JP2012247545A - Fan-out component for multi-core fiber - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fan-out component for multi-core fiber (MCF) that achieves core positioning with high precision, makes a uniform, low-loss optical connection, and is manufactured at low cost.SOLUTION: The fan-out component for MCF includes a plurality of thin-diameter fibers, and a guide component which arranges and holds the plurality of thin-diameter fibers so that relative positions of the plurality of thin-diameter fibers substantially match relative positions of respective cores of the MCF. A projection or hollow is formed at a core part of a tip of each thin-diameter fiber, a hollow or projection is formed at each core part of an end face of the MCF, and the thin-diameter fiber is projected from an end face of the guide component by length M and then bent. Then the projection or hollow of the core part of the tip of each thin-film fiber and the hollow or projection at each core part of the end face of the MCF are engaged with each other and connected together to input and output light to and from the respective cores of the MCF individually.

Description

本発明は、マルチコアファイバ用ファンナウト部品に関し、より詳細には、光ファイバの一種であって、１本の媒体に平行に配置された複数のコアを有するマルチコアファイバの前記複数のコアに対して、個別に光を入力／出力するためのマルチコアファイバ用ファンナウト部品に関する。   The present invention relates to a fan-out component for a multi-core fiber, and more specifically, to a plurality of cores of a multi-core fiber that is a kind of optical fiber and has a plurality of cores arranged in parallel with one medium. The present invention relates to a fan-out component for multi-core fiber for individually inputting / outputting light.

現在、ネットワーク需要の急速な拡大に伴い、光通信システムにおいて伝送容量の大幅な拡大が求められている。これに伴い、光ファイバ１本あたりの伝送容量拡大が必要とされている。しかし、１本の光ファイバに伝送できる容量は耐パワー性や非線形性の観点から限界に近づきつつある。これを解決する手段の一つとして、同一ファイバ内に複数のコアを有するマルチコアファイバ（以後、ＭＣＦと略す）を利用し、空間利用効率を向上させる方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。   Currently, with the rapid expansion of network demand, there is a demand for a significant increase in transmission capacity in optical communication systems. Along with this, it is necessary to increase the transmission capacity per optical fiber. However, the capacity that can be transmitted to one optical fiber is approaching the limit from the viewpoint of power resistance and nonlinearity. As one means for solving this, a method has been proposed in which a multi-core fiber (hereinafter abbreviated as MCF) having a plurality of cores in the same fiber is used to improve space utilization efficiency (for example, non-patent literature). 1).

ＭＣＦの構造の例を図１〜図４に示す。これらの図では、コアとクラッドのみ示し、被覆等は省略している。図１はコア数が７つの場合、図２はコア数が３個の場合、図３はコア数が１３個の場合、図４はコア数が１９個の場合の例を示している。ＭＣＦにおける各々のコアの間隔ｄは等しく設定され、その値は３０μｍ〜５０μｍ程度である。これらのクラッド径は単一のコアを有する光ファイバ（φ１２５μｍ程度）と同程度の径、あるいはそれより若干大きい径である。ただし、ＭＣＦのクラッド径を２５０μｍ以上に太くすると、ＭＣＦを曲げたときに、破断する確率は高くなる。また、ＭＣＦの複数のコアは、長手方向について平行に配置される。基本的には、各コアに沿って、別々の光信号が伝送される。そのため、１本の光ファイバに複数の伝送路を有していると考えることができ、同一波長の異なる光信号を同時に伝送することもできる。   Examples of the structure of the MCF are shown in FIGS. In these drawings, only the core and the clad are shown, and the covering and the like are omitted. 1 shows an example in which the number of cores is 7, FIG. 2 shows an example in which the number of cores is 3, FIG. 3 shows a case in which the number of cores is 13, and FIG. The distance d between the cores in the MCF is set equal, and the value is about 30 μm to 50 μm. These clad diameters are the same as or slightly larger than those of an optical fiber having a single core (about φ125 μm). However, if the cladding diameter of the MCF is increased to 250 μm or more, the probability of breaking when the MCF is bent increases. Further, the plurality of cores of the MCF are arranged in parallel in the longitudinal direction. Basically, separate optical signals are transmitted along each core. Therefore, it can be considered that one optical fiber has a plurality of transmission paths, and optical signals having the same wavelength can be transmitted simultaneously.

ＭＣＦにおいて、コアごとに別々の信号を伝送させるためには、ＭＣＦの複数のコアを、単一のコアで１２５μｍφ程度のクラッド径を有する光ファイバ（以下、通常の光ファイバと定義する）複数本と個別に光を入出力させる必要があり、これを可能とするＭＣＦ用ファンナウト部品が必要となる（以下、この光の入出力を可能とする接続を「光接続」と定義する）。   In order to transmit separate signals for each core in the MCF, a plurality of cores of the MCF have a plurality of optical fibers (hereinafter, defined as normal optical fibers) having a clad diameter of about 125 μmφ with a single core. It is necessary to input and output light separately, and an MCF fan-out component that enables this is required (hereinafter, the connection that enables input and output of light is defined as “optical connection”).

図５はＭＣＦのファンナウトの形態を示す例である。ファンナウト部品２０により、ＭＣＦ１０と複数本の通常の光ファイバ３０とが光接続される。通常の光ファイバ３０には、光コネクタ・プラグ４０を設けており、これを光部品付きの光ファイバと接続することで、信号を入力／出力／増幅などをさせてＭＣＦ内に伝送させる。しかし、通常の光ファイバでは、前記ＭＣＦのコア間隔ｄ（３０μｍ〜５０μｍ）に比べてファイバ径が大きいため、ＭＣＦの各コアと個別に光接続させることが困難である。   FIG. 5 is an example showing a form of MCF fan-out. With the fan-out component 20, the MCF 10 and a plurality of ordinary optical fibers 30 are optically connected. The normal optical fiber 30 is provided with an optical connector / plug 40, which is connected to an optical fiber with an optical component so that a signal is input / output / amplified and transmitted within the MCF. However, since a normal optical fiber has a fiber diameter larger than the core spacing d (30 μm to 50 μm) of the MCF, it is difficult to optically connect each core of the MCF individually.

特開平５−３３３２３２号公報JP-A-5-333232

B.Zhu, T.F.Taunay, M.F.Yan, J.M.Fini, M.Fishteyn, E.M.Monberg, and F.V.Dimarcello, "Seven-core multicore fiber transmissions for passive optical network", OPTICS EXPRESS, Vol.18, No.11, pp.11117-11122, 24 May 2010B. Zhu, TFTaunay, MFYan, JMFini, M. Fishteyn, EMMonberg, and FVDimarcello, "Seven-core multicore fiber transmissions for passive optical network", OPTICS EXPRESS, Vol.18, No.11, pp. 11117-11122, 24 May 2010

これを解決する手段として、前記コア間隔ｄと同程度かそれ以下（２０μｍ〜５０μｍ）までクラッド径を細径化した複数本の細径ファイバ（以下、上記クラッド径の光ファイバを単に「細径ファイバ」と定義する）を用いたファンナウト部品が考えられる。   As a means for solving this problem, a plurality of small-diameter fibers (hereinafter referred to as optical fibers having the above-mentioned clad diameter) are simply referred to as “small-diameters”. Fan-out parts using “fiber” are considered.

図６は、細径ファイバ複数本を用いたＭＣＦ用ファンナウト部品例を示す構成図である。図７は、図６のＭＣＦ用ファンナウト部品例のＡ−Ａ’断面図である。このファンナウト部品では、ＭＣＦ１０のコア数と同数本の細径ファイバ５０を、細径ファイバ５０の各コアとＭＣＦ１０の各コアの位置をおおよそ一致させる（以下、「相対的位置合わせ」とする）ことで、各コアでの光接続を実現させる部品である。ここで、ＭＣＦ１０は、図１と同様に７個のコアを有する。相対的位置合わせの構造としては、図７（ａ）のように、細径ファイバ径の整数倍の孔径を有するフェルール６を用いて、複数本の細径ファイバ５０をフェルールの孔６ａに最密充填するように挿入する構造が提案されている。また、他の構造として、図７（ｂ）のように、細径ファイバ径と同程度の径をもつ孔７ａを、ＭＣＦコア位置に合わせて複数個有する成形部品７を用いて、各孔７ａに細径ファイバ５０を挿入する構造が考えられる。以下、前記記載のフェルールや成形部品を総称して、「ガイド部品」と定義することとする。   FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of an MCF fan-out component using a plurality of small-diameter fibers. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the MCF fan-out component example of FIG. 6. In this fan-out component, the same number of the thin fibers 50 as the number of cores of the MCF 10 are approximately aligned with the positions of the cores of the thin fiber 50 and the cores of the MCF 10 (hereinafter referred to as “relative alignment”). Thus, it is a component that realizes optical connection in each core. Here, the MCF 10 has seven cores as in FIG. As a relative alignment structure, as shown in FIG. 7 (a), a ferrule 6 having a hole diameter that is an integral multiple of the diameter of the thin fiber is used, and a plurality of thin fibers 50 are closely packed in the ferrule hole 6a. Structures have been proposed for insertion to fill. Further, as another structure, as shown in FIG. 7B, each hole 7a is formed by using a molded part 7 having a plurality of holes 7a having a diameter similar to the diameter of the thin fiber according to the MCF core position. A structure in which the small-diameter fiber 50 is inserted can be considered. Hereinafter, the ferrules and molded parts described above are collectively referred to as “guide parts”.

