(57)【要約】【課題】  従来、光回路を内蔵し光ファイバで内部接続を行う光モジュールにおいては、光回路とフェルールを最短長さの光ファイバにより接続しようとすると、組み立て作業性が悪化する問題があった。作業性を改善するために余長を確保すると、その余長を持った光ファイバを収納するための空間が必要となり小型化の障害となっていた。【解決手段】  レセプタクル構成面と光回路配置面の間で、各レセプタクルの中間に、光ファイバ余長収納部を設けて、光ファイバをコイル状に周回させながら光ファイバを収納し、余長を確保した。さらに、非屈折率差を大きくし、ＭＦＤを接続対象の光ファイバと同等とした特有の光ファイバケーブルを使用して、光モジュールを小型化した。【選択図】  図１
2006317630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光信号処理を行う光モジュールであって、
フェルールを有する少なくとも１つのプラグもしくは少なくとも一つのレセプタクルを含むコネクタ部と、
各々がフェルールを有する一列に並んだ複数のレセプタクルを含むレセプタクル部と、
前記レセプタクル部の前記複数のレセプタクルが構成する面の上方に配置された少なくとも一つの光回路と、
前記コネクタ部の各々のプラグもしくはレセプタクルのフェルールと前記光回路とを接続し、並びに、前記レセプタクル部の各々のレセプタクルのフェルールと前記光回路とを接続し、各々所定の曲げ半径および所定の曲げ角度にてコイル状に整形された複数の光ファイバと、
前記コネクタ部および前記レセプタクル部との中間に配置され、所定の曲げ半径および前記所定の曲げ角度にて整形された前記複数の光ファイバを収納する取り回し空間と、
前記レセプタクル部の各々のレセプタクルの中間であって、前記光回路の配置面と前記取り回し空間の底面との間に前記取り回し空間から連結して形成され、コイル状に整形された前記複数の光ファイバを内壁によって保持することのできる複数の光ファイバ余長収納部と、
を備えたことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記コネクタ部には１つのプラグを、前記レセプタクル部には２つのレセプタクルを、
前記２つのレセプタクルの中間に前記光ファイバ余長収納部を１つ備えることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記コネクタ部には２つのプラグを、前記レセプタクル部は２つのレセプタクルを、前記２つのレセプタクルの中間に１つの前記光ファイバ余長収納部を１つ備えることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記複数の光ファイバは、
前記光モジュール外部の接続対象となる光ファイバのモードフィールド径とほぼ等しいモードフィールド径を有し、前記所定の曲げ半径および前記所定の曲げ角度において、１次モード以上の高次モードの曲げ損失を所定値以上とし、基本モードの曲げ損失を所定値以下とする屈折率プロファイルを有するコアとクラッドを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の光モジュール。
【請求項５】
前記複数の光ファイバは、
前記光モジュール外部の接続対象となる光ファイバのモードフィールド径と前記光回路の光導波路のモードフィールド径の中間の大きさのモードフィールド径を有し、所定の曲げ半径および所定の曲げ角度において、１次モード以上の高次モードの曲げ損失を所定値以上とし、基本モードの曲げ損失を所定値以下とする屈折率プロファイルを有するコアとクラッドを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の光モジュール。
【請求項６】
前記複数の光ファイバの前記高次モードは、１次モードのみであり、２次モード以上は励起されない屈折率プロファイルであることを特徴とする請求項４または請求項５いずれかに記載の光モジュール。
【請求項７】
前記複数の光ファイバの前記屈折率プロファイルはステップインデックス型であることを特徴とする請求項４乃至請求項６いずれかに記載の光モジュール。
【請求項８】
前記複数の光ファイバのコア・クラッド比屈折率差は０．５５±０．１％であって、基本モードのモードフィールド径は波長１．３μｍ帯において９．３±０．７μｍであることを特徴とする請求項４乃至請求項７いずれかに記載の光モジュール。
【請求項９】
前記複数の光ファイバのクラッド径は、４０μｍ以上９０μｍ以下であることを特徴とする請求項４乃至請求項８いずれかに記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記光ファイバは、高Δ光ファイバ、ホールアシスト光ファイバであることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記コネクタ部のプラグもしくはレセプタクル、並びに、前記レセプタクル部の複数のレセプタクルは、ＭＵ型コネクタまたはＬＣ型コネクタであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０いずれかに記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信用光モジュールに関する。特に小型、低損失のプラグレセプタクル型光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの爆発的な普及に代表される最近の通信技術の進歩には目覚しいものがある。これに伴い、光通信システムの整備が世界的に推進され、その重要性や利便性から一般消費者にまで普及が拡大されてきた。光通信システムにおいて、重要な役割を果たしている要素部品に、光モジュールがある。光モジュールは、内部に一定の光信号処理機能を持つ光回路を備えており、光回路と光モジュール外部との接続のために、光ファイバが使用される。
【０００３】
図１８は、従来の光モジュールの構造の一例である。光モジュールの一形態であって、プラグレセプタクル型モジュールと呼ばれている。このモジュールは、プラグ部５１とレセプタクル部５２を有している。プラグ部５１は、コネクタレセプタクルを有する光送受信モジュールなどの各種光コンポーネントにかん合する。レセプタクル部５２は、（図１８において右側の）コード付きコネクタプラグにかん合するモジュール構造となっている。
【０００４】
このプラグレセプタクル型モジュールは、実現する機能に応じて波長分割多重フィルタ、波長カット光フィルタ、光タップ、光スプリッタなどの光回路を内蔵している。固定減衰器などの従来のプラグレセプタクル型モジュールは、図１８に示すようにプラグ部５１とレセプタクル部５２が１心ずつの構造であった（非特許文献１参照）。プラグ部５１とレセプタクル部５２のフェルール５３を１本で共通化し、そのフェルール５３に光ファイバを通し、フェルール５３に溝を切ってフィルタ５０などを挿入する構造であった。そのため、入出力がそれぞれ２心以上あるものについて対応できなかった。
【０００５】
光モジュール内部の接続用に最も多く使用されている光ファイバは、１．３μｍ帯シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ）である。この光ファイバは、モードフィールド径（ＭＦＤ）が９．３±０．７μｍで、屈折率プロファイルがステップインデックス型、コア・クラッド比屈折率差が０．３％のものが一般的である。
【０００６】
