JP3985576B2

JP3985576B2 - 光コネクタ、光配線システム及び光コネクタの製造方法

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Publication number: JP3985576B2
Application number: JP2002116669A
Authority: JP
Inventors: 俊史細谷; 俊昭柿井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2002-04-18
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2022-04-18
Also published as: JP2003315604A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信分野で使用される光コネクタ、光配線システム及び光コネクタの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
次世代アクセス系等では、Ｃ−ＷＤＭ技術を用いたサービス多重（各波長にサービスを割り当てるＷＤＭシステム）が実施される可能性が高い。この場合、サービスの種類が異なると、使用される入出力機器が異なるため、入出力機器の手前で光を合分波させる必要がある。例えば、ＬＡＮサービスでは、入出力機器としてメディアコンバータが使用されるが、ＬＡＮ用の光信号とＣＡＴＶ等用の光信号とを同一の光ファイバで伝送する場合には、メディアコンバータの手前で、ＣＡＴＶ等用の波長の光を分波させる必要がある。
【０００３】
このような光合分波を必要とする光配線システムとしては、例えば特開平８−３３４６４８号公報に記載されているように、互いに対向配置された１対の多心光コネクタと、これらの多心光コネクタ間に配置され、伝播光の合分波機能を有するプラグイン光モジュールとを備えたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、合分波機能を有する光モジュールを架内に配置する必要があるため、光配線系が大規模化し、高密度な光配線システムを構築することが困難である。また、この場合には、光配線システムのコストアップにもつながる。
【０００５】
本発明の目的は、安価で高密度な光配線系を構築することができる光コネクタ、光配線システム及び光コネクタの製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の光コネクタは、少なくとも２段に配列された複数のファイバ穴を有するコネクタフェルールと、複数のファイバ穴にそれぞれ挿入固定された複数本の光ファイバと、コネクタフェルールの内部に設けられ、いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバから他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバに、特定波長の光を合分波させる光学部材とを備え、光学部材は、いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバをよぎるように当該光ファイバの軸心に対して斜めに配置された波長選択フィルタと、他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバをよぎるように当該光ファイバの軸心に対して斜めに且つ波長選択フィルタに対して平行に配置された全反射ミラーとを有し、いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバに入射された特定波長の光を、波長選択フィルタ及び全反射ミラーで反射させて、他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバに入射させるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
