JP2001133660A - 光コネクタフェルール、光コネクタ及び光コネクタの組立て方法 - Google Patents

光コネクタフェルール、光コネクタ及び光コネクタの組立て方法

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JP2001133660A
JP2001133660A JP31358599A JP31358599A JP2001133660A JP 2001133660 A JP2001133660 A JP 2001133660A JP 31358599 A JP31358599 A JP 31358599A JP 31358599 A JP31358599 A JP 31358599A JP 2001133660 A JP2001133660 A JP 2001133660A
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俊昭 柿井
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雅昭 高谷
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真二 長沢
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現地での組立てが容易な光コネクタフェルー
ルを実現する。 【解決手段】 フェルール本体20とその後部に挿着さ
れたテープ心線ガイド孔11を備えた光コネクタブーツ
10からなる、光ファイバテープ心線1を挿入する光コ
ネクタフェルールであって、前記テープ心線ガイド孔1
1がテーパ状開口11aとテープ心線位置決め孔11c
からなり、そのテーパ状開口11aが矩形状の横断面を
有してブーツ後端10aから前方にテーパ状に縮小し、
テーパ終端11bからそのテープ心線位置決め孔11c
が、前記光ファイバテープ心線1と整合する横断面を有
してブーツ前端10bまで貫通している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを相互
に接続するために使用する光コネクタ、特にMTコネク
タ(Mechanical Transferable
connecter)の技術分野に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ同士を接続するためには、ま
ず接続すべき一対又は複数対の光ファイバの先端部を光
コネクタフェルールに設けた光ファイバ挿通孔に挿通し
て接着剤で固定する。次いで、接続時の光結合効率を高
めるために、その先端部を研磨することにより挿通した
光ファイバの先端面に鏡面を形成して光ファイバコネク
タとする。一対の光ファイバコネクタを形成した後にそ
の先端部を相互に当接させて接続すべき各光ファイバの
先端面同士を接触させ光学的結合を形成することにより
接続が完了する。
【0003】しかしながら、光ファイバ同志を低損失に
接続させるためには、その先端面を高精度に鏡面研磨す
ることが必要である。そのためには、専用の研磨機、研
磨盤、研磨シートなど多くの機器を必要とし、また水や
研磨液が必要などの理由により現地での研磨作業は困難
である。
【0004】この問題を一部解決する技術として特開平
1―72105号公報は、予め工場でフェルールの先端
部に光ファイバ片を挿通、固定しその先端部をその光フ
ァイバ片の端面とともに研磨しておき、現地では光ファ
イバ切断機により切断し先端面に鏡面を形成した光ファ
イバをそのままフェルールに後方から挿通して既にフェ
ルールに固定してある光ファイバ片の後端部に当接させ
接着固定することにより、現地での研磨作業を要しない
コネクタの組立方法を提案している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平1―7
2105号公報に記載の発明では、光ファイバを切断し
て先端面に鏡面を形成した後に、その光ファイバをフェ
ルールへ挿通しなければならないので、挿通の際に切断
により形成した先端面をフェルールの光ファイバ挿通孔
の入口や内部の壁面に接触させると微細な傷が生じて光
結合効率が低下し光損失が増加するという新たな問題を
生ずる。
【0006】特に現地での接続作業においては、作業環
