JPH0815568A - 光コネクタ用プラスチックフェルールおよびその製造方法 - Google Patents

光コネクタ用プラスチックフェルールおよびその製造方法

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JPH0815568A
JPH0815568A JP15185994A JP15185994A JPH0815568A JP H0815568 A JPH0815568 A JP H0815568A JP 15185994 A JP15185994 A JP 15185994A JP 15185994 A JP15185994 A JP 15185994A JP H0815568 A JPH0815568 A JP H0815568A
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JP
Japan
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ferrule
optical fiber
plastic
optical
molding
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JP15185994A
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Koji Sato
弘次 佐藤
Shunichi Tono
俊一 東野
Kuniharu Kato
邦治 加藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い寸法精度、機械的強度、接続信頼性及び
経済性等に優れたプラスチックフェルーを提供する。 【構成】 光ファイバを固定する挿通孔を有する光ファ
イバコネクタ用フェルールにおいて、少なくともサーモ
トロピック液晶性全芳香族ポリエステルと炭素繊維とを
含む樹脂組成物を射出圧縮成形してフェルール11を成
形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シングルモード光ファ
イバの接続に使用される光コネクタ用のフェルールおよ
びその製造方法に関するものであり、特に、フェルール
を経済的に製造するように工夫したものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り光通信技術の発展により、各家庭にまで光ファイバを
導入し、多彩な通信サービスを提供することが可能とな
りつつある。こうした光加入者系通信網の実現の為に
は、経済的な光コネクタが必要である。
【0003】従来、光通信に使用する光ファイバを接続
するためには、図1で示したように、光ファイバが挿入
された二本のフェルール11A,11Bを割スリーブ1
2中で整列接合させることにより行われている。なお、
図中符号13A,13Bは光ファイバコードを図示す
る。このような目的で使用されるフェルールにおいて
は、光ファイバガイド穴径、光ファイバガイド穴径偏心
量、フェルール外径、外径の真円度等に極めて高度な寸
法制度が要求される。従来、フェルールの作製法として
は、セラミックスや金属を高精度に切削、研磨すること
等により作製されている。このため、製造効率が悪く、
製造コストが高くなるという問題がある。
【0004】こうした問題を解決するため、プラスチッ
ク成形によりフェルールを作製する試みがなされてい
る。例えば吉澤らはフェノールのトランスファー成形に
よりプラスチックフェルールを作製したものが提案され
ている(研究実用化報告、第32巻 第3号 831−
842頁(1983年))。しかしながら当時の光ファ
イバとしてはコアの外径が50μm程度と大きな、いわ
ゆるマルチモードファイバが主に使用されており、こう
したファイバの接続にはプラスチックフェルールは適用
可能であったものの、現状で証されているコア外径が8
−10μmのいわゆるシングルモードファイバには適用
できるものではないという問題がある。また成形法とし
てトランスファー成形はバリ取り等の成形後の後処理や
熱処理が必要であり、経済性という観点に於いても充分
なものとは言えなかった。
【0005】また経済性に優れた射出成形技術を用いて
プラスチックフェルールを作製する試みもなされた。樹
脂としては耐熱性、流動性に比較的優れたPPS(ポリ
フェニレンサルファイド)等が検討されたことが知られ
ている。しかしながらシングルモードファイバの接続に
耐え得る、寸法精度、機械的強度、各種の信頼性、等を
満たしたものは得られていなかった。
【0006】図2はフェルール11の構造断面図であ
り、光ファイバ心線ガイド穴14及び光ファイバガイド
穴15が形成されており、シングルモードファイバの接
続に要求されるフェルールの寸法精度はそれぞれ[表
1]の値のものが要求される。
【表1】
【0007】しかしながら従来の方法では[表1]に示
されるような高精度なフェルールの実現はできなかっ
た。他方、光コネクタの接続特性は接続損失と端面の反
射減衰量とにより評価できるが、前者では0.5dB以
下、後者では25dB以上の値が必要とされている。
【0008】また信頼性試験においては高い温度や湿度
環境下におかれた場合、接続特性が劣化する問題も指摘
されている。この起因としてはプラスチックフェルール
ではその成形法から図2に示される光ファイバガイド穴
