JP2001174668A - 光コネクタ用フェルールとその加工方法及びこれを用いた光ファイバコネクタの製造方法 - Google Patents
光コネクタ用フェルールとその加工方法及びこれを用いた光ファイバコネクタの製造方法Info
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- JP2001174668A JP2001174668A JP36166599A JP36166599A JP2001174668A JP 2001174668 A JP2001174668 A JP 2001174668A JP 36166599 A JP36166599 A JP 36166599A JP 36166599 A JP36166599 A JP 36166599A JP 2001174668 A JP2001174668 A JP 2001174668A
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】曲率半径R及び中心ずれLが規格内に収まり、
接続損失の小さい光ファイバコネクタを得る。 【解決手段】光コネクタ用フェルール1において、光フ
ァイバ5を挿入固定する前のフェルール1の先端面11
に曲率半径Rを10〜25mm、中心ずれLを50μm
以下、及び表面粗さ(Ra)を0.2μm以下に形成し
た。
接続損失の小さい光ファイバコネクタを得る。 【解決手段】光コネクタ用フェルール1において、光フ
ァイバ5を挿入固定する前のフェルール1の先端面11
に曲率半径Rを10〜25mm、中心ずれLを50μm
以下、及び表面粗さ(Ra)を0.2μm以下に形成し
た。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、光通信等に使用さ
れる、光ファイバを相互に接続する光コネクタ用フェル
ールに関するものである。
れる、光ファイバを相互に接続する光コネクタ用フェル
ールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光通信などの光信号処理に用いら
れる光ファイバーコネクタは、図8にその概略図を示す
ように、石英からなるシングルモード光ファイバー5を
挿通固定したセラミックスからなる光コネクタ用フェル
ール(以降フェルール1)の先端面11同士を当接させ
て光接続するようになっている。そして、先端面11間
における光損失は極力低減する必要があることから、低
損失接続を実現する方法として、図9に示すような先端
面11を曲率半径10〜25mm程度の略凸球面状に形
成し、その表面を鏡面研摩したフェルール1を使用した
ものがあった。
れる光ファイバーコネクタは、図8にその概略図を示す
ように、石英からなるシングルモード光ファイバー5を
挿通固定したセラミックスからなる光コネクタ用フェル
ール(以降フェルール1)の先端面11同士を当接させ
て光接続するようになっている。そして、先端面11間
における光損失は極力低減する必要があることから、低
損失接続を実現する方法として、図9に示すような先端
面11を曲率半径10〜25mm程度の略凸球面状に形
成し、その表面を鏡面研摩したフェルール1を使用した
ものがあった。
【0003】このフェルール1は、図8に示すように、
予め先端面11を曲率半径が10〜25mmの略凸球面
状に形成しておき、貫通孔12に光ファイバ5を挿入し
て先端面11より若干突出させた状態で接着剤(不図
示)により固着し、光ファイバ5の突出部分を除去した
のち、先端面11全体に仕上げ研摩を施してその表面を
鏡面に仕上げることによって製造されていた(特開昭6
3−205618号参照)。
予め先端面11を曲率半径が10〜25mmの略凸球面
状に形成しておき、貫通孔12に光ファイバ5を挿入し
て先端面11より若干突出させた状態で接着剤(不図
示)により固着し、光ファイバ5の突出部分を除去した
のち、先端面11全体に仕上げ研摩を施してその表面を
鏡面に仕上げることによって製造されていた(特開昭6
3−205618号参照)。
【0004】また、図10に示すように、フェルール1
の先端面11における仕上げ研摩時間を短縮することを
目的として、フェルール1の先端面11を、貫通孔12
から外周部13に向かって深さが深くなる複数の溝を放
射状に設けてなる曲率半径rの略凸球面状に形成し、前
記貫通孔12に光ファイバ5を挿通固定したあと、上記
略凸球面状をした先端面11の頂部17を前記曲率半径
rよりも大きい曲率半径Rに研摩して上記頂部17と光
ファイバ先端面51とが同一曲率となるように仕上げ研
磨を施してその表面を鏡面に仕上げることによって製造
することも行われていた(特開平10−073741号
参照)。
の先端面11における仕上げ研摩時間を短縮することを
目的として、フェルール1の先端面11を、貫通孔12
から外周部13に向かって深さが深くなる複数の溝を放
射状に設けてなる曲率半径rの略凸球面状に形成し、前
記貫通孔12に光ファイバ5を挿通固定したあと、上記
略凸球面状をした先端面11の頂部17を前記曲率半径
rよりも大きい曲率半径Rに研摩して上記頂部17と光
ファイバ先端面51とが同一曲率となるように仕上げ研
磨を施してその表面を鏡面に仕上げることによって製造
