特許 5952326 光レセプタクル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5952326

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月13日

(54)【発明の名称】光レセプタクル

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/26 20060101AFI20160630BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/26

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-45649(P2014-45649)

(22)【出願日】2014年3月7日

(65)【公開番号】特開2015-38592(P2015-38592A)

(43)【公開日】2015年2月26日

【審査請求日】2014年5月19日

【審判番号】不服2015-1708(P2015-1708/J1)

【審判請求日】2015年1月28日

(31)【優先権主張番号】特願2013-136496(P2013-136496)

(32)【優先日】2013年6月28日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(72)【発明者】

【氏名】近藤 祥

(72)【発明者】

【氏名】箱▲崎▼ 悟史

(72)【発明者】

【氏名】我妻 弘嗣

【合議体】

【審判長】 恩田 春香

【審判官】 河原 英雄

【審判官】 星野 浩一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１１９６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−８４１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８１８６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

G02B 6/42

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を導通するためのコアとクラッドを有する光ファイバと、前記光ファイバが固定される貫通孔を有するフェルールと、前記光ファイバを前記フェルールに固定する弾性部材と、を含むファイバスタブと、
前記ファイバスタブを保持する保持具と、
を備え、
前記光ファイバは、前記フェルールのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面に向かってコア径およびファイバ外径が徐々に小さくなる第１の部分と、前記コア径および前記ファイバ外径が一定に保たれた第２の部分と、を有し、
前記弾性部材は、前記光ファイバと前記貫通孔の内壁との間の空間に隙間無く充填されるとともに、前記第１の部分の外周に楔状に存在し、
前記第１の部分および前記第２の部分は、全域に渡って前記貫通孔内に配設されたことを特徴とする光レセプタクル。

【請求項2】

前記ファイバスタブのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面において、前記光ファイバの端面と前記フェルールの端面が略同一平面上に存在することを特徴とする請求項１に記載の光レセプタクル。

【請求項3】

前記第１の部分における前記コアの屈折率は、前記第２の部分における前記コアの屈折率と略同じであり、
前記第１の部分における前記クラッドの屈折率は、前記第２の部分における前記クラッドの屈折率と略同じであることを特徴とする請求項１または２に記載の光レセプタクル。

【請求項4】

前記ファイバスタブのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面において、前記コアの中心が、前記フェルールの中心から０．００５ミリメートルの範囲内に存在することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光レセプタクル。

【請求項5】

前記ファイバスタブのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面において、前記フェルールの端面と前記光ファイバの端面が、前記ファイバスタブの中心軸に対して略垂直となるように研磨されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光レセプタクル。

【請求項6】

前記ファイバスタブのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面において、前記フェルールの端面の一部と前記光ファイバの端面が、前記ファイバスタブの中心軸に対して垂直となる面から所定の角度をもつことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光レセプタクル。

【請求項7】

前記第１の部分と前記貫通孔の内壁との間の空間に充填された前記弾性部材は、前記第２の部分と前記貫通孔の内壁との間の空間に充填された前記弾性部材と同じであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の光レセプタクル。

【請求項8】

前記光ファイバは、石英を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の光レセプタクル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の態様は、一般に、光通信用の光トランシーバ・モジュールに係り、特に高速通信用モジュールに好適な光レセプタクルに関する。

【背景技術】

【0002】

光レセプタクルは、光通信用トランシーバの光モジュールにおいて光ファイバコネクタを受光素子や発光素子等の光素子と光学的に接続させるための部品として用いられる（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

近年、ＩＰトラフィックの増加に伴い光通信用トランシーバは高速化が要求されている。一般に、レセプタクル型光モジュールを採用するトランシーバ等の形状は規格化されており、光学素子の１つである半導体レーザーから出射する光信号の変調速度を高速化すると、電気回路に必要なスペースが大きくなり、光モジュールの小型化が求められている。

【0004】

半導体レーザー素子のモードフィールド径は、一般的に光信号の伝送路として用いられる光ファイバのコア径１０μｍよりも小さい。

【0005】

近年では光トランシーバの通信速度をより高速化するため、単一のモジュール内に複数の半導体レーザーを有し、各半導体レーザーから出射された光を、板状部材の内部に形成された光導波路内で１つ導波路に合波した後、光レセプタクルの光ファイバと光学的に結合する構造の光モジュールも使われている。これらの光モジュールでは、小型化するために前述の光導波路を持つ板状部材を小型化する必要があり、光導波路のコア径は小さくなる傾向がある。

