(57)【要約】  本開示の光伝送モジュールは、第１光伝送路と、第２光伝送路と、フェルールとを備える。第１光伝送路は、第１端面を有する。第２光伝送路は、第１光伝送路の第１端面に対向した第２端面を有する。フェルールは、第１光伝送路の端部が内部に配されるとともに、第１端面と第２端面との間に位置した透光性の介在部を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端面を有する第１光伝送路と、
前記第１光伝送路の前記第１端面に対向した第２端面を有する第２光伝送路と、
前記第１光伝送路の端部が内部に配されるとともに、前記第１端面と前記第２端面との間に位置した透光性の介在部を有するフェルールと、を備える、光伝送モジュール。
【請求項２】
前記介在部は、前記第１端面に対向するとともに、前記第１端面に沿った第１対向面を有している、請求項１に記載の光伝送モジュール。
【請求項３】
前記介在部は、前記第２端面に対向するとともに、前記第２端面に沿った第２対向面を有している、請求項１または２に記載の光伝送モジュール。
【請求項４】
前記第１端面は、前記第１対向面に接している、請求項２に記載の光伝送モジュール。
【請求項５】
前記第２端面は、前記第２対向面に接している、請求項３に記載の光伝送モジュール。
【請求項６】
前記第２光伝送路を支持する基板をさらに備え、
前記第２光伝送路は、層状であるとともに、前記基板の上面に積層されており、
前記第２対向面は、前記基板の側面に対向しており、且つ前記基板の側面および前記第２端面に接している、請求項５に記載の光伝送モジュール。
【請求項７】
前記フェルールは、前記第２光伝送路に沿って突出しているとともに、前記第２光伝送路の上面に少なくとも一部が接した下面を含む凸部をさらに有している、請求項１に記載の光伝送モジュール。
【請求項８】
前記フェルールの前記下面は、前記第２光伝送路の上面に対向した第３対向面をさらに有しており、
前記第３対向面は、前記下面の他の領域よりも凹んでいる、請求項７に記載の光伝送モジュール。
【請求項９】
前記凸部の前記下面は、前記第１光伝送路の上端よりの下方に位置している、請求項７に記載の光伝送モジュール。
【請求項１０】
前記第２光伝送路は、上方に突出した突起部をさらに有しており、
前記フェルールの前記凸部は、前記突起部に対応した窪み部をさらに有している、請求項７に記載の光伝送モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光伝送路同士を接続する光伝送モジュールが知られている。例えば、特開２０００−２７５４６４号公報では、光伝送路としてのハウジングに固定された第１光ケーブルの端面および第２光ケーブルの端面同士を突き合わせて接続している光伝送モジュールが開示されている。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の光伝送モジュールは、第１光伝送路と、第２光伝送路と、フェルールとを備える。第１光伝送路は、第１端面を有する。第２光伝送路は、前記第１光伝送路の前記第１端面に対向した第２端面を有する。フェルールは、前記第１光伝送路の端部が内部に配されるとともに、前記第１端面と前記第２端面との間に位置した透光性の介在部を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本発明の一実施形態に係る光伝送モジュールを模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光伝送モジュールを模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光伝送モジュールを模式的に示す、図２とは異なる視点の断面図である。
【図４】図３の断面図の一部を拡大した拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る光伝送モジュールを模式的に示す、図２および図３とは異なる視点の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る光伝送モジュールを模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下に、本開示の光伝送モジュールについて、図１〜６を参照しつつ説明する。なお、光伝送モジュールは、いずれの方向が上方または下方とされて使用されてもよいものであるが、本明細書では、便宜的に、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を定義するとともに、Ｚ軸方向の正側を上方として、上面または下面等の語を用いるものとする。
