(57)【要約】【課題】光ファイバの長さ方向の寸法合わせを高い精度で行うことなく、光結合効率を高めることの可能な光ファイバアレイを提供すること。【解決手段】光ファイバアレイ１は、Ｖ溝３が形成されているＶ溝基板２と、Ｖ溝３内に接着固定された光ファイバ心線６１と、光ファイバ心線６１を挟みＶ溝基板２の表面に接着固定された押さえ基板４とを有している。光ファイバ心線６１は、Ｖ溝基板２の端面２ｂから先端面１１ａが露出する小さなコア径の第１光ファイバ心線１１と、この後端面に同軸に融着されたコア径の大きな第２光ファイバ心線１２とを備えている。【選択図】図２
2017161557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ、あるいは複数の光ファイバの配列孔が形成された基板と、前記配列孔に配置された光ファイバ心線とを有し、
前記光ファイバ心線は、前記基板の端面から先端面が露出する所定長さの第１光ファイバ心線と、前記第１光ファイバ心線の後端面に同軸に接合された第２光ファイバ心線とを備え、
前記第１光ファイバ心線のコア径と前記第２光ファイバ心線のコア径とは相互に異なることを特徴とする光ファイバアレイ。
【請求項２】
表面に光ファイバ整列用の少なくとも１本のＶ溝が形成されているＶ溝基板と、
前記Ｖ溝基板のＶ溝内に接着固定された光ファイバ心線と、
前記光ファイバ心線を挟み、前記Ｖ溝基板の表面に接着固定された押さえ基板と、
を有しており、
前記光ファイバ心線は、前記Ｖ溝基板の端面から先端面が露出する所定長さの第１光ファイバ心線と、前記第１光ファイバ心線の後端面に同軸に接合された第２光ファイバ心線とを備え、
前記第１光ファイバ心線のコア径と前記第２光ファイバ心線のコア径とは相互に異なることを特徴とする光ファイバアレイ。
【請求項３】
前記第１光ファイバ心線の前記第１のコア径は、前記第２光ファイバ心線の前記第２のコア径よりも小さい請求項１または２に記載の光ファイバアレイ。
【請求項４】
一つ、あるいは複数の光ファイバの配列孔が形成された基板と、前記配列孔に配置された光ファイバ心線とを有し、
前記光ファイバ心線は、前記基板の端面から先端面が露出する所定長さの第１光ファイバ心線と、前記第１光ファイバ心線の後端面に同軸に接合された第２光ファイバ心線とを備え、
前記第２光ファイバ心線はシングルモード光ファイバ心線であり、
前記第１光ファイバ心線は、偏波面保存ファイバ心線、あるいは、前記第２光ファイバ心線よりも開口数の大きな高ＮＡファイバ心線であることを特徴とする光ファイバアレイ。
【請求項５】
表面に光ファイバ整列用の少なくとも１本のＶ溝が形成されているＶ溝基板と、
前記Ｖ溝基板のＶ溝内に接着固定された光ファイバ心線と、
前記光ファイバ心線を挟み、前記Ｖ溝基板の表面に接着固定された押さえ基板と、
を有しており、
前記光ファイバ心線は、前記Ｖ溝基板の端面から先端面が露出する所定長さの第１光ファイバ心線と、前記第１光ファイバ心線の後端面に同軸に接合された第２光ファイバ心線とを備え、
前記第２光ファイバ心線はシングルモード光ファイバ心線であり、
前記第１光ファイバ心線は、偏波面保存ファイバ心線、あるいは、前記第２光ファイバ心線よりも開口数の大きな高ＮＡファイバ心線であることを特徴とする光ファイバアレイ。
【請求項６】
第１のコア径の第１光ファイバ心線と、
前記第１光ファイバ心線の後端面に同軸に接合され、前記第１のコア径とは異なる第２のコア径の第２光ファイバ心線と、
を有しており、
前記第１光ファイバ心線の先端面に露出する前記第１のコア径のコア先端面が光出射面
あるいは光入射面である結合用光ファイバ。
【請求項７】
前記第１光ファイバ心線の前記第１のコア径は、前記第２光ファイバ心線の前記第２のコア径よりも小さい請求項６に記載の結合用光ファイバ。
【請求項８】
第１光ファイバ心線と、
前記第１光ファイバ心線の後端面に同軸に接合された第２光ファイバ心線と、
を有しており、
前記第１光ファイバ心線の先端面に露出する前記第１のコア径のコア先端面が光出射面あるいは光入射面であり、
前記第２光ファイバ心線はシングルモード光ファイバ心線であり、
前記第１光ファイバ心線は、偏波面保存ファイバ心線、あるいは、前記第２光ファイバ心線よりも開口数の大きな高ＮＡファイバ心線であることを特徴とする結合用光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信などにおいて１本あるいは複数本の光ファイバを光導波素子の光導波路などに結合するために用いられる光ファイバアレイおよび結合用光ファイバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数本の光ファイバを一定ピッチで整列させる光ファイバの固定構造としては、Ｖ溝基板を用いた光ファイバアレイが知られている。光ファイバアレイは、表面に光ファイバ整列用のＶ溝が形成されているＶ溝基板と、このＶ溝基板のＶ溝の各々に接着固定された複数本の光ファイバ心線と、これらの光ファイバ心線の表面に接着固定されたガラス基板からなる押さえ基板（カバーガラス）とを有している。光ファイバ心線は、被覆が除去された状態で光ファイバの先端から引き出されている。
