光连接器件制造技术

本发明专利技术涉及减少SCF和MCF之间的连接损耗的光连接器件。该光连接器件具有多个中继光纤和毛细管，所述毛细管具有第三和第四端面。各中继光纤包括Δ1的第一芯部、Δ2的第二芯部以及Δ3的包层。毛细管包括第四端面相对于第三端面的外径比R为0.2以下的锥部。各中继光纤以式(V2

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光连接器件


[0001]本专利技术涉及光连接器件。
[0002]本申请要求2019年12月3日提交的日本专利申请第2019
‑
219055号的优先权，基于其内容并参考其全文而加入本说明书。

技术介绍

[0003]作为将多芯光纤(以下记作“MCF：Multi
‑
Core Fiber”)所包含的多个芯部分别与多个单芯光纤(以下记作“SCF：Single
‑
Core Fiber”)以一一对应的状态光学连接的光连接器件的一个例子，已知有FIFO(Fan
‑
in/Fan
‑
out，扇入/扇出)器件。通常，在将多个SCF扎成束的情况下，由于芯部间距的不同，所以难以将MCF的多个芯部和多个SCF直接连接。因此，在将多个SCF与MCF的多个芯部一一对应地光学连接时，利用FIFO器件来进行间距转换。另外，作为上述FIFO器件，在专利文献1和专利文献2中公开了熔融拉伸型FIFO器件。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2014
‑
16472号公报；
[0007]专利文献2：日本特开2015
‑
1673号公报。

