(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手側コネクタと対向するフェルール端面、及び前記フェルール端面において開口しており光ファイバが挿入及び保持される光ファイバ保持孔を有する光コネクタフェルールであって、
前記フェルール端面の法線方向が前記光ファイバ保持孔の中心軸方向に対して傾斜しており、
前記中心軸方向に対する前記法線方向の傾斜角度は、１０°以上且つ２０°以下であり、
前記フェルール端面に厚さが５μｍ以上且つ３０μｍ以下であるスペーサが配置されている、
光コネクタフェルール。
【請求項２】
前記スペーサは、前記フェルール端面に溶着によって接合されている、
請求項１に記載の光コネクタフェルール。
【請求項３】
前記スペーサの材料はポリフェニレンサルファイドである、
請求項１または請求項２に記載の光コネクタフェルール。
【請求項４】
前記光ファイバ保持孔を複数有する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光コネクタフェルール。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光コネクタフェルールと、
前記光ファイバ保持孔に挿入されて先端面が前記フェルール端面に露出する光ファイバと、を備え、
前記光ファイバの前記先端面の法線方向が前記光ファイバの光軸方向に対して傾斜しており、
前記光軸方向に対する前記先端面の法線方向の傾斜角度は、１０°以上且つ２０°以下である、
光コネクタ。
【請求項６】
互いに接続される第１及び第２の光コネクタを備え、
前記第１及び第２の光コネクタは、光ファイバと、フェルール端面を有すると共に前記光ファイバを保持する光コネクタフェルールと、をそれぞれ備え、
前記第１の光コネクタの前記フェルール端面と、前記第２の光コネクタの前記フェルール端面とは互いに対向し、
前記第１及び第２の光コネクタのそれぞれにおいて、前記フェルール端面において前記光ファイバの先端面が露出しており、
前記光ファイバの光軸に沿った断面において、前記光ファイバの前記先端面の法線方向、及び前記フェルール端面の法線方向は、共に前記光ファイバの光軸方向に対して傾斜しており、
前記光軸方向に対する前記フェルール端面の法線方向の傾斜角度、及び前記光軸方向に対する前記光ファイバの前記先端面の法線方向の傾斜角度は、共に１０°以上且つ２０°以下となっており、
前記第１の光コネクタの前記フェルール端面と、前記第２の光コネクタの前記フェルール端面との間隔を規定するスペーサと、
前記第１の光コネクタと前記第２の光コネクタとの相対位置を固定するガイドピンと、
を更に備え、
前記スペーサの厚さは５μｍ以上且つ３０μｍ以下である、
光結合構造。
【請求項７】
前記断面において、前記第１の光コネクタの前記光ファイバの位置と、前記第２の光コネクタの前記光ファイバの位置とは、前記光軸に交差する方向に互いにずれている、
請求項６に記載の光結合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光コネクタフェルール、光コネクタ及び光結合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、多芯光ファイバ同士を接続する光コネクタに用いられるフェルールが開示されている。このフェルールは、複数本の光ファイバを保持するための複数の孔と、位置決め用のガイドピンが挿入されるガイド孔とを有する。このガイド孔にガイドピンが挿入されることにより、フェルールの精密な位置決めがなされる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】S. Nagasawa et al., “A high-performancesingle-mode multifiber connector using oblique and direct endface contactbetween multiple fibers arranged in a plastic ferrule,”IEEE Photonics Technol Letters, vol. 3, no. 10, pp. 937-939（1991）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ファイバ同士のコネクタ接続の方式として、一般的にＰＣ（Physical Contact）方式が知られている。図９（ａ）は、ＰＣ方式のフェルールの構造の一例を示す側断面図である。フェルール１００は、円柱状の外観を有しており、光ファイバ１２０を保持するための孔１０２を中心軸線上に有する。光ファイバ１２０は孔１０２に挿通される。このＰＣ方式では、光ファイバ１２０の先端面を相手側コネクタの光ファイバの先端面と物理的に接触させて押圧することにより、光ファイバ１２０同士を光結合させる。この方式は、主に単心光ファイバ同士を接続する際に用いられる。
