(57)【要約】非整列な光ファイバー（１９，２０）を結合するためのコネクター・デバイスであって、反射体（１２）およびレンズ（１３，１４）によって、一方の光ファイバーから他方の光ファイバーへと光が導かれ、また、光ファイバーに平行であって光ファイバーを横断する所定の位置に、結合すべき各々の光ファイバーの端部を配置する手段（３１，３２，３３）によって、光ファイバーの端部と反射体との位置関係が決められるコネクター・デバイス。また、光が送られる又はレンズ（１１０）によって別の光学要素（１０２）からの光が受け取られるように、光ファイバー（１０１、図１４）を光学的に結合するためのコネクター・デバイスであって、当該光学要素に対して、光ファイバーに平行であって光ファイバーを横断する所定の位置に光ファイバーの端部を配置する手段（１０６）によって、光ファイバーの端部と前記他の光学要素との位置関係が決められるコネクター・デバイスも本発明に含まれる。
2006526167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバーを別の光学要素に光学的に結合してそれに光を送る、または、それから光を受けとるためのコネクター・デバイスであって、
該光学要素に対して、光ファイバーに平行であって光ファイバーを横断する所定の位置に該光ファイバーの端部を配置する手段によって、該光ファイバーの端部と該別の光学要素との位置関係が決められる、コネクター・デバイス。
【請求項２】
非整列（「非整列」という用語は明細書で規定する）な光ファイバーを結合するコネクター・デバイスであって、
光は、反射体によって一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに導かれ、
光ファイバーに平行であって光ファイバーを横断する所定の位置に、結合すべき各々の光ファイバーの端部を配置する手段によって、光ファイバーの端部と反射体との位置関係が決められる、請求項１に記載のコネクター・デバイス。
【請求項３】
反射体、および、前記所定の位置に光ファイバーの端部を配置する手段に対して、コリメータ・レンズが所定の位置に設けられており、それによって、反射体を介して光が一方の光ファイバーから他方の光ファイバーへと導かれる、請求項２に記載の非整列な光ファイバーを結合するコネクター・デバイス。
【請求項４】
前記コリメータ・レンズは、結合すべき光ファイバーの端部を配置する前記手段と一体的に形成されており、
結合すべき光ファイバーの端部を配置する手段と反射体との相対的な位置を決める手段が設けられ、また、
該結合すべき光ファイバーの端部を配置する該手段が、レンズの焦点距離に対して決められた距離に光ファイバーを配置するように構成されている、請求項３に記載のコネクター・デバイス。
【請求項５】
反射体が、前記コリメータ・レンズと一体的に形成されている、請求項３または請求項４に記載のコネクター・デバイス。
【請求項６】
結合すべき光ファイバーの端部を配置する前記手段は、結合すべき光ファイバーの端部を受容する開口部を有する位置決め部材、および、反射体に対して該位置決め部材の相対的な位置および向きを決める手段を有して成る、請求項４または請求項５に記載のコネクター・デバイス。
【請求項７】
反射体に対して位置決め部材の相対的な位置および向きを決める手段は、該反射体および該位置決め部材に設けられる又はそれらによって支持される協働形態の係合部材を有して成る、請求項６に記載のコネクター・デバイス。
【請求項８】
前記位置決め部材は、反射体に対して所定の一定の間隔で、位置決め部材を取り付けるための手段を有する、請求項６または請求項７に記載のコネクター・デバイス。
【請求項９】
反射体は、全内部反射に起因して反射が生じる反射体面を少なくとも１つ有する略プリズム状要素を有して成る、請求項１〜８のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項１０】
反射体プリズムが、相互に直角に設けられた２つの反射体面を有する、請求項９に記載のコネクター・デバイス。
【請求項１１】
前記コリメータ・レンズは、前記反射体プリズムと一体的に形成されている、請求項３〜８のいずれかに従属する請求項９または請求項１０に記載のコネクター・デバイス。
【請求項１２】
コリメータ・レンズは、位置決め部材に形成されている、または、反射体と該位置決め部材との間の中間ベース・プレート部材に形成されている、請求項６〜１１のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項１３】
前記反射体面は、反射率が向上するように、金属化されている、請求項９〜１２のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項１４】
前記反射体面は、その面からの反射が向上するように作用する、アルミニウム層、金層または他の金属層で被覆されている、請求項１３に記載のコネクター・デバイス。
【請求項１５】
反射体面は、回折格子を用いて形成されている、又は、回折格子と組み合わされている、請求項１〜１４のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項１６】
反射体は、その正面または裏面が被覆されたミラーである、請求項２〜８のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項１７】
レンズが円筒形状レンズである、請求項１〜１６のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項１８】
レンズが非球面レンズである、請求項２〜１６のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項１９】
ポリマー材料から成るボディーの選択された領域を照射し、その後、該ポリマーの照射された領域内に該ポリマー材料のモノマーが拡散する臨界温度又はそれより高い温度で、該モノマーに選択的に曝すことを含む処理によって、コリメータ・レンズが形成されている、請求項１〜１８のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項２０】
結合すべき光ファイバーの端部を配置する手段は、複数の入力ファイバーおよび複数の出口ファイバーを受容および位置決めする手段を有して成る、請求項１〜１９のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項２１】
整列又は非整列の光ファイバーのためのコネクター・デバイスの要素を製造する方法であって、
高分子量ポリマー体の選択された領域を、そのポリマーの分子鎖を切断するのに十分なエネルギーを有する粒子ビームを用いて照射する工程、
ポリマー材料の照射された領域を次の処理に付して、照射された領域の物理的または機械的な性質を変化させ、所望の形状および／または表面特徴を有する要素を形成する工程、ならびに
マイクロ複製または射出成形等の大量生産法を用いて要素を複製する工程
を含んで成る方法。
【請求項２２】
粒子領域のエネルギー吸収線量に関して決められた時間、実質的に断面が円形の粒子ビームを用いて、前記要素を照射して、所定の長さの実質的に円筒形の領域を形成し、また、
変性した材料を溶剤エッチングによって選択的に除去し、光ファイバーに平行であって光ファイバーを横断する要素に対して光ファイバーの端部を受容し所定の位置に位置決めするようにサイズおよび形状が規定されたキャビティーを形成する、
請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
