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(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】
(24)【登録日】2023-08-25
(45)【発行日】2023-09-04
(54)【発明の名称】フェルール、光コネクタ、光通信素子、通信装置、及び準備方法
(51)【国際特許分類】
G02B 6/36 20060101AFI20230828BHJP
G02B 6/26 20060101ALI20230828BHJP
【ＦＩ】
G02B6/36
G02B6/26
【請求項の数】
29
(21)【出願番号】P 2022526168
(86)(22)【出願日】2020-06-30
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-04
(86)【国際出願番号】 CN2020099462
(87)【国際公開番号】W WO2021088387
(87)【国際公開日】2021-05-14
【審査請求日】2022-06-03
(31)【優先権主張番号】201911086437.0
(32)【優先日】2019-11-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】503433420
【氏名又は名称】華為技術有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｈｕａｗｅｉ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｂａｎｔｉａｎ， Ｌｏｎｇｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１２９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(72)【発明者】
【氏名】グオ，ダン
(72)【発明者】
【氏名】ワーン，バオチイ
(72)【発明者】
【氏名】ジャオ，ジュインイーン
【審査官】林 祥恵
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００３９０２３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００６－２９３２３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１６３９３０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－１６４７０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／１９２９４４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０８４９０５５０（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許第０９１５４２３０（ＵＳ，Ｂ２）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０００４１２９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ６／２４
Ｇ０２Ｂ ６／２５５
Ｇ０２Ｂ ６／２６－６／２７
Ｇ０２Ｂ ６／３０－６／３４
Ｇ０２Ｂ ６／３６－６／４０
Ｇ０２Ｂ ６／４２－６／４３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
フェルールであって、収容スルーホールを有するフェルール基体であり、前記収容スルーホールの一端が当該フェルール基体の第１表面にあり、当該フェルール基体の前記第１表面は、当該フェルールの相手フェルールに面する当該フェルール基体の表面である、フェルール基体と、
第２表面を持つ光伝送媒体であり、当該光伝送媒体の前記第２表面は前記相手フェルールに面し、当該光伝送媒体の前記第２表面は光伝送面であり、当該光伝送媒体は前記収容スルーホール内に配置されている、光伝送媒体と、
前記フェルール基体の前記第１表面を覆う反射膜であり、当該反射膜の反射帯域は前記光伝送媒体の通信帯域の少なくとも一部を含む、反射膜と、
を有し、
前記光伝送媒体の前記第２表面は前記フェルール基体の前記第１表面から突出し、前記反射膜は前記光伝送媒体の外周側面を覆う、
フェルール。
【請求項2】
前記光伝送媒体の前記第２表面は光コア領域を有し、前記反射膜は、前記光伝送媒体の前記第２表面を覆うとともにスルーホールを有し、前記光伝送媒体の前記第２表面上への前記スルーホールの直交投影が前記光コア領域を覆う、
請求項１に記載のフェルール。
【請求項3】
前記光伝送媒体の前記第２表面は主光路領域を有し、前記光伝送媒体の前記第２表面上への前記反射膜の前記スルーホールの前記直交投影は前記主光路領域を覆う、請求項２に記載のフェルール。
【請求項4】
当該フェルールは更に、前記相手フェルールに面する前記光伝送媒体の１つの面上に位置する反射防止膜であり、前記光伝送媒体の前記第２表面上への当該反射防止膜の直交投影が、前記光伝送媒体の前記第２表面上への前記反射膜の前記スルーホールの前記直交投影を覆い、当該反射防止膜の反射防止帯域は前記光伝送媒体の通信帯域の少なくとも一部を含む、反射防止膜、
を有する、請求項２又は３に記載のフェルール。
【請求項5】
前記反射防止膜は前記反射膜と前記光伝送媒体との間に位置し、前記反射防止膜は更に、前記フェルール基体の前記第１表面の少なくとも一部を覆う、請求項４に記載のフェルール。
【請求項6】
前記反射防止膜は前記反射膜の前記スルーホール内に位置する、請求項４に記載のフェルール。
【請求項7】
前記相手フェルールに面する前記反射防止膜の表面は、前記相手フェルールに面する前記反射膜の表面からリセス化されている、請求項６に記載のフェルール。
【請求項8】
前記反射防止帯域内の光波に対する前記反射防止膜の反射率は０．２５％以下である、請求項４乃至７のいずれか一項に記載のフェルール。
【請求項9】
前記反射帯域内の光波に対する前記反射膜の反射率は８０％以上である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のフェルール。
【請求項10】
前記フェルール基体の前記収容スルーホールの内壁と前記光伝送媒体の外周側面との間のギャップにフィラーが配置され、前記反射膜は、前記相手フェルールに面する前記フィラーの１つの面上に配置されて、前記フィラーに対向する、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のフェルール。
【請求項11】
基準面上への前記反射膜の直交投影が前記基準面上への前記フィラーの直交投影を覆い、前記基準面は、前記フェルール基体の前記収容スルーホールの軸方向に対して垂直である、請求項１０に記載のフェルール。
【請求項12】
フェルールであって、
収容スルーホールを有するフェルール基体であり、前記収容スルーホールの一端が当該フェルール基体の第１表面にあり、当該フェルール基体の前記第１表面は、当該フェルールの相手フェルールに面する当該フェルール基体の表面である、フェルール基体と、
第２表面を持つ光伝送媒体であり、当該光伝送媒体の前記第２表面は前記相手フェルールに面し、当該光伝送媒体の前記第２表面は光伝送面であり、当該光伝送媒体は前記収容スルーホール内に配置されている、光伝送媒体と、
前記フェルール基体の前記第１表面を覆う反射膜であり、当該反射膜の反射帯域は前記光伝送媒体の通信帯域の少なくとも一部を含む、反射膜と、
を有し、
前記反射膜の内面には耐熱膜が配置される、
フェルール。
【請求項13】
前記光伝送媒体の前記第２表面は前記フェルール基体の前記第１表面から突出し、前記反射膜は前記光伝送媒体の外周側面を覆う、請求項１２に記載のフェルール。
【請求項14】
前記光伝送媒体の前記第２表面は前記フェルール基体の前記第１表面からリセス化され、前記反射膜は前記フェルール基体の前記収容スルーホールの内壁を覆う、請求項１２に記載のフェルール。
【請求項15】
前記光伝送媒体の前記第２表面は前記フェルール基体の前記第１表面と揃えられ、前記反射膜は、前記フェルール基体の前記収容スルーホールの内壁と前記光伝送媒体の外周側面との間のギャップを覆う、請求項１２に記載のフェルール。
【請求項16】
ハウジングと、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のフェルールと、を有するコネクタであって、前記フェルールが前記ハウジング内に配置される、コネクタ。
【請求項17】
光通信素子ボディと、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のフェルールと、を有する光通信素子であって、前記フェルールが前記光通信素子ボディに接続される、光通信素子。
【請求項18】
相手光通信素子と、請求項１７に記載の光通信素子とを有する通信装置であって、前記相手光通信素子は相手フェルールを有し、前記光通信素子のフェルールが、前記相手光通信素子の前記相手フェルールに接続される、通信装置。
