WO2023153290A1 - 光コネクター、光モジュール、および光コネクターの評価方法 - Google Patents

光コネクター、光モジュール、および光コネクターの評価方法 Download PDF

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WO2023153290A1
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optical connector
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佑樹 青木
智 大島
正明 斎藤
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株式会社エンプラス
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means

Definitions

  • the present invention relates to an optical connector, an optical module, and an evaluation method for an optical connector.
  • An optical connector in which an optical transmission body (for example, an optical fiber or an optical waveguide) is arranged and receives light from the optical transmission body is known.
  • the optical connector is configured to allow the ends of the optical transmission bodies to be placed in appropriate locations.
  • Patent Document 1 discloses an optical connector having a cladding portion in which an optical waveguide is formed and a lens provided at a position facing the end surface of the optical waveguide.
  • optical connectors are designed so that when an optical transmission body is held in its holding portion, the optical transmission body is placed in the correct position.
  • optical connector is not manufactured with high accuracy according to the design, for example, the optical connector may be slightly distorted, the optical transmission body may not be aligned accurately. For this reason, it is necessary to evaluate whether the optical connector is manufactured with high precision as designed.
  • the V-groove in which the optical transmission body is arranged is measured with a three-dimensional measuring machine, the center of a virtual circle inscribed in the V-groove is calculated, and the positional relationship between the center of the circle and the center of the lens surface of the optical connector. is evaluated to determine whether or not the optical connector is manufactured as designed.
  • this method there is variation in the calculation of the center of the inscribed virtual circle, and there is a possibility that an appropriate evaluation cannot be made.
  • An object of the present invention is to provide an optical connector that makes it easy to evaluate whether it is manufactured as designed. Another object of the present invention is to provide an optical module having the optical connector. Another object of the present invention is to provide a method for evaluating the optical connector.
  • An optical connector comprises: a light transmitting wall including a first surface; a holding portion for holding the optical transmission body so as to face each other, the optical connector comprising: a plurality of first optical surfaces arranged along the X direction on the first surface; a plurality of grooves arranged in the holding portion and a plurality of X-direction reference marks extending in a direction opposite to the first surface so as to move away from the second surface; Each of them is arranged on a first imaginary plane that includes the trough line of any one of the plurality of grooves and that is perpendicular to the X direction.
  • An optical module according to an embodiment of the present invention includes the optical connector described above and an optical transmission body held by the holding portion of the optical connector.
  • the optical connector evaluation method is evaluated based on the positional relationship between each of the plurality of X-direction reference marks and each of the centers of the plurality of first optical surfaces. evaluate.
  • the optical connector evaluation method for the optical connector according to the embodiment of the present invention evaluates the optical connector based on the positional relationship between the Y-direction reference mark and each of the centers of the plurality of first optical surfaces. do.
  • an optical connector that makes it easy to evaluate whether it is manufactured as designed. Further, according to the present invention, it is possible to provide an optical module having the optical connector. Moreover, according to the present invention, it is possible to provide a method for evaluating the optical connector.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical module according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the optical connector according to the embodiment.
  • FIG. 3A is a plan view of the optical connector according to the embodiment, and FIG. 3B is a bottom view.
  • 4A is a front view of an optical connector according to an embodiment, FIG. 4B is a rear view, FIG. 4C is a left side view, and FIG. 4D is a right side view.
  • 5A is a cross-sectional view along line AA in FIG. 4B, FIG. 5B is a partially enlarged view of FIG. 4B, and FIG. 5C is a partially enlarged view of FIG. 4B.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an optical module 100 according to an embodiment of the invention.
  • the optical module 100 has a plurality of optical transmission bodies 110 and an optical connector 120.
  • the optical module 100 is used with a plurality of optical transmission bodies 110 connected to the optical connector 120 .
  • the optical modules 100 are used in pairs.
  • One optical module 100 holding a plurality of optical transmission bodies 110 and the other optical module 100 holding a plurality of other optical transmission bodies 110 are turned upside down, and the same optical connectors 120 are connected to each other. , to optically couple a plurality of optical transmission bodies 110 to each other.
  • the optical module 100 can be used with housings, spring clamp structures, etc. (not shown).
  • the optical connectors 120 are connected to each other by being turned upside down. However, depending on the configuration of the optical connectors, the optical connectors may be connected to each other without being turned upside down.
  • the type of optical transmission body 110 is not particularly limited. Examples of types of optical conduits 110 include optical fibers and optical waveguides.
  • the number of optical transmission bodies 110 is not limited as long as it is plural.
  • the optical transmission body 110 is arranged on the holding portion 130 of the optical connector 120 .
  • the optical transmission body 110 is held so that its end surface faces the second surface 127 .
  • the optical transmission body 110 is an optical fiber.
  • the optical fiber may be of a single mode system or of a multimode system.
  • An optical circuit (PIC: Photonic Integrated Circuit) may be configured by the optical transmission body 110, which is an optical waveguide, and the silicon substrate.
  • the position of the optical transmission body 110 is not particularly limited. It may be
  • FIG. 2 is a perspective view of optical connector 120 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a plan view of an optical connector 120 according to an embodiment of the invention, and FIG. 3B is a bottom view.