粒子のエネルギーに関して決められた時間、実質的に断面が円形の粒子ビームを用いて、前記要素を照射し、その後、照射された領域内にモノマーが拡散する高い温度で、照射された領域の表面をモノマー蒸気に曝すことを含んで成る処理によって、照射された領域を局所的に膨張させる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
粒子の連続的なストリームを用いて照射工程を実施し、ビームとポリマー体との相対的な変化によって、選択された形状の照射された領域を得て、その後、照射された材料をアブレーション処理に付して、所望の形状を有したボディーを得る、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
化学的なエッチングによって、照射された材料をアブレーションし、反射体として機能するのに適当な実質的にフラットな滑らかな面を少なくとも１つ得る、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
拡散が生じる高い温度が、約７０℃である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
エネルギー粒子のビームが、陽子または他の重イオン、例えば、α粒子、炭素イオンまたはリチウムイオンから構成される、請求項２１〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記要素のボディーを電気メッキし、それをマイクロ複製法で複製するための原型として用いる、請求項２１〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
ポリマー材料が、線状分子鎖を有するポリマー材料である、請求項２１〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
添付図面を参照して明細書で実質的に説明され、また、図面に示される非整列（「非整列」という用語は明細書で規定する）の光ファイバーのためのコネクター・デバイス。
【請求項３１】
非接触な光ファイバーを結合するコネクター・デバイスであって、
少なくとも１つのレンズを有して成り、また、
該レンズに対して、所定の位置関係に、結合すべき光ファイバーの端部を配置する手段
を有して成り、
それによって、一方の光ファイバーから出る光が実質的に全て他方の光ファイバーへと導かれる、コネクター・デバイス。
【請求項３２】
レンズに対して所定の位置関係に光ファイバーの端部を配置する前記手段は、光ファイバーの端部を受容し、該レンズに対して所定の位置に光ファイバーの端部を位置決めする開口部を有するアライメント・プレートを少なくとも１つ有して成る、請求項３１に記載のコネクター・デバイス。
【請求項３３】
前記レンズは、前記アライメント・プレートと一体的に形成されている、請求項３２に記載のコネクター・デバイス。
【請求項３４】
アライメント・プレートが２つ設けられており、各アライメント・プレートは、それと一体的に形成された１つまたはそれより多いレンズを有する、請求項３３に記載のコネクター・デバイス。
【請求項３５】
アライメント・プレートまたは各アライメント・プレートの開口部にはテーパーが付けられている、請求項３２〜３４のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項３６】
アライメント・プレートまたは各アライメント・プレートの開口部がスルーホールであり、また、接続部の形成に際して光ファイバーの端面が接触する透明止めプレートによって、光ファイバーの端面の位置が決められる、請求項３２〜３４のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項３７】
光ファイバーを結合するコネクター・デバイスであって、
光ファイバー以外の光学要素または光学システムによって、一方の光ファイバーから他方の光ファイバーへと光が導かれ、また
光ファイバーに平行であって光ファイバーを横断する所定の位置に、結合すべき各々の光ファイバーの端部を配置する手段によって、光ファイバーの端部と該光学要素との間の位置関係が決められる、コネクター・デバイス。
【請求項３８】
光ファイバーの端部と前記光学要素または前記光学システムとの間の位置関係を決める前記手段は、光ファイバーの端部が受容される所定の位置に開口部を有するアライメント・プレートを少なくとも１つ有して成る、請求項３７に記載のコネクター・デバイス。
【請求項３９】
前記光学要素または前記光学システムは、前記アライメント・プレートと、または、該光学システムの別の部分と一体的に形成されたレンズを少なくとも１つ有して成る又は含む、請求項３８に記載のコネクター・デバイス。
【請求項４０】
光ファイバーを結合するコネクター・デバイスであって、
コネクターの光ファイバー端部位置決め手段に対して、定位置に配置された１つ又はそれよりも多いレンズ形態を有する、光ファイバーの外側に設けられた光透過手段によって、一方の光ファイバーから出る光を他方の光ファイバーへと導く、コネクター・デバイス。
【請求項４１】
光ファイバー端部位置決め手段は、アライメント・プレートに、光ファイバーの端部が受容される開口部を有して成り、レンズとアライメント・プレートとが一体的に形成されている、請求項４０に記載のコネクター・デバイス。
【請求項４２】
光を伝える又は受け取るように、光ファイバーを光ファイバー以外の別の光学要素に光学的に結合するコネクター・デバイスであって、
該光学要素に対して、光ファイバーに平行であって光ファイバーを横断する所定の位置に該光ファイバーの端部を配置する手段によって、光ファイバーの端部と該他の光学要素との間の位置関係が決められる、請求項１に記載のコネクター・デバイス。
【請求項４３】
前記光ファイバーの端部と他の光学要素との間の光路にレンズが設けられている、請求項４２に記載のコネクター・デバイス。
【請求項４４】
前記レンズは、ポリマー材料から成るボディーの選択された領域を照射し、その後、該ポリマーの照射された領域内にモノマーが拡散する臨界温度又はそれより高い温度で該モノマーに選択的に曝すことを含む処理によって形成されたレンズである、請求項４３に記載のコネクター・デバイス。
【請求項４５】
ポリマー材料から成るボディーの選択された領域を照射し、その後、該ポリマーの照射された領域内にモノマーが拡散する臨界温度又はそれより高い温度で、該モノマーに選択的に曝すことを含む処理を行い、その後、そのように処理された領域を選択的にエッチングして、光ファイバーの端部を受容する開口部を正確に形成することによって、光ファイバーの端部を配置する手段が形成されており、それによって、前記所定の位置に光ファイバーの端部が配置されることになる、請求項４２〜４４のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項４６】
前記他の光学要素が光源である、請求項４２〜４５のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項４７】
前記他の光学要素が光検出器である、請求項４２〜４５のいずれかに記載のコネクター・デバイス。
【請求項４８】
ポリマー材料から成るボディーの少なくとも１つの選択された領域を照射する工程、
ポリマーの照射された領域内にモノマーが拡散する臨界温度又はそれより高い温度にて、照射された領域をモノマーに選択的に曝す処理を行う工程、
そのように処理されたポリマー領域を選択的にエッチングして、接続すべき光ファイバーの端部を受容する開口部を正確に形成する工程、および
必要に応じてポリマー体の別の部分を処理して、レンズ面を形成する工程
