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JP-2026076757-A - 光配線部品

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Abstract

【課題】屈折率整合部が剥がれにくい光配線部品を提供すること。 【解決手段】本発明の光配線部品は、外表面に開口する第１凹部および前記第１凹部の底面に開口する孔部が形成されている光コネクターと、第１入出射面を含む第１端面が前記第１凹部内に突き出るように、前記孔部に挿入されている光導波路と、前記孔部と前記光導波路とを接着する接着層と、前記光コネクターの外表面から突出する第１凸曲面を有し、前記光導波路の前記第１端面を覆うとともに、前記第１凹部内に収容されている第１屈折率整合部と、を備えることを特徴とする。 【選択図】図１

Inventors

  • 寺田 信介

Assignees

  • 住友ベークライト株式会社

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20241024

Claims (13)

  1. 外表面に開口する第１凹部および前記第１凹部の底面に開口する孔部が形成されている光コネクターと、 第１入出射面を含む第１端面が前記第１凹部内に突き出るように、前記孔部に挿入されている光導波路と、 前記孔部と前記光導波路とを接着する接着層と、 前記光コネクターの外表面から突出する第１凸曲面を有し、前記第１凹部内に収容されているとともに、前記光導波路の前記第１端面を覆う第１屈折率整合部と、 を備えることを特徴とする光配線部品。
  2. 前記光コネクターの外表面に開口している第２凹部が形成され、 前記孔部は、前記第１凹部の底面および前記第２凹部の底面の双方に開口し、 前記第１端面が前記第１凹部内に突き出るとともに、前記第１入出射面とは反対の第２入出射面を含む第２端面が前記第２凹部内に突き出るように、前記光導波路が前記孔部に挿入され、 前記光コネクターの外表面から突出する第２凸曲面を有し、前記第２凹部内に収容されているとともに、前記光導波路の前記第２端面を覆う第２屈折率整合部を備える請求項１に記載の光配線部品。
  3. 前記第１凹部が開口している前記光コネクターの前記外表面から突出する第１ガイドピンと、 前記第２凹部が開口している前記光コネクターの前記外表面から突出する第２ガイドピンと、 を備える請求項２に記載の光配線部品。
  4. 前記光コネクターには、前記第１凹部が開口している前記外表面に開口する第１ピン孔、および、前記第２凹部が開口している前記外表面に開口する第２ピン孔が形成され、 前記第１ガイドピンの一部が、前記第１ピン孔に圧入され、 前記第２ガイドピンの一部が、前記第２ピン孔に圧入されている請求項３に記載の光配線部品。
  5. 前記第１ピン孔および前記第２ピン孔は、互いに連結している請求項４に記載の光配線部品。
  6. 前記第１ガイドピンおよび前記第２ガイドピンは、互いに接続されている請求項５に記載の光配線部品。
  7. 前記光コネクターには、２つの前記第１ピン孔、および、２つの前記第２ピン孔が形成され、 ２本の前記第１ガイドピン、および、２本の前記第２ガイドピンを備える請求項４ないし６のいずれか１項に記載の光配線部品。
  8. 前記光導波路が、互いに表裏の関係にある第１主面および第２主面を有し、 前記光コネクターが、前記第１主面と対向する第１支持面を持つ第１部品、および、前記第２主面と対向する第２支持面を持つ第２部品、を有し、 前記第１支持面および前記第２支持面が前記孔部の内壁面の一部を構成している請求項１または２に記載の光配線部品。
  9. 前記光導波路が収容される第１溝および前記第１溝より幅が広く前記第２部品が収容される第２溝が前記第１部品に形成されている請求項８に記載の光配線部品。
  10. 互いに重ねられた前記光導波路および前記第２部品が収容される溝が前記第１部品に形成されている請求項８に記載の光配線部品。
  11. 前記第１凹部の深さが、前記第１端面が前記第１凹部内に突き出ている長さより深い請求項１または２に記載の光配線部品。
  12. 前記接着層の一部が、前記孔部からはみ出している請求項１または２に記載の光配線部品。
  13. 前記光導波路の前記第１端面の法線上から見たとき、前記第１凹部の前記底面が、前記第１端面を挟んでいる請求項１または２に記載の光配線部品。

