光学连接结构以及光学连接方法

专利名称：光学连接结构以及光学连接方法
技术领域：
本发明涉及一种连接光传输介质彼此或连接光传输介质与光学零件的光学连接结构以及使之形成的光学连接方法。
背景技术：
作为光纤连接方法，通过将光纤彼此或将插入了光纤的金属箍对接，一般常采用物理连接方法。作为这种情况下的例子可以举出机械连结、光纤连接器等，而一般在永久连接的情况下是机械连结、而且在频繁进行连接拆卸的情况下是光纤连接器有效并广为利用。这两者都是通过在光纤端面沿轴向施以挤压压力，使之物理连接，而在光纤连接器的情况下，一般来说由于光纤又脆又弱，因此插入到光纤金属箍内保护，以实现光纤端面的物理接触。
在该物理方法连接中，光纤的定位精度或端面形状大为影响连接特性。例如，如果端面的角度偏移或端面形状粗糙，则由于在对接的光纤端部之间空气流入，在连接端面上菲涅耳反射变大，因此发生连接损失增大的问题。
作为该问题的解决方法，迄今为止，进行有各种各样的研究。作为其一，例如可举出对光纤的端面或对光纤的端面与金属箍进行高度研磨处理的方法。但研磨处理需要很多时间和经费，作为广泛应用的连接方法是有问题的，因此，其方法改善成了大课题。
还有，还研究了不需要研磨工序而在依旧切割的状态下连接光纤的方法。作为其方法之一，提出了使具有与光纤芯相同或近似的折射率的液状或润滑脂状的折射率调整剂介于光纤连接端面之间来连接的方法。这一方法是将折射率调整剂涂敷在光纤端面上并对接光纤的，由此，防止空气侵入连接端面，避免因空气而产生的菲涅耳反射，降低连接损失。但在该方法中，作为折射率调整剂一般使用硅酮类或石蜡类的液状或润滑脂状的材料，因而在面积非常小的光纤端面上涂敷一定量的折射率调整剂是非常困难的。而且，如果过量涂敷折射率调整剂，则连接部周围的污染或由此引起的尘埃附着成问题。再有，由于这一方法所采用的折射率调整剂一般具有容易流动的性质，因而从连接部流出，不容易得到光学上的稳定性。再有，如果利用液状或润滑脂状的折射率调整剂使光纤可装卸，则因为每次装卸时都要擦拭折射率调整剂或要再次进行涂敷一定量的作业，因此，发生了花费很多时间而作业效率低的问题。
对此，探讨使用固态折射率调整剂的方法。例如，提出了将透明的调整材料薄膜不通过粘接层、粘接材料层而直接密合到光纤端面地安装的结构的方法(专利文献1特许第2676705号公报)；或使具有与芯的折射率相近的折射率的柔软的光透过体或弹性体介于光纤芯的连接端部的结构的方法(专利文献2特开2001-324641号公报以及专利文献3特开平05-34532号公报)。但在前者，难以调节用于密合到调整材料薄膜的光纤的挤压压力，而且如果挤压压力过大，则光纤有可能裂开或产生缺口；在后者，也是单凭弹性体的弹性得不到充分的密合性，结果存在挤压压力过大的危险。还有，由于两者不能维持光纤的连接时的固定状态，因此，容易受由于折射率调整部件的机械方面或热方面的因素而膨胀、收缩所带来的影响，因而要保持时常稳定的连接形式困难。
还有，在以往采用的液状或润滑脂状的折射率调整剂或固态折射率调整部件中，由于不能维持光纤连接时的固定状态，因此，容易受由于机械方面或热方面的因素而膨胀、收缩所带来的影响，因而要保持时常稳定的连接形式困难。具体来讲，由于机械振动或膨胀收缩，光纤间隔微小地变化，因此，在使用液状或润滑脂状的折射率调整剂时，出现过折射率调整剂从其缝隙里流出的现象。还有，在使用固态折射率调整部件时，由于折射率调整部件与光纤端面间容易脱离掉，出现了空气流入光纤之间的缝隙里、夹杂气泡、降低光学性能的危险。
另外，提出了在光纤连接部的一面粘贴涂有粘接材料的电介质膜的方法(专利文献4特开昭55-153912号公报)。根据该方法，为了使电介质膜的一面具有粘接性，虽然可以提高与一侧光纤之间的密合性以及保持力，而另一侧的密合力不充分，如上所述那样，出现了光纤破损的危险。还有，由于是由粘接层和电介质膜构成的2层结构，在各层的界面上也发生反射，出现了发生连接损失的问题。更有，由于粘接层是薄膜，粘接材料层表面的强度弱，出现了在对接的光纤端面等因其毛刺容易划破等问题。
再有，作为使具有折射率调整性的部件(氧化膜)设置成密合在光传输介质上的方法，提出了通过从光纤芯端面入射激光，在光输出端面因激光而形成热氧化膜的方法(专利文献5特开平05-157935号公报)。此时，由于随激光强度调节或氧化膜的原材料的供给量以及氧化膜原料液体的温度，氧化膜状态发生变化，因此，调节到规定的状态困难、生产效率低。还有，需要使用将液状原材料气化并送入反应室的装置，设备所需费用引起了成本提高。

发明内容
如上述那样，在现有的、通过对光纤施加挤压压力对接光纤端面彼此而连接的方法以及利用折射率调整剂的方法中，存在着如上所述的问题。为了解决这些问题，提出了各种各样的方案，而本发明的目的在于，提供比以往提出的技术方案结构更简单，在密合的状态下保持光纤，能够更简便地安装、拆卸并可实现光学稳定性良好的连接的光学连接结构以及光学连接方法。
本发明者等人，经探讨研究发现通过使用固态粘接性连接材料，能够非常简单地进行在光纤等的光传输介质彼此之间或在光传输介质与光学零件之间的光学连接，以至完成本发明。
即本发明的光学连接结构，其特征在于，具有折射率调整性的固态粘接性连接部件以单层的状态密合并介于互相面对的光传输介质端面之间或在光传输介质的端面和光学部件之间。
再有，在本发明中，用语「固态粘接性连接部件」是指在常温、静止状态下，不流动而保持规定的形状的粘接性连接部件。
在本发明中，粘接性连接部件的、在连接部中连接后的厚度，即介于互相面对的光传输介质端面之间或光传输介质的端面和光学零件之间的粘接性连接部件的厚度，以50μm或其以下为宜。还有上述粘接性连接部件的粘接保持距离，以10μm或其以上为宜。还有，上述粘接性连接部件，以由硅酮树脂或丙烯酸树脂构成为宜。
在本发明中，上述光传输介质，从与上述粘接性连接部件相接触的端面中心到该站接性连接部件的周缘部之间的距离的最小值D和该光传输介质的半径R之间，以满足R＜D≤60R的关系为宜。还有，上述粘接性连接部件，其周缘部被支撑部件支撑着亦可。
在本发明的光学连接结构的具体方式中，其特征在于，光学连接结构，在具有互相面对的芯的光传输介质之间或在具有芯的光传输介质与光学零件之间夹着具备折射率调整性的、由单层构成的粘接性连接部件，而且当从光传输介质的芯的中心到粘接性连接部件的周缘部之间的距离的最小值设为D1、最大值设为D2、光传输介质的半径设为R、光传输介质的芯的半径设为r时，满足D1≥r，且D2≤1.5R。
在本发明的光学连接结构的其他具体方式中，其特征在于，光学连接结构是使至少具有一个光纤排列孔并在该光纤排列孔内固定了光纤的一对金属箍彼此或包含该金属箍的一对插销彼此夹着具有折射率调整性的固态粘接性连接部件对接而形成光学连接，作为该粘接性连接部件，使用由单层构成的薄片状粘接材料。
此时，可具备有使上述金属箍彼此或上述插销彼此对位的部件。还有，用于进行上述对位的部件为开口套筒，在其开口套筒内部，金属箍彼此或插销彼此夹着上述粘接性连接部件对接亦可。
还有，在上述光学连接结构中，用于对位的部件为导向栓，上述金属箍或插销具有导向栓孔，通过将导向栓插入互相面对的导向栓孔内而进行金属箍或插销的对位亦可。
还有，在本发明的上述光学连接结构中，上述金属箍或插销安装于适配器上，上述固态粘接性连接部部件保持在适配器内部，而且金属箍彼此之间或插销彼此之间在适配器内部夹着粘接性连接部件对接而实现光学连接着亦可。此时，粘接性连接部件可以单独保持在适配器上，或粘接性连接部件以被支撑部件支撑的状态保持在适配器上亦可。
在本发明的上述光学连接结构中，粘接性连接部件可由支撑部件支撑，而且支撑着粘接性连接部件的上述支撑部件安装于开口套筒内部亦可。还有，支撑着粘接性连接部件的支撑部件，可由圆筒状部件构成，而且在该圆筒状部件的一端支撑有粘接性连接部件，圆筒状部件的另一端嵌合于上述金属箍或适配器上亦可。
在本发明的光学连接结构的其他具体的实施方式中，光学连接结构至少具备一对光传输介质、具有排列槽的排列部件、具有折射率调整性的自由地变形的固态粘接连接部件以及支撑该粘接性连接部件的支撑部件，其特征在于，在上述排列部件的排列槽内，至少使一对光传输介质的端面互相面对地放置，在上述光传输介质之间的排列槽上部放置支撑部件，夹着粘接性连接部件至少一对光传输介质被光学连接。
在上述光学连接结构中，在上述排列部件上沿与排列槽交叉的方向设置有用于放置支撑部件的槽亦可。还有，在上述光学连接结构中，支撑部件至少具有一个凸起部，而且排列部件至少具有一个孔亦可。此时，能够在排列部件的孔内插入支撑部件的凸起部而固定，并能够将支撑部件放置在排列槽的上部。
本发明的光学连接方法的第1实施方式是，通过使用光传输介质以及光学零件和具有折射率调整性的薄片状粘接性连接部件，而连接光传输介质的端面彼此或光传输介质的端面和光学零件的方法，其特征在于，包括在互相面对的光传输介质的端面之间或在光传输介质的端面和光学零件之间配置薄片状粘接性连接部件的工序；移动一侧光传输介质的端面直到密合到粘接性连接部件为止的工序；进一步移动该一侧的光传输介质的端面直到上述薄片状粘接性连接部件伴随变形而密合到另一侧的该光传输介质或光学零件上为止的工序。
本发明的光学连接方法的第2实施方式，其特征在于，具有通过将光传输介质的端面挤压到薄片状粘接性连接部件并使之在依旧密合的状态下，使薄片状粘接性连接部件相对光传输介质沿光传输介质的轴方向相对移动，将薄片状粘接性连接部件的一部分在附着到端面上的状态下切开的工序；以及使端面上附着有固态粘接性连接部件的光传输介质与其他光传输介质或与光学零件相结合的工序。此时，薄片状粘接性连接部件可支撑于端面处理部件。还有，上述端面处理部件可具有用于插入光传输介质的贯通孔，并在端面处理部件的一端，堵住贯通孔地粘贴薄片状粘接性连接部件亦可。
关于上述光学连接方法，作为光传输介质，以使用了除去端部的包覆并切割的光纤的情况作为例子更具体地说明。首先，直到光纤端部密合到薄片状粘接性连接部件为止使光纤相对于粘接性连接部件相对移动，接着，使光纤进一步沿轴方向移动，由此，薄片状粘接性连接部件的一部分在附着在光纤端面的状态下被切开，粘接性连接部件粘贴在光纤端面而进行光纤端面处理。在这种方法中，只通过光纤的移动，就能使粘接性连接部件容易粘贴在光纤端部上，而且无需使用复杂的装置或高额的设备。接着，使端面处理完毕的光纤与其他光纤或与其他光学零件对接而光学结合，并制作本发明的光学连接结构。
再有，在本说明书中，所谓「使薄片状粘接性连接部件相对于光传输介质沿光传输介质的轴方向相对移动」是指无论移动粘接性连接部件以及光纤中任何一个都可以。还有，其移动速度或移动距离只要适宜地选择使用即可。
本发明的光学连接方法的第3实施方式是使用至少一对光传输介质、具有排列槽的排列部件、具有折射率调整性且自由地变形的固态粘接性连接部件以及支撑它的支撑部件形成光学连接结构的光学连接方法，其特征在于，具备在上述排列部件的排列槽内至少使一对光传输介质的端面互相面对地放置的工序；在互相面对的光传输介质之间的排列槽的上面放置支撑可自由变形的固态粘接性连接材料的支撑部件的工序；以及将相互面对的光传输介质夹着上述粘接性连接部件对接而进行光学连接的工序。