技术实现思路

[0008]本专利技术的一个实施方式的光连接器件包括FIFO器件，上述FIFO器件具有用于能够将MCF所包含的多个芯部分别与SCF光学连接的结构。要经由该FIFO器件光学连接的MCF的各芯部的MFD处于8.6μm以上且9.2μm以下的范围，此外，SCF的MFD也处于8.6μm以上且9.2μm以下的范围。为了解决上述问题，该FIFO器件具有多个中继光纤和毛细管。多个中继光纤设置成与MCF的多个芯部一一对应。此外，各中继光纤包括第一芯部、设置成包围该第一芯部的外周的第二芯部、以及设置成包围该第二芯部的外周的包层，并且具有第一端面和在第一端面的相反侧的第二端面。第一芯部具有相对折射率差Δ1(％)，第二芯部具有比相对折射率差Δ1低的相对折射率差Δ2(％)，包层具有比相对折射率差Δ2低的相对折射率差Δ3(％)。毛细管具有彼此相向配置的第三端面(SCF侧端面)和第四端面(MCF侧端面)，并将各个从该第三端面向该第四端面延伸的多个中继光纤保持为一体。包含多个中继光纤的第一端面的顶端部从第三端面凸出。第四端面是与MCF的端面相对的面，配置有多个中继光纤的第二端面(第四端面与多个中继光纤的另一个端面一致)。此外，毛细管包括设置在第三端面和第四端面之间的锥部。锥部具有用第四端面的外径OD
MIN
相对于第三端面的外径OD
MAX
的比：OD
MIN
/OD
MAX
规定的0.2以下的外径比R。多个中继光纤分别以用式：(V2
‑
V1)/R规定的值处于156％μm2以上且177％μm2以下的范围的方式构成。在此，V1(％μm2)是通过用第四端面中的第一芯部的半径r1
b
(μm)规定的截面面积与第一和第二相对折射率差之间的差(Δ1
‑
Δ2)的积((π
·
r1
b2
)
×
(Δ1
‑
Δ2))而得出的折射率体积(profile volume，体积分布)，V2(％μm2)是通过用第四端面中的第二芯部的半径r2
b
(μm)规定的截面面积与第二和第三相对折射
率差之间的差(Δ2
‑
Δ3)的积((π
·
r2
b2
)
×
(Δ2
‑
Δ3))而得出的折射率体积。
附图说明
[0009]图1是用于说明作为本专利技术一个实施方式的光连接器件的一个例子的熔融拉伸型FIFO器件的制造工序的例子的图。
[0010]图2是示出经过图1的制造工序得到的FIFO器件的结构的图。
[0011]图3是在图2例示出的FIFO器件的各部分中的中继光纤的截面结构和折射率分布。
[0012]图4是用于说明在图2例示出的FIFO器件的各部分中的芯部间距的变化的概念图。
[0013]图5是用于说明FIFO器件和MCF之间的电场强度分布的重叠积分与连接损耗的关系的概念图。
[0014]图6是对于8个FIFO样品(样品1至样品8)，分别示出构成MCF
‑
SCF间连接损耗的测量系统的MCF、SCF、以及该FIFO样品的各结构参数的图表。
[0015]图7A是绘制出具有图6所示的结构参数的8个FIFO样品中样品1至样品4的连接损耗的计算结果的曲线图。
[0016]图7B是绘制出具有图6所示的结构参数的8个FIFO样品中样品5至样品8的连接损耗的计算结果的曲线图。
[0017]图8是分别示出具有图6所示的结构参数的8个FIFO样品的最优范围的图表。
[0018]图9是本专利技术的一个实施方式的FIFO样品和比较例的FIFO样品各自的SCF侧端面的折射率分布的例子。
[0019]图10A是对于本专利技术的一个实施方式的FIFO样品和比较例的FIFO样品分别示出MFD相对于传输距离的变化的曲线图。
[0020]图10B是对于本专利技术的一个实施方式的FIFO样品和比较例的FIFO样品分别示出在各传输距离的与MCF之间的电场强度分布的重叠积分导致的损耗α(dB)的变化的曲线图。
具体实施方式
[0021][专利技术要解决的问题][0022]专利技术人研究了上述现有技术，结果发现了以下问题。即，在熔融拉伸型FIFO器件的制造时，准备与要连接的MCF的芯部数量相同数量的中继光纤和设有与该MCF的芯部数量相同数量的贯通孔的毛细管。在熔融前，毛细管的两个端面(将与SCF相对的面记作“SCF侧端面”，并且将与MCF相对的面记作“MCF侧端面”)的各尺寸(面积或者最大直径)比MCF的端面的尺寸(面积或者最大直径)大。因此，在中继光纤分别插入了贯通孔的状态下，一边加热毛细管一边拉伸，直至MCF侧端面的芯部间距与MCF的端面的芯部间距大概一致的程度。通过该拉伸，在毛细管中形成锥部，芯部间距从多个SCF侧向MCF侧缩小。
[0023]如上所述在熔融拉伸型FIFO器件中，不仅是毛细管，与该毛细管一体化的多个中继光纤也被一边加热一边拉伸。因此，各中继光纤的折射率分布和电场强度分布在该毛细管的SCF侧端面与MCF侧端面之间较大地变化。另外，经由FIFO器件被光学连接的多个SCF和MCF之间的连接损耗(FIFO器件的插入损耗)主要通过该光连接器件所包含的多个中继光纤各自的传输损耗与该多个中继光纤和MCF的多个芯部之间产生的耦合损耗的和来得到。
[0024]在现有的FIFO器件中，为了减少与传输损耗相比对连接损耗影响更大的耦合损
耗，调节各中继光纤的折射率分布使得毛细管的MCF侧端面中的各中继光纤的模场直径(以下记作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光连接器件，其具有用于能够将多芯光纤所包含的多个芯部分别与单芯光纤光学连接的结构，所述多个芯部分别具有8.6μm以上且9.2μm以下的模场直径，所述单芯光纤具有8.6μm以上且9.2μm以下的模场直径，所述光连接器件具有：多个中继光纤，其设置成与所述多芯光纤的所述多个芯部一一对应，所述多个中继光纤分别具有第一端面和在所述第一端面的相反侧的第二端面，并且分别包括第一芯部、包围所述第一芯部的外周的第二芯部、以及包围所述第二芯部的外周的包层，所述第一芯部具有以纯二氧化硅为基准的第一相对折射率差Δ1(％)，所述第二芯部具有比所述第一相对折射率差Δ1低的第二相对折射率差Δ2(％)，所述包层具有比所述第二相对折射率差Δ2低的第三相对折射率差Δ3(％)，以及毛细管，其具有所述第一端面凸出的第三端面和配置了所述第二端面的第四端面，并将各个从所述第三端面向所述第四端面延伸的所述多个中继光纤保持成一体，所述毛细管包括锥部，所述锥部设置在所述第三端面和所述第四端面之间并具有用所述第四端面的外径相对于所述第三端面的外径的比规定的0.2以下的外径比R，在所述多个中继光纤中，每个中继光纤的折射率体积V1(％μm2)和折射率体积V2(％μm2)满足以下不等式：156％μm2≤(V2
‑
V1)/R≤177％μm2，所述折射率体积V1(％μm2)通过用所述第四端面中的所述第一芯部的半径r1
b
(μm)规定的截面面积与所述第一相对折射率差和所述第二相对折射率差之间的差(Δ1
‑
Δ2)的积((π
·
r1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒生侑季，林哲也，中西哲也，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：