【請求項19】
フェルールを準備する方法であって、当該フェルールは、収容スルーホールを有するフェルール基体であり、前記収容スルーホールの一端が当該フェルール基体の第１表面にあり、当該フェルール基体の前記第１表面は、当該フェルールの相手フェルールに面する当該フェルール基体の表面である、フェルール基体と、第２表面を持つ光伝送媒体であり、当該光伝送媒体の前記第２表面は前記相手フェルールに面し、当該光伝送媒体の前記第２表面は光伝送面であり、当該光伝送媒体は前記収容スルーホール内に配置されている、光伝送媒体と、を有し、前記収容スルーホールの内壁と前記光伝送媒体の外周側面との間のギャップにフィラーが配置され、当該方法は、前記相手フェルールに面する前記フェルール基体の１つの面上に反射膜を形成し、当該反射膜は前記フェルール基体の前記第１表面を覆い、当該反射膜の反射帯域は前記光伝送媒体の通信帯域の少なくとも一部を含む、
ことを有し、
前記光伝送媒体の前記第２表面は前記フェルール基体の前記第１表面から突出し、前記反射膜は前記光伝送媒体の外周側面を覆う、
方法。
【請求項20】
前記光伝送媒体の前記第２表面は光コア領域を有し、前記反射膜は、前記光伝送媒体の前記第２表面を覆うとともにスルーホールを有し、前記光伝送媒体の前記第２表面上への前記スルーホールの直交投影が前記光コア領域を覆う、
請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
前記光伝送媒体の前記第２表面は主光路領域を有し、前記光伝送媒体の前記第２表面上への前記反射膜の前記スルーホールの前記直交投影は前記主光路領域を覆う、請求項２０に記載の方法。
【請求項22】
前記相手フェルールに面する前記フェルール基体の１つの面上に反射膜を前記形成することは、前記相手フェルールに面する前記光伝送媒体の１つの面上に犠牲層を形成し、
前記相手フェルールに面する前記光伝送媒体の前記面上に前記反射膜を形成し、前記反射膜は、前記犠牲層及び前記光伝送媒体の前記第２表面を覆い、
前記犠牲層と前記犠牲層の表面上の前記反射膜とを除去して、前記反射膜の前記スルーホールを形成する、
ことを有する、請求項２０又は２１に記載の方法。
【請求項23】
前記相手フェルールに面する前記フェルール基体の１つの面上に反射膜を前記形成することは、前記相手フェルールに面する前記光伝送媒体の１つの面上に前記反射膜を形成し、
前記反射膜の前記スルーホールを前記反射膜に形成するように前記反射膜をパターニングする、
ことを有する、請求項２０又は２１に記載の方法。
【請求項24】
当該方法は更に、前記相手フェルールに面する前記光伝送媒体の前記面上に反射防止膜を形成することを有し、当該反射防止膜の反射防止帯域は、前記光伝送媒体の前記通信帯域の少なくとも一部を含み、前記光伝送媒体の前記第２表面上への当該反射防止膜の直交投影が、前記光伝送媒体の前記第２表面上への前記反射膜の前記スルーホールの前記直交投影を覆う、請求項２０乃至２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
前記相手フェルールに面する前記光伝送媒体の前記面上に反射防止膜を前記形成することは、前記相手フェルールに面する前記フェルール基体の１つの面上に反射膜を前記形成することの前に、前記相手フェルールに面する前記光伝送媒体の前記面上に前記反射防止膜を形成する、
ことを有する、請求項２４に記載の方法。
【請求項26】
前記相手フェルールに面する前記光伝送媒体の前記面上に反射防止膜を前記形成することは、前記相手フェルールに面する前記フェルール基体の１つの面上に反射膜を前記形成することの後に、前記反射膜の前記スルーホール内に前記反射防止膜を形成する、
ことを有する、請求項２４に記載の方法。
【請求項27】
前記フィラーは、前記フェルール基体の前記収容スルーホールの内壁と前記光伝送媒体の外周側面との間の前記ギャップに配置され、前記反射膜は、前記相手フェルールに面する前記フィラーの１つの面上に配置されて、前記フィラーに対向する、
請求項１９に記載の方法。
【請求項28】
基準面上への前記反射膜の直交投影が、前記基準面上への前記フィラーの直交投影を覆い、前記基準面は、前記フェルール基体の前記収容スルーホールの軸方向に対して垂直である、請求項２７に記載の方法。
【請求項29】
フェルールを準備する方法であって、当該フェルールは、収容スルーホールを有するフェルール基体であり、前記収容スルーホールの一端が当該フェルール基体の第１表面にあり、当該フェルール基体の前記第１表面は、当該フェルールの相手フェルールに面する当該フェルール基体の表面である、フェルール基体と、第２表面を持つ光伝送媒体であり、当該光伝送媒体の前記第２表面は前記相手フェルールに面し、当該光伝送媒体の前記第２表面は光伝送面であり、当該光伝送媒体は前記収容スルーホール内に配置されている、光伝送媒体と、を有し、前記収容スルーホールの内壁と前記光伝送媒体の外周側面との間のギャップにフィラーが配置され、当該方法は、
前記相手フェルールに面する前記フェルール基体の１つの面上に反射膜を形成し、当該反射膜は前記フェルール基体の前記第１表面を覆い、当該反射膜の反射帯域は前記光伝送媒体の通信帯域の少なくとも一部を含む、
ことを有し、
当該方法は更に、前記相手フェルールに面する前記フェルール基体の１つの面上に反射膜を前記形成することの前に、前記相手フェルールに面する前記フェルール基体の前記面上に耐熱膜を形成する、ことを有する、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この出願は、通信技術の分野に関し、特に、フェルール、光コネクタ、光通信素子、通信装置、及び準備方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ビッグデータ時代において、光通信は大量のデータを伝送するために広く使用されている。しかしながら、光伝送媒体（例えば、シングルモードファイバ又は導波路）のエネルギー密度が、データ伝送量の急激な増加により非常に高くなっている。光伝送媒体は、コネクタのフェルールの一部であり、フェルール基体内に配置される。２つのコネクタのフェルール同士を接続することにより、それら２つのフェルール内の光伝送媒体を用いた光通信が実現される。一方のフェルールの光伝送媒体からの光が、他方のフェルールのフェルール基体の表面に伝送される。光は表面によって吸収されて熱に変換される。熱が蓄積すると、他方のフェルールのフェルール基体が焼損する。
【発明の概要】
【0003】
この出願は、フェルール基体又はフェルール内の光伝送媒体の焼損の可能性を低減させるための、フェルール、光コネクタ、光通信素子、通信装置、及び準備方法を提供する。これは、光通信システムにおけるデータ伝送の安定性を保証する。
【0004】
第１の態様によれば、フェルールが提供される。当該フェルールは、例えば光ファイバコネクタ又は光導波路コネクタなどの光コネクタに適用されることができ、別の光コネクタの相手フェルールと組み合わせて使用される。斯くして、２つの光コネクタの間で光通信が実現される。この出願で提供されるフェルールは、フェルール基体、光伝送媒体、及び反射膜を含む。フェルール基体は、第１表面を含み、当該フェルールが対応する相手フェルールと接続されるときに相手フェルールに面する第１表面を含む。フェルール基体は、収容スルーホールを含み、収容スルーホールの一端がフェルール基体の第１表面上に位置する。光伝送媒体は収容スルーホール内に配置される。光伝送媒体は、当該フェルールが対応する相手フェルールと接続されるときに相手フェルールに面する第２表面を含む。第２表面は光伝送面である。フェルール基体の第１表面を反射膜が覆い、該反射膜の反射帯域は、光伝送媒体の通信帯域の少なくとも一部を含む。フェルールが相手フェルールと組み合わせて使用されるとき、相手フェルールから第１表面に伝送される光が、第１表面上の反射膜によって別方向に反射される。これは、フェルール基体の第１表面上の熱へと光が変換されることを軽減する。これは、フェルール基体の焼損の可能性を減少させる。
【0005】
また、光伝送媒体の第２表面は、例えばダストなどの不純物で容易に汚染されることがある。従って、相手フェルールからの光が第２表面に伝送されるときに、光が熱に変換され、その熱によって第２表面の不純物が燃えることがある。これは光伝送媒体の焼損を引き起こす。これに鑑み、特定の一実装において、反射膜は第２表面の一部も覆う。反射膜はスルーホールを有する。第２表面上へのスルーホールの直交投影は、第２表面の光コア領域を覆う。斯くして、反射膜は、相手フェルールから第２表面に伝送される光を別方向に反射することができる。従って、残りの光から変換される熱では、第２表面上の不純物が発火点に達して燃えることを可能にするには不十分となる。これは、光伝送媒体の焼損の可能性を減少させる。反射膜に配置されたスルーホールは、光コア領域から延びる光ファイバを反射膜が遮蔽することを防止することができる。さらに、これは、スルーホールの側壁によって囲まれた溝構造の底面を相手フェルールが引っ掻くことを防止する。従って、光信号の損失率が低減される。特に、反射膜の厚さが１．０μｍ以上且つ３．０μｍ以下である場合、スルーホールの側壁によって囲まれた溝構造の底面を容易に引っ掻くことはできず、また、スルーホール内のダストは除去容易である。
