い。
[0023] ガラス板の熱変形を上記範囲内とすることで、 光損失の発生を抑制するこ とができる。
[0024] (6) 前記複数の第一貫通孔は前記ガラス板の一断面において 2次元配置 されていると良い。
[0025] 上記構成によれば、 従来の V溝基板を用いた場合に比べて多くの光ファイ バを実装でき、 ファイバ実装密度が向上する。
[0026] (7) 前記ガラスファイバは、 前記ガラス板の端面よりも 50 n m〜1 m突出 していると良い。
[0027] 上記構成によれば、 当該ガラスファイバと接続相手のファイバとを PC ( P h y s i c a l Co n t a c t) 接続させることができる。
[0028] (8) 前記ガラス板は、 第ーガイ ド孔を有し、 前記樹脂フェルールは、 前記第ーガイ ド孔と共軸 (同軸) である第ニガイ ド孔を有していると良い。 〇 2021/095490 卩（：171? 2020 /039883
[0029] 上記構成によれば、 第ーガイド孔と第ニガイ ド孔とを利用することで、 ガ ラス板の第一貫通孔と樹脂フェルールの第二貫通孔との位置決めが容易にな る 0
[0030] ( 9 ) 前記ガラスファイバの外径は、 1 〇〇 以下 (例として 9 5
、 8 0 171、 5 0 ^1、 4 0 171 ) であると良い。
[0031] 上記構成によれば、 樹脂フェルール内で光ファイバを曲げ固定した際の歪 みを小さくすることができる。 これにより、 全高が低い省スペースな光ファ イバ接続部品を提供することができる。 また、 ガラスファイバを曲げた際の 引張歪みや圧縮歪みを抑制することができ、 ガラスファイパの断線防止にも 貢献できる。
[0032] ( 1 0 ) 前記複数の光ファイバのそれぞれは、 前記ガラスファイバとして
、 複数のコアと、 前記複数のコアを覆うクラッドとを有するマルチコア光フ ァイバであると良い。
[0033] 上記構成によれば、 高コア密度を有する光ファイバ接^^部品を実現するこ とができる。
[0034] 本開示の光ファイバ接続構造は、
( 1 1 ) 項目 ( 1 ) から項目 ( 1 0 ) のいずれかに記載の光ファイバ接続 部品である第一の光ファイノ《接続部品と、 前記第一の光ファイバ接続部品に おける前記複数の光ファイバの配置と一致するように複数の光ファイバが固 定された第二の光ファイノく接続部品とが接続された光ファイノヾ '接続構造であ って、 前記第一の光ファイバ接続部品の第一の端面及び前記第二の光ファイバ接 続部品の第二の端面は、 前記複数の光ファイバの光軸に対して傾斜した面で ぁり、 前記第一の端面と前記第二の端面との間に 3 0 以下の空隙が形成され ている。
[0035] 上記構成によれば、 良好な光接続が可能であって、 且つ、 ガラス板の端面 からガラスファイバを突出させるための追加加工が不要となる。 \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
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[0036] （1 2） 前記第二の光ファイバ接続部品は、 項目 （1） から項目 （1 0） のいずれかに記載の光ファイバ接続部品であり、 前記第一の光ファイバ接続部品及び前記第二の光ファイバ接続部品の少な くとも一方の前記ガラス板の端面に、 前記空隙を形成するように構成された スペーザを有すると良い。
[0037] （1 3） 前記第二の光ファイバ接続部品は、 樹脂製のフェルールに前記複 数の光ファイノ＜が実装されることで構成され、 前記第二の光ファイバ接続部品の端面に、 前記空隙を形成するように構成 されたスペーサを有すると良い。
[0038] （1 4） 前記第一の光ファイバ接続部品および前記第二の光ファイバ接続 部品其其と嵌合し、 前記第一の光ファイバ接続部品と前記第二の光ファイバ 接続部品とを接続するアダプタを含み、 前記第二の光ファイバ接続部品は、 項目 （1） から項目 （1 〇） のいずれ かに記載の光ファイバ接続部品、 または樹脂製のフヱルールに前記複数の光 ファイバが実装されることで構成された部品であり、 前記アダプタ内に、 前記空隙を形成するように構成されたスぺーサを有す ると良い。
[0039] 第一の端面と第二の端面との間に空隙を与えるためのスペーサは、 上記項 目 （1 2） から項目 （1 4） のいずれかの構成で設けられることが好ましい
[0040] [本開示の実施形態の詳細] 以下、 本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。 なお、 本 実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材 については、 説明の便宜上、 その説明は省略する。 また、 本図面に示された 各部材の寸法は、 説明の便宜上、 実際の各部^ ^の寸法とは異なる場合がある
[0041 ] また、 本実施形態の説明では、 本実施形態の理解を容易にするために、 適 宜、 互いに直交するX軸、 丫軸、 軸について言及する。 なお、 これらの方 \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
8 向は、 図 1に示す光ファイバ接続部品 1に設定された相対的な方向である。 従って、 光ファイバ接続部品 1の回転に伴い X軸、 丫軸、 å軸も回転する。
