JP2001100065A - 光ファイバ一体型フェルール及びその製造方法 - Google Patents
光ファイバ一体型フェルール及びその製造方法Info
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- G02B6/3854—Ferrules characterised by materials
Abstract
(57)【要約】
【課題】 接着剤に起因する使用中の熱サイクルにより
光ファイバが剥離するといった問題もなく、光ファイバ
の装着位置精度が高く、かつ強固に結合した安価な光フ
ァイバ一体型フェルール及びそれを単一のプロセスで量
産性良く低コストで製造できる方法を提供する。 【解決手段】 光コネクタ用フェルールの外形を規定す
るキャビティ２を持つ金型１内に、光ファイバ１０を挿
入した状態で、あるいは光ファイバを嵌挿した金属管を
挿入した状態で、高温の流体材料、例えば合金溶湯Ａ’
を注入し、冷却固化させることにより、フェルール内部
に光ファイバを強固に固定した光ファイバ一体型フェル
ール、あるいはフェルール内部に埋め込まれた金属管を
介して光ファイバを強固に固定した光ファイバ一体型フ
ェルールを製造することができる。
光ファイバが剥離するといった問題もなく、光ファイバ
の装着位置精度が高く、かつ強固に結合した安価な光フ
ァイバ一体型フェルール及びそれを単一のプロセスで量
産性良く低コストで製造できる方法を提供する。 【解決手段】 光コネクタ用フェルールの外形を規定す
るキャビティ２を持つ金型１内に、光ファイバ１０を挿
入した状態で、あるいは光ファイバを嵌挿した金属管を
挿入した状態で、高温の流体材料、例えば合金溶湯Ａ’
を注入し、冷却固化させることにより、フェルール内部
に光ファイバを強固に固定した光ファイバ一体型フェル
ール、あるいはフェルール内部に埋め込まれた金属管を
介して光ファイバを強固に固定した光ファイバ一体型フ
ェルールを製造することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信に使用され
る光ファイバ端末（もしくは光ファイバケーブル端末）
を接続及び／又は固定するために用いられる光ファイバ
一体型フェルール及びその製造方法に関する。
る光ファイバ端末（もしくは光ファイバケーブル端末）
を接続及び／又は固定するために用いられる光ファイバ
一体型フェルール及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】光コネク
タ用部材には、光の損失を防ぐために高い寸法精度が要
求される。すなわち、光ファイバ同士の軸線を一致させ
て接続し、光の損失を防ぐためには、光ファイバを固
定、整列させる部材にサブミクロンオーダーの高い精度
での加工が必要である。従来、光コネクタ用フェルール
（キャピラリともいう）を製造する場合、まず、バイン
ダを含むセラミック粉末や、合成樹脂、金属等の射出成
形、押出成形等によって一次成形し（特公平８−３０７
７５号、特開平８−１５５６８号、特開平８−１９４１
３１号、特開平９−１４１７０４号、特開平１０−１８
６１７６号等）、得られたブランクを、用いた材料に応
じて脱脂、焼結した後、外径研磨加工、内径研磨加工、
先端凸球面加工（ＰＣ研磨）等の機械加工により所望の
寸法に仕上げ加工されている。また、フェルールの光フ
ァイバ挿入部の細孔（光ファイバ挿通細孔）の内径は極
めて小さいため（例えばＳＣ型と呼ばれるキャピラリの
細孔径は０．１２６ｍｍ）、その内径加工には一般にワ
イヤラッピング加工が採用されている。このため、製造
工程が長大で、高価な内径加工機、外径研磨機などの装
置を必要とし、製造コストが高いという問題があった。
タ用部材には、光の損失を防ぐために高い寸法精度が要
求される。すなわち、光ファイバ同士の軸線を一致させ
て接続し、光の損失を防ぐためには、光ファイバを固
定、整列させる部材にサブミクロンオーダーの高い精度
での加工が必要である。従来、光コネクタ用フェルール
（キャピラリともいう）を製造する場合、まず、バイン
ダを含むセラミック粉末や、合成樹脂、金属等の射出成
形、押出成形等によって一次成形し（特公平８−３０７
７５号、特開平８−１５５６８号、特開平８−１９４１
３１号、特開平９−１４１７０４号、特開平１０−１８
６１７６号等）、得られたブランクを、用いた材料に応
じて脱脂、焼結した後、外径研磨加工、内径研磨加工、
先端凸球面加工（ＰＣ研磨）等の機械加工により所望の
寸法に仕上げ加工されている。また、フェルールの光フ
ァイバ挿入部の細孔（光ファイバ挿通細孔）の内径は極
めて小さいため（例えばＳＣ型と呼ばれるキャピラリの
細孔径は０．１２６ｍｍ）、その内径加工には一般にワ
イヤラッピング加工が採用されている。このため、製造
工程が長大で、高価な内径加工機、外径研磨機などの装
置を必要とし、製造コストが高いという問題があった。
【０００３】また、従来の射出成形法により光コネクタ
用フェルール（キャピラリ）を製造する場合、光ファイ
バ挿通細孔を形成するために用いられる中子ピンは直径
０．１ｍｍ程度の細い物であるため、鋳造時もしくは鋳
造後の引き抜きによって中子ピンが折れたり、曲がった
りするという問題がある。しかも、中子ピンは高価であ
るため、製造コストが高くなる。しかも、このようにし
て形成した光ファイバ挿通細孔の孔内表面を平滑化し、
断面真円度や精度を出すためには内径仕上げ加工が必要
であり、製造コストの増大を余儀なくされている。
用フェルール（キャピラリ）を製造する場合、光ファイ
バ挿通細孔を形成するために用いられる中子ピンは直径
０．１ｍｍ程度の細い物であるため、鋳造時もしくは鋳
造後の引き抜きによって中子ピンが折れたり、曲がった
りするという問題がある。しかも、中子ピンは高価であ
るため、製造コストが高くなる。しかも、このようにし
て形成した光ファイバ挿通細孔の孔内表面を平滑化し、
断面真円度や精度を出すためには内径仕上げ加工が必要
であり、製造コストの増大を余儀なくされている。
【０００４】さらに、上記のように成形加工したフェル
ールの細孔に光ファイバを挿入し、固定する際には、光
ファイバの先端部に接着剤をつけて細孔内に挿入する接
着工程が必要となる。この際に用いられる接着剤は吸湿
性があり、経時的に劣化するため、光ファイバを挿着し
たフェルールを長期間安定して使用することは困難であ
る。また、光ファイバと接着剤の線膨張係数が大きく異
なるため（例えば、石英ファイバは０．５×１０-6／
Ｋ、フェルール材料の金属ガラスは１０×１０-6／Ｋ、
ジルコニアは９×１０-6／Ｋであるのに対し、接着剤は
３０〜４０×１０ -6／Ｋである）、使用中の熱サイクル
により剥離などを生じるという問題もある。
ールの細孔に光ファイバを挿入し、固定する際には、光
ファイバの先端部に接着剤をつけて細孔内に挿入する接
着工程が必要となる。この際に用いられる接着剤は吸湿
性があり、経時的に劣化するため、光ファイバを挿着し
たフェルールを長期間安定して使用することは困難であ
る。また、光ファイバと接着剤の線膨張係数が大きく異
なるため（例えば、石英ファイバは０．５×１０-6／
Ｋ、フェルール材料の金属ガラスは１０×１０-6／Ｋ、
ジルコニアは９×１０-6／Ｋであるのに対し、接着剤は
３０〜４０×１０ -6／Ｋである）、使用中の熱サイクル
により剥離などを生じるという問題もある。
【０００５】さらにまた、光コネクタ用フェルールの細
孔内に光ファイバを挿入するため、光ファイバ挿通細孔
の内径は光ファイバ外径よりも若干大きく形成される。
そのため、光ファイバ挿通細孔内に光ファイバを挿着し
たときに、図１４にデフォルメして示すように、光ファ
イバ１０の中心がフェルール１２の中心からずれてしま
うという問題があった。このようなズレは、光ファイバ
の接続損失に大きな影響を及ぼしてしまう。
孔内に光ファイバを挿入するため、光ファイバ挿通細孔
の内径は光ファイバ外径よりも若干大きく形成される。
そのため、光ファイバ挿通細孔内に光ファイバを挿着し
たときに、図１４にデフォルメして示すように、光ファ
イバ１０の中心がフェルール１２の中心からずれてしま
うという問題があった。このようなズレは、光ファイバ
の接続損失に大きな影響を及ぼしてしまう。
【０００６】従って、本発明の目的は、前記したような
中子ピン使用や接着剤使用による問題や、接着剤に起因
する使用中の熱サイクルにより光ファイバが剥離すると
いった問題もなく、光ファイバの装着位置精度が高く、
かつ強固に結合した安価な光ファイバ一体型フェルール
を提供することにある。さらに本発明の目的は、中子ピ
ンを使用することなく、所定の形状、寸法精度、及び表
面品質を満足する光ファイバ一体型フェルールを単一の
プロセスで量産性良く製造でき、従って内径仕上げ加工
等の機械加工工程やフェルールへの光ファイバの接着工
程が不要な方法を提供し、もってフェルール製造コスト
の削減を図ることにある。
中子ピン使用や接着剤使用による問題や、接着剤に起因
する使用中の熱サイクルにより光ファイバが剥離すると
いった問題もなく、光ファイバの装着位置精度が高く、
かつ強固に結合した安価な光ファイバ一体型フェルール
を提供することにある。さらに本発明の目的は、中子ピ
ンを使用することなく、所定の形状、寸法精度、及び表
面品質を満足する光ファイバ一体型フェルールを単一の
プロセスで量産性良く製造でき、従って内径仕上げ加工
等の機械加工工程やフェルールへの光ファイバの接着工
程が不要な方法を提供し、もってフェルール製造コスト
の削減を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第一の側面によれば、光ファイバ一体型フ
ェルールが提供される。その第一の態様は、光コネクタ
用フェルールの製造の際にその内部に一体的に固定され
