JP5737108B2 - 光ファイバユニット及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバユニット及びその製造方法に関する。

光ファイバ網の急速な発達により、光伝送の大容量化が進む一方で、装置間及び機器間など、より近距離での光通信も実現され始めている。
このような光通信において、ファイバとファイバとの間、ファイバと機器との間を効率よく光接続する手法の１つとして、レンズを用いる方法がある。例えば、射出成形したレンズアレイを、複数の光ファイバからなる光ファイバアレイの先端に接続する方法、光ファイバのコアの先端をレンズ状に加工する方法などがある。

特開平１０−１４８７０４号公報 特開平６−２４２３５３号公報 特開昭５６−０３６６１９号公報

しかしながら、射出成形を用いて作製されたレンズアレイを用いる方法では、高精度の金型が必要になったり、端面での散乱損失を抑えるために光ファイバの研磨工程が必要になったりするなど、コストを増加させることになる。また、光ファイバとレンズとの間の位置ずれによって接続損失（結合損失）が生じやすい。
また、光ファイバのコアの先端を加工してレンズを作製する方法では、光ファイバのコア径以上のビーム径を有する光を結合させる際に接続損失を生じやすい。

そこで、低コストで、接続損失の少ない、光ファイバとレンズとを備える光ファイバユニットを実現したい。

本光ファイバユニットは、光ファイバと、光ファイバの端部を覆うように折り曲げられ、光ファイバを挟んで一側の部分と他側の部分とが接着されている感光性フィルムと、感光性フィルムの折曲部の曲面によって規定される第１レンズと、感光性フィルムの屈折率差によって規定される第２レンズとを備えることを要件とする。
本光ファイバユニットの製造方法は、感光性フィルムの端部の上に光ファイバの端部を配置する工程と、光ファイバの端部を覆うように感光性フィルムを折り曲げ、感光性フィルムの光ファイバを挟んで一側の部分と他側の部分とを接着して感光性フィルムの折曲部の曲面によって第１レンズを形成する工程と、感光性フィルムを露光して屈折率を変化させて第２レンズを形成する工程とを備えることを要件とする。

したがって、本光ファイバユニット及びその製造方法によれば、低コストで、接続損失の少ない、光ファイバとレンズとを備える光ファイバユニットを実現することができるという利点がある。

（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態にかかる光ファイバユニットの構成を示す模式図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態にかかる光ファイバユニットにおける第２レンズの位置のバリエーションを示す模式図である。 （Ａ）〜（Ｈ）は、本実施形態にかかる光ファイバユニットの製造方法を説明するための模式図である。 （Ａ）〜（Ｈ）は、本実施形態にかかる光ファイバユニットの製造方法の変形例を説明するための模式図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態にかかる光ファイバユニットを備える光コネクタ及びブレードサーバの構成を示す模式図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施例の光ファイバユニットの構成を示す模式図である。 第２実施例の光ファイバユニットの構成を示す模式図である。 第３実施例の光ファイバユニットの構成を示す模式図である。

以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる光ファイバユニット及びその製造方法について、図１〜図８を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる光ファイバユニットは、光通信ネットワークや光インタコネクション、光機器内部などにおける光接続を行なうのに用いられる。
本光ファイバユニットは、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、光ファイバ１と、感光性フィルム２と、第１レンズ３と、第２レンズ４とを備える。なお、光ファイバユニットを、レンズ付ファイバともいう。

ここでは、光ファイバ１として、複数の光ファイバ１を備える。つまり、複数の光ファイバ１を有する光ファイバアレイを備える。なお、レンズ付ファイバを、レンズ付ファイバアレイ、あるいは、アレイ状のレンズ付ファイバともいう。
感光性フィルム２は、光ファイバ１の端部を覆うように折り曲げられ、光ファイバ１を挟んで一側の部分と他側の部分とが接着されている。ここでは、光ファイバ１の端部を覆うように折り曲げられた感光性フィルム２の一側の部分と他側の部分との間の空間には接着剤５が充填されている。なお、感光性フィルム２の一側の部分と他側の部分とは少なくとも一部分で接着されていれば良い。例えば、感光性フィルム２の折り曲げられた部分（折曲部）によって形成される円柱状の空間には、接着剤５が充填されていても良いし、接着剤５として機能しない充填材が充填されていても良い。ここで、充填材としては、例えばマッチングオイルやジェルを用いることができる。

また、感光性フィルム２は、その一側の部分と他側の部分とで光ファイバ１を挟み、光ファイバ１の端部に接着されて固定されている。このため、感光性フィルム２の一側の部分と光ファイバ１との間、及び、感光性フィルム２の他側の部分と光ファイバ１との間には接着剤５が充填されている。なお、ここでは、感光性フィルム２と光ファイバ１とを接着しているが、これに限られるものではなく、単に光ファイバ１の端部に感光性フィルム２をはめ込むだけでも良い。