によって、請求項４２〜４７のいずれかに記載のコネクター・デバイスを製造する方法。
【請求項４９】
ポリマーの照射された領域とモノマー蒸気との接触に起因した膨張によって、レンズ面を形成する、請求項４８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、一般的に、光ファイバーを結合（または連結）するためのコネクター・デバイスに関する。また、本発明は、かかるコネクター・デバイスを製造する方法にも関する。
【０００２】
一方の光ファイバーから別の光ファイバーへと光が伝わるように光ファイバーを接続する際に生じる問題点はよく知られている。常套的には、正確に決められた角度（通常は垂直であるものの、６°よりも大きい角度）が供されるように、接続（または「スプライス」）すべき光ファイバーのクリーブ（または劈開）を行っている。劈開面は、接続すべき光ファイバーの対応する端面と直接接することになる光学的にフラットな面である。劈開面と端面との間にスペースがある場合には、損失を減ずべく、向かい合う面の間の空気ギャップに屈折率マッチング材料が供給され得る。開発および変更が行われ得る通信システムでは、スプライスを取り外せるように又は取り替えられるように種々の光ファイバー間の接続の変更に対応できなければならない。キャビネット内に光ファイバーを再配置する場合では、余ったスプライスを切断して別のスプライスに取り替える際の光ファイバーの短縮に対応できるように或るスペア長さ（または予備長さ）を光ファイバーに残しておく必要があった。なぜなら、現在用いられているスプライス構成は、端部と端部とを接続する形態、または、インライン（もしくは直列）で接続する形態となっているからである。光ファイバーのこの余分な長さは、例えば、ファイバー光アクセス網に設けられるタップオフ（または引き込み端子）および加入者用機器の小型化にとって障害となる。ファイバーの余分な長さが多くなると、コネクター・キャビネットのサイズが大きく成り、接続および接続変更に伴う作業が複雑となるので、収納および管理の点で問題が生じることになる。
【０００３】
なお、非整列の光ファイバーを結合することができるコネクターを得るには、光ファイバーの出口端部からの出口ビームの発散を考慮しなければならない。前記出口端部に接続される光ファイバーの入口端部の全ての光を捕捉することで、結合に際する損失を回避しなければならない。そのため、そのような損失が最も生じない接続として、面同士を突き合わせたインライン接続（ｉｎ−ｌｉｎｅ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が常套的に選択されており、それは、２つのファイバー端部を物理的に接触させることによって行われる。しかしながら、この接続では、固有の問題があり困難を伴う。光ファイバー同士の接続が簡単なプラグイン式（または差し込み式）でなされる場合が非常に好ましい。このプラグイン式では、光ファイバーを相互に正確にインラインで配置する必要はない。これは、例えば、接続すべき導電体（適当な端子またはプラグが備えられている）が並列のソケット内に簡単に挿入して接続を行う導電体に使用されるプラグボード形態に相当する。
【０００４】
本発明は、光ファイバーを結合するコネクター・デバイスであって、光ファイバーを相互にインラインさせる（または一列に並べる）必要がなく、光ファイバーをいわゆる「並列構成」として並べることができるか、又は、いわゆる「斜め構成（ｉｎｃｌｉｎｅｄ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）」として相互に角度を成す（おそらくは最も有用な角度は９０°である）ように設けることができる。一般的には、常套的なスプライスを直列またはインラインで突き合わせて結合する態様以外の結合を本明細書では「非整列結合（ｎｏｎ−ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）」と呼ぶ。かかる用語は、上述したような並列接続（即ち並んだ状態での結合）および斜め結合を意味していることは理解されよう。また、「コネクター」という用語には、いわゆるスプリッターおよびコンバイナー（または結合器）が含まれ得る。コネクターによって、光ファイバーの一対またはその複数の対を相互に結合することができることは理解されよう。
【０００５】
本発明の１つの要旨では、非整列の光ファイバーを結合するためのコネクター・デバイスが供される。かかるコネクター・デバイスでは、反射体によって、一方の光ファイバーから別の光ファイバーへと光が導かれており、光ファイバーの端部と反射体との間の位置関係が、光ファイバーに平行であって光ファイバーを横断する所定の位置に、結合すべき光ファイバーの各々の端部を配置する手段によって決められている。
【０００６】
光ファイバーに横断するように光ファイバーの端部を正確に配置することは、反射した光を損失なく光学的に結合できる点で必要であることが明らかであろう。光ファイバーを長手方向に正確に配置するための条件は、平行光のビームでなく、発散するビームまたは集束するビーム（それぞれビームが出ていくか否かに依存する）として、光ファイバーへと結合する上述の形態の放射光（または出ていく光）に起因する。そのため、フラットな反射体が用いられる場合では、光ファイバーの端部と反射体との間にコリメータ・レンズが必要とされる。もちろん、反射体がフラットな反射体であることは重要ではない。窪んだ形状（場合によっては放物曲線状）の反射体等の凹形状の反射体が用いられる場合では、非平行なビームを受け取ることが可能であり、また、入射する光を光源領域から横方向にずれている領域へと反射することができる。当然ながら、反射体を介して平行ビームが相互に導かれるように、反射体に対して所定の位置に光ファイバーの端部およびコリメータ・レンズを配置しなければならない。また、光ファイバーの端部からの見かけの点光源がレンズの焦点面（または焦面）に配置される位置に、光ファイバーの端部を配置しなければならない。そうすることによって、出力ファイバーまたは出口ファイバーの場合、反射体で平行なビームとなるように光が導かれることになり、また、受取り用のファイバーの場合、反射体から光が受け取られることになる。
【０００７】
第１の態様では、前記コリメータ・レンズが、結合すべき光ファイバーの端部を配置する手段と一体的に形成されている。なお、結合すべき光ファイバーの端部を配置する前記手段と反射体との相対的な位置を決める手段が設けられている。また、結合すべき光ファイバーの端部を配置する前記手段は、レンズの焦点距離に対して所定の距離に光ファイバーを配置するように構成されている。別法にて、コリメータ・レンズを機械的な位置決めツール（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｔｏｏｌ）に対して不均一に配置してもよく、または、キャビティーを、結合すべき光ファイバーの端部を配置する前記手段に対して不均一に整列させてもよい。しかしながら、別法にて、結合すべき光ファイバーの端部を配置する手段とは独立にレンズを設けてもよく、更に、背面に反射面を有する光学ボディーとしてレンズを形成する場合、レンズを反射体と一体的に形成してもよい。以下において、レンズ・ボディーと反射体ボディーとを一体的に形成する手法、または、レンズ・ボディーとファイバー配置ボディーとを一体的に形成する手法をより詳細に説明する。
【０００８】
