JP3076126B2 - 光ファイバ二次元アレーコネクタおよびその製作方法 - Google Patents
光ファイバ二次元アレーコネクタおよびその製作方法Info
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Description
て、多数の光ファイバを高密度に接続するためのコネク
タに関するものである。
二次元アレーコネクタとして、光マルチコネクタ(特公
平3−60403)が知られている。この光マルチコネクタの
整列方法と構成は、それぞれ図1と図2に示すように、
多数の挿入孔1が設けられた多孔板2を4枚用いて、上
下および左右にそれぞれ1対所定の間隔をおいて対向す
るように配置し、それぞれの対をなす多孔板2の挿入孔
1に多数のガイドワイヤ3が他方のガイドワイヤ3と直
交するように挿通され、ガイドワイヤ3の交差によって
形成された開孔部4に光ファイバ5を通して位置決めす
る構成になっている。
開孔部4の大きさと、ガイドワイヤ3に依存し、そして
開孔部4の大きさは、多孔板2の相対的な位置精度と挿
入孔1の加工精度に、ガイドワイヤ3は、その材質(柔
らかいと光ファイバとの接触で変形する)とワイヤ径の
均一性(挿入孔と光ファイバとの接触部の径寸法が異な
ると位置誤差になる)に影響される。光ファイバの接続
では1μm 以下の精度が要求されるが、このように多数
の要因が光ファイバの位置精度に影響する場合、高い位
置精度を確保することは極めて困難である。
おいて、開孔部が大きいと光ファイバの挿入は容易にな
るが、位置精度が低下し、反対に開孔部が小さいと光フ
ァイバの挿入操作が難しく、この結果、多数の光ファイ
バを挿入する場合のコネクタ組立の操作性が悪くなる。
すなわち、この光フルチコネクタには、光ファイバ位置
の高精度化とコネクタ組立上の作業性の効率化に問題が
ある。
板のような部品を用いないので、多孔板の配置精度や開
孔部の寸法精度に影響されることなく、直交する二組の
硬質材料からなるスペーサが、光ファイバと交互に接触
して井桁を組む構成とするこにより、高精度で二次元に
配列できる光ファイバ二次元アレーコネクタ、およびこ
の二次元アレーコネクタを効率よく製作する方法を提供
することにある。
元アレーコネクタは、所定の間隔をもって互いに直交
し、かつ接触している複数本の硬質材料からなる縦スペ
ーサおよび横スペーサの前記間隔に、光ファイバを1本
づつ挿入し、かつ前記縦スペーサおよび横スペーサに接
触させる。
に説明する。実施例1 図3は本発明の光ファイバ二次元アレーコネクタ一の実
施例の構成を示す斜視図であって、光ファイバ5、横方
向に並んでいる光ファイバ位置を規定する縦スペーサ
6、縦方向に並んでいる光ファイバ位置を規定する横ス
ペーサ7、コネクタ全体を支える支持基板8から構成さ
れている。ここではスペーサとして光ファイバを用い
て、光信号を伝送するファイバの整列間隔が250 μm と
なる二次元アレーコネクタを示した。
は縦スペーサ6および横スペーサ7によって押された状
態で接触しており、その接触点では歪みδが発生する。
このときのファイバ配列間Hは、光ファイバの直径Dと
その誤差±α、およびスペーサのdと、その誤差±βと
して、
誤差±α、±βが小さくて配列の本数も少なく、さらに
歪δも小さい場合には、配列問題はH=D+dと近似す
ることができる。しかし、光ファイバの本数が多くなる
と、歪みδやファイバ径の誤差に個々の値は小さくて
も、これらの累積による影響は大きくなるので、これを
補正しなければならない。
く知られたヘルツの点接触理論のうちの二つの円筒が直
角に交差する場合の計算式で求められる。
1/r (r=0.0625mm)、ポアソン比ν1 =ν2 =0.17、
ヤング率 E1 =E2=7300 kg/mm2 、荷重の範囲をW=0
〜50g として計算し、光ファイバの歪みδと荷重Wの関
係を示したグラフが図4である。交差する光ファイバの
破壊荷重は、実験から約80g であることがわかっている
ので、安全性を配慮して光ファイバにかける荷重を20g
以下とすると、最大歪み0.58μm まで発生させられる。
0 μm となるように歪みδを調整しなければならない。
そこで最大歪み0.58μm を考慮して(1) 式を変形する
と、
光ファイバ径Dとスペーサdの組合せ範囲が求まる。
ようにして実現する。例えば、直径125.6 μm の光ファ
イバを使うとすれば、スペーサ径は124.4 〜125.56μm
の範囲の中から選ぶことになる。いま 125.2μm 径のス
ペーサを選んだとすると、(D±α)+(d±β)は 2
50.8μm となり、 0.8μm だけ間隔が広くなる。この量
を歪みδとして吸収すればよく、図4から0.4 μm の歪
みを与える荷重は12gと求められる。すなわち、D= 12
5.6μm の光ファイバとd=125.2 μm のスペーサを使
う場合には、12g の力をスペーサにかけると、250 μm
