WO2024116621A1 - 光コネクタおよび光伝送モジュール - Google Patents

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WO2024116621A1
WO2024116621A1 PCT/JP2023/037440 JP2023037440W WO2024116621A1 WO 2024116621 A1 WO2024116621 A1 WO 2024116621A1 JP 2023037440 W JP2023037440 W JP 2023037440W WO 2024116621 A1 WO2024116621 A1 WO 2024116621A1
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WO
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optical
optical transmission
optical connector
transmission paths
axis correction
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PCT/JP2023/037440
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English (en)
French (fr)
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英 大鳥居
雄介 尾山
寛 森田
暢丈 岩瀬
賢二 佐藤
健 菊地
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Publication date
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Definitions

  • This technology relates to optical connectors and optical transmission modules.
  • optical transmission technology has been attracting attention, and there is a technique that achieves high capacity by arranging multiple optical transmission paths (optical fibers).
  • This technology requires an optical connector that can connect the arranged multiple optical transmission paths to the connection target.
  • Patent Document 1 discloses an optical connector suitable for connecting multiple optical transmission paths arranged two-dimensionally. This optical connector connects multiple optical transmission paths in parallel to the surface to be connected.
  • optical connectors can be mass-produced. This makes it difficult to position the optical axis of the optical transmission path with high precision on the order of microns.
  • the primary objective of this technology is to provide an optical connector and optical transmission module that reduce misalignment of the optical axis of the optical transmission path.
  • An optical connector for an array of optical transmission lines comprising: a main body portion that fixes each of the plurality of optical transmission paths; an optical axis correction unit that corrects the position of an optical axis of light transmitted through the plurality of optical transmission paths,
  • the main body portion is a light guiding section that guides light transmitted through the plurality of optical transmission paths; a holding portion that holds each of the plurality of optical transmission paths, the light guiding unit, the optical axis correction unit, and the holding unit are arranged in this order, the optical axis correction unit has a plurality of first insertion units into which the plurality of optical transmission paths are inserted,
  • the optical connector is provided, wherein the holding portion has a plurality of second insertion portions into which the plurality of optical transmission lines are inserted.
  • the first insertion portion A guide portion having a tapered shape such that an inner diameter thereof decreases as the guide portion moves away from the holding portion;
  • the optical transmission line may have a fixing portion whose inner diameter is substantially the same as an outer diameter of the optical transmission line.
  • the fixing portion may have an inner diameter smaller than an inner diameter of the second insertion portion.
  • An inner diameter of the guide portion on the holding portion side may be larger than an inner diameter of the second insertion portion.
  • the optical axis correction portion and the holding portion may be fixed to each other.
  • the main body may have a through hole formed between the light guiding portion and the holding portion, the through hole penetrating in a direction perpendicular to a direction in which the optical transmission path is inserted.
  • the optical axis correction section may be composed of one or more members having the plurality of first insertion sections.
  • the first insertion portion may be a through hole or a recess.
  • the optical axis correction portion may include a semiconductor material.
  • the optical axis correction portion may include Si.
  • Each of the first insertion portions and each of the second insertion portions correspond to each other,
  • the pitch of the plurality of first insertion portions and the pitch of the plurality of second insertion portions may be different from each other.
  • the length of the optical axis correction portion in the light traveling direction may be within a range of 100 ⁇ m to 600 ⁇ m.
  • the plurality of optical transmission lines may be arranged one-dimensionally.
  • the plurality of optical transmission paths may be arranged two-dimensionally.
  • the optical transmission line may be a single mode fiber.
  • the optical transmission line may be a multimode fiber.
  • the optical connector may further include a lens that refracts light transmitted through the plurality of optical transmission paths.
  • the optical connector may further include a hole for determining the position of the main body.
  • the optical connector A main body substrate; An optical element and an optical system are provided on the main body substrate,
  • the optical transmission module includes an optical connector and an optical element that are optically coupled to each other via the optical system.
  • a plurality of optical transmission lines arranged; and an optical connector for the plurality of optical transmission paths The optical connector comprises: a main body portion that fixes each of the plurality of optical transmission paths; an optical axis correction unit that corrects the position of an optical axis of light transmitted through the plurality of optical transmission paths,
  • the main body portion is a light guiding section that guides light transmitted through the plurality of optical transmission paths; a holding portion that holds each of the plurality of optical transmission paths, the light guiding unit, the optical axis correction unit, and the holding unit are arranged in this order, the optical axis correction unit has a plurality of first insertion units into which the plurality of optical transmission paths are inserted,
  • the optical transmission module is provided, wherein the holding portion has a plurality of second insertion portions into which the plurality of optical transmission paths are inserted.
  • This technology can provide an optical connector and an optical transmission module that reduce misalignment of the optical axis of the optical transmission path. Note that the effects described here are not necessarily limited to those described herein, and may be any of the effects described in this disclosure.
  • 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical connector 1 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a perspective view showing a configuration example of an optical connector 1 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a front view showing a configuration example of a holding portion 14 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a front view showing a configuration example of an optical axis correction unit 11 according to an embodiment of the present technology.
  • 1A to 1C are schematic diagrams illustrating an example of a procedure for arranging an optical axis correction unit 11 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a front view showing a configuration example of an optical axis correction unit 11 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a front view showing a configuration example of an optical axis correction unit 11 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical connector 1 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical connector 1 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical system 37 through an optical connector 1 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical system 37 through an optical connector 1 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical system 37 through an optical connector 1 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical system 37 through an optical connector 1 according to an embodiment of the present technology.
  • 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical connector 1 and a main body substrate 3 according to an embodiment of the present technology.
  • top means the upper direction or upper side in the drawing
  • bottom means the lower direction or lower side in the drawing
  • left means the left direction or left side in the drawing
  • right means the right direction or right side in the drawing.
  • the same or equivalent elements or members are given the same reference numerals, and duplicate explanations are omitted.
  • the present technology provides an optical connector for an array of multiple optical transmission paths.
  • the optical connector includes a main body that fixes each of the multiple optical transmission paths, and an optical axis correction unit that corrects the position of the optical axis of light transmitted through the multiple optical transmission paths.
  • the main body includes a light guide that guides the light transmitted through the multiple optical transmission paths, and a holding unit that holds each of the multiple optical transmission paths.
  • the light guide, the optical axis correction unit, and the holding unit are arranged in this order.
  • the optical axis correction unit includes multiple first insertion units into which the multiple optical transmission paths are inserted.
  • the holding unit includes multiple second insertion units into which the multiple optical transmission paths are inserted.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an optical connector 1 according to an embodiment of the present technology.
  • the optical connector 1 is an optical connector for an array of multiple optical transmission paths 2.
  • the optical transmission paths 2 are arrayed from the front side to the back side of the figure.
  • the optical transmission paths 2 are arranged two-dimensionally. This allows the optical connector 1 to transmit and receive large amounts of data in a short period of time.
  • the optical transmission paths 2 may be arranged two-dimensionally or one-dimensionally.
  • the optical transmission paths 2 may be arranged in two stages, one above the other, as in this configuration example, or may be arranged in three or more stages.
  • the optical connector 1 includes a main body 12 and an optical axis correction unit 11.
  • the main body 12 fixes each of the multiple optical transmission paths 2.
  • the optical axis correction unit 11 corrects the position of the optical axis of the light transmitted through the multiple optical transmission paths 2.
  • the main body 12 has a light guiding section 13 and a holding section 14.
  • the light guiding section 13 guides light transmitted through the multiple optical transmission paths 2.
  • the holding section 14 holds each of the multiple optical transmission paths 2.
  • the light guiding section 13, optical axis correction section 11, and holding section 14 are arranged in this order.
  • the optical connector 1 further includes a lens 15 that refracts the light transmitted through the multiple optical transmission paths 2.
  • the lens 15 faces the main body substrate (not shown in FIG. 1).
  • the light guiding section 13 has a surface that is inclined with respect to the direction in which the optical transmission path 2 is inserted (left and right direction in the figure).
  • This surface for example, reflects light from the optical transmission path 2 toward the lens 15.
  • this surface for example, reflects light from the lens 15 toward the optical transmission path 2.
  • This surface can be a total reflection mirror, or a metal mirror formed with a thin film containing a highly light-reflecting material such as aluminum or stainless steel.