【０００６】
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【０００７】
光伝送モジュール１は、複数の光の伝送路同士の間において光を伝送するものである。光伝送モジュール１は、例えば、光トランシーバー、サーバーまたはルータなどの製品に搭載される。
【０００８】
本開示の光伝送モジュール１は、図１〜３に示すように、第１光伝送路２と第２光伝送路３との２つの光伝送路を有しており、第１光伝送路２と第２光伝送路３とを光学的に接続している。その結果、光伝送モジュール１は、第１光伝送路２と第２光伝送路３との間において光信号を伝送することができる。
【０００９】
具体的には、本開示の光伝送モジュール１は、第１光伝送路２の端部が内部に挿入されるフェルール４を有しており、フェルール４を介して第１光伝送路２と第２光伝送路３とを光学的に接続している。なお、光伝送モジュール１は、フェルール４が第２光伝送路３に接着剤を介して接着されることで、第１光伝送路２と第２光伝送路３とを固定している。
【００１０】
なお、図１は、本実施形態に係る光伝送モジュール１の斜視図であり、光伝送モジュール１の第１光伝送路２と第２光伝送路３との接続部における概略を示している。また、図２は、図１に示した光伝送モジュール１をＡ−Ａ´間に引いた一点鎖線に沿ってＹ軸の正方向に切断した時の断面を上面視しており、光伝送モジュール１の内部構造の概略を示している。また、図３は、図１に示した光伝送モジュール１をＢ−Ｂ´間に引いた一点鎖線に沿ってＺ軸の負方向に切断した時の断面を視ており、光伝送モジュール１の内部構造の概略を図２と異なる視点から示している。
【００１１】
第１光伝送路２は、光信号を伝送することができる。第１光伝送路２は、図４に示すように、第１端面５を有している。第１端面５は、第１光伝送路２の一端に位置しており、第１光伝送路２の光の伝送方向に直交する面である。すなわち、第１端面５は、第２光伝送路３に向かって光が出射する出射面または第２光伝送路３からの光を受光する受光面として機能する。
【００１２】
なお、図４は、図３に示した光伝送モジュール１の断面を拡大して示している。
【００１３】
本開示の第１光伝送路２は、光ケーブル６である。光ケーブル６は、複数の光ファイバ７を有している。各光ファイバ７は、図４に示すように、光が通過する第１コア部８と第１コア部８を被覆する第１クラッド部９とを有している。そして、第１コア部８の屈折率は、第１クラッド部９の屈折率よりもやや大きい。このような構成を有することによって、第１コア部８と第１クラッド部９との界面において光が反射し、光信号を伝送することができる。また、第１コア部８には屈折率が第１クラッド部９に向かって二次関数的に下がる分布屈折率型コア、別称でグレーデッドインデックス型コアであれば、光信号はコア内を蛇行して進行する。なお、第１端面５では、第１コア部８と第１クラッド部９が露出しており、光信号は第１端面５の第１コア部８を通過する。第１端面５の第１コア部８は、例えば円形状に形成される。
【００１４】
なお、第１光伝送路２はガラス材料やプラスティック材料によって従来周知の方法によって作製される。
【００１５】
各光ファイバ７は、フェルール４の外においてシースによって覆われて束ねられていてもよいし、束ねられていなくてもよい。光ケーブル６は、ケーブル状のものに限定されるものではなく、例えば、コアおよびクラッドを有するフィルム状のものを用いてもよい。なお、複数の光ファイバ７は、例えば、フェルール４の幅方向に一列に配列されている。
【００１６】
フェルール４は、内部に第１光伝送路２の端部が挿入されることによって、第１光伝送路２の端部を保持し、第１光伝送路２の位置を固定することができる。本実施形態にフェルール４は、例えば、図１に示すように直方体の一部を切り欠いた形状、言い換えれば直方体の一部が第２伝送路２側に突出している形状に形成されている。なお、フェルール４の形状は、上記の形状に限定されるものではない。
【００１７】
