JP2006003661A - 光コネクタ及びフェルールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造コストの低減化が可能になる光コネクタを提供する。
【解決手段】 光コネクタ１においては、光ファイバ２が内蔵されたフェルール３がガラス製であり、フェルール３の前端面３ａと光ファイバ２の前端面２ａとが略一致し、且つフェルール３の後端面３ｂと光ファイバ２の後端面２ｂとが略一致している。そのため、フェルール３の前端面３ａ及び光ファイバ２の前端面２ａ、並びにフェルール３の後端面３ｂ及び光ファイバ２の後端面２ｂを研磨するに際し、フェルール３の材質と光ファイバ２の材質とが異なる場合に必要となる特殊な研磨が不要となり、単純な研磨で足りることとなる。従って、光コネクタ１によれば、フェルール３の材質と光ファイバ２の材質とが異なる場合に比べ、製造コストの低減化が可能になる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主に光ファイバの接続に用いられる光コネクタ、及びそのような光コネクタに適用されるフェルールの製造方法に関する。

従来の光コネクタにおいては、ジルコニア等のセラミックスからなるフェルールのファイバ保持孔内に光ファイバが内蔵・固定されるのが一般的である（特許文献１参照）。このような光コネクタでは、例えば、フェルールの前端面と光ファイバの前端面とが略一致するように、フェルールのファイバ保持孔内に光ファイバが内蔵されて接着固定された後、フェルールの前端面及び光ファイバの前端面が研磨される。
特開平１１−１６０５６３号公報

しかしながら、上述したような光コネクタにあっては、フェルールの材質と光ファイバの材質とが異なるため、互いに略一致するフェルールの端面及び光ファイバの端面を研磨するに際して特殊な研磨が必要となっていた。そこで、かかる特殊な研磨を不要とし、光コネクタの製造コストのより一層の低減化が望まれていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、製造コストの低減化が可能になる光コネクタ及びフェルールの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る光コネクタは、第１の光ファイバが内蔵されたガラス製のフェルールと、第２の光ファイバを有する光ファイバ心線を保持するコネクタ本体とを備え、フェルールの前端面と第１の光ファイバの前端面とは略一致し、且つフェルールの後端面と第１の光ファイバの後端面とは略一致しており、フェルールとコネクタ本体とは、第１の光ファイバの後端面と第２の光ファイバの前端面とが接触するように連結されていることを特徴とする。

この光コネクタにおいては、第１の光ファイバが内蔵されたフェルールがガラス製であり、フェルールの前端面と第１の光ファイバの前端面とが略一致し、且つフェルールの後端面と第１の光ファイバの後端面とが略一致している。そのため、フェルールの前端面及び第１の光ファイバの前端面、並びにフェルールの後端面及び第１の光ファイバの後端面を研磨するに際し、フェルールの材質と光ファイバの材質とが異なる場合に必要となる特殊な研磨が不要となり、単純な研磨で足りることとなる。従って、この光コネクタによれば、フェルールの材質と光ファイバの材質とが異なる場合に比べ、製造コストの低減化が可能になる。

また、本発明に係る光コネクタにおいては、コネクタ本体は、第２の光ファイバの突出部及び光ファイバ心線の前端部が挿入される位置決め孔がフェルールの中心軸線上に形成された位置決め部分と、光ファイバ心線を固定する固定部分とを有することが好ましい。このように、第１の光ファイバが内蔵されたフェルールと連結されるコネクタ本体に位置決め部分を設け、その位置決め部分におけるフェルールの中心軸線上に、第２の光ファイバの突出部及び光ファイバ心線の前端部が挿入される位置決め孔を形成することで、第１の光ファイバの軸心と第２の光ファイバの軸心とが高精度に位置合わせされた状態で、第１の光ファイバの後端面と第２の光ファイバの前端面とを接触させることができる。ここで、軸心とは、コアの中心軸線を意味する。

また、本発明に係る光コネクタにおいては、光ファイバ心線は、位置決め部分と固定部分との間において撓んでいることが好ましい。これにより、光ファイバ心線は直線状に戻ろうとするが、光ファイバ心線は固定部分によって固定されているため、光ファイバ心線から突出した第２の光ファイバの前端面が第１の光ファイバの後端面に押し付けられることになる。従って、第１の光ファイバの後端面と第２の光ファイバの前端面との接触を確実化することができる。

