低損失光ファイバ、光ファイバアレイ、コネクタ構造および低損失光ファイバの作製方法
【課題】一般のシングルモードファイバと接続が可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能にした低損失光ファイバ、光ファイバアレイ、コネクタ構造および低損失光ファイバの作製方法を提供する。
【解決手段】低損失光ファイバ１０では、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）１３の一部が、コア１１の周囲のクラッド１２に複数の管状の空隙１４が形成されたホールアシストファイバとなっている。ＳＭＦ１３の一部は９０度曲げ部１３ａになっており、９０度曲げ部のみがホールアシストファイバとなっている。管状の空隙１４が、ＳＭＦ１３に曲げ加工を施す前或いはその加工後に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工により形成されている。９０度曲げ部のみがホールアシストファイバとなっているので、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のＳＭＦと接続可能で、今までと同等の精度で接続可能になる。
【解決手段】低損失光ファイバ１０では、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）１３の一部が、コア１１の周囲のクラッド１２に複数の管状の空隙１４が形成されたホールアシストファイバとなっている。ＳＭＦ１３の一部は９０度曲げ部１３ａになっており、９０度曲げ部のみがホールアシストファイバとなっている。管状の空隙１４が、ＳＭＦ１３に曲げ加工を施す前或いはその加工後に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工により形成されている。９０度曲げ部のみがホールアシストファイバとなっているので、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のＳＭＦと接続可能で、今までと同等の精度で接続可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲げ損失の小さい低損失光ファイバ、光ファイバアレイ、コネクタ構造および低損失光ファイバの作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを用いた光伝送システムにおいて、例えば、光ファイバによる家庭向けのデータ通信サービス（ＦＴＴＨ：Fiber To The Home）等では、ユーザー宅の建物内に光ファイバを配線する際に、光の伝播方向を例えば９０度に曲げるためのファイバ曲げ構造や曲げコネクタ構造が必要になる。
【０００３】
このような曲げコネクタ構造には、曲げ損失を小さく抑えるために、例えば、コアの周囲のクラッドに複数の空孔を形成することにより、等価的に比屈折率差（Δ）を大きくしたホールアシスト型ホーリーファイバ（いわゆるホールアシストファイバ）を用いるのが望ましい。このようなホールアシストファイバとして、クラッドに形成される空孔の位置を、コア中心から異なった位置に任意に配置させることが可能な光ファイバが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、１００フェムト秒程度のパルス幅を有するフェムト秒レーザを光源として用いてレーザ加工を行い、高精度な光デバイスなどを作製するレーザ加工装置が知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−６９８７１号公報
【特許文献２】特開２００６−１９８６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術のような高比屈折率差（Δ）構造の光ファイバでは、モードフィールド径が小さくなるため、接続部のコネクタに高精度が要求される。また、受発光素子との位置合わせにも高精度が要求される。さらに、現在ＦＴＴＨ等でも導入されている一般のシングルモードファイバ（ＳＭＦ）と接続することは、モードフィールド径が小さくなるために困難である。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたもので、その目的は一般のシングルモードファイバと接続が可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能にした低損失光ファイバ、光ファイバアレイ、コネクタ構造および低損失光ファイバの作製方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る低損失光ファイバは、コアとクラッドを有するシングルモードファイバの一部を、前記コア周囲の前記クラッドに前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバとしたことを特徴とする。この構成によれば、シングルモードファイバの一部をホールアシストファイバにすることで、そのホールアシストファイバの部分は等価的に比屈折率差（Δ）の大きい光ファイバになる。これにより、ホールアシストファイバとなったシングルモードファイバの一部を、曲げ加工により曲げ部、例えば９０度曲げ部にしても、その曲げ部の曲げ損失が低減される。また、ホールアシストファイバの両側は通常のシングルモードファイバであるので、ＦＴＴＨ等で使用される一般のシングルモードファイバと接続が可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能になる。従って、曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバを実現することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明に係る低損失光ファイバは、前記シングルモードファイバの一部は曲げ部であることを特徴とする。この構成によれば、曲げ部のみがホールアシストファイバとなっているので、曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバを実現することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明に係る低損失光ファイバは、前記曲げ部は９０度曲げ部であることを特徴とする。この構成によれば、９０度曲げ部のみがホールアシストファイバとなっているので、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバを実現することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明に係る低損失光ファイバは、前記複数の管状の空隙が、前記シングルモードファイバに曲げ加工を施す前或いはその加工後に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工により形成された空隙であることを特徴とする。この構成によれば、１００フェムト秒程度のパルス幅を有するフェムト秒レーザを光源としたレーザ加工技術により、ホールアシストファイバ部分の空隙を高い精度、例えば１μｍ以下の加工精度で作製することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明に係る光ファイバアレイは、請求項３に記載の低損失光ファイバが複数本配列されたことを特徴とする。この構成によれば、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な光ファイバアレイを実現することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明に係るコネクタ構造は、請求項５に記載の光ファイバアレイと、前記９０度曲げ部をそれぞれ有する複数本の前記低損失光ファイバをコネクタ状のフェルールに収容し、前記複数本の低損失光ファイバの、前記９０度曲げ部より端部側のファイバ端部を前記フェルールに形成された複数のファイバ保持孔にそれぞれ挿通させてコネクタ化したことを特徴とする。この構成によれば、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、今までと同等の精度で接続可能なコネクタ構造を実現することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明に係る低損失光ファイバの作製方法は、コアとクラッドを有するシングルモードファイバの一部に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工を施して、前記一部を、前記コア周囲の前記クラッドに前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバとすることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明に係る低損失光ファイバの作製方法は、前記レーザ加工を、前記シングルモードファイバの一部に曲げ加工を施す前或いは該曲げ加工後に行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明に係る低損失光ファイバは、コアとクラッドをそれぞれ有する第１および第２のシングルモードファイバと、コアとクラッドを有し、前記第１のシングルモードファイバと前記第２のシングルモードファイバとの間に融着された第３のシングルモードファイバと、を備え、前記第３のシングルモードファイバは、前記コア周囲の前記クラッドに、前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバであることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明に係る低損失光ファイバは、前記第３のシングルモードファイバは９０度曲げ部を有し、該９０度曲げ部がホールアシストファイバであることを特徴とする。この構成によれば、第３のシングルモードファイバの９０度曲げ部のみがホールアシストファイバとなっているので、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバを実現することができる。
