CN1328651A - 光纤接续器及其使用的套圈和套圈的制造方法 - Google Patents

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Abstract

在电铸浴50中,将浸泡在电铸液3中的金属线材9作为阴极进行电铸,使镍电铸到铝合金线材9的周围。通过用碱性溶液将铝合金线材9从镍电铸物中溶出,得到形成与线材9对应的贯通孔的镍圆筒。将圆筒裁剪成指定的长度,以贯通孔为基准切削外周,得到套圈。套圈的贯通孔的内径精度由线材9的外径精度决定,所以,不需要对贯通进行研磨。通过简单而低成本的工艺便可得到高精度的套圈。套圈是金属制的,所以,用于将光纤进行PC接合的套圈的PC研磨非常容易,从而可以提供高性能的光纤接续器。

Description

光纤接续器及其使用的套圈和套圈的制造方法
本发明涉及光纤接续器及其使用的套圈和套圈的制造方法，进一步详细而言，就是涉及用于通过圆筒形的套圈支持光纤使光纤的芯之间正确地定位而接续的光纤接续器、光纤接续器使用的套圈、套圈的制造方法和套圈的制造所使用的线材支持装置。
近年来，电话线路在世界的范围内，电缆已被光缆所取代。光纤不仅可以应用于电话的光通信，而且也可以广泛地应用于光设备、LAN用设备、各种光系统。在这样的光通信系统中，为了将光纤之间连接，已知的有利用融接或机械接头的永久连接法或利用光纤接续器的可拆卸的连接方法。后一种方法使用的光纤接续器除了要求容易拆卸和耐环境性外，为了适应光通信系统的长距离化、大容量化的要求，还要求连接损失小，为了使激光发送稳定，还要求进行无反射处理。
以往，如图1(C)所示，光纤接续器由剖面为圆形的用于将直径约0.13mm的光纤40a、40b高精度地保持到指定位置固定为同轴状的管状部件(以下，称为套圈)1a及1b和使套圈1a及1b对接而保持的定位部42构成。套圈具有例如图1(A)损失的圆柱形状，由氧化锆陶瓷等制造。图1(A)所示的套圈1是单芯式的套圈，在例如长度约8mm的圆柱的中心沿长度方向形成φ＝0.126mm的圆形的贯通孔2。图1(B)所示的套圈1’是二芯式的套圈，为了穿过2根光纤，形成2个贯通孔2a及2b。
为了制造图1(A)所示的套圈，以往，采用以下所述的方法。首先，将氧化锆粉末与树脂的混合物作为原料，使用用于成形圆筒形的注射模塑成形用或挤压成形用的模具等，成形为圆筒形。然后，将成形体在约500℃的温度下烧结而将树脂成分分解后，在约1200℃的高温下烧结。通过线状的金刚石研磨体对得到的圆筒状烧结体的贯通孔微调贯通孔的内径。最后，以内孔为中心对圆筒体的外侧进行机械加工，加工成圆形。
在上述成形方法中，烧结成的成形体由于烧结将略有收缩，其内径将偏离所希望的尺寸。因此，烧结之后，使用金刚石研磨体对贯通孔的研磨是必不可少的处理。但是，这种研磨处理是麻烦而需要熟练的技术的作业，从而是生产效率低的原因。而且，由于线状研磨体的金刚石的状况不均匀等原因，即使研磨，使烧结体的内孔的轴向位置的内径完全均匀也非易事。另外，由于金刚石研磨体的消耗，设备成本将提高。
另外，如上所述，为了进行注射模塑成形或挤压成形，需要高价的专用的成形机和模具。特别是非常硬的氧化锆粉末对成形机和模具的磨损非常厉害，所以，它们的寿命也短。虽然成形机和模具表面也可以使用硬的材质，但是，这些特殊的成形机和模具的制造成本非常高。此外，在烧结工序中，是在500～1200℃的温度下进行烧结，所以，能耗成本高，另外，能量资源的浪费也大。如上所述，如果套圈的制造成本高，则收容该套圈的光纤接续器的制造成本同样也高。
此外，还有以下的问题。以往，主要是图1(A)所示的单芯式的套圈占主流，但是，逐渐地已要求图1(B)所示的二芯式或二芯以上的多芯式的套圈了。在这种二芯以上的套圈中，利用金刚石研磨体进行的研磨尺寸确定工序非常困难，对于三芯以上的套圈，实际上是不可能制造的。
使用光纤接续器将光纤之间连接，为了降低接续部分的反射损失，将光纤的前端进行相互对接的接续，即所谓的物理接续(以下，称为PC)。为了进行PC接续，在将光纤装入到套圈中的状态下，进行将套圈的端面与光纤前端同时研磨成凸球面或斜凸球面或研磨成平坦面或斜平坦面的加工。对于先有的氧化锆或玻璃等套圈的情况，不能很容易地进行这样的加工。
另外，以往，在将套圈装到光纤接续器中时，为了对准套圈的旋转位置，是将套圈装到管座内，再将各管座装到光纤接续器上。由于使用了这样的管座，所以，光纤接续器的零部件数就增加了。
本发明就是鉴于上述先有技术的问题而提案的，第1个目的旨在提供不需要高价并且特殊的成形机和模具等设备、可以用简单而廉价的设备并且以低能耗成本制造的套圈及其制造方法和制造装置。
本发明的第2个目的旨在提供不特别需要作业者的熟练技术、尺寸稳定性优异、可以用生产效率高的工艺进行制造的套圈及其制造方法和制造装置。
本发明的第3个目的旨在提供即使是多芯用的套圈也可以很容易地制造的套圈及其制造方法和制造装置。
本发明的第4个目的旨在提供制造容易并且尺寸误差非常小的套圈。
本发明的第5个目的旨在提供可以进行光纤的高精度的连接并且成本低的光纤接续器。
按照本发明的第1形式，是光纤的连接所使用的套圈的制造方法，提供包括至少在1根线材的周围利用电铸堆积金属而形成棒状的电铸体并从电铸体上除去上述线材的处理的套圈的制造方法。
