光ファイバ及びテープ状光ファイバ、並びにそれらを用いた光モジュール
【課題】局所的な曲げを与えても破断しにくい光ファイバ及びテープ状光ファイバ、並びにそれらを用いた光モジュールを提供する。
【解決手段】コア２の周囲にクラッド３を有する光ファイバ裸線４の外周に、単層からなる被覆層５が設けられている単層被覆光ファイバ６と、単層被覆光ファイバ６の外周に設けられ、被覆層５に接して形成された内側被覆層７、および該内側被覆層７の外側に形成された外側被覆層８からなる一括被覆層と、を備え、内側被覆層７は、被覆層５のヤング率（Ｅ１）、および外側被覆層８のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有する光ファイバ。
【解決手段】コア２の周囲にクラッド３を有する光ファイバ裸線４の外周に、単層からなる被覆層５が設けられている単層被覆光ファイバ６と、単層被覆光ファイバ６の外周に設けられ、被覆層５に接して形成された内側被覆層７、および該内側被覆層７の外側に形成された外側被覆層８からなる一括被覆層と、を備え、内側被覆層７は、被覆層５のヤング率（Ｅ１）、および外側被覆層８のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有する光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器内あるいは機器間の光伝送路などに用いられる光ファイバ及びテープ状光ファイバ、並びにそれらを用いた光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機器内あるいは機器間の光伝送技術として、光インターコネクション方式の光伝送が注目されている。このような光インターコネクション方式では、光素子として多チャンネルアレイ化の容易なＶＣＳＥＬ（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser）などのアレイ状光素子が一般に用いられている。
【０００３】
このＶＣＳＥＬなどのアレイ状光素子間の光伝送に用いられる従来の光ファイバとしては、例えば、図９に示すように、コア９０、クラッド９１の周囲にヤング率１０ＭＰａ以下の低ヤング率層（内側被覆層）９２、１００ＭＰａ以上の高ヤング率層（外側被覆層）９３を被覆した単心光ファイバ９４やその単心光ファイバ９４を一列に（並列に）複数本配列後、５０ＭＰａ以上の高ヤング率層（被覆層）９５にて被覆したテープ状光ファイバ９６がある。
【０００４】
一般的に、単心光ファイバ９４、又は、テープ状光ファイバ９６は、発光素子、受光素子、レンズ、光ファイバなどの素子と光接続するために、端末部をコネクタと接着し、コネクタ端面を研磨した状態で用いられる。
【０００５】
例えば、上述の単心光ファイバ９４をコネクタ化する場合、単心光ファイバ９４を光ファイバ接続部品のフェルールに挿入する。図１０のように通常のフェルール１００は、該フェルール１００の一端側に設けられ、単心光ファイバ９４の被覆を含む外径より大きい内径を有する光ファイバ挿入穴１０１と、フェルール１００の他端側に設けられ、単心光ファイバ９４のクラッド９１の外径程度（クラッド９１の外径より若干大きい程度）の内径を有し、フェルール１００の他端部１０２の端面にて光を入出射する光入出射穴１０３とが連通して設けられている。この光ファイバ挿入穴１０１は、光入出射穴１０３と同じ同心を有する。図１１のように、フェルール１００の内部において、単心光ファイバ９４は被覆（低ヤング率層９２と高ヤング率層９３）を除去したコア９０とクラッド９１とからなる光ファイバをフェルール１００の他端部１０２に設けられた光入出射穴１０３に入れた後、接着材１１０で固定される。その後、フェルール１００の光入出射端面である底面１１１を研磨する。
【０００６】
テープ状光ファイバ９６の場合も同様であり、テープ状光ファイバ９６を一括被覆している被覆層（高ヤング率層９５）を除去し、単心分離後に、単心光ファイバ９４の本数分の穴開け加工がされているフェルール内部に挿入し、図１１と同様に端末処理を行う。
【０００７】
ただし、単心光ファイバ９４を挿入するフェルール１００に設けられた光入出射穴１０３へ光ファイバ挿入穴１０１から単心光ファイバ９４を挿入する際に、図１２に示すように、フェルール１００の他端部１０２に形成された光入出射穴１０３は光ファイバの外径（クラッド９１の外径）より大きい内径を有するので、フェルール１００の底面１１１に面した光入出射穴１０３の開口に対して単心光ファイバ９４の端面の位置が挿入するごとに一定とならず、バラツキが生じてしまうという危惧があった。すなわち、製品の再現性が悪いという問題があった。
【０００８】
この課題を解決すべく、本発明者らは、フェルール１００の他端部１０２側に形成された光入出射穴１０３の端面に対して、単心光ファイバ９４の端面の位置を常に定位置に配置することができる光ファイバ接続部品として、図１３に示すように、光ファイバ挿入穴１３０の中心位置１３１と光入出射穴１３２の中心位置１３３とをずらした、つまり、光入出射穴１３２の中心軸が光ファイバ挿入穴１３０の中心軸に対して光ファイバを拘束させる方向にずれて位置するようにした光ファイバ接続部品１３５を提案した。
【０００９】
このような光ファイバ接続部品１３５に単心光ファイバ９４を挿入した場合、フェルール１３４の内部において、図１４のように、単心光ファイバ９４が光ファイバ挿入穴１３０の中心軸側から光入出射穴１３２の中心軸側へ局所的に曲げられて配置されることになる。これによって、光入出射穴１３２の定位置に単心光ファイバ９４を拘束することができるため、光入出射穴１３２の端面に対して定位置に単心光ファイバ９４の端面を設置（固定）することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−３１０１９７号公報
【特許文献２】特開２００７−２５６３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような光ファイバ接続部品１３５を用いた場合、上述のとおりフェルール１３４の内部において、単心光ファイバ９４は、光ファイバ挿入穴１３０の中心軸側から光入出射穴１３２の中心軸側へと局所的に曲げられる。このため、被覆（低ヤング率層９２と高ヤング率層９３）を除去した単心光ファイバ９４では、上記のような局所的な曲げによって破断してしまうおそれがある。
【００１２】
また、被覆を除去した単心光ファイバ９４では、クラッド９１の表面が図１５（ｃ）に示すようなフェルール１３４の内部の接触点１５０、１５１に接触することでクラッド９１の表面にキズが発生し、この表面のキズがフェルール１３４内の曲げ応力によって破断へ繋がるおそれがある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、局所的な曲げを与えても破断しにくい光ファイバ及びテープ状光ファイバ、並びにそれらを用いた光モジュール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、コアの周囲にクラッドを有する光ファイバ裸線の外周に、単層からなる被覆層が設けられている単層被覆光ファイバと、前記単層被覆光ファイバの外周に設けられ、前記被覆層に接して形成された内側被覆層、および該内側被覆層の外側に形成された外側被覆層からなる一括被覆層と、を備え、前記内側被覆層は、前記被覆層のヤング率、および前記外側被覆層のヤング率よりも低いヤング率を有することを特徴とする光ファイバを提供するものである。
【００１５】
また、本発明は、コアの周囲にクラッドを有する光ファイバ裸線の外周に、単層からなる被覆層が設けられている複数本の単層被覆光ファイバと、前記複数本の単層被覆光ファイバが並列に配置された外周に設けられ、前記被覆層に接して形成された内側被覆層、および該内側被覆層の外側に形成された外側被覆層からなる一括被覆層と、を備え、前記内側被覆層は、前記被覆層のヤング率、および前記外側被覆層のヤング率よりも低いヤング率を有することを特徴とするテープ状光ファイバを提供するものである。
【００１６】
前記内側被覆層は、１０ＭＰａ以下のヤング率を有していてもよい。
【００１７】
前記被覆層は、１００ＭＰａ以上のヤング率を有し、前記外側被覆層は、５０ＭＰａ以上のヤング率を有していてもよい。
【００１８】