  • the angle of inclination of this surface can be, for example, 45 degrees or 50 degrees.
  • a reflective lens may be provided at the position on this surface where the light is reflected.
  • the material of the light-guiding section 13 is not particularly limited, but it is preferable that the material be highly light-transmitting and light-resistant.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • Lens 15 for example, converts the light from optical transmission path 2 into parallel light and emits it to the main substrate. Alternatively, lens 15 focuses the parallel light from the main substrate.
  • the diameter of lens 15 can be, for example, 240 ⁇ m.
  • the main body 12 further includes a reinforcing section 16 to prevent deformation of the light guide section 13 due to the application of force to the light guide section 13.
  • the optical axis correction unit 11 has a plurality of first insertion portions 111 into which the plurality of optical transmission paths 2 are respectively inserted.
  • the holding unit 14 has a plurality of second insertion portions 141 into which the plurality of optical transmission paths 2 are respectively inserted.
  • the first insertion portion 111 and the second insertion portion 141 are through holes, but are not limited to this shape and may be, for example, a groove-like shape.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of an optical connector 1 according to one embodiment of the present technology. As shown in FIG. 2, optical transmission paths 2 arranged two-dimensionally are inserted into the optical connector 1.
  • the optical connector 1 includes a main body 12 and an optical axis correction unit 11.
  • the main body 12 includes a light guide unit 13 and a holding unit 14.
  • a dust-proof cover 17 is attached to the main body 12.
  • the optical axis correction unit 11 is preferably a separate component from the main body 12.
  • the optical axis correction unit 11 and the holding unit 14 are preferably fixed to each other.
  • the optical axis correction unit 11 and the holding unit 14 are aligned and bonded to each other. This allows the optical axis correction unit 11 to be attached to the main body 12, which is mass-produced by processing, for example, a resin material.
  • the optical axis correction unit 11 can correct the positional deviation of the optical axis that inevitably occurs in the holding unit 14 due to mass production.
  • the method for fixing the optical axis correction unit 11 and the holding unit 14 to each other is not particularly limited, and they may be glued or welded to each other, for example.
  • the material of the optical axis correction unit 11 is not particularly limited, but in order to form the first insertion unit 111 with high precision on the micron order, it is preferable that the optical axis correction unit 11 contains a semiconductor material and is manufactured by a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) process. In particular, it is preferable that the optical axis correction unit 11 contains Si.
  • the multiple first insertion units 111 of the optical axis correction unit 11 can be formed by a process such as photolithography.
  • the length t of the optical axis correction section 11 in the light propagation direction is within the range of 100 ⁇ m to 600 ⁇ m. If this length t is less than 100 ⁇ m, the strength of the optical axis correction section 11 is reduced and the optical axis correction section 11 becomes more susceptible to damage. If this length t is more than 600 ⁇ m, it becomes difficult to form the first insertion section 111 by a process such as photolithography.
  • the first insertion portion 111 has a guiding portion 112 and a fixing portion 113.
  • the guiding portion 112 is formed in a tapered shape so that the inner diameter becomes smaller as it moves away from the holding portion 14.
  • the inner diameter ⁇ C of the guiding portion 112 on the holding portion 14 side is larger than the inner diameter ⁇ A of the second insertion portion. This allows the optical transmission path 2 to be easily inserted without hitting and getting caught on the optical axis correction portion 11.
  • the inner diameter ⁇ B of the fixed portion 113 is approximately the same as the outer diameter of the optical transmission path 2.
  • the inner diameter ⁇ B of the fixed portion 113 is smaller than the inner diameter ⁇ A of the second insertion portion 141. This allows the fixed portion 113 to reliably fix the optical transmission path 2.
  • the main body 12 is preferably formed with a through hole 18 between the light guide 13 and the holder 14, penetrating in a direction perpendicular to the direction in which the optical transmission path 2 is inserted (the left-right direction in the figure) (the up-down direction in the figure).
  • the optical axis correction unit 11 can be inserted and fixed into this through hole 18.
  • the optical axis correction unit 11 when fixing the optical axis correction unit 11 to the holding unit 14, it is necessary to determine the position by sandwiching the optical axis correction unit 11 from above and below. If the optical axis correction unit 11 is supported only from above, the supporting member needs to have an adsorption structure or a region for adsorption to the optical axis correction unit 11. This causes a problem in that the sizes of the main body unit 12 and the optical axis correction unit 11 become large.
  • FIG. 3 is a front view showing an example of the configuration of the holding portion 14 according to one embodiment of the present technology.
  • the holding portion 14 has a plurality of second insertion portions 141 into which a plurality of optical transmission paths 2 are respectively inserted.
  • the inner diameter ⁇ A of the second insertion portions 141 is shown.
  • the pitch P2 of the second insertion portions 141 is shown.
  • the pitch P2 is the distance between the central axes of the optical transmission paths 2.
  • the pitch P2 can be, for example, 250 ⁇ m.
  • the holding section 14 has eight second insertion sections 141, but the number of second insertion sections 141 is not particularly limited. Also, because this figure is schematic, the second insertion sections 141 are spaced apart from each other, but the second insertion sections 141 may be adjacent to each other.
  • FIG. 4 is a front view showing an example of the configuration of the optical axis correction unit 11 according to one embodiment of the present technology.
  • the optical axis correction unit 11 has a plurality of first insertion portions 111 into which a plurality of optical transmission paths 2 are respectively inserted.
  • the inner diameter ⁇ B of the fixing portion 113 and the inner diameter ⁇ C of the guide portion 112 on the holding portion 14 side are shown.
  • the pitch P1 of the first insertion portions 111 is shown.
  • the pitch P1 is the distance between the central axes of the optical transmission paths 2.
  • the pitch P1 can be, for example, 250 ⁇ m. However, as described later, it is preferable that the pitch P1 and the pitch P2 are different from each other.
  • the optical axis correction unit 11 has eight first insertion parts 111, but the number of first insertion parts 111 is not particularly limited. Also, since this figure is schematic, the first insertion parts 111 are spaced apart from each other, but the first insertion parts 111 may be adjacent to each other.
  • the multiple first insertion sections 111 shown in FIG. 4 correspond to the multiple second insertion sections 141 shown in FIG. 3.
  • the optical transmission path 2 inserted from the second insertion section 141 located second from the left in the top row in the holding section 14 shown in FIG. 3 is inserted into the first insertion section 111 located second from the left in the top row in the optical axis correction section 11 shown in FIG. 4.
  • the pitch P1 of the multiple first insertion parts 111 and the pitch P2 of the multiple second insertion parts 141 are different from each other. This allows the first insertion parts 111 to correct the misalignment of the optical axis even if the second insertion parts 141 are misaligned due to mass production, causing a misalignment of the optical axis of the optical transmission path 2.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a procedure for placing the optical axis correction unit 11 according to one embodiment of the present technology.
  • FIG. 5A first, parallel light is emitted from a light source (not shown in FIG. 5) located at the bottom of the figure. Then, the position of the focal point is measured from the right side of the figure using a beam profiler or the like.
  • the optical axis correction unit 11 is manufactured with the first insertion portion 111 formed to match this focal point position.
  • the optical axis correction unit 11 is fixed to the holding unit 14. At this time, the position of the optical axis correction unit 11 is adjusted so that the amount of light passing through the first insertion unit 111 is maximized.
  • the optical transmission path 2 is inserted into the second insertion section 141 and the first insertion section 111.
  • the optical transmission path 2 may be a multimode fiber or a single mode fiber.
  • optical connector according to the first embodiment of the present technology can be applied to other embodiments of the present technology, unless there is a particular technical contradiction.
  • the optical axis correction unit 11 is configured from one member having a plurality of first insertion parts 111.
  • the optical axis correction unit 11 may be configured from a plurality of members having a plurality of first insertion parts 111. This will be described with reference to Fig. 6.
  • Fig. 6 is a front view showing a configuration example of the optical axis correction unit 11 according to an embodiment of the present technology.
  • the optical axis correction unit 11 is composed of two members 11A and 11B having a plurality of first insertion portions 111.
  • the optical axis correction unit 11 is composed of two members, but it may be composed of three or more members.