在本发明的方法中，特征在于：将非常细的线材作为母模使用，利用电铸法制造套圈。该金属管的内径由线材的外径决定，金属管的内径精度也由线材的外径精度决定。因此，通过使用与光纤相似的剖面(圆形)，具有比光纤略大的宽度或直径并且具有高精度的直线性和圆度的线材，便可得到内径精度非常高的套圈。由于得到的套圈具有直线性和圆度高的内孔，所以，不需要以往进行的用于确保套圈的内径的尺寸精度的研磨作业。为了将线材从电铸物中取出，利用电铸将金属堆积到线材的周围后，可以仅将线材从电铸体中溶解或将线材从电铸体中拔出或者挤出。这样，便可得到形成有与线材的剖面形状相当的贯通孔的圆筒状的金属管。作为线材，最好使用具有0.2mm以下特别是0.13mm以下的外径的线材。
为了从电铸体加工套圈，可以通过将电铸体裁剪为指定的长度，并以通过将上述线材从电铸体中除去而形成的贯通孔为中心切削电铸体的外周。
在本发明的方法中，在线材是例如铝或其合金时，在进行电铸后，通过用碱性或酸性溶液将上述线材料溶解而将线材除去是非常合适的方法。另外，在线材是铁或其合金时，在进行电铸之前对上述线材进行脱模处理，在进行电铸之后，通过将线材从上述电铸体中拔出或挤出而将线材从电铸体中除去是非常合适的方法。
在本发明的方法中，将2根线材相隔指定距离配置，通过电铸便可制造二芯的套圈。这时，通过插入同一直径的一对销钉而配置上述2根线材，可以很容易地并且高精度地控制2根线材的间隔。使用例如2根以上的销钉相互间隔相同的距离平行地排列3根以上的线材，便可制造三芯以上的套圈。
按照本发明的第2形式，可以提供通过第1形式的方法制造的金属制套圈。
按照本发明的第3形式，是为了连接光纤所使用的套圈，提供仅由金属材料一体地形成的套圈。
本发明的金属制的套圈利用例如本发明的电铸方法，可以按非常高的精度、很容易地并且廉价地进行制造。另外，通过收容套圈的光纤接续器将2根光纤接合时，套圈的前端与光纤一起为了平坦接合或PC接合而进行研磨，但是，本发明的套圈是金属制造，所以，其研磨非常容易，从而可以进行高精度控制的研磨。因此，可以进行良好的PC接合，从而可以进行反射损失低的光纤接合。
本发明的套圈在其两端可以将贯通光纤的孔加工成锥形，从而也可以作为机械接头用的套管使用。
上述套圈具有贯通套圈的长度方向的圆柱状中空部，在套圈的一边的端部具有直径与该中空部相同的第1开口，在另一边的端部具有直径比该中空部大的第2开口(参见图20)。上述中空部具有第1中空部、直径比上述第1中空部大的第2中空部和将第1中空部与第2中空部连接的锥形的第3中空部。这时，光纤的覆盖部收容在第2中空部内，光纤的包层收容在第1中空部内。即，第2中空部起到先有的套圈管座的功能。第3中空部容易将光纤的包层导入到第1中空部内。
按照本发明的第3形式，是用于连接光纤的光纤接续器，提供具有仅由金属材料一体地形成的套圈和用于收容套圈的外套的光纤接续器。
本发明的光纤接续器具有金属制的套圈，所以，可以容易并且高精度地进行用于PC接续的研磨处理。因此，可以实现成本低并且反射损失低的光纤接续器。上述金属制的套圈最好利用本发明的电铸法形成。
本发明的光纤接续器的外套可以起插头或插座的功能。光纤接续器进而可以具有用于定位2根套圈的套管。光纤接续器进而可以具有用于可以与上述插头装卸的转接器。这时，转接器在其内部可以具有用于排列套圈的套管。此外，光纤接续器可以具有光缆。
按照本发明的第4形式，是利用电铸制造光纤接续用多芯套圈时使用的线材支持装置，提供具有基板、第1凸部和2根线材的装置，上述第1凸部是在基板上相互对置地设置的一对定位用的第1凸部，具有相同的宽度，上述2根线材将上述一对定位用的第1凸部夹在中间相互平行地配置。
本发明的装置是安装在电铸浴中对多芯式的套圈的制造非常有效的装置。2根线材相互从相反的方向与凸部，例如向设置在基板上的基准销钉靠近的凸部接触。因此，线材分别由凸部的两侧定位，通过这样处理，以比基准销钉的直径更高的精度管理2根线材的间隔。为了变更在多芯用套圈内形成的多个内孔间的间隔，可以预先准备各种直径的基准销钉，根据内孔间的间隔而适当地更换基准销钉。
上述装置进而具有第2凸部和2根线材，上述第2凸部是在基板上对置地设置的一对定位用的第2凸部，具有相互相同的宽度，2根线材将上述一对定位用的第2凸部夹在中间相互平行地配置，将第1凸部夹在中间相互平行地配置的线材与将第2凸部夹在中间相互平行地配置的线材相互平行，分别在相邻的线材间可以相隔同一距离而配置。这样，便可制造4个内孔排列成相同间隔而形成的四芯式的套圈。
图1是表示光纤接续器和套圈的剖面图，(A)是单芯式的套圈的纵剖面图和其X—X方向剖面图，(B)是二芯式的套圈的纵剖面图和其X—X方向剖面图，(C)是用于连接光纤的光纤接续器的概略剖面图。
图2是表示本发明的一个实施例的电铸装置的概略结构的图。
图3是图2所示的装置使用的支持夹具的侧面图(A)和平面图(B)。
图4是图2所示的装置可以使用的支持夹具的一个具体例子，是适用于二芯式的套圈制造用的支持夹具的侧面图。
图5是本发明的剖面为圆形以外的多芯式的线的剖面图(A)～(F)。
图6是说明按照本发明的方法从电铸物中将线挤出的方法的概念图。
图7是说明按照本发明的方法从电铸物中拔出线时沿线按指定间隔设置胶带20的概念图。