このような光コネクタにおいて、波長の異なる２種の光信号を各波長毎に分波させる場合は、いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバ（第１光ファイバ）に、２つの波長の光が混合した光信号を入射させる。このとき、一方の波長の光は、光学部材によって、そのまま第１光ファイバを通って出射される。他方の波長の光は、光学部材によって、他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバ（第２光ファイバ）に入射し、この第２光ファイバから出射される。例えば、第１光ファイバに入射された波長の異なる２種の光信号のうち、一方の波長の光は波長選択フィルタを透過して、そのまま当該第１光ファイバに入射され、他方の波長の光は波長選択フィルタで反射し、更に全反射ミラーで反射して、第２光ファイバに入射される。また、波長の異なる２種の光信号を合波させる場合は、いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバ（第１光ファイバ）に一方の波長の光信号を入射させ、他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバ（第２光ファイバ）に他方の波長の光信号を入射させる。このとき、第１光ファイバに入射された一方の波長の光は、光学部材によって、そのまま第１光ファイバを通って出射される。第２光ファイバに入射された他方の波長の光は、光学部材によって第１光ファイバに入射し、この第１光ファイバから出射される。
【０００８】
このようにコネクタフェルールの内部に光学部材を設け、光コネクタの中で光を合分波させることにより、合分波機能を有するモジュールを別に設ける必要がない。これにより、光配線系が簡素化されるため、安価で高密度な光配線系を構築することができる。
【０００９】
好ましくは、コネクタフェルールには、ファイバ穴の配列方向に延びる溝部が複数本の光ファイバを分断するように設けられ、光学部材は、複数本の光ファイバを遮るように溝部内に配置されている。これにより、光学部材をコネクタフェルールの内部に簡単に組み込むことができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、光学部材は平行四辺形型プリズムを有し、平行四辺形型プリズムの一面に波長選択フィルタが設けられ、平行四辺形型プリズムにおける一面に対向する面に全反射ミラーが設けられている。これにより、波長選択フィルタ及び全反射ミラーを有する光学部材を容易に製作することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、複数本の光ファイバは、平行四辺形型プリズムを挟むように複数のファイバ穴にそれぞれ挿入固定されたグレーデッドインデックス型光ファイバレンズを含んでいる。これにより、平行四辺形型プリズム内を伝播するビームの拡散が抑えられ、ビームが集光された状態で光ファイバに入射されるため、低損失化を図ることができる。
【００１３】
本発明の光配線システムは、複数の波長を有する信号光を送受する複数の端末装置と、複数の端末装置に対する信号光を波長毎にまとめて処理する複数の処理装置と、複数の端末装置とそれぞれ接続された複数本の光ファイバを保持した第１光コネクタと、第１光コネクタと結合され、複数の処理装置とそれぞれ接続された複数本の光ファイバを保持した第２光コネクタとを備え、第１光コネクタ及び第２光コネクタのいずれか一方を、上述した光コネクタで構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
このように合分波機能を有する光学部材がコネクタフェルールの内部に設けられた光コネクタを用いることにより、光配線システムにおいて、合分波機能を有するモジュールを別途設ける必要がない。これにより、光配線システムが簡素化されるため、安価で高密度な光配線システムを構築することができる。
【００１５】
本発明の光コネクタの製造方法は、少なくとも２段に配列された複数のファイバ穴に複数本の光ファイバがそれぞれ挿入固定されたコネクタフェルールに、複数本の光ファイバを分断するように溝部を形成する工程と、いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバから他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバに、特定波長の光を合分波させる光学部材を、溝部内に配置し固定する工程とを含み、光学部材を溝部内に配置し固定する工程においては、光学部材として、波長選択フィルタと、波長選択フィルタに対して平行に配置された全反射ミラーとを有するものを用い、いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバに入射された特定波長の光を、波長選択フィルタ及び全反射ミラーで反射させて、他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバに入射させるために、波長選択フィルタを、いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバをよぎるように当該光ファイバの軸心に対して斜めに配置すると共に、全反射ミラーを、他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバをよぎるように当該光ファイバの軸心に対して斜めに配置することを特徴とするものである。