た光ファイバを内包していることを特徴としている。ま
た第二の態様は、光コネクタ用フェルールと、その内部
に長手方向に埋め込まれた金属管と、該金属管内に嵌挿
された光ファイバとからなり、該光ファイバはフェルー
ルの製造の際にその内部に金属管を介して一体的に固定
されて内包されたものであることを特徴としている。前
記いずれの態様においても、好適には、光ファイバ又は
光ファイバと金属管は、光コネクタ用フェルール製造の
際の熱収縮もしくは凝固収縮により上記フェルール内に
強固に固定される。
に、本発明の第一の側面によれば、光ファイバ一体型フ
ェルールが提供される。その第一の態様は、光コネクタ
用フェルールの製造の際にその内部に一体的に固定され
た光ファイバを内包していることを特徴としている。ま
た第二の態様は、光コネクタ用フェルールと、その内部
に長手方向に埋め込まれた金属管と、該金属管内に嵌挿
された光ファイバとからなり、該光ファイバはフェルー
ルの製造の際にその内部に金属管を介して一体的に固定
されて内包されたものであることを特徴としている。前
記いずれの態様においても、好適には、光ファイバ又は
光ファイバと金属管は、光コネクタ用フェルール製造の
際の熱収縮もしくは凝固収縮により上記フェルール内に
強固に固定される。
【０００８】前記光ファイバは、光コネクタ用フェルー
ル内部に一端部から他端部にかけてのみ延在している態
様であってもよく、あるいは、さらに光コネクタ用フェ
ルールの一端部から外部に連続的に延出している態様で
もよい。より具体的な一つの態様では、前記金属管は内
径０．１〜１．０ｍｍ、外径０．１４〜２．３ｍｍであ
り、前記フェルールの外径は０．２〜２．５ｍｍであ
る。また、前記フェルールは、金属、少なくとも体積率
５０％以上の非晶質相を含む非晶質合金、セラミックス
又は合成樹脂から作製できる。
ル内部に一端部から他端部にかけてのみ延在している態
様であってもよく、あるいは、さらに光コネクタ用フェ
ルールの一端部から外部に連続的に延出している態様で
もよい。より具体的な一つの態様では、前記金属管は内
径０．１〜１．０ｍｍ、外径０．１４〜２．３ｍｍであ
り、前記フェルールの外径は０．２〜２．５ｍｍであ
る。また、前記フェルールは、金属、少なくとも体積率
５０％以上の非晶質相を含む非晶質合金、セラミックス
又は合成樹脂から作製できる。
【０００９】好適な態様においては、光ファイバ一体型
フェルールは、下記一般式（１）〜（６）のいずれか１
つで示される組成を有し、少なくとも体積率５０％以上
の非晶質相を含む実質的に非晶質の合金からなることを
特徴としている。 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。 一般式（２）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i 但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ及びＷよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原
子％で、３０≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０
である。 一般式（３）：Ｍｇ100-pＭ7 p 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。 一般式（４）：Ｍｇ100-q-rＭ7 qＭ8 r 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。 一般式（５）：Ｍｇ100-q-sＭ7 qＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ9はＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群から選ばれる少なく
とも１種の元素、ｑ及びｓはそれぞれ原子％で、１≦ｑ
≦３５、３≦ｓ≦２５である。 一般式（６）：Ｍｇ100-q-r-sＭ7 qＭ8 rＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。
フェルールは、下記一般式（１）〜（６）のいずれか１
つで示される組成を有し、少なくとも体積率５０％以上
の非晶質相を含む実質的に非晶質の合金からなることを
特徴としている。 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。 一般式（２）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i 但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ及びＷよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原
子％で、３０≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０
である。 一般式（３）：Ｍｇ100-pＭ7 p 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。 一般式（４）：Ｍｇ100-q-rＭ7 qＭ8 r 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。 一般式（５）：Ｍｇ100-q-sＭ7 qＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ9はＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群から選ばれる少なく
とも１種の元素、ｑ及びｓはそれぞれ原子％で、１≦ｑ
≦３５、３≦ｓ≦２５である。 一般式（６）：Ｍｇ100-q-r-sＭ7 qＭ8 rＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。
【００１０】本発明の第二の側面によれば、前記のよう
な光ファイバ一体型フェルールの製造方法も提供され
る。その一つの方法は、光コネクタ用フェルールの外形
を規定するキャビティを持つ金型内に、光ファイバを挿
入した状態で、高温の流体材料を注入し、冷却固化させ
ることにより、製造されるフェルール内部に光ファイバ
を強固に固定することを特徴としている。他の方法は、
光コネクタ用フェルールの外形を規定するキャビティを
持つ金型内に、光ファイバを嵌挿した金属管を挿入した
状態で、高温の流体材料を注入し、冷却固化させること
により、製造されるフェルール内部に埋め込まれた金属
管を介して光ファイバを強固に固定することを特徴とし
ている。
な光ファイバ一体型フェルールの製造方法も提供され
る。その一つの方法は、光コネクタ用フェルールの外形
を規定するキャビティを持つ金型内に、光ファイバを挿
入した状態で、高温の流体材料を注入し、冷却固化させ
ることにより、製造されるフェルール内部に光ファイバ
を強固に固定することを特徴としている。他の方法は、
光コネクタ用フェルールの外形を規定するキャビティを
持つ金型内に、光ファイバを嵌挿した金属管を挿入した
状態で、高温の流体材料を注入し、冷却固化させること
により、製造されるフェルール内部に埋め込まれた金属
管を介して光ファイバを強固に固定することを特徴とし
ている。
【００１１】好適には、前記光ファイバを少なくともそ
の一端部が金型から外部に連続的に延出するように金型
内に配置し、またその際、光ファイバに引張荷重を加え
ながらフェルールの製造を行なう。前記材料としては、
金属、少なくとも体積率５０％以上の非晶質相を含む非
晶質合金、セラミックスペースト、合成樹脂等を用いる
ことができる。好適な態様においては、前記材料が、前
記一般式（１）〜（６）のいずれか１つで示される組成
を有し、少なくとも体積率５０％以上の非晶質相を含む
実質的に非晶質合金を生じ得る合金材料の溶湯であり、
この合金溶湯を前記金型のキャビティ内に強制移動さ
せ、上記金型内で合金溶湯を急冷凝固して非晶質化させ
ることを特徴としている。
の一端部が金型から外部に連続的に延出するように金型
内に配置し、またその際、光ファイバに引張荷重を加え
ながらフェルールの製造を行なう。前記材料としては、
金属、少なくとも体積率５０％以上の非晶質相を含む非
晶質合金、セラミックスペースト、合成樹脂等を用いる
ことができる。好適な態様においては、前記材料が、前
記一般式（１）〜（６）のいずれか１つで示される組成
を有し、少なくとも体積率５０％以上の非晶質相を含む
実質的に非晶質合金を生じ得る合金材料の溶湯であり、
この合金溶湯を前記金型のキャビティ内に強制移動さ
せ、上記金型内で合金溶湯を急冷凝固して非晶質化させ
ることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】前記のように、本発明の方法は、
光コネクタ用フェルールの外形を規定するキャビティを
持つ金型内に、光ファイバを挿入した状態で、あるいは
光ファイバを嵌挿した金属管を挿入した状態で、高温の
流体材料を注入し、冷却固化させることにより、フェル
ール内部に光ファイバを強固に固定した光ファイバ一体
型フェルール、あるいはフェルール内部に埋め込まれた
金属管を介して光ファイバを強固に固定した光ファイバ
一体型フェルールを製造することを特徴としている。
光コネクタ用フェルールの外形を規定するキャビティを
持つ金型内に、光ファイバを挿入した状態で、あるいは
光ファイバを嵌挿した金属管を挿入した状態で、高温の
流体材料を注入し、冷却固化させることにより、フェル
ール内部に光ファイバを強固に固定した光ファイバ一体
型フェルール、あるいはフェルール内部に埋め込まれた
金属管を介して光ファイバを強固に固定した光ファイバ