首先，对于本发明的光学连接结构进行说明。作为本发明所使用光传输介质，除了上述的光纤之外可举出光波导等，其种类并未特别限定，只要能传输光则无论采用何种介质都可以。还有，对光纤也无任何限定，只要按其用途适当选择即可。例如，可以使用由石英、塑料等材料组成的光纤，使用多孔光纤亦可。还有，作为光波导，可利用聚酰亚胺光波导、PMMA光波导以及环氧光波导等。再有，即使所使用的两个光传输介质的种类不同，也因固态粘接性连接部件的润湿性而密合，因此，可稳定连接。还有，即使是不同外径的光传输介质，只要芯的直径相同，可适用本发明。再有，对于光纤的条数、光波导的张数也不做任何限定，也可使用由多条光纤构成的光纤带的芯线。
在本发明中，作为与光传输介质光学连接的光学零件，可举出光学透镜、滤光器等，关于其种类不做特别限定。光学透镜可举出例如，具有两凸、两凹、凹凸、平凸、非球面等各种各样形状的、或准直透镜、圆柱透镜等；作为滤光器可举出例如，除了一般光通信用滤光器以外，还有多层膜滤光器或聚酰亚胺滤光器等。
本发明所用的固态粘接性连接部件在与光传输介质或光学零件相接触时，只要是靠适当的胶粘性能够密和到光传输介质的端部的部件即可。理想的是使用在与光传输介质之间具有装卸性，而且不发生凝聚破坏，并在拆卸时不附着在光传输介质上的粘接性材料。具体来讲，可使用高分子材料，例如，丙烯酸系、环氧系、乙烯树脂系、硅酮系、橡胶系、尿烷系、异丁烯系、尼龙系、双酚系、丁二醇系、聚酰亚胺系、氟化环氧系、氟化丙烯酸系等各种粘接材料。其中，从耐环境性、粘接性以及其他方面考虑，最好使用硅酮系以及丙烯酸系粘接材料。再有，虽然根据材料也有构成多孔结构的，但连接时，通过对粘接性连接材料施加适当的挤压压力而压缩粘接性连接部件，可消除空气，不会影响光损失。
本发明所用的所谓硅酮粘接材料是指主链骨架由Si-O-Si结合(硅氧烷)构成的粘接材料，是由硅酮橡胶或硅酮树脂构成。那些粘接材料在有机溶剂中溶解的状态下经涂敷固化或成膜。硅酮橡胶的主聚合物为直链状的聚二甲基硅氧烷，包含将甲基的一部分用苯基或丙烯基置换的化合物。还有，硅酮树脂使用了分子量为3000～1万左右的、具有三维结构的树脂，在橡胶系粘接材料方面起着作为被赋予粘接性能的树脂的作用。再有，在硅酮粘接剂里可添加交联剂、软化剂、粘接调整剂以及其他添加剂而调节粘接力、润湿性，或赋予耐水性、耐热性亦可。
硅酮系粘接材料具有耐热保持力良好、即使在高温、低温状态下粘接力也良好的特点。因此，在使硅酮系粘接剂介于两个光传输介质之间或光传输介质与光学零件之间的光学连接结构中，即使在高温环境(～250℃)下、或在低温环境(～-50℃)下连接部也保持密合，能够始终保持稳定的连接状态。还有，即使在经历了高温后，也不硬化不变黄，并且能够良好地从被粘附体剥下。还有，硅酮系粘接材料其绝缘性、耐药品性、耐气候性、耐水性优良，即使对于广范围的材料，例如，对于由氟树脂制作的塑料光纤或包层由氟树脂包覆的光纤等也能密合。还有，即使对于光波导或光学零件、即使对于以氟化聚酰亚胺等树脂为基底的零件，也显示粘接性，因而可有效使用。
本发明所用的丙烯酸系粘接材料是指，其基本结构以丙烯酸的碳原子数为2～12的烷基酯或甲基丙烯酸的碳原子数为4～12的烷基酯作为主要单体而构成的聚合物。具体来讲可以列举出，例如丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸苄酯等丙烯酸的烷基酯类，以及甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、甲基丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸的烷基酯类。还有，作为与这些主要单体共聚的单体，可以举出，例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯等。
还有，为了赋予密合到光传输介质所需的凝聚力，在丙烯酸粘接材料上可使之具有交联结构。为此，可以少量共聚丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等具有官能团的单体。通过调节它们的组成以及比率，能够容易改变粘接性、凝聚性、胶粘性等。作为具有官能团的单体的具体例子有丙烯酸、甲基丙烯酸等的一元羧酸、顺丁烯二酸(马来酸)、反丁烯二酸(富马酸)、顺式甲基丁烯二酸(甲基马来酸)、戊烯二酸、甲叉丁二酸(衣康酸)等多元羧酸以及他们的酸酐等含有羧基的单体、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2羟基丙酯、二甘醇单(甲基)丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺等含有羟基的单体；以及二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、叔丁基氨基乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺等含有氨基的单体。
在丙烯酸粘接材料中有在制造时作为溶剂使用水的乳胶系粘接材料；有使用有机溶剂的溶剂系粘接材料，而在本发明中，以使用溶剂系粘接材料为宜，这是因为溶剂系粘接材料耐水性优良并可以形成透明的粘接材料覆膜。溶剂系粘接材料是通过，例如在甲苯、二甲苯等芳烃类；或在醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类以及甲乙酮、甲基异丁基酮、环己烷等酮类等的有机溶剂中，使单体进行自由基聚合，或在乳化剂存在的情况下使单体的乳化水分散体系进行乳液聚合而合成。
对于光学连接零件，重要的是光通过连接部，因此，丙烯酸系粘接材料必需是透明性优良的材料，所使用的波长即可见光以及在近红外领域中的光透射率以85％或其以上为宜。丙烯酸系粘接剂是通过调整交联剂或固化剂能够较易得出透明性的材料。更为理想的是，在所使用的波长中，以光透射率为90％或其以上的波长为宜。
丙烯酸系粘接材料，不仅对玻璃或塑料密合良好而且耐水性、耐药品性也很优良，在使之介于两个光传输介质之间或光传输介质与光学零件之间的光学连接结构中，能够保持连接部的密合并始终能够保持稳定的连接状态。还有，由于在0℃～80℃的温度范围内具有良好的粘接力，能够在通常的外部气温环境下使用。还有，由于耐气候性也很良好，不易发生对橡胶系易发生的紫外线劣化现象，因此，在使用中不硬化也不变黄，可从被覆体良好地剥离。另外，具有价格便宜的优点。
在本发明中使用的固态粘接性连接部件，可以是将上述粘接材料薄膜化的薄片状粘接性连接部件，并且也可以是在静止状态下不流动、保持规定的形状而自由地变形的粘接性连接部件。在本发明中，当固态粘接性连接部件为薄片状粘接性连接材料时，其形状不做特别限定，配合连接部周围的环境或产品规格适当选择即可。例如，可以具有圆形、椭圆形、四边形、三角形等形状。还有，关于薄片状连接部件的尺寸，将在后面叙述。
用于本发明的固态粘接性连接部件，有必要在光传输介质之间以及在光传输介质和光学零件之间具有折射率调整性。在这种情况下的折射率调整性是指，粘接性连接部件的折射率与光传输介质以及与光学零件的折射率的近似程度。用于本发明的粘接性连接部件的折射率，只要与光传输介质以及光学零件的折射率相近，则不做特别限定，而从由回避菲涅耳反射而导致的传输损失方面考虑，那些折射率的差以在±0.1以内为宜；以在±0.5以内为更适宜。再有，在光传输介质与光学零件的折射率之差较大时，光传输介质和光学零件的折射率的平均值与粘接性连接零件的折射率以在上述范围内为宜。
在本发明的光学连接部件中，在光传输介质的端面之间或在光传输介质的端面和光学零件之间介入的粘接性连接部件的厚度，虽然依赖于对接时的挤压压力，而理想的是50μm或其以下，更理想的是20μm或其以下。如果对接以后的厚度比50μm大，则因为对接了的光传输介质的间隔过大而光损失增大，所以有时不适合做光传输用的连接结构。这种情况在光传输介质和光学零件之间也相同。
粘接性连接部件的更换，例如在其表面附着有尘埃时进行即可。还有，更换前为了防止异物混入，可以在粘接性连接部件的一面或在两面粘贴保护膜。再有，通过将光传输介质前端部对准粘接性连接部件挤压或擦蹭几次，使附着在光传输介质端部上的异物或尘埃附着到粘接材料上以后更换站接性连接部件，则也可作为光传输介质的清扫手段而利用。
本发明具有以下效果。
在本发明的光学连接结构中，由于固态粘接性连接部件是单一的层结构，因此，结构简单且不产生光反射。还有，从液状折射率调整剂可知的、关于折射率调整剂浸入多孔光纤的孔穴部以及由此对光纤传输特性带来的不良影响，在粘接性连接部件中是绝对不可允许的。还有，由于粘接性连接部件是固态，因此，不易发生在连接部周围流淌扩散而引起的污染或尘埃附着，从而提高操作性。还有，由于能够使之仅在光传输介质端面上密合，因此，不污染周围，也不被周围污染。再有，用于本发明的固态粘接性连接部件，由于通过接触粘贴在光传输介质的端面，因此，无需新设保护粘接性连接部件的特别的支撑机构或结构物，以简单的支撑部件就可以支撑，可实现省空间化。还有，由于固态粘接性连接部件自由地进行内部变形，因此，在光传输介质端部之间空气不易进入，无需研磨工序，以低损失就可连接，而且根据粘接性连接部件的恢复力可多次重复进行光学连接。
还有，固态粘接性连接材料为薄片状时，可使光纤端面彼此的间隔均匀且狭窄，因而可降低光损失。还有，可使之边沿着光传输介质的轴方向延伸边从平面形状变形为波形形状，因而在光传输介质上不易产生过大的挤压压力，光传输介质不会破损。再有，即使是多芯光纤带的连接，也可简单地连接。即粘接性连接部件对于多条光纤的每一条光纤，根据对接而变形，因此，即使在光纤的突出量参差不齐的场合，光纤也不破损，可进行稳定的光学连接。还有，在将透镜或滤光器与光纤相连接时，由于能够以最小的面积使之密合，因而可简便剥离粘接性连接部件，提高操作性。还有，在粘接性材料被支撑部件支撑时，只要在装卸粘接性连接材料时移动支撑部件，就可简便地更换粘接性连接部件，能够显著提高作业性。
根据本发明的光学连接方法，只通过光纤的相对移动，就能使粘接性连接部件容易附着在光纤端面上，无需使用复杂而高价的设备，而且不用严格设定制造时的环境条件。


图1是表示本发明的光学连接结构的基本例子的俯视图。
图2是表示本发明的光学连接结构的一个例子的俯视图。
图3是表示本发明的光学连接结构的另一个例子的俯视图。
图4是在本发明的光学连接结构中，将光纤与薄片状粘接性连接部件的贴合部位从垂直于光纤轴的方向看的俯视图。
图5(a)～(e)是表示将各种形状的薄片状粘接性连接部件粘贴在光纤端面的状态的、从光纤轴方向看的俯视图；图5(f)是只在光纤端面设置粘接性连接部件时的俯视图。
