WO2021111773A1 - 光接続部品および光接続構造 - Google Patents

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WO2021111773A1
WO2021111773A1 PCT/JP2020/040440 JP2020040440W WO2021111773A1 WO 2021111773 A1 WO2021111773 A1 WO 2021111773A1 JP 2020040440 W JP2020040440 W JP 2020040440W WO 2021111773 A1 WO2021111773 A1 WO 2021111773A1
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optical connection
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magnetic
connection
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光太 鹿間
佐藤 昇男
坂本 健
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日本電信電話株式会社
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    • G02B6/40Mechanical coupling means having fibre bundle mating means
    • G02B6/403Mechanical coupling means having fibre bundle mating means of the ferrule type, connecting a pair of ferrules

Definitions

  • Non-Patent Document 2 As an optical connector for connecting optical fibers such as an optical connector for a pluggable transceiver, a single-core connector using a cylindrical ferrule typified by an SC connector or an LC connector is known. There is. Further, as a multi-core connector, an MT connector and an MPO connector based on the MT connector are known (Non-Patent Document 2).
  • the multi-core connector is used as an interface of a pluggable transceiver like the single-core connector, and is widely used especially for multi-channel parallel transmission applications.
  • positioning is performed by accommodating and aligning fibers in a cylindrical ferrule component and connecting them facing each other via a split sleeve. That is, independent parts are used for the optical fiber alignment part (single-core ferrule) and the high-precision alignment part (split sleeve) between the ferrules.
  • a resin-molded ferrule having a plurality of holes for accommodating the fiber and two guide holes for accommodating / inserting the guide pin is used.
  • a plurality of fibers are adhered and fixed to the ferrule, and the guide pins provided in one ferrule are fitted to the other ferrule to connect the fibers to each other.
  • high-precision positioning between the fibers is realized by the high hole diameter accuracy and high hole position accuracy of each of the fiber accommodating hole and the guide pin hole.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and is a compact size that realizes a stable optical connection by applying a pressing force between the connection end faces without using mechanical fastening parts or spring parts. It is an object of the present invention to provide an optical connection component and an optical connection structure.
  • a stable optical connection can be realized, and a smaller optical connection component and an optical connection structure can be realized.
  • FIG. 7A is a top sectional view of the optical connector according to the third embodiment of the present invention before connection.
  • FIG. 7B is a top sectional view of the optical connector according to the third embodiment of the present invention after connection.
  • FIG. 7C is an enlarged cross-sectional view of the upper surface of the optical fiber joint portion after the connection of the optical connector according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a perspective view of the optical connector according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is a top sectional view of the optical connector according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A is a perspective view of an optical connection structure according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9B is a top sectional view of the optical connection structure according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20C is a cross-sectional view of a connection end face showing an example of an optical connection structure according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20D is a cross-sectional view of a connection end face showing an example of an optical connection structure according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20E is a cross-sectional view of a connection end face showing an example of an optical connection structure according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20F is a cross-sectional view of a connection end face showing an example of an optical connection structure according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20G is a cross-sectional view of a connection end face showing an example of an optical connection structure according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 31C is a top sectional view of the optical connection structure according to the thirteenth embodiment of the present invention before connection.
  • FIG. 32A is a perspective view of the optical connection structure according to the modified example of the thirteenth embodiment of the present invention before connection.
  • FIG. 32B is a perspective view of the optical connection structure according to the modified example of the thirteenth embodiment of the present invention after connection.
  • FIG. 33A is a cross-sectional view of the connection end face of the optical connection structure according to the fourteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 33B is a side sectional view of the optical connection structure according to the fourteenth embodiment of the present invention before connection.
  • FIG. 33C is a side sectional view of the optical connection structure according to the fourteenth embodiment of the present invention after connection.
  • FIG. 33A is a cross-sectional view of the connection end face of the optical connection structure according to the fourteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 33B is a side sectional view of the optical connection structure according to the fourteenth embodiment of the present
  • FIGS. 1A and 1B are perspective views before and after connecting the optical connector 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the plane A in the figure is a horizontal plane including the central axis of the optical connector 100.
  • This embodiment is an example of an optical connection structure using an optical fiber as an optical waveguide component and using a pair of optical connection components in which the optical fibers are aligned.
  • 2A and 2B are cross-sectional views (hereinafter, referred to as “top cross-sectional view”) with a plane A as a cross section before and after the connection of the optical connector 100.
  • top cross-sectional view cross-sectional views
  • the direction of the optical fiber housed in the optical connector according to the present invention is referred to as "optical fiber longitudinal direction”.
  • the connecting component 103 in the present embodiment has an optical fiber alignment component 102 (for example, in the case of a structure based on an MT ferrule, the width is about 2 to 10 mm, the height is about 1 to 5 mm, and the length is about 2 to 10 mm. ) Is provided, and the size of the connecting component 103 is about 3 to 15 mm in width, about 2 to 10 mm in height, and about 3 to 10 mm in length.
  • the optical fiber alignment component 102 has a fitting structure, and two metal guide pins 1041 used in a known multi-core ferrule are used for guide pins provided in the optical fiber alignment component (ferrule) 102. By inserting it into the hole 1042, the pins are fitted and aligned.
  • the guide pin and the pin hole are provided only in a part in the longitudinal direction in the figure, they may be arranged so as to penetrate in the longitudinal direction of the ferrule.
  • the connecting component 103 is further composed of a magnet, and an attractive force acts to attract the connecting end faces to each other.
  • the end face of the optical fiber alignment component 102 and the end face of the optical fiber 101 may be polished at a constant angle with respect to the direction orthogonal to the longitudinal direction of the optical fiber.
  • the connecting component 103 is arranged so as to surround a part of four surfaces of the side wall in the outer peripheral direction of the optical fiber aligning component 102, but the present invention is not limited to this. It may be arranged so as to surround the entire outer circumference of the side wall of the fiber alignment component 102. Further, the optical fiber alignment component 102 may be arranged so as to surround only a part of the side wall of the optical fiber alignment component 102 instead of all four surfaces thereof, and at least one of the side surfaces of the optical fiber alignment component 102 in the outer peripheral direction. It may be arranged around the part.
  • FIG. 6A shows a top sectional view of the optical connector (optical connection structure) 200 according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 6B shows a side sectional view thereof.
  • FIG. 6A also shows an enlarged view of the peripheral portion B of the optical fiber 201 in the connection end surface 205 of the optical fiber aligning component 202.
  • FIG. 6B also shows an enlarged view of the peripheral portion C of the optical fiber 201 in the connection end surface 205 of the optical fiber aligning component 102.
  • connection end face when viewed from the side, it is polished to an oblique end face of about 8 degrees.
  • the angle may be an angle other than 8 degrees, and may be 5 degrees or 10 degrees.
  • the end face of the optical fiber 201 is slightly projected and polished when viewed from the end face of the ferrule 202, and the tip of the fiber is polished so as to have a convex spherical surface.
  • the male and female on the right-hand side and the left-hand side of FIGS. 6A and 6B are defined by arranging the poles of the magnet in the longitudinal direction of the optical fiber, one of them is a metallic magnetic material (soft magnetic material). It is possible to develop a larger attractive force by the magnet than to provide a smaller optical connector and optical connection structure.
  • FIG. 8A is a perspective view of an optical connector (optical connection structure) 400 in which optical connection components according to a fourth embodiment of the present invention are connected to each other
  • FIG. 8B is a top sectional view thereof.
  • the configuration of the optical connector (optical connection structure) 400 according to the present embodiment is almost the same as that of the first embodiment, and is configured by connecting two optical connection parts 400a and 400b, but is a magnetic structure.
  • the two magnets 4031 and 4032 have a shape in which the divided structures are overlapped.
  • the connecting parts on the opposite side are arranged with north and south poles so that an attractive force acts.
  • the MPO connector it is necessary to provide a plurality of spring holding parts and housing parts that integrate them. Further, in order to maintain the connected state in which the pressing force is applied, the housing part is provided with a mechanical fastening structure, and the mechanically fastened structure is maintained via an adapter part or the like that fits with the housing part. It was necessary to develop a pressing force.
  • a known MT ferrule generally has a width of 6.4 mm, a length of 8 mm, and a thickness of 2.5 mm, but the MPO connector has a width of about 12 mm based on an external shape including the surrounding housing and fiber protection part. It required a thickness of 7.5 mm and a length of about 25 mm, and further required an adapter component for coupling.
  • FIGS. 17A and 17B show the arrangement variation of the positional relationship between the magnetic structure 903 and the aligned component 902 when viewed from the connection end face side of FIGS. 17A and 17B.
  • FIG. 20A in addition to the structure in which the entire outer periphery is surrounded by the magnetic structure 903 as in FIGS. 17A and B, naturally, as shown in FIG. 20B, only one surface of the outer periphery is formed as the magnetic structure 903. good.
  • the size of the waveguide core can be designed arbitrarily, and either single mode or multi-mode can be used. Of course, the waveguide core spacing and the number of channels can also be arbitrarily applied.
  • an example of two divisions (one NS pair in one magnetic structure) is shown, but if the structure maintains NS, two or more divisions (in one magnetic structure) are shown. It may be a plurality of NS pairs).
  • a combination of these magnet groups can be formed by connecting magnet parts having a pre-magnetized NS pair using magnetic attraction, and if necessary, fill the gap with an adhesive, solder, or the like. It can be an integral part.
  • the magnetic structure of one of the optical connection parts contains a magnet with a hard magnetic structure and the other is made of a soft magnetic material, the attractive force is slightly reduced, but the combination of NS is a concern. Since it is not necessary, it may be preferable in practice, and it may be appropriately selected.
  • ⁇ 11th Embodiment> 26A and 26B show perspective views before and after the connection of the optical connection structure 1100 according to the eleventh embodiment of the present invention, respectively.
  • the basic configuration is the same as that of the ninth embodiment, and the main optical connection structure 1100 is configured by connecting the optical connection component 1100a and the optical connection component 1100b.
  • the MT ferrule is used as the alignment part 11_02 as described above, and the guide pin 11_41 and the guide hole are used as the positioning structure.
  • the magnetic structures 11_03 are arranged and integrated around the aligned parts 11_02 in an arrangement surrounding the periphery.
  • An optical fiber and an optical waveguide are shown as an example without connecting optical fibers or optical waveguides to each other. Of course, the same is true for any combination of these optical waveguide components.
  • a compact optical connection structure can be realized without using mechanical pressing parts, housing parts having a fastening structure, etc., as in the effect described in the ninth embodiment. Becomes possible.
  • the magnetic attraction that can be generated even with the same size can be expressed more. That is, even if the size of the magnetic structure 11_03 is made smaller, it is possible to develop a sufficient pressing force, and the size for expressing the same pressing force can be further reduced.
  • this configuration provides two additional effects: an alignment effect in the connection surface and a connection retention effect.
  • the slip of the connection surface is very small due to the fitting of the guide pin 11_41, but when the clearance between the guide pin 11_41 and the guide hole 11_42 is, for example, 1 ⁇ m, the light between the cores after connection for 1 ⁇ m depends on the external force. Since the axis may shift, the connection loss may fluctuate periodically if there is vibration or the like.
  • the holding / restoring force due to the magnetic attraction works even when an external force is applied in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the optical fiber or the outer peripheral direction, so that the stability of the connection can be improved. become.
  • an example of two divisions in the outer peripheral direction may be used, and if the structure maintains NS, 2 It may be divided or more (multiple NS pairs in one magnetic structure). For example, it may be divided into two as shown in FIG. 27A.
  • the magnetic structure 11_03 of one of the optical connection parts may contain a magnet having a hard magnetic structure, and the other may be made of a soft magnetic material.
  • the above-mentioned alignment effect and holding effect are reduced, but the magnetic attraction may be increased even if the size is the same, depending on the dimensions of the magnetic structure 11_03, as compared with the pair of the soft magnetic magnet and the soft magnetic material. Can be done.
  • one of the magnetic structures 12_03 uses a neodymium magnet which is a single hard magnetic material, and the other uses nickel which is a soft magnetic material.
  • the neodymium magnet two pairs of magnets in which the north pole and the south pole are magnetized along the longitudinal direction of the optical fiber are arranged in the outer peripheral direction.
  • a compact optical connection structure can be realized without using a mechanical pressing part, a housing part having a fastening structure, or the like, as in the effect described in the ninth embodiment. Will be possible.
  • the confinement of the magnetic field lines can be strengthened, and the magnetic attraction that can be generated even with the same size can be expressed more. That is, even if the size of the magnetic structure 12_03 is made smaller, it is possible to develop a sufficient pressing force, and the size for expressing the same pressing force can be further reduced. This makes it possible to provide a smaller optical connection component and an optical connection structure.
  • FIG. 29 shows a modified example of the twelfth embodiment.
  • the optical connection structure shown in FIG. 29 includes a magnet group 121_03 in which the magnet group integrated in FIGS. 28A and 28B is further arranged in the outer peripheral direction in the same manner.
  • the optical connection structure according to this modification is provided with a plurality of magnets in the longitudinal direction and the outer peripheral direction of the optical fiber, and the plurality of magnets are arranged so that the opposing surfaces of the adjacent magnets have different polarities. The magnet.
  • the confinement of the magnetic field lines can be further strengthened, and the magnetic attraction that can be expressed even with the same size can be expressed more. That is, even if the size of the magnetic structure (magnet group) 121_03 is made smaller, it is possible to develop a sufficient pressing force, and the size for expressing the same pressing force can be further reduced.
  • this structure does not necessarily have to be one component as shown in FIG. 29, and any combination of FIGS. 20A to 22B may be applied, or the magnetic structure may be divided.
  • different magnet groups 122_03_1 and soft magnetic material 122_03_2 may be arranged as magnetic structures on the upper and lower surfaces.
  • FIG. 31A and 31B show perspective views before and after the connection of the optical connection structure 1300 according to the thirteenth embodiment of the present invention, respectively.
  • the optical connection structure 1300 is configured by connecting the optical connection component 1300a and the optical connection component 1300b.
  • FIG. 31C is a cross-sectional view taken along the plane B in FIG. 31B.
  • the alignment component has a positioning structure on the substrate 13_22, and a positioning structure such as a guide pin 13_41 is arranged around the optical element 13_23.
  • the positioning structure may be a component 13_43 having a guide hole 13_42 into which the guide pin 13_41 can be inserted, that is, a combination of male and female may be changed.
  • the optical element 13_23 is mounted on the substrate 13_22, and a positioning structure is also formed or mounted on the substrate 13_22.
  • magnets made of a hard magnetic material are arranged on the left and right as a magnetic structure 13_03 in the vicinity of the optical element 13_23, and are mounted on the substrate 13_22.
  • the details of the electrical wiring, the electrical mounting unit, the electric circuit element, and the optical element functional unit are omitted in the drawing.
  • Spot size converters and the like that match the mode field diameter of the optical fiber are appropriately integrated in the vicinity of the silicon waveguide, which is the optical element 13_23, and can be connected to the mode field of the optical fiber with high efficiency by Edge Coupling. It has become.
  • the refractive index matching agent 13_31 is filled between the connecting end faces.
  • the optical fibers housed in the aligned parts are connected to each other, the optical waveguides housed in the lined parts are connected to each other, or the optical fibers and the optical waveguides are connected. It is difficult to mount a clip or a spring on the optical element side mounted on the substrate, and in addition, it is possible to form a mechanical structure such that the pressing component is fastened on the mounting or the substrate. It was very difficult from the viewpoint of the thickness of the optical fiber and the mechanical interference with other parts mounted on the mounting board.
  • the magnetic structure 13_03 provided on the substrate 13_22 side may be a magnet block as shown in FIGS. 31A and 31B or a simple magnetic metal block such as SUS430, and the structure is very simple. Therefore, the magnetic structure 13_03 can be easily arranged on the substrate 13_22 or in the vicinity of the optical element 13_23, and a great effect can be realized in realizing a small optical connection structure.
  • the light modulation element is composed of, for example, one that is directly modulated on the light emitting element, one that integrates an EA (Electro-Absortion) modulator, or an external modulation element that is composed of a Machzenda interference circuit or a ring modulator circuit. Will be done.
  • the optical functional element include a splitter, a wavelength duplexer, an optical switch, a polarization control element, and an optical filter.
  • optical elements can be used as optical elements, and the various elements can be used in quartz-based PLCs, Si waveguides, polymer waveguides, InP waveguides, LN waveguides, etc., which are the bases of optical waveguides.
  • An optical integrated circuit Photonic Integrated Circuit: PIC in which an optical light receiving element, an optical modulation element, an optical functional element, and the like are integrated in a monolithic integrated manner or a hybrid can also be used as an optical element.
  • PIC Photonic Integrated Circuit
  • ⁇ 14th Embodiment> 33A, B, and C each show a schematic view of a connection end face of a connection component of the optical connection structure 1400 according to the 14th embodiment of the present invention, a side sectional view before connection, and a side sectional view after connection.
  • the optical connection structure 1400 is configured by connecting the optical connection component 1400a and the optical connection component 1400b.
  • the components and the connection structure are almost the same as those of the ninth embodiment, but the arrangement position of the magnetic structure 14_03 is different from that of the ninth embodiment.
  • the magnetic structure 14_03 is arranged not only around the alignment component 14_02 but also in the connection end face of the alignment component 14_02.
  • a part of the alignment component 14_02 near the connection end face is provided with a recessed structure in advance to accommodate the magnetic structure 14_03, and a part of the magnetic structure 14_03 or the magnetic structure 14_03 is arranged in the depressed structure. ..
  • the depressed structure also includes a notch.
  • At least one of the magnetic structures 14_03 contains a magnet of the hard magnetic structure as in the previous embodiments. With such a structure, a small optical connection structure can be realized without using mechanical parts or fastening structures as in the ninth embodiment.
  • connection targets are the optical element 15_23 and a plurality of optical fibers 15_01.
  • an optical element 15_23 having the microlens array structure 15_26 described in FIG. 23C of the ninth embodiment and an antireflection film are formed, and a space is formed. The system is connected.
  • the magnetic structures 15_03_1 and 15_03_2 are arranged on the connecting end faces of the aligned parts 15_02 and have a predetermined thickness.
  • the total thickness of the two magnetic structures 15_03_1 and 15_03_2 has the same thickness as the optimum gap required in the space coupling system.
  • one magnetic structure 15_03_1 on the alignment component 15_02 side is a magnet
  • the other magnetic structure 15_03_2 is a soft magnetic material SUS430.
  • 35A and 35B are schematic views showing before and after the connection of the optical connection structure according to the modified example of the fifteenth embodiment of the present invention, respectively.
  • a metal spacer made of a soft magnetic material may be used as a means for controlling the gap.
  • a SUS metal plate 16_03_3 made of a soft magnetic material having a relatively thin thickness (for example, a thickness of 0.5 mm) around the aligned part 16_02 the increase in the outer shape of the connection end face in the optical connection structure is minimized, and light Sufficient magnetic force can be generated by increasing the outer shape of the magnet portion 16_03_1 provided on the fiber tape 16_04 side and increasing the substantial magnet volume, and even when the same pressing force is generated, a smaller optical connection structure can be obtained. It can be realized.
  • the optical connection structure according to the first modification of the sixteenth embodiment also incorporates a magnetic structure 161_03 inside the alignment component 161_02, and has a built-in portion. Is composed of nickel, which is a soft magnetic material.
  • the connection target is the polymer waveguides 161_27.
  • FIG. 38 is a cross-sectional view of the optical connection structure according to the present modification on the plane corresponding to the plane C in FIG. 36B.
  • a structure may be adopted in which a magnet is used around the aligned parts and SUS430 or the like, which is a soft magnetic material, is arranged on the optical fiber tape side (not shown). Even in this case, the soft magnetic material functions as a so-called yoke and prevents the magnetic field lines from being confined to the outside, so that the magnetic attraction can be increased.
  • the magnets surrounding the optical fiber tapes 16_04 and 162_04 are, of course, the ninth to the ninth, such as the direction of magnetization and the divided structure of the magnets. Any structure as described in the 16th embodiment can be applied.
  • the optical connection structure 1700 includes an optical connection component 1700a, an optical connection component 1700b, and a plate 17_03_03.
  • the structure of the optical connection component may be any combination of the ninth to sixteenth embodiments.
  • one plate may be provided so as to be in contact with each connection structure or to accommodate each connection structure according to the shape. ..

