JP5911746B2 - ファンアウトモジュール - Google Patents

Description

本発明はファンアウトモジュールに関する。

近年、インターネットの普及およびインターネットを利用した情報通信サービスが急速に拡大している。そして、それに伴って大容量のデータを送受信できる手段が求められている。これを解決する手段の１つとして、特許文献１及び２には、１本の光ファイバに複数のコアを設けたマルチコア光ファイバが開示されている。

特開２０１２−３２５２４号公報 国際公開第２０１１／１１４７９５号公報

マルチコア光ファイバに複数の光ファイバで構成されたファンアウトモジュールを接続する場合、全てのコア同士を軸ずれなく芯合わせをすることは非常に困難である。そして、ファンアウトモジュールにおいて、いずれかの光ファイバにおいてコアの軸ずれにより漏れ光がクラッドに入射すると、その漏れ光が隣接する光ファイバに入射し、その隣接する光ファイバを伝搬する信号光を劣化させるという問題がある。

本発明の課題は、接続時におけるコアの軸ずれに起因して発生する信号光の劣化を抑制することができるファンアウトモジュールを提供することである。

本発明のファンアウトモジュールは、複数本の光ファイバからなり、該複数本の光ファイバの一端部が集束されてコネクタ部が構成され、且つ該コネクタ部から該複数本の光ファイバが相互に独立して延び、上記複数本の光ファイバのそれぞれは、上記コネクタ部を構成する一端部の表面が膜厚０．１〜１μｍの光反射膜で被覆長さが５〜１５ｍｍとなるように被覆されており、上記複数本の光ファイバは、上記コネクタ部から相互に独立して延びた部分が光反射膜で被覆されていない部分を有する。

本発明のファンアウトモジュールの製造方法は、複数本の光ファイバのそれぞれの一端部の表面を光反射膜で被覆し、該複数本の光ファイバの表面を光反射膜で被覆した一端部を集束させてコネクタ部を構成するものである。

本発明によれば、複数本の光ファイバのそれぞれのコネクタ部を構成する一端部の表面が光反射膜で被覆されているので、コアの軸ずれにより漏れ光がクラッドに入射しても、その漏れ光が光反射膜に反射して隣接する光ファイバへの入射が規制され、その結果、隣接する光ファイバを伝搬する信号光の漏れ光の入射に起因した劣化を抑制することができる。

実施形態に係るファンアウトモジュールとマルチコア光ファイバとの接続構造を示す斜視図である。 実施形態に係るファンアウトモジュールとマルチコア光ファイバとの接続構造を示す縦断面図である。 光ファイバ心線の斜視図である。 （ａ）はファンアウトモジュールのコネクタ部の断面図であり、（ｂ）はマルチコア光ファイバの断面図である。

以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

図１及び２は、実施形態に係るファンアウトモジュールＭとマルチコア光ファイバ３０との接続構造を示す。

実施形態に係るファンアウトモジュールＭは、各々、光ファイバ１０がアクリル系の紫外線硬化型樹脂で形成された層厚さ例えば３０〜１００μｍの被覆層２０で被覆された複数本の光ファイバ心線Ｆからなり（図１では７本）、それらの複数本の光ファイバ心線Ｆの一端部において被覆層２０が剥離されて露出した複数本の光ファイバ１０の一端部が集束されて光コネクタ２１のフェルール２１ａに外嵌め保持されたコネクタ部が構成され、そのコネクタ部から複数本の光ファイバ心線Ｆが相互に独立して延び、それぞれの先端に光コネクタ２３が取り付けられた構造を有する。そして、光ファイバ心線Ｆの他端部はシングルモード光ファイバ４０に接続されている。具体的には、光ファイバ心線Ｆの他端部に取り付けられた光コネクタ２３とシングルモード光ファイバ４０の一端部に取り付けられた光コネクタ２３とをアダプタ２４で接続している（図１では１つだけ図示）。