境が劣悪な場合もあることから、フェルールへの挿通が
1回で成功せずに数回繰返すうちに、切断により鏡面に
形成した光ファイバの先端面がフェルールの光ファイバ
挿通孔の入口や内部の壁面に接触するので、この問題の
解決が不可避である。
【0007】従って、鏡面研磨を要しない現地組立ての
容易なフェルールを実現するには、従来のフェルールと
比較して極めて容易に光ファイバを挿入することがで
き、かつ先端面が光ファイバ挿通孔の内部の壁面と接触
することなく挿通することができるフェルールが必要と
なる。
【0008】また、フェルールの光ファイバ挿通孔の内
壁面に凸部やエッジ部があると、光ファイバのフェルー
ルへ挿通に成功したとしても光接続後の使用期間中にこ
の部分に光ファイバの根元の部分が接触したり押し付け
られ、いわゆるマクロベンドを生じて光損失が増加した
り、又多数回接触すると被覆層が損傷を受けて傷が拡大
して行き遂にはガラス層の部分が破損するので、従来の
鏡面研磨を要するフェルールの場合と同様に、このよう
な凸部やエッジ部の形成は回避しなければならない。
【0009】また、本発明の対象とするMTコネクタの
場合には、高速切替え機(CATS)などの短時間切替
えによる機械的な衝撃も加えられることから、従来の鏡
面研磨を要するフェルールの場合と同様に、この衝撃に
耐えて長期に使用できることが要求される。本発明は、
これらの課題を解決し、現地組立てが極めて容易な光フ
ァイバフェルールを提案する。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を克服するため
に本発明は、フェルール本体とその後部に挿着された光
ファイバテープ心線を挿入するテープ心線ガイド孔を備
えた光コネクタブーツとからなる光コネクタフェルール
であって、前記テープ心線ガイド孔がテーパ状開口とテ
ープ心線位置決め孔からなり、前記テーパ状開口が矩形
状の横断面を有してブーツ後端から前方(本発明では、
光ファイバを挿通する方向を前方といい、反対の方向を
後方という。)にテーパ状に縮小し、そのテーパ終端か
ら前記テープ心線位置決め孔が、前記光ファイバテープ
心線と整合する横断面を有してブーツ前端まで貫通して
いる光コネクタフェルールである。
【0011】この構成により、光ファイバの先端部をフ
ェルールに挿入することが極めて容易となる。これによ
り、光ファイバの先端部がカールしている場合であって
も、光ファイバ挿通孔の入口の壁面に光ファイバの先端
面が接触して損傷することなく光ファイバを容易にフェ
ルールに挿入する事が可能となり、現地での組立てが容
易な光コネクタフェルールが実現する。加えて、本発明
の光コネクタフェルールのテープ心線位置決め孔は、光
ファイバテープ心線の挿通時に挿入方向と直交する方向
に位置決めして、その先端部の各光ファイバを光ファイ
バ整列溝の各溝へガイドし、先端面がフェルール本体の
内壁面と接触して損傷が生ずる事態を防止する。
【0012】本発明の光コネクタフェルールは、前記コ
ネクタブーツのテーパ状開口の対向する内壁面間のテー
パ角θ(図3(a)、図3(b)参照)が10度乃至3
0度の範囲であると光ファイバテープ心線の挿入が特に
容易となり好適である。
【0013】また本発明の光コネクタフェルールは、前
記光コネクタブーツの材質のJISK6253に基づく
硬度が50度乃至100度である光コネクタフェルール
である。
【0014】硬度が100度以下の範囲であると、光フ
ァイバテープ心線の挿入時に切断により鏡面に形成した
先端面が前記光コネクタブーツのテープ心線ガイド孔の
内壁面と接触したとしても損傷を受け難く好適である。
加えて、硬度が50度以上の範囲であると、材質の硬度
と強度とは本質的に異なる概念ではあるが、材質がゴム
などのプラスチックの場合には実質的に密接な関係があ
り、対衝撃特性が要求されるMTコネクタに必要な強度
と形状の安定性が得られるので好適である。
【0015】また本発明の光コネクタフェルールは、前
記光コネクタブーツの外部表面上の、前記フェルール本
体に挿着される部分に接着剤充填欠損部を有する光コネ
クタフェルールである。
【0016】この接着剤充填欠損部とブーツ挿着口の内
壁との間には接着剤充填間隙が形成される。この間隙に
接着剤を満たすことにより所定の接着強度を確実に発揮