することも行われていた(特開平10−073741号
参照)。
【0005】その為、上記のいずれの従来例において
も、フェルールの先端面は貫通孔12に光ファイバ5を
挿通固定した後に、上記略凸球面状の先端面11に仕上
げ研磨を施すために、光ファイバ5の挿入固定前のフェ
ルール1の先端面11の表面粗さは、仕上げ研磨後の最
終製品に要求される表面粗さRa0.2μm以下の鏡面
に仕上げておく必要がなく、砥石が安価でしかも加工時
間の早い2μmを越えた粒径の粗いダイヤモンド砥石を
用いた研削加工で十分であった。
も、フェルールの先端面は貫通孔12に光ファイバ5を
挿通固定した後に、上記略凸球面状の先端面11に仕上
げ研磨を施すために、光ファイバ5の挿入固定前のフェ
ルール1の先端面11の表面粗さは、仕上げ研磨後の最
終製品に要求される表面粗さRa0.2μm以下の鏡面
に仕上げておく必要がなく、砥石が安価でしかも加工時
間の早い2μmを越えた粒径の粗いダイヤモンド砥石を
用いた研削加工で十分であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のいずれの従来例
においても、フェルール1に光ファイバ5を接着固定後
の仕上げ研磨は、図11に示すように、ゴム板125に
研摩砥粒126を固着した研摩シート127を貼り付け
た研摩部材128に対して垂直にフェルール1の先端面
11を押圧し、フェルール1を8の字に回転させること
で、光ファイバ先端面51とフェルール1の頂部17と
が同一の曲率をもった凸球面となるように形成する方法
が一般的である。ところが、この方法ではゴム板125
の弾性変形を利用して凸球面研磨しているので、ゴム板
125の硬度、ゴム板125の弾性力の劣化等の影響に
より、先端面11の曲率半径のバラツキが大きく、10
〜25mmという規格値から外れることがあり、又頂点
ずれにおいてもバラツキが大きく50μm以下という規
格値から外れることもあり、その為光ファイバコネクタ
の特性で最も重要な接続損失においてもバラツキが大き
く、規格値である0.3dBから外れるものが生じると
いう課題があった。
においても、フェルール1に光ファイバ5を接着固定後
の仕上げ研磨は、図11に示すように、ゴム板125に
研摩砥粒126を固着した研摩シート127を貼り付け
た研摩部材128に対して垂直にフェルール1の先端面
11を押圧し、フェルール1を8の字に回転させること
で、光ファイバ先端面51とフェルール1の頂部17と
が同一の曲率をもった凸球面となるように形成する方法
が一般的である。ところが、この方法ではゴム板125
の弾性変形を利用して凸球面研磨しているので、ゴム板
125の硬度、ゴム板125の弾性力の劣化等の影響に
より、先端面11の曲率半径のバラツキが大きく、10
〜25mmという規格値から外れることがあり、又頂点
ずれにおいてもバラツキが大きく50μm以下という規
格値から外れることもあり、その為光ファイバコネクタ
の特性で最も重要な接続損失においてもバラツキが大き
く、規格値である0.3dBから外れるものが生じると
いう課題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記に鑑みて本発明は、
軸方向に光ファイバを収納するための貫通孔を有する略
円筒状の光コネクタ用フェルールにおいて、平均結晶粒
径が0.1〜1.0μmであり、かつ気孔率が3%以下
であるジルコニアセラミックスからなり、上記光コネク
タ用フェルールの先端面は略凸球面状をなし、貫通孔を
中心とした先端面の少なくとも直径250μm以上の範
囲において、曲率半径が10〜25mm、貫通孔の中心
と先端面の凸球面の中心との中心ずれが50μm以下、
及び表面粗さ(Ra)が0.2μm以下であることを特
徴とする。
軸方向に光ファイバを収納するための貫通孔を有する略
円筒状の光コネクタ用フェルールにおいて、平均結晶粒
径が0.1〜1.0μmであり、かつ気孔率が3%以下
であるジルコニアセラミックスからなり、上記光コネク
タ用フェルールの先端面は略凸球面状をなし、貫通孔を
中心とした先端面の少なくとも直径250μm以上の範
囲において、曲率半径が10〜25mm、貫通孔の中心
と先端面の凸球面の中心との中心ずれが50μm以下、
及び表面粗さ(Ra)が0.2μm以下であることを特
徴とする。
【0008】また、前記フェルールの先端面を、平均粒
径2μm以下のダイヤモンド砥石を用いて球面形成加工
を行うことを特徴とする。
径2μm以下のダイヤモンド砥石を用いて球面形成加工
を行うことを特徴とする。
【0009】更に、光ファイバコネクタにおいて、前記
フェル−ルの貫通孔に光ファイバを挿入固定して接着剤
で固定し、フェルール先端面から突出した光ファイバお
よび接着剤のみを研磨することを特徴とした。
フェル−ルの貫通孔に光ファイバを挿入固定して接着剤
で固定し、フェルール先端面から突出した光ファイバお
よび接着剤のみを研磨することを特徴とした。
【0010】即ち、従来は光ファイバを挿入固定した
後、フェルールの先端面、接着剤、及び光ファイバ先端
面を研磨し凸球面を形成していたが、本発明では予めフ
ェルールの先端面に凸球面を形成しておき、光ファイバ
を挿入固定した後、光ファイバ先端面及び接着剤のみを
