(57)【要約】【課題】マルチコアファイバとの光接続が、より小型化が可能な状態で、信頼性を低下させることなく、また、接続損失が抑制された状態で実施できるようにする。【解決手段】フェルール１０３の複数の光ファイバ１０１を束ねて収容するガイド孔の一端のファイバ引き出し側に連続し、ファイバ引き出し側より引き出された複数の光ファイバ１０１を収容するチューブ１０４を配置する。フェルール１０３およびチューブ１０４は、第１フランジ１０５により連結して保持される。また、チューブ１０４より引き出された複数の光ファイバ１０１を断面視１次元に配列して固定する整列部品１５１と、整列部品１５１により配列された複数の光ファイバ１０１と接続する光導波路デバイス１５２とを備え、チューブ１０４と整列部品１５１との間の複数の光ファイバ１０１は撓んでいる。【選択図】  図１Ａ
2019113596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバとマルチコアファイバとを光接続する光接続構造であって、
前記複数の光ファイバを束ねて収容するガイド孔を備えたフェルールと、
前記ガイド孔の一端のファイバ引き出し側に配置され、前記ファイバ引き出し側より引き出された前記複数の光ファイバを収容する直線部を備えたチューブと、
前記フェルールおよび前記チューブを連結して保持する保持部品と、
前記チューブより引き出された前記複数の光ファイバを断面視１次元に配列して固定する整列部品と、
前記整列部品により配列された前記複数の光ファイバと接続する光導波路デバイスと
を備え、
前記チューブと前記整列部品との間の前記複数の光ファイバは、撓んでおり、
前記ガイド孔に収容された前記複数の光ファイバは、前記ガイド孔の他端の光接続端で、前記マルチコアファイバと光接続する
ことを特徴とする光接続構造。
【請求項２】
請求項１記載の光接続構造において、
前記フェルールは、断面形状が円形とされて１つの前記ガイド孔を備えることを特徴とする光接続構造。
【請求項３】
請求項１記載の光接続構造において、
前記フェルールは、断面形状が直方体とされて複数の前記ガイド孔を備え、
更に、断面形状が直方体とされた他のフェルールと嵌合するためのガイドピンを有することを特徴とする光接続構造。
【請求項４】
請求項１記載の光接続構造において、
前記ガイド孔と前記チューブとの連結部において、前記ガイド孔および前記チューブは、同軸上で直列に連結されていることを特徴とする光接続構造。
【請求項５】
請求項１記載の光接続構造において、
前記複数の光ファイバの各々は、被覆を備え、
前記ガイド孔に収容されている部分の前記複数の光ファイバの各々は前記被覆を除去され、
前記チューブに収容された前記複数の光ファイバは、前記フェルールの領域において前記マルチコアファイバの複数のコアの配置に合わせて２次元配置されている
ことを特徴とする光接続構造。
【請求項６】
請求項５記載の光接続構造において、
前記チューブに収容された前記複数の光ファイバは、２次元配置から前記チューブより引き出される側において１次元配置に変換されていることを特徴とする光接続構造。
【請求項７】
請求項１記載の光接続構造において、
前記チューブは、前記直線部以外の領域で所定の曲げ半径で曲げられていることを特徴とする光接続構造。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光接続構造において、
前記チューブは、接着剤により前記保持部品のチューブ収容領域に接着固定されて保持されていることを特徴とする光接続構造。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光接続構造において、
前記チューブは、前記光ファイバの引き出し端の側にかけて径が徐々に拡大したテーパ部を備えることを特徴とする光接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを相互に接続するための光ファイバ接続構造に関し、より具体的には、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複数のコアに対し、個別に光を入力／出力するための光ファイバ接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、動画サービスによる個人トラフィック消費の増加や、クラウドサービスなどによる法人トラフィックの増加に伴い、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、光ファイバを用いた長距離伝送の分野においては、光ファイバ１本あたりの伝送容量の拡大が必要とされている。しかしながら、１本の光ファイバによって伝送できる容量は、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、マルチコアファイバをＭＣＦと略す）を利用して、光ファイバの空間利用効率を向上させる技術が提案されている。
【０００３】
ＭＣＦは、図８Ａ〜図８Ｃの断面図に例示するように、複数のコア７０１が同一のクラッド７０２に収容されている。図８Ａ〜図８Ｃは、導波方向に垂直な断面を示している。なお、図８Ａ〜図８Ｃでは、被覆などは省略している。図８Ａは、コア７０１の数が７の場合を示している。各々のコア７０１の間隔は５μｍ〜５０μｍ程度である。各コア７０１は、六方最密充填の配置に対応する三角格子を形成するように配置されており、以下、この配置構成を三角配置型と呼ぶ。図８Ｂは同様の三角配置型の配置でコア７０１の数を１９としている。また、図８Ｃは、コア７０１の数が４の場合を示している。この例では、各コア７０１は、長方形を形成するように配置されている。
【０００４】
上述の各構成において、ＭＣＦの複数のコアは、ファイバの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。したがって、１本の光ファイバの中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。
【０００５】
ここで、ＭＣＦのクラッド径は、単一のコアを有する光ファイバ（概ねφ８０〜１２５μｍ）と同程度の径、または、単一のコアを有する光ファイバより大きい径である(概ねφ１２５μｍ〜３００μｍ)。これらは、クロストーク特性により決めることができ、コア数が多いほどクラッド径が大きくなる傾向がある。図８Ｃに示すような４コア程度であれば、１２５μｍと、通常の光ファイバと同様のクラッド径で実現することができ、曲げやすさや通常の光ファイバとの互換性の観点から取り扱いが容易である。
【０００６】
ＭＣＦは上述のコア数の違いやコア配置の違いのように、複数のパターンが提案されており、コア数の違いやコア配置以外でも、複数の観点から分類できる。例えば、前述のように各コアを伝搬する光が結合しないよう設計した非結合型ＭＣＦのほかに、積極的に各コアを伝搬する光が結合するように設計した結合型ＭＣＦといった分類もできる。また、各コアの屈折率やコア径を変えた構成、コアの周囲に１〜２０μｍ程度の第２クラッド層を設けたトレンチ型と呼ばれる構成、更に、各コアの周りに微小な空孔を設けたフォトニック結晶型と呼ばれる構成も提案されている。
【０００７】
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の複数のコアと、各々が単一のコアを有する複数本の光ファイバとの間で個別に光を入出力させる必要がある。以下、ＭＣＦと接続される８０μｍφから１２５μｍφ程度のクラッド径を持った単一のコアを有するファイバを、「通常の光ファイバ」と定義する。ＭＣＦと通常の光ファイバとの間で、光を入出力可能とするために、ＭＣＦ用ファンアウト部品が必要となる。このように、光の入出力を可能とする接続を「光接続」と定義する。
【０００８】