の配列間隔が得られる。
“バラツキ”は平均125 μm で、標準偏差σ=0.5 μm
になっているので、ここで使用する光ファイバの入手に
問題はない。また、配列間隔を変える場合には、スペー
サの寸法を変えるだけでよい。スペーサの材料として
は、光ファイバとの接触でスペーサの歪みが大きいと、
目的の配列間隔が得られなくなるので、セラミックスな
どの硬質材料であることが必要である。
べる。図5(A) は前述のコネクタの組立順序の説明図で
あり、図5(B) は組立後の正面図であって、8は支持基
板、6は縦スペーサ、5は光ファイバ、7は横スペーサ
を示す。コネクタの組立は次のようにして行う。 所定数の縦スペーサ6を任意の間隔で支持基板8の
両側(図では片側のみ表示)に配置する。 光ファイバ5を各縦スペーサ6の間に1本づつ入れ
て、1段目の光ファイバアレーを形成する。 光ファイバ5の上に縦スペーサ6および1段目の光
ファイバアレーと直交するように、横スペーサ7を支持
基板8の両側(片側のみ図示)に配列する。 と同様にして2段目の光ファイバアレーを形成す
る。 と同様にして横スペーサ7を2段目の光ファイバ
アレーの上に配列する。以降は所定段数を形成するまで
、の操作を繰り返す。 縦スペーサ6について左右からと、横スペーサ7の
上から適当な力を加えて、光ファイバ5をこれらのスペ
ーサに接触するまで押しつけ、光ファイバの配列間隔が
所定の寸法になるように、歪みδを調整する。(図5
(B) の状態) 光ファイバ5と縦横スペーサ6,7の空間に接着剤
を充填し、両者を固定する。
て、縦スペーサの間への光ファイバの配列では、スペー
サ間隔を充分に広くとれていることと、スペーサ間での
光ファイバの位置や姿勢などの配列状態に何ら制限がな
いので、光ファイバの配列操作は簡単である。またの
操作では、全光ファイバを一括して高精度で位置決めで
きるので能率がよい。このとき支持基板に超音波振動を
与えると、光ファイバとスペーサの接触を確実にでき
る。
コネクタの斜視図であり、図6(B) は同コネクタの正面
図であって、8は支持基板、6は縦スペーサ、7は横ス
ペーサ、5は光ファイバ、9は光ファイバの方向に沿っ
て支持基板の上と下にそれぞれ配列している縦横スペー
サの位置を調整する部品(図6(A) では図示せず) を示
す。
ようにして行う。 支持基板8の上側および下側の窓開き部分に適当な
間隔で各縦スペーサ6が平行となるように配列する。 同様にして、横スペーサ7が適当な間隔で縦スペー
サ6と直交するように配列し、支持基板の窓開き部分で
縦スペーサ6と横スペーサ7とによる編み目を構成す
る。 各編み目に光ファイバが1本づつ入るように光ファ
イバを束ねる。 光ファイバの束を一括で縦横スペーサの編み目に挿
入する。 適当な力でそれぞれのスペーサが光ファイバ5と接
触するまで押しつける。 窓開き部分の4隅に開いた空間にスペーサ位置調整
部品9を挿入し、支持基板8の上と下の両側にある縦横
スペーサを、位置調整部品9に接触させ、光ファイバが
所定の配列間隔になるように、歪みδを調整する。 支持基板8の窓開き部分の空間、光ファイバ5と縦
横スペーサ6,7の空間、支持基板8と縦横スペーサ
6,7の隙間に接着剤を充填し、各部品を支持基板に固
定する。
行度はできるだけそろっていることが望ましいが、厳密
にする必要はないので、操作は簡単になる。この理由は
の操作でスペーサの間隔や平行度がそろっていない
と、編み目の大きさが不揃いとなって光ファイバを挿入
しにくくなるだけで、光ファイバの配列間隔に関係しな
いからである。配列間隔の精度は操作でスペーサに加
える力によって決まる。図7は不揃いの縦横スペーサで
構成した編み目に光ファイバを挿入した状態を示してい
る。光ファイバの高精度位置決めは、実施例2と同様に
光ファイバの本数に関係なく一括で実行できるので、能
率が良い。なお、操作とにおいて一括挿入の代わり
に、光ファイバを1本づつ編み目に挿入しても差支えな
い。
レーコネクタは、光ファイバの配列において特別な部品
を必要とせず、光ファイバとスペーサだけしか使わない
ので、配置精度に影響する要因が少なく、容易に高精度
が達成でき、さらに光ファイバの本数に関係なくスペー
サを移動させるという単純操作だけで能率良く一括で光
ファイバを配列できるという利点がある。この利点は多
数の光ファイバを接続しなければならない光通信などの
分野において、高結合率、高信頼性のある二次元アレー
コネクタの低価格化に効果がある。
ある。
ある。
実施例の構成を示す斜視図である。
る。
の組立順序の説明図である。 (B) 本発明の光ファイバ二次元アレーコネクタの組立後
の正面図である。
の他の実施例の構成を示す斜視図である。 (B) 図6(A) に示す光ファイバ二次元アレーコネクタの
正面図である。
タの組立図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 支持基板と、該支持基板の上に設置され