【０００５】
しかしながら、上記の方式には次の問題がある。フェルール端面１０４に異物が付着した状態で接続してしまうと、押圧力によってフェルール端面１０４に異物が密着してしまう。密着した異物を取り除くためには接触式のクリーナを使用する必要があり、また、異物の密着を防ぐためには頻繁に清掃を行う必要がある。また、複数本の光ファイバ１２０を同時に接続する多芯フェルールの場合、１本の光ファイバ１２０毎に所定の押圧力が要求されるので、光ファイバ１２０の本数が多くなるほど接続に大きな力が必要となる。
【０００６】
上記の問題に対し、例えば図９（ｂ）に示されるように、互いに接続される２本の光ファイバ１２０の先端面１２１間に間隔を設ける構造が考えられる。しかしながら、先端面１２１間に間隔を設ける構造では、フェルール端面１０４において光の反射が生じ、この反射が２つのフェルール端面１０４間で何度も繰り返される多重反射が生じる。この多重反射によって、互いに位相が異なる複数の光が光ファイバ１２０に入射することがあり、この場合、光ファイバ１２０に結合する光の強度が変化してしまうという問題が生じうる。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、多重反射の発生を抑制することができる光コネクタフェルール、光コネクタ及び光結合構造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】
【０００８】
前述した課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る光コネクタフェルールは、相手側コネクタと対向するフェルール端面、及びフェルール端面において開口しており光ファイバが挿入及び保持される光ファイバ保持孔を有する光コネクタフェルールであって、フェルール端面の法線方向が光ファイバ保持孔の中心軸方向に対して傾斜しており、当該中心軸方向に対する当該法線方向の傾斜角度は、１０°以上且つ２０°以下である。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る光コネクタは、前述の光コネクタフェルールと、光ファイバ保持孔に挿入されて先端面がフェルール端面に露出する光ファイバと、を備え、光ファイバの先端面の法線方向が光ファイバの光軸方向に対して傾斜しており、当該光軸方向に対する当該先端面の法線方向の傾斜角度は、１０°以上且つ２０°以下である。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る光結合構造は、互いに接続される第１及び第２の光コネクタを備え、第１及び第２の光コネクタは、光ファイバと、フェルール端面を有すると共に光ファイバを保持する光コネクタフェルールと、をそれぞれ備え、第１の光コネクタのフェルール端面と、第２の光コネクタのフェルール端面とは互いに対向し、第１及び第２の光コネクタのそれぞれにおいて、フェルール端面において光ファイバの先端面が露出しており、光ファイバの光軸に沿った断面において、光ファイバの先端面の法線方向、及びフェルール端面の法線方向は、共に光ファイバの光軸方向に対して傾斜しており、当該光軸方向に対するフェルール端面の法線方向の傾斜角度、及び当該光軸方向に対する光ファイバの先端面の法線方向の傾斜角度は、共に１０°以上且つ２０°以下となっており、第１の光コネクタのフェルール端面と、第２の光コネクタのフェルール端面との間隔を規定するスペーサと、第１の光コネクタと第２の光コネクタとの相対位置を固定するガイドピンと、を更に備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、多重反射の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る光コネクタフェルールの構成を示す側断面図である。