また、感光性フィルム２は、露光によって屈折率が変化するフィルム、即ち、光照射部分の屈折率が変化するフィルムである。ここでは、感光性フィルム２として、例えば露光によって屈折率が下がる性質を持つポリシランフィルムを用いている。例えば、屈折率約１．７４のポリシランフィルムに紫外線を照射して露光することで、屈折率を約１．５７に下げることができる。このほか、露光によって屈折率が下がる性質を持つ感光性フィルム２として、例えばノルボルネン形のポリマーを用いたフィルムなどがある。

第１レンズ３は、感光性フィルム２の折曲部の曲面によって規定されるシリンドリカルレンズである。つまり、第１レンズ３は、感光性フィルム２の折曲部の曲げ半径によってレンズの曲率半径が規定される。ここでは、第１レンズ３は、複数の光ファイバ１に対して一つ設けられている。つまり、第１レンズ３を規定する感光性フィルム２の折曲部の曲面が、光ファイバアレイを構成する複数の光ファイバ１が並んでいる方向に沿って延びるように設けられている。

第２レンズ４は、光ファイバ１と第１レンズ３との間に設けられ、感光性フィルム２の屈折率差によって規定されるシリンドリカルレンズである。ここでは、第２レンズ４は、第１レンズ３側に凸の曲面を有するレンズ形状を持ち、それ以外の領域の感光性フィルム２の屈折率よりも高い屈折率を持つ領域によって規定される。つまり、第２レンズ４は、他の領域の屈折率よりも高い屈折率を持つ領域の曲率半径によってレンズの曲率半径が規定される。また、第２レンズ４は、複数の光ファイバ１のそれぞれに対して一つずつ設けられている。

ここでは、第１レンズ３を規定する感光性フィルム２の折曲部の曲面（凸面；レンズ面）が延びる方向（レンズ軸方向）と、第２レンズ４を規定する感光性フィルム２の高屈折率領域の曲面（凸面；レンズ面）が延びる方向（レンズ軸方向）とが直交するように、第１レンズ３に対して第２レンズ４が設けられている。つまり、光ファイバ１の光伝搬方向に対して第１レンズ３が光を拡大又は縮小する方向と第２レンズ４が光を拡大又は縮小する方向とが互いに直交するように、第１レンズ３と第２レンズ４とが設けられている。このように、第１レンズ３と第２レンズ４とが、光ファイバ１の光伝搬方向に対して互いに直交する方向に光を拡大又は縮小させるようになっている。このため、第１レンズ３と第２レンズ４は、光の屈折方向を互いに直交させたシリンドリカルレンズである。

本実施形態では、感光性フィルム２は、両端部の表面上に、それぞれ、光ファイバ１を保持するための溝６を備える。ここでは、光ファイバアレイを用いているため、それぞれの光ファイバ１を保持するための複数（ここでは３つ）の溝６が、感光性フィルム２の両端部のそれぞれの表面上に設けられている。ここで、溝６は、光ファイバ１の外形と略同等の大きさに形成される。例えば光ファイバ１の被覆を除去して光ファイバ１を感光性フィルム２の溝６に配置する場合には、溝６は、光ファイバ１のクラッド径と略同等の大きさに形成される。

また、本実施形態では、感光性フィルム２の光ファイバ１を挟んで一側の部分と他側の部分が、硬化後の屈折率が露光後の感光性フィルム２の屈折率と等しい硬化性樹脂によって接着されている。この場合、硬化性樹脂は接着剤５として機能する。このため、光ファイバ１の端部を覆うように折り曲げられた感光性フィルム２の一側の部分と他側の部分との間の空間には、硬化後の屈折率が露光後の感光性フィルム２の屈折率と等しい硬化性樹脂５が充填されている。本実施形態では、後述するように、第２レンズ形成領域を覆うように遮光膜１０を設け、フィルム全体を露光して、第２レンズ形成領域以外の領域の屈折率を変化させて、感光性フィルム２の屈折率差によって規定される第２レンズ４を形成する。このため、露光後の感光性フィルム２の屈折率は、第２レンズ４を形成するための露光を行なった後の感光性フィルム２の屈折率である。この場合、第１レンズ３を規定する感光性フィルム２の折曲部も露光されるため、露光後の感光性フィルム２の屈折率は、第１レンズ３の屈折率である。ここでは、硬化性樹脂は熱硬化性樹脂である。

