説明

光コネクタ

【課題】光軸の高精度な位置合わせなど、煩雑な組立て作業が不要であり、光伝送路を伝搬する通信光の一部を効率よく取り出すことができる光コネクタを提供する。
【解決手段】光伝送路同士を光接続するための光コネクタ1において、光コネクタ1は、少なくともコネクタ本体16と、コネクタ本体16内に備えられ光伝送路と光伝送路との間に介在させ且つ各光伝送路の端面と接合する接合体5と、からなり、接合体5は、光伝送路と光結合するコア部3と、コア部3の周囲に備えられるクラッド部4と、光伝送路を伝搬する通信光の一部を取り出す光取り出し手段と、を有し、コネクタ本体16は、光取り出し手段に臨む位置に設けられ、光取り出し手段で一部を取り出した通信光を光検知器2に出力するための光出力ポート26を有するものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光伝送路同士を光接続すべく、コネクタ本体内に光伝送路と光結合するコア部及びクラッド部を有する接合体を備え、光伝送路の通信状況を確認することが可能な光コネクタに関するものである。
【背景技術】
【0002】
データセンタや局舎などの光通信関連設備では、光伝送路を伝搬する通信光は、可視光領域にない不可視光であることが多いため、目視にて確認することができない。そのため、光伝送路が使用されているか否かといった運用状態を容易に把握できず、また、使用中の光伝送路を未使用と誤認して、光コネクタを抜いてしまうなどの問題があった。
【0003】
そこで、光通信関連設備の保守性や運用効率を向上させるため、光ファイバを接続した状態で、光伝送路を伝搬される通信光の有無を目視で確認するための多くの手段が検討されている。
【0004】
例えば、光ファイバが内蔵された割スリーブ内で突き合わせ接続されるフェルールの端面同士の間にギャップを設け、そのギャップに光透過性樹脂からなる導波体を設け、導波体の上方に導かれた通信光の一部を蛍光体で受光し、通信光の伝搬の有無を検出する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
また、光ファイバを内蔵した2つのフェルール間に光導波路基板を配置し、通信光の一部を光導波路基板にて分岐して通信光出力部へ取り出すことにより、通信光の有無を確認する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
通信光の一部を分岐して取り出す分岐器を使用し、分岐光の端末部に可視光変換素子を取り付ける方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2004−170488号公報
【特許文献2】特開2004−133071号公報
【特許文献3】特開2003−218813号公報
【特許文献4】特開2002−214487号公報
【特許文献5】特開2004−177549号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献1では、非常に狭いギャップ内に導波体を設けるため、その組立てに時間と光軸の高精度な位置合わせが必要である。しかも、光検知体が蛍光体からなるので、その発光時間が極端に短く目視確認しにくいため、光通信関連設備で使用するためには実用困難であった。
【0009】
また、特許文献1では、光ファイバを内蔵したフェルールを圧着等により固定するため、フェルール(光ファイバ)の挿抜による応力の印加によって、ギャップに設けた樹脂からなる導波体が剥離や摩耗してしまう場合がある。これにより、通信光を精度よく外部へ導出できない等、長期的に精度よく通信光を検知できないという問題がある。さらに、パワーモニタを用いて通信光の損失を測りながらギャップの長さを調整するため、ギャップ間の制御が困難であるという問題もある。
【0010】
特許文献2では、光導波路基板とフェルール及び通信光出力部とを接続する必要があることから、やはり、その組立てに時間と高精度な位置合わせが必要となり、また、光導波路基板などの部材が高価であることから、さらなる実用化のために低コスト化の実現が困難であった。
【0011】
特許文献3でも、可視光変換素子の発光時間が極端に短く目視確認しにくい問題があった。
【0012】
また、従来の光コネクタでは、光検知体や通信光出力部などの通信光の一部を検知する光検知手段が光コネクタと一体に構成されており、光コネクタに係るコストの上昇、光コネクタの大型化を招いていた。
【0013】
