(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上のコアを有するマルチコアファイバに対して、前記各コアに個別に光を入出力するために、前記マルチコアファイバにおいて隣り合うコア同士の間隔以下の外径を有する複数本の細径ファイバの先端を前記マルチコアファイバの先端の前記各コアにそれぞれ対向させて配置することにより、前記各細径ファイバと前記マルチコアファイバの前記各コアとを光接続するマルチコアファイバ用ファンナウト部品であって、
前記複数本の細径ファイバの先端のコア部分には、突起または窪みを有し、
前記マルチコアファイバの先端の前記コア部分には、前記複数本の細径ファイバの先端のコア部分における前記突起または窪みと嵌合することができる窪みまたは突起を有し、
前記マルチコアファイバを保持する第１のガイド部品と、前記マルチコアファイバの各コアの相対位置と前記細径ファイバの各コアの相対位置とが一致するように前記複数本の細径ファイバを保持する第２のガイド部品とを備え、
前記複数本の細径ファイバは、前記第２のガイド部品の端面から突き出しており、前記複数本の細径ファイバの先端から前記第２のガイド部品の端面までの間隔が０．５ｍｍ以上になるように前記第２のガイド部品に保持され、前記突き出しの部分は前記嵌合の際に撓むことができ、
前記複数本の細径ファイバは、エッチングにより２０μｍ以上５０μｍ以下の外径を有するように細径化されるとともに前記突起または窪みが形成され、
前記マルチコアファイバの先端の前記窪みまたは突起は、エッチングにより形成されることを特徴とするマルチコアファイバ用ファンナウト部品。
【請求項２】
前記複数の細径ファイバと前記マルチコアファイバの長手軸方向において過度な押し込みを防ぐために、前記第１のガイド部品と前記第２のガイド部品との間に、押さえ部品をさらに備え、前記押さえ部品は、断面が前記マルチコアファイバのクラッド径以上の大きさの穴を有するリング状をしており、長さが前記複数本の細径ファイバにおける前記突き出し部分の長さと前記複数本の細径ファイバにおける前記突起の長さとの差より小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチコアファイバ用ファンナウト部品。
【請求項３】
前記マルチコアファイバの先端付近、かつ前記複数本の細径ファイバの周囲は、屈折率整合剤として、前記マルチコアファイバのコアの屈折率と整合させた屈折率を有する樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチコアファイバ用ファンナウト部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチコアファイバ用ファンナウト部品に関し、より詳細には、光ファイバの一種であって、１本の媒体に平行に配置された複数のコアを有するマルチコアファイバの前記複数のコアに対して、個別に光を入力／出力するためのマルチコアファイバ用ファンナウト部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ネットワーク需要の急速な拡大に伴い、光通信システムにおいて伝送容量の大幅な拡大が求められている。これに伴い、光ファイバ１本あたりの伝送容量拡大が必要とされている。しかし、１本の光ファイバに伝送できる容量は耐パワー性や非線形性の観点から限界に近づきつつある。これを解決する手段の一つとして、同一ファイバ内に複数のコアを有するマルチコアファイバ（以後、ＭＣＦと略す）を利用し、空間利用効率を向上させる方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ＭＣＦの構造の例を図１〜図４に示す。これらの図では、コアとクラッドのみ示し、被覆等は省略している。図１はコア数が７つの場合、図２はコア数が３個の場合、図３はコア数が１３個の場合、図４はコア数が１９個の場合の例を示している。ＭＣＦにおける各々のコアの間隔ｄは等しく設定され、その値は３０μｍ〜５０μｍ程度である。これらのクラッド径は単一のコアを有する光ファイバ（φ１２５μｍ程度）と同程度の径、あるいはそれより若干大きい径である。ただし、ＭＣＦのクラッド径を２５０μｍ以上に太くすると、ＭＣＦを曲げたときに、破断する確率は高くなる。また、ＭＣＦの複数のコアは、長手方向について平行に配置される。基本的には、各コアに沿って、別々の光信号が伝送される。そのため、１本の光ファイバに複数の伝送路を有していると考えることができ、同一波長の異なる光信号を同時に伝送することもできる。
【０００４】
ＭＣＦにおいて、コアごとに別々の信号を伝送させるためには、ＭＣＦの複数のコアを、単一のコアで１２５μｍφ程度のクラッド径を有する光ファイバ（以下、通常の光ファイバと定義する）複数本と個別に光を入出力させる必要があり、これを可能とするＭＣＦ用ファンナウト部品が必要となる（以下、この光の入出力を可能とする接続を「光接続」と定義する）。
【０００５】