  • 4A is a front view of an optical connector 120 according to an embodiment of the present invention, FIG. 4B is a rear view, FIG. 4C is a left side view, and FIG. 4D is a right side view.
  • 5A is a cross-sectional view along line AA of FIG. 4B, FIG. 5B is a partially enlarged view of FIG. 4B, and FIG. 5C is a partially enlarged view of FIG. 4B.
  • the direction in which the first optical surfaces 121 are arranged as shown in FIG. 4A is defined as "X direction”.
  • the “X direction” is the direction along the bottom surface of the optical connector 120 when the optical connector 120 is viewed from the front and from the rear (see FIGS. 4A and 4B).
  • a direction orthogonal to the X direction is defined as a "Y direction”.
  • the “Y direction” is the direction along the side surface (height direction) when the optical connector is viewed from the front and from the rear.
  • the “Z direction” is a direction orthogonal to the “X direction” and the “Y direction”.
  • the “Z direction” is the direction along the bottom surface of the optical connector 120 when the optical connector 120 is viewed from the side.
  • the optical connector 120 is a substantially rectangular parallelepiped member.
  • the optical connector 120 has a light transmitting wall 122 , a holding portion 130 , a plurality of first optical surfaces 121 , a plurality of X-direction reference marks 128 and a Y-direction reference mark 129 .
  • the light-transmissive wall 122 includes a first surface 126 and a second surface 127 arranged behind the first surface 126, as shown in FIG. 5A.
  • the light transmission wall 122 is a wall through which the light from the optical transmission body 110 or the light to the optical transmission body 110 is transmitted (see FIG. 1). Specifically, in the light transmission wall 122, the light from the optical transmission body 110 is transmitted through the second surface 127 and the first surface 126 in that order, and the light to the optical transmission body 110 is transmitted through the first surface 126 and the second surface 126 in this order. It penetrates in order of the surface 127 (see FIG. 1).
  • the first surface 126 is a surface arranged behind the second surface 127 in the light-transmitting wall 122 .
  • the first surface 126 is the surface facing a device such as another optical connector or an external device when the optical connector 120 is connected to the device.
  • the first surface 126 preferably has the first optical surface 121 for controlling the light distribution of transmitted light.
  • the first optical surface 121 can control light from or to the optical transmission body 110 .
  • the first optical surface 121 is arranged along the X direction, as shown in FIG. 4A.
  • the first optical surface may be, for example, a curved surface capable of refracting light, and more specifically, for example, a convex lens.
  • the shape of the first optical surface is not particularly limited, but may be a circle, an ellipse, or the like.
  • each of the plurality of first optical surfaces 121 is arranged in a line along the X direction so as to correspond to each of the plurality of optical transmission bodies 110 .
  • the plurality of first optical surfaces 121 are arranged so that no gap occurs between two adjacent first optical surfaces 121 .
  • the plurality of first optical surfaces 121 may be arranged apart from each other.
  • the number of first optical surfaces 121 is not particularly limited as long as it is plural. In this embodiment, the number of first optical surfaces 121 is sixteen.
  • the second surface 127 is a surface arranged behind the first surface 126 in the light transmitting wall 122, and is a surface directly facing the end surface of the optical transmission body 110 (see FIG. 1). reference).
  • the second surface 127 is in contact with the end face of the optical transmission body 110 .
  • the second surface 127 is a plane, parallel to the plane formed by the X and Y directions, and longer than the X direction (see FIG. 4B).
  • the holding portion 130 is a portion that holds the optical transmission body 110 so as to face the second surface 127 .
  • the holding portion 130 has a plurality of grooves 131 for positioning the optical transmission bodies 110, and the optical transmission bodies 110 are arranged along the grooves 131. be.
  • the groove 131 is arranged so as to extend linearly in the direction opposite to the first surface 126 away from the second surface 127 . Specifically, in the present embodiment, groove 131 is arranged to extend perpendicularly to second surface 127 when optical connector 120 is viewed from above.
  • the shape of the groove 131 is not particularly limited as long as it can hold the optical transmission body 110 .
  • Examples of grooves 131 include V-grooves and U-grooves.
  • V-groove refers to a groove composed of two planes and having a V-shaped cross section perpendicular to the extending direction of the groove. The connection between the two planes may be chamfered (rounded corners).
  • a “U-groove” is a groove formed by a single curved surface, and a groove having an arc-shaped cross section perpendicular to the extending direction of the groove.
  • the number of grooves 131 is not particularly limited as long as it is plural, and is the same as the number of first optical surfaces 121, for example. In this embodiment, the number of grooves 131 is sixteen.
  • the plurality of X-direction reference marks 128 are arranged corresponding to the plurality of first optical surfaces 121 and the plurality of grooves 131 .
  • the X-direction fiducial mark 128 is a reference for evaluating whether or not the corresponding groove 131 is manufactured to allow the desired alignment of the center of the optical conduit 110 with respect to the corresponding first optical surface 121. It is a mark that becomes As shown in FIGS. 5B and 5C, the X-direction reference marks 128 are arranged on a first imaginary plane P1 that includes the valley line of the groove 131 and is perpendicular to the X-direction.