また、本発明に係る光コネクタにおいては、位置決め孔の後側開口部の縁には、光ファイバ心線を案内する切欠き部が形成されていることが好ましい。このような切欠き部を形成することで、位置決め部分と固定部分との間において所定の方向に光ファイバ心線を撓ませることができる。

また、本発明に係る光コネクタにおいては、位置決め部分及び固定部分は一体的に形成されていることが好ましい。これにより、位置決め部分と固定部分との間の距離が一定化するため、位置決め部分と固定部分との間における光ファイバ心線の撓み方も一定化することになる。従って、第１の光ファイバの後端面に対する第２の光ファイバの前端面の押付け力を均一化することができる。

また、本発明に係る光コネクタにおいては、コネクタ本体の線膨張係数は０．４×１０^−６／℃〜１．０×１０^−４／℃であることが好ましい。これにより、光コネクタの雰囲気温度が変化しても、位置決め部分と固定部分との間の距離が一定化するため、位置決め部分と固定部分との間における光ファイバ心線の撓み方も一定化することになる。従って、第１の光ファイバの後端面に対する第２の光ファイバの前端面の押付け力を均一化することができる。

また、本発明に係る光コネクタにおいては、コネクタ本体は透明な材料からなることが好ましい。これにより、第１の光ファイバの後端面と第２の光ファイバの前端面との接触状態や、光ファイバ心線の撓み状態等を視認することができる。

更に、上記目的を達成するために、本発明に係るフェルールの製造方法は、光ファイバが内蔵された所定の外径のフェルールの製造方法であって、光ファイバ母材を延伸する工程と、延伸した光ファイバ母材の外周に対するガラス層の形成を複数回行ってフェルール中間体を作製する工程と、フェルール中間体を所定の外径となるように延伸する工程とを含むことを特徴とする。

このフェルールの製造方法おいては、ガラス製のフェルールが製造されるため、互いに略一致するフェルールの端面及び光ファイバの端面を研磨するに際し、フェルールの材質と光ファイバの材質とが異なる場合に必要となる特殊な研磨が不要となり、単純な研磨で足りることとなる。従って、このフェルールの製造方法によれば、フェルールの材質と光ファイバの材質とが異なる場合に比べ、製造コストの低減化が可能になる。また、光ファイバ母材の外周に対するガラス層の形成を複数回行ってフェルール中間体を作製することで、フェルール中間体の中心軸線に対する光ファイバ母材の軸心の偏心を低減することができ、ひいては、完成したフェルールの中心軸線に対する光ファイバの軸心の偏心を低減することが可能になる。更に、従来のように、フェルールのファイバ保持孔内に光ファイバを内蔵して接着固定する必要がないため、この点でも、製造コストの低減化が可能になる。ここで、延伸した光ファイバ母材の外周に対するガラス層の形成方法としては、光ファイバ母材の外周にガラス微粒子を堆積さる方法や、光ファイバ母材にガラスパイプを被せる方法等がある。

また、本発明に係るフェルールの製造方法においては、延伸した光ファイバ母材の外周に対するガラス層の形成を複数回行う際には、光ファイバ母材の軸心を基準として光ファイバ母材を回転させることが好ましい。例えば、ガラス微粒子を堆積させる方法により、光ファイバ母材の外周に対するガラス層の形成を複数回行う場合には、光ファイバ母材の軸心を基準として光ファイバ母材を回転させることで、フェルール中間体の中心軸線に対する光ファイバ母材の軸心の偏心をより一層低減することができ、ひいては、完成したフェルールの中心軸線に対する光ファイバの軸心の偏心をより一層低減することが可能になる。

本発明に係る光コネクタ及びフェルールの製造方法によれば、製造コストの低減化が可能になる。

以下、本発明に係る光コネクタ及びフェルールの製造方法の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、光コネクタ１は、光ファイバ２が内蔵されたフェルール３を備えている。このフェルール３はガラスにより円柱状に形成されており、フェルール３の前端面３ａと光ファイバ２の前端面２ａとは略一致し、且つフェルール３の後端面３ｂと光ファイバ２の後端面２ｂとは略一致している。

