JP3205876U - Optical path conversion optical connector - Google Patents
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Abstract
【課題】光トランシーバのサイズを小型化する事ができ、温度変化等による光軸のずれの問題を解決し、及び／又は反射や空気等による光結合損失の問題を解消した光路変換光コネクタ５０を提供する。【解決手段】光通信における光路を変換する為に使用される光路変換光コネクタ５０であって、光ファイバ１０を曲げた状態で保持する第一保持部材２０と、第一保持部材と一体化されると共に、光ファイバにおける入出射端面を露出させる第二保持部材３０とからなり、第二保持部材は、光ファイバ１０における被覆を除いた裸光ファイバ部分１２を、溝板３１と蓋板３２に形成した保持孔３３に保持している。【選択図】図１An optical path conversion optical connector capable of reducing the size of an optical transceiver, solving the problem of optical axis misalignment due to temperature change, and / or solving the problem of optical coupling loss due to reflection, air, etc. I will provide a. An optical path conversion optical connector 50 used for converting an optical path in optical communication, and a first holding member 20 that holds an optical fiber 10 in a bent state, and a first holding member are integrated. And a second holding member 30 that exposes the light incident / exit end face of the optical fiber. The second holding member removes the bare optical fiber portion 12 excluding the coating of the optical fiber 10 into the groove plate 31 and the cover plate 32. It is held in the formed holding hole 33. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、光通信における光路を変換する為に使用される光路変換光コネクタに関し、特に小型化を実現した光路変換光コネクタに関する。 The present invention relates to an optical path conversion optical connector used for converting an optical path in optical communication, and more particularly to an optical path conversion optical connector that realizes miniaturization.
垂直共振器面発光レーザに代表される面発光レーザは、光を半導体基板と垂直に出射する構造であり、その構造から大量生産に向いており、また閾値電流が小さいためシステムの消費電力が小さい等の理由から、光トランシーバにおいて普及している。しかしながら、かかる面発光レーザに使用される面受発光素子は、光の受発光方向が、当該面受発光素子を設置した光回路基盤と直交する向きであることから、光回路基板と平行に導いた光ファイバと光結合させる場合には、光路変換が必要となる。 A surface emitting laser typified by a vertical cavity surface emitting laser emits light perpendicularly to a semiconductor substrate, and is suitable for mass production from the structure. Further, the threshold current is small, so the power consumption of the system is small. For these reasons, it is popular in optical transceivers. However, the surface emitting / emitting element used in such a surface emitting laser is guided in parallel with the optical circuit board because the light receiving / emitting direction is perpendicular to the optical circuit board on which the surface emitting / emitting element is installed. When optically coupling with an optical fiber, optical path conversion is required.
そこで従来、このような光通信における光路変換を実現する光モジュール（特にコネクタ）としては、以下の技術が提案されている。 Therefore, conventionally, the following technologies have been proposed as optical modules (particularly connectors) for realizing optical path conversion in such optical communication.
即ち、特許文献１（特開２０１３−２４３６４９号公報）の図５Ａには、複数のスイッチコアを有する例示の光インターポーザが図示されており、この図には、光ファイバー２１７が接続される光Ｉ／Ｏ２１１を、ＰＣＢ／基板２０１に設けられたシリコン光インターポーザ２０３に対して立設状態で形成する事が開示されている。 That is, FIG. 5A of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-243649) shows an example optical interposer having a plurality of switch cores. In this figure, an optical I / O to which an optical fiber 217 is connected is shown. It is disclosed that O211 is formed upright with respect to the silicon optical interposer 203 provided on the PCB / substrate 201.
また、特許文献２（特開２００９−１０４０９６号公報）では、内面反射型の光路変更部材において、製品の歩留まりを向上させるべく、光ファイバを光入出端に光接続させる反射面が形成された、透明材料からなる部材本体を有し、前記部材本体には、前記光ファイバが挿通する光ファイバ挿通孔と、前記光ファイバ挿通孔が開口し、前記光ファイバの先端面が配置される先端配置空間とが形成され、前記反射面は、前記光ファイバの先端面と光入出端のうち一方から前記部材本体内に入射した光を前記部材本体内で他方に向けて内面反射させるように形成され、前記先端配置空間には、前記光ファイバを前記部材本体に固定する接着剤が充填されている光路変更部材が提案されている。 Further, in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-104096), in the internal reflection type optical path changing member, a reflection surface for optically connecting an optical fiber to an optical input / output end is formed in order to improve the product yield. A member main body made of a transparent material, and an optical fiber insertion hole through which the optical fiber is inserted, and a tip arrangement space in which the optical fiber insertion hole is opened and the tip surface of the optical fiber is arranged And the reflection surface is formed so as to reflect the light incident on the member main body from one of the front end surface and the light input / output end of the optical fiber toward the other in the member main body, There has been proposed an optical path changing member filled in the tip arrangement space with an adhesive for fixing the optical fiber to the member main body.
また、特許文献３（特開２００８−５２０２８号公報）では、安価なコストで製作でき、光損失が少なく、小型化が容易な光路変換部材又は光路変換光コネクタを提供するべく、平坦な上面から滑らかに続く湾曲先端面を有する第１基板の上側面に、１つの又は整列した複数の位置決め溝を形成し、前記第１基板の位置決め溝に収容した光ファイバを押さえ付けるための、前記第１基板の上側面に沿う面を持つ第２基板を設けた光路変換部材を提案している。 Further, in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-52028), an optical path conversion member or an optical path conversion optical connector that can be manufactured at low cost, has low optical loss, and can be easily downsized is provided from a flat upper surface. A first or a plurality of aligned positioning grooves are formed on the upper side surface of the first substrate having a smoothly curved distal end surface, and the first optical fiber accommodated in the positioning grooves of the first substrate is pressed down. An optical path changing member provided with a second substrate having a surface along the upper side surface of the substrate is proposed.
そして特許文献４（特開２０１１−９９９７０号公報）では、環境温度により光学特性が変動することを抑制できる曲げコネクタ構造を得るべく、曲げ部が形成された光ファイバと、前記光ファイバの前記曲げ部の一方側が挿通されて固定された第１固定部と、前記曲げ部が収納された空洞部と、前記曲げ部の他方側の前記光ファイバの先端部が挿通されて固定された第２固定部と、を備えたフェルールと、を有し、前記曲げ部は前記空洞部の壁面に非接触で、かつ前記空洞部が密閉空間とされた曲げコネクタ構造が提案されている。 And in patent document 4 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-99970), in order to obtain the bending connector structure which can suppress a fluctuation | variation in an optical characteristic with environmental temperature, the optical fiber in which the bending part was formed, and the said bending of the said optical fiber A first fixing part inserted and fixed on one side of the part, a cavity part in which the bending part is housed, and a second fixing in which the tip part of the optical fiber on the other side of the bending part is inserted and fixed And a bent connector structure in which the bent portion is not in contact with the wall surface of the hollow portion and the hollow portion is a sealed space.
前記の通り光路を変換する為の技術や光コネクタは、従前においても種々提案されている。しかしながら、前記特許文献１にかかるファイバアレイコネクタにあっては、光トランシーバの受発光面に対して垂直にファイバアレイコネクタを接続しなければならなかった。この為、ファイバアレイコネクタ及びこのファイバアレイコネクタから延伸する光ファイバを収納する空間が必要になり、その結果、光トランシーバのサイズが大きくなってしまっていた。 As described above, various techniques and optical connectors for converting the optical path have been proposed. However, in the fiber array connector according to Patent Document 1, the fiber array connector has to be connected perpendicularly to the light emitting / receiving surface of the optical transceiver. For this reason, a space for accommodating the fiber array connector and the optical fiber extending from the fiber array connector is required, and as a result, the size of the optical transceiver has increased.