結合すべき光ファイバーの端部を配置する手段は、結合すべき光ファイバーの端部を受容する開口部を有する位置決め手段、および、反射体に対して前記位置決め手段の相対的な位置および向きを決めるための手段を有して成り得る。かかる相対的な位置および向きを決める手段は、スペーサーを単に有するものであってよく、好ましい態様では、反射体および位置決め部材に設けられる又はそれらによって支持される協働形態の係合部材（または協働して係合する部材、ｃｏ−ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｆｏｒｍ−ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ  ｍｅｍｂｅｒ）を有し得る。同様に、好ましくは、前記位置決め手段は、反射体に対して所定の一定の間隔で位置決め手段を取り付けるための手段を有している。
【０００９】
反射体が光学ボディーとして形成されている態様では、反射体は、全内部反射（または全反射）に起因して反射が生じる反射面を少なくとも１つ有するプリズム状の要素（またはプリズム要素、ｐｒｉｓｍａｔｉｃ  ｅｌｅｍｅｎｔ）であることが好ましい。非整列ファイバーを用いる一般的な場合、単一の反射体面（または反射体表面）を設けてもよい。平行に並んだ非整列ファイバーを用いる特別な場合、相互に直角に設けられた２つの反射面を有する反射体プリズムが好ましい。かかる構成では入射光が１８０°変えられるが、この構成によって、隣接する光ファイバーを簡単にプラグイン式で接続することができる。別法にて、反射プリズムを用いる代わりに、入射光および反射光の方向を例えば４５°変えるような、表面を適当に被覆して形成された反射体（または複数の反射体）を用いてもよい。ファイバーは相互に一列に並んでいないので、結合を再度位置決めするための予備ファイバーを供する必要がない。なぜなら、まず第１に、簡単なプラグイン式接続であることが考えられ、その場合では、新たに接続すべく光ファイバーを切断して再度クリーブする必要がないからであり、第２に、ファイバーの短縮が、接続される対の対応する短縮によって対処されており、接続すべき２つの光ファイバーが相互に合わせられないことはないからである。上述したように、結合すべき光ファイバーの最も有用な非整列の角度は、１８０°および９０°となり得る。このような２つの角度によって、或る利点がもたらされ、光ファイバー分配フレームのパッチ・パネルに特定用途がもたらされることになる。
【００１０】
全内部反射が生じる表面が用いられる場合であっても、小さい伝送損失が依然生じるので、それに対処すべく、例えばアルミニウム層または他の金属層を用いて反射体面を金属化して、比反射率を向上させてもよい。同様に、波長多重化又は波長非多重化のため、反射体面を回折格子を用いて形成したり、又は、反射体面を回折格子と組み合わせて設けることができる。格子の特性に応じて、結合するファイバーは、二重ファイバー・リボン（ｄｕａｌ  ｆｉｂｒｅ  ｒｉｂｂｏｎ）または複数ファイバー・リボンと成り得る。この場合、結合要素は、スプリッター、コンバイナー、波長選択マルチプレクサまたはデマルチプレクサとして用いてもよい。
【００１１】
特定の態様を参照することによって、支持構造体にて光学要素を一体的に取り付ける手段（または固定する手段）をより詳細に説明する。光学要素の形成法としては、ダイヤモンド旋削法、および反応性イオンエッチング法（制限するわけではないが、好ましくは直鎖を有する高分子量ポリマーの選択された領域を高エネルギー粒子で照射した後、照射した材料に選択的に作用させ、照射されていない材料を残す処理が行われる）が挙げられる。
【００１２】
それゆえ、本発明の第２の要旨では、非整列な光ファイバー用コネクター・デバイスの要素（または部品）を製造する方法は、
高分子量ポリマー体の選択された領域を、該ポリマーの分子鎖を切断できるほどのエネルギーを有する粒子ビームを用いて照射する工程（かかるビームによって局所的にエネルギーが与えられる）、
ポリマー材料の照射された領域を次の処理に付して、照射された領域の物理的または機械的な性質を変化させ、所望の形状および／または表面特徴を有する要素を形成する工程、ならびに
マイクロ複製、射出成形または熱エンボス法等の大量生産法で要素を複製（または再製造）する工程
を含んで成る。なお、最後の工程は、シクロオレフィン共重合体（ＣＯＣｓ）または光セラミックス等の高品質なポリマー材料を用いて実施することが好ましい。
【００１３】
なお、粒子ビームのエネルギーおよび線量に関して決められた時間、実質的に断面が円形の粒子ビームを用いてポリマーを照射して、照射された材料から成る所定長さの実質的に円筒形の領域を形成し、そして、
照射で変性した材料を溶剤エッチングによって選択的に除去し、光ファイバーに平行であって光ファイバーを横断するように設けられた要素に対して、光ファイバーの端部が受容され配置されるサイズおよび形状が規定されたキャビティーを形成する
ことによって本発明の方法を実施することができる。
この方法の照射ビームの制御では、マイクロメーター（μｍ）およびサブマイクロメーター範囲の位置的な精度を達成できる。照射された材料と照射されていない材料との境界は、極めてシャープであるために、引き続いて行われる処理によって、シャープなエッジを有する極めて境界のはっきりとした滑らかな面が得られることになる。かかるキャビティーによって、光ファイバーの端部を受けるソケットが供され得る。かかるキャビティーの深さは正確に決めることができるので、光ファイバーに対して正確に平行となるように光ファイバーの端部を配置するショルダー部（ｓｈｏｕｌｄｅｒ）が得られる。
【００１４】
粒子ビームのエネルギーおよび線量に関して決められた時間、ビーム（特に、実質的に断面が円形の粒子ビーム）を用いて要素を照射した後、照射された領域内にモノマー（多くの場合、該ポリマー材料のモノマー）が拡散する臨界温度で、照射された領域の表面を該モノマー蒸気に曝し、それによって、局所的な膨張（ｉｎｔｕｍｅｓｃｅｎｃｅ）を得る手法で、他の表面特性（レンズなど）を形成してもよい。照射されるビームが良好な円形とすることによって、局所的な膨張で、ボディーの正確な位置に実質的に球状の面が得られる。従って、かかる面によって、例えば、光ファイバーの端部を受容するキャビティーと共通のボディーにマイクロレンズが形成されることなり、または、反射体と共通のボディーにマイクロレンズが形成されることになる。別法にて、レンズ・プレートを１つ又は複数のレンズと共に形成することができ。また、かかるプレートを、上述のキャビティーを有するファイバー位置決めプレートおよび反射体ボディーに対して配置する手段と関連するように、コネクターの構造体が設けられてもよい。円形断面の均一なビームを用いることによって、球面を有するレンズを得ることができる。また、不均一なビームを用いると、非球面レンズを形成することもできる。更に、ビームの断面形状および均一性を適当に変えることによって、特殊用途に用いる円筒形レンズを形成することもできる。リアクター中での拡散するモノマーとの接触時間およびモノマー温度の点で、照射（照射時間およびエネルギー密度）とそれに引き続いて行われる処理との間には最適な関係が存在し、それを考慮すると、不十分な隆起、変形、過度の体積的な拡大、陥没したレンズ面など等の膨張に際するレンズ形状の欠陥が回避されることになる。
【００１５】
同様の手法（陽子などの粒子の連続的なストリームを用いて照射工程を行い、ビームとポリマー体とを相対的に変化させることによって、選択された形状の照射領域を形成する手法）で反射面を形成してもよい。なお、引き続いて行われる処理（好ましくは化学処理）では、例えばエッチングまたは他の手法によって照射された材料が取り除かれ、反射体として機能するのに適した滑らかな光学的にフラットな面が得られることになる。
【００１６】
