(57)【要約】  光ファイバと、光ファイバに設けられたフェルールと、を含むファイバスタブと、一端面から他端面まで延びる貫通孔を有し、光ファイバのフェルールから突出した部分が一端面の側から貫通孔に挿入されたブロックと、光ファイバを貫通孔に固定する第１弾性部材と、を備え、光ファイバのフェルールから突出した部分は、第１〜３部分を有し、第１部分は第３部分よりもブロックの他端面側に設けられ、第２部分は第１、第３部分の間に設けられ、第１部分のコア径は、第３部分のコア径よりも小さく、第２部分のコア径は、第１部分から第３部分へ向かって大きくなる、光レセプタクルである。
2018181782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を導通するためのコアとクラッドとを有する光ファイバと、
前記光ファイバの一端側に設けられたフェルールと、
を含むファイバスタブと、
前記フェルールと離間し、一端面と、前記一端面とは反対側の他端面と、前記一端面から前記他端面まで延びる貫通孔と、を有するブロックであって、前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分が前記一端面の側から前記貫通孔に挿入された、ブロックと、
前記光ファイバを前記貫通孔に固定する第１弾性部材と、
を備え、
前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分は、第１部分と、第２部分と、第３部分と、を有し、
前記第１部分は、前記第３部分よりも前記他端面側に設けられ、
前記第２部分は、前記第１部分と前記第３部分との間に設けられ、
前記第１部分におけるコア径は、前記第３部分におけるコア径よりも小さく、
前記第２部分におけるコア径は、前記第１部分から前記第３部分へ向かって大きくなり、
前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記貫通孔の内壁との間に設けられたことを特徴とする光レセプタクル。
【請求項２】
光を導通するためのコアとクラッドとを有する光ファイバと、
前記光ファイバの一端側に設けられたフェルールと、
を含むファイバスタブと、
前記フェルールと離間し、一端面と、前記一端面とは反対側の他端面と、前記一端面から前記他端面まで延びるＶ字状の溝と、を有するブロックであって、前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分が前記一端面の側から前記溝に沿って配設されたブロックと、
前記光ファイバを前記溝に固定する第１弾性部材と、
を備え、
前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分は、第１部分と、第２部分と、第３部分と、を有し、
前記第１部分は、前記第３部分よりも前記他端面側に設けられ、
前記第２部分は、前記第１部分と前記第３部分との間に設けられ、
前記第１部分におけるコア径は、前記第３部分におけるコア径よりも小さく、
前記第２部分におけるコア径は、前記第１部分から前記第３部分へ向かって大きくなり、
前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記溝との間に配設されたことを特徴とする光レセプタクル。
【請求項３】
前記ブロックは、前記溝が設けられた第１部材と、前記第１部材と対向する第２部材と、を有し、
前記光ファイバは、前記第２部材と前記溝との間に設けられ、
前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記溝との間、および、前記光ファイバと前記第２部材との間に設けられたことを特徴とする請求項２記載の光レセプタクル。
【請求項４】
前記第１部分の全体、及び前記第２部分の全体は、前記光ファイバの中心軸に沿った方向において、前記一端面と前記他端面との間に位置し、
前記第３部分は、前記一端面から突出した部分を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
【請求項５】
前記第１部分の少なくとも一部は、前記光ファイバの中心軸に沿った方向において、前記一端面と前記他端面との間に位置し、
前記第２部分及び前記第３部分は、前記一端面から突出したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
【請求項６】
前記第１部分のコアの屈折率、前記第２部分のコアの屈折率、および前記第３部分のコアの屈折率は、互いに等しく、
前記第１部分のクラッドの屈折率は、前記第３部分のクラッドの屈折率より小さく、
前記第２部分のクラッドの屈折率は、前記第１部分側から前記第３部分側に向かって大きくなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
【請求項７】
前記第１部分のクラッドの屈折率、前記第２部分のクラッドの屈折率、および前記第３部分におけるクラッドの屈折率は、互いに等しく、
前記第１部分のコアの屈折率は、前記第３部分のコアの屈折率より大きく、
前記第２部分のコアの屈折率は、前記第１部分側から前記第３部分側に向かって小さくなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
【請求項８】
前記光ファイバの前記ブロック側の端面が、前記光ファイバの中心軸に対して垂直な面から傾いたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
【請求項９】
前記ブロックの前記他端面側において、前記光ファイバの端面に透光性部材が配設されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
【請求項１０】
前記光ファイバのうち前記ブロックの前記一端面から突出した部分の少なくとも一部を覆う被覆部と、
前記被覆部と前記ブロックとの間に設けられた第２弾性部材と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
【請求項１１】
前記被覆部と前記ブロックとの間に設けられた第３弾性部材をさらに備え、
前記第３弾性部材は、前記ブロックと前記第２弾性部材との間に位置することを特徴とする請求項１０記載の光レセプタクル。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の光レセプタクルを備えたことを特徴とする光トランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般に、光通信用の光レセプタクル及び光トランシーバに係り、特に高速通信用モジュールに好適な光レセプタクル及び光トランシーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
光レセプタクルは、光通信用トランシーバの光モジュールにおいて、光ファイバコネクタと、受光素子や発光素子等の光素子と、を光学的に接続するための部品として用いられる。【０００３】
近年、ＩＰトラフィックの増加に伴い光通信用トランシーバは高速化が要求されている。一般に、レセプタクル型光モジュールを採用するトランシーバ等の形状は規格化されており、光学素子の１つである半導体レーザーから出射する光信号の変調速度を高速化すると、電気回路に必要なスペースが大きくなり、光モジュールの小型化が求められている。【０００４】
半導体レーザー素子のモードフィールド径（ＭＦＤ）は、一般的に光信号の伝送路として用いられる光ファイバのコア径１０μｍよりも小さい。【０００５】
近年では光トランシーバの通信速度をより高速化するため、単一のモジュール内に複数の半導体レーザーを有し、各半導体レーザーから出射された光を、板状部材の内部に形成された光導波路内で１つの導波路に合波した後、光レセプタクルの光ファイバと光学的に結合する構造の光モジュールも使われている。これらの光モジュールでは、小型化するために前述の光導波路を持つ板状部材を小型化する必要があり、光導波路のコア径は小さくなる傾向がある。【０００６】
発光素子に代えて受光素子を用いる光モジュールにおいても、より高速、より長距離通信用途で用いるために、受光素子の受光径を小さくする傾向がある。【０００７】
入射された光の径とファイバコア径が異なる場合、そこでは入射損失が発生する。受光素子等の受光部においても、小さな受光部に対して径の大きい光を当てた場合、受光部に当たらなかった光は損失となってしまう問題がある。これまではこの問題に対して、レンズを用いて径の大きさを変換する、または損失が発生することを前提で光ファイバと導波路や光学素子を直接接続する方法が採られていた。【０００８】
半導体レーザー素子から出射された光をファイバコアに集光する、またはファイバコアから出射された光を受光素子に集光するためのレンズは、光学素子のモードフィールド径とファイバコア径に差がある場合には倍率機能を有する必要があるが、差が大きければ大きいほど、レンズの焦点距離が長くなる、または必要レンズ枚数が多くなり光学系が複雑かつ高価になる問題があった。【０００９】
モジュール全長が長くなることまたは光学系の複雑化を防ぐために、レンズによる倍率は小さく抑え、代わりに光ファイバの光学素子側端面の一部のファイバ先端にレンズを形成したり、ＧＩファイバを融着することで入射された光のモードフィールド径を拡大しファイバに最適なモードフィールド径をファイバ端面に入射する方法が知られている（例えば特許文献１）。【００１０】
しかしながら特許文献１の方法は、周期的にモードフィールド径が変化するＧＩファイバを用いるため、最適なモードフィールド径を得るためにはＧＩファイバの長さを厳密に管理しなければならず、製造上の管理が困難であるという課題があった。【００１１】
また、ＧＩファイバのように径方向に対してコア中心から外周部にかけて段階的に屈折率が異なるファイバを融着するとき、ファイバ端面を溶かして一体化させる融着技術では屈折率の異なるコアが溶け出し混ざりあってしまうため、融着部周辺の屈折率を管理することが困難であり、光損失が大きくなってしまう課題があった。【００１２】
また、特許文献２では、光ファイバの光学素子側をテーパ状に形成し、光学素子側のモードフィールド径をＰＣ（Physical Contact）側のモードフィールド径よりも小さくした光レセプタクルを提案している。これにより、接続損失を抑制することができる。しかしながら、特許文献２の構成では、テーパ形状が、光学素子側の端部に位置している。光ファイバの両端部は、光入出射の弊害とならないように鏡面（研磨）加工が必要となる。このため、鏡面加工の具合によって径が変化してしまい、モードフィールド径を安定的に制御することが難しいという課題があった。すなわち、特許文献２の構成においても、光ファイバの軸方向長さに関して高い精度の寸法公差を必要としていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−１５４２４３号公報
【特許文献２】特開２００６−１１９６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の態様は、上記問題を解決するためになされたもので、光ファイバの光学素子側端面のコアを小さくし、かつ一般的に伝送路に用いられるファイバよりもコアとクラッドの屈折率差の大きいファイバを融着することで、光学接続面での損失を抑え、光モジュール全長を短くすることに貢献しながら、一般的に伝送路に用いられるファイバとコアとクラッドの屈折率差の大きいファイバの融着部分に屈折率およびコア径が緩やかに推移する部分を形成することで、モードフィールドの変換効率を抑え、結果として光学素子からプラグフェルールまでの結合効率の低下を抑制することができる光レセプタクル及び光トランシーバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１の発明は、光を導通するためのコアとクラッドとを有する光ファイバと、前記光ファイバの一端側に設けられたフェルールと、を含むファイバスタブと、前記フェルールと離間し、一端面と、前記一端面とは反対側の他端面と、前記一端面から前記他端面まで延びる貫通孔と、を有するブロックであって、前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分が前記一端面の側から前記貫通孔に挿入された、ブロックと、前記光ファイバを前記貫通孔に固定する第１弾性部材と、を備え、前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分は、第１部分と、第２部分と、第３部分と、を有し、前記第１部分は、前記第３部分よりも前記他端面側に設けられ、前記第２部分は、前記第１部分と前記第３部分との間に設けられ、前記第１部分におけるコア径は、前記第３部分におけるコア径よりも小さく、前記第２部分におけるコア径は、前記第１部分から前記第３部分へ向かって大きくなり、前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記貫通孔の内壁との間に設けられたことを特徴とする光レセプタクルである。【００１６】
この光レセプタクルによれば、第１部分におけるコア径が、第３部分におけるコア径よりも小さいため、光学接続面での損失を抑え、光モジュールの長さを短くすることができる。
第２部分を形成することで、第１部分から第３部分へ推移していく際に、コア形状の急激な変化を抑えることができるため、第２部分での光学的損失を抑えることができる。
さらに、第１部分及び第３部分における光の損失は小さいため、第２部分をブロックの貫通孔内に設ける場合、第２部分は貫通孔内のどこに位置してもよい。これにより、光ファイバの精密な長さ管理を必要とせず、経済的に光レセプタクルを製造することができる。
また、光集積回路等の光学素子のＭＦＤとブロック内部のＭＦＤとを近づけることにより、ＭＦＤの差による結合損失を抑えながら光学素子にブロックを直接押し付ける接続方法（バットジョイント）が可能となり、光学素子とブロックとの間の光学デバイスを削減することができる。これにより、コスト削減、デバイス調芯誤差による損失の低減が可能となる。また、光ファイバを貫通孔に固定することで、ブロックの構成部品数を少なく（例えば１つに）することができ、かつ、光ファイバをブロックに挿入することによって組み立てを行うことができるため、製造工程の数を削減することができる。
さらに、第１部分と第３部分は形状が軸方向に対して変化せず、光の損失も小さいため、第２部分をブロックの貫通孔に設ける場合、第２部分は貫通孔内のどこに所在しても問題はない。これにより、ファイバブロック上における光ファイバの精密な長さ管理を必要とせず、経済的にレセプタクルを製造することができる。【００１７】