【００１７】
請求項１１に記載の発明に係る光ファイバアレイは、請求項１０に記載の低損失光ファイバが複数本配列されたことを特徴とする。この構成によれば、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な光ファイバアレイを実現することができる。
【００１８】
請求項１２に記載の発明に係るコネクタ構造は、請求項１１に記載の光ファイバアレイと、前記９０度曲げ部をそれぞれ有する複数本の前記低損失光ファイバをコネクタ状のフェルールに収容し、前記複数本の低損失光ファイバの、前記９０度曲げ部より端部側のファイバ端部を前記フェルールに形成された複数のファイバ保持孔にそれぞれ挿通させてコネクタ化したことを特徴とする。この構成によれば、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、今までと同等の精度で接続可能なコネクタ構造を実現することができる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明に係る低損失光ファイバの作製方法は、請求項１０に記載の低損失光ファイバの作製方法であって、前記ホールアシストファイバである前記第３のシングルモードファイバを、前記コア周囲の前記クラッドに、前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成された光ファイバ母材を線引き加工して形成し、前記第３のシングルモードファイバを前記第１のシングルモードファイバと前記第２のシングルモードファイバとの間に融着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、シングルモードファイバの一部をホールアシストファイバにすることで、そのホールアシストファイバの部分は等価的に比屈折率差（Δ）の大きい光ファイバになる。ホールアシストファイバとなったシングルモードファイバの一部を、曲げ加工により曲げ部、例えば９０度曲げ部にしても、その曲げ部の曲げ損失が低減される。また、ホールアシストファイバの両側は通常のシングルモードファイバであるので、ＦＴＴＨ等で使用される一般のシングルモードファイバと接続が可能である。従って、曲げ損失を低減でき、かつ一般のシングルモードファイバと接続可能な低損失光ファイバを実現することができる。また、接続部のコネクタなどにも、今までと同等の精度で接続が出来るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明を具体化した低損失光ファイバ、光ファイバアレイ、コネクタ構造および低損失光ファイバの作製方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
（低損失光ファイバの第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る低損失光ファイバ１０の一部を示す拡大図である。図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２２】
低損失光ファイバ１０では、図１および図２に示すように、コア１１とクラッド１２を有するシングルモードファイバ（ＳＭＦ）１３の一部が、コア１１の周囲のクラッド１２に、コア１１の中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙１４が形成されたホールアシストファイバとなっている。本実施形態では、コア１１の周囲に、６つの管状の空隙１４が略等間隔に形成されている。
【００２３】
このように、低損失光ファイバ１０では、シングルモードファイバ１３の一部は９０度曲げ部１３ａになっており、この９０度曲げ部１３ａのみがホールアシストファイバとなっている。複数の管状の空隙１４が、シングルモードファイバ１３に曲げ加工を施す前或いはその加工後に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工により形成されている。
【００２４】
（低損失光ファイバ１０の作製方法）
まず、低損失光ファイバ１０の作製に用いるレーザ加工装置を、図３に基づいて説明する。図３に示すレーザ加工装置２０は、フェムト秒、例えば１００フェムト秒程度のパルス幅の超短パルス光２６を出射するレーザ発振器２１と、メモリ２２と、レーザ加工されるシングルモードファイバ１３が載置されるステージ２３と、光学系２４と、それらの情報や制御プログラムに従ってレーザ光源２１およびステージ２３を制御するコントローラ２５と、を備えている。
【００２５】
メモリ２２には、加工位置（形成する空隙１４の位置）の情報、各加工位置での空隙１４の大きさ、つまり、光学系２４により集光される超短パルス光２６のビーム径などの情報、および制御プログラムなどが格納されている。コントローラ２５は、メモリ２２に格納された加工位置の情報、各加工位置での空隙１４の大きさ（ビーム径）などの情報および制御プログラムに従って、レーザ発振器２１、ステージ２３および光学系２４を駆動制御して、フェムト秒程度のパルス幅の超短パルス光（レーザ光）２６の焦点位置、その焦点位置でのスポットサイズ（ビーム径）を制御する。
【００２６】
このようなレーザ加工装置２０を用いて、コア１１とクラッド１２を有するシングルモードファイバ１３の一部にレーザ加工を施して、コア１１の周囲のクラッド１２に、コア１１の中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙１４を形成する。これにより、シングルモードファイバ１３の一部を、コア１１の周囲のクラッド１２にコア１１の中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙１４が形成されたホールアシストファイバとした低損失光ファイバ１０が作製される。なお、レーザ加工装置２０を用いたレーザ加工は、シングルモードファイバ１３の一部に曲げ加工を施す前に行ってもよいし、或いはその曲げ加工後に行ってもよい。
以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００２７】
（１）シングルモードファイバ１３の一部である９０度曲げ部１３ａをホールアシストファイバにすることで、そのホールアシストファイバの部分（９０度曲げ部１３ａ）は等価的に比屈折率差（Δ）の大きい光ファイバになる。これにより、ホールアシストファイバとなったシングルモードファイバの一部を、曲げ加工により曲げ部、例えば９０度曲げ部１３ａにしても、その９０度曲げ部１３ａの曲げ損失が低減される。
【００２８】
（２）ホールアシストファイバの両側は通常のシングルモードファイバ１３であるので、ＦＴＴＨ等で使用される一般のシングルモードファイバと接続が可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能である。
【００２９】
（３）従って、曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバ１０を実現することができる。
【００３０】
（４）シングルモードファイバ１３の一部である９０度曲げ部１３ａのみがホールアシストファイバとなっているので、９０度曲げ部１３ａでの曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバ１０を実現することができる。
【００３１】
（５）１００フェムト秒程度のパルス幅を有するフェムト秒レーザを光源としたレーザ加工技術（レーザ加工装置２０）により、ホールアシストファイバ部分（９０度曲げ部１３ａ）の空隙１４を高い精度、例えば１μｍ以下の加工精度で作製することができる。
【００３２】
（低損失光ファイバの第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態に係る低損失光ファイバ１０Ａの一部を示す拡大図である。図５は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００３３】
