JP2016180946A - 光中継器、及び、光コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位置ずれを抑制する光中継器、及び、光コネクタ装置を提供する。【解決手段】基板１０と光コネクタ２０との間に配置される光中継器３０であって、基板１０と光コネクタ２０との間で光信号を伝送するための複数の光路と、光路の一端が基板１０と対向する基板側端面３１Ａと、光路の他端を光コネクタ２０に接続するためのコネクタ接続部と、を有し、基板１０よりも線膨張係数の大きい材料で構成された本体部２１と、基板側端面３１Ａの側で光路を囲むように配置され、本体部２１よりも線膨張係数の小さい材料で構成された補強部材３９と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、光中継器、及び、光コネクタ装置に関する。

光ファイバの端部を保持した光コネクタ（例えばフェルール）と基板とを位置合わせして、基板上の光素子と光ファイバとを光接続することが知られている。例えば、特許文献１には、フェルール（特許文献１の符号２０）と基板上のレセプタクル（同文献の符号８０）とを位置合わせして、基板上の光電変換素子と光ファイバとを光接続することが記載されている。

米国特許出願公開第２０１０／０１３５６１８号公報

光コネクタの線膨張係数と基板の線膨張係数の大きさが異なると、温度変化時に線膨張係数の違いにより位置ずれが生じるおそれがある。

本発明は、位置ずれを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、基板と光コネクタとの間に配置される光中継器であって、前記基板と前記光との間で光信号を伝送するための複数の光路と、前記光路の一端が前記基板と対向する基板側端面と、前記光路の他端を前記光コネクタに接続するためのコネクタ接続部と、を有し、前記基板よりも線膨張係数の大きい材料で構成された本体部と、前記基板側端面の側で前記光路を囲むように配置され、前記本体部よりも線膨張係数の小さい材料で構成された補強部材と、を有することを特徴とする光中継器である。

本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。

本発明によれば、位置ずれを抑制することができる。

第１実施形態の光コネクタ装置１を下から見た斜視図である。 図２Ａは側面から見た図であり、図２Ｂは前後方向から見た図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、補強部材３９の配置位置の説明図である。 図４Ａ〜図４Ｃは、補強部材３９の配置例の説明図である。 第２実施形態の光コネクタ装置１を下から見た斜視図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、第２実施形態における補強部材３９の配置例を示す図である。 第３実施形態の光コネクタ装置１を上から見た斜視図である。 図８Ａ〜図８Ｄは、第３実施形態における補強部材３９の配置例を示す図である。 図９Ａは、第４実施形態の光中継器３００の断面説明図であり、図９Ｂは、第４実施形態の光中継器３００を下から見た斜視図である。

後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

基板と光コネクタとの間に配置される光中継器であって、前記基板と前記光との間で光信号を伝送するための複数の光路と、前記光路の一端が前記基板と対向する基板側端面と、前記光路の他端を前記光コネクタに接続するためのコネクタ接続部と、を有し、前記基板よりも線膨張係数の大きい材料で構成された本体部と、前記基板側端面の側で前記光路を囲むように配置され、前記本体部よりも線膨張係数の小さい材料で構成された補強部材とを有することを特徴とする光中継器が明らかとなる。
このような光中継器によれば、温度変化時に基板と光コネクタとの線膨張係数の違いによる位置ずれを抑制することができる。

前記基板側端面には、前記光路を構成する光ファイバの端面が複数配置されており、前記補強部材は、複数の前記光ファイバの周囲を囲むように構成されていてもよい。これにより、位置ずれを抑制することができる。

前記補強部材は、複数の前記光ファイバのそれぞれの周囲を囲むように構成されていてもよい。これにより、光ファイバ同士の相対位置ズレを抑制することができる。

前記基板側端面には、凹所と、前記凹所の前記光路上に形成された複数のレンズ部とが設けられており、前記補強部材は、前記光路を構成する複数の光ファイバの端面の周囲と、複数の前記レンズ部の周囲と、前記光ファイバの端面と前記レンズ部との間において前記光路を構成する光透過部とを囲むように構成されていることが望ましい。これにより、光ファイバの端面の位置ずれと、レンズ部の位置ずれをともに抑制することができる。