图8是表示电铸后将用图7说明的胶带20剥离后的状态的线的概念图。
图9是说明按照本发明的方法将线从电铸物中拔出时使用夹具将线从电铸品中拔出的方法的概念图。
图10是表示本发明的实施例4使用的支持夹具的概略结构的平面图。
图11是表示安装在图10所示的支持夹具上的金属线的概念图。
图12是安装在图10所示的支持夹具上的挂钩的平面图(A)和侧面图(B)。
图13表示在实施例4中得到的电铸品的剖面图。
图14是表示制造三芯以上的套圈所使用的金属线的支持夹具的一部分的概念图。
图15是说明机械接头用的套管的结构例的图，(A)表示套管的剖面图，(B)表示用套管将2根光纤永久连接的方法。
图16是表示本发明的光纤接续器插头的结构的概略剖面图。
图17是表示本发明的光纤接续器的结构的概略剖面图。
图18是表示带本发明的光纤接续器的光缆的结构的概略剖面图。
图19是表示使用在实施例6中说明的装置进行电铸后通过将外形加工成长方体状而得到的套圈的剖面结构的图。
图20是表示将套圈和以往使用的套圈用管座一体地形成的一体型套圈的结构和使用方法的图。
下面，先参照图2说明利用电铸制造本发明的套圈的装置。图2所示的装置具有电铸浴50、填充在电铸浴50内的电铸液3、配置在电铸浴50内的阳极4和阴极8。阳极4在设置在电铸浴50的底部的基板52上，围绕阴极设置4根。如后面所述，阴极8设置在支持夹具5上，与在支持夹具5的上下端部间拉紧的线材9电连接。在基板52上，在围绕线材9的圆周方向以90度的间隔设置空气喷嘴6。
电铸液3根据要在线材9的周围电铸的金属的材质决定，例如，可以使用镍或其合金、铁或其合金、铜或其合金、钴或其合金、钨合金、微粒子分散金属等电铸用金属，从而可以使用以氨基磺酸镍、氯化镍、硫酸镍、氨基磺酸亚铁、氟硼酸亚铁、焦磷酸铜、硫酸铜、氟硼酸铜、氟硅化铜、氟钛化铜、铅锌磺酸铜、硫酸钴、钨酸钠等水溶液为主要成分的液体或将碳化硅、碳化钨、碳化氟、氧化锆、氮化硅、氧化铝、金刚石等微粉末分散到这些液体中的溶液。其中，特别是以氨基磺酸镍为主要成分的液体，电铸容易、电铸物的应力小，在化学稳定性、焊接的容易性等方面非常好。
电铸液的金属成分就是电铸物即构成套圈的材料。如后面所述，为了进行PC接续，套圈进行PC研磨。从PC研磨的观点考虑，作为金属成分，镍/钴合金特别好。
电铸液在电铸浴中可以使用约1～2μm的过滤器(未图示)进行高速过滤、加热并控制在约50±5℃的合适的温度范围内。另外，最好经常进行活性炭处理，除去有机杂质。另外，最好用镀镍的铁制的波板作阴极、用碳作阳极，以约0.2A/dm2的低电流密度通电，将铜等金属杂质从浴中的电铸液中除去。
阳极4根据要电铸的金属进行选择，可以从镍、铁、铜、钴等中选择，并且可以适当地使用板状或球状的电极。在使用球状的电极时，可以插入到例如钛制的篮中，用聚酯制的袋子将其覆盖而使用。
下面，参照图3详细说明支持夹具5。图3(A)是侧面图，图3(B)是从下板11的B—B方向看的剖面图。支持夹具5，上板10和下板11通过4根支柱12而连结，上板10和下板11使用例如聚氯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂或聚乙烯树脂等电气绝缘材料制造，支柱12可以用不锈钢、钛等金属或塑料制造。上板10和下板11与支柱12可以分别用螺丝(未图示)固定。在上板10的中央，贯通上板10，设置了作为阴极8的不锈钢螺丝13a。不锈钢螺丝13a在上板10的下面固定不锈钢制的弹簧7的一端7a。在下板11的中央，同样贯通下板11，设置了不锈钢螺丝13b，突出到下板11的上面，塑料制的线夹15固定在螺丝13b上。如前所述，在下板11上，在4个地方穿透下板11设置了空气喷嘴用的圆孔14。线材9的一端挂到不锈钢制的弹簧7的另一端7b上，将线材9拉紧，拉伸弹簧7，用线夹15将线材9的另一端夹住。这样，通过将线材9安装到支持夹具5上，线材9就在铅直方向以完全拉紧的状态支持在电铸浴50中。
图3所示的支持夹具5是用于对单芯式的套圈进行电铸的夹具，在对二芯式的套圈进行电铸时，可以使用例如图4所示结构的支持夹具5’。在图4所示的支持夹具5’中，在上板10和下板11之间，在2个地方设置了塑料制的辅助部件17，在该辅助部件17的中央部，在2个地方埋设了穿透了细孔19的塑料制的线保持部件18，在2个地方设置了不锈钢螺丝13和线夹15。另外，为了保持2根线材9的指定间隔和平行度，在支持在辅助部件17之间的线材9上，相隔指定的距离设置了使线材9一体化的支持器25。除了这些结构以外，支持夹具5’具有与图3所示的支持夹具5相同的结构。
对于三芯式以上的情况，和图4所示的支持夹具5’一样，可以根据线的数量将线保持部件18变形，并且增加不锈钢螺丝13和线夹15。但是，保持线材9的方法，不限于上述方法，例如将线拉紧的方法，除了使用弹簧以外，也可以使用橡胶等弹性部件，另外，也可以在线的下端挂上重物。此外，为了更精密地控制2根线材的间隔，使用在后面所述的实施例4中使用的支持夹具则最为合适。
另外，对于二芯以上的套圈，如前所述，要求高的尺寸精度，所以，线材9的剖面可以不是圆形，例如可以使用图5(A)～(G)所示的圆形以外的剖面形状的线材。在图5中，(A)是二芯式的套圈制造用的线，剖面是椭圆形。图中的假想线，与通过使用该线材利用电铸而得到的套圈的内部的光纤相当。
