(57)【要約】【課題】製造コストの上昇を抑えることが可能な光コネクタ及び光コネクタの製造方法を提供する。【解決手段】光コネクタ１Ａは、光ファイバ３Ａと、光ファイバ３Ａを固定するフェルール５Ａと、を備え、フェルール５Ａは、光コネクタ２などの他の光学部品に接続される端面５ａと、端面５ａとは異なる端面５ｂと、端面５ａから端面５ｂに亘って形成される保持部と、を有し、光ファイバ３Ａは、端面５ｂより突出したレンズ部４を有し、保持部により保持される。【選択図】図１
2015210306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、
前記光ファイバを固定するフェルールと、を備え、
前記フェルールは、他の光学部品に接続される第一端面と、前記第一端面とは異なる第二端面と、前記第一端面から前記第二端面に亘って形成される保持部と、を有し、
前記光ファイバは、前記第一端面より突出したレンズ部を有し、前記保持部により保持される、光コネクタ。
【請求項２】
前記保持部は、前記光ファイバが挿入される光ファイバ孔、又は前記光ファイバを収容する光ファイバ溝であり、
前記レンズ部の最大径は、前記第一端面における前記光ファイバ孔の径又は前記第一端面における前記光ファイバ溝の開口の幅より大きい、請求項１に記載の光コネクタ。
【請求項３】
前記光ファイバは、プラスチック層を有している、請求項１又は２に記載の光コネクタ。
【請求項４】
前記光ファイバと前記フェルールとは、前記レンズ部に入射する光又は前記レンズ部から出射する光が通過する前記レンズ部の表面における領域とは異なる位置にて接着固定されている、請求項１から３の何れか一項に記載の光コネクタ。
【請求項５】
前記レンズ部は、前記第一端面に当接して固定されている、請求項１から４の何れか一項に記載の光コネクタ。
【請求項６】
前記フェルールは、前記他の光学部品と接続されるための嵌合用の第一嵌合穴を前記第一端面に有する、請求項１から５の何れか一項に記載の光コネクタ。
【請求項７】
前記フェルールは、前記他の光学部品と接続されるために、前記第一嵌合穴と嵌合する嵌合ピンを更に備える、請求項６に記載の光コネクタ。
【請求項８】
前記嵌合ピンは、前記第一嵌合穴に収容される第一細径部と、前記他の光学部品が有する第二嵌合穴に収容される第二細径部と、前記第一細径部と前記第二細径部とを接続し、前記他の光学部品と前記第一端面との間の離間距離を規定する太径部と、を備える、請求項７に記載の光コネクタ。
【請求項９】
前記フェルールは、前記第一端面及び前記第二端面と交差する第三面に形成された凹状の窓穴を有し、
前記保持部は、前記第一端面と前記窓穴との間を貫通している、請求項１から８の何れか一項に記載の光コネクタ。
【請求項１０】
前記光ファイバは、被覆されている部分と、前記被覆されていない部分とを有し、
前記被覆されている部分と前記被覆されていない部分との境界が、前記窓穴内に位置している、請求項９に記載の光コネクタ。
【請求項１１】
光ファイバと、前記光ファイバが固定されるフェルールとを備え、前記フェルールは、他の光学部品に接続される第一端面と、前記第一端面とは異なる第二端面とを有する光コネクタの製造方法であって、
前記第一端面から前記第二端面に亘って形成される保持部を有する前記フェルールを用意する工程と、
前記光ファイバを前記保持部に配置し、前記第一端面から突出した前記光ファイバの先端部を溶融加工することによりレンズ部を形成する工程と、
前記レンズ部が前記第一端面から突出するように前記光ファイバを引き戻す工程と、
前記光ファイバを前記保持部に接着固定する工程と、を含む、光コネクタの製造方法。
【請求項１２】
前記光ファイバを前記保持部に配置する前に、前記光ファイバの先端側の被覆を除去する工程を更に含む、請求項１１に記載の光コネクタの製造方法。
【請求項１３】
前記光ファイバを前記保持部に配置した後に、前記光ファイバの先端側の被覆を除去する工程を更に含む、請求項１１に記載の光コネクタの製造方法。
【請求項１４】
前記保持部は、前記光ファイバが挿入される光ファイバ孔又は前記光ファイバが配置される光ファイバ溝であり、
前記レンズ部を形成する工程において、形成される前記レンズ部の最大径が、前記第一端面における前記光ファイバ孔の径又は前記第一端面における前記光ファイバ溝の開口の幅より大きい、請求項１１から１３の何れか一項に記載の光コネクタの製造方法。
【請求項１５】
前記光ファイバを前記保持部に接着固定する工程において、前記光ファイバは、前記光ファイバを引き戻す方向に張力をかけた状態で、前記保持部に接着固定される、請求項１４の光コネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光コネクタと、光コネクタの製造方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、光コネクタのホルダの一部とレンズアレイとが一体成形された光コネクタが記載されている。この特許文献１に記載の光コネクタでは、光ファイバの端面とレンズアレイとの空間に接着材が充填されている。この接着材を光コネクタの使用時又は保管時における温度の上限値よりも高い温度にて硬化させることにより、接着材と光コネクタとの界面に乖離が生じたり、接着材中に微細な気泡が生じたりすることが抑制された光コネクタを得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７５１０３３７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
データセンターにおける情報処理装置、又は高度な情報処理を行うＨＰＣ（HighPerformance Computer）では、信号を伝送するための光ファイバが、装置間又は装置内（情報処理装置が備える複数のボード間）において光接続されている。光接続の方式の一つとして、例えば上記特許文献１に記載されるように、多芯の光ファイバの先端にレンズアレイが装着された光コネクタを用いる方式がある。このような光コネクタを用いた光接続では、レンズアレイに設けられた各レンズによって拡大されたビーム同士が光接続するので光ファイバの位置ズレに強くなるとともに、光コネクタの構成が大掛かりにならないので低コストにより光接続を実現することが可能となる。
