(57)【要約】【課題】フェルール端面の清掃が容易であり、複数本の光ファイバを同時に接続する場合であっても接続に大きな力を必要とせず、調芯作業が容易な光コネクタフェルール、光コネクタ、及び光結合構造を提供する。【解決手段】フェルール２Ａ，２Ｂは、光ファイバ保持孔１３と、当接面１４と、当接面１４の裏側に位置する端面１１ａと、一対のガイド孔と、フェルール２Ａ，２Ｂの端面１１ａ間の間隔を規定する構造とを有する。当接面１４、端面１１ａ、及び当接面１４と端面１１ａとの間のいずれにもレンズ構造は含まれていない。端面１１ａの領域１１ａａの法線は、光ファイバ保持孔１３の中心軸線に対して方向Ａ３に傾いている。端面１１ａにおいて、一対のガイド孔の中心を結ぶ直線に対して光ファイバ保持孔１３の中心軸線は方向Ａ３にずれている。【選択図】図４
2017116855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバが挿入される光ファイバ保持孔と、
前記光ファイバの先端面が当接される当接面と、
前記当接面の裏側に位置して相手側光コネクタフェルールと対向する端面と、
前記光ファイバ保持孔の中心軸線と交差する第１の方向に並んで前記端面に形成され、ガイドピンがそれぞれ挿入される一対のガイド孔と、
前記端面と前記相手側光コネクタフェルールとの間隔を規定する構造と、を有し、
前記当接面、前記端面、及び前記当接面と前記端面との間のいずれにもレンズ構造が含まれておらず、
前記端面のうち少なくとも前記光ファイバ保持孔の中心軸線と交わる領域の法線が、前記光ファイバ保持孔の中心軸線に対して該中心軸線及び前記第１の方向と交差する第２の方向に傾いており、
前記端面において、前記一対のガイド孔の中心を結ぶ直線に対して前記光ファイバ保持孔の中心軸線が前記第２の方向にずれている、光コネクタフェルール。
【請求項２】
前記当接面と前記端面との間に位置し少なくとも前記光ファイバ保持孔の中心軸線を含む部分が、波長８００ｎｍ以上１６００ｎｍ以下の光に対して６０％以上９５％以下の透過率を有する、請求項１に記載の光コネクタフェルール。
【請求項３】
前記光ファイバ保持孔を複数有する、請求項１または２に記載の光コネクタフェルール。
【請求項４】
前記構造は前記端面に形成された凸部である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光コネクタフェルール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光コネクタフェルールと、
前記光ファイバ保持孔に挿入され、前記先端面に近づくに従ってモードフィールド径が徐々に大きくなり、前記先端面においてモードフィールド径が最大となる光ファイバと、
を備える光コネクタ。
【請求項６】
互いに接続される第１及び第２の光コネクタフェルールを備え、
前記第１及び第２の光コネクタフェルールは、
光ファイバが挿入される光ファイバ保持孔と、
前記光ファイバの先端面が当接される当接面と、
前記当接面の裏側に位置する端面と、をそれぞれ有し、
前記第１の光コネクタフェルールの前記端面と前記第２の光コネクタフェルールの前記端面とが互いに対向し、
前記当接面、前記端面、及び前記当接面と前記端面との間のいずれにもレンズ構造が含まれておらず、
前記第１の光コネクタフェルールにおいて、前記端面のうち少なくとも前記光ファイバ保持孔の中心軸線と交わる領域の法線が、前記光ファイバ保持孔の中心軸線に対して該中心軸線と交差する第２の方向に傾いており、
前記第２の光コネクタフェルールにおいて、前記端面のうち少なくとも前記光ファイバ保持孔の中心軸線と交わる領域が、前記第１の光コネクタフェルールの前記領域と略平行であり、
前記第１の光コネクタフェルールの前記光ファイバ保持孔の中心軸線と、前記第２の光コネクタフェルールの前記光ファイバ保持孔の中心軸線とが前記第２の方向に互いにずれており、
