【発明の詳細な説明】
３６ファイバMACIIチップ 発明の背景
１．発明の分野 本発明は、光ファイバコネクタに関し、特に、光ファイバリボ
ンケーブルを接続するために使用するチップに関する。
２．従来技術の簡単な説明 １９７０年代の半ばにファイバオプティクスが出現
したことにより、単一のファイバコネクタを用いた２４ファイバで毎秒４５メガ
ビットのデータ伝達速度に達した。２０年後、３２ファイバパラレルアレイシス
テムは、同軸線の能力および長さを越えるより早い伝送速度を必要するコンピュ
ータ技術用に、１６Ｇｂ／ｓで伝送することができる。複数のアレイテクノロジ
ーおよびコンソーシアムが、パラレルアレイ技術を含むものに発展した。これに
は、ＡＴ＆Ｔ社、ＩＢＭ社、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社、および、Ｍａｒｔｉｎ Ｍ
ａｒｉｅｔｔａ社からなるオプトエレクトロニックコンソーシアム（ＯＥＴＣ）
が含まれる。
このＯＥＴＣグループは、デバイスおよび光ファイバ用の新しいパッケージン
グ技術を導入することにより、３２チャンネルのオプティカルリンクを開発した
。トランスミッタおよびレシーバモジュールは、光ファイバケーブルアセンブリ
に直接結合することにより、ピグテールを排除した構造に形成されている。ファ
イバ間のピッチを密に維持することにより、デバイス、コネクタおよびケーブル
内のファイバ密度が増大している。１８ファイバ用テストユニットが、新しい３
２ファイバケーブルのために開発された。標準コネクタシェル内の高密度ＭＡＣ
ＩＩは、従来のコネクタ構造との互換性を維持する。
従来のＭＡＣＩＩ構造は、１８および３２ファイバチップを備える。１８ファ
イバチップは、ファイバを２５０ミクロンの中心間距離で配置し、これは、ファ
イバの構造がＭＡＣＩＩハードウェアの単一ディメンションにおけるより大きな
密度を制限するからである。リボン状に配置されたファイバ（６２．５／１２５
／２５０，コア／クラッド／バッファのミクロン単位の寸法）が単一の列内で側
方に並置させて配置される。１８本のファイバが単一の層内でリボン状にされる
と、１８Ｘ１，バッファ対バッファで、ファイバの中心間隔は２５０ミクロンの
距離が必要であり、これはバッファが直線状のレイアウトを制御するからである
。組立てに際し、バッファ材料は、ファイバ端部から９．５ミリメートル除去さ
れ、１２５ミクロンのクラッドを露出する。１８ファイバＭＡＣＩＩチップは、
１２５ミクロン径を収容するが、２５０バッファはファイバを２５０ミクロンの
間隔に離隔する。ＯＥＴＣでは、ＭＡＣＩＩの標準部品は３２ファイバチップ構
造で用いられる。３２ファイバチップでは、６２．５／１２５／１３５ファイバ
が１４０ミクロンの中心間隔で配置され、密度を増大している。なお、以下の第
３６図から第３８ａ図に関連して開示される好ましい溝寸法は、第３５ａ図に示
すファイバ用であり、これらの寸法は、第３８ｂ図に示す、より大きなファイバ
用に調整される。
発明の概要
本発明のコネクタでは、中央ブロックが上側および下側チップから形成され、
これらのチップのそれぞれは、複数の長手方向溝を有し、これらの溝は他方のチ
ップと共に、ブロック内に複数のファイバ収容孔を形成する。そして、上側チッ
プが下側チップ上に重ねられ、接着剤などにより、これに結合される。ファイバ
リボンケーブルから絶縁材が除去され、下側チップの１つ置きのＶ字状溝内に挿
入される。第２の光ファイバリボンケーブルが第１ケーブル上に重ねられ、残り
のｖ字状溝内に挿入される。この構造により、例えば１６から３６ファイバであ
るのが好ましく、更に３６ファイバより多く収容されるのが好ましい、極めて多
くのファイバが特定の対の隣接したチップ内に収容される。
図面の簡単な説明
本発明のコネクタおよび方法を、添付図面を参照して更に説明する。ここに、
第１図は、本発明のコネクタを使用可能なＯＥＴＣシステムの概略図、
第２図は、レシーバ部材と共に示すＶＣＳＥＬおよびアレイブロックの概略的
な側面図、
第３図は、本発明のコネクタおよび方法に使用可能な光ファイバの横断面図、
第４図および第５図は、本発明のコネクタおよび方法における理論的な原理を
示す光ファイバの縦断面図、
第６図および第７図は、本発明のコネクタおよび方法に使用可能な光ファイバ
リボンケーブルの横断面図、
第８図から第１７図は、本発明のコネクタおよび方法における種々の原理を示
す光ファイバコネクタの縦方向および斜め方向の図、
第１８図は、本発明のコネクタおよび方法における目的のために有用な通常の
ＳＣ光ファイバコネクタの縦断面図、
第１９図および第２０図は、ファイバとファイバとの中心間隔を示す本発明の
方法に使用可能なマルチファイバアレイコネクタの端面図、
第２１図は、本発明の方法に使用可能な終端された光コネクタの側部立面図、
第２２図は、本発明のコネクタおよび方法の原理を概略的に示すファイバの縦
断面図、
第２３図から第３４図は、本発明の方法に使用可能な種々のテスト工程を示す
概略図、
第３５ａ図および第３５ｂ図は、本発明のコネクタに使用可能な光ファイバの
横断面図、
第３６図は、本発明のコネクタの好ましい実施形態の平面図、
第３７図は、第３６図に示すコネクタの側部立面図、
第３８ａ図は、第３６図に示すコネクタの端面図、
第３８ｂ図は、本発明の方法の実施に、第３６図に示すコネクタと共に使用可
能な従来のコネクタの端面図である。
好ましい実施形態の詳細な説明
第１図を参照すると、光データ通信システムに含まれる基本的な部材は、トラ
スミッタ１０と、コネクタ１４，１６を有する光ケーブル１２と、レシーバ１８
とを備える。トランスミッタは電気信号を光信号に変換し、この信号が光ケーブ
ルを通ってレシーバに伝達される。レシーバは、光信号を電気信号に変換する。
このシステム中の光コネクタは、トランスミッタとレシーバとの間における装備
（installation）および変更を容易にする。
トランスミッタは、電気信号をレーザダイオードを通して光信号に変換する。
通常の構造は、基板に装着するカン内にレーザ装置を収容する。基板密度は、レ
ーザ量を制限する。第２図を参照すると、垂直孔面発光レーザ(vertical cavity
surface emitting laser,（VCSEL）が示されており、このレーザ装置は各レーザ
ダイオードを、単一モジュラパッケージ保存用基板スペース内に収容する。この
装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ）２０と、符号２２で概略的に示すファイバア
レイブロックとを備える。このファイバアレイブロックは、概略的に符号２４で
示す光ファイバと、符号２６で概略的に示すマルチファイバアレイコネクタ（Ｍ
ＡＣＩＩ）チップとを備える。ＯＥＴＣのトランスミッタモジュールは、３２の
垂直孔面発光レーザを単一のモジュール内に収容する。各レーザは、ファイバア
レイブロック内に、垂直に光を放出する。ファイバアレイブロックの後部２７は
、４５°の角度に研磨され、金メッキされ、ＶＣＳＥＬから放射された光をファ
イバ内に反射する。
レシーバは、光信号を電気信号に変換する。通常の構造は、基板に装着するカ
ン内にレシーバをパッケージングする。基板密度は、レシーバモジュールの容量
（capacity）を制限する。ＯＥＴＣグループは、３２チャンネルデテクタ／レシ
ーバアレイ、３１データチャンネル、および、１のクロックチャンネルを設計し
た。レシーバアレイ構造は、ファイバアレイブロックに金メッキされた４５°の
後部角度を設け、ファイバを出る光を、１４０ミクロンセンタの各デテクタ内に
反射する元の構造に類似している。ファイバリンクは、光ケーブルアセンブリを
備え、光コネクタが２つのケーブル端部で終端し、トランスミッタをレシーバに
連結する。単一ファイバあるいはマルチファイバでリンクを形成することも可能
である。
第３図を参照すると、光ファイバは、単一ユニットを形成する３つの主要な部
材からなる。コア２８として知られている内側部材は、クラッディング３０と称
される第２層で囲まれている。これらのコアおよびクラッディングの材料は、光
信号を伝達する媒体を形成する。ファイバは、そのサイズ、形式およびモード容
量（mode capacity）によって分類される。ファイバのサイズは、コアおよびク
ラッディングの径をミクロン単位で表示する２つの数を含む。６２．５／１２５
ファイバは、１２５ミクロン径のクラッディング層で囲まれた６２．５ミクロン
径のコアを表わす。第３の数は、バッファとして知られているクラッディングを
覆う保護層をミクロン単位で表わす。コア、クラッディングおよびバッファ径は
、必要とされるパーフォーマンスにしたがってサイズおよび構造が変化する。以
下のテーブル１は、最も一般的なサイズを示す。
テーブル１：一般的ファイバサイズ
サイズ 用途
８／１２５／２５０ 単一モード
８／１２５／５００
８／１２５／９００
５０／１２５／２５０ マルチモード
５０／１２５／５００
５０／１２５／９００
６２．５／１２５／２５０ マルチモード
６２．５／１２５／５００
６２．５／１２５／９００
１００／１４０／２５０ マルチモード
１００／１４０／５００
１００／１４０／９００
第４図および第５図を参照すると、ファイバが、コア２８およびクラッディン
グ３０と共に示してあるが、バッファは示してない。光は、スネルの法則すなわ
ち屈折率のより大きい方に屈折するという法則にしたがって、第４図に示すよう