【０００５】
上述した光コネクタを用いた光接続では、フェルールとレンズアレイとを組み立てるので、さらなる大幅な低コスト化を達成することは困難であった。また、通常、光ファイバとレンズアレイとの間には、反射ロスを低減するために、屈折率を整合する屈折率整合材、又は、屈折率が光ファイバ及びレンズアレイ双方と整合されている接着材などが挿入されている。このため、屈折率整合材又は接着材などを挿入する工程は、光コネクタの組立コストを増加させる一因となる。さらに、屈折率整合材又は接着材などを挿入する工程において、光ファイバとレンズアレイとの間に気泡が混入した場合、光接続における接続損失が発生するので、高精度の光接続を実現することが困難となる。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストの上昇を抑えることが可能な光コネクタ及び光コネクタの製造方法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】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の一側面に係る光コネクタは、光ファイバと、光ファイバを固定するフェルールと、を備え、フェルールは、他の光学部品に接続される第一端面と、第一端面とは異なる第二端面と、第一端面から第二端面に亘って形成される保持部と、を有し、光ファイバは、第一端面より突出したレンズ部を有し、保持部により保持される。
【０００８】
また、本発明の一側面に係る光コネクタの製造方法は、光ファイバと、光ファイバが固定されるフェルールとを備え、フェルールは、他の光学部品に接続される第一端面と、第一端面とは異なる第二端面とを有する光コネクタの製造方法であって、第一端面から第二端面に亘って形成される保持部を有するフェルールを用意する工程と、光ファイバを保持部に配置し、第一端面から突出した光ファイバの先端部を溶融加工することによりレンズ部を形成する工程と、レンズ部が第一端面から突出するように光ファイバを引き戻す工程と、光ファイバを保持部に接着固定する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による光コネクタ及び光コネクタの製造方法によれば、光コネクタの製造コストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第一実施形態に係る光コネクタの概略構成を示す上面図である。
【図２】図２は、図１に示された光コネクタのＩＩ−ＩＩ断面を示す断面図である。
【図３】図３は、第一実施形態に係る光コネクタが備えるフェルールの概略構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、第一実施形態に係る光コネクタの製造方法に含まれる主要な工程を示すフロー図である。
【図５】図５の（ａ）から図５の（ｄ）は、第一実施形態に係る光コネクタの製造方法に含まれる主要な工程を示す図である。
【図６】図６は、第一実施形態の変形例に係る光コネクタの概略構成を示す上面図である。
【図７】図７は、図６に示された光コネクタのＶＩＩ−ＶＩＩ断面を示す断面図である。
【図８】図８は、第二実施形態に係る光コネクタの概略構成を示す上面図である。
【図９】図９は、図８に示された光コネクタのＩＸ−ＩＸ断面を示す断面図である。
【図１０】図１０の（ａ）から図１０の（ｄ）は、第二実施形態に係る光コネクタの製造方法に含まれる主要な工程を示す図である。
【図１１】図１１は、第二実施形態の変形例に係る光コネクタの概略構成を示す上面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示された光コネクタのＸＩＩ−ＸＩＩ断面を示す断面図である。
【図１３】図１３は、第三実施形態に係る光コネクタの概略構成を示す上面図である。
【図１４】図１４は、光学的な最適設計距離を説明するための図である。
【図１５】図１５は、第三実施形態の変形例に係る光コネクタの概略構成を示す上面図である。
【図１６】図１６は、第四実施形態に係る光コネクタの概略構成を示す上面図である。
【図１７】図１７の（ａ）から図１７の（ｄ）は、第四実施形態に係る光コネクタの製造方法に含まれる主要な工程を示す図である。
【図１８】図１８は、第四実施形態の変形例に係る光コネクタの概略構成を示す上面図である。
【図１９】図１９は、第四実施形態の変形例に係る光コネクタが備えるフェルールの概略構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一側面に係る光コネクタは、（１）光ファイバと、光ファイバを固定するフェルールと、を備え、フェルールは、他の光学部品に接続される第一端面と、第一端面とは異なる第二端面と、第一端面から第二端面に亘って形成される保持部と、を有し、光ファイバは、第一端面より突出したレンズ部を有し、保持部により保持される。
【００１２】
上記の光コネクタでは、光ファイバがレンズ部を有する。保持部材により光ファイバが保持されることによりレンズ部が固定される。従って、フェルールとレンズアレイなどの部材とを組み立てることなく、レンズ部をフェルールに固定することができる。また、例えば、フェルールが他の光学部品と光接続する場合、レンズ部により拡大されたビーム同士が光接続するので、光ファイバが位置ズレした場合であっても接続損失が生じにくくなる。また、光コネクタの構成が大掛かりにならないので、低コストにより光接続を実現することが可能となる。そして、光コネクタでは、レンズ部材を別部材として設ける必要がなくなるので、光接続を行うための部品点数を少なくすることができる。さらに、光コネクタでは、屈折率整合材又は接着材などを挿入することなく組立を行うことができるので、気泡の混入による接続損失の発生を抑制することができる。よって、接続損失の発生を抑制しつつ、効率的に製造を行うことができるので、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００１３】