前記基板側端面には、前記基板に形成された基板側位置決め部と嵌合する位置決め部が設けられていてもよい。これにより、基板と光中継器をパッシブに調心することができる。

前記補強部材は、前記光路と前記位置決め部とを囲むように構成されていることが望ましい。これにより位置決め部と光路（光ファイバ）との相対位置のずれを抑制することができる。

前記基板側端面には、前記光路上に形成された複数のレンズ部が設けられており、前記本体部は、光路を構成する光ファイバの端面と前記レンズ部との間において前記光路を変換する反射部を有しており、複数の前記光ファイバの端面と、前記反射部とが２つの前記補強部材によって挟まれて配置されているとともに、２つの前記補強部材の一方は、複数の前記レンズ部の周囲を囲むように構成されていてもよい。これにより、位置ずれを抑制しつつ光路を変換させることができる。

また、基板と、光コネクタと、前記基板と前記光コネクタとの間に配置される光中継器とを備えた光コネクタ装置であって、前記光中継器は、前記基板と前記光との間で光信号を伝送するための複数の光路と、前記光路の一端が前記基板と対向する基板側端面と、前記光路の他端を前記光コネクタに接続するためのコネクタ接続部と、を有し、前記基板よりも線膨張係数の大きい材料で構成された本体部と、前記基板側端面の側で前記光路を囲むように配置され、前記本体部よりも線膨張係数の小さい材料で構成された補強部材とを有することを特徴とする光コネクタ装置が明らかとなる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図１は、第１実施形態の光コネクタ装置１を下から見た斜視図である。また、図２Ａは側面から見た図であり、図２Ｂは前後方向から見た図である。図２Ａ及び図２Ｂでは、説明のため、一部の部位を透過させて示している。

以下の説明では、図に示すように、各方向を定義する。すなわち、光導波路基板１０に垂直な方向を「上下方向」とし、光導波路基板１０に対して光コネクタ２０を取り付ける側を「上」とし、逆側を「下」とする。

また、２つの位置決め穴３２、位置決めピン２２の並ぶ方向を「左右方向」とする。光ファイバテープを構成する複数の光ファイバの並び方向（換言すると複数の光ファイバ穴２４の並び方向）が「左右方向」となる。

また、左右方向及び上下方向に垂直な方向を「前後方向」とする。光導波路基板１０上への光中継器３０の取り付け位置に対して光素子１２のある側を「前」とし、逆側を「後」とする（図２Ａ参照）。

本実施形態の光コネクタ装置１は、光導波路基板１０と、光コネクタ２０と、光中継器３０とを備えている。

光導波路基板１０は、図２Ａに示すように、光素子１２、光導波路１４を有している。光素子１２が発光素子の場合は、光素子１２から送信された光信号が、光導波路１４内を伝送した後、ミラー部で光導波路基板１０の垂直方向に光路変換され出射される。こうしてミラー部上に実装した光中継器３０、光コネクタ２０と光接続される。光素子１２が受光素子の場合は、逆の光路で光信号が伝送される。このように、光導波路基板１０は、基板に垂直な方向（上下方向）に光信号を入出射する。

なお、本実施形態の光導波路基板１０は、シリコン製の基板であり線膨張係数が小さい。

光コネクタ２０は、光信号を伝送する光ファイバの端部を保持する部材であり、ここではＭＴフェルール（ＪＩＳ Ｃ５９８１）が用いられている。光コネクタ２０は、本体部２１と、２本の位置決めピン２２と、複数の光ファイバ穴２４とを有する。

本体部２１は、樹脂により成形されている。本体部２１の内部において、複数の光ファイバの端部が保持されることになる。そして、本体部２１の下側端面は、光中継器３０と接続する接続端面となる。

位置決めピン２２は、光中継器３０との位置合わせをするための部位である。位置決めピン２２は、本体部２１の下側端面から下側に突出するように設けられている。また、２本の位置決めピン２２は、複数の光ファイバ穴２４を挟むように、左右方向に間隔をあけて設けられている。

光ファイバ穴２４は、光ファイバの端部を挿入するための穴である。光ファイバ穴２４には、光ファイバ心線から被覆を除去した裸ファイバが挿入されることになる。このため、光ファイバ穴２４は、本体部２１の内部において光路を形成する部位となる。光ファイバ穴２４は、本体部２１を上下方向に貫通しており、下側端面（接続端面）には光ファイバ端面が露出している。複数の光ファイバ穴２４は上下方向に平行である。互いに平行な複数の光ファイバ穴２４が左右方向に並ぶことになる。