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Abstract

本発明の光接続部品(100a)は、他の光接続部品(100b)と接続する光接続部品であって、光導波部品(101)と、光導波部品を固定する整列部品(102)と、整列部品(102)と一体化する磁性構造体(103)とを備え、整列部品(102)の接続端面には、当該接続端面と、他の光接続部品が備える整列部品の接続端面との相対位置を決める位置決め構造(1041、1042)が設けられる。 これにより、本発明は、小型の光接続部品を提供することができる。

Description

光接続部品および光接続構造
 本発明は、磁石により光導波部品同士を保持押圧する小型化の光接続部品および光接続構造に関する。
 近年、動画サービスや、IoT(Internet of Things)、クラウドサービスなどによるトラフィックの増加に伴い、データセンタ内やデータセンタ間の通信容量の大幅な拡大が求められている。通信容量の拡大を実現するために、従来の電気信号を用いた短距離通信方式に代わり、光通信で用いられる光伝送技術などを用いた光インタコネクション技術の導入が進んでいる。この光インタコネクション技術においては、プラガブルトランシーバと呼ばれる光トランシーバ形態が良く用いられる。また、近年の通信容量増大のニーズに伴い、光インタコネクションを構成する光トランシーバの多ch化が進んでおり、ボード上に多数の光ファイバを搭載する必要性が生じている。ボード上やボードエッジなどにおいて前記多数の光ファイバ同士を省スペースで接続するために、多心形光コネクタの小型化が求められている。
 前記プラガブルトランシーバにおいては、その金属筐体内に光送受信器をはじめとする各種光部品と、それらを制御するための電気回路部品およびプリント基板などが収容されている。また、筐体には外部から光コネクタを挿抜することが可能なガイド構造が備えてあり、前記ガイド構造に適合する光コネクタを挿入することで、前記筐体内の光送受信器と光学的に結合することが可能となっている。
 前述のように、通信容量増大のニーズに伴い、前記プラガブルトランシーバのサイズは年々小型化しており、前記光コネクタのためのガイド構造と同等程度までに筐体が小型化している。そのため、今後の更なる筐体の小型化に向けては、ガイド機構も小型化する、すなわち、ガイド機構に適合する光コネクタのサイズを、さらに小型化していくことが求められている。また、前記小型筐体内で、光ファイバ同士を接続する用途もあり、本用途においても極力小型な光コネクタが求められている。
 さらには、筐体を排したボード上での光インタコネクションの導入が今後進展していくと考えられ、その際にも、ボード上での光接続部の専有面積を低減するため、小型な光コネクタの需要が高まっている。
 一般的にプラガブルトランシーバ用の光コネクタをはじめとする、光ファイバ同士を接続する光コネクタとしては、単心系コネクタとしてはSCコネクタやLCコネクタに代表される円筒フェルールを用いたものが知られている。また、多心系コネクタとしては、MTコネクタや、MTコネクタをベースとしたMPOコネクタが知られている(非特許文献2)。
 多心系コネクタは、単心系コネクタと同様にプラガブルトランシーバのインタフェースとして用いられ、特に多chのパラレル伝送用途に広く用いられる。非特許文献1に示すように、単心系コネクタでは、円筒形のフェルール部品にファイバを収容・整列させ、これらを対向して割スリーブを介して接続することで位置決めがなされる。すなわち、光ファイバ整列部品(単心フェルール)と、フェルール同士の高精度位置合わせ部品(割スリーブ)は独立した部品が用いられる。
 一方、多心系コネクタでは、ファイバを収容するための複数の孔と、ガイドピンを収容/挿入するための2つのガイド孔とを有する樹脂成型のフェルールが用いられる。同フェルールに複数のファイバを接着固定し、一方のフェルールに備えたガイドピンが他方のフェルールに嵌合することでファイバ同士の接続が行われる。このとき、ファイバ収容孔とガイドピン孔それぞれの高い穴径精度と高い孔位置精度により、ファイバ同士の高精度な位置決めが実現される。
 また、各々の光コネクタにおいて、ファイバとフェルールの接続端面は研磨加工が施されており、例えば、多心系コネクタのMTコネクタでは直角端面に、MPOコネクタでは斜め端面などが形成されている。
 また、多心系コネクタでは、ファイバの端面の方がわずかにフェルールの端面よりも突き出るように研磨加工されることが多い。接続端面におけるファイバと空気層とのフレネル反射を防止するために、例えばMTコネクタではクリップによりお互いのフェルール同士を押し付け合せ、接続端面に屈折率が整合した樹脂が充填される。また、例えばMPOコネクタでは、接続端面を斜めにするなどした上で、さらにお互いのフェルール後方に備えたコイルばねによって、フェルール同士を対向して十分な力で押圧することで、コア同士の密着接続であるフィジカルコンタクト(PC)接続が実現されている。
 また、前記光インタコネクションを実現する上で、前記光トランシーバを構成する光学素子と多数本の光ファイバ或いはポリマーや石英ガラスなどをコア材料に備える光導波路デバイスとを接続する必要があり、従来、これらはアクティブアライメントを用いて高精度に位置決め後、接着剤等で永久固定することで一体化されている。また前述の光コネクタ技術を転用することで、ボード上で光学素子と複数本の光ファイバ或いは光導波路との接続を、前記アクティブアライメントを行うことなく、簡易にコネクタ接続する構造も検討されている。
 例えば、光ファイバ或いは光導波路側はMTフェルールなどを用いて光接続部品として一体化しておき、光学素子側に前記MTフェルールのガイドピンと嵌合する位置決め構造を予め配置しておくことで、光学素子との多心コネクタ接続が実現可能である。このような光学素子とのコネクタ接続においても、光学素子自体が年々小型高密度化していることから、接続部品も更に小型化していくことが求められている。
長瀬亮、保刈和男、"光コネクタ" NTT技術ジャーナル、2007年12月号, pp.74-78. "History of Fiber Optic Physical Contact Connector for Low Insertion and High Return Losses," Ryo Nagase, Yoshiteru Abe, Mitsuru Kihara, Proc. IEEE HISTory of ELectrotechnolgy CONference (HISTELCON), 2017.
 しかしながら、従来の多心形光コネクタはクリップやコイルバネなどのバネ部品や、このバネ部品の押圧力を常に接続端面に加えるための機械的な締結構造を必要とするため、小型化に限界がある。特に、非特許文献1、2に示すようにコイルばねを用いるMPOコネクタは、コイルばねの反力に抗いつつ、手作業によるプッシュプル接続を実現するために複数の部品およびハウジング部品を用いる必要があり、これら部品のサイズがコネクタの更なる小型化の阻害要因となっている。また光学素子とのコネクタ接続の用途においても同様にバネ部品を用いる場合はこれらを締結するためのクリップやバネ部品を用いる必要があり、それらの部品サイズがコネクタ接続部小型化の阻害要因となっていた。
 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、機械的な締結部品やばね部品などを用いることなく、接続端面間に押圧力を加えることで、安定した光接続を実現する小型の光接続部品および光接続構造を提供することを目的とする。
 上述したような課題を解決するために、本発明に係る光接続部品は、他の光接続部品と接続する光接続部品であって、光導波部品と、前記光導波部品を固定する整列部品と、前記整列部品と一体化する磁性構造体とを備え、前記整列部品の接続端面には、当該接続端面と、前記他の光接続部品が備える整列部品の接続端面との相対位置を決める位置決め構造が設けられることを特徴とする。
 本発明によれば、安定した光接続を実現することができ、より小型の光接続部品および光接続構造を実現することができる。
図1Aは、本発明の第1の実施の形態に係る光コネクタの接続前における斜視図である。 図1Bは、本発明の第1の実施の形態に係る光コネクタの接続後における斜視図である。 図2Aは、本発明の第1の実施の形態に係る光コネクタの接続前における上面断面図である。 図2Bは、本発明の第1の実施の形態に係る光コネクタの接続後における上面断面図である。 図3Aは、本発明の第1の実施の形態に係る光コネクタの嵌合構造の上面断面図である。 図3Bは、本発明の第1の実施の形態に係る光コネクタの嵌合構造の上面断面図である。 図4Aは、本発明の第1の実施の形態に係る光コネクタの光ファイバ接続部の上面断面図である。 図4Bは、本発明の第1の実施の形態に係る光コネクタの光ファイバ接続部の上面断面図である。 図5Aは、本発明の第1の実施の形態の変形例に係る光コネクタの接続前における上面断面図である。 図5Bは、本発明の第1の実施の形態の変形例に係る光コネクタの接続後における上面断面図である。 図6Aは、本発明の第2の実施の形態に係る光コネクタの上面断面図である。 図6Bは、本発明の第2の実施の形態に係る光コネクタの側面断面図である。 図7Aは、本発明の第3の実施の形態に係る光コネクタの接続前における上面断面図である。 図7Bは、本発明の第3の実施の形態に係る光コネクタの接続後における上面断面図である。 図7Cは、本発明の第3の実施の形態に係る光コネクタの接続後における光ファイバ接合部の上面断面拡大図である。 図8Aは、本発明の第4の実施の形態に係る光コネクタの斜視図である。 図8Bは、本発明の第4の実施の形態に係る光コネクタの上面断面図である。 図9Aは、本発明の第5の実施の形態に係る光接続構造の斜視図である。 図9Bは、本発明の第5の実施の形態に係る光接続構造の上面断面図である。 図10Aは、本発明の第6の実施の形態に係る光接続構造の斜視図である。 図10Bは、本発明の第6の実施の形態に係る光接続構造の上面断面図である。 図11は、本発明の第6の実施の形態に係る光接続構造の嵌合部の上面断面図である。 図12は、本発明の第6の実施の形態の変形例に係る光接続構造の上面断面図である。 図13は、本発明の第6の実施の形態の変形例に係る光接続構造の上面断面図である。 図14Aは、本発明の第7の実施の形態に係る光コネクタの接続前における上面断面図である。 図14Bは、本発明の第7の実施の形態に係る光コネクタの接続後における上面断面図である。 図15Aは、本発明の第8の実施の形態に係る光接続構造の接続前における側面断面図である。 図15Bは、本発明の第8の実施の形態に係る光接続構造の接続後における側面断面図である。 図16Aは、本発明の第8の実施の形態の変形例に係る光接続構造の接続前における側面断面図である。 図16Bは、本発明の第8の実施の形態の変形例に係る光接続構造の接続後における側面断面図である。 図17Aは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の接続前における斜視図である。 図17Bは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の接続後における斜視図である。 図18Aは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の接続前における上面断面図である。 図18Bは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の接続後における上面断面図である。 図19は、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続前における上面断面図である。 図20Aは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続端面断面図である。 図20Bは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続端面断面図である。 図20Cは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続端面断面図である。 図20Dは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続端面断面図である。 図20Eは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続端面断面図である。 図20Fは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続端面断面図である。 図20Gは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続端面断面図である。 図20Hは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続端面断面図である。 図20Iは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続端面断面図である。 図20Jは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続端面断面図である。 図20Kは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続端面断面図である。 図21Aは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す側面断面図である。 図21Bは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す側面断面図である。 図21Cは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す側面断面図である。 図21Dは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す側面断面図である。 図21Eは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す側面断面図である。 図21Fは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す側面断面図である。 図22Aは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す側面断面図である。 図22Bは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す側面断面図である。 図23Aは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す側面断面図である。 図23Bは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す側面断面図である。 図23Cは、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す側面断面図である。 図24Aは、本発明の第10の実施の形態に係る光接続構造の接続前における斜視図である。 図24Bは、本発明の第10の実施の形態に係る光接続構造の接続後における斜視図である。 図25Aは、本発明の第10の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続前における斜視図である。 図25Bは、本発明の第10の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続前における斜視図である。 図26Aは、本発明の第11の実施の形態に係る光接続構造の接続前における斜視図である。 図26Bは、本発明の第11の実施の形態に係る光接続構造の接続後における斜視図である。 図27Aは、本発明の第11の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続前における斜視図である。 図27Bは、本発明の第11の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す接続前における斜視図である。 図28Aは、本発明の第12の実施の形態に係る光接続構造の接続前における斜視図である。 図28Bは、本発明の第12の実施の形態に係る光接続構造の接続後における斜視図である。 図29は、本発明の第12の実施の形態の変形例に係る光接続構造の接続前における斜視図である。 図30は、本発明の第12の実施の形態の変形例に係る光接続構造の一例を示す接続前における斜視図である。 図31Aは、本発明の第13の実施の形態に係る光接続構造の接続前における斜視図である。 図31Bは、本発明の第13の実施の形態に係る光接続構造の接続後における斜視図である。 図31Cは、本発明の第13の実施の形態に係る光接続構造の接続前における上面断面図である。 図32Aは、本発明の第13の実施の形態の変形例に係る光接続構造の接続前における斜視図である。 図32Bは、本発明の第13の実施の形態の変形例に係る光接続構造の接続後における斜視図である。 図33Aは、本発明の第14の実施の形態に係る光接続構造の接続端面断面図である。 図33Bは、本発明の第14の実施の形態に係る光接続構造の接続前における側面断面図である。 図33Cは、本発明の第14の実施の形態に係る光接続構造の接続後における側面断面図である。 図34Aは、本発明の第15の実施の形態に係る光接続構造の接続前における側面断面図である。 図34Bは、本発明の第15の実施の形態に係る光接続構造の接続後における側面断面図である。 図35Aは、本発明の第15の実施の形態の変形例に係る光接続構造の接続前における側面断面図である。 図35Bは、本発明の第15の実施の形態の変形例に係る光接続構造の接続前における側面断面図である。 図36Aは、本発明の第16の実施の形態に係る光接続構造の接続前における斜視図である。 図36Bは、本発明の第16の実施の形態に係る光接続構造の接続後における斜視図である。 図37Aは、本発明の第16の実施の形態に係る光接続構造の接続端面断面図である。 図37Bは、本発明の第16の実施の形態に係る光接続構造の接続前における側面断面図である。 図37Cは、本発明の第16の実施の形態に係る光接続構造の接続後における側面断面図である。 図38は、本発明の第16の実施の形態に係る光接続構造の接続後における上面断面図である。 図39Aは、本発明の第17の実施の形態に係る光接続構造の斜視図である。 図39Bは、本発明の第17の実施の形態に係る光接続構造の接続端面断面図である。 図40は、本発明の第17の実施の形態の変形例に係る光接続構造の斜視図である。 図41は、本発明の第18の実施の形態に係る光接続構造の斜視図である。 図42は、本発明の第18の実施の形態に係る光接続構造の上面断面図である。 図43は、本発明の第18の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す上面断面図である。 図44は、本発明の第18の実施の形態に係る光接続構造の一例を示す上面断面図である。 図45Aは、本発明の第19の実施の形態に係る光接続構造の接続前における上面断面図である。 図45Bは、本発明の第19の実施の形態に係る光接続構造の接続後における上面断面図である。
<第1の実施の形態>
 以下、第1の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
 図1A、Bは、本発明の第1の実施の形態に係る光コネクタ100の接続前、接続後における斜視図である。図中の平面Aは、光コネクタ100の中心軸を含む水平面である。本実施形態は光導波部品として光ファイバを用い、光ファイバを整列した1対の光接続部品を用いた光接続構造の一例である。図2A、Bは、光コネクタ100の接続前、接続後における、平面Aを断面とする断面図(以下、「上面断面図」という。)である。また、以下、本発明に係る光コネクタ内に収納される光ファイバの方向を「光ファイバ長手方向」という。また、以下、本発明に係る光コネクタの光ファイバ長手方向における中心軸を含み、平面Aに垂直な面を断面とする断面図を「側面断面図」という。
 図に示すように、本光コネクタ100は光ファイバ101と光ファイバ整列部品102を備え、これらを対向して光ファイバ整列部品102に備える位置決め構造(嵌合構造)によって位置合わせを実現させて、光ファイバ101同士の接続がなされる構造である。前述のとおり、光コネクタ100は光接続構造の一例として示される。また、光接続構造である光コネクタ100は、2つの光接続部品100a、100bを接続して構成され、それぞれが光ファイバ101と光ファイバ整列部品102と位置決め構造(嵌合構造)とを備える
 ここで、光ファイバ整列部品102には光ファイバ101の外径よりわずかに大きい内径のマイクロホールを光ファイバ整列部品102内に少なくとも複数備えており、同マイクロホール内に被覆を除去した光ファイバ101が収容され、光ファイバ101と光ファイバ整列部品102は接着剤によって固定されている。なお、図面上では、接着剤の図示は省略している。光ファイバ101は、光導波部品の一例として示される。光導波部品には、他に光導波路や光学素子等がある。