图6是表示用于本发明的光学连接结构的、周缘部被各种支撑部件支撑的状态的立体图或俯视图。
图7是表示使用了连接用排列部件的、本发明的光学连接结构的一个例子的侧向剖视图。
图8是表示连接了光纤和光学零件的、本发明的光学连接结构的一个例子的俯视图。
图9是表示使用薄片状粘接性连接部件而制作的、本发明的光学连接结构的基本的其他一个例子的俯视图。
图10是用于形成图9的光学连接结构的、本发明的光传输介质的端面处理方法的一个例子的工序图。
图11是用于形成图9的光学连接结构的、本发明的光传输介质的端面处理方法的另一个例子的工序图。
图12是说明本发明的制作光学连接结构的较为理想的一个例子的工序图。
图13是用于制作本发明的光学连接结构的、光传输介质的端面处理方法的一个例子的工序图。
图14是用于制作本发明的光学连接结构的、光传输介质的端面处理方法的一个例子的工序图。
图15是用于制作本发明的光学连接结构的、光传输介质的端面处理方法的一个例子的工序图。
图16是图15的沿A-A线切开的剖视图。
图17是用于形成本发明的光学连接结构的、光学连接方法的一个例子的工序图。
图18是具备了连接光纤的MT金属箍的MPO插销的侧面图。
图19是MPO型光纤连接器用适配器的一个例子的立体图。
图20是MPO型光纤连接器用适配器的另一个例子的立体图。
图21是适用于FC型光纤连接器的适配器的模式的剖视图。
图22(a)是支撑粘接性连接材料的支撑部件的俯视图；(b)是说明图(a)的支撑部件安装到开口套筒内时的状态的立体图。
图23是说明使用图22(b)的开口套筒对接了金属箍时的情况的剖视图。
图24是形成本发明的光学连接结构的一个例子的工序图。
图25是构成本发明的光学连接结构的构成要件，是表示排列部件的另一个例子的图。
图26是用于支撑自由变形的粘接性连接部件的正视图。
图27是构成本发明的光学连接结构的构成要件的立体图。
图28是说明自由变形的粘接性连接部件支撑于支撑部件上的状态的剖视图。
图29是形成本发明的光学连接结构的一个例子的工序图。
图30是用于说明粘接保持距离的测定方法的说明图。
图31是图30(a)的立体图。
图32是图30(a)的部分扩大图。
图33是形成实施例1的光学连接结构的工序图。
图34是表示实施例3的光学连接结构的俯视图。
图35是形成实施例4的光学连接结构的工序图。
图36是说明实施例5的端面处理的工序图。
图37是说明用于实施例5的连接用排列部件的图，其中，(a)是侧面图，(b)是沿B-B线切开的剖面图。
图38是形成实施例7的光学连接结构的工序图。
图39是形成实施例8的光学连接结构的工序图。
图40(a)是表示光纤连接器的构成要件的图；(b)是表示连接状态的图。
图41是形成实施例9的光学连接结构的工序图。
图42是表示实施例10的光学连接结构的构成要件的立体图。
图43是说明实施例10的光学连接结构的图。
图44是形成实施例11的光学连接结构的工序图。
图45是用于图44的光学连接结构的导向栓支撑部件的正视图。
图46是形成实施例12的光学连接结构的工序图。
图47是形成实施例14以及15的光学连接结构的工序图。
图48是形成实施例16的光学连接结构的工序图。
图中10(a、b)…光纤，11…光纤(芯)中心，12…包层，13…芯，15(a、b)…光纤带中心线，17…圆柱体透镜，19…光学透镜，20…粘接性连接材料，21…薄片状粘接性连接材料，25…粘接性连接材料，31、32、34…支撑部件，40、41、42、43、44、45、46…排列部件(连接用排列部件)，47(a、b)…导向栓，49…开口套筒，50…适配器，51…MPO适配器，61、62…端面处理用部件，71(a、b)…MPO插销，72…FC插销，75(a、b)…MT金属箍，76…FC金属箍连接件，80…基板(玻璃基板)。
具体实施例方式
其次，参照

本发明的光学连接结构以及光学连接方法。首先，关于固态粘接性连接部件为薄片状连接材料的情况，结合图1～图23进行说明。
图1是表示使用薄片状粘接性连接材料的、本发明的光学连接结构的基本例子的俯视图，作为光传输介质使用着光纤。在图1中，薄片状粘接性连接部件21以贴合着的状态介于光纤10a与光纤10b的连接端面之间。两条光纤10a以及光纤10b，中间夹着薄片状粘接性连接部件21而对接，由此那些光纤构成光学连接的连接结构。再有，两条光纤10a、10b，从前端到数十mm范围内包覆被除去而且前端被切割。
光传输介质的端面彼此之间或光传输介质与光学零件进行光学连接之前的薄片状粘接性连接部件的厚度t以在1μm≤t≤150μm的范围内为宜。如果粘接性连接部件的厚度比1μm薄，操作起来非常困难，而且无法维持柔软性，因而通过挤压而引起光传输介质以及光学零件破损的可能性大为提高；反过来，如果其厚度为150μm以上，即使是在通过挤对光传输介质使粘接性连接部件变形的情况下，由于光传输介质端面之间或光传输介质与光学零件之间的间隔过于开大，以致光损失大为增大。所以，较理想的是，2.5μm≤t≤100μm；更理想的是，5μm≤t≤50μm，尤其理想的是，5μ≤t≤30μm。
还有，用于本发明的薄片状粘接性连接部件由单一的层构成。本发明中的「单一的层」是指如2层、3层结构那样的由不同种材料相接的界面在薄片状粘接性连接部件内不存在，而不排除在光波长次序中均匀地混合的系列。用于本发明的薄片状粘接性连接部件具有如上面所述的带有粘接性并由单一的层组成的极其单纯的结构。通过使用此单一的层结构的薄片状粘接性连接部件，能够在不产生光反射的情况下连接，因此可进行低损失连接。还有，即使在光纤端面有毛刺，也不会对薄片状粘接性连接部件带来任何影响。再有，由于表面具有润湿性，在对接的两个光纤的端面可容易贴合，而且通过其粘接力可保持与光纤之间的密和性。同时由于具有折射率调整性，因此，可进行良好的光学连接。不仅如此，由于薄片状粘接性连接部件在其表面具有润湿性以及粘接力，因此在对接光纤时，无须施加过大的挤压压力，因而不存在光纤弯折或缺口的危险。还有，由于薄片状粘接性连接部件具有作为粘接材料的特性的重复剥离性，因此，即使多次进行装卸也可重复使用。
图2是在使用了薄片状粘接性连接部件时的、本发明的光学连接结构的另一个例子的俯视图，表示光纤10a与光纤10b的连接端面之间夹着具备柔软性的薄片状粘接性连接部件21而对接，由此，薄片状粘接性连接部件21变形的状态。如上所述，具有柔软性的薄片状粘接性连接部件21，即使其膜厚在某种程度厚时，也能在两条光纤之间经内部变形使两条光纤相互靠近。因此，可增大薄片状粘接性连接部件的膜厚，其操作变得非常简单。还有，即使对接了的两条光纤端面的角度偏移或形状变形，因薄片状粘接性连接部件边密合到光纤的端面边变形，因此，空气不容易进入光纤的端面，不用高精度的研磨技术也能实现低损失的光学连接。还有，通过薄片状粘接性连接部件所具有的粘接力，即使光纤发生振动或热变形，也可将光纤稳定地连接。再有，薄片状粘接性连接部件，由于其表面具有柔软性，因此在对接时不产生端面破损，光学连接时的操作性极为良好。进一步来讲，薄片状粘接性连接部件，根据其柔软性可恢复原状，因此，可多次使用薄片状连接部件重复进行光纤从光学连接结构上的拆装。
图3表示在使用了薄片状粘接性连接部件时的、本发明的光学连接结构的另一个例子的俯视图。在此图中，薄片状粘接性连接部件21的两端由未图示的其他构成部件固定位置。该光学连接结构通过下面的步骤形成。首先除去端部包覆，将切割了的光纤10a、10b以及薄片状粘接性连接部件21按一定的间隔配置，使一侧的光纤10a直到其端面密合到薄片状粘接性连接部件为止移动，进一步边变形薄片状粘接性连接部件边直到密合到另一面的光纤10b为止移动。由此，形成光纤10a、10b机械地被光学连接的光学连接结构。在这种情况下，薄片状粘接性连接部件变形，相对于对接之前的薄片状粘接性连接部件的端面位置，对接后的光纤端面的位置不同，因而薄片状粘接性连接部件21如图3所示那样，其形状由平板状变形为波状。
在上述情况下，薄片状粘接性连接部件边沿着光纤的轴方向延伸边变形，因而对光纤不易产生过大的挤压压力，可防止光纤破损。还有，由于固定一侧的光纤，使另一侧的光纤如上面所述那样移动，因而无须进行需要高精度的光纤对位，在实用方面可形成更具信赖性的光学连接结构。还有，在解除了光学连接的情况下，由于薄片性粘接性连接部件具有柔软性，形状也恢复变形前的形状，可重复使用同一薄片状粘接性连接部件。因此，只要在被连接的光纤端面周边区域存在一定的间隔或空间，则由于薄片状粘接性连接部件能够边柔软地延伸边从平面形状变形为波形形状，因此，可重复进行光纤的装卸。再有，在这种情况下的变形是指薄片状连接部件本身边延伸边变形，而如图2所示那样，向内部凹进似地被收缩而变形亦可。
图4是在本发明的光学连接结构中，将光纤10与薄片状粘接性连接部件21的连接部位，从垂直于光纤的轴的方向看的俯视图。在图4中，D是从与薄片状粘接性连接部件21相接触的光传输介质(光纤10)的端面10c的中心11到薄片状粘接性连接部件的周缘部22的距离的最小值，R为光传输介质的半径。为使薄片状粘接性连接部件如上面所述那样变形，D值与R值之间，以满足R＜D≤60R的关系为宜。
图5(a)～(e)是对各种形状的薄片状粘接性连接部件21的D值进行说明的图，是从光纤轴方向看的俯视图。还有，图5(f)是说明只在后面叙述的光纤端面上设置粘接性连接部件时的状态的俯视图。在5(a)～(e)中，10a表示光传输介质(光纤10)与薄片状粘接性连接部件21相接触的光传输介质的端面；11表示其端面中心；22表示薄片状粘接性连接部件21的周缘部。如图5(e)所示那样，在使用多个芯的光传输介质时，D指靠近的光传输介质的端部的接触位置和光纤中心之间的最短距离。但由后面叙述的支撑部件支撑时或用某些固定部件固定薄片状粘接性连接部件时，D值指支撑部件或固定部件的、除了接触部分以外部分的周缘部与光纤中心之间的最短距离。
如图5(a)～(e)所示，在薄片状粘接性连接部件的周边空有一定空间时，即使是在薄片状粘接性连接部件密合了光纤的状态下也具有自由度，可柔软地变形。当D值大于60R时，由于光纤顶出，整体上发生松驰或起皱，由此，薄片状粘接性连接部件有可能出现破裂而无法稳定地进行连接。还有，由于拆下光纤时，薄片状粘接性连接部件的恢复力削弱，因此，无法再使用。还有，当D与R相等时，虽然在对接光纤时薄片状粘接性连接部件密合，但无法使薄片状粘接性连接部件变形为波状。再有，当D小于R时，由于薄片状粘接性连接部件在光纤表面整体上不完全密合，因而与空气接触，光损失增大。还有，D的范围以满足2R≤D≤30R更为适宜。再有，当光传输介质的形状不是光纤那样的圆柱体而是波导那样的四棱柱体时，作为R值，可以将波导截面的长方形对角线的一半长度作为R值使用。