前記第１の光コネクタフェルールの前記端面と前記第２の光コネクタフェルールの前記端面との間隔を規定する構造を更に備える、光結合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光コネクタフェルール、光コネクタ、及び光結合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、多芯光ファイバ同士を接続する光コネクタに用いられるフェルールが開示されている。このフェルールは、複数本の光ファイバ心線を保持するための複数の孔と、複数本の光ファイバ心線の先端部と当接して該先端部の位置決めを行う内面と、端面において内面の前方に設けられた凹部と、凹部に一体形成されたレンズとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／００９３４６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ファイバ同士のコネクタ接続の方式として、一般的にＰＣ（Physical Contact）方式が知られている。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、ＰＣ方式のフェルールの構造の一例を示す側断面図である。図１１（ａ）は接続前の状態を示し、図１１（ｂ）は接続している状態を示す。このフェルール１００は、円柱状の外観を有しており、光ファイバ心線１２０を保持するための孔１０２を中心軸線上に有する。光ファイバ心線１２０は、孔１０２に挿通され、フェルール１００の先端面１０４において先端部が外部に僅かに突出する。このＰＣ方式では、光ファイバ心線１２０の先端部を、接続相手側コネクタの同先端部と物理的に接触させて押圧することにより（図１１（ｂ））、光ファイバ心線１２０同士を効率的に光結合させる。このような方式は、主に単心光ファイバ同士を接続する際に用いられる。
【０００５】
しかしながら、このような方式には次の問題がある。すなわち、フェルール端面に異物が付着した状態で接続してしまうと、押圧力によってフェルール端面に異物が密着してしまう。密着した異物を取り除くためには接触式のクリーナを使用する必要があり、また、異物の密着を防ぐためには頻繁に清掃を行う必要がある。また、複数本の光ファイバを同時に接続する場合、１本毎に所定の押圧力が要求されるので、光ファイバの本数が多くなるほど接続に大きな力が必要となる。
【０００６】
上記の問題に対し、例えば特許文献１に記載されたように、互いに接続される光ファイバの先端面の間に間隔を設け、該間隔部分にレンズを配置したものがある。図１２は、そのようなフェルールの構造の一例を模式的に示す側断面図である。このフェルール２００は、光ファイバ心線１２０を保持するための孔２０２と、光ファイバ心線１２０の先端部と当接して該先端部の位置決めを行う内面２０４と、端面２０５において内面２０４の前方に設けられたレンズ２０８とを備える。しかしながら、このような構造では、光ファイバ心線１２０に加えてレンズ２０８の位置も正確に調芯される必要がある。従って、調芯作業を要する部品点数が増し、各部品に許容される位置誤差（トレランス）が厳しくなるので、調芯工程が複雑化・長時間化してしまう。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、フェルール端面の清掃が容易であり、複数本の光ファイバを同時に接続する場合であっても接続に大きな力を必要とせず、調芯作業が容易な光コネクタフェルール、光コネクタ、及び光結合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る光コネクタフェルールは、光ファイバが挿入される光ファイバ保持孔と、光ファイバの先端面が当接される当接面と、当接面の裏側に位置し相手側光コネクタフェルールと対向する端面と、光ファイバ保持孔の中心軸線と交差する第１の方向に並んで端面に形成され、ガイドピンがそれぞれ挿入される一対のガイド孔と、端面と相手側光コネクタフェルールとの間隔を規定する構造と、を有し、当接面、端面、及び当接面と端面との間のいずれにもレンズ構造が含まれておらず、端面のうち少なくとも光ファイバ保持孔の中心軸線と交わる領域の法線が、光ファイバ保持孔の中心軸線に対して該中心軸線及び第１の方向と交差する第２の方向に傾いており、端面において、一対のガイド孔の中心を結ぶ直線に対して光ファイバ保持孔の中心軸線が第２の方向にずれている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フェルール端面の清掃が容易であり、複数本の光ファイバを同時に接続する場合であっても接続に大きな力を必要とせず、調芯作業が容易な光コネクタフェルール、光コネクタ、及び光結合構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一実施形態に係る光結合構造の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る光結合構造の構成を示す側面図である。