また、本実施形態では、第２レンズ４は、例えば図２（Ａ）に示すように、第１レンズ３の近傍に設けても良いし、図２（Ｂ）に示すように、第１レンズ３と光ファイバ１との間の第１レンズ３にかかる部分に設けても良いし、図２（Ｃ）に示すように、第１レンズ３と光ファイバ１との間の平坦部分に設けても良い。
このうち、図２（Ａ）に示すように、第２レンズ４を第１レンズ３の近傍に設ける場合には、感光性フィルム２の折曲部におけるフィルムの厚さを利用して第２レンズ４を形成することになる。このため、第２レンズ４に接着剤５が介在せず、接着剤５が損失に影響を及ぼすことはないため、他の場合のように、第２レンズ４に接着剤５が介在しないように対策をとる必要がない。

また、図２（Ｂ）に示すように、第２レンズ４を第１レンズ３と光ファイバ１との間の第１レンズ３にかかる部分に設ける場合には、感光性フィルム２の一側の部分と他側の部分とを重ね合わせて接着した部分に第２レンズ４が形成されることになる。このため、感光性フィルム２の一側の部分と他側の部分とを接着剤５で接着する際に、第２レンズ形成領域に荷重を付加して第２レンズ形成領域以外の領域へ接着剤５が押し出されるようにして、第２レンズ４に接着剤５が介在しないようにするのが好ましい。これは、接着剤５の屈折率よりも第２レンズ４の屈折率の方が大きいため、第２レンズ４に接着剤５が介在していると、第２レンズ４を光が伝搬する際に光が拡散してしまい、損失が発生するおそれがあるからである。

次に、本実施形態にかかる光ファイバユニットの製造方法について、図３を参照しながら説明する。
まず、感光性フィルム２の端部の上に光ファイバ１の端部を配置する［図３（Ｂ）参照］。ここでは、光ファイバ１として、複数の光ファイバ１を有する光ファイバアレイを用いるため、光ファイバアレイの端部を感光性フィルム２の端部の上に配置する。

次いで、光ファイバ１の端部を覆うように感光性フィルム２を折り曲げ、感光性フィルム２の光ファイバ１を挟んで一側の部分と他側の部分とを接着して感光性フィルム２の折曲部の曲面によって第１レンズ３を形成する［図３（Ｄ）、（Ｅ）参照］。これを第１レンズ形成工程という。
次に、感光性フィルム２を露光して屈折率を変化させて第２レンズ４を形成する［図３（Ｆ）参照］。これを第２レンズ形成工程という。

本実施形態では、第１レンズ形成工程において、感光性フィルム２上に硬化後の屈折率が露光後の感光性フィルム２の屈折率と等しい硬化性樹脂５を設ける。そして、光ファイバ１の端部を覆うように感光性フィルム２を折り曲げ、硬化性樹脂５を硬化させて感光性フィルム２の光ファイバ１を挟んで一側の部分と他側の部分とを接着して感光性フィルム２の折曲部の曲面によって第１レンズ３を形成する［図３（Ｄ）、（Ｅ）参照］。

また、本実施形態では、第１レンズ形成工程の後に第２レンズ形成工程を行なうようにしている。このため、第２レンズ形成工程では、感光性フィルム２を露光して屈折率を変化させて光ファイバ１と第１レンズ３との間に第２レンズ４を形成する。これにより、光ファイバ１と第１レンズ３との間に感光性フィルム２の屈折率差によって規定される第２レンズ４が形成される。

以下、具体的に説明する。
まず、図３（Ａ）に示すように、感光性フィルム２（ここでは屈折率１．７４のポリシランフィルム）の裏面、即ち、光ファイバ１を保持するための溝６が形成される表面の反対側の面上に、第２レンズ形成領域を覆うように、第２レンズ４を形成するための遮光膜１０を設ける。なお、遮光膜１０は、第２レンズ４のレンズパターンに応じてパターニングされるため、遮光パターンともいう。また、感光性フィルム２の裏面は、光ファイバ１の端部を覆うように感光性フィルム２を折り曲げて第１レンズ３を形成する際に外側になる面である。

ここで、遮光膜１０の数は、光ファイバ１の数に応じた数とする。例えば２本の光ファイバ１を有するものとする場合には、第２レンズ４を２つ設けることになるため、遮光膜１０の数も２つとする。但し、遮光膜１０は、感光性フィルム２を２つ折りに折り曲げた時に重なるように、感光性フィルム２の長さ方向の中心線に対して対称な位置にそれぞれ設ける。このため、両側にそれぞれ２つ、合計４つの遮光膜１０を設けることになる。また、遮光膜１０のサイズは、第２レンズ４の断面のサイズに対応するものとし、所望の曲率半径、幅、奥行を有するものとする。このような遮光膜１０は、例えば銅を蒸着させることで形成すれば良い。

