JP2005099633A - 光フェルール及び光フェルールの識別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光コネクタの接続又は接続解除時にレーザ光がずれてフェルールに照射された場合に、発熱、溶融が生じ難く、優れた位置合わせ精度を維持し得る光フェルール、及び高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを簡単に識別するための光フェルールの識別方法の提供。
【解決手段】 本発明の光フェルールは、少なくとも接合端面を形成する部分が、カーボンフィラーの混入が回避された樹脂部分であることを特徴とする。好ましくは、この光フェルールは白色の樹脂からなることが好ましい。また本発明の光フェルールの識別方法は、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成し、低出力レーザ光用フェルールを黒色の樹脂で形成し、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを色分けしたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光コネクタなどの光ファイバ接続機器に用いられる樹脂製フェルールに関し、特に高出力レーザ光を伝送する光ファイバの接続に用いられる光フェルール、及び高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを簡単に識別するための光フェルールの識別方法に関する。

光ファイバ同士の接続に用いられる光コネクタに用いられるフェルールとして、従来のジルコニアセラミック製フェルールに代えて、ＭＴ形光コネクタ等の安価に提供可能な樹脂製フェルール広く用いられている。また、ＭＴ形光コネクタ等の樹脂製フェルールに光ファイバを取り付けるために用いる接着剤としては、市販のエポキシ樹脂系接着剤等が用いられている。この樹脂製フェルールを用いた光コネクタ同士の接続において、それぞれの光コネクタの接合端面は、ガイドピンによる位置決めによって、フェルール接合端面に露出している光ファイバ同士が高精度に突き合わせ状態になっており、横方向にレーザ光が漏れることはない。

現在、前述したＭＴ形コネクタの殆どがカーボンフィラーを含有し、黒色である。これは、耐候性、耐紫外線のためであり、カーボンフィラーを含有せしめることによって光学特性、機械的特性の安定維持を目的としている。なお、光部品において樹脂成形部の色を変えたものとしては、内部に光半導体素子を設けた樹脂成形部の一面に光ファイバ接続用の筒体が突出して一体成形され、前記半導体素子が発光素子の場合は前記樹脂成形部が光反射率５０％以上の白色系樹脂とし、前記光半導体素子が受光素子の場合は前記樹脂成形部が黒色樹脂である光コネクタモジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特公平８−４１５５号公報

近年、光ファイバの伝送光として、レーザ光出力が５０ｍＷ以上の高出力レーザ光が用いられており、高出力レーザ光伝送用の光コネクタの場合、光コネクタ同士の接続時又は接続解除時に、ガイドピンがフェルールのガイドピン穴から抜かれ始めると、位置決め精度が保たれなくなり、レーザ光出射側光ファイバに対応する光ファイバからずれた所にレーザ光が照射されてしまい、その光ファイバの近傍で、フェルールの樹脂の発熱、溶融等の問題が生じる。但し、光コネクタ同士の接続時又は接続解除時のレーザ光のずれは、非常に微小なものであり、樹脂溶融が生じる場所は、光ファイバから近い範囲（数μｍ〜数十μｍ）と考えられる。ガイドピンが完全に抜かれたとしても、光コネクタ（光コネクタプラグ）は、光コネクタ同士の接続に用いられる光コネクタアダプタ内面の位置精度である程度位置決めされているので、大きな位置ずれは生じ難い。