[0042] （第一実施形態） 図 1〜図 5を参照して第一実施形態に係る光ファイバ接続部品 1について 以下に説明する。 図 1は、 光ファイバ接続部品 1を示す外観斜視図である。 図 2は、 図 1の光ファイバ接続部品 1の分解斜視図である。 図 3は、 図 1の 光ファイバ接続部品 1が含むガラス板の表面を示した図である。 図 4は、 図 1の光ファイバ接続部品 1の丨 V —丨 V線矢視断面図である。 図 5は、 図 4 に関連して、 図 1の光ファイバ接続部品 1において、 ガラス板と樹脂フェル ールとの間に配置されたガラスファイバを説明するための概念図である。 光 ファイバ接続部品 1は、 例えば光集積回路チップ等を含む電子基板と、 構内 配線 （または外部伝送路） を光学的に接続するために用いられる。
[0043] 図 1に示すように、 光ファイバ接続部品 1は、 光ファイバ 1 0と、 光ファ
Figure imgf000010_0001
とを有する。 光ファイバ 1 0 ， 1 0 3は、 いずれも例えば途中に屈曲部分 （屈曲部 1 3） を有しており、 光ファイバ 1 0， 1 0 3の一端がファイバ固定部品 2 0を介して電子基板に 固定され、 光ファイバ 1 0 , 1 〇 3の他端がコネクタ （図示省略） を介して 構内配線に接続される。
[0044] 図 2に示すように、 光ファイバ 1 0 , 1 0 3は、 図示の丫方向に沿って複 数本並べられたガラスファイバ 1 1を有する。 ガラスファイバ 1 1は、 石英 系ガラスからなるコアと当該コアを覆うクラッドとを有している。 ガラスフ ァイバ 1 1の外径は、 例えば 1 0 0 〇1以下である。 なお、 光ファイバ 1 0 , 1 0 3は、 単ーコアと当該単ーコアを覆うクラッドとを有するガラスファ イバを含むシングルコア光ファイバであってもよく、 複数のコアと当該複数 のコアを一括して覆うクラッドとを有するガラスファイバを含むマルチコア 光ファイバであってもよい。
[0045] ガラスファイバ 1 1の外側には個別被覆樹脂層 1 2が施されている。 加え て、 ガラスファイバ 1 1の屈曲部 1 3よりも後方 （図示の Xの正方向） では \¥02021/095490 2020 /039883
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、 個別被覆樹脂層 1 2の周囲が一括被覆樹脂層 1 4で覆われている。 なお、 ガラスファイバ 1 1は、 柔軟な曲げ形状に対応可能とするため、 低 曲げ損失ファイバであることが望ましい。 低曲げ損失ファイバとするには、 コアの屈折率を高くした構造や、 トレンチ構造と呼ばれる屈折率構造を適用 してコアへの光の閉じ込めを強くしたファイバが好適に用いられる。 また、 ガラスファイバ 1 1の組成は、 丨 02ガラスを用いて適宜屈折率を制御する ためのドーパントを添加することで作成できる。 コアは、 例えば、 〇6〇2が 添加された 丨 02ガラス、 あるいは 0 6 02と が共添加された 3 丨 02ガラ スで構成してもよい。 クラッドは、 純 丨 02ガラス、 ないしはフッ素が添加 された 丨 02ガラスで構成してもよい。 これにより、 経済性と形状制御性の 良い光ファイバを得ることができる。
[0046] また、 光ファイバの強度を高くするため、 ガラスファイバ 1 1の外周に力 —ボ ンコートを行う方法、 また線引き時の熱履歴を調整してガラスファイバ 1 1の外周に圧縮歪みを与える方法等を好適に組み合わせることができる。 図 1に示した屈曲された光ファイバ 1 0， 1 0 は、 予め加熱して曲げられ ていてもよい。 この場合、 屈曲部 1 3におけるガラスファイバ 1 1を加熱前 に露出させる。 加熱手段としては、 パーナ、 <3 02レーザ、 アーク放電、 ヒー 夕等を用いることができる
[0047] <3 02レーザは、 照射強度、 照射範囲、 照射時間を容易に調整することがで きるため、 曲率分布の精緻な制御に有利な特性を有する。 0 02レーザの一般 的な波長である 1 0 付近では、 ガラスは不透明であるため、 0 02レーザ の照射エネルギーはガラスファイバ 1 1の表層で吸収され、 再輻射と熱伝導 により伝わると考えられる。 0 02レーザのパワーが高すぎる場合、 ガラスフ ァイバ 1 1の表層温度は、 ガラスが蒸発する温度まで急峻に上昇し形状を維 持できなくなる。 このため、 〇02レーザの照射パワーは、 ガラスファイバ 1 1の表層のガラスが蒸発せず、 且つ加熱されるガラスファイバ 1 1の断面が 、 所定の時間、 作業点 （1 〇4デジパスカル秒） 以上の温度に上昇して歪みを 除去できるように、 適切に調整される。 〇〇2レーザで曲げた場合におけるガ ラスファイバ 1 1の温度の冷却速度は、 1 04°C/s以下とし、 歪みを取り除 くためにゆっくり冷やすことが望ましい。
[0048] ファイバ固定部品 20は、 複数穴ガラス板 21 （ガラス板の一例） と、 複 数穴樹脂フェルール 31 （樹脂フェルールの一例） とから構成されている。 図 2に示すように、 複数穴ガラス板 21は、 例えば直方体形状のガラス板本 体 22を有する。 ガラス板本体 22は、 紫外線に対して透明である。 ガラス 板本体 22の矩形状の表面 23は、 複数穴樹脂フヱルール 31の裏面 34に 対向配置される。 ガラス板本体 22の矩形状の裏面 24は、 電子基板に対向 配置される。
[0049] ガラス板本体 22の表面 23と裏面 24との間の厚さ （図示の Z方向の長 さ） は、 例えば 1 mm程度と薄く、 ガラス板本体 22には、 表面 23と裏面 2 4とを貫通する複数の第一貫通孔 25を有している。 図 3に示すように、 複数の第一貫通孔 25は、 例えば、 ガラス板本体 22の幅方向 （図示の Y方 向） 及び長さ方向 （図示の X方向） に沿って 2次元的に配置されている。 第 一貫通孔 25内には、 ガラスファイバ 1 1が保持される。
