JP2001272575A - フェルール及び光コネクタ - Google Patents

フェルール及び光コネクタ

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JP2001272575A
JP2001272575A JP2001008214A JP2001008214A JP2001272575A JP 2001272575 A JP2001272575 A JP 2001272575A JP 2001008214 A JP2001008214 A JP 2001008214A JP 2001008214 A JP2001008214 A JP 2001008214A JP 2001272575 A JP2001272575 A JP 2001272575A
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optical fiber
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flange
cylindrical body
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健 平林
Yoshitaka Kawashima
喜尚 川嶋
Takeshi Uchiyama
武 内山
Hiroyuki Tokita
広行 鴇田
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Seiko Instruments Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に且つ高精度に組み立てることのできる
と共に組立時間を短縮したフェルール及び光コネクタを
提供する。 【解決手段】 光ファイバの端部を保持するフェルール
用筒状体２０と、該フェルール用筒状体２０の後端部に
設けられて光ファイバ心線を保持する保持部３０と、該
保持部３０を挿入可能な貫通孔４１を有すると共に外周
面に光コネクタ用ハウジングとの位置決め用の溝４２を
有するつば部材４０とからなるフェルール１０におい
て、前記保持部３０と前記つば部材４０とを溶接又は溶
着により固定する。

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
結合する光コネクタに関し、特に、光ファイバの先端部
を固定するためのフェルールに関する。
【０００２】
【従来技術】従来、コヒーレント光ファイバ通信や光フ
ァイバジャイロをはじめとする光干渉計測などにおいて
は、伝搬光の偏波面方向を維持して伝送が可能な偏波保
存光ファイバが広く使用されている。
【０００３】この偏波保存光ファイバの端部同士や光素
子との接続時等には、高消光比伝搬で接続しなくてはな
らず、偏波保存光ファイバの偏波面の角度、すなわち、
光ファイバの軸を中心とした回転角度を調整して接続す
ることが必要となる。
【０００４】また、この偏波保存光ファイバを挿入保持
するフェルールは、通常、ジルコニアなどの硬いセラミ
ックやガラス等で形成された光ファイバ挿入孔を有する
フェルール用筒状体と、フェルール用筒状体の後端部に
設けられて前記光ファイバ挿入孔の後端部と連通して、
光ファイバ心線を保持する光ファイバ心線挿入孔を有す
るステンレス等の金属、プラスチック，セラミックス等
で形成されたつば部材とで構成されており、このフェル
ール用筒状体の内部に設けられた光ファイバ挿入孔に、
光ファイバ心線の先端の被覆を除去した光ファイバを挿
通して接着剤等で光ファイバとフェルールとを接着する
ようになっている。
【０００５】このフェルールと光ファイバとを接着する
際に、光ファイバの偏波面方向とフェルールの位置決め
用の溝との位置を±３°の範囲に合わせて接着しなくて
はならず、顕微鏡で光ファイバの端面を観察しながら光
ファイバの軸を中心とした回転角度を調整して良好な位
置でフェルール用筒状体に接着固定していたが、その調
整作業が極めて煩雑であり、組立精度が悪く、組立に時
間がかかるという問題がある。
【０００６】このような不都合を解決すべく、フェルー
ルのつば部材を円筒形の保持部と、この保持部の外周に
設けられる環形状を有すると共にハウジング内で位置決
めキーとなる凹部を有するつば部材とで別部材として形
成したものが提案されている。
【０００７】これによると、フェルール用筒状体に保持
部を嵌合したものに、光ファイバを接着固定すると共に
フェルール用筒状体の端面を研磨し、このフェルール用
筒状体の端面（光ファイバの端面）を顕微鏡で観察しな
がら光ファイバの軸を中心とした回転角度を調整して、
つば部材を保持部の外周面に接着により固着することに
より、光ファイバの偏波面方向を合わせることができ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバの偏波面方向を調整しながらつば部材を良好な位置
で接着を行う場合、フェルール用筒状体の回転角度及び
端面の半径方向のずれが発生しやすいという問題があ
る。
【０００９】また、保持部とつば部材とを接着剤によっ
て固定するには接着剤の硬化時間が必要なため、組立に
時間がかかるという問題がある。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑み、容易に且
つ高精度に組み立てることのできると共に組立時間を短
縮したフェルール及び光コネクタを提供することを課題
とする。
【００１１】
【発明が解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第１の態様は、光ファイバの端部を保持するフェル
ール用筒状体と、該フェルール用筒状体の後端部に設け
られて光ファイバ心線を保持する保持部と、該保持部を
挿入可能な貫通孔を有すると共に外周面に光コネクタ用
ハウジングとの位置決め用の溝を有するつば部材とから
なるフェルールにおいて、前記保持部と前記つば部材と