一方で、前記特許文献２で提案するように、反射タイトレンズを用いて光路を変換する場合には、光トランシーバのサイズ自体を小型化できるものの、反射体で光が反射する際に光結合損失が生じ、更に光路空間の空気層を通過する際の屈折率差により、光結合損失が増加するとの課題を有していた。 On the other hand, as proposed in Patent Document 2, when the optical path is converted using a reflective tight lens, the size of the optical transceiver itself can be reduced, but the optical coupling loss occurs when light is reflected by the reflector. Further, there is a problem that the optical coupling loss increases due to the difference in refractive index when passing through the air layer in the optical path space.
更に前記特許文献３及び４のように、光ファイバを曲げて光路を変換すれば、光トランシーバのサイズを小型化する事は可能であるが、光ファイバの内、被覆を除去したクラッド部分を曲げた場合には、曲げ半径を小さくするのが困難であり、小型化の点で未だ十分なものとなっていなかった。一方で、被覆している部分を曲げた場合には、当該被覆と光ファイバのコアとの偏心が大きくなることから、受発光面に対する位置決めが困難になり、その結果、光結合損失が大きくなっていた。また当該光ファイバを曲げる為の部材が樹脂製である場合には、受発光素子と線膨張係数が大きく異なるため、温度変化に対する変形量の違いから光軸がずれて、更に光結合損失が大きくなりやすいという課題を有していた。 Further, as described in Patent Documents 3 and 4, if the optical path is changed by bending the optical fiber, the size of the optical transceiver can be reduced, but the cladding portion of the optical fiber from which the coating is removed is bent. In this case, it is difficult to reduce the bending radius, and it has not been sufficient in terms of miniaturization. On the other hand, if the coated part is bent, the eccentricity between the coating and the core of the optical fiber increases, so that positioning with respect to the light receiving / emitting surface becomes difficult, and as a result, the optical coupling loss increases. It was. In addition, when the member for bending the optical fiber is made of resin, the linear expansion coefficient is significantly different from that of the light receiving / emitting element. Therefore, the optical axis is shifted due to the difference in deformation with respect to the temperature change, and the optical coupling loss is further increased. It had the problem of being easy to become.
そこで本発明は上記課題の少なくとも何れかを解決した光路変換光コネクタを提供するものであり、光トランシーバのサイズを小型化する事ができ、温度変化等による光軸のずれの問題を解決し、及び／又は反射や空気等による光結合損失の問題を解消した光路変換光コネクタを提供することを課題とするものである。 Therefore, the present invention provides an optical path conversion optical connector that solves at least one of the above-mentioned problems, can reduce the size of the optical transceiver, solve the problem of optical axis deviation due to temperature changes, Another object of the present invention is to provide an optical path conversion optical connector that solves the problem of optical coupling loss due to reflection or air.
上記課題の少なくとも何れかを解決するべく、本発明では光ファイバの光路を変更する為に、２つの保持部材で構成した光路変換光コネクタを提供する。 In order to solve at least one of the above problems, the present invention provides an optical path conversion optical connector constituted by two holding members in order to change the optical path of an optical fiber.
即ち、本発明では、光通信における光路を変換する為に使用される光路変換光コネクタであって、光ファイバを曲げた状態で保持する第一保持部材と、当該第一保持部材と一体化されると共に、光ファイバにおける入出射端面を露出させる第二保持部材とからなり、当該第二保持部材は、光ファイバにおける被覆を除いた裸光ファイバ部分を保持している光路変換光コネクタを提供する。 That is, in the present invention, an optical path changing optical connector used for converting an optical path in optical communication, which is integrated with a first holding member that holds an optical fiber in a bent state, and the first holding member. And a second holding member that exposes an incident / exit end face of the optical fiber, and the second holding member provides an optical path conversion optical connector that holds the bare optical fiber portion excluding the coating of the optical fiber. .
かかる本発明の光路変換光コネクタによれば、第二保持部材は、光ファイバにおける被覆を除いた裸光ファイバ部分を保持していることから、被覆部分に対するクラッドの偏心の問題を解決し、受発光面に対する位置決めを正確に行う事ができる。これにより、クラッドが受発光面に対して偏心するおそれを減じる事ができるので、光結合損失が増加する可能性を大幅に減じる事ができる。なお、前記「裸光ファイバ」とは、光ファイバにおいて除去できる樹脂などの被覆部分を除去した状態をいい、クラッドが露出している状態である。 According to the optical path conversion optical connector of the present invention, since the second holding member holds the bare optical fiber portion excluding the coating in the optical fiber, the problem of the eccentricity of the clad with respect to the coating portion can be solved and received. Positioning with respect to the light emitting surface can be performed accurately. As a result, the possibility that the clad is decentered with respect to the light emitting / receiving surface can be reduced, so that the possibility of an increase in optical coupling loss can be greatly reduced. The “bare optical fiber” refers to a state in which a coating portion such as a resin that can be removed in the optical fiber is removed, and is a state in which the cladding is exposed.
前記第一保持部材は、光ファイバを曲げた状態で保持するものであり、曲げた湾曲部分、及び当該湾曲部の前後における直線部分の少なくとも何れかの部位を保持するように構成する。当該第一保持部材による光ファイバの保持は、光ファイバの被覆を圧するようにして保持する他、当該被覆を挟んだ状態で保持したり、或いは接着剤を用いて保持したりすることができる。また、かかる第一保持部材は光ファイバを保持する溝又は孔を伴って形成する他、光ファイバを収容する空洞を伴って形成する事ができる。特に、被覆光ファイバ部分を収容する為の溝を形成し、当該溝内に湾曲させた被覆光ファイバ部分を収容して保持する場合には、正確に位置決めする事ができると共に、光ファイバの曲げ応力による破損に対する強度を高める事ができ、更に当該第一保持部材の長さを短くする事ができることから、光路変換光コネクタを小型化する事ができる。 The first holding member holds the optical fiber in a bent state, and is configured to hold at least one of a bent portion and a straight portion before and after the bent portion. The holding of the optical fiber by the first holding member can be held while pressing the coating of the optical fiber, and can be held in a state where the coating is sandwiched, or can be held using an adhesive. In addition, the first holding member can be formed with a groove or hole for holding the optical fiber, or with a cavity for receiving the optical fiber. In particular, when a groove for accommodating the coated optical fiber portion is formed and the coated optical fiber portion curved in the groove is accommodated and held, the positioning can be performed accurately and the bending of the optical fiber can be performed. Since the strength against breakage due to stress can be increased and the length of the first holding member can be shortened, the optical path conversion optical connector can be miniaturized.
また、この第一保持部材は、被覆光コネクタ部分を収容する溝部を有する溝板と、当該溝板の溝部を閉じる蓋板で形成した場合には、溝板の溝部で湾曲した被覆光コネクタ部分を保持し、蓋板はこの被覆光コネクタ部分が復元しようとする力（即ち、真っ直ぐに戻ろうとする力）を抑え付けることにより、当該被覆光コネクタ部分が湾曲した状態を維持することができる。その結果、第一保持部材の全体の長さを短くして、当該光路変換光コネクタを小型化する事ができる。 In addition, when the first holding member is formed by a groove plate having a groove portion that accommodates the coated optical connector portion and a lid plate that closes the groove portion of the groove plate, the coated optical connector portion curved by the groove portion of the groove plate , And the cover plate suppresses the force that the coated optical connector portion tries to restore (that is, the force that tries to return straight), so that the coated optical connector portion can maintain the curved state. As a result, the entire length of the first holding member can be shortened, and the optical path conversion optical connector can be miniaturized.