【００１６】
これにより、合分波機能を有する光学部材がコネクタフェルールの内部に設けられた光コネクタが得られるので、この光コネクタを光配線系において使用することで、上述したように安価で高密度な光配線系を構築することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光コネクタ、光配線システム及び光コネクタの製造方法の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る光コネクタの一実施形態を示す斜視図であり、図２は、図１に示す光コネクタの平面図であり、図３は、図１に示す光コネクタの垂直方向断面図である。
【００１９】
図１〜図３において、本実施形態の光コネクタ１はＭＴ型２次元コネクタであり、ＭＴコネクタフェルール２を有している。このコネクタフェルール２の前端面（接続端面）側には、コネクタフェルール２の前後方向に延びる複数（ここでは８つ）のファイバ穴３が設けられ、これらのファイバ穴３は２段に配列されている。上段のファイバ穴３と下段のファイバ穴３とのピッチは、０．５ｍｍもしくは０．２５ｍｍ程度である。また、コネクタフェルール２には段状部４が設けられ、この段状部４には、各ファイバ穴３につながるファイバ整列溝５が形成されている。さらに、コネクタフェルール２には、上面に開口した接着剤注入用窓穴６が設けられている。
【００２０】
なお、コネクタフェルール２の材料としては、通常は多量のシリカをフィラーとして添加させたＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等のプラスチックもしくはエポキシ等の熱硬化性樹脂が用いられる。
【００２１】
このようなコネクタフェルール２には、２枚の４心光ファイバテープ心線（以下、単にテープ心線という）７から露出された複数本のシングルモード（ＳＭ）型光ファイバ８が保持されている。これらの光ファイバ８をコネクタフェルール２に保持するときは、各テープ心線７のテープ被覆７ａを除去して、光ファイバ８を露出させ、更に光ファイバ８の被覆９を除去して、ガラスファイバ１０を露出させる。そして、２枚のテープ心線７を積層した状態で、コネクタフェルール２の後部側から光ファイバ８をコネクタフェルール２内に収納し、ガラスファイバ１０を、ファイバ整列溝５を介してファイバ穴３に挿入する。その後、接着剤注入用窓穴６よりコネクタフェルール２内に接着剤Ｓを充填して、各光ファイバ８をコネクタフェルール２に固定する。
【００２２】
コネクタフェルール２におけるファイバ穴３の両側には、ファイバ穴３に対して平行に延びコネクタ結合用のガイドピン（図示せず）が挿入される１対のガイド穴１１が設けられている。
【００２３】
また、コネクタフェルール２の前端部には、上面に開口しファイバ穴３の配列方向に延びる光学部材収納用の溝部１２が設けられている。この溝部１２は、各光ファイバ８を分断するように構成されている。また、溝部１２の側面１２ａは、コネクタフェルール２の上面に対して垂直に延びている。
【００２４】
ここで、コネクタフェルール２の剛性の観点からは、図１及び図２に示すように、コネクタフェルール２におけるファイバ穴３の形成部に対応する部分のみに溝部１２を形成するのが望ましい。ただし、溝加工の作業を容易に行うためには、溝部１２がコネクタフェルール２の両側面まで延びるような構造としてもよい。この場合には、コネクタフェルール２のガイド穴１１にガイドピンを挿入固定させた雄型光コネクタとして使用することで、コネクタフェルール２の剛性を維持することができる。
【００２５】
このような溝部１２内には、光学部材１３が各光ファイバ８を遮るように配置されている。光学部材１３は、上段及び下段のいずれか一方のファイバ穴３に挿入された光ファイバ８から上段及び下段の他方のファイバ穴３に挿入された光ファイバ８に、特定波長の光を合分波させるものである。
【００２６】