このファンアウトを実現するうえでカギとなるのは、前述のＭＣＦの各コア配置をいかにして展開するかである。すなわち、ＭＣＦは図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃを用いて説明したように、光軸断面におけるコア配置が２次元的に配置されており、かつ、コア間隔ｄが通常の光ファイバ径よりも小さく（例えば２０μｍ〜５０μｍ程度）設定されている。しかしながら、これまでの光ファイバ用光デバイスでは、コア配置の多くが、通常の光ファイバ径に合わせて、１次元状に複数コアが配置されたアレイ構造となっている。このため、ファンアウトを実現するうえでは、コア間隔の小さい２次元配置構造から、通常の光ファイバ径と適合する間隔で１次元配置構造へ変換する配列変換構造が必要である。
【０００９】
これらを実現するうえで、空間結合を用いる技術（例えば非特許文献１）や３次元導波路を用いる技術（例えば非特許文献２）、細径ファイバを用いる方法（例えば非特許文献３）など、いくつかの技術が提案されている。
【００１０】
この中で、細径ファイバを用いた技術では、ＭＣＦのコア間隔ｄと同程度またはそれ以下（１０μｍ〜５０μｍ）までクラッド径を細径化した複数本の細径ファイバを用い、複数本の細径ファイバをＭＣＦのコアと一致するように配置する。以下では、ＭＣＦのコア間隔ｄと同程度またはそれ以下のクラッド径（１０μｍ〜５０μｍ）の光ファイバを、「細径ファイバ」と定義する。細径ファイバを用いた技術は、接続部品を比較的小型に作ることができる。
【００１１】
図９Ａ，図９Ｂは、従来技術の微細孔を有するフェルールを使用したファンアウト部品の断面構造を示す図である。この接続構造では、複数の光ファイバ８０１とＭＣＦ８０２とが光接続される。複数の光ファイバ８０１は、途中から被覆を除去してエッチング、延伸などを施すことにより細められた細径ファイバ８０４とされ、第１フェルール８０３に収容されている。一方、ＭＣＦ８０２は、所定の領域に被覆が除去されて第２フェルール８０５に収容されている。
【００１２】
また、第２フェルール８０５に収容されているＭＣＦ８０２の各コアは、第１フェルール８０３に収容されている複数の細径ファイバ８０４と光接続する。第１フェルール８０３と第２フェルール８０５とは、割が入った割スリーブ８０６に嵌入されている。
【００１３】
第１フェルール８０３は、第１フランジ８０７に嵌合して一体化されており、第１フランジ８０７において、光ファイバ８０１が細径ファイバ８０４とされている領域を中心に接着剤８０８で接着固定されている。図９Ｂの断面図に示すように、第１フェルール８０３のガイド孔には、例えば、７本の細径ファイバ８０４が最密充填状態で収容されている。光ファイバ８０１に連続している各細径ファイバ８０４は、コア８０１ａと、クラッド８０１ｂとから構成されている。また、各細径ファイバ８０４の周囲には、接着剤８０３ａが充填されている。
【００１４】
第２フェルール８０５は、第２フランジ８０９に嵌合して一体化されており、第２フランジ８０９において、第２フェルール８０５に収容されているＭＣＦ８０２を接着剤８１０で接着固定している。
【００１５】
上述した構成により、ＭＣＦ８０２の各コアは、細径ファイバ８０４の各コアと光接続して複数の光ファイバ８０１と光接続している。この接続構造を用いることで、長距離伝送向けに１本の光ファイバで１Ｐｂ／ｓを超える伝送が実現されている（例えば非特許文献４）。
【００１６】
また、長距離伝送のほかにも、上述したＭＣＦを短中距離伝送へ応用することも想定されており、例えば装置内・装置間の通信にＭＣＦを利用することで、従来の多芯ファイバ配線と同様の伝送容量を１本のＭＣＦで伝送することができ、光ファイバ配線のスマート化への応用も検討されている。
【００１７】
ここで、短中距離伝送においては、プリント基板上に配置されたレーザダイオードなどの光発光素子とフォトダイオードなどの光受光素子とを用いることで伝送が実現されている。伝送方式などによって、光発光素子には、光変調素子などが集積あるいはディスクリートに接続され、更に電気-光変換を行うドライバなどと接続されることで、光送信機として、プリント基板上に実装されている。
【００１８】
同様に、光受光素子には、光処理機などが適宜集積、あるいはディスクリートに接続され、更に光-電気変換を行う電気増幅回路などと接続されることで、プリント基板上に光受信機として実装されている。これら光送信機、光受信機を一体化した光送受信機などがパッケージ内やプリント基板上に集積され、光ファイバなどの光伝送媒体と光学的に接続されることで、短中距離通信が実現されている。
【００１９】
光発光素子や光受光素子、光変調素子としては、シリコン（Ｓｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）などの半導体や、インジウムリン（ＩｎＰ）やガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、インジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）等に代表されるＩＩＩ−Ｖ族半導体を用いたものが実用化されており、近年では、これらに光の伝搬機構を有するシリコン光回路やインジウムリン光回路などを集積した光導波路型の光送受信機が発展している。また変調素子としては、半導体のほかに、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）などの強誘電体系やポリマーなどを用いる場合もある。
【００２０】
以降、上記の光の伝搬、導波機構を有する光発光素子、光受光素子、光変調素子などをまとめて単に、光導波路デバイスとよぶこととする。上述したＭＣＦの適用には、ＭＣＦの各コアと前記光導波路デバイスの各コアとを接続することが必要となる。
【００２１】
また、上述した発光素子や受光素子などを集積された光導波路デバイスは、一般に基板上にクラッド層および導波機構を有するコア層が形成されており、複数のコアを有する場合、そのコア配置は、光軸断面でみると１次元にアレイ化されている。このため、２次元配置を有するＭＣＦを用いる場合、ＭＣＦの各コアと接続するためには、ファンアウト部品を介する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】W. Klaus, J. Sakaguchi, B. J. Puttnam, Y. Awaji, N. Wada, T. Kobayashi, M. Watanabe, " Free-space coupling optics for multicore fibers", IEEE Photonics Technology Letters, vol. 24, no. 11, pp. 1902-1905, 2012.
【非特許文献２】R. R. Thomson, H. T. Bookey. N. D. Psaila, A. Fender, S. Campbell, W. N. MacPherson, J. S, Barton, D. T. Reid, and A. K. Kar,  "Ultrafast-laser inscription of a three dimensional fanout device for multicore fiber coupling applications" Optics Express, vol. 15, no. 18, pp. 11691-11697,  2007.
【非特許文献３】Y. Abe, K. Shikama, H. Ono, S. Yanagi, and T. Takahashi, "Fan-in/fan-out device employing v-groove substrate for multicore fibre", Electronics Letters, Vol. 51, Issue 17, pp. 1347-1348, 2015.
