JP2006011255A - 光コネクタフェルール及び光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 光コネクタ製造時の歩留まりの向上及び生産性の向上を実現することのできる光コネクタフェルール及び光コネクタを得る。
【解決手段】 光ファイバ１１を挿通するファイバ穴２６が前後方向に沿って貫通形成されると共に、ファイバ穴２６が開口する前端面２７が光ファイバ内伝播光の全反射臨界角度よりも大きな角度の傾斜面に形成される光コネクタフェルール２３において、前端面２７に、ファイバ穴２６の開口部を覆う薄肉透明板３１が貼付される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ファイバを挿通するファイバ穴が開口する光コネクタフェルールと、この光コネクタフェルールを使用した光コネクタに関し、特に、光コネクタ製造時の歩留まりの向上及び生産性の向上を実現するための改良に関するものである。

図４は、従来の多心光コネクタの斜視図である。
ここに示した多心光コネクタ１は、光コネクタフェルール３に、多心の光ファイバテープ５を接続した構成である。
光コネクタフェルール３は、樹脂の射出成形によって形成された一体成形品で、光ファイバを挿通する複数個のファイバ穴６が前後方向に沿って貫通形成されると共に、複数個のファイバ穴６が開口する前端面７が光ファイバ内伝播光の全反射臨界角度よりも大きな角度θの傾斜面に形成されている（例えば、特許文献１参照）。

複数個のファイバ穴６は、コネクタの幅方向に一定間隔で並設されている。複数個のファイバ穴６の両側には、ガイドピンが挿入されるガイド穴９が貫通形成されている。
ガイドピンは、突き合わせて接続される二つの光コネクタの内のいずれか一方の光コネクタフェルールに挿入されて固定される。一方の光コネクタに突出するよう設けられたガイドピンが、他方の光コネクタのガイド穴９に挿入されるように両者が接合され、両者の光ファイバ心線先端同士がこのガイドピンによって光通信可能なように位置決めされ突き合わされる。

光ファイバテープ５は、複数本（図では、４本）の光ファイバ１１相互を、外部被覆１３によってテープ状に結合一体化したものである。
光コネクタフェルール３に接続する光ファイバテープ５の先端部は、予め所定長に渡って外部被覆１３を剥いで光ファイバ１１を露出した状態にして、露出した各光ファイバ１１がファイバ穴６に挿入される。
複数個のファイバ穴６の基端側は、光ファイバテープ５を外部被覆１３のまま挿通可能な矩形断面のテープ収容空間１４に連通している。

ところで、上記構成の多心光コネクタ１は、これまで、次のような工程によって製造されている。
まず、光ファイバテープ５の外部被覆１３を剥いで露出させた光ファイバ１１を、図５（ａ），（ｂ）に示すように、その先端面１１ａが光コネクタフェルール３の研磨前の前端面７ａから僅かに突出するまで、ファイバ穴６に挿通する。
そして、各ファイバ穴６に挿入された光ファイバ１１を先端面１１ａを含んで接着剤１５によって光コネクタフェルール３に固定した後、図に一点鎖線１７で示す仕上げ位置まで、フェルール研磨前の前端面７ａと光ファイバ１１の先端部とを所定の傾斜角で研磨して、相手の光コネクタフェルールに突き合わせる正規の前端面７を形成する。

特開平４−３３６５０９号公報

ところが、光コネクタフェルール３に光ファイバ１１を挿入・固定後に、光コネクタフェルール３の前端面７ａを研磨仕上げする従来の製造法では、研磨する際に光ファイバ１１に過大な研削力が作用するため、光ファイバ１１の欠損１６が発生する虞があり、光ファイバ１１の欠損１６によって製品歩留まりの低下という問題が発生した。
また、光ファイバ１１の欠損１６の発生を最小限に留めるために、前端面７ａの研磨仕上げには慎重な操作が要求され、生産性の低下を招く虞があった。

本発明の目的は、光コネクタ製造時の歩留まりの向上及び生産性の向上を実現することのできる光コネクタフェルール及び光コネクタを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の光コネクタフェルールは、光ファイバを挿通するファイバ穴が貫通形成される光コネクタフェルールにおいて、端面に、前記ファイバ穴の開口部を覆う透明板を備えたことを特徴とする。