光学部材１３は、４５°の角度をもった平行四辺形型プリズム１４を有し、この平行四辺形型プリズム１４の一面には波長選択フィルタ１５が設けられている。波長選択フィルタ１５は、特定波長範囲の光を透過させ、それ以外の波長範囲の光を反射させるものであり、様々な波長を選択することができる。平行四辺形型プリズム１４における波長選択フィルタ１５と対向する面には、全反射ミラー１６が設けられている。
【００２７】
このような光学部材１３は、波長選択フィルタ１５が全反射ミラー１６に対して下側になるように溝部１２内に配置されている。そして、波長選択フィルタ１５は、下段のファイバ穴３に挿入された各光ファイバ８（以下、光ファイバ８ａということがある）をよぎるように光ファイバ８ａの軸心に対して４５°で傾斜している。また、全反射ミラー１６は、上段のファイバ穴３に挿入された各光ファイバ８（以下、光ファイバ８ｂということがある）をよぎるように光ファイバ８ｂの軸心に対して４５°で傾斜している。
【００２８】
光学部材１３（平行四辺形型プリズム１４）の厚みｄは、ガラスファイバ１０のコア径以上とする必要があるが、あまり厚くしすぎると、プリズム１４中の伝播距離が大きくなって損失増加につながる。そこで、例えばガラスファイバ１０のコア径が１０μｍ程度の場合には、プリズム１４の厚みｄを１００μｍ以下とするのが望ましい。また、そのような伝播距離を短くする観点から、溝部１２の幅をプリズム１４の厚みｄとほぼ一致させる、つまり溝部１２の側面１２ａとプリズム１４とのクリアランスをほぼゼロにするのが望ましい。
【００２９】
光学部材１３は、光学接着剤Ｔによってコネクタフェルール２に固定されている。ここで、プリズム１４及び光学接着剤Ｔの屈折率は、反射損失を抑える観点から、できる限りガラスファイバ１０のコアの屈折率に近づけるのが望ましい。プリズム１４は、多成分ガラス等で形成しても良いが、屈折率的には、純石英あるいは石英に若干の不純物をドープしてガラスファイバ１０のコアに合わせたものが適している。また、ガラスファイバ１０が通常の石英系ファイバの場合、光学接着剤Ｔとしては、石英系ファイバの屈折率１．４５〜１．４６に近い屈折率を有するものを使用する。
【００３０】
また、プリズム１４の線膨張係数としては、温度変化による変形を防止する観点から、できる限りコネクタフェルール２の線膨張係数に一致させるのが望ましい。
【００３１】
なお、ここでは、平行四辺形型プリズム１４として、４５°の角度をもったプリズムを使用しているが、それ以外の角度をもったプリズムを使用してもよい。この場合には、平行四辺形型プリズムの角度に合わせて、溝部１２の側面１２ａを、コネクタフェルール２の上面に対して傾斜させる。
【００３２】
以上のように構成した光コネクタ１においては、図４に示すように、下段の各ファイバ穴３に挿入された光ファイバ８ａに、２種の波長（λａ，λｂ）の光が混合された光信号（混合光）をコネクタフェルール２の後端側から入射させることで、その混合光を各波長毎に分波させることができる。
【００３３】
具体的には、波長λａの光は、図４の実線で示すように、波長選択フィルタ１５を透過し、そのまま光ファイバ８ａに入射されてコネクタフェルール２の前端から出射される。一方、波長λｂの光は、図４の波線で示すように、波長選択フィルタ１５で反射して、プリズム１４内を上方に向かう。そして、その光信号は、更に全反射ミラー１６で反射して、上段の対応する列のファイバ穴３に挿入された光ファイバ８ｂに入射され、コネクタフェルール２の前端から出射される。このようにテープ心線単位で光信号を分波できるので、多心配線の光合分波が一括して行えるようになり、効果的である。
【００３４】
光ファイバ８ａ，８ｂからそれぞれ出射された分離光は、図５に示すような通常のＭＴ型２次元光コネクタ１７で受けられる。この光コネクタ１７はＭＴコネクタフェルール１８を有し、このコネクタフェルール１８は、上記の溝部１２及び光学部材１３が設けられていない点のみ、光コネクタ１のコネクタフェルール２と異なっている。このようなコネクタフェルール１８には、２枚の４心テープ心線１９から露出された複数本の光ファイバ２０が保持されている。
【００３５】
光コネクタ１からの分離光を光コネクタ１７で受けるときは、これら光コネクタ１，１７の各ガイド穴３にガイドピン（図示せず）を挿入し、光コネクタ１，１７の前端面同士を突き合わせる。これにより、光コネクタ１の光ファイバ８ａから出射された光信号は、光コネクタ１７における下段の各ファイバ穴に挿入された光ファイバ２０に入射され、光コネクタ１の光ファイバ８ｂから出射された光信号は、光コネクタ１７における上段の各ファイバ穴に挿入された光ファイバ２０に入射される。そして、光コネクタ１７における上側のテープ心線１９と下側のテープ心線１９とを独立に配線することで、２系列の光信号を簡単に分離配線することができる。
