特開 2024-129214 光ファイバ接続構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024129214

(43)【公開日】2024-09-27

(54)【発明の名称】光ファイバ接続構造

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/32 20060101AFI20240919BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20240919BHJP

【ＦＩ】

G02B6/32

G02B6/02 461

G02B6/02 421

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023038268

(22)【出願日】2023-03-13

(71)【出願人】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100170575

【弁理士】

【氏名又は名称】森 太士

(72)【発明者】

【氏名】漆畑 卓朗

(72)【発明者】

【氏名】相葉 孝充

(72)【発明者】

【氏名】若林 知敬

(72)【発明者】

【氏名】小林 哲也

【テーマコード（参考）】

2H137

2H250

【Ｆターム（参考）】

2H137AB01

2H137BA08

2H137BA12

2H137BA13

2H137BA18

2H137BA19

2H137BA21

2H137BA22

2H137BC08

2H137BC12

2H137BC71

2H137CA15A

2H137CA77

2H137CA78

2H137CC11

2H137EA02

2H137HA01

2H250AB02

2H250AC02

2H250AC04

2H250AC05

2H250AC06

2H250AC19

2H250AC24

2H250AC25

2H250AC64

2H250AC83

2H250AC94

2H250AC95

(57)【要約】

【課題】フレネル反射を低減させつつ、コアごとに結合損失のバラツキが生じてしまうことを抑制することが可能な光ファイバ接続構造を提供する。
【解決手段】光ファイバユニット２，３の端面２１３，２２３，３１３，３２３は、中心軸Ａ１，Ａ２が底点２１３１，２２３１，３１３１，３２３１または頂点２１３３，２２３３，３１３３，３２３３となる形状をしている。この端面２１３，２２３，３１３，３２３は、中心軸Ａ１，Ａ２に関して複数回の回転対称性を有している。また、端面２１３，２２３，３１３，３２３に存在する複数の光通過領域２１３２，２２３２，３１３２，３２３２は、中心軸Ａ１，Ａ２に直交する平面Ｐ１，Ｐ２と端面２ａ，３ａとの交線Ｌ１，Ｌ２上に位置している。そして、第１の光ファイバユニット２と第２の光ファイバユニット３とがレンズ４を介して光結合されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の第１コアが配置された第１の光ファイバユニットと、
複数の第２コアが前記複数の第１コアのそれぞれに対応するように配置された第２の光ファイバユニットと、
を備え、
前記第１の光ファイバユニットの第１端面は、前記第１の光ファイバユニットの第１中心軸が第１底点となる凹状または前記第１中心軸が第１頂点となる凸状に形成されており、
前記第１端面は、前記第１コアの本数がｎ本の場合に、前記第１中心軸に関してｎ回の回転対称性を有する形状をしており、
前記第１端面には、複数の第１光通過領域となる部位が前記複数の第１コアのそれぞれに対応するように存在しており、
前記複数の第１光通過領域は、前記第１底点または前記第１頂点から前記第１中心軸方向に所定距離だけ離れた位置において前記第１中心軸に直交する第１平面と前記第１端面との第１交線上に位置しており、
前記第２の光ファイバユニットの第２端面は、前記第２の光ファイバユニットの第２中心軸が第２底点となる凹状または前記第２中心軸が第２頂点となる凸状に形成されており、
前記第２端面は、前記第２コアの本数がｎ本の場合に、前記第２中心軸に関してｎ回の回転対称性を有する形状をしており、
前記第２端面には、複数の第２光通過領域となる部位が前記複数の第２コアのそれぞれに対応するように存在しており、
前記複数の第２光通過領域は、前記第２底点または前記第２頂点から前記第２中心軸方向に所定距離だけ離れた位置において前記第２中心軸に直交する第２平面と前記第２端面との第２交線上に位置しており、
前記第１の光ファイバユニットと前記第２の光ファイバユニットとがレンズを介して光結合されている、
光ファイバ接続構造。

【請求項2】

前記複数の第１コアが、前記第１中心軸を中心とする１つの第１円周上に等間隔で配置されており、
前記複数の第２コアが、前記第２中心軸を中心とする１つの第２円周上に等間隔で配置されている、
請求項１に記載の光ファイバ接続構造。

【請求項3】

前記第１の光ファイバユニット及び前記第２の光ファイバユニットのうち少なくともいずれか一方の光ファイバユニットは、前記第１コア及び前記第２コアのうちの対応するコアが配置された本体部と、一端が前記本体部の端面に融着され、他端が前記第１端面及び前記第２端面のうちの対応する端面となるコアレスファイバ部と、を備えている、
請求項１または請求項２に記載の光ファイバ接続構造。

【請求項4】

前記第２端面の形状が、前記第１端面の形状に対応した形状をしている、
請求項１または請求項２に記載の光ファイバ接続構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバ接続構造に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の従来の光ファイバ接続構造としては、特許文献１に開示されたものが提案されている。この特許文献１では、光ファイバ接続構造は、マルチコアファイバと、複数のシングルモードファイバを束ねることで形成されるファイババンドルと、を備えており、このマルチコアファイバとファイババンドルとを光学的に結合させている。

【0003】

この特許文献１では、２枚のレンズを用いて、マルチコアファイバとファイババンドルとを光学的に結合させている。さらに、特許文献１では、マルチコアファイバ及びファイババンドルのそれぞれの端面での反射を抑制するために、マルチコアファイバ及びファイババンドルの端面を中心軸と直交する面に対して傾斜させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－１０９８８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来の技術のように、マルチコアファイバの端面を中心軸と直交する面に対して傾斜させると、マルチコアファイバの複数のコアは、レンズまでの距離がそれぞれ異なってしまうおそれがある。同様に、ファイババンドルの端面を中心軸と直交する面に対して傾斜させると、ファイババンドルの複数のコアもレンズまでの距離がそれぞれ異なってしまうおそれがある。

【0006】

このように、上記従来の技術で示したマルチコアファイバ及びファイババンドルでは、コアごとにフォーカスずれ量にバラツキが発生してしまい、コアごとに結合損失のバラツキが生じてしまうおそれがある。

【0007】

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、フレネル反射を低減させつつ、コアごとに結合損失のバラツキが生じてしまうことを抑制することが可能な光ファイバ接続構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の態様に係る光ファイバ接続構造は、複数の第１コアが配置された第１の光ファイバユニットと、複数の第２コアが前記複数の第１コアのそれぞれに対応するように配置された第２の光ファイバユニットと、を備え、前記第１の光ファイバユニットの第１端面は、前記第１の光ファイバユニットの第１中心軸が第１底点となる凹状または前記第１中心軸が第１頂点となる凸状に形成されており、前記第１端面は、前記第１コアの本数がｎ本の場合に、前記第１中心軸に関してｎ回の回転対称性を有する形状をしており、前記第１端面には、複数の第１光通過領域となる部位が前記複数の第１コアのそれぞれに対応するように存在しており、前記複数の第１光通過領域は、前記第１底点または前記第１頂点から前記第１中心軸方向に所定距離だけ離れた位置において前記第１中心軸に直交する第１平面と前記第１端面との第１交線上に位置しており、前記第２の光ファイバユニットの第２端面は、前記第２の光ファイバユニットの第２中心軸が第２底点となる凹状または前記第２中心軸が第２頂点となる凸状に形成されており、前記第２端面は、前記第２コアの本数がｎ本の場合に、前記第２中心軸に関してｎ回の回転対称性を有する形状をしており、前記第２端面には、複数の第２光通過領域となる部位が前記複数の第２コアのそれぞれに対応するように存在しており、前記複数の第２光通過領域は、前記第２底点または前記第２頂点から前記第２中心軸方向に所定距離だけ離れた位置において前記第２中心軸に直交する第２平面と前記第２端面との第２交線上に位置しており、前記第１の光ファイバユニットと前記第２の光ファイバユニットとがレンズを介して光結合されている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、フレネル反射を低減させつつ、コアごとに結合損失のバラツキが生じてしまうことを抑制することが可能な光ファイバ接続構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】光ファイバ接続構造の一例を模式的に示す側面図である。

