(57)【要約】 【課題】異なる径の光ファイバに対する光結合を可能にする光コネクタを提供する。【解決手段】光コネクタは、複数の光ファイバと、前記光ファイバを保持する保持部材と、前記複数の光ファイバの各々に対応して設けられる複数のレンズと、を含み、前記複数の光ファイバは前記保持部材の光伝搬軸と直交する第１の方向に沿って互い違いに配列され、前記複数のレンズは前記第１の方向に沿って互い違いに配列され、前記各レンズの光軸は、対応する前記光ファイバの中心軸に対して前記光伝搬方向と直交する第２の方向にずれている。【選択図】図３
2013171208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバと、
前記光ファイバを保持する保持部材と、
前記複数の光ファイバの各々に対応して設けられる複数のレンズと、
を含み、
前記複数の光ファイバは前記保持部材の光伝搬軸と直交する第１の方向に沿って互い違いに配列され、
前記複数のレンズは前記第１の方向に沿って互い違いに配列され、
前記各レンズの光軸は、対応する前記光ファイバの中心軸に対して前記光伝搬方向と直交する第２の方向にずれていることを特徴とする光コネクタ。
【請求項２】
前記複数の光ファイバは、前記保持部材の内部で前記光伝搬軸に対して平行に保持され、
前記各レンズの光軸は、対応する前記光ファイバの中心から、前記互い違いの光ファイバ配列の水平中心に近づく方向にずれて位置することを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ。
【請求項３】
前記保持部材は一方の側面にファイバガイド溝を有し、
前記ファイバガイド溝は、前記保持部材内部のファイバ挿入孔と連通し、
前記ファイバ挿入孔は、前記複数の光ファイバの各々に対応する複数のファイバ保持空間が相互に連通していることを特徴とする請求項２に記載の光コネクタ。
【請求項４】
前記複数の光ファイバは、前記保持部材の内部で前記光伝搬軸に対して傾斜して保持され、
前記各レンズの光軸は、対応する前記光ファイバの中心から、前記互い違いの光ファイバ配列の水平中心から離れる方向にずれて位置することを特徴とする請求項１に記載の光コネクタ。
【請求項５】
第１の径の光ファイバを有する第１光コネクタと、
前記第１の径と異なる第２の径の光ファイバを有する第２光コネクタと
を含み、
前記第１光コネクタは、光伝搬軸と直交する第１の方向に沿って互い違いに配置される複数の光ファイバと、前記複数の光ファイバに対応して設けられ前記第１の方向に沿って互い違いに配置される複数のレンズを有し、
前記各レンズの光軸は、対応する前記光ファイバの中心軸に対して前記光伝搬軸と直交する第２の方向にずれて配置され、前記対応する光ファイバからの光ビームを、前記第２コネクタの前記第２の径の光ファイバに光結合させることを特徴とする光接続構造。
【請求項６】
前記第２光コネクタは、
前記第１の方向に沿って直線状に配置される複数のレンズと、
前記第１の方向に沿って互い違いに配置される前記第２の径の複数の光ファイバと
を有することを特徴とする請求項５に記載の光接続構造。
【請求項７】
前記第２光コネクタは、
前記第１の方向に沿って互い違いに配置される複数のレンズと、
前記第１の方向に沿って直線状に配置される前記第２の径の複数の光ファイバと
を有することを特徴とする請求項５に記載の光接続構造。
【請求項８】
ファイバ保持部材に、複数の光ファイバを保持するためのファイバ挿入孔と、前記ファイバ挿入孔に連通しかつ前記ファイバ保持部材の一方の側壁に開口を有するファイバガイド溝とを形成し、
前記ファイバ挿入孔は、前記複数の光ファイバの各々を保持する複数のファイバ保持空間が相互に連通するように形成され、
前記複数の光ファイバを前記開口から一括して前記ファイバ挿入孔に挿入し、固定する、
ことを特徴とする光コネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光コネクタ、光接続構造、及び光コネクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ網の急速な発展により、光伝送の大容量化が進む一方で、装置間あるいは機器間の接続といった近距離での光通信も実現され始めている。装置間あるいは機器間で光接続を行なうために光コネクタが使用される。当初は主として単心の光コネクタが使用されていたが、近年では複数の光ファイバを一括して接続する多芯光コネクタも多く使用されている。
【０００３】