そこで、本発明の目的は、光軸の高精度な位置合わせなど、煩雑な組立て作業が不要であり、光伝送路を伝搬する通信光の一部を効率よく取り出すことができる光コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、光伝送路同士を光接続するための光コネクタにおいて、当該光コネクタは、少なくともコネクタ本体と、該コネクタ本体内に備えられ前記光伝送路と前記光伝送路との間に介在させ且つ各光伝送路の端面と接合する接合体と、からなり、前記接合体は、前記光伝送路と光結合するコア部と、該コア部の周囲に備えられるクラッド部と、前記光伝送路を伝搬する通信光の一部を取り出す光取り出し手段と、を有し、前記コネクタ本体は、前記光取り出し手段に臨む位置に設けられ、前記光取り出し手段で一部を取り出した前記通信光を光検知器に出力するための光出力ポートを有することを特徴とする光コネクタである。
【0015】
請求項2の発明は、前記光取り出し手段は、前記光出力ポートに臨む位置に、少なくとも前記コア部を貫通するように形成されて、前記コア部を分断する光検知用溝からなる請求項1に記載の光コネクタである。
【0016】
請求項3の発明は、前記光検知用溝の内部に、前記コア部よりも屈折率の小さい樹脂が充填されている請求項2に記載の光コネクタである。
【0017】
請求項4の発明は、前記光検知用溝の内部に、前記通信光の一部を前記光出力ポートへ散乱させる散乱媒質が設けられている請求項2に記載の光コネクタである。
【0018】
請求項5の発明は、前記光検知用溝の内部に、前記通信光の一部を前記光出力ポートへ分岐させる光分岐フィルタが設けられている請求項2に記載の光コネクタである。
【0019】
請求項6の発明は、前記光取り出し手段は、前記コア部の表面に形成された凹凸部からなる請求項1に記載の光コネクタである。
【0020】
請求項7の発明は、前記光取り出し手段は、前記コア部の一部に、前記コア部の他の部分と異なるモードフィールド径を有するように形成された歪み部からなる請求項1に記載の光コネクタである。
【0021】
請求項8の発明は、前記光取り出し手段は、前記コア部の光伝送路のコアと接続する端面において、前記コア部が前記光伝送路のコアに接する範囲で前記光伝送路のコアに対して光軸をずらすように形成されてなる請求項1に記載の光コネクタである。
【0022】
請求項9の発明は、前記光取り出し手段は、前記コア部の前記光伝送路のコアと接続する端面において、前記コア部が前記光伝送路のコアと異なる外径を有するように形成されてなる請求項1に記載の光コネクタである。
【0023】
請求項10の発明は、前記光取り出し手段は、前記クラッド部に前記コア部の長手方向に沿って設けられ、前記コア部の屈折率と同じかそれより高い屈折率を有する高屈折率部材と、前記光出力ポートに臨む前記接合体の表面から前記高屈折率部材の一部までを前記高屈折率部材の光軸に対して傾斜するようにV字状に切り欠いて形成されたV溝と、からなる請求項1に記載の光コネクタである。
【0024】
請求項11の発明は、前記光取り出し手段は、前記クラッド部の外周の一部が平坦となるように前記コア部の長手方向に沿って前記クラッド部に設けられた平坦部と、前記平坦部の表面の一部に、前記コア部の屈折率と同じかそれより高い屈折率を有する光屈折部と、からなる請求項1に記載の光コネクタである。
【0025】
請求項12の発明は、前記光取り出し手段は、前記コア部の周囲に複数の空孔が略U字状に配置されて形成された開放部からなる請求項1に記載の光コネクタである。
【0026】
請求項13の発明は、前記開放部は、前記光出力ポートに臨む位置において、前記光出力ポートに向かって湾曲している請求項12に記載の光コネクタである。
【0027】
請求項14の発明は、前記コネクタ本体に、前記光出力ポートを塞ぐカバーが開閉自在に設けられている請求項1に記載の光コネクタである。
【0028】
請求項15の発明は、前記光検知器は、前記コネクタ本体に対して着脱可能に取り付けられる請求項1に記載の光コネクタである。
【発明の効果】
【0029】
本発明によれば、光軸の高精度な位置合わせなど、煩雑な組立て作業が不要であり、光伝送路を伝搬する通信光の一部を効率よく取り出すことができる光コネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の一実施の形態に係る光コネクタの概略断面図である。
【図2】本発明における光取り出し手段の一例を示す図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る光コネクタの概略断面図である。
【図4】本発明における光取り出し手段の一例を示す図である。
【図5】本発明における光取り出し手段の一例を示す図である。
【図6】図6(a)は、図3の光コネクタの斜視図であり、図6(b)は、その断面図である。
【図7】図7(a)は、図3の光コネクタに取り付けられる光検知器の一例を示す斜視図であり、図7(b)は、その断面図である。
【図8】本発明における光取り出し手段の一例を示す図である。
【図9】本発明における光取り出し手段の一例を示す図である。
【図10】本発明における光取り出し手段の一例を示す図である。
【図11】本発明における光取り出し手段の一例を示す図である。