【０００３】
ここで、光ファイバアレイによる光結合効率を高めるために、球面あるいは非球面のレンズを用いる方法が知られている。また、光ファイバ先端を球面に形成したものも知られている。特許文献１には、軸合わせが容易な円柱状の分布屈折率レンズを用いて光結合効率を高めた光ファイバ結合部品が提案されている。ここに開示の光ファイバ結合部品では、一般的な光ファイバの先端に、同軸状に開口数の異なる２つの分布屈折率レンズが融着接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０３７３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レンズを用いた光ファイバアレイの場合には、光ファイバの長さ方向の寸法を精度良く設定する必要がある。この寸法のバラツキがレンズ焦点距離のバラツキとして現れる。芯数が増加し、製作台数が増加すると、製品の焦点距離のバラツキによって所望の光結合効率を実現できず、使用できない場合がある。
【０００６】
本発明の課題は、この点に鑑みて、光ファイバの長さ方向の寸法合わせを高い精度で行うことなく、光結合効率を高めることの可能な光ファイバアレイおよび結合用光ファイバを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の光ファイバアレイは、
一つ、あるいは複数の光ファイバの配列孔が形成された基板と、前記配列孔に配置された光ファイバ心線とを有し、
前記光ファイバ心線は、前記基板の端面から先端面が露出する所定長さの第１光ファイバ心線と、前記第１光ファイバ心線の後端面に同軸に接合された第２光ファイバ心線とを備え、
前記第１光ファイバ心線のコア径と前記第２光ファイバ心線のコア径とは相互に異なることを特徴としている。
ここで、基板には、配列孔を一定の間隔で複数本形成することができる。また、マトリクス状に配列孔を形成し、各配列孔に１本ずつ光ファイバ心線を配置することができる。
この代わりに、大きな配列孔を形成し、ここに、複数本の光ファイバ心線を例えば多段に重ねて配列することも可能である。
【０００８】
本発明の好適な光ファイバアレイは、
表面に光ファイバ整列用の少なくとも１本のＶ溝が形成されているＶ溝基板と、
前記Ｖ溝基板のＶ溝内に接着固定された光ファイバ心線と、
前記光ファイバ心線を挟み、前記Ｖ溝基板の表面に接着固定された押さえ基板と、
を有しており、
前記光ファイバ心線は、前記Ｖ溝基板の端面から先端面が露出する所定長さの第１光ファイバ心線と、前記第１光ファイバ心線の後端面に同軸に接合（溶接を含む。）された第２光ファイバ心線とを備え、
前記第１光ファイバ心線のコア径と前記第２光ファイバ心線のコア径とは相互に異なることを特徴としている。
【０００９】
例えば、前記第１光ファイバ心線の前記第１のコア径は、前記第２光ファイバ心線の前記第２のコア径よりも小さいものとされる。
【００１０】
また、前記第２光ファイバ心線はシングルモード光ファイバ心線であり、前記第１光ファイバ心線は、偏波面保存ファイバ心線、あるいは、前記第２光ファイバ心線よりも開口数の大きな高ＮＡファイバ心線であってもよい。この場合には、双方の光ファイバ心線のコア径を同一とすることができる。
【００１１】
また、本発明は、上記の光ファイバアレイに用いる結合用光ファイバであって、
第１のコア径の第１光ファイバ心線と、
前記第１光ファイバ心線の後端面に同軸に接合され、前記第１のコア径とは異なる第２のコア径の第２光ファイバ心線と、
を有しており、
前記第１光ファイバ心線の先端面に露出する前記第１のコア径のコア先端面が光出射面あるいは光入射面であることを特徴としている。
【００１２】
第１、第２光ファイバ心線のコア径を同一とする場合には、前記第２光ファイバ心線はシングルモード光ファイバ心線とし、前記第１光ファイバ心線を、偏波面保存ファイバ心線、あるいは、前記第２光ファイバ心線よりも開口数の大きな高ＮＡファイバ心線とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、光ファイバの先端に、コア径の異なる光ファイバが同軸に接合されている。例えば、コア径の小さな光ファイバを同軸に接合されている。これにより、光ファイバ先端面から射出される光線の径を所定の径に絞ることができる。レンズを用いる場合とは異なり、光ファイバの長さ方向の寸法合わせが実質的に不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した光ファイバアレイの平面図および側面図である。