低損失光ファイバ１０Ａは、図４および図５に示すように、コア１１とクラッド１２をそれぞれ有する第１および第２のシングルモードファイバ１３１および１３２と、コア１１とクラッド１２を有し、第１のシングルモードファイバ１３１と第２のシングルモードファイバ１３２との間に融着された第３のシングルモードファイバ１３３と、を備えている。図４において、符号「３１」は第１のシングルモードファイバ１３１と第３のシングルモードファイバ１３３との融着部を、符号「３２」は第２のシングルモードファイバ１３２と第３のシングルモードファイバ１３３との融着部をそれぞれ示している。
【００３４】
この低損失光ファイバ１０Ａでは、第３のシングルモードファイバ１３３が、コア１１の周囲のクラッド１２に、コア１１の中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙１４が形成されたホールアシストファイバである。また、第３のシングルモードファイバ１３３は９０度曲げ部１３ｂを有し、この９０度曲げ部１３ｂがホールアシストファイバである。
【００３５】
（低損失光ファイバ１０Ａの作製方法）
この低損失光ファイバ１０Ａは、次のようにして作製される。
まず、コア１１の周囲のクラッド１２に、コア１１の中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙１４が形成された石英系の光ファイバ母材（図示省略）を線引き加工して、ホールアシストファイバである第３のシングルモードファイバ１３３を形成する。
【００３６】
次に、第３のシングルモードファイバ１３３を、第１のシングルモードファイバ１３１と第２のシングルモードファイバ１３２との間に融着する。これにより、低損失光ファイバ１０Ａが作製される。なお、複数の管状の空隙１４が形成された光ファイバ母材は、石英系の光ファイバ母材に限らず、プラスチック製の光ファイバ母材であっても良い。ここで用いる光ファイバ母材は、中心部にある屈折率の高いコアと、その周囲にあるコアより屈折率の低いクラッドと、このクラッド内に複数の管状の空隙があるものであれば、その材料は石英系の材料に限らない。
以上のように構成された第２実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００３７】
（１）第３のシングルモードファイバ１３３の９０度曲げ部１３ｂのみがホールアシストファイバとなっており、かつ、第３のシングルモードファイバ１３３の一端側は第１のシングルモードファイバ１３１に、その他端側は第２のシングルモードファイバ１３２にそれぞれ融着されている。このため、９０度曲げ部１３ｂでの曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバ１０Ａを実現することができる。
【００３８】
（２）低損失光ファイバ１０Ａを、線引き加工と融着という一般的な技術を用いて作製することができる。このため、低損失光ファイバ１０Ａを低コストで作製することができる。
【００３９】
（光ファイバアレイの一実施形態）
図６は本発明の一実施形態に係る光ファイバアレイ１００を示す斜視図である。
この光ファイバアレイ１００は、図１および図２に示す低損失光ファイバ１０が複数本配列されたものである。この光ファイバアレイ１００は、１２本の低損失光ファイバ１０が一列に配列された多心テープ光ファイバである。なお、図６に示す符号「１２０」は光ファイバアレイ１００の被覆部である。
【００４０】
この一実施形態によれば、９０度曲げ部１３ａでの曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な光ファイバアレイ１００を実現することができる。
なお、光ファイバアレイ１００は、図４および図５に示す低損失光ファイバ１０Ａを複数本配列したものであってもよい。
【００４１】
（９０度曲げコネクタ構造の一実施形態）
本発明の一実施形態に係る９０度曲げコネクタ構造（コネクタ構造）２００を図７乃至図１４に基づいて説明する。
９０度曲げコネクタ構造２００は、図６に示す光ファイバアレイ１００と、９０度曲げ部１３ａをそれぞれ有する複数本の低損失光ファイバ１０をコネクタ状のフェルールに収容し、複数本の低損失光ファイバ１０の、９０度曲げ部１３ａより端部側のファイバ端部１３ｃをコネクタ状のフェルールに形成された複数のファイバ保持孔にそれぞれ挿通させてコネクタ化したものである。
【００４２】
９０度曲げコネクタ構造２００の具体的構成を以下に説明する。
９０度曲げコネクタ構造２００は、図７および図８に示すように、９０度曲げ部１３ａをそれぞれ有する複数の低損失光ファイバ１０を含む光ファイバアレイ１００と、Ｖ溝付きフェルール２２０と、蓋体２３０と、複数のファイバ保持孔２５１（図８参照）を有する第２のフェルール（コネクタ端面を有するフェルール）２５０と、を備えている。
【００４３】
Ｖ溝付きフェルール２２０は、図９に示すように、複数の低損失光ファイバ１０の９０度曲げ部１３ａより端部側のファイバ端部１３ｃを一列に配列させる位置決め溝である複数のＶ溝２２１と、開口部２２２と、を有する。このＶ溝付きフェルール２２０は、底壁部２２４と、奥側の垂直壁部２２５と、左右の側壁部２２６，２２７とを有し、上部および周壁部の一部が開口した箱型容器である。垂直壁部２２５の内壁面には、複数のＶ溝、本例では１２個のＶ溝２２１が形成されている。底壁部２２４には、樹脂を充填するための注入口２２３が形成されている。複数のＶ溝２２１は、底壁部２２４に対して垂直方向にそれぞれ延びている。
【００４４】
また、このＶ溝付きフェルール２２０にあっては、左右の側壁部２２６，２２７は、奥側にある横幅の狭い側壁部２２６ａ，２２７ａと、手前側にある横幅の広い側壁部２２６ｂ、２２７ｂと、を有している。横幅の狭い左右の側壁部２２６ａ，２２７ａの外面に、図１０に示す第２のフェルール２５０の左右の側壁部２５４，２５５の内面がそれぞれ嵌合可能になっている。このような構成を有するＶ溝付きフェルール２２０は、樹脂等の材料からなる成形体である。
【００４５】
蓋体２３０は、図７および図１２に示すように、Ｖ溝付きフェルール２２０の横幅の狭い側壁部２２６ａ，２２７ａの内面にそれぞれ嵌合する横幅の狭い第１係合部２３１と、その横幅の広い側壁部２２６ｂ、２２７ｂの内面にそれぞれ嵌合する横幅の広い第２係合部２３２とを有している。この蓋体２３０は、図７および図８に示すようにＶ溝付きフェルール２２０の開口部２２２に装着された状態で、Ｖ溝付きフェルール２２０内に９０度曲げ部１３ａおよびその前後の部分が収容された複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃを複数のＶ溝２２１に端面２３０ａで押し付けるようになっている。蓋体２３０の第１係合部２３１は、その端面２３０ａで複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃを複数のＶ溝２２１に押し付ける際に、第１係合部２３１の一部が各低損失光ファイバ１０の９０度曲げ部１３ａの部分に当たって９０度曲げ部１３ａを破断させないように、第２係合部２３２よりも厚さが薄くなっている（図８参照）。このような構成を有する蓋体２３０は、樹脂等の材料からなる成形体である。
【００４６】
第２のフェルール２５０は、図１０、図１１および図１３に示すように、複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃをそれぞれ保持する複数の（本例では１２個の）ファイバ保持孔２５１と、これらのファイバ保持孔２５１の左右に形成された２つのガイドピン孔２５２とを有している。また、第２のフェルール２５０の複数のファイバ保持孔２５１のファイバ挿入側端部には、各ファイバ保持孔２５１へ複数の低損失光ファイバ１０の各ファイバ端部１３ｃを挿入するのを容易にするために、テーパ穴２５３（図１０、図１１参照）がそれぞれ形成されている。これら複数のテーパ穴２５３には、複数のテーパ穴２５３へ複数の低損失光ファイバ１０の各ファイバ端部１３ｃを挿入するのを容易にするために、複数のファイバガイド溝２５６がそれぞれ形成されている。このような構成を有する第２のフェルール２５０は、樹脂等の材料からなる成形体である。また、９０度曲げコネクタ構造２００にあっては、図８に示すように、蓋体２３０とＶ溝付きフェルール２２０との間の空間２４０に樹脂２４１が充填されている。
【００４７】
次に、図７に示す９０度曲げコネクタ構造２００の作製方法を説明する。
（１）まず、図６に示す複数の低損失光ファイバ１０の、９０度曲げ部１３ａおよびその前後の部分を、図９に示すＶ溝付きフェルール２２０に収容させる（図１２参照）。
【００４８】
（２）次に、図１２に示す状態で、Ｖ溝付きフェルール２２０内に収容された複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃを複数のＶ溝２２１に端面２３０ａで押し付けるように、蓋体２３０をＶ溝付きフェルール２２０の開口部２２２に装着する（図８，図１３参照）。
【００４９】
（３）次に、Ｖ溝付きフェルール２２０に形成された注入口２２３（図９参照）から、蓋体２３０とＶ溝付きフェルール２２０との間の空間２４０に樹脂２４１を注入し、樹脂２４１を硬化させる（図８参照）。これにより、複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃが、複数のＶ溝２２１の精度で高精度に配列されて、Ｖ溝付きフェルール２２０から垂直に突き出た形になる（図８参照）。なお、樹脂２４１は、例えば紫外線硬化型樹脂である。