图5的(B)是三芯式的套圈制造用的线材的剖面图，具有角部为圆角的三角形的剖面形状。(C)是四芯式的套圈制造用的线材的剖面图，具有角部为圆角的正方形的剖面形状。(D)是五芯式的套圈制造用的线材的剖面图，具有角部为圆角的长方形的剖面形状。(E)是六芯式的套圈制造用的线材的剖面图，具有角部为圆角的长方形的剖面形状。(F)是七芯式的套圈制造用的线材的剖面图，具有角部为圆角的六边形的剖面形状。(G)是四芯式的套圈制造用的线材的剖面图，具有长方形的剖面形状。在(G)中，在得到的套圈的内侧，设想用假想线所示的光纤相互相邻地排列。图5(A)～(F)所示的线也可以是在角部不设置圆角的形状。
可以使用这些线取代图1～图4所示的线材9。
现在，再返回到图1，空气喷嘴6吹出少量的空气，搅拌电铸液3。但是，电铸液3的搅拌，不限于利用空气，可以采用螺旋浆、超声波、超振动等方法，特别是从维持线材9的直线性的角度考虑，最好是采用超声波搅拌。
线材9可以从铁或其合金、铝或其合金、铜或其合金等金属线、和这些该金属线上电镀上薄的焊锡以及尼龙、聚酯、聚四氟乙烯等塑料线中适当地选择使用。其中，使用塑料线时，为了赋予表面导电性，必须进行镍、银等无电解电镀。使用导电性塑料是有利的。这时，在进行电铸之后，向塑料通电加热时，电铸物的拔出分离容易。线材9决定着通过电铸而得到的套圈的内径，所以，在线的粗细、圆度和直线性方面，要求高的精度。通过利用压模的挤出或拔丝的方法或无心加工等，可以调整线的粗细、圆度和直线性。现在，对于直径125μ的不锈钢线，可以得到例如约±0.5μm的误差范围的不锈钢线材制品。对于图5所示的圆形以外的剖面形状的多芯式的线的情况，利用压模的挤出等可以得到正确的尺寸。
下面，说明使用图2所示的电铸装置100通过电铸形成管状部件的操作。电铸浴50填充了电铸液3后，给阳极4和阴极8加上直流电压，使之通过约4～20A/dm2的电流密度。通过以该电流密度电铸约1天，可以在线材9的周围成长为直径3mm粗的电铸物。在电铸结束之后，将支持夹具5从浴50中取出，然后将线材9从支持夹具5上取下来。线材9可以从电铸物中拔出或通过溶解到加热的酸或碱水溶液中等而除去。对于电镀焊锡的金属线的情况，可以通过加热金属线而拔出。
另外，也可以将线材9从电铸物中挤出而除去。例如，可以使用图6所示的内部形成贯通孔21a的导引杆21和超硬销钉22，将导引杆21相对电铸品23配置，使相互的贯通孔21a和23a通过超硬销钉22而连结，用超硬销钉22将线材9从电铸品23中挤出。这时，最好用药品将电铸品23的线材9的一端稍许溶解后再进行挤出。
可以根据所选择的线材9的材料，来决定将位于电铸品的中心的线材9拔出或挤出或用药品进行溶解的方法。通常，线材难于溶解于药品并且拉伸强度高的可以利用拔出或挤出的方法，容易溶解于药品的可以利用溶解的方法。例如，对于铁或其合金的情况，对线材9进行脱模处理之后，如图7所示，用尼龙胶带等电气绝缘体20覆盖一部分而进行上述电铸，从电铸品上将电气绝缘体20剥离，如图8所示的那样露出线材9时，就容易将线材9从电铸品23中拔出。对于上述电镀焊锡的金属线、无电解电镀的塑料线的情况，不进行脱模处理，用同样的方法也可以拔出，对于电镀焊锡的金属线的情况，也可以通过加热而拔出。对于拔出法的情况，特别希望线材9是作为铁的合金的不锈钢线，实验上，用直径0.126mm的不锈钢线可以拔出到约100mm的长度。
线材9是铝或其合金、铜或其合金时，由于线材9容易溶解于酸或碱水溶液中，所以，利用溶解的方法除去是有效的。作为溶解液，最好是既溶解铝或其合金而又对电铸金属几乎没有影响的强碱水溶液。具体而言，使用浓度约5～10w/v％的氢氧化钠、氢氧化钾等强碱水溶液，通过加热到约100±3℃，便可很容易地溶解除去。在实验上，可以将10mm长的铝线溶解约90％。这时，没有必须拔出，所以，就不需要用图7所示的电气绝缘体覆盖而进行电铸，可以对线材9的全面进行电铸，另外，也不需要进行线材9的脱模处理。
得到的电铸物，通过使用例如薄刃切割器裁剪为指定的长度，可以作为套圈使用。特别是，通过使用本发明的方法，套圈的内径的尺寸精度非常高，该精度由上述线材9的尺寸误差决定。为了提高套圈外径的圆度，最好对外周部进行加工。外周部的加工，可以通过NC机械加工对外周进行切削。利用溶解法除去线材9时，在进行电铸之后，将线状的电铸物裁剪为所希望的长度后，线材9在酸或碱溶液中完全溶解后在电铸物的内部就形成贯通孔，然后
便可利用NC机械加工等对外周进行加工。这时，也可以在外周加工后进行溶解工序。
得到的套圈在套圈的旋转方向进行定位，同时与用于收容到光纤接续器插座中的套圈管座嵌合。为了用使用套圈的光纤接续器连接光纤，如前所述，最好进行光纤之间的PC连接。为了进行PC连接，以将光纤插入到套圈中的形式将套圈的端面加工成凸球面或倾斜的凸球面。该加工可以使用端面研磨机进行。本发明的套圈是利用电铸形成的金属制套圈，所以，与先有的氧化锆或玻璃制的套圈相比，可以更容易地进行PC研磨。此外，得知PC研磨后的光纤前端与套圈研磨面的高度一致。因此，通过使用本发明的套圈和包含该套圈的光纤接续器，可以以非常高的精度连接光纤，这样，便可实现低反射损失的连接。
实施例1.