一体型フェルールを製造することを特徴としている。
【００１３】このような方法によれば、光ファイバ又は
光ファイバと金属管は、光コネクタ用フェルール製造の
際の熱収縮もしくは凝固収縮により、上記フェルール内
に一体的に強固に固定される。従って、従来のように射
出成形の際に高価な中子ピンを使用する必要がなく、ま
たフェルールへの光ファイバの挿着に接着剤を使用する
必要もないので、前記したような中子ピン使用や接着剤
使用による問題や、接着剤に起因する使用中の熱サイク
ルにより光ファイバが剥離するといった問題もなく、光
ファイバの装着位置精度が高い光ファイバ一体型フェル
ールを提供することができる。さらに、内径仕上げ加工
等の機械加工工程やフェルールへの光ファイバの接着工
程が不要で加工工程数を大幅に減少できるので、所定の
形状、寸法精度、及び表面品質を満足する光ファイバ一
体型フェルールを単一のプロセスで量産性良く製造で
き、フェルール製造コストを大幅に削減することができ
る。
光ファイバと金属管は、光コネクタ用フェルール製造の
際の熱収縮もしくは凝固収縮により、上記フェルール内
に一体的に強固に固定される。従って、従来のように射
出成形の際に高価な中子ピンを使用する必要がなく、ま
たフェルールへの光ファイバの挿着に接着剤を使用する
必要もないので、前記したような中子ピン使用や接着剤
使用による問題や、接着剤に起因する使用中の熱サイク
ルにより光ファイバが剥離するといった問題もなく、光
ファイバの装着位置精度が高い光ファイバ一体型フェル
ールを提供することができる。さらに、内径仕上げ加工
等の機械加工工程やフェルールへの光ファイバの接着工
程が不要で加工工程数を大幅に減少できるので、所定の
形状、寸法精度、及び表面品質を満足する光ファイバ一
体型フェルールを単一のプロセスで量産性良く製造で
き、フェルール製造コストを大幅に削減することができ
る。
【００１４】本発明の光ファイバ一体型フェルールの材
料としては、金属、少なくとも体積率５０％以上の非晶
質相を含む非晶質合金の他、ジルコニア、アルミナ等の
セラミックスのペースト、繊維強化サーモトロピック液
晶性ポリエステル等の合成樹脂などを用いることができ
る。以下、フェルール材料として合金を用いた場合を例
に挙げて、添付図面を参照しながら、本発明の光ファイ
バ一体型フェルール及びその製造方法について説明す
る。
料としては、金属、少なくとも体積率５０％以上の非晶
質相を含む非晶質合金の他、ジルコニア、アルミナ等の
セラミックスのペースト、繊維強化サーモトロピック液
晶性ポリエステル等の合成樹脂などを用いることができ
る。以下、フェルール材料として合金を用いた場合を例
に挙げて、添付図面を参照しながら、本発明の光ファイ
バ一体型フェルール及びその製造方法について説明す
る。
【００１５】図１乃至図３は、本発明の光ファイバ一体
型フェルールを製造する装置及び方法の一実施形態の概
略構成を示している。図中、符号１は、光コネクタ用フ
ェルールの外径寸法を規制する製品成形用キャビティ２
が形成された金型を示している。金型１は、例えば図中
ハッチングした面で分割可能であり、その下部にはキャ
ビティ２と連通する注湯口３が形成されている。金型１
は、銅、銅合金、超硬合金その他の金属材料から作製す
ることができるが、キャビティ２内に注入された合金溶
湯の冷却速度を速くするために、熱容量が大きくかつ熱
伝導率の高い材料、例えば銅製、銅合金製等とすること
が好ましい。また、金型には冷却水、冷媒ガス等の冷却
媒体を流通させる流路を配設することもできる。
型フェルールを製造する装置及び方法の一実施形態の概
略構成を示している。図中、符号１は、光コネクタ用フ
ェルールの外径寸法を規制する製品成形用キャビティ２
が形成された金型を示している。金型１は、例えば図中
ハッチングした面で分割可能であり、その下部にはキャ
ビティ２と連通する注湯口３が形成されている。金型１
は、銅、銅合金、超硬合金その他の金属材料から作製す
ることができるが、キャビティ２内に注入された合金溶
湯の冷却速度を速くするために、熱容量が大きくかつ熱
伝導率の高い材料、例えば銅製、銅合金製等とすること
が好ましい。また、金型には冷却水、冷媒ガス等の冷却
媒体を流通させる流路を配設することもできる。
【００１６】一方、溶解用容器４は、円筒状スリーブ５
と該スリーブ内に摺動自在に配置されたピストン６とを
備え、前記金型１の注湯口３の真下に昇降自在に配設さ
れている。ピストン６は図示しない油圧シリンダ（又は
空圧シリンダ）により上下動される。また、円筒状スリ
ーブ５の上部とピストン６の上面により原料収容部７が
形成され、該原料収容部７の周囲には、加熱源として高
周波誘導コイル８が配設されている。加熱源としては、
高周波誘導加熱の他、抵抗加熱等の任意の手段を採用で
きる。上記円筒状スリーブ５及びピストン６の材質とし
ては、セラミックス、耐熱皮膜コーティング金属材料な
どの耐熱性材料が好ましい。なお、溶湯の酸化皮膜形成
を防止するために、装置全体を真空中又はＡｒガス等の
不活性ガス雰囲気中に配置するか、あるいは少なくとも
金型１と溶解用容器４の原料収容部７との間に不活性ガ
スを流すことが好ましい。
と該スリーブ内に摺動自在に配置されたピストン６とを
備え、前記金型１の注湯口３の真下に昇降自在に配設さ
れている。ピストン６は図示しない油圧シリンダ（又は
空圧シリンダ）により上下動される。また、円筒状スリ
ーブ５の上部とピストン６の上面により原料収容部７が
形成され、該原料収容部７の周囲には、加熱源として高
周波誘導コイル８が配設されている。加熱源としては、
高周波誘導加熱の他、抵抗加熱等の任意の手段を採用で
きる。上記円筒状スリーブ５及びピストン６の材質とし
ては、セラミックス、耐熱皮膜コーティング金属材料な
どの耐熱性材料が好ましい。なお、溶湯の酸化皮膜形成
を防止するために、装置全体を真空中又はＡｒガス等の
不活性ガス雰囲気中に配置するか、あるいは少なくとも
金型１と溶解用容器４の原料収容部７との間に不活性ガ
スを流すことが好ましい。
【００１７】本発明の光ファイバ一体型フェルールの製
造に際しては、まず、溶解用容器４が金型１の下方に離
間した状態において、原料収容部７内に合金原料Ａを装
填する。合金原料Ａとしては棒状、ペレット状、粉末状
等の任意の形態のものを使用できる。また、金型１のキ
ャビティ２内には上下方向に延在するように光ファイバ
１０が配置され、この光ファイバ１０は長手方向に引っ
張られて引張荷重が掛けられている。なお、光ファイバ
１０は、目的とする製品に応じて、比較的長さの短いも
のをその両端部が金型１の上下に突出するように配置し
てもよく、あるいは長いものの一端部が金型下端部から
突出し、残りの長い部分が金型上部から連続的に延出す
るように配置してもよい。また、光ファイバ心線（光フ
ァイバに外被が被覆されたもの）の一端部の外被を剥が
して、光ファイバ部分がキャビティ２内に位置するよう
に配置してもよい。
造に際しては、まず、溶解用容器４が金型１の下方に離
間した状態において、原料収容部７内に合金原料Ａを装
填する。合金原料Ａとしては棒状、ペレット状、粉末状
等の任意の形態のものを使用できる。また、金型１のキ
ャビティ２内には上下方向に延在するように光ファイバ
１０が配置され、この光ファイバ１０は長手方向に引っ
張られて引張荷重が掛けられている。なお、光ファイバ
１０は、目的とする製品に応じて、比較的長さの短いも
のをその両端部が金型１の上下に突出するように配置し
てもよく、あるいは長いものの一端部が金型下端部から
突出し、残りの長い部分が金型上部から連続的に延出す
るように配置してもよい。また、光ファイバ心線（光フ
ァイバに外被が被覆されたもの）の一端部の外被を剥が
して、光ファイバ部分がキャビティ２内に位置するよう
に配置してもよい。
【００１８】次いで、図１に示すように溶解用容器４を
その上端部が金型１の注湯口３周囲に当接するまで上昇
させ、高周波誘導コイル８を励磁して合金原料Ａを急速
に加熱する。合金原料Ａが溶解したかどうかを溶湯温度
を検出して確認した後、高周波誘導コイル８を消磁し、
次いで、図２に示すように、油圧シリンダを作動させて
ピストン６を急速に上昇させ、溶湯Ａ’を金型１の注湯
口３から射出する。射出された溶湯Ａ’は製品成形用キ
ャビティ２内に注入、加圧され、急速に凝固される。こ
の際、射出温度、射出速度等を適宜設定することによ
り、１０3Ｋ／ｓ以上の冷却速度が得ることができる。
その後、溶解用容器４を下降させ、金型１を分離して鋳
造物を取り出し、図３に示すように、製品部９をカット
する。
その上端部が金型１の注湯口３周囲に当接するまで上昇
させ、高周波誘導コイル８を励磁して合金原料Ａを急速
に加熱する。合金原料Ａが溶解したかどうかを溶湯温度
を検出して確認した後、高周波誘導コイル８を消磁し、
次いで、図２に示すように、油圧シリンダを作動させて
ピストン６を急速に上昇させ、溶湯Ａ’を金型１の注湯
口３から射出する。射出された溶湯Ａ’は製品成形用キ
ャビティ２内に注入、加圧され、急速に凝固される。こ
の際、射出温度、射出速度等を適宜設定することによ
り、１０3Ｋ／ｓ以上の冷却速度が得ることができる。
その後、溶解用容器４を下降させ、金型１を分離して鋳
造物を取り出し、図３に示すように、製品部９をカット
する。
【００１９】前記の方法で製造された鋳造後の製品形状
を図４及び図５に示す。図４に示す光ファイバ一体型フ
ェルール（キャピラリ）１１ａは、両端部が切り揃えら
れた光ファイバ１０を一体的に内包した金属製フェルー
ル（キャピラリ）１２を示しており、一方、図５の光フ
ァイバ一体型フェルール１１ｂは、一端部は切り揃えら
れているが、金属製フェルール１２の他端部からは内包
された光ファイバ１０の残りの部分が連続的に延出して
いる製品を示している。いずれの製品においても、鋳物