前記光ファイバの湾曲部分は、樹脂などによって被覆されている被覆光ファイバ部分であるため、光ファイバの曲率半径を小さくする事ができる。例えば、光ファイバの光軸を８０°以上、１５０°以下に曲げる場合、光ファイバのクラッドの直径を「ｄ」、湾曲部の曲率半径を「ｒ」とした場合、「ｒ／ｄ」の値を、８以上、４０以下にすることが望ましい。即ち、光ファイバの曲率半径を、クラッドの直径の８倍以上とする事により欠損の問題を解消し、４０倍以下にすることで、面受発光素子に直交する向きの高さ（以下、単に「高さ」とする）を低く抑える事ができる。 Since the curved portion of the optical fiber is a coated optical fiber portion coated with a resin or the like, the radius of curvature of the optical fiber can be reduced. For example, when the optical axis of the optical fiber is bent to 80 ° or more and 150 ° or less, the diameter of the cladding of the optical fiber is “d”, and the radius of curvature of the curved portion is “r”. Is preferably 8 or more and 40 or less. That is, the problem of defects is solved by setting the radius of curvature of the optical fiber to 8 times or more of the diameter of the clad, and by reducing it to 40 times or less, the height in the direction perpendicular to the surface-receiving light-emitting element (hereinafter simply referred to as “light-receiving element”). "Height") can be kept low.
前記第二保持部材は、第一保持部材と一体化されるものであり、両者は接着剤によって一体化する他、継合又は嵌合する構造部分によって一体化する事もできる。この第二保持部材は第一保持部材から延伸した部分を保持するものであり、少なくとも光ファイバの先端側（即ち、入出射端部）は、被覆が取り除かれた裸光ファイバ部分が、当該第一部材に保持される。これにより、被覆部が存在する事による光ファイバのクラッドの偏心の問題を解消し、正確に位置決めする事ができる。 Said 2nd holding member is integrated with a 1st holding member, and both can also be integrated by the structure part which joins or fits in addition to integrating with an adhesive agent. The second holding member holds a portion extending from the first holding member, and at least at the tip end side (that is, the input / output end portion) of the optical fiber, the bare optical fiber portion from which the coating is removed is the first holding member. It is held by one member. Thereby, the problem of the eccentricity of the clad of the optical fiber due to the presence of the covering portion can be solved and positioning can be performed accurately.
そして、当該第二保持部材は、第一保持部材から延伸している被覆光ファイバ部分をも保持するように構成する事が望ましい。即ち、当該第二保持部材は、前記第一保持部材から延出している被覆されている光ファイバと、その先端側において当該被覆を除いた裸光ファイバ部分を保持する事が望ましい。即ち被覆部の先端部が、第二保持部材内に存在するように構成する事が望ましい。被覆部の先端部が、第二保持部材内に存在することにより、第一保持部材と第二保持部材との境界部分には、被覆された光ファイバが存在することになり、これにより、当該境界部分におけるクラッドの折れを回避する事ができる。したがって、当該第二保持部材において光ファイバを保持する溝又は孔は、光ファイバの入り口側（即ち、第一保持部材側）と露出側（面受発光素子に対向する側）とで、内径が異なる事が望ましい。 The second holding member is preferably configured to hold the coated optical fiber portion extending from the first holding member. That is, it is desirable that the second holding member holds the coated optical fiber extending from the first holding member and the bare optical fiber portion excluding the coating on the tip side. In other words, it is desirable that the front end portion of the covering portion is configured to exist in the second holding member. When the tip of the covering portion is present in the second holding member, the coated optical fiber is present at the boundary portion between the first holding member and the second holding member. It is possible to avoid the bending of the clad at the boundary portion. Therefore, the groove or hole for holding the optical fiber in the second holding member has an inner diameter between the entrance side of the optical fiber (that is, the first holding member side) and the exposed side (side facing the surface-receiving light emitting element). Different things are desirable.
また、第一保持部材と第二保持部材との接続は、両保持部材を貫通する光ファイバが、両保持部材の境界部分において急激な曲げにならないように、第一保持部材と第二保持部材とにおける光ファイバの案内部分を正対させることが望ましい。 In addition, the connection between the first holding member and the second holding member is such that the optical fiber penetrating both the holding members does not bend suddenly at the boundary portion between the two holding members. It is desirable that the guide portions of the optical fibers at the front and back face each other.
そして、上記第二保持部材の先端面は、前記第一保持部材の先端面と面一に形成する事もできるが、望ましくは第二保持部材の先端面を、前記第一保持部材の先端面より突出させて形成する事が望ましい。この第二保持部材の先端面には、光ファイバの入出射端部が露出する事から、これを面受発光素子に対して近接配置できるようにするためである。この点、仮に両者の先端面を面一に形成したとすれば、高い表面精度が要求され、加工精度を向上させる必要が生じることから、第二保持部材の先端面を、前記第一保持部材の先端面より突出させる事によるメリットは大きい。 The front end surface of the second holding member can be formed flush with the front end surface of the first holding member. Preferably, the front end surface of the second holding member is the front end surface of the first holding member. It is desirable to form it more protrudingly. This is because the incident / exit end portion of the optical fiber is exposed at the distal end surface of the second holding member, so that it can be disposed close to the surface light emitting / receiving element. In this regard, if the tip surfaces of both are formed to be flush with each other, high surface accuracy is required, and it is necessary to improve the processing accuracy. Therefore, the tip surface of the second holding member is connected to the first holding member. The merit by making it protrude from the tip surface of is large.
上記のように第二保持部材の先端面を、前記第一保持部材の先端面より突出させて形成した場合であっても、コネクタ全体の小型化を実現する為に、その高さは低く抑えられている事が望ましい。よって、光ファイバのクラッドの直径を「ｄ」、コネクタの全体の高さを「ｈ」とした場合、「ｈ／ｄ」の値は、２０以上、５０以下にすることが望ましい。即ち、コネクタの全体の高さを、クラッドの直径の２０倍以上とする事により折損のおそれを減じ、５０倍以下にすることで、当該光路変換光コネクタの全体の高さを低く抑える事ができる為、望ましい。即ち、コネクタの全体の高さを前記の高さとする事により、光ファイバを曲げた時の欠損の問題を解消すると同時に、コネクタ全体の小型化を実現する事ができる。その際、前記第二保持部材の高さを、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下にすることが望ましい。１ｍｍ以上の高さとする事により、前記被覆光ファイバ部分を確実に保持する事ができ、また３ｍｍ以下とする事でコネクタ全体の高さを低く抑える事ができる為である。 Even when the front end surface of the second holding member is protruded from the front end surface of the first holding member as described above, the height is kept low in order to reduce the size of the entire connector. It is desirable that Therefore, when the diameter of the clad of the optical fiber is “d” and the total height of the connector is “h”, the value of “h / d” is preferably 20 or more and 50 or less. That is, the risk of breakage is reduced by setting the overall height of the connector to 20 times or more of the diameter of the clad, and by reducing it to 50 times or less, the overall height of the optical path conversion optical connector can be kept low. This is desirable because it can be done. In other words, by setting the overall height of the connector to the above-mentioned height, it is possible to eliminate the problem of chipping when the optical fiber is bent, and at the same time to reduce the size of the entire connector. At that time, it is desirable that the height of the second holding member is 1 mm or more and 3 mm or less. This is because, by setting the height to 1 mm or more, the coated optical fiber portion can be securely held, and by setting the height to 3 mm or less, the height of the entire connector can be kept low.
