JP6128557B2 - Optical fiber connection device - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバの接続装置、特に光接続器を用いて2本の光ファイバを突き合わせ接続する光ファイバの接続装置に関する。 The present invention relates to an optical fiber connection device, and more particularly to an optical fiber connection device that butt-connects two optical fibers using an optical connector.
光ファイバの接続技術の一つであるメカニカルスプライスや外被把持型メカニカルスプライスは、2本の光ファイバをその断面方向において調心した状態で収容し保持することが可能な調心機構を備えた光接続器を用いて、接続しようとする2本の光ファイバをその端面間に屈折率整合剤を介在させて突き合わせ接続するものであり、光ファイバの簡便かつ安価な接続を可能とする(例えば、特許文献1参照)。 Mechanical splices and outer-grip mechanical splices, which are optical fiber connection technologies, have a centering mechanism that can accommodate and hold two optical fibers aligned in the cross-sectional direction. An optical connector is used to butt-connect two optical fibers to be connected by interposing a refractive index matching agent between their end faces, thereby enabling simple and inexpensive connection of optical fibers (for example, , See Patent Document 1).
従来のメカニカルスプライスや外被把持型メカニカルスプライスに用いられる光接続器はV溝を有する調心機構、詳細には光ファイバをその断面方向において一定の位置に位置決めした状態において当該光ファイバの周方向の一部を突出させる深さのV溝が設けられた調心機構本体と、当該調心機構本体から突出した光ファイバに当接して当該光ファイバを調心機構本体に固定する押さえ蓋とからなる調心機構を備えており、光ファイバの断面方向における高精度な位置決め、いわゆる調心を行うことができる。一方、光ファイバの長手方向については、光ファイバをカットするときの長さや被覆を除去するときの長さによってその長さを調整しているため、高精度な位置決めができなかった。 An optical connector used for a conventional mechanical splice or a jacket-type mechanical splice is a centering mechanism having a V-groove, specifically, the circumferential direction of the optical fiber in a state where the optical fiber is positioned at a fixed position in the cross-sectional direction. An alignment mechanism main body provided with a V-groove having a depth to project a part of the alignment mechanism, and a pressing lid that contacts the optical fiber protruding from the alignment mechanism main body and fixes the optical fiber to the alignment mechanism main body. And a highly accurate positioning in the cross-sectional direction of the optical fiber, so-called alignment can be performed. On the other hand, with respect to the longitudinal direction of the optical fiber, since the length is adjusted by the length when the optical fiber is cut or the length when the coating is removed, high-precision positioning cannot be performed.
図1に従来のメカニカルスプライスや外被把持型メカニカルスプライス技術による、光ファイバの長手方向におけるファイバ先端の中心位置からのずれ量の一例を示す。図1より、ずれ量は1000μm程度まで大きな違いがあることが分かる。 FIG. 1 shows an example of the amount of deviation from the center position of the fiber tip in the longitudinal direction of the optical fiber by the conventional mechanical splice and the envelope gripping mechanical splice technology. From FIG. 1, it can be seen that there is a large difference in the deviation amount up to about 1000 μm.
従来、この種の突き合わせ接続においては2本の光ファイバの端面間にオイル状の屈折率整合剤を介在させていたため、光ファイバの長手方向に高精度に位置決めを行なわなくても光ファイバの端面間は屈折率整合剤で満たされ、良好な接続特性が得られていた。 Conventionally, in this type of butt connection, since an oily refractive index matching agent is interposed between the end faces of two optical fibers, the end faces of the optical fibers can be positioned without high-precision positioning in the longitudinal direction of the optical fibers. The gap was filled with a refractive index matching agent, and good connection characteristics were obtained.
しかしながら、固形状(固体状)の屈折率整合剤を用いた場合、図2に示すように、接続しようとする2本の光ファイバ1,2の一方、ここでは光ファイバ2が、光接続器の調心機構本体3のV溝4内に設けられた固形状の屈折率整合剤5を突き抜けてしまい、光ファイバ1,2の端面間が屈折率整合剤5で満たされず、接続特性が劣化してしまう懸念があった。
However, when a solid (solid) refractive index matching agent is used, as shown in FIG. 2, one of the two
そこで、本発明では、簡易な構造で2本の光ファイバをその長手方向において高精度に位置決めして接続可能な光ファイバの接続装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical fiber connecting device that can position and connect two optical fibers with high accuracy in the longitudinal direction with a simple structure.