 また、複数の光ファイバ101が光ファイバテープ104に装着されている。
 光ファイバ101及び光ファイバ整列部品102の接続端面105は、ほぼ同一面(になるよう平面研磨加工されている。さらに、光ファイバ整列部品102を収容することが可能な連結部品103が光ファイバ整列部品102の外周方向の周囲を囲むように配置されている。ここで、光ファイバ整列部品の外周方向は、光ファイバ長手方向に垂直な面における光ファイバ整列部品の外周に沿う方向をいう。
 本実施の形態における連結部品103は、光ファイバ整列部品102(例えば、MTフェルールをベースにした構造の場合、幅が2~10mm程度、高さが1~5mm程度、長さが2~10mm程度)を収容できる開口部を有し、連結部品103の大きさは、幅が3~15mm程度、高さが2~10mm程度、長さが3~10mm程度である。
 また、光ファイバ整列部品102は嵌合構造を備えており、公知の多心フェルールで用いられる金属製の2本のガイドピン1041を、光ファイバ整列部品(フェルール)102に設けられたガイドピン用孔1042に挿入することで、ピンを嵌合させて位置合わせをしている。なおガイドピン及びピン用穴は図では長手方向の一部のみに備えているが、フェルールの長手方向に貫通するように配置してもよい。これらのガイドピンにより嵌合されつつ、さらに、連結部品103は磁石からなり、接続端面同士を引き付けるように引力が働いている。
 なお、本発明においては、光ファイバの種類や材質、光ファイバ整列部品102の種類や材質は公知のいずれでも適用できる。例えば、光ファイバは、石英系ファイバやプラスチックファイバでもよい。
 また、光ファイバ整列部品102には、MTフェルールを用いているが、公知の多心フェルールを用いることもできる。この場合、多心フェルールによく用いられる汎用プラスチック、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックなどいずれを用いてもよい。また、多心フェルールと同様の構造で、ガラス材料やシリコン等の半導体材料、セラミックを用いてもよい。ほかにも、光ファイバを高精度に位置決めし、配置するものであれば同様の効果を奏することができ、例えば、公知のファイバアレイのように、ガラスV溝にファイバを収容し、その上から、リッド部品をかぶせて接着剤で固定した構造を用いてもよい。
 また、光ファイバ101の周囲には被覆が施されているが、さらにその周囲に公知のチューブやナイロン被覆などを2重以上に設けてもよい。さらに多心ファイバの場合は、テープ化して束ねた公知のファイバテープとしてもよい。
 また、本実施の形態における位置決め構造(嵌合構造)には、ガイドピン1041とガイドピン用孔1042を用いている。嵌合構造としては上記に限定するものでなく、例えば図3Aに示すように、ノッチ1111と溝1112の嵌合のように、突起等を一方のフェルール端面に形成し、又は、取り付け、他方のフェルール端面にその突起に適合するガイド溝などを設けてもよい。
 また、図3Bに示すように、外形嵌合ガイド構造107などを用いてもよく、同様の精度を担保できるものであれば、その他にもいずれの嵌合構造にも適用できる。形態14の外形嵌合ガイド構造107では、一方のフェルールが挿入孔を備え、他方のフェルールがその挿入孔の形状に適合する外形を有する。
 ここで、連結部品103は、永久磁石からなる。永久磁石の材料としては、発現させたい磁力に応じて、公知の磁石のいずれを用いてもよい。例えば、ネオジム磁石である。ほかに、フェライト磁石、アルニコ磁石、サマリウムコバルト磁石、KS鋼、MK鋼、ネオジウム鉄ボロン磁石などを用いることができる。このとき、永久磁石からなる連結部品103は光ファイバ長手方向に沿ってN極とS極に磁化されている。以下、「連結部品」を「磁性構造体」ともいう。
 なお、双方を永久磁石とせずとも、一方の連結部品103を硬磁性材料である磁石とした場合は、他方の連結部品103を金属等の軟磁性材料としてもよい。例えば、安価で機械加工に優れた材料としては、SUS430や、鉄、ニッケル、コバルト、或いは、鉄系の合金であるステンレス(SUS)の磁性を有するものなどを用いることができる。
 光ファイバ整列部品102と連結部品103は、接着や機械嵌合や各種接合技術などいずれかの方法で予め一体化されている。また、第1の実施の形態では、図1A、Bのように光ファイバ整列部品102および連結部品103の外形を矩形/長方形の例を示したが、その外形は当然任意の形状を用いることができる。例えば、外形が円形、楕円形、多角形などとしてもよい。上記は、以下の他の実施の形態でも同様である。
 ここで、接続端面の光ファイバ長手方向に対して、光ファイバ101はわずかに光ファイバ整列部品102よりも突き出るように研磨されており、また、連結部品103の接続端面と光ファイバ整列部品102の接続端面はほぼ同一面になるように位置決めされて一体化されている。
 このような構造とすることで、以下のような効果を奏する。すなわち、従来の多心系光コネクタでは、対向する光ファイバ101間のギャップをなくすように保持するために、コイルばねやクリップなどで押圧力を加え、さらにMPOコネクタなどでは、コイルバネの押圧力を常に接続端面に加えるための機械的な締結構造を実現するハウジング構造を備えている。
 本構造とすることで、バネ要素を加えることなく、磁石による引力によって、光ファイバ101同士を接続させるための押圧力を加えることが可能となる。また、磁石による引力が部材を保持する効果も発現するため、従来のようにバネの反力にあらがうための機械的な締結部品を要することなく、安定的な光接続を保つことができる。すなわち、部材点数を少なくすることができ、結果的により小型な多心形光コネクタを実現することが可能となる。
 ここで、図4Aに示すように、光ファイバ101端面の光ファイバ整列部品102端面からの突出しを適切に設定し、磁石による押圧力を加えることで、全ての光ファイバ101でフィジカルコンタクト(PC)接続108を実現させることができる。なお、他の実施の形態で後述するように間に屈折率整合剤を設けてもよい。
 また、図4Bに示すように、光ファイバ101端面にマイクロレンズ109などを設けて、敢えて光ファイバ101間に空気ギャップ110を設けた状態で接続することも可能である。また、マイクロレンズ109を設けずに、敢えて空気ギャップ110を設けてもよい。さらに、必要に応じて、光ファイバ101接続端面に反射防止コートなどを施してもよい。さらに、第2の実施の形態で後述するように、光ファイバ長手方向に直交する方向に対して光ファイバ整列部品102端面および光ファイバ101端面を一定の角度を設けて研磨してもよい。
 ここで、連結部品103の対向する面同士は、磁石による引力のベクトルを光ファイバ長手方向に安定させるために、平行であることが好ましい。しかしながら、上記平行性が完全ではなくても、フェルール同士の長手方向の突合せ角度は大幅にずれなければ、光学的な結合損失の低下は無視できる。すなわち、実用的な機械加工精度で担保できる平行度でも良好な光学特性は達成できる。
 また、連結部品103は本実施の形態では光ファイバ整列部品102の外周を覆うように配置した例を示したが、当然完全に覆う必要はなく、外周の1面のみ或いは2面のみに配置してもよい。
 詳細には、本実施の形態では、連結部品103は、光ファイバ整列部品102の外周方向の側壁の4面の一部の周囲を囲むように配置されているが、これに限ることなく、光ファイバ整列部品102の側壁の外周の全てを囲むように配置されてもよい。また、光ファイバ整列部品102の側壁の4面全てではなく、1面のみの一部の周囲を囲むように配置されてもよく、光ファイバ整列部品102の外周方向の側面の少なくとも1面の一部の周囲に配置されればよい。
 光ファイバ整列部品102の外周方向の側壁の4面を囲まない場合には、磁石の接触面積の低下に伴い、引力が低下することが懸念されるが、必要に応じて接触面積のサイズを大きく設定すればよい。
 なお、本光コネクタは磁石という性質から多連に並べることも可能である。すなわち、本多心形光コネクタをならべて配置することで隙間のない多連多心光コネクタを提供することもできる。
<第1の実施の形態の変形例>
 以下、第1の実施の形態の変形例について、図5A、Bを参照にして説明する。
 図5A、Bに、本発明の第1の実施の形態の変形例に係る光接続部品同士を接続した光コネクタ(光接続構造)の接続前、接続後における上面断面図である。本実施の形態の変形例において、磁性構造体である連結部品(磁石)123は、光ファイバ整列部品122の接続端面125の近傍に適切に配置しても、磁石のサイズなどを適切に設定することで、第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
 ここで、連結部品(磁石)123は、光ファイバ整列部品122の接続端面125の近傍において、光ファイバ整列部品122の外周方向に連ねて(囲むように)配置してもよいし、接続端面125の近傍の一部、すなわち1箇所又は複数の箇所に配置してもよい。連結部品123は、その一部に磁石を含む構造であればよい。
<第2の実施の形態>
 図6Aに本発明の第2の実施の形態に係る光コネクタ(光接続構造)200の上面断面図、図6Bにその側面断面図を示す。ここで、図6Aには、光ファイバ整列部品202の接続端面205における光ファイバ201周辺部Bの拡大図も示す。また、図6Bには、光ファイバ整列部品102の接続端面205における光ファイバ201周辺部Cの拡大図も示す。
 本実施の形態に係る光コネクタ(光接続構造)200の構成は、第1の実施の形態と同じで2つの光接続部品200a、200bを接続して構成されるが、光ファイバ整列部品として、MTコネクタ用の多心フェルール202を用いている。光ファイバ201はコア径約10μm程度のシングルモードファイバを並べている。
 また、接続端面を側面から見たときに、約8度の斜め端面に研磨加工している。このように斜め斜面を有することにより、光ファイバを導波する光の反射光の影響を防止することができる。角度は8度以外の角度でもよく、5度でも10度でもよい。さらに、光ファイバ201の端面はフェルール202の端面からみてわずかに突出し研磨されており、また、ファイバ先端が凸球面になるよう研磨されている。
 また、連結部品103はネオジム磁石を用い、その極は、光ファイバ長手方向に磁化されており、連結部品のN極(S極)と引力を及ぼしあう組合せとなるよう対向して配置している。磁石による引力による押圧ですべてのファイバコア同士が密着して図4Aに示すようにPC接続が実現されている。
 このような構造により、第1の実施の形態での効果と同様に、従来のMTコネクタで用いていたクリップやMPOコネクタで用いていたコイルばねと複数のハウジング部品などの機械的な押圧・保持構造を排して小型なPC接続多心光コネクタを実現できる。
 また、光ファイバ長手方向に磁石の極を配置することで図6A、Bの右手側、左手側の雄雌が規定されてしまうことにはなるものの、一方を金属性磁性材料(軟磁性材料)とするよりも、磁石による引力をより大きく発現させることができ、より小型な光コネクタおよび光接続構造を提供することが可能となる。
 換言すれば、光ファイバ長手方向に磁石の極を配置することにより、それぞれの磁石の間での極性が確定してしまうので、磁石の極性の選択の自由度が制約されてしまう。その反面、磁石による引力をより大きく発現させることができるという効果を奏する。
<第3の実施の形態>
 図7A、Bに本発明の第3の実施の形態に係る光接続部品同士を接続した光コネクタ(光接続構造)300の接続前、接続後における上面断面図を示す。また、図7Cに、光ファイバ301の接続部の拡大図を示す。
 本実施の形態に係る光コネクタ(光接続構造)300の構成は第2の実施の形態とほぼ同じで2つの光接続部品300a、300bを接続して構成されるが、各々のファイバ端面は側面から見たときも直角端面となるよう突出し研磨されている。また、一方の磁性構造体である連結部品はSUS430としている。さらに、接続する光ファイバ301の接続端面間に屈折率整合剤305を介している。
 このような構造により、第1の実施の形態での効果と同様に、従来のMTコネクタで用いていたクリップやMPOコネクタで用いていたコイルばねと複数のハウジング部品などの機械的な押圧・保持構造を排して小型な多心光コネクタを実現できる。
 また、一方を金属とすることで磁石による引力が減少するものの、雌雄のペアを規定することなく接続ができる。 換言すれば、一方の連結部品が金属性磁性材料を含み、他方の連結部品が磁石を含む構成において、磁石による引力が減少する反面、他方の連結部品の磁石の極性が確定されないので、磁石の極性の選択の自由度が制約されることはないという効果を奏する。
 このとき、屈折率整合剤305を介しているため、PC接続をせずとも、フレネル反射を防止することができ、結果、小さい押圧力でも十分な特性を実現できることから、より小型な光コネクタおよび光接続構造を提供することが可能となる。なお、屈折率整合剤305としては同様の効果を得るものであれば、ゲル状や、液状、フィルム状など公知の任意の整合剤を用いてもよい。
<第4の実施の形態>
 図8Aに本発明の第4の実施の形態に係る光接続部品同士を接続した光コネクタ(光接続構造)400の斜視図、図8Bにその上面断面図を示す。本実施の形態に係る光コネクタ(光接続構造)400の構成は第1の実施の形態とほぼ同じで2つの光接続部品400a、400bを接続して構成されるが、磁性構造体である連結部品403において、2つの磁石4031、4032が分割された構造を重ねた形をしている。対向側の連結部品は引力が働くようにN極とS極が配置されている。
 詳細には、本実施の形態に係る光コネクタ(光接続構造)400は、1対の連結部品403Aと403Bとを有する。連結部品403Aは分割された部分4031Aと4032Aからなる。部分4031Aは、部分4032Aと2つの面で対向し(図8Aにおいて、光ファイバ整列部品402の上側と下側)、一方の面(例えば、図8Aにおいて、光ファイバ整列部品402の上側)がN極、他方の面(例えば、図8Aにおいて、光ファイバ整列部品402の下側)がS極に磁化され、光ファイバ整列部品402の外周方向に磁化されている。
 また、部分4032Aは、部分4031Aと2つの面で対向し(図8Aにおいて、光ファイバ整列部品402の上側と下側)、一方の面(例えば、図8Aにおいて、光ファイバ整列部品402の上側)がS極、他方の面(例えば、図8Aにおいて、光ファイバ整列部品402の下側)がN極に磁化され、光ファイバ整列部品402の外周方向に磁化されている。
 したがって、部分4031Aと部分4032Aは、対向する面では反対の極性を有するので、部分4031Aと部分4032Aとの間には引力が働く。
 また、連結部品403Bも連結部品403Aと同様の構成を有するが、4031Bと4032BにおけるN極とS極が連結部品403Aと反対の極性になるように配置される。
 その結果、4031Bが光ファイバ長手方向で接触する4032Aと、対向する面で反対の極性を有する。4032Aが一方の面(例えば、図8Aにおいて、光ファイバ整列部品402の上側)がN極、他方の面(例えば、図8Aにおいて、光ファイバ整列部品402の下側)がS極に磁化されるのに対して、4032Bは一方の面(例えば、図8Aにおいて、光ファイバ整列部品402の上側)がS極、他方の面(例えば、図8Aにおいて、光ファイバ整列部品402の下側)がN極に磁化される。
 したがって、部分4031Bと部分4032Aは、対向する面では反対の極性を有するので、部分4031Bと部分4032Aとの間には引力が働く。
 同様に、部分4032Bと部分4031Aは、対向する面では反対の極性を有するので、部分4032Bと部分4031Aとの間には引力が働く。
 このような構造とすることで、第1の実施の形態での効果と同様に、機械的な押圧・保持構造を排して小型なPC接続の光コネクタを実現できるほか、磁石による引力をより大きく発現させることができる。これにより、連結部品のサイズをより小さくしても、十分な押圧力を発現させることが可能となり、より小型な光コネクタおよび光接続構造を提供することが可能となる。
 ここで、本実施の形態では、連結部品403A、403Bそれぞれを2つの部分に分割した構成(4031Aと4032A、4031Bと4032B)としたが、複数に分割した部分からなる構成でよく、それぞれ分割した部分(磁石)が、光ファイバ整列部品402の外周方向に磁化されており、それぞれ対向する面で反対の極性を有すればよい。さらに、連結部品間(403Aと403B)で、対向する面で反対の極性を有すればよい。
 また、本実施の形態において、複数に分割された、それぞれの部分は、光ファイバ長手方向に磁化されていてもよい。それぞれ対向する面で反対の極性を有すればよい。さらに、連結部品間(403Aと403B)で、対向する面で反対の極性を有すればよい。
 すなわち、磁性構造体である連結部品403は、光ファイバ整列部品402の外周方向に複数の磁石を含む部分を有し、それぞれの部分間で対向する面が反対の極性を有すればよい。また、少なくとも1対の連結部品(403Aと403B)間において、対向する面で反対の極性を有すればよい。
 なお、1対の磁性構造体である連結部品403A、403Bの双方を永久磁石とせずとも、一方の連結部品を磁石とした場合は、他方の連結部品を金属等の軟磁性材料としてもよい。また、4031Aと4031Bとが磁石で4032Aと4032Bが金属等の軟磁性材料である場合、又は、4031Aと4031Bとが金属等の軟磁性材料で4032Aと4032Bが磁石である場合でもよい。このように、1対の連結部品において、金属等の軟磁性材料からなる部分と隣接する部分が磁石であればよい。換言すれば、金属等の軟磁性材料からなる部分の面と対向する部分の面が磁石であればよい。金属等の軟磁性材料としては、例えば、安価で機械加工に優れた材料としては、SUS430や、鉄、ニッケル、コバルト、或いは、鉄系の合金であるステンレス(SUS)の磁性を有するものなどを用いることができる。
<第5の実施の形態>
 図9Aに本発明の第5の実施の形態に係る光接続部品同士を接続した光接続構造500の斜視図、図9Bにその上面断面図を示す。本実施の形態に係る光接続構造500における光コネクタの構成は第1~第4の実施の形態のいずれの組み合わせでもよい。ここでは、接続された一対の磁性構造体である連結部品503の各々の周囲を囲むプレート505を備えている。プレート505は、金属や他の軟磁性材料からなる。例えばSUS430のプレートである。
 本実施の形態では、プレート505は連結部品503の外周方向を囲むように配置される。ここで、連結部品503の外周方向は、光ファイバ長手方向に垂直な面における連結部品503の外周に沿う方向をいう。
 このような構造とすることで、第1~第4の実施の形態と同様に小型の光接続構造を実現できるほか、磁力線の閉じ込めを、プレート505を介することでできることから、磁石による引力をさらに高めることができ、より小型な光コネクタおよび光接続構造を提供することが可能となる。
 また、プレート505を軟磁性材料とすることで、外部への磁力の影響を低減することができ、周囲部材への磁石の吸着防止や、磁場による悪影響を排することができるという副次的な効果も奏する。ここでプレート505の形状は任意であり、必要に応じて連結部品の2つの外周よりも大きく、或いは小さくしてもよい。また、多連多心コネクタに合わせて、その周囲と接するような大きな1つのプレートを設けてもよい。
<第6の実施の形態>
 図10Aに本発明の第6の実施の形態に係る光接続部品同士を接続した光接続構造600の斜視図、図10Bにその上面断面図を示す。本実施の形態に係る光接続構造600における光コネクタの構成は第1~第4の実施の形態のいずれの組み合わせでもよいが、磁性構造体である連結部品603は双方とも永久磁石であることが好ましい。ここでは、接続された一対の連結部品603の各々の1面に接するようにプレート605を備えている。プレート605は、金属や他の軟磁性材料からなる。例えばSUS430のプレートである。
 このような構造とすることで、第1~第4の実施の形態と同様に小型の光接続構造を実現できるほか、磁力線の閉じ込めを、プレート605を介することでできることから、第5の実施の形態と同様に磁石による引力をさらに高めることができ、より小型な光コネクタおよび光接続構造を提供することが可能となる。
 また、プレート605を軟磁性材料とすることで、外部への磁力の影響を低減することができ、周囲部材への磁石のくっつき防止や、磁場による悪影響を排することができるという副次的な効果も奏する。
 また、この構造においては、磁性構造体である連結部品(永久磁石)603が一方のプレート605に引っ張られることになる。その結果、嵌合部品の嵌合時の位置決め精度をより高めることができる。
詳細には、図11に示すように、ガイドピン6041などで嵌合する際は、ガイドピン6041とガイドピン用孔6042の間にわずかな隙間606を設ける必要があり、この隙間606が位置決め精度を悪化させる原因となりえる。