が溶接又は溶着により固定されていることを特徴とする
フェルールにある。
【００１２】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記保持部及び前記つば部材が金属で形成されてい
ると共に前記保持部の外周面と前記つば部材の内周面と
が溶接されることにより固着していることを特徴とする
フェルールにある。
【００１３】本発明の第３の態様は、第１の態様におい
て、前記保持部及び前記つば部材が金属で形成されてい
ると共に前記保持部はその外周面に亘って円盤状に突起
するフランジ部を有し、該フランジ部と前記つば部材の
周縁部とが溶接により固定されていることを特徴とする
フェルールにある。
【００１４】本発明の第４の態様は、第３の態様におい
て、前記つば部の外周面と前記保持部の外周面とが溶接
により固定されていることを特徴とするフェルールにあ
る。
【００１５】本発明の第５の態様は、第３の態様におい
て、該フランジ部を、前記保持部の、前記フェルール用
筒状体に嵌合する大径円筒部の前記保持部の軸方向の略
中央部に有し、前記つば部材を前記フランジ部の前記フ
ェルール用筒状体側に有することを特徴とするフェルー
ル。
【００１６】本発明の第６の態様は、第３の態様におい
て、該フランジ部を、前記保持部の、前記フェルール用
筒状体側の端部の外周に有し、前記つば部材を前記フラ
ンジ部の前記フェルール用筒状体と反対側に有すること
を特徴とするフェルール。
【００１７】本発明の第７の態様は、第１の態様におい
て、前記保持部及び前記つば部材が樹脂で形成され且つ
前記保持部はその外径が後端部側に向かって漸小する第
１のテーパ部を有すると共に前記つば部材の前記貫通孔
は、その内径が前記保持部が挿入される開口側に向かっ
て漸大する第２のテーパ部を有し、前記保持部と前記つ
ば部材とが前記第１及び第２のテーパ部の間の溶着によ
り固定されていることを特徴とするフェルールにある。
【００１８】本発明の第８の態様は、第１〜７の何れか
の態様において、前記光ファイバが偏波保存光ファイバ
であることを特徴とするフェルールにある。
【００１９】本発明の第９の態様は、第１〜８の何れか
の態様のフェルールを具備することを特徴とする光コネ
クタにある。
【００２０】本発明の第１０の態様は、光ファイバの端
部を保持するフェルール用筒状体の後端部に光ファイバ
心線を保持する保持部とを嵌合し、前記保持部に前記保
持部を挿入可能な貫通孔を有すると共に外周面に光コネ
クタ用ハウジングとの位置決め用の溝を有するつば部材
を溶接または溶着するフェルールの製造方法にある。
【００２１】本発明の第１１の態様は、第１０の態様に
おいて、前記保持部及び前記つば部材が金属で形成され
ていると共に前記保持部の外周面と前記つば部材の内周
面とを溶接するフェルールの製造方法にある。
【００２２】本発明の第１２の態様は、第１０の態様に
おいて、前記保持部及び前記つば部材が金属で形成され
ていると共に前記保持部はその外周面に亘って円盤状に
突起するフランジ部を有し、該フランジ部と前記つば部
材の周縁部とを溶接するフェルールの製造方法にある。
【００２３】本発明の第１３の態様は、第１２の態様に
おいて、前記つば部の外周面と前記保持部の外周面とを
溶接するフェルールの製造方法にある。
【００２４】本発明の第１４の態様は、第１２の態様に
おいて、該フランジ部を、前記保持部の、前記フェルー
ル用筒状体に嵌合する大径円筒部の前記保持部の軸方向
の略中央部に配置し、前記つば部材を前記フランジ部の
前記フェルール用筒状体側から挿入し溶接することを特
徴とするフェルールの製造方法にある。
【００２５】本発明の第１５の態様は、第１２の態様に
おいて、該フランジ部を、前記保持部の、前記フェルー
ル用筒状体側の端部の外周に配置し、前記つば部材を前
記フランジ部の前記フェルール用筒状体側と反対側から
挿入し溶接することを特徴とするフェルールの製造方法
にある。
【００２６】本発明の第１６の態様は、第１０の態様に
おいて、前記保持部及び前記つば部材が樹脂で形成され
且つ前記保持部はその外径が後端部側に向かって漸小す
る第１のテーパ部を有すると共に前記つば部材の前記貫
通孔は、その内径が前記保持部が挿入される開口側に向
かって漸大する第２のテーパ部を有し、前記保持部と前
記つば部材とを前記第１及び第２のテーパ部の間の溶着
により固定することを特徴とするフェルールの製造方法
にある。
【００２７】本発明の第１７の態様は、フェルール用筒
状体の後端部に外周部にフランジを有する保持部を嵌合
し、光ファイバを接着固定し、前記フェルール用筒状体
の端面を研磨し、前記フェルール用筒状体を顕微鏡で観
測し前記光ファイバの軸を中心とした回転角度を調整
し、位置決め用の溝を有するつば部材を前記フランジに
溶接または溶着する光ファイバの組立て方法にある。
【００２８】本発明の第１８の態様は、第１７の態様に
おいて、前記光ファイバに光を透過し、前記回転角度の
調整を行う光ファイバの組立て方法にある。
【００２９】本発明の第１９の態様は、第１７の態様に
おいて、前記光ファイバが偏波保存ファイバである光フ
ァイバの組立て方法にある。
【００３０】本発明の第２０の態様は、第１９の態様に
おいて、前記回転角度調整を前記偏波保存ファイバのコ
アと応力付与部の位置から行う光ファイバの組立て方法
にある。
【００３１】本発明の第２１の態様は、第２０の態様に
おいて、前記コアと前記応力付与部の位置を前記顕微鏡
の視野内で互いに交差する複数の直線の前記応力付与部
との接線と前記コアの中心位置から求める光ファイバの
組立て方法にある。
【００３２】本発明の第２２の態様は、第２０の態様に
おいて、前記コアと前記応力付与部の位置を前記顕微鏡
の視野内で互いに交差する複数の放物線の前記応力付与
部との接線と前記コアの中心位置から求める光ファイバ
の組立て方法にある。
【００３３】本発明の第２３の態様は、第２０の態様に
おいて、前記コアと前記応力付与部の位置を前記顕微鏡
の視野内で互いに交差する複数の双曲線の前記応力付与