そして、上記裸光ファイバを保持する第二保持部材は、光トランシーバにおける面受発光素子の材料、例えばシリコン等と線膨張係数が近い材料で形成する事が望ましい。何故ならば、この第二保持部材から露出している入出射端部を面受発光素子に結合する際、このような材料を用いて第二保持部材を形成する事により、温度変化による光損失変動及び結合部剥離を抑える事ができる為である。よって、当該第二保持部材は、線膨張係数が５×10-7〜４×10-6／℃の材料で形成するのが望ましく、例えばホウケイ酸ガラス等を用いて形成するのが望ましい。 The second holding member for holding the bare optical fiber is preferably formed of a material having a linear expansion coefficient close to that of the surface-receiving / emitting element in the optical transceiver, such as silicon. This is because, when the incident / exit end exposed from the second holding member is coupled to the surface light emitting / receiving element, the second holding member is formed using such a material, so that light loss due to temperature change occurs. This is because fluctuations and peeling at the joint can be suppressed. Therefore, the second holding member is desirably formed of a material having a linear expansion coefficient of 5 × 10 −7 to 4 × 10 −6 / ° C., for example, using borosilicate glass.
また、上記のような線膨張係数の材料を用いて第二保持部材を形成すると共に、当該第二保持部材が、光ファイバの入出射端部側において裸光ファイバ部分を直接保持していることから、温度変化による第二保持部材の端面における光ファイバコアの偏心変動を抑える事ができる。 In addition, the second holding member is formed using the material having the linear expansion coefficient as described above, and the second holding member directly holds the bare optical fiber portion on the incident / exit end side of the optical fiber. Thus, the eccentric variation of the optical fiber core at the end face of the second holding member due to temperature change can be suppressed.
前記第二保持部材における光ファイバの保持は、溝や孔内に収容した光ファイバを接着剤で固化一定化する事もできるが、少なくとも裸光ファイバ部分の内、第二保持部材の先端面に露出する部分は、当該第二保持部材に挟持された状態で保持されることが望ましい。即ち、当該第二保持部材は少なくとも裸光ファイバ部分を保持するものであるが、当該裸光ファイバ部分は、接着剤によって固化するよりも、当該第二保持部材で表示するように構成する事が望ましい。前記の通り、温度変化による第二保持部材の端面における光ファイバコアの偏心変動を抑える為である。また、この第二保持部材は、被覆光ファイバ部分も保持する事が望ましく、この場合には当該第二保持部材による被覆光ファイバ部分の保持は、接着剤又は挟持による保持の何れであっても良い。但し、裸光ファイバ部分の保持構造を考慮すれば、この被覆光ファイバ部分も第二保持部材で挟持する事によって保持する事が望ましい。 The holding of the optical fiber in the second holding member can solidify and stabilize the optical fiber accommodated in the groove or hole with an adhesive, but at least the bare optical fiber portion is on the tip surface of the second holding member. The exposed portion is desirably held in a state of being sandwiched by the second holding member. That is, the second holding member holds at least the bare optical fiber portion, but the bare optical fiber portion may be configured to display with the second holding member rather than solidified by an adhesive. desirable. As described above, this is to suppress the eccentric fluctuation of the optical fiber core at the end face of the second holding member due to the temperature change. Further, it is desirable that the second holding member also holds the coated optical fiber portion. In this case, the coated optical fiber portion is held by the second holding member by either adhesive or holding. good. However, considering the holding structure of the bare optical fiber portion, it is desirable to hold the coated optical fiber portion by sandwiching it with the second holding member.
上記のように裸光ファイバ部分（及び必要に応じて被覆光ファイバ部分）を挟持する為の第二保持部材の構成としては、当該第二保持部材を突き合せて配置する２つの部材で構成し、両者間に裸光ファイバ部分を挟んで保持するように構成する事ができる。この時、当該裸光ファイバ部分の位置決めを行うと共に、当該第二保持部材と裸光ファイバ部分（及び必要に応じて被覆光ファイバ部分）との接触面積を増加させる為に、突き合せて配置される２つの部材の内、少なくとも何れか一方には溝が形成されている事が望ましい。例えば、裸光ファイバ部分（及び必要に応じて被覆光ファイバ部分）を収容する複数の溝部が形成された溝板と、当該溝に収容された裸光ファイバ部分を溝内に挟持する蓋板とで構成することができる。また、裸光ファイバ部分における幅方向の一部を収容する複数の溝部が形成された第一溝板と、当該第一溝板における溝部に対向する溝部を備えた第二溝板とで構成する事もできる。かかる溝板（第一溝板及び第二溝板を含む）は、裸光ファイバ部分（即ち「クラッド部分」）を溝でガイドする事から、光ファイバの位置精度を高める事ができる。また、溝板と蓋板との組み合わせにより裸光ファイバ部分を挟み込むことにより、高い位置精度で光ファイバを保持・固定する事ができる。 As described above, the second holding member for sandwiching the bare optical fiber portion (and the coated optical fiber portion as necessary) is composed of two members arranged to face each other. In addition, the bare optical fiber portion can be sandwiched and held between the two. At this time, in order to position the bare optical fiber portion and increase the contact area between the second holding member and the bare optical fiber portion (and the coated optical fiber portion if necessary), the bare optical fiber portions are arranged to face each other. It is desirable that a groove is formed in at least one of the two members. For example, a groove plate in which a plurality of groove portions for accommodating a bare optical fiber portion (and a coated optical fiber portion as required) are formed, and a lid plate for sandwiching the bare optical fiber portion accommodated in the groove in the groove, Can be configured. Moreover, it comprises a first groove plate in which a plurality of groove portions for accommodating a part of the bare optical fiber portion in the width direction are formed, and a second groove plate provided with a groove portion facing the groove portions in the first groove plate. You can also do things. Since such a groove plate (including the first groove plate and the second groove plate) guides the bare optical fiber portion (that is, the “cladding portion”) with the groove, the positional accuracy of the optical fiber can be improved. In addition, the optical fiber can be held and fixed with high positional accuracy by sandwiching the bare optical fiber portion by the combination of the groove plate and the cover plate.
上記のように第二保持部材を構成する何れかに溝部を形成する場合、当該溝の形状は、当該溝の延伸方向に交差する向きの断面形状を、Ｕ字形状、Ｖ字形状、凹字形状等様々な形状に形成することができる。但し、当該溝の形状をＶ字形状にし、当該溝を蓋部材で閉塞する事により三角形の貫通孔として形成した場合には、裸ファイバ部分を３点で支持できることから、より正確に位置決めを行う事ができる。 When the groove portion is formed in any one of the second holding members as described above, the shape of the groove is a U-shaped, V-shaped, or concave shape with a cross-sectional shape that intersects the extending direction of the groove. It can be formed in various shapes such as a shape. However, when the groove is formed in a V shape and is formed as a triangular through hole by closing the groove with a lid member, the bare fiber portion can be supported at three points, so positioning is performed more accurately. I can do things.
そして、当該溝板と蓋板、又は第一溝板と第二溝板は、前記第一保持部材の下端側に一体化して保持する事により、当該裸光ファイバ部分と湾曲した被覆光ファイバ部分とを一体として保持する事ができる。 The groove plate and the cover plate, or the first groove plate and the second groove plate are integrated and held on the lower end side of the first holding member, whereby the bare optical fiber portion and the coated optical fiber portion curved. Can be held together.