図５はＭＣＦのファンナウトの形態を示す例である。ファンナウト部品２０により、ＭＣＦ１０と複数本の通常の光ファイバ３０とが光接続される。通常の光ファイバ３０には、光コネクタ・プラグ４０を設けており、これを光部品付きの光ファイバと接続することで、信号を入力／出力／増幅などをさせてＭＣＦ内に伝送させる。しかし、通常の光ファイバでは、前記ＭＣＦのコア間隔ｄ（３０μｍ〜５０μｍ）に比べてファイバ径が大きいため、ＭＣＦの各コアと個別に光接続させることが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３３３２３２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】B.Zhu, T.F.Taunay, M.F.Yan, J.M.Fini, M.Fishteyn, E.M.Monberg, and F.V.Dimarcello, "Seven-core multicore fiber transmissions for passive optical network", OPTICS EXPRESS, Vol.18, No.11, pp.11117-11122, 24 May 2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これを解決する手段として、前記コア間隔ｄと同程度かそれ以下（２０μｍ〜５０μｍ）までクラッド径を細径化した複数本の細径ファイバ（以下、上記クラッド径の光ファイバを単に「細径ファイバ」と定義する）を用いたファンナウト部品が考えられる。
【０００９】
図６は、細径ファイバ複数本を用いたＭＣＦ用ファンナウト部品例を示す構成図である。図７は、図６のＭＣＦ用ファンナウト部品例のＡ−Ａ’断面図である。このファンナウト部品では、ＭＣＦ１０のコア数と同数本の細径ファイバ５０を、細径ファイバ５０の各コアとＭＣＦ１０の各コアの位置をおおよそ一致させる（以下、「相対的位置合わせ」とする）ことで、各コアでの光接続を実現させる部品である。ここで、ＭＣＦ１０は、図１と同様に７個のコアを有する。相対的位置合わせの構造としては、図７（ａ）のように、細径ファイバ径の整数倍の孔径を有するフェルール６を用いて、複数本の細径ファイバ５０をフェルールの孔６ａに最密充填するように挿入する構造が提案されている。また、他の構造として、図７（ｂ）のように、細径ファイバ径と同程度の径をもつ孔７ａを、ＭＣＦコア位置に合わせて複数個有する成形部品７を用いて、各孔７ａに細径ファイバ５０を挿入する構造が考えられる。以下、前記記載のフェルールや成形部品を総称して、「ガイド部品」と定義することとする。
【００１０】
この相対的位置合わせの後に、前記ガイド部品とＭＣＦ１０とを調心し、細径ファイバ５０の各コアとＭＣＦ１０の各コアの詳細な位置を一致させる必要がある（以下、「絶対的位置合わせ」とする）。この絶対的な位置合わせの際には、ＭＣＦ１０の長手方向をｚ軸、それに直角な方向をｘ、ｙ軸とし、ｚ軸を軸とした回転方向をθｚ方向と定義すると、これらｘｙｚ軸及びθｚ軸の調心を行う必要がある。
【００１１】
図８には７コアを有するＭＣＦを例に、ＭＣＦとｘｙｚ軸、θｚ軸の関係を示しており、（ａ）はＭＣＦ側面、（ｂ）はＭＣＦ端面を示している。絶対的位置合わせの手段としては例えば、細径ファイバから光を入力して、ＭＣＦ側の出力強度をモニタしながら位置合わせを行う方法（アクティブアライメント）が考えられる。また、偏波保持光ファイバの接続方法を利用して、ガイド部品内の細径ファイバ端面のコア位置と、ＭＣＦ端面のコア位置（或いはファイバにもうけた位置合わせ用マーク）を観察し、お互いのコアが一致するよう所定の角度で固定して、位置合わせを行う方法などが考えられる。
【００１２】
しかしながら、ガイド部品に細径ファイバを挿入してＭＣＦコアとの相対的な位置合わせを行う際、実際にはガイド部品には内径誤差や孔位置の誤差、あるいは細径ファイバのクラッド径誤差等があるために、各コアの相対位置に誤差が生じる。また、ＭＣＦ自体にも、各コアの設計位置からのズレといった作製誤差がある。これらｘｙ軸およびθｚ軸の誤差はＭＣＦ内のコア数が多い（７個程度以上）ほど、顕著である。
【００１３】
上記の誤差があるために、アクティブアライメントなどで絶対的な位置合わせを行う際に高精度に調心したとしても、ＭＣＦの各コア位置と細径ファイバの各コア位置が一致しない。一方、ＭＣＦのファンナウト部品では、全てのコアで同程度の接続特性（均一な接続特性）を有している必要がある。また、シングルモード型光ファイバ同士の場合、１μｍのコアの位置ずれで接続損失は０．２ｄＢ程度増加するため、全てのコアで低損失に接続するためには、全てのコアの位置が高精度に一致している必要がある。その結果、上記の誤差に起因して、低損失かつ均一な光接続が実現できない。
【００１４】
なお、ガイド部品や細径ファイバ、ＭＣＦ自体を寸法誤差が少なく（１μｍ以下の精度）作製することは非常に困難であり、かつ、部品作製における歩留まりの低下、検査工程時間の増大を招き、低コストにファンナウト部品を作製することができない。