 しかしながら、本構造とすれば、嵌合部が、磁石による光ファイバ整列部品602を引っ張る引力(図中、矢印607)によって、隙間606の一方向に寄ることになる。したがって、予め偏った方向で最適な位置となるように各々のファイバとガイドピン6041の相対位置を調整しておけば、ファイバの位置決め精度を高めることができるというさらなる効果を奏することができる。
<第6の実施の形態の変形例>
 以下、第6の実施の形態の変形例について、図12、13を参照にして説明する。
 図12、13に、本発明の第6の実施の形態の変形例に係る光接続部品同士を接続した光接続構造の上面断面図を示す。図12に示す構造によっても、第6の実施の形態の効果を実現できる。すなわち、光ファイバ611の長手方向を中心にみて、その光ファイバ長手方向と直交する方向に対して、対向する2つの磁性構造体である連結部品613の配置を非対称にすることにより、磁石による引力(図中の矢印617)のベクトルが、光ファイバ長手方向以外にも図のようにそれと直交する一方向にもわずかに加わることになる。そのため、同様に、嵌合部が、磁石による光ファイバ整列部品612を引っ張る引力によって、隙間の一方向によることになる。これによって、ファイバの位置決め精度を高めることができるという追加の効果を奏することができる。
 また、図13に示すように、連結部品623を光ファイバ整列部品622の周囲の、いずれかの1面側に配置して、ガイドピン6241を金属性磁性材料(軟磁性材料)としても、ガイドピン6241に引力(図中の矢印628)が働き、上記と同様の効果を奏することができる。
<第7の実施の形態>
 図14A、Bに本発明の第7の実施の形態に係る光接続部品同士を接続した光コネクタ(光接続構造)700の接続前、接続後における上面断面図を示す。図中に、本実施の形態に係る光コネクタ(光接続構造)700における接続前の形態71と接続後の形態72を示す。
 本実施の形態に係る光コネクタ(光接続構造)700の構成は第2の実施の形態とほぼ同様で2つの光接続部品700a、700bを接続して構成されるが、対向する連結部品703の間に磁性材料からなる金属箔705が挿入されている。例えば、光ファイバ整列部品用の開口の空いたSUS430の金属箔が挿入されている。このような構造とすることで、第2の実施の形態と同様に小型の光コネクタを実現できるほか、磁性構造体である連結部品703の間の空隙に磁性材料が埋まることになるため、実効的に空隙を小さくする、すなわち、空隙が大きい場合でも引力の低下を減少させることができ、磁力の効果を高めた小型な多心光コネクタを実現できる。
<第8の実施の形態>
 図15A、Bに本発明の第8の実施の形態に係る光接続構造800の接続前、接続後の側面断面図を示す。
 本実施の形態に係る光接続構造800における光コネクタの構成は第2の実施の形態とほぼ同じであるが、一方の光コネクタのファイバ引出側は光導波路デバイス810と接着剤815を介して、光導波路デバイス810の光導波路コア813と短尺ファイバ805のコアが低損失に光結合するように接続、一体化されている。本実施例では、光導波部品として光ファイバと光導波路デバイスを用いる。
 光導波路デバイス810は、光導波路基板上811に光導波路層812を備え、光導波路層812内に光導波路コア813を有する。また、光導波路デバイス810は、光コネクタとの接続部に補強版814を備える。
 ここで、光導波路デバイス810としては、光の伝搬機構を有する平面光波回路(Planar Lightwave Circuit)や、光発光素子、光受光素子、光変調素子、光機能素子(例えばスプリッタ、波長合分波器、光スイッチ、偏波制御素子、光フィルタ)などである。光導波路デバイスの材料として例えば、シリコンやゲルマニウムなどの半導体や、インジウムリン(InP)やガリウムヒ素(GaAs)、インジウムガリウムヒ素(InGaAs)等に代表されるIII-V族半導体、ニオブ酸リチウムなどの強誘電体やポリマー、石英ガラスなどである。
 このような構造とすることで、第1~第7の実施の形態と同様に小型の光接続構造を実現できるほか、短尺ファイバを介することで、疑似的に光導波路デバイスと光ファイバの小型な多心光コネクタ接続を提供することができる。なお、連結部品の材料と構造は、第1~第7の実施の形態で述べたいずれの方法を用いてもよい。
<第8の実施の形態の変形例>
 図16A、Bに本発明の第8の実施の形態の変形例に係る光接続構造820の接続前、接続後の側面断面図を示す。
 図15A、Bに示す光接続構造800では光ファイバ整列部品802が直接、光導波路デバイス810の端面と接着固定されているが、図16A、Bに示す光接続構造820のように、ガラスなどからなるファイバアレイ等の接続ブロック836を介して短尺ファイバ825と光導波路層832を接続し、短尺ファイバ825で一定長伝送した先に、光ファイバ整列部品822と連結部品823を取り付けて、接続してもよい。
<第9の実施の形態>
 図17A、Bそれぞれに、本発明の第9の実施の形態に係る光接続構造900の接続前、接続後の斜視図を示す。また、図18A、Bそれぞれに、光接続構造900の接続前、接続後の図17B中の平面Aにおける断面模式図を示す。
 図17A、B、図18A、Bに示すように、本光接続構造900は、光接続部品900aと光接続部品900bとが接続されて構成される。光接続部品900a、900bは、それぞれ複数本の光ファイバ901とそれらを所定の配置に位置決めして固定する整列部品902と、その周囲に備える磁性構造体903を備える。整列部品902の接続端面9021に位置決め構造を備えている。ここで、光ファイバ901(光導波部品)は、例えばクラッド径125μm、コア径およそ10μmの石英系シングルモードファイバである。
 整列部品902は、光ファイバ901の外径よりわずかに大きい(例えば0.5~1.5μm程度)の内径を有するマイクロホールを複数備えたフェルールであり、例えばよく知られたMTフェルールである。
 また、位置決め構造は、例えば、同MTフェルールで用いられるような、両端に2つのガイドピン(オス側)9041およびガイドピン孔(メス側)9042からなる。図に示すように、整列部品902同士を対向して配置し、整列部品902の接続端面9021に各々備えた位置決め構造を嵌挿することで、光ファイバ901同士の位置合わせを実現させており、複数本の光ファイバ901同士の一括光接続がなされる構造である。
 ここで、整列部品902に備えるマイクロホールには被覆を除去した光ファイバ901が収容され、光ファイバ901と整列部品902は接着剤によって固定されている。なお、図面では接着剤の図示は省略している。
 また、光ファイバ901の接続端面及び整列部品902の接続端面9021は、略同一面になるよう平面研磨加工されている。なお、実際には光ファイバ901の接続端面はわずかに凸球面となるように研磨されている。光ファイバ901のピッチは例えばおよそ250μmピッチで配置され、光ファイバ901の本数は図において8芯である。当然上記ピッチおよび心数は任意であり、2芯、4芯、8芯、12芯、16芯、24芯などいずれの心数でも適用できる。
 光ファイバ901の周囲には被覆が施されているが、整列部品902のマイクロホール内以外の部分においては、その周囲に公知の樹脂被覆(例えばアクリル、エポキシ、シリコーン、ポリイミドなど)が施されており、さらに複数本のファイバテープ904としてまとめられている。
 図17A、Bに示すように、ファイバテープ904はさらにブーツ911により保護されている。このブーツ911は、MTコネクタなどの組み立てに用いられる公知のものであり、このブーツ911を必要に応じて省いてもよい。
 また、図18A、Bにおいて図示しないが、必要に応じて前記位置決め構造のためのガイドピン9041の脱落を防止するように、一方の整列部品902とガイドピン9041を別部品や接合材料などいずれの手段で固定してもよい。また、図面では省略するが、ガイドピン用孔9042やマイクロホールおよびガイドピン9041の先端付近には必要に応じて挿入を容易にするようなテーパ形状を施してもよい。
 また、図17A、B、図18A、Bにおいて、整列部品902を収容することが可能な磁性構造体903が、整列部品902の周囲を囲むように配置され整列部品902と一体化されている。ここで、磁性構造体903はいずれも硬磁性材料(いわゆる磁石)からなり、磁石の材料としては、発現させたい磁力に応じて公知の磁石のいずれを用いてもよい。代表的な磁石としては、ネオジム磁石を用いることができる。ほかにも、フェライト磁石、アルニコ磁石、サマリウムコバルト磁石、KS鋼、MK鋼、ネオジウム鉄ボロン磁石などいずれの公知の磁石を用いることができる。また、これらの組成をわずかに変えて磁気特性を調整したいずれの磁石でも当然同様に用いることができる。
 磁石からなる磁性構造体903(第1~第8の実施形態では連結部品と称した)とは、図18A、Bにおいて、対向する磁性構造体903の接続端面9031間に磁気引力が働くようにお互いのN極S極が配置されている。図17A、Bにおいては、ファイバの長手方向に沿ってN極とS極のペアとなるように磁化されている。これにより、整列部品902の接続端面9021と磁性構造体903の接続端面9031同士を引き付けるように引力が働いている。なお、対向する磁性構造体903の1対を双方とも前記硬磁性材料(磁石)とせずに、一方のみ磁石とし、他方の磁性構造体903を軟磁性材料としても、磁性構造体903間に磁力が働くため同様に適用することができる。
 軟磁性材料は、いわゆる磁石につく金属などが知られ、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、或いは、鉄系の合金であるステンレス(SUS)の磁性を有するもの(例えばSUS430)などを用いることができる。対向する磁性構造体903をいずれも磁石とした方が当然発現する磁力が大きく、引力が大きい。
 一方で、引力は前記よりも劣るものの、加工性やほかの部品とのくっつき防止、磁力による影響防止、などの観点で他方を軟磁性材料としてもよく、これらは必要な引力、磁性構造体903のサイズ、要求条件などに応じて適宜選択できる。
 また、整列部品902と磁性構造体903は一体化されており、接着や機械的な嵌合や金属による接合(はんだなど)のいずれの接合方法を用いてもよい。また、整列部品902と磁性構造体903間を接合せずに、図19の断面図に示すように、別の把持部品912を介して一体化してもよい。把持部品912には、前記ガイドピン9041の脱落防止構造9044を備えてもよい。また、接続時に把持部品912同士が嵌合するような締結構造を適宜設けてもよい。
 図18A、Bにおいて、接続端面の光ファイバ長手方向に対して、光ファイバ901はわずかに整列部品902よりも突き出るように研磨されている。また、磁性構造体903の接続端面9031と整列部品902の接続端面9021は同一面上にある構成、または磁性構造体903の接続端面9031が、光ファイバ長手方向において整列部品902の接続端面9021から引っ込むように位置決めされており、対向する磁性構造体903の接続端面9031の間に隙間がある構成である。
 一般に、磁石間に働く磁力はギャップが小さいほどより大きくなるため、理想的には磁性構造体間と整列部品間の面が同一面上にあると、より大きな磁力を発現可能である。
 一方、わずかでも磁性構造体が光ファイバ長手方向に対して接続面側に突き出ている場合は、整列部品端面または光ファイバの端面が接触できないという恐れがあった。しかし、上述の位置関係とすることで整列部品902端面および光ファイバの端面の接触を阻害することなく、磁性構造体である磁石間のギャップを極力小さくして磁力を十分に発現させることができる。
 このような構造とすることで、以下のような効果を奏する。
 すなわち、従来の多心形光コネクタでは、対向する光ファイバ間のギャップを小さく(またはギャップをゼロに)するように接続端面に押圧力を加える必要があり、その押圧力を加える部材として、コイルばねやクリップなどを用いていた。
 さらに、例えばMPOコネクタなどでは、バネの保持部品、およびそれらを一体化するハウジング部品を複数備える必要があった。また、押圧力を印加した接続状態を維持するために、ハウジング部品に機械的な締結構造を備え、このハウジング部品と嵌合するアダプタ部品などを介して、機械締結した構造を維持することで、押圧力を発現させる必要があった。
 本発明の構造とすることで、前述のような機械的なバネ部品を用いることなく、磁気引力によって、光ファイバの接続端面間に押圧力を加えることが可能となる。
 さらに、磁気引力が接続状態を保持する効果も発現するため、従来のようにバネ部品の反力にあらがうための機械的締結を備えたハウジング部品、アダプタ部品を要することなく、安定的な光接続を保つことができる。
 すなわち、本発明の構造を用いることで同一の押圧力を発現する場合でも、部材点数を大幅に少なくすることができ、従来よりも大幅に小型化した多心形光コネクタ接続構造を実現することが可能となる。
 例えば、公知のMTフェルールは幅6.4mm、長さ8mm、厚み2.5mmであることが一般的であるが、MPOコネクタは周囲のハウジングやファイバ保護部を含めると、外形基準でおおよそ幅12mm、厚み7.5mm、長さ25mm程度を要しており、さらに結合のためのアダプタ部品を要する必要もあった。
 この際に発現させるコイルバネの弾性力は例えば10Nである。一方、MTフェルールの双方に周囲に一般的なネオジム磁石を用いた構造とすることで、例えば厚み1mm、長さ20mmで配置すると磁性構造体903を含めた外形寸法は幅8.4mm、長さ8mm、厚み4.5mmと大幅な小型化が実現でき、10N以上の磁力を発現させることができ、アダプタ部品も排することができ、大幅な小型化につながる。
 上記計算は例であり、磁石をより強力な材質とする、後述の実施の形態で述べるように磁石を1次元或いは2次元の多極磁石アレイとする、いわゆるヨークとして機能し磁力をより大きく発現させる金属プレートなどの他の磁性構造体903を加えるなどいずれの方法を追加することで、さらなる磁力の増加、或いは同一磁力での小型化を実現することが可能である。また近年では、薄型のMTフェルール(例えば厚み1.25mmや、長さ4mm)なども開発されており、同薄型MTフェルールと組み合わせることで、さらなる小型化も可能である。
 また、図17A、Bおよび図18A、Bに示した構造において、磁性構造体903は整列部品902の周囲を取り囲むように配置したが、当然磁力を発現させることができる構造であればこの限りではない。
 図20A-Kに、図17A、Bの接続端面側からみた場合の、磁性構造体903と整列部品902の位置関係の配置バリエーションを示す。図20Aに示すように図17A、Bと同様に外周全体を磁性構造体903で囲うような構造の他にも、図20Bに示すように当然外周の一面のみを磁性構造体903とする構成でも良い。
 また、図20C、Dに示すように上下面、左右面に配置する形でもよい。また磁性構造体903は単一の材料でなくてもよく、硬磁性材料903aと軟磁性材料903bの組み合わせでもよい。例えば、図20Eに示すように、外周の一部を硬磁性材料(磁石)903aとして、一部を軟磁性材料903bとしてもよい。
 また、図20F、Gに示すように、整列部品902に磁性構造体903又は磁性構造体903の一部を内蔵することで、さらなる小型化かつ実装性を高めることもできる。これらは機械的に接合してもよいし、磁力により一体化した構造でもよいし、接着あるいは半田などいずれの接合手段を用いてもよい。ここで、整列部品902に少なくとも磁性構造体903の一部を内蔵する構造は、整列部品902に少なくとも磁性構造体903の一部を貫入する構造も含む。
 同様に、図20H、I、Jに示すように、複数の磁性構造体903(903a、903b)の組み合わせを用いてもよい。他の実施の形態で後述するように、磁性構造体903aの周囲にさらに軟磁性材料からなる磁性構造体903bのプレートを設ける構造(図20K)としてもよい。当然、図20に限ったものでなく類推されるものはいずれでもよい。また、接続するペアは図20のいずれの組み合わせを用いてもよい。
 また、図21A-Fに、光ファイバ長手方向の側面断面における、磁性構造体903と整列部品902の位置関係の配置バリエーションを示す。図21Aに示すように、光ファイバ901やファイバテープ904(光導波部品)を挿入する側の面(接続端面の反対側の面)において、磁性構造体903が整列部品902より短くてもよい。また、図21Bに示すように、当然磁性構造体903が整列部品902より長く延在してもよい。この場合、例えばファイバテープ904の方が整列部品902よりも当然厚み方向が小さいため、図21Cに示すように、ファイバテープ904に沿うように磁性構造体903の厚みを変更させてもよい。
 また、長手方向に対しても磁性構造体903は単一の材料でなくてもよく、硬磁性材料903aと軟磁性材料903bの組み合わせでもよい。図21D、Eに示すように、図21Cと類似の構成で一部を硬磁性材料903a、一部を軟磁性材料903aである金属で構成してもよい。この構成により、磁石の使用量を抑えつつ、磁力を増強させることできる。また、光ファイバ901等を保護するブーツ機能などを同時に機能させることもできる。図21Fに示すように、整列部品902の接続端面9021よりも磁性構造体903の接続端面9031が突き出る構造としてもよい。
 図21A-Fのいずれも、複数の磁性構造体903を組み合わせる場合は、機械的に接合してもよいし、磁力により一体化した構造でもよいし、接着あるいは半田などいずれの接合手段を用いてもよい。また、前述と同様に、磁性構造体903の組み合わせは、図20A-K、図21A-Fに示すようないずれの組み合わせを用いてもよく、接続構造として対向するペアもいずれの組み合わせを用いてもよい。
 また、前述のように、一方を磁石を含む磁性構造体903とした場合は、他方は軟磁性材料のみで構成してもよい。一方を軟磁性材料のみで構成すると、双方を磁石で構成した場合に比べて磁力がわずかに減少するが、磁気引力を発現させるN-Sの組み合わせ及び配置を気にする必要がなくなるため、実用上好ましい場合もあり適宜選択すればよい。
 上記のようなバリエーションを用いることで、更なる小型化に向けた磁力の増加のほか、接続構造の搭載基板も含めた際の省スペース化や作製上の加工性向上などの追加の効果を奏することができる。例えば、磁石の穴あき加工などは比較的加工が難しい一方、切削加工などは容易であるため、図20A-Kの一部に示すように別磁石で組み立てるか、軟磁性材料などを介する構造とすることで、作製容易性を向上可能である。
 また、上記に加えて、他の実装部品との共用(例えば、図20A-Kの軟磁性材料部を接続構造を搭載する基板と共用する、または、軟磁性材料部にねじ穴などを配しておき、同接続構造を搭載する基板との機械的締結構造と共用する)など実装上の効用を奏することもできる。
 次に、本発明の他の構成要素について述べる。本発明においては、光ファイバの種類や材質、整列部品の種類や材質は公知のいずれでも適用できる。
 例えば、光ファイバ901はよく知られた石英系光ファイバやプラスチックファイバいずれでもよい。また、光ファイバ901はシングルモードファイバやマルチモードファイバ、偏波保持ファイバ、フォトニック結晶ファイバ、マルチコアファイバ、などいずれでも適用できる。
 加えて、光ファイバ901の周囲には被覆が施されているが、整列部品902のマイクロホール内以外の部分においては、その周囲に公知の樹脂被覆(例えばアクリル、エポキシ、シリコーン、ポリイミドなど)や、さらにその周囲にシリコーンチューブやナイロン被覆などを2重以上に設けてもよい。当然多芯ファイバの場合は、テープ化して束ねた公知のファイバテープ904とすることでより簡便に光ファイバを取り扱うことができる。
 整列部品902は、公知のMTフェルールなどの多心(または多芯)フェルールを用いることができる。多芯フェルールの材質はMTフェルールによく用いられる汎用プラスチック、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックなどいずれを用いてもよい。
 また、多芯フェルールと同様の構造で、ガラス材料を用いても、またシリコン等の半導体材料、セラミック材料などいずれの材料をベースにした加工品を用いてもよい。例えば、公知の光ファイバアレイのように、ガラスV溝に光ファイバを収容し、その上から、リッド部品をかぶせて接着剤で固定した構造を応用して、この周囲に前記同様2つのガイドピンなどを両端に所定位置に位置決めして接着することで、位置決め構造を備えたガラス材料からなる整列部品構造としてもよい。
 また、整列部品902および磁性構造体903の外形は、図では矩形/長方形の例を示したが、その外形は当然任意の形状を用いることができる。例えば、外形が円形、楕円形、多角形などとしてもよい。角などに必要に応じて面取りやフィレットなどの加工を施してもよい。これらは他の実施の形態でも同様である。
 位置合わせ構造としては、図17A、B、図18A、Bは、MTフェルールなどで用いられるガイドピンによる位置合わせ構造としているが、本発明での位置合わせ構造としては当然上記に限定するものでない。例えば、図22Aに示すように、ノッチと溝の嵌め合いのように、突起等9061をいずれか一方のフェルール端面に形成あるいは取り付け、いずれか一方にその突起に適合するガイド溝9062などを設けてもよい。