の熱収縮もしくは凝固収縮によって、半径方向に若干縮
むので、光ファイバ１０は金属製フェルール１２の内部
に隙間を生じることなく一体的に強固に固定される。
を図４及び図５に示す。図４に示す光ファイバ一体型フ
ェルール（キャピラリ）１１ａは、両端部が切り揃えら
れた光ファイバ１０を一体的に内包した金属製フェルー
ル（キャピラリ）１２を示しており、一方、図５の光フ
ァイバ一体型フェルール１１ｂは、一端部は切り揃えら
れているが、金属製フェルール１２の他端部からは内包
された光ファイバ１０の残りの部分が連続的に延出して
いる製品を示している。いずれの製品においても、鋳物
の熱収縮もしくは凝固収縮によって、半径方向に若干縮
むので、光ファイバ１０は金属製フェルール１２の内部
に隙間を生じることなく一体的に強固に固定される。
【００２０】図６乃至図８は、本発明の光ファイバ一体
型フェルールを製造する装置及び方法の他の実施形態を
示している。金型１及び溶解用容器４の構造及び方法
は、前記図１乃至図３に示すものと基本的には同様であ
るが、本実施形態の場合、金型１のキャビティ２内には
上端部分に所定の間隙があくように延在してステンレス
鋼、Ｎｉ基合金等の金属管１３が配置され、該金属管１
３内に光ファイバ１０が挿通されている点において異な
る。このように金属管１３内に光ファイバ１０を挿通す
ることにより、鋳造時に光ファイバ１０が保護され、折
れ難くなる。この方法で製造された鋳造後の製品形状を
図９及び図１０に示す。図９に示す光ファイバ一体型フ
ェルール（キャピラリ）１１ｃは、両端部が切り揃えら
れた光ファイバ１０を一体的に内包した金属製フェルー
ル（キャピラリ）１２を示しており、一方、図１０の光
ファイバ一体型フェルール１１ｄは、一端部は切り揃え
られているが、金属製フェルール１２の他端部からは内
包された光ファイバ１０の残りの部分が連続的に延出し
ている製品を示している。いずれの製品においても、鋳
物の熱収縮もしくは凝固収縮によって、半径方向に若干
縮むので、光ファイバ１０は金属製フェルール１２及び
その内部に埋め込まれた金属管１３と隙間を生じること
なく一体的に強固に固定される。
型フェルールを製造する装置及び方法の他の実施形態を
示している。金型１及び溶解用容器４の構造及び方法
は、前記図１乃至図３に示すものと基本的には同様であ
るが、本実施形態の場合、金型１のキャビティ２内には
上端部分に所定の間隙があくように延在してステンレス
鋼、Ｎｉ基合金等の金属管１３が配置され、該金属管１
３内に光ファイバ１０が挿通されている点において異な
る。このように金属管１３内に光ファイバ１０を挿通す
ることにより、鋳造時に光ファイバ１０が保護され、折
れ難くなる。この方法で製造された鋳造後の製品形状を
図９及び図１０に示す。図９に示す光ファイバ一体型フ
ェルール（キャピラリ）１１ｃは、両端部が切り揃えら
れた光ファイバ１０を一体的に内包した金属製フェルー
ル（キャピラリ）１２を示しており、一方、図１０の光
ファイバ一体型フェルール１１ｄは、一端部は切り揃え
られているが、金属製フェルール１２の他端部からは内
包された光ファイバ１０の残りの部分が連続的に延出し
ている製品を示している。いずれの製品においても、鋳
物の熱収縮もしくは凝固収縮によって、半径方向に若干
縮むので、光ファイバ１０は金属製フェルール１２及び
その内部に埋め込まれた金属管１３と隙間を生じること
なく一体的に強固に固定される。
【００２１】本発明の光ファイバ一体型フェルールの製
造に用いられる金属材料としては、非晶質合金の他、Ａ
ｌ基合金、Ｍｇ基合金、Ｚｎ基合金、Ｆｅ基合金、Ｃｕ
基合金、チタン合金などのダイカスト用合金を用いるこ
とが好ましい。このようなダイカスト用合金は、通常の
鋳造法で用いられている合金であり、従来の光コネクタ
用部材に用いられているセラミックスや非晶質合金等に
比べて安価であり、ダイカストマシンによって該合金を
金型内に圧入、成形することによって、光コネクタ用部
材を簡単に製造することができる。
造に用いられる金属材料としては、非晶質合金の他、Ａ
ｌ基合金、Ｍｇ基合金、Ｚｎ基合金、Ｆｅ基合金、Ｃｕ
基合金、チタン合金などのダイカスト用合金を用いるこ
とが好ましい。このようなダイカスト用合金は、通常の
鋳造法で用いられている合金であり、従来の光コネクタ
用部材に用いられているセラミックスや非晶質合金等に
比べて安価であり、ダイカストマシンによって該合金を
金型内に圧入、成形することによって、光コネクタ用部
材を簡単に製造することができる。
【００２２】例えば、Ａｌ基合金としては、ＪＩＳ記号
によるＡＤＣ１、ＡＤＣ５、ＡＤＣ１２など、Ａｌ−Ｓ
ｉ系、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系又はＡｌ−Ｓ
ｉ−Ｍｇ系のダイカスト用アルミニウム合金を好適に用
いることができ、特にＡＤＣ１２は有用である。同様
に、Ｍｇ基合金としては、例えばＭＤＣ１Ａ、ＭＤＣ２
Ａ、ＭＤＣ３Ａなど、Ｍｇ−Ａｌ系又はＭｇ−Ａｌ−Ｚ
ｎ系のダイカスト用マグネシウム合金を好適に用いるこ
とができ、特にＭＤＣ１Ａは有用である。Ｚｎ基合金と
しては、例えばＡＧ４０Ａ、ＡＧ４１Ａ、高Ｍｎ合金な
ど、Ｚｎ−Ａｌ系、Ｚｎ−Ａｌ−Ｃｕ系、Ｚｎ−Ａｌ−
Ｃｕ−Ｍｇ系又はＺｎ−Ｍｎ−Ｃｕ系のダイカスト用亜
鉛合金を好適に用いることができ、特に高Ｍｎ合金は有
用である。Ｆｅ基合金では、例えばねずみ鋳鉄、オース
テナイト鋳鉄、ステンレス鋳鋼などがあり、ステンレス
鋳鋼が特に有用である。Ｃｕ基合金では、例えば黄銅、
青銅、アルミニウム青銅などがあり、アルミニウム青銅
が特に有用である。また、チタン合金では、例えばα型
合金、β型合金、α＋β型合金などがあり、α＋β型合
金が特に有用である。
によるＡＤＣ１、ＡＤＣ５、ＡＤＣ１２など、Ａｌ−Ｓ
ｉ系、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系又はＡｌ−Ｓ
ｉ−Ｍｇ系のダイカスト用アルミニウム合金を好適に用
いることができ、特にＡＤＣ１２は有用である。同様
に、Ｍｇ基合金としては、例えばＭＤＣ１Ａ、ＭＤＣ２
Ａ、ＭＤＣ３Ａなど、Ｍｇ−Ａｌ系又はＭｇ−Ａｌ−Ｚ
ｎ系のダイカスト用マグネシウム合金を好適に用いるこ
とができ、特にＭＤＣ１Ａは有用である。Ｚｎ基合金と
しては、例えばＡＧ４０Ａ、ＡＧ４１Ａ、高Ｍｎ合金な
ど、Ｚｎ−Ａｌ系、Ｚｎ−Ａｌ−Ｃｕ系、Ｚｎ−Ａｌ−
Ｃｕ−Ｍｇ系又はＺｎ−Ｍｎ−Ｃｕ系のダイカスト用亜
鉛合金を好適に用いることができ、特に高Ｍｎ合金は有
用である。Ｆｅ基合金では、例えばねずみ鋳鉄、オース
テナイト鋳鉄、ステンレス鋳鋼などがあり、ステンレス
鋳鋼が特に有用である。Ｃｕ基合金では、例えば黄銅、
青銅、アルミニウム青銅などがあり、アルミニウム青銅
が特に有用である。また、チタン合金では、例えばα型
合金、β型合金、α＋β型合金などがあり、α＋β型合
金が特に有用である。
【００２３】これらの金属の中でも、一般式：ＦｅaＭb
Ｘc（但し、ＭはＮｉ又は／及びＣｏであり、ＸはＭ
ｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃから選ばれる少なくとも１種
の元素であり、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ重量％で、３０≦
ｂ≦４０、０≦ｃ≦１０、ａは不可避的不純物を含む残
部である。）で示されるＦｅ−Ｍ−Ｘ系合金が好まし
い。上記一般式で表わされるＦｅ−Ｍ−Ｘ系合金は、高
い寸法精度で加工がし易く、かつ、線膨張係数が光ファ
イバの線膨張係数に近いため、光ファイバを装着するフ
ェルールの材料として適している。
Ｘc（但し、ＭはＮｉ又は／及びＣｏであり、ＸはＭ
ｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃから選ばれる少なくとも１種
の元素であり、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ重量％で、３０≦
ｂ≦４０、０≦ｃ≦１０、ａは不可避的不純物を含む残
部である。）で示されるＦｅ−Ｍ−Ｘ系合金が好まし
い。上記一般式で表わされるＦｅ−Ｍ−Ｘ系合金は、高
い寸法精度で加工がし易く、かつ、線膨張係数が光ファ
イバの線膨張係数に近いため、光ファイバを装着するフ
ェルールの材料として適している。
【００２４】一方、非晶質合金は、高精度の鋳造性及び
加工性を有し、金型鋳造法や金型成形法によって金型の
キャビティ形状を忠実に再現した表面平滑な製品を転写
性良く製造できるため、金型を適切に作製することによ
り、所定の形状、寸法精度、及び表面品質を満足する光
ファイバ一体型フェルールを単一のプロセスで量産性良
く製造できる。非晶質合金としては、本発明の方法を適
用できる材料であれば全て使用可能であり、特定の材料
に限定されるものではないが、下記一般式（１）〜
（６）のいずれか１つで示される組成を有する非晶質合
金を好適に使用できる。
加工性を有し、金型鋳造法や金型成形法によって金型の
キャビティ形状を忠実に再現した表面平滑な製品を転写
性良く製造できるため、金型を適切に作製することによ
り、所定の形状、寸法精度、及び表面品質を満足する光
ファイバ一体型フェルールを単一のプロセスで量産性良
く製造できる。非晶質合金としては、本発明の方法を適
用できる材料であれば全て使用可能であり、特定の材料
に限定されるものではないが、下記一般式（１）〜
（６）のいずれか１つで示される組成を有する非晶質合
金を好適に使用できる。
【００２５】 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。
【００２６】上記非晶質合金は、下記一般式（１−ａ）
〜（１−ｐ）の非晶質合金を含む。 一般式（１−ａ）：Ｍ1 aＭ2 b この非晶質合金は、Ｍ2元素がＺｒ又はＨｆと共存する