【0006】

発光素子に代えて受光素子を用いる光モジュールにおいても、より高速、より長距離通信用途で用いるために、受光素子の受光径を小さくする傾向がある。

【0007】

半導体レーザー素子から出射された光をファイバコアに集光する、またはファイバコアから出射された光を受光素子に集光するためのレンズは、光学素子のモードフィールド径とファイバコア径に差がある場合には倍率機能を有する必要があるが、同時にモジュール全長が長くなってしまうことを防ぐために光ファイバの光学素子側端面の一部のファイバコア径を小さくするという方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

【0008】

しかしながら、特許文献２の図１または図２にあるように通常のファイバの外径を一定にしたままコア径を変換するためには、ファイバに屈折率制御用添加剤を局所的に加える必要があるが、この方法では作業方法が煩雑になるだけでなく管理項目が非常に多くなるため経済的に生産することが非常に難しいという課題があった。

【0009】

また、図３のようにファイバ先端の外径を変化させて先端部のコア径を変化させる場合には、上記とは異なり経済的に生産することは可能になるが、ファイバ端面のコア径を変化するためにファイバの外径を小さくしたことで強度が低下した部分が、フェルールの外側に剥き出しになっていることでファイバが折れてしまったり、クラックが多発するという課題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１０−１８１８６７号公報

【特許文献2】特許第４８８３９６９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明の態様は、上記問題を解決するためになされたもので、光ファイバの光学素子側端面のコアを小さくすることで光モジュール全長を短くすることに貢献しながら、光ファイバの変形部分の強度を確保して折れやクラックの発生を防ぎ、且つ光モジュール使用時における光ファイバの動きを抑制することで結合効率の低下を防止することができる光レセプタクルを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

第１の発明は、光を導通するためのコアとクラッドを有する光ファイバと、前記光ファイバが固定される貫通孔を有するフェルールと、前記光ファイバを前記フェルールに固定する弾性部材と、を含むファイバスタブと、前記ファイバスタブを保持する保持具と、を備え、前記光ファイバは、前記フェルールのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面に向かってコア径およびファイバ外径が徐々に小さくなる第１の部分と、前記コア径および前記ファイバ外径が一定に保たれた第２の部分と、を有し、前記弾性部材は、前記光ファイバと前記貫通孔の内壁との間の空間に隙間無く充填されるとともに、前記第１の部分の外周に楔状に存在し、前記第１の部分および前記第２の部分は、全域に渡って前記貫通孔内に配設されたことを特徴とする光レセプタクルである。

【0013】

この光レセプタクルによれば、フェルールのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面におけるコア径が、フェルールのプラグフェルールと光学的接続する側の端面におけるコア径よりも小さいため、光モジュールの長さを小さくすることができる。また、光ファイバの全体がフェルールの貫通孔内に存在するため、光ファイバの折れやクラックといった不具合を抑制する。
光ファイバの外径が細くなった部分の外周には弾性部材が楔状に存在するため、光ファイバがフェルールよりも外側に突き出ることを抑え、光ファイバの外周のカケやクラックを抑制することができる。
さらに、光ファイバの端面の位置を制御しやすくなるため、光モジュールの組み立て時の接続ロスを小さくし、経済的に光モジュールを組み立てることができる。

【0014】

第２の発明は、第１の発明において、前記ファイバスタブのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面において、前記光ファイバの端面と前記フェルールの端面が略同一平面上に存在することを特徴とする光レセプタクルである。

【0015】

この光レセプタクルによれば、光モジュールの組み立て時の接続ロスを小さくし、容易に光モジュールを組み立てることができる。

【0016】

第３の発明は、第１または２の発明において、前記第１の部分における前記コアの屈折率は、前記第２の部分における前記コアの屈折率と略同じであり、前記第１の部分における前記クラッドの屈折率は、前記第２の部分における前記クラッドの屈折率と略同じであることを特徴とする光レセプタクルである。

【0017】

この光レセプタクルによれば、光ファイバの全体において、クラッドおよびコアのそれぞれの屈折率を一定にすることで、光ファイバ内の損失管理を容易にし、光レセプタクルを経済的に生産することができる。

