JP2010286661A - Fiber array and optical connector including the same - Google Patents

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Osamu Shimakawa
修 島川
Tomohiko Kanie
智彦 蟹江
Hideyori Sasaoka
英資 笹岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber array or the like including a structure for effectively restraining increase in splice loss in optically connecting a plurality of single core fibers to a multi-core fiber having a plurality of cores. <P>SOLUTION: The fiber array includes: a holding member 100 having a plurality of through-holes 101; and the plurality of single core fibers 30. Each of the plurality of through-holes 101 in the holding member 100 is disposed to align with the core array in a light emitting edge of the multi-core fiber 50 as a connection object. In each of the plurality of single core fibers 30, a tip 300 including an edge 30a is reduced in diameter by etching, and the tip 300 of each single core fiber 30 is inserted in the corresponding through-hole 101 of the holding member 100. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光通信システムの一部に適用可能なマルチコアファイバに対し複数の単一コアファイバを効率的に接続するための構造に関するものである。   The present invention relates to a structure for efficiently connecting a plurality of single-core fibers to a multi-core fiber applicable to a part of an optical communication system.

従来、１つの送信局と複数の加入者との間の光通信を可能にするＦＴＴＨ（Fiber To The Home）サービスを提供するため、例えば図７示されたように、多段の光スプリッタを介在させることで１本の光ファイバを各加入者が共有する、いわゆるＰＯＮ（Passive Optical Network）システムが実現されている。   Conventionally, in order to provide an FTTH (Fiber To The Home) service that enables optical communication between one transmitting station and a plurality of subscribers, for example, as shown in FIG. 7, a multi-stage optical splitter is interposed. Thus, a so-called PON (Passive Optical Network) system is realized in which each subscriber shares one optical fiber.

すなわち、図７に示されたＰＯＮシステムは、インターネットなどの既存の通信システムの最終中継局である端局１（送信局）と、端局１と加入者宅２（加入者）との間に敷設された光ファイバ網とを備える。この光ファイバ網は、分岐点として設けられたクロージャー（光スプリッタ３０を含む）と、端局１からクロージャーまでの光通信回線１２と、クロージャーから各加入者宅２までの光通信回線３１から構成されている。   That is, the PON system shown in FIG. 7 is between the terminal station 1 (transmitting station), which is the final relay station of an existing communication system such as the Internet, and between the terminal station 1 and the subscriber home 2 (subscriber). And an installed optical fiber network. This optical fiber network includes a closure (including an optical splitter 30) provided as a branch point, an optical communication line 12 from the terminal station 1 to the closure, and an optical communication line 31 from the closure to each subscriber home 2. Has been.

上記端局１は、局側終端装置１０（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と、ＯＬＴ１０からの多重化信号を分岐する光スプリッタ１１を備える。一方、上記加入者宅２には、加入者側終端装置２０（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が設けられている。また、端局１と加入者宅２との間に敷設されている光ファイバ網の分岐点としてのクロージャーには、少なくとも、到達した多重化信号をさらに分岐するための光スプリッタ３０や、サービス内容を制限するための波長選択フィルタなどが配置されている。   The terminal station 1 includes a station-side terminal device 10 (OLT: Optical Line Terminal) and an optical splitter 11 that branches a multiplexed signal from the OLT 10. On the other hand, the subscriber's home 2 is provided with a subscriber-side terminal device 20 (ONU: Optical Network Unit). In addition, the closure as a branching point of the optical fiber network laid between the terminal station 1 and the subscriber's home 2 includes at least an optical splitter 30 for further branching the multiplexed signal that has arrived, and service contents A wavelength selection filter or the like for limiting the frequency is arranged.

以上のように、図７に示されたＰＯＮシステムでは、端局１内に光スプリッタ１１が設けられるとともに、光ファイバ網上に配置されたクロージャー内にも光スプリッタ３０が設けられているので、１つの局側終端装置１０からは複数の加入者に対してＦＴＴＨサービスの提供が可能になっている。   As described above, in the PON system shown in FIG. 7, the optical splitter 11 is provided in the terminal station 1 and the optical splitter 30 is also provided in the closure arranged on the optical fiber network. One station-side terminal device 10 can provide FTTH service to a plurality of subscribers.

しかしながら、上述のように多段の光スプリッタを介することで複数の加入者が一本の光ファイバを共有するＰＯＮシステムでは、輻輳制御（Congestion Control）や受信ダイナミックレンジの確保など、将来的な伝送容量の増加に対して技術的課題を抱えているのは事実である。本技術的課題（輻輳制御・ダイナミックレンジの確保など）を解決する手段の一つとして、ＳＳ（Single Star）システムへの移行が考えられる。ＳＳシステムへ移行する場合は、局内側においてファイバ心数がＰＯＮシステムに対して増大するため、局内側光ケーブルにおいて極細径化・超高密度化が必須となる。極細径・超高密度化用の光ファイバとしては、マルチコアファイバが好適である。   However, in a PON system in which a plurality of subscribers share a single optical fiber through multistage optical splitters as described above, future transmission capacity such as congestion control (Congestion Control) and securing of a receiving dynamic range, etc. It is true that there is a technical challenge against this increase. As a means for solving this technical problem (congestion control, securing a dynamic range, etc.), a transition to an SS (Single Star) system can be considered. When migrating to the SS system, the number of fiber cores on the inner side of the station increases with respect to the PON system. Therefore, it is essential to make the diameter and the ultra-high density of the optical cable inside the station. A multi-core fiber is suitable as the optical fiber for ultra-fine diameter and ultra-high density.