【図2】一例として示した光ファイバ接続構造が備える第１の光ファイバユニットの端面と第２の光ファイバユニットの端面とを模式的に示す図である。

【図3】一例として示した光ファイバ接続構造が備える第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端部を模式的に示す斜視図である。

【図4】一例として示した光ファイバ接続構造が備える第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端部を模式的に示す側面図である。

【図5】一例として示した光ファイバ接続構造が備える第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端面に存在する光通過領域の位置を説明する図である。

【図6】一例として示した光ファイバ接続構造が備える第１レンズ及び第２レンズの平坦面に形成される光の通過領域の位置を説明する図である。

【図7】光ファイバ接続構造の他の例を模式的に示す側面図である。

【図8】他の例として示した光ファイバ接続構造が備える第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端部を模式的に示す斜視図である。

【図9】他の例として示した光ファイバ接続構造が備える第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端部を模式的に示す斜視図である。

【図10】第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端面の第１変形例を模式的に示す側面図である。

【図11】第１変形例として示した第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端面に存在する光通過領域の位置を説明する図である。

【図12】第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端面の第２変形例を模式的に示す側面図である。

【図13】第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端面の第３変形例を模式的に示す側面図である。

【図14】第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端面の第４変形例を模式的に示す側面図である。

【図15】第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端面の第５変形例を模式的に示す側面図である。

【図16】第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端面の第６変形例を模式的に示す側面図である。

【図17】第１変形例として示した第１の光ファイバユニット及び第２の光ファイバユニットの端面の形成方法の一例を模式的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を用いて本実施形態に係る光ファイバ接続構造について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

【0012】

また、以下の実施形態及びその変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。

【0013】

本実施形態に係る光ファイバ接続構造１は、図１に示すように、複数の第１コア２１２が配置された第１の光ファイバユニット２と、複数の第２コア３１２が配置された第２の光ファイバユニット３と、を備えている。

【0014】

本実施形態では、第１の光ファイバユニット２として、４つの第１コア２１２が互いに離間配置された状態で、１つの第１クラッド２１１により被覆されたマルチコアファイバを例示している。このように、マルチコアファイバを用いて光ファイバ接続構造１を形成すれば、通信伝送容量をより増加させることができる。その結果、インターネットを介したＩｏＴや動画配信などの急速な普及による通信伝送容量の増加に対応することが可能な光ファイバ接続構造１を得ることができる。なお、マルチコアファイバは、次世代基幹系やデータセンター内の伝送路としての活用が期待されている光ファイバである。

【0015】

また、本実施形態では、第１の光ファイバユニット２は、複数の第１コア２１２が配置された第１本体部２１を備えている。具体的には、第１の光ファイバユニット２は、４つの第１コア２１２が互いに離間配置された状態で、１つの第１クラッド２１１により被覆されることで形成される第１本体部２１を備えている。そして、本実施形態では、第１の光ファイバユニット２は、１本の第１本体部２１で構成されている。したがって、本実施形態に係る第１の光ファイバユニット２では、４つの第１コア２１２のそれぞれの端面が第１の光ファイバユニット２の第１端面２１３から露出している。

【0016】

第１クラッド２１１は、例えば、ガラス等の材料を用いて可撓性を有するように形成することができ、一方向（前後方向）に細長いコード状をしている。

【0017】

一方、第１コア２１２は、例えば、ガラス等の材料を用いて可撓性を有するように形成することができ、一方向（前後方向）に細長くなるようにした状態で第１クラッド２１１の内部に配置されている。

【0018】

さらに、本実施形態では、第１クラッド２１１及び４つの第１コア２１２は、第１中心軸Ａ１に直交する平面で切断した断面形状が円形となるように形成されている。

【0019】

そして、４つの第１コア２１２は、第１の光ファイバユニット２の第１中心軸Ａ１を中心とする円周上に等間隔で配置されている（図２参照）。すなわち、４つの第１コア２１２は、第１中心軸Ａ１を中心とする１つの第１円周Ｃ１上に等間隔で配置されている。このように、４つの第１コア２１２は、第１中心軸Ａ１からの距離が同じ距離となるようにした状態で第１クラッド２１１内に配置されている。なお、図２には、４つの第１コア２１２のそれぞれを、中心が１つの第１円周Ｃ１上に位置するようにしたものを例示したが、４つの第１コア２１２は、円形の領域の一部が第１円周Ｃ１上に位置していればよい。こうすることでも、４つの第１コア２１２の第１中心軸Ａ１からの距離をほぼ同じ距離となるようにすることができる。

【0020】

また、第２の光ファイバユニット３として、１つの第２コア３１２が１つの第２クラッド３１１により被覆されたシングルモードファイバを４本束ねたものを例示している。

【0021】

本実施形態では、第２の光ファイバユニット３は、複数の第２コア３１２が配置された第２本体部３１を備えている。具体的には、第２の光ファイバユニット３は、４つの第２コア３１２が互いに離間配置された状態で、１つの第２クラッド３１１により被覆されることで形成される第２本体部３１を備えている。そして、本実施形態では、第２の光ファイバユニット３は、１つの第２本体部３１で構成されている。したがって、本実施形態に係る第２の光ファイバユニット３では、４つの第２コア３１２のそれぞれの端面が第２の光ファイバユニット３の第２端面３１３から露出している。

【0022】

第２クラッド３１１は、例えば、ガラス等の材料を用いて可撓性を有するように形成することができ、一方向（前後方向）に細長いコード状をしている。

【0023】

一方、第２コア３１２は、例えば、ガラス等の材料を用いて可撓性を有するように形成することができ、一方向（前後方向）に細長くなるようにした状態で第２クラッド３１１の内部に配置されている。

【0024】

さらに、本実施形態では、４つの第２クラッド３１１及び４つの第２コア３１２は、第２中心軸Ａ２に直交する平面で切断した断面形状が円形となるように形成されている。

【0025】

そして、４つの第２コア３１２は、第２の光ファイバユニット３の第２中心軸Ａ２を中心とする円周上に等間隔で配置されている（図２参照）。すなわち、４つの第２コア３１２は、第２中心軸Ａ２を中心とする１つの第２円周Ｃ２上に等間隔で配置されている。このように、４つの第２コア３１２は、第２中心軸Ａ２からの距離が同じ距離となるようにした状態で配置されている。なお、図２には、４つの第２コア３１２のそれぞれを、中心が１つの第２円周Ｃ２上に位置するようにしたものを例示したが、４つの第２コア３１２は、円形の領域の一部が第２円周Ｃ２上に位置していればよい。こうすることでも、４つの第２コア３１２の第２中心軸Ａ２からの距離をほぼ同じ距離となるようにすることができる。

【0026】

また、４本のシングルモードファイバは、４つの第２コア３１２が４つの第１コア２１２のそれぞれに１対１で対応するようにした状態で束ねられている。そして、４本のシングルモードファイバを束ねた状態で接着剤等により固定することで、４つの第２コア３１２を有する第２の光ファイバユニット３を形成している。

【0027】

そして、このような構成をした第１の光ファイバユニット２と第２の光ファイバユニット３とを光学的に結合させることで、光ファイバ接続構造１を形成している。

【0028】

なお、マルチコアファイバを用いた光通信システムの実現には、マルチコアファイバの各コアと既存のシングルモードファイバのコアとを接続するためにファンインファンアウト（Fan-in/Fan-out:FIFO）デバイスが必要となる。そして、本実施形態では、光ファイバ接続構造１として、ファンインファンアウト（Fan-in/Fan-out:FIFO）デバイスを製造する際に形成される接続構造を例示している。

【0029】

ところで、第１の光ファイバユニット２と第２の光ファイバユニット３とを光学的に結合させる接続方式の一つに、レンズ４を用いた空間結合型の接続方式がある。また、レンズ４を用いた空間結合型の接続方式の１手段として２枚の単レンズを用いてマルチコアファイバの伝搬コアと複数のシングルモードファイバを束ねたものを光学結合する構造がある。

【0030】

本実施形態では、光ファイバ接続構造１として、２枚の単レンズを用いてマルチコアファイバの伝搬コアと複数のシングルモードファイバを束ねたものを光学結合する構造を採用している。こうすることで、光ファイバの端面同士を突き合せて密着させる必要がある構成とした場合よりも、第１コア２０及び第２コア３０における上下、左右方向の結合トレランスが緩くなり、結合損失が安定するようにしている。

