(57)【要約】【課題】基材に設置しても光ファイバの基端部に大きな歪みがかかることのない光結合素子（光ファイバカプラ）と、光結合素子の設置構造を提供する。【解決手段】光ファイバカプラ１ａの端部から引き出される光ファイバ１２、１３の引き出し位置を、保護材１５の軸心から保護材１５の周縁側へ偏心させ、この光ファイバカプラ１ａを、偏心した引き出し位置側を樹脂シート２１に向けて設置する。これにより、光ファイバカプラ１ａから引き出される光ファイバ１２、１３の基端部の曲げ歪みが抑制される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバ同士を光学的に結合させる光カップリング部と該光カップリング部に至る光ファイバからなる光カプラ本体と、該光カプラ本体が固定される保護材と、からなる光結合素子において、
前記光カプラ本体は、前記保護材の軸心から偏心した位置に固定されていることを特徴とする光結合素子。
【請求項２】
前記光カップリング部は、光ファイバ同士を互いに融着延伸して形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の光結合素子。
【請求項３】
前記保護材は、その長手方向に一条の凹溝が形成されており、該凹溝内に前記光カプラ本体が固定されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光結合素子。
【請求項４】
前記カップリング部に至る光ファイバは、前記保護材の端部において前記凹溝の開口面に略接していることを特徴とする請求項３に記載の光結合素子。
【請求項５】
複数の光ファイバ同士を光学的に結合させる光カップリング部と該光カップリング部に至る光ファイバからなる光カプラ本体と、該光カプラ本体が固定される保護材とからなり、前記保護材の軸心から偏心した位置に前記光カプラが固定された光結合素子を基材上に設置する光結合素子の設置構造であって、
前記光結合素子が、前記保護材内で光カプラ本体が偏った側を前記基材に向けて設置されていることを特徴とする、光結合素子の設置構造。
【請求項６】
前記保護材はその長手方向に一条の凹溝が形成され、該凹溝内に前記光カプラ本体が固定された前記光結合素子が、該凹溝の開口面と前記基材とが対向して該基材上に設置されていることを特徴とする、請求項５に記載の光結合素子の設置構造。
【請求項７】
前記カップリング部に至る光ファイバは、前記保護材の端部において前記凹溝の開口面に略接していることを特徴とする、請求項６に記載の光結合素子の設置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、光通信分野に用いられる光結合素子と、この光結合素子を基材に設置した設置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信分野において、光ファイバ内を透過する光信号の分岐や結合等を行う手段として光ファイバカプラ等の光結合素子が広く用いられている。特に、光ファイバ内を伝送される信号光を増幅させる光ファイバ増幅器において多用されており、別々の光ファイバ内を伝送されてくる光信号と励起光とを、一本の信号光増幅用の希土類添加光ファイバへと導く手段として用いられている。また、光伝送路内で光信号を分配する光分岐器としても多用されている。このような光結合素子１００は、例えば、図５に示すように、光カップリング部（図示せず）を備えた光カプラ本体１０１（図５に示した破線部）が円柱体の保護材１０２内に組み込まれ、その両端から、光カップリング部に至る光ファイバ１０３、１０４が引き出された構造となっている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−５６０６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような光結合素子１００は、保護材１０２の端面の中央から光ファイバ１０３、１０４が引き出されているため、光結合素子１００を光増幅器等の筐体内に固定したり、あるいは、図６に示したように、樹脂製シート基材１０５上に光結合素子１００を配置しその上からラミネート材１０６で覆った場合、保護材１０２の基端部において光ファイバ１０３、１０４が樹脂製シート基材１０５に押し付けられて急激に湾曲して大きな歪みが加わるため、その結果、光ファイバ１０３、１０４の伝送損失の増大や故障、長期信頼性の劣化が引き起こされるという問題がある。