【0006】
特定の一実装において、第２表面は主光路領域を有する。相手フェルールから伝送される光の全てがフェルール内の光伝送媒体に入ることができることを確保するために、また、信号損失率を低減させるために、第２表面上へのスルーホールの直交投影は主光路領域を覆う。
【0007】
生産プロセスにおける困難さを低減させ、大量生産を容易にするために、特定の一実装において、例えば、光伝送媒体はシングルモードファイバである。この場合、第２表面上へのスルーホールの直交投影のエッジと主光路領域のエッジとの間のギャップは、１２．５μｍ以上且つ４２．５μｍ以下である。
【0008】
この出願でのフェルールが相手フェルールと組み合わせて使用されるとき、フェルール内の反射膜及びスルーホールは、反射膜の表面とスルーホールの側壁によって囲まれた溝構造の底面との間に高低差を生じさせる。この場合、スルーホール内に空気が存在し、フレネル反射が容易に引き起こされる。これに鑑み、特定の一実装において、フェルールは更に、相手フェルールに面する光伝送媒体の１つの面上に位置する反射防止膜を含む。第２表面上への反射防止膜の直交投影が、第２表面上へのスルーホールの直交投影を覆うとともに、反射防止膜の反射防止帯域が、光伝送媒体の通信帯域の少なくとも一部を含む。この場合、この反射防止膜を用いてフレネル反射が低減される。
【0009】
反射防止膜は、複数の方式で配置され得る。例えば、特定の一実装において、反射防止膜は、反射膜と光伝送媒体との間に位置する。特定の他の一実装において、反射防止膜は、反射膜のスルーホール内に形成される。反射防止膜の表面が引っ掻かれるのを防止するため、特定の一実装において、相手フェルールに面する反射防止膜の表面が、相手フェルールに面する反射膜の表面からリセス化される。例えば、相手フェルールに面する反射防止膜の表面と、相手フェルールに面する反射膜の表面との間の高低差は、０．８μｍ以上且つ２．８μｍ以下である。
【0010】
特定の一実装において、光信号伝送の損失率が基準を満たすことを確保するために、反射防止帯域内の光波に対する反射防止膜の反射率は０．２５％以下である。より具体的には、反射防止帯域内の光波に対する反射防止膜の反射率は０．１％以下である。
【0011】
フィラーが焼損するのを防止するため、特定の一実装において、反射帯域内の光波に対する反射膜の反射率は８０％以上である。
【0012】
相手フェルールに面するフェルールの表面（第１表面又は第２表面）が焼損するのを更に防止するため、反射膜の内面に耐熱膜が配置される。
【0013】
収容スルーホールの内壁と光伝送媒体の外周側面との間のギャップにフィラーが配置される。特定の一実装において、フィラーが焼損するのを防止するため、反射膜は、相手フェルールに面するフィラーの１つの面上に配置されて、フィラーに対向する。
【0014】
特定の一実装において、収容スルーホールの軸方向に対して垂直な基準面上への反射膜の直交投影が、基準面上へのフィラーの直交投影を覆う。
【0015】
特定の配置では、最初にフィラーに伝送される光を反射膜が遮断して反射することができるのであれば、反射膜は、光伝送媒体がフェルールと接続する方式に基づいて複数の方式で配置され得る。特定の一実装において、第２表面は第１表面から突出し、反射膜は光伝送媒体の外周側面を覆う。特定の他の一実装において、第２表面は第１表面からリセス化され、反射膜は収容スルーホールの内壁を覆う。特定の他の一実装において、第２表面は第１表面と揃えられ、反射膜は、収容スルーホールの内壁と光伝送媒体の外周側面との間のギャップを覆う。
【0016】
第２の態様によれば、この出願は更にコネクタを提供する。当該コネクタは、例えば光ファイバコネクタ又は光導波路コネクタなどの光コネクタとし得る。当該コネクタは、ハウジングと、前述の技術的ソリューションで提供されるフェルールとを含む。フェルールはハウジング内に配置される。フェルールは、２つのコネクタ間で光信号を伝送することができるように、他のコネクタの相手フェルールと組み合わせて使用される。前述の技術的ソリューションで提供されるフェルールを用いて、相手フェルールから来る光の、フェルール基体の第１表面上の熱への変換が軽減される。これは、フェルール基体の焼損の可能性を減少させる。
【0017】
第３の態様によれば、この出願は光通信素子を提供する。当該光通信素子は、前述の技術的ソリューションで提供されるフェルールと、光通信素子本体とを含む。フェルールは光通信素子本体に接続される。光通信素子本体は、光バックプレーン、光ファイババンドルバックプレーン、共パッケージモジュール、又はＷＳＳモジュールとし得る。前述の技術的ソリューションで提供されるフェルールを用いて、相手フェルールから来る光の、フェルール基体の第１表面上の熱への変換が軽減される。これは、フェルール基体の焼損の可能性を減少させる。
【0018】
第４の態様によれば、この出願は更に通信装置を提供する。例えば、当該通信装置は、ルータ、交換機、又はこれらに類するものとし得る。当該通信装置は、前述の技術的ソリューションで提供される光通信素子と、相手光通信素子とを含む。相手光通信素子は相手フェルールを含む。光通信素子のフェルールが、相手光通信素子の相手フェルールに接続される。光通信素子は、前述の技術的ソリューションで提供されるフェルールを含む。従って、光通信素子のフェルールが相手光通信素子の相手フェルールに接続されるとき、相手フェルールから来る光の、フェルール基体の第１表面上の熱への変換を軽減することができる。これは、フェルール基体の焼損の可能性を減少させる。
【0019】
光通信素子のフェルールが相手光通信素子の相手フェルールと接続するとき、フェルールにおけるスルーホールの側壁に囲まれた溝の底面と相手フェルールの光出射面との間のギャップが過大になることはない。このギャップが大き過ぎると、光信号の大きな損失が容易に引き起こされる。特定の一実装において、このギャップは５μｍ以下である。
【0020】
第５の態様によれば、この出願は更に、フェルールを準備する方法を提供する。フェルールは、フェルール基体と光伝送媒体とを含む。フェルール基体は収容スルーホールを含み、収容スルーホールの一端が第１表面上に配置される。フェルールが相手フェルールと接続するとき、第１表面が相手フェルールに面する。光伝送媒体は、収容スルーホール内に配置される。光伝送媒体は第２表面を有する。フェルールが相手フェルールと接続するとき、第２表面が相手フェルールに面する。第２表面は光伝送面である。収容スルーホールの内壁と光伝送媒体の外周側面との間のギャップにフィラーが配置される。フィラーは、収容スルーホールの内壁と光伝送媒体の対応する表面とを固定するために使用される。フェルールを準備する方法は、相手フェルールに面するフェルール基体の１つの面上に反射膜を形成することを含み、当該反射膜は第１表面を覆い、当該反射膜の反射帯域は光伝送媒体の通信帯域の少なくとも一部を含む。相手フェルールから第１表面に伝送される光は、第１表面上の反射膜によって別方向に反射される。これは、フェルール基体の第１表面上の熱への光の変換を軽減し、それにより、フェルール基体の焼損の可能性を低減させる。
【0021】
特定の一実装において、形成される反射膜は、光伝送媒体の第２表面の一部も覆い、反射膜はスルーホールを有する。第２表面上へのスルーホールの直交投影は、第２表面の光コア領域を覆う。斯くして、反射膜は、相手フェルールから第２表面に伝送される光を別方向に反射することができる。これは、フェルール基体の焼損の可能性を減少させる。
【0022】
特定の一実装において、第２表面は主光路領域を有する。相手フェルールから伝送される光の全てがフェルール内の光伝送媒体に入ることができることを確保するために、また、信号損失率を低減させるために、形成される反射膜の第２表面上へのスルーホールの直交投影は主光路領域を覆う。
【0023】
相手フェルールに面するフェルール基体の１つの面上に反射膜を形成することには、様々な方式を用いることができる。特定の一実装において、先ず、相手フェルールに面する光伝送媒体の１つの面上に犠牲層が形成される。次いで、相手フェルールに面する光伝送媒体の上記面上に反射膜が形成され、該反射膜は犠牲層及び第２表面を覆う。続いて、犠牲層と、犠牲層の表面上の膜とが除去されて、スルーホールを形成する。あるいは、特定の他の一実装では、先ず、相手フェルールに面するフェルール基体の１つの面上に反射膜が形成される。次いで、反射膜にスルーホールを形成するように反射膜がパターニングされる。
【0024】
スルーホールの側壁によって囲まれた溝構造の底面とスルーホール内の空気との間の直接的な接触によって生じるフレネル反射を抑制するために、特定の一実装において、フェルールを準備する方法は更に、相手フェルールに面するフェルール基体の１つの面上に反射膜を形成することを含む。第２表面上への反射防止膜の直交投影は、第２表面上へのスルーホールの直交投影を覆う。反射防止膜の反射防止帯域は、光伝送媒体の通信帯域の少なくとも一部を含む。この場合、反射防止膜を用いて、フレネル反射が抑制される。