第２の発明は、光を導通するためのコアとクラッドとを有する光ファイバと、前記光ファイバの一端側に設けられたフェルールと、を含むファイバスタブと、前記フェルールと離間し、一端面と、前記一端面とは反対側の他端面と、前記一端面から前記他端面まで延びるＶ字状の溝と、を有するブロックであって、前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分が前記一端面の側から前記溝に沿って配設されたブロックと、前記光ファイバを前記溝に固定する第１弾性部材と、を備え、
前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分は、第１部分と、第２部分と、第３部分と、を有し、前記第１部分は、前記第３部分よりも前記他端面側に設けられ、前記第２部分は、前記第１部分と前記第３部分との間に設けられ、前記第１部分におけるコア径は、前記第３部分におけるコア径よりも小さく、前記第２部分におけるコア径は、前記第１部分から前記第３部分へ向かって大きくなり、前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記溝との間に配設されたことを特徴とする光レセプタクルである。【００１８】
この光レセプタクルによれば、第１部分におけるコア径が、第３部分におけるコア径よりも小さいため、光モジュールの長さを小さくすることができる。
また、第２部分を形成することで、第１部分から第３部分へ推移していく際に、コア形状の急激な変化を抑えることができるため、第２部分での光学的損失を抑えることができる。
さらに、第１部分と第３部分は形状が軸方向に対して変化せず、光の損失も小さいため、第２部分をブロックの溝上に設ける場合、第２部分は溝上のどこに所在しても問題はない。これにより、光ファイバの精密な長さ管理を必要とせず、経済的にレセプタクルを製造することができる。
また、第１弾性部材として接着剤を用いる場合、溝と光ファイバとの間や、溝上に配置された光ファイバの上部に十分な量の接着剤を盛ることができるため、接着強度を増すことができる。【００１９】
第３の発明は、第２の発明において、前記ブロックは、前記溝が設けられた第１部材と、前記第１部材と対向する第２部材と、を有し、前記光ファイバは、前記第２部材と前記溝との間に設けられ、前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記溝との間、および、前記光ファイバと前記第２部材との間に設けられたことを特徴とする光レセプタクルである。【００２０】
この光レセプタクルによれば、第２部材によって、光ファイバを溝に押し付けることができる。これにより、光ファイバを精度よく溝に倣わせることができる。【００２１】
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記第１部分の全体、及び前記第２部分の全体は、前記光ファイバの中心軸に沿った方向において、前記一端面と前記他端面との間に位置し、前記第３部分は、前記一端面から突出した部分を有することを特徴とする光レセプタクルである。【００２２】
この光レセプタクルによれば、第１部分及び第２部分の全域をブロックに沿わせ、第１弾性部材によって固定することで、外部からの応力に対して第２部分を保護することができる。【００２３】
第５の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記第１部分の少なくとも一部は、前記光ファイバの中心軸に沿った方向において、前記一端面と前記他端面との間に位置し、前記第２部分及び前記第３部分は、前記一端面から突出したことを特徴とする光レセプタクルである。【００２４】
この光レセプタクルによれば、光ファイバの融着に伴って第２部分におけるクラッドの直径が変化したとしても、ブロックの貫通孔又はＶ字状の溝に沿うのは、第１部分のみである。第１部分の直径は、第１部分の全域に亘って例えば同一である。このため、ブロックとコアとの位置関係に影響を及ぼさずに、光ファイバをブロックに固定できる。【００２５】
第６の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記第１部分のコアの屈折率、前記第２部分のコアの屈折率、および前記第３部分のコアの屈折率は、互いに等しく、前記第１部分のクラッドの屈折率は、前記第３部分のクラッドの屈折率より小さく、
前記第２部分のクラッドの屈折率は、前記第１部分側から前記第３部分側に向かって大きくなることを特徴とする光レセプタクルである。【００２６】
この光レセプタクルによれば、屈折率差の大きいファイバを用いることで、小さいコア径でも光を散乱させること無く閉じ込めることができ、光がファイバに入射する際の損失を抑えることができる。また、第２部分を形成することで、第１部分から第３部分へ推移していく際に、屈折率差の急激な変化を抑えることができるため、第２部分での光学的損失を抑えることができる。また、コアの素材を共通化することができ、第１部分と第２部分との接続部および第２部分と第３部分との接続部において、コア同士の屈折率差が存在しないため、接続部の反射による損失をおさえることができる。【００２７】
第７の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記第１部分のクラッドの屈折率、前記第２部分のクラッドの屈折率、および前記第３部分におけるクラッドの屈折率は、互いに等しく、前記第１部分のコアの屈折率は、前記第３部分のコアの屈折率より大きく、前記第２部分のコアの屈折率は、前記第１部分側から前記第３部分側に向かって小さくなることを特徴とする光レセプタクルである。【００２８】
この光レセプタクルによれば、クラッドが同一素材で形成できるため、クラッドが一様な物性を持つことができる。それにより、融点も一様になるため融着時のクラッド外径の成形を容易に行うことができる。【００２９】
第８の発明は、第１〜第７のいずれか１つの発明において、前記光ファイバの前記ブロック側の端面が、前記光ファイバの中心軸に対して垂直な面から傾いたことを特徴とする光レセプタクルである。【００３０】
この光レセプタクルによれば、光ファイバの端面が光ファイバの中心軸に対して垂直な面から傾いていることで、光レセプタクルに接続される光学素子から出射され光ファイバに入射する光のうちで、光ファイバの端面で反射した光が光学素子に戻ることを防止し、光学素子を安定して動作させることができる。【００３１】
第９の発明は、第１〜第８のいずれか１つの発明において、前記ブロックの前記他端面側において、前記光ファイバの端面に透光性部材が配設されたことを特徴とする光レセプタクルである。【００３２】
この光レセプタクルによれば、透光性部材としてアイソレータを取り付けることで、光学素子から第１部分に入射する光または第１部分から光学素子に出射される光の反射を抑制することができる。【００３３】
第１０の発明は、第１〜第９のいずれか１つの発明において、前記光ファイバのうち前記ブロックの前記一端面から突出した部分の少なくとも一部を覆う被覆部と、前記被覆部と前記ブロックとの間に設けられた第２弾性部材と、をさらに備えたことを特徴とする光レセプタクルである。【００３４】
この光レセプタクルによれば、光ファイバのうちブロックから突出した部分において、第２弾性部材が設けられることにより光ファイバが折れることを抑制できる。また、光ファイバを覆う被覆部とブロックとの間に第２弾性部材が設けられることによって、被覆部が破れることを抑制できる。【００３５】
第１１の発明は、第１０の発明において、前記被覆部と前記ブロックとの間に設けられた第３弾性部材をさらに備え、前記第３弾性部材は、前記ブロックと前記第２弾性部材との間に位置することを特徴とする光レセプタクルである。【００３６】
この光レセプタクルによれば、光ファイバのうちブロックから突出した部分において、第３弾性部材が設けられることにより光ファイバが折れることを抑制できる。また、光ファイバを覆う被覆部とブロックとの間に第３弾性部材が設けられることによって、被覆部が破れることを抑制できる。【００３７】
第１２の発明は、第１〜第１１のいずれか１つの発明の光レセプタクルを備えたことを特徴とする光トランシーバである。【００３８】
この光トランシーバによれば、光ファイバの光学素子側端面のコアを小さくし、かつ一般的に伝送路に用いられるファイバよりもコアとクラッドの屈折率差の大きいファイバを融着することで、光学接続面での損失を抑え、光モジュール全長を短くすることに貢献しながら、一般的に伝送路に用いられるファイバとコアとクラッドの屈折率差の大きいファイバとの融着部分に屈折率およびコア径が緩やかに推移する部分を形成することで、モードフィールドの変換効率を抑え、結果として光学素子からプラグフェルールまでの結合効率の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３９】
光ファイバの光学素子側端面のコアを小さくすることで光モジュール全長を短くすることに貢献しながら、ファイバの軸方向長さに関して高い精度の寸法公差を必要とせず、ファイバの軸方向の動きを抑制することで結合効率の低下を防止し、またＭＦＤ変換の損失を抑えることのできる光レセプタクル及び光トランシーバが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施形態に係る光レセプタクルを例示する模式的断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、光ファイバにおけるビームの伝播を例示する模式図である。
【図６】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図７】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図８】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図９】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図１０】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図１１】光ファイバの検討に用いた光ファイバを例示する模式的断面図である。
【図１２】光ファイバの解析結果を例示するグラフ図である。
【図１３】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、光ファイバの解析結果を例示するグラフ図である。
【図１４】図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は、第１部分の長さに関する検討に用いた参考例の光レセプタクル及びその解析結果の一例を例示する模式図である。
【図１５】図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図１６】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する斜視図である。
【図１７】図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式図である。
【図１８】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図１９】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的斜視図である。
【図２０】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図２１】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図２２】図２２（ａ）〜図２２（ｃ）は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図２３】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的斜視図である。
【図２４】第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図２５】第２の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的斜視図である。
【図２６】第２の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
【図２７】図２７（ａ）及び図２７（ｂ）は、第３の実施形態に係る光トランシーバを例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について例示をする。尚、各図面中同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００４２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る光レセプタクルを例示する模式的断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る光レセプタクル１は、光を導通するための光ファイバ２と、光ファイバ２の一端Ｅ１の側に設けられたフェルール３と、を含むファイバスタブ４を有する。また、光レセプタクル１は、光ファイバ２の他端Ｅ２の側に設けられ、フェルール３と離間したブロック（固定部材）８０を有する。
【００４３】
図２は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図２は、図１に表したフェルール３の周辺を拡大して表す。
図２に表したように、フェルール３は、光ファイバ２を保持する貫通孔３ｃを有する。ファイバスタブ４は、光ファイバ２を貫通孔３ｃに接着固定する弾性部材９を有する。
【００４４】
ファイバスタブ４において光ファイバ２はフェルール３の貫通孔３ｃに弾性部材（接着剤）９を用いて固定される。弾性部材９は、例えば、ジルコニアやガラスファイバよりも低い弾性率を有する部材である。弾性部材９の弾性率は、例えば、光ファイバ２の弾性率及びフェルール３の弾性率よりも低い。弾性部材９は、光ファイバ２とジルコニアのフェルール３との固定、及びジルコニアのフェルール３に作用する外部応力をガラスの光ファイバ２まで伝わらないように応力を吸収する等の役割を持つ。弾性部材９の例としてはエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。エポキシ接着剤やアクリル接着剤、シリコーン系接着剤等を硬化させることで得ることができる。弾性部材９として用いられる接着剤に適する材料としてはエポキシ、シリコン等の樹脂系接着剤があげられるが、本実施例では高温硬化型のエポキシ系接着剤を用いた。なお、フェルール３の貫通孔３ｃ内において、光ファイバ２とフェルール３の内壁との間に存在する空間には弾性部材９が隙間無く充填されている。
【００４５】