また、上述のように、第２レンズ４は、第１レンズ３の近傍に設ける場合、第１レンズ３と光ファイバ１との間の第１レンズ３にかかる部分に設ける場合、第１レンズ３と光ファイバ１との間の平坦部分に設ける場合があるが、それぞれの場合に応じて、遮光膜１０の配置を決めれば良い。なお、図３では、第１レンズ３と光ファイバ１との間の平坦部分に第２レンズ４を設ける場合を例に挙げて示している。

次いで、図３（Ｂ）に示すように、感光性フィルム２の表面上に光ファイバ１を保持するための溝６を形成する。ここでは、溝６は、感光性フィルム２の遮光パターンが設けられている面とは反対側の面に設けられている。ここで、溝６の数は、光ファイバ１の数に応じた数とする。例えば２本の光ファイバ１を有するものとする場合には、溝６を２つ設ける。但し、感光性フィルム２を折り曲げて、その一側の端部と他側の端部とで光ファイバ１を挟み込んで、感光性フィルム２を光ファイバ１の端部に接着固定することになる。このため、感光性フィルム２の両端部の表面上に、それぞれ２つ、合計４つの溝６を設ける。また、溝６のサイズは、光ファイバ１のサイズに対応するものとし、所望の幅、深さ、長さを有するものとする。例えば、クラッド径約１２５μｍの光ファイバ１を用いる場合には、溝６の幅は約１２５μｍとし、深さは約６３μｍとする。このような溝６は、例えばレーザ加工によって感光性フィルム２の表面上に形成すれば良い。なお、溝６をファイバホルダ溝ともいう。

次に、感光性フィルム２の一方の端部の表面上に形成された溝６に光ファイバ１の端部を配置する。ここでは、光ファイバ１の端部の被覆を除去し、感光性フィルム２の表面上に形成された溝６に、被覆を除去された光ファイバ１の端部を配置する。
このようにして光ファイバ１を感光性フィルム２上に配置した後、図３（Ｃ）〜（Ｅ）に示すように、光ファイバ１の端部を覆うように感光性フィルム２を折り曲げ、感光性フィルム２の光ファイバ１を挟んで一側の部分と他側の部分とを接着して感光性フィルム２の折曲部の曲面によって第１レンズ３を形成する。この場合、上述のようにして感光性フィルム２の裏面に形成された遮光パターン１０は外表面に位置する。

本実施形態では、まず、図３（Ｃ）に示すように、感光性フィルム２の表面上に接着剤５を滴下する。ここでは、接着剤５として、硬化後の屈折率が露光後の感光性フィルム２の屈折率と等しい熱硬化性樹脂（ここでは屈折率約１．５７）を滴下する。
次に、図３（Ｄ）に示すように、光ファイバ１の端部を覆うように感光性フィルム２を折り曲げ、熱を加えて熱硬化性樹脂５を硬化させて感光性フィルム２の光ファイバ１を挟んで一側の部分と他側の部分とを接着して感光性フィルム２の折曲部の曲面によって第１レンズ３を形成する。

特に、本実施形態では、光ファイバ１の端部を覆うように感光性フィルム２を折り曲げ、光ファイバ１を挟んで感光性フィルム２の一側の部分と他側の部分とを重ね合わせた状態で、図３（Ｅ）に示すように、第２レンズ形成領域、即ち、遮光パターン形成領域に荷重を付加する。これにより、第２レンズ形成領域において感光性フィルム２の一側の部分と他側の部分との間に介在する熱硬化性樹脂５が第２レンズ形成領域以外の領域へ押し出され、第２レンズ形成領域に熱硬化性樹脂５が介在しないようにする。その後、熱を加えて熱硬化性樹脂５を硬化させて、感光性フィルム２の一側の部分と他側の部分とを接着するともに、感光性フィルム２を光ファイバ１の端部に接着して固定する。そうすると、これと同時に感光性フィルム２の折曲部の曲面によって規定され、所望の曲げ半径を有する第１レンズ３が形成される。

また、本実施形態では、感光性フィルム２に形成された遮光パターン１０は、光ファイバ１を保持するための溝６とは反対側の面に形成されているため、感光性フィルム２を折り曲げて光ファイバ１の端部に取り付ける際に、感光性フィルム２の外表面に遮光パターン１０が位置することになる。
このようにして第１レンズ３を形成した後、図３（Ｆ）〜（Ｈ）に示すように、感光性フィルム２の全体を露光して、遮光パターン１０で覆われている第２レンズ形成領域以外の領域の屈折率を変化させて、光ファイバ１と第１レンズ３との間に第２レンズ４を形成する。これにより、光ファイバ１と第１レンズ３との間に感光性フィルム２の屈折率差によって規定される第２レンズ４が形成される。なお、感光性フィルム２の露光に際しては、感光性フィルム２の遮光パターン１０が形成されている表面に対して垂直な方向から光を照射する。