なお、光コネクタ２０の本体部２１は、前述したように樹脂製であり、膨張係数は大きい。このため、光素子１２（光導波路基板１０）と光コネクタ２０とを直接的に接続すると、温度変化時に線膨張係数の違いにより位置ずれが生じ、信号損失が大きくなる（特に、左右端では位置ずれが大きくなり、信号損失が増大する）。

そこで、本実施形態では、光中継器３０を介して、光素子１２（光導波路基板１０）と光コネクタ２０とを接続している。

光中継器３０は、光導波路基板１０と光コネクタ２０との間に配置され、光導波路基板１０と光コネクタ２０との間で光信号を伝送する部材である。光中継器３０は、本体部３１と補強部材３９とを有している。

本体部３１は、光中継器３０の補強部材３９以外の部位であり、本実施形態では光コネクタ２０の本体部２１と同じ樹脂で成形されている。

本体部３１は、素子側端面３１Ａ（下面）と、コネクタ側端面３１Ｂ（上面）と、２つの位置決め穴３２と、複数の光ファイバ穴３４とを有している。

素子側端面３１Ａ（基板側端面に相当）は、本体部３１の下側の端面（下面）であり、光導波路基板１０との接続端面である。素子側端面３１Ａ（及び、後述するコネクタ側端面３１Ｂ）には複数の光ファイバ穴３４が左右方向に並んで形成されている。

光ファイバ穴３４は、本体部３１を上下方向に貫通して設けられている。また、光ファイバ穴３４は、光コネクタ２０の複数の光ファイバ穴２４と対応するように左右方向に複数並んで設けられている。また、各光ファイバ穴３４には、光導波路基板１０と光コネクタ２０との間で光信号を伝送するための光ファイバが配置されている。換言すると、光中継器３０には、光導波路基板１０と光コネクタ２０との間で光信号を伝送するための複数の光路が設けられている。

素子側端面３１Ａの光ファイバ穴３４には、光ファイバ（光路）の一端が配置されて光導波路基板１０と対向している。そして、光導波路基板１０（光信号の入出射位置）と光中継器３０の素子側端面３１Ａ（光ファイバ）との位置合わせを行うことによって、光信号が伝達されることになる。本実施形態では、光導波路基板１０と光中継器３０との位置合わせは、アクティブ調心により行なっている。すなわち、光導波路基板１０に対して本体部３１の位置を少しずつずらし、光信号の信号伝達の最もよい位置で接着剤等により固定させている。このため、素子側端面３１Ａには位置決め穴（あるいは位置決めピン）が設けられていない。このように素子側端面３１Ａに位置決め穴が無いので、コネクタ側端面３１Ｂと比べて、素子側端面３１Ａが小さくなっている。よって、光導波路基板１０に対して素子側端面３１Ａを固定した後、位置ずれし難い。

コネクタ側端面３１Ｂは、本体部３１の上側の端面（上面）であり、光コネクタ２０との接続端面である。コネクタ側端面３１Ｂには、２つの位置決め穴３２（コネクタ接続部に相当）と複数の光ファイバ穴３４が形成されている。なお、コネクタ側端面３１Ｂの光ファイバ穴３４には、光ファイバ（光路）の他端が配置されている。

位置決め穴３２は、光コネクタ２０との位置決めを行うための穴であり、光コネクタ２０の位置決めピン２２と対応する形状に設けられている。そして、光コネクタ２０の位置決めピン２２を位置決め穴３２に嵌合させることによって、光コネクタ２０と光中継器３０（特にコネクタ側端面３１Ｂ）とが位置決めされることになる。これにより、コネクタ側端面３１Ｂに露出した光ファイバ端面が、光コネクタ２０の下側端面の光ファイバ端面と接続される。

補強部材３９は、本体部３１よりも線膨張係数の小さい部材であり、本体部３１の膨張及び伸縮を抑制する部材である。本体部３１を構成する樹脂よりも線膨張係数の小さい材料としては、例えばジルコニア、アルミナ等のセラミック材料、超硬合金や鉄等の金属材料、ガラス、シリコン等を用いることが可能である。

補強部材３９の材質は、光中継器３０の接続先である光導波路基板１０の材質（シリコン）と同じ、若しくは、同程度の材質であることが望ましい。本実施形態では補強部材３９としてシリコンを用いている。