さらに、光レセプタクル１は、ファイバスタブ４を保持する保持具５と、ファイバスタブ４の先端を一端で保持し、他端で光レセプタクル１に挿入されるプラグフェルールを保持可能なスリーブ６とを有する。なお、光レセプタクル１に挿入されるプラグフェルールは図示されていない。光レセプタクル１は、例えば、収容部１０をさらに有する。収容部１０は、保持具５の外側面に嵌り、フェルール３及びスリーブ６を覆う。収容部１０は、フェルール３及びスリーブ６を軸周りに覆い、フェルール３及びスリーブ６を外力などから保護する。
【００４６】
フェルール３に適する材質はセラミックス、ガラス等が挙げられるが、本実施例ではジルコニアセラミックスを用い、その中心に光ファイバ２を接着固定し、プラグフェルールと光学的接続される一端（端面３ｂ）を凸球面に研磨して形成した。また、光レセプタクル１の組立てにおいて、ファイバスタブ４は保持具５に圧入固定されることが多い。
【００４７】
スリーブ６に適する材質は樹脂、金属、セラミックス等があげられるが、本実施例では全長方向にスリットを有するジルコニアセラミックス製の割りスリーブを用いた。スリーブ６は一端でファイバスタブ４の凸球面に研磨された先端部を保持し、他端で光レセプタクルに挿入されるプラグフェルールを保持するようになっている。
【００４８】
光ファイバ２は、光ファイバ２の中心軸に沿って延在するコア８と、コア８の周囲を囲むクラッド７と、を有する。例えば、コアの屈折率は、クラッドの屈折率よりも高い。光ファイバ（コア８及びクラッド７）の材料としては、例えば石英ガラスが挙げられる。石英ガラスには屈折率制御のため、不純物が添加されていてもよい。
【００４９】
光ファイバ２は、フェルール３に固定された部分２ｅと、フェルール３から突出した部分２ｆと、を有する。部分２ｅは、フェルール３の貫通孔３ｃ内に配置された部分であり、部分２ｆは、貫通孔３ｃの外に配置された部分である。
【００５０】
図１に表したように、ファイバスタブ４は、プラグフェルールと光学的接続される一端面（端面３ｂ）と、当該一端面とは反対側の他端面（光学素子と光学的接続される端面３ａ）と、を有する。コア８は、端面３ａ及び端面３ｂにおいてクラッド７から露出している。
【００５１】
例えば、端面３ａ側に半導体レーザ素子や光集積回路等の光学素子１１０が配置される。半導体レーザ素子や光集積回路等の光学素子１１０から出射された光は、端面３ａ側から光レセプタクル１に入射し、コア８内を伝搬する。または、端面３ｂからコア８に入射した光は、コア８内を伝搬し、端面３ａ側から光学素子１１０へ向けて出射される。
【００５２】
端面３ａと半導体レーザ素子等の光学素子等との間に、アイソレータ等の光学素子を設けてもよい。アイソレータは、例えば、偏光角度を回転させる素子（ファラデー素子等）や偏光子を有し、光を１方向にのみ透過させる。これにより、例えば、端面３ａで反射された戻り光によるレーザ素子の損傷や、ノイズ等を抑制することができる。
【００５３】
また、ファイバスタブ４は、端面３ｂが中心軸Ｃ１（方向Ｘ２）と直交する平面に対して傾斜するように、研磨されていてもよい。すなわち、凸球面状の端面３ｂは、中心軸Ｃ１と直交する平面に対して傾斜する斜め凸球面であってもよい。これにより、光レセプタクル１は、端面３ｂにおいてＡＰＣ（Angled Physical Contact）コネクタと光学的に接続され、接続点における反射や接続損失を抑制することができる。方向Ｘ２は、光ファイバのうちフェルール３に固定された部分２ｅが延びる方向である。
【００５４】
図３は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図３は、図１に表したブロック８０の周辺を拡大して表す。
ブロック８０は、一端面（第１面Ｆ１）と、当該一端面とは反対側の他端面（第２面Ｆ２）と、貫通孔８８と、を有する。第１面Ｆ１は、フェルール３側の端面であり、第２面Ｆ２は、光学素子側の端面である。貫通孔８８は、第１面Ｆ１から第２面Ｆ２まで延び、ブロック８０を貫く。
【００５５】
光ファイバ２のフェルール３から突出した部分２ｆは、第１面Ｆ１の側から貫通孔８８に挿入されている。言い換えれば、光ファイバ２のうち、第１面Ｆ１においてブロック８０から突出した部分は、フェルール３へ向かって延びる。ブロック８０は、光ファイバ２の光学素子側の端部に設けられ、光ファイバ２を固定する。ブロック８０は、光ファイバ２の端面２ａの位置を物理的に固定するために用いられる直方体状とすることができる。ただし、光ファイバ２の被覆８６の保護や取り扱い性を考慮した場合、形状は直方体に限らず円柱型、多角形、多角錐、円錐などの任意の形状でよい。ブロック８０は、光ファイバ２を固定する部位として例えば貫通孔あるいはＶ字状の溝を有する。ブロック８０の材質は、例えば、コストと生産性を考慮した樹脂、樹脂よりも熱膨張率が低いジルコニア、アルミナ等のセラミックス、紫外線硬化型接着剤による固定が可能なガラス等から、適宜選択可能である。
【００５６】
また、光レセプタクル１は、光ファイバ２を貫通孔８８に接着固定する弾性部材（第１弾性部材）８３ａを有する。弾性部材８３ａは、光ファイバ２と貫通孔８８の内壁との間に充填される。これにより、光ファイバ２の光学素子側の端部がブロック８０に固定される。弾性部材８３ａには、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂等が用いられる。弾性部材８３ａには、例えば、弾性部材９に関して説明した材料と実質的に同じ材料を用いることができる。
【００５７】
光ファイバ２には、被覆（被覆部８６）が設けられる。被覆部８６は、光ファイバ２のうち第１面Ｆ１からフェルール３側へ突出した部分２ｇの少なくとも一部を覆う。光ファイバ２の中心軸Ｃ１に沿った方向Ｘ１において、第１面Ｆ１は、部分２ｇと第２面Ｆ２との間に位置する。
【００５８】
例えば、被覆部８６は、光ファイバ２のブロック８０とフェルール３との間の部分を覆う。換言すれば、被覆部８６は、光ファイバ２のうちのフェルール３及びブロック８０に覆われていない部分を覆う。これにより、被覆部８６は、光ファイバ２のフェルール３及びブロック８０から露出した部分を保護する。被覆部８６は、例えば光ファイバ２の表面に接する。被覆部８６には、例えば、ＵＶ硬化樹脂などの樹脂材料が用いられる。
【００５９】
光ファイバ２のフェルール３から突出した部分２ｆは、第１部分２１と、第２部分２２と、第３部分２３と、を有する。光ファイバ２は、第１部分２１となるファイバと、第３部分２３となるファイバと、の融着により形成された一本のファイバである。つまり、第１部分２１、第２部分２２及び第３部分２３は、一体である。
第１部分２１は、クラッド（第１クラッド部７ａ）とコア（第１コア部８ａ）とを有し、第２部分２２は、クラッド（第２クラッド部７ｂ）とコア（第２コア部８ｂ）とを有し、第３部分２３は、クラッド（第３クラッド部７ｃ）とコア（第３コア部８ｃ）とを有する。第１部分２１は、第３部分２３から見て端面３ａ側、すなわち第３部分２３から見てブロック８０の第２面Ｆ２側に設けられる。第３部分２３は、第１部分２１から見て端面３ｂ側、すなわち第１部分２１から見てブロック８０の第１面Ｆ１側に設けられる。第２部分２２は、第１部分２１と第３部分２３との間に設けられる。なお、第１クラッド部７ａ、第２クラッド部７ｂ及び第３クラッド部７ｃのそれぞれは、クラッド７に含まれる。第１コア部８ａ、第２コア部８ｂ及び第３コア部８ｃのそれぞれは、コア８に含まれる。
【００６０】
この例では、第１部分２１及び第２部分２２は、全域に亘って、貫通孔８８内に設けられ、ブロック８０に沿って延びる。言い換えると、第１部分２１の全体および第２部分２２の全体は、光ファイバ２の中心軸Ｃ１に沿った方向Ｘ１において、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２との間に位置する。すなわち、方向Ｘ１における第１部分２１及び部分２２の位置は、それぞれ、方向Ｘ１における第１面Ｆ１の位置と、方向Ｘ１における第２面Ｆ２の位置と、の間である。
【００６１】
なお、方向Ｘ１は、光ファイバ２のうちブロック８０に固定された部分、すなわち貫通孔８８内に配置された部分が延びる方向である。例えば、図１に示すように光ファイバ２が直線状に配置された場合、方向Ｘ１は、方向Ｘ２と平行である。ただし、実施形態において光ファイバ２は必ずしも直線状でなくてもよい。
【００６２】
第３部分２３は、貫通孔８８内に設けられた部分２３ａと、第１面Ｆ１からフェルール３側へ突出した部分２３ｂと、を有する。第３部分２３は、例えば、プラグフェルールと光学的に接続される端面３ｂまで連続している。つまり、光ファイバ２のフェルール３に固定された部分２ｅにおけるコア径、クラッド径、コアの屈折率、クラッドの屈折率などは、第３部分２３におけるコア径、クラッド径、コア屈折率、クラッド屈折率などと実質的に同じである。
【００６３】
図４は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図４は光ファイバ２の第２部分２２の周辺を拡大して表す。
第１部分２１のコア径Ｄ１は、第３部分２３のコア径Ｄ３よりも小さく、第２部分２２のコア径Ｄ２は第１部分２１から第３部分２３へ向かって徐々に大きくなっている。第１部分２１におけるファイバ外径Ｄ４は、第３部分２３におけるファイバ外径Ｄ６と例えば等しい。第２部分２２におけるファイバ外径Ｄ５は、第１部分２１におけるファイバ外径Ｄ４よりも小さく、第３部分２３におけるファイバ外径Ｄ６よりも小さい。なお、コア径は、中心軸Ｃ１（方向Ｘ１）と直交する方向に沿ったコアの長さ、すなわちコアの直径である。また、ファイバ外径は、中心軸Ｃ１（方向Ｘ１）と直交する方向に沿ったファイバの長さ（クラッドの長さ）、すなわちファイバの直径である。
【００６４】
例えば、第１部分２１のコア径Ｄ１は、０．５μｍ以上８μｍ以下である。例えば、第３部分２３のコア径Ｄ３は、８μｍ以上２０μｍ以下である。
【００６５】
第２部分２２を形成する手法としては、第１部分２１と第３部分２３とを融着する際に、融着部の外周から石英の融点以上の熱を加え、コアの添加物をクラッド側に拡散させ、コアを拡径する方法や、熱を加えながら光ファイバ融着部を引き伸ばす方法等が挙げられる。第２部分２２の光ファイバの中心軸方向の長さは、最も損失が少ない長さと、熱を加えながら引き伸ばす事ができる限界の長さと、を考えて設計する必要がある。その長さは、１０マイクロメートル（μｍ）以上から１０００μｍであることが望ましい。
【００６６】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、光ファイバにおけるビームの伝播を例示する模式図である。
例えば、図４に表したように、第２部分２２のコア径Ｄ２は、第１部分２１から第３部分２３に推移していくにつれて線形的に拡大する。この形状をとることにより、第２部分２２に進入したレーザーが広がり角αで広がっていったとしても、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、壁に対して小さい角度α’で入射され、クラッド側に光が逃げていくことを防ぐ。ただし、この形状を作成するためには、ファイバを引っ張る速度とファイバに熱を加えるための放電量や放電タイミング、放電位置を厳密に制御しなくてはならず、形状形成の難易度は比較的高い。
【００６７】
図６は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図６は光ファイバ２の第２部分２２の周辺を拡大して表す。
例えば、図６に表したように、第２部分２２のコア径Ｄ２は、第１部分２１から第３部分２３に推移していくにつれて非線形に拡大する。この形状をとることにより、線形でコアが拡大していく時よりも変換部（第２部分２２）における損失は大きくなる可能性はあるが、上記制御項目に関して許容値が広がるため、放電量や放電タイミングが制御できないような製造機器に置いても、比較的簡単な制御によって作成できる利点がある。
【００６８】
図７は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図７は光ファイバ２の第２部分２２の周辺を拡大して表す。
例えば、図７に表したように、第２部分２２のコア径Ｄ２は、第１部分２１から第３部分２３に推移していくにつれて非線形に拡大しつつ、クラッド７とコア８との境の一部は、ファイバ中心軸Ｃ１に対してほぼ垂直となる部分Ｓ１（本明細書ではこれを段差と呼ぶ）を有する。この形状をとることにより、融着時に第２部分２２の全域にわたって熱を伝えることが困難な場合でも作成することができる利点がある。
【００６９】
第１部分２１におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、第２部分２２におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差よりも大きい。第１部分２１におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、第３部分２３におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差よりも大きい。第２部分２２におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、第３部分２３におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差よりも大きい。第２部分２２に関しては、第１部分２１と第３部分２３との融着によって第２部分２２が形成されるという理由から、屈折率差は、第１部分２１側では大きく、第３部分２３側に向かって徐々に小さくなっていく。
【００７０】
例えば、第１部分２１のコアの屈折率、第２部分２２のコアの屈折率、および第３部分２３のコアの屈折率は互いに等しく、第１部分２１のクラッドの屈折率は、第３部分２３のクラッドの屈折率より小さく、第２部分２２のクラッドの屈折率は、第１部分２１側から第３部分２３側に向かって大きくなる。
【００７１】
あるいは、第１部分２１のクラッドの屈折率、第２部分２２のクラッドの屈折率、および第３部分２３におけるクラッドの屈折率は、互いに等しく、第１部分２１のコアの屈折率は、第３部分２３のコアの屈折率より大きく、第２部分２２のコアの屈折率は、第１部分２１側から第３部分２３側に向かって小さくなる。
【００７２】
レーザーはあるビームウェスト径Ｄ７の状態まで集光された場合、広がり角α度で広がっていく特性を持つ。つまり、広がり角またはビーム径どちらか一方が決定すれば、もう一方も必然的に決定する。
【００７３】
コアとクラッドの屈折率差を生じさせる方法として、石英ガラスにエルビウムやゲルマニウムなど希土類を添加する方法が知られており、添加する対象は、コア、クラッド、またはその両方が挙げられる。石英ガラス中の添加物質や濃度によって、屈折率を調整することができる。第１部分２１、第２部分２２、第３部分２３のそれぞれにおいて、コアの屈折率とクラッドの屈折率とは、それぞれ１．４以上１．６以下程度である。コアとファイバの屈折率の差によって入射できるＮＡ（開口度）が決定するため、第１部分２１に用いるファイバは、第１部分２１に入射するレーザーの広がり角αとビームの広がり角以上のＮＡを持つように屈折率差を持たせたファイバを用いる必要がある。