ところで、ＭＴ形光コネクタ（ＭＴ：Mechanically Transferable、ＪＩＳＣ５９８１に準拠の光コネクタ）をはじめとする光コネクタに用いる樹脂製フェルールは、突き合わせ接続用の接合端面の精度が非常に重要であり、接合端面に凹み等ができると、フェルール同士が正しい突き合わせ状態とならず、接続損失増大を招く可能性がある。特に光ファイバの直ぐ近くにフェルールの凹みが形成されたり、フェルールの熱変形等が生じた場合、突き合わせ時の突き合わせ力が光ファイバに対して光軸に斜めに作用して、予期せぬ接続損失の増大を招く可能性がある。
なお、前記特許文献１では、レーザ光出力が５０ｍＷ以上の高出力レーザ光が照射されることによって樹脂製フェルールが溶融、変形し、フェルールの突き合わせ位置がずれて接続損失が増大することについては全く記載されていない。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、高出力レーザ光を伝送する光コネクタに適用し、光コネクタの接続又は接続解除時にレーザ光がずれてフェルールに照射された場合に、発熱、溶融が生じ難く、優れた位置合わせ精度を維持し得る光フェルール、及び高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを簡単に識別するための光フェルールの識別方法の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、少なくとも接合端面を形成する部分が、カーボンフィラーの混入が回避された樹脂部分であることを特徴とする光フェルールを提供する。
本発明の光フェルールにおいて、前記カーボンフィラーの混入が回避された樹脂部分が白色であることが好ましい。
また、フェルール全体がカーボンフィラーの混入が回避された樹脂からなることが好ましい。
さらに、フェルール全体が白色の樹脂からなることが好ましい。
本発明の光フェルールにおいて、レーザ光出力が５０ｍＷ以上の光ファイバが取り付けられたことが好ましい。
また、本発明は、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成し、低出力レーザ光用フェルールを黒色の樹脂で形成し、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを色分けしたことを特徴とする光フェルールの識別方法を提供する。

本発明によれば、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成したことによって、このフェルールを適用した光コネクタ同士の接続または接続解除時にレーザ光がずれてフェルールに照射された場合に、発熱、溶融が生じ難くなり、優れた位置合わせ精度を維持することができ、高出力レーザ光の伝送に用いてもフェルールの溶融や変形による接続損失の増大を防ぐことができる。
また本発明の方法は、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成し、低出力レーザ光用フェルールを黒色の樹脂で形成し、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを色分けしたことによって、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを簡単に識別することができ、接続の間違い等を未然に防ぐことができる。

以下、図面を参照して本発明を説明する。
図１は本発明の光フェルールの一例として、白色の樹脂からなる高出力レーザ光用フェルール１を備えた光コネクタ２Ａ，２Ｂを示す図である。これらの光コネクタ２Ａ，２Ｂは、それぞれの高出力レーザ光用フェルール１を光コネクタアダプタ３に挿入、装着することで、それぞれの高出力レーザ光用フェルール１の接合端面同士が突き合わせ状態で密着できるようになっている。

それぞれの高出力レーザ光用フェルール１には、１本〜複数本の光ファイバが固定されており、これらフェルールの接合端面同士が密着した状態において、対応する光ファイバの接合端面同士は伝送する高出力レーザ光Ｈが実質的に損失なく伝送されるように接続されている。本発明において、光ファイバを伝送するレーザ光は、５０ｍＷ以上、例えば２００ｍＷ以上、または１Ｗ以上の高出力レーザ光とすることができる。

本発明において、高出力レーザ光用フェルール１は白色の樹脂からなっている。この樹脂としては、耐熱性、寸法安定性に優れた樹脂材料が好ましく、例えばエポキシ系樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、フッ素樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などが挙げられ、特にエポキシ系樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が好ましい。

前記各種の樹脂材料は、樹脂自体が白色であれば、そのまま用いることができ、無色または有色の樹脂は、白色顔料を添加して白色にすることもできる。ここで用いられる白色顔料としては、二酸化チタン、アルミナ、シリカ、酸化亜鉛、タルク、カオリンなどの無機系白色顔料が好ましく、またその添加量は、フェルールの表面を高反射率の白色とすることができる下限から、顔料の添加により樹脂の機械特性が劣化しない上限までの間とすることが好ましい。

この高出力レーザ光用フェルール１は、図１に示すように、光コネクタ２Ａ，２Ｂに用いられる。この光コネクタ２Ａ，２Ｂの構造は、樹脂製フェルールを使用可能であれば特に限定されず、例えばＭＴ形光コネクタ（ＭＴ：Mechanically Transferable、ＪＩＳＣ５９８１に準拠の光コネクタ）であるが、それ以外のものであっても良い。また、多心用のものに限定されず、単心用のものであってもよい。

