(57)【要約】    【課題】  個々のチャンネルに対応する個々のチャンネルの光伝送路長を容易に調節することができる並列光伝送装置を提供すること。    【解決手段】  ベースプレート３と光ファイバ固定用部材４とでフラット型光ファイバケーブル２１の一端部の被覆２１２を剥ぎ取ったときに露出する複数の光ファイバ心線２１１を摺動可能に支持する。複数の光ファイバ心線２１１に対応するフォトダイオードアレイ８をベースプレート３に設ける。ベースプレート３に設けた調節ねじ９を用いて、複数の光ファイバ心線２１１をそれぞれ個別に撓ませて、光ファイバ心線２１１の先端とフォトダイオードアレイ８との間の空間伝送路Ｓの長さを調節する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラット型光ファイバケーブルの一端部の被覆を剥ぎ取ったときに露出する複数の光ファイバ心線を摺動可能に支持するホルダと、
このホルダに設けられ、前記複数の光ファイバ心線に対応する光学素子と、
前記ホルダに設けられ、前記複数の光ファイバ心線をそれぞれ個別に撓ませて前記光ファイバ心線の先端と前記光学素子との間の空間伝送路の長さを調節する伝送路長調節手段と
を備えていることを特徴とする並列光伝送装置。
【請求項２】
前記伝送路長調節手段が、前記ホルダに形成された孔に挿入され、前記光ファイバ心線を押し上げてほぼ円弧状に変形させる棒状部材であることを特徴とする請求項１記載の並列光伝送装置。
【請求項３】
前記棒状部材が、前記孔の内周面に形成されたねじ山に螺合する雄ねじ部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の並列光伝送装置。
【請求項４】
前記棒状部材の先端に回転可能に設けられ、前記光ファイバ心線を通す孔を有する心線支持部材を備えていることを特徴とする請求項２又は３記載の並列光伝送装置。
【請求項５】
前記棒状部材の先端に前記光ファイバ心線を通す空間を介して対向配置された弾性部材を備えていることを特徴とする請求項２又は３記載の並列光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は並列光伝送装置に関し、特に光インターコネクションシステムに用いられる並列光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多チャンネルの信号を伝送する並列光伝送装置として、光送信モジュール、光受信モジュール及び光ファイバケーブルで構成されたものがある（下記特許文献１参照）。
【０００３】
入力された電気信号を光送信モジュールで光信号に変換し、それを伝送路である複数の光ファイバケーブルで伝送し、受信された光受信モジュールで電気信号に変換して出力する。
【特許文献１】特開平１１−４１１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光信号の並列伝送では、光ファイバケーブルの各チャンネル間の光信号の伝送遅延のばらつき（スキュー）を低減させることが望ましい。
【０００５】
もし、スキューを低減させようとすれば、例えば、各光ファイバケーブルの光ファイバ心線の長さを個別に設定し、光伝送路長をチャンネル毎に調節しなければならない。
【０００６】
しかし、光ファイバケーブルの光ファイバ心線の長さを個別に設定するには、高精度で光ファイバ心線を切断しなければならないが、これは実際上困難である。
【０００７】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、個々のチャンネルに対応する個々のチャンネルの光伝送路長を容易に調節することができる並列光伝送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するため請求項１の発明の並列光伝送装置は、フラット型光ファイバケーブルの一端部の被覆を剥ぎ取ったときに露出する複数の光ファイバ心線を摺動可能に支持するホルダと、このホルダに設けられ、前記複数の光ファイバ心線に対応する光学素子と、前記ホルダに設けられ、前記複数の光ファイバ心線をそれぞれ個別に撓ませて前記光ファイバ心線の先端と前記光学素子との間の空間伝送路の長さを調節する伝送路長調節手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
上述のように伝送路長調節手段によって光ファイバ心線を個別に撓ませて各光ファイバ心線の先端と光学素子との間の空間伝送路の長さを調節するようにしたので、光ファイバ心線を高精度で切断する必要がなくなる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の並列光伝送装置において、前記伝送路長調節手段が、前記ホルダに形成された孔に挿入され、前記光ファイバ心線を押し上げてほぼ円弧状に変形させる棒状部材であることを特徴とする。