 また、図22Bのように外形ガイド907の嵌め合いなどを用いてもよく、同様の精度を担保できるものであれば、その他にもいずれの嵌合構造なども位置合わせにも適用できる。
 次に、光ファイバ901の接続端面についても述べる。なお、光導波部品として、光ファイバ901を光導波路、光学素子と置き換えても同様である。例えば、本実施の形態と同様、図23Aに示すように光ファイバ901端面の整列部品902端面からの突出しを適切に設定し、磁石による押圧力を加えることで、全てのファイバでフィジカルコンタクト(PC)接続を実現させることができる。
 これにより、空気層とのフレネル反射を抑制することができる。なお、他の実施の形態で後述するように接続する光ファイバ901間にギャップがあってもギャップに適切な屈折率を有する樹脂などを充填して、屈折率整合させてもフレネル反射を抑制できる。
 また、図23Bに示すように、光ファイバ901の端面を斜めに研磨加工することでも、フレネル反射に伴う戻り光を抑制することができる。この際、整列部品902ごと研磨してもよいし、光ファイバ901端面のみ斜め端面を形成してもいずれでもよい。このときの角度は、図23Bのように紙面上下方向に設けてもよいし、紙面奥行き方向に設けても当然よい。
 また、図23Cに示すようにギャップ(空隙)を設け、マイクロレンズ909などを光ファイバ901端面に設けて、光ファイバ901間に指定のギャップを設けた状態で接続することも可能である。
 また、マイクロレンズを設けずに、敢えて空気ギャップを設けてもよい。この際必要に応じて、ファイバ接続端面に反射防止コートなどを施すことでフレネル反射を抑制することができる。さらに、図23Cの構成で反射防止コートを施さずに、斜め端面としてもよい。その場合は、角度がある状態でも光が結合するようにあらかじめ対向する光ファイバ901の位置を適切に設定しておけばよい。
 空間結合系の場合は、図23Cに示すようにする場合は、磁性構造体903の接続端面9031は、整列部品902の接続端面9021よりも突き出して配置すればよい。
 次に、磁性構造体903の公差について述べる。対向する磁性構造体903の面同士は、磁気引力のベクトルをファイバ長手方向に安定させるために、平行であることが好ましい。しかしながら、上記平行性が完全ではなくても、整列部品902同士の長手方向の突合せ角度は大幅にずれなければ、光学的な結合損失の低下は無視できる。すなわち、実用的な機械加工精度で担保できる平行度でも良好な光学特性は達成できる。
 加えて、本光接続構造900は磁石という性質から多連に並べることも可能である。すなわち、本多心形光接続構造900をならべて配置することで隙間のない多連多心光接続を提供することもできる。
 なお、後述するように本光接続部品および光接続構造においては、光導波部品として、整列部品に収容する光導波部品は当然複数本の光ファイバに限定するものではなく、光ファイバの代わりに複数の導波路コアを有する光導波路を配置しても同様の効果を奏することができ、光導波路同士の接続あるいは光導波路と複数本の光ファイバとの接続することができる。
<第10の実施の形態>
 図24A、Bそれぞれに、本発明の第10の実施の形態に係る光接続構造1000の接続前、接続後の斜視図を示す。
 基本構成は第9の実施の形態と同じであり、本光接続構造1000は、光接続部品1000aと光接続部品1000bとが接続されて構成され、それぞれの光接続部品1000a、1000bにおいて、整列部品10_02としては前述と同様にMTフェルールを用い、位置決め構造としてはガイドピン10_41とガイド孔を用いており、整列部品10_02の底面(外周の1面)に図20Bの配置で磁性構造体10_03が配置されて一体化されている。
 光接続部品1000aにおいて、磁性構造体10_03の一方は単一の硬磁性材料であるネオジム磁石10_03_01を用いており、他方も同様に硬磁性材料であるネオジム磁石10_03_02を用いている。それぞれの磁石の対向する面が、異なる極性(N極又はS極)を有する。一方、磁性構造体の一方10_03_03には軟磁性材料を用いる。
 一方、各々の整列部品10_02内には第1の実施の形態の複数の光ファイバ10_01と異なり、複数のコアとその周囲にクラッドを備えた光導波路10_21を収容している。
 光導波路10_21を構成するコアおよびクラッドはポリマー樹脂からなり、各々最適に屈折率を調整したフッ素化エポキシ樹脂からなる。コア径はおよそ8μm程度としており、シングルモード導波路として機能している。
 ポリマー導波路の外形は矩形を有しており、MTフェルール内に同ポリマー導波路を収容する矩形溝が形成され、前記ポリマー導波路を収容したのちに導波路上面から前記フェルールに内包するようにリッドをかぶせて接着剤によって固定することで、前記フェルールとポリマー導波路が一体化されている。これは、よく知られたPMTコネクタ(Polymer Waveguide Connected with MT connector)とほぼ同一の構造であり、この構造とすることでMTコネクタと同じ要領で導波路同士をコネクタ接続することが可能になっている。
 なお、構成する導波路としては当然上記例に限定するものでなく、光導波路として機能するものであればいずれの光導波路でも適用できる。例えば、材料としてはポリマーを用いてもよいし、よく知られた基板上に形成された石英ガラスを主母材とした石英系PLC(Planar Lightwave Circuit)を用いてもよい。
 また、同様にSOI基板上に形成されたSi導波路や、化合物半導体からなるInP導波路、誘電体材料からなるLN導波路などいずれの材料を用いてもよい。
 また、ポリマー導波路の材料としても、前記フッ素化エポキシ以外にも、公知のいずれの導波路材料を用いてもよい。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリノルボルネン樹脂、ポリオキセタン樹脂、有機無機ハイブリッド樹脂などいずれでもよく、前記樹脂をフッ素化、塩素化、臭素化したハロゲン置換体を用いてもよい。また、前記樹脂をベースにして一部化学構造を変更した誘導体などいずれを用いてもよい。
 導波コアのサイズも任意に設計でき、シングルモード、マルチモードいずれでもよい。また当然導波路コア間隔やチャンネル数についても任意に適用できる。
 図24A、Bにおいて、前記硬磁性材料からなる磁性構造体であるネオジム磁石の配置を第9の実施の形態と異にしている。
 具体的には、図24A、Bに示すように、光接続部品1000aにおいて、磁性構造体10_03内において、N極S極をそれぞれ長手方向に有する2つの磁石10_03_01、10_03_02が長手方向に沿って連結しており、それぞれN極S極のペアが同一の磁性構造体10_03内に配されている。ここで、N極S極のペアは、2つの磁石10_03_01、10_03_02の対向する面同士の間に引力が適切に働くように配置されている。一方、光接続部品1000bには、軟磁性構造体10_03_03が配置され、磁石10_03_01と磁力により接続する。
 このような構造とすることで、第1の実施の形態で述べた効果と同様に、前述のような機械的なバネ部品を用いることなく、磁気引力によって前記光導波路10_21の接続端面間に必要な押圧力を加えることが可能となる。
 さらに、磁気引力が接続状態を保持する効果も発現するため、従来のようにバネ部品の反力にあらがうための機械的締結を備えたハウジング部品、アダプタ部品を要することなく、安定的な光接続を保つことができる。すなわち、本発明の構造を用いることで同一の押圧力を発現する場合でも、部材点数を大幅に少なくすることができ、MPOコネクタなどに組み込むことなく、従来よりも大幅な小型化した、光導波路用コネクタ接続構造を実現することが可能となる。
 さらに、本実施の形態のように磁石を同一部品内に分割して配置することで、同一サイズでも発現する磁気引力をより大きく発現させることができる。すなわち、磁性構造体10_03のサイズをより小さくしても、十分な押圧力を発現させることが可能となり、同一の押圧力を発現するためのサイズをより小型化することができる。これにより、更なる小型光接続部品および光接続構造を提供することが可能となる。
 以上、光導波路同士の接続を例に述べたが、当然第1の実施の形態と同様に複数本の光ファイバ同士あるいは複数本の光ファイバと光導波路の接続にも適用することができる。
 また、第1の実施の形態と同様、整列部品の構造や材料、異なる位置決め構造でも適用でき、図23A-Cの例で示すようないずれの接続端面も適用できる。
 また、磁石を導波路コアの長手方向に沿って分割する構造であれば、図20A~図22Bのいずれの組み合わせを適用してもよい。例えば、間に軟磁性体構造であるSUS430を挟んだ図25Aや周囲を囲んだ図25Bのような構造としてもよい。
 なお、本実施の形態では2分割の例(1つの磁性構造体内に1つのN-Sペア)を示したが、N-Sを保つ構造であれば、2分割以上(1つの磁性構造体内に複数のN-Sペア)としてもよい。これらの磁石群の組み合わせは、あらかじめ磁化されたN-Sのペアを有する磁石部品を磁気引力を利用して連結することで形成でき、必要に応じてギャップに接着剤やはんだなどを充填させて一体部品とすることができる。
 また、当然一方の光接続部品の磁性構造体にのみ硬磁性構造である磁石を含み、他方は軟磁性体で構成しても引力がわずかに減少するが、N-Sの組み合わせを気にする必要がなくなるため、実用上好ましい場合もあり、適宜選択すればよい。
<第11の実施の形態>
 図26A、Bそれぞれに、本発明の第11の実施の形態に係る光接続構造1100の接続前、接続後の斜視図を示す。
 基本構成は第9の実施の形態と同じであり、本光接続構造1100は、光接続部品1100aと光接続部品1100bとが接続されて構成される。それぞれの光接続部品1100a、1100bにおいて、整列部品11_02としては前述と同様にMTフェルールを用い、位置決め構造としてはガイドピン11_41とガイド孔を用いている。整列部品11_02の周囲に図20Aと同様に周囲を囲んだ配置で磁性構造体11_03が配置されて一体化されている。接続対象を光ファイバ同士、あるいは光導波路同士とせずに、光ファイバと光導波路を例に示している。当然、これらの光導波部品のどの組み合わせでも同様である。
 本実施の形態では、磁性構造体11_03の一方は単一の硬磁性材料であるネオジム磁石を用いており、他方も同様に硬磁性材料であるネオジム磁石を用いている。
 接続対象以外で第9、第10の実施の形態と異なる点は、N極とS極を光ファイバ長手方向に沿って磁化せず、外周方向に磁化させている。光接続部品1100a、1100bにおいて、それぞれの磁性構造体11_03の間で磁気引力が働くように適切にN-Sを対向させて配置している。
 このような構造とすることで、第9の実施の形態で述べた効果と同様に機械的な押圧部品や、締結構造などを備えるハウジング部品を用いることなく、小型な光接続構造を実現することが可能になる。
 また、磁化の方向を変更することで、磁石の寸法や配置によっては、同一サイズでも発現する磁気引力をより大きく発現させることができる。すなわち、磁性構造体11_03のサイズをより小さくしても、十分な押圧力を発現させることが可能となり、同一の押圧力を発現するためのサイズをより小型化することができる。
 光接続構造の実装上、幅、長さ、厚みなどに制約があっても十分な押圧力を発現させることができ、更なる小型光接続部品および光接続構造を提供することが可能となる。
 また、追加の効果として、本構成とすることで、接続面内におけるアライメント効果、および接続保持効果の2点の追加の効果を奏する。
 前者は、対向する接続面同士がN-Sのペアであるため、例えば、誤って一方の接続部品を反転させて接続しようとすると、N-NおよびS-S同士が向かい合うことになり反発して接続することができない。これにより誤接続の防止という追加の効果がある。
 加えて前者に関して、位置決め構造により実際は詳細な位置決めを行うが、N-Sで引力が最も大きくなるような2つの接続面の相対位置は磁力で一意に決まるため、ラフな位置決めを磁力によって実現することができる。この場合、部品自体の外形および磁化を非常に精密に行うことができれば、前記位置決め構造がなくても光ファイバ同士の高精度な位置決めを行うことが可能である。
 また、後者は、前述に関連して面内で最も引力が大きくなる位置が規定されていることから、接続後に光ファイバ長手方向と直交する方向または外周方向に外力が加わったとしても、磁石による反力が働き、接続面の相対位置関係を保持する力が第9の実施の形態よりも大きい。
 実際にはガイドピン11_41の嵌合により接続面の滑りは非常に小さいが、ガイドピン11_41とガイド孔11_42にクリアランスが例えば1μmある場合は、外力に応じて1μm分の接続後のコア間の光軸ずれが発生しうるため、振動などがあると接続損失が周期的に揺らぐことがある。しかし、本構成とすることで、光ファイバの長手方向と直交する方向または外周方向に対して外力が加わった際も磁気引力による保持/復元力が働くため、接続の安定性を高めることが可能になる。
 なお、第10の実施の形態と同様、外周方向に2分割の例(1つの磁性構造体に1つのN-Sペア)をしてもよく、またN-Sを保つ構造であれば、2分割以上(1つの磁性構造体内に複数のN-Sペア)としてもよい。例えば、図27Aに示すように2分割としてもよい。
 また、磁石を導波路コアの外周方向に沿って分割する構造であれば、図20A-図22Bのいずれの組み合わせを適用してもよい。例えば、間に軟磁性体構造であるSUS430を挟んだ形状や、上下方向にのみ磁石を配置してサンドイッチした形状、例えば図27Bのような構造としてもよい。
 また、当然一方の光接続部品の磁性構造体11_03にのみ硬磁性構造である磁石を含み、他方は軟磁性体で構成してもよい。この場合は、前述のアライメント効果や保持効果は低減するが、軟磁性体の磁石と軟磁性体のペアに比べて、磁性構造体11_03の寸法などによっては、同一サイズでも磁気引力を大きくすることができる。
<第12の実施の形態>
 図28A、Bそれぞれに、本発明の第12の実施の形態に係る光接続構造の接続前、接続後の斜視図を示す。
 基本構成は第9の実施の形態と同じであり、本光接続構造1200は、光接続部品1200aと光接続部品1200bとが接続されて構成される。それぞれの光接続部品1200a、1200bにおいて、整列部品12_02としては前述と同様にMTフェルールを用い、位置決め構造としてはガイドピン12_41とガイド孔を用いており、整列部品12_02の周囲に図20Aと同様に周囲を囲んだ配置で磁性構造体12_03が配置されて一体化されている。接続対象を光ファイバ同士とする例を示すが、当然、光導波部品として光導波路なども適用できる。
 本実施の形態では、磁性構造体12_03の一方は単一の硬磁性材料であるネオジム磁石を用いており、他方は軟磁性材料であるニッケルを用いている。ここで、ネオジム磁石はN極とS極を光ファイバ長手方向に沿って磁化した1対の磁石を、外周方向において2つ配置している。
 このような構造とすることで、第9の実施の形態で述べた効果と同様に、機械的な押圧部品や、締結構造などを備えるハウジング部品を用いることなく、小型な光接続構造を実現することが可能になる。
 また、複数の磁石ペアを同一の磁性構造体12_03の中に含ませることで、磁力線の閉じ込めを強くし、同一サイズでも発現する磁気引力をより大きく発現させることができる。すなわち、磁性構造体12_03のサイズをより小さくしても、十分な押圧力を発現させることが可能となり、同一の押圧力を発現するためのサイズをより小型化することができる。これにより、更なる小型光接続部品および光接続構造を提供することが可能となる。
 これらの磁石群の組み合わせは、あらかじめ磁化されたN-Sのペアを有する磁石部品を磁気引力を利用して連結することで形成でき、必要に応じてギャップに接着剤やはんだなどを充填させて一体部品とすることができる。
<第12の実施の形態の変形例>
 図29に、第12の実施の形態の変形例を示す。
 図29に示す光接続構造は、図28A、Bで一体とした磁石群をさらに外周方向にも同様に配置する磁石群121_03を備える。本変形例に係る光接続構造は、複数の磁石を光ファイバの長手方向と外周方向とに備え、これらの複数の磁石それぞれが、隣り合う磁石の対向する面が異なる極性となるように配置される。
 このように、2次元に極を分割することで、さらに磁力線の閉じ込めを強くし、同一サイズでも発現する磁気引力をより大きく発現させることができる。すなわち、磁性構造体(磁石群)121_03のサイズをより小さくしても、十分な押圧力を発現させることが可能となり、同一の押圧力を発現するためのサイズをより小型化することができる。
 なお、本構造は図29のように必ずしも1つの部品とする必要はなく、図20A-図22Bのいずれの組み合わせを適用してもよいし、磁性構造体を分割してもよい。例えば図30のように上下面に異なる磁石群122_03_1および軟磁性材料122_03_2などを磁性構造体として配置してもよい。
 また、本実施の形態では他方を軟磁性体としたが、当然第10、第11の実施の形態と同様に他方も図28A-図30の各々とN-Sを対向して配置したような硬磁性材料の磁石からなる磁性構造体としてもよい。この場合は、第11の実施の形態で述べたように、接続面内における位置決め効果や、接続後の安定性に関する保持効果を追加で奏することができる。
<第13の実施の形態>
 図31A、Bそれぞれに、本発明の第13の実施の形態に係る光接続構造1300の接続前、接続後の斜視図を示す。本光接続構造1300は、光接続部品1300aと光接続部品1300bとが接続されて構成される。図31Cは、図31B中の平面Bにおける断面図である。
 光接続部品1300aでは、複数の光ファイバ13_01は第9の実施の形態と同様に整列部品13_02に収容されており、整列部品13_02端面にはガイドピン挿入孔13_42などの位置決め構造が配置されている。
 また、整列部品13_02の周囲の一部には磁性構造体13_03が連結しており、磁性構造体13_03には硬磁性材料である磁石から形成されている。光接続部品1300aと光接続部品1300bとは、磁性構造体13_03の磁力により接続する。
 一方、光接続部品1300b(光学素子13_23側)では、整列部品は基板13_22に位置決め構造を備え、ガイドピン13_41などの位置決め構造が光学素子13_23の周囲に配置されている。位置決め構造は前記ガイドピン13_41を挿入することが可能なガイド孔13_42を有する部品13_43としてもよい、すなわち雄雌の組み合わせを変えてもよい。
 ここで、光学素子13_23は基板13_22上に搭載されており、基板13_22に位置決め構造も形成または搭載されている。
 また、光学素子13_23の近傍には磁性構造体13_03として、硬磁性材料の磁石が左右に配置されており、基板13_22上に搭載されている。図面上は電気配線や電気実装部、電気回路素子、光学素子機能部の詳細などは割愛している。
 このとき、光学素子13_23としては、例えば、複数のコアを有するシリコン導波路からなる光集積回路である。
 光学素子13_23であるシリコン導波路近傍には、光ファイバのモードフィールド径適合するようなスポットサイズコンバータなどが適宜集積されており、光ファイバのモードフィールドとEdge Couplingにより高効率に接続することが可能になっている。
 また屈折率整合剤13_31が接続端面間に充填されている。
 また、光学素子13_23側に備える位置決め構造は、光学素子13_23に備える複数の光入出力部に対して高精度に位置決めされており、光接続部品1300bに備えるガイドピン13_41を、光接続部品1300aのガイド構造(孔)13_42に嵌合させることで、複数本の光ファイバ13_01の各々のコアと光学素子13_23の光入手力部を位置決めして、高効率な光接続が可能な構成となっている。
 このような構造とすることで、第9の実施の形態で述べた効果と同様に、MTコネクタにおけるクリップ部品やMPOコネクタにおけるコイルバネなどの機械的な押圧部品や締結構造などを備えるハウジング部品を用いることなく、光学素子と複数本の光ファイバとのコネクタ接続を小型に実現することが可能である。
 特に、光学素子の用途においては、光学素子は電気的にプリント基板などと接続する用途などを鑑みると基板などに搭載する必要があった。この場合は、第9~第12の実施の形態で述べたような、整列部品に収容した光ファイバ同士の接続や整列部品に収容した光導波路同士の接続、あるいは光ファイバと光導波路の接続での用途とは異なり、基板に搭載された光学素子側にクリップやバネを搭載することは困難であり、加えて、前記押圧部品が締結するような機械的構造を形成することは実装上や基板の厚み、実装基板に搭載される他部品との機械干渉などの観点からも非常に困難であった。
 本構造であれば、基板13_22側に備える磁性構造体13_03は、図31A、Bに示すような磁石ブロックあるいはSUS430などの単なる磁性金属ブロックであればよく、構造が非常にシンプルである。そのため、基板13_22上あるいは光学素子13_23の近傍に磁性構造体13_03を容易に配置することが可能であり、小型な光接続構造を実現するにあたって、大幅な効果が実現できる。