補強部材３９は、本体部３１の樹脂成形時に金型のチャンバー内に配置することによって、樹脂成形体である本体部３１に埋設して形成（インサート成形）することが可能である。また、補強部材３９が本体部３１の外面に配置される場合には、本体部３１を成形した後に補強部材３９を取り付けることも可能である。

補強部材３９は、光中継器３０において光導波路基板１０に近い側（素子側端面３１Ａの側）に設けている。補強部材３９の線膨張係数が光導波路基板１０の線膨張係数と同じ（若しくは同程度）であるため、温度変化時に位置ずれを抑制することができる。

図３Ａ及び図３Ｂは、補強部材３９の配置位置の説明図である。図３Ａ及び図３Ｂにおいても、説明のため、一部透過させて示している。

図３Ａに示すように、補強部材３９が素子側端面３１Ａに位置していてもよい。また、図３Ｂに示すように、補強部材３９が素子側端面３１Ａ近くに埋設されていてもよい。何れの場合においても、補強部材３９の線膨張係数が、光導波路基板１０の線膨張係数と同じ（若しくは同程度）であるため、温度変化時に位置ずれを抑制することができる。また、本体部３１は光コネクタ２０の本体部２１と同じ樹脂で成形されている（線膨張係数が同じである）ので、コネクタ側端面３１Ｂの側においても位置ずれを抑制することができる。

図４Ａ〜図４Ｃは、補強部材３９の配置例を示す説明図である。

図４Ａに示すように、それぞれの光ファイバ穴３４（換言すると光ファイバ）の周囲を補強部材３９で囲んでいてもよい。この場合、光ファイバ穴３４同士の相対位置ずれを抑制できる。

また、図４Ｂに示すように、複数の光ファイバ穴３４の周囲をまとめて補強部材３９で囲んでいてもよい。この場合においても、補強部材３９を設けない場合と比べて、位置ずれを抑制することができる。

また、図４Ｃに示すように、各光ファイバ穴３４よりも広い範囲をそれぞれ補強部材３９で囲んでいてもよい。

なお、図４Ａ〜図４Ｃでは、補強部材３９が素子側端面３１Ａに位置する場合を示しているが、補強部材３９が素子側端面３１Ａ近くに埋設されている場合（図３Ｂ参照）も同様である。

以上、説明したように、本実施形態の光コネクタ装置１は、線膨張係数の小さい光導波路基板１０と、線膨張係数の大きい光コネクタ２０と、光導波路基板１０と光コネクタ２０との間に配置される光中継器３０とを備えている。また、光中継器３０は、本体部３１と補強部材３９を備えている。本体部３１は、光導波路基板１０と光コネクタ２０との間で光信号を伝送するための複数の光ファイバ穴３４（光ファイバ）と、光ファイバの一端が光導波路基板１０と対向する素子側端面３１Ａと、光ファイバの他端を光コネクタ２０の光ファイバ穴２４に接続するための位置決め穴３２と、を有しており、光導波路基板１０よりも線膨張係数の大きい樹脂で構成されている。補強部材３９は、素子側端面３１Ａの側で光ファイバ穴３４（光ファイバ）を囲むように配置されており、本体部３１よりも線膨張係数の小さいシリコンで構成されている。これにより、光導波路基板１０と光コネクタ２０の線膨張係数の大きさが異なっていても、温度変化時に線膨張係数の違いによる位置ずれを抑制することができる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図５は、第２実施形態の光コネクタ装置１を下から見た斜視図である。なお、図５において第１実施形態（図１）と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。

第２実施形態の光中継器３０は、本体部３１´を備えている。本体部３１´は光信号を透過可能な透明樹脂によって成形されており、第２実施形態においても、本体部３１´の線膨張係数は、光導波路基板１０の線膨張係数よりも大きい。なお、本体部３１´の素子側端面３１Ａ´には光ファイバ端面が露出しておらず、凹所３５とレンズ部３６が設けられている。