この相対的位置合わせの後に、前記ガイド部品とＭＣＦ１０とを調心し、細径ファイバ５０の各コアとＭＣＦ１０の各コアの詳細な位置を一致させる必要がある（以下、「絶対的位置合わせ」とする）。この絶対的な位置合わせの際には、ＭＣＦ１０の長手方向をｚ軸、それに直角な方向をｘ、ｙ軸とし、ｚ軸を軸とした回転方向をθｚ方向と定義すると、これらｘｙｚ軸及びθｚ軸の調心を行う必要がある。   After this relative alignment, it is necessary to align the guide component and the MCF 10 so that the detailed positions of the cores of the small-diameter fiber 50 and the cores of the MCF 10 are matched (hereinafter referred to as “absolute alignment”). And). In this absolute alignment, if the longitudinal direction of the MCF 10 is defined as the z axis, the directions perpendicular to the z axis are defined as the x and y axes, and the rotation direction about the z axis is defined as the θz direction, the xyz axis and θz Axis alignment is required.

図８には７コアを有するＭＣＦを例に、ＭＣＦとｘｙｚ軸、θｚ軸の関係を示しており、（ａ）はＭＣＦ側面、（ｂ）はＭＣＦ端面を示している。絶対的位置合わせの手段としては例えば、細径ファイバから光を入力して、ＭＣＦ側の出力強度をモニタしながら位置合わせを行う方法（アクティブアライメント）が考えられる。また、偏波保持光ファイバの接続方法を利用して、ガイド部品内の細径ファイバ端面のコア位置と、ＭＣＦ端面のコア位置（或いはファイバにもうけた位置合わせ用マーク）を観察し、お互いのコアが一致するよう所定の角度で固定して、位置合わせを行う方法などが考えられる。   FIG. 8 shows the relationship between the MCF and the xyz axis and the θz axis, taking an MCF having 7 cores as an example, where (a) shows the MCF side surface and (b) shows the MCF end surface. As an absolute alignment means, for example, a method (active alignment) in which light is input from a thin fiber and alignment is performed while monitoring the output intensity on the MCF side can be considered. Also, using the polarization maintaining optical fiber connection method, observe the core position of the end face of the small-diameter fiber in the guide component and the core position of the end face of the MCF (or the alignment mark on the fiber). A method of positioning by fixing at a predetermined angle so that the cores coincide can be considered.

しかしながら、ガイド部品に細径ファイバを挿入してＭＣＦコアとの相対的な位置合わせを行う際、実際にはガイド部品には内径誤差や孔位置の誤差、あるいは細径ファイバのクラッド径誤差等があるために、各コアの相対位置に誤差が生じる。また、ＭＣＦ自体にも、各コアの設計位置からのズレといった作製誤差がある。これらｘｙ軸およびθｚ軸の誤差はＭＣＦ内のコア数が多い（７個程度以上）ほど、顕著である。   However, when inserting a thin fiber into the guide part and performing relative positioning with the MCF core, the guide part actually has an inner diameter error, an error in the hole position, or a clad diameter error of the thin fiber. For this reason, an error occurs in the relative position of each core. Also, the MCF itself has a manufacturing error such as a deviation from the design position of each core. These errors in the xy axis and the θz axis become more conspicuous as the number of cores in the MCF increases (about 7 or more).

上記の誤差があるために、アクティブアライメントなどで絶対的な位置合わせを行う際に高精度に調心したとしても、ＭＣＦの各コア位置と細径ファイバの各コア位置が一致しない。一方、ＭＣＦのファンナウト部品では、全てのコアで同程度の接続特性（均一な接続特性）を有している必要がある。また、シングルモード型光ファイバ同士の場合、１μｍのコアの位置ずれで接続損失は０．２ｄＢ程度増加するため、全てのコアで低損失に接続するためには、全てのコアの位置が高精度に一致している必要がある。その結果、上記の誤差に起因して、低損失かつ均一な光接続が実現できない。   Due to the above-described error, even if the alignment is performed with high accuracy when performing absolute alignment by active alignment or the like, each core position of the MCF does not coincide with each core position of the small-diameter fiber. On the other hand, the MCF fan-out component needs to have the same level of connection characteristics (uniform connection characteristics) in all cores. In addition, in the case of single mode type optical fibers, the connection loss increases by about 0.2 dB due to the 1 μm core misalignment. Therefore, in order to connect all cores with low loss, the positions of all cores are highly accurate. Must match. As a result, low loss and uniform optical connection cannot be realized due to the above error.

なお、ガイド部品や細径ファイバ、ＭＣＦ自体を寸法誤差が少なく（１μｍ以下の精度）作製することは非常に困難であり、かつ、部品作製における歩留まりの低下、検査工程時間の増大を招き、低コストにファンナウト部品を作製することができない。   In addition, it is very difficult to manufacture guide parts, small-diameter fibers, and MCFs with a small dimensional error (accuracy of 1 μm or less), and the production yield of the parts is reduced and the inspection process time is increased. Fan-out parts cannot be produced at a low cost.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高精度なコア位置あわせが可能となり、均一かつ低損失な光接続を実現することができ、および低コストに作製することができるＭＣＦ用ファンナウト部品を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to enable highly accurate core alignment, to realize uniform and low-loss optical connection, and low cost. An object of the present invention is to provide a fan-out component for MCF that can be manufactured.

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、２つ以上のコアを有するマルチコアファイバに対して、前記各コアに個別に光を入出力するために、前記マルチコアファイバにおいて隣り合うコア同士の間隔とほぼ同一または前記間隔より小さい外径を有する複数本の細径ファイバの先端を前記マルチコアファイバの先端の前記各コアにそれぞれ対向させて配置することにより、前記各細径ファイバと前記マルチコアファイバの前記各コアとを光接続するマルチコアファイバ用ファンナウト部品であって、前記複数本の細径ファイバの相対位置が前記マルチコアファイバの前記各コアの相対位置とおおよそ一致するように配置かつ保持するガイド部品を備え、前記複数本の細径ファイバの先端のコア部分には、突起または窪みを有し、前記マルチコアファイバの先端の前記コア部分には、前記複数本の細径ファイバの先端のコア部分における前記突起または窪みと嵌合することができる窪みまたは突起を有し、前記複数本の細径ファイバは、前記ガイド部品の端面から突き出して前記複数本の細径ファイバの先端から前記ガイド部品の端面までの間隔が０．５ｍｍ以上になるように前記ガイド部品に保持され、前記突き出しの部分は前記嵌合の際に撓むことができることを特徴とする。   In order to achieve such an object, the present invention provides a multi-core fiber having two or more cores for individually inputting / outputting light to / from each core. By disposing the tips of a plurality of small-diameter fibers having an outer diameter that is substantially the same as or smaller than the spacing between adjacent cores in the multicore fiber so as to face each core at the tip of the multicore fiber, A fan-out component for a multi-core fiber that optically connects each of the small-diameter fibers and each of the cores of the multi-core fiber, wherein the relative position of the plurality of small-diameter fibers is approximately the relative position of the cores of the multi-core fiber. Guide parts are arranged and held so as to match with each other. Has a depression, and the core portion at the tip of the multi-core fiber has a depression or a protrusion that can be fitted to the protrusion or the depression at the core portion at the tip of the plurality of small-diameter fibers. A plurality of small-diameter fibers are held by the guide component so that a distance from the end surface of the plurality of small-diameter fibers to the end surface of the guide component is 0.5 mm or more protruding from the end surface of the guide component, The protruding portion can be bent during the fitting.

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のマルチコアファイバ用ファンナウト部品であって、前記複数の細径ファイバと前記マルチコアファイバの長手軸方向において過度な押し込みを防ぐために、前記ガイド部品と前記マルチコアファイバとの間に、押さえ部品をさらに備え、前記押さえ部品は、断面が前記マルチコアファイバのクラッド径以上の大きさの穴を有するリング状をしており、長さが前記複数本の細径ファイバにおける前記突き出し部分の長さと前記複数本の細径ファイバにおける前記突起または窪みの長さとの差よりわずかに小さく設定されていることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the fan-out component for a multi-core fiber according to claim 1, wherein the guide is provided in order to prevent excessive pushing in the longitudinal direction of the plurality of small-diameter fibers and the multi-core fiber. A holding part is further provided between the part and the multi-core fiber, and the holding part has a ring shape in which a cross-section has a hole having a size equal to or larger than the cladding diameter of the multi-core fiber, and the length is the plurality of pieces. It is characterized in that the length is set to be slightly smaller than the difference between the length of the protruding portion of the small-diameter fiber and the length of the protrusions or depressions of the plurality of thin-diameter fibers.

