WO2022004220A1 - 光ファイバ接続構造 - Google Patents

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WO2022004220A1
WO2022004220A1 PCT/JP2021/020508 JP2021020508W WO2022004220A1 WO 2022004220 A1 WO2022004220 A1 WO 2022004220A1 JP 2021020508 W JP2021020508 W JP 2021020508W WO 2022004220 A1 WO2022004220 A1 WO 2022004220A1
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WO
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lens
core
optical fiber
connection structure
collimator
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French (fr)
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修 島川
英久 田澤
正人 田中
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住友電気工業株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an optical fiber connection structure.
  • This application claims priority based on Japanese Application No. 2020-11739 of June 29, 2020, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
  • Patent Document 1 describes a multi-core fiber coupling device.
  • the multi-core fiber coupling device includes a multi-core fiber (hereinafter also referred to as "MCF"), a first lens, an optical functional element, the same number of prisms as the number of MCF cores, and the number of MCF cores. It includes a collimator containing the same number of single core fibers (hereinafter also referred to as "SCF").
  • SCF single core fibers
  • the light emitted from each core of the MCF is converted into collimated light by the first lens and spatially separated. Each spatially separated light is incident on each prism and is coupled to the SCF of each collimator in a state where the pitch between the plurality of optical paths is widened in each prism.
  • Non-Patent Document 1 describes the spatially coupled structure of MCF.
  • This spatial coupling structure includes an MCF fixed to one end of the housing, a plurality of SMF collimators fixed to the other end of the housing, a lens provided inside the housing, and a plurality of parallelogram prisms. To prepare for. The light emitted from each core of the MCF is coupled to each SMF collimator via the lens and each of the plurality of parallelogram prisms.
  • Non-Patent Document 2 describes a spatial optical system multi-core fiber coupling device.
  • the device comprises a 7-core MCF, a single lens, a deflection prism, a lens array, and an SMF array.
  • the lens array includes as many lens elements as the SMFs that make up the SMF array.
  • the light emitted from each core of the MCF is coupled to each SMF of the SMF array via a single lens, a deflection prism, and each lens element of the lens array.
  • Non-Patent Document 3 describes a core spacing conversion device.
  • the device comprises a first MCF, a second MCF, and two lenses interposed between the first MCF and the second MCF.
  • the shape of the core arrangement of the first MCF and the shape of the core arrangement of the second MCF are similar to each other.
  • the core spacing (pitch) of the first MCF and the pitch of the second MCF are different from each other.
  • optical coupling with uniform pitch is realized by magnifying and converting MCFs having different pitches with two lenses.
  • the optical fiber connection structure faces a multi-core fiber, a plurality of single-core fibers arranged in parallel in a direction orthogonal to the longitudinal direction, and a first end surface which is a tip surface of the multi-core fiber, and has a focal length. Is located between the first lens having f1 (mm) and the second end surface and the first lens which are the tip surfaces of a plurality of single core fibers, and the focal length is f2 (mm). And.
  • the arrangement of the center position of each core in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the multi-core fiber and the arrangement of the center position of each core in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the plurality of single core fibers have similar shapes. It is arranged.
  • the pitch of a set of cores of a multi-core fiber is P1 ( ⁇ m), and the mode field diameter of light of a specific wavelength on the first end surface of each core is MFD1 ( ⁇ m), which corresponds to a set of cores of a multi-core fiber.
  • P1 ⁇ m
  • MFD1 ⁇ m
  • the pitch of a set of cores of a plurality of single-core fibers at the positions is P2 ( ⁇ m) and the mode field diameter of light of a specific wavelength on the second end face of each core is MFD2 ( ⁇ m).
  • FIG. 1 is a diagram showing an optical fiber connection structure according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a plurality of SCFs of the optical fiber connection structure of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing an MCF of the optical fiber connection structure of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing an exemplary SCF core enlarged portion.
  • FIG. 5 is a diagram showing an exemplary SCF GRIN lens.
  • FIG. 6 is a diagram showing another optical fiber connected to the SCF.
  • FIG. 7 is a diagram showing an optical fiber connection structure according to a modified example.
  • FIG. 8 is a diagram showing an optical fiber connection structure according to another modification.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an example of an assembled optical fiber connection structure.
  • FIG. 1 is a diagram showing an optical fiber connection structure according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a plurality of SCFs of the optical fiber connection structure of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing an MCF of the optical fiber connection
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the optical fiber connection structure of FIG.
  • FIG. 11 is a perspective view showing another example of the assembled fiber optic connection structure.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the optical fiber connection structure of FIG.
  • FIG. 13 is a perspective view showing yet another example of the assembled optical fiber connection structure.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the optical fiber connection structure of FIG.
  • FIG. 15 is a perspective view of the optical fiber connection structure according to the modified example.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the optical fiber connection structure of FIG.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a ferrule and a lens according to a comparative example.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a ferrule and a lens of the optical fiber connection structure of FIG.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining a method of assembling the optical fiber connection structure of FIG.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining a method of assembling the optical fiber connection structure of FIG.
  • the conventional multi-core fiber coupling structure and the spatial coupling structure of MCF are provided with a plurality of prisms, and the SCF is a collimator with a lens. Therefore, the number of parts is large, which may lead to an increase in size.
  • the spatial optical system multi-core fiber coupling device described above requires special components such as a deflection prism and a lens array.
  • the mode field diameter hereinafter, also referred to as “MFD”
  • MFD mode field diameter
  • the present disclosure aims to provide an optical fiber connection structure capable of reducing optical loss.
  • optical loss can be reduced.
  • the optical fiber connection structure faces a multi-core fiber, a plurality of single-core fibers arranged in parallel in a direction orthogonal to the longitudinal direction, and a first end surface which is a tip surface of the multi-core fiber, and has a focal length of f1.
  • the arrangement of the center position of each core in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the multi-core fiber and the arrangement of the center position of each core in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the plurality of single core fibers have similar shapes. It is arranged.
  • the pitch of a set of cores of a multi-core fiber is P1 ( ⁇ m)
  • the mode field diameter of light of a specific wavelength on the first end surface of each core is MFD1 ( ⁇ m), which corresponds to a set of cores of a multi-core fiber.
  • the pitch of each core of the multi-core fiber is P1
  • the mode field diameter of each core of the multi-core fiber is MFD1 ( ⁇ m).
  • the pitch of each core of the plurality of single core fibers is P2
  • the mode field diameter of the light having the same specific wavelength on the second end surface of each single core fiber is MFD2 ( ⁇ m).
  • this optical fiber connection structure includes a multi-core fiber, a plurality of single-core fibers, a first lens, and a second lens, special components such as the above-mentioned deflection prism or lens array are unnecessary. Therefore, it is possible to suppress an increase in the number of parts and realize miniaturization.
  • Each of the plurality of single core fibers may have a beam expanding portion on the second end surface capable of expanding the mode field diameter of the light propagating in the core of the single core fiber.
  • the second end surface of each single core fiber is the exit surface, which is the exit end.
  • the mode field diameter of the light propagating through each single core fiber is expanded at the second end face. Therefore, the value of MFD2 can be increased according to the expansion of the light from the second lens to reduce the optical loss.
  • the beam expansion unit may be a core expansion unit in which the core diameter is expanded in each single core fiber.
  • the value of MFD2 can be easily increased at the second end surface of the single core fiber.
  • the beam magnifying unit may be a GRIN lens or a GI (Graded Index) fiber connected to each single core fiber.
  • the end face of the GRIN lens or the GI fiber that is not connected to each single core fiber is the exit surface of each single core fiber, and is the exit end.
  • the GRIN lens or GI fiber can be easily connected to the single core fiber.
  • the beam magnifying part may be an optical fiber having a core having a diameter larger than that of the single core fiber.
  • the core may be expanded from the single core fiber to the optical fiber in the region including the interface between the single core fiber and the optical fiber.
  • the end face of the optical fiber having a core having a diameter larger than that of the core of the single core fiber and not connected to the single core fiber is the exit surface of each single core fiber and becomes the exit end.
  • the normal of the second end face may be inclined with respect to the optical axis direction of the single core fiber.
  • the normal of the first end face may be inclined with respect to the optical axis direction.
  • the first lens and the second lens may be plano-convex lenses having curved surfaces facing each other.
  • an inexpensive plano-convex lens can be used, and assembly can be easily performed.
  • the first lens and the second lens may be GRIN lenses.
  • a GRIN lens having a planar shape there is an advantage that the handling is good and the assembly can be easily performed.
  • the first lens and the second lens may be aspherical lenses.
  • the coupling efficiency between the multi-core fiber and the single-core fiber can be further increased, so that the coupling can be performed with lower loss.
  • Each of the plurality of single core fibers may be reduced in diameter.
  • the magnifying power of the second lens can be kept low by using a single core fiber having a small diameter in advance or a single core fiber having a small diameter by etching or the like.
  • the above-mentioned optical fiber connection structure includes a first collimator in which a multi-core fiber and a first lens are integrated, a second collimator in which a plurality of single-core fibers and a second lens are integrated, and a first lens and a second lens.
  • a tubular member into which the first collimator and the second collimator are inserted so that the first collimator and the second collimator face each other may be provided.
  • the first collimator and the second collimator may be fixed to the tubular member by an adhesive in a state of being inserted into the tubular member.
  • the above-mentioned optical fiber connection structure includes a first collimator in which a multi-core fiber and a first lens are integrated, a second collimator in which a plurality of single-core fibers and a second lens are integrated, and a first lens and a second lens.
  • a metal tube for fixing the first collimator and the second collimator by welding may be provided so that the first collimator and the second collimator face each other.
  • the above-mentioned optical fiber connection structure may include a first optical fiber unit having a multi-core fiber and a second optical fiber unit having a plurality of single-core fibers.
  • the above-mentioned optical fiber connection structure further includes a first lens unit including a first lens and is fixed to the first optical fiber unit by welding, and a second lens and is fixed to the second optical fiber unit by welding.
  • a second lens unit and a metal tube for fixing the first lens unit and the second lens unit by welding so that the first lens unit and the second lens unit face each other may be provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing an optical fiber connection structure 1 according to an embodiment.
  • the optical fiber connection structure 1 constitutes, for example, a fan-in / fan-out device (Fan-In / Fan-Out: FIFO) of a lens-coupled multi-core fiber.
  • the multi-core fiber will be referred to as MCF
  • the single-core fiber will be referred to as SCF.
  • the optical fiber connection structure 1 comprises an MCF 10, a plurality of SCF 20, a first lens 30 interposed between the MCF 10 and the plurality of SCF 20, and a second lens 40 interposed between the plurality of SCF 20 and the first lens 30. Be prepared.
  • the MCF 10 has a plurality of (seven, for example) cores 11 and a clad 12, and each SCF 20 has a core 21 and a clad 22.
  • the core of the optical fiber is represented by a line, and the depiction of the boundary portion between the core and the clad is omitted.
  • the core is depicted as having a width.
  • the optical fiber connection structure 1 is a fan-in / fan-out device that separates the optical L passing through the MCF 10 into a plurality of SCF 20s or combines the optical L passing through each of the plurality of SCF 20s into one MCF 10.
  • the light L is, for example, light having a wavelength in the 1.55 ⁇ m band.
  • the optical fiber connection structure 1 may be used, for example, as an optical amplifier that divides the optical L passing through each core 11 of the MCF 10 toward each of the plurality of SCF 20s and amplifies each of the divided optical Ls.
  • the optical fiber connection structure 1 may be used for an optical transmitter that transmits optical L from each of the plurality of SCF 20s, or an optical receiver that receives optical L from each of the plurality of SCF 20s.
  • the MCF 10, the first lens 30, the second lens 40, and the SCF 20 are arranged in this order so as to be arranged along the optical axis direction D in which the optical axis of the SCF 20 extends.
  • MCF10 and SCF20 are optically coupled (spatial coupled) via space.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the SCF 20 obtained by cutting the SCF 20 in a plane orthogonal to the optical axis direction D.
  • a plurality of SCF 20s are bundled in a ferrule 23.
  • seven SCF 20s are filled in the ferrule 23.
  • six SCF 20s are arranged around one SCF 20 so as to surround the one SCF 20.
  • seven SCF 20s are arranged in a triangular lattice pattern.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the MCF 10 obtained by cutting the MCF 10 in a plane orthogonal to the optical axis direction D.
  • the MCF 10 is held, for example, in the ferrule 13.
  • six cores 11 are arranged so as to surround the one core 11 with one core 11 as the center.
  • seven cores 11 are arranged in a triangular lattice pattern.