【非特許文献４】H. Takara, A. Sano, T. Kobayashi, H. Kubota, H. Kawakami, A. Matsuura, Y. Miyamoto, Y. Abe, H. Ono, K. Shikama, Y. Goto, K. Tsujikawa, Y. Sasaki, I. Ishida, K. Takenaga, S. Matsuo, K. Saitoh, M. Koshiba, and T. Morioka, "1.01-Pb/s (12 SDM/222 WDM/456 Gb/s) Crosstalk-managed transmission with 91.4-b/s/Hz aggregate spectral efficiency", European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC2012),  Amsterdam, The Netherlands, Sept. 2012.
【非特許文献５】T. Fujii et al., "1.3-μm directly modulated membrane laser array employing epitaxial growth of InGaAlAs MQW on InP/SiO2/Si substrate", in Proc. ECOC2016, Th.3.A.2 , 2016.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上述した技術では、以下に示すような問題があった。
【００２４】
発光素子や受光素子などを集積された光導波路デバイスとＭＣＦとのコア配列変換を行う上で、ファンアウト部品を介して接続されていたが、従来のファンアウト部品は、サイズが光軸方向に数１０ｍｍ程度となっており、大きいものとなっている。このため、パッケージ内に収めようとするとファンアウト部品の占める面積が大きく、小型のパッケージには収まらないという問題がある。
【００２５】
また、小型のパッケージ内やボード内でファンアウト部品からばらされた光ファイバの取り回しを行う際、細径ファイバを束ねたファンアウト部品の根元付近に、取り回しの際の曲げ応力などが集中し、ファイバ折れなどの信頼性を劣化させるという大きな問題があった。特に、発光素子や受光素子などが集積された光導波路デバイスと接続する際には、小型な取り回しが必要となり、信頼性上の大きな課題となっていた。
【００２６】
更に、一般に光導波路デバイスは、ＩｎＰやＳｉ集積導波路などからなることから、伝搬する光のモード径（ＭＦＤ）が小さく、スポットサイズコンバータなどを集積して、ＭＦＤを拡大したとしても、通常の光ファイバやマルチコアファイバのＭＦＤよりも半分以下であり、光ファイバと接続すると原理的なモード不整合により、３ｄＢ以上の接続ロスを生じることになり、大きな接続損失増加につながるという問題がある。
【００２７】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、マルチコアファイバとの光接続が、より小型化が可能な状態で、信頼性を低下させることなく、また、接続損失が抑制された状態で実施できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明に係る光接続構造は、複数の光ファイバとマルチコアファイバとを光接続する光接続構造であって、複数の光ファイバを束ねて収容するガイド孔を備えたフェルールと、ガイド孔の一端のファイバ引き出し側に配置され、ファイバ引き出し側より引き出された複数の光ファイバを収容する直線部を備えたチューブと、フェルールおよびチューブを連結して保持する保持部品と、チューブより引き出された複数の光ファイバを断面視１次元に配列して固定する整列部品と、整列部品により配列された複数の光ファイバと接続する光導波路デバイスとを備え、チューブと整列部品との間の複数の光ファイバは、撓んでおり、ガイド孔に収容された複数の光ファイバは、ガイド孔の他端の光接続端で、マルチコアファイバと光接続する。
【００２９】
上記光接続構造において、フェルールは、断面形状が円形とされて１つのガイド孔を備える。
【００３０】
上記光接続構造において、フェルールは、断面形状が直方体とされて複数のガイド孔を備え、更に、断面形状が直方体とされた他のフェルールと嵌合するためのガイドピンを有する。
【００３１】
上記光接続構造において、ガイド孔とチューブとの連結部において、ガイド孔およびチューブは、同軸上で直列に連結されている。
【００３２】
上記光接続構造において、複数の光ファイバの各々は、被覆を備え、ガイド孔に収容されている部分の複数の光ファイバの各々は被覆を除去され、チューブに収容された複数の光ファイバは、フェルールの領域においてマルチコアファイバの複数のコアの配置に合わせて２次元配置されている。
【００３３】
上記光接続構造において、チューブに収容された複数の光ファイバは、２次元配置からチューブより引き出される側において１次元配置に変換されている。
【００３４】
上記光接続構造において、チューブは、直線部以外の領域で所定の曲げ半径で曲げられている。
【００３５】
上記光接続構造において、チューブは、接着剤により保持部品のチューブ収容領域に接着固定されて保持されている。
【００３６】
上記光接続構造において、チューブは、光ファイバの引き出し端の側にかけて径が徐々に拡大したテーパ部を備える。
【発明の効果】
【００３７】
以上説明したように、本発明によれば、フェルールの複数の光ファイバを束ねて収容するガイド孔の一端のファイバ引き出し側に、ファイバ引き出し側より引き出された複数の光ファイバを収容するチューブを配置し、チューブと整列部品との間の複数の光ファイバを撓ませたので、マルチコアファイバとの光接続が、より小型化が可能な状態で、信頼性を低下させることなく、また、接続損失が抑制された状態で実施できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施の形態１における光接続構造の構成を示す構成図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の実施の形態１における光接続構造の一部構成を示す断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明の実施の形態１における光接続構造の一部構成を示す断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、整列部品１５１の構成を示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態１の光接続構造を用いた実装例を説明するための平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態１の光接続構造を用いた実装例を説明するための平面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の実施の形態１の光接続構造を用いた実装例を説明するための平