  • the “valley line” is a line extending in the Z direction connecting the deepest points of the grooves 131 .
  • the intersection of the symmetry line (symmetry axis) when the groove 131 is viewed in a cross section and the bottom of the groove 131 is the deepest point
  • the "valley line” is the intersection. It is a line connecting and extending in the Z direction.
  • the center of the optical transmission body 110 arranged in the groove 131 may lie on the first virtual plane P1, and the center of the first optical surface 121 may also lie on the first virtual plane P1.
  • expected see Figure 1. That is, it is considered that one of the conditions for ideally achieving optical coupling is that both of them match in the X direction. Therefore, by evaluating the positional relationship between the X-direction reference mark 128 formed so as to be arranged on the first virtual plane P1 and the center of the first optical surface 121, it is possible to determine whether the optical connector 120 has been manufactured as desired. can be evaluated.
  • the position of the X-direction reference mark 128 is not particularly limited as long as it is on the first virtual plane P1.
  • the X-direction reference mark 128 may be placed, for example, on the first surface 126 or the second surface 127 on the first imaginary plane P1.
  • the X-direction reference mark 128 is arranged on the second surface 127 (see FIG. 5A).
  • both the groove 131 and the X-direction reference mark 128 can be formed without removing the piece attached to the processing stage, the reference mark can be provided with high precision. If the X-direction reference mark 128 were formed on the first surface 126 side, the reference mark would be machined on a separate piece in a process separate from the grooving process. Accuracy as in the present embodiment cannot be obtained due to accumulation of errors and the like.
  • the X-direction reference mark 128 is preferably arranged on the first surface 126 or the second surface 127 so as not to interfere with the light transmitted through the light transmitting wall 122 .
  • the X-direction reference mark 128 is arranged outside the portion where the optical transmission body 110 is arranged.
  • the X-direction reference mark 128 is arranged on the first surface 126 or the first optical surface 121 so that the X-direction reference mark 128 and the corresponding first optical surface 121 can be seen at the same time when the optical connector 120 is viewed in the Z direction. It is preferably arranged on two sides 127 . More specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the X-direction reference mark 128 is arranged on the second surface 127 above the position where the optical transmission body 110 is arranged.
  • the shape of the X-direction reference mark 128 is not particularly limited as long as the position of the first virtual plane P1 is known.
  • Examples of the shape of the X-direction reference mark 128 include convex portions, concave portions, grooves, and the like.
  • the X-direction reference mark 128 is a convex portion arranged on the second surface 127, has a tapered shape, and has a first virtual coincides with plane P1.
  • the number of X-direction reference marks 128 is not particularly limited, it is usually the same as the number of first optical surfaces 121 or grooves 131 . In this embodiment, the number of X-direction reference marks 128 is sixteen.
  • the Y-direction reference mark 129 is on a second virtual plane P2 that includes the center of the first optical surface 121 and is orthogonal to the second surface 127, and is held when the second virtual plane P2 is viewed from above and through. It is arranged in a portion other than the region where the plurality of grooves 131 are arranged in the portion 130 (see FIGS. 5A and 5C).
  • the Y-direction reference mark 129 is a mark used as a reference when evaluating whether the optical connector 120 is manufactured as desired so that the optical transmission body 110 can be properly arranged in the Y-direction.
  • the center of the optical transmission body 110 placed in the groove 131 is expected to be on the second virtual plane P2. That is, one condition for ideally achieving optical coupling is that the center of the first optical surface 121 and the center of the optical transmission body 110 match in the Y direction. Therefore, the Y-direction fiducial mark 129 can be used to evaluate whether the optical connector 120 has been manufactured as desired.
  • the position and configuration of the Y-direction reference mark 129 are not particularly limited as long as they are placed on the second virtual plane P2 and serve as a reference in the Y-direction.
  • the Y-direction reference mark 129 may be a protrusion, recess, groove, or the like located on the first surface 126 or the second surface 127 .
  • the Y-direction reference mark 129 may be a plane or the like arranged on the holding portion 130 as shown in FIG. 5C.
  • the Y-direction reference mark 129 has a first surface 126 and a second surface so that when the optical connector 120 is viewed in the Z-direction, the Y-direction reference mark 129 and the corresponding first optical surface 121 can be seen at the same time.
  • the Y-direction reference mark 129 is a plane arranged on the second virtual plane P2, and is arranged in a portion of the holding portion 130 other than the region where the plurality of grooves 131 are arranged. More specifically, the Y-direction reference mark 129 is arranged outside the region where the plurality of grooves 131 are arranged in the holding portion 130 . Even if the Y-direction reference mark 129 is flat as shown in FIG. 5C, it functions as a Y-direction reference mark because the Y-direction reference can be seen when viewed from the Z direction.
  • the optical connector 120 has the plurality of X-direction reference marks 128 and may optionally have the Y-direction reference marks 129 .
  • the optical connector 120 can be evaluated based on the positional relationship between each of the multiple X-direction reference marks 128 and each of the centers of the multiple first optical surfaces 121 .
  • the positional relationship between the extension line (the line coinciding with the first virtual plane P1) derived from the X-direction reference mark 128 when viewed from the Z-direction and the center of the first optical surface 121 may be evaluated. . Ideally, the center of the first optical surface 121 is on the extension line. By evaluating the deviation from this ideal state, the optical connector 120 can be evaluated.