この高出力レーザ光用フェルール１は、１〜複数本の光ファイバを固定して、光コネクタ２Ａ，２Ｂの先端部に取り付けられる。これらの光コネクタ２Ａ，２Ｂは、光コネクタアダプタ３にそれぞれの先端側を挿入して取り付けることで、高出力レーザ光用フェルール１の接合端面同士が突き合わせ接続されるようになっている。それぞれの光コネクタ２Ａ，２Ｂが接続された状態において、高出力レーザ光Ｈが伝送される光ファイバの接合端面は、対応する光ファイバの接合端面と密接し、高出力レーザ光Ｈが実質的に損失無く接続されるようになっている。

この光コネクタ２Ａ，２Ｂの接続又は接続解除時、ガイドピンがフェルールのガイドピン穴から抜かれ始めると、位置決め精度が保たれなくなり、レーザ光出射側の光ファイバに対応する光ファイバからずれた所に高出力レーザ光Ｈが照射されるが、本発明では高出力レーザ光用フェルール１を白色の樹脂で形成したことによって、このフェルールを適用した光コネクタ２Ａ，２Ｂ同士の接続または接続解除時に高出力レーザ光Ｈがずれてフェルールに照射された場合に、発熱、溶融が生じ難くなり、優れた位置合わせ精度を維持することができ、高出力レーザ光Ｈの伝送に用いてもフェルールの溶融や変形による接続損失の増大を防ぐことができる。あるいは、接続されていないフェルールであって、その先端を保護キャップなどでカバーした場合、カバー内でフェルールからの高出力光が反射してフェルール接合端面にスポット照射される場合、その部分が焼損等をする場合があるが、例えこのような現象が発生しても白色であることによりレーザ光を吸収しにくいから、上記問題が発生しにくくなる。

図２及び３は、ＭＴ形光コネクタに本発明の高出力レーザ光用フェルールを適用した場合を示しており、図２は高出力レーザ光用フェルール１１を有する光コネクタ１２Ａと、該光コネクタ１２Ａを取り付ける光コネクタアダプタ１３とを示す斜視図、図３は高出力レーザ光用フェルール１１の接合端面１４の拡大図である。また図４はＭＴ形光コネクタ、図５はフェルールを示す図である。図４、図５（ａ）、（ｂ）において、フェルール１１は外観扁平角形（薄板状）に形成されている。フェルール１１内に形成された内部空間１０８は、フェルール１１の内部中央部から、接合端面１４に対向する後端側に開口された開口部１０９に延在する形状になっている。ガイドピン穴１８は、フェルール１１の接合端面１４を形成する前面壁１１０と、前記内部空間１０８を介してフェルール１１の幅方向（図５（ａ）上下）両側の側壁部１１１とを貫通して、フェルール１１の幅方向両側に形成されている。両ガイドピン穴１８は、前記接合端面１４とフェルール１１の後面１１２とに開口されている。

図５（ａ）、（ｂ）において、光ファイバ１０７は、開口部１０９から内部空間１０８に挿入され、その先端に露出された光ファイバ１６が、前面壁１１０に貫通された光ファイバ孔１１３に内部空間１０８側から挿入して固定されている。前記光ファイバ孔１１３は、前面壁１１０に精密に形成して接合端面１４の中央部に開口させた微細孔であり、光ファイバ１６はこの光ファイバ孔１１３に挿入することで精密に位置決めされる。また、開口部１０９に挿入固定されたブーツ１１４は、光ファイバ１６を固定するためのものである。
光ファイバ１６は、内部空間１０８内に充填される接着剤１１５により固定される。フェルール１１の厚さ方向一方の側壁部である上壁部１０６の中央部には、接着剤１１５の注入用の窓１１７が開口されている。
また、上壁部１１６に対向する下壁部１１８に、前面壁１１０から連続させて突出させた台部１１９の上面１１９ａには、開口部１０９から内部空間１０８に挿入された光ファイバ１６を光ファイバ孔１１３に導く誘い溝（図示略）が形成される。台部上面１１９ａ上には、光ファイバ１６が接着剤１１５によって接着固定される。

本例示において、高出力レーザ光用フェルール１１は白色の樹脂からなるとともに、光ファイバ１６を高出力レーザ光用フェルール１１に固定するために、白色の接着剤１７を用いていることを特徴としている。