【００３６】
また、光コネクタ１においては、光の伝送方向を図４に示すものと逆にすることで、コネクタフェルール２の前端側から光ファイバ８ａ，８ｂに別個に入射された２種の光信号を光学部材１３によって合波して、コネクタフェルール２の後端側から出射させることもできる。図４の場合は、下段側のテープ心線７から、合波された光が出射される。
【００３７】
次に、以上のように構成された光コネクタ１を製造する過程を図６に示す。同図において、まず２枚のテープ心線７の各光ファイバ８がコネクタフェルール２に結線された状態の光コネクタを用意する（図６（ａ）参照）。次いで、ダイサー等を用いて、各光ファイバ８を切断するようにコネクタフェルール２の前端部に溝を切り、溝部１２を形成する（図６（ｂ）参照）。次いで、溝部１２内に光学部材１３をはめ込む（図６（ｃ）参照）。その後、溝部１２内に光学接着剤Ｔを流し込み、光学部材１３をコネクタフェルール２に固定させる。これにより、図３に示すような光コネクタ１が得られる。
【００３８】
なお、ここでは、２枚のテープ心線７をそのまま残しておくものとしたが、上側のテープ心線７中の光ファイバ８には光信号を通すことは無いため、コネクタフェルール２の後端部分において上側のテープ心線７を切断しても構わない。
【００３９】
図７は、上記の光コネクタ１を用いて構築された光配線システムの一例を示す構成図である。同図において、光配線システム２１は、複数の家庭からのＣＡＴＶ／ＬＡＮ混合ＷＤＭ（波長分割多重）光を基地局側で分離して処理する配線系である。
【００４０】
光配線システム２１は、各家庭に設置されたＣＡＴＶ端末装置２２及びＬＡＮ端末装置２３を有し、ＣＡＴＶ端末装置２２はＣＡＴＶ用光信号を送受し、ＬＡＮ端末装置２３はＬＡＮ用光信号を送受する。ＣＡＴＶ用光信号とＬＡＮ用光信号としては、異なる波長の光信号が使用される。これらの端末装置２２，２３は、光ファイバ２４，２５を介して合分波器２６とそれぞれ接続されている。基地局には、ＣＡＴＶ入出力処理装置２７とメディアコンバータ（ＬＡＮ入出力処理装置）２８が設置されている。また、基地局には、図５に示すように接続端面同士が結合された光コネクタ（第１光コネクタ）１及び光コネクタ（第２光コネクタ）１７が設置されており、光コネクタ１の下段側のテープ心線７は、途中で各光ファイバ８を露出させた状態で複数の合分波器２６と接続されている。光コネクタ１７の上段側のテープ心線１９はＣＡＴＶ入出力処理装置２７と接続され、光コネクタ１７の下段側のテープ心線１９はメディアコンバータ２８と接続されている。
【００４１】
このような光配線システム２１において、各家庭におけるＣＡＴＶ端末装置２２からのＣＡＴＶ用光信号及びＬＡＮ端末装置２３からのＬＡＮ用光信号は、合分波器２６で合波され、混合光として伝送される。そして、その混合光は、光コネクタ１において分波され、ＣＡＴＶ用光信号はＣＡＴＶ入出力処理装置２７に送られ、ＬＡＮ用光信号はメディアコンバータ２８に送られる。そして、ＣＡＴＶ入出力処理装置２７及びメディアコンバータ２８によって、端末装置２２，２３に対する情報処理が波長毎にまとめて行われる。
【００４２】
図８は、上記と同様の配線系を従来の光配線システムで構築した場合の一例を示した構成図である。同図において、光配線システム５０は、基地局に設置された光合分波モジュール５１を有し、この光合分波モジュール５１には、家庭の数と同数の合分波器５２が配置されている。各合分波器５２は、家庭側の各合分波器２６と光ファイバ５３（一部がテープ心線５３ａ）を介して接続されており、テープ心線５３ａの部分には、接続端面同士が結合された１次元光コネクタ５４，５５が設けられている。また、各合分波器５２は、ＣＡＴＶ入出力処理装置２７及びメディアコンバータ２８と光ファイバ５６，５７（一部がテープ心線５６ａ，５７ａ）を介してそれぞれ接続されている。テープ心線５６ａの部分には、接続端面同士が互いに結合された１次元光コネクタ５８，５９が設けられ、テープ心線５７ａの部分には、接続端面同士が互いに結合された１次元光コネクタ６０，６１が設けられている。
【００４３】