  • the optical connector 120 can be evaluated based on the positional relationship between the Y-direction reference mark 129 and each center of the first optical surface 121 .
  • the optical connector 120 can be evaluated.
  • the evaluation method using the X-direction reference mark 128 and the evaluation method using the Y-direction reference mark 129 can be combined.
  • the intersection of the extension line derived from the X-direction reference mark 128 and the extension line derived from the Y-direction reference mark 129 ideally coincides with the center of the first optical surface 121 . Therefore, the optical connector 120 can be evaluated by evaluating the deviation between the intersection and the center.
  • the optical connector according to the present invention can be easily evaluated whether or not it is manufactured with high precision, so it is useful for performing optical communication using optical transmission bodies with high precision.
  • optical module 110 optical transmitter 120 optical connector 121 first optical surface 122 light transmission wall 126 first surface 127 second surface 128 X direction reference mark 129 Y direction reference mark 130 holding part 131 groove P1 first virtual plane P2 second virtual plane

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Abstract

本発明の光コネクター（１２０）は、第１面（１２６）と、前記第１面（１２６）の裏側に配置された第２面（１２７）とを含む光透過壁（１２２）と、光伝送体（１１０）の端面が前記第２面（１２７）と対向するように前記光伝送体（１１０）を保持するための保持部（１３０）と、を有する光コネクター（１２０）であって、前記第１面（１２６）において、Ｘ方向に沿うように配置された複数の第１光学面（１２１）と、前記第２面（１２７）から遠ざかるように、前記第１面（１２６）と反対の方向に延びる、前記保持部（１３０）に配置された複数の溝（１３１）と、複数のＸ方向基準マーク（１２８）と、を有し、前記複数のＸ方向基準マーク（１２８）のそれぞれは、前記複数の溝（１３１）のいずれかの溝（１３１）の谷線を含み、かつ前記Ｘ方向に垂直な第１仮想平面（Ｐ１）上に配置されている。

Description

光コネクター、光モジュール、および光コネクターの評価方法
　本発明は、光コネクター、光モジュール、および光コネクターの評価方法に関する。
　光伝送体（例えば、光ファイバーや光導波路）が配置され、光伝送体からの光を受け入れる光コネクターが知られている。光コネクターは光伝送体の端部を適切な位置に配置できるように構成される。
　たとえば、特許文献１には、光導波路を形成したクラッド部と、光導波路の端面に対向する位置に設けられたレンズとを有する光コネクターが開示されている。
特開２００９－１６８８５０号公報
　特許文献１に示されるような光コネクターにおいて、光伝送体の端面を光コネクターに対して正確に位置合わせすることが重要である。通常、光コネクターは、その光伝送体の保持部に光伝送体が保持されると、光伝送体が正しい位置に配置されるように設計されている。
　しかしながら、このような位置合わせにおいては、高い位置精度が求められる。そのため、光コネクターに僅かな歪みがあるなど、高い精度で設計通りに製造されていないと、光伝送体が正確に位置合わせされないことがある。このようなことから、光コネクターが高い精度で設計通りに製造されているかを評価する必要がある。
　このような評価方法として、例えば、以下のような方法を採用することが考えられる。すなわち、光伝送体が配置されるＶ溝を三次元測定機で測定し、Ｖ溝に内接する仮想円の中心を算出し、当該円の中心と、光コネクターのレンズ面の中心との位置関係を評価することで、光コネクターが設計通りに製造されているか否かを評価する。しかし、この方法では、内接する仮想円の中心の算出にバラツキがあり、適切な評価ができない可能性がある。
