JPH0565847B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はPC（Physical Contact）形の光フアイ
バコネクタの端面研摩方法に関する。

＜従来の技術＞ 光フアイバを互いに接続するための光フアイバ
には種々のものが考えられているが、フエルール
部にセラミツクスを用いてコネクタ端面を凸曲面
に研摩した所謂PC（Physical Contact）形の光フ
アイバコネクタが、その強度上及び特性上から注
目されている。このPC形光フアイバコネクタの
端面、特に接続する光フアイバの端面は、高精度
且つ高品位の凸状曲面に形状加工する必要があ
る。

このPC形光フアイバコネクタの従来の製作工
程の流れ図を第４図、その各工程における光フア
イバコネクタの断面図を第５図に示す。第４図及
び第５図に示すように、従来のPC形光フアイバ
コネクタの製法においては、先ず、光フアイバ１
１を挿入するための挿入孔１３を有し、端面１５
が平坦に形成されたフラツト形セラミツクスフエ
ルール１７を準備し、その挿入孔１３内に熱硬化
性接着剤１９を注入した後、挿入孔１３内に光フ
アイバ１１を挿入して固定する（第５図ａの状
態）。次に、サフアイア等のナイフエツジを用い
て、接着剤１９から飛び出している余分の光フア
イバ１１を切除する（第５図ｂの状態）。続いて、
平面砥石による研削もしくは平面ラツプ皿による
ラツピング等で接着剤１９を除去して第５図ｃに
示すように端面１５を平坦にした後、その端面１
５の球面加工を行つて凸球面状の端面２１を得る
（第５図ｄの状態）。

この球面加工では、前加工で形状を整えてから
仕上げを行う二段階の工程をとるものもあるが、
その間に中間仕上加工を採用することもある。前
加工においては、コネクタ端面２１の凸球面に対
応する凸球面状の砥石もしくはラツプ皿が用いら
れる。また、中間仕上や仕上加工についても同様
に凹球面状に成形された軟質金属皿を用い、液体
に混ぜた微細ダイヤモンド粒子を供給しながらポ
リシングを行う。而して、光フアイバコネクタと
して優れた光伝送特性を得るために、最終的に第
５図ｄに示すようにフエルール端面２１をその頂
点が光フアイバ１１の中心と一致した凸球面形状
とし、且つ光フアイバ１１の端面を無歪鏡面とす
る。

第６図はこの種の従来の球面加工装置の概念図
である。従来は、第６図に示すように、工具とな
る定盤（皿）２３の表面が所定の凹球面に形成さ
れる一方、保持具２５にフエルール１７をその中
心軸線が定盤２３の球面中心で交わるように保持
し、保持具２５によつてフエルール１７の端面を
定盤２３の凹球面に沿つて回転させながら揺動す
る所謂すりこぎ運動を行わせると共に、フエルー
ル１７と定盤２３との摺接面にダイヤモンド微粒
子を含む加工液をノズル２７から供給することに
よつて研摩加工を行つている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかし、上述した従来の技術においては、次の
ような問題点があつた。

(1) 第４図及び第５図で説明したように、工程が
極めて複雑であり、また各工程が終了する毎に
洗浄する必要があるため、作業能率が悪く、一
本のコネクタを仕上げるのに30分以上費してい
た。さらに、研摩工程における定盤２３の管理
には充分な注意が必要であり、定期的に定盤２
３の修正を行わなければならず、非常に煩雑で
あつた。

(2) コネクタは硬質のセラミツクス、軟質の石英
系ガラス、接着剤等の材質の異なる材料で構成
されているため、最終仕上げ研摩の際に材質の
差に起因して各材料の加工量に差が生じ、端面
２１において光フアイバ１１とセラミツクスフ
エルール１７の境界部で段差が発生してしま
う。すなわち、光フアイバ１１はセラミツクス
フエルール１７に比べて軟質のため、光フアイ
バ１１部が削られ過ぎてセラミツクスフエルー
ル１７端面から１〜0.5μｍ程度凹んでしまい、
光フアイバコネクタとして光信号の伝達に大き
な障害となつていた。

本発明は、このような従来の問題点を解決する
ものであつて、光フアイバコネクタの製作工程を
簡略化すると共に、高精度、高品位の光フアイバ
コネクタを得ることができる光フアイバコネクタ
の研摩方法を提供することを目的としている。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記問題点を解決する本発明にかかる光フアイ
バコネクタの研摩方法は、PC形光フアイバコネ
クタの端面研摩方法において、中心に光フアイバ
挿入孔を有するセラミツクスフエルールの端面を
予め凸曲面に研摩加工しておき、そのセラミツク
スフエルールの光フアイバ挿入孔に光フアイバを
挿入してその端面を前記凸曲面状端面から僅かに
突出させた状態で該光フアイバとセラミツクスフ
エルールを互いに接着剤で固定し、その後前記光
フアイバが突出する前記セラミツクスフエルール
の端面をポリツシヤ面にその長手軸が該ポリツシ
ヤ面に対して垂直になるように保持しながら押圧
して該光フアイバ端面が該セラミツクスフエルー
ルの凸曲面状端面の位置と略一致するまで研摩す
ることを特徴とする。

