JP2002250840A - 光ファイバ用コネクタ - Google Patents
光ファイバ用コネクタInfo
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Landscapes
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Abstract
め、ファイバの軸ずれを防止し、曲げ力およびこじりに
強い低損失な光ファイバー用コネクタ及び光ファイバ接
続技術を提供することを目的とする。 【解決手段】 光ファイバ1を整列させるための割スリ
ーブ3aの外側に補強スリーブ3bを配置し、スリーブホ
ルダー4とスリーブ3はフロート構造とするためのクリ
アランス5を持たせる。また、スリーブ3を二重構造と
して、割スリーブ3aをセラミック製、補強スリーブ3b
を金属製としたので、フェルール2と他のフェルール8
の同軸の精度が確保でき、しかも、曲げ力に対する強度
を損なうこともない。
Description
挿入する孔が形成された筒状フェルールの外周部分に、
光ファイバを整列させるためのスリーブを設けた光ファ
イバ用コネクタに関するものである。
特徴をもち、ファイバケーブルの低損失化と半導体レー
ザーの長寿命化などの光通信用デバイスの性能向上にと
もない実用化が進められている。
発光素子、受光素子に代表される基本的素子の性能改善
の他、システムを有効に活用するために、周辺技術の確
立が重要な課題である。
接続する技術である。例えば、発光素子からの光信号を
光ファイバ内に有効に投入するための光結合技術、光フ
ァイバ間を低損失で接続するための光ファイバ接続技
術、光ファイバ伝送系において中継器などに用いられ、
光強度の調整を行う光減衰技術(近年では、光学減衰を
光ファイバー自体で行うものもある)などである。
続するために二つのファイバを同軸に突き合わせる必要
がある。そのためには、フェルールの外形寸法及びアダ
プタの内径寸法の高精度化を図り、ファイバ素線をフェ
ルールの中心軸に沿って固定する必要がある。これらの
寸法精度はミクロンオーダーであり、実際には1ミクロ
ン程度に及ぶ精度が要求される。したがって、従来は金
属やセラミックの精密加工により製造されていたため、
非常に高価なものとなっていたが、近年では一部を樹脂
製としたものも開発されている。
着脱可能なコネクタとがあるが、このうち、コネクタは
高精度な位置合わせと着脱性、互換性などの操作上の問
題が加わるため、永久接続より複雑な技術が要求され
る。
用途上からも種々の構造のものが提案されている。中で
もシンプルで代表的な構造例として、例えば、実開昭6
2−87305号公報、特開平3ー52603号公報で
は、光ファイバを封入したフェルールを接続用の筒状ア
ダプタに両端側から挿入して当該アダプタ内で突き合わ
せる構造が記載されている。
端中央に光孔を有する円筒状のホルダと、金属により円
筒状に成形されると共にその軸線方向に沿ってスリット
が形成されて半径方向に弾性的に拡縮可能な割スリーブ
とを有し、その割スリーブが前記ホルダの内周面に固定
されている光モジュールレセプタクルが記載されてい
る。
ァイバ端部に固着されたプラグ又は光電素子を内部に支
持する雌型コネクタに於て、ハウジングと分離されてお
りかつ雄型コネクタから突出するプラグを差込むべき円
錐面を前方に備えたスリーブをプラグ又は光電素子の全
部に嵌合した光コネクタが記載されている。
ァイバを突き合わせ接続する接続機構が係止機構によっ
て係止され、後方への相対的な変位が規制される光コネ
クタが記載されている。また、実開昭63ー96504
号公報では光固定減衰器等に使用するコネクタの技術が
記載されている。
バを保持固定する技術が記載されている。光ファイバコ
ネクタでは低損失にて光ファイバを軸ずれすることなく
整列して接続することが重要な接続技術であった。それ
と並行してコネクタを小型化する技術も改善されてい
た。
ェルールを接続したコネクタの従来例を示した断面図で
ある。図7〜図10中の1は光ファイバ素線、2は光フ