【非特許文献１】昭和電線、“光デバイス、光固定減衰器”、[online]、インターネット〈http://www.swcc.co.jp/products/optical_device/fix_optical.htm〉
【非特許文献２】住友電工、“シングルモードファイバ”、 [online]、インターネット〈http://www.sei.co.jp/fbr-prdcts/02/2-1.htm〉
【非特許文献３】ＮＴＴ、“ニュースリリース”、[online]、2003年12月17日、インターネット〈http://www.ntt.co.jp/news/news03/0312/031217.html〉
【非特許文献４】A. W. Snyder, I. White, and D.J. Mitchell, ”Radiation from Bent Optical Waveguide, ”Electronics Letters, Vol.11, No.15, pp.332-333, 24th Jul.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の光モジュールには、次に述べるような問題点があった。複数のプラグまたはレセプタクルを持つ光モジュールにおいては、モジュール内部に接続用の光ファイバが必ず用いられる。接続用光ファイバにも、上述したシングルモード光ファイバが用いられる。
【０００８】
光モジュール内に使用されているシングルモード光ファイバは、曲げ損失が大きい（非特許文献２参照）。例えば、従来のシングルモード光ファイバを、曲げ半径１０ｍｍ、曲げ角度１８０度の条件で使用すると、曲げ損失が４０ｄＢ以上も生じてしまう。そのため、この光ファイバを内部の接続に用いた光モジュールでは、光ファイバを小さく曲げて実装することが不可能で光モジュールの小型化に限界があった。
【０００９】
曲げ半径を小さくしても曲げ損失の小さいシングルモード光ファイバには、まず、コア・クラッド比屈折率差を大きくしたタイプのものがある。コア・クラッドの比屈折率差を大きくすることにより、光ファイバの閉じ込め効果が強くなり、光ファイバを曲げても曲げ損失は小さい。ここで、光のモード分散を抑えて伝播モードをシングルモードで動作させるためには、モードフィールド径（ＭＦＤ）を小さくする必要がある。たとえば、コア・クラッド比屈折率差を１．７％、モードフィールド径を６μｍと小さくすると、曲げ半径５ｍｍ、曲げ角度１８０度の条件で曲げた場合においても、曲げ損失を０．１ｄＢ以下に抑制することが可能である。しかし、この比屈折率差を大きくしたファイバを、通常のシングルモード光ファイバと接続すると、０．８ｄＢ程度の接続損失が生じてしまう。モードフィールド径が異なるため、両ファイバ間において、モードミスマッチが生じるからである。
【００１０】
このシングルモード光ファイバを、光モジュール内部の接続に用いて、光ファイバを小さな曲げ半径として曲げて収納すれば、光モジュールを小型化できる。しかし、接続損失が大きくなるため実用的でない光モジュールとなってしまう。
【００１１】
シングルモード光ファイバと接続しても接続損失が小さく、曲げ損失も小さい、光ファイバには、ホールアシスト光ファイバがある（非特許文献３参照）。ホールアシスト光ファイバは、通常のシングルモード光ファイバと同じ屈折率プロファイルを持っている。そして、ファイバの中心からコア径の２倍程度離れた位置に、コア径と同程度の内径を持つ空孔を６個程度設けたものである。この光ファイバによると、通常のシングルモード光ファイバとの接続損失を抑制したまま、空孔による強い閉じ込め効果によって、曲げ時の放射損失、すなわち曲げ損失も抑制することができる。
【００１２】
しかし、このホールアシスト光ファイバでは、コネクタ端面などの接続点端面において空孔を塞ぐ処理が必要である。この処理を行わないと、水分や他の物質がこの空孔に入り込むことにより、曲げ損失が増加してしまう。さらには、直線状態の伝送損失までもが増加してしまう。空孔は樹脂などによって塞ぐことができるが、この作業によるコスト増加が問題であった。また、このホールアシスト光ファイバは、空孔を設けるその複雑な構造のため、根本的に、光ファイバとして製造コストが高いという問題があった。したがって、光モジュール内に上述した光ファイバを使用しても、端面処理の必要性やコストの高さが、大きな障害となっていた。
【００１３】
さらに、上述した曲げ損失の少ない光ファイバを用いて、小型の光モジュールを構成する場合であっても、光モジュールを製造する際の作業性の悪さの問題があった。光モジュールを小型化が進むと、光モジュール内部において光回路とフェルールを接続する光ファイバの長さは短くなる。そうすると、光モジュール内のフェルール接続作業の際の光ファイバ余長が短くなる。このため、この接続作業が非常に難しくなる。接続作業に失敗した場合には、余長が短いために、再び作業を行うことも困難となる。一方、作業性を確保するために光ファイバの余長を長くすれば、光モジュール内にその余長部分を収納する空間を確保することが必要となる。良好な作業性の確保のために余長を確保することと、光モジュールの小型化は相反する要求でもあった。
【００１４】
本発明は、複数の入出力光ファイバによって接続された光回路を内蔵可能な複数のプラグまたはレセプタクルを有する光モジュールを実現する。さらに、光モジュール製造時の作業性が良く、製造歩留まりを向上させた、小形、低損失な光ファイバモジュール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】
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、所定の光信号処理を行う光モジュールであって、フェルールを有する少なくとも１つのプラグもしくは少なくとも一つのレセプタクルを含むコネクタ部と、各々がフェルールを有する一列に並んだ複数のレセプタクルを含むレセプタクル部と、前記レセプタクル部の前記複数のレセプタクルが構成する面の上方に配置された少なくとも一つの光回路と、前記コネクタ部の各々のプラグもしくはレセプタクルのフェルールと前記光回路とを接続し、並びに、前記レセプタクル部の各々のレセプタクルのフェルールと前記光回路とを接続し、各々所定の曲げ半径および所定の曲げ角度にてコイル状に整形された複数の光ファイバと、前記コネクタ部および前記レセプタクル部との中間に配置され、所定の曲げ半径および前記所定の曲げ角度にて整形された前記複数の光ファイバを収納する取り回し空間と、前記レセプタクル部の各々のレセプタクルの中間であって、前記光回路の配置面と前記取り回し空間の底面との間に前記取り回し空間から連結して形成され、コイル状に整形された前記複数の光ファイバを内壁によって保持することのできる複数の光ファイバ余長収納部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、前記コネクタ部には１つのプラグを、前記レセプタクル部には２つのレセプタクルを、前記２つのレセプタクルの中間に前記光ファイバ余長収納部を１つ備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記コネクタ部には２つのプラグを、前記レセプタクル部は２つのレセプタクルを、前記２つのレセプタクルの中間に１つの前記光ファイバ余長収納部を１つ備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記複数の光ファイバは、前記光モジュール外部の接続対象となる光ファイバのモードフィールド径とほぼ等しいモードフィールド径を有し、前記所定の曲げ半径および前記所定の曲げ角度において、１次モード以上の高次モードの曲げ損失を所定値以上とし、基本モードの曲げ損失を所定値以下とする