  • the arrangement shape of the plurality of cores 21 of the SCF 20 and the arrangement shape of the plurality of cores 11 of the MCF 10 are similar to each other.
  • P2 is larger than P1.
  • P2 corresponds to the diameter of the SCF 20 (clad 22).
  • P1 is 42 ( ⁇ m) and P2 is 126 ( ⁇ m). If the MFD of the light of a specific wavelength at the emission end of the core 11 of the MCF 10 is MFD1 ( ⁇ m) and the MFD of the light of the same specific wavelength at the emission end of the core 21 of the SCF 20 is MFD2 ( ⁇ m), the MFD2 is larger than the MFD1. .. As an example, MFD1 is 10 ( ⁇ m) and MFD2 is 30 ( ⁇ m). P1, P2, MFD1 and MFD2 satisfy the following formula (1). (P1 / P2) ⁇ 0.9 ⁇ MFD1 / MFD2 ⁇ (P1 / P2) ⁇ 1.1 ⁇ ⁇ ⁇ (1)
  • the MCF 10 has a first end surface 14 facing the first lens 30 side.
  • the first end surface 14 is flat and is inclined at an angle ⁇ 1 with respect to a plane orthogonal to the optical axis direction D.
  • the normal line H1 of the first end surface 14 is inclined at an angle ⁇ 1 with respect to the optical axis direction D.
  • the SCF 20 has a second end face 24 that faces the second lens 40 side.
  • the second end surface 24 is flat like, for example, the first end surface 14, and the normal line H2 of the second end surface 24 is inclined at an angle ⁇ 2 with respect to the optical axis direction D.
  • the first lens 30 is arranged at a position facing the MCF 10 along the optical axis direction D.
  • the first lens 30 collects a plurality of lights L emitted from each of the plurality of cores 11 of the MCF 10 on the opposite side of the MCF 10.
  • the second lens 40 is arranged at a position facing the SCF 20 along the optical axis direction D.
  • the first lens 30 and the second lens 40 are, for example, both biconvex lenses. When the first lens 30 and the second lens 40 are aspherical lenses, the loss of light L can be reduced, which contributes to the reduction of optical loss.
  • the focal length of the first lens 30 is f1 (mm) and the focal length of the second lens 40 is f2 (mm), for example, f2 is larger than f1.
  • the second lens 40 may be larger than the first lens 30.
  • the above-mentioned P1 and P2 and f1 and f2 satisfy the relationship of the following formula (2).
  • the above-mentioned ⁇ 1 and ⁇ 2 and f1 and f2 may satisfy the following equation (3).
  • the TEC fiber 20A includes a core expansion portion 25 in which the core diameter of the core 21 is expanded on the second end surface 24.
  • the core enlarged portion 25 includes a tapered portion 25a in which the core 21 is enlarged in a tapered shape.
  • the core magnifying unit 25 functions as a beam expanding unit 15.
  • the beam diameter in the vicinity of the second end face 24 is “expanded” with respect to the beam diameter in the SCF 20 and is referred to as "beam expansion”. Named.
  • the beam diameter in the SCF 20 is "reduced” with respect to the beam diameter in the vicinity of the second end surface 24. That is, this portion becomes a "beam reduction portion”.
  • P1 is 42 ( ⁇ m), P2 is 126 ( ⁇ m), MFD1 is 10 ( ⁇ m), and MFD2 is 30 ( ⁇ m) has been described.
  • the values of P1, P2, MFD1 and MFD2 are not limited to the above.
  • P1 which is the pitch of the core 11 of the MCF 10 is 35 ( ⁇ m) and is expanded three times as described above
  • P2 which is the pitch of the core 21 of the SCF 20 can be 105 ( ⁇ m). Is.
  • the SCF 20 may be, for example, a reduced-diameter optical fiber having a diameter (P2) of 80 ( ⁇ m).
  • P2 a reduced-diameter optical fiber having a diameter of 80 ( ⁇ m).
  • the "reduced diameter" SCF includes both the use of a SCF having a small diameter and the reduction of the diameter of the SCF by processing.
  • Examples of using an SCF having a small diameter include using an SCF having a diameter of less than 125 ⁇ m.
  • reducing the diameter of the SCF by processing for example, reducing the diameter of the SCF by etching processing using hydrofluoric acid can be mentioned.
  • the "diametered" SCF further includes both an SCF that is reduced in overall length and an SCF that is partially reduced in diameter. Further, in the portion where the diameter of the SCF is reduced, the diameter of the SCF may be smaller than the diameter of the MCF 10.
  • the beam expansion unit 15 of the SCF 20 is not limited to the core expansion unit 25 of the TEC fiber 20A.
  • the beam magnifying unit 15 may be a GRIN lens 26 attached to the second end surface 24 of the SCF 20.
  • the GRIN lens 26 is fused and connected to, for example, the second end surface 24 of the SCF 20.
  • the end surface of the GRIN lens 26 on the side not connected to the SCF 20 (the end surface of the GRIN lens 26 on the side opposite to the second end surface 24, the right end surface in FIG. 5) becomes the emission surface and becomes the emission end.
  • the diameter of the GRIN lens 26 matches the diameter of the SCF 20, the fusion connection of the GRIN lens 26 to the SCF 20 can be easily performed.
  • a GI fiber (graded index type fiber) may be provided instead of the GRIN lens 26.
  • the beam expanding portion 15 of the SCF 20 may be an optical fiber 27 having a core 27a having a diameter larger than that of the core 21 of the SCF 20.
  • the optical fiber 27 is, for example, fusedly connected to the SCF 20 and is not connected to the SCF 20 in the optical fiber 27 (the end surface of the optical fiber 27 opposite to the second end surface 24, the right end in FIG. 6). Surface) is the emission surface and the emission end.
  • the vicinity of the second end surface 24, which is the interface of the SCF 20 with the optical fiber 27, may be subjected to TEC (Thermally Expanded Core) processing. In this case, the vicinity of the second end surface 24 of the TEC-treated SCF 20 and the optical fiber 27 are the beam expansion portions 15.
  • the optical fiber connection structure 1A includes a first lens 30A and a second lens 40A which are cylindrical plano-convex lenses in place of the first lens 30 and the second lens 40 which are biconvex lenses.
  • one end of each of the first lens 30A and the second lens 40A has a convex lens shape.
  • the first lens 30A and the second lens 40A have a cylindrical portion following the convex lens-shaped portion and a flat surface portion located at the other end portion.
  • the first lens 30A is connected to the first end surface 14 of the MCF 10 in its flat surface portion
  • the second lens 40A is connected to the second end surface 24 of the SCF 20 in its flat surface portion.
  • the optical fiber connection structure 1B includes a first lens 30B and a second lens 40B, which are GRIN lenses, in place of the first lens 30 and the second lens 40.
  • a first lens 30B and a second lens 40B which are GRIN lenses, in place of the first lens 30 and the second lens 40.
  • an antireflection (AR) coating may be applied between the first lens 30B and the first end surface 14 of the MCF 10, and a minute gap may be left.
  • an adhesive as an example, a gel-like one
  • the outer diameter of the first lens 30A is set to the outer diameter of the ferrule 13 which holds the MCF 10.
  • the outer diameter of the first lens 30B it is possible to easily align the first lenses 30A and 30B with respect to the MCF 10.
  • the ferrule 13 and the first lens 30A into the glass tube, it is possible to align the axes with respect to the MCF 10. The same effect as described above can be obtained from the second lens 40A and the second lens 40B.
  • the optical fiber connection structure 50 includes a first collimator 51 in which an MCF 10, a ferrule 13, a first lens 30 and a sleeve 53 are integrated, and a plurality of SCF 20, ferrules 23, and second. It includes a second collimator 52 in which a lens 40 and a sleeve 54 are integrated, and a tubular member 55 that connects the first collimator 51 and the second collimator 52 to each other.
  • the tubular member 55 is, for example, a glass tube.
  • the first lens 30 is exposed from one side of the sleeve 53, and the ferrule 13 holding the MCF 10 is exposed from the other side of the sleeve 53.
  • the MCF 10 extends from the ferrule 13 to the opposite side of the first lens 30 and the tubular member 55.
  • the second collimator 52 like the first collimator 51, the second lens 40 is exposed from one side of the sleeve 54, and the ferrule 23 that bundles and holds a plurality of SCF 20s is exposed from the other side of the sleeve 54. ..
  • the plurality of SCF 20s extend from the ferrule 23 to the opposite side of the second lens 40 and the tubular member 55.
  • Each of the first collimator 51 and the second collimator 52 configured as described above is fixed to the tubular member 55 so that the first lens 30 and the second lens 40 face each other along the optical axis direction D.
  • each of the first collimator 51 and the second collimator 52 is fixed to the tubular member 55 by an adhesive.
  • the first collimator 51, the second collimator 52, and the tubular member 55 are prepared. Then, the first collimator 51 is inserted from one side of the tubular member 55 so that the first lens 30 enters the inside of the tubular member 55, and the second collimator 52 is inserted into the second lens 40 from the other side of the tubular member 55. Is inserted so as to be inside the tubular member 55. Then, one of the first collimator 51 and the second collimator 52 is fixed to the tubular member 55 with an adhesive, and the other of the first collimator 51 and the second collimator 52 is centered and then fixed to the tubular member 55 with an adhesive. do.
  • the above alignment is performed in 6 directions of X direction, Y direction, Z direction, ⁇ x direction, ⁇ y direction, and ⁇ z direction.
  • the Z direction is the optical axis direction D
  • the X direction and the Y direction are directions orthogonal to the Z direction.
  • Each of the ⁇ x direction, the ⁇ y direction, and the ⁇ z direction indicates a direction around the X axis, a direction around the Y axis, and a direction around the Z axis.
  • the above-mentioned adhesive is, for example, a UV curable adhesive.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the optical fiber connection structure 60 according to the modified example
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the optical fiber connection structure 60.
  • the optical fiber connection structure 60 includes a first collimator 61, a second collimator 62, and a metal tube 65.
  • the first collimator 61 is different from the first collimator 51 in that it has a sleeve 63 having a different shape from the sleeve 53
  • the second collimator 62 has a sleeve 64 having a different shape from the sleeve 54. It is different from the collimator 52.
  • the sleeve 63 is provided with an insertion portion 63a that penetrates into the metal tube 65, and the outer diameter of the insertion portion 63a is reduced and the inner surface of the insertion portion 63 protrudes inward in the radial direction of the sleeve 63.
  • the sleeve 64 also includes an insertion portion 64a similar to the insertion portion 63a.
  • the metal tube 65 has a cylindrical main body portion 65a and an annular inserted portion 65b connected to each of one end and the other end in the axial direction of the main body portion 65a.
  • first, a first collimator 61, a second collimator 62, and a metal tube 65 are prepared.
  • the main body portion 65a and the inserted portion 65b are separate bodies before assembly.
  • One of the first collimator 61 and the second collimator 62, one of the inserted portions 65b, and the main body portion 65a are fixed to each other by welding.
  • the main body is used. It is fixed to the portion 65a by welding. Welding is performed, for example, by irradiation with a YAG laser.
  • FIG. 13 is a perspective view showing an optical fiber connection structure 70 according to a further modification
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the optical fiber connection structure 70.
  • the optical fiber connection structure 70 includes a first optical fiber (MCF) unit 71, a second optical fiber (SCF) unit 72, a metal tube 75, and a first lens 30.
  • a first lens unit 76 including the second lens unit 76 and a second lens unit 77 including the second lens 40 are provided.
  • This modification differs from the examples shown in FIGS. 11 and 12, in that the former first optical fiber unit 71 does not have the first lens 30 and has a sleeve 73 having a different shape from the sleeve 53. be.
  • the second optical fiber unit 72 is also different in that it does not have the second lens 40 and that it has a sleeve 74 having a shape different from that of the sleeve 54.
  • the sleeve 73 is provided with a flange portion 73a at one end in the axial direction.
  • the sleeve 74 also has a flange portion 74a similar to the flange portion 73a.
  • the flange portion 73a and the flange portion 74a correspond to portions fixed to each of the first lens unit 76 and the second lens unit 77.
  • the first lens unit 76 includes a first lens 30 and a tubular lens holding member 76a that surrounds and holds the first lens 30.
  • the second lens unit 77 includes a second lens 40 and a tubular lens holding member 77a that surrounds and holds the second lens 40.
  • first optical fiber unit 71 refers to an aggregate of the MCF 10, the ferrule 13 that grips the MCF 10, and the sleeve 73 that surrounds the ferrule 13.
  • the second optical fiber unit 72 refers to an aggregate of a plurality of SCFs 20, a ferrule 23 that grips them, and a sleeve 74 that surrounds the ferrules 23.