【００７４】
広がり角が決定すれば入射径も決まるため、屈折率差と合わせて、入射するビーム径にあわせたＭＦＤ（モードフィールド径）を持つファイバを用いる必要がある。
【００７５】
第１部分２１、第３部分２３の中心軸方向の長さは、入射した光が単一のモードに落ち着くまでの距離を確保するためにそれぞれ１００μｍ以上持つことが望ましく、第２部分２２がブロック８０の貫通孔８８の中央付近に配置されるように調整されることが望ましい。
【００７６】
ブロック８０において光ファイバ２は、貫通孔８８に弾性部材（接着剤）８３ａを用いて固定される。弾性部材８３ａとして用いられる接着剤に適する材料としてはエポキシ、シリコン等の樹脂系接着剤が挙げられる。例えば、弾性部材８３ａには、高温硬化型のエポキシ接着剤が用いられる。なお、ブロック８０の貫通孔８８内において、光ファイバ２とブロック８０の内壁との間に存在する空間には弾性部材８３ａが隙間無く充填されている。例えば、弾性部材８３ａは、第１部分２１とブロック８０（貫通孔８８の内壁）との間、第２部分２２とブロック８０（貫通孔８８の内壁）との間、及び、第３部分２３とブロック８０（貫通孔８８の内壁）との間に設けられる。
【００７７】
ここで、図２〜図７に表した例では、第２部分２２におけるファイバ外径Ｄ５は、第１部分２１におけるファイバ外径Ｄ４よりも小さく、第３部分２３におけるファイバ外径Ｄ６よりも小さいため、貫通孔８８内においてブロック８０と第２部分２２のファイバ外周との間に隙間が発生する。この隙間に接着剤として弾性部材８３ａが隙間無く充填される。これにより、第２部分２２のファイバの外側に充填された弾性部材８３ａがファイバに対しての楔となり、ファイバスタブ４と光レセプタクル１に挿入されるプラグフェルールとが光学接続を行うために接触し、軸方向に平行に外力が作用したとしても、ファイバスタブ４又は光ファイバ２が軸方向に移動することを抑制する。
【００７８】
また、第２部分２２は、第１部分２１と第３部分２３とを融着させることで形成されるため、形成条件によっては、第２部分２２の強度は、第１部分２１の強度又は第３部分２３の強度よりも低い場合がある。これに対して、第２部分２２の外周に弾性部材９が充填されることにより、第２部分２２を補強することができる。
【００７９】
但し、実施形態においては、第２部分２２におけるファイバ外径Ｄ５は、必ずしも第１部分２１におけるファイバ外径Ｄ４又は第３部分２３におけるファイバ外径Ｄ６よりも小さくなくてもよい。光ファイバ２の形状は、図８及び図９に示す例のようであってもよい。
図８及び図９は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。これらの図は、第２部分２２の周辺を拡大して表す。
図８の例では、第２部分２２におけるファイバ外径Ｄ５は、第１部分２１におけるファイバ外径Ｄ４又は第３部分２３におけるファイバ外径Ｄ６と実質的に同じである。この形状をとることにより、融着によって光ファイバ２を形成するときに、放電量や放電タイミングの制御を比較的簡単とすることができる。図９の例では、第２部分２２におけるファイバ外径Ｄ５は、第１部分２１におけるファイバ外径Ｄ４よりも大きく、第３部分２３におけるファイバ外径Ｄ６よりも大きい。この形状をとることにより、融着部の強度を向上させることができる。
【００８０】
また、通常、光レセプタクル１では光を光ファイバ２に入射する、または光ファイバ２より光を出射する際に光ファイバ２の端面２ａ（図３を参照）での光の反射を防ぐため、ファイバスタブ４の凸球面に研磨された端面３ｂとは反対側の端面３ａにおいて、光ファイバ２の端面２ａは中心軸Ｃ１（方向Ｘ１）に対して略垂直な平面となるように研磨される。ここで略垂直とは、中心軸Ｃ１に対して８５度〜９５度程度であることが望ましい。
【００８１】
図３等に示した例では、光ファイバ２の端面２ａは中心軸Ｃ１に対して垂直な平面となるように研磨されており、さらに光ファイバ２の端面２ａとブロック８０の第２面Ｆ２はほぼ同一平面上に存在している。ここでほぼ同一平面上とは、光ファイバ２の端面２ａとブロック８０の第２面Ｆ２との間の、中心軸Ｃ１の方向に沿った距離が−２５０ｎｍ〜＋２５０ｎｍ程度であることが望ましい。
【００８２】
ファイバスタブ４の凸球面に研磨した端面３ｂとは反対側の端面３ａにおいて、光ファイバ２のコア８の中心は、貫通孔８８の中心から０．００５ミリメートル（ｍｍ）の範囲内に存在する。これにより、光ファイバ２のコア８の位置を制御することで、光モジュールの組み立て時の接続ロスを小さくし、容易に光モジュールを組み立てることができる。
【００８３】
ファイバスタブ４の凸球面は、通常フェルール３の中心軸Ｃ１に対して垂直な平面上に形成されているが、フェルール３の中心軸Ｃ１に対して垂直な平面から所定の角度（例えば４度〜１０度）傾いた平面上に形成されても良い。
【００８４】
図１０は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。図１０に表した光レセプタクルを構成する部材は、図１〜９に関して説明した光レセプタクル１と同様である。図１０に示す例では、光ファイバ２の端面２ａ（ブロック８０側の端面３ａ）が、中心軸Ｃ１（方向Ｘ１）に対して垂直な面から所定の角度（例えば４度〜１０度）傾いた平面となるように研磨されている。
【００８５】
このことにより、光レセプタクル１に接続される発光素子から出射され光ファイバ２に入射する光のうち光ファイバ２の端面２ａで反射した光が、発光素子に戻ることを防止し、光学素子を安定して動作させることができる。
【００８６】
例えば、中心軸Ｃ１に対して垂直な面から所定の角度を持つ面を形成するためには、ブロック８０の貫通孔８８に光ファイバ２を挿入し、接着剤で固定した後にブロック８０と光ファイバ２とを同時に研磨する。
【００８７】
例えば、第２部分２２のファイバ外径が細くなった部分の外周に、光ファイバ２をブロック８０の貫通孔８８内に固定するための弾性部材（接着剤）８３ａが充填される。このため、中心軸Ｃ１と平行な力が光ファイバ２に作用したとしても、弾性部材が楔として作用し、ファイバの中心軸方向のズレを抑制することができるため、接触不良に伴う損失やファイバがブロックから飛び出す現象が起きにくくなる。
【００８８】
次に、本発明者が実施した第１部分２１の光ファイバのコア径、屈折率、第２部分２２の中心軸方向の長さに関する検討について、図面を参照しつつ説明する。
図１１〜図１３は、検討に用いた解析条件および解析結果の一例を例示する模式図である。
【００８９】
まず、コア径について説明する。
図１１は、本検討に用いた光ファイバを例示する模式的断面図である。
直径ｗ１のビームウェストを持つビームが直径ｗ２のＭＦＤを持つファイバに入射される場合、光軸垂直方向の軸ずれ、角度ずれ、光軸方向のずれがないと仮定すると結合効率ηは以下の式で求められることが知られている。
【００９０】
【数１】
2018181782.tif 000003
この理論式によれば、レーザのビームウェストとファイバのＭＦＤが一致するｗ１=ｗ２の時に効率は１(１００%)になる事がわかる。また、シングルモードファイバのＭＦＤは、コア径が０〜１０μｍの範囲においては、波長によって変動するがファイバのコア径よりも直径が０.５〜４μｍ大きくなることが知られている。この事実より、ファイバのコア径は入射されるビームウェストよりも０.５〜４μｍ程度小さいことが望ましい。
【００９１】
屈折率差について説明する。光がシングルモードファイバの中を伝播していくには、光の広がり角θ１とファイバの受光角θ２とが一致していることが望ましい。なお、このθ１は、次式で求められることが知られている。
【００９２】
【数２】
2018181782.tif 000004
この式によれば、入射されるレーザービームのビームウェストｗ１が分かれば広がり角θ１を求めることができる。また、ファイバの受光角θ２は、
【数３】
2018181782.tif 000005
に示されるとおり、コアの屈折率ｎｃｏｒｅとクラッドの屈折率ｎｃｌａｄから求められることが分かっている。
【００９３】
入射されるビームウェストｗ１が決定されれば、そのビームの広がり角も決定されるため、ファイバのコアとクラッドの屈折率差はθ２＝θ１となるように決定される。例えば、コアとクラッドに石英ガラスを用いた場合、コアとクラッドの屈折率は１.４〜１.６程度の範囲で推移する。
【００９４】
第２部分２２の中心軸Ｃ１方向の長さについて説明する。この長さの違いによる効果を確認するために、光ＣＡＥ解析を実施した。本検討では第１部分２１のコア径Ｄ１は３μｍ、第１コア部８ａの屈折率は１.４９、第３部分２３のコア径Ｄ３は８.２μｍ、第３コア部８ｃの屈折率は１．４６７７、ファイバ全長を１０００μｍ、各部分のクラッド（７ａと７ｂと７ｃ）の屈折率は共通で１．４６２４、入射されたビームのビームウェスト径Ｄ７は３．２μｍとした。この条件の下で、第２部分２２の中心軸Ｃ１方向の長さを０μｍから５００μｍまで１００μｍ刻みで変化させた場合に、光強度がどのように変化するか計算した。なお、第１部分２１の長さ、第３部分２３の長さは、それぞれ（１０００μｍ − 第２部分２２の長さ）÷２とした。
【００９５】
この解析の解析結果をまとめたグラフを図１２に示す。横軸は第２部分２２の中心軸Ｃ１方向の長さ、縦軸は入射された光を１としたときの、ファイバ出射端における光の強度を対数表示したものである。この解析結果によれば、第２部分２２の中心軸Ｃ１方向の長さが長くなれば、光ファイバ２の内部における損失が小さくなる。その変化の様子としては、０〜１００μｍまでは長さが増加することにより損失は急激に低下し、１００μｍ以上では損失はほぼ横ばいとなる。これより、中心軸Ｃ１（方向Ｘ１）に沿った第２部分２２の長さは１００μｍ以上であることが望ましいと考えられる。
【００９６】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、本解析条件の一例において、ファイバ内の光強度分布をコンタ図とグラフで示した図である。グラフの縦軸はファイバの入射端からの距離、横軸は光の強度を示している。このグラフで特筆すべきことは、第１部分２１と第３部分２３を伝播していく過程において、光はほぼ減衰しないという点である。入射された光は当初光の干渉によって強度が減少するものの、それが出射端からある程度伝播したところで安定する。その後光は、一定の強度を保ったまま第２部分２２に入る。第２部分２２ではＭＦＤの変換および屈折率の変化による損失が発生するため光強度は低下し、その後光は第３部分２３へと入る。第３部分２３では、強度はほぼ変化せず、出射端まで一定の値を保つ。
【００９７】
本発明の一実施形態によれば、第１部分２１と第３部分２３の中心軸Ｃ１方向の長さは減衰には影響しないため、その長さが変化してもファイバの機能およびファイバ全体の損失には影響は無い。言い換えれば第１部分２１と第３部分２３の長さは設計者の任意の長さで設計することができるうえに、その設計寸法の寸法公差は大きくとることができる。この利点はＧＩファイバやレンズ付ファイバのように厳密な寸法精度を必要とせず、量産性の向上に大きく貢献することができる。
【００９８】
次に、中心軸Ｃ１方向に沿った第１部分２１の長さ、及び中心軸Ｃ１方向に沿った第３部分２３の長さに関する検討について、説明する。
図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は、第１部分の長さに関する検討に用いた参考例の光レセプタクル及びその解析結果の一例を例示する模式図である。
【００９９】
参考例の光レセプタクルは、図１４（ａ）に示すファイバスタブ４９を有する。参考例のファイバスタブ４９の構造は、実施形態に係るファイバスタブ４において第１部分２１（第１クラッド部７ａと第１コア部８ａ）が設けられない構造と同様である。
ファイバスタブ４９は、光ファイバ２９を有する。ファイバスタブ４９は、プラグフェルールと接続される端面３９ｂと、端面３９ｂとは反対側の端面３９ａと、を有する。また、光ファイバ２９は、第２部分２２９（変換部）と、第３部分２３９と、を有する。第３部分２３９は、第２部分２２９と軸方向において並び、第２部分２２９と連続する。第２部分２２９は、端面３９ａの少なくとも一部を形成し、第３部分２３９は、端面３９ｂの少なくとも一部を形成する。中心軸方向において、第２部分２２９のコア径は、第３部分２３９へ向かって拡大している。第３部分２３９のコア径は、中心軸方向において、実質的に一定である。なお、図１４（ａ）では、便宜上、弾性部材など一部の要素を省略している。
【０１００】
一般に、端面３９ａは、鏡面状に研磨される。また、端面３９ｂは、凸球面状に研磨される。これにより、端面３９ａ、３９ｂにおける光の損失を抑制することができる。光レセプタクルにおいては、光学素子と光レセプタクルとの接続や、付着した接着剤の除去の観点からも端面を研磨することが望ましい。
端面３９ａの研磨量は、例えば５μｍ以上５０μｍ以下である。これにより、鏡面状の端面を形成することができる。
【０１０１】
ここで、図１４（ａ）に示したファイバスタブ４９において、例えば、端面３９ａが５〜５０μｍ程度研磨されると、研磨量に応じて、第２部分２２９の長さが短くなる。言い換えれば、研磨量に応じて、第２部分２２９の端面位置（第２部分２２９のうち端面３９ａとして露出する部分の位置）が５〜５０μｍ程度変動する。つまり、端面３９ａにおけるコア径Ｄａが変動する。これは、ＧＩファイバなど、周期的にＭＦＤが変化するようなファイバを用いる場合には、損失の原因となる。
【０１０２】
本願発明者は、上記のような端面３９ａの研磨と、損失と、の関係について解析を行った。図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）に解析結果の一例を示す。この検討では、端面３９ａの研磨前において、第２部分２２９の軸方向に沿った長さＬａを５０μｍとし、端面３９ａにおけるコア径Ｄａを３μｍとし、端面３９ｂにおけるコア径Ｄｂを９μｍとした。第２部分２２９におけるコア径の軸方向に沿った変化率は、一定とした。
【０１０３】
図１４（ｂ）は、上記のようなファイバスタブ４９において、端面３９ａの研磨により、長さＬａが２０％（研磨量１０μｍ）、４０％（研磨量２０μｍ）、６０％（研磨量３０μｍ）又は８０％（研磨量４０μｍ）短くなった場合の損失（ｄＢ）を表す。図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）のデータを表すグラフ図である。ここで、損失（ｄＢ）は、端面３９ａから光（径ＤＬ＝３μｍ）が入射した場合の出射端（端面３９ｂ）における光の強度から算出される。