【図２】図２は、接続方向から見た光コネクタフェルールの正面図である。
【図３】図３は、一実施形態に係る光コネクタフェルールを備えた光コネクタと、相手側コネクタとによって構成された光結合構造を示す側断面図である。
【図４】図４は、図３に示されたＤ部を拡大して示す断面図である。
【図５】図５は、２つの先端面間で生じる光の多重反射を模式的に示す図である。
【図６】図６は、２つの先端面間の距離と光の結合損失との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、２つの先端面間の距離と光の結合強度の変動幅との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、光の結合強度の変動幅を一定にしたときにおける先端面の傾斜角度と２つの先端面間の距離との関係を示すグラフである。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は、従来の光結合構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態に係る光コネクタフェルールは、相手側コネクタと対向するフェルール端面、及びフェルール端面において開口しており光ファイバが挿入及び保持される光ファイバ保持孔を有する光コネクタフェルールであって、フェルール端面の法線方向が光ファイバ保持孔の中心軸方向に対して傾斜しており、当該中心軸方向に対する当該法線方向の傾斜角度は、１０°以上且つ２０°以下である。
【００１４】
本発明の一実施形態に係る光コネクタは、前述の光コネクタフェルールと、光ファイバ保持孔に挿入されて先端面がフェルール端面に露出する光ファイバと、を備え、光ファイバの先端面の法線方向が光ファイバの光軸方向に対して傾斜しており、当該光軸方向に対する当該先端面の法線方向の傾斜角度は、１０°以上且つ２０°以下である。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る光結合構造は、互いに接続される第１及び第２の光コネクタを備え、第１及び第２の光コネクタは、光ファイバと、フェルール端面を有すると共に光ファイバを保持する光コネクタフェルールと、をそれぞれ備え、第１の光コネクタのフェルール端面と、第２の光コネクタのフェルール端面とは互いに対向し、第１及び第２の光コネクタのそれぞれにおいて、フェルール端面において光ファイバの先端面が露出しており、光ファイバの光軸に沿った断面において、光ファイバの先端面の法線方向、及びフェルール端面の法線方向は、共に光ファイバの光軸方向に対して傾斜しており、当該光軸方向に対するフェルール端面の法線方向の傾斜角度、及び当該光軸方向に対する光ファイバの先端面の法線方向の傾斜角度は、共に１０°以上且つ２０°以下となっており、第１の光コネクタのフェルール端面と、第２の光コネクタのフェルール端面との間隔を規定するスペーサと、第１の光コネクタと第２の光コネクタとの相対位置を固定するガイドピンと、を更に備える。
【００１６】
前述の光コネクタフェルール、光コネクタ及び光結合構造では、フェルール端面の法線方向が光ファイバ保持孔の中心軸方向に対して傾斜しており、光ファイバ保持孔の中心軸方向に対するフェルール端面の法線方向の傾斜角度は、１０°以上且つ２０°以下である。このように中心軸方向に対する法線方向の傾斜角度を１０°以上とすることにより、フェルール端面から相手側コネクタに向かう戻り光を光ファイバの光軸から大きく離すことができる。従って、戻り光を光ファイバの光軸から大きく離すことにより、戻り光を相手側コネクタの光ファイバに入射させにくくすることができる。よって、２つのフェルール端面間における光の多重反射を抑制することができる。更に、光ファイバ保持孔の中心軸方向に対する法線方向の傾斜角度を２０°以下とすることにより、光の複数の偏光成分間における結合強度の差を抑えることができる。
【００１７】
また、前述の光コネクタフェルールは、光ファイバ保持孔を複数有してもよい。この光コネクタフェルールによれば、接続における大きな力を不要とすることができると共に、複数本の光ファイバを同時に接続することができる。
【００１８】