屈折率プロファイルを有するコアとクラッドを含むことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、前記複数の光ファイバは、前記光モジュール外部の接続対象となる光ファイバのモードフィールド径と前記光回路の光導波路のモードフィールド径の中間の大きさのモードフィールド径を有し、所定の曲げ半径および所定の曲げ角度において、１次モード以上の高次モードの曲げ損失を所定値以上とし、基本モードの曲げ損失を所定値以下とする屈折率プロファイルを有するコアとクラッドを含むことを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、前記複数の光ファイバの前記高次モードは、１次モードのみであり、２次モード以上は励起されない屈折率プロファイルであることを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、前記複数の光ファイバの前記屈折率プロファイルはステップインデックス型であることを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、前記複数の光ファイバのコア・クラッド比屈折率差は０．５５±０．１％であって、基本モードのモードフィールド径は波長１．３μｍ帯において９．３±０．７μｍであることを特徴とする。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、前記複数の光ファイバのコア・クラッド比屈折率差は０．５５±０．１％であって、基本モードのモードフィールド径は波長１．３μｍ帯において９．３±０．７μｍであることを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、前記光ファイバは、高Δ光ファイバ、ホールアシスト光ファイバであることを特徴とする。
【００２５】
請求項１１に記載の発明は、前記コネクタ部のプラグもしくはレセプタクル、並びに、前記レセプタクル部の複数のレセプタクルは、ＭＵ型コネクタまたはＬＣ型コネクタであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の光モジュールにより、小形でありながら、光回路の入出力光ファイバの長さ公差を大きくすることができ、フェルール装着時の失敗を考慮して光ファイバの余長を大きくとることが可能となる。光モジュールの組み立て時の作業性を改善し、製造歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【００２７】
さらに、本発明に特有の光ファイバを採用することにより、光ファイバの曲げ損失が小さく、通常の光ファイバとの接続損失を小さくしながら、小形、低損失な光モジュールを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の光モジュールは、プラグレセプタクル型モジュールのレセプタクル構成面の上方に光回路を配置するともに、光ファイバケーブルの取り回し空間に連結する光ファイバ収納部を、光回路の下方で各レセプタクルの間に配置したことを特徴としている。光モジュールのプラグ、レセプタクル軸方向の全長を伸ばすことなく、光ファイバの余長を確保することができる（実施例１、実施例２）。さらに、この構成に、本発明の光モジュール特有の光ファイバを使用して、さらに小型化・低損失化を実現した（実施例３）。さらに、プラグ、レセプタクル数を増やしたマルチコネクタタイプの光モジュールにも、本発明を適用できる（実施例４）。以下、実施例に従って詳細に説明する。
【００２９】
（実施例１）  
図１は、実施例１にかかる光モジュールの構造を示す図である。光モジュールは、プラグが１心、レセプタクル２心からなるプラグレセプタクルモジュールである。以下、１×２プラグレセプタクル型光モジュールと呼ぶ。
【００３０】
この光モジュールは、プラグ１０ａからなるプラグ部１０、２つのレセプタクル１２ａ、１２ｂが一列に並んだレセプタクル部１２があり、その中間に取り回し空間１１が配置され、一体に構成されたハウジング９からなる全体構造をしている。プラグ１０ａとレセプタクル１２ａ、１２ｂは対向して配置されており、それぞれのコネクタ軸は平行となっている。本発明の光モジュールは、モジュール内部に独特の光ファイバ余長収納部を設け、この光ファイバ余長収納部に接続用の光ファイバを収納する構成としたところに大きな特徴がある。以下、この構造について、断面図等を使用しながら説明する。
【００３１】
図１（ａ）は、本光モジュールをレセプタクル側から見た正面図である。図１（ｂ）、図１（ｃ）、図１（ｄ）は、それぞれ、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ´線、Ｂ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ´線による断面図を示している。
【００３２】
図１（ａ）より分かるように、レセプタクル１２ａ、１２ｂの構成面の上方に、光回路１が配置されている。ここで、レセプタクルの構成面とは、各々のレセプタクルの中心軸を含む面を言う。すなわち、図１（ａ）においては、Ｄ−Ｄ´を含み光モジュールのハウジング９の底面に平行な面となる。また、図１（ｂ）、図１（ｃ）、図１（ｄ）より、光回路１は、光ファイバ２ａ、２ｂによって、それぞれレセプタクル１２ａ、１２ｂに接続されている。例えば、光回路１は、光ファイバ２ａによって、レセプタクル１２ａのフェルール４ｂに接続されている。また、光回路１は、光ファイバ３によって、プラグ１０ａのフェルール４ａに接続されている。図１（ｂ）、図１（ｃ）、図１（ｄ）においては、各光ファイバを図面上区別するために、光回路１−プラグ間の光ファイバ３を一点鎖線によって、光回路１−レセプタクル間の光ファイバ２ａ、２ｂを実線によって示している。
【００３３】
入出力光ファイバ２ａ、２ｂ、３は、光回路１からプラグ１０ａおよび光回路１から２つのレセプタクル１２ａ、１２ｂまで、所定の曲げ半径以上を保つように、それぞれ、モジュール内の取り回し空間１１において取り回される。この曲げ半径は、使用する光ファイバの曲げ損失および機械的強度を考慮して決定される。
【００３４】
光回路１は、板状の基板の上に構成されたものであるが、補強部材などで分厚い形状となっており、本実施例においては断面がほぼ正方形の直方体として表している。光回路１は、この形状に限定されるわけではない。
【００３５】
図２は、プラグ側方向から見た本発明にかかる光モジュールの斜視図である。図２においては、接続関係を見やすくするために一方のレセプタクル１２ａ側のみの光ファイバ２ａを示してあり、他方のレセプタクル１２ｂ側の光ファイバ２ｂは省略してある。また、フェルール４ａに組み込まれたスプリング５も省略してある。
【００３６】
本発明にかかる光モジュールにおいては、モジュール内部の上記入出力光ファイバを収納する光ファイバ余長収納部８を新たに設けたところに大きな特徴がある。光ファイバ余長収納部８は、光回路１の配置面の下方で、レセプタクル１２ａとレセプタクル１２ｂの中間部に設けられた空間で、取り回し空間１１と連続している。ここで、光回路の配置面とは、光回路１の底面を含みレセプタクル構成面と平行な面とする。光ファイバ余長収納部８は、取り回し空間から連続して、突出して形成されており、取り回し空間の底面はそのまま連続して、光ファイバ余長収納部８へ延長されている。本実施例においては、光回路１の底面がそのままむき出しになっており、光回路１が光ファイバ余長収納部８の上面を覆う構成となっている。しかし、これに限定されるわけではなく、光回路の配置面と取り回し空間の底面との間に形成されていれば良い。光モジュール内部に使用する入出力光ファイバは、光モジュール内のフェルールとの装着作業を行うために、作業上最低限の余長を確保する必要がある。ここで、入出力光ファイバは、曲げ半径Ｒは５ｍｍで取り回している。