このファンアウトモジュールＭは、コネクタ部がマルチコア光ファイバ３０に接続され、マルチコア光ファイバ３０によって並行に伝送されてくる信号光を分岐するための光デバイスである。図１に示すように、コネクタ部に取り付けられた光コネクタ２１と被接続ファイバであるマルチコア光ファイバ３０の接続端に取り付けられた光コネクタ２１とを接続するアダプタ２２が設けられていることが好ましい。

図３は光ファイバ心線Ｆを示す。

光ファイバ心線Ｆは、一端部において被覆層２０が剥離されて露出した光ファイバ１０の表面が光反射膜１３で被覆されている。

光ファイバ１０は、光ファイバ１０の中心部に設けられたコア１１と、コア１１を被覆するように設けられたクラッド１２とを有する。なお、光ファイバ１０の横断面状は典型的には図２に示すように円形であるが、楕円等のその他の形状であってもよい。

コア１１は、例えば、高屈折率化ドーパントがドープされた石英で形成されている。

ここで、本出願において「高屈折率化ドーパント」とは、ドープすることによって純粋石英の屈折率を上昇させるドーパントをいう。高屈折率化ドーパントとしては、例えば、典型的にはゲルマニウムが挙げられ、その他に、リン等が挙げられる。高屈折率化ドーパントは、単一種がドープされていてもよく、また、複数種がドープされていてもよい。高屈折率化ドーパントの濃度は３〜４ｍｏｌ％である。コア１１の外径は例えば５〜１２μｍである。また、コア１１の屈折率は例えば１．４６１〜１．４６３である。なお、本出願において「屈折率」とは、常温、標準空気に対する屈折率を意味する。

クラッド１２は、例えば、純粋石英で形成されている。クラッド１２の層厚さは例えば１０〜５０μｍである。クラッド１２の屈折率は例えば１．４５５〜１．４５７である。

光反射膜１３を形成する材料としては、コア１１に入射されずにクラッド１２に入射する漏れ光を反射しながら伝送する、例えば、金属、有機化合物、無機化合物等が挙げられる。これらのうち長期安定性及び膜形成の容易さ等の観点から金属が好ましい。

光反射膜１３を形成する金属としては、光ファイバ１０で伝送する光の波長に対して高い反射率を呈する、例えば、アルミニウム、金、銀、白金、銅、ニッケル等が挙げられる。

光反射膜１３の膜厚は、例えば金の場合０．１〜１μｍであり、軸ずれによる接続損失を低減する観点から、好ましくは０．５μｍ以下である。なお、光反射膜１３の膜厚が予め定まっている場合には、光ファイバ心線Ｆの外径を調整することによって、軸ずれを抑制することができる。

光反射膜１３の被覆長さＬ１は、漏れ光の隣接する光ファイバ１０への入射を規制する観点から、フェルール２１ａ内において光ファイバ１０が隣接する光ファイバ１０と接触しないようにするのが好ましい。したがって、光反射膜１３の被覆長さＬ１は、フェルール２１ａ内に収容されている光ファイバ１０の被覆層２０除去部の長さ程度であれば充分である。一方、漏れ光が出射端Ｗ２まで到達してコア１１を伝搬した光と再結合することによるマルチパス干渉を抑制する観点からは、複数本の光ファイバ１０は、コネクタ部から相互に独立して延びた部分が光反射膜１３で被覆されていない部分を有することが好ましい。具体的には、光反射膜１３の被覆長さＬ１は、好ましくは５〜１５ｍｍである。

金属の光反射膜１３は、公知の薄膜形成方法により形成することができる。かかる薄膜形成方法としては、例えば、金属メッキ法、真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げられる。これらのうち、簡便であることから金属メッキ法が好ましい。また、有機顔料含有樹脂の光反射膜１３は、例えば、有機顔料を含有させた溶融樹脂を光ファイバ１０の外周に塗布して硬化させる方法により形成することができる。

コネクタ部の端面に露出する複数本の光ファイバ１０のコア１１の配置は、特に限定されるものではないが、図４（ａ）に示すように、三角格子を構成するように配設されていることが好ましい。

コネクタ部を構成するフェルール２１ａには、例えば、弾性接着剤、熱硬化性樹脂系接着剤、エラストマー系接着剤、熱可塑性樹脂系接着剤、瞬間接着剤、無機系接着剤等の公知の接着剤が充填されて一体化されていてもよい。

