JP2013134342A - コネクタ付き多芯光ファイバ - Google Patents
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Abstract
【課題】光伝送空間密度が高く曲げ特性が優れたコネクタ付き多芯光ファイバを提供する。
【解決手段】コネクタ付き多芯光ファイバ１は、光ファイババンドル１０およびコネクタ２０を備える。光ファイババンドル１０は、集合された複数本の光ファイバ１１が集合されたものである。個々の光ファイバ１１は、ガラスからなるコアおよびクラッドを有し、クラッドの外周が樹脂層で被覆されている。複数本の光ファイバ１１は一端側の長手方向の所定範囲において連結材１３により一体化されている。光ファイババンドル１０の一端は、コネクタ２０が接続されており、そのコネクタ２０を構成する単穴のフェルール２１に挿入され固定されている。光ファイババンドル１０は、長手方向の一部範囲において、連結材１３が除去されており、個々の複数本の光ファイバ１１が単芯化されている。
【選択図】図３
【解決手段】コネクタ付き多芯光ファイバ１は、光ファイババンドル１０およびコネクタ２０を備える。光ファイババンドル１０は、集合された複数本の光ファイバ１１が集合されたものである。個々の光ファイバ１１は、ガラスからなるコアおよびクラッドを有し、クラッドの外周が樹脂層で被覆されている。複数本の光ファイバ１１は一端側の長手方向の所定範囲において連結材１３により一体化されている。光ファイババンドル１０の一端は、コネクタ２０が接続されており、そのコネクタ２０を構成する単穴のフェルール２１に挿入され固定されている。光ファイババンドル１０は、長手方向の一部範囲において、連結材１３が除去されており、個々の複数本の光ファイバ１１が単芯化されている。
【選択図】図３
Description
本発明は、コネクタ付き多芯光ファイバに関するものである。
ブレードサーバ等のデータ通信関連機器において消費電力の低減や大容量信号処理の実現のために光信号によるデータ伝送が必要となってきており、また、そのために空間密度が高いデバイスの接続が必要となってきている。光伝送空間密度を改善するために、共通のクラッド内に複数のコアを有するマルチコア光ファイバを用いて光信号を伝送することが試みられている（非特許文献１参照）。
B. G. Lee, et al., "120-Gb/s100-m Transmission in a Single Multicore Multimode Fiber Containing Six CoresInterfaced with a Matching VCSEL Array,"in IEEE Photonic Society Summer Topicalmeeting 2010, TuD4.4 (2010).
荒川、他、信学技報, vol.111, no.297,OCS2011-104, pp.65-69, 2011年11月）.
しかしながら、マルチコア光ファイバを用いて光信号を伝送する場合、複数のコアの間の漏話（クロストーク）などの課題に配慮する必要がある。具体的には、各コアの伝搬定数の調整を行ったり、コア間の距離を充分に確保したりすることが必要である。非特許文献２には、コア間の距離を４０μｍ以上とすることが必要であると報告されている。また、クラッドを介し被覆と光学的に最外周コアの伝搬モードが結合することにより生じる漏洩ロスも懸念されるので、最外周のコアとクラッド外周との距離を離す必要がある。これらのことから、マルチコア光ファイバのクラッド径は大きくなってしまう。クラッド径が大きい光ファイバは、破断することなく小さい曲げ半径で曲げることが困難であるので、機器内の光信号伝送の用途には適さない。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、光伝送空間密度が高く曲げ特性が優れたコネクタ付き多芯光ファイバを提供することを目的とする。
本発明のコネクタ付き多芯光ファイバは、集合された複数本の光ファイバと、これら複数本の光ファイバの一端に接続されたコネクタとを備え、一端側の長手方向の所定範囲において複数本の光ファイバが連結材により一体化され、複数本の光ファイバの長手方向の一部範囲において連結材が除去されていることを特徴とする。