【００１５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高精度なコア位置あわせが可能となり、均一かつ低損失な光接続を実現することができ、および低コストに作製することができるＭＣＦ用ファンナウト部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、２つ以上のコアを有するマルチコアファイバに対して、前記各コアに個別に光を入出力するために、前記マルチコアファイバにおいて隣り合うコア同士の間隔以下の外径を有する複数本の細径ファイバの先端を前記マルチコアファイバの先端の前記各コアにそれぞれ対向させて配置することにより、前記各細径ファイバと前記マルチコアファイバの前記各コアとを光接続するマルチコアファイバ用ファンナウト部品であって、前記複数本の細径ファイバの先端のコア部分には、突起または窪みを有し、前記マルチコアファイバの先端の前記コア部分には、前記複数本の細径ファイバの先端のコア部分における前記突起または窪みと嵌合することができる窪みまたは突起を有し、前記マルチコアファイバを保持する第１のガイド部品と、前記マルチコアファイバの各コアの相対位置と前記細径ファイバの各コアの相対位置とが一致するように前記複数本の細径ファイバを保持する第２のガイド部品とを備え、前記複数本の細径ファイバは、前記第２のガイド部品の端面から突き出しており、前記複数本の細径ファイバの先端から前記第２のガイド部品の端面までの間隔が０．５ｍｍ以上になるように前記第２のガイド部品に保持され、前記突き出しの部分は前記嵌合の際に撓むことができ、前記複数本の細径ファイバは、エッチングにより２０μｍ以上５０μｍ以下の外径を有するように細径化されるとともに前記突起または窪みが形成され、前記マルチコアファイバの先端の前記窪みまたは突起は、エッチングにより形成されることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のマルチコアファイバ用ファンナウト部品であって、前記複数の細径ファイバと前記マルチコアファイバの長手軸方向において過度な押し込みを防ぐために、前記第１のガイド部品と前記第２のガイド部品との間に、押さえ部品をさらに備え、前記押さえ部品は、断面が前記マルチコアファイバのクラッド径以上の大きさの穴を有するリング状をしており、長さが前記複数本の細径ファイバにおける前記突き出し部分の長さと前記複数本の細径ファイバにおける前記突起の長さとの差より小さく設定されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のマルチコアファイバ用ファンナウト部品であって、前記マルチコアファイバの先端付近、かつ前記複数本の細径ファイバの周囲は、屈折率整合剤として、前記マルチコアファイバのコアの屈折率と整合させた屈折率を有する樹脂が充填されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品では、ＭＣＦと、ＭＣＦコア数と同数の細径ファイバのコアを突起と窪みにより勘合させることで高精度に一致させ、ＭＣＦ用ファンナウト部品において低損失な光接続を実現できる。
【００２０】
また、ガイド部品や細径ファイバ、ＭＣＦの作製誤差に起因してＭＣＦの各コアとガイド部品内の細径ファイバの各コアに相対位置誤差があったとしても、低損失な光接続を実現するＭＣＦ用ファンナウト部品を作製できる。これはガイド部品や細径ファイバ、ＭＣＦの作製において歩留まり及び作製効率を向上させることができ、低コストにファンナウト部品を作製できる。
【００２１】
上記効果は特に、コア数が多い（７個以上）ＭＣＦ用ファンナウト部品作製の際に有効となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】コアを７個有するＭＣＦの構成を示す構成図である。
【図２】コアを３個有するＭＣＦの構成を示す構成図である。
【図３】コアを１３個有するＭＣＦの構成を示す構成図である。
【図４】コアを１９個有するＭＣＦの構成を示す構成図である。
【図５】本発明におけるＭＣＦのファンナウトの形態を示す構成図である。
【図６】細径ファイバ複数本を用いたＭＣＦ用ファンナウト部品例を示す構成図である。
【図７】細径ファイバ複数本の相対的位置合わせを行うための構造例を示す構成図である。