なお、フェルール４は、従来周知の方法によって、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂またはアクリル樹脂等の透明なプラスティック材料によって作製することができる。
【００１８】
フェルール４は、側面に第１光伝送路２の端部が挿入される第１開口１０を有している。また、フェルール４は、第１開口１０から光の伝送方向に伸びる凹部１１を有している。言い換えれば、凹部１１は、第１開口１０から光の伝送方向に向かって凹んでいる。その結果、第１光伝送路２の端部は、第１開口１０から凹部１１に挿入され、接着剤を介して第１光伝送路２の端部が凹部１１の内面に固定される。なお、フェルール４は、図１に示すように、接着剤を注入するための第２開口１２が上面に設けられている。
【００１９】
なお、本開示の凹部１１は、図２〜５に示すように、複数の光ファイバ７を一つにまとめたケーブル部分が収容される第１凹部１３と、第１凹部１３の底面からさらに凹んだ、複数の光ファイバ７が個別に収容される複数の第２凹部１４を有している。
【００２０】
なお、図５は、図１に示した光伝送モジュール１をＣ−Ｃ´間に引いた一点鎖線に沿ってＺ軸の負方向に切断した時の断面を視ており、光伝送モジュール１のフェルール４のみを示している。
【００２１】
第２光伝送路３は、第１光伝送路２と同様に光信号を伝送することができる。第２光伝送路３は、図２〜４に示すように、第２端面１５を有している。第２端面１５は、第２光伝送路３の一端に位置しており、第２光伝送路３の光伝送方向に直交する面である。第２端面１５は、第１光伝送路２に向かって光が出射する出射面または第１光伝送路２からの光を受光する受光面として機能する。第２端面１５は、第１光伝送路２と第２光伝送路３との間で光を伝送するために、第１端面５に対向している。
【００２２】
光伝送モジュール１は、第２光伝送路３を支持する基板１６をさらに備えている。そして、第２光伝送路３は、層状であり、基板１６の上面に積層されている。第２光伝送路３は、いわゆる光導波路である。第２光伝送路３は、具体的には、図４に示すように、第２クラッド層１７と、第２クラッド層１７の内部に配列された複数の第２コア部１８を有している。そして、第２コア部１８の屈折率は第２クラッド層１７の屈折率よりも大きい。なお、第２コア部１８の機能は第１光伝送路２の第１コア部８と同様であり、第２クラッド層１７の機能は第１光伝送路２の第１クラッド部９と同様である。この形態により、光信号は第２コア部の内部に閉じ込められて伝搬する。
【００２３】
また、第２端面１５では、第２コア部１８と第２クラッド層１７が露出しており、光信号は第２コア部１８を通過する。第２端面１５の第２コア部１８は、例えば矩形状または円形状に形成される。また、本開示の第２光伝送路３の第２端面１５と基板１６の側面とは、同一面を形成している。
【００２４】
なお、第２光伝送路３は、従来周知の方法によって作製される。
【００２５】
第２光伝送路３は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂またはアクリル樹脂などで形成される。なお、第２コア部１８の屈折率は、例えば１．５以上１．６以下であればよい。また、第２クラッド層１７の屈折率は、例えば１．４５以上１．５５以下であればよい。
【００２６】
フェルール４の凹部１１は底部を有している。凹部１１は光の伝送方向に凹んでいるため、凹部１１の底部は第１光伝送路２の第１端面５に対向している。そして、凹部１１の底部は、透光性の材料で形成されている。つまり、凹部１１の底部は第１端面５と第２端面１５との間に位置する介在部１９となり、第１光伝送路２と第２光伝送路３との間の光の伝送は、フェルール４の介在部１９を介して行なわれることになる。なお、介在部１９の厚みは、例えば、０．１ｍｍ以下であればよい。また、介在部１９の透過率は、例えば、８５％／ｍｍ以上であればよい。
【００２７】
介在部１９は、第１端面５に対向した第１対向面２０と、第２端面１５に対向した第２対向面２１とを有している。介在部１９は、例えば、ポリエーテルイミドまたはアクリル、ポリカーボネートの光学的に透明な樹脂材料などで形成されればよい。
【００２８】
