CN101533131B - 光连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供任何作业人员都能简单地操作的光连接器。光连接器(1)使包覆了由芯层和包层构成的光纤芯线外周的光纤芯线(31a、31b)的端面彼此光耦合并连接,其具有:增强套(2);设置在增强套(2)内、用于插入光纤芯线(31a、31b)并使其端面对接的芯线插入管(3);设置在上述增强套和上述芯线插入管之间的光学用瞬间粘结剂(a);形成在芯线插入管(3)上并用于供给光学用瞬间粘结剂(a)的粘结剂供给孔(4)。
Description
技术领域
本发明涉及连接由芯层和包层构成的彼此之间的光连接器。
背景技术
通常,在光纤的连接方法中,一般经常使用将光纤彼此,或者将插入了光纤的套圈彼此对接的物理连接的方法。例如,可列举机械铰接、SC光连接器、FC光连接器、MT光连接器等。
另外,也有通过下述方法来连接光纤彼此的方法,即:在除去了光纤芯线末端的包覆层后,对露出来的光纤进行清洗,用专用的光纤切断机进行光纤的切断,使用了专用的熔融粘结连接器的熔融粘结连接,向熔融粘结连接部套装保护套的增强等方法。
作为与本申请的发明相关的现有技术文献信息有如下专利文献:
专利文献1-日本特开2002-236234号公报;
专利文献2-日本特开2002-323625号公报。
然而,就现有的连接方法而言,在进入连接作业之前都需要除去光纤芯线的包覆层,进行光纤的清洗、切断、研磨处理等许多工序及专用工具,不仅需要时间及成本、劳力,而且是一种如果不是经验丰富的光技术的熟练操作人员就很难把握的连接技术,并非无论谁都能简单地进行连接。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种光纤的连接容易操作,任何作业人员都能简单地进行连接作业的光连接器。
为实现上述发明目的而创意的本发明的一种光连接器,其使包覆由芯层和包层构成的光纤外周的光纤芯线的端面之间彼此进行光耦合并连接,其特征在于,具有:热收缩管;设置在上述热收缩管内、用于插入上述光纤芯线并使其端面对接的芯线插入管;设置在上述热收缩管和上述芯线插入管之间的未硬化的折射率匹配树脂;形成在上述芯线插入管上并用于供给上述未硬化的折射率匹配树脂的树脂供给孔。
优选在上述热收缩管内容纳有充填了上述未硬化的折射率匹配树脂的树脂袋或者由上述未硬化的折射率匹配树脂形成的树脂管。
上述芯线插入管优选形成为其内径为在插入上述光纤芯线的两端部直径较大,而在中心部分较小且与上述光纤芯线的外径相匹配的锥状。
上述芯线插入管优选由金属管或玻璃管构成。
上述折射率匹配材树脂优选其在硬化后的折射率与上述芯层的折射率相等。
上述折射率匹配树脂优选是热硬化型树脂或紫外线硬化型树脂。
为实现上述发明目的而创意的本发明的另一光连接器,其使包覆由芯层和包层构成的光纤外周的光纤芯线的端面之间彼此进行光耦合并连接,其特征在于,具有:增强套;设置在上述增强套内、用于插入上述光纤芯线并使其端面对接的芯线插入管;设置在上述增强套和上述芯线插入管之间的光学用瞬间粘结剂;形成在上述芯线插入管上并用于供给上述光学用瞬间粘结剂的粘结剂供给孔。
上述光学用瞬间粘结剂优选填充到粘结剂袋中。
此外,上述芯线插入管优选形成为其内径在插入上述光纤芯线的两端部直径较大,而在中心部分较小且与上述光纤芯线的外径相匹配的锥状。
上述芯线插入管优选由金属管或玻璃管构成。
上述光学用瞬间粘结剂优选其在硬化后的折射率与上述芯层的折射率相等。