[0050] 第一貫通孔 25は、 例えば、 フォトリソグラフィと反応性イオンエッチン グ （R e a c t i v e I o n E t c h i n g : R I E） 等のドライエッチ ングを組み合わせたプロセスや、 レーザを用いた孔開け技術を用いて作成す ることができる。 例えば、 第一貫通孔 25の位置精度は ± 1 /xm以下である ことが望ましい。 なお、 第一貫通孔 25の位置が所定の設計位置に対し 1 m以下の誤差を持ち、 第一貫通孔 25の内径が所定の径に対して ± 1 m以 下を実現できるガラス孔開け技術であれば、 上記の技術に限定されない。 本 例では、 ガラス板本体 22が複数の第一貫通孔 25を有する例を挙げて説明 したが、 第一貫通孔は 1個であってもよい。
[0051] 図示の Y方向でみたガラス板本体 22の両端近傍には、 ガイ ド孔 26を有 する。 図 2の破線で示すように、 複数穴樹脂フェルール 31は、 ガラス板本 体 22のガイド孔 26に対応する位置にガイ ド孔 37を有している。 ガイ ド ピン 45を、 ガラス板本体 22のガイ ド孔 26と複数穴樹脂フェルール 31 \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
11 のガイ ド孔 3 7にそれぞれ挿通することで、 第一貫通孔 2 5と複数穴樹脂フ ェルール 3 1の図 4で説明する第二貫通孔 3 8とを容易に共軸の関係に位置 合わせすることができる。
[0052] なお、 ガイ ドピン 4 5は、 複数穴ガラス板 2 1 と複数穴樹脂フェルール 3 1 を固定した後に、 複数穴ガラス板 2 1や複数穴樹脂フェルール 3 1から引 き抜いてもよい。 ガイ ドピン 4 5を引き抜かずに残したままでは、 複数穴ガ ラス板 2 1の熱膨張係数と複数穴樹脂フェルール 3 1の熱膨張係数との差が 大きい場合には、 複数穴ガラス板 2 1が破損するおそれがあるからである。
[0053] 複数穴樹脂フェルール 3 1は、 図 1に示すように、 側面視で略!-字状のフ ェルール本体 3 2を有し、 複数穴ガラス板 2 1に載置される。 図 2に示すよ うに、 フェルール本体 3 2は、 光ファイバ 1 0 3を載置可能な表面 3 3と、 表面 3 3の一端側でガラス板本体 2 2の表面 2 3に対向配置される裏面 3 4 とを有している。 フェルール本体 3 2の表面 3 3の一端には、 光ファイバ 1
- 0 , 1 0 3の屈曲部 1 3に対向する正壁面 3 5が設けられる。 また、 フェル
—ル本体 3 2の表面 3 3の側方には、 光ファイバ 1 0， 1 0 3の側端にそれ ぞれ対向する側壁面 3 6を有している。
[0054] 図 4に示すように、 フヱルール本体 3 2の表面 3 3から裏面 3 4までの厚 さ （図示の å方向の長さ） は、 ガラス板本体 2 2の表面 2 3から裏面 2 4ま での厚さ （ 1 111） よりも大きい。 フェルール本体 3 2は、 表面 3 3と裏面 3 4とを貫通する複数の第二貫通孔 3 8を有している。 第二貫通孔 3 8は、 第一貫通孔 2 5と同様に、 フェルール本体 3 2の幅方向 （図示の丫方向） 及 び長さ方向 （図示の X方向） に沿って 2次元で配置されている。 各第二貫通 孔 3 8内には、 各第一貫通孔 2 5内と同様に、 ガラスファイバ 1 1が保持さ れる。
[0055] 第二貫通孔 3 8は、 フェルール本体 3 2の表面 3 3近傍に、 光ファイバの 個別被覆樹脂層 1 2を遊嵌可能なファイバ保持孔 3 9を有している。 なお、 第一貫通孔 2 5や第二貫通孔 3 8の外径は、 光ファイバの先端から露出した ガラスファイバ 1 1の外径よりも大きい。 \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
12
[0056] 本実施形態では、 略し字状のフェルール本体 3 2を有した複数穴樹脂フェ ルール 3 1の例を挙げて説明したが、 ガラス板本体 2 2の表面 2 3に対向配 置される裏面 3 4以外の部分については、 様々な形状を採用することができ る。 複数穴樹脂フヱルールは、 例えば図 1に示した屈曲光ファイバに適用可 能な形状に限定されず、 屈曲してない直線状の光ファイバに適用可能な形状 であってもよい。
[0057] 図 4に示すように、 フェルール本体 3 2は、 その裏面 3 4の外周部に、 ガ ラス板本体 2 2側へ突出する突起部 4 0を有する。 この突起部 4 0が、 複数 穴ガラス板 2 1の表面 2 3に接触して固定されることで、 複数穴ガラス板 2 1の表面 2 3に位置する第一貫通孔 2 5の開口と、 複数穴樹脂フェルール 3 1の裏面 3 4に位置する第二貫通孔 3 8の開口とが、 所定の間隔 （図 4中の 1~1で示す） で離隔される。 複数穴ガラス板 2 1の表面 2 3と複数穴樹脂フェ ルール 3 1の裏面 3 4との間に位置するガラスファイバ 1 1の周囲や、 隣接 するガラスファイバ 1 1の間であって、 ガラスファイバ 1 1の周囲を除いた 領域には、 例えば空気層 4 2が存在する。 なお、 隣接するガラスファイバ 1 1の間であって、 ガラスファイバ 1 1の周囲を除いた領域については、 ヤン グ率が 1 0 0 1\/1 3以下の樹脂を充填してもよい。
