(57)【要約】【課題】屈折率整合剤による光学特性安定化にはその塗布が面倒であるとの課題が、ＰＣ接続による光学特性安定化にはＰＣ外れの課題が指摘されている。【解決手段】本発明の光コネクタは、フェルールに挿通固定されたファイバ心線の端面を該フェルールの接続端面よりも外側に突出させる共に、そのファイバ心線の端面を所定曲率半径の曲面することによって出射光がコリメートされるようにしたものである。本発明の光コネクタ接続構造は、前記光コネクタをその接続端面から外側に突出しているファイバ心線のコア端面同士が所定間隔で対向するように配置固定したものである。【選択図】　　　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルールに挿通固定されたファイバ心線の端面が該フェルールの接続端面よりも外側に突出し、そのファイバ心線の端面が所定曲率半径の曲面であることを特徴とする光コネクタ。
【請求項２】
フェルールに挿通固定されたファイバ心線の端面が該フェルールの接続端面よりも外側に突出し、そのファイバ心線の端面中のコア端面のみが所定曲率半径の曲面であることを特徴とする光コネクタ。
【請求項３】
ファイバ心線の端面又はコア端面の曲率半径が１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光コネクタ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の一対の光コネクタをその接続端面から外側に突出しているファイバ心線のコア端面同士が所定間隔で対向するように配置固定したことを特徴とする光コネクタの接続構造。
【請求項５】
対向する光コネクタの接続端面間にスペーサを挟んで、これら接続端面から外側に突出しているファイバ心線のコア端面同士を所定間隔で対向させたことを特徴とする請求項４記載の光コネクタの接続構造。
【請求項６】
対向する光コネクタの接続端面間に挟まれるスペーサは、これら光コネクタが挿入されるアダプタ内に突設されていることを特徴とする請求項５記載の光コネクタの接続構造。
【請求項７】
対向する光コネクタの接続端面間に挟まれるスペーサは、これら光コネクタのガイドピン孔に跨って挿入されるガイドピンの外周面に突設されていることを特徴とする請求項５記載の光コネクタの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ同士の接続や光半導体等の光モジュールの接続に用いられる光コネクタ及びその接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ同士の接続や光半導体等の光モジュールの接続には着脱が容易な光コネクタが広く用いられている。特に、多心光ファイバ同士の接続にはＭＴ（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ　Ｔｒａｎｓｆｅｒａｂｌｅ）コネクタが広く普及している。ここで、ＭＴコネクタによる接続において光学特性の安定化を図るための方法には次の２つがある。
一つは、相対する互いのコネクタの接続端面に屈折率整合剤を塗布する方法である。他の一つは、相対する互いのコネクタの接続端面からそれらコネクタに挿通固定されているファイバ心線の端面を若干突出させ、突出したファイバ心線の端面同士を物理的に接触させるＰＣ接続（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｃｏｎｔａｃｔ）である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−４９４３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
光学特性の安定化を図る前記方法のうち前者の方法には、コネクタを着脱する度に屈折率整合剤を塗布する手間や時間を要し、煩わしいといった課題がある。