 なお、光学素子13_23としては、例えば光発光素子、光受光素子、光変調素子、光機能素子である。光発光素子としてはよく知られたDFB(Distributed Feedback)レーザアレイやDBR(Distributed Bragg Reflector)レーザアレイ、VCSEL(Vertically Cavity Surface Emitting LASER)アレイであり、光受光素子としてはPhotoDetecterアレイなどである。
 光変調素子としては、例えば前記光発光素子に直接変調したものや、EA(Electro-Absotrion)変調器を集積したもの、あるいはマッハツェンダ干渉回路やリング変調器回路からなる外部変調素子のいずれかから構成される。光機能素子としては、スプリッタ、波長合分波器、光スイッチ、偏波制御素子、光フィルタなどである。
 これらのいずれも光学素子として用いることができ、前記各種素子を光導波路のベースである石英系PLCや、Si導波路や、ポリマー導波路、InP導波路、LN導波路などに前記各種光発光素子、光受光素子、光変調素子、光機能素子などがモノリシック集積あるいはハイブリッドに集積された光集積回路(Photonic Integrated Circuit:PIC)なども光学素子として用いることができる。
 いずれにせよ複数の光入出力部を備えており、外部の光ファイバ或いは光導波路と接続することで外部へ光を入出力する光学素子であればいずれも本発明に適用できる。
 また、光学素子13_23側に備える位置決め構造は、本実施の形態に限るものでなく、前述と同様位置決め効果を奏するものであれば任意である。例えば、ガイドピン13_41が搭載できるようなV溝を別部品として形成し、光学素子の両脇に備える構成でもよいし、あるいは光学素子に機械加工やリソグラフィなどによって直接V溝を加工、形成してもよく、そのような場合は位置決め構造と光学素子の位置決めはプロセス精度あるいは加工精度により決めることができる。
 前述のように、位置決め構造は必ずしも光学素子13_23と直接的に一体化している必要はなく、基板などを介して間接的に一体化してもよい。また、光学素子13_23側にガイドピン13_41を備えて光ファイバ接続側にガイド孔13_42としてもよい。
<第13の実施の形態の変形例>
 図32A、Bそれぞれに、本発明の本実施の形態の変形例に係る光接続構造の接続前、接続後の斜視図を示す。
 基本的には本実施の形態と同様であるが、光学素子の光入出力部近傍において光の進行方向を変更するような光路変換構造131_25が集積されており、いわゆるVertical Couplingによる光接続がなされている。光路変換の手段としては、例えば光集積回路中や入主力部近傍にGrating Couplerを集積する、ミラーを集積する、曲げ導波路を集積する、などいずれの公知の方法を用いてもよい。
 本構成においても、前述と同様に磁気引力を用いることで機械的部品を用いることなく、小型な光コネクタ接続構造を実現することができる。
<第14の実施の形態>
 図33A、B、Cそれぞれに、本発明の第14の実施の形態に係る光接続構造1400の接続部品の接続端面の模式図、接続前の側面断面図、接続後の側面断面図を示す。本光接続構造1400は、光接続部品1400aと光接続部品1400bとが接続されて構成される。
 構成要素および接続構造は第9の実施の形態とほぼ同一であるが、磁性構造体14_03の配置位置について第9の実施の形態と異なる。
 すなわち、磁性構造体14_03が、図20Gで示したように、整列部品14_02の周囲のみではなく整列部品14_02の接続端面内にも配置されている。整列部品14_02の接続端面近傍の一部は、前記磁性構造体14_03を収容するためにあらかじめ陥没構造を設けてあり、陥没構造に磁性構造体14_03又は磁性構造体14_03の一部が配置されている。ここで、陥没構造は切り欠きも含む。
 また、磁性構造体14_03の少なくとも一方は、これまでの実施の形態と同様、硬磁性構造体の磁石を含んでいる。このような構造とすることで、第9の実施の形態と同様に機械的な部品や締結構造を用いることなく小型な光接続構造を実現することができる。
 また、端面にも磁性構造体14_03の領域を増やすことで、実質的な磁石の断面積を増やすことができ、外形寸法を増価させることなく磁力を大きく発現させる、あるいは同一の磁力で外形寸法を小さくすることができ、より小型な光接続構造を実現することができる。
<第15の実施の形態>
 図34A、Bそれぞれに、本発明の第15の実施の形態に係る光接続構造1500の接続前、接続後の側面断面図を示す。本光接続構造1500は、光接続部品1500aと光接続部品1500bとが接続されて構成される。
 基本的な構造は第14の実施の形態と第13の実施の形態の組み合わせと同様であるが、磁性構造体15_03_1、15_03_2が整列部品15_02および光ファイバ15_01の接続端面より突出している。
 また、接続対象が光学素子15_23と複数本の光ファイバ15_01となっている。
 また、光学素子と光ファイバ15_01の各々の接続端面上には、第9の実施の形態の図23Cで述べたマイクロレンズアレイ構造15_26を備える光学素子15_23と反射防止膜が形成されており、空間系結合を行っている。
 さらに、磁性構造体15_03_1、15_03_2は、整列部品15_02の接続端面上に配置されており、所定の厚みを有している。2つの磁性構造体15_03_1、15_03_2の厚みの合計は、前記空間結合系で必要な最適なギャップと同一の厚みを有している。また、磁性構造体のうち整列部品15_02側の一方の磁性構造体15_03_1は磁石、他方の磁性構造体15_03_2は軟磁性材料のSUS430である。
 接続時には位置決め構造により光結合が行われ、整列部品15_02の接続端面に備える磁性構造体15_03_1と光学素子の端面近傍に備える磁性構造体15_03_2との間に磁気引力が発現して接続状態が保持されている。
 また、前述のとおり、光学素子15_23と光ファイバ15_01のギャップ(空隙)は、磁性構造体15_03_1、15_03_2の厚みの和により規定されている。
 このような構造とすることで、第9の実施の形態と同様に機械的な部品や締結構造を用いることなく小型な光接続構造を実現することができることに加え、ギャップを規定することで高効率な光接続を容易に実現することができる。
 ここで、図34A、Bの構成においては磁性構造体15_03_1、15_03_2のサイズが小さく発生する磁気引力は小さい。しかし、PC接続や整合剤などを介したバットカップリングを行わずに空間結合を行う用途においては。PC接続などに必要なファイバ端面が弾性変形するような過度な応力は不要であるため、接続を保持する用途のみを考慮すれば磁気引力は小さくても十分である。
 また、必要に応じて脱着を不要とする場合は、位置決め後に接続状態をさらに保持するように追加の機械部品や、接着剤などで磁性構造体15_03_1、15_03_2間を永久接続してもよい。このようにすることで、整列部品15_02よりも外形サイズを大きくすることなく、光接続を実現することができ、更なる小型光接続構造を実現することができる。
<第15の実施の形態の変形例>
 図35A、Bはそれぞれ、本発明の第15の実施の形態の変形例に係る光接続構造の接続前、接続後を示す模式図である。
 基本的な構造は第15の実施の形態と同様であるが、磁性構造体151_03は整列部品151_02の接続端面上に配置されつつ、磁性構造体151_03は光ファイバ長手方向に沿って整列部品151_02内に貫入して延在している。
 これにより、先に述べた第15の実施の形態での効果と同様の効果を奏しつつ、特に整列部品151_02よりも外形サイズを大きくすることなく、実効的な磁石面積を大きくとることができ、磁気引力を図34A、Bよりも大きく設定することができる。これにより、更なる小型光接続構造を実現することができる。
 なお、ギャップを制御する手段としては必要に応じて軟磁性材料からなる金属スペーサなどを介する構成としてもよい。
 また、光ファイバや光学素子上にレンズを形成せずに、マイクロレンズアレイが形成された別の光学部品を光接続端面に配置する構成としても同様の効果を奏することができる。またギャップ内に別の光機能素子(レンズ、ファラデーローテータや偏波分離素子、波長合分波素子など)を集積してもよい。
<第16の実施の形態>
 図36A、Bそれぞれに、本発明の第16の実施の形態に係る光接続構造1600の接続前、接続後の斜視図を示す。本光接続構造1600は、光接続部品1600aと光接続部品1600bとが接続されて構成される。
 構成要素および接続構造は第9の実施の形態とほぼ同様であるが、磁性構造体の配置位置について第9の実施の形態と異なる。
 磁性構造体は図21Dで示す構造の一例である。整列部品16_02の周囲は軟磁性材料であるSUS430からなる金属プレート16_03_3であり、整列部品16_02においてファイバ長手方向における接続端面とは反対側(光ファイバテープ16_04の挿入側)の端部において、硬磁性材料からなる磁石16_03_1で光ファイバテープ16_04を囲んでいる。
 これらを接続する際は、磁石間に磁気引力が働くように各々のN-S極などが適切に磁化されている。このような構造とすることで、第9の実施の形態と同様に、機械的な部品や締結構造を用いることなく、小型な光接続構造を実現することができる。
 また、整列部品16_02の周囲は比較的薄い(例えば厚み0.5mm)の軟磁性材料からなるSUS金属プレート16_03_3にすることで、光接続構造における接続端面の外形増加を最小限にしつつ、かつ光ファイバテープ16_04側に備える磁石部16_03_1の外形を大きくとり、実質的な磁石体積を増やすことで十分な磁力を発現することができ、同一の押圧力を発現させる場合でもより小型な光接続構造を実現することができる。
 例えば、一般のMTフェルールは、厚みが2.5mmであるが、光ファイバテープ16_04の厚みは0.3mm~0.5mm程度であるので、その周囲に磁石16_03_1を配置することでテープを収容するための磁石くり抜き部を小さくすることができ、接続構造における外形を大きく増加させることなく、磁石体積を容易に増加させて十分な磁力を発現できる。
<第16の実施の形態の変形例1>
 第16の実施の形態(図36A、B)の変形例1に係る光接続構造は、図37A-Cに示すように、整列部品161_02内部にも磁性構造体161_03を内蔵しており、内蔵部は軟磁性体であるニッケルから構成する。接続対象はポリマー導波路161_27同士としている。ポリマー導波路161_27の長手方向において接続端面とは逆側に磁石を備えることで外形寸法を整列部品161_02より大きくすることなく、十分な磁力を発現させることができる。
<第16の実施の形態の変形例2>
 第16の実施の形態(図36A、B)の変形例2に係る光接続構造を、図38を参照に説明する。図38は、本変形例に係る光接続構造における、図36B中の平面Cに相当する面での断面図である。
 図38に示すように、磁性構造体162_03であるSUS430が位置決め構造のガイドピン162_41を支える構造162_44を有している。
 従来、ガイドピン162_41をガイド孔162_42に挿入して一方を嵌合のオスとした際に、実際にはガイドピン162_41がガイド孔162_42から脱落しないように保持する必要があり、MTフェルールの接続端面とは逆端において保持するような機構部品を金属部品などを別途追加する必要があった。
 本構造は、磁気引力を発現させる軟磁性材料からなる構造が脱落防止構造162_44を兼用しており、機能を集約することで部品点数を少なくし、小型化に貢献することができる。
 なお、図36A、Bと逆に整列部品の周囲を磁石とし、光ファイバテープ側に軟磁性材料であるSUS430などを配置する構造としてもよい(図示せず)。この場合でも、軟磁性材料がいわゆるヨークとして機能し、磁力線の外部への閉じ込めを防止するため、磁気引力を高めることができる。
 また、本実施の形態および変形例2(図36A、B、図38)で、光ファイバテープ16_04、162_04を囲む磁石については、当然、その磁化の方向や磁石の分割構造など、第9~第16の実施の形態で述べたようないずれの構造でも適用することができる。
 また、接続対象を、光導波部品である光導波路や光学素子とした場合でも同様に適用できる。また、その接続端面の形態についてもいずれの組み合わせでも適用できる。
<第17の実施の形態>
 図39A、Bそれぞれに、本発明の第17の実施の形態に係る光接続構造1700の斜視図、断面図を示す。本光接続構造1700は、光接続部品1700aと、光接続部品1700bと、プレート17_03_03とを備える。光接続部品の構造は第9~第16の実施の形態のいずれの組み合わせでもよい。
 ここでは、接続された前記一対の磁性構造体の各々の周囲を囲むプレート17_03_03を備えている。プレート17_03_03は、金属などの軟磁性材料からなる。例えばSUS430やニッケルなどからなるプレートである。
 このような構造とすることで、第9~第16の実施の形態と同様に小型の光接続構造を実現できるほか、磁力線の外部への漏洩を防止し、磁気回路の閉じ込めを強くすることできることから、磁気引力を更に高めることができ、より小型な光接続部品および光接続構造を提供することが可能となる。
 プレート17_03_03は外周の周囲全てと接する必要はなく、少なくとも一面と接するプレートとしても同様の効果を奏する。
 同時に、磁力線の外部への漏洩を防止することは、外部への磁力の影響を低減することにつながり、周囲部材への磁石のくっつき防止や、磁場による悪影響を排することができるという副次的な効果も奏する。ここで、プレート17_03_03の形状は任意であり、必要に応じて磁性構造体の外周を加工構造としてもよいし、あるいは少なくとも一面と接するような構造としてもよい。
 また、第1~第16の接続構造自体を複数多連に配置した場合でもその形状にあわせて、各々の接続構造と接するあるいは各々の接続構造を収容するような1つのプレートを設けてもよい。
<第17の実施の形態の変形例>
 図40に、第17の実施の形態(図39A、B)の変形例に係る光接続構造の斜視図を示す。
 図40に示すように、ファイバ長手方向における接続端面とは反対側(光導波部品の挿入側)において、さらに追加でファイバ長手方向と垂直な面内にある、整列部品17_02の接続端面と反対側(光導波部品の挿入側)の端面の近傍に、ストッパ構造17_27として、軟磁性材料あるいは磁石を配置している。
 このようにすることで、本接続構造において接続端面間に働く磁気引力とは逆の(反対)方向に大きな外力が加わり、磁気引力を超えるような外力が加わった際でも、機械的な干渉あるいは異なる磁気反発力により接続はずれを防止することができ、小型かつ安定した光接続構造を実現することができる。
<第18の実施の形態> 
 図41に、本発明の第18の実施の形態に係る光接続構造1800の斜視図を示す。また、図42に、図41中の平面Dを断面とする断面図を示す。本光接続構造1800は、光接続部品1800aと、光接続部品1800bと、プレート18_03_03とを備える。光接続部品の構造は第9~第17の実施の形態のいずれの組み合わせでもよい。接続する1対の磁性構造体18_03_1は双方とも硬磁性材料である磁石であることが好ましい。
 ここでは、接続された一対の磁性構造体18_03_01の底面と側面、各々1面に接するようにプレート18_03_3を備えている。プレート18_03_3は、金属や他の磁性材料からなる。例えばSUS430のプレートである。
 このような構造とすることで、第9~第12の実施の形態と同様に小型の光接続構造を実現できるほか、磁力線の外部への漏洩を防止し、磁気回路の閉じ込めを強くすることできることから、磁気引力を更に高めることができ、より小型な光接続部品および光接続構造を提供することが可能となる。
 同時に、磁力線の外部への漏洩を防止することは、外部への磁力の影響を低減することにつながり、周囲部材への磁石のくっつき防止や、磁場による悪影響を排することができるという副次的な効果も奏する。
 加えてこのとき、図42に示すように、磁石18_03_01が一方のプレート18_03_03の面に引っ張られることになる。
 このような構造とすると、位置決め部品の嵌合時の位置決め精度をより高めることができる。
 すなわち、ガイドピン18_41などで嵌合する際は、挿入性の観点からオス側とメス側でわずかなピン18_41とその孔18_42の間にわずかに間隙、すなわちガイドピン18_41とガイド孔18_42に可動なクリアランスを設ける必要があり、この間隙が位置決め精度を悪化させる原因となりえた。
 本構造とすれば、嵌合部が、磁石18_03_01による整列部品18_02を引っ張る引力によって、隙間の一方向に寄ることになる。これによって、予め偏った方向で最適な位置となるように各々の光ファイバ18_01とガイドピン18_41の相対位置を調整しておけば、光ファイバ18_01の位置決め精度を高めることができるという追加の効果を奏することができる。
 なお、本効果は、図43のような構造でも実現できる。すなわち、光ファイバ長手方向を中心にみて、水平面と垂直な方向に対して、対向する2つの整列部品18_02および磁性構造体18_03_01の配置を紙面上下方向に非対称に配置することにより、磁石18_03_01による引力のベクトルがファイバ長手方向以外にも図のように水平面と垂直な方向にもわずかに加わることになる。
 そのため、位置決め構造の嵌合部が磁石18_03_01による整列部品18_02を引っ張る引力によって、隙間の一方向によることになる。
 これによって、ファイバの位置決め精度を高めることができるという追加の効果を奏することができる。これは図44のように、磁性構造体18_03_01を整列部品18_02の周囲のある1面側に配置して、ガイドピン18_41を軟磁性材料であるSUS4340などとしても、上記と同様の効果を奏することができる。
<第19の実施の形態>
 図45A、Bそれぞれに、本発明の第19の実施の形態に係る光接続構造1900の接続前、接続後の断面図を示す。本光接続構造1900は、光接続部品1900aと、光接続部品1900bとを備える。
 構造は第9の実施の形態とほぼ同様であるが、対向する磁性構造体19_03の間に軟磁性材料(金属性磁性材料)を含む金属箔19_28が挿入されている。例えば整列部品19_02用の開口の空いたSUS430の金属箔が挿入されている。
 このような構造とすることで、第9の実施の形態と同様に機械的な部品を用いることなく、小型光接続構造を実現できるほか、磁性構造体19_03間の空隙に磁性材料が埋まることになるため、機械公差上生じうる磁性構造体19_03のギャップを小さくすることができる。
 すなわち、これまでの実施の形態においては機械公差の関係から、対向する磁性構造体19_03の間にギャップ(空隙)が生じる可能性があり、このギャップが大きい場合は磁気引力が低下して設計よりも磁気引力が低下する恐れがあった。
 本実施の形態において、このギャップ(空隙)を埋めるように磁性構造体19_03を挿入することで、磁気引力の外部への低下を抑えて、磁気回路内に閉じ込めることができるため、公差があったとしても磁力低下の影響を最小限に抑えることができる。
 以上、第1~第11の種々の実施の形態について述べたが、本発明は当然第1~第11の実施の形態で述べた接続対象、接続構造、接続端面構造、位置決め構造、磁性構造体の構造、配置、連結形態、各種構成物の材料や配置などのいずれの組み合わせも適用できることは言うまでもない。
 本発明に係る実施の形態では、磁性構造体(連結部品)は、磁石などの硬磁性体を全体に備えてもよいし、一部に備えてもよい。
 本発明に係る実施の形態では、2本のガイドピンを用いる構成を示したが、2本のガイドピンに限らず、複数のガイドピンであればよい。
 本発明に係る実施の形態では、硬磁性材料に永久磁石が用いられたが、永久磁石に限らない。永久磁石ではない磁石ではなくても、所定の期間、磁力を保持できればよい。本発明に係る光コネクタが主に光通信システム等に適用されることを考慮すれば、少なくとも10年間、上述の通り、1N以上程度の磁力を保持できる磁石であればよい。
 本発明に係る実施の形態では、磁性構造体に各部品全体が磁石又は軟磁性材料からなる構成を示したが、これに限らない。各部品の一部に磁石又は軟磁性材料を含む構成であっても、各部品において磁石又は磁性材料による引力又は斥力が働き機能する構成であれば、同様の効果を奏する。
 本発明に係る実施の形態では、光接続部品および光接続構造の構成部、部品などの寸法を記載したが、この寸法に限ることはなく、各構成部、部品などが機能する寸法であればよい。
 本発明は、小型の光接続部品および光接続構造に関するものであり、光通信等の機器・システムに適用することができる。
100 光接続構造(光コネクタ)
100a、100b 光接続部品
101 光導波部品(光ファイバ)
102 整列部品
103 磁性体構造(連結部品)
1041 ガイドピン
1042 ガイドピン用孔