上記本発明にかかる光路変換光コネクタによれば、光ファイバの湾曲部分は被覆光ファイバ部分で形成すると共に、トランシーバの面受発光素子との入出射端側をクラッド部分が露出している裸光ファイバ部分としている事から、湾曲部における折損のリスクを低くしながらも、入出射端におけるコア位置精度を高める事ができ、両者を両立させた光路変換光コネクタが実現する。そして湾曲部における折損のリスクを減じる事で、曲率半径を大きくする事ができ、その結果、当該光路変換光コネクタの全体の高さを低く抑え、小型化を実現する事ができる。 According to the above optical path changing optical connector according to the present invention, the curved portion of the optical fiber is formed of the coated optical fiber portion, and the bare light in which the cladding portion is exposed at the light incident / exit end side with the surface light emitting / receiving element of the transceiver Since the fiber portion is used, the core position accuracy at the input and output ends can be increased while reducing the risk of breakage at the curved portion, and an optical path conversion optical connector that achieves both of them can be realized. By reducing the risk of breakage at the curved portion, the radius of curvature can be increased. As a result, the overall height of the optical path conversion optical connector can be kept low, and downsizing can be realized.
また、トランシーバの面受発光素子との結合部分である第二保持部材を、当該面受発光素子と線膨張係数の近い材質で形成する事により、温度変化による光損失変動及び結合部分における剥離を抑える事ができる。特に当該第二保持部材をガラス系材料で形成する事により、温度変化による第二保持部材端面における光ファイバコア偏心変動を抑える事ができる。 In addition, by forming the second holding member, which is a coupling part with the surface light emitting / receiving element of the transceiver, with a material having a linear expansion coefficient close to that of the surface light emitting / receiving element, optical loss fluctuation due to temperature change and peeling at the coupling part can be prevented. It can be suppressed. In particular, by forming the second holding member from a glass-based material, it is possible to suppress the optical fiber core eccentric fluctuation at the end face of the second holding member due to temperature change.
更に、第二保持部材において、Ｖ字溝と蓋によって形成した三角形の貫通孔で裸光ファイバ部分を保持する事で、第二保持部材の先端側に露出する光ファイバのコア偏心を正確に行うことができる。 Further, in the second holding member, the bare optical fiber portion is held by the triangular through hole formed by the V-shaped groove and the lid, so that the core eccentricity of the optical fiber exposed to the tip side of the second holding member is accurately performed. be able to.
よって、本発明にかかる光路変換光コネクタによって、光路変換光コネクタ、更には、これを使用した光トランシーバのサイズを小型化する事ができ、温度変化等による光軸のずれの問題を解決し、及び／又は反射や空気等による光結合損失の問題を解消した光路変換光コネクタを提供する事ができる。 Therefore, the optical path conversion optical connector according to the present invention can reduce the size of the optical path conversion optical connector, and further the optical transceiver using the optical path, and solves the problem of optical axis misalignment due to temperature change, In addition, it is possible to provide an optical path conversion optical connector that solves the problem of optical coupling loss due to reflection, air, or the like.
以下、図面を参照しながら本発明にかかる光路変換光コネクタ５０の幾つかの実施の形態を説明する。特に本実施の形態にかかる光路変換光コネクタ５０は、光トランシーバにおいて使用される光路変換光コネクタ５０の例を具体的に示している。 Several embodiments of the optical path conversion optical connector 50 according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In particular, the optical path changing optical connector 50 according to the present embodiment specifically shows an example of the optical path changing optical connector 50 used in the optical transceiver.
＜第一の実施形態＞
図１〜３は、第一の実施の形態にかかる光路変換光コネクタ５０を示しており、図１は、第一の実施の形態にかかる光路変換光コネクタ５０の長さ方向に沿う向きの縦断面図であり、図２はこの実施の形態にかかる光路変換光コネクタ５０を示す斜視図であり、図３は第二保持部材３０を示す要部拡大分解図である。
<First embodiment>
1 to 3 show an optical path conversion optical connector 50 according to the first embodiment, and FIG. 1 shows a longitudinal section along the length direction of the optical path conversion optical connector 50 according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing an optical path conversion optical connector 50 according to this embodiment, and FIG. 3 is an enlarged exploded view of a main part showing a second holding member 30.
図１及び図２に示すとおり、この第一の実施の形態にかかる光路変換光コネクタ５０は、光ファイバ１０を、その光軸が８０°〜１００°の角度で曲げるように形成されている。このような角度で湾曲させる光ファイバ１０は、コア部分、クラッド部分、一次被覆部分（被覆部分１１）で構成されたものであり、２以上の多芯光ファイバ１０の場合は、更に二次被覆部を加えた構成となる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the optical path conversion optical connector 50 according to the first embodiment is formed such that the optical fiber 10 is bent at an angle of 80 ° to 100 °. The optical fiber 10 bent at such an angle is composed of a core portion, a clad portion, and a primary coating portion (covering portion 11). It becomes the composition which added the part.
本実施の形態において、この光路変換光コネクタ５０は、湾曲させた光ファイバ１０を保持する第一保持部材２０と、この湾曲部よりも先端側であって、入出射端部側を保持する第二保持部材３０とで構成されている。 In the present embodiment, the optical path conversion optical connector 50 includes a first holding member 20 that holds the curved optical fiber 10 and a first holding member 20 that is closer to the distal end side than the curved portion and that is on the incident / exit end portion side. The two holding members 30 are configured.
第一保持部材２０は、樹脂や金属、或いはガラスなどの有機又は無機材料を用いて形成する事ができる、そしてこの第一保持部材２０には、光ファイバ１０を収容する複数のガイド孔２１が貫通して形成されており、それぞれのガイド孔21には、光ファイバ１０において被覆材を伴っている部分（即ち「被覆光ファイバ部分１１」）が収容されている。このガイド孔２１は、第一保持部材内に保持される被覆光ファイバ部分１１の光軸を８０°〜１００°の角度に曲げるように湾曲させて形成されており、当該ガイド孔２１に挿通される被覆光ファイバ部分１１は、このガイド孔２１内において、クラッド径の８倍以上で、４０倍以下の曲率半径で湾曲され、当該湾曲状態で保持されている。 The first holding member 20 can be formed using an organic or inorganic material such as resin, metal, or glass, and the first holding member 20 has a plurality of guide holes 21 for housing the optical fiber 10. Each guide hole 21 accommodates a portion of the optical fiber 10 that is accompanied by a coating material (ie, “coated optical fiber portion 11”). The guide hole 21 is formed by bending the optical axis of the coated optical fiber portion 11 held in the first holding member so as to bend at an angle of 80 ° to 100 °, and is inserted into the guide hole 21. The coated optical fiber portion 11 is curved in the guide hole 21 with a radius of curvature that is not less than 8 times the cladding diameter and not more than 40 times, and is held in the curved state.
この第一保持部材２０に形成されたガイド孔２１の出口側（即ち先端側）には、複数の光ファイバ１０の配列方向に延伸して凹字状に凹んだ第二保持部材設置溝２２が形成されており、当該第二保持部材設置溝２２には、第二保持部材３０が設けられる。当該第二保持部材３０は、第二保持部材設置溝内に嵌入する事によって一体化する他、両者を接着剤などの充填剤によって一体化しても良い。 On the exit side (that is, the front end side) of the guide hole 21 formed in the first holding member 20, a second holding member installation groove 22 that extends in the arrangement direction of the plurality of optical fibers 10 and is recessed in a concave shape is formed. The second holding member 30 is provided in the second holding member installation groove 22. The second holding member 30 may be integrated by fitting into the second holding member installation groove, or both may be integrated with a filler such as an adhesive.