研磨するようにしたものである。
後、フェルールの先端面、接着剤、及び光ファイバ先端
面を研磨し凸球面を形成していたが、本発明では予めフ
ェルールの先端面に凸球面を形成しておき、光ファイバ
を挿入固定した後、光ファイバ先端面及び接着剤のみを
研磨するようにしたものである。
【0011】つまり、本発明によれば、光ファイバを挿
入固定する前のフェルールの先端面に曲率半径を10〜
25mm、中心ずれを50μm以下、及び表面粗さ(R
a)を0.2μm以下としたことにより、光ファイバを
挿入固定後の仕上げ研磨において、フェルールの先端面
の凸球面を案内として先端部から突出した光ファイバ及
び接着剤のみを研磨し、光ファイバ先端面に凸球面を形
成することが出来、曲率半径及び中心ずれは仕上げ研磨
前と変化がないので接続損失の小さい光ファイバコネク
タを得ることが出来る。
入固定する前のフェルールの先端面に曲率半径を10〜
25mm、中心ずれを50μm以下、及び表面粗さ(R
a)を0.2μm以下としたことにより、光ファイバを
挿入固定後の仕上げ研磨において、フェルールの先端面
の凸球面を案内として先端部から突出した光ファイバ及
び接着剤のみを研磨し、光ファイバ先端面に凸球面を形
成することが出来、曲率半径及び中心ずれは仕上げ研磨
前と変化がないので接続損失の小さい光ファイバコネク
タを得ることが出来る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図によっ
て説明する。
て説明する。
【0013】図1は本発明の実施形態を示す光コネクタ
用フェルールの断面図で、フェルール1の略凸球面状の
先端面11と外周面13とのつなぎ部分にスリーブ挿入
ガイド14を設け、該フェルール1の中心には先端面1
1から軸方向に貫通孔12が円錐状のファイバ挿入ガイ
ド16につながり後端部15まで伸びた構造となってい
る。又、後端部15にはフランジ2が固定されている。
用フェルールの断面図で、フェルール1の略凸球面状の
先端面11と外周面13とのつなぎ部分にスリーブ挿入
ガイド14を設け、該フェルール1の中心には先端面1
1から軸方向に貫通孔12が円錐状のファイバ挿入ガイ
ド16につながり後端部15まで伸びた構造となってい
る。又、後端部15にはフランジ2が固定されている。
【0014】図2、3に示すように上述したフランジ2
をバネ3等で付勢した状態でプラグハウジング4内に配
置し、該プラグハウジング4の外周にネジ等の取り付け
部材6を備え、上記フェルール1の貫通孔12に光ファ
イバ5を挿入しエポキシ接着剤等の接着剤100を用い
て固定して、コネクタプラグ8を構成する。一方、アダ
プタ9には上記フェルール1を挿入するためのスリーブ
7と、取付部材6に合致するようなネジ91を備えてい
る。
をバネ3等で付勢した状態でプラグハウジング4内に配
置し、該プラグハウジング4の外周にネジ等の取り付け
部材6を備え、上記フェルール1の貫通孔12に光ファ
イバ5を挿入しエポキシ接着剤等の接着剤100を用い
て固定して、コネクタプラグ8を構成する。一方、アダ
プタ9には上記フェルール1を挿入するためのスリーブ
7と、取付部材6に合致するようなネジ91を備えてい
る。
【0015】いま、アダプタ9の両側からコネクタプラ
グ8を挿入して、フェルール1をスリーブ7内に挿入
し、互いのフェルール1の先端面11同士を当接させ、
取付部材6で固定すれば光ファイバコネクタを構成する
ことが出来る。
グ8を挿入して、フェルール1をスリーブ7内に挿入
し、互いのフェルール1の先端面11同士を当接させ、
取付部材6で固定すれば光ファイバコネクタを構成する
ことが出来る。
【0016】該フェルール1は外径D=φ2.5mm、
長さL=10.5mm、貫通孔d=φ0.126mm、
が一般的な寸法である。
長さL=10.5mm、貫通孔d=φ0.126mm、
が一般的な寸法である。
【0017】又、フェルール1の材質としては、樹脂、
金属、セラミック、ガラスいずれでも同じ効果がある
が、特にジルコニアを主成分とするセラミックスが最適
である。具体的には、ZrO2を主成分とし、安定化剤
としてY2O3、MgO、CaO、CeO2、Dy2O3等
の一種以上を含有するもので、正方晶の結晶を主体とし
た部分安定化ジルコニアセラミックスを用いる。又、こ
の様なジルコニアセラミックス製のフェルール1を製造
する場合は、上記の原料粉末を用い、押出成形や射出成
形もしくはプレス成形等で所定形状に成形した後、焼成
することによって得られる。
金属、セラミック、ガラスいずれでも同じ効果がある
が、特にジルコニアを主成分とするセラミックスが最適
である。具体的には、ZrO2を主成分とし、安定化剤
としてY2O3、MgO、CaO、CeO2、Dy2O3等
の一種以上を含有するもので、正方晶の結晶を主体とし
た部分安定化ジルコニアセラミックスを用いる。又、こ
の様なジルコニアセラミックス製のフェルール1を製造
する場合は、上記の原料粉末を用い、押出成形や射出成
形もしくはプレス成形等で所定形状に成形した後、焼成
することによって得られる。
【0018】このジルコニアセラミックスは、平均結晶
粒径が0.1〜1.0μmであり、かつ気孔率が3%以
下であるものを適用できる。ここで平均結晶粒径が1.