凹所３５は、素子側端面３１Ａ´に対して凹んだ部位であり、複数の光ファイバ穴３４に対応するように左右方向に細長い長方形状になっている。

レンズ部３６は、凹所３５の底面（ここでは上面）に設けられている。凹所３５があるためにレンズ部３６と光導波路基板１０との間が非接触となっている。レンズ部３６はコリメートレンズであり、レンズ部３６と光導波路基板１０との間で平行光（コリメート光）が入出射される。なお、第２実施形態では、光ファイバ穴３４（光ファイバ）は凹所３５の手前まで設けられており（図６参照）、レンズ部３６は、複数の光ファイバ穴３４（換言すると複数の光ファイバ）にそれぞれ対応して設けられている。前述したように、本体部３１´は光透過性の樹脂で形成されているため、光ファイバ端面とレンズ部３６との間の部位（図６Ｂの光透過部３７）には光路が形成される。つまり、レンズ部３６は、凹所３５の光路上に形成されており、レンズ部３６を介して光信号が入出力されることになる。

図６Ａ及び図６Ｂは、第２実施形態における補強部材３９の配置例を示す図である。

仮に第２実施形態において図３Ａのように光中継器３０の素子側端面３１Ａに補強部材３９を設けた場合、第２実施形態ではレンズ部３６が凹所３５にあるため、温度変化時にレンズ部３６や光ファイバ端面の位置がずれるおそれがある。また、光ファイバ端面の周囲を囲んだだけでは、温度変化時にレンズ部３６の位置がずれるおそれもある。

そこで、第２実施形態では、補強部材３９は、複数のレンズ部３６の周囲と、複数の光ファイバ端面の周囲の両方を囲んでいる。具体的には、図６Ｂのレンズ部の位置において、補強部材３９がレンズ部３６の周囲に配置されるとともに、図６Ｂのファイバ端面の位置においても補強部材３９がファイバ端面の周囲に配置されている。さらに、レンズ部３６と光ファイバの端面との間において光路を構成する光透過部３７も囲んでいる。すなわち、図６Ｂに示すように、補強部材３９は、光ファイバ穴３４の端部（光ファイバ端面）及び光透過部３７（光ファイバ端面とレンズ部３６との間の光路）を囲むとともに、凹所３５の素子側端面３１Ａ´の側に突出してレンズ部３６の周囲を囲むように埋設されている。

補強部材３９をこのように配置することにより、光ファイバの端面の位置ずれと、レンズ部３６の位置ずれをともに抑制することができ、第２実施形態においても位置ずれを抑制することができる。

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
前述の第１実施形態及び第２実施形態では、光導波路基板に対して光中継器をアクティブ調心していた。第３実施形態では、光導波路基板に対して光中継器をパッシブに調心する。

図７は、第３実施形態の光コネクタ装置１を上から見た斜視図である。第３実施形態の光コネクタ装置１は、光導波路基板１０´と、光コネクタ２０´と、光中継器３０″とを備えている。なお、前述の実施形態と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。

第３実施形態の光導波路基板１０´には、複数の光導波路１４の端部（ミラー部）を左右方向から挟むように２つの位置決め穴１８（基板側位置決め部に相当）が形成されている。また、光コネクタ２０´の下側端面にも２つの位置決め穴（不図示）が形成されている。

第３実施形態の光中継器３０″の本体部３１″は、素子側端面３１Ａ″と、コネクタ側端面３１Ｂ″と、位置決めピン３８と、光ファイバ穴３４を備えている。

第３実施形態の本体部３１″では、後述するように、素子側端面３１Ａ″とコネクタ側端面３１Ｂ″から位置決めピン３８が突出している。このため、素子側端面３１Ａ″とコネクタ側端面３１Ｂ″は同じ形状であり、本体部３１″は直方体形状となっている。

光ファイバ穴３４は、第１実施形態と同様に、本体部３１″（素子側端面３１Ａ″とコネクタ側端面３１Ｂ″との間）を上下方向に貫通して設けられている。また、光ファイバ穴３４は左右方向に複数並んで設けられており、各光ファイバ穴３４には、それぞれ光ファイバが配置されている。

位置決めピン３８は、複数の光ファイバ穴３４を左右方向から挟むように２本設けられている。また、位置決めピン３８は、光中継器３０″の本体部３１″を上下方向に貫通し、素子側端面３１Ａ″（下側）とコネクタ側端面３１Ｂ″（上側）からそれぞれ突出している。本実施形態では、位置決めピン３８を光中継器３０″の上下方向に貫通させることによって、下側に突出するピンと上側に突出するピンが同じ部材で構成されている。