[0058] ところで、 仮に、 複数穴ガラス板の表面と複数穴樹脂フヱルールの裏面と を隙間なく接触させた場合には、 複数穴ガラス板の熱膨張係数と複数穴樹脂 フェルールの熱膨張係数との差により、 温度変化に伴ってガラスファイバに せん断力が掛かり、 ガラスファイパが断線する場合がある。 これに対して、 本実施形態では、 複数穴ガラス板 2 1の表面 2 3と複数穴 樹脂フェルール 3 1の裏面 3 4を所定の間隔 1~1で離隔させることで、 ガラス ファイバ 1 1が曲がる余裕を設けている。 従って、 図 5に示すように、 温度 変化に伴って、 複数穴ガラス板 2 1の第一貫通孔 2 5と当該第一貫通孔 2 5 に対応する複数穴樹脂フェルール 3 1の第二貫通孔 3 8との位置がずれた場 合であっても、 ガラスファイバ 1 1にせん断力が掛かり難くなる。 そのため ' 第一貫通孔 2 5と第二貫通孔 3 8との間におけるガラスファイバ 1 1の断 \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
13 線を防止することができる。 加えて、 第一貫通孔 2 5及び第二貫通孔 3 8の 外径をガラスファイバ 1 1の外径よりも大きくしているため、 光ファイバ接 続部品 1が通常使用される一 4 0 °〇〜8 5 の範囲での温度変化があっても 、 第一貫通孔 2 5及び第二貫通孔 3 8とガラスファイバ 1 1 との接触を容易 に回避でき、 この点もガラスファイバ 1 1の断線防止に貢献する。
[0059] なお、 ガラス板本体 2 2に設けられた第一貫通孔 2 5は、 ガラスファイバ 1 1を保持するストレート部 2 5 3と、 ガラス板本体 2 2の表面 2 3に向け て拡径するテーパ部 2 5 13とを有している。 同様に、 フェルール本体 3 2に 設けられた第二貫通孔 3 8は、 ガラ 〇〇 =スファイバ 1 1を保持するストレート部 3 8 3と、 フェルール本体 3 2の裏面 3 4に向けて拡径するテーパ部 3 8匕 とを有している。 このように、 テーパ部 2 5 13， 3 8 を設けることで、 図 5 に示すように、 第一貫通孔 2 5の開口と第二貫通孔 3 8の開口との間隔は 、 ガラス板本体 2 2の表面 2 3からフェルール本体 3 2の裏面 3 4までの間 隔1~1よりも、 テーパ部 2 5 13， 3 8 13だけさらに大きくなる。 そのため、 ガ ラスファイバ 1 1に掛かるせん断力をより小さくすることができる。
〇
[0060] 複数穴樹脂フェルール 3 1を構成する樹脂材料としては、 例えば、 液晶ポ リマーを用いることが好ましい。 液晶ポリマーとして、 以下の例を挙げるこ とができる
( 1 ) エチレンテレフタレートとパラヒドロキシ安息香酸との重縮合体、
( 2 ) フエノール及びフタル酸 (例えば 4， 4ージヒドロキシビフエノー ルとテレフタル酸) とパラヒドロキシ安息香酸との重縮合体、 \¥02021/095490 2020 /039883
14
（3） ポリアリレート、 例えば 2， 6 —ヒドロキシナフトェ酸とパラヒド ロキシ安息香酸との重縮合体、
[化 3]
Figure imgf000016_0001
液晶ポ リマーには、 異方性やウェルド強度の低さを改良するために、 無機 フイラーが混錬されていることが望ましい。 無機フイラーとしては球状、 ま たは繊維状のガラスフイラーを好適に用いることができる。
[0061] 液晶ポリマーは、 ガラス転移点が 90°〇以上であるため、 光ファイバ接続 部品 1が通常使用される一 40°〇〜+85°〇の領域において変性せず、 湿度 に対しても高い耐久性を有する。 加えて、 複数穴樹脂フヱルール 31の樹脂 材料として、 上記のような液晶ポリマーを用いることで、 複数穴樹脂フェル —ル 31の曲げ弾性率が 200°〇において 50
Figure imgf000016_0002
3以上、 さらに好ましくは 、 26〇 において 50卩 3以上を達成できる。
[0062] 液晶ポリマーは、 流動性も良く、 比較的成形しやすい。 液晶ポリマーを用 いた複数穴樹脂フヱルール 31は種々な形状で成形できるので、 光路方向を 変える、 光ファイバ接続部品 1の低背化を図る等の光ファイバ接続部品 1に 対する要求に容易に応えることができる。
[0063] 図 6は、 液晶ポリマー （I -〇 ） で作成された実施例に係る複数穴樹脂フ ェルールと、 従来材料であるポリフェニレンーサルファイ ド （卩〇 丨
Figure imgf000016_0003
6 （1ソ | 6116 51） 1 千 1 〇16 : ? ?3） で作成された比較例に係る複数 穴樹脂フェルールを、 それぞれ 260°〇で 5分間の熱処理を行った時の変形 を示すグラフである。 図 6では、 実施例及び比較例に係る樹脂フェルールの 端面の凹凸をグラフ化して示している。
[0064] 図 6に示すように、 3を用いた比較例では、 複数穴樹脂フェルール端
Figure imgf000016_0004
存の樹脂フェルール材料である は、 ガラス転移点が 9〇 付近である \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
15 ため、 熱処理後の変形が大きくなる。 このような熱変形の大きい樹脂材料に 複数穴ガラス板を張り付けて熱処理を行うと、 熱処理後の複数穴ガラス板に も大きな変形が与えられる。 ここで、 ー 値は、 複数穴樹脂フヱルール端 面を近似する平均平面から最も突出した点までの距離と最も窪んだ点までの 距離の和である。 複数穴樹脂フェルールの端面形状は干渉顕微鏡を利用した 光学表面粗さ/形状測定機を使って求めることができ、 平均平面は、 端面形 状から最小二乗法を使って決めることができる。