ァイバが挿入されたフェルール、3aはフェルール2を
固定保持する割スリーブ、3cはフェルール2を固定保
持する精密スリーブ、7は割スリーブのスリット部であ
る。
ブ3aを使用した例を示している。割スリーブ3aにはス
リット部7が設けられており、割スリーブ3aの内周面
にはフェルール2が固定保持されている。割スリーブ3
aは外部から曲げ力がかかった際にスリット部7より割
スリーブ3aが開いて曲げ力を逃がす役割を果たす。
精密スリーブ3cを使用した例を示している。光ファイ
バ1を整列させるために精密スリーブ3cの両端部から
フェルール2を挿入し突き合わせている。これにより、
フェルール2は精密スリーブ3cの内周面にて保持固定
される。
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。
列して使用しなければ光伝送の機能が低下すること。ス
リーブは光ファイバのつなぎ目に位置することから曲げ
力に対する対策が不可避であること。特に光減衰器(ア
ッテネータ)用コネクタにおいてはアダプタ、アッテネ
ータ、プラグを直列につなぐ構造のためより曲げ力に対
して弱くなる問題があった。
善され、軽量化、コストの削減とも結びついた結果、コ
ネクタは金属製から樹脂製やプラスチック製に、金属製
であってもより薄く軽量な素材が使用された。これによ
りコネクタの小型化が進んだ反面、コネクタの外部から
の曲げ力に対する強度の低下が発生した。
スリーブ3aを使用した場合、外部からの曲げ力がかか
ると割スリーブ3aはスリット部7から開くが、その際
フェルール2がこじれ、強い力が働くと割スリーブ3a
がこじりにより破損することがあった。
る割スリーブ3aのこじり破損をなくすために精密スリ
ーブ3cを使用した場合、低荷重の曲げ力でもフェルー
ル2がこじれを起こし、精密スリーブ3cとフェルール
2の数ミクロンクリアランス分だけフェルール2および
封入された光ファイバ1の軸ずれが発生する。
減衰用光ファイバを挿入しておくことで必要な光学減衰
を光ファイバー自体で行う方式が主流になりつつある。
そして、現状構造に対応させるために、金属製スリーブ
にフェルールを圧入していたので、フェルールの表面が
削られたり、圧入により削られる粉体がフェルールに付
着したりして、フェルールの片側の外径精度が低下する
問題が生じていた。
製とすることも考えられる。そうすることで、スリーブ
にフェルールを圧入する際に、フェルールの表面が削ら
れるといった問題を無くすことも可能である。図7およ
び図8に示された割スリーブ3aは、セラミック製とす
ることが一般的であり、図9および図10に示された精
密スリーブは、金属製とすることが一般的であるが、樹
脂製とした場合、セラミック製や金属製のものに比べて
精度が出しにくいという問題がある。また、樹脂製にし
ても、強度の問題が完全に解決されるわけでもない。
体で行う光減衰器において、光ファイバ接続技術の精度
の低下により光ファイバの光学減衰の精度の低下も生じ
ていた。
ためになされたものであり、光ファイバの低曲げ加重で
の軸ずれを防止し、高曲げ加重の曲げ力およびこじりに
より割スリーブが破損しない、強い低損失な光ファイバ
ー用コネクタを提供することを目的とする。また、本発
明はフェルールの外径精度を生かして、スリーブ自体の
曲げ強度を強化する技術を提供することを目的とする。
さらに、本発明はより高精度な光学減衰を行うことがで
きる低損失な光ファイバ接続技術を提供することを目的
とする。
本発明に係る光ファイバ用コネクタは、スリーブを保持
する筒状のスリーブホルダを備え、光ファイバ素線が挿
入されたフェルール同士を前記スリーブ内で同軸に突き
合わせることで、光ファイバ素線同士を光学的に接続す
る光ファイバ用コネクタであって、前記スリーブは、前
記フェルールが挿入される第1スリーブと、その第1ス
リーブの外側を覆う第2スリーブとを備え、前記第1ス
リーブには、その長さ方向全長に亘ってスリットが設け
られている構成とした。
ット部を有するスリーブを使用し、高精度にフェルール
同士を接続させることを主目的とする。第2スリーブに