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のマルチコアファイバ用ファンナウト部品であって、前記マルチコアファイバの先端付近、かつ前記複数本の細径ファイバの周囲は、屈折率整合剤として、前記マルチコアファイバのコアの屈折率にほぼ等しい屈折率を有する樹脂が充填されていることを特徴とする。   The invention described in claim 3 is the fan-out component for a multi-core fiber according to claim 1, wherein the vicinity of the tip of the multi-core fiber and the periphery of the plurality of small-diameter fibers are used as a refractive index matching agent. A resin having a refractive index substantially equal to the refractive index of the core of the multi-core fiber is filled.

本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品では、ＭＣＦと、ＭＣＦコア数と同数の細径ファイバのコアを突起と窪みにより勘合させることで高精度に一致させ、ＭＣＦ用ファンナウト部品において低損失な光接続を実現できる。   In the MCF fan-out component of the present invention, the MCF and the cores of the same number of thin fibers as the number of MCF cores are fitted together with protrusions and depressions so that they can be matched with high precision, and low-loss optical connection is realized in the MCF fan-out component. it can.

また、ガイド部品や細径ファイバ、ＭＣＦの作製誤差に起因してＭＣＦの各コアとガイド部品内の細径ファイバの各コアに相対位置誤差があったとしても、低損失な光接続を実現するＭＣＦ用ファンナウト部品を作製できる。これはガイド部品や細径ファイバ、ＭＣＦの作製において歩留まり及び作製効率を向上させることができ、低コストにファンナウト部品を作製できる。   Moreover, even if there is a relative position error between each core of the MCF and each core of the small diameter fiber in the guide part due to manufacturing errors of the guide part, the small diameter fiber, and the MCF, a low-loss optical connection is realized. Fanout parts for MCF can be manufactured. This can improve the yield and production efficiency in the production of guide parts, small-diameter fibers, and MCFs, and can produce fan-out parts at low cost.

上記効果は特に、コア数が多い（７個以上）ＭＣＦ用ファンナウト部品作製の際に有効となる。   The above-described effect is particularly effective when manufacturing a fan-out component for MCF having a large number of cores (7 or more).

コアを７個有するＭＣＦの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of MCF which has seven cores. コアを３個有するＭＣＦの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of MCF which has three cores. コアを１３個有するＭＣＦの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of MCF which has 13 cores. コアを１９個有するＭＣＦの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of MCF which has 19 cores. 本発明におけるＭＣＦのファンナウトの形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the form of the fanout of MCF in this invention. 細径ファイバ複数本を用いたＭＣＦ用ファンナウト部品例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the example of a fanout part for MCF using multiple thin fiber. 細径ファイバ複数本の相対的位置合わせを行うための構造例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example for performing relative alignment of several thin fiber. ７つのコアを有するＭＣＦとｘｙｚ軸、θｚ軸の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between MCF which has seven cores, an xyz axis | shaft, and a θz axis. 本発明の実施形態に係るＭＣＦ用ファンナウト部品を用いたＭＣＦファンナウトの全体を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole MCF fan-out using the MCF fan-out component which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るＭＣＦ用ファンナウト部品における、ガイド部品の固定部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the fixing | fixed part of a guide component in the fan-out component for MCF which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るＭＣＦ用ファンナウト部品の接続箇所における突起と窪みの勘合を示す構成図である。It is a block diagram which shows fitting of the processus | protrusion and the hollow in the connection location of the fanout part for MCF which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るＭＣＦ用ファンナウト部品の構成図である。It is a block diagram of the fanout part for MCF which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る細径ファイバおよび、細径ファイバ端面の突起と窪みの形成工程を示す図である。It is a figure which shows the formation process of the protrusion and the hollow of the thin fiber which concerns on embodiment of this invention, and a thin fiber end surface. 本発明の実施形態に係るエッチング液により形成された細径ファイバ端面の突起形状を示す図である。It is a figure which shows the protrusion shape of the thin fiber end surface formed with the etching liquid which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施例１に係るＭＣＦ用ファンナウト部品における、接続部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the connection part in the fanout part for MCF which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例２に係るＭＣＦ用ファンナウト部品における、接続部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the connection part in the fanout part for MCF which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例３に係るＭＣＦ用ファンナウト部品における、接続部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the connection part in the fanout part for MCF which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例４に係るＭＣＦ用ファンナウト部品における、偏波保持光ファイバ用コネクタの軸周りの固定構造を示す構成図である。It is a block diagram which shows the fixation structure around the axis | shaft of the connector for polarization maintaining optical fibers in the MCF fan-out component which concerns on Example 4 of this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図９は、本発明の実施形態に係るＭＣＦ用ファンナウト部品２０を用いたＭＣＦファンナウトの全体を示す構成図である。図９に示すように、ＭＣＦ１０と、複数（ＭＣＦ１０のコア数と同数）の細径ファイバ５０の各コアと前記ＭＣＦ１０の各コアを突起と窪みの勘合により位置あわせて、各コアでの光接続を実現させるように構成されたＭＣＦ用ファンナウト部品２０と、前記複数の細径ファイバ５０と、本数が細径ファイバ５０の本数と同じである複数の通常の光ファイバ３０と、前記複数の通常ファイバ３０と他の光部品や光ファイバとを接続するための複数の光コネクタ・プラグ４０とが順次に接続されている。ここで、ＭＣＦ１０は７個のコアを有する。また、ＭＣＦ用ファンナウト部品２０において、筐体１は細径ファイバおよびＭＣＦを固定するためのガイド部品４および４’の固定部として用いられる。   FIG. 9 is a configuration diagram showing the entire MCF fan-out using the MCF fan-out component 20 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the MCF 10, the cores of the plurality of small-diameter fibers 50 (the same number as the number of cores of the MCF 10), and the cores of the MCF 10 are aligned by fitting the protrusions and the recesses, and the optical connection in each core MCF fan-out component 20 configured to realize the above, the plurality of small diameter fibers 50, the plurality of normal optical fibers 30 having the same number as the number of the small diameter fibers 50, and the plurality of normal fibers 30 and a plurality of optical connector plugs 40 for connecting other optical components and optical fibers are sequentially connected. Here, the MCF 10 has seven cores. Further, in the MCF fan-out component 20, the housing 1 is used as a fixing portion for the guide components 4 and 4 'for fixing the thin fiber and the MCF.

図１０は、筐体１を示す拡大図である。図１０に示すように、ガイド部品４および４’は筐体１に固定される。図１０に示す筐体１は、単心光コネクタの固定に用いる割りスリーブ９とフランジ１３，１３’を用いているが、このほかに光スプリッタなどに用いるＶ溝基板や金型部品などといった汎用の部品を筐体として用いてもよい。   FIG. 10 is an enlarged view showing the housing 1. As shown in FIG. 10, the guide parts 4 and 4 ′ are fixed to the housing 1. The housing 1 shown in FIG. 10 uses a split sleeve 9 and flanges 13 and 13 ′ used for fixing a single-core optical connector. In addition to this, a general purpose such as a V-groove substrate and mold parts used for an optical splitter or the like. These parts may be used as a casing.

図１１に本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品による突起と窪みの勘合の例を示しており、（ａ）は勘合前、（ｂ）は勘合後を示す。本発明においては、実際は多数本の細径ファイバ５０がＭＣＦ１０の各コアと光接続されるが、図１１では、細径ファイバ５０一本とＭＣＦ１０の一つのコアの勘合部分を拡大して示している。図１１に示すように、細径ファイバ５０の先端のコア部分に突起（凸部）を形成し、ＭＣＦの端面のコア部分に窪み（凹部）を形成し、細径ファイバ５０をガイド部品４の端面から長さＭだけ突き出させ、たわませることにより、細径ファイバ５０の先端のコア部分の突起とＭＣＦの端面のコア部分の窪みとを嵌合させて接続する。突き出させた細径ファイバのたわみと細径ファイバ端面及びＭＣＦ端面の凹凸の勘合構造を利用して、絶対的な位置合わせの際の前記寸法誤差を許容させることができる。   FIG. 11 shows an example of fitting of a projection and a depression by the MCF fan-out component of the present invention, where (a) shows before fitting and (b) shows after fitting. In the present invention, a large number of small-diameter fibers 50 are actually optically connected to each core of the MCF 10, but FIG. 11 shows an enlarged view of a fitting portion between one small-diameter fiber 50 and one core of the MCF 10. Yes. As shown in FIG. 11, a protrusion (protrusion) is formed in the core portion at the tip of the small-diameter fiber 50, and a depression (concave portion) is formed in the core portion of the end surface of the MCF. By protruding and bending from the end face by a length M, the projection of the core portion at the tip of the thin fiber 50 and the recess of the core portion of the end face of the MCF are fitted and connected. The dimensional error at the time of absolute positioning can be allowed by using the protruding structure of the narrow fiber and the fitting structure of the concavity and convexity of the end face of the thin fiber and the end face of the MCF.

