JPH0493905A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光コネクタに関し、詳しくは、その結合端面
での反射光に起因する損失を防止するようにした無反射
の光コネクタに関する。

［従来の技術］ 光コネクタは光通信や光測定等に欠くことのできないも
のであり、単心光フアイバ用のコネクタと共に多心光フ
アイバ結合用のコネクタが種々開発され、実用に供され
ている。ところでかかる光コネクタではい（つかの要因
によって結合損失の発生することが分かっている。この
ような結合損失のうち、結合端面における反射にかかわ
るものとして、ファイバの端面間に介在する空気層のた
めに引きおこされるフレネル反射が知られているが、フ
レネル反射損は０．３ｄＢにも及ぶもので、光ファイバ
を形成している石英ガラスと空気とでは光の屈折率が異
なるために光がこれら媒体の境界面で反射されることに
よる。

そして、このような反射戻り光がコネクタの接続部から
戻るとレーザの変調特性を劣化させる傾向のあることが
知られている。

従来提案されてきた防止対策としては、「光学」第１９
巻第５号（１９９０）の頁３２９〜３３０にも記載され
ているように、 １）光コネクタの結合端面にマツチングオイル等を塗布
して屈折率の整合を行う。

２）光コネクタの結合端面同士がオプティカルコンタク
トするように研磨してその間の間隙を完全になくすよう
にする。

３）光コネクタの接続端面同士を互いに斜めに研磨して
反射光が光源側の光ファイバに再注入されないようにす
る。

等に大別することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の反射光防止対策のうち、
１）によるものは、結合時に毎回マチングオイルを塗布
しなければならず、また、ごみ等が付着し易い。さらに
また、２）によるものはその研磨技術が難しく、特に多
心光ファイバのコネクタの場合実現性が乏しい。３）に
よるものはその端面を傾斜させるため結合損失としては
増すことになり、また、その研磨による傾斜角度の相互
間の調整が難しい。

本発明の目的は、上述したような従来の反射光防止対策
による各種問題点に鑑み、これらを克服し、理想的に端
面における無反射を達成することのできる光コネクタを
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は、光ファイバの
端部に接続され、伝送光のスポットサイズ変換ビームの
形成が可能なＧＩ光ファイバと、該ＧＩ光ファイバの端
部に接続され、前記スポットサイズ変換ビームの透過が
可能な透明部材と、該透明部材の端末面に形成され、コ
ネクタ結合時に互いに非接触状態に保たれる光学薄膜の
無反射コートとを具えたことを特徴とする。

［作　用］ 本発明によれば、ＧＩ光ファイバと無反射用チップ部材
との組合わせによりコネクタ結合端面を介して光を無反
射の状態で伝送することができ、しかも結合損失の増大
を招くことなくコネクタ結合端面で無反射用チップ部材
の無反射コート同士を互いに離隔した状態に保つことが
できるので、着脱時に無反射コートが損われず、劣化す
ることがない。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体的
に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す。本実施例は本線光フ
ァイバに汎用の３Ｍ光フアイバが使用される場合の適用
例で、ここで１はその３Ｍ光フアイバ、２はその被覆さ
れたままの素線である。また、３は伝送光のスポットサ
イズ変換用のＧＩ光ファイバ（グレーテッド型光ファイ
バ）（以下で単にＧＩ光ファイバと呼ぶ）であり、その
集束定数ｇをパラメータとして所定長℃、を適切に選択
することにより、３Ｍ光ファイバ１からの出力光Ｂ１（
モードフィールド径ｄ）を第２図に示すようにしてこの
ＧＩ光ファイバ３で拡大し、かつ平行ビーム光Ｂ２に変
換したり、ビームウェストを形成して間隙をあけても低
損失で相手側光コネクタに結合することができる。

