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WO2020137070A1 - コネクタシステム、光接続方法及び光接続部材 - Google Patents

コネクタシステム、光接続方法及び光接続部材 Download PDF

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WO2020137070A1
WO2020137070A1 PCT/JP2019/038912 JP2019038912W WO2020137070A1 WO 2020137070 A1 WO2020137070 A1 WO 2020137070A1 JP 2019038912 W JP2019038912 W JP 2019038912W WO 2020137070 A1 WO2020137070 A1 WO 2020137070A1
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WO
WIPO (PCT)
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ferrule
optical
lens
core
lens plate
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2019/038912
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大貴 朝田
進藤 幹正
藤原 邦彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
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Priority to US17/312,772 priority patent/US11947170B2/en
Publication of WO2020137070A1 publication Critical patent/WO2020137070A1/ja
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    • G02B6/3873Connectors using guide surfaces for aligning ferrule ends, e.g. tubes, sleeves, V-grooves, rods, pins, balls
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    • G02B6/36642D cross sectional arrangements of the fibres
    • G02B6/36682D cross sectional arrangements of the fibres with conversion in geometry of the cross section

Definitions

  • the present invention relates to a connector system, an optical connecting method, and an optical connecting member.
  • Multi-core fiber which has multiple cores in the fiber.
  • the transmission capacity can be expanded by using the multi-core fiber as the transmission path.
  • a fan-out technique for branching the optical signal of each core into a plurality of fibers is required.
  • Patent Document 1 describes an optical connector for connecting a multi-core fiber and a single mode fiber.
  • the present invention aims to position a multi-core fiber, a single-core fiber and an optical connection member with a simple structure and with high accuracy.
  • the main invention for achieving the above object is: A first ferrule that holds the ends of a plurality of multicore fibers; A second ferrule that holds the ends of the plurality of single-core fibers; An optical connection member that is disposed between the first ferrule and the second ferrule and that has respective cores included in the multi-core fiber and an optical system that optically connects the single-core fiber, A guide pin is provided on one of the first ferrule and the second ferrule, and a guide hole is provided on the other, Through holes are provided in the optical connecting member,
  • the connector system is characterized in that the first ferrule, the optical connecting member and the second ferrule can be positioned by fitting the guide pin into the guide hole through the through hole.
  • FIG. 1 is an exploded view of the connector system 100 of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram when the connector system 100 of the first embodiment is connected.
  • 3A and 3B are explanatory diagrams of an optical system of one unit.
  • FIG. 3A is an explanatory view of the optical system of one unit as viewed from above.
  • FIG. 3B is an explanatory diagram of the optical system of one unit as viewed from the side (left).
  • FIG. 4A is a sectional view of the multi-core fiber 1.
  • FIG. 4B is a diagram showing the positional relationship between the multi-core fiber 1 and the first end optical unit 45 by transmitting light from the front-rear direction.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of an optical system (optical system unit) of one unit.
  • FIG. 1 is an exploded view of the connector system 100 of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram when the connector system 100 of the first embodiment is connected.
  • 3A and 3B are explanatory
  • FIG. 6 is an explanatory view of the optical system (optical system unit) of one unit viewed from another direction.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view of another multicore fiber 1.
  • FIG. 7B is a diagram showing the positional relationship between the multi-core fiber 1 and the first end optical unit 45 by transmitting light from the front-rear direction.
  • FIG. 7C is an explanatory view of the multi-core fiber 1 and the first end optical unit 45 seen from the side (left).
  • FIG. 8 is an exploded explanatory view of the connector system 100 of the third embodiment.
  • a guide pin is provided on one of the first ferrule and the second ferrule, and a guide hole is provided on the other, Through holes are provided in the optical connecting member, By fitting the guide pin into the guide hole through the through hole, it is possible to position the first ferrule, the optical connecting member, and the second ferrule, and a connector system is clarified.
  • the multi-core fiber, the single-core fiber, and the optical connecting member can be positioned with high accuracy with a simple structure.
  • the optical connection member includes a first lens plate arranged on an end surface of the first ferrule, a second lens plate arranged on an end surface of the second ferrule, the first lens plate and the second lens plate. And a relay plate disposed between the first lens plate and the first lens plate, wherein the first lens plate has a plurality of first lenses corresponding to the multi-core fiber, and the second lens plate has a plurality of single-core fibers.
  • a plurality of second lenses corresponding to the plurality of first lenses, and the relay plate includes a plurality of first optical elements corresponding to the plurality of first lenses, and a plurality of first optical elements corresponding to the plurality of second lenses.
  • the first lens is configured such that parallel light is propagated between the first lens and the first optical element, and the second lens and the second optical element are provided.
  • the second lens is configured so that parallel light is propagated to and from the element, and the second lens is configured to propagate an optical signal between the first optical element and the second optical element. It is desirable that one optical element and the second optical element are configured. Thereby, even if the arrangement of the cores of the multi-core fiber (2 ⁇ 2 arrangement) is different from the arrangement of the plurality of single-core fibers (1 ⁇ 4 arrangement), the multi-core fiber and the plurality of single-core fibers can be simply structured. Can be optically connected.
  • the first lens plate has a plurality of first end optical elements corresponding to the plurality of cores of the multi-core fiber, and is provided between the plurality of first end optical elements and the plurality of first lenses. It is preferable that the plurality of first end optical elements are configured such that the intervals of the respective optical paths formed become wider toward the relay plate side. Thereby, interference (crosstalk) of optical signals can be suppressed.
  • a direction parallel to the central axis of the multi-core fiber is defined as a front-back direction
  • normal lines of a plurality of planes forming the plurality of first end optical elements are all inclined with respect to the front-back direction. desirable. This can suppress the influence of reflection of the optical signal on the first end optical element.
  • the plurality of second optical elements corresponding to the multi-core fibers are arranged along a direction perpendicular to the width direction. Is desirable. Accordingly, since the plurality of second optical elements can be arranged in the narrow region in the width direction, it becomes easy to arrange a large number of fiber holes in the predetermined region in the width direction of the connection end face of the second ferrule.
  • the parallel light propagating between the second lens and the second optical element is preferably in a direction parallel to the axial direction of the guide pin. Thereby, signal loss can be suppressed.
  • first ferrule that holds the ends of a plurality of multi-core fibers
  • second ferrule that holds the ends of a plurality of single-core fibers
  • optical connection member having a through hole
  • the optical connection member between the first ferrule and the second ferrule, a guide pin is provided on one of the first ferrule and the second ferrule, and a guide hole is provided on the other of the first ferrule and the second ferrule.
  • a relay plate for propagating an optical signal between the first lens and the second lens is provided, and a pair of through holes is provided in each of the first lens plate, the second lens plate and the relay plate.
  • the first lens plate, the second lens plate and the relay plate are connected to the first ferrule and An optical connecting member that can be positioned with respect to the second ferrule becomes clear. According to such an optical connecting member, the multi-core fiber, the single-core fiber, and the optical connecting member can be positioned with high accuracy with a simple structure.
  • FIG. 1 is an exploded view of the connector system 100 of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram when the connector system 100 of the first embodiment is connected.
  • 3A and 3B are explanatory diagrams of an optical system of one unit.
  • FIG. 3A is an explanatory view of the optical system of one unit as viewed from above.
  • FIG. 3B is an explanatory diagram of the optical system of one unit as viewed from the side (left).
  • each direction is defined as shown in Fig. 1.
  • the direction parallel to the axial direction of the guide pin 25 is the front-back direction, the side of the first ferrule 10 is “front”, and the side of the second ferrule 20 is “rear”. ".
  • the direction in which the plurality of multi-core fibers 1 held by the first ferrule 10 are arranged is referred to as the “width direction” or the “left-right direction”.
  • a direction perpendicular to the front-rear direction and the width direction is referred to as "up-down direction”.
  • the side of the protruding edge of the inclined end surface of the first ferrule 10 is “lower” and the opposite side is "upper”.
  • the connector system 100 of this embodiment is a structure that optically connects the multi-core fiber 1 and the single-core fiber 7.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of the multi-core fiber 1.
  • the multi-core fiber 1 is an optical fiber having a plurality of cores 3.
  • the suffixes A to D are added to the symbols of the respective cores.
  • the same suffix as the corresponding core 3 of the member or part may be attached to the reference numeral of the member or part.
  • the multi-core fiber 1 may be referred to as “MC fiber” or “MCF”.
  • the single-core fiber 7 (see FIG. 3B) is an optical fiber (single core fiber) having one core.
  • the single-core fiber 7 is a single-mode optical fiber, and in the following description, the single-core fiber 7 may be referred to as “SM fiber” or “SMF”.
  • the single-core fiber 7 is not limited to a single-mode optical fiber, and may be a multi-mode optical fiber.
  • the single core fiber 7 is optically connected to each core 3 included in the multi-core fiber 1. That is, in the present embodiment, four single-core fibers 7 are optically connected to one multi-core fiber 1.
  • the connector system 100 of this embodiment has a first ferrule 10, a second ferrule 20, and a connection unit 30 (see FIG. 1).
  • the first ferrule 10 is a ferrule that holds the ends of a plurality of multicore fibers 1.
  • the structure of the first ferrule 10 is the same as that of the MT type optical connector (optical connector defined by JIS C 5981, MT: Mechanically Transferable).
  • the first ferrule 10 has a pair of guide holes 11 and a plurality of fiber holes 12 (see FIG. 3B: not shown in FIGS. 1 and 2).
  • the guide hole 11 is a hole into which the guide pin 25 is inserted.
  • the guide hole 11 is formed along the front-rear direction.
  • a pair of guide holes 11 are arranged side by side in the width direction.
  • the fiber hole 12 is a hole for inserting the multi-core fiber 1.
  • the fiber hole 12 is formed along the front-back direction.
  • the multi-core fiber 1 is inserted into each fiber hole 12, and the multi-core fiber 1 is fixed inside the fiber hole 12 with an adhesive.
  • a plurality (M) of fiber holes 12 are arranged side by side in the width direction.
  • twelve fiber holes 12 are arranged side by side in the width direction (in other words, in the connection end face 13 of the first ferrule 10, the end faces of the twelve multicore fibers 1 are arranged side by side in the width direction.
  • Exist the end faces of the twelve multicore fibers 1 are arranged side by side in the width direction.
  • the end surface of the multicore fiber 1 is exposed from the opening of the fiber hole 12 in the connection end surface 13 of the first ferrule 10.