図１２に本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品の構成を示す。本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品は、先端のコア部分に突起を形成した複数本の細径ファイバ５０の相対位置がＭＣＦ（図１２に図示せず）の各コアの相対位置とおおよそ一致するように配置かつ保持するためのガイド部品４を含む。細径ファイバ５０はガイド部品４の端面から長さＭだけ突き出している。細径ファイバ５０の突き出し部分をたわませて、各細径ファイバ５０の先端のコアとＭＣＦの端面の各コアとを突起と窪みにより勘合させることによって、各コアでの光接続を実現し、ＭＣＦに対して、各コアに個別に光を入出力することを実現する。ここで、細径ファイバ５０の本数はＭＣＦのコア数と同じであるが、細径ファイバの本数とＭＣＦのコア数は、同じとは限らない。例えば、ＭＣＦ（７コア）の中央のコアが省略される場合に、細径ファイバの本数は、位置決めのために、７本必要になる。   FIG. 12 shows the configuration of the MCF fan-out component of the present invention. In the fan-out component for MCF of the present invention, the relative positions of the plurality of small-diameter fibers 50 having protrusions formed on the core portion at the tip end approximately coincide with the relative positions of the cores of the MCF (not shown in FIG. 12). It includes a guide part 4 for positioning and holding. The thin fiber 50 protrudes from the end face of the guide component 4 by a length M. By bending the protruding portion of the small-diameter fiber 50 and fitting the core at the tip of each small-diameter fiber 50 and each core at the end face of the MCF with protrusions and depressions, optical connection at each core is realized, For the MCF, it is possible to individually input / output light to / from each core. Here, the number of thin fibers 50 is the same as the number of cores of MCF, but the number of thin fibers and the number of cores of MCF are not necessarily the same. For example, when the central core of the MCF (7 cores) is omitted, the number of small-diameter fibers is 7 for positioning.

また、本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品におけるガイド部品４は、図７（ａ）におけるフェルールに最密充填させ接着剤で固める構造と図７（ｂ）における成形品に細径ファイバに対応する複数個の孔を設けて各々の孔に細径ファイバを挿入する構造のどちらを用いてもよい。あるいは、相対的位置合わせを可能とする他の構造でもよい。   Also, the guide component 4 in the MCF fan-out component of the present invention has a structure in which the ferrule in FIG. 7 (a) is closely packed and hardened with an adhesive, and the molded product in FIG. 7 (b) has a plurality corresponding to small diameter fibers. Any of the structures in which a small-diameter fiber is inserted into each hole may be used. Alternatively, other structures that enable relative alignment may be used.

図１１および１２において、細径ファイバ端面に突起を形成し、ＭＣＦ端面に窪みを形成した構造を示しているが、細径ファイバとＭＣＦの突起／窪みの組合せは、両者が勘合する組合せであればどちらでもよい。また、細径ファイバ端面とＭＣＦ端面の突起及び窪みは、化学エッチングにより作製することができる（例えば、特許文献１参照）。細径ファイバの突起または窪みはファイバ細径化の際に同時に形成される。突起形状と窪み形状のどちらを形成させるかはエッチング液により選択でき、突起長Ｌは同様にエッチング液の濃度及びエッチング時間により制御可能である。本発明においては、突起長Ｌは５μｍ以上あることが好ましい。   11 and 12 show a structure in which protrusions are formed on the end face of the small-diameter fiber and depressions are formed on the end face of the MCF. Either way. Further, the protrusions and depressions on the end face of the small diameter fiber and the end face of the MCF can be produced by chemical etching (see, for example, Patent Document 1). The protrusions or depressions of the thin fiber are formed simultaneously with the fiber thinning. Whether the protrusion shape or the recess shape is to be formed can be selected by the etching solution, and the protrusion length L can be similarly controlled by the concentration of the etching solution and the etching time. In the present invention, the protrusion length L is preferably 5 μm or more.

図９における細径ファイバ５０は、通常の光ファイバをエッチング液に浸漬することにより作製されている。細径ファイバ５０のエッチング液に浸漬していない部分は、クラッドが細径化されていないため、通常の光ファイバ３０そのものである。従って、この場合に細径ファイバ５０と通常ファイバ３０との接続部分は存在しない。   The small-diameter fiber 50 in FIG. 9 is produced by immersing a normal optical fiber in an etching solution. The portion of the thin fiber 50 that is not immersed in the etching solution is the normal optical fiber 30 itself because the cladding is not thinned. Therefore, in this case, there is no connection portion between the thin fiber 50 and the normal fiber 30.

図１３は通常の光ファイバ３０から端面にこれら突起と窪みが形成された細径ファイバ５０を作製する工程を示す図である。まず、通常の光ファイバをエッチング液に浸漬することにより、クラッドを溶かし、細径ファイバを作製する。この細径化の際、一般に、光ファイバをフッ酸水溶液（フッ化水素ＨＦと純水Ｈ₂０の混合液）でウェットエッチングすることにより、コアが先に溶け、ファイバ端面においてコアに窪みを持たせることが可能である。一方、光ファイバを適量比率のバッファードフッ酸水溶液（フッ化水素ＨＦとフッ化アンモニウムＮＨ₄Ｃｌと純水Ｈ₂０の混合液、例えばＨＦ：ＮＨ₄Ｃｌ：Ｈ₂０＝１：７：１０）でウェットエッチングすることにより、クラッドが先に溶け、コアに突起を持たせることが可能である。この技術を利用し、エッチング液を選択することで、細径ファイバ端面のコア部分に、突起（凸部）または窪み（凹部）を形成させる。 FIG. 13 is a diagram showing a process of producing a small-diameter fiber 50 in which these protrusions and depressions are formed on the end face from a normal optical fiber 30. First, by immersing a normal optical fiber in an etching solution, the clad is melted to produce a thin fiber. When reducing the diameter, generally, the optical fiber is wet-etched with a hydrofluoric acid aqueous solution (mixed solution of hydrogen fluoride HF and pure water H ₂ O), so that the core is melted first, and a hollow is formed in the core at the fiber end face. It is possible to have it. On the other hand, an optical fiber is used in a buffered hydrofluoric acid solution in an appropriate ratio (a mixture of hydrogen fluoride HF, ammonium fluoride NH ₄ Cl, and pure water H ₂ 0, for example, HF: NH ₄ Cl: H ₂ 0 = 1: 7: By performing wet etching in 10), the clad can be melted first, and the core can have protrusions. By using this technique and selecting an etching solution, a protrusion (convex portion) or a depression (concave portion) is formed in the core portion of the end face of the thin fiber.

図１４はエッチングにより、細径ファイバ５０の端面に形成された突起の形状の例を示す。クラッドのエッチングレートがコアのエッチングレートより高い場合に、コアが凸形状になるが、前記両エッチングレートの差が小さいと、図１４左に示すように、コアの凸形状３ａは鋭くなる。前記両エッチングレートが大きい場合は、図１４右に示すように、コアの凸形状３ｂは鈍くなる（コアのエッチングレートがゼロの場合は、コアの凸形状は、円錐ではなく、円筒形状になることを参照）。   FIG. 14 shows an example of the shape of the protrusion formed on the end face of the thin fiber 50 by etching. When the etching rate of the cladding is higher than the etching rate of the core, the core has a convex shape, but when the difference between the two etching rates is small, the convex shape 3a of the core becomes sharp as shown in the left of FIG. When both the etching rates are large, the convex shape 3b of the core becomes dull as shown in the right of FIG. 14 (when the etching rate of the core is zero, the convex shape of the core is not a cone but a cylindrical shape) See).

なお、勘合を容易に行うために、細径ファイバ５０はガイド部品４の端面から長さＭだけ突き出している。この突き出し部分が勘合の際にたわむ構造となっており、突き出し長Ｍは十分なたわみをもたせるために、０．５ｍｍ以上の長さを有している。このたわむ構造、ならびに細径ファイバ端面及びＭＣＦ端面の凹凸の勘合構造を利用して、絶対的な位置合わせの際の寸法誤差を許容させることができる。   In order to facilitate fitting, the small diameter fiber 50 protrudes from the end face of the guide component 4 by a length M. The protruding portion has a structure that bends when fitting, and the protruding length M has a length of 0.5 mm or more in order to give sufficient deflection. By utilizing this bending structure and the concavity and convexity fitting structure of the end face of the small-diameter fiber and the end face of the MCF, a dimensional error in absolute alignment can be allowed.