Description

本発明は、光配線部品に関するものである。 特許文献１には、光コネクターの外面に弾性体が取り付けられてなる弾性体付き光コネクターと、その内部を貫通する貫通部に載置されている光導波路と、を有する光配線部品が開示されている。弾性体付き光コネクターでは、透光性および弾性を有する弾性体が、光導波路の端面および光コネクターの外面を覆うように配置されている。また、弾性体の屈折率は、光導波路のコア部の屈折率と光ファイバーのコアの屈折率との間に設定されることが開示されている。 このような光配線部品によれば、他の光学部品との間で安定した光結合効率を実現することができる。 特開２０１８－０８７９７２号公報 実施形態に係る光配線部品の概略構成を示す斜視図である。図１に示す光配線部品の断面図である。図１に示す光配線部品の断面図である。図２に示す光配線部品をＹ軸マイナス側からＹ軸プラス側に向かって見た正面図である。図４の光配線部品の変形例を示す正面図である。図１の光導波路の一部を拡大して示す斜視図である。図１に示す光配線部品を製造する方法を説明するための工程図である。図７に示す光配線部品を製造する方法を説明するための模式図である。図７に示す光配線部品を製造する方法を説明するための模式図である。図７に示す光配線部品を製造する方法を説明するための模式図である。図７に示す光配線部品を製造する方法を説明するための模式図である。図７に示す光配線部品を製造する方法を説明するための模式図である。図７に示す光配線部品を製造する方法を説明するための模式図である。図７に示す光配線部品を製造する方法を説明するための模式図である。図７に示す光配線部品を製造する方法を説明するための模式図である。図７に示す光配線部品を製造する方法を説明するための模式図である。図７に示す光配線部品を製造する方法を説明するための模式図である。 以下、本発明に係る光配線部品について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。 １．光配線部品 実施形態に係る光配線部品について説明する。 図１は、実施形態に係る光配線部品１の概略構成を示す斜視図である。図２および図３は、図１に示す光配線部品１の断面図である。 なお、本願の各図では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定しており、各軸を矢印で示している。また、矢印の基端側を各軸のマイナス側といい、先端側を各軸のプラス側という。さらに、各図では、図示の便宜上、各部の寸法比を実際とは異ならせている。また、図２および図３では、図１に示す構成の一部の図示を省略している。 １．１．概略構成 図１ないし図３に示す光配線部品１は、光コネクター２と、光導波路３と、接着層６と、第１屈折率整合部４１および第２屈折率整合部４２と、ガイドピン５１（第１ガイドピン）およびガイドピン５２（第１ガイドピン）ならびにガイドピン５３（第２ガイドピン）およびガイドピン５４（第２ガイドピン）と、を備える。 このような光配線部品１は、例えば、光ファイバーのような図示しない他の光学部品同士の間に介挿され、これらを光学的に接続する機能を有する。光導波路３は、他の光学部品同士で光を中継する機能を有する。また、第１屈折率整合部４１および第２屈折率整合部４２は、光導波路３と他の光学部品との間に介在し、結合損失の低減に寄与する。さらに、ガイドピン５１～５４は、光コネクター２と他の光学部品とを位置合わせするとともに機械的に結合する機能を有する。 図２および図３に示す光コネクター２には、外表面に開口する第１凹部２３および第２凹部２４と、第１凹部２３の底面２３１および第２凹部２４の底面２４１にそれぞれ開口する孔部２５と、が形成されている。 光導波路３は、孔部２５に挿入されている。そして、光導波路３の第１入出射面３１１を含む第１端面３１は、第１凹部２３内に突き出ている。同様に、光導波路３の第２入出射面３２１を含む第２端面３２は、第２凹部２４内に突き出ている。