【0031】

すなわち、本実施形態では、光ファイバ接続構造１は、第１の光ファイバユニット２の端面２１３と光学的に結合される第１レンズ４１と、第２の光ファイバユニット３の端面３１３と光学的に結合される第２レンズ４２と、を備えている。なお、本実施形態では、第１レンズ４１及び第２レンズ４２として非球面の平凸レンズ（コリメートレンズ）が用いられている。

【0032】

そして、第１レンズ４１と第２レンズ４２とが互いに光学的に結合されるようにしている。

【0033】

本実施形態では、このようなレンズ４を用いて光ファイバ接続構造１を形成している。具体的には、第１の光ファイバユニット２の端面２１３と第１レンズ４１の平坦面４１１とを対向させた状態で、第１の光ファイバユニット２と第１レンズ４１とを光学的に結合させている。同様に、第２の光ファイバユニット３の端面３１３と第２レンズ４２の平坦面４２１とを対向させた状態で、第２の光ファイバユニット３と第２レンズ４２とを光学的に結合させている。そして、第１レンズ４１と第２レンズ４２とを光学的に結合することで、第１の光ファイバユニット２と第２の光ファイバユニット３とが光学的に結合されるようにしている。このとき、第１の光ファイバユニット２の第１中心軸Ａ１と、第１レンズ４１の中心軸Ａ３と、第２レンズ４２の中心軸Ａ４と、第２の光ファイバユニット３の第２中心軸Ａ２とを一致させている（図１参照）。

【0034】

このように、本実施形態では、中心軸を合わせた平凸レンズ等を用いて簡易に平行光化を行えるようにしている。なお、図１は、平凸レンズ等を用いた平行光化を模式的に示した図であって、第１の光ファイバユニット２の端面２１３と第２の光ファイバユニット３の端面３１３との間の光路を正確に示した図ではない。実際には、第１の光ファイバユニット２の端面２１３と第２の光ファイバユニット３の端面３１３との間を移動する光は、各レンズの端面を通過する際にも屈折することになる。すなわち、第１の光ファイバユニット２の端面２１３と第２の光ファイバユニット３の端面３１３との間の光路は、第１レンズ４１の平坦面４１１、第１レンズ４１の凸面、第２レンズ４２の平坦面４２１、第２レンズ４２の凸面を通過する際にも変化することになる。そして、第１レンズ４１の凸面と第２レンズ４２の凸面との間で平行な光となるようにしている。

【0035】

ここで、本実施形態では、第１の光ファイバユニット２の長手方向（前後方向）の一方側の第１端面２１３が、第１の光ファイバユニット２の第１中心軸Ａ１と直交する面に対して傾斜するようにしている。こうすることで、第１の光ファイバユニット２の第１端面２１３のガラス（第１コア２１２）と空気との屈折率差により発生するフレネル反射をより確実に低減させることができるようにしている。

【0036】

具体的には、第１の光ファイバユニット２の第１端面２１３の形状を、第１の光ファイバユニット２の第１中心軸Ａ１が第１底点２１３１となる凹状となるようにしている（図３及び図４参照）。さらに、本実施形態では、第１端面２１３が、第１コア２１２の本数がｎ本の場合に、第１中心軸Ａ１に関してｎ回の回転対称性を有する形状となるようにしている。ここで、ｎ回の回転対称性を有する形状とは、第１端面２１３を、第１中心軸Ａ１を中心として３６０°／ｎの整数倍の角度で回転させた場合に、回転前と同一になる形状のことを意味している。本実施形態では、第１コア２１２の本数が４本であるため、第１端面２１３の形状を、第１中心軸Ａ１に関して４回の回転対称性を有する形状となるようにしている。すなわち、９０°の整数倍の角度で第１端面２１３を、第１中心軸Ａ１を中心として回転させた際に元の形状と同じ形状となるようにしている。

【0037】

本実施形態では、第１の光ファイバユニット２の第１端面２１３の形状を、第１の光ファイバユニット２の第１中心軸Ａ１が第１底点２１３１となる凹状の円錐となるようにしている。

【0038】

こうすることで、第１端面２１３が、第１中心軸Ａ１に直交する平面に対して傾斜した面となるようにし、各第１コア２１２の端面でのフレネル反射（反射戻り光の発生）を低減させることができるようにしている。

【0039】

また、本実施形態では、第１端面２１３には、複数の第１光通過領域２１３２となる部位が複数の第１コア２１２のそれぞれに対応するように存在している。上述したように、本実施形態では、４つの第１コア２１２のそれぞれの端面が第１の光ファイバユニット２の第１端面２１３から露出しているため、４つの第１コア２１２のそれぞれの端面が複数の第１光通過領域２１３２となっている。

【0040】

さらに、本実施形態では、図５に示すように、複数の第１光通過領域（４つの第１コア２１２のそれぞれの端面）２１３２が、第１中心軸Ａ１に直交する第１平面Ｐ１と第１端面２１３との第１交線Ｌ１上に位置するようにしている。ここで、第１平面Ｐ１は、第１底点２１３１から第１中心軸Ａ１方向に所定距離ｄ１だけ離れた位置において第１中心軸Ａ１に直交する平面のことである。なお、所定距離ｄ１は、第１端面２１３の第１の光ファイバユニット２の第１中心軸Ａ１と直交する面に対する傾斜角度、第１円周Ｃ１の径に基づき決定される距離である。

【0041】

このように、複数の第１光通過領域２１３２を第１平面Ｐ１と第１端面２１３との第１交線Ｌ１上に位置させるようにすれば、各第１コア２１２の第１光通過領域２１３２から第１レンズ４１の平坦面４１１までの距離が同じ距離となるようにすることができる。なお、図５には、４つの第１光通過領域２１３２のそれぞれを、中心が第１交線Ｌ１上に位置するようにしたものを例示したが、４つの第１光通過領域２１３２は、円形の領域の一部が第１交線Ｌ１上に位置していればよい。こうすることでも、各第１コア２１２の第１光通過領域２１３２から第１レンズ４１の平坦面４１１までの距離がほぼ同じ距離となるようにすることができる。

【0042】

このように、本実施形態では、各第１コア２１２と第１レンズ４１との位置関係が一定となるようにすることで、第１コア２１２ごとの結合特性をより均一化させることができるようにし、光結合バラツキの低減を図ることができるようにしている。

【0043】

また、第１端面２１３の形状を第１中心軸Ａ１が第１底点２１３１となる凹状となるようにすると、第１コア２１２により伝搬される光は、第１光通過領域２１３２を通過する際に径外方向に屈折することになる。すなわち、４つの第１光通過領域２１３２を通過する光によって、第１中心軸Ａ１に沿って見たときに放射状に拡がる第１光路領域Ｒ１が形成されることになる。

【0044】

例えば、第１コア２１２の屈折率が１．４６７、第１端面２１３の第１中心軸Ａ１と直交する面に対する傾斜角度θ１が８°の場合には、第１中心軸Ａ１に対して約３．７８°傾斜した方向に延びる第１光路領域Ｒ１が形成されることになる。すなわち、各第１コア２１２から第１レンズ４１に向かう光の屈折角度θ２が約３．７８°となる。なお、ＡＰＣ（Angled PC）研磨により第１端面２１３させると、一般的な研磨条件では傾斜角度θ１が８°となる。

【0045】

また、本実施形態では、上述したように、４つの第１コア２１２が第１中心軸Ａ１を中心とする１つの第１円周Ｃ１上に等間隔で配置されている。

【0046】

そのため、第１端面２１３が第１中心軸Ａ１に関して４回の回転対称性を有するようにすれば、４つの第１光通過領域２１３２も第１中心軸Ａ１に関して４回の回転対称性を有することになる。その結果、４つの第１光路領域Ｒ１も、４回の回転対称性を有することになる。