フェルール３の後端部には、光ファイバ４が突出した光ファイバ心線５を保持するコネクタ本体６が固定されている。このコネクタ本体６は、図２に示すように、光ファイバ４の突出部（光ファイバ４において光ファイバ心線５から突出した部分）及び光ファイバ心線５の前端部が挿入される位置決め孔７がフェルール３の中心軸線上に形成された位置決め部分８を有している。より詳細には、位置決め孔７は、光ファイバ４の外径と同等の内径を有する小径部７ａと、光ファイバ心線５の外径より若干大きい内径を有する大径部７ｂとを有している。

この位置決め部分８に形成された位置決め孔７によって、光ファイバ２の後端面２ｂと光ファイバ４の前端面４ａとの接触が可能となっている。つまり、フェルール３とコネクタ本体６とは、光ファイバ２の後端面２ｂと光ファイバ４の前端面４ａとが接触するように連結されていることになる。なお、光ファイバ２の後端面２ｂと光ファイバ４の前端面４ａとの接触する箇所、すなわち位置決め孔７の前端部内には、屈折率整合材が注入されている。また、光ファイバ２及び光ファイバ４はシングルモード光ファイバであってもよいし、マルチモード光ファイバであってもよい。

コネクタ本体６において位置決め部分８の後端部には、図１に示すように、光ファイバ心線５が通る筒状の連結部分９を介在させて、光ファイバ心線５を固定する固定部分１１が一体的に形成されている。この固定部分１１は、光ファイバ４の前端面４ａを光ファイバ２の後端面２ｂに接触させ、且つ連結部分９内において光ファイバ心線５を撓ませた状態で、接着やコレットチャック等により光ファイバ心線５を固定している。

また、図２に示すように、位置決め部分８に形成された位置決め孔７の後側開口部の縁には、光ファイバ心線５を案内する切欠き部７ｃが形成されている。このような切欠き部７ｃを形成することで、位置決め部分８と固定部分１１との間の連結部分９内において所定の方向に光ファイバ心線５を撓ませることができる。

上述したコネクタ本体６は、図１に示すように、ハウジングを構成する筒状のストップリング１２内に収容されている。このストップリング１２内において、その後端部に形成された内向きフランジ部１２ａと、コネクタ本体６の固定部分１１の前端部に形成された外向きフランジ部１１ａとの間には、圧縮コイルバネ１３が配置されている。更に、ストップリング１２の前端部には、フェルール３を包囲するように筒状のフロントハウジング１４が固定されている。

これにより、フェルール３及びコネクタ本体６は、フロントハウジング１４の内面に形成された内向きフランジ１４ａにコネクタ本体６の位置決め部分８が接触した状態で、フロントハウジング１４及びストップリング１２内において圧縮コイルバネ１３によって前方に付勢されている。従って、光コネクタ１を相手側の光部品に接続すると、接続端面であるフェルール３の前端面３ａが相手側の光部品に対して好適に押し付けられることとなり、良好な光接続が実現される。なお、フロントハウジング１４等の外形をＳＣ型、ＭＵ型又はＬＣ型光コネクタの外形と同一となるように形成すれば、光コネクタ１に高い汎用性をもたせることが可能になる。

以上説明したように、光コネクタ１においては、光ファイバ２が内蔵されたフェルール３がガラス製であり、フェルール３の前端面３ａと光ファイバ２の前端面２ａとが略一致し、且つフェルール３の後端面３ｂと光ファイバ２の後端面２ｂとが略一致している。そのため、フェルール３の前端面３ａ及び光ファイバ２の前端面２ａ、並びにフェルール３の後端面３ｂ及び光ファイバ２の後端面２ｂを研磨するに際し、フェルール３の材質と光ファイバ２の材質とが異なる場合に必要となる特殊な研磨が不要となり、単純な研磨で足りることとなる。従って、光コネクタ１によれば、フェルール３の材質と光ファイバ２の材質とが異なる場合に比べ、製造コストの低減化が可能になる。