整列した複数の光ファイバ穴の両側にガイドピン孔を持つピン嵌合位置決め方式の樹脂製の多心光コネクタは、JIS C 5981（Ｆ１２形多心光ファイバコネクタ）に規定されている。これは一般にＭＴ光コネクタと呼ばれている。
【０００４】
光コネクタに実装される光ファイバは、従来は石英ファイバが用いられてきた。近年では石英ファイバと同等の伝送性能を持つプラスチック光ファイバも開発されている。
【０００５】
プラスチック光ファイバでは小径の曲げに強く、折れにくいという特徴があるが、取り扱いの面から細径化しにくい。他方、石英光ファイバでは、プラスチック光ファイバに比べて細径化が可能である。しかし、石英でできているため、小径曲げを行うと折れやすくなる。
【０００６】
なお、光ファイバの外径よりも大きな外径を有するレンズを組み合わせ、光ビームの斜め出射により相手側光コネクタの光ファイバに光結合させる機能性光ファイバコネクタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１８４４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
今後、光配線を装置内へ適用することが考えられる。たとえば、サーバ内で、ボード上にＭＴ光コネクタを用いて光ファイバを配線し、ボード同士の光接続を行う。ボード上に小径曲げを用いて高密度に配線を行うには、プラスチックファイバを用いたほうが望ましい。しかし、接続相手先が細径の石英光ファイバを用いた光コネクタの場合は、異径ファイバとして接続できない場合が予想される。
【０００９】
そこで、異なる径の光ファイバに対する光結合を可能にする光コネクタとその製造方法、及び異径の光ファイバ同士を接続する光接続構造の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の態様では、光コネクタは、
複数の光ファイバと、
前記光ファイバを保持する保持部材と、
前記複数の光ファイバの各々に対応して設けられる複数のレンズと、
を含み、
前記複数の光ファイバは前記保持部材の光伝搬軸と直交する第１の方向に沿って互い違いに配列され、
前記複数のレンズは前記第１の方向に沿って互い違いに配列され、
前記各レンズの光軸は、対応する前記光ファイバの中心軸に対して前記光伝搬方向と直交する第２の方向にずれている。
【００１１】
第２の態様では、光接続構造を提供する。光接続構造は、
第１の径の光ファイバを有する第１光コネクタと、
前記第１の径と異なる第２の径の光ファイバを有する第２光コネクタと
を含み、
前記第１光コネクタは、光伝搬軸と直交する第１の方向に沿って互い違いに配置される複数の光ファイバと、前記複数の光ファイバに対応して設けられ前記第１の方向に沿って互い違いに配置される複数のレンズを有し、
前記各レンズの光軸は、対応する前記光ファイバの中心軸に対して前記光伝搬軸と直交する第２の方向にずれて配置され、前記対応する光ファイバからの光ビームを、前記第２コネクタの前記第２の径の光ファイバに光結合させる。
【００１２】
第３の態様では、光コネクタの製造方法を提供する。この方法は、
ファイバ保持部材に、複数の光ファイバを保持するためのファイバ挿入孔と、前記ファイバ挿入孔に連通しかつ前記ファイバ保持部材の一方の側壁に開口を有するファイバガイド溝とを形成し、
前記ファイバ挿入孔は、前記複数の光ファイバの各々を保持する複数のファイバ保持空間が相互に連通するように形成され、
前記複数の光ファイバを前記開口から一括して前記ファイバ挿入孔に挿入し、固定する
工程を含む。
【発明の効果】
【００１３】
異なる径の光ファイバ同士を適正に光接続することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の光コネクタの接続構成の原理図である。
【図２】図１の光コネクタの光伝搬方向と垂直な断面構造を示す図である。
【図３】光ビームの斜め出射によるピッチ変換を説明するための図である。
【図４】第１実施形態の他の構成例を示す図である。
【図５】図４の光コネクタの光伝搬方向と垂直な断面構造を示す図である。
【図６】光ビームの斜め出射によるピッチ変換を説明するための図である。
【図７】第１実施形態の光コネクタ１の製造方法を示す図である。
【図８】第２実施形態の光コネクタの接続構成の原理図である。
【図９】図８の光コネクタの光伝搬方向と垂直な断面構造を示す図である。
【図１０】光ビームの斜め出射によるピッチ変換を説明するための図である。
【図１１】光ファイバを傾斜配置した場合のＸ−Ｚ面内での光結合を示す図である。