また、本発明は、フェルールと、前記フェルールの一端側から他端側の端面まで貫通するように形成され、前記フェルールの一端側から挿入した光ファイバを前記フェルールの他端側の端面までガイドするガイド穴とを備える光ファイバ接続部品であって、前記ガイド穴は、前記フェルールの一端側に形成され、前記光ファイバを前記フェルールの内部へ挿入させる光ファイバ挿入穴と、前記フェルールの他端側に形成され、前記光ファイバ挿入穴よりも小さい内径を有する、前記フェルールの他端側の端面にて光を入出射させるための光入出射穴と、前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴との間に配置され、前記光入出射穴に向かうにつれて、その内径が徐々に小さくなるように形状が変化すると共に、前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴とを連通させる形状変化穴と、からなり、前記形状変化穴は、前記光入出射穴の中心軸が前記光ファイバ挿入穴の中心軸に対して前記光ファイバを拘束させる方向にずれて位置するように、形状が変化している光ファイバ接続部品に、前記光ファイバ、又は前記テープ状光ファイバを挿入してなることを特徴とする光モジュールを提供するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、局所的な曲げを与えても破断しにくい光ファイバ及びテープ状光ファイバ、並びにそれらを用いた光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る単心光ファイバの横断面図であり、（ｂ）は本発明の一実施の形態に係るテープ状光ファイバの横断面図である。
【図２】図１（ａ）の単心光ファイバを用いた光モジュールを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は立体図、（ｅ）は下面図、（ｆ）は要部拡大図である。
【図３】図１（ａ）の単心光ファイバを用いた光モジュールを示す図であり、（ａ）は下面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図、（ｃ）はＢ部拡大図である。
【図４】図１（ａ）の単心光ファイバがフェルールに拘束される条件を説明する図である。
【図５】図１（ｂ）のテープ状光ファイバを接合する光ファイバ接続部品を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は立体図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は下面図である。
【図６】図１（ｂ）のテープ状光ファイバを図５の光ファイバ接続部品に接合した光モジュールを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は立体図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は下面図である。
【図７】図１（ｂ）のテープ状光ファイバがフェルールに拘束される条件を説明する図である。
【図８】本実施の形態に係るテープ状光ファイバの光ファイバ配列方向に対する曲げ性を説明する図である。
【図９】（ａ）は、従来の単心光ファイバを示す横断面図であり、（ｂ）は、従来のテープ状光ファイバを示す横断面図である。
【図１０】従来の光ファイバ接続部品を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は立体図である。
【図１１】図１０の光ファイバ接続部品に、図９（ａ）の単心光ファイバを接合した光モジュールを示す図である。
【図１２】図１０の光ファイバ接続部品の問題を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は立体図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は要部拡大図である。
【図１３】図１０の光ファイバ接続部品の問題を解決した光ファイバ接続部品を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は立体図、（ｅ）は下面図である。
【図１４】図１３の光ファイバ接続部品に図９（ａ）の光ファイバを接合した光モジュールを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は立体図、（ｅ）は下面図、（ｆ）は要部拡大図である。
【図１５】図１３の光ファイバ接続部品に図９（ａ）の光ファイバを接合した光モジュールを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図、（ｃ）はＢ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る単心光ファイバの横断面図であり、図１（ｂ）は本発明の一実施の形態に係るテープ状光ファイバの横断面図である。
【００２３】
先ず、本発明の単心光ファイバについて説明する。
【００２４】
本実施の形態に係る単心光ファイバは、例えば、図１３に示した光ファイバ挿入穴１３０の中心位置１３１と光入出射穴１３２の中心位置１３３をずらしたフェルール１３４を備えた光ファイバ接続部品１３５に接合するのに好適なものである。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態に係る光ファイバ（単心光ファイバ）１は、コア２の周囲にクラッド３を有する光ファイバ裸線４の外周に、単層からなる被覆層（第１被覆層）５が設けられている単層被覆光ファイバ６と、単層被覆光ファイバ６の外周に設けられ、被覆層５に接して形成された内側被覆層（第２被覆層）７、および該内側被覆層７の外側に形成された外側被覆層（第３被覆層）８からなる一括被覆層と、を備え、内側被覆層７は、被覆層５のヤング率（Ｅ１）、および外側被覆層８のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有するものである。すなわち、内側被覆層７のヤング率（Ｅ２）と、被覆層５、外側被覆層８の各層のヤング率（Ｅ１、Ｅ３）との関係は、それぞれ、「Ｅ２＜Ｅ１」、「Ｅ２＜Ｅ３」で表される。
【００２６】
被覆層（第１被覆層）５は、フェルール１３４の底面（他端側に形成された光入出射穴１３２の端面）における研磨性や、フェルール１３４の内部での曲げ応力による被覆形状の変形防止を考慮して１００ＭＰａ以上のヤング率を有することが望ましい。
【００２７】
また、内側被覆層（第２被覆層）７は、第２被覆層７の被覆除去性、フェルール１３４の内部で単心光ファイバ１へ曲げが発生した際の被覆除去部への応力集中緩和、フェルール１３４の外部においての側圧によるマイクロベンド損失低減を目的に、１０ＭＰａ以下のヤング率を有することが望ましい。
【００２８】
また、外側被覆層（第３被覆層）８は、光ファイバ構造の形状を保持する目的を有するため、５０ＭＰａ以上のヤング率を有することが望ましい。なお、外側被覆層（第３被覆層）８のヤング率（Ｅ３）と、被覆層（第１被覆層）５のヤング率（Ｅ１）との関係は、「Ｅ３＜Ｅ１」、或いは「Ｅ１＜Ｅ３」のどちらであっても選択が可能である。すなわち、被覆層５、内側被覆層７、外側被覆層８における各層のヤング率の関係は、「Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ１」、或いは「Ｅ２＜Ｅ１＜Ｅ３」のいずれかで表される。
【００２９】
また、単心光ファイバ１の最外層を構成する第３被覆層８が少なくとも難燃性を有する材料からなることが好ましく、さらには、第１被覆層５、第２被覆層７、第３被覆層８の全てが難燃性を有する材料からなることがより好ましい。
【００３０】
ここで、光ファイバ接続部品１３５の構成を詳述しておく。
【００３１】
図２に示すように、光ファイバ接続部品１３５は、例えば、フェルール１３４と、フェルール１３４の一端側から他端側の端面（底面）２０まで貫通するように形成され、フェルール１３４の一端側から挿入した光ファイバ（単心光ファイバ１）をフェルール１３４の他端側の端面２０までガイドするガイド穴２１とを備えるものである。この光ファイバ接続部品１３５は、フェルール３の他端側の端面２０を、例えば、他のフェルールの端面、或いは、図示しない基板上の光素子へ接続させるものである。また、基板との接続の際には、例えば、レンズベースなどの部材を介して接続することでもよい。
【００３２】
ガイド穴２１は、フェルール１３４の一端側に設けられて単心光ファイバ１をフェルール１３４の内部へ挿入させる光ファイバ挿入穴１３０と、フェルール１３４の他端側に光ファイバ挿入穴１３０よりも小さい内径を有して設けられ、フェルール１３４の他端側の端面２０にて光を入出射する光入出射穴１３２と、光ファイバ挿入穴１３０と光入出射穴１３２との間に設けられ、その内径が光ファイバ挿入穴１３０から光入出射穴１３２にかけて、徐々に小さくなるように形状変化した形状変化穴２２と、が連通して形成されてなる。
【００３３】