准备截面为圆形的φ＝0.126mm的铝合金(铜、镁和铝的合金)线，如图3(A)所示的那样，在夹具5上利用弹簧7的弹力设置为在铅直方向拉紧的状态。用蘸了石油精的线纱擦拭合金线的表面，进行脱脂。将以氨基磺酸镍为主要成分的电铸液3填充到图2所示的电铸浴50中，将在套在聚酯制的袋子中的钛制的网中装入了镍球的阳极4以线材9为中心在底板52的4个角设置4根，以1μm的过滤精度将电铸液进行高速过滤，并加热到55±5℃的温度。并且，如上所述，将安装了铝合金线的夹具5进行充分水洗后，设置为图2所示的状态。
给阴极8和镍阳极4加上直流电压，使之流过约4～20A/dm2的电流密度。按这样的条件进行电铸1天，得到约φ＝3mm粗的镍电铸品。从浴中将电铸品取出并洗净后，用NC自动加工机裁剪为长度8.50mm。将裁剪后的电铸品在加热到100±3℃的20％氢氧化钠水溶液中浸泡3小时，将铝合金线完全溶解除去后，便得到管状的电铸品。然后，利用超声波水洗进行充分水洗并干燥后，用NC自动加工机加工成粗(外径)2.00mm、长8.00mm而得到完成品。内径尺寸与电铸后的任何加工无关，在轴向为0.126mm±0.5μm。这就意味着，如果使用本发明的方法，内径尺寸误差就由线材的误差(0.126mm±0.5μm)决定，即，如果使用可以得到的高精度的线材，便可很容易地制造高精度的套圈。
实施例2.
准备由截面为圆形的φ＝0.126mm的SUS304构成的线材9，和实施例1一样，将线材9设置到夹具5上。并且，如图7所示的那样，用尼龙胶带20按40mm的间隔将线材9覆盖。将该夹具5进行水洗后，进行脱脂并水洗，在常温下，在市售的日本化学产业公司制造的ニツカノンタツクA、B混合液的水溶液中浸泡10分钟，进行脱模处理。然后，进行充分水洗，和实施例1一样，以9A/dm2电铸1天，得到平均约φ＝3mm粗的镍电铸品。如图9所示，将该电铸品设置到形成了贯通孔24a的保持夹具24上，用钳子将线材9夹住拉紧，从电铸品23中拔出。该电铸品是粗约φ＝3mm、长约40mm，在轴心形成φ＝0.126mm的细孔(内孔)。将该电铸品以细孔为中心用小型NC自动加工机切削外周，加工成粗2.00mm、长8.00mm的完成品。内径尺寸的误差和实施例1一样，与电铸后的任何加工无关，在轴向为0.126mm±0.5μm。
实施例3.
准备剖面如图5(A)所示的椭圆形的铝合金线。该铝合金线的截面是短径0.126mm、长径0.252mm的椭圆形。使用该铝合金线，和在实施例1中说明的一样进行电铸，便可得到二芯式的套圈。
实施例4.
在本实施例中，说明制造图1(B)所示的二芯式的套圈特别是是2个细孔在套圈中相互间隔的套圈的例子。
图10所示的支持夹具60是为了制造上述二芯式的套圈在电铸浴中使用的夹具。夹具60是在塑料制的基板62上，在相互对置的位置埋设线材90的间隔调整用的一对基准销钉64a、64b。基准销钉64a、64b都是直径500μm的不锈钢制的圆柱体销钉，从基板表面突出5～10mm的高度埋入到基板面内。另外，在基板62上，设置了用于导引线材90而获得线材90的松弛的钨制的导引销钉66a～e，66a～66c维持基准销钉64a侧的线材90的张力，66d～66e维持基准销钉64b侧的线材90的张力。在基板62的下端，设置了金属制的挂钩68。在基板62的中央部，为了防止电铸的各向异性而形成了开口62a。
线材90是截面为圆形的φ＝0.126mm的铝合金制的金属线，如图11所示，在其两端分别形成圆环90a、90b。该金属线90按以下方式支持在支持夹具60上。金属线90的一端90a配置在基板62的上端。金属线90顺序沿着导引销钉66c和66b使基准销钉64a沿逆时针方向进行部分旋转而指向下方。然后，金属线90使下方的基准销钉64b沿逆时针方向进行部分旋转后，使导引销钉66d进行部分旋转，并通过后面所述的挂钩70使导引销钉66d沿顺时针方向进行部分旋转，然后再使下方的基准销钉64b沿逆时针方向进行部分旋转而指向上方。并且，使上方的基准销钉64a沿逆时针方向进行部分旋转后，使导引销钉66a进行部分旋转而到达基板62的上端，金属线的端部90a、90b连结到导引销钉66c上。
金属线90在基准销钉64a与开口62a之间利用保持板72压紧安装在基板62的表面。另外，金属线90在导引销钉66d、66e的下方，挂到图12(A)和(B)所示形状的挂钩70的第1嵌合部70a上。挂钩70的第2嵌合部70b挂到挂钩68的端部。这样，金属线90的第1部90a和第2部90b就利用导引销钉66a～66e、基准销钉64a及64b和挂钩70维持其张力，在基板62的开口部上相互平行地拉伸的金属线90的第1部90a和第2部90b的间隔利用基准销钉64a及64b进行调整。该金属线90的第1部90a和第2部90b的间隔，通过将基准销钉64a、64b变更为具有不同的外径的销钉，便可很容易地进行改变。即，想按贯通孔的外径基准制造300μm间隔的二芯式的套圈时，使用φ＝300μm的基准销钉60a和60b即可。
将图10所示的支持夹具60取代支持夹具5，设置到图2所示的电铸浴50内。这时，将支持夹具60的基板62的下端固定到底板52上，同时从浴50的上方支持基板62的上端。电铸液3填充到支持夹具60的保持板72的高度。电铸液3和电铸装置100的结构，除了支持夹具5以外，和实施例1一样。
给阴极8和镍阳极4加上直流电压，使之通过约4～20A/dm2的电流密度。在这样的条件下，进行电铸1天，得到具有短径约1800μm、长径2100μm的椭圆形的截面的镍电铸品。将电铸品从浴50中取出并清洗之后，用NC自动加工机裁剪成长8.50mm。将裁剪后的电铸品在加热到100±3℃的20％的氢氧化钠水溶液中浸泡3小时，将铝合金线完全溶解并除去，得到管状的电铸品。得到的电铸品的剖面图示于图13。如图13所示，椭圆形截面的电铸品95在内部形成相隔500μm的间隔、内径125μm的贯通孔95a、95b。
然后，利用超声波水洗进行充分水洗并干燥后，用NC自动加工机切削外周部，加工成外径2000μm的圆。另外，加工成长度8.00mm。电铸品95的贯通孔95a、95b的内径尺寸与电铸后的任何加工无关，在轴向为0.126mm±0.5μm。这就意味着和实施例1的单芯式的套圈一样，内径尺寸误差由线材的误差(0.126mm±0.5μm)决定，即，如果使用可以得到的高精度的线材，便可很容易地制造高精度的二芯式的套圈。
实施例5.