【図１２Ａ】光ファイバを傾斜配置した場合のＹ−Ｚ面内でのファイバの光結合を示す図である。
【図１２Ｂ】光ファイバを傾斜配置した場合のＹ−Ｚ面内での別のファイバの光結合を示す図である。
【図１３】実施形態の光コネクタの適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
図１〜図７を参照して、第１実施形態の光コネクタの構成例を説明する。図１は、第１実施形態の光コネクタの接続構成の原理図である。この例では、光ファイバ１１を有する第１光コネクタ１０と、外径が光ファイバ１１よりも小さい光ファイバ２１を有する第２光コネクタ２０を接続する。光伝搬方向をＺ方向とすると、光ファイバ１１はＸ方向に沿って配列され、かつ配列の水平中心１３に対して互い違い（千鳥状）に配置されている。この配置により狭ピッチ配列が可能になる。しかし、千鳥状の配置によって光ファイバ１１の出射位置がチャネル配列方向（Ｘ方向）と垂直な方向（Ｙ方向）に互い違いにずれてしまう。そこで、出射位置のズレを解消するために、レンズ１２の光軸を光ファイバ１１の中心軸からＹ方向にずらすことによって、レンズ１２からの光を斜めに出射させてずれを補正する。以下で、より詳細に説明する。
【００１６】
第１光コネクタ１０は、複数の光ファイバ１１と、光ファイバ１１を保持するフェルール１６と、光ファイバ１１に対応する数のレンズ１２を配置したレンズアレイ１５を有する。フェルール１６の一方の側壁１６ｓには、光ファイバ１１を実装するためのファイバガイド溝１７が形成されている。第１実施形態では、第１光コネクタ１０の光ファイバ１１は、フェルール１６内部で光伝搬軸（Ｚ軸）と平行に保持されている。これを便宜上、光ファイバの「平行配置」と称する。
【００１７】
第２光コネクタ２０は、第１光コネクタの光ファイバ１１よりも外径の小さい複数の光ファイバ２１を有する。光ファイバ２１は、レンズ２２のアレイを含むフェルール２５に保持されている。第２光コネクタ２０のレンズ２２は、フェルール２５のＸ方向に沿って横一列に配置されている。第２光コネクタ２０の光ファイバ２１は、レンズ配置と同じ方向に配列されるが、隣接する光ファイバ間で互い違いに配置されている。
【００１８】
第１光コネクタ１０と第２光コネクタ２０は、それぞれガイドピン穴１４、２４を有する。たとえば、第１光コネクタ１０の光ファイバ１１を伝送してきた信号を第２光コネクタ２０の光ファイバ２１に光接続する場合、ガイドピン穴１４または２４に挿入されているガイドピン（不図示）が他方のガイドピン穴２４または１４に挿入されて、光コネクタ１０と光コネクタ２０が互いに位置決めされる。
【００１９】
図２は、図１の光伝搬方向（Ｚ方向）と垂直な断面での構成を示す図である。図２（Ａ）は、第１光コネクタ１０のフェルール１６のＡ断面とＢ断面を示す。第１実施形態では複数の光ファイバ１１−ａ、１１−ｂ、１１−ｃ、…（適宜「光ファイバ１１」と総称する）は、フェルール１６内部で平行に保持されているため、Ａ断面とＢ断面で位置関係は同じである。光ファイバ１１−ａ、１１−ｂ、１１−ｃ、…は、第１光コネクタ１０の水平中心１３に対して互い違いに配置されている。
【００２０】
図２（Ｂ）は、第１光コネクタ１０のレンズ面と、第２光コネクタ２０のレンズ面を示す。第１光コネクタ１０では、レンズ１２−ａ、１２−ｂ、１２−ｃ、…（レンズ１２と総称する）が互い違いに配置されている。各レンズ１２の光軸は、対応する光ファイバ１１の中心からＹ方向に第１光コネクタ１０の水平中心１３に近い側にずれて配置されている。
【００２１】
第２光コネクタ２０のレンズ２２−ａ、２２−ｂ、２２−ｃ、…（レンズ２２と総称する）は、フェルール２５のレンズ面でＸ方向に直線配置されている。第１光コネクタ１０のレンズ１２の光軸を光ファイバ１１の中心からＹ方向にずらすことによって、光ビームを光軸に対して斜め方向に出射させるので、第２光コネクタ２０のレンズ２２列に光結合させることができる。
【００２２】
図２（Ｃ）は、第２光コネクタ２０のＣ断面を示す。第２光コネクタ２０では、光ファイバ２１−ａ、２１−ｂ、２１−ｃは、レンズ２２の配列方向（Ｘ方向）に沿って配置されるが、隣接光ファイバ間で互い違いになっている。このファイバ配列により、第２光コネクタ２０の各レンズ２２−ａ、２２−ｂ、２２−ｃ、…斜めに入射した光ビームは、対応する光ファイバ２１−ａ、２１−ｂ、２１−ｃ、…に正しく光結合される。
【００２３】