【０１０４】
端面３９ａの研磨が行われる前において損失は、−１．０６ｄＢである。グラフより、研磨によって第２部分２２９が短くなると損失が大きくなることが分かる。例えば、研磨によって変換部（第２部分２２９）が５０％短くなると損失は、−３ｄＢ程度となる。
【０１０５】
このように、第１部分が設けられない参考例においては、端面を研磨することによって損失が増大してしまう。また、参考例において、予め研磨量を考慮して研磨前の端面のコア径を定めたとしても、研磨量のばらつきに応じて損失がばらつく。研磨量を厳密に管理する必要が生じ、量産性が低下することがある。
【０１０６】
これに対して、実施形態に係る光レセプタクルにおいては、実質的にコア径及び屈折率が中心軸Ｃ１に沿って変化しない第１部分が設けられる。端面３ａの研磨によって、中心軸Ｃ１に沿った第１部分の長さが変動しても、光学的損失の増大やばらつきの変化は小さい。例えば、第１部分の長さの範囲内で端面位置が変化しても、光レセプタクルの特性は、実質的に劣化しない。
【０１０７】
以上により、中心軸Ｃ１に沿った第１部分の長さは、端面３ａの研磨量以上であることが望ましい。上述の通り、端面３ａを鏡面状とするため、端面３ａは、５μｍ以上５０μｍ以下程度研磨される。したがって、中心軸Ｃ１（方向Ｘ１）に沿った第１部分の長さは、５μｍ以上であることが望ましく、可能であれば５０μｍ以上であることが、さらに望ましい。また、中心軸Ｃ１に沿った第１部分の長さは、１０ｍｍ以下であることが望ましい。中心軸Ｃ１に沿った第１部分の長さの上限は、特に制限されないが、ブロック８０の貫通孔８８内に第２部分及び第３部分の一部を配設することができることが望ましい。そのためブロック８０の全長によっては、第１部分を７〜１０ｍｍ程度にまで伸ばしてもよい。これにより、量産性を向上させることができる。
【０１０８】
図１４（ａ）〜図１４（ｃ）に関する説明は、例えば、第３部分を有さない参考例においても、同様である。すなわち、この場合は、プラグフェルールと接続される端面におけるコア径が、研磨量によって変化する。端面におけるコア径の変化によって、損失が増大する。これに対して、実施形態に係る光レセプタクルにおいては、実質的にコア径及び屈折率が中心軸Ｃ１に沿って変化しない第３部分が設けられる。端面３ｂの研磨によって、中心軸Ｃ１に沿った第３部分の長さが変動しても、光学的損失の増大やばらつきの変化は小さい。
【０１０９】
以上により、中心軸Ｃ１に沿った第３部分の長さは、端面３ｂの研磨量以上であることが望ましい。例えば、端面３ｂを凸球面状とするため、端面３ｂは、５μｍ以上２０μｍ以下程度研磨される。したがって、中心軸Ｃ１（方向Ｘ１又はＸ２）に沿った第３部分の長さは、５μｍ以上であることが望ましく、可能であれば２０μｍ以上であることが、さらに望ましい。中心軸Ｃ１に沿った第３部分の長さの上限は、特に制限されないが、ブロック８０の貫通孔８８内に第１部分及び第２部分を配設できることが望ましい。中心軸Ｃ１に沿った第３部分の長さは、例えば、ＰＣ（Physical Contact）面までの長さとすることができる。
【０１１０】
以上説明したように、本実施形態によればファイバスタブ４の凸球面に研磨した端面３ｂとは反対側の端面３ａにおけるコア径Ｄ１が、凸球面に研磨した端面３ｂのコア径Ｄ３よりも小さいため、光学接続面（例えば光学素子と光ファイバとの接続面）での損失を抑え、光モジュールの長さを短くすることができる。例えば、半導体レーザ素子などの光学素子と、光ファイバと、の間に集光のためのレンズ等を設けなくてもよい。
また、第２部分２２を形成することで、第１部分２１から第３部分２３へ推移していく際に、コア形状の急激な変化を抑えることができるため、第２部分２２での光学的損失を抑えることができる。
【０１１１】
さらに、第１部分２１の形状および第３部分２３の形状は、光ファイバ２の中心軸方向において変化せず、第１部分２１及び第３部分２３における光の損失も小さいため、第２部分２２をブロックの貫通孔内に設ける場合、第２部分２２は貫通孔内のどこに所在してもよい。これにより、光ファイバ２の精密な長さ管理を必要とせず、経済的に光レセプタクルを製造することができる。後述するＶ字状の溝上に光ファイバ２を設ける場合も同様である。
第２部分２２のファイバ外径Ｄ５は、貫通孔８８の径よりも小さいため、隙間に弾性部材８３ａが充填されることにより、ファイバが中心軸方向に移動することを抑止することができる。
【０１１２】
また、第１部分２１及び第２部分２２の全域をブロック８０に沿わせ、弾性部材８３ａによって固定することで、外部からの応力から第２部分２２（融着部）を保護することができる。また、光集積回路等の光学素子のＭＦＤとブロック８０内部のＭＦＤとを近づけることにより、ＭＦＤの差による結合損失を抑えながら光学素子にブロック８０を直接押し付ける接続方法（バットジョイント）が可能となり、光学素子とブロック８０との間の光学デバイスを削減することができる。例えば、光集積回路から径が１μｍ以下の光が射出された場合に、レンズ等のビーム変換デバイスを用いることなく、光ファイバ２に光を入射させることができる。それにより、コスト削減、デバイス調芯誤差による損失の低減が可能となる。
【０１１３】
また、光ファイバ２を貫通孔に固定することで、ブロック８０の構成部品数を少なく（例えば１つに）することができ、かつ、光ファイバ２をブロック８０に挿入することによって組み立てを行うことができるため、製造工程の数を削減することができる。
【０１１４】
以上説明したような第２部分をフェルール３の内部に設ける方法も考えられる。この場合には、第２部分をフェルールの内部に収納するため、第２部分の長さに応じて、フェルールが長くなる。また、融着時に被覆が除去された光ファイバをフェルール内部に収納するために、融着時に被覆が除去された光ファイバの長さに応じて、フェルールが長くなる。一方、フェルールの周辺には、コネクタ規格等の多くの標準規格が設けられる。このため、フェルールが長くなると、標準規格を遵守するための設計が困難になる場合も考えられる。
【０１１５】
また、ブロック８０には、例えば、石英ガラスなどの光学ガラスが用いられる。ブロック８０の材料は、例えば、セラミックスなどの脆性材料やステンレスなどの金属材料でもよい。
【０１１６】
ブロック８０の材料に光学ガラス等の透光性材料を用いた場合には、紫外線がブロック８０を透過することができるため、ブロック８０をトランシーバ等に固定する際に、ブロック８０の底面においてＵＶ硬化を行うことができる。また、例えば、第２部分２２（ＭＦＤ変換部）をフェルール３の内部などに設けた場合には、ＭＦＤ変換部の周囲が、フェルール３、保持具５、スリーブ６、及び収容部１０などによって覆われるため、ＭＦＤ変換部を外側から目視などで確認することができない。これに対して、本実施形態に係る光レセプタクル１では、ブロック８０に透光性材料を用いることにより、ＭＦＤ変換部を外側から目視などで確認することができる。例えば、融着で形成したＭＦＤ変換部に発生した亀裂や破損などを、外側から目視などで確認することができる。
【０１１７】
ブロック８０の材料にセラミックスを用いた場合には、ブロックに様々な機能を持たせることができる。例えば、コーディエライトのように低熱膨張のセラミックを用いた場合、ブロック８０の接着後に、温度によって、ブロック８０の位置が、光集積回路等の光学素子に対してずれることを抑制できる。
【０１１８】
ブロック８０の材料に樹脂を用いた場合には、精度の高い金型を用いて樹脂を材料としてブロック８０を生産することで、生産コストを低く抑えることができる。
【０１１９】
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、ブロック８０の周辺を拡大して表す。
図１５（ａ）に表したように、この例において、光レセプタクル１は、ブロック８０の第２面Ｆ２側において、光ファイバ２の端面２ａに配設された透光性部材７２をさらに有する。
【０１２０】
弾性部材８３ａは、光ファイバ２とブロック８０の貫通孔との間の隙間に充填されるとともに、例えば透光性部材７２とブロック８０の第２面Ｆ２との間に充填される。これにより、透光性部材７２は、弾性部材８３ａによって、ブロック８０に接着固定される。
【０１２１】
光ファイバ２のプラグフェルールと光学接続する側とは反対側の端面２ａは、弾性部材８３ａと密着している。透光性部材７２の光ファイバ２側の端面７２ａは、弾性部材８３ａと密着している。弾性部材８３ａ及び透光性部材７２は、透光性を有する。これにより、光学素子から照射された光が、透光性部材７２及び弾性部材８３ａを介して光ファイバ２に入射し、光ファイバ２から出射した光が、透光性部材７２及び弾性部材８３ａを介して光学素子に入射する。
【０１２２】
この例では、透光性部材７２は、ブロック８０の外側（第２面Ｆ２よりも光学素子側）に配設されている。透光性部材７２の少なくとも一部をブロック８０の内側に（貫通孔８８の内部）に設けてもよい。これにより、透光性部材７２の固定強度を確保することができる。
【０１２３】
透光性部材７２の光ファイバ２とは反対側の端面７２ｂのうちの少なくとも一部は、光レセプタクル１の中心軸Ｃ１に対し略垂直となる平面を有している。ここで、略垂直とは、例えば、光レセプタクル１の中心軸Ｃ１に対して約８５度以上、９５度以下の角度である。
【０１２４】
透光性部材７２の端面７２ｂに平面を形成する際の方法としては、ダイヤ砥粒を持つ研磨フィルム等による方法がある。また、透光性部材７２の端面７２ｂの面粗さは、光の反射量をできるだけ小さくするため、算術平均粗さ０．１マイクロメートル以下となることが望ましい。
【０１２５】
弾性部材８３ａおよび透光性部材７２のそれぞれは、光ファイバ２のコアの屈折率と略同じ屈折率を有していることが望ましい。ここでいう略同じ屈折率とは、１．４以上１．６以下程度である。光ファイバ２のコアの屈折率は、例えば約１．４６以上、１．４７以下程度である。弾性部材８３ａの屈折率は、例えば約１．４以上、１．５以下程度である。透光性部材７２の屈折率は、例えば約１．４以上、１．６以下程度である。これにより、透光性部材７２と弾性部材８３ａとの間の境界面、および弾性部材８３ａと光ファイバ２との間の境界面における光の反射を減少させることができ、光モジュールの結合効率が向上する。
【０１２６】
透光性部材７２と密着する弾性部材８３ａの材料は、光ファイバ２とブロック８０との間の隙間に充填される弾性部材８３ａの材料と異なっていてもよい。透光性部材７２と密着する弾性部材８３ａの材料には、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂等が用いられる。
【０１２７】
光レセプタクルでは、反射を減少させるため、光ファイバ２の端面２ａを鏡面状の平面となるように研磨加工を施すことが一般的である。これに対して、図１５（ａ）に表した構成では、光ファイバ２の端面２ａに同様に研磨加工を施さなくても、端面２ａにおける光の反射を減少させることができる。
【０１２８】
透光性部材７２には、例えばアイソレータを用いてもよい。透光性部材７２がアイソレータである場合、透光性部材７２は、第１の偏光子７４と、第２の偏光子７５と、ファラデー回転子７６と、を有する。ファラデー回転子７６は、第１の偏光子７４と第２の偏光子７５との間に設けられている。ファラデー回転子７６は、例えばガーネットなどの材料を含む。
【０１２９】
例えば、光学素子から発射された光を光ファイバ２に入射させる場合、第１の偏光子７４は、所定の方向の直線偏光のみを通過させる。ファラデー回転子７６は、第１の偏光子７４を通過した直線偏光の偏波面を略４５°回転させる。第２の偏光子７５は、ファラデー回転子７６を通過した直線偏光のみを通過させる。すなわち、第２の偏光子７５の偏光方向は、第１の偏光子７４の偏光方向に対して略４５°回転している。これにより、光学素子から発射され光ファイバ２に入射する光を一方向にだけ通過させることができる。
【０１３０】
このように、透光性部材７２としてアイソレータを取り付けることで、端面７２ｂにおいて光集積回路等の光学素子から第１部分に入射する光、または第１部分から光学素子に出射される光の反射を抑制することができる。または、反射した光が光学素子に戻ることを抑制し、光学素子を安定して動作させることができる。また、透光性部材７２の光ファイバ２と反対側の端面７２ｂには、例えば、ＡＲ（anti-reflective）コーティングを施してもよい。
【０１３１】
また、ブロック８０は、略直方体状である。アイソレータ（透光性部材７２）も同様に、略直方体状である。従って、例えば、円柱状のファイバスタブ４などに対してアイソレータを取り付ける場合と比べて、アイソレータの位置決め作業をし易くすることができる。例えば、ブロック８０を基準とすることで、アイソレータの偏波方向を所定の角度に設置し易くすることができる。アイソレータの偏波方向の角度のズレを抑制し、精度良く取り付けることができる。これにより、例えば、光学素子との回転方向の調芯をし易くし、調芯時間の短縮を図ることができる。
【０１３２】
図１５（ｂ）に表したように、この例では、アイソレータである透光性部材７２の第１の偏光子７４が、切り欠き７４ａを有する。切り欠き７４ａは、例えば、略直方体状の第１の偏光子７４の１つの側面（中心軸Ｃ１と平行な面）に設けられる。切り欠き７４ａは、例えば、透光性部材７２の光ファイバ２とは反対側の端面７２ｂに連続する。換言すれば、切り欠き７４ａは、第１の偏光子７４の１つの側面に設けられ、端面７２ｂまで延びている。
【０１３３】
切り欠き７４ａは、例えば、第１の偏光子７４の偏波方向と平行に設けられる。このように、第１の偏光子７４に切り欠き７４ａを設けることにより、第１の偏光子７４の偏波方向を容易に視認することができる。例えば、光学素子から発射された光を第１の偏光子７４に入射させる際に、光学素子の向きを合わせやすくすることができる。すなわち、光学素子との回転方向の調芯をし易くし、より調芯時間の短縮を図ることができる。
【０１３４】
図１５（ｃ）に表したように、この例では、アイソレータである透光性部材７２の第２の偏光子７５が、切り欠き７５ａを有する。切り欠き７５ａは、例えば、略直方体状の第２の偏光子７５の１つの側面（中心軸Ｃ１と平行な面）に設けられる。切り欠き７５ａは、例えば、透光性部材７２の光ファイバ２側の端面７２ａに連続する。換言すれば、切り欠き７５ａは、第２の偏光子７５の１つの側面に設けられ、端面７２ａまで延びている。
【０１３５】
切り欠き７５ａは、例えば、第２の偏光子７５の偏波方向と平行に設けられる。これにより、上記と同様に、第２の偏光子７５の偏波方向を容易に視認することができる。調芯時間の短縮などを図ることができる。また、この例では、弾性部材８３ａが、透光性部材７２とブロック８０の第２面Ｆ２との間に充填されるとともに、弾性部材８３ａの一部が、切り欠き７５ａ内に入り込んでいる。これにより、透光性部材７２とブロック８０との接着強度をより高めることができる。
