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JP3703586B2 - Optical connector - Google Patents

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JP3703586B2
JP3703586B2 JP33235996A JP33235996A JP3703586B2 JP 3703586 B2 JP3703586 B2 JP 3703586B2 JP 33235996 A JP33235996 A JP 33235996A JP 33235996 A JP33235996 A JP 33235996A JP 3703586 B2 JP3703586 B2 JP 3703586B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、導波路構造を備えた光フィルタと、光ファイバ、半導体デバイス等の光学素子とを接続するための光コネクタの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
OTDR(Optical Time Dmain Reflectometry)装置などの検査装置を用いた光線路の検査システムでは、通常、光線路中に所定波長の検査光を反射する光フィルタが設けられている。この光フィルタには、検査光を遮断して加入者宅に検査光を送らないようにする働きと、光線路を伝搬してきた検査光を反射して検査装置に送り返し、光線路中の障害点の有無や光線路の光伝送特性を検出させる働きがある。
【0003】
光線路の検査システムに用いられる光フィルタとしては、光導波路(光ファイバ、薄膜導波路など)のコアに光フィルタ機能を果たす領域(以下、フィルタ領域という)が設けられた、導波路構造を持つ光フィルタが特に好適である。例えば、光線路として用いられている通信用光ファイバの所定部位にフィルタ領域を形成すれば光ファイバ型の光フィルタが得られるが、このような光フィルタはそれ自体が光線路として使用できるものである。従って、光ファイバ型の光フィルタの一端にプラグを取り付けて光コネクタを構成すれば、その取扱いも容易になる。このため、光ファイバ型の光フィルタを用いて光線路の検査システムを構成すれば、誘電体多層膜フィルタを用いる場合のように光線路中にフィルタ部品を挿入する必要がなく、信号光の損失は少なく済む。また、薄膜導波路中にフィルタ領域を設けた薄膜導波路型の光フィルタも、検査光を反射するだけでなく、フィルタ領域を通過した信号光を分岐させて出力することができるなど、便利な点が多い。
【0004】
このような導波路構造を持つ光フィルタのフィルタ領域としては、従来からグレーティングが採用されている。ここでいうグレーティングとは、実効屈折率が光軸(長手方向)に沿って最小値と最大値との間で周期的に変化する光導波路中の一領域である。特開昭62−500052号公報に記載されているように、上記グレーティングは、ゲルマニウムをドープした石英ガラスに所定ピッチの干渉パターンを有する紫外光を照射することで形成される。これは、該紫外光の干渉パターンの光強度分布に応じてガラスの屈折率が上昇することによるものである。光導波路のコアに形成されたグレーティングは、光導波路中を進行する光のうち所定の反射波長(ブラッグ波長)を中心とした狭い波長幅(以下、グレーティングの反射波長という)の光を反射する。このグレーティングの反射波長は、グレーティングの周期(格子ピッチ)に応じて定まることが知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述された導波路構造を有する光フィルタでは、グレーティングの反射波長の光でありながら該グレーティングで反射されず、該グレーティングが作り込まれたフィルタ領域を通り抜ける光(主に、該グレーティングからクラッド領域を伝搬する光)が存在する。このため、該光フィルタを備えた光コネクタでは、上記グレーティングが設けられる部位によっては所定波長(グレーティングの反射波長)の光を遮断するというフィルタ機能が十分に発揮できないという課題があった。
【0006】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、高い光遮断率を有する、導波路型の光フィルタを備えた光コネクタを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光コネクタは、少なくとも、(a)伝送路の一部として、所定の屈折率を有するコアと、該コアよりも低い屈折率を有するとともに、該コアの外周を覆っているクラッドとからなる導波路構造を備え、かつ、所定波長の光を反射させるためのグレーティングが該コアの所定部位に設けられた光フィルタと、(b)該光フィルタの一部を収納するための空間を有するとともに、該光フィルタの一方の端面を含む先端部分を該空間内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたプラグとを備えている。
【0008】
発明者らは、光フィルタを含む従来の光コネクタを、該光フィルタの性能や該光コネクタの製造等の観点から検討した結果、導波路構造を備えた光フィルタを光線路の検査システムに利用する場合、該光フィルタのコア中に設けられたグレーティングは、当該検査システムと加入者端末間を光学的に接続するための光コネクタ内に収納するのが好ましいという結論を得た。従って、この発明に係る光コネクタは、上述のように、光フィルタの性能を改善したり当該光コネクタの製造を容易にするため、上記グレーティングは、光フィルタの先端部分であってプラグの空間内に収納されていることを特徴としている。
【0009】
一般に光コネクタは、伝送路間を接続する場合、図1に示されたように、接続されるべき各光ファイバ・ケーブル(光コードともいう)11a、11bの先端に取り付けられたプラグ1と、そして、これらプラグ1を光学的に結合させるためのアライメント・スリーブ21とで少なくとも構成される。一方、伝送路と半導体デバイス(例えば受光素子等)と伝送路とを接続する場合、光コネクタは図3に示されたように、光ファイバ・ケーブル22の先端に取り付けられたフェルール24(プラグ1に含まれる)と、該フェルール24を収納するスリーブ20aと、ステム20cの主表面に光学素子20dを搭載したホルダ20bを少なくとも備えた光モジュール20の一部を構成する。
【0010】
また、上記プラグは光ファイバ・ケーブルの先端に取り付けられた状態で、それ自体販売等される場合があるため、コード付き光コネクタと呼ばれている。従って、この明細書では、光ファイバ・ケーブルと、該光ファイバ・ケーブルの先端に取り付けられたプラグ又はフェルールとで構成される部材も、単に光コネクタと呼ぶ。また、この明細書において、光ファイバ・ケーブル(あるいは光コード)とは、単一の光ファイバの外周をプラスティック・コーティングしたケーブル(コード)のみならず、複数の光ファイバを一体的にプラスティック・コーティングしたリボン型のケーブル(コード)も含まれる(図2参照)。
【0011】
しかしながら、上述のように、光フィルタのうちグレーティングが設けられた領域(フィルタ領域)を収納した光コネクタでも、グレーティングによって反射されるべき、所定波長(グレーティングの反射波長)を有する光でありながら、該グレーティングで反射されずに該フィルタ領域を通り抜ける光(主に、該グレーティングからクラッド領域を伝搬する光)が存在する。このため、該光フィルタの出射端側から見て、該グレーティングによって反射されるべき光を遮断するフィルタ機能が十分に発揮できない場合がある。
【0012】
そこで、この発明に係る光コネクタは、グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングからクラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた光フィルタのフィルタ領域から光フィルタの前記一方の端面に向かって伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造を、さらに備えたことを特徴としている。
【0013】
特に、この発明に係る光コネクタには、収納されたグレーティングの位置により、以下の2つの実施形態がある。
【0014】
すなわち、上記プラグは、(a)光フィルタ(例えば、コア中所定位置にグレーティングが設けられた光ファイバ)の一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタの先端部分の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたフェルールと、(b)該光フィルタの先端部分のうち少なくとも該フェルールの貫通孔に収納されていない部分を収納するための中空部を有するとともに、該フェルールの一端が取り付けられた保持部を有するフランジによって構成されている。なお、このプラグはフェルールのみで構成してもよい(図2又は図3参照)。
【0015】
そして、この第1実施形態では、グレーティングが設けられた当該光フィルタのフィルタ領域は、該光フィルタの先端部分のうち、フェルールの貫通孔に収納されていない部位であってフランジの中空部に収納された部位に位置する(図6参照)。一方、第2実施形態では、上記グレーティングが設けられた上記光フィルタのフィルタ領域は、該光フィルタの先端部分のうち、フェルールの貫通孔に収納された部位に位置する(図18等、参照)。この発明に係る光コネクタは、グレーティングが設けられたフィルタ領域122が、フェルールの収納空間とフランジ24の収納空間にまたがって配置された場合、十分なフィルタ機能が得られないため、光フィルタのフィルタ領域全体を、フェルールの貫通孔内か、あるいは該フェルールの外部であってフランジの収納空間内のいずれかに収納している。
【0016】
図6に示されたように、上記第1実施形態では、第1の遮光構造として、上記プラグ1中であって、上記光フィルタ12の先端部分121(コーティングが取り除かれた部分)に位置するフィルタ領域122の外周面とフランジ24の中空部242の内壁とで定義された空間中に、所望の接着剤243(この接着剤243は光フィルタ12のクラッド124と略同一かそれ以上の屈折率を有する)が充填されている。
【0017】
また、図12に示されたように、第1実施形態では、第2の遮光構造として、上記プラグ1中であって、上記光フィルタ12のフィルタ領域122の外周面とフランジ24の中空部242の内壁とで定義された空間中に、該光フィルタ12が貫通した状態で、該フィルタ領域122を包囲した管状部材250(この管状部材250は光フィルタ12のクラッド124と略同一かそれ以上の屈折率を有する)が収納されている。そして、この第2の遮光構造において、少なくとも上記光フィルタ12のフィルタ領域122の外周面と管状部材250の内壁とで定義された空間中には、所望の接着剤251(この接着剤251は光フィルタ12のクラッド124と略同一かそれ以上の屈折率を有する)が充填されているのが好ましい。
【0018】
さらに、図14に示されたように、第1実施形態では、第3の遮光構造として、上記プラグ1の中空部242中において、上記光フィルタ12のうち、少なくとも該光フィルタ12のフィルタ領域122の外周面に、該グレーティング126を包囲する被覆115が設けられている。なお、この第3の遮光構造において、該被覆115は、上記光フィルタ12のクラッド124と略同一かそれ以上の屈折率を有する。
【0019】
次に、この発明の第2実施形態において、上記フェルール13Aを、上記グレーティング126の反射波長に一致する波長を有する光を透過する透過材で構成することによっても上記遮光構造は実現できる(第4の遮光構造)。なお、この透過材も、上記光フィルタ12のクラッド124と略同一かそれ以上の屈折率を有しており、図18は、この第4の遮光構造を備えた当該光コネクタの断面構造を示している。
【0020】
また、第2実施形態において、上記フェルール13Bは、グレーティング126によって反射されるべき光のうち該グレーティング126から上記クラッド124へ放射される光が到達する領域に、該グレーティング126の反射波長に一致する波長を有する光を吸収するための光吸収構造をさらに備えてもよい(第5の遮光構造)。この第5の遮光構造は、例えば図18と同様の構成であって、かつ、上記フェルール13Bを、上記グレーティング126の反射波長に一致する波長を有する光を吸収する光吸収材で構成することにより実現できる。一方、この第5の遮光構造は、図22に示されたように、フェルール13Cの貫通孔130の内壁に、グレーティング130の反射波長に一致する波長を有する光を吸収する材料からなる光吸収層135を形成することでも実現できる。
【0021】
さらに、図24に示されたように、第2実施形態では、第6の遮光構造として、上記光フィルタ12cの先端部分121のうち、フェルール13(図25)の貫通孔130内に収納された部分であってグレーティング126によって反射されるべき光が到達する所定部分の外径を、該光フィルタ12cの残りの部分の外径よりも小さくしてもよい。この場合、上記光フィルタ12cの所定部分の外周面と前記フェルール13の貫通孔130の内壁とで定義された空間には、グレーティング126の反射波長に一致する光を吸収する光吸収材136が充填されている(図26参照)。なお、この光吸収材136も、上記光フィルタ12cのクラッド124と略同一かそれ以上の屈折率を有する。
【0022】
図29〜34に示されたように、第2実施形態では、第7の遮光構造として、上記プラグ(特に、フェルール)に、光フィルタ12の一方の端面125における光出射開口が該光フィルタ12の光軸に垂直な断面よりも小さくなるよう制限する構造を設けてもよい。
【0023】
具体的に、上記第7の遮光構造は、上記フェルール13の貫通孔130内に収納された上記光フィルタ12の先端部分121のうち、グレーティング126に対して該光フィルタ12の上記一方の端面側に位置する、該フェルール13の貫通孔130の開口を、該光フィルタ12の上記一方の端面125よりも小さい開口を有する第1の遮光部材140によって覆うことにより実現できる(図29参照)。
【0024】
また、第7の遮光構造は、上記グレーティング126に対して該光フィルタ12の上記一方の端面側に位置する、該フェルール13Dに設けられた貫通孔130の第1開口を、該グレーティング126に対して該第1開口と反対側に位置する、該フェルール13Dの貫通孔130の第2開口よりも小さくするよう、該第2開口に突起141を設けてもよい(図31参照)。
【0025】
さらに、第7の遮光構造は、上記フェルール13の貫通孔130内に収納された上記光フィルタ12の上記一方の端面125に、該光フィルタ12の断面のサイズよりも小さいサイズの開口を有する第2の遮光部材142を取り付けることによっても実現できる(図33参照)。この第2の遮光部材142は該フェルール13の貫通孔130内に収納されている。
【0026】
なお、上述の第7の遮光構造は、いずれも上記光フィルタ12の上記一方の端面125の径を、該光フィルタ内を伝搬する光のモードフィールド径の1.14倍よりも大きく、かつ該光フィルタ12のクラッド124の外径よりも小さく制限するもが好ましい。
【0027】
図35〜47に示されたように、第2実施形態では、第8の遮光構造として、上記フェルールに、該フェルールの貫通孔130内に収納された上記光フィルタ12の先端部分121の外周面のうち、グレーティング126によって反射されるべき光のうち該グレーティング126からクラッド124へ放射される光が到達する領域を露出させるための構造を設けてもよい。
【0028】
具体的に、この第8の遮光構造は、上記フェルール13Eの外周面から上記光フィルタ12を収納した貫通孔130に至る切り欠き部190(図35参照)、または該フェルール13Fの外側面から該光フィルタ12の先端部分121を収納した貫通孔130の内壁とを連絡する貫通孔191を設けることでも実現できる(図42参照)。さらに、この構成において、上記フェルール13E、13Fの貫通孔130内に収納された光フィルタ12の先端部分121のうち、露出された領域は、該光フィルタ12のクラッド124と略同一かそれ以上の屈折率を有する屈折率整合材700で覆うのが好ましい。
【0029】
また、図48に示されたように、第2実施形態では、第9の遮光構造として、上記フェルール13の貫通孔130内に位置する上記グレーティング126が形成された、光フィルタ12のフィルタ領域122を、該光フィルタ12の先端部分121の端面125から、3mm以上離間させてもよい。
【0030】
次に、図54〜57に示されたように、第2実施形態では、第10の遮光構造として、上記フェルール13Gの貫通孔130の内壁に、該フェルール13Gの端面131付近の断面よりも大きな断面を有する拡大部134aを設けてもよい。この構成において、該拡大部134aは、上記グレーティング126によって反射されるべき光のうち該グレーティング126からクラッド124へ放射された光が到達する領域に位置し、光フィルタ12の先端部分121が該フェルール13Gの貫通孔130内に収納されたとき、該拡大部134aと該光フィルタ12の外周面とによって隙間135aが形成される。
【0031】
また、図58〜70に示されたように、第2実施例では、第11の遮光構造として、上記グレーティング126によって反射されるべき光のうち該グレーティング126からクラッド124へ放射された光が到達する領域に溝を設け、光フィルタ12の外周面とフェルールの貫通孔130との間に空間を設けてもよい。
【0032】
この第11の遮光構造において、フェルールの貫通孔の内壁に設けられた溝は、図58の溝135bのように、貫通孔130の中心軸に沿って、フェルール13Hの第1の端部から、該第1の端部と対向する第2の端部(端面131を含む)に向かって延びた形状であってもよい。また、図62の溝135cのように、フェルール13Iの貫通孔130の内壁に設けられた溝は、該貫通孔130の中心軸に垂直な周方向に沿って形成されてもよい。さらに、図67の溝135dのように、フェルール13Jの貫通孔130の内壁に設けられた溝は、該貫通孔130の中心軸に対し、該フェルール13Jの第1の端部から、該第1の端部と対向する第2の端部(端面131を含む)に向かって螺旋状に延びた形状であってもよい。
【0033】
なお、この第11の遮光構造において、上記フェルール13H〜13Jの貫通孔130内に収納された、光フィルタ12の先端部分121の外周面と、該貫通孔130の内壁に設けられた上記溝135b〜135dとで定義された空間には、該光フィルタ12のクラッド124と略同一かそれ以上の屈折率を有する屈折率整合材800が充填するのがより好ましい。なお、この第11の遮光構造において、上記溝135b〜135dは、フェルール13H〜13Jの貫通孔130の内壁のうち、少なくとも上記グレーティング126が設けられた上記光フィルタ12のフィルタ領域122に対して該光フィルタ12の先端部分121の端面側に位置する、該フェルール13H〜13Jの端部(端面131を含む)を除いた領域に設けられている。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る光コネクタを、図1〜70を用いて説明する。
【0035】
この発明に係る光コネクタは、少なくとも図1〜3に示された基本構造を備える。例えば、図1には、それぞれ単一の光ファイバ12a、12bにプラスティック・コーティングが施された光ファイバ・ケーブル11a、11b間を光学的に結合するための光コネクタが示されている。図1の光コネクタでは、一方の光ファイバ・ケーブル11aの先端部分(光ファイバ12aが露出している)にプラグ1が取り付けられている。このプラグ1は、該光ファイバ・ケーブル11aの先端部分に取り付けられたフェルール13a、該フェルール13aの一端を保持したフランジ(図4及び5参照)、該フェルール13a及びフランジを保護するカバー14aを備えている。また、他方の光ファイバ・ケーブル11bの先端部分(光ファイバ12bが露出している部分を含む)にもプラグ1が取り付けられている。この他方の光ファイバ・ケーブル11bに取り付けられたプラグ1も、フェルール13b、フランジ(図4及び5参照)、及びカバー14bを備える。これら一方及び他方の光ファイバ・ケーブル11a、11bは、アライメント・スリーブ21が収納されたアダプタ2を介して光学的に結合される。このとき、各フェルール13a、13bアダプタ2内のアライメント・スリーブ21内にその一部が収納されている。
【0036】
なお、この明細書において、光ファイバ・ケーブル(光コード)は、単一の光ファイバをプラスティック・コーティングしたケーブル(コード)のみならず、複数の光ファイバ16a、16bを、それぞれ一体的にプラスティック・コーティングしたリボン型ケーブル(コード)15a,15bも含まれる(図2参照)。図2は、複数の光ファイバ16a、16bをそれぞれ含む光ファイバ・ケーブル15a、15bを光学的に結合させるための光コネクタが示されている。一方の光ファイバ・ケーブル15aの先端部分(光ファイバ16aが露出している部分を含む)にはプラグ1が取り付けられている。このプラグ1は、該光ファイバ16aに沿ってガイドピン穴18aが設けられるとともに、端面にガイドピン19aが設けられたフェルール17aを備えている。また、他方の光ファイバ・ケーブル15bの先端部分(光ファイバ16bが露出している部分を含む)にもフェルール17b(プラグに含まれる)が取り付けられている。このフェルール17bも光ファイバ16bに沿ってガイドピン穴18bが設けられているとともに、その端面にガイドピン19bが設けられている。これらフェルール17a、17bは、一方のガイドピン穴18aと他方のガイドピン19bが係合するとともに、他方のガイドピン穴18bと一方のガイドピン穴19aが係合することにより、各光ファイバ・ケーブル15a、15b間を光学的に結合する。
【0037】
上記プラグ1は、光ファイバ・ケーブル11a、11b(又は、15a、15b)の先端に取り付けられた状態で、それ自身販売等される場合があるため、コード付き光コネクタ10と呼ばれる。この発明に係る光コネクタもこのコード付き光コネクタ10を含む。
【0038】
このような光コネクタ10(コード付き光コネクタを含む)は、図1又は2に示されたように、光伝送路間の光学的な結合のみならず、伝送路と光学素子との光学的な結合も可能にする。図3は、この発明に係る光コネクタ(コード付き光コネクタ)を光モジュール20と接続する構成例を示している。すなわち、光ファイバ・ケーブル11の先端部分(光ファイバ23が露出している部分を含む)に取り付けられたフェルール24(プラグ1に含まれる)は、光モジュール20のスリーブ20a内に収納される。この光モジュール20は該スリーブ20aと、受光素子等の光学素子20dがその主表面に搭載されたステム20cと、光学要素を所定位置で保持するホルダ20bから構成されている。
【0039】
次に、この発明に係る光コネクタの、基本的な組立工程を図4を用いて説明する。
【0040】
まず、所定の屈折率を有するコアを、該コアよりも低い屈折率を有するクラッドで覆った導波路構造を備え、該コア中の所定位置に長手方向に沿って(伝搬する光の進行方向に沿って)周期的に屈折率が変化したグレーティングが形成された光ファイバ・ケーブル11(光フィルタを含む)を用意する。この光ファイバ・ケーブルは、グレーティングが形成された光ファイバ12(以下、光フィルタという)の外周面をコーティングしたものである。特に、この発明に係る光コネクタの光フィルタ12の代表的な構成は、その先端部分121のコーティングが取り除かれており、該グレーティングが形成された領域をフィルタ領域122という。
【0041】
この光フィルタ12は、順次カバー14、中空部242及びフェルール13を保持する保持部241を有するフランジ24を貫通し、コーティングが取り除かれたその先端部分121が、フェルール13の貫通孔130内に挿入される。そして、該光フィルタ12の先端部分121にフェルール13が取り付けられた状態で、該光フィルタ12の端面125(図6参照)と該フェルール13の第1の端面131が一致するよう、該フェルール13の第1の端面131が研磨される。なお、貫通孔130は該光フィルタ12の直径と略同一の内径を有する。この明細書において、略同一とは、該光フィルタ12を適切に保持しうる程度に、該光フィルタ12の直径と貫通孔130の内径が一致していることを意味する。
【0042】
その後、光フィルタ12に取り付けられたフェルール13の第2の端面132側をフランジ24の保持部241に収納した状態で、該フェルール13をフランジ24に固定する。これにより、図5に示されたような、光コネクタが得られる。なお、この図5の光コネクタの全体的な基本構造は、以下に説明される光コネクタに共通する構造であり、この図5は、以下のこの発明に係る光コネクタの説明において、必要に応じてその都度参照される。
【0043】
次に、この発明に係る光コネクタの各実施形態について説明する。なお、この発明に係る光コネクタには、収納されたグレーティングの位置により、以下の2つの実施形態がある。
【0044】
すなわち、光フィルタ12の先端部分121に取り付けられたプラグは、該光フィルタ(例えば、コア中所定位置にグレーティングが設けられた光ファイバ)の一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタ12の先端部分121の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該先端部分に取り付けられたフェルール13と、そして、該フェルール13の端部(端面132を含む)が取り付けられた保持部241を有するフランジ24、このフランジ24は該光フィルタ12の先端部分121のうち少なくとも該フェルール13の貫通孔130に収納されていない部分を収納するための中空部242を有する、によって構成される。そして、この第1実施形態では、グレーティング126が設けられた当該光フィルタ12のフィルタ領域121は、該光フィルタ12の先端部分121のうち、フェルール13の貫通孔130に収納されていない部位であってフランジ24の中空部242に収納された部位に位置する。また、第2実施形態では、上記グレーティング126が設けられた上記光フィルタ12のフィルタ領域121は、該光フィルタ12の先端部分121のうち、フェルール13の貫通孔130に収納された部位に位置する。
【0045】
この発明に係る光コネクタでは、グレーティング126が設けられたフィルタ領域122が、フェルール13の収納空間とフランジ24の収納空間にまたがって配置された場合、十分間フィルタ機能が得られない。換言すれば、フェルール13に収納されたフィルタ領域122の一部に加えられる応力は、主に該フェルール13の線膨張係数に依存することとなる一方、フランジ24の中空部に収納された残りの領域に加えられる応力は、コーティング、充填材(接着剤)、フランジ24等の、該残りの領域を覆う部材の線膨張係数に依存する。従って、フィルタ領域122の各部位が、それぞれ線膨張係数の異なる部材で覆われた場合、該フィルタ領域122における長手方向の応力分布を均一な状態にすることができない。そこで、フィルタ領域122における長手方向の応力分布を均一にするため、この発明に係る光コネクタでは、光フィルタ12のフィルタ領域122全体が、フェルール13の貫通孔130内か、あるいは該フェルール13の外部であってフランジ24の収納空間内のいずれかに収納されている。
【0046】
特に、この発明に係る光コネクタは、グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングからクラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた光フィルタのフィルタ領域から光フィルタの前記一方の端面に向かって該クラッド中を伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造を備えており、以下、第1実施形態、第2実施形態の順に、各遮光構造を、図6〜70を用いて説明する。
【0047】
なお、この明細書において、導波路とは、コアとクラッドとの屈折率の差を利用して所定波長の信号光を一定領域に閉じ込めて伝送するための回路又は線路をいい、これには光ファイバや薄膜導波路等が含まれる。
【0048】
(第1実施形態)
以下、第1実施形態における光コネクタの第1の遮光構造について説明する。
【0049】
図6は、第1の遮光構造を備えた、この発明に係る光コネクタの構成を示す側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)であり、図7は、図6の矢印B1で示された部分の光コネクタの断面図(図5のB−B線に沿った断面図に対応)である。この光コネクタは、コア123及びクラッド124を備えたシングルモード光ファイバにグレーティング126を形成することにより得られた光フィルタ12と、この光フィルタ12の先端部を貫通孔130内に収容するフェルール13と、このフェルール13の一端が取り付けられた保持部241を有するフランジ24から構成されている。
【0050】
上記光フィルタ12は、OTDR装置を用いた光通信網の検査システムで使用することを前提にしている。光通信網を構成する光線路中では、局舎から加入者端末器に向けて光通信用の信号光が伝送されるとともに、光線路の状態を検査するためにOTDR装置からの検査光が伝送される。この検査光には、信号光と波長の異なる光が使用されるが、この検査光が加入者端末器に入射すると信号光のノイズとなって好ましくない。そのため、光線路中に検査光を遮断するための光フィルタを設ける必要がある。光フィルタ12は、このような必要性に応えるものであり、光線路の一部を構成する光ファイバのコア123に所定波長の検査光を反射するグレーティング126を設けることで検査光を加入者端末側から見て遮断するようにしたものである。
【0051】
上記光フィルタ12のコア123及びクラッド124は、ともに石英(SiO2 )ガラスを主成分としているが、クラッド124は実質的に純粋な石英ガラスから構成されているのに対し、コア123を構成する石英ガラスには屈折率上昇材であるGeO2 が添加されている。この結果、コア123の屈折率はクラッド124より高く、該コア123と該クラッド124との間の比屈折率差は約0.35%である。
【0052】
グレーティング126は、実効屈折率が光フィルタ12の光軸長手方向に沿って最小屈折率と最大屈折率の間で周期的に変化するコア123中の一領域である。換言すれば、グレーティング126は、実効屈折率が光軸に沿って最小屈折率と最大屈折率の間で繰り返し変化するような屈折率分布を有する領域である。このグレーティング126は、屈折率変化の周期、すなわちグレーティング周期(格子ピッチともいう)により定まる反射波長(ブラッグ波長)を中心とした比較的狭い波長域にわたって該反射波長を有する光を反射する。この反射波長は、上記の検査光の波長に略一致している。
【0053】
グレーティング126は、ゲルマニウムが添加された石英ガラスに紫外光を照射すると照射部分の屈折率が紫外光の強度に応じた量だけ上昇する現象を利用して形成することができる。すなわち、クラッド124の表面からゲルマニウムが添加されているコア123に向けて所定ピッチの干渉縞が形成された紫外光を照射すれば、コア123の紫外光照射領域に干渉縞の光強度分布に応じた屈折率分布が形成される。このようにして形成された屈折率分布を有する領域が、グレーティング126である。この場合、グレーティング形成部位の最小屈折率は、コア123の当初の実効屈折率(紫外光照射前の実効屈折率)にほぼ等しいことになる。
【0054】
図6において符号115で示されるものは、クラッド124の表面を覆うUVカット樹脂被覆であり、コア123及びクラッド124を保護する役割を有している。導波路型光ファイバ20の先端部分で樹脂被覆115が除去されているのは、上述のようにグレーティング126を製造する時にコア123に紫外光を照射するためである。
【0055】
フェルール13は、光フィルタ12の樹脂被覆115が除去された先端部分121を包囲するジルコニア製の管状部材である。フェルール13の貫通孔130の内径は0.126mmであり、その内表面は鏡面となっている。
【0056】
フランジ24は、フェルール13の後端部がその保持部241に取り付けられた、管状の保持部材である。フランジ24の中空部242内径は1mmであり、フランジ24の中空部242には、光フィルタ12のうちグレーティング126を含む部位(フィルタ領域122)が収容されている。フランジ24の中空部242内において光フィルタ12とフランジ24との間には接着剤243が充填されており、この接着剤243によって光フィルタ12はフランジ24内に固定されている。なお、この接着剤243には、クラッド124と略同一の屈折率を有する樹脂接着剤が用いられている。
【0057】
この発明に係る光コネクタは、グレーティング126がフランジ24の中空部242に配置されていることを特徴としている。これによって、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された光を低減し、光遮断率を高めている。
【0058】
以下では、まず、光フィルタ12のコア123に形成されたグレーティング126からクラッド124に向けて光が放射されていること、及びこれにより光フィルタ12の光遮断率が低下していることを説明する。発明者らは、図8に示された装置を用いて実験を行うことにより、上記の事実を確認した。この実験装置は、光ファイバ100のコアに形成されたグレーティング116からクラッドに向けてグレーティング116の反射波長の光が放射されることを調べるための装置である。なお、グレーティング116が形成された光ファイバ100は、光ファイバ型光フィルタと等価である。光ファイバ100は、この実施形態の光フィルタ12と同様に、コアにゲルマニウムが添加された石英ガラス系のシングルモードファイバである。グレーティング116は、長さが10mmで、一定の格子ピッチを有しており、その反射波長は約1554nmである。光ファイバ100のクラッドはその両端部を除いて樹脂材料により被覆されている。樹脂被覆の除去された一端は、ファイバアダプタ210を介してSLD200(Super Luminescent Diode)に接続されている。このSLD200は、グレーティング116の反射波長を含む所定波長域の光を出力する半導体発光素子である。樹脂被覆の除去された他端は、ファイバアダプタ310を介してスペクトルアナライザ300に接続されている。グレーティング116は、光ファイバ100の樹脂被覆の除去された部分において、スペクトルアナライザ300側の端面からの距離dだけ離れている。
【0059】
発明者らは、上記SLD200を発光させて光ファイバ100に検査光を入射させ、グレーティング116が形成された部位を透過した光のスペクトルを、d=21mmの場合(図9参照)と、d=500mmの場合(図10参照)のそれぞれについて、スペクトルアナライザ300により検出した。図9及び図10は、それぞれの検出結果を示す図である。図9及び図10の双方にグレーティング116での光反射による透過光量の減少ピーク400、410が現れているが、d=21mmの場合の減少ピーク400は、d=500mmの場合の減少ピーク410に比べてピーク高さが大きく減少している。すなわち、グレーティング116により遮断すべき波長の光の透過減衰量は、d=21mmの場合の方がd=500mmの場合よりも低くなっている。d=21mmの場合とd=500mmとでグレーティング116は同一であるから、この透過減衰量の相違はグレーティング116の反射率に起因するものではなく、グレーティング116からスペクトルアナライザ300までの距離の違いに起因するものである。
【0060】
このことを考慮すると、上記の透過減衰量の相違は、次のように理解することができる。グレーティング116には屈折率が局所的に上昇した部分が含まれており、このためグレーティング形成部位とそれ以外の部位との間でモードフィールドの不一致が生じている。グレーティングの反射波長の光は、グレーティングに到達すると、その一部が反射されながらグレーティング中を進行していくが、このとき、上記のモードフィールドの不一致に起因してグレーティングの各部からクラッドに放射される光が生じてしまう。
【0061】
図11は、グレーティング116からクラッドに放射される光の振舞いを示す図である。この図において符号112は光ファイバ100のコア、符号114はクラッドを表す。そして、符号120で示されるものが、グレーティング116からクラッド114に放射される光である。このような光は、図11に示されたように、クラッド114及びコア112からなる領域内を進行して、グレーティング116の前方に到達することになる。クラッド114及びコア112からなる領域は、コア112と異なり光の閉じ込め作用が弱いので、グレーティング116から放射された光は進行するに伴ってパワーを比較的大きく減衰させることになる。このため、上記の実験結果のように、グレーティング116からスペクトルアナライザ300までの距離が大きいほど、スペクトルアナライザ300に検出される上記反射波長の光は少なくなり、透過光量の減少ピークは高くなるのである。
【0062】
通常、光コネクタのフェルールは、ジルコニアのような光反射性の高い材料で構成され、その内表面が鏡面となっている。このため、光フィルタである光ファイバ100のグレーティング116を含む先端部分をフェルールに収容した場合、グレーティング116から放射されクラッド114を出射する光がフェルールの内表面で反射されて再びクラッド114内に戻り、グレーティング116の前方に進行するため、導波路構造を持つ光フィルタによる光遮断が必ずしも十分には行われなかった。
【0063】
この発明に係る光コネクタは、このような事実に鑑みて考案されたものである。すなわち、図6の光コネクタでは、光ファイバ型の光フィルタ12のうちグレーティング126を含む部位(フィルタ領域122)がフランジ24の中空部242に収容されている。接着剤243はフェルール13のような高い反射性は有していないので、グレーティング126の反射波長に一致した波長の光(グレーティング126により反射されるべき光)のうちグレーティング126からクラッド124に放射された光は、クラッド124の周辺にある接着剤243まで漏出しながら進行するようになる。この後、グレーティング126からの放射光は光フィルタ12のうちフェルール13の貫通孔130内に収容されている部位に到達するが、グレーティング126からの放射光のうち接着剤243内に漏れた光成分は、フェルール13の端面132によって遮断され、それ以上前方に進行することはできない。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてグレーティング126を通り抜ける光のパワーが低減されるので、図6の光コネクタは高い割合でグレーティング126によって反射されるべき光のうち、反射されなかった光成分(以下、放射光という)を遮断することができる(第1の遮光構造)。
【0064】
さらに、図6の光コネクタでは、光フィルタ12とフランジ24との間にクラッド124と略同一の屈折率を有する接着剤243が充填されているので、グレーティング126からの放射光がクラッド124の外表面でほとんど反射されなくなる。これにより、グレーティング126からの放射光が接着剤243まで極めて容易に広がるようになり、高い割合で放射光を遮断することができる。
【0065】
次に、第1実施形態における光コネクタの、第2の遮光構造を説明する。
【0066】
図12は、第2の遮光構造を備えた、この発明に係る光コネクタの構成を示す側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図13は、図12の矢印B2で示された部分の光コネクタの断面図(図5のB−B線に沿った断面図に対応)である。この光コネクタは、光フィルタ12のうち被覆115が除去された先端部分121とフランジ24の中空部242との間に、該光フィルタ12のクラッド124外周を包囲する管状部材250が配置されている。この管状部材250の内径は0.14mmであり、光フィルタ12の先端部分121は該管状部材250を貫通している。そして、グレーティング126は該管状部材250内に位置している。光フィルタ12と管状部材250との間には接着剤251が介在しており、この接着剤251によって管状部材250は光フィルタ12の外周に固定されている。また、管状部材250とフランジ24の中空部242との間にも接着剤251が介在しており、この接着剤251によって管状部材250はフランジ24の中空部242の内面上に固定されている。接着剤251は、光フィルタ12のクラッド124と略同一の屈折率を有しており、管状部材250は接着剤251及びクラッド124と略同一の屈折率を有している。
【0067】
図12の光コネクタでは、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された漏れ光成分が、接着剤251及び管状部材250まで漏出しながら進行するようになる。特に、図12の光コネクタは、接着剤251及び管状部材250がクラッド124と略同一の屈折率を有しているので、グレーティング126からの放射光(漏れ光成分)が接着剤251及び管状部材250まで極めて容易に広がるようになる。この後、グレーティング126からの放射光は光フィルタ12のうちフェルール13に収容されている部位に到達するが、少なくともグレーティング126からの放射光のうち接着剤251や管状部材250内に分布している漏れ光成分は、フェルール13によって遮断され、それ以上前方に進行することはできない。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射された放射光のパワーが低減されるので、図12の光コネクタは極めて高い割合でグレーティングからの放射光を遮断することができる。
【0068】
さらに、この第2の遮光構造では、フランジ24の中空部242内の全体を接着剤243で充填する代わりに中空部242内に管状部材250を配置しているので、接着剤243の量が第一の遮光構造の場合よりも少なくなる。これにより、接着剤243の硬化の際に接着剤243が収縮してグレーティング126に応力を及ぼすことに起因して発生する、グレーティング126の特性を変動させるような現象は防止され、図12の光コネクタは、所望のフィルタ機能を確実に発揮することができる。
【0069】
次に、第1実施形態における光コネクタの第3の遮光構造について説明する。
【0070】
図14は、第3の遮光構造を備えた、この発明に係る光コネクタの構成を示す側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図15は、図14の矢印B3で示された部分の光コネクタの断面図(図5のB−B線に沿った断面図に対応)である。図14の光コネクタは、収納された光フィルタ・ケーブル11の構成が図6の光コネクタと異なっている。すなわち、図12の光フィルタ・ケーブル11は、グレーティング126を含むフィルタ領域122の周囲にUVカット樹脂被覆115が設けられている。この光フィルタ・ケーブル11は、母体となる光ファイバの所定部位の被覆115を除去し、この部位に紫外光干渉縞を照射してグレーティング126を形成した後、その部位に再び被覆115を形成し直したものである。なお、この被覆115は、光フィルタ12のクラッド124と略同一の屈折率を有している。
【0071】
図14の光フィルタ12とフランジ24の中空部242との間には接着剤243が充填されており、これにより光フィルタ12は中空部242内に固定されている。なお、この接着剤243は、クラッド124及び被覆115と略同一の屈折率を有している。
【0072】
図14の光コネクタでは、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された放射光が、被覆115及び接着剤243まで漏出しながら進行するようになる。特に、第3の遮光構造では、被覆115及び接着剤243がクラッド124と略同一の屈折率を有しているので、グレーティング126からの放射光が被覆115及び接着剤243まで極めて容易に広がるようになる。この後、グレーティング126からの放射光は光フィルタ12のうちフェルール13の貫通孔130に収容されている部位に到達するが、グレーティング126からの放射光のうち被覆115や接着剤243内を伝搬する漏れ光成分は、フェルール13によって遮断され、それ以上前方に進行することはできない。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてグレーティング126を通り抜ける光のパワーが低減されるので、図14の光コネクタは極めて高い割合で放射光を遮断することができる。
【0073】
さらに、この第3の遮光構造では、第1の遮光構造の場合と異なり、光フィルタ12のフィルタ領域122の周囲に被覆115が形成されているので、接着剤243の硬化の際に接着剤243が収縮することでグレーティング126に付加される応力の影響が低減され、グレーティング126の特性変動が少なくなる。このため、第3の遮光構造を備えた、図14の光コネクタは、所望のフィルタ機能を確実に発揮することができる。
【0074】
(第2実施形態)
次に、第2実施形態における光コネクタの第4の遮光構造について説明する。
【0075】
図16は、第4の遮光構造を備えた、この発明に係る光コネクタの組立工程の一部を示す各部材の側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)であり、図17は、図16の矢印C1で示された部分の光コネクタの断面図(図5のC−C線に沿った断面図に対応)である。この光コネクタは、光ファイバ型の光フィルタ12と他の光学素子(光ファイバ、半導体素子等)とを接続するためのものであり、光フィルタ12を収容できるようになっている。具体的には、光コネクタは、光フィルタ12の先端部分121が収容される貫通孔130を有するフェルール13Aと、このフェルール13Aの後端部が保持部241に取り付けられたフランジ24とから構成されている。
【0076】
次に、図16及び図17を参照しながら、この発明に係る光コネクタの第4の遮光構造について説明する。フェルール13Aは、光フィルタ12の樹脂被覆115が除去された先端部分121を包囲して保持するための部材である。フェルール13Aの中央には、フェルール13Aの中心軸に沿って延びる貫通孔130が設けられており、この貫通孔130に光フィルタ12の上記の先端部分121が挿入されるようになっている。フランジ24は、フェルール13Aの後端部がその保持部241に取り付けられた管状の保持部材であり、このフランジ24の中空部242内に光フィルタ12の樹脂被覆115で覆われた部分が収容されるようになっている。
【0077】
第4の遮光構造として、図16の光コネクタは、フェルール13Aがグレーティング126の反射波長の光を透過させる光透過材によって構成されている。これにより、図16の光コネクタに光フィルタ12を収容すると、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された不要な放射光がフェルール13Aをも透過して外部に放射され、この結果、光フィルタ12の光遮断率が高まることになる。なお、上記の光透過材としては、様々な材料を用いることができ、グレーティング126の反射波長の光を高い割合で透過させるものほど好ましい。この光透過材の具体例としては、石英ガラスなどの光学ガラスが適している。
【0078】
従来の光コネクタは、フェルールがジルコニアのような光反射性の高い材料で構成され、その内表面が鏡面となっている。このため、図8〜図11を用いて説明された実験からも分かるように、光フィルタである光ファイバ100のグレーティング116を含む先端部分をフェルールに収容した場合、グレーティング116から放射されクラッド114を出射する光がフェルールの内表面で反射されて再びクラッド114内に戻り、グレーティング116の前方に進行するため、光フィルタによる光遮断が必ずしも十分には行われなかった。
【0079】
この発明に係る光コネクタの第4の遮光構造は、このような事実に鑑みて考案されたものである。すなわち、第4の遮光構造を備えた光コネクタは、光フィルタ12を収容した場合に、グレーティング126の反射波長の光であってグレーティング126からクラッド124に放射されクラッド124の外表面に到達しクラッド124を出射する光がフェルール13Aをも透過して外部に放射されるようになっている。このため、グレーティング126からクラッド124に放射された漏れ光成分が、クラッド124を出射した後、フェルール13Aの内表面で反射されて再び光フィルタ12内に戻り、グレーティング126の前方に進行してしまうような現象は生じにくい。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける漏れ光成分のパワーが低減されるから、第4の遮光構造を備えた光コネクタは、光フィルタ12の光遮断率を高めることになる。
【0080】
なお、フェルール13Aを構成する光透過材が光フィルタ12のクラッド124の表層部とほぼ一致した屈折率を有していると、光コネクタ(フェルール13A内)に光フィルタ12を収容した場合に、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12とフェルール13Aとの界面でほとんど反射されなくなる。このため、グレーティング126からの放射光がフェルール13Aを非常に効率よく透過するようになり、光フィルタ12の光遮断率を極めて大きく高めることができる。
【0081】