　本発明の目的は、設計通りに製造されているか否かを評価しやすい光コネクターを提供することである。また、本発明の目的は、当該光コネクターを有する光モジュールを提供することである。また、本発明の目的は、当該光コネクターの評価方法を提供することである。
　本発明の一実施の形態に係る光コネクターは、第１面と、前記第１面の裏側に配置された第２面とを含む光透過壁と、光伝送体の端面が前記第２面と対向するように前記光伝送体を保持するための保持部と、を有する光コネクターであって、前記第１面において、Ｘ方向に沿うように配置された複数の第１光学面と、前記第２面から遠ざかるように、前記第１面と反対の方向に延びる、前記保持部に配置された複数の溝と、複数のＸ方向基準マークと、を有し、前記複数のＸ方向基準マークのそれぞれは、前記複数の溝のいずれかの溝の谷線を含み、かつ前記Ｘ方向に垂直な第１仮想平面上に配置されている。
　本発明の一実施の形態に係る光モジュールは、上記の光コネクターと、当該光コネクターの前記保持部に保持された光伝送体と、を有する。
　本発明の一実施の形態に係る上記の光コネクターの評価方法は、前記複数のＸ方向基準マークのそれぞれと、前記複数の第１光学面の中心のそれぞれと、の位置関係により前記光コネクターを評価する。
　本発明の一実施の形態に係る上記の光コネクターの光コネクターの評価方法は、前記Ｙ方向基準マークと、前記複数の第１光学面の中心のそれぞれと、の位置関係により前記光コネクターを評価する。
　本発明によれば、設計通りに製造されているか否かを評価しやすい光コネクターを提供することができる。また、本発明によれば、当該光コネクターを有する光モジュールを提供することができる。また、本発明によれば、当該光コネクターの評価方法を提供することができる。
図１は、実施の形態に係る光モジュールの断面図である。 図２は、実施の形態に係る光コネクターの斜視図である。 図３Ａは、実施の形態に係る光コネクターの平面図であり、図３Ｂは、底面図である。 図４Ａは、実施の形態に係る光コネクターの正面図であり、図４Ｂは、背面図であり、図４Ｃは、左側面図であり、図４Ｄは、右側面図である。 図５Ａは、図４ＢのＡ－Ａ線に沿う断面図であり、図５Ｂは、図４Ｂの部分拡大図であり、図５Ｃは、図４Ｂの部分拡大図である。
　（光モジュールの構成）
　図１は、本発明の実施の形態に係る光モジュール１００の構成を示す断面図である。
　図１に示されるように、本実施の形態に係る光モジュール１００は、複数の光伝送体１１０と、光コネクター１２０とを有する。光モジュール１００は、光コネクター１２０に複数の光伝送体１１０が接続された状態で使用される。光モジュール１００は、２個１組（一対）で使用される。複数の光伝送体１１０を保持した一方の光モジュール１００に対して、他の複数の光伝送体１１０を保持した他方の光モジュール１００を表裏反転させた状態で同一の光コネクター１２０同士を接続し、複数の光伝送体１１０同士を光学的に結合させる。なお、光モジュール１００は、ハウジング、スプリングクランプ構造部などとともに使用できる（図示省略）。なお、本実施の形態においては、表裏反転させて、光コネクター１２０同士を接続するが、光コネクターの構成によっては、表裏反転させずに、光コネクター同士を接続してもよい。
　光伝送体１１０の種類は、特に限定されない。光伝送体１１０の種類の例には、光ファイバー、光導波路が含まれる。光伝送体１１０の数は、複数であれば限定されない。光伝送体１１０は、光コネクター１２０の保持部１３０に配置される。光伝送体１１０は、その端面が第２面１２７と対向するように保持される。本実施の形態では、光伝送体１１０は、光ファイバーである。また、光ファイバーは、シングルモード方式でもよいし、マルチモード方式でもよい。光導波路である光伝送体１１０と、シリコン基板とにより光回路（ＰＩＣ；Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が構成されていてもよい。光伝送体１１０の位置は特に限定されないが、例えば、光伝送体１１０は、光回路の上面に形成された凹部から上方に突出するように配置されていてもよいし、光回路の内部に埋め込まれていてもよい。
　（光コネクターの構成）
　図２は、本発明の実施の形態に係る光コネクター１２０の斜視図である。図３Ａは、本発明の実施の形態に係る光コネクター１２０の平面図であり、図３Ｂは、底面図である。図４Ａは、本発明の実施の形態に係る光コネクター１２０の正面図であり、図４Ｂは、背面図であり、図４Ｃは、左側面図であり、図４Ｄは、右側面図である。また、図５Ａは、図４ＢのＡ－Ａ線に沿う断面図であり、図５Ｂは、図４Ｂの部分拡大図であり、図５Ｃは、図４Ｂの部分拡大図である。
　なお、以下の説明では、図４Ａに示されるように第１光学面１２１が配列される方向を「Ｘ方向」とする。「Ｘ方向」は、光コネクター１２０を正面視および背面視したときに、光コネクター１２０の底面に沿う方向である（図４Ａ、Ｂ参照）。また、Ｘ方向に直交する方向を「Ｙ方向」とする。「Ｙ方向」は、光コネクターを正面視および背面視したときに、側面に沿う方向（高さ方向）である。また、「Ｚ方向」は「Ｘ方向」および「Ｙ方向」に直交する方向である。「Ｚ方向」は、光コネクター１２０を側面視したときに、光コネクター１２０の底面に沿う方向である。
　図１～図５Ｃに示されるように、光コネクター１２０は、略直方体形状の部材である。光コネクター１２０は、光透過壁１２２と、保持部１３０と、複数の第１光学面１２１と、複数のＸ方向基準マーク１２８と、Ｙ方向基準マーク１２９とを有する。
　図５Ａに示されるように光透過壁１２２は、第１面１２６と、第１面１２６の裏側に配置された第２面１２７とを含む。光透過壁１２２は、光伝送体１１０からの光が透過するか、光伝送体１１０への光が透過する壁である（図１参照）。具体的には、光透過壁１２２において、光伝送体１１０からの光は、第２面１２７、第１面１２６の順に透過し、光伝送体１１０への光は、第１面１２６、第２面１２７の順に透過する（図１参照）。