このような光配線システム５０では、複数の合分波器５２を有する光合分波モジュール５１と６個の１次元光コネクタ５４，５５，５８〜６１が必要となるため、システム自体が大規模になり、高密度な光配線システムを実現するのが困難である。また、使用する部品点数が多くなるため、その分コストがかかってしまう。
【００４４】
これに対し本実施形態では、波長選択フィルタ１５及び全反射ミラー１６を有する光学部材１３を光コネクタ１のコネクタフェルール２に内蔵し、このコネクタフェルール２内部で光を合分波させるようにしたので、光合分波モジュールや多数の１次元光コネクタが不要となり、図７に示すように１つの２次元光コネクタ１７を追加するだけで済む。従って、光配線系の構成が大幅に簡素化されるため、極めて高密度な光配線システムを構築することができる。また、光配線システムに係わる部品点数が削減されるため、低コスト化を図ることができる。
【００４５】
また、光配線システムは、メディアコンバータやＣＡＴＶ入出力処理装置等の基地局側の入出力処理装置が集積型であり多心光コネクタを入出力インターフェースとして装備している場合に、より大きな効果を発揮する。即ち、光コネクタの心数（１コネクタにつながっている端末数）と集積型入出力処理装置のチャンネル数が等しい場合は、局内において、光ファイバを全く単心分離せず、テープ心線の形態のままで引き回すことができる。その結果、細い光ファイバを局内で単独でハンドリングする必要が無いので、配線作業が非常に容易に行えると共に、配線にかかるコストも削減される。また、保守作業も簡単に行える。光コネクタの心数と集積型入出力処理装置のチャンネル数が異なる場合でも、光ファイバの単心分離の頻度は低下するため、ある程度の効果が期待できる。
【００４６】
図９は、本発明に係る光コネクタの他の実施形態を示す垂直方向断面（一部断面でない部分を含む）図である。図中、上述した実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４７】
同図において、本実施形態の光コネクタ３１は、光学部材１３の配置方向を上述した実施形態に対して上下逆にしたものである。つまり、光学部材１３は、波長選択フィルタ１５が全反射ミラー１６に対して上側になるように溝部１２内に配置されている。
【００４８】
このような光コネクタ３１においては、光ファイバ８ａ，８ｂに、波長の異なる光をコネクタフェルール２の後端側から入射させることで、これらの光をコネクタフェルール２の前端側で合波させることができる。
【００４９】
具体的には、光ファイバ８ｂに入射された波長λａの光は、図９の実線で示すように、波長選択フィルタ１５を透過し、そのまま光ファイバ８ｂに入射されてコネクタフェルール２の前端から出射される。一方、光ファイバ８ａに入射された波長λｂの光は、図９の波線で示すように、全反射ミラー１６で反射して、プリズム１４内を上方に向かう。そして、その光信号は、更に波長選択フィルタ１５で反射して光ファイバ８ｂに入射され、コネクタフェルール２の前端から出射される。このように光ファイバ８ｂの先端からは、波長λａの光と波長λｂの光とが合波された光信号（混合光）が出射される。
【００５０】
図１０は、本発明に係る光コネクタの更に他の実施形態を示す垂直方向断面図である。図中、上述した実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
同図において、本実施形態の光コネクタ３１は、コネクタフェルール２のファイバ穴３に挿入される光ファイバの一部分をグレーデッドインデックス（ＧＩ）型光ファイバレンズ３２としたものである。
【００５２】
具体的には、テープ心線７から露出されたＳＭ型光ファイバ８のガラスファイバ１０は、ファイバ穴３の途中まで延びている。そして、コネクタフェルール２の前端部に位置する各ファイバ穴３には、ＧＩ型光ファイバレンズ３２が光学部材１３を挟むように挿入固定されている。ＧＩ型光ファイバレンズ３２とガラスファイバ１０との接続部は、融着されている。なお、ＧＩ型光ファイバレンズ３２の外径は、ガラスファイバ１０の外径と一致しているのが望ましい。
【００５３】
ところで、光学部材１３によって光が合分波される際には、上下段のファイバ穴３間のピッチに加え、平行四辺形型プリズム１４の厚み分の距離を、光が伝播することになる。例えば、上下段のファイバ穴３間のピッチを５００μｍ、プリズム１４の厚みを５０μｍとすると、プリズム１４と溝部１２の側面１２ａとの間のクリアランスがゼロの場合であっても、プリズム１４内における光の伝播距離は約５５０μｍとなる。このように光の伝播距離が比較的長い場合は、プリズム１４に近接した部分に、レンズ系を設けると損失が小さく有利である。その一例として、ＧＩ型光ファイバレンズ３２のようなレンズ効果を有しかつ大口径のコアを有する光ファイバを配置する方法がある。