15の長さが1−2mmであり(ジルコニアフェルール
では8mm程度)、高温、高湿下では光ファイバとフェ
ルールとの接着力が不足するためであると推定されてい
る。すなわち、光ファイバとプラスチックフェルールと
の熱膨張係数に大きな差があり(前者; 7×10-7, 後
者; 2 ×10-5)、高温,高湿雰囲気でのストレスによ
り光ファイバ同士のコンタクト(PC;フィジカルコン
タクト)が悪くなるためと考えられている。
【0009】本発明は上記問題に鑑み、シングルモード
ファイバの接続に使用する光コネクタ用のプラスチック
フェルールであって、高い寸法精度、機械的強度、
接続信頼性、経済性等に優れたプラスチックフェル
ールおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係るフェルールの構成は、光ファイバを固定する挿
通孔を有する光ファイバコネクタ用フェルールにおい
て、該フェルールが少なくともサーモトロピック液晶性
全芳香族ポリエステルと炭素繊維とを含む樹脂組成物か
らなることを特徴とする。また、上記樹脂組成物がサー
モトロピック液晶性全芳香族ポリエステルに対して炭素
繊維が10〜40重量%を含むことを特徴とする。
【0011】また、本発明の製造方法は、光ファイバを
固定する挿通孔を有する光ファイバコネクタ用フェルー
ルの製造方法において、少なくともサーモトロピック液
晶性全芳香族ポリエステルと炭素繊維とを含む樹脂組成
物を射出圧縮成形することにより製造することを特徴と
する。
【0012】以下、本発明の内容を説明する。
【0013】本発明ではサーモトロピック液晶性全芳香
族ポリエステルと炭素繊維とを含む樹脂組成物により光
コネクタ用フェルールを形成するとともに、その製造の
際に射出圧縮成形することによって、接続特性、信頼
性、経済性に優れたフェルールを形成できる。
【0014】すなわち本発明においては、サーモトロピ
ック液晶性全芳香族ポリエステル(以下「液晶ポリマ
ー」という。)と炭素繊維とを含む樹脂組成物が、熱膨
張係数が2×10-6程度と極めて小さいことに注目し、
このため光ファイバガイド穴の長さが2−3mm程度と
短くても光ファイバとフェルールとの接着強度の信頼性
の問題が生じにくいものとした。
【0015】また、炭素繊維は、一般に摺動性を向上さ
せる効果を有するため、フェルールとスリーブとの抜き
差しの観点からも優れた強化剤でもある。
【0016】一方、本発明では射出圧縮成形技術を使用
し、成形後樹脂の一部を加圧する操作を加えるようにし
た。すなわち、液晶ポリマーに炭素繊維を配合した炭素
繊維強化液晶ポリマーは、流動方向とそれ以外の方向と
の異方性が大きく、通常の射出成形を行うと”そ
り”、”ひけ”等の変形が生ずる問題があったが、この
操作により、樹脂の冷却に伴う成形品の変形を防止する
ことができる。
【0017】また、上記操作は液晶ポリマーが一般に”
ウェルド強度の低下(樹脂の流れが合流する部分での機
械的強度が著しく低下する現象をいう。)”を防止する
役割も果たしている。この理由はウェルド部で樹脂の流
動が誘起されるためと考えられている。なお、上記射出
成形技術はレンズやコンパクトディスク(CD)の成形
において、主として非結晶性樹脂の成形において有効性
が確認されているが、液晶ポリマーのような結晶性ポリ
マーの成形において顕著な効果が見いだされた例は知ら
れていない。
【0018】本発明は光コネクタ用フェルールに上述し
た技術を適用した場合に極めて有効、且つ顕著な効果を
見出したことによりなされたものである。射出圧縮はイ
ジェクタピン等を利用して部分的に行うことが適当であ
り、この際、圧縮操作を周期的(5−10Hz)に行う
ことも可能である。また、液晶ポリマーはPPS(ポリ
フェニレンサルファイド)に比較して成形時に”バリ”
が出にくい利点も有している。
【0019】上記液晶ポリマーに添加する炭素繊維の含
有量は10〜40重量%が好ましい。これは10重量%
未満では添加効果が無く、また40重量%を超えて添加
してもその増量効果は発揮されないからである。また、
この他に必要に応じて種々のフェルール形成用添加物、
例えば表面処理剤、着色剤等を添加してもよい。
【0020】射出成形においては成形金型の設計が重要
であり、該金型表面の面制度、パーィング面での位置合
わせ制度に注意する必要がある。この位置合わせ制度を
上げるためには、インロー部をもたせる構造、テーパー
ピンやコッターブロックを設ける方法があり、適宜選択
するようにすればよい。
【0021】また、樹脂を金型内に導入するゲートの形
状としてはピンポイントゲート、リングゲート、フィル
ムゲート等があり、ゲートの位置に応じて適宜選択する
ようにすればよい。
【0022】また射出条件としては、射出時の速度をよ
り高速にした”高速射出技術(射出圧力はていかす
る。)”、あるいは逆にできるだけ射出速度を落とし
て、成形後の歪を低下させる”低速射出成形”技術、等
が適宜利用できる。
【0023】また、使用する成形機としては、金型型締
圧がほいかくてき小さい(約50t以下)、小型の射出
成形機が使用できる。
【0024】通常公知の油圧式綾成形機、およびサーボ
モータを駆動源とする電動射出成形機、あるいは射出側
/型締め側に油圧式/電動式を使用したハイブリッド型
の装置、が使用できる。
【0025】なお、成型機で特に注意する点は金型を取
り付けて移動する移動プレートと固定プレートの平行度