【0025】
反射防止膜は、複数の方式で形成され得る。例えば、特定の一実装において、相手フェルールに面するフェルール基体の面上に反射膜が形成される前に、先ず、相手フェルールに面する光伝送媒体の面上に反射防止膜が形成される。あるいは、特定の他の一実装では、相手フェルールに面するフェルール基体の面上に反射膜が形成された後に、スルーホール内に反射防止膜が形成される。
【0026】
特定の他の一実装において、収容スルーホールの内壁と光伝送媒体の外周側面との間のギャップにフィラーが配置される。フィラーの焼損の可能性を減らすために、相手フェルールに面するフィラーの１つの面上に反射膜が配置され、フィラーは反射膜と対向する。
【0027】
特定の配置において、フィラーが光に直接曝されることを防止するように、フィラーが反射膜によって完全に遮蔽されることを確保するために、特定の一実装において、基準面上への反射膜の直交投影が、基準面上へのフィラーの直交投影を覆う。基準面は、収容スルーホールの軸方向に対して垂直である。
【0028】
相手フェルールに面するフェルールの表面が焼損することを更に防止するために、特定の一実装において、反射膜が形成される前に、先ず、相手フェルールに面するフェルール基体の面上に耐熱膜が形成される。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】一対のＭＰＯコネクタ間の接続の分解図の一例である。
【図3】この出願の一実施形態に従ったフェルールの軸方向断面図の一例である。
【図7】この出願の一実施形態に従った、フェルール００１及びフェルール００１’が互いに接続するシナリオの概略図である。
【図9a】この出願の一実施形態に従ったフェルールの別の概略図の一例である。
【図10】この出願の一実施形態に従ったフェルールの別の概略図の一例である。
【図11】この出願の一実施形態に従った、光バックプレーンとボードとの間の接続の概略図の一例である。
【図12a】この出願の一実施形態に従った、通信装置のフェルール及び相手フェルールが組み合わせて使用されるシナリオの概略図の一例である。
【図12b】この出願の一実施形態に従った、通信装置のフェルール及び相手フェルールが組み合わせて使用されるシナリオの別の概略図の一例である。
【図13a】この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ１００の前にフェルール基体が光ファイバと接続する概略図である。
【図13b】この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ１００の後に得られるフェルールの概略図である。
【図13c】この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ２００の後に得られるフェルールの概略図である。
【図13d】この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ３００の後に得られるフェルールの概略図である。
【図13e】この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ４００の後に得られるフェルールの概略図である。
【図13f】この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ５００の後に得られるフェルールの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
この出願の目的、技術的ソリューション、及び利点をより明確にするため、以下にて更に、添付の図面を参照して、この出願を詳細に説明する。
【0031】
この出願の実施形態で提供されるフェルールの理解を容易にするため、最初にフェルールの適用シナリオを説明する。図１は、一対のＭＰＯ（Multi-fiber Pull Off）コネクタ間の接続の分解図の一例である。図２は、図１の左側のＭＰＯコネクタ２０を方向Ａに沿って見ることによって得られる拡大図である。図１及び図２を参照するに、例えば、ＭＰＯコネクタ２０はハウジング２１を含む。ハウジング２１内にフェルール２２が位置する。フェルール２２の中に光ファイバリボン２５が延びており、フェルール２２の前端面ａに一対のガイドピン２３が配置されている。光ファイバリボン２５内の複数の光ファイバ２４が、フェルール２２の前端面ａに延びている。ＭＰＯコネクタ３０は、位置決めのためにＭＰＯコネクタ２０のガイドピン２３と合致するように、前端面ａのガイドピン２３の代わりに前端面ａからリセス化されたガイドホールが設けられている点を除いて、ＭＰＯコネクタ２０と同様の構造を持つ。接続スルーホールがアダプタ１０に配置されている。接続中に、ＭＰＯコネクタ２０が、アダプタ１０の接続スルーホールの１つの入口を通って、該入口にＭＰＯコネクタ２０の前端面ａが面して、アダプタ１０に挿入される。ＭＰＯコネクタ３０が、反対方向から、アダプタ１０の接続スルーホールの他方の入口を通ってアダプタ１０に挿入される。位置決めのために、ＭＰＯコネクタ２０のガイドピン２３がＭＰＯコネクタ３０のガイドホールに挿入される。ＭＰＯコネクタ２０のフェルール２２の前端面ａの光ファイバ２４が、光を伝送するために、ＭＰＯコネクタ３０のフェルールの前端面の光ファイバと一対一ベースで対向配置される。この出願のこの実施形態で提供されるフェルールは、ＭＰＯコネクタ２０のフェルール２２又はＭＰＯコネクタ３０のフェルールとし得る。なお、この出願のこの実施形態で提供されるフェルールは、前述の適用シナリオに限定されるものではない。代わりに、フェルールは、例えばＯＢコネクタ（Optical Backplane Connector、光バックプレーンコネクタ）、ＭＴアレイコネクタ、及びＨＢＭＴコネクタなどのマルチコア光コネクタのフェルール、例えばＦＣ（Ferrule Connector、フェルールコネクタ）、ＬＣ（Latch Connector、ラッチコネクタ）、ＳＣ（Square Connector、スクエアコネクタ）、及びＳＴ（Spring Tension、スプリングテンション）コネクタなどのシングルコア光ファイバコネクタのフェルール、光導波路コネクタのフェルール、光ファイバアレイコネクタのフェルール、又は他のＭＴコネクタ（Mechanical transferコネクタ、メカニカルトランスファーコネクタ）のフェルールであってもよい。
【0032】
図３は、この出願の一実施形態に従ったフェルールの軸方向断面図（例えば、Ｂ－Ｂ方向に沿った図２のフェルール２２の断面図とし得る）の一例である。図３のコンポーネントのサイズは、実際のサイズ比率を反映しておらず、単にコンポーネントの相対的な位置を明確にするために提供されるものである。図３を参照するに、例えば、この出願のこの実施形態で提供されるフェルール００１は、フェルール基体１００及び光ファイバ２００を含む。フェルール基体１００の材料は、以下に限られないが、セラミック又はプラスチックである。フェルール基体１００の軸方向に沿って、フェルール基体１００に１つ以上の収容スルーホール１０１が配される。光ファイバ２００の一部が収容スルーホール１０１内に配置される。Ｘ軸方向に沿ったフェルール基体１００の側面が第１表面１０２を有する。第１表面１０２は、フェルール００１が別コネクタの相手フェルール（この出願のこの実施例で言及されている各相手フェルールは、この出願のこの実施形態で提供されるフェルールに光を伝達するフェルールである）と接続するときに、相手フェルールに面するフェルール基体１００の表面である。図４は、図３の光ファイバ２００の断面の拡大図の一例である。図４を参照するに、光ファイバ２００は、内側から外側に同心配置された、ファイバコア２０１、クラッド２０３、及び被覆２０４を含む。ファイバコア２０１が光を伝送するとき、光はファイバコア２０１に閉じ込められない。代わりに、光の一部が、ファイバコア２０１の周囲のクラッド２０３の円形空間に散乱される。光を伝送するファイバコア２０１及びクラッド２０３の全ての部分をまとめて主光路２０２と称する。換言すれば、光ファイバ２００中を伝送される光は全て、主に主光路２０２中を伝送される。例えば、光ファイバ２００はシングルモードファイバである。ファイバコア２０１の外径は９μｍであり、クラッド２０３の外径は１２５μｍであり、主光路２０２の外径は通常２５μｍである。なおも図３において、収容スルーホール１０１は、正のＸ軸方向に沿って互いに隣接する第１セグメントｅと第２セグメントｆとを含む。例えば、第１セグメントｅの開口は、負のＸ軸方向に沿ったフェルール基体１００の端面に位置する。正のＸ軸方向に沿った第２セグメントｆの端部は第１表面１０２に位置する。第１セグメントｅの内径は、第２セグメントｆの内径よりも大きい。第１セグメントｅで、光ファイバ２００の部分は被覆２０４を有する。その被覆２０４の外径が、第１セグメントｅの内径と一致する。