上述したように、エネルギー粒子は、プロトンであってよい。なお、サイクロトロンで、典型的には８ＭｅＶの必要なエネルギーを有したプロトンを形成することができる。ポリマー鎖を切断して必要な深い構造を得るのに必要なエネルギーが大きい場合には、他のより重いイオン（例えば、種々のエネルギーを有するα粒子、カーボンイオンおよびリチウムイオン）を用いてもよい。
【００１７】
出発ポリマーとしては、分鎖または架橋鎖を有するポリマーもまた使用できるものの、直鎖（または線状分子鎖）を有するポリマーが好ましい。特に、比較的より重いアルファ粒子を、比較的より厚いポリマー要素に照射してもよい。なお、電子ビームが用いられる場合、その全エネルギーの点で、比較的より薄いポリマー要素にしか用いることができない場合もある。電子は、ポリマーと相互作用すると、多量のエネルギーを失うことになる。
【００１８】
本発明の第３の要旨では、非接触な光ファイバーを結合するためのコネクター・デバイスであって、
少なくとも１つのレンズ、および
該レンズに対して所定の位置関係となるように、結合すべき光ファイバーの端部を配置する手段
を有して成り、
一方の光ファイバーから出ていく光が実質的に全て他方の光ファイバーへと導かれる、コネクター・デバイス
が本発明で供される。
種々の態様が考えられ得、例えば、ある態様では、レンズに対して所定の位置関係となるように光ファイバーの端部を配置する前記手段は、光ファイバーの端部を受容し、該レンズに対して所定の位置に光ファイバーの端部を位置決めするための開口部を有するアライメント・プレート（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｐｌａｔｅ）を少なくとも１つ有して成ることを意味する。
【００１９】
レンズは、前記アライメント・プレートとは別個に形成してもよいし、または、前記アライメント・プレートと一体的に形成してもよい。そのようなアライメント・プレートを２つ設けてもよく、その場合では、各々のアライメント・プレートは、それらと一体的に形成された１つまたはそれより多いレンズを有し得る。上述の態様と同様に、アライメント・プレートの開口部は、止り穴（またはめくら穴もしくは突き抜けていない穴）であってよく、または、スルーホールであってもよく、そのような場合では、開口部にテーパーを付けることができるので、端部を精密許容差で配置するにもかかわらず、光ファイバーの導入が容易となる。アライメント・プレートがスルーホールを有する態様では、透明止めプレートを設けてもよい。ファイバーを挿入の際、光ファイバーの端部は止めプレートに接触し、それによって、結合部分が形成される。
【００２０】
また、光ファイバーを結合するためのコネクター・デバイスであって、
光ファイバー以外の光学要素によって、光が一方のファイバーから他方のファイバーへと導かれ、また
光ファイバーに平行であって光ファイバーを横断する所定の位置に、結合すべき各々の光ファイバーの端部を配置する手段によって、光ファイバーの端部と該光学要素との間の位置関係が決められる、コネクター・デバイスも本発明に一般的に包含される。この場合、光学要素は、非整列結合では反射体であってよく、整列結合ではレンズであってよい。かかるコネクター・デバイスでは、光ファイバーの端部と前記光学要素または前記光学システムとの間の位置関係を決める手段が、所定の位置に光ファイバーの端部を受容する開口部を備えたアライメント・プレートを少なくとも１つ有して成るものでもよい。前記光学要素または前記光学システムは、前記アライメント・プレートまたは該光学システムの別の部分と一体的に形成されたレンズを少なくとも１つ有して成る又は含んでいてもよい。
【００２１】
また、光ファイバーを結合するためのコネクター・デバイスであって、コネクターのファイバー端部位置決め手段に対して、定位置に配置された１つ又はそれよりも多いレンズの形態を有したファイバーの外側に設けられた光透過手段によって、一方のファイバーから出ていく光を他方のファイバーへと導く、コネクター・デバイスも本発明に包含される。かかるデバイスでは、ファイバー端部位置決め手段は、アライメント・プレートにファイバーの端部が受容される開口部を有して成るものでよく、レンズとアライメント・プレートとが一体的に形成されている。
【００２２】
以下において、図面を参照することによって、本発明の種々の態様をより詳細に例示的に説明する。
【００２３】
図１ａを参照すると、非配列な光ファイバーのための光コネクターは、一般的に１１で示されるアッセンブリを有して成る。かかるアッセンブリ１１の主な要素は、反射体プリズム１２ａ、２つのレンズ１３，１４およびファイバー配置プレート１５である。プリズム１２ａは、相互に直角を成す２つの反射体面１６，１７、および、平面状の入力／出力面１８を有した三角形状プリズムである。周知なこととして、プリズム１２ａのボディーの材料として、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の材料を適当に選択することによって、反射体の臨界角が、４５°未満にされており、そのため、入力／出力面１８（入射光に対して直交して設けられている）に入射する光は、２つの傾いた反射体面１６，１７の一方に４５°で当たることによって、光透過面１８に並行になるように反射し、２つの傾いた反射面１６，１７の他方へと導かれる。そして、２つの傾いた反射面１６，１７の他方において、反射面１６，１７の一方で反射された光が、入射光の方向とは反対方向であって入射光に平行に光透過面１８を通るように反射されることになる。コネクター内の光路でのフレネル反射損失が回避されるように、かかる態様の臨界面に反射防止膜を設けてもよい。
【００２４】
図１ａでは、２つの光ファイバーを一般的に１９，２０で示している。２つの光ファイバーの各々は、光ファイバーに対して厳密に直角のクリーブされた端面２１,２２を有している。見て分かるように、端面２１,２２を通るようにファイバー１９,２０等の光ファイバー内へと結合する光又は光ファイバーから出る光は、図１で示されるような略円錐形状のビーム（２２、２３）を形成する。そして、レンズ１３,１４は、上記ビームを平行にする作用を有しており、それによって、反射面１６，１７に入射する平行なビーム２５，２６が得られる。従って、図１ａから分かるように、光ファイバー１９，２０の長手方向の位置がレンズ１３，１４に対して適切に調整される場合、一方の光ファイバーから出ていく全ての光が、関連するレンズに入射し、反射体１６，１７での２つの反射を介して他方の光ファイバーへと実質的に損失なく結合されることになる。レンズ１３，１４に対して光ファイバー１９，２０が横方向にずれると、光透過が不完全となり、それによって損失が生じることになる。同様に、光ファイバーの端部２１，２２がレンズ１３，１４に近すぎると、光ファイバーを出ていく光の全てが、レンズに入射せず、損失が生じることになる。
【００２５】
図１ｂは、プリズム１２ａの代わりに、正面反射体を含んだミラー１２ｂを用いた対応する構成を示している。同様の要素又は対応する要素には、同じ参照番号を付けている。当然ではあるが、第２表面ミラー（背面がコーティングされているミラー）を用いることもできる。
【００２６】
実際の光ファイバー接続デバイスでは、ほとんどの既知の製造法の寸法公差が、通常、損失を生じさせない程に十分に小さくないので、損失を無くすために、レンズの位置および／または光ファイバーの端部を調整する手段を設けることができない。しかしながら、本発明では、最小限の透過損失で光ファイバーをプラグイン結合（またはプラグイン接続）できるように、構成部品を正確に配置できる構造体が構築される。
【００２７】