この下側（素子側端面３１Ａ″の側）の位置決めピン３８（位置決め部に相当）を、光導波路基板１０の位置決め穴１８に嵌合させることにより、光導波路基板１０に対して光中継器３０をパッシブに調心することができる。また、同様に、上側（コネクタ側端面３１Ｂ″の側）の位置決めピン３８を光コネクタ２０の位置決め穴（不図示）に嵌合させることにより、光コネクタ２０に対して光中継器３０をパッシブに調心することができる。

図８Ａ及び図８Ｂは、第３実施形態における補強部材３９の配置例を示す図である。図８Ａでは、それぞれの光ファイバ穴３４（換言すると光ファイバ）の周囲を補強部材３９で囲んでおり、図８Ｂでは、複数の光ファイバ穴３４の周囲をまとめて補強部材３９で囲んでいる。

さらに、図８Ａ及び図８Ｂでは、２本の位置決めピン３８の周囲も同じ補強部材３９で囲んでいる。これは、温度変化によって位置決めピン３８と光ファイバ穴３４との相対位置関係がずれると、信号損失が増大するからである。図のように、光ファイバの周囲を囲む補強部材３９と同じ補強部材で２本の位置決めピン３８の周囲を囲むことにより、位置決めピン３８と光ファイバ穴３４（光ファイバ）との相対位置のずれを抑制することができる。

図８Ｃ及び図８Ｄは、第３実施形態における補強部材３９の配置の別の例を示す図である。

図に示すように、補強部材３９で位置決めピン３８の周囲を囲わなくても良い。補強部材３９で、複数の光ファイバ穴３４の周囲を囲めば、光ファイバ穴３４同士の相対位置ずれを抑制できる。仮に、補強部材３９が無い場合には、特に左右端の光ファイバ穴３４が位置ずれしやすい。これに対し、補強部材３９で複数の光ファイバ穴３４の周囲を囲んでいれば、このような位置ずれを抑制できる。

なお、図示していないが、第１実施形態（図４Ｃ）と同様に、各光ファイバ穴３４よりも広い範囲をそれぞれ補強部材３９で囲んでいてもよい。

本実施形態では、位置決めピン３８を光中継器３０″の上下方向に貫通させることによって、下側に突出するピンと上側に突出するピンが同じ部材で構成されていた。ただし、これには限られず、下側のピンと上側のピンを別々の部材で構成してもよい。この場合、ピンと位置決め穴との凹凸関係を逆にしてもよい。例えば、光コネクタ２０´の下側端面に位置決めピンを設け、光中継器３０″のコネクタ側端面３１Ｂ″に位置決め穴を設けてもよい。また、光導波路基板１０´の上面に位置決めピンを設け、光中継器３０″の素子側端面３１Ａ″に位置決め穴を設けてもよい。

＝＝＝第４実施形態＝＝＝
第４実施形態の光中継器は、反射部を有して光路を変換させる光路変換素子である点が前述の実施形態と異なっている。

図９Ａは、第４実施形態の光中継器３００の断面説明図である。図９Ｂは、第４実施形態の光中継器３００を下から見た斜視図である。なお、第４実施形態の光導波路基板（不図示）には、位置決めピン３５０と嵌合する位置決め穴が設けられている。また、第４実施形態の光中継器３００には、第１実施形態の光コネクタ２０が接続される。ただし、光コネクタ２０の接続方向は第１実施形態と異なっており、第４実施形態では、後述する本体部３１０の後側端面が接続端面となっている。

光中継器３００（光路変換素子）は、本体部３１０と、補強部材である下側補強部材３９１及び上側補強部材３９２とを有する。

本体部３１０は、補強部材以外の部位を構成しており、２つの位置決め穴３２０と、複数の光ファイバ穴３４０と、２本の位置決めピン３５０と、光信号面３６０と、反射面３７０とを有する。本体部３１０は、光信号を透過可能な透明樹脂により一体成形されている。

位置決め穴３２０は、光コネクタ２０との位置決めを行うための穴であり、本体部３１０の後側端面において、複数の光ファイバ穴３４０を左右方向から挟むように２つ設けられている。そして、この位置決め穴３２に光コネクタ２０の位置決めピン２２を嵌合させることによって、光コネクタ２０と光中継器３００とが位置決めされることになる。

