(57)【要約】【課題】マルチコアファイバとファンアウトモジュールの接続部における信号光の損失や反射減衰を低減することのできる光ファイバ接続構造を提供する。【解決手段】本発明の一態様において、複数のコア１１を有するマルチコアファイバ１０と、複数のシングルコアファイバ２１を含み、一方の端部において複数のシングルコアファイバ２１がフェルール２３により束ねられたファンアウトモジュール２０との接続構造であって、ファンアウトモジュール２０が前記一方の端部において、マルチコアファイバ１０の複数のコア１１と複数のシングルコアファイバ２１のコア２１ａとの間の隙間を埋める屈折率整合フィルム３０を介してマルチコアファイバ１０に接続され、マルチコアファイバ１０及びファンアウトモジュール２０の接続端面が平坦である、光ファイバ接続構造を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコアを有するマルチコアファイバと、複数のシングルコアファイバを含み、一方の端部において前記複数のシングルコアファイバがフェルールにより束ねられたファンアウトモジュールとの接続構造であって、
前記ファンアウトモジュールが前記一方の端部において、前記マルチコアファイバの前記複数のコアと前記複数のシングルコアファイバのコアとの間の隙間を埋める屈折率整合フィルムを介して前記マルチコアファイバに接続され、
前記マルチコアファイバ及び前記ファンアウトモジュールの接続端面が平坦である、光ファイバ接続構造。
【請求項２】
前記マルチコアファイバ及び前記ファンアウトモジュールの前記接続端面は、フラット研磨加工された面である、
請求項１に記載の光ファイバ接続構造。
【請求項３】
前記屈折率整合フィルムの厚さは２０μｍ以上かつ３０μｍ以下である、
請求項１又は２に記載の光ファイバ接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のコアを有するマルチコアファイバにファンアウトモジュールを接続し、マルチコアファイバの各コアに対する信号光の入出力を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ファンアウトモジュールは、マルチコアファイバのコア数と同数の細径のシングルコアファイバから構成され、各シングルコアファイバのコアとマルチコアファイバの各コアが一対一で接続される。ファンアウトモジュールのシングルコアファイバは、マルチコアファイバに接続する側の端部において、フェルールと呼ばれる部材により束ねられ、接着剤で固定される。
【０００４】
一般に、光ファイバ同士を直接突き合わせて接続する場合（フィジカルコンタクト接続）、接続の精度を向上させて接続部における信号光の反射等を抑えるため、光ファイバの接続端面を研磨し、中心が凸になるような球面形状に加工する。これはマルチコアファイバとファンアウトモジュールをフィジカルコンタクト接続する場合も同様であり、通常、マルチコアファイバの接続端及びファンアウトモジュールのフェルールにより束ねられた接続端に球面加工が施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２２１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ファンアウトモジュールの接続端にこのような球面加工を施すと、束ねられたシングルコアファイバをフェルール内に固定するための接着剤に欠けが発生するおそれがある。また、接着剤に欠けが生じないような条件での研磨により球面加工を行う場合であっても、フィジカルコンタクト接続の際に、球面加工により露出した比較的軟らかい接着剤が、比較的硬いガラスからなるマルチコアファイバにより抉り取られるおそれがある。
【０００７】
接着部材が脱落すると、シングルコアファイバの縁が露出し、マルチコアファイバと擦れ合って欠損するおそれがある。このように、ファンアウトモジュールの接続端において欠損が生じると、マルチコアファイバとの接続部における信号光の損失や反射減衰が増加する。
【０００８】
本発明の目的の一つは、上記課題を解決するために、マルチコアファイバとファンアウトモジュールの接続部における信号光の損失や反射減衰を低減することのできる光ファイバ接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の一態様によれば、上記目的を達成するため、複数のコアを有するマルチコアファイバと、複数のシングルコアファイバを含み、一方の端部において前記複数のシングルコアファイバがフェルールにより束ねられたファンアウトモジュールとの接続構造であって、前記ファンアウトモジュールが前記一方の端部において、前記マルチコアファイバの前記複数のコアと前記複数のシングルコアファイバのコアとの間の隙間を埋める屈折率整合フィルムを介して前記マルチコアファイバに接続され、前記マルチコアファイバ及び前記ファンアウトモジュールの接続端面が平坦である、光ファイバ接続構造が提供される。