部との接線と前記コアの中心位置から求める光ファイバ
の組立て方法にある。
【００３４】本発明の第２４の態様は、第１７の態様に
おいて、前記顕微鏡が、位相差顕微鏡、微分干渉顕微
鏡、レーザー顕微鏡、走査型トンネル顕微鏡から選ばれ
る少なくとも一つの顕微鏡である光ファイバの組立て方
法にある。
【００３５】本発明の第２５の態様は、第１９の態様に
おいて、前記回転角度の調整を、前記顕微鏡の観察像の
画像認識と前記つば部と前記支持部の角度の相対位置の
調整により行う光ファイバの製造方法にある。
【００３６】本発明の第２６の態様は、フェルール用筒
状体の後端部に外周部にフランジを有する保持部を嵌合
し、光ファイバを接着固定し、前記フェルール用筒状体
の端面を研磨し、消光比が最大となるよう前記光ファイ
バの軸を中心とした回転角度を調整し、位置決め用の溝
を有するつば部材を前記フランジに溶接または溶着する
光ファイバの組立て方法。
【００３７】本発明の第２７の態様は、フェルール用筒
状体の後端部に外周部にフランジを有する保持部を嵌合
し、偏波面保持光ファイバを接着固定し、前記フェルー
ル用筒状体の端面を研磨し、光源に偏光子を介してつば
部材を配置し、前記ファイバの前記フェルール用筒状体
を有しない端部に検光子を介して光出力計を配置し、前
記光出力計の出力から前記光ファイバの前記光ファイバ
の軸を中心とした回転角度を調整し、位置決め用の溝を
有するつば部材を前記フランジに溶接または溶着する光
ファイバの組立て方法にある。
【００３８】本発明の第２８の態様は、第２７の態様に
おいて、前記検光子を回転し、消光比を求め、前記前記
角度の調整する光ファイバの組立て方法にある。
【００３９】かかる本発明では、保持部とつば部材とが
溶接又は溶着によって固定されるため、つば部材の溝の
位置とフェルール用筒状体に保持された偏波面の位置と
の調整を容易に行うことができると共に組立にかかる時
間を短縮することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下に本発明を実施形態に基づい
て詳細に説明する。
【００４１】（実施形態１）図１は、実施形態１に係る
フェルールの分解斜視図、図２は、フェルールの断面図
である。
【００４２】図示するように、本実施形態のフェルール
１０は、ジルコニアなどのセラミック製であるフェルー
ル用筒状体２０と、フェルール用筒状体２０の後端部に
嵌合する金属製の保持部３０と、保持部の外周面に設け
られた金属製のつば部材４０とから構成されている。
【００４３】フェルール用筒状体２０は、円筒形状を有
し、その内部には軸方向に貫通して光ファイバを挿通可
能な光ファイバ挿入孔２１を有している。この光ファイ
バ挿入孔２１の後端部には、内径が開口側に向かって漸
大するテーパ部２２が設けられている。
【００４４】保持部３０は、外周につば部材４０が挿入
される大径円筒部３１と、この大径円筒部３１の外径よ
り若干小さい外径を有すると共にその内方に光ファイバ
の外周に被覆を施した光ファイバ心線を保持する小径円
筒部３２とを有する円筒形の金属で形成されている。
【００４５】この保持部３０には光ファイバ挿入孔２１
と連通して、光ファイバ心線を挿入可能な光ファイバ心
線挿入孔３３が軸方向に貫通して形成されており、光フ
ァイバ心線挿入孔３３の大径円筒部３１側は、フェルー
ル用筒状体２０の後端部に嵌合する大径部３４となって
いる。この大径部３４には、フェルール用筒状体２０の
後端部が圧入されている。
【００４６】また、大径円筒部３１の先端部側の周縁部
には、後述するつば部材４０の軸方向先端部側への移動
を規制すると共につば部材４０の周縁部と溶接されるフ
ランジ３５が保持部３０の円周方向に沿って設けられて
いる。
【００４７】一方、つば部材４０は、保持部３０を挿入
可能な保持部３０の大径円筒部３１の外径より若干大き
な内径を有する貫通孔４１を有する環形状を有し、外周
面には、後述するプラグフレーム８２の係合突起８４と
係合する凹部４２を２つ有している。
【００４８】この保持部３０とつば部材４０とは、フラ
ンジ３５のつば部材４０側表面とつば部材４０の貫通孔
４１の保持部３０側の周縁部とが溶接されることにより
固定されている。
【００４９】ここで、光ファイバをフェルール１０に組
み付ける際の組立方法を詳しく説明する。
【００５０】図３は、本実施形態に係る光ファイバとフ
ェルールとの組立方法を示すフェルール及び組立治具の
断面図及び上面図である。
【００５１】図３（ａ）に示すように、本実施形態で
は、フェルール用筒状体２０の後端部に保持部３０を嵌
合し、光ファイバ挿入孔２１及び光ファイバ心線挿入孔
３１に予め、例えば、熱硬化型接着剤１１０等を注入
し、光ファイバ心線１０１及び一定の被覆を剥いた光フ
ァイバ１００を挿入する。その後、加熱器等で接着剤１
１０を加熱硬化させることにより、光ファイバ１００及
び光ファイバ心線１０１をフェルール用筒状体２０及び
保持部３０に保持させる。
【００５２】次に、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すよ
うに、フェルール用筒状体２０の端面と光ファイバ１０
０の端面とを平滑に研磨し鏡面に仕上げた後、溶接時の
アースの役割を有する台座５０に据え付ける。
【００５３】この台座５０は、保持部３０を挿入可能な
保持部３０の大径円筒部３１の外径と略同じ内径を有す
る保持部挿入孔５１が設けられており、保持部挿入孔５
１が開口する端部には、つば部材４０の２つの凹部４２
と嵌合する２つの位置決めピン５２が設けられている。
この位置決めピン５２は、つば部材４０の貫通孔４１の
中心が保持部挿入孔５１の中心となるように設けられ、
２つの凹部４２に嵌合することでつば部材４０の半径方
向の移動を規制している。
【００５４】このような台座５０にフェルール用筒状体
２０と一体となった保持部３０が保持される。詳しく
は、台座５０の位置決めピン５２に、予め光ファイバ１
００に挿通しておいたつば部材４０を係合させ、保持部
３０をつば部材４０の貫通孔４１及び台座５０の保持部