  • the end face of the multicore fiber 1 is exposed from the opening of the fiber hole 12 by polishing the connection end face 13 of the first ferrule 10 with the multicore fiber 1 fixed (bonded) in the fiber hole 12. ing.
  • the connection end face 13 of the first ferrule 10 and the end face of the multi-core fiber 1 are inclined at about 8 degrees with respect to the plane perpendicular to the front-back direction. By inclining the end surface of the multi-core fiber 1, it is possible to suppress the influence of reflection of the optical signal on the end surface.
  • the connection end face 13 of the first ferrule 10 or the end face of the multicore fiber 1 may be perpendicular to the front-rear direction without inclining the connection end face 13 of the first ferrule 10 or the end face of the multicore fiber 1.
  • the second ferrule 20 is a ferrule that holds the ends of the plurality of single-core fibers 7.
  • the second ferrule 20 has M ⁇ N single-core fibers 7 Will hold.
  • four optical fiber tapes (optical fiber ribbons) each composed of 12 single-core fibers 7 extend from the rear side of the second ferrule 20.
  • the structure of the second ferrule 20 is similar to that of the MT type optical connector.
  • the second ferrule 20 has a pair of guide holes 21 and a plurality of (here, 48) fiber holes 22.
  • the guide pin 25 is inserted into the guide hole 21 of the second ferrule 20, and the guide pin 25 projects from the connection end surface 23 of the second ferrule 20.
  • the guide pin 25 may be provided on the first ferrule 10 side instead of the second ferrule 20 side.
  • the single-core fiber 7 is inserted into the fiber hole 22 of the second ferrule 20, and the single-core fiber 7 is fixed inside the fiber hole 22 with an adhesive.
  • the plurality of fiber holes 22 are arranged so that there are M holes in the width direction and N holes in the vertical direction (in other words, in the connection end face 23 of the second ferrule 20, M holes in the width direction).
  • the end faces of N single-core fibers 7 are arranged in the vertical direction.
  • the end face of the single-core fiber 7 is exposed from the opening of the fiber hole 22 in the connection end face 23 of the second ferrule 20.
  • the connection end face 23 of the second ferrule 20 and the end face of the single-core fiber 7 are inclined at about 8 degrees with respect to the plane perpendicular to the front-back direction. By inclining the end surface of the multi-core fiber 1, it is possible to suppress the influence of reflection of the optical signal on the end surface.
  • the connection end face 23 of the second ferrule 20 and the end face of the single core fiber 7 may be perpendicular to the front-rear direction without inclining the connection end face 23 of the second ferrule 20 and the end face of the single core fiber 7.
  • the connection unit 30 is an optical connection member that optically connects each core 3 of the multi-core fiber 1 and the single-core fiber 7.
  • the connection unit 30 may be called a fan-out member (or a fan-out structure or a fan-out unit).
  • the connection unit 30 will be arranged between the first ferrule 10 and the second ferrule 20.
  • the connection unit 30 is made of a material capable of transmitting an optical signal.
  • the connection unit 30 has an optical system that optically connects the respective cores 3 of the multi-core fiber 1 and the single-core fiber 7.
  • M (12 here) connection units.
  • M optical system units are provided corresponding to each multi-core fiber 1, and are arranged side by side in the width direction.
  • FIG. 5 and 6 are explanatory views of an optical system (optical system unit) of one unit.
  • the optical system one optical system unit
  • the optical system for optically connecting N (here, four) single-core fibers 7 to one multi-core fiber 1 is the first optical system 44 and the optical path conversion. It has an optical system 54 and a second optical system 64.
  • a virtual lens barrel of the optical system is shown by a dotted line.
  • the lens barrel indicated by the dotted line does not actually exist, and each of the M optical systems arranged in the width direction is integrated by an optical component (a first lens plate 40, a relay plate 50, or a second lens plate 60 described later).
  • the virtual lens barrel of the optical system of one unit is shown by a dotted line in the figure, but there is a boundary (for example, a lens barrel) between the M optical systems arranged in the width direction. is not.
  • the optical elements (elements) constituting each optical system will be described later.
  • the connection unit 30 has a pair of through holes 31. M optical system units are arranged between the pair of through holes 31.
  • the through hole 31 is a hole through which the guide pin 25 is inserted.
  • the second ferrule 20 and the connection unit 30 are aligned with each other.
  • the guide pin 25 of the second ferrule 20 into the guide hole 11 of the first ferrule 10 through the through hole 31 of the connection unit 30, the first ferrule 10, the connection unit 30, and the second ferrule 20 can be joined together. It is possible to position them together.
  • the first ferrule 10, the connection unit 30, and the second ferrule 20 can be passively positioned with a simple configuration.
  • the three members of the multi-core fiber 1, the single-core fiber 7, and the optical system that optically connects the multi-core fiber 1 and the single-core fiber 7 can be passively positioned with a simple configuration.
  • a spring mechanism presses the first ferrule 10 toward the second ferrule 20 and presses the second ferrule 20 toward the first ferrule 10.
  • the front end surface of the connection unit 30 (the end surface on the side of the first ferrule 10; the first end surface 42 of the first lens plate 40) is abutted against the connection end surface 13 of the first ferrule 10, and the connection of the first ferrule 10 is made. It is in contact with the end surface 13.
  • the connection unit 30 and the first ferrule 10 are positioned in the front-rear direction.
  • the front end surface of the connection unit 30 is also inclined.
  • connection unit 30 (the end surface on the second ferrule 20 side; the second end surface 63 of the second lens plate 60) is abutted against the connection end surface 23 of the second ferrule 20, and It is in contact with the connection end face 23 of the ferrule 20.
  • the connection unit 30 and the second ferrule 20 are positioned in the front-rear direction.
  • the front end surface of the connection unit 30 is also inclined.
  • the connection unit 30 includes a first lens plate 40, a relay plate 50, and a second lens plate 60.
  • the first lens plate 40 splits the light into N optical paths, and four parallel lights are emitted from the first lens plate 40 to the relay plate 50.
  • the four parallel lights that have entered the relay plate 50 have their optical paths changed by the relay plate 50, and are emitted to the second lens plate 60 as four parallel lights arranged in the vertical direction.
  • the four parallel lights that have entered the second lens plate 60 are focused by the second lens plate 60 and enter the end faces of the respective single-core fibers 7.
  • four parallel lights are emitted from the second lens plate 60 to the relay plate 50.
  • the four parallel lights that have entered the relay plate 50 have their respective optical paths converted by the relay plate 50, and are emitted to the first lens plate 40 as four parallel lights arranged in two in the width direction and two in the vertical direction. It The four parallel lights that have entered the first lens plate 40 are focused by the first lens plate 40 and enter the respective cores 3 of the multi-core fiber 1.
  • the case where light is emitted from the multi-core fiber 1 will be mainly described, and the case where light is emitted from the four single-core fibers 7 may be omitted.
  • the first lens plate 40 is a plate attached to the connection end surface 13 of the first ferrule 10.
  • the first lens plate 40 collimates the light emitted from each core 3 of the multi-core fiber 1 and outputs the parallel light to the relay plate 50.
  • the first lens plate 40 focuses the parallel light incident from the relay plate 50 on each core 3 of the multi-core fiber 1.
  • the first lens plate 40 is made of a material capable of transmitting an optical signal.
  • the first lens plate 40 may also be called a first collimator plate, an MCF-side collimator plate, or the like.
  • the first lens plate 40 has a pair of through holes 41, a first end surface 42, a second end surface 43, and a plurality (M) of first optical systems 44.
  • the through hole 41 is a hole that constitutes a part of the through hole 31 of the connection unit 30, and is a hole through which the guide pin 25 is inserted.
  • a plurality of first optical systems 44 (and a first recess 421 and a second recess 431) are arranged between the pair of through holes 41.
  • the first end surface 42 is an end surface that contacts the connection end surface 13 of the first ferrule 10.
  • the first end face 42 is brought into contact with the connection end face 13 of the first ferrule 10 to position the first lens plate 40 and the first ferrule 10 in the front-rear direction.
  • the connection end surface 13 of the first ferrule 10 since the connection end surface 13 of the first ferrule 10 is inclined, the first end surface 42 (front end surface of the connection unit 30) is also inclined.
  • a first recess 421 is formed on the first end surface 42.
  • the second end surface 43 is an end surface that contacts the relay plate 50. The second end surface 43 is abutted against the first end surface 52 of the relay plate 50, whereby the first lens plate 40 and the relay plate 50 are positioned in the front-rear direction.
  • a second recess 431 is formed in the second end surface 43.
  • the first recess 421 is a recess formed in the first end face 42 on the front side of the first lens plate 40 (first ferrule 10 side; multicore fiber 1 side).
  • the second recess 431 is a recess formed in the second end surface 43 on the rear side (the relay plate 50 side) of the first lens plate 40.
  • Optical elements of the first optical system 44 (first end optical unit 45 and first lens unit 46) are formed on the bottom surfaces of the first concave portion 421 and the second concave portion 431.
  • the first optical system 44 is an optical system configured on the first lens plate 40.
  • the first lens plate 40 has M first optical systems 44 arranged in the width direction.
  • the first optical system 44 has a first end optical unit 45 and a first lens unit 46.
  • the first end optical unit 45 is an optical element (optical element group) arranged to face the multi-core fiber 1.
  • the first end optical unit 45 has a function of widening the optical path intervals of a plurality (here, four) of optical signals corresponding to the respective cores 3 of the multi-core fiber 1 toward the relay plate 50.
  • the first end optical unit 45 is configured as an N-branch prism.
  • the first end optical unit 45 is configured as a four-branch prism, and has a pyramid shape (a tetrahedron shape that is recessed from the bottom surface of the recess into an inverted pyramid shape).
  • FIG. 4B is a diagram showing a positional relationship between the multi-core fiber 1 and the first end optical unit 45 by transmitting light from the front-rear direction.
  • the first end optical unit 45 includes a plurality (N) of first end optical elements 451.
  • the first end optical element 451 is an optical element (prism surface) arranged to face the core 3 of the multi-core fiber 1.
  • the first end optical element 451 forms a boundary surface (an inclined surface) that refracts an optical signal.
  • the first end optical element 451 has a function of changing the optical path of an optical signal.
  • the normal directions of the plurality of first end optical elements 451 are different from each other.
  • the plurality of first end optical elements 451 are inclined surfaces that are inclined in different directions.
  • the four first end optical elements 451 form a pyramid-shaped first end optical unit 45 (four-branch prism).
  • the plurality of first end optical elements 451 are configured such that the intervals of the plurality of optical paths formed between the first end optical unit 45 and the first lens unit 46 become wider toward the relay plate 50 side. There is.