  • the ferrules 13 and 23 can be moved in the optical axis direction inside the sleeves 73 and 74, respectively.
  • each optical fiber (MCF10, a plurality of SCF20s) can change the distance from the opposing lens (first lens, second lens). Then, one of the first optical fiber unit 71 and the second optical fiber unit 72, and one of the first lens unit 76 and the second lens unit 77 facing the one are welded to one opening of the metal tube 75 (metal). It is fixed to one end of the tube 75 in the axial direction).
  • adjacent ones are separately fixed to each other by welding.
  • the second lens unit 77 and the ferrule 23 are aligned with respect to the integrated first optical fiber unit 71, the first lens unit 76, and the metal tube 75, respectively.
  • the second lens unit 77 is centered in each of the X direction and the Y direction.
  • the ferrule 23 is centered in each of the X direction, the Y direction, the Z direction, and the ⁇ z direction.
  • the metal tube 75 and the second lens unit 77 are fixed by welding.
  • the ferrule 23 is centered again in each of the X direction, the Y direction, the Z direction, and the ⁇ z direction, and then the ferrule 23 is fixed to the sleeve 74 by welding.
  • the ferrule 23 fixed to the sleeve 74 is centered in each of the X direction, the Y direction, and the ⁇ z direction, and then fixed to the second lens unit 77 by welding. Welding is performed, for example, by irradiation with a YAG laser.
  • the pitch of each core 11 of the MCF 10 is P1
  • the mode field diameter of each core 11 of the MCF 10 is MFD1 ( ⁇ m)
  • the pitch of each core 21 of the SCF 20 is P2.
  • the mode field diameter of each core 21 of the SCF 20 is MFD2 ( ⁇ m).
  • (f1 / f2) is ⁇ 10 of (P1 / P2). It will be within%.
  • (MFD1 / MFD2) is within ⁇ 10% of (P1 / P2).
  • the optical fiber connection structure 1 includes the MCF 10, a plurality of SCF 20, the first lens 30, and the second lens 40, special parts such as a deflection prism or a lens array can be eliminated. Therefore, it is possible to suppress an increase in the number of parts and realize miniaturization.
  • Each of the plurality of SCF 20s may have a beam magnifying unit 15 on the second end surface 24 facing the second lens 40.
  • the mode field diameter of the light propagating through the core 21 of each SCF 20 is expanded on the emission surface of each SCF 20, the value of MFD2 is increased according to the enlarged light L from the second lens 40. The optical loss can be reduced.
  • Each of the plurality of SCF 20s may have a core enlargement portion 25 having an enlarged core diameter on the second end surface 24 facing the second lens 40.
  • the value of MFD2 can be increased according to the enlarged light L from the second lens 40 to reduce the optical loss.
  • the beam magnifying unit may be a GRIN lens 26 or a GI fiber connected to each SCF 20.
  • the end surface of the GRIN lens 26 or the GI fiber on the side not connected to each SCF 20 is the emission surface of each SCF, and is the emission end.
  • the beam expanding portion may be an optical fiber 27 having a core 27a having a diameter larger than that of the core 21 of the SCF 20, and the core expands from the SCF 20 toward the optical fiber 27 in the region including the interface between the SCF 20 and the optical fiber 27. May be.
  • the end surface of the optical fiber 27 having the core 27a having a diameter larger than that of the core 21 of the SCF 20 on the side not connected to the SCF 20 is the emission surface of each SCF and is the emission end.
  • the normal line H2 of the exit surface of the SCF 20 may be inclined with respect to the optical axis direction D of the SCF 20, and the normal line H1 of the first end surface 14 facing the first lens 30 of the MCF 10 may be inclined with respect to the optical axis direction D. May be tilted. As described above, when the inclination angle of the normal line H1 of the first end surface 14 of the MCF 10 with respect to the optical axis direction D is ⁇ 1, and the inclination angle of the normal line H2 of the exit surface of the SCF 20 with respect to the optical axis direction D is ⁇ 2.
  • the first lens and the second lens may be the first lens 30A and the second lens 40A, which are plano-convex lenses having curved surfaces facing each other. In this case, an inexpensive plano-convex lens can be used, and assembly can be easily performed.
  • the first lens and the second lens may be the first lens 30B and the second lens 40B, which are GRIN lenses.
  • a GRIN lens having a planar shape there is an advantage that the handling is good and the assembly can be easily performed.
  • the first lens and the second lens may be aspherical lenses. In this case, it can be combined with lower loss.
  • Each of the plurality of SCF 20s may be reduced in diameter.
  • the magnifying power of the second lens 40 can be kept low by using the SCF 20 having a small diameter in advance or the SCF 20 having a small diameter by etching or the like.
  • the optical fiber connection structure includes a first collimator 51 in which the MCF 10 and the first lens 30 are integrated, and a second collimator in which a plurality of SCF 20s and the second lens 40 are integrated.
  • 52 may be provided with a tubular member 55 into which the first collimator 51 and the second collimator 52 are inserted so that the first lens 30 and the second lens 40 face each other.
  • the first collimator 51 and the second collimator 52 may be fixed to the tubular member 55 with an adhesive in a state of being inserted into the tubular member 55.
  • the optical fiber connection structure includes a first collimator 61 in which the MCF 10 and the first lens 30 are integrated, and a second collimator in which a plurality of SCF 20s and the second lens 40 are integrated.
  • 62 may be provided with a metal tube 65 for fixing the first collimator 61 and the second collimator 62 by welding so that the first lens 30 and the second lens 40 face each other.
  • the optical fiber connection structure includes a first optical fiber unit 71 having an MCF 10, a second optical fiber unit 72 having a plurality of SCF 20, and a first lens 30.
  • the first lens unit 76 which is fixed to the optical fiber unit 71 by welding, the second lens unit 77 which includes the second lens 40 and is fixed to the second optical fiber unit 72 by welding, the first lens unit 76 and the first lens unit 76.
  • a metal tube 75 for fixing the first lens unit 76 and the second lens unit 77 by welding so that the two lens units 77 face each other may be provided.
  • FIG. 15 is a perspective view showing an optical fiber connection structure 80 according to another modification.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the optical fiber connection structure 80.
  • the optical fiber connection structure 80 includes a first collimator 81, a second collimator 82, and a tubular member 85.
  • the tubular member 85 is made of glass, for example.
  • the tubular member 85 fixes the first collimator 81 and the second collimator 82 so that the first lens 30A and the second lens 40A face each other.
  • the first collimator 81 internally holds the MCF 10, the ferrule 13 (first ferrule) holding the MCF 10, the first lens 30A facing the ferrule 13 via the gap S1, the first lens 30A, and the ferrule 13. It has a first sleeve 83.
  • the second collimator 82 includes a plurality of SCF 20, a ferrule 23 (second ferrule) holding the plurality of SCF 20, a second lens 40A facing the ferrule 23 via a gap S2, a second lens 40A, and a ferrule 23. It has a second sleeve 84 to be held inside.
  • the ferrule 13 and the first sleeve 83 are made of glass, for example.
  • the first lens 30A is, for example, a tip ball rod lens.
  • the outer diameter of the first lens 30A is substantially the same as the outer diameter of the ferrule 13.
  • the inner diameter of the first sleeve 83 is slightly larger than the outer diameter of the first lens 30A and the outer diameter of the ferrule 13. For example, a gap of 0 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less is formed between the outer peripheral surface of the first lens 30A and the outer peripheral surface of the ferrule 13 and the inner peripheral surface of the first sleeve 83.
  • the end surface 30c of the first lens 30A facing the tubular member 85 is inside the first sleeve 83 with respect to the end surface 83b of the first sleeve 83 facing the tubular member 85. This makes it possible to prevent the first lens 30A from interfering with the tubular member 85 when the first collimator 81 is aligned with the tubular member 85 in the XY directions.
  • the ferrule 23 and the second sleeve 84 are made of glass, and the second lens 40A is a tip lens. A part of the second lens 40A is inserted inside the tubular member 85.
  • the outer diameter of the second lens 40A is slightly smaller than the inner diameter of the tubular member 85, smaller than the outer diameter of the ferrule 23, and smaller than the inner diameter of the second sleeve 84.
  • the outer diameter of the ferrule 23 is larger than the inner diameter of the tubular member 85 and slightly smaller than the inner diameter of the second sleeve 84.
  • FIG. 18 is a diagram showing the MCF 10, the ferrule 13 and the first lens 30A according to the present modification
  • FIG. 17 is a diagram showing the MCF 110, the ferrule 113 and the first lens 130A according to the comparative example.
  • the refractive index of the first lens 130A may be different from the refractive index of MCF110, and is higher than, for example, the refractive index of MCF110.
  • the end surface 113b of the ferrule 113 facing the first lens 130A the tip surface of the MCF 110
  • the surface 130b of the first lens 130A facing the ferrule 113 are parallel to each other.
  • the light L emitted from the MCF 110 may be tilted from the optical axis direction D (longitudinal direction) of the MCF 110 in the first lens 130A.
  • D longitudinal direction
  • the end surface 13b of the ferrule 13 facing the first lens 30A (the tip surface of the MCF 10) and the surface 30b of the first lens 30A facing the ferrule 13 are not parallel to each other.
  • the light L emitted from the MCF 10 is emitted parallel to the optical axis direction D in the first lens 30A.
  • the light L is emitted from the first lens 30A toward the second lens 40A in parallel with the optical axis direction D, so that the optical coupling loss can be suppressed.
  • the inclination angle of the end surface 13b of the ferrule 13 with respect to the surface orthogonal to the optical axis direction D is the inclination angle of the first lens 30A with respect to the surface orthogonal to the optical axis direction D. It is larger than the inclination angle of the surface 30b.
  • the end surface of the ferrule 23 facing the second lens 40A and the surface of the second lens 40A facing the ferrule 23 may be non-parallel to each other. Also in this case, the same effect as the effect of the first lens 30A and the ferrule 13 described above can be obtained.
  • the first collimator 81 is centered in each of the X direction and the Y direction, and after the centering, the end portion of the tubular member 85 and the end portion of the first sleeve 83 are fixed with an adhesive, and the first collimator 81 is used. Is fixed to the tubular member 85.
  • the end surface 30c of the first lens 30A facing the tubular member 85 is the first sleeve 83 rather than the end surface 83b of the first sleeve 83 facing the tubular member 85. It's inside. That is, the first lens 30A has entered the inside of the first sleeve 83. Therefore, when aligning the first collimator 81 with respect to the tubular member 85, the first lens 30A can be prevented from coming into contact with the tubular member 85.
  • the inclination angle of the end surface 13b of the ferrule 13 with respect to the surface orthogonal to the optical axis direction D is the surface 30b (ferrule 13) of the first lens 30A with respect to the surface orthogonal to the optical axis direction D.
  • the light L is emitted from the first lens 30A toward the second lens 40A in parallel with the optical axis direction D, which is different from the inclination angle of the surface 30b) facing the surface 30b). Therefore, the binding loss of the light L can be suppressed.
  • the inclination angle of the end surface of the ferrule 23 with respect to the surface orthogonal to the optical axis direction D is different from the inclination angle of the surface of the second lens 40A with respect to the surface orthogonal to the optical axis direction D, and the second lens 40A to the first lens Light may be emitted parallel to the optical axis direction D toward 30A.
  • the same effect as described above can be obtained.
  • the outer diameter of the ferrule 23 is larger than the outer diameter of the second lens 40A. In this case, the second sleeve 84 and the ferrule 23 can be moved in the X direction and the Y direction with respect to the second lens 40A fixed to the tubular member 85.
  • the configuration of the optical fiber connection structure 80 can be further modified.
  • the ferrule 13 inserted in the first sleeve 83 of the first collimator 81 holds the MCF 10
  • the ferrule 23 inserted in the second sleeve 84 of the second collimator 82 holds a plurality of SCF 20s.
  • the ferrule 13 of the first collimator 81 may hold a plurality of SCFs
  • the ferrule 23 of the second collimator 82 may hold an MCF. That is, the type of optical fiber held by the ferrule is not particularly limited.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments or modifications. That is, it is easily recognized by those skilled in the art that the present invention can be modified and modified in various ways within the scope of the claims.
  • the shape, size, material, number, and arrangement of each part of the optical fiber connection structure can be appropriately changed within the scope of the above gist.
  • the normal line H1 of the first end surface 14 of the MCF 10 and the normal line H2 of the second end surface 24 of the SCF 20 are inclined with respect to the optical axis direction D has been described.
  • at least one of the normal of the first end face of the MCF and the normal of the second end face of the SCF may not be inclined with respect to the optical axis direction. In this way, the orientation of the tip surface can be changed as appropriate.