する接着面積を確保し、MTコネクタとして使用される
場合に必要な接着強度を確実に得ることが可能となる。
加えて、光コネクタの組立て後の使用期間中に高速切替
え機(CATS)などの短時間切替えによる機械的な衝
撃が繰返し加えられも、光コネクタブーツとフェルール
本体との間の接着剤が剥離することなく長期間使用をす
ることが可能となる。
【0017】また本発明は、前記光コネクタフェルール
に、切断により光ファイバの先端面に鏡面を形成した光
ファイバテープ心線を挿通して組立てた光コネクタであ
る。
【0018】また本発明は、前記光コネクタフェルール
に、切断により光ファイバの先端面に鏡面を形成した光
ファイバテープ心線を挿通する光コネクタの組立て方法
である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図4に基づいて本
発明の実施の形態を説明する。なお、同じ部位には同じ
番号を付し重複する説明を省略する。図1は、本発明の
光コネクタフェルールに光ファイバテープ心線を挿通し
て組立てた光コネクタを示す。図2、図3は光コネクタ
フェルールの主要部材である光コネクタブーツを示す。
図4は、本発明の光コネクタの組立方法を示す。
【0020】(光コネクタフェルールの構成)図1に例
示するように、本発明の光コネクタフェルールは、フェ
ルール本体と光コネクタブーツからなる。20はフェル
ール本体であり、10は光コネクタブーツである。
【0021】(光コネクタブーツの構造、材質)光コネ
クタブーツ10は、テープ心線ガイド孔11を有する。
このテープ心線ガイド孔11は、光コネクタブーツ10
のブーツ後端10aから開口が前方に横断面がテーパ状
に縮小するテーパ状開口11aと、そのテーパ終端11
bから光コネクタブーツ10のブーツ前端10bまで貫
通している、前記光ファイバテープ心線1と整合する横
断面形状を有するテープ心線位置決め孔11cとからな
る。
【0022】テーパ状開口11aは、その開口の横断面
が後方にテーパ状に拡大するので、光ファイバの先端部
をフェルールに挿入することが極めて容易となる。従来
のフェルールでは、光ファイバ挿通孔のフェルールの入
口の壁面により光ファイバの先端面を接触させて損傷さ
せる場合があるが、テーパ状開口11aにより光ファイ
バの先端部がカールしている場合等であっても、このよ
うな接触による損傷がなくなり、容易にフェルールに挿
入する事が可能となる。
【0023】また、テープ心線位置決め孔11cは、光
ファイバテープ心線1の挿通時にその方向と直交する方
向に位置決めして、その先端部の各光ファイバ1aを光
ファイバ整列溝23の各溝へガイドする。これにより、
その光ファイバの先端面がフェルール本体の内壁面と接
触して損傷するのを防止することができる。
【0024】この、テープ心線ガイド孔11を有する光
コネクタブーツ10により、光ファイバテープ心線1の
各光ファイバ1aの先端面に切断により形成した鏡面を
損傷させることなくフェルール本体20に挿通すること
が極めて容易となる。
【0025】逆にこのテープ心線ガイド孔11を有する
光コネクタブーツ10を欠くときは、光ファイバを挿通
する際のガイド機能を欠くことになり、特に光ファイバ
の先端部がカールしている場合などにおいては挿入が困
難となり光ファイバの先端面を光ファイバ挿通孔の入口
の壁面と接触させて損傷を生ずる確率が高くなる。
【0026】因みに、このテープ心線ガイド孔11のテ
ーパ状開口11aがテーパ状に後方に拡大していること
から、その入口に形成されるエッジ部の角度が大きくな
り、光接続後の光コネクタの使用期間中において挿通し
た光ファイバの根元の部分がこのエッジ部と接触しても
損傷を受け難くなる。即ち、この部分との接触が繰返さ
れても被覆層が切断されたり損傷がガラス部分にまで及
ぶことがなくなる。
【0027】また、テープ心線位置決め孔11cの横断
面形状が前記光ファイバテープ心線1の横断面形状と整
合し、前記光ファイバテープ心線1を挿通した状態にお
いて隙間が殆ど生じないので、その各光ファイバをフェ
ルールに固定する際に使用する接着剤がテーパ状開口1
1aまで侵入することがない。
【0028】仮にこの接着剤がテーパ状開口11aまで
侵入した場合には、テーパ状開口11aの内部におい