【図12】本発明における光取り出し手段の一例を示す図である。
【図13】本発明における光取り出し手段の一例を示す図である。
【図14】本発明における光取り出し手段の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【0032】
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る光コネクタの概略断面図である。
【0033】
図1に示すように、光コネクタ1は、光伝送路同士を光接続し、通信光の一部を取り出し、取り出した通信光を光検知器2の受光部材31(図1では、端部側の一部を示す)に出力するものである。なお、後述するが、光検知器2は、取り出した通信光を検知するためのものであり、光コネクタ1と別体に構成され、光コネクタ1に対して着脱可能に取り付けられる。このように構成することにより、光コネクタ1自体を小型化できるだけでなく、複数の光コネクタ1に対して光検知器2を兼用できるため、コストの低減に大きく寄与することができる。
【0034】
光コネクタ1は、光伝送路同士、すなわちフェルール8,9に内蔵された光ファイバ10,11を光接続すべく、コネクタ本体16内に光ファイバ10,11のコアと光結合するコア部3及びクラッド部4を有する接合体5を備える。つまり、光コネクタ1は、少なくとも、コネクタ本体16と、該コネクタ本体16内に備えられ、光伝送路と光伝送路との間に介在させ且つ各光伝送路の端面と接合する接合体5と、からなる。なお、コア部3及びクラッド部4の各外径は、伝送損失の発生を抑制するという点で、光ファイバのコア及びクラッドの各外径と等しいことが好ましい。
【0035】
接合体5の両端部外周は、コネクタ本体16内に収容されたスリーブ6,7にそれぞれ嵌入され、固定される。接合体5の両端面には、光コネクタ1の使用時に、設備側のSCコネクタCCが備える円筒状のフェルール8とユーザ側のSCコネクタCYが備える円筒状のフェルール9がそれぞれ挿入されて突き合わせ接続される。つまり、接合体5は、コネクタ本体16内に備えられ光伝送路と光伝送路との間に介在させ且つ各光伝送路の端面と接合する。フェルール8には光伝送路である設備側の光ファイバ10が内蔵され、フェルール9には光伝送路であるユーザ側の光ファイバ11が内蔵される。スリーブ6は、フェルール8の光軸と接合体5の光軸とを位置合わせするためのものであり、スリーブ7は、フェルール9の光軸と接合体5の光軸とを位置合わせするためのものである。つまり、コア部3及びクラッド部4が光伝送路である光ファイバ10,11と同一直線状となるように配置されている。
【0036】
接合体5は、光ファイバ10,11のコアの端部(光ファイバの接続部側の端部)同士と突き合わせ接続されるコア部3と、そのコア部3の外周に形成され、コア部3よりも屈折率の低い材料からなるクラッド部4とを備えたフェルール12からなる。コア部3は、各光ファイバ10,11のコアと同じ材料で作製され、クラッド部4は、各光ファイバ10,11のクラッドと同じ材料で作製される。コア部3及びクラッド部4には、光導波路を用いてもよいし、光ファイバを用いてもよい。本実施の形態では、接合体5として、光ファイバ10,11と同じ光ファイバ13を内蔵したフェルール12を用いた。
【0037】
光ファイバ10,11,13としては、石英ガラス製のシングルモード光ファイバや、GI(グレーデッドインデックス)型のマルチモード光ファイバを用いるとよい。光ファイバ13と光ファイバ10,11のコア径は同じであるとよい(例えば、10μm)。
【0038】
フェルール12としては、通信光の波長帯の光を透過し、かつ、通信光を受光するとこれを散乱する材料、例えばジルコニアからなるものを用いるとよい。
【0039】
接合体5の光伝送路が接続される両端面は、光コネクタ1に挿入される各フェルール8,9の端面(光ファイバの接続部側の端面)とPC(フィジカルコンタクト)されるため、PC端面となるように研磨される。接合体5の外径は、各フェルール8,9の外径と同じである。
【0040】
なお、フェルール8は、設備側のSCコネクタCCに内蔵され、フェルール9は、ユーザ側のSCコネクタCYに内蔵される。これらフェルール8,9は、セラミックスあるいは金属で作製され、その端面(光ファイバの接続部側の端面)がPC端面となるように研磨される。
【0041】
接合体5は、コア部3を伝搬する通信光の一部を取り出すための光取り出し手段を備える。光取り出し手段は、例えば、通信光の一部を光検知器2側(の方向)へ取り出すものである。
【0042】
第1の実施の形態においては、光取り出し手段を光検知用溝14で構成している。
【0043】
図2に示すように、光検知用溝14は、接合体5の光検知器の受光部材に臨ませる表面から少なくともコア部3(光ファイバ13のコア)までを貫通するように溝を形成し、通信光(図2の太矢印)の一部を漏れ光(図2の細矢印)として取り出すようにしたものである。