ために、混合エンタルピーが負で大きく、アモルファス
形成能が良い。 一般式（１−ｂ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎc この非晶質合金のように、上記一般式（１−ａ）の合金
に希土類元素を添加することによりアモルファスの熱的
安定性が向上する。
〜（１−ｐ）の非晶質合金を含む。 一般式（１−ａ）：Ｍ1 aＭ2 b この非晶質合金は、Ｍ2元素がＺｒ又はＨｆと共存する
ために、混合エンタルピーが負で大きく、アモルファス
形成能が良い。 一般式（１−ｂ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎc この非晶質合金のように、上記一般式（１−ａ）の合金
に希土類元素を添加することによりアモルファスの熱的
安定性が向上する。
【００２７】 一般式（１−ｃ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ3 d 一般式（１−ｄ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 d これらの非晶質合金のように、原子半径の小さな元素Ｍ
3（Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ）でアモルファス構造中の隙
間を埋めることによって、その構造が安定化し、アモル
ファス形成能が向上する。
3（Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ）でアモルファス構造中の隙
間を埋めることによって、その構造が安定化し、アモル
ファス形成能が向上する。
【００２８】 一般式（１−ｅ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ4 e 一般式（１−ｆ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ4 e 一般式（１−ｇ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ3 dＭ4 e 一般式（１−ｈ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 e これらの非晶質合金のように、高融点金属Ｍ4（Ｔａ，
Ｗ，Ｍｏ）を添加した場合、アモルファス形成能に影響
を与えずに耐熱性、耐食性が向上する。
Ｗ，Ｍｏ）を添加した場合、アモルファス形成能に影響
を与えずに耐熱性、耐食性が向上する。
【００２９】 一般式（１−ｉ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ5 f 一般式（１−ｊ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ5 f 一般式（１−ｋ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ3 dＭ5 f 一般式（１−ｌ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ5 f 一般式（１−ｍ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ4 eＭ5 f 一般式（１−ｎ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ4 eＭ5 f 一般式（１−ｏ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ3 dＭ4 eＭ5 f 一般式（１−ｐ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f これらの貴金属Ｍ5（Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｇ）を含ん
だ非晶質合金の場合、結晶化が起きても脆くならない。
だ非晶質合金の場合、結晶化が起きても脆くならない。
【００３０】 一般式（２）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i 但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ及びＷよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原
子％で、３０≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０
である。
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ及びＷよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原
子％で、３０≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０
である。
【００３１】上記非晶質合金は、下記一般式（２−ａ）
及び（２−ｂ）の非晶質合金を含む。 一般式（２−ａ）：Ａｌ100-g-hＬｎgＭ6 h この非晶質合金は、混合エンタルピーが負で大きく、ア
モルファス形成能が良い。 一般式（２−ｂ）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i この非晶質合金においては、原子半径の小さな元素Ｍ3
（Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ）でアモルファス構造中の隙間
を埋めることによって、その構造が安定化し、アモルフ
ァス形成能が向上する。
及び（２−ｂ）の非晶質合金を含む。 一般式（２−ａ）：Ａｌ100-g-hＬｎgＭ6 h この非晶質合金は、混合エンタルピーが負で大きく、ア
モルファス形成能が良い。 一般式（２−ｂ）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i この非晶質合金においては、原子半径の小さな元素Ｍ3
（Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ）でアモルファス構造中の隙間
を埋めることによって、その構造が安定化し、アモルフ
ァス形成能が向上する。
【００３２】一般式（３）：Ｍｇ100-pＭ7 p 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。この非晶質合金は、混合エンタルピーが負
で大きく、アモルファス形成能が良い。
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。この非晶質合金は、混合エンタルピーが負
で大きく、アモルファス形成能が良い。
【００３３】一般式（４）：Ｍｇ100-q-rＭ7 qＭ8 r 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。この非晶質合金のように、前記一般式（３）
の合金において原子半径の小さな元素Ｍ8（Ａｌ，Ｓ
ｉ，Ｃａ）でアモルファス構造中の隙間を埋めることに
よって、その構造が安定化し、アモルファス形成能が向
上する。
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。この非晶質合金のように、前記一般式（３）
の合金において原子半径の小さな元素Ｍ8（Ａｌ，Ｓ
ｉ，Ｃａ）でアモルファス構造中の隙間を埋めることに
よって、その構造が安定化し、アモルファス形成能が向
上する。
【００３４】 一般式（５）：Ｍｇ100-q-sＭ7 qＭ9 s 一般式（６）：Ｍｇ100-q-r-sＭ7 qＭ8 rＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。これらの非晶質合金のように、前記一般式
（３）及び（４）の合金に希土類元素を添加することに
よりアモルファスの熱的安定性が向上する。
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。これらの非晶質合金のように、前記一般式
（３）及び（４）の合金に希土類元素を添加することに
よりアモルファスの熱的安定性が向上する。
【００３５】前記した非晶質合金の中でも、ガラス遷移
温度（Ｔｇ）と結晶化温度（Ｔｘ）の温度差が極めて広
いＺｒ−ＴＭ−Ａｌ系及びＨｆ−ＴＭ−Ａｌ系（ＴＭ：
遷移金属）非晶質合金は、高強度、高耐食性であると共
に、過冷却液体領域（ガラス遷移領域）ΔＴｘ＝Ｔｘ−
Ｔｇが３０Ｋ以上、特にＺｒ−ＴＭ−Ａｌ系非晶質合金
は６０Ｋ以上と極めて広く、この温度領域では粘性流動
により数１０ＭＰａ以下の低応力でも非常に良好な加工
性を示す。また、冷却速度が数１０Ｋ／ｓ程度の鋳造法
によっても非晶質バルク材が得られるなど、非常に安定
で製造し易い特徴を持っている。これらの合金の用途研
究の結果、溶湯からの金型鋳造によっても、またガラス
遷移領域を利用した粘性流動による成形加工によって
も、非晶質材料ができると同時に、金型形状及び寸法を
極めて忠実に再現し、これらの合金の物性も相俟って光
ファイバ一体型フェルールの材料として適している。
温度（Ｔｇ）と結晶化温度（Ｔｘ）の温度差が極めて広
いＺｒ−ＴＭ−Ａｌ系及びＨｆ−ＴＭ−Ａｌ系（ＴＭ：
遷移金属）非晶質合金は、高強度、高耐食性であると共
に、過冷却液体領域（ガラス遷移領域）ΔＴｘ＝Ｔｘ−
Ｔｇが３０Ｋ以上、特にＺｒ−ＴＭ−Ａｌ系非晶質合金
は６０Ｋ以上と極めて広く、この温度領域では粘性流動
により数１０ＭＰａ以下の低応力でも非常に良好な加工
性を示す。また、冷却速度が数１０Ｋ／ｓ程度の鋳造法
によっても非晶質バルク材が得られるなど、非常に安定