て、硬化した接着剤樹脂層の後端の表面と光ファイバテ
ープ心線1との境界に鋭角のエッジ部が形成され、光コ
ネクタの使用期間中にこの部分との接触によりマクロベ
ンドが生じて光損失が増加したり、また複数回の接触に
より光ファイバ1の被覆層やガラス層が損傷を受けるこ
とも予想されるが、テープ心線位置決め孔11cにより
接着剤の侵入を回避してこのような可能性を排除するこ
とができる。
【0029】因みに、テーパ終端11bの内壁面に突起
部が形成されているが、この突起部の角度は大きな鈍角
であるので、テープ心線ガイド孔11に挿通した光ファ
イバテープ心線1が、光コネクタの使用期間中において
この突起部と接触を繰返してもマクロベンドや損傷を受
けることはない。
【0030】また、光コネクタブーツ10の外部表面に
は、図2、図3(b)、図3(c)に例示するように面
取り部13aと切り欠き部13bからなる、近傍の外部
表面よりも壁面が削り取られてなる接着剤充填欠損部1
3が形成されている。
【0031】この接着剤充填欠損部13は、光コネクタ
ブーツ10が前記フェルール本体20のブーツ挿着口2
5に挿着された状態で、ブーツ挿着口25の内壁との間
で接着剤充填間隙が形成され、この間隙に接着剤を満た
して他の表面部分よりも厚く塗布することにより、この
部分とブーツ挿着口25の内壁とを確実に接着させ、M
Tコネクタとして使用する場合に必要な接着強度を確保
することを目的とする。
【0032】勿論、光コネクタブーツ10のその他の外
部表面の、ブーツ挿着口25の内壁と当接する部分にも
接着剤を塗布すれば接着強度は更に高いものとなる。接
着剤充填欠損部13が形成される場所は、光コネクタブ
ーツ10の外部表面上の、ブーツ挿着口25の内壁と接
する部分であれば特に限定されないが、充填した接着剤
の硬化を促進する観点から、紫外線や、熱線などが外部
から容易に到達できる位置にあれば好適である。因み
に、接着剤充填欠損部13の面取り部13aは、その表
面形状に起因して光コネクタブーツ10を、フェルール
本体20のブーツ挿着口25へ容易に挿入するガイド機
能をも有する。
【0033】接着剤充填欠損部13の表面形状は、本発
明の実施の形態の面取り部13aと切り欠き部13bに
限定されるものではなく、円形、多角形など種々の形状
が可能である。
【0034】光コネクタブーツ10のテーパ状開口11
aのテーパ角θは、大きすぎると特に光ファイバの先端
部がカールしている場合など、挿入途中で光ファイバの
先端面がその内壁面と接触して光ファイバが曲がってし
まい挿入することができなくなる。この観点からテーパ
角θは、30度以下が好適である。しかし、テーパ状開
口11aのテーパ角θが小さすぎると、光ファイバテー
プ心線1のアダプタとしての機能が低下して挿入しにく
くなり、光ファイバの先端部をブーツ後端10aの壁面
に接触させて先端面を損傷させるおそれが出てくるので
10度以上が好適である。
【0035】光コネクタブーツ10の材質は、ネオプレ
ン、ポリフェニレンサルファイドなどのゴム類が好適で
ある。その硬度は、光ファイバの先端部が接触した際に
その先端面を損傷させない観点から、又ブーツ後端10
aのエッジ部等との接触によるいわゆるマクロベンデイ
ングによる光損失や損傷をできるでけ小さくする観点か
らJIS K6253の硬度で100以下である必要が
ある。
【0036】一方、あまり硬度が低いと、光コネクタブ
ーツ10の寸法、形状が安定しないのでJIS K62
53による硬度で50以上である必要がある。因みに、
材質の硬度とその壁面の潤滑性とは異なる概念であるが
ゴムなどの場合は密接な関係があり、材質の硬度が高く
なるほど壁面の潤滑性が高くなり、テープ心線ガイド孔
11の内壁面を滑りやすくして挿通しやすくする観点か
らもJIS K6253による硬度が50以上であると
好適である。
【0037】(フェルール本体の構造)前記フェルール
本体20は、図1(a)、図1(c)に例示するよう
に、その前端面に125μm径の光ファイバ1aの先端
面が露出される、外径が126μm乃至127μmの光
接続口21が横一列に形成されている。フェルール本体
20の前端面の横一列の光接続口21の両側には、接続
すべき相手側の光コネクタのガイドピンを挿入して位置
決めするためのガイドピン挿入口27が形成されてい
る。
【0038】光接続口21から後方に向けて、図1