また、前述の光結合構造では、光軸に沿った断面において、第１の光コネクタの光ファイバの位置と、第２の光ファイバの位置とは、光軸に交差する方向に互いにずれていてもよい。この光結合構造では、光ファイバの先端面の法線方向が光ファイバの光軸方向に対して傾斜しているので、該先端面における屈折により、光ファイバの先端面から延びる光路は、光ファイバの光軸に交差する方向に傾く。このような構成であっても、第１の光コネクタの光ファイバの位置と、第２の光コネクタの光ファイバの位置とが光軸に交差する方向に互いにずれていることによって、第１の光コネクタの光ファイバと第２の光コネクタの光ファイバとを好適に光結合させることができる。
【００１９】
また、スペーサの厚さは５μｍ以上且つ３０μｍ以下であってもよい。前述したように、光ファイバの光軸方向に対するフェルール端面の法線方向の傾斜角度、及び当該光軸方向に対する光ファイバの先端面の法線方向の傾斜角度は、共に１０°以上且つ２０°以下となっている。このときにスペーサの厚さを５μｍ以上且つ３０μｍ以下とすることにより、光の多重反射が抑制された光結合構造が実現される。更に、このように薄いスペーサによって２つの光ファイバの先端面間の間隔を規定することにより、２つの先端面間の距離を短くし、レンズを介さない構成であるにもかかわらず、低い結合損失でもってこれらの光ファイバ同士を接続することができる。
【００２０】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光コネクタフェルール、光コネクタ、及び光結合構造の具体例を、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又は相当の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る光コネクタフェルール１の構成を示す側断面図であって、接続方向Ａ１（すなわち光ファイバの光軸方向）に沿った断面を示している。また、図２は、接続方向Ａ１から光コネクタフェルール１を見た正面図である。
【００２２】
光コネクタフェルール１は、本体部２及びスペーサ３を備えている。本体部２は、略直方体状の外観を有しており、例えば樹脂によって構成される。本体部２は、接続方向Ａ１の一端側に設けられて相手側コネクタと対向する平坦なフェルール端面２ａと、他端側に設けられた後端面２ｂとを有する。また、本体部２は、接続方向Ａ１に沿って延びる一対の側面２ｃ，２ｄと、底面２ｅ及び上面２ｆとを有する。後端面２ｂには、複数本の光ファイバをまとめて受け入れる導入孔４が形成されている。例えば、複数本の光ファイバは、０．２５ｍｍ素線、０．９ｍｍ心線、又はテープ心線等の形で導入される。
【００２３】
本体部２は、複数の光ファイバ保持孔５を更に有する。各光ファイバ保持孔５は挿入された光ファイバを保持する。複数の光ファイバ保持孔５は、導入孔４からフェルール端面２ａにまで貫通しており、各光ファイバ保持孔５の前端はフェルール端面２ａにおいて開口している。各光ファイバ保持孔５は接続方向Ａ１に延びており、各光ファイバ保持孔５の中心軸方向は接続方向Ａ１に一致している。複数の光ファイバ保持孔５の開口は、フェルール端面２ａにおいて、接続方向Ａ１と交差する方向Ａ２に沿って一列に並んでいる。方向Ａ２は例えば接続方向Ａ１に直交している。
【００２４】
また、光コネクタフェルール１は、一対のガイドピン２ｇ，２ｈを更に有する。ガイドピン２ｇ，２ｈはフェルール端面２ａから接続方向Ａ１に突出している。ガイドピン２ｇ，２ｈは、光コネクタフェルール１に接続される相手側コネクタの光コネクタフェルールのガイド孔に挿入される。ガイドピン２ｇ，２ｈは、光コネクタフェルール１と相手側コネクタの光コネクタフェルールとの相対位置を固定する。一対のガイドピン２ｇ，２ｈは、方向Ａ２に沿って並んでおり、複数の光ファイバ保持孔５を挟む位置（言い換えれば、光ファイバ保持孔５の列の両端）に設けられている。
【００２５】
スペーサ３は、フィルム状（薄膜状）の部材であって、少なくともその一部がフェルール端面２ａ上に配置され、フェルール端面２ａと相手側コネクタのフェルール端面との間に挟まれることにより、フェルール端面２ａと相手側コネクタのフェルール端面との間隔を規定する。スペーサ３の材料としては特に制限はなく種々の材料を用いることが可能であるが、樹脂製（例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ））又は金属製であることが好適である。スペーサ３の少なくとも一部は、本体部２のいずれかの箇所に接合されている。スペーサ３と本体部２との接合は、例えば、接着剤を介した接着又は溶着（レーザ溶着等）によって行われる。