本実施形態では、露光後の感光性フィルム２の屈折率に近い屈折率を持つ溶液１２（ここでは屈折率約１．５７の溶液）で満たされた透明容器１１内に、上述のようにして光ファイバ１に取り付けられ、第１レンズ３が形成された屈折率約１．７４のポリシランフィルム２を挿入する。そして、ポリシランフィルム２の屈折率が約１．５７になるまで紫外線をフィルム全体に照射してポリシランフィルム２を露光する。このようにして、ポリシランフィルム２の遮光パターン１０で覆われている第２レンズ形成領域以外の領域の屈折率を約１．５７とすることで、屈折率差による第２レンズ４を形成する。これにより、他の領域のポリシランフィルム２の屈折率（ここでは約１．５７）よりも高い屈折率（ここでは約１．７４）を持つ領域によって規定される第２レンズ４が形成される。つまり、感光性フィルム２の一部の屈折率がそれ以外の部分の屈折率に対して異なるようにすることで第２レンズ４が形成される。

なお、ここでは、確実に遮光パターン１０に垂直に光を照射してフィルム表面に対して垂直な方向に延びる第２レンズ４を形成できるようにすべく、感光性フィルム２を、同等の屈折率を持つ溶液１２の中に入れた状態で露光を行なっているが、これに限られるものではない。例えば、フィルム表面に対して垂直な方向に延びる第２レンズ４を形成できるのであれば、後述の本実施形態の変形例の製造方法（図４参照）のように、溶液に入れずに、遮光パターン１０に垂直に光を照射することで露光を行なうようにしても良い。例えば、第２レンズ４を、第１レンズ３と光ファイバ１との間の平坦部分に設ける場合［図２（Ｃ）参照］には、第１レンズ３の近傍に設ける場合［図２（Ａ）参照］や第１レンズ３と光ファイバ１との間の第１レンズ３にかかる部分に設ける場合［図２（Ｂ）参照］と比較して、フィルム表面に対して垂直な方向に延びる第２レンズ４を形成しやすい。このため、後述の本実施形態の変形例の製造方法（図４参照）のように、溶液に入れずに、遮光パターン１０に垂直に光を照射することで露光を行なうようにしても良い。

このようにして第２レンズ４を形成した後、図３（Ｇ）に示すように、遮光パターン（マスク）１０を例えばウェットエッチングによって除去する。
このようにして、光ファイバ１の端部に、図３（Ｈ）に示すように、第１レンズ３及び第２レンズ４を有する感光性フィルム２を備える光ファイバユニットが完成する。
したがって、本実施形態にかかる光ファイバユニット及びその製造方法によれば、低コストで、接続損失の少ない、光ファイバ１とレンズ３、４とを備える光ファイバユニットを実現することができるという利点がある。

特に、上述のようにして製造される光ファイバユニットは、金型を用いる必要がなく、光ファイバ１の研磨工程が不要であるため、製造コストを削減することができる。また、光ファイバ１の端面に感光性フィルム２を接着するのに、硬化後の屈折率が露光後の感光性フィルム２の屈折率と同等である硬化性樹脂５を用いる場合、光ファイバ１の端面がこの硬化性樹脂５で覆われることになるため、光ファイバ１の端面の荒れに起因する散乱損失を低減することができる。また、光ファイバ１とこの端部に設けられるレンズ３、４との間の位置ずれによる損失を低減することも可能である。つまり、光ファイバ１の端部に感光性フィルム２を折り曲げて取り付けることで第１レンズ３を形成するため、感光性フィルム２の折り曲げ具合によって、光ファイバ１の端部に対する第１レンズ３の位置を調整することできる。このため、第１レンズ３を光ファイバ１の厚さ方向に対称に位置させることができ、光ファイバ１と第１レンズ３との位置ずれを抑制し、損失を低減することが可能である。また、第２レンズ４を形成するための遮光パターン１０の位置とファイバ保持用の溝６の位置とを正確に位置合わせすることで、光ファイバ１と第２レンズ４との位置ずれを抑制し、損失を低減することが可能である。

なお、本発明は、上述した実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上述の実施形態では、光ファイバ１として光ファイバアレイを備える光ファイバユニットを例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、光ファイバとして単一の光ファイバを備える光ファイバユニットであっても良い。