挿入孔５１に挿入すると、保持部３０のフランジ３５が
つば部材４０の周縁部に当接することによって、保持部
３０は半径方向及び軸方向の一方向（図中下）の移動が
規制されて台座５０に保持されるようになっている。
【００５５】次に、図４（ａ）に示すように、顕微鏡等
の測定装置６０によって偏波面を観測する。この偏波面
の観測例を図４（ｂ）に示す。
【００５６】図４（ｂ）に示すように、光ファイバ１０
０の端面には、応力付与部１０３が２つ観測され、この
２つの応力付与部１０３の中心を結ぶ線とつば部材４０
の２つの凹部４２を結ぶ線とが一致するように、保持部
３０をその軸を中心として回転させることによって調整
する。
【００５７】その後、図５に示すように、フランジ３５
とつば部材４０とを溶接により固定する。本実施形態で
は、溶接電極７０によってスポット溶接によりフランジ
３５とつば部材４０とを溶接した。この溶接電極７０は
フェルール用筒状体２０の外径より若干大きな内径を有
するフェルール挿入孔７１を有し、このフェルール挿入
孔７１にフェルール用筒状体２０を挿入することでその
端部がフランジ３５に当接し、フランジ３５とつば部材
４０とを溶接により固定するようになっている。
【００５８】なお、フランジ３５とつば部材４０との溶
接は、スポット溶接に限定されず、例えば、レーザ溶接
を用いてフランジ３５とつば部材４０とを固定してもよ
い。
【００５９】このように、保持部３０とつば部材４０と
を応力付与部１０３の中心を結ぶ線とつば部材４０の２
つの凹部４２を結ぶ線とを合わせて接着固定することに
より、フェルール１０を後述する光コネクタプラグ５０
に組み込んだ際に、プラグフレーム８２内に設けられた
２つの係合突起８４を結ぶ線と、フェルール用筒状体２
０の２つの応力付与部１０３を結ぶ線とが一致し、光フ
ァイバ１００の対向接続時に偏波面方向を合わせること
ができる。
【００６０】このように、本実施形態では、光ファイバ
１００を保持したフェルール１０の偏波面方向を調整す
るつば部材４０の固定を、フランジ３５とつば部材４０
とをスポット溶接することにより行うため、つば部材４
０の凹部４２の位置とフェルール用筒状体２０に保持さ
れた偏波面の位置との調整を容易に行うことができると
共に組立にかかる時間を短縮することができる。
【００６１】ここで、上述したフェルール１０を具備す
る光コネクタプラグの平面図及び断面図と、アダプタの
概略斜視図とを図６及び図７に示す。
【００６２】図６及び図７に示す光コネクタはＳＣ型光
コネクタであり、このＳＣ型光コネクタは、上述したフ
ェルールを具備するＳＣ型光コネクタプラグ８０と、Ｓ
Ｃ型光コネクタプラグ８０を対向する双方から嵌合する
ＳＣ型光コネクタ用アダプタ９０とで構成されている。
【００６３】図６に示すように、このＳＣ型光コネクタ
プラグ８０は、ＳＣ型光コネクタ用アダプタ９０に嵌合
するＳＣ型プラグハウジング８１と、このフラグハウジ
ング８１内に嵌合するＳＣ型のプラグフレーム８２とを
具備し、このプラグフレーム８２内には、上述したフェ
ルール用筒状体２０、保持部３０及びつば部材４０から
なるフェルール１０と、保持部３０の後端の外周部に装
着される圧縮ばね８６と、この圧縮ばね８６を介して保
持部３０の後端に嵌合するストッパ８７とを有してい
る。
【００６４】プラグフレーム８２には、前述した方法で
光ファイバ１００を保持したフェルール１０と、予め光
ファイバ１００に挿入した圧縮ばね８６及びストッパ８
７とが順次挿入され、ストッパ８７の係止爪８７ａがプ
ラグフレーム８２の係止孔８３に係止することで、この
ストッパ８７がプラグフレーム８２に固定され、フェル
ール１０はプラグフレーム８２内に圧縮ばね８６を介し
て軸方向に付勢保持されている。また、プラグフレーム
８２内に保持されたフェルール１０は、つば部材４０に
設けられた凹部４２がプラグフレーム８２に設けられた
２つの係合突起８４と係合することで回転が規制されて
いる。
【００６５】また、プラグフレーム８２の外周には、プ
ラグハウジング８１と係合する係合凸部８５が設けられ
ており、プラグハウジング８１の係合凹部８１ａと係合
することでプラグハウジング８１内にプラグフレーム８
２が保持されている。
【００６６】一方、図７に示すように、光コネクタ用ア
ダプタ９０には、光ファイバ１００を内蔵したフェルー
ル１０同士を対向して整列させて光ファイバ１００同士
を光結合するための光接続用スリーブ９１が内蔵されて
いる。また、光接続用スリーブ９１は、軸方向に二分割
されたスリーブホルダ９２により保持され、このスリー
ブホルダ９２は軸方向に二分割されるハウジング９３に
より保持されている。
【００６７】このようなアダプタの開口部９４及び９５
の双方から上述したフェルール１０を有する光コネクタ
プラグ８０を挿入し、光接続用スリーブ９１内でフェル
ール１０の端面同士を当接させることにより光接続を行
うものである。
【００６８】また、フェルール１０は、つば部材４０の
凹部４２がプラグフレーム８２の係合突起８４に係合す
ることで回転が規制されるため、光ファイバ１００の偏
波面方向は、フェルール１０のつば部材４０に設けられ
た凹部４２の円周方向の位置により決定する。
【００６９】なお、本実施形態では、保持部３０とつば
部材４０とをフランジ３５とつば部材４０の周縁部とを
溶接することにより固定していたが、これに限定され
ず、例えば、保持部３０の外周面とつば部材４０の内周
面とを、レーザ溶接等の溶接によって固定するようにし
てもよい。
【００７０】（実施形態２）上述した実施形態１では、
保持部３０及びつば部材４０が金属により形成され、フ
ランジ３５とつば部材４０とが溶接により固定されてい
たが、実施形態２では、保持部３０とつば部材４０とを
樹脂で形成し、保持部３０とつば部材４０とを溶着によ
り固定するようにした例である。
【００７１】図８は、実施形態２に係るフェルールの断
面図である。なお、前述した実施形態１で説明したもの
と同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複