Claims (18)

  1.  他の光接続部品と接続する光接続部品であって、
     光導波部品と、
     前記光導波部品を固定する整列部品と、
     前記整列部品と一体化する磁性構造体とを備え、
     前記整列部品の接続端面には、当該接続端面と、前記他の光接続部品が備える整列部品の接続端面との相対位置を決める位置決め構造が設けられることを特徴とする光接続部品。
  2.  請求項1に記載の光接続部品であって、
     前記磁性構造体は、硬磁性材料を全体または一部に備えることを特徴とする光接続部品。
  3.  請求項1又は請求項2に記載の光接続部品であって、
     前記光導波部品が、光学素子であり、
     前記整列部品が、基板上に、前記光学素子の周囲または端面近傍に前記位置決め構造を備え、
     前記磁性構造体が、前記光学素子と直接的または間接的に連結することを特徴とする光接続部品。
  4.  請求項1又は請求項2に記載の光接続部品であって、
     前記磁性構造体は、光ファイバの長手方向に沿ってN極とS極を有する磁石を含むことを特徴とする光接続部品。
  5.  請求項1又は請求項2に記載の光接続部品であって、
     前記磁性構造体は、外周方向に沿って、N極とS極を有する磁石を含むことを特徴とする光接続部品。
  6.  請求項1又は請求項2に記載の光接続部品であって、
     前記磁性構造体が、複数の磁石を光ファイバの長手方向と外周方向とに備え、
     前記複数の磁石それぞれが、隣り合う前記磁石の対向する面が異なる極性となるように配置されることを特徴とする光接続部品。
  7.  請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光接続部品であって、
     前記磁性構造体は、前記整列部品の外周全体または外周の一部に配置されていることを特徴とする光接続構造および光接続部品。
  8.  請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の光接続部品であって、
     前記整列部品の接続端面の一部が、光ファイバの長手方向に対して陥没構造を有し、
     前記磁性構造体の少なくとも一部が、前記陥没構造に配されていることを特徴とする光接続部品。
  9.  請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の光接続部品であって、
     前記整列部品が、前記磁性構造体の少なくとも一部を内蔵していることを特徴とする光接続部品。
  10.  請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の光接続部品であって、
     前記磁性構造体は、前記光導波部品を挿入する面において、前記整列部品よりも長く延在していることを特徴とする光接続部品。
  11.  請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の光接続部品であって、
     前記位置決め構造が、前記整列部品の接続端面より突出するガイドピンであり、
     前記ガイドピンが、前記他の光接続部品が備える整列部品の接続端面におけるガイド孔に嵌合し、
     前記磁性構造体が、前記ガイドピンの脱落を防止する保持機構を有していることを特徴とする光接続部品。
  12.  請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の光接続部品であって、
     前記磁性構造体の各々の外周部の少なくとも1面に接するように設置されたプレートを備え、
     前記プレートは軟磁性材料からなることを特徴とする光接続部品。
  13.  請求項12に記載の光接続部品であって、
     前記プレートに、光ファイバの長手方向において、接続端面に向かう方向と反対方向への動きを制限するストッパ構造を備えていることを特徴とする光接続部品。
  14.  請求項12又は請求項13に記載の光接続部品であって、
     前記位置決め構造が、水平面と垂直な方向に可動なクリアランスを有し、
     前記プレートと前記磁性構造体との間に働く磁力によって
     前記位置決め構造が一方向に寄せられることを特徴とする光接続部品。
  15.  請求項2から請求項14のいずれか一項に記載の光接続部品同士が、
     前記光接続部品それぞれの対向する接続端面の極性が異なるように接続される光接続構造。
  16.  請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の光接続部品同士が接続される光接続構造であって、
     一方の前記光接続部品の前記磁性構造体が硬磁性材料を全体または一部に備え、
     他方の前記光接続部品の前記磁性構造体が軟磁性材料からなることを特徴とする光接続構造。
  17.  請求項15又は請求項16に記載の光接続構造であって、
     一方の前記光接続部品が備える位置決め構造がガイドピンであり、
     他方の前記光接続部品が備える位置決め構造がガイド孔であり、
     前記ガイドピンと前記ガイド孔とが嵌合することを特徴とする光接続構造。
  18.  請求項15から請求項17のいずれか一項に記載の光接続構造であって、
     前記磁性構造体の少なくとも一方の接続端面に
     金属性磁性材料を含む箔部品が配置されていることを特徴とする光接続構造。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7178457B1 (ja) 2021-06-22 2022-11-25 古河電気工業株式会社 光コネクタ用フェルール
WO2023053211A1 (ja) * 2021-09-28 2023-04-06 日本電信電話株式会社 光コネクタ接続構造
WO2023053210A1 (ja) * 2021-09-28 2023-04-06 日本電信電話株式会社 光コネクタ接続構造
WO2023209862A1 (ja) * 2022-04-27 2023-11-02 日本電信電話株式会社 コネクタ接続構造