上述光学用瞬间粘结剂优选是氰基丙烯酸系的常温硬化型瞬间粘结剂或光硬化型瞬间粘结剂,或者单液性或双液性环氧树脂系的常温硬化型瞬间粘结剂。
根据本发明,光纤的连接容易操作,任何操作人员都能简单地进行连接作业。
附图说明
图1(a)是表示本发明的优选实施方式的光连接器的纵剖视图,图1(b)是其1B-1B线的剖视图。
图2(a)是光纤芯线彼此之间连接了的状态的光连接器(光纤芯线的连接部)的纵剖视图,图2(b)是其中心部的放大图,图2(c)是其2C-2C线的剖视图。
图3是表示用图1所示的光连接器光纤芯线的一个例子的横剖视图。
图4(a)和图4(b)是说明在使用了图1所示的实施例的光连接器光纤芯线的连接部,连接损耗的评价方法的图。
图中:
1-光连接器,2-增强套,2’-热收缩管,3-芯线插入管,4-粘结剂供给孔,4’-树脂供给孔,a-光学用瞬间粘结剂,sr-未硬化的折射率匹配材料。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的优选实施方式。
首先,使用图3说明用优选实施方式的光连接器连接的光纤芯线的一个例子。
如图3所示,光纤芯线31由芯层32和覆盖其外周的包层33构成的光纤34及覆盖该光纤34的外周的包覆层35构成。在本实施方式中,作为光纤34,使用了一般广泛使用的以石英玻璃为主要成分的外径Ф为125μm的单模光纤。芯层32在纯石英中添加了Ge等折射率控制剂而使其折射率为1.463,包层33因由纯石英构成而其折射率为1.458。
包覆层35由作为缓冲层的内侧包覆层(首层)35a和作为保护涂层的外层包覆层(次层)35b构成。在本实施方式中,内侧包覆层35a和外层包覆层35b使用了由紫外线(UV)硬化型树脂构成的材料,并使用了外径Ф为250μm的光纤芯线31。
再有,图1(a)是表示本发明的优选实施方式的光连接器的纵剖视图,图1(b)是其1B-1B线的剖视图。
第一实施方式
如图1(a)和图1(b)所示,本实施方式的光连接器1包括增强套2,分别插入仅通过光纤芯线31a、31b的切断形成的端面或者在将光纤芯线31a、31b的末端部分的包覆层35除去并清洗后使用剪刀或钳子等一般的切断工具(不使用光纤切割器等专用工具)切断的未研磨处理的端面并使光纤芯线31a、31b对接的芯线插入管3,以及设置在增强套2内的光学用瞬间粘结剂a。
使用由橡胶和树脂等具有弹性的材料所形成的弹性套状部件所构成的零件来作为增强套2。该增强套2可使用在内部容纳芯线插入管3和后述的粘结剂袋5之前具有臂芯线插入管3的外径稍大的内径的类型。
所谓仅通过光纤芯线31a、31b的切断形成的端面是指使用剪刀或钳子等一般的切断工具(不使用光纤切割器等专用工具)将要连接的各光纤芯线31a、31b的末端部分未除去图3的包覆层33的状态的切断了的端面。对该端面也未进行研磨。
虽然芯线插入管3是由外观为普通的圆筒状构成的硬质管状部件,但形成为锥状,以使其内径为在出入各光纤芯线31a、31b的两端部为较大直径而在中心部与各光纤芯线31a、31b的外径Ф相匹配并为较小直径在本实施方式中,为了将较小的直径φs做得比外径Ф大一些而做成比250μm稍大。
芯线插入管3由SUS、Al、Cu等具有比较高的强度的金属形成的金属管,或者由工业用玻璃、石英玻璃等玻璃形成的玻璃管构成。在本实施方式中,使用了在高强度、高导热性、低成本、容易进货等各方面得到兼顾的SUS管。
在该芯线插入管3上设有至少一个粘结剂供给孔4,该粘结剂供给孔4从其中心部分的外周面朝向径向贯通到内周面,并用于向芯线插入管3的中心部分供给光学用瞬间粘结剂a。