【０００５】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、基材に設置しても光ファイバの基端部に大きな歪みがかかることのない光結合素子、および、光結合素子の設置構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の光結合素子は、複数の光ファイバ同士を光学的に結合させる光カップリング部と該光カップリング部に至る光ファイバからなる光カプラ本体と、該光カプラ本体が固定される保護材と、からなる光結合素子であって、前記光カプラ本体は、前記保護材の軸心から偏心した位置に固定されていることを特徴とする。
【０００７】
上記の構成によれば、保護材の軸心から偏心した位置に光カプラ本体が固定されているので、光結合素子を、光カプラ本体が偏っている側を基材に向けて設置すれば、保護材の基端部から引き出された光ファイバの基端部の曲げ変形が低減され、そこにかかる歪みを低減できる。
【０００８】
本発明の光結合素子は、前記光カップリング部が、光ファイバ同士を互いに融着延伸して形成されてたものであってもよい。
【０００９】
本発明の光結合素子は、前記保護材が、その長手方向に一条の凹溝が形成されており、該凹溝内に前記光カプラ本体が固定されていてもよい。
【００１０】
上記の構成によれば、保護材に形成した凹溝内に光カプラ本体を固定するようにしたので、凹溝の深さを任意に調整することによって、保護材の軸心からの光カプラ本体の偏心量を容易に設定することが出来る。
【００１１】
本発明の光結合素子は、前記カップリング部に至る光ファイバは、前記保護材の端部において前記凹溝の開口面に略接していることがより好ましい。
【００１２】
上記の構成によれば、保護材の端部において前記凹溝の開口部に略接して光結合素子の端部から光ファイバが引き出されるので、光結合素子を、前記凹溝の開口部側を基材に向けて設置すれば、保護材の基端部から引き出された光ファイバの基端部の曲げ変形が低減され、そこにかかる歪みを低減できる。
【００１３】
本発明の光結合素子の設置構造は、複数の光ファイバ同士を光学的に結合させる光カップリング部と該光カップリング部に至る光ファイバからなる光カプラ本体と、該光カプラ本体が固定される保護材とからなり、前記保護材の軸心から偏心した位置に前記光カプラ本体が固定された光結合素子を基材上に設置する光結合素子の設置構造であって、前記光結合素子が、前記保護材内で光カプラ本体が偏った側を前記基材に向けて設置されていることを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、光カプラ本体が保護材の軸心から基材側に偏った状態で、光結合素子が基材に設置されることになるので、保護材の端部から引き出された光ファイバの基端部の曲げ変形が低減され、そこにかかる歪みを低減できる。
【００１５】
本発明の光結合素子の設置構造は、前記保護材はその長手方向に一条の凹溝が形成され、該凹溝内に前記光カプラ本体が固定された前記光結合素子が、該凹溝の開口面と前記基材とが対向して該基材上に設置されていてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、保護材に形成された凹溝の開口面を基材に向けて設置しているので、上記基材が上記開口面を封止する蓋材の役割を果たす。よって、蓋材を別途備える必要が無いので、光結合素子の設置構造の省スペース化を図ることが出来る。
【００１７】
本発明の光結合素子の設置構造は、前記カップリング部に至る光ファイバは、前記保護材の端部において前記凹溝の開口面に略接していることがより好ましい。
【００１８】
上記の構成によれば、保護材の端部において前記凹溝の開口面に略接した位置から光ファイバが引き出された光結合素子を、前記凹溝の開口面側を基材に向けて設置するので、上記光ファイバの引き出し位置と基材との距離が非常に近くなり、その結果、保護材から引き出された光ファイバの基端部の曲げ変形が大幅に低減され、そこにかかる歪みを低減出来る。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図１（Ｂ）は、本発明の実施形態１に係る光ファイバカプラ（光結合素子）１ａの斜視図を示し、図１（Ａ）は、光ファイバカプラ１ａの内部構造を示した斜視図である。
【００２１】
１１は光カプラ本体であって、ガラス製のコアとクラッドからなるファイバ本体部の外周に樹脂層が被覆された光ファイバ１２、１３と、光ファイバ１２、１３の中途部において、上記被覆層を一部除去した被覆除去部１２ａ、１３ａ同士を互いに融着延伸して形成された光カップリング部１４とから構成されている。１５は円柱体の保護材であって、その側面長手方向には、光カプラ本体を収納固定するための、周外方向に開口した一条の凹溝１６が形成されている。つまり、凹溝１６は、保護材１５の軸心１８から周外方向へ偏った位置に形成されている。なお、凹溝１６は、光カプラ本体１１を収納できるだけの大きさであり、好ましくは、光ファイバ１２、１３が凹溝１６の破線で示した開口面１７に略接して収納出来る形状であれば良い。そして、この凹溝１６内に、光ファイバ１２、１３が開口面１７に略接するように光カプラ本体１１が収納され、接着剤や紫外線硬化性樹脂等（図示せず）を用いて光カプラ本体１１が凹溝１６内に固定されてカプラ固定体１’が形成される。次に、カプラ固定体１’を保護管１６に挿入し、接着剤や紫外線硬化性樹脂等（図示せず）を用いて固定することによって、本発明の光ファイバカプラ１ａが完成する。