【００１１】
伝送路長調節手段が上述のような棒状部材であるので、より簡素な構成で光ファイバ心線を撓ませることができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の並列光伝送装置において、前記棒状部材が、前記孔の内周面に形成されたねじ山に螺合する雄ねじ部を有することを特徴とする。
【００１３】
上述のように棒状部材が雄ねじ部を有するので、光ファイバ心線の撓み量を容易に変更することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項２又は３記載の並列光伝送装置において、前記棒状部材の先端に回転可能に設けられ、前記光ファイバ心線を通す孔を有する心線支持部材を備えていることを特徴とする。
【００１５】
上述のような心線支持部材を備えているので、各光ファイバ心線の撓み量の変更をより確実に行うことができる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項２又は３記載の並列光伝送装置において、前記棒状部材の先端に前記光ファイバ心線を通す空間を介して対向配置された弾性部材を備えていることを特徴とする。
【００１７】
上述のような弾性部材を備えているので、各光ファイバ心線の撓み量を減らす方向へ棒状部材を移動させると、弾性部材の弾性力によって各光ファイバ心線が押し戻され、各光ファイバ心線の撓み量を確実に減らすことができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように請求項１の発明の並列光伝送装置によれば、個々のチャンネルに対応する個々の光伝送路長を容易に調節することができる。
【００１９】
請求項２の発明の並列光伝送装置によれば、より簡素な構成で光ファイバ心線を撓ませることができる。
【００２０】
請求項３の発明の並列光伝送装置によれば、光ファイバ心線の撓み量を容易に変更することができる。
【００２１】
請求項４の発明の並列光伝送装置によれば、各光ファイバ心線の撓み量の変更をより確実に行うことができる。
【００２２】
請求項５の発明の並列光伝送装置によれば、各光ファイバ心線の撓み量を減らす方向へ棒状部材を移動させると、弾性部材の弾性力によって各光ファイバ心線が押し戻され、各光ファイバ心線の撓み量を確実に減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１はこの発明の第１実施形態に係る並列光受信器の平面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図１に示す並列光受信器の光ファイバ固定用部材の斜視図である。
【００２５】
図１及び図２に示すように、並列光受信器（並列光伝送装置）は１個のベースプレート３と１個の光ファイバ固定用部材４とＮ個のＧＲＩＮ(Graded Refractive Index) ロッドレンズ６とＮ個のＧＲＩＮロッドレンズ（光学素子）７と１個のフォトダイオードアレイ（光学素子）８とＮ個の調節用ねじ（伝送路長調節手段）９とを備える。
【００２６】
ベースプレート３はセラミック製であり、１個のくぼみ３１とＮ個のＶ溝３２と１個の溝３３とＮ個のねじ孔３４とを有する。くぼみ３１はベースプレート３の一端部の上面に形成されている。Ｖ溝３２はベースプレート３の中間部の上面に形成されている。各Ｖ溝３２はベースプレート３の長さ方向へ同じ長さだけ延び、後述するフラット型光ファイバケーブル２１の光ファイバ心線２１１の配列ピッチと等しいピッチ間隔で平行に並んでいる。Ｖ溝３２の一端はくぼみ３１に通じている。溝３３はベースプレート３の他端部の上面に形成されている。溝３３はベースプレート３の幅方向へ延び、Ｖ溝３２の他端に通じている。ねじ孔３４はベースプレート３の厚さ方向へ延び、Ｖ溝３２に通じている。ねじ孔３４の内径はＶ溝３２の配列ピッチ（隣接するＶ溝３２の間隔）よりも大きいので、Ｎ個のねじ孔３４をベースプレート３の幅方向へ並べると、ねじ孔３４同士が繋がってしまう。これを避けるために、隣接するねじ孔３４をベースプレート３の長さ方向へずらして配置した（図１参照）。
【００２７】
図３に示すように、光ファイバ固定用部材４はセラミック製であり、固定部４１と押え部４２と結合部４３とを有する。固定部４１ははり部４１ａ（図２参照）と脚部４１ｂとを有する。はり部４１ａの底面には段差部４１ｃが形成されている（図２参照）。脚部４１ｂははり部４１ａの両端面に結合されている。押え部４２は当接部４２ａと脚部４２ｂとを有する。結合部４３は板状であり、固定部４１と押え部４２とを結合させている。光ファイバ固定用部材４は脚部４１ｂ，４２ｂを接着剤でベースプレート３に接着することによってベースプレート３に固定される。