また、光ファイバ２が内蔵されたフェルール３と連結されるコネクタ本体６に位置決め部分８を設け、その位置決め部分８におけるフェルール３の中心軸線上に、光ファイバ４の突出部及び光ファイバ心線５の前端部が挿入される位置決め孔７を形成することで、光ファイバ２の軸心と光ファイバ４の軸心とが高精度に位置合わせされた状態で、光ファイバ２の後端面２ｂと光ファイバ４の前端面４ａとを接触させることができる。

また、位置決め部分８と固定部分１１との間において光ファイバ心線５が撓んでいることで、光ファイバ心線５は直線状に戻ろうとするが、光ファイバ心線５は固定部分１１によって固定されているため、光ファイバ心線５から突出した光ファイバ４の前端面４ａが光ファイバ２の後端面２ｂに押し付けられることになる。従って、光ファイバ２の後端面２ｂと光ファイバ４の前端面４ａとの接触を確実化することができる。

更に、コネクタ本体６において位置決め部分８及び固定部分１１が一体的に形成されていることで、位置決め部分８と固定部分１１との間の距離が一定化するため、位置決め部分８と固定部分１１との間における光ファイバ心線５の撓み方も一定化することになる。従って、光ファイバ２の後端面２ｂに対する光ファイバ４の前端面４ａの押付け力を均一化することができる。

なお、コネクタ本体６の線膨張係数を０．４×１０^−６／℃〜１．０×１０^−４／℃とすれば、光コネクタ１の雰囲気温度が変化しても、位置決め部分８と固定部分１１との間の距離が一定化するため、位置決め部分８と固定部分１１との間における光ファイバ心線５の撓み方も一定化することになる。従って、光ファイバ２の後端面２ｂに対する光ファイバ４の前端面４ａの押付け力を均一化することが可能になる。

また、コネクタ本体６を透明な材料により形成すれば、例えば、ストップリング１２及びフロントハウジング１４を取り外した際等に、光ファイバ２の後端面２ｂと光ファイバ４の前端面４ａとの接触状態や、光ファイバ心線５の撓み方等を視認することが可能になる。ここで、透明には、無色透明だけでなく、彩色が施された透明や半透明等、内部を視認可能な透明が含まれる。

次に、光コネクタ１に適用されるフェルール３の製造方法について、図３のフローチャートに従って説明する。まず、光ファイバ母材（プリフォーム）を用意し、その光ファイバ母材を所定の外径となるように延伸する（ステップＳ１０２）。

続いて、延伸した光ファイバ母材の外周に対するガラス層の形成を複数回行ってフェルール中間体を作製する（ステップＳ１０４）。より詳細には、ＶＡＤ法やＯＶＤ法と同様の方法で、光ファイバ母材の外周にガラス微粒子を吹き付けて堆積させた後、焼結により一体化する処理を複数回行ってフェルール中間体を作製する。なお、ロッドイン法と同様の方法で、光ファイバ母材にガラスパイプを被せた後、焼結により一体化する処理を複数回行ってフェルール中間体を作製してもよい。

一例として、最初に用意した光ファイバ母材がシングルモード光ファイバ用で８／１２５のコア／クラッド比の場合において、外径１．２５ｍｍのフェルール３を製造するときは、１０倍の倍率のガラス層を複数回に分けて形成し、また、外径２．５ｍｍのフェルール３を製造するときは、２０倍の倍率のガラス層を複数回に分けて形成する。

続いて、フェルール中間体を所定の外径（例えば、外径１．２５ｍｍや外径２．５ｍｍ）となるように延伸（線引き）し（ステップＳ１０６）、所定の長さに切断した後、切断面を研磨して（ステップＳ１０８）、光ファイバ２が内蔵されたフェルール３を完成させる。

以上説明したように、フェルール３の製造方法おいては、ガラス製のフェルール３が製造されるため、フェルール３の前端面３ａ及び光ファイバ２の前端面２ａ、並びにフェルール３の後端面３ｂ及び光ファイバ２の後端面２ｂを研磨するに際し、フェルール３の材質と光ファイバ２の材質とが異なる場合に必要となる特殊な研磨が不要となり、単純な研磨で足りることとなる。従って、フェルール３の製造方法によれば、フェルール３の材質と光ファイバ２の材質とが異なる場合に比べ、製造コストの低減化が可能になる。