以下、さらに詳細に説明する。ガイド部品４とＭＣＦ１０の端面に形成された窪み（凹部）または突起（凸部）とが、相対位置に誤差があっても、勘合することができる。図１１のように、コア位置にずれがある際も、ひとたび勘合すれば、お互いのコア位置が一致するように勘合する。この際、ガイド部品４とＭＣＦ１０の位置は、図１１（ａ）、（ｂ）でｚ軸上以外は移動しないが、ガイド部品４から長さＭだけ突き出した細径ファイバ部分がたわむことにより、ｘｙ軸、θｚ軸の誤差を吸収することが出来る（ここで、「吸収」とは「コア位置が一致するよう勘合すること」を意味する）。特に、このファンナウト部品では細径ファイバを用いているために、通常の光ファイバに比べて剛性が小さく、前記凹凸の勘合の際に容易にたわむ。さらに、クラッドを細径化すると最小曲げ半径が小さくなるため、たわみによる細径ファイバの破断も起こりにくい。突起（凸部）底面の半径（≒細径ファイバのコアの半径）に相当するコアの相対位置誤差は、吸収できる。例えばシングルモード型細径ファイバの場合はコア半径ｒが４〜５μｍ程度であるため、このコア半径ｒと同程度の相対位置誤差であれば、吸収が可能である。この吸収のための構造は、ｘｙ軸の他にθｚ軸の位置合わせを行う必要があるＭＣＦ用ファンナウト部品に有効に作用する。   This will be described in more detail below. Even if there is an error in the relative position between the guide part 4 and the depression (concave part) or the protrusion (convex part) formed on the end face of the MCF 10, it can be fitted. As shown in FIG. 11, even when there is a shift in the core position, the core positions are matched so that the core positions coincide with each other. At this time, the position of the guide component 4 and the MCF 10 does not move except on the z-axis in FIGS. 11A and 11B, but the thin fiber portion protruding by the length M from the guide component 4 is bent, It is possible to absorb errors in the xy axis and the θz axis (here, “absorption” means “fitting so that the core positions match”). In particular, since this fan-out component uses a small-diameter fiber, its rigidity is smaller than that of a normal optical fiber, and it can be easily bent when fitting the unevenness. Furthermore, since the minimum bending radius is reduced when the cladding is thinned, the thin fiber is not easily broken by bending. The relative position error of the core corresponding to the radius of the bottom surface of the protrusion (convex portion) (≈the radius of the core of the thin fiber) can be absorbed. For example, in the case of a single mode thin fiber, the core radius r is about 4 to 5 μm, and therefore, if the relative position error is about the same as the core radius r, absorption is possible. This structure for absorption effectively acts on the fan-out component for MCF that needs to align the θz axis in addition to the xy axis.

実際に勘合を行う際には、ガラス部材などを用いて、細径ファイバの勘合後のｚ軸への過度な押し込みを防ぐ押さえ部品１１を用いることが好ましい。押さえ部品１１は、ＭＣＦ１０のクラッド径以上の大きさの穴を有するリング状ガラス成形部品を用いることができる。押さえ部品１１のＭＣＦ長手軸方向の寸法は、たわませるのに十分かつ、細径ファイバが破断しないように、Ｍ−Ｌ（（突き出し長Ｍ）−（突起長さＬ））よりわずかに小さい長さに設定される。押さえ部品１１はガイド部品４とＭＦＣとの間に配置され、ガイド部品４とＭＦＣとの接着の際に、押さえ部品１１もまとめて接着される。   When actually fitting, it is preferable to use a holding member 11 that prevents excessive pushing into the z-axis after fitting of the thin fiber using a glass member or the like. As the pressing part 11, a ring-shaped glass molded part having a hole having a size larger than the cladding diameter of the MCF 10 can be used. The dimension of the holding component 11 in the longitudinal direction of the MCF is slightly smaller than ML ((projection length M) − (projection length L)), which is sufficient to bend and does not break the thin fiber. Set to length. The holding part 11 is disposed between the guide part 4 and the MFC, and the holding part 11 is also bonded together when the guide part 4 and the MFC are bonded.

また接続の際、反射による戻り光および散乱を防ぐため、突起と窪みの勘合部には細径ファイバ（或いはＭＣＦ）のコアの屈折率と整合させた屈折率整合剤８が充填させてあり、絶対的位置合わせの際に、屈折率整合剤８を介して勘合する。   Also, in order to prevent return light and scattering due to reflection at the time of connection, a refractive index matching agent 8 matched with the refractive index of the core of the thin fiber (or MCF) is filled in the fitting portion between the protrusion and the depression, In the absolute alignment, the refractive index matching agent 8 is used for fitting.

以上の作用により、本発明のＭＣＦ用ファンナウト部品において、高精度なコア位置合わせを可能とし、均一かつ低損失な光接続を実現することができる。また、ガイド部品や細径ファイバ、ＭＣＦの作製誤差に起因するコア位置の相対的な位置誤差を、突き出し部により吸収できるため、ファンナウト部品の構成要素である前記ガイド部品／細径ファイバ／ＭＣＦの作製における歩留まりや作製効率を向上させることができる。突起（凸部）または窪み（凹部）の作製工程は、細径ファイバを作製する際に同時に形成させているため、作製工程上の負担にはならない。言い換えると、低コストにファンナウト部品を作製することができる。   With the above-described action, the MCF fan-out component of the present invention enables highly accurate core alignment and can realize a uniform and low-loss optical connection. In addition, since the relative position error of the core position caused by the manufacturing error of the guide part, thin fiber, and MCF can be absorbed by the protruding portion, the guide part / thin diameter fiber / MCF, which is a component of the fan-out part, can be absorbed. The yield and production efficiency in production can be improved. Since the process for producing the protrusion (convex part) or the depression (concave part) is formed simultaneously with the production of the thin fiber, it does not become a burden on the production process. In other words, a fan-out part can be manufactured at low cost.

さらに、この凹凸勘合ののちに、光学接着剤１２で固定、または機械的な固定構造を用いて低損失な光接続状態を維持した状態でガイド部品４とＭＣＦ１０（またはＭＣＦ用ガイド部品４’）とを保持することにより、本ファンナウト部品は構成される。前記機械的な固定構造は、例えば、光コネクタにおける割りスリーブを用いた固定構造や、メカニカルスプライスにおけるＶ溝とクサビの構造などとすることができる。接着に用いる接着剤は、光コネクタや光スプリッタ、ファイバガイドにおける接着用途で使用実績のある、温度・湿度変動や長期間の使用に対して、安定な熱硬化型接着剤や紫外線硬化型接着剤を用いることが好ましい。   Further, after the concave / convex fitting, the guide component 4 and the MCF 10 (or the MCF guide component 4 ′) are fixed with the optical adhesive 12 or maintained in a low-loss optical connection state using a mechanical fixing structure. This fan-out component is configured by holding The mechanical fixing structure may be, for example, a fixing structure using a split sleeve in an optical connector or a V groove and wedge structure in a mechanical splice. Adhesives used for bonding are thermosetting adhesives and UV curable adhesives that have a proven track record in bonding applications for optical connectors, optical splitters, and fiber guides, and are stable against temperature and humidity fluctuations and long-term use. Is preferably used.

なお、本発明はシングルモード型だけでなく、マルチモード型についても同様に適用可能である。   The present invention can be applied not only to the single mode type but also to the multi mode type.

図１５は本発明の実施例１に係るＭＣＦ用ファンナウト部品の構成図（接続直前）を示している。本実施例では、図１と同様のコア配置をもち、クラッド径φ１９０μｍ、コア間隔ｄ４０μｍの７コアＭＣＦ用ファンナウト部品の構成である。また、フェルール１０６は、ガイド部品として、７本の細径ファイバ１５０を固定しており、フェルール１０６’は、ＭＣＦ用ガイド部品として、ＭＣＦを固定している。細径ファイバ１５０の先端のコア部分には、突起を有する。ＭＣＦの先端のコア部分には、細径ファイバの前記突起と嵌合することができる窪みを有する。ガイド部品、細径ファイバ、およびＭＣＦの先端付近が、本実施例のＭＣＦ用ファンナウト部品に含まれる。   FIG. 15 is a configuration diagram (immediately before connection) of the MCF fan-out component according to the first embodiment of the present invention. In this embodiment, the configuration is a fan-out component for 7-core MCF having a core arrangement similar to that shown in FIG. 1, having a clad diameter of 190 μm and a core interval of d40 μm. Further, the ferrule 106 fixes seven small-diameter fibers 150 as guide parts, and the ferrule 106 ′ fixes MCF as guide parts for MCF. The core portion at the tip of the small diameter fiber 150 has a protrusion. The core portion at the tip of the MCF has a recess that can be fitted with the protrusion of the thin fiber. The guide part, the small-diameter fiber, and the vicinity of the tip of the MCF are included in the MCF fan-out part of this embodiment.

図１５に示すように、細径ファイバ１５０は約φ１２０μｍの孔径（４０μｍの細径ファイバ７本が最密充填する径）を有するフェルール１０６に挿入されて、突き出し長Ｍは０．７ｍｍとして、接着剤を用いて固定される。各細径ファイバ１５０は、通常の光ファイバをバッファードフッ酸水溶液でエッチングし、クラッド径をＭＣＦコア間隔ｄと同径に約φ４０μｍまで細径化している。同時に、細径ファイバ端面に突起長約１０μｍを有する突起（凸部）が形成される。フェルール１０６の外郭形状は円筒形である。フェルール１０６の外郭（最大）寸法は、孔の長手軸方向に直角な方向については、１０ｍｍ以下、孔の長手軸方向について１５ｍｍ以下である。この際、フェルール１０６内に最密に充填された細径ファイバ１５０は、コアの位置が７コアの前記ＭＣＦ１１０の各コアの位置とおおよそ一致するよう固定されている。   As shown in FIG. 15, the thin fiber 150 is inserted into a ferrule 106 having a hole diameter of about φ120 μm (a diameter in which seven fine fibers of 40 μm are packed most closely), and the protruding length M is 0.7 mm. It is fixed using an agent. Each of the small-diameter fibers 150 is obtained by etching a normal optical fiber with a buffered hydrofluoric acid aqueous solution and reducing the clad diameter to the same diameter as the MCF core interval d to about φ40 μm. At the same time, a protrusion (projection) having a protrusion length of about 10 μm is formed on the end face of the thin fiber. The outer shape of the ferrule 106 is a cylindrical shape. The outer (maximum) dimension of the ferrule 106 is 10 mm or less in the direction perpendicular to the longitudinal axis direction of the hole and 15 mm or less in the longitudinal axis direction of the hole. At this time, the small-diameter fiber 150 packed in the ferrule 106 closest to the core is fixed so that the position of the core approximately coincides with the position of each core of the MCF 110 having seven cores.