さらに本発明では無反射光コネクタを実現するためにＧ
Ｉ光ファイバ３に使用波長域での透明部材４を接続する
。なお５は透明部材４のここでは出射端側に形成された
無反射用の光学薄膜（無反射コートと呼ぶことにする）
である。ここで、３Ｍ光ファイバ１とＧＩ光ファイバ３
、ＧＩ光ファイバ３と透明部材４はそれぞれ屈折率の整
合が得られるような接着剤で結合されるもので、従い、
これらの結合面で光線が反射されることはない。

また、透明部材４は石英ガラスやプラスチック等で形成
されるもので、光学薄膜５はＳｉＯ□／ＴｉＯ□等をそ
の透明部材４の端面に真空蒸着法等によってコーティン
グすることにより形成可能である。

第３Ａ図および第３Ｂ図にその製造方法の一例を示す。

このように、例えば０．７ｍｍの石英ガラス基板４Ａを
用意し、その片面に上述したＳｉＯ□／Ｔｉ１ｔ等の真
空蒸着による無反射の光学薄膜コート５Ａを形成した上
、これを第３Ｂ図のように縦横に裁断し、第３Ｃ図に示
すようなチップ部材６に形成することができる。よって
、このような無反射用のチップ部材６に形成したものを
第１図に示すようにしてＧＩ光ファイバ３の端部に接続
すればよい。

第４Ａ図〜第４Ｃ図は本発明を適用した多心光フアイバ
結合用の光ファイバの例を示す。本実施例ではその光コ
ネクタの組立にあたり、■溝ガイド基板と結合ビンとを
使用する。すなわち、これらの図において、１２は複数
の光ファイバｌ、が併列に配置された多心光フアイバテ
ープ、１３は多心光フアイバテープ１２の各単心の光フ
ァイバ１が第４Ｃ図に示すように各■溝１４に整然と位
置決めされている第１の■溝ガイド基板である。また、
１５は各光ファイバ１にそれぞれ接続される結合ビーム
形成用のＧＩ光ファイバ３を対応するＶ溝１６に整然と
位置決めして保持すると共に、それらの後端に無反射用
チップ部材６を接続状態に保持する第２の■溝ガイド基
板である。

これらのＶ溝ガイド基板１３および１５にはさらに結合
ビン１７が挿入されるビン溝１８および１９がそれぞれ
形成されている。そして先に述べたファイバ用Ｖ溝１４
および１６とこれらのビン溝１８および１９とは一体の
シリコン基板上に同時に形成された上裁断されるもので
、従い、溝の形状および相対位置を双方の基板１３およ
び１５において完全に一致させることができる。

また、これらの基板１３および１５の接合面における各
単心ファイバ１の接合面およびＧＩ光ファイバ３の接合
面はそれぞれ基板接合面と一致させて精密に仕上げられ
ているので、結合ビン１７により双方間の芯を正確に合
わせた状態でしかもその間にすき間の発生しない状態で
接合することができる。さらにまた、無反射用チップ部
材６は屈折率の整合が得られる接着剤によりＧＩ光ファ
イバ３との間が接合される。また、チップ部材６はその
無反射コート５が形成されている側を基板１５のコネク
タ用端面（結合面）　１５Ａから極（僅か引込めて位置
させるようにする。かくすることによって、コネクタ同
士を結合したときに、チップ部材の無反射コート５に相
手側が接触するのを回避することができ、繰返しの着脱
による無反射機能の劣化が防止される。

本発明者は以下に述べるような無反射の多心光フアイバ
用コネクタを試作して、反射損失が抑制されることを確
認した。まず、Ｓｉ基板を用いてこれを研削加工するこ
とによりファイバ用のＶ溝および結合ビン用のビン溝を
形成し、かくして第１および第２のＶ溝ガイド基板を用
意した。また、Ｇｌ光ファイバには集束定数ｇが２．５
００１ｍｌ−’のものを用いて長さ６２８μｍとし、こ
れを第１ｖ溝ガイド基板側の各ＳＭ光ファイバと結合可
能な状態とした。