また、光ファイバ母材の外周に対するガラス層の形成を複数回行ってフェルール中間体を作製することで、フェルール中間体の中心軸線に対する光ファイバ母材の軸心の偏心を低減することができ、ひいては、完成したフェルール３の中心軸線に対する光ファイバ２の軸心の偏心を低減することが可能になる。

更に、従来のように、フェルールのファイバ保持孔内に光ファイバを内蔵して接着固定する必要がないため、この点でも、製造コストの低減化が可能になる。しかも、接着剤を用いないため、光ファイバ２が内蔵されたフェルール３の耐久性を向上させることができる。

なお、例えば、ガラス微粒子を堆積させる方法により、延伸した光ファイバ母材の外周に対するガラス層の形成を複数回行う際に、光ファイバ母材の軸心を基準として光ファイバ母材を回転させれば、フェルール中間体の中心軸線に対する光ファイバ母材の軸心の偏心をより一層低減することができ、ひいては、完成したフェルール３の中心軸線に対する光ファイバ２の軸心の偏心をより一層低減することが可能になる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。一例として、上記実施形態では、光ファイバ４の前端面４ａが光ファイバ心線５から突出していたが、例えば光ファイバ心線５の前端部の被覆を除去せずに、光ファイバ４の前端面４ａが光ファイバ心線５から突出していない状態で、光ファイバ２の後端面２ｂと光ファイバ４の前端面４ａとが接触するように光コネクタ１を構成してもよい。

本発明に係る光コネクタの一実施形態の断面図である。 図１に示す光コネクタの位置決め部分周辺の拡大断面図である。 フェルールの製造方法のフローチャートである。

符号の説明

１…光コネクタ、２…光ファイバ（第１の光ファイバ）、３…フェルール、４…光ファイバ（第２の光ファイバ）、５…光ファイバ心線、６…コネクタ本体、７…位置決め孔、８…位置決め部分、１１…固定部分。

Claims (9)

1. 第１の光ファイバが内蔵されたガラス製のフェルールと、
   第２の光ファイバを有する光ファイバ心線を保持するコネクタ本体とを備え、
   前記フェルールの前端面と前記第１の光ファイバの前端面とは略一致し、且つ前記フェルールの後端面と前記第１の光ファイバの後端面とは略一致しており、
   前記フェルールと前記コネクタ本体とは、前記第１の光ファイバの後端面と前記第２の光ファイバの前端面とが接触するように連結されていることを特徴とする光コネクタ。
2. 前記コネクタ本体は、前記第２の光ファイバの突出部及び前記光ファイバ心線の前端部が挿入される位置決め孔が前記フェルールの中心軸線上に形成された位置決め部分と、前記光ファイバ心線を固定する固定部分とを有することを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
3. 前記光ファイバ心線は、前記位置決め部分と前記固定部分との間において撓んでいることを特徴とする請求項２記載の光コネクタ。
4. 前記位置決め孔の後側開口部の縁には、前記光ファイバ心線を案内する切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項３記載の光コネクタ。
5. 前記位置決め部分及び前記固定部分は一体的に形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の光コネクタ。
6. 前記コネクタ本体の線膨張係数は０．４×１０^−６／℃〜１．０×１０^−４／℃であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項記載の光コネクタ。
7. 前記コネクタ本体は透明な材料からなることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項記載の光コネクタ。
8. 光ファイバが内蔵された所定の外径のフェルールの製造方法であって、
   光ファイバ母材を延伸する工程と、
   延伸した前記光ファイバ母材の外周に対するガラス層の形成を複数回行ってフェルール中間体を作製する工程と、
   前記フェルール中間体を前記所定の外径となるように延伸する工程とを含むことを特徴とするフェルールの製造方法。
9. 延伸した前記光ファイバ母材の外周に対する前記ガラス層の形成を複数回行う際には、前記光ファイバ母材の軸心を基準として前記光ファイバ母材を回転させることを特徴とする請求項８記載のフェルールの製造方法。

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