在本发明中，用于固定薄片状粘接性连接部件的方法不做特别限定，而在图1至图3所示的光学连接结构的情况下，薄片状粘接性连接部件以始终固定的状态使用为宜，理想的是，例如使用下面表示的支撑部件。图6是表示用于本发明的光学连接结构的薄片状粘接性连接部件的周缘部被各种支撑部件支撑的状态的立体图(图6(a)～(d))以及俯视图(图6(e)以及(f))。支撑部件31以能够把持薄片状粘接性连接部件21，而且至少能够固定其两端为宜，其形状可以是如图6(a)所示的那样把持了两端的简易形状，也可以是如图6(b)所示的那样固定了三个方向的コ字形状，而如果是能够稳定把持上下左右方向的、如图6(c)～(g)所示的窗户形状，则更为理想。还有，也可如图6(e)、图6(f)所示的那样设置保持部311以便于保持支撑部件。在具有这种保持部的情况下，在使用了后面叙述的开口套筒的本发明的光学连接结构中，可以边把持保持部边将支撑部件插入到开口套筒内，并可设置在中央附近。
更有，对于构成支撑部件的部件个数也不做限定，为了实现稳定化如图6(g)所示那样，可以是通过支撑部件31a、31b夹住薄片状粘接性部件的结构。再有，对于支撑部件的尺寸不做特别限定，可以结合使用环境以及产品规格适当选择使用。还有，关于支撑部件的材料，金属类、塑料材料、橡胶材料等，可以适当选择使用。通过用支撑部件固定薄片状粘接性连接部件，可使薄片状粘接性连接部件柔软地变形。还有，薄片状粘接性连接部件被框架状支撑部件固定时，在设置作业中，不必接触薄片状粘接性连接部件可操作，因此，可防止薄片状粘接性连接部件表面的污染或尘埃等的附着。因此，也能够容易进行薄片状粘接性连接部件的更换。
图7是表示作为对位部件使用连接用排列部件的、本发明的光学连接结构的一个例子的侧向剖视图。其结构由两个光纤10a、10b、连接用排列部件40以及由支撑部件31支撑的薄片状粘接性连接部件21构成。连接用排列部件40，其中央部位具有槽401，夹着槽401两侧具有用于插入光纤裸线或光纤中心线的一对贯通孔402a、402b。图7所示的光学连接结构，通过相对贯通孔垂直地将薄片状粘接性连接部件21插入到上述槽401，接着，插入将前端除去包覆并切割了的光纤中心线10a、10b并将各个光纤端面向薄片状粘接性连接部件21挤压而形成。在这种情况下，通过使用连接用排列部件，可简单地进行光纤之间的对位。还有，通过将薄片状粘接性连接部件插入连接用排列部件的槽内，可使薄片状粘接性连接部件容纳在连接用排列部件内，可提高操作性和防止尘埃附着效果。
至于上述根据连接用排列部件的光纤的对位机构以及方法，只要光纤端面在同一轴上能够对位即可，不做特别限定。如图7所示那样，可以使用贯通孔插入光纤，或在V型槽等排列槽上面放置光纤。还有，至于连接用排列部件的尺寸不做特别限定，只要根据光纤的种类或条数适当选择使用即可，至于其形状也不做特别限定。例如可以举出半圆柱体状、长方体状等。更有，贯通孔的结构以及形状也不做特别的限定，使用V型槽基板，例如将玻璃等平板从上方按入，被其围起来的槽作为贯通孔也可以，在这种情况下，可从上部进行光纤的放置。还有，例如像MT金属箍连接器等原有的部件也可以作为上述连接用排列部件使用。再有，虽然对构成连接用排列部件的材料也不作特别限定，而理想的是，例如使用像聚缩醛树脂一样摩擦系数小的材料或不易热变形等机械性能良好的材料；不锈钢、三氟乙烯树脂、四氟乙烯树脂等耐腐蚀的材料或对于化学物质或溶剂反应性小的材料。
还有，上述连接用排列部件可由多个部件组成，例如可以是具有插入粘接性连接部件的槽的部件与具有贯通孔的部件组合而成的结构。还有，可以通过在具有贯通孔的两个排列部件上设置导向栓孔并插入导向栓，使这些排列部件彼此能够正确地对上位。再有，为了方便光纤的放置，可以对贯通孔前端施以圆锥体状加工。设置于上述连接用排列部件上的粘接性连接部件用槽只要能够插入该薄片状粘接性连接部件并固定即可，至于其形状或位置以及数量不做特别限定。
图8是表示连接了光纤和光学零件的、本发明的光学连接结构的一个例子的俯视图。在此图的情况下，光学连接结构，可通过将薄片状连接部件21和光纤10以及光学透镜19按一定的间隔设置，并移动光纤10直到其端面密合到薄片状粘接性连接部件21为止后，进一步移动光纤10直到薄片状粘接性连接部件21变形而密合到光学透镜19为止而形成。如图8所示，即使是如厚度从中央部向外周部分阶段或连续地变薄的凸形光学零件，根据本发明也可简单地进行光学连接。还有，根据上述方法，可在固定了光学零件的状态下保持稳定连接。再有，粘接性连接部件至少有光纤的芯部密合在光学透镜上即可，从而，可从光学透镜上简单地剥下粘接性连接部件，可防止光学透镜被污染。
其次，关于使用薄片状粘接性连接部件进行光纤端面处理以及仅在端面设置了粘接性连接部件的光学连接结构进行说明。图9至图17与这种情况相关。
图9是表示使用薄片状粘接性连接部件而制作的、本发明的光学连接结构的基本的一个例子的俯视图。即2条光纤10a和10b使粘接性连接部件20介于中间而对接，由此形成光纤光学地连接而成的光学结构。再有，两个光纤从前端到数10mm范围内被除去包覆而且前端被切割。在该图的情况下，薄片状粘接性连接部件通过后面叙述的、图10以及图11中所示的端面处理法，仅设置于光纤的端面上。
如图9所示那样，在将粘接性连接部件仅在端面设置的情况下，以满足D1≥r而且D2≤1.5R为宜。图5(f)是说明这种情况的图，D代表从由芯13和包层12组成的光纤10的芯的中心到粘接性连接部件20的周缘部的距离，R代表光纤的半径，r代表芯的半径。在本发明中，理想的是，从光纤10的芯的中心11到粘接性连接部件20的周缘部的距离D的最小值D1为芯的半径r或其以上而且最大值D2为光纤半径R的1.5倍或其以下。
在上述情况下，通过将粘接性连接部件所占范围控制在最小也能覆盖芯13的全区域，最大也不从光纤端面超出1.5倍而不过量露出的程度上，使具有粘接性的连接部件仅在光传输端面或在端面附近存在，因而可防止污染，而且尘埃不易附着，提高操作性。还有，无需采取保持粘接性连接部件的特别机构或新设结构物，可成为极其简单的连接结构，并可实现省空间化。当D1小于光纤的芯的半径r时，在传输光的芯的部分存在粘接性连接部件不接触的部分，在其部分发生光损失。还有，当D2大于1.5R时，粘接性连接部件在除去光纤端面的部分所占比例增大，因而发生周围的尘埃容易附着或粘接性连接部件与其他零件相接触的危险，因此，有时出现无法维持良好的连接性能的情况。再有，在向光纤施加挤压压力时，为使作用在粘接性连接部件上的挤压压力均匀，而且为使粘接性连接部件不从光纤端面被挤出，理想的是，大致上，D1＝D2；更为理想的是，D1＝D2＝r。
在上述情况下，由于粘接性连接部件仅设置于对接的光纤的端面上，其尺寸与光纤直径大致相同，因而可使粘接性连接部件的占有面积最大限度地减小，可设计成非常简单的结构。还有，因为不与周围的垃圾或尘土接触，因而不被污染，又因为不流出，因而不污染周围。
图10以及图11是用于形成图9的光学连接结构的、本发明的光传输介质的端面处理方法的一个例子的工序图，又是表示将薄片状粘接性连接部件仅贴合在端面的基本例子的图。在图10的情况下，作为光传输介质使用光纤。在图10中，在端部除去包覆并切割的光纤10的侧面设置有薄片状粘接性连接部件21。薄片状粘接性连接部件两端被未图示的其他适宜的部件固定。首先，直到光纤10的端面接触到薄片状粘接性连接部件为止使光纤10面对薄片状粘接性连接部件相对移动，接着，通过进一步使光纤沿轴方向移动，薄片状粘接性连接部件的一部分在贴合在光纤端面的状态下被切开，可在光纤端面设置粘接性连接部件20。
还有，在图11中，直到光纤10的端部接触到薄片状粘接性连接部件21为止使光纤面对薄片状粘接性连接部件相对移动。然后，通过使光纤沿反方向移动，利用粘接性连接部件的粘接性，薄片状粘接性连接部件的一部分在贴合在光纤端面的状态下被切开，可在光纤端面设置粘接性连接部件20。根据本方法，由于比图10所示方法更能够缩小移动范围，因而具有可更省制作空间的优点。
图12是说明本发明的制作光学连接结构的较为理想的一个例子的工序图，表示使用连接用排列部件形成光学连接结构的情形。即如上述图10以及图11所示那样，将前端除去包层切割并在其端面贴合有粘接性连接部件20的光纤10a插入具有贯通孔的连接用排列部件41的贯通孔411内(图12(a))，接着，从对面一侧的贯通孔插入前端除去包层切割的光纤10b并将其光纤端面推到粘接性连接部件而进行光学连接(图12(b))。在本发明中，粘接性连接部件在连接所需最小限度范围内覆盖着光纤端面，因此，即使是具有狭窄的贯通孔的排列部件也可使用。还有，因为不需要用于保持粘接性连接部件的特别的部件，可自由地进行光纤的沿轴方向的移动。所以，在实际安装光学零件时，在依旧维持连接的状态下，可自由地调节光纤的位置。还有，通过使用连接用排列部件可将粘接性连接部件容纳在连接用排列部件之内，可提高操作性和防止尘埃效果。
图13是用于制作本发明的光学连接结构的、光传输介质的端面处理方法的其他一个例子的工序图，表示从1张薄片状粘接性连接部件进行多个光纤端面处理的情况。即如图13所示那样，通过将前端除去包层并切割的光纤带芯线15，沿光纤的轴方向移动，使光纤101～104的端面与被未图示的支撑部件支撑的薄片状连接部件21接触(图13(a))。并且，通过使之进一步向前移动，薄片状粘接性连接部件的一部分在贴合在光纤端面的状态下被切开，可在光纤101～104端面一次设置粘接性连接部件201～204(图13(b))。在这种情况下，光纤带芯线15的光纤前端的切割即使有偏差也不受其影响，因此，在各个光纤上同样可密合连接部件。再有，虽然在图中示出了4条光纤，但其条数没有特别限定。
图14是用于制作本发明的光学连接结构的、光传输介质的端面处理方法的一个例子的工序图，表示为端面处理而使用支撑薄片状粘接性连接部件的端面处理用部件的情况。在图中，端面处理用部件61具有一个贯通孔611，贯通孔内可插入光纤芯线或光纤裸线，在光纤处理用部件的一面上覆盖贯通孔地粘贴有薄片状粘接性连接部件21。通过将前端除去包层并切割的光纤10插入到贯通孔611内(图14(a))并使之移动到薄片状粘接性连接部件与光纤10的端面互相接触为止(图14(b))，进一步移动光纤使之贯穿贯通孔，使薄片状粘接性连接部件的一部分在贴合在光纤端面的状态下被切开，可在光纤端面贴合粘接性连接部件20(图14(c))。在该图中所示的情况下，通过设置支撑薄片状粘接性连接部件21的端面处理用部件61，可结合光纤的形状进行薄片状粘接性连接部件的切开，因此，能够以良好的材料利用率进行处理。还有，即使是具有一定角度的光纤的端面，也能够使粘接性连接部件可靠地附着。