図３は、光ビームの斜め出射による光結合を説明する模式図である。図３（Ａ）は光ファイバ１１−ａから光ファイバ２１−ａへの光ビームの結合を示す。光コネクタ１０の光ファイバ１１−ａを伝搬してきた光ビームは、レンズ１２−ａのレンズ面から出射する。レンズ１２−ａの光軸ＰLは、光ファイバ１１−ａの中心ＰFよりも、光伝搬方向と垂直な方向にファイバ列の水平中心に近づく方向（紙面の下側）にずれて位置する。光ファイバ１１−ａを出射した光ビームは、レンズ１２−ａの光軸ＰLよりも外側に当たり、光軸ＰLに対して斜め方向（紙面の斜め下側）に出射する。この結果、光ビームは、第２コネクタ２０の直線配列されたレンズ２２−ａに入射する。第２コネクタ２０の光ファイバ２１は、レンズ２２の光軸に対して垂直（Ｙ）方向に互い違いにずれて配置されているので、レンズ２２−ａに斜めに入射した光ビームは、対応する光ファイバ２１−ａに正しく導かれる。
【００２４】
図３（Ｂ）は、光ファイバ１１−ａに隣接する光ファイバ１１−ｂの出射光を示す。紙面の奥行き方向には、光ファイバ１１−ｂに隣接する光ファイバ１１−ｃが存在する。光ファイバ１１−ｂを伝搬してきた光ビームは、対応するレンズ１２−ｂのレンズ面から出射する。レンズ１２−ｂの光軸ＰLは、光ファイバ１１−ｂの中心ＰFよりも、光伝搬方向と垂直な方向にファイバ列の水平中心に近づく方向（紙面の上側）にずれて位置する。光ファイバ１１−ｂを出射した光ビームはレンズ１２−ｂの光軸ＰLの外側に当たり、光軸ＰLに対して斜め方向（紙面の斜め上側）に出射する。この結果、光ビームは、第２コネクタ２０の直線配列されたレンズ２２−ｂに入射する。第２コネクタ２０の光ファイバ２１は、レンズ２２の光軸に対して垂直方向に互い違いにずれて配置されているので、レンズ２２−ｂに斜めに入射した光ビームは、対応する光ファイバ２１−ｂに正しく導かれる。
【００２５】
図４は、第１実施形態の第２光コネクタの別の構成例を示す。第１光コネクタ１０は、図１の第１光コネクタ１０と同じ構成である。図１の構成では、第２光コネクタ２０のレンズ２２は直線配列、光ファイバ２１は互い違いの配列となっていた。図４の第２光コネクタ３０は、光ファイバ３１が直線に配列され、レンズ３２が互い違いに配置される。
【００２６】
図５は、図４の光伝搬方向（Ｚ方向）と垂直な断面での構成を示す図である。図５（Ａ）は、第１光コネクタ１０のフェルール１６のＡ断面とＢ断面を示す。Ａ断面とＢ断面の構成は、図２（Ａ）と同様である。すなわち、光ファイバ１１は、フェルール１６内部でＺ方向に平行に保持されるが、隣接する光ファイバ１１同士は、第１光コネクタ１０の水平中心１３に対して互い違いに配置されている。
【００２７】
図５（Ｂ）は、第１光コネクタ１０のレンズ面と、第２光コネクタ３０のレンズ面を示す。第１光コネクタ１０では、レンズ１２−ａ、１２−ｂ、１２−ｃ、…（レンズ１２と総称する）は互い違いに配置されている。第２光コネクタ３０のレンズ３２−ａ、３２−ｂ、３２−ｃ、…（レンズ３２と総称する）も、第２光コネクタ３０の水平中心３３に対して互い違いに配置されている。コネクタ接続時には、第１コネクタ１０の互い違いのレンズ配列と、第２コネクタ３０の互い違いのレンズ配列が向き合うことになる。
【００２８】
図５（Ｃ）は、第２光コネクタ３０のＣ断面を示す。第２光コネクタ３０の光ファイバ３１−ａ、３１−ｂ、３１−ｃは直線に配列されている。この配置により、互い違いに配置された第２光コネクタ２０のレンズ２２に斜めに入射した光ビームは、対応する光ファイバ２１に正しく光結合される。
【００２９】
図６は、光ビームの斜め出射による光結合を説明する模式図である。図６（Ａ）は光ファイバ１１−ａから光ファイバ３１−ａへの光ビームの結合を示す。光コネクタ１０の光ファイバ１１−ａを伝搬してきた光ビームは、対応するレンズ１２−ａのレンズ面から出射する。レンズ１２−ａの光軸ＰLは、光ファイバ１１−ａの中心ＰFよりも、光伝搬方向と垂直な方向にファイバ列の水平中心に近づく方向（紙面の下側）にずれて位置する。光ファイバ１１−ａを出射した光ビームは、レンズ１２−ａの光軸ＰLよりも外側に当たり、光軸ＰLに対して斜め方向（紙面の斜め下側）に出射する。この結果、光ビームは、第２コネクタ３０の対応するレンズ３２−ａに入射する。第２コネクタ３０のレンズ３２の光軸は、光ファイバ３１の中心軸に対して垂直方向に互い違いにずれて配置されている。したがってレンズ３２−ａに斜めに入射した光ビームは、対応する光ファイバ３１−ａに正しく導かれる。
【００３０】