【００３７】
例えば、光ファイバ２ａの長さは、最短距離で接続しようとする場合、光回路１とフェルール４ａとの間を、曲げ角度１８０度分の取り回しにより収納することにより、約１５．７ｍｍとなる。この長さは、光回路１の入出力光ファイバにフェルールの装着作業をする長さとしては非常に短く、作業性が非常に悪い。一旦、装着作業に失敗しても、光ファイバの余長が無いため再作業を行うことができない。したがって、製造時の装着作業の失敗はゆるされない。そこで、光回路１の下部で、２つのレセプタクル１２ａ、１２ｂの間に、曲げ半径５ｍｍ以上で光ファイバを取り回すことができる光ファイバ余長収納部８を設けた。この光ファイバ余長収納部８の空間を設けることによっても、光モジュール全体の容積は増加しない。
【００３８】
光ファイバ余長収納部８の空間において、光ファイバを一周させる毎に、３１．４ｍｍ（直径１０ｍｍ×π）の光ファイバ余長を確保することができる。入出力光ファイバのフェルールへの装着作業が容易になり、また、装着作業を失敗しても、付け直し作業をすることができる。図１、図２においては、光ファイバは一周半させて（曲げ角度は５４０度）、余長を確保しているが、必要に応じて、数周に渡って光ファイバを取り回してさらに余長を確保してもよい。数周させて余長を確保すれば、フェルール装着作業の失敗により光ファイバ長が不足しても、余長部分により再作業の対応が可能となる。
【００３９】
図３は、光ファイバ余長収納部の効果を説明する図である。図３に比較して示すように、光ファイバ余長収納部８を設けない場合では、単純にプラグとレセプタクルの間の取り回し空間１１を利用することになり、プラグ端からレセプタクル端までの光モジュール全長が長くなってしまう。たとえば、入出力光ファイバの曲げ半径を５ｍｍをとした場合、光モジュール全長は、本発明の光モジュールの場合と比較して５ｍｍ以上長くなってしまう。本発明の光モジュールによれば、最短距離で光ファイバを取り回す場合と同じ長さの光モジュール全長として、小形を維持しつつ、作業性を高めることができる。さらに、光ファイバ余長収納部８は両側に内壁があるので、この内壁が光ファイバのガイドとなって、光ファイバを光モジュール底面に対して垂直に保持することができる。光モジュール組立作業中に、光ファイバが倒れこむことなく、容易に実装作業ができる。本発明の光ファイバ余長収納部８がない場合では、光ファイバの円弧を光モジュール底面に対して垂直に保持するために、フェルールへの装着作業時に、光ファイバを粘着テープなどで留めておく必要が生じ、組立作業性・生産性が悪い。
【００４０】
以上、説明したように、本発明にかかる光モジュール構造によれば、小型化を維持しつつ、光モジュールの小型化に伴う作業性の悪さを解消することができる。接続用の光ファイバの余長を確保して、作業性を高めることができる。
【００４１】
図４は、本発明にかかる光モジュールの使用例を説明する図である。本発明の光モジュール２０は、プラグ２５ａと２つのレセプタクル２６ａ、２６ｂを持つ。図４に示すように、加入者用光通信に用いられる１心双方向通信用光回線終端装置（Optical Network Unit、以下ＯＮＵとする）２３のレセプタクルに接続して使用する。収容局からの光ファイバコード２７ａをレセプタクル２６ａに接続し、映像など追加サービス用ＯＮＵ２４とレセプタクル２６ｂを、光ファイバコード２７ｂによって接続する。収容局とＯＮＵ２３間で１３１０ｎｍと１４９０ｎｍの波長の光を用いて上り下りの通信を行う。１５５０ｎｍ帯の波長の光によって、追加サービス信号を追加サービス用ＯＮＵ２４に分配する。既存のＯＮＵに、本構成の光モジュールを装着して、映像などのサービスを簡単に追加できる。
【００４２】
図５は、本発明の光モジュールに内蔵される光回路の一例を説明する図である。図５に示す平面光波回路（Planer Lightwave Circuit：以下ＰＬＣと記す）型１入力２出力の波長分割フィルタを適用した。交差導波路を２ヶ所構成し、これらに溝加工し、初段に１５００ｎｍ／１５５０ｎｍ波長分割薄膜フィルタ３３を、後段に１５５０ｎｍ全反射薄膜フィルタ３４をそれぞれ挿入し固定してある。この構成により、光ファイバ３０ａが接続される入力ポートと光ファイバ３０ｂが接続される出力ポート１の間を１３１０ｎｍと１４９０ｎｍの信号が通過し、入力ポートと光ファイバ３０ｃが接続される出力ポート２の間を１５５０ｎｍ帯の信号が通過する。入出力光ファイバがＰＬＣ３１の片端に集約されているので小形である。入出力光ファイバ３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、光コネクタフェルールで終端され、それぞれ、光回路の入力ポートはレセプタクル２６ａへ、出力ポート１はプラグ２５ａへ、出力ポート２はレセプタクル２６ｂに導かれる。
【００４３】
（実施例２）  
図６は、実施例２にかかる光モジュールの構造を示す図である。プラグ２心、レセプタクル２心からなるプラグレスプタクルモジュールである。以下、２×２プラグレセプタクル型光モジュールと呼ぶ。この光モジュールは、２つのプラグ１０ａ、１０ｂが一列に並んだプラグ部１０、２つのレセプタクル１２ａ、１２ｂが一列に並んだレセプタクル部１２があり、その中間に取り回し空間１１が配置され、一体に構成されたハウジング９からなる全体構造をしている。プラグ１０ａ、１０ｂとレセプタクル１２ａ、１２ｂは対向して配置されており、それぞれのコネクタ軸は平行となっている。
【００４４】
図６は、本光モジュールをレセプタクル側から見た正面図のほか、Ｂ−Ｂ´線、Ｃ−Ｃ´線による断面図も示している。各断面図から分かるように、レセプタクル１２ａ、１２ｂの構成面の上方に、光回路１が配置されている。また、光回路１は、光ファイバ２ａ、２ｂによって、それぞれレセプタクル１２ａ、１２ｂに接続されている。例えば、光回路１は、光ファイバ２ａによって、レセプタクル１２ａのフェルール４ｂに接続されている。また、光回路１は、光ファイバ３ａ、３ｂによって、プラグ１０ａ、１０ｂに接続されている。例えば、光回路１は、光ファイバ３ａによって、レセプタクル１２ａのフェルール４ａに接続されている。図６においては、各光ファイバを図面上で区別するために、光回路１−プラグ間の光ファイバ３ａ、３ｂを一点鎖線によって、光回路１−レセプタクル間の光ファイバ２ａ、２ｂを実線によって示している。
【００４５】
入出力光ファイバ２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂは、光回路１から２つのプラグ１０ａ、１０ｂおよび光回路１から２つのレセプタクル１２ａ、１２ｂまで、所定の曲げ半径以上を保つように、モジュール内の取り回し空間１１において取り回される。この曲げ半径は、使用する光ファイバの曲げ損失および機械的強度を考慮して決定される。
【００４６】
図７は、プラグ側方向から見た本発明にかかる光モジュールの斜視図である。図７においては、見やすくするためにレセプタクル１２ａおよびプラグ１０ａ側のみの光ファイバ２ａ、３ａを示してあり、レセプタクル１２ｂおよびプラグ１２ｂ側の光ファイバ２ｂ、３ｂは省略してある。また、フェルール４ａ等に組み込まれたスプリング５も省略してある。
【００４７】