＜作用＞ 研摩作業は実質的にセラミツクスフエルールか
ら突出する光フアイバのみを行えばよく、それは
ポリツシヤ面に垂直に押当てて摺接させることで
容易になされる。また、光フアイバに比べて硬質
なセラミツクスフエルールの凸曲面状端面は光フ
アイバの突出部分を研摩に際して加工進行のスト
ツパとして作用する。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面により具体的に説
明する。

第１図は本発明の一実施例にかかる研摩方法の
各工程における光フアイバコネクタの断面図であ
る。第１図に示すように、本方法では先ず、端面
２９が予め凸曲面状、例えば球面状に研摩加工さ
れ、その中心に光フアイバ挿入孔３１が穿設され
たセラミツクスフエルール３３を準備する。而し
て、そのセラミツクスフエルール３３の光フアイ
バ挿入孔３１に接着剤１９を注入すると共に光フ
アイバ１１を挿通し、その光フアイバ１１をセラ
ミツクスフエルール３３の端面から若干突出させ
た状態で光フアイバ１１とセラミツクスフエルー
ル３３を互いに固定する（第１図ａの状態）。

次に、セラミツクスフエルール３３の端面２９
から突出する余分の光フアイバ１１及び接着剤１
９を削り取る粗加工を施し、光フアイバ１１を端
面２９から僅かに突出した状態に残す（第１図ｂ
の状態）。この粗加工は研削、ラツピング、また
はポリシング等で行うことができる。尚、この粗
加工工程は、最初の光フアイバ１１の突出量及び
接着剤の盛上り量が少ない場合等は省略すること
もでき、粗加工工程を経ずに次の最終研摩工程に
行つてもよい。

続いて、第１図ｂの状態から、セラミツクスフ
エルール３３の端面２９をポリツシヤ面に対して
その長手軸が垂直となるようにポリツシヤ面に押
圧して、光フアイバ１１の端面がセラミツクスフ
エルール３３の端面２９と一致するまでポリシン
グを施し、研摩を終了する（第１図ｃの状態）。

第２図は本発明方法を実施するための具体的な
研摩装置の一例を表わす概念図である。第２図に
示すように、装置ケーシング３５には粗加工用回
転定盤３７及び仕上加工用回転定盤３９が隣接し
てそれぞれ駆動回転自在に配設され、これらの粗
加工用回転定盤３７及び仕上加工用回転定盤３９
の上面には各々微粒ダイヤモンド砥石４１及び仕
上加工用の比較的硬質なポリツシヤ４３が貼付さ
れている。また、これら粗加工用回転定盤３７及
び仕上加工用回転定盤３９の上方にはそれぞれ研
削液供給ノズル４５及び微細砥粒を純水で分散さ
せた加工剤（ポリシ剤）供給ノズル４７が設けら
れる。さらに、両回転定盤３７，３９の上方には
前記セラミツクスフエルール３３を保持するチヤ
ツク４９が配設されている。チエツク４９はセラ
ミツクスフエルール３３をその長手軸が回転定盤
３７，３９上面の微粒ダイヤモンド砥石４１上面
及びポリツシヤ４３上面に対して垂直となるよう
に保持すると共に、チヤツク４９自身はその長手
軸回りに駆動回転自在且つ回転定盤３７，３９上
面の微粒ダイヤモンド砥石４１上面及びポリツシ
ヤ４３上面と平行な横方向に移動自在となつてい
る。

この装置を用いるには、先ず前述のように光フ
アイバ１１が固定されたセラミツクスフエルール
３３をチヤツク４９に保持し、それを微粒ダイヤ
モンド砥石４１上に位置させると共に、端面２９
に突出する光フアイバ１１を所定の押圧力で微粒
ダイヤモンド砥石４１に押付ける。また、同時
に、研削液供給ノズル４５から研削液を供給しつ
つ、回転定盤３７及びチヤツク４９を回転させる
と共に、チヤツク４９を微粒ダイヤモンド砥石４
１の範囲内で横方向に往復動させ、突出する光フ
アイバ１１及び接着剤１９の盛上がりを除去する
粗加工を行う。この粗加工では、前述のように、
光フアイバ１１と接着剤１９がセラミツクスフエ
ルール３３の端面２９から僅か、例えば5μｍ程
突出した状態に残しておく。