【００１０】
（２）上記光ファイバ接続構造において、前記マルチコアファイバ及び前記ファンアウトモジュールの前記接続端面は、フラット研磨加工された面であってもよい。
【００１１】
（３）上記光ファイバ接続構造において、前記屈折率整合フィルムの厚さは２０μｍ以上かつ３０μｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、マルチコアファイバとファンアウトモジュールの接続部における信号光の損失や反射減衰を低減することのできる光ファイバ接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係る光ファイバ接続構造の概念図である。図１（ｂ）は、光ファイバ接続構造の接続部周辺の側断面図である。
【図２】図２（ａ）は、ファンアウトモジュールの横断面図である。図２（ｂ）は、接続前のマルチコアファイバ及びファンアウトモジュールの接続端部の拡大図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る光ファイバ接続構造１を用いたマルチコア伝送システムの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔実施の形態〕
図１（ａ）は、実施の形態に係る光ファイバ接続構造の概念図である。図１（ｂ）は、光ファイバ接続構造の接続部周辺の側断面図である。図２（ａ）は、ファンアウトモジュールの横断面図である。図２（ｂ）は、接続前のマルチコアファイバ及びファンアウトモジュールの接続端部の拡大図である。なお、図２（ｂ）においては、後述するフェルールの図示を省略する。
【００１５】
光ファイバ接続構造１は、複数のコア１１を有するマルチコアファイバ１０と、マルチコアファイバ１０を複数のシングルコアファイバ２１に分離するファンアウトモジュール２０との接続構造である。マルチコアファイバ１０とファンアウトモジュール２０は、屈折率整合フィルム３０を介して接続される。
【００１６】
マルチコアファイバ１０は、複数のコア１１と、複数のコア１１の周囲を覆う共通のクラッド１２とを有する。複数のコア１１は、例えば、図１（ｂ）に示されるように、１本のコアがマルチコアファイバ１０の中心に配置され、その他のコアが中心のコアを中心とする円周上に等間隔で配置される。コア１１及びクラッド１２は、例えば、石英ガラスからなる。コア１１の屈折率は、例えば、１．４６であり、クラッド１２の屈折率は、コア１１の屈折率よりも低い。
【００１７】
マルチコアファイバ１０の端部には、円筒状のフェルール１３が取り付けられる。フェルール１３の内径はマルチコアファイバ１０の外径とほぼ等しく、マルチコアファイバ１０はフェルール１３内に挿入され、固定される。フェルール１３は、例えば、金属、ガラス、又は樹脂からなる。
【００１８】
マルチコアファイバ１０をフェルール１３内に挿入した後、マルチコアファイバ１０とフェルール１３の端面の位置を一致させるため、フェルール１３が形成されたマルチコアファイバ１０の接続端の端面に、フラット研磨加工を施す。このため、ファンアウトモジュール２０の接続端面は平坦である。なお、球面加工は施されない。
【００１９】
ファンアウトモジュール２０は、複数の細径のシングルコアファイバ２１から構成される。各々のシングルコアファイバ２１は、コア２１ａとその周囲を覆うクラッド２１ｂから構成される。通常、シングルコアファイバ２１の数はマルチコアファイバ１０のコア１１の数と同じであり、対応するマルチコアファイバ１０のコア１１とシングルコアファイバ２１のコア２１ａの径はほぼ等しい。コア２１ａ及びクラッド２１ｂは、例えば、石英ガラスからなる。コア２１ａの屈折率は、例えば、１．４６であり、クラッド２１ｂの屈折率は、コア２１ａの屈折率よりも低い。
【００２０】
複数のシングルコアファイバ２１は、マルチコアファイバ１０に接続される側の端部、すなわち光ファイバ接続構造１における接続端において、円筒状のフェルール２３により束ねられる。フェルール２３の外径は、フェルール１３の外径とほぼ等しい。フェルール２３は、例えば、金属、ガラス、又は樹脂からなる。シングルコアファイバ２１は、接続端におけるコア２１ａの位置が、マルチコアファイバ１０のコア１１の位置と一致するように束ねられる。
【００２１】