例えば、マルチコアファイバとして、特許文献１に開示された光ファイバは、その断面において二次元に配置された7個以上のコアを有する。また、特許文献２には、複数のコアが一直線上に並列された光ファイバが開示されており、光導波路・半導体光集積素子との接続が容易になる旨、記載されている。   For example, as a multi-core fiber, the optical fiber disclosed in Patent Document 1 has seven or more cores arranged two-dimensionally in its cross section. Patent Document 2 discloses an optical fiber in which a plurality of cores are aligned in a straight line, and it is described that connection with an optical waveguide / semiconductor optical integrated device is facilitated.

特開平０５−３４１１４７号公報JP 05-341147 A 特開平１０−１０４４４３号公報JP-A-10-104443

発明者らは、上述の従来技術について検討した結果、以下のような課題を発見した。   The inventors have found the following problems as a result of examining the above-described conventional technology.

すなわち、特許文献１に記載されたマルチコアファイバは、送信端や受信端において、光デバイス等との接続が困難になる。これは、特許文献２にも記載されている通り、通常製造される光導波路、半導体光集積素子等の光学デバイスは、一次元に複数の光送受信要素（発光エリア又は受光エリア）が配列されているのが一般的であり、このような光デバイスを、その断面において複数のコアが二次元に配置されているマルチコアファイバ（以下、この配置状態を二次元コア配列という）に光学的に結合させることは困難であった。   That is, the multicore fiber described in Patent Document 1 is difficult to connect to an optical device or the like at the transmission end or the reception end. As described in Patent Document 2, an optical device such as an optical waveguide or a semiconductor optical integrated device that is normally manufactured has a plurality of optical transmission / reception elements (light emitting area or light receiving area) arranged in one dimension. In general, such an optical device is optically coupled to a multi-core fiber in which a plurality of cores are two-dimensionally arranged in the cross section (hereinafter, this arrangement state is referred to as a two-dimensional core array). It was difficult.

また、特許文献２に記載されたマルチコアファイバは、一次元配列された光送受信要素との光学的な接続を目的としているため、コアは一次元に配列されている。この場合、当該マルチコアファイバ一本当りのコア数を大幅に増加させることが困難であるため、光伝送路としての利用はできない。   In addition, since the multi-core fiber described in Patent Document 2 is intended for optical connection with a one-dimensionally arranged optical transmission / reception element, the cores are arranged one-dimensionally. In this case, since it is difficult to significantly increase the number of cores per multi-core fiber, it cannot be used as an optical transmission line.

一方で、ＦＴＴＨにおいて加入者の増加に伴いファイバ芯数も増加するため局内のファイバ収納スペースを圧迫しているのも事実であり、一次元コア配列を有するマルチコアファイバ、二次元コア配列を有するマルチコアファイバの何れに関しても、その利用要求が高まってくることは容易に想像できる。   On the other hand, in FTTH, the number of fiber cores increases as the number of subscribers increases, so it is also true that the fiber storage space in the station is being pressed, and a multi-core fiber having a one-dimensional core arrangement and a multi-core having a two-dimensional core arrangement. It can be easily imagined that the demand for using any of the fibers will increase.

しかしながら、上述のような複数のコアを有するマルチコアファイバへの接続対象として想定されるネットワーク資源、例えば一般の光学機器などは、単一コアファイバを介して局と接続することを前提にしているのが現状であり、このことが技術的な課題となる。すなわち、マルチコアファイバと複数の単一コアファイバとの接続を考えると、マルチコアファイバのコア間隔と各単一コアファイバの外径とが大きく異なるため、直接マルチコアファイバと複数の単一コアファイバを接続することは困難であった。この場合、図８に示されたように、マルチコアファイバ５０と接続されるべき複数の単一コアファイバ３０との間に配列変換器５５を配置し、複数の単一コアファイバ３０に接続できるように、一旦コア間隔を拡大させておく構成が考えられる。ところが、このような接続構成が採用されると、接続構成自体の複雑化を招くだけでなく、接続損失も増大してしまう。   However, network resources that are assumed to be connected to a multi-core fiber having a plurality of cores as described above, such as general optical equipment, are premised on being connected to a station via a single core fiber. However, this is a technical issue. In other words, considering the connection between a multi-core fiber and multiple single-core fibers, the core spacing of the multi-core fibers and the outer diameter of each single-core fiber differ greatly, so the multi-core fiber and multiple single-core fibers are directly connected. It was difficult to do. In this case, as shown in FIG. 8, the array converter 55 is arranged between the multi-core fiber 50 and the plurality of single-core fibers 30 to be connected so that the multi-core fiber 50 can be connected to the plurality of single-core fibers 30. In addition, a configuration in which the core interval is once expanded is conceivable. However, when such a connection configuration is adopted, not only the connection configuration itself becomes complicated, but also the connection loss increases.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、複数のコアを有するマルチコアファイバに対して複数の単一コアファイバを光学的に接続する際に、接続損失の増加を効果的に抑制するための構造を備えたファイバアレイ及びそれを含む光コネクタを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and increases the connection loss when optically connecting a plurality of single-core fibers to a multi-core fiber having a plurality of cores. An object of the present invention is to provide a fiber array having a structure for effectively suppressing and an optical connector including the same.

本発明は、それぞれが個別に光導波路として機能する複数のコア有するマルチコアファイバと、複数の単一コアファイバとの効率的な接続を可能にするための構造を備えたファイバアレイ等に関し、上述の課題を解決するため、接続対象であるマルチコアファイバの光出射端面に固定される保持部材と、複数の単一コアファイバを備える。   The present invention relates to a multi-core fiber having a plurality of cores each individually functioning as an optical waveguide, and a fiber array having a structure for enabling efficient connection between a plurality of single-core fibers, etc. In order to solve the problem, a holding member fixed to a light emitting end face of a multicore fiber to be connected and a plurality of single core fibers are provided.