また、フェルール13Aを構成する光透過材が光フィルタ12のクラッド124の表層部よりも高い屈折率を有していると、当該プラグ内に光フィルタ12を収容した場合に、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12とフェルール13Aとの界面で全反射されにくくなる。このため、グレーティング126からの放射光がフェルール13Aを効率よく透過するようになり、光フィルタ12の光遮断率を大きく高めることができる。
【0082】
次に、図18は、図16の組立工程を経て得られた光コネクタを示した側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図19は、図18の矢印C2で示された部分の光コネクタの断面図(図5のC−C線に沿った断面図に対応)である。光フィルタ12の樹脂被覆の除去された先端部分121はフェルール13Aの貫通孔130に挿入されており、グレーティング126もフェルール13Aの貫通孔130の内部に収容されている。フランジ24の中空部242には、光フィルタ12の樹脂被覆115のついた部分が収容されている。この光フィルタ12の被覆115とフランジ24の中空部242との間には接着剤255が充填されており、この接着剤255によって光フィルタ12はフランジ24の中空部242内部に固定されている。
【0083】
この図18の光コネクタでは、グレーティング126からクラッド124に放射されてクラッド124の外表面に到達する光のうちクラッド124の外側に放射される漏れ光成分がフェルール13Aをも透過して外部に放射される。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける不要な放射光のパワーが低減される。従って、この第4の遮光構造を備えた光コネクタは、高い光遮断率を有しており、光線路の検査システムの構成要素としても好適に使用することができる。
【0084】
次に、この発明の第2実施形態における光コネクタの第5の遮光構造について説明する。
【0085】
第5の遮光構造として、この発明に係る光コネクタは、フェルール13Bがグレーティング126の反射波長の光を吸収する光吸収材によって構成されている(第1応用例)。なお、この第5の遮光構造の第1応用例である光コネクタの製造及び構造は、フェルール13Bを除き図16〜図19の構成と同一であるので、以下、係る構造等の説明は省略する。これにより、第5の遮光構造の第1応用例が採用された光コネクタでは、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された不要な放射光をフェルール13Bが吸収し、この結果、光フィルタ12の光遮断率が高まることになる。なお、上記の光吸収材としては、グレーティング126の反射波長に応じて様々な材料を用いることができ、グレーティング126の反射波長の光を高い割合で吸収するものほど好適である。一例を挙げると、反射波長が1.3μm帯である場合は、希土類元素であるプラセオジウムが添加されたガラスを用いてフェルール13Bを構成すればよく、反射波長が1.55μm帯である場合は、希土類元素であるエルビウムが添加されたガラスやポリイミド樹脂を用いてフェルール13Bを構成すればよい。
【0086】
従来の光コネクタは、フェルールがジルコニアのような光反射性の高い材料で構成され、その内表面が鏡面となっている。このため、図8〜図11を用いて説明された実験からも分かるように、光フィルタである光ファイバ100のグレーティング116を含む先端部分をフェルールに収容した場合、グレーティング116から放射されクラッド114を出射する光がフェルールの内表面で反射されて再びクラッド114内に戻り、グレーティング116の前方に進行するため、光フィルタによる光遮断が必ずしも十分には行われなかった。
【0087】
第5の遮光構造(第1応用例)を備えたこの発明に係る光コネクタは、このような事実に鑑みて考案されたものである。すなわち、第5の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタは、光フィルタ12を収容した場合に、グレーティング126の反射波長の光であってグレーティング126からクラッド124に放射されクラッド124の外表面に到達しクラッド124を出射する光がフェルール13Bによって吸収されるようになっている。このため、グレーティング126からクラッド124に放射された光が、クラッド124を出射した後、フェルール13Bの貫通孔130の内表面で反射されて再び光フィルタ12内に戻り、グレーティング126の前方に進行してしまうような現象は抑制される。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける不要な放射光のパワーが低減されるから、結果として、第5の遮光構造(第1応用例)は、光フィルタ12の光遮断率を高めることになる。
【0088】
なお、第5の遮光構造(第1応用例)において、フェルール13Bを構成する光吸収材が光フィルタ12のクラッド124の表層部とほぼ一致した屈折率を有していると、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12とフェルール13Bとの界面でほとんど反射されなくなる。このため、グレーティング126からの放射光がフェルール13Bによって極めて効率よく吸収されるようになり、光フィルタ12の光遮断率を大きく高めることができる。
【0089】
また、第5の遮光構造(第1応用例)において、フェルール13Bを構成する光吸収材が光フィルタ12のクラッド124の表層部よりも高い屈折率を有していると、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12とフェルール13Bとの界面で全反射されにくくなる。このため、グレーティング126からの放射光がフェルール13Bによって効率よく吸収されるようになり、光フィルタ12の光遮断率を大きく高めることができる。
【0090】
第5の遮光構造(第1応用例)として、光吸収材料からなるフェルール13Bを備えた光コネクタは、第4の遮光構造を備えた光コネクタの構造図18及び図19と同じである。光フィルタ12の樹脂被覆の除去された先端部分121はフェルール13Bの貫通孔130内に挿入されており、グレーティング126もフェルール13の貫通孔130内に収容されている。フランジ24の中空部242には、光フィルタ12の樹脂被覆115のついた部分が収容されている。この光フィルタ12の被覆115とフランジ24の中空部242との間には接着剤255が充填されており、この接着剤255によって光フィルタ12はフランジ24の中空部242内に固定されている。
【0091】
この第5の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタでは、グレーティング126からクラッド124に放射されてクラッド124の外表面に到達する光のうちクラッド124の外側に放射される光がフェルール13Bによって吸収される。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける光のパワーが低減される。従って、本実施形態のフィルタ内蔵光コネクタは、高い光遮断率を有しており、光線路の検査システムの構成要素としても好適に使用することができる。
【0092】
次に、この発明に係る第2実施例における光コネクタの第5の遮光構造(第2応用例)について説明する。
【0093】
図20は、第5の遮光構造(第2応用例)を備えた光コネクタの組立工程の一部を示す各部材の側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)であり、図21は、図20の矢印C3で示された部分の光コネクタの断面図(図5のC−C線に沿った断面図に対応)である。この光コネクタは、光フィルタ12の先端部分121を収容する貫通孔130を有するフェルール13Cと、このフェルール13Cの後端部が保持部241に取り付けられたフランジ24と、フェルール13Cの貫通孔130の内表面上に形成された光吸収層135から構成されている。
【0094】
フェルール13Cの形状は、上述した図16〜図19の光コネクタ(第4の遮光構造又は第5の遮光構造(第1応用例)を備える)の構造と同様であるが、フェルール13Cの材料は第1応用例の構造を備えた光コネクタと異なる。すなわち、フェルール13Cの材料は、従来から用いられているジルコニアであり、これは光線路の検査光波長として多く用いられる1.3μm帯や1.55μm帯の光を効率良く反射するため、上述のフェルール13B(第1応用例)を構成する光吸収材としては不適切なものである。
【0095】
しかしながら、この第5の遮光構造(第2応用例)を備えた光コネクタでは、フェルール13Cの内表面上に光吸収層135が形成されており、これが光吸収材からなるフェルール13Bと同様に機能する。この光吸収層135は、グレーティング126の反射波長の光を反射する光吸収材から構成されている。光吸収材としては、上述したように、グレーティング126の反射波長に応じて種々の材料を用いることができる。なお、光吸収層135は貫通孔130の内壁に形成されているため、それ自体パイプ形状となっている。光フィルタ12の被覆が除去された先端部分121は図22に示されたように、この光吸収層135によって定義される貫通孔130内に挿入される。
【0096】
第5の遮光構造(第2応用例)を備えた光コネクタ(フェルール13C内)に光フィルタ12を収容すると、グレーティング126の反射波長の光であってグレーティング126からクラッド124に放射されてクラッド124の外表面に到達しクラッド124を出射する光が光吸収層135によって吸収される。このため、グレーティング126からクラッド124に放射された光が、クラッド124を出射した後、再び光フィルタ12内に戻り、グレーティング126の前方に進行するような現象は抑制される。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける不要な放射光のパワーが低減されるから、図22の光コネクタも、第5の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタと同様に、光フィルタ12の光遮断率を高めることができる。
【0097】
なお、光吸収層135を構成する光吸収材が光フィルタ12のクラッド124の表層部とほぼ一致した屈折率を有していると、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12と光吸収層135との界面でほとんど反射されなくなる。このため、グレーティング126からの放射光が光吸収層135によって極めて効率よく吸収されるようになり、光フィルタ12の光遮断率を大きく高めることができる。
【0098】
また、光吸収層135を構成する光吸収材が光フィルタ12のクラッド124の表層部よりも高い屈折率を有していると、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12と光吸収層135との界面で全反射されにくくなる。このため、グレーティング126からの放射光が光吸収層135によって効率よく吸収されるようになり、光フィルタ12の光遮断率を大きく高めることができる。
【0099】
次に、図22は、図20に示された組立工程を経て得られた光コネクタの構成を示す側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図23は、図22の矢印C4で示された光フィルタの断面図(図5のC−C線に沿った断面図に対応)である。この光コネクタは、光フィルタ12と、この光フィルタ12を収容するフェルール13Cと、このフェルール13Cがその保持部241に取り付けられたフランジ24とを備えており、光フィルタ12のクラッド124の外表面は光吸収層135によって覆われている。
【0100】
この図22の光コネクタでは、グレーティング126の反射波長の光であってグレーティング126からクラッド124に放射されてクラッド124の外表面に到達しクラッド124を出射する光が光吸収層135によって吸収される。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける不要な放射光のパワーが低減されるので、図22の光コネクタも上述した第5の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタと同様に高い光遮断率を有している。
【0101】
次に、この発明に係る第2実施形態における光コネクタの第6の遮光構造について説明する。
【0102】
この第6の遮光構造は、図24に示されたように、光フィルタ12cの先端部分121の所定部位(グレーティング126からの放射光が到達する領域)の外径D2を他の部位の外径D1(>D2)よりも小さくすることにより実現される。
【0103】
図25は、この第6の遮光構造を備えた光コネクタの組立工程の一部を示す各部材の側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図26からも分かるように、光フィルタ12cの先端部分121がフェルール13の貫通孔130内に挿入されることにより、該光フィルタ12cの外径D2の部分(以下凹部という)と貫通孔130の内壁とにより空間が定義される。この空間には所望の光吸収材が充填され光吸収部136が形成されている。
【0104】
図26は、第6の遮光構造を備えた光コネクタの構成を示す側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図27は、図26の矢印C5に示された部分の光コネクタの断面図(図5のC−C線に沿った断面図に対応)である。この光コネクタは、コア123及びクラッド124を備えたシングルモード光ファイバにグレーティング126を形成した光ファイバ型の光フィルタ12cと、この光フィルタ12cの先端部分121を収容するフェルール13と、このフェルール13がその保持部242に取り付けられたフランジ24から構成されている。
【0105】
光フィルタ12cの用途としては、例えばOTDR装置を用いた光通信網の検査システムでの使用が挙げられる。
【0106】
図26に示されたように、光フィルタ12cのうちグレーティング126の周囲のクラッド124の外表面には、光吸収部136が設けられている。この光吸収部136は、クラッド124の外表面に形成された凹部に光吸収材が充填されたものである。この光吸収材は、グレーティング126の反射波長の光を効率良く吸収する材料である。この光吸収材としては、反射波長に応じて様々な材料を用いることができ、グレーティング126の反射波長の光を高い割合で吸収するものほど好適である。一例を挙げると、反射波長が1.3μm帯である場合は、希土類元素であるプラセオジウムが添加されたガラスを用いることができ、反射波長が1.55μm帯である場合は、希土類元素であるエルビウムが添加されたガラスやポリイミド樹脂を用いることができる。
【0107】
図26において符号115で示されるものは、クラッド124の表面を覆うUVカット樹脂被覆であり、コア123及びクラッド124を保護する役割を有している。光フィルタ12cの先端部分121で樹脂被覆115が除去されているのは、上述のようにグレーティング126を製造する時にコア123に紫外光を照射するためである。
【0108】
フェルール13は、光フィルタ12cの樹脂被覆115が除去された先端部分121を収納する貫通孔130を有する部材である。この先端部分121には、グレーティング126が含まれている。上述のように、光フィルタ12cのクラッド124とフェルール13との間には、光吸収部136が設けられている。
【0109】
フランジ24は、フェルール13の後端部がその保持部241に取り付けられた管状の保持部材である。フランジ24の中空部242には、被覆115のついた光フィルタ12cの先端部分121が収容されている。この光フィルタ12cの被覆115とフランジ24の中空部との間には接着剤255が充填されている。この接着剤255によって光フィルタ12cは中空部242内に固定されている。
【0110】
第6の遮光構造を備えた光コネクタは、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射されクラッド124を横切ってクラッド124から出射する光を光吸収部136によって吸収することを特徴としている。
【0111】
従来の光コネクタは、フェルールがジルコニアのような光反射性の高い材料で構成され、その内表面が鏡面となっている。このため、図8〜図11を用いて説明された実験からも分かるように、光フィルタである光ファイバ100のグレーティング116を含む先端部をフェルールに収容した場合、グレーティング116から放射されクラッド114を出射する光がフェルールの内表面で反射されて再びクラッド114内に戻り、グレーティング116の前方に進行するため、光フィルタによる光遮断が必ずしも十分には行われなかった。
【0112】
第6の遮光構造を備えた光コネクタは、このような事実に鑑みて考案されたものである。すなわち、図26の光コネクタは、グレーティング126からクラッド124に放射されクラッド124の外表面に到達しクラッド124を出射する光が光吸収部136によって吸収されるようになっている。このため、グレーティング126からクラッド124に放射された光が、クラッド124から出射した後、フェルール13の貫通孔130の内表面で反射されて再び光フィルタ12内に戻ってくるような現象は抑制される。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける不要な放射光のパワーが低減されるので、図26の光コネクタは、従来よりも高い光遮断率を有している。
【0113】
なお、図26の第6の遮光構造では、グレーティング126を取り囲むような位置に光吸収部136が設けられているが、光吸収部136の位置はこの例に限定されるものではない。グレーティング126からクラッド124に放射される光は、グレーティング126の各部から斜め前方に位置する部位に進行する。従って、グレーティング126の各部から斜め前方に位置する部位に光吸収部136を設けることにより、光遮断率は十分に高まることになる。
【0114】
図28は、上述した光コネクタの変形例を示す側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。光コネクタの光吸収部136は、図26の光コネクタよりも前方(端面131に近い)に設けられている。上述のようにグレーティング126からクラッド124に放射された光はグレーティング126の斜め前方に進行していくので、光吸収部136がグレーティング126の先端の斜め前方に設けられていれば、グレーティング126からの放射光は十分に吸収されることになる。従って、図28の光コネクタも、十分に高い光遮断率を有している。
【0115】
なお、上述の第6の遮光構造を備えた光コネクタ(図26及び図28参照)において、光吸収部136の光吸収材が光フィルタ12cのクラッド124の表層部とほぼ一致した屈折率を有していると、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12cと光吸収材との界面ではほとんど反射されなくなる。これにより、グレーティング126からの放射光が光吸収材によって極めて効率よく吸収され、一層高い光遮断率を実現することができる。
【0116】
また、光吸収材が光フィルタ12のクラッド124の表層部よりも高い屈折率を有していると、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12cと光吸収材との界面で全反射されにくくなる。これにより、グレーティング126からの放射光が光吸収材によって効率よく吸収されるようになり、より高い光遮断率を実現することができる。
【0117】
次に、この発明に係る第2実施形態における光コネクタの第7の遮光構造について説明する。
【0118】
図29は、第7の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタの構造を示す側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図30は、図29の光コネクタを矢印E1で示された方向から見たときの該光コネクタの正面図(図5の矢印Eで示された方向から該図5の光コネクタを見たときの正面図に対応)である。
【0119】
図29に示されたように、第7の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタは、コア123及びクラッド124を備えたシングルモード光ファイバにグレーティング126を形成した光ファイバ型の光フィルタ12の先端部分121を収容する、内径=126μmの貫通孔130を有するフェルール13(ジルコニアからなる)と、このフェルール13がその保持部241に取り付けられたフランジ24と、フェルール13の端面131に密着して配設された第1の遮光部材140とを備える。
【0120】
第1の遮光部材140は、光フィルタ12を伝搬する光のモードフィールド径の1.14倍の径D3、コア123の中心とその中心が一致した開口を有している。一般に、モードフィールド径はコア102の径と同程度であり、クラッド124の径と比べると非常に小さい。第1の遮光部材140は、反射部材であってもよいし、光吸収部材であってもよい。反射部材の材料としては、アルミニウム、金、タングステン、またはチタンなどが好適に採用できる。また、光吸収材の材料としては、エルビウム、プラセオジミウムや炭素などを混入した樹脂やガラスなどを好適に採用できる。なお、エルビウムは1.55μm付近の波長で、プラセオジミウムは1.31μm付近の波長で吸収ピークを有するので、それぞれの波長の光の遮断に好適である。
【0121】
フェルール13は、光フィルタ12の樹脂被覆115が除去された先端部分121を収納する貫通孔130を有する円筒形の部材である。この貫通孔130内にグレーティング126が形成されたフィルタ領域が収納されている。
【0122】
フランジ24は、フェルール13の後端部がその保持部241に取り付けられた管状の保持部材である。フランジ24の中空部242内には、被覆115のついた光フィルタ12が収容されている。この光フィルタ12の被覆115と中空部242との間には接着剤257が充填されている。この接着剤257によって光フィルタ12はフランジ24の中空部242内に固定されている。
【0123】
第1の遮光部材140は、板状部材をフェルール13の端面131に張り付けて配設することが可能である。また、フェルール13に光フィルタ12を挿入後、フェルール13の端面131および光フィルタ12の光出射端面125に蒸着などにより形成してもよい。
【0124】
この第7の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタによる、グレーティング126で発生したクラッド124へ進行する放射光の遮断は以下のようにして達成される。
【0125】
コア123に光軸方向(長手方向)に沿って屈折率が変化するグレーティング126が形成された光フィルタ12では、屈折率の変化に伴ってモードフィールド径(MFD)が変化しているので、グレーティング126に入射する前にはコア123付近への閉じ込め条件を満たして進行してきた光であっても、その一部がクラッド124へ向けて放射される。こうした放射光は、主にフェルール13の貫通孔130の内面で反射され、放射光の一部が光出射開口に達する。
【0126】
図29の光コネクタでは、光フィルタ12の光出射端面125の開口を第1の遮光部材140が制限している。該第1の遮光部材140の開口の径D3は、クラッド124の径よりも非常に小さいので、たとえ該第1の遮光部材140の開口付近で光フィルタ12のクラッド124を進行する光であっても、その殆どは遮光され、該第1の遮光部材140の開口から出射されない。
【0127】
一方、第1の遮光部材140の開口の径は、光フィルタ12のモードフィールド径の1.14倍である。従って、グレーティング126を介してコア123付近のみを進行する反射波長以外の波長の光の強度の略0.1dBが遮断されるだけなので、その殆どを出射することができる。
【0128】
発明者らは、上述した現象を、すべて図8に示された装置を用いて確認した。
【0129】
次に、この発明に係る第2実施形態における光コネクタの第7の遮光構造(第2応用例)について説明する。
【0130】
図31は、第7の遮光構造(第2応用例)を備えた光コネクタの構造を示す側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図32は、図31の光コネクタを矢印E2で示された方向から見たときの、該光コネクタの正面図(図5の矢印Eで示された方向から該図5の光コネクタを見たときの正面図に対応)である。
【0131】
図31に示されたように、第7の遮光構造(第2応用例)を備えた光コネクタは、図29の光コネクタと比べて、光フィルタ12の、グレーティング126が形成されたフィルタ領域122を収容する貫通孔130を有するフェルール13Dにおいて、該貫通孔130の端面131に位置する開口部分に、光出射開口の径を導波路型光フィルタ20のモードフィールド径の1.14倍の径D4に制限する突起141が設けられている点が異なる。なお、このフェルール13Dは反射性を有するジルコニアからなり、突起141により定義される開口の中心はコア123の中心と一致している。
【0132】
図31の光コネクタによる、グレーティング126で発生したクラッド124へ進行する放射光の遮光は以下のようにして達成される。
【0133】
図29の光コネクタと同様に、コア123に光軸方向(長手方向)に沿って屈折率が変化するグレーティング126が形成された光フィルタ12では、屈折率の変化に伴ってモードフィールド径(MFD)が変化しているので、グレーティング126に入射する前にはコア123付近への閉じ込め条件を満たして進行してきた光であっても、その一部がクラッド124へ向けて放射される。こうした放射光は、主にフェルール13Dの貫通孔130の内面で反射され、放射光の一部が光出射開口に達する。
【0134】
図31の光コネクタでは、フェルール13Dの貫通孔130の開口部分に設けられた突起141により光出射開口が定義される。この光出射開口の径D4は、クラッド124の径よりも非常に小さいので、たとえ光出射開口付近で光フィルタ12のクラッド124を進行する光であっても、その殆どは反射され、該突起141により定義された光出射開口から出射されない。
【0135】
また、図29の光コネクタと同様に、光出射開口の径D4が、光フィルタ12のモードフィールド径の1.14倍である。従って、グレーティング126を介してコア123付近のみを進行する反射波長以外の波長の光の強度の略0.1dBが遮断されるだけなので、その殆どを出射することができる。
【0136】
なお、これらの事実も、発明者らが図8に示された実験装置を用いて確認した。
【0137】
また、フェルール13Dの先端部分の形状に合わせて、クラッド124の端部を加工し、光フィルタ12の光出射端面をフェルール13の光出射開口と略一致させることが、光出射開口からの出射効率の観点から好ましい。
【0138】
次に、この発明に係る第2実施形態における光コネクタの第7の遮光構造(第3応用例)について説明する。
【0139】
図33は、第7の遮光構造(第3応用例)を備えた光コネクタの構造を示す側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図34は、図33の光コネクタを矢印E3で示された方向から見たときの、該光コネクタの正面図(図5の矢印Eで示された方向から該図5の光コネクタを見たときの正面図に対応)である。
【0140】
図33に示されたように、第7の遮光構造(第3応用例)を備えた光コネクタは、図29及び図31の光コネクタと比べて、フェルール13の端面131に位置する貫通孔130の開口付近の、該貫通孔130の内部空間に光出射開口の径を光フィルタ12のモードフィールド径の1.14倍の径D5に制限する第2の遮光部材142が設けられている点が異なる。この第2の遮光部材142で定義される開口の中心はコア123の中心と一致している。
【0141】
図33の光コネクタにおいては、第2の遮光部材142は、フェルール13の貫通孔130の開口付近に光フィルタ12の挿入前に配設することも可能であるし、また、フェルール13の貫通孔130内にその先端部が加工された光フィルタ12を挿入後、該貫通孔130内に埋め込んで形成してもよい。
【0142】
この第7の遮光構造(第3応用例)を備えた光コネクタによる、グレーティング126で発生したクラッド124へ進行する放射光の遮光は以下のようにして達成される。
【0143】
図29の光コネクタと同様に、コア123に光軸方向(長手方向)に沿って屈折率が変化するグレーティング126が形成された光フィルタ12では、屈折率の変化に伴ってモードフィールド径(MFD)が変化しているので、グレーティング126に入射する前にはコア123付近への閉じ込め条件を満たして進行してきた光であっても、一部がクラッド124へ向けて放射される。こうした放射光は、主にフェルール13の貫通孔130の内面で反射され、放射光の一部が第2の遮光部材142で定義される光出射開口に達する。
【0144】
図33の光コネクタでは、フェルール13の端面131に位置する、貫通孔130の開口付近に光出射開口を定義する第2の遮光部材142が形成されている。この第2の遮光部材142によって定義された光出射開口の径D5は、クラッド124の径よりも非常に小さいので、たとえ光出射開口付近で光フィルタ12のクラッド124を進行する光であっても、その殆どは反射され、光出射開口から出射されない。
【0145】
また、図29の光コネクタと同様に、第2の遮光部材142で定義された光出射開口の径は、光フィルタ12のモードフィールド径の1.14倍である。従って、グレーティング126を介してコア付近のみを進行する反射波長以外の波長の光の強度の略0.1dBが遮断されるだけなので、その殆どを出射することができる。
【0146】
なお、フェルール13の貫通孔130と第2の遮光部材142とで形成される内部空間の形状に合わせて、クラッド124の端部を予め加工し、光フィルタ12の光出射端面を光出射開口と略一致させることが、光出射開口からの出射効率の観点から好ましい。
【0147】
次に、この発明に係る第2実施形態における光コネクタの第8の遮光構造について説明する。
【0148】
図35は、第8の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタ(プラグ部分のみ)を示す平面図である。図36は、図35のF1−F1線に沿った光コネクタの組立工程の一部を示す各部の断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。また、図37は、図35のH1−H1線に沿った光コネクタの断面図であり、図38は、図35のG1−G1線に沿った光コネクタの断面図である。
【0149】
この第8の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタは、例えば図36の光フィルタ12と他の光学素子(光ファイバ、半導体素子等)とを接続するためのものであり、光フィルタ12の先端部分121を収容している。具体的には、この光コネクタは、光フィルタ12の先端部分121を収容する貫通孔130を有するフェルール13Eと、このフェルール13Eの後端部がその保持部241に取り付けられたフランジ24とから構成されている。フェルール13Eの所定部位には、切り欠き部190が設けられている。
【0150】
図36に示されたように、この光フィルタ12は、コア123及びクラッド124を備えたシングルモード光ファイバにグレーティング126が形成された光フィルタである。グレーティング126は該光フィルタ12の先端部分121に位置するフィルタ領域122のコア中に形成されている。
【0151】
この光フィルタ12の用途としては、OTDR装置を用いた光通信網の検査システムでの使用を挙げることができる。この光フィルタ12の先端部分121が光コネクタのフェルール13Eの貫通孔130内に挿入されることになる。
【0152】
次に、図35〜図38を参照しながら、第8の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタの各構成要素について説明する。フェルール13Eは、光フィルタ12の樹脂被覆115が除去された先端部分121を収納する貫通孔130を有する部材である。図36及び図38に示されたように、フェルール13Eの貫通孔130はフェルール13Eの中心軸に沿って延びている。この貫通孔130に光フィルタ12の上記の先端部分121が挿入されるようになっている。フランジ24は、フェルール13Eの後端部がその保持部241に取り付けられた管状の保持部材であり、このフランジ24の中空部242内に光フィルタ12の樹脂被覆115で覆われた部分が収容されるようになっている。
【0153】
この第8の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタは、フェルール13Eのうち光フィルタ12が収容されたときにグレーティング126の斜め前方に位置する部位に切り欠き部190が設けられていることを特徴としている。これにより、フェルール13Eの貫通孔130に光フィルタ12が収容されると、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射され光フィルタ12を出射する光が切り欠き部190を通過して当該フェルール13Eの外部に放射される。これにより光フィルタ12の光遮断率が高まることになる。
【0154】
従来の光コネクタは、フェルールがジルコニアのような光反射性の高い材料で構成され、その内表面が鏡面となっている。このため、図8〜図11を用いて説明された実験からも分かるように、光フィルタである光ファイバ100のグレーティング116を含む先端部をフェルールに収容した場合、グレーティング116から放射されクラッド114を出射する光がフェルールの内表面で反射されて再びクラッド114内に戻り、グレーティング116の前方に進行するため、光フィルタによる光遮断が必ずしも十分には行われなかった。
【0155】
このような事実に鑑みて、図35及び図36に示された光コネクタのフェルール13Eには、光フィルタ12が貫通孔130内に収容されたときグレーティング126からの放射光が入射する領域に位置するよう切り欠き部190が設けられている。すなわち、図35及び図36に示された光コネクタでは、光フィルタ12が貫通孔130内に収容されたとき、グレーティング126の反射波長の光であってグレーティング126からクラッド124に放射されクラッド124の外表面に到達しクラッド124を出射した光が切り欠き部190を通過して当該フェルール13Eの外部に放射されるようになっている。このため、グレーティング126からクラッド124に放射された光が、クラッド124を出射した後、フェルール13Eの貫通孔130内表面で反射されて再び光フィルタ12内に戻り、グレーティング126の前方に進行してしまうような現象は抑制される。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける光のパワーが低減されるから、結果として、図35及び図36に示された光コネクタは、光フィルタ12の光遮断率を高めることになる。
【0156】
なお、図11に示されたように、グレーティング116からクラッド114に放射される光は、グレーティング116の各部から斜め前方に位置する部位に進行する。このため、フェルール13Eの、フィルタ領域122の斜め前方に位置する領域に切り欠き部190を設けることにより、光フィルタ12の光遮断率を十分に高めることができる。
【0157】
フェルール13Eに設ける切り欠き部190の長さ(ここでは、光コネクタの光軸方向(長手方向)に沿った長さをいう)は、次のように設計すると良い。図39に示されたように、コアとクラッドとの比屈折率差Δの光ファイバ内を光ファイバの軸方向に対してθの角度をもって光が進行する場合を考えると、コアとクラッドとの界面における全反射条件を満たすようなθの最大値θMAX は、
θMAX =sin-1{(2Δ)1/2
で表される。光フィルタ12におけるコア123とクラッド124との比屈折率差Δは0.0035であるから、この場合、θMAX は約4.8°となる。
【0158】
一方、コア内を進行する光がクラッドの外表面で反射された後、再びクラッドの外表面に到達するまでに進行する距離(図39中のL)は、クラッドの外径をaとすると、
L=a/tanθ
で表される。
【0159】
θ=θMAX =4.8°の場合を考えると、光フィルタ12の外径aは125μmであるから、L=125μm/tan(4.8°)=約1488μmとなる。これは、全反射の境界条件を満たす光がクラッド124の外表面で反射された後、再びクラッド124の外表面に到達するまでに進行する距離である。光フィルタ12においてグレーティング126からクラッド124に放射される光は、少なくともこのθMAX より大きい角度をもって進行しているので、この放射光がクラッド124の外表面で反射された後、再びクラッド124の外表面に到達するまでに進行する距離は1488μm以下となる。このため、切り欠き部190の長さが少なくとも1488μm以上であれば、グレーティング126からの放射光が切り欠き部190を設けたことによって露出しているクラッド124の外表面に少なくとも1回は到達し、切り欠き部190を通過してフェルール13Eの外部に放射される。従って、切り欠き部190からの光放射効率を高める観点からいって、当該光コネクタの軸方向(長手方向)に沿った切り欠き部190の長さは1488μm以上とするのが好適である。
【0160】
切り欠き部190には、クラッド124とほぼ一致した屈折率を有する屈折率整合材700が充填されているとさらに好適である(図40参照)。このようにすると、フェルール13Eの貫通孔130内に光フィルタ12を収容したとき、グレーティング126からの放射光がクラッド124の外表面でほとんど反射されなくなり、ほとんど全てが屈折率整合材700の中に入射するようになる。このため、グレーティング126からの放射光が切り欠き部190から極めて効率よく放射されるようになり、光フィルタ12の光遮断率を大きく高めることができる。なお、屈折率整合材700の屈折率は、クラッド124の外表面での光反射率が10%以下になる程度にクラッド124の屈折率と一致していれば十分である。
【0161】
図40は、図36の組立工程を経て得られた第8の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタの平面図である。図41は、図40のH2−H2線に沿った当該光フィルタの断面図である。光フィルタ12の樹脂被覆115の除去された先端部分121はフェルール13Eの貫通孔130内に挿入され、グレーティング126もフェルール13Eの貫通孔130内に収容されている。フランジ24の中空部242には、光フィルタ12の樹脂被覆115のついた部分が収容されている。この光フィルタ12の被覆115とフランジ24の中空部242との間には接着剤が充填されており、この接着剤によって光フィルタ12は中空部242内に固定されている。なお、フランジ24の内部構造は先に説明された光コネクタ(例えば図18)と同様である。
【0162】
この第8の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタでは、グレーティング126からクラッド124に放射されてクラッド124の外表面に到達しクラッド124を出射する光が切り欠き部190を通過してフェルール13Eの外部に放射される。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域を通り抜ける光のパワーが低減される。従って、図40の光コネクタは、高い光遮断率を有しており、光線路の検査システムの構成要素としても好適に使用することができる。
【0163】
次に、この発明に係る第2実施形態における光フィルタの第8の遮光構造(第2応用例)について説明する。
【0164】
図42は、第8の遮光構造(第2応用例)を備えた光コネクタ(プラグ部分のみ)を示す平面図である。図43は、図42のF2−F2線に沿った光コネクタの組立工程の一部を示す各部の断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。また、図44は、図42のH3−H3線に沿ったフェルール13Fの断面図であり、図45は、図42のG2−G2線に沿ったフェルール13Fの断面図である。
【0165】
図43の光コネクタは、図40の光コネクタの場合と同様に、光フィルタ12の先端部分121が収容された貫通孔130を有するフェルール13Fと、このフェルール13Fの後端部がその保持部241に取り付けられたフランジ24とから構成されている。
【0166】
図43の光コネクタでは、フェルール13Fの光フィルタ20が貫通孔130内に収容されたときにグレーティング126の前方に位置する領域に楕円形の貫通孔191が設けられている。この貫通孔191は、フェルール13Fの貫通孔130に直交するようにしてフェルール13Fを貫通している。
【0167】
図43の光コネクタは、光フィルタ12が貫通孔130内に収容されたとき、グレーティング126の反射波長の光であってグレーティング126からクラッド124に放射されクラッド124の外表面に到達しクラッド124を出射する光が貫通孔191を通過してフェルール13Fの外部に放射されるようになっている。このため、グレーティング126からクラッド124に放射された光が、クラッド124を出射した後、フェルール13Fの貫通孔130内表面で反射されて再び光フィルタ12内に戻り、グレーティング126の前方に進行してしまうような現象は抑制される。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける光のパワーが低減されるから、第8の遮光構造(第2応用例)を備えた光コネクタは、光フィルタ12の光遮断率を高めることになる。
【0168】
なお、図11に示されたように、グレーティング116からクラッド114に放射される光は、グレーティング116の各部から斜め前方に位置する部位に進行する。このため、この発明のように、フェルール13Fのうちグレーティング126の各部から斜め前方に位置する領域に貫通孔191を設ければ、光フィルタ12の光遮断率を十分に高めることができる。
【0169】
また、この第8の遮光構造(第2応用例)では、フェルール13Fを貫通する穴191を設けているが、光フィルタ12が貫通孔130に収容されたときに光フィルタ12の表面が露出するような穴であればフェルール13Fを貫通している必要は必ずしもない。この場合でも光フィルタ12の光遮断率を十分に高めることができる。
【0170】
図46は、図43に示された組立工程を経て得られた光コネクタを示した平面図である。図47は、図46のH4−H4線に沿ったフェルール13Fの断面図である。光フィルタ12の樹脂被覆115の除去された先端部分121はフェルール13Fの貫通孔130内に挿入されており、グレーティング126もフェルール13Fの貫通孔130内に収容されている。フランジ24の中空部242には、光フィルタ12の樹脂被覆115のついた部分が収容されている。この光フィルタ12の被覆115とフランジ24の中空部242との間には接着剤が充填されている。この接着剤によって光フィルタ12は中空部242内に固定されている。
【0171】
この図46の光コネクタでは、グレーティング126からクラッド124に放射されてクラッド124の外表面に到達する光のクラッド124を出射する光が貫通孔191を通過してフェルール13Fの外部に放射される。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける光のパワーが低減される。従って、図46の光コネクタは、高い光遮断率を有しており、光線路の検査システムの構成要素としても好適に使用することができる。
【0172】
次に、この発明に係る第2実施形態における光コネクタの第9の遮光構造について説明する。
【0173】
図48は、第9の遮光構造を備えた光コネクタの構造を示す断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。また、図49は、図48の矢印E4に示された方向から該光コネクタを見たときの、該図48の光コネクタの正面図(図5の矢印Eに示された方向から光コネクタをみたときの正面図に対応)である。この光コネクタは、コア123及びクラッド124を備えたシングルモード光ファイバにグレーティング126が形成された光ファイバ型の光フィルタ12と、この光フィルタ12の先端部分121を収容する、内径=126μmの貫通孔130を有するフェルール13と、このフェルール13をその保持部241で保持するフランジ24から構成されている。なお、フェルール13はジルコニアからなる。光フィルタ12の用途としては、OTDR装置を用いた光通信網の検査システムでの使用が挙げられる。
【0174】
図48に示されたように、光フィルタ12のうちグレーティング126は、光フィルタ12の端面125からD6(>3mm)離れた位置に形成されている。
【0175】
図48において符号115で示されるものは、クラッド124の表面を覆うUVカット樹脂被覆であり、コア123及びクラッド124を保護する役割を有している。光ファイバ12の先端部分121で樹脂被覆115が除去されているのは、上述のようにグレーティング126を製造する時にコア123に紫外光を照射するためである。
【0176】
フェルール13は、光フィルタ12の樹脂被覆115が除去された先端部分121を収納する貫通孔130を有する部材である。この先端部分121には、グレーティング126が形成されたフィルタ領域122が含まれている。
【0177】
フランジ24は、フェルール13の後端部がその保持部241に取り付けられた管状の保持部材である。フランジ24の中空部242内には、被覆115のついた光フィルタ12が収容されている。この光フィルタ12の被覆115とフランジ24の中空部242との間には接着剤257が充填されている。この接着剤257によって光フィルタ12は中空部242内に固定されている。
【0178】
ここで、コアに光軸方向(長手方向)に沿って屈折率が変化するグレーティングが形成された光フィルタでは、屈折率の変化に伴ってモードフィールド径(MFD)が変化している。このため、グレーティングに入射する前にはコアへの閉じ込め条件を満たして進行してきた光であっても、その一部がクラッドへ向けて放射される。そして、これらの放射光は、発生箇所が出射端面の近くであれば直接に出射端面から出射される。一方、発生箇所から遠ければ、放射光の殆どはクラッドの外周に達し、外周界面で1回以上反射された光あるいはクラッドの外周界面を介して収納部材への入射面で1回以上反射された光が出射が出射端面から出射する。一般に、収納部材は力学的強度の観点から金属などの比較的光反射性の良い材料からできているので、クラッド外周部での界面反射よりも高い反射率を示すこととなる。従って、収納上好ましい収容部材(例えば、フェルール)が光フィルタの外径と略同一の径の中空部を備える場合には、収納部材への入射面での反射が特に問題となる。
【0179】
図48の光コネクタは、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された後にクラッド124を横切ってクラッド124から出射する光は、必ず、光フィルタ12の光出射端面125から3mm以上離れた位置で発生することを特徴としている。
【0180】
図48の光コネクタは、このような事実に鑑みて実現されたものである。すなわち、第9の遮光構造を備えた光コネクタは、グレーティング126からクラッド124に放射された放射光が光出射面に到達するまでに何度もクラッド外表面あるいはフェルール内面で反射される。
【0181】
従って、発生時の放射光の強度に比べて出射端面に到達した放射光の強度は大きく減衰している。この結果、導波路型光フィルタ20の出射端面から出射された光では、回折格子16での反射波長を有する光の成分が有効に遮断される。
【0182】
発明者らは、上述の現象を、図8に示された実験装置を用いて、すでに確認している。
【0183】
次に、本発明の光コネクタ(第9の遮光構造)の有効性の検証のため、実験について説明する。図50〜図53は、この実験の説明図である。
【0184】
まず、図50に示されたように、光フィルタ12と同様に、コア501及びクラッド502からなる光導波路を用意する。エキシマレーザ(発振波長=248nm)を使用して、光導波路の先端から格子ピッチの変化率=1nm/1mmで格子ピッチが1550nmから1542nmに連続的に変化する503を形成し、導波路型光フィルタ500を作製した。そして、プラグ(フェルール504)に未実装の状態で、該光フィルタ500の透過率の波長依存性の測定を行った。この結果、図51のグラフに示す測定結果を得た。なお、図中310,300は図8の実験装置の説明において言及したように、それぞれファイルアダプタ、スペクトルアナライザである。
【0185】
次に、図52に示されたように、光フィルタ500をジルコニアからなる、内径=126μmの貫通孔を有するフェルール504に挿入し、接着剤(エポキシテクノロジ社製353ND)で固定することによりプラグ実装した。この光フィルタの透過率の波長依存性の測定を行った。この結果、図53のグラフに示す測定結果を得た。
【0186】
図51と図53との比較の結果、光フィルタ500の光出射端面位置から3mmまでに対応した波長の光は、プラグ未実装の場合(図50)に比べてプラグ(フェルール504を含む)実装の場合(図52)では著しく透過率が低減するが、光出射端面から3mm以上に対応した波長の光は、コネクタ未実装の場合(図50)に比べてコネクタ実装の場合(図52)では透過率が低減量が少ないことが確認された。