【図８】７つのコアを有するＭＣＦとｘｙｚ軸、θｚ軸の関係を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るＭＣＦ用ファンナウト部品を用いたＭＣＦファンナウトの全体を示す構成図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るＭＣＦ用ファンナウト部品における、ガイド部品の固定部を示す構成図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るＭＣＦ用ファンナウト部品の接続箇所における突起と窪みの勘合を示す構成図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るＭＣＦ用ファンナウト部品の構成図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る細径ファイバおよび、細径ファイバ端面の突起と窪みの形成工程を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るエッチング液により形成された細径ファイバ端面の突起形状を示す図である。
【図１５】本発明の実施例１に係るＭＣＦ用ファンナウト部品における、接続部を示す構成図である。
【図１６】本発明の実施例２に係るＭＣＦ用ファンナウト部品における、接続部を示す構成図である。
【図１７】本発明の実施例３に係るＭＣＦ用ファンナウト部品における、接続部を示す構成図である。
【図１８】本発明の実施例４に係るＭＣＦ用ファンナウト部品における、偏波保持光ファイバ用コネクタの軸周りの固定構造を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
図９は、本発明の実施形態に係るＭＣＦ用ファンナウト部品２０を用いたＭＣＦファンナウトの全体を示す構成図である。図９に示すように、ＭＣＦ１０と、複数（ＭＣＦ１０のコア数と同数）の細径ファイバ５０の各コアと前記ＭＣＦ１０の各コアを突起と窪みの勘合により位置あわせて、各コアでの光接続を実現させるように構成されたＭＣＦ用ファンナウト部品２０と、前記複数の細径ファイバ５０と、本数が細径ファイバ５０の本数と同じである複数の通常の光ファイバ３０と、前記複数の通常ファイバ３０と他の光部品や光ファイバとを接続するための複数の光コネクタ・プラグ４０とが順次に接続されている。ここで、ＭＣＦ１０は７個のコアを有する。また、ＭＣＦ用ファンナウト部品２０において、筐体１は細径ファイバおよびＭＣＦを固定するためのガイド部品４および４’の固定部として用いられる。
【００２５】
図１０は、筐体１を示す拡大図である。図１０に示すように、ガイド部品４および４’は筐体１に固定される。図１０に示す筐体１は、単心光コネクタの固定に用いる割りスリーブ９とフランジ１３，１３’を用いているが、このほかに光スプリッタなどに用いるＶ溝基板や金型部品などといった汎用の部品を筐体として用いてもよい。
【００２６】
図１１に本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品による突起と窪みの勘合の例を示しており、（ａ）は勘合前、（ｂ）は勘合後を示す。本発明においては、実際は多数本の細径ファイバ５０がＭＣＦ１０の各コアと光接続されるが、図１１では、細径ファイバ５０一本とＭＣＦ１０の一つのコアの勘合部分を拡大して示している。図１１に示すように、細径ファイバ５０の先端のコア部分に突起（凸部）を形成し、ＭＣＦの端面のコア部分に窪み（凹部）を形成し、細径ファイバ５０をガイド部品４の端面から長さＭだけ突き出させ、たわませることにより、細径ファイバ５０の先端のコア部分の突起とＭＣＦの端面のコア部分の窪みとを嵌合させて接続する。突き出させた細径ファイバのたわみと細径ファイバ端面及びＭＣＦ端面の凹凸の勘合構造を利用して、絶対的な位置合わせの際の前記寸法誤差を許容させることができる。
【００２７】
図１２に本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品の構成を示す。本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品は、先端のコア部分に突起を形成した複数本の細径ファイバ５０の相対位置がＭＣＦ（図１２に図示せず）の各コアの相対位置とおおよそ一致するように配置かつ保持するためのガイド部品４を含む。細径ファイバ５０はガイド部品４の端面から長さＭだけ突き出している。細径ファイバ５０の突き出し部分をたわませて、各細径ファイバ５０の先端のコアとＭＣＦの端面の各コアとを突起と窪みにより勘合させることによって、各コアでの光接続を実現し、ＭＣＦに対して、各コアに個別に光を入出力することを実現する。ここで、細径ファイバ５０の本数はＭＣＦのコア数と同じであるが、細径ファイバの本数とＭＣＦのコア数は、同じとは限らない。例えば、ＭＣＦ（７コア）の中央のコアが省略される場合に、細径ファイバの本数は、位置決めのために、７本必要になる。
【００２８】
また、本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品におけるガイド部品４は、図７（ａ）におけるフェルールに最密充填させ接着剤で固める構造と図７（ｂ）における成形品に細径ファイバに対応する複数個の孔を設けて各々の孔に細径ファイバを挿入する構造のどちらを用いてもよい。あるいは、相対的位置合わせを可能とする他の構造でもよい。