  • the optical axis correction unit 11 When the data capacity transmitted by the optical connector 1 becomes very large, the number of optical transmission paths 2 to be inserted into the optical axis correction unit 11 becomes very large. In this case, if the optical axis correction unit 11 is composed of a single member, the area of the optical axis correction unit 11 becomes large and there is a risk of breakage. Therefore, if the optical axis correction unit 11 is composed of multiple members, it becomes easier to manufacture the optical connector 1.
  • optical connector according to the second embodiment of the present technology can be applied to other embodiments of the present technology, unless there is a particular technical contradiction.
  • the first insertion portion 111 is a through hole.
  • the first insertion portion 111 may be a recess. This will be described with reference to Fig. 7.
  • Fig. 7 is a front view showing a configuration example of the optical axis correction unit 11 according to an embodiment of the present technology.
  • the first insertion portion 111 is a recess. A portion of this recess is tapered as in the above embodiment. Therefore, just like in the embodiment in which the first insertion portion 111 is a through hole, the inner diameter ⁇ B of the fixing portion 113 and the inner diameter ⁇ C of the guide portion 112 on the holding portion 14 side are shown.
  • optical connector according to the third embodiment of the present technology can be applied to other embodiments of the present technology, unless there is a particular technical contradiction.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration example of the optical connector 1 according to one embodiment of the present technology.
  • multiple optical transmission paths 2 inserted into the optical connector 1 are arranged one-dimensionally. If the data capacity transmitted by the optical connector 1 is small, the optical transmission paths 2 may be arranged one-dimensionally.
  • optical connector according to the fourth embodiment of the present technology can be applied to other embodiments of the present technology, unless there is a particular technical contradiction.
  • the optical connector 1 may further include a hole for determining the position of the main body 12. This will be described with reference to Fig. 9.
  • Fig. 9 is a schematic diagram showing a configuration example of the optical connector 1 according to an embodiment of the present technology.
  • the optical connector 1 is connected to the main substrate 3.
  • the main substrate 3 includes a transparent substrate 31, an optical element 32, and a driving element 33.
  • An optical element 32 is disposed on the back side of the transparent substrate 31.
  • the optical element 32 can be a light-emitting element or a light-receiving element.
  • the main substrate 3 has a front surface and a back surface.
  • the back surface of the main substrate 3 can be connected to the motherboard 42 via bumps 35.
  • the main substrate 3 itself may be the motherboard.
  • the transparent substrate 31 is disposed between the optical connector 1 and the main substrate 3.
  • the transparent substrate 31 has an optical system (e.g., a lens) 37 formed opposite the optical connector 1.
  • the optical connector 1 has holes 19A and 19B for determining the position of the main body 12.
  • a positioning pin 39A is inserted into the positioning hole 19A.
  • a positioning pin 39B is inserted into the positioning hole 19B. This positions the main body board 3 and the optical connector 1 opposite each other and fixed so that they can be inserted and removed.
  • the holes 19A and 19B allow the positions of the lens 15, optical system 37, and optical element 32 to be determined with high precision.
  • the material of the pins 39A, 39B is preferably a metal such as brass, copper, or aluminum, but may also be a resin material molded with high precision.
  • a plurality of the pins 39A, 39B are provided around the transparent substrate 31 on the main substrate 3. It is preferable that four or more of the pins 39A, 39B are arranged in positions surrounding the lens 15 and the optical system 37. However, if the optical transmission path 2 is arranged in a line in one dimension, two of the pins 39A, 39B may be arranged in positions sandwiching the optical system 37 arranged in a line.
  • the lens 15 of the optical connector 1 is preferably made of an injected resin material that is transparent to the propagating optical signal. Since a highly accurate positional relationship is required between the lens 15 and the holes 19A and 19B, it is preferable that the lens 15 and the holes 19A and 19B are integrally molded.
  • the optical element 32 is disposed between the rear surface of the transparent substrate 31 and the main substrate 3.
  • the optical element 32 is electrically connected to the main substrate 3 via bumps 34A, wiring 38A, bumps 34B, and wiring 38B.
  • the driving element 33 is disposed between the optical connector 1 and the surface of the main substrate 3.
  • the driving element 33 is electrically connected to the main substrate 3 via the bump 34C and the wiring 38C.
  • bumps 34A, 34B, 34C, and 35 are solder bumps.
  • Wiring 38A, wiring 38B, and wiring 38C may have not only an electrical connection but also a function of transmitting heat generated by transparent substrate 31 and optical element 32 serving as a heat source element to main substrate 3.
  • the transparent substrate 31 is transparent to the wavelength of light used in optical transmission.
  • the transparent substrate 31 may be of any type as long as it is transparent to the wavelength of the optical signal propagating through the optical connector 1.
  • the transparent substrate 31 may include materials such as resin, glass, or quartz.
  • optical connector according to the fifth embodiment of the present technology can be applied to other embodiments of the present technology, unless there is a particular technical contradiction.
  • the optical connector 1 can be mounted on a main body substrate via an optical system that transforms light transmitted through the optical transmission path 2.
  • This optical system can be, for example, a lens, a diffraction grating, a metasurface having a photonic structure, a reflecting mirror, a wavelength selective transmission film (for example, a bandpass filter, etc.), or the like.
  • this technology provides an optical transmission module that includes an optical connector 1 and a main body substrate, an optical element and an optical system are mounted on the main body substrate, and the optical connector and the optical element are optically coupled to each other via the optical system.
  • the structure of this optical system can be, for example, parallel light coupled to an optical system (such as a lens) of the main body substrate on which the optical connector 1 is mounted, focused light coupled, diffusely coupled, or multi-wavelength coupled.
  • an optical system such as a lens
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an optical system 37 through an optical connector 1 according to an embodiment of the present technology.
  • the optical connector 1 is attached to the main substrate 3 via an optical system 37.
  • the main substrate 3 includes a lens that is the optical system 37, an optical element 32, and solder bumps 34.
  • the optical connector 1 and the main body board 3 are coupled to each other via the optical system 37 to provide parallel light.
  • the optical element 32 can be a light-emitting element or a light-receiving element.
  • the optical system 37 converts the light emitted by the optical element 32 into parallel light.
  • the lens 15 provided in the optical connector 1 collects this parallel light, and the light-guiding unit 13 guides it to the optical transmission path 2.
  • the optical element 32 is a light-receiving element
  • the light-guiding unit 13 guides the light emitted by the optical transmission path 2 to the lens 15.
  • the lens 15 converts the light into parallel light.
  • the optical system 37 provided in the main body board 3 collects this parallel light, and the optical element 32 receives it.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an optical system 37 through the optical connector 1 according to one embodiment of the present technology.
  • the optical connector 1 and the main body substrate 3 are optically coupled to each other via the optical system 37.
  • the lens 15 of the optical connector 1 and the optical system 37 of the main body substrate 3 focus light on each other.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the optical system 37 through the optical connector 1 according to one embodiment of the present technology.
  • the optical connector 1 is attached to the main substrate 3 via an optical system 37.
  • the main substrate 3 can be, for example, a silicon substrate.
  • the optical system 37 can be, for example, a diffraction grating or a metasurface.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the optical system 37 through the optical connector 1 according to one embodiment of the present technology.
  • the optical connector 1 and the main board 3 are multi-wavelength coupled to each other.
  • the wavelength of the light transmitted through the first optical transmission path 2 and the wavelength of the light transmitted through the second optical transmission path 2 are different from each other.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the optical connector 1 and the main body substrate 3 according to one embodiment of the present technology.
  • the main substrate 3 includes, for example, an optical element 32 and a circuit element 40.
  • the optical connector 1 is fixed to the main substrate 3 by a coupling portion 41.
  • the method for fixing the optical connector 1 and the main substrate 3 to each other is not particularly limited, and they may be glued to each other or welded to each other, for example.
  • optical transmission module according to the sixth embodiment of the present technology can be applied to other embodiments of the present technology, unless there is a particular technical contradiction.