【0187】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、変形が可能である。例えば、フェルール13の材質がジルコニウム以外の反射性を有する材質であっても本発明と同様の効果を奏する。
【0188】
次に、この発明に係る第2実施形態における光コネクタの第10の遮光構造について説明する。
【0189】
図54は、第10の遮光構造を備えた光コネクタの組立工程の一部を示す各部の側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図55は、図54の矢印C6で示された部分の光コネクタの断面図(図5のC−C線に沿った断面図に対応)である。この光コネクタは、光フィルタ12と他の光学素子とを接続するためのものであり、光フィルタ12を収容できるようになっている。具体的には、図54光コネクタは、光フィルタ12の先端部分121が収容する貫通孔130を有するフェルール13Gと、このフェルール13Gの後端部がその保持部241に取り付けられたフランジ24とから構成されている。
【0190】
この光フィルタ12は、コア123及びクラッド124を備えたシングルモード光ファイバにグレーティング126が形成された光ファイバ形の光フィルタである。グレーティング126は、光フィルタ12の先端部分121に形成されている。
【0191】
図54において符号115で示されるものは、クラッド124の表面を覆うUVカット樹脂被覆であり、コア123及びクラッド124を保護する役割を有している。図54に示されたように、光ファイバ12の先端部分121では樹脂被覆115が除去されており、この先端部分121が光コネクタのフェルール13Gの貫通孔130に挿入されることになる。
【0192】
フェルール13Gは、光フィルタ12の樹脂被覆115が除去された先端部分121(外径125μm)を収納する貫通孔130を有する部材である。貫通孔130は、フェルール13Gの中心軸に沿って延びており、この貫通孔130に光フィルタ12の上記の先端部分121が挿入されるようになっている。フランジ24は、フェルール13Gの後端部がその保持部241に取り付けられた管状の保持部材である。このフランジの中空部242内に光フィルタ12の樹脂被覆115で覆われた部分が収容されるようになっている。
【0193】
第10の遮光構造を備えた光コネクタでは、フェルール13Gの貫通孔130が、標準部133aと拡大部134aとから構成されている。標準部133aは、貫通孔130の中心軸に直交する断面が直径126μmの円となっており、光フィルタ12の被覆115の除去された先端部分121を保持できるように、この先端部分121の断面と略同一の断面を有している。また、標準部133aは、フェルール13Gの先端部においてフェルール13Gの先端面131(光フィルタ12が収容されたとき、光フィルタ12の端面125が露出される面)を含む部位に設けられている。一方、拡大部134aは、貫通孔130の中心軸に直交する断面が標準部133aより大きい直径の円となっている。具体的には、拡大部134aは、断面の直径が500μmであってフェルール13Gの後端部から標準部133aに向かって延びる部分と、断面の直径が500μmから126μmまで軸方向に沿って連続的に変化し、最終的に標準部133aにつながる部分とから構成されている。この拡大部134aは、貫通孔130に光フィルタ12の先端部分121を挿入したときにグレーティング126が形成されたフィルタ領域122の周囲を取り囲む領域に設けられている。
【0194】
図54のフェルール13Gは、光フィルタ12を収容したとき、拡大部134aにおいてフェルール13Gの貫通孔130内表面と光フィルタ12の外表面との間に間隙135aを生じさせる。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された光が間隙135aまで広がるようになり、この結果、光フィルタ12の光遮断率が高まることになる。
【0195】
発明者らは、すでに図8〜図11の実験装置を用いて、光フィルタ12のコア123に形成されたグレーティング126からクラッド124に向けて放射された光が、光フィルタ12の光遮断率を低下させていることを確認している。
【0196】
従来から、光コネクタのフェルールは、ジルコニアのような光反射性の高い材料によって構成されており、その内表面は鏡面となっている。このため、光フィルタである光ファイバ100のグレーティング116を含む先端部をフェルールに収容した場合、グレーティング116から放射されクラッド114を出射する光がフェルールの内表面で反射されて再びクラッド114内に戻り、グレーティング116の前方に進行してしまうため、光フィルタによる光遮断が必ずしも十分には行われなかった(図8〜図11参照)。
【0197】
第10の遮光構造を備えた光コネクタは、このような事実に鑑みて考案されたものである。上述のように、図54のフェルール13Gは、光フィルタ12を収容したとき、拡大部134aにおいてフェルール13Gと光フィルタ12との間に間隙135aが生じるようになっている。この間隙135aはフェルール13Gのような高い反射性は有していないので、このフェルール13Gの貫通孔130内に光フィルタ12を収容したとき、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された光は、クラッド124外の間隙135aまで広がりながら進行するようになる。この後、グレーティング126からの放射光は標準部133aに到達するが、グレーティング126からの放射光のうち間隙135a内に分布している漏れ光成分は、貫通孔130のうち断面の直径が軸方向に沿って連続的に変化する部分においてフェルール13Gの貫通孔130内表面により遮断される。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける光のパワーが低減されるので、図54の光コネクタは光フィルタ12の光遮断率を高めることができる。
【0198】
本発明者らの知見によれば、拡大部134aの断面の直径が光フィルタ12の樹脂被覆115が除去された部分の外径よりも50μm以上大きくなっていれば、グレーティング126からの放射光が十分に広がり、フェルール13Gによって遮断される割合が高くなるので、光フィルタ12の光遮断率を十分に高めることができる。なお、上記の条件は、拡大部134aの断面積が光フィルタ12の断面積の2倍以上であることに相当する。
【0199】
また、このフェルール13Gの貫通孔130内に光フィルタ12を収容するとき、上記の間隙135aに接着剤を充填する場合も考えられる。このとき、拡大部134aの断面の直径が光フィルタ12の樹脂被覆115が除去された部分の外径よりも700μm以上大きくなっていると、接着剤の硬化の際に、グレーティング126に及ぼされる応力が大きくなり、グレーティング126の特性に大きく変動させるおそれがあるので、好ましくない。
【0200】
また、上記の間隙135aに光フィルタ12のクラッド124の表層部とほぼ一致した屈折率を有する屈折率整合材が充填されていると、フェルール13Gの貫通孔130内に光フィルタ12を収容したとき、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12の外表面でほとんど反射されなくなる。このため、グレーティング126からの放射光が間隙135aまで非常に効率よく広がるようになり、光フィルタ12の光遮断率を極めて大きく高めることができる。
【0201】
また、間隙135aに光フィルタ12のクラッド124の表層部よりも高い屈折率を有する屈折率整合材が充填されていると、フェルール13Gの貫通孔130内に光フィルタ12を収容したとき、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12の外表面で全反射されにくくなる。このため、グレーティング126からの放射光が間隙135aに効率よく広がるようになり、光フィルタ12の光遮断率を大きく高めることができる。
【0202】
図56は、図54に示された組立工程を経て得られた光コネクタの構造を示す断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図57は、図56の矢印C7で示された部分の光コネクタの断面図(図5のC−C線に沿った断面図に対応)である。光フィルタ12の樹脂被覆115の除去された先端部分121はフェルール13Gの貫通孔130に挿入されており、グレーティング126は拡大部134a内に配置されている。貫通孔130の標準部133aは、光フィルタ12の端面125を含む部位をほとんど密着するようにして包囲しており、これによって光フィルタ12を保持している。また、拡大部134aでは、光フィルタ12の外表面とフェルール13Gの貫通孔130の内表面との間に間隙135aが生じている。フランジ24の中空部242内には、光フィルタ12の樹脂被覆115のついた部分が収容されている。この光フィルタ12の被覆115と中空部242との間には接着剤600が充填されている。この接着剤600によって光フィルタ12が中空部242内に固定されている。
【0203】
図56の光コネクタでは、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された光が、クラッド124の外側にある間隙135aまで広がりながら進行する。この後、グレーティング126からの放射光は標準部133aに到達するが、グレーティング126からの放射光のうち間隙135a内に分布している漏れ光成分は、フェルール13Gの貫通孔130内表面によって遮断され、それ以上前方に進行することはできない。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける光のパワーが低減される。従って、第10の遮光構造を備えた光コネクタは、高い光遮断率を有しており、光線路の検査システムの構成要素としても好適に使用することができる。
【0204】
次に、この発明に係る第2実施形態における光コネクタの第11の遮光構造について説明する。
【0205】
図58は、第11の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタの組立工程の一部を示す各部断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図59は、図58の矢印C8で示された部分の光コネクタの断面図(図5のC−C線に沿った断面図に対応)である。図59に示されたように、第11の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタのフェルール13Hでは、貫通孔130の拡大部134bの断面形状が図54の光コネクタと異なっている。すなわち、拡大部134bは、フェルール13Hの中心軸に沿って延びる貫通孔130の内表面に形成された4本の溝135bが設けられたものである。図58及び図59に示された貫通孔130は、光フィルタ12を保持できるように、標準部133bと同様の断面、すなわち直径126μmの円形断面を有している。また、4本の溝135bは、それぞれ貫通孔130の中心軸に沿って延びており、各溝135bはフェルール13Hの貫通孔130の内表面の円周方向に沿って等間隔に配置されている。
【0206】
図58のフェルール13Hでは、光フィルタ12を収容したとき、貫通孔130の拡大部134bによって定義される溝135bと光フィルタ12の外表面との間に間隙ができる。このため、図56の光コネクタと同様に、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された光が溝135bまで広がりながら進行し、溝135b内に分布している漏れ光成分が拡大部134bと標準部133bとの境界においてフェルール13Hの貫通孔130の内表面により遮断されることになる。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける光のパワーが低減されるので、この第11の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタも、図54の光コネクタと同様に、光フィルタ12の光遮断率を高めることができる。
【0207】
さらに、図58の光コネクタでは、拡大部134bのうち図58及び図59に示された貫通孔130が光フィルタ12と略同一の断面を有しているので、標準部133bのみならず拡大部134bにおいても光フィルタ12が適切に保持される。このため、図58の光コネクタによれば、光フィルタ12を一層確実に保持することができる。
【0208】
なお、上記の溝135bに光フィルタ12のクラッド124の表層部とほぼ一致した屈折率を有する屈折率整合材800が充填されていると、フェルール13Hに光フィルタ12を収容したとき、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12の外表面でほとんど反射されなくなるので、光フィルタ12の光遮断率を極めて大きく高めることができる。
【0209】
また、溝135bに光フィルタ12のクラッド124の表層部よりも高い屈折率を有する屈折率整合材800が充填されていると、フェルール13Hに光フィルタ12を収容したとき、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12の外表面で全反射されにくくなるので、光フィルタ12の光遮断率を大きく高めることができる。
【0210】
次に、図60は、図58の組立工程を経て得られた光コネクタの構造を示す断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図61は、図60の矢印C9で示された部分の光コネクタの断面図(図5のC−C線に沿った断面図に対応)である。光フィルタ12の樹脂被覆115の除去された先端部分121はフェルール13Hの貫通孔130に挿入されており、グレーティング126は拡大部134b内に配置されている。貫通孔130の標準部133bは、光フィルタ12の先端部分121をほとんど密着するようにして包囲しており、これによって光フィルタ12を保持している。また、拡大部134bでは、光フィルタ12の外表面とフェルール13Hの貫通孔130に設けられた溝135bとの間に間隙ができる。フランジ24の中空部242内には、光フィルタ12の樹脂被覆115のついた部分が収容されている。この光フィルタ12の被覆115と中空部242との間には接着剤600が充填されている。この接着剤600よって光フィルタ12は中空部242内に固定されている。
【0211】
図60の光コネクタでは、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された光が、溝135bまで広がりながら進行する。この後、グレーティング126からの放射光は標準部133bに到達するが、グレーティング126からの放射光のうち溝135b内に分布している漏れ光成分は、フェルール13Hの貫通孔130の内表面によって遮断され、それ以上前方に進行することはできない。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける光のパワーが低減される。従って、この第11の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタは、高い光遮断率を有しており、光線路の検査システムの構成要素としても好適に使用することができる。
【0212】
なお、図60に示されたように、貫通孔130はフェルール13Hの先端部において標準部133bを有しているが、このような標準部133bを有さず、溝135bがフェルール13Hの後端から先端(端面131を含む)まで延びた光コネクタであっても、一定の効果を奏する。すなわち、このような光コネクタに光フィルタ12を収容した場合、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された光は、上記の溝135bまで広がりながら進行し、フェルール13Hの先端から出射するようになる。このため、上記の光フィルタ12を該光フィルタ12と同程度の断面積の受光面を有する光部品に接続した場合には、グレーティング126からの放射光のうち上記溝135bの内部に分布している漏れ光成分がこの光部分に入射することはなく、これによって、光フィルタ12の光遮断率が高まることになる。
【0213】
次に、この発明に係る第2実施形態における光コネクタの第11の遮光構造(第2応用例)について説明する。
【0214】
図62は、第11の遮光構造(第2応用例)を備えた光コネクタの組立工程の一部を示す各部の側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図63は、図62の矢印C10で示された部分の光コネクタの断面図(図5のC−C線に沿った断面図に対応)である。フェルール13Iの貫通孔130は、光フィルタ12の断面と略同一の断面を有する複数の標準部133cと、光フィルタ12の断面よりも大きい直径の円形断面を有する複数の拡大部134bから構成されている。標準部133cと拡大部134cは、貫通孔130の中心軸に沿って交互に配置されている。拡大部134cは、光フィルタ12の断面と略同一の断面を有する貫通孔130の内面において溝135cが設けられた部位に位置する。図62及び図63に示された貫通孔130は、光フィルタ12を保持できるように、標準部133cと同様の断面、すなわち直径126μmの円形断面を有している。各々の溝135cは、一定の深さを維持しながら貫通孔130の断面の円周に沿って延びている。また、各々の溝135cは、貫通孔130の中心軸に沿って等間隔に配置されている。
【0215】
図62のフェルール13Iでは、光フィルタ12を収容したとき、貫通孔130の拡大部134cによって定義される溝135cと光フィルタ12の外表面との間に間隙ができる。このため、図56の光コネクタと同様に、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された光が溝135cに入射するようになる。グレーティング126からの放射光のうち溝135c内に入射した漏れ光成分は、溝135cの内部においてフェルール13Iの貫通孔130の内表面(拡大部134c)により反射されるので、前方に進行しにくくなるとともに、強度も徐々に減衰する。これにより、グレーティング126の反射波長の光のうちクラッド124に放射されてフィルタ領域122を通り抜ける光のパワーが低減される。特に、この光コネクタでは、複数の拡大部134cと複数の標準部133cとが交互に配置されており、各々の拡大部134cで放射光が低減されるので、放射光の低減効果が累積し、最終的にグレーティング126からの放射光が大きく低減されることになる。従って、第11の遮光構造(第2応用例)を備えた光コネクタは、光フィルタ12の光遮断率を大きく高めることができる。
【0216】
なお、上記の溝135cに光フィルタ12のクラッド124の表層部とほぼ一致した屈折率を有する屈折率整合材800が充填されていると、フェルール13Iに光フィルタ12が収容されたとき、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12の外表面でほとんど反射されなくなるので、光フィルタ12の光遮断率を極めて大きく高めることができる。
【0217】
また、溝135cに光フィルタ12のクラッド124の表層部よりも高い屈折率を有する屈折率整合材800が充填されていると、フェルール13Iに光フィルタ12が収容されたとき、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12の外表面で全反射されにくくなるので、光フィルタ12の光遮断率を大きく高めることができる。
【0218】
図64は、図62の組立工程を経て得られた光コネクタの構造を示す断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。図65は、図64の矢印C11で示された部分の光コネクタの断面図(図5のC−C線に沿った断面図に対応)である。光フィルタ12の樹脂被覆115の除去された先端部分121はフェルール13Iの貫通孔130に挿入されており、グレーティング126の周囲に拡大部134cが位置している。貫通孔130の標準部133cは、光フィルタ12の先端部分121をほとんど密着するように包囲しており、これによって光フィルタ12を保持している。また、拡大部134cでは、光フィルタ12の外表面とフェルール13Iの貫通孔130内面に設けられた溝135cによって間隙が形成されている。フランジ24の中空部内には、光フィルタ12の樹脂被覆115のついた部分が収容されている。この光フィルタ12の被覆115と中空部242との間には接着剤600が充填されている。この接着剤600によって光フィルタ12は中空部242内に固定されている。
【0219】
この光コネクタでは、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された光が、溝135cに入射するようになる。これにより、グレーティング126からの放射光が前方に進行しにくくなるとともに、溝135c内で反射されるうちに徐々に減衰していくので、グレーティング126からの反射波長の光のうちフィルタ領域122を通過する光のパワーが低減される。従って、図64の光コネクタは、高い光遮断率を有しており、光線路の検査システムの構成要素としても好適に使用することができる。
【0220】
なお、第11の遮光構造(第2応用例)では、複数の拡大部134cがグレーティング126の全体を包囲するように配置されているが、拡大部134cの配置はこれに限定されるものではない。図11に示されたように、グレーティング126からクラッド124に放射される光は、グレーティング126の各部から斜め前方に進行する。従って、グレーティング126の各部から斜め前方の領域に拡大部134cが設けられていれば、光遮断率は十分に高まることになる。
【0221】
図66は、図64の光コネクタの変形例を示す側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。この光コネクタでは、拡大部134cが図64の光コネクタよりも全体的に前方に設けられている。上述のようにグレーティング126からクラッド124に放射された光はグレーティング126の斜め前方に進行していくので、グレーティング126の先端の斜め前方に拡大部134cが設けられていれば、グレーティング126からの放射光は十分に低減されることになる。従って、図66の光コネクタも、十分に高い光遮断率を有しており、光線路の検査システムの構成要素としても好適に使用することができる。なお、この図64等に示されたフェルール13Iは、それぞれ径の異なる開口を有するディスクを、はり合わせることによっても得られる。
【0222】
次に、この発明に係る第2の実施形態における光コネクタの第11の遮光構造(第3応用例)について説明する。
【0223】
図67は、第11の遮光構造(第3応用例)を備えた光コネクタ(プラグ部分のみ)の構造を示す側顔面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。このフェルール13Jは、貫通孔130の拡大部134dによって定義される溝135dの形状が図64の光コネクタと異なっている。図68は、フェルール13Jにおける拡大部134dと標準部133dを示す図である。拡大部134dは、光フィルタ12の断面と略同一の断面を有する貫通孔130の内表面に形成された溝135dを定義する。この溝135dは貫通孔130の中心軸を中心として螺旋状に延びている点が図64の光コネクタと異なっている。この明細書でいう貫通孔の拡大部とは、貫通孔の軸に直交する断面積が光フィルタの断面積よりも大きくなっている部分をいい、図67において、溝135dが設けられたことにより貫通孔130の中心軸に直交する断面積が標準部133dよりも大きくなっている部位の全てが拡大部134dに該当する。
【0224】
図67のフェルール13Jでは、光フィルタ12を収容したとき、拡大部134dにおいて光フィルタ12の外表面との貫通孔130の内面に設けられた溝135dとの間に間隙ができる。このため、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射された光が溝135d内に入射するようになる。これにより、グレーティング126からの放射光が前方に進行しにくくなるとともに、溝135d内で反射されるうちに徐々に減衰していくので、グレーティング126の反射波長の光のうちフィルタ領域122を通過する光のパワーが低減されることになる。従って、図67の光コネクタも、上記図64の光コネクタと同様に、光フィルタ12の光遮断率を高めることができる。
【0225】
さらに、図67の光コネクタは、フェルール13Jの貫通孔130の内表面を連続的に削り、該内表面に一本の連続した螺旋状の溝135dを形成することで拡大部134dを製造することができ、図64の光コネクタのように溝135dを複数設ける必要がないので、比較的製造が容易である。
【0226】
なお、上記の溝135dに光フィルタ12のクラッド124の表層部とほぼ一致した屈折率を有する屈折率整合材800が充填されていると、フェルール13Jに光フィルタ12を収容したとき、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12の外表面でほとんど反射されなくなるので、光フィルタ12の光遮断率を極めて大きく高めることができる(図69及び図70参照)。
【0227】
また、溝135dに光フィルタ12のクラッド124の表層部よりも高い屈折率を有する屈折率整合材800が充填されていると、フェルール13Jに光フィルタ12を収容したとき、グレーティング126からの放射光が光フィルタ12の外表面で全反射されにくくなるので、光フィルタ12の光遮断率を大きく高めることができる。
【0228】
次に、図69は、第11の遮光構造(第3応用例)を備えた光コネクタの構造を示す断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。光フィルタ12の樹脂被覆115の除去された先端部分121はフェルール13Jの貫通孔130に挿入されており、グレーティング126は拡大部134d内に配置されている。貫通孔130の標準部133dは、光フィルタ12の先端部分121をほとんど密着するようにして包囲しており、これによって光フィルタ12を保持している。また、拡大部134dでは、光フィルタ12の外表面とフェルール13Jの貫通孔130の内表面に設けられた溝135dとの間に間隙ができる。フランジ24の中空部242には、光フィルタ12の樹脂被覆115のついた部分が収容されている。この光フィルタ12の被覆115と中空部242との間には接着剤600が充填されている。この接着剤600によって光フィルタ12は中空部242内に固定されている。
【0229】
この光コネクタでは、グレーティング126の反射波長の光のうちグレーティング126からクラッド124に放射されたが、溝135dに入射するようになる。これにより、グレーティング126からの放射光が前方に進行しにくくなるとともに、溝135d内で反射されるうちに徐々に減衰していくので、グレーティング126の反射波長の光のうちフィルタ領域122を通過する光のパワーが低減される。従って、図69の光コネクタは、高い光遮断率を有しており、光線路の検査システムの構成要素としても好適に使用することができる。
【0230】
なお、第11の遮光構造(第3応用例)では、溝135dがグレーティング126の全体を包囲するように配置されているが、溝135dの配置はこれに限定されるものではない。図11に示されたように、グレーティング126からクラッド124に放射される光は、グレーティング126の各部から斜め前方に進行する。従って、溝135dがグレーティング126の各部から斜め前方の位置に設けられていれば、光遮断率は十分に高まることになる。
【0231】
図70は、図69の光コネクタの変形例を示す側断面図(図5のA−A線に沿った断面図に対応)である。この光コネクタでは、溝135dが図69の光コネクタよりも全体的に前方に設けられている。上述のようにグレーティング126からクラッド124に放射された光はグレーティング126の斜め前方に進行していくので、グレーティング126の先端の斜め前方に拡大部134dが設けられていれば、グレーティング126からの放射光は十分に低減されることになる。従って、図70の光コネクタも、十分に高い光遮断率を有しており、光線路の検査システムの構成要素として好適に使用することができる。
【0232】
【発明の効果】
以上のように、この発明の第1実施形態における光コネクタ(第1〜第3の遮光構造)によれば、光フィルタのグレーティングからの放射光が光フィルタとフランジとの間隙に漏出しながら進行した後、フェルールの端面によって遮断される。これにより、グレーティングからの不要な放射光が低減されるので、高い光遮断率が得られるという効果がある。
【0233】
また、第4の遮光構造を備えた光コネクタによれば、光ファイバ型の光フィルタが収容された場合に、光フィルタのグレーティングから放射された光がフェルールを透過して外部に放射されるので、フィルタ領域を通り抜けてグレーティングの前方に進行する光を低減し、光フィルタの光遮断率を高めることができる。
【0234】
第5の遮光構造(第1応用例)を備えた光コネクタによれば、光フィルタのグレーティングから放射された光がフェルールによって吸収されるので、フィルタ領域を通り抜けてグレーティングの前方に進行する光を低減し、光フィルタの光遮断率を高めることができる。さらに、第5の遮光構造(第2応用例)を備えた光コネクタによれば、光フィルタのグレーティングから放射された光が光吸収層によって吸収されるので、フィルタ領域を通り抜けてグレーティングの前方に進行する光を低減し、導波路型光フィルタの光遮断率を高めることができる。
【0235】
第6の遮光構造を備えた光コネクタによれば、グレーティングの反射波長の光のうちグレーティングからの放射光を光フィルタの先端部分に設けられた凹部に充填された光吸収材によって吸収するので、グレーティングを通り抜けてグレーティングの前方に進行しようとする光を低減し、高い光遮断率を実現することができる。
【0236】
第7の遮光構造(第1〜第3応用例)を備えた光コネクタによれば、光出射開口の径は実装されるべき光フィルタのクラッド外径よりも小さいので、グレーティングで発生し、光出射端面に達した放射光を有効に遮光できる。
【0237】
第8の遮光構造(第1応用例及び第2応用例)を備えた光コネクタによれば、光フィルタがフェルールの貫通孔内に収容されたとき、光フィルタのグレーティングから放射された光がフェルールに設けられた開口部(切り欠き部又は貫通孔を含む)を通過して外部に放射されるので、フィルタ領域を通り抜けてグレーティングの前方に進行する光を低減し、光フィルタの光遮断率を高めることができる。
【0238】
第9の遮光構造を備えた光コネクタによれば、グレーティングが光フィルタの光出射端面から3mm以上離れた位置に形成されているので、グレーティングで発生したコアからクラッド側へ進行する放射光は、クラッド外表面あるいはフェルールの貫通孔の内面に何度も反射されるので、該光フィルタの光出射端面に到達する放射光は発生時に比べて大きく低減され、グレーティングの格子ピッチで決まる反射波長の光を有効に遮断するフィルタ内蔵光コネクタを実現することができる。
【0239】
第10の遮光構造を備えた光コネクタによれば、フェルールに光フィルタを収容したとき、グレーティングからの放射光が拡大部と標準部との境界部分においてフェルールの内表面により遮断されるので、光フィルタの光遮断率を高めることができる。
【0240】
さらに、第11の遮光構造(第1〜第3応用例)を備えた光コネクタによれば、フェルールに光フィルタを収容したとき、グレーティングからの放射光がフェルールの内表面に設けられた溝まで広がりながら進行し、フェルールの先端から出射するようになるので、上記の光フィルタと同程度の断面積の受光面を有する光部品に接続する場合に、光フィルタの光遮断率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る光コネクタの、単一光ファイバを含む光ファイバ・ケーブル間を光学的に結合するための第1の基本構造を示す図である。
【図2】この発明に係る光コネクタの、複数の光ファイバを含むリボン型ファイバ・ケーブル間を光学的に結合するための第2の基本構造を示す図である。
【図3】この発明に係る光コネクタの、第3の基本構造(伝送路と光学素子を光学的に結合する)を示す図である。
【図4】この発明に係る光コネクタの基本的な組立工程を示す図である。
【図5】この発明に係る光コネクタ全体の、基本構成を示す正面図である。
【図6】この発明に係る光コネクタの第1実施形態の断面構造を示す図である(第1の遮光構造)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図7】図6に示された光コネクタの、矢印B1で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、B−B線に沿った断面に対応している。
【図8】発明者らが行った実験のための装置の構成を示す図である。
【図9】図8に示された装置を用いて行われた実験の結果を示すグラフ(d=21mmのときの、透過光量(dBm)と波長(nm)との関係を示す)である。
【図10】図8に示された装置を用いて行われた実験の結果を示すグラフ(d=500mmのときの、透過光量(dBm)と波長(nm)との関係を示す)である。
【図11】グレーティングによって反射されるべき光のうちクラッド領域を伝搬する光の振舞を説明するための図である。
【図12】この発明に係る光コネクタの第1実施形態の断面構造を示す図である(第2の遮光構造)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図13】図12に示された光コネクタの、矢印B2で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、B−B線に沿った断面に対応している。
【図14】この発明に係る光コネクタの第1実施形態の断面構造を示す図である(第3の遮光構造)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図15】図14に示された光コネクタの、矢印B3で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、B−B線に沿った断面に対応している。
【図16】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の組立工程の一部を示す図である(第4の遮光構造及び第5の遮光構造の第1応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図17】図16に示された光コネクタの、矢印C1で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、C−C線に沿った断面に対応している。
【図18】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第4の遮光構造及び第5の遮光構造の第1応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図19】図18に示された光コネクタの、矢印C2で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、C−C線に沿った断面に対応している。
【図20】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の組立工程の一部を示す図である(第5の遮光構造の第2応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図21】図20に示された光コネクタの、矢印C3で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、C−C線に沿った断面に対応している。
【図22】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第5の遮光構造の第2応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図23】図22に示された光コネクタの、矢印C4で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、C−C線に沿った断面に対応している。
【図24】この発明に係る光コネクタの第2実施形態における、光フィルタ先端部分の形状を示す斜視図である。
【図25】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の組立工程の一部を示す図である(第6の遮光構造)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図26】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第6の遮光構造)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図27】図26に示された光コネクタの、矢印C5で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、C−C線に沿った断面に対応している。
【図28】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第6の遮光構造の応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図29】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第7の遮光構造の第1応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図30】図29に示された光コネクタを、矢印E1で示された方向から見た当該光コネクタ正面を示す図である。この図は、図5に示された矢印Eで示された方向からみた光コネクタ正面に対応している。
【図31】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第7の遮光構造の第2応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図32】図31に示された光コネクタを、矢印E2で示された方向から見た当該光コネクタ正面を示す図である。この図は、図5に示された矢印Eで示された方向からみた光コネクタ正面に対応している。
【図33】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第7の遮光構造の第3応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図34】図33に示された光コネクタを、矢印E3で示された方向から見た当該光コネクタ正面を示す図である。この図は、図5に示された矢印Eで示された方向からみた光コネクタ正面に対応している。
【図35】この発明に係る光コネクタの第2実施形態における、プラグの全体構造を示す図である(第8の遮光構造の第1応用例)。
【図36】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の組立工程の一部を示す図である(第8の遮光構造の第1応用例)。この断面図は、図35に示されたプラグの、F1−F1線に沿った断面に対応している。
【図37】図35に示されたフェルールの、H1−H1線に沿った断面を示す図である。
【図38】図35に示されたフェルールの、G1−G1線に沿った断面を示す図である。
【図39】光ファイバ内光の進行の様子を説明するための図である。
【図40】この発明に係る光コネクタの第2実施形態における全体構造を示す図である(第8の遮光構造の第1応用例)。
【図41】図40に示された光コネクタの、H2−H2線に沿った断面を示す図である。
【図42】この発明に係る光コネクタの第2実施形態における、プラグの全体構造を示す図である(第8の遮光構造の第2応用例)。
【図43】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の組立工程の一部を示す図である(第8の遮光構造の第2応用例)。この断面図は、図42に示されたプラグの、F2−F2線に沿った断面に対応している。
【図44】図42に示されたフェルールの、H3−H3線に沿った断面を示す図である。
【図45】図42に示されたフェルールの、G2−G2線に沿った断面を示す図である。
【図46】この発明に係る光コネクタの第2実施形態における全体構造を示す図である(第8の遮光構造の第2応用例)。
【図47】図46に示された光コネクタの、H4−H4線に沿った断面を示す図である。
【図48】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第9の遮光構造)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図49】図48に示された光コネクタを、矢印E4で示された方向から見た当該コネクタ正面を示す図である。この図は、図5に示された矢印Eで示された方向からみた光コネクタ正面に対応している。
【図50】コネクタが装着されていない光フィルタ(プラグによってグレーティングが覆われていない光フィルタ)の透過率の、波長依存性を測定するための装置の構成を示す図である。
【図51】図50に示された装置を用いて測定された、コネクタが装着されていない光フィルタに関する測定結果を示すグラフである。
【図52】コネクタが装着された光フィルタ(プラグによってグレーティングが覆われた光フィルタ)の透過率の、波長依存性を測定するための装置の構成を示す図である。
【図53】図52に示された装置を用いて測定された、コネクタが装着された光フィルタに関する測定結果を示すグラフである。
【図54】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の組立工程の一部を示す図である(第10の遮光構造)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図55】図54に示された光コネクタの、矢印C6で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、C−C線に沿った断面に対応している。
【図56】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第10の遮光構造)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図57】図56に示された光コネクタの、矢印C7で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、C−C線に沿った断面に対応している。
【図58】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の組立工程の一部を示す図である(第11の遮光構造の第1応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図59】図58に示された光コネクタの、矢印C8で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、C−C線に沿った断面に対応している。
【図60】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第11の遮光構造の第1応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図61】図60に示された光コネクタの、矢印C9で示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、C−C線に沿った断面に対応している。
【図62】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の組立工程の一部を示す図である(第11の遮光構造の第2応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図63】図62に示された光コネクタの、矢印C10に示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、C−C線に沿った断面に対応している。
【図64】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第11の遮光構造の第2応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図65】図64に示された光コネクタの、矢印C11に示された部分の全断面構造を示す図である。この断面図は、図5に示された光コネクタの、C−C線に沿った断面に対応している。
【図66】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第11の遮光構造の、溝の形成位置を変えた第2応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図67】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の組立工程の一部を示す図である(第11の遮光構造の第3応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図68】図67に示されたフェルールの要部拡大図である。
【図69】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第11の遮光構造の第3応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【図70】この発明に係る光コネクタの第2実施形態の断面構造を示す図である(第11の遮光構造の、溝の形成位置を変えた第3応用例)。この断面図は、図5に示された光コネクタの、A−A線に沿った断面に対応している。
【符号の説明】
1…プラグ、10…光コネクタ(コード付き光コネクタ)、12、12c…光フィルタ、13、13A〜13J…フェルール、24…フランジ、115…コーティング、126…グレーティング、121…光フィルタの先端部分、122…フィルタ領域、241…保持部、242…中空部。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical connector structure for connecting an optical filter having a waveguide structure to an optical element such as an optical fiber or a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
In an optical line inspection system using an inspection apparatus such as an OTDR (Optical Time Dmain Reflectometry) apparatus, an optical filter that reflects inspection light having a predetermined wavelength is usually provided in the optical line. This optical filter has the function of blocking the inspection light and preventing the inspection light from being sent to the subscriber's house, and reflecting the inspection light propagating through the optical line and sending it back to the inspection device. It has the function of detecting the presence or absence of light and the optical transmission characteristics of the optical line.
[0003]