  • the first end optical unit 45 is formed in a pyramid shape (a tetrahedron shape in which the bottom surface of the recess is recessed in an inverted pyramid shape), and the four first ends that form the first end optical unit 45 are formed.
  • the normal line of the optical element 451 (prism surface) is inclined with respect to the front-back direction (direction parallel to the central axis of the multicore fiber 1). As a result, the influence of the reflection of the optical signal on the first end optical element 451 (the optical signal reflected on the first end optical element 451 returns to the core 3 of the multi-core fiber 1) can be suppressed.
  • the first lens unit 46 is an optical element (optical element group) arranged corresponding to the first end optical unit 45.
  • the first lens unit 46 is an optical element (optical element group) arranged corresponding to the multi-core fiber 1.
  • the first lens unit 46 has a function of collimating light emitted from each core 3 of the multi-core fiber 1 and a function of focusing incident parallel light on each core 3 of the multi-core fiber 1.
  • the first lens unit 46 has a plurality (N pieces) of first lenses 461.
  • the first lens 461 is an optical element (lens) arranged corresponding to the core 3 of the multi-core fiber 1 and the first end optical element 451.
  • the first lens 461 is a collimator lens, and has a function of making light emitted from the core 3 into parallel light and a function of focusing incident parallel light.
  • the first lens 461 is configured such that parallel light is propagated between the first lens plate 40 and the relay plate 50 (specifically, between the first lens 461 and the first optical element 551). Has been done.
  • the first lens unit 46 has four first lenses 461 arranged in two in the width direction and two in the vertical direction.
  • the distance between the optical paths is widened by the first end optical unit 45, the distance between the two first lenses 461 arranged in the width direction or the vertical direction is set wider than the distance between the cores 3 of the multi-core fiber 1. can do.
  • the first end optical unit 45 can suppress the interference (crosstalk) of optical signals.
  • the first end optical unit 45 may not be provided on the first lens plate 40 if there is no problem of optical signal interference.
  • the first end surface 42 of the first lens plate 40 and the end surface of the multi-core fiber 1 are It is desirable that the gap is filled with a refractive index matching agent.
  • the relay plate 50 is a plate arranged between the first lens plate 40 and the second lens plate 60.
  • the relay plate 50 outputs the parallel light incident from the first lens plate 40 to the second lens plate 60 as the parallel light.
  • the relay plate 50 outputs the parallel light incident from the second lens plate 60 to the first lens plate 40 as the parallel light.
  • the relay plate 50 is made of a material capable of transmitting an optical signal.
  • the relay plate 50 is sometimes called an optical path changing plate, a beam steering plate, or a prism device.
  • the relay plate 50 has a pair of through holes 51, a first end surface 52, a second end surface 53, and a plurality (M) of optical path conversion optical systems 54.
  • the through hole 51 is a hole that constitutes a part of the through hole 31 of the connection unit 30, and is a hole through which the guide pin 25 is inserted.
  • a plurality of optical path conversion optical systems 54 (and the first recess 521 and the second recess 531) are arranged between the pair of through holes 51.
  • the first end surface 52 is an end surface that contacts the first lens plate 40.
  • a first recess 521 is formed on the first end surface 52.
  • the second end surface 53 is an end surface that contacts the second lens plate 60. By positioning the second end surface 53 against the first end surface 62 of the second lens plate 60, the relay plate 50 and the second lens plate 60 are positioned in the front-rear direction.
  • a second recess 531 is formed on the second end surface 53.
  • the first recess 521 is a recess formed in the first end surface 52 on the front side (the first lens plate 40 side) of the relay plate 50.
  • the second recess 531 is a recess formed on the second end surface 53 on the rear side (on the side of the second lens plate 60) of the relay plate 50.
  • Optical elements (first optical unit 55, second optical unit 56) of the optical path conversion optical system 54 are formed on the bottom surfaces of the first concave portion 521 and the second concave portion 531.
  • the optical path changing optical system 54 is an optical system configured on the relay plate 50.
  • the relay plate 50 has M optical path changing optical systems 54 arranged in the width direction.
  • the optical path conversion optical system 54 is configured by the prism optical system.
  • the optical path changing optical system 54 has a first optical unit 55 and a second optical unit 56.
  • the first optical unit 55 is an optical element (optical element group) arranged so as to face the first lens unit 46.
  • the first optical unit 55 has a plurality (N) of first optical elements 551.
  • the first optical element 551 is an optical element (prism surface) arranged to face the first lens 461 of the first lens unit 46.
  • the first optical element 551 forms a boundary surface (an inclined surface) that refracts an optical signal.
  • the first optical element 551 has a function of changing the optical path of an optical signal.
  • the normal directions of the plurality of first optical elements 551 are different from each other. In other words, the plurality of first optical elements 551 are inclined surfaces inclined in different directions.
  • Each first optical element 551 is configured to propagate an optical signal with the corresponding second optical element 561.
  • the second optical unit 56 is an optical element arranged to face the second lens unit 65.
  • the second optical unit 56 has a plurality (N) of second optical elements 561.
  • the second optical element 561 is an optical element (prism surface) arranged to face the second lens 651 of the second lens unit 65.
  • the second optical element 561 forms a boundary surface (an inclined surface) that refracts an optical signal.
  • the second optical element 561 has a function of changing the optical path of an optical signal.
  • the plurality of second optical elements 561 have different normal directions. In other words, the plurality of second optical elements 561 are inclined surfaces that are inclined in different directions.
  • Each second optical element 561 is configured to propagate an optical signal with the corresponding first optical element 551.
  • the four first optical elements 551 of the first optical unit 55 are arranged in two in the width direction and two in the vertical direction (2 ⁇ 2 arrangement).
  • the four second optical elements 561 of the second optical unit 56 are arranged in one in the width direction and four in the vertical direction (1 ⁇ 4 arrangement).
  • an array of four first optical elements 551 here, a 2 ⁇ 2 array
  • four The arrangement of the second optical elements 561 here, 1 ⁇ 4 arrangement
  • the optical path changing optical system 54 is configured to change the respective optical paths between the four first optical elements 551 and the four second optical elements 561 having different arrangements.
  • the second lens plate 60 is a plate attached to the connection end surface 23 of the second ferrule 20.
  • the second lens plate 60 focuses the parallel light incident from the relay plate 50 on the single-core fiber 7.
  • the second lens plate 60 collimates the light emitted from the single-core fiber 7 and emits it to the relay plate 50.
  • the second lens plate 60 is made of a material capable of transmitting an optical signal.
  • the second lens plate 60 may also be called a second collimator plate, an SMF side collimator plate, or the like.
  • the second lens plate 60 has a pair of through holes 61, a first end face 62, a second end face 63, and a plurality (M) of second optical systems 64.
  • the through hole 61 is a hole that constitutes a part of the through hole 31 of the connection unit 30, and is a hole through which the guide pin 25 is inserted.
  • the first recess 621 and the plurality of second optical systems 64 are arranged between the pair of through holes 61.
  • the first end surface 62 is an end surface that contacts the relay plate 50.
  • a first recess 621 is formed in the first end surface 62.
  • the second end surface 63 is an end surface that contacts the connection end surface 23 of the second ferrule 20.
  • the second end face 63 is brought into contact with the connecting end face 23 of the second ferrule 20, whereby the second lens plate 60 and the second ferrule 20 are positioned in the front-rear direction.
  • the 2nd end surface 63 is comprised in the plane.
  • the connection end surface 23 of the second ferrule 20 is inclined, the second end surface 63 (rear end surface of the connection unit 30) is also an inclined flat surface.
  • the second end surface 63 forms a signal surface that allows an optical signal to enter or exit the single-core fiber 7.
  • the first recess 621 is a recess formed in the first end surface 62 on the front side (the relay plate 50 side) of the second lens plate 60.
  • An optical element (second lens unit 65) of the second optical system 64 is formed on the bottom surface of the first recess 621.
  • the second optical system 64 is an optical system configured on the second lens plate 60.
  • the second lens plate 60 has M second optical systems 64 arranged in the width direction.
  • the second optical system 64 has a second lens unit 65.
  • the second lens unit 65 is an optical element (optical element group) arranged corresponding to a plurality (N) of single-core fibers 7.
  • the second lens unit 65 is an optical element (optical element group) arranged corresponding to the multi-core fiber 1.
  • the second lens unit 65 has a plurality (N) of second lenses 651.
  • the second lens 651 is an optical element (lens) arranged corresponding to the single-core fiber 7.
  • the second lens 651 is a collimator lens and has a function of focusing incident parallel light and a function of converting light emitted from the single-core fiber 7 into parallel light.
  • the second lens 651 is configured such that parallel light is propagated between the second lens plate 60 and the relay plate 50 (specifically, between the second lens 651 and the second optical element 561). Has been done.
  • the second lens unit 65 has four second lenses 651 arranged vertically.
  • the connection unit 30 (optical connection member) of this embodiment has the first lens plate 40, the second lens plate 60, and the relay plate 50.
  • the first lens plate 40 has a plurality of first lenses 461 corresponding to the multi-core fiber 1, and the first lenses 461 are parallel to each other between the first lenses 461 and the first optical element 551 of the relay plate 50. It is configured to propagate light.
  • the second lens plate 60 has a plurality of second lenses 651 corresponding to the respective single-core fibers 7, and the second lens 651 includes the second lens 651 and the second optical element 561 of the relay plate 50. It is configured such that parallel light is propagated between them.
  • the four first lenses 461 of the first lens unit 46 are arranged in two in the width direction and two in the vertical direction (2 ⁇ 2), as in the core arrangement of the multi-core fiber 1 (see FIG. 4B). Are arranged).
  • the four second lenses 651 of the second lens unit 65 are arranged in one in the width direction and four in the vertical direction (1 ⁇ 4 arrangement).
  • the optical path conversion optical system 54 of the relay plate 50 (the first optical element 551 and the second optical element 551 and the second optical element 561) is configured so that the optical signal is propagated between the first optical element 551 and the second optical element 561.
  • a prism optical system is constituted by the element 561.
  • the multi-core fiber 1 and the plurality of single-core fibers 1 are arranged with a simple configuration.
  • the optical fiber 7 can be optically connected.
  • the pair of through holes 31 is provided in each of the first lens plate 40, the second lens plate 60, and the relay plate 50 of the connection unit 30, and the first ferrule 10 and the second ferrule 20 are connected to each other.
  • the first lens plate 40, the second lens plate 60, and the relay plate 50 can be positioned with respect to the first ferrule 10 and the second ferrule 20.