具体的に、保持部材は、マルチコアファイバの光出射端面に対面する第１端面と、この第１端面と対向する第２端面と、これら第１及び第２端面間を連絡する複数の貫通孔を有する。なお、これら複数の貫通孔は、接続対象であるマルチコアファイバの光出射端面におけるコア配列（一次元配列、二次元配列の何れでもよい）に一致するよう配置されている。複数の単一コアファイバそれぞれにおいて、端面を含む先端部分は、残りの部分の外径よりも細くなるよう整形されており、各単一コアファイバの先端部分が保持部材の対応する貫通孔に挿入されている。このように複数の単一コアファイバそれぞれの先端部分を細径化することにより、マルチコアファイバの光出射端面に対面する保持部材の第１端面において、単一コアファイバの光入射端面の間隔を、マルチコアファイバの光出射端面におけるコア間隔に一致させることが可能になる。   Specifically, the holding member includes a first end face facing the light emitting end face of the multi-core fiber, a second end face facing the first end face, and a plurality of through holes communicating between the first and second end faces. Have. The plurality of through holes are arranged so as to coincide with the core arrangement (either one-dimensional arrangement or two-dimensional arrangement) on the light emitting end face of the multi-core fiber to be connected. In each of the plurality of single core fibers, the tip portion including the end face is shaped to be thinner than the outer diameter of the remaining portion, and the tip portion of each single core fiber is inserted into the corresponding through hole of the holding member. Has been. In this way, by reducing the diameter of each tip portion of the plurality of single core fibers, the distance between the light incident end faces of the single core fibers at the first end face of the holding member facing the light emitting end face of the multicore fiber is It becomes possible to make it correspond with the core space | interval in the light-projection end surface of a multi-core fiber.

本発明に係るファイバアレイにおいて、保持部材は、第１端面から第２端面に向かって見たとき、その外周形状が非点対称であるのが好ましい。すなわち、保持部材の側面は、少なくとも一部に平坦な面を含むのが好ましい。この構成によれば、ガイド部材等への当該ファイバアレイの設置が容易になるとともに、保持部材における貫通孔配列の確認が容易になる。   In the fiber array according to the present invention, it is preferable that the holding member has an asymmetrical outer shape when viewed from the first end surface toward the second end surface. That is, the side surface of the holding member preferably includes a flat surface at least partially. According to this configuration, the fiber array can be easily installed on the guide member and the like, and the through hole arrangement in the holding member can be easily confirmed.

なお、本発明に係るファイバアレイにおいて、複数の単一コアファイバそれぞれの先端部分に対する細径処理は、マルチコアファイバのコア外径よりも太いコア外径を持つ各単一コアファイバをその長手方向に延伸するか、マルチコアファイバのコア外径と同じコア外径を持つ一方でクラッド外径が細い各単一コアファイバを予め製造するか、あるいは、各単一コアファイバの表面をエッチングするのが現実的である。また、保持部材は、キャピラリを含むのが好ましい。   In the fiber array according to the present invention, the thinning process for the tip portion of each of the plurality of single core fibers is performed in the direction of the length of each single core fiber having a core outer diameter larger than the core outer diameter of the multicore fiber. It is a reality that each single-core fiber that is drawn or has the same core outer diameter as that of the multi-core fiber but has a thin cladding outer diameter is manufactured in advance, or the surface of each single-core fiber is etched. Is. The holding member preferably includes a capillary.

本発明に係る光コネクタは、上述のような構造を有するファイバアレイ（本発明に係るファイバアレイ）と、このファイバアレイのうち少なくとも保持部材を所定位置に収納する空間を有するスリーブを備える。   An optical connector according to the present invention includes a fiber array having the above-described structure (a fiber array according to the present invention) and a sleeve having a space for storing at least a holding member in a predetermined position in the fiber array.

本発明に係るファイバアレイ及び光コネクタによれば、マルチコアファイバの光出射端におけるコア配列に一致するよう、複数の単一コアファイバの光入射端を配置させることが可能になり、マルチコアファイバにおけるコア間隔を変更するための新たな構成は必要がない。そのため、マルチコアファイバに対する複数の単一コアファイバの光学的接続において、接続損失増加の効果的な抑制が可能になる。   According to the fiber array and the optical connector according to the present invention, it is possible to arrange the light incident ends of a plurality of single core fibers so as to match the core arrangement at the light exit end of the multicore fiber. There is no need for a new configuration for changing the interval. Therefore, it is possible to effectively suppress an increase in connection loss in optical connection of a plurality of single core fibers to a multicore fiber.

本発明に係るファイバアレイの一実施形態の構成及びその使用例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of one Embodiment of the fiber array which concerns on this invention, and its usage example. 本発明に係るファイバアレイの一実施形態の各部の構成及びその製造工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of each part of one Embodiment of the fiber array which concerns on this invention, and its manufacturing process. 本発明に係るファイバアレイに適用可能なキャピラリ（保持部材）の変形例を説明するための展開図である。It is an expanded view for demonstrating the modification of the capillary (holding member) applicable to the fiber array which concerns on this invention. 本発明に係るファイバアレイと二次元コア配列を有するマルチコアファイバとの接続作業（コア調芯作業）を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the connection operation | work (core alignment operation | work) of the fiber array which concerns on this invention, and the multi-core fiber which has a two-dimensional core arrangement | sequence. 本発明に係るファイバアレイに適用可能なキャピラリ（保持部材）の変形例を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the modification of the capillary (holding member) applicable to the fiber array which concerns on this invention. 本発明に係る光コネクタの一実施形態の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of one Embodiment of the optical connector which concerns on this invention. 従来の光通信システム（ＰＯＮシステム）の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional optical communication system (PON system). 従来技術の課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subject of a prior art.