【0047】

このように、４つの第１光路領域Ｒ１に４回の回転対称性を持たせるようにすれば、複数の第１光路領域Ｒ１が第１レンズ４１の平坦面４１１と交わる領域である光の通過領域４１１１が、第１レンズ４１の中心軸Ａ３からほぼ同距離に形成されることになる。すなわち、光の通過領域４１１１が、第１レンズ４１の中心軸Ａ３を中心とする１つの円周Ｃ３上に形成されることになる（図６参照）。

【0048】

こうすることで、第１レンズ４１の中央側を通る第１光路領域Ｒ１と外側を通る第１光路領域Ｒ１とが形成されてしまうことが抑制され、第１光路領域Ｒ１ごとに収差の影響に違いが出てしまうことを抑制できるようにしている。そして、第１コア２１２ごとに結合損失のバラツキが生じてしまうことを、より確実に抑制できるようにしている。

【0049】

このように、本実施形態では、レンズ４の主軸（第１レンズ４１の中心軸Ａ３）に対して対称に各第１光路領域Ｒ１を伝搬させるようにすることで、第１コア２１２ごとの結合特性をより一層均一化させることができるようにしている。そして、第１コア２１２ごとの光結合バラツキのより一層の低減を図ることができるようにしている。

【0050】

また、第２の光ファイバユニット３の長手方向（前後方向）の一方側の第２端面３１３も、第２の光ファイバユニット３の第２中心軸Ａ２と直交する面に対して傾斜するようにしている。こうすることで、第２の光ファイバユニット３の第２端面３１３のガラス（第２コア３１２）と空気との屈折率差により発生するフレネル反射をより確実に低減させることができるようにしている。

【0051】

具体的には、第２の光ファイバユニット３の第２端面３１３の形状を、第２の光ファイバユニット３の第２中心軸Ａ２が第２底点３１３１となる凹状となるようにしている（図３及び図４参照）。さらに、第２端面３１３の形状を、第２中心軸Ａ２に関して４回の回転対称性を有する形状となるようにしている。具体的には、第２の光ファイバユニット３の第２端面３１３の形状を、第２の光ファイバユニット３の第２中心軸Ａ２が第２底点３１３１となる凹状の円錐となるようにしている。このように、本実施形態では、第２端面３１３の形状が、第１端面２１３の形状に対応した形状をしている。

【0052】

こうすることで、第２端面３１３が、第２中心軸Ａ２に直交する平面に対して傾斜した面となるようにし、各第２コア３１２の端面でのフレネル反射（反射戻り光の発生）を低減させることができるようにしている。

【0053】

また、第２端面３１３にも、複数の第２光通過領域３１３２となる部位が複数の第２コア３１２のそれぞれに対応するように存在している。上述したように、本実施形態では、４つの第２コア３１２のそれぞれの端面が第２の光ファイバユニット３の第２端面３１３から露出しているため、４つの第２コア３１２のそれぞれの端面が複数の第２光通過領域３１３２となっている。

【0054】

さらに、本実施形態では、図５に示すように、複数の第２光通過領域（４つの第２コア３１２のそれぞれの端面）３１３２が、第２中心軸Ａ２に直交する第２平面Ｐ２と第２端面３１３との第２交線Ｌ２上に位置するようにしている。ここで、第２平面Ｐ２は、第２底点３１３１から第２中心軸Ａ２方向に所定距離ｄ２だけ離れた位置において第２中心軸Ａ２に直交する平面のことである。なお、所定距離ｄ２は、第２端面３１３の第２の光ファイバユニット３の第２中心軸Ａ２と直交する面に対する傾斜角度、第２円周Ｃ２の径に基づき決定される距離である。

【0055】

このように、複数の第２光通過領域３１３２を第２平面Ｐ２と第２端面３１３との第２交線Ｌ２上に位置させるようにすれば、各第２コア３１２の第２光通過領域３１３２から第２レンズ４２の平坦面４２１までの距離が同じ距離となるようにすることができる。なお、図５には、４つの第２光通過領域３１３２のそれぞれを、中心が第２交線Ｌ２上に位置するようにしたものを例示したが、４つの第２光通過領域３１３２は、円形の領域の一部が第２交線Ｌ２上に位置していればよい。こうすることでも、各第２コア３１２の第２光通過領域３１３２から第２レンズ４２の平坦面４２１までの距離がほぼ同じ距離となるようにすることができる。

【0056】

このように、本実施形態では、各第２コア３１２と第２レンズ４２との位置関係が一定となるようにすることで、第２コア３１２ごとの結合特性をより均一化させることができるようにし、光結合バラツキの低減を図ることができるようにしている。

【0057】

また、第２端面３１３の形状を第２中心軸Ａ２が第２底点３１３１となる凹状となるようにすると、４つの第２光通過領域３１３２を通過する光によって、第２中心軸Ａ２に沿って見たときに放射状に拡がる第２光路領域Ｒ２が形成されることになる。

【0058】

また、本実施形態では、上述したように、４つの第２コア３１２が第２中心軸Ａ２を中心とする１つの第２円周Ｃ２上に等間隔で配置されている。

【0059】

そのため、第２端面３１３が第２中心軸Ａ２に関して４回の回転対称性を有するようにすれば、４つの第２光通過領域３１３２も第２中心軸Ａ２に関して４回の回転対称性を有することになる。その結果、４つの第２光路領域Ｒ２も、４回の回転対称性を有することになる。

【0060】

このように、４つの第２光路領域Ｒ２に４回の回転対称性を持たせるようにすれば、複数の第２光路領域Ｒ２が第２レンズ４２の平坦面４２１と交わる領域である光の通過領域４２１１が、第２レンズ４２の中心軸Ａ４からほぼ同距離に形成されることになる。すなわち、光の通過領域４２１１が、第２レンズ４２の中心軸Ａ４を中心とする１つの円周Ｃ４上に形成されることになる（図６参照）。

【0061】

こうすることで、第２レンズ４２の中央側を通る第２光路領域Ｒ２と外側を通る第２光路領域Ｒ２とが形成されてしまうことが抑制され、第２光路領域Ｒ２ごとに収差の影響に違いが出てしまうことを抑制できるようにしている。そして、第２コア３１２ごとに結合損失のバラツキが生じてしまうことを、より確実に抑制できるようにしている。

【0062】

このように、本実施形態では、レンズ４の主軸（第２レンズ４２の中心軸Ａ４）に対して対称に各第２光路領域Ｒ２を伝搬させるようにすることで、第２コア３１２ごとの結合特性をより一層均一化させることができるようにしている。そして、第２コア３１２ごとの光結合バラツキのより一層の低減を図ることができるようにしている。

【0063】

このような第１，第２端面２１３，３１３は、例えば、第１，第２の光ファイバユニット２，３の端部を研磨することで形成することができる。このとき、第１，第２の光ファイバユニット２，３が撓んでしまうと均一に研磨することができないため、第１，第２の光ファイバユニット２，３の端部を研磨する際には、一般的に、セラミックや金属で形成したフェルール２３，３３が用いられる（図１７参照）。

【0064】

具体的には、フェルール２３，３３に形成された貫通孔に第１，第２の光ファイバユニット２，３の端部を挿通した状態で接着固定する。そして、フェルール２３，３３の端面２３１，３３１とともに第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２１３Ａ，３１３Ａを研磨することで、上述した形状の第１，第２端面２１３，３１３となるようにしている。このとき、図１７に示すようなマーキングＭ１，Ｍ２を、フェルール２３，３３や第１，第２の光ファイバユニット２，３にそれぞれ設け、研磨治具５０との位置合わせを容易に行えるようにするのが好ましい。

【0065】

本実施形態のように、凹状の第１，第２端面２１３，３１３を形成する場合には、研磨治具５０として精密なボールエンドミルやドリルが用いられる。具体的には、ボールエンドミルやドリルと第１，第２中心軸Ａ１，Ａ２との精密な位置合わせを行った状態で、第１，第２端面２１３，３１３に垂直方向から切削研磨することで、凹状の第１，第２端面２１３，３１３が形成されることになる。