[0065] 一方、 液晶ポリマーを用いた実施例では、 複数穴樹脂フェルール端面の凹 凸が ーソ値で 5 171以下となった。 耐熱性に優れた液晶ポリマーを樹脂フ ェルール材料として用いることで、 一般的なリフロー温度である 2 6 0 °〇で 熱処理をした場合にも、 3 と比べて熱変形を大幅に抑制できることが確 認できた。 具体的には、 液晶ポリマーを用いることで、 室温 （例えば、 2 0 °〇 から 2 0 0 °〇以上、 好ましくは室温から 2 6 0 °〇以上の温度へ加熱した 際の複数穴樹脂フェルールの熱収縮率を 0 . 5 %以下に抑えることが可能と なる。
[0066] 図 7は、 実施例に係る液晶ポリマーを用いた複数穴樹脂フヱルールと複数 穴ガラス板を含む光ファイバ接続部品を 2 6 0 °〇で 5分間の熱処理を行った 時の複数穴ガラス板の変形を示すグラフである。 図 7に示すように、 熱処理 後の複数穴ガラス板の端面の凹凸は ー 値で 0 5 程度となり、 ファ イバの位置精度を確保するために十分に許容できる変形量である 一 V値で 5 、 好ましくは ー 値で 1 を達成できた。
[0067] 以上説明したように、 本実施形態に係る光ファイバ接続部品 1は、 複数の 第一貫通孔 2 5を有する複数穴ガラス板 2 1 と、 複数穴ガラス板 2 1に固定 されて、 複数の第一貫通孔 2 5のそれぞれと共軸である複数の第二貫通孔 3 8 を有する複数穴樹脂フェルール 3 1と、 第一貫通孔 2 5内及び第二貫通孔 3 8内に保持されるガラスファイバ 1 1を含む複数の光ファイバ 1 0， 1 〇 3 と、 を備えている。 そして、 複数穴樹脂フェルール 3 1は、 曲げ弾性率が 2 0〇 において 5 G P 3以上である樹脂材料から構成されている。 曲げ弾 \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
16 性率が 2 0 0 °〇において 5 0 3以上となることを実現するために、 複数穴 樹脂フェルール 3 1を構成する樹脂材料として液晶ポリマーが用いられる。 これにより、 光ファイバ接続部品 1全体として耐熱性を向上させることがで きる。 加えて、 柔軟な形状を持つことが可能な複数穴樹脂フェルール 3 1を 用いることで光ファイバ 1 0， 1 〇 3の保護や、 曲げ形状の固定を可能とす る。
[0068] さらに、 光集積回路への位置決め構造を複数穴ガラス板 2 1で形成してい るため、 長い貫通孔の位置や径を高精度に形成できる。 そのため、 複数穴ガ ラス板 2 1に対して第一貫通孔 2 5を 2次元に配置することができ、 高 11 密度の光ファイバ接続部品 1を得ることができる。 具体的には、 複数穴ガラ ス板 2 1の面積を 、 実装されたファイバ数が nとしたときに、 〇/ が 1 0 /〇1 ^12を超える高〇 II密度の光ファイバ接続部品 1を得ることができる。 加えて、 上述のように、 複数穴ガラス板 2 1が紫外線に対して透明であるた め、 複数穴ガラス板 2 1を、 II V接着剤を用いて電子基板、 例えば、 丨 一 丨 0等の光集積回路に固定することができる。
[0069] ところで、 複数穴ガラス板の熱変形が大きい場合、 光ファイバ接続部品が 備えるガラスファイバとシリコンフォトニクスチップ （3 丨 1~1チップ） と の結合において、 光損失が発生するおそれがある。 複数穴ガラス板の変形は 、 特に複数穴ガラス板のサイズを大きくする必要のある 1 0 0
Figure imgf000018_0001
以上の多 〇 の光ファイバ接続部品を実現する際に顕著な問題となる。 ただし、 複数 穴ガラス板の熱変形はガラス板そのものに由来するのではなく、 複数穴樹脂 フェルールが熱変形することで主に発生する。 これに対して、 本実施形態に係る光ファイバ接続部品 1では、 室温から 2 0 0 °〇以上、 好ましくは室温から 2 6 0 °〇以上に加熱した際の熱収縮が〇.
5 %以下となる樹脂材料である液晶ポリマーから構成された複数穴樹脂フェ ルール 3 1を用いている。 そのため、 を用いた既存の複数穴樹脂フェ ルールと比べて、 熱変形を大幅に抑制することができる。 複数穴樹脂フェル —ル 3 1の熱変形が抑制されることにより、 熱処理後の複数穴ガラス板 2 1 の変形量も P — V値で 5 At m以下、 好ましくは 1 以下に抑えられる。 そ のため、 ガラスファイバ 1 1の光軸と接続相手のファイバの光軸との間の方 向のずれ、 すなわち、 c h間の結合角度差を実質的に無視できる水準に維持 することができる。
[0070] なお、 本実施形態によれば、 熱処理後の複数穴ガラス板 2 1の変形量が少 ないため、 複数穴ガラス板 2 1に固定されたガラスファイバ 1 1の傾きのば らつき （角度ばらつき） が〇. 5度以下となる。 これにより、 ガラスファイ バ 1 1 と S i P hチップとの結合角度差が抑制され、 光損失の発生を抑える ことができる。 これにより、 S i P hチップの表面結合方法として一般的に 用いられるグレーティングカブラと光ファイバ 1 0 , 1 0 aとの結合効率の 低下を抑制することができる。
[0071 ] 本実施形態において、 光ファイバ 1 0 , 1 0 aは、 複数のコアと当該複数 のコアを覆うクラッドとを有するガラスファイバ 1 1を有するマルチコア光 ファイバであってもよい。 マルチコア光ファイバを適用することで、 例えば 、 1つの S i — P I Cから 1 0 0 c hを超えるような高密度な光の入出力を 必要とする形態にも対応することができる。