An optical filter used in an optical line inspection system has a waveguide structure in which an optical waveguide function area (hereinafter referred to as a filter area) is provided in the core of an optical waveguide (such as an optical fiber or a thin film waveguide). An optical filter is particularly suitable. For example, an optical fiber type optical filter can be obtained by forming a filter region in a predetermined part of a communication optical fiber used as an optical line. Such an optical filter can be used as an optical line. is there. Accordingly, if an optical connector is configured by attaching a plug to one end of an optical fiber type optical filter, handling thereof is facilitated. For this reason, if an optical line inspection system is configured using an optical fiber type optical filter, it is not necessary to insert a filter component in the optical line as in the case of using a dielectric multilayer filter, and signal light loss is reduced. Is less. In addition, a thin film waveguide type optical filter having a filter region in a thin film waveguide is not only useful for reflecting inspection light but also for branching and outputting signal light that has passed through the filter region. There are many points.
[0004]
Conventionally, a grating is employed as a filter region of an optical filter having such a waveguide structure. The grating here is a region in the optical waveguide in which the effective refractive index periodically changes between a minimum value and a maximum value along the optical axis (longitudinal direction). As described in JP-A-62-500052, the grating is formed by irradiating quartz glass doped with germanium with ultraviolet light having an interference pattern of a predetermined pitch. This is because the refractive index of the glass increases according to the light intensity distribution of the interference pattern of the ultraviolet light. The grating formed in the core of the optical waveguide reflects light having a narrow wavelength width (hereinafter referred to as a reflection wavelength of the grating) centered on a predetermined reflection wavelength (Bragg wavelength) among the light traveling in the optical waveguide. It is known that the reflection wavelength of this grating is determined according to the period (grating pitch) of the grating.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the optical filter having the above-described waveguide structure, although it is light having a reflection wavelength of the grating, it is not reflected by the grating, but passes through the filter region in which the grating is formed (mainly from the grating to the cladding). Light propagating through the area). For this reason, in the optical connector provided with the optical filter, there is a problem that the filter function of blocking light of a predetermined wavelength (the reflection wavelength of the grating) cannot be sufficiently exhibited depending on the portion where the grating is provided.
[0006]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an optical connector having a waveguide type optical filter having a high light blocking rate.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An optical connector according to the present invention includes at least (a) a core having a predetermined refractive index as a part of a transmission line, a clad having a lower refractive index than the core and covering the outer periphery of the core. And an optical filter provided with a grating for reflecting light of a predetermined wavelength at a predetermined portion of the core, and (b) a space for storing a part of the optical filter. And a plug attached to the optical filter in a state where a tip portion including one end face of the optical filter is housed in the space.
[0008]
As a result of examining the conventional optical connector including the optical filter from the viewpoint of the performance of the optical filter and the manufacture of the optical connector, the inventors have used the optical filter having the waveguide structure for the inspection system of the optical line. In this case, it was concluded that the grating provided in the core of the optical filter is preferably housed in an optical connector for optically connecting the inspection system and the subscriber terminal. Therefore, in the optical connector according to the present invention, as described above, in order to improve the performance of the optical filter and facilitate the manufacture of the optical connector, the grating is the tip portion of the optical filter and is in the space of the plug. It is characterized by being housed in.
[0009]
In general, when an optical connector connects between transmission lines, as shown in FIG. 1, a plug 1 attached to the tip of each optical fiber cable (also referred to as an optical cord) 11a, 11b to be connected; And it comprises at least an alignment sleeve 21 for optically coupling these plugs 1. On the other hand, when connecting a transmission line, a semiconductor device (for example, a light receiving element) and the transmission line, the optical connector is a ferrule 24 (plug 1) attached to the tip of the optical fiber cable 22, as shown in FIG. And a part of the optical module 20 including at least a holder 20b on which the optical element 20d is mounted on the main surface of the stem 20c.
[0010]
The plug is called a corded optical connector because it may be sold as it is attached to the tip of an optical fiber cable. Therefore, in this specification, a member composed of an optical fiber cable and a plug or ferrule attached to the tip of the optical fiber cable is also simply referred to as an optical connector. Further, in this specification, the optical fiber cable (or optical cord) is not only a cable (cord) in which the outer periphery of a single optical fiber is coated with plastic, but also a plurality of optical fibers are integrally plastic coated. Also included is a ribbon type cable (cord) (see FIG. 2).
[0011]
However, as described above, even in an optical connector that houses a region (filter region) provided with a grating in an optical filter, it is light having a predetermined wavelength (grating reflection wavelength) to be reflected by the grating, There is light that passes through the filter region without being reflected by the grating (mainly light that propagates from the grating to the cladding region). For this reason, when viewed from the emission end side of the optical filter, there is a case where the filter function for blocking the light to be reflected by the grating cannot be sufficiently exhibited.
[0012]
Therefore, the optical connector according to the present invention is light emitted from the grating to the clad among light to be reflected by the grating, and the one of the optical filters from the filter region of the optical filter provided with the grating. It is further characterized by further comprising a light shielding structure for preventing the light propagating toward the end face.
[0013]
In particular, the optical connector according to the present invention has the following two embodiments depending on the position of the stored grating.
[0014]
That is, the plug has (a) a through hole for housing a part of an optical filter (for example, an optical fiber having a grating provided at a predetermined position in the core), and at least one of the front end portions of the optical filter. A ferrule attached to the optical filter in a state where the portion is housed in the through hole, and (b) a hollow for housing at least a portion of the tip portion of the optical filter that is not housed in the through hole of the ferrule. And a flange having a holding portion to which one end of the ferrule is attached. Note that this plug may be composed of only a ferrule (see FIG. 2 or FIG. 3).
[0015]
In the first embodiment, the filter region of the optical filter provided with the grating is a part of the tip portion of the optical filter that is not stored in the through hole of the ferrule and is stored in the hollow portion of the flange. (See FIG. 6). On the other hand, in 2nd Embodiment, the filter area | region of the said optical filter provided with the said grating is located in the site | part accommodated in the through-hole of the ferrule among the front-end | tip parts of this optical filter (refer FIG. 18 etc.). . In the optical connector according to the present invention, when the filter region 122 provided with the grating is disposed across the ferrule storage space and the flange 24 storage space, a sufficient filter function cannot be obtained. The entire region is housed either in the through hole of the ferrule or in the housing space of the flange outside the ferrule.
[0016]
As shown in FIG. 6, in the first embodiment, the first light blocking structure is located in the plug 1 in the tip portion 121 (portion from which the coating has been removed) of the optical filter 12. In a space defined by the outer peripheral surface of the filter region 122 and the inner wall of the hollow portion 242 of the flange 24, a desired adhesive 243 (this adhesive 243 has a refractive index substantially equal to or higher than that of the clad 124 of the optical filter 12). Are filled).
[0017]
As shown in FIG. 12, in the first embodiment, as the second light shielding structure, in the plug 1, the outer peripheral surface of the filter region 122 of the optical filter 12 and the hollow portion 242 of the flange 24 are used. A tubular member 250 surrounding the filter region 122 with the optical filter 12 penetrating into the space defined by the inner wall of the optical filter 12 (this tubular member 250 is substantially equal to or more than the cladding 124 of the optical filter 12). (Having a refractive index). In the second light-shielding structure, a desired adhesive 251 (this adhesive 251 is a light beam) in a space defined by at least the outer peripheral surface of the filter region 122 of the optical filter 12 and the inner wall of the tubular member 250. The filter 12 is preferably filled with a refractive index substantially equal to or higher than that of the cladding 124 of the filter 12.
[0018]
Furthermore, as shown in FIG. 14, in the first embodiment, at least the filter region 122 of the optical filter 12 among the optical filters 12 in the hollow portion 242 of the plug 1 as the third light shielding structure. A coating 115 surrounding the grating 126 is provided on the outer peripheral surface of the grating. In the third light shielding structure, the coating 115 has a refractive index substantially equal to or higher than that of the clad 124 of the optical filter 12.
[0019]
Next, in the second embodiment of the present invention, the light shielding structure can also be realized by configuring the ferrule 13A with a transmission material that transmits light having a wavelength that matches the reflection wavelength of the grating 126 (fourth embodiment). Light shielding structure). Note that this transmitting material also has a refractive index substantially equal to or higher than that of the clad 124 of the optical filter 12, and FIG. 18 shows a cross-sectional structure of the optical connector having the fourth light shielding structure. ing.
[0020]
In the second embodiment, the ferrule 13B matches the reflection wavelength of the grating 126 in a region where light radiated from the grating 126 to the cladding 124 of light to be reflected by the grating 126 reaches. You may further provide the light absorption structure for absorbing the light which has a wavelength (5th light-shielding structure). The fifth light blocking structure has the same configuration as that shown in FIG. 18, for example, and the ferrule 13B is formed of a light absorbing material that absorbs light having a wavelength that matches the reflection wavelength of the grating 126. realizable. On the other hand, as shown in FIG. 22, the fifth light-shielding structure has a light absorption layer made of a material that absorbs light having a wavelength matching the reflection wavelength of the grating 130 on the inner wall of the through hole 130 of the ferrule 13C. It can also be realized by forming 135.
[0021]
Furthermore, as shown in FIG. 24, in the second embodiment, the sixth light shielding structure is housed in the through hole 130 of the ferrule 13 (FIG. 25) in the tip portion 121 of the optical filter 12c. The outer diameter of a predetermined portion of the portion where the light to be reflected by the grating 126 reaches may be smaller than the outer diameter of the remaining portion of the optical filter 12c. In this case, the space defined by the outer peripheral surface of the predetermined portion of the optical filter 12c and the inner wall of the through hole 130 of the ferrule 13 is filled with a light absorbing material 136 that absorbs light matching the reflection wavelength of the grating 126. (See FIG. 26). The light absorbing material 136 also has a refractive index substantially equal to or higher than that of the clad 124 of the optical filter 12c.
[0022]
As shown in FIGS. 29 to 34, in the second embodiment, as the seventh light shielding structure, the light exit opening on one end face 125 of the optical filter 12 is formed in the plug (particularly, ferrule). A structure may be provided that restricts the cross section to be smaller than the cross section perpendicular to the optical axis.
[0023]
Specifically, the seventh light blocking structure includes the one end face side of the optical filter 12 with respect to the grating 126 in the tip portion 121 of the optical filter 12 housed in the through hole 130 of the ferrule 13. The opening of the through-hole 130 of the ferrule 13 located at a position can be realized by covering with the first light shielding member 140 having an opening smaller than the one end face 125 of the optical filter 12 (see FIG. 29).
[0024]
Further, the seventh light blocking structure is configured such that the first opening of the through hole 130 provided in the ferrule 13D, which is located on the one end face side of the optical filter 12 with respect to the grating 126, is provided with respect to the grating 126. A protrusion 141 may be provided in the second opening so as to be smaller than the second opening of the through hole 130 of the ferrule 13D located on the opposite side of the first opening (see FIG. 31).
[0025]
Further, the seventh light-shielding structure has an opening having a size smaller than the cross-sectional size of the optical filter 12 on the one end face 125 of the optical filter 12 accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13. It can also be realized by attaching two light shielding members 142 (see FIG. 33). The second light shielding member 142 is accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13.
[0026]
In each of the seventh light shielding structures described above, the diameter of the one end face 125 of the optical filter 12 is larger than 1.14 times the mode field diameter of light propagating through the optical filter, and the It is preferable to limit the outer diameter of the clad 124 of the optical filter 12 to be smaller.
[0027]
As shown in FIGS. 35 to 47, in the second embodiment, as the eighth light shielding structure, the outer peripheral surface of the tip portion 121 of the optical filter 12 housed in the through hole 130 of the ferrule is used as the ferrule. Among them, a structure for exposing a region where light radiated from the grating 126 to the clad 124 among light to be reflected by the grating 126 may be provided.
[0028]
Specifically, the eighth light-shielding structure has a notch 190 (see FIG. 35) extending from the outer peripheral surface of the ferrule 13E to the through hole 130 that houses the optical filter 12, or from the outer surface of the ferrule 13F. This can also be realized by providing a through hole 191 that communicates with the inner wall of the through hole 130 that houses the tip portion 121 of the optical filter 12 (see FIG. 42). Further, in this configuration, the exposed region of the tip portion 121 of the optical filter 12 housed in the through hole 130 of the ferrules 13E and 13F is substantially the same as or more than the cladding 124 of the optical filter 12. It is preferable to cover with a refractive index matching material 700 having a refractive index.
[0029]
Further, as shown in FIG. 48, in the second embodiment, the filter region 122 of the optical filter 12 in which the grating 126 located in the through hole 130 of the ferrule 13 is formed as the ninth light shielding structure. May be separated from the end face 125 of the tip portion 121 of the optical filter 12 by 3 mm or more.
[0030]
Next, as shown in FIGS. 54 to 57, in the second embodiment, as the tenth light shielding structure, the inner wall of the through hole 130 of the ferrule 13G is larger than the cross section near the end surface 131 of the ferrule 13G. You may provide the enlarged part 134a which has a cross section. In this configuration, the enlarged portion 134a is located in a region where light emitted from the grating 126 to the cladding 124 of light to be reflected by the grating 126 reaches, and the tip portion 121 of the optical filter 12 is the ferrule. When stored in the 13G through-hole 130, a gap 135 a is formed by the enlarged portion 134 a and the outer peripheral surface of the optical filter 12.
[0031]
As shown in FIGS. 58 to 70, in the second embodiment, as the eleventh light shielding structure, light radiated from the grating 126 to the clad 124 among the light to be reflected by the grating 126 arrives. A groove may be provided in the region to be provided, and a space may be provided between the outer peripheral surface of the optical filter 12 and the through hole 130 of the ferrule.
[0032]
In the eleventh light shielding structure, the groove provided on the inner wall of the through hole of the ferrule is formed from the first end of the ferrule 13H along the central axis of the through hole 130 as shown in the groove 135b of FIG. The shape may extend toward the second end (including the end surface 131) facing the first end. 62, the groove provided on the inner wall of the through hole 130 of the ferrule 13I may be formed along the circumferential direction perpendicular to the central axis of the through hole 130. Further, as in the groove 135d of FIG. 67, the groove provided on the inner wall of the through hole 130 of the ferrule 13J extends from the first end of the ferrule 13J with respect to the central axis of the through hole 130. The shape extended spirally toward the 2nd edge part (the end surface 131 is included) facing the edge part of this may be sufficient.
[0033]
In the eleventh light-shielding structure, the groove 135b provided in the outer peripheral surface of the tip portion 121 of the optical filter 12 and the inner wall of the through hole 130 housed in the through hole 130 of the ferrules 13H to 13J. It is more preferable that the space defined by ~ 135d is filled with a refractive index matching material 800 having a refractive index substantially equal to or higher than that of the clad 124 of the optical filter 12. In the eleventh light shielding structure, the grooves 135b to 135d are formed on the inner wall of the through holes 130 of the ferrules 13H to 13J with respect to the filter region 122 of the optical filter 12 provided with at least the grating 126. It is provided in a region excluding the end portions (including the end surface 131) of the ferrules 13H to 13J, which are located on the end surface side of the tip portion 121 of the optical filter 12.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an optical connector according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0035]
The optical connector according to the present invention has at least the basic structure shown in FIGS. For example, FIG. 1 shows an optical connector for optically coupling between optical fiber cables 11a and 11b each having a single optical fiber 12a and 12b with a plastic coating. In the optical connector of FIG. 1, the plug 1 is attached to the tip end portion (the optical fiber 12a is exposed) of one optical fiber cable 11a. The plug 1 includes a ferrule 13a attached to a tip portion of the optical fiber cable 11a, a flange (see FIGS. 4 and 5) that holds one end of the ferrule 13a, and a cover 14a that protects the ferrule 13a and the flange. ing. The plug 1 is also attached to the tip end portion of the other optical fiber cable 11b (including the portion where the optical fiber 12b is exposed). The plug 1 attached to the other optical fiber cable 11b also includes a ferrule 13b, a flange (see FIGS. 4 and 5), and a cover 14b. The one and the other optical fiber cables 11a and 11b are optically coupled via the adapter 2 in which the alignment sleeve 21 is accommodated. At this time, a part of the ferrules 13 a and 13 b is accommodated in the alignment sleeve 21 in the adapter 2.
[0036]
In this specification, an optical fiber cable (optical cord) is not only a cable (cord) in which a single optical fiber is plastic-coated, but also a plurality of optical fibers 16a and 16b are integrally integrated with a plastic cable. Coated ribbon cables (cords) 15a and 15b are also included (see FIG. 2). FIG. 2 shows an optical connector for optically coupling optical fiber cables 15a and 15b each including a plurality of optical fibers 16a and 16b. A plug 1 is attached to the tip of one optical fiber cable 15a (including the portion where the optical fiber 16a is exposed). The plug 1 includes a ferrule 17a in which a guide pin hole 18a is provided along the optical fiber 16a and a guide pin 19a is provided on an end surface. A ferrule 17b (included in the plug) is also attached to the tip end portion (including the portion where the optical fiber 16b is exposed) of the other optical fiber cable 15b. The ferrule 17b is also provided with a guide pin hole 18b along the optical fiber 16b, and a guide pin 19b is provided on the end face thereof. The ferrules 17a and 17b are configured such that one guide pin hole 18a and the other guide pin 19b engage with each other, and the other guide pin hole 18b and one guide pin hole 19a engage with each other. 15a and 15b are optically coupled.