また、前記ＭＣＦ１１０の端面をフッ酸水溶液でエッチングすることにより、細径ファイバの突起（凸部）に対応する窪み（凹部）を形成する。このＭＣＦ１１０はφ１９０μｍの孔径を有するフェルール１０６’に挿入され、接着剤で固定されている。ＭＣＦ１１０はフェルール１０６’からの突き出し長はゼロである。フェルール１０６’は、フェルール１０６と同じように、外郭形状が円筒形であり、外郭寸法は、孔の長手軸方向および孔の長手軸方向に直角な方向についてフェルール１０６と同じである。   Further, by etching the end face of the MCF 110 with a hydrofluoric acid aqueous solution, a depression (concave) corresponding to the projection (convex part) of the thin fiber is formed. The MCF 110 is inserted into a ferrule 106 ′ having a hole diameter of φ190 μm and fixed with an adhesive. The MCF 110 has a zero protrusion length from the ferrule 106 '. As with the ferrule 106, the ferrule 106 'has a cylindrical outer shape, and has the same outer dimensions as the ferrule 106 in the direction of the longitudinal axis of the hole and the direction perpendicular to the longitudinal direction of the hole.

これらお互いのフェルールは孔端面が長手軸に直角に配置され、また細径ファイバ１５０とＭＣＦ１１０は各々のコア端面が向かい合うよう配置される。これらの細径ファイバ１５０とＭＣＦ１１０との絶対的な位置合わせによる接続（各細径ファイバ１５０のコアとＭＣＦ１１０の各コアとの突き合わせ）は、次のように実現される。   These mutual ferrules are arranged such that the hole end faces are perpendicular to the longitudinal axis, and the thin fiber 150 and the MCF 110 are arranged so that the respective core end faces face each other. The connection by the absolute position alignment of these small-diameter fibers 150 and the MCF 110 (matching between the cores of the respective small-diameter fibers 150 and the respective cores of the MCF 110) is realized as follows.

先ず、フェルール１０６，１０６’の端面同士を対向させた状態でフェルールとのコア位置をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸（両端面のギャップ長）、θｚ軸方向について位置決めし、次に、勘合部に、細径ファイバ１５０のコアの屈折率と一致させた屈折率整合剤を充填した上で、両フェルールの間を接着剤により接着させることにより、フェルール同士を固定する。この際、突き出し長部分の複数本の細径ファイバ１５０もまとめて接着剤で固められる。これにより、突き出し長部分のファイバの破断防止や外部環境からの保護がなされる。屈折率整合剤はＭＴコネクタやメカニカルスプライス等の光接続用途に用いられているものと同様のものを用いる。同様に、ここで用いる接着剤は、細径ファイバ１５０のコアの屈折率と整合させたものを用いる。なお、ＭＣＦ１１０とフェルール１０６’、細径ファイバ１５０とフェルール１０６、フェルール１０６，１０６’同士の接着に用いる接着剤は、光コネクタや光スプリッタ、ファイバガイドにおける接着用途で使用実績のある、温度・湿度変動や長期間の使用に対して、安定な熱硬化型接着剤や紫外線硬化型接着剤を用いる。お互いのフェルールの上記位置決め（調心）手段として、アクティブアライメント（例えば、細径ファイバ１５０からＭＣＦ１１０に光を入力し、ＭＣＦ１１０の逆端から出射する光のパワーをモニタしながら調心を行う）を用いることができる。   First, with the end faces of the ferrules 106 and 106 ′ facing each other, the core position with the ferrule is positioned in the x-axis, y-axis, z-axis (gap length of both end faces), and θz-axis directions, and then the fitting portion Further, after filling the refractive index matching agent matched with the refractive index of the core of the thin fiber 150, the ferrules are fixed by adhering the two ferrules with an adhesive. At this time, the plurality of small-diameter fibers 150 in the protruding length portion are also collectively hardened with an adhesive. As a result, the fiber of the protruding portion is prevented from being broken and protected from the external environment. The same refractive index matching agent as that used for optical connection such as MT connector and mechanical splice is used. Similarly, the adhesive used here is one that matches the refractive index of the core of the thin fiber 150. The adhesive used for bonding the MCF 110 and the ferrule 106 ′, the thin fiber 150 and the ferrule 106, and the ferrules 106 and 106 ′ is a temperature / humidity that has been used for bonding in optical connectors, optical splitters, and fiber guides. A stable thermosetting adhesive or ultraviolet curable adhesive is used for fluctuations and long-term use. As the positioning (alignment) means for the ferrules of each other, active alignment (for example, alignment is performed while inputting light from the thin fiber 150 to the MCF 110 and monitoring the power of light emitted from the opposite end of the MCF 110). Can be used.

また、本実施例において、細径ファイバ１５０とＭＦＣ１０の長手軸方向において過度な押し込みを防ぐための押さえ部品は、ＭＣＦ１１０のクラッド径以上の大きさの穴を有するリング状ガラス成形部品を用いている。押さえ部品１１のＭＣＦ長手軸方向の寸法は、Ｍ−Ｌ（（突き出し長Ｍ）−（突起長さＬ））よりわずかに小さい。前記接着の際は、押さえ部品もまとめて接着される。本技術により、細径ファイバ１５０のコア半径ｒと同程度（４．５μｍ程度）の誤差は、細径ファイバ１５０に設けた突起（凸部）および突き出し長Ｍの効果により吸収されて、低損失な光接続がなされる。図１のような形状を有するＭＣＦの場合、軸周りθｚに関する許容誤差Δθｚはコア間隔ｄ、コア半径ｒを用いると、下記のように近似できる。   Further, in this embodiment, as a pressing part for preventing excessive pressing in the longitudinal direction of the thin fiber 150 and the MFC 10, a ring-shaped glass molded part having a hole having a size larger than the cladding diameter of the MCF 110 is used. . The dimension of the holding component 11 in the longitudinal axis direction of the MCF is slightly smaller than ML ((projection length M) − (projection length L)). During the bonding, the pressing parts are also bonded together. With this technique, an error that is about the same as the core radius r of the small-diameter fiber 150 (about 4.5 μm) is absorbed by the effects of the protrusions (convex portions) provided on the small-diameter fiber 150 and the protrusion length M, resulting in low loss. Optical connection is made. In the case of the MCF having the shape as shown in FIG. 1, the allowable error Δθz regarding the axis θz can be approximated as follows using the core interval d and the core radius r.

Δθｚ≒ｓｉｎ^-1（ｒ／ｄ）
本実施例では、ｄ＝４０μｍ、ｒ＝４．５μｍとすると、Δθｚ≒６．４度の軸周り角度誤差であれば、吸収できる。 Δθz≈sin ⁻¹ (r / d)
In this embodiment, if d = 40 μm and r = 4.5 μm, an angle error around the axis of Δθz≈6.4 degrees can be absorbed.

なお、図１０と同じように、押さえ部品１１１とフェルール１０６，１０６’を筐体に組み込んで、７コアＭＣＦ用ファンナウト部品が構成される。   As in FIG. 10, the holding part 111 and the ferrules 106 and 106 ′ are incorporated in the casing to form a 7-core MCF fan-out part.

本実施例における構成は、用途に応じて、適宜変えてもよい。突起（凸部）と窪み（凸部）の組合せは本構成と逆（ＭＣＦが凸、細径ファイバが凹）でもよい。またＭＣＦのコア数やコア間隔ｄ、ＭＣＦのクラッド径などに応じて、細径ファイバの径、細径ファイバ用フェルール、およびＭＣＦ用フェルールの孔径を変えることで、異なるコア数、コア形状のＭＣＦにも適用可能である。   The configuration in the present embodiment may be appropriately changed according to the application. The combination of the protrusion (convex portion) and the depression (convex portion) may be the reverse of this configuration (MCF is convex and the small-diameter fiber is concave). In addition, by changing the diameter of the thin fiber, the ferrule for the thin fiber, and the hole diameter of the ferrule for the MCF according to the number of cores of the MCF, the core interval d, the cladding diameter of the MCF, etc. It is also applicable to.