に、ファイバ内でコアとクラッディングのバリア層との間を反射する。ファイバ
内では、コアの屈折率がクラッディングの屈折率よりも高いため、第４図に示す
ように、光がファイバのコア内で屈折する。特に第５図を参照すると、内部反射
を維持するために、光は臨界角度Ａでファイバコア内に入ることが必要であり、
そうでなければ光りはコア内に反射しない。
第６図を参照すると、ファイバアレイは、全体を符号３４で示すリボンを備え
、このリボンでは、複数のファイバ３６，３８，４０が単一の列に整列されてい
る。
ファイバの径がファイバ中心間距離（center to center offset）を表わすため
、ファイバ幅は、各ファイバの径を総計したものとなる。ファイバリボンも、全
体を符号４２で示す被覆を有し、この被覆は第１リボンバッフア４４と第２リボ
ンバッファ４６とを備える。この被覆は、ファイバリボン構造を保護しかつ維持
する。光ファイバに作用する引張り荷重は、ファイバに好ましくない動作特性を
作用させる。強化部材はリボンの被覆を囲み、ケーブルに導入された外部引張り
荷重を解除する。
第７図を参照すると、全体を符号４８で示す他のリボンが、その外側ジャケッ
ト５０と共に示してある。ファイバリボン３４と同様に、ファイバリボンケーブ
ル４８は、中央に配置された複数のファイバ５２と、第１リボンバッファ５４と
、ケーブルバッファ５６とを備える。ファイバリボンケーブル４８も、強化部材
５８を備え、この強化部材は、ＤｕＰｏｎｔ社から市販されている「ＫＥＶＬＡ
Ｒ」であるのが好ましく、ジャケットとケーブルバッファとの間に介挿される。
外側ジャケットは、ファイバリボンと強化部材とを周囲環境から保護する。ジャ
ケット材料は、用途にしたがって変化するが、可撓性樹脂が最も一般的な材料で
ある。樹脂の化学的作用は、レーザ及び内部（plenum）の詳細および必要に合わ
せて変化する。
何キロメートルのリボンを必要とする長距離用の用途では、リボンが直列に永
久的に接続（splice）され、リボンの全長における減衰を最小とする。リボンお
よびスプライスは、中断することなく、結合状態を維持する。光コネクタは、設
置者がいつでもリボン設備を交換あるいは変更可能な永久接続に対して代るべき
手段を提供する。このような光ファイバコネクタは、連結損失を最小としつつ、
２つのファイバを結合するように形成されている。内因性および外因性損失は、
このような連結損失の２つの主たる損失形式である。内因性損失は光ファイバの
形状寸法の異常性から生じ、これには、開口率（受光角）、および、コアおよび
クラッディングの径の不整合、同心性、楕円率が含まれる。第８図を参照すると
、開口率不整合からの損失が図示されており、ここでは、コア６２とクラッディ
ング６４とを有する第１ファイバ６０を、コア６８とクラッディング７０とを有
する第２ファイバ６６に整合させようとしたものである。この配置では、ファイ
バ
６０とファイバ６６との間の受光角ｂ，ｃが整合してないことが認められる。第
９図を参照すると、ファイバ７２は大径のコア７４およびクラッディング７６を
有する。ファイバ７８は、小径のコア８０および外側のクラッディング８８を有
する。このコア径の不整合により、内因性損失が生じる。第１０図を参照すると
、ファイバ８４はコア８６と外側クラッディング８８とを有する。整合したファ
イバ９０は、コア８６と同じ径のコア９２を有する。しかし、ファイバ９０の外
側クラッディング９４は、ファイバ８４のクラッディング８８よりも大きな径を
有し、したがって、この場合も内因性損失を生じる。第１１図を参照すると、楕
円形コア９８とクラッディング１００とを有するファイバ９６が示されている。
このコアの楕円率も、内因性損失を生じさせる。第１２図を参照すると、円形断
面のコア１０４を有するが、しかし、クラッディング１０６が楕円形であるファ
イバ１０２に内因性損失が生じる状況が示されている。第１３図を参照すると、
更に他の内因性損失状況が記載されており、この場合、ファイバ１０８は円形断
面のコア１１０と円形状断面のクラッディング１１２とを有するが、しかし、こ
こでは、コアとクラッディングとは、同心状でない。第１４図を参照すると、外
因性損失を生じる１の状況が示してあり、ここでは、コア１１６とクラッディン
グ１１８とを有するファイバ１１４が、ファイバ１２０と側方にずれており、こ
のファイバ１２０は、コア１２２とクラッディング１２４とを有し、ファイバ１
１４から側方にオフセットしている。特に、ファイバ１１４の中心線１２６が、
ファイバ１２０の中心線１２８から、距離ｘだけずれていることが明らかである
。第１５図を参照すると、コア１３１とクラッディング１３２とを有するファイ
バ１３０が、このファイバ１３０と等しいコアおよびクラッディングを有するフ
ァイバ１３３と整合している。これらのファイバ１３０，１３３の端部は、距離
ｙ離隔しており、これにより、外因性損失が生じる。第１６図を参照すると、コ
ア１３６およびクラッディング１３８を有するファイバ１３４が、このファイバ
１３４に対応するコアおよびクラッディングを有するケーブル１３８から角度ｚ
ずれた状況でも、外因性損失が生じる。第１７図を参照すると、他の外因性損失
のファクタの例が示してあり、ここでは、ファイバ１４２は、粗い面１４４を有
する。コネクタ設計段階にあると考えられる外因性損失ファクタは、側方のずれ
、
端部の分離、角度の不整合、および、表面仕上げを含む。端部の分離および表面
仕上げは、ケーブルアセンブリの製造における研磨工程にしたがう。
第１８図を参照すると、ＳＣファイバ光コネクタが記載されている。このコネ
クタは、カップリング装置１４６と、前部外側シェル１４８と、後部外側シェル
１５０と、ブーツ１５２とを有する。この装置も、ばね１５４と、リング１５５
と、クランプリング１５６とを有する。通常と同様、このコネクタも、フェルー
ルと、インサートと、第１，第２整合装置と、ストレインリリーフ装置とを備え
る（全て図示してない）。単一ターミナル内では、フェルールは、光ファイバを
固定しかつ収容する。インサートは、中央部材として作用し、カップリング機構
を保持しかつ概略的な整合を維持しつつ、フェルールがコネクタ内で浮動するの
を可能とする。このインサートは、通常、フェルールに力を作用させるばねを包
含する。カップリング機構は、コネクタおよびケーブルアセンブリを、隣接する
光コネクタあるいはアダプタ等に取付ける。ストレインリリーフは、フェルール
の浮動性を阻害することなく、ケーブルの強化部材をコネクタコネクタアセンブ
リに固定する。ブーツは、コネクタのケーブル出口ポイントで、ケーブルの最小
湾曲半径を維持する。
第１９図を参照すると、好ましいマルチアレイコネクタ（MACII）が全体を符
号１５７で示してあり、単一ファイバコネクタ構造を反映するが、しかし、この
アレイコネクタは、符号１５８で示すように複数のファイバをブロック１５９内
で同時に整合させる。ＭＡＣＩＩブロックは、一対のシリコン製チップ１６０，
１６２からなり、符号１６４で示すようなｖ字状溝が密な公差でエッチング形成
されている。このチップは、ｖ字状溝内のファイバをサンドイッチ状に挟み、エ
ポキシ樹脂で結合あるいは接着されている。整合ピン（図示しない）が、より深
い端部溝１６６，１６８内に固定され、チップとチップ、および、ファイバとフ
ァイバとを整合する。このチップは、１２０から１７８ミクロンの範囲のファイ
バ系を収容可能であり、これは、リボンのファイバ系がチップ間隔を制御するた
めである。例えばテーブル１に示すように、全てのファイバは、組立て工程の一
部として、バッファを剥離することが必要である。１８ファイバＭＡＣＩＩチッ
プは、ファイバを２５０ミクロンの中心間隔で配置し、ファイババッファの径は
、
ファイバ間の間隔を制限する。
第２０図は、全体を符号１７０で示すＭＡＣＩＩコネクタを示し、このコネク
タは、ＯＥＴＣチップ１７２，１７４からなる点を除いて、第１９図に示すコネ
クタとほぼ同様である。ＯＥＴＣチップは、ファイバを１４０ミクロンの中心線
間隔で配置し、３２本のファイバを標準のＭＡＣＩＩエンベロープ内に嵌合する
。剥離してはならないポリイミドを被覆されたファイバが用いられる。このファ
イバの被覆は、「ＰＹＲＯＣＯＡＴ」の商品名でスペクトラン社（Ｓｐｅｃｔｒ
ａｎ）から市販されている。光ケーブル上へのコネクタの装着は、簡単である。
オペレータは、ナイフあるいは剥離用ツールを用いて、ケーブルの外側ジャケッ
トを所定の寸法まで除去し、強化部材およびバッファ付きのファイバを露出する
。強化部材は、のこ歯状のはさみで所要の寸法に切断される。バッファ材料は、
ＨＯＴ ＪＡＣＫＥＴ ＳＴＲＩＰＰＥＲ（製品番号ＨＪＳ−０１）の商品名でフ
ジクラ社（Ｆｕｊｉｋｕｒａ）から市販されているファイバストリッパを用いて
、公差内で剥離される。なお、同等な化学的ストリッピング法を用いることも可
能である。裸のファイバは、エポキシ樹脂を汚染する恐れのある不純物をアルコ
ールで除去し、清浄にする。エポキシ樹脂がシリンジでフェルール内に挿入され
る。ＭＡＣＩＩでは、エポキシ樹脂は、ファイバ挿入後に追加される。ばね、イ
ンサートおよびカップリング装置は、エポキシ樹脂のない状態に維持される。フ
ァイバはフェルール内で回転される。フェルールの内径を通してその通路が判明
する。リボンがＭＡＣＩＩのｖ字状溝内に挿入される。バッファ材料は、フェル
ールあるいはブロック後部の底部に達し、一方、ファイバは前端部から突出する
。エポキシ樹脂のドーム状部が、端面突出部でベースファイバを囲みかつ支持す