　図５Ａに示されるように、第１面１２６は、光透過壁１２２において、第２面１２７の裏側に配置された面である。たとえば、第１面１２６は、光コネクター１２０が他の光コネクターや外部装置などの機器に接続された際に当該機器に対向する面である。第１面１２６は、透過する光の配光を制御するための第１光学面１２１を有することが好ましい。
　第１光学面１２１は、光伝送体１１０からの光または光伝送体１１０への光を制御することができる。本実施の形態において、第１光学面１２１は、図４Ａに示されるように、Ｘ方向に沿うように配置されている。
　第１光学面は、例えば、光を屈折させることができる曲面であればよく、より具体的には例えば、凸レンズである。第１光学面の形状は特に限定されないが、円、楕円等が挙げられる。
　本実施の形態において、複数の第１光学面１２１のそれぞれは、複数の光伝送体１１０のそれぞれに対応するようにＸ方向に沿って一列に配置される。本実施の形態において、複数の第１光学面１２１は、互いに隣接する２つの第１光学面１２１の間に隙間が生じないように配置されている。ただし、複数の第１光学面１２１は、互いに離間して配置されていてもよい。
　第１光学面１２１の数は、複数であれば特に制限されない。本実施の形態において、第１光学面１２１の数は１６である。
　図５Ａに示されるように、第２面１２７は、光透過壁１２２において、第１面１２６の裏側に配置された面であり、光伝送体１１０の端面に直接対向する面である（図１参照）。本実施の形態において、第２面１２７には、光伝送体１１０の端面が接触する。また、本実施の形態において、第２面１２７は平面であり、当該平面はＸ方向およびＹ方向により形成される面に平行であり、Ｘ方向により長い面である（図４Ｂ参照）。
　図１に示されるように、保持部１３０は、第２面１２７と対向するように光伝送体１１０を保持する部分である。本実施の形態において、図３Ａに示されるように、保持部１３０は、光伝送体１１０を位置決めするための複数の溝１３１を有し、光伝送体１１０は、溝１３１に沿うように配置される。
　図３Ａに示されるように、溝１３１は、第２面１２７から遠ざかるように、第１面１２６と反対の方向に直線状に延びるように配置されている。具体的には、本実施の形態において、溝１３１は、光コネクター１２０を平面視したときに、第２面１２７に対して垂直に延びるように配置されている。
　溝１３１の形状は、光伝送体１１０を保持できれば特に制限されない。溝１３１の例には、Ｖ溝、Ｕ溝が含まれる。ここで「Ｖ溝」とは、２つの平面により構成される溝であり、溝の延在方向に垂直な断面がＶ字状の溝をいう。２つの平面の接続部は、面取り（角を丸める処理）をされていてもよい。「Ｕ溝」とは、１つの曲面により構成される溝であり、溝の延在方向に垂直な断面が円弧状の溝をいう。
　溝１３１の数は、複数であれば特に制限されず、例えば第１光学面１２１の数と同じである。本実施の形態において、溝１３１の数は１６である。
　複数のＸ方向基準マーク１２８は、複数の第１光学面１２１および複数の溝１３１に対応して配置されている。Ｘ方向基準マーク１２８は、対応する溝１３１が、光伝送体１１０の中心を対応する第１光学面１２１に対して所望通りに位置合わせできるように製造されているか否かを評価する際の基準となるマークである。図５Ｂ、Ｃに示されるように、Ｘ方向基準マーク１２８は、溝１３１の谷線を含み、かつＸ方向に垂直な第１仮想平面Ｐ１上にそれぞれ配置されている。なお、「谷線」とは溝１３１の最も深い箇所をＺ方向に繋いで延びる線である。なお、最も深い箇所が一義的に決まらない場合、溝１３１を横断面視したときの対称線（対称軸）と溝１３１の底部との交点を最も深い箇所とし、「谷線」は当該交点をＺ方向に繋いで延びる線である。
　光モジュール１００において、溝１３１に配置される光伝送体１１０の中心は、上記の第１仮想平面Ｐ１上にあり、さらに、第１光学面１２１の中心も第１仮想平面Ｐ１上にあることが期待される（図１参照）。すなわち、両者がＸ方向において一致することが光学的な結合を理想的に達成するための１つの条件であると考えられる。したがって、第１仮想平面Ｐ１上に配置されるように形成されたＸ方向基準マーク１２８と、第１光学面１２１の中心との位置関係を評価することにより光コネクター１２０が所望通りに製造されたかを評価することができる。
　Ｘ方向基準マーク１２８の位置は、第１仮想平面Ｐ１上である限り特に制限されない。Ｘ方向基準マーク１２８は、例えば、第１仮想平面Ｐ１上の第１面１２６または第２面１２７上に配置されればよい。本実施の形態において、Ｘ方向基準マーク１２８は、第２面１２７上に配置されている（図５Ａ参照）。本実施の形態の光コネクターを射出成形により得る際に、Ｘ方向基準マーク１２８を第２面１２７上に設けることにより、溝１３１が形成されるための１つの駒に溝１３１およびＸ方向基準マーク１２８の両方を加工することができる。すなわち、加工ステージへ取り付けた駒を取り外すことなく溝１３１およびＸ方向基準マーク１２８の両方を形成できるため、高精度に基準マークを設けることが可能である。仮に第１面１２６側にＸ方向基準マーク１２８を形成した場合には、溝加工とは別の工程で、別の駒に基準マークを加工することとなるため、加工誤差、金型への組み込み誤差等が積み重なり、本実施の形態のような精度は得られない。