また、（２）保持部は、光ファイバが挿入される光ファイバ孔、又は光ファイバを収容する光ファイバ溝であり、レンズ部の最大径は、第一端面における光ファイバ孔の径又は第一端面における光ファイバ溝の開口の幅より大きくてもよい。このような構成により得られる光コネクタでは、光ファイバがフェルールから脱落しにくくなる。このため、効率的に製造を行うことができることとなるので、製造コストの上昇が抑制される。
【００１４】
また、（３）光ファイバは、プラスチック層を有していてもよい。このような構成により得られる光コネクタは、容易に加工されることができる。また、プラスチック層からレンズ部を形成することができるので、製造コストの増加を抑制することができる。
【００１５】
また、（４）光ファイバとフェルールとは、レンズ部に入射する光又はレンズ部から出射する光が通過するレンズ部の表面における領域とは異なる位置にて接着固定されていてもよい。このような構成により得られる光コネクタでは、レンズ部に入射する光又はレンズ部から出射する光がフェルール等に阻害されないので、信号光が遮られにくくなり、接続損失の発生が抑制される。また、例えば、光ファイバ孔は、接着材を導入する導入孔として機能してもよい。また、レンズ部は、略球状であってもよい。
【００１６】
また、（５）レンズ部は、第一端面に当接して固定されていてもよい。このような構成により得られる光コネクタでは、光ファイバの軸ずれが少なくなる。この場合、レンズ部は、第一端面と接する位置において、接着固定されていてもよい。また、光ファイバに張力をかけることにより、レンズ部が第一端面に当接されてもよい。このように構成すると、張力をかけながら光ファイバが固定されるので、光ファイバの端面位置が揃えられる。更に、光ファイバの中心軸が光ファイバ孔の中心軸又は光ファイバ溝の延在方向に延びる中心線に沿って配置されるので、光ファイバの軸ずれを抑制することができる。
【００１７】
また、（６）フェルールは、他の光学部品と接続されるための嵌合用の第一嵌合穴を第一端面に有していてもよい。このような構成により得られる光コネクタでは、他の光学部品との接続が容易になる。よって、光コネクタを用いた光接続を容易に行うことができる。
【００１８】
また、（７）フェルールは、他の光学部品と接続されるために、第一嵌合穴と嵌合する嵌合ピンを更に備えていてもよい。このように構成により得られる光コネクタでは、他の光学部品との接続が容易になる。よって、光コネクタを用いた光接続を容易に行うことができる。
【００１９】
また、（８）嵌合ピンは、第一嵌合穴に収容される第一細径部と、他の光学部品が有する第二嵌合穴に収容される第二細径部と、第一細径部と第二細径部とを接続し、他の光学部品と第一端面との間の離間距離を規定する太径部と、を備えていてもよい。このような構成により得られる光コネクタでは、フェルールの第一端面と、他の光学部品との離間距離が太径部によって規定されるので、光接続を高効率的に実現するための離間距離を容易に設定することができる。
【００２０】
また、（９）フェルールは、第一端面及び第二端面と交差する第三面に形成された凹状の窓穴を有し、保持部は、第一端面と窓穴との間を貫通していてもよい。このような構成により得られる光コネクタでは、例えば、窓穴から樹脂を流し込むことにより、フェルールに配置された光ファイバを固定することができる。このため、光ファイバの接着固定を容易に行うことができる。
【００２１】
また、（１０）光ファイバは、被覆されている部分と、被覆されていない部分とを有し、被覆されている部分と被覆されていない部分との境界が、窓穴内に位置していてもよい。このような構成により得られる光コネクタでは、光ファイバの被覆されていない部分が光ファイバ溝により傷つけられることを抑制することができる。
【００２２】
本発明の一側面に係る光コネクタの製造方法は、（１１）光ファイバと、光ファイバが固定されるフェルールとを備え、フェルールは、他の光学部品に接続される第一端面と、第一端面とは異なる第二端面とを有する光コネクタの製造方法であって、第一端面から第二端面に亘って形成される保持部を有するフェルールを用意する工程と、光ファイバを保持部に配置し、第一端面から突出した光ファイバの先端部を溶融加工することによりレンズ部を形成する工程と、レンズ部が第一端面から突出するように光ファイバを引き戻す工程と、光ファイバを保持部に接着固定する工程と、を含む。
【００２３】
上記の光コネクタの製造方法では、溶融加工によりレンズ部が形成される。また、レンズ部が第一端面に接しつつ光ファイバが接着固定される。従って、フェルールとレンズアレイなどの部材とを組み立てることなく、レンズ部をフェルールに固定することができる。また、例えば、フェルールが他の光学部品と光接続する場合、レンズ部により拡大されたビーム同士が光接続するので、光ファイバが位置ズレした場合であっても接続損失が生じにくくなる。また、光コネクタの構成が大掛かりにならないので、低コストにより光接続を実現することが可能となる。そして、光コネクタは、レンズ部材を別部材として設ける必要がなくなるので、光接続を行うための部品点数を少なくすることができる。さらに、光コネクタでは、屈折率整合材又は接着材などを挿入することなく組立を行うことができるので、気泡の混入による接続損失の発生を抑制することができる。よって、接続損失の発生を抑制しつつ、効率的に製造を行うことができるので、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００２４】