【図２】図１の光ファイバアレイの正面図および部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した光ファイバアレイの実施の形態を説明する。
【００１６】
図１（ａ）は本実施の形態に係る光ファイバアレイを示す平面図であり、図１（ｂ）は
その側面図である。図２（ａ）は図１（ａ）の図１の矢印Ｂで示す方向から見た場合の光ファイバアレイの正面図であり、図２（ｂ）は図１（ｂ）の符号Ａで示す部分の部分拡大断面図である。なお、図示の例は、説明を簡単にするために、１本の光ファイバ心線を備えた場合の例であるが、複数本の光ファイバイ芯線を備えた光ファイバイアレイに対しても本発明を適用可能なことは勿論である。
【００１７】
これらの図に示すように、光ファイバアレイ１は、表面２ａに光ファイバ整列用のＶ溝３が形成されているＶ溝基板２と、このＶ溝基板２のＶ溝３に接着固定された１本の光ファイバ心線６１と、これらの光ファイバ心線６１の表面に接着固定されたガラス基板からなる押さえ基板４（カバーガラス）とを有し、光ファイバ心線６１は、光ファイバ６の先端６ａから被覆が除去された状態でＶ溝３に収容されている。光ファイバ心線６１はコアおよびクラッドから構成される円形断面のものである。
【００１８】
光ファイバ心線６１は、Ｖ溝３を規定している左右一対の傾斜面と、押さえ基板４（カバーガラス）の接着表面に内接しており、これらの面によって配列位置が規定されている。
【００１９】
押さえ基板４は、接着剤７によってＶ溝基板２の表面２ａ、および各光ファイバ心線６１に接着固定されている。また、Ｖ溝３に収容されている光ファイバ心線６１は、Ｖ溝３に充填されている接着剤（図示せず）によってＶ溝３内に接着固定されている。
【００２０】
ここで、光ファイバ心線６１は、Ｖ溝基板２の先端側の端面２ｂから先端面１１ａが露出する所定長さの第１光ファイバ心線１１と、この第１光ファイバ心線１１の後端面に同軸に接合された第２光ファイバ心線１２とを備えている。これらの光ファイバ心線１１、１２は、融着機を用いて相互に融着されており、図２（ｂ）には、点線で融着ライン１３を示してある。
【００２１】
第１光ファイバ心線１１は例えば超高ＮＡファイバであり、例えば、そのコア径（第１のコア径）が３μｍである。第２光ファイバ心線１２は例えばシングルモードファイバであり、そのコア径φ１（第２のコア径）は１０μｍである。第２光ファイバ心線１２が光ファイバ６の先端から引き出されている。これら第１、第２光ファイバ心線１１、１２の外径Ｄは共に１２５μｍである。これら第１、第２光ファイバ心線１１、１２によって結合用光ファイバが構成される。
【００２２】
この構成の光ファイバアレイ１は、先端にレンズが取り付けられた光ファイバイアレイ（レンズアレイ）の代わりに用いることができる。レンズアレイの場合とは異なり、光ファイバの長さ方向の寸法を精度良く合わせる必要がない。すなわち、第１光ファイバ心線１１の長さ寸法を精度良く合わせることなく、その先端面１１ａから所定の径に絞られた光線を射出することができる。
【００２３】
（その他の実施の形態）
上記の例では、先端側の第１光ファイバ心線１１のコア径を第２光ファイバ心線１２よりも小さくしてある。必要に応じて、第１光ファイバ心線１１のコア径を大きくすることも可能である。
【００２４】
また、第１光ファイバ心線１１として例えば偏光面保存ファイバ（ＰＡＮＤＡファイバ）を使用し、第２光ファイバ心線１２として通常のシングルモードファイバを用いることも可能である。また、第１光ファイバ心線１１として第２光ファイバ心線よりも開口数の大きな高ＮＡ光ファイバ心線を用いることも可能である。これらの場合には、双方のコア径を同一とすることができる。
【００２５】
これら第１、第２光ファイバ心線の各種の組み合わせによって、所望の特性を備えた光結合路を構成することができる。
【００２６】
次に、上記の例では、配列用のＶ溝を用いて光ファイバ心線を配列している。この代わりに、基板に、当該基板を貫通する状態に配列孔を、１本あるいは、複数本形成し、各配列孔に光ファイバ心線を配置してもよい。また、基板に、マトリクス状に配列孔を形成し、各配列孔に１本ずつ光ファイバ心線を配置することもできる。さらに、例えば矩形断面の大きな配列孔を形成し、ここに、複数本の光ファイバ心線を例えば１段あるいは多段に重ねて配列することも可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１    光ファイバアレイ
２    Ｖ溝基板
２ａ  表面
３    Ｖ溝
４    押さえ基板
６    光ファイバ
６ａ  先端
６１  光ファイバ心線
１１  第１光ファイバ心線
１１ａ  先端面
１２  第２光ファイバ心線
φ１  第１のコア径
φ２  第２のコア径
Ｄ    外径
【図１】
2017161557.tif 000003
【図２】
2017161557.tif 000004