【0066】

なお、光ファイバ接続構造１は、上記実施形態で示した構成に限られるものではなく、例えば、図７に示す構成とすることも可能である。

【0067】

図７に示す光ファイバ接続構造１は、基本的には上記実施形態で示した光ファイバ接続構造１と同様の構成をしている。

【0068】

具体的には、図７に示す光ファイバ接続構造１も、複数の第１コア２１２が配置された第１の光ファイバユニット２と、複数の第２コア３１２が配置された第２の光ファイバユニット３と、を備えている。

【0069】

ここで、図７に示す光ファイバ接続構造１では、第１の光ファイバユニット２及び第２の光ファイバユニット３のうち少なくともいずれか一方の光ファイバユニットが、本体部と、一端が本体部の端面に融着されるコアレスファイバ部と、を備えるようにしている。

【0070】

すなわち、少なくともいずれか一方の光ファイバユニットが、第１コア２１２及び第２コア３１２のうちの対応するコアが配置された本体部（第１本体部２１や第２本体部３１）を備えるようにしている。さらに、少なくともいずれか一方の光ファイバユニットが、一端２２１，３２１が本体部の端面２１３Ａ，３１３Ａに融着されるコアレスファイバ部（第１コアレスファイバ部２２や第２コアレスファイバ部３２）を備えるようにしている。そして、コアレスファイバ部（第１コアレスファイバ部２２や第２コアレスファイバ部３２）の他端２２２，３２２が、第１端面２２３及び第２端面３２３のうちの対応する端面となるようにしている。

【0071】

図７には、第１の光ファイバユニット２及び第２の光ファイバユニット３の両方が、本体部と、一端が本体部の端面に融着されるコアレスファイバ部と、を備えるようにしている。すなわち、第１の光ファイバユニット２が、複数の第１コア２１２が配置された第１本体部２１と、一端２２１が第１本体部２１の端面２１３Ａに融着された第１コアレスファイバ部２２と、を備えるようにしている。そして、第１コアレスファイバ部２２の他端２２２が第１端面２２３となるようにしている（図８参照）。

【0072】

したがって、図７に示す第１の光ファイバユニット２では、４つの第１コア２１２のそれぞれの端面が、第１の光ファイバユニット２の第１端面２２３から露出しないようになっている。

【0073】

このように、図７に示す光ファイバ接続構造１では、第１の光ファイバユニット２が、第１の光ファイバユニット２及び第２の光ファイバユニット３のうちの一方の光ファイバユニットに相当している。また、第１コア２１２が、一方の光ファイバユニットに対応するコア（第１コア２１２及び第２コア３１２のうち一方の光ファイバユニットに対応するコア）に相当している。そして、第１端面２２３が、一方の光ファイバユニットに対応する端面（第１端面２２３及び第２端面３２３のうち一方の光ファイバユニットに対応する端面）に相当している。

【0074】

同様に、第２の光ファイバユニット３が、複数の第２コア３１２が配置された第２本体部３１と、一端３２１が第２本体部３１の端面３１３Ａに融着された第２コアレスファイバ部３２と、を備えるようにしている。そして、第２コアレスファイバ部３２の他端２２２が第２端面３２３となるようにしている（図８参照）。

【0075】

したがって、図７に示す第２の光ファイバユニット３においても、４つの第２コア３１２のそれぞれの端面が、第２の光ファイバユニット３の第２端面３２３から露出しないようになっている。

【0076】

このように、図７に示す光ファイバ接続構造１では、第２の光ファイバユニット３が、第１の光ファイバユニット２及び第２の光ファイバユニット３のうちの他方の光ファイバユニットに相当している。また、第２コア３１２が、他方の光ファイバユニットに対応するコア（第１コア２１２及び第２コア３１２のうち他方の光ファイバユニットに対応するコア）に相当している。そして、第２端面３２３が、他方の光ファイバユニットに対応する端面（第１端面２２３及び第２端面３２３のうち他方の光ファイバユニットに対応する端面）に相当している。

【0077】

そして、この図７においても、第１の光ファイバユニット２と第２の光ファイバユニット３とを光学的に結合させることで、光ファイバ接続構造１を形成している。

【0078】

具体的には、光ファイバ接続構造１として、２枚の単レンズを用いてマルチコアファイバの伝搬コアと複数のシングルモードファイバを束ねたものを光学結合する構造を採用している。すなわち、光ファイバ接続構造１が、第１の光ファイバユニット２の端面２１３と光学的に結合される第１レンズ４１と、第２の光ファイバユニット３の端面３１３と光学的に結合される第２レンズ４２と、を備えるようにしている。なお、図７においても、第１レンズ４１及び第２レンズ４２として非球面の平凸レンズが用いられている。この図７も、図１と同様に、平凸レンズ等を用いた平行光化を模式的に示した図である。すなわち、図７も、第１の光ファイバユニット２の端面２１３と第２の光ファイバユニット３の端面３１３との間の光路を正確に示した図ではなく、実際には、各レンズの端面を通過する際にも光路が変化している。

【0079】

さらに、図７に示す光ファイバ接続構造１では、第１の光ファイバユニット２の第１端面２２３の形状を、第１の光ファイバユニット２の第１中心軸Ａ１が第１底点２１３１となる凹状となるようにしている（図８及び図９参照）。さらに、第１端面２２３が、第１中心軸Ａ１に関して４回の回転対称性を有するようにしている。このように、図７においても、第１の光ファイバユニット２の第１端面２２３の形状を、第１の光ファイバユニット２の第１中心軸Ａ１が第１底点２１３１となる凹状の円錐となるようにしている。

【0080】

また、図７では、第１端面２２３には、複数の第１光通過領域２２３２となる部位が複数の第１コア２１２のそれぞれに対応するように存在している。上述したように、図７では、４つの第１コア２１２のそれぞれの端面は、第１の光ファイバユニット２の第１端面２２３からは露出していない。そのため、図７では、４つの第１コア２１２のそれぞれの端面から第１コアレスファイバ部２２に伝搬された光が第１端面２２３を通過する領域が、複数の第１光通過領域２２３２となっている。なお、第１コア２１２のそれぞれの端面から第１コアレスファイバ部２２に伝搬される光は、径外方向に拡がるようにして第１端面２２３を通過することになる（図９参照）。したがって、第１光通過領域２２３２の領域は、第１光通過領域２１３２よりも広い領域となっている。

【0081】

このとき、複数の第１光通過領域２２３２が第１端面２２３で重ならないようにするためには、第１コアレスファイバ部２２の第１中心軸Ａ１方向の長さＤ１を所定の長さとする必要がある。例えば、第１コアの径を１０μｍ、第１コアの間隔を３０μｍ、拡がり角度θ３を約７．２°、第１コアレスファイバ部の径を１２５μｍとし、第１光通過領域の径が４０μｍ程度となるようにする場合、長さＤ１を１１０μｍ程度とする必要がある。

【0082】

そして、図７においても、複数の第１光通過領域２２３２が、第１中心軸Ａ１に直交する第１平面Ｐ１と第１端面２２３との第１交線Ｌ１上に位置するようにしている。また、４つの第１コア２１２が第１中心軸Ａ１を中心とする１つの第１円周Ｃ１上に等間隔で配置されるようにしている。

【0083】

また、第２の光ファイバユニット３の第２端面３２３の形状も、第２の光ファイバユニット３の第２中心軸Ａ２が第２底点３１３１となる凹状となるようにしている（図８及び図９参照）。さらに、第２端面３２３が、第２中心軸Ａ２に関して４回の回転対称性を有するようにしている。このように、図７においても、第２の光ファイバユニット３の第２端面３２３の形状を、第２の光ファイバユニット３の第２中心軸Ａ２が第２底点３１３１となる凹状の円錐となるようにしている。すなわち、第２端面３２３の形状が、第１端面２２３の形状に対応した形状をしている。

【0084】

また、図７では、第２端面３２３には、複数の第２光通過領域３２３２となる部位が複数の第２コア３１２のそれぞれに対応するように存在している。上述したように、図７では、４つの第２コア３１２のそれぞれの端面は、第２の光ファイバユニット３の第２端面３２３からは露出していない。そのため、図７では、４つの第２コア３１２のそれぞれの端面から第２コアレスファイバ部３２に伝搬された光が第２端面３２３を通過する領域が、複数の第２光通過領域３２３２となっている。なお、第２コア３１２のそれぞれの端面から第２コアレスファイバ部３２に伝搬される光は、径外方向に拡がるようにして第２端面３２３を通過することになる（図９参照）。したがって、第２光通過領域３２３２の領域は、第２光通過領域３１３２よりも広い領域となっている。