【0044】
光検知用溝14は、接合体5のコア部3の光軸に対して垂直に形成され、縦断面視で略矩形状(凹状)に形成される。光検知用溝14は、例えば、ブレードによるダイシング、あるいはエッチングなどの溝加工により形成される。
【0045】
第1の実施の形態では、図3に示すように、接合体5のフェルール12に、光検知器2の受光部材を光検知用溝14に臨ませて収容するための収容溝15を形成すると共に、その収容溝15の底部に光検知用溝14を形成するようにした。これは、光検知器2の受光部材を光ファイバ13に近づけて(光検知器2の受光部材を漏れ光が発生するコア部3に近づけて)検出感度を向上させるためである。
【0046】
収容溝15は、接合体5の対向する側面のうち、接合体5の外径方向(図3の断面視上下方向)に位置する側面のいずれか一方の側面であって、該側面の光検知用溝14に臨む部分に、例えば凹形状の溝が形成されたものからなる。
【0047】
光検知用溝14の溝幅を適切に設定すれば、漏れ光の量を所望の値に再現性よく制御することが可能であり、信頼性が高い。すなわち、光伝送路を伝搬する通信光の一部を効率よく取り出すことができる。
【0048】
さらに、従来の光コネクタに比べて部品点数が少なく、接合体5をダイシングするなどの簡単な製造方法で作製できるため、コストを抑制できる。
【0049】
また、図4に示すように、光検知用溝14にジルコニアなどの散乱媒質39を光検知用溝14の一部、又は全部に充填し、その散乱媒質39で通信光を散乱させ、その一部を取り出すようにしてもよい。散乱媒質39は、光検知用溝14の内部において、少なくとも光ファイバ13のコア部3の端面を覆い、光検知用溝14の幅と同じ幅を有するように充填されていることが好ましい。また、光検知用溝14にコア部3よりも屈折率が小さい樹脂を充填するようにしてもよい。光検知用溝14にコア部3よりも屈折率が小さい樹脂を充填することにより、光検知用溝14での漏れ光の拡がりを大きく(コア部3の光軸方向に対する漏れ光の拡がり角を大きく)し、光検知用溝14の中心位置に近い位置、つまり光検知器2の受光部材31に近い位置で漏れ光を散乱させることができ、検出感度を向上させることができる。
【0050】
さらに、図5に示すように、光検知用溝14に、接合体5のコア部3の光軸に対して例えば45度傾斜して交差するように光分岐フィルタ40を設け、その光分岐フィルタ40で通信光の一部をコア部3の光軸に対して例えば直角方向に分岐させて取り出すようにしてもよい。なお、光分岐フィルタ40は、コア部3の光軸に対して傾斜させたときの光軸に対して垂直な方向の大きさが、コア部3の外径以上であることが好ましい。このように、光検知用溝14に光分岐フィルタ40を設けた場合には、漏れ光の指向性が良くなるため、検出感度の向上が期待できる。
【0051】
これら散乱媒質39又は分岐フィルタ40の周りに屈折率整合剤を入れてもよい。これにより、水分や湿気が光検知用溝14に入らないようにでき、信頼性を向上できる。
【0052】
また、光検知用溝14の形状は、縦断面視で略矩形状に限定されず、縦断面視で略V字状となるように形成してもよい。
【0053】
さらに、光ファイバ13を内蔵したフェルール12を2つ用い、両フェルール12をスリーブを介して所定の間隔で配置して光検知用溝を形成するようにしてもよい。この場合は、スリーブ上方の光検知用溝と対向する位置に光検知器2の受光部材31を配置するようにすればよい。
【0054】
この光取り出し手段を有する接合体5を収容するコネクタ本体16は、光取り出し手段に臨む位置に設けられ、光取り出し手段で一部を取り出した通信光を光検知器2に出力するための光出力ポート26を備える。光出力ポート26は、接合体5の光検知用溝14からの出力を光検知器2に出力すると共に、その光検知器2をコネクタ本体16に対して着脱自在に挿抜可能にするためのものである。
【0055】
図6(a),(b)を用いて、光コネクタ1のコネクタ本体16をより詳細に説明する。
【0056】
接合体5を収容するコネクタ本体16は、角形筒状であり、一端部(図6では左側)が例えば設備側の光コネクタアダプタ17となり、他端部(図6では右側)がユーザ側の光コネクタアダプタ18となる。設備側の光コネクタアダプタ17内には、設備側のSCコネクタCC(図示せず)を予め挿入して固定するためのSCアタッチメント19が設けられる。同様に、ユーザ側の光コネクタアダプタ18内には、挿抜自在に設けられるユーザ側のSCコネクタCY(図示せず)を固定するためのSCアタッチメント20が設けられる。
【0057】