前記課題を解決するため、本発明では、
2本の光ファイバをその断面方向において調心した状態で収容し保持することが可能な調心機構を備えた光接続器を用いて、2本の光ファイバをその端面間に屈折率整合剤を介在させて突き合わせ接続する光ファイバの接続装置であって、
前記調心機構の光ファイバの長手方向の略中央に、一対の平行面とともに当該一対の平行面を貫通する開口部を有するスペーサーを、その平行面が光ファイバの断面方向と一致し且つその開口部が当該調心機構に収容され保持された状態の光ファイバのコアの位置に一致する如く備え、
前記調心機構は、
光ファイバをその断面方向において一定の位置に位置決めした状態において当該光ファイバの周方向の一部を突出させる深さのV溝が設けられた調心機構本体と、当該調心機構本体から突出した光ファイバに当接して当該光ファイバを当該調心機構本体に固定する押さえ蓋とからなり、
前記スペーサーは、
前記調心機構本体にその高さが前記光ファイバの突出部位の高さを超えないよう一体的に又は後付で設けられ、
前記スペーサーの開口部内に屈折率整合剤を充填させた状態において2本の光ファイバの各端面を当該スペーサーの各平行面に当接させて接続する
ことを特徴とする光ファイバの接続装置を提案する。
In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention,
Refractive index matching agent between two end faces of an optical connector having an alignment mechanism capable of accommodating and holding the two optical fibers in a state aligned in the cross-sectional direction. An optical fiber connecting device for butt connection through
In the longitudinal direction substantially in the center of the optical fiber of the alignment mechanism, a spacer having an opening through the pair of parallel surfaces with a pair of parallel surfaces, match the parallel plane and cross-sectional direction of the optical fiber and the opening part is provided as to match the position of the core of the optical fiber being held is accommodated in the aligning mechanism,
The alignment mechanism is
With the optical fiber positioned at a certain position in the cross-sectional direction, the alignment mechanism main body provided with a V-groove having a depth for projecting a part in the circumferential direction of the optical fiber, and the optical fiber protruded from the alignment mechanism main body It consists of a pressing lid that abuts the optical fiber and fixes the optical fiber to the aligning mechanism body,
The spacer is
The alignment mechanism body is provided integrally or retrofitted so that its height does not exceed the height of the protruding portion of the optical fiber,
Proposing an optical fiber connecting device characterized in that each end face of two optical fibers is brought into contact with each parallel surface of the spacer in a state in which the refractive index matching agent is filled in the opening of the spacer. To do.
本発明によれば、一対の平行面とともに当該一対の平行面を貫通する開口部を有するスペーサーを、光接続器の調心機構の光ファイバの長手方向の略中央に備えることで、接続する2本の光ファイバをその長手方向において高精度に位置決めした状態で突き合わせ接続することができるといった効果を奏する。 According to the present invention, a spacer having an opening penetrating the pair of parallel surfaces together with the pair of parallel surfaces is provided by being provided at substantially the center in the longitudinal direction of the optical fiber of the alignment mechanism of the optical connector. There is an effect that the optical fibers of the book can be butt-connected while being positioned with high accuracy in the longitudinal direction.
具体的には、その一対の平行面間の間隔が0より大きく且つ20μm以下であり、その開口部が15μm以上で光ファイバの外径の1/2未満の半径の円を包含する大きさを有するスペーサーを、光接続器の調心機構の光ファイバの長手方向の略中央に設けることで、接続する2本の光ファイバを光ファイバの長手方向において高精度に位置決め可能な簡易な突き合わせ接続ができるといった効果を発揮する。 Specifically, the gap between the pair of parallel planes is larger than 0 and 20 μm or less, and the opening includes a circle having a radius of 15 μm or more and less than half the outer diameter of the optical fiber. By providing the spacer having the center of the optical connector in the longitudinal center of the optical fiber, a simple butt connection that can position the two optical fibers to be connected with high accuracy in the longitudinal direction of the optical fiber is achieved. The effect that can be done.
また、屈折率整合剤が固形状の場合だけでなく、従来のオイル状の場合においても、接続する光ファイバを光ファイバの長手方向において高精度に位置決め可能な簡易な突き合わせ接続ができるといった効果を発揮する。 In addition, not only when the refractive index matching agent is solid, but also in the case of conventional oil, the effect that a simple butt connection is possible that enables the optical fiber to be connected to be positioned with high accuracy in the longitudinal direction of the optical fiber. Demonstrate.