被覆２０４の外表面と第１セグメントｅの内壁との間には、固定するために例えば接着剤などのフィラー２０８（図５及び図６に示す）が使用される。第２セグメントｆで、光ファイバ２００の部分は被覆２０４を除去されており、この部分をベアファイバと称する。ベアファイバの一部（これは、例えば、１μｍ以上且つ３．５μｍ以下の長さを持つ）は第１表面１０２から突出する。ベアファイバのクラッド２０３の外径が、第２セグメントｆの内径と一致する。例えば、クラッド２０３の外径が１２５μｍである場合、第２セグメントｆの内径は１２７μｍとし得る。クラッド２０３の外周壁と第２セグメントｆの内壁との間に、固定するために例えば接着剤などのフィラー２０８が使用される。図５は、図３のフェルール基体１００及び光ファイバ２００を負のＸ軸方向に沿って見ることによって得られる概略的な部分図である。図５を参照するに、第１表面１０２から突出する光ファイバ２００の部分は、正のＸ軸方向を向いた第２表面２０５を有する。第２表面２０５は、光ファイバ２００のベアファイバの表面であって、フェルール００１が相手フェルールと接続するときに、別コネクタの相手フェルールに面する表面である。第２表面２０５を光伝送面とも称する（すなわち、フェルール００１の光が第２表面から光ファイバ２００を出て伝送される、又は相手フェルールからの光が第２表面を通って光ファイバ２００に入る）。図３及び図４に示す主光路２０２は、第２表面２０５上に主光路領域２０６を形成する。ファイバコア２０１は、光を伝送するためのコア機能コンポーネント（コア領域）であり、第２表面２０５上に光コア領域２０７を形成する。光コア領域２０７は、主光路領域２０６内に位置し、通常、主光路領域２０６の面積よりも小さい面積を持つ。フェルール００１の以上の説明（例えば材料及びサイズなど）は、この分野の従来技術において一般的且つ既知であり得る。詳細をここで説明することはしない。
【0033】
なおも図３を参照するに、上述のフェルール００１の構造に基づき、フェルール基体１００の第１表面１０２は更に、正のＸ軸方向に沿って順次に、反射防止膜３０１、接続層３０２、及び誘電体反射膜３０３によって覆われる。接続層３０２は、反射防止膜３０１と誘電体反射膜３０３とを接続するために使用される。図３及び図５を参照するに（図５には、反射防止膜３０１、接続層３０２、及び誘電体反射膜３０３は図示されておらず、故に、第１表面１０２、第２表面２０５、及び主光路領域２０６の相対位置のみを参照する）、例えば、反射防止膜３０１は、第１表面１０２と、第２表面２０５と、第１表面１０２から突出した光ファイバ２００のベアファイバの部分の外周側面とを覆う（この出願のこの実施形態において、外周側面は、光伝送媒体によって囲まれた光路の表面である。例えば、図３及び図５において、外周側面は、ベアファイバの外周面である）。この場合、第１表面１０２上への反射防止膜３０１の直交投影は第１表面１０２を完全に覆い、第２表面２０５上への反射防止膜３０１の直交投影は第２表面２０５を完全に覆う。誘電体反射膜３０３は、第１表面１０２を覆うとともにスルーホール３０３ｈを有する（この場合、基準面Ｍは収容スルーホール１０１の軸方向に対して垂直であるとして、基準面Ｍ上への誘電体反射膜３０３の直交投影が、基準面Ｍ上への第１表面１０２の直交投影を覆う。例えば、図３においては、スルーホール１０１がＸ軸方向に沿って延びており、基準面ＭはＸ軸方向に対して垂直である）。誘電体反射膜３０３は、第１表面１０２から突出した光ファイバ２００のベアファイバの部分の外周面を覆う。誘電体反射膜３０３は第２表面２０５の一部を覆う（すなわち、基準面Ｍ上への誘電体反射膜３０３の直交投影は、基準面Ｍ上への第２表面２０５の直交投影の一部を覆う）。また、誘電体反射膜３０３は、フェルール基体１００と光ファイバ２００のベアファイバの外周側面との間のギャップを覆い（換言すれば、基準面Ｍ上へのギャップの直交投影は、基準面Ｍ上への誘電体反射膜３０３の直交投影によって完全に覆われる）、該ギャップ内のフィラー２０８を誘電体反射膜３０３が遮蔽するようにされる。図６は、図５に基づく第１表面１０２及び第２表面２０５上への誘電体反射膜３０３の直交投影の分布を示しており、図６の格子状の陰影付き部は、第１表面１０２及び第２表面２０５上への誘電体反射膜３０３の直交投影を示している。図６を参照するに、第１表面１０２上への誘電体反射膜３０３の直交投影は、第１表面１０２を覆う。第２表面２０５上への誘電体反射膜３０３の直交投影は、第２表面２０５の一部を覆う。スルーホール３０３ｈは主光路領域２０６と対向する。第２表面２０５上へのスルーホール３０３ｈの直交投影３０３ｈｓは、主光路領域２０６を覆う。加えて、基準面Ｍ（図３に示す）上へのスルーホール３０３ｈの直交投影３０３ｈｓは、基準面Ｍ上への第２表面２０５の直交投影の中に完全に収まる。第２表面２０５上へのスルーホール３０３ｈの直交投影３０３ｈｓのエッジと主光路領域２０６のエッジとの間のギャップの幅は、正確に０μｍ以上且つ５０μｍ以下であるとし得る。斯くして、誘電体反射膜３０３は、主光路領域２０６を遮蔽することなく、フィラー２０８を遮蔽することができる。より具体的には、第２表面２０５上へのスルーホール３０３ｈの直交投影３０３ｈｓのエッジと主光路領域２０６のエッジとの間のギャップの幅は、正確に１２．５μｍ以上且つ４２．５μｍ以下とし得る。例えば、該ギャップの幅は、１２．５μｍ、１５μｍ、１７μｍ、２０μｍ、２３μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、又は４２．５μｍとし得る。斯くして、第２表面２０５上へのスルーホール３０３ｈの直交投影３０３ｈｓのエッジが主光路領域２０６のエッジ又は第２表面２０５のエッジに過度に近づくことが防止される。これは、生産効率を改善し、大量生産に有益である。例えば、ファイバコア２０１の外径は９μｍであり、クラッド２０３の外径（すなわち、第２表面２０５の直径）は１２５μｍであり、主光路領域２０６は直径２５μｍの円である。この場合、第２表面２０５上へのスルーホール３０３ｈの直交投影３０３ｈｓは、直径５０μｍ以上且つ１１０μｍ以下の円（例えば、この円は主光路領域２０６と同心である）とし得る。あるいは、第２表面２０５上へのスルーホール３０３ｈの直交投影３０３ｈｓは、円ではないが、直径がそれぞれ５０μｍ及び１１０μｍである２つの同心円の間に正確に収まる。斯くして、誘電体反射膜３０３は、主光路領域２０６を遮蔽することなく、フィラー２０８を遮蔽することができる。これは、直交投影３０３ｈｓが主光路領域２０６と完全に重なる場合と比較して、大量生産に有利である。他の一ケースでは、第２表面２０５上へのスルーホール３０３ｈの直交投影３０３ｈｓのエッジは、代わりに、光コア領域２０７の外側ではあるが主光路領域２０６の内側に置かれてもよい。斯くして、誘電体反射膜３０３は、光の大部分が依然としてファイバコア２０１に入りながら、主光路２０２に入る光の一部を遮ることができる。接続層３０２は、反射防止膜３０１と誘電体反射膜３０３との間に充たされて、反射防止膜３０１と誘電体反射膜３０３とを接続する。これは、反射防止膜３０１と誘電体反射膜３０３との間の接着及び滑らかな遷移を確保し、反射防止膜３０１と誘電体反射膜３０３との間の剥離を回避する。例えば、反射防止膜３０１のうち誘電体反射膜３０３に近い層はＳｉＯ２からなり、誘電体反射膜３０３のうち反射防止膜に近い層もＳｉＯ２からなる。この場合、接続層３０２もＳｉＯ２からなる場合、類似性－相互混和性原理により、反射防止膜３０１が誘電体反射膜３０３に強固に接続される。
【0034】
図３のフェルール００１の反射防止膜３０１は、Ｍｇ化合物／ＳｉＯ２、Ｔａ化合物／ＳｉＯ２、Ｔｉ化合物／ＳｉＯ２、Ｈｆ化合物／ＳｉＯ２、又はこれらに類するもの、の構造のものとし得る。反射防止膜３０１の厚さは、４００ｎｍ以上且つ８００ｎｍ以下である。あるいは、反射防止膜３０１は、従来技術において公知であって一般的に使用されている構造のものであってもよい。反射防止膜３０１の反射防止帯域は、光ファイバ２００’の通信帯域の少なくとも一部を含む。光信号が主光路２０２に入った後に生じる損失が基準を満たすことを確実にするために、反射防止帯域内の光波に対する反射防止膜３０１の反射率は０．２５％以下である。例えば、該反射率は０．２５％、０．２２％、０．２０％、０．１７％、０．１５％、０．１％、０．０８％、又は０．０５％である。一部のケースにおいて、反射防止帯域内の光波に対する反射防止膜３０１の反射率は０．１％以下である。これは、光信号が主光路２０２に入った後に生じる損失を大幅に低減させ得る。さらに、反射防止膜３０１の膜層は各々、比較的高いＬＩＤＴ（Laser Induced Damage Threshold、レーザ誘起損傷閾値）を有する材料で作製され得る。例えば、反射防止膜３０１の材料は、少なくとも６００ｍＷ／ｃｍ２のエネルギーに耐えることができる（反射防止膜３０１の材料の最大許容エネルギーは、波長１０６４ｎｍ及び直径０．５３ｍｍのレーザビームを用いて反射防止膜３０１の材料を照射し、光パワーを連続的に上昇させることによって試験される）。斯くして、反射防止膜３０１は、良好な温度耐性を持つことができる。