図６（Ｂ）は、光ファイバ１１−ａに隣接する光ファイバ１１−ｂの出射光を示す。紙面の奥行き方向には、光ファイバ１１−ｂに隣接する光ファイバ１１−ｃが存在する。光ファイバ１１−ｂを伝搬してきた光ビームは、対応するレンズ１２−ｂのレンズ面から出射する。レンズ１２−ｂの光軸ＰLは、光ファイバ１１−ｂの中心ＰFよりも、光伝搬方向と垂直な方向にファイバ列の水平中心に近づく方向（紙面の上側）にずれて位置する。光ファイバ１１−ｂを出射した光ビームはレンズ１２−ｂの光軸ＰLの外側に当たり、光軸ＰLに対して斜め方向（紙面の斜め上側）に出射する。光ビームは、第２コネクタ３０の対応するレンズ３２−ｂに入射する。第２コネクタ３０のレンズ３２の光軸は、光ファイバ３１の中心軸に対して垂直方向に互い違いにずれて配置され、レンズ３２−ｂに斜めに入射した光ビームは対応する光ファイバ３１−ｂに正しく導かれる。
【００３１】
図７は、第１実施形態で用いる第１光コネクタ１０の製造工程を示す図である。図７（Ａ）に示すように、第１光コネクタ１０のフェルール１６は、光ファイバ１１を受け取るファイバ挿入孔１８と、光ファイバ１１をファイバ挿入孔１８内に実装するためのファイバガイド溝１７を有する。ファイバガイド溝１７はフェルール１６の一方の側壁１６Ｓに形成されている。ファイバガイド溝１７は、テーパ状の開口部１７ａと、ガイドピン穴１４として機能する中間部１４と、ファイバ挿入孔１８に連絡する連通部１７ｂを含む。連通部１７ｂの幅Ｗは、光ファイバ１１が容易にファイバ挿入孔１８に導入されるように、光ファイバ１１の外径よりも若干広く設定されている。
【００３２】
ファイバ挿入孔１８は、互い違いに配置された複数のファイバ保持空間１８ａが相互に連通する形状である。ファイバ保持空間１８ａは、ファイバ導入方向（図の矢印の方向）に互い違いに配置され、内部で連通する。このようなフェルール１６は、たとえば射出成形により一体的に作製することができる。複数の光ファイバ１１は、テーパ状の開口部１７ａからフェルール１６内部に導入される。
【００３３】
図７（Ｂ）に示すように、フェルール１６内に導入された光ファイバ１１は、順次ファイバ挿入孔１８の対応するファイバ保持空間１８ａへと案内される。図７（Ｃ）に示すように、すべての光ファイバ１１がファイバ挿入孔１８に収容されると、開口部１７ａから接着剤１９を滴下して光ファイバ１１とフェルール１６を接着、硬化する。ガイドピンを用いて相手方コネクタと接続する場合は、接着剤がファイバガイド溝１７の中間部のガイドピン穴１４まで溢れないように、滴下量を調整する。このような手法により、複数の光ファイバ１１を互い違いに配置された複数のファイバ保持空間１８ａ内へ一括して実装することができる。
【００３４】
図７（Ｄ）において、光ファイバ１１の配列の中心で直線状に延びるスポット列は、相手側コネクタとの光接続位置Ｐ１である。この構成により、複数のファイバ１１が互い違いに配置された光ファイバの配列ピッチを、小さな径を有する光ファイバの配列ピッチに容易に変換することができる。
【実施例１】
【００３５】
実施例１の図４の構成に基づいて光コネクタ１０を作製し、原理確認と性能評価を行なった。第１光コネクタ１０に、１２本の光ファイバ１１（コア50um、外径500um）を互い違い（千鳥状）に実装した。第２光コネクタ３０には、１２本の光ファイバ３１（コア50um、外径250um）を250umピッチで直線状に配置した。第１光コネクタ1０のレンズ１２の径はφ500um、第２光コネクタ３０のレンズ３２の径はφ250umとした。
【００３６】
光コネクタ１０のフェルール１６の側面１６Ｓに、ファイバ挿入孔１８と連絡するファイバガイド溝１７を形成した。ファイバガイド溝１７の連通部１７ｃの幅Ｗ（図７参照）は、外径φ500umのファイバアレイが一括してファイバ挿入孔１８に実装されるように、ファイバ径よりもやや広い600umとした。
【００３７】
第１光コネクタ１０の光ファイバ１１の中心ＰF（図６参照）は、相手側コネクタとの接続位置Ｐ１（図７（Ｄ））、すなわち第２光コネクタ３０の光ファイバ配列に対して垂直方向に±220umずれている。第１光コネクタ１０のレンズ1２−ａの光軸は、光ファイバ１1−ａの中心に対して垂直方向（Ｙ方向）に-93umの位置ずれをもって配置されている。第１光コネクタ１０のレンズ１２−ｂは、光ファイバ１１−ｂの中心に対して垂直方向（Ｙ方向）に+87umの位置ずれをもって配置されている。
【００３８】
第１光コネクタ１０と第２光コネクタ３０の接続損失を測定するにあたり、レンズ間の距離が約700umとなるように間に厚さ700umのスペーサを挟んだ。波長850nmのVCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）ビームをファイバ１１から入射し、第１光コネクタ１０のレンズ１２と、第２光コネクタ３０のレンズ３２を通して光ファイバ３１で受光した光強度を測定したところ、損失は約1.8dBであった。