  • Optical fiber connection structure 10 ... MCF (multi-core fiber) 11 ... Core 12 ... Clad 13 ... Ferrule (1st ferrule) 14 ... First end face 15 ... Beam expansion unit 20 ... SCF (single core fiber) 20A ... TEC fiber 21 ... core 22 ... clad 23 ... ferrule (second ferrule) 24 ... Second end surface 25 ... Core enlarged portion 25a ... Tapered portion 26 ... GRIN lens 27 ... Optical fiber 27a ... Core 30, 30A, 30B ... First lens 40, 40A, 40B ... Second lens 51, 61 ... First collimator 52, 62 ...

Abstract

一実施形態に係る光ファイバ接続構造は、マルチコアファイバと、長手方向に直交する方向に並列された複数のシングルコアファイバと、焦点距離がｆ１（ｍｍ）である第１レンズと、焦点距離がｆ２（ｍｍ）である第２レンズとを備える。マルチコアファイバの長手方向に直交する断面内における各コアの中心位置の配置と、複数のシングルコアファイバの長手方向に直交する断面内における各コアの中心位置の配置とが相似形状となっている。マルチコアファイバのコアのピッチがＰ１（μｍ）、各コアの第１端面のモードフィールド径がＭＦＤ１（μｍ）、複数のシングルコアファイバのコアのピッチがＰ２（μｍ）、各コアの第２端面の光のモードフィールド径がＭＦＤ２（μｍ）であり、（Ｐ１／Ｐ２）×０．９≦ｆ１／ｆ２≦（Ｐ１／Ｐ２）×１．１、及び、（Ｐ１／Ｐ２）×０．９≦ＭＦＤ１／ＭＦＤ２≦（Ｐ１／Ｐ２）×１．１、を満たす。

Description

光ファイバ接続構造
　本開示は、光ファイバ接続構造に関する。
　本出願は、２０２０年６月２９日の日本出願第２０２０－１１１７３９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。
　特許文献１には、マルチコアファイバ結合装置が記載されている。マルチコアファイバ結合装置は、マルチコアファイバ（以下では「ＭＣＦ」と称することもある）と、第１のレンズと、光機能素子と、ＭＣＦのコアの数と同数のプリズムと、ＭＣＦのコアの数と同数のシングルコアファイバ（以下では「ＳＣＦ」と称することもある）を含むコリメータとを備える。ＭＣＦの各コアから出射した光は、第１のレンズによってコリメート光に変換されると共に空間的に分離する。空間的に分離した各光は、各プリズムに入射し、各プリズムにおいて複数の光路間のピッチが広げられた状態で各コリメータのＳＣＦに結合する。
　非特許文献１には、ＭＣＦの空間結合構造が記載されている。この空間結合構造は、筐体の一端に固定されたＭＣＦと、筐体の他端に固定された複数のＳＭＦコリメータと、筐体の内部に設けられたレンズと、複数の平行四辺形プリズムとを備える。ＭＣＦの各コアから出射する光は、レンズ、及び複数の平行四辺形プリズムのそれぞれを介して各ＳＭＦコリメータに結合する。
　非特許文献２には、空間光学系マルチコアファイバ結合デバイスが記載されている。このデバイスは、７コアのＭＣＦと、単レンズと、偏向プリズムと、レンズアレイと、ＳＭＦアレイとを備える。レンズアレイは、ＳＭＦアレイを構成するＳＭＦと同数のレンズ要素を備える。このデバイスでは、ＭＣＦの各コアから出射した光は、単レンズ、偏向プリズム、レンズアレイの各レンズ要素を介して、ＳＭＦアレイの各ＳＭＦに結合する。
　非特許文献３には、コア間隔変換デバイスが記載されている。このデバイスは、第１のＭＣＦと、第２のＭＣＦと、第１のＭＣＦ及び第２のＭＣＦの間に介在する２枚のレンズとを備える。第１のＭＣＦのコア配列の形状と、第２のＭＣＦのコア配列の形状とは互いに相似形状とされている。第１のＭＣＦのコア間隔（ピッチ）と第２のＭＣＦのピッチとは互いに異なっている。このデバイスでは、ピッチが互いに異なるＭＣＦ同士を２枚のレンズで倍率変換することによってピッチを揃えた光結合が実現される。
特開２０１３－１８２２２２号公報
信学技報, vol. 112, no. 448, OFT2012-72, pp. 17-22, 2013年2月.「空間結合によるマルチコアファイバ接続技術」オプトクエスト、鳥取他 信学技報, vol. 113, no. 448, OPE2013-211, pp. 35-40, 2014年2月.「空間光学系マルチコアファイバ結合デバイスとその拡張性」オプトクエスト、小林他 信学技報, vol. 114, no. 452, OFT2014-78, pp. 113-116, 2015年2月.「空間結合型ファンイン／ファンアウトデバイスの小型化の検討とその応用」オプトクエスト、鳥取他
　本開示の一側面に係る光ファイバ接続構造は、マルチコアファイバと、長手方向に直交する方向に並列された複数のシングルコアファイバと、マルチコアファイバの先端面である第１端面に対向し、焦点距離がｆ１（ｍｍ）である第１レンズと、複数のシングルコアファイバの先端面である第２端面と第１レンズとの間に配置されており、焦点距離がｆ２（ｍｍ）である第２レンズと、を備える。マルチコアファイバの長手方向に直交する断面内における各コアの中心位置の配置と、複数のシングルコアファイバの長手方向に直交する断面内における各コアの中心位置の配置とが、相似形状となるように配列されている。マルチコアファイバの一組のコアのピッチがＰ１（μｍ）であって且つ各コアの第１端面における特定波長の光のモードフィールド径がＭＦＤ１（μｍ）であり、マルチコアファイバの一組のコアと対応する位置にある複数のシングルコアファイバの一組のコアのピッチがＰ２（μｍ）であって且つ各コアの第２端面における特定波長の光のモードフィールド径がＭＦＤ２（μｍ）であるときに、（Ｐ１／Ｐ２）×０．９≦ｆ１／ｆ２≦（Ｐ１／Ｐ２）×１．１、及び、（Ｐ１／Ｐ２）×０．９≦ＭＦＤ１／ＭＦＤ２≦（Ｐ１／Ｐ２）×１．１、を満たす。
図１は、一実施形態に係る光ファイバ接続構造を示す図である。 図２は、図１の光ファイバ接続構造の複数のＳＣＦを示す図である。 図３は、図１の光ファイバ接続構造のＭＣＦを示す図である。 図４は、例示的なＳＣＦのコア拡大部を示す図である。 図５は、例示的なＳＣＦのＧＲＩＮレンズを示す図である。 図６は、ＳＣＦに接続された別の光ファイバを示す図である。 図７は、変形例に係る光ファイバ接続構造を示す図である。 図８は、別の変形例に係る光ファイバ接続構造を示す図である。 図９は、組み立てられた光ファイバ接続構造の例を示す斜視図である。 図１０は、図９の光ファイバ接続構造の断面図である。 図１１は、組み立てられた光ファイバ接続構造の別の例を示す斜視図である。 図１２は、図１１の光ファイバ接続構造の断面図である。 図１３は、組み立てられた光ファイバ接続構造の更に別の例を示す斜視図である。 図１４は、図１３の光ファイバ接続構造の断面図である。 図１５は、変形例に係る光ファイバ接続構造の斜視図である。 図１６は、図１５の光ファイバ接続構造の断面図である。 図１７は、比較例に係るフェルール及びレンズを示す断面図である。 図１８は、図１５の光ファイバ接続構造のフェルール及びレンズを示す断面図である。 図１９は、図１５の光ファイバ接続構造の組み立て方法を説明するための図である。 図２０は、図１５の光ファイバ接続構造の組み立て方法を説明するための図である。
　ところで、従来のマルチコアファイバ結合構造、及びＭＣＦの空間結合構造は、複数のプリズムを備え、更にＳＣＦがレンズ付きのコリメータとされている。従って、部品点数が多く大型化を招来する可能性がある。前述した空間光学系マルチコアファイバ結合デバイスでは、偏向プリズム及びレンズアレイといった特殊な部品が必要となる。前述したコア変換デバイスでは、コアのピッチと共にレンズの倍率変換を行うと、モードフィールド径（以下では「ＭＦＤ」と称することもある）も変化するため、一対の光ファイバの間において同じ波長の光に対するＭＦＤのミスマッチが生じる。従って、光学ロスが大きくなることが想定される。
　本開示は、光学ロスを低減させることができる光ファイバ接続構造を提供することを目的とする。
　本開示によれば、光学ロスを低減させることができる。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光ファイバ接続構造は、マルチコアファイバと、長手方向に直交する方向に並列された複数のシングルコアファイバと、マルチコアファイバの先端面である第１端面に対向し、焦点距離がｆ１（ｍｍ）である第１レンズと、複数のシングルコアファイバの先端面である第２端面と第１レンズとの間に配置されており、焦点距離がｆ２（ｍｍ）である第２レンズと、を備える。マルチコアファイバの長手方向に直交する断面内における各コアの中心位置の配置と、複数のシングルコアファイバの長手方向に直交する断面内における各コアの中心位置の配置とが、相似形状となるように配列されている。マルチコアファイバの一組のコアのピッチがＰ１（μｍ）であって且つ各コアの第１端面における特定波長の光のモードフィールド径がＭＦＤ１（μｍ）であり、マルチコアファイバの一組のコアと対応する位置にある複数のシングルコアファイバの一組のコアのピッチがＰ２（μｍ）であって且つ各コアの第２端面における特定波長の光のモードフィールド径がＭＦＤ２（μｍ）であるときに、（Ｐ１／Ｐ２）×０．９≦ｆ１／ｆ２≦（Ｐ１／Ｐ２）×１．１、及び、（Ｐ１／Ｐ２）×０．９≦ＭＦＤ１／ＭＦＤ２≦（Ｐ１／Ｐ２）×１．１、を満たす。
　この光ファイバ接続構造では、マルチコアファイバの各コアのピッチがＰ１であって且つマルチコアファイバの各コアのモードフィールド径がＭＦＤ１（μｍ）である。複数のシングルコアファイバの各コアのピッチがＰ２であって、且つ各シングルコアファイバの第２端面における同じ特定波長の光のモードフィールド径がＭＦＤ２（μｍ）である。マルチコアファイバに対向する第１レンズの焦点距離をｆ１（ｍｍ）、シングルコアファイバに対向する第２レンズの焦点距離をｆ２（ｍｍ）とすると、（ｆ１／ｆ２）は（Ｐ１／Ｐ２）の±１０％以内となる。そして、（ＭＦＤ１／ＭＦＤ２）は（Ｐ１／Ｐ２）の±１０％以内となる。従って、コアのピッチと共にレンズ及びモードフィールド径の倍率変換が行われているので、マルチコアファイバとシングルコアファイバの間におけるモードフィールド径のミスマッチを解消することができる。よって、光学ロスを抑制することができる。更に、この光ファイバ接続構造は、マルチコアファイバ、複数のシングルコアファイバ、第１レンズ、及び第２レンズを含んでいるので、前述した偏向プリズム又はレンズアレイ等の特殊な部品は不要である。従って、部品点数の増加を抑えると共に、小型化を実現させることができる。
　複数のシングルコアファイバのそれぞれは、シングルコアファイバのコア内を伝搬してきた光のモードフィールド径を拡大可能なビーム拡大部を第２端面に有していてもよい。この場合、各シングルコアファイバの第２端面が出射面であり、出射端となる。各シングルコアファイバを伝搬してきた光は第２端面においてモードフィールド径が拡大されている。よって、第２レンズからの光の拡大に応じてＭＦＤ２の値を大きくして光学ロスを低減させることができる。
　ビーム拡大部は、各シングルコアファイバにおいてコア径が拡大されたコア拡大部であってもよい。この場合、シングルコアファイバの第２端面において容易にＭＦＤ２の値を大きくすることができる。