【００５０】
（４）次に、複数の低損失光ファイバ１０の、Ｖ溝付きフェルール２２０から突き出たファイバ端部１３ｃを第２のフェルール２５０の複数のファイバ保持孔２５１にそれぞれ挿通させ、第２のフェルール２５０をＶ溝付きフェルール２２０にエポキシ系接着剤で固定する。これにより、図７および図８に示す９０度曲げコネクタ構造２００が出来る。
【００５１】
（５）次に、９０度曲げコネクタ構造２００の第２のフェルール２５０の端面と、複数の低損失光ファイバ１０のＶ溝付きフェルール２２０から突き出たファイバ端部１３ｃとを、図８のＣ―Ｃ線に沿って研磨する。これにより、９０度曲げコネクタ構造２００が完成する。この９０度曲げコネクタ構造２００は、その２つのガイドピン孔２５２にガイドピン（図示省略）をそれぞれ嵌合させると共に、これら２つのガイドピンを、図示を省略した別の多心用フェルール型コネクタ（ＭＴコネクタ）のガイドピン孔に嵌合させることにより、ＭＴコネクタ等の別のコネクタと接続させることができる。
【００５２】
以上のように構成された一実施形態に係る９０度曲げコネクタ構造２００によれば、９０度曲げ部１３ａでの曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、今までと同等の精度で接続可能なコネクタ構造を実現することができる。
【００５３】
また、９０度曲げコネクタ構造２００によれば、複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃは、図１４に示すように、蓋体２３０の端面２３０ａとの一つの接触点と、Ｖ溝付きフェルール２２０の各Ｖ溝２２１との２つの接触点との３点で接触して位置決めされる。これにより、複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃがＶ溝２２１の精度で高精度に配列されるという利点が得られる。
【００５４】
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
図１に示す上記第１実施形態に係る低損失光ファイバ１０では、シングルモードファイバ１３の一部は９０度曲げ部１３ａになっており、この９０度曲げ部１３ａのみがホールアシストファイバとなっている。本発明は、このような９０度曲げ部１３ａを有する低損失光ファイバ１０に限らず、図１５に示すように曲げ部が無く、シングルモードファイバ１３の一部がホールアシストファイバになっている低損失光ファイバ１０Ｂにも適用可能である。この低損失光ファイバ１０Ｂにおけるホールアシストファイバの複数の空隙１４は、図３に示すレーザ加工装置２０を用いたレーザ加工により形成される。
【００５５】
また、本発明は、図１６に示すように曲げ部が無く、シングルモードファイバ１３の一部がホールアシストファイバになっている低損失光ファイバ１０Ｃにも適用可能である。この低損失光ファイバ１０Ｃは、コア１１とクラッド１２をそれぞれ有する第１および第２のシングルモードファイバ１３０１および１３０２と、コア１１とクラッド１２を有し、第１のシングルモードファイバ１３０１と第２のシングルモードファイバ１３０２との間に融着された第３のシングルモードファイバ１３０３と、を備えている。図１６において、符号「１３１」は第１のシングルモードファイバ１３０１と第３のシングルモードファイバ１３０３との融着部を、符号「１３２」は第２のシングルモードファイバ１３０２と第３のシングルモードファイバ１３０３との融着部をそれぞれ示している。
【００５６】
また、上記第１および第２実施形態に係る低損失光ファイバは、９０度曲げ部１３ａおよび１３ｂをそれぞれ有しているが、９０度以外の角度に曲げられた曲げ部をそれぞれ有する複数の低損失光ファイバにも本発明は適用可能である。
【００５７】
上記各実施形態に係る低損失光ファイバにおいて、ホールアシストファイバ部分に形成される複数の管状の空隙１４の数、配置および大きさを適宜変更した低損失光ファイバにも本発明は適用可能である。具体的には、複数の管状の空隙１４を「６」以外の複数個形成したもの、或いは、複数の管状の空隙１４を周方向に複数列に配置したもの、或いは、複数の管状の空隙１４の大きさが異なるもの、等にも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る低損失光ファイバの一部を示す拡大図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】低損失光ファイバの作製に用いるレーザ加工装置を示す概略構成図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る低損失光ファイバの一部を示す拡大図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図６】本発明の一実施形態に係る低損失光ファイバアレイを示す斜視図。
【図７】本発明の一実施形態に係る９０度曲げコネクタ構造を示す斜視図。
【図８】図７に示す９０度曲げコネクタ構造の縦断面図。
【図９】Ｖ溝付きフェルールを示す斜視図。
【図１０】複数のファイバ保持穴を有する第２のフェルールを示す斜視図。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図１２】９０度曲げコネクタ構造の組み立て作業の説明に用いる説明図。
【図１３】図１２に示す組み立て作業の後に行う組み立て作業の説明に用いる説明図。
【図１４】複数の低損失光ファイバのファイバ端部が位置決めされて保持されている様子を示す断面図。
【図１５】図１に示す第１実施形態に係る低損失光ファイバの別例を示す拡大図。
【図１６】図４に示す第２実施形態に係る低損失光ファイバの別例を示す拡大図。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：低損失光ファイバ
１１：コア
１２：クラッド
１３：シングルモードファイバ
１３ａ，１３ｂ：９０度曲げ部
１３１：第１のシングルモードファイバ
１３２：第２のシングルモードファイバ
１３３：第３のシングルモードファイバ
１４：空隙
２０：レーザ加工装置
２００：９０度曲げコネクタ構造（コネクタ構造）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲げ損失の小さい低損失光ファイバ、光ファイバアレイ、コネクタ構造および低損失光ファイバの作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを用いた光伝送システムにおいて、例えば、光ファイバによる家庭向けのデータ通信サービス（ＦＴＴＨ：Fiber To The Home）等では、ユーザー宅の建物内に光ファイバを配線する際に、光の伝播方向を例えば９０度に曲げるためのファイバ曲げ構造や曲げコネクタ構造が必要になる。
【０００３】
このような曲げコネクタ構造には、曲げ損失を小さく抑えるために、例えば、コアの周囲のクラッドに複数の空孔を形成することにより、等価的に比屈折率差（Δ）を大きくしたホールアシスト型ホーリーファイバ（いわゆるホールアシストファイバ）を用いるのが望ましい。このようなホールアシストファイバとして、クラッドに形成される空孔の位置を、コア中心から異なった位置に任意に配置させることが可能な光ファイバが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、１００フェムト秒程度のパルス幅を有するフェムト秒レーザを光源として用いてレーザ加工を行い、高精度な光デバイスなどを作製するレーザ加工装置が知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−６９８７１号公報
【特許文献２】特開２００６−１９８６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術のような高比屈折率差（Δ）構造の光ファイバでは、モードフィールド径が小さくなるため、接続部のコネクタに高精度が要求される。また、受発光素子との位置合わせにも高精度が要求される。さらに、現在ＦＴＴＨ等でも導入されている一般のシングルモードファイバ（ＳＭＦ）と接続することは、モードフィールド径が小さくなるために困難である。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたもので、その目的は一般のシングルモードファイバと接続が可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能にした低損失光ファイバ、光ファイバアレイ、コネクタ構造および低損失光ファイバの作製方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る低損失光ファイバは、コアとクラッドを有するシングルモードファイバの一部を、前記コア周囲の前記クラッドに前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバとしたことを特徴とする。この構成によれば、シングルモードファイバの一部をホールアシストファイバにすることで、そのホールアシストファイバの部分は等価的に比屈折率差（Δ）の大きい光ファイバになる。