在本实施方式中,在芯线插入管3的中心部分的形成光学用瞬间粘结剂a一侧形成了一个粘结剂供给孔4,从而使粘结剂供给孔4的直径比在将光纤芯线31a、31b对接时,由光纤芯线31a、31b的端面的凹凸产生的间隙的距离Lj大。另外,以覆盖该粘结剂供给孔4上方的方式配置长度比增强套2的长度L稍短的粘结剂袋5。
芯线插入管3因光纤芯线31a、31b的外径Ф及光纤34的外径φ非常小而需要高精度地制作。因此,管状的部件可以通过切削加工或放电加工等电加工、激光加工、电子束加工、离子束加工等高能束加工而制作所要求形状的芯线插入管3。
光学用瞬间粘结剂a在常温下是液状或胶状的树脂,通过吸收空气中的水分或者照射UV或者主剂与添加到其中的硬化剂反应或者将主剂与另外设置的硬化剂混合,而在此前仍未反应的部分也产生反应(聚合反应和架桥),从而硬化。
光学用瞬间粘结剂a做成将其充填在薄的橡胶膜之类的袋内构成的粘结剂袋5,并将该粘结剂袋5收放在增强套2内。粘结剂袋5形成为用手指f等按压而用较小的按压力压破。
光学用瞬间粘结剂a在硬化后的折射率nr与图3的芯层32相等(在本实施方式中为1.463左右)。作为光学用瞬间粘结剂a,在光纤34中传播的光的透射率高(例如,波长1.3μm和1.55μm的光的透射率约为90~99%),且以能利用添加剂等调整折射率的树脂为宜。
更具体地,作为光学用瞬间粘结剂a,可以使用氰基丙烯酸酯系的常温硬化型瞬间粘结剂,或者光硬化性瞬间粘结剂,或者单液性或双液性环氧树脂系的常温硬化型瞬间粘结剂中的任何一种。在本实施方式中,使用氰基丙烯酸酯系的常温硬化型瞬间粘结剂来作为光学用瞬间粘结剂a。氰基丙烯酸酯系的常温硬化型瞬间粘结剂以氰基丙烯酸酯为主要成分,并吸收空气中的水分而在常温下硬化。
光硬化性瞬间粘结剂进入到被粘结件之间的部分作为瞬间粘结剂瞬时固化,同时,还可以利用光(UV或可见光)通过光阴离子聚合使其硬化。这种光硬化性瞬间粘结剂是综合了瞬间粘结剂和光硬化性树脂各自的优点的粘结剂。
单液性环氧树脂系的常温硬化型瞬间粘结剂是作为主剂的环氧树脂和添加在其中的聚胺类等硬化剂反应而在常温下硬化的粘结剂。另外,双液性环氧树脂系的常温硬化型瞬间粘结剂是通过将主剂(A剂)和另外设置的硬化剂(B剂)混合而在常温下硬化的粘结剂。
作为光学用瞬间粘结剂a,在使用双液性环氧树脂系的常温硬化型瞬间粘结剂的场合,将粘结剂袋做成分成充填主剂而成的主剂用袋和充填硬化剂而成的填硬化剂用袋两部分,同时做成用比较小的压力就能使这些主剂用袋和填硬化剂用袋两者破裂。
光连接器1的长度(增强套2的长度)L,考虑到光纤芯线的连接部的强度及光纤本身小型化等方面可以取2-10cm,优选3-8cm,更优选3-6cm。芯线插入管3可以使用长度比增强套2的长度L短者。
下面,说明使用光连接器1连接光纤芯线31a、31b彼此之间的方法。
首先,如图1(a)和图1(b)所示,准备光连接器1。光连接器2的组装通过例如在增强套2内容纳芯线插入管3,在将增强套2的直径扩大后,在增强套2内容纳粘结剂袋5来进行。
分别使用剪刀或钳子等一般的切断工具将要连接的两条光纤芯线31a、31b的各末端部分的芯层、包层、包覆层一起切断,或者,在将各末端部分的包覆层35除去并清洗后,使用剪刀或钳子等一般的切断工具将芯层、包层切断。
将这些通过切断方法形成的光纤芯线31a、31b的端面分别从增强套2内的芯线插入管3的两侧插入,在芯线插入管3的中央部分对接。在使光纤芯线31a、31b的端面彼此对接时,对接距离(光纤芯线31a、31b的端面之间的间隙)Lj最大为数十μm。