【００２９】
図１１および１２において、細径ファイバ端面に突起を形成し、ＭＣＦ端面に窪みを形成した構造を示しているが、細径ファイバとＭＣＦの突起／窪みの組合せは、両者が勘合する組合せであればどちらでもよい。また、細径ファイバ端面とＭＣＦ端面の突起及び窪みは、化学エッチングにより作製することができる（例えば、特許文献１参照）。細径ファイバの突起または窪みはファイバ細径化の際に同時に形成される。突起形状と窪み形状のどちらを形成させるかはエッチング液により選択でき、突起長Ｌは同様にエッチング液の濃度及びエッチング時間により制御可能である。本発明においては、突起長Ｌは５μｍ以上あることが好ましい。
【００３０】
図９における細径ファイバ５０は、通常の光ファイバをエッチング液に浸漬することにより作製されている。細径ファイバ５０のエッチング液に浸漬していない部分は、クラッドが細径化されていないため、通常の光ファイバ３０そのものである。従って、この場合に細径ファイバ５０と通常ファイバ３０との接続部分は存在しない。
【００３１】
図１３は通常の光ファイバ３０から端面にこれら突起と窪みが形成された細径ファイバ５０を作製する工程を示す図である。まず、通常の光ファイバをエッチング液に浸漬することにより、クラッドを溶かし、細径ファイバを作製する。この細径化の際、一般に、光ファイバをフッ酸水溶液（フッ化水素ＨＦと純水Ｈ2０の混合液）でウェットエッチングすることにより、コアが先に溶け、ファイバ端面においてコアに窪みを持たせることが可能である。一方、光ファイバを適量比率のバッファードフッ酸水溶液（フッ化水素ＨＦとフッ化アンモニウムＮＨ4Ｃｌと純水Ｈ2０の混合液、例えばＨＦ：ＮＨ4Ｃｌ：Ｈ2０＝１：７：１０）でウェットエッチングすることにより、クラッドが先に溶け、コアに突起を持たせることが可能である。この技術を利用し、エッチング液を選択することで、細径ファイバ端面のコア部分に、突起（凸部）または窪み（凹部）を形成させる。
【００３２】
図１４はエッチングにより、細径ファイバ５０の端面に形成された突起の形状の例を示す。クラッドのエッチングレートがコアのエッチングレートより高い場合に、コアが凸形状になるが、前記両エッチングレートの差が小さいと、図１４左に示すように、コアの凸形状３ａは鋭くなる。前記両エッチングレートが大きい場合は、図１４右に示すように、コアの凸形状３ｂは鈍くなる（コアのエッチングレートがゼロの場合は、コアの凸形状は、円錐ではなく、円筒形状になることを参照）。
【００３３】
なお、勘合を容易に行うために、細径ファイバ５０はガイド部品４の端面から長さＭだけ突き出している。この突き出し部分が勘合の際にたわむ構造となっており、突き出し長Ｍは十分なたわみをもたせるために、０．５ｍｍ以上の長さを有している。このたわむ構造、ならびに細径ファイバ端面及びＭＣＦ端面の凹凸の勘合構造を利用して、絶対的な位置合わせの際の寸法誤差を許容させることができる。
【００３４】
以下、さらに詳細に説明する。ガイド部品４とＭＣＦ１０の端面に形成された窪み（凹部）または突起（凸部）とが、相対位置に誤差があっても、勘合することができる。図１１のように、コア位置にずれがある際も、ひとたび勘合すれば、お互いのコア位置が一致するように勘合する。この際、ガイド部品４とＭＣＦ１０の位置は、図１１（ａ）、（ｂ）でｚ軸上以外は移動しないが、ガイド部品４から長さＭだけ突き出した細径ファイバ部分がたわむことにより、ｘｙ軸、θｚ軸の誤差を吸収することが出来る（ここで、「吸収」とは「コア位置が一致するよう勘合すること」を意味する）。特に、このファンナウト部品では細径ファイバを用いているために、通常の光ファイバに比べて剛性が小さく、前記凹凸の勘合の際に容易にたわむ。さらに、クラッドを細径化すると最小曲げ半径が小さくなるため、たわみによる細径ファイバの破断も起こりにくい。突起（凸部）底面の半径（≒細径ファイバのコアの半径）に相当するコアの相対位置誤差は、吸収できる。例えばシングルモード型細径ファイバの場合はコア半径ｒが４〜５μｍ程度であるため、このコア半径ｒと同程度の相対位置誤差であれば、吸収が可能である。この吸収のための構造は、ｘｙ軸の他にθｚ軸の位置合わせを行う必要があるＭＣＦ用ファンナウト部品に有効に作用する。
【００３５】
実際に勘合を行う際には、ガラス部材などを用いて、細径ファイバの勘合後のｚ軸への過度な押し込みを防ぐ押さえ部品１１を用いることが好ましい。押さえ部品１１は、ＭＣＦ１０のクラッド径以上の大きさの穴を有するリング状ガラス成形部品を用いることができる。押さえ部品１１のＭＣＦ長手軸方向の寸法は、たわませるのに十分かつ、細径ファイバが破断しないように、Ｍ−Ｌ（（突き出し長Ｍ）−（突起長さＬ））よりわずかに小さい長さに設定される。押さえ部品１１はガイド部品４とＭＦＣとの間に配置され、ガイド部品４とＭＦＣとの接着の際に、押さえ部品１１もまとめて接着される。
【００３６】
また接続の際、反射による戻り光および散乱を防ぐため、突起と窪みの勘合部には細径ファイバ（或いはＭＣＦ）のコアの屈折率と整合させた屈折率整合剤８が充填させてあり、絶対的位置合わせの際に、屈折率整合剤８を介して勘合する。