　また、Ｘ方向基準マーク１２８は、光透過壁１２２を透過する光と干渉しないように、第１面１２６または第２面１２７に配置されることが好ましい。本実施の形態において、Ｘ方向基準マーク１２８は、光伝送体１１０が配置される部分以外に配置されている。また、Ｘ方向基準マーク１２８は、Ｚ方向に光コネクター１２０を見たときに、Ｘ方向基準マーク１２８と、これに対応する第１光学面１２１とが同時に見えるように、第１面１２６または第２面１２７に配置されることが好ましい。より具体的には、本実施の形態において、図５Ｂに示されるように、Ｘ方向基準マーク１２８は、第２面１２７において、光伝送体１１０が配置される位置より上方に配置されている。
　Ｘ方向基準マーク１２８の形状は、第１仮想平面Ｐ１の位置がわかれば特に制限されない。また、Ｘ方向基準マーク１２８の形状の例には、凸部、凹部、溝など含まれる。本実施の形態において、図５Ｂ、Ｃに示されるように、Ｘ方向基準マーク１２８は、第２面１２７上に配置された凸部であり、先細る形状を有し、先端部が第１仮想平面Ｐ１と一致する。
　Ｘ方向基準マーク１２８の数は、特に制限されないが、通常は第１光学面１２１または溝１３１の数と同じである。本実施の形態において、Ｘ方向基準マーク１２８の数は１６である。
　Ｙ方向基準マーク１２９は、第１光学面１２１の中心を含み、かつ第２面１２７に直交する第２仮想平面Ｐ２上であって、第２仮想平面Ｐ２を平面視かつ透視したときに、保持部１３０において複数の溝１３１が配置されている領域以外の部分に配置されている（図５Ａ、Ｃ参照）。Ｙ方向基準マーク１２９は、光伝送体１１０をＹ方向において適切に配置できるように、光コネクター１２０が所望通りに製造されているかを評価する際の基準となるマークである。
　具体的には、溝１３１に配置される光伝送体１１０の中心は、上記の第２仮想平面Ｐ２上にあることが期待される。すなわち、第１光学面１２１の中心と、光伝送体１１０の中心とがＹ方向において一致することが光学的な結合を理想的に達成するための１つの条件であると考えられる。したがって、Ｙ方向基準マーク１２９により、光コネクター１２０が所望通りに製造されたかを評価することができる。
　Ｙ方向基準マーク１２９の位置および構成は、第２仮想平面Ｐ２上に配置され、Ｙ方向の基準となれば特に制限されない。たとえば、Ｙ方向基準マーク１２９は、第１面１２６または第２面１２７に配置されている、凸部、凹部、溝などであってもよい。また、Ｙ方向基準マーク１２９は、図５Ｃに示されるように、保持部１３０に配置されている、平面などであってもよい。Ｙ方向基準マーク１２９は、Ｚ方向に光コネクター１２０を見たときに、Ｙ方向基準マーク１２９と、これに対応する第１光学面１２１とが同時に見えるように、第１面１２６、第２面１２７または保持部１３０に配置されることが好ましい。本実施の形態において、Ｙ方向基準マーク１２９は、第２仮想平面Ｐ２上に配置された平面であり、保持部１３０において複数の溝１３１が配置されている領域以外の部分に配置されている。より具体的には、Ｙ方向基準マーク１２９は、保持部１３０において複数の溝１３１が配置されている領域の外側に配置されている。図５Ｃに示されるようにＹ方向基準マーク１２９が平面であっても、Ｚ方向から見たときに、Ｙ方向の基準がわかるため、Ｙ方向基準マークとして機能する。
　本実施の形態に係る光コネクター１２０は、上記の複数のＸ方向基準マーク１２８を有し、さらに任意に上記のＹ方向基準マーク１２９を有していてもよい。
　（評価方法）
　Ｘ方向基準マーク１２８を有する光コネクターの評価方法について以下に説明する。
　上記のような光コネクター１２０では、複数のＸ方向基準マーク１２８のそれぞれと、複数の第１光学面１２１の中心のそれぞれとの位置関係により光コネクター１２０を評価することができる。
　具体的には、Ｚ方向からみたときのＸ方向基準マーク１２８から導き出される延長線（第１仮想平面Ｐ１に一致する線）と、第１光学面１２１の中心との位置関係を評価すればよい。理想的には、当該延長線上に第１光学面１２１の中心がある。この理想的な状態からのズレを評価することで、光コネクター１２０を評価することができる。
　Ｙ方向基準マーク１２９を有する光コネクター１２０の評価方法について以下に説明する。
　上記のような光コネクター１２０では、Ｙ方向基準マーク１２９と、第１光学面１２１の中心のそれぞれとの位置関係により光コネクター１２０を評価することができる。
　具体的には、Ｚ方向から見たときのＹ方向基準マーク１２９から導き出される延長線（第２仮想平面Ｐ２に一致する線）と、第１光学面１２１の中心との位置関係を評価すればよい。理想的には、当該延長線上に第１光学面１２１の中心がある。この理想的な状態からのズレを評価することで、光コネクター１２０を評価することができる。
　なお、上記のＸ方向基準マーク１２８を用いる評価方法と、Ｙ方向基準マーク１２９を用いる評価方法とは組み合わせることが可能である。この場合、Ｘ方向基準マーク１２８から導き出される延長線とＹ方向基準マーク１２９から導き出される延長線との交点と、第１光学面１２１の中心とが理想的には一致する。したがって、当該交点と、当該中心とのズレを評価することで、光コネクター１２０を評価することができる。
　（効果）
　本実施の形態に係る光コネクター１２０およびその評価方法によれば、複数のＸ方向基準マーク１２８を有し、任意にＹ方向基準マーク１２９を有するため、光コネクター１２０が設計通りに製造されているかを容易に評価できる。
　本出願は、２０２２年２月１０日出願の特願２０２２－０１９６１５に基づく優先権を主張する。この出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
　本発明に係る光コネクターは、高精度に製造されているか否かを容易に評価できるため、光伝送体を用いた光通信を高精度に行うために有用である。
　１００　光モジュール