そして、形状変化穴２２は、図２（ａ）に示すように、光入出射穴１３２の中心軸が光ファイバ挿入穴１３０の中心軸に対して単心光ファイバ１を拘束させる方向（拘束方向）にずれて位置するように、形状が変化している。つまり、光ファイバ接続部品１３５においては、単心光ファイバ１を挿入する光ファイバ挿入穴１３０の中心位置と、光ファイバの光をフェルール３外部へ入出射する光入出射穴５の中心位置とをずらしたものである。また、形状変化穴２２は、光入出射穴１３２の中心軸が光ファイバ挿入穴１３０の中心軸に対して垂直方向にずれて位置するように、形状が変化していてもよい。また、形状変化穴２２は、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、その内面の光ファイバの挿入方向に対する傾斜角が周方向で異なるように形成されていることが好ましい。
【００３４】
形状変化穴２２は、光入出射穴１３２と光ファイバ挿入穴１３０とを緩やかに接続するためのものである。この形状変化穴２２を設けない場合、光入出射穴１３２と光ファイバ挿入穴１３０の大きさが異なるために、ガイド穴２１内で段差が生じる。ガイド穴２１に段差が生じると、単心光ファイバ１をガイド穴２１に挿入したときに単心光ファイバ１の先端が段差に引っかかって単心光ファイバ１を光入出射穴１３２まで挿入するのが困難になってしまう。つまり、形状変化穴２２は、単心光ファイバ１をガイド穴２１に挿入しやすくするためのものである。
【００３５】
光ファイバ挿入穴１３０は単心光ファイバ１を挿入する側（図示上側）に向かって徐々に拡径しており、光ファイバ挿入穴１３０に単心光ファイバ１を挿入しやすいようになっている。
【００３６】
この光ファイバ接続部品１３５に単心光ファイバ１を接合する際には、先ず単心光ファイバ１の被覆（第２被覆層７と第３被覆層８）を除去して第１被覆層５を露出させる。次いで、ガイド穴２１に接着材２４を充填し、その後、接着材２４が充填されたガイド穴２１に単心光ファイバ１を挿入する。単心光ファイバ１の挿入後、ガイド穴２１に充填された接着材２４を硬化させる。その後、フェルール１３４の底面２０を研磨して単心光ファイバ１のコア２とクラッド３の端面を底面２０と同一面上に露出させる。以上の工程により、単心光ファイバ１が光ファイバ接続部品１３５に接合され、光モジュール２３が得られる。
【００３７】
光ファイバ接続部品１３５では、光入出射穴１３２と光ファイバ挿入穴１３０の中心位置１３１，１３３がずれているため、単心光ファイバ１はフェルール１３４の内部で曲がった状態で固定される。つまり、光入出射穴１３２と光ファイバ挿入穴１３０の接続部（すなわち、形状変化穴２２）で単心光ファイバ１が曲げられ、その曲げ応力にて単心光ファイバ１の位置を光入出射穴１３２のある方向に拘束することができる。
【００３８】
このとき、図３に示すように、第１被覆層５により単心光ファイバ１の光ファイバ裸線（コア２とクラッド３）４が露出せず、光ファイバ裸線４が直接フェルール１３４と接触することを防止でき、単心光ファイバ１が破断する確率を大きく低減できる。
【００３９】
また、第２被覆層７、第３被覆層８を除去した局所曲げ部３０では、コア２、クラッド３からなる光ファイバ裸線４、および第１被覆層５からなる単層被覆光ファイバ６への曲げによる応力が集中するが、第２被覆層７が、第１被覆層５のヤング率（Ｅ１）、および第３被覆層８のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有するため、応力集中を緩和することが可能であり、局所曲げ部３０において単心光ファイバ１に局所的な曲げが加わっても断線を防ぐことができる。
【００４０】
本実施の形態に係る単心光ファイバ１の構造において、単心光ファイバ１がフェルール１３４の内部で拘束される条件は、図４に示すように、Ｌ１＞Ｌ４、且つＬ２＞Ｌ３となる。ここで、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、図４の構造の場合、以下のようになる。
【００４１】
Ｌ１：最外被覆面（第３被覆層８）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最大距離
Ｌ２：最外被覆面（第３被覆層８）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最小距離
Ｌ３：図中Ｘ軸方向上の光ファイバ挿入穴１３０面と光入出射穴１３２面の最短距離
Ｌ４：Ｌ３＋光入出射穴１３２寸法
この条件を満たすことで、単心光ファイバ１が光ファイバ接続部品１３５の内部で拘束される。
【００４２】
ここで、図中Ｙ軸方向における光ファイバ挿入穴１３０と光入出射穴１３２の間は、上述したように、光ファイバ挿入穴１３０より単心光ファイバ１を挿入するとき、第２被覆層７と第３被覆層８を除去した単心光ファイバ１を光ファイバ挿入穴１３０へ挿入しやすくするために緩やかに形状が変化していることが望ましい。
【００４３】
以上要するに、本実施の形態に係る単心光ファイバ１によれば、コア２の周囲にクラッド３を有する光ファイバ裸線４の外周に、単層からなる被覆層（第１被覆層）５が設けられている単層被覆光ファイバ６と、単層被覆光ファイバ６の外周に設けられ、被覆層５に接して形成された内側被覆層（第２被覆層）７、および該内側被覆層７の外側に形成された外側被覆層（第３被覆層）８からなる一括被覆層と、を備え、内側被覆層７は、被覆層５のヤング率（Ｅ１）、および外側被覆層８のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有する構造であるため、単心光ファイバ１に局所的な曲げが加わっても断線を防ぐことができる。また、単心光ファイバ１がフェルール１３４の内部で拘束された際に、光ファイバ裸線（コア２、クラッド３）４に加わる曲げ応力を第１被覆層５が吸収して光ファイバ裸線４が保護される。そのため、単心光ファイバ１が断線するのを防止できる。
【００４４】
また、第１被覆層５は高ヤング率、第２被覆層７は低ヤング率であるため、第２被覆層７、第３被覆層８を除去する際に、クラッド３をキズつけることなく第２被覆層７及び第３被覆層８の除去作業が容易に行える。
【００４５】
次に、本発明のテープ状光ファイバについて説明する。
【００４６】
図１（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るテープ状光ファイバ１０は、上述した単層被覆光ファイバ（単層光ファイバ）６が複数本並列に配列され、複数本並列に配列された単層光ファイバ６の外周に、一括被覆層として内側被覆層（第２被覆層）１１と外側被覆層（第３被覆層）１２とが順次設けられたものである。この内側被覆層１１は、被覆層（第１被覆層）５のヤング率（Ｅ１）、および外側被覆層１２のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有することが好ましい。すなわち、内側被覆層１１のヤング率（Ｅ２）と、被覆層５、外側被覆層１２の各層のヤング率（Ｅ１、Ｅ３）との関係は、それぞれ、「Ｅ２＜Ｅ１」、「Ｅ２＜Ｅ３」で表される。
【００４７】
第１被覆層５は、挿入されるフェルールの底面（フェルールの他端側に形成された光入出射穴の端面）における研磨性や、フェルールの内部での曲げ応力による被覆形状の変形防止を考慮して１００ＭＰａ以上のヤング率を有することが望ましい。
【００４８】
第２被覆層１１は、第２被覆層１１の被覆除去性、フェルール１３４の内部で単心光ファイバ１へ曲げが発生した際の被覆除去部への応力集中緩和、フェルール１３４の外部においての側圧によるマイクロベンド損失低減を目的に、１０ＭＰａ以下のヤング率を有することが望ましい。
【００４９】
第３被覆層１２は、光ファイバ構造の形状を保持する目的を有するため、５０ＭＰａ以上のヤング率を有することが望ましい。なお、第３被覆層１２のヤング率（Ｅ３）と、第１被覆層５のヤング率（Ｅ１）との関係は、「Ｅ３＜Ｅ１」、或いは「Ｅ１＜Ｅ３」のどちらであっても選択が可能である。すなわち、第１被覆層５、第２被覆層１１、第３被覆層１２における各層のヤング率の関係は、「Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ１」、或いは「Ｅ２＜Ｅ１＜Ｅ３」のいずれかで表される。
【００５０】
また、テープ状光ファイバ１０の最外層を構成する第３被覆層１２が少なくとも難燃性を有する材料からなることが好ましく、さらには、第１被覆層５、第２被覆層１１、第３被覆層１２の全てが難燃性を有する材料からなることがより好ましい。
【００５１】
また、単層光ファイバ６の外径が、光結合対象である発光素子、受光素子、又はレンズベースに設けられたレンズなどの配列間隔と同じ長さにされるとよい。
【００５２】
図５に示すように、このテープ状光ファイバ１０を接合する光ファイバ接続部品５０は、基板に対して水平な底面５１を有するフェルール５２と、フェルール５２に形成されテープ状光ファイバ１０を配置させるガイド穴５３とを備える。
【００５３】