0μmを越えると結晶間の空隙が大きくなり良好な外周
面が得られず、又原料混合時ボールミル等で粉砕を行う
時に安定して0.1μm以下に粒度を調整することが困
難であり、焼成後は結晶が粒成長するため更に径が大き
くなる為に0.1μm以上とした。気孔率はフェルール
の個体中に含まれる空隙の割合を百分率であらわしたも
ので3%を越えると気孔部分が先端面11の面粗さを悪
化させてしまうことになる。
粒径が0.1〜1.0μmであり、かつ気孔率が3%以
下であるものを適用できる。ここで平均結晶粒径が1.
0μmを越えると結晶間の空隙が大きくなり良好な外周
面が得られず、又原料混合時ボールミル等で粉砕を行う
時に安定して0.1μm以下に粒度を調整することが困
難であり、焼成後は結晶が粒成長するため更に径が大き
くなる為に0.1μm以上とした。気孔率はフェルール
の個体中に含まれる空隙の割合を百分率であらわしたも
ので3%を越えると気孔部分が先端面11の面粗さを悪
化させてしまうことになる。
【0019】該フェルール1の後端部15に固定されて
いるフランジ2の材質はステンレス鋼、銅合金にニッケ
ルメッキ仕上げしたもの、真鍮にニッケルメッキ仕上げ
したもの、洋白にニッケルメッキ仕上げしたもの等の金
属製を用いることができる。
いるフランジ2の材質はステンレス鋼、銅合金にニッケ
ルメッキ仕上げしたもの、真鍮にニッケルメッキ仕上げ
したもの、洋白にニッケルメッキ仕上げしたもの等の金
属製を用いることができる。
【0020】このフェルール1はシングルモ−ド、マル
チモード共に適用できる。
チモード共に適用できる。
【0021】次に、フェルール1の先端部11の接触領
域11aと中心ずれLについて図4及び図5を用いて説
明する。
域11aと中心ずれLについて図4及び図5を用いて説
明する。
【0022】フェルール1の先端面11は略凸球面状を
なし、貫通孔12の中心12aを中心とした先端面11
の少なくとも直径250μm以上の範囲において、曲率
半径Rが10〜25mm、貫通孔12の中心12aと先
端面11の凸球面の中心11bとの中心ずれLが50μ
m以下、及び表面粗さ(Ra)が0.2μm以下とした
形状としている。
なし、貫通孔12の中心12aを中心とした先端面11
の少なくとも直径250μm以上の範囲において、曲率
半径Rが10〜25mm、貫通孔12の中心12aと先
端面11の凸球面の中心11bとの中心ずれLが50μ
m以下、及び表面粗さ(Ra)が0.2μm以下とした
形状としている。
【0023】ここで、曲率半径R、中心ずれL、及び表
面粗さを上記のように限定した範囲を、貫通孔12の中
心12aを中心とした先端面11の少なくとも直径25
0μm以上としたのは、図4に示すように、光ファイバ
コネクタ内でフェルール1の先端面11同士が接触する
接触領域11aは200〜250μmの範囲なので少な
くとも直径250μm以上の範囲と規定した。
面粗さを上記のように限定した範囲を、貫通孔12の中
心12aを中心とした先端面11の少なくとも直径25
0μm以上としたのは、図4に示すように、光ファイバ
コネクタ内でフェルール1の先端面11同士が接触する
接触領域11aは200〜250μmの範囲なので少な
くとも直径250μm以上の範囲と規定した。
【0024】又、曲率半径Rを10〜25mmとしたの
は、曲率半径Rが10mm未満であると、光ファイバ5
を挿入固定したフェルール1同士を当接させたときに、
フェルール1の先端部11の曲率半径が小さすぎるため
に接着剤100がせん断剥離を生じてしまうために10
mm以上とした。又、曲率半径Rが25mmを越える
と、光ファイバ5を挿入固定したフェルール1同士を当
接させたときに、フェルール1の先端部11の曲率半径
Rが大きすぎるために光ファイバ先端面51が十分に弾
性変形せず光ファイバ5同士が完全に接合されなくなる
ために25mm以下とした。このことは、国際電気標準
会議(以降IEC)における規格書IEC 61754-6の表1
においても、光ファイバコネクタに組み込まれた状態の
フェルール1の先端面11の曲率半径Rとして10〜2
5mmと規定されている。
は、曲率半径Rが10mm未満であると、光ファイバ5
を挿入固定したフェルール1同士を当接させたときに、
フェルール1の先端部11の曲率半径が小さすぎるため
に接着剤100がせん断剥離を生じてしまうために10
mm以上とした。又、曲率半径Rが25mmを越える
と、光ファイバ5を挿入固定したフェルール1同士を当
接させたときに、フェルール1の先端部11の曲率半径
Rが大きすぎるために光ファイバ先端面51が十分に弾
性変形せず光ファイバ5同士が完全に接合されなくなる
ために25mm以下とした。このことは、国際電気標準
会議(以降IEC)における規格書IEC 61754-6の表1
においても、光ファイバコネクタに組み込まれた状態の
フェルール1の先端面11の曲率半径Rとして10〜2
5mmと規定されている。
【0025】次に、図5に貫通孔12の中心12aと先
端面11の凸球面の中心11bとの中心ずれLについて
示す。中心ずれの測定方法は干渉縞を用いて凸球面の中