  • the first lens plate 40, the second lens plate 60, and the relay plate 50 can be positioned with respect to the first ferrule 10 and the second ferrule 20 with a simple configuration
  • the multi-core fiber 1 and a plurality of multi-core fibers 1 can be positioned with a simple configuration.
  • the optical fiber can be optically connected to the single-core fiber 7.
  • the first lens plate 40, the second lens plate 60, and the relay plate 50 of the connection unit 30 are composed of different members, but the connection unit 30 may be integrated.
  • the plurality of first end optical elements 451 are arranged so that the intervals of the plurality of optical paths formed between the first end optical unit 45 and the first lens unit 46 become wider toward the relay plate 50. It is configured. As a result, the first end optical unit 45 can suppress the interference (crosstalk) of the optical signal.
  • the plurality (M) of multi-core fibers 1 held by the first ferrule 10 are arranged side by side in the width direction (left-right direction).
  • the plurality of (N) second optical elements 561 corresponding to the respective multi-core fibers 1 are arranged along the vertical direction perpendicular to the width direction. Accordingly, a plurality (N) of the second optical elements 561 can be arranged in a narrow region in the width direction, so that a large number (M ⁇ N) are provided in a predetermined region in the width direction of the connection end face 23 of the second ferrule 20.
  • the fiber holes 22 can be arranged.
  • the parallel light propagating between the second lens 651 of the second lens plate 60 and the second optical element 561 of the relay plate 50 is parallel to the axial direction of the guide pin 25 (front and rear). Direction).
  • FIG. 7A is a cross-sectional view of another multicore fiber 1.
  • the number of cores 3 of the multi-core fiber 1 is not limited to four and may be seven. When the number of cores 3 of the multi-core fiber 1 is 7, the core 3D may be arranged on the central axis of the multi-core fiber 1.
  • FIG. 7B is a diagram showing a positional relationship between the multi-core fiber 1 and the first end optical unit 45 by transmitting light from the front-rear direction.
  • FIG. 7C is an explanatory diagram of the multi-core fiber 1 and the first end optical unit 45 seen from the left and right direction. Also in the second embodiment, the normal lines of the seven first end optical elements 451 (prism surfaces) forming the first end optical unit 45 (7-branch prism) are all in the front-back direction (the central axis of the multi-core fiber 1). Direction parallel to)).
  • the normal line of the first end optical element 451D located at the center is in the front-rear direction, and as a result, Since the optical signal reflected by the end optical element 451D returns to the core 3D of the multi-core fiber 1, it may be affected by the reflected return light.
  • the normal line of the first end optical element 451D (prism surface) is inclined with respect to the front-back direction. doing.
  • the normal line of the plurality (N) of the first end optical elements 451 (prism surfaces) forming the first end optical unit. It is desirable that both are inclined with respect to the front-back direction. As a result, the influence of the reflection of the optical signal on the first end optical element 451 can be suppressed.
  • N when the number of cores 3 included in one multi-core fiber 1 is N, N is not limited to 4, and another number may be used. Similarly, when the number of the multi-core fibers 1 held by the first ferrule 10 is M, M is not limited to 12 and may be another number.
  • FIG. 8 is an exploded explanatory view of the connector system 100 of the third embodiment.
  • the first lens ferrule 10 is formed by adhering the first lens plate 40 to the first ferrule 10 in advance.
  • the second lens ferrule is configured by preliminarily bonding and fixing the second lens plate 60 to the second ferrule 20.
  • the relay plate 50 is arranged between the first lens ferrule and the second lens ferrule.
  • the respective configurations of the first ferrule 10, the second ferrule 20, and the connection unit 30 (the first lens plate 40, the relay plate 50, and the second lens plate 60) of the third embodiment are the same as those of the first embodiment (or the first embodiment). 2 embodiment).
  • the first ferrule 10, the connection unit 30 (particularly the relay plate 50), and the second ferrule 20 can be passively positioned with a simple configuration.
  • the three members of the multi-core fiber 1, the single-core fiber 7, and the optical system that optically connects the multi-core fiber 1 and the single-core fiber 7 can be passively positioned with a simple configuration.

Landscapes

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Abstract

【課題】マルチコアファイバ、単心ファイバ及び光接続部材を簡易な構成で高精度に位置決めすること。 【解決手段】本開示のコネクタシステムは、複数のマルチコアファイバの端部を保持する第1フェルールと、複数の単心ファイバの端部を保持する第2フェルールと、光接続部材とを備える。光接続部材は、前記第1フェルールと前記第2フェルールとの間に配置され、前記マルチコアファイバに含まれるそれぞれのコアと、前記単心ファイバとを光接続する光学系を有する。前記第1フェルール及び前記第2フェルールの一方にガイドピンが設けられており、他方にガイド穴が設けられている。前記光接続部材に貫通穴が設けられており、前記ガイドピンを前記貫通穴越しに前記ガイド穴に嵌合させることによって、前記第1フェルール、前記光接続部材及び前記第2フェルールを位置決め可能である。

Description

コネクタシステム、光接続方法及び光接続部材
 本発明は、コネクタシステム、光接続方法及び光接続部材に関する。
 ファイバ内に複数のコアを有する「マルチコアファイバ」が知られている。マルチコアファイバを伝送路として用いることによって、伝送容量を拡大できる。但し、伝送路としてマルチコアファイバを用いた場合、各コアの光信号を複数のファイバに分岐するファンアウト技術が必要になる。例えば特許文献1には、マルチコアファイバとシングルモードファイバとを接続するための光接続器が記載されている。