[0072] （第一変形例） 図 8は、 第一変形例に係る光ファイバ接続部品 1 Aの正面図である。 図 8 に示す光ファイバ接続部品 1 Aのように、 複数穴ガラス板 2 1の第一貫通孔 2 5内に保持されたガラスファイバ 1 1は、 複数穴ガラス板 2 1の裏面 2 4 よりも突出していてもよい。 この場合、 複数穴ガラス板 2 1の裏面 2 4から のガラスファイバ 1 1の突出量は、 例えば、 5 0 n m〜 1 Atm程度である。 このように、 ガラスファイバ 1 1が複数穴ガラス板 2 1の裏面 2 4よりも突 出していることで、 当該ガラスファイバ 1 1の端面を、 接続相手側の光コネ クタから突出したガラスファイバと、 P C （P h y s i c a l C o n t a c t） 接続させることができる。 ただし、 本実施形態で用いられる複数穴ガ ラス板 2 1は、 ガラスファイバ 1 1 と組成が略同一となるため、 従来の樹脂 フェルールで用いられる通常の研磨工程では複数穴ガラス板 2 1からガラス \¥0 2021/095490 ?0^^2020/039883
18 ファイバ 1 1を突出させることが困難である。 そのため、 ガラスファイバ 1 1 を突出させるためには、 複数穴ガラス板 2 1の裏面 2 4のレーザ加工やエ ツチング加工等の追加加工が必要となる。
[0073] （第二変形例） 上記の第一実施形態では、 ガラス板本体 2 2の裏面 2 4 （及び表面 2 3） に対して垂直方向 （図示の å方向） に第一貫通孔 2 5が延びた状態の例を説 明したが、 この例に限られない。 図 9は、 第二変形例に係る光ファイバ接続部品を示す概念図である。 図 9 では、 光ファイバ接続部品 1 巳と、 当該光ファイバ接続部品 1 巳の接続相手 である光ファイバ接続部品 1 0とが図示されている。 図 9では、 説明のため 、 ガラス板本体 2 2巳， 2 2 ◦と、 当該ガラス板本体 2 2巳， 2 2 ◦に保持 された部分のガラスファイバ 1 1のみを断面図として表現している。
[0074] 図 9に示す光ファイバ接続部品 1 巳においては、 複数穴ガラス板 2 1 巳の 裏面 2 4巳 （第一の端面の一例） が、 ガラスファイバ 1 1の光軸に対して垂 直ではない傾斜面である。 具体的には、 ガラスファイバ 1 1の光軸と複数穴 ガラス板 2 1 巳の裏面 2 4巳とのなす角 0を 7 5度以上 8 5度以下とするこ とが好ましい。 複数穴ガラス板 2 1 巳は、 例えば、 図 1 0に示すように、 ガ ラス板本体 2 2日の裏面 2 4巳に垂直な線に対して一定の角度で傾いた状態 で第一貫通孔 2 5のストレート部 2 5 3を有する。 具体的には、 ガラス板本 体 2 2巳の裏面 2 4已に垂直な線と第一貫通孔 2 5のストレート部 2 5 3と のなす角 øを 8度とすることが好ましい。
[0075] 光ファイバ接続部品 1 巳と同様に、 接続相手の光ファイバ接続部品 1 〇が 備える複数穴ガラス板 2 1〇の裏面 2 4〇 （第二の端面の一例） は、 ガラス ファイバ 1 1の光軸に対して垂直ではない傾斜面である。 光ファイバ接続部 品 1 0は、 光ファイバ接続部品 1 巳と同一構成の部品であり、 光ファイバ接 続部品 1 巳の複数穴ガラス板 2 1 巳の裏面 2 4巳と、 光ファイバ接続部品 1 〇の複数穴ガラス板 2 1〇の裏面 2 4 0とが平行となった状態で、 両光ファ イバ接続部品 1 巳， 1（3同士が固定される。 \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
19
[0076] 加えて、 光ファイバ接続部品 1 巳の裏面 2 4日と光ファイバ接続部品 1〇 の裏面 2 4〇との間に空隙を与えるため、 図 9に示すように、 光ファイバ接 続部品 1 巳， 1 ◦のうち一方の光ファイバ接続部品 1 巳の裏面 2 4巳はスぺ — サ 5 0を有する。 光ファイバ接続部品 1 巳と光ファイバ接続部品 1 〇とが 固定された状態において、 光ファイバ接続部品 1 巳のガラスファイバ 1 1の 端面と光ファイバ接続部品 1 0のガラスファイバ 1 1の端面との間に形成さ れる空隙は、 スぺーサ 5 0の膜厚によって規定される。 スぺーサ 5 0の膜厚 は、 例えば、 3 0 （11以下、 好ましくは、 2 0 以下である。 このように 、 光ファイバ接続部品 1 巳， 1〇間に形成された空隙を介して、 光ファイバ 接続部品 1 巳のガラスファイバ 1 1 と光ファイバ接続部品 1 0のガラスファ イバ 1 1とが対向配置されることで、 ガラスファイバ 1 1同土が光学的に接 続される。
[0077] なお、 複数穴ガラス板 2 1 巳のガラス板本体 2 2巳と同様に、 スペーサ 5 0 も耐熱性を有することが好ましい。 そのため、 スペーサ 5 0は、 例えば、 液晶ポリマーやテフロン （登録商標） で形成された薄膜をガラス板本体 2 2 巳上に溶着することで形成され得る。 あるいは、 スぺーサ 5 0は、 複数穴ガ ラス板 2 1 巳のうちガラスファイバ 1 1を含む部位を選択的にエッチングし て部分的に凹型とすることで形成され得る。