これは、ある程度、フェルール００１の焼損の可能性を減少させる。さらに、これは、フェルール基体１００及び光ファイバ２００の材料を変更することなく、フェルール基体１００及び光ファイバ２００のハイパワー耐性を改善する。誘電体反射膜３０３は、Ｓｉ／ＳｉＯ２、Ａｇ化合物／ＳｉＯ２、Ａｌ化合物／ＳｉＯ２、Ａｕ化合物／ＳｉＯ２、又はＴｉ化合物／ＳｉＯ２の構造のものとし得る。あるいは、誘電体反射膜３０３は、従来技術において公知であって一般的に使用されている構造のものであってもよい。誘電体反射膜３０３の反射帯域は、光ファイバ２００の通信帯域の少なくとも一部を含む。第１表面１０２、第２表面２０５、及びフィラー２０８が焼損されることを防止するため、反射帯域内の光波に対する誘電体反射膜３０３の反射率は８０％以上である。例えば、該反射率は、８０％、８５％、９０％、９５％、又は９８％である。さらに、誘電体反射膜３０３の膜層は各々、比較的高いＬＩＤＴを有する材料で作製され得る。例えば、誘電体反射膜３０３の材料は、少なくとも６００ｍＷ／ｃｍ２のエネルギーに耐えることができる（誘電体反射膜３０３の材料の最大許容エネルギーは、波長１０６４ｎｍ及び直径０．５３ｍｍのレーザビームを用いて誘電体反射膜３０３の材料を照射し、光パワーを連続的に上昇させることによって試験される）。これは、フェルール基体１００及び光ファイバ２００のハイパワー耐性を改善する。
【0035】
図７は、この出願の一実施形態に従った、フェルール００１及びフェルール００１’が組み合わせて使用されるシナリオの概略図である。フェルール００１’は、フェルール基体１００’と、フェルール基体１００’を貫いて延びる光ファイバ２００’とを含む。フェルール００１’が、フェルール００１と接続する相手フェルールとして使用されるとき、フェルール００１’は、正のＸ軸方向に沿ったフェルール００１の側に配置され、第１表面１０２がフェルール基体１００’に面し、そして、第２表面２０５が、負のＸ軸方向に沿って配置された光ファイバ２００’の光出射端面と対向する。斯くして、光が、光ファイバ２００’の主光路から、負のＸ軸方向に沿って第２表面２０５の主光路領域２０６に伝送され、そして、主光路２０２に沿って伝送され続ける。第２表面２０５は反射防止膜３０１で覆われており、反射防止膜３０１が、空気への第２表面２０５の直接曝露によって生じるフレネル反射を低減させ得る。従って、伝送中の光信号の損失が低減される。しかしながら、実際の操作において（例えば、フェルール００１又はフェルール００１’が差し込まれる又は引き抜かれるとき）、光ファイバ２００’の主光路から伝送される光が主光路領域２０６の中に完全に入ることは困難である。例えば、ファイバ２００’の主光路が主光路領域２０６とミスアライメントされたり、光ファイバ２００’の主光路と光ファイバ２００’の主光路２０２とが同じ直線に沿って延在しなかったりする。また、光ファイバ２００’の主光路から伝送される光が、屈折又は他の要因によって主光路から外れることがある。この場合、光ファイバ２００’からの光は、主光路領域２０６以外の第２表面２０５の領域及び第１表面１０２に伝送される。光ファイバ２００’からの光が第１表面１０２に伝送されるとき、第１表面１０２上の誘電体反射膜３０３が光を別方向に反射する。この場合、光のうち少ない部分のみが誘電体反射膜３０３によって吸収されて熱に変換される。この熱は、フェルール基体１００の第１表面１０２の燃焼を引き起こすには不十分である。さらに、第２表面２０５上の誘電体反射膜３０３が例えばダストなどの不純物で汚染されている場合であっても、誘電体反射膜３０３が光の大部分を反射する。この場合、残りの光から変換される熱は、不純物を燃やすには不十分である。同様に、フィラー２０８を容易に焼損させることはできない。
【0036】
図８は、フェルール００１及びフェルール００１’が組み合わせて使用されるときのハイパワー試験に使用した装置の概略図である。図８を参照するに、光源４０１、光減衰器４０２、及びフェルール００１’が、光ファイバを用いて順に接続される。フェルール００１’はフェルール００１と一致する。フェルール００１の出力端が、光ファイバを用いて光パワーメータ４０３に接続される。光源４０１が、１７ｄＢｍ、１７．５ｄＢｍ、１８ｄＢｍ、１８．５ｄＢｍ、…、２５ｄＢｍ、２７ｄＢｍ、及び３０ｄＢｍのパワーを別々に出力する。そして、端面検出器を用いて、フェルール００１の第１表面１０２及び第２表面２０５をそれぞれ検出する。検出結果は、フェルール００１が３０ｄＢｍ（これは約１０００ｍＷのエネルギーに相当する）のパワーを受けるときにフェルール００１が焼損されないことを示している。従って、フェルール００１は、従来のＭＴフェルール（従来のＭＴフェルールが１７ｄＢｍ（約５０ｍＷのエネルギーに相当する）より大きいパワーを受けるときに焼損されるのが通常である）と比較して、焼損されずに生き残ることにおいて遥かに良好な性能を持つ。
【0037】
なおも図７において、第２表面２０５上へのスルーホール３０３ｈの直交投影は、第２表面２０５の一部のみを覆う。この場合、フェルール００１’がフェルール００１に接続され、光ファイバ２００’の外径が光ファイバ２００’の外径と同じ（又はそれより大きい）であるとき、光ファイバ２００’の光出射端面が誘電体反射膜３０３に良好に接触することができ、スルーホール３０３ｈの中まで侵入することはない。具体的には、光ファイバ２００’の光出射端面がスルーホール３０３ｈの底の反射防止膜３０１に直接接触することが困難となるよう、誘電体反射膜３０３が光ファイバ２００’を持ち上げる。従って、光ファイバ２００’の光出射端面によって反射防止膜３０１が容易に引っ掻かれることがない。また、スルーホール３０３ｈの底の反射防止膜３０１は、光信号を伝送する経路上に位置しており、伝送中の光信号の損失が低減されるようになる。例えば、誘電体反射膜３０３の厚さは、１．０μｍ以上且つ３．０μｍ以下である。例えば、該厚さは、１．０μｍ、１．２μｍ、１．５μｍ、１．７μｍ、２．０μｍ、２．２μｍ、２．５μｍ、２．８μｍ、又は３．０μｍとし得る。誘電体反射膜の厚さが１．０μｍ未満であると、誘電体反射膜３０３が薄すぎ、それ故にスルーホール３０３ｈが浅くなりすぎる。この場合、スルーホール３０３ｈの底の反射防止膜３０１は、異物（例えば光ファイバ２００’の角など）によって容易に引っ掻かれる。誘電体反射膜３０３の厚さが３．０μｍよりも大きいと、誘電体反射膜３０３が厚すぎ、それ故にスルーホール３０３ｈが深くなりすぎて、スルーホール３０３ｈ内の空間が大きくなる。この場合、ダストがスルーホール３０３ｈに容易に入り、容易に取り除かれることができない。これは、光信号の伝送に影響を及ぼす。誘電体反射膜３０３の厚さが１．０μｍ以上且つ３．０μｍ以下の場合には、上述の問題の両方が回避され得る。また、誘電体反射膜３０３の厚さが上述の範囲内である場合、誘電体反射膜３０３の反射率は良好であることができる。試験が示すことには、フェルール００１及びフェルール００１’の１０００回以内の差し込み及び引き抜きで、スルーホール３０３ｈの底の反射防止膜３０１の表面を洗浄する必要はない。試験全体を通して、ＩＬ（Insertion Loss、挿入損失）は０．２５ｄＢ未満であり、損失変化は０．０５ｄＢ未満である。なお、光ファイバ２００の第２表面２０５と光ファイバ２００’の光出射端面との間のギャップにかかわらず、反射防止膜３０１の存在は、フレネル反射によって生じる光信号損失をある程度低減させることができる。
【0038】
さらに、光ファイバ２００’の光出射端面と光ファイバ２００の第２表面２０５との間の直接的な接触なしに、低い光信号損失を達成することができる。従って、フェルール００１がフェルール００１’と接続するとき、空隙を除去するために大きい力を加えて光ファイバ２００の第２表面２０５と光ファイバ２００’の光出射端面とを押し付け合わす必要なく、フレネル反射を抑制することができる。また、フェルール００１は、従来のＭＴフェルールに誘電体反射膜３０３及び反射防止膜３０１を付着させることにより、従来のＭＴフェルールの構造を変更することなく形成されることができる。斯くして、この出願のこの実施形態で提供されるフェルール００１は、従来のＭＴフェルールと直接接続することができる。フェルール００１と従来のＭＴフェルールとを接続することには機械的なドッキングが使用され、熱溶接は必要でない。これは、温度に敏感なデバイスが容易に損傷されてしまうことを防止する。この出願のこの実施形態で提供されるフェルール００１は、温度に敏感なコンポーネントに容易に適用されることができる。
【0039】
一部のケースにおいて、第２表面２０５でのフレネル反射を排除するために別の手段が講じられる場合、反射防止膜３０１は除去されてもよい。例えば、誘電体反射膜３０３が直に第１表面１０２及び第２表面２０５に接触する。他の一部のケースにおいて、誘電体反射膜３０３は第２表面２０５を覆わなくてもよい。例えば、誘電体反射膜３０３は第１表面１０２のみを覆ってもよい（すなわち、基準面Ｍ上への誘電体反射膜３０３の直交投影が基準面Ｍ上への第１表面１０２の直交投影を覆うのみでもよい）。あるいは、誘電体反射膜３０３は、第１表面１０２と、第１表面１０２から突出する光ファイバ２００の部分の外周側面とを覆うのみでもよい。あるいは、誘電体反射膜３０３は、第１表面１０２と、主光路領域以外の第２表面２０５の領域とを覆うのみでもよい。