心位置を求め、貫通孔12の中心12aとの距離を測定
する。この中心ずれLを50μm以下としたのは、50
μmを越えると、光ファイバ5を挿入固定したフェルー
ル1同士を当接させたときに、フェルール1の先端部1
1の中心ずれLが大きすぎるために光ファイバ先端面5
1が十分に弾性変形せず光ファイバ5同士が完全に接合
されなくなるためである。このことは、上記曲率半径R
同様に、IECにおける規格書IEC 61754-6の表1にお
いても、光ファイバコネクタに組み込まれた状態のフェ
ルール1の先端面11の中心ずれLを50μm以下と規
定されている。
端面11の凸球面の中心11bとの中心ずれLについて
示す。中心ずれの測定方法は干渉縞を用いて凸球面の中
心位置を求め、貫通孔12の中心12aとの距離を測定
する。この中心ずれLを50μm以下としたのは、50
μmを越えると、光ファイバ5を挿入固定したフェルー
ル1同士を当接させたときに、フェルール1の先端部1
1の中心ずれLが大きすぎるために光ファイバ先端面5
1が十分に弾性変形せず光ファイバ5同士が完全に接合
されなくなるためである。このことは、上記曲率半径R
同様に、IECにおける規格書IEC 61754-6の表1にお
いても、光ファイバコネクタに組み込まれた状態のフェ
ルール1の先端面11の中心ずれLを50μm以下と規
定されている。
【0026】更に、先端面11の表面粗さ(Ra)を
0.2μm以下としたのは、0.2μmを越えると、フ
ェルール1の仕上げ研磨時において、フェルール1の先
端面11の凹部に研磨砥粒が入り込みそれにより光ファ
イバ先端面51にも研磨キズが入りやすくなるためであ
る。
0.2μm以下としたのは、0.2μmを越えると、フ
ェルール1の仕上げ研磨時において、フェルール1の先
端面11の凹部に研磨砥粒が入り込みそれにより光ファ
イバ先端面51にも研磨キズが入りやすくなるためであ
る。
【0027】即ち、従来はフェルール1に光ファイバ5
を挿入固定した後、フェルール1の先端面11、接着剤
100、及び光ファイバ先端面51を研磨し凸球面を形
成していたが、本発明では予めフェルール1の先端面1
1に凸球面を形成しておき、光ファイバ5を挿入固定し
た後、光ファイバ先端面51及び接着剤100のみを研
磨するという点で光ファイバコネクタの製造方法として
の違いがある。
を挿入固定した後、フェルール1の先端面11、接着剤
100、及び光ファイバ先端面51を研磨し凸球面を形
成していたが、本発明では予めフェルール1の先端面1
1に凸球面を形成しておき、光ファイバ5を挿入固定し
た後、光ファイバ先端面51及び接着剤100のみを研
磨するという点で光ファイバコネクタの製造方法として
の違いがある。
【0028】つまり、本発明によれば、光ファイバ5を
挿入固定する前のフェルール1の先端面11の形状を、
光ファイバコネクタに組み立てられた状態でのフェルー
ル1に要求されている先端面11の形状である、曲率半
径Rを10mm〜25mm、中心ずれを50μm以下、
及び表面粗さ(Ra)を0.2μm以下と同一に形成す
ることにより、光ファイバ5を挿入固定後の仕上げ研磨
において、フェルール1の先端面11の凸球面を案内と
して、先端面11から突出した光ファイバ5及び接着剤
100のみを削り、光ファイバ先端面51に凸球面を形
成することが出来る。
挿入固定する前のフェルール1の先端面11の形状を、
光ファイバコネクタに組み立てられた状態でのフェルー
ル1に要求されている先端面11の形状である、曲率半
径Rを10mm〜25mm、中心ずれを50μm以下、
及び表面粗さ(Ra)を0.2μm以下と同一に形成す
ることにより、光ファイバ5を挿入固定後の仕上げ研磨
において、フェルール1の先端面11の凸球面を案内と
して、先端面11から突出した光ファイバ5及び接着剤
100のみを削り、光ファイバ先端面51に凸球面を形
成することが出来る。
【0029】次に、フェルール1の先端面11を上記形
状である、曲率半径Rを10mm〜25mm、中心ずれ
Lを50μm以下、及び表面粗さ(Ra)を0.2μm
以下とするための球面形成加工の加工方法は、砥石形状
転写型および、球面創成型の2通りの方法がある。
状である、曲率半径Rを10mm〜25mm、中心ずれ
Lを50μm以下、及び表面粗さ(Ra)を0.2μm
以下とするための球面形成加工の加工方法は、砥石形状
転写型および、球面創成型の2通りの方法がある。
【0030】このうち、砥石形状転写型は図6に示すよ
うに、外周面111に曲率半径10〜25mmの凹部1
12を有する円筒状をした砥石を500〜20000r
pm程度の速度で回転させ、フェルール1を砥石113
に対して回転比で1/2〜1/100の速度で回転さ
せ、砥石113に対して垂直に先端面11を当接させる
ことによりフェルール1の先端面11には砥石113の
形状が転写される加工方法である。
うに、外周面111に曲率半径10〜25mmの凹部1
12を有する円筒状をした砥石を500〜20000r
pm程度の速度で回転させ、フェルール1を砥石113
に対して回転比で1/2〜1/100の速度で回転さ
せ、砥石113に対して垂直に先端面11を当接させる