【００３９】
この結果から、狭ピッチ配列で異径の光ファイバ間を光接続する場合でも、少ない損失で光信号を伝送できることがわかる。
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態の光コネクタの接続構成の原理図である。第２実施例では、第１光コネクタ５０において、フェルール５６の内部で光ファイバ５１をＺ軸に対して傾斜させて保持する。この構成を、便宜上「傾斜配置」と称する。第２光コネクタ６０は一般的な光コネクタの構成を有し、たとえば、レンズ６２のアレイと光ファイバ６１の双方をＸ方向に一列に配置したものである。
【００４０】
第１光コネクタ５０は、複数の光ファイバ５１と、光ファイバ５１をＺ軸に対して傾斜させて保持するフェルール５６と、複数のレンズ５２を有するレンズアレイ５５を含む。フェルール５６とレンズアレイ５５に、位置決めのためのガイドピン穴５４を設けてもよい。第２光コネクタ６０は、直線に配列された複数の光ファイバ６１と、光ファイバ６１を保持するフェルール６５と、直線に配列された複数のレンズ６２を含む。
【００４１】
図９は、図８のＺ方向と垂直な断面での構成を示す図である。図９（Ａ）は、第１光コネクタ６０のフェルール５６のＤ断面とＥ断面を示す。光ファイバ５１−ａ、５１−ｂ、５１−ｃ、…（光ファイバ５１と総称する）はフェルール５６内部でＺ軸に対して斜めに保持されているため、Ｄ断面とＥ断面とで光ファイバ５１のＹ方向の位置が異なる。Ｄ断面では光ファイバ５１−ａ、５１−ｃ、…は、光ファイバ５１−ｂ、…とＹ方向に離れて配置されるが、光出射端となるＥ断面では、互いに近接して互い違い（千鳥状）に配置される。
【００４２】
図９（Ｂ）は、第１光コネクタ５０のレンズ面と、第２光コネクタ６０のレンズ面を示す。第１光コネクタ５０では、レンズ５２−ａ、５２−ｂ、５２−ｃ、…（レンズ５２と総称する）が互い違いに配置されている。傾斜配置の場合、各レンズ５２の光軸は、対応する光ファイバ５１の中心よりもＹ方向に、第１光コネクタ５０の水平中心５３から離れる方向にずれている。
【００４３】
第２光コネクタ６０のレンズ６２−ａ、６２−ｂ、６２−ｃ、…（レンズ６２と総称する）は、Ｘ方向に直線配置されている。第１光コネクタ５０のレンズ５２の光軸を光ファイバ５１の中心からずらして光ビームを斜め方向に出射させることによって、第２光コネクタ６０の直線配列のレンズ６２に光結合させる。
【００４４】
図９（Ｃ）は、第２光コネクタ６０のＦ断面である。直線のレンズ配列に対応して、複数の光ファイバ６１−ａ、６１−ｂ、６１−ｃ、…がＸ方向に直線配置されている。レンズ６１の光軸と光ファイバ６１の中心軸は揃っている。
【００４５】
図１０は、傾斜配置における光ビームの光結合を説明する模式図である。Ｚ軸に対して傾斜して保持される光ファイバ５１−ａから出射する光ビームは、対応するレンズ５２−ａに導かれる。レンズ５２−ａは、光ファイバ５１−ａと同様に、Ｚ軸に対して傾斜して位置する。また、レンズ５２−ａの光軸ＰLは、光ファイバ５１−ａの中心ＰFよりもＹ方向にファイバ列の水平中心から離れる方向（紙面の上側）にずれて位置する。光ファイバ５１−ａを出射した光ビームは、レンズ５２−ａの光軸ＰLを外れてレンズ面に当たり、Ｚ軸に対する光ファイバ５１−ａの傾斜を打ち消す方向に出射する。この結果、光ビームは、第２コネクタ６０のレンズ６２−ａの光軸近傍に入射する。レンズ６２−ａの光軸は光ファイバ６１−ａの中心とそろっているので、光ビームは光ファイバ６１−ａに正しく入射される。
【００４６】
ファイバ５１−ｂは、Ｚ軸に対してファイバ５１−ａと逆向きに傾斜する。ファイバ５１−ｂを出射した光は、レンズ５２−ｂに入射する。レンズ５２−ａは、光ファイバ５１−ｂと同様に、Ｚ軸に対して傾斜して位置する。レンズ５２−ｂの光軸ＰLは光ファイバ５１−ｂの中心ＰFよりもＹ方向に、ファイバ列の水平中心から離れる方向（紙面の下側）にずれて位置する。光ファイバ５１−ｂを出射した光ビームはレンズ５２−ｂの光軸ＰLを外れてレンズ面に当たり、Ｚ軸に対する光ファイバ５１−ｂの傾斜を打ち消す方向に出射する。この結果、光ビームは、第２コネクタ６０のレンズ６２−ｂの光軸近傍に入射する。レンズ６２−ｂの光軸は光ファイバ６１−ｂのファイバ中心とそろっているため、光ビームは、光ファイバ６１−ａに正しく入射される。
【００４７】
このようにして、第１の径を有する光ファイバ５１の配列ピッチを、第２の径を有する光ファイバ６１の配列ピッチに変換して光結合することができる。