[0037]
The plug 1 is referred to as a corded optical connector 10 because it may be sold by itself when attached to the tip of the optical fiber cables 11a, 11b (or 15a, 15b). The optical connector according to the present invention also includes this corded optical connector 10.
[0038]
Such an optical connector 10 (including an optical connector with a cord) is not only optically coupled between optical transmission paths, but also optically coupled between the transmission path and the optical element, as shown in FIG. It can also be combined. FIG. 3 shows a configuration example in which the optical connector (optical connector with cord) according to the present invention is connected to the optical module 20. That is, the ferrule 24 (included in the plug 1) attached to the tip portion of the optical fiber cable 11 (including the portion where the optical fiber 23 is exposed) is housed in the sleeve 20a of the optical module 20. The optical module 20 includes the sleeve 20a, a stem 20c on which the optical element 20d such as a light receiving element is mounted on the main surface, and a holder 20b for holding the optical element at a predetermined position.
[0039]
Next, a basic assembly process of the optical connector according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0040]
First, a waveguide structure in which a core having a predetermined refractive index is covered with a cladding having a lower refractive index than the core is provided, and along a longitudinal direction (in the traveling direction of propagating light) in the core. Along with this, an optical fiber cable 11 (including an optical filter) in which a grating with a periodically changing refractive index is formed is prepared. This optical fiber cable is obtained by coating the outer peripheral surface of an optical fiber 12 (hereinafter referred to as an optical filter) on which a grating is formed. In particular, in a typical configuration of the optical filter 12 of the optical connector according to the present invention, the coating of the tip portion 121 is removed, and the region where the grating is formed is referred to as a filter region 122.
[0041]
The optical filter 12 sequentially passes through the flange 24 having the cover 14, the hollow portion 242, and the holding portion 241 for holding the ferrule 13, and the tip portion 121 with the coating removed is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13. Is done. Then, in a state where the ferrule 13 is attached to the distal end portion 121 of the optical filter 12, the ferrule 13 so that the end face 125 (see FIG. 6) of the optical filter 12 and the first end face 131 of the ferrule 13 coincide with each other. The first end face 131 is polished. The through hole 130 has an inner diameter that is substantially the same as the diameter of the optical filter 12. In this specification, “substantially the same” means that the diameter of the optical filter 12 and the inner diameter of the through hole 130 coincide with each other to the extent that the optical filter 12 can be appropriately held.
[0042]
Thereafter, the ferrule 13 is fixed to the flange 24 in a state where the second end face 132 side of the ferrule 13 attached to the optical filter 12 is housed in the holding portion 241 of the flange 24. Thereby, an optical connector as shown in FIG. 5 is obtained. The overall basic structure of the optical connector of FIG. 5 is a structure common to the optical connector described below, and FIG. 5 is used as necessary in the description of the optical connector according to the present invention below. Is referenced each time.
[0043]
Next, each embodiment of the optical connector according to the present invention will be described. The optical connector according to the present invention has the following two embodiments depending on the position of the stored grating.
[0044]
That is, the plug attached to the tip portion 121 of the optical filter 12 has a through hole for housing a part of the optical filter (for example, an optical fiber having a grating provided at a predetermined position in the core), and The ferrule 13 attached to the tip portion in a state where at least a part of the tip portion 121 of the optical filter 12 is housed in the through hole, and the end portion (including the end face 132) of the ferrule 13 are attached. A flange 24 having a holding portion 241, and the flange 24 includes a hollow portion 242 for accommodating at least a portion of the tip portion 121 of the optical filter 12 that is not accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13. The In the first embodiment, the filter region 121 of the optical filter 12 provided with the grating 126 is a portion of the tip portion 121 of the optical filter 12 that is not housed in the through hole 130 of the ferrule 13. And located in a portion housed in the hollow portion 242 of the flange 24. In the second embodiment, the filter region 121 of the optical filter 12 provided with the grating 126 is located in a portion of the tip portion 121 of the optical filter 12 that is housed in the through hole 130 of the ferrule 13. .
[0045]
In the optical connector according to the present invention, when the filter region 122 provided with the grating 126 is disposed across the storage space of the ferrule 13 and the storage space of the flange 24, a sufficient filter function cannot be obtained. In other words, the stress applied to a part of the filter region 122 accommodated in the ferrule 13 mainly depends on the linear expansion coefficient of the ferrule 13, while the remaining stress accommodated in the hollow portion of the flange 24. The stress applied to the region depends on the coefficient of linear expansion of the member covering the remaining region, such as coating, filler (adhesive), flange 24, and the like. Therefore, when each part of the filter region 122 is covered with a member having a different linear expansion coefficient, the stress distribution in the longitudinal direction in the filter region 122 cannot be made uniform. Therefore, in order to make the stress distribution in the longitudinal direction in the filter region 122 uniform, in the optical connector according to the present invention, the entire filter region 122 of the optical filter 12 is within the through hole 130 of the ferrule 13 or outside the ferrule 13. Thus, it is stored in any one of the storage spaces of the flange 24.
[0046]
In particular, the optical connector according to the present invention is light emitted from the grating to the cladding out of light to be reflected by the grating, and the one of the optical filters from a filter region of the optical filter provided with the grating. A light shielding structure for preventing the light propagating through the cladding toward the end surface is provided. Hereinafter, each light shielding structure is shown in FIGS. 6 to 70 in the order of the first embodiment and the second embodiment. I will explain.
[0047]
In this specification, a waveguide means a circuit or line for confining and transmitting signal light of a predetermined wavelength in a certain region by utilizing the difference in refractive index between the core and the clad. Examples include fibers and thin film waveguides.
[0048]
(First embodiment)
Hereinafter, the first light shielding structure of the optical connector in the first embodiment will be described.
[0049]
6 is a side cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing the configuration of the optical connector according to the present invention having the first light shielding structure, and FIG. 6 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 5) of the optical connector at a portion indicated by an arrow B1 in FIG. This optical connector includes an optical filter 12 obtained by forming a grating 126 in a single mode optical fiber having a core 123 and a clad 124, and a ferrule 13 that houses the tip of the optical filter 12 in a through hole 130. And a flange 24 having a holding portion 241 to which one end of the ferrule 13 is attached.
[0050]
The optical filter 12 is assumed to be used in an optical communication network inspection system using an OTDR device. In the optical line constituting the optical communication network, signal light for optical communication is transmitted from the office building toward the subscriber terminal, and inspection light from the OTDR device is transmitted to inspect the state of the optical line. Is done. As the inspection light, light having a wavelength different from that of the signal light is used. If the inspection light is incident on the subscriber terminal, it is not preferable because it becomes noise of the signal light. Therefore, it is necessary to provide an optical filter for blocking the inspection light in the optical line. The optical filter 12 responds to such a need, and the inspection light is supplied to the subscriber terminal by providing a grating 126 for reflecting the inspection light of a predetermined wavelength in the core 123 of the optical fiber constituting a part of the optical line. It is designed to be blocked from the side.
[0051]
Both the core 123 and the clad 124 of the optical filter 12 are made of quartz (SiO 2 2 ) Although glass is the main component, the clad 124 is made of substantially pure quartz glass, whereas the quartz glass constituting the core 123 has a refractive index increasing material GeO. 2 Is added. As a result, the refractive index of the core 123 is higher than that of the clad 124, and the relative refractive index difference between the core 123 and the clad 124 is about 0.35%.
[0052]
The grating 126 is a region in the core 123 whose effective refractive index periodically changes between the minimum refractive index and the maximum refractive index along the optical axis longitudinal direction of the optical filter 12. In other words, the grating 126 is a region having a refractive index distribution such that the effective refractive index repeatedly changes between the minimum refractive index and the maximum refractive index along the optical axis. The grating 126 reflects light having the reflection wavelength over a relatively narrow wavelength range centered on a reflection wavelength (Bragg wavelength) determined by a period of refractive index change, that is, a grating period (also referred to as a grating pitch). This reflection wavelength substantially matches the wavelength of the inspection light.
[0053]
The grating 126 can be formed by utilizing the phenomenon that when the quartz glass to which germanium is added is irradiated with ultraviolet light, the refractive index of the irradiated portion increases by an amount corresponding to the intensity of the ultraviolet light. That is, if ultraviolet light having interference fringes with a predetermined pitch is irradiated from the surface of the clad 124 toward the core 123 to which germanium is added, the ultraviolet light irradiation region of the core 123 corresponds to the light intensity distribution of the interference fringes. A refractive index profile is formed. The region having the refractive index distribution formed in this manner is the grating 126. In this case, the minimum refractive index of the grating forming portion is approximately equal to the initial effective refractive index of the core 123 (effective refractive index before ultraviolet light irradiation).
[0054]
What is indicated by reference numeral 115 in FIG. 6 is a UV cut resin coating that covers the surface of the clad 124, and has a role of protecting the core 123 and the clad 124. The reason why the resin coating 115 is removed at the distal end portion of the waveguide type optical fiber 20 is to irradiate the core 123 with ultraviolet light when the grating 126 is manufactured as described above.
[0055]
The ferrule 13 is a tubular member made of zirconia that surrounds the tip portion 121 from which the resin coating 115 of the optical filter 12 is removed. The inner diameter of the through hole 130 of the ferrule 13 is 0.126 mm, and its inner surface is a mirror surface.
[0056]
The flange 24 is a tubular holding member in which the rear end portion of the ferrule 13 is attached to the holding portion 241. The inner diameter of the hollow portion 242 of the flange 24 is 1 mm, and the hollow portion 242 of the flange 24 accommodates a portion (filter region 122) including the grating 126 in the optical filter 12. An adhesive 243 is filled between the optical filter 12 and the flange 24 in the hollow portion 242 of the flange 24, and the optical filter 12 is fixed in the flange 24 by the adhesive 243. For the adhesive 243, a resin adhesive having substantially the same refractive index as that of the clad 124 is used.
[0057]
The optical connector according to the present invention is characterized in that the grating 126 is disposed in the hollow portion 242 of the flange 24. This reduces the light radiated from the grating 126 to the clad 124 among the light having the reflected wavelength of the grating 126, thereby increasing the light blocking rate.
[0058]
In the following, first, it will be described that light is radiated from the grating 126 formed in the core 123 of the optical filter 12 toward the clad 124 and that the light blocking rate of the optical filter 12 is thereby lowered. . The inventors confirmed the above fact by conducting an experiment using the apparatus shown in FIG. This experimental apparatus is an apparatus for investigating that light having a reflection wavelength of the grating 116 is emitted from the grating 116 formed in the core of the optical fiber 100 toward the clad. The optical fiber 100 in which the grating 116 is formed is equivalent to an optical fiber type optical filter. Similar to the optical filter 12 of this embodiment, the optical fiber 100 is a quartz glass-based single mode fiber in which germanium is added to the core. The grating 116 has a length of 10 mm, a constant grating pitch, and a reflection wavelength of about 1554 nm. The clad of the optical fiber 100 is covered with a resin material except for both ends thereof. One end from which the resin coating has been removed is connected to an SLD 200 (Super Luminescent Diode) via a fiber adapter 210. The SLD 200 is a semiconductor light emitting element that outputs light in a predetermined wavelength range including the reflection wavelength of the grating 116. The other end from which the resin coating has been removed is connected to the spectrum analyzer 300 via the fiber adapter 310. The grating 116 is separated by a distance d from the end surface on the spectrum analyzer 300 side in the portion where the resin coating of the optical fiber 100 is removed.
[0059]
The inventors made the SLD 200 emit light and made the inspection light incident on the optical fiber 100, and the spectrum of the light transmitted through the site where the grating 116 was formed was d = 21 mm (see FIG. 9), and d = In each case of 500 mm (see FIG. 10), detection was performed by the spectrum analyzer 300. 9 and 10 are diagrams illustrating the respective detection results. 9 and FIG. 10, the decrease peaks 400 and 410 of the transmitted light amount due to light reflection by the grating 116 appear, but the decrease peak 400 when d = 21 mm is the decrease peak 410 when d = 500 mm. Compared with the peak height, it is greatly reduced. That is, the transmission attenuation amount of light having a wavelength to be blocked by the grating 116 is lower in the case of d = 21 mm than in the case of d = 500 mm. Since the grating 116 is the same in the case of d = 21 mm and d = 500 mm, the difference in the transmission attenuation amount is not caused by the reflectance of the grating 116, but the difference in the distance from the grating 116 to the spectrum analyzer 300. It is due.
[0060]
Considering this, the difference in the transmission attenuation amount can be understood as follows. The grating 116 includes a portion where the refractive index is locally increased. Therefore, there is a mode field mismatch between the grating forming portion and the other portion. When the light having the reflected wavelength of the grating reaches the grating, a part of the light travels through the grating while being reflected. At this time, the light is radiated from each part of the grating to the cladding due to the mismatch of the mode fields. Light will be generated.
[0061]
FIG. 11 is a diagram illustrating the behavior of light emitted from the grating 116 to the cladding. In this figure, reference numeral 112 denotes a core of the optical fiber 100, and reference numeral 114 denotes a cladding. What is indicated by reference numeral 120 is light emitted from the grating 116 to the cladding 114. As shown in FIG. 11, such light travels in the region composed of the clad 114 and the core 112 and reaches the front of the grating 116. Unlike the core 112, the region made up of the clad 114 and the core 112 has a weak light confinement effect, so that the light emitted from the grating 116 attenuates the power relatively large as it travels. For this reason, as shown in the above experimental results, the greater the distance from the grating 116 to the spectrum analyzer 300, the smaller the reflected wavelength light detected by the spectrum analyzer 300, and the higher the decrease peak of the transmitted light amount. .
[0062]
Usually, the ferrule of the optical connector is made of a highly light-reflective material such as zirconia, and its inner surface is a mirror surface. For this reason, when the tip portion including the grating 116 of the optical fiber 100 that is an optical filter is accommodated in the ferrule, the light emitted from the grating 116 and emitted from the cladding 114 is reflected by the inner surface of the ferrule and returns to the cladding 114 again. Since the light travels in front of the grating 116, the light blocking by the optical filter having the waveguide structure is not always sufficiently performed.
[0063]
The optical connector according to the present invention has been devised in view of such facts. That is, in the optical connector of FIG. 6, a portion (filter region 122) including the grating 126 in the optical fiber type optical filter 12 is accommodated in the hollow portion 242 of the flange 24. Since the adhesive 243 does not have high reflectivity like the ferrule 13, the light having a wavelength matching the reflection wavelength of the grating 126 (light to be reflected by the grating 126) is radiated from the grating 126 to the clad 124. The light travels while leaking to the adhesive 243 around the cladding 124. Thereafter, the radiated light from the grating 126 reaches a portion of the optical filter 12 accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13, but the light component leaked into the adhesive 243 from the radiated light from the grating 126. Is blocked by the end face 132 of the ferrule 13 and cannot travel further forward. This reduces the power of light of the reflected wavelength of the grating 126 radiated to the cladding 124 and passing through the grating 126, so that the optical connector of FIG. The light component that has not been reflected (hereinafter referred to as radiated light) can be blocked (first light shielding structure).
[0064]
Further, in the optical connector shown in FIG. 6, since the adhesive 243 having substantially the same refractive index as that of the clad 124 is filled between the optical filter 12 and the flange 24, the radiated light from the grating 126 is outside the clad 124. Almost no reflection on the surface. As a result, the emitted light from the grating 126 spreads very easily to the adhesive 243, and the emitted light can be blocked at a high rate.
[0065]
Next, the second light shielding structure of the optical connector in the first embodiment will be described.
[0066]
FIG. 12 is a side cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing the configuration of the optical connector according to the present invention having the second light shielding structure. FIG. 13 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 5) of the optical connector at the portion indicated by arrow B2 in FIG. In this optical connector, a tubular member 250 surrounding the outer periphery of the clad 124 of the optical filter 12 is disposed between the tip portion 121 of the optical filter 12 from which the coating 115 has been removed and the hollow portion 242 of the flange 24. . The inner diameter of the tubular member 250 is 0.14 mm, and the tip portion 121 of the optical filter 12 passes through the tubular member 250. The grating 126 is located in the tubular member 250. An adhesive 251 is interposed between the optical filter 12 and the tubular member 250, and the tubular member 250 is fixed to the outer periphery of the optical filter 12 by the adhesive 251. An adhesive 251 is also interposed between the tubular member 250 and the hollow portion 242 of the flange 24, and the tubular member 250 is fixed on the inner surface of the hollow portion 242 of the flange 24 by this adhesive 251. The adhesive 251 has substantially the same refractive index as that of the clad 124 of the optical filter 12, and the tubular member 250 has substantially the same refractive index as that of the adhesive 251 and the clad 124.
[0067]
In the optical connector of FIG. 12, the leakage light component radiated from the grating 126 to the clad 124 out of the reflected wavelength of the grating 126 proceeds while leaking to the adhesive 251 and the tubular member 250. In particular, in the optical connector of FIG. 12, since the adhesive 251 and the tubular member 250 have substantially the same refractive index as that of the clad 124, the emitted light (leakage light component) from the grating 126 is used as the adhesive 251 and the tubular member. It spreads very easily up to 250. Thereafter, the radiated light from the grating 126 reaches the portion of the optical filter 12 accommodated in the ferrule 13, but at least the radiated light from the grating 126 is distributed in the adhesive 251 and the tubular member 250. The leaked light component is blocked by the ferrule 13 and cannot travel further forward. As a result, the power of the radiated light radiated to the clad 124 out of the light having the reflected wavelength of the grating 126 is reduced, so that the optical connector of FIG. 12 can block the radiated light from the grating at a very high rate.
[0068]
Further, in this second light shielding structure, since the tubular member 250 is disposed in the hollow portion 242 instead of filling the entire hollow portion 242 of the flange 24 with the adhesive 243, the amount of the adhesive 243 is the first amount. Less than in the case of a single light shielding structure. This prevents the phenomenon that the characteristic of the grating 126 is changed due to the shrinkage of the adhesive 243 and applying stress to the grating 126 when the adhesive 243 is cured. The connector can reliably perform a desired filter function.
[0069]
Next, the third light shielding structure of the optical connector in the first embodiment will be described.
[0070]
FIG. 14 is a side cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view along the line AA in FIG. 5) showing the configuration of the optical connector according to the present invention having the third light shielding structure. 15 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 5) of the optical connector at the portion indicated by arrow B3 in FIG. The optical connector shown in FIG. 14 is different from the optical connector shown in FIG. That is, the optical filter cable 11 of FIG. 12 is provided with the UV cut resin coating 115 around the filter region 122 including the grating 126. The optical filter cable 11 is formed by removing the coating 115 at a predetermined portion of the optical fiber as a base, irradiating this portion with an ultraviolet interference fringe to form the grating 126, and then forming the coating 115 again on the portion. It has been fixed. Note that the coating 115 has substantially the same refractive index as that of the clad 124 of the optical filter 12.
[0071]
An adhesive 243 is filled between the optical filter 12 of FIG. 14 and the hollow portion 242 of the flange 24, whereby the optical filter 12 is fixed in the hollow portion 242. The adhesive 243 has substantially the same refractive index as that of the clad 124 and the coating 115.
[0072]
In the optical connector of FIG. 14, the radiated light emitted from the grating 126 to the clad 124 out of the reflected wavelength of the grating 126 proceeds while leaking to the coating 115 and the adhesive 243. In particular, in the third light shielding structure, since the coating 115 and the adhesive 243 have substantially the same refractive index as that of the clad 124, the emitted light from the grating 126 spreads very easily to the coating 115 and the adhesive 243. become. Thereafter, the radiated light from the grating 126 reaches a portion of the optical filter 12 that is accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13, but the radiated light from the grating 126 propagates through the coating 115 and the adhesive 243. The leaked light component is blocked by the ferrule 13 and cannot travel further forward. As a result, the power of the light having the reflected wavelength of the grating 126 emitted to the cladding 124 and passing through the grating 126 is reduced, so that the optical connector of FIG. 14 can block the emitted light at a very high rate.
[0073]
Further, in the third light shielding structure, unlike the first light shielding structure, since the coating 115 is formed around the filter region 122 of the optical filter 12, the adhesive 243 is cured when the adhesive 243 is cured. By contracting, the influence of the stress applied to the grating 126 is reduced, and the characteristic variation of the grating 126 is reduced. For this reason, the optical connector of FIG. 14 provided with the 3rd light-shielding structure can exhibit a desired filter function reliably.
[0074]
(Second Embodiment)
Next, the fourth light shielding structure of the optical connector in the second embodiment will be described.
[0075]
FIG. 16 is a side sectional view of each member showing a part of the assembly process of the optical connector according to the present invention having the fourth light shielding structure (corresponding to a sectional view taken along the line AA in FIG. 5). FIG. 17 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 5) of the optical connector at the portion indicated by the arrow C1 in FIG. This optical connector is for connecting the optical fiber type optical filter 12 and other optical elements (optical fiber, semiconductor element, etc.) and can accommodate the optical filter 12. Specifically, the optical connector includes a ferrule 13A having a through-hole 130 in which the tip portion 121 of the optical filter 12 is accommodated, and a flange 24 having a rear end portion of the ferrule 13A attached to the holding portion 241. ing.
[0076]
Next, a fourth light shielding structure of the optical connector according to the present invention will be described with reference to FIGS. The ferrule 13A is a member for surrounding and holding the tip portion 121 from which the resin coating 115 of the optical filter 12 is removed. A through-hole 130 extending along the central axis of the ferrule 13A is provided at the center of the ferrule 13A, and the above-described tip portion 121 of the optical filter 12 is inserted into the through-hole 130. The flange 24 is a tubular holding member having a rear end portion of the ferrule 13A attached to the holding portion 241, and a portion covered with the resin coating 115 of the optical filter 12 is accommodated in the hollow portion 242 of the flange 24. It has become so.
[0077]
As the fourth light shielding structure, the optical connector of FIG. 16 is configured by a light transmitting material that allows the ferrule 13A to transmit light having a reflection wavelength of the grating 126. Accordingly, when the optical filter 12 is accommodated in the optical connector of FIG. 16, unnecessary radiated light radiated from the grating 126 to the cladding 124 out of the light reflected by the grating 126 is also transmitted to the outside through the ferrule 13A. As a result, the light blocking rate of the optical filter 12 is increased. Note that various materials can be used as the light transmitting material, and a material that transmits light having a reflected wavelength of the grating 126 at a high rate is preferable. As a specific example of the light transmitting material, optical glass such as quartz glass is suitable.
[0078]
In the conventional optical connector, the ferrule is made of a highly light-reflective material such as zirconia, and the inner surface thereof is a mirror surface. Therefore, as can be seen from the experiments described with reference to FIGS. 8 to 11, when the tip portion including the grating 116 of the optical fiber 100 that is an optical filter is accommodated in the ferrule, the cladding 114 is radiated from the grating 116. The emitted light is reflected by the inner surface of the ferrule, returns again into the clad 114, and travels in front of the grating 116. Therefore, the light is not always sufficiently blocked by the optical filter.
[0079]
The fourth light shielding structure of the optical connector according to the present invention has been devised in view of such a fact. That is, when the optical filter 12 is accommodated, the optical connector having the fourth light shielding structure is light having a reflected wavelength of the grating 126 and is emitted from the grating 126 to the cladding 124 and reaches the outer surface of the cladding 124. The light emitted from 124 passes through the ferrule 13A and is emitted to the outside. For this reason, the leakage light component radiated from the grating 126 to the clad 124 is emitted from the clad 124, is reflected by the inner surface of the ferrule 13 A, returns to the optical filter 12 again, and travels forward of the grating 126. Such a phenomenon is unlikely to occur. As a result, the power of the leaked light component that is radiated to the clad 124 and passes through the filter region 122 among the light having the reflected wavelength of the grating 126 is reduced, so that the optical connector having the fourth light blocking structure The light blocking rate will be increased.
[0080]
When the light transmitting material constituting the ferrule 13A has a refractive index that substantially matches the surface layer portion of the clad 124 of the optical filter 12, when the optical filter 12 is accommodated in the optical connector (in the ferrule 13A), The emitted light from the grating 126 is hardly reflected at the interface between the optical filter 12 and the ferrule 13A. Therefore, the radiated light from the grating 126 can pass through the ferrule 13A very efficiently, and the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0081]
Further, if the light transmitting material constituting the ferrule 13A has a higher refractive index than the surface layer portion of the clad 124 of the optical filter 12, the radiation from the grating 126 can be obtained when the optical filter 12 is accommodated in the plug. It becomes difficult for light to be totally reflected at the interface between the optical filter 12 and the ferrule 13A. For this reason, the emitted light from the grating 126 can efficiently pass through the ferrule 13A, and the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0082]
Next, FIG. 18 is a side sectional view (corresponding to a sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing the optical connector obtained through the assembly process of FIG. FIG. 19 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 5) of the optical connector at a portion indicated by an arrow C2 in FIG. The tip portion 121 from which the resin coating of the optical filter 12 is removed is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13A, and the grating 126 is also accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13A. The hollow portion 242 of the flange 24 accommodates the portion with the resin coating 115 of the optical filter 12. An adhesive 255 is filled between the coating 115 of the optical filter 12 and the hollow portion 242 of the flange 24, and the optical filter 12 is fixed inside the hollow portion 242 of the flange 24 by the adhesive 255.
[0083]
In the optical connector of FIG. 18, the leaked light component radiated from the grating 126 to the clad 124 and reaching the outer surface of the clad 124 is radiated to the outside through the ferrule 13A. Is done. Thereby, the power of unnecessary radiated light that is radiated to the clad 124 and passes through the filter region 122 among the light having the reflected wavelength of the grating 126 is reduced. Therefore, the optical connector provided with the fourth light blocking structure has a high light blocking rate and can be suitably used as a component of an optical line inspection system.
[0084]
Next, a fifth light blocking structure of the optical connector in the second embodiment of the present invention will be described.
[0085]
As a fifth light shielding structure, the optical connector according to the present invention is configured by a light absorbing material in which the ferrule 13B absorbs light having a reflection wavelength of the grating 126 (first application example). The manufacture and structure of the optical connector, which is the first application example of the fifth light shielding structure, is the same as the structure shown in FIGS. 16 to 19 except for the ferrule 13B. . Thereby, in the optical connector employing the first application example of the fifth light shielding structure, the ferrule 13B absorbs unnecessary radiated light radiated from the grating 126 to the clad 124 out of the light having the reflected wavelength of the grating 126, As a result, the light blocking rate of the optical filter 12 is increased. Note that various materials can be used as the light absorbing material according to the reflection wavelength of the grating 126, and a material that absorbs light of the reflection wavelength of the grating 126 at a higher rate is more suitable. For example, when the reflection wavelength is in the 1.3 μm band, the ferrule 13B may be configured using glass added with praseodymium, which is a rare earth element, and when the reflection wavelength is in the 1.55 μm band, The ferrule 13B may be configured using glass or polyimide resin to which erbium, which is a rare earth element, is added.
[0086]
In the conventional optical connector, the ferrule is made of a highly light-reflective material such as zirconia, and the inner surface thereof is a mirror surface. Therefore, as can be seen from the experiments described with reference to FIGS. 8 to 11, when the tip portion including the grating 116 of the optical fiber 100 that is an optical filter is accommodated in the ferrule, the cladding 114 is radiated from the grating 116. The emitted light is reflected by the inner surface of the ferrule, returns again into the clad 114, and travels in front of the grating 116. Therefore, the light is not always sufficiently blocked by the optical filter.
[0087]
The optical connector according to the present invention having the fifth light shielding structure (first application example) has been devised in view of such a fact. That is, the optical connector having the fifth light shielding structure (first application example) is light having a reflected wavelength of the grating 126 and is emitted from the grating 126 to the cladding 124 when the optical filter 12 is accommodated. Light that reaches the outer surface and exits the cladding 124 is absorbed by the ferrule 13B. For this reason, after the light emitted from the grating 126 to the clad 124 is emitted from the clad 124, it is reflected by the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13 B, returns to the optical filter 12 again, and travels forward of the grating 126. This phenomenon is suppressed. As a result, the power of unnecessary radiated light that is radiated to the clad 124 and passes through the filter region 122 among the light having the reflected wavelength of the grating 126 is reduced. As a result, the fifth light shielding structure (first application example) is Therefore, the light blocking rate of the optical filter 12 is increased.
[0088]
In the fifth light shielding structure (first application example), if the light absorbing material constituting the ferrule 13B has a refractive index that substantially matches the surface layer portion of the clad 124 of the optical filter 12, The emitted light is hardly reflected at the interface between the optical filter 12 and the ferrule 13B. For this reason, the emitted light from the grating 126 is absorbed very efficiently by the ferrule 13B, and the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0089]
Further, in the fifth light shielding structure (first application example), if the light absorbing material constituting the ferrule 13B has a higher refractive index than the surface layer portion of the clad 124 of the optical filter 12, the radiation from the grating 126 is obtained. The light is less likely to be totally reflected at the interface between the optical filter 12 and the ferrule 13B. For this reason, the radiated light from the grating 126 is efficiently absorbed by the ferrule 13B, and the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0090]
As a fifth light shielding structure (first application example), an optical connector provided with a ferrule 13B made of a light absorbing material is the same as the optical connector having the fourth light shielding structure in FIGS. 18 and 19. The tip portion 121 from which the resin coating of the optical filter 12 is removed is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13B, and the grating 126 is also accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13. The hollow portion 242 of the flange 24 accommodates the portion with the resin coating 115 of the optical filter 12. An adhesive 255 is filled between the coating 115 of the optical filter 12 and the hollow portion 242 of the flange 24, and the optical filter 12 is fixed in the hollow portion 242 of the flange 24 by the adhesive 255.
[0091]
In the optical connector having the fifth light shielding structure (first application example), the light emitted from the grating 126 to the cladding 124 and reaching the outer surface of the cladding 124 is emitted from the cladding 124 to the outside of the cladding 124. Absorbed by 13B. As a result, the power of the light having the reflected wavelength of the grating 126 radiated to the cladding 124 and passing through the filter region 122 is reduced. Therefore, the optical connector with a built-in filter according to the present embodiment has a high light blocking rate, and can be suitably used as a component of an optical line inspection system.
[0092]
Next, a fifth light shielding structure (second applied example) of the optical connector in the second embodiment according to the present invention will be described.
[0093]
20 is a side sectional view of each member showing a part of the assembly process of the optical connector having the fifth light shielding structure (second application example) (corresponding to a sectional view taken along the line AA in FIG. 5). FIG. 21 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 5) of the portion of the optical connector indicated by an arrow C3 in FIG. This optical connector includes a ferrule 13C having a through-hole 130 that accommodates the distal end portion 121 of the optical filter 12, a flange 24 having a rear end portion of the ferrule 13C attached to a holding portion 241, and a through-hole 130 of the ferrule 13C. The light absorption layer 135 is formed on the inner surface.
[0094]
The shape of the ferrule 13C is the same as the structure of the optical connector (including the fourth light shielding structure or the fifth light shielding structure (first application example)) shown in FIGS. Different from the optical connector having the structure of the first application example. That is, the material of the ferrule 13C is zirconia that has been used conventionally, and this efficiently reflects the light in the 1.3 μm band and 1.55 μm band, which is often used as the inspection light wavelength of the optical line. It is inappropriate as a light absorbing material constituting the ferrule 13B (first application example).
[0095]
However, in the optical connector having the fifth light shielding structure (second application example), the light absorption layer 135 is formed on the inner surface of the ferrule 13C, and this functions in the same manner as the ferrule 13B made of a light absorbing material. To do. The light absorbing layer 135 is made of a light absorbing material that reflects light having a reflection wavelength of the grating 126. As the light absorbing material, various materials can be used according to the reflection wavelength of the grating 126 as described above. Since the light absorption layer 135 is formed on the inner wall of the through-hole 130, the light absorption layer 135 itself has a pipe shape. The tip portion 121 from which the coating of the optical filter 12 has been removed is inserted into the through hole 130 defined by the light absorbing layer 135 as shown in FIG.
[0096]
When the optical filter 12 is housed in the optical connector (in the ferrule 13C) having the fifth light shielding structure (second application example), the light having the reflected wavelength of the grating 126 is emitted from the grating 126 to the clad 124 and is clad 124. The light that reaches the outer surface of the light and exits the cladding 124 is absorbed by the light absorption layer 135. For this reason, the phenomenon in which the light emitted from the grating 126 to the clad 124 exits the clad 124 and then returns to the optical filter 12 and travels forward of the grating 126 is suppressed. Accordingly, since the power of unnecessary radiated light that is radiated to the clad 124 and passes through the filter region 122 among the light having the reflected wavelength of the grating 126 is reduced, the optical connector of FIG. Similarly to the optical connector provided with the application example, the light blocking rate of the optical filter 12 can be increased.