これにより、ホールアシストファイバとなったシングルモードファイバの一部を、曲げ加工により曲げ部、例えば９０度曲げ部にしても、その曲げ部の曲げ損失が低減される。また、ホールアシストファイバの両側は通常のシングルモードファイバであるので、ＦＴＴＨ等で使用される一般のシングルモードファイバと接続が可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能になる。従って、曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバを実現することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明に係る低損失光ファイバは、前記シングルモードファイバの一部は曲げ部であることを特徴とする。この構成によれば、曲げ部のみがホールアシストファイバとなっているので、曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバを実現することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明に係る低損失光ファイバは、前記曲げ部は９０度曲げ部であることを特徴とする。この構成によれば、９０度曲げ部のみがホールアシストファイバとなっているので、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバを実現することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明に係る低損失光ファイバは、前記複数の管状の空隙が、前記シングルモードファイバに曲げ加工を施す前或いはその加工後に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工により形成された空隙であることを特徴とする。この構成によれば、１００フェムト秒程度のパルス幅を有するフェムト秒レーザを光源としたレーザ加工技術により、ホールアシストファイバ部分の空隙を高い精度、例えば１μｍ以下の加工精度で作製することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明に係る光ファイバアレイは、請求項３に記載の低損失光ファイバが複数本配列されたことを特徴とする。この構成によれば、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な光ファイバアレイを実現することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明に係るコネクタ構造は、請求項５に記載の光ファイバアレイと、前記９０度曲げ部をそれぞれ有する複数本の前記低損失光ファイバをコネクタ状のフェルールに収容し、前記複数本の低損失光ファイバの、前記９０度曲げ部より端部側のファイバ端部を前記フェルールに形成された複数のファイバ保持孔にそれぞれ挿通させてコネクタ化したことを特徴とする。この構成によれば、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、今までと同等の精度で接続可能なコネクタ構造を実現することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明に係る低損失光ファイバの作製方法は、コアとクラッドを有するシングルモードファイバの一部に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工を施して、前記一部を、前記コア周囲の前記クラッドに前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバとすることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明に係る低損失光ファイバの作製方法は、前記レーザ加工を、前記シングルモードファイバの一部に曲げ加工を施す前或いは該曲げ加工後に行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明に係る低損失光ファイバは、コアとクラッドをそれぞれ有する第１および第２のシングルモードファイバと、コアとクラッドを有し、前記第１のシングルモードファイバと前記第２のシングルモードファイバとの間に融着された第３のシングルモードファイバと、を備え、前記第３のシングルモードファイバは、前記コア周囲の前記クラッドに、前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバであることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明に係る低損失光ファイバは、前記第３のシングルモードファイバは９０度曲げ部を有し、該９０度曲げ部がホールアシストファイバであることを特徴とする。この構成によれば、第３のシングルモードファイバの９０度曲げ部のみがホールアシストファイバとなっているので、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバを実現することができる。
【００１７】
請求項１１に記載の発明に係る光ファイバアレイは、請求項１０に記載の低損失光ファイバが複数本配列されたことを特徴とする。この構成によれば、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な光ファイバアレイを実現することができる。
【００１８】
請求項１２に記載の発明に係るコネクタ構造は、請求項１１に記載の光ファイバアレイと、前記９０度曲げ部をそれぞれ有する複数本の前記低損失光ファイバをコネクタ状のフェルールに収容し、前記複数本の低損失光ファイバの、前記９０度曲げ部より端部側のファイバ端部を前記フェルールに形成された複数のファイバ保持孔にそれぞれ挿通させてコネクタ化したことを特徴とする。この構成によれば、９０度曲げ部での曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、今までと同等の精度で接続可能なコネクタ構造を実現することができる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明に係る低損失光ファイバの作製方法は、請求項１０に記載の低損失光ファイバの作製方法であって、前記ホールアシストファイバである前記第３のシングルモードファイバを、前記コア周囲の前記クラッドに、前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成された光ファイバ母材を線引き加工して形成し、前記第３のシングルモードファイバを前記第１のシングルモードファイバと前記第２のシングルモードファイバとの間に融着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、シングルモードファイバの一部をホールアシストファイバにすることで、そのホールアシストファイバの部分は等価的に比屈折率差（Δ）の大きい光ファイバになる。ホールアシストファイバとなったシングルモードファイバの一部を、曲げ加工により曲げ部、例えば９０度曲げ部にしても、その曲げ部の曲げ損失が低減される。また、ホールアシストファイバの両側は通常のシングルモードファイバであるので、ＦＴＴＨ等で使用される一般のシングルモードファイバと接続が可能である。従って、曲げ損失を低減でき、かつ一般のシングルモードファイバと接続可能な低損失光ファイバを実現することができる。また、接続部のコネクタなどにも、今までと同等の精度で接続が出来るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明を具体化した低損失光ファイバ、光ファイバアレイ、コネクタ構造および低損失光ファイバの作製方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
（低損失光ファイバの第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る低損失光ファイバ１０の一部を示す拡大図である。図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２２】
低損失光ファイバ１０では、図１および図２に示すように、コア１１とクラッド１２を有するシングルモードファイバ（ＳＭＦ）１３の一部が、コア１１の周囲のクラッド１２に、コア１１の中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙１４が形成されたホールアシストファイバとなっている。本実施形態では、コア１１の周囲に、６つの管状の空隙１４が略等間隔に形成されている。
【００２３】
このように、低損失光ファイバ１０では、シングルモードファイバ１３の一部は９０度曲げ部１３ａになっており、この９０度曲げ部１３ａのみがホールアシストファイバとなっている。複数の管状の空隙１４が、シングルモードファイバ１３に曲げ加工を施す前或いはその加工後に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工により形成されている。
【００２４】