而且,从增强套2的外侧用手指f按压而施加较小的按压力,使粘结剂袋5破碎。此时,如图2(a)~图2(c)所示,在图1(a)及图1(b)中说明的粘结剂袋5内的光学用瞬间粘结剂a通过芯线插入管3的粘结剂供给孔4而进入芯线插入管3内,填满光纤芯线31a、31b的端面间的间隙、粘结剂供给孔4。
最后,芯线插入管3有时也比增强套2短,光学用瞬间粘结剂a也蔓延流入到芯线插入管3两端部的周围,收缩后的增强套2的几乎全部都被光学用瞬间粘结剂a充满。
然后,光学用瞬间粘结剂a在瞬间硬化,成为折射率与图3的芯层32相等的粘结部ha,可得到粘结部ha和各光纤芯线31a、31b的芯层在已匹配(光耦合)状态下固定的光纤芯线的连接部21。
说明本实施方式的作用。
光连接器1在增强套2内设置芯线插入管3的同时,在该芯线插入管3上形成粘结剂供给孔4,在增强套2内设有光学用瞬间粘结剂a,其结构简单,零部件数也少。
为了使用该光连接器1连接两条光纤芯线31a、31b,用剪刀等一般的切断工具切断它们的末端部分,将已切断的端面插入芯线插入管3并对接后,仅从增强套2的外侧用手指f等按压并施加较小的按压力即可。
由此,从破裂了的粘结剂袋5原状挤出的光学用瞬间粘结剂a由于在从粘结剂供给孔4进入到对接部后凝固而能简单地使光纤芯线31a、31b的端面彼此实现光耦合地连接。
即,若使用光连接器1,光纤芯线31a、31b的连接部分无需光纤切割器的光纤切割,端面研磨,可以说无论谁都能像进行电气连线那样简单地进行光纤彼此之间的连接。因此,光连接器1可以说是简易的光连接器。
就光连接器1而言,由于在增强套2内容纳有填充了光学用瞬间粘结剂a的粘结剂袋5,因而可以仅通过用手指f等按压增强套2并施加较小的按压力这样的作业就能光纤芯线31a、31b彼此之间连接起来。
芯线插入管3由于做成在两端部为较大的直径,而在中心部分为与光纤芯线31a、31b的外径Ф相匹配的较小的直径的锥状,因而,就光连接器1而言,能简单地将光纤芯线31a、31b插入到芯线插入管3内。
该芯线插入管3由于还起到光连接器本身及光纤芯线的连接部21的支撑杆的作用,因而,光连接器1和光纤芯线的连接部21不会折断或弯曲,其强度也高。
另外,光连接器1中所使用的光学用瞬间粘结剂a由于硬化后的折射率与芯层32相等,因而,即使光纤的切断面像用一般的切断工具切断光纤芯线31a、31b时那样为粗糙面(参照图2(b)),也能实现硬化后的粘结部ha与各光纤芯线31a、31b的芯层的匹配。即,硬化后的粘结部ha起到了匹配剂和粘结剂这两种作用。
图3中说明的光纤芯线31可以在通过弯曲折断内部的光纤34的同时,还折断并分离外部的包覆层35。因此,无论有没有包覆层35,都可以通过用手折断光纤芯线31而带着包覆层分离(切断)光纤。
因此,就光连接器1而言,可以将用手折断光纤芯线31形成的各光纤芯线31a、31b的端面彼此之间在芯线插入管3内对接地连接。
另外,在芯线插入管3的外周,在粘结剂供给孔4的附近,可以形成多个通过用手指f按压等较小的按压力而刺破粘结剂袋5的突起。
在上述实施方式中,充填在粘结剂袋5内的光学用瞬间粘结剂a的量虽然填满硬化且形成粘结部ha后的增强套2内的几乎全部容积,但其量也可以比形成粘结部ha后的增强套2内的全部容积稍多。这时,由于从增强套2的两端溢出并凝固的多余的光学用瞬间粘结剂a更牢固地将形成粘结部ha后的增强套2和各光纤芯线31a、31b结合,因而可以得到提高光纤芯线的连接部的强度这样的效果。
上述实施方式中,虽然以使用包覆层35为两层构造的光纤芯线31的例子进行说明,但作为光纤芯线,也可以使用由UV硬化型树脂等构成的单层构造的光纤芯线。