【００２８】
上述のベースプレート３と光ファイバ固定用部材４とで、フラット型光ファイバケーブル２１の複数の光ファイバ心線２１１を摺動自在に保持するホルダが構成されている。
【００２９】
図１及び図２に示すように、ＧＲＩＮロッドレンズ６は光ファイバ２１１の出射面に取り付けられている。ＧＲＩＮロッドレンズ６はＶ溝３２に摺動自在に配置されている。また、光ファイバ固定用部材４の押え部４２によってベースプレート３の厚さ方向へのＧＲＩＮロッドレンズ６の動きが阻止されている。
【００３０】
ＧＲＩＮロッドレンズ７はＶ溝３２の他端部に接着剤で固定されている。また、ＧＲＩＮロッドレンズ７には光ファイバ固定用部材の押え部４２が接着剤で固定されている。各ＧＲＩＮロッドレンズ７からフォトダイオードアレイ８までの距離は等しい。
【００３１】
ＧＲＩＮロッドレンズ６とＧＲＩＮロッドレンズ７との間には間隔があり、この空間は光信号の空間伝送路Ｓとなる。
【００３２】
フォトダイオードアレイ８はベースプレート３の溝３３に固定されている。フォトダイオードアレイ８はＮ個の受光部（図示せず）を有し、受光部はＧＲＩＮロッドレンズ７に対向している。
【００３３】
調節用ねじ９は雄ねじ部９１と押圧部９２とを有する。雄ねじ部９１はねじ孔３４にねじ込まれる。押圧部９２はほぼ円柱状であり、雄ねじ部９１の先端面に雄ねじ部９１と同軸に結合されている。
【００３４】
光ファイバ固定用部材４の結合部４３の下面にはＮ個の弾性部材１０が取り付けられている。弾性部材１０はエラストマ製であり、ねじ孔３４に対向し、光ファイバ心線２１１に接触する。
【００３５】
ベースプレート３のくぼみ３１にはフラット型光ファイバケーブル２１の一端部が配置されている。フラット型光ファイバケーブル２１はＮ個のチャンネル（Ｃｈ）の並列光伝送用のものであり、Ｎ個の光ファイバ心線２１１とそれらを連結する被覆２１２とを有する。各光ファイバ心線２１１は互いに平行であり、一定の配列ピッチで並んでいる。被覆２１２はＮ個の光ファイバ心線２１１を覆っている。フラット型光ファイバケーブル２１の一端部の被覆２１２は切除され、光ファイバ心線２１１の一端部が露出している。この露出した光ファイバ心線２１１はＶ溝３２に摺動可能に配置されている。被覆２１２の一端部はベースプレート３のくぼみ３１によって位置決めされ、その状態で接着されている。また、被覆２１２の上面と固定部４１のはり部４１ａとは接着剤１１で結合されている。
【００３６】
次に、この並列光受信器の動作について簡単に説明する。
【００３７】
光ファイバ心線２１１を伝播してＧＲＩＮロッドレンズ６の入射面に入った光はここでコリメート光になり、ＧＲＩＮロッドレンズ６の出射面から出射される。ＧＲＩＮロッドレンズ６の出射面から出射されたコリメート光はＧＲＩＮロッドレンズ７の入射面に入り、その出射面から出射し、フォトダイオードアレイ８の受光部に達する。
【００３８】
フォトダイオードアレイ８の受光部に光が入射すると、受光部は光を電気に変換し、電気信号として出力する。
【００３９】
次に、スキューの調節方法について説明する。
【００４０】
図４は図１に示す並列光受信器に生じたスキューを示すグラフである。
【００４１】
図４に示すように、例えば、並列光受信器が４０Ｇｂｐｓ（ギガビット／秒）の並列光信号を受信しているとすると、光信号のパルス幅は２５ｐｓ（ピコセカンド）である。
【００４２】
チャンネル１（Ｃｈ１）とチャンネルＮ（ＣｈＮ）との間には４．８ｐｓのスキュー（Skew）が生じている。そこで、チャンネルＮに対応する調節用ねじ９をねじ込んで上方へ移動させ、チャンネルＮに対応する光ファイバ心線２１１を、図２に示すように、３ｍｍ押し上げる。その結果、その光ファイバ心線２１１に対応するＧＲＩＮロッドレンズ６がＶ溝３２上を移動し、空間伝送路Ｓの長さが１．６ｍｍになる。空間での光信号の伝播時間は１ｍｍ当たり約３ｐｓであるので、光信号が１．６ｍｍの空間伝送路Ｃを通過するのに要する時間は約４．８ｐｓである。したがって、チャンネルＮの光ファイバ心線２１１の光信号は調節前に比べて約４．８ｐｓ遅れてフォトダイオードアレイ８に到達することになり、チャンネル１との間のスキューがほぼ解消される。
【００４３】
到達時間を約４．８ｐｓ調節できるということは、光信号のパルス幅（２５ｐｓ）の約２０％に相当するスキューを調節できるということであり、十分なスキューの調節能力があることが分かる。
【００４４】