は第1スリーブを補強し、曲げ力に対して強い強度のあ
るスリーブ(例えば図9および図10の精密スリーブ3
c)を使用し、フェルール同士を同軸上で接続させ、且つ
曲げ強度を強化することを主目的とする。この構成によ
れば、スリーブを二重構造にしたことによって両スリー
ブが役割分担を行うことによって各スリーブ単独では為
しえない目的を果たすことができる。
リーブおよび第2スリーブは、前記スリーブホルダ内で
の移動を所定の範囲で許容される構造とすることが好ま
しい。
記2スリーブの外面と前記スリーブホルダの内面との間
に、前記スリーブホルダ内での前記第2スリーブの移動
を許容するためのクリアランスを設けることが好まし
い。。
ルダ内にフロート(接着固定せず自由にした状態)させ移
動を許容させることによってスリーブに曲げ力が直接的
にかからないようにし、前記第1スリーブ又は第2スリ
ーブを単独で使用した際の光ファイバの軸ずれ、フェル
ールの損失を防止できる。
リーブをジルコニア、アルミナ等の酸化系セラミック組
成物より構成されるセラミック製とし、前記第2スリー
ブを黄銅等からなる金属製とすることが望ましい。ま
た、少なくとも一方を樹脂製としても良い。
とし、前記第2スリーブを金属製とする組合せとする。
を圧入していたので、フェルールの表面が削られたり、
圧入により削られる粉体がフェルールに付着したりし
て、フェルールの片側の外径精度が低下するる問題が生
じていたが、この組合せをとれば、第1スリーブをセラ
ミック製とすることにより、フェルールが削れ、外径精
度が低下する問題は解消できる。また、第1スリーブを
セラミック製としても第2スリーブを金属製とすれば、
スリーブ自体の曲げ強度は補強される。
に接続されるプラグハウジングとアッテネータハウジン
グを備え、前記スリーブホルダは前記アッテネータハウ
ジングに設けられていることが望ましい。
ネータ(減衰器)では、スリーブホルダ内でのフェルール
とスリーブとの低損失な光ファイバ接続技術により、よ
り高精度な光学減衰を行うことができる。
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。
術の説明で用いた図面に記載された部材、及び既述の図
面に記載された部材と同様の部材には同じ番号を付す。
態に係る光ファイバ用コネクタについて説明する。
aはフェルール2に光ファイバ1を挿入するために設け
られた孔部、2は光ファイバが封入されたフェルール、
3はフェルール2を固定保持し接続するスリーブ、3a
は前記スリット部7を有する割スリーブ(第1スリー
ブ)、3bは割スリーブ3aの外周面を包囲して設けられ
た補強スリーブ(第2スリーブ)、4はスリーブを収容す
るためのスリーブホルダ、5はスリーブ3をフロートさ
せるためのスリーブホルダ内のクリアランス、6はフェ
ルール2が挿入される挿入口、7は割スリーブに設けら
れたスリット部、8はフェルール2と接続される他のフ
ェルール、9はプラグハウジング、10はスリーブ3を
内包するアッテネータハウジングである。
利用される光ファイバ用コネクタの全体構造を示した平
面図および断面図である。
に接続されるプラグハウジング9とアッテネータハウジ
ング10を備え、スリーブホルダ4はアッテネータハウ
ジング10に設けられている。
の筒状フランジ13部分を収容する筒状フランジ収容部
14が設けられ、アッテネータハウジング10には、筒
状フランジ収容部14内に挿入されて接続されるスリー
ブホルダ4が設けられている。
スリーブホルダー4内の構成を示した断面図、図4は本
発明の実施の形態に係るスリーブを使用したコネクタに
おけるフェルールの接続を示した断面図、図5および図
6はスリーブを使用したコネクタにおけるフェルールの
接続を示した断面図である。
ブ3を保持する筒状のスリーブホルダ4を備え、光ファ
イバ素線1が挿入されたフェルール2とフェルール8を
前記スリーブ3内で同軸に突き合わせることで、光ファ
イバ素線1同士を光学的に接続している。
きには、フェルール8の代わりにダストキャップ12が
挿入されて外部からの異物の進入を防ぐ。