(a)に例示するように中心軸を共通にする同一径の光
ファイバ位置決め孔22が形成されている。この光ファ
イバ位置決め孔22は、光ファイバテープ心線1の各光
ファイバ1aの先端部分を位置決めして芯出しをする機
能を有する。
【0039】この光ファイバ位置決め孔22には、その
後方に向けて中心軸が共通で外径約250μmの光ファ
イバ整列孔23aと、この光ファイバ整列孔23aと同
じ外径で上部の壁面が除去されている光ファイバ整列溝
23とが連続している。これら光ファイバ整列孔23a
と光ファイバ整列溝23は、先端部の各光ファイバ1a
を横方向に等間隔に整列させて光ファイバ位置決め孔2
2及び光接続口21へガイドする機能を有する。
【0040】前記フェルール本体20の後部には、前記
光コネクタブーツ10を挿着するためのブーツ挿着口2
5が開口されている。フェルール本体20の前部の光フ
ァイバ整列孔23aが形成されている領域と後部のブー
ツ挿着口25が形成されている領域との間の中間領域に
は、接着剤を流し込む矩形の接着剤注入窓24が形成さ
れ、その下部には前記光ファイバ整列溝23と、注入さ
れた余分の接着剤を収容する接着剤溜26が形成されて
いる。
【0041】(光コネクタの組立て方法)まず、図4
(a)に例示するように、工場においてすでに製作して
あるフェルール本体20のブーツ挿着口25に、光コネ
クタブーツ10を仮挿入して、接着することなく現地に
供給する。現地では、光コネクタブーツ10の接着剤充
填欠損部13とブーツ挿着口25の内壁面との間に形成
される間隙に、外部からシアノアクリレート系の接着剤
を注入して充填し、硬化させて接着、固定する。
【0042】光ファイバテープ心線1の先端部の一括被
覆層と各光ファイバの被覆層を一括して除去することに
より、その先端部から裸の状態の光ファイバ1aが相互
に分離して突き出た状態とする。図4(b)に例示する
ように、この各光ファイバ1aの先端部を光ファイバ切
断機30により同時に切断して先端面に鏡面を形成する
とともに、光コネクタフェルールに対応する所定の長さ
に揃える。
【0043】図4(c)、図4(d)に例示するよう
に、この端末処理を施した光ファイバテープ心線1を、
光コネクタブーツ10のテーパ状開口11aから光接続
口21に達する位置まで挿入する。この場合、光ファイ
バテープ心線1はテープ心線位置決め孔11cにより、
先端部の各光ファイバ1aは光ファイバ整列溝23、光
ファイバ整列孔23a、光ファイバ位置決め孔22によ
りそれぞれガイドされるので、円滑、容易に光コネクタ
フェルールへ挿入することができる。
【0044】光ファイバテープ心線1の先端部の各ファ
イバ1aの長さは、前記光ファイバ1aの切断時に生ず
る20μm程度の不揃いに起因して先端位置もこの程度
の不揃いが生じ、光結合効率の低下の原因となる。これ
を回避するために、光接続口21の各ファイバ1aの先
端面に、図示しない光コネクタ組立て用の位置決め部材
を当接して後方に加圧することにより、先端位置の誤差
が10μm以下の範囲に収まるように先端位置を揃え
る。
【0045】図4(e)に例示するように、この状態
で、瞬間接着剤、例えばシアノアクリレート系の即硬性
の接着剤を接着剤注入窓24から流し込み硬化させるこ
とにより、各ファイバ1aの先端面を位置決め固定して
光コネクタの組立てが完了する。
【0046】
【発明の効果】本発明の光コネクタフェルールは、光フ
ァイバをフェルールに挿通する際に、その先端の鏡面を
挿通孔の入口や内部の壁面と接触させて損傷が生ずるの
を防止するために、光コネクタフェルールの後部に、開
口が後方にテーパ状に拡大するテープ心線ガイド孔を備
えた適度な硬度の材料からなる光コネクタブーツが挿着
されている。
【0047】本構成の採用により、切断により光ファイ
バの先端面を鏡面に形成する一方、光ファイバの先端面
の鏡面研磨工程を回避し、現地での光コネクタの組立て
が容易な光コネクタフェルールが実現でき、光ファイバ
テープ心線の接続、配線作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光コネクタフェルールに光ファイバテ
ープ心線を挿通して組立て、光コネクタとした状態を示
す図である。図1(a)は縦断面図を、同図(b)は平