[0078] 以上説明したように、 第二変形例に係る光ファイバ接続部品 1 巳， 1 〇は ' 複数穴ガラス板 2 1 巳， 2 1〇の裏面2 4巳， 2 4 ◦がガラスファイバ 1 1の光軸に対して垂直ではない傾斜面であり、 且つ、 光ファイバ接続部品 1 巳の裏面 2 4巳と光ファイバ接続部品 1〇の裏面 2 4〇との間に 3〇 以 下の空隙を与えて近接させるように構成されている。 これにより、 〇接続 をすることなくガラスファイバ 1 1同士を光学的に接続することができ、 且 つ、 フレネル反射損失を抑制しつつ低損失な接続を行うことができる。 なお 、 ガラス板本体 2 2巳， 2 2 ¢）の裏面 2 4巳， 2 4〇の傾斜角度は用いる光 ファイノくの種類により異なるが、 一般的なシングルモード光ファイバを用い て、 0 = 8 2 ° とし、 光ファイバ接続部品 1 巳， 1〇間の空隙の距離、 すな \¥02021/095490 2020 /039883
20 わち、 スぺーサ 5 0の高さを 2 0 171とした場合、 光ファイバの挿入損失は 〇. 5〇1巳以下、 反射損失は 4 0〇1巳以上 （反射率〇. 0 0 0 1以下） とな る。
[0079] （第三変形例） 図 9に示す第二変形例では、 複数穴ガラス板と複数穴樹脂フェルールとか ら構成された光ファイバ接続部品 1 巳, 1 〇のうち一方の光ファイバ接続部 品 1 巳のガラス板本体 2 2巳にスぺーサ 5 0を設けた例を説明したが、 この 例に限られない。 図 1 1は、 第三変形例に係る光ファイバ接続部品を示す概 念図である。 図 1 1では、 光ファイバ接続部品 1 と、 当該光ファイバ接続 部品 1 口の接続相手である光コネクタ 1 0 0とが図示されている。
[0080] 第二変形例の光ファイバ接続部品 1 巳， 1 <3と同様に、 第三変形例に係る 光ファイバ接続部品 1 口が備える複数穴ガラス板 2 1 口 （ガラス板本体 2 2 0） の裏面 2 4 は、 ガラスファイバ 1 1の光軸に対して垂直ではない傾斜 面である。 光ファイバ接続部品 1 の接続相手としては、 既存の樹脂フェル —ル 1 0 2を用いた光コネクタ 1 0 0が用いられる。 具体的には、 光コネク 夕 1 0 0は、 例えば から構成される樹脂フェルール 1 0 2によリ光フ ァイバが固定されることで構成されている。 樹脂フェルール 1 0 2の端面か らガラスファイバ 1 1の先端が 5 111〜 1 0 111程度突出している。 樹脂フ ェルール 1 0 2の端面1 0 4にはスぺーサ 1 0 6を有する。 このように、 光 ファイバ接続部品 1 の接続相手である光コネクタ 1 0 0の樹脂フェルール 1 0 2の端面1 0 4にスペーサ 1 0 6を設けることにより、 複数穴ガラス板 2 1 と液晶ポリマーからなる複数穴樹脂フェルール 3 1から構成された光 ファイバ接続部品 1 には追加加工が不要となる。 この構成によっても、 光 ファイバ接続部品 1 のガラスファイバ 1 1の端面と光コネクタ 1 0 0のガ ラスファイバの端面との間に空隙を与えてガラスファイバ同士を近接させる ことができるため、 第二変形例と同様の効果を奏することができる。
[0081 ] （第四変形例） 図 1 2は、 第四変形例に係る光ファイバ接続部品を示す概念図である。 図 \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
21
1 2では、 光ファイバ接続部品 1 巳と、 当該光ファイバ接続部品 1 巳の接続 相手である光ファイバ接続部品 1 と、 光ファイバ接続部品 1 巳， 1 を接 続状態で保持するアダプタ 6 0と、 が図示されている。
[0082] 第二変形例の光ファイバ接続部品 1 巳， 1 (3と同様に、 第四変形例に係る 光ファイバ接続部品 1 巳， 1 が備える複数穴ガラス板 2 1 巳， 2 1 の裏 面 2 4日， 2 4 は、 ガラスファイバ 1 1の光軸に対して垂直ではない傾斜 面である。 光ファイバ接続部品 1 巳， 1 を保持するアダプタ 6 0は、 光フ ァイバ接続部品 1 日と光ファイノく接続部品 1 が両側から揷通される開口部 6 1を有しており、 開口部 6 1の内部には、 その中央部において内側に突出 するようにスぺーサ 6 2を有する。 このように、 光ファイバ接続部品 1 巳，
1 を保持するアダプタ 6 0内にスぺーサ 6 2を設けることにより、 光ファ イバ接続部品 1 巳， 1 には追加加工が不要となる。 この構成によっても、 光ファイバ接続部品 1 巳のガラスファイバ 1 1の端面と接続相手の光ファイ バ接続部品 1 のガラスファイバ 1 1の端面との間に空隙を与えてガラスフ ァイバ 1 1同士を近接させることができるため、 第二変形例と同様の効果を 奏することができる。
[0083] 以上、 本開示の実施形態について説明をしたが、 本発明の技術的範囲が本 実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもな い。 本実施形態はあくまでも一例であって、 請求の範囲に記載された発明の 範囲内において、 様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって 理解される。 このように、 本発明の技術的範囲は請求の範囲に記載された発 明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。 例えば、 樹 脂フェルールを構成する材料は、 液晶ポリマーでなくても、 請求の範囲に書 かれた物性値を有していればよい。 符号の説 明
[0084] 1 , 1八， 1 巳， 1 0 , 1 0, 1 º , 1 光ファイバ接続部品 1 0， 1 0 3 光ファイバ 1 1 ガラスファイバ \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
22
1 2 個別被覆樹脂層
1 3 屈曲部