　ビーム拡大部は、各シングルコアファイバに接続されたＧＲＩＮレンズ又はＧＩ（Ｇｒａｄｅｄ　Ｉｎｄｅｘ）ファイバであってもよい。この場合、ＧＲＩＮレンズ又はＧＩファイバにおける各シングルコアファイバとは接続されていない端面が各シングルコアファイバの出射面であり、出射端となる。ＧＲＩＮレンズ又はＧＩファイバの外径がシングルコアファイバの外径と一致する場合には、シングルコアファイバに対するＧＲＩＮレンズ又はＧＩファイバの接続を容易に行うことができる。
　ビーム拡大部は、シングルコアファイバのコアよりも直径が大きいコアを有する光ファイバであってもよい。シングルコアファイバと光ファイバの界面を含む領域においてシングルコアファイバから光ファイバに向かうに従ってコアが拡大していてもよい。この場合、シングルコアファイバのコアよりも直径が大きいコアを有する光ファイバにおけるシングルコアファイバとは接続されていない端面が各シングルコアファイバの出射面であり、出射端となる。
　第２端面の法線は、シングルコアファイバの光軸方向に対して傾斜していてもよい。第１端面の法線は、当該光軸方向に対して傾斜していてもよい。当該光軸方向に対する第１端面の法線の傾斜角度をθ１、当該光軸方向に対する第２端面の法線の傾斜角度をθ２としたときに、（ｆ１／ｆ２）×０．８　≦　θ２／θ１　≦　（ｆ１／ｆ２）×１．２、を満たしていてもよい。この場合、シングルコアファイバとマルチコアファイバの両者の光軸を平行に近づけることができる。
　第１レンズ及び第２レンズは、互いに対向する曲面を有する平凸レンズであってもよい。この場合、安価な平凸レンズを用いることができると共に、組み立てを容易に行うことができる。
　第１レンズ及び第２レンズは、ＧＲＩＮレンズであってもよい。この場合、平面形状を有するＧＲＩＮレンズを用いることにより、取扱性が良好であるという利点があると共に、組み立てを容易に行うことができる。
　第１レンズ及び第２レンズは、非球面レンズであってもよい。この場合、マルチコアファイバとシングルコアファイバとの間の結合効率をより高めることができるため、より低損失に結合することができる。
　複数のシングルコアファイバのそれぞれが細径化されていてもよい。この場合、予め径が小さいシングルコアファイバ、又はエッチング加工等によって径を小さくしたシングルコアファイバを用いることにより、第２レンズの拡大率を低く抑えることができる。
　前述した光ファイバ接続構造は、マルチコアファイバ及び第１レンズが一体化された第１コリメータと、複数のシングルコアファイバ及び第２レンズが一体化された第２コリメータと、第１レンズ及び第２レンズが互いに対向するように第１コリメータ及び第２コリメータが挿入される筒状部材と、を備えてもよい。第１コリメータ及び第２コリメータは、筒状部材に挿入された状態で筒状部材に接着剤によって固定されていてもよい。
　前述した光ファイバ接続構造は、マルチコアファイバ及び第１レンズが一体化された第１コリメータと、複数のシングルコアファイバ及び第２レンズが一体化された第２コリメータと、第１レンズ及び第２レンズが互いに対向するように第１コリメータ及び第２コリメータを溶接によって固定する金属管と、を備えてもよい。
　前述した光ファイバ接続構造は、マルチコアファイバを有する第１光ファイバユニットと、複数のシングルコアファイバを有する第２光ファイバユニットと、を備えてもよい。前述した光ファイバ接続構造は、更に、第１レンズを含むと共に第１光ファイバユニットに溶接によって固定される第１レンズユニットと、第２レンズを含むと共に第２光ファイバユニットに溶接によって固定される第２レンズユニットと、第１レンズユニット及び第２レンズユニットが互いに対向するように第１レンズユニット及び第２レンズユニットを溶接によって固定する金属管と、を備えてもよい。
［本開示の実施形態の詳細］
　本開示の光ファイバ接続構造の具体例を以下で図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、後述する各例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、理解を容易にするため、一部を簡略化または誇張して描いている場合があり、寸法比率及び角度は図面のものに限定されない。
　図１は、実施形態に係る光ファイバ接続構造１を示す図である。光ファイバ接続構造１は、例えば、レンズ結合型マルチコアファイバのファンイン・ファンアウト・デバイス（Fan-In/Fan-Out：ＦＩＦＯ）を構成する。なお、以下では、マルチコアファイバをＭＣＦ、シングルコアファイバをＳＣＦとして説明する。光ファイバ接続構造１は、ＭＣＦ１０と、複数のＳＣＦ２０と、ＭＣＦ１０及び複数のＳＣＦ２０の間に介在する第１レンズ３０と、複数のＳＣＦ２０及び第１レンズ３０の間に介在する第２レンズ４０とを備える。
　ＭＣＦ１０は複数（一例として７つ）のコア１１とクラッド１２とを有し、各ＳＣＦ２０はコア２１とクラッド２２とを有する。なお、図示の簡略化のため、図１、後述する図７及び図８では、光ファイバのコアを線によって表すと共に、コアとクラッドとの境界部分の描写を省略している。これに対し、後述する図２～図６では、コアが幅を有するように描写している。光ファイバ接続構造１は、ＭＣＦ１０を通る光Ｌを複数のＳＣＦ２０に分離、又は、複数のＳＣＦ２０のそれぞれを通る光Ｌを１本のＭＣＦ１０に結合させるファンイン・ファンアウト・デバイスである。光Ｌは、例えば、１．５５μｍ帯の波長を有する光である。
　光ファイバ接続構造１は、例えば、ＭＣＦ１０のそれぞれのコア１１を通る光Ｌを複数のＳＣＦ２０のそれぞれに向けて分割し、分割した光Ｌのそれぞれを増幅する光増幅器に用いられてもよい。光ファイバ接続構造１は、複数のＳＣＦ２０のそれぞれから光Ｌを送信する光送信器、又は複数のＳＣＦ２０のそれぞれから光Ｌを受信する光受信器に用いられてもよい。
　光ファイバ接続構造１では、ＭＣＦ１０、第１レンズ３０、第２レンズ４０及びＳＣＦ２０が、この順で、ＳＣＦ２０の光軸が延びる光軸方向Ｄに沿って並ぶように配置されている。ＭＣＦ１０及びＳＣＦ２０は、空間を介して光結合（空間結合）されている。
　図２は、光軸方向Ｄに直交する平面でＳＣＦ２０を切断したＳＣＦ２０の断面図である。図１及び図２に示されるように、例えば、複数のＳＣＦ２０はフェルール２３に束ねられている。一例として、７本のＳＣＦ２０がフェルール２３に充填されている。複数のＳＣＦ２０の断面において、１つのＳＣＦ２０を中心として、当該１つのＳＣＦ２０を囲むように６つのＳＣＦ２０が配置されている。複数のＳＣＦ２０の断面において、三角格子状に７本のＳＣＦ２０が配置されている。
　図３は、光軸方向Ｄに直交する平面でＭＣＦ１０を切断したＭＣＦ１０の断面図である。図１及び図３に示されるように、ＭＣＦ１０は、例えば、フェルール１３に保持されている。光軸方向Ｄに直交する平面で切断されたＭＣＦ１０の断面において、１つのコア１１を中心として、当該１つのコア１１を囲むように６つのコア１１が配置されている。ＭＣＦ１０の断面において、三角格子状に７個のコア１１が配列されている。
　光軸方向Ｄに直交する平面で切断された断面において、ＳＣＦ２０の複数のコア２１の配置形状と、ＭＣＦ１０の複数のコア１１の配置形状とは互いに相似形状とされている。例えば、ＭＣＦ１０のコア１１のピッチをＰ１（μｍ）、ＳＣＦ２０のコア２１のピッチをＰ２（μｍ）、とするとＰ２はＰ１よりも大きい。例えば、Ｐ２は、ＳＣＦ２０（クラッド２２）の直径と一致する。
　一例として、Ｐ１は４２（μｍ）であり、Ｐ２は１２６（μｍ）である。ＭＣＦ１０のコア１１の出射端における特定波長の光のＭＦＤをＭＦＤ１（μｍ）、ＳＣＦ２０のコア２１の出射端における同じ特定波長の光のＭＦＤをＭＦＤ２（μｍ）、とすると、ＭＦＤ２はＭＦＤ１よりも大きい。一例として、ＭＦＤ１は１０（μｍ）であり、ＭＦＤ２は３０（μｍ）である。Ｐ１、Ｐ２、ＭＦＤ１及びＭＦＤ２は、以下の式（１）を満たしている。
　（Ｐ１／Ｐ２）×０．９≦ＭＦＤ１／ＭＦＤ２≦（Ｐ１／Ｐ２）×１．１　・・・（１）
　ＭＣＦ１０は、第１レンズ３０側に向けられる第１端面１４を有する。例えば、第１端面１４は、平坦状とされており、光軸方向Ｄに直交する平面に対して角度θ１で傾斜している。第１端面１４の法線Ｈ１が光軸方向Ｄに対して角度θ１で傾斜している。ＳＣＦ２０は、第２レンズ４０側に向けられる第２端面２４を有する。第２端面２４は、例えば第１端面１４と同様、平坦状とされており、第２端面２４の法線Ｈ２が光軸方向Ｄに対して角度θ２で傾斜している。
　第１レンズ３０は、ＭＣＦ１０に光軸方向Ｄに沿って対向する位置に配置されている。第１レンズ３０は、ＭＣＦ１０の複数のコア１１のそれぞれから出射した複数の光ＬをＭＣＦ１０との反対側において集光する。第２レンズ４０は、ＳＣＦ２０に光軸方向Ｄに沿って対向する位置に配置されている。第１レンズ３０及び第２レンズ４０は、例えば、共に両凸面レンズである。第１レンズ３０及び第２レンズ４０が非球面レンズである場合には、光Ｌの損失を低減させることができ、光学ロスの低減に寄与する。
　第１レンズ３０の焦点距離をｆ１（ｍｍ）、第２レンズ４０の焦点距離をｆ２（ｍｍ）とすると、例えば、ｆ２はｆ１よりも大きい。また、第２レンズ４０は第１レンズ３０より大きくてもよい。また、前述したＰ１及びＰ２と、ｆ１及びｆ２とは、以下の式（２）の関係を満たしている。
　（Ｐ１／Ｐ２）×０．９　≦　ｆ１／ｆ２　≦　（Ｐ１／Ｐ２）×１．１　・・・（２）
　更に、前述したθ１及びθ２と、ｆ１及びｆ２とは、以下の式（３）を満たしていてもよい。
　（ｆ１／ｆ２）×０．８　≦　θ２／θ１　≦　（ｆ１／ｆ２）×１．２　・・・（３）
　前述したように、Ｐ１が４２（μｍ）、Ｐ２が１２６（μｍ）、ＭＦＤ１が１０（μｍ）、ＭＦＤ２が３０（μｍ）である場合、（Ｐ１／Ｐ２）＝（ＭＦＤ１／ＭＦＤ２）＝１／３となるため、前述した式（１）を満たす。この場合、ＭＣＦ１０に対するＳＣＦ２０の倍率が３倍に拡大されている。また、一般的なＳＣＦ２０（クラッド２２）の直径は１２５（μｍ）であるため、この場合も式（１）を満たす。
　上記のように、ＭＦＤ２をＭＦＤ１よりも大きくする手段の一つとして、図４に示されるように、ＳＣＦ２０としてＴＥＣ（Thermally Expanded Core）ファイバ２０Ａを用いることが考えられる。ＴＥＣファイバ２０Ａは、第２端面２４においてコア２１のコア径が拡大されたコア拡大部２５を備える。例えば、コア拡大部２５は、テーパ状にコア２１が拡大されたテーパ部２５ａを含んでいる。この場合、第２端面２４においてコア２１が拡大されていることにより、ＳＣＦ２０内を伝搬してきた光のモードフィールド径はコア拡大部２５において光軸方向Ｄと直交する方向に拡がり、ＭＦＤ２が３０（μｍ）である状態が容易に実現される。コア拡大部２５はビーム拡大部１５として機能する。
　ここでは、ＳＣＦ２０内から第２端面２４に向かう光の方向を基準に考え、ＳＣＦ２０内のビーム径に対して第２端面２４付近でのビーム径が「拡大されている」として「ビーム拡大」と称した。しかしながら、第２端面２４からＳＣＦ２０内に向かう光の方向を基準として考えた場合には、第２端面２４付近のビーム径に対してＳＣＦ２０内でのビーム径が「縮小」される。即ち、この部分は「ビーム縮小部」となる。
　前述では、Ｐ１が４２（μｍ）、Ｐ２が１２６（μｍ）、ＭＦＤ１が１０（μｍ）、ＭＦＤ２が３０（μｍ）である例について説明した。しかしながら、Ｐ１、Ｐ２、ＭＦＤ１及びＭＦＤ２の値は、上記に限定されない。例えば、ＭＣＦ１０のコア１１のピッチであるＰ１が３５（μｍ）であって且つ上記のように３倍拡大である場合、ＳＣＦ２０のコア２１のピッチであるＰ２は１０５（μｍ）とすることが可能である。
　ＳＣＦ２０は、例えば、直径（Ｐ２）が８０（μｍ）である細径化された光ファイバであってもよい。このようにＳＣＦ２０が細径化された光ファイバである場合、前述した式（２）を満たすために第１レンズ３０から第２レンズ４０へのレンズの拡大率を低く抑えることが可能である。