設備側の光コネクタアダプタ17内のSCアタッチメント19より奥側(光コネクタアダプタ18の方向側)には、設備側のスリーブホルダ21を収容するスリーブホルダ収容室22が形成され、そのスリーブホルダ収容室22に設備側のスリーブホルダ21が予め収容される。同様に、ユーザ側の光コネクタアダプタ18内のSCアタッチメント20より奥側(光コネクタアダプタ17の方向側)には、ユーザ側のスリーブホルダ23を収容するスリーブホルダ収容室24が形成され、そのスリーブホルダ収容室24にユーザ側のスリーブホルダ23が予め収容される。
【0058】
コネクタ本体16内の中央部には、2つのスリーブ6,7と、これらスリーブ6,7間の内側に保持される接合体5とを収容する本体収容室25が形成され、その本体収容室25に、スリーブ6,7及び接合体5が予め収容される。コネクタ本体16内の本体収容室25の上部には、光取り出し手段で一部を取り出した通信光を光検知器2に出力するための光出力ポート26が形成される。
【0059】
光出力ポート26は、光取り出し手段からの出力を光検知器2に出力すると共に、その光検知器2をコネクタ本体16に対して着脱自在に挿抜する検知孔27からなる。この検知孔27に異物が入り込むのを防止するため、コネクタ本体16には、コネクタ本体16に光検知器2が取り付けられていないときに、検知孔27に異物が入り込むのを防止するカバー28が開閉自在に設けられ、そのカバー28には、検知孔27に嵌合する円柱状の防塵栓29が形成される。
【0060】
また、コネクタ本体16の側面には、光検知器2を取り付ける際に、光検知器2の受光部材を光出力ポート26の検知孔27にガイドして、光検知器2の位置決めを行うためのガイド溝30が形成される。
【0061】
コネクタ本体16に取り付けられる光検知器2は、図7(a),(b)に示すように、受光部材31及び光出力部材32が搭載されて光検知回路を構成する回路基板33を収容する筐体34を備える。
【0062】
受光部材31は、光検知器2を光コネクタ1に取り付けた際に、光取り出し手段と対向するように、筐体34の底面から突出して設けられる。受光部材31は、光取り出し手段によってコア部3から漏れる通信光の一部(漏れ光)を受光するためのものであり、例えばPD(フォトダイオード)からなる。
【0063】
光出力部材32は、筐体34の上面に設けられる。光出力部材32は、受光部材31が受光した漏れ光を可視光によって出力するための通信状態確認ランプであり、例えばLED(発光ダイオード)からなる。
【0064】
筐体34の底面には、ガイド溝30に挿入される複数(図7(a),(b)では4つ)の脚部35が形成される。筐体34内には、受光部材31や光出力部材32に電力を供給するための電池36が収容される。
【0065】
筐体34の上面には、電池36を交換可能とするために、筐体34の上面の一部を取り外し可能にして蓋部37が形成される。また、筐体34の上面には、電池36からの電力の供給の有無を切り替えるための電源スイッチ38が設けられる。
【0066】
図7(a),(b)では、光出力部材32を2つ設ける場合を示しているが、1つでもよい。また、2つの光出力部材32のうち1つを、電源のON/OFFを表示する電源ランプとして用いてもよい。
【0067】
本実施の形態の作用を述べる。
【0068】
光コネクタ1では、設備側及びユーザ側の光ファイバ10,11と光結合するコア部3及びクラッド部4を有する接合体5を用いて、光ファイバ10,11を光接続している。光コネクタ1の使用時において、常時はコネクタ本体16に設けられたカバー28を閉めて光出力ポート26としての検知孔27に防塵栓29を嵌合させ、光出力ポート26から光取り出し手段に異物が入り込まないように保護している。
【0069】
光コネクタ1にて通信光の検知を行う際は、カバー28を開けて光出力ポート26を露出させた後、光検知器2の脚部35を光コネクタ1のガイド溝30に沿って挿入する。すると、光検知器2の筐体34の底面から突出した受光部材31が、位置決めされた状態で光出力ポート26である検知孔27に収容される。この状態で、電源スイッチ38をONにすることで、通信光の検知が可能となる。
【0070】
このように、光コネクタ1では、通信光の有無を確認する必要があるときだけ光検知器2を取り付けることができ、常時は光検知器2を別体として取り外しておくことができる。そのため、光検知器2が1台あれば複数の光コネクタ1の通信光を検知することができる。データセンタや局舎などの光通信関連設備では、非常に多くの光コネクタを用いている場合が多く、光検知器に係るコストを大幅に削減することが可能となる。
【0071】
また、光コネクタ1と光検知器2とが別体となっているため、光検知器2の分だけ光コネクタ1を小型化できる。また、部品点数をより少なくすることが可能となるため、低コストな光コネクタ1を実現できる。
【0072】
また、光コネクタ1では、光検知用溝14を有する接合体5を用いて、通信光の一部を取り出すようにしているため、光軸の高精度な位置合わせなど、煩雑な組立て作業が不要であり、短時間で組立てることができる。
【0073】