そして、接着層６が、孔部２５と光導波路３とを接着している。 第１屈折率整合部４１は、光コネクター２の外表面から突出する第１凸曲面４１１を有する。また、第１屈折率整合部４１は、光導波路３の第１端面３１を覆うとともに、第１凹部２３内に収容されている。第１屈折率整合部４１は、光導波路３の第１入出射面３１１と他の光学部品との間に介在し、両者の屈折率差を調整する機能を有する。このような機能により、光導波路３と他の光学部品との結合損失を低減できる。 第２屈折率整合部４２は、光コネクター２の外表面から突出する第２凸曲面４２１を有する。また、第２屈折率整合部４２は、光導波路３の第２端面３２を覆うとともに、第２凹部２４内に収容されている。第２屈折率整合部４２は、光導波路３の第２入出射面３２１と他の光学部品との間に介在し、両者の屈折率差を調整する機能を有する。このような機能により、光導波路３と他の光学部品との結合損失を低減できる。 上記のような構成を有する光配線部品１では、第１屈折率整合部４１が第１凹部２３内に収容され、第２屈折率整合部４２が第２凹部２４内に収容されていることから、第１屈折率整合部４１の外縁および第２屈折率整合部４２の外縁がそれぞれ露出することを抑制できる。これにより、第１屈折率整合部４１および第２屈折率整合部４２が剥がれにくくなり、信頼性の高い光配線部品１を実現できる。 なお、第２端面３２および第２凹部２４については上記の構成に限定されない。例えば、光コネクター２において第２凹部２４が省略されていてもよいし、第２端面３２が突き出ていなくてもよいし、第２端面３２に代えて光路を変換するミラーが採用されていてもよい。 また、本実施形態では、第２屈折率整合部４２が設けられているが、第２屈折率整合部４２が省略されていてもよいし、第２屈折率整合部４２が第２凸曲面４２１以外の形状を有していてもよい。 １．２．光コネクター 図１に示す光コネクター２は、本体２１（第１部品）および蓋体２２（第２部品）を有する。また、光導波路３は、図３に示すように、互いに表裏の関係にある第１主面３０１および第２主面３０２を有する。本体２１は、図３に示すように、第１主面３０１と対向する第１支持面２１１を持つ。蓋体２２は、図３に示すように、第２主面３０２と対向する第２支持面２２１を持つ。これらの第１支持面２１１および第２支持面２２１は、孔部２５の内壁面の一部を構成している。このような構成によれば、２つの部品で光導波路３を挟むことによって、孔部２５を容易に形成できるとともに、光導波路３を光コネクター２に対して固定できる。これにより、光コネクター２に対する光導波路３の固定作業を容易に行うことができる。 なお、本実施形態では、光コネクター２が２つの部品で構成されているが、光コネクター２は１つの部品で構成されていてもよいし、３つ以上の部品で構成されていてもよい。 光コネクター２の形状は、特に限定されず、図１に示すようなＹ軸方向を長さ方向とし、Ｘ軸方向を幅方向とし、Ｚ軸方向を厚さ方向とする直方体に準じた形状であってもよいし、それ以外の形状であってもよい。また、光コネクター２は、各種コネクター規格（フェルール規格）に準拠した部位を含んでいてもよい。かかるコネクター規格としては、例えば、ＰＭＴコネクター、小型（Ｍｉｎｉ）ＭＴコネクター、ＪＩＳ Ｃ ５９８１に規定されたＭＴコネクター、１６ＭＴコネクター、２次元配列型ＭＴコネクター等が挙げられる。 光コネクター２の構成材料としては、例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、オレフィン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のような各種樹脂材料、ステンレス鋼、アルミニウム合金のような各種金属材料等が挙げられる。また、光コネクター２の構成材料には、ガラス製フィラー、セラミックス製フィラー等の無機フィラーが含まれていてもよい。 