また、（１２）光ファイバを保持部に配置する前に、光ファイバの先端側の被覆を除去する工程を更に含んでもよい。このような構成により得られる光コネクタの製造方法によれば、光ファイバの挿入方向の先端側の外径が、後端側の外径より細くなる。このため、レンズ部に近い光ファイバの部分が、内径の小さい光ファイバ孔により保持されることができるので、光ファイバ孔の中心軸と光ファイバのレンズ部の中心軸とのずれを小さくすることができる。
【００２５】
また、（１３）光ファイバを保持部に配置した後に、光ファイバの先端側の被覆を除去する工程を更に含んでもよい。このような構成により得られる光コネクタの製造方法によれば、光ファイバが配置されるときにフェルールが光ファイバを傷つけることが抑制される。
【００２６】
また、（１４）保持部は、光ファイバが挿入される光ファイバ孔又は光ファイバが配置される光ファイバ溝であり、レンズ部を形成する工程において、形成されるレンズ部の最大径が、第一端面における光ファイバ孔の径又は第一端面における光ファイバ溝の開口の幅より大きくてもよい。このような構成により得られる光コネクタの製造方法によれば、光ファイバがフェルールから脱落しにくくなる。このため、効率的に製造を行うことができることとなるので、製造コストの上昇が抑制される。
【００２７】
また、（１５）光ファイバを保持部に接着固定する工程において、光ファイバは、光ファイバを引き戻す方向に張力をかけた状態で、保持部に接着固定されていてもよい。このような構成により得られる光コネクタの製造方法によれば、レンズ部が第一端面に当接しながら光ファイバが固定されるので、光ファイバの端面位置が揃えられる。また、光ファイバが配置される保持部が光ファイバ孔である場合、レンズ部は第一端面において光ファイバ孔をふさぐことにより、接着材が第一端面から張り出してくることを防止することができる。さらに、光ファイバの中心軸が光ファイバ孔の中心軸に沿って配置されるので、光ファイバの軸ずれを抑制することができる。また、光ファイバが配置される保持部が光ファイバ溝である場合、光ファイバの中心軸が光ファイバ溝の延在方向に延びる中心線に沿って配置されることにより、光ファイバの軸ずれを抑制することができる。
【００２８】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態にかかる光コネクタ及び光コネクタの製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２９】
（第一実施形態）
図１、図２及び図３を参照して、第一実施形態に係る光コネクタ１Ａについて説明する。図１は、本実施形態に係る光コネクタ１Ａの概略構成を示す上面図である。図２は、図１に示された光コネクタ１ＡのＩＩ−ＩＩ断面を示す断面図である。図３は、第一実施形態に係る光コネクタ１Ａが備えるフェルール５Ａの概略構成を示す斜視図である。理解の容易のために、図中にはＸＹＺ直交座標系が示される。また、以下の説明において、他の光学部品と接する側を先端側と称し、光ファイバが引き出される側を基端側と称する。Ｘ軸は、基端側から先端側に向けて延びている。
【００３０】
図１及び図２に示されるように、光コネクタ１Ａは、Ｎ本（Ｎは１以上の整数、本実施形態ではＮ＝４）の光ファイバ３Ａと、フェルール５Ａと、を備えている。光コネクタ１Ａは、光ファイバ３Ａと他の光学部品とを光学的且つ機械的に接続するものである。光コネクタ１Ａでは、光ファイバ３Ａの一端側にフェルール５Ａが取り付けられている。光ファイバ３Ａは、コア３１ａとコア３１ａの外側のクラッド３１ｂとを有する素線３１と、素線３１を覆う被覆３２と、備えている。光ファイバ３Ａは、プラスチック層を有している。クラッド３１ｂは、例えばプラスチック材料から形成されていてもよい。光ファイバ３Ａは、被覆されている部分３ａと、被覆されていない部分３ｂとを有している。被覆されている部分３ａは、素線３１が被覆３２に覆われている部分であり、被覆されていない部分３ｂは、素線３１が被覆３２に覆われていない部分である。本実施形態では、光ファイバ３Ａとして開口数（ＮＡ）が０．２であるマルチモードファイバを例示でき、コア３１ａのコア径として５０μｍを例示できる。また、光ファイバ３Ａは、被覆されている部分３ａの直径を２５０μｍ、被覆されていない部分３ｂの直径を１２５μｍ、と例示できる。また、光ファイバ３Ａは、リボンファイバでも良い。
【００３１】
フェルール５Ａは、光ファイバ３Ａを固定するための部材であり、例えば樹脂製の光コネクタフェルールである。図３に更に示されるように、フェルール５Ａは、接続対象となる他の光学部材に当接する端面５ａ（第一端面）と、端面５ａとは異なる端面５ｂ（第二端面）とを有している。端面５ａ及び端面５ｂは、ＹＺ平面に沿って延び、且つ、互いに対向している。フェルール５Ａは、端面５ａ及び端面５ｂと交差し、ＸＹ平面に沿って延びる面５ｃを有している。フェルール５Ａにおいて、端面５ｂと面５ｃとが交差する領域には切欠部７が形成されている。切欠部７は、光ファイバ３Ａをフェルール５Ａに固定するための接着材Ｂを注入する注入部として機能する。
【００３２】
フェルール５Ａには複数の光ファイバ３Ａが挿入されるためのＮ本の光ファイバ孔９Ａ（保持部）が形成されている。Ｎ本の光ファイバ孔９Ａは、それぞれＸ軸方向に沿って延びている。本実施形態では、４本の光ファイバ孔９ＡのＹ軸方向に沿った間隔が２５０μｍであり、光ファイバ孔９Ａそれぞれの直径が１２７μｍであると例示できる。光ファイバ孔９Ａは、端面５ａと切欠部７との間を貫通している。Ｎ本の光ファイバ孔９Ａそれぞれには、Ｎ本の光ファイバ３Ａの被覆されていない部分３ｂがそれぞれ挿入されている。切欠部７には、Ｎ本の光ファイバ孔９Ａの基端部側から光ファイバ３Ａを光ファイバ孔９Ａに挿入するときのガイドとなるＮ本の光ファイバ溝１１が設けられている。光ファイバ孔９Ａ及び光ファイバ溝１１は、光ファイバ３Ａを保持する保持部として機能する。
【００３３】