特許第6219288号公報
 特許文献1に記載のように光接続器(光接続部材)を用いてマルチコアファイバとシングルモードファイバとを光接続するためには、マルチコアファイバ、シングルモードファイバ(単心ファイバ)及び光接続器(光接続部材)を高精度に位置決めする必要がある。
 本発明は、マルチコアファイバ、単心ファイバ及び光接続部材を簡易な構成で高精度に位置決めすることを目的とする。
 上記目的を達成するための主たる発明は、
 複数のマルチコアファイバの端部を保持する第1フェルールと、
 複数の単心ファイバの端部を保持する第2フェルールと、
 前記第1フェルールと前記第2フェルールとの間に配置され、前記マルチコアファイバに含まれるそれぞれのコアと、前記単心ファイバとを光接続する光学系を有する光接続部材と
を備え、
 前記第1フェルール及び前記第2フェルールの一方にガイドピンが設けられており、他方にガイド穴が設けられており、
 前記光接続部材に貫通穴が設けられており、
 前記ガイドピンを前記貫通穴越しに前記ガイド穴に嵌合させることによって、前記第1フェルール、前記光接続部材及び前記第2フェルールを位置決め可能であることを特徴とするコネクタシステムである。
 本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。
 本発明によれば、マルチコアファイバ、単心ファイバ及び光接続部材を簡易な構成で高精度に位置決めすることができる。
図1は、第1実施形態のコネクタシステム100の分解説明図である。 図2は、第1実施形態のコネクタシステム100の接続時の説明図である。 図3A及び図3Bは、1ユニットの光学系の説明図である。図3Aは、1ユニットの光学系を上から見た説明図である。図3Bは、1ユニットの光学系を横(左)から見た説明図である。 図4Aは、マルチコアファイバ1の断面図である。図4Bは、前後方向から透過させてマルチコアファイバ1と第1端光学ユニット45との位置関係を示した図である。 図5は、1個のユニットの光学系(光学系ユニット)の説明図である。 図6は、1個のユニットの光学系(光学系ユニット)を別の方向から見た説明図である。 図7Aは、別のマルチコアファイバ1の断面図である。図7Bは、前後方向から透過させてマルチコアファイバ1と第1端光学ユニット45との位置関係を示した図である。図7Cは、マルチコアファイバ1と第1端光学ユニット45を横(左)から見た説明図である。 図8は、第3実施形態のコネクタシステム100の分解説明図である。
 後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
 複数のマルチコアファイバの端部を保持する第1フェルールと、
 複数の単心ファイバの端部を保持する第2フェルールと、
 前記第1フェルールと前記第2フェルールとの間に配置され、前記マルチコアファイバに含まれるそれぞれのコアと、前記単心ファイバとを光接続する光学系を有する光接続部材と
を備え、
 前記第1フェルール及び前記第2フェルールの一方にガイドピンが設けられており、他方にガイド穴が設けられており、
 前記光接続部材に貫通穴が設けられており、
 前記ガイドピンを前記貫通穴越しに前記ガイド穴に嵌合させることによって、前記第1フェルール、前記光接続部材及び前記第2フェルールを位置決め可能であることを特徴とするコネクタシステムが明らかとなる。
 このようなコネクタシステムによれば、マルチコアファイバ、単心ファイバ及び光接続部材を簡易な構成で高精度に位置決めすることができる。
 前記光接続部材は、前記第1フェルールの端面に配置される第1レンズプレートと、前記第2フェルールの端面に配置される第2レンズプレートと、前記第1レンズプレートと前記第2レンズプレートとの間に配置される中継プレートとを有し、前記第1レンズプレートは、前記マルチコアファイバに対応する複数の第1レンズを有し、前記第2レンズプレートは、複数の前記単心ファイバのそれぞれに対応する複数の第2レンズを有し、前記中継プレートは、前記複数の第1レンズのそれぞれに対応する複数の第1光学エレメントと、前記複数の第2レンズのそれぞれに対応する複数の第2光学エレメントとを有し、前記第1レンズと前記第1光学エレメントとの間で平行光が伝搬されるように、前記第1レンズが構成されており、前記第2レンズと前記第2光学エレメントとの間で平行光が伝搬されるように、前記第2レンズが構成されており、前記第1光学エレメントと前記第2光学エレメントとの間で光信号が伝搬されるように、前記第1光学エレメントと前記第2光学エレメントが構成されていることが望ましい。これにより、マルチコアファイバのコアの配列(2×2配列)と複数の単心ファイバの配列(1×4配列)とが異なっていても、簡易な構成でマルチコアファイバと複数の単心ファイバとを光接続させることができる。
 前記第1レンズプレートは、前記マルチコアファイバの複数の前記コアのそれぞれに対応する複数の第1端光学エレメントを有し、前記複数の第1端光学エレメントと前記複数の第1レンズとの間に形成されるそれぞれの光路の間隔が前記中継プレートの側ほど広がるように、前記複数の第1端光学エレメントが構成されていることが望ましい。これにより、光信号の干渉(クロストーク)を抑制することができる。
 前記マルチコアファイバの中心軸に平行な方向を前後方向としたとき、前記複数の第1端光学エレメントを構成する複数の平面の法線は、いずれも前記前後方向に対して傾斜していることが望ましい。これにより、第1端光学エレメントでの光信号の反射による影響を抑制できる。
 前記第1フェルールに保持された前記複数のマルチコアファイバの並ぶ方向を幅方向としたとき、前記マルチコアファイバに対応する前記複数の第2光学エレメントは、前記幅方向に垂直な方向に沿って配置されていることが望ましい。これにより、複数の第2光学エレメントを幅方向の狭い領域に配置させることができるため、第2フェルールの接続端面の幅方向の所定領域に多数のファイバ穴を配置させ易くなる。
 前記第2レンズと前記第2光学エレメントとの間で伝搬する前記平行光は、前記ガイドピンの軸方向に平行な方向であることが望ましい。これにより、信号損失を抑制することができる。
 複数のマルチコアファイバの端部を保持する第1フェルールと、複数の単心ファイバの端部を保持する第2フェルールと、貫通穴の設けられた光接続部材とを準備すること、前記第1フェルールと前記第2フェルールとの間に前記光接続部材を配置すること、前記第1フェルール及び前記第2フェルールの一方にガイドピンが設けられており、他方にガイド穴が設けられており、前記ガイドピンを前記貫通穴越しに前記ガイド穴に嵌合させることによって、前記第1フェルール、前記光接続部材及び前記第2フェルールを位置決めすること、及び、前記光接続部材の光学系を介して、前記マルチコアファイバに含まれるそれぞれのコアと、前記単心ファイバとを光接続することを行う光接続方法が明らかとなる。このような光接続方法によれば、マルチコアファイバ、単心ファイバ及び光接続部材を簡易な構成で高精度に位置決めすることができる。
 複数のマルチコアファイバの端部を保持する第1フェルールの端面に配置され、前記マルチコアファイバに対応する複数の第1レンズを有する第1レンズプレートと、複数の単心ファイバの端部を保持する第2フェルールの端面に配置され、複数の前記単心ファイバのそれぞれに対応する複数の第2レンズを有する第2レンズプレートと、前記第1レンズプレートと前記第2レンズプレートとの間に配置され、前記第1レンズと前記第2レンズとの間で光信号を伝搬させる中継プレートとを備え、前記第1レンズプレート、前記第2レンズプレート及び前記中継プレートには、それぞれ一対の貫通穴が設けられており、前記第1フェルールと前記第2フェルールとを位置決めするガイドピンを前記貫通穴に嵌合させることによって、前記第1レンズプレート、前記第2レンズプレート及び前記中継プレートを前記第1フェルール及び前記第2フェルールに対して位置決め可能であることを特徴とする光接続部材が明らかとなる。このような光接続部材によれば、マルチコアファイバ、単心ファイバ及び光接続部材を簡易な構成で高精度に位置決めすることができる。
 ===第1実施形態===
 図1は、第1実施形態のコネクタシステム100の分解説明図である。図2は、第1実施形態のコネクタシステム100の接続時の説明図である。図3A及び図3Bは、1ユニットの光学系の説明図である。図3Aは、1ユニットの光学系を上から見た説明図である。図3Bは、1ユニットの光学系を横(左)から見た説明図である。
 以下の説明では、図1に示すように、各方向を定義する。ガイドピン25の軸方向に平行な方向(又は、マルチコアファイバ1の中心軸に平行な方向)を前後方向とし、第1フェルール10の側を「前」とし、第2フェルール20の側を「後」とする。第1フェルール10に保持された複数のマルチコアファイバ1の並ぶ方向を「幅方向」又は「左右方向」とする。また、前後方向及び幅方向に垂直な方向を「上下方向」とする。ここでは、第1フェルール10の傾斜端面の突き出た縁の側を「下」とし、逆側を「上」とする。
 本実施形態のコネクタシステム100は、マルチコアファイバ1と単心ファイバ7とを光接続する構造体である。
 図4Aは、マルチコアファイバ1の断面図である。マルチコアファイバ1は、複数のコア3を有する光ファイバである。本実施形態のマルチコアファイバ1は、4本のコア3を有する。つまり、1本のマルチコアファイバ1に含まれるコア3の数をNとすると、本実施形態ではN=4である。本実施形態では、それぞれのコアの符号に添字A~Dを付している。以下の説明では、部材や部位の符号に対して、その部材や部位の対応するコア3と同じ添字を付けることがある。また、以下の説明では、マルチコアファイバ1のことを「MCファイバ」又は「MCF」と表すことがある。
 単心ファイバ7(図3B参照)は、1本のコアを有する光ファイバ(シングルコアファイバ)である。ここでは、単心ファイバ7は、シングルモード光ファイバであり、以下の説明では、単心ファイバ7のことを「SMファイバ」又は「SMF」と表すことがある。但し、単心ファイバ7は、シングルモード光ファイバに限られるものではなく、マルチモード光ファイバでも良い。本実施形態では、マルチコアファイバ1に含まれるそれぞれのコア3に対して、単心ファイバ7が光接続されることになる。つまり、本実施形態では、1本のマルチコアファイバ1に対して、4本の単心ファイバ7が光接続することになる。
 本実施形態のコネクタシステム100は、第1フェルール10と、第2フェルール20と、接続ユニット30とを有する(図1参照)。
 第1フェルール10は、複数のマルチコアファイバ1の端部を保持するフェルールである。本実施形態の第1フェルール10は、12本のマルチコアファイバ1の端部を保持している。第1フェルール10の保持するマルチコアファイバ1の本数をMとすると、本実施形態ではM=12である。第1フェルール10の構造は、MT形光コネクタ(JIS C 5981で規定される光コネクタ、MT:Mechanically Transferable)と同様である。
 第1フェルール10は、一対のガイド穴11と、複数のファイバ穴12(図3B参照:図1及び図2では不図示)とを有する。
 ガイド穴11は、ガイドピン25を挿入する穴である。ガイド穴11は、前後方向に沿って形成されている。一対のガイド穴11が幅方向に並んで配置されている。ガイド穴11にガイドピン25が嵌合することによって、第1フェルール10と相手方フェルール(ここでは第2フェルール20)との位置合わせが行われることになる。一対のガイド穴11の間に、複数のファイバ穴12が形成されている。
 ファイバ穴12は、マルチコアファイバ1を挿入するための穴である。ファイバ穴12は、前後方向に沿って形成されている。それぞれのファイバ穴12にはマルチコアファイバ1が挿入されており、ファイバ穴12の内部でマルチコアファイバ1が接着剤によって固定されている。複数(M個)のファイバ穴12が幅方向に並んで配置されている。ここでは、12個のファイバ穴12が幅方向に並んで配置されている(言い換えると、第1フェルール10の接続端面13において、12個のマルチコアファイバ1の端面が幅方向に並んで配置されている)。