で製造し易い特徴を持っている。これらの合金の用途研
究の結果、溶湯からの金型鋳造によっても、またガラス
遷移領域を利用した粘性流動による成形加工によって
も、非晶質材料ができると同時に、金型形状及び寸法を
極めて忠実に再現し、これらの合金の物性も相俟って光
ファイバ一体型フェルールの材料として適している。
【００３６】本発明に利用されるこのＺｒ−ＴＭ−Ａｌ
系及びＨｆ−ＴＭ−Ａｌ系非晶質合金は、合金組成、測
定法によっても異なるが、非常に大きなΔＴｘの範囲を
持っている。例えばＺｒ60Ａｌ15Ｃｏ2.5Ｎｉ7.5Ｃｕ15
合金（Ｔｇ：６５２Ｋ、Ｔｘ：７６８Ｋ）のΔＴｘは１
１６Ｋと極めて広い。耐酸化性も極めて良く、空気中で
Ｔｇまでの高温に熱してもほとんど酸化されない。硬度
は室温からＴｇ付近までビッカース硬度（Ｈｖ）で４６
０（ＤＰＮ）、引張強度は１，６００ＭＰａ、曲げ強度
は３，０００ＭＰａに達する。熱膨張率αは室温からＴ
ｇ付近まで１×１０-5／Ｋと小さく、ヤング率は９１Ｇ
Ｐａ、圧縮時の弾性限界は４〜５％を超える。さらに靭
性も高く、シャルピー衝撃値で６〜７Ｊ／ｃｍ2を示
す。このように非常に高強度の特性を示しながら、ガラ
ス遷移領域まで加熱されると、流動応力は１０ＭＰａ程
度まで低下する。このため極めて加工が容易で、低応力
で複雑な形状の微小部品や高精度部品に成形できるのが
本合金の特徴である。しかも、いわゆるガラス（非晶
質）としての特性から加工（変形）表面は極めて平滑性
が高く、結晶合金を変形させたときのように滑り帯が表
面に現われるステップなどは実質的に発生しない特徴を
持っている。
系及びＨｆ−ＴＭ−Ａｌ系非晶質合金は、合金組成、測
定法によっても異なるが、非常に大きなΔＴｘの範囲を
持っている。例えばＺｒ60Ａｌ15Ｃｏ2.5Ｎｉ7.5Ｃｕ15
合金（Ｔｇ：６５２Ｋ、Ｔｘ：７６８Ｋ）のΔＴｘは１
１６Ｋと極めて広い。耐酸化性も極めて良く、空気中で
Ｔｇまでの高温に熱してもほとんど酸化されない。硬度
は室温からＴｇ付近までビッカース硬度（Ｈｖ）で４６
０（ＤＰＮ）、引張強度は１，６００ＭＰａ、曲げ強度
は３，０００ＭＰａに達する。熱膨張率αは室温からＴ
ｇ付近まで１×１０-5／Ｋと小さく、ヤング率は９１Ｇ
Ｐａ、圧縮時の弾性限界は４〜５％を超える。さらに靭
性も高く、シャルピー衝撃値で６〜７Ｊ／ｃｍ2を示
す。このように非常に高強度の特性を示しながら、ガラ
ス遷移領域まで加熱されると、流動応力は１０ＭＰａ程
度まで低下する。このため極めて加工が容易で、低応力
で複雑な形状の微小部品や高精度部品に成形できるのが
本合金の特徴である。しかも、いわゆるガラス（非晶
質）としての特性から加工（変形）表面は極めて平滑性
が高く、結晶合金を変形させたときのように滑り帯が表
面に現われるステップなどは実質的に発生しない特徴を
持っている。
【００３７】一般に、非晶質合金はガラス遷移領域まで
加熱すると長時間の保持によって結晶化が始まるが、本
合金のようにΔＴｘが広い合金は非晶質相が安定であ
り、ΔＴｘ内の温度を適当に選べば２時間程度までは結
晶が発生せず、通常の成形加工においては結晶化を懸念
する必要はない。また、本合金は溶湯からの凝固におい
てもこの特性を如何なく発揮する。一般に非晶質合金の
製造には急速な冷却が必要とされるが、本合金は冷却速
度１０Ｋ／ｓ程度の冷却で溶湯から容易に非晶質単相か
らなるバルク材を得ることができる。その凝固表面はや
はり極めて平滑であり、金型表面のミクロンオーダーの
研磨傷でさえも忠実に再現する転写性を持っている。
加熱すると長時間の保持によって結晶化が始まるが、本
合金のようにΔＴｘが広い合金は非晶質相が安定であ
り、ΔＴｘ内の温度を適当に選べば２時間程度までは結
晶が発生せず、通常の成形加工においては結晶化を懸念
する必要はない。また、本合金は溶湯からの凝固におい
てもこの特性を如何なく発揮する。一般に非晶質合金の
製造には急速な冷却が必要とされるが、本合金は冷却速
度１０Ｋ／ｓ程度の冷却で溶湯から容易に非晶質単相か
らなるバルク材を得ることができる。その凝固表面はや
はり極めて平滑であり、金型表面のミクロンオーダーの
研磨傷でさえも忠実に再現する転写性を持っている。
【００３８】従って、光ファイバ一体型フェルール材料
として本合金を適用すれば、金型のキャビティ表面が光
コネクタ用フェルールの要求特性を満たす表面品質を持
っておれば、鋳造材においても金型の表面特性をそのま
ま再現し、寸法調整、表面粗さ調整の工程を省略又は短
縮することができる。以上のように、比較的低い硬度、
高い引張強度及び高い曲げ強度、比較的低いヤング率、
高弾性限界、高耐衝撃性、高耐磨耗性、表面の平滑性、
高精度の鋳造性を併せ持った特徴は、光ファイバ一体型
フェルールの材料として適しているばかりでなく、本発
明の成形加工方法を適用でき、量産を可能にする。
として本合金を適用すれば、金型のキャビティ表面が光
コネクタ用フェルールの要求特性を満たす表面品質を持
っておれば、鋳造材においても金型の表面特性をそのま
ま再現し、寸法調整、表面粗さ調整の工程を省略又は短
縮することができる。以上のように、比較的低い硬度、
高い引張強度及び高い曲げ強度、比較的低いヤング率、
高弾性限界、高耐衝撃性、高耐磨耗性、表面の平滑性、
高精度の鋳造性を併せ持った特徴は、光ファイバ一体型
フェルールの材料として適しているばかりでなく、本発
明の成形加工方法を適用でき、量産を可能にする。
【００３９】次に、本発明の光ファイバ一体型フェルー
ルの適用例について、図面を参照しながら説明する。図
１１は、ＳＭ型光ファイバと結合した代表的ＬＤモジュ
ール２０の構成図を示しており、信号入力端子２１が接
続されたキャップ２２には、モニタＰＤ２３及び発光素
子としてのＬＤ（レーザダイオード）チップ２４が取り
付けられている。ＬＤチップ２４からのレーザ光は、レ
ンズ２５を通して、光ファイバ一体型フェルール１１ｂ
に内包されている光ファイバ１０に結合される。この光
ファイバ一体型フェルール１１ｂは前記したような方法
により本発明に従って製造されたものである。
ルの適用例について、図面を参照しながら説明する。図
１１は、ＳＭ型光ファイバと結合した代表的ＬＤモジュ
ール２０の構成図を示しており、信号入力端子２１が接
続されたキャップ２２には、モニタＰＤ２３及び発光素
子としてのＬＤ（レーザダイオード）チップ２４が取り
付けられている。ＬＤチップ２４からのレーザ光は、レ
ンズ２５を通して、光ファイバ一体型フェルール１１ｂ
に内包されている光ファイバ１０に結合される。この光
ファイバ一体型フェルール１１ｂは前記したような方法
により本発明に従って製造されたものである。
【００４０】一方、図１２はＬＤモジュールの他の構成
例を示し、モジュール２０ａの一端部には本発明に従っ
て製造された光ファイバ一体型キャピラリ１１ａが装着
されており、発光素子からの光はレンズ２５を通してこ
のキャピラリ１１ａに内包されている光ファイバ１０に
結合される。一方、符号３０は上記キャピラリ１１ａと
突き合わせ接合されるコネクタ部材であり、そのハウジ
ング３１内には図１３に示すような光ファイバ一体型フ
ェルール１１ｅが配設されている。この光ファイバ一体
型フェルール１１ｅは、キャピラリ部３２とフランジ部
３３が本発明に従って光ファイバ１０と共に一体成形さ
れたものであるが、別体であってもよく、例えば前記図
５に示す光ファイバ一体型フェルール１１ｂにフランジ
部を固着したものでもよい。上記光ファイバ一体型フェ
ルール１１ｅのキャピラリ部３２はスリーブ３４に嵌合
され、またフランジ部３３とハウジング３１の間にはば
ね部材３５が配設されている。従って、コネクタ部材３
０をモジュール２０ａに対してスリーブ３４内に光ファ
イバ一体型キャピラリ１１ａの露出端部が嵌挿されるよ
うに押し込むことにより、スナップ嵌め式に係合され、
光ファイバ一体型キャピラリ１１ａと光ファイバ一体型
フェルール１１ｅの各々に内包されている光ファイバ１
０，１０同士が整合して接続される。
例を示し、モジュール２０ａの一端部には本発明に従っ
て製造された光ファイバ一体型キャピラリ１１ａが装着
されており、発光素子からの光はレンズ２５を通してこ
のキャピラリ１１ａに内包されている光ファイバ１０に
結合される。一方、符号３０は上記キャピラリ１１ａと
突き合わせ接合されるコネクタ部材であり、そのハウジ
ング３１内には図１３に示すような光ファイバ一体型フ
ェルール１１ｅが配設されている。この光ファイバ一体
型フェルール１１ｅは、キャピラリ部３２とフランジ部
３３が本発明に従って光ファイバ１０と共に一体成形さ
れたものであるが、別体であってもよく、例えば前記図
５に示す光ファイバ一体型フェルール１１ｂにフランジ
部を固着したものでもよい。上記光ファイバ一体型フェ
ルール１１ｅのキャピラリ部３２はスリーブ３４に嵌合
され、またフランジ部３３とハウジング３１の間にはば
ね部材３５が配設されている。従って、コネクタ部材３
０をモジュール２０ａに対してスリーブ３４内に光ファ
イバ一体型キャピラリ１１ａの露出端部が嵌挿されるよ
うに押し込むことにより、スナップ嵌め式に係合され、
光ファイバ一体型キャピラリ１１ａと光ファイバ一体型
フェルール１１ｅの各々に内包されている光ファイバ１
０，１０同士が整合して接続される。
【００４１】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるもの
ではなく、種々の設計変更が可能である。例えば、前記
した方法では、一つの製品成形用キャビティを形成した
金型を用い、単一の工程で１個の製品を製造する１個取
りの例を説明したが、２個以上のキャビティを形成した
金型を用い、多数個取りとすることも勿論可能である。
また、光ファイバ一体型フェルールの寸法、形状、数に
おいても前記例に限定されるものではない。さらに、本