图15是用于制作本发明的光学连接结构的、光传输介质的端面处理方法的一个例子的工序图，表示使用支撑薄片状粘接性连接部件的端面处理用部件的情况。还有，图16是图15的沿A-A线的剖视图。在这些图的情况下，端面处理用部件62，具备在具有引导光纤的V字型排列槽621的下部基板622上面放置如玻璃等的上部平板623的结构，并且，由排列槽621和上部平板623形成贯通孔。在端面处理用部件的一端上贴合固定有薄片状粘接性连接部件21(图15(a))。在使用这种端面处理用部件时，可将光纤10在排列槽内放置完毕将上部平板623放置在下部基板622之上(图15(a))。并且，通过将放置在排列槽内的光纤10顺着排列槽沿轴方向移动，使其端面接触到薄片状粘接性连接部件21(图15(b))，使之进一步向前移动，可使粘接性连接部件20贴合在其端面上(图15(c))。还有，贯穿了贯通孔以后，通过卸下上部平板623，可将设置有粘接性连接部件的光纤10从上面容易地取出(图15(d))。
在本发明中，如图14以及图15所示那样，在使用支撑薄片状粘接性连接部件的端面处理用部件进行端面处理的情况下，在形成光学连接结构时的光纤之间的对位方法，只要光纤端面在同轴上对上位即可，而并不做特别限定。还有，上述端面处理用部件的尺寸或形状也不是特别限定的，是使用与在上述图7中说明的连接用排列部件同样的材料而形成。
图17是用于制作本发明的光学连接结构的、光学连接方法的一个例子的工序图，表示使用支撑薄片状粘接性连接部件的端面处理用部件的情况。在图中，连接用排列部件40，在中央附近具有支撑薄片状粘接性连接部件的深槽403，而且夹着其深槽的两侧具有同轴的一对贯通孔402a、402b，具有光纤的排列功能的同时，具备支撑薄片状粘接性连接部件的功能(图17(a))。首先，将薄片状粘接性连接部件21相对贯通孔垂直地插入到深槽403内(图17(b))。其次，将除去包覆并切割的光纤10a插入贯通孔402a，在贯通孔内使光纤端面接触薄片材料，进一步移动光纤，使之插入到另一方贯通孔402b内。由此，薄片状粘接性连接部件的一部分被切开，粘接性连接部件20贴合到光纤的端部上(图17(c))。其次，从另外一侧的贯通孔插入另外的光纤10b，并使之移动到密合在粘接性连接部件为止(图17(d))。在该图所示的情况下，光纤的连接点的位置可以自由地设定，因而操作性和作业性显著提高。
在本发明中，薄片状粘接性连接部件可以安装在适配器内，也可以支撑于支撑部件而安装于开口套筒内。图18至图23是举例说明那些情况的。
图18是表示具备排列并把持光纤的MT金属箍的MPO插销71a、71b，通过适配器50而连接的状态的图。作为适配器，例如可以使用图19以及图20所示的适配器。
在图19的情况下，在适配器内MT金属箍对接的中心附近，设置有被适当的部件从上下方向把持的薄片状粘接性连接部件21。即通过在分离成两半的MPO适配器的一方511上设置薄片状粘接性连接部件21并将另一方512用螺丝等连接，预备有在内部配置了粘接性连接部件的适配器。如此，一旦预先在适配器内部配置由粘接材料构成的连接部件，则不会发生来自周围环境的污染或尘埃等的附着，而且无需在金属箍端面放置连接部件，作业性也提高，因此比较理想。
在图20的情况下，MPO适配器51在MT金属箍对接的中心附近，具有上部开放的槽513。此槽内插入如上述图16(c)中的上下方向被把持的薄片状粘接性连接部件。如此，一旦在适配器内部具备有安装支撑于支撑部件的粘接性连接部件的机构，则支撑薄片状连接部件的支撑部件更换起来简单，提高作业性。还有，在光学连接上，一个适配器可多次使用，因而具有经济性。
图21是将本发明适用于FC型光纤连接器的适配器的侧向剖视图。在图21中，在适配器52上安装有开口套筒49，在开口套筒的中心附近设置有薄片状粘接性连接部件21。作为粘接性连接部件，使用了在将开口套筒安装在适配器之前，从开口套筒的切口部分灌入可固化的粘接材料固化而形成的膜状部件。如此，一旦预先在适配器内的开口套筒内具备有薄片状粘接性连接部件，则可使连接部件可靠地放置在金属箍的端面上，提高作业性。
用于固定薄片状粘接性连接部的机构，可以是如上述那样通过固化固定在开口套筒内等，不做特别限定，而连接部件以始终在被固定的状态下使用为宜，例如可以使用下面所示的支撑部件。
图22(a)是表示在本发明中，薄片状粘接性连接材料支撑于支撑部件的状态的图，支撑部件31为具有与金属箍相同的截面形状的圆型，把持着薄片状粘接性连接部件21的外周。图22(b)是说明由图22(a)所示的支撑部件支撑的薄片状粘接性连接部件安装于开口套筒内时的状态的立体图。将支撑于上述支撑部件31的薄片状粘接性连接部件21相对开口套筒49垂直地放置，并利用与开口套筒的内径相同直径的圆筒形推压部件91将其推入开口套筒内，并放置在中央附近。如上所述那样，通过由支撑部件支撑薄片状粘接性连接部件，可简易地安装在金属箍上。还有，薄片状粘接性连接部件的更换，通过在取出金属箍以后利用推压部件91推入支撑部件，可从开口内简易地取出，因此，开口套筒或适配器照原样可再使用。
图23是说明使用上述开口套筒对接了金属箍时的情况的剖视图。如图23所示那样，向安装了由支撑部件31支撑的薄片状粘接性连接部件21的开口套筒49插入固定有光纤10a、10b的一对金属箍75a、75b。这些金属箍，其端面呈凸形，因而在光学连接时，其对接的金属箍前端的凸部与凸部之间产生间隙。为不妨碍薄片状粘接性连接部件21与金属箍端面之间的接触，支撑部件31位于金属箍之间发生的间隙中，由此形成光学连接结构。
其次，说明粘接性连接部件不是薄片状而是由自由地变形的材料构成的情况。图24至图29是举例说明那种情况的图。
图24是使用自由地变形的粘接性连接部件而形成光学连接结构的一个例子的工序图。如图24(a)所示那样，预备一对光纤10a、10b以及具有做成倒三角形的V字型排列槽421的排列部件42以及支撑部件34。支撑部件34为圆柱形，在其下部的外周部(外周的一部分)通过涂敷设置具有折射率调整性并且自由地变形的固态粘接性连接部件25。还有，光纤10a、10b具有端部被除去包覆并被切割了的端面。接着，如图24(b)所示那样，从上方将一对光纤10a、10b放置在排列部件42的V型槽421内，在这种情况下，在光纤之间能够保持适当的间隔地放置。接着，如图24(c)所示那样，使支撑部件能够位于光纤10a与光纤10b之间地将支撑部件34放置在排列部件42上面，并使之被未图示的粘接材料临时固定。由此，涂敷在支撑部件34的下部外周部的粘接性连接部件25处于下垂到V型槽421内的状态。接着，如图24(d)所示那样，移动两条光纤10a、10b，使之在支撑部件34的下方对接。由此，光纤10a、10b的前端与粘接性连接部件25接触，形成粘接性连接部件经变形而介于光纤10a、10b之间的本发明的光学连接结构。再有，如图24(e)所示那样，理想的是，光纤10a、10b从上部由板状的压紧部件81a、81b等固定。
在上述情况下，由于粘接性连接部件25被支撑部件34支撑，因此，操作人员无需接触粘接性连接部件25就可操作光纤10a、10b。还有，由于一定量的粘接性连接部件25配备在支撑部件34的下部外周部上，能够仅在光纤10a、10b的连接端面上安装连接部件25，因此，不会对连接部周围产生污染或尘埃等影响。还有，由于可在V型槽421上进行对位，可对光纤10a、10b的光轴不引起偏差地进行光学连接。
在上述情况下，如图25所示那样，排列部件42沿着与排列槽421交叉的方向可以具有比排列槽421的深度浅的V型槽422。使用该排列槽时，在V型槽422上面可放置支撑有粘接性连接部件的支撑部件34，由此，可简单地固定支撑部件34的位置。
用于支撑自由地变形的粘接性连接部件的支撑部件，对其材质以及形状不做特别限定。例如可以使用如图26(a)～(f)所示那样的形状的支撑部件34。即可以使用如棒状的(图26(a))、设置了一个凸起物341而成为L字型或T字型的(图26(b))、(图26(c))、设置了两个凸起物341a、341b而成的(图26(d)～(图26(f))等各种形状的支撑部件。还有，其截面形状可以是圆形、椭圆形、或者是三角形、四边形等多边形。作为材质，金属类、玻璃类、塑料类、橡胶类等适当选择使用即可。再有，如图26(f)那样，在上方设置有保持部342a、342b的支撑部件，容易把持支撑部件而且提高安装时的作业效率。再有，上述的凸起部，在将支撑部件放置到排列部件时，理想的是，能够嵌合到设置在排列部件上的孔的凸起部，以起到使支撑部件稳定化的作用。
图27是使用图26(e)中所示的支撑部件说明形成光学连接结构的图。在排列部件42上设置有V型槽421及其两侧的一对孔423a、423b，保持着粘接性连接部件25的支撑部件34的凸起部341a、341b能够插入该孔423a、423b地构成。在该构成的情况下，通过将各个凸起部341a、341b分别插入到各个孔423a、423b内，将支撑部件34放置在排列槽421上面，能够简单地进行支撑部件34和排列部件42的对位，而且在光学连接时，可使支撑部件34的位置稳定。
还有，至于粘接性连接部件的设置到支撑部件上的位置及其设置方法，并无任何限定，根据粘接性连接部件的性质和状态适当选择使用即可。例如，关于粘接性连接部件的设置位置，如图28(a)、(d)那样，可以是安装在支撑部件34的外周部全区域的、或如图28(b)、(c)、(e)那样，也可以是安装在支撑部件34的下部外周部上的等，根据排列槽的位置、尺寸安装即可。
关于在支撑部件上设置粘接性连接部件的方法，可采用例如用喷镀或刷子等涂敷而固化的方法，使粘接性连接部件薄膜化并缠绕在支撑部件的外周(如图28(d))或贴合到外周的一部分的方法(如图28(e))。
在本发明的光学连接结构中，光纤10a、10b不必就在支撑部件34的正下方连接而成。例如，如图29所示那样，光纤的端面在与支撑部件的放置位置相异的位置上被连接也没关系。在图29所示的情况下，将光纤10a、10b配置到排列部件42的排列槽421(图29(a))内并使左侧的光纤10a向右方移动，使其端面接触到设置在支撑部件34上的可变形的粘接性连接部件25，进一步将光纤10a向右方移动，与左侧的光纤10b的端面相碰即可(图29(b))。由此形成粘接性连接部件25以密合的状态介于光纤10a和10b之间的本发明的光学连接结构。再有，在这种情况下，如图29(c)所示那样，通过压紧部件81将支撑部件34向下压入，也可固定光纤10a。
在本发明中，至于上述排列部件42的尺寸，不做特别限定，根据光纤的种类或条数选择即可，至于其形状也不做特别限定。还有，排列槽421的条数也根据光纤的条数选择即可，光纤即使是多条，排列槽421的间隔也根据产品规格适宜地选择即可。再有，对排列槽421的截面形状也不做特别限定，除了V字型的以外，也可以是椭圆形、圆形、矩形等形状。如V型形状、矩形形状那样，如果在光纤端面附近存在排列槽空间，则当粘接性连接部件25经变形而被连接时，由于露出的材料在排列槽空间内扩张，因此，更加缩短光纤之间的距离，光损失也减少。还有，由于粘接性连接部件在光纤端面全区域密合，可使光纤的光学连接稳定。尤其V型槽使光纤放置方便并容易使之稳定化，因此是最合适的结构。还有，关于排列部件的材料也不做特别限定，可使用与上述图7中说明的排列部件一样的排列部件。
在本发明中，粘接性连接部件的粘接保持距离以10μm或其以上为宜，而粘接性连接部件的粘接保持距离是在23±1℃、湿度45％的条件下按下述方法测定的值。