ガイド穴５３は、テープ状光ファイバ１０からの入出射光をアレイ状光素子へ入出射させるべく、テープ状光ファイバ１０の端面を基板と対向するフェルール５２の底面５１においてアレイ状光素子に対向させて保持する断面四角形状の光入出射穴５４と、光入出射穴５４よりも大きく形成されると共に光入出射穴５４の中心位置とずらして形成され、テープ状光ファイバ１０の挿入をガイドする下端の開口部５５が断面四角形状に形成された光ファイバ挿入穴５６と、光ファイバ挿入穴５６から挿入されたテープ状光ファイバ１０を光入出射穴５４に緩やかにガイドする形状変化穴５７とを備える。
【００５４】
つまり、光ファイバ接続部品５０は、図２の光ファイバ接続部品１３５と同様に、テープ状光ファイバ１０を挿入する光ファイバ挿入穴５６の中心位置５８を、テープ状光ファイバ１０の光をフェルール５２の外部へ入出射する光入出射穴５４の中心位置５９からテープ状光ファイバ１０の厚さ方向と幅方向にずらしたものである。
【００５５】
本実施の形態に係るテープ状光ファイバ１０を光ファイバ接続部品５０に接合した光モジュール６０を図６に、その断面構造を図７に示す。
【００５６】
このように、光ファイバ挿入穴５６と光入出射穴５４の中心軸を平行にずらすことにより、テープ状光ファイバ１０の先端の第２被覆層１１、第３被覆層１２を除去し、これを光ファイバ接続部品５０のガイド穴５３に挿入すると、フェルール５２の内部でテープ状光ファイバ１０に曲げが発生し、フェルール５２の底面５１においてテープ状光ファイバ１０の各コア２の位置を光入出射穴５４の隅に拘束し、高精度にテープ状光ファイバ１０の各コア２を配列することができる。
【００５７】
ここで、テープ状光ファイバ１０がＸ軸方向、Ｙ軸方向共にフェルール５２内部で拘束される条件は、図７に示すように、Ｌ１Ｘ＞Ｌ４Ｘ、且つＬ２Ｘ＞Ｌ３Ｘ、且つＬ１Ｙ＞Ｌ４Ｙ、且つＬ２Ｙ＞Ｌ３Ｙとなる。
【００５８】
ここで、Ｌ１Ｘ，Ｌ２Ｘ，Ｌ３Ｘ，Ｌ４Ｘ、及びＬ１Ｙ，Ｌ２Ｙ，Ｌ３Ｙ，Ｌ４Ｙは、図７の構造の場合、以下のようになる。
【００５９】
Ｌ１Ｘ：図７のＸ軸方向において、最外被覆面（第３被覆層１２）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最大距離
Ｌ２Ｘ：図７のＸ軸方向において、最外被覆面（第３被覆層１２）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最小距離
Ｌ３Ｘ：図７のＸ軸方向において、光ファイバ挿入穴５６面と光入出射穴５４面の最短距離
Ｌ４Ｘ：図７のＸ軸方向において、Ｌ３Ｘ＋光入出射穴５４寸法
Ｌ１Ｙ：図７のＹ軸方向において、最外被覆面（第３被覆層１２）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最大距離
Ｌ２Ｙ：図７のＹ軸方向において、最外被覆面（第３被覆層１２）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最小距離
Ｌ３Ｙ：図７のＹ軸方向において、光ファイバ挿入穴５６面と光入出射穴５４面の最短距離
Ｌ４Ｙ：図７のＹ軸方向において、Ｌ３Ｘ＋光入出射穴５４寸法
この条件を満たすことで、テープ状光ファイバ１０がフェルール５２内部で拘束される。
【００６０】
以上要するに、本実施の形態に係るテープ状光ファイバ１０によれば、コア２の周囲にクラッド３を有する光ファイバ裸線４の外周に、単層からなる被覆層（第１被覆層）５が設けられている複数本の単層被覆光ファイバ６と、この複数本の単層被覆光ファイバ６の外周に設けられ、被覆層５に接して形成された内側被覆層（第２被覆層）１１、および該内側被覆層１１の外側に形成された外側被覆層（第３被覆層）１２からなる一括被覆層と、を備え、内側被覆層１１は、被覆層５のヤング率（Ｅ１）、および外側被覆層１２のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有する構造であるため、テープ状光ファイバ１０に局所的な曲げが加わっても断線を防ぐことができる。また、テープ状光ファイバ１０がフェルール５２の内部で拘束された際に、光ファイバ裸線（コア２、クラッド３）４に加わる曲げ応力を第１被覆層５が吸収して光ファイバ裸線４が保護される。そのため、単心光ファイバ１が断線するのを防止できる。
【００６１】
また、第１被覆層５は高ヤング率、第２被覆層１１は低ヤング率であるため、第２被覆層１１、第３被覆層１２を除去する際に、クラッド３をキズつけることなく、かつ、第１被覆層５を残したまま、容易に第２被覆層１１及び第３被覆層１２の除去作業が行える。また、フェルール５２の内部には、光ファイバ裸線４の外周にヤング率が１００ＭＰａ以上からなる第１被覆層５が設けられた単層光ファイバ６を拘束させているため、拘束後におけるフェルールの端面（底面）５１の研磨処理時に、コア２やクラッド３にキズ等が発生したり、コア２の軸（光軸）がずれてしまうのを防止することができる。
【００６２】
単層光ファイバ６の外径が、光結合対象である発光素子、受光素子、又はレンズベースに設けられたレンズなどの配列間隔と同じ長さにされることで、フェルール５２にテープ状光ファイバ１０を拘束するだけで、テープ状光ファイバ１０の各コア２が光結合対象である発光素子、受光素子、又はレンズなどと同じ配列間隔で配列される。そのため、各コア２を精度よく光素子などに接続することができる。
【００６３】
また、図８に示すように、曲げたい箇所にて第２被覆層１１と第３被覆層１２を除去することで本実施の形態に係るテープ状光ファイバ１０の場合、光ファイバ配列方向（単層光ファイバ６を配列した方向）にテープ状光ファイバ１０を曲げることができる。光ファイバ配列方向への曲げ印加部である第２被覆層１１と第３被覆層１２を除去した箇所８０は、コア２とクラッド３からなる光ファイバ裸線４が、高ヤング率の第２被覆層１１で保護されているため、局所的な曲げによる曲げ応力が加わってもテープ状光ファイバ１０が断線しない。加えて、図８に示す光ファイバ配列方向への曲げ印加部（第２被覆層１１と第３被覆層１２を除去した箇所８０）において、曲げ印加後に、曲げたい形状に固定した場合には、所望の曲げ形状に設定後、第２被覆層１１と第３被覆層１２などからなる被覆をリコートしても良い。
【００６４】
本発明は上述の実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 光ファイバ
２ コア
３ クラッド
４ 光ファイバ裸線
５ 第１被覆層
６ 単層光ファイバ
７ 第２被覆層
８ 第３被覆層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器内あるいは機器間の光伝送路などに用いられる光ファイバ及びテープ状光ファイバ、並びにそれらを用いた光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機器内あるいは機器間の光伝送技術として、光インターコネクション方式の光伝送が注目されている。このような光インターコネクション方式では、光素子として多チャンネルアレイ化の容易なＶＣＳＥＬ（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser）などのアレイ状光素子が一般に用いられている。
【０００３】
このＶＣＳＥＬなどのアレイ状光素子間の光伝送に用いられる従来の光ファイバとしては、例えば、図９に示すように、コア９０、クラッド９１の周囲にヤング率１０ＭＰａ以下の低ヤング率層（内側被覆層）９２、１００ＭＰａ以上の高ヤング率層（外側被覆層）９３を被覆した単心光ファイバ９４やその単心光ファイバ９４を一列に（並列に）複数本配列後、５０ＭＰａ以上の高ヤング率層（被覆層）９５にて被覆したテープ状光ファイバ９６がある。
【０００４】
一般的に、単心光ファイバ９４、又は、テープ状光ファイバ９６は、発光素子、受光素子、レンズ、光ファイバなどの素子と光接続するために、端末部をコネクタと接着し、コネクタ端面を研磨した状態で用いられる。
【０００５】
例えば、上述の単心光ファイバ９４をコネクタ化する場合、単心光ファイバ９４を光ファイバ接続部品のフェルールに挿入する。図１０のように通常のフェルール１００は、該フェルール１００の一端側に設けられ、単心光ファイバ９４の被覆を含む外径より大きい内径を有する光ファイバ挿入穴１０１と、フェルール１００の他端側に設けられ、単心光ファイバ９４のクラッド９１の外径程度（クラッド９１の外径より若干大きい程度）の内径を有し、フェルール１００の他端部１０２の端面にて光を入出射する光入出射穴１０３とが連通して設けられている。この光ファイバ挿入穴１０１は、光入出射穴１０３と同じ同心を有する。図１１のように、フェルール１００の内部において、単心光ファイバ９４は被覆（低ヤング率層９２と高ヤング率層９３）を除去したコア９０とクラッド９１とからなる光ファイバをフェルール１００の他端部１０２に設けられた光入出射穴１０３に入れた後、接着材１１０で固定される。その後、フェルール１００の光入出射端面である底面１１１を研磨する。
【０００６】