する説明は省略する。
【００７２】図示するように、本実施形態の保持部３０
は、その外径が後端部側に向かって漸小するテーパ状の
大径円筒部３１Ａと、その後端部に一体的に設けられた
小径円筒部３２とを有し、つば部材４０の貫通孔４１は
保持部３０挿入側の開口に向かって漸大するテーパ状の
貫通孔４１Ａとなっている。この大径円筒部３１Ａの外
径及び貫通孔４１Ａの内径は、貫通孔４１Ａ内に保持部
３０を挿入した際に大径円筒部３１Ａと貫通孔４１Ａと
が互いに当接して挿入方向の移動が規制される径となっ
ている。
【００７３】また、本実施形態では、保持部３０とつば
部材４０とが樹脂で形成されているため、つば部材４０
の貫通孔４１Ａに保持部を挿入し、貫通孔４１Ａと大径
円筒部３１Ａとを当接させて、貫通孔４１Ａと大径円筒
部３１Ａとを例えば、超音波溶着等で溶着することによ
り保持部３０とつば部材４０とを固定するようになって
いる。このように、本実施形態では、保持部３０とつば
部材４０とを樹脂で形成し且つ保持部３０の大径円筒部
３１Ａをテーパ状に形成すると共につば部材４０の貫通
孔４１Ａをテーパ状の貫通孔として、大径円筒部３１Ａ
と貫通孔４１Ａとを溶着することによって、つば部材４
０の凹部４２の位置とフェルール用筒状体２０に保持さ
れた偏波面の位置との調整を容易に行うことができると
共に組立にかかる時間を短縮することができる。 （実施形態３）図９は、実施形態３に係るフェルールの
斜視図である。図示するように、本実施形態のフェルー
ル１０は、ジルコニアなどのセラミック製であるフェル
ール用筒状体２０と、フェルール用筒状体２０の後端部
に嵌合する金属製の保持部３０と、保持部の外周面に設
けられた金属製のつば部材４０とから構成されている。
【００７４】フェルール用筒状体２０は、円筒形状を有
し、その内部には軸方向に貫通して光ファイバを挿通可
能な光ファイバ挿入孔２１を有している。
【００７５】保持部３０は、外周につば部材４０が挿入
される大径円筒部３１と、この大径円筒部３１の外径よ
り若干小さい外径を有すると共にその内方に光ファイバ
の外周に被覆を施した光ファイバ心線を保持する小径円
筒部３２とを有する円筒形の金属で形成されている。
【００７６】また、大径円筒部３１の周縁部には、つば
部材４０の軸方向先端部側への移動を規制すると共につ
ば部材４０の周縁部と溶接されるフランジ３５が保持部
３０の円周方向に沿って設けられている。
【００７７】一方、つば部材４０は、保持部３０を挿入
可能な保持部３０の大径円筒部３１の外径より若干大き
な内径を有する貫通孔４１を有する環形状を有し、外周
面には、プラグフレーム８２の係合突起８４と係合する
凹部４２を４つ有している。
【００７８】この保持部３０とつば部材４０とは、フラ
ンジ３５のつば部材４０側表面とつば部材４０の保持部
３０側の周縁部とがYAGレーザで溶接されることにより
固定されている。
【００７９】図１０は、フェルール用筒状体２０の先端
部側から見たフェルール１０の平面図で、つば部材４０
の１２時、３時、９時の各方向に凹部４２ａ、４２ｂ、
４２ｃ、４２ｄを有している。凹部４２の背面には、フ
ランジ３５が露出している。ここで、フランジ３５は円
の形状をしているが、凹部４２ａ、４２ｃの位置の外周
は省略している。フェルール１０の中心部には、中心に
光ファイバ挿入孔２１を有するフェルール用筒状体２０
がある。
【００８０】本実施形態では、凹部４２を４ヶ所に設け
たが、これに限定されず、光ファイバ挿入孔２１を対称
軸とした２ヶ所、例えば凹部４２ａと４２ｃや、互いに
１２０度の間隔に配置した３ヶ所でもよい。
【００８１】図１１は、図１０のＡ−Ｂ断面を示す図
で、フェルール用筒状体２０の後端部に保持部３０が嵌
合され、さらに保持部３０のフェルール用筒状体２０側
の外周面に嵌合するつば部材４０からなる。ここで、保
持部３０の大径円筒部３１の軸方向の中央から後端部よ
りにフランジ３５があり、フランジ３５はフェルール用
筒状体２０の外周部を取り囲むように配置されている。
【００８２】フランジ３５のフェルール用筒状体２０側
の端面は、つば部材４０の後端部に接しており、さらに
フランジ３５の外形とつば部４０の外径は等しく、外周
部の点ＰでＹＡＧレーザによる溶接が行われる。
【００８３】図１２は、図１０のＣ−Ｄ断面を示す図
で、フェルール用筒状体２０の後端部の外周面に保持部
３０の大径円筒部３１の内面が嵌合されている。ここ
で、大径円筒部３１のフランジ３５より先端の部分の外
周面につば部材４０の凹部４２が向かい合うように配置
する。
【００８４】次に、本実施例の光ファイバをフェルール
１０に組み立てる際の組立て方法を差説明する。実施形
態１と同様に、フェルール用筒状体の後端部に保持部を
嵌合し、光ファイバ挿入孔及び光ファイバ心線挿入孔に
光ファイバを挿入する。その後、接着剤を硬化し、光フ
ァイバ及び光ファイバ心線をフェルール用筒状体および
保持部に保持させる。次に、フェルール用筒状体の端面
と光ファイバの端面を平滑に研磨し、鏡面に仕上げた
後、保持部を軸方向に回転可能に固定する。
【００８５】次につば部の固定方法について説明する。
いわゆるＰＮＡＤＡファイバと呼ばれる偏波保存光ファ
イバ以下ＰＭＦとする、について説明するが、通常のフ
ァイバについても適応できることは言うまでも無い。初
めにつば部を治具で固定する、次につば部に、前述のよ
うに光ファイバを接着したフェルール筒状体と保持部を
フェルール用筒状体の先端から挿入する。次に、光ファ
イバの回転位置の調整について説明する。
【００８６】図１３はＰＭＦの断面図で、光ファイバ１
００の中央にコア１０４と、コア１０４に応力を付与し
伝搬光の偏光面、すなわち垂直偏波を保持するための二
つの応力付与部１０３ａと１０３ｂを有する。
【００８７】ここで、基準線１０６と１０７は、図４
（ａ）の測定装置６０に配置され、顕微鏡の対物レンズ
か、顕微鏡から得られる画像を表示する画面上に配置さ
れ、ＰＭＦの主軸をコア１０４の中心１０５と応力付与