图30是用于说明粘接保持距离的测定方法的说明图，图31粘贴粘接性连接部件的状态下的MT金属箍的立体图，图32是图30的光纤的连接部分的放大图。如图30所示那样，在MT金属箍75a(白山制作所制、8芯、材质为PPS)的端面上将设置有厚度为50μm的粘接层的、厚度为100μm的塑料薄膜91(91a、91b)(尺寸为0.5mm×7mm)分别粘贴在贯通孔751a、751b的上下方，并连接其两个薄膜的中央地粘贴了薄片状连接部件21(尺寸为2mm×3mm×厚度25μm)(图31)。并且将MT金属箍75b与MT金属箍75a的端面互相面对地设置并使导向栓介于中间而对位，并且将MT金属箍75a和MT金属箍75b的端面间隔设置成1mm而固定(图30(a))。
其次，在金属箍75a的贯通孔内插入了前端除去包覆并切割的光纤10a(包层外径为125μm、单模光纤、古河电工制)，使光纤的端面接触粘接性连接部件(图30(b))，进一步在从接触位置伸出250μm的位置上固定了光纤10a(图30(c))。
在另一方的MT金属箍75b的贯通孔内插入同种光纤10b并使光纤10b的端面直到接触粘接性连接部件为止移动。该接触位置设为原点G。直到原点G和光纤10b的端面距离为10μm为止进一步使光纤10b移动(沿箭头方向)后，使光纤10b在其状态下保持了2秒钟(图30(d))、(图32(a))。
而后，使光纤10b沿着箭头方向以10μm/sec的速度慢慢返回(图30(e))，直到使光纤10b移动到粘接性连接部件从芯剥落为止。然后，检测粘接性连接部件的从芯剥落的位置与原点G之间的距离，将该距离H作为粘接保持距离(图32(b))。
下面通过实施例说明本发明的光学连接结构以及使之形成的光学连接方法，而本发明并非仅限于此。
薄片状粘接性连接部件的制作例1在由丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸酯/丙烯酸/2-羟基甲基丙烯酸酯共聚物(配合比＝82/15/2.7/0.3)组成的丙烯酸系树脂的30％醋酸乙酯溶液100份里掺合了1.0份Coronate L(日本聚氨基甲酸乙酯工业社制、三羟甲基丙烷的甲苯二异腈酸酯加合物)而混合。将得到的丙烯酸系涂液，使其干燥后的厚度成为100μm地涂在涂敷有起膜剂的二甲酯薄膜的一面上而制作了丙烯酸粘接材料层膜。使用时，从二甲酯薄膜上剥下来(薄片状粘接性连接部件(1))。再有，此时用分光光度计在1300～1320nm的波长范围内对丙烯酸系粘接材料进行了光透射率测定，结果为93.5％。还有，利用阿贝折射仪进行了测定，结果为1.465。
薄片状粘接性连接部件的制作例2首先准备了由SD4590/BY24-741/SRX212/甲苯(＝100/1.0/0.9/50(重量、份)组成的附加型硅酮系粘接材料涂液(均为東レ·ダウコ一ニング(TORAYDOW、CORNING)社制品)(以SD4590作为主成分，以BY24-741以及SRX212作为固化剂的硅酮系粘接材料)。将该附加型硅酮系涂液，使其干燥后的厚度成为50μm地涂在涂敷有起膜剂的厚度为100μm的塑料薄膜的一面上而制作了附加型粘接材料层膜。使用时，从塑料薄膜上剥下来(薄片状粘接性连接部件(2))。
实施例1使用通过上述方法得到的薄片状粘接性连接部件(1)，如图33所示那样形成了光学连接结构。首先利用光学显微镜使具有两个排列部件43a、43b的(尺寸为5mm×10mm)V型槽截面对位，接着在从设置在玻璃基板80上的0.05mm的缺口801离开0.2mm的位置上，使V型端面对位，并用粘接剂将排列部件固定在玻璃基板80上。而后，将上述薄片状连接部件21插入玻璃基板的缺口内并垂直地配置在玻璃基板上。而后，将光纤10a、10b配置到双方排列部件43a、43b的V型槽内。作为光纤使用了石英光纤芯线(古河电工制、直径为250μm、单模)，使用了用光纤剥离器将包覆从端部大致除去25mm左右并使光纤的裸线裸露的、从端部10mm的地方用光纤切割刀切割了光纤裸线的光纤。使光纤10b沿着V型槽平行移动，边用光学显微镜观察边移动光纤直到光纤裸线的端部移动到离开了V型槽基板的、适当的位置为止后，用平面板85b和排列部件43b将光纤10b夹入，用UV粘接剂固定在排列部件上面(图33(a))。接着移动另一方光纤裸线10a直到其端面密合到薄片状粘接性连接部件21为止(图33(b))，进一步按压光学连接部件直到使光纤裸线10a密合在其端面上的薄片状粘接性连接部件与光纤10b对接为止。对接后的薄片状粘接性连接部件的厚度为10μm，再有，R＝62.5μm、D＝1.5mm、D＝24R。而后，用平面板85a和排列部件43a将光纤10a夹入，并用光纤固定夹具94固定(图33(c))。
用1300nm的波长测定已连接的光纤连接损失结果，为0.2dB或其以下；而且测定反射衰减量结果，为50.3dB，显示了良好的光学特性。
再有，在-25℃～70℃范围内进行了500次温度循环试验，结果光损失变动为0.2dB或其以下，而且脱离了光学连接后观察了粘接性连接部件，结果外观上未发现异常。
实施例2使用通过上述方法得到的薄片状粘接性连接部件(2)，如实施例1那样形成了光学连接结构。测定已连接的光纤连接损失结果，为0.4dB或其以下，显示了良好的光学特性。还有，对上述光学连接结构体进行了放置到125±2℃环境下的耐热性试验(依据JIS C 0021)以及在-40℃～75℃范围内进行了500次的温度循环试验，结果光损失变动为0.4dB或其以下，而且断开光学连接后观察了粘接性连接部件，结果未发现固化或变黄，可知作为光学连接部件可充分再使用。
实施例3图34是表示连接4芯光纤带芯线的光学连接结构的俯视图。针对实现四条光纤彼此的光学连接，除了使用两条4芯光纤带芯线15a(此带芯线中的光纤为101～104)和15b以及具有固定于玻璃基板80上面的四条V型槽的两个排列部件43a、43b以外，其他与实施例1同样地进行了连接操作，使用一张薄片状粘接性连接部件21，简单地做到了四条光纤的光学连接。还有，检测切割了的光纤的长度，结果四条光纤裸线之间有了±10μm左右的偏差，而由于薄片状粘接性连接部件经柔软变形能够密合、固定在各个光纤上，因此，光纤裸线间的光损失变动偏差也小，在100次的装卸试验中，在各条芯线上，光损失变动为0.3dB或其以下，使用同一薄片状粘接性连接部件可始终能够维持稳定的输出功率，可知作为光学连接部件可充分使用。
实施例4图35是表示连接光纤和圆柱体透镜的工序的图。与实施例1一样将光纤裸线10设置在玻璃基板80上面的排列部件43的V型槽内。另一方面，将圆柱体透镜17(mflends社制、外经为2mm)贯通到具有2.1mm的贯通孔441的圆柱体透镜用排列部件44(尺寸为5mm×5mm×10mm)内，使圆柱体透镜端面位于从圆柱体透镜用排列部件端面离开了适当的距离的位置上，并用粘接剂固定；使圆柱体透镜处于与V型槽对上位的状态；进一步在离玻璃基板80的缺口801有0.05mm的位置，将排列部件43以及圆柱体透镜用排列部件44用粘接剂固定在玻璃基板上。而后，将薄片状粘接性连接部件21插入到缺口内设置(图35(a))。其次，通过使光纤在V型槽内爬行似地移动，使光纤的端面触碰薄片状粘接性连接部件(图35(b))；进一步使之移动，以使薄片状粘接性连接部件变形，使该部件的相反侧密合到圆柱体透镜上。而后，将光纤10用平面板85和排列部件43夹入，进一步使用光纤固定夹具94将这些夹入并固定(图35(c))。如上所述那样，即使是在像光纤和透镜那样尺寸不同的光传输介质之间连接，通过推压光纤使粘接性连接部件变形，透镜和薄片状粘接性连接部件以最小限度的面积密合，因而在进行拆卸作业时，可简单剥下。
实施例5按图36所示的工序进行了光纤的端面处理。即作为光学部件的薄片状粘接性连接部件21使用了将折射率调节成1.46的丙烯酸系粘接材料薄片化的、厚度为25μm、尺寸为8mm×16mm的薄片。将其无褶皱地粘贴在与薄片相同尺寸的U字型支撑部件31上(图36(a))，其次，将1条光纤10(古河电工制、外经为250μm、包层直径为125μm、芯直径为10μm)的包覆从端面起除去了20mm，使光纤裸线裸露，并在离端部10mm处切割了光纤裸线。其次，将粘贴在支撑部件上的薄片材料密合在光纤裸线的端面上而配置(图36(c))。接着，将在端面粘贴有粘接性连接部件20的光纤向上方移动，从支撑薄片的支撑部件31卸下了光纤(图36(d))。此时，在与光纤接触的面上的粘接性连接部件的周边部离芯的中心大约为50μm～65μm。
使用如图37所示的排列部件45对具备该粘接性连接部件20的光纤10a进行了光学连接。即在中央具有宽250μm、高250μm的V字型排列槽45的下部基板452(10mm×40mm×10mm)的V字型排列槽内放置了前端除去包覆并切割的光纤10a，另一方面，互相面对地放置了同样的光纤10b。使两个光纤10a以及10b顺着V字型排列槽直到接触粘接性连接部件20为止靠近而密合。在该状态下，从上方将玻璃制上部平板453放置在具有V字型排列槽的下部基板452上而固定。
通过以上过程，可使两个光纤在V字型排列槽内对周围不引起污染而简单连接。还有，由于粘接性连接部件的柔软性，光纤端面周边的自由度增加，因而对光纤不产生过大的挤压压力，其结果，光纤不发生破损，而且能够以非常良好的操作性进行光学连接。还有，根据粘接性连接部件的粘接性，光纤端面密合，连接损失小到0.3dB。在所形成的光纤的连接结构中，D1为50μm，D2为65μm。
还有，如图36所示的光纤端面的处理方法仅凭移动光纤就能使固定在支撑部件上的连接部件简单地粘贴在光纤端面上，而且其操作性良好。
实施例6与实施例1一样进行了粘接性连接部件的对光纤端面的贴合。在光学连接工序中，通过粘接性连接部件介入光纤与光纤的端面彼此之间而对接时，除了采用直到粘接性连接部件的厚度成为10μm为止推压光纤使内部发生变形的工序以外，根据与实施例1相同的方法对光纤光学地进行了连接。此时，测定了连接损失，结果为0.2dB。如上所述，通过使粘接性连接部件变形，可使光纤的端面彼此更加靠近，做到了实现更低损失的连接。在该实施例的情况下，D1比光纤包层直径小(不能实测)，D2为85μm。
实施例7按图38所示的方法进行了光纤的光学连接。连接用排列部件46(尺寸为10mm×20mm×40mm)，在中央具有宽度为0.25mm的深槽461和一对贯通孔462a、462b。另一方面，将实施例1中所使用的薄片状连接部件21用中央具有空洞的透明的塑料树脂的两个支撑部件31a、31b(2mm×2mm、厚度为0.1mm)夹入，制作了将薄片状连接部件包在内部的片盒。将该片盒如图38(a)所示那样，安装在连接用排列部件的深槽461内。将前端25mm部分被除去包覆且被切割的光纤10a、10b分别插入贯通孔内，并使一方光纤10a接触包在片盒内部的薄片状粘接性连接部件(b)，并缓缓地压入，使粘接性连接部件20贴合在光纤的端面上(c)。使该光纤移动到适当的位置后，用粘接剂固定在连接用排列部件上。其次，移动相互面对的另一方光纤10b，并使之密合到粘接性连接部件上(d)。而后，用粘接剂将光纤固定在连接用排列部件上。