被接続ファイバであるマルチコア光ファイバ３０は、共通のクラッド３２に複数のコア３１（図４（ｂ）では７個）が配設された構成を有し、コア３１の配置は、ファンアウトモジュールＭのコネクタ部の端面に露出する複数本の光ファイバ１０のコア１１の配置に対応するが、図４（ｂ）に示すように、三角格子を構成するように配設されていることが好ましい。なお、図４（ａ）では、１本の光ファイバ１０の外周に６本の光ファイバ１０を最密に配置した７本構成を示すが、特にこれに限定されるものではなく、さらにその外周に最密状に１２本の光ファイバ１０を配置した１９本構成であってもよく、その外周に最密状に１８本の光ファイバ１０を配置した３７本構成であってもよい。また、１本の光ファイバ１０の外周に５本以下の光ファイバ１０を配置した、従って、最密状に光ファイバ１０を配置していない構成であってもよい。

以上の構成において、ファンアウトモジュールＭのコネクタ部においてマルチコア光ファイバ３０が接続されると、それらのコア１１、３１同士が付き合わされることとなる。そして、いずれかのコア１１、３１間において軸ずれが生じた場合、マルチコア光ファイバ３０のコア３１を伝搬してファンアウトモジュールＭの接続部、つまりファンアウトモジュールＭの入射端Ｗ１に到達した光は、軸ずれのために一部がファンアウトモジュールＭの対応する光ファイバ１０のコア１１に入射されるものの、一部が対応する光ファイバ１０のクラッド１２に出射されて漏れ光となる。その漏れ光は、コネクタ部を通過する間は、光反射膜１３によって反射してクラッド１２内に閉じ込められて伝搬するものの、コネクタ部を通過した後には、独立して延びる光ファイバ１０のクラッド１２から外部に出射することとなる。このため、コア１１の軸ずれにより漏れ光がクラッド１２に入射しても、その漏れ光が光反射膜１３に反射して隣接する光ファイバ１０への入射が規制され、その結果、隣接する光ファイバ１０を伝搬する信号光の漏れ光の入射に起因した信号光の劣化を抑制することができる。

また、コネクタ部から相互に独立して延びた部分が光反射膜１３で被覆されていない部分を有せば、クラッド１２を伝搬する漏れ光は、その部分から外部へ出射するため、出射端Ｗ２までの伝搬が阻害される。その結果、出射端Ｗ２において、コア１１を伝搬した光とクラッド１２を伝搬した光とが再結合するマルチパス干渉の発生を抑制することもできる。

Ｆ 光ファイバ心線
Ｍ ファンアウトモジュール
１０ 光ファイバ
１１ コア
１２ クラッド
１３ 光反射膜
２０ 被覆層
２１ 光コネクタ
２１ａ フェルール
２２ アダプタ
２３ 光コネクタ
２４ アダプタ
３０ マルチコア光ファイバ
３１ コア
３２ クラッド
４０ シングルモード光ファイバ

Claims (3)

1. 複数本の光ファイバからなり、該複数本の光ファイバの一端部が集束されてコネクタ部が構成され、且つ該コネクタ部から該複数本の光ファイバが相互に独立して延びたファンアウトモジュールであって、
   上記複数本の光ファイバのそれぞれは、上記コネクタ部を構成する一端部の表面が膜厚０．１〜１μｍの光反射膜で被覆長さが５〜１５ｍｍとなるように被覆されており、
   上記複数本の光ファイバは、上記コネクタ部から相互に独立して延びた部分が光反射膜で被覆されていない部分を有するファンアウトモジュール。
2. 請求項１に記載のファンアウトモジュールにおいて、
   上記光反射膜が金属膜であるファンアウトモジュール。
3. 請求項１又は２に記載されたファンアウトモジュールの製造方法において、
   複数本の光ファイバのそれぞれの一端部の表面を光反射膜で被覆し、該複数本の光ファイバの表面を光反射膜で被覆した一端部を集束させてコネクタ部を構成するファンアウトモジュールの製造方法。

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