図１６は本発明の実施例２に係るＭＣＦ用ファンナウト部品の構成図を示している。本実施例では、図３と同様のコア配置をもち、クラッド径φ２００μｍ、コア間隔ｄ３５μｍの１３コアＭＣＦ用ファンナウト部品の構成である。実施例１と同様に、まず、１３本の通常の光ファイバをフッ酸水溶液でエッチングし、クラッド径を１３コアＭＣＦ３１０のコア間隔ｄと同径に約φ３５μｍまで細径化することにより、細径ファイバ２５０を作製する。同時に、細径ファイバ２５０の端面に窪み長さ１５μｍを有する窪み２０２（凹部）が形成される。   FIG. 16 shows a configuration diagram of the MCF fan-out component according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the configuration is a fan-out component for 13-core MCF having a core arrangement similar to that shown in FIG. 3, having a clad diameter of 200 μm and a core interval of d35 μm. As in Example 1, first, 13 ordinary optical fibers were etched with a hydrofluoric acid aqueous solution, and the clad diameter was reduced to about φ35 μm to the same diameter as the core interval d of the 13-core MCF310. A fiber 250 is made. At the same time, a recess 202 (concave portion) having a recess length of 15 μm is formed on the end face of the small-diameter fiber 250.

この細径ファイバ径に対応する１３個の孔をＭＣＦ３１０の長手軸（ｚ軸）方向に有するガイド部品２０４を用い、前記１３本の細径ファイバ２５０を各々の孔に挿入する。ガイド部品２０４の外郭（最大）寸法は、孔の長手軸方向に直角な方向については、３０ｍｍ以下、ガイド孔の長手軸方向について２５ｍｍ以下である。あらかじめ、１３個の孔の配置は１３コアＭＣＦ３１０の配置とおおまかに一致するよう作製されている。ガイド部品２０４からの突き出し長Ｍは３ｍｍとして接着剤を用いて固定される。この際、ガイド部品２０４内に挿入された細径ファイバ２５０は各々の孔で前記ＭＣＦ３１０とコアの位置がおおよそ一致するよう固定されている。   Using the guide component 204 having 13 holes corresponding to the diameter of the thin fiber in the longitudinal axis (z-axis) direction of the MCF 310, the 13 thin fibers 250 are inserted into the respective holes. The outer (maximum) dimension of the guide component 204 is 30 mm or less in the direction perpendicular to the longitudinal axis direction of the hole and 25 mm or less in the longitudinal axis direction of the guide hole. The arrangement of the 13 holes is prepared in advance so as to roughly match the arrangement of the 13-core MCF 310. The protruding length M from the guide component 204 is 3 mm and is fixed using an adhesive. At this time, the small-diameter fiber 250 inserted into the guide component 204 is fixed so that the positions of the MCF 310 and the core approximately coincide with each other in each hole.

また、前記ＭＣＦ３１０の端面をバッファードフッ酸水溶液でエッチングすることにより、細径ファイバ２５０に設けた窪み２０２（凹部）と対応するよう各コア端面に突起２０３（凸部）が形成される。これらの細径ファイバ２５０とＭＣＦ３１０との絶対的な位置合わせによる接続（各細径ファイバ２５０のコアとＭＣＦ３１０の各コアとの突き合わせ）は、次のように実現される。先ず、ＭＣＦ３１０は光学微動台と微動台上のファイバホルダにより固定される。細径ファイバ２５０を含むガイド部品２０４は光学用微動台により固定される。これらＭＣＦ３１０及びガイド部品２０４は互いのコア端面が向かい合うよう配置され、ガイド部品２０４内の細径ファイバ２５０のコア位置をｘ軸、ｙ軸、ｚ軸（両端面のギャップ長）、θｚ軸方向について位置決めする。その後、勘合部に屈折率整合剤を、両端面間に接着剤を、それぞれ充填し、接着剤を硬化させることにより、ＭＣＦ３１０とガイド部品２０４とを固定する。ここで用いる屈折率整合剤及び接着剤は、実施例１と同様のものを用いる。ＭＣＦ３１０とガイド部品２０４の上記位置決め（調心）手段としては、実施例１のアクティブアライメントを用いる。   Further, by etching the end face of the MCF 310 with a buffered hydrofluoric acid aqueous solution, a protrusion 203 (protrusion) is formed on each core end face so as to correspond to the depression 202 (recess) provided in the thin fiber 250. The connection by the absolute position alignment of these small-diameter fibers 250 and the MCF 310 (matching between the cores of the respective small-diameter fibers 250 and the respective cores of the MCF 310) is realized as follows. First, the MCF 310 is fixed by an optical fine movement table and a fiber holder on the fine movement table. The guide component 204 including the small-diameter fiber 250 is fixed by an optical fine movement base. The MCF 310 and the guide component 204 are arranged so that the core end surfaces thereof face each other, and the core position of the thin fiber 250 in the guide component 204 is set in the x-axis, y-axis, z-axis (gap length of both end surfaces), and θz-axis directions. Position. Thereafter, the MCF 310 and the guide component 204 are fixed by filling the fitting portion with a refractive index matching agent and filling the adhesive between both end faces, and curing the adhesive. The refractive index matching agent and the adhesive used here are the same as those in Example 1. As the positioning (alignment) means for the MCF 310 and the guide component 204, the active alignment of the first embodiment is used.

本実施例では、細径ファイバ２５０のコア半径ｒと同程度（４〜５μｍ程度）の誤差は、細径ファイバ２５０に設けた窪み（凹部）および突き出し長の効果により吸収されて、低損失な光接続がなされる。これを実施例１と同様に筐体に組み込むことで、１３コアＭＣＦ用のファンナウト部品が構成される。   In this embodiment, an error that is about the same as the core radius r of the small-diameter fiber 250 (about 4 to 5 μm) is absorbed by the effect of the depression (concave portion) and the protrusion length provided in the small-diameter fiber 250, and has low loss. An optical connection is made. By incorporating this into the housing in the same manner as in the first embodiment, a fan-out component for 13-core MCF is configured.

図１７は本発明の実施例３に係るＭＣＦ用ファンナウト部品の構成図を示している。本実施例では、図４と同様のコア配置をもち、１９コアＭＣＦ用ファンナウト部品の構成である。１９本の細径ファイバ３５０は２５μｍまで細径化し、同時にそのコア端面に突起を設けてある。このとき、突起長さＬを８００μｍとする。図４に示すような１９コアＭＣＦ４１０にも同様に、突起に対応するようコアに窪みを設ける。窪みと突起の形成方法は実施例１、２と同様にエッチングを用いる。実施例２と同様に、ＭＣＦ４１０のコア位置と一致するよう２５μｍの孔を１９個長手方向に有しているガイド部品３０４に挿入され、固定される。突き出し長Ｍは１ｍｍとする。ＭＣＦ４１０はＭＣＦのクラッド径と同じ孔径を１つ有するガイド部品（図１７に図示せず）に挿入し、固定される。実施例１、２よりも突起長を長くとることで、位置誤差の吸収をより、容易にしている。これらの細径ファイバ３５０とＭＣＦ４１０との絶対的な位置合わせによる接続（各細径ファイバ３５０のコアとＭＣＦ４１０の各コアとの突き合わせ）は、実施例１，２と同様の手段を用いて実現される。   FIG. 17 shows a configuration diagram of an MCF fan-out component according to the third embodiment of the present invention. This embodiment has the same core arrangement as that shown in FIG. 4, and is a 19-core MCF fan-out component. The 19 small-diameter fibers 350 are reduced in diameter to 25 μm, and at the same time, protrusions are provided on the end surfaces of the cores. At this time, the projection length L is set to 800 μm. Similarly, a 19-core MCF 410 as shown in FIG. 4 is provided with a recess in the core so as to correspond to the protrusion. Etching is used as a method for forming the depressions and protrusions, as in the first and second embodiments. As in the second embodiment, the guide member 304 having 19 holes of 25 μm in the longitudinal direction is inserted and fixed so as to coincide with the core position of the MCF 410. The protruding length M is 1 mm. The MCF 410 is inserted and fixed in a guide component (not shown in FIG. 17) having one hole diameter that is the same as the cladding diameter of the MCF. By making the projection length longer than in the first and second embodiments, absorption of the position error is made easier. The connection by the absolute alignment of these small-diameter fibers 350 and the MCF 410 (abutment between the cores of the respective small-diameter fibers 350 and the respective cores of the MCF 410) is realized by using the same means as in the first and second embodiments. The

本発明の実施例４として、（脱着可能な）光コネクタとしての形態をのべる。本実施例で用いるＭＣＦ、細径ファイバ、ガイド部品の構成及び相対位置合わせの構造は実施例１と同様である。つまり７つのコアを有するＭＣＦ用のファンナウト部品であり、ガイド部品としては、フェルールを用いる。この際、絶対的な位置合わせについては、偏波保持光ファイバ用コネクタの技術を利用して、以下のように実施される。   As a fourth embodiment of the present invention, a form as a (detachable) optical connector will be described. The configuration of the MCF, the small diameter fiber, the guide component, and the relative alignment structure used in this embodiment are the same as those in the first embodiment. That is, it is a fan-out part for MCF having seven cores, and a ferrule is used as a guide part. At this time, the absolute alignment is performed as follows using the polarization maintaining optical fiber connector technology.