【0018】

第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記ファイバスタブのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面において、前記コアの中心が、前記フェルールの中心から０．００５ミリメートルの範囲内に存在することを特徴とする光レセプタクルである。

【0019】

この光レセプタクルによれば、光ファイバのコアの位置を制御することで、光モジュールの組み立て時の接続ロスを小さくし、容易に光モジュールを組み立てることができる。

【0020】

第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明において、前記ファイバスタブのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面において、前記フェルールの端面と前記光ファイバの端面が、前記ファイバスタブの中心軸に対して略垂直となるように研磨されていることを特徴とする光レセプタクルである。

【0021】

この光レセプタクルによれば、光ファイバの端面をファイバスタブの中心軸に対して直となるように研磨することで、光レセプタクルに接続される光学素子と、光レセプタクルと、の位置決めが容易になり、光モジュールを経済的に生産することができる。

【0022】

第６の発明は、第１〜５のいずれか１つの発明において、前記ファイバスタブのプラグフェルールと光学的接続する側とは反対側の端面において、前記フェルールの端面の一部と前記光ファイバの端面が、前記ファイバスタブの中心軸に対して垂直となる面から所定の角度をもつことを特徴とする光レセプタクルである。

【0023】

この光レセプタクルによれば、フェルールの端面の一部と光ファイバの端面とをファイバスタブの中心軸に対して垂直となる面から所定の角度をもつように研磨することで、光レセプタクルに接続される発光素子から出射され光ファイバに入射する光のうちで、光ファイバの端面で反射した光が発光素子に戻ることを防止し、光学素子を安定して動作させることができる。
第７の発明は、第１〜６のいずれか１つの発明において、前記第１の部分と前記貫通孔の内壁との間の空間に充填された前記弾性部材は、前記第２の部分と前記貫通孔の内壁との間の空間に充填された前記弾性部材と同じであることを特徴とする光レセプタクルである。
第８の発明は、第１〜７のいずれか１つの発明において、前記光ファイバは、石英を有することを特徴とする光レセプタクルである。

【発明の効果】

【0024】

光ファイバの光学素子側端面のコアを小さくすることで光モジュール全長を短くすることに貢献しながら、光ファイバの変形部分の強度を確保して折れやクラックの発生を防ぎ、且つ光モジュール使用時における光ファイバの動きを抑制することで結合効率の低下を防止することができる光レセプタクルが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第一の実施形態を示す光レセプタクルの模式断面図である。

【図2】本発明の第一の実施形態におけるファイバスタブの拡大断面図である。

【図3】本発明の第二の実施形態を示す光レセプタクルの模式断面図である。

【図4】本発明の第二の実施形態におけるファイバスタブの拡大断面図である。

【図5】本発明の第三の実施形態を示す光ピグテールモジュールの模式断面図である。

【図6】コア径に関する解析条件および解析結果の一例を例示する模式図である。

【図7】コア径に関する解析結果の他の一例を例示する模式図である。

【図8】光源と光ファイバ中心とのオフセット量と、損失と、に関する解析結果の一例を例示するグラフ図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について例示をする。尚、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0027】

図１は、本発明の第一の実施形態を示す光レセプタクルの模式断面図である。
光レセプタクル１は、光ファイバ２と光ファイバ２を保持する貫通孔３ｃを有するフェルール３弾性部材９とを含むファイバスタブ４と、ファイバスタブ４を保持する保持具５と、ファイバスタブ４の先端を一端で保持し、他端で光レセプタクル１に挿入されるプラグフェルールを保持可能なスリーブ６からなり、光ファイバ２はフェルール３の貫通孔３ｃに弾性部材９を用いて接着固定されている。なお、光レセプタクル１に挿入されるプラグフェルールは図示されていない。

【0028】

フェルール３に適する材質はセラミックス、ガラス等が挙げられるが、本実施例ではジルコニアセラミックスを用い、その中心に光ファイバ２を接着固定し、プラグフェルールと光学的接続される一端（端面３ｂ：図２参照）を凸球面に研磨して形成した。また、光レセプタクル１の組立てにおいて、ファイバスタブ４は保持具５に圧入固定されることが多い。