テープ状光ファイバ９６の場合も同様であり、テープ状光ファイバ９６を一括被覆している被覆層（高ヤング率層９５）を除去し、単心分離後に、単心光ファイバ９４の本数分の穴開け加工がされているフェルール内部に挿入し、図１１と同様に端末処理を行う。
【０００７】
ただし、単心光ファイバ９４を挿入するフェルール１００に設けられた光入出射穴１０３へ光ファイバ挿入穴１０１から単心光ファイバ９４を挿入する際に、図１２に示すように、フェルール１００の他端部１０２に形成された光入出射穴１０３は光ファイバの外径（クラッド９１の外径）より大きい内径を有するので、フェルール１００の底面１１１に面した光入出射穴１０３の開口に対して単心光ファイバ９４の端面の位置が挿入するごとに一定とならず、バラツキが生じてしまうという危惧があった。すなわち、製品の再現性が悪いという問題があった。
【０００８】
この課題を解決すべく、本発明者らは、フェルール１００の他端部１０２側に形成された光入出射穴１０３の端面に対して、単心光ファイバ９４の端面の位置を常に定位置に配置することができる光ファイバ接続部品として、図１３に示すように、光ファイバ挿入穴１３０の中心位置１３１と光入出射穴１３２の中心位置１３３とをずらした、つまり、光入出射穴１３２の中心軸が光ファイバ挿入穴１３０の中心軸に対して光ファイバを拘束させる方向にずれて位置するようにした光ファイバ接続部品１３５を提案した。
【０００９】
このような光ファイバ接続部品１３５に単心光ファイバ９４を挿入した場合、フェルール１３４の内部において、図１４のように、単心光ファイバ９４が光ファイバ挿入穴１３０の中心軸側から光入出射穴１３２の中心軸側へ局所的に曲げられて配置されることになる。これによって、光入出射穴１３２の定位置に単心光ファイバ９４を拘束することができるため、光入出射穴１３２の端面に対して定位置に単心光ファイバ９４の端面を設置（固定）することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−３１０１９７号公報
【特許文献２】特開２００７−２５６３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような光ファイバ接続部品１３５を用いた場合、上述のとおりフェルール１３４の内部において、単心光ファイバ９４は、光ファイバ挿入穴１３０の中心軸側から光入出射穴１３２の中心軸側へと局所的に曲げられる。このため、被覆（低ヤング率層９２と高ヤング率層９３）を除去した単心光ファイバ９４では、上記のような局所的な曲げによって破断してしまうおそれがある。
【００１２】
また、被覆を除去した単心光ファイバ９４では、クラッド９１の表面が図１５（ｃ）に示すようなフェルール１３４の内部の接触点１５０、１５１に接触することでクラッド９１の表面にキズが発生し、この表面のキズがフェルール１３４内の曲げ応力によって破断へ繋がるおそれがある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、局所的な曲げを与えても破断しにくい光ファイバ及びテープ状光ファイバ、並びにそれらを用いた光モジュール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、コアの周囲にクラッドを有する光ファイバ裸線の外周に、単層からなる被覆層が設けられている単層被覆光ファイバと、前記単層被覆光ファイバの外周に設けられ、前記被覆層に接して形成された内側被覆層、および該内側被覆層の外側に形成された外側被覆層からなる一括被覆層と、を備え、前記内側被覆層は、前記被覆層のヤング率、および前記外側被覆層のヤング率よりも低いヤング率を有することを特徴とする光ファイバを提供するものである。
【００１５】
また、本発明は、コアの周囲にクラッドを有する光ファイバ裸線の外周に、単層からなる被覆層が設けられている複数本の単層被覆光ファイバと、前記複数本の単層被覆光ファイバが並列に配置された外周に設けられ、前記被覆層に接して形成された内側被覆層、および該内側被覆層の外側に形成された外側被覆層からなる一括被覆層と、を備え、前記内側被覆層は、前記被覆層のヤング率、および前記外側被覆層のヤング率よりも低いヤング率を有することを特徴とするテープ状光ファイバを提供するものである。
【００１６】
前記内側被覆層は、１０ＭＰａ以下のヤング率を有していてもよい。
【００１７】
前記被覆層は、１００ＭＰａ以上のヤング率を有し、前記外側被覆層は、５０ＭＰａ以上のヤング率を有していてもよい。
【００１８】
また、本発明は、フェルールと、前記フェルールの一端側から他端側の端面まで貫通するように形成され、前記フェルールの一端側から挿入した光ファイバを前記フェルールの他端側の端面までガイドするガイド穴とを備える光ファイバ接続部品であって、前記ガイド穴は、前記フェルールの一端側に形成され、前記光ファイバを前記フェルールの内部へ挿入させる光ファイバ挿入穴と、前記フェルールの他端側に形成され、前記光ファイバ挿入穴よりも小さい内径を有する、前記フェルールの他端側の端面にて光を入出射させるための光入出射穴と、前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴との間に配置され、前記光入出射穴に向かうにつれて、その内径が徐々に小さくなるように形状が変化すると共に、前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴とを連通させる形状変化穴と、からなり、前記形状変化穴は、前記光入出射穴の中心軸が前記光ファイバ挿入穴の中心軸に対して前記光ファイバを拘束させる方向にずれて位置するように、形状が変化している光ファイバ接続部品に、前記光ファイバ、又は前記テープ状光ファイバを挿入してなることを特徴とする光モジュールを提供するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、局所的な曲げを与えても破断しにくい光ファイバ及びテープ状光ファイバ、並びにそれらを用いた光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る単心光ファイバの横断面図であり、（ｂ）は本発明の一実施の形態に係るテープ状光ファイバの横断面図である。
【図２】図１（ａ）の単心光ファイバを用いた光モジュールを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は立体図、（ｅ）は下面図、（ｆ）は要部拡大図である。
【図３】図１（ａ）の単心光ファイバを用いた光モジュールを示す図であり、（ａ）は下面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図、（ｃ）はＢ部拡大図である。
【図４】図１（ａ）の単心光ファイバがフェルールに拘束される条件を説明する図である。
【図５】図１（ｂ）のテープ状光ファイバを接合する光ファイバ接続部品を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は立体図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は下面図である。
【図６】図１（ｂ）のテープ状光ファイバを図５の光ファイバ接続部品に接合した光モジュールを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は立体図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は下面図である。
【図７】図１（ｂ）のテープ状光ファイバがフェルールに拘束される条件を説明する図である。
【図８】本実施の形態に係るテープ状光ファイバの光ファイバ配列方向に対する曲げ性を説明する図である。
【図９】（ａ）は、従来の単心光ファイバを示す横断面図であり、（ｂ）は、従来のテープ状光ファイバを示す横断面図である。
【図１０】従来の光ファイバ接続部品を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は立体図である。
【図１１】図１０の光ファイバ接続部品に、図９（ａ）の単心光ファイバを接合した光モジュールを示す図である。
【図１２】図１０の光ファイバ接続部品の問題を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は立体図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は要部拡大図である。
【図１３】図１０の光ファイバ接続部品の問題を解決した光ファイバ接続部品を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は立体図、（ｅ）は下面図である。
【図１４】図１３の光ファイバ接続部品に図９（ａ）の光ファイバを接合した光モジュールを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は立体図、（ｅ）は下面図、（ｆ）は要部拡大図である。