ここで、従来、光伝送路の端面同士を光学的に接続する場合、光伝送路の端面を露出させるため、例えば光伝送路をフェルールに固定した後、フェルールおよび光伝送路を研磨する必要があり、フェルールおよび光伝送路の研磨に多大な時間がかかっていた。このことが、光伝送路の終端加工を大量かつ安価に製作することの障害となっていた。
【００２９】
これに対して、本発明によれば、フェルール４が介在部１９を有しており、介在部１９を介して第１光伝送路２と第２光伝送路３とを光学的に接続している。すなわち、第１光伝送路２と第２光伝送路３とを光学的に接続する上で、第１光伝送路２の端面を露出する必要がないことから、第１光伝送路２の端面を露出して研磨する手間を省略することができ、光伝送モジュール１の生産効率を向上させることができる。加えて、第１光伝送路２の端面が露出していないため、端面が他の物体と接触して傷つくなどの事故の発生を低減することができる。
【００３０】
フェルール４において、介在部１９の一部だけ透光性の材料であればよいが、フェルール４の全体が単一の材料で形成されていてもよい。その結果、フェルールを金型で成型する場合などは、容易に一体で強固な部材が形成することができる。
【００３１】
介在部１９の第１対向面２０は、第１端面５に沿っていてもよい。その結果第１端面５と第１対向面２０との間の距離を一様にしやすくなる。したがって、第１光伝送路２の光軸と、第２光伝送路３の光軸とを合わせやすくなり、第１光伝送路２と第２光伝送路３との間の光の損失を低減させることができる。
【００３２】
第１光伝送路２の第１端面５は、介在部１９の第１対向面２０に接していてもよい。その結果、第１端面５の光軸と第１対向面２０の光軸とを合わせやすくなるとともに、第１端面５と第１対向面２０との間の空間を小さくすることができる。したがって、第１端面５と第１対向面２０の光軸の不一致と、第１端面５と第１対向面２０との間の空間によって生じる光の損失を低減することができる。
【００３３】
介在部１９の屈折率は、第１端面５に露出した第１コア部８の屈折率に同じ、または近似していてもよい。その結果、第１端面５からの出射光が介在部１９の第１対向面２０で不必要に反射されることを低減することができ、光信号の損失を低減することができる。なお、第１コア部８の屈折率は、例えば、１．４５以上１．５以下であればよい。また、介在部１９の屈折率は、例えば１．５以上１．５５以下であればよい。なお、「近似」とは、介在部１９の屈折率と第１コア部８の屈折率の差が、５％以下であることを指す。また、介在部１９の屈折率は、第２端面１５に露出した第２コア部１８の屈折率に同じ、または近似させてもよい。
【００３４】
一方で、介在部１９の屈折率は、第１端面５に露出した第１コア部８の屈折率よりも大きくてもよい。その結果、第１端面５からの出射光の広がりによる光の損失を低減することができる。この場合、介在部１９の屈折率は、例えば、１．５６以上１．７５以下であればよい。また、介在部１９の屈折率は、第２端面１５に露出した第２コア部１８の屈折率よりも大きくてもよい。
【００３５】
介在部１９の第２対向面２１は、第２端面１５に沿っていてもよい。すなわち、第２端面１５と第２対向面２１との間の距離を一様にしやすくなる。その結果、第１光伝送路２と第２光伝送路３との間の光の損失を低減させることができる。
【００３６】
第２光伝送路３の第２端面１５は、介在部１９の第２対向面２１に接していてもよい。その結果、第２端面１５と第２対向面２１の光軸の不一致と、第２端面１５と第２対向面２１との間の空間によって生じる光の損失を低減できる。
【００３７】
介在部１９の第１対向面２０および第２対向面２１は曲面であってもよい。その結果、介在部１９をレンズとして機能させることも可能になる。したがって、介在部１９によって第１光伝送路２の第１端面５からの出射光または第２光伝送路３の第２端面１５からの出射光を集光させることができ、出射光のビーム径の広がりによる損失を低減させることができる。
【００３８】
介在部１９の第２対向面２１は、第２光伝送路３の第２端面１５だけでなく基板１６の側面に接していてもよい。その結果、第２対向面２１を接触させる領域を広く確保することができ、第２対向面２１を安定して第２端面１５に設置させることができる。
【００３９】
フェルール４は、第２光伝送路３に沿って突出しているとともに、少なくとも第２光伝送路３の上面に少なくとも一部が接した下面２２を含む凸部２３をさらに有していてもよい。その結果、第２光伝送路３の上面とフェルール４の凸部２３の下面２２とによって、第２端面１５と第２対向面２１との上下方向の位置合わせをすることができる。したがって、第１光伝送路２と第２光伝送路３との位置ずれを低減することができる。