また、光コネクタ1では、接合体5を用いて、光コネクタ1の使用時において挿入されている設備側及びユーザ側の光ファイバ10,11の端部同士を、突き合わせ接続しているため、光コネクタ1を挿抜しても接合体5に応力が加わることがほとんどない。仮に、接合体5に応力が加わりその端部が摩耗したとしても、光検知用溝14には何ら影響を与えることはない。すなわち、長期的に効率よく通信光の一部を取り出すことができる。
【0074】
さらに、光コネクタ1では、フェルール12として漏れ光を透過し、かつ散乱させる部材を用いているため、漏れ光が光ファイバ13からフェルール12に到達した位置で漏れ光を散乱させることができ、受光部材31での漏れ光の検出感度をより向上させることができる。
【0075】
本実施の形態では、フェルール12に収容溝15を形成した接合体5を用い、その収容溝15に光検知器2の受光部材31を収容するようにしたが、収容溝15を形成しない接合体を用い、フェルール12の上方に光検知器2の受光部材31を配置するようにしてもよい。
【0076】
次に、第2〜5の実施の形態を説明する。これら第2〜5の実施の形態に係る光コネクタは、第1の実施の形態に係る光コネクタ1と比べて光取り出し手段の構成が異なる。
【0077】
第2の実施の形態に係る光コネクタは、接合体5のコア部3の長手方向の一部が形状変化しているものである。より具体的には、接合体5に形成したマイクロベンド部(凹凸部)を光取り出し手段としたものである。
【0078】
図8(a)〜(c)に示すように、マイクロベンド部41は、接合体5のコア部3の光検知器の受光部材に臨む部分を蛇行状に形成したものである。
【0079】
マイクロベンド部41をコア部に積極的に形成することにより、通信光の損失、つまり漏れ光が生じる。この漏れ光を光検知器2の受光部材31により受光することで通信光の有無を検出することができる。
【0080】
このマイクロベンド部41は、光ファイバ13を内蔵するフェルール12に周期的な曲げを有する孔を空けておき、この周期的な曲げを有する孔に光ファイバ13を挿入してコア部3を蛇行状に形成する(図8(a))か、あるいはフェルール12に内蔵する光ファイバ13を母材を線引きして作製する際に、CO2レーザ光を周期的に照射して、コア部3の一部を蛇行状に形成することにより形成する(図8(b))ことができる。また、光ファイバ13が内蔵されたフェルール12に、レーザ光を周期的に照射して、図8(c)に示すようなコア部3及びクラッド部4の表面が凹凸状に形成された光ファイバ13としてもよい。
【0081】
この第2の実施の形態に係る光コネクタによれば、光コネクタ1と同様の効果を得られる。すなわち、光軸の高精度な位置合わせなど、煩雑な組立て作業が不要であり、光伝送路を伝搬する通信光の一部を効率よく取り出すことができ、かつ光検知手段を別体として小型化及びコストの低減を図ることができる。
【0082】
このマイクロベンド部41の他にも、図9に示すように、歪み部を光取り出し手段としてもよい。
【0083】
歪み部43は、接合体5のコア部3の光検知器の受光部材に臨む部分に接合体5の外部からCO2レーザ光42を照射して、コア部3に添加されているGe(ゲルマニウム)などの添加剤を熱拡散させてコア部3の熱が加わった部分のモードフィールド径(MFD)を拡大させることにより、コア部3の一部に歪みを形成したものである。
【0084】
歪み部43では、歪み部以外のコア部3よりもMFDが大きくなっており、このMFDの大きさの違いによって、この部分から漏れ光が生じる。その漏れ光がフェルール12に入射したとき、フェルール12により散乱され、その散乱された光の一部を光検知器2の受光部材31により受光することで通信光の有無を検出することができる。
【0085】
第3の実施の形態に係る光コネクタは、接合体5の光伝送路と接続する端面にて光を取り出すようにしたものである。より具体的には、図10(a)に示すように、光ファイバ13を挿入するフェルール12の孔の位置を、接続されるフェルール8,9の孔の位置とずらすことで、フェルール12の接続位置(接続端面)で各々の光ファイバ13のコア(コア部3)の光軸と伝送路の光ファイバ10,11のコアの光軸とを軸ズレさせて光接続するようにしたものである。図10(a)ではフェルール12の孔を図示上側にシフトさせているが、図示した側にシフトさせるようにしてもよい。
【0086】
また、図10(b)に示すように、光ファイバ13のコアが光ファイバ13の中心からずれたものをフェルール12内に挿通して、軸ズレを生じさせるようにしてもよい。この場合は、フェルール12の孔をフェルール8,9の孔と同じ位置に形成することができる。
【0087】
このように、光ファイバ13のコアの光軸と伝送路の光ファイバ10,11のコアの光軸とを軸ズレさせた場合も歪み部43の場合と同様に、軸ズレ位置から漏れた光がフェルール12に入射すると共に散乱され、その散乱された光の一部を光検知器2の受光部材31により受光することで通信光の有無を検出することができる。