在本例中，作为金属线90，除了使用由截面为圆形的φ＝0.126mm的SUS304构成的金属线以外，使用和在实施例4中使用的相同的电铸装置和电铸条件进行电铸。
将得到的电铸品的线设置到与图9所示的拔出夹具类似但有2个贯通孔的夹具上，分别用钳子将一对金属线90夹紧拉住，从电铸品中拔出。如图13所示，该电铸品在内部相隔500μm的间隔形成内径125μm的贯通孔95a、95b。然后，利用超声波水洗充分进行水洗本干燥后，用NC自动加工机切削外周部，加工成外径2000μm的圆形。另外，加工成长度8.00mm。电铸品95的贯通孔95a、95b的内径尺寸与电铸后的任何加工无关，在轴向为0.126mm±0.5μm。
实施例6.
在实施例4和5中，给出了二芯式的制造例，但是，通过改良图10所示的装置，可以制造三芯以上的套圈。例如，如图14所示，取代图10所示的支持夹具的基准销钉62a、62b，使用基准销钉98a～98d，同时，使用辅助导引销钉102、104a和104b。在本例中，可以不使用导引销钉66d、66e。这样配置销钉时，在通过这些销钉拉紧的金属线90中，金属线部90a与90b的间隔由基准销钉98a和98c的外径决定，金属线部分90c与90d的间隔由基准销钉98b和98d的外径决定。另外，金属线部分90b与90c的间隔在对基准销钉98a与98b的外径基准间隔和基准销钉98c与98d的外径基准间隔考虑金属线的粗细之后决定。使用具有图14所示的基准销钉的夹具进行电铸时，可以得到具有相互相隔指定的间隔的贯通孔的四芯式的套圈，在套圈上形成的4个贯通孔的中心位置，根据支持夹具的基准销钉98a～98d的直径和埋设位置自动地决定。因此，可以制造光纤贯通孔以非常高的精度排列而形成的套圈。这样得到的套圈通过在电铸后适当地加工外形，便可得到例如图19所示的截面结构。
图14所示的线支持结构是一例，通过适当地增加基准销钉的数，便可提供可以高精度地并且简单地电铸形成五芯以上的套圈的支持夹具。
实施例7.
在本例中，说明使用在实施例1～3中制造的镍制的套圈构成机械接头用的套管的例子。机械接头用的套管是用于永久连接2根光纤的套管，例如，可以如图15(A)所示的那样通过从套圈的两侧向内侧切削成指定距离的锥形状而形成在实施例1中制造的套圈的贯通孔。此外，可以在套圈110的长度方向的中央部设置从两侧插入光纤时使空气溢出的切口112。本发明的套圈是利用电铸而得到的金属制的套圈，所以，上述加工非常容易。
这样得到的套管(套圈110)如图15(B)所示的那样，可以将2根光纤40a、40b从套管的两端的锥形孔110a、110b插入，在套管110的中央部连接。本发明的套圈110是金属制的，通过压入可以可靠地将光纤40a、40b固定在套圈内，所以，不需要利用粘接剂进行粘接。另外，由于套圈是金属制的，所以，可以通过焊接固定光纤40a、40b。
实施例8.
在本例中，参照图16说明构成收容实施例1～3中制造的套圈的光纤接续器的例子。
图16表示预先进行了PC研磨的光纤接续器的结构的一例。光纤接续器115由套圈92、用于将套圈的旋转位置定位而保持套圈管座106和收容它们并且起插头功能的外套108构成。套圈92使用在实施例1中制造的镍制的套圈。套圈92的后端部94为了容易插入光纤而贯通孔扩展形成为锥形状。套圈管座106以同轴状形成比套圈92的后端部92b大的直径例如0.9mm的贯通孔106a。光纤与其覆盖部400一起插入到该贯通孔中。
比套圈92的全长短的连接用光纤40c已插入到套圈92的前端，套圈92的前端93与光纤40c的末端一起预先进行PC研磨，形成凸球面状。PC研磨使用端面研磨机进行。在PC研磨中，由于套圈92是镍制的，所以，非常容易并且可以高精度地进行研磨。
这样，光纤接续器115通过预先插入比套圈92的全长短的光纤，在出厂前预先进行PC研磨，便可省略在连接现场的PC研磨作业。并且，在连接现场，光纤40a从在套圈管座105上形成的开口部105a插入，在套圈92内的光纤连接点PP与光纤40c连接。这样，在现场构成的光纤接续器115就与其他光纤接续器插口或光设备的接续部或光纤接续器用转接器连接。
本发明的套圈是金属制的，所以，机械强度比先有的陶瓷或玻璃的套圈高，从而提高了PC接合的反复操作的耐久性和接续器本身的耐久性。
实施例9.