  • the present technology provides an optical transmission module comprising: a plurality of optical transmission paths arranged; and an optical connector for the plurality of optical transmission paths, wherein the optical connector comprises a main body portion that fixes each of the plurality of optical transmission paths; and an optical axis correction portion that corrects the position of an optical axis of light transmitted through the plurality of optical transmission paths, wherein the main body portion has a light guiding portion that guides light transmitted through the plurality of optical transmission paths; and a holding portion that holds each of the plurality of optical transmission paths, wherein the light guiding portion, the optical axis correction portion, and the holding portion are arranged in this order, the optical axis correction portion has a plurality of first insertion portions into which the plurality of optical transmission paths are inserted, and the holding portion has a plurality of second insertion portions into which the plurality of optical transmission paths are inserted.
  • the optical transmission module 10 includes a plurality of optical transmission paths 2 arranged in an array and an optical connector 1 for the plurality of optical transmission paths 2.
  • the optical connector 1 includes a main body 12 that fixes each of the multiple optical transmission paths 2, and an optical axis correction unit 11 that corrects the position of the optical axis of the light transmitted through the multiple optical transmission paths 2.
  • the main body 12 has a light guide section 13 that guides light transmitted through the multiple optical transmission paths 2, and a holding section 14 that holds each of the multiple optical transmission paths 2.
  • the light guide section 13, optical axis correction section 11, and holding section 14 are arranged in this order.
  • the optical axis correction unit 11 has a plurality of first insertion sections 111 into which a plurality of optical transmission paths 2 are inserted.
  • the holding unit 14 has a plurality of second insertion sections 141 into which a plurality of optical transmission paths 2 are inserted.
  • optical transmission module according to the seventh embodiment of the present technology can be applied to other embodiments of the present technology, unless there is a particular technical contradiction.
  • An optical connector for an array of optical transmission lines comprising: a main body portion that fixes each of the plurality of optical transmission paths; an optical axis correction unit that corrects the position of an optical axis of light transmitted through the plurality of optical transmission paths,
  • the main body portion is a light guiding section that guides light transmitted through the plurality of optical transmission paths; a holding portion that holds each of the plurality of optical transmission paths, the light guiding unit, the optical axis correction unit, and the holding unit are arranged in this order, the optical axis correction unit has a plurality of first insertion units into which the plurality of optical transmission paths are inserted,
  • the holding portion has a plurality of second insertion portions into which the plurality of optical transmission lines are inserted.
  • the first insertion portion A guide portion formed in a tapered shape so that an inner diameter becomes smaller as the guide portion moves away from the holding portion; and a fixing portion having an inner diameter substantially equal to an outer diameter of the optical transmission line.
  • the inner diameter of the fixing portion is smaller than the inner diameter of the second insertion portion.
  • the inner diameter of the guide portion on the holding portion side is larger than the inner diameter of the second insertion portion.
  • the optical axis correction unit and the holding unit are fixed to each other.
  • the optical axis correction unit is composed of one or more members having the plurality of first insertion portions.
  • the first insertion portion is a through hole or a recess.
  • the optical axis correction unit includes a semiconductor material.
  • the optical axis correction unit includes Si.
  • the optical connector according to any one of [1] to [9].
  • Each of the plurality of first insertion portions corresponds to each of the plurality of second insertion portions, The pitch of the first insertion portions and the pitch of the second insertion portions are different from each other.
  • the length of the optical axis correction unit in the light traveling direction is within a range of 100 ⁇ m to 600 ⁇ m.
  • the optical connector according to any one of [1] to [11].
  • the plurality of optical transmission paths are arranged one-dimensionally.
  • the plurality of optical transmission paths are arranged two-dimensionally.
  • the optical transmission line is a single mode fiber.
  • the optical transmission line is a multimode fiber.
  • the optical fiber further includes a lens that refracts light transmitted through the plurality of optical transmission paths.