部１０３ａ、１０３ｂの中心を結ぶ線から求めるための
ものである。基準線１０６と１０７はそれぞれ、中心１
０５を通り応力付与部１０３ａ、１０３ｂに接する様
に、０度となる基準線１０６ｄと±３度の範囲で１０６
ａから１０６ｇまで配置する。このようにコア１０４の
中心１０５で交差する少なくとも２本の直線を基準線と
して使用することにより、応力付与部１０３ａ、１０３
ｂの外形が等しくない場合でも、主軸を正確に求めるこ
とができる。
【００８８】この他に、基準線１０６，１０７として、
中心１０５を通り、図１２の上下に対称な複数の放物線
や、中心１０５を対象軸とする複数の双曲線としても良
い。放物線や双曲線を使用することにより、コア１０４
により近い位置の応力付与部１０３の外周の位置を検出
することができるので、より正確に主軸を検出すること
ができる。
【００８９】さらに、複数の基準線１０６，１０７はそ
れぞれ色調を変えるか、０度の位置の基準線１０６ｄを
他の基準線より太くするなどして、検査の精度を高める
ことができる。
【００９０】ここで、主軸を求めるために、測定装置６
０は、ノマルスキー型の微分干渉顕微鏡を使用する。微
分干渉顕微鏡を使用することにより、図１３の応力付与
部１０３ａ、１０３ｂとコア１０４の外周の形状の観測
が容易になる。また、微分干渉顕微鏡の鋭敏化の方向に
応力付与部を配置することにより、応力付与部の輪郭が
より明確に観測でき、主軸の測定精度を高めることがで
きる。
【００９１】また、微分干渉顕微鏡の照明装置のポララ
イザにアナライザを併用し、画像をカラー化することに
より、目視での判断が容易となる。
【００９２】この他に、同軸または斜めからの落射照明
を使用した、双眼実体顕微鏡を使用しても、応力付与部
の外形の観察ができ、偏光フィルタを使用すると、さら
に観察が容易になる。
【００９３】他の方法として、STM走査型トンネル顕微
鏡を使用し、コアと応力付与部の外周の位置と形状を測
定し、幾何学的に主軸の位置を算出することもできる。
【００９４】また、つば部のフェルール用筒状体の端面
側に位置合わせマークを配置し、位置合わせマークの位
置を顕微鏡で観察した後、フェルールの端面を顕微鏡で
観察し応力付与部とコアの幾何学的位置から主軸を求
め、つば部またはフェルール用筒状体及びフェルール用
筒状体に接続された保持部を回転し、主軸と位置合わせ
マークの角度を合わせることも可能である。この場合、
焦点距離を広範囲に移動可能なレーザー顕微鏡の使用が
好ましい。
【００９５】このようにつば部を固定し、つば部にフェ
ルールを挿入し、つば部に対して主軸を合わせた後、図
１１の点Ｐの位置からＹＡＧレーザを照射し、つば部の
凹部と主軸を一致させる。ここでＹＡＧレーザは光源か
ら分岐し、つば部の凹部を有しない部分に４点同時に照
射することも可能である。このように、フランジを大径
円筒部の略中央部に設け、つば部をフェルール用筒状体
側から挿入し、主軸を確認し、つば部の角度を調整しな
がらレーザを照射することにより、フェルールと光ファ
イバを組み立てることにより、キー精度の高い光コネク
タを得ることができる。
【００９６】ここで、応力付与部とコアの位置確認は、
肉眼で行う他、画像処理により自動化することも可能で
ある。すなわち、画像を取り込んだ後、ノイズ除去し、
Ｐ−タイル法、モード法、微分ヒストグラム法、判別分
析法、可変閾値法から選ばれる２値化した後、移動平均
法、メディアンフィルタ、選択的局所平均化法から選ば
れる平滑化し、角度計算をする。そして、つば部と主軸
を合わせ、レーザ溶接を行う。画像処理により、つば部
と主軸の角度調整を行う場合、フェルールと反対の光フ
ァイバに光を入射し、応力付与部とコア部のコントラス
トを大きくすると、画像認識が容易になる。
【００９７】以上述べた方法では、主軸の検出にコアと
応力付与部の幾何学的な関係を使用したが、実際の光学
特性を測定し、すなわち消光比を測定することにより、
つば部と主軸の調整することも可能である。以下にその
方法を説明する。
【００９８】ＰＭＦの一端に本実施形態のフェルール用
筒状体と保持部を接着し、偏光子を介してＬＤからなる
光源を接続する。この際予め、偏光子に対して特定の位
置につば部を固定しておき、つば部内に回転可能に大径
円筒部を回転可能な状態に挿入する。そして、ＰＭＦの
他端に検光子を介して、オプチカルパワーメータ光強度
計を接続する。ここで検光子は回転駆動部に接続され、
検光子の回転による光出力の最大値と最小値を自動的に
測定することができる。ここで、大径円筒部を微小角度
で回転し、光出力の比が最大となった位置でつば部をレ
ーザ溶接する。この方法によれば、消光比により、実際
の主軸を合わせることができ、ＰＭＦ用光コネクタの接
続損失を最小限にすることができる。
【００９９】この他に、コアを透過する光をSNOAM近接
場光学顕微鏡で観測し、主軸を計測することも可能であ
り、合わせてつば部の溶接も可能である。さらにSNOAM
では、コア近傍の応力分布を測定し、主軸の検出精度を
高めることもできる。
【０１００】（他の実施形態）以上、本発明の各実施形
態を説明したが、フェルール及び光コネクタの基本的構
成は上述したものに限定されるものではない。例えば、
上述した実施形態１では、本発明のフェルール１０を搭
載する光コネクタをＳＣ型光コネクタとしたが、これに
限定されず、例えば、ＦＣ型等の光コネクタに適用でき
ることはいうまでもない。
【０１０１】さらに上述のようにキーイング精度を高め
た光コネクタを使用することにより、光ファイバジャイ
ロスコープ、磁界測定器、マッハツエンダがたファイバ
センサ、コヒーレント光通信部品、レーザードップラ流
速・流量計への適用が可能である。
【０１０２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフェルー
ル及び光コネクタによると、保持部とつば部材とを溶接
又は溶着により固定するようにしたため、つば部材の溝
の位置とフェルール用筒状体に保持された偏波面の位置