　本開示において、「細径化されている」ＳＣＦは、直径が小さいＳＣＦを用いること、及び加工によってＳＣＦの直径を小さくしていることの双方を含んでいる。直径が小さいＳＣＦを用いることとしては、例えば、直径が１２５μｍ未満であるＳＣＦを用いることが挙げられる。また、加工によってＳＣＦの直径を小さくすることとしては、例えば、フッ化水素酸を用いたエッチング加工によってＳＣＦの直径を小さくすることが挙げられる。「細径化されている」ＳＣＦは、更に、全長が細径化されているＳＣＦ、及び一部が細径化されているＳＣＦの双方を含んでいる。また、「ＳＣＦの細径化されている」部分においては、ＭＣＦ１０の直径よりもＳＣＦの直径が小さくてもよい。
　ＳＣＦ２０のビーム拡大部１５は、ＴＥＣファイバ２０Ａのコア拡大部２５に限られない。図５に示されるように、ビーム拡大部１５は、ＳＣＦ２０の第２端面２４に取り付けられたＧＲＩＮレンズ２６であってもよい。ＧＲＩＮレンズ２６は、例えば、ＳＣＦ２０の第２端面２４に融着接続されている。この場合、ＳＣＦ２０とは接続されていない側のＧＲＩＮレンズ２６の端面（第２端面２４とは反対側のＧＲＩＮレンズ２６の端面、図５では右端の面）が出射面となり、出射端となる。ＧＲＩＮレンズ２６の直径がＳＣＦ２０の直径と一致する場合、ＳＣＦ２０に対するＧＲＩＮレンズ２６の融着接続を容易に行うことができる。
　なお、ＧＲＩＮレンズ２６に代えて、ＧＩファイバ（グレーデッドインデックス型ファイバ）を備えていてもよい。また、図６に示されるように、ＳＣＦ２０のビーム拡大部１５は、ＳＣＦ２０のコア２１よりも直径が大きいコア２７ａを有する光ファイバ２７であってもよい。光ファイバ２７は、例えば、ＳＣＦ２０に融着接続されており、光ファイバ２７におけるＳＣＦ２０とは接続されていない側の端面（第２端面２４とは反対側の光ファイバ２７の端面、図６では右端の面）が出射面であり、出射端である。また、ＳＣＦ２０の光ファイバ２７との界面である第２端面２４近傍がＴＥＣ（Thermally Expanded Core）処理されていてもよい。この場合は、ＴＥＣ処理されたＳＣＦ２０の第２端面２４付近と光ファイバ２７がビーム拡大部１５である。
　図７及び図８は、変形例に係る光ファイバ接続構造１Ａ，１Ｂを示している。光ファイバ接続構造１Ａは、両凸面レンズである第１レンズ３０及び第２レンズ４０に代えて、円柱型平凸レンズである第１レンズ３０Ａ及び第２レンズ４０Ａを備える。例えば、第１レンズ３０Ａ及び第２レンズ４０Ａのそれぞれの一端部が凸レンズ状になっている。更に、第１レンズ３０Ａ及び第２レンズ４０Ａは、凸レンズ状になっている部分に続く円柱部と、他端部に位置する平面部とを有する。第１レンズ３０Ａは、その平面部においてＭＣＦ１０の第１端面１４に接続されており、第２レンズ４０Ａは、その平面部においてＳＣＦ２０の第２端面２４に接続されている。第１レンズ３０Ａ及び第２レンズ４０Ａの円柱部のそれぞれの外径が、フェルール１３、２３それぞれの外径と一致している場合、第１レンズ３０ＡとＭＣＦ１０、及び第２レンズ４０ＡとＳＣＦ２０、それぞれの接続を容易に行うことができる。
　光ファイバ接続構造１Ｂは、第１レンズ３０及び第２レンズ４０に代えて、ＧＲＩＮレンズである第１レンズ３０Ｂ及び第２レンズ４０Ｂを備える。例えば、第１レンズ３０ＢとＭＣＦ１０の第１端面１４との間には、反射防止（ＡＲ）コートが施されており、微小な隙間が空いていてもよい。また、第１レンズ３０Ｂと第１端面１４との間には接着剤（一例としてゲル状のもの）が介在していてもよい。第２レンズ４０ＢとＳＣＦ２０の第２端面２４との間についても同様である。
　以上のように、円柱型平凸レンズである第１レンズ３０Ａ、及びＧＲＩＮレンズである第１レンズ３０Ｂを用いる場合には、ＭＣＦ１０を保持するフェルール１３の外径に、第１レンズ３０Ａの外径、又は第１レンズ３０Ｂの外径を合わせることにより、ＭＣＦ１０に対する第１レンズ３０Ａ，３０Ｂの位置合わせを容易に行うことが可能となる。例えば、ガラスチューブ内にフェルール１３と第１レンズ３０Ａを挿入することによって、ＭＣＦ１０に対する軸合わせを行うことが可能となる。第２レンズ４０Ａ及び第２レンズ４０Ｂからも上記と同様の効果が得られる。
　次に、組み立てられた光ファイバ接続構造の例について説明する。図９及び図１０に示されるように、光ファイバ接続構造５０は、ＭＣＦ１０、フェルール１３、第１レンズ３０及びスリーブ５３が一体化された第１コリメータ５１と、複数のＳＣＦ２０、フェルール２３、第２レンズ４０及びスリーブ５４が一体化された第２コリメータ５２と、第１コリメータ５１及び第２コリメータ５２を互いに接続する筒状部材５５とを備える。筒状部材５５は、例えば、ガラス管である。
　第１コリメータ５１では、スリーブ５３の一方側から第１レンズ３０が露出しており、スリーブ５３の他方側からＭＣＦ１０を保持するフェルール１３が露出している。ＭＣＦ１０は、フェルール１３から第１レンズ３０及び筒状部材５５の反対側に延び出している。第２コリメータ５２では、第１コリメータ５１と同様、スリーブ５４の一方側から第２レンズ４０が露出しており、スリーブ５４の他方側から複数のＳＣＦ２０を束ねて保持するフェルール２３が露出している。複数のＳＣＦ２０は、フェルール２３から第２レンズ４０及び筒状部材５５の反対側に延び出している。
　以上のように構成された第１コリメータ５１及び第２コリメータ５２のそれぞれは、第１レンズ３０及び第２レンズ４０が光軸方向Ｄに沿って互いに対向するように筒状部材５５に固定されている。例えば、第１コリメータ５１及び第２コリメータ５２のそれぞれは接着剤によって筒状部材５５に固定されている。
　光ファイバ接続構造５０の組立方法については、まず、第１コリメータ５１、第２コリメータ５２、及び筒状部材５５を用意する。そして、筒状部材５５の一方側から第１コリメータ５１を第１レンズ３０が筒状部材５５の内部に入るように挿入し、筒状部材５５の他方側から第２コリメータ５２を第２レンズ４０が筒状部材５５の内部に入るように挿入する。そして、第１コリメータ５１及び第２コリメータ５２の一方を接着剤で筒状部材５５に固定し、第１コリメータ５１及び第２コリメータ５２の他方を調芯した後に筒状部材５５に接着剤で固定する。
　上記の調芯は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θｘ方向、θｙ方向、及びθｚ方向の６方向において行う。Ｚ方向は光軸方向Ｄであり、Ｘ方向及びＹ方向はＺ方向に直交する方向である。θｘ方向、θｙ方向、及びθｚ方向のそれぞれは、Ｘ軸回りの方向、Ｙ軸回りの方向、Ｚ軸回りの方向を示している。上記の接着剤は、例えば、ＵＶ硬化型接着剤である。
　図１１は変形例に係る光ファイバ接続構造６０を示す斜視図であり、図１２は光ファイバ接続構造６０を示す断面図である。図１１及び図１２に示されるように、光ファイバ接続構造６０は、第１コリメータ６１と、第２コリメータ６２と、金属管６５とを備える。第１コリメータ６１は、スリーブ５３とは異なる形状のスリーブ６３を備える点で第１コリメータ５１とは異なっており、第２コリメータ６２は、スリーブ５４とは異なる形状のスリーブ６４を備える点で第２コリメータ５２とは異なっている。
　スリーブ６３は金属管６５に入り込む挿入部６３ａを備えており、挿入部６３ａでは外径が縮小すると共に内面がスリーブ６３の径方向内側に突出している。スリーブ６４も挿入部６３ａと同様の挿入部６４ａを備える。金属管６５は、筒状の本体部６５ａと、本体部６５ａの軸線方向の一端及び他端のそれぞれに接続された環状の被挿入部６５ｂとを有する。
　光ファイバ接続構造６０の組み立て方法については、まず、第１コリメータ６１、第２コリメータ６２、及び金属管６５を用意する。なお、本体部６５ａ及び被挿入部６５ｂは、組み立て前においては別体とされている。第１コリメータ６１及び第２コリメータ６２の一方、一方の被挿入部６５ｂ、並びに、本体部６５ａを溶接によって互いに固定する。そして、第１コリメータ６１及び第２コリメータ６２の他方、並びに、他方の被挿入部６５ｂを、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θｘ方向、θｙ方向、及びθｚ方向のそれぞれにおいて調芯した後に本体部６５ａに溶接によって固定する。溶接は、例えば、ＹＡＧレーザの照射によって行われる。
　図１３は更なる変形例に係る光ファイバ接続構造７０を示す斜視図であり、図１４は光ファイバ接続構造７０を示す断面図である。図１３及び図１４に示されるように、光ファイバ接続構造７０は、第１光ファイバ（ＭＣＦ）ユニット７１と、第２光ファイバ（ＳＣＦ）ユニット７２と、金属管７５と、第１レンズ３０を含む第１レンズユニット７６と、第２レンズ４０を含む第２レンズユニット７７とを備える。
　本変形例が図１１及び図１２に示した例と異なる点は、前者の第１光ファイバユニット７１が第１レンズ３０を有しない点、及びスリーブ５３とは異なる形状のスリーブ７３を備える点である。第２光ファイバユニット７２についても、第２レンズ４０を有しない点、及びスリーブ５４とは異なる形状のスリーブ７４を備える点が異なっている。
　スリーブ７３は、軸線方向の一端にフランジ部７３ａを備える。スリーブ７４もフランジ部７３ａと同様のフランジ部７４ａを備える。フランジ部７３ａ及びフランジ部７４ａは、第１レンズユニット７６及び第２レンズユニット７７のそれぞれに固定される部位に相当する。例えば、第１レンズユニット７６は、第１レンズ３０と、第１レンズ３０を囲んで保持する筒状のレンズ保持部材７６ａとを含んでいる。第２レンズユニット７７は、第２レンズ４０と、第２レンズ４０を囲んで保持する筒状のレンズ保持部材７７ａとを含んでいる。
　光ファイバ接続構造７０の組み立て方法について説明する。まず、第１光ファイバユニット７１、第２光ファイバユニット７２、金属管７５、第１レンズユニット７６及び第２レンズユニット７７を用意する。ここで、第１光ファイバユニット７１とは、ＭＣＦ１０と、それを把持するフェルール１３と、フェルール１３を囲っているスリーブ７３との集合体をいう。第２光ファイバユニット７２とは、複数のＳＣＦ２０と、それらを把持するフェルール２３と、フェルール２３を囲っているスリーブ７４との集合体をいう。なお、各フェルール１３、２３は、それぞれ各スリーブ７３，７４の内部で光軸方向に移動できるようになっている。これにより、各光ファイバ（ＭＣＦ１０、複数のＳＣＦ２０）は、それぞれ対向するレンズ（第１レンズ、第２レンズ）との距離を変化させることが可能である。そして、第１光ファイバユニット７１及び第２光ファイバユニット７２の一方、及び当該一方に対向する第１レンズユニット７６及び第２レンズユニット７７の一方、を溶接によって金属管７５の一方の開口（金属管７５の軸線方向の一端）に固定する。ここで、第１光ファイバユニット７１、第１レンズユニット７６及び金属管７５においては、各々隣接するもの同士を別途溶接により互いに固定しておく。
　一体化した第１光ファイバユニット７１と第１レンズユニット７６と金属管７５に対して、第２レンズユニット７７とフェルール２３をそれぞれ位置合わせする。第２レンズユニット７７については、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれにおいて調芯する。フェルール２３については、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθｚ方向のそれぞれにおいて調芯する。調芯が完了したら、金属管７５と第２レンズユニット７７を溶接によって固定する。その後、再度フェルール２３について、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθｚ方向のそれぞれにおいて調芯した後に、フェルール２３をスリーブ７４に溶接によって固定する。次に、スリーブ７４に固定されたフェルール２３について、Ｘ方向、Ｙ方向及びθｚ方向のそれぞれにおいて調芯した後に、第２レンズユニット７７と溶接によって固定する。溶接は、例えば、ＹＡＧレーザの照射によって行われる。