  • [18] Further comprising a hole for determining the position of the main body.
  • the optical connector comprises: a main body portion that fixes each of the plurality of optical transmission paths; an optical axis correction unit that corrects the position of an optical axis of light transmitted through the plurality of optical transmission paths,
  • the main body portion is a light guiding section that guides light transmitted through the plurality of optical transmission paths; a holding portion that holds each of the plurality of optical transmission paths, the light guiding unit, the optical axis correction unit, and the holding unit are arranged in this order, the optical axis correction unit has a plurality of first insertion units into which the plurality of optical transmission paths are inserted, the holding portion has a plurality of second insertion portions into which the plurality of optical transmission paths are inserted.
  • optical connector 10 optical transmission module 11 optical axis correction section 111 first insertion section 112 guiding section 113 fixing section 12 main body section 13 light guiding section 14 holding section 141 second insertion section 15 lens 16 reinforcing section 17 cover 18 through hole 19A, 19B hole section 2 optical transmission path 3 main body substrate 31 transparent substrate 32 optical element 33 driving element 37 optical system 41 coupling section

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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

光伝送路の光軸の位置ずれを低減すること。 本技術は、配列する複数の光伝送路(2)用の光コネクタ(1)であって、前記複数の光伝送路(2)のそれぞれを固定する本体部(12)と、前記複数の光伝送路(2)を介して伝送される光の光軸の位置を補正する光軸補正部(11) と、を備えており、前記本体部(12)が、前記複数の光伝送路(2)を介して伝送される光を導光する導光部(13)と、前記複数の光伝送路(2)のそれぞれを保持する保持部(14)と、を有しており、前記導光部(13)、前記光軸補正部(11)、および前記保持部(14)がこの順に配置されており、前記光軸補正部(11)が、前記複数の光伝送路(2)が挿入される複数の第1挿入部(111)を有しており、前記保持部(14)が、前記複数の光伝送路(2)が挿入される複数の第2挿入部(141)を有している、光コネクタ(1)を提供する。

Description

光コネクタおよび光伝送モジュール
 本技術は、光コネクタおよび光伝送モジュールに関する。
 近年、注目されている光伝送技術において、配列する複数の光伝送路(光ファイバ)を用いて大容量化を実現する技術がある。この技術では、配列する複数の光伝送路を接続対象物に接続可能な光コネクタが必要である。
 たとえば特許文献1では、二次元的に配列した複数の光伝送路の接続に適した光コネクタが開示されている。この光コネクタは、複数の光伝送路を接続対象面に対して平行に接続する。
特開2017-134282号公報
 たとえば特許文献1などで開示されているような光コネクタに光伝送路を挿入するとき、光伝送路の光軸の位置はミクロンオーダーで高精度に配置される必要がある。光軸の位置が少しでもずれると、結合損失が大きくなる。
 一方で、このような光コネクタは大量生産されうる。そのため、光伝送路の光軸の位置をミクロンオーダーで高精度に配置することが難しい。
 そこで、本技術は、光伝送路の光軸の位置ずれを低減する光コネクタおよび光伝送モジュールを提供することを主目的とする。
 本技術は、
 配列する複数の光伝送路用の光コネクタであって、
 前記複数の光伝送路のそれぞれを固定する本体部と、
 前記複数の光伝送路を介して伝送される光の光軸の位置を補正する光軸補正部と、を備えており、
 前記本体部が、
 前記複数の光伝送路を介して伝送される光を導光する導光部と、
 前記複数の光伝送路のそれぞれを保持する保持部と、を有しており、
 前記導光部、前記光軸補正部、および前記保持部がこの順に配置されており、
 前記光軸補正部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第1挿入部を有しており、
 前記保持部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第2挿入部を有している、光コネクタを提供する。
 前記第1挿入部が、
 前記保持部から離間するにつれて内径が小さくなるようにテーパー形状に形成されている誘導部と、
 内径が前記光伝送路の外径と略同一である固定部と、を有していてよい。
 前記固定部の内径が、前記第2挿入部の内径より小さくてよい。
 前記誘導部の前記保持部側の内径が、前記第2挿入部の内径より大きくてよい。
 前記光軸補正部および前記保持部が、互いに固定されていてよい。
 前記本体部には、前記導光部と前記保持部との間に、前記光伝送路が挿入される方向に対する直交方向に貫通する貫通孔が形成されていてよい。
 前記光軸補正部が、前記複数の第1挿入部を有している1つまたは複数の部材から構成されていてよい。
 前記第1挿入部が、貫通孔または凹部であってよい。
 前記光軸補正部が、半導体材料を含んでいてよい。
 前記光軸補正部が、Siを含んでいてよい。
 前記複数の第1挿入部のそれぞれと、前記複数の第2挿入部のそれぞれと、が互いに対応しており、
 前記複数の第1挿入部のピッチと、前記複数の第2挿入部のピッチと、が互いに異なっていてよい。
 前記光軸補正部の光の進行方向の長さが、100μmから600μmまでの範囲に含まれていてよい。
 前記複数の光伝送路が、一次元状に配列してよい。
 前記複数の光伝送路が、二次元状に配列してよい。
 前記光伝送路が、シングルモードファイバーであってよい。
 前記光伝送路が、マルチモードファイバーであってよい。
 前記光コネクタが、前記複数の光伝送路を介して伝送される光を屈折するレンズをさらに備えていてよい。
 前記光コネクタが、前記本体部の位置を決定するための孔部をさらに備えていてよい。
 また、本技術は、
 前記光コネクタと、
 本体基板と、を備えており、
 前記本体基板上に、光学素子と、光学系と、が設置されており、
 前記光コネクタと、前記光学素子と、が前記光学系を介して互いに光結合している、光伝送モジュールを提供する。
 また、本技術は、
 配列する複数の光伝送路と、
 前記複数の光伝送路用の光コネクタと、を備えており、
 前記光コネクタが、
 前記複数の光伝送路のそれぞれを固定する本体部と、
 前記複数の光伝送路を介して伝送される光の光軸の位置を補正する光軸補正部と、を備えており、
 前記本体部が、
 前記複数の光伝送路を介して伝送される光を導光する導光部と、
 前記複数の光伝送路のそれぞれを保持する保持部と、を有しており、
 前記導光部、前記光軸補正部、および前記保持部がこの順に配置されており、
 前記光軸補正部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第1挿入部を有しており、
 前記保持部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第2挿入部を有している、光伝送モジュールを提供する。
 本技術によれば、光伝送路の光軸の位置ずれを低減する光コネクタおよび光伝送モジュールを提供できる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術の一実施形態に係る光コネクタ1の構成例を示す模式図である。 本技術の一実施形態に係る光コネクタ1の構成例を示す斜視図である。 本技術の一実施形態に係る保持部14の構成例を示す正面図である。 本技術の一実施形態に係る光軸補正部11の構成例を示す正面図である。 本技術の一実施形態に係る光軸補正部11を配置する手順の例を示す模式図である。 本技術の一実施形態に係る光軸補正部11の構成例を示す正面図である。 本技術の一実施形態に係る光軸補正部11の構成例を示す正面図である。 本技術の一実施形態に係る光コネクタ1の構成例を示す模式図である。 本技術の一実施形態に係る光コネクタ1の構成例を示す模式図である。 本技術の一実施形態に係る光コネクタ1が介する光学系37の構成例を示す模式図である。 本技術の一実施形態に係る光コネクタ1が介する光学系37の構成例を示す模式図である。 本技術の一実施形態に係る光コネクタ1が介する光学系37の構成例を示す模式図である。 本技術の一実施形態に係る光コネクタ1が介する光学系37の構成例を示す模式図である。 本技術の一実施形態に係る光コネクタ1および本体基板3の構成例を示す模式図である。
 以下、本発明を実施するための好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が限定されることはない。また、本発明は、下記の実施例及びその変形例のいずれかを組み合わせることができる。
 以下の実施形態の説明において、略平行、略直交のような「略」を伴った用語で構成を説明することがある。例えば、略平行とは、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、完全に平行な状態から例えば数%程度ずれた状態を含むことも意味する。他の「略」を伴った用語についても同様である。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
 特に断りがない限り、図面において、「上」とは図中の上方向又は上側を意味し、「下」とは、図中の下方向又は下側を意味し、「左」とは図中の左方向又は左側を意味し、「右」とは図中の右方向又は右側を意味する。また、図面については、同一又は同等の要素又は部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