（低損失光ファイバ１０の作製方法）
まず、低損失光ファイバ１０の作製に用いるレーザ加工装置を、図３に基づいて説明する。図３に示すレーザ加工装置２０は、フェムト秒、例えば１００フェムト秒程度のパルス幅の超短パルス光２６を出射するレーザ発振器２１と、メモリ２２と、レーザ加工されるシングルモードファイバ１３が載置されるステージ２３と、光学系２４と、それらの情報や制御プログラムに従ってレーザ光源２１およびステージ２３を制御するコントローラ２５と、を備えている。
【００２５】
メモリ２２には、加工位置（形成する空隙１４の位置）の情報、各加工位置での空隙１４の大きさ、つまり、光学系２４により集光される超短パルス光２６のビーム径などの情報、および制御プログラムなどが格納されている。コントローラ２５は、メモリ２２に格納された加工位置の情報、各加工位置での空隙１４の大きさ（ビーム径）などの情報および制御プログラムに従って、レーザ発振器２１、ステージ２３および光学系２４を駆動制御して、フェムト秒程度のパルス幅の超短パルス光（レーザ光）２６の焦点位置、その焦点位置でのスポットサイズ（ビーム径）を制御する。
【００２６】
このようなレーザ加工装置２０を用いて、コア１１とクラッド１２を有するシングルモードファイバ１３の一部にレーザ加工を施して、コア１１の周囲のクラッド１２に、コア１１の中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙１４を形成する。これにより、シングルモードファイバ１３の一部を、コア１１の周囲のクラッド１２にコア１１の中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙１４が形成されたホールアシストファイバとした低損失光ファイバ１０が作製される。なお、レーザ加工装置２０を用いたレーザ加工は、シングルモードファイバ１３の一部に曲げ加工を施す前に行ってもよいし、或いはその曲げ加工後に行ってもよい。
以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００２７】
（１）シングルモードファイバ１３の一部である９０度曲げ部１３ａをホールアシストファイバにすることで、そのホールアシストファイバの部分（９０度曲げ部１３ａ）は等価的に比屈折率差（Δ）の大きい光ファイバになる。これにより、ホールアシストファイバとなったシングルモードファイバの一部を、曲げ加工により曲げ部、例えば９０度曲げ部１３ａにしても、その９０度曲げ部１３ａの曲げ損失が低減される。
【００２８】
（２）ホールアシストファイバの両側は通常のシングルモードファイバ１３であるので、ＦＴＴＨ等で使用される一般のシングルモードファイバと接続が可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能である。
【００２９】
（３）従って、曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバ１０を実現することができる。
【００３０】
（４）シングルモードファイバ１３の一部である９０度曲げ部１３ａのみがホールアシストファイバとなっているので、９０度曲げ部１３ａでの曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバ１０を実現することができる。
【００３１】
（５）１００フェムト秒程度のパルス幅を有するフェムト秒レーザを光源としたレーザ加工技術（レーザ加工装置２０）により、ホールアシストファイバ部分（９０度曲げ部１３ａ）の空隙１４を高い精度、例えば１μｍ以下の加工精度で作製することができる。
【００３２】
（低損失光ファイバの第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態に係る低損失光ファイバ１０Ａの一部を示す拡大図である。図５は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００３３】
低損失光ファイバ１０Ａは、図４および図５に示すように、コア１１とクラッド１２をそれぞれ有する第１および第２のシングルモードファイバ１３１および１３２と、コア１１とクラッド１２を有し、第１のシングルモードファイバ１３１と第２のシングルモードファイバ１３２との間に融着された第３のシングルモードファイバ１３３と、を備えている。図４において、符号「３１」は第１のシングルモードファイバ１３１と第３のシングルモードファイバ１３３との融着部を、符号「３２」は第２のシングルモードファイバ１３２と第３のシングルモードファイバ１３３との融着部をそれぞれ示している。
【００３４】
この低損失光ファイバ１０Ａでは、第３のシングルモードファイバ１３３が、コア１１の周囲のクラッド１２に、コア１１の中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙１４が形成されたホールアシストファイバである。また、第３のシングルモードファイバ１３３は９０度曲げ部１３ｂを有し、この９０度曲げ部１３ｂがホールアシストファイバである。
【００３５】
（低損失光ファイバ１０Ａの作製方法）
この低損失光ファイバ１０Ａは、次のようにして作製される。
まず、コア１１の周囲のクラッド１２に、コア１１の中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙１４が形成された石英系の光ファイバ母材（図示省略）を線引き加工して、ホールアシストファイバである第３のシングルモードファイバ１３３を形成する。
【００３６】
次に、第３のシングルモードファイバ１３３を、第１のシングルモードファイバ１３１と第２のシングルモードファイバ１３２との間に融着する。これにより、低損失光ファイバ１０Ａが作製される。なお、複数の管状の空隙１４が形成された光ファイバ母材は、石英系の光ファイバ母材に限らず、プラスチック製の光ファイバ母材であっても良い。ここで用いる光ファイバ母材は、中心部にある屈折率の高いコアと、その周囲にあるコアより屈折率の低いクラッドと、このクラッド内に複数の管状の空隙があるものであれば、その材料は石英系の材料に限らない。
以上のように構成された第２実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００３７】
（１）第３のシングルモードファイバ１３３の９０度曲げ部１３ｂのみがホールアシストファイバとなっており、かつ、第３のシングルモードファイバ１３３の一端側は第１のシングルモードファイバ１３１に、その他端側は第２のシングルモードファイバ１３２にそれぞれ融着されている。このため、９０度曲げ部１３ｂでの曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な低損失光ファイバ１０Ａを実現することができる。
【００３８】
（２）低損失光ファイバ１０Ａを、線引き加工と融着という一般的な技術を用いて作製することができる。このため、低損失光ファイバ１０Ａを低コストで作製することができる。
【００３９】
（光ファイバアレイの一実施形態）
図６は本発明の一実施形態に係る光ファイバアレイ１００を示す斜視図である。
この光ファイバアレイ１００は、図１および図２に示す低損失光ファイバ１０が複数本配列されたものである。この光ファイバアレイ１００は、１２本の低損失光ファイバ１０が一列に配列された多心テープ光ファイバである。なお、図６に示す符号「１２０」は光ファイバアレイ１００の被覆部である。
【００４０】
この一実施形態によれば、９０度曲げ部１３ａでの曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、接続部のコネクタなどにも今までと同等の精度で接続可能な光ファイバアレイ１００を実現することができる。
なお、光ファイバアレイ１００は、図４および図５に示す低損失光ファイバ１０Ａを複数本配列したものであってもよい。
【００４１】
（９０度曲げコネクタ構造の一実施形態）
本発明の一実施形態に係る９０度曲げコネクタ構造（コネクタ構造）２００を図７乃至図１４に基づいて説明する。
９０度曲げコネクタ構造２００は、図６に示す光ファイバアレイ１００と、９０度曲げ部１３ａをそれぞれ有する複数本の低損失光ファイバ１０をコネクタ状のフェルールに収容し、複数本の低損失光ファイバ１０の、９０度曲げ部１３ａより端部側のファイバ端部１３ｃをコネクタ状のフェルールに形成された複数のファイバ保持孔にそれぞれ挿通させてコネクタ化したものである。
【００４２】
９０度曲げコネクタ構造２００の具体的構成を以下に説明する。
９０度曲げコネクタ構造２００は、図７および図８に示すように、９０度曲げ部１３ａをそれぞれ有する複数の低損失光ファイバ１０を含む光ファイバアレイ１００と、Ｖ溝付きフェルール２２０と、蓋体２３０と、複数のファイバ保持孔２５１（図８参照）を有する第２のフェルール（コネクタ端面を有するフェルール）２５０と、を備えている。
【００４３】
Ｖ溝付きフェルール２２０は、図９に示すように、複数の低損失光ファイバ１０の９０度曲げ部１３ａより端部側のファイバ端部１３ｃを一列に配列させる位置決め溝である複数のＶ溝２２１と、開口部２２２と、を有する。このＶ溝付きフェルール２２０は、底壁部２２４と、奥側の垂直壁部２２５と、左右の側壁部２２６，２２７とを有し、上部および周壁部の一部が開口した箱型容器である。垂直壁部２２５の内壁面には、複数のＶ溝、本例では１２個のＶ溝２２１が形成されている。底壁部２２４には、樹脂を充填するための注入口２２３が形成されている。複数のＶ溝２２１は、底壁部２２４に対して垂直方向にそれぞれ延びている。