在本实施例中，说明实施例8所示结构的光纤接续器(接续插头)与别的光纤接续器的连接。
图17表示将在实施例8中说明的光纤接续器115a(这里，称为接续器插头)与同接续器插头115a结合的光纤接续器插座130连接的情况。光纤40a已插入到接续器插头115a中，在套圈92a的前端进行PC研磨。接续器插座130由转接器140和接续器插头115b构成。转接器140和接续器插头115b通过将转接器140的嵌合钩132b与在接续器插头115b的外套108b上形成的嵌合部134b嵌合，结合成可拆卸。接续器插头115b具有和接续器插头115a相同的结构，套圈92b的前端与光纤40b的前端一起进行PC研磨，形成凸球面状。
为了将接续器插座130与接续器插头115a结合，将安装在接续器插座130上的转接器140的嵌合钩132a与在接续器插头115a的外套108a上形成的嵌合部134a嵌合。将接续器插座130与接续器插头115a结合时，套圈92a和套圈92b由转接器140的定位套管142定位为同轴状，它们的前端高精度地进行PC接合。这样，光就从光纤40a向光纤40b或者沿相反方向通过PC接合部以低反射损失进行传播。
本例的光纤接续器可以视为2个接续器插头115a、115b与转接器140的组合或接续器插头115a与接续器插座130的组合。
实施例10.
图18表示带光纤接续器的光缆(带光缆的光纤接续器)120的结构的一例。如图18所示，带光纤接续器的光缆120通过在光缆114的两端连接图16所示的光纤接续器108而构成。但是，在各套圈中已插入了1根连续的光纤40a。该光缆120通过图17所示的转接器140可以与别的光缆或光纤接续器等连接。
实施例11.
图19表示本发明的套圈的别的实施例。图19所示的套圈150是通过电铸而形成的镍钴合金制的圆柱状套圈，通过光纤的直径约0.126mm的细孔150a贯通圆的中心。细孔150a在1边的端部扩展成锥形状，与直径0.9mm的中空部150b连接。从该套圈150的中空部150b侧插入光纤40a，光纤40a的覆盖部400(例如φ＝0.9mm)也插入到中空部150b中。即，该套圈150起图16和图17所示的套圈92(92a和92b)和管座106(106a和106b)的功能。在先有的套圈中，细孔的中心相对于外周是偏心的，所以，通过旋转管座使光纤的芯之间的位置一致来防止反射损失的增大，但是，本发明的通过电铸得到的套圈，由于其内径的尺寸精度非常高，所以，可以省略管座。或者，图19所示的套圈也可以视为是与管座一体式套圈。
因此，可以就图19所示结构的套圈无环座地收容到接续器插座内。于是，通过使用这种结构的套圈，便可进一步简化光纤接续器的结构。
图19所示结构的套圈可以使用与细孔150a和中空部150b对应的形状的线材即同轴状地具有与细孔150a对应的小径部和与中空部150b对应的大径部的线材通过电铸而制造。或者，可以在使用具有与细孔150a对应的直径的线材通过电铸形成具有细孔150a的电铸物后，除去线材，裁剪成适当的尺寸，然后将其端部的一方进行机械加工，将细孔150a切削成中空部150b。
以上，根据实施例具体地说明了本发明，但是，这些实施例仅仅是一例，本领域人员所想到的范围内的改良和变形都包含在本发明的范围内。在上述实施例中，说明了收容单芯式的套圈的光纤接续器，但是，也可以使用在上述实施例中制造的多芯式的套圈构成光纤接续器。
另外，作为套圈的材料，以铝合金和SUS为例进行了说明，但是，只要是可以进行电铸的材料就行，可以使用任意的材料。另外，光纤接续器包含收容套圈的任意的光纤接续器，例如，包含插头式接续器、插座式接续器和它们的组合、2个插头与转接器的组合、插座、带光缆的接续器。
本发明使用了电铸法，所以，不需要高价并且要求耐久性的特殊的成形机和模具，使用廉价的广泛使用的电铸装置便可很容易地制造套圈。
另外，在本发明中，不需要像以往那样将成形体在500～1200℃的高温下进行烧结，只要将电铸液加热到约60℃就足够了，所以能耗低，是节能的套圈的制造方法。
在本发明中，使用了电铸方法，所以，尺寸转印性非常良好，不需要用研磨体将电铸品进行研磨，省略了手工作业，降低了不合格率，提高了生产效率。特别是得到的套圈的内径的尺寸误差由作为电铸的母材使用的线材的尺寸精度决定，所以，容易进行产品的尺寸管理。因此，以往在将套圈收容到光纤接续器中时，在光纤接续器内使用可以将套圈旋转而支持的管座，但是，通过使用本发明的套圈，就可以省略这样的管座。因此，本发明的套圈可以简化光纤接续器的结构。
另外，先有的方法，在多芯式的套圈研磨尺寸确定中，非常困难，达到三芯以上实际上是不可能的，但是，按照本发明的方法，可以与单芯式几乎没有什么变化地很容易地进行制造。
如果使用具有本发明的支持装置的电铸装置，便可容易而正确地而且低成本地制造多芯式的套圈。
本发明的光纤接续器具有通过电铸形成的金属制的套圈，所以，PC研磨或平面研磨容易，生产效率高。另外，由于可以进行高精度的PC研磨或平面研磨，所以，可以高精度地控制套圈间的良好的连接，从而可以实现低反射损失的光纤接续器。此外，由于金属制的套圈的机械强度高，所以，可以提高PC接合的耐久性和接续器的耐久性。

Claims (45)

1.一种用于光纤的连接的套圈的制造方法，其特征在于：包括下述工序，至少在1根线材的周围通过电铸堆积金属而形成棒状的电铸体，然后从上述电铸体将上述线材除去。
2.按权利要求1所述的套圈的制造方法，其特征在于：线材是截面为圆形的直径0.13mm以下的线材。
3.按权利要求1所述的套圈的制造方法，其特征在于：以通过将上述线材从上述电铸体除去而形成的贯通孔作为中心，切削电铸体的外周。