[0097]
If the light absorbing material constituting the light absorbing layer 135 has a refractive index that substantially matches the surface layer portion of the clad 124 of the optical filter 12, the emitted light from the grating 126 is reflected by the optical filter 12 and the light absorbing layer 135. Almost no reflection at the interface. For this reason, the emitted light from the grating 126 is absorbed very efficiently by the light absorption layer 135, and the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0098]
Further, when the light absorbing material constituting the light absorbing layer 135 has a higher refractive index than the surface layer portion of the cladding 124 of the optical filter 12, the emitted light from the grating 126 is transmitted to the optical filter 12, the light absorbing layer 135, and the like. It becomes difficult to be totally reflected at the interface. For this reason, the radiated light from the grating 126 is efficiently absorbed by the light absorbing layer 135, and the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0099]
Next, FIG. 22 is a side sectional view (corresponding to a sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing the configuration of the optical connector obtained through the assembly process shown in FIG. 23 is a cross-sectional view of the optical filter indicated by an arrow C4 in FIG. 22 (corresponding to a cross-sectional view along the line CC in FIG. 5). The optical connector includes an optical filter 12, a ferrule 13 </ b> C that accommodates the optical filter 12, and a flange 24 to which the ferrule 13 </ b> C is attached to the holding portion 241, and the outer surface of the clad 124 of the optical filter 12. Is covered with a light absorption layer 135.
[0100]
In the optical connector of FIG. 22, light having a reflected wavelength of the grating 126, emitted from the grating 126 to the cladding 124, reaching the outer surface of the cladding 124, and exiting the cladding 124 is absorbed by the light absorption layer 135. . As a result, the power of unnecessary radiated light that is radiated to the clad 124 and passes through the filter region 122 among the light having the reflected wavelength of the grating 126 is reduced, so that the optical connector of FIG. Similar to the optical connector provided with 1 application example), it has a high light blocking rate.
[0101]
Next, a sixth light shielding structure of the optical connector in the second embodiment according to the invention will be described.
[0102]
As shown in FIG. 24, the sixth light shielding structure has an outer diameter D2 of a predetermined portion (region where the radiated light from the grating 126 reaches) of the tip portion 121 of the optical filter 12c is set to the outer diameter of the other portion. This is realized by making it smaller than D1 (> D2).
[0103]
FIG. 25 is a side sectional view (corresponding to a sectional view taken along the line AA in FIG. 5) of each member showing a part of the assembly process of the optical connector having the sixth light shielding structure. As can be seen from FIG. 26, when the tip portion 121 of the optical filter 12c is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13, the portion of the optical filter 12c having an outer diameter D2 (hereinafter referred to as a recess) and the through hole 130 A space is defined by the inner wall. This space is filled with a desired light absorbing material to form a light absorbing portion 136.
[0104]
FIG. 26 is a side cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing the configuration of the optical connector having the sixth light shielding structure. 27 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 5) of the optical connector at the portion indicated by arrow C5 in FIG. This optical connector includes an optical fiber type optical filter 12c in which a grating 126 is formed on a single mode optical fiber having a core 123 and a clad 124, a ferrule 13 that houses a tip portion 121 of the optical filter 12c, and the ferrule 13 Is composed of a flange 24 attached to the holding portion 242.
[0105]
As an application of the optical filter 12c, for example, use in an inspection system for an optical communication network using an OTDR device can be cited.
[0106]
As shown in FIG. 26, a light absorbing portion 136 is provided on the outer surface of the clad 124 around the grating 126 in the optical filter 12c. The light absorbing portion 136 is formed by filling a concave portion formed on the outer surface of the clad 124 with a light absorbing material. This light absorbing material is a material that efficiently absorbs light having a reflection wavelength of the grating 126. As this light absorbing material, various materials can be used according to the reflection wavelength, and a material that absorbs light of the reflection wavelength of the grating 126 at a higher rate is more suitable. For example, when the reflection wavelength is in the 1.3 μm band, glass added with praseodymium, which is a rare earth element, can be used, and when the reflection wavelength is in the 1.55 μm band, erbium, which is a rare earth element. Glass or polyimide resin to which is added can be used.
[0107]
In FIG. 26, what is indicated by reference numeral 115 is a UV cut resin coating that covers the surface of the clad 124, and has a role of protecting the core 123 and the clad 124. The reason why the resin coating 115 is removed at the tip 121 of the optical filter 12c is to irradiate the core 123 with ultraviolet light when the grating 126 is manufactured as described above.
[0108]
The ferrule 13 is a member having a through hole 130 that houses the tip portion 121 from which the resin coating 115 of the optical filter 12c is removed. The tip portion 121 includes a grating 126. As described above, the light absorbing portion 136 is provided between the clad 124 and the ferrule 13 of the optical filter 12c.
[0109]
The flange 24 is a tubular holding member in which the rear end portion of the ferrule 13 is attached to the holding portion 241. The hollow portion 242 of the flange 24 accommodates the tip portion 121 of the optical filter 12c with the coating 115. An adhesive 255 is filled between the cover 115 of the optical filter 12 c and the hollow portion of the flange 24. The optical filter 12 c is fixed in the hollow portion 242 by the adhesive 255.
[0110]
The optical connector having the sixth light blocking structure is configured to absorb light emitted from the grating 126 to the clad 124 and emitted from the clad 124 across the clad 124 out of the reflected wavelength of the grating 126 by the light absorbing unit 136. It is a feature.
[0111]
In the conventional optical connector, the ferrule is made of a highly light-reflective material such as zirconia, and the inner surface thereof is a mirror surface. Therefore, as can be seen from the experiments described with reference to FIGS. 8 to 11, when the tip including the grating 116 of the optical fiber 100 that is an optical filter is accommodated in the ferrule, the cladding 114 is radiated from the grating 116. The emitted light is reflected by the inner surface of the ferrule, returns again into the clad 114, and travels in front of the grating 116. Therefore, the light is not always sufficiently blocked by the optical filter.
[0112]
The optical connector having the sixth light shielding structure has been devised in view of such a fact. That is, in the optical connector of FIG. 26, light that is emitted from the grating 126 to the cladding 124, reaches the outer surface of the cladding 124, and exits the cladding 124 is absorbed by the light absorbing portion 136. For this reason, the phenomenon that the light radiated from the grating 126 to the clad 124 is reflected from the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13 after being emitted from the clad 124 and returned to the optical filter 12 again is suppressed. The As a result, the power of unnecessary radiated light that is radiated to the clad 124 and passes through the filter region 122 among the light having the reflected wavelength of the grating 126 is reduced, so that the optical connector of FIG. Have.
[0113]
In the sixth light shielding structure of FIG. 26, the light absorbing portion 136 is provided at a position surrounding the grating 126, but the position of the light absorbing portion 136 is not limited to this example. Light radiated from the grating 126 to the clad 124 travels from each part of the grating 126 to a portion located obliquely forward. Therefore, by providing the light absorbing portion 136 at a portion located obliquely forward from each portion of the grating 126, the light blocking rate is sufficiently increased.
[0114]
FIG. 28 is a side cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view along the line AA in FIG. 5) showing a modification of the above-described optical connector. The light absorbing portion 136 of the optical connector is provided in front of the optical connector of FIG. 26 (closer to the end surface 131). As described above, the light emitted from the grating 126 to the cladding 124 travels obliquely forward of the grating 126. Therefore, if the light absorbing portion 136 is provided obliquely forward of the front end of the grating 126, the light from the grating 126 is emitted. The emitted light will be sufficiently absorbed. Therefore, the optical connector of FIG. 28 also has a sufficiently high light blocking rate.
[0115]
In the optical connector having the above-described sixth light shielding structure (see FIGS. 26 and 28), the light absorbing material of the light absorbing portion 136 has a refractive index that substantially matches the surface layer portion of the cladding 124 of the optical filter 12c. In this case, the radiated light from the grating 126 is hardly reflected at the interface between the optical filter 12c and the light absorbing material. Thereby, the radiated light from the grating 126 is absorbed very efficiently by the light absorbing material, and a higher light blocking rate can be realized.
[0116]
Further, when the light absorbing material has a higher refractive index than the surface layer portion of the clad 124 of the optical filter 12, the emitted light from the grating 126 is not easily totally reflected at the interface between the optical filter 12c and the light absorbing material. . Thereby, the radiated light from the grating 126 is efficiently absorbed by the light absorbing material, and a higher light blocking rate can be realized.
[0117]
Next, a seventh light shielding structure of the optical connector in the second embodiment according to the invention will be described.
[0118]
FIG. 29 is a side cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing the structure of the optical connector having the seventh light shielding structure (first applied example). 30 is a front view of the optical connector when viewed from the direction indicated by arrow E1 (when the optical connector of FIG. 5 is viewed from the direction indicated by arrow E of FIG. 5). Corresponding to the front view).
[0119]
As shown in FIG. 29, the optical connector having the seventh light shielding structure (first applied example) is an optical fiber type light in which a grating 126 is formed on a single mode optical fiber having a core 123 and a clad 124. A ferrule 13 (made of zirconia) that accommodates the tip portion 121 of the filter 12 and having a through-hole 130 with an inner diameter of 126 μm, a flange 24 that is attached to the holding portion 241, and an end surface 131 of the ferrule 13 And a first light shielding member 140 disposed in close contact with each other.
[0120]
The first light shielding member 140 has a diameter D3 that is 1.14 times the mode field diameter of light propagating through the optical filter 12, and an opening in which the center of the core 123 coincides with the center. In general, the mode field diameter is about the same as the diameter of the core 102 and is much smaller than the diameter of the clad 124. The first light shielding member 140 may be a reflecting member or a light absorbing member. As the material of the reflecting member, aluminum, gold, tungsten, titanium, or the like can be suitably used. Moreover, as a material for the light absorbing material, a resin or glass mixed with erbium, praseodymium, carbon, or the like can be suitably used. Erbium has an absorption peak at a wavelength near 1.55 μm, and praseodymium has an absorption peak at a wavelength near 1.31 μm, which is suitable for blocking light of each wavelength.
[0121]
The ferrule 13 is a cylindrical member having a through hole 130 that houses the tip portion 121 from which the resin coating 115 of the optical filter 12 is removed. A filter region in which the grating 126 is formed is accommodated in the through hole 130.
[0122]
The flange 24 is a tubular holding member in which the rear end portion of the ferrule 13 is attached to the holding portion 241. The optical filter 12 with the coating 115 is accommodated in the hollow portion 242 of the flange 24. An adhesive 257 is filled between the coating 115 and the hollow portion 242 of the optical filter 12. The optical filter 12 is fixed in the hollow portion 242 of the flange 24 by the adhesive 257.
[0123]
The first light shielding member 140 can be disposed by sticking a plate-like member to the end surface 131 of the ferrule 13. Alternatively, the optical filter 12 may be inserted into the ferrule 13 and then formed on the end surface 131 of the ferrule 13 and the light emitting end surface 125 of the optical filter 12 by vapor deposition or the like.
[0124]
The optical connector provided with the seventh light shielding structure (first application example) can block the radiation light traveling to the clad 124 generated in the grating 126 as follows.
[0125]
In the optical filter 12 in which the grating 126 whose refractive index changes along the optical axis direction (longitudinal direction) is formed on the core 123, the mode field diameter (MFD) changes with the change in refractive index. Even if the light travels while satisfying the confinement condition in the vicinity of the core 123 before being incident on 126, a part of the light is emitted toward the clad 124. Such radiated light is mainly reflected by the inner surface of the through-hole 130 of the ferrule 13, and a part of the radiated light reaches the light exit opening.
[0126]
In the optical connector of FIG. 29, the first light shielding member 140 restricts the opening of the light emitting end face 125 of the optical filter 12. Since the diameter D3 of the opening of the first light shielding member 140 is much smaller than the diameter of the cladding 124, it is light that travels through the cladding 124 of the optical filter 12 near the opening of the first light shielding member 140. However, most of the light is shielded and is not emitted from the opening of the first light shielding member 140.
[0127]
On the other hand, the diameter of the opening of the first light shielding member 140 is 1.14 times the mode field diameter of the optical filter 12. Accordingly, since only about 0.1 dB of the intensity of light having a wavelength other than the reflected wavelength traveling only in the vicinity of the core 123 via the grating 126 is blocked, most of it can be emitted.
[0128]
The inventors confirmed all the above-described phenomena using the apparatus shown in FIG.
[0129]
Next, a seventh light shielding structure (second applied example) of the optical connector in the second embodiment according to the invention will be described.
[0130]
FIG. 31 is a side cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing the structure of the optical connector having the seventh light shielding structure (second applied example). 32 is a front view of the optical connector when the optical connector of FIG. 31 is viewed from the direction indicated by the arrow E2 (the optical connector of FIG. 5 is viewed from the direction indicated by the arrow E of FIG. 5). (Corresponds to the front view).
[0131]
As shown in FIG. 31, the optical connector provided with the seventh light shielding structure (second applied example) has a filter region 122 in which the grating 126 of the optical filter 12 is formed as compared with the optical connector of FIG. In the ferrule 13D having the through hole 130 for accommodating the light, the diameter of the light exit opening is 1.14 times the diameter D4 of the mode field diameter of the waveguide type optical filter 20 at the opening portion located on the end surface 131 of the through hole 130. The difference is that a protrusion 141 is provided. The ferrule 13D is made of zirconia having reflectivity, and the center of the opening defined by the protrusion 141 coincides with the center of the core 123.
[0132]
With the optical connector of FIG. 31, shielding of the radiated light that travels to the clad 124 generated in the grating 126 is achieved as follows.
[0133]
As in the optical connector of FIG. 29, in the optical filter 12 in which the grating 126 whose refractive index changes along the optical axis direction (longitudinal direction) is formed on the core 123, the mode field diameter (MFD) is changed with the change of the refractive index. Therefore, even if the light travels while satisfying the confinement condition near the core 123 before entering the grating 126, a part of the light is emitted toward the clad 124. Such emitted light is mainly reflected by the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13D, and a part of the emitted light reaches the light exit opening.
[0134]
In the optical connector of FIG. 31, the light exit opening is defined by the protrusion 141 provided at the opening portion of the through hole 130 of the ferrule 13D. Since the diameter D4 of the light exit opening is much smaller than the diameter of the clad 124, most of the light traveling through the clad 124 of the optical filter 12 in the vicinity of the light exit opening is reflected and the projection 141 is reflected. It is not emitted from the light exit aperture defined by
[0135]
Similarly to the optical connector of FIG. 29, the diameter D4 of the light exit opening is 1.14 times the mode field diameter of the optical filter 12. Accordingly, since only about 0.1 dB of the intensity of light having a wavelength other than the reflected wavelength traveling only in the vicinity of the core 123 via the grating 126 is blocked, most of it can be emitted.
[0136]
These facts were also confirmed by the inventors using the experimental apparatus shown in FIG.
[0137]
Further, it is possible to process the end portion of the clad 124 in accordance with the shape of the tip portion of the ferrule 13D and to make the light emission end face of the optical filter 12 substantially coincide with the light emission opening of the ferrule 13 to emit light from the light emission opening. From the viewpoint of
[0138]
Next, a seventh light shielding structure (third applied example) of the optical connector in the second embodiment according to the invention will be described.
[0139]
FIG. 33 is a side cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing the structure of the optical connector having the seventh light shielding structure (third applied example). 34 is a front view of the optical connector of FIG. 33 when viewed from the direction indicated by arrow E3 (the optical connector of FIG. 5 is viewed from the direction indicated by arrow E of FIG. 5). (Corresponds to the front view).
[0140]
As shown in FIG. 33, the optical connector having the seventh light shielding structure (third applied example) is compared with the optical connector of FIGS. 29 and 31 and the through hole 130 located on the end surface 131 of the ferrule 13. The second light shielding member 142 is provided in the inner space of the through hole 130 in the vicinity of the aperture of the second light shielding member 142 to limit the diameter of the light exit aperture to a diameter D5 that is 1.14 times the mode field diameter of the optical filter 12. different. The center of the opening defined by the second light shielding member 142 coincides with the center of the core 123.
[0141]
In the optical connector of FIG. 33, the second light blocking member 142 can be disposed in the vicinity of the opening of the through hole 130 of the ferrule 13 before the optical filter 12 is inserted, or the through hole of the ferrule 13 The optical filter 12 whose tip is processed in 130 may be inserted and then embedded in the through hole 130.
[0142]
With the optical connector provided with the seventh light shielding structure (third application example), the light shielding from the clad 124 generated in the grating 126 is shielded as follows.
[0143]
As in the optical connector of FIG. 29, in the optical filter 12 in which the grating 126 whose refractive index changes along the optical axis direction (longitudinal direction) is formed on the core 123, the mode field diameter (MFD) is changed with the change of the refractive index. ) Has changed, a portion of the light that has traveled while satisfying the confinement condition near the core 123 before entering the grating 126 is radiated toward the cladding 124. Such radiated light is mainly reflected by the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13, and a part of the radiated light reaches the light exit opening defined by the second light shielding member 142.
[0144]
In the optical connector of FIG. 33, a second light shielding member 142 that defines a light emission opening is formed in the vicinity of the opening of the through hole 130 that is located on the end surface 131 of the ferrule 13. Since the diameter D5 of the light exit opening defined by the second light shielding member 142 is much smaller than the diameter of the clad 124, even if the light travels through the clad 124 of the optical filter 12 near the light exit opening. Most of the light is reflected and is not emitted from the light exit opening.
[0145]
Similarly to the optical connector of FIG. 29, the diameter of the light exit opening defined by the second light shielding member 142 is 1.14 times the mode field diameter of the optical filter 12. Accordingly, since only about 0.1 dB of the intensity of light having a wavelength other than the reflected wavelength traveling only in the vicinity of the core via the grating 126 is blocked, most of it can be emitted.
[0146]
Note that the end of the clad 124 is processed in advance according to the shape of the internal space formed by the through hole 130 of the ferrule 13 and the second light shielding member 142, and the light emission end face of the optical filter 12 is defined as a light emission opening. Substantially matching is preferable from the viewpoint of the emission efficiency from the light emission opening.
[0147]
Next, an eighth light shielding structure of the optical connector in the second embodiment according to the present invention will be described.
[0148]
FIG. 35 is a plan view showing an optical connector (only a plug portion) provided with an eighth light shielding structure (first applied example). 36 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing a part of the assembly process of the optical connector along the F1-F1 line in FIG. 37 is a cross-sectional view of the optical connector taken along line H1-H1 in FIG. 35, and FIG. 38 is a cross-sectional view of the optical connector taken along line G1-G1 in FIG.
[0149]
The optical connector having the eighth light shielding structure (first application example) is for connecting, for example, the optical filter 12 of FIG. 36 to another optical element (optical fiber, semiconductor element, etc.) The tip portion 121 of the filter 12 is accommodated. Specifically, this optical connector includes a ferrule 13E having a through-hole 130 that accommodates the front end portion 121 of the optical filter 12, and a flange 24 having a rear end portion of the ferrule 13E attached to the holding portion 241. Has been. A notch 190 is provided at a predetermined portion of the ferrule 13E.
[0150]
As shown in FIG. 36, the optical filter 12 is an optical filter in which a grating 126 is formed in a single mode optical fiber having a core 123 and a clad 124. The grating 126 is formed in the core of the filter region 122 located at the tip portion 121 of the optical filter 12.
[0151]
Examples of the use of the optical filter 12 include use in an inspection system for an optical communication network using an OTDR device. The tip portion 121 of the optical filter 12 is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13E of the optical connector.
[0152]
Next, each component of the optical connector provided with the eighth light shielding structure (first application example) will be described with reference to FIGS. The ferrule 13E is a member having a through hole 130 that houses the tip portion 121 from which the resin coating 115 of the optical filter 12 is removed. As shown in FIGS. 36 and 38, the through hole 130 of the ferrule 13E extends along the central axis of the ferrule 13E. The tip portion 121 of the optical filter 12 is inserted into the through hole 130. The flange 24 is a tubular holding member having a rear end portion of the ferrule 13E attached to the holding portion 241. A portion covered with the resin coating 115 of the optical filter 12 is accommodated in the hollow portion 242 of the flange 24. It has become so.
[0153]
In the optical connector having the eighth light shielding structure (first application example), a notch 190 is provided in a portion of the ferrule 13E that is positioned obliquely forward of the grating 126 when the optical filter 12 is accommodated. It is characterized by being. Thus, when the optical filter 12 is accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13E, light emitted from the grating 126 to the clad 124 and exiting the optical filter 12 out of the reflected wavelength of the grating 126 passes through the notch 190. Then, it is emitted to the outside of the ferrule 13E. As a result, the light blocking rate of the optical filter 12 is increased.
[0154]
In the conventional optical connector, the ferrule is made of a highly light-reflective material such as zirconia, and the inner surface thereof is a mirror surface. Therefore, as can be seen from the experiments described with reference to FIGS. 8 to 11, when the tip including the grating 116 of the optical fiber 100 that is an optical filter is accommodated in the ferrule, the cladding 114 is radiated from the grating 116. The emitted light is reflected by the inner surface of the ferrule, returns again into the clad 114, and travels in front of the grating 116. Therefore, the light is not always sufficiently blocked by the optical filter.
[0155]
In view of such a fact, the ferrule 13E of the optical connector shown in FIGS. 35 and 36 is positioned in a region where the radiated light from the grating 126 is incident when the optical filter 12 is accommodated in the through hole 130. A notch 190 is provided for this purpose. That is, in the optical connector shown in FIGS. 35 and 36, when the optical filter 12 is accommodated in the through hole 130, the light having the reflected wavelength of the grating 126 is emitted from the grating 126 to the cladding 124 and is emitted from the cladding 124. The light that reaches the outer surface and exits the clad 124 passes through the notch 190 and is emitted to the outside of the ferrule 13E. Therefore, after the light emitted from the grating 126 to the clad 124 exits the clad 124, it is reflected by the inner surface of the through-hole 130 of the ferrule 13 E, returns to the optical filter 12 again, and travels forward of the grating 126. This phenomenon is suppressed. As a result, the power of the light having the reflected wavelength of the grating 126 radiated to the cladding 124 and passing through the filter region 122 is reduced. As a result, the optical connector shown in FIGS. The light blocking rate of 12 will be increased.
[0156]
As shown in FIG. 11, the light emitted from the grating 116 to the clad 114 travels from each part of the grating 116 to a portion located obliquely forward. For this reason, the light blocking rate of the optical filter 12 can be sufficiently increased by providing the notch 190 in the region of the ferrule 13E located obliquely in front of the filter region 122.
[0157]
The length of the notch 190 provided in the ferrule 13E (here, the length along the optical axis direction (longitudinal direction) of the optical connector) is preferably designed as follows. As shown in FIG. 39, when light travels at an angle θ with respect to the axial direction of the optical fiber in the optical fiber having a relative refractive index difference Δ between the core and the clad, Maximum value of θ that satisfies the total reflection condition at the interface θ MAX Is
θ MAX = Sin -1 {(2Δ) 1/2 }
It is represented by Since the relative refractive index difference Δ between the core 123 and the clad 124 in the optical filter 12 is 0.0035, in this case, θ MAX Is about 4.8 °.
[0158]
On the other hand, after the light traveling in the core is reflected on the outer surface of the clad, the distance traveled until it reaches the outer surface of the clad again (L in FIG. 39) is expressed as follows:
L = a / tan θ
It is represented by
[0159]
θ = θ MAX Considering the case of = 4.8 °, since the outer diameter a of the optical filter 12 is 125 μm, L = 125 μm / tan (4.8 °) = about 1488 μm. This is a distance that travels after light that satisfies the boundary condition of total reflection is reflected from the outer surface of the clad 124 and reaches the outer surface of the clad 124 again. The light emitted from the grating 126 to the cladding 124 in the optical filter 12 is at least this θ. MAX Since the traveling light travels at a larger angle, the distance traveled before the radiation light reaches the outer surface of the clad 124 again after being reflected by the outer surface of the clad 124 is 1488 μm or less. For this reason, if the length of the notch 190 is at least 1488 μm or more, the radiated light from the grating 126 reaches the outer surface of the clad 124 exposed by providing the notch 190 at least once. The light passes through the notch 190 and is emitted to the outside of the ferrule 13E. Therefore, from the viewpoint of increasing the light emission efficiency from the notch 190, the length of the notch 190 along the axial direction (longitudinal direction) of the optical connector is preferably 1488 μm or more.
[0160]
It is more preferable that the notch 190 is filled with a refractive index matching material 700 having a refractive index substantially matching that of the clad 124 (see FIG. 40). In this way, when the optical filter 12 is accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13E, the radiated light from the grating 126 is hardly reflected by the outer surface of the clad 124, and almost all is contained in the refractive index matching material 700. Incident. For this reason, the radiated light from the grating 126 comes to be radiated | emitted very efficiently from the notch part 190, and the light interception rate of the optical filter 12 can be raised greatly. Note that it is sufficient that the refractive index of the refractive index matching material 700 matches the refractive index of the clad 124 so that the light reflectance on the outer surface of the clad 124 is 10% or less.
[0161]
FIG. 40 is a plan view of an optical connector provided with an eighth light shielding structure (first application example) obtained through the assembly process of FIG. 41 is a cross-sectional view of the optical filter taken along line H2-H2 of FIG. The front end portion 121 from which the resin coating 115 of the optical filter 12 is removed is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13E, and the grating 126 is also accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13E. The hollow portion 242 of the flange 24 accommodates the portion with the resin coating 115 of the optical filter 12. An adhesive is filled between the coating 115 of the optical filter 12 and the hollow portion 242 of the flange 24, and the optical filter 12 is fixed in the hollow portion 242 by this adhesive. The internal structure of the flange 24 is the same as that of the optical connector described above (for example, FIG. 18).
[0162]
In the optical connector having the eighth light shielding structure (first application example), the light emitted from the grating 126 to the clad 124, reaching the outer surface of the clad 124, and exiting the clad 124 passes through the notch 190. Is emitted outside the ferrule 13E. Thereby, the power of the light of the reflected wavelength of the grating 126 radiated to the clad 124 and passing through the filter region is reduced. Therefore, the optical connector of FIG. 40 has a high light blocking rate, and can be suitably used as a component of an optical line inspection system.
[0163]
Next, an eighth light shielding structure (second applied example) of the optical filter in the second embodiment according to the present invention will be described.
[0164]
FIG. 42 is a plan view showing an optical connector (only plug portion) provided with an eighth light shielding structure (second applied example). 43 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing a part of the assembly process of the optical connector taken along the line F2-F2 in FIG. 44 is a cross-sectional view of the ferrule 13F along the line H3-H3 in FIG. 42, and FIG. 45 is a cross-sectional view of the ferrule 13F along the line G2-G2 in FIG.
[0165]
The optical connector of FIG. 43 has a ferrule 13F having a through-hole 130 in which the tip portion 121 of the optical filter 12 is accommodated, and the rear end portion of the ferrule 13F is a holding portion 241 as in the case of the optical connector of FIG. And a flange 24 attached to.
[0166]
In the optical connector of FIG. 43, an elliptical through hole 191 is provided in a region located in front of the grating 126 when the optical filter 20 of the ferrule 13F is accommodated in the through hole 130. The through hole 191 passes through the ferrule 13F so as to be orthogonal to the through hole 130 of the ferrule 13F.
[0167]
43, when the optical filter 12 is accommodated in the through-hole 130, the light having the reflected wavelength of the grating 126 is radiated from the grating 126 to the cladding 124 and reaches the outer surface of the cladding 124. The emitted light passes through the through-hole 191 and is radiated to the outside of the ferrule 13F. Therefore, after the light emitted from the grating 126 to the clad 124 is emitted from the clad 124, it is reflected by the inner surface of the through-hole 130 of the ferrule 13 </ b> F, returns to the optical filter 12, and travels forward of the grating 126. This phenomenon is suppressed. As a result, the power of the light having the reflected wavelength of the grating 126 radiated to the clad 124 and passing through the filter region 122 is reduced. Therefore, the optical connector having the eighth light shielding structure (second application example) The light blocking rate of the optical filter 12 is increased.
[0168]
As shown in FIG. 11, the light emitted from the grating 116 to the clad 114 travels from each part of the grating 116 to a portion located obliquely forward. For this reason, if the through-hole 191 is provided in the region located diagonally forward from each part of the grating 126 in the ferrule 13F as in the present invention, the light blocking rate of the optical filter 12 can be sufficiently increased.
[0169]
In the eighth light shielding structure (second application example), the hole 191 that penetrates the ferrule 13F is provided. However, when the optical filter 12 is accommodated in the through hole 130, the surface of the optical filter 12 is exposed. If it is such a hole, it does not necessarily have to penetrate the ferrule 13F. Even in this case, the light blocking rate of the optical filter 12 can be sufficiently increased.
[0170]
FIG. 46 is a plan view showing an optical connector obtained through the assembly process shown in FIG. 47 is a cross-sectional view of the ferrule 13F taken along the line H4-H4 of FIG. The tip 121 of the optical filter 12 from which the resin coating 115 has been removed is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13F, and the grating 126 is also accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13F. The hollow portion 242 of the flange 24 accommodates the portion with the resin coating 115 of the optical filter 12. An adhesive is filled between the coating 115 of the optical filter 12 and the hollow portion 242 of the flange 24. The optical filter 12 is fixed in the hollow portion 242 by this adhesive.
[0171]
In the optical connector of FIG. 46, the light emitted from the grating 126 to the cladding 124 and radiating the cladding 124 that reaches the outer surface of the cladding 124 passes through the through-hole 191 and is radiated to the outside of the ferrule 13F. As a result, the power of the light having the reflected wavelength of the grating 126 radiated to the cladding 124 and passing through the filter region 122 is reduced. Therefore, the optical connector of FIG. 46 has a high light blocking rate and can be suitably used as a component of an optical line inspection system.
[0172]
Next, a ninth light shielding structure of the optical connector in the second embodiment according to the invention will be described.
[0173]
FIG. 48 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view along the line AA in FIG. 5) showing the structure of the optical connector having the ninth light shielding structure. 49 is a front view of the optical connector of FIG. 48 when the optical connector is viewed from the direction indicated by the arrow E4 in FIG. 48 (the optical connector is viewed from the direction indicated by the arrow E in FIG. 5). Corresponding to the front view when viewed). This optical connector accommodates an optical fiber type optical filter 12 in which a grating 126 is formed on a single mode optical fiber having a core 123 and a clad 124, and a through-hole having an inner diameter = 126 μm, which accommodates a tip portion 121 of the optical filter 12. A ferrule 13 having a hole 130 and a flange 24 that holds the ferrule 13 by its holding portion 241 are configured. The ferrule 13 is made of zirconia. Applications of the optical filter 12 include use in an optical communication network inspection system using an OTDR device.
[0174]
As shown in FIG. 48, the grating 126 of the optical filter 12 is formed at a position away from the end face 125 of the optical filter 12 by D6 (> 3 mm).
[0175]
In FIG. 48, what is indicated by reference numeral 115 is a UV cut resin coating that covers the surface of the clad 124, and has a role of protecting the core 123 and the clad 124. The reason why the resin coating 115 is removed at the tip portion 121 of the optical fiber 12 is to irradiate the core 123 with ultraviolet light when manufacturing the grating 126 as described above.
[0176]
The ferrule 13 is a member having a through hole 130 that houses the tip portion 121 from which the resin coating 115 of the optical filter 12 has been removed. The tip portion 121 includes a filter region 122 in which a grating 126 is formed.
[0177]
The flange 24 is a tubular holding member in which the rear end portion of the ferrule 13 is attached to the holding portion 241. The optical filter 12 with the coating 115 is accommodated in the hollow portion 242 of the flange 24. An adhesive 257 is filled between the coating 115 of the optical filter 12 and the hollow portion 242 of the flange 24. The optical filter 12 is fixed in the hollow portion 242 by the adhesive 257.
[0178]
Here, in the optical filter in which the grating whose refractive index changes along the optical axis direction (longitudinal direction) is formed in the core, the mode field diameter (MFD) changes with the change of the refractive index. For this reason, even if the light travels while satisfying the confinement condition in the core before entering the grating, a part of the light is emitted toward the clad. These emitted lights are directly emitted from the emission end face if the generation location is near the emission end face. On the other hand, if it is far from the generation point, most of the radiated light reaches the outer periphery of the cladding and is reflected at least once on the incident surface to the housing member through the light reflected at the outer peripheral interface or through the outer peripheral interface of the cladding. Light exits from the exit end face. In general, since the housing member is made of a material having relatively good light reflectivity such as metal from the viewpoint of mechanical strength, the housing member exhibits a higher reflectance than the interface reflection at the outer periphery of the clad. Therefore, when a housing member (for example, a ferrule) that is preferable for housing includes a hollow portion having a diameter substantially the same as the outer diameter of the optical filter, reflection on the incident surface to the housing member is particularly problematic.
[0179]
In the optical connector of FIG. 48, light emitted from the grating 126 to the clad 124 after being radiated from the grating 126 to the clad 124 is always transmitted from the light emitting end face 125 of the optical filter 12. It occurs at a position 3 mm or more away.
[0180]
The optical connector of FIG. 48 has been realized in view of such a fact. That is, in the optical connector having the ninth light shielding structure, the radiated light radiated from the grating 126 to the clad 124 is reflected by the clad outer surface or the ferrule inner surface many times before reaching the light emitting surface.
[0181]
Therefore, the intensity of the radiated light reaching the emission end face is greatly attenuated compared to the intensity of the radiated light at the time of generation. As a result, in the light emitted from the emission end face of the waveguide type optical filter 20, the light component having the reflection wavelength at the diffraction grating 16 is effectively blocked.
[0182]
The inventors have already confirmed the above phenomenon using the experimental apparatus shown in FIG.
[0183]
Next, an experiment will be described for verifying the effectiveness of the optical connector (the ninth light shielding structure) of the present invention. 50 to 53 are explanatory diagrams of this experiment.