図２ａは、図１に関して上述したような構造のベース要素を用いた本発明の態様を示す。同様の機能又は対応する機能を有する要素には、同じ参照番号を付けている。従って、プリズム１２ａは、反射体面１６,１７および光透過面１８を有している。しかしながら、かかる態様では、レンズ１３,１４は、以下で詳細に説明するプロセスによって、光透過面１８に一体的に形成される。プリズム１２ａは、２つの横断方向突起物（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｌｕｇ）２７，２８を有している。かかる横断方向突起物２７，２８によって、固定化される位置決め部材２９と３０との間およびスペーサー３１と３２との間にプリズムが配置される。なお、スペーサー３１，３２は、プリズムとベース・プレート３３との間を離隔させる。ベース・プレート３３は、光ファイバー１９，２０を受容するキャビティー３４，３５を有している。かかる態様では、スペーサー３１，３２は、クランピング・ピン（ｃｌａｍｐｉｎｇ  ｐｉｎ）３６，３７を貫通により受容する開口部を有している。
【００２８】
対応する図２ｂは、正面を銀めっきされたミラー１２ｂおよびアライメント・プレート３３を用いた態様を示している。アライメント・プレート３３には、レンズ１３，１４が一体的に形成されている。
【００２９】
図３は、図２の態様と同様の別の態様を示しており、ベース・プレート３３が、複数の光ファイバーを保持するコネクター１９，１９’，１９''，１９'''および２０，２０’，２０''，２０'''を受容するように構成され、プリズム１２が、図２の態様のプリズム１２よりも長くなっている。
【００３０】
上述したように、キャビティー３４，３５は、レンズ１３，１４および反射体１６，１７に対して光ファイバー１９，２０の端部の位置を正確に規定する。光の結合を得るには、正確な位置決めが重要である。図４は、キャビティー・プレート３３が形成されるように、正確に位置決めされたキャビティーをボディーに形成するプロセスの工程を示している。ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の適当な材料、または、高分子量ポリマー（好ましくは直鎖を有するものの制限されるものではない）等の他のポジレジスト材料から成るボディー４０は、サイクロトロン４２によって発生させた陽子ビーム４１のターゲットとして用いられる。ボディー４０をターゲットとする陽子ビーム４１のサイズおよび断面形状を規定する止部材（ｓｔｏｐ）４３、および、矢印Ａの方向に動かすことができるシャッター４４が模式的に示されている。なお、シャッター４４では、サイクロトロン４２からの陽子ビームを阻止するように動かすことができるので、ボディー４０の露出時間を正確に規定することができる。
【００３１】
陽子でポリメタクリル酸メチルのボディー４０を照射すると、衝突する陽子がＰＭＭＡボディー内へと進行するとＰＭＭＡボディーの分子鎖との間でエネルギー交換が行われ、ＰＭＭＡボディーのサイトが活性化される。その結果、ポリマー鎖は切断され、活性化したサイトが得られる。かかる活性化されたサイトを種々の方法で利用すると、ＰＭＭＡボディーを造形することができ、より効率の高い結合要素を形成することができる。図４に示すように、陽子ビームは、断面が円形であって、ファイバーのクラッディングの直径に対応するような小さい直径（約１２５μｍ）を有しており、高精度でボディー４０をターゲットとして用いられる。
【００３２】
照射後、ボディー４０は、選択的に溶剤でエッチングされ、照射によって活性化された領域が除去される。エッチングはエッチング浴４５で行われ、その後、ボディー４０が、エッチング「停止」浴４６へと移し入れられる。このエッチング「停止」浴４６でエッチングが終了する。次いで、ボディー４０は、水浴４７へと移し入れられ、すすぎに付されることになる。最終品は、複数のキャビティー４８を有するボディー４０を有して成る。照射工程で達成できる精度が高いので、キャビティー４８は、アレイ状に（または配列を有するように）正確に位置決めされる。典型的には、隣接するキャビティー間のピッチは、２５０μｍとなり得る。かかる手法を用いると、平行な面を有し、滑らかで、エッジが鋭いキャビティーを形成することができる。別法にて陽子の散乱を利用すると、キャビティー４８の外形を円錐形状にすることができ、テーパーが付いた穴を形成することができる。プレートの一方の面（光ファイバーの端面が配置される面）のキャビティーの狭い端部においてファイバー端部を精密許容差で位置決めできるにもかかわらず、テーパーが付けられた穴に起因して、光ファイバーをより広い端部に迅速かつ容易に導入することができる。照射時間を制限することによって、ブラインド・キャビティー（または突き抜けていないキャビティー、ｂｌｉｎｄ  ｃａｖｉｔｙ）４８を形成することもできる。あるいは、所望の場合、スルーホールのようにボディー４０を貫通するキャビティーも形成することができる。なお、得られるキャビティーを供えたボディーは、上述のベース・プレートまたはキャビティー・プレート３３として使用するのに適している。
【００３３】
別の手法（図示せず）では、照射の間でボディー４０を連続的に動かして、ボディーの形状を規定してもよい。かかる手法では、光学的にフラットな側面、および、図８に関連して説明する機械的配置のための突出部を備えたプリズム１２を形成することができる。
【００３４】
図５ａは、別の手法を示している。かかる別の手法では、ボディー表面の正確に規定された位置に二次元のアレイ状のサイトが照射されて活性化するように、円形の陽子ビームでポリマー体の領域を連続的に照射した後、ＰＭＭＡボディーの照射された領域内へと拡散するモノマー蒸気でボディーを処理する。モノマーのこのような拡散によって、照射された領域が膨張するので、膨張面が効率的に「成長」する。その結果、ボディー４０のフラットな面から突出するような部分的に球形となったレンズ面４９が得られることになる。拡散は、図５ａにおいて一般的に示されるような反応容器内で行われることになる。反応容器は、例えばオーブン（図示せず）内で加熱されて、安定した温度に付される。図５ａから分かるように、反応容器は、温度制御、ＭＭＡモノマーの注入および圧力制御に使用される３つのポートまたはインターフェースを有している。反応容器の使用に際しては、上述のように照射されたポリマー体が、容器内に設けられたホルダー（図示せず。当該ホルダーは、重力方向に対して厳密に直角となるように配置されており、定位置にしっかりと保持されている）に取り付けられることになる。ボディーの移動または処理プロセスの間の重力に対するずれで、形成されるレンズの光学的な軸の位置がずれたりするので、ポリマー体がホルダーに取り付けることは重要である。
【００３５】
図５ｂは、膨張が生じる条件であって、結合の切断が生じる照射領域においてＭＭＡモノマーを拡散させてレンズを形成する条件の１つの例を示している。この例では、容器の内部の温度が９０℃になるのに約２時間かかる。温度が９０℃に到達すると、ＭＭＡモノマーがモニター容器内に導入され、膨張が９０℃にて約４０分間生じる。その後、温度を７０℃に下げて、その温度を約４時間維持することによって、十分な重合を行う。
【００３６】
当然であるが、同一ボディーの対向する面に、キャビティー４８および球形レンズ面４９を形成することが可能である。例えば図９に、その態様を示す。照射時間、拡散させるモノマーの選択、曝す時間および拡散温度のそれぞれの関係を用いて、正確な膨張度を決定することができ、従って、面または表面の正確な形状を決定することができる。従って、レンズの焦点距離を予め決めることができる。
【００３７】