まず、偏波保持光ファイバ用コネクタに用いられるフランジ４１３（軸回り合わせのキー溝４１４を有する）を用い、細径ファイバ用フェルール４０６の端面（細径ファイバ端面）を観察することで、フランジ４１３に対して細径ファイバを所定の位置に位置決めする（図１８（ａ））。このようにして、軸回りについて、フランジ４１３に対する細径ファイバの位置が定められる。ＭＣＦについても同様にキー溝を有するフランジに対して、所定の位置に定められる（図１８（ａ）、（ｂ）に図示せず）。細径ファイバ用フェルールとＭＣＦ用フェルールを割スリーブで固定したのち（ｘｙ軸合わせ）、実施例１と同様に、押さえ基板を介して接続させる。接続の際には、フランジはキー構造を有していることより、ハウジング内の中間部材４１６によって、所定の軸回り角度でハウジング内に組み込まれる（図１８（ｂ））。これにより、両フェルールの角度が所定の角度に定められ、ハウジング内で細径ファイバとＭＣＦのコア位置が、一致することになる。なお、ここでは、脱着を可能とするため、両フェール間の接着は行わない。   First, the flange 413 used for the polarization maintaining optical fiber connector (having the key groove 414 aligned around the axis) is used to observe the end surface (the end surface of the small diameter fiber) of the ferrule 406 for the small diameter fiber. In contrast, the small-diameter fiber is positioned at a predetermined position (FIG. 18A). In this manner, the position of the thin fiber with respect to the flange 413 is determined about the axis. Similarly, the MCF is determined at a predetermined position with respect to the flange having the keyway (not shown in FIGS. 18A and 18B). After fixing the ferrule for thin fiber and the ferrule for MCF with a split sleeve (xy axis alignment), they are connected via a holding substrate in the same manner as in the first embodiment. At the time of connection, since the flange has a key structure, it is incorporated into the housing at a predetermined angle around the axis by the intermediate member 416 in the housing (FIG. 18B). Thereby, the angle of both ferrules is set to a predetermined angle, and the core positions of the small-diameter fiber and the MCF coincide in the housing. Here, in order to enable desorption, adhesion between the two fails is not performed.

以上により、ハウジング内でＭＣＦと細径ファイバの絶対的な位置合わせが行われる。勘合部には屈折率整合剤が充填される。ここで一般に、偏波保持光ファイバ用のコネクタにおいては、フェルールがハウジング内で浮く（フロートする）構造を有しているために、接続する際に±３°程度のθｚ方向への回転ずれが生じてしまうことが知られている。上記ＭＣＦ用ファンナウト部品の接続の際も、同様の回転ずれが生じる可能性がある。しかし、本発明によって、軸周りの角度誤差を許容する（今回のケースではΔθｚ≒６．４度を許容する）ため、低損失かつ均一な接続特性を有するＭＣＦファンナウト部品用の光コネクタを構成することができる。   As described above, the absolute alignment between the MCF and the small-diameter fiber is performed in the housing. The fitting portion is filled with a refractive index matching agent. Here, in general, in the polarization maintaining optical fiber connector, since the ferrule has a structure that floats (floats) in the housing, there is a rotational deviation in the θz direction of about ± 3 ° when connected. It is known to occur. When the MCF fan-out component is connected, the same rotational deviation may occur. However, according to the present invention, since an angular error around the axis is allowed (in this case, Δθz≈6.4 degrees is allowed), an optical connector for an MCF fan-out component having low loss and uniform connection characteristics is configured. be able to.

１ 筐体
２、１０２、１１２、２０２、３０２ 窪み
３、３ａ、３ｂ、１０３、１１３、２０３、３０３ 突起
４、４’、２０４、３０４ ガイド部品
５ 接着剤
６、１０６、１０６’、４０６ フェルール
６ａ 細径ファイバ用フェルール孔
７ 成形品
７ａ 細径ファイバ挿入孔
８ 屈折率整合剤
９ 割スリーブ
１０、１１０、２１０、３１０、４１０ マルチコアファイバ（ＭＣＦ）
１０ａ、１１０ａ、２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ ＭＣＦのクラッド
１０ｂ、１１０ｂ、２１０ｂ、３１０ｂ、４１０ｂ ＭＣＦのコア
１１、１１１ 押さえ部品
１２ 光学接着剤
１３、１３’、４１３ フランジ
４１４ キー溝
４１５ キー
４１６ 中間部材
２０、１２０ ファンナウト部品
３０ 通常の光ファイバ
３０ａ 通常の光ファイバのクラッド
３０ｂ 通常の光ファイバのコア
４０ 光コネクタ・プラグ
５０、１５０、２５０、３５０ 細径ファイバ
５０ａ 細径ファイバのクラッド
５０ｂ 細径ファイバのコア 1 Housing 2, 102, 112, 202, 302 Recess 3, 3a, 3b, 103, 113, 203, 303 Protrusion 4, 4 ', 204, 304 Guide part 5 Adhesive 6, 106, 106', 406 Ferrule 6a Ferrule hole for thin fiber 7 Molded product 7a Thin fiber insertion hole 8 Refractive index matching agent 90 Split sleeve 10, 110, 210, 310, 410 Multi-core fiber (MCF)
10a, 110a, 210a, 310a, 410a MCF cladding 10b, 110b, 210b, 310b, 410b MCF core 11, 111 Holding part 12 Optical adhesive 13, 13 ', 413 Flange 414 Key groove 415 Key 416 Intermediate member 20, 120 fannout parts 30 ordinary optical fiber 30a ordinary optical fiber cladding 30b ordinary optical fiber core 40 optical connector plug 50, 150, 250, 350 small diameter fiber 50a small diameter fiber cladding 50b small diameter fiber core

Claims (3)

２つ以上のコアを有するマルチコアファイバに対して、前記各コアに個別に光を入出力するために、前記マルチコアファイバにおいて隣り合うコア同士の間隔とほぼ同一または前記間隔より小さい外径を有する複数本の細径ファイバの先端を前記マルチコアファイバの先端の前記各コアにそれぞれ対向させて配置することにより、前記各細径ファイバと前記マルチコアファイバの前記各コアとを光接続するマルチコアファイバ用ファンナウト部品であって、
前記複数本の細径ファイバの相対位置が前記マルチコアファイバの前記各コアの相対位置とおおよそ一致するように配置かつ保持するガイド部品を備え、
前記複数本の細径ファイバの先端のコア部分には、突起または窪みを有し、
前記マルチコアファイバの先端の前記コア部分には、前記複数本の細径ファイバの先端のコア部分における前記突起または窪みと嵌合することができる窪みまたは突起を有し、
前記複数本の細径ファイバは、前記ガイド部品の端面から突き出して前記複数本の細径ファイバの先端から前記ガイド部品の端面までの間隔が０．５ｍｍ以上になるように前記ガイド部品に保持され、前記突き出しの部分は前記嵌合の際に撓むことができることを特徴とするマルチコアファイバ用ファンナウト部品。 A multi-core fiber having two or more cores has a plurality of outer diameters substantially equal to or smaller than the interval between adjacent cores in the multi-core fiber in order to individually input and output light to each core. A multi-core fiber fan-out component that optically connects each of the small-diameter fibers and each of the cores of the multi-core fiber by disposing the tips of the small-diameter fibers facing the cores of the multi-core fiber. Because
A guide component that is arranged and held so that the relative position of the plurality of small-diameter fibers is approximately the same as the relative position of each core of the multi-core fiber;
The core portion at the tip of the plurality of small-diameter fibers has a protrusion or a depression,
The core portion at the tip of the multi-core fiber has a recess or protrusion that can be fitted to the protrusion or recess in the core portion at the tip of the plurality of small-diameter fibers,
The plurality of small-diameter fibers are held by the guide component so that the distance from the end surface of the plurality of small-diameter fibers to the end surface of the guide component is 0.5 mm or more protruding from the end surface of the guide component. The fan-out component for a multi-core fiber is characterized in that the protruding portion can be bent during the fitting. 前記複数の細径ファイバと前記マルチコアファイバの長手軸方向において過度な押し込みを防ぐために、前記ガイド部品と前記マルチコアファイバとの間に、押さえ部品をさらに備え、前記押さえ部品は、断面が前記マルチコアファイバのクラッド径以上の大きさの穴を有するリング状をしており、長さが前記複数本の細径ファイバにおける前記突き出し部分の長さと前記複数本の細径ファイバにおける前記突起または窪みの長さとの差よりわずかに小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチコアファイバ用ファンナウト部品。   In order to prevent excessive pressing in the longitudinal direction of the plurality of small-diameter fibers and the multi-core fiber, a pressing part is further provided between the guide part and the multi-core fiber, and the holding part has a cross-section in the multi-core fiber. A ring having a hole with a size equal to or greater than the cladding diameter, and the length of the protruding portion in the plurality of small diameter fibers and the length of the protrusion or depression in the plurality of small diameter fibers The fan-out component for a multi-core fiber according to claim 1, wherein the fan-out component is set to be slightly smaller than the difference between the two. 前記マルチコアファイバの先端付近、かつ前記複数本の細径ファイバの周囲は、屈折率整合剤として、前記マルチコアファイバのコアの屈折率にほぼ等しい屈折率を有する樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチコアファイバ用ファンナウト部品。   The vicinity of the end of the multi-core fiber and the periphery of the plurality of small-diameter fibers are filled with a resin having a refractive index substantially equal to the refractive index of the core of the multi-core fiber as a refractive index matching agent. The fan-out component for a multi-core fiber according to claim 1.

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