である。この値が悪いと、金型の位置合わせせうぢおが
低下し、精密成形に適さなくなる。平行度の値として
は、量プレート間の距離の誤差で規定され、少なくとも
50μmいない、より好ましくは30μm以内であるこ
とが必要である。
【0026】
【実施例】以下、好適な実施例を説明する。
【0027】[実施例1]炭素繊維30重量%を含有す
る、液晶ポリマーを使用して、図2に示すような構造の
プラスチックフェルールを射出成形した。射出条件を下
記「表2」に示す。また、射出圧縮はフェルールの先端
側から、イジェクタピンを使用して1500Kgf/c
2 の圧力で10秒間行った。得られた成形品の特性を
「表3」に示す。
【0028】
【表2】
【0029】
【表3】
【0030】表3からも判るように、シングルモードフ
ァイバに適用できる寸法条件を満たしていた。このよう
にして得られたフェルールを用いて光コネクタ(SC
型)を組み立てて、接続損失と反射減衰量を測定した。
研磨条件は、PC研磨とした。
【0031】その結果を図3及び図4にそれぞれ示す。
これらの図面から判るように、シングルモードファイバ
の接続として充分な特性であった。また、下記「表4」
に各種の機械特性及び信頼性試験の結果を示すが、いず
れにおいても目標特性を満足する結果であった。
【0032】
【表4】
【0033】[比較例1]実施例1において、炭素繊維
の代わりにガラスビーズ30%を含有した液晶ポリマー
を用いた以外は実施例と同様に操作してフェルールを作
製した。寸法制度に関しては実施例1とほぼ同様の特性
の特性となったが、加速劣化試験において、接続損失が
0.3dBから1.5dBへ、また反射減衰量が26d
Bから18dBへと変化し、接続信頼性に問題が有るこ
とが判明した。
【0034】[比較例2]実施例1において、射出圧縮
工程をしない他は実施例と同様に操作してフェルールを
作製した。得られたフェルールは、該フェルールの先端
部に”ひけ”が生じ、また、ファイバ孔偏心量も2μm
いじょの値となった。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ェルールが少なくともサーモトロピック液晶性全芳香族
ポリエステルと炭素繊維とを含む樹脂組成物からなるの
で、シングルモードファイバの接続に使用できる、接続
特性、信頼性、経済性に優れた光コネクタ用プラスチッ
クフェルールが得られる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】割スリーブ内のフェルールの嵌合状態を示す
図。
【図2】プラスチックフェルールの断面図。
【図3】実施例1で得られたプラスチックフェルールを
使用した光コネクタの接続損失特性を示すグラフであ
る。
【図4】実施例1で得られたプラスチックフェルールを
使用した光コネクタの反射減衰量特性を示すグラフであ
る。
【符号の説明】 11,11A,11B フェルール 12 割スリーブ 13A,13B 光ファイバコード 14 光ファイバ心線ガイド穴 15 光ファイバガイド穴

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバを固定する挿通孔を有する光
    ファイバコネクタ用フェルールにおいて、 該フェルールが少なくともサーモトロピック液晶性全芳
    香族ポリエステルと炭素繊維とを含む樹脂組成物からな
    ることを特徴とする光コネクタ用プラスチックフェルー
    ル。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光コネクタ用フェルール
    において、 上記樹脂組成物がサーモトロピック液晶性全芳香族ポリ
    エステルに対して炭素繊維が10〜40重量%を含むこ
    とを特徴とする光コネクタ用プラスチックフェルール。
  3. 【請求項3】 光ファイバを固定する挿通孔を有する光
    ファイバコネクタ用フェルールの製造方法において、 少なくともサーモトロピック液晶性全芳香族ポリエステ
    ルと炭素繊維とを含む樹脂組成物を射出圧縮成形するこ
    とにより製造することを特徴とする光コネクタ用プラス
    チックフェルールの製造方法。
JP15185994A 1994-07-04 1994-07-04 光コネクタ用プラスチックフェルールおよびその製造方法 Pending JPH0815568A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0860723A2 (en) * 1997-02-21 1998-08-26 Nippon Telegraph and Telephone Corporation Plastic Ferrule for optical connector and method for production thereof
US6435731B1 (en) 1999-10-01 2002-08-20 Ykk Corporation Ferrule having optical fiber incorporated therein as an integral part thereof and method for production thereof

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Effective date: 20010918