なお、光ファイバ心線２１１の撓み量を調節するために調節用ねじ９を下方へ移動させたとき、弾性部材１０の弾性力によって光ファイバ心線２１１が調節用ねじ９の押圧部９２の方へ押し戻されるので、光ファイバ心線２１１の撓み量が確実に減る。このときＧＲＩＮロッドレンズ６がＧＲＩＮロッドレンズ７の方へ移動し、空間伝送路Ｓが短くなる。
【００４５】
以上のように、この第１実施形態の並列光受信器によれば、各チャンネルに対応する各空間伝送路Ｓの長さを容易に調節することができ、ファイバスキューを低減することができる。
【００４６】
図５は図１に示す並列受信器に用いられるフラット型光ファイバケーブルの他の例を示す平面図である。
【００４７】
図５に示すように、このフラット型光ファイバケーブル２２はＮ個の光ファイバ心線２２１とそれらを連結する被覆２２２とからなる。光ファイバ心線２２１の先端を半球状に加工し、レンズ部２２１ａを形成した。このレンズ部２２ａによって光ファイバ心線２２１から出射される光をコリメート光にするようにした。したがって、フラット型光ファイバケーブル２２を用いれば、ＧＲＩＮロッドレンズ６を省略することができる。
【００４８】
図６はこの発明の第２実施形態に係る光スイッチの平面図、図７は図６のVII−VII線に沿う断面図、図８は図６に示す光スイッチの光ファイバ固定用部材の斜視図である。
【００４９】
第２実施形態は光スイッチ（並列光伝送装置）であるが、構造上第１実施形態と共通する部分については第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分についてだけ説明する。
【００５０】
図６、図７に示すように、ベースプレート２０３の上面には矩形の凹部２３５が形成されている。凹部２３５はＶ溝３２の他端に通じている。凹部２３５にはレンズアレイ（光学素子）２１３，２１４，２１５が配置されている。レンズアレイ２１３，２１４，２１５はそれぞれＮ個のレンズ部２１３ａ，２１４ａ，２１５ａと連結部２１３ｂ，２１４ｂ，２１５ｂとを有する。各レンズ部２１３ａは空間伝送路Ｓを介して各光ファイバ心線２３１の出射面に対向する。レンズ部２１３ａはフラット型光ファイバケーブル２３の光ファイバ心線２３１の出射面から出射された光をコリメート光にする。Ｎ個のレンズ部２１４ａはそれぞれレンズ部２１３ａの光軸上に位置する。
【００５１】
各連結部２１３ｂ，２１４ｂ，２１５ｂはそれぞれＮ個のレンズ部２１３ａ，２１４ａ，２１５ａを連結している。
【００５２】
凹部２３５にはＮ個の反射鏡（光学素子）２１６が配置されている。反射鏡２１６はレンズ部２１３ａの光軸とレンズ部２１５ａの光軸との交点に位置し、その反射面はレンズ部２１３ａ，２１５ａの光軸に対して４５°傾いている。反射鏡２１６はベースプレート２０３の厚さ方向へ移動可能である。したがって、反射鏡２１６がレンズ部２１３ａの光軸から外れると、レンズ部２１３ａから出射されたコリメート光はレンズ部２１４ａに入射し、レンズ部２１４ａはコリメート光を図示しない光学素子の受光面に焦光させる。これに対し、反射鏡２１６がレンズ部２１３ａの光軸上に配置されると、レンズ部２１３ａから出射されたコリメート光は反射鏡２１６で反射してレンズ部２１５ａに入射し、レンズ部２１５ａはコリメート光を図示しない光学素子の受光面に集光させる。
【００５３】
フラット型光ファイバケーブル２３の光ファイバ心線２３１の出射面には何も取り付けられておらず、Ｖ溝３２に摺動自在に配置されている。
【００５４】
図８に示すように、光ファイバ固定用部材２０４の押え部２４２は光ファイバ心線２３１の出射部だけを押さえればよいので、第１実施形態の光ファイバ固定用部材４の押え部４２よりも短くなっている。
【００５５】
例えば、チャンネルＮ（ＣｈＮ）の光ファイバ心線２３１が他の光ファイバ心線２３１よりも長く、チャンネルＮの光ファイバ心線２３１の出射面がレンズ部２１３ａの焦点位置からずれているとする。このずれを修正するには、図７に示すように、チャンネルＮの調節ねじ９によって光ファイバ心線２３１の一部を押し上げて撓ませる。これにより、光ファイバ心線２３１の出射面が後退し、その出射面をレンズ部２１３ａの焦点に合わせることができる。
【００５６】
以上のように、第２実施形態では、各光ファイバ心線２３１ごとに出射面を正確にレンズ部２１３ａの焦点に合わせることができる。したがって、光学的効率を向上させることができる。
【００５７】
図９は図６に示す光スイッチに用いられる調節ねじの他の例を示す斜視図である。
【００５８】
この調節ねじ２０９は雄ねじ部２９１と押圧部２９２とを有し、押圧部２９２には心線支持板２１７が回転可能に連結されている。心線支持板２１７には光ファイバ心線２３１を通す孔２１７ａが形成されている。調節ねじ２０９をねじ込んだとき、光ファイバ心線２３１がねじれないので、Ｖ溝３２から外れない。
【００５９】