る。このドーム状部は、初期研磨（initial grinding and polishing）工程の際
にファイバを支える。オペレータは、ストレインリリーフにより、コネクタにケ
ーブルを固定する。ストレインリリーフの形式は変化するが、コネクタの分野で
は、けん縮およびエポキシ樹脂が最も用いられている。エポキシ樹脂が硬化した
後、オペレータはファイバを研磨し、鏡面仕上げとする。この研磨工程は、エポ
キシ樹脂のドーム状部を粗く研磨して除去し、この後、微細研磨により、グラス
ファイバの引掻ききずを最小にする工程を備える。最終工程は、端面を洗浄し、
研磨工
程による汚染物を除去する。第２１図は、終端された光コネクタを示し、ここで
は、ファイバ１７６が、コネクタ１７８の前部外側シェル１７８とカップリング
装置１８０とエポキシ樹脂１８２とに結合されている。
マルチモードケーブルアセンブリは、挿入損失テストを必要とし、単一モード
ケーブルは、挿入損失および後方反射（backreflection）テストを必要とする。
連結部から反射する光は、単一モードに使用されるレーザ信号と干渉する。標準
規格は、ｄＢの単位で測定した許容可能な後方反射の種々のレベルを特定してい
る。第２２図を参照すると、それぞれがコア１８８とクラッディング１９０とを
有しかつ信号１９２を搬送する整合したファイバ１８４，１８６が記載されてい
る。信号の後方反射成分は、鎖線１９４の光線で示してある。
実施規格は、装着前に光リンクのテストを規定する。これは、光リンクによる
閉ループのテスト中における損失と、リンクなしのループのテスト中における損
失とを比較することを必要とする。単一モードの用途における最も一般的なレー
ザ装置（laser applications）は、後方反射テストが必要である。信号がファイ
バ端部に達したときに、信号の一部がファイバ内に後方に向けて反射する可能性
がある。光産業界では、ＥＩＡ（Electronic Industry Association）の光ファ
イバテスト手順（ＦＯＴＰ‘ｓ）を便宜的に用いている。後方反射テストは、便
宜的に、ＦＯＴＰ−１０７、光ファイバ用後方反射測定（Backreflection Measu
rements）にしたがって行われる。ＦＯＴＰ−１７１は、以下のテーブル２に記
載したような主リンク構造を対象とした４つの方法を含む。方法Ａは、連続リン
クをまねるために(mimic)、ユーザが個別的にシリーズ（series）をテストする
ことを可能とする。方法Ａは、テストを１０のトータルリンクに制限する。ユー
ザは、基準リンクでベースラインを設定し、ケーブル１がこのシリーズ内に含ま
れる。基準とケーブル１との間の差が、ケーブル１の損失を定める。ケーブル２
がケーブル１に追加され、ケーブル２の測定値と基準リンクを含むケーブル１と
の間の差が、ケーブル２の損失を定める。方法Ａを第２３図に概略的に示す。第
２４図を参照すると、方法Ｂのテスト構造（test design）は、同様な接続部の
損失を測定する。ユーザは、テスト中に、ケーブル有りおよびケーブル無しの状
態でループに送出されたパワーを比較する。オペレータは、テスト中のケーブ
ルを逆にし、反対方向のパーフォーマンスを測定する。前方および後方の平均が
、ケーブルの減衰を生じる。ケーブルは、同様なコネクタ端部で容易に逆転する
。第２５図を参照すると、方法Ｃは、コネクタとは異なり、２つのコネクタの形
式で２つの基準を形成する。テストされるケーブルは、基準Ａからの入力を受け
るが、しかし、この出力信号は、コネクタＢに至る。逆転されると、コネクタＢ
が入力側で、コネクタＡがパワーを受ける。テスト配置は、ケーブルを両方向に
テスト可能とする。第２６図を参照すると、方法Ｄの手順は、反対側端部をデテ
クタヘッド内に直接的に配置することにより、単一ケーブル上に集中させる。テ
ストされるケーブルは、基準およびデテクタユニット間に配置される。基準と、
テスト下のケーブル付き基準との間のパワーの差が、ケーブルの損失を生じる。
この手順により、ユーザは、ピグテールと、単一コネクタ端部を有するケーブル
と、トラブルシュート問題ケーブルとをテストすることができる。両端にコネク
タを有する問題リンクは、問題コネクタ内でより大きな損失を有する。方法Ｂあ
るいは方法Ｃが、ケーブル端部間の損偏差（loss deviation）を検出できないと
きは、方法Ｄが、コネクタを個々にテストすることにより、損偏差を拡大する。
第２７図は、このテスト手順を概略的に示す。
テーブル２
方法 ケーブル形式
Ａ シリーズ
Ｂ コネクタと同様
Ｃ コネクタと異なる
Ｄ 単一端部
ＦＯＴＰ−１０７は、光学的端面の後方反射特性を測定するための手順を詳細
に規定する。この手順は、オプティカルカップラ、光ソースおよびパワーメータ
を用いることを必要とする。このカップラは、オペレータに反射光の出力レベル
を比較する手段を提供するものであるが、しかし、光学産業界は、手動によるゼ
ロ点調整方法に代え、信頼できる後方反射計（backreflection meter）を制作す
る。後方反射計は、測定を容易かつ迅速にし、追加計算を不要とする。後方反射
計は、パワーメータモジュールに設けられたときに、パワーメータとして作用す
ることができる。第２２図は、光信号の端面における後方反射を概略的に示す。
産業基準は、ユーザの必要に合致させるために、種々のレベルの後方反射につ
いて概略を規定する。テーブル３は、後方反射パーフォーマンスの種々のレベル
の概略である。合衆国の基準ではないが、後方反射損失を最低とする傾斜研磨端
面を表示するために、緑（green）が確保されている。平坦研磨技術は、ガラス
面上の研磨から形成される。研磨面の下側のゴムパッドは、端面の物理的接触（
physical contct; ＰＣ）を可能とする端面に、丸み（radius）を形成する。超
物理的接触（ＳＰＣ）および極超物理的接触（ＵＰＣ）の形式は、研磨工程中に
おける高度のレベルの端面製法（endface preparation）である。アングル物理
的接触（angle physical contct; ＡＰＣ）は、コネクタのキー位置に配置され
る相手方コネクタに、端面角度を導入する。この角度は製造業者および地域内（
manufacturers and countries）における単一ファイバでは８°から１２°、Ｍ
ＡＣＩＩでは５．５°に変化する。
テーブル３：端面形式および後方反射パーフォーマンス
研磨形式 後方反射
Ｆｌａｔ ＞２０ｄＢ
ＰＣ ＞３０ｄＢ
ＳＰＣ ＞４０ｄＢ
ＵＰＣ ＞５０ｄＢ
ＡＰＣ ＞６５ｄＢ
アレイコネクタアセンブリは、単一ファイバリンクと同様に、挿入損失（Ｆ〇
ＴＰ−１７１）および後方反射テスト手順（ＦＯＴＰ−１０７）を用いる。テス
ト技術は、アレイの個々のファイバを個別的に、および、同時にテストすること
を可能とする。両方法は、第２８図に概略的に示すＭＡＣＩＩアセンブリ内に分
岐する個々のコネクタを有する基準ストラップを必要とする。マニュアルの方法
は、単一の光ソースと、パワーメータと、２つのＭＡＣＩＩ基準ストラップとを
必要とする。第２９図には、パワーメータに連結された第２コネクタ内に分岐す
るＭＡＣＩＩコネクタ対となる(merging)各ファイバ(individual)内の光(light
launches）が概略的に示してあり、この第２９図は、単一ソースとパワーメータ
とを有するアレイコネクタベースラインを示す。テストするケーブルは、ケーブ
ルをテスト中であるアレイコネクタベースラインを示す第３０図に概略的に示す
ような、２つの基準ストラップ間に配置される。損失測定は、基準測定とテスト
ケーブルとを含む。基準とテスト中のケーブルとの差は、式１に示すように、ケ
ーブルの損失を生じる。
Loss(dB)Reference(dBm)− (1)
＝Measurement(dBm)
自動方法は、個別のファイバに対して個別のソースとデテクタとを使用する。
コンピュータプログラムは、そのアレイのファイバを通して、基準および測定物
（measurements）のパワーレベルの測定を命ずる。オペレータは、単に、テスト
しようとするケーブルを、基準ストラップ間にインストールするだけであり、コ
ンピュータが、計算およびデータシートを含むテストの残りを処理する。別の基
準ストラップは、テスト設備の１８ポートの容量よりも、より大きな数量をテス
トする。このストラップは、この数量を、３２ファイバコネクタから２つの別個
のコネクタに分割する。オペレータは、チャンネル１７−３２をテストするより
も、最初のファイバセット１−１６をテストすると思われる。テストステーショ
ンにおけるソフトウェアの手順(procedures)は、種々のファイバ密度に対応する
ために、計算を制御する。この手順は、マルチファイバが同時にテストされるこ
とを除いて、単一ファイバテスト方法を行う。第３１図は、ファイバ１−１６用
の基準配置を示す。テストするケーブルは、基準ストラップとデテクタヘッドと
の間に配置され、第３２図に概略的に示すように、ファイバ１−１６を測定する
。基準値と測定値との間の差は、各ファイバの損失である。ケーブルが反転され
、反対方向の損失が測定される。オペレータは、基準を代えて他のファイバのパ
ーフォーマンスを測定する。基準ストラップのファイバ１７−３２は、第３３図
に示すようにソースに結合され、ベースラインを設定する。オペレータは、テス
トするケーブルを基準配置内に装着し、第３４図に示すように、ファイバ１７
−３２内の損失を測定する。１８チャンネルコンピュータ配置は、１８ファイバ
