(57)【要約】【課題】必要とされる機械精度を緩和し、また雄と雌を共通化してコストダウンした中性嵌合光コネクタを実現する。【解決手段】嵌合面上に、２ｎ対の嵌合凸部と嵌合凹部、および光ファイバの端部に接続した光信号結合部を備え、前記嵌合面上に直交する２軸を設定すると、前記嵌合凸部と嵌合凹部は互いに前記２つの軸に対し同時に軸対称の位置に配置され、かつ前記光信号結合部は一方の軸に対しては軸対称であり、もう一方の軸に対しては補完する形状として嵌合光コネクタを構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌合面上に、２ｎ対の嵌合凸部と嵌合凹部、および光ファイバの端部に接続した光信号結合部を備え、前記嵌合面上に直交する２軸を設定すると、前記嵌合凸部と嵌合凹部は互いに前記２つの軸に対し同時に軸対称の位置に配置され、かつ前記光信号結合部は一方の軸に対しては軸対称であり、もう一方の軸に対しては補完する形状となっていることを特徴とする嵌合光コネクタ。
【請求項２】
前記嵌合凸部と嵌合凹部、および前記光信号結合部は嵌合面に対して補完の関係により嵌合する形状となっていることを特徴とする請求項１記載の嵌合光コネクタ。
【請求項３】
前記光信号結合部は、光導波路が形成された傾斜面からなることを特徴とする請求項１または２記載の嵌合光コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光信号を伝送するシステムに使用される光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバで光信号を伝える系においては、光コネクタは必須のデバイスである。光ファイバの接続は、切断された２つの光ファイバの各切断面をそれぞれ接続面として、互いに機械的に重ね合わせ、コア同士を重ねて接合することによってなされる。重ね合わせたそれぞれの切断面機械的に固定するために光コネクタが用いられる。光コネクタによる接続は、フェルールに保護用の被覆を除去したコアを含むファイバのクラッドを挿入し、それぞれの切断面のコアおよびクラッドが互いに重なるようにフェルールを機械的に固定することにより行われる（特許文献１参照）。
【０００３】
光コネクタには、目的の性能を確保するためには、機械的な精度が必要である。接続に必要な機械的な精度は、光信号が伝わるファイバのコアの直径よりも十分小さい値であり、通常コア径の１０μｍに対して、光軸ずれは１μｍ以下の値でなければならない。光ファイバの保持部となるフェルールは直径約１ｍｍであるので、フェルールに許される軸ズレは直径の０．１％以下である１μｍ以下となり、フェルールあるいはコネクタの断面に対して点接合に近い状態となり、機械的な精度としては厳しい値となっている。また、光コネクタによる接続は、雄コネクタと雌コネクタが対になって行われる。
【０００４】
一方、光学的な結合系として、レンズを用いた結合系もある。ファイバを出た光を一旦レンズを通してコリメート光とし、再び集光レンズで集光、結像して結合させて次のファイバに光信号を導く。
【０００５】
レンズを用いた空間光学系においても、結像した光信号のビーム径は波長と同程度のオーダとなるため、アラインメントに必要な機械的精度はファイバー同士の接続と変わらない。
【特許文献１】特公平８−３０７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光コネクタの接続性能が機械的精度に依存するのを緩和し、かつ安価な構造の光コネクタを実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による嵌合光コネクタは、嵌合面上に、２ｎ対の嵌合凸部と嵌合凹部、および光ファイバの端部に接続した光信号結合部を備え、前記嵌合面上に直交する２軸を設定すると、前記嵌合凸部と嵌合凹部は互いに前記２つの軸に対し同時に軸対称の位置に配置され、かつ前記光信号結合部は一方の軸に対しては軸対称であり、もう一方の軸に対しては補完する形状となっていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記嵌合凸部と嵌合凹部、および前記光信号結合部は嵌合面に対して補完の関係により嵌合する形状となっていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記光信号結合部は、光導波路が形成された傾斜面からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれは、雄と雌の区別の無い同じ形状のコネクタ同士を接続することができ、製造コストを下げることができる。
【００１１】
また、前記光信号結合部は、光導波路が形成された傾斜面からなることにより、従来の光コネクタがフェルールの断面を点接触の精度で合わせるのに比べて、光導波路の表面を面接触の精度で重ねるため、接続部が必要とする機械精度が大幅に緩和される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく以下、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更・改良を施すことは何ら差し支えない。