　１１０　光伝送体
　１２０　光コネクター
　１２１　第１光学面
　１２２　光透過壁
　１２６　第１面
　１２７　第２面
　１２８　Ｘ方向基準マーク
　１２９　Ｙ方向基準マーク
　１３０　保持部
　１３１　溝
　Ｐ１　第１仮想平面
　Ｐ２　第２仮想平面
 

 

Claims (7)

  1. 　第１面と、前記第１面の裏側に配置された第２面とを含む光透過壁と、
    　光伝送体の端面が前記第２面と対向するように前記光伝送体を保持するための保持部と、
    　を有する光コネクターであって、
    　前記第１面において、Ｘ方向に沿うように配置された複数の第１光学面と、
    　前記第２面から遠ざかるように、前記第１面と反対の方向に延びる、前記保持部に配置された複数の溝と、
    　複数のＸ方向基準マークと、
    　を有し、
    　前記複数のＸ方向基準マークのそれぞれは、前記複数の溝のいずれかの溝の谷線を含み、かつ前記Ｘ方向に垂直な第１仮想平面上に配置されている、
    　光コネクター。
  2. 　前記複数の第１光学面の中心を含み、かつ前記第２面に直交する第２仮想平面上であって、前記第２仮想平面を平面視かつ透視したときに、前記保持部において前記複数の溝が配置されている領域以外の部分に、Ｙ方向基準マークが配置されている、請求項１に記載の光コネクター。
  3. 　前記Ｘ方向基準マークは、前記第２面上に配置されている、請求項１または２に記載の光コネクター。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の光コネクターと、
    　前記光コネクターの前記保持部に保持された光伝送体と、
    　を有する、光モジュール。
  5. 　請求項１に記載の光コネクターの評価方法であって、
    　前記複数のＸ方向基準マークのそれぞれと、前記複数の第１光学面の中心のそれぞれと、の位置関係により前記光コネクターを評価する、
    　光コネクターの評価方法。
  6. 　請求項２に記載の光コネクターの評価方法であって、
    　前記Ｙ方向基準マークと、前記複数の第１光学面の中心のそれぞれと、の位置関係により前記光コネクターを評価する、
    　光コネクターの評価方法。
  7. 　請求項２に記載の光コネクターの評価方法であって、
    　前記複数のＸ方向基準マークのそれぞれおよび前記Ｙ方向基準マークと、前記複数の第１光学面の中心のそれぞれと、の位置関係により前記光コネクターを評価する、
    　光コネクターの評価方法。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001021771A (ja) * 1999-07-05 2001-01-26 Hitachi Ltd 半導体光伝送モジュール
JP2004246279A (ja) * 2003-02-17 2004-09-02 Seiko Epson Corp 光モジュール及びその製造方法、光通信装置、光電気混載集積回路、回路基板、電子機器
JP2004294905A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Fdk Corp ファイバコリメータアレイ及びその製造方法
US20080008419A1 (en) * 2004-11-03 2008-01-10 Huberag Fibre-Lens Arrangement and Lens Array for One Such Fibre-Lens Arrangement
JP2009168850A (ja) * 2008-01-10 2009-07-30 Fujitsu Ltd 光コネクタ及び光コネクタの製造方法
US20180120507A1 (en) * 2016-10-31 2018-05-03 Electronics And Telecommunications Research Instit Ute Device and method for detecting optical signal

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001021771A (ja) * 1999-07-05 2001-01-26 Hitachi Ltd 半導体光伝送モジュール
JP2004246279A (ja) * 2003-02-17 2004-09-02 Seiko Epson Corp 光モジュール及びその製造方法、光通信装置、光電気混載集積回路、回路基板、電子機器
JP2004294905A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Fdk Corp ファイバコリメータアレイ及びその製造方法
US20080008419A1 (en) * 2004-11-03 2008-01-10 Huberag Fibre-Lens Arrangement and Lens Array for One Such Fibre-Lens Arrangement
JP2009168850A (ja) * 2008-01-10 2009-07-30 Fujitsu Ltd 光コネクタ及び光コネクタの製造方法
US20180120507A1 (en) * 2016-10-31 2018-05-03 Electronics And Telecommunications Research Instit Ute Device and method for detecting optical signal

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