ことによりフェルール1の先端面11には砥石113の
形状が転写される加工方法である。
【0031】この砥石113に平均粒径2μm以下の微
細なダイヤモンド砥石を用いれば、先端面11の面粗さ
が0.2μm以下の鏡面に仕上げられる。
細なダイヤモンド砥石を用いれば、先端面11の面粗さ
が0.2μm以下の鏡面に仕上げられる。
【0032】次に、球面創成型は図7に示すように、球
面用カップ砥石115をフェルール1の回転中心に対し
傾斜させて配置し、フェルール1及び球面用カップ砥石
115ともに回転させて先端面11に凸球面を形成する
加工方法である。
面用カップ砥石115をフェルール1の回転中心に対し
傾斜させて配置し、フェルール1及び球面用カップ砥石
115ともに回転させて先端面11に凸球面を形成する
加工方法である。
【0033】この球面用カップ砥石115の先端部11
6に平均粒径2μm以下の微細なダイヤモンド砥石を用
いれば、先端面11の面粗さが0.2μm以下の鏡面に
仕上げられる。
6に平均粒径2μm以下の微細なダイヤモンド砥石を用
いれば、先端面11の面粗さが0.2μm以下の鏡面に
仕上げられる。
【0034】この2方法いずれにおいてもフェルール1
の先端面11の表面粗さ(Ra)を0.2μm以下の鏡
面に仕上げることが出来ると共に、図11に示したゴム
板と研磨シートを使用した加工方法に比べ、フェルール
1には光ファイバ5が付いていないので加工時に自動供
給、自動排出が可能となりしかもフェルール1を回転さ
せて加工が出来るので高速でしかも安定した品質の凸球
面が形成出来、曲率半径Rを10〜25mm、中心ずれ
Lを50μm以下の規格内に余裕をもって形成すること
が可能となる。
の先端面11の表面粗さ(Ra)を0.2μm以下の鏡
面に仕上げることが出来ると共に、図11に示したゴム
板と研磨シートを使用した加工方法に比べ、フェルール
1には光ファイバ5が付いていないので加工時に自動供
給、自動排出が可能となりしかもフェルール1を回転さ
せて加工が出来るので高速でしかも安定した品質の凸球
面が形成出来、曲率半径Rを10〜25mm、中心ずれ
Lを50μm以下の規格内に余裕をもって形成すること
が可能となる。
【0035】いずれの方法においても、研磨砥粒が細か
いので加工時間が多大にかかることになるが、仕上げ寸
法の直前まで粒径の大きい砥石で加工したあと、最終仕
上げを上記加工方法を採用することにより加工時間を短
縮できる。
いので加工時間が多大にかかることになるが、仕上げ寸
法の直前まで粒径の大きい砥石で加工したあと、最終仕
上げを上記加工方法を採用することにより加工時間を短
縮できる。
【0036】このように、光ファイバ5を挿入固定する
前のフェルール1の先端面11の曲率半径Rを10〜2
5mmとし、中心ずれLを50μm以下、及び表面粗さ
(Ra)を0.2μm以下としたことにより、光ファイ
バ5を挿入孔12へ挿入して接着剤により固定した後の
仕上げ研磨において、フェルール1の先端面11の凸球
面を案内として、先端面11から突出した光ファイバ5
及び接着剤100のみを削り、光ファイバ先端面51に
凸球面を形成することが出来る。
前のフェルール1の先端面11の曲率半径Rを10〜2
5mmとし、中心ずれLを50μm以下、及び表面粗さ
(Ra)を0.2μm以下としたことにより、光ファイ
バ5を挿入孔12へ挿入して接着剤により固定した後の
仕上げ研磨において、フェルール1の先端面11の凸球
面を案内として、先端面11から突出した光ファイバ5
及び接着剤100のみを削り、光ファイバ先端面51に
凸球面を形成することが出来る。
【0037】つまり、曲率半径R及び中心ずれLは仕上
げ研磨前の規格値に対し余裕をもった値に形成されてい
るので、光ファイバコネクタにおいて重要な特性である
接続損失の小さい光ファイバコネクタを得ることが出来
る。
げ研磨前の規格値に対し余裕をもった値に形成されてい
るので、光ファイバコネクタにおいて重要な特性である
接続損失の小さい光ファイバコネクタを得ることが出来
る。
【0038】以上より、従来はフェルール1に光ファイ
バ5を挿入固定した後、フェルール1の先端面11、接
着剤100、及び光ファイバ先端面51を研磨し凸球面
を形成していたが、本発明では予めフェルール1の先端
面11に凸球面を形成しておき、光ファイバ5を挿入固
定した後、光ファイバ1の先端面11及び接着剤100
のみを研磨することによって、容易に接続損失の小さい
光ファイバコネクタを製造することができる。
バ5を挿入固定した後、フェルール1の先端面11、接
着剤100、及び光ファイバ先端面51を研磨し凸球面
を形成していたが、本発明では予めフェルール1の先端
面11に凸球面を形成しておき、光ファイバ5を挿入固
定した後、光ファイバ1の先端面11及び接着剤100
のみを研磨することによって、容易に接続損失の小さい
光ファイバコネクタを製造することができる。
【0039】
【実施例】ここで、以下に示す方法で実験を行った。
【0040】ジルコニアセラミックス製のシングルモー
ドフェルールの外径D=φ2.5mm、長さL=10.