この第二保持部材３０は、第一保持部材２０のガイド孔２１から延出した被覆光ファイバ部分１１を受容すると共に、その先端側に存在する裸光ファイバ部分１２を保持するものとして形成されている。本実施の形態において、当該第二保持部材３０は、裸光ファイバ部分１２を収容する複数のＶ字溝が形成された溝板３１と、当該溝板３１と正対してＶ字溝との間で裸光ファイバ部分１２を挟持する蓋板３２とで構成している。当該溝板３１のＶ字溝と蓋板３２とで構成される断面形状が三角形の貫通孔（以下、「保持孔３３」とする）は、前記第一部材に形成されたガイド孔２１と連続するように形成される必要がある。ガイド孔２１と保持孔３３がずれてしまうと、第一保持部材２０と第二保持部材３０との境界において、光ファイバ１０に負荷がかかってしまい、折損などの問題が生じる可能性があるためである。よって、このような境界部分における光ファイバ１０の折損の問題を解消する為に、当該溝板３１と蓋板３２とで形成される保持孔３３は、その第一部材側の開口径を、前記第一部材に形成されるガイド孔２１よりもわずかに大きく形成しても良い。 The second holding member 30 is formed to receive the coated optical fiber portion 11 extending from the guide hole 21 of the first holding member 20 and to hold the bare optical fiber portion 12 existing on the tip side thereof. Yes. In the present embodiment, the second holding member 30 includes a groove plate 31 in which a plurality of V-shaped grooves that accommodate the bare optical fiber portion 12 are formed, and a gap between the groove plate 31 and the V-shaped groove. And the cover plate 32 that sandwiches the bare optical fiber portion 12. A through hole (hereinafter referred to as “holding hole 33”) having a triangular cross-sectional shape formed by the V-shaped groove of the groove plate 31 and the cover plate 32 is continuous with the guide hole 21 formed in the first member. Need to be formed. If the guide hole 21 and the holding hole 33 are displaced, a load is applied to the optical fiber 10 at the boundary between the first holding member 20 and the second holding member 30, which may cause problems such as breakage. It is. Therefore, in order to eliminate the problem of breakage of the optical fiber 10 at such a boundary portion, the holding hole 33 formed by the groove plate 31 and the cover plate 32 has an opening diameter on the first member side as described above. You may form slightly larger than the guide hole 21 formed in a 1st member.
また、この第二保持部材３０は被覆光ファイバ部分１１と、裸光ファイバ部分１２の両方を保持するものとして形成される。即ち、溝板３１と蓋板３２とは、外径の異なる被覆光ファイバ部分１１と裸光ファイバ部分１２の両方をそれぞれ保持するように形成する。本実施の形態では、図２に示す様に、第二保持部材３０の先端側には、溝板３１と蓋板３２とで構成された保持孔３３が複数存在すると共に、第一保持部材２０側には、光ファイバ１０の配列方向に貫通する横孔３４を形成した構成としている。このような保持孔３３と横孔３４を形成する為に、本実施の形態にかかる第一保持部材２０は、図３に示す様に、先端側にＶ字状の溝３５を形成すると共に、基部側を段状に凹ませた溝板側段部３６を形成した溝板３１と、当該溝板３１における溝板側段部３６と相対するようにして、段状に凹ませた蓋板側段部３７を形成した蓋板３２とで構成している。そして両者を突き合せる事により、Ｖ字溝と蓋板３２の先端側とで保持孔３３を形成すると共に、その基端側（即ち、第一保持部材２０側）に、溝板側段部３６と蓋板側段部３７とによって横孔３４を形成している。このようにして形成した保持孔３３では裸光ファイバ部分１２であるクラッド部分を挟持し、横孔３４では第一保持部材２０のガイド孔２１から延出している被覆光ファイバ部分１１を挟持するように形成している。かかる保持孔３３及び横孔３４の長さ（光ファイバ１０の延伸方向に沿う長さ）に関して一例を示せば、例えばクラッドの直径がφ０．１２５ｍｍの光ファイバ１０を保持する場合には、横孔３４の長さ（光ファイバの延伸方向に沿う向きの長さ）は０．５〜０．８ｍｍとし、保持孔３３の長さは、約０．８ｍｍ程度に形成することができる。なお、本実施の形態においては、当該横孔３４における側壁は凹凸の無い板状に形成されているが、当該側壁には被覆光ファイバ部分１１を収容するような凹凸を形成して、当該被覆光ファイバ部分１１を正確に位置決めしても良い。 The second holding member 30 is formed to hold both the coated optical fiber portion 11 and the bare optical fiber portion 12. That is, the groove plate 31 and the cover plate 32 are formed so as to hold both the coated optical fiber portion 11 and the bare optical fiber portion 12 having different outer diameters. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of holding holes 33 constituted by a groove plate 31 and a cover plate 32 exist on the distal end side of the second holding member 30, and the first holding member 20. On the side, a lateral hole 34 penetrating in the arrangement direction of the optical fibers 10 is formed. In order to form the holding hole 33 and the lateral hole 34, the first holding member 20 according to the present embodiment forms a V-shaped groove 35 on the tip side as shown in FIG. A groove plate 31 formed with a groove plate side step portion 36 with the base side recessed in a step shape, and a cover plate side recessed with a step shape so as to face the groove plate side step portion 36 in the groove plate 31 It is comprised with the cover plate 32 in which the step part 37 was formed. Then, the holding hole 33 is formed by the V-shaped groove and the distal end side of the cover plate 32 by abutting both of them, and the groove plate side step portion 36 is formed on the base end side (that is, the first holding member 20 side). And the lid plate side step portion 37 form a lateral hole 34. The holding hole 33 formed as described above sandwiches the clad portion which is the bare optical fiber portion 12, and the lateral hole 34 sandwiches the coated optical fiber portion 11 extending from the guide hole 21 of the first holding member 20. Is formed. An example of the length of the holding hole 33 and the horizontal hole 34 (the length along the extending direction of the optical fiber 10) will be described. For example, when holding the optical fiber 10 having a clad diameter of 0.125 mm, the horizontal hole The length of 34 (the length in the direction along the drawing direction of the optical fiber) is 0.5 to 0.8 mm, and the length of the holding hole 33 can be about 0.8 mm. In the present embodiment, the side wall of the horizontal hole 34 is formed in a plate shape without unevenness, but the side wall is formed with unevenness to accommodate the coated optical fiber portion 11 to form the covering. The optical fiber portion 11 may be accurately positioned.
この第二保持部材３０、即ち溝板３１と蓋板３２とは、線膨張係数が５×10-7〜４×10-6／℃の材料、例えばガラスを主体とした材質で形成する事ができる。かかる材質で形成する事により、当該第二保持部材３０が対向配置される、トランシーバの面受発光素子との間で、温度による変形量の違いから生じる光軸のずれ等に起因した光結合損失の変動を減じることができ、また両者を接着剤などで結合する場合には、変形量の違いに起因する結合部の破損の可能性を減じる事ができる。 The second holding member 30, that is, the groove plate 31 and the cover plate 32 may be formed of a material having a linear expansion coefficient of 5 × 10 −7 to 4 × 10 −6 / ° C., for example, a material mainly made of glass. it can. By forming with this material, the optical coupling loss due to the shift of the optical axis caused by the difference in deformation amount due to temperature between the second light receiving element 30 and the surface light emitting / receiving element of the transceiver. In the case where both are bonded with an adhesive or the like, the possibility of breakage of the connecting portion due to the difference in deformation can be reduced.