本発明に係る請求項２に記載の光コネクタフェルールは、請求項１に記載の光コネクタフェルールにおいて、前記ファイバ穴の軸方向と直交する面に対して、前記端面が１０°以下の傾斜角で傾斜していることを特徴とするとよい。

本発明に係る請求項３に記載の光コネクタフェルールは、請求項１又は２に記載の光コネクタフェルールにおいて、前記端面には、前記ファイバ穴の開口を外部に連通させる空気抜き用の溝が形成されたことを特徴とするとよい。

本発明に係る請求項４に記載の光コネクタフェルールは、請求項３に記載の光コネクタフェルールにおいて、前記ファイバ穴が所定間隔で複数個装備された多心構造をなすと共に、前記端面に開口する各ファイバ穴の開口部が相互に連通するように前記溝が前記端面を横断して形成されたことを特徴とするとよい。

本発明に係る請求項５に記載の光コネクタフェルールは、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光コネクタフェルールにおいて、前記透明板は、光ファイバ内伝播光に対して９０％以上の透過率を有した物質によって形成したことを特徴とするとよい。

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項６に記載の光コネクタは、上記請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の光コネクタフェルールを使用し、前記ファイバ穴には、先端面が光軸に対して略直角に切断された光ファイバが挿入・固定されたことを特徴とする。

本発明に係る請求項７に記載の光コネクタは、請求項６に記載の光コネクタにおいて、前記ファイバ穴に挿入された光ファイバは、先端面を前記透明板に近接させ、光ファイバの先端面と前記透明板との間の隙間には、屈折率が前記光ファイバのコア屈折率に整合された接着剤が充填されたことを特徴とするとよい。

本発明に係る請求項８に記載の光コネクタは、請求項６又は７に記載の光コネクタにおいて、前記ファイバ穴に挿入・固定される光ファイバが、マルチモード光ファイバであることを特徴とするとよい。

本発明の光コネクタフェルール及び光コネクタによれば、光コネクタフェルールの端面は研磨されて仕上げられた後に、透明板が貼付されている。従って、光コネクタフェルールに光ファイバを接続する際には、既に、光ファイバが挿入されるファイバ穴の端面への開口は、透明板によって覆われていて、ファイバ穴に挿入された光ファイバの先端が、光コネクタフェルールの端面から突出することもなく、また、研磨を受けることもない。
従って、研磨処理のために、光コネクタフェルールに挿入・固定された光ファイバが欠損等のダメージを受けることがなくなり、光コネクタ製造時の歩留まりの向上を図ることができる。また、光ファイバを接続する前に、光コネクタフェルール単体で、その端面の研磨処理を行うことができるため、研磨処理作業が容易になり、生産性の向上を実現することもできる。

以下、本発明に係る光コネクタフェルール及び光コネクタの好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、本実施の形態において光ファイバには、マルチモード光ファイバが使用され、このマルチモード光ファイバが、樹脂被覆付のまま光コネクタフェルールに適用される場合について説明する。
図１は、本発明に係る光コネクタの第１の実施の形態の斜視図である。

この第１の実施の形態の光コネクタ２１は、光コネクタフェルール２３に多心の光ファイバテープ５を接続することによって形成した多心光コネクタである。

光コネクタフェルール２３は、樹脂の射出成形によって形成された一体成形品で、光ファイバテープ５から単心分離しただけ（外部被覆付き）の光ファイバ１２を挿通する複数個のファイバ穴２６が前後方向に沿って貫通形成されると共に、複数個のファイバ穴２６が開口する前端面２７が光ファイバ内伝播光の全反射臨界角度よりも大きな角度αの傾斜面に形成されている。

複数個のファイバ穴２６は、コネクタの幅方向に一定間隔で並設されている。
複数個のファイバ穴２６は前端面２７の中央部に一列に並ぶ配置で、これらの複数個のファイバ穴２６の両側には、ガイドピンが挿入されるガイド穴２９が貫通形成されている。

ガイドピンは、突き合わせて接続される二つの光コネクタの内のいずれか一方の光コネクタフェルールのガイド穴２９に挿入されて固定される。そして、一方の光コネクタに突出するよう設けられたガイドピンが、他方の光コネクタのガイド穴２９に挿入されるように両者が接合され、両者の光ファイバ心線先端同士がこのガイドピンによって光通信可能なように位置決めされ突き合わされる。

