出作为根据本发明的实施例的光学部件的光连接器的典型结构实例和连接结构实例的横截面图；以及
[0045]图10中的㈧至⑶是示出作为根据本发明的实施例的光学部件的光连接器的另一个典型结构实例的横截面图。
【具体实施方式】
[0046]将参考附图对根据本发明的光学部件和光通信系统的各个实施例进行详细描述。在描述附图时，用相同的附图标记来表示相同的部分和相同的元件，而不重复说明。
[0047]图1是示出根据本发明的实施例的光通信系统的典型结构的各个实例并示出光通信系统的结构的视图，该光通信系统包括作为光学部件由多条光纤线路200A至200N组成的光传输线路200。“光纤线路”在本文中是指包括多根多芯光纤(例如，光缆或光纤带)的集合。“光学部件”在本文中包括:光纤线路本身、多条光纤线路被光连接的线路或者在包括光纤线路及连接部件(例如，连接器)的组件状态下的线路。
[0048]图1中的光通信系统具有发射站210、接收站220以及布置在发射站210和接收站220之间的光传输线路200。光传输线路200包括多条光纤线路200A至200N。每一条光纤线路200A至200N包括均具有相同的芯部阵列结构的多根MCF 201，并且通过使这些MCF201彼此光连接来构造每一条光纤线路。作为对应于光纤线路200A的构造，多个信号光源21IA (TX)布置到发射站210中，并且来自这些信号光源21IA (在相应的单芯光纤中传播)的信号光束经由光接头212A耦合至MCF的相应芯部。类似地，作为对应于各光纤线路200B至200N的构造，多个信号光源211B(TX)至21 IN(TX)布置到发射站210中并且来自这些信号光源211B至211N(在相应的单芯光纤中传播)的信号光束经由光接头212B至212N耦合至对应MCF的相应芯部。光学无源元件250布置在附接到光纤线路200A至200N的端面上的光连接器213与光接头212A至212N之间。光学无源元件250包括:用于经由光连接器213将光接头212A至212N和光纤线路200A至200N连接起来的光连接器251、并行地布置到光接头212A至212N和光连接器251之间的多根MCF以及并行地布置到光连接器251和光连接器213之间的多根MCF。此外，作为对应于光纤线路200A的构造，多个接收器22IA(RX)布置到接收站220中。单芯光纤连接到每一个接收器221A并且单芯光纤经由光分路装置222k光连接到对应MCF的相应芯部。类似地，作为对应于各光纤线路200B至200N的构造，多个接收器221B(RX)至221N(RX)布置到接收站220中，并且连接到接收器221B至221N的单芯光纤经由光接头222B至222N耦合至对应MCF的相应芯部。光学无源元件260布置在附接到光传输线路200的光纤线路200A至200N的端面上的光连接器223与光接头222k至222N之间。光学无源元件260包括:用于经由光连接器223将光接头222k至222N和光纤线路200A至200N连接起来的光连接器261、并行地布置到光连接器223和光连接器261之间的多根MCF以及并行地布置到光连接器261和光接头222k至222N之间的多根MCF。在图1所示的构造中，光传输线路200以及光学无源元件250和260中至少任意一者可以起到如本实施例中的光学部件的作用。
[0049]如图2中的(A)所示，光传输线路200中的每一条光纤线路200A至200N具有如下结构:其中，具有相同的芯部格局结构的多根MCF 201串联。图2中的(B)至(F)示出MCF201在图2的(A)中分别由箭头A至E指定的位置处的横截面结构。
[0050]如图2中的⑶至(F)所示，构成每一条光纤线路200A至200N的每一根MCF 201包括邻近芯部的多个集合，在共同包层320的横截面上，邻近芯部的由中心间距离定义的芯部节距AaS Λ E不大于相邻的芯部310之中的最小中心间距离的1.1倍。因此，在图2中的(B)所示的芯部格局结构是六角形的密集格子(包括通过组合多个三角形格子最小单元得到的构造)的情况下，我们可以识别出MCF 201的在点A处的邻近芯部节距Aa(I)至Aa(12)o括号中的数字I至12表示由12条虚线所指示的邻近芯部节距。以上所述同样适用于下文描述。类似地，我们可以在图2中的(C)中识别出MCF 201的在点B处的邻近芯部节距Ab(I)至Λβ(12);在图2中的⑶中识别出MCF 201的在点C处的邻近芯部节距Ac(I)至、(12);在图2中的(E)中识别出MCF 201的在点D处的邻近芯部节距Ad(I)至Ad(12);并且在图2中的(F)中识别出MCF 201的在点E处的邻近芯部节距Ae(I)至Λε(12) ο