また、突き合せた溝板３１と蓋板３２とは、前記第一保持部材２０において、ガイド孔２１の出口側に形成された第二保持部材設置溝２２内に収容され、必要に応じて接着剤などで固定される。これにより、第一保持部材２０と第二保持部材３０とは一体化され、両者の内部を複数の光ファイバ１０が湾曲された状態で貫通し、光路の向きを変換することができる。そして第二保持部材３０の先端面に露出している光ファイバ１０の入出射端面は研磨され、面発光素子が発光した光を受光できるか、又は光ファイバ１０内を通ってきた光を面受光素子に対して発光する事ができる。このような光の受発光を行う光ファイバ１０の入出射端面は、光ファイバ１０の中心軸に対して一定の角度を以って研磨されていても良い。例えば、光ファイバ１０の入出射端面での反射光による光損失を抑える為に、中心軸に直交する面から８°傾斜させて研磨しても良い。 Further, the groove plate 31 and the cover plate 32 which are abutted are accommodated in the second holding member installation groove 22 formed on the outlet side of the guide hole 21 in the first holding member 20, and bonded as necessary. It is fixed with agents. Thereby, the 1st holding member 20 and the 2nd holding member 30 are integrated, the inside of both is penetrated in the state in which the some optical fiber 10 was curved, and it can change the direction of an optical path. Then, the incident / exit end face of the optical fiber 10 exposed at the distal end face of the second holding member 30 is polished so that the light emitted by the surface light emitting element can be received or the light that has passed through the optical fiber 10 is received by the surface. The device can emit light. The incident / exit end face of the optical fiber 10 that receives and emits such light may be polished with a certain angle with respect to the central axis of the optical fiber 10. For example, in order to suppress light loss due to reflected light at the incident / exit end face of the optical fiber 10, polishing may be performed with an inclination of 8 ° from the plane orthogonal to the central axis.
本実施の形態にかかる光路変換光コネクタ５０において曲折する光ファイバ１０は、そのクラッド及びコアが、石英ガラスで形成されたものの他、フッ素化ポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリスチレン、含重水素化ポリマー等の透明なプラスチックで形成されたものであって良い。また、クラッド部分は、例えばシリコンやアクリレート等の樹脂で、厚さ０．１２５ｍｍ程度の被覆を伴っていても良い。例えば、かかる光ファイバ１０は、クラッド部分の直径がφ０．１２５ｍｍのものを使用しても良い。特に、クラッド部分の直径が細ければ細いほど、光路変換光コネクタ５０の全体のサイズを小型化する事ができる。例えばクラッド部分の外径がφ０．１２５ｍｍで、コア部分の外径が８〜６３μｍである１２心のテープ心線でテープ心線の厚さが０．３ｍｍからなる光ファイバ１０を湾曲させる光路変換光コネクタ５０の場合、第二保持部材の幅（Ｗ２）が３．７ｍｍ、長さ（Ｌ２）が２ｍｍ、高さ（Ｈ２）が３．５ｍｍで、第一保持部材の幅（Ｗ１）が４ｍｍ、長さ（Ｌ１）が５ｍｍ、高さ（Ｈ１）が３．５ｍｍの大きさに形成する事ができる。 The optical fiber 10 that bends in the optical path conversion optical connector 50 according to the present embodiment has a clad and a core formed of quartz glass, as well as a fluorinated polymer, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, deuterium. It may be formed of a transparent plastic such as a polymerized polymer. The clad portion may be made of a resin such as silicon or acrylate and may be covered with a thickness of about 0.125 mm. For example, such an optical fiber 10 having a clad diameter of φ0.125 mm may be used. In particular, the smaller the diameter of the cladding portion, the smaller the overall size of the optical path conversion optical connector 50 can be made. For example, an optical path conversion for bending an optical fiber 10 having a tape core thickness of 0.3 mm with a 12-core tape core having an outer diameter of the cladding portion of φ0.125 mm and an outer diameter of the core portion of 8 to 63 μm. In the case of the optical connector 50, the width (W2) of the second holding member is 3.7 mm, the length (L2) is 2 mm, the height (H2) is 3.5 mm, and the width (W1) of the first holding member is 4 mm. The length (L1) can be 5 mm and the height (H1) can be 3.5 mm.
＜第二の実施形態＞
次に図４及び５を参照して、第二の実施の形態にかかる光路変換光コネクタ１５０を具体的に説明する。図４は第二の実施の形態にかかる光路変換光コネクタ１５０の長さ方向に沿う向きの縦断面図であり、図５は第二の実施の形態にかかる光路変換光コネクタ１５０の斜視図である。特に この第二の実施の形態にかかる光路変換光コネクタ１５０は、特に第一保持部材２０の構造に特徴を有しており、当該第一保持部材１２０をガイド保持部材１２４と蓋保持部材１２５とで形成している。
<Second Embodiment>
Next, with reference to FIG. 4 and 5, the optical path conversion optical connector 150 concerning 2nd embodiment is demonstrated concretely. 4 is a longitudinal sectional view along the length direction of the optical path conversion optical connector 150 according to the second embodiment, and FIG. 5 is a perspective view of the optical path conversion optical connector 150 according to the second embodiment. is there. In particular, the optical path conversion optical connector 150 according to the second embodiment is particularly characterized by the structure of the first holding member 20, and the first holding member 120 is connected to the guide holding member 124, the lid holding member 125, and the like. It is formed with.
ガイド保持部材１２４は、光ファイバ１０が湾曲する側に湾曲面１２３を備えて構成されており、当該光ファイバ１０の湾曲部を案内する機能を有する。即ち、このガイド保持部材１２４は、第二保持部材３０によって先端側（裸光ファイバ部分１２）が保持されている被覆光ファイバ部分１１において、当該第二保持部材３０から基端側に延伸している部分を湾曲させる為に案内する。そして当該被覆光ファイバ部分１１は、このガイド保持部材１２４の湾曲面１２３に案内されて湾曲されることになる。したがって、このガイド保持部材１２４には、当該被覆光ファイバ部分１１を案内する為に、曲面に形成された側壁を有するガイド孔１２１が形成されており、当該ガイド孔１２１の先端側の開口は、第二保持部材３０に形成されている保持孔３３と連通するように形成されている。なお、この第一保持部材２０に形成された湾曲面１２３を有するガイド孔１２１は、光ファイバ１０の心線ごとに形成する他、複数本に心線からなるテープ心線を１つのガイド孔１２１で案内するように構成する事もできる。 The guide holding member 124 is configured to include a curved surface 123 on the side on which the optical fiber 10 is curved, and has a function of guiding the curved portion of the optical fiber 10. That is, the guide holding member 124 extends from the second holding member 30 to the proximal end side in the coated optical fiber portion 11 where the distal end side (the bare optical fiber portion 12) is held by the second holding member 30. Guide to bend the part. The coated optical fiber portion 11 is guided and curved by the curved surface 123 of the guide holding member 124. Therefore, a guide hole 121 having a curved side wall is formed in the guide holding member 124 in order to guide the coated optical fiber portion 11, and the opening on the tip side of the guide hole 121 is It is formed so as to communicate with a holding hole 33 formed in the second holding member 30. In addition, the guide hole 121 having the curved surface 123 formed in the first holding member 20 is formed for each core wire of the optical fiber 10, and a plurality of tape core wires made of core wires are formed as one guide hole 121. It can also be configured to guide with.
またこのガイド保持部材１２４の先端側（面受発光素子側）には、第二保持部材３０が係合する凹字状の溝として、第二保持部材設置溝１２２が形成されており、裸光ファイバ部分１２を支持する第二保持部材３０は、この蓋保持部材１２２内に収容されて、当該第一保持部材２０と一体化されている。 Further, a second holding member installation groove 122 is formed on the distal end side (surface-receiving / emitting element side) of the guide holding member 124 as a concave groove that the second holding member 30 engages. The second holding member 30 that supports the fiber portion 12 is accommodated in the lid holding member 122 and integrated with the first holding member 20.