 説明は以下の順序で行う。
 1.第1実施形態(光コネクタの例1)
 2.第2実施形態(光コネクタの例2)
 3.第3実施形態(光コネクタの例3)
 4.第4実施形態(光コネクタの例4)
 5.第5実施形態(光コネクタの例5)
 6.第6実施形態(光伝送モジュールの例1)
 7.第7実施形態(光伝送モジュールの例2)
[1.第1実施形態(光コネクタの例1)]
 本技術は、配列する複数の光伝送路用の光コネクタを提供する。この光コネクタは、複数の光伝送路のそれぞれを固定する本体部と、複数の光伝送路を介して伝送される光の光軸の位置を補正する光軸補正部と、を備えている。本体部が、前記複数の光伝送路を介して伝送される光を導光する導光部と、複数の光伝送路のそれぞれを保持する保持部と、を有している。導光部、光軸補正部、および保持部がこの順に配置されている。光軸補正部が、複数の光伝送路が挿入される複数の第1挿入部を有している。保持部が、複数の光伝送路が挿入される複数の第2挿入部を有している。
 本技術の一実施形態に係る光コネクタについて図1および図2を参照しつつ説明する。図1は、本技術の一実施形態に係る光コネクタ1の構成例を示す模式図である。図1に示されるとおり、光コネクタ1は、配列する複数の光伝送路2用の光コネクタである。図示を省略するが、光伝送路2は、図の手前側から奥側に向かって配列している。つまり、この構成例では、光伝送路2は二次元状に配列している。これにより、光コネクタ1は、大容量のデータを短時間で送受信できる。なお、光伝送路2は二次元状に配列していてもよいし、一次元状に配列していてもよい。さらに、光伝送路2は、この構成例のように上下2段に配列してもよいし、3段以上に配列してもよい。
 光コネクタ1は、本体部12と、光軸補正部11と、を備えている。本体部12は、複数の光伝送路2のそれぞれを固定する。光軸補正部11は、複数の光伝送路2を介して伝送される光の光軸の位置を補正する。
 本体部12は、導光部13と、保持部14と、を有している。導光部13は、複数の光伝送路2を介して伝送される光を導光する。保持部14は、複数の光伝送路2のそれぞれを保持する。導光部13、光軸補正部11、および保持部14がこの順に配置されている。
 光コネクタ1は、複数の光伝送路2を介して伝送される光を屈折するレンズ15をさらに備えている。レンズ15は、本体基板(図1においては図示を省略)に対向している。
 導光部13は、光伝送路2が挿入される方向(図の左右方向)に対して傾斜した面を有している。この面は、たとえば光伝送路2からの光をレンズ15に向かって反射する。あるいは、この面は、たとえばレンズ15からの光を光伝送路2に向かって反射する。この面は、全反射ミラー、もしくはアルミニウムまたはステンレスなどの光反射性が高い材料を含む薄膜を形成した金属ミラーでありうる。この面の傾斜角は、たとえば45度または50度とすることができる。なお、この面における光を反射する位置に、反射レンズが設けられていてよい。
 導光部13の材料は特に限定されないが、光透過性および耐光性が高い材料であることが好ましい。導光部13の材料として、たとえばPPS(ポリフェニレンサルファイド) を利用することができる。
 レンズ15は、たとえば光伝送路2からの光を平行光にして本体基板に出射する。あるいは、レンズ15は、本体基板からの平行光を集光させる。レンズ15の直径は、たとえば240μmとすることができる。
 本体部12は、導光部13に力が加わることによる導光部13の変形を防止するために、補強部16をさらに備えている。
 光軸補正部11は、複数の光伝送路2のそれぞれが挿入される複数の第1挿入部111を有している。保持部14は、複数の光伝送路2のそれぞれが挿入される複数の第2挿入部141を有している。この構成例では、第1挿入部111および第2挿入部141は貫通孔であるが、この形状に限定されず、たとえば溝のような形状であってもよい。
 図2は、本技術の一実施形態に係る光コネクタ1の構成例を示す斜視図である。図2に示されるとおり、二次元状に配列する光伝送路2が、光コネクタ1に挿入されている。
 光コネクタ1は、本体部12と、光軸補正部11と、を備えている。本体部12は、導光部13と、保持部14と、を有している。本体部12には、防塵のためのカバー17が取り付けられている。
 光軸補正部11は、本体部12とは別個の部品であることが好ましい。光軸補正部11および保持部14が、互いに固定されていることが好ましい。この構成例では、光軸補正部11および保持部14が、互いにアライメント接着されている。これにより、たとえば樹脂材料などを加工して大量生産された本体部12に対して、光軸補正部11が取り付けられる。その結果、大量生産によりやむを得ず保持部14に生じた光軸の位置ずれを、光軸補正部11が補正できる。
 なお、光軸補正部11および保持部14の互いの固定方法は特に限定されず、たとえば互いに接着されてもよいし、互いに溶着されてもよい。
 光軸補正部11の材料は特に限定されないが、ミクロンオーダーで高精度に第1挿入部111を形成するためには、光軸補正部11が、半導体材料を含んでおり、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)プロセスで製造されることが好ましい。特に、光軸補正部11が、Siを含んでいることが好ましい。光軸補正部11が有する複数の第1挿入部111は、たとえばフォトリソグラフィなどの工程により形成されうる。
 光軸補正部11の光の進行方向の長さtが、100μmから600μmまでの範囲に含まれることが好ましい。この長さtが100μmより小さい場合、光軸補正部11の強度が小さくなり、光軸補正部11が破損しやすくなる。この長さtが600μmより大きい場合、たとえばフォトリソグラフィなどの工程により第1挿入部111を形成することが困難になる。
 第1挿入部111および第2挿入部141の特徴について、再び図1を参照しつつ説明する。図1に示されるとおり、第1挿入部111が、誘導部112と固定部113とを有している。誘導部112が、保持部14から離間するにつれて内径が小さくなるようにテーパー形状に形成されている。加えて、誘導部112の保持部14側の内径φCが、第2挿入部の内径φAより大きい。これにより、光伝送路2の挿入時に、光伝送路2が光軸補正部11に当たって引っかかることなく、容易に挿入できる。
 また、固定部113の内径φBが光伝送路2の外径と略同一である。加えて、固定部113の内径φBが、第2挿入部141の内径φAより小さい。これにより、固定部113が確実に光伝送路2を固定できる。
 以上のことから、φB<φA<φCの関係を満たすことが好ましい。
 本体部12には、導光部13と保持部14との間に、光伝送路2が挿入される方向(図の左右方向)に対する直交方向(図の上下方向)に貫通する貫通孔18が形成されていることが好ましい。この貫通孔18に光軸補正部11が挿入されて固定されうる。
 仮に、貫通孔18ではなく、図の上側が開口したポケット状の凹部を形成する場合、凹部の底面が曲率を有する。そのため、この凹部の上側から挿入した光軸補正部11と保持部14との接触面の平面度が出しづらいという問題が生じる。本体部12のサイズが非常に小さいため、この平面度が悪化するおそれがある。
 また、光軸補正部11を保持部14に固定するとき、光軸補正部11の上側と下側から光軸補正部11挟んで位置を決める必要がある。仮に、上側のみから光軸補正部11を支持する場合、支持する部材に吸着構造が必要となったり、光軸補正部11に吸着されるための領域が必要となったりする。そのため、本体部12および光軸補正部11のサイズが大きくなるという問題が生じる。
 保持部14の構成例について図3を参照しつつ説明する。図3は、本技術の一実施形態に係る保持部14の構成例を示す正面図である。図3に示されるとおり、保持部14は、複数の光伝送路2のそれぞれが挿入される複数の第2挿入部141を有している。第2挿入部141の内径φAが示されている。第2挿入部141のピッチP2が示されている。ピッチP2は、光伝送路2の中心軸間の距離である。ピッチP2は、たとえば250μmとすることができる。
 なお、この構成例では、保持部14は8つの第2挿入部141を有しているが、第2挿入部141の数は特に限定されない。また、この図は模式的であるため、第2挿入部141どうしが離間しているが、第2挿入部141どうしが隣接していてもよい。
 続いて、光軸補正部11の構成例について図4を参照しつつ説明する。図4は、本技術の一実施形態に係る光軸補正部11の構成例を示す正面図である。図4に示されるとおり、光軸補正部11は、複数の光伝送路2のそれぞれが挿入される複数の第1挿入部111を有している。固定部113の内径φBと、誘導部112の保持部14側の内径φCと、が示されている。第1挿入部111のピッチP1が示されている。ピッチP1は、光伝送路2の中心軸間の距離である。ピッチP1は、たとえば250μmとすることができる。ただし、後述のとおり、ピッチP1およびピッチP2は互いに異なっていることが好ましい。
 なお、この構成例では、光軸補正部11は8つの第1挿入部111を有しているが、第1挿入部111の数は特に限定されない。また、この図は模式的であるため、第1挿入部111どうしが離間しているが、第1挿入部111どうしが隣接していてもよい。
 図4に示される複数の第1挿入部111のそれぞれと、図3に示される複数の第2挿入部141のそれぞれと、が互いに対応している。たとえば、図3に示される保持部14において、上段の左から2番目に位置する第2挿入部141から挿入された光伝送路2は、図4に示される光軸補正部11において、上段の左から2番目に位置する第1挿入部111に挿入される。
 このとき、複数の第1挿入部111のピッチP1と、複数の第2挿入部141のピッチP2と、が互いに異なっていることが好ましい。これにより、大量生産により第2挿入部141の位置ずれが生じて、光伝送路2の光軸の位置ずれが生じても、第1挿入部111が光軸の位置ずれを補正できる。
 光軸補正部11を配置する手順の例について図5を参照しつつ説明する。図5は、本技術の一実施形態に係る光軸補正部11を配置する手順の例を示す模式図である。
 図5Aに示されるとおり、まず、図の下側に配置されている光源(図5においては図示を省略)から平行光を照射する。そして、図の右側からビームプロファイラなどを用いて焦点の位置を測定する。この焦点の位置にあわせて第1挿入部111を形成した光軸補正部11を製造する。
 図5Bに示されるとおり、次に、光軸補正部11を保持部14に固定する。このとき、第1挿入部111を透過する光量が最大になるように光軸補正部11の位置を調整する。
 図5Cに示されるとおり、最後に、第2挿入部141および第1挿入部111に光伝送路2を挿入する。
 光伝送路2はマルチモードファイバーであってもよいし、シングルモードファイバーであってもよい。
 本技術の第1実施形態に係る光コネクタについて説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
[2.第2実施形態(光コネクタの例2)]
 図4に示される構成例では、光軸補正部11が、複数の第1挿入部111を有している1つの部材から構成されている。一方で、光軸補正部11が、複数の第1挿入部111を有している複数の部材から構成されていてよい。このことについて図6を参照しつつ説明する。図6は、本技術の一実施形態に係る光軸補正部11の構成例を示す正面図である。
 図6に示されるとおり、光軸補正部11は、複数の第1挿入部111を有している2つの部材11A,11Bから構成されている。なお、この構成例では、光軸補正部11は2つの部材から構成されているが、3つ以上の部材から構成されていてもよい。