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021172551A1 (ja) * 2020-02-27 2021-09-02 Tdk株式会社 光ファイバコネクタ
WO2023053209A1 (ja) * 2021-09-28 2023-04-06 日本電信電話株式会社 ツール
US20230324634A1 (en) * 2022-04-11 2023-10-12 Nien-Yi Industrial Corporation Miniature optoelectronic signal conversion and transmission device
US20240085636A1 (en) * 2022-09-13 2024-03-14 Us Conec Ltd. Optical Assembly with Adapter for Intermating Different Multi-Fiber Ferrule Formats within the Adapter
JP2024069097A (ja) * 2022-11-09 2024-05-21 株式会社白山 光コネクタ着脱治具及び着脱方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6170817U (ja) * 1984-10-16 1986-05-14
JPH0333929A (ja) * 1989-03-10 1991-02-14 Nec Corp マイクロプログラム制御装置
JPH09318852A (ja) * 1996-05-29 1997-12-12 Kyushu Hitachi Maxell Ltd 赤外線通信用アダプタ
JP2001215362A (ja) * 2000-01-31 2001-08-10 Nec Eng Ltd 光ファイバコネクタ
US20060093273A1 (en) * 2004-11-03 2006-05-04 Fenwick David M Optical connections and methods of forming optical connections
JP2017090500A (ja) * 2015-11-02 2017-05-25 住友電気工業株式会社 光通信装置を作製する方法、光接続部品、光通信装置
US9869826B1 (en) * 2017-03-22 2018-01-16 Hua Shang Magnetic optical fiber coupling device

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1107327B (it) * 1978-04-26 1985-11-25 Cselt Centro Studi Lab Telecom Onnettore magnetico per cavi ottici
FR2527791A1 (fr) * 1982-05-28 1983-12-02 Thomson Csf Dispositif de connexion detachable pour fibre optique
AT383898B (de) * 1985-07-05 1987-09-10 Gebauer & Griller Einrichtung zur loesbaren kupplung zweier lichtleiter
US4844582A (en) * 1987-12-09 1989-07-04 Giannini Gabriel M Hybrid electro-optical connectors
JPH0333929U (ja) * 1989-08-14 1991-04-03
US5555332A (en) * 1995-06-08 1996-09-10 Siecor Corporation Applicator and associated method for inserting guide pins in a fiber optic connector
US6257769B1 (en) * 1999-01-26 2001-07-10 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical waveguide component
JP2000275464A (ja) * 1999-03-26 2000-10-06 Sony Corp 光コネクタ装置
US20020154871A1 (en) * 2001-04-19 2002-10-24 Autonetworks Technologies, Ltd. Optical connector, shield casing, optical connector device
US7311526B2 (en) * 2005-09-26 2007-12-25 Apple Inc. Magnetic connector for electronic device
JP2007272047A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 光部品
WO2012029442A1 (ja) * 2010-09-01 2012-03-08 オリンパス株式会社 光コネクタ
US8757893B1 (en) * 2013-01-29 2014-06-24 Corning Cable Systems Llc Optical connector assemblies having alignment components
US9172178B2 (en) * 2013-10-17 2015-10-27 Corning Cable Systems Llc Magnetic coupling with low moment articulated plug
JP6830759B2 (ja) * 2016-03-18 2021-02-17 三菱鉛筆株式会社 光コネクタ
JP6842633B2 (ja) * 2016-04-12 2021-03-17 日東電工株式会社 光導波路用コネクタ部材およびそれを用いた光コネクタキット、並びにそれによって得られる光配線
WO2018164954A1 (en) * 2017-03-07 2018-09-13 Corning Optical Communications LLC Optical fiber ferrules incorporating a glass faceplate and methods of fabricating the same
US20210405311A1 (en) * 2020-06-25 2021-12-30 Intel Corporation Optical fiber connector attach to die in wafer or panel level to enable known good die

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6170817U (ja) * 1984-10-16 1986-05-14
JPH0333929A (ja) * 1989-03-10 1991-02-14 Nec Corp マイクロプログラム制御装置
JPH09318852A (ja) * 1996-05-29 1997-12-12 Kyushu Hitachi Maxell Ltd 赤外線通信用アダプタ
JP2001215362A (ja) * 2000-01-31 2001-08-10 Nec Eng Ltd 光ファイバコネクタ
US20060093273A1 (en) * 2004-11-03 2006-05-04 Fenwick David M Optical connections and methods of forming optical connections
JP2017090500A (ja) * 2015-11-02 2017-05-25 住友電気工業株式会社 光通信装置を作製する方法、光接続部品、光通信装置
US9869826B1 (en) * 2017-03-22 2018-01-16 Hua Shang Magnetic optical fiber coupling device

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RYO NAGASEKAZUO HOKARI: "optical connector", NTT TECHNIQUE JOURNAL, December 2007 (2007-12-01), pages 74 - 78
RYO NAGASEYOSHITERU ABEMITSURU KIHARA: "History of Fiber Optic Physical Contact Connector for Low Insertion and High Return Losses", PROC. IEEE HISTORY OF ELECTROTECHNOLGY CONFERENCE (HISTELCON, 2017
See also references of EP4071528A4

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7178457B1 (ja) 2021-06-22 2022-11-25 古河電気工業株式会社 光コネクタ用フェルール
WO2022270434A1 (ja) * 2021-06-22 2022-12-29 古河電気工業株式会社 光コネクタ用フェルール
JP2023002409A (ja) * 2021-06-22 2023-01-10 古河電気工業株式会社 光コネクタ用フェルール
WO2023053211A1 (ja) * 2021-09-28 2023-04-06 日本電信電話株式会社 光コネクタ接続構造
WO2023053210A1 (ja) * 2021-09-28 2023-04-06 日本電信電話株式会社 光コネクタ接続構造
WO2023209862A1 (ja) * 2022-04-27 2023-11-02 日本電信電話株式会社 コネクタ接続構造

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Publication number Publication date
CN114761849A (zh) 2022-07-15
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