発明による光ファイバ一体型フェルールは、前記した適
用例に限定されるものではなく、フェルール同士の端面
を突き合わせて光ファイバの整合、接続を行なう単芯光
コネクタ用フェルールや、多芯光コネクタ用及び多芯光
ファイバ整列用の光コネクタ部材にも適用できる。
明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるもの
ではなく、種々の設計変更が可能である。例えば、前記
した方法では、一つの製品成形用キャビティを形成した
金型を用い、単一の工程で１個の製品を製造する１個取
りの例を説明したが、２個以上のキャビティを形成した
金型を用い、多数個取りとすることも勿論可能である。
また、光ファイバ一体型フェルールの寸法、形状、数に
おいても前記例に限定されるものではない。さらに、本
発明による光ファイバ一体型フェルールは、前記した適
用例に限定されるものではなく、フェルール同士の端面
を突き合わせて光ファイバの整合、接続を行なう単芯光
コネクタ用フェルールや、多芯光コネクタ用及び多芯光
ファイバ整列用の光コネクタ部材にも適用できる。
【００４２】
【実施例】以下、本発明の効果を具体的に確認した実施
例を示し、本発明について具体的に説明するが、本発明
が下記実施例に限定されるものでないことはもとよりで
ある。
例を示し、本発明について具体的に説明するが、本発明
が下記実施例に限定されるものでないことはもとよりで
ある。
【００４３】実施例１ 予め溶製したＺｒ55Ａｌ10Ｎｉ5Ｃｕ30の組成を有する
合金を完全に溶融し、中心に石英ファイバを挿入した直
径２．５ｍｍ、長さ１６ｍｍのキャビティを有する金型
内に注入した（図１）。金型等は１×１０-4Ｔｏｒｒの
真空雰囲気中に配置した。石英ファイバには２０ＭＰａ
の引張荷重を加えておき、誘導加熱により溶融した合金
を射出圧力１０ＭＰａでピストンにより上方の金型内に
射出した（図２）。得られた鋳物から製品部をカットし
（図３）、図４に示すような光ファイバ一体型キャピラ
リを作製した。得られた光ファイバ一体型キャピラリの
長さは１６ｍｍ、外径は２．４９９ｍｍ±０．２μｍ、
真円度が０．４μｍ、円筒度が０．４μｍ、表面粗さが
０．３μｍであった。また、鋳物先端部における石英フ
ァイバの同心度は１．０μｍであった。さらに、作製し
た光ファイバ一体型キャピラリを用いて光損失、反射減
衰量を測定したところ、それぞれ０．３ｄＢ以下、４０
ｄＢ以上であり、光コネクタの規格を満たすものであっ
た。また、熱サイクル試験による光特性の変化は見られ
なかった。
合金を完全に溶融し、中心に石英ファイバを挿入した直
径２．５ｍｍ、長さ１６ｍｍのキャビティを有する金型
内に注入した（図１）。金型等は１×１０-4Ｔｏｒｒの
真空雰囲気中に配置した。石英ファイバには２０ＭＰａ
の引張荷重を加えておき、誘導加熱により溶融した合金
を射出圧力１０ＭＰａでピストンにより上方の金型内に
射出した（図２）。得られた鋳物から製品部をカットし
（図３）、図４に示すような光ファイバ一体型キャピラ
リを作製した。得られた光ファイバ一体型キャピラリの
長さは１６ｍｍ、外径は２．４９９ｍｍ±０．２μｍ、
真円度が０．４μｍ、円筒度が０．４μｍ、表面粗さが
０．３μｍであった。また、鋳物先端部における石英フ
ァイバの同心度は１．０μｍであった。さらに、作製し
た光ファイバ一体型キャピラリを用いて光損失、反射減
衰量を測定したところ、それぞれ０．３ｄＢ以下、４０
ｄＢ以上であり、光コネクタの規格を満たすものであっ
た。また、熱サイクル試験による光特性の変化は見られ
なかった。
【００４４】実施例２ 予め溶製したＺｒ55Ａｌ10Ｎｉ5Ｃｕ30の組成を有する
合金を完全に溶融し、管内に石英ファイバを挿入した外
径０．５ｍｍ、内径０．１３ｍｍの金属管が中心に挿入
された直径２．５ｍｍ、長さ１６ｍｍのキャビティを有
する金型内に注入した（図６）。金型等は１×１０-4Ｔ
ｏｒｒの真空雰囲気中に配置した。石英ファイバには２
０ＭＰａの引張荷重を加えておき、誘導加熱により溶融
した合金を射出圧力１０ＭＰａでピストンにより上方の
金型内に射出した（図７）。得られた鋳物から製品部を
カットし（図８）、図９に示すような光ファイバが嵌挿
された金属管が埋め込まれた光ファイバ一体型キャピラ
リを作製した。得られた光ファイバ一体型キャピラリの
長さは１６ｍｍ、外径は２．４９９ｍｍ±０．２μｍ、
真円度が０．４μｍ、円筒度が０．４μｍ、表面粗さが
０．３μｍであった。また、鋳物先端部における石英フ
ァイバの同心度は１．０μｍであった。さらに、作製し
た光ファイバ一体型キャピラリを用いて光損失、反射減
衰量を測定したところ、それぞれ０．３ｄＢ以下、４０
ｄＢ以上であり、光コネクタの規格を満たすものであっ
た。また、熱サイクル試験による光特性の変化は見られ
なかった。
合金を完全に溶融し、管内に石英ファイバを挿入した外
径０．５ｍｍ、内径０．１３ｍｍの金属管が中心に挿入
された直径２．５ｍｍ、長さ１６ｍｍのキャビティを有
する金型内に注入した（図６）。金型等は１×１０-4Ｔ
ｏｒｒの真空雰囲気中に配置した。石英ファイバには２
０ＭＰａの引張荷重を加えておき、誘導加熱により溶融
した合金を射出圧力１０ＭＰａでピストンにより上方の
金型内に射出した（図７）。得られた鋳物から製品部を
カットし（図８）、図９に示すような光ファイバが嵌挿
された金属管が埋め込まれた光ファイバ一体型キャピラ
リを作製した。得られた光ファイバ一体型キャピラリの
長さは１６ｍｍ、外径は２．４９９ｍｍ±０．２μｍ、
真円度が０．４μｍ、円筒度が０．４μｍ、表面粗さが
０．３μｍであった。また、鋳物先端部における石英フ
ァイバの同心度は１．０μｍであった。さらに、作製し
た光ファイバ一体型キャピラリを用いて光損失、反射減
衰量を測定したところ、それぞれ０．３ｄＢ以下、４０
ｄＢ以上であり、光コネクタの規格を満たすものであっ
た。また、熱サイクル試験による光特性の変化は見られ
なかった。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、本発明の方法によれば、
光ファイバ又は光ファイバと金属管が、光コネクタ用フ
ェルール（キャピラリ）製造の際の熱収縮もしくは凝固
収縮により、上記フェルール内に一体的に強固に固定さ
れた光ファイバ一体型フェルールが提供される。このよ
うな光ファイバ一体型フェルールは、耐久性に優れ、光
ファイバの装着位置精度が高く、接続損失が低減される
のみならず、従来のように射出成形の際に高価な中子ピ
ンを使用する必要がなく、またフェルールへの光ファイ
バの挿着に接着剤を使用する必要もないので、前記した
ような中子ピン使用や接着剤使用による問題や、接着剤
に起因する使用中の熱サイクルにより光ファイバが剥離
するといった問題もない。さらに、内径仕上げ加工等の
機械加工工程やフェルールへの光ファイバの接着工程が
不要で加工工程数を大幅に減少できるので、所定の形
状、寸法精度、及び表面品質を満足する光ファイバ一体
型フェルールを単一のプロセスで量産性良く製造でき、
フェルール製造コストを大幅に削減することができる。
また、光ファイバを金属管内に挿通した状態で金型内に
配置することにより、光ファイバ一体型フェルールの製
造時に光ファイバの折れを効果的に防止できる。
光ファイバ又は光ファイバと金属管が、光コネクタ用フ
ェルール（キャピラリ）製造の際の熱収縮もしくは凝固
収縮により、上記フェルール内に一体的に強固に固定さ
れた光ファイバ一体型フェルールが提供される。このよ
うな光ファイバ一体型フェルールは、耐久性に優れ、光
ファイバの装着位置精度が高く、接続損失が低減される
のみならず、従来のように射出成形の際に高価な中子ピ
ンを使用する必要がなく、またフェルールへの光ファイ
バの挿着に接着剤を使用する必要もないので、前記した
ような中子ピン使用や接着剤使用による問題や、接着剤
に起因する使用中の熱サイクルにより光ファイバが剥離
するといった問題もない。さらに、内径仕上げ加工等の
機械加工工程やフェルールへの光ファイバの接着工程が
不要で加工工程数を大幅に減少できるので、所定の形
状、寸法精度、及び表面品質を満足する光ファイバ一体
型フェルールを単一のプロセスで量産性良く製造でき、
フェルール製造コストを大幅に削減することができる。
また、光ファイバを金属管内に挿通した状態で金型内に
配置することにより、光ファイバ一体型フェルールの製
造時に光ファイバの折れを効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバ一体型フェルールの製造工
程の一実施形態を示す合金溶融前の状態の概略部分断面
図である。
程の一実施形態を示す合金溶融前の状態の概略部分断面
図である。
【図２】本発明の光ファイバ一体型フェルールの製造工
程の一実施形態を示す溶湯注入時の状態の概略部分断面
図である。
程の一実施形態を示す溶湯注入時の状態の概略部分断面
図である。
【図３】本発明の光ファイバ一体型フェルールの製造工
程の一実施形態を示す製品カット時の状態の概略部分断
面図である。
程の一実施形態を示す製品カット時の状態の概略部分断
面図である。
【図４】本発明の光ファイバ一体型フェルールの一実施
形態を示す断面図である。
形態を示す断面図である。
【図５】本発明の光ファイバ一体型フェルールの他の実
施形態を示す部分断面図である。
施形態を示す部分断面図である。
【図６】本発明の光ファイバ一体型フェルールの製造工
程の他の実施形態を示す合金溶融前の状態の概略部分断
面図である。
程の他の実施形態を示す合金溶融前の状態の概略部分断
面図である。
【図７】本発明の光ファイバ一体型フェルールの製造工
程の他の実施形態を示す溶湯注入時の状態の概略部分断
面図である。
程の他の実施形態を示す溶湯注入時の状態の概略部分断
面図である。
【図８】本発明の光ファイバ一体型フェルールの製造工