また、上述の実施形態では、第１レンズ形成工程の後に第２レンズ形成工程を行なうようにしているが、これに限られるものではなく、例えば、第１レンズ形成工程の前に第２レンズ形成工程を行なうようにしても良い。
つまり、上述の実施形態の製造方法（図３参照）と同様に、図４（Ａ）に示すように、感光性フィルム２に遮光パターン１０を設けた後、図４（Ｃ）〜（Ｆ）に示すように、光ファイバ１を配置し、第１レンズ３を形成する前に、図４（Ｂ）に示すように、感光性フィルム２の全体を露光して、遮光パターン１０で覆われている第２レンズ形成領域以外の領域の屈折率を変化させて第２レンズ４を形成するようにしても良い。具体的には、ポリシランフィルム２の屈折率が約１．５７になるまで紫外線をフィルム全体に照射してポリシランフィルム２を露光する。このようにして、ポリシランフィルム２の遮光パターン１０で覆われている第２レンズ形成領域以外の領域の屈折率を約１．５７とすることで、屈折率差による第２レンズ４を形成する。これにより、他の領域のポリシランフィルム２の屈折率（ここでは約１．５７）よりも高い屈折率（ここでは約１．７４）を持つ領域によって規定される第２レンズ４が形成される。

なお、図４（Ｇ）に示すように、遮光パターン１０（マスク）は例えばウェットエッチングによって除去することになるが、この遮光パターン１０の除去は、上述の実施形態の製造方法（図３参照）と同様に、第１レンズ３を形成した後に行なっても良いし、第２レンズ４を形成した後、第１レンズ３を形成する前に行なっても良い。また、ここでは、単に遮光パターン１０に垂直に光を照射することで露光を行なうようにしているが、上述の実施形態の製造方法（図３参照）と同様に、確実に遮光パターン１０に垂直に光を照射してフィルム面に対して垂直な方向に延びる第２レンズ４を形成できるようにすべく、感光性フィルム２を、同等の屈折率を持つ溶液１２の中に入れた状態で露光を行なうようにしても良い。

また、上述の実施形態及び変形例では、接着剤５として熱硬化性樹脂を用いているが、これに限られるものではなく、例えば光硬化性樹脂を用いることもできる。この場合、接着のために硬化させる際に光を照射することになる。また、接着剤５としての光硬化性樹脂には、硬化後の屈折率が露光後の感光性フィルム２の屈折率と等しい光硬化性樹脂（ここでは屈折率約１．５７）を用いるのが好ましい。なお、熱硬化性樹脂を用いる場合には、第２レンズ形成工程において、感光性フィルム２の屈折率が約１．５７になるまで紫外線を照射すれば良い。これに対し、光硬化性樹脂を用いる場合には、接着のためにこれを硬化させる際にも光（例えば紫外線）を照射することになる。このため、光硬化性樹脂を硬化させる際に照射する光（例えば紫外線）によって感光性フィルム２の屈折率が低下してしまう場合がある。この場合、接着時の光照射時間（紫外線照射時間；接着時間）における感光性フィルム２の屈折率の低下分を考慮して、第２レンズ形成工程における紫外線照射時間を調整することになる。つまり、第２レンズ４を形成する際の紫外線照射による感光性フィルム２の屈折率の低下と、光硬化性樹脂を硬化させる際の光照射（紫外線照射）による感光性フィルム２の屈折率の低下とを合わせて最終的に感光性フィルム２の屈折率が所望の屈折率（ここでは約１．５７）になるようにすれば良い。

また、上述の実施形態の光ファイバユニットに、例えば図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、さらにフェルール２０を設けることで、光コネクタ２１を構成することができる。なお、図５（Ｂ）では、片側のフェルール２０を取り外した状態を示している。このような光コネクタ２１は、例えば図５（Ｃ）に示すように、ブレードサーバ２２において、ミッドプレーン２３と各ブレード２４との間の伝送信号を光信号にした場合に、これらを接続するために用いることができる。

以下、実施例によって更に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
本実施例では、実際に、上述の製造方法によって、１本の光ファイバ１とポリシランフィルム２（感光性フィルム）を用いて、第１レンズ３及び第２レンズ４を備えるレンズ付ファイバを作製し、レンズ機能の確認及び性能評価を実施した。
［第１実施例］
第１実施例では、レンズ付ファイバとして、異なるタイプの第１及び第２レンズ付ファイバ３０、３１、即ち、フィルム２の厚み部分に第２レンズ４を形成した第１レンズ付ファイバ３０と、フィルム２の重ね合わされている部分に第２レンズ４を形成した第２レンズ付ファイバ３１とを作製した。