面図を、同図(c)は正面図を示す。
【図2】本発明の光コネクタフェルールの光コネクタブ
ーツを示す斜視図である。
【図3】本発明の光コネクタフェルールの光コネクタブ
ーツを示す4面図である。図3(a)は縦断面図を、同
図(b)は平面図を、同図(c)は前端面の図を、同図
(d)は後端面の図を示す。
【図4】本発明の光コネクタの組立工程を示す図であ
る。図4(a)は光コネクタブーツをフェルール本体に
挿着する工程を、同図(b)は光ファイバを切断して先
端面を鏡面に形成する工程を、同図(c)は光コネクタ
フェルールに光ファイバを挿通する工程を、同図(d)
は光ファイバを光コネクタフェルールに挿通した状態
を、同図(e)は光ファイバを光コネクタフェルールに
接着、固定した状態を示す。
【符号の説明】
1:光ファイバテープ心線 1a:光ファイバ 10:光コネクタブーツ 10a:ブーツ後端 10b:ブーツ前端 11:テープ心線ガイド孔 11a:テーパ状開口 11b:テーパ終端 11c:テープ心線位置決め孔 13:接着剤充填欠損部 13a:面取り部 13b:切り欠き部 20:フェルール本体 21:光接続口 22:光ファイバ位置決め孔 23a:光ファイバ整列孔 23:光ファイバ整列溝 24:接着剤注入窓 25:ブーツ挿着口 26:接着剤溜 27:ガイドピン挿入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 知彦 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 (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 (72)発明者 高谷 雅昭 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 長沢 真二 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2H036 JA02 LA01 LA07 NA01 QA12 QA23 QA29 QA49

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェルール本体と その後部に挿着された光ファイバテープ心線を挿入する
    テープ心線ガイド孔を備えた光コネクタブーツとからな
    る光コネクタフェルールであって、 前記テープ心線ガイド孔がテーパ状開口とテープ心線位
    置決め孔からなり、 前記テーパ状開口が矩形状の横断面を有してブーツ後端
    から前方にテーパ状に縮小し、そのテーパ終端から前記
    テープ心線位置決め孔が、前記光ファイバテープ心線と
    整合する横断面を有してブーツ前端まで貫通しているこ
    とを特徴とする光コネクタフェルール。
  2. 【請求項2】 前記テーパ状開口のテーパ角が10度乃
    至30度であることを特徴とする請求項1に記載の光コ
    ネクタフェルール。
  3. 【請求項3】 前記光コネクタブーツの材質のJIS
    K6253に基づく硬度が50度乃至100度であるこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載の光コネクタフェ
    ルール。
  4. 【請求項4】 前記光コネクタブーツの外部表面の、前
    記フェルール本体の後部に挿着される部分に接着剤充填
    欠損部を有することを特徴とする請求項1乃至3のいづ
    れか1項に記載の光コネクタフェルール。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいづれか1項に記載の
    光コネクタフェルールに、切断により光ファイバの先端
    面に鏡面を形成した光ファイバテープ心線を挿通して組
    立てたことを特徴とする光コネクタ。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至4のいづれか1項に記載の
    光コネクタフェルールに、切断により光ファイバの先端
    面に鏡面を形成した光ファイバテープ心線を挿通するこ
    とを特徴とする光コネクタの組立て方法。
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