実施例２の光モジュールも、実施例１同様に、光ファイバ余長収納部８を設けている。光ファイバ余長収納部８は、光回路１の配置面の下方でレセプタクル１２ａとレセプタクル１２ｂの中間部に設けられた空間であり、取り回し空間１１と連続している。ここで、光回路の配置面とは、光回路１の底面を含みレセプタクル構成面と平行な面とする。光ファイバ余長収納部８は、取り回し空間１１から連続して、突出して形成されており、取り回し空間１１の底面はそのまま連続して、光ファイバ余長収納部８へ延長されている。
【００４８】
実施例２の光モジュール構成により、光回路の入出力光ファイバにフェルールの装着が容易になり、また、失敗時の付け直しが可能となった。しかも、光ファイバ余長収納部８を設けない場合と比較して、全体の容積は変わらない。良好な作業性を確保しつつ、光モジュールの全長を短くして、全体を小形にすることが可能となった。また、光ファイバの形成する円弧を光ファイバ余長収納部８の両側の壁がガイドし、光ファイバを光モジュール底面に垂直に保持することができる効果がある。なお、図６、図７においては光ファイバの取り回しは一周半のみであるが、必要に応じてさらに数周取り回しをしてもよい。数周にわたって取り回すことにより、フェルール装着作業を失敗した場合においても、光ファイバ長の不足に対応できる効果がある。光モジュールの製造歩留まりを向上させることができる。
【００４９】
図８は、実施例２の光モジュールの使用例を示す図である。本発明の光モジュールを使用してＣＤＷＮ（Coarse Wavelength Division Multiplexing）通信系を構成する場合を図８（ａ）に、従来技術によりＣＤＷＮ通信系を構成する場合を図８（ｂ）に示す。ここで、光モジュール２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、それぞれ、プラグ２５ａ、２５ｂとレセプタクル２６ａ、２６ｂを持っている。本光モジュールは、２心双方向通信用光送受信モジュール２２ａ、２２ｂ、２２ｃにそれぞれ接続して使用する。
【００５０】
収容局２９は、ＷＤＭ装置２８を経由して、１心の光ファイバコード２７ａにより、光モジュール２１ａのレセプタクル２６ａに接続される。光モジュール２１ａは、プラグ２５ａ、２５ｂにより、光送受信モジュール２２ａに接続される。光モジュール２１ａのレセプタクル２６ｂは、光ファイバコード２７ｂによって、もう一つの光モジュール２１ｂに接続される。以下、同様に光ファイバコード２７ｃにより、光モジュール２１ｂと光モジュール１ｃが接続される。光信号は、ＣＷＤＭグリッドの波長を用いる。たとえば、光送受信モジュール２２ａの受信にλ１、送信にλ２を、光送受信モジュール２２ｂの受信にλ３、送信にλ４を、光送受信モジュール２２ｃの受信にλ５、送信にλ６を割り当てられる。
【００５１】
従来は、図８（ｂ）に示すように、収容局２９と各光受信モジュール２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、それぞれ１対１で２心の光ファイバコードを使用して、２心双方向通信をすることしかできなかった。すなわち、光送受信モジュール２２ａは光ファイバコード２７ａ、２７ｂにより、光送受信モジュール２２ａは光ファイバコード２７ｃ、２７ｄにより、光送受信モジュール２２ｃは光ファイバコード２７ｅ、２７ｆにより、それぞれ収容局２９と接続する必要があった。本光モジュールの使用により、従来は２本必要であった光ファイバコードは、１本だけでよくなり、１対ＮのＣＷＤＭ１心双方向通信に拡張することができる。
【００５２】
図９は、実施例２の光モジュールに使用される光回路の一例を示す図である。光回路（ＰＬＣ）３１は、たとえばＰＬＣ型波長分割フィルタを使用する。交差導波路を３ヶ所構成し、これらに溝加工し、初段にλ１バンドパスフィルタ３５を、次段にλ２バンドパスフィルタ３５を、終段に全反射フィルタ３７それぞれ挿入し固定してある。光ファイバ３０ａが接続される入力ポートからの波長多重信号は、光ファイバ３０ｂが接続される出力ポート１、光ファイバ３０ｃが接続される出力ポート２から、それぞれ波長λ１、λ２の光信号を出力する。光ファイバ３０ｄが接続される出力ポート３から、残りの光信号が透過される。
【００５３】
この光回路の入力ポート１、出力ポート１、２、３の光ファイバ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、それぞれ２×２プラグレセプタクル型光モジュールのレセプタクル１２ａ、プラグ１０ａ、プラグ１０ｂ、レセプタクル１２ｂに接続されている（図６を参照）。また、収容局−レセプタクル２６ａ、プラグ２５ａ−光送受信モジュールの受信ポート、プラグ２５ｂ−光送受信モジュールの送信ポート、レセプタクル２６ｂ−後段のプラグレセプタクル型光モジュールと接続する（図８を参照）。この接続形態により、収容局から各光送受信モジュール２２ａ、２２ｂ、２２ｃを、光ファイバコード２７ｂ、２７ｃ、２７ｄによって次々に鎖状に接続し、ＣＷＤＭ通信ができる。さらに後段に光モジュールを追加していくことで、容易にＣＷＤＭ通信の規模を拡張していくことができる。
【００５４】
なお、以上の実施例１、実施例２で説明してきた本発明の光モジュールの特徴は、１×２、２×２型以外にもＮ×Ｍ（Ｎ≧１、Ｍ≧２）の構造に適用可能である。複数の光ファイバ余長収納部８を設けることにより、実施例１、実施例２と同様の作業性向上と光モジュール小型化の効果を得ることができる。実施例４において説明する。
【００５５】
（実施例３）  
図１０〜図１５に基づいて、実施例３にかかる光モジュールの設計手順および構成を説明する。実施例３の光モジュールは、実施例１もしくは実施例２の光モジュールに、以下に説明する本発明特有の光ファイバを適用したものである。実施例１、実施例２において説明した光モジュール構造と、この光ファイバの組み合わせにより、光回路の入出力光ファイバへのフェルール装着が容易で、作業性を改善し、小形・低損失で実用に供することが可能な光モジュールを実現できる。
【００５６】
実施例３の光モジュールにおいては、内部の接続に使用される光ファイバが重要な役割を有している。以下、詳細にこの光ファイバについて説明する。実施例３の光モジュールにおいて使用されている光ファイバは、曲げ損失を低減するためにコア・クラッドの比屈折率差を大きくする。しかし、モードフィールド径は、接続対象であるこの光モジュール外部の光ファイバのモードフィールド径とほぼ同一とするという点に、第１の特徴がある。従来、コア・クラッドの比屈折率差を大きくする場合には、シングルモードで動作させるために、モードフィールド径を非常に小さくしていた（例えば、６μｍ）。実施例３の光モジュールにおいて使用される光ファイバは、モードフィールド径をより大きくして、接続対象のファイバとほぼ同一にしている。したがって、コア・クラッド比屈折率差が大きく、かつ、モードフィールド径が大きいため、マルチモード動作となる。
【００５７】
そこでさらに、基本モードの曲げ損失を小さくし高次モードの曲げ損失は大きくするという第２の特徴となる発想を加え、上記の条件を実現する屈折率プロファイルを求めている。この屈折率プロファイルを採用することにより、曲げ損失が小さく、かつ、通常の光ファイバとの接続損失が小さい光ファイバを実現することができる。なお、この光ファイバは、モードフィールド径の異なる２種類の光ファイバ間、モードフィールド径の異なる２種類の光導波路間、あるいは、モードフィールド径の異なる光ファイバと光導波路間を接続する場合には、次のようにする。すなわち、実施例３の光モジュールにおいて使用される光ファイバのモードフィールド径を、異なる２つの径のほぼ中間の大きさに設定する。これより、２つの接続点の接続損失の和が最小となる。以下、さらに詳細に説明をする。