本発明のコネクタ付き多芯光ファイバは、複数本の光ファイバの一端側において複数本の光ファイバそれぞれの外径が調整されて複数本の光ファイバがコネクタのフェルールに挿入され固定されているのが好適である。また、複数本の光ファイバとともにファイバ配列部材がコネクタのフェルールに挿入されているのが好適である。
本発明のコネクタ付き多芯光ファイバは、複数本の光ファイバそれぞれの外径の偏差が１μｍ以下であるのが好適である。また、複数本の光ファイバそれぞれの外径の偏差が０.５μｍ以下であるのも好適である。
本発明のコネクタ付き多芯光ファイバは、複数本の光ファイバそれぞれの波長１５５０ｎｍにおける曲げ径１０ｍｍでの曲げ損失が０.７５ｄＢ／turn以下であるのが好適である。複数本の光ファイバそれぞれの波長１５５０ｎｍにおける曲げ径５ｍｍでの曲げ損失が０.１５ｄＢ／turn以下であるのも好適である。また、複数本の光ファイバそれぞれの波長１５５０ｎｍにおける曲げ径３ｍｍでの曲げ損失が０.３ｄＢ／turn以下であるのも好適である。
本発明のコネクタ付き多芯光ファイバは、光伝送空間密度が高く、曲げ特性が優れる。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態のコネクタ付き多芯光ファイバは、集合された複数本の光ファイバと、これら複数本の光ファイバの一端に接続されたコネクタと、を備える。図１は、本実施形態のコネクタ付き多芯光ファイバにおいて用いられる光ファイバの例を示す図表である。
図２は、本実施形態のコネクタ付き多芯光ファイバ１の構成を示す図である。図３は、本実施形態のコネクタ付き多芯光ファイバ１の屈曲部における構造を示す図である。また、図４は、本実施形態のコネクタ付き多芯光ファイバ１の一端側における断面を示す図である。本実施形態のコネクタ付き多芯光ファイバ１は、光ファイババンドル１０およびコネクタ２０を備える。
光ファイババンドル１０は、集合された複数本（図４では７本）の光ファイバ１１が集合されたものである。個々の光ファイバ１１は、ガラスからなるコアおよびクラッドを有し、クラッドの外周が樹脂層で被覆されている。複数本の光ファイバ１１は一端側の長手方向の所定範囲において連結材１３により一体化されている。これにより、実質的なマルチコア光ファイバの構成となっていて、高い光伝送空間密度が得られる。連結材１３は、ブラシなどで簡単に除去可能な樹脂コーティングである。光ファイババンドル１０の一端は、コネクタ２０が接続されており、そのコネクタ２０を構成する単穴のフェルール２１に挿入され固定されている。
フェルール２１内に光ファイバ１１を高効率に収納するために、隣接する光ファイバ１１は互いに接触し、最外周に位置する光ファイバ１１はフェルール２１接触している。なお、図５に示されるように、尚、複数本の光ファイバ１１を接触させ実装するために、微細構造光ファイバの製造時などで用いられているStack & Drawの際に使うようなスペーサロッド１２がファイバ配列部材として間隙に間挿されても良い。スペーサロッド１２は、光ファイバ１１のコアおよびクラッドの材料と同じ粘性を有する材料からなるのが好適であり、光ファイバ１１のコアおよびクラッドと同じ合成石英であるのが好適である。
図３に示されるように、光ファイババンドル１０は、長手方向の一部範囲において、連結材１３が除去されており、個々の複数本の光ファイバ１１が単芯化されている。この連結材１３が除去された部分は、剛性が低くなり、可撓性が向上するので、小さい曲げ半径で曲げることが容易となる。例えば、機器の内部で用いられる場合のように、コネクタ２０近傍で光ファイババンドル１０を９０°曲げして、光ファイバを低い位置とすることができる。
複数の光ファイバ１１それぞれは、屈曲時に曲げロスが小さいものが好ましく、例えば、ITU-TG.657.B（波長１５５０ｎｍにおける曲げ径５ｍｍでの曲げ損失が０.１５ｄＢ／turn以下）やITU-TG.657.A1（波長１５５０ｎｍにおける曲げ径１０ｍｍでの曲げ損失が０.７５ｄＢ／turn以下）などに準拠する「耐曲げ損失光ファイバ」が用いられるのが好ましい。
図６は、本実施形態のコネクタ付き多芯光ファイバ１の光ファイバ実装密度を向上させる方法を説明する図である。光ファイババンドル１０の複数本の光ファイバ１１の端部の樹脂層を除去した後、これら複数本の光ファイバ１１の端部をフッ素酸水溶液（ＨＦ）に浸漬して、その端部の外径を４５μｍとし（同図（ａ））、その端部を純水でリンスする（同図（ｂ））。光ファイババンドル１０の複数本の光ファイバ１１の端部をフェルール２１に挿入し固定する（同図（ｃ））。長手方向の一部範囲において連結材１３を除去し、個々の複数本の光ファイバ１１を単芯化する（同図（ｄ））。そして、連結材１３を除去した部分を屈曲させる（同図（ｅ））。このようにして、フェルール２１内において光ファイバ実装密度を向上させることができる。