次に、粗加工を終えたセラミツクスフエルール
３３を保持したままチヤツク４９を隣りのポリツ
シヤ４３上に移行させ、同様にそれをポリツシヤ
４３に押付けると共に、加工剤供給ノズル４７か
ら加工剤を供給しつつ粗加工と同様の回転及び往
復運動を与え、粗加工で残した光フアイバ１１と
接着剤１９の突出部分をポリシングで取り去り、
その端面をセラミツクスフエルール３３の端面２
９の位置と一致させる。この場合、セラミツクス
フエルール３３は光フアイバ１１より硬質である
ので、加工剤を適当に選ぶことにより、セラミツ
クスフエルール３３の端面２９を光フアイバ１１
及び接着対１９の加工（ポリシング）の進行のス
トツパとして機能させることができる。すなわ
ち、光フアイバ１１及び接着剤１９は多くポリシ
ングできるが硬いセラミツクスフエルール３３は
ほとんどポリシングできない加工剤を用いること
で、単にポリツシヤ４３に押付けるだけで光フア
イバ１１とセラミツクスフエルール３３の端面を
一致させることが可能である。ここで、、この種
の加工剤としては、例えば、SiO₂、CeO₂、
Fe₂O₃、TiO₂、ZrO₂等の微粒子がよい。

第３図はこのようにして仕上げられた光フアイ
バコネクタの先端の断面図の例であるが、第３図
に示すように、上述の方法によれば光フアイバ１
１とセラミツクスフエルール３３と境目でほとん
ど段差を付けずに研摩することができる。実験に
よれば、光フアイバ１１はセラミツクフエルール
３３に対して0.01μｍ以下の凸状ないしは0.05μｍ
以下の凹状の精度範囲で研摩できることが分つて
おり、また１本当りの加工時間は５〜10分程度に
短縮することができた。

尚、前述の粗加工用の微粒ダイヤモンド砥石４
１はレジンボンドもしくはメタルボンドのダイヤ
モンド砥石が好ましく、また、仕上加工用のポリ
ツシヤ４３は比較的硬めのものが適し、例えばク
ロス、ポリウレタン含浸不織布、プラスチツク
（ポリフツ化エチレン、アクリル、塩化ビニル、
ナイロン等）などが良い。

また、上述の例ではポリツシヤ４３を回転定盤
３９の上面に貼付けしているが、この他簿肉に形
成したシート状のポリツシヤをダイヤフラム状に
張設して保持したものを用いてもよい。さらに、
上述の装置では、粗加工用回転定盤３７と仕上加
工用回転定盤３９を隣接して配置しているので、
粗加工と仕上加工を単一の装置内で連続して行え
る利点があるが、場合によつてはこれらを別に設
けることができることは言うまでもない。

ここで、前に述べたように粗加工をせずにいき
なり仕上加工（ポリシング）を施すことも可能で
あり、この場合においても光フアイバ１１とセラ
ミツクスフエルール３３との間の段差は極めて小
さく、且つ光フアイバ１１部にスクラツチなどの
傷は全く認められない。高品位の研摩面が得られ
ることが確認されている。但しこの場合、光フア
イバ１１の突出量によつては粗加工を行う場合に
比べて研摩時間が長くなることは勿論である。

なお、上述の実施例では、セラミツクスフエル
ール３３の端面２９を予め凸球面状に加工した例
を示したが、この他例えば端面を円錐面状に研摩
加工しておいてもよい。

＜発明の効果＞ 以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本
発明によれば、予め端面を凸曲面状に加工された
セラミツクスフエルールを用い、その端面から突
出する光フアイバを研摩するようにしたので、光
フアイバコネクタの製作工程を簡略化して能率向
上が図れると共に、セラミツクスフエルールの端
面が光フアイバの加工進行のストツパとして機能
するので、光フアイバとセラミツクスフエルール
の間で段差のない高精度、高品位の光フアイバコ
ネクタを容易に製作することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｃはそれぞれ本発明の一実施例にか
かる研摩方法の各工程における光フアイバコネク
タの断面図、第２図は本発明方法を実施するため
の具体的な研摩装置の一例を表わす概念図、第３
図は本発明方法により加工した光フアイバコネク
タの一例の先端の断面図、第４図はPC形光フア
イバコネクタの従来の製作工程を表わす流れ図、
第５図ａ〜ｄはそれぞれその各工程における光フ
アイバコネクタの断面図、第６図は従来例にかか
る球面加工装置の概念図である。 図面中、１１は光フアイバ、１９は接着剤、２
９は端面、３１は光フアイバ挿入孔、３３はセラ
ミツクスフエルール、４３はポリツシヤである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ PC形光フアイバコネクタの端面研摩方法に
   おいて、中心に光フアイバ挿入孔を有するセラミ
   ツクスフエルールの端面を予め凸曲面に研摩加工
   しておき、そのセラミツクスフエルールの光フア
   イバ挿入孔に光フアイバを挿入してその端面を前
   記凸曲面状端面から僅かに突出させた状態で該光
   フアイバとセラミツクスフエルールを互いに接着
   剤で固定し、その後前記光フアイバが突出する前
   記セラミツクスフエルールの端面をポリツシヤ面
   にその長手軸が該ポリツシヤ面に対して垂直にな
   るように保持しながら押圧して該光フアイバ端面
   が該セラミツクスフエルールの凸曲面状端面の位
   置と略一致するまで研摩することを特徴とする光
   フアイバコネクタの研摩方法。