4.按权利要求1所述的套圈的制造方法，其特征在于：上述线材是金属或塑料制的线材。
5.按权利要求1所述的套圈的制造方法，其特征在于：在上述电铸之后，通过用碱性或酸性溶液溶解上述线材而将线材从电铸体上除去。
6.按权利要求5所述的套圈的制造方法，其特征在于：上述线材是铝或其合金。
7.按权利要求1所述的套圈的制造方法，其特征在于：在上述电铸之前对上述线材进行脱模处理，在电铸之后通过将线材从上述电铸体中拔出而将线材从电铸体中除去。
8.按权利要求7所述的套圈的制造方法，其特征在于：上述线材是铁或其合金。
9.按权利要求1所述的套圈的制造方法，其特征在于：在电铸之前对上述线材进行脱模处理，在电铸之后通过将线材从上述电铸体中挤出而将线材除去。
10.按权利要求1～9的任一项所述的套圈的制造方法，其特征在于：上述至少1根线材是相隔指定距离而配置的2根线材。
11.按权利要求10所述的套圈的制造方法，其特征在于：相隔指定尺寸的销钉来决定上述2根线材的位置。
12.按权利要求1～9的任一项所述的套圈的制造方法，其特征在于，上述至少1根线材是相互相隔相同距离而排列的三根线材。
13.按权利要求1～9的任一项所述的套圈的制造方法，其特征在于：上述金属是从由铝、镍、铁、铜、钴、钨及它们的合金构成的金属群中选择的一种。
14.按权利要求1所述的套圈的制造方法，其特征在于：上述金属是镍。
15.按权利要求1～9的任一项所述的套圈的制造方法，其特征在于：进而将电铸体裁剪成指定的长度。
16.一种金属制套圈，是按权利要求1的方法制造的。
17.按权利要求16所述的金属制套圈，其特征在于：上述套圈具有贯通套圈的长度方向的圆柱状中空部，在套圈的一边的端部具有直径与该中空部相同的第1开口，在另一边的端部具有直径比该中空部的直径大的第2开口。
18.按权利要求17所述的金属制套圈，其特征在于：上述中空部包括第1中空部、直径比第1中空部大的第2中空部和连结第1中空部和第2中空部的锥形的第3中空部。
19.按权利要求18所述的金属制套圈，其特征在于：光纤的覆盖部收容在第2中空部内，光纤的包层收容在第1中空部内。
20.一种为了连接光纤而使用的套圈，仅由金属材料一体地形成。
21.按权利要求20所述的套圈，其特征在于：是通过电铸制造的。
22.按权利要求20所述的套圈，其特征在于：上述金属是从由铝、镍、铁、铜、钴、钨及它们的合金构成的金属群中选择的一种。
23.按权利要求20所述的套圈，其特征在于：用于通过光纤的中空部形成多个。
24.按权利要求20所述的套圈，其特征在于：在上述套圈的两端，使光纤贯通的孔是锥形的，是机械接头所使用的。
25.按权利要求20所述的套圈，其特征在于：上述套圈具有贯通套圈的长度方向的圆柱状中空部，在套圈的一边的端部具有直径与该中空部相同的第1开口，在另一边的端部具有直径比该中空部的直径大的第2开口。
26.按权利要求25所述的金属制套圈，其特征在于：上述中空部包括第1中空部、直径比第1中空部大的第2中空部和连结第1中空部和第2中空部的锥形的第3中空部。
27.按权利要求26所述的金属制套圈，其特征在于：光纤的覆盖部收容在第2中空部内，光纤的包层收容在第1中空部内。
28.按权利要求20～27的任一权项所述的套圈，其特征在于：是用于光纤接续器的。
29.一种用于连接光纤的光纤接续器，其特征在于：具有仅由金属材料一体地形成的套圈和用于收容套圈的外套。
30.按权利要求29所述的光纤接续器，其特征在于：上述套圈通过电铸而形成。
31.按权利要求29所述的光纤接续器，其特征在于：进而具有保持套圈同时在外套内进行套圈的旋转方向的定位的管座。
32.按权利要求29所述的光纤接续器，其特征在于：在套圈内进而具有比套圈的长度短的光纤，该光纤的前端和套圈的前端进行了PC研磨。
33.按权利要求29所述的光纤接续器，其特征在于：上述外套是插头。
34.按权利要求29所述的光纤接续器，其特征在于：进而具有用于定位套圈的套管。
35.按权利要求29所述的光纤接续器，其特征在于：上述外套是插座。
36.按权利要求33所述的光纤接续器，其特征在于：进而具有用于可拆卸地与上述插头连接的转接器，该转接器具有用于定位套圈的套管。
37.按权利要求29～33的任一权项所述的光纤接续器，其特征在于：进而具有光缆，光缆的光纤的前端位于套圈的前端。
38.按权利要求37所述的光纤接续器，其特征在于：该光纤的前端和套圈的前端同时进行了研磨。
39.按权利要求38所述的光纤接续器，其特征在于：上述研磨是平面研磨或PC研磨。
40.一种通过电铸制造光纤接续用多芯套圈时使用的线材支持装置，其特征在于：具有基板、在基板上相互对置地设置的一对定位用的相互具有同一宽度的第1凸部和将上述一对定位用第1凸部夹在中间相互平行地拉紧的2根线材。
41.按权利要求40所述的装置，其特征在于：利用上述凸部将2根线材定位，以此来固定2根线材的间隔。
42.按权利要求40或41所述的装置，其特征在于：上述2根线材分别在一端连接形成1根线材。
43.按权利要求40或41所述的装置，其特征在于：上述凸部是设置在基板上的销钉。
44.按权利要求40或41所述的装置，其特征在于：进而具有为了维持线材的张力而将线材卷绕的多个导引销钉。
45.按权利要求40或41所述的装置，其特征在于：进而具有在基板上对置地设置的一对定位用的相互具有同一宽度的第2凸部和将上述一对定位用的第2凸部夹在中间相互平行地拉紧的2根线材，将第1凸部夹在中间相互平行地拉紧的线材和将第2凸部夹在中间相互平行地拉紧的线材相互平行，在相邻的线材间分别相隔同一距离。
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