JPS63205618A - 光フアイバコネクタの研摩方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分舒〉 本発明はＰ　Ｃ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｃｏｎｔａｃｔ）
形の光”７フイバコネクタの端面研摩方法に関する。

〈従来の技術〉 光ファイバを互いに接続するための光ファイバには種々
のものが考えられているが、フェルール部にセラミック
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）形の光ファイバコ
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形光ファイバコネクタの端面、特に接続する光
ファイバの端面ば、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形光ファ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ァイバコネクタの
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形光ファイバコネクタの製造においては、
先ず、光ファイバ１１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ット形セラミック
スフェルール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内に光ファイバ
１１を挿入して一定する（第５図（ａ）の状態）。次に
、サファイア等のナイフェツジを用いて、接着剤１９か
ら飛び出している余分の光ファイバ１１を切除する（第
５図（ｂｌの状態）。続いて、平面砥石による研削もし
くは平面ラップ皿によるラッピング等で接着剤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１５の球面加工を行って凸球面状の端面２
１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凹球面状の砥石もしく
はラップ皿が用いられる。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、光ファ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
示すようにフェルール端面２１をその頂点が光ファイバ
１１の中心と一致した凸球面形状とし、且つ光ファイバ
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）２
３の表面が所定の凹球面に形成される一方、保持具２５
にフェルール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によって７エルール
１７の端面を定盤２３の凹球面に沿って回転させながら
揺動する所謂すりこぎ運動を行やせると共に、フェルー
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って研摩加
工を行っている。

〈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
題点があった。

（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２３の修正を行わなければならず、非常に煩雑で
あった。

（２）　　コネクタは硬質のセラミックス、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において光ファイバ１
１とセラミックスフェルール１７の境界部で段差が発生
してしまう。

すなわち、光ファイバ１１はセラミックスフェルール１
７に比べて軟質のため、光ファイバ１１部が削られ過ぎ
てセラミックスフェルール１７端面から１〜０．５μｍ
程度凹んでしまい、光ファイバコネクタとして光信号の
伝達に大きな障害となっていた。

本発明は、このような従来の問題点を解決するものであ
って、光ファイバコネクタの製作工程を簡略化すると共
に、高精度、高品位の光ファイバコネクタを得ることが
できる光ファ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。

く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ァイバコネク
タの研摩方法は、ＰＣ形光ファイバコネクタの端面研摩
方法において、中心に光ファイバ挿入孔を有するセラミ
ックスフェルールの端面を予め凸曲面に研摩加工してお
き、そのセラミックスフェルールの光ファイバ挿入孔に
光ファ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ァイバとセラミックスフ
ェルールを互いに接着剤で一定し、その後前記光ファイ
バが突出する前記セラミックスフェルールの端面をポリ
ッシャ面にその長手軸が該ポリッシャ面に対して垂直に
なるように保持しながら押圧して該光ファイバ端面が該
セラミックスフェ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。

く作　　　用〉 研摩作業は実質的にセラミックスフェルールから突出す
る光ファイバのみを行えばよく、それはポリッシャ面に
垂直に押当てて摺接させることで容易になされる。また
、光ファイバに比べて硬質なセラミックスフェルールの
凸曲面状端面は光ファイバの突出部分の研摩に際して加
工進行のストッパとして作用する。

く実　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
おける光ファ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、その中心に光ファイバ挿
入孔３１が穿設されたセラミックスフェルール３３を準
備する。而して、そのセラミックスフェルール３３の光
ファイバ挿入孔３１に接着剤１９を注入すると共に光フ
ァイバ１１を挿通し、その光ファイバ１１をセラミック
スフェルール３３の端面から若干突出させた状態で光フ
ァイバ１１とセラミックスフェルール３３を互いに一定
する（第１図（ａ）の状態）。

次に、セラミックスフェルール３３の端面２９から突出
する余分の光ファイバ１１及び接着剤１９を削り取る粗
加工を施し、光ファイバ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、ラッピング、またはポリシング等で行うことがで
ｔｋ石。尚、この粗加工工程ハ、最初の光ファイバ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
行ってもよい。

