JP5074805B2 - メカニカルスプライスの組立方法 - Google Patents
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Description
また、本実施形態の例では、接続部40の押さえ部43によって、光ファイバ11,12を接続位置44に向けて押しつけて撓ませる構成としたが、例えば接続部40の両側に光ファイバ11,12を斜め下方に向けて接続位置44(突き合わせ部)へ導入する通路が形成され、その通路を通して光ファイバ11,12を接続位置44へ向けて撓ませる構成としても良い。
図10(A)〜(G)はメカニカルスプライスの組立方法を示す工程図である。
また、撓み空間51は、断面V字形状のものに限られず、例えば断面U字形状としても良い。
また、接続部40の底部と撓み部50の底部との間に設けられる段差は、上記実施形態では下方向としたが、上方向や横方向であっても良い。その場合、接続部40内では、その段差の方向に光ファイバ11,12を撓ませれば良い。
光ファイバ11,12としては、ガラス径が80μmで、被覆外径が125μmのものを用いる。また、曲げに強い光ファイバが好ましく、例えば、シングルモードファイバの場合は、コア径が約10μm、MFD(モードフィールド径)が8〜9μmである。また、マルチモードファイバ(MMF)の場合は、コア/クラッドの比屈折率差Δnが1.9%である。また、被覆層は、例えば、ヤング率が980MPaのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂による一層コートである。この光ファイバは、被覆層が薄く(22.5μm)、一層コートであるため、外径寸法は1μm以下で制御することができる。
まず、撓み部50においては、撓み空間51の長さを短くすれば座屈力が大きくなるが、一方で光ファイバ11の曲率半径が小さくなり、曲げロス増、曲げ破断の可能性が高くなる。適用する光ファイバ11,12に応じた撓み長さ及び押込み量の設定が必要である。ここでは、Δn=1.9%の細径マルチモードファイバを使用する場合について説明する。
・ファイバ押込み量:カット長のバラツキを考慮して、0.4±0.3mm(0.1〜0.7μm)とする。
・撓みロス:低ロス性を考慮して、0.05dB以下とする。
・曲率半径:破断強度を考慮して、3mm以上とする。
撓み部の断面形状はV字形状であり、角度は30〜120°である。好適な範囲は45〜90°であり、実施例としては60°である。
撓み力による結合維持のため、光ファイバ同士の接続箇所は撓み力の範囲で摺動可能なように、ファイバ外径と押さえ部43との間には、ある一定以上のクリアランスβ(図4(B)参照)を確保することが好ましい。一方で、低ロス性を確保するためには、そのクリアランスで接続特性(ロス)が決まるため、極力、低クリアランスが望ましい。ここでは、細径ファイバの撓み時の座屈力が、ガラス径125μmの通常の光ファイバと比べて1/9と小さく、設定たわみ長が11mmのときの座屈力は約4gfである。このため、少なくとも0.1mm以上のクリアランスがあれば光ファイバの挿入が可能となる。従って、穴径は、被覆外径の最大値よりも0.1mm以上大きく、穴径公差は接続ロス(軸ずれ)の観点から±0.5mm以下が望ましい。
従来のメカニカルスプライスでは、主にガラスファイバ部分で保持力を発生させていたが、本メカニカルスプライス10では、被覆つき光ファイバ11,12を保持する。この場合、設計のポイントは、ファイバ把持力及び低ロス性を両立する固定蓋31R,31Lの長さ及び押し付け力である。V溝(ガイド溝)上にセットした細径の光ファイバ11,12を各長さの固定蓋31R,31Lで押し付けて、そのときのファイバ引き抜き荷重及び曲げロスを測定した。判断基準としては、ファイバ把持力>5N、押し付け時ロス<0.05dBとした。これらを満たすためには、固定蓋の長さは5mm以上、押し付け荷重は3kgf以上となった。実使用上、固定蓋の長さはサイズの制約から15mm以下、荷重の上限はロスの制約から5kgf程度とする。以上から、各固定蓋31R,31Lの長さは8mmとして、そのうち光ファイバを固定する固定部の長さを6mm、挿入テーパ部31aの長さを2mmとする。また、ガイド溝21の深さは、光ファイバ11,12の断面積とガイド溝21の断面積がほぼ等しく(0.8〜1.2倍)なる深さとする。したがって、ガイド溝21の角度は60°で、深さは約140μmとする。
11,12 被覆付きの光ファイバ
13 クランプスプリング
20 基板
21 ガイド溝
30 ファイバ固定部
31R,31L 固定蓋
40 接続部
42 V溝
42a 段差
43 押さえ部
43a 空気逃げ用の溝
44 接続位置(突き合わせ部)
46a 挿入テーパ部
47 屈折率整合材
50 撓み部
51 撓み空間
β クリアランス
Claims (4)
- 対向する被覆付きの光ファイバのそれぞれを基板上に固定するファイバ固定部と、
前記光ファイバ同士を被覆付きの状態で調心しつつ突き合わせて接続する突き合わせ部を有する接続部と、
前記接続部と前記ファイバ固定部との間で前記光ファイバの撓みを許容する撓み空間が形成された撓み部と、を備え、
前記撓み部は、前記接続部に対する一方側のみに設けられており、前記撓み空間は外部から視認可能であるメカニカルスプライスの組立方法であって、
前記メカニカルスプライスの前記一方側から被覆付きの光ファイバを挿入した後に、他方側から被覆付きの光ファイバを挿入して、前記接続部において前記光ファイバを撓んだ状態で突き合わせる工程と、
前記撓み空間において前記一方側の光ファイバを撓ませてその撓みを視認する工程と、
両方の前記光ファイバをそれぞれ前記ファイバ固定部に固定する工程と、を有することを特徴とするメカニカルスプライスの組立方法。 - 請求項1に記載のメカニカルスプライスの組立方法であって、
前記接続部の底部と、前記撓み部の底部との間に段差を有し、前記接続部の底部に前記突き合わせ部を有することを特徴とするメカニカルスプライスの組立方法。 - 請求項2に記載のメカニカルスプライスの組立方法であって、
前記接続部には、前記突き合わせ部と繋がる空気逃げ用の溝が設けられていることを特徴とするメカニカルスプライスの組立方法。 - 請求項3に記載のメカニカルスプライスの組立方法であって、
前記光ファイバを前記接続部に挿入する前に、前記接続部の内部に屈折率整合材を設けておくことを特徴とするメカニカルスプライスの組立方法。
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