よりも大きなケーブルをテストする際は２つの配置（setup）を必要とする。テ
ストユニットは、１８チャンネルより多くの能力を有するものを入手可能である
。
第３５ａ図および第３５ｂ図を参照すると、本発明のコネクタに使用可能な光
ファイバが記載されている。この内、第３５ａ図は、径が０．０６２５mmである
のが好ましいコア１９０と、０．１２５mmの径であるのが好ましいクラッディン
グ１９２とを備え、０．２５mmの径まで延びるのが好ましい０．２５mmバッファ
１９３が示してある。以下に説明するチップにおける好ましいサイズおよび溝の
数は、このサイズの光ファイバのためのものであることを理解されたい。
２５０ミクロンバッファ付きファイバの強度を得るため、１３５ミクロンのポ
リイミドコーティングを、第３５ｂ図に示すように６２．５／１２５ファイバに
追加することができる。明らかなように、このファイバは、０．０６２５mmの好
ましい径を有するコア１９０と、０．１２５mmの径まで延びるのが好ましいクラ
ッディング１９２と、０．１４０mmまで延びるのが好ましいポリイミドコーティ
ング１９４とを含む。ポリイミドコーティングは、ＭＡＣＩＩの密度を増加する
ことができるが、ポリイミドをコーティングされたファイバは、バッファ付きの
ファイバよりもかなり高価であるのが通常であるため、通常、ポリイミドコーテ
ィングはファイバのコストを増大させる。
第３６図から第３８ａ図を参照すると、本発明のコネクタは全体を符号１９６
で示してある。このコネクタは、例えばファイバ１９８，２００，２０２である
複数のファイバを備える。更に、コネクタは、ブロック２０４を備え、このブロ
ックはほぼ同じチップ２０６，２０８から形成されている。これらのファイバは
、符号２１０で示すような複数のｖ字状溝内に収容されており、これらの溝は、
ピン（図示しない）を収容する２つの端部溝間に配置されている。上側のチップ
が下側のチップの上に重ねられると、２つの隣接するｖ字状溝が、これから形成
されるブロック内に複数の軸方向孔を形成する。ファイバ１９８，２０２は、フ
ァイバリボンケーブル２１６の一部であり、このリボンケーブルは、ファイバ２
２２，２２４等の各ファイバの回りの符号２１８，２２０等で示す絶縁材を備え
る。コネクタの反対側からは、これらのファイバの端部２２６，２２８が突出す
る。
リボンケーブル２１６も、他のリボンケーブル２３０上に重ねられる。このリボ
ンケーブルも、符号２３４で示すような各ファイバを覆う絶縁材２３２を備え、
これらのファイバは、コアおよびリボンケーブル２１６の下側からコネクタ内に
延び、ブロック内のｖ字状溝の１に係合し、ｖ字状溝の反対側から延び、符号２
３６で示すような突出端を形成する。ファイバは、ブロック内の軸方向孔内に入
る前に、交錯され(interlaced)、別個の垂直平面内に配置される。第３８ｂ図を
参照すると、本発明のコネクタは、第３８ｂ図に全体を符号２３８で示す通常の
コネクタと共に使用可能なことが明らかである。この通常のコネクタは、２つの
チップ２４２，２４４からなるブロック２４０を備え、これらのチップは符号２
４６で示すようなｖ字状溝と、整合ピン(図示しない)に係合する符号２４８，２
５０で示すような端部溝とを有する。このコネクタは、更に、符号２５２，２５
４，２５６で示すようなファイバを備える。第３８ａ図および第３８ｂ図を共に
参照すると、コネクタ１９６からのファイバが、ファイバ２００で例示するよう
に、コネクタ２３８内に収容可能なことが明らかである。更に、コネクタ２４０
内のファイバ２５２，２５４，２５６が、コネクタ１９６内のコネクタｖ字状溝
内に収容されることが認められる。第３６図から第３８ａ図のコネクタにおいて
は、頂部リボンセンターラインは、底部リボンセンターラインから１２５ミクロ
ンオフセットするのが好ましい。第３６図および第３７図は、１Ｘ３６アレイと
なってチップ内に入る２Ｘ１８アレイを示す。これらの２つのアレイが単一のア
レイを形成するため、頂部アレイのファイバは、下側チップの溝の偶数番位置に
配置され、一方、底部アレイのファイバは下側チップの奇数番の溝内に配置され
る。第３８ａ図では、３６ファイバチップは、１８ファイバチップとの互換性を
維持するために必要な溝およびファイバ構造を示す。第３８ａ図は、３６ファイ
バチップを第３８ｂ図の１８ファイバチップと比較し、複数のチップと互換性を
有するために必要なファイバを示す。例えば、１６ファイバは、３２ファイバと
組合わされ、３２本のファイバの内の１６本のファイバだけが作用する(active)
。後日、ユーザは、全ての部材を更新して３２本のファイバの全てを利用するこ
とができる。更に、図示の実施例では、２つのリボンケーブルを示してあるが、
これらのケーブル上に１またはそれ以上の追加リボンケーブルを重ね、
コネクタ内に収容されるファイバの数を更に増大することも可能なことは明らか
である。
上述のチップは、多数のｖ字状溝を有し、多数のファイバを収容することもで
きる。特に、チップ当たり１６−３６の長手方向ｖ字状溝を設けて、１６−３６
本のファイバを収容ことが好ましく、更に、チップ当たり、３６のファイバを収
容する３６のｖ字状溝を設けるのが好ましい。ｖ字状溝は、そのセンターライン
で０．１２４mmから０．１２６mm、その縁部で０．０７から０．０１３mmの距離
に互いに離隔し、０．０５０mmから０．０７０mmの深さを有するのが好ましい。
更に、これらの溝は、そのセンターラインで１２５ミクロン離隔し、その縁部で
１０ミクロン離隔し、０．０５mmから０．０７mmの深さを有するのが好ましい。
通常と同様に、各チップは、約６．０９mmから約６．３５mmの長さと、約５．８
４３mmの幅と、約０．７１mmから約０．７６mmの高さとを有する。
ファイバコストの低減および１２５ミクロンの間隔の必要性に対応させるため
、本発明のＭＡＣＩＩエンベロープに、３６のファイバを１２５ミクロンの中心
間隔で配置することも可能である。通常のＭＡＣＩＩ ２５０ミクロン間隔の間
に更にファイバを追加することにより、現在の密度を倍にすることが可能である
。２つの１８ファイバリボンの中心線が１２５ミクロンオフセットしている場合
は、１２５ミクロンセンタの単次元アレイに、３６本のストリップ済みファイバ
を配置すると、２ｘ１８ファイバアレイを、１ｘ３６ファイバアレイに変換する
ことができる。
具体例
３２ファイバチップを用いて、１８ファイバリボンを有する２ｘ１６ファイバ
アレイが形成された。２次元アレイは、１４０ミクロンセンタの単次元アレイに
融合される（このとき３６ファイバチップが入手できなかったためである）。１
４０センタの溝内にファイバを組込むため、２つのアレイをここにチップ内に供
給する。頂部アレイが３２ファイバチップの奇数溝内に配置された後、これらの
頂部ファイバにより、底部ファイバを偶数溝内に導く。
以上、特定のコネクタ内に収容される光ファイバの数を経済的かつ効率的に増
大することのできるコネクタおよび方法について説明してきた。
本発明について、種々の図に示す好ましい実施例との関連で説明してきたが、
他の同様な実施形態を使用し、あるいは、本発明から逸脱することなく本発明と
同様な機能をなすために上述の実施例を変更しあるいは追加することが可能なこ
とは明らかである。したがって、本発明は、いずれか１の実施例に制限されるも
のではなく、添付の請求の範囲の記載にしたがう幅および範囲で形成されるもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
36 fiber MACII chip Background of the Invention
1.Field of the invention The present invention relates to an optical fiber connector, and more particularly to an optical fiber connector.
The present invention relates to a chip used for connecting a cable.
2.Brief description of the prior art The emergence of fiber optics in the mid-1970s
This means that 24 fibers using a single fiber connector can
Bit data transmission speed reached. 20 years later, 32 fiber parallel array system
Systems that require faster transmission rates beyond the capabilities and lengths of coaxial cables.
It can transmit at 16 Gb / s for data technology. Multiple array technologies
And consortiums have evolved to include parallel array technology. to this
Are AT & T, IBM, Honeywell, and Martin M
Optoelectronic Consortium (OETC) consisting of Arietta
Is included.