光ファイバ３Ａは略球状のレンズ部４を有している（図１及び図２参照）。レンズ部４の曲率半径は、略０．２４ｍｍを例示できる。光コネクタ１Ａにおいて、レンズ部４は端面５ａから突出している。レンズ部４は、端面５ａに当接して固定されている。図２に示されるように、レンズ部４の端面５ａ側の表面と、端面５ａとが当接している。すなわち、光ファイバ３Ａとフェルール５Ａとが接着固定される領域は、レンズ部４に入射する光又はレンズ部４から出射する光が通過するレンズ部４の表面における領域とは異なっている。
【００３４】
（製造方法）
ここで、図４及び図５を参照して、光コネクタ１Ａの製造方法について説明する。図４は、第一実施形態に係る光コネクタ１Ａの製造方法に含まれる主要な工程を示すフロー図である。図５の（ａ）から図５の（ｄ）は、光コネクタ１Ａの製造方法に含まれる主要な工程を示す図である。
【００３５】
まず、工程Ｓ１０において、光ファイバ３Ａと、光ファイバ３Ａが固定されるフェルール５Ａとを準備する（図５の（ａ）参照）。フェルール５Ａには、端面５ａから切欠き７に亘って光ファイバ孔９Ａが形成されている。光ファイバ３Ａは、被覆されていない部分３ｂを光ファイバ３Ａの先端に有している。
【００３６】
次に、工程Ｓ１２において、光ファイバ孔９Ａに光ファイバ３Ａをそれぞれ挿入する。このとき、光ファイバ３Ａの被覆されていない部分３ｂが光ファイバ孔９Ａを貫通する（図２参照）。そして、光ファイバ３Ａの先端部を端面５ａから突出させ、先端部に対して例えばＣＯ２レーザによるレーザ光を照射することにより溶融加工を行う（図５の（ｂ）参照）。溶融加工は、例えばＹＡＧレーザであってもよく、この場合、高調波のレーザでも良い。また、先端部に形成するレンズ部４の曲率は、レーザのパワー又は焦点位置などによって調整されてもよい。なお、溶融加工は、上述したように、光ファイバ３Ａの先端部にレーザ光を照射することにより加工を行ってもよく、光ファイバ３Ａの中間部にレーザ光を照射することにより、光ファイバ３Ａを溶融しつつ、当該溶融箇所を切断しながら加工してもよい。工程Ｓ１２により、プラスチック材料から形成されているクラッドが溶融加工され、光ファイバ３Ａの先端部には、レンズ部４が形成される。（図５の（ｃ）参照）。
【００３７】
次に、工程Ｓ１４において、光ファイバ３Ａを光ファイバ３Ａの挿入方向とは逆側に引き戻す。このとき、被覆されていない部分３ｂがフェルール５Ａ内に引き戻されると共に、レンズ部４が端面５ａより突出した状態が維持されている。また、レンズ部４に入射する光又はレンズ部４から出射する光が通過する領域が遮られないように、レンズ部４はフェルール５Ａから突出している。
【００３８】
そして、工程Ｓ１６において、光ファイバ３Ａを光ファイバ孔９Ａに接着固定する（図５の（ｄ）参照）。このとき、接着材Ｂを切欠部７に塗布して硬化する。これにより、レンズ部４は、端面５ａに当接した状態で固定される。工程Ｓ１６において、光ファイバ３Ａとフェルール５Ａとは、レンズ部４に入射する光又はレンズ部４から出射する光が通過するレンズ部４の表面における領域とは異なる位置にて接着固定される。また工程Ｓ１６において、ファイバに例えば１０ｇの張力をかけた状態で接着を行うことにより、フェルール５Ａの端面５ａからのレンズ部４の浮き上がりが抑制されると共に、引き戻す際の力による光ファイバ３Ａ又はレンズ部４の損壊を防ぐことができる。以上の工程Ｓ１０から工程Ｓ１６により、光コネクタ１Ａが得られる。
【００３９】
（第一実施形態の変形例）
ここで図６及び図７を参照して、第一実施形態の変形例に係る光コネクタ１Ｂについて説明する。図６は、上記実施形態の変形例に係る光コネクタ１Ｂの概略構成を示す上面図である。また、図７は、図６に示された光コネクタ１ＢのＶＩＩ−ＶＩＩ断面を示す断面図である。
【００４０】
図６及び図７に示されるように、フェルール５Ｂの面５ｃには、凹状の窓穴８が形成されている。窓穴８の開口は、Ｙ軸方向に沿った長手方向を有して形成されている。光ファイバ孔９Ａは、端面５ａと窓穴８とを貫通するとともに、窓穴８と切欠部７とを貫通している。窓穴８は、光ファイバ３Ａをフェルール５Ｂに固定するための接着材Ｂを注入するための穴として機能する。上述した工程Ｓ１４に相当する工程において、切欠部７と窓穴８とに接着材Ｂを塗布して硬化する。これにより、切欠部７とともに窓穴８においても光ファイバ３Ａが固定される。よって、レンズ部４に近い位置にて光ファイバ３Ａが接着固定されるので、位置決めの精度を向上させることができる。なお、フェルール５Ｂについての上記以外の構成は、フェルール５Ａと同様である。
【００４１】
以上、第一実施形態の光コネクタ１Ａ及び１Ｂによれば、光ファイバ３Ａがレンズ部４を有するので、光ファイバ孔９Ａにより光ファイバ３Ａが保持されることによりレンズ部４が固定される。このため、例えば、フェルール５Ａ及び５Ｂとレンズアレイなどの部材を組み立てることなく、レンズ部４をフェルール５Ａ及び５Ｂに固定することができる。また、例えば、フェルール５Ａ及び５Ｂが他の光学部品と光接続する場合、レンズ部４により拡大されたビーム同士が光接続するので、光ファイバ３Ａが位置ズレした場合であっても接続損失が生じにくくなる。また、光コネクタ１Ａ及び１Ｂの構成が大掛かりにならないので、低コストにより光接続を実現することが可能となる。そして、光コネクタ１Ａ及び１Ｂは、レンズ部４を別部材として設ける必要がなくなるので、光接続を行うための部品点数を少なくすることができる。さらに、光コネクタ１Ａ及び１Ｂでは、屈折率整合材又は接着材などを挿入することなく組立を行うことができるので、気泡の混入による接続損失の発生を抑制することができる。よって、接続損失の発生を抑制しつつ、効率的に製造を行うことができるので、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００４２】
さらに、レンズ部４の最大径が端面５ａにおける光ファイバ孔９Ａの径より大きいので、光ファイバ３Ａがフェルール５Ａ及び５Ｂから脱落しにくくなる。このため、効率的に製造を行うことができるので、製造コストの上昇が抑制される。また、光ファイバ３Ａがプラスチック層を有していているので、プラスチック層からレンズ部４を容易に加工することができる。これにより、製造コストの増加を抑制することができる。