との調整を容易に行うことができると共に組立にかかる
時間を短縮することができる。さらに、溶接又は融着の
強度が高いため、接合部の面積を小さくすることがで
き、結果として、つば部の面積の小さい小径のコネクタ
を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るフェルールの分解斜
視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るフェルールの断面図
である。
【図３】本発明の実施形態１に係るフェルールと光ファ
イバとの組み立て工程を示すフェルール及び組立治具の
断面図及び上面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るフェルールの観測例
を示す断面図及び上面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るフェルールと光ファ
イバとの組み立て工程を示すフェルール及び組立治具の
断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る光コネクタプラグの
平面図及び断面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係るアダプタの一部を切
り欠いた斜視図である。
【図８】本発明の実施形態２に係るフェルールの断面図
である。
【図９】本発明の実施形態３に係るフェルールの斜視図
である。
【図１０】本願発明の実施形態３に係るフェルールの平
面図である。
【図１１】本願発明の実施形態３に係るフェルールの断
面図である。
【図１２】本願発明の実施形態３に係るフェルールの断
面図である。
【図１３】本願発明の実施形態３に係るフェルールの平
面図である。
【符号の説明】
１０ フェルール ２０ フェルール用筒状体 ３０ 保持部 ４０ つば部材 ５０ 台座 ６０ 測定装置 ７０ 溶接電極 ８０ 光コネクタプラグ ９０ 光コネクタ用アダプタ １００ 光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内山 武 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 鴇田 広行 東京都江東区亀戸６丁目41番６号 ナステ ック工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H036 JA03 QA16 QA23 QA32 QA43 QA57

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバの端部を保持するフェルール
    用筒状体と、 該フェルール用筒状体の後端部に設けられて光ファイバ
    心線を保持する保持部と、 該保持部を挿入可能な貫通孔を有すると共に外周面に光
    コネクタ用ハウジングとの位置決め用の溝を有し前記保
    持部に溶接または溶着されたつば部材とからなるフェル
    ール。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のフェルールにおいて、前
    記保持部及び前記つば部材が金属で形成されていると共
    に前記保持部の外周面と前記つば部材の内周面とが溶接
    されることにより固着していることを特徴とするフェル
    ール。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のフェルールにおいて、前
    記保持部及び前記つば部材が金属で形成されていると共
    に前記保持部はその外周面に亘って円盤状に突起するフ
    ランジ部を有し、該フランジ部と前記つば部材の周縁部
    とが溶接により固定されていることを特徴とするフェル
    ール。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のフェルールにおいて、前
    記つば部の外周面と前記保持部の外周面とが溶接により
    固定されていることを特徴とするフェルール。
  5. 【請求項５】 請求項３記載のフェルールにおいて、該
    フランジ部を、前記保持部の、前記フェルール用筒状体
    に嵌合する大径円筒部の前記保持部の軸方向の略中央部
    に有し、前記つば部材を前記フランジ部の前記フェルー
    ル用筒状体側に有することを特徴とするフェルール。
  6. 【請求項６】 請求項３記載のフェルールにおいて、該
    フランジ部を、前記保持部の、前記フェルール用筒状体
    側の端部の外周に有し、前記つば部材を前記フランジ部
    の前記フェルール用筒状体と反対側に有することを特徴
    とするフェルール。
  7. 【請求項７】 請求項１記載のフェルールにおいて、前
    記保持部及び前記つば部材が樹脂で形成され且つ前記保
    持部はその外径が後端部側に向かって漸小する第１のテ
    ーパ部を有すると共に前記つば部材の前記貫通孔は、そ
    の内径が前記保持部が挿入される開口側に向かって漸大
    する第２のテーパ部を有し、前記保持部と前記つば部材
    とが前記第１及び第２のテーパ部の間の溶着により固定
    されていることを特徴とするフェルール。
  8. 【請求項８】 請求項１項記載のフェルールにおいて、
    前記光ファイバが偏波保存光ファイバであることを特徴
    とするフェルール。
  9. 【請求項９】 請求項１項記載のフェルールを具備する
    ことを特徴とする光コネクタ。
  10. 【請求項１０】 光ファイバの端部を保持するフェルー
    ル用筒状体の後端部に光ファイバ心線を保持する保持部
    とを嵌合し、 前記保持部に前記保持部を挿入可能な貫通孔を有すると
    共に外周面に光コネクタ用ハウジングとの位置決め用の
    溝を有するつば部材を溶接または溶着するフェルールの
    製造方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載のフェルールの製造方