5mm、貫通孔d=φ0.126mmで、本発明の1μ
mのダイヤモンド砥石を使用した砥石形状転写型の加工
方法を用いた、曲率半径が約15〜20mm、中心ずれ
が10〜30μmのフェルールに光ファイバを挿通固定
した後、光ファイバ先端面のみを仕上げ研磨したサンプ
ルを20個準備し、比較例として従来のフェルールに光
ファイバを挿通固定した後、光ファイバ先端面のみなら
ずフェルールの先端面も仕上げ研磨したサンプルを20
個準備し、それぞれ図3に示す光ファイバコネクタに組
み上げて、接続損失を測定した。
ドフェルールの外径D=φ2.5mm、長さL=10.
5mm、貫通孔d=φ0.126mmで、本発明の1μ
mのダイヤモンド砥石を使用した砥石形状転写型の加工
方法を用いた、曲率半径が約15〜20mm、中心ずれ
が10〜30μmのフェルールに光ファイバを挿通固定
した後、光ファイバ先端面のみを仕上げ研磨したサンプ
ルを20個準備し、比較例として従来のフェルールに光
ファイバを挿通固定した後、光ファイバ先端面のみなら
ずフェルールの先端面も仕上げ研磨したサンプルを20
個準備し、それぞれ図3に示す光ファイバコネクタに組
み上げて、接続損失を測定した。
【0041】その結果を表1に示す。
【0042】
【表1】
【0043】この結果より、従来の光コネクタ用フェル
ールをもちいた光ファイバコネクタは曲率半径、中心ず
れ、接続損失において、平均値が各々19.5mm、3
3.7μm、0.21dB、及び標準偏差が各々4.2
5mm、12.7μm、0.13dBと大きいのに比
べ、本発明の光コネクタ用フェルールをもちいた光ファ
イバコネクタは曲率半径、中心ずれ、接続損失におい
て、平均値が各々17.5mm、20.7μm、0.1
3dB、及び標準偏差が各々0.62mm、6.27μ
m、0.07dBと全てにおいて小さいことがわかる。
ールをもちいた光ファイバコネクタは曲率半径、中心ず
れ、接続損失において、平均値が各々19.5mm、3
3.7μm、0.21dB、及び標準偏差が各々4.2
5mm、12.7μm、0.13dBと大きいのに比
べ、本発明の光コネクタ用フェルールをもちいた光ファ
イバコネクタは曲率半径、中心ずれ、接続損失におい
て、平均値が各々17.5mm、20.7μm、0.1
3dB、及び標準偏差が各々0.62mm、6.27μ
m、0.07dBと全てにおいて小さいことがわかる。
【0044】
【発明の効果】このように、本発明によれば、光ファイ
バ5を挿入固定する前のフェルール1の先端面11に曲
率半径Rを10〜25mm、中心ずれLを50μm以
下、及び表面粗さ(Ra)を0.2μm以下と形成した
ことにより、光ファイバ5を挿入固定後の仕上げ研磨に
おいて、フェルール1の先端面11は削らないで該先端
面11の曲率半径Rを案内として光ファイバ先端面51
に凸球面を形成することが出来、曲率半径R及び中心ず
れLは仕上げ研磨前と変化がなく、接続損失の小さい光
ファイバコネクタを得ることが出来る。
バ5を挿入固定する前のフェルール1の先端面11に曲
率半径Rを10〜25mm、中心ずれLを50μm以
下、及び表面粗さ(Ra)を0.2μm以下と形成した
ことにより、光ファイバ5を挿入固定後の仕上げ研磨に
おいて、フェルール1の先端面11は削らないで該先端
面11の曲率半径Rを案内として光ファイバ先端面51
に凸球面を形成することが出来、曲率半径R及び中心ず
れLは仕上げ研磨前と変化がなく、接続損失の小さい光
ファイバコネクタを得ることが出来る。
【図1】本発明の光コネクタ用フェルールにフランジを
固定した状態を示す断面図である。
固定した状態を示す断面図である。
【図2】本発明の光コネクタ用フェルールを用いた光フ
ァイバコネクタを示す斜視図である。
ァイバコネクタを示す斜視図である。
【図3】本発明の光コネクタ用フェルールを用いた光フ
ァイバコネクタを示す縦断面図である。
ァイバコネクタを示す縦断面図である。
【図4】本発明の光コネクタ用フェルールの接触領域を
説明する図である。
説明する図である。
【図5】本発明の光コネクタ用フェルールの中心ずれを
説明する図である。
説明する図である。
【図6】本発明の光コネクタ用フェルールの加工方法を
示す図である。
示す図である。
【図7】本発明の光コネクタ用フェルールの加工方法を
示す図である。
示す図である。
【図8】一般的な光ファイバコネクタの接合部を示す概
略図である。
略図である。
【図9】一般的な光コネクタ用フェルールを示す斜視図
である。
である。
【図10】従来の光コネクタ用フェルールを示す図であ
り、(a)は斜視図、(b)は正面図、(c)はX−X
線断面図である。
り、(a)は斜視図、(b)は正面図、(c)はX−X
線断面図である。
【図11】従来の光コネクタ用フェルールの仕上げ研磨
方法を示す概略図である。
方法を示す概略図である。
1 フェルール 11 先端面 11a 接触領域 11b 凸球面の中心 12 貫通孔 12a 貫通孔の中心 13 外周面 14 スリーブ挿入ガイド 15 後端部 16 光ファイバ挿入ガイド 17 頂部 2 フランジ 3 バネ 4 プラグハウジング 5 光ファイバ 51 光ファイバ先端面 6 取付部材 7 スリーブ 8 コネクタプラグ 9 アダプタ 91 ネジ 100 接着剤 111 外周面 112 凹部 113 砥石 115 球面用カップ砥石 116 先端部 125 ゴム板 126 研磨砥粒 127 研磨シート 128 研磨部材 R 曲率半径 L 中心ずれ