【００５８】
図１０は、実施例３にかかる光モジュールに使用される光ファイバの動作概念を説明する図である。光ファイバ４１は、接続点４４において接続対象である入力シングルモードファイバ４２と、接続点４５においてもうひとつの接続対称である出力シングルモードファイバ４３にそれぞれ接続されている。それぞれのファイバは、コア４８とクラッド４９を有している。実施例３の光ファイバ４１は、接続対象である入力シングルモードファイバ４２および出力シングルモードファイバ４３と比較して、コア・クラッド比屈折率差Δを高くして、モードフィールド径（以下、ＭＦＤとする）をほぼ同一としたマルチモード光ファイバである。
【００５９】
簡単のため、以後この光ファイバを、高Δ太コアファイバと呼ぶ。所定の曲げ半径Ｒと所定の曲げ角度θの条件にて、接続対象となる光ファイバ間に、光導波路間に、あるいは、光ファイバと光導波路間に接続する。そして、曲げられた状態の実施例３の高Δ太コアファイバ４１において、高次モードの光をファイバ外部へ放射するように設計されている。図１０において、山形波形は各モード（ＬＰ０１、ＬＰ１１、ＬＰ２１）の強度プロファイルの様子を示す。
【００６０】
次に、本実施例３の特有の効果を生じさせる光ファイバのパラメータの設計手順を説明する。ここでは、高Δ太コアファイバとの接続対象を、シングルモード光ファイバとする。シングルモード光ファイバは、モードフィールド径（ＭＦＤ）が９．３±０．７μｍで、屈折率プロファイルがステップインデックス型、コア・クラッド比屈折率差が０．３％の一般的なものである。高Δ太コアファイバの曲げ条件として、曲げ半径５ｍｍ、曲げ角度５４０度、すなわち一周半曲げて接続する場合を実施例として説明する。
【００６１】
図１２は、実施例３の光モジュールに使用される光ファイバのパラメータ設計方法を説明する図である。最初に、比屈折率差Δをパラメータとして、所望のＭＦＤ範囲に対し、高Δ太コアファイバの基本モードと１次モードの曲げ損失をそれぞれ計算する。曲げ損失の計算値は、屈折率プロファイルによって異なるが、ここではステップインデックス型プロファイルとした。
【００６２】
曲げ損失の計算は、例えば次式により計算する。
【００６３】
【数１】
2006317630.tif 000003
【００６４】
尚、αは減衰係数で、このαに光ファイバの長さを乗じて曲げ損失を計算する。ここで、ρは曲げ半径、ａは光ファイバのコア半径、ｖは光ファイバの伝播光の規格化周波数、ｕとｗは光ファイバのコアとクラッドの伝播定数、Δはコア・クラッド比屈折率差である。ｕ、ｖ、ｗはコア、クラッドの屈折率、コア半径より求められ、ＭＦＤはコア径から求められる（非特許文献４を参照）。
【００６５】
図１２からわかるように、曲げ損失は、基本モードに対して、１次モードのほうが大きい。ＭＦＤが大きくなるにつれて、曲げ損失は小さくなる。また、比屈折率差Δが大きいほど曲げ損失は小さく、Δ１＜Δ２＜Δ３の関係が成り立つ。本実施例においては、比屈折率差Δを、Δ１＝０．５５％、Δ２＝０．６０％、Δ３＝０．６５％とした。
【００６６】
接続対象であるシングルモード光ファイバのＭＦＤは、波長１．３μｍにおいて９．３±０．７μｍである。実施例３の高Δ太コアファイバのＭＦＤも、９．３±０．７μｍと設定する。
【００６７】
次に、基本モードの曲げ損失の上限値と、１次モードの曲げ損失の下限値を決定する。本実施例においては、上限値として波長１．５５μｍにおける曲げ損失を０．１ｄＢ以下、下限値をとして波長１．３１μｍにおける曲げ損失を１０ｄＢ以上と決定した。同一の光ファイバにおいては、波長１．３１μｍと比較して波長１．５５μｍの場合の曲げ損失の方が大きいので、上限値を波長１．５５μｍに対して、下限値を波長１．３１μｍに対して計算している。なお、曲げ損失の計算を行う波長は、接続対象の光ファイバ等の使用条件に合わせて変更してよい。
【００６８】
図１２において、上述した基本モードと高次モードの両方の条件を満たす領域は、ハッチングを施した部分である。つまり、比屈折率差Δ＝０．６０±０．０５％、ＭＦＤ＝９．３±０．７μｍが上記の条件を満たす範囲となる。下側のハッチング領域は、基本モードの条件を満たす領域であり、この領域の下辺は、１次モードの下限値の状態に対応している。上側のハッチング領域は、１次モードの条件を満たす領域であり、この領域の上辺は、基本モードの上限値の状態に対応している。
【００６９】
次に、上で説明した図１２のハッチング領域の中から、白丸の領域中央点の比屈折率差Δ＝０．６０％、ＭＦＤ＝９．３μｍを、実施例３の光モジュール内で使用する高Δ太コアファイバの設計値として選択する。
【００７０】
図１３は、本実施例にかかる高Δ太コアファイバの屈折率プロファイルの一例を示す図である。上述した比屈折率差の設計値Δ０．６０％の時にＭＦＤ９．３μｍを得るために必要なコア径を計算すると、コア径１０μｍとなる。図１３に示すように、コア径として１０±０．５μｍを採用し、ステップインデックス型の屈折率プロファイルとした。
【００７１】
上記の説明では、曲げ角度θ＝５４０°の条件で設計しているが、曲げ角度θ＝９０°とすると、図１２において曲げ損失の計算値は半分に低下し、グラフは下方に移動する。ハッチングの領域に入るためにはΔ＝０．５０±０．０５％となる。したがって、実用上使用する曲げ角度θの範囲を９０°〜５４０°とすると、比屈折率差Δの範囲はΔ＝０．５５±０．１％となる。なお、シングルモード光ファイバ以外の接続対象に対しても、比屈折率差Δは０．７５未満で十分である。したがって、極端に比屈折率差Δの高い光ファイバとする必要はなく、本光ファイバの製造上も有利である。
【００７２】
図５、図９に示した光回路（ＰＬＣ）においては、光回路３１中の光導波路のＭＦＤは、低Δタイプの場合で、シングルモード光ファイバと同程度である。図４、図９に示した積層タイプ光回路３１の場合においても、シングルモード光ファイバ同士を接続することを想定して設計した上記の比屈折率差Δの値を適用できる。
【００７３】
図１１は、実施例３において使用される光ファイバの別の動作状態を説明する図である。図１０において説明した場合と同様に、本実施例３の光モジュールで使用される高Δ太コア光ファイバ４１は、接続点４４において接続対象である入力シングルモードファイバ４２と、接続点４５においてもうひとつの接続対称である出力シングルモードファイバ４３と、それぞれ接続されている。この高Δ太コア光ファイバ４１を用いる場合は、図１１に示すように、基本モード（ＬＰ０１）と１次モード（ＬＰ１１）のみが励起される。そして、曲げられた高Δ太コア光ファイバ全長に渡って１次モード（ＬＰ１１）がファイバ外部へ放射され、基本モード（ＬＰ０１）のみが、入力シングルモードファイバ２から出力シングルモードファイバ４３に伝播される。
【００７４】
上述した設計値により製作された高Δ太コア光ファイバを、シングルモード光ファイバ間に接続し、曲げ半径Ｒ＝５ｍｍ、曲げ角度θ＝５４０度の条件で測定したところ、全損失０．２ｄＢを実現した。この全損失の内訳は、曲げ損失が０．０５ｄＢ以下で、接続損失が１接続点当たり０．１ｄＢ弱であった。これらの損失値は、通常のシングルモード光ファイバを単に曲率半径５ｍｍで５４０度曲げた場合の損失値である５０ｄＢ、あるいは、高Δシングルモード光ファイバを適用した場合の損失値１．６ｄＢと比較して、格段に低い値である。
【００７５】