【0088】
また、図11に示すように、フェルール12に内蔵する光ファイバ13のコアの外径を光ファイバ10,11のコアの外径よりも小さくしたり(図11(a))、フェルール12に内蔵する光ファイバ13のコアの外径を光ファイバ10,11のコアの外径よりも大きくしたり(図11(b))して、光ファイバ13と伝送路の光ファイバ10,11との接続部で漏れ光を生じさせるようにしてもよい。
【0089】
第4の実施の形態に係る光コネクタは、接合体5に、そのコア部3よりも屈折率の高い(又は同じ)屈折率を有する光取り出し部を設けたものである。より具体的には、図12(a)に示すように、光ファイバ13のクラッド(クラッド部4)にコア(コア部3)と近接してその長手方向に沿ってコアと同等若しくはそれより高い屈折率を有する高屈折率部材46を設けて光検知用光ファイバ47を形成し、その光検知用光ファイバ47をフェルール12に内蔵した後、フェルール12の外周部から光検知用光ファイバ47の高屈折率部材46の一部までを、高屈折率部材46の光軸に対して例えば45度傾斜するようにV字状に切り欠いて光の取り出し効率を向上させるためのV溝48を形成して構成したものである。
【0090】
光検知用光ファイバ47は、図12(b)に示すように、クラッドにコアと近接して高屈折率部材46を設けた構造で母材を作製し、その母材を線引きすることにより形成するか、あるいは図12(c)に示すように、クラッドにコアと近接して空孔49を設けた構造の母材を作製し、その母材を線引きした後、空孔49にUV硬化型又は熱硬化型などの高屈折率樹脂を充填・硬化させて高屈折率部材46を設けることにより形成することができる。
【0091】
この高屈折率部材46とV溝48とからなる光取り出し手段では、接合体5のコア部3を伝搬する通信光の一部を高屈折率部材46にカップリングさせ、高屈折率部材46を切り欠いて形成したV溝48から光を取り出している。そのため、通信をしている部分(コア部3)には何ら加工を施しておらず、伝送特性に影響を与えることはない。
【0092】
さらに、高屈折率部材46の光軸に対して45度傾斜するようにV字状に切り欠いてV溝48を形成しているため、コア部3の光軸に対して直角方向、つまり、光検知器の方向へ指向性を有する光を取り出すことができ、検出感度を向上させることができる。
【0093】
図13(a)に示すように、光ファイバ13の外周の一部に、コアの長手方向に沿って平坦部が設けられた光ファイバ50を用い、光ファイバ50をフェルール12に平坦部が光検知器に臨ませるように内蔵する。この際に、光ファイバ50の平坦部の表面の一部に、光ファイバ50のコア(コア部3)と同等若しくはそれより高い屈折率を有する高屈折率部51を設けて光取り出し部を構成してもよい。
【0094】
この場合、高屈折率部51を設けていない光ファイバ50の平坦部の表面には、図13(b)に示すように、高屈折率部51以外から光が漏れないように光ファイバ50のクラッド(クラッド部4)と同等若しくはそれより低い屈折率を有する低屈折率部52が設けられる。なお、光ファイバ13におけるコア部の屈折率は、クラッドの屈折率よりも高い。
【0095】
この光ファイバ50と、その平坦部の表面の一部に設けた高屈折率部51とからなる光取り出し手段では、高屈折率部材46とV溝48とからなる光取り出し手段と同様に、接合体5のコア部3を伝搬する通信光の一部を高屈折率部51にカップリングさせ、高屈折率部51から(フェルール12に入射して散乱された)光を取り出している。そのため、通信をしている部分(コア部3)には何ら加工を施しておらず、伝送特性に影響を与えることはない。
【0096】
光ファイバ50の平坦部は、例えば、光ファイバを線引きする際に、クラッド部の表面の一部が長手方向に沿って平坦となるように線引きする方法や、線引き後の光ファイバの一部を長手方向に沿ってカットするなどの方法によって形成することができる。
【0097】
第5の実施の形態に係る光コネクタは、図14(a),(b)に示すように、接合体5のコア部3の周囲に、複数の空孔53(又は気泡54)が略U字形状に配置されてなる光取り出し部が設けられた光ファイバ55(又は光ファイバ56)を用いるものである。
【0098】
この光ファイバ55(又は光ファイバ56)を内蔵するためのフェルール12としては、例えば、図14(c)に示すように、光ファイバ55(又は光ファイバ56)を配置する孔の中央部が凸状(或いは凹状)に曲げられたものを用いる。このフェルール12に光ファイバ55(又は光ファイバ56)を配置する際には、光を取り出す部分である略U字形状の開放部57が検知孔27に向かって凸状に湾曲するように配置する。
【0099】