図６ａは、プリズム１２が単一の反射面６５および２つの光透過面６６，６７を有する別の態様を示す。個々のアライメント・プレート７０，７１のレンズ６８，６９によって、光ファイバー７２，７３からプリズム１２へと光が結合することができる。光ファイバー７２，７３は、相互に直角に設けられる。かかる構成のコネクターは、入力ファイバー（または入光ファイバー）および出口ファイバー（または出光ファイバー）が同一平面にないパッチ・パネルで有用となり得る。当然のことであるが、プリズムまたはブリッジパーツ（または橋渡し部品）を適当に造形することによって、９０°以外の角度を相互に成す光ファイバーに対して同じ原理を当てはめることができる。
【００３８】
図６ｂは、同様の態様を示しており、反射被膜１２ｂを有する正面ミラー６５ｂ、および、レンズ１３ｂ，１４ｂが一体的に形成された２つのリム２１ｂ，２２ｂを有する角度を成すアライメント・プレート２０ｂが用いられている。スペーサー２４ｂ，２５ｂによって、アライメント・プレート２０ｂの２つのリム２１ｂ，２２ｂに対してミラー面１２ｂが正確に二次元的に配置される。
【００３９】
図７ａは、コリメータ・レンズを必要としない態様を示す。かかる態様では、２つの平行な非整列の光ファイバー７５，７６が、平らな光透過面７９を有するＰＭＭＡボディー７８の放物線形状の反射面７７に直接的に結合することになる。放射された光（例えば、光ファイバー７５から放射された光）は、発散するビーム８０として反射面７７に導かれる。反射体７７が上記光を反射し、入射瞳（ｅｎｔｒａｎｃｅ  ｐｕｐｉｌ）がフラットな端面８２に沿うように、集束するビーム８１が光ファイバー７６の端面に導かれるので、ファイバー７５からの全ての光がファイバー７６中へ結合することになる。適切な集束を得るために、ファイバー７５，７６と光学ボディー７８の光透過面７９との間に適当なスペーサー（図示せず）を設けてもよい。放物線形状の反射体では、その焦点を介して入射する光の平行ビームのみが反射し、また、光ファイバー７５，７６の各々によって、焦点を介さない発散する光のビームが得られるので、光ファイバーを適当に位置決めすることによって適切な光結合を得ることができる。
【００４０】
図７ｂは、被覆された正面７７ｂを有するミラー７８ｂを用いた同様の構成を示している。かかる態様では、光ファイバー７５，７６のためのスルーホール２１，２２を備えた開口アライメント・プレート２０、および、小さい開口部８０，８１（その直径は光ファイバー心線の直径に対応する）を備えた止めプレート（ｓｔｏｐ  ｐｌａｔｅ）７９が設けられている。
【００４１】
図８は、上述の選択的エッチング法によって形成されたプリズムの斜視図である。図８から分かるように、プリズムを配置（または位置決め）するための２つの突出部またはペグ５０，５１によって光透過面１８は両端にて境界付けられている。なお、プリズムを配置するための突出部またはペグ５０，５１は、組み立てられる際、対応するように造形されたアライメント・ベース・プレートの開口部５２，５３（図９に示す）に係合する。かかるベース・プレートは、図２の態様の対応するプレート３３とは次の点で異なるものである。つまり、図９のベース・プレートは、光ファイバーの端部を受容するブラインド・キャビティー５５，５６、および、図５で上述した膨張プロセスで成長したレンズ５７，５８（ブラインド・キャビティー５５，５６と整列する）を有しており、それらが、アライメント・ベース・プレート５４の厚さとブラインド・キャビティー５５，５６との関係によって決められた間隔を隔てて設けられている。１００μｍオーダーの短い距離に対しては、円筒形状レンズを用いてもよい。特定の形状のビームでボディーを照射した後、化学的処理によって、照射された部分をエッチング除去することによって、円筒形状レンズが形成される。
【００４２】
図１０は、プリズムを配置するための突出部５０，５１を対応する開口部５２，５３に導入する直前のプリズム１２とベース・プレート５４との相対的な位置関係を示している。ブラインド・キャビティー５５，５６にはテーパーが付けられているので、狭い端部にて光ファイバーの横断方向の位置を正確に規定しつつ、光ファイバーの開口端部への導入が容易になっている。
【００４３】
図１１から分かるように、ベース・プレート５４およびプリズム１２を有して成るアッセンブリを、コネクター・ブロック６０の対応して造形されたキャビティー内の適所に保持してもよい。出願人の係属中の英国特許出願第０２１６４３４．１で記載されているような波形（ｃｒｉｍｐ）または鍵形（ｋｅｙ）のアッセンブリ要素６１を用いて、光ファイバーを構造体の入口ホールに挿入してもよい。クリーブ長さの許容差（ｃｌｅａｖｅ  ｌｅｎｇｔｈ  ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）で、光ファイバーにかかる長手方向の力が補正されるように、ばね仕掛けでない要素を設けてもよい。この場合、ファイバーの挿入に起因した曲げ損失を防止すべく、ファイバー用の座屈チャンネル（ｂｕｃｋｌｉｎｇ  ｃｈａｎｎｅｌ）を設けてもよい。組み立てられた構造体に対して、カバー（図示せず）をスナップ式に又は溶接で取り付けて、デバイスとしてもよい。スナップがプリズムに適合するアライメント構造体の穴に屈折率マッチング・ゲル（ｉｎｄｅｘ−ｍａｔｃｈｉｎｇ  ｇｅｌ）を供してもよい。
【００４４】
別法にて、図１２に示すように、バネクランプ（図示せず）で閉じた状態を保持できるヒンジ式の蓋６４を用いることによって、Ｖ溝６３の適所にファイバーを保持してもよい。
【００４５】
図１３は、レンズ６８，６９，７０および７１（スペーサー７２，７３によって離隔して設けられている）が一体的に形成された２つのアライメント・プレート６６，６７を平行に設けたインライン・コネクターの態様を模式的に示している。かかるアライメント・プレートは、対を成すファイバー７４，７５および７６，７７が配置される止り穴を有している。当然のことであるが、別法では、かかる止り穴が、透明材料から成る協働止めプレート（ｃｏｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｓｔｏｐ  ｐｌａｔｅ）と共に、正確に形成されたスルーホール（テーパー付きスルーホールまたはテーパーが付けられていないスルーホール）を有している。なお、協働止めプレート自体は、ファイバーからの光路とレジスターで並ぶように、より小さいマイクロホールを有するものであってもよい。
【００４６】
本発明の更なる要旨は、非整列の光ファイバーを結合させる上述のコネクター・デバイスの開発に関係している。２つのファイバー間の結合だけでなく、１つのファイバーと光学要素（例えば、光源または光検出器）との間の結合に対しても同様の結合原理を適用できることは理解されよう。
【００４７】
従って、本発明のかかる要旨は、光ファイバーを別の光学要素に光学的に結合するためのコネクター・デバイス（光を伝えるまたは受け取ることができるコネクター・デバイス）に関している。かかるコネクター・デバイスでは、当該光学要素に対して、光ファイバーに平行であって光ファイバーを横断する所定の位置に当該光ファイバーの端部を配置する手段によって、光ファイバーの端部と当該他の光学要素との位置関係が決定されている。
【００４８】
好ましい態様では、当該光ファイバーの端部と当該他の要素との間の光路にレンズが設けられる。一般的に、レンズの必要性は、当該他の光学要素の形態に依存しており、特に、光学要素の感光面または光学要素によって生じる光がレンズを用いずに、集束するビームとして光ファイバーに入るように導かれるか否かに依存している。ほとんどの場合、最も効率のよい「集束」を得るには、レンズが好ましいとされている。そのようにレンズを有する態様では、ポリマー材料から成るボディーの選択された領域に照射を行った後で、臨界温度（臨界温度ではポリマーの照射された領域内にモノマーが拡散する）又はそれより高い温度でモノマーに選択的に曝す処理によって形成されるレンズを用いることが好ましい。