The OETC Group is launching a new package for devices and fiber optics.
Optical link of 32 channels was developed by introducing the
. Transmitter and receiver module is a fiber optic cable assembly
Is formed into a structure excluding pigtails by direct bonding to Fa
Devices, connectors and cables by keeping the pitch between
The fiber density inside is increasing. New 18-fiber test unit
Developed for two-fiber cables. High density MAC in standard connector shell
II maintains compatibility with conventional connector structures.
Conventional MACII structures include 18 and 32 fiber chips. 18fa
Fiber chips place the fibers at a center distance of 250 microns, which
Iva structure is larger in a single dimension of MACII hardware
This is because it limits the density. Fibers arranged in a ribbon (62.5 / 125
/ 250, core / cladding / buffer dimensions in microns) within a single row
Are placed side by side. 18 fibers ribboned in a single layer
And 18X1, buffer-to-buffer, fiber center spacing of 250 microns
Distance is needed because the buffer controls the linear layout
. Upon assembly, the buffer material was removed 9.5 mm from the fiber end.
Exposing the 125 micron cladding. The 18-fiber MACII chip
A 250 buffer accommodates a 125 micron diameter, but a 250 buffer
Separate at intervals. In OETC, the standard component of MACII is a 32 fiber chip structure.
Used in construction. For 32 fiber chips, 62.5 / 125/135 fiber
Are centered 140 microns apart, increasing density. In addition, the following
The preferred groove dimensions disclosed in connection with FIGS. 36-38a are shown in FIG. 35a.
These dimensions are for larger fibers, as shown in FIG. 38b.
Adjusted for
Summary of the Invention
In the connector of the present invention, the central block is formed from upper and lower chips,
Each of these tips has a plurality of longitudinal grooves, which are the other chips.
Along with the cap, a plurality of fiber receiving holes are formed in the block. And the upper chip
The chip is overlaid on the lower chip and bonded thereto by an adhesive or the like. fiber
The insulation is removed from the ribbon cable and inserted into every other V-shaped groove on the lower chip.
Is entered. A second fiber optic ribbon cable is laid over the first cable and the remaining
Is inserted into the v-shaped groove. This structure allows, for example, 16 to 36 fibers.
Preferably more than 36 fibers, very large
Many fibers are contained within a particular pair of adjacent chips.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
The connector and method of the present invention will be further described with reference to the accompanying drawings. here,
FIG. 1 is a schematic diagram of an OETC system that can use the connector of the present invention;
FIG. 2 is a schematic of the VCSEL and array block shown with the receiver member.
Side view,
FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical fiber that can be used in the connector and method of the present invention;
4 and 5 illustrate the theoretical principles of the connector and method of the present invention.
Longitudinal sectional view of the optical fiber shown,
6 and 7 show optical fibers usable in the connector and method of the present invention.
Cross section of ribbon cable,
8 to 17 illustrate various principles in the connector and method of the present invention.
Vertical and oblique views of the optical fiber connector,
FIG. 18 illustrates a conventional connector useful for purposes in the connector and method of the present invention.
Longitudinal sectional view of an SC optical fiber connector,
FIGS. 19 and 20 show the center-to-center spacing of the fibers of the present invention.
End view of a multi-fiber array connector that can be used in the method,
FIG. 21 is a side elevational view of a terminated optical connector that can be used in the method of the present invention;
FIG. 22 is a longitudinal fiber diagram schematically illustrating the principles of the connector and method of the present invention.
Sectional view,
Figures 23 to 34 illustrate various test steps that can be used in the method of the present invention.