ニア等の公知の材料で高精密加工により作られている。
孔1aに挿入される光ファイバ素線には、光ファイバ素
線自体で光学減衰させる機能をもつ減衰用光ファイバ1
が用いられ、孔1a内に接着剤等により固定されて封入
される。
光ファイバ1を挿入する孔1aが形成された筒状のフェ
ルール2の外周部分に、フェルール2が内部で移動可能
となるようにスリット部7を有する割スリーブ3aを設
け、その割スリーブ3a(第1スリーブ)のさらに外周部
分に補強スリーブ3b(第2スリーブ)を設けた構成とし
ている。
リット部7を有する割スリーブ3aを使用する。割スリ
ーブ3aは、高精度にフェルール2とフェルール8を接
続させることを主目的としている。割スリーブ3aはフ
ェルール2をその両端から挿入できるようになってい
る。また、スリット部7は割スリーブ3aの軸方向に沿
って形成されている。割スリーブ3aの内径はフェルー
ル2非挿入時にはフェルール2の外径よりやや小さめに
作られている。フェルール2が挿入されると、割スリー
ブ3aはスプリングバック作用によりスリット部7が拡
縮することによって、フェルール2は割スリーブ3aの
内周面で固定され保持される。
ール2は割スリーブ3aの内周面でクリアランスなく固
定、整合可能となる。また、フェルール2とフェルール
8は同軸上にて光学的に接続される。
うに割スリーブ3aを単独で使用すると、外部からの曲
げ力がかかると割スリーブ3aはスリット部7から開く
が、その際フェルール2がこじれ、強い力が働くと割ス
リーブ3aがこじりにより破損するという問題がおこ
る。
3aを補強し、曲げ力に対して強い強度のあるスリーブ
(例えば図9および図10の精密スリーブ)を使用する。
補強スリーブ3bは、フェルール2とフェルール8を同
軸上で接続させ、且つ曲げ強度の強化することを主目的
としている。フェルール2を保持した筒状の割スリーブ
3aは補強スリーブ3bの内面で割スリーブ3aのスリッ
ト部7がフェルール2の挿入時に拡縮運動するっために
適当な若干のクリアランスが設けられている。
と割スリーブ3aを開こうとする力は加わるが、割スリ
ーブ3aが破損するような開きは補強スリーブ3bによっ
て保護されているため、前記のような破損は防止でき
る。
3bにより構成された前記スリーブ3を収納するため、
その両端にフェルール2を挿入するフェルール挿入口6
を有する樹脂製のスリーブホルダ4を装着して、スリー
ブホルダ4にスリーブ3を内包させる。このとき筒状の
スリーブホルダの内周面はスリーブ3と密に接着するも
のではない。スリーブホルダ4の内径は、スリーブ3の
外径と比較してやや大きめに製造されている。
よび補強スリーブ3bで構成されたスリーブ3はスリー
ブホルダ4内での移動を所定の範囲で許容され、補強ス
リーブ3bの外面とスリーブホルダ4の内面との間に、
スリーブホルダ4内での補強スリーブ3bの移動を許容
するためのクリアランス5が設けられている。
ーブ3bの間には若干のクリアランス5が設けてあり、
割スリーブ3aと補強スリーブ3bは、それぞれその軸方
向に動くが、割スリーブ3aの一方の先端部33aは、ス
リーブホルダ4の挿入口側内壁4cに当たって、図3
中、右側方向の動きを規制されている。割スリーブ3a
の他方の先端部34aは、補強スリーブ3bの基部34b
の上面部34cに当たって、図3中左側方向の動きを規
制されている。さらに、補強スリーブ3bの先端部33b
は、スリーブホルダ4の挿入口側内壁4cに当たって、
図3中右側方向の動きを規制され、且つ、基部34bの
下面部34dが筒状フランジ13の一側端部13aに当た
って、図2及び図3中左側方向の動きを規制されてい
る。
トするクリアランス5があることによって、低荷重では
クリアランス5内で補強スリーブが傾くことが可能とな
るため、低荷重損の曲げ力を吸収する作用が生じる。
ホルダ4内にフロートさせ移動を許容させることによっ
てスリーブ3に曲げ力が直接的にかからないようにし、
補強スリーブ3bを従来の精密スリーブ3cのように単独
で使用した際の光ファイバ1の軸ずれ、フェルール2の
損失を防止できる。
にも見うけられたが、スリーブ3を二重構造にしたこと