　次に、実施形態に係る光ファイバ接続構造から得られる作用効果について説明する。光ファイバ接続構造１では、ＭＣＦ１０の各コア１１のピッチがＰ１であって且つＭＣＦ１０の各コア１１のモードフィールド径がＭＦＤ１（μｍ）であり、ＳＣＦ２０の各コア２１のピッチがＰ２であって且つＳＣＦ２０の各コア２１のモードフィールド径がＭＦＤ２（μｍ）である。ＭＣＦ１０に対向する第１レンズ３０の焦点距離をｆ１（ｍｍ）、ＳＣＦ２０に対向する第２レンズ４０の焦点距離をｆ２（ｍｍ）とすると、（ｆ１／ｆ２）は（Ｐ１／Ｐ２）の±１０％以内となる。そして、（ＭＦＤ１／ＭＦＤ２）は（Ｐ１／Ｐ２）の±１０％以内となる。
　従って、コアのピッチと共にレンズ及びモードフィールド径の倍率変換が行われているので、ＭＣＦ１０とＳＣＦ２０の間におけるモードフィールド径のミスマッチを解消することが可能となる。よって、光学ロスを抑制することができる。更に、光ファイバ接続構造１は、ＭＣＦ１０、複数のＳＣＦ２０、第１レンズ３０、及び第２レンズ４０を含んでいるので、偏向プリズム又はレンズアレイ等の特殊な部品を不要とすることができる。従って、部品点数の増加を抑えると共に、小型化を実現させることができる。
　複数のＳＣＦ２０のそれぞれは、第２レンズ４０を向く第２端面２４においてビーム拡大部１５を有していてもよい。この場合、各ＳＣＦ２０の出射面において、各ＳＣＦ２０のコア２１を伝搬してきた光のモードフィールド径が拡大されるので、第２レンズ４０からの拡大された光Ｌに応じてＭＦＤ２の値を大きくして光学ロスを低減させることができる。
　複数のＳＣＦ２０のそれぞれは、第２レンズ４０を向く第２端面２４においてコア径が拡大されたコア拡大部２５を有していてもよい。この場合、各ＳＣＦ２０の第２端面２４においてコア２１が拡大されているので、第２レンズ４０からの拡大された光Ｌに応じてＭＦＤ２の値を大きくして光学ロスを低減させることができる。
　ビーム拡大部は、各ＳＣＦ２０に接続されたＧＲＩＮレンズ２６又はＧＩファイバであってもよい。この場合、ＧＲＩＮレンズ２６又はＧＩファイバにおける各ＳＣＦ２０とは接続されていない側の端面が各ＳＣＦの出射面であり、出射端となる。ＧＲＩＮレンズ２６又はＧＩファイバの外径がＳＣＦ２０の外径と一致する場合には、ＳＣＦ２０に対するＧＲＩＮレンズ２６又はＧＩファイバの接続を容易に行うことができる。
　ビーム拡大部は、ＳＣＦ２０のコア２１よりも直径が大きいコア２７ａを有する光ファイバ２７であってもよく、ＳＣＦ２０と光ファイバ２７の界面を含む領域においてＳＣＦ２０から光ファイバ２７に向かうに従ってコアが拡大していてもよい。この場合、ＳＣＦ２０のコア２１よりも直径が大きいコア２７ａを有する光ファイバ２７におけるＳＣＦ２０とは接続されていない側の端面が各ＳＣＦの出射面であり、出射端となる。
　ＳＣＦ２０の出射面の法線Ｈ２は、ＳＣＦ２０の光軸方向Ｄに対して傾斜していてもよく、ＭＣＦ１０の第１レンズ３０を向く第１端面１４の法線Ｈ１は、光軸方向Ｄに対して傾斜していてもよい。光軸方向Ｄに対するＭＣＦ１０の第１端面１４の法線Ｈ１の傾斜角度をθ１、光軸方向Ｄに対するＳＣＦ２０の出射面の法線Ｈ２の傾斜角度をθ２としたときに、前述した、
　（ｆ１／ｆ２）×０．８　≦　θ２／θ１　≦　（ｆ１／ｆ２）×１．２　・・・（３）
を満たしていてもよい。この場合、ＳＣＦ２０とＭＣＦ１０の両者の光軸を平行に近づけることができる。
　第１レンズ及び第２レンズは、互いに対向する曲面を有する平凸レンズである第１レンズ３０Ａ及び第２レンズ４０Ａであってもよい。この場合、安価な平凸レンズを用いることができると共に、組み立てを容易に行うことができる。
　第１レンズ及び第２レンズは、ＧＲＩＮレンズである第１レンズ３０Ｂ及び第２レンズ４０Ｂであってもよい。この場合、平面形状を有するＧＲＩＮレンズを用いることにより、取扱性が良好であるという利点があると共に、組み立てを容易に行うことができる。
　第１レンズ及び第２レンズは、非球面レンズであってもよい。この場合、より低損失に結合できる。
　複数のＳＣＦ２０のそれぞれが細径化されていてもよい。この場合、予め径が小さいＳＣＦ２０、又はエッチング加工等によって径を小さくしたＳＣＦ２０を用いることにより、第２レンズ４０の拡大率を低く抑えることができる。
　前述した光ファイバ接続構造５０のように、光ファイバ接続構造は、ＭＣＦ１０及び第１レンズ３０が一体化された第１コリメータ５１と、複数のＳＣＦ２０及び第２レンズ４０が一体化された第２コリメータ５２と、第１レンズ３０及び第２レンズ４０が互いに対向するように第１コリメータ５１及び第２コリメータ５２が挿入される筒状部材５５と、を備えてもよい。第１コリメータ５１及び第２コリメータ５２は、筒状部材５５に挿入された状態で筒状部材５５に接着剤によって固定されていてもよい。
　前述した光ファイバ接続構造６０のように、光ファイバ接続構造は、ＭＣＦ１０及び第１レンズ３０が一体化された第１コリメータ６１と、複数のＳＣＦ２０及び第２レンズ４０が一体化された第２コリメータ６２と、第１レンズ３０及び第２レンズ４０が互いに対向するように第１コリメータ６１及び第２コリメータ６２を溶接によって固定する金属管６５と、を備えていてもよい。
　前述した光ファイバ接続構造７０のように、光ファイバ接続構造は、ＭＣＦ１０を有する第１光ファイバユニット７１と、複数のＳＣＦ２０を有する第２光ファイバユニット７２と、第１レンズ３０を含むと共に第１光ファイバユニット７１に溶接によって固定される第１レンズユニット７６と、第２レンズ４０を含むと共に第２光ファイバユニット７２に溶接によって固定される第２レンズユニット７７と、第１レンズユニット７６及び第２レンズユニット７７が互いに対向するように第１レンズユニット７６及び第２レンズユニット７７を溶接によって固定する金属管７５と、を備えてもよい。
　図１５は更なる別の変形例に係る光ファイバ接続構造８０を示す斜視図である。図１６は光ファイバ接続構造８０を示す断面図である。図１５及び図１６に示されるように、光ファイバ接続構造８０は、第１コリメータ８１と、第２コリメータ８２と、管状部材８５とを備える。管状部材８５は、例えば、ガラス製である。管状部材８５は、第１レンズ３０Ａ及び第２レンズ４０Ａが互いに対向するように第１コリメータ８１及び第２コリメータ８２を固定する。
　第１コリメータ８１は、ＭＣＦ１０と、ＭＣＦ１０を保持するフェルール１３（第１フェルール）と、フェルール１３に隙間Ｓ１を介して対向する第１レンズ３０Ａと、第１レンズ３０Ａ及びフェルール１３を内部で保持する第１スリーブ８３とを有する。第２コリメータ８２は、複数のＳＣＦ２０と、複数のＳＣＦ２０を保持するフェルール２３（第２フェルール）と、フェルール２３に隙間Ｓ２を介して対向する第２レンズ４０Ａと、第２レンズ４０Ａ及びフェルール２３を内部で保持する第２スリーブ８４とを有する。
　フェルール１３及び第１スリーブ８３は、例えば、ガラス製である。第１レンズ３０Ａは、例えば、先球ロッドレンズである。第１レンズ３０Ａの外径はフェルール１３の外径と略同一である。第１スリーブ８３の内径は、第１レンズ３０Ａの外径、及びフェルール１３の外径よりも僅かに大きい。第１レンズ３０Ａの外周面、及びフェルール１３の外周面のそれぞれと第１スリーブ８３の内周面との間には、例えば、０μｍ以上且つ２０μｍ以下の隙間が形成されている。管状部材８５に対向する第１レンズ３０Ａの端面３０ｃは、管状部材８５に対向する第１スリーブ８３の端面８３ｂよりも第１スリーブ８３の内側に入り込んでいる。これにより、第１コリメータ８１を管状部材８５とＸＹ方向に調芯するときに、第１レンズ３０Ａが管状部材８５に干渉することを回避できる。
　例えば、フェルール２３及び第２スリーブ８４はガラス製であり、第２レンズ４０Ａは先球ロッドレンズである。第２レンズ４０Ａの一部は管状部材８５の内部に挿入されている。第２レンズ４０Ａの外径は、管状部材８５の内径より僅かに小さく、フェルール２３の外径より小さく、かつ第２スリーブ８４の内径よりも小さい。フェルール２３の外径は、管状部材８５の内径より大きく、かつ第２スリーブ８４の内径よりも僅かに小さい。
　ＭＣＦ１０（フェルール１３）と第１レンズ３０Ａとの間に形成された隙間Ｓ１の長さは、第１レンズ３０Ａと第２レンズ４０Ａとの間で伝搬する光がコリメート光となるように調整される。図１８は本変形例に係るＭＣＦ１０、フェルール１３及び第１レンズ３０Ａを示す図であり、図１７は比較例に係るＭＣＦ１１０、フェルール１１３及び第１レンズ１３０Ａを示す図である。
　ところで、第１レンズ１３０Ａの屈折率は、ＭＣＦ１１０の屈折率とは異なっている場合があり、例えば、ＭＣＦ１１０の屈折率よりも高い。このとき、図１７に示されるように、第１レンズ１３０Ａに対向するフェルール１１３の端面１１３ｂ（ＭＣＦ１１０の先端面）と、フェルール１１３に対向する第１レンズ１３０Ａの面１３０ｂとが互いに平行である場合、ＭＣＦ１１０から出射する光Ｌが第１レンズ１３０ＡにおいてＭＣＦ１１０の光軸方向Ｄ（長手方向）から傾斜しうる。これに対し、図１８に示されるように、第１レンズ３０Ａに対向するフェルール１３の端面１３ｂ（ＭＣＦ１０の先端面）と、フェルール１３に対向する第１レンズ３０Ａの面３０ｂとが互いに非平行である場合、ＭＣＦ１０から出射する光Ｌが第１レンズ３０Ａにおいて光軸方向Ｄに対して平行に出射する。その結果、第１レンズ３０Ａから第２レンズ４０Ａに向かって光軸方向Ｄに平行に光Ｌが出射するので、光結合損失を抑制できる。第１レンズ３０Ａの屈折率がＭＣＦ１０の屈折率よりも高い場合、光軸方向Ｄに直交する面に対するフェルール１３の端面１３ｂの傾斜角度は、光軸方向Ｄに直交する面に対する第１レンズ３０Ａの面３０ｂの傾斜角度よりも大きい。なお、第２レンズ４０Ａに対向するフェルール２３の端面と、フェルール２３に対向する第２レンズ４０Ａの面とが互いに非平行であってもよい。この場合も、前述した第１レンズ３０Ａ及びフェルール１３の効果と同様の作用効果が得られる。
　次に、光ファイバ接続構造８０の組み立て方法について説明する。図１９に示されるように、管状部材８５に第２レンズ４０Ａを固定する。具体的には、管状部材８５の内部に第２レンズ４０Ａの球面部分を挿入し、管状部材８５に挿入された第２レンズ４０Ａを接着剤で管状部材８５に固定する。また、第１スリーブ８３に第１レンズ３０Ａ及びフェルール１３を挿入して接着剤で第１スリーブ８３に固定し、第１コリメータ８１を作製する。そして、管状部材８５に固定された第２レンズ４０Ａに対して第１コリメータ８１を調芯する。例えば、第１コリメータ８１をＸ方向及びＹ方向のそれぞれに調芯し、当該調芯の後に、管状部材８５の端部と第１スリーブ８３の端部を接着剤によって固定し、第１コリメータ８１を管状部材８５に固定する。
　図２０に示されるように、第２コリメータ８２をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、及びθｚ方向のそれぞれに調芯する。第２コリメータ８２をＸ方向及びＹ方向のそれぞれに調芯するときには、フェルール２３及び第２スリーブ８４が共に動く。第２コリメータ８２をＺ方向及びθｚ方向のそれぞれに調芯するときには、例えば、フェルール２３が第２スリーブ８４の内部においてスライドする。第２コリメータ８２の調芯の後には、フェルール２３を第２スリーブ８４に接着剤によって固定し、第２スリーブ８４の端部と管状部材８５の端部を接着剤によって固定する。以上の工程を経て光ファイバ接続構造８０が完成する。
　以上、図１６に示されるように、光ファイバ接続構造８０では、管状部材８５に対向する第１レンズ３０Ａの端面３０ｃが管状部材８５に対向する第１スリーブ８３の端面８３ｂよりも第１スリーブ８３の内側に入り込んでいる。すなわち、第１レンズ３０Ａは第１スリーブ８３の内部に入り込んでいる。従って、管状部材８５に対する第１コリメータ８１の調芯を行うときに、第１レンズ３０Ａが管状部材８５に当接しないようにすることができる。