【００３７】
以上の作用により、本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品において、高精度なコア位置合わせを可能とし、均一かつ低損失な光接続を実現することができる。また、ガイド部品や細径ファイバ、ＭＣＦの作製誤差に起因するコア位置の相対的な位置誤差を、突き出し部により吸収できるため、ファンナウト部品の構成要素である前記ガイド部品／細径ファイバ／ＭＣＦの作製における歩留まりや作製効率を向上させることができる。突起（凸部）または窪み（凹部）の作製工程は、細径ファイバを作製する際に同時に形成させているため、作製工程上の負担にはならない。言い換えると、低コストにファンナウト部品を作製することができる。
【００３８】
さらに、この凹凸勘合ののちに、光学接着剤１２で固定、または機械的な固定構造を用いて低損失な光接続状態を維持した状態でガイド部品４とＭＣＦ１０（またはＭＣＦ用ガイド部品４’）とを保持することにより、本ファンナウト部品は構成される。前記機械的な固定構造は、例えば、光コネクタにおける割りスリーブを用いた固定構造や、メカニカルスプライスにおけるＶ溝とクサビの構造などとすることができる。接着に用いる接着剤は、光コネクタや光スプリッタ、ファイバガイドにおける接着用途で使用実績のある、温度・湿度変動や長期間の使用に対して、安定な熱硬化型接着剤や紫外線硬化型接着剤を用いることが好ましい。
【００３９】
なお、本発明はシングルモード型だけでなく、マルチモード型についても同様に適用可能である。
【実施例１】
【００４０】
図１５は本発明の実施例１に係るＭＣＦ用ファンナウト部品の構成図（接続直前）を示している。本実施例では、図１と同様のコア配置をもち、クラッド径φ１９０μｍ、コア間隔ｄ４０μｍの７コアＭＣＦ用ファンナウト部品の構成である。また、フェルール１０６は、ガイド部品として、７本の細径ファイバ１５０を固定しており、フェルール１０６’は、ＭＣＦ用ガイド部品として、ＭＣＦを固定している。細径ファイバ１５０の先端のコア部分には、突起を有する。ＭＣＦの先端のコア部分には、細径ファイバの前記突起と嵌合することができる窪みを有する。ガイド部品、細径ファイバ、およびＭＣＦの先端付近が、本実施例のＭＣＦ用ファンナウト部品に含まれる。
【００４１】
図１５に示すように、細径ファイバ１５０は約φ１２０μｍの孔径（４０μｍの細径ファイバ７本が最密充填する径）を有するフェルール１０６に挿入されて、突き出し長Ｍは０．７ｍｍとして、接着剤を用いて固定される。各細径ファイバ１５０は、通常の光ファイバをバッファードフッ酸水溶液でエッチングし、クラッド径をＭＣＦコア間隔ｄと同径に約φ４０μｍまで細径化している。同時に、細径ファイバ端面に突起長約１０μｍを有する突起（凸部）が形成される。フェルール１０６の外郭形状は円筒形である。フェルール１０６の外郭（最大）寸法は、孔の長手軸方向に直角な方向については、１０ｍｍ以下、孔の長手軸方向について１５ｍｍ以下である。この際、フェルール１０６内に最密に充填された細径ファイバ１５０は、コアの位置が７コアの前記ＭＣＦ１１０の各コアの位置とおおよそ一致するよう固定されている。
【００４２】
また、前記ＭＣＦ１１０の端面をフッ酸水溶液でエッチングすることにより、細径ファイバの突起（凸部）に対応する窪み（凹部）を形成する。このＭＣＦ１１０はφ１９０μｍの孔径を有するフェルール１０６’に挿入され、接着剤で固定されている。ＭＣＦ１１０はフェルール１０６’からの突き出し長はゼロである。フェルール１０６’は、フェルール１０６と同じように、外郭形状が円筒形であり、外郭寸法は、孔の長手軸方向および孔の長手軸方向に直角な方向についてフェルール１０６と同じである。
【００４３】
これらお互いのフェルールは孔端面が長手軸に直角に配置され、また細径ファイバ１５０とＭＣＦ１１０は各々のコア端面が向かい合うよう配置される。これらの細径ファイバ１５０とＭＣＦ１１０との絶対的な位置合わせによる接続（各細径ファイバ１５０のコアとＭＣＦ１１０の各コアとの突き合わせ）は、次のように実現される。
【００４４】
先ず、フェルール１０６，１０６’の端面同士を対向させた状態でフェルールとのコア位置をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸（両端面のギャップ長）、θｚ軸方向について位置決めし、次に、勘合部に、細径ファイバ１５０のコアの屈折率と一致させた屈折率整合剤を充填した上で、両フェルールの間を接着剤により接着させることにより、フェルール同士を固定する。この際、突き出し長部分の複数本の細径ファイバ１５０もまとめて接着剤で固められる。これにより、突き出し長部分のファイバの破断防止や外部環境からの保護がなされる。屈折率整合剤はＭＴコネクタやメカニカルスプライス等の光接続用途に用いられているものと同様のものを用いる。同様に、ここで用いる接着剤は、細径ファイバ１５０のコアの屈折率と整合させたものを用いる。なお、ＭＣＦ１１０とフェルール１０６’、細径ファイバ１５０とフェルール１０６、フェルール１０６，１０６’同士の接着に用いる接着剤は、光コネクタや光スプリッタ、ファイバガイドにおける接着用途で使用実績のある、温度・湿度変動や長期間の使用に対して、安定な熱硬化型接着剤や紫外線硬化型接着剤を用いる。お互いのフェルールの上記位置決め（調心）手段として、アクティブアライメント（例えば、細径ファイバ１５０からＭＣＦ１１０に光を入力し、ＭＣＦ１１０の逆端から出射する光のパワーをモニタしながら調心を行う）を用いることができる。