另外,作为构成光纤芯线的光纤,在传输速度为10G比特/秒以下,或者光纤的总长在500米以下时,也可以使用多模光纤。
实施例
使用图4的实验系统用剪刀切断光纤芯线31对接连接部的末端部分但未除去包覆层35,通过图1的光连接器将已切断的光纤芯线31彼此之间连接,制作成光纤芯线的连接部21。
使用光纤芯线31的光纤使用通常的SMF(单模光纤),光源42使用了波长为1.55μm的稳定性的光源(LD-MG923A:アンリツ社制),作为光功率检测器43使用了功率计(AQ2140:安藤电机社制)。将两端带FC连接器的SMF(长度4000米)直接连接在光源42与光功率检测器43之间而作为基准。
将通过如上所述的光纤芯线的连接部21连接的光纤绕5圈。其连接损耗都在0.30db以下。另外,使连接部分的温度在-40℃-85℃范围内变化的场合的连接损耗及反射衰减量几乎保持一定而无变化。
根据以上的说明,如果用剪刀切断光纤34并通过光纤芯线的连接部21连接光纤34的端面彼此之间,其连接损耗在实用上完全没有问题。另外,很清楚,光连接器所使用的光学用瞬间粘结剂只要使硬化后的折射率与芯层相等即可。
再有,在没有除去包覆层35时,即在芯线插入管3内使仅通过光纤芯线31a、31b的切断而形成的端面之间对接而连接时,也进行与上述同样的评价实验,可得到同样的结果。
这样根据本发明,在连接光纤时,可以无需使用了光纤切断器等专用工具切断作业、延磨处理等作业,可以减少时间、降低成本、工时等,并且,任何作业人员都能简单地进行连接作业。
因此,本发明的光连接器不限于通信用途的光纤的连接,即使对于例如工业用机器人等零部件数多,连接部分多,使用现有的光纤连接技术光纤难以应用的工业用产品,也无需费什么工夫就能容易地进行光纤的连接作业。
第二实施方式
其与第一实施方式相同的部件用与第一实施方式相同的标记来表示。
如图1(a)和图1(b)所示,本实施方式的光连接器1包括热收缩管2’,分别插入仅通过光纤芯线31a、31b的切断形成的端面或者在将光纤芯线31a、31b的末端部分的包覆层35除去并清洗后使用剪刀或钳子等一般的切断工具(不使用光纤切割器等专用工具)切断的未研磨处理的端面并使光纤芯线31a、31b对接的芯线插入管3,以及设置在热收缩管2’内的未硬化的折射率匹配树脂sr。
所谓仅通过光纤芯线31a、31b的切断形成的端面是指使用剪刀或钳子等一般的切断工具(不使用光纤切割器等专用工具)将要连接的各光纤芯线31a、31b的末端部分未除去图3的包覆层33的状态的切断了的端面。对该端面也未进行研磨。
虽然芯线插入管3是由外观为普通的圆筒状构成的硬质管状部件,但形成为锥状,以使其内径为在出入各光纤芯线31a、31b的两端部为较大直径而在中心部与各光纤芯线31a、31b的外径Ф相匹配并为较小直径在本实施方式中,为了将较小的直径φs做得比外径Ф大一些而做成比250μm稍大。
芯线插入管3由SUS、Al、Cu等具有比较高的强度,导热性高的金属形成的金属管,或者由工业用玻璃、石英玻璃等玻璃形成的玻璃管构成。在本实施方式中,使用了在高强度、高导热性、低成本、容易进货等各方面得到兼顾的SUS管。
在该芯线插入管3上设有至少一个树脂供给孔4’,该树脂供给孔4’从其中心部分的外周面朝向径向贯通到内周面,并用于向芯线插入管3的中心部分供给未硬化的折射率匹配树脂sr。在本实施方式中,在芯线插入管3的中心部分的形成折射率匹配树脂sr一侧形成了一个树脂供给孔4’,从而使树脂供给孔4’的直径比在将光纤芯线31a、31b对接时,由光纤芯线31a、31b的端面的凹凸产生的间隙的距离Lj大。另外,以覆盖该树脂供给孔4’上方的方式配置长度比热收缩管2’的长度L稍短的树脂袋5’。