 図3Bに示すように、第1フェルール10の接続端面13におけるファイバ穴12の開口からマルチコアファイバ1の端面が露出している。なお、ファイバ穴12にマルチコアファイバ1が固定(接着)された状態で第1フェルール10の接続端面13が研磨されることによって、ファイバ穴12の開口からマルチコアファイバ1の端面が露出した構造になっている。本実施形態では、第1フェルール10の接続端面13及びマルチコアファイバ1の端面は、前後方向に垂直な面に対して約8度に傾斜している。マルチコアファイバ1の端面を傾斜させることによって、端面での光信号の反射による影響を抑制できる。但し、第1フェルール10の接続端面13やマルチコアファイバ1の端面を傾斜させずに、第1フェルール10の接続端面13やマルチコアファイバ1の端面が前後方向に垂直でも良い。
 第2フェルール20は、複数の単心ファイバ7の端部を保持するフェルールである。なお、第1フェルール10に保持されているマルチコアファイバ1の本数をM本とし、マルチコアファイバ1のコア3の数をNとしたとき、第2フェルール20は、M×N本の単心ファイバ7を保持することになる。本実施形態では、M=12、N=4であるため、第2フェルール20は48本の単心ファイバ7の端部を保持している。図1には、それぞれ12本の単心ファイバ7で構成された4枚の光ファイバテープ(光ファイバリボン)が第2フェルール20の後側から延び出ている。第2フェルール20の構造は、MT形光コネクタと同様である。
 第2フェルール20は、一対のガイド穴21と、複数(ここでは48個)のファイバ穴22とを有する。第2フェルール20のガイド穴21には、ガイドピン25が挿入されており、第2フェルール20の接続端面23からガイドピン25が突出している。第2フェルール20のガイドピン25が第1フェルール10のガイド穴11に嵌合することによって、第1フェルール10と第2フェルール20との位置決めが行われることになる。なお、ガイドピン25が第2フェルール20の側ではなく、第1フェルール10の側に設けられても良い。
 第2フェルール20のファイバ穴22には、単心ファイバ7が挿入されており、ファイバ穴22の内部で単心ファイバ7が接着剤によって固定されている。本実施形態では、幅方向にM本、上下方向にN本になるように、複数のファイバ穴22が配置されている(言い換えると、第2フェルール20の接続端面23において、幅方向にM個、上下方向にN個の単心ファイバ7の端面が配置されている。
 図3Bに示すように、第2フェルール20の接続端面23におけるファイバ穴22の開口から単心ファイバ7の端面が露出している。なお、ファイバ穴22に単心ファイバ7が固定(接着)された状態で第2フェルール20の接続端面23が研磨されることによって、ファイバ穴22の開口から単心ファイバ7の端面が露出した構造になっている。本実施形態では、第2フェルール20の接続端面23及び単心ファイバ7の端面は、前後方向に垂直な面に対して約8度に傾斜している。マルチコアファイバ1の端面を傾斜させることによって、端面での光信号の反射による影響を抑制できる。但し、第2フェルール20の接続端面23や単心ファイバ7の端面を傾斜させずに、第2フェルール20の接続端面23や単心ファイバ7の端面が前後方向に垂直でも良い。
 接続ユニット30は、マルチコアファイバ1のそれぞれのコア3と単心ファイバ7とを光接続する光接続部材である。接続ユニット30は、ファンアウト部材(若しくはファンアウト構造体、ファンアウトユニット)と呼ばれることもある。接続ユニット30は、第1フェルール10と第2フェルール20との間に配置されることになる。接続ユニット30は、光信号を透過可能な材質で構成されている。また、接続ユニット30は、マルチコアファイバ1のそれぞれのコア3と単心ファイバ7とを光接続する光学系を有する。1本のマルチコアファイバ1とN本(ここでは4本)の単心ファイバ7とを光接続する光学系を1個の光学系ユニットとしたとき、接続ユニット30は、M個(ここでは12個)の光学系ユニットを有することになる。ここでは、M個の光学系ユニットが、それぞれのマルチコアファイバ1に対応して設けられており、幅方向に並んで配置されていることになる。
 図5及び図6は、1個のユニットの光学系(光学系ユニット)の説明図である。ここでは、1本のマルチコアファイバ1に対してN本(ここでは4本)の単心ファイバ7を光接続する光学系(1個の光学系ユニット)は、第1光学系44と、光路変換光学系54と、第2光学系64とを有する。図中には、光学系の仮想的な鏡筒が点線で示されている。但し、点線で示された鏡筒は実在せず、幅方向に並ぶM個のそれぞれの光学系は、光学部品(後述する第1レンズプレート40、中継プレート50又は第2レンズプレート60)によって一体的に構成されている。つまり、図中には1個のユニットの光学系の仮想的な鏡筒が点線で示されているが、幅方向に並ぶM個の光学系の間に境界(例えば鏡筒)が存在するわけではない。それぞれの光学系を構成する光学要素(エレメント)については、後述する。
 接続ユニット30は、一対の貫通穴31を有する。一対の貫通穴31の間にM個の光学系ユニットが配置されている。貫通穴31は、ガイドピン25を挿通させる穴である。貫通穴31にガイドピン25が嵌合することによって、第2フェルール20と接続ユニット30との位置合わせが行われることになる。第2フェルール20のガイドピン25を接続ユニット30の貫通穴31越しに第1フェルール10のガイド穴11に嵌合させることによって、第1フェルール10、接続ユニット30及び第2フェルール20の三者を一緒に位置決めすることが可能である。これにより、本実施形態では、第1フェルール10、接続ユニット30及び第2フェルール20の三者を簡易な構成でパッシブに位置決めすることができる。言い換えると、本実施形態では、マルチコアファイバ1と、単心ファイバ7と、マルチコアファイバ1及び単心ファイバ7を光接続する光学系の三者を簡易な構成でパッシブに位置決めすることができる。
 なお、不図示のバネ機構(付勢機構)が第1フェルール10を第2フェルール20に向かって押圧するとともに、第2フェルール20を第1フェルール10に向かって押圧している。接続ユニット30の前側端面(第1フェルール10の側の端面;第1レンズプレート40の第1端面42)は、第1フェルール10の接続端面13に突き当てられており、第1フェルール10の接続端面13と接触している。これにより、接続ユニット30と第1フェルール10との前後方向の位置決めが行われている。本実施形態では、第1フェルール10の接続端面13が傾斜しているため、接続ユニット30の前側端面も傾斜している。
 同様に、接続ユニット30の後側端面(第2フェルール20の側の端面;第2レンズプレート60の第2端面63)は、第2フェルール20の接続端面23に突き当てられており、第2フェルール20の接続端面23と接触している。これにより、接続ユニット30と第2フェルール20との前後方向の位置決めが行われている。本実施形態では、第2フェルール20の接続端面23が傾斜しているため、接続ユニット30の前側端面も傾斜している。
 接続ユニット30は、第1レンズプレート40と、中継プレート50と、第2レンズプレート60とを有する。
 マルチコアファイバ1から光が出射する場合、第1レンズプレート40によってN個の光路に分岐して、第1レンズプレート40から中継プレート50に4本の平行光が出射する。中継プレート50に入射した4本の平行光は、中継プレート50でそれぞれ光路変換されて、上下方向に並ぶ4本の平行光として第2レンズプレート60に出射される。第2レンズプレート60に入射した4本の平行光は、第2レンズプレート60によって集束して、それぞれの単心ファイバ7の端面に入射することになる。
 4本の単心ファイバ7から光が出射する場合、第2レンズプレート60から中継プレート50に4本の平行光が出射する。中継プレート50に入射した4本の平行光は、中継プレート50でそれぞれ光路変換されて、幅方向に2本、上下方向に2本に並ぶ4本の平行光として第1レンズプレート40に出射される。第1レンズプレート40に入射した4本の平行光は、第1レンズプレート40によって集束して、マルチコアファイバ1のそれぞれのコア3に入射することになる。
 なお、以下の説明では、マルチコアファイバ1から光が出射する場合について主に説明し、4本の単心ファイバ7から光が出射する場合については説明を省略することがある。
 第1レンズプレート40は、第1フェルール10の接続端面13に取り付けられるプレートである。第1レンズプレート40は、マルチコアファイバ1のそれぞれのコア3から出射した光を平行光にして中継プレート50に出射する。若しくは、第1レンズプレート40は、中継プレート50から入射する平行光をマルチコアファイバ1のそれぞれのコア3に集束させる。第1レンズプレート40は、光信号を透過可能な材質で構成されている。第1レンズプレート40は、第1コリメータプレート、MCF側コリメータプレートなどと呼ばれることもある。第1レンズプレート40は、一対の貫通穴41と、第1端面42と、第2端面43と、複数(M個)の第1光学系44とを有する。
 貫通穴41は、接続ユニット30の貫通穴31の一部を構成する穴であり、ガイドピン25を挿通させる穴である。一対の貫通穴41の間には、複数の第1光学系44(及び、第1凹部421と第2凹部431)が配置されている。
 第1端面42は、第1フェルール10の接続端面13と接触する端面である。第1端面42が第1フェルール10の接続端面13に突き当てられることにより、第1レンズプレート40と第1フェルール10との前後方向の位置決めが行われている。本実施形態では、第1フェルール10の接続端面13が傾斜しているため、第1端面42(接続ユニット30の前側端面)も傾斜している。第1端面42には、第1凹部421が形成されている。
 第2端面43は、中継プレート50と接触する端面である。第2端面43が中継プレート50の第1端面52に突き当てられることにより、第1レンズプレート40と中継プレート50との前後方向の位置決めが行われている。第2端面43には第2凹部431が形成されている。
 第1凹部421は、第1レンズプレート40の前側(第1フェルール10の側;マルチコアファイバ1の側)の第1端面42に形成された凹部である。第2凹部431は、第1レンズプレート40の後側(中継プレート50の側)の第2端面43に形成された凹部である。第1凹部421及び第2凹部431の底面には、第1光学系44(第1端光学ユニット45及び第1レンズユニット46)の光学要素が形成されている。第1凹部421及び第2凹部431の底面に光学要素を設けることにより、光学要素の損傷を抑制できる。
 第1光学系44は、第1レンズプレート40に構成された光学系である。第1レンズプレート40は、幅方向に並ぶM個の第1光学系44を有することになる。第1光学系44は、第1端光学ユニット45と、第1レンズユニット46とを有する。
 第1端光学ユニット45は、マルチコアファイバ1に対向して配置される光学要素(光学要素群)である。第1端光学ユニット45は、マルチコアファイバ1のそれぞれのコア3に対応する複数(ここでは4本)の光信号の光路間隔を中継プレート50の側ほど広げる機能を有する。例えば、第1端光学ユニット45は、N分岐プリズムとして構成されている。本実施形態では、第1端光学ユニット45は、4分岐プリズムとして構成されており、ピラミッド形状(凹部の底面から逆ピラミッド状に凹んだ4面体形状)をしている。
 図4Bは、前後方向から透過させてマルチコアファイバ1と第1端光学ユニット45との位置関係を示した図である。
 第1端光学ユニット45は、複数(N個)の第1端光学エレメント451を有する。第1端光学エレメント451は、マルチコアファイバ1のコア3に対向して配置される光学要素(プリズム面)である。第1端光学エレメント451は、光信号を屈折させる境界面(傾斜面)を形成している。第1端光学エレメント451は、光信号の光路を変換させる機能を有する。
 複数の第1端光学エレメント451は、法線方向が互いに異なっている。言い換えると、複数の第1端光学エレメント451は、異なる方向に傾斜した傾斜面になっている。具体的には、本実施形態では、4個の第1端光学エレメント451によって、ピラミッド形状の第1端光学ユニット45(4分岐プリズム)が構成されている。法線方向が互いに異なる複数(N個)の第1端光学エレメント451によって、第1端光学ユニット45と第1レンズユニット46との間に形成される複数(N本)の光路の間隔が、中継プレート50の側ほど広がることになる。言い換えると、第1端光学ユニット45と第1レンズユニット46との間に形成される複数の光路の間隔が中継プレート50の側ほど広がるように、複数の第1端光学エレメント451が構成されている。