光ファイバテープ５は、複数本（図では、４本）の光ファイバ１２相互を、外部被覆１３によってテープ状に結合一体化したものである。また、各光ファイバ１２には、マルチモード光ファイバが使用されている。
光コネクタフェルール２３に接続する光ファイバテープ５の先端部は、予め所定長に渡って外部被覆１３を切り裂いて各光ファイバ１２を単心分離状態にして、単心分離された各光ファイバ１２がファイバ穴２６に挿入される。
複数個のファイバ穴２６の基端側は、光ファイバテープ５を外部被覆１３のまま挿通可能な矩形断面のテープ収容空間１４に連通している。

光コネクタフェルール２３の前端面２７の傾斜角αは、具体的には、ファイバ穴２６の軸方向と直交する垂直面に対して、８°の傾斜角に設定されている。

本実施の形態の光コネクタフェルール２３は、前端面２７を所定の傾斜角に研磨仕上げした後、光ファイバテープ５の接続を行う前に、前端面２７に、各ファイバ穴２６の開口部を覆う薄肉透明板３１が貼付される。
この薄肉透明板３１は、光ファイバ内伝播光に対して９０％以上の透過率を有した石英ガラスが使用される。
但し、上記の透過率を有すれば、材質は、石英ガラスに限らない。プラスチック、パイレックス（登録商標）ガラスなど、他の材質による薄板材も使用可能である。

また、薄肉透明板３１は板厚が１００μｍ程度以下とされる。この板厚は、透過率と相俟って薄肉透明板３１を通過する透過光が相手の光コネクタフェルールの光ファイバ内に良好に伝播するために規定されるもので、モードフィールド径（ＭＦＤ）が５０μｍの通常のマルチモード光ファイバで、本発明者が計測したところ、光ファイバ間の間隔を２００〜３００μｍ（片側フェルール当たり１００〜１５０μｍ）以下、すなわち薄肉透明板３１の板厚を、既述のとおり１００μｍ程度以下とすると、透過損失を０．０５ｄＢ以下にできて全く問題にならないことが確認された。

本実施の形態の光コネクタフェルール２３の前端面２７には、ガイド穴２９を介して複数個のファイバ穴２６の開口を外部に連通させる空気抜き用の溝３３が形成されている。
溝３３は、横断面形状が半円状の溝で、前端面２７に開口する各ファイバ穴２６の開口部が相互に連通するように、前端面２７を幅方向に横断して形成されていて、各ファイバ穴２６の開口部をガイド穴２９に連通させている。
この溝３３は、光ファイバ１２をファイバ穴２６に挿入する際に、ファイバ穴２６内に残留する空気を抜いて、光ファイバ１２の挿入を円滑にする。

光コネクタフェルール２３への光ファイバテープ５の接続は、次の手順で行う。
光コネクタフェルール２３は、図２（ａ）に示すように、その前端面２７に薄肉透明板３１を貼付した状態にしておく。
そして、光ファイバテープ５は、先端部の所定長の範囲の外部被覆１３を切り裂いて、ファイバ穴２６に挿入する光ファイバ１１を単心分離した状態にしておく。
単心分離された光ファイバ１２の先端面１２ａは、図２（ｂ）に示すように、光軸Ａｘに対して略直角に切断した形態に端面処理しておく。

そして、端面処理を済ませた各光ファイバ１２は、その先端面１２ａが薄肉透明板３１の内面に近接又は当接するまで、ファイバ穴２６に挿入する。
なお、光ファイバ１２をファイバ穴２６に挿入する前に、薄肉透明板３１側のファイバ穴２６内には、屈折率が光ファイバ１２のコア屈折率に整合された図示せぬ接着剤を充填しておく。
これによって、先端面１２ａが薄肉透明板３１の内面に近接するまで、光ファイバ１２をファイバ穴２６に挿入すると、光ファイバ１２の先端面１２ａと薄肉透明板３１との間の隙間は、ファイバ穴２６に充填した接着剤によって埋められて、光の伝送特性が空隙の存在によって阻害されることがなくなる。