芯线插入管3因光纤芯线31a、31b的外径Ф及光纤34的外径φ非常小而需要高精度地制作。因此,管状的部件可以通过切削加工或放电加工等电加工、激光加工、电子束加工、离子束加工等高能束加工而制作所要求形状的芯线插入管3。
未硬化的折射率匹配树脂sr在常温下是液状或胶状的树脂,一般具有网状构造,通过加热或者照射UV而是在此前仍未反应的部分也产生反应,使网状构造变得更牢固而硬化。
未硬化的折射率匹配树脂sr做成将其充填在薄的橡胶膜之类的袋内构成的树脂袋5’,并将该树脂袋5’收放在热收缩管2’内。未硬化的折射率匹配树脂sr在硬化后的折射率nr与图3的芯层32相等(在本实施方式中为1.463左右)。
作为折射率匹配树脂sr,可以使用热固型树脂或UV硬化型树脂。在上述实施方式中,作为折射率匹配树脂sr使用了热固型树脂。作为固化后的折射率与图3的芯层32相等的热固型树脂,以在可见光区域的透射率为99%以上。并且能利用添加剂等能调整折射率的树脂为宜,作为一个例子可以使用日本旭电化社制造的ADEKA的以聚硅氧烷为主要成分的纳米混合结构的硅材料(F光连接器-T350)。
另外,作为硬化后的折射率与图3的芯层32相等的UV硬化型树脂,以能利用添加剂等调整折射率的树脂为宜,作为一个例子可以使用日本旭电化社制造的ADEKA的以聚硅氧烷为主要成分的纳米混合结构的硅材料(F光连接器-V550)。
光连接器1的长度L,考虑到光纤芯线的连接部的强度及光纤本身小型化等方面可以取2-10cm,优选3-8cm,更优选3-6cm。芯线插入管3可以使用长度比热收缩管2’的长度L短者。
下面,说明使用光连接器1连接光纤芯线31a、31b彼此之间的方法。
首先,如图1(a)和图1(b)所示,准备光连接器1。分别使用剪刀或钳子等一般的切断工具将要连接的两条光纤芯线31a、31b的各末端部分的芯层、包层、包覆层一起切断,或者,在将各末端部分的包覆层35除去并清洗后,使用剪刀或钳子等一般的切断工具将芯层、包层切断。
将这些通过切断方法形成的光纤芯线31a、31b的端面分别从热收缩管2’内的芯线插入管3的两侧插入,在芯线插入管3的中央部分对接。在使光纤芯线31a、31b的端面彼此对接时,对接距离(光纤芯线31a、31b的端面之间的间隙)Lj最大为数十μm。
而且,使用手提式电热板、干燥机、钎焊烙铁等简便的加热器具对整个热收缩管2’进行加热,使热收缩管2’收缩。这时,如图2(a)-图2(c)所示,利用热收缩管2’的收缩力使树脂袋5’破裂,树脂袋5’内的未硬化的折射率匹配树脂sr便通过芯线插入管3的树脂供给孔4’进入到芯线插入管3内,添满光纤芯线31a、31b的端面之间的间隙及树脂供给孔4’。最后,收缩后的热收缩管2’内的几乎全部都被未硬化的折射率整合树脂sr充满。
与该热收缩管2’收缩的同时,未硬化的折射率匹配树脂sr逐渐硬化,当全部未硬化的折射率匹配树脂sr硬化后,变成了折射率与图3的芯层32相同的折射率匹配树脂r,得到了折射率匹配树脂r与各光纤芯线31a、31b的芯层32在匹配(光耦合)状态下固定的光纤芯线的连接部21。
说明本实施方式的作用。
光连接器1在热收缩管2’内设置芯线插入管3的同时,在该芯线插入管3上形成树脂供给孔4’,在热收缩管2’内设有未硬化的折射率匹配树脂sr,其结构简单,零部件数也少。