ここでは、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、第１レンズ付ファイバ３０及び第２レンズ付ファイバ３１を作製するのに、厚さ約１７０μｍ、屈折率約１．７４のポリシランフィルム２を用いた。また、クラッド径約１２５μｍの光ファイバ１を用いた。このため、ポリシランフィルム２には、ファイバホルダ溝６として、幅約１２５μｍ、深さ約６３μｍ、長さ約５ｍｍの溝を形成した。また、接着剤５として、屈折率約１．５７の熱硬化性樹脂を用いた。

また、第１レンズ付ファイバ３０に備えられる第１レンズ３は、曲げ半径を約７００μｍとし、第２レンズ４は、曲率半径を約１８８μｍとし、幅を約３７０μｍとし、奥行を約１７０μｍとした。
また、第２レンズ付ファイバ３１に備えられる第１レンズ３は、曲げ半径を約７００μｍとし、第２レンズ４は、曲率半径を約１２５μｍとし、幅を約２５０μｍとし、奥行を約４００μｍとした。

そして、このようにして作製された第１及び第２レンズ付ファイバ３０、３１について、レンズ性能の確認及び性能評価を行なった。
ここでは、第１レンズ付ファイバ３０の第１レンズ３と第２レンズ付ファイバ３１の第１レンズ３との間の距離が約６００μｍとなるように、第１レンズ付ファイバ３０と第２レンズ付ファイバ３１とを、これらの間に厚さ約６００μｍのスペーサ（図示せず）を挟んで対向させた。そして、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser；面発光型レーザ）からの波長約８５０ｎｍの光を第２レンズ付ファイバ３１の光ファイバ１側に入射させ、第１レンズ付ファイバ３０及び第２レンズ付ファイバ３１を伝搬し、第１レンズ付ファイバ３０の光ファイバ１側から出射した光の強度を測定した。

この結果、第１レンズ付ファイバ３０と第２レンズ付ファイバ３１との間の接続損失は、約１．２ｄＢであった。
［第２実施例］
第２実施例では、図７に示すように、レンズ付ファイバとして、同じタイプの第３及び第４レンズ付ファイバ３２、３３、即ち、フィルムの厚み部分に第２レンズを形成した第３及び第４レンズ付ファイバ３２、３３を作製した。

ここでは、第３及び第４レンズ付ファイバ３２、３３を作製するのに、上述の第１及び第２レンズ付ファイバ３０、３１と同様のポリシランフィルム２、光ファイバ１、接着剤５としての熱硬化性樹脂を用いた。
また、第３レンズ付ファイバ３２に備えられる第１レンズ３は、曲げ半径を約５５０μｍとし、第２レンズ４は、曲率半径を約１７５μｍとし、幅を約３４０μｍとし、奥行を約１７０μｍとし、第２レンズ４と光ファイバ１との距離を約１．２５ｍｍとした。

また、第４レンズ付ファイバ３３に備えられる第１レンズ３は、曲げ半径を約５５０μｍとし、第２レンズ４は、曲率半径を約１９５μｍとし、幅を約３６０μｍとし、奥行を約１７０μｍとし、第２レンズ４と光ファイバ１との距離を約１．７４ｍｍとした。
そして、第３レンズ付ファイバ３２の第１レンズ３と第４レンズ付ファイバ３３の第１レンズ３との間の距離が約６２０μｍとなるように、第３レンズ付ファイバ３２と第４レンズ付ファイバ３３とを対向させて、接続損失を求めたところ、約１．２９ｄＢであった。
［第３実施例］
第３実施例では、図８に示すように、レンズ付ファイバとして、同じタイプの第５及び第６レンズ付ファイバ３４、３５、即ち、フィルムの重ね合わされている部分に第２レンズを形成した第５及び第６レンズ付ファイバ３４、３５を作製した。

ここでは、第５及び第６レンズ付ファイバ３４、３５を作製するのに、上述の第１及び第２レンズ付ファイバ３０、３１と同様のポリシランフィルム２、光ファイバ１、接着剤５としての熱硬化性樹脂を用いた。
また、第５レンズ付ファイバ３４に備えられる第１レンズ３は、曲げ半径を約１１３０μｍとし、第２レンズ４は、曲率半径を約１６０μｍとし、幅を約３２０μｍとし、奥行を約１７０μｍとし、第２レンズ４と光ファイバ１との距離を約１．２５ｍｍとした。