 光コネクタ1が伝送するデータ容量が非常に多くなると、光軸補正部11に挿入する光伝送路2の数が非常に多くなる。この場合、光軸補正部11が1つの部材から構成されていると、光軸補正部11の面積が大きくなり、折損するおそれがある。そのため、複数の部材から光軸補正部11を構成すると、光コネクタ1の製造が容易になる。
 本技術の第2実施形態に係る光コネクタについて説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
[3.第3実施形態(光コネクタの例3)]
 図4に示される構成例では、第1挿入部111が貫通孔になっている。一方で、第1挿入部111が凹部であってよい。このことについて図7を参照しつつ説明する。図7は、本技術の一実施形態に係る光軸補正部11の構成例を示す正面図である。
 図7に示されるとおり、第1挿入部111が凹部である。この凹部の一部は、上記の実施形態のようにテーパー形状になっている。そのため、第1挿入部111が貫通孔になっている実施形態と同様に、固定部113の内径φBと、誘導部112の保持部14側の内径φCと、が示されている。
 本技術の第3実施形態に係る光コネクタについて説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
[4.第4実施形態(光コネクタの例4)]
 図1および図2に示される構成例では、光コネクタ1に挿入する複数の光伝送路2が、二次元状に配列している。一方で、この複数の光伝送路2が、一次元状に配列していてよい。このことについて図8を参照しつつ説明する。図8は、本技術の一実施形態に係る光コネクタ1の構成例を示す模式図である。
 図8に示されるとおり、光コネクタ1に挿入する複数の光伝送路2が、一次元状に配列している。光コネクタ1が伝送するデータ容量が少ない場合は、光伝送路2が、一次元状に配列していてよい。
 本技術の第4実施形態に係る光コネクタについて説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
[5.第5実施形態(光コネクタの例5)]
 光コネクタ1は、本体部12の本体部12の位置を決定するための孔部をさらに備えていてよい。このことについて図9を参照しつつ説明する。図9は、本技術の一実施形態に係る光コネクタ1の構成例を示す模式図である。
 図9に示されるとおり、光コネクタ1は、本体基板3に接続されている。本体基板3は、透明基板31と、光学素子32と、駆動素子33と、を備えている。
 透明基板31の裏面側に、光学素子32が配置されている。光学素子32は、発光素子または受光素子でありうる。
 本体基板3は、表面および裏面を有している。本体基板3は、裏面側がバンプ35を介してマザーボード42に接続可能となっている。なお、本体基板3自体が、マザーボードであってもよい。
 透明基板31は、光コネクタ1と本体基板3との間に配置されている。透明基板31は、光コネクタ1に対向して形成された光学系(たとえばレンズなど)37を有している。
 光コネクタ1は、本体部12の位置を決定するための孔部19A,19Bを備えている。位置決め用のピン39Aが、位置決め用の孔部19Aに挿入される。位置決め用のピン39Bが、位置決め用の孔部19Bに挿入される。これにより、本体基板3と光コネクタ1とが対向配置されて、挿抜可能に固定されている。孔部19A,19Bを備えていることにより、レンズ15、光学系37、および光学素子32の位置が精度よく決定される。
 ピン39A,39Bの材料は、たとえば、真鍮、銅、アルミなどの金属が好ましいが、高精度に成型された樹脂材でもよい。ピン39A,39Bは、本体基板3上の透明基板31周辺に複数個設置されている。ピン39A,39Bは、レンズ15および光学系37を囲むような位置に、4つ以上配置されていることが好ましい。ただし、光伝送路2が一次元状に一列に配列している場合は、一列に並ぶ光学系37を挟む位置に2つのピン39A,39Bが配置されていてもよい。
 光コネクタ1が備えるレンズ15は、伝搬光信号に対して透過性を持つ射出樹脂材料が用いられることが好ましい。レンズ15と孔部19A,19Bは高精度な位置関係が求められるため、レンズ15と孔部19A,19Bは一体成型されていることが好ましい。
 光学素子32は、透明基板31の裏面と本体基板3との間に配置されている。光学素子32は、バンプ34A、配線38A、バンプ34B、および配線38Bを介して本体基板3に電気的に接続されている。
 駆動素子33は、光コネクタ1と本体基板3の表面との間に配置されている。駆動素子33は、バンプ34Cおよび配線38Cを介して本体基板3に電気的に接続されている。
 なお、この構成例では、バンプ34A、バンプ34B、バンプ34C、およびバンプ35は、はんだバンプとなっている。
 配線38A、配線38B、および配線38Cは、電気的な接続のみならず、透明基板31と、熱源素子としての光学素子32と、が発する熱を本体基板3に伝搬させる機能を有していてよい。
 透明基板31は、光伝送に使用される光の波長に対して透明となっている。透明基板31は、光コネクタ1を伝搬する光信号の波長に対して透過性を有するものであれば種類を問わない。たとえば、透明基板31は、たとえば、樹脂、ガラス、または石英などの材料を含むことができる。
 本技術の第5実施形態に係る光コネクタについて説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
[6.第6実施形態(光伝送モジュールの例1)]
 上記の光コネクタ1は、光伝送路2を介して伝送される光を変形する光学系を介して本体基板に装着されることができる。この光学系は、たとえば、レンズ、回折格子、フォトニック構造を有するメタサーフェス、反射ミラー、波長選択透過膜(たとえばバンドパスフィルタなど)などでありうる。
 つまり、本技術は、光コネクタ1と、本体基板と、を備えており、前記本体基板上に、光学素子と、光学系と、が設置されており、前記光コネクタと、前記光学素子と、が前記光学系を介して互いに光結合している、光伝送モジュールを提供する。
 この光学系の構造は、たとえば、光コネクタ1を装着する本体基板が有する光学系(たとえばレンズなど)と平行光結合させたもの、集光光結合させたもの、拡散結合させたもの、または多波長結合させたものなどでありうる。
 この光学系の構成例について図10を参照しつつ説明する。図10は、本技術の一実施形態に係る光コネクタ1が介する光学系37の構成例を示す模式図である。
 図10に示されるとおり、光コネクタ1は、光学系37を介して本体基板3に装着されている。本体基板3は、光学系37であるレンズと、光学素子32と、はんだバンプ34と、を備えている。
 この構成例では、光コネクタ1と本体基板3とは、光学系37を介して互いに平行光結合している。光学素子32は、発光素子または受光素子でありうる。光学素子32が発光素子であるとき、光学素子32が出射した光を、光学系37が平行光にする。この平行光を、光コネクタ1が備えるレンズ15が集光させて、導光部13が光伝送路2に導光する。また、光学素子32が受光素子であるとき、光伝送路2が出射した光を、導光部13がレンズ15に導光する。このレンズ15が平行光にする。この平行光を、本体基板3が備える光学系37が集光させて、光学素子32が受光する。
 光コネクタ1と本体基板3とが、互いに集光光結合している構成例について、図11を参照しつつ説明する。図11は、本技術の一実施形態に係る光コネクタ1が介する光学系37の構成例を示す模式図である。
 図11に示されるとおり、光コネクタ1と本体基板3とは、光学系37を介して互いに集光光結合している。光コネクタ1が備えるレンズ15と、本体基板3が備える光学系37と、が互いに集光している。
 光学系37の他の構成例について図12を参照しつつ説明する。図12は、本技術の一実施形態に係る光コネクタ1が介する光学系37の構成例を示す模式図である。
 図12に示されるとおり、光コネクタ1は、光学系37を介して本体基板3に装着されている。この場合、本体基板3は、たとえばシリコン基板でありうる。光学系37は、たとえば、回折格子またはメタサーフェスなどでありうる。
 光学系37の他の構成例について図13を参照しつつ説明する。図13は、本技術の一実施形態に係る光コネクタ1が介する光学系37の構成例を示す模式図である。
 図13に示されるとおり、光コネクタ1と本体基板3とは、互いに多波長結合している。第1光伝送路2を介して伝送される光の波長と、第2光伝送路2を介して伝送される光の波長と、が互いに異なっている。
 光コネクタ1は、本体基板3に固定されていてよい。このことについて図14を参照しつつ説明する。図14は、本技術の一実施形態に係る光コネクタ1および本体基板3の構成例を示す模式図である。
 図14に示されるとおり、本体基板3は、たとえば、光学素子32と、回路素子40と、を備えている。光コネクタ1は、結合部41により本体基板3に固定されている。なお、光コネクタ1および本体基板3の互いの固定方法は特に限定されず、たとえば互いに接着されてもよいし、互いに溶着されてもよい。
 本技術の第6実施形態に係る光伝送モジュールについて説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
[7.第7実施形態(光伝送モジュールの例2)]
 本技術は、配列する複数の光伝送路と、前記複数の光伝送路用の光コネクタと、を備えており、前記光コネクタが、前記複数の光伝送路のそれぞれを固定する本体部と、前記複数の光伝送路を介して伝送される光の光軸の位置を補正する光軸補正部と、を備えており、前記本体部が、前記複数の光伝送路を介して伝送される光を導光する導光部と、前記複数の光伝送路のそれぞれを保持する保持部と、を有しており、前記導光部、前記光軸補正部、および前記保持部がこの順に配置されており、前記光軸補正部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第1挿入部を有しており、前記保持部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第2挿入部を有している、光伝送モジュールを提供する。
 本技術の一実施形態に係る光伝送モジュールについて、再び図1を参照しつつ説明する。図1に示されるとおり、光伝送モジュール10は、配列する複数の光伝送路2と、複数の光伝送路2用の光コネクタ1と、を備えている。
 光コネクタ1が、複数の光伝送路2のそれぞれを固定する本体部12と、複数の光伝送路2を介して伝送される光の光軸の位置を補正する光軸補正部11と、を備えている。
 本体部12が、複数の光伝送路2を介して伝送される光を導光する導光部13と、複数の光伝送路2のそれぞれを保持する保持部14と、を有している。導光部13、光軸補正部11、および保持部14がこの順に配置されている。
 光軸補正部11が、複数の光伝送路2が挿入される複数の第1挿入部111を有している。保持部14が、複数の光伝送路2が挿入される複数の第2挿入部141を有している。
 本技術の第7実施形態に係る光伝送モジュールについて説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。
 なお、本技術に係る実施形態は、上述した各実施形態及に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
 また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
[1]
 配列する複数の光伝送路用の光コネクタであって、
 前記複数の光伝送路のそれぞれを固定する本体部と、
 前記複数の光伝送路を介して伝送される光の光軸の位置を補正する光軸補正部と、を備えており、
 前記本体部が、