また蓋保持部材１２５は、ガイド保持部材１２４に案内されて湾曲されている光ファイバ１０を押さえるものであり、湾曲状態から直線状態に復元しようとする光ファイバ１０の力に抗して、これを押さえ付ける役割を果たす。したがって、当該蓋保持部材１２５は、少なくとも湾曲した光ファイバ１０の基端側を支持する領域は、当該光ファイバ１０の復元力に抗する事ができるように形成されている必要があり、例えば金属もしくは金属と同程度の曲げ剛性を有する材質で形成する事ができる。 The lid holding member 125 presses the curved optical fiber 10 guided by the guide holding member 124, and resists the force of the optical fiber 10 to restore the curved state to the linear state. Plays a role to hold down. Therefore, the lid holding member 125 needs to be formed so that at least the region supporting the proximal end side of the curved optical fiber 10 can resist the restoring force of the optical fiber 10, for example, a metal Or it can form with the material which has bending rigidity comparable as a metal.
なお、本実施の形態において第二保持部材３０は前記第一保持部材２０と同じ構成とする事ができる為、図面中に同一符号を付して詳細な説明を省略する。 In addition, in this Embodiment, since the 2nd holding member 30 can be set as the same structure as said 1st holding member 20, it attaches | subjects the same code | symbol in drawing and detailed description is abbreviate | omitted.
本実施例では、上記実施の形態における第二保持部材３０が被覆光ファイバ部分１１を保持する事による曲げに対する強度を検証するべく実験を行った。即ち、図６（Ａ）に示す様に、上記実施の形態における第二保持部材３０と同様に、溝板３１及び蓋板３２によって被覆光ファイバ部分１１の両側を保持し、その先端側において被覆部分を除去した裸光ファイバ部分１２を保持孔３３で保持した実施形態の光ファイバアレイを形成し、保持した光ファイバ１０を溝板３１側及び蓋板３２側に曲げた時の強度を検証した。具体的には、光ファイバ１０を溝板３１側及び蓋板３２側にそれぞれ曲げて、光ファイバ１０又は光ファイバアレイが破壊した時の力を測定した。 In this example, an experiment was conducted to verify the strength against bending caused by the second holding member 30 in the above embodiment holding the coated optical fiber portion 11. That is, as shown in FIG. 6A, like the second holding member 30 in the above embodiment, both sides of the coated optical fiber portion 11 are held by the groove plate 31 and the cover plate 32 and covered at the tip side. The optical fiber array of the embodiment in which the bare optical fiber portion 12 from which the portion was removed was held by the holding hole 33 was formed, and the strength when the held optical fiber 10 was bent toward the groove plate 31 side and the lid plate 32 side was verified. . Specifically, the optical fiber 10 was bent toward the groove plate 31 side and the lid plate 32 side, and the force when the optical fiber 10 or the optical fiber array was broken was measured.
そしてその効果を検証する為に、比較対象として図６（Ｂ）に示す様に、前記図６（Ａ）に示した光ファイバアレイよりも蓋板３２側を短くして、当該蓋板３２は裸光ファイバ部分１２だけを支持するように構成し、被覆光ファイバ部分１１は溝板３１と接着剤４０で保持するように形成した比較対象の光ファイバアレイを作成し、実施対象の光ファイバアレイと同じように検証を行った。この検証結果を、以下の表１に示す。
上記実施例の結果において、被覆光ファイバ部分１１を挟んで保持する事により、曲げに対する強度が高いことが確認された。即ち、比較対象の光ファイバアレイでは、光ファイバ１０を曲げた時の負荷がかかった時に、接着剤で当該曲げの負荷を受けることから、光ファイバ１０の曲げに対する強度が低く、一方で実施形態の光ファイバアレイの様に、被覆光ファイバ部分１１を溝板３１と蓋板３２で挟んでした場合には、光ファイバ１０の曲げに対する強度は、比較対象の光ファイバアレイと比べて、溝板３１側の曲げで１．１９倍強度が向上し、蓋板３２側においては、１．３２倍強度が向上したことを確認できた。 In the result of the said Example, it was confirmed that the intensity | strength with respect to a bending is high by hold | maintaining the covering optical fiber part 11 on both sides. That is, in the optical fiber array to be compared, when a load is applied when the optical fiber 10 is bent, the bending load of the optical fiber 10 is low because the adhesive is subjected to the bending load. In the case where the coated optical fiber portion 11 is sandwiched between the groove plate 31 and the cover plate 32 as in the optical fiber array, the strength against bending of the optical fiber 10 is higher than that of the comparison optical fiber array. It was confirmed that the strength was improved 1.19 times by bending on the 31st side, and the strength was improved 1.32 times on the lid plate 32 side.
本発明にかかる光路変換光コネクタは、光ファイバの光軸の向きを変更する為に使用するデバイスとして利用する事ができ、光の受発光を行う光トランシーバのみならず、光ファイバの途中において光軸の向きを変更する為のデバイスとしても利用可能である。
The optical path conversion optical connector according to the present invention can be used as a device used for changing the direction of the optical axis of an optical fiber, and is used not only in an optical transceiver for receiving and emitting light, but also in the middle of an optical fiber. It can also be used as a device for changing the direction of the axis.
１０ 光ファイバ
１１ 被覆光ファイバ部分
１２ 裸光ファイバ部分
２０ 第一保持部材
２１ ガイド孔
２２ 第二保持部材設置溝
３０ 第二保持部材
３１ 溝板
３２ 蓋板
３３ 保持孔
３４ 横孔
３５ V字溝
３６ 溝板側段部
３７ 蓋板側段部
５０ 光路変換光コネクタ
１２０ 第一保持部材
１２１ ガイド孔
１２２ 第二保持部材設置溝
１２２ 蓋保持部材
１２３ 湾曲面
１２４ ガイド保持部材
１２５ 蓋保持部材
10 optical fiber 11 coated optical fiber portion 12 bare optical fiber portion 20 first holding member 21 guide hole 22 second holding member installation groove 30 second holding member 31 groove plate 32 lid plate 33 holding hole 34 lateral hole 35 V-shaped groove 36 Groove plate side step portion 37 Cover plate side step portion 50 Optical path conversion optical connector 120 First holding member 121 Guide hole 122 Second holding member installation groove 122 Lid holding member 123 Curved surface 124 Guide holding member 125 Lid holding member
Claims (4)
光ファイバを曲げた状態で保持する第一保持部材と、
当該第一保持部材と一体化されると共に、光ファイバにおける入出射端面を露出させる第二保持部材とからなり、
当該第二保持部材は、光ファイバにおける被覆を除いた裸光ファイバ部分を保持していることを特徴とする、光路変換光コネクタ。
An optical path conversion optical connector used for converting an optical path in optical communication,
A first holding member that holds the optical fiber in a bent state;
The second holding member that is integrated with the first holding member and exposes the light incident / exit end face of the optical fiber,
The optical path conversion optical connector characterized in that the second holding member holds a bare optical fiber portion excluding the coating on the optical fiber.
前記第二保持部材は、前記第一保持部材から延出している被覆されている光ファイバと、その先端側において当該被覆を除いた裸光ファイバ部分を保持している、請求項１に記載の光路変換光コネクタ。
The first holding member holds the coated optical fiber in a bent state,
2. The second holding member according to claim 1, wherein the coated optical fiber extending from the first holding member and a bare optical fiber portion excluding the coating are provided on a distal end side thereof. Optical path conversion optical connector.
3. The optical path conversion optical connector according to claim 1, wherein the second holding member is formed of a material having a linear expansion coefficient of 5 × 10 −7 to 4 × 10 −6 / ° C. 4.
当該第二保持部材は、前記第一保持部材の先端面よりも突出している、請求項１〜３の何れか一項に記載の光路変換光コネクタ。 The light incident / exit end face of the optical fiber is exposed at the front end face of the second holding member,
The optical path conversion optical connector according to any one of claims 1 to 3, wherein the second holding member protrudes from a distal end surface of the first holding member.
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