【0040】
なお、この出願の実施形態で提供されるフェルールは、図３に示す特定の形態のフェルール００１に限定されるものではない。例えば、図３の反射防止膜３０１は、第２表面２０５のみを覆ってもよく、これも、第２表面２０５におけるフレネル反射をある程度抑制することができる。図９ａは、この出願の一実施形態に従ったフェルールの別の概略図の一例である。図９ｂは、図９ａの部分Ｆの部分拡大図である。図９ａ及び図９ｂを参照するに、図９ａ及び図９ｂに示すフェルール００１と図３に示したフェルール００１との間の違いは、反射防止膜３０１と誘電体反射膜３０３とが同じ層に配置されていることである。反射防止膜３０１がスルーホール３０３ｈ内に配置されて第２表面２０５に密着されることで、反射防止膜３０１と第２表面２０５との間に例えば空気などの中間媒体が存在しないことを確保する。これは、ある程度、光が第２表面２０５上に伝送されるときに生じるフレネル反射を減少させる。また、この場合、反射防止膜３０１の厚さは、誘電体反射膜３０３の厚さよりも薄いとし得る。従って、相手フェルールに面する反射防止膜３０１の表面が、相手フェルールに面する誘電体反射膜３０３の表面からリセス化される。換言すれば、誘電体反射膜３０３の表面と反射防止膜３０１の表面との間に高低差ｈが存在する。誘電体反射膜３０３の表面と反射防止膜３０１の表面との間の高低差ｈは、０．８μｍ以上且つ２．８μｍ以下である。例えば、高低差ｈは、０．８μｍ、１．０μｍ、１．２μｍ、１．５μｍ、１．７μｍ、２．０μｍ、２．３μｍ、２．５μｍ、又は２．８μｍとし得る。これは、反射防止膜３０１が引っ掻かれることを防止するとともに、スルーホール３０３ｈがダストを保持することを防止することができる。
【0041】
図１０は、この出願の一実施形態に従ったフェルール００１の別の概略図の一例である。図１０を参照するに、図１０に示すフェルール００１と図３に示したフェルール００１との間の違いは、第１表面１０２の中央部がフェルール基体１００の内部に向けてリセス化されて、第２表面２０５が第１表面１０２の底と揃うようにされていることである。図１０に示すフェルール００１は、図３に示したフェルール００１と組み合わせて使用され得る。図３に示したフェルール００１の光ファイバ２００の、第１表面１０２から突出した部分が、図１０に示すフェルール００１の第１表面１０２に形成されたリセスと一致する。これは、２つのフェルール間の横方向のミスアライメントを防止し、２つのフェルールの第２表面間の過大な距離による高い光信号損失を回避する（この距離は、例えば１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、又は５μｍなど、５μｍ以下である必要がある）。
【0042】
また、図３に示したフェルール００１は、変形例を得るべく以下のように変更されてもよい。例えば、光ファイバ２００の第２表面２０５は、第１表面１０２と揃えられるか、第１表面１０２からリセス化されるかする。他の一例では、図３に示した誘電体反射膜３０３の内側（例えば、誘電体反射膜３０３と反射防止膜３０１との間）に、比較的高い温度に耐えることができる例えばセラミック膜又は金属膜などの耐熱膜が充填され得る。耐熱膜の被覆領域は、誘電体反射膜３０３に基づいて調節され得る。セラミック耐熱膜又は金属耐熱膜は、電気めっきにより反射防止膜３０１の表面に形成される。一般に、例えばセラミック膜又は金属膜などの耐熱膜（金属膜の材料はＡｌ、Ａｇ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｃｒ、又はこれらに類するものであるが、金属は酸化されやすいので、典型的に、この金属を覆って、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、又はこれらに類するものからなる保護層がＰＶＤ物理気相堆積によってコーティングされる）は、１７００℃より高い温度に耐えることができる。斯くして、反射膜の耐熱性が大幅に改善される。反射膜のレーザ誘起損傷閾値及び耐熱性を更に向上させるために、耐熱膜上に更に、誘電体反射膜、セラミック反射膜、又は金属反射膜を形成して、光を反射するとともに耐熱膜の焼損を防止するための反射膜として用いてもよい。別の変形例において、代わりに光ファイバ２００のベアファイバが第１表面１０２からリセス化されてもよく、収容スルーホール１０１の内壁に誘電体反射膜３０３が配置される。あるいは、第２表面２０５が第１表面１０２と揃えられ、収容スルーホール１０１と光ファイバ２００のベアファイバの外周側面との間のギャップを誘電体反射膜３０３が覆う。
【0043】
なお、この出願の前述の実施形態では、フェルールの例としてファイバフェルールのみを用いている。光導波路コネクタのフェルールでは、フェルール基体の中に、光ファイバの代わりに光導波路が配置される。光導波路は、その屈折率が基体の屈折率よりも高いコアチャネル（すなわち、コア領域）を持つ。コアチャネルは、導波路の端面まで延びて、導波路の端面に光コア領域を形成する。上述の光ファイバ２００と同様に、光コアチャネル内の光の小さい部分が、コアチャネルを取り囲む基体に散乱され得る。従って、主光路が形成され、主光路は光導波路の端面に主光路領域を形成する。これらの構造は従来技術に基づき得る。これを基礎として、導波路の端面に反射膜が形成され、該反射膜は、光の大部分を遮断することを回避するように光コア領域から離して配置される。あるいは、主光路からの全ての光が遮断されないことを確実にするために、反射膜は、光コア領域及び主光路領域の両方から離して配置されてもよい。加えて、光導波路の光入射端面に更に反射防止膜が配置され得る。反射防止膜及び反射膜を配置する方式については、前述の実施形態でのファイバフェルールにおいて対応する膜層を配置する方式を参照されたい。また、光ファイバアレイコネクタのフェルールは、フェルール基体と、フェルール基体内で互いに対向配置されたカバーと、カバー間に固定された光ファイバのアレイとを含む。詳細については、光ファイバアレイコネクタの既存のフェルール構造を参照されたい。光ファイバの光入射端面に反射膜が配置される。該反射膜は、光コア領域から離して配置され、又は光コア領域及び主光路領域の両方から離して配置される。加えて、反射膜はカバーの端面も覆い得る。要するに、フェルール基体内の光伝送媒体は、光ファイバに限定されるものではなく、光伝送媒体の端面（即ち、例えば光入射端面といった、相手フェルールに面する端面）に、光コア領域（又は、光コア領域及び主光路領域の両方）から離して、反射膜が形成される限り、代わりに光導波路又は別形態のフェルールを形成する光伝送媒体であってもよい。
【0044】
同じ発明概念に基づいて、この出願の一実施形態は更にコネクタを提供する。当該コネクタは、ハウジングと、この出願の前述の実施形態で提供されるフェルールとを含む。例えば、図１において、この出願のこの実施形態で提供されるコネクタの一形態例について、図１のＭＰＯコネクタ２０を参照し得る。ＭＰＯコネクタ２０は、ハウジング２１及びフェルール２２を含む。フェルール２２はハウジング２１内に配置される。フェルール２２は、図３から図１０の実施形態で提供されるフェルール００１とし得る。
【0045】
同じ発明概念に基づいて、この出願の一実施形態は更に光通信素子を提供する。当該光通信素子は、光通信素子本体と、この出願の前述の実施形態で提供されるフェルールとを含む。フェルールは光通信素子本体に接続される。一部のケースにおいて、光通信素子は、光通信素子本体とコネクタとを含む。コネクタは、この出願の前述の実施形態で提供されるフェルールを含む。フェルールは光通信素子本体に接続される。この場合、光通信素子本体は例えばボードとし得る。図１１は、この出願の一実施形態に従った、光バックプレーンとボードとの間の接続の概略図の一例である。図１１を参照するに、例えば、光通信素子は、ボード０１０及びコネクタ０２０を含む。ボード０１０は光通信素子本体として機能し、コネクタ０２０は、この出願の前述の実施形態で提供されるフェルールを含む。コネクタ０２０は、ボード０１０上に固定される。フェルールは、ボード０１０の通信ラインに接続される。一部の他の光通信素子では、当該一部の他の光通信素子の各々が別の光通信素子と組み立てられる必要がある場合にのみ、フェルールを光コネクタへと組み立てる必要がある。この場合、光通信素子本体は、光バックプレーン、光ファイババンドルバックプレーン、共パッケージモジュール、又はＷＳＳモジュールとし得る。なおも図１１を参照するに、例えば、別の光通信素子は、光バックプレーン０３０及びフェルール０４０を含む。光バックプレーン０３０は光通信素子本体として機能する。フェルール０４０は、共有光ファイバを用いて光バックプレーン０３０に接続される。
【0046】
