JP2000019342A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した伝送特性を有するPC接続用の光コネ
クタを提供すること。 【解決手段】 フェルール２の端面２０から光ファイバ
１の先端を突出させたPC接続型の光コネクタにおいて、
光ファイバ１の端面１０を球面状に形成させ、光ファイ
バ１の端面１０と側面との境界縁１１を、フェルール２
の端面２０より内部側に位置させたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ同士を
光接続させる光コネクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ同士を着脱自在に接続する際
には、光ファイバ心線の端部にフェルールを取り付けて
光コネクタを形成させ、この光コネクタ同士を接続する
ことが一般に行われている。光コネクタ同士の接続時に
は、光ファイバの端面での反射戻り光の影響による伝送
特性の悪化を防止することが重要であり、種々の方法に
より対策が図られている。

【０００３】光ファイバ（及びフェルール）の端面を８
°程度の傾斜を有する傾斜平面として反射戻り光を伝送
経路外へ反射させる方法や、光ファイバの端面に光ファ
イバの屈折率にほぼ等しい屈折率を有する屈折率整合剤
を充填させて光ファイバ端面での反射戻り光を発生させ
ない方法や、光ファイバの端面同士を押しつけて光ファ
イバ端面間に隙間を形成させないようにして反射戻り光
の発生を防止する、いわゆるPC(Physical Contact)接続
方法などがある。

【０００４】上述した方法のうち、PC接続方法に用いら
れる光コネクタとしては、特開平9-304657号公報などに
記載されているようなものが知られている。このような
光コネクタにおいては、フェルール内に内蔵された光フ
ァイバの先端がフェルールの端面から僅か（コンマ数m
m）ではあるが突出された状態とされている。このよう
に光ファイバの先端をフェルールの端面から突出させて
あるため、光コネクタの接続時に、この突出部分を相手
側の光ファイバの端面に押しつけてPC接続させることが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
なPC接続用の光コネクタにおいては、光ファイバの先端
がフェルールの端面から突出されているので、取り扱い
時に光ファイバが欠けて伝送特性に悪影響を与えてしま
うことが危惧されていた。発明者らは、種々検討した結
果、フェルールと光ファイバとの位置関係をある特定の
位置関係とすることで、光ファイバの端面をフェルール
の端面から突出させた場合であっても、光ファイバにダ
メージを与えないようにすることができることを知見し
た。本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、本
発明の目的は、安定した伝送特性を有するPC接続用の光
コネクタを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、フェルールの端面から光ファイバの先端を突出させ
たPC接続型の光コネクタにおいて、光ファイバの端面を
球面状に形成させ、光ファイバの端面と側面との境界縁
を、フェルールの端面よりフェルールの内部側に位置さ
せたことを特徴としている。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、光ファイバの端面を、放電加工により
球面状に形成させたことを特徴としている。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、光ファイバの端面の曲率半径を、0.1m
m〜2.0mmとしたことを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の光コネクタの実施形態に
ついて図１及び図２を参照しつつ説明する。なお、以下
に説明する実施形態は光コネクタの一例を示しているだ
けであり、本発明の光コネクタは、種々の光コネクタ
（ＳＣコネクタ、ＦＣコネクタ、ＭＴコネクタ、ＭＰＯ
コネクタなど）に適用可能であり、そのときの光ファイ
バの種類（ＳＭファイバ、ＧＩファイバ、ＳＩファイバ
など）も限定されない。

【００１０】この実施形態の光コネクタＣは、図１に示
されるように、フェルール２の内部に光ファイバ１を内
蔵している。この光コネクタＣ同士を対向させ、フェル
ール端面２０同士を突き合わせることにより、内部の光
ファイバ１同士が光接続される。なお、接続時には、光
コネクタＣは図示されないアダプタ内に保持されるなど
して、フェルール２の端面２０同士が突き合わされた状
態が維持される。

【００１１】図２(a)に、光ファイバ１の先端及びフェ
ルール２の端面２０部分を拡大して示す。光ファイバ１
は、フェルール２の中心軸に沿って貫通形成された光フ
ァイバ収納孔２２内に収納固定されている。光ファイバ
１の端面１０は、放電加工により球面状に形成されてお
り、フェルール２の端面２０から突出されている。光フ
ァイバ１の端面１０が球面状に形成されて端面２０から
突出されているため、この光コネクタＣ同士を接続させ
たときに、実際に光を伝送するコア部１３同士をPC接続
させることができる。