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における他の光接続構造の構成を示す構成図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２における光接続構造の構成を示す構成図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施の形態３における光接続構造の構成を示す構成図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の実施の形態３における光接続構造の一部構成を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態４における光接続構造の構成を示す構成図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態における他の光接続構造の一部構成を示す断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、マルチコアファイバの構成を示す断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、マルチコアファイバの構成を示す断面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、マルチコアファイバの構成を示す断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、従来の光接続構造の構成を示す構成図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、従来の光接続構造の一部構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態おける光接続構造について説明する。
【００４０】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態における光接続構造について、図１Ａ，図１Ｂ，図１Ｃ，図１Ｄを参照して説明する。なお、図１Ａでは、断面を模式的に示している。以下では、通常の光ファイバ１０１と、４コアを有するマルチコアファイバ（ＭＣＦ）１０２とを接続する場合を例に説明する。実施の形態１では、４本（複数）の光ファイバ１０１とＭＣＦ１０２とが光接続される。
【００４１】
この光接続構造は、４本の光ファイバ１０１を束ねて収容するガイド孔を備えたフェルール１０３と、フェルール１０３のガイド孔の一端のファイバ引き出し側に配置され、ファイバ引き出し側より引き出された複数の光ファイバ１０１を収容するチューブ１０４と、フェルール１０３およびチューブ１０４を連結して保持する第１フランジ（保持部品）１０５とを備える。チューブ１０４は、直線部を備えている。実施の形態１では、チューブ１０４の全域が直線状に形成されている。実施の形態１では、チューブ１０４が、フェルール１０３のガイド孔の一端のファイバ引き出し側に連続して配置されている。
【００４２】
フェルール１０３のガイド孔に収容された４本の光ファイバ１０１は、ガイド孔の他端の光接続端で、ＭＣＦ１０２と光接続する。フェルール１０３のガイド孔およびチューブ１０４は、少なくともフェルール１０３のガイド孔とチューブ１０４との連結部において、同軸上で直列に連結されている。
【００４３】
４本の光ファイバ１０１は、途中から被覆を除去してエッチング、延伸するなどにより細められた細径ファイバ１０６とされ、フェルール１０３の円柱形状に形成されたガイド孔に収容されている。フェルール１０３のガイド孔に収容された４本の光ファイバ１０１の各々は、ガイド孔のファイバ引き出し側より引き出されている４本の光ファイバ１０１より細くされている。また、ＭＣＦ１０２は、先端側の所定の領域の被覆が除去されてＭＣＦ収容フェルール１０７の円柱形状に形成されたＭＣＦガイド孔に収容されている。
【００４４】
フェルール１０３とＭＣＦ収容フェルール１０７とは、割が入った割スリーブ１０８に嵌入され、フェルール１０３に収容された４本の細径ファイバ１０６と、ＭＣＦ収容フェルール１０７に収容されたＭＣＦ１０２の４本のコアとが、相互の光軸の位置を合わせた状態で光接続する。
【００４５】
図１Ｂの断面図に示すように、フェルール１０３のガイド孔には、４本の細径ファイバ１０６が最密充填状態で収容されている。４本（複数）の細径ファイバ１０６は、ＭＣＦ１０２の４本のコアの２次元配置に合わせて２次元配置されている。４本の光ファイバ１０１に連続している４本の細径ファイバ１０６の各々は、コア１０１ａと、クラッド１０１ｂとから構成されている。また、各細径ファイバ１０６のクラッド１０１ｂの周囲には、接着剤１１２が充填されている。接着剤１１２は、例えば、熱硬化型であり、加熱により接着剤１１２が硬化することにより、光ファイバ１０１を細くした細径ファイバ１０６が接着固定されている。
【００４６】
フェルール１０３は、第１フランジ１０５のフェルール収容領域に嵌入されている。また、チューブ１０４は、接着剤１０９により第１フランジ１０５のチューブ収容領域に接着固定されて保持されている。また、ＭＣＦ収容フェルール１０７は、第２フランジ１１０に嵌入されている。第２フランジ１１０は、ＭＣＦ収容フェルール１０７の保持部品となる。第２フランジ１１０においては、第２フランジ１１０とＭＣＦ１０２との間の間隙部に熱硬化型の接着剤１１１が充填されており、接着剤が硬化することにより、ＭＣＦ１０２の配置が固定されている。
【００４７】
ここで、チューブ１０４は、図１Ｃの断面図に示すように、被覆１０１ｃで被覆されている光ファイバ１０１が、おおよそ最密充填される状態の内径とされている。また、４本（複数）の光ファイバ１０１は、ＭＣＦ１０２の４本のコアの２次元配置に合わせて２次元配置されている。また、チューブ１０４内において、光ファイバ１０１の周囲には、接着剤１１２ａが充填されている。接着剤１１２ａは、例えば、熱硬化型であり、加熱により接着剤１１２ａが硬化することにより、光ファイバ１０１が接着固定されている。
【００４８】
例えば、クラッド１０１ｂの径は８０μｍであり、被覆１０１ｃの外径は１６５μｍある。このため、チューブ１０４の内径は、１６５×｛１＋（２）1/2｝≒３９８．５μｍとすると、フェルール１０３における細径ファイバ１０６と同様に、４本の光ファイバ１０１を収容することができる。チューブ１０４においては、必ずしも最密充填とする必要はないことから、内径を５００μｍ程度に設定すればよい。
【００４９】
また、本発明の実施の形態１における光接続構造は、チューブ１０４より引き出された複数の光ファイバ１０１を断面視１次元に配列して固定する整列部品１５１と、整列部品１５１により配列された複数の光ファイバ１０１と接続する光導波路デバイス１５２とを備える。
【００５０】
チューブ１０４より取り出されて展開された被覆がついている複数の光ファイバ１０１は、中空で展開されて、一端において、光ファイバ１０１を収容するＶ溝基板１５１ａと蓋１５１ｂからなる整列部品１５１に配置されている（図１Ｄ）。Ｖ溝基板１５１ａと蓋１５１ｂとは、光ファイバ１０１を断面視で１次元に配列して挾み、接着剤１５１ｃにより接着固定されている。整列部品１５１の端面での光ファイバ１０１の配置は、光導波路デバイス１５２の接続端面での導波路コア配置と対応するように１次元に整列されており、整列部品１５１と光導波路デバイス１５２とが接着剤などにより、固定されている。