【0029】

スリーブ６に適する材質は樹脂、金属、セラミックス等があげられるが、本実施例では全長方向にスリットを有するジルコニアセラミックス製の割りスリーブを用いた。スリーブ６は一端でファイバスタブ４の凸球面に研磨された先端部（端面３ｂ）を保持し、他端で光レセプタクルに挿入されるプラグフェルールを保持するようになっている。

【0030】

図２は、本発明の第一の実施形態におけるファイバスタブの拡大断面図である。
光ファイバ２はクラッド７とコア８からなり、ファイバスタブ４の凸球面に研磨した端面３ｂとは反対側の端面３ａにおけるコア径Ｄ１が、凸球面に研磨した端面３ｂのコア径Ｄ２よりも小さくなるように、ファイバ外径およびコア径がその先端部（端面２ａ）に向かって徐々に小さくなる部分を有しており、外径が変形する部分２ｂは全てフェルール３の貫通孔３ｃ内に収容されている。つまり、端面３ａにおけるファイバ外径Ｄ３は、端面３ｂにおけるファイバ外径Ｄ４よりも小さい。

【0031】

光ファイバ２のファイバ外径およびコア径を小さくする方法としては、ファイバ所定部位の外周から石英の融点以上の熱を加えながら光ファイバ先端部を引き伸ばす方法等が挙げられる。

【0032】

ファイバスタブ４において光ファイバ２はフェルール３の貫通孔３ｃに弾性部材（接着剤）９を用いて固定される。ここで接着剤に適する材料としてはエポキシ、シリコン等の樹脂系接着剤があげられるが、本実施例では高温硬化型のエポキシ系接着剤を用いた。なお、フェルール３の貫通孔３ｃと光ファイバ２の内壁との間に存在する空間には同接着剤が隙間無く充填されている。

【0033】

ここで、光ファイバ２の外径が徐々に小さくなる部分２ｂは通常、外径を一定に保っている部分に比べて強度が低下する。本発明の第一の実施形態においては、光ファイバ２の外径が徐々に小さくなる部分２ｂが全てフェルール３の貫通孔３ｃ内に収容されており、さらに周囲を接着剤としての弾性部材９により覆われているため、光ファイバ２の端面２ａを研磨したり、光モジュールとして実際に使用する際に光ファイバ２が折れてしまったり、クラックが入ったりという現象が起こりにくくなる。

【0034】

また、通常光レセプタクル１では光を光ファイバ２に入射する、または光ファイバ２より光を出射する際に光ファイバ２の端面２ａでの光の反射を防ぐため、ファイバスタブ４の凸球面に研磨された端面３ｂとは反対側の端面３ａにおいて、光ファイバ２の端面２ａはフェルール３の中心軸Ｃ１（ファイバスタブの中心軸と同じ）に対して略垂直な平面となるように研磨される。ここで略垂直とは、フェルール３の中心軸Ｃ１に対して８５度〜９５度程度であることが望ましい。

【0035】

本発明の第一の実施形態では、光ファイバ２の端面２ａはフェルール３の中心軸Ｃ１に対して垂直となる平面に研磨されており、さらに光ファイバ２の端面２ａとフェルール３の端面３ａはほぼ同一平面上に存在している。ここでほぼ同一平面上とは、光ファイバ２の端面２ａとフェルール３の端面３ａの距離が−２５０ｎｍ〜＋２５０ｎｍ程度であることが望ましい。

【0036】

このことにより、光ファイバ２の外周に直接大きな外力がかかることがなくなり、光ファイバ２の端面２ａを研磨する時等に光ファイバ２が折れたり、クラックが入ったりという現象を防止できる。

【0037】

光ファイバ２の外径が徐々に小さくなる部分２ｂにおけるクラッド７の屈折率は、ファイバ２の外径が徐々に小さくなる部分２ｂ以外におけるクラッド７の屈折率と略同じである。光ファイバ２の外径が徐々に小さくなる部分２ｂにおけるコア８の屈折率は、ファイバ２の外径が徐々に小さくなる部分２ｂ以外におけるコア８の屈折率と略同じである。ここでいう略同じ屈折率とは、１．４以上１．６以下程度である。
これによれば、光ファイバ２の全体において、クラッド７およびコア８のそれぞれの屈折率を一定にすることで、光ファイバ２内の損失管理を容易にし、光レセプタクル１を経済的に生産することができる。