なお、屈折率プロファイルは上記の実施例３のステップインデックス型以外の形状であっても構わない。また、図１０に示すように高次モードはＬＰ１１モードに加えてＬＰ２１モードなどの多数のモードが発生する場合であってもよい。屈折率プロファイルをステップインデックスに限定することにより設計が容易できるという効果があり、曲げ半径を小さくしても低損失な光ファイバを実現できる。高次モードを１次モードのみに限定すれば、高次モードが減少し、曲げ半径を小さくしても、より低損失で、偏波依存損失（ＰＤＬ）の小さい光ファイバにより、光モジュールを実現できる。
【００７６】
比屈折率差Δを０．５５±０．１％として、波長１．３μｍ帯における基本モードのＭＦＤは９．３±０．７μｍであるので、最も一般的に広く使用されている１．３μｍ帯用シングルモード光ファイバとの接続損失を小さくできるとともに、曲げ半径を小さくしても低損失な光ファイバにより光モジュールを実現できる。
【００７７】
次に、実施例３にかかる光モジュールに使用される高Δ太コア光ファイバの機械的信頼性について説明する。曲げ半径５ｍｍの条件で光モジュール内において実用的に使用するためには、光ファイバの曲げに対する機械的信頼性を確保する必要がある。一般に、外径１２５μｍの光ファイバを半径５ｍｍで曲げた場合、光ファイバの最外径では１ＧＰａの引張応力が常時印加されることになる。また、外径１２５μｍの光ファイバでは、スクリーニング歪３％（張力３ｋｇ）が必要となり、通常のスクリーニング歪条件の１％（１ｋｇ）に対して非常に大きいため、製造上の困難が生じる。また、製造歩留まりが低下する。
【００７８】
これに対して、光ファイバの外径を９０μｍ以下として、曲げ半径を小さくして曲げた場合、光ファイバの最外径で発生する引張応力を０．６ＧＰａに下げることができる。光ファイバ製造時のスクリーニング歪を１．８％（張力６７０ｇ）印加しておけば、例えば光モジュール内での使用する光ファイバ長１０ｍｍ程度の中での故障率を３Ｆｉｔと実用的な値とすることが可能である。外径を９０μｍ以下とすることにより、機械的信頼性の高い、曲げ半径を小さくしても低損失な光ファイバを実現できる。尚、外径が小さすぎると光の伝播に影響を与えるので、外径は４０μｍ以上が望ましい。
【００７９】
図１４は、上述した高Δ太コアファイバを使用した１×２プラグレセプタクル型光モジュールの構造を示す図である。図１４（ａ）は、レセプタクル側から見た正面図を、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）はそれぞれＢ−Ｂ´線、Ｃ−Ｃ´線による断面図を示す。基本的な構造は、図１に示した光モジュールと同一である。各光ファイバは曲げ半径５ｍｍで、曲げ角度５４０°（一周半）取り回される条件で設計されている。なお、曲げ半径、曲げ角度の設定公差による損失の違いは小さいので、曲げ半径、曲げ角度の設置値は多少のばらつきがあって問題ない。
【００８０】
図１５は、上述した高Δ太コアファイバを使用した２×２プラグレセプタクル型光モジュールの構造を示す図である。図１５（ａ）は、レセプタクル側から見た正面図を、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）はそれぞれＢ−Ｂ´線、Ｃ−Ｃ´線による断面図を示す。基本的な構造は、図６に示した光モジュールと同一である。
【００８１】
図１４、図１５の構造の光モジュールにおいて、各プラグ、レセプタクルに、現在、世界で最も数多く使用されているＳＣコネクタ構造を適用することが考えられる。 ＳＣコネクタを採用することにより、既存のＳＣコネクタ構造の光送受信モジュールに対応することが可能である。しかし、ＳＣコネクタ自体のサイズが大きいため、プラグ端からレセプタクル端までの光モジュールの全長は５５ｍｍ程度となってしまう。これに対して、各プラグ、レセプタクルにＭＵコネクタ、ＬＣコネクタ構造を採用した場合、プラグ端からレセプタクル端までの光モジュールの全長を、４５ｍｍ以下にすることができる。また、同じＭＵコネクタ、ＬＣコネクタ構造の場合でも、曲げ半径が１０ｍｍの場合では、光モジュール全長は６０ｍｍ以上必要であったものが、１５ｍｍ以上も短縮することができる。
【００８２】
プラグレセプタクル型モジュールにおける、上記の１５ｍｍの全長削減効果は大きい。例えば、架タイプの光装置のフロントパネルにおいては、実装可能な領域は限られている。したがって、光モジュールの上記コネクタ軸方向の長さが５０ｍｍ以上の場合では、物理的な寸法の制限のため結局使用することができない場合がほとんどである。５０ｍｍ以下に短縮することで、初めて、光モジュールを架タイプの光装置に実用的に使用することが可能となった。
【００８３】
光学特性も良好であり、たとえば、図５、図９に示したＰＬＣ型波長分割フィルタの場合、光回路単体の損失が１．４ｄＢ程度であって、モジュール全体では２．０ｄＢと過剰損０．６ｄＢを実現した。光モジュールとしての全体損失を２ｄＢ以下とすることにより、実用的なレベルの光モジュールを提供できる。
【００８４】
光ファイバの周回数を増やすことも可能である。この場合、図１２とともに説明した高Δ太コアファイバの設計方法において、曲げ角度θの設定値を変更すれば良い。あるいは、上記の５４０°（一周半の周回）の設計値を採用し、周回させる実際の曲げ半径Ｒを若干大きくした状態で光ファイバ余長収納部に収納すれば、十分に低損失な光モジュールを実現できる。
【００８５】
以上詳細に説明したように、高Δ太コアファイバを、実施例１、実施例２の構造の光モジュールに適用することにより、良好な作業性と光モジュールの小型化を両立した上で、さらに、小型、低損失な光モジュールを実現することができる。さらに、高次モードを１次モードのみに限定した高Δ太コアファイバを使用した実施例３の構造の光モジュールにより、高次モードが減少し、より低損失で、偏波依存損失（ＰＤＬ）の小さい光モジュールを実現できる。さらに、屈折率プロファイルをステップインデックスに限定することにより、設計が容易な高Δ太コアファイバを使用して、光モジュールを実現できる。
【００８６】
さらに、比屈折率差Δが０．５５±０．１％であって、基本モードのＭＦＤが波長１．３μｍ帯において９．３±０．７μｍである高Δ太コアファイバを使用した実施例３の構造の光モジュールにより、最も一般的に使用されている１．３μｍ帯用シングルモード光ファイバとの接続損失が小さく、低損失、小形な光モジュールを実現できる。さらに、外径を９０μｍ以下とした高Δ太コアファイバを使用した実施例３の構造の光モジュールにより、小形、低損失で、内部光ファイバの機械的信頼性の高い光モジュールを実現することができる。
【００８７】
尚、本発明にかかる高Δ太コアファイバではない、従来の高Δファイバあるいはホールアシストファイバを使用しても、本発明に特有の構造により光モジュールの小型化や製造時の作業性の改善効果がある。
【００８８】
（実施例４）
以上、１×２プラグレセプタクル型光モジュール、２×２プラグレセプタクル型光モジュールについて述べてきたが、本発明は、さらにレセプタクル、プラグの数が多い場合にも適用できる。以下、レセプタクルのより多い実施例について述べる。
【００８９】
図１６は、実施例４にかかる２×８プラグレセプタクル型光モジュールの構造図である。図１６（ａ）は、レセプタクル側から見た正面図を、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）はそれぞれＢ−Ｂ´線、Ｃ−Ｃ´線による断面図を示す。この光モジュールは、プラグ１０ａ、１０ｂからなるプラグ部１０、８つのレセプタクルが一列に並んだレセプタクル部１２があり、その中間に取り回し空間１１が配置され、一体に構成されたハウジング９からなる全体構造をしている。図１６においては、８つのレセプタクルのうち、４つのレセプタクルのみ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）を記載してある。プラグとレセプタクルは対向して配置されており、それぞれのコネクタ軸は平行となっている。