によって光ファイバ1の軸ずれを効果的に防止する。す
なわち、割スリーブ3aと、割スリーブ3aを補強するた
めの補強スリーブ3bとが役割分担を行うこととなり、
各スリーブ単独では為しえない目的を果たすことができ
る。
をジルコニア、アルミナ等の酸化系セラミック組成物よ
り構成されるセラミック製とし、補強スリーブ3bを黄
銅等からなる金属製としたので、フェルール2と他のフ
ェルール8の同軸の精度と曲げ力に対する強度を損なう
ことのない光ファイバ用コネクタを提供できる。
および補強スリーブ3bの少なくとも一つを樹脂製とし
ても良い。例えば、ガラス繊維入りPBT(ポリブチレ
ンテレフタレート)、ポリエーテルイミド、ガラス繊維
入り液晶ポリマー等である。それにより、セラミックス
製や金属製のスリーブを使うより安価な光ファイバ用コ
ネクタを提供できる。とりわけ、補強スリーブ3bを樹
脂製とすると、フェルール2と他のフェルール8の同軸
の精度を損なうことなく、安価な光ファイバ用コネクタ
となる。
したことによって光ファイバの軸ずれを防止し光学的に
接続するための第1スリーブ(割スリーブ)と、第1スリ
ーブを補強するための第2スリーブ(補強スリーブ)とが
役割分担を行うことで曲げ力およびこじりに強い曲げ強
度の高い低損失な光ファイバー用コネクタを提供でき
る。また、二重構造をとり、第1スリーブをセラミック
製とし、第2スリーブを金属製とすることにより、フェ
ルールの外径精度を生かして、スリーブ自体の曲げ強度
を強化するとともに、軽重量、低コストで製作すること
ができる。光ファイバー用コネクタの低損失な光ファイ
バ接続技術により、より高精度な光学減衰を行うことが
できる。
て利用される光ファイバ用コネクタの全体構造を示した
平面図である。
て利用される光ファイバ用コネクタの全体構造を示した
断面図である。
クタのスリーブホルダー内の構成を示した断面図であ
る。
ホルダー内にてフロートしている状態を示した断面図で
ある。
コネクタにおけるフェルールの接続を示した断面図であ
る。
コネクタにおけるフェルールの接続を示した断面図であ
る。
ェルールの接続についての従来例を示した断面図であ
る。
ェルールの接続についての従来例を示した断面図であ
る。
ールの接続についての従来例を示した断面図である。
ルールの接続についての従来例を示した断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 スリーブを保持する筒状のスリーブホル
ダを備え、光ファイバ素線が挿入されたフェルール同士
を前記スリーブ内で同軸に突き合わせることで、光ファ
イバ素線同士を光学的に接続する光ファイバ用コネクタ
であって、 前記スリーブは、前記フェルールが挿入される第1スリ
ーブと、その第1スリーブの外側を覆う第2スリーブと
を備え、 前記第1スリーブには、その長さ方向全長に亘ってスリ
ットが設けられている光ファイバ用コネクタ。 - 【請求項2】 前記第1スリーブおよび第2スリーブ
は、前記スリーブホルダ内での移動を所定の範囲で許容
されている請求項1記載の光ファイバ用コネクタ。 - 【請求項3】 前記2スリーブの外面と前記スリーブホ
ルダの内面との間に、前記スリーブホルダ内での前記第
2スリーブの移動を許容するためのクリアランスが設け
られている、請求項2記載の光ファイバ用コネクタ。 - 【請求項4】 前記第1スリーブおよび前記第2スリー
ブの少なくとも一方をセラミック製あるいは樹脂製とし
た、請求項1記載の光ファイバ用コネクタ。 - 【請求項5】 前記第1スリーブをセラミック製あるい
は樹脂製とし、前記第2スリーブを金属製とした、請求
項1記載の光ファイバ用コネクタ。 - 【請求項6】 互いに同軸に接続されるプラグハウジン
グとアッテネータハウジングを備え、前記スリーブホル
ダは前記アッテネータハウジングに設けられている、請
求項1〜5何れかに記載の光ファイバ用コネクタ。
Priority Applications (1)
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