【0038】

ファイバスタブ４の凸球面に研磨した端面３ｂとは反対側の端面３ａにおいて、光はファイバ２のコア８の中心は、フェルール３の中心から０．００５ミリメートル（ｍｍ）の範囲内に存在する。これにより、光ファイバ２のコア８の位置を制御することで、光モジュールの組み立て時の接続ロスを小さくし、容易に光モジュールを組み立てることができる。

【0039】

図３は、本発明の第二の実施形態を示す光レセプタクルの模式断面図である。
光レセプタクル１を構成する部材は第一の実施形態と同様であり、光ファイバ２と光ファイバ２を保持する貫通孔３ｃを有するフェルール３の凸球面に研磨された端面３ｂ（図４参照）とは反対側の端面３ａ（図４参照）において、光ファイバ２の端面２ａとフェルール３の端面３ｂの一部が、フェルール３の中心軸Ｃ１に対して垂直となる面から所定の角度（例えば４度〜１０度）を持つ平面となるように研磨されている。

【0040】

このことにより、第一の実施形態と同様に、光ファイバ２のファイバ外径Ｄ３が徐々に小さくなる部分が全てフェルール３の貫通孔３ｃ内に収容されており、さらに周囲を接着剤としての弾性部材９により覆われているため、光ファイバ２の端面２ａを研磨したり、光モジュールとして実際に使用する際に光ファイバ２が折れてしまったり、クラックが入ったりという現象が起こりにくくなる。
また、光レセプタクル１に接続される発光素子から出射され光ファイバ２に入射する光のうちで、光ファイバ２の端面２ａで反射した光が発光素子に戻ることを防止し、光学素子を安定して動作させることができる。

【0041】

図４は、本発明の第二の実施形態におけるファイバスタブの拡大断面図である。
図２と同様に、光ファイバ２はクラッド７とコア８からなり、ファイバスタブ４の凸球面に研磨した端面３ｂとは反対側の端面３ａにおけるコア径Ｄ１が、凸球面に研磨した端面３ｂのコア径Ｄ２よりも小さくなるように、光ファイバ外径およびコア径がその先端部（端面２ａ）に向かって徐々に小さくなる部分２ｂを有している。つまり、端面３ａにおけるファイバ外径Ｄ３は、端面３ｂにおけるファイバ外径Ｄ４よりも小さい。

【0042】

通常、ファイバスタブ４におけるフェルール３の中心軸Ｃ１に対して垂直となる面から所定の角度を持つ面を形成するためには、フェルール３の貫通孔３ｃに光ファイバ２を挿入し、接着剤で固定した後にフェルール３と光ファイバ２を同時に研磨して形成する。

【0043】

本発明の第一、および第二の実施形態では、光ファイバ２の外径が細くなった部分２ｂの外周に、光ファイバ２をフェルール３の貫通孔３ｃ内に固定するための弾性部材（接着剤）９が楔状に存在する。このため、弾性部材９が光ファイバ２をフェルール３の貫通孔３ｃ内部に押し込もうとする力が働き、接着剤としての弾性部材９を硬化させたあとで光ファイバ２の端面２ａがフェルール３の端面３ａよりも突き出てしまうという現象が起きにくくなる。

【0044】

この現象は、光ファイバ２とフェルール３とを固定する弾性部材９として高温硬化型の接着剤を用いたときにより顕著となる。通常、接着剤の熱膨張係数は光ファイバ２の材料であるガラスよりも大きいため、高温硬化型の接着剤であれば硬化する際に光ファイバ２をフェルール３の貫通孔３ｃ内部に押し込もうとする力がより大きくなる。

【0045】

光ファイバ２の端面２ａがフェルール３の端面３ａよりも引き込んだ状態にあることにより、ファイバスタブ４の一端面をフェルール３の中心軸Ｃ１に対して垂直となる面から所定の角度を持って研磨しようとする際に、光ファイバ２の外周部が直接研磨紙等に接触することが無くなり、光ファイバ２の外周のカケやクラックが起きにくくなる。