【００４３】
また、光ファイバ３Ａとフェルール５Ａ及び５Ｂとは、所定の位置にて接着固定されている。この所定の位置は、レンズ部４に入射する光又はレンズ部４から出射する光が通過するレンズ部４の表面における領域とは異なる位置である。このため、レンズ部４に入射する光又はレンズ部４から出射する光がフェルール等に阻害されないので、光接続時に信号光が遮られにくくなり、接続損失の発生が抑制される。
【００４４】
また、レンズ部４が端面５ａに当接して固定されていているので、光コネクタ１Ａ及び１Ｂにおける光ファイバ３Ａの軸ずれが少なくなる。また、張力をかけながら光ファイバ３Ａが固定されるので、光ファイバ３Ａの端面位置が揃えられる。そして、光ファイバ３Ａの中心軸が光ファイバ孔９Ａの中心軸又は光ファイバ溝１１の延在方向に延びる中心線に沿って配置されるので、光ファイバ３Ａの軸ずれを抑制することができる。
【００４５】
また、光ファイバ孔９Ａと貫通する窓穴８を有しているので、例えば、窓穴８から樹脂を流し込むことにより、フェルール５Ａ及び５Ｂに保持された光ファイバ３Ａを固定することができる。このため、光ファイバ３Ａの接着固定を容易に行うことができる。
【００４６】
（第二実施形態）
図８、図９及び図１０を参照して、第二実施形態に係る光コネクタ１Ｃについて説明する。第二実施形態に係る光コネクタ１Ｃは、光ファイバ３Ｂ及びフェルール５Ｃの構成を除いて第一実施形態に係る光コネクタ１Ａと同様である。以下、第一実施形態との重複説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【００４７】
図８は、第二実施形態に係る光コネクタ１Ｃの概略構成を示す上面図である。図９は、図８に示された光コネクタ１ＣのＩＸ−ＩＸ断面を示す断面図である。図１０の（ａ）から図１０の（ｄ）は、光コネクタ１Ｃの製造方法に含まれる主要な工程を示す図である。
【００４８】
図８及び図９に示されるように、光コネクタ１Ｃでは、光ファイバ３Ｂの一端側にフェルール５Ｃが取り付けられている。光ファイバ３Ｂは、被覆されている部分３ａを有している。フェルール５Ｃには、Ｎ本の光ファイバ孔９Ｂが形成されている。光ファイバ孔９Ｂの内径は被覆されている部分３ａの径と等しい。光ファイバ孔９Ｂについてのこれ以外の構成は光ファイバ孔９Ａと同様である。光ファイバ孔９Ｂには、光ファイバ３Ｂの被覆されている部分３ａが挿入されている。例えば、光ファイバ孔９ＢのＹ軸方向に沿った間隔は５００μｍであり、光ファイバ孔９Ｂの直径は２５５μｍである。また、光ファイバ３Ｂは略球状のレンズ部４を有している。端面５ａから突出しているレンズ部４の径は、端面５ａにおける光ファイバ溝１１の開口幅よりも大きい。なお、フェルール５Ｃについての上記以外の構成は、フェルール５Ａと同様である。
【００４９】
また、本実施形態に係る光コネクタ１Ｃの製造方法は、以下の主要な工程を含む。まず、工程Ｓ１０に相当する工程において、光ファイバ３Ｂと、光ファイバ３Ｂが固定されるフェルール５Ｃとを準備する（図１０の（ａ）参照）。
【００５０】
次に、工程Ｓ１２に相当する工程において、光ファイバ孔９Ｂに光ファイバ３Ｂをそれぞれ挿入する。このとき、光ファイバ３Ｂでは、被覆されている部分３ａが光ファイバ孔９Ｂを貫通する。そして、光ファイバ３Ｂの先端部に対してレーザ光を照射し、先端部のプラスチック層を溶融加工することにより、レンズ部４を形成する（図１０の（ｂ）及び図１０の（ｃ）参照）。なお、レンズ部４の曲率半径は、略０．２７ｍｍを例示できる。
【００５１】
次に、工程Ｓ１４に相当する工程において、レンズ部４が端面５ａから突出するように光ファイバ３Ｂを引き戻す。このとき、光ファイバ３Ｂの被覆されている部分３ａが光ファイバ孔９Ｂ及び光ファイバ溝１１の全体に亘って配置されるように、光ファイバ３Ｂを引き戻す。そして、工程Ｓ１６に相当する工程において、光ファイバ３Ｂを光ファイバ孔９Ｂに接着固定する（図１０の（ｄ）参照）。このとき、接着材Ｂを切欠部７に塗布して硬化する。これにより、レンズ部４は、端面５ａに当接した状態で固定される。
【００５２】
（第二実施形態の変形例）
ここで図１１及び図１２を参照して、第二実施形態の変形例に係る光コネクタ１Ｄについて説明する。図１１は、上記実施形態の変形例に係る光コネクタ１Ｄの概略構成を示す上面図である。また、図１２は、図１１に示された光コネクタ１ＤのＸＩＩ−ＸＩＩ断面を示す断面図である。
【００５３】
図１１及び図１２に示されるように、フェルール５Ｄの面５ｃには、凹状の窓穴８が形成されている。光ファイバ孔９Ｂは、端面５ａと窓穴８とを貫通するとともに、切欠部７と窓穴８との間を貫通している。また、光ファイバ孔９Ｂには、光ファイバ３Ａが配置されている。光ファイバ３Ａの被覆されている部分３ａと被覆されていない部分３ｂとの境界は窓穴８内に位置している。上述した工程Ｓ１４に相当する工程において、切欠部７と窓穴８とに接着材Ｂを塗布して硬化することにより、被覆されている部分３ａと被覆されていない部分３ｂとの境界が窓穴８に位置した状態で接着材Ｂにより固定される。また、引き戻しながらレンズ部４を固定することによりレンズ部４が栓となるために、端面５ａ側の光ファイバ孔９Ｂから接着材Ｂが張り出すことを抑制される。また、レンズ部４に近い位置にて光ファイバ３Ａが接着固定されるので、位置決めの精度を向上させることができる。なお、フェルール５Ｄについての上記以外の構成は、フェルール５Ａと同様である。
【００５４】
以上、第二実施形態によれば、第一実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。また、第二実施形態の変形例によれば、光ファイバ３Ｂの被覆されていない部分３ｂ、すなわち光ファイバ３Ａの素線３１が光ファイバ孔９Ｂ及び光ファイバ溝１１により傷つけられることを抑制することができる。
【００５５】
（第三実施形態）