【００２６】
例えば、スペーサ３の材料と本体部２の材料とが互いに異なる場合（例えば金属と樹脂の場合）には接着剤により本体部２へのスペーサ３の接合が行われる。一方、スペーサ３の材料と本体部２の材料とが互いに同一である場合（例えば樹脂同士である場合）には溶着により本体部２へのスペーサ３の接合が行われる。スペーサ３の線膨張係数と本体部２の線膨張係数が互いに異なると温度変化の際にスペーサ３が本体部２から剥離する懸念があるが、スペーサ３の材料と本体部２の材料とが互いに同一の場合には、上記のような懸念がなく溶着接合による信頼性が高まるからである。なお、本実施形態では、スペーサ３はフェルール端面２ａ上のみに設けられており、スペーサ３はフェルール端面２ａに接合されている。
【００２７】
スペーサ３は、フェルール端面２ａを露出させる開口部３ａを有する。開口部３ａは、複数の光ファイバ保持孔５のそれぞれに保持された複数の光ファイバの各先端面と、相手側コネクタの複数の光ファイバの各先端面との間に延びる複数本の光路を通過させるために、複数の光ファイバ保持孔５の開口を露出させる。一例では、開口部３ａは方向Ａ２を長手方向として形成されている。例えば、方向Ａ２における開口部３ａの長さは５．３１ｍｍであり、方向Ａ２と交差する方向Ａ３における開口部３ａの幅は０．７１ｍｍである。方向Ａ３は、例えば接続方向Ａ１及び方向Ａ２に延在する平面に直交している。
【００２８】
スペーサ３の外形寸法は、フェルール端面２ａの外形寸法と同一、又はフェルール端面２ａの外形寸法よりも小さい。これにより、スペーサ３の周縁部への引っ掛かりに起因するスペーサ３の剥離を防ぐことができる。スペーサ３の厚さは、例えば５μｍ以上且つ３０μｍ以下である。これにより、フェルール端面２ａと相手側コネクタのフェルール端面との間隔が５μｍ以上３０μｍ以下に規定される。スペーサ３の開口部３ａの内縁は、ガイドピン２ｇ，２ｈの軸線方向（すなわち接続方向Ａ１）から見て、ガイドピン２ｇ，２ｈの外周面に接している。本実施形態では、方向Ａ２に沿った開口部３ａの一対の内縁の双方が、共にガイドピン２ｇ，２ｈの外周面に接している。
【００２９】
図３は、本実施形態の光コネクタフェルール１を備える光コネクタ１０（第１のコネクタ）と、相手側コネクタ２１（第２のコネクタ）とによって構成された光結合構造２０を示す側断面図である。光コネクタ１０は、光コネクタフェルール１に加えて、複数本の光ファイバ１１を更に備えている。光ファイバ１１は例えばシングルモードファイバである。相手側コネクタ２１は、光コネクタフェルールとしての本体部２２と、複数本の光ファイバ１１とを備えている。光結合構造２０では、光コネクタ１０の本体部２のフェルール端面２ａと、相手側コネクタ２１の本体部２２のフェルール端面２２ａとが互いに対向している。
【００３０】
複数本の光ファイバ１１は、光ファイバ保持孔５の中心軸方向、すなわち接続方向Ａ１に沿って各々延びている。各光ファイバ１１は、樹脂被覆１２に覆われて光ファイバ心線１３を構成しており、接続方向Ａ１における途中から先端部に亘って樹脂被覆１２が除去されることにより光ファイバ１１が露出している。これらの光ファイバ１１は、本体部２の複数の光ファイバ保持孔５のそれぞれに挿入されて保持されている。
【００３１】
前述したように、スペーサ３は、光コネクタ１０のフェルール端面２ａと、相手側コネクタ２１のフェルール端面２２ａとの間に挟まれることにより、これらのフェルール端面２ａ，２２ａ間の間隔を規定する。その為に、スペーサ３の表面は、相手側コネクタ２１のフェルール端面２２ａに当接する。そして、スペーサ３の開口部３ａを介して、光コネクタ１０の光ファイバ１１と、相手側コネクタ２１の光ファイバ１１とが光結合する。
【００３２】
図４は、図３に示されたＤ部を拡大して示す断面図である。図４に示されるように、各光ファイバ１１の先端面１１ａは、フェルール端面２ａ，２２ａにおいて露出しており、好適にはフェルール端面２ａ，２２ａのそれぞれと面一である。また、光ファイバ１１の光軸に沿った断面において、光ファイバ１１の先端面１１ａの法線方向Ｖ１は、光ファイバ保持孔５の中心軸方向、すなわち光ファイバ１１の光軸方向Ｖ２に対して傾斜している。以下では、光軸方向Ｖ２に対する法線方向Ｖ１の傾斜角度を傾斜角度θとする。この傾斜角度θは、光ファイバ１１の光軸に直交する面に対する先端面１１ａの傾斜角度に一致する。