【００１２】このとき、光ファイバ１の球面状の端面１
０と側面１２との境界縁１１は、フェルール２の端面２
０よりもフェルール２の内部側に位置されている。即
ち、光ファイバの境界縁１１は、光ファイバ収納孔２２
の内部に位置されている。ここで、光ファイバ１の端面
１０の曲率半径をＲ、光ファイバ１の外径の半分をＳ、
端面１０の球面状部分の厚さをＤ、光ファイバ１のフェ
ルール２の端面２０からの突出量をＬとした場合、境界
縁１１がフェルール２の端面２０よりもフェルール２の
内部側に位置しているための条件を以下に示す。

【００１３】上述した定義と図２(a)から、 R²=(R-D)²+S² が成立する。即ち、 R²=R²-2RD+D²+S² これより、 D²-2RD+S²=0 であり、これをDについて解くと、 D=(2R±(4R²-4S²)^1/2)/2 =R±(R²-S²)^1/2 ここで、D＜Rであるから D=R-(R²-S²)^1/2 境界縁１１がフェルール２の端面２０より内側に位置す
る（即ち、境界縁１１が光ファイバ収納孔２２内に位置
する）ためには、 L＜D=R-(R²-S²)^1/2…(I) が成立していればよく、突出量Ｌは、上記式(I)で示さ
れる範囲であることが必要である。

【００１４】なお、図２中点Ｏは、端面１０の曲率半径
中心である。また、光ファイバ１の端面１０の曲率半径
とは、ZYGO社製三次元形状測定機により光ファイバ１の
端面１０全体の形状を測定し、球をフィッティングして
最小二乗法で近似した曲率のことをいうものとする。

【００１５】光ファイバ１の端面１０を球面状とするに
は、光ファイバ１の先端を放電加工する。放電加工する
ことにより、光ファイバ１の端部が溶融されて表面張力
で球面状になり、この状態で固化される。光ファイバ１
の端面１０を放電加工により球面状とすることで、容易
に球面を形成させることができると共に、その球面を非
常にきれいな形状とすることができる。

【００１６】また、光コネクタＣの製造上、放電加工に
より光ファイバ１の端面１０を球面状にすると、光コネ
クタを製造する際の自由度が高いという利点もある。即
ち、光ファイバ１の端面を予め放電加工により球面状に
形成させた後で、この光ファイバ１をフェルールに対し
て位置決め固定させることもできるし、光ファイバ１を
一旦フェルール２の光ファイバ収納孔２２内に挿通させ
て光ファイバ１をフェルール２の端面２０から突出させ
た状態で放電加工し、その後に光ファイバ１をフェルー
ル２に対して位置決めしてから固定することもできる。

【００１７】このとき、上述した端面１０の曲率半径
は、0.1mm〜2.0mmとされることが好ましい。端面１０の
曲率半径が、0.1mm未満であると、放電加工時に光ファ
イバ１の先端が溶融し過ぎて、光ファイバ１の外径より
も球状部分の直径が大きくなる傾向が強くなり、製造し
にくくなってしまう。一方、端面１０の曲率半径が、2.
0mmを超えるようであると、光ファイバ１の端面１０は
より平坦となるため、突出量を確保できなくなったり、
光ファイバ１の位置決めが困難となり、製造しにくくな
ってしまう。

【００１８】このように、光ファイバ１の端面１０を球
面状に形成し、境界縁１１をフェルール２の端面２０よ
りもフェルール２の内部側に位置させることで、境界縁
１１が他のもの（接続時に使用するアダプタや、フェル
ール２の端面２０を清掃する際の清掃布など）などに引
っかかって、光ファイバ１が欠けるようなことを防止で
きる。また、フェルール２のエッジ２１が光ファイバ１
に対して傷を付けることもなくなるため、この点からも
光ファイバ１の欠けなどを防止できる。この結果、この
ような光コネクタＣは、安定した伝送特性を長期間にわ
たって有するものとなる。

【００１９】また、上述した図２及び式(I)によって説
明したのは、光ファイバ１の球面状の端面１０の中心
と、光ファイバ１自体の中心とが一致している場合であ
った。しかし、この二つの中心が完全に一致しない光フ
ァイバもあり、このような光ファイバも実用上何の問題
もなく使用できる。このような光ファイバとこの光ファ
イバ１内蔵したフェルールとを図３に示す。図３におい
て、図１に示すものと同一の構成部分には同一の符号を
付してあり、二つの中心のズレ量は強調して示されてい
る。