光ファイバ穴３４０は、前後方向に沿って形成されており、光ファイバ穴３４０には、予め光ファイバが挿入されている。そして、本体部３１０の後側端面には光ファイバ端面が露出している。複数の光ファイバ穴３４０は左右方向に並んで形成されている。互いに平行な複数の光ファイバ穴３４０が、左右方向に並んでいる。

位置決めピン３５０は、光導波路基板の位置決め穴に挿入するためのピン（ガイド部）であり、本体部３１０の下面から突出している。本実施形態では、２本の位置決めピン３５０が前後方向に並んで設けられている。位置決めピン３５０を光導波路基板の位置決め穴に挿入することで、光中継器３００と光導波路基板とが位置合わせされることになる。

光信号面３６０は、光信号が入射又は出射する面であり、本体部３１０の下面に形成されている。光信号面３６０では、複数の光信号が入射又は出射することになる。光中継器３００と光導波路基板とが位置合わせされると、本体部３１０の光信号面３６０は、光導波路基板のミラー部の上面（光信号が入射又は出射する面）と対向する。光信号面３６０は、左右方向（複数の光ファイバ穴３４０の並ぶ配列方向）に平行に形成されている。また、光信号面３６０は、２本の位置決めピン３５０の間に配置されている。光信号面３６０には、左右方向に沿って凹所が形成されており、凹所には複数のレンズが形成されている。光信号面３６０の各レンズは、光路上に配置されている。なお、光信号面３６０にレンズを配置せずに、光信号面３６０を平面にしても良い。

反射面３７０は、光信号を反射する面である。光ファイバ穴３４０（光ファイバ）の前側の傾斜端面が反射面３７０になる。本体部３１０の上面に凹部が形成されており、凹部の後側の傾斜端面が反射面３７０になる。反射面３７０は、光中継器３００を構成する樹脂と外気との境界面であり、両者の屈折率の違いにより両者の境界面で光が反射する。反射面３７０は、左右方向（複数の光ファイバ穴３４０の並ぶ配列方向）に平行に形成されている。なお、反射面３７０は、平面でも良いし、レンズ面（曲面）でも良い。

本体部３１０を透過する光信号は、反射面３７０で反射することになる。光ファイバの端面から光信号が出射した場合には、光信号は、反射面３７０で反射して、光信号面３６０から光導波路基板に向かって出射することになる。また、光導波路基板から光信号面３６０に光信号が入射した場合には、光信号は、反射面３７０で反射して、光ファイバ端面に入射することになる。本体部３１０における光路は反射面３７０で屈折しており、屈折した複数の光路が左右方向に並ぶことになる。本体部３１０における光路は、光信号面３６０と反射面３７０との間で光信号の透過する部位（左右方向及び上下方向に平行な部位）と、反射面３７０と光ファイバ端面（後側端面）との間で光信号の透過する部位（左右方向及び前後方向に平行な部位）となる。

下側補強部材３９１及び上側補強部材３９２は、本体部３１０よりも線膨張係数の小さい板状の部材であり、本体部３１０の膨張及び伸縮を抑制する部材である。

下側補強部材３９１及び上側補強部材３９２は、左右方向（複数の光路の並ぶ配列方向）に平行な板状の部材である。上側補強部材３９２は、本体部３１０の上面に配置されており、光ファイバ穴３４０（光路）に平行に配置されている。一方、下側補強部材３９１は、本体部３１０の下面に配置されており、光信号面３６０で入射又は出射する光信号に垂直な板状の部材である。なお、下側補強材３９１及び上側補強材３９２は、本体部３１０のコネクタ側端面（後側端面）には設けられてない。

下側補強部材３９１は、光通過窓３９１Ａを有する。光通過窓３９１Ａは、光信号を通過させるための開口であり、左右方向に沿って開口している。光通過窓３９１Ａは、本体部３１０の光信号面３６0と対向する位置に配置されている。下側補強部材３９１が光通過窓３９１Ａを有することにより、光路と交差するように下側補強部材３９１を配置させることが可能になる。

第４実施形態においても、線膨張係数の小さい下側補強部材３９１を設けていることにより、温度変化による本体部３１０の左右方向への伸縮を抑制できる（光導波路基板に対する位置ずれを抑制することができる）。さらに、前術したように、本体部３１０のコネクタ側端面（後側端面）には下側補強材３９１及び上側補強材３９２が設けられてない（コネクタ側端面では線膨張係数が大きい）。よって、コネクタ側端面においても光コネクタ２０に対する位置ずれを抑制することができる。