さらにまた、無反射用チップ部材の透明部材には、石英
ガラスを使用し、ｔ＝０．５ｍｍのもに５ｉｆｔ／Ｔｉ
０ｚの無反射コートを真空蒸着し、コネクタ用端面から
約５０μｍ内にひつ込めるようにして第２Ｖ溝ガイド基
板に固定保持させるようにすると共に３Ｍ光フアイバと
は屈折率の整合が得られる接着剤を用いて接合させ、一
体化した。

このようにして構成した第１および第２の■溝ガイド基
板を２本の径が１．Ｏｍｍの結合ビンで結合させ、この
ようなサンプルを１２組用意してコネクタとしての結合
損失および反射特性を評価した結果、平均の結合損失は
０．５ｄＢ　、反射特性はすべて３５ｄＢ以上で、実用
上問題のないレベルにあることが確認できた。さらにま
た、着脱テストを５００回実施したが、結合損失および
反射特性の点で劣化はほとんどなく、着脱の信頼性に関
してもなんら問題点の無いことを確認した。

［発明の効果１ 以上説明してきたように、本発明のよれば、光ファイバ
の端部に伝送光のスポットサイズ変換ビーム形成用のＧ
Ｉ光ファイバを接続し、ＧＩ光ファイバの端部にスポッ
トサイズ変換ビームの透過が可能な透明部材を接続する
と共に、この透明部材の端末面に光学薄膜の無反射コー
トを形成して、しかもこの無反射コートをコネクタ結合
面からひっ込めて位置させるようにしたので、コネクタ
としての端面に生じる反射を防止することができて、結
合損失を抑制することができると共に、繰返しの着脱に
よっても無反射機能が損われたり、劣化する虞がなく、
量産に適し、かつ信頼性の高い光りコネクタを提供する
ことができるようになった。

また、本発明を適用した多心光フアイバ用コネクタでは
、第１および第２の２つの■溝ガイド基板を用意するこ
とで、複数の光フアイバ端部とこれらに対応する複数の
ＧＩ光ファイバ端部とを一括して正確に芯出しすること
が可能となり、また、第２の■溝ガイド基板の■溝に保
持される複数のＧＩ光ファイバの長さを基板同士の接合
面で正確にそろえて所定長に切断加工することにより、
結合ビーム系を用意に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な構成図、 第２図は本発明による結合ビーム形成の説明図、 第３Ａ図〜第３Ｃ図は本発明にかかる無反射用チップ部
材の形成手順を示す斜視図。 第４Ａ図、第４Ｂ図および第４Ｃ図は本発明を適用した
多心光フアイバ用コネクタの構成の一例を示すそれぞれ
上面図、結合面側から見た側面図および接合面で２つに
分解して示す斜視図である。 １３、１５・・・Ｖ溝ガイド基板、 １５Ａ・・・コネクタ用端面（結合面）、１４、１６・
・・■溝、 １７・・・結合ビン、 １８、１９・・・ビン溝。 特許出願人　　住友＠気工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）光ファイバの端部に接続され、伝送光のスポットサ
   イズ変換ビームの形成が可能なＧＩ光ファイバと、 該ＧＩ光ファイバの端部に接続され、前記スポットサイ
   ズ変換ビームの透過が可能な透明部材と、 該透明部材の端末面に形成され、コネクタ結合時に互い
   に非接触状態に保たれる光学薄膜の無反射コートと を具えたことを特徴とする光コネクタ。 ２）複数の前記光ファイバが第１基板に形成された並列
   するＶ溝によって位置決め保持され、前記第１基板に接
   続される第２基板の前記Ｖ溝に対応するＶ溝に複数の前
   記ＧＩ光ファイバが位置決め保持されると共に、前記透
   明部材が前記複数のＧＩ光ファイバに接続されて前記第
   ２基板上に保持されることを特徴とする請求項１に記載
   の光コネクタ。 ３）前記無反射コートは前記第２基板に形成されるコネ
   クタ結合端面から後退した位置に形成されることを特徴
   とする請求項１または２に記載の光コネクタ。