【００２２】
次に、図２は、光ファイバカプラ（光結合素子）１ａの光カプラ設置構造２０を示しており、図２（Ａ）は光ファイバカプラ１ａの一端部における光カプラ設置構造２０の断面図、図２（Ｂ）は光カプラ設置構造２０の側面図を示している。
【００２３】
図２（Ａ）に示したように、この光カプラ設置構造２０は、基材としての樹脂シート２１上に、光ファイバカプラ１ａを凹溝１６の開口面を樹脂シート２１に対向させて設置すると共に、図２（Ｂ）に示したように、光ファイバカプラ１ａから引き出された光ファイバ１２、１３が樹脂シート２１上に布線され、その上から、ラミネート材２２によって覆われたものである。
【００２４】
本構成では、図２（Ｂ）に破線で示した光カプラ本体１１が、樹脂シート２１に保護管１５を挟んだ程度の極めて近い距離に位置するように光ファイバカプラ１ａを設置している。よって、この光カプラ本体１１から連続する光ファイバ１２、１３は、光ファイバカプラ１ａ端の樹脂シート２１に近い周縁部付近から段差が少ない状態で引き出され、ほぼ直線に近い状態で樹脂シート２１上に達し布線されている。
【００２５】
よって、以上のような構成の光ファイバカプラ１ａ及び光カプラ設置構造２０によれば、光ファイバカプラ１ａの端部において、光ファイバ１２、１３の基端部の曲げ変形が抑制され、そこに大きな歪みがかかることがない。
【００２６】
（実施形態２）
次に、別の実施形態として、本発明の光ファイバカプラ（光結合素子）は、実施形態１の光ファイバカプラ１ａから保護管１８を除いた形態であって、図１（Ａ）に示した光ファイバカプラ１ｂである。光ファイバカプラ１ｂの構成は、上記実施形態１のカプラ固定体１’と同一構成であるため、その説明は省略する。
【００２７】
図３は、光ファイバカプラ（光結合素子）１ｂの光カプラ設置構造３０を示しており、図３（Ａ）は光ファイバカプラ１ｂの一端部における光カプラ設置構造３０の断面図、図３（Ｂ）は光カプラ設置構造３０の側面図を示している。
【００２８】
図３（Ａ）に示したように、この光カプラ設置構造３０は、基材としての樹脂シート２１上に、光ファイバカプラ１ｂを凹溝１６の開口面１７を樹脂シート２１に対向させて設置すると共に、図３（Ｂ）に示したように、光ファイバカプラ１ｂから引き出された光ファイバ１２、１３が樹脂シート２１上に布線され、その上から、ラミネート材２２によって覆われたものである。なお、本実施例では光ファイバカプラ１ｂを、凹溝１６の開口面１７を直接樹脂シート２１に接触させて設置するため、凹溝１６内に収納固定された光カプラ本体１１は、開口面１７から外部へはみ出さないよう収納固定されていることが好ましい。なぜなら、もし開口面１７から光カプラ本体１１がはみ出した状態で収納固定された光ファイバカプラ１ｂを樹脂シート２１に設置した場合、その上から覆うラミネート材２２やその他の外力等によって光ファイバカプラ１ｂが樹脂シート２１へ押し付けられると、光カプラ本体１１に側圧がかかり、光分岐特性や伝送特性に影響を及ぼすからである。
【００２９】
本構成では、図３（Ｂ）に破線で示した光カプラ本体１１が、先の実施例のように保護管１８を用いない分、樹脂シート２１にほぼ接触する程度に接近した状態で光ファイバカプラ１ａが設置されることになる。よって、この光カプラ本体１１から連続する光ファイバ１２、１３は、光ファイバカプラ１ｂ端の周縁部付近からほぼ段差なく引き出され、樹脂シート２１との間に殆ど空隙を有することなく樹脂シート２１上に達し布線されている。
【００３０】
よって、以上のような構成の光ファイバカプラ１ｂ及び光カプラ設置構造３０によれば、光ファイバカプラ１ｂの端部において、光ファイバ１２、１３の基端部の曲げ変形が実質的に防止され、そこに大きな歪みがかかることがない。また、本構成によれば、樹脂シート２１が光ファイバカプラ１ｂの凹溝１６の蓋の役目を兼ねることになるので、光ファイバカプラの構成部材を省略出来ると共に、組立てコストの削減も図れる。
【００３１】
（実施形態３）
図４は、本発明の実施形態３に係る光ファイバカプラ（光結合素子）１ｃと光カプラ設置構造４０を示している。
【００３２】