　図１８に示されるように、光軸方向Ｄ（長手方向）に直交する面に対するフェルール１３の端面１３ｂの傾斜角度は、光軸方向Ｄに直交する面に対する第１レンズ３０Ａの面３０ｂ（フェルール１３に対向する面３０ｂ）の傾斜角度とは異なっており、第１レンズ３０Ａから第２レンズ４０Ａに向かって光軸方向Ｄに平行に光Ｌが出射する。従って、光Ｌの結合損失を抑制することができる。光軸方向Ｄに直交する面に対するフェルール２３の端面の傾斜角度が、光軸方向Ｄに直交する面に対する第２レンズ４０Ａの面の傾斜角度とは異なっており、第２レンズ４０Ａから第１レンズ３０Ａに向かって光軸方向Ｄに平行に光が出射してもよい。この場合、上記と同様の作用効果が得られる。また、フェルール２３の外径は、第２レンズ４０Ａの外径よりも大きい。この場合、管状部材８５に固定された第２レンズ４０Ａに対して第２スリーブ８４及びフェルール２３をＸ方向及びＹ方向に移動させることができる。
　以上、光ファイバ接続構造８０について説明したが、光ファイバ接続構造８０の構成を更に変形することも可能である。例えば、光ファイバ接続構造８０では、第１コリメータ８１の第１スリーブ８３に挿入されたフェルール１３がＭＣＦ１０を保持し、第２コリメータ８２の第２スリーブ８４に挿入されたフェルール２３が複数のＳＣＦ２０を保持している。しかしながら、第１コリメータ８１のフェルール１３が複数のＳＣＦを保持していてもよいし、第２コリメータ８２のフェルール２３がＭＣＦを保持していてもよい。すなわち、フェルールが保持する光ファイバの種類は特に限定されない。
　以上、本開示に係る光ファイバ接続構造の実施形態及び変形例について説明した。しかしながら、本発明は、前述した実施形態又は変形例に限定されない。すなわち、本発明が請求の範囲に記載された要旨の範囲内において種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。例えば、光ファイバ接続構造の各部の形状、大きさ、材料、数及び配置態様は上記の要旨の範囲内において適宜変更可能である。例えば、前述の実施形態では、ＭＣＦ１０の第１端面１４の法線Ｈ１、及びＳＣＦ２０の第２端面２４の法線Ｈ２が光軸方向Ｄに対して傾斜している例について説明した。しかしながら、ＭＣＦの第１端面の法線、及びＳＣＦの第２端面の法線の少なくともいずれかが光軸方向に対して傾斜していなくてもよい。このように、先端面の向きについても適宜変更可能である。
１，１Ａ，１Ｂ，５０，６０，７０…光ファイバ接続構造
１０…ＭＣＦ（マルチコアファイバ）
１１…コア
１２…クラッド
１３…フェルール（第１フェルール）
１４…第１端面
１５…ビーム拡大部
２０…ＳＣＦ（シングルコアファイバ）
２０Ａ…ＴＥＣファイバ
２１…コア
２２…クラッド
２３…フェルール（第２フェルール）
２４…第２端面
２５…コア拡大部
２５ａ…テーパ部
２６…ＧＲＩＮレンズ
２７…光ファイバ
２７ａ…コア
３０，３０Ａ，３０Ｂ…第１レンズ
４０，４０Ａ，４０Ｂ…第２レンズ
５１，６１…第１コリメータ
５２，６２…第２コリメータ
５３，５４，６３，６４，７３，７４…スリーブ
５５…筒状部材
６３ａ，６４ａ…挿入部
６４ａ…挿入部
６５，７５…金属管
６５ａ…本体部
６５ｂ…被挿入部
７１…第１光ファイバユニット
７２…第２光ファイバユニット
７３ａ，７４ａ…フランジ部
７６…第１レンズユニット
７６ａ，７７ａ…レンズ保持部材
７７…第２レンズユニット
８０…光ファイバ接続構造
８１…第１コリメータ
８２…第２コリメータ
８３…第１スリーブ
８３ｂ…端面
８４…第２スリーブ
８５…管状部材
Ｄ…光軸方向
Ｈ１，Ｈ２…法線
Ｌ…光
θ１，θ２…角度

Claims (18)

  1. 　マルチコアファイバと、
    　長手方向に直交する方向に並列された複数のシングルコアファイバと、
    　前記マルチコアファイバの先端面である第１端面に対向し、焦点距離がｆ１（ｍｍ）である第１レンズと、
    　前記複数のシングルコアファイバの先端面である第２端面と前記第１レンズとの間に配置されており、焦点距離がｆ２（ｍｍ）である第２レンズと、
    を備え、
    　前記マルチコアファイバの長手方向に直交する断面内における各コアの中心位置の配置と、前記複数のシングルコアファイバの長手方向に直交する断面内における各コアの中心位置の配置とが、相似形状となるように配列されており、
    　前記マルチコアファイバの一組のコアのピッチがＰ１（μｍ）であって且つ各コアの前記第１端面における特定波長の光のモードフィールド径がＭＦＤ１（μｍ）であり、
    　前記マルチコアファイバの一組のコアと対応する位置にある前記複数のシングルコアファイバの一組のコアのピッチがＰ２（μｍ）であって且つ各コアの前記第２端面における前記特定波長の光のモードフィールド径がＭＦＤ２（μｍ）であり、
    　（Ｐ１／Ｐ２）×０．９≦ｆ１／ｆ２≦（Ｐ１／Ｐ２）×１．１、及び、
    　（Ｐ１／Ｐ２）×０．９≦ＭＦＤ１／ＭＦＤ２≦（Ｐ１／Ｐ２）×１．１、
    を満たす、
    光ファイバ接続構造。
  2. 　前記複数のシングルコアファイバのそれぞれは、前記第２端面に向かってコア内を伝搬する光のモードフィールド径を拡大可能なビーム拡大部を前記第２端面に有する、
    請求項１に記載の光ファイバ接続構造。
  3. 　前記ビーム拡大部は、各前記シングルコアファイバにおいてコア径が拡大されたコア拡大部である、
    請求項２に記載の光ファイバ接続構造。
  4. 　前記ビーム拡大部は、各前記シングルコアファイバに接続されたＧＲＩＮレンズ又はＧＩファイバである、
    請求項２に記載の光ファイバ接続構造。
  5. 　前記ビーム拡大部は、前記シングルコアファイバのコアよりも直径が大きいコアを有する光ファイバであり、
    　前記シングルコアファイバと前記光ファイバの界面を含む領域において前記シングルコアファイバから前記光ファイバに向かうに従ってコアが拡大している、
    請求項２に記載の光ファイバ接続構造。
  6. 　前記第２端面の法線は、前記シングルコアファイバの光軸方向に対して傾斜しており、
    　前記第１端面の法線は、前記光軸方向に対して傾斜しており、
    　前記光軸方向に対する前記第１端面の前記法線の傾斜角度をθ１、
    　前記光軸方向に対する前記第２端面の前記法線の傾斜角度をθ２としたときに、
    　　　（ｆ１／ｆ２）×０．８　≦　θ２／θ１　≦　（ｆ１／ｆ２）×１．２、
    を満たす、
    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構造。
  7. 　前記第１レンズ及び前記第２レンズは、互いに対向する曲面を有する平凸レンズである、
    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構造。
  8. 　前記第１レンズ及び前記第２レンズは、ＧＲＩＮレンズである、
    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構造。
  9. 　前記第１レンズ及び前記第２レンズは、非球面レンズである、
    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構造。
  10. 　各前記シングルコアファイバの前記第２端面における外径が、各前記シングルコアファイバの前記第２端面とは反対側の端面における外径よりも細い、
    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構造。
  11. 　前記マルチコアファイバ及び前記第１レンズが一体化された第１コリメータと、
    　前記複数のシングルコアファイバ及び前記第２レンズが一体化された第２コリメータと、
    　前記第１レンズ及び第２レンズが互いに対向するように前記第１コリメータ及び前記第２コリメータが挿入される筒状部材と、
    を備え、
    　前記第１コリメータ及び前記第２コリメータは、前記筒状部材に挿入された状態で前記筒状部材に接着剤によって固定されている、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の光ファイバ接続構造。
  12. 　前記マルチコアファイバ及び前記第１レンズが一体化された第１コリメータと、
    　前記複数のシングルコアファイバ及び前記第２レンズが一体化された第２コリメータと、
    　前記第１レンズ及び前記第２レンズが互いに対向するように前記第１コリメータ及び前記第２コリメータを溶接によって固定する金属管と、
    を備える、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の光ファイバ接続構造。
  13. 　前記マルチコアファイバを有する第１光ファイバユニットと、
    　前記複数のシングルコアファイバを有する第２光ファイバユニットと、
    　前記第１レンズを含むと共に前記第１光ファイバユニットに溶接によって固定される第１レンズユニットと、
    　前記第２レンズを含むと共に前記第２光ファイバユニットに溶接によって固定される第２レンズユニットと、
    　前記第１レンズユニット及び前記第２レンズユニットが互いに対向するように前記第１レンズユニット及び前記第２レンズユニットを溶接によって固定する金属管と、
    を備える、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の光ファイバ接続構造。
  14. 　前記第１レンズと、前記マルチコアファイバを保持する第１フェルールと、前記第１レンズ及び前記第１フェルールを内部で保持する第１スリーブとを有する第１コリメータと、
    　前記第２レンズと、前記複数のシングルコアファイバを保持する第２フェルールと、第２レンズ及び前記第２フェルールを内部で保持する第２スリーブとを有する第２コリメータと、
    　前記第１レンズ及び前記第２レンズが互いに対向するように前記第１コリメータ及び前記第２コリメータを固定する管状部材と、
    を備え、
    前記第１スリーブの端部と前記管状部材の一端部、前記第２スリーブの端部と前記管状部材の他端部、それぞれが固定されている、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の光ファイバ接続構造。
  15. 　前記管状部材に対向する前記第１レンズの端面が、前記管状部材に対向する前記第１スリーブの端面よりも前記第１スリーブの内側に入り込んでいる、
    請求項１４に記載の光ファイバ接続構造。
  16. 　前記長手方向に直交する面に対する前記第１コリメータの前記第１フェルールの端面の傾斜角度が、前記長手方向に直交する面に対する前記第１レンズの前記第１フェルールに対向する面の傾斜角度とは異なっており、
    　前記第１レンズから前記第２レンズに向かって前記長手方向に平行に光が出射する、
    請求項１４又は請求項１５に記載の光ファイバ接続構造。
  17. 　前記長手方向に直交する面に対する前記第２コリメータの前記第２フェルールの端面の傾斜角度が、前記長手方向に直交する面に対する前記第２レンズの前記第２フェルールに対向する面の傾斜角度とは異なっており、
    　前記第２レンズから前記第１レンズに向かって前記長手方向に平行に光が出射する、
    請求項１４又は請求項１５に記載の光ファイバ接続構造。
  18. 　前記第２フェルールの外径は、前記第２レンズの外径よりも大きい、
    請求項１４から請求項１７のいずれか一項に記載の光ファイバ接続構造。
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