通过以上过程，在连接用排列部件内部通过将粘接性连接部件的薄片材料包在内部并且从薄片状粘接性连接部件切开其中一部分，并在该状态下进行光学连接，做到了用一个部件进行从粘接性连接部件的贴合到光纤的连接。其结果，可实现结构上稳定的光学连接，光学连接结构制作完毕，可防止粘接性连接部件上的砂土或尘埃的附着，提高了生产效率。在该情况下，D1比光纤包层直径小(不能实测)，D2大约为65μm。
实施例8图39是用于说明连接单心光纤时的、本发明的光学连接结构(光纤连接器)的一个例子的图。图39(a)为表示光学连接结构的构成要素的图；图39(b)是表示已连接状态的图。通过将前端除去包覆并切割的光纤10插入设置于FC插销72上的FC插塞的金属箍76的贯通孔761内，使金属箍端面762与光纤端部大致一致地调整位置，并将作为粘接剂的环氧树脂(EpoxyTechnology Inc.制、环氧技术353)灌入并使之固化而固定了光纤。其次，将使用了膜厚为25μm的丙烯酸树脂的薄片状连接部件21防止空气进入地密合到金属箍端面上而放置，将其插入到具有与金属箍直径相对应的直径的切口49内，并从相反一侧将相对着的金属箍对接，使金属箍彼此连接而形成了本发明的光学连接结构(图39(b))。
实施例9图40是用于说明连接多芯光纤时的、本发明的光学连接结构(光纤连接器)的一个例子的图。图40(a)是表示光纤连接器的构成要素的图；图40(b)是表示已连接状态的图。还有，图40(a)～(c)是表示图40的光纤连接器的连接工序的说明图。再有，在本图中表示的是使用4芯光纤带芯线的情况，而光纤条数并不仅限于此。
首先，将除去光纤带芯线15a、15b的前端的包覆并切割的各为4条的光纤101a～104a、101b～104b，分别插入各个MT金属箍75a、75b的贯通孔内，调节位置使金属箍端面753和光纤端部大致一致，从粘接剂涂填孔752a、752b灌入环氧树脂并使之固化而固定了光纤(图41(a))。
其次，在一方MT金属箍的两个导向栓孔751a、751b上插入导向栓47a、47b，并将薄片状粘接性连接部件21放置在其MT金属箍的端面753上(图41(b))。其次，使导向栓47a、47b介于MT金属箍75a和另一方MT金属箍75b之间连接而形成本发明的光学连接结构(图40(b)、图41(c))。
如上所述，本发明的光学连接结构，利用一张薄片状粘接性连接部件可一次连接多条光纤，无论对哪一条光纤均可进行良好的光学连接。
再有，本发明的光学连接结构，对于研磨了用于通常的插塞连接的光纤的端面的金属箍也可适用。即如果用图41说明，即使是使用研磨了MT金属箍端面753以及各个光纤的端面的部件进行连接，也可以得到良好的光学特性，无需进行特别的设计或加工，可照样使用已知的金属箍。
实施例1042是表示将本发明应用到MPO型光纤连接器时的光学连接结构的构成要素的立体图。还有，图43是说明图42中的MPO型光纤连接器的连接状态的图，其中，图43(a)是表示连接前的状态、图43(b)是表示连接后的状态的俯视图。再有，本发明除了下面所示的MPO型光纤连接器以外，也可应用于现有的多芯插塞MT-RJ、MPX、Mini-MT、Mini-MPO等包含MT金属箍的适配器以及插销上。
在图42以及图43中，MPO型光纤连接器由薄片状粘接性连接部件21、光纤带芯线15a、15b、排列并把持光纤的MT金属箍75a、75b以及通过推押机构进行装卸的壳体组成的MPO插销71a、71b以及用于将一对MPO插销连接的连接用适配器50而组成。
光纤的连接，首先将薄片状粘接性连接部件21放置在MT金属箍75a的端面上，并向固定于MPO插销71a上的MT金属箍75a的端面的导向栓孔内插入导向栓47a、47b(图43(a))。接着，通过使导向栓插入到相对着的MT金属箍75b的导向栓孔内，边与MT金属箍75b进行对位，边通过上述壳体连接MPO插销71a、71b和适配器50(图43(b))。再有，MT金属箍端面可以不做研磨处理。在光学连接时，在适配器内部，MT金属箍端面彼此使粘接性连接部件介于中间而密合并形成光学连接结构。
如上所述，在本发明的光学连接部件中，即使在使用MPO插销的情况下，不进行研磨处理也能实现低损失连接。还有，由于MPO插销是推押结合式，因此，装卸也简单。
如上所述，作为适配器，如上述图19以及图20所示那样，可以使用配置有薄片状粘接性连接部件的适配器。
实施例11图44(a)～(d)是表示在使用了根据本发明的MT金属箍的光学连接结构(光纤连接器)的情况下，使用了具备支撑部件的薄片状粘接性连接部件时的连接工序的说明图，图45是图44中所示的用于连接工序的导向栓支撑部件的正视图。如图44(a)以及图45所示那样，两个导向栓47a、47b被导向栓支撑部件57把持，而且，薄片状粘接性连接部件21两端设置于各个导向栓的中央附近，由此，薄片状粘接性连接部件21被两个导向栓47a、47b支撑。如图45所示那样，导向栓支撑部件57具有两个导向栓插入槽571a、571b，凸起平板95a、95b从两侧可自由滑动地被插入与导向栓插入槽连通的切口状孔内。将导向栓放置在导向栓插入槽内后，按住凸起平板则凸起平板被按入到导向栓槽内，因凸起板围住其槽部，导向栓被把持。再有，导向栓支撑部件57内部具有空洞572，因此，一旦放置导向栓，则薄片状粘接性连接部件将位于其空洞内，而导向栓支撑部件不会接触连接部件。
接着，将被该支撑部件把持的导向栓的两端插入到固定了光纤10a、10b的、一对MT金属箍75a、75b的导向栓插入孔751a、751b内，并直到接触导向栓支撑部件57为止按入MT金属箍(图44(b))。由此，通过导向栓，互相面对的MT金属箍75a、75b对上位，因此，通过松开导向栓支撑部件的凸起平板，从导向栓卸下导向栓支撑部件(图44(c))，并对接互相面对的MT金属箍而连接(图44(d))。如上所述那样，通过使导向栓支撑薄片状粘接性连接部件，在插入导向栓时，在导向栓前端不会发生损伤薄片状粘接性连接部件的危险，并且可防止尘埃附着。
实施例12图46(a)～(c)是表示将本发明使用在4芯MT金属箍时的光纤连接器的构成要素以及连接工序的立体图。如图46(a)所示那样，支撑部件32是具有与MT金属箍的外围几乎同一形状的框架状空洞的圆筒状部件，在其一端的中央附近放置有横宽1.5mm的薄片状粘接性连接部件21，而且另一端为开放端，圆筒状的内部为空洞，通过将固定光纤的MT金属箍75a嵌入该空洞内而在MT金属箍75a的端面放置薄片状粘接性连接部件21(图46(b))。并且在将嵌入支撑部件的金属箍固定在金属箍侧面的状态下，对接互相面对的MT金属箍75b而形成连接器的光学连接结构(图46(c))。如此，通过将支撑部件嵌入到金属箍内，能够将连接部件容易地安装到MT金属箍上，而且连接完毕只要将支撑部件从MT金属箍卸下即可，因此，可简单脱离。
实施例13为了制作上述图24所示的光学连接结构，准备了具有截面边长为0.3mm的正三角形的V字形排列槽421的排列部件42(尺寸为5mm×12mm×3mm)、2张板状的上扳81a、81b(尺寸为5mm×5mm×3mm)、前端除去包覆并切割的光纤芯线(直径为0.25mm)10a、10b以及保持在支撑部件34的粘接性连接部件25。支撑部件34使用了直径为0.1mm、长度为3mm的圆柱形栓而且粘接性连接部件25使用了折射率调节为1.46的氨酯弹性体系树脂，在栓的外围膜厚大致成为0.1～0.4mm地涂敷了连接部件，使之附着。
为了使用上述各个部件制作光学连接结构，首先在将光纤10a、10b放置在排列槽421，并将一侧光纤10a放置在离光纤10b有2mm左右的位置上。其次，在被夹在光纤10a、10b端面的排列部件42的排列槽421的上部的靠中央位置上放置了支撑部件34。此时，虽然未图示，为使支撑部件不轻易浮上利用弹簧从上部轻轻地按住了支撑部件34。
而后，通过使光纤10a、10b向内侧移动，使之与粘接性连接部件25接触，进一步使之移动而光学连接了光纤10a、10b的端面彼此。此时，通过按入光纤10a、10b，支撑于光轴上的支撑部件34上的粘接性连接部件25附着在光纤10a、10b的端面上，而且通过进一步按入，光纤10a、10b彼此被连接(参照图24(a)～(d))。
根据本发明的光传输介质的连接方法，通过将具备了粘接性连接部件25的支撑部件34放置在V型槽上，能够对光纤10a、10b端面供给必要量的粘接性连接部件。而且所得到的光学连接结构是通过从上方放置粘接性连接部件25而形成，因此，不必进行在基板上的、作业时涂敷等的烦杂的作业就能连接。还有，由于对排列槽421内仅供给必要量的粘接性连接部件25，因此，对周围也没有产生污染，也没有发生原于粘接性连接部件的轴偏移所带来的光损失。再有，在拆卸粘接性连接部件25时，只拆卸支撑部件34即可，提高了作业效率。再有，此时的连接损失为0.3dB或其以下，在光学特性上也没有出现问题。
实施例14为了制作图47所示的光学连接结构，作为实施例13中所使用的排列部件42，使用了与排列槽421交叉的、具有边长为0.1mm的正三角形的槽422的排列部件，还有，作为固紧部件81，在与排列部件42的槽422对应的位置上使用了一个具有边长为0.2mm的正三角形的槽的固紧部件。除此之外，使用与实施例13相同的部件进行了光学连接。
为了使用上述各个部件制作光学连接结构，首先，如图47(a)、(b)所示那样，与实施例13一样将光纤10a、10b放置在排列槽421上，接着，将支撑部件34放置在排列部件42的槽422上。而且，如图47(c)所示那样，通过从上方装上了固紧部件81，使支撑部件能够容纳在槽内，使光纤10a、10b不浮起。
而后，如图47(d)所示的那样，移动光纤10a、10b使之与粘接性连接部件25相接触。并且通过按入光纤10a、10b，使支撑于光轴上的支撑部件34上的粘接性连接部件25附着在光纤10a、10b端面上，而且如图47(e)所示那样进一步按入，使粘接性连接部件25介于光纤10a、10b彼此之间而光学连接。与此同时，支撑部件34向上方移动，这不仅没有影响光纤10a、10b的连接也没有对光纤10a、10b的端面造成损伤。
根据该实施例的光传输介质的连接结构，通过在排列部件42上设置与排列槽421交叉的槽422，可容易地放置支撑部件34，从而可简单地对位。不仅如此，在卸下粘接性连接部件25时，只拆卸支撑部件34即可，提高了作业效率。再有，进行了100次重复连接，没有发生损伤光纤10a、10b的情况。再有，此时的连接损失为0.2dB或其以下，在光学特性上也没有出现问题。