 本実施形態では、第1端光学ユニット45がピラミッド形状(凹部の底面から逆ピラミッド状に凹んだ4面体形状)に構成されており、第1端光学ユニット45を構成する4個の第1端光学エレメント451(プリズム面)の法線は、いずれも前後方向(マルチコアファイバ1の中心軸に平行な方向)に対して傾斜している。これにより、第1端光学エレメント451での光信号の反射(第1端光学エレメント451で反射した光信号がマルチコアファイバ1のコア3に戻ること)による影響を抑制できる。
 第1レンズユニット46は、第1端光学ユニット45に対応して配置される光学要素(光学要素群)である。また、第1レンズユニット46は、マルチコアファイバ1に対応して配置される光学要素(光学要素群)である。第1レンズユニット46は、マルチコアファイバ1のそれぞれのコア3から出射した光を平行光にさせる機能や、入射する平行光をマルチコアファイバ1のそれぞれのコア3に集束させる機能を有する。
 第1レンズユニット46は、複数(N個)の第1レンズ461を有する。第1レンズ461は、マルチコアファイバ1のコア3や第1端光学エレメント451に対応させて配置される光学要素(レンズ)である。第1レンズ461は、コリメートレンズであり、コア3から出射した光を平行光にさせる機能や、入射する平行光を集束させる機能を有する。言い換えると、第1レンズ461は、第1レンズプレート40と中継プレート50との間(詳しくは、第1レンズ461と第1光学エレメント551との間)で平行光が伝搬されるように、構成されている。本実施形態では、第1レンズユニット46は、幅方向に2個、上下方向に2個に配列された4個の第1レンズ461を有する。
 本実施形態では、第1端光学ユニット45によって光路の間隔が広げられるため、幅方向又は上下方向に並ぶ2個の第1レンズ461の間隔を、マルチコアファイバ1のコア3の間隔よりも広く配置することができる。このように、本実施形態では、第1端光学ユニット45によって、光信号の干渉(クロストーク)を抑制することができる。
 なお、光信号の干渉の問題が無ければ、第1レンズプレート40に第1端光学ユニット45を設けなくても良い。第1レンズプレート40に第1端光学ユニット45を設けない場合には、第1レンズプレート40の第1端面42とマルチコアファイバ1との間に隙間が無いことが望ましいため、第1端面42に第1凹部421が形成されていないことが望ましい。また、第1レンズプレート40の第1端面42とマルチコアファイバ1の端面との間での光信号の減衰を抑制するため、第1レンズプレート40の第1端面42とマルチコアファイバ1の端面との隙間には屈折率整合剤が充填されていることが望ましい。
 中継プレート50は、第1レンズプレート40と第2レンズプレート60との間に配置されるプレートである。中継プレート50は、第1レンズプレート40から入射する平行光を第2レンズプレート60に平行光として出射する。若しくは、中継プレート50は、第2レンズプレート60から入射する平行光を第1レンズプレート40に平行光として出射する。中継プレート50は、光信号を透過可能な材質で構成されている。中継プレート50は、光路変換プレート、ビームステアリングプレート、又はプリズムデバイスと呼ばれることもある。中継プレート50は、一対の貫通穴51と、第1端面52と、第2端面53と、複数(M個)の光路変換光学系54とを有する。
 貫通穴51は、接続ユニット30の貫通穴31の一部を構成する穴であり、ガイドピン25を挿通させる穴である。一対の貫通穴51の間には、複数の光路変換光学系54(及び第1凹部521と第2凹部531)が配置されている。
 第1端面52は、第1レンズプレート40と接触する端面である。第1端面52には、第1凹部521が形成されている。第2端面53は、第2レンズプレート60と接触する端面である。第2端面53が第2レンズプレート60の第1端面62に突き当てられることにより、中継プレート50と第2レンズプレート60との前後方向の位置決めが行われている。第2端面53には、第2凹部531が形成されている。
 第1凹部521は、中継プレート50の前側(第1レンズプレート40の側)の第1端面52に形成された凹部である。第2凹部531は、中継プレート50の後側(第2レンズプレート60の側)の第2端面53に形成された凹部である。第1凹部521及び第2凹部531の底面には、光路変換光学系54の光学要素(第1光学ユニット55、第2光学ユニット56)が形成されている。第1凹部521及び第2凹部531の底面に光学要素を設けることにより、光学要素の損傷を抑制できる。
 光路変換光学系54は、中継プレート50に構成された光学系である。中継プレート50は、幅方向に並ぶM個の光路変換光学系54を有することになる。本実施形態では、プリズム光学系によって光路変換光学系54が構成されている。但し、反射光学系によって光路変換光学系54を構成することも可能である。光路変換光学系54は、第1光学ユニット55と、第2光学ユニット56とを有する。
 第1光学ユニット55は、第1レンズユニット46に対向して配置される光学要素(光学要素群)である。第1光学ユニット55は、複数(N個)の第1光学エレメント551を有する。第1光学エレメント551は、第1レンズユニット46の第1レンズ461に対向して配置される光学要素(プリズム面)である。第1光学エレメント551は、光信号を屈折させる境界面(傾斜面)を形成している。第1光学エレメント551は、光信号の光路を変換させる機能を有する。複数の第1光学エレメント551は、法線方向が互いに異なっている。言い換えると、複数の第1光学エレメント551は、異なる方向に傾斜した傾斜面になっている。それぞれの第1光学エレメント551は、対応する第2光学エレメント561との間で光信号を伝搬させるように、構成されている。
 第2光学ユニット56は、第2レンズユニット65に対向して配置される光学要素である。第2光学ユニット56は、複数(N個)の第2光学エレメント561を有する。第2光学エレメント561は、第2レンズユニット65の第2レンズ651に対向して配置される光学要素(プリズム面)である。第2光学エレメント561は、光信号を屈折させる境界面(傾斜面)を形成している。第2光学エレメント561は、光信号の光路を変換させる機能を有する。複数の第2光学エレメント561は、法線方向が互いに異なっている。言い換えると、複数の第2光学エレメント561は、異なる方向に傾斜した傾斜面になっている。それぞれの第2光学エレメント561は、対応する第1光学エレメント551との間で光信号を伝搬させるように、構成されている。
 第1光学ユニット55の4個の第1光学エレメント551は、幅方向に2個、上下方向に2個に配列(2×2配列)されている。これに対し、第2光学ユニット56の4個の第2光学エレメント561は、幅方向に1個、上下方向に4個に配列(1×4配列)されている。このように、同じマルチコアファイバ1に対応する第1光学ユニット55及び第2光学ユニット56であっても、4個の第1光学エレメント551の配列(ここでは2×2配列)と、4個の第2光学エレメント561の配列(ここでは1×4配列)は、異なっている。言い換えると、光路変換光学系54は、配列の異なる4個の第1光学エレメント551と4個の第2光学エレメント561との間のそれぞれの光路を変換するように、構成されている。
 第2レンズプレート60は、第2フェルール20の接続端面23に取り付けられるプレートである。第2レンズプレート60は、中継プレート50から入射する平行光を単心ファイバ7に集束させる。若しくは、第2レンズプレート60は、単心ファイバ7から出射した光を平行光にして中継プレート50に出射する。第2レンズプレート60は、光信号を透過可能な材質で構成されている。第2レンズプレート60は、第2コリメータプレート、SMF側コリメータプレートなどと呼ばれることもある。第2レンズプレート60は、一対の貫通穴61と、第1端面62と、第2端面63と、複数(M個)の第2光学系64とを有する。
 貫通穴61は、接続ユニット30の貫通穴31の一部を構成する穴であり、ガイドピン25を挿通させる穴である。一対の貫通穴61の間には、第1凹部621や複数の第2光学系64が配置されている。
 第1端面62は、中継プレート50と接触する端面である。第1端面62には、第1凹部621が形成されている。第2端面63は、第2フェルール20の接続端面23と接触する端面である。第2端面63が第2フェルール20の接続端面23に突き当てられることにより、第2レンズプレート60と第2フェルール20との前後方向の位置決めが行われている。第2端面63は、平面に構成されている。本実施形態では、第2フェルール20の接続端面23が傾斜しているため、第2端面63(接続ユニット30の後側端面)も傾斜した平面になっている。第2端面63は、単心ファイバ7に光信号を入射又は出射する信号面を形成している。第2レンズプレート60の第2端面63と単心ファイバ7の端面との間に隙間が無いことが望ましいため、第2レンズプレート60の第2端面63には凹部は形成されていない。第2レンズプレート60の第2端面63と単心ファイバ7の端面との間での光信号の減衰を抑制するため、第2レンズプレート60の第2端面63と単心ファイバ7の端面との隙間には屈折率整合剤が充填されていることが望ましい。
 第1凹部621は、第2レンズプレート60の前側(中継プレート50の側)の第1端面62に形成された凹部である。第1凹部621の底面には、第2光学系64の光学要素(第2レンズユニット65)が形成されている。第1凹部621の底面に光学要素を設けることにより、光学要素の損傷を抑制できる。
 第2光学系64は、第2レンズプレート60に構成された光学系である。第2レンズプレート60は、幅方向に並ぶM個の第2光学系64を有することになる。第2光学系64は、第2レンズユニット65を有する。第2レンズユニット65は、複数(N本)の単心ファイバ7に対応して配置される光学要素(光学要素群)である。また、第2レンズユニット65は、マルチコアファイバ1に対応して配置される光学要素(光学要素群)である。
 第2レンズユニット65は、複数(N個)の第2レンズ651を有する。第2レンズ651は、単心ファイバ7に対応させて配置される光学要素(レンズ)である。第2レンズ651は、コリメートレンズであり、入射する平行光を集束させる機能や、単心ファイバ7から出射した光を平行光にさせる機能を有する。言い換えると、第2レンズ651は、第2レンズプレート60と中継プレート50との間(詳しくは、第2レンズ651と第2光学エレメント561との間)で平行光が伝搬されるように、構成されている。本実施形態では、第2レンズユニット65は、上下方向に配列された4個の第2レンズ651を有する。
 上記の通り、本実施形態の接続ユニット30(光接続部材)は、第1レンズプレート40と、第2レンズプレート60と、中継プレート50とを有している。第1レンズプレート40は、マルチコアファイバ1に対応する複数の第1レンズ461を有しており、第1レンズ461は、第1レンズ461と中継プレート50の第1光学エレメント551との間で平行光が伝搬されるように構成されている。第2レンズプレート60は、単心ファイバ7のそれぞれに対応する複数の第2レンズ651を有しており、第2レンズ651は、第2レンズ651と中継プレート50の第2光学エレメント561との間で平行光が伝搬されるように構成されている。
 ここで、第1レンズユニット46の4個の第1レンズ461は、マルチコアファイバ1のコア配列と同様に(図4B参照)、幅方向に2個、上下方向に2個に配列(2×2配列)されている。これに対し、第2レンズユニット65の4個の第2レンズ651は、幅方向に1個、上下方向に4個に配列(1×4配列)されている。このように、同じマルチコアファイバ1に対応する4個の第1レンズ461及び4個の第2レンズ651は、配列が異なっている。そこで、本実施形態では、第1光学エレメント551と第2光学エレメント561との間で光信号が伝搬されるように、中継プレート50の光路変換光学系54(第1光学エレメント551と第2光学エレメント561によるプリズム光学系)が構成されている。これにより、マルチコアファイバ1のコア3の配列(2×2配列)と複数の単心ファイバ7の配列(1×4配列)とが異なっていても、簡易な構成でマルチコアファイバ1と複数の単心ファイバ7とを光接続させることができる。