さらに、スペーサーの設置方法として、光接続器の調心機構本体とスペーサーを一体的に成形する方法や、予めスペーサーを作製し、後から光接続器に設置する方法があり、一体成形では製造工程数を従来と同等にする効果を、後設置ではスペーサーの形状の作製の自由度を向上させる効果を発揮する。さらにスペーサーを後付する場合、調心機構本体にスリットを設けてスペーサーを嵌め込む、または調心機構本体にスペーサーを直接接着する方法がある。 Furthermore, as a method of installing the spacer, there are a method of integrally forming the alignment mechanism main body of the optical connector and the spacer, and a method of preparing a spacer in advance and then installing it on the optical connector later. The effect of making the number the same as that of the conventional one, and the effect of improving the degree of freedom of the spacer shape in the subsequent installation are exhibited. Further, when the spacer is retrofitted, there are methods of providing a slit in the aligning mechanism body and fitting the spacer, or directly bonding the spacer to the aligning mechanism body.
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図3は本発明の光ファイバの接続装置の実施の形態の一例を示すもので、図中、従来例と同一構成部分は同一符号をもって表す。即ち、1,2は接続しようとする2本の光ファイバ、3は光接続器の調心機構本体、4はV溝、10はスペーサーである。 FIG. 3 shows an example of an embodiment of an optical fiber connecting device according to the present invention. In the figure, the same components as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals. That is, 1 and 2 are two optical fibers to be connected, 3 is an alignment mechanism body of the optical connector, 4 is a V groove, and 10 is a spacer.
スペーサー10は、例えばプラスチック、金属、セラミック、ジルコニア、ガラス、ゴムなどの板材からなり、一対の平行面11,12とともに当該一対の平行面11,12を貫通する開口部13を有する。また、スペーサー10は、光接続器の調心機構(本体3)の光ファイバの長手方向の略中央に、その平行面11,12が光ファイバの断面方向と一致し且つその開口部13が調心機構(本体3)に収容され保持された状態の光ファイバのコアの位置に一致する如く一体的に又は後付で設けられる。なお、スペーサー10を後付する場合、調心機構本体3にスリットを設けてスペーサー10を嵌め込む、または調心機構本体3にスペーサー10を直接接着する方法がある。
The
そして、スペーサー10の開口部13内に屈折率整合剤を当該開口部13を充満してわずかに余る体積をもって充填させた状態、詳細には固形状の屈折率整合剤であれば当該開口部13を充満してわずかに余る(光ファイバの長手方向の)厚みをもって充填させた状態、オイル状の屈折率整合剤であれば当該開口部13を充満してわずかに余る量をもって充填させた状態において、調心機構本体3のV溝4内に挿入した2本の光ファイバ1,2の各端面を当該スペーサー10の各平行面11,12に当接させ、図示しない押さえ蓋により光ファイバ1,2を固定することによって接続する。
Then, the
図4にMFD=8.6μmにおける端面間隔と接続損失との関係を示す。図4より、端面間隔を20μm以下とすれば、損失が0.1dB以下となることが分かる。そこで、スペーサーの厚さ、即ち一対の平行面11,12間の間隔を0より大きく且つ20μm以下にすることで、0.1dB以下の損失とすることが出来ることが分かる(なお、図3では光ファイバの断面方向のサイズを誇張して描いている。)。
FIG. 4 shows the relationship between end face spacing and connection loss when MFD = 8.6 μm. From FIG. 4, it can be seen that if the end face spacing is 20 μm or less, the loss is 0.1 dB or less. Therefore, it can be seen that a loss of 0.1 dB or less can be achieved by setting the spacer thickness, that is, the distance between the pair of
図5に光ファイバの断面平面におけるスペーサーの形状の模式図を示す。スペーサー10は押さえ蓋による光ファイバ1,2の固定を妨げないよう、通常、調心機構本体3に対し、その高さが前記光ファイバ1,2の突出部位の高さhを超えないように設けられる。また、その開口部13の大きさは後述する所定の半径r以上で光ファイバの外径の1/2未満の半径の円を包含する如く設定される(なお、「光ファイバの外径の1/2未満」というのは、前記円の半径が光ファイバの外径の1/2以上であると、その開口部を光ファイバが貫通してしまうからである。)。
FIG. 5 shows a schematic diagram of the shape of the spacer in the cross-sectional plane of the optical fiber. In order not to prevent the fixing of the
図6a,6bに高さの異なるスペーサー20,30の例の模式図を示す。スペーサーの調心機構本体3に対する高さが光ファイバ1,2の突出部位の高さhを超えない高さであれば、光ファイバの断面方向において高精度に調心を行なうことができる。また、スペーサーの調心機構本体3に対する高さが光ファイバ1,2の突出部位の高さhを超える場合は、調心機構の押さえ蓋に、当該押さえ蓋が光ファイバに当接した状態において押さえ蓋とスペーサーとを接触させないためのスリット(またはこれに相当する凹部等)を設けることで、光ファイバの断面方向において高精度に調心を行なうことができる。
6A and 6B are schematic views showing examples of
図7a,b,c,dに開口部の形状が異なるスペーサー40,50,60,70の例の模式図を示す。開口部41,51,61,71は光ファイバの中心を導波している光を遮らなければ、どのような形状でも構わない。
7A, 7B, 7C, and 7D show schematic diagrams of examples of
図8にMFD=8.6μmの場合の規格化周波数Vが1.6、2.0、2.4における光ファイバの半径方向における位置と電界振幅との関係を示す。図8より、半径が15μm以上では電界振幅はほぼ0となっているので、前述した所定の半径rを15μm以上にすることで良好な接続特性を実現することが出来る。 FIG. 8 shows the relationship between the position in the radial direction of the optical fiber and the electric field amplitude when the normalized frequency V is 1.6, 2.0, and 2.4 when MFD = 8.6 μm. As shown in FIG. 8, since the electric field amplitude is almost zero when the radius is 15 μm or more, good connection characteristics can be realized by setting the predetermined radius r to 15 μm or more.