【００４０】
また、第１光伝送路２を固定しているフェルール４によって、第２光伝送路３との位置合わせを行なうことから、従来であれば第２伝送路３側に取り付けるレセプタクルあるいはフェルールを省略でき、部品点数を削減することができる。また、第１光伝送路２と第２光伝送路３との位置合わせを１つの部材によって行なうことから、１つの部材を基準に位置合わせすることができ、第１光伝送路２と第２光伝送路３とを位置合わせしやすくすることができる。
【００４１】
フェルール４の下面２２は、第２光伝送路３の上面に対向し、第２光伝送路３の上面に沿った第３対向面２４を有していてもよい。そして、第３対向面２４は、図６に示すように、下面２２の他の領域よりも上方に位置していてもよい。言い換えれば、下面２２において、第３対向面２４が凹んでいてもよい。その結果、第２光伝送路３をフェルール４の下面２２にはめ込むことができ、第２光伝送路３の平面方向（ＸＹ平面方向）における光の伝送方向に直交する方向への位置ずれを低減することができる。
【００４２】
なお、第２光伝送路３の厚みは、例えば、６０μｍ以上１００μｍ以下であればよい。また。第３対向面２４の凹み量は、例えば、６０μｍ以上１００μｍ以下であればよい。
【００４３】
なお、図６は、図１に示した光伝送モジュール１のフェルール４を、フェルール４の第２対向面２１側から視た側面図である。
【００４４】
フェルール４の下面２２は、第３対向面２４のみ第２光伝送路３に接していればよい。すなわち、第３対向面２４の凹み量が第２光伝送路３の厚みよりも小さく設定されていればよい。その結果、第３対向面２４と第２光伝送路３の上面で、上下方向の位置が決定されることから、第１光伝送路２と第２光伝送路３との上下方向の位置ずれを低減することができる。
【００４５】
フェルール４の下面２２は、第１光伝送路２の上端よりも下方に位置していてもよい。その結果、例えば第１光伝送路２の厚みが第２光伝送路３の厚みよりも大きい場合でも、第１光伝送路２と第２光伝送路３との光軸が合わせられるように、第１光伝送路２と第２光伝送路３との上下方向の位置合わせをすることができる。なお、本実施形態においては、第１光伝送路２の第１端面５における厚みは、例えば、１００μｍ以上２００μｍ以下であればよい。
【００４６】
第２光伝送路３は、図４に示すように、上方に突出した突起部２５をさらに有していてもよい。そして、フェルール４の凸部２３は、第２光伝送路３の突起部２５に対応した窪み部２６を有していてもよい。その結果、第２光伝送路３の突起部２５をフェルール４の窪み部２６に引っかけることによって、第２光伝送路３の光伝送方向における位置ずれを低減することができる。
【００４７】
第２光伝送路３における突起部２５およびフェルール４の窪み部２６は、第２光伝送路３の複数の第２コア部１８の配列方向に伸びていてもよい。その結果、より安定して第１光伝送路２と第２光伝送路３とを位置合わせすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１    光伝送モジュール
２    第１光伝送路
３    第２光伝送路
４    フェルール
５    第１端面
６    光ケーブル
７    光ファイバ
８    第１コア部
９    第１クラッド部
１０  第１開口
１１  凹部
１２  第２開口
１３  第１凹部
１４  第２凹部
１５  第２端面
１６  基板
１７  第２クラッド層
１８  第２コア部
１９  介在部
２０  第１対向面
２１  第２対向面
２２  下面
２３  凸部
２４  第３対向面
２５  突起部
２６  窪み部
【図１】
2016175126.tif 000003
【図２】
2016175126.tif 000004
【図３】
2016175126.tif 000005
【図４】
2016175126.tif 000006
【図５】
2016175126.tif 000007
【図６】
2016175126.tif 000008
【国際調査報告】
2016175126.tif 000009
2016175126.tif 000010
2016175126.tif 000011