【００５１】
更に、チューブ１０４と整列部品１５１との間の複数の光ファイバ１０１は、撓んで（座屈して）いる。例えば、チューブ１０４と整列部品１５１との間の複数の光ファイバ１０１は、図１Ａの紙面の手前から奥の方向に座屈している。チューブ１０４と整列部品１５１とを中継する部分の光ファイバ１０１は、一定の応力が加えられることにより、座屈、屈曲などをしており、中空で各々の光ファイバ１０１が独立してわずかに撓んだ状態で保持されている。実施の形態１において、チューブ１０４と整列部品１５１との間の、撓んでいる領域の光ファイバ１０１が光配線中継部となる。
【００５２】
上述した実施の形態１によれば、以下のような顕著な効果を奏する。
【００５３】
まず、チューブ１０４を設けることで、光ファイバ１０１は、光ファイバ１０１の導波方向の光軸にほぼ沿って保持されることとなり、第１フランジ１０５の外側の領域でも光ファイバ１０１の直線部が保持される。このため、例えば、接着剤１０９が硬化する際に、光ファイバ１０１が片寄ることが予防され、接着剤１０９が硬化した後の光ファイバ１０１への接着剤１０９による応力を予防し、光接続構造の信頼性を担保することができる。
【００５４】
また、光接続構造の外で光ファイバ１０１を別の光デバイスと接続などを行う際に、ボード上やパッケージ内で光ファイバを取り扱うこととなるが、この光ファイバ取り回しの際の曲げやねじりなどの応力が、光ファイバ１０１を束ねた固定部に集中することとなり、信頼性低下を招いていた。実施の形態１によれば、チューブ１０４を導入し、加えて光ファイバ１０１に撓み部を導入することにより、接着剤１０９による固定部への過度な曲げやマイクロベンドが予防されることとなり、応力を緩和することができる。これにより光ファイバ１０１の中継部の長さを短くしながらも、光ファイバ１０１の破断などの信頼性低下を防止することができる。
【００５５】
更に、実施の形態１における光接続構造を製造する際に、光ファイバ１０１の先端部をエッチングなどで細径化して細径ファイバ１０６とし、細径ファイバ１０６を束ねて、フェルール１０３のガイド孔に挿入することになる。ここで、細径ファイバ１０６は、容易に座屈、屈曲することから、フェルール１０３のガイド孔と細径ファイバ１０６のクリアランスが小さいときは、摩擦などに伴い挿入が困難になる。
【００５６】
これに対し、実施の形態１によれば、チューブ１０４で光ファイバ１０１および細径ファイバ１０６を保持した状態で、フェルール１０３のガイド孔に挿入することができるため、第１に、挿入時の軸ずれが小さくガイド孔に挿入しやすくなる。また、第２に、細径ファイバ１０６の座屈領域や屈曲領域が、チューブ１０４の内径で制限され、挿入時の座屈や屈曲などが起こりにくくなり、挿入が容易になる、といった製造上の効果も合わせて奏することができる。
【００５７】
また、中継する部分の光ファイバ１０１を撓ませることにより、導波路型光デバイスとフェルール１０３の相対位置が、ＭＣＦ１０２を内蔵（収容）するＭＣＦ収容フェルール１０７の挿入時や熱応力が加わった際に、中継する部分の光ファイバ１０１の撓みで、それらの位置変動を吸収することが可能である。加えて、前述したようにチューブ１０４によりある一定範囲でほぼ直線の領域が維持されるため、ファイバを束ねた根元で応力が集中することなく、高い信頼性を担保することができる。
【００５８】
ここで、チューブ１０４の長さについては、ハンドリングや直線保持領域の設計などで適宜決めることができるが、おおむね第１フランジ１０５の端部から１〜１５ｍｍ程度に設定すればよい。また、チューブ１０４の材質としては、適度な屈曲性を有するほうが、光ファイバ１０１の整列部品化や、光導波路との実装時などに加わる曲げに対しても一定の曲げ半径と直線保持領域を保持しながら、緩やかな曲げに対応することもできるため、好ましい。例えば、チューブ１０４は、シリコーン樹脂やポリエステルエラストマー、ウレタン樹脂、アクリル樹脂などから構成すればよい。チューブ１０４を構成する材料は、接着性を適度に有するものが好ましい。
【００５９】
なお、フェルール１０３とＭＣＦ収容フェルール１０７との接続端面は、接続時にバネなどの圧縮力を介し、各コア１０１ａが空気間隙なく物理的な接触を行うよう、適切に凸球面研磨がなされており、第１フランジ１０５ごと押圧するバネ（不図示）などにより「Physical Contact」接続が実現できる構成となっている。また、フェルール１０３とＭＣＦ収容フェルール１０７との光軸周りの回転角度は、ＭＣＦ１０２と光ファイバ１０１とのコア位置が一致するよう所定の角度に固定されている。
【００６０】
なお、フェルール材料としては、ジルコニアなどのセラミックを用いることが好適であるが、同様の機能を有するものであれば他のセラミックや、ガラスキャピラリ、ポリマー成形品、金属加工品などを用いてもよい。またフェルール径に関しては、単心光コネクタなどに用いられる通常の円筒を有する外形（例えば、２．５ｍｍφや１．２５ｍｍφ）などを用いればよいが、当然上記に限定されない。また、フェルール１０３およびＭＣＦ収容フェルール１０７の長さに関しては、ファイバ接続用途では６〜８ｍｍ程度とすることが一般的であるが、本用途においては小型化の観点から短いことが好ましく、２〜５ｍｍ程度で適宜設定すればよい。
【００６１】
また、実施の形態１では、ホルダ部品１１５を用いてフェルール１０３およびＭＣＦ収容フェルール１０７を保持している。フェルール１０３およびＭＣＦ収容フェルール１０７は、ホルダ部品１１５よりも突き出るようにして一体化されている。例えば、ホルダ部品１１５において、割スリーブ１０８にフェルール１０３およびＭＣＦ収容フェルール１０７を圧入することなどにより、これらが一体化されている。ホルダ部品１１５の材料は、ステンレスなどの機械加工部品を用いるが、樹脂成型品などを用いても当然よい。
【００６２】
ここで、４本の細径ファイバ１０６を収容するフェルール１０３のガイド孔の内径は、ＭＣＦ１０２のコア配置の間隔をｄとすると、ｄ×｛１＋（２）1/2｝程度に設定され、クラッド１０１ｂの径をｄまで細径化したものを４本挿入することで、上述した各配置が実現されている。上述のように、フェルール１０３のガイド孔の径は、ＭＣＦ１０２のコア配置に合わせて適宜設定すればよい。また、ガイド孔の断面形状は、円形としてもよいが、矩形、三角形や六角形などの多角形としてもよく、また、楕円としてもよく、最密配置とＭＣＦ１０２のコア配置の関係に応じて適切なものを用いればよい。
【００６３】
また光ファイバ１０１の本数については、ＭＣＦ１０２のコア数と同じ例を示したが、適宜に光ファイバ１０１の本数を増やしてもよい。例えば、最密充填のためにＭＣＦ１０２のコアに対応しない細径ファイバを用いて、充填時のダミーファイバとして用いてもよい。この場合、ダミーファイバは必ずしも接続構造の全域にわたって配置する必要はなく、ファイバ細径部のみ配置すればよく、適宜長さを調整して用いることができる。