【００５４】
また、そのようなＧＩ型光ファイバレンズ３２は、コリメートレンズとしての機能を有しているので、プリズム１４内におけるビームの拡散が抑えられる。このため、プリズム１４内を伝播した光は、集光された状態で光ファイバ８に入射されることになり、この点でも損失が小さくなる。
【００５５】
ただし、この場合には、光の伝播長に合わせて、ＧＩ型光ファイバレンズ３２の長さを最適化する必要がある。具体的には、コネクタフェルール２の前端から溝部１２までの距離をａ、溝部１２の幅をｂ、溝部１２からＧＩ型光ファイバレンズ３２とガラスファイバ１０との融着部までの距離をｃとしたとき、これらの距離を調整することで、ＧＩ型光ファイバレンズ３２の長さを容易に最適化することができる。例えば、上下段のファイバ穴３間のピッチを０．５ｍ、溝幅ｂを０．０５ｍｍとした場合には、ＧＩ型光ファイバレンズ３２の開口数（ＮＡ）にもよるが、距離ａ，ｃは０．５〜１ｍｍ程度が最適長となる。このように構成することにより、プリズム１４内の伝播による損失増を極めて低くする、具体的には０．２ｄＢ以下に抑えることが可能となる。
【００５６】
なお、このような寸法構成の実現は、ＧＩ型光ファイバレンズ３２の全長さえ最初に精密に決めてしまえば、後は溝部１２を掘る位置と溝部１２の幅を決めて、ＧＩ型光ファイバレンズ３２を切断することによって、上記ａ〜ｃの長さを容易に制御しながら、プリズム１４の前後にＧＩ型光ファイバレンズ３２を配置することができる。本方法を用いれば、ガラスファイバ１０とプリズム１４との間にレンズを取り付ける工程なしにレンズ系を構成できるので、組立が極めて容易に行え、コストも下がる。
【００５７】
以上のような光コネクタ３１と結合される受け側の光コネクタにおいて、ＧＩ型光ファイバレンズ３２と接続される光ファイバとしては、通常のＳＭ型光ファイバを使用して差し支えない。また、ＳＭ型光ファイバに限らず、他の小コア径の光ファイバ、例えば分散シフトファイバ等を使用してもよい。
【００５８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態は、２段に配列されたファイバ穴３を有するコネクタフェルール２の内部に、合分波機能を有する光学部材１３を設けたものであるが、特にこれに限らず、３段以上に配列されたファイバ穴を有するコネクタフェルールに光学部材１３を設け、例えばいずれか２段のファイバ穴に挿入された光ファイバを使用して光合分波を行っても良い。
【００５９】
また、上記実施形態では、光ファイバが結線されたコネクタフェルールを、そのままの状態で光コネクタとして使用したが、光ファイバが結線されたコネクタフェルールを、ＭＰＯ／ＭＰＸのようなハウジングに収納して用いても良いし、あるいは各種光モジュールに直接取り付けても良い。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバから他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバに、特定波長の光を合分波させる光学部材を、コネクタフェルールの内部に設けたので、安価で高密度な光配線系を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光コネクタの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光コネクタの平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図３に示す光学部材によってコネクタフェルール内部で光分波が行われる様子を示す図である。
【図５】図１に示す光コネクタを受け側の光コネクタに結合させた状態を示す垂直方向断面図である。
【図６】図１に示す光コネクタを製造する過程を示す図である。
【図７】図１に示す光コネクタを用いて構築された光配線システムの一例を示す構成図である。
【図８】従来の光配線システムの一例を示す構成図である。
【図９】本発明に係る光コネクタの他の実施形態を示す垂直方向断面（一部断面でない部分を含む）図である。
【図１０】本発明に係る光コネクタの更に他の実施形態を示す垂直方向断面図である。
【符号の説明】