【実施例２】
【００４８】
第２実施形態の第１光コネクタ５０を作成して、原理確認と性能評価を行なった。光ファイバ５１−ａ及びレンズ５２−ａのＺ軸に対する傾斜を＋２２°、光ファイバ５１−ｂ及びレンズ５２−ｂのＺ軸に対する傾斜を−２２°とした。また、レンズ５２−ａの光軸ＰLの光ファイバ５１−ａの中心ＰFに対するＹ方向の位置ずれ量を77um、レンズ５２−ｂの光軸ＰLの光ファイバ５１−ｂの中心ＰFに対するＹ方向の位置ずれ量を91umとした。第１光コネクタ５０と第２光コネクタ６０の接続損失を測定するにあたり、レンズ５２とレンズ６２の間の距離は約860umとなるように、間に厚さ860umのスペーサを挟んだ。波長850nmのＶＣＳＥＬビームをファイバ５１から入射し、レンズ５２とレンズ６２を通して光ファイバ６２で受光した光強度を測定した。測定の結果、損失は約1.5dBであった。
【００４９】
図１１は、上述したパラメータ値で第２実施形態の光結合をシミュレーションしたＸＺ面内の図である。光ファイバ５１−ａを伝搬する光は、レンズ５２−ａ、６２−ａを介して光ファイバ６１−ａに光結合している。同様に光ファイバ５１−ｂを伝搬する光は、レンズ５２−ｂ、６２−ｂを介して光ファイバ６１−ｂに光結合している。
【００５０】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、上述したパラメータ値で第２実施形態の光結合をシミュレーションしたＹＺ面内の図である。図１２Ａは、光ファイバ５１−ａからレンズ５２−ａ、６２−ａを介して光ファイバ６１−ａに光結合する様子を示している。図１２Ｂは、光ファイバ５１−ｂからレンズ５２−ｂ、６２−ｂを介して光ファイバ６１−ｂに光結合する様子を示している。
【００５１】
シミュレーション結果から明らかなように、狭いピッチで配列された異なる径の光ファイバ間で、損失を抑制して信頼性の高い光結合を実現することができる。
【００５２】
図１３は、実施形態の光コネクタの適用例を示す図である。図１３の例では、ブレードサーバに光コネクタが適用される。ミッドプレーンボード９０は所定の位置に実装された光コネクタ７０を含む。ミッドプレーンボード９０上の光コネクタ７０は、光伝搬路７５によって相互接続されている。ブレードボード９５は、所定の位置に実装された光コネクタ８０を含む。ミッドプレーンボード９０とブレードボード９５は、図中のサークルＨで示すように、光コネクタ７０と光コネクタ８０を介して、挿抜可能に接続される。
【００５３】
光コネクタ７０は、たとえば第１実施形態の第１光コネクタ１０、あるいは第２実施形態の第１光コネクタ５０である。この場合、光ファイバ１１（または５１）を径の大きいプラスチックファイバで構成することができる。プラスチックファイバは小径曲げが可能なので、ミッドプレーンボード９０上で高密度配線が可能になる。
【００５４】
光コネクタ７０を第１実施形態の光コネクタ１０で実現した場合は、ブレードボード９５上の光コネクタ８０は、図１に示す第２光コネクタ２０の構成を採用してもよいし、図４に示す第２光コネクタ３０の構成を採用してもよい。光コネクタ７０を第２実施形態の光コネクタ５０で実現した場合は、ブレードボード９５上の光コネクタ８０は、図８に示す第２コネクタ６０のような汎用コネクタであってもよい。
【００５５】
第１実施形態及び第２実施形態の光コネクタを用いることによって、異なる径の光ファイバ同士をピッチ変換機能によって光接続することができる。一方の光ファイバをプラスチックファイバとした場合は、高密度の光配線が可能になる。さらに第１実施形態のフェルール構造を採用する場合は、複数の光ファイバを一括して互い違い（千鳥状）に実装することができる。したがって、狭ピッチ構成が容易に実現できる。第２実施形態の光コネクタ構造を採用する場合は、接続相手先の光コネクタの構成に変更を加える必要がない。いずれの構成でも、光損失を効果的に抑制して信頼性の高い光結合が実現される。
【００５６】
以上の説明に対し、以下の付記を提示する。
（付記１）
複数の光ファイバと、
前記光ファイバを保持する保持部材と、
前記複数の光ファイバの各々に対応して設けられる複数のレンズと、
を含み、
前記複数の光ファイバは前記保持部材の光伝搬軸（Ｚ軸）と直交する第１の方向（Ｘ方向）に沿って互い違いに配列され、
前記複数のレンズは前記第１の方向に沿って互い違いに配列され、
前記各レンズの光軸（ＰL）は、対応する前記光ファイバの中心軸（ＰＦ）に対して前記光伝搬方向と直交する第２の方向にずれていることを特徴とする光コネクタ。