図１３を参照して、第三実施形態に係る光コネクタ１Ｅについて説明する。第三実施形態に係る光コネクタ１Ｅでは、第一嵌合穴及び嵌合ピンの構成を除いて第一実施形態に係る光コネクタ１Ａと同様である。以下、第一実施形態との重複説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【００５６】
図１３は、第三実施形態に係る光コネクタ１Ｅの概略構成を示す上面図である。図１３の（ａ）には、光コネクタ１Ｅと、他の光学部品である光コネクタ２とが光接続される前の態様が図示されており、図１３の（ｂ）には、光コネクタ１Ｅと光コネクタ２とが光接続された後の態様が図示されている。光コネクタ２は、フェルール２１と、フェルール２１に取り付けられたＮ本の光ファイバ２２と、を備えている。図１３の（ａ）及び図１３の（ｂ）において、フェルール５Ｅは嵌合穴１３（第一嵌合穴）を端面５ａに有しており、フェルール２１はフェルール５Ｅと対向する端面２１ａに嵌合穴１４（第二嵌合穴）を有している。なお、フェルール５Ｅについての上記以外の構成は、フェルール５Ａと同様である。
【００５７】
嵌合ピン１５は、嵌合穴１３及び嵌合穴１４と嵌合する。嵌合ピン１５は、細径部１５ａ（第一細径部）と、細径部１５ｂ（第二細径部）と、太径部１５ｃと、を有している。細径部１５ａは嵌合穴１３と嵌合し、細径部１５ｂは嵌合穴１４と嵌合する。細径部１５ａ及び１５ｂの直径は互いに等しく、細径部１５ａ及び１５ｂの直径は太径部１５ｃの直径よりも小さい。太径部１５ｃの直径は、嵌合穴１３の内径よりも小さい。太径部１５ｃは、筒状のスペーサとして機能する。太径部１５ｃの長手方向の長さは、嵌合ピン１５が設けられた光コネクタ１Ｅと光コネクタ２とが光接続する場合における光学的に最適な設計距離と等しい。なお、細径部１５ａ及び１５ｂの直径は等しくなくてもよい。また、例えば、嵌合ピン１５に代えて、直径に変化のないピンを用いてもよい。このようにして、上述した設計距離を規定するためのスペーサとして機能させてもよい。
【００５８】
ここで、図１４を参照して、光学的な最適設計距離について説明する。図１４は、光学的な最適設計距離を説明するための図である。光学的な最適設計距離とは、光コネクタ１Ｅと光コネクタ２とを光接続する場合において、光コネクタ１Ｅのレンズ部４の焦点距離と光コネクタ２のレンズ部４Ａの焦点距離とが略一致する距離である。
【００５９】
図１４において、光コネクタ１Ｅが備えるフェルール５Ｅと、光ファイバ３Ａが有するレンズ部４と、光コネクタ２が備えるフェルール２１と、光ファイバ２２が有するレンズ部４Ａと、が図示されている。互いに対向して配置されたレンズ部４とレンズ部４Ａとにおいて、例えばコリメートされた光Ｌがレンズ部４から出射され、この光Ｌは、レンズ部４Ａにより集光され、光ファイバ２２に入射する。また、出射された光のビームウエストの位置Ｗが、レンズ部４Ａの焦点位置に略一致するように構成してもよい。
【００６０】
本実施形態では、太径部１５ｃの長手方向の長さは、設計距離に等しい。この設計距離は、上述したように、対向したフェルール５Ｅとフェルール２１とにおいて、フェルール５Ｅに保持されている光ファイバ３Ａと、フェルール２１に保持されている光ファイバ２２とが、最適に光接続される距離である。このように構成すると、細径部１５ａが嵌合穴１３に収容され、細径部１５ｂが嵌合穴１４に収容された場合、太径部１５ｃは、光コネクタ２と端面５ａとの間の離間距離を規定することができる。
【００６１】
（第三実施形態の変形例）
ここで図１５を参照して第三実施形態の変形例に係る光コネクタ１Ｆについて説明する。図１５の（ａ）に示されるように、フェルール５Ｆは、嵌合穴１３を有していてもよい。この嵌合穴１３は、光コネクタ２Ａ（他の光学部品）が備えるフェルール２１Ａに設けられた嵌合用のピン２５に嵌合する穴である。ピン２５は、フェルール２１の端面２１ａからフェルール５Ｅと対向する方向に突出した状態で形成されている。ピン２５は、その先端側に嵌合穴１３と嵌合するピン２６を備えている。ピン２６の直径は、ピン２５の直径よりも小さい。ピン２５の直径は、嵌合穴１３の内径よりも大きい。ピン２６は、嵌合穴１３に嵌合する。なお、フェルール５Ｆについての上記以外の構成は、フェルール５Ａと同様である。このように構成した場合、図１５の（ｂ）に示されるように、光コネクタ１Ｆは、光接続を高効率的に実現するための離間距離を保ち光コネクタ２Ａと光接続することができる。
【００６２】
以上、第三実施形態の光コネクタ１Ｅ及び１Ｆによれば、光コネクタ１Ｅ及び１Ｆと光コネクタ２，２Ａとが光学的な最適設計距離にて光接続を容易に行うことができる。また、フェルール５Ｅ及び５Ｆの端面５ａと、フェルール２１，２１Ａの端面２１ａとの離間距離が太径部１５ｃ及びピン２５によってそれぞれ規定されるので、高効率的に光接続を実現するための離間距離を簡易な構成により設定することができる。
【００６３】
（第四実施形態）
図１６及び図１７を参照して、第四実施形態に係る光コネクタ１Ｇについて説明する。第四実施形態に係る光コネクタ１Ｇは、フェルール５Ｇを除いて第一実施形態に係る光コネクタ１Ａと同様である。以下、第一実施形態との重複説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【００６４】
図１６は、第四実施形態に係る光コネクタ１Ｇの概略構成を示す上面図である。図１７の（ａ）から図１７の（ｄ）は、光コネクタ１Ｇの製造方法に含まれる主要な工程を示す図である。
【００６５】
図１６に示されるように、光コネクタ１Ｇでは、光ファイバ３Ａの一端側にフェルール５Ｇが取り付けられている。フェルール５Ｇには、Ｎ本の光ファイバ溝１１が端面５ａから端面５ｂに亘って形成されている（図１７の（ａ）参照）。光ファイバ溝１１は、光ファイバ３Ａを保持する保持部として機能する。光ファイバ溝１１には、光ファイバ３Ａの被覆されている部分３ａ及び被覆されていない部分３ｂが配置されている。光ファイバ溝１１に配置された光ファイバ３Ａの上には、接着材Ｂが設けられている。端面５ａから突出しているレンズ部４の径の最大値は、端面５ａにおける光ファイバ溝１１の開口幅の長さよりも大きい。なお、フェルール５Ｇについての上記以外の構成は、フェルール５Ａと同様である。