为了制作图27所示的光学连接结构，准备了保持在具有两个圆筒形的凸起部(长度为3mm、直径为0.15mm)的U字形支撑部件(宽度为2mm)上的连接部件(长度为3mm)，在排列部件上，在排列槽的两侧具有两个孔423a、423b(直径为0.15mm、深度为3mm)，能够使支撑部件34的凸起部341a、341b插入该孔，此外，使用与实施例1同样的部件进行光学连接。支撑部件34的材质使用了不锈钢，对此，用刷子将实施例1中所用的粘接性连接部件25涂刷在支撑部件34的外周部下部上，使之附着。
为了使用上述各个部件制作光学连接结构，首先，在排列槽上的支撑部件34的两侧，使端面互相面对地放置光纤10a、10b后，将具有粘接性连接部件25的支撑部件34的凸起部341a、341b插入排列部件42的两个孔423a、423b里，并将支撑部件34使之与排列槽交叉地放置在排列部件42的排列槽421上。其次，将未图示的上板分别安装在光纤10a、10b的上面而按住各个光纤。
而后，通过使光纤10a、10b向内侧移动，使各个光纤的前端接触粘接性连接部件，进一步使之移动而光学连接了光纤10a、10b端面彼此，形成了本发明的光学连接结构(参照图27)。
根据该实施例的光传输介质的连接结构，单凭将支撑部件34的凸起部341a、341b4插入到设置于排列部件42上的孔423a、423b就能简单地使排列部件42和支撑部件34对位而安装。再有，此时的连接损失为0.2dB或其以下，在光学特性上也没有出现问题。
实施例15如图47所示那样，形成了光学连接结构。即，首先使用了实施例14的支撑部件34，如图28(d)那样，将薄膜状的粘接性连接部件25缠绕在支撑部件34外部圆周的宽2mm的范围内。绕过一周后，将粘接性连接部件拼接在一起使外周下部的粘接性连接部件处于下垂0.2mm左右的状态。如上所述那样，除了使用支撑粘接性连接部件的支撑部件34以外，均使用与实施例14相同的部件进行了光学连接。还有，作为上述粘接性连接部件的薄膜，使用了将丙烯酸系粘接树脂(折射率为1.467)薄膜化的、厚度定为25μm的薄膜。
使用上述各个部件形成光学连接结构时，如上所述那样，薄膜化的粘接性连接部件25具有均匀的厚度，因此，对于光纤10a、10b，使所受的挤压压力能够均匀，做到了使光损失为0.18dB或其以下的稳定的光学连接。还有，粘接性连接部件25的拆卸也只要剥下薄片即可，因而提高了作业性。
还有，由于粘接性连接部件25使用着粘接性的树脂，靠其树脂的润湿性容易密合到光纤10a、10b的端面上，而且通过其粘接力可用适当的挤压压力保持光纤10a、10b与粘接性连接部件25之间的密合性。还有，由于粘接性连接部件25柔软，因此，不会破损光纤10a、10b的端面，能够以极为良好的操作性进行光学连接。再有，由于具有再剥离性，可容易地剥下附着在V型槽或光纤10a、10b上的粘接性连接部件25，因此，通过更换可再连接。
实施例16图48所示的光学连接结构，具备光纤固定部件86a、86b、排列部件42、栓状的支撑部件34、栓状引入部件部件82、光纤10a、10b、推压部件87。首先，将光纤10a的前端部嵌入到一侧光纤固定部件86a的固定部位861a而保持的同时，将光纤10b的前端部嵌入到另一侧光纤固定部件86b的固定部位861b而保持。此时，将光纤10a、10b的端面设置成比固定部位端面突出1.1mm。在用于从上部向支撑部件34和栓状引入部件82施加挤压压力的挤压部件87的挤压凸起871上粘贴了弹性体(丙烯酸系粘接材料)95。
为了使用上述各个部件形成光学连接结构，首先，在排列部件42上分别安装了保持有光纤10a、10b的光纤固定部件86a、86b，此时，使光纤10a、10b能够放置到排列部件42的排列槽421地做了临时固定。此时，如图48(a)所示那样，虽然光纤的前端部处于放置在排列槽421的状态，但在光纤10b的前端，从排列槽421有0.3mm左右浮起。
其次，如图48(b)所示那样，在排列部件42上，在光纤固定部件86a、86b之间放置了由1mm的不锈钢构成的栓状引入部件82以及支撑部件34。此时，在支撑部件34的外部圆周部的下部涂敷有粘接性连接部件25。而后，如图48(c)所示那样，通过使挤压部件87的止动销部872与排列部件42的结合部位424结合，并从上方向排列部件42按压挤压部件87，将栓状引入部件82以及支撑部件34按压在排列槽421上。此时，从光纤固定部件86a露出的光纤10a的前端部处于被栓状引入部件82按压在排列槽内的状态；而从右侧的光纤固定部件86b，光纤10b的前端部处于从排列槽421露出的状态。
而后，如图48(d)所示的那样，使右侧的光纤固定部件86b向前移动。向前移动光纤10b，则光纤10b，其前端与支撑部件34的下部外周部相接触，并被下部外周部向下压住的同时被引入到排列槽421内。此时，由于支撑部件34的外周部下部的粘接性连接部件25接触光纤10b端面，光纤端面上附着了粘接性连接部件。还有，由于光纤10b向下方被压住使光纤10a、10b互相对上了位。通过进一步使光纤10b向前移动，使得双方的光纤10a、10b的前端被对接而连接，制作了本发明的光学连接结构。
在根据本实施例得到的光学连接结构中，支撑部件34不仅具有支撑粘接性连接部件25的功能，而且通过将支撑部件34向下方按入能够进行光纤10a、10b的对位。
权利要求
1.一种光学连接结构，其特征在于具有折射率调整性的固态粘接性连接部件以单层的状态介于互相面对的光传输介质的端面之间或光传输介质的端面与光学零件之间密合。
2.根据权利要求1所述的光学连接结构，其特征在于介于互相面对的光传输介质的端面之间或光传输介质的端面和光学零件之间的上述粘接性连接部件的厚度为50μm或其以下。
3.根据权利要求1或2所述的光学连接结构，其特征在于上述粘接性连接部件的粘接保持距离为10μm或其以上。
4.根据权利要求1所述的光学连接结构，其特征在于上述粘接性连接部件由硅酮树脂或丙烯酸树脂构成。
5.根据权利要求1所述的光学连接结构，其特征在于上述粘接性连接部件由薄片状粘接材料构成。
6.根据权利要求5所述的光学连接结构，其特征在于从与上述薄片状粘接性连接部件相接触的上述光传输介质的端面中心到该站接性连接部件的周缘部之间的距离的最小值D和该光传输介质的半径R之间，满足R＜D≤60R的关系。
7.根据权利要求5或6所述的光学连接结构，其特征在于上述薄片状粘接性连接部件的周缘部被支撑部件支撑。
8.根据权利要求1所述的光学连接结构，其特征在于当从光传输介质的芯的中心到粘接性连接部件的周缘部之间的距离的最小值设为D1、最大值设为D2、光传输介质的半径设为R、光传输介质的芯的半径设为r时，满足D1≥r，且D2≤1.5R。
9.根据权利要求1所述的光学连接结构，其特征在于上述光传输介质使用排列部件对接。
10.根据权利要求1所述的光学连接结构，其特征在于上述光传输介质插入到至少具有一个光纤排列孔的金属箍内或包含该金属箍的插销的该光纤排列孔内而固定，一对上述金属箍或一对上述插销夹着粘接性连接部件对接。
11.根据权利要求10所述的光学连接结构，其特征在于具备用于使上述金属箍彼此或上述插销彼此对位的部件。
12.根据权利要求10所述的光学连接结构，其特征在于上述粘接性连接部件被支撑部件支撑。
13.根据权利要求10所述的光学连接结构，其特征在于上述金属箍或插销安装于适配器内，该金属箍彼此或插销彼此在适配器内部夹着粘接性连接部件对接。
14.根据权利要求11所述的光学连接结构，其特征在于用于进行上述对位的部件为开口套筒，在该开口套筒内部，金属箍彼此或插销彼此夹着上述粘接性连接部件对接。
15.根据权利要求13或14所述的光学连接结构，其特征在于支撑粘接性连接部件的支撑部件安装于上述开口套筒内。
16.根据权利要求11所述的光学连接结构，其特征在于用于上述对位的部件为导向栓，上述金属箍或插销具有导向栓孔，通过将导向栓插入互相面对的导向栓孔内而进行金属箍或插销的对位。
17.根据权利要求12或13所述的光学连接结构，其特征在于支撑着粘接性连接部件的支撑部件由圆筒状部件构成，通过在该圆筒状部件的一端支撑有粘接性连接部件，圆筒状部件的另一端嵌合于上述金属箍或适配器上而被光学连接。
18.根据权利要求1所述的光学连接结构，具备至少一对光传输介质、具有排列槽的排列部件、具有折射率调整性的自由地变形的固态粘接连接部件以及支撑该粘接性连接部件的支撑部件，其特征在于在排列部件的排列槽内，互相面对地放置至少一对光传输介质的端面，在上述光传输介质之间的排列槽上部放置支撑部件，夹着粘接性连接部件至少有一对光传输介质被光学连接。
19.根据权利要求18所述的光学连接结构，其特征在于在上述排列部件上沿与排列槽交叉的方向具有槽，上述支撑部件被放置在该槽上。
20.根据权利要求19所述的光学连接结构，其特征在于上述支撑部件至少具有一个凸起部，而且上述排列部件至少具有一个孔，在该孔内插入支撑部件的凸起部而固定，并将支撑部件放置在排列槽上部。
21.一种光学连接方法，使用光传输介质以及光学零件和具有折射率调整性的薄片状粘接性连接部件，连接光传输介质的端面彼此或光传输介质的端面和光学零件，其特征在于，包括在互相面对的光传输介质的端面之间或在光传输介质的端面和光学零件之间配置薄片状粘接性连接部件的工序；移动一侧光传输介质的端面直到密合到粘接性连接部件为止的工序；进一步移动该一侧的光传输介质的端面直到上述薄片状粘接性连接部件伴随变形而密合到另一侧的该光传输介质或光学零件上为止的工序。
22.根据权利要求21所述的光学连接方法，其特征在于粘接性连接部件被支撑部件支撑。
23.一种光学连接方法，其特征在于，具有通过将光传输介质的端面挤压到薄片状粘接性连接部件使之密合，并在该状态下使薄片状粘接性连接部件相对该光传输介质沿光传输介质的轴方向相对移动，将薄片状粘接性连接部件的一部分以附着到端面上的状态切开的工序；以及，将端面上附着有固态粘接性连接部件的光传输介质与其它光传输介质或光学零件相结合的工序。
24.一种光学连接方法，其特征在于，具有使用至少一对光传输介质、具有排列槽的排列部件、具有折射率调整性的自由地变形的固态粘接性连接部件以及支撑该粘接性连接部件的支撑部件，在上述排列部件的排列槽内，使至少一对光传输介质的端面互相面对放置的工序；在互相面对的光传输介质之间的排列槽上放置支撑自由地变形的固态粘接性连接部件的支撑部件的工序；以及，使上述互相面对的光传输介质夹着上述粘接性连接部件对接而进行光学连接的工序。
全文摘要
本发明提供结构简单、可在密合的状态下保持光纤并能更加简便地进行安装与拆卸、可实现光学稳定性优良的连接的光学连接结构及光学连接方法。本发明的光学连接结构，具有折射率调整性的固态粘接性连接部件作为单层介于互相面对的光传输介质的端面之间或光传输介质和光学零件之间。固态粘接性连接部件，理想的是，由硅酮树脂或由丙烯酸树脂构成。
文档编号G02B6/38GK1882861SQ200480034208
公开日2006年12月20日 申请日期2004年11月17日 优先权日2003年11月19日
发明者铃木正义, 佐佐木恭一, 小林辰志 申请人:株式会社巴川制纸所