【0085】

このとき、複数の第２光通過領域３２３２が第２端面３２３で重ならないようにするためには、第２コアレスファイバ部３２の第２中心軸Ａ２方向の長さＤ２を所定の長さとする必要がある。この長さＤ２も長さＤ１と同様の方法で決めることができる。

【0086】

そして、図７においても、複数の第２光通過領域３２３２が、第２中心軸Ａ２に直交する第２平面Ｐ２と第２端面３２３との第２交線Ｌ２上に位置するようにしている。また、４つの第２コア３１２が第２中心軸Ａ２を中心とする１つの第２円周Ｃ２上に等間隔で配置されるようにしている。

【0087】

このような構成とすることでも、上記実施形態で示した光ファイバ接続構造１とほぼ同様の作用、効果を奏することができる。

【0088】

また、図７に示す光ファイバ接続構造１とすれば、第１，第２の光ファイバユニット２，３の端部に第１，第２コア２１２，３１２が存在しないため、第１，第２端面２１３，３１３をより容易に研磨することができるようになる。

【0089】

また、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、図１０に示す構成とすることも可能である。

【0090】

図１０においては、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、１本の第１，第２本体部２１，３１で構成されている。そして、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２１３，３１３が、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２中心軸Ａ１，Ａ２が第１，第２底点２１３１，３１３１となる凹状となるように形成されている。

【0091】

ここで、図１０では、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２１３，３１３は、正四角錐となるように形成されている。

【0092】

そのため、図１０では、第１，第２交線Ｌ１，Ｌ２は、第１，第２円周Ｃ１，Ｃ２が内接円となる正方形になっている（図１１参照）。

【0093】

そして、第１，第２交線Ｌ１，Ｌ２と第１，第２円周Ｃ１，Ｃ２とが接する部位（第１，第２交線Ｌ１，Ｌ２の各辺の中央部）に、第１光通過領域２１３２がそれぞれ形成されている。

【0094】

このような構成とすることでも、上記実施形態で示した光ファイバ接続構造１や図７～９で示した光ファイバ接続構造１とほぼ同様の作用、効果を奏することができる。

【0095】

また、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、図１２に示す構成とすることも可能である。

【0096】

図１２においては、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、第１，第２本体部２１，３１と、第１，第２コアレスファイバ部２２，３２とで構成されている。そして、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２２３，３２３が、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２中心軸Ａ１，Ａ２が第１，第２底点２１３１，３１３１となる凹状となるように形成されている。

【0097】

ここで、図１２においても、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２２３，３２３は、正四角錐となるように形成されている。

【0098】

このような構成とすることでも、上記実施形態で示した光ファイバ接続構造１、図７～１１で示した光ファイバ接続構造１とほぼ同様の作用、効果を奏することができる。

【0099】

また、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、図１３に示す構成とすることも可能である。

【0100】

図１３においては、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、１本の第１，第２本体部２１，３１で構成されている。そして、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２１３，３１３が、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２中心軸Ａ１，Ａ２が第１，第２底点２１３１，３１３１となる凹状となるように形成されている。

【0101】

ここで、図１３では、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２１３，３１３は、球状となるように形成されている。このように、第１，第２端面２１３，３１３を球状の凹部とした場合、通過する光は凹レンズの原理で屈折することになる。

【0102】

このような構成とすることでも、上記実施形態で示した光ファイバ接続構造１や図７～１２で示した光ファイバ接続構造１とほぼ同様の作用、効果を奏することができる。

【0103】

また、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、図１４に示す構成とすることも可能である。

【0104】

図１４においては、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、第１，第２本体部２１，３１と、第１，第２コアレスファイバ部２２，３２とで構成されている。そして、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２２３，３２３が、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２中心軸Ａ１，Ａ２が第１，第２底点２１３１，３１３１となる凹状となるように形成されている。

【0105】

ここで、図１４においても、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２２３，３２３は、球状となるように形成されている。

【0106】

このような構成とすることでも、上記実施形態で示した光ファイバ接続構造１や図７～１３で示した光ファイバ接続構造１とほぼ同様の作用、効果を奏することができる。

【0107】

また、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、図１５に示す構成とすることも可能である。

【0108】

図１５においては、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、１本の第１，第２本体部２１，３１で構成されている。そして、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２１３，３１３が、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２中心軸Ａ１，Ａ２が第１，第２頂点２１３３，３１３３となる凸状となるように形成されている。

【0109】

このように、第１，第２端面２１３，３１３を凸状に形成すると、第１，第２コア２１２，３１２により伝搬される光は、第１，第２光通過領域２１３２、３１３２を通過する際に径内方向に屈折することになる。すなわち、第１，第２中心軸Ａ１，Ａ２に沿って見たときに中心に向けて収束する第１，第２光路領域Ｒ１，Ｒ２が形成されることになる。

【0110】

第１，第２端面２１３，３１３の凸形状は、円錐、四角錐、球等様々な形状とすることが可能である。

【0111】

このような構成とすることでも、上記実施形態で示した光ファイバ接続構造１や図７～１４で示した光ファイバ接続構造１とほぼ同様の作用、効果を奏することができる。

【0112】

また、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、図１６に示す構成とすることも可能である。

【0113】

図１６においては、第１，第２の光ファイバユニット２，３は、第１，第２本体部２１，３１と、第１，第２コアレスファイバ部２２，３２とで構成されている。そして、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２２３，３２３が、第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２中心軸Ａ１，Ａ２が第１，第２頂点２１３３，３１３３となる凸状となるように形成されている。

【0114】

第１，第２端面２２３，３２３の凸形状も、円錐、四角錐、球等様々な形状とすることが可能である。

【0115】

このような構成とすることでも、上記実施形態で示した光ファイバ接続構造１や図７～１５で示した光ファイバ接続構造１とほぼ同様の作用、効果を奏することができる。

【0116】

なお、このような凸状の第１，第２端面２１３，３１３は、例えば、第１，第２の光ファイバユニット２，３の端部を研磨することで形成することができる。このとき、第１，第２の光ファイバユニット２，３が撓んでしまうと均一に研磨することができないため、第１，第２の光ファイバユニット２，３の端部を研磨する際には、一般的に、セラミックや金属で形成したフェルール２３，３３が用いられる。

【0117】

具体的には、フェルール２３，３３に形成された貫通孔に第１，第２の光ファイバユニット２，３の端部を挿通した状態で接着固定する。そして、フェルール２３，３３の端面２３１，３３１とともに第１，第２の光ファイバユニット２，３の第１，第２端面２２３Ａ，３２３Ａを研磨することで、上述した形状の第１，第２端面２２３，３２３となるようにしている。このとき、図１７に示すように、フェルール２３，３３にマーキングＭ１を、第１，第２の光ファイバユニット２，３にマーキングＭ２を設け、研磨治具５０との位置合わせを容易に行えるようにするのが好ましい。

【0118】

図１６のように、凸状の第１，第２端面２２３，３２３を形成する場合には、研磨治具５０の研磨面５１で第１，第２端面２２３Ａ，３２３Ａを研磨する方法がある。具体的には、研磨治具５０の研磨面５１を第１，第２中心軸Ａ１，Ａ２に直交する平面に対して所定角度θ４（例えば８°等）だけ傾斜させた状態で、端面２３１，３３１とともに第１，第２端面２２３Ａ，３２３Ａを研磨することで形成することができる。このとき、第１，第２中心軸Ａ１，Ａ２を中心に９０°回転させながら４回研磨を繰り返すようにすれば、四角錐状の第１，第２端面２２３，３２３を形成することができる。また、第１，第２中心軸Ａ１，Ａ２を中心に回転させるようにすれば、円錐状の第１，第２端面２２３，３２３を形成することができる。