以下、本発明に係るファイバアレイ及び光コネクタの各実施形態を、図１〜図６を参照しながら詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of a fiber array and an optical connector according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、本発明に係るファイバアレイの一実施形態の構成及びその使用例を説明するための図である。本実施形態に係るファイバアレイは、図１に示されたように、それぞれが個別に光導波路として機能する複数のコア５１有するマルチコアファイバ５０と、複数の単一コアファイバ３０との効率的な接続を可能にするための構造を備える。なお、図１において、マルチコアファイバ５０におけるコア配列は、二次元であるが、もちろん一次元配列であってもよい。   FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of an embodiment of a fiber array according to the present invention and an example of its use. As shown in FIG. 1, the fiber array according to this embodiment efficiently connects a multi-core fiber 50 having a plurality of cores 51 each individually functioning as an optical waveguide and a plurality of single-core fibers 30. The structure for enabling is provided. In FIG. 1, the core arrangement in the multi-core fiber 50 is two-dimensional, but it may of course be a one-dimensional arrangement.

具体的に、本実施形態に係るファイバアレイは、接続対象であるマルチコアファイバ５０の光出射端面に接着剤等で固定される保持部材としてのキャピラリ１００と、複数の単一コアファイバ３０を備える。キャピラリ１００は、マルチコアファイバ５０の光出射端面に対面する第１端面１００ａと、この第１端面１００ａと対向する第２端面１００ｂと、これら第１端面１００ａと第２端面１００ｂの間を連絡する複数の貫通孔１０１を有する。なお、これら複数の貫通孔１０１は、第１端面１０１ａ上において、接続対象であるマルチコアファイバ５０の光出射端面におけるコア配列（一次元配列、二次元配列の何れでもよい）に一致するよう配置されている。また、図１において、キャピラリ１００は、単一コアファイバ３０の挿入状態が確認できるように、一部破断図で示されている。   Specifically, the fiber array according to the present embodiment includes a capillary 100 as a holding member fixed to the light emitting end face of the multi-core fiber 50 to be connected with an adhesive or the like, and a plurality of single core fibers 30. The capillary 100 includes a first end face 100a facing the light emitting end face of the multi-core fiber 50, a second end face 100b facing the first end face 100a, and a plurality of the first end face 100a and the second end face 100b communicating with each other. Through-hole 101. The plurality of through holes 101 are arranged on the first end face 101a so as to coincide with the core arrangement (either one-dimensional arrangement or two-dimensional arrangement) on the light emitting end face of the multi-core fiber 50 to be connected. ing. Further, in FIG. 1, the capillary 100 is shown in a partially broken view so that the insertion state of the single core fiber 30 can be confirmed.

一方、複数の単一コアファイバ３０それぞれにおいて、端面３０ａを含む先端部分３００は、残りの部分の外径よりも細くなるよう整形されており、各単一コアファイバ３０の先端部分３００がキャピラリ１００の対応する貫通孔１０１に挿入されている。これは、複数の単一コアファイバ３０の一般的な外径（クラッド径）が１２５μｍ以上であるため、マルチコアファイバ５０の光出射端面におけるコア間隔に一致する間隔で、これら複数の単一コアファイバ３０の光入射端面３０ａが配置できないためである。   On the other hand, in each of the plurality of single core fibers 30, the tip portion 300 including the end face 30a is shaped to be thinner than the outer diameter of the remaining portion, and the tip portion 300 of each single core fiber 30 is formed into the capillary 100. Are inserted into the corresponding through holes 101. This is because the general outer diameter (cladding diameter) of the plurality of single-core fibers 30 is 125 μm or more, and therefore, the plurality of single-core fibers are arranged at an interval that matches the core interval on the light exit end face of the multi-core fiber 50. This is because the 30 light incident end faces 30a cannot be arranged.

次に、本実施形態に係るファイバアレイの製造工程を、図２を参照しながら説明する。   Next, the manufacturing process of the fiber array according to this embodiment will be described with reference to FIG.

まず、図２（ａ）の展開図に示されたような、複数の貫通孔１０１が形成されたキャピラリ１００が用意される。このキャピラリ１００において、複数の貫通孔１０１それぞれの、第１端面１００ａ上における開口位置は、第１端面１００ａに対面するマルチコアファイバ５０の光出射端面におけるコア配列に一致している。また、複数の貫通孔１０１の第２端面１００ｂ上における開口位置も、第１端面１００ａ上における開口位置と一致している。   First, a capillary 100 having a plurality of through holes 101 as shown in the development view of FIG. 2A is prepared. In the capillary 100, the opening positions of the plurality of through holes 101 on the first end face 100a coincide with the core arrangement on the light emitting end face of the multi-core fiber 50 facing the first end face 100a. In addition, the opening positions of the plurality of through holes 101 on the second end face 100b also coincide with the opening positions on the first end face 100a.