【００４５】
また、本実施例において、細径ファイバ１５０とＭＦＣ１０の長手軸方向において過度な押し込みを防ぐための押さえ部品は、ＭＣＦ１１０のクラッド径以上の大きさの穴を有するリング状ガラス成形部品を用いている。押さえ部品１１のＭＣＦ長手軸方向の寸法は、Ｍ−Ｌ（（突き出し長Ｍ）−（突起長さＬ））よりわずかに小さい。前記接着の際は、押さえ部品もまとめて接着される。本技術により、細径ファイバ１５０のコア半径ｒと同程度（４．５μｍ程度）の誤差は、細径ファイバ１５０に設けた突起（凸部）および突き出し長Ｍの効果により吸収されて、低損失な光接続がなされる。図１のような形状を有するＭＣＦの場合、軸周りθｚに関する許容誤差Δθｚはコア間隔ｄ、コア半径ｒを用いると、下記のように近似できる。
【００４６】
Δθｚ≒ｓｉｎ-1（ｒ／ｄ）
本実施例では、ｄ＝４０μｍ、ｒ＝４．５μｍとすると、Δθｚ≒６．４度の軸周り角度誤差であれば、吸収できる。
【００４７】
なお、図１０と同じように、押さえ部品１１１とフェルール１０６，１０６’を筐体に組み込んで、７コアＭＣＦ用ファンナウト部品が構成される。
【００４８】
本実施例における構成は、用途に応じて、適宜変えてもよい。突起（凸部）と窪み（凸部）の組合せは本構成と逆（ＭＣＦが凸、細径ファイバが凹）でもよい。またＭＣＦのコア数やコア間隔ｄ、ＭＣＦのクラッド径などに応じて、細径ファイバの径、細径ファイバ用フェルール、およびＭＣＦ用フェルールの孔径を変えることで、異なるコア数、コア形状のＭＣＦにも適用可能である。
【実施例２】
【００４９】
図１６は本発明の実施例２に係るＭＣＦ用ファンナウト部品の構成図を示している。本実施例では、図３と同様のコア配置をもち、クラッド径φ２００μｍ、コア間隔ｄ３５μｍの１３コアＭＣＦ用ファンナウト部品の構成である。実施例１と同様に、まず、１３本の通常の光ファイバをフッ酸水溶液でエッチングし、クラッド径を１３コアＭＣＦ３１０のコア間隔ｄと同径に約φ３５μｍまで細径化することにより、細径ファイバ２５０を作製する。同時に、細径ファイバ２５０の端面に窪み長さ１５μｍを有する窪み２０２（凹部）が形成される。
【００５０】
この細径ファイバ径に対応する１３個の孔をＭＣＦ３１０の長手軸（ｚ軸）方向に有するガイド部品２０４を用い、前記１３本の細径ファイバ２５０を各々の孔に挿入する。ガイド部品２０４の外郭（最大）寸法は、孔の長手軸方向に直角な方向については、３０ｍｍ以下、ガイド孔の長手軸方向について２５ｍｍ以下である。あらかじめ、１３個の孔の配置は１３コアＭＣＦ３１０の配置とおおまかに一致するよう作製されている。ガイド部品２０４からの突き出し長Ｍは３ｍｍとして接着剤を用いて固定される。この際、ガイド部品２０４内に挿入された細径ファイバ２５０は各々の孔で前記ＭＣＦ３１０とコアの位置がおおよそ一致するよう固定されている。
【００５１】
また、前記ＭＣＦ３１０の端面をバッファードフッ酸水溶液でエッチングすることにより、細径ファイバ２５０に設けた窪み２０２（凹部）と対応するよう各コア端面に突起２０３（凸部）が形成される。これらの細径ファイバ２５０とＭＣＦ３１０との絶対的な位置合わせによる接続（各細径ファイバ２５０のコアとＭＣＦ３１０の各コアとの突き合わせ）は、次のように実現される。先ず、ＭＣＦ３１０は光学微動台と微動台上のファイバホルダにより固定される。細径ファイバ２５０を含むガイド部品２０４は光学用微動台により固定される。これらＭＣＦ３１０及びガイド部品２０４は互いのコア端面が向かい合うよう配置され、ガイド部品２０４内の細径ファイバ２５０のコア位置をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸（両端面のギャップ長）、θｚ軸方向について位置決めする。その後、勘合部に屈折率整合剤を、両端面間に接着剤を、それぞれ充填し、接着剤を硬化させることにより、ＭＣＦ３１０とガイド部品２０４とを固定する。ここで用いる屈折率整合剤及び接着剤は、実施例１と同様のものを用いる。ＭＣＦ３１０とガイド部品２０４の上記位置決め（調心）手段としては、実施例１のアクティブアライメントを用いる。
【００５２】
本実施例では、細径ファイバ２５０のコア半径ｒと同程度（４〜５μｍ程度）の誤差は、細径ファイバ２５０に設けた窪み（凹部）および突き出し長の効果により吸収されて、低損失な光接続がなされる。これを実施例１と同様に筐体に組み込むことで、１３コアＭＣＦ用のファンナウト部品が構成される。