[0184]
First, as shown in FIG. 50, an optical waveguide including a core 501 and a clad 502 is prepared in the same manner as the optical filter 12. An excimer laser (oscillation wavelength = 248 nm) is used to form 503 in which the grating pitch change rate = 1 nm / 1 mm from the front end of the optical waveguide and the grating pitch continuously changes from 1550 nm to 1542 nm. 500 was made. Then, the wavelength dependence of the transmittance of the optical filter 500 was measured in a state where it was not mounted on the plug (ferrule 504). As a result, the measurement result shown in the graph of FIG. 51 was obtained. In the figure, 310 and 300 are a file adapter and a spectrum analyzer, respectively, as mentioned in the description of the experimental apparatus in FIG.
[0185]
Next, as shown in FIG. 52, the optical filter 500 is inserted into a ferrule 504 made of zirconia and having a through-hole having an inner diameter = 126 μm, and fixed with an adhesive (353ND manufactured by Epoxy Technology Co., Ltd.). did. The wavelength dependence of the transmittance of this optical filter was measured. As a result, the measurement result shown in the graph of FIG. 53 was obtained.
[0186]
As a result of comparison between FIG. 51 and FIG. 53, light having a wavelength corresponding to 3 mm from the light emitting end face position of the optical filter 500 is mounted with a plug (including the ferrule 504) as compared with the case where the plug is not mounted (FIG. 50). In this case (FIG. 52), the transmittance is remarkably reduced, but light having a wavelength corresponding to 3 mm or more from the light emitting end face is more likely to occur in the case of connector mounting (FIG. 52) than in the case of no connector mounting (FIG. 50). It was confirmed that the transmittance was small.
[0187]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified. For example, even if the ferrule 13 is made of a reflective material other than zirconium, the same effects as those of the present invention can be obtained.
[0188]
Next, a tenth light shielding structure of the optical connector in the second embodiment according to the invention will be described.
[0189]
FIG. 54 is a side sectional view (corresponding to a sectional view taken along the line AA in FIG. 5) of each part showing a part of the assembly process of the optical connector having the tenth light shielding structure. 55 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 5) of the optical connector at a portion indicated by an arrow C6 in FIG. This optical connector is for connecting the optical filter 12 and another optical element, and can accommodate the optical filter 12. Specifically, the optical connector shown in FIG. 54 includes a ferrule 13G having a through hole 130 that is accommodated in the distal end portion 121 of the optical filter 12, and a flange 24 having a rear end portion of the ferrule 13G attached to the holding portion 241. It is configured.
[0190]
The optical filter 12 is an optical fiber type optical filter in which a grating 126 is formed on a single mode optical fiber having a core 123 and a clad 124. The grating 126 is formed at the tip portion 121 of the optical filter 12.
[0191]
54 indicates a UV cut resin coating covering the surface of the clad 124 and has a role of protecting the core 123 and the clad 124. As shown in FIG. 54, the resin coating 115 is removed from the tip portion 121 of the optical fiber 12, and the tip portion 121 is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13G of the optical connector.
[0192]
The ferrule 13G is a member having a through-hole 130 that houses the tip portion 121 (outer diameter 125 μm) from which the resin coating 115 of the optical filter 12 is removed. The through hole 130 extends along the central axis of the ferrule 13 </ b> G, and the tip portion 121 of the optical filter 12 is inserted into the through hole 130. The flange 24 is a tubular holding member in which the rear end portion of the ferrule 13G is attached to the holding portion 241. A portion of the optical filter 12 covered with the resin coating 115 is accommodated in the hollow portion 242 of the flange.
[0193]
In the optical connector having the tenth light shielding structure, the through-hole 130 of the ferrule 13G is composed of a standard part 133a and an enlarged part 134a. The standard portion 133a has a cross section orthogonal to the central axis of the through hole 130 having a diameter of 126 μm, and the cross section of the tip portion 121 so that the tip portion 121 from which the coating 115 of the optical filter 12 is removed can be held. And substantially the same cross section. Further, the standard part 133a is provided at a part including the tip surface 131 of the ferrule 13G (a surface on which the end surface 125 of the optical filter 12 is exposed when the optical filter 12 is accommodated) at the tip of the ferrule 13G. On the other hand, the enlarged portion 134a is a circle having a cross section orthogonal to the central axis of the through hole 130 having a diameter larger than that of the standard portion 133a. Specifically, the enlarged portion 134a has a cross-sectional diameter of 500 μm and a portion extending from the rear end portion of the ferrule 13G toward the standard portion 133a and a cross-sectional diameter of 500 μm to 126 μm continuously along the axial direction. And a portion finally connected to the standard portion 133a. The enlarged portion 134a is provided in a region surrounding the periphery of the filter region 122 in which the grating 126 is formed when the tip portion 121 of the optical filter 12 is inserted into the through hole 130.
[0194]
When the optical filter 12 is accommodated, the ferrule 13G of FIG. 54 generates a gap 135a between the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13G and the outer surface of the optical filter 12 in the enlarged portion 134a. As a result, the light emitted from the grating 126 to the clad 124 out of the light having the reflected wavelength of the grating 126 spreads to the gap 135a. As a result, the light blocking rate of the optical filter 12 is increased.
[0195]
The inventors have already used the experimental apparatus shown in FIGS. 8 to 11 and the light radiated from the grating 126 formed on the core 123 of the optical filter 12 toward the cladding 124 has the light blocking rate of the optical filter 12. It is confirmed that it has been reduced.
[0196]
Conventionally, the ferrule of the optical connector is made of a highly light-reflective material such as zirconia, and the inner surface thereof is a mirror surface. For this reason, when the tip part including the grating 116 of the optical fiber 100 that is an optical filter is accommodated in the ferrule, the light emitted from the grating 116 and emitted from the cladding 114 is reflected by the inner surface of the ferrule and returns to the cladding 114 again. Since the light travels in front of the grating 116, the light is not necessarily sufficiently blocked by the optical filter (see FIGS. 8 to 11).
[0197]
The optical connector having the tenth light shielding structure has been devised in view of such a fact. As described above, when the optical filter 12 is accommodated in the ferrule 13G in FIG. 54, a gap 135a is formed between the ferrule 13G and the optical filter 12 in the enlarged portion 134a. Since the gap 135a does not have high reflectivity like the ferrule 13G, when the optical filter 12 is accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13G, out of the reflected wavelength light of the grating 126, the grating 126 to the clad 124 The light radiated to the light travels while spreading to the gap 135a outside the cladding 124. Thereafter, the radiated light from the grating 126 reaches the standard portion 133a, but the leaked light component distributed in the gap 135a among the radiated light from the grating 126 has a cross-sectional diameter in the through hole 130 in the axial direction. Is blocked by the inner surface of the through-hole 130 of the ferrule 13G. This reduces the power of light of the reflected wavelength of the grating 126 radiated to the clad 124 and passing through the filter region 122, so that the optical connector of FIG. 54 can increase the light blocking rate of the optical filter 12. .
[0198]
According to the knowledge of the present inventors, if the diameter of the cross section of the enlarged portion 134a is 50 μm or more larger than the outer diameter of the portion of the optical filter 12 from which the resin coating 115 has been removed, the emitted light from the grating 126 will be emitted. Since it spreads sufficiently and the ratio of being blocked by the ferrule 13G increases, the light blocking rate of the optical filter 12 can be sufficiently increased. Note that the above condition corresponds to the cross-sectional area of the enlarged portion 134 a being at least twice the cross-sectional area of the optical filter 12.
[0199]
Moreover, when accommodating the optical filter 12 in the through-hole 130 of this ferrule 13G, the case where the said gap | interval 135a is filled with an adhesive agent is also considered. At this time, if the diameter of the cross section of the enlarged portion 134a is 700 μm or more larger than the outer diameter of the portion of the optical filter 12 from which the resin coating 115 is removed, the stress exerted on the grating 126 when the adhesive is cured. Is increased, and the characteristics of the grating 126 may be greatly changed.
[0200]
Further, when the gap 135a is filled with a refractive index matching material having a refractive index that substantially matches the surface layer portion of the clad 124 of the optical filter 12, the optical filter 12 is accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13G. The radiated light from the grating 126 is hardly reflected at the outer surface of the optical filter 12. For this reason, the radiated light from the grating 126 spreads very efficiently to the gap 135a, and the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0201]
Further, when the gap 135a is filled with a refractive index matching material having a higher refractive index than the surface layer portion of the clad 124 of the optical filter 12, the grating 126 is obtained when the optical filter 12 is accommodated in the through hole 130 of the ferrule 13G. From the optical filter 12 is less likely to be totally reflected. For this reason, the radiated light from the grating 126 spreads efficiently in the gap 135a, and the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0202]
56 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing the structure of the optical connector obtained through the assembly process shown in FIG. 57 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 5) of the optical connector at a portion indicated by an arrow C7 in FIG. The tip 121 of the optical filter 12 from which the resin coating 115 has been removed is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13G, and the grating 126 is disposed in the enlarged portion 134a. The standard part 133a of the through-hole 130 surrounds the part including the end face 125 of the optical filter 12 so as to be in close contact with each other, thereby holding the optical filter 12. In the enlarged portion 134a, a gap 135a is formed between the outer surface of the optical filter 12 and the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13G. In the hollow portion 242 of the flange 24, the portion with the resin coating 115 of the optical filter 12 is accommodated. An adhesive 600 is filled between the coating 115 and the hollow portion 242 of the optical filter 12. The optical filter 12 is fixed in the hollow portion 242 by the adhesive 600.
[0203]
In the optical connector of FIG. 56, light emitted from the grating 126 to the clad 124 out of light reflected at the grating 126 travels while spreading to the gap 135a outside the clad 124. Thereafter, the radiated light from the grating 126 reaches the standard part 133a, but the leakage light component distributed in the gap 135a among the radiated light from the grating 126 is blocked by the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13G. No further progress can be made. As a result, the power of the light having the reflected wavelength of the grating 126 radiated to the cladding 124 and passing through the filter region 122 is reduced. Therefore, the optical connector having the tenth light shielding structure has a high light blocking rate, and can be suitably used as a component of an optical line inspection system.
[0204]
Next, an eleventh light shielding structure of the optical connector in the second embodiment according to the present invention will be described.
[0205]
58 is a sectional view of each part showing a part of the assembly process of the optical connector having the eleventh light shielding structure (first applied example) (corresponding to a sectional view taken along the line AA in FIG. 5). 59 is a cross-sectional view of the portion of the optical connector indicated by arrow C8 in FIG. 58 (corresponding to a cross-sectional view along the line CC in FIG. 5). As shown in FIG. 59, in the ferrule 13H of the optical connector having the eleventh light shielding structure (first applied example), the cross-sectional shape of the enlarged portion 134b of the through hole 130 is different from that of the optical connector of FIG. . That is, the enlarged portion 134b is provided with four grooves 135b formed on the inner surface of the through hole 130 extending along the central axis of the ferrule 13H. The through hole 130 shown in FIGS. 58 and 59 has a cross section similar to the standard part 133b, that is, a circular cross section having a diameter of 126 μm so that the optical filter 12 can be held. The four grooves 135b extend along the central axis of the through hole 130, and the grooves 135b are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13H. .
[0206]
In the ferrule 13H of FIG. 58, when the optical filter 12 is accommodated, a gap is formed between the groove 135b defined by the enlarged portion 134b of the through hole 130 and the outer surface of the optical filter 12. Therefore, similarly to the optical connector of FIG. 56, the light emitted from the grating 126 to the clad 124 out of the reflected wavelength of the grating 126 travels to the groove 135b and leaks in the groove 135b. The component is blocked by the inner surface of the through-hole 130 of the ferrule 13H at the boundary between the enlarged portion 134b and the standard portion 133b. As a result, the power of the light having the reflected wavelength of the grating 126 radiated to the cladding 124 and passing through the filter region 122 is reduced, so that the optical connector having the eleventh light shielding structure (first application example) is also provided. Similarly to the optical connector of FIG. 54, the light blocking rate of the optical filter 12 can be increased.
[0207]
Further, in the optical connector of FIG. 58, the through hole 130 shown in FIGS. 58 and 59 of the enlarged portion 134b has substantially the same cross section as the optical filter 12, so that not only the standard portion 133b but also the enlarged portion. The optical filter 12 is appropriately held also at 134b. For this reason, according to the optical connector of FIG. 58, the optical filter 12 can be hold | maintained more reliably.
[0208]
If the groove 135b is filled with a refractive index matching material 800 having a refractive index that substantially matches the surface layer of the cladding 124 of the optical filter 12, when the optical filter 12 is accommodated in the ferrule 13H, the grating 126 Is hardly reflected on the outer surface of the optical filter 12, so that the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0209]
Further, if the groove 135b is filled with a refractive index matching material 800 having a higher refractive index than the surface layer portion of the clad 124 of the optical filter 12, when the optical filter 12 is accommodated in the ferrule 13H, the emitted light from the grating 126 is emitted. Since it is difficult to totally reflect on the outer surface of the optical filter 12, the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0210]
Next, FIG. 60 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view along the line AA in FIG. 5) showing the structure of the optical connector obtained through the assembly process of FIG. 61 is a cross-sectional view of the portion of the optical connector indicated by arrow C9 in FIG. 60 (corresponding to a cross-sectional view along the line CC in FIG. 5). The tip portion 121 of the optical filter 12 from which the resin coating 115 has been removed is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13H, and the grating 126 is disposed in the enlarged portion 134b. The standard portion 133b of the through hole 130 surrounds the tip portion 121 of the optical filter 12 so as to be almost in close contact with the optical filter 12, thereby holding the optical filter 12. Further, in the enlarged portion 134b, a gap is formed between the outer surface of the optical filter 12 and the groove 135b provided in the through hole 130 of the ferrule 13H. In the hollow portion 242 of the flange 24, the portion with the resin coating 115 of the optical filter 12 is accommodated. An adhesive 600 is filled between the coating 115 and the hollow portion 242 of the optical filter 12. The optical filter 12 is fixed in the hollow portion 242 by the adhesive 600.
[0211]
In the optical connector of FIG. 60, the light emitted from the grating 126 to the clad 124 out of the light having the reflected wavelength of the grating 126 travels while spreading to the groove 135b. Thereafter, the radiated light from the grating 126 reaches the standard portion 133b, but the leakage light component distributed in the groove 135b among the radiated light from the grating 126 is blocked by the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13H. And can't go any further. As a result, the power of the light having the reflected wavelength of the grating 126 radiated to the cladding 124 and passing through the filter region 122 is reduced. Therefore, the optical connector provided with the eleventh light shielding structure (first application example) has a high light blocking rate and can be suitably used as a component of an optical line inspection system.
[0212]
As shown in FIG. 60, the through hole 130 has a standard part 133b at the tip of the ferrule 13H, but does not have such a standard part 133b, and the groove 135b has a rear end of the ferrule 13H. Even an optical connector extending from the tip to the tip (including the end face 131) has a certain effect. That is, when the optical filter 12 is accommodated in such an optical connector, the light emitted from the grating 126 to the cladding 124 out of the light having the reflected wavelength of the grating 126 travels while spreading to the groove 135b, and the ferrule 13H It comes out from the tip. For this reason, when the optical filter 12 is connected to an optical component having a light-receiving surface having a cross-sectional area similar to that of the optical filter 12, the light emitted from the grating 126 is distributed inside the groove 135b. The leaked light component is not incident on this light portion, and the light blocking rate of the optical filter 12 is thereby increased.
[0213]
Next, an eleventh light shielding structure (second applied example) of the optical connector in the second embodiment according to the invention will be described.
[0214]
62 is a sectional side view (corresponding to a sectional view taken along the line AA in FIG. 5) of each part showing a part of the assembly process of the optical connector having the eleventh light shielding structure (second applied example). is there. 63 is a cross-sectional view of the portion of the optical connector indicated by arrow C10 in FIG. 62 (corresponding to a cross-sectional view along the line CC in FIG. 5). The through-hole 130 of the ferrule 13I is composed of a plurality of standard portions 133c having substantially the same cross section as that of the optical filter 12, and a plurality of enlarged portions 134b having a circular cross section having a diameter larger than that of the optical filter 12. Yes. The standard portions 133c and the enlarged portions 134c are alternately arranged along the central axis of the through hole 130. The enlarged portion 134c is located at a portion where the groove 135c is provided on the inner surface of the through hole 130 having a cross section substantially the same as the cross section of the optical filter 12. The through-hole 130 shown in FIGS. 62 and 63 has a cross section similar to the standard portion 133c, that is, a circular cross section having a diameter of 126 μm so that the optical filter 12 can be held. Each groove 135c extends along the circumference of the cross section of the through hole 130 while maintaining a constant depth. Further, the grooves 135 c are arranged at equal intervals along the central axis of the through hole 130.
[0215]
In the ferrule 13I of FIG. 62, when the optical filter 12 is accommodated, a gap is formed between the groove 135c defined by the enlarged portion 134c of the through hole 130 and the outer surface of the optical filter 12. Therefore, similarly to the optical connector of FIG. 56, the light emitted from the grating 126 to the cladding 124 out of the light having the reflected wavelength of the grating 126 enters the groove 135c. Of the radiated light from the grating 126, the leaked light component incident into the groove 135 c is reflected by the inner surface (enlarged portion 134 c) of the through-hole 130 of the ferrule 13 I inside the groove 135 c, so that it does not easily travel forward. At the same time, the strength gradually attenuates. As a result, the power of the light having the reflected wavelength of the grating 126 radiated to the cladding 124 and passing through the filter region 122 is reduced. In particular, in this optical connector, a plurality of enlarged portions 134c and a plurality of standard portions 133c are alternately arranged, and since the emitted light is reduced in each enlarged portion 134c, the effect of reducing the emitted light is accumulated, Eventually, the emitted light from the grating 126 is greatly reduced. Therefore, the optical connector having the eleventh light shielding structure (second application example) can greatly increase the light blocking rate of the optical filter 12.
[0216]
If the groove 135c is filled with a refractive index matching material 800 having a refractive index that substantially matches the surface layer of the clad 124 of the optical filter 12, the grating 126 is used when the optical filter 12 is accommodated in the ferrule 13I. Therefore, the light blocking rate of the optical filter 12 can be significantly increased.
[0217]
If the groove 135c is filled with a refractive index matching material 800 having a higher refractive index than the surface layer portion of the clad 124 of the optical filter 12, when the optical filter 12 is accommodated in the ferrule 13I, radiation from the grating 126 is obtained. Since light is less likely to be totally reflected on the outer surface of the optical filter 12, the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0218]
64 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5) showing the structure of the optical connector obtained through the assembly process of FIG. 65 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 5) of the optical connector at a portion indicated by an arrow C11 in FIG. The tip portion 121 of the optical filter 12 from which the resin coating 115 has been removed is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13I, and the enlarged portion 134c is located around the grating 126. The standard part 133c of the through-hole 130 surrounds the tip part 121 of the optical filter 12 so as to be in close contact with each other, thereby holding the optical filter 12. Further, in the enlarged portion 134c, a gap is formed by a groove 135c provided in the outer surface of the optical filter 12 and the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13I. In the hollow portion of the flange 24, the portion with the resin coating 115 of the optical filter 12 is accommodated. An adhesive 600 is filled between the coating 115 and the hollow portion 242 of the optical filter 12. The optical filter 12 is fixed in the hollow portion 242 by the adhesive 600.
[0219]
In this optical connector, the light emitted from the grating 126 to the clad 124 out of the light having the reflected wavelength of the grating 126 enters the groove 135c. As a result, the emitted light from the grating 126 is less likely to travel forward and gradually attenuates while being reflected in the groove 135c, so that the reflected wavelength light from the grating 126 passes through the filter region 122. The power of light is reduced. Accordingly, the optical connector of FIG. 64 has a high light blocking rate and can be suitably used as a component of an optical line inspection system.
[0220]
In the eleventh light shielding structure (second applied example), the plurality of enlarged portions 134c are arranged so as to surround the entire grating 126, but the arrangement of the enlarged portions 134c is not limited to this. . As shown in FIG. 11, light radiated from the grating 126 to the clad 124 travels obliquely forward from each part of the grating 126. Therefore, if the enlarged portion 134c is provided in a region obliquely forward from each portion of the grating 126, the light blocking rate is sufficiently increased.
[0221]
66 is a side cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view along the line AA in FIG. 5) showing a modification of the optical connector of FIG. In this optical connector, the enlarged portion 134c is provided in front of the optical connector of FIG. As described above, the light radiated from the grating 126 to the clad 124 travels obliquely forward of the grating 126. Therefore, if the enlarged portion 134c is provided obliquely forward of the tip of the grating 126, the radiation from the grating 126 is emitted. The light will be reduced sufficiently. Therefore, the optical connector of FIG. 66 also has a sufficiently high light blocking rate, and can be suitably used as a component of an optical line inspection system. The ferrule 13I shown in FIG. 64 and the like can also be obtained by laminating disks each having an opening having a different diameter.
[0222]
Next, an eleventh light shielding structure (third applied example) of the optical connector in the second embodiment according to the invention will be described.
[0223]
FIG. 67 is a side face view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing the structure of an optical connector (only plug portion) provided with an eleventh light shielding structure (third applied example). . The ferrule 13J is different from the optical connector of FIG. 64 in the shape of the groove 135d defined by the enlarged portion 134d of the through hole 130. FIG. 68 is a diagram showing an enlarged portion 134d and a standard portion 133d in the ferrule 13J. The enlarged portion 134d defines a groove 135d formed on the inner surface of the through hole 130 having substantially the same cross section as that of the optical filter 12. The groove 135d is different from the optical connector of FIG. 64 in that it extends spirally around the central axis of the through hole 130. The enlarged portion of the through hole referred to in this specification refers to a portion in which the cross-sectional area perpendicular to the axis of the through hole is larger than the cross-sectional area of the optical filter. In FIG. All portions where the cross-sectional area perpendicular to the central axis of the through-hole 130 is larger than the standard portion 133d correspond to the enlarged portion 134d.
[0224]
In the ferrule 13J of FIG. 67, when the optical filter 12 is housed, a gap is formed between the outer surface of the optical filter 12 and the groove 135d provided in the inner surface of the through hole 130 in the enlarged portion 134d. For this reason, light emitted from the grating 126 to the clad 124 out of the light having the reflected wavelength of the grating 126 enters the groove 135d. As a result, the emitted light from the grating 126 is less likely to travel forward and gradually attenuates while being reflected in the groove 135d, so that the light having the reflected wavelength of the grating 126 passes through the filter region 122. The power of light will be reduced. Therefore, the optical connector of FIG. 67 can also increase the light blocking rate of the optical filter 12 in the same manner as the optical connector of FIG.
[0225]
Furthermore, the optical connector of FIG. 67 manufactures the enlarged portion 134d by continuously scraping the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13J and forming one continuous spiral groove 135d on the inner surface. Since there is no need to provide a plurality of grooves 135d as in the optical connector of FIG. 64, manufacturing is relatively easy.
[0226]
If the groove 135d is filled with a refractive index matching material 800 having a refractive index substantially matching the surface layer of the cladding 124 of the optical filter 12, when the optical filter 12 is accommodated in the ferrule 13J, the grating 126 Is hardly reflected on the outer surface of the optical filter 12, so that the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased (see FIGS. 69 and 70).
[0227]
If the groove 135d is filled with a refractive index matching material 800 having a higher refractive index than the surface layer of the clad 124 of the optical filter 12, when the optical filter 12 is accommodated in the ferrule 13J, the emitted light from the grating 126 is emitted. Since it is difficult to totally reflect on the outer surface of the optical filter 12, the light blocking rate of the optical filter 12 can be greatly increased.
[0228]
Next, FIG. 69 is a cross-sectional view (corresponding to a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5) showing the structure of the optical connector having the eleventh light shielding structure (third applied example). The tip portion 121 of the optical filter 12 from which the resin coating 115 has been removed is inserted into the through hole 130 of the ferrule 13J, and the grating 126 is disposed in the enlarged portion 134d. The standard portion 133d of the through hole 130 surrounds the tip portion 121 of the optical filter 12 so as to be almost in close contact with the optical filter 12, thereby holding the optical filter 12. Further, in the enlarged portion 134d, a gap is formed between the outer surface of the optical filter 12 and the groove 135d provided in the inner surface of the through hole 130 of the ferrule 13J. The hollow portion 242 of the flange 24 accommodates the portion with the resin coating 115 of the optical filter 12. An adhesive 600 is filled between the coating 115 and the hollow portion 242 of the optical filter 12. The optical filter 12 is fixed in the hollow portion 242 by the adhesive 600.
[0229]
In this optical connector, light of the reflected wavelength of the grating 126 is radiated from the grating 126 to the cladding 124, but enters the groove 135d. As a result, the emitted light from the grating 126 is less likely to travel forward and gradually attenuates while being reflected in the groove 135d, so that the light having the reflected wavelength of the grating 126 passes through the filter region 122. The light power is reduced. Accordingly, the optical connector of FIG. 69 has a high light blocking rate and can be suitably used as a component of an optical line inspection system.
[0230]
In the eleventh light shielding structure (third application example), the groove 135d is arranged so as to surround the entire grating 126, but the arrangement of the groove 135d is not limited to this. As shown in FIG. 11, light radiated from the grating 126 to the clad 124 travels obliquely forward from each part of the grating 126. Therefore, if the groove 135d is provided at a position obliquely forward from each part of the grating 126, the light blocking rate is sufficiently increased.
[0231]
70 is a side sectional view showing a modification of the optical connector in FIG. 69 (corresponding to a sectional view taken along line AA in FIG. 5). In this optical connector, the groove 135d is provided in front of the optical connector in FIG. 69 as a whole. As described above, the light radiated from the grating 126 to the clad 124 travels obliquely forward of the grating 126. Therefore, if the enlarged portion 134d is provided obliquely forward of the tip of the grating 126, the radiation from the grating 126 is emitted. The light will be reduced sufficiently. Therefore, the optical connector shown in FIG. 70 also has a sufficiently high light blocking rate, and can be suitably used as a component of an optical line inspection system.
[0232]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical connector (first to third light shielding structures) in the first embodiment of the present invention, the radiated light from the grating of the optical filter proceeds while leaking into the gap between the optical filter and the flange. After that, it is blocked by the end face of the ferrule. Thereby, unnecessary radiation light from the grating is reduced, so that a high light blocking rate can be obtained.
[0233]
Further, according to the optical connector having the fourth light shielding structure, when the optical fiber type optical filter is accommodated, the light radiated from the grating of the optical filter is transmitted to the outside through the ferrule. The light traveling through the filter region and traveling in front of the grating can be reduced, and the light blocking rate of the optical filter can be increased.
[0234]
According to the optical connector having the fifth light shielding structure (first application example), the light emitted from the grating of the optical filter is absorbed by the ferrule, so that the light traveling through the filter region and traveling in front of the grating can be transmitted. The light blocking rate of the optical filter can be increased. Furthermore, according to the optical connector having the fifth light shielding structure (second application example), the light emitted from the grating of the optical filter is absorbed by the light absorption layer, so that it passes through the filter region and is in front of the grating. The traveling light can be reduced and the light blocking rate of the waveguide type optical filter can be increased.
[0235]
According to the optical connector having the sixth light shielding structure, the radiation light from the grating out of the light having the reflected wavelength of the grating is absorbed by the light absorbing material filled in the concave portion provided at the tip portion of the optical filter. Light that passes through the grating and travels forward of the grating can be reduced, and a high light blocking rate can be realized.
[0236]
According to the optical connector having the seventh light shielding structure (first to third application examples), the diameter of the light exit opening is smaller than the outer diameter of the clad of the optical filter to be mounted. It is possible to effectively shield the radiated light reaching the emission end face.
[0237]
According to the optical connector having the eighth light shielding structure (first application example and second application example), when the optical filter is accommodated in the through hole of the ferrule, the light emitted from the grating of the optical filter The light passing through the opening (including the notch or the through-hole) is radiated to the outside, so that the light traveling through the filter region and traveling in front of the grating is reduced, and the light blocking rate of the optical filter is reduced. Can be increased.
[0238]
According to the optical connector having the ninth light blocking structure, since the grating is formed at a position 3 mm or more away from the light emitting end face of the optical filter, the radiated light traveling from the core generated in the grating to the clad side is Since it is reflected many times on the outer surface of the cladding or the inner surface of the through-hole of the ferrule, the radiated light that reaches the light exit end face of the optical filter is greatly reduced compared to when it is generated, and the reflected wavelength light determined by the grating pitch of the grating It is possible to realize an optical connector with a built-in filter that effectively cuts off the light.
[0239]
According to the optical connector having the tenth light shielding structure, when the optical filter is accommodated in the ferrule, the emitted light from the grating is blocked by the inner surface of the ferrule at the boundary portion between the enlarged portion and the standard portion. The light blocking rate of the filter can be increased.
[0240]
Further, according to the optical connector having the eleventh light shielding structure (first to third application examples), when the optical filter is accommodated in the ferrule, the radiated light from the grating reaches the groove provided on the inner surface of the ferrule. Since it travels while spreading and comes out from the tip of the ferrule, when connecting to an optical component having a light receiving surface with the same cross-sectional area as the above optical filter, the light blocking rate of the optical filter can be increased. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first basic structure for optically coupling optical fiber cables including a single optical fiber of an optical connector according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a second basic structure for optically coupling between ribbon-type fiber cables including a plurality of optical fibers of the optical connector according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a third basic structure (optically coupling a transmission line and an optical element) of the optical connector according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a basic assembly process of the optical connector according to the present invention.
FIG. 5 is a front view showing a basic configuration of the entire optical connector according to the present invention.
FIG. 6 is a view showing a cross-sectional structure of the first embodiment of the optical connector according to the present invention (first light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
7 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow B1 of the optical connector shown in FIG. 6; This cross-sectional view corresponds to the cross section along the line BB of the optical connector shown in FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an apparatus for an experiment conducted by the inventors.
9 is a graph showing the results of an experiment conducted using the apparatus shown in FIG. 8 (showing the relationship between the transmitted light amount (dBm) and the wavelength (nm) when d = 21 mm).
10 is a graph showing the results of an experiment performed using the apparatus shown in FIG. 8 (showing the relationship between the amount of transmitted light (dBm) and the wavelength (nm) when d = 500 mm).
FIG. 11 is a diagram for explaining the behavior of light propagating in a cladding region among light to be reflected by a grating.
FIG. 12 is a view showing a cross-sectional structure of the first embodiment of the optical connector according to the present invention (second light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
13 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow B2 of the optical connector shown in FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section along the line BB of the optical connector shown in FIG.
FIG. 14 is a view showing a cross-sectional structure of the first embodiment of the optical connector according to the present invention (third light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
15 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow B3 of the optical connector shown in FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section along the line BB of the optical connector shown in FIG.
FIG. 16 is a diagram showing a part of the assembly process of the second embodiment of the optical connector according to the present invention (first application example of the fourth light shielding structure and the fifth light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
17 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow C1 of the optical connector shown in FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section taken along the line CC of the optical connector shown in FIG.
FIG. 18 is a view showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the optical connector according to the present invention (first application example of the fourth light shielding structure and the fifth light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
19 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow C2 of the optical connector shown in FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section taken along the line CC of the optical connector shown in FIG.
FIG. 20 is a diagram showing a part of the assembly process of the second embodiment of the optical connector according to the present invention (second application example of the fifth light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
21 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow C3 of the optical connector shown in FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section taken along the line CC of the optical connector shown in FIG.
FIG. 22 is a view showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the optical connector according to the present invention (second applied example of the fifth light shielding structure). This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
23 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow C4 of the optical connector shown in FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section taken along the line CC of the optical connector shown in FIG.
FIG. 24 is a perspective view showing the shape of the tip portion of the optical filter in the second embodiment of the optical connector according to the present invention.
FIG. 25 is a view showing a part of assembly process of the optical connector according to the second embodiment of the present invention (sixth light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
FIG. 26 is a view showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the optical connector according to the present invention (sixth light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
27 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow C5 of the optical connector shown in FIG. 26; This cross-sectional view corresponds to the cross section taken along the line CC of the optical connector shown in FIG.
FIG. 28 is a view showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the optical connector according to the present invention (application example of sixth light shielding structure). This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
FIG. 29 is a view showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the optical connector according to the present invention (first applied example of the seventh light-blocking structure). This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
30 is a diagram showing the front side of the optical connector shown in FIG. 29 when viewed from the direction indicated by the arrow E1. This figure corresponds to the front side of the optical connector viewed from the direction indicated by the arrow E shown in FIG.
FIG. 31 is a view showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the optical connector according to the present invention (second applied example of the seventh light-blocking structure). This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
32 is a view showing the front side of the optical connector shown in FIG. 31 when viewed from the direction indicated by the arrow E2. This figure corresponds to the front side of the optical connector viewed from the direction indicated by the arrow E shown in FIG.
FIG. 33 is a view showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the optical connector according to the present invention (third applied example of the seventh light-blocking structure). This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
34 is a diagram showing the front side of the optical connector shown in FIG. 33 when viewed from the direction indicated by the arrow E3. FIG. This figure corresponds to the front side of the optical connector viewed from the direction indicated by the arrow E shown in FIG.
FIG. 35 is a diagram showing the overall structure of a plug in the second embodiment of the optical connector according to the present invention (first applied example of the eighth light shielding structure).
FIG. 36 is a view showing a part of the assembly process of the optical connector according to the second embodiment of the present invention (first application example of the eighth light shielding structure). This sectional view corresponds to the section taken along the line F1-F1 of the plug shown in FIG.
37 is a view showing a cross section of the ferrule shown in FIG. 35, taken along line H1-H1.
38 is a view showing a cross section taken along line G1-G1 of the ferrule shown in FIG. 35. FIG.
FIG. 39 is a diagram for explaining how the light in the optical fiber travels.
FIG. 40 is a diagram showing an overall structure of an optical connector according to a second embodiment of the present invention (first application example of an eighth light shielding structure).