ここで、キャピラリ１００は、ガラス材料からなるが、構成材料自体は、セラミック、金属、樹脂などの材質であってもよい。また、このキャピラリ１００は、金型を用いて一体成型されてもよい。複数の貫通孔１０１は、機械加工、レーザ加工などにより、第１端面１００ａと第２端面１００ｂとの間を連絡するようにキャピラリ１００内に形成される。   Here, the capillary 100 is made of a glass material, but the constituent material itself may be a material such as ceramic, metal, or resin. The capillary 100 may be integrally formed using a mold. The plurality of through holes 101 are formed in the capillary 100 so as to communicate between the first end surface 100a and the second end surface 100b by machining, laser processing, or the like.

複数の単一コアファイバ３０それぞれは、通常、１２５μｍ以上のクラッド径を有しており、マルチコアファイバ５０の光出射端面上におけるコア間隔と比較して、このクラッド径はかなり大きい。そのため、そのままのサイズでは複数の単一コアファイバ３０をキャピラリ１００内に高密度に配列させることはできない。そこで、図２（ｂ）に示されたように、複数の単一コアファイバ３０のそれぞれにおいて、端面（光入射端面）３０ａを先端部分３００は、クラッド部分の表面をフッ酸でエッチングすることにより細径化（例えば、直径３０μｍまで）することで、第１端面１００ａにおいて隣接する光入射端面３０ａ間の距離を低減させている。もちろん、ファイバ製造時から外径が細径化された単一コアファイバが適用されてもよいし、マルチコアファイバ５０のコア径よりも太いコア外径を有する単一コアファイバの先端部分をファイバ製造後に延伸してもよい。   Each of the plurality of single core fibers 30 usually has a cladding diameter of 125 μm or more, and this cladding diameter is considerably larger than the core interval on the light emitting end face of the multicore fiber 50. Therefore, a plurality of single core fibers 30 cannot be arranged in the capillary 100 with a high density as it is. Therefore, as shown in FIG. 2B, in each of the plurality of single core fibers 30, the end face (light incident end face) 30a is etched by the tip portion 300, and the surface of the clad portion is etched by hydrofluoric acid. By reducing the diameter (for example, up to a diameter of 30 μm), the distance between the adjacent light incident end faces 30a in the first end face 100a is reduced. Of course, a single-core fiber having a reduced outer diameter may be applied from the time of fiber manufacture, or the tip portion of a single-core fiber having a core outer diameter that is thicker than the core diameter of the multi-core fiber 50 may be used for fiber manufacture. You may extend | stretch later.

以上のように先端部分３００に細径処理が施された複数の単一コアファイバ３０それぞれは、図２（ｃ）に示されたように、キャピラリ１００に形成された複数の貫通孔１０１のうち対応する一つに、その先端部分３００が挿入されることで、キャピラリ１００に固定される。具体的には、キャピラリ１００に形成された複数の貫通孔１０１それぞれは、細径化された単一コアファイバ３０の先端部分３００の外径よりも僅かに大きく設定されている。そのため、貫通孔１０１の内壁面と先端部分３００の外周面との間の空間内に接着剤を注入することにより、複数の単一コアファイバ３０それぞれが、先端部分３００を対応する貫通孔１０１に挿入された状態で保持される。   As shown in FIG. 2C, each of the plurality of single core fibers 30 whose tip portion 300 has been subjected to the narrow diameter process is formed of the plurality of through holes 101 formed in the capillary 100 as described above. Correspondingly, the distal end portion 300 is inserted and fixed to the capillary 100. Specifically, each of the plurality of through-holes 101 formed in the capillary 100 is set to be slightly larger than the outer diameter of the distal end portion 300 of the single core fiber 30 having a reduced diameter. Therefore, by injecting an adhesive into the space between the inner wall surface of the through hole 101 and the outer peripheral surface of the tip portion 300, each of the plurality of single core fibers 30 causes the tip portion 300 to correspond to the corresponding through hole 101. It is held in the inserted state.

なお、キャピラリ１００の第１端面１００ａは、マルチコアファイバ５０の光出射端面と光コネクタなどを介して面接合されたり、接着剤を介して調芯接合される。そのため、この第１端面１００ａと、各単一コアファイバ３０の端面３０ａとが互いに一致するように研磨される。   The first end surface 100a of the capillary 100 is surface-bonded to the light emitting end surface of the multi-core fiber 50 via an optical connector or the like, or is aligned and bonded via an adhesive. Therefore, the first end face 100a and the end face 30a of each single core fiber 30 are polished so as to coincide with each other.

以上の各工程を経て得られた本実施形態に係るファイバアレイによれば、接続対象であるマルチコアファイバ５０の光出射端面上におけるコア間隔と、キャピラリ１００の第１端面１００ａ上における複数の単一コアファイバ３０それぞれの光入射端面３０ａの間隔を、配列変換器等の接続損失の発生要因を介することなく、一致させることが可能になる。   According to the fiber array according to the present embodiment obtained through the above steps, the core interval on the light emitting end face of the multi-core fiber 50 to be connected and a plurality of single points on the first end face 100a of the capillary 100 are obtained. It is possible to match the intervals between the light incident end faces 30a of the core fibers 30 without using connection loss generation factors such as an array converter.

上述のキャピラリ１００では、複数の貫通孔１０１が平行に形成されていたため、第１端面１００ａと第２端面１００ｂとの間に、貫通孔１０１の間隔は一致していたが、これら貫通孔の形成位置等を任意に変更することにより、当該キャピラリを、単に保持部材として機能させるだけでなく、コア配列及びコア間隔を任意に変更できる配列変換器として機能させることも可能である。なお、図３は、本発明に係るファイバアレイに適用可能なキャピラリ（保持部材）の変形例を説明するための展開図である。   In the capillary 100 described above, since the plurality of through holes 101 are formed in parallel, the interval between the through holes 101 is the same between the first end surface 100a and the second end surface 100b. By arbitrarily changing the position or the like, it is possible to cause the capillary not only to function as a holding member but also to function as an array converter that can arbitrarily change the core array and the core interval. FIG. 3 is a developed view for explaining a modification example of capillaries (holding members) applicable to the fiber array according to the present invention.