【図３】図３は、フェルールの外観を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１のIV−IV線に沿った側断面図である。
【図５】図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿った平面断面図である。
【図６】図６は、光ファイバの先端面付近を拡大して示す断面図である。
【図７】図７は、フェルールの端面を示す正面図である。
【図８】図８は、フェルールの端面間隔を規定するための構造の一例を示す側断面図である。
【図９】図９は、フェルールの端面間隔を規定するための別の構造例を示す側断面図である。
【図１０】図１０は、フェルールの端面間隔を規定するための更に別の構造例を示す側断面図である。
【図１１】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、ＰＣ方式のフェルールの構造の一例を示す側断面図である。
【図１２】図１２は、フェルールの構造の一例を模式的に示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態に係る光コネクタフェルールは、光ファイバが挿入される光ファイバ保持孔と、光ファイバの先端面が当接される当接面と、当接面の裏側に位置して相手側光コネクタフェルールと対向する端面と、光ファイバ保持孔の中心軸線と交差する第１の方向に並んで端面に形成され、ガイドピンがそれぞれ挿入される一対のガイド孔と、端面と相手側光コネクタフェルールとの間隔を規定する構造とを有する。当接面、端面、及び当接面と端面との間のいずれにもレンズ構造は含まれていない。端面のうち少なくとも光ファイバ保持孔の中心軸線と交わる領域の法線は、光ファイバ保持孔の中心軸線に対して該中心軸線及び第１の方向と交差する第２の方向に傾いている。端面において、一対のガイド孔の中心を結ぶ直線に対して光ファイバ保持孔の中心軸線は第２の方向にずれている。
【００１２】
また、本発明の一実施形態に係る光結合構造は、互いに接続される第１及び第２の光コネクタフェルールを備える。第１及び第２の光コネクタフェルールは、光ファイバが挿入される光ファイバ保持孔と、光ファイバの先端面が当接される当接面と、当接面の裏側に位置する端面と、をそれぞれ有する。第１の光コネクタフェルールの端面と第２の光コネクタフェルールの端面とは互いに対向している。当接面、端面、及び当接面と端面との間のいずれにもレンズ構造は含まれていない。第１の光コネクタフェルールにおいて、端面のうち少なくとも光ファイバ保持孔の中心軸線と交わる領域の法線は、光ファイバ保持孔の中心軸線に対して該中心軸線と交差する第２の方向に傾いている。第２の光コネクタフェルールにおいて、端面のうち少なくとも光ファイバ保持孔の中心軸線と交わる領域は、第１の光コネクタフェルールの領域と略平行である。第１の光コネクタフェルールの光ファイバ保持孔の中心軸線と、第２の光コネクタフェルールの光ファイバ保持孔の中心軸線とは第２の方向に互いにずれている。第１の光コネクタフェルールの端面と第２の光コネクタフェルールの端面との間隔を規定する構造を更に備える。
【００１３】
上記の光コネクタフェルールは、端面と相手側光コネクタフェルールとの間隔を規定する構造を備える。同様に、上記の光結合構造は、第１の光コネクタフェルールの端面と第２の光コネクタフェルールの端面との間隔を規定する構造を備える。これにより、端面と相手側光コネクタフェルールとの間（または、第１及び第２の光コネクタフェルールの端面の間）に所定の間隔を容易に設けることができる。従って、非接触の光結合構造を実現し、端面の清掃を容易に（或いは清掃不要に）することができる。また、ＰＣ方式と異なり、接続に大きな力を必要とせずに、複数本の光ファイバを同時に接続することができる。
【００１４】
また、上記の光コネクタフェルールでは、端面のうち少なくとも光ファイバ保持孔の中心軸線と交わる領域の法線が、光ファイバ保持孔の中心軸線（すなわち光ファイバの光軸）に対して第２の方向に傾いており、且つ、端面において、一対のガイド孔の中心を結ぶ直線に対して光ファイバ保持孔の中心軸線が第２の方向にずれている。同様に、上記の光結合構造では、第１の光コネクタフェルールにおいて、端面のうち少なくとも光ファイバ保持孔の中心軸線と交わる領域の法線が、光ファイバ保持孔の中心軸線に対して第２の方向に傾いており、第２の光コネクタフェルールにおいて、端面のうち少なくとも光ファイバ保持孔の中心軸線と交わる領域が、第１の光コネクタフェルールの上記領域と略平行であり、第１及び第２の光コネクタフェルールの各光ファイバ保持孔の中心軸線同士が第２の方向に互いにずれている。これらにより、端面における反射戻り光を低減できるとともに、端面における光路の屈折を考慮して光結合を好適に実現できる。