後者の方法には、コネクタに挿通固定されているファイバ心線の配列が一列の場合は安定したＰＣ接続を得られるが、配列がｍ×ｎ心といった多段多心コネクタでは安定したＰＣ接続が得難いといった課題がある。何故なら、多段多心コネクタでは、該コネクタの接続端面におけるファイバ心線の突出長が異なる場合が多々あり、ＰＣ外れが発生し易いのである。さらに、より多心になればなる程、ファイバ心線の突出長にバラツキが発生し易く、ＰＣ外れも発生し易くなる。このようなＰＣ外れは挿入損失増大を招き、光学特性の安定化を阻害する大きな要因となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決することを目的とする。具体的には、着脱容易であり、且つ安定した光学特性が得られる光コネクタ及びその接続構造を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の光コネクタの一つは、フェルールに挿通固定されたファイバ心線の端面が該フェルールの接続端面よりも外側に突出させ、そのファイバ心線の端面を所定曲率半径の曲面としたものである。
【０００７】
本発明の光コネクタの他の一つは、フェルールに挿通固定されたファイバ心線の端面が該フェルールの接続端面よりも外側に突出させ、そのファイバ心線の端面中のコア端面のみを所定曲率半径の曲面としたものである。
【０００８】
本発明の光コネクタの他の一つは、ファイバ心線の端面又はコア端面の曲率半径を１００μｍ以下としたものである。
【０００９】
本発明の光コネクタの接続構造の一つは、一対の光コネクタをその接続端面から外側に突出しているファイバ心線のコア端面同士が所定間隔で対向するように配置固定したものである。
【００１０】
本発明の光コネクタの接続構造の他の一つは、対向する光コネクタの接続端面間にスペーサを挟んで、これら接続端面から外側に突出しているファイバ心線のコア端面同士を所定間隔で対向させたものである。
【００１１】
本発明の光コネクタの接続構造の他の一つは、対向する光コネクタの接続端面間に挟まれるスペーサをこれら光コネクタが挿入されるアダプタ内に突設したものである。
【００１２】
本発明の光コネクタの接続構造の他の一つは、対向する光コネクタの接続端面間に挟まれるスペーサをこれら光コネクタのガイドピン孔に跨って挿入されるガイドピンの外周面に突設したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光コネクタの一実施例を詳細に説明する。ここに示す光コネクタは、フェルールにファイバ心線を挿通固定してなるＭＴコネクタである。図１に示すように、前記フェルール１は、ｍ個（図１では８個）のファイバ挿通孔２が横一例に形成されてなる挿通孔列３が上下にｎ段（図１では２段）形成された８×２心のフェルールであり、各ファイバ挿通孔１にファイバ心線（図１ではテープファイバ４を構成する各ファイバ心線）が挿通固定されている。
【００１４】
図２に示すように、各ファイバ挿通孔２に挿通固定されているファイバ心線５の端面６はフェルール１の接続端面７よりも若干外側に突出している。さらに、突出したファイバ心線５の端面６は所定曲率半径の曲面としてあり、コア端面８から出射された光は、ファイバ材料と空気との屈折率差によってコリメート光となって空間を伝播する。従って、図３に示すように、相対するファイバ心線５のコア端面８、８が同様の曲率を持っていれば、両端面８、８間に隙間が存在しても（ＰＣ接続されていなくても）、一方のコア端面８から出射された光は、他方のコア端面８に高効率で光結合する。即ち、屈折率整合剤やＰＣ接続を用いることなく、これらと同様或いはそれ以上に光学特定を安定させることができる。尚、図４に示すように、コア端面８が平坦な場合、該端面８から出射された光はビーム発散する。従って、相対するファイバ素線５のコア端面８、８間に空隙が存在すると、良好な光結合は得られない。
【００１５】
ここで、一般的な石英系ファイバの場合、ファイバ材料の屈折率は１．４程度なので、コア端面の曲率半径を１００μｍ以下とした場合に良好なコリメート効果が得られる。そこで、図３に示す両コア端面８、８の曲率半径は１００μｍ以下としてある。もっとも、前記のようなコリメート効果はファイバ端面６のうち、コア端面８が所定曲率を持っていれば発揮される。従って、コア端面８の外側のクラッド端面や一次被覆端面等は平坦であってもよい。
【００１６】