【０１３６】
なお、切り欠き７４ａ、７５ａの形状は、上記に限ることなく、第１の偏光子７４又は第２の偏光子７５の偏波方向を示すことができる任意の形状でよい。また、切り欠きは、例えば、第１の偏光子７４及び第２の偏光子７５の双方に設けてもよい。あるいは、ファラデー回転子７６に切り欠きを設けてもよい。
【０１３７】
図１６は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的斜視図である。図１６は、ブロック８０の周辺を拡大して表す。図１６に表したように、この例では、光レセプタクル１は、弾性部材（第２弾性部材）８３ｂおよび弾性部材（第３弾性部材）８３ｃをさらに有する。弾性部材８３ｂ、８３ｃは、ブロック８０の第１面Ｆ１側に設けられ、光ファイバ２をブロック８０に接着する接着剤である。弾性部材８３ｂ、８３ｃには、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂等が用いられる。弾性部材８３ｂ、８３ｃには、例えば、弾性部材９に関して説明した材料と実質的に同じ材料を用いることができる。
【０１３８】
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式図である。
図１７（ａ）は、図１６に示したブロック８０の模式的断面図である。
前述したとおり、光ファイバ２には、光ファイバ２のうち第１面Ｆ１から突出した部分２ｇを覆う被覆部８６が設けられる。弾性部材８３ｂは、被覆部８６とブロック８０との間に設けられる。弾性部材８３ｂは、例えば被覆部８６及び第１面Ｆ１と接する。これにより、弾性部材８３ｂは、ブロック８０の第１面Ｆ１側に光ファイバ２を接着する。
【０１３９】
弾性部材８３ｃは、被覆部８６とブロック８０との間に設けられる。弾性部材８３ｃは、例えば被覆部８６及び第１面Ｆ１と接する。これにより、弾性部材８３ｃは、ブロック８０の第１面Ｆ１側に光ファイバ２を接着する。また、弾性部材８３ｃは、ブロック８０と弾性部材８３ｂとの間に位置する。この例では、弾性部材８３ｃは、弾性部材８３ｂと接し、弾性部材８３ｂによって覆われている。
【０１４０】
弾性部材８３ｃは、例えば、ブロック８０の貫通孔８８の内側に設けられた弾性部材８３ａと連続していてもよい。弾性部材８３ｃの材料は、弾性部材８３ａの材料と同じであってもよい。例えば、弾性部材８３ｃと弾性部材８３ａとを一体とし、１つの弾性部材として形成してもよい。言い換えると、弾性部材８３ａが、貫通孔８８内に設けられた部分と、貫通孔８８から飛び出した部分（弾性部材８３ｃに相当する部分）と、を有していてもよい。
【０１４１】
このように、光ファイバ２のブロック８０から突出した部分２ｇに弾性部材８３ｂ、８３ｃが設けられることにより、ブロック８０から突出した部分２ｇに外部から掛かる応力を低減し、光ファイバ２が折れることを抑制できる。また、光ファイバ２を覆う被覆部８６とブロック８０との間に弾性部材８３ｂ、８３ｃが設けられることで、被覆部８６を保護し、被覆部が破れることを抑制できる。
【０１４２】
弾性部材８３ｂの材料は、弾性部材８３ｃの材料よりも柔らかい。弾性部材８３ｂは、例えば高弾性接着剤である。弾性部材８３ｃは、光ファイバ２の根元部分（貫通孔８８の開口端周辺の部分）を固定するファイバ固定接着剤である。比較的硬い弾性部材８３ｃが光ファイバ２の根元部分に設けられ、比較的柔らかく高弾性の弾性部材８３ｂが、弾性部材８３ｃよりもフェルール３側に設けられる。これにより、柔らかい弾性部材８３ｂによって光ファイバ２に掛かる応力を緩和しつつ、硬い弾性部材８３ｃによって応力が集中しやすい光ファイバ２の根元部分を保護することができる。
【０１４３】
図１７（ｂ）は、ブロック８０、光ファイバ２、弾性部材８３ｂ、８３ｃを、中心軸Ｃ１（方向Ｘ１）と平行な方向に沿って見た平面図である。
図１７（ｂ）の平面図において、貫通孔８８の中心Ｃｔ１は、弾性部材８３ｂの中心Ｃｔ２と異なり、弾性部材８３ｃの中心Ｃｔ３と異なる。ここで、中心とは、例えば弾性部材又は光ファイバの外縁からなる平面形状の重心位置である。中心Ｃｔ２及び中心Ｃｔ３は、中心Ｃｔ１から見て矢印Ａ１の方向（例えば下方）に位置する。これにより、光ファイバ２に作用する矢印Ａ１の方向の応力に対して、耐久性が向上する。また、弾性部材８３ｃ（接着剤）を第１面Ｆ１に塗布するときに、弾性部材８３ｃが第１面Ｆ１の全体に広がることを防ぎ、第１面Ｆ１上において弾性部材８３ｂ（接着剤）が塗布される領域を確保しやすい。
【０１４４】
実施形態においては、中心Ｃｔ１は、中心Ｃｔ２及び中心Ｃｔ３の少なくともいずれかと一致してもよい。弾性部材の平面形状は、例えば中心Ｃｔ１に対して点対称である。これにより、中心軸を中心とする全方位において満遍なく耐久性を向上できる。
【０１４５】
図１８は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。図１８は、ブロック８０の周辺を拡大して表す。図１８に表した例においては、ブロック８０の貫通孔８８は、小径部８７ａと拡径部８７ｂとを有する。拡径部８７ｂは、小径部８７ａよりも第１面Ｆ１側に設けられる。小径部８７ａの径は、中心軸Ｃ１に沿った方向において略一定である。拡径部８７ｂの径は、小径部８７ａの径よりも大きく、中心軸Ｃ１に沿った方向において、第１面Ｆ１に向かって大きくなる。拡径部８７ｂの径とは、中心軸Ｃ１と直交する方向の幅である。
【０１４６】
光ファイバ２は、小径部８７ａ内に配置された部分２ｈと、拡径部８７ｂ内に配置された部分２ｉと、を有する。光ファイバ２の第１面Ｆ１から突出した部分２ｇを覆う被覆部８６は、光ファイバ２の拡径部８７ｂ内に配置された部分２ｉをさらに覆う。
【０１４７】
拡径部８７ｂ内において、被覆部８６と拡径部８７ｂの内壁との間には、例えば弾性部材８３ａや弾性部材８３ｃを充填することができる。このように、拡径部内において、被覆部８６を弾性部材によって固定することで、光ファイバの接着強度及び補強強度を増し、光ファイバ２の折れを抑制できる。
【０１４８】
図１９は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的斜視図である。
図２０は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図１９は、ブロック８０の周辺を拡大して表し、図２０は、図１９に示したブロックの断面を表す。
図１９及び図２０に表した例において、ブロック８０は、基部８０ａと、段差部８０ｂと、を有する。第１面Ｆ１、第２面Ｆ２及び貫通孔８８は、基部８０ａに設けられている。
【０１４９】
段差部８０ｂは、基部８０ａの第１面Ｆ１側から、中心軸Ｃ１に沿ってフェルール３側に突出した部分である。すなわち、段差部８０ｂは、中心軸Ｃ１に対して垂直な方向において、光ファイバ２の第１面Ｆ１から突出した部分２ｇと並ぶ。
【０１５０】
段差部８０ｂは、光ファイバ２と対向する第３面Ｆ３を有する。第３面Ｆ３は、例えば第１面Ｆ１に対して垂直な平面である。弾性部材８３ｂ及び弾性部材８３ｃのそれぞれは、光ファイバ２の被覆部８６と第３面Ｆ３との間に配置される。例えば、弾性部材８３ｂ及び弾性部材８３ｃのそれぞれは、第３面Ｆ３と接する。これにより、接着剤の塗布面積を広くすることができる。すなわち、光ファイバ２及び被覆部８６を段差部８０ｂの第３面Ｆ３に接着固定することが可能になる。そして、これにより、光ファイバ２とブロック８０との界面に曲げ応力が集中することを防ぐことができる。例えば、光ファイバ２の曲げの基点を、第３面Ｆ３のフェルール３側の端部Ｅ３側にシフトさせることができる。これにより、光ファイバ２の被覆部８６から露出した部分に、曲げ方向の力が直接的に加わってしまうことを抑制することができる。光ファイバ２の折れを、より抑制することができる。従って、光ファイバ２の接着強度及び補強強度をさらに向上させることができる。なお、図２１に表したように、弾性部材８３ｂが、弾性部材８３ｃ及び第１面Ｆ１から離れていてもよい。弾性部材８３ｂは、第３面Ｆ３と被覆部８６とを接着することで、光ファイバ２に掛かる応力を緩和する。
【０１５１】
また、段差部８０ｂの端部の少なくとも一部は、面取りされている。例えば、段差部８０ｂは、第３面Ｆ３のフェルール３側の端に位置する端部Ｅ３を有する。端部Ｅ３は、段差部８０ｂの角を面取りすることで形成される。なお、「面取りされている」とは、端部Ｅ３の角が鋭角でなく、例えば鈍角である状態である。または、端部Ｅ３の表面が曲面を有する状態でもよい。光ファイバ２や被覆部８６が端部Ｅ３と接触した場合に、その接触部分が、光ファイバ２の折れや被覆部８６の破れの起点となることを抑制することができる。
【０１５２】
図２２（ａ）〜図２２（ｃ）は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図２２（ａ）に表したように、ブロック８０の段差部８０ｂの端部Ｅ３を、フェルール３側に向かって直線状に下降傾斜する傾斜面状にすることにより、弾性部材８３ｂや弾性部材８３ｃ（接着剤）が、段差部８０ｂのフェルール３側を向く端面Ｆ１ａの上に流れ出てしまうことを抑制することができる。直線状の傾斜面状の端部Ｅ３は、例えば、表面張力により、弾性部材８３ｂや弾性部材８３ｃが端面Ｆ１ａに流れ出てしまうことを抑制する。
【０１５３】
端面Ｆ１ａは、例えば、光ファイバ２をブロック８０に固定する固定工程の際などに、光ファイバ２及びブロック８０の位置を決めるための位置決め面として用いられる可能性がある。この際、弾性部材８３ｂや弾性部材８３ｃが端面Ｆ１ａに流れ出て、弾性部材８３ｂや弾性部材８３ｃが端面Ｆ１ａを覆ってしまうと、光ファイバ２やブロック８０の位置決めの精度に影響を与えてしまう。
【０１５４】
従って、上記のように、端部Ｅ３を直線状の傾斜面状にし、弾性部材８３ｂや弾性部材８３ｃが端面Ｆ１ａに流れ出てしまうことを抑制する。これにより、端面Ｆ１ａを位置決め面として使用する際に、弾性部材８３ｂや弾性部材８３ｃが位置決めの精度に影響を与えてしまうことを抑制することができる。
【０１５５】
図２２（ｂ）に表したように、ブロック８０の段差部８０ｂの端部Ｅ３は、凸曲面状にしてもよい。この場合、端部Ｅ３は、例えば、半径０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度の凸曲面状であることが好ましい。これにより、例えば、光ファイバ２や被覆部８６が端部Ｅ３と接触した場合に、その接触部分が、光ファイバ２の折れや被覆部８６の破れの起点となることを、より抑制することができる。光ファイバ２や被覆部８６が端部Ｅ３と接触した場合の、光ファイバ２や被覆部８６への応力集中を、より確実に抑制することができる。
【０１５６】
図２２（ｃ）に表したように、被覆部８６のブロック８０側の端部は、ブロック８０の第１面Ｆ１から離間してもよい。これにより、例えば、被覆部８６の長さの寸法の管理を容易にすることができる。被覆部８６の中心軸Ｃ１と平行な方向の長さを厳密に設定する必要をなくし、光レセプタクル１を製造し易くすることができる。
【０１５７】
なお、被覆部８６のブロック８０側の端部を、ブロック８０の第１面Ｆ１から離間させる場合には、図２２（ｃ）に表したように、被覆部８６のブロック８０側の端部を弾性部材８３ｂ及び弾性部材８３ｃの少なくとも一方によって覆うことが好ましい。換言すれば、光ファイバ２の第１面Ｆ１と被覆部８６との間で露出する部分を、弾性部材８３ｂ及び弾性部材８３ｃの少なくとも一方によって覆うことが好ましい。これにより、被覆部８６のブロック８０側の端部を、ブロック８０の第１面Ｆ１から離間させた場合においても、光ファイバ２の被覆部８６から露出した部分にダメージが加わってしまうことなどを抑制することができる。
【０１５８】
図２３は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的斜視図である。
図２３に表したように、この例では、弾性部材８３ｂが、光ファイバ２及び被覆部８６の左右両側に設けられている。この例では、弾性部材８３ｂが、光ファイバ２及び被覆部８６の上端よりも下方の部分のみに設けられている。換言すれば、弾性部材８３ｂが、光ファイバ２及び被覆部８６よりも上方に設けられていない。弾性部材８３ｂが、光ファイバ２及び被覆部８６の上方を覆わない。
【０１５９】
このように、弾性部材８３ｂ及び弾性部材８３ｃは、光ファイバ２及び被覆部８６の上端よりも下方の部分のみに設けてもよい。これにより、例えば、ブロック８０の基部８０ａの高さを抑えることができる。また、例えば、基部８０ａの第３面Ｆ３と同じ方向を向く第４面Ｆ４の上に、弾性部材８３ｂや弾性部材８３ｃが流れてしまうことを抑制することができる。例えば、第４面Ｆ４を位置決め面として使用する際などに、弾性部材８３ｂや弾性部材８３ｃが位置決めの精度に影響を与えてしまうことを抑制することができる。
【０１６０】
図２４は、第１の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。図２４は、ブロック８０の周辺を拡大して表す。図２４に表した光レセプタクルにおいては、第２部分２２の位置が図２０に関して説明した光レセプタクルと異なる。
この例では、第２部分２２及び第３部分２３は、第１面Ｆ１からフェルール３側に突出している。言い換えれば、方向Ｘ１における第１面Ｆ１の位置は、方向Ｘ１における第２部分２２及び第３部分２３の位置と、方向Ｘ１における第２面Ｆ２の位置と、の間である。
【０１６１】
第１部分２１の少なくとも一部は、方向Ｘ１において、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２との間に位置する。言い換えれば、方向Ｘ１における第１部分２１の少なくとも一部の位置は、方向Ｘ１における第１面Ｆ１の位置と、方向Ｘ１における第２面Ｆ２の位置と、の間である。
【０１６２】
光ファイバの融着に伴って第２部分２２におけるクラッドの直径が変化したとしても、ブロック８０の貫通孔８８（又は後述するＶ字状の溝）に沿うのは、第１部分２１のみである。第１部分２１の直径は、第１部分２１の全域に亘って例えば同一である。このため、ブロック８０とコア８との位置関係に影響を及ぼさずに、光ファイバ２をブロック８０に固定できる。
【０１６３】
例えば、弾性部材８３ｃが、第１部分２１の一部とブロック８０の第３面Ｆ３との間、第２部分２２とブロック８０の第３面Ｆ３との間、および、第３部分２３の一部とブロック８０の第３面Ｆ３との間、に設けられる。これにより、第２部分２２を弾性部材８３ｃによって保護することができる。
【０１６４】
（第２の実施形態）
図２５は、第２の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的斜視図である。
図２６は、第２の実施形態に係る光レセプタクルの一部を例示する模式的断面図である。
図２５は、光レセプタクルのブロック８０の周辺を拡大して表し、図２６は、光ファイバ２の中心軸Ｃ１に対して直交する断面を拡大して表す。