【００６６】
また、本実施形態に係る光コネクタ１Ｇの製造方法は、以下の主要な工程を含む。まず、工程Ｓ１０に相当する工程において、光ファイバ３Ａと、光ファイバ３Ａが固定されるフェルール５Ｇとを準備する。フェルール５Ｇには、上述したようにＮ本の光ファイバ溝１１が端面５ａから端面５ｂに亘って形成されている（図１７の（ａ）及び図１７の（ｂ）参照）。
【００６７】
次に、工程Ｓ１２に相当する工程において、光ファイバ３Ａの先端が端面５ａより突出するように光ファイバ３Ａを光ファイバ溝１１にそれぞれ配置し、光ファイバ３Ａの先端部に対してレーザ光を照射して溶融加工する。これにより、レンズ部４が形成されている。
【００６８】
次に、工程Ｓ１４に相当する工程において、光ファイバ３Ａにおいてレンズ部４が形成されている側とは逆側の方向に光ファイバ３Ａを引き戻す。このとき、被覆されていない部分３ｂがフェルール５Ｇ内に引き戻されると共に、レンズ部４が端面５ａより突出した状態が維持されている（図１７の（ｃ）及び図１７の（ｄ）参照））。そして、工程Ｓ１６に相当する工程において、光ファイバ３Ａを光ファイバ溝１１に接着固定する。光ファイバ溝１１に配置された光ファイバ３Ａの上に、接着材Ｂを光ファイバ３Ａと光ファイバ溝１１との少なくとも一部を覆うように塗布する。そして、塗布された接着材Ｂが硬化されることにより、光ファイバ３Ａはフェルール５Ｇに固定させる。これにより、レンズ部４は、端面５ａに当接した状態で固定される。この時、接着材Ｂに代えて蓋などの固定部材を用いてもよい。
【００６９】
（第四実施形態の変形例）
ここで図１８及び図１９を参照して、第四実施形態の変形例に係る光コネクタ１Ｈについて説明する。図１８は、上記実施形態の変形例に係る光コネクタ１Ｈの概略構成を示す上面図である。図１９は、上記実施形態の変形例に係る光コネクタ１Ｈが備えるフェルール５Ｈの概略構成を示す上面図である。
【００７０】
図１８及び図１９に示されるように、フェルール５Ｈの面５ｃに形成される光ファイバ溝１１Ａは、開口幅の異なる部分１１ａ及び１１ｂを有している。言い換えれば、端面５ａにおける光ファイバ溝１１の開口幅と、端面５ｂにおける光ファイバ溝１１の開口幅とが異なっている。光ファイバ溝１１Ａの部分１１ａの開口幅は、光ファイバ３Ａの被覆されている部分３ａの径と同等の幅であり、例えば、２６０μｍである。光ファイバ溝１１Ａの部分１１ｂの開口幅は、光ファイバ３Ａの被覆されていない部分３ｂの径と同等の幅であり、部分３ｂの径に加工公差の値と所定の値とを加えた幅としてもよい。ここで、所定の幅とは、例えば１μｍである。部分１１ｂの開口幅は、例えば１２６μｍである。なお、フェルール５Ｈについての上記以外の構成は、フェルール５Ａと同様である。このように構成すると、レンズ部４に近い側の光ファイバ溝１１の開口幅が短くなるので、光ファイバ３Ａを容易に固定することができる。また、光ファイバ３Ａの部分３ａを部分３ｂにくらべて遊びが少なくなるように光ファイバ溝１１に配置することにより、位置決めの精度を向上させることができる。
【００７１】
以上、第四実施形態によれば、光ファイバ３Ａがフェルール５Ｇ及び５Ｈから脱落しにくくなる。このため、効率的に製造を行うことができることとなるので、製造コストの上昇が抑制される。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、フェルール５Ａ〜５Ｈは、上述したものに限定されない。例えば、フェルール５Ａ〜５Ｈは、ＭＴフェルールなど既存の光接続を行うためのフェルールに適用してもよい。
【００７３】
また、溶融加工の条件は、光ファイバの材料などにより適宜変更してもよい。この場合、レーザの波長に対する材料の吸収特性などにより、条件を最適化してもよい。また、ガラスに比べて樹脂材料は、レーザ照射に対して、加工が容易となる。このため、光ファイバとして、プラスチック製のクラッドを有する光ファイバ又はガラスクラッドの周りにプラスチック材からなるプラスチック層を有する光ファイバを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１Ａ〜１Ｇ…光コネクタ、２…光コネクタ（他の光学部品）、３Ａ，３Ｂ…光ファイバ、４…レンズ部、５Ａ〜５Ｇ…フェルール、５ａ…端面（第一端面）、５ｂ…端面（第二端面）、７…切欠部、８…窓穴、９Ａ，９Ｂ…光ファイバ孔（保持部）、１１，１１Ａ…光ファイバ溝（保持部）、１３…嵌合穴（第一嵌合穴）、１４…嵌合穴（第二嵌合穴）、１５…嵌合ピン、１５ａ，１５ｂ…細径部、１５ｃ…太径部。
【図１】
2015210306.tif 000003
【図２】
2015210306.tif 000004
【図３】
2015210306.tif 000005
【図４】
2015210306.tif 000006
【図５】
2015210306.tif 000007
【図６】
2015210306.tif 000008
【図７】
2015210306.tif 000009
【図８】
2015210306.tif 000010
【図９】
2015210306.tif 000011
【図１０】
2015210306.tif 000012
【図１１】
2015210306.tif 000013
【図１２】
2015210306.tif 000014
【図１３】
2015210306.tif 000015
【図１４】
2015210306.tif 000016
【図１５】
2015210306.tif 000017
【図１６】
2015210306.tif 000018
【図１７】
2015210306.tif 000019
【図１８】
2015210306.tif 000020
【図１９】
2015210306.tif 000021