また、第６レンズ付ファイバ３５に備えられる第１レンズ３は、曲げ半径を約１１３０μｍとし、第２レンズ４は、曲率半径を約２１３μｍとし、幅を約４００μｍとし、奥行を約１７０μｍとし、第２レンズ４と光ファイバ１との距離を約１．７３ｍｍとした。
そして、第５レンズ付ファイバ３４の第１レンズ３と第６レンズ付ファイバ３５の第１レンズ３との間の距離が約７２０μｍとなるように、第５レンズ付ファイバ３４と第６レンズ付ファイバ３５とを対向させて、接続損失を求めたところ、約１．３２ｄＢであった。
［第１比較例］
第１比較例として、２つの光ファイバ１間の距離を約４．５ｍｍとし、レンズなしで空間伝搬させ、接続損失を求めたところ、約３０ｄＢ以上であった。
［第２比較例］
第２比較例として、光ファイバ１の端部に屈折率約１．５７の球面レンズを射出成形で形成したものを２つ用意し、レンズ間距離が約６００μｍとなるように、これらを対向させて、接続損失を求めたところ、約０．７ｄＢであった。
［機能確認及び性能評価］
各実施例のレンズ付ファイバ３０〜３５を用いた場合、第２比較例の射出成形したレンズに比べて損失は若干高い。しかしながら、第１比較例のレンズなしの場合と比較すると、各実施例のレンズ付ファイバ３０〜３５に備えられる第１レンズ３及び第２レンズ４は、拡大・集光機能を発現し、接続損失を低減できることが明らかとなった。

また、光ファイバ１の先端側にレンズを設けることによって伝搬軸方向に垂直な面内での位置ズレ精度の緩和が期待できるため、上述の各実施例において、レンズ付ファイバ同士の位置ズレトレランスについて自動調芯により測定を行なった。
この結果、±１０μｍの面内位置ズレに対して、各実施例のレンズ付ファイバ３０〜３５の損失変動量は約０．６〜約０．８ｄＢであった。これは、第２比較例の射出成形したレンズでの±１０μｍの面内位置ズレに対する損失変動量約０．６ｄＢとほぼ同等の値であった。

このように、上述の実施形態のようにして製造された各実施例のレンズ付ファイバ３０〜３５に備えられる第１レンズ３及び第２レンズ４はレンズとしての機能を果たし、接続損失が少なくなり、また、位置ズレに対しても有効であることが確認できた。

１ 光ファイバ
２ 感光性フィルム
３ 第１レンズ
４ 第２レンズ
５ 接着剤（硬化性樹脂）
６ 溝
１０ 遮光膜（遮光パターン）
１１ 透明容器
１２ 溶液
２０ フェルール
２１ 光コネクタ
２２ ブレードサーバ
２３ ミッドプレーン
２４ ブレード
３０ 第１レンズ付ファイバ
３１ 第２レンズ付ファイバ
３２ 第３レンズ付ファイバ
３３ 第４レンズ付ファイバ
３４ 第５レンズ付ファイバ
３５ 第６レンズ付ファイバ

Claims (6)

1. 光ファイバと、
   前記光ファイバの端部を覆うように折り曲げられ、前記光ファイバを挟んで一側の部分と他側の部分とが接着されている感光性フィルムと、
   前記感光性フィルムの折曲部の曲面によって規定される第１レンズと、
   前記感光性フィルムの屈折率差によって規定される第２レンズとを備えることを特徴とする光ファイバユニット。
2. 前記感光性フィルムの前記光ファイバを挟んで一側の部分と他側の部分が、硬化後の屈折率が露光後の前記感光性フィルムの屈折率と等しい硬化性樹脂によって接着されていることを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバユニット。
3. 感光性フィルムの端部の上に光ファイバの端部を配置する工程と、
   前記光ファイバの端部を覆うように前記感光性フィルムを折り曲げ、前記感光性フィルムの前記光ファイバを挟んで一側の部分と他側の部分とを接着して前記感光性フィルムの折曲部の曲面によって第１レンズを形成する工程と、
   前記感光性フィルムを露光して屈折率を変化させて第２レンズを形成する工程とを備えることを特徴とする光ファイバユニットの製造方法。
4. 前記第１レンズ形成工程において、前記感光性フィルム上に硬化後の屈折率が露光後の前記感光性フィルムの屈折率と等しい硬化性樹脂を設け、前記光ファイバの端部を覆うように前記感光性フィルムを折り曲げ、前記硬化性樹脂を硬化させて前記感光性フィルムの前記光ファイバを挟んで一側の部分と他側の部分とを接着して前記感光性フィルムの折曲部の曲面によって第１レンズを形成することを特徴とする、請求項３に記載の光ファイバユニットの製造方法。
5. 前記第１レンズ形成工程の後に前記第２レンズ形成工程を行なうことを特徴とする、請求項３又は４に記載の光ファイバユニットの製造方法。
6. 前記第１レンズ形成工程の前に前記第２レンズ形成工程を行なうことを特徴とする、請求項３又は４に記載の光ファイバユニットの製造方法。