【００４４】
また、このＶ溝付きフェルール２２０にあっては、左右の側壁部２２６，２２７は、奥側にある横幅の狭い側壁部２２６ａ，２２７ａと、手前側にある横幅の広い側壁部２２６ｂ、２２７ｂと、を有している。横幅の狭い左右の側壁部２２６ａ，２２７ａの外面に、図１０に示す第２のフェルール２５０の左右の側壁部２５４，２５５の内面がそれぞれ嵌合可能になっている。このような構成を有するＶ溝付きフェルール２２０は、樹脂等の材料からなる成形体である。
【００４５】
蓋体２３０は、図７および図１２に示すように、Ｖ溝付きフェルール２２０の横幅の狭い側壁部２２６ａ，２２７ａの内面にそれぞれ嵌合する横幅の狭い第１係合部２３１と、その横幅の広い側壁部２２６ｂ、２２７ｂの内面にそれぞれ嵌合する横幅の広い第２係合部２３２とを有している。この蓋体２３０は、図７および図８に示すようにＶ溝付きフェルール２２０の開口部２２２に装着された状態で、Ｖ溝付きフェルール２２０内に９０度曲げ部１３ａおよびその前後の部分が収容された複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃを複数のＶ溝２２１に端面２３０ａで押し付けるようになっている。蓋体２３０の第１係合部２３１は、その端面２３０ａで複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃを複数のＶ溝２２１に押し付ける際に、第１係合部２３１の一部が各低損失光ファイバ１０の９０度曲げ部１３ａの部分に当たって９０度曲げ部１３ａを破断させないように、第２係合部２３２よりも厚さが薄くなっている（図８参照）。このような構成を有する蓋体２３０は、樹脂等の材料からなる成形体である。
【００４６】
第２のフェルール２５０は、図１０、図１１および図１３に示すように、複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃをそれぞれ保持する複数の（本例では１２個の）ファイバ保持孔２５１と、これらのファイバ保持孔２５１の左右に形成された２つのガイドピン孔２５２とを有している。また、第２のフェルール２５０の複数のファイバ保持孔２５１のファイバ挿入側端部には、各ファイバ保持孔２５１へ複数の低損失光ファイバ１０の各ファイバ端部１３ｃを挿入するのを容易にするために、テーパ穴２５３（図１０、図１１参照）がそれぞれ形成されている。これら複数のテーパ穴２５３には、複数のテーパ穴２５３へ複数の低損失光ファイバ１０の各ファイバ端部１３ｃを挿入するのを容易にするために、複数のファイバガイド溝２５６がそれぞれ形成されている。このような構成を有する第２のフェルール２５０は、樹脂等の材料からなる成形体である。また、９０度曲げコネクタ構造２００にあっては、図８に示すように、蓋体２３０とＶ溝付きフェルール２２０との間の空間２４０に樹脂２４１が充填されている。
【００４７】
次に、図７に示す９０度曲げコネクタ構造２００の作製方法を説明する。
（１）まず、図６に示す複数の低損失光ファイバ１０の、９０度曲げ部１３ａおよびその前後の部分を、図９に示すＶ溝付きフェルール２２０に収容させる（図１２参照）。
【００４８】
（２）次に、図１２に示す状態で、Ｖ溝付きフェルール２２０内に収容された複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃを複数のＶ溝２２１に端面２３０ａで押し付けるように、蓋体２３０をＶ溝付きフェルール２２０の開口部２２２に装着する（図８，図１３参照）。
【００４９】
（３）次に、Ｖ溝付きフェルール２２０に形成された注入口２２３（図９参照）から、蓋体２３０とＶ溝付きフェルール２２０との間の空間２４０に樹脂２４１を注入し、樹脂２４１を硬化させる（図８参照）。これにより、複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃが、複数のＶ溝２２１の精度で高精度に配列されて、Ｖ溝付きフェルール２２０から垂直に突き出た形になる（図８参照）。なお、樹脂２４１は、例えば紫外線硬化型樹脂である。
【００５０】
（４）次に、複数の低損失光ファイバ１０の、Ｖ溝付きフェルール２２０から突き出たファイバ端部１３ｃを第２のフェルール２５０の複数のファイバ保持孔２５１にそれぞれ挿通させ、第２のフェルール２５０をＶ溝付きフェルール２２０にエポキシ系接着剤で固定する。これにより、図７および図８に示す９０度曲げコネクタ構造２００が出来る。
【００５１】
（５）次に、９０度曲げコネクタ構造２００の第２のフェルール２５０の端面と、複数の低損失光ファイバ１０のＶ溝付きフェルール２２０から突き出たファイバ端部１３ｃとを、図８のＣ―Ｃ線に沿って研磨する。これにより、９０度曲げコネクタ構造２００が完成する。この９０度曲げコネクタ構造２００は、その２つのガイドピン孔２５２にガイドピン（図示省略）をそれぞれ嵌合させると共に、これら２つのガイドピンを、図示を省略した別の多心用フェルール型コネクタ（ＭＴコネクタ）のガイドピン孔に嵌合させることにより、ＭＴコネクタ等の別のコネクタと接続させることができる。
【００５２】
以上のように構成された一実施形態に係る９０度曲げコネクタ構造２００によれば、９０度曲げ部１３ａでの曲げ損失を低減でき、一般のシングルモードファイバと接続可能で、今までと同等の精度で接続可能なコネクタ構造を実現することができる。
【００５３】
また、９０度曲げコネクタ構造２００によれば、複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃは、図１４に示すように、蓋体２３０の端面２３０ａとの一つの接触点と、Ｖ溝付きフェルール２２０の各Ｖ溝２２１との２つの接触点との３点で接触して位置決めされる。これにより、複数の低損失光ファイバ１０のファイバ端部１３ｃがＶ溝２２１の精度で高精度に配列されるという利点が得られる。
【００５４】
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
図１に示す上記第１実施形態に係る低損失光ファイバ１０では、シングルモードファイバ１３の一部は９０度曲げ部１３ａになっており、この９０度曲げ部１３ａのみがホールアシストファイバとなっている。本発明は、このような９０度曲げ部１３ａを有する低損失光ファイバ１０に限らず、図１５に示すように曲げ部が無く、シングルモードファイバ１３の一部がホールアシストファイバになっている低損失光ファイバ１０Ｂにも適用可能である。この低損失光ファイバ１０Ｂにおけるホールアシストファイバの複数の空隙１４は、図３に示すレーザ加工装置２０を用いたレーザ加工により形成される。
【００５５】
また、本発明は、図１６に示すように曲げ部が無く、シングルモードファイバ１３の一部がホールアシストファイバになっている低損失光ファイバ１０Ｃにも適用可能である。この低損失光ファイバ１０Ｃは、コア１１とクラッド１２をそれぞれ有する第１および第２のシングルモードファイバ１３０１および１３０２と、コア１１とクラッド１２を有し、第１のシングルモードファイバ１３０１と第２のシングルモードファイバ１３０２との間に融着された第３のシングルモードファイバ１３０３と、を備えている。図１６において、符号「１３１」は第１のシングルモードファイバ１３０１と第３のシングルモードファイバ１３０３との融着部を、符号「１３２」は第２のシングルモードファイバ１３０２と第３のシングルモードファイバ１３０３との融着部をそれぞれ示している。
【００５６】
また、上記第１および第２実施形態に係る低損失光ファイバは、９０度曲げ部１３ａおよび１３ｂをそれぞれ有しているが、９０度以外の角度に曲げられた曲げ部をそれぞれ有する複数の低損失光ファイバにも本発明は適用可能である。
【００５７】
上記各実施形態に係る低損失光ファイバにおいて、ホールアシストファイバ部分に形成される複数の管状の空隙１４の数、配置および大きさを適宜変更した低損失光ファイバにも本発明は適用可能である。具体的には、複数の管状の空隙１４を「６」以外の複数個形成したもの、或いは、複数の管状の空隙１４を周方向に複数列に配置したもの、或いは、複数の管状の空隙１４の大きさが異なるもの、等にも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る低損失光ファイバの一部を示す拡大図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】低損失光ファイバの作製に用いるレーザ加工装置を示す概略構成図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る低損失光ファイバの一部を示す拡大図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図６】本発明の一実施形態に係る低損失光ファイバアレイを示す斜視図。
【図７】本発明の一実施形態に係る９０度曲げコネクタ構造を示す斜視図。
【図８】図７に示す９０度曲げコネクタ構造の縦断面図。
【図９】Ｖ溝付きフェルールを示す斜視図。