同じ発明概念に基づいて、この出願の一実施形態は更に通信装置を提供する。例えば、当該通信装置は、ルータ、交換機、及びこれらに類するものとし得る。当該通信装置は、相手光通信素子（相手光通信素子は、図１１の光バックプレーン０３０及びフェルール０４０を含む）と、前述の実施形態で提供される少なくとも１つの光通信素子とを含む。相手光通信素子は相手フェルール（例えば図１１のフェルール０４０など）を含む。光通信素子（光通信素子は、図１１のボード０１０及びコネクタ０２０を含む）のフェルール（例えば図１１のコネクタ０２０のフェルールなど）が相手フェルール（例えば図１１のフェルール０４０など）に接続される。
【0047】
図１２ａは、この出願の一実施形態に従った、通信装置のフェルール及び相手フェルールが組み合わせて使用されるシナリオの概略図の一例である。図１２ａのフェルール００１ａの構造は、図３のフェルール００１の構造と同じである。フェルール００１ｂの構造は、図１０のフェルール００１の構造と同じである。フェルール００１ａ及びフェルール００１ｂが互いに接続する。フェルール００１ｂが相手フェルールとして機能し、フェルール００１ｂの光ファイバがフェルール００１ａの第２表面上の反射防止膜に光を伝送するとき、フェルール００１ａのスルーホールの側壁によって囲まれた溝の底面（フェルール００１ａの反射防止膜がスルーホールの表面に露出され、フェルール００１ａから反射防止膜が除かれる場合に該スルーホールの底面がフェルール００１ａの第２表面である）と、フェルール００１ｂの光出射面（フェルール００１ｂの反射防止膜がフェルール００１ｂの表面に露出され、フェルール００１ｂに反射防止膜が備えられない場合に光出射面がフェルール００１ｂの第２表面である）の底面（フェルール００１ａの反射防止膜がフェルール００１ａの表面に露出している場合、フェルール００１ａの底面はフェルール００１ａの第２表面である）との間のギャップは５μｍ以下である。例えば、該ギャップは、１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、又は５μｍである。これは、過度に大きいギャップに起因した光信号の低い伝送効率を回避する。同様に、フェルール００１ａが相手フェルールとして機能してフェルール００１ｂに光信号を伝送する場合、図１２ａのギャップに対する要件は変わらない。図１２ｂは、この出願の一実施形態に従った、通信装置のフェルール及び相手フェルールが組み合わせて使用されるシナリオの別の概略図の一例である。図１２ｂのフェルール００１ｃ及びフェルール００１ｄの構造は、図３のフェルール００１の構造と同じである。フェルール００１ｃ及びフェルール００１ｄが互いに接続するとき、図１２ｂに示すギャップの要件は、どちらのフェルールが相手フェルールとして機能するかにかかわらず、図１２ａに示したギャップの要件と同じである。要するに、光通信素子のフェルールが相手光通信素子の相手フェルールと接続するとき、フェルールのスルーホールの側壁によって囲まれた溝の底面と相手フェルールの光出射面との間のギャップは５μｍ以下である。
【0048】
同じ発明概念に基づいて、この出願の一実施形態は更に、フェルールを準備する方法を提供する。フェルールの形態については、図３から図１０に示したフェルールの特定の実装を参照されたい。図１３ａは、この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ１００の前にフェルール基体が光ファイバと接続する概略図である。図１３ａを参照するに、フェルール基体１００の収容スルーホール１０１内に光ファイバ２００が配置される。光ファイバ２００の第２表面２０５が、フェルール基体１００の第１表面１０２と揃えられる（あるいは、揃えられないこともある）。また、光ファイバ２００とフェルール基体１００との間の別の構成関係については、図３に示したフェルール基体００１に対応する説明を参照されたい。図１３ｂは、この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ１００の後に得られるフェルールの概略図である。図１３ｂを参照するに、ステップＳ１００にて、第２表面２０５上に反射防止膜３０１が形成され、反射防止膜３０１は代わりに第２表面２０５及び第１表面１０２の両方を覆ってもよい。図１３ｃは、この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ２００の後に得られるフェルールの概略図である。ステップＳ２００にて、反射防止膜３０１上に犠牲層３０５が形成される。対応する第２表面２０５上への犠牲層３０５の直交投影は、第２表面２０５の主光路領域を覆う（一部のケースにおいて、該直交投影は第２表面２０５の光コア領域のみを覆ってもよい）。さらに、対応する第２表面２０５上への犠牲層３０５の直交投影の面積は、第２表面２０５の面積よりも小さい。第１表面１０２上への犠牲層３０５の直交投影の面積はゼロである。犠牲層３０５は、例えば、熱によって粘着性が低下して反射防止膜３０１から剥がれる材料、又は微孔性材料など、容易に除去可能な材料で作製され得る。犠牲層３０５は、この分野で公知であって一般的に使用されている特定の材料で作製されてもよい。詳細をここで説明することはしない。図１３ｄは、この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ３００の後に得られるフェルールの概略図である。図１３ｄを参照するに、ステップＳ３００にて、犠牲層３０５の表面上に接続層３０２が形成される。図１３ｅは、この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ４００の後に得られるフェルールの概略図である。図１３ｅを参照するに、ステップＳ４００にて、接続層３０２の表面上に誘電体反射膜３０３が形成される。誘電体反射膜は、第１表面１０２及び第２表面２０５を覆う。図１３ｆは、この出願の一実施形態で提供されるフェルール準備方法に従った、ステップＳ５００の後に得られるフェルールの概略図である。図１３ｆを参照するに、ステップＳ５００にて、犠牲層３０５が除去される。換言すれば、犠牲層３０５が反射防止膜３０１から剥がされる。犠牲層３０５上に位置する接続層３０２の部分及び誘電体反射膜３０３の部分が、犠牲層３０５とともに除去される。斯くして、誘電体反射膜３０３が第２表面２０５の主光路領域と対向する各位置にスルーホール３０３ｈが形成される。
【0049】
誘電体反射膜３０３の具体的な被覆領域及び形態については、基準面Ｍ上への誘電体反射膜３０３の直交投影が基準面Ｍ上への第１表面１０２の直交投影を覆うとして、前述の実施形態でのフェルールの説明を参照されたい。互いに近接する誘電体反射膜３０３の表面と反射防止膜３０１の表面とが比較的良好な密着性を持つ場合、接続層３０２を形成するステップＳ３００は省略され得る。他の一部のケースにおいて、犠牲層３０５を配置することに加えて、スルーホール３０３ｈを代わりに以下のように形成してもよい：先ず誘電体反射膜３０３の層全体を形成し、次いで、第２表面２０５の主光路領域に対向する位置で誘電体反射膜３０３をパターニングしてスルーホール３０３ｈを形成する。例えば、マスクを用いたエッチングによってスルーホール３０３ｈが形成される。あるいは、スルーホール３０３ｈは別の方法で形成される。他の一部のケースでは、誘電体反射膜３０３を形成する前に、先ず、比較的高い温度に耐えることができる例えばセラミック膜及び金属膜などの耐熱膜を形成してもよい。該耐熱膜上に誘電体反射膜３０３を形成した後に、犠牲層を除去して、耐熱膜及び誘電体反射膜を貫通するスルーホールを形成する（スルーホールの位置及び大きさについては、スルーホール３０３ｈを参照されたい）。他の一部のケースでは、反射防止膜３０１を形成するステップＳ１００も省略され得る。スルーホール３０３ｈが形成された後、反射防止膜が光ファイバ２００の第２表面２０５の面に配置され、且つ第２表面２０５上への反射防止膜の直交投影が第２表面の主光路領域を覆うとして、反射防止膜は堆積又は別の方法でスルーホール３０３ｈ内に形成される。また、以下の条件が満たされる限り、すなわち、相手フェルールに面する光伝送媒体の表面が主光路領域を含むこと、及び相手フェルールに面する光伝送媒体の表面上への反射膜の直交投影が主光路領域を覆わないこと、という条件がみたされる限り、光ファイバ２００は代わりに導波路又は異なる形態のフェルールを形成する他の形態の光伝送媒体で置き換えられてもよい。
【0050】
また、反射防止膜３０１、接続層３０２、及び誘電体反射膜３０３などの他のパラメータ（例えば材料、大きさ、及び位置など）については、この出願の前述の実施形態でのフェルールにおける対応する構造の説明を参照されたい。
【0051】
以上の説明は、単にこの出願の特定の実装であり、この出願の保護範囲を限定する意図ではない。この出願にて開示された技術範囲内で当業者が容易に考え付く如何なる変更又は置換もこの出願の保護範囲に入るものである。従って、この出願の保護範囲は請求項の保護範囲に従うものである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9a】
【図9b】
【図10】
【図11】
【図12a】
【図12b】
【図13a】
【図13b】
【図13c】
【図13d】
【図13e】
【図13f】