1 4 一括被覆樹脂層 20 ファイバ固定部品
21 ， 21 巳， 21 0， 21 0, 21 º, 21 複数穴ガラス板 （ガラス 板の一例）
2 2， 22巳， 220, 220 ガラス板本体 2 3， 33 表面
24, 24 巳， 240, 240, 24 º, 24 ， 34 裏面 25 第一貫通孔 2 5 3, 383 ストレート部 2 5 匕， 38匕 テーパ部
2 6, 37 ガイ ド孔
3 1 複数穴樹脂フェルール （樹脂フェルール 1 02の一例）
3 2 フヱル _ル本体
3 5 （フェル _ル本体 32の） 正壁面
3 6 （フェル _ル本体 32の） 側壁面
38 第二貫通孔
39 ファイバ保持孔
4 0 突起部 4 2 空気層
4 5 ガイドピン
5 0， 62, 1 06 スぺーサ 60 アダプタ
61 開口部
1 00 光コネクタ
1 02 樹脂フェルール
1 04 （樹脂フェルール 1 02の） 端面

Claims

\¥0 2021/095490 卩｛：17 2020 /039883 23 請 求の範囲
[請求項 1 ] 複数の第一貫通孔を有するガラス板と、 前記ガラス板に固定されて、 前記複数の第一貫通孔のそれぞれと共 軸である複数の第二貫通孔を有する樹脂フェルールと、 ガラスファイバと、 前記ガラスファイバを覆う被覆樹脂とを含む複 数の光ファイバと、 を備え、 各光ファイパの先端から露出した前記ガラスファイバが各第一貫通 孔内及び各第二貫通孔内に保持され、 前記樹脂フ Iルールを構成する材料の曲げ弾性率が 2 0 0 °〇におい て 5 0 3以上である、 光ファイバ接続部品。
[請求項 2] 前記材料は、 液晶ポリマーである、 請求項 1に記載の光ファイバ接 続部品
[請求項 3] 室温から 2 0 0 °〇以上の温度へ加熱した際の前記材料の熱収縮率が
〇. 5 %以下である、 請求項 1または請求項 2に記載の光ファイバ接 続部品。
[請求項 4] 前記複数の第一貫通孔及び前記複数の第二貫通孔内に保持された前 記複数の光ファイバの傾きのばらつきが〇· 5度以下である、 請求項 1 から請求項 3のいずれか一項に記 の光ファイバ接続部品。
[請求項 5] 前記ガラス板を 2 0 0 以上で加熱処理した時の前記ガラス板の表 面の 一V値が 5 以下である、 請求項 1から請求項 4のいずれか 一項に記載の光ファイバ接続部品。
[請求項 6] 前記複数の第一貫通孔は前記ガラス板の一断面において 2次元配置 されている、 請求項 1から請求項 5のいずれか一項に記載の光ファイ バ接続部品。
[請求項 7] 前記ガラスファイバは、 前記ガラス板の端面よりも 5 0
Figure imgf000025_0001
〜1
111突出している、 請求項 1から請求項 6のいずれか一項に記載の光フ ァイバ接続部品。
[請求項 8] 前記ガラス板は、 第ーガイ ド孔を有し、 〇 2021/095490 卩（：171? 2020 /039883
24 前記樹脂フェルールは、 前記第ーガイ ド孔と共軸である第ニガイ ド 孔を有している、 請求項 1から請求項 7のいずれか一項に記載の光フ ァイバ接続部品。
[請求項 9] 前記ガラスファイバの外径は、 1 〇〇 171以下である、 請求項 1か ら請求項 8のいずれか一項に記載の光ファイバ接続部品。
[請求項 10] 前記複数の光ファイバのそれぞれは、 前記ガラスファイバとして、 複数のコアと、 前記複数のコアを覆うクラッドとを有するマルチコア 光ファイバである、 請求項 1から請求項 9のいずれか一項に記載の光 ファイバ接続部品。
[請求項 11] 請求項 1から請求項 1 0のいずれか一項に記載の光ファイバ接続部 品である第一の光ファイバ接続部品と、 前記第一の光ファイノヾ '接続部 品における前記複数の光ファイバの配置と一致するように複数の光フ ァイバが固定された第二の光ファイバ接続部品とが接続された光ファ イバ接続構造であって、 前記第一の光ファイバ接続部品の第一の端面及び前記第二の光ファ イノく接続部品の第二の端面は、 前記複数の光ファイバの光軸に対して 傾斜した面であり、 前記第一の端面と前記第二の端面との間に 3 0 以下の空隙が形 成されている、 光ファイバ接続構造。
[請求項 12] 前記第二の光ファイバ接続部品は、 請求項 1から請求項 1 0のいず れか一項に記載の光ファイバ接続部品であり、 前記第一の光ファイバ接続部品及び前記第二の光ファイバ接続部品 の少なくとも一方の前記ガラス板の端面に、 前記空隙を形成するよう に構成されたスぺーサを有する、 請求項 1 1に記載の光ファイバ接続 構造。
[請求項 13] 前記第二の光ファイバ接続部品は、 樹脂製のフェルールに前記複数 の光ファイ/ が実装されることで構成され、 前記第二の光ファイバ接続部品の端面に、 前記空隙を形成するよう \¥02021/095490 卩（：171?2020/039883
25 に構成されたスぺーザを有する、 請求項 1 1に記載の光ファイバ接続 構造。
[請求項 14] 前記第一の光ファイバ接続部品および前記第二の光ファイバ接続部 品其其と嵌合し、 前記第一の光ファイバ接続部品と前記第二の光ファ イバ接続部品とを接続するアダプタを含み、 前記第二の光ファイバ接続部品は、 請求項 1から請求項 1 0のいず れか一項に記載の光ファイバ接続部品、 または樹脂製のフェルールに 前記複数の光ファイバが実装されることで構成された部品であり、 前記アダプタ内に、 前記空隙を形成するように構成されたスぺーサ を有する、 請求項 1 1に記載の光ファイバ接続構造。
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