Schematic,
35a and 35b show optical fibers usable in the connector of the present invention.
Cross section,
FIG. 36 is a plan view of a preferred embodiment of the connector of the present invention,
FIG. 37 is a side elevation view of the connector shown in FIG. 36;
FIG. 38a is an end view of the connector shown in FIG. 36;
FIG. 38b illustrates the use of the method of the present invention with the connector shown in FIG. 36.
FIG. 4 is an end view of a functional conventional connector.
Detailed Description of the Preferred Embodiment
Referring to FIG. 1, the basic components included in an optical data communication system are
A transmitter 10; an optical cable 12 having connectors 14 and 16;
And The transmitter converts the electrical signal to an optical signal that is converted to an optical cable.
Through the receiver to the receiver. The receiver converts an optical signal into an electric signal.
The optical connectors in this system are installed between the transmitter and the receiver.
(Installation) and facilitate changes.
The transmitter converts an electrical signal into an optical signal through a laser diode.
A typical structure houses a laser device in a can mounted on a substrate. Substrate density
Limit user volume. Referring to FIG. 2, a vertical cavity surface emitting laser (vertical cavity)
surface emitting laser, (VCSEL) is shown.
The diode is housed in a single modular package storage board space. this
The apparatus comprises a light emitting diode (LED) 20 and a fiber
And a ray block. This fiber array block is generally designated by reference numeral 24.
And a multi-fiber array connector (M
ACII) chip. The OETC transmitter module has 32
The vertical hole emitting laser is housed in a single module. Each laser has a fiber
Emit light vertically into the ray block. The rear part 27 of the fiber array block
, Polished to a 45 ° angle, plated with gold, and
Reflects into Iva.
The receiver converts an optical signal into an electric signal. The usual structure is a
Package the receiver in the housing. Substrate density is the capacity of the receiver module
(Capacity). The OETC Group has a 32 channel detector / receiver
Design an array, 31 data channels, and one clock channel.
Was. The receiver array structure has a 45 ° gold-plated fiber array block.
With a rear angle, the light exiting the fiber is directed into each detector at the 140 micron center.
Similar to the original reflecting structure. Fiber link optical fiber assembly
The optical connector terminates at the two cable ends and the transmitter to the receiver
Link. Link can be formed with single fiber or multi-fiber
It is.
Referring to FIG. 3, the optical fiber consists of three main parts forming a single unit.
Made of wood. The inner member, known as core 28, is referred to as cladding 30.
Surrounded by a second layer. These core and cladding materials are light
Form a medium for transmitting signals. Fibers have their size, type and mode capability.
It is classified by the amount (mode capacity). Fiber size depends on core and
Includes two numbers that represent the diameter of the ladding in microns. 62.5 / 125
The fiber was 62.5 microns surrounded by a 125 micron diameter cladding layer.
Represents core of diameter. The third number describes the cladding, known as the buffer.
The overlying protective layer is expressed in microns. Core, cladding and buffer diameter
, Size and structure will vary according to the required performance. Less than
Table 1 below shows the most common sizes.
Table 1: General fiber sizes
size Use
8/125/250 single mode
8/125/500
8/125/900
50/125/250 multi mode
50/125/500
50/125/900
62.5 / 125/250 Multi mode
62.5 / 125/500
62.5 / 125/900
100/140/250 Multi mode
100/140/500
100/140/900
With reference to FIGS. 4 and 5, the fiber comprises core 28 and cladding.
, But not shown. Light is Snell's Law
According to the law of refraction toward the higher refractive index, as shown in FIG.
Then, it reflects between the core and the cladding barrier layer within the fiber. fiber
In FIG. 4, since the refractive index of the core is higher than that of the cladding, it is shown in FIG.
As such, light is refracted within the core of the fiber. With particular reference to FIG.
Light needs to enter the fiber core at the critical angle A to maintain
Otherwise the light does not reflect back into the core.
Referring to FIG. 6, the fiber array comprises a ribbon, generally indicated at 34.
In this ribbon, the plurality of fibers 36, 38, 40 are arranged in a single row.
You.
Because the diameter of the fiber indicates the center-to-center offset
The fiber width is the sum of the diameters of the fibers. Fiber ribbons
The body has a coating designated by reference numeral 42, the coating comprising a first ribbon buffer 44 and a second ribbon.
Buffer 46. This coating protects and maintains the fiber ribbon structure
I do. Tensile loads acting on optical fibers can cause undesirable operating characteristics of the fiber.
Let it work. The stiffener surrounds the ribbon sheath and external tension introduced into the cable
Release the load.
Referring to FIG. 7, another ribbon, generally designated 48, has its outer jacket
In FIG. As with the fiber ribbon 34, the fiber ribbon cable
The fiber 48 includes a plurality of fibers 52 disposed in the center, a first ribbon buffer 54,
, A cable buffer 56. The fiber ribbon cable 48 is also a reinforcing member
58, and this reinforcing member is a KEVLA commercially available from DuPont.
R "and is interposed between the jacket and the cable buffer.
The outer jacket protects the fiber ribbon and the reinforcement from the surrounding environment. Ja
The ket material varies according to the application, but flexible resin is the most common material.
is there. The chemistry of the resin matches the laser and plenum details and needs.
Let it change.
For long-distance applications that require many kilometers of ribbon, the ribbon can be used in series.
It is spliced permanently to minimize attenuation over the entire length of the ribbon. Ribbon
And splices remain connected without interruption. The optical connector is
Should be replaced by permanent connection that allows the installer to replace or change the ribbon equipment at any time
Provide a means. Such an optical fiber connector minimizes connection loss,
It is formed to couple two fibers. Intrinsic and extrinsic losses are
There are two main types of such consolidation losses. Intrinsic loss is
It arises from anomalies in the geometry, including the aperture ratio (receiving angle), and the core and
Includes cladding diameter mismatch, concentricity, and ellipticity. Referring to FIG.
, The loss from aperture ratio mismatch is shown, where core 62 and the
A first fiber 60 having a core 64 and a cladding 70;
The second fiber 66 is to be matched. In this arrangement, the file
Ba
It can be seen that the light receiving angles b and c between 60 and fiber 66 are not aligned. No.
Referring to FIG. 9, fiber 72 includes a large diameter core 74 and a cladding 76.
Have. Fiber 78 has a small diameter core 80 and an outer cladding 88.
I do. This core diameter mismatch causes intrinsic losses. Referring to FIG.
, Fiber 84 has a core 86 and an outer cladding 88. Matched files
The iva 90 has a core 92 having the same diameter as the core 86. However, outside the fiber 90
The side cladding 94 has a larger diameter than the cladding 88 of the fiber 84.
And thus also in this case causes intrinsic losses. Referring to FIG.
A fiber 96 having a circular core 98 and a cladding 100 is shown.
This ellipticity of the core also causes intrinsic losses. Referring to FIG.
Surface core 104, but the cladding 106 is elliptical.
A situation in which intrinsic loss occurs in the inverter 102 is shown. Referring to FIG.
Yet another intrinsic loss situation is described, in which the fiber 108 has a circular cross-section.
Surface core 110 and a circular cross-section cladding 112, but
Here, the core and the cladding are not concentric. Referring to FIG.
One situation that causes causal loss is shown, where core 116 and cladding
Fiber 114 having a fiber 118 is laterally offset from fiber 120,
Fiber 120 has a core 122 and a cladding 124, and fiber 1
14 offset laterally. In particular, the centerline 126 of the fiber 114 is
It is apparent that the fiber 120 is offset from the center line 128 by the distance x.
. Referring to FIG. 15, a file having a core 131 and a cladding 132 is provided.
Bar 130 has a core and cladding equal to fiber 130.
This is consistent with fiber 133. The ends of these fibers 130, 133 are
y separation, which results in extrinsic losses. Referring to FIG.
Fiber 136 having a cladding 136 and a cladding 138
From cable 138 having a core and cladding corresponding to
Even in a shifted situation, extrinsic losses still occur. Referring to FIG. 17, other extrinsic losses
Are shown, where the fiber 142 has a rough surface 144.
I do. The extrinsic loss factor considered to be in the connector design stage is the lateral shift
,
Includes edge separation, angular misalignment, and surface finish. Edge separation and surface
Finishing follows the polishing process in the manufacture of the cable assembly.