【実施例３】
【００５３】
図１７は本発明の実施例３に係るＭＣＦ用ファンナウト部品の構成図を示している。本実施例では、図４と同様のコア配置をもち、１９コアＭＣＦ用ファンナウト部品の構成である。１９本の細径ファイバ３５０は２５μｍまで細径化し、同時にそのコア端面に突起を設けてある。このとき、突起長さＬを８００μｍとする。図４に示すような１９コアＭＣＦ４１０にも同様に、突起に対応するようコアに窪みを設ける。窪みと突起の形成方法は実施例１、２と同様にエッチングを用いる。実施例２と同様に、ＭＣＦ４１０のコア位置と一致するよう２５μｍの孔を１９個長手方向に有しているガイド部品３０４に挿入され、固定される。突き出し長Ｍは１ｍｍとする。ＭＣＦ４１０はＭＣＦのクラッド径と同じ孔径を１つ有するガイド部品（図１７に図示せず）に挿入し、固定される。実施例１、２よりも突起長を長くとることで、位置誤差の吸収をより、容易にしている。これらの細径ファイバ３５０とＭＣＦ４１０との絶対的な位置合わせによる接続（各細径ファイバ３５０のコアとＭＣＦ４１０の各コアとの突き合わせ）は、実施例１，２と同様の手段を用いて実現される。
【実施例４】
【００５４】
本発明の実施例４として、（脱着可能な）光コネクタとしての形態をのべる。本実施例で用いるＭＣＦ、細径ファイバ、ガイド部品の構成及び相対位置合わせの構造は実施例１と同様である。つまり７つのコアを有するＭＣＦ用のファンナウト部品であり、ガイド部品としては、フェルールを用いる。この際、絶対的な位置合わせについては、偏波保持光ファイバ用コネクタの技術を利用して、以下のように実施される。
【００５５】
まず、偏波保持光ファイバ用コネクタに用いられるフランジ４１３（軸回り合わせのキー溝４１４を有する）を用い、細径ファイバ用フェルール４０６の端面（細径ファイバ端面）を観察することで、フランジ４１３に対して細径ファイバを所定の位置に位置決めする（図１８（ａ））。このようにして、軸回りについて、フランジ４１３に対する細径ファイバの位置が定められる。ＭＣＦについても同様にキー溝を有するフランジに対して、所定の位置に定められる（図１８（ａ）、（ｂ）に図示せず）。細径ファイバ用フェルールとＭＣＦ用フェルールを割スリーブで固定したのち（ｘｙ軸合わせ）、実施例１と同様に、押さえ基板を介して接続させる。接続の際には、フランジはキー構造を有していることより、ハウジング内の中間部材４１６によって、所定の軸回り角度でハウジング内に組み込まれる（図１８（ｂ））。これにより、両フェルールの角度が所定の角度に定められ、ハウジング内で細径ファイバとＭＣＦのコア位置が、一致することになる。なお、ここでは、脱着を可能とするため、両フェール間の接着は行わない。
【００５６】
以上により、ハウジング内でＭＣＦと細径ファイバの絶対的な位置合わせが行われる。勘合部には屈折率整合剤が充填される。ここで一般に、偏波保持光ファイバ用のコネクタにおいては、フェルールがハウジング内で浮く（フロートする）構造を有しているために、接続する際に±３°程度のθｚ方向への回転ずれが生じてしまうことが知られている。上記ＭＣＦ用ファンナウト部品の接続の際も、同様の回転ずれが生じる可能性がある。しかし、本発明によって、軸周りの角度誤差を許容する（今回のケースではΔθｚ≒６．４度を許容する）ため、低損失かつ均一な接続特性を有するＭＣＦファンナウト部品用の光コネクタを構成することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  筐体
２、１０２、１１２、２０２、３０２  窪み
３、３ａ、３ｂ、１０３、１１３、２０３、３０３  突起
４、４’、２０４、３０４  ガイド部品
５  接着剤
６、１０６、１０６’、４０６  フェルール
６ａ  細径ファイバ用フェルール孔
７  成形品
７ａ  細径ファイバ挿入孔
８  屈折率整合剤
９  割スリーブ
１０、１１０、２１０、３１０、４１０  マルチコアファイバ（ＭＣＦ）
１０ａ、１１０ａ、２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ  ＭＣＦのクラッド
１０ｂ、１１０ｂ、２１０ｂ、３１０ｂ、４１０ｂ  ＭＣＦのコア
１１、１１１  押さえ部品
１２  光学接着剤
１３、１３’、４１３  フランジ
４１４  キー溝
４１５  キー
４１６  中間部材
２０、１２０  ファンナウト部品
３０  通常の光ファイバ
３０ａ  通常の光ファイバのクラッド
３０ｂ  通常の光ファイバのコア
４０  光コネクタ・プラグ
５０、１５０、２５０、３５０  細径ファイバ
５０ａ  細径ファイバのクラッド
５０ｂ  細径ファイバのコア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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