光コネクター２の長さは、好ましくは３～１００ｍｍであり、より好ましくは５～３０ｍｍであり、さらに好ましくは７～１５ｍｍである。光コネクター２の幅は、好ましくは２～７０ｍｍであり、より好ましくは３～２０ｍｍであり、さらに好ましくは４～１０ｍｍである。光コネクター２の厚さは、幅よりも薄いことが好ましい。 図２および図３に示すように、光コネクター２の外表面のうち、Ｙ軸マイナス側を向く面には、第１凹部２３が開口している。第１凹部２３には、第１屈折率整合部４１が収容されている。つまり、第１凹部２３は、第１屈折率整合部４１を収容することで、第１屈折率整合部４１の外縁が露出することを抑制している。これにより、第１屈折率整合部４１の外縁が剥がれることを抑制できる。また、第１凹部２３の内面と第１屈折率整合部４１との接触面積は、平坦な面に第１屈折率整合部４１を配置する場合に比べて広くなるので、第１屈折率整合部４１の接着強度を高められる。これらの作用により、第１屈折率整合部４１の脱落を効果的に抑制できる。 なお、第１屈折率整合部４１が第１凹部２３内に収容されていない場合、第１屈折率整合部４１の外縁が露出する。このように露出した外縁は剥がれやすい傾向がある。そして、外縁が一旦剥がれると、それが全体に進展し、第１屈折率整合部４１の脱落につながりやすい。 また、第１凹部２３の底面２３１には、孔部２５の一端が開口している。孔部２５には光導波路３が挿入され、第１端面３１が第１凹部２３内に突き出ている。これにより、第１端面３１とその近傍の側面を第１屈折率整合部４１で覆うことができる。このような構成によれば、第１端面３１を外圧や汚染等から保護することができるとともに、第１端面３１と第１屈折率整合部４１とが接触した状態を確実に形成できる。 さらに、第１端面３１が第１凹部２３内に突き出ていることで、第１端面３１を包み込むように第１屈折率整合部４１を配置できる。これにより、光導波路３と第１屈折率整合部４１との接触面積を広く確保できるので、両者の密着性を高められる。その結果、第１屈折率整合部４１の剥離に伴う結合損失の増大を抑制できる。 また、光導波路３の第１端面３１は、図２および図３に示すように、第１凹部２３内に留まる程度に突き出ていることが好ましい。つまり、第１凹部２３の深さｄ１は、第１端面３１が底面２３１から突き出ている長さＬ１より深いことが好ましい。これにより、第１屈折率整合部４１で第１端面３１をより確実に保護できる。つまり、外圧が加わっても、第１端面３１近傍が変形する確率を低く抑えられる。 深さｄ１は、好ましくは１０μｍ以上１０００μｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以上５００μｍであり、さらに好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下である。これにより、第１屈折率整合部４１の外縁の露出を抑制しつつ、第１屈折率整合部４１の体積が必要以上に大きくなるのを抑制できる。なお、深さｄ１が前記下限値を下回ると、第１屈折率整合部４１が薄くなりすぎるので、第１屈折率整合部４１が剥離しやすくなったり、第１屈折率整合部４１が圧縮された場合の変形量が小さくなったりするおそれがある。一方、深さｄ１が前記上限値を上回ると、第１屈折率整合部４１が厚くなりすぎるので、第１端面３１の突出長さＬ１を長くする必要がある。その場合、光導波路３の第１端面３１近傍が変形するおそれがある。 長さＬ１は、好ましくは深さｄ１の２％以上１００％以下であり、より好ましくは５％以上８０％以下であり、さらに好ましくは２０％以上６０％以下である。これにより、第１凹部２３の深さｄ１に対して第１端面３１の突出長さＬ１を最適化できる。また、長さＬ１は、好ましくは５μｍ以上８０μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。これにより、第１端面３１の突出長さＬ１を特に最適化できる。 なお、第１端面３１は、第１凹部２３を通過し、第１凹部