【０１６５】
第２の実施形態においては、ブロック８０は、土台部（第１部材）８１と、蓋部（第２部材）８２と、を有する。ブロック８０においては、貫通孔８８の代わりに、土台部８１にＶ字状の溝８１ａが設けられる。第２の実施形態の上記以外の構成は、第１の実施形態の構成と同様である。
【０１６６】
溝８１ａは、光ファイバ２の形状に応じて形成され、ブロック８０の第１面Ｆ１から第２面Ｆ２まで延びる。光ファイバ２のフェルール３から突出した部分２ｆは、第１面Ｆ１の側から溝８１ａに沿って配設される。これにより、土台部８１は、光ファイバ２の一端を溝８１ａ内に収容し、光ファイバ２の一端を支持する。
【０１６７】
図２６に表したように、溝８１ａの表面ＦＶは、第１溝面ＦＶ１と第２溝面ＦＶ２とを有する。第１溝面ＦＶ１及び第２溝面ＦＶ２は、それぞれ、光ファイバ２の中心軸Ｃ１に沿った方向（方向Ｘ１）に延在する。Ｖ字状とは、方向Ｘ１に対して垂直な方向において、第１溝面ＦＶ１と第２溝面ＦＶ２との間の距離が、溝が深くなる方向において狭くなる形状をいう。例えば、Ｖ字状という範囲は、第１溝面ＦＶ１と第２溝面ＦＶ２との接続部ＣＰが曲面状や平面状である場合を含んでもよい。
【０１６８】
蓋部８２は、土台部８１と対向するように配置される。すなわち、蓋部８２は、土台部８１の上に設けられ、土台部８１の溝８１ａを塞ぐ。蓋部８２は、溝８１ａ内に収容された光ファイバ２の一端の上方を覆う。このように、光ファイバの一端は、土台部８１の溝８１ａと蓋部８２との間に設けられ、挟み込まれている。
【０１６９】
弾性部材８３ａは、土台部８１と蓋部８２との間に設けられる。弾性部材８３ａは、溝８１ａ内に充填される。弾性部材８３ａは、光ファイバ２と溝８１ａの表面ＦＶとの間、および、光ファイバ２と蓋部８２との間、に配設される。これにより、弾性部材８３ａは、光ファイバ２の一端を溝８１ａに接着固定し、蓋部８２を土台部８１に接着固定する。
【０１７０】
このような構成により、溝８１ａと光ファイバ２との間や、溝８１ａ上に配置された光ファイバ２の上に十分な接着剤を盛ることができるため、接着強度を増すことができる。また、蓋部８２によって、光ファイバ２を溝８１ａに押し付けることができるため、光ファイバ２を精度よく溝８１ａに倣わせることができる。
【０１７１】
蓋部８２を薄くすることにより、光ファイバ２をブロック８０の端の近くに配置することができる。ただし、蓋部８２が薄すぎると、蓋部８２によって光ファイバ２を溝８１ａに押し付けるとき、蓋部８２が割れてしまう場合がある。このため、ブロック８０の端の近くには光ファイバ２を配置することが難しい場合がある。このような場合には、第１の実施形態のように、貫通孔８８を設け、貫通孔８８に光ファイバ２を固定する。貫通孔８８を用いる場合には、光ファイバ２を押さえつけないため、ブロック８０の端の近くにも光ファイバ２を配置することができる。また、蓋部８２を厚くし、溝８１ａと同様の溝を蓋部８２に形成してもよい。
【０１７２】
（第３の実施形態）
図２７（ａ）及び図２７（ｂ）は、第３の実施形態に係る光トランシーバを例示する模式図である。
図２７（ａ）に表したように、本実施形態に係る光トランシーバ２００は、光レセプタクル１と、光学素子１１０と、制御基板１２０と、を有する。
【０１７３】
制御基板１２０上には、回路等が形成されている。制御基板１２０は、光学素子１１０と電気的に接続されている。制御基板１２０は、光学素子１１０の動作を制御する。
【０１７４】
光学素子１１０には、例えば、受光素子または発光素子が用いられる。この例では、光学素子１１０は、発光部である。光学素子１１０は、レーザダイオード１１１を有する。レーザダイオード１１１は、制御基板１２０に制御され、光を光レセプタクル１のファイバスタブ４へ出射する。
【０１７５】
光学素子１１０は、図２７（ａ）に表したように、素子１１３を有する。この素子１１３は、レーザダイオードと、コア径の小さい光導波路と、を有する。導波路のコア内を伝搬する光は、光レセプタクル１に入射する。光導波路は、例えば、シリコンフォトニクスによって形成される。また、光導波路には、石英導波路を用いてもよい。なお、実施形態においては、図２７（ｂ）に表したようにレンズ１１２等を介して、レーザダイオードや光導波路から出射される光を光レセプタクル１に入射させてもよい。
【０１７６】
また、光レセプタクル１には、プラグフェルール５０が挿入されている。プラグフェルール５０は、スリーブ６によって保持されている。光ファイバ２は、端面３ｂにおいて、プラグフェルール５０と光学的に接続されている。これにより、光学素子１１０とプラグフェルール５０とが光レセプタクルを介して光学的に接続され、光通信が可能となる。
【０１７７】
本実施形態は、以下の態様を含む。
（付記１）
光を導通するためのコアとクラッドとを有する光ファイバと、
前記光ファイバの一端側に設けられたフェルールと、
を含むファイバスタブと、
前記フェルールと離間し、一端面と、前記一端面とは反対側の他端面と、前記一端面から前記他端面まで延びる貫通孔と、を有するブロックであって、前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分が前記一端面の側から前記貫通孔に挿入された、ブロックと、
前記光ファイバを前記貫通孔に固定する第１弾性部材と、
を備え、
前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分は、第１部分と、第２部分と、第３部分と、を有し、
前記第１部分は、前記第３部分よりも前記他端面側に設けられ、
前記第２部分は、前記第１部分と前記第３部分との間に設けられ、
前記第１部分におけるコア径は、前記第３部分におけるコア径よりも小さく、
前記第２部分におけるコア径は、前記第１部分から前記第３部分へ向かって大きくなり、
前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記貫通孔の内壁との間に設けられたことを特徴とする光レセプタクル。
（付記２）
光を導通するためのコアとクラッドとを有する光ファイバと、
前記光ファイバの一端側に設けられたフェルールと、
を含むファイバスタブと、
前記フェルールと離間し、一端面と、前記一端面とは反対側の他端面と、前記一端面から前記他端面まで延びるＶ字状の溝と、を有するブロックであって、前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分が前記一端面の側から前記溝に沿って配設されたブロックと、
前記光ファイバを前記溝に固定する第１弾性部材と、
を備え、
前記光ファイバの前記フェルールから突出した部分は、第１部分と、第２部分と、第３部分と、を有し、
前記第１部分は、前記第３部分よりも前記他端面側に設けられ、
前記第２部分は、前記第１部分と前記第３部分との間に設けられ、
前記第１部分におけるコア径は、前記第３部分におけるコア径よりも小さく、
前記第２部分におけるコア径は、前記第１部分から前記第３部分へ向かって大きくなり、
前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記溝との間に配設されたことを特徴とする光レセプタクル。
（付記３）
前記ブロックは、前記溝が設けられた第１部材と、前記第１部材と対向する第２部材と、を有し、
前記光ファイバは、前記第２部材と前記溝との間に設けられ、
前記第１弾性部材は、前記光ファイバと前記溝との間、および、前記光ファイバと前記第２部材との間に設けられたことを特徴とする付記２記載の光レセプタクル。
（付記４）
前記第１部分の全体、及び前記第２部分の全体は、前記光ファイバの中心軸に沿った方向において、前記一端面と前記他端面との間に位置し、
前記第３部分は、前記一端面から突出した部分を有することを特徴とする付記１〜３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記５）
前記第１部分の少なくとも一部は、前記光ファイバの中心軸に沿った方向において、前記一端面と前記他端面との間に位置し、
前記第２部分及び前記第３部分は、前記一端面から突出したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記６）
前記第１部分のコアの屈折率、前記第２部分のコアの屈折率、および前記第３部分のコアの屈折率は、互いに等しく、
前記第１部分のクラッドの屈折率は、前記第３部分のクラッドの屈折率より小さく、
前記第２部分のクラッドの屈折率は、前記第１部分側から前記第３部分側に向かって大きくなることを特徴とする付記１〜５のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記７）
前記第１部分のクラッドの屈折率、前記第２部分のクラッドの屈折率、および前記第３部分におけるクラッドの屈折率は、互いに等しく、
前記第１部分のコアの屈折率は、前記第３部分のコアの屈折率より大きく、
前記第２部分のコアの屈折率は、前記第１部分側から前記第３部分側に向かって小さくなることを特徴とする付記１〜５のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記８）
前記第２部分のコア径は、前記第１部分側から前記第３部分側に向かって線形に大きくなることを特徴とする付記１〜７のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記９）
前記第２部分のコア径は、前記第１部分側から前記第３部分側に向かって非線形に大きくなることを特徴とする付記１〜７のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記１０）
前記第２部分のコアは、前記第１部分側から前記第３部分側にかけて、前記第２部分のコア径が大きくなっている領域の一部に段差を有することを特徴とする付記１〜７のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記１１）
前記第１部分におけるコア径が、０．５μｍ以上、８μｍ以下であることを特徴とする付記１〜１０のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記１２）
前記第１部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、前記第３部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差より大きいことを特徴とする付記１〜１１のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記１３）
前記第１部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、前記第２部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差より大きいことを特徴とする付記１〜１２のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記１４）
前記第３部分におけるコア径が、８μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする付記１〜１３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記１５）
前記第３部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差は、前記第２部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率との差より小さいことを特徴とする付記１〜１４のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記１６）
前記第２部分におけるコアの屈折率とクラッドの屈折率の差は、前記第１部分側から前記第３部分側に向かって小さくなることを特徴とする付記１〜１５のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記１７）
前記第１部分における前記光ファイバの外径は、前記第３部分における前記光ファイバの外径と等しいことを特徴とする付記１〜１６のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記１８）
前記第２部分における前記光ファイバの外径は、前記第１部分における前記光ファイバの外径よりも小さいことを特徴とする付記１〜１７のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記１９）
前記第２部分における前記光ファイバの外径は、前記第３部分における前記光ファイバの外径よりも小さいことを特徴とする付記１〜１８のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記２０）
前記第２部分における前記光ファイバの外径は、前記第１部分における前記光ファイバの外径よりも大きいことを特徴とする付記１〜１７のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記２１）
前記第２部分における前記光ファイバの外径は、前記第３部分における前記光ファイバの外径よりも大きいことを特徴とする付記１〜１７のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記２２）
前記光ファイバの前記ブロック側の端面が、前記光ファイバの中心軸に対して垂直な面から傾いたことを特徴とする付記１〜２１のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記２３）
前記第１部分、前記第２部分、および前記第３部分は、一体でできていることを特徴とする付記１〜２２のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記２４）
前記光ファイバの中心軸に沿った前記第１部分の長さは、５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記２５）
前記光ファイバの中心軸に沿った前記第３部分の長さは、５μｍ以上であることを特徴とする付記１〜２４のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記２６）
前記ブロックは、透光性材料を含むことを特徴とする付記１〜２５のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記２７）
前記ブロックは、セラミックスを含むことを特徴とする付記１〜２５のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記２８）