【００１５】
また、当接面、端面、及び当接面と端面との間のいずれにもレンズ構造が含まれていないので、光路上に存在する光学要素の数を少なくできる。これにより、光接続損失を抑えることができるとともに、調芯工程を容易化し、製造工程を少なくしてコストを低く抑えることができる。
【００１６】
上記の光コネクタフェルールにおいて、当接面と端面との間に位置し少なくとも光ファイバ保持孔の中心軸線を含む部分は、波長８００ｎｍ以上１６００ｎｍ以下の光に対して６０％以上９５％以下の透過率を有してもよい。
【００１７】
上記の光コネクタフェルールは、光ファイバ保持孔を複数有してもよい。上記の光コネクタフェルールによれば、そのような場合であっても、大きな力を必要とせずに相手側光コネクタフェルールとの接続を行うことができる。
【００１８】
上記の光コネクタフェルールにおいて、上記構造は端面に形成された凸部であってもよい。これにより、端面と相手側光コネクタフェルールとの間隔を規定する構造を好適に実現できる。また、端面と一体に成形することが可能なので、他の様々な構造と比較して容易に形成することができる。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る光コネクタは、上記いずれかの光コネクタフェルールと、光ファイバ保持孔に挿入され、先端面に近づくに従ってモードフィールド径が徐々に大きくなり、先端面においてモードフィールド径が最大となる光ファイバと、を備える。このような光ファイバは通常の光ファイバと比較して小さな開口数を有する。従って、出射光の拡がりを抑え、レンズを介さなくても光ファイバ同士の光結合効率を高めることができる。
【００２０】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光コネクタフェルール、光コネクタ、及び光結合構造の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る光結合構造１Ａの構成をそれぞれ示す斜視図及び側面図である。図１及び図２に示されるように、本実施形態の光結合構造１Ａは、所定の接続方向Ａ１（前後方向）に沿って互いに接続される第１及び第２の光コネクタフェルール（以下、単にフェルールという）２Ａ及び２Ｂを備える。フェルール２Ａ及び２Ｂは、互いに同一の形状（略直方体状）を有し、例えば樹脂によって構成される。フェルール２Ａ及び２Ｂは、一方に対して他方が上下反転した状態で互いに対向している。図３は、一つのフェルール２Ａ（または２Ｂ）の外観を示す斜視図である。なお、以下に説明する各図においては、接続方向Ａ１と交差する第１の方向（左右方向）Ａ２、並びに接続方向Ａ１及び方向Ａ２の双方と交差する第２の方向（上下方向）Ａ３が必要に応じて示されている。
【００２２】
図１〜図３に示されるように、フェルール２Ａ，２Ｂは、接続方向Ａ１の一端側に設けられた端面１１ａを有する。フェルール２Ａの端面１１ａと、フェルール２Ｂの端面１１ａとは、フェルール２Ａ及び２Ｂが互いに接続された状態において、所定の間隔をあけて互いに対向する。所定の間隔の幅は、例えば５０μｍ以上１００μｍ以下であり、一例では６０μｍである。本実施形態では、端面１１ａの一部の平坦な領域１１ａａ（図３参照）の法線が、接続方向Ａ１に対して方向Ａ３に僅かに傾いている。また、領域１１ａａは、当該端面１１ａにおける他の平坦な領域１１ａｂに対して方向Ａ３に沿って並んでいる。領域１１ａｂは、接続方向Ａ１に対して垂直に延びている。
【００２３】
図３に示されるように、端面１１ａには、方向Ａ２に沿って並ぶ一対のガイド孔１１ｇ，１１ｈが形成されている。これらのガイド孔１１ｇ，１１ｈそれぞれには、一対のガイドピンがそれぞれ挿入される。また、フェルール２Ａ，２Ｂは、接続方向Ａ１の他端側に設けられた後端面１１ｂと、接続方向Ａ１に沿って延びる一対の側面１１ｃ，１１ｄと、底面１１ｅ及び上面１１ｆとを更に有する。後端面１１ｂには、複数本の光ファイバをまとめて受け入れる導入孔１２（図１参照）が形成されている。
【００２４】