【００３３】
また、本実施形態において、フェルール端面２ａ，２２ａの法線方向は先端面１１ａの法線方向Ｖ１と一致している。また、先端面１１ａから出射される光の光路Ｌ１は、先端面１１ａにおいて先端面１１ａの傾斜の向きとは逆向きに屈折する。従って、光コネクタ１０の光ファイバ１１の中心軸線と、相手側コネクタ２１の光ファイバ１１の中心軸線とは、互いに屈折方向にずれている。
【００３４】
また、光コネクタ１０の光ファイバ１１の先端面１１ａと、相手側コネクタ２１の光ファイバ１１の先端面１１ａとには、レンズ等の光学要素又は屈折率整合剤などを介することなく、間隔Ｋのみを介して直接的に光結合される。間隔Ｋは例えば空気で満たされている。
【００３５】
図５は、２つの光ファイバ１１の先端面１１ａ間で生じうる光の多重反射を模式的に示す図である。図５に示されるように、２つの先端面１１ａの間に間隔Ｋを設ける構造では、先端面１１ａにおいて反射が生じ、この反射が２つの先端面１１ａの間で何度も繰り返される多重反射が生じる。
【００３６】
具体的には、２つの先端面１１ａの間に間隔Ｋが介在する光結合構造では、一方の光ファイバ１１の先端面１１ａから他方の光ファイバ１１に向かって反射される一次光Ｈ１、他方の光ファイバ１１の先端面１１ａが一次光Ｈ１を受けることにより他方の光ファイバ１１の先端面１１ａから一方の光ファイバ１１に向かって反射される二次光Ｈ２、というように２つの先端面１１ａ間で反射を繰り返す多重反射が生じうる。この多重反射又はフェルール端面２ａ，２２ａ間における光の多重反射によって、互いに位相が異なる複数の光が光ファイバ１１に入射することがありうる。よって、光ファイバ１１に結合する光の強度が変化するという問題が生じうる。
【００３７】
図６は、傾斜角度θが８°であるときにおける２つの先端面１１ａの間の端面間距離Ｘと光ファイバ１１に結合する光の結合損失との関係を示すグラフである。図７は、傾斜角度θが８°であるときにおける端面間距離Ｘと光ファイバ１１に結合する光の結合強度の変動幅との関係を示すグラフである。
【００３８】
図６に示されるように、端面間距離Ｘが長くなるほど光ファイバ１１への光の結合損失が大きくなる。しかしながら、図７に示されるように、端面間距離Ｘが長いほど、光ファイバ１１への光の結合強度の変動幅は小さくなる。これは、端面間距離Ｘが長くなるほど、図５に示されるような一次光Ｈ１及び二次光Ｈ２が光ファイバ１１から方向Ａ３に大きくずれて先端面１１ａにおける光の反射頻度が下がるからである。また、傾斜角度θを大きくした場合にも、一次光Ｈ１及び二次光Ｈ２が光ファイバ１１から方向Ａ３に大きくずれるので、先端面１１ａにおける多重反射を減らすことが可能となる。
【００３９】
図７に示される光ファイバ１１への光の結合強度の変動幅は、先端面１１ａにおける光の反射頻度に応じた値であり、光の反射頻度が高いほど、この変動幅が大きくなる。この変動幅は、小さい方が好ましいが、例えば０．０２５ｄＢ以下とすることができれば多重反射による影響を無視することが可能である。図７に示されるように、傾斜角度θが８°である場合に光ファイバ１１への光の結合強度の変動幅を０．０２５ｄＢ以下とするためには、端面間距離Ｘを３０μｍ以上にしなければならない。
【００４０】
図８は、光ファイバ１１への光の結合強度の変動幅が０．０２５ｄＢであるときにおける傾斜角度θと端面間距離Ｘとの関係を示すグラフである。前述したように、傾斜角度θが８°である場合には、上記変動幅を０．０２５ｄＢ以下にするために端面間距離Ｘを３０μｍ以上としなければならないが、傾斜角度θを８°より大きくしていくと端面間距離Ｘを３０μｍより小さくしても上記変動幅を０．０２５ｄＢ以下にすることができる。端面間距離Ｘを小さくすると光ファイバ１１への光の結合損失を減らすことができるので、傾斜角度θを大きくして端面間距離Ｘを小さくすることが好ましい。
【００４１】
以上、光コネクタフェルール１、光コネクタ１０及び光結合構造２０では、フェルール端面２ａの法線方向Ｖ１が光ファイバ１１の光軸方向Ｖ２（光ファイバ保持孔５の中心軸方向）に対して傾斜しており、光ファイバ１１の光軸方向Ｖ２に対するフェルール端面２ａの法線方向Ｖ１の傾斜角度θは、１０°以上且つ２０°以下である。このように光軸方向Ｖ２に対する法線方向Ｖ１の傾斜角度θを１０°以上とすることにより、フェルール端面２ａから相手側コネクタ２１に向かう戻り光を光ファイバ１１の光軸から大きく離すことができる。従って、一次光Ｈ１及び二次光Ｈ２のような戻り光を相手側コネクタ２１の光ファイバ１１に入射させにくくすることができる。よって、フェルール端面２ａ，２２ａにおける光の反射頻度を下げることができるので、フェルール端面２ａ，２２ａ間における光の多重反射を抑制することができる。