【００４９】
ポリマー材料から成るボディーの選択された領域を照射した後に、特定の温度（その温度ではポリマーの照射された領域内にモノマーが拡散する）又はそれより高い温度でモノマーに選択的に曝すことを含んだ処理に付し、次いで、そのように処理された領域を選択的なエッチングに付すことによって、光ファイバーの端部を受容する開口部（当該開口部によってファイバーが所定の位置に固定される）を正確に形成することができ、従って、ファイバーの端部を配置する手段が得られる。
【００５０】
また、かかる更なる要旨に基づくコネクター・デバイスを製造する方法も本発明に包含される。かかる方法は、
ポリマー材料から成るボディーの少なくとも１つの選択された領域を照射する工程、
ポリマーの照射された領域内にモノマーが拡散する臨界温度又はそれより高い温度にて、照射された領域をモノマーに選択的に曝すことによって、照射された領域を処理する工程、
ポリマーのそのように処理された領域を選択的にエッチングして、接続すべき光ファイバーの端部を受容する開口部を正確に形成する工程、ならびに
必要に応じてポリマー体の別の部分を処理して、レンズ面を形成する工程
によって、コネクター・デバイスを製造する方法である。
【００５１】
好ましい方法では、レンズ面は、ポリマーの照射された領域とモノマー蒸気との接触に起因した膨張によって形成される。原型となるコネクター・デバイスが一旦形成されると、マイクロ複製、射出成形または熱エンボス法等の大量生産法で要素を製造することができる。
【００５２】
次に、図１４および図１５を参照することによって、本発明の更なる要旨の種々の態様を例示的により詳細に説明する。
【００５３】
図１４および図１５には、感光面１０３を有する光検出器（一般的に１０２で示される）に光学的に結合されることになる光ファイバー（一般的に１０１で示される）が示されている。光検出器は増幅器１０４に接続されている。増幅器１０４の出力は、ライン１０５を介して、必要に応じて電気信号が処理または加工される電気部品に供給される。
【００５４】
本発明の光コネクター・デバイスは、正面１０７および裏面１０８を有するポリマー材料から成るモノリシック体（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  ｂｏｄｙ）１０６を有して成る。かかる正面１０７および裏面１０８は実質的に相互に平行であってよく、または、予定される光結合の特性に応じて広がる角度で設けられてもよい。正面１０７には、光ファイバー１０１の寸法に合うように正確に形成された凹部またはキャビティー１０９が形成されており、その結果、光ファイバーを単にキャビティー１０９に導入することによって光ファイバーを光学的にコネクター１０６に結合させることができる。キャビティーの適所に光ファイバーを保持するための適当な手段（図示せず）を用いてもよい。ボディー１０６の裏面１０８には、実質的に球状に湾曲した面１１０が設けられている。キャビティー１０９に配置された光ファイバー１０１から放射される光又円錐形に広がる光である光のビーム（光線の外側が２つの破線１１１,１１２で示されている）が、界面１１０で屈折して、光検出器の感光面１０３の焦点面に導かれることになる形状および寸法を、湾曲した面１１０がキャビティー１０９に対して有している。光ファイバーの端部と光源との関係を正確に設定する必要のある場合には、同様の構成（詳細に図示せず）を光源に対して用いてもよい。
【００５５】
図１４の態様では、詳細に示していないが、ボディー１０６と光検出器１０２とは物理的に相互に接続している。従って、キャビティー１０９の位置と方向との間の正確な関係を設定することができるので、光ファイバー１０１の端部と感光面１０３との間の正確な関係を、ケースに応じて調整可能なコネクションまたは一定の所定のコネクションを用いて設定することができる。かかるコネクションによって、光ファイバー１０１と光センサーとを「インライン」接続できることが理解されよう。光ファイバーの方向と一致するように光検出器の感光面を好都合に配置できない場合があるが、そのような場合には、図１５の態様を用いることができる。この態様でも、同一または相当する要素には、同じ参照番号を付けている。但し、図１４の態様のように感光面１０３を光ファイバー１０１と直交する向きに設けておらず、感光面１０３を光ファイバーと平行に設けている。また、図１５の態様では、反射面１１０と光検出器１０２との間に配置された反射体１１３で光が反射する。この図１５の態様では、図１４の態様と異なり、反射面からの光が平行になる。即ち、図１４の態様のように感光面１０３の特定の領域に反射面からの光が集束するのではなく、反射体１１３で感光面１０３に導かれるビームが平行となっている。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１ａ】図１ａは、本発明の原理に従って形成されたコネクターの主な要素を示した図である。
【図１ｂ】図１ｂは、正面反射体を備えた対応するアレンジメントを示す。
【図２ａ】図２ａは、実施態様の模式的な断面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、正面反射体を備えた対応する態様の断面図である。
【図３】図３は、複数の光ファイバーが接続されるように形成された本発明の態様の斜視図である。
【図４】図４は、本発明のコネクターに用いるのに適したポリマー体に微小キャビティーを形成するための方法の主要な工程を示す図である。
【図５ａ】図５ａは、本発明の態様に使用するのに適したマイクロレンズ・アレイを形成する方法の主な工程を示した図である。
【図５ｂ】図５ｂは、モノマー拡散処理の温度プログラムを示したグラフである。
【図６ａ】図６ａは、非整列な光ファイバーを接続する本発明の更なる態様を示した模式図である。
【図６ｂ】図６ｂは、正面反射体を備えた対応する態様である。
【図７ａ】図７ａは、レンズを必要としない非平面反射体を利用した態様の模式図である。
【図７ｂ】図７ｂは、放物線形状の正面反射体を備えた対応する態様である。
【図８】図８は、ベース・プレートと係合させるための配置ペグを有するプリズムの模式図である。
【図９】図９は、図８のプリズムに使用するのに適したベース・プレートの模式図である。
【図１０】図１０は、図８および図９の２つの要素の結合される直前の相対的な状態を示している。
【図１１】図１１は、図８および図９の２つの要素が組み込まれたデバイスの模式的なレイアウトを示す。
【図１２】図１２は、ファイバーが適所に保持されるファイバー取付けアレンジメントを用いた態様を示した図である。
【図１３】図１３は、インラインでファイバーを結合するための更なる態様の模式図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１の態様の断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の別の態様の断面図である。
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【図３】
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【図４】
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【図５ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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