【図１０】複数のファイバ保持穴を有する第２のフェルールを示す斜視図。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図１２】９０度曲げコネクタ構造の組み立て作業の説明に用いる説明図。
【図１３】図１２に示す組み立て作業の後に行う組み立て作業の説明に用いる説明図。
【図１４】複数の低損失光ファイバのファイバ端部が位置決めされて保持されている様子を示す断面図。
【図１５】図１に示す第１実施形態に係る低損失光ファイバの別例を示す拡大図。
【図１６】図４に示す第２実施形態に係る低損失光ファイバの別例を示す拡大図。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：低損失光ファイバ
１１：コア
１２：クラッド
１３：シングルモードファイバ
１３ａ，１３ｂ：９０度曲げ部
１３１：第１のシングルモードファイバ
１３２：第２のシングルモードファイバ
１３３：第３のシングルモードファイバ
１４：空隙
２０：レーザ加工装置
２００：９０度曲げコネクタ構造（コネクタ構造）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとクラッドを有するシングルモードファイバの一部を、前記コア周囲の前記クラッドに前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバとしたことを特徴とする低損失光ファイバ。
【請求項２】
前記シングルモードファイバの一部は曲げ部であることを特徴とする請求項１に記載の低損失光ファイバ。
【請求項３】
前記曲げ部は９０度曲げ部であることを特徴とする請求項２に記載の低損失光ファイバ。
【請求項４】
前記複数の管状の空隙が、前記シングルモードファイバに曲げ加工を施す前或いはその加工後に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工により形成された空隙であることを特徴とする請求項２または３に記載の低損失光ファイバ。
【請求項５】
請求項３に記載の低損失光ファイバが複数本配列されたことを特徴とする光ファイバアレイ。
【請求項６】
請求項５に記載の光ファイバアレイと、前記９０度曲げ部をそれぞれ有する複数本の前記低損失光ファイバをコネクタ状のフェルールに収容し、前記複数本の低損失光ファイバの、前記９０度曲げ部より端部側のファイバ端部を前記フェルールに形成された複数のファイバ保持孔にそれぞれ挿通させてコネクタ化したことを特徴とするコネクタ構造。
【請求項７】
コアとクラッドを有するシングルモードファイバの一部に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工を施して、前記一部を、前記コア周囲の前記クラッドに前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバとすることを特徴とする低損失光ファイバの作製方法。
【請求項８】
前記レーザ加工を、前記シングルモードファイバの一部に曲げ加工を施す前或いは該曲げ加工後に行うことを特徴とする請求項７に記載の低損失光ファイバの作製方法。
【請求項９】
コアとクラッドをそれぞれ有する第１および第２のシングルモードファイバと、
コアとクラッドを有し、前記第１のシングルモードファイバと前記第２のシングルモードファイバとの間に融着された第３のシングルモードファイバと、を備え、
前記第３のシングルモードファイバは、前記コア周囲の前記クラッドに、前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバであることを特徴とする低損失光ファイバ。
【請求項１０】
前記第３のシングルモードファイバは９０度曲げ部を有し、該９０度曲げ部がホールアシストファイバであることを特徴とする請求項９に記載の低損失光ファイバ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の低損失光ファイバが複数本配列されたことを特徴とする光ファイバアレイ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光ファイバアレイと、前記９０度曲げ部をそれぞれ有する複数本の前記低損失光ファイバをコネクタ状のフェルールに収容し、前記複数本の低損失光ファイバの、前記９０度曲げ部より端部側のファイバ端部を前記フェルールに形成された複数のファイバ保持孔にそれぞれ挿通させてコネクタ化したことを特徴とするコネクタ構造。
【請求項１３】
請求項１０に記載の低損失光ファイバの作製方法であって、
前記ホールアシストファイバである前記第３のシングルモードファイバを、前記コア周囲の前記クラッドに、前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成された光ファイバ母材を線引き加工して形成し、
前記第３のシングルモードファイバを前記第１のシングルモードファイバと前記第２のシングルモードファイバとの間に融着することを特徴とする低損失光ファイバの作製方法。
【請求項１】
コアとクラッドを有するシングルモードファイバの一部を、前記コア周囲の前記クラッドに前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバとしたことを特徴とする低損失光ファイバ。
【請求項２】
前記シングルモードファイバの一部は曲げ部であることを特徴とする請求項１に記載の低損失光ファイバ。
【請求項３】
前記曲げ部は９０度曲げ部であることを特徴とする請求項２に記載の低損失光ファイバ。
【請求項４】
前記複数の管状の空隙が、前記シングルモードファイバに曲げ加工を施す前或いはその加工後に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工により形成された空隙であることを特徴とする請求項２または３に記載の低損失光ファイバ。
【請求項５】
請求項３に記載の低損失光ファイバが複数本配列されたことを特徴とする光ファイバアレイ。
【請求項６】
請求項５に記載の光ファイバアレイと、前記９０度曲げ部をそれぞれ有する複数本の前記低損失光ファイバをコネクタ状のフェルールに収容し、前記複数本の低損失光ファイバの、前記９０度曲げ部より端部側のファイバ端部を前記フェルールに形成された複数のファイバ保持孔にそれぞれ挿通させてコネクタ化したことを特徴とするコネクタ構造。
【請求項７】
コアとクラッドを有するシングルモードファイバの一部に、フェムト秒レーザを光源としたレーザ加工を施して、前記一部を、前記コア周囲の前記クラッドに前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバとすることを特徴とする低損失光ファイバの作製方法。
【請求項８】
前記レーザ加工を、前記シングルモードファイバの一部に曲げ加工を施す前或いは該曲げ加工後に行うことを特徴とする請求項７に記載の低損失光ファイバの作製方法。
【請求項９】
コアとクラッドをそれぞれ有する第１および第２のシングルモードファイバと、
コアとクラッドを有し、前記第１のシングルモードファイバと前記第２のシングルモードファイバとの間に融着された第３のシングルモードファイバと、を備え、
前記第３のシングルモードファイバは、前記コア周囲の前記クラッドに、前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成されたホールアシストファイバであることを特徴とする低損失光ファイバ。
【請求項１０】
前記第３のシングルモードファイバは９０度曲げ部を有し、該９０度曲げ部がホールアシストファイバであることを特徴とする請求項９に記載の低損失光ファイバ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の低損失光ファイバが複数本配列されたことを特徴とする光ファイバアレイ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光ファイバアレイと、前記９０度曲げ部をそれぞれ有する複数本の前記低損失光ファイバをコネクタ状のフェルールに収容し、前記複数本の低損失光ファイバの、前記９０度曲げ部より端部側のファイバ端部を前記フェルールに形成された複数のファイバ保持孔にそれぞれ挿通させてコネクタ化したことを特徴とするコネクタ構造。
【請求項１３】
請求項１０に記載の低損失光ファイバの作製方法であって、
前記ホールアシストファイバである前記第３のシングルモードファイバを、前記コア周囲の前記クラッドに、前記コアの中心軸に沿って延びる複数の管状の空隙が形成された光ファイバ母材を線引き加工して形成し、
前記第３のシングルモードファイバを前記第１のシングルモードファイバと前記第２のシングルモードファイバとの間に融着することを特徴とする低損失光ファイバの作製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−１２８１１１（Ｐ２０１０−１２８１１１Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０１７１１（Ｐ２００８−３０１７１１）
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]