41 is a view showing a cross section taken along line H2-H2 of the optical connector shown in FIG. 40;
FIG. 42 is a diagram showing an overall structure of a plug in the second embodiment of the optical connector according to the present invention (second applied example of the eighth light shielding structure).
FIG. 43 is a diagram showing a part of the assembly process of the optical connector according to the second embodiment of the present invention (second application example of the eighth light shielding structure). This sectional view corresponds to the section taken along line F2-F2 of the plug shown in FIG.
44 is a view showing a cross section of the ferrule shown in FIG. 42 taken along the line H3-H3. FIG.
45 is a view showing a cross section of the ferrule shown in FIG. 42 taken along line G2-G2.
FIG. 46 is a diagram showing an overall structure of an optical connector according to a second embodiment of the present invention (second applied example of the eighth light shielding structure).
47 is a view showing a cross section taken along line H4-H4 of the optical connector shown in FIG. 46; FIG.
FIG. 48 is a view showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the optical connector according to the present invention (ninth light-shielding structure). This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
FIG. 49 is a diagram showing the front of the optical connector shown in FIG. 48 as viewed from the direction indicated by arrow E4. This figure corresponds to the front side of the optical connector viewed from the direction indicated by the arrow E shown in FIG.
FIG. 50 is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for measuring the wavelength dependence of the transmittance of an optical filter to which a connector is not attached (an optical filter whose grating is not covered by a plug).
51 is a graph showing measurement results for an optical filter without a connector, measured using the apparatus shown in FIG. 50. FIG.
FIG. 52 is a diagram showing the configuration of an apparatus for measuring the wavelength dependency of the transmittance of an optical filter to which a connector is attached (an optical filter in which a grating is covered with a plug).
FIG. 53 is a graph showing measurement results for an optical filter equipped with a connector, measured using the apparatus shown in FIG. 52;
FIG. 54 is a view showing a part of the assembling process of the second embodiment of the optical connector according to the present invention (tenth light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
55 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow C6 of the optical connector shown in FIG. 54. FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section taken along the line CC of the optical connector shown in FIG.
FIG. 56 is a view showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the optical connector according to the present invention (tenth light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
57 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow C7 of the optical connector shown in FIG. 56. FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section taken along the line CC of the optical connector shown in FIG.
FIG. 58 is a view showing a part of the assembling process of the second embodiment of the optical connector according to the present invention (first application example of the eleventh light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
FIG. 59 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow C8 of the optical connector shown in FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section taken along the line CC of the optical connector shown in FIG.
FIG. 60 is a view showing a cross-sectional structure of the optical connector according to the second embodiment of the present invention (first application example of the eleventh light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
61 is a diagram showing an entire cross-sectional structure of a portion indicated by an arrow C9 of the optical connector shown in FIG. 60. FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section taken along the line CC of the optical connector shown in FIG.
FIG. 62 is a view showing a part of the assembling process of the second embodiment of the optical connector according to the present invention (second applied example of the eleventh light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
63 is a diagram showing an entire cross-sectional structure of a portion indicated by an arrow C10 of the optical connector shown in FIG. 62. FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section taken along the line CC of the optical connector shown in FIG.
FIG. 64 is a view showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the optical connector according to the present invention (second application example of eleventh light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
65 is a diagram showing the entire cross-sectional structure of the portion indicated by arrow C11 of the optical connector shown in FIG. 64. FIG. This cross-sectional view corresponds to the cross section taken along the line CC of the optical connector shown in FIG.
FIG. 66 is a diagram showing a cross-sectional structure of the second embodiment of the optical connector according to the present invention (second application example of the eleventh light-shielding structure in which the groove forming position is changed); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
FIG. 67 is a view showing a part of the assembling process of the second embodiment of the optical connector according to the present invention (third applied example of the eleventh light shielding structure); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
68 is an enlarged view of a main part of the ferrule shown in FIG. 67. FIG.
FIG. 69 is a view showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the optical connector according to the present invention (third applied example of the eleventh light-blocking structure). This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
FIG. 70 is a view showing a cross-sectional structure of the second embodiment of the optical connector according to the present invention (third application example of the eleventh light shielding structure in which the groove forming position is changed); This sectional view corresponds to a section taken along line AA of the optical connector shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plug, 10 ... Optical connector (cord optical connector), 12, 12c ... Optical filter, 13, 13A-13J ... Ferrule, 24 ... Flange, 115 ... Coating, 126 ... Grating, 121 ... Tip part of optical filter, 122 ... Filter region, 241 ... Holding part, 242 ... Hollow part.

Claims (22)

伝送路の一部として、所定の屈折率を有するコアと、該コアよりも低い屈折率を有するとともに該コアの外周を覆っているクラッドとからなる導波路構造を有し、かつ、所定波長の光を反射させるためのグレーティングが所定部位に設けられた光フィルタと、
前記光フィルタの一部を収納するための空間を有し、かつ、該光フィルタの一方の端面を含むとともに前記グレーティングが位置する先端部分を該空間内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたプラグと、
前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた前記光フィルタのフィルタ領域から前記光フィルタの前記一方の端面に向かって伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造とを備えた光コネクタであって、
前記プラグは、前記光フィルタの一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタの先端部分の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたフェルールと、前記フェルールの一端が取り付けられ、かつ、該光フィルタの先端部分のうち少なくとも該フェルールの貫通孔に収納されていない部分を収納するための中空部を有するフランジを備え、
前記グレーティングは、該光フィルタの先端部分のうち、前記フェルールの貫通孔に収納されていない部位であって前記フランジの中空部に収納された部位に位置するとともに、
前記光フィルタのフィルタ領域外周面と前記フランジの中空部の内壁とで定義された空間中には、前記光フィルタのクラッドと略同一かそれ以上の屈折率を有する接着剤が充填されていることを特徴とする光コネクタ。
As a part of the transmission line, it has a waveguide structure comprising a core having a predetermined refractive index and a clad having a lower refractive index than the core and covering the outer periphery of the core, and having a predetermined wavelength An optical filter provided with a grating for reflecting light at a predetermined site;
The optical filter has a space for storing a part of the optical filter and includes one end face of the optical filter and is attached to the optical filter in a state where a tip portion where the grating is positioned is stored in the space. Plug and
Of the light to be reflected by the grating, the light emitted from the grating to the cladding and propagates from the filter region of the optical filter provided with the grating toward the one end face of the optical filter An optical connector provided with a light shielding structure for preventing the progress of light,
The plug has a through-hole for housing a part of the optical filter, and a ferrule attached to the optical filter in a state in which at least a part of the tip of the optical filter is housed in the through-hole. An end of the ferrule is attached, and a flange having a hollow portion for accommodating at least a portion of the tip portion of the optical filter that is not accommodated in the through hole of the ferrule,
The grating is located in a portion of the tip portion of the optical filter that is not housed in the through hole of the ferrule and is housed in the hollow portion of the flange.
The space defined by the outer peripheral surface of the filter region of the optical filter and the inner wall of the hollow portion of the flange is filled with an adhesive having a refractive index substantially equal to or higher than that of the cladding of the optical filter. An optical connector characterized by
伝送路の一部として、所定の屈折率を有するコアと、該コアよりも低い屈折率を有するとともに該コアの外周を覆っているクラッドとからなる導波路構造を有し、かつ、所定波長の光を反射させるためのグレーティングが所定部位に設けられた光フィルタと、
前記光フィルタの一部を収納するための空間を有し、かつ、該光フィルタの一方の端面を含むとともに前記グレーティングが位置する先端部分を該空間内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたプラグと、
前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた前記光フィルタのフィルタ領域から前記光フィルタの前記一方の端面に向かって伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造とを備えた光コネクタであって、
前記プラグは、前記光フィルタの一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタの先端部分の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたフェルールと、前記フェルールの一端が取り付けられ、かつ、該光フィルタの先端部分のうち少なくとも該フェルールの貫通孔に収納されていない部分を収納するための中空部を有するフランジを備え、
前記グレーティングは、該光フィルタの先端部分のうち、前記フェルールの貫通孔に収納されていない部位であって前記フランジの中空部に収納された部位に位置するとともに、
前記光フィルタのフィルタ領域外周面と前記フランジの中空部の内壁とで定義された空間中には、前記光フィルタのクラッドと略同一かそれ以上の屈折率を有するとともに、該光フィルタが貫通された状態で該フィルタ領域を包囲した管状部材が収納されていることを特徴とする光コネクタ。
As a part of the transmission line, it has a waveguide structure comprising a core having a predetermined refractive index and a clad having a lower refractive index than the core and covering the outer periphery of the core, and having a predetermined wavelength An optical filter provided with a grating for reflecting light at a predetermined site;
The optical filter has a space for storing a part of the optical filter and includes one end face of the optical filter and is attached to the optical filter in a state where a tip portion where the grating is positioned is stored in the space. Plug and
Of the light to be reflected by the grating, the light emitted from the grating to the cladding and propagates from the filter region of the optical filter provided with the grating toward the one end face of the optical filter An optical connector provided with a light shielding structure for preventing the progress of light,
The plug has a through-hole for housing a part of the optical filter, and a ferrule attached to the optical filter in a state in which at least a part of the tip of the optical filter is housed in the through-hole. An end of the ferrule is attached, and a flange having a hollow portion for accommodating at least a portion of the tip portion of the optical filter that is not accommodated in the through hole of the ferrule,
The grating is located in a portion of the tip portion of the optical filter that is not housed in the through hole of the ferrule and is housed in the hollow portion of the flange.
The space defined by the outer peripheral surface of the filter region of the optical filter and the inner wall of the hollow portion of the flange has a refractive index substantially equal to or higher than that of the cladding of the optical filter, and the optical filter is penetrated. An optical connector characterized in that a tubular member surrounding the filter region is housed in a state where it is in a closed state.
少なくとも前記光フィルタのフィルタ領域外周面と前記管状部材の内壁とで定義された空間中には、前記光フィルタのクラッドと略同一かそれ以上の屈折率を有する接着剤が充填されていることを特徴とする請求項記載の光コネクタ。The space defined by at least the outer peripheral surface of the filter region of the optical filter and the inner wall of the tubular member is filled with an adhesive having a refractive index substantially equal to or higher than that of the cladding of the optical filter. The optical connector according to claim 2, wherein: 伝送路の一部として、所定の屈折率を有するコアと、該コアよりも低い屈折率を有するとともに該コアの外周を覆っているクラッドとからなる導波路構造を有し、かつ、所定波長の光を反射させるためのグレーティングが所定部位に設けられた光フィルタと、
前記光フィルタの一部を収納するための空間を有し、かつ、該光フィルタの一方の端面を含むとともに前記グレーティングが位置する先端部分を該空間内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたプラグと、
前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた前記光フィルタのフィルタ領域から前記光フィルタの前記一方の端面に向かって伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造とを備えた光コネクタであって、
前記プラグは、前記光フィルタの一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタの先端部分の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたフェルールと、前記フェルールの一端が取り付けられ、かつ、該光フィルタの先端部分のうち少なくとも該フェルールの貫通孔に収納されていない部分を収納するための中空部を有するフランジを備え、
前記グレーティングは、該光フィルタの先端部分のうち、前記フェルールの貫通孔に収納されていない部位であって前記フランジの中空部に収納された部位に位置するとともに、
前記光フィルタのうち、少なくとも該光フィルタのフィルタ領域外周面には、該グレーティングを包囲する被覆が設けられ、かつ、該被覆は、前記フィルタのクラッドと略同一かそれ以上の屈折率を有することを特徴とする光コネクタ。
As a part of the transmission line, it has a waveguide structure comprising a core having a predetermined refractive index and a clad having a lower refractive index than the core and covering the outer periphery of the core, and having a predetermined wavelength An optical filter provided with a grating for reflecting light at a predetermined site;
The optical filter has a space for storing a part of the optical filter and includes one end face of the optical filter and is attached to the optical filter in a state where a tip portion where the grating is positioned is stored in the space. Plug and
Of the light to be reflected by the grating, the light emitted from the grating to the cladding and propagates from the filter region of the optical filter provided with the grating toward the one end face of the optical filter An optical connector provided with a light shielding structure for preventing the progress of light,
The plug has a through-hole for housing a part of the optical filter, and a ferrule attached to the optical filter in a state in which at least a part of the tip of the optical filter is housed in the through-hole. An end of the ferrule is attached, and a flange having a hollow portion for accommodating at least a portion of the tip portion of the optical filter that is not accommodated in the through hole of the ferrule,
The grating is located in a portion of the tip portion of the optical filter that is not housed in the through hole of the ferrule and is housed in the hollow portion of the flange.
Of the optical filter, at least a filter region outer peripheral surface of the optical filter is provided with a coating surrounding the grating, and the coating has a refractive index substantially equal to or higher than that of the cladding of the filter. optical connector said.
伝送路の一部として、所定の屈折率を有するコアと、該コアよりも低い屈折率を有するとともに該コアの外周を覆っているクラッドとからなる導波路構造を有し、かつ、所定波長の光を反射させるためのグレーティングが所定部位に設けられた光フィルタと、
前記光フィルタの一部を収納するための空間を有し、かつ、該光フィルタの一方の端面を含むとともに前記グレーティングが位置する先端部分を該空間内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたプラグと、
前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた前記光フィルタのフィルタ領域から前記光フィルタの前記一方の端面に向かって伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造とを備えた光コネクタであって、
前記プラグは、前記光フィルタの一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタの先端部分の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたフェルールを少なくとも備え、
前記グレーティングは、該光フィルタの先端部分のうち、前記フェルールの貫通孔に収納された部位に位置するとともに、
前記フェルールは、前記グレーティングの反射波長に一致した波長を有する光を透過する透過材からなることを特徴とする光コネクタ。
As a part of the transmission line, it has a waveguide structure comprising a core having a predetermined refractive index and a clad having a lower refractive index than the core and covering the outer periphery of the core, and having a predetermined wavelength An optical filter provided with a grating for reflecting light at a predetermined site;
The optical filter has a space for storing a part of the optical filter and includes one end face of the optical filter and is attached to the optical filter in a state where a tip portion where the grating is positioned is stored in the space. Plug and
Of the light to be reflected by the grating, the light emitted from the grating to the cladding and propagates from the filter region of the optical filter provided with the grating toward the one end face of the optical filter An optical connector provided with a light shielding structure for preventing the progress of light,
The plug has a through-hole for housing a part of the optical filter, and a ferrule attached to the optical filter in a state where at least a part of the tip of the optical filter is housed in the through-hole. At least,
The grating is located at a portion of the tip portion of the optical filter housed in the through hole of the ferrule,
The optical connector is characterized in that the ferrule is made of a transmission material that transmits light having a wavelength that matches the reflection wavelength of the grating.
前記透過材は、前記光フィルタのクラッドと略同一かそれ以上の屈折率を有することを特徴とする請求項5記載の光コネクタ。  6. The optical connector according to claim 5, wherein the transmission material has a refractive index substantially equal to or higher than that of the clad of the optical filter. 伝送路の一部として、所定の屈折率を有するコアと、該コアよりも低い屈折率を有するとともに該コアの外周を覆っているクラッドとからなる導波路構造を有し、かつ、所定波長の光を反射させるためのグレーティングが所定部位に設けられた光フィルタと、
前記光フィルタの一部を収納するための空間を有し、かつ、該光フィルタの一方の端面を含むとともに前記グレーティングが位置する先端部分を該空間内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたプラグと、
前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた前記光フィルタのフィルタ領域から前記光フィルタの前記一方の端面に向かって伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造とを備えた光コネクタであって、
前記プラグは、前記光フィルタの一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタの先端部分の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたフェルールを少なくとも備え、
前記グレーティングは、該光フィルタの先端部分のうち、前記フェルールの貫通孔に収納された部位に位置するとともに、
前記光フィルタの先端部分のうち、前記フェルールの貫通孔内に収納された部分であって前記グレーティングによって反射されるべき光が到達する所定部分は、該光フィルタの残りの部分よりも細くなっており、前記光フィルタの所定部分の外周面と前記フェルールの貫通孔の内壁とで定義された空間には、前記グレーティングの反射波長に一致した波長の光を吸収する光吸収材が充填されていることを特徴とする光コネクタ。
As a part of the transmission line, it has a waveguide structure comprising a core having a predetermined refractive index and a clad having a lower refractive index than the core and covering the outer periphery of the core, and having a predetermined wavelength An optical filter provided with a grating for reflecting light at a predetermined site;
The optical filter has a space for storing a part of the optical filter and includes one end face of the optical filter and is attached to the optical filter in a state where a tip portion where the grating is positioned is stored in the space. Plug and
Of the light to be reflected by the grating, the light emitted from the grating to the cladding and propagates from the filter region of the optical filter provided with the grating toward the one end face of the optical filter An optical connector provided with a light shielding structure for preventing the progress of light,
The plug has a through-hole for housing a part of the optical filter, and a ferrule attached to the optical filter in a state where at least a part of the tip of the optical filter is housed in the through-hole. At least,
The grating is located at a portion of the tip portion of the optical filter housed in the through hole of the ferrule,
Of the tip portion of the optical filter, a predetermined portion where the light to be reflected by the grating reaches a portion housed in the through hole of the ferrule is thinner than the remaining portion of the optical filter. The space defined by the outer peripheral surface of the predetermined portion of the optical filter and the inner wall of the through hole of the ferrule is filled with a light absorbing material that absorbs light having a wavelength that matches the reflection wavelength of the grating. An optical connector characterized by that.
前記光吸収材は、前記光フィルタのクラッドと略同一かそれ以上の屈折率を有することを特徴とする請求項7記載の光コネクタ。  The optical connector according to claim 7, wherein the light absorbing material has a refractive index substantially equal to or higher than a clad of the optical filter. 伝送路の一部として、所定の屈折率を有するコアと、該コアよりも低い屈折率を有するとともに該コアの外周を覆っているクラッドとからなる導波路構造を有し、かつ、所定波長の光を反射させるためのグレーティングが所定部位に設けられた光フィルタと、
前記光フィルタの一部を収納するための空間を有し、かつ、該光フィルタの一方の端面を含むとともに前記グレーティングが位置する先端部分を該空間内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたプラグと、
前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた前記光フィルタのフィルタ領域から前記光フィルタの前記一方の端面に向かって伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造とを備えた光コネクタであって、
前記プラグは、前記光フィルタの一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタの先端部分の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたフェルールを少なくとも備え、
前記グレーティングは、該光フィルタの先端部分のうち、前記フェルールの貫通孔に収納された部位に位置するとともに、
前記プラグには、前記光フィルタの端面における光出射開口を、該光フィルタの断面積よりも小さく制限する構造が設けられていることを特徴とする光コネクタ。
As a part of the transmission line, it has a waveguide structure comprising a core having a predetermined refractive index and a clad having a lower refractive index than the core and covering the outer periphery of the core, and having a predetermined wavelength An optical filter provided with a grating for reflecting light at a predetermined site;
The optical filter has a space for storing a part of the optical filter and includes one end face of the optical filter and is attached to the optical filter in a state where a tip portion where the grating is positioned is stored in the space. Plug and
Of the light to be reflected by the grating, the light emitted from the grating to the cladding and propagates from the filter region of the optical filter provided with the grating toward the one end face of the optical filter An optical connector provided with a light shielding structure for preventing the progress of light,
The plug has a through-hole for housing a part of the optical filter, and a ferrule attached to the optical filter in a state where at least a part of the tip of the optical filter is housed in the through-hole. At least,
The grating is located at a portion of the tip portion of the optical filter housed in the through hole of the ferrule,
Wherein the plug, the optical connector you, characterized in that the light exit opening in the end face of the optical filter, the structure to limit smaller than the cross-sectional area of the optical filter is provided.
前記フェルールの貫通孔内に収納された前記光フィルタの先端部分のうち、前記グレーティングに対して該光フィルタの前記一方の端面側に位置する、該フェルールの貫通孔の開口は、該光フィルタの前記一方の端面よりも小さい開口を有する第1の遮光部材によって覆われていることを特徴とする請求項9記載の光コネクタ。  Of the tip portion of the optical filter housed in the through hole of the ferrule, the opening of the through hole of the ferrule located on the one end face side of the optical filter with respect to the grating is The optical connector according to claim 9, wherein the optical connector is covered with a first light shielding member having an opening smaller than the one end surface. 前記グレーティングに対して前記光フィルタの前記一方の端面側に位置する、前記フェルールに設けられた貫通孔の第1開口は、該グレーティングに対して該第1開口と反対側に位置する、該フェルールの貫通孔の第2開口よりも小さいことを特徴とする請求項9記載の光コネクタ。  A first opening of a through hole provided in the ferrule located on the one end face side of the optical filter with respect to the grating is located on a side opposite to the first opening with respect to the grating. The optical connector according to claim 9, wherein the optical connector is smaller than the second opening of the through hole. 前記フェルールの貫通孔内に収納された前記光フィルタの前記一方の端面には、該光フィルタの断面積よりも小さい開口を有する第2の遮光部材が、該フェルールの貫通孔内に収納された状態で取り付けられていることを特徴とする請求項9記載の光コネクタ。  A second light shielding member having an opening smaller than the cross-sectional area of the optical filter is accommodated in the through hole of the ferrule on the one end surface of the optical filter accommodated in the through hole of the ferrule. The optical connector according to claim 9, wherein the optical connector is attached in a state. 前記光フィルタの制限された光出射開口の径は、該光フィルタのモードフィールド径の1.14倍よりも大きく、かつ該光フィルタのクラッドの外径よりも小さいことを特徴とする請求項9記載の光コネクタ。  The diameter of the limited light exit aperture of the optical filter is greater than 1.14 times the mode field diameter of the optical filter and smaller than the outer diameter of the cladding of the optical filter. The optical connector described. 伝送路の一部として、所定の屈折率を有するコアと、該コアよりも低い屈折率を有するとともに該コアの外周を覆っているクラッドとからなる導波路構造を有し、かつ、所定波長の光を反射させるためのグレーティングが所定部位に設けられた光フィルタと、
前記光フィルタの一部を収納するための空間を有し、かつ、該光フィルタの一方の端面を含むとともに前記グレーティングが位置する先端部分を該空間内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたプラグと、
前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた前記光フィルタのフィルタ領域から前記光フィルタの前記一方の端面に向かって伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造とを備えた光コネクタであって、
前記プラグは、前記光フィルタの一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタの先端部分の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたフェルールを少なくとも備え、
前記グレーティングは、該光フィルタの先端部分のうち、前記フェルールの貫通孔に収納された部位に位置し、
前記フェルールは、該フェルールの貫通孔内に収納された前記光フィルタの先端部分の外周面のうち、前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射される光が到達する領域を露出させるための構造を有し、そして、
前記フェルールの貫通孔内に収納された光フィルタの先端部分のうち、前記露出された領域は、該光フィルタのクラッドと略同一かそれ以上の屈折率を有する屈折率整合材で覆われていることを特徴とする光コネクタ。
As a part of the transmission line, it has a waveguide structure comprising a core having a predetermined refractive index and a clad having a lower refractive index than the core and covering the outer periphery of the core, and having a predetermined wavelength An optical filter provided with a grating for reflecting light at a predetermined site;
The optical filter has a space for storing a part of the optical filter and includes one end face of the optical filter and is attached to the optical filter in a state where a tip portion where the grating is positioned is stored in the space. Plug and
Of the light to be reflected by the grating, the light emitted from the grating to the cladding and propagates from the filter region of the optical filter provided with the grating toward the one end face of the optical filter An optical connector provided with a light shielding structure for preventing the progress of light,
The plug has a through-hole for housing a part of the optical filter, and a ferrule attached to the optical filter in a state where at least a part of the tip of the optical filter is housed in the through-hole. At least,
The grating is located at a portion of the tip portion of the optical filter housed in the through hole of the ferrule ,
The ferrule is an area where light radiated from the grating to the clad among light to be reflected by the grating of the outer peripheral surface of the tip portion of the optical filter housed in the through-hole of the ferrule reaches Has a structure for exposing , and
Of the tip portion of the optical filter housed in the through hole of the ferrule, the exposed region is covered with a refractive index matching material having a refractive index substantially equal to or higher than that of the cladding of the optical filter. An optical connector characterized by that.
前記フェルールは、その外周面から前記光フィルタを収納した貫通孔に至る切り欠き部、または、該フェルールの外側面から該光フィルタを収納した貫通孔の内壁とを連絡する貫通孔を備えたことを特徴とする請求項14記載の光コネクタ。  The ferrule has a notch extending from the outer peripheral surface to the through hole accommodating the optical filter, or a through hole communicating with the inner wall of the through hole accommodating the optical filter from the outer surface of the ferrule. The optical connector according to claim 14. 伝送路の一部として、所定の屈折率を有するコアと、該コアよりも低い屈折率を有するとともに該コアの外周を覆っているクラッドとからなる導波路構造を有し、かつ、所定波長の光を反射させるためのグレーティングが所定部位に設けられた光フィルタと、
前記光フィルタの一部を収納するための空間を有し、かつ、該光フィルタの一方の端面を含むとともに前記グレーティングが位置する先端部分を該空間内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたプラグと、
前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた前記光フィルタのフィルタ領域から前記光フィルタの前記一方の端面に向かって伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造とを備えた光コネクタであって、
前記プラグは、前記光フィルタの一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタの先端部分の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたフェルールを少なくとも備え、
前記グレーティングは、該光フィルタの先端部分のうち、前記フェルールの貫通孔に収納された部位に位置するとともに、
前記フェルールの貫通孔内に位置する前記グレーティングは、該光フィルタの前記一方の端面から3mm以上離間していることを特徴とする光コネクタ。
As a part of the transmission line, it has a waveguide structure comprising a core having a predetermined refractive index and a clad having a lower refractive index than the core and covering the outer periphery of the core, and having a predetermined wavelength An optical filter provided with a grating for reflecting light at a predetermined site;
The optical filter has a space for storing a part of the optical filter and includes one end face of the optical filter and is attached to the optical filter in a state where a tip portion where the grating is positioned is stored in the space. Plug and
Of the light to be reflected by the grating, the light emitted from the grating to the cladding and propagates from the filter region of the optical filter provided with the grating toward the one end face of the optical filter An optical connector provided with a light shielding structure for preventing the progress of light,
The plug has a through-hole for housing a part of the optical filter, and a ferrule attached to the optical filter in a state where at least a part of the tip of the optical filter is housed in the through-hole. At least,
The grating is located at a portion of the tip portion of the optical filter housed in the through hole of the ferrule,
The optical connector, wherein the grating located in the through hole of the ferrule is spaced 3 mm or more from the one end face of the optical filter.
伝送路の一部として、所定の屈折率を有するコアと、該コアよりも低い屈折率を有するとともに該コアの外周を覆っているクラッドとからなる導波路構造を有し、かつ、所定波長の光を反射させるためのグレーティングが所定部位に設けられた光フィルタと、
前記光フィルタの一部を収納するための空間を有し、かつ、該光フィルタの一方の端面を含むとともに前記グレーティングが位置する先端部分を該空間内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたプラグと、
前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた前記光フィルタのフィルタ領域から前記光フィルタの前記一方の端面に向かって伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造とを備えた光コネクタであって、
前記プラグは、前記光フィルタの一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタの先端部分の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたフェルールを少なくとも備え、
前記グレーティングは、該光フィルタの先端部分のうち、前記フェルールの貫通孔に収納された部位に位置し、
前記フェルールの貫通孔の、前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光が到達する領域の断面積は、該グレーティングに対して前記光コネクタの前記一方の端面側に位置する、該フェルールの開口断面積よりも大きく、そして、
前記フェルールの貫通孔内に収納された、前記光フィルタの先端部分の外周面と、該貫通孔の内壁に設けられた溝とで定義された空間には、該光フィルタのクラッドと略同一かそれ以上の屈折率を有する屈折率整合材が充填されていることを特徴とする光コネクタ。
As a part of the transmission line, it has a waveguide structure comprising a core having a predetermined refractive index and a clad having a lower refractive index than the core and covering the outer periphery of the core, and having a predetermined wavelength An optical filter provided with a grating for reflecting light at a predetermined site;
The optical filter has a space for storing a part of the optical filter and includes one end face of the optical filter and is attached to the optical filter in a state where a tip portion where the grating is positioned is stored in the space. Plug and
Of the light to be reflected by the grating, the light emitted from the grating to the cladding and propagates from the filter region of the optical filter provided with the grating toward the one end face of the optical filter An optical connector provided with a light shielding structure for preventing the progress of light,
The plug has a through-hole for housing a part of the optical filter, and a ferrule attached to the optical filter in a state where at least a part of the tip of the optical filter is housed in the through-hole. At least,
The grating is located at a portion of the tip portion of the optical filter housed in the through hole of the ferrule ,
Of the light to be reflected by the grating of the through hole of the ferrule, the cross-sectional area of the region where the light radiated from the grating reaches the cladding is the one end face side of the optical connector with respect to the grating located, and the size rather than the cross-sectional area of the opening of the ferrule,
The space defined by the outer peripheral surface of the tip portion of the optical filter housed in the through hole of the ferrule and the groove provided in the inner wall of the through hole is substantially the same as the cladding of the optical filter. An optical connector characterized by being filled with a refractive index matching material having a higher refractive index .
伝送路の一部として、所定の屈折率を有するコアと、該コアよりも低い屈折率を有するとともに該コアの外周を覆っているクラッドとからなる導波路構造を有し、かつ、所定波長の光を反射させるためのグレーティングが所定部位に設けられた光フィルタと、
前記光フィルタの一部を収納するための空間を有し、かつ、該光フィルタの一方の端面を含むとともに前記グレーティングが位置する先端部分を該空間内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたプラグと、
前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光であって、該グレーティングが設けられた前記光フィルタのフィルタ領域から前記光フィルタの前記一方の端面に向かって伝搬する光の進行を阻止するための遮光構造とを備えた光コネクタであって、
前記プラグは、前記光フィルタの一部を収納するための貫通孔を有するとともに、該光フィルタの先端部分の少なくとも一部を該貫通孔内に収納した状態で該光フィルタに取り付けられたフェルールを少なくとも備え、
前記グレーティングは、該光フィルタの先端部分のうち、前記フェルールの貫通孔に収納された部位に位置し、
前記フェルールの貫通孔の内壁であって、少なくとも前記グレーティングによって反射されるべき光のうち該グレーティングから前記クラッドへ放射された光が到達する領域には、溝が設けられ、そして
前記フェルールの貫通孔内に収納された、前記光フィルタの先端部分の外周面と、該貫通孔の内壁に設けられた溝とで定義された空間には、該光フィルタのクラッドと略同一かそれ以上の屈折率を有する屈折率整合材が充填されていることを特徴とする光コネクタ。
As a part of the transmission line, it has a waveguide structure comprising a core having a predetermined refractive index and a clad having a lower refractive index than the core and covering the outer periphery of the core, and having a predetermined wavelength An optical filter provided with a grating for reflecting light at a predetermined site;
The optical filter has a space for storing a part of the optical filter and includes one end face of the optical filter and is attached to the optical filter in a state where a tip portion where the grating is positioned is stored in the space. Plug and
Of the light to be reflected by the grating, the light emitted from the grating to the cladding and propagates from the filter region of the optical filter provided with the grating toward the one end face of the optical filter An optical connector provided with a light shielding structure for preventing the progress of light,
The plug has a through-hole for housing a part of the optical filter, and a ferrule attached to the optical filter in a state where at least a part of the tip of the optical filter is housed in the through-hole. At least,
The grating is located at a portion of the tip portion of the optical filter housed in the through hole of the ferrule ,
A inner wall of the through hole of the ferrule, in a region at least said grating light emitted to the clad from the grating of the light to be reflected by arrives, grooves provided et be, and
The space defined by the outer peripheral surface of the tip portion of the optical filter housed in the through hole of the ferrule and the groove provided in the inner wall of the through hole is substantially the same as the cladding of the optical filter. An optical connector characterized by being filled with a refractive index matching material having a higher refractive index .
前記フェルールの貫通孔の内壁に設けられた溝は、該貫通孔の中心軸に沿って、該フェルールの第1の端部から、該第1の端部と対向する第2の端部に向かって延びていることを特徴とする請求項18記載の光コネクタ。The groove provided in the inner wall of the through hole of the ferrule extends from the first end of the ferrule toward the second end facing the first end along the central axis of the through hole. The optical connector according to claim 18 , wherein the optical connector extends. 前記フェルールの貫通孔の内壁に設けられた溝は、該貫通孔の中心軸に垂直な断面の周方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項18記載の光コネクタ。19. The optical connector according to claim 18, wherein the groove provided in the inner wall of the through hole of the ferrule is formed along a circumferential direction of a cross section perpendicular to the central axis of the through hole. 前記フェルールの貫通孔の内壁に設けられた溝は、該貫通孔の中心軸に対し、該フェルールの第1の端部から、該第1の端部と対向する第2の端部に向かって螺旋状に延びていることを特徴とする請求項18記載の光コネクタ。The groove provided in the inner wall of the through hole of the ferrule is directed from the first end of the ferrule toward the second end facing the first end with respect to the central axis of the through hole. The optical connector according to claim 18 , wherein the optical connector extends in a spiral shape. 前記溝は、前記フェルールの貫通孔の内壁のうち、少なくとも前記グレーティングに対して該光フィルタ先端部分の端面側に位置する、該フェルールの端部を除いた領域に設けられていることを特徴とする請求項18記載の光コネクタ。The groove is provided in an area of the inner wall of the through hole of the ferrule, which is located at least on the end face side of the optical filter tip portion with respect to the grating, excluding the end of the ferrule. The optical connector according to claim 18 .
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