 前記複数の光伝送路を介して伝送される光を導光する導光部と、
 前記複数の光伝送路のそれぞれを保持する保持部と、を有しており、
 前記導光部、前記光軸補正部、および前記保持部がこの順に配置されており、
 前記光軸補正部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第1挿入部を有しており、
 前記保持部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第2挿入部を有している、光コネクタ。
[2]
 前記第1挿入部が、
 前記保持部から離間するにつれて内径が小さくなるようにテーパー形状に形成されている誘導部と、
 内径が前記光伝送路の外径と略同一である固定部と、を有している、
 [1]に記載の光コネクタ。
[3]
 前記固定部の内径が、前記第2挿入部の内径より小さい、
 [2]に記載の光コネクタ。
[4]
 前記誘導部の前記保持部側の内径が、前記第2挿入部の内径より大きい、
 [2]または[3]に記載の光コネクタ。
[5]
 前記光軸補正部および前記保持部が、互いに固定されている、
 [1]から[4]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[6]
 前記本体部には、前記導光部と前記保持部との間に、前記光伝送路が挿入される方向に対する直交方向に貫通する貫通孔が形成されている、
 [1]から[5]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[7]
 前記光軸補正部が、前記複数の第1挿入部を有している1つまたは複数の部材から構成されている、
 [1]から[6]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[8]
 前記第1挿入部が、貫通孔または凹部である、
 [1]から[7]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[9]
 前記光軸補正部が、半導体材料を含んでいる、
 [1]から[8]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[10]
 前記光軸補正部が、Siを含んでいる、
 [1]から[9]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[11]
 前記複数の第1挿入・BR>狽フそれぞれと、前記複数の第2挿入部のそれぞれと、が互いに対応しており、
 前記複数の第1挿入部のピッチと、前記複数の第2挿入部のピッチと、が互いに異なっている、
 [1]から[10]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[12]
 前記光軸補正部の光の進行方向の長さが、100μmから600μmまでの範囲に含まれる、
 [1]から[11]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[13]
 前記複数の光伝送路が、一次元状に配列する、
 [1]から[12]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[14]
 前記複数の光伝送路が、二次元状に配列する、
 [1]から[13]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[15]
 前記光伝送路が、シングルモードファイバーである、
 [1]から[14]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[16]
 前記光伝送路が、マルチモードファイバーである、
 [1]から[15]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[17]
 前記複数の光伝送路を介して伝送される光を屈折するレンズをさらに備えている、
 [1]から[16]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[18]
 前記本体部の位置を決定するための孔部をさらに備えている、
 [1]から[17]のいずれか一つに記載の光コネクタ。
[19]
 [1]から[18]のいずれか一つに記載の光コネクタと、
 本体基板と、を備えており、
 前記本体基板上に、光学素子と、光学系と、が設置されており、
 前記光コネクタと、前記光学素子と、が前記光学系を介して互いに光結合している、光伝送モジュール。
[20]
 配列する複数の光伝送路と、
 前記複数の光伝送路用の光コネクタと、を備えており、
 前記光コネクタが、
 前記複数の光伝送路のそれぞれを固定する本体部と、
 前記複数の光伝送路を介して伝送される光の光軸の位置を補正する光軸補正部と、を備えており、
 前記本体部が、
 前記複数の光伝送路を介して伝送される光を導光する導光部と、
 前記複数の光伝送路のそれぞれを保持する保持部と、を有しており、
 前記導光部、前記光軸補正部、および前記保持部がこの順に配置されており、
 前記光軸補正部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第1挿入部を有しており、
 前記保持部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第2挿入部を有している、光伝送モジュール。
 1 光コネクタ
 10 光伝送モジュール
 11 光軸補正部
 111 第1挿入部
 112 誘導部
 113 固定部
 12 本体部
 13 導光部
 14 保持部
 141 第2挿入部
 15 レンズ
 16 補強部
 17 カバー
 18 貫通孔
 19A,19B 孔部
 2 光伝送路
 3 本体基板
 31 透明基板
 32 光学素子
 33 駆動素子
 37 光学系
 41 結合部 

Claims (20)

  1.  配列する複数の光伝送路用の光コネクタであって、
     前記複数の光伝送路のそれぞれを固定する本体部と、
     前記複数の光伝送路を介して伝送される光の光軸の位置を補正する光軸補正部と、を備えており、
     前記本体部が、
     前記複数の光伝送路を介して伝送される光を導光する導光部と、
     前記複数の光伝送路のそれぞれを保持する保持部と、を有しており、
     前記導光部、前記光軸補正部、および前記保持部がこの順に配置されており、
     前記光軸補正部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第1挿入部を有しており、
     前記保持部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第2挿入部を有している、光コネクタ。
  2.  前記第1挿入部が、
     前記保持部から離間するにつれて内径が小さくなるようにテーパー形状に形成されている誘導部と、
     内径が前記光伝送路の外径と略同一である固定部と、を有している、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  3.  前記固定部の内径が、前記第2挿入部の内径より小さい、
     請求項2に記載の光コネクタ。
  4.  前記誘導部の前記保持部側の内径が、前記第2挿入部の内径より大きい、
     請求項2に記載の光コネクタ。
  5.  前記光軸補正部および前記保持部が、互いに固定されている、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  6.  前記本体部には、前記導光部と前記保持部との間に、前記光伝送路が挿入される方向に対する直交方向に貫通する貫通孔が形成されている、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  7.  前記光軸補正部が、前記複数の第1挿入部を有している1つまたは複数の部材から構成されている、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  8.  前記第1挿入部が、貫通孔または凹部である、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  9.  前記光軸補正部が、半導体材料を含んでいる、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  10.  前記光軸補正部が、Siを含んでいる、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  11.  前記複数の第1挿入部のそれぞれと、前記複数の第2挿入部のそれぞれと、が互いに対応しており、
     前記複数の第1挿入部のピッチと、前記複数の第2挿入部のピッチと、が互いに異なっている、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  12.  前記光軸補正部の光の進行方向の長さが、100μmから600μmまでの範囲に含まれる、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  13.  前記複数の光伝送路が、一次元状に配列する、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  14.  前記複数の光伝送路が、二次元状に配列する、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  15.  前記光伝送路が、シングルモードファイバーである、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  16.  前記光伝送路が、マルチモードファイバーである、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  17.  前記複数の光伝送路を介して伝送される光を屈折するレンズをさらに備えている、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  18.  前記本体部の位置を決定するための孔部をさらに備えている、
     請求項1に記載の光コネクタ。
  19.  請求項1に記載の光コネクタと、
     本体基板と、を備えており、
     前記本体基板上に、光学素子と、光学系と、が設置されており、
     前記光コネクタと、前記光学素子と、が前記光学系を介して互いに光結合している、光伝送モジュール。
  20.  配列する複数の光伝送路と、
     前記複数の光伝送路用の光コネクタと、を備えており、
     前記光コネクタが、
     前記複数の光伝送路のそれぞれを固定する本体部と、
     前記複数の光伝送路を介して伝送される光の光軸の位置を補正する光軸補正部と、を備えており、
     前記本体部が、
     前記複数の光伝送路を介して伝送される光を導光する導光部と、
     前記複数の光伝送路のそれぞれを保持する保持部と、を有しており、
     前記導光部、前記光軸補正部、および前記保持部がこの順に配置されており、
     前記光軸補正部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第1挿入部を有しており、
     前記保持部が、前記複数の光伝送路が挿入される複数の第2挿入部を有している、光伝送モジュール。 
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