【0119】

なお、図１５に示す凸状の第１，第２端面２１３，３１３も、同様の方法で形成することが可能である。

【0120】

［作用・効果］
以下では、上記実施形態及びその変形例で示した光ファイバ接続構造の特徴的構成及びそれにより得られる効果を説明する。

【0121】

上記実施形態及びその変形例で示した光ファイバ接続構造１は、複数の第１コア２１２が配置された第１の光ファイバユニット２を備えている。また、光ファイバ接続構造１は、複数の第２コア３１２が複数の第１コア２１２のそれぞれに対応するように配置された第２の光ファイバユニット３を備えている。

【0122】

また、第１の光ファイバユニット２の第１端面２１３，２２３は、第１の光ファイバユニット２の第１中心軸Ａ１が第１底点２１３１，２２３１となる凹状または第１中心軸Ａ１が第１頂点２１３３，２２３３となる凸状に形成されている。さらに、第１端面２１３，２２３は、第１コア２１２の本数がｎ本の場合に、第１中心軸Ａ１に関してｎ回の回転対称性を有する形状をしている。

【0123】

また、第１端面２１３，２２３には、複数の第１光通過領域２１３２，２２３２となる部位が複数の第１コア２１２のそれぞれに対応するように存在している。この複数の第１光通過領域２１３２，２２３２は、第１中心軸Ａ１に直交する第１平面Ｐ１と第１端面２１３，２２３との第１交線Ｌ１上に位置している。なお、第１平面Ｐ１は、第１底点２１３１，２２３１または第１頂点２１３３，２２３３から第１中心軸Ａ１方向に所定距離ｄ１だけ離れた位置において第１中心軸Ａ１に直交する平面である。

【0124】

また、第２の光ファイバユニット３の第２端面３１３，３２３は、第２の光ファイバユニット３の第２中心軸Ａ２が第２底点３１３１，３２３１となる凹状または第２中心軸Ａ２が第２頂点３１３３，３２３３となる凸状に形成されている。さらに、第２端面３１３，３２３は、第２コア３１２の本数がｎ本の場合に、第２中心軸Ａ２に関してｎ回の回転対称性を有する形状をしている。

【0125】

また、第２端面３１３，３２３には、複数の第２光通過領域３１３２，３２３２となる部位が複数の第２コア３１２のそれぞれに対応するように存在している。この複数の第２光通過領域３１３２，３２３２は、第２中心軸Ａ２に直交する第２平面Ｐ２と第２端面３１３，３２３との第２交線Ｌ２上に位置している。なお、第２平面Ｐ２は、第２底点３１３１，３２３１または第２頂点３１３３，３２３３から第２中心軸Ａ２方向に所定距離ｄ２だけ離れた位置において第２中心軸Ａ２に直交する平面である。

【0126】

そして、第１の光ファイバユニット２と第２の光ファイバユニット３とがレンズ４を介して光結合されている。

【0127】

このような光ファイバ接続構造１では、第１端面２１３，２２３の形状が、第１中心軸Ａ１が第１底点２１３１，２２３１となる凹状または第１中心軸Ａ１が第１頂点２１３３，２２３３となる凸状となっている。すなわち、第１端面２１３，２２３が、第１中心軸Ａ１に直交する平面に対して傾斜した面になっている。こうすれば、各第１コア２１２の端面でのフレネル反射（反射戻り光の発生）を低減させることが可能になる。

【0128】

同様に、第２端面３１３，３２３の形状も、第２中心軸Ａ２が第２底点３１３１，３２３１となる凹状または第２中心軸Ａ２が第２頂点３１３３，３２３３となる凸状となっている。すなわち、第２端面３１３，３２３も、第２中心軸Ａ２に直交する平面に対して傾斜した面になっている。そのため、各第２コア３１２の端面でのフレネル反射（反射戻り光の発生）を低減させることも可能になる。

【0129】

また、上記の光ファイバ接続構造１では、複数の第１光通過領域２１３２，２２３２が、第１中心軸Ａ１に直交する第１平面Ｐ１と第１端面２１３，２２３との第１交線Ｌ１上に位置するようにしている。こうすれば、各第１コア２１２の第１光通過領域２１３２，２２３２からレンズ４（第１レンズ４１の平坦面４１１）までの距離を、ほぼ同じ距離とすることが可能になる。例えば、レンズ４が平凸レンズ（第１レンズ４１）を備えている場合、下記のようにするだけで、各第１コア２１２の第１光通過領域２１３２，２２３２からレンズ４（第１レンズ４１の平坦面４１１）までの距離を、ほぼ同じ距離とすることが可能になる。具体的には、第１端面２１３，２２３と第１レンズ４１の平坦面４１１とを対向させつつ、第１の光ファイバユニット２の第１中心軸Ａ１と第１レンズ４１の中心軸Ａ３とを一致させるだけで、ほぼ同じ距離とすることが可能になる。

【0130】

そして、各第１コア２１２の第１光通過領域２１３２，２２３２からレンズ４までの距離がほぼ同じとなるようにすれば、各第１コア２１２とレンズ４間の距離が異なることに起因する各第１コア２１２間の結合損失のバラツキの発生を抑制できるようになる。

【0131】

同様に、上記の光ファイバ接続構造１では、複数の第２光通過領域３１３２，３２３２が、第２中心軸Ａ２に直交する第２平面Ｐ２と第２端面３１３，３２３との第２交線Ｌ２上に位置するようにしている。こうすれば、各第２コア３１２の第２光通過領域３１３２，３２３２からレンズ４（第２レンズ４２の平坦面４２１）までの距離を、ほぼ同じ距離とすることが可能になる。例えば、レンズ４が平凸レンズ（第２レンズ４２）を備えている場合、下記のようにするだけで、各第２コア３１２の第２光通過領域３１３２，３２３２からレンズ４（第２レンズ４２の平坦面４２１）までの距離を、ほぼ同じ距離とすることが可能になる。具体的には、第２端面３１３，３２３と第２レンズ４２の平坦面４２１とを対向させつつ、第２の光ファイバユニット３の第２中心軸Ａ２と第２レンズ４２の中心軸Ａ４とを一致させるだけで、ほぼ同じ距離とすることが可能になる。

【0132】

そして、各第２コア３１２の第２光通過領域３１３２，３２３２からレンズ４までの距離がほぼ同じとなるようにすれば、各第２コア３１２とレンズ４間の距離が異なることに起因する各第２コア３１２間の結合損失のバラツキの発生を抑制できるようになる。

【0133】

このように、上記実施形態及びその変形例で示した構成とすれば、フレネル反射を低減させつつ、コア２１２，３１２ごとに結合損失のバラツキが生じてしまうことを抑制することが可能な光ファイバ接続構造１を得ることができる。

【0134】

また、上記実施形態及びその変形例で示した構成とすれば、フレネル反射を低減させつつ、コア２１２，３１２ごとに結合損失のバラツキが生じてしまうことを抑制することが可能な光ファイバ接続構造１を、よりシンプルな構造で得ることが可能になる。さらに、フレネル反射を低減させつつ、コア２１２，３１２ごとに結合損失のバラツキが生じてしまうことを抑制することが可能な光ファイバ接続構造１を、より容易に得ることも可能になる。

【0135】

また、複数の第１コア２１２が、第１中心軸Ａ１を中心とする１つの第１円周Ｃ１上に等間隔で配置されていてもよい。そして、複数の第２コア３１２が、第２中心軸Ａ２を中心とする１つの第２円周Ｃ２上に等間隔で配置されていてもよい。

【0136】

こうすれば、各第１光通過領域２１３２，２２３２からレンズ４（第１レンズ４１の平坦面４１１）までの間に形成される複数の第１光路領域Ｒ１に、第１中心軸Ａ１に関して第１コア２１２の本数回の回転対称性を持たせることが可能になる。同様に、各第２光通過領域３１３２，３２３２からレンズ４（第２レンズ４２の平坦面４２１）までの間に形成される複数の第２光路領域Ｒ２に、第２中心軸Ａ２に関して第２コア３１２の本数回の回転対称性を持たせることが可能になる。