【００２０】図３に示されるように、曲率半径をｒ、光
ファイバ１の球面状の端面１０の中心と光ファイバ１自
体の中心とのズレ量をｘとした場合、次式が成り立つ。

【００２１】r²=(r-D)²+(S-x)² これより、境界縁１１がフェルール２の端面２０より内
側に位置する（即ち、境界縁１１が光ファイバ収納孔２
２内に位置する）ためには、最終的に次式(II)が成立し
ていればよい。

【００２２】L＜D=r-[r²-(S-x)²]^1/2…(II) なお、このような場合の端面１０の曲率半径は、その全
域において0.1mm〜2.0mmの範囲内とされることが好まし
い。

【００２３】なお、本発明の光コネクタは、上述した実
施形態に限定されるものではない。上述したように、本
発明の光コネクタは、フェルールを有する全ての光コネ
クタに適用可能であり、そのときの光ファイバの種類も
限定されない。また、上述した実施形態においては、フ
ェルール２の端面２０も曲率を有する曲面として形成さ
れたが、図２(b)に示されるように、端面２０を平面と
して形成させても良い。

【００２４】また、上述した実施形態においては、光フ
ァイバ１の端面１０を球面状とするのに、光ファイバ１
の先端を放電加工したが、請求項１に記載の発明に関す
る限り、研磨などにより球面状としても良い。この場合
は、治具などを用いて光ファイバのみを研磨した後に、
光ファイバをフェルール内部に収納固定させても良い。
あるいは、光ファイバをフェルールに一旦収納させて固
定した状態でフェルールと共に研磨し、その後にフェル
ール端面との位置合わせを行ってから固定するようにし
ても良い。要するに、最終的に光ファイバの端面を球面
状に形成させると共に、その境界縁をフェルール端面よ
りもフェルールの内部側に位置させることができれば、
どのような方法で光ファイバの端面を球面状に形成させ
ても良い。

【００２５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、境界縁
が他のもの（接続時に使用するアダプタや、フェルール
の端面を清掃する際の清掃布など）などに引っかかっ
て、光ファイバが欠けるようなことを防止できる。ま
た、フェルールのエッジが光ファイバにして傷を付ける
こともなくなるため、この点からも光ファイバの欠けな
どを防止できる。この結果、本発明の光コネクタは、安
定した伝送特性を長期間にわたって有するものとなる。

【００２６】請求項２に記載の発明によれば、光ファイ
バの端面を容易に球面とすることができると共に、その
球面を非常にきれいなPC接続に適した形状とすることが
できる。また、光コネクタを製造する際の自由度を高く
することができる。

【００２７】請求項３に記載の発明によれば、最も効率
よく、且つ安定した伝送特性を有する光コネクタを製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光コネクタの実施形態を示す断面図で
ある。

【図２】本発明の光コネクタの実施形態における光ファ
イバの先端及びフェルールの端面を示す拡大断面図であ
り、(a)は第一実施形態、(b)は第二実施形態である。

【図３】本発明の光コネクタの他の実施形態を示す断面
図である。

【符号の説明】

Ｃ…光コネクタ、１…光ファイバ、１０…（光ファイバ
の）端面、１１…境界縁、２…フェルール、２０…（フ
ェルールの）端面、２１…エッジ、２２…光ファイバ収
納孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿井 俊昭 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 2H036 BA03 DA01 EA01 GA05 GA12 2H037 BA31 CA08 DA04 DA15

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェルールの端面から光ファイバの先端
   を突出させたPC接続型の光コネクタにおいて、 前記光ファイバの端面を球面状に形成させ、前記光ファ
   イバの端面と側面との境界縁を、前記フェルールの端面
   よりフェルールの内部側に位置させたことを特徴とする
   光コネクタ。
2. 【請求項２】 前記光ファイバの端面を、放電加工によ
   り球面状に形成させた、請求項１に記載の光コネクタの
   製造方法。
3. 【請求項３】 前記光ファイバの端面の曲率半径を、0.
   1mm〜2.0mmとした、請求項２に記載の光コネクタの製造
   方法。