た、所定の間隔をもって互いに直交し、かつ接触してい
る複数本の硬質材料からなる縦スペーサおよび横スペー
サと、前記間隔に、1本づつ挿入され、かつ前記縦スペ
ーサおよび横スペーサに接触している光ファイバとから
なることを特徴とする光ファイバ二次元アレーコネク
タ。 - 【請求項2】 請求項1に記載の光ファイバ二次元アレ
ーコネクタにおいて、光ファイバと接触する2本の縦ス
ペーサまたは2本の横スペーサに圧力をかけて、光ファ
イバとスペーサの接触部の歪を変えることにより、前記
光ファイバの配列間隔を調整したことを特徴とする光フ
ァイバ二次元アレーコネクタ。 - 【請求項3】 所定数の縦スペーサを任意の間隔で支持
基板の両側に配置し、光ファイバを各縦スペーサの間に
1本づつ入れて、1段目の光ファイバアレーを形成した
後、前記光ファイバの上に縦スペーサおよび1段目の光
ファイバアレーと直交するように横スペーサを支持基板
の両側に配列し、光ファイバを各縦スペーサの間に1本
づつ入れて2段目の光ファイバアレーを形成した後、前
記光ファイバの上に縦スペーサおよび2段目の光ファイ
バアレーと直交するように横スペーサを2段目の光ファ
イバアレーの上に配列し、以降この操作を、所定の段数
を形成するまで繰り返して二次元アレーコネクタを組み
立てることを特徴とする光ファイバ二次元アレーコネク
タの製作方法。 - 【請求項4】 支持基板の上側および下側の窓開き部分
に、あらかじめ複数の縦スペーサおよび横スペーサをそ
れぞれ任意の間隔で交差させて編み目を構成し、該編み
目の中に光ファイバを挿入してから、前記縦スペーサお
よび横スペーサを光ファイバと接触するまで移動させ、
この状態でスペーサと光ファイバとを固定して二次元ア
レータネクタを組み立てることを特徴とする光ファイバ
二次元アレーコネクタの製作方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04022925A JP3076126B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 光ファイバ二次元アレーコネクタおよびその製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP04022925A JP3076126B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 光ファイバ二次元アレーコネクタおよびその製作方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05224093A JPH05224093A (ja) | 1993-09-03 |
JP3076126B2 true JP3076126B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=12096217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04022925A Expired - Lifetime JP3076126B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 光ファイバ二次元アレーコネクタおよびその製作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3076126B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6644864B2 (en) | 2002-03-14 | 2003-11-11 | International Business Machines Corporation | Stacked optical coupler |
JP4558819B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-10-06 | 輝己 信吉 | 光モジュール |
US11415754B2 (en) * | 2019-09-30 | 2022-08-16 | Corning Incorporated | Fiber array spacers, optical assemblies incorporating fiber array spacers, and methods of fabricating the same |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP04022925A patent/JP3076126B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05224093A (ja) | 1993-09-03 |
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