【００４２】
また、光軸方向Ｖ２に対する法線方向Ｖ１の傾斜角度θを２０°より大きくすると、光の複数の偏光成分間の結合強度の差が大きくなると共に、全反射により先端面１１ａから光が出射しないという問題も生じうる。これに対し、本実施形態では、傾斜角度θが２０°以下であるため、全反射を抑えると共に、光の複数の偏光成分間における結合強度の差を抑えることができる。
【００４３】
また、光コネクタフェルール１は、光ファイバ保持孔５を複数有している。従って、光コネクタフェルール１では、接続における大きな力を不要とすることができると共に、複数本の光ファイバ１１を同時に接続することができる。
【００４４】
また、光結合構造２０では、光軸に沿った断面において、光コネクタ１０の光ファイバ１１の位置と、相手側コネクタ２１の光ファイバ１１の位置とは、光軸に交差する方向Ａ３に互いにずれている。この光結合構造２０では、光ファイバ１１の先端面１１ａの法線方向Ｖ１が光ファイバ１１の光軸方向Ｖ２に対して傾斜しているので、先端面１１ａにおける屈折により、光ファイバ１１の先端面１１ａから延びる光路Ｌ１は、光ファイバ１１の光軸に交差する方向Ａ３に傾く。このような構成であっても、光コネクタ１０の光ファイバ１１の位置と、相手側コネクタ２１の光ファイバ１１の位置とが方向Ａ３に互いにずれていることによって、光コネクタ１０の光ファイバ１１と相手側コネクタ２１の光ファイバ１１とを好適に光結合させることができる。
【００４５】
また、スペーサ３の厚さは５μｍ以上且つ３０μｍ以下である。前述したように、光軸方向Ｖ２に対する先端面１１ａの法線方向Ｖ１の傾斜角度θ、及び光軸方向Ｖ２に対するフェルール端面２ａ，２２ａの法線方向Ｖ１の傾斜角度θは、共に１０°以上且つ２０°以下となっている。このときにスペーサ３の厚さを５μｍ以上且つ３０μｍ以下とすることにより、光の多重反射が抑制された光結合構造２０が実現される。更に、このように薄いスペーサ３によって２つの先端面１１ａ間の間隔を規定することにより２つの光ファイバ１１間の距離を短くし、レンズを介さない構成であるにもかかわらず、低い結合損失でもって２つの光ファイバ１１同士を光結合させることができる。
【００４６】
本発明に係る光コネクタフェルール、光コネクタ及び光結合構造は、前述の実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、前述の実施形態では、フェルール端面２ａ，２２ａ間の間隔Ｋが空気で満たされていたが、屈折率が一定の媒質であれば空気以外の媒質で上記の間隔Ｋを満たしてもよい。また、前述の実施形態では、フェルール端面２ａ，２２ａの法線方向が先端面１１ａの法線方向Ｖ１と一致している例を説明したが、フェルール端面の法線方向が光ファイバの先端面の法線方向と異なっていてもよい。
【００４７】
また、光コネクタフェルールの本体部、スペーサ及びガイドピンの形状及び大きさは適宜変更可能である。更に、前述の実施形態では多芯フェルールに本発明を適用しているが、単心フェルールにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１…光コネクタフェルール、２…本体部、２ａ，２２ａ…フェルール端面、２ｂ…後端面、２ｃ，２ｄ…側面、２ｅ…底面、２ｆ…上面、２ｇ，２ｈ…ガイドピン、３…スペーサ、３ａ…開口部、４…導入孔、５…光ファイバ保持孔、１０…光コネクタ（第１の光コネクタ）、１１…光ファイバ、１１ａ…先端面、１２…樹脂被覆、１３…光ファイバ心線、２０…光結合構造、２１…相手側コネクタ（第２の光コネクタ）、２２…本体部、Ａ１…接続方向、Ａ２，Ａ３…方向、Ｈ１…一次光、Ｈ２…二次光、Ｋ…間隔、Ｌ１…光路、Ｖ１…法線方向、Ｖ２…光軸方向、Ｘ…端面間距離、θ…傾斜角度。
【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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