【００６４】
次に、実施の形態１における光接続構造におけるＭＣＦ１０２との接続工程について説明する。
【００６５】
まず複数本の光ファイバ１０１の一部を細径化させて細径ファイバ１０６とし、これらを束ねた状態でチューブ１０４に通したのちに、フェルール１０３に挿入する。この後、接着剤を充填させることでフェルール１０３、光ファイバ１０１，細径ファイバ１０６、チューブ１０４を一体化させる。
【００６６】
この後、フェルール１０３を第１フランジ１０５に収容し、かつ、ＭＣＦ収容フェルール１０７が挿入できるように割スリーブ１０８などを固定したホルダ部品１１５と一体化する。
【００６７】
次に、光ファイバ１０１の一端の被覆を所定量除去し、Ｖ溝などを有する整列部品１５１に整列させて一体化した後に、整列部品１５１の端面を研磨し、光導波路デバイス１５２と接続可能な構成とする。光ファイバ１０１の一端の被覆の除去は、チューブ１０４を保持しながら実施することができ、実施の形態１によるさらなる効果を奏している。
【００６８】
次に、図１Ｄの断面図に示すように光ファイバ１０１が整列化された整列部品１５１の底面がパッケージ底面に平行となるように回転させる。すなわち、整列部品１５１に整列された光ファイバ１０１の配列方向と、パッケージ底面と略平行な状態とする。これにより、パッケージに対して並行に光導波路デバイス１５２を実装することができる。これに伴い、光接続構造のＭＣＦ１０２との接続端面は、ある軸周りの回転角度で固定されることとなる。
【００６９】
この後、ＭＣＦ１０２を収容して研磨処理などを施したＭＣＦ収容フェルール１０７を、割スリーブ１０８に挿入しながら、各コア同士の位置が一致するように、ＭＣＦ収容フェルール１０７側の回転角度を設定する。この回転角度合わせは、各フェルールの端面を直接顕微鏡で確認する、あるいは、実際にＭＣＦ収容フェルール１０７を挿入してＭＣＦ１０２あるいは光ファイバ１０１の一端側から光を入出力することで、調整する。
【００７０】
この後、ＭＣＦ収容フェルール１０７を挿入して押圧することで接続が完了する。更に、ＭＣＦ１０２のフェルール１０３と正対する一方の端部から、各コアに光を入出力可能な系を用意し、光導波路デバイス１５２との入出力パワーを測定するアクティブアライメントを用いて実装することで、整列部品１５１と光導波路デバイス１５２の位置合わせを完了させ、実装を完了させる。最後にパッケージ内に収容し、光導波路デバイス１５２をわずかにフェルール１０３の方向に押し、光ファイバ１０１を座屈させる。
【００７１】
なお、上記手順は一例であり、適宜順序や手法を変更しても構わない。実施の形態１の光接続構造によれば、中継部分の光ファイバ１０１が中空にあるため、押圧により、容易に撓むことができ、また各々の光ファイバの中継部分の光ファイバ１０１での長さや傾き、ねじり角が異なる場合でも、中継部分の光ファイバ１０１の座屈、屈曲により変形することで、光導波路デバイス１５２およびフェルール１０３の位置が固定されていてもそれらを接続する配線を小型に実現することができる。
【００７２】
次に、実施の形態１の光接続構造を用いた実装例について図２Ａ〜図２Ｃを用いて説明する。いずれもパッケージ１２１内に収容された例を示しており、パッケージ１２１に、プリント基板１２２、中継部１２３，光接続構造１２４、光導波路デバイス１５２などが収容される。パッケージ１２１のフロントエンドにおいて、ＭＣＦを内蔵したコネクタ１２５が挿抜可能な構造となっており、パッケージ１２１に挿抜のためのハウジング機構、ガイド機構などが集積されている。ここに。ＭＣＦを内蔵したフェルールを接続すると、パッケージ１２１のフロントエンドに固定された光接続構造１２４のレセプタクルと接続され、この中で、ＭＣＦの各コアが各々の光接続部と接続される。
【００７３】
更に、ＭＣＦは断面に２次元配置のコア構造を有していることが多く、一方で光導波路デバイス１５２は１次元アレイのコア配置を有していることが多いため、上記の場合は、ＭＣＦの２次元コア配置と１次元アレイのコア配置を変換する光配列変換構造が光導波路デバイス１５２とＭＣＦとの間に集積されることで、光導波路デバイス１５２とＭＣＦの各コアが光学的に接続することが実現される。光配列変換構造としては、ファンアウト部品として用いられる空間結合型や、光ファイバを介する型、３次元導波路を用いるタイプなどが適宜選択される。
【００７４】
光導波路デバイス１５２は、プリント基板１２２に実装されており、はんだや金属接合などを介して光デバイスとプリント基板１２２の上で電気的な接続が実現されている。また、光接続構造１２４としては、１つのフェルールに１つのガイド孔を備えるフェルールを用いている。ここでは、２つの光接続構造１２４が配置された例を説明しているが、光接続構造１２４は、１つでもよく、４つでもよい。
【００７５】
また、図２Ｂに示すように、光導波路デバイス１５２をプリント基板１２２ａと並んで実装してもよい。この場合、金属ワイヤなどを介して光導波路デバイス１５２とプリント基板１２２ａとの電気的な接続が実現されている。
【００７６】
また、図２Ｃに示すように、複数のガイド孔を備える１つのフェルールを用いた光接続構造１２４ａにより、複数のＭＣＦを内蔵したコネクタ１２５ａを接続するようにしてもよい。
【００７７】
ＭＣＦのコア配置と光デバイスのコア配置とを変換するための光変配列換機能を有する光変配列換構造は、図２Ａ〜図２Ｃに示した構成のいずれかに集約してもよいし、あるいは、図２Ａ〜図２Ｃの中継部１２３とフェルール内蔵光接続構造の組み合わせ構造で実現させてもよい。
【００７８】
接続構造には、接続のためのハウジング構造、ガイド構造、接着剤、バネ構造、保護構造などが適宜用いられているが本発明の主眼以外の箇所に関しては図面上省略している。接続用途などに応じて本発明に適宜、上記追加構造を加えてもよい。
【００７９】
なお、光導波路デバイス１５２は、例えば、インジウムリン（ＩｎＰ）材料からなる分布帰還レーザダイオード（ＤＦＢ-ＬＤ）が複数形成され、更にＩｎＰ光導波路と、スポットサイズコンバータが集積された光発光素子アレイと、シリコン導波路上にゲルマニウムフォトダイオード（Ｇｅ−ＰＤ）が集積された光受光素子アレイである。
【００８０】
なお、本発明は光軸に１次元の導波路アレイを有する光導波路デバイス１５２であれば当然上記に限られるものではない。例えば、光発光素子としては、ＩｎＰからなるＤＦＢ−ＬＤが複数個用意され、それらがシリコン導波路やガラス導波路などに別途光学接続された集積発光素子としてもよいし、また、Ｓｉ基板上にＤＦＢ−ＬＤアレイを貼り合わせて、Ｓｉ導波路と集積された発光素子としてもよいし、非特許文献５に記載のように、Ｓｉ基板上にＩｎＰ材料などを貼り合わせて、レーザ層を形成し、更にＳｉ導波路やＳｉ酸化物（酸化シリコンや、シリコン酸窒化膜）などによる導波路を集積した集積発光素子としてもよい。受光素子についても同様に、背景に記載のようにインジウムガリウムヒ素やＧｅなどからなるＰＤを光発光素子の例と同様に貼り合わせ技術や別の導波路デバイスと別途光学接続して集積した集積型受光素子としてもよい。
【００８１】
