[发明专利]光学连接结构以及光学连接方法

说明书

本申请为2004年11月17日递交的、申请号为200480034208.X、发明名称为“光学连接结构以及光学连接方法”的专利申请的分案申请。

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。