    法において、前記保持部及び前記つば部材が金属で形成
    されていると共に前記保持部の外周面と前記つば部材の
    内周面とを溶接するフェルールの製造方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１０記載のフェルールの製造方
    法において、前記保持部及び前記つば部材が金属で形成
    されていると共に前記保持部はその外周面に亘って円盤
    状に突起するフランジ部を有し、該フランジ部と前記つ
    ば部材の周縁部とを溶接するフェルールの製造方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載のフェルールの製造方
    法において、前記つば部の外周面と前記保持部の外周面
    とを溶接するフェルールの製造方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１２記載のフェルールの製造方
    法において、該フランジ部を、前記保持部の、前記フェ
    ルール用筒状体に嵌合する大径円筒部の前記保持部の軸
    方向の略中央部に配置し、前記つば部材を前記フランジ
    部の前記フェルール用筒状体側から挿入し溶接すること
    を特徴とするフェルールの製造方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１２記載のフェルールの製造方
    法において、該フランジ部を、前記保持部の、前記フェ
    ルール用筒状体側の端部の外周に配置し、前記つば部材
    を前記フランジ部の前記フェルール用筒状体側と反対側
    から挿入し溶接することを特徴とするフェルールの製造
    方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１０記載のフェルールの製造方
    法において、前記保持部及び前記つば部材が樹脂で形成
    され且つ前記保持部はその外径が後端部側に向かって漸
    小する第１のテーパ部を有すると共に前記つば部材の前
    記貫通孔は、その内径が前記保持部が挿入される開口側
    に向かって漸大する第２のテーパ部を有し、前記保持部
    と前記つば部材とを前記第１及び第２のテーパ部の間の
    溶着により固定することを特徴とするフェルールの製造
    方法。
  17. 【請求項１７】 フェルール用筒状体の後端部に外周部
    にフランジを有する保持部を嵌合し、光ファイバを接着
    固定し、前記フェルール用筒状体の端面を研磨し、前記
    フェルール用筒状体を顕微鏡で観測し前記光ファイバの
    軸を中心とした回転角度を調整し、位置決め用の溝を有
    するつば部材を前記フランジに溶接または溶着する光フ
    ァイバの組立て方法。
  18. 【請求項１８】 前記光ファイバに光を透過し、前記回
    転角度の調整を行う請求項１７記載の光ファイバの組立
    て方法。
  19. 【請求項１９】 前記光ファイバが偏波保存ファイバで
    ある請求項１７記載の光ファイバの組立て方法。
  20. 【請求項２０】 前記回転角度調整を前記偏波保存ファ
    イバのコアと応力付与部の位置から行う請求項１９記載
    の光ファイバの組立て方法。
  21. 【請求項２１】 前記コアと前記応力付与部の位置を前
    記顕微鏡の視野内で互いに交差する複数の直線の前記応
    力付与部との接線と前記コアの中心位置から求める請求
    項２０記載の光ファイバの組立て方法。
  22. 【請求項２２】 前記コアと前記応力付与部の位置を前
    記顕微鏡の視野内で互いに交差する複数の放物線の前記
    応力付与部との接線と前記コアの中心位置から求める請
    求項２０記載の光ファイバの組立て方法。
  23. 【請求項２３】 前記コアと前記応力付与部の位置を前
    記顕微鏡の視野内で互いに交差する複数の双曲線の前記
    応力付与部との接線と前記コアの中心位置から求める請
    求項２０記載の光ファイバの組立て方法。
  24. 【請求項２４】 前記顕微鏡が、位相差顕微鏡、微分干
    渉顕微鏡、レーザー顕微鏡、走査型トンネル顕微鏡から
    選ばれる少なくとも一つの顕微鏡である請求項１７記載
    の光ファイバの組立て方法。
  25. 【請求項２５】 前記回転角度の調整を、前記顕微鏡の
    観察像の画像認識と前記つば部と前記支持部の角度の相
    対位置の調整により行う請求項１９記載の光ファイバの
    製造方法。
  26. 【請求項２６】 フェルール用筒状体の後端部に外周部
    にフランジを有する保持部を嵌合し、光ファイバを接着
    固定し、前記フェルール用筒状体の端面を研磨し、消光
    比が最大となるよう前記光ファイバの軸を中心とした回
    転角度を調整し、位置決め用の溝を有するつば部材を前
    記フランジに溶接または溶着する光ファイバの組立て方
    法。
  27. 【請求項２７】 フェルール用筒状体の後端部に外周部
    にフランジを有する保持部を嵌合し、偏波面保持光ファ
    イバを接着固定し、前記フェルール用筒状体の端面を研
    磨し、 光源に偏光子を介してつば部材を配置し、前記ファイバ
    の前記フェルール用筒状体を有しない端部に検光子を介
    して光強度計を配置し、前記光強度計の出力から前記光
    ファイバの前記光ファイバの軸を中心とした回転角度を
    調整し、位置決め用の溝を有するつば部材を前記フラン
    ジに溶接または溶着する光ファイバの組立て方法。
  28. 【請求項２８】 前記検光子を回転し、消光比を求め、
    前記前記角度の調整する請求項２７記載の光ファイバの
    組立て方法。
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