为了使用该光连接器1连接两条光纤芯线31a、31b,用剪刀等一般的切断工具切断它们的末端部分,将已切断的端面插入芯线插入管3并对接后,仅仅用手提式电加热板等简便的加热器具加热即可。
由此,从破裂了的树脂袋5’原状挤出的未硬化的折射率匹配树脂sr或通过加热而熔化了的未硬化的折射率匹配树脂sr由于在从树脂供给孔4’进入到对接部后凝固而能简单地使光纤芯线31a、31b的端面彼此实现光耦合地连接。
即,若使用光连接器1,光纤芯线31a、31b的连接部分无需光纤切割器的光纤切割,端面研磨,可以说无论谁都能像进行电气连线那样简单地进行光纤彼此之间的连接。因此,光连接器1可以说是简易的光连接器。
就光连接器1而言,由于在热收缩管2’内容纳有填充了未硬化的折射率匹配树脂sr的树脂袋5’,因而可以仅通过使热收缩管2’收缩这样的作业就能光纤芯线31a、31b彼此之间连接起来。
芯线插入管3由于做成在两端部为较大的直径,而在中心部分为与光纤芯线31a、31b的外径Ф相匹配的较小的直径的锥状,因而,就光连接器1而言,能简单地将光纤芯线31a、31b插入到芯线插入管3内。
该芯线插入管3由于还起到光连接器本身及光纤芯线的连接部21的支撑杆的作用,因而,光连接器1和光纤芯线的连接部21不会折断或弯曲,其强度也高。
另外,光连接器1中所使用的折射率匹配树脂sr由于硬化后的折射率与芯层32相等,因而,即使光纤的切断面像用一般的切断工具切断光纤芯线31a、31b时那样为粗糙面(参照图2(b)),也能实现硬化后的折射率匹配树脂r与各光纤芯线31a、31b的芯层的匹配。即,硬化后的折射率匹配树脂r起到了匹配剂和粘结剂这两种作用。
在上述实施方式中,虽然以在热收缩管2’内容纳树脂袋5’的例子来进行说明,但也可通过容纳由未硬化的折射率匹配树脂sr形成的树脂管而在热收缩管2’内设置未硬化的折射率匹配树脂sr。
图3中说明的光纤芯线31可以在通过弯曲折断内部的光纤34的同时,还折断并分离外部的包覆层35。因此,无论有没有包覆层35,都可以通过用手折断光纤芯线31而带着包覆层分离(切断)光纤。
因此,就光连接器1而言,可以将用手折断光纤芯线31形成的各光纤芯线31a、31b的端面彼此之间在芯线插入管3内对接地连接。
另外,在芯线插入管3的外周,在树脂供给孔4’的附近,可以形成多个通过热收缩管2’的收缩而刺破树脂袋5’的突起。
在上述实施方式中,充填在树脂袋5’内的未硬化的折射率匹配树脂sr的量虽然填满收缩后的热收缩管2’内的几乎全部容积,但其量也可以比收缩后的热收缩管2’内的全部容积稍多。这时,由于从收缩后的热收缩管2’的两端溢出并凝固的多余的折射率匹配树脂r更牢固地将收缩后的热收缩管2’和各光纤芯线31a、31b结合,因而可以得到提高光纤芯线的连接部的强度这样的效果。
上述实施方式中,虽然以使用包覆层35为两层构造的光纤芯线31的例子进行说明,但作为光纤芯线,也可以使用由UV硬化型树脂等构成的单层构造的光纤芯线。
另外,作为构成光纤芯线的光纤,在传输速度为10G比特/秒以下,或者光纤的总长在500米以下时,也可以使用多模光纤。
实施例
使用图4的实验系统,在将作为光纤芯线31的对接连接部的末端部分的部分包覆层35除去并清洗后,用剪刀切断,通过图1的光连接器将已切断的光纤芯线31彼此之间连接,制作成光纤芯线的连接部21。在表1中表示此时的连接损耗。进行5次相同的连接,每次都用剪刀将光纤34切断。
光纤34使用通常的SMF(单模光纤),光源42使用了波长为1.55μm的稳定性的光源(LD-MG923A:アンリツ社制),作为光功率检测器43使用了功率计(AQ2140:安藤电机社制)。将两端带FC连接器的SMF(长度4000米)直接连接在光源42与光功率检测器43之间而作为基准。