続いて、第１図（ｂ）の状態から、セラミックスフェル
ール３３の端面２９をポリッシャ面に対してその長手軸
が垂直となるようにポリッシャ面に押圧して、光ファイ
バ１１の端面がセラミックスフェルール３３の端面２９
と一致するまでボリシングを施し、研摩を終了する（第
１図（０）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
ボリッシャ４３が貼付されている。

また、これら粗加工用回転窓＠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（ボリシ剤）供給ノ
ズル４７が設けられる。さらに、再回転定盤３７．３９
の上方には前記セラミックスフェルール３３を保持する
チャック４９が配設されている。

チャック４９はセラミックスフェルール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４
１上面及びポリッシャ４３上面に対して垂直となるよう
に保持すると共に、チャック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上面及びボリッシャ４３上面と平行な
横方向に移動自在となっている。

この装置を用いるには、先ず前述のように光ファイバ１
１が一定されたセラミックスフェルール３３をチャック
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に突出する光ファイバ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及びチャック４９を回転させると
共に、チャック４９を微粒ダイヤモンド砥石４１の範囲
内で横方向に往復動させ、突出する光ファイバ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、光ファイバ１１と接着剤１９
がセラミックスフェルール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ックスフェルール３３を保
持したままチャック４９を隣りのボリッシャ４３上に移
行させ、同様にそれをポリッシャ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
ァイバ１１と接着剤１９の突出部分をボリシングで取り
去り、その端面をセラミックスフェルール３３の端面２
９の位置と一致させる。この場合、セラミックスフェル
ール３３は光ファイバ１１より硬質であるのでＪ加工剤
を適当に選ぶことにより、セラミックスフェルール３３
の端面２９を光ファイバ１１及び接着剤１９の加工（ポ
リシング）の進行のストッパとして機能させることがで
きる。すなわち、光ファイバ１１及び接着剤１９は多く
ポリシングできるが硬いセラミックスフェルール３３は
ほとんどボリシングできない加工剤を用いることで、単
にポリッシャ４３に押付けるだけで光ファイバ１１とセ
ラミックスフェルール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、
Ｓｉｎ、、　ＣｅＯ，、Ｆｅ、０３゜ＴｉＯ□、ＺｒＯ
，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ァイバコネク
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ァイバ１１とセラミックスフェ
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、光ファイバ１１はセラミッ
クスフェルール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
ことが分っており、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４１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、仕上加工用のポリッシャ４３は比較的硬
めのものが適し、例えばり四ス、ポリウレタン含浸不織
布、プラスチック（ポリフッ化エチレン、アクリル、塩
化ビニル、ナイ党ン等）などが良い。

また、上述の例ではポリッシャ４３を回転定盤３９の上
面に貼付しているが、この他薄肉に形成したシート状の
ポリッシャ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、上述の装電では、粗加工周回　
・転定盤３７と仕上加工用回転窓！！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、場合によってはこれらを別
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
においても光ファイバ１１とセラミックスフェルール３
３との間の段差は極めて小さく、且つ光ファイバ１１部
にスクラッ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
ファイバ１１の突出量によっ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、セラミックスフェルール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ックスフ
ェルールを用い、その端面から突出する光ファイバを研
摩するようにしたので、光ファ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、セラミックスフ
ェルールの端面が光ファイバの加工進行のストッパとし
て機能するので、光ファイバとセラミックスフェルール
の間で段差のない高精度、高品位の光ファイバコネクタ
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ァイバコネクタの断
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
り加工した光ファイバコネクタの一例の先端の断面図、
第４図はＰＣ形光ファ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）〜（山はそれぞれその各工
程における光ファ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は光ファイバ、 １９は接着剤、 ２９は端面、 ３１は光ファイバ押入孔、 ３３はセラミックスフェルール、 ４３はポリッシャである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＰＣ形光ファイバコネクタの端面研摩方法において、中
   心に光ファイバ挿入孔を有するセラミックスフェルール
   の端面を予め凸曲面に研摩加工しておき、そのセラミッ
   クスフェルールの光ファイバ挿入孔に光ファイバを挿入
   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
   状態で該光ファイバとセラミックスフェルールを互いに
   接着剤で一定し、その後前記光ファイバが突出する前記
   セラミツクスフェルールの端面をポリッシャ面にその長
   手軸が該ポリッシャ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ァイバ端面が該セラミックスフェ
   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ァイバコネクタの研摩方法。