また、光ファイバ母材を線引して光ファイバ１１を製造する際に、ガラス径が数十μｍと小さい被覆光ファイバ１１を製造して、これを集合して連結材１３により一体化することで光ファイババンドル１０を作製してもよい。この光ファイバ１１は、ガラス径が小さいことから剛性が低く可撓性が向上し、また、被覆層が設けられていることからクロストークが低減される。
光ファイババンドル１０に含まれる複数本の光ファイバ１１それぞれの外径は均一であることが望ましい。図６に示された方法では、複数本の光ファイバ１１が束ねられているので均一外径にエッチングすることができる。標準的な光ファイバコネクタに求められるコア偏芯精度（＜１μｍ）を実現するために、各光ファイバ１１の外径偏差も１μｍ以下であることが好ましい。そのため、バンドルする光ファイバとして、外径は予め０.５μｍ以下の偏差に収まるような光ファイバを選ぶことが好ましい。また、エッチングによる外径調整が終了した後にフェルール２１を所定の位置に配置するために、任意の外径のスペーサロッド１２を用いて、光ファイバ１１をフェルール２１内壁に接触するよう選択することもできる。
光ファイバの断面積に反比例して剛性が低下するので、アンバンドルすることにより、連結材１３の部分の剛性分だけ可撓性が向上する。また、更にガラス径を細くすることにより、ガラス部分の可撓性が向上し、更に良好な低背実装が可能となる。
部分除去する屈曲部の長さは、屈曲する径や単芯ファイバ１１のクラッド径に応じて適宜選択されるが、除去長が長いほど可撓性が改善するので好ましい。
コネクタ２０の形状は、単芯フェルールに固着するタイプでも良いし、多孔フェルールに固定されるタイプでも良い。
１…コネクタ付き多芯光ファイバ、１０…光ファイババンドル、１１…光ファイバ、１２…スペーサロッド（ファイバ配列部材）、２０…コネクタ、２１…フェルール。
Claims (8)
- 集合された複数本の光ファイバと、これら複数本の光ファイバの一端に接続されたコネクタと、を備え、
前記一端側の長手方向の所定範囲において前記複数本の光ファイバが連結材により一体化され、前記複数本の光ファイバの長手方向の一部範囲において前記連結材が除去されている、
ことを特徴とするコネクタ付き多芯光ファイバ。 - 前記複数本の光ファイバの前記一端側において前記複数本の光ファイバそれぞれの外径が調整されて前記複数本の光ファイバが前記コネクタのフェルールに挿入され固定されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ付き多芯光ファイバ。
- 前記複数本の光ファイバとともにファイバ配列部材が前記コネクタのフェルールに挿入されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ付き多芯光ファイバ。
- 前記複数本の光ファイバそれぞれの外径の偏差が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のコネクタ付き多芯光ファイバ。
- 前記複数本の光ファイバそれぞれの外径の偏差が０.５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のコネクタ付き多芯光ファイバ。
- 前記複数本の光ファイバそれぞれの波長１５５０ｎｍにおける曲げ径１０ｍｍでの曲げ損失が０.７５ｄＢ／turn以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のコネクタ付き多芯光ファイバ。
- 前記複数本の光ファイバそれぞれの波長１５５０ｎｍにおける曲げ径５ｍｍでの曲げ損失が０.１５ｄＢ／turn以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のコネクタ付き多芯光ファイバ。
- 前記複数本の光ファイバそれぞれの波長１５５０ｎｍにおける曲げ径３ｍｍでの曲げ損失が０.３ｄＢ／turn以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のコネクタ付き多芯光ファイバ。
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