表1
连接次数 | 连接损耗(dB) |
1 | 0.24 |
2 | 0.10 |
3 | 0.29 |
4 | 0.14 |
5 | 0.25 |
平均 | 0.20 |
如表1所示,连接损耗为0.10~0.29dB。平均为0,20dB。此外,使连接部分的温度在-40℃~85℃变化时的连接损耗及反射衰减量大体一定而没有变化。
根据以上的说明,如果用剪刀切断光纤34并通过光纤芯线的连接部21连接光纤34的端面彼此之间,其连接损耗在实用上完全没有问题。另外,很清楚,光连接器所使用的光学用瞬间粘结剂只要使硬化后的折射率与芯层相等即可。
再有,在没有除去包覆层35时,即在芯线插入管3内使仅通过光纤芯线31a、31b的切断而形成的端面之间对接而连接时,也进行与上述同样的评价实验,可得到同样的结果。
这样根据本发明,在连接光纤34时,可以无需使用了光纤切断器等专用工具切断作业、延磨处理等作业,可以减少时间、降低成本、工时等,并且,任何作业人员都能简单地进行连接作业。
因此,本发明的光连接器不限于通信用途的光纤的连接,即使对于例如工业用机器人等零部件数多,连接部分多,使用现有的光纤连接技术光纤难以应用的工业用产品,也无需费什么工夫就能容易地进行光纤的连接作业。
Claims (9)
1.一种光连接器,其使包覆由芯层和包层构成的光纤外周的光纤芯线的端面之间彼此进行光耦合并连接,其特征在于,具有:热收缩管;设置在上述热收缩管内、用于插入上述光纤芯线并使其端面对接的芯线插入管;设置在上述热收缩管和上述芯线插入管之间且硬化后的折射率与上述芯层的折射率相等的未硬化的折射率匹配树脂;形成在上述芯线插入管上并用于供给上述未硬化的折射率匹配树脂的树脂供给孔,
在上述热收缩管内容纳有充填了上述未硬化的折射率匹配树脂的树脂袋或者由上述未硬化的折射率匹配树脂形成的树脂管。
2.如权利要求1所述的光连接器,其特征在于:上述芯线插入管形成为其内径在插入上述光纤芯线的两端部直径较大,而在中心部分较小且与上述光纤芯线的外径相匹配的锥状。
3.如权利要求1所述的光连接器,其特征在于:上述芯线插入管由金属管或玻璃管构成。
4.如权利要求1~3中任一项所述的光连接器,其特征在于:上述折射率匹配树脂是热硬化型树脂或紫外线硬化型树脂。
5.一种光连接器,其使包覆由芯层和包层构成的光纤外周的光纤芯线的端面之间彼此进行光耦合并连接,其特征在于,具有:增强套;设置在上述增强套内、用于插入上述光纤芯线并使其端面对接的芯线插入管;设置在上述增强套和上述芯线插入管之间的光学用瞬间粘结剂;形成在上述芯线插入管上并用于供给上述光学用瞬间粘结剂的粘结剂供给孔,
上述光学用瞬间粘结剂填充到粘结剂袋中。
6.如权利要求5所述的光连接器,其特征在于:上述芯线插入管形成为其内径在插入上述光纤芯线的两端部直径较大,而在中心部分较小且与上述光纤芯线的外径相匹配的锥状。
7.如权利要求5所述的光连接器,其特征在于:上述芯线插入管由金属管或玻璃管构成。
8.如权利要求5所述的光连接器,其特征在于:上述光学用瞬间粘结剂的硬化后的折射率与上述芯层的折射率相等。
9.如权利要求5~8中任一项所述的光连接器,其特征在于:上述光学用瞬间粘结剂是氰基丙烯酸系的常温硬化型瞬间粘结剂或光硬化型瞬间粘结剂,或者单液性或双液性环氧树脂系的常温硬化型瞬间粘结剂。
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