【００１３】
図１は本発明の嵌合光コネクタを嵌合面から見た図である。
【００１４】
嵌合面１ａ上に縦軸２と直交する横軸３を想定すると、それら縦軸２と横軸３の両方に対し同時に軸対称となる位置に、４対の嵌合凸部４、５、６、７と嵌合凹部８、９、１０、１１が配置されている。
【００１５】
また、嵌合面１ａの中央に光信号結合部１７が配置され、この光信号結合部１７は縦軸２に対し軸対称であり、横軸３に対しては補完する形状となっている、具体的には、図２に縦軸２に沿った断面を示すように、光信号結合部１７は光ファイバ１５の端部に接続する光導波路１２が傾斜面上に形成され、凸部の光信号結合部端面１８aは、凹部の光信号結合端面１３bと補完する形状となっている。即ち、同一の嵌合光コネクタを接合した場合に、上記凸部の光信号結合部端面１８ａが凹部の光信号結合端面１３aと当接し、互いの光導波路１２同士が面接触して補完する形状となっている。
【００１６】
図２は縦軸２に沿った断面であり、中心軸１６は嵌合面１ａ上の縦軸２と横軸３の交点を通るコネクタフランジ１４の中心線を示す。光信号はコネクタフランジ１４に固定された光ファイバ１５を通り光信号結合部１７上に形成されている導波路部１２に入力される。同様に横軸３に沿った断面を図３に示す。
【００１７】
いま、一対の本発明の嵌合光コネクタを用意し、両者の嵌合面１ａを対向させて、回転対称の位置に配置すれば、互いの光信号結合部１７が嵌合し、互いの嵌合凸部と嵌合凹部とが嵌合するようになる。即ち、一方の嵌合光コネクタの嵌合凸部４、５、６、７はもう一方の嵌合光コネクタのそれぞれ嵌合凹部１０、９、８、１１に嵌合する。また双方の光信号結合部１７同士は補完嵌合する。
【００１８】
この状態で両者を結合すれば、雄と雌の区別の無い同じ形状のコネクタ同士を接続することができるため、光コネクタの製造コストを下げることができる。また、前記光信号結合部１７は、光導波路１２が形成された傾斜面からなることにより、光導波路１２の表面を面接触の精度で重ねるため、接続部が必要とする機械精度が大幅に緩和される。
【００１９】
図４は光信号結合部１７の周りの詳細を示す。光信号結合部１７の傾斜面上に光導波路１２が形成されている。光導波路１２の表面は結合面２０ａとなる。光信号結合部１７は導波路の基板やファイバのクラッドなどのような光学材料で形成されている。それに対し光導波路１２はそれよりも屈折率の低い材料で構成される。またこれ以外にも光閉じ込めができ導波路となる組み合わせの材料の使用も可能である。上記光導波路１２には光ファイバ１５を介して光信号が入力される。
【００２０】
図５には２つの光信号結合部１７、２２および２つの光導波路１２、２１が嵌合した状態を示す。嵌合面１ａ上の横軸３に対し回転対称に配置される。これら２組の各部が嵌合した状態で１つの導波路が形成され、光ファイバ１５から入力された光信号はこの導波路を介して光ファイバ２３から出力される。光信号は光信号結合面２０ａを介して結合伝達されるため、面接触をしていれば光信号伝送は位置ズレに対しクリティカルではなく、点接触の従来の光コネクタのよりもコネクタの工作精度を緩和できる。また雄と雌のコネクタを分けて用意する必要がなく、部品の共通化でコストダウンが可能である。
【００２１】
以上の実施形態において、嵌合光コネクタの嵌合凸部４、５、６、７、嵌合凹部１０、９、８、１１は円柱状としたが、この形状に限らず円錐状あるいは三角錐状などのさまざまな形状とすることができる。また、本実施形態では嵌合凸部と嵌合凹部を４対形成したが、これに限らず２ｎ対であれば自由な個数とすることができる。ただし、２×１〜２×４対の範囲とすれば製造が容易で確実に結合することができ好ましい。
【００２２】
また、上記嵌合面１ａや嵌合凸部を形成するコネクタフランジ１４の材質は弾性を持つプラスチック類などを用いれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の嵌合光コネクタは、簡易な構造で機械的精度を従来の光コネクタよりも緩和しても接続の品質を確保でき、また雄と雌のコネクタを共用できるので低コストとすることができ、普及型の光通信システムやモジュールへ応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の嵌合光コネクタを嵌合面側から見た図である。
【図２】図１の縦軸に沿った断面を示す図である。
【図３】図１の横軸に沿った断面を示す図である。
【図４】本発明の嵌合光コネクタにおける光信号結合部を示す斜視図である。
【図５】２つの光信号結合部が嵌合した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１ａ、嵌合面
２、縦軸
３、横軸
４、５、６、７、嵌合凸部
８、９、１０、１１、嵌合凹部
１２、導波路部
１３a、光信号結合部端面
１４、コネクタフランジ
１５、光ファイバ
１６、中心軸
１７、光信号結合部
１８ａ、光信号結合部端面
１９、光信号結合補完凹部
２０ａ、光信号結合面
【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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