この調節ねじ２０９を用いれば、心線支持板２１７によって確実に光ファイバ心線２３１を保持できるので、光ファイバ心線２３１をベースプレート２０３の厚さ方向の調節ねじ２０９の動きに確実に追従させることができる。したがって、第１実施形態の弾性部材１０は不要である。
【００６０】
図１０はこの発明の第３実施形態に係る光スイッチの平面図、図１１は図６のXI−XI線に沿う断面図である。
【００６１】
第３実施形態の光スイッチは第２実施形態の光スイッチとほぼ同じ構成であるので、第２実施形態と共通する部分については第２実施形態と同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分についてだけ説明する。
【００６２】
ベースプレート３０３はシリコン基板であり、第２実施形態のように、ねじ孔３４を設けるのが困難であるので、ねじ孔３４の代わりに矩形の孔３３４を形成した。孔３３４の幅方向の寸法は光ファイバ心線２３１の配列ピッチよりも小さいので、孔３３４はベースプレート３０３の幅方向に沿って並べられている。また、調節ねじ９の代わりにシリコン製の調節棒（伝送路長調節手段）３０９を用いた。調節棒３０９は空間伝送路長Ｓの調節後、ベースプレート３０３にＵＶ接着剤で接着される。
【００６３】
ベースプレート３０３をシリコン製にしたので、接着性を考慮して光ファイバ固定用部材３０４もシリコン製にした。光ファイバ固定用部材３０４と第２実施形態の光ファイバ固定用部材２０４とは材質の点で異なり、形状の点で共通する。光ファイバ固定用部材３０４の固定部４１及び押え部２４２の脚部（図示せず）はＵＶ接着剤でベースプレート３０３に接着されている。
【００６４】
第３実施形態では光ファイバ心線２３１を押し戻す弾性部材１０が用いられていない。
【００６５】
第３実施形態によれば、上述の実施形態と同様の効果を奏するとともに、ベースプレート３０３がシリコン製であるので、Ｖ溝３３２を正確に形成することができる。
【００６６】
なお、上述の実施形態では並列光伝送装置として並列光受信器や光スイッチを一例として挙げたが、この発明の適用範囲はこれらに限られず、例えば、並列光送信器、光分岐装置等にも適用することができる。
【００６７】
また、上述の実施形態では押え部４２，２４２，２４２の下面（ベーススプレート対向面）は平面であるが、押え部４２，２４２，２４２の下面に光ファイバ心線２１１，２３１，２３１を摺動自在に保持するＶ溝を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る並列光受信器の平面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３は図１に示す並列光受信器の光ファイバ固定用部材の斜視図である。
【図４】図４は図１に示す並列光受信器に生じたスキューを示すグラフである。
【図５】図５は図１に示す並列受信器に用いられるフラット型光ファイバケーブルの他の例を示す平面図である。
【図６】図６はこの発明の第２実施形態に係る光スイッチの平面図である。
【図７】図７は図６のVII−VII線に沿う断面図である。
【図８】図８は図６に示す光スイッチの光ファイバ固定用部材の斜視図である。
【図９】図９は図６に示す光スイッチに用いられる調節ねじの他の例を示す斜視図である。
【図１０】図１０はこの発明の第３実施形態に係る光スイッチの平面図である。
【図１１】図１１は図６のXI−XI線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
３，２０３，３０３  ベースプレート
３１  くぼみ
３２  Ｖ溝
３３  ねじ孔
２３５  凹部
４，２０４，３０４  光ファイバ固定用部材
６  ＧＲＩＮロッドレンズ
７  ＧＲＩＮロッドレンズ（光学素子）
８  フォトダイオード（光学素子）
９，２０９  調節ねじ（伝送路長調節手段）
９１  雄ねじ部
３０９  調節棒（伝送路長調節手段）
２１３，２１４，２１５  レンズアレイ（光学素子）
２１６  反射鏡（光学素子）
２１７  心線支持板
２１７ａ  通し孔
２１，２２，２３  フラット型光ファイバケーブル
２１１，２２１，２３１  光ファイバ心線
２１２，２２２，２３２  被覆
【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】
2005236887.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005236887.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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