空孔53(又は気泡54)を形成した光ファイバ(すなわちホーリーファイバ)55,56は曲げ損失が少ないが、開放部57を形成することによって、光ファイバ55(又は光ファイバ56)に曲げを与えそこから光を漏れさせることができる。そのため、任意の方向(図14(c)では上側)に指向性を有する光を取り出すことができ、検出感度を向上させることができる。
【0100】
通信光が不可視光の波長領域ではなく、可視光の波長領域である場合においても上記各実施の形態に係る光コネクタは適用可能である。このときは、光検知器2を用いなくとも、光出力ポート26に出力された光を見ることで検知が可能である。
【符号の説明】
【0101】
1 光コネクタ
2 光検知器
3 コア部
4 クラッド部
5 接合体
16 コネクタ本体
26 光出力ポート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光伝送路同士を光接続するための光コネクタにおいて、
当該光コネクタは、少なくとも
コネクタ本体と、
該コネクタ本体内に備えられ前記光伝送路と前記光伝送路との間に介在させ且つ各光伝送路の端面と接合する接合体と、からなり、
前記接合体は、
前記光伝送路と光結合するコア部と、
該コア部の周囲に備えられるクラッド部と、
前記光伝送路を伝搬する通信光の一部を取り出す光取り出し手段と、を有し、
前記コネクタ本体は、前記光取り出し手段に臨む位置に設けられ、前記光取り出し手段で一部を取り出した前記通信光を光検知器に出力するための光出力ポートを有することを特徴とする光コネクタ。
【請求項2】
前記光取り出し手段は、前記光出力ポートに臨む位置に、少なくとも前記コア部を貫通するように形成されて、前記コア部を分断する光検知用溝からなる請求項1に記載の光コネクタ。
【請求項3】
前記光検知用溝の内部に、前記コア部よりも屈折率の小さい樹脂が充填されている請求項2に記載の光コネクタ。
【請求項4】
前記光検知用溝の内部に、前記通信光の一部を前記光出力ポートへ散乱させる散乱媒質が設けられている請求項2に記載の光コネクタ。
【請求項5】
前記光検知用溝の内部に、前記通信光の一部を前記光出力ポートへ分岐させる光分岐フィルタが設けられている請求項2に記載の光コネクタ。
【請求項6】
前記光取り出し手段は、前記コア部の表面に形成された凹凸部からなる請求項1に記載の光コネクタ。
【請求項7】
前記光取り出し手段は、前記コア部の一部に、前記コア部の他の部分と異なるモードフィールド径を有するように形成された歪み部からなる請求項1に記載の光コネクタ。
【請求項8】
前記光取り出し手段は、前記コア部の光伝送路のコアと接続する端面において、前記コア部が前記光伝送路のコアに接する範囲で前記光伝送路のコアに対して光軸をずらすように形成されてなる請求項1に記載の光コネクタ。
【請求項9】
前記光取り出し手段は、前記コア部の前記光伝送路のコアと接続する端面において、前記コア部が前記光伝送路のコアと異なる外径を有するように形成されてなる請求項1に記載の光コネクタ。
【請求項10】
前記光取り出し手段は、前記クラッド部に前記コア部の長手方向に沿って設けられ、前記コア部の屈折率と同じかそれより高い屈折率を有する高屈折率部材と、
前記光出力ポートに臨む前記接合体の表面から前記高屈折率部材の一部までを前記高屈折率部材の光軸に対して傾斜するようにV字状に切り欠いて形成されたV溝と、からなる請求項1に記載の光コネクタ。
【請求項11】
前記光取り出し手段は、前記クラッド部の外周の一部が平坦となるように前記コア部の長手方向に沿って前記クラッド部に設けられた平坦部と、
前記平坦部の表面の一部に、前記コア部の屈折率と同じかそれより高い屈折率を有する光屈折部と、からなる請求項1に記載の光コネクタ。
【請求項12】
前記光取り出し手段は、前記コア部の周囲に複数の空孔が略U字状に配置されて形成された開放部からなる請求項1に記載の光コネクタ。
【請求項13】
前記開放部は、前記光出力ポートに臨む位置において、前記光出力ポートに向かって湾曲している請求項12に記載の光コネクタ。
【請求項14】
前記コネクタ本体に、前記光出力ポートを塞ぐカバーが開閉自在に設けられている請求項1に記載の光コネクタ。
【請求項15】
前記光検知器は、前記コネクタ本体に対して着脱可能に取り付けられる請求項1に記載の光コネクタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2011−13359(P2011−13359A)
【公開日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−155962(P2009−155962)
【出願日】平成21年6月30日(2009.6.30)
【出願人】(000005120)日立電線株式会社 (3,358)
【出願人】(504026856)株式会社アドバンスト・ケーブル・システムズ (64)
【出願人】(399035766)エヌ・ティ・ティ・コミュニケーションズ株式会社 (321)
【Fターム(参考)】