この高出力レーザ光用フェルール１１の接合端面１４の中央には、複数本の光ファイバ１６を一列（複数列でも良い）に並べて固定するための光ファイバ固定用穴が穿設され、これたの固定用穴には、それぞれ光ファイバ１６が挿入され、その外周と固定用穴周縁との間には白色の接着剤１７が設けられている。またこの接合端面１４の左右には、他の光コネクタと突き合わせ接続する際の位置決め精度を確保するためのガイドピン１５が挿入されるガイドピン穴１８が設けられている。

この高出力レーザ光用フェルール１１は、前述したようにエポキシ系樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの樹脂を主体とした白色の樹脂からなっている。また白色の接着剤１７としては、従来より光ファイバとフェルールなどの光部品との接続用として知られる接着剤のうち白色のものか、あるいは接着剤に前述した白色顔料を添加して白色化した接着剤が用いられ、例えば各種の市販のエポキシ系樹脂接着剤の中から適宜選択して使用することができ、好ましくは接着剤樹脂自体が白色であるエポキシ系樹脂接着剤が好ましい。

この光コネクタ１２Ａは、図１に示すと同様に、先端を光コネクタアダプタ１３に挿入して取り付けることで、接合端面１４のそれぞれの光ファイバ１６が、接続するべき図示しない光コネクタの端面の光ファイバに突き合わされ、実質的に損失無く接続できるようになっている。そして、光コネクタ１２Ａの接続又は接続解除時、ガイドピン１５がフェルールのガイドピン穴１８から抜かれ始めると、位置決め精度が保たれなくなり、レーザ光出射側の光ファイバに対応する光ファイバからずれた所に高出力レーザ光が照射されるが、本発明では高出力レーザ光用フェルール１１を白色の樹脂で形成するとともに、白色の接着剤で光ファイバ１６を固定しているので、この高出力レーザ光用フェルール１１を適用した光コネクタ１２Ａ同士の接続または接続解除時に高出力レーザ光がずれて高出力レーザ光用フェルールに照射された場合に、発熱、溶融が生じ難くなり、優れた位置合わせ精度を維持することができ、高出力レーザ光の伝送に用いてもフェルール及び光ファイバ固定用接着剤の溶融や変形による接続損失の増大を防ぐことができる。

また本発明は、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成し、低出力レーザ光用フェルールを黒色の樹脂で形成し、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを色分けするフェルールの識別方法を提供する。前述した通り、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成することで、高出力レーザ光の伝送に用いてもフェルールの溶融や変形による接続損失の増大を防ぐことができ、さらに低出力レーザ光伝送用の光コネクタを合わせて使用するシステムにおいて、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成し、低出力レーザ光用フェルールを黒色の樹脂で形成し、これらを色分けすることによって、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを簡単に識別することができ、接続の間違い等を未然に防ぐことができる。

本発明の光フェルールを用いた光コネクタ同士の接続を説明するための概略図である。 本発明の光フェルールを用いた光コネクタの一例を示す斜視図である。 図２のフェルールの接合端面の拡大図である。 光コネクタを例示する斜視図である。 フェルールを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

符号の説明

１，１１…高出力レーザ光用フェルール（光フェルール）、２Ａ，２Ｂ，１２Ａ…光コネクタ、３，１３…光コネクタアダプタ、１４…接合端面、１５…ガイドピン、１６…光ファイバ、１７…白色の接着剤、１８…ガイドピン穴。

Claims (6)

1. 少なくとも接合端面を形成する部分が、カーボンフィラーの混入が回避された樹脂部分であることを特徴とする光フェルール。
2. 前記カーボンフィラーの混入が回避された樹脂部分が白色であることを特徴とする請求項１に記載の光フェルール。
3. フェルール全体がカーボンフィラーの混入が回避された樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の光フェルール。
4. フェルール全体が白色の樹脂からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光フェルール。
5. レーザ光出力が５０ｍＷ以上の光ファイバが取り付けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光フェルール。
6. 高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成し、低出力レーザ光用フェルールを黒色の樹脂で形成し、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを色分けしたことを特徴とする光フェルールの識別方法。
   

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