（付記２）
前記複数の光ファイバは、前記保持部材の内部で前記光伝搬軸に対して平行に保持され、
前記各レンズの光軸は、対応する前記光ファイバの中心から、前記互い違いの光ファイバ配列の水平中心に近づく方向にずれて位置することを特徴とする付記１に記載の光コネクタ。
（付記３）
前記保持部材は一方の側面にファイバガイド溝を有し、
前記ファイバガイド溝は、前記保持部材内部のファイバ挿入孔と連通し、
前記ファイバ挿入孔は、前記複数の光ファイバの各々に対応する複数のファイバ保持空間が相互に連通していることを特徴とする付記２に記載の光コネクタ。
（付記４）
前記複数の光ファイバは、前記保持部材の内部で前記光伝搬軸に対して傾斜して保持され、
前記各レンズの光軸は、対応する前記光ファイバの中心から、前記互い違いの光ファイバ配列の水平中心から離れる方向にずれて位置することを特徴とする付記１に記載の光コネクタ。
（付記５）
前記複数のレンズのレンズ面は、前記対応する光ファイバの傾斜と同じ方向に同じ角度で傾斜することを特徴とする付記４に記載の光コネクタ。
（付記６）
第１の径の光ファイバを有する第１光コネクタと、
前記第１の径と異なる第２の径の光ファイバを有する第２光コネクタと
を含み、
前記第１光コネクタは、光伝搬軸と直交する第１の方向に沿って互い違いに配置される複数の光ファイバと、前記複数の光ファイバに対応して設けられ前記第１の方向に沿って互い違いに配置される複数のレンズを有し、
前記各レンズの光軸は、対応する前記光ファイバの中心軸に対して前記光伝搬軸と直交する第２の方向にずれて配置され、前記対応する光ファイバからの光ビームを、前記第２コネクタの前記第２の径の光ファイバに光結合させることを特徴とする光接続構造。
（付記７）
前記第２光コネクタは、
前記第１の方向に沿って直線状に配置される複数のレンズと、
前記第１の方向に沿って互い違いに配置される前記第２の径の複数の光ファイバと
を有することを特徴とする付記６に記載の光接続構造。
（付記８）
前記第２光コネクタは、
前記第１の方向に沿って互い違いに配置される複数のレンズと、
前記第１の方向に沿って直線状に配置される前記第２の径の複数の光ファイバと
を有することを特徴とする付記６に記載の光接続構造。
（付記９）
前記第１の径の光ファイバはプラスチックファイバであり、前記第２の径の光ファイバは石英ファイバである付記６〜８のいずれかに記載の光接続構造。
（付記１０）
ファイバ保持部材に、複数の光ファイバを保持するためのファイバ挿入孔と、前記ファイバ挿入孔に連通しかつ前記ファイバ保持部材の一方の側壁に開口を有するファイバガイド溝とを形成し、
前記ファイバ挿入孔は、前記複数の光ファイバの各々を保持する複数のファイバ保持空間が相互に連通するように形成され、
前記複数の光ファイバを前記開口から一括して前記ファイバ挿入孔に挿入し、固定する、
ことを特徴とする光コネクタの製造方法。
（付記１１）
前記ファイバ挿入孔の形成は、前記複数のファイバ保持空間が互い違いに位置して内部で連通するように形成されることを特徴とする付記１０に記載の光コネクタの製造方法。
（付記１２）
前記ファイバ保持部材に、前記ファイバ保持空間に対応する数のレンズを有するレンズアレイを設ける工程をさらに含み、
前記レンズの光軸は、対応する前記ファイバ保持空間の中心軸から、前記ファイバ保持部材の光伝搬軸に対して垂直な方向にずれて位置するように形成されることを特徴とする付記１０に記載の光コネクタの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
光通信ネットワーク、光インタコネクション、光機器内部などで行なわれる光接続に適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０、５０、７０  第１光コネクタ
１１、２１、３１、５１、６１  光ファイバ
１２、２２、３２、５２、６２  レンズ
１６、２５、３５、５６、６５  フェルール（ファイバ保持部材）
１７  ファイバガイド溝
１８  ファイバ挿入孔
１８ａ  ファイバ保持空間
２０、３０、６０、８０  第２光コネクタ
ＰF   ファイバ中心
ＰL   レンズ光軸
【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】
2013171208.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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