【００９０】
これまで述べてきた実施例と同様に、レセプタクルの構成面の上方に、光回路１が配置されている。また、光回路１は、光ファイバ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅなどによって、それぞれ８つのレセプタクルに接続されている。図１６（ｃ）には、すべての光ファイバは示されていない。また、光回路１は、光ファイバ４３ａ、４３ｂによって、プラグ１０ａ、１０ｂに接続されている。
【００９１】
実施例４においては、８つのレセプタクルの各々の中間部には、７つの光ファイバ余長収納部８ａ、８ｂ、８ｃが設けられている、図１６（ｃ）においては、光ファイバ余長収納部の一部のみが示されている。光ファイバ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅは、それぞれ、光ファイバ余長収納部を経由して、コイル状に整形されながら各レセプタクルに接続されている。例えば、光ファイバ４２ｂは、光回路１から最も近い余長収納部８ｂにおいて５４０度周回し、コイル状の形状を形成しながら隣の余長収納部８ａ内に入る。余長収納部８ａ内においてもさらに周回しながら、さらにレセプタクル１２ｂのフェルール４ｂに接続される。各光ファイバは、レセプタクル部１２のレセプタクル構成面の上方で構成面の中央部に配置した光回路１と目的のレセプタクルのフェルールとの間を、光回路に最も近い余長収納部から、順次隣り合う余長収納部を経て、コイル状に光ファイバを周回させて整形をしながら、接続されている。
【００９２】
図１７は、実施例４の光モジュールに搭載される光回路の例を示す図である。光回路３１は２つの波長λ１、λ２、たとえば１．３１μｍと１．５５μｍの光信号を合波した上で、その後、８分岐する回路である。図１７（ａ）に示すように、２つの波長の光信号の合波および２分岐は、ＷＩＣ（波長無依存カプラ）回路６１によって行い、２分岐後のさらなる分岐はＹ分岐回路６２によって行う。図１７（ａ）は光回路３１のチップ両側に入出力点を有する。図１７（ｂ）に示すように全反射ミラー６３を設置することで、光回路３１の片側にすべての入出力ファイバを集約することができる。本実施例においては、図１７（ｂ）の光回路を適用する。なお、分岐数は８だけでなく、用途に応じて４あるいは１６などとしても良い。
【００９３】
次に、光ファイバ余長収納部と光ファイバの収納法についてさらに説明する。各々のレセプタクル間に設けた複数の光ファイバ余長収納部を利用して、コイル状に光ファイバを整形しながら収納することにより、光ファイバの長さに余裕ができる。また、この光ファイバ余長収納部に光ファイバを収納すると、光ファイバは自身の弾性力によって各光ファイバ余長収納部の内壁に押さえつけられ、コイル状に整形した光ファイバの形状が保持される。光ファイバ余長収納部の無い従来の構造の場合には、粘着テープなどによって光ファイバを固定する必要があり、光モジュール組み立て時の製造性が悪かった。
【００９４】
必ずしもすべての光ファイバ余長収納部を光ファイバの収納に使用する必要はない。例えば、フェルールの装着作業を失敗して光ファイバが短くなってしまった場合には、適宜、光ファイバ収納部を飛ばして配線すればよい。したがって、必ずしも各レセプタクルの中間部のすべてに、それぞれ光フィバ余長収納部を設ける必要はない。また、本実施例は光回路が一つの場合であるが、複数の光回路をレセプタクル構成面の上方に搭載して、一つの光モジュールにまとめることも有効である。従来型の光モジュールにおいては、光回路をケーシングして光ファイバをコード化する場合であっても、光ファイバコードの先にプラグが装着された状態では、光ファイバ同士が絡まり、取り扱いが難しかった。図１７に示した光回路のように入出力光ファイバの数が多い場合は、特に取り扱いが難しい。そこで、本実施例のように光ファイバ余長収納部を利用して、光ファイバをコイル状に整形しながら、光モジュール内部に収納することにより、光ファイバの取り扱いが簡単となり、組み立て時の作業性が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】実施例１の光モジュールの構造を示す断面図である。
【図２】実施例１の光モジュールの斜視図である。
【図３】実施例１の効果に関する説明図である。
【図４】実施例１の光モジュールの使用例を説明する図である。
【図５】実施例１のＰＬＣ型波長分割多重光フィルタの構造を示す図である。
【図６】実施例２の光モジュールの構造を示す図である。
【図７】実施例２の光モジュールの斜視図である。
【図８】実施例２の適用例の鎖状ＣＷＤＭ光通信システムの構成図である。
【図９】実施例２のＰＬＣ型波長分割多重光フィルタの構造を示す図である。
【図１０】実施例３に使用する高Δ太コア光ファイバの原理説明図である。
【図１１】高Δ太コア光ファイバの別の動作を説明する図である。
【図１２】高Δ太コア光ファイバの設計方法を説明する図である。
【図１３】高Δ太コア光ファイバの屈折率プロファイルの一例を示す図である。
【図１４】実施例３の光モジュールの構造を示す図である。
【図１５】実施例３（その２）の光モジュールの構造を示す図である。
【図１６】実施例４の光モジュールの構造を示す図である。
【図１７】実施例４の光モジュールに搭載される光回路の例を示す図である。
【図１８】従来技術の光モジュールの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１、３１    光回路
２、２ａ、２ｂ、３、３ａ、３ｂ、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４３ａ、４３ｂ、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ  光ファイバ
４ａ、４ｂ、５３    フェルール
５    スプリング
７、５４    スリーブ
８、８ａ、８ｂ、８ｃ    光ファイバ余長収納部
９    ハウジング
１０、５１  プラグ部
１０ａ、１０ｂ、２５ａ、２５ｂ    プラグ
１１  取り回し空間
１２、５２  レセプタクル部
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、２６ａ、２６ｂ  レセプタクル
２０、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  光モジュール
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ  光送受信モジュール
２３、２４    光回線終端装置
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅ、２７ｆ  光ファイバコード
２８    ＷＤＭ装置
２９    収容局
３２    光導波路
３３    １５００／１５５０ｎｍ分離フィルタ
３４、３７    全反射フィルタ
３５、３６  バンドパスフィルタ  
４１    高Δ太コアファイバ
４２、４３    シングルモードファイバ
４４、４５    接続点
４７  クラッド
４８  コア
５０  フィルタ
６１  ＷＩＣ
６２  Ｙ分岐
６３  全反射ミラー
【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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