【0046】

図５は、本発明の第三の実施形態を示す光ピグテールモジュールの模式断面図である。 図５に示すように光ピグテールモジュール１０等においても本発明の形状を適用することが可能である。これにより、光ピグテールモジュール１０の全長を短くし、且つ光ファイバ２の強度を保ち折れやクラックを防止することが可能となる。

【0047】

次に、本発明者が実施した光ファイバのコア径に関する検討について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、コア径に関する解析条件および解析結果の一例を例示する模式図である。
図６（ａ）は、本検討で用いた光ファイバを表す模式断面図である。図６（ｂ）は、本検討の結果の一例を例示する表である。図６（ｃ）は、本検討の結果の一例を例示するグラフ図である。

【0048】

図２および図４に関して前述したように、本実施形態では、ファイバスタブ４の凸球面に研磨した端面３ｂとは反対側の端面３ａにおけるコア径Ｄ１は、凸球面に研磨した端面３ｂのコア径Ｄ２よりも小さい。本検討では、コア径Ｄ２を８．２マイクロメートル（ｕｍ）とした。一方で、図６（ｂ）に表した表のように、端面３ａにおけるコア径Ｄ１を変化させ、コア径Ｄ２とコア径Ｄ１との間の差（Ｄ２−Ｄ１）を１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、および５μｍに設定した。また、図６（ｂ）に表した表のように、光ファイバ２の外径が徐々に小さくなる部分（コア径変換部）２ｂの長さＬを５０μｍ、１００μｍ、２５０μｍ、５００μｍ、１０００μｍ、および２０００μｍに設定した。

【0049】

このような条件のもとで、図６（ａ）に表した矢印Ａ１の方向に光が進行した場合の損失（デシベル：ｄＢ）の結果の一例は、図６（ｃ）に表した通りである。すなわち、コア径Ｄ２とコア径Ｄ１との間の差（Ｄ２−Ｄ１）が大きくなると、損失が大きくなる。また、コア径Ｄ２とコア径Ｄ１との間の差（Ｄ２−Ｄ１）が４μｍおよび５μｍの場合には、コア径変換部２ｂの長さＬが長くなると、損失が大きくなる。

【0050】

本発明者が得た知見によれば、光ファイバ２の内部における損失の許容値は、−１．０ｄＢである。これにより、コア径Ｄ２とコア径Ｄ１との間の差（Ｄ２−Ｄ１）を３μｍ以下とし、コア径変換部２ｂの長さＬを１０００μｍ以下とすることが望ましい。すると、光ファイバ２の内部における損失を許容値以下に抑えることができる。コア径Ｄ２とコア径Ｄ１との間の差（Ｄ２−Ｄ１）が２μｍ以下である場合には、コア径変換部２ｂの長さＬを２０００μｍ以下とすることが望ましい。

【0051】

図７は、コア径に関する解析結果の他の一例を例示する模式図である。
図７（ａ）は、光ファイバの内部における損失の解析結果の一例を例示する模式図である。図７（ｂ）は、コア周辺の光エネルギーの積分値（Ｌａｕｎｃｈ）の解析結果の一例を例示する模式図である。図７（ａ）では、光ファイバの内部における損失の値をモノトーン色の濃淡で表している。損失の値の凡例は、図７（ｃ）に表した通りである。

【0052】

本解析では、コア径Ｄ２とコア径Ｄ１との間の差（Ｄ２−Ｄ１）を１μｍとし、コア径変換部２ｂの長さＬを２５０μｍとした。また、図７（ａ）に表した矢印Ａ２の方向に光が進行した場合の解析を行った。図７（ａ）に表した図の縦軸Ｚ（μｍ）は、光ファイバ２の端面２ａからの距離を表している。つまり、Ｚ＝０μｍのところは、光ファイバ２の端面２ａである。これは、図７（ｂ）に表した図の縦軸についても同じである。

【0053】

図７（ａ）に表したように、コア径変換部２ｂが終了しコア８がストレートに変化する部分（Ｚ＝２５０μｍ）の付近では、光がコア８からクラッド７に放射されている。これにより、コア径変換部２ｂが終了しコア８がストレートに変化する部分（Ｚ＝２５０μｍ）の付近において、損失が生じていることが分かる。この解析結果から、コア径変換部２ｂの形状（コア径差（Ｄ２−Ｄ１）、長さＬ）が、光ファイバ２の内部における損失により大きな影響を及ぼすことが分かる。