【0137】

その結果、複数の第１光路領域Ｒ１が第１レンズ４１の平坦面４１１と交わる領域である光の通過領域４１１１が、第１レンズ４１の中心軸Ａ３からほぼ同距離に形成されることになる。すなわち、光の通過領域４１１１が、第１レンズ４１の中心軸Ａ３を中心とする１つの円周Ｃ３上に形成されることになる。また、複数の第２光路領域Ｒ２が第２レンズ４２の平坦面４２１と交わる領域である光の通過領域４２１１が、第２レンズ４２の中心軸Ａ４からほぼ同距離に形成されることになる。すなわち、光の通過領域４２１１が、第２レンズ４２の中心軸Ａ４を中心とする１つの円周Ｃ４上に形成されることになる。

【0138】

こうすれば、レンズ４１，４２の中央側を通る光路領域Ｒ１，Ｒ２と外側を通る光路領域Ｒ１，Ｒ２とが形成されてしまうことが抑制され、光路領域Ｒ１，Ｒ２ごとに収差の影響に違いが出てしまうことを抑制することが可能になる。その結果、コア２１２，３１２ごとに結合損失のバラツキが生じてしまうことを、より確実に抑制することが可能になる。

【0139】

また、光路領域Ｒ１，Ｒ２に、中心軸Ａ１，Ａ２に関してコア２１２，３１２の本数回の回転対称性を持たせるようにすれば、第１の光ファイバユニット２と第２の光ファイバユニット３とを光結合させる際に、より容易に調心を行うことができるようになる。さらに、レンズ４１，４２の中心軸Ａ３，Ａ４からほぼ同距離に光の通過領域が形成されるようにすれば、レンズ４１，４２の回転調心を行うためのクリアランスを大きくとる必要がなくなるため、レンズ４１，４２の小型化を図ることができるようになる。

【0140】

また、第１の光ファイバユニット２及び第２の光ファイバユニット３のうち少なくともいずれか一方の光ファイバユニットが、本体部とコアレスファイバ部とを備えるようにしてもよい。すなわち、少なくともいずれか一方の光ファイバユニットが、第１コア２１２及び第２コア３１２のうちの対応するコアが配置された本体部（第１本体部２１や第２本体部３１）を備えるようにしてもよい。さらに、少なくともいずれか一方の光ファイバユニットが、一端２２１，３２１が本体部の端面２１３Ａ，３１３Ａに融着されるコアレスファイバ部（第１コアレスファイバ部２２や第２コアレスファイバ部３２）を備えるようにしてもよい。そして、コアレスファイバ部（第１コアレスファイバ部２２や第２コアレスファイバ部３２）の他端２２２，３２２が、第１端面２２３及び第２端面３２３のうちの対応する端面となるようにしてもよい。

【0141】

こうすれば、本体部２１，３１を研磨して凹状または凸状の端面２１３，３１３を形成する場合よりも容易に、凹状または凸状の端面２２３，３２３を形成することが可能になる。

【0142】

また、第２端面３１３，３２３の形状が、第１端面２１３，２２３の形状に対応した形状をしていてもよい。

【0143】

こうすれば、第１の光ファイバユニット２と第２の光ファイバユニット３とで、端面２１３，３１３，２２３，３２３とレンズ４間の距離やレンズ４の焦点距離を変える必要がなくなる。その結果、第１の光ファイバユニット２や第２の光ファイバユニット３をより容易に製造することができるようになる。また、第１の光ファイバユニット２と第２の光ファイバユニット３との調心がより容易になるため、第１の光ファイバユニット２と第２の光ファイバユニット３とを、より容易に光結合させることができるようになる。

【0144】

［その他］
以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

【0145】

例えば、上記実施形態及びその変形例で示した構成を適宜組み合わせることが可能である。

【0146】

また、上記実施形態及びその変形例では、第１コア２１２及び第２コア３１２の数が４つのものを例示したが、第１コア２１２及び第２コア３１２の数は、２つ以上であればよく、４つに限られるものではない。この場合、複数のコアは、中心軸を中心とする１つの円周上に等間隔で配置されるようにするのが好ましい。

【0147】

また、上記実施形態及びその変形例では、第１の光ファイバユニット２及び第２の光ファイバユニット３の両方が、本体部と、一端が本体部の端面に融着されるコアレスファイバ部と、を備えるようにしたものを例示したが、これに限られるものではない。例えば、第１の光ファイバユニット２のみが、本体部とコアレスファイバ部とを備えるようにすることも可能であるし、第２の光ファイバユニット３のみが、本体部とコアレスファイバ部とを備えるようにすることも可能である。

【0148】

また、上記実施形態及びその変形例では、第１の光ファイバユニット２としてマルチコアファイバを例示し、第２の光ファイバユニット３としてシングルモードファイバを束ねたものを例示したが、これに限られるものではない。例えば、シングルモードファイバを束ねたものを第１の光ファイバユニット２とし、マルチコアファイバを第２の光ファイバユニット３とすることも可能である。

【0149】

また、第１の光ファイバユニット２及び第２の光ファイバユニット３のいずれか一方をマルチコアファイバ同士の光学結合に本発明を適用させることも可能であるし、シングルモードファイバを束ねたもの同士の光学結合に本発明を適用させることも可能である。

【0150】

また、第１の光ファイバユニット２及び第２の光ファイバユニット３のいずれか一方をフューモードファイバとし、他方をマルチコアファイバまたはシングルモードファイバを束ねたものとすることも可能である。また、第１の光ファイバユニット２及び第２の光ファイバユニット３の両方をフューモードファイバとすることも可能である。

【0151】

また、まとめて束ねられていない複数本のシングルモードファイバを用いることも可能である。この場合、中心軸を底点とした凹状または中心軸を頂点とした凸状に形成された相手側の光ファイバユニットの端面の放射光に対応するように、複数本のシングルモードファイバの配置や端面角度を決める必要がある。例えば、中心軸の周囲を囲うように配置した複数本のシングルモードファイバの端面により形成される形状が、相手側の光ファイバユニットの端面の形状（凹状または凸状）となるように、複数本のシングルモードファイバを配置する。

【0152】

また、第１，第２端面２１３，３１３，２２３，３２３の加工方法は、機械的加工であってもよいし、エッチングやレーザ加工(UV光、超短パルス多光子吸収の利用）等を用いて行うことも可能である。

【0153】

また、第１の光ファイバユニット２の外径と第２の光ファイバユニット３の外径とが異なるようにすることも可能である。この場合、端面とレンズ間の距離及びレンズの焦点距離を適切に変更することで接続が可能となる。

【0154】

また、上記実施形態及びその変形例では、第２端面３１３，３２３の形状が、第１端面２１３，２２３の形状に対応した形状となるものを例示したが、第２端面３１３，３２３の形状を、第１端面２１３，２２３の形状に対応させないようにすることも可能である。

【0155】

また、レンズやフェルール、その他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜に変更可能である。

【符号の説明】

【0156】

１ 光ファイバ接続構造
２ 第１の光ファイバユニット
２１ 第１本体部（本体部）
２１２ 第１コア（対応するコア）
２１３ 第１端面
２１３１ 第１底点
２１３２ 第１光通過領域
２１３３ 第１頂点
２２ 第１コアレスファイバ部（コアレスファイバ部）
２２１ 一端
２２２ 他端
２２３ 第１端面（対応する端面）
２２３１ 第１底点
２２３２ 第１光通過領域
２２３３ 第１頂点
３ 第２の光ファイバユニット
３１ 第２本体部（本体部）
３１２ 第２コア（対応するコア）
３１３ 第２端面
３１３１ 第２底点
３１３２ 第２光通過領域
３１３３ 第２頂点
３２ 第２コアレスファイバ部（コアレスファイバ部）
３２１ 一端
３２２ 他端
３２３ 第２端面（対応する端面）
３２３１ 第２底点
３２３２ 第２光通過領域
３２３３ 第２頂点
４ レンズ
４１１１ 光の通過領域
４２１１ 光の通過領域
Ａ１ 第１中心軸
Ｃ１ １つの第１円周
Ｌ１ 第１交線
Ｐ１ 第１平面
Ａ２ 第２中心軸
Ｃ２ １つの第２円周
Ｌ２ 第２交線
Ｐ２ 第２平面
ｄ１ 所定距離
ｄ２ 所定距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】