前記特徴を備えた図１の光コネクタ１１は、所定硬度の材料からなるフェルール１に、所定硬度の材料からなるファイバ心線５（図２）を挿通固定した後に、該フェルール１の接続端面７をコネクタ突き出し研磨法で研磨して製造されている。具体的には、ファイバ素線５が挿通固定されたフェルール１の接続端面７を遊離砥粒を含む研磨液と弾性研磨シート及び繊維状の研磨シートを利用して研磨する。すると、ファイバ素線５の端面６がフェルール１の接続端面７から突出し、且つ、突出したファイバ端面６が曲面となった光コネクタ１１が製造される。尚、フェルール１の硬度よりもファイバ素線５の硬度が大きく（高く）なるように、夫々の材料を選択することは勿論である。また、研磨条件においては、研磨荷重を高くする、研磨時間を長くする、繊維状研磨シートの繊維長を長くする等の配慮をすることが望ましく、かかる配慮によってファイバ素線５が接続端面７から突出し易くなる。また、予め先端が球状に形成されたファイバ素線（先端球状ファイバ）を用いれば、前記研磨工程を経ることなく同様の光コネクタを製造することができる。
【００１７】
以上のように、図１の光コネクタ１１から出力される光はコリメート光である。コリメート光はガウシアンビームなので、空間結合が可能なビームの飛距離は、ファイバ材料の屈折率、コア径、コア端面の曲率で決定される。従って、図１に示す光コネクタ１１同士を接続する場合には、対向するコア端面８同士を所定間隔で対向させる必要がある。そこで、図５に示すようように、対向する両コネクタ１１（フェルール１）の接続端面７間にスペーサ１３を挟み込むことによって、図６に示すように、対向するコア端面８、８間に最も効率的な空間結合が実現される隙間を形成することが望ましい。また、両コア端面８に誘電体などの反射防止膜（ＡＲコート）を施すと、さらに低損失の接続を実現できる。
【００１８】
図１に示す光コネクタ１１を図７に示すようなハウジング１４に収容し、ハウジング１４に収容された両光コネクタ１１を同図に示すようなアダプタ１５を用いて接続させる場合には、アダプタ１５内に予め前記スペーサ１３を一体成形しておいてもよい。また、図８に示すように、両光コネクタ１１のガイドピン孔１６に跨って挿入されるガイドピン１７の長手方向途中に所定肉厚のスペーサ１３をフランジ状に突設してもよい。何れのスペーサ１３も図５に示すスペーサ１３と同様に機能し、対向するコア端面８間に最も効率的な空間結合が実現される隙間を形成することができる。
【００１９】
本発明の光コネクタは以上のような光コネクタ同士の光接続のためのみでなく、それ自体が位置精度の良好なファイバアレイコリメータとしても利用できる。
また、光源デバイスでは、発光素子とファイバの結合部に集光レンズを配置する等して結合効率を高めているが、かかる結合部にも本発明の光コネクタ（ファイバアレイコリメータ）を利用することができる。例えば図９（ａ）（ｂ）に示すように、アレイされた面発光レーザ光源（ＶＣＳＥＬ光源）１８とファイバ素線５との光結合に本発明の光コネクタ（ファイバアレイコリメータ）１１を利用すれば、高効率の光結合が実現できる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の光コネクタ及びその接続構造によれば、屈折率整合剤を使用せず、且つ、ＰＣ接続を必要とせずに高効率で安定した光接続が可能となる。特に、多段多心の高密度光コネクタにおいても、着脱容易で光学特性が安定した光接続が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光コネクタの一例を示す斜視図。
【図２】図１に示す光コネクタの部分拡大断面図。
【図３】曲率を有するファイバ端面間における光結合の様子を示す説明図。
【図４】平坦なファイバ端面から出射された光の様子（ビーム発散）を示す説明図。
【図５】本発明の光コネクタの接続構造の一例を示す一部省略の斜視図。
【図６】本発明の光コネクタの接続構造の一実施例を示す部分拡大断面図。
【図７】本発明の光コネクタの接続構造の他例を示す一部省略の斜視図。
【図８】本発明の光コネクタの接続構造のさらに他例を示す一部省略の斜視図。
【図９】（ａ）（ｂ）はファイバアレイコリメータとしての利用例を示す説明図。
【符号の説明】
１　フェルール
２　ファイバ挿通孔
３　ファイバ挿通孔列
４　テープファイバ
５　ファイバ素線
６　ファイバ素線の端面
７　フェルールの接続端面
８　ファイバ素線のコア端面
１１　本発明の光コネクタ
１３　スペーサ
１４　ハウジング
１５　アダプタ
１６　ガイドピン孔
１７　ガイドピン
１８　面発光レーザ
【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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