複数のシングルコアファイバ２１は、フェルール２３内に挿入され、光学接着剤２２によりフェルール２３内に固定される。光学接着剤２２として、熱硬化性樹脂、常温硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等からなる接着剤を用いることができ、例えば、光学接着剤（エポテック社製、３５３ＮＤ）を用いることができる。なお、各々のシングルコアファイバ２１の表面が被覆膜に被覆されている場合は、接続端部の被覆膜を除去した後、フェルール２３内に挿入する。
【００２２】
複数のシングルコアファイバ２１をフェルール２３内に挿入した後、複数のシングルコアファイバ２１とフェルール２３の端面の位置を一致させるため、フェルール２３が形成されたファンアウトモジュール２０の接続端の端面に、フラット研磨加工を施す。このため、ファンアウトモジュール２０の接続端面は平坦である。なお、球面加工は施されない。
【００２３】
マルチコアファイバ１０とファンアウトモジュール２０は、これらの接続端を筒状のスリーブ３１内で屈折率整合フィルム３０を介して突き合わせ、コア１１とコア２１ａを光結合させることにより、接合される。マルチコアファイバ１０とファンアウトモジュール２０の接合部はスリーブ３１により保持される。
【００２４】
屈折率整合フィルム３０は、例えば、屈折率整合フィルム（巴川製紙所社製、ＦＩＴＷＥＬＬ、ＦＷ１-２０-ＳＣ、屈折率：１．４６）からなる。屈折率整合フィルム３０の屈折率は、マルチコアファイバ１０のコア１１及びシングルコアファイバ２１のコア２１ａの屈折率とほぼ等しい。屈折率整合フィルム３０は、マルチコアファイバ１０のコア１１とシングルコアファイバ２１のコア２１ａとの間の隙間を埋め、コア１１、コア２１ａと屈折率が異なる空気が介在することを防ぎ、接続部における屈折率を整合させる。また、マルチコアファイバ１０のコア１１とシングルコアファイバ２１のコア２１ａとの間の隙間をより埋め易くするため、屈折率整合フィルム３０がある程度の粘着性を有することが好ましい。
【００２５】
また、屈折率整合フィルム３０は固体のフィルムであるため、塗布や充填の後に固化させる液体の屈折率整合材（屈折率整合剤）や、硬度の高い固形物の屈折率整合材（屈折率整合剤）と比較して、マルチコアファイバ１０とファンアウトモジュール２０の間への設置が容易であり、良好に接続部における屈折率を整合させることができる。具体的には、液体の屈折率整合材（屈折率整合剤）を用いる場合、流動性が高すぎるため、接合部の隙間から欠落してしまうおそれがある。また、硬度の高い固形物の屈折率整合材（屈折率整合剤）を用いる場合、結合部の隙間の形状に完全にフィットさせることが困難である。このため液体や硬度の高い固形物の屈折率整合材（屈折率整合剤）を用いる場合、マルチコアファイバ１０のコア１１とシングルコアファイバ２１のコア２１ａとの間の隙間にコア１１、コア２１ａと屈折率が異なる空気が介在し、反射特性が劣化するおそれがある。
【００２６】
屈折率整合フィルム３０の厚さは２０μｍ以上かつ３０μｍ以下であることが好ましい。２０μｍに満たない場合は、マルチコアファイバ１０がファンアウトモジュール２０に直接接触し、ファンアウトモジュール２０の光学接着剤２２やシングルコアファイバ２１が欠損するおそれがある。また、３０μｍを超える場合は、信号光の損失やクロストークが増加するおそれがある。
【００２７】
なお、図１（ａ）に示されるように、フェルール１３、２３の接続端の外縁に面取り加工を施し、加工面１３ａ、２３ａをそれぞれ形成してもよい。加工面１３ａ、２３ａを形成することにより、フェルール１３、２３に覆われたマルチコアファイバ１０及びファンアウトモジュール２０の端部のスリーブ３１への挿入が容易になる。なお、加工面１３ａ、２３ａは平面であっても曲面であってもよい。
【００２８】
図３は、実施の形態に係る光ファイバ接続構造１を用いたマルチコア伝送システムの概念図である。ここでは、一例として、空間分割多重方式と波長分割多重方式を併用したマルチコア伝送システムについて説明する。
【００２９】
マルチコア伝送システム４０は、複数の送信器４１と、複数の受信器４２と、光増幅器としての複数のＥＤＦＡ４３ａ、４３ｂとを備え、これらはマルチコアファイバ１０ａ、分散補償型のマルチコアファイバ１０ｂ、マルチコアファイバ１０ｃを介して接続される。マルチコアファイバ１０ａ、１０ｂ、１０ｃのコアの数は、送信器４１、受信器４２、ＥＤＦＡ４３ａ、４３ｂの数と等しい。
【００３０】
送信器４１とＥＤＦＡ４３ａは、ファンアウトモジュール２０ａ、マルチコアファイバ１０ａ、分散補償型のマルチコアファイバ１０ｂ、及びファンアウトモジュール２０ｂを介して接続される。ファンアウトモジュール２０ａとマルチコアファイバ１０ａの接続構造、及びマルチコアファイバ１０ｂとファンアウトモジュール２０ｂの接続構造は、それぞれ光ファイバ接続構造１と同様の構成を有する光ファイバ接続構造１ａ、１ｂである。なお、マルチコアファイバ１０ａとマルチコアファイバ１０ｂは、融着接続またはコネクタ接続により接続される。