【図１５】図１３の光ファイバ接続部品に図９（ａ）の光ファイバを接合した光モジュールを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図、（ｃ）はＢ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る単心光ファイバの横断面図であり、図１（ｂ）は本発明の一実施の形態に係るテープ状光ファイバの横断面図である。
【００２３】
先ず、本発明の単心光ファイバについて説明する。
【００２４】
本実施の形態に係る単心光ファイバは、例えば、図１３に示した光ファイバ挿入穴１３０の中心位置１３１と光入出射穴１３２の中心位置１３３をずらしたフェルール１３４を備えた光ファイバ接続部品１３５に接合するのに好適なものである。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態に係る光ファイバ（単心光ファイバ）１は、コア２の周囲にクラッド３を有する光ファイバ裸線４の外周に、単層からなる被覆層（第１被覆層）５が設けられている単層被覆光ファイバ６と、単層被覆光ファイバ６の外周に設けられ、被覆層５に接して形成された内側被覆層（第２被覆層）７、および該内側被覆層７の外側に形成された外側被覆層（第３被覆層）８からなる一括被覆層と、を備え、内側被覆層７は、被覆層５のヤング率（Ｅ１）、および外側被覆層８のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有するものである。すなわち、内側被覆層７のヤング率（Ｅ２）と、被覆層５、外側被覆層８の各層のヤング率（Ｅ１、Ｅ３）との関係は、それぞれ、「Ｅ２＜Ｅ１」、「Ｅ２＜Ｅ３」で表される。
【００２６】
被覆層（第１被覆層）５は、フェルール１３４の底面（他端側に形成された光入出射穴１３２の端面）における研磨性や、フェルール１３４の内部での曲げ応力による被覆形状の変形防止を考慮して１００ＭＰａ以上のヤング率を有することが望ましい。
【００２７】
また、内側被覆層（第２被覆層）７は、第２被覆層７の被覆除去性、フェルール１３４の内部で単心光ファイバ１へ曲げが発生した際の被覆除去部への応力集中緩和、フェルール１３４の外部においての側圧によるマイクロベンド損失低減を目的に、１０ＭＰａ以下のヤング率を有することが望ましい。
【００２８】
また、外側被覆層（第３被覆層）８は、光ファイバ構造の形状を保持する目的を有するため、５０ＭＰａ以上のヤング率を有することが望ましい。なお、外側被覆層（第３被覆層）８のヤング率（Ｅ３）と、被覆層（第１被覆層）５のヤング率（Ｅ１）との関係は、「Ｅ３＜Ｅ１」、或いは「Ｅ１＜Ｅ３」のどちらであっても選択が可能である。すなわち、被覆層５、内側被覆層７、外側被覆層８における各層のヤング率の関係は、「Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ１」、或いは「Ｅ２＜Ｅ１＜Ｅ３」のいずれかで表される。
【００２９】
また、単心光ファイバ１の最外層を構成する第３被覆層８が少なくとも難燃性を有する材料からなることが好ましく、さらには、第１被覆層５、第２被覆層７、第３被覆層８の全てが難燃性を有する材料からなることがより好ましい。
【００３０】
ここで、光ファイバ接続部品１３５の構成を詳述しておく。
【００３１】
図２に示すように、光ファイバ接続部品１３５は、例えば、フェルール１３４と、フェルール１３４の一端側から他端側の端面（底面）２０まで貫通するように形成され、フェルール１３４の一端側から挿入した光ファイバ（単心光ファイバ１）をフェルール１３４の他端側の端面２０までガイドするガイド穴２１とを備えるものである。この光ファイバ接続部品１３５は、フェルール３の他端側の端面２０を、例えば、他のフェルールの端面、或いは、図示しない基板上の光素子へ接続させるものである。また、基板との接続の際には、例えば、レンズベースなどの部材を介して接続することでもよい。
【００３２】
ガイド穴２１は、フェルール１３４の一端側に設けられて単心光ファイバ１をフェルール１３４の内部へ挿入させる光ファイバ挿入穴１３０と、フェルール１３４の他端側に光ファイバ挿入穴１３０よりも小さい内径を有して設けられ、フェルール１３４の他端側の端面２０にて光を入出射する光入出射穴１３２と、光ファイバ挿入穴１３０と光入出射穴１３２との間に設けられ、その内径が光ファイバ挿入穴１３０から光入出射穴１３２にかけて、徐々に小さくなるように形状変化した形状変化穴２２と、が連通して形成されてなる。
【００３３】
そして、形状変化穴２２は、図２（ａ）に示すように、光入出射穴１３２の中心軸が光ファイバ挿入穴１３０の中心軸に対して単心光ファイバ１を拘束させる方向（拘束方向）にずれて位置するように、形状が変化している。つまり、光ファイバ接続部品１３５においては、単心光ファイバ１を挿入する光ファイバ挿入穴１３０の中心位置と、光ファイバの光をフェルール３外部へ入出射する光入出射穴５の中心位置とをずらしたものである。また、形状変化穴２２は、光入出射穴１３２の中心軸が光ファイバ挿入穴１３０の中心軸に対して垂直方向にずれて位置するように、形状が変化していてもよい。また、形状変化穴２２は、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、その内面の光ファイバの挿入方向に対する傾斜角が周方向で異なるように形成されていることが好ましい。
【００３４】
形状変化穴２２は、光入出射穴１３２と光ファイバ挿入穴１３０とを緩やかに接続するためのものである。この形状変化穴２２を設けない場合、光入出射穴１３２と光ファイバ挿入穴１３０の大きさが異なるために、ガイド穴２１内で段差が生じる。ガイド穴２１に段差が生じると、単心光ファイバ１をガイド穴２１に挿入したときに単心光ファイバ１の先端が段差に引っかかって単心光ファイバ１を光入出射穴１３２まで挿入するのが困難になってしまう。つまり、形状変化穴２２は、単心光ファイバ１をガイド穴２１に挿入しやすくするためのものである。
【００３５】
光ファイバ挿入穴１３０は単心光ファイバ１を挿入する側（図示上側）に向かって徐々に拡径しており、光ファイバ挿入穴１３０に単心光ファイバ１を挿入しやすいようになっている。
【００３６】
この光ファイバ接続部品１３５に単心光ファイバ１を接合する際には、先ず単心光ファイバ１の被覆（第２被覆層７と第３被覆層８）を除去して第１被覆層５を露出させる。次いで、ガイド穴２１に接着材２４を充填し、その後、接着材２４が充填されたガイド穴２１に単心光ファイバ１を挿入する。単心光ファイバ１の挿入後、ガイド穴２１に充填された接着材２４を硬化させる。その後、フェルール１３４の底面２０を研磨して単心光ファイバ１のコア２とクラッド３の端面を底面２０と同一面上に露出させる。以上の工程により、単心光ファイバ１が光ファイバ接続部品１３５に接合され、光モジュール２３が得られる。
【００３７】
光ファイバ接続部品１３５では、光入出射穴１３２と光ファイバ挿入穴１３０の中心位置１３１，１３３がずれているため、単心光ファイバ１はフェルール１３４の内部で曲がった状態で固定される。つまり、光入出射穴１３２と光ファイバ挿入穴１３０の接続部（すなわち、形状変化穴２２）で単心光ファイバ１が曲げられ、その曲げ応力にて単心光ファイバ１の位置を光入出射穴１３２のある方向に拘束することができる。
【００３８】
このとき、図３に示すように、第１被覆層５により単心光ファイバ１の光ファイバ裸線（コア２とクラッド３）４が露出せず、光ファイバ裸線４が直接フェルール１３４と接触することを防止でき、単心光ファイバ１が破断する確率を大きく低減できる。
【００３９】
また、第２被覆層７、第３被覆層８を除去した局所曲げ部３０では、コア２、クラッド３からなる光ファイバ裸線４、および第１被覆層５からなる単層被覆光ファイバ６への曲げによる応力が集中するが、第２被覆層７が、第１被覆層５のヤング率（Ｅ１）、および第３被覆層８のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有するため、応力集中を緩和することが可能であり、局所曲げ部３０において単心光ファイバ１に局所的な曲げが加わっても断線を防ぐことができる。
【００４０】
本実施の形態に係る単心光ファイバ１の構造において、単心光ファイバ１がフェルール１３４の内部で拘束される条件は、図４に示すように、Ｌ１＞Ｌ４、且つＬ２＞Ｌ３となる。ここで、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、図４の構造の場合、以下のようになる。
【００４１】
Ｌ１：最外被覆面（第３被覆層８）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最大距離
Ｌ２：最外被覆面（第３被覆層８）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最小距離