また、発光素子には、適宜外部変調素子を別途接続してもよいし、あるいは同一材料上に集積してもよい。例えば、Ｓｉ導波路と熱光学位相シフタや電気光学位相シフタからなる変調素子や、ＩｎＰ導波路と熱光学位相シフタや電気光学位相シフタからなる変調素子、ＬＮなどの強誘電体からなる変調素子と集積してもよいし、変調素子機能や、電界吸収効果などの直接変調機能を発光素子上に直接集積・形成してもよい。
【００８２】
次に、本発明の実施の形態１における光接続構造の変形例について、図３を用いて説明する。この光接続構造は、フェルール１０３のファイバ引き出し側のガイド孔の孔径を拡大した拡大部１１６を備える。また光ファイバ１０１は、ＭＣＦ１０２と接続するための細径ファイバ１０６の他に、クラッド１０１ｂの径と同じ裸ファイバ部、およびこれらの間に、異なるクラッド径を段階的に変換するためのテーパ部とを備えており、光ファイバ１０１のテーパ部、あるいは、光ファイバ１０１のテーパ部と裸ファイバ部の一部が、拡大部１１６に収容されている。
【００８３】
このように、拡大部１１６を形成して複数の光ファイバ１０１を収容することで、光ファイバ１０１の直線部の保持により接着剤の偏りの防止、直線部保護によるファイバ取り回し時の曲げ応力からの保護、軸ずれ低減／座屈・屈曲の防止／類似構造による急峻な曲げ防止、などによる挿入作業性の向上、といった同様の効果を奏することができる。
【００８４】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２における光接続構造ついて、図４を参照して説明する。この光接続構造は、複数の光ファイバ１０１を束ねて収容する複数（例えば４個）のガイド孔を備えた多芯フェルール１０３ａと、多芯フェルール１０３ａの各々のガイド孔の一端のファイバ引き出し側に配置され、ファイバ引き出し側より引き出された複数の光ファイバ１０１を収容するチューブ１０４と、多芯フェルール１０３ａおよびチューブ１０４を連結して保持する第１フランジ（保持部品）１０５ａとを備える。多芯フェルール１０３ａは、断面視略矩形とされている。多芯フェルール１０３ａは、例えば、ＭＴコネクタやＭＰＯコネクタなどから構成すればよい。
【００８５】
実施の形態２においても、多芯フェルール１０３ａの各々のガイド孔に収容された複数の光ファイバ１０１は、各々のガイド孔の他端の光接続端で、ＭＣＦ１０２と光接続する。多芯フェルール１０３ａの各ガイド孔およびチューブ１０４は、少なくとも多芯フェルール１０３ａの各ガイド孔とチューブ１０４との連結部において、同軸上で直列に連結されている。
【００８６】
複数の光ファイバ１０１は、途中から被覆を除去するなどにより細められた細径ファイバ１０６とされ、多芯フェルール１０３ａの円柱形状に形成された各々のガイド孔に収容されている。また、ＭＣＦ１０２は、先端側の所定の領域の被覆が除去され、複数（例えば４個）のガイド孔を備えるＭＣＦ収容フェルール１０７ａの、複数のガイド孔の各々に収容されている。
【００８７】
多芯フェルール１０３ａとＭＣＦ収容フェルール１０７ａとは、それぞれ第１フランジ１０５ａのフェルール収容領域、第２フランジ１１０ａのフェルール収容領域に嵌入され、多芯フェルール１０３ａに収容された複数の細径ファイバ１０６と、ＭＣＦ収容フェルール１０７ａに収容されたＭＣＦ１０２の複数のコアとが、相互の光軸の位置を合わせた状態で光接続する。
【００８８】
図１Ｂの断面図に示すように、多芯フェルール１０３ａのガイド孔には、複数の細径ファイバ１０６が最密充填状態で収容されている。複数の光ファイバ１０１に連続している複数の細径ファイバ１０６の各々は、コア１０１ａと、クラッド１０１ｂとから構成されている。また、各細径ファイバ１０６のクラッド１０１ｂの周囲には、接着剤１１２が充填されている。接着剤１１２は、例えば、熱硬化型であり、加熱により接着剤１１２が硬化することにより、光ファイバ１０１を細くした細径ファイバ１０６が接着固定されている。
【００８９】
多芯フェルール１０３ａは、第１フランジ１０５ａのフェルール収容領域に嵌入されている。また、チューブ１０４は、接着剤１０９ａにより第１フランジ１０５ａのチューブ収容領域に接着固定されて保持されている。また、ＭＣＦ収容フェルール１０７ａは、第２フランジ１１０ａに嵌入されている。第２フランジ１１０ａにおいては、第２フランジ１１０ａとＭＣＦ１０２との間の間隙部に熱硬化型の接着剤１１１ａが充填されており、接着剤が硬化することにより、ＭＣＦ１０２の配置が固定されている。
【００９０】
また、多芯フェルール１０３ａ，ＭＣＦ収容フェルール１０７ａの各々には、ガイドピン用ガイド孔１３１ａ，１３１ｂを備える。ガイドピン用ガイド孔１３１ａ，１３１ｂの各々にガイドピン１３２を挿入することで、多芯フェルール１０３ａとＭＣＦ収容フェルール１０７ａとを接続する。ホルダ部品１１５を用いて多芯フェルール１０３ａおよびＭＣＦ収容フェルール１０７ａを保持している（レセプタクル構造）。
【００９１】
なお、各チューブ１０４の外側において、複数の光ファイバ１０１は、撓みを有するよう展開されて、１次元の光ファイバアレイとなるように整列部品１５３に固定されている。更に、整列部品１５３が、光ファイバアレイの各コア位置と整合するような導波路コアを１次元に配列して有する光導波路デバイス１５２と接続されている。他の構成は、前述した実施の形態１と同様である。
【００９２】
このような構造とすることで、実施の形態１と同様の効果を多芯フェルール１０３ａを用いた場合においても実現することができ、また、実施の形態１で述べた効果に加えて、より多くの光ファイバ１０１を収容したより多チャンネルの高密度接続を実現することができる。
【００９３】
また、多芯フェルール１０３ａの場合は、複数本の光ファイバ１０１の束が多数収容されており、各々の光ファイバ１０１の束をチューブ１０４などの直線保持部を設けずに１次元配置に直すように作製すると、光ファイバ１０１の曲げ応力が大きいこと、ひねりの力が大きいこと、すべての光ファイバ１０１の長さばらつきやひねる角度を調整すること、接着部の片寄りを無くすことなどがより困難となるが、本構造により、直線状態が保持された状態で、その後を撓ませることで、小型を保ちながら高信頼の接続形態を実現することが可能である。
【００９４】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３における光接続構造ついて、図５Ａ，図５Ｂを参照して説明する。この光接続構造は、複数の光ファイバ１０１を束ねて収容するガイド孔を備えたフェルール１０３と、フェルール１０３のガイド孔の一端のファイバ引き出し側に連続して配置され、ファイバ引き出し側より引き出された複数の光ファイバ１０１を収容するチューブ２０４と、フェルール１０３およびチューブ２０４を連結して保持する第１フランジ１０５とを備える。また、フェルール１０３のファイバ引き出し側には、ガイド孔の孔径を拡大した拡大部１１６を備える。他の構成は、前述した実施の形態１と同様である。
【００９５】