１…光コネクタ、２…コネクタフェルール、３…ファイバ穴、７…光ファイバテープ心線、８，８ａ，８ｂ…光ファイバ、１２…溝部、１３…光学部材、１４…平行四辺形型プリズム、１５…波長選択フィルタ、１６…全反射ミラー、１７…光コネクタ、１９…光ファイバテープ心線、２１…光配線システム、２２…ＣＡＴＶ端末装置、２３…ＬＡＮ端末装置、２７…ＣＡＴＶ入出力処理装置、２８…メディアコンバータ（ＬＡＮ入出力処理装置）、３０…光コネクタ、３１…光コネクタ、３２…グレーデッドインデックス（ＧＩ）型光ファイバレンズ。

Claims

少なくとも２段に配列された複数のファイバ穴を有するコネクタフェルールと、
前記複数のファイバ穴にそれぞれ挿入固定された複数本の光ファイバと、
前記コネクタフェルールの内部に設けられ、いずれかの段の前記ファイバ穴に挿入された前記光ファイバから他の段の前記ファイバ穴に挿入された前記光ファイバに、特定波長の光を合分波させる光学部材とを備え、
前記光学部材は、前記いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバをよぎるように当該光ファイバの軸心に対して斜めに配置された波長選択フィルタと、前記他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバをよぎるように当該光ファイバの軸心に対して斜めに且つ前記波長選択フィルタに対して平行に配置された全反射ミラーとを有し、前記いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバに入射された特定波長の光を、前記波長選択フィルタ及び前記全反射ミラーで反射させて、前記他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバに入射させるように構成されていることを特徴とする光コネクタ。
前記コネクタフェルールには、前記ファイバ穴の配列方向に延びる溝部が前記複数本の光ファイバを分断するように設けられ、
前記光学部材は、前記複数本の光ファイバを遮るように前記溝部内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
前記光学部材は平行四辺形型プリズムを有し、前記平行四辺形型プリズムの一面に前記波長選択フィルタが設けられ、前記平行四辺形型プリズムにおける前記一面に対向する面に前記全反射ミラーが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の光コネクタ。
前記複数本の光ファイバは、前記平行四辺形型プリズムを挟むように前記複数のファイバ穴にそれぞれ挿入固定されたグレーデッドインデックス型光ファイバレンズを含んでいることを特徴とする請求項３記載の光コネクタ。
複数の波長を有する信号光を送受する複数の端末装置と、
前記複数の端末装置に対する信号光を波長毎にまとめて処理する複数の処理装置と、
前記複数の端末装置とそれぞれ接続された複数本の光ファイバを保持した第１光コネクタと、
前記第１光コネクタと結合され、前記複数の処理装置とそれぞれ接続された複数本の光ファイバを保持した第２光コネクタとを備え、
前記第１光コネクタ及び前記第２光コネクタのいずれか一方を、請求項１〜４のいずれか一項記載の光コネクタで構成したことを特徴とする光配線システム。
少なくとも２段に配列された複数のファイバ穴に複数本の光ファイバがそれぞれ挿入固定されたコネクタフェルールに、前記複数本の光ファイバを分断するように溝部を形成する工程と、
いずれかの段の前記ファイバ穴に挿入された前記光ファイバから他の段の前記ファイバ穴に挿入された前記光ファイバに、特定波長の光を合分波させる光学部材を、前記溝部内に配置し固定する工程とを含み、
前記光学部材を前記溝部内に配置し固定する工程においては、前記光学部材として、波長選択フィルタと、前記波長選択フィルタに対して平行に配置された全反射ミラーとを有するものを用い、
前記いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバに入射された特定波長の光を、前記波長選択フィルタ及び前記全反射ミラーで反射させて、前記他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバに入射させるために、前記波長選択フィルタを、前記いずれかの段のファイバ穴に挿入された光ファイバをよぎるように当該光ファイバの軸心に対して斜めに配置すると共に、前記全反射ミラーを、前記他の段のファイバ穴に挿入された光ファイバをよぎるように当該光ファイバの軸心に対して斜めに配置することを特徴とする光コネクタの製造方法。