Ｌ３：図中Ｘ軸方向上の光ファイバ挿入穴１３０面と光入出射穴１３２面の最短距離
Ｌ４：Ｌ３＋光入出射穴１３２寸法
この条件を満たすことで、単心光ファイバ１が光ファイバ接続部品１３５の内部で拘束される。
【００４２】
ここで、図中Ｙ軸方向における光ファイバ挿入穴１３０と光入出射穴１３２の間は、上述したように、光ファイバ挿入穴１３０より単心光ファイバ１を挿入するとき、第２被覆層７と第３被覆層８を除去した単心光ファイバ１を光ファイバ挿入穴１３０へ挿入しやすくするために緩やかに形状が変化していることが望ましい。
【００４３】
以上要するに、本実施の形態に係る単心光ファイバ１によれば、コア２の周囲にクラッド３を有する光ファイバ裸線４の外周に、単層からなる被覆層（第１被覆層）５が設けられている単層被覆光ファイバ６と、単層被覆光ファイバ６の外周に設けられ、被覆層５に接して形成された内側被覆層（第２被覆層）７、および該内側被覆層７の外側に形成された外側被覆層（第３被覆層）８からなる一括被覆層と、を備え、内側被覆層７は、被覆層５のヤング率（Ｅ１）、および外側被覆層８のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有する構造であるため、単心光ファイバ１に局所的な曲げが加わっても断線を防ぐことができる。また、単心光ファイバ１がフェルール１３４の内部で拘束された際に、光ファイバ裸線（コア２、クラッド３）４に加わる曲げ応力を第１被覆層５が吸収して光ファイバ裸線４が保護される。そのため、単心光ファイバ１が断線するのを防止できる。
【００４４】
また、第１被覆層５は高ヤング率、第２被覆層７は低ヤング率であるため、第２被覆層７、第３被覆層８を除去する際に、クラッド３をキズつけることなく第２被覆層７及び第３被覆層８の除去作業が容易に行える。
【００４５】
次に、本発明のテープ状光ファイバについて説明する。
【００４６】
図１（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るテープ状光ファイバ１０は、上述した単層被覆光ファイバ（単層光ファイバ）６が複数本並列に配列され、複数本並列に配列された単層光ファイバ６の外周に、一括被覆層として内側被覆層（第２被覆層）１１と外側被覆層（第３被覆層）１２とが順次設けられたものである。この内側被覆層１１は、被覆層（第１被覆層）５のヤング率（Ｅ１）、および外側被覆層１２のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有することが好ましい。すなわち、内側被覆層１１のヤング率（Ｅ２）と、被覆層５、外側被覆層１２の各層のヤング率（Ｅ１、Ｅ３）との関係は、それぞれ、「Ｅ２＜Ｅ１」、「Ｅ２＜Ｅ３」で表される。
【００４７】
第１被覆層５は、挿入されるフェルールの底面（フェルールの他端側に形成された光入出射穴の端面）における研磨性や、フェルールの内部での曲げ応力による被覆形状の変形防止を考慮して１００ＭＰａ以上のヤング率を有することが望ましい。
【００４８】
第２被覆層１１は、第２被覆層１１の被覆除去性、フェルール１３４の内部で単心光ファイバ１へ曲げが発生した際の被覆除去部への応力集中緩和、フェルール１３４の外部においての側圧によるマイクロベンド損失低減を目的に、１０ＭＰａ以下のヤング率を有することが望ましい。
【００４９】
第３被覆層１２は、光ファイバ構造の形状を保持する目的を有するため、５０ＭＰａ以上のヤング率を有することが望ましい。なお、第３被覆層１２のヤング率（Ｅ３）と、第１被覆層５のヤング率（Ｅ１）との関係は、「Ｅ３＜Ｅ１」、或いは「Ｅ１＜Ｅ３」のどちらであっても選択が可能である。すなわち、第１被覆層５、第２被覆層１１、第３被覆層１２における各層のヤング率の関係は、「Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ１」、或いは「Ｅ２＜Ｅ１＜Ｅ３」のいずれかで表される。
【００５０】
また、テープ状光ファイバ１０の最外層を構成する第３被覆層１２が少なくとも難燃性を有する材料からなることが好ましく、さらには、第１被覆層５、第２被覆層１１、第３被覆層１２の全てが難燃性を有する材料からなることがより好ましい。
【００５１】
また、単層光ファイバ６の外径が、光結合対象である発光素子、受光素子、又はレンズベースに設けられたレンズなどの配列間隔と同じ長さにされるとよい。
【００５２】
図５に示すように、このテープ状光ファイバ１０を接合する光ファイバ接続部品５０は、基板に対して水平な底面５１を有するフェルール５２と、フェルール５２に形成されテープ状光ファイバ１０を配置させるガイド穴５３とを備える。
【００５３】
ガイド穴５３は、テープ状光ファイバ１０からの入出射光をアレイ状光素子へ入出射させるべく、テープ状光ファイバ１０の端面を基板と対向するフェルール５２の底面５１においてアレイ状光素子に対向させて保持する断面四角形状の光入出射穴５４と、光入出射穴５４よりも大きく形成されると共に光入出射穴５４の中心位置とずらして形成され、テープ状光ファイバ１０の挿入をガイドする下端の開口部５５が断面四角形状に形成された光ファイバ挿入穴５６と、光ファイバ挿入穴５６から挿入されたテープ状光ファイバ１０を光入出射穴５４に緩やかにガイドする形状変化穴５７とを備える。
【００５４】
つまり、光ファイバ接続部品５０は、図２の光ファイバ接続部品１３５と同様に、テープ状光ファイバ１０を挿入する光ファイバ挿入穴５６の中心位置５８を、テープ状光ファイバ１０の光をフェルール５２の外部へ入出射する光入出射穴５４の中心位置５９からテープ状光ファイバ１０の厚さ方向と幅方向にずらしたものである。
【００５５】
本実施の形態に係るテープ状光ファイバ１０を光ファイバ接続部品５０に接合した光モジュール６０を図６に、その断面構造を図７に示す。
【００５６】
このように、光ファイバ挿入穴５６と光入出射穴５４の中心軸を平行にずらすことにより、テープ状光ファイバ１０の先端の第２被覆層１１、第３被覆層１２を除去し、これを光ファイバ接続部品５０のガイド穴５３に挿入すると、フェルール５２の内部でテープ状光ファイバ１０に曲げが発生し、フェルール５２の底面５１においてテープ状光ファイバ１０の各コア２の位置を光入出射穴５４の隅に拘束し、高精度にテープ状光ファイバ１０の各コア２を配列することができる。
【００５７】
ここで、テープ状光ファイバ１０がＸ軸方向、Ｙ軸方向共にフェルール５２内部で拘束される条件は、図７に示すように、Ｌ１Ｘ＞Ｌ４Ｘ、且つＬ２Ｘ＞Ｌ３Ｘ、且つＬ１Ｙ＞Ｌ４Ｙ、且つＬ２Ｙ＞Ｌ３Ｙとなる。
【００５８】
ここで、Ｌ１Ｘ，Ｌ２Ｘ，Ｌ３Ｘ，Ｌ４Ｘ、及びＬ１Ｙ，Ｌ２Ｙ，Ｌ３Ｙ，Ｌ４Ｙは、図７の構造の場合、以下のようになる。
【００５９】
Ｌ１Ｘ：図７のＸ軸方向において、最外被覆面（第３被覆層１２）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最大距離
Ｌ２Ｘ：図７のＸ軸方向において、最外被覆面（第３被覆層１２）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最小距離
Ｌ３Ｘ：図７のＸ軸方向において、光ファイバ挿入穴５６面と光入出射穴５４面の最短距離
Ｌ４Ｘ：図７のＸ軸方向において、Ｌ３Ｘ＋光入出射穴５４寸法
Ｌ１Ｙ：図７のＹ軸方向において、最外被覆面（第３被覆層１２）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最大距離
Ｌ２Ｙ：図７のＹ軸方向において、最外被覆面（第３被覆層１２）と１層目の被覆面（第１被覆層５）の最小距離
Ｌ３Ｙ：図７のＹ軸方向において、光ファイバ挿入穴５６面と光入出射穴５４面の最短距離
Ｌ４Ｙ：図７のＹ軸方向において、Ｌ３Ｘ＋光入出射穴５４寸法
この条件を満たすことで、テープ状光ファイバ１０がフェルール５２内部で拘束される。
【００６０】
以上要するに、本実施の形態に係るテープ状光ファイバ１０によれば、コア２の周囲にクラッド３を有する光ファイバ裸線４の外周に、単層からなる被覆層（第１被覆層）５が設けられている複数本の単層被覆光ファイバ６と、この複数本の単層被覆光ファイバ６の外周に設けられ、被覆層５に接して形成された内側被覆層（第２被覆層）１１、および該内側被覆層１１の外側に形成された外側被覆層（第３被覆層）１２からなる一括被覆層と、を備え、内側被覆層１１は、被覆層５のヤング率（Ｅ１）、および外側被覆層１２のヤング率（Ｅ３）よりも低いヤング率（Ｅ２）を有する構造であるため、テープ状光ファイバ１０に局所的な曲げが加わっても断線を防ぐことができる。また、テープ状光ファイバ１０がフェルール５２の内部で拘束された際に、光ファイバ裸線（コア２、クラッド３）４に加わる曲げ応力を第１被覆層５が吸収して光ファイバ裸線４が保護される。そのため、単心光ファイバ１が断線するのを防止できる。
【００６１】