光ファイバカプラ１ｃは、図１（Ａ）に示した光ファイバカプラ１ｂの保護材１５を、断面略長方形の保護材４５に置き換えたものである。保護材４５は、その長編側に凹溝１６を形成し、凹溝１６内に光カプラ本体１１を収納固定している。その他の構成について光ファイバカプラ１ｂと同様であるため説明は省略する。
【００３３】
次に、光ファイバカプラ１ｃの光カプラ設置構造４０は、図４に示した通り、光ファイバカプラ１ｃを、凹溝１６を樹脂シート２１に対向させて設置し、光ファイバカプラ１ｃから引き出された光ファイバ１２、１３が樹脂シート２１上に布線し、その上からラミネート材２２で覆ったものである。その他の詳細な構成については光カプラ設置構造３０と同様であるため説明は省略する。
【００３４】
よって、以上のような構成の光ファイバカプラ１ｃ及び光カプラ設置構造４０によれば、光ファイバカプラ１ｃの端部において、光ファイバ１２、１３の基端部の曲げ変形が実質的に防止され、そこに大きな歪みがかかることがない。また、本構成によれば、樹脂シート２１が光ファイバカプラ１ｃの凹溝１６の蓋の役目を兼ねることになるので、光ファイバカプラの構成部材を省略出来ると共に、組立てコストの削減も図れる。更に、保護材４５を断面略長方形とし長編側を樹脂シート２１に向けて設置しているので安定した設置ができると共に、光カプラ設置構造４０の厚みを薄く構成することが出来る。
【００３５】
（その他の実施形態）
上記実施形態１〜３では、樹脂シート２１を基材とした光カプラ設置構造（２０、３０、４０）としたが、特にこれに限定するのもではなく、筐体等を基材とするものであってもよい。
【００３６】
本発明の光ファイバカプラの保護材の断面形状は、上記実施形態で示した円形や長方形に限定するものではなく、例えば半円径や正方形等、適宜選択されるものである。
【００３７】
光ファイバカプラ（１ａ、１ｂ、１ｃ）として、保護材（１５、４５）の両端から２本の光ファイバ（１２、１３）が引き出された構成のもので説明したがこれに限定するものではなく、例えば保護材（１５、４５）の一端からは２本、他端からは１本の光ファイバが引き出された構成の光ファイバカプラ等であってもよく、つまり、保護材の両端から引き出される光ファイバの数は特に限定されるものではない。
【００３８】
上記実施形態１〜３は、光ファイバ同士を溶融延伸して形成される光カップリング部１４を備えた光カプラ本体１１によって説明したが、これに限定するものではなく、例えば、光ファイバの側面の一部同士を機械的に接触させて形成される光カップリング部や、複数のレンズやミラーの組み合わせて構成されるタイプの光カップリング部を備えた光カプラ本体であってもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、保護材１１、４５に光カプラ本体１１を収納固定するための凹溝１６を設けることによって、保護材１１、４５の両端からの光ファイバ１２、１３の引き出し部を位置決めしているが、この構成に限定されるものではなく、光ファイバ１２、１３の引き出し部が、保護材の軸心から偏心した位置となる構成であればよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基材に設置された光結合素子の光ファイバの基端部の曲げ変形が回避あるいは抑制されるので、そこに大きな歪みがかかることがなく、伝送損失の増大や光ファイバの故障、長期信頼性の劣化を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光結合素子の構造を示した斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施形態である、光結合素子の設置構造を示した図である。
【図３】本発明の第二の実施形態である、光結合素子の設置構造を示した図である。
【図４】本発明の第三の実施形態である、光結合素子の設置構造を示した図である。
【図５】従来の光ファイバカプラの構造を示した図である。
【図６】図５で示した光ファイバカプラの設置構造である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、１ｃ    光ファイバカプラ（光結合素子）
１１                光カプラ本体
１２、１３          光ファイバ
１４                光カップリング部
１５、４５          保護材
１６                凹溝
１７                開口面
１８                保護材の軸心
２１                樹脂シート（基材）
【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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