1,2:光ファイバ、3:光接続器の調心機構本体、4:V溝、5:固形状の屈折率整合剤、10,20,30,40,50,60,70:スペーサー、11,12:平行面、13,41,51,61,71:開口部。 1, 2: Optical fiber, 3: Alignment mechanism main body of optical connector, 4: V groove, 5: Solid refractive index matching agent, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70: Spacer, 11 , 12: parallel planes, 13, 41, 51, 61, 71: openings.
Claims (5)
前記調心機構の光ファイバの長手方向の略中央に、一対の平行面とともに当該一対の平行面を貫通する開口部を有するスペーサーを、その平行面が光ファイバの断面方向と一致し且つその開口部が当該調心機構に収容され保持された状態の光ファイバのコアの位置に一致する如く備え、
前記調心機構は、
光ファイバをその断面方向において一定の位置に位置決めした状態において当該光ファイバの周方向の一部を突出させる深さのV溝が設けられた調心機構本体と、当該調心機構本体から突出した光ファイバに当接して当該光ファイバを当該調心機構本体に固定する押さえ蓋とからなり、
前記スペーサーは、
前記調心機構本体にその高さが前記光ファイバの突出部位の高さを超えないよう一体的に又は後付で設けられ、
前記スペーサーの開口部内に屈折率整合剤を充填させた状態において2本の光ファイバの各端面を当該スペーサーの各平行面に当接させて接続する
ことを特徴とする光ファイバの接続装置。 Refractive index matching agent between two end faces of an optical connector having an alignment mechanism capable of accommodating and holding the two optical fibers in a state aligned in the cross-sectional direction. An optical fiber connecting device for butt connection through
In the longitudinal direction substantially in the center of the optical fiber of the alignment mechanism, a spacer having an opening through the pair of parallel surfaces with a pair of parallel surfaces, match the parallel plane and cross-sectional direction of the optical fiber and the opening part is provided as to match the position of the core of the optical fiber being held is accommodated in the aligning mechanism,
The alignment mechanism is
With the optical fiber positioned at a certain position in the cross-sectional direction, the alignment mechanism main body provided with a V-groove having a depth for projecting a part in the circumferential direction of the optical fiber, and the optical fiber protruded from the alignment mechanism main body It consists of a pressing lid that abuts the optical fiber and fixes the optical fiber to the aligning mechanism body,
The spacer is
The alignment mechanism body is provided integrally or retrofitted so that its height does not exceed the height of the protruding portion of the optical fiber,
An optical fiber connecting device, wherein each end face of two optical fibers is brought into contact with each parallel face of the spacer in a state where the refractive index matching agent is filled in the opening of the spacer.
その一対の平行面間の間隔が0より大きく且つ20μm以下であり、その開口部が15μm以上で光ファイバの外径の1/2未満の半径の円を包含する大きさを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの接続装置。 The spacer is
The distance between the pair of parallel surfaces is larger than 0 and 20 μm or less, and the opening has a size including a circle having a radius of 15 μm or more and less than 1/2 of the outer diameter of the optical fiber. The optical fiber connection device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光ファイバの接続装置。 When subjecting After the spacer, as claimed in claim 1 or 2, characterized in that said aligning mechanism body with slits is fitted the spacer, or directly adhered to the spacer to the aligning mechanism body Optical fiber connection device.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光ファイバの接続装置。 The end faces of the two optical fibers are brought into contact with the parallel faces of the spacer in a state in which a solid refractive index matching agent is filled in the opening of the spacer, and connected. 4. The optical fiber connection device according to any one of 3 above.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光ファイバの接続装置。 The end faces of the two optical fibers are brought into contact with the parallel faces of the spacer in a state in which an oily refractive index matching agent is filled in the opening of the spacer. 4. The optical fiber connection device according to any one of 3 above.
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