Referring to FIG. 18, an SC fiber optic connector is described. This connection
The coupling includes a coupling device 146, a front outer shell 148, and a rear outer shell.
150 and a boot 152. This device also includes a spring 154 and a ring 155.
And a clamp ring 156. As usual, this connector
, An insert, first and second alignment devices, and a strain relief device.
(All not shown). Within a single terminal, ferrules use optical fiber
Secure and contain. The insert acts as a central member and the coupling mechanism
The ferrule floats within the connector while retaining and maintaining general alignment.
Is possible. This insert usually encloses a spring that acts on the ferrule.
Include. A coupling mechanism connects the connector and cable assembly to adjacent
Attach to an optical connector or adapter. Strain relief is ferrule
Connector reinforcement assembly without compromising the floatability of the cable
And fix it. The boot is the smallest cable exit point at the connector's cable exit point.
Maintain the radius of curvature.
Referring to FIG. 19, a preferred multi-array connector (MACII) is shown in its entirety.
157, which reflects a single fiber connector structure, but
The array connector has a plurality of fibers in the block 159 as shown at 158.
At the same time. The MACII block includes a pair of silicon chips 160,
162, and a v-shaped groove as indicated by reference numeral 164 is formed by etching with a tight tolerance.
Have been. This chip sandwiches the fiber in the v-shaped groove in a sandwich shape,
Bonded or bonded with a oxy resin. Alignment pins (not shown)
Are fixed in the end grooves 166 and 168, and the tip and the tip and the fiber and the tip are fixed.
Match with fiber. This chip has a size range from 120 to 178 microns.
The fiber system of the ribbon controls the chip spacing.
It is. For example, as shown in Table 1, all fibers are part of the assembly process.
As a part, it is necessary to peel off the buffer. 18-fiber MACII chip
Pumps place the fibers at a center spacing of 250 microns and the fiber buffer diameter is
,
Limit the spacing between fibers.
FIG. 20 shows a MACII connector, generally designated 170,
The connector shown in FIG. 19 is identical to the connector shown in FIG.
It is almost the same as Kuta. The OETC chip uses a 140 micron centerline fiber.
Spaced and fit 32 fibers into a standard MACII envelope
. A polyimide coated fiber that must not be stripped is used. This file
Iva's coating is sold under the trade name "PYROCOAT" by Spectr
an). Mounting the connector on the optical cable is simple.
The operator uses a knife or a stripping tool to wrap the outer jacket of the cable.
Removes the fiber to the required size, exposing the fiber with buffer and buffer
. The reinforcing member is cut to required dimensions with saw-toothed scissors. The buffer material is
HOT JACKET STRIPPER (product number HJS-01)
Using a fiber stripper commercially available from Fujikura
, Peeled within tolerance. An equivalent chemical stripping method may be used.
Noh. Bare fiber filters alcohol that can contaminate the epoxy resin.
Remove and clean. Epoxy resin is inserted into the ferrule with a syringe
You. In MACII, the epoxy is added after fiber insertion. Spring, b
The insert and coupling devices are kept free of epoxy resin. H
The fiber is rotated in the ferrule. The passage is found through the inside diameter of the ferrule
I do. A ribbon is inserted into the MACII v-shaped groove. Buffer material is Fel
To the bottom of the rear of the tool or block, while the fiber protrudes from the front end
. Epoxy dome surrounds and supports the base fiber with end protrusions
You. This dome is used during the initial grinding and polishing process.
Support the fiber. The operator can use the strain relief to
Fix the cable. The form of strain relief changes, but in the field of connectors
For crimping, epoxy resins are most used. Epoxy resin cured
Later, the operator polishes the fiber to a mirror finish. This polishing process
The dome-shaped part of the resin is roughly polished and removed.
Providing a step of minimizing fiber scratches. The final step is to clean the end face,
Polisher
Process contaminants. FIG. 21 shows a terminated optical connector, where
The fiber 176 couples with the front outer shell 178 of the connector 178
The device 180 and the epoxy resin 182 are coupled.
Multimode cable assemblies require insertion loss testing and require a single mode
Cables require insertion loss and backreflection tests.
Light reflected from the coupling interferes with the laser signal used for single mode. standard
The standard specifies various levels of acceptable back reflection measured in dB.
You. Referring to FIG. 22, each includes a core 188 and a cladding 190.
Matched fibers 184, 186 having and carrying signals 192 are described.
You. The back-reflected component of the signal is indicated by the dashed line 194.
Implementation standards specify testing of optical links prior to installation. This is due to the optical link
Loss during closed loop testing and loss during unlinked loop testing
Need to be compared to the loss. The most common laye in single mode applications
Laser applications require back reflection testing. The signal is
When reaching the end of the fiber, a portion of the signal can be reflected back into the fiber
There is. In the optical industry, EIA (Electronic Industry Association)
The Ivatest procedure (FOTP @ s) is used for convenience. Back reflection test for stool
For convenience, FOTP-107, Backreflection Measurement for Optical Fiber
rements). FOTP-171 is described in Table 2 below.
Includes four methods for the main link structure as described. Method A comprises continuous phosphorus
Users test individual series to mimic (mimic)
To make things possible. Method A limits the test to 10 total links. You
The user sets the baseline at the reference link and cable 1 is included in this series
It is. The difference between the reference and the cable 1 determines the loss of the cable 1. Cable 2
Is added to cable 1, cable 1 containing the measurements of cable 2 and the reference link
The difference between determines the loss of the cable 2. Method A is shown schematically in FIG. No.
Referring to FIG. 24, the test design of Method B has similar connections.
Measure the loss. During the test, the user can check the presence and absence of cables.
And compare the power delivered to the loop. The operator is testing the cable
And measure the performance in the opposite direction. The average forward and backward
, Causing cable attenuation. Cables easily reverse at similar connector ends
. Referring to FIG. 25, the method C differs from the connector in that the shape of the two connectors is different.
The equations form two criteria. The cable under test receives input from reference A
However, this output signal reaches connector B. When reversed, connector B
Is the input side, and the connector A receives power. The test layout is for cable in both directions
Testable. Referring to FIG. 26, the procedure of Method D is to delete the opposite end.
By placing them directly in the cubicle head, they are concentrated on a single cable. Te
The cable to be struck is located between the reference and detector units. Criteria and
The power difference between the cabled reference under test results in cable loss.
This procedure allows the user to use a pigtail and a cable with a single connector end.
And troubleshoot problem cables. Connect at both ends
A problematic link with data has a greater loss in the problematic connector. Method B
Or if method C cannot detect the loss deviation between the cable ends
Method D expands the loss deviation by testing the connectors individually.
FIG. 27 schematically shows this test procedure.
Table 2
Method Cable type
A series
Same as B connector
Different from C connector
D Single end
FOTP-107 details the procedure for measuring the back reflection characteristics of the optical end face.
Defined in This procedure is based on the optical coupler, light source and power meter.
Need to be used. This coupler provides the operator with an output level of reflected light.
Optical industry, but the optical industry has
Produce a reliable backreflection meter instead of the point adjustment method
You. A retroreflectometer makes the measurement easy and fast and does not require additional calculations. Back reflection
The meter acts as a power meter when installed on the power meter module.
Can be FIG. 22 schematically shows the back reflection at the end face of the optical signal.
Industry standards require different levels of back reflection to meet the needs of the user.
The outline is specified. Table 3 shows the different levels of back reflection performance
It is an outline. Inclined polished edge that is not US standard but minimizes back reflection loss
Green is reserved to display the surface. Flat polishing technology is glass
Formed from polishing on the surface. The rubber pad under the polished surface is used for physical contact (
A radius is formed on the end face that allows physical contact (PC). Super
Physical contact (SPC) and ultra-physical contact (UPC) forms are used during the polishing process.
A high level of endface preparation. Angle physics
An angle physical contact (APC) is located at the key position of the connector.
Introduce the end face angle to the mating connector. This angle depends on the manufacturer and region (
8 ° to 12 ° for a single fiber in manufacturers and countries), M
In ACII, it changes to 5.5 °.
Table 3: End face type and back reflection performance
Polishing type Back reflection
Flat> 20dB
PC> 30dB
SPC> 40dB
UPC> 50dB
APC> 65dB
The array connector assembly, like a single fiber link, has an insertion loss (F〇
TP-171) and the back reflection test procedure (FOTP-107). Tess
The test technique is to test each fiber of the array individually and simultaneously.