図４は、図１のIV−IV線に沿った側断面図である。また、図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿った平面断面図である。なお、図４及び図５には、フェルール２Ａ，２Ｂに挿入される複数本（図には８本を例示）の光ファイバ１０が併せて示されている。これらの光ファイバ１０及びフェルール２Ａ（若しくは２Ｂ）によって、本実施形態の光コネクタが構成される。複数本の光ファイバ１０は、接続方向Ａ１に沿って各々延びており、方向Ａ２に沿って並んで配置されている。各光ファイバ１０は、光ファイバ心線１０ａと光ファイバ心線１０ａを覆う樹脂被覆１０ｂとを有し、接続方向Ａ１における途中から先端面１０ｃに亘って樹脂被覆１０ｂが除去されることにより光ファイバ心線１０ａが露出している。光ファイバ１０は、例えばシングルモードファイバである。
【００２５】
図４及び図５に示されるように、フェルール２Ａ，２Ｂは、光ファイバ１０がそれぞれ挿入される複数の光ファイバ保持孔１３と、光ファイバ１０の先端面１０ｃが当接される平坦な当接面１４とを有する。当接面１４は、上面１１ｆに形成された凹部１７の一側面によって構成されている。前述した端面１１ａは、当接面１４の裏側に位置する。当接面１４は、光ファイバ保持孔１３の中心軸線に対して略垂直に延びている。複数の光ファイバ保持孔１３は、導入孔１２から凹部１７に亘って貫通するようにそれぞれ形成されている。これらの光ファイバ保持孔１３の中心軸線は、接続方向Ａ１に沿って延びている。従って、前述した第１の方向Ａ２及び第２の方向Ａ３は、光ファイバ保持孔１３の中心軸線と交差する方向でもある。これらの光ファイバ保持孔１３それぞれには、複数本の光ファイバ心線１０ａそれぞれが挿入されて保持される。各光ファイバ心線１０ａの先端面１０ｃは、当接面１４と当接することにより、接続方向Ａ１において位置決めされる。
【００２６】
一方のフェルールにおいて光ファイバ心線１０ａの先端面１０ｃから出射した光は、拡がりながら該フェルールの端面１１ａを通過し、他方のフェルールの端面１１ａを通過して、光ファイバ心線１０ａの先端面１０ｃに入射する。本実施形態では、当接面１４、端面１１ａ、及び当接面１４と端面１１ａとの間のいずれにもレンズ構造（光を集光若しくは平行化するための構造）が含まれていない。従って、各光ファイバ心線１０ａの先端面１０ｃは、当接面１４と端面１１ａとの間の部分の構成材料（例えば樹脂）のみを介して、端面１１ａと光結合される。これにより、フレネル損失を低減することができる。光路上に位置する構成材料、すなわち当接面１４と端面１１ａとの間に位置し少なくとも光ファイバ保持孔１３の中心軸線を含む部分の材料は、波長８００ｎｍ以上１６００ｎｍ以下の光に対して６０％以上９５％以下の透過率を有することが好ましい。
【００２７】
前述したように、フェルール２Ａ，２Ｂには、方向Ａ２に沿って並ぶ一対のガイド孔１１ｇ，１１ｈが形成されている。これらのガイド孔１１ｇ，１１ｈそれぞれには、一対のガイドピン２１ａ，２１ｂ（図５参照）がそれぞれ挿入される。一対のガイドピン２１ａ，２１ｂは、フェルール２Ａとフェルール２Ｂとの相対位置を固定する。
【００２８】
ここで、図６は、光ファイバ１０の先端面１０ｃ付近を拡大して示す断面図である。図６に示されるように、端面１１ａのうち少なくとも光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１と交わる領域（本実施形態では領域１１ａａ）の法線ベクトルＶ１は、光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１に対して方向Ａ３に傾いている。この傾き角は、例えば８°以下である。そして、フェルール２Ａ，２Ｂの各領域１１ａａは、フェルール２Ａ，２Ｂが互いに対向する状態において互いに逆向きに同じ角度だけ傾いており、互いに略平行となっている。更に、フェルール２Ａの光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１と、フェルール２Ｂの光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１とは、方向Ａ３に互いにずれている。このずれ量ΔＨは、端面１１ａの傾斜角および両端面１１ａ間の距離によって決定され、例えば５μｍである。
【００２９】
フェルール２Ａ，２Ｂのこのような構造によれば、図４に示されたように、一方のフェルール２Ａ（または２Ｂ）の光ファイバ心線１０ａの先端面１０ｃから出射される光Ｌ１は、領域１１ａａにおいて方向Ａ３へ屈折し、他方のフェルール２Ｂ（または２Ａ）の領域１１ａａに入射する。この光Ｌ１は、他方のフェルール２Ｂ（または２Ａ）の領域１１ａａにおいて再び屈折し、他方のフェルール２Ｂ（または２Ａ）の光ファイバ心線１０ａの先端面１０ｃに入射する。