Claims (3)
- 【請求項1】軸方向に光ファイバを収納するための貫通
孔を有する略円筒状の光コネクタ用フェルールにおい
て、平均結晶粒径が0.1〜1.0μm、かつ気孔率が
3%以下のジルコニアセラミックスからなり、略凸球面
状の先端面を有するとともに、該先端面における貫通孔
の中心を中心とした少なくとも直径250μm以上の範
囲において、曲率半径が10〜25mm、貫通孔の中心
と先端面の略凸球面の中心との中心ずれが50μm以
下、及び表面粗さ(Ra)が0.2μm以下であること
を特徴とする光コネクタ用フェルール。 - 【請求項2】請求項1記載の光コネクタ用フェルールの
先端面を、平均粒径2μm以下のダイヤモンド砥石を用
いて略凸球面状に加工することを特徴とする光コネクタ
用フェルールの加工方法。 - 【請求項3】請求項1記載の光コネクタ用フェルールの
貫通孔に光ファイバを挿入固定して接着剤で固定し、フ
ェルール先端面から突出した光ファイバおよび接着剤の
みを研磨することを特徴とする光ファイバコネクタの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36166599A JP2001174668A (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 光コネクタ用フェルールとその加工方法及びこれを用いた光ファイバコネクタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36166599A JP2001174668A (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 光コネクタ用フェルールとその加工方法及びこれを用いた光ファイバコネクタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001174668A true JP2001174668A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18474469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36166599A Pending JP2001174668A (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 光コネクタ用フェルールとその加工方法及びこれを用いた光ファイバコネクタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001174668A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1317105C (zh) * | 2004-08-20 | 2007-05-23 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 氧化锆陶瓷插针端面径的加工方法 |
CN102289041A (zh) * | 2011-08-19 | 2011-12-21 | 昆山迎翔光电科技有限公司 | 一种中间开槽陶瓷插芯 |
US20140105547A1 (en) * | 2012-10-15 | 2014-04-17 | Corning Cable Systems Llc | Ferrule with stress-isolation feature |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36166599A patent/JP2001174668A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1317105C (zh) * | 2004-08-20 | 2007-05-23 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 氧化锆陶瓷插针端面径的加工方法 |
CN102289041A (zh) * | 2011-08-19 | 2011-12-21 | 昆山迎翔光电科技有限公司 | 一种中间开槽陶瓷插芯 |
US20140105547A1 (en) * | 2012-10-15 | 2014-04-17 | Corning Cable Systems Llc | Ferrule with stress-isolation feature |
US8840318B2 (en) * | 2012-10-15 | 2014-09-23 | Corning Cable Systems Llc | Ferrule with stress-isolation feature |
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