[0051]尽管图2中的⑶至(F)示出了作为构成一条光纤线路的各个MCF 201的芯部格局结构且具有三角形格子最小单元的六角形密集格子，但是将要应用的芯部格局结构可以是一种具有矩形格子最小单元的格子图案。图3中的(A)和(B)示出MCF之间的连接结构。图3中的(A)所示的MCF 300是应用了具有矩形格子最小单元的格子图案的芯部格局结构的MCF且对应于在图1中所示的MCF 201。MCF 300具有去除了树脂涂层360的石英玻璃光纤350 (下文中将称为玻璃光纤)，并且树脂涂层360设置在玻璃光纤350的外周面上。玻璃光纤350具有排列成具有矩形格子最小单元的格子图案的多个芯部310，并且共同包层320包围这些芯部310的每一个芯部。在树脂涂层360的表面上形成有用于指定芯部310的阵列位置或用于识别端面位置的标记Μ。在每一条光纤线路200Α至200Ν中，如图3中的(B)所示，在接头(junct1n) 370处焊接玻璃光纤350的端面的同时将邻近MCF 300接合起来。因为从接头部分移除了树脂涂层360，所以使用树脂材料380来保护该接头部分。
[0052]在两根MCF 201(300)之间的接合中产生接合损耗的主要因素被认为是模场直径或光斑尺寸w(模场直径的值的一半)的不匹配以及芯部中心的位置偏离(失准量)。图4是示出接合损耗对光斑尺寸w的差异和失准量的相关性的试算结果的曲线图。图4中的横轴表示失准量而纵轴表示光斑尺寸w的差异(w差异)。曲线图G310示出表示接合损耗为0.4dB的等值线；曲线图G320示出表示接合损耗为0.8dB的等值线；曲线图G330示出表示接合损耗为1.2dB的等值线；曲线图G340示出表示接合损耗为1.6dB的等值线；曲线图G350示出表示接合损耗为2.0dB的等值线；曲线图G360示出表示接合损耗为2.4dB的等值线。
[0053]从图4可以看出，各个接合损耗的每一个曲线图G310至G360大约是四分之一个椭圆。在试算中假设，在每个芯部中所传播的光的场分布是高斯分布，将要接合的光纤的光斑尺寸的平均值是4.6 μm，并且模场直径是9.2 μπι。
[0054]在接合两根单芯光纤时，将所要接合的两根单芯光纤彼此对准使得芯部的中心彼此匹配，从而理论上可以使失准量变为O。然而，在接合两根MCF的情况中，如果将要接合的两根MCF之间的芯部节距存在差异，则即使将一根MCF的某一个芯部与另一根MCF的芯部对准使得它们的中心匹配，其他芯部也会发生它们的芯部中心失准。因此，应该认为在执行接合期间将要接合的两根MCF之间的芯部节距差异限定了失准量的最小值。从这个考虑来看，关于MCF的接合损耗，可以把图4中的横轴看作芯部节距的差异。另一方面，在孔型(图9中的(A)和(B))或凹槽型(图10中的㈧和(B))的光连接器的使用中，多个MCF在其中心位置被固定的情况下排列在该光连接器中，芯部阵列的中心位置与光纤的中心位置之间的差异(中心差异)将使仅凭借芯部节距来保持接合质量变得困难。通过像考虑芯部节距的差异一样进一步考虑中心差异，可以确保接合质量。
[0055]为了将从MCF的芯部节距(例如，相互接合中的失准量)和光斑尺寸w的差异的试算中所得到的接合损失保持为不大于1.0,0.5、0.2或0.ldB，需要将失准量和w差异保持在如下的四分之一椭圆内，在该四分之一椭圆中，图4的失准量和w差异的各自截距不大于图5中所提到的值。
[0056]换言之，在一条光纤线路中，当ΔΛ和Aw满足关系表达式A K2/2.22+Δ￥2/1.72^Ξ I时，可以保持接合损耗不大于l.0dB，其中，Δ Λ (μπι)表示对每一者均彼此连接且具有相同的芯部格局结构的多根MCF来说的邻近芯部节距的最大偏差，并且Aw(ym)表示在一个芯部310中传播的基模在工作波长下的光斑尺寸的最大偏差。然而，应该注意的是，一条光纤线路的芯部格局结构可以与多条光纤线路中的另一条光纤线路的芯部格局结构不相同。
[0057]“芯部节距”在本文中定义为一根MCF中的非接触的芯部之间的中心节距。“邻近芯部”是指一根MCF中的以预定的芯部节距邻近的芯部，具体而言，“邻近芯部”是相对于某个芯部而言芯部节距在不大于1.1倍的最小芯部节距(最小中心间距离)的范围内的芯部。此外，“预定的芯部节距”是指设计的芯部节距，并且实际的芯部节距与“预定的芯部节距”是大致一致的，但是实际的芯部节距可能具有一定的偏差。“邻近芯部节距的最大偏差A Λ ”是在构成光学部件的多根MCF的每一根MCF中的邻近芯部节距的最大偏差的最大值，具体而言，“邻近芯部节距的最大偏差Δ Λ ”是指多根MCF的每一根MCF中(“邻近芯部节距的最大值” 一 “邻近芯部节距的最小值”)的光纤线路中或光学部件中的最大值。“光斑尺寸的最大偏差Aw”是指在构成光纤线路或光学部件的多根MCF中的所有接近芯部的光斑尺寸的最大偏差(在一个芯部310中传播的基模的光斑尺寸，其是在工作波长下的光斑尺寸)。
[0058]