ここで、チューブ２０４は、光ファイバ引き出し端の側にかけて、光ファイバ収容部の径が徐々に拡大したテーパ部２０５を備える。テーパ部２０５においては、図５Ｂに示すように、被覆１０１ｃで被覆されている複数の光ファイバ１０１が、断面視１次元方向に配列されている。このように１次元的に配列することで、各光ファイバ１０１の整列部品１５１への接続を容易にしている。また、テーパ部２０５においては、チューブ２０４の内側と複数の光ファイバ１０１との間を充填するように、接着剤などによる樹脂層２０６が設けられている。
【００９６】
上述した構成とした実施の形態３によれば、前述した実施の形態１と同様の効果に加え、下記の更なる効果が期待できる。予めチューブ２０４内で、２次元配置から緩やかにテーパ部２０５にかけて１次元配置に変換されているため、中継領域の光ファイバ１０１の撓み部では２次元配置から１次元配置への変換を必要とせず、単純に撓み部と１次元配置間でのピッチ変換のみで十分となる。これにより、中継領域の光ファイバ１０１の応力をより緩和させ、かつ、光接続構造の信頼性を高めることができる。また、２次元から１次元配置に変換される箇所は、チューブ２０４内で緩やかな曲げで保持されていることから、製造時や実装後の応力をより緩和することができる。なお、本構造は、実施の形態２で述べたような多芯フェルールでも同様に実施することができる。
【００９７】
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４における光接続構造について、図６を参照して説明する。この光接続構造は、複数の光ファイバ１０１を束ねて収容するガイド孔を備えたフェルール１０３と、フェルール１０３のガイド孔の一端のファイバ引き出し側に連続して配置され、ファイバ引き出し側より引き出された複数の光ファイバ１０１を収容するチューブ３０４と、フェルール１０３およびチューブ３０４を連結して保持する第１フランジ１０５とを備える。また、フェルール１０３のファイバ引き出し側には、ガイド孔の孔径を拡大した拡大部１１６を備える。
【００９８】
また、チューブ３０４は、光ファイバ引き出し端の側にかけて、光ファイバ収容部の径が徐々に拡大したテーパ部３０５を備える。また、テーパ部３０５においては、チューブ３０４の内側と複数の光ファイバ１０１との間を充填するように、接着剤などによる樹脂層３０６が設けられている。加えて、実施の形態４のチューブ３０４は、直線部以外の領域で所定の曲げ半径で曲げられた曲げ部３０７を備える。曲げ部３０７においては、所定の内径が保持されている。テーパ部３０５は、曲げ部３０７より光ファイバ引き出し端の側に配置されている。他の構成は、前述した実施の形態１と同様である。
【００９９】
実施の形態４においては、チューブ３０４内において、曲げ部３０７に沿って、光ファイバ１０１が曲げられている。また、複数の光ファイバ１０１は、曲げ部３０７で進行方向が曲げられながら、２次元配置から緩やかにテーパ部３０５にかけて１次元配置に変換されている。また、テーパ部３０５においては、樹脂層３０６により、１次元配置された複数の光ファイバ１０１が固定されている。他の構成は、前述した実施の形態３などと同様である。
【０１００】
実施の形態４によれば、前述した実施の形態１および実施の形態３と同様の効果が得られる。また、実施の形態４によれば、光導波路デバイス１５２とフェルール１０３との角度や位置関係を任意に設定することができる。なお、チューブ３０４には、適宜にテーパ構造、２段孔構造、絞り構造などを設けてもよく、また、曲げ部などを設けてもよい。
【０１０１】
ところで、一般に、光導波路などの光デバイスのモード径は、一般の光ファイバのモード径より小さいことが多く、シリコン光デバイスや化合物半導体光デバイスでは、ＭＣＦのモード径の１/２以下であるが、これに整合するようにＭＣＦと光デバイスのそれぞれに適合した複数の光ファイバを直列に接続することで低損失な接続を実現している。直列に接続する各々の光ファイバの間は、融着により、モード径がテーパ状に拡大するよう接続されており、断熱的にモードが変換することで低損失な接続が実現されている。
【０１０２】
しかしながら、融着を施すと、融着部は被覆が剥かれた状態となり、かつ、融着部の近傍での機械強度が劣化し、かつ曲げ応力などによりロスが増大しやすくなる。また、融着部をより微細に形成しようとすると、融着時の径変化などによる細径化の誤差や機械的強度の劣化が考えられる。
【０１０３】
上述したように、モードが異なる複数の光ファイバを直列に接続して用いる場合、これらを接続する融着部を、フェルール１０３およびチューブ１０４の少なくとも一方の領域に配置すればよい。例えば、図７の（ａ）に示すように、フェルール１０３内部に融着部４０１を配置すればよい。また、図７の（ｂ）に示すように、チューブ１０４に融着部４０１を配置すればよい。なお、融着部４０１は、被覆を除去した裸光ファイバ４０２に形成される。図７の（ｂ）に示す構成では、チューブ１０４の中間領域で、光ファイバ１０１に裸光ファイバ４０２を形成し、この部分に融着部４０１を配置する。
【０１０４】
このようにすることで、融着部４０１が固定されて配置されるようになり、融着部４０１およびこの周囲の領域の光ファイバ１０１は、フェルール１０３、チューブ１０４とともにほぼ直線状態部で保持された状態となる。このため、融着部４０１には、曲げ応力などが加わることが防止され、マイクロベンドや光ファイバ１０１の伝送ロス増加などなく、更に融着部４０１を曲げることによる破断などを防止した、信頼性の高い接続を実現することができる。
【０１０５】
かつ、上述したような光ファイバ１０１におけるモード径適合により、低損失に光導波路デバイス１５２の各コアとＭＣＦ１０２の各コアを接続できるという効果を奏する。上記の融着部のほかにも、接着されたファイバや各種機能性を持たせた裸光ファイバを同様に、チューブ１０４内に収容させることができる。
【０１０６】
以上に説明したように、本発明によれば、フェルールの複数の光ファイバを束ねて収容するガイド孔の一端のファイバ引き出し側に、ファイバ引き出し側より引き出された複数の光ファイバを収容するチューブを配置し、チューブと整列部品との間の複数の光ファイバを撓ませたので、マルチコアファイバとの光接続が、より小型化が可能な状態で、信頼性を低下させることなく、また、接続損失が抑制された状態で実施できるようになる。
【０１０７】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０１…光ファイバ、１０１ａ…コア、１０１ｂ…クラッド、１０１ｃ…被覆、１０２…マルチコアファイバ（ＭＣＦ）、１０３…フェルール、１０４…チューブ、１０５…第１フランジ（保持部品）、１０６…細径ファイバ、１０７…ＭＣＦ収容フェルール、１０８…割スリーブ、１０９…接着剤、１１０…第２フランジ、１１１…接着剤、１１２…接着剤、１１２ａ…接着剤、１１５…ホルダ部品、１５１…整列部品、１５１ａ…Ｖ溝基板、１５１ｂ…蓋、１５１ｃ…接着剤、１５２…光導波路デバイス。
【図１Ａ】
2019113596.tif 000003
【図１Ｂ】
2019113596.tif 000004
【図１Ｃ】
2019113596.tif 000005
【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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