前記ブロックは、樹脂を含むことを特徴とする付記１〜２５のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記２９）
前記ブロックの前記他端面側において、前記光ファイバの端面に透光性部材が配設されたことを特徴とする付記１〜２８のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記３０）
前記光ファイバのうち前記ブロックの前記一端面から突出した部分の少なくとも一部を覆う被覆部と、
前記被覆部と前記ブロックとの間に設けられた第２弾性部材と、
をさらに備えたことを特徴とする付記１〜２９のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記３１）
前記被覆部と前記ブロックとの間に設けられた第３弾性部材をさらに備え、
前記第３弾性部材は、前記ブロックと前記第２弾性部材との間に位置することを特徴とする付記３０記載の光レセプタクル。
（付記３２）
前記ブロックは、前記光ファイバの中心軸に対して垂直な方向において、前記光ファイバのうち前記一端面から突出した部分と並ぶ段差部を有することを特徴とする付記１〜３１のいずれか１つに記載の光レセプタクル。
（付記３３）
前記段差部の端部の少なくとも一部は、面取りされていることを特徴とする付記３２記載の光レセプタクル。
（付記３４）
被覆部をさらに備え、
前記貫通孔は、前記一端面側に設けられた拡径部を有し、
前記拡径部の径は、前記光ファイバの中心軸に沿った方向において大きくなり、
前記被覆部は、前記光ファイバのうち前記拡径部内に配置された部分を覆うことを特徴とする付記１記載の光レセプタクル。
（付記３５）
前記第１弾性部材は、前記貫通孔内に設けられた部分と、前記貫通孔から飛び出した部分と、を有することを特徴とする付記１記載の光レセプタクル。
（付記３６）
付記１〜３５のいずれか１つに記載の光レセプタクルを備えたことを特徴とする光トランシーバ。
【０１７８】
付記１の光レセプタクルによれば、第１部分におけるコア径が、第３部分におけるコア径よりも小さいため、光学接続面での損失を抑え、光モジュールの長さを短くすることができる。
第２部分を形成することで、第１部分から第３部分へ推移していく際に、コア形状の急激な変化を抑えることができるため、第２部分での光学的損失を抑えることができる。
さらに、第１部分及び第３部分における光の損失は小さいため、第２部分をブロックの貫通孔内に設ける場合、第２部分は貫通孔内のどこに位置してもよい。これにより、光ファイバの精密な長さ管理を必要とせず、経済的に光レセプタクルを製造することができる。
また、光集積回路等の光学素子のＭＦＤとブロック内部のＭＦＤとを近づけることにより、ＭＦＤの差による結合損失を抑えながら光学素子にブロックを直接押し付ける接続方法（バットジョイント）が可能となり、光学素子とブロックとの間の光学デバイスを削減することができる。これにより、コスト削減、デバイス調芯誤差による損失の低減が可能となる。また、光ファイバを貫通孔に固定することで、ブロックの構成部品数を少なく（例えば１つに）することができ、かつ、光ファイバをブロックに挿入することによって組み立てを行うことができるため、製造工程の数を削減することができる。
さらに、第１部分と第３部分は形状が軸方向に対して変化せず、光の損失も小さいため、第２部分をブロックの貫通孔に設ける場合、第２部分は貫通孔内のどこに所在しても問題はない。これにより、ファイバブロック上における光ファイバの精密な長さ管理を必要とせず、経済的にレセプタクルを製造することができる。
【０１７９】
付記２の光レセプタクルによれば、第１部分におけるコア径が、第３部分におけるコア径よりも小さいため、光モジュールの長さを小さくすることができる。
また、第２部分を形成することで、第１部分から第３部分へ推移していく際に、コア形状の急激な変化を抑えることができるため、第２部分での光学的損失を抑えることができる。
さらに、第１部分と第３部分は形状が軸方向に対して変化せず、光の損失も小さいため、第２部分をブロックの溝上に設ける場合、第２部分は溝上のどこに所在しても問題はない。これにより、光ファイバの精密な長さ管理を必要とせず、経済的にレセプタクルを製造することができる。
また、第１弾性部材として接着剤を用いる場合、溝と光ファイバとの間や、溝上に配置された光ファイバの上部に十分な量の接着剤を盛ることができるため、接着強度を増すことができる。
【０１８０】
付記３の光レセプタクルによれば、第２部材によって、光ファイバを溝に押し付けることができる。これにより、光ファイバを精度よく溝に倣わせることができる。
【０１８１】
付記４の光レセプタクルによれば、第１部分及び第２部分の全域をブロックに沿わせ、第１弾性部材によって固定することで、外部からの応力に対して第２部分を保護することができる。
【０１８２】
付記５の光レセプタクルによれば、光ファイバの融着に伴って第２部分におけるクラッドの直径が変化したとしても、ブロックの貫通孔又はＶ字状の溝に沿うのは、第１部分のみである。第１部分の直径は、第１部分の全域に亘って例えば同一である。このため、ブロックとコアとの位置関係に影響を及ぼさずに、光ファイバをブロックに固定できる。
【０１８３】
付記６の光レセプタクルによれば、屈折率差の大きいファイバを用いることで、小さいコア径でも光を散乱させること無く閉じ込めることができ、光がファイバに入射する際の損失を抑えることができる。また、第２部分を形成することで、第１部分から第３部分へ推移していく際に、屈折率差の急激な変化を抑えることができるため、第２部分での光学的損失を抑えることができる。また、コアの素材を共通化することができ、第１部分と第２部分との接続部および第２部分と第３部分との接続部において、コア同士の屈折率差が存在しないため、接続部の反射による損失をおさえることができる。
【０１８４】
付記７の光レセプタクルによれば、クラッドが同一素材で形成できるため、クラッドが一様な物性を持つことができる。それにより、融点も一様になるため融着時のクラッド外径の成形を容易に行うことができる。
【０１８５】
付記８の光レセプタクルによれば、第２部分に進入したレーザーが放射状に広がっていったとしても、クラッドとコアの境界には小さい角度で入射されることとなり、光が全反射することによりクラッド側に光が逃げていくことを防ぐことができる。
【０１８６】
付記９の光レセプタクルによれば、第２部分を形成する際の融着ファイバ引っ張り速度、融着放電時間やパワーに精度の高い制御を必要としないため、製造が比較的容易に可能とすることができる。
【０１８７】
付記１０の光レセプタクルによれば、第２部分を形成する際の融着ファイバ引っ張り速度、融着放電時間やパワーに精度の高い制御を必要としないため、製造が比較的容易に可能とすることができる。また、この形状を取れば融点の異なるファイバでも接続することができるため、融着に用いるファイバの選択肢を広げることができる。
【０１８８】
付記１１の光レセプタクルによれば、微細な光導波路から放出された光に対して、ファイバ側がＭＦＤを小さくすることで、ファイバに入射する際に光のズームを必要としなくなる。それにより結合距離の短縮を図れると共に、レンズの簡略化にも貢献することができる。
【０１８９】
付記１２の光レセプタクルによれば、第１部分において、第３部分よりも小さいビームウェストの光を伝える場合に、シングルモードでかつ損失少なく光を伝播することができる。
【０１９０】
付記１３の光レセプタクルによれば、第１部分において、第２部分よりも小さいビームウェストの光を伝える場合に、シングルモードでかつ損失少なく光を伝播することができる。
【０１９１】
付記１４の光レセプタクルによれば、現在一般的に使用されている光通信用シングルモードファイバとＭＦＤをそろえることができるため、プラグフェルールと結合する場合のＭＦＤ差に起因する結合損失を抑えることができる。
【０１９２】
付記１５の光レセプタクルによれば、第３部分において、第２部分よりも大きいビームウェストの光を伝える場合に、シングルモードでかつ損失少なく光を伝播することができる。
【０１９３】
付記１６の光レセプタクルによれば、第１部分側から第３部分側に向かって徐々に屈折率が小さくなることで、第１部分と第３部分の急激な屈折率の変化を防ぐことができ、第１部分と第３部分の結合位置における反射や散乱による光損失を抑えることができる。
【０１９４】
付記１７の光レセプタクルによれば、第１部分と第３部分の外形が等しいことにより、第１部分と第３部分の中心軸ずれを防止することができ、軸ずれに起因する融着損失を抑えることができる。
【０１９５】
付記１８の光レセプタクルによれば、光ファイバの外径が細くなる第２部分の外周には弾性部材が楔状に存在するため、光ファイバがフェルールよりも外側に突き出ることを抑え、光ファイバの外周のカケやクラックを抑制することができる。
【０１９６】
付記１９の光レセプタクルによれば、第２部分と第３部分のクラッド外径に差を持たせることで、第２部分のクラッドの外側に充填された弾性部材による楔作用をより効果的にする事ができる。
【０１９７】
付記２０の光レセプタクルによれば、第２部分における光ファイバの外径が大きいことにより、融着部の強度を向上させることができる。
【０１９８】
付記２１の光レセプタクルによれば、第２部分における光ファイバの外径が大きいことにより、融着部の強度を向上させることができる。
【０１９９】
付記２２の光レセプタクルによれば、光ファイバの端面が光ファイバの中心軸に対して垂直な面から傾いていることで、光レセプタクルに接続される光学素子から出射され光ファイバに入射する光のうちで、光ファイバの端面で反射した光が光学素子に戻ることを防止し、光学素子を安定して動作させることができる。
【０２００】
付記２３の光レセプタクルによれば、光ファイバを一体で形成することで、第１部分、第２部分、第３部分のそれぞれの境界に空隙が発生することを防ぐことにより、光損失を抑えることができる。
【０２０１】
付記２４の光レセプタクルによれば、光ファイバの長さ及び研磨のばらつきを原因とした光損失を抑制することができる。
【０２０２】
付記２５の光レセプタクルによれば、光ファイバの長さ及び研磨のばらつきを原因とした光損失を抑制することができる。
【０２０３】
付記２６の光レセプタクルによれば、紫外線がブロックを透過することができるため、ブロックをトランシーバ等に固定する際に、ブロックの底面においてＵＶ硬化を行うことができる。
【０２０４】
付記２７の光レセプタクルによれば、ブロックにセラミックスを用いることでブロックに様々な機能を持たせることができる。例えば、低熱膨張セラミックスを用いた場合、ブロック接着後に、温度によって、ブロックの位置が光集積回路等の光学素子に対してずれることを抑制できる。
【０２０５】
付記２８の光レセプタクルによれば、精度の高い金型を用いて樹脂を材料としてブロックを生産することで、生産コストを低く抑えることができる。
【０２０６】
付記２９の光レセプタクルによれば、透光性部材としてアイソレータを取り付けることで、光学素子から第１部分に入射する光または第１部分から光学素子に出射される光の反射を抑制することができる。
【０２０７】
付記３０の光レセプタクルによれば、光ファイバのうちブロックから突出した部分において、第２弾性部材が設けられることにより光ファイバが折れることを抑制できる。また、光ファイバを覆う被覆部とブロックとの間に第２弾性部材が設けられることによって、被覆部が破れることを抑制できる。
【０２０８】
付記３１の光レセプタクルによれば、光ファイバのうちブロックから突出した部分において、第３弾性部材が設けられることにより光ファイバが折れることを抑制できる。また、光ファイバを覆う被覆部とブロックとの間に第３弾性部材が設けられることによって、被覆部が破れることを抑制できる。
【０２０９】
付記３２の光レセプタクルによれば、光ファイバと並ぶ段差部を有することで、接着剤の塗布面積を広くすることができると共に、光ファイバとブロックとの界面に曲げ応力が集中することを防ぐことができる。
【０２１０】
付記３３の光レセプタクルによれば、光ファイバや被覆部が段差部と接触した場合、その接触部分が、光ファイバの折れや被覆部の破れの起点となることを抑制することができる。
【０２１１】
付記３４の光レセプタクルによれば、拡径部内において被覆部を弾性部材によって固定すれば、光ファイバの接着強度及び補強強度を増し、光ファイバの折れを防ぐ。
【０２１２】
付記３５の光レセプタクルによれば、第１弾性部材が貫通孔から飛び出した部分を有することにより、光ファイバのうちブロックから突出した部分において、光ファイバが折れることを抑制できる。
【０２１３】
付記３６の光トランシーバによれば、光ファイバの光学素子側端面のコアを小さくし、かつ一般的に伝送路に用いられるファイバよりもコアとクラッドの屈折率差の大きいファイバを融着することで、光学接続面での損失を抑え、光モジュール全長を短くすることに貢献しながら、一般的に伝送路に用いられるファイバとコアとクラッドの屈折率差の大きいファイバとの融着部分に屈折率およびコア径が緩やかに推移する部分を形成することで、モードフィールドの変換効率を抑え、結果として光学素子からプラグフェルールまでの結合効率の低下を抑制することができる。
【０２１４】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、光レセプタクルなどが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０２１５】
１ 光レセプタクル、  ２ 光ファイバ、  ２ａ 端面、  ３ フェルール、  ３ａ 端面、  ３ｂ 端面、  ３ｃ 貫通孔、  ４ ファイバスタブ、  ５ 保持具、  ６ スリーブ、  ７ クラッド、  ８ コア、  ９ 弾性部材、  １０ 収容部、  ２１ 第１部分、  ２２ 第２部分、  ２３ 第３部分、  ２９ 光ファイバ、  ３９ａ 端面、  ３９ｂ 端面、  ４９ ファイバスタブ、  ５０ プラグフェルール、  ７２ 透光性部材、  ７２ａ 端面、  ７２ｂ 端面、  ７４ 第１の偏光子、  ７５ 第２の偏光子、  ７６ ファラデー回転子、  ８０ ブロック、  ８０ａ 基部、  ８０ｂ 段差部、  ８１ 土台部、  ８１ａ 溝、  ８２ 蓋部、  ８３ａ 第１弾性部材、  ８３ｂ 第２弾性部材、  ８３ｃ 第３弾性部材、  ８６ 被覆部、  ８７ａ 小径部、  ８７ｂ 拡径部、  ８８ 貫通孔、  １１０ 光学素子、  １１１ レーザダイオード、  １１３ 素子、  １２０ 制御基板、  ２００ 光トランシーバ、  ２２９ 第２部分、  ２３９ 第３部分、  Ｃ１ 中心軸
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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