【００３０】
また、図６に示されるように、光ファイバ１０は、コア１０ｄ及びクラッド１０ｅを有しており、先端面１０ｃに近づくに従ってコア１０ｄのモードフィールド径（ＭＦＤ）が徐々に大きくなり、先端面１０ｃにおいてＭＦＤが最大となる。先端面１０ｃにおけるＭＦＤは、例えば２０μｍである。このような光ファイバ１０は、通常の光ファイバと比較して小さな開口数を有する。従って、出射光の拡がりを抑え、レンズを介さなくても光ファイバ同士の光結合効率を高めることができる。なお、このような光ファイバ１０は、例えばＴＥＣファイバ（Thermally-diffused Expanded Core Fiber）によって好適に実現される。
【００３１】
図７は、フェルール２Ａ，２Ｂの端面１１ａを示す正面図である。図７に示されるように、端面１１ａにおいて、光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１は、一対のガイド孔１１ｇ，１１ｈの中心を結ぶ直線Ｅ１に対し、方向Ａ３において僅かにずれている。言い換えれば、フェルール２Ａ，２Ｂの中心に対して光ファイバ１０の中心軸線が底面１１ｅ側に僅かにずれている。従って、光路Ｌ１が屈折しても、フェルール２Ａ及び２Ｂが互いに上下反転して接続されることにより、それぞれの光ファイバ１０の光軸同士が互いに上下方向にずれるので、これらの光ファイバ１０同士が好適に光結合される。
【００３２】
ここで、フェルール２Ａの端面１１ａとフェルール２Ｂの端面１１ａとの所定の間隔を規定するための構造について詳細に説明する。図８は、そのような構造の一例を示す側断面図である。同図に示されるフェルール２Ａ及び２Ｂは、端面１１ａに形成され、接続方向Ａ１の前方に向けて突出した凸部１１ｉを有する。凸部１１ｉは、端面１１ａにおいて部分的に形成され、相手側のフェルールの端面１１ａに当接することにより、両端面１１ａ間の所定の間隔を規定する。このような凸部１１ｉによって、端面１１ａ同士の間隔を規定する構造を好適に実現できる。また、端面１１ａと一体に成形することが可能なので、例えば以下に説明するような他の様々な構造と比較して、容易に形成することができ、部品点数も増えない。
【００３３】
図９は、別の構造例を示す側断面図である。同図に示される光結合構造１Ａは、スペーサ２２を備えている。スペーサ２２は、端面１１ａ上に設けられて、フェルール２Ａの端面１１ａとフェルール２Ｂの端面１１ａとの間隔を規定する。具体的には、スペーサ２２は開口２２ａを有する板状を呈しており、一方の面がフェルール２Ａの端面１１ａに当接し、他方の面がフェルール２Ｂの端面１１ａに当接する。開口２２ａは、フェルール２Ａが保持する複数本の光ファイバ１０の先端面１０ｃそれぞれと、フェルール２Ｂが保持する複数本の光ファイバ１０の先端面１０ｃそれぞれとの間に延びる複数本の光路Ｌ１を通過させる。スペーサ２２の構成材料は例えばステンレス（ＳＵＳ）等の金属である。
【００３４】
図１０は、更に別の構造例を示す側断面図である。同図に示されるフェルール２Ａ及び２Ｂでは、後端面１１ｂにおいてガイド孔１１ｇ及び１１ｈが塞がれている。そして、接続方向Ａ１におけるガイド孔１１ｇ及び１１ｈの深さは、ガイドピン２１ａ，２１ｂの長さの半分よりも僅かに短い。これにより、ガイドピン２１ａ，２１ｂの端部をガイド孔１１ｇ及び１１ｈの閉塞部に当接させて、フェルール２Ａ，２Ｂの両端面１１ａの間隔を規定することができる。
【００３５】
以上に説明した、本実施形態の光結合構造１Ａ及びフェルール２Ａ，２Ｂによって得られる効果について説明する。本実施形態のフェルール２Ａ，２Ｂ若しくは光結合構造１Ａは、フェルール２Ａの端面１１ａとフェルール２Ｂの端面１１ａとの間隔を規定する構造を備える（例えば図８〜図１０を参照）。これにより、フェルール２Ａ，２Ｂの端面１１ａの間に所定の間隔を容易に設けることができる。従って、非接触の光結合構造を実現し、端面１１ａの清掃を容易に（或いは清掃不要に）することができる。また、ＰＣ方式と異なり、接続に大きな力を必要とせずに、複数本の光ファイバ１０を同時に接続することができる。
【００３６】