以上の光コネクタ２１では、光コネクタフェルール２３の前端面２７は、予め所定の傾斜角に研磨されて仕上げられた後に、薄肉透明板３１が貼付されている。従って、光コネクタフェルール２３に光ファイバ１２を接続する際に、既に、ファイバ穴２６の前端面２７の開口は、薄肉透明板３１によって覆われていて、ファイバ穴２６に挿入された光ファイバ１２の先端面１２ａが、光コネクタフェルール２３の前端面２７から突出することもなく、また、研磨を受けることもない。
従って、研磨処理のために、光コネクタフェルール２３に挿入・固定された光ファイバが欠損等のダメージを受けることがなくなり、光コネクタ２１製造時の歩留まりの向上を図ることができる。
また、光ファイバ１２を接続する前に、光コネクタフェルール２３単体で、その前端面２７の研磨処理を行うことができるため、研磨処理作業が容易になり、生産性の向上を実現することもできる。

また、光コネクタフェルール２３と相手コネクタの光コネクタフェルールとの接続は、薄肉透明板３１が接触する状態となり、光コネクタフェルール２３の前端面２７は相手コネクタに直接接触しない。そのため、薄肉透明板３１の表面が十分に平滑なものであれば、前端面２７の研磨精度を落とすことも可能であり、それによって、加工性や加工コストを低減させることもできる。

また、前述の第１の実施の形態では、被覆付きの光ファイバ１２をファイバ穴２６に挿通するとしたが、光ファイバテープ５の外部被覆を剥いだ裸ファイバを光コネクタフェルール２３に適用することもできる。

なお、前述の第１の実施の形態では、光コネクタフェルール２３の前端面２７から薄肉透明板３１が突出する形態であったが、図３に示すように、薄肉透明板３１の表面が前端面２７と面一に揃うように、前端面２７に座ぐり３５を形成するようにしても良い。

本発明に係る光コネクタの第１の実施の形態の斜視図である。 図１に示した光コネクタの製造工程の説明図で、（ａ）は光コネクタフェルールに光ファイバを接続する前の状態の縦断面図、（ｂ）は光コネクタフェルールに光ファイバを接続する後の状態の縦断面図である。 本発明に係る光コネクタの第２の実施の形態の縦断面図である。 従来の光コネクタの斜視図である。 図４に示した光コネクタの製造工程の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

符号の説明

５ 光ファイバテープ
１１ 光ファイバ
１３ 外部被覆
２１ 光コネクタ
２３ 光コネクタフェルール
２６ ファイバ穴
２７ 前端面
２９ ガイド穴
３１ 薄肉透明板
３３ 溝

Claims (8)

1. 光ファイバを挿通するファイバ穴が貫通形成される光コネクタフェルールにおいて、
   端面に、前記ファイバ穴の開口部を覆う透明板を備えたことを特徴とする光コネクタフェルール。
2. 前記ファイバ穴の軸方向と直交する面に対して、前記端面が１０°以下の傾斜角で傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の光コネクタフェルール。
3. 前記端面には、前記ファイバ穴の開口を外部に連通させる空気抜き用の溝が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光コネクタフェルール。
4. 前記ファイバ穴が所定間隔で複数個装備された多心構造をなすと共に、前記端面に開口する各ファイバ穴の開口部が相互に連通するように前記溝が前記端面を横断して形成されたことを特徴とする請求項３に記載の光コネクタフェルール。
5. 前記透明板は、光ファイバ内伝播光に対して９０％以上の透過率を有した物質によって形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光コネクタフェルール。
6. 上記請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の光コネクタフェルールを使用し、前記ファイバ穴には、先端面が光軸に対して略直角に切断された光ファイバが挿入・固定されたことを特徴とする光コネクタ。
7. 前記ファイバ穴に挿入された光ファイバは、先端面を前記透明板に近接させ、光ファイバの先端面と前記透明板との間の隙間には、屈折率が前記光ファイバのコア屈折率に整合された接着剤が充填されたことを特徴とする請求項６に記載の光コネクタ。
8. 前記ファイバ穴に挿入・固定される光ファイバが、マルチモード光ファイバであることを特徴とする請求項６又は７に記載の光コネクタ。
   

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