【００３１】
ＥＤＦＡ４３ａと受信器４２の前段に設置されたＥＤＦＡ４３ｂは、ファンアウトモジュール２０ｃ、マルチコアファイバ１０ｃ、及びファンアウトモジュール２０ｄを介して接続される。ファンアウトモジュール２０ｃとマルチコアファイバ１０ｃの接続構造、及びマルチコアファイバ１０ｃとファンアウトモジュール２０ｄの接続構造は、それぞれ光ファイバ接続構造１と同様の構成を有するの光ファイバ接続構造１ｃ、１ｄである。
【００３２】
各々の送信器４１は、異なる波長の光を発光するｎ個のＬＤ（Laser Diode）４１ａと、その各ＬＤ４１ａから発せられる光を合波してファンアウトモジュール２０ａに送信するＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating；アレイ導波路回折格子）４１ｂを含む。各々の送信器４１のＡＷＧ４１ｂから伸びる光ファイバは、ファンアウトモジュール２０ａのシングルコアファイバと融着接続またはコネクタ接続により接続される。
【００３３】
各々の受信器４２は、ＥＤＦＡ４３ｂから出力された光を波長ごとに分波するＡＷＧ４２ｂと、ＡＷＧ４２ｂで分波された光を受光するｎ個のＰＤ（Photo Diode）４２ａを含む。各々の受信器４２は、光ファイバ等を介してＥＤＦＡ４３ｂと光学的に接続されている。
【００３４】
ファンアウトモジュール２０ｂのシングルコアファイバとＥＤＦＡ４３ａの入力側か
ら伸びる光ファイバ、ＥＤＦＡ４３ａの出力側から伸びる光ファイバとファンアウトモジュール２０ｃのシングルコアファイバ、及びファンアウトモジュール２０ｄのシングルコアファイバとＥＤＦＡ４３ｂの入力側から伸びる光ファイバは、それぞれ融着接続又はコネクタ接続により接続される。
【００３５】
マルチコア伝送システム４０では、送信器４１の各ＬＤ４１ａから発せられた光は、ＡＷＧ４１ｂで合波され、ファンアウトモジュール２０ａを介してマルチコアファイバ１０ａのコアに入射する。マルチコアファイバ１０ａのコアに入射した光は、マルチコアファイバ１０ａ、１０ｂを通過し、ファンアウトモジュール２０ｂを介してＥＤＦＡ４３ａに入射し、ＥＤＦＡ４３ａにて増幅される。
【００３６】
ＥＤＦＡ４３ａで増幅された光は、ファンアウトモジュール２０ｃを介してマルチコアファイバ１０ｃのコアに入射し、マルチコアファイバ１０ｃを通過し、ファンアウトモジュール２０ｄを介してＥＤＦＡ４３ｂに入射する。ＥＤＦＡ４３ｂに入射した光は、ＥＤＦＡ４３ｂにて増幅され、その増幅された光が、受信器４２のＡＷＧ４２ｂに入射する。ＡＷＧ４２ｂに入射した光は、ＡＷＧ４２ｂにて分波され、各ＰＤ４２ａで受光される。
【００３７】
このマルチコア伝送システム４０では、ＬＤ４１ａとＰＤ４２ａの数をｎ個とし、マルチコアファイバ１０ａ、１０ｂ、１０ｃのコア数（つまり送信器４１、受信器４２、ＥＤＦＡ４３ａ、４３ｂの数）をｍ個とすると、ｎ×ｍチャンネルの光信号を送受信できることとなり、伝送容量を飛躍的に向上させることが可能である。
【００３８】
（実施の形態の効果）
上記実施の形態によれば、マルチコアファイバとファンアウトモジュールの接続端面に球面加工を施さずに、屈折率整合フィルムを介して接合することにより、ファンアウトモジュールの接続端における破損を防ぎ、かつコア間の隙間をなくして接続部における信号光の損失や反射減衰を低減することができる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００４０】
例えば、上記実施の形態のマルチコアファイバは、クロストークを抑制するための空孔を有するホールアシスト型のマルチコアファイバであってもよい。
【００４１】
また、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００４２】
１          光ファイバ接続構造
１０        マルチコアファイバ
１１        コア
１２        クラッド
１３        フェルール
２０        ファンアウトモジュール
２１        シングルコアファイバ
２１ａ      コア
２１ｂ      クラッド
２２        光学接着剤
２３        フェルール
３０        屈折率整合フィルム
３１        スリーブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014112164.tif 000005