また、第４実施形態では、上側補強部材３９２及び下側補強部材３９１は、本体部３１０を上下から挟むように対向して配置されている。これにより、本体部３１０における光路は、上側補強部材３９２と下側補強部材３９１との間に配置されることになる。これにより、本体部３１０が反ることが抑制され、光路の温度変化を抑制できる。但し、上側補強部材３９２又は下側補強部材３９１の一方だけを備えていても良い。

＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。

１ 光コネクタ装置、
１０ 光導波路基板、１２ 光素子、１４ 光導波路、１８ 位置決め穴、
２０ 光コネクタ、２１ 本体部、２２ 位置決めピン、２４ 光ファイバ穴、
３０ 光中継器、３１ 本体部、３１Ａ 素子側端面、３１Ｂ コネクタ側端面、
３２ 位置決め穴、３４ 光ファイバ穴、３７ 光透過部、
３８ 位置決めピン、３９ 補強部材、
３００ 光中継器、３１０ 本体部、３２０ 位置決め穴、
３４０ 光ファイバ穴、３５０ 位置決めピン、３６０ 光信号面、
３７０ 反射面、３９１ 下側補強部材、３９２ 上側補強部材

Claims (8)

1. 基板と光コネクタとの間に配置される光中継器であって、
   前記基板と前記光コネクタとの間で光信号を伝送するための複数の光路と、前記光路の一端が前記基板と対向する基板側端面と、前記光路の他端を前記光コネクタに接続するためのコネクタ接続部と、を有し、前記基板よりも線膨張係数の大きい材料で構成された本体部と、
   前記基板側端面の側で前記光路を囲むように配置され、前記本体部よりも線膨張係数の小さい材料で構成された補強部材と
   を有することを特徴とする光中継器。
2. 請求項１に記載の光中継器であって、
   前記基板側端面には、前記光路を構成する光ファイバの端面が複数配置されており、
   前記補強部材は、複数の前記光ファイバの周囲を囲むように構成されている
   ことを特徴とする光中継器。
3. 請求項２に記載の光中継器であって、
   前記補強部材は、複数の前記光ファイバのそれぞれの周囲を囲むように構成されている
   ことを特徴とする光中継器。
4. 請求項１〜請求項３の何れかに記載の光中継器であって、
   前記基板側端面には、凹所と、前記凹所の前記光路上に形成された複数のレンズ部とが設けられており、
   前記補強部材は、前記光路を構成する複数の光ファイバの端面の周囲と、複数の前記レンズ部の周囲と、前記光ファイバの端面と前記レンズ部との間において前記光路を構成する光透過部とを囲むように構成されている
   ことを特徴とする光中継器。
5. 請求項１〜請求項４の何れかに記載の光中継器であって、
   前記基板側端面には、前記基板に形成された基板側位置決め部と嵌合する位置決め部が設けられている
   ことを特徴とする光中継器。
6. 請求項５に記載の光中継器であって、
   前記補強部材は、前記光路と前記位置決め部とを囲むように構成されている
   ことを特徴とする光中継器。
7. 請求項１〜請求項６の何れかに記載の光中継器であって、
   前記基板側端面には、前記光路上に形成された複数のレンズ部が設けられており、
   前記本体部は、光路を構成する光ファイバの端面と前記レンズ部との間において前記光路を変換する反射部を有しており、
   複数の前記光ファイバの端面と、前記反射部とが２つの前記補強部材によって挟まれて配置されているとともに、
   ２つの前記補強部材の一方は、複数の前記レンズ部の周囲を囲むように構成されている
   ことを特徴とする光中継器。
8. 基板と、
   光コネクタと、
   前記基板と前記光コネクタとの間に配置される光中継器と
   を備えた光コネクタ装置であって、
   前記光中継器は、
   前記基板と前記光との間で光信号を伝送するための複数の光路と、前記光路の一端が前記基板と対向する基板側端面と、前記光路の他端を前記光コネクタに接続するためのコネクタ接続部と、を有し、前記基板よりも線膨張係数の大きい材料で構成された本体部と、
   前記基板側端面の側で前記光路を囲むように配置され、前記本体部よりも線膨張係数の小さい材料で構成された補強部材と
   を有することを特徴とする光コネクタ装置。

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