また、第１被覆層５は高ヤング率、第２被覆層１１は低ヤング率であるため、第２被覆層１１、第３被覆層１２を除去する際に、クラッド３をキズつけることなく、かつ、第１被覆層５を残したまま、容易に第２被覆層１１及び第３被覆層１２の除去作業が行える。また、フェルール５２の内部には、光ファイバ裸線４の外周にヤング率が１００ＭＰａ以上からなる第１被覆層５が設けられた単層光ファイバ６を拘束させているため、拘束後におけるフェルールの端面（底面）５１の研磨処理時に、コア２やクラッド３にキズ等が発生したり、コア２の軸（光軸）がずれてしまうのを防止することができる。
【００６２】
単層光ファイバ６の外径が、光結合対象である発光素子、受光素子、又はレンズベースに設けられたレンズなどの配列間隔と同じ長さにされることで、フェルール５２にテープ状光ファイバ１０を拘束するだけで、テープ状光ファイバ１０の各コア２が光結合対象である発光素子、受光素子、又はレンズなどと同じ配列間隔で配列される。そのため、各コア２を精度よく光素子などに接続することができる。
【００６３】
また、図８に示すように、曲げたい箇所にて第２被覆層１１と第３被覆層１２を除去することで本実施の形態に係るテープ状光ファイバ１０の場合、光ファイバ配列方向（単層光ファイバ６を配列した方向）にテープ状光ファイバ１０を曲げることができる。光ファイバ配列方向への曲げ印加部である第２被覆層１１と第３被覆層１２を除去した箇所８０は、コア２とクラッド３からなる光ファイバ裸線４が、高ヤング率の第２被覆層１１で保護されているため、局所的な曲げによる曲げ応力が加わってもテープ状光ファイバ１０が断線しない。加えて、図８に示す光ファイバ配列方向への曲げ印加部（第２被覆層１１と第３被覆層１２を除去した箇所８０）において、曲げ印加後に、曲げたい形状に固定した場合には、所望の曲げ形状に設定後、第２被覆層１１と第３被覆層１２などからなる被覆をリコートしても良い。
【００６４】
本発明は上述の実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 光ファイバ
２ コア
３ クラッド
４ 光ファイバ裸線
５ 第１被覆層
６ 単層光ファイバ
７ 第２被覆層
８ 第３被覆層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアの周囲にクラッドを有する光ファイバ裸線の外周に、単層からなる被覆層が設けられている単層被覆光ファイバと、
前記単層被覆光ファイバの外周に設けられ、前記被覆層に接して形成された内側被覆層、および該内側被覆層の外側に形成された外側被覆層からなる一括被覆層と、を備え、
前記内側被覆層は、前記被覆層のヤング率、および前記外側被覆層のヤング率よりも低いヤング率を有することを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記内側被覆層は、１０ＭＰａ以下のヤング率を有する請求項１記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記被覆層は、１００ＭＰａ以上のヤング率を有し、前記外側被覆層は、５０ＭＰａ以上のヤング率を有する請求項１又は２記載の光ファイバ。
【請求項４】
コアの周囲にクラッドを有する光ファイバ裸線の外周に、単層からなる被覆層が設けられている複数本の単層被覆光ファイバと、
前記複数本の単層被覆光ファイバが並列に配置された外周に設けられ、前記被覆層に接して形成された内側被覆層、および該内側被覆層の外側に形成された外側被覆層からなる一括被覆層と、を備え、
前記内側被覆層は、前記被覆層のヤング率、および前記外側被覆層のヤング率よりも低いヤング率を有することを特徴とするテープ状光ファイバ。
【請求項５】
前記内側被覆層は、１０ＭＰａ以下のヤング率を有する請求項５記載のテープ状光ファイバ。
【請求項６】
前記被覆層は、１００ＭＰａ以上のヤング率を有し、前記外側被覆層は、５０ＭＰａ以上のヤング率を有する請求項４又は５記載のテープ状光ファイバ。
【請求項７】
フェルールと、前記フェルールの一端側から他端側の端面まで貫通するように形成され、前記フェルールの一端側から挿入した光ファイバを前記フェルールの他端側の端面までガイドするガイド穴とを備える光ファイバ接続部品であって、前記ガイド穴は、前記フェルールの一端側に形成され、前記光ファイバを前記フェルールの内部へ挿入させる光ファイバ挿入穴と、前記フェルールの他端側に形成され、前記光ファイバ挿入穴よりも小さい内径を有する、前記フェルールの他端側の端面にて光を入出射させるための光入出射穴と、前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴との間に配置され、前記光入出射穴に向かうにつれて、その内径が徐々に小さくなるように形状が変化すると共に、前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴とを連通させる形状変化穴と、からなり、前記形状変化穴は、前記光入出射穴の中心軸が前記光ファイバ挿入穴の中心軸に対して前記光ファイバを拘束させる方向にずれて位置するように、形状が変化している光ファイバ接続部品と、前記光ファイバ接続部材に形成されたガイド穴に挿入された請求項１〜６のいずれかに記載の光ファイバ又はテープ状光ファイバと、を備えたことを特徴とする光モジュール。
【請求項１】
コアの周囲にクラッドを有する光ファイバ裸線の外周に、単層からなる被覆層が設けられている単層被覆光ファイバと、
前記単層被覆光ファイバの外周に設けられ、前記被覆層に接して形成された内側被覆層、および該内側被覆層の外側に形成された外側被覆層からなる一括被覆層と、を備え、
前記内側被覆層は、前記被覆層のヤング率、および前記外側被覆層のヤング率よりも低いヤング率を有することを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記内側被覆層は、１０ＭＰａ以下のヤング率を有する請求項１記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記被覆層は、１００ＭＰａ以上のヤング率を有し、前記外側被覆層は、５０ＭＰａ以上のヤング率を有する請求項１又は２記載の光ファイバ。
【請求項４】
コアの周囲にクラッドを有する光ファイバ裸線の外周に、単層からなる被覆層が設けられている複数本の単層被覆光ファイバと、
前記複数本の単層被覆光ファイバが並列に配置された外周に設けられ、前記被覆層に接して形成された内側被覆層、および該内側被覆層の外側に形成された外側被覆層からなる一括被覆層と、を備え、
前記内側被覆層は、前記被覆層のヤング率、および前記外側被覆層のヤング率よりも低いヤング率を有することを特徴とするテープ状光ファイバ。
【請求項５】
前記内側被覆層は、１０ＭＰａ以下のヤング率を有する請求項５記載のテープ状光ファイバ。
【請求項６】
前記被覆層は、１００ＭＰａ以上のヤング率を有し、前記外側被覆層は、５０ＭＰａ以上のヤング率を有する請求項４又は５記載のテープ状光ファイバ。
【請求項７】
フェルールと、前記フェルールの一端側から他端側の端面まで貫通するように形成され、前記フェルールの一端側から挿入した光ファイバを前記フェルールの他端側の端面までガイドするガイド穴とを備える光ファイバ接続部品であって、前記ガイド穴は、前記フェルールの一端側に形成され、前記光ファイバを前記フェルールの内部へ挿入させる光ファイバ挿入穴と、前記フェルールの他端側に形成され、前記光ファイバ挿入穴よりも小さい内径を有する、前記フェルールの他端側の端面にて光を入出射させるための光入出射穴と、前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴との間に配置され、前記光入出射穴に向かうにつれて、その内径が徐々に小さくなるように形状が変化すると共に、前記光ファイバ挿入穴と前記光入出射穴とを連通させる形状変化穴と、からなり、前記形状変化穴は、前記光入出射穴の中心軸が前記光ファイバ挿入穴の中心軸に対して前記光ファイバを拘束させる方向にずれて位置するように、形状が変化している光ファイバ接続部品と、前記光ファイバ接続部材に形成されたガイド穴に挿入された請求項１〜６のいずれかに記載の光ファイバ又はテープ状光ファイバと、を備えたことを特徴とする光モジュール。
【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】
【公開番号】特開２０１１−３３７１８（Ｐ２０１１−３３７１８Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７８１４４（Ｐ２００９−１７８１４４）
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
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