例えば、図３（ａ）には、二次元コア配列の変換機能を有するキャピラリ１１０の構成が示され、図３（ｂ）には、コア間隔の変換機能を有するキャピラリ１２０の構成が示されている。   For example, FIG. 3A shows a configuration of a capillary 110 having a two-dimensional core array conversion function, and FIG. 3B shows a configuration of a capillary 120 having a core interval conversion function. Yes.

具体的に、図３（ａ）に示されたキャピラリ１１０は、マルチコアファイバ５０の光出射端面に対面する第１端面１１０ａと、この第１端面１１０ａと対向する第２端面１１０ｂと、これら第１端面１１０ａと第２端面１１０ｂの間を連絡する複数の貫通孔１１１を有する。第１端面１１０ａ上において、貫通孔１１１の開口位置は、接続対象であるマルチコアファイバ５０の光出射端面におけるコア配列に一致している。一方、第２端面１１０ｂ上において、貫通孔１１１の開口位置は、直線Ｌ上に配置されている。この構成により、当該キャピラリ１１０は、二次元コア配列を一次元コア配列に変換する配列変換器として機能し得る。なお、このキャピラリ１１０の構成材料、貫通孔１１１の製造方法は、図２（ａ）に示されたキャピラリ１００と同様である。   Specifically, the capillary 110 shown in FIG. 3A includes a first end face 110a facing the light emitting end face of the multi-core fiber 50, a second end face 110b facing the first end face 110a, and the first end face 110a. A plurality of through holes 111 communicating between the end face 110a and the second end face 110b are provided. On the 1st end surface 110a, the opening position of the through-hole 111 corresponds with the core arrangement | sequence in the light-projection end surface of the multi-core fiber 50 which is a connection object. On the other hand, the opening position of the through hole 111 is arranged on the straight line L on the second end face 110b. With this configuration, the capillary 110 can function as an array converter that converts a two-dimensional core array into a one-dimensional core array. The constituent material of the capillary 110 and the manufacturing method of the through hole 111 are the same as those of the capillary 100 shown in FIG.

図３（ｂ）に示されたキャピラリ１２０は、マルチコアファイバ５０の光出射端面に対面する第１端面１２０ａと、この第１端面１２０ａと対向する第２端面１２０ｂと、これら第１端面１２０ａと第２端面１２０ｂの間を連絡する複数の貫通孔１２１を有する。第１端面１２０ａ上において、貫通孔１２１の開口位置は、接続対象であるマルチコアファイバ５０の光出射端面におけるコア配列に一致している。すなわち、第１端面１２０ａ上における貫通孔１２１の間隔はＷ１である。一方、第２端面１２０ｂ上において、貫通孔１２１の開口位置は、間隔Ｗ２（＞Ｗ１）となるように配置されている。この構成により、当該キャピラリ１２０は、第１端面１２０ａ（光入射側）におけるコア間隔と第２端面１２０ｂ（光出射側）におけるコア間隔を任意に変更可能な配列変換器として機能し得る。なお、このキャピラリ１２０の構成材料、貫通孔１２１の製造方法は、図２（ａ）に示されたキャピラリ１００と同様である。   The capillary 120 shown in FIG. 3B includes a first end face 120a facing the light emitting end face of the multi-core fiber 50, a second end face 120b facing the first end face 120a, the first end face 120a and the first end face 120a. A plurality of through-holes 121 communicating between the two end faces 120b are provided. On the 1st end surface 120a, the opening position of the through-hole 121 corresponds with the core arrangement | sequence in the light-projection end surface of the multi-core fiber 50 which is a connection object. That is, the interval between the through holes 121 on the first end face 120a is W1. On the other hand, on the second end surface 120b, the opening positions of the through holes 121 are arranged so as to be the interval W2 (> W1). With this configuration, the capillary 120 can function as an array converter that can arbitrarily change the core interval on the first end surface 120a (light incident side) and the core interval on the second end surface 120b (light emission side). The constituent material of the capillary 120 and the manufacturing method of the through hole 121 are the same as those of the capillary 100 shown in FIG.

次に、本実施形態に係るファイバアレイと、二次元コア配列を有するマルチコアファイバとの接続作業（コア調芯作業）を、図４を参照しながら説明する。   Next, a connection operation (core alignment operation) between the fiber array according to the present embodiment and a multicore fiber having a two-dimensional core array will be described with reference to FIG.

図４に示されたように、接続対象であるマルチコアファイバ５０は所定のガイド部材５００上に設置される。その際、マルチコアファイバ５０は、図中の矢印Ｓ１で示された外周方向に回転可能な状態で設置される。一方、当該ファイバアレイ１００もガイド部材６００上に設置される。   As shown in FIG. 4, the multi-core fiber 50 to be connected is installed on a predetermined guide member 500. At that time, the multi-core fiber 50 is installed in a state of being rotatable in the outer peripheral direction indicated by the arrow S1 in the drawing. On the other hand, the fiber array 100 is also installed on the guide member 600.