また、フェルール２Ａ，２Ｂでは、端面１１ａのうち少なくとも光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１と交わる領域１１ａａの法線ベクトルＶ１が、光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１（すなわち光ファイバ１０の光軸）に対して方向Ａ３に傾いており、且つ、端面１１ａにおいて、一対のガイド孔１１ｇ，１１ｈの中心を結ぶ直線Ｅ１に対して光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１が同方向にずれている。言い換えると、一方のフェルール２Ａにおいて、端面１１ａのうち少なくとも光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１と交わる領域１１ａａの法線ベクトルＶ１が、光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１に対して方向Ａ３に傾いており、他方のフェルール２Ｂにおいて、端面１１ａのうち少なくとも光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１と交わる領域１１ａａが、一方のフェルール２Ａの領域１１ａａと略平行である。そして、フェルール２Ａの光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１と、フェルール２Ｂの光ファイバ保持孔１３の中心軸線Ｃ１とが方向Ａ３に互いにずれている。これらにより、端面１１ａにおける反射戻り光を低減できるとともに、端面１１ａにおける光路の屈折を考慮して光結合を好適に実現できる。
【００３７】
また、当接面１４、端面１１ａ、及び当接面１４と端面１１ａとの間のいずれにもレンズ構造が含まれていないので、光路上に存在する光学要素の数を少なくできる。これにより、光接続損失を抑えることができるとともに、調芯工程を容易化し、製造工程を少なくしてコストを低く抑えることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、光ファイバ１０の先端面１０ｃを当接面１４に当接させ、フェルール２Ａ，２Ｂの端面１１ａを介して光の入出射を行っている。仮に、光ファイバ１０の先端面１０ｃが端面１１ａにおいて露出している場合、反射戻り光を低減するために先端面１０ｃを斜めに研磨する必要が生じる。しかし、先端面１０ｃに近づくに従ってＭＦＤが徐々に大きくなる光ファイバ１０の場合、先端面１０ｃを研磨すると先端面１０ｃにおけるＭＦＤが不明となり、光結合効率が低下するおそれがある。これに対し、本実施形態の構成によれば、そのような構造の光ファイバ１０であっても、光結合効率を維持しながら反射戻り光を効果的に低減することができる。
【００３９】
また、本実施形態のように、フェルール２Ａ，２Ｂは、光ファイバ保持孔１３を複数有してもよい。本実施形態のフェルール２Ａ，２Ｂによれば、そのような場合であっても、大きな力を必要とせずに相手側フェルールとの接続を行うことができる。
【００４０】
本発明によるフェルール、光コネクタ、及び光結合構造は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態ではフェルール２Ａ，２Ｂの端面１１ａ間の隙間は空気で満たされているが、屈折率が一定の媒質であれば空気に限られない。また、上記実施形態では多芯フェルールに本発明を適用しているが、単芯フェルールにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１Ａ…光結合構造、２Ａ，２Ｂ…フェルール、１０…光ファイバ、１０ａ…光ファイバ心線、１０ｂ…樹脂被覆、１０ｃ…先端面、１０ｄ…コア、１０ｅ…クラッド、１１ａ…端面、１１ｂ…後端面、１１ｃ，１１ｄ…側面、１１ｅ…底面、１１ｆ…上面、１１ｇ，１１ｈ…ガイド孔、１１ｉ…凸部、１２…導入孔、１３…光ファイバ保持孔、１４…当接面、２１ａ，２１ｂ…ガイドピン、２２…スペーサ、Ａ１…接続方向、Ｃ１…中心軸線、Ｅ１…直線、Ｌ１…光、Ｖ１…法線ベクトル。
【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】
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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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