【0054】

図７（ｂ）に表した「Ｌａｕｎｃｈ」は、コア８の周辺の光エネルギーの積分値を表す。光が光ファイバ２の端面２ａから入射した直後では、光の干渉が起こるため、計算上の光エネルギーの積分値が大きく減衰している。一方で、コア径変換部２ｂの終了する部分の付近から、光エネルギーの積分値が安定している。これにより、実際には、入射部分（Ｚ＝０μｍ）からコア径変換部２ｂが終了する部分（Ｚ＝２５０μｍ）までに生ずる光エネルギーの積分値の減衰量が、光ファイバ２の内部にコア径変換部２ｂを設けることによる損失であると考えられる。

【0055】

図８は、光源と光ファイバ中心とのオフセット量と、損失と、に関する解析結果の一例を例示するグラフ図である。
図８に表したグラフ図の横軸は、光源と、光ファイバ中心と、間のオフセット量（μｍ）を表す。図８に表したグラフ図の縦軸は、光ファイバ２の端面２ａに光源から光を入射した際に、光ファイバ２の端面２ａと、光ファイバ２の端面２ａから３ｍｍの位置と、の間において光ファイバ２の内部で生じる損失（ｄＢ）を表す。

【0056】

一般的に、光レセプタクル１と発光素子（図示せず）とを組み立てる際には、結合パワーを確認しつつアクティブに調芯を行う。光レセプタクル１と発光光源との組立は、主に溶接で行われる。経済的に光モジュールを生産するためには、光レセプタクル１と発光光源との中心軸のズレができるだけ小さいことが望ましい。コア径が８．２μｍの光ファイバ２およびコア径が３．４μｍの光ファイバ２において、光源と光ファイバ２の中心とのオフセット量と、光ファイバ２の内部で生じる損失と、に関する解析結果の一例は、図８に表した通りである。なお、光源と光ファイバ２の中心とのオフセット量は、光ファイバ２のコア８の中心と、フェルール３の中心と、の間のオフセット量と等価である。

【0057】

図８に表したように、光ファイバ２のコア８の中心が、フェルール３の中心から５μｍよりも離れてしまうと、調芯時に発光素子とコア８の中心とを一致させることができなくなり、光ファイバ２の内部における損失が大きくなる。調芯をスムーズに実施するためには、調芯における発光光源と光ファイバ２との中心軸の位置調整量は、１０μｍ以下となっていることが望ましく、調芯前の発光光源と光ファイバ２との中心軸のオフセット量は、５μｍ程度にすることが可能である。そのため、光ファイバ２のコア８の中心と、フェルール３の中心と、の間のオフセット量を５μｍ以下に管理することで、光モジュールの組立の際の損失を小さくすることができる。つまり、光ファイバ２のコア８の中心が、フェルール３の中心から５μｍの範囲内に存在することが望ましい。

【0058】

以上説明したように、本実施形態によれば、ファイバスタブ４の凸球面に研磨した端面３ｂとは反対側の端面３ａにおけるコア径Ｄ１が凸球面に研磨した端面３ｂのコア径Ｄ２よりも小さいため、光モジュールの長さを小さくすることができる。また、光ファイバ２の全体がフェルール３の貫通孔３ｃ内に存在するため、光ファイバ２の折れやクラックといった不具合を抑制する。
光ファイバ２の外径が細くなった部分２ｂの外周には弾性部材９が楔状に存在するため、光ファイバ２がフェルール３よりも外側に突き出ることを抑え、光ファイバ２の外周のカケやクラックを抑制することができる。
さらに、光ファイバ２の端面２ａの位置を制御しやすくなるため、光モジュールの組み立て時の接続ロスを小さくし、経済的に光モジュールを組み立てることができる。

【0059】

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、ファイバスタブ４などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや光ファイバ２やフェルール３の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0060】

１ 光レセプタクル、 ２ 光ファイバ、 ２ａ 端面、 ２ｂ コア径変換部（部分）、 ３ フェルール、 ３ａ 端面、 ３ｂ 端面、 ３ｃ 貫通孔、 ４ ファイバスタブ、 ５ 保持具、 ６ スリーブ、 ７ クラッド、 ８ コア、 ９ 弾性部材、 １０ 光ピグテールモジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図8】

【図7】