当該ファイバアレイ１００とマルチコアファイバ５０との調芯作業は、これらファイバアレイ１００の第１端面１００ａと、マルチコアファイバ５０の光出射端面とを接着剤７０（例えば、紫外線硬化樹脂）を介して突き合わせた状態で、マルチコアファイバ５０の光入射端側からも似た光を入射する一方、ファイバアレイ１００側で到達したモニタ光の光パワーを測定しながら行われる。ファイバアレイ１００側では、複数の単一コアファイバ３０のうち２本の単一コアファイバ３０のみを受光素子（ＰＤ）６０ａ、６０ｂによりモニタすればよい。調芯作業自体は、ＰＤ６０ａ、６０ｂそれぞれの出力を、マルチコアファイバ５０を矢印Ｓ１で示された外周方向に回転させながら、
調芯後、突き合わされたファイバアレイ１００の第１端面１００ａとマルチコアファイバ５０の光出射端面との間の接着剤を硬化させることにより（例えば、接着剤が紫外線硬化樹脂の場合には紫外線照射）、当該ファイバアレイ１００とマルチコアファイバ５０とを接着固定する In the alignment operation between the fiber array 100 and the multi-core fiber 50, the first end face 100a of the fiber array 100 and the light emitting end face of the multi-core fiber 50 are abutted through an adhesive 70 (for example, an ultraviolet curable resin). In this state, similar light is also incident from the light incident end side of the multi-core fiber 50, while the optical power of the monitor light reaching the fiber array 100 side is measured. On the fiber array 100 side, only two single core fibers 30 among the plurality of single core fibers 30 may be monitored by the light receiving elements (PD) 60a and 60b. In the alignment work itself, the outputs of the PDs 60a and 60b are rotated while rotating the multi-core fiber 50 in the outer circumferential direction indicated by the arrow S1,
After alignment, the adhesive between the first end face 100a of the fiber array 100 and the light exit end face of the multi-core fiber 50 is cured (for example, ultraviolet irradiation when the adhesive is an ultraviolet curable resin). The fiber array 100 and the multi-core fiber 50 are bonded and fixed.

図５は、本実施形態に係るファイバアレイに適用可能なキャピラリの変形例を説明するための斜視図である。上述のように、ファイバアレイ１００は、マルチコアファイバ５０との調芯作業の際にガイド部材６００に設置される。そのため、キャピラリ１００は、ガイド部材６００に対する設置状態を維持するための構造を備えるのが好ましい。すなわち、キャピラリ１００は、第１端面１００ａから第２端面１００ｂに向かって見たとき、その外周形状が非点対称であるのが好ましい。具体的には、キャピラリ１００の側面は、少なくとも一部が平坦に整形されているのが好ましい。   FIG. 5 is a perspective view for explaining a modified example of the capillary applicable to the fiber array according to the present embodiment. As described above, the fiber array 100 is installed on the guide member 600 during the alignment operation with the multi-core fiber 50. Therefore, the capillary 100 preferably has a structure for maintaining the installation state with respect to the guide member 600. That is, it is preferable that the outer periphery shape of the capillary 100 is astigmatic when viewed from the first end surface 100a toward the second end surface 100b. Specifically, it is preferable that at least part of the side surface of the capillary 100 is shaped flat.

図５（ａ）は、上述の構造を実現するキャピラリ１１（キャピラリ１００の変形例１）の構造を示す斜視図である。この変形例１に係るキャピラリ１１は、マルチコアファイバ５０の光出射端面に対面する第１端面１１ａと、この第１端面１１ａと対向する第２端面１１ｂを備える。他の構成については図２（ａ）に示されたキャピラリ１００と同様である。このキャピラリ１１の側面には、ガイド部材６００に対して設置位置を維持するための平坦な面１５が形成されている。   FIG. 5A is a perspective view showing the structure of the capillary 11 (variation 1 of the capillary 100) that realizes the above-described structure. The capillary 11 according to the first modification includes a first end surface 11a facing the light emitting end surface of the multi-core fiber 50, and a second end surface 11b facing the first end surface 11a. Other configurations are the same as those of the capillary 100 shown in FIG. A flat surface 15 for maintaining the installation position with respect to the guide member 600 is formed on the side surface of the capillary 11.

一方、図５（ｂ）は、上述の構造を実現するキャピラリ１２（キャピラリ１００の変形例２）の構造を示す斜視図である。この変形例２に係るキャピラリ１２は、マルチコアファイバ５０の光出射端面に対面する第１端面１２ａと、この第１端面１２ａと対向する第２端面１２ｂを備える。他の構成については図２（ａ）に示されたキャピラリ１００と同様である。このキャピラリ１２は、四角形の断面形状を有しており、何れの側面でも６００に対して設置位置の維持が可能である。   On the other hand, FIG. 5B is a perspective view showing the structure of the capillary 12 (Modification 2 of the capillary 100) that realizes the structure described above. The capillary 12 according to Modification 2 includes a first end surface 12a facing the light emitting end surface of the multicore fiber 50, and a second end surface 12b facing the first end surface 12a. Other configurations are the same as those of the capillary 100 shown in FIG. The capillary 12 has a square cross-sectional shape, and the installation position can be maintained with respect to 600 on any side surface.

上述のような構造を有するキャピラリ１１、１２（図５（ａ）、５（ｂ）参照）によれば、ガイド部材等への当該ファイバアレイの設置が容易になるとともに、保持部材における貫通孔配列の確認が容易になる。   According to the capillaries 11 and 12 having the above-described structure (see FIGS. 5A and 5B), it is easy to install the fiber array on the guide member and the like, and the through-hole arrangement in the holding member Confirmation becomes easier.

次に、本発明に係る光コネクタの一実施形態について説明する。なお、図６は、本発明に係る光コネクタの一実施形態の構成を示す図である。   Next, an embodiment of an optical connector according to the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the optical connector according to the present invention.