 上記の実施形態では、接続ユニット30の第1レンズプレート40、第2レンズプレート60及び中継プレート50のそれぞれに一対の貫通穴31が設けられており、第1フェルール10と第2フェルール20とを位置決めするガイドピン25を貫通穴31に嵌合させることによって、第1レンズプレート40、第2レンズプレート60及び中継プレート50を第1フェルール10及び第2フェルール20に対して位置決めすることができる。これにより、簡易な構成で第1レンズプレート40、第2レンズプレート60及び中継プレート50を第1フェルール10及び第2フェルール20に対して位置決めすることができ、簡易な構成でマルチコアファイバ1と複数の単心ファイバ7とを光接続させることができる。
 なお、本実施形態では、接続ユニット30の第1レンズプレート40、第2レンズプレート60及び中継プレート50が別々の部材で構成されているが、接続ユニット30を一体的な構成にしても良い。
 上記の実施形態では、第1端光学ユニット45と第1レンズユニット46との間に形成される複数の光路の間隔が中継プレート50の側ほど広がるように、複数の第1端光学エレメント451が構成されている。これにより、第1端光学ユニット45によって、光信号の干渉(クロストーク)を抑制することができる。
 また、上記の実施形態では、第1フェルール10に保持された複数(M本)のマルチコアファイバ1は、幅方向(左右方向)に並んで配置されている。これに対し、それぞれのマルチコアファイバ1に対応する複数(N個)の第2光学エレメント561は、幅方向に垂直な上下方向に沿って配置されている。これにより、複数(N個)の第2光学エレメント561を幅方向の狭い領域に配置させることができるため、第2フェルール20の接続端面23の幅方向の所定領域に多数(M×N本)のファイバ穴22を配置させることができる。なお、仮に複数(N個)の第2光学エレメント561がマルチコアファイバ1のコア配列と同様に2×2配列されている場合には、第2フェルール20の接続端面23の幅方向に2倍のファイバ穴22を配置させる必要があるため、2本のガイドピン25の間に多数(M×N本)のファイバ穴22を配置させることが困難になる。
 また、上記の実施形態では、第2レンズプレート60の第2レンズ651と中継プレート50の第2光学エレメント561との間で伝搬する平行光は、ガイドピン25の軸方向に平行な方向(前後方向)である。これにより、仮に第2レンズプレート60と中継プレート50との位置関係がガイドピン25に沿って前後方向に若干ズレたとしても、信号損失を抑制することができる。
 ===第2実施形態===
 図7Aは、別のマルチコアファイバ1の断面図である。マルチコアファイバ1のコア3の数は4本に限られるものではなく、7本でも良い。なお、マルチコアファイバ1のコア3が7本の場合、マルチコアファイバ1の中心軸にコア3Dが配置されることがある。
 図7Bは、前後方向から透過させてマルチコアファイバ1と第1端光学ユニット45との位置関係を示した図である。図7Cは、マルチコアファイバ1と第1端光学ユニット45を左右方向から見た説明図である。第2実施形態においても、第1端光学ユニット45(7分岐プリズム)を構成する7個の第1端光学エレメント451(プリズム面)の法線は、いずれも前後方向(マルチコアファイバ1の中心軸に平行な方向)に対して傾斜している。
 ところで、仮に7分岐プリズムで構成される第1端光学ユニット45を対称的に構成した場合には、中央に位置する第1端光学エレメント451Dの法線が前後方向になり、この結果、第1端光学エレメント451Dで反射した光信号がマルチコアファイバ1のコア3Dに戻るため、反射戻り光の影響を受けるおそれがある。これに対し、第2実施形態では、第1端光学ユニット45の中央に位置する第1端光学エレメント451Dについても、第1端光学エレメント451D(プリズム面)の法線は前後方向に対して傾斜している。このように、マルチコアファイバ1の中心軸にコア3が配置されている状況下においても、第1端光学ユニットを構成する複数(N個)の第1端光学エレメント451(プリズム面)の法線がいずれも前後方向に対して傾斜していることが望ましい。これにより、第1端光学エレメント451での光信号の反射による影響を抑制できる。
 上記の通り、1本のマルチコアファイバ1に含まれるコア3の数をNとしたとき、Nは4に限られるものではなく、他の数でも良い。同様に、第1フェルール10に保持されているマルチコアファイバ1の本数をM本としたとき、Mは12に限られるものではなく、他の数でも良い。
 ===第3実施形態===
 図8は、第3実施形態のコネクタシステム100の分解説明図である。
 第3実施形態では、第1フェルール10に第1レンズプレート40が予め接着固定されることによって、第1レンズフェルールが構成されている。また、第2フェルール20に第2レンズプレート60が予め接着固定されることによって、第2レンズフェルールが構成されている。そして、第1レンズフェルールと第2レンズフェルールとの間に中継プレート50が配置されている。なお、第3実施形態の第1フェルール10、第2フェルール20及び接続ユニット30(第1レンズプレート40、中継プレート50及び第2レンズプレート60)のそれぞれの構成は、第1実施形態(又は第2実施形態)と同様である。第3実施形態においても、第1フェルール10、接続ユニット30(特に中継プレート50)及び第2フェルール20の三者を簡易な構成でパッシブに位置決めすることができる。また、第3実施形態においても、マルチコアファイバ1と、単心ファイバ7と、マルチコアファイバ1及び単心ファイバ7を光接続する光学系の三者を簡易な構成でパッシブに位置決めすることができる。
 ===その他===
 上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。
1 マルチコアファイバ、3 コア、7 単心ファイバ、
10 第1フェルール、11 ガイド穴、
12 ファイバ穴、13 接続端面、
20 第2フェルール、21 ガイド穴、22 ファイバ穴、
23 接続端面、25 ガイドピン、
30 接続ユニット、31 貫通穴、
40 第1レンズプレート、41 貫通穴、
42 第1端面、421 第1凹部、
43 第2端面、431 第2凹部、
44 第1光学系、45 第1端光学ユニット、451 第1端光学エレメント、
46 第1レンズユニット、461 第1レンズ、
50 中継プレート、51 貫通穴、
52 第1端面、521 第1凹部、
53 第2端面、531 第2凹部、
54 光路変換光学系、55 第1光学ユニット、551 第1光学エレメント、
56 第2光学ユニット、561 第2光学エレメント、
60 第2レンズプレート、61 貫通穴、
62 第1端面、621 第1凹部、63 第2端面、
64 第2光学系、65 第2レンズユニット、651 第2レンズ、
100 コネクタシステム

Claims (8)

  1.  複数のマルチコアファイバの端部を保持する第1フェルールと、
     複数の単心ファイバの端部を保持する第2フェルールと、
     前記第1フェルールと前記第2フェルールとの間に配置され、前記マルチコアファイバに含まれるそれぞれのコアと、前記単心ファイバとを光接続する光学系を有する光接続部材と
    を備え、
     前記第1フェルール及び前記第2フェルールの一方にガイドピンが設けられており、他方にガイド穴が設けられており、
     前記光接続部材に貫通穴が設けられており、
     前記ガイドピンを前記貫通穴越しに前記ガイド穴に嵌合させることによって、前記第1フェルール、前記光接続部材及び前記第2フェルールを位置決め可能であることを特徴とするコネクタシステム。
  2.  請求項1に記載のコネクタシステムであって、
     前記光接続部材は、
        前記第1フェルールの端面に配置される第1レンズプレートと、
        前記第2フェルールの端面に配置される第2レンズプレートと、
        前記第1レンズプレートと前記第2レンズプレートとの間に配置される中継プレートと
    を有し、
     前記第1レンズプレートは、前記マルチコアファイバに対応する複数の第1レンズを有し、
     前記第2レンズプレートは、複数の前記単心ファイバのそれぞれに対応する複数の第2レンズを有し、
     前記中継プレートは、前記複数の第1レンズのそれぞれに対応する複数の第1光学エレメントと、前記複数の第2レンズのそれぞれに対応する複数の第2光学エレメントとを有し、
     前記第1レンズと前記第1光学エレメントとの間で平行光が伝搬されるように、前記第1レンズが構成されており、
     前記第2レンズと前記第2光学エレメントとの間で平行光が伝搬されるように、前記第2レンズが構成されており、
     前記第1光学エレメントと前記第2光学エレメントとの間で光信号が伝搬されるように、前記第1光学エレメントと前記第2光学エレメントが構成されている
    ことを特徴とするコネクタシステム。
  3.  請求項2に記載のコネクタシステムであって、
     前記第1レンズプレートは、前記マルチコアファイバの複数の前記コアのそれぞれに対応する複数の第1端光学エレメントを有し、
     前記複数の第1端光学エレメントと前記複数の第1レンズとの間に形成されるそれぞれの光路の間隔が前記中継プレートの側ほど広がるように、前記複数の第1端光学エレメントが構成されている
    ことを特徴とするコネクタシステム。
  4.  請求項3に記載のコネクタシステムであって、
     前記マルチコアファイバの中心軸に平行な方向を前後方向としたとき、前記複数の第1端光学エレメントを構成する複数の平面の法線は、いずれも前記前後方向に対して傾斜していることを特徴とするコネクタシステム。
  5.  請求項2~4のいずれかに記載のコネクタシステムであって、
     前記第1フェルールに保持された前記複数のマルチコアファイバの並ぶ方向を幅方向としたとき、前記マルチコアファイバに対応する前記複数の第2光学エレメントは、前記幅方向に垂直な方向に沿って配置されていることを特徴とするコネクタシステム。
  6.  請求項2~5のいずれかに記載のコネクタシステムであって、
     前記第2レンズと前記第2光学エレメントとの間で伝搬する前記平行光は、前記ガイドピンの軸方向に平行な方向であることを特徴とするコネクタシステム。
  7.  複数のマルチコアファイバの端部を保持する第1フェルールと、複数の単心ファイバの端部を保持する第2フェルールと、貫通穴の設けられた光接続部材とを準備すること、
     前記第1フェルールと前記第2フェルールとの間に前記光接続部材を配置すること、
     前記第1フェルール及び前記第2フェルールの一方にガイドピンが設けられており、他方にガイド穴が設けられており、前記ガイドピンを前記貫通穴越しに前記ガイド穴に嵌合させることによって、前記第1フェルール、前記光接続部材及び前記第2フェルールを位置決めすること、及び
     前記光接続部材の光学系を介して、前記マルチコアファイバに含まれるそれぞれのコアと、前記単心ファイバとを光接続すること
    を行うことを特徴とする光接続方法。
  8.  複数のマルチコアファイバの端部を保持する第1フェルールの端面に配置され、前記マルチコアファイバに対応する複数の第1レンズを有する第1レンズプレートと、
     複数の単心ファイバの端部を保持する第2フェルールの端面に配置され、複数の前記単心ファイバのそれぞれに対応する複数の第2レンズを有する第2レンズプレートと、
     前記第1レンズプレートと前記第2レンズプレートとの間に配置され、前記第1レンズと前記第2レンズとの間で光信号を伝搬させる中継プレートと
    を備え、
     前記第1レンズプレート、前記第2レンズプレート及び前記中継プレートには、それぞれ一対の貫通穴が設けられており、
     前記第1フェルールと前記第2フェルールとを位置決めするガイドピンを前記貫通穴に嵌合させることによって、前記第1レンズプレート、前記第2レンズプレート及び前記中継プレートを前記第1フェルール及び前記第2フェルールに対して位置決め可能であることを特徴とする光接続部材。
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