程の他の実施形態を示す製品カット時の状態の概略部分
断面図である。
程の他の実施形態を示す製品カット時の状態の概略部分
断面図である。
【図９】本発明の光ファイバ一体型フェルールの別の実
施形態を示す断面図である。
施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明の光ファイバ一体型フェルールのさら
に別の実施形態を示す部分断面図である。
に別の実施形態を示す部分断面図である。
【図１１】本発明の光ファイバ一体型フェルールを用い
たＬＤモジュールの構成を示す概略部分断面図である。
たＬＤモジュールの構成を示す概略部分断面図である。
【図１２】本発明の光ファイバ一体型フェルールを用い
たＬＤモジュールの他の構成を示す概略部分断面図であ
る。
たＬＤモジュールの他の構成を示す概略部分断面図であ
る。
【図１３】図１２に示すＬＤモジュールに用いた光ファ
イバ一体型フェルールの側面図である。
イバ一体型フェルールの側面図である。
【図１４】従来のフェルールに光ファイバを挿入したと
きのずれをデフォルメして示す断面図である。
きのずれをデフォルメして示す断面図である。
１ 金型 ２ 製品成形用キャビティ ３ 注湯口 ４ 溶解用容器 ５ 円筒状スリーブ ６ ピストン ７ 原料収容部 １０ 光ファイバ １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ 光ファイバ
一体型フェルール（キャピラリ） １２ フェルール １３ 金属管 ２０，２０ａ ＬＤモジュール ３２ キャピラリ部 ３３ フランジ部 Ａ 合金原料 Ａ’ 溶湯
一体型フェルール（キャピラリ） １２ フェルール １３ 金属管 ２０，２０ａ ＬＤモジュール ３２ キャピラリ部 ３３ フランジ部 Ａ 合金原料 Ａ’ 溶湯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 央 宮城県仙台市泉区南光台東２−８−５ Ｆターム(参考） 2H036 NA01 QA19 QA27 QA28 QA32 QA44 2H037 AA01 BA03 DA03 DA04 DA05 DA15 DA16
Claims (14)
- 【請求項１】 光コネクタ用フェルールの製造の際にそ
の内部に一体的に固定された光ファイバを内包している
ことを特徴とする光ファイバ一体型フェルール。 - 【請求項２】 光コネクタ用フェルールと、その内部に
長手方向に埋め込まれた金属管と、該金属管内に嵌挿さ
れた光ファイバとからなり、該光ファイバはフェルール
の製造の際にその内部に金属管を介して一体的に固定さ
れて内包されたものであることを特徴とする光ファイバ
一体型フェルール。 - 【請求項３】 前記光ファイバ又は光ファイバと金属管
が、光コネクタ用フェルール製造の際の熱収縮もしくは
凝固収縮により上記フェルール内に強固に固定されたも
のであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光フ
ァイバ一体型フェルール。 - 【請求項４】 前記光ファイバが、光コネクタ用フェル
ールの一端部から外部に連続的に延出していることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光ファ
イバ一体型フェルール。 - 【請求項５】 前記金属管が内径０．１〜１．０ｍｍ、
外径０．１４〜２．３ｍｍであることを特徴とする請求
項２乃至４のいずれか一項に記載の光ファイバ一体型フ
ェルール。 - 【請求項６】 前記フェルールの外径が０．２〜２．５
ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
一項に記載の光ファイバ一体型フェルール。 - 【請求項７】 前記フェルールが、金属、少なくとも体
積率５０％以上の非晶質相を含む非晶質合金、セラミッ
クス又は合成樹脂から作製されていることを特徴とする
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光ファイバ一体
型フェルール。 - 【請求項８】 前記フェルールが、下記一般式（１）〜
（６）のいずれか１つで示される組成を有し、少なくと
も体積率５０％以上の非晶質相を含む実質的に非晶質の
合金からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
か一項に記載の光ファイバ一体型フェルール。 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。 一般式（２）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i 但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ及びＷよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原
子％で、３０≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０
である。 一般式（３）：Ｍｇ100-pＭ7 p 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。 一般式（４）：Ｍｇ100-q-rＭ7 qＭ8 r 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。 一般式（５）：Ｍｇ100-q-sＭ7 qＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ9はＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群から選ばれる少なく
とも１種の元素、ｑ及びｓはそれぞれ原子％で、１≦ｑ
≦３５、３≦ｓ≦２５である。 一般式（６）：Ｍｇ100-q-r-sＭ7 qＭ8 rＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。 - 【請求項９】 光コネクタ用フェルールの外形を規定す
るキャビティを持つ金型内に、光ファイバを挿入した状
態で、高温の流体材料を注入し、冷却固化させることに
より、製造されるフェルール内部に光ファイバを強固に
固定することを特徴とする光ファイバ一体型フェルール
の製造方法。 - 【請求項１０】 光コネクタ用フェルールの外形を規定
するキャビティを持つ金型内に、光ファイバを嵌挿した
金属管を挿入した状態で、高温の流体材料を注入し、冷
却固化させることにより、製造されるフェルール内部に
埋め込まれた金属管を介して光ファイバを強固に固定す
ることを特徴とする光ファイバ一体型フェルールの製造
方法。 - 【請求項１１】 前記光ファイバを少なくともその一端
部が金型から外部に連続的に延出するように金型内に配
置し、フェルールの製造を行なうことを特徴とする請求
項９又は１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記光ファイバに引張荷重を加えなが
らフェルールの製造を行なうことを特徴とする請求項９
乃至１１のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１３】 前記材料が、金属、少なくとも体積率
５０％以上の非晶質相を含む非晶質合金、セラミックス
ペースト又は合成樹脂であることを特徴とする請求項９
乃至１２のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記材料が、下記一般式（１）〜
（６）のいずれか１つで示される組成を有し、少なくと
も体積率５０％以上の非晶質相を含む実質的に非晶質合
金を生じ得る合金材料の溶湯であり、この合金溶湯を前
記金型のキャビティ内に強制移動させ、上記金型内で合
金溶湯を急冷凝固して非晶質化させることを特徴とする
請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の方法。 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。 一般式（２）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i 但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ及びＷよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原
子％で、３０≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０
である。 一般式（３）：Ｍｇ100-pＭ7 p 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。 一般式（４）：Ｍｇ100-q-rＭ7 qＭ8 r 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。 一般式（５）：Ｍｇ100-q-sＭ7 qＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ9はＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群から選ばれる少なく
とも１種の元素、ｑ及びｓはそれぞれ原子％で、１≦ｑ
≦３５、３≦ｓ≦２５である。 一般式（６）：Ｍｇ100-q-r-sＭ7 qＭ8 rＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。
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