Is possible. Both methods are separated into a MACII assembly, shown schematically in FIG.
Requires a reference strap with diverging individual connectors. Manual method
Has a single light source, a power meter, and two MACII reference straps.
I need. FIG. 29 shows a branch into the second connector connected to the power meter.
The light in each fiber (individual) that forms a pair with the MACII connector (merging)
launches) are shown schematically, and FIG. 29 shows a single source and power meter.
5 shows an array connector baseline having The cable to be tested is a cable
30 schematically shows the array connector baseline under test.
Such as between two reference straps. Loss measurement consists of reference measurement and test
Including cable. The difference between the reference and the cable under test is
Cable loss.
Loss (dB) Reference (dBm) − (1)
= Measurement (dBm)
The automated method uses separate sources and detectors for separate fibers.
The computer program passes the reference and measurement objects through the fibers of the array.
Command the measurement of power levels (measurements). The operator simply tests
Just install the cable you want to install between the reference straps and
The computer handles the rest of the test, including calculations and datasheets. Another group
Semi-straps test larger quantities than the 18-port capacity of the test facility.
To The strap removes this quantity from the 32 fiber connector to two separate
Split into connectors. Operators test channels 17-32 rather than
Would also test the first set of fibers 1-16. Test station
Software procedures at different fiber densities
In order to control the calculations. This procedure is for testing multiple fibers simultaneously.
Except for the single fiber test method, except. FIG. 31 is for fiber 1-16
Shows the reference arrangement. The cable to be tested is a reference strap and a detector head.
And measures fiber 1-16, as shown schematically in FIG.
. The difference between the reference and the measurement is the loss of each fiber. The cable is inverted
, The loss in the opposite direction is measured. The operator replaces the standard with another fiber
Measure performance. Fibers 17-32 of the reference strap are shown in FIG.
Is combined with the source as shown in to set a baseline. The operator tes
The cable to be connected is installed in the reference arrangement, and as shown in FIG.
Measure the loss within -32. The 18 channel computer configuration has 18 fibers
Testing larger cables requires two setups. Te
Strike units are available with more than 18 channels
.
Referring to FIGS. 35a and 35b, the light usable in the connector of the present invention
A fiber is described. Among them, FIG. 35a shows that the diameter is 0.0625 mm.
Core 190 preferably having a diameter of 0.125 mm
0.25mm buffer, preferably extending to a diameter of 0.25mm.
193 is shown. Preferred sizes and grooves of the chip described below
It should be understood that the numbers are for an optical fiber of this size.
To obtain the strength of a 250 micron buffered fiber,
The polyimide coating was applied to 62.5 / 125 fibers as shown in FIG. 35b.
Can be added. As can be seen, this fiber has a good 0.0625 mm diameter.
A core 190 having a preferred diameter and a cladding preferably extending to a diameter of 0.125 mm.
Heading 192 and a polyimide coating preferably extending to 0.140 mm
194. Polyimide coating increases MACII density
Although polyimide coated fibers can be buffered,
Polyimide coatings are usually used, since they are usually significantly more expensive than fiber.
Ing increases the cost of the fiber.
Referring to FIGS. 36-38a, the connector of the present invention is generally designated 196.
Indicated by This connector is, for example, a fiber 198, 200, 202.
A plurality of fibers are provided. Further, the connector comprises a block 204,
The locks are formed from substantially identical chips 206 and 208. These fibers are
, 210, are housed in a plurality of v-shaped grooves,
It is located between two end grooves for receiving pins (not shown). Upper tip
Are stacked on top of the lower chip, two adjacent v-grooves form from this
A plurality of axial holes are formed in the block to be formed. Fibers 198 and 202 are
The fiber ribbon cable 216 is a part of the fiber 2 cable.
Insulation material indicated by reference numerals 218, 220, etc. around each fiber such as 22, 22, 224, etc.
You. The ends 226, 228 of these fibers protrude from the other side of the connector.
You.
The ribbon cable 216 is also superimposed on another ribbon cable 230. This revo
The cable also includes an insulating material 232 covering each fiber as indicated by reference numeral 234,
These fibers enter the connector from below the core and ribbon cable 216.
Extend and engage one of the v-shaped grooves in the block, extend from the opposite side of the v-shaped groove,
A protruding end as shown at 36 is formed. The fiber enters the axial bore in the block.
Before being interlaced, they are placed in separate vertical planes. Figure 38b
Referring to FIG. 38b, the connector of the present invention is a conventional connector generally indicated at 238 in FIG.
Obviously, it can be used with a connector. This regular connector has two
It comprises a block 240 of chips 242, 244, these chips being labeled 2
Reference numerals 248 and 2 engage with a V-shaped groove as shown at 46 and an alignment pin (not shown).
And an end groove as shown at 50. This connector is further designated by reference numerals 252 and 25.
4,256. 38a and 38b together
Referring to the fiber from connector 196, as illustrated by fiber 200
It is clear that it can be accommodated in the connector 238. Further, the connector 240
Fibers 252, 254, 256 in connector v-shaped grooves in connector 196.
It is allowed to be housed within. In the connectors of FIGS. 36 to 38a
The top ribbon centerline is 125 micron from the bottom ribbon centerline
Offset is preferred. 36 and 37 show a 1 × 36 array and
2 shows a 2 × 18 array into the chip. These two arrays form a single
To form the ray, the fibers in the top array are positioned at even positions in the groove in the lower chip.
While the bottom array of fibers is placed in the odd numbered grooves of the lower chip.
You. In FIG. 38a, 36 fiber chips are compatible with 18 fiber chips.
Figure 3 shows the grooves and fiber structures needed to maintain. FIG. 38a shows 36 files.
Comparing the chip with the 18-fiber chip of FIG.
2 shows the fibers required to have. For example, 16 fibers are equivalent to 32 fibers
Combined, only 16 out of 32 fibers are active
. At a later date, the user may update all components and utilize all 32 fibers.
Can be. Further, while two ribbon cables are shown in the illustrated embodiment,
Lay one or more additional ribbon cables on these cables,
Obviously, it is possible to further increase the number of fibers contained in the connector
It is.
The above-mentioned chip has a large number of v-shaped grooves and can accommodate a large number of fibers.
Wear. In particular, by providing 16-36 longitudinal v-shaped grooves per chip,
It is preferable to accommodate a total of 36 fibers, and 36 fibers per chip.
Preferably, 36 v-shaped grooves are provided. The v-shaped groove is the center line
0.124mm to 0.126mm at the edge and 0.07 to 0.013mm at the edge
Preferably, they have a depth of 0.050 mm to 0.070 mm.
In addition, these grooves are separated by 125 microns at their center line and at their edges
Preferably they are 10 microns apart and have a depth of 0.05 mm to 0.07 mm.
As usual, each chip has a length of about 6.09 mm to about 6.35 mm and about 5.8 mm.
It has a width of 43 mm and a height of about 0.71 mm to about 0.76 mm.
To reduce fiber cost and meet the need for 125 micron spacing
In the MACII envelope of the present invention, 36 fibers are centered at 125 microns.
It is also possible to arrange at intervals. Between regular MACII 250 micron intervals
It is possible to double the current density by adding more fibers to
. Centerline of two 18-fiber ribbons offset by 125 microns
Has 36 stripped fibers in a one-dimensional array with a 125 micron center
Converts a 2x18 fiber array to a 1x36 fiber array
be able to.
Concrete example
2x16 fiber with 18 fiber ribbons using 32 fiber chips
An array was formed. The two-dimensional array becomes a single-dimensional array with a 140 micron center
Fused (because 36 fiber chips were not available at this time). 1
Two arrays are provided here in the chip to incorporate the fiber into the 40 center groove.
Pay. After the top array is placed in the odd grooves of the 32 fiber chip, these
The top fiber guides the bottom fiber into the even grooves.
As described above, the number of optical fibers accommodated in a specific connector can be increased economically and efficiently.
A possible connector and method have been described.
Although the present invention has been described in connection with a preferred embodiment illustrated in various figures,
The invention may be implemented using other similar embodiments or without departing from the invention.
It is possible to modify or add the above embodiments to achieve similar functions.
It is clear. Therefore, the present invention is not limited to any one embodiment.
, But with a width and range according to the description in the appended claims
It is.