本実施形態に係る光コネクタは、上述のような構造を有するファイバアレイ（本発明に係るファイバアレイ）と、スリーブ４００を備える。図６に示されたように、スリーブ４００は、ファイバアレイのうち少なくともキャピラリ１００を所定位置に収納する空間と、アライメント用の貫通孔４１０を備える。このキャピラリ１００とスリーブ４００の内壁との間隙には、接着剤が充填されており、この接着剤を硬化させることにより、当該ファイバアレイがスリーブ４００に固定される。なお、スリーブ４００の内径とキャピラリ１００の外径をほぼ同一とし、接着剤を使用せずに結合させることとしてもよい。一方、当該ファイバアレイの接続対象であるマルチコアファイバ５０の先端部分には、フェルール３００が接着固定されている。したがって、このフェルールをスリーブ４００の貫通孔４１０内に挿入（矢印Ｓ２で示された方向）することで、にマルチコアファイバ５０の光出射端面を、キャピラリ１００の第１端面１００ａに突き合わせることができる。フェルール３００がスリーブ４００内に挿入されると、マルチコアファイバ５０をその外周方向に回転させながら調芯作業が行われる。なお、マルチコアファイバ５０の先端部分に取り付けられたフェルール３００の断面形状が非軸対称（断面形状が、例えば図５に示されたようなＤ字型や角型）であれば、回転調芯も不要となる。そして、調芯作業が完了すると、この完了時点における調整位置においてフェルール３００がスリーブ４００に接着固定される。以上の工程を経て、本実施形態に係る光コネクタが得られる。   The optical connector according to this embodiment includes a fiber array having the above-described structure (a fiber array according to the present invention) and a sleeve 400. As shown in FIG. 6, the sleeve 400 includes a space for storing at least the capillary 100 in a predetermined position in the fiber array, and a through hole 410 for alignment. The gap between the capillary 100 and the inner wall of the sleeve 400 is filled with an adhesive, and the fiber array is fixed to the sleeve 400 by curing the adhesive. Note that the inner diameter of the sleeve 400 and the outer diameter of the capillary 100 may be substantially the same, and may be coupled without using an adhesive. On the other hand, a ferrule 300 is bonded and fixed to the tip portion of the multi-core fiber 50 to be connected to the fiber array. Therefore, by inserting this ferrule into the through-hole 410 of the sleeve 400 (in the direction indicated by the arrow S2), the light emitting end face of the multicore fiber 50 can be abutted against the first end face 100a of the capillary 100. . When the ferrule 300 is inserted into the sleeve 400, the centering operation is performed while rotating the multi-core fiber 50 in the outer circumferential direction. If the cross-sectional shape of the ferrule 300 attached to the tip portion of the multi-core fiber 50 is non-axisymmetric (the cross-sectional shape is, for example, a D shape or a square shape as shown in FIG. 5), rotational alignment is also possible. It becomes unnecessary. When the alignment work is completed, the ferrule 300 is bonded and fixed to the sleeve 400 at the adjustment position at the completion time. Through the above steps, the optical connector according to the present embodiment is obtained.

本発明に係るファイバアレイ及び光コネクタは、種々のネットワーク資源間の接続要素として、光通信システムへの適用が可能である。   The fiber array and the optical connector according to the present invention can be applied to an optical communication system as a connection element between various network resources.

１１、１２、１００、１１０、１２０…キャピラリ（保持部材）、３０…単一コアファイバ、５０…マルチコアファイバ。   11, 12, 100, 110, 120 ... capillary (holding member), 30 ... single core fiber, 50 ... multicore fiber.

Claims (5)

接続対象に対面する第１端面と、前記第１端面に対向する第２端面と、それぞれが前記第１端面と前記第２端面とを連絡する複数の貫通孔を有する保持部材と、
前記保持部材における前記複数の貫通孔のうち対応する一つに、端面を含む先端部分がそれぞれ挿入された複数の単一コアファイバであって、前記保持部材における対応する貫通孔に挿入される先端部分が、残りの部分の外径よりも細くなるようそれぞれ整形された複数の単一コアファイバと、を備えたファイバアレイ。 A holding member having a first end face facing a connection target, a second end face facing the first end face, and a plurality of through holes each connecting the first end face and the second end face;
A plurality of single core fibers each having a tip portion including an end face inserted into a corresponding one of the plurality of through holes in the holding member, and the tip inserted into the corresponding through hole in the holding member A fiber array comprising a plurality of single core fibers each shaped so that a portion is thinner than the outer diameter of the remaining portion. 前記保持部材の側面は、少なくとも一部に平坦な面を含むことを特徴とする請求項１記載のファイバアレイ。 The fiber array according to claim 1, wherein a side surface of the holding member includes a flat surface at least partially. 前記複数の単一コアファイバそれぞれの先端部分は、その表面をエッチングすることにより、細径処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２記載のファイバアレイ。 3. The fiber array according to claim 1, wherein the tip portion of each of the plurality of single core fibers is subjected to a narrow diameter process by etching the surface thereof. 前記保持部材は、キャピラリを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のファイバアレイ。 The fiber array according to claim 1, wherein the holding member includes a capillary. 請求項１〜４のいずれか一項記載のファイバアレイと、
前記ファイバアレイのうち少なくとも前記保持部材を所定位置に収納する空間を有するスリーブと、を備えた光コネクタ。 The fiber array according to any one of claims 1 to 4,
An optical connector comprising: a sleeve having a space for storing at least the holding member in a predetermined position in the fiber array.
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