JP2002031742A - 光コネクタフェルール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フェルール本体と光ファイバ素線との接着強度
と、光ファイバ素線の光軸合わせ面の両条件を満足させ
ることのできる光コネクタフェルールを提供する。 【解決手段】プラスチック製等のフェルール本体１の軸
心に貫通して形成し、光ファイバ素線２を挿通して接着
固定する中心孔３を、フェルール本体１の先端部には、
光ファイバ素線２とのクリアランスが極小で、かつ光軸
の出射角条件を満足し得る軸方向長さを有する微細孔領
域３ａを、該微細孔領域３ａの後方部分には、光ファイ
バ素線２との接着強度が得られるよう、光ファイバ素線
２間のクリアランスが大きい径大孔領域３ｂを各設けて
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光コネクタのフェ
ルールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光コネクタのフェルールは図２に
示したように、フェルール本体ａをセラミックスリーブ
等を用い、軸心に、研磨加工によって一定孔径の微細な
中心孔ｂを形成し、該中心孔ｂに、光ファイバｃ先端部
の外皮が剥がされた光ファイバ素線ｄを差し込んで接着
固定し、外皮ｅで被覆されている部分は、上記中心孔ｂ
の入口付近まで差し込み、接着固定して構成されてい
る。尚、図２において、ｆ、ｇは接着剤層を各示す。

【０００３】光コネクタのフェルールは、その使用目的
からして、フェルールが差し込まれる図示しない光コネ
クタの差込み部分と、フェルールの光ファイバ素線ｄが
挿入接着固定される中心孔ｂとが同軸上になるよう高精
度に形成する必要がある。また、光ファイバ素線ｄと中
心孔ｂは、これらの間のクリアランスをきわめて小さく
設定して接着固定する必要がある。

【０００４】上記光ファイバ素線ｄと上記中心孔ｂとの
間のクリアランスが大きいと、光コネクタのフェルール
差込み部分の中心軸と、フェルールの中心軸が合致する
よう高精度に形成されていたとしても、光ファイバの中
心軸と、フェルールの中心軸がずれてしまい、光コネク
タにて光ファイバ素線の端面同志を正確に付き合せよう
としても、対向する光ファイバ素線の光軸がずれてしま
い、結果的には、光コネクタの性能が悪くなってしま
う。

【０００５】一方、フェルール本体ａと光ファイバ素線
ｄの接着機能を考えた場合、光ファイバ素線ｄとフェル
ール本体ａの中心孔ｂとの間には、接着剤が満遍なく入
り込むためのクリアランスが必要である。

【０００６】図３及び図４は、フェルール本体の中心孔
と、光ファイバ素線間の接着領域の拡大断面図を示し、
図３は接着剤層ｆが薄い場合（クリアランスが小さ
い）、図４は接着剤層ｆが厚い場合（クリアランスが大
きい）を各示している。

【０００７】フェルール本体ａの中心孔ｂと光ファイバ
素線ｄの接着部分には、フェルール本体ａと光ファイバ
素線ｄの熱膨張係数の違いから、光コネクタの設置環境
の温度変化により、フェルール本体ａと光ファイバ素線
ｄを軸方向に引き剥がそうとする力が作用する。この引
き剥がそうとする力に対して、接着剤層ｆが歪むこと
で、フェルール本体ａと光ファイバ素線ｄの接着固定状
態が維持されているが、上記力が接着剤の接着強度を超
えると、接着剤層ｆとフェルール本体ａの中心孔ｂ内壁
面間、または、接着剤層ｆと光ファイバ素線ｄ周面間の
接着が剥がれてしまうことになる。

【０００８】環境の変化により、線膨張歪みが生じた場
合、引き剥がそうとする力は、フェルール本体ａの中心
孔ｂと光ファイバ素線ｄ間の接着剤層ｆの厚さが薄くな
る（中心孔と光ファイバ素線間のクリアランスが小さく
なる）に従い急激に増えることになる。

【０００９】このような急激な力の変化について、理解
し易いように、片持ち梁方式に例えて考えてみる。片持
ち梁の撓みを、線膨張係数の差により生じた歪み量δと
し、片持ち梁を撓ます力を、フェルール本体と光ファイ
バ素線を引き剥がそうとする力Ｐとし、梁の長さを接着
剤層の厚さＬとすると、片持ち梁において、上記３要素
間には次式が成立する。 δ∝ＰＬ³→Ｐ∝δ／Ｌ³ この関係は、線膨張係数差によるずれ量を一定にして考
えると、接着剤層の厚さの３乗に反比例して、引き剥が
し力が変化することを示している。接着強度面から見る
と、現在のフェルール本体の微細中心孔径と、光ファイ
バ素線径との差は、サブミクロンの単位であるが、これ
ら両者の径の差、つまりクリアランスを１０倍にした場
合（ミクロン単位）、引き剥がし力は、１／１０００と
なり、クリアランスを１００倍にすると、１／１０００
０００にまで小さくすることができることを示してい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、従来
の光コネクタフェルールにおいては、光ファイバを光コ
ネクタに固定することに対して、接着強度面と、光軸相
互の突き合わせの面で相反する条件を両立させなければ
ならないから、接着剤の能力にかなりの部分で依存する
必要があった。しかし、接着剤の能力には限界があるた
め、接着強度面で満足し得るものではなかった。

【００１１】また、光コネクタの要求機能として、突き
合わされる光ファイバ素線相互の光軸は、一直線状にあ
ることが必要で、この突き合わされる光軸の角度ずれに
対しても構造上の制約を受けることになる。つまり、接
続端面（突き合わせ端面）において、光コネクタの光軸
が合っていたとしても、突き合わせされる光ファイバ素
線同志の光軸に角度ずれがあると、光ファイバ素線内を
伝播してきた光が、該光ファイバ素線の端面により伝播
角度が変えられ、端面への進入角度が悪くなるため、当
該端面で光ファイバ素線外へ光が漏れ出してしまい、接
続損失を増加させ、光コネクタの性能を一段と低下させ
ることになる。

【００１２】また、光コネクタフェルールにおいて、フ
ェルール本体の中心孔と、光ファイバ素線間のクリアラ
ンスが大きいと、中心孔内にて光ファイバ素線が蛇行す
るなどして、出射角度が大きくなってしまう。

【００１３】そこで、図５に示したように、フェルール
の端面近傍部分だけに、フェルール本体ａの中心孔ｂ
と、光ファイバ素線ｄ間のクリアランスを小さく、かつ
該クリアランスの軸方向長さを短く形成してみたが、や
はり、この出射角度αは大きくなってしまう。尚、図５
において、ｋは上記したクリアランスの小さい部分の長
さを示す。

【００１４】

【目的】本発明は、上記した点に鑑みて種々検討の結果
なされたもので、フェルール先端部には、フェルール本
体の中心孔と、光ファイバ素線間のクリアランスが極小
の領域を軸方向に長く設け、この領域の後方部には、ク
リアランスを広げた領域を設けて構成したことにより、
接着強度面と光軸合せ面で、相反する条件を両立させる
ことのできる光コネクタフェルールを提供することを目
的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る光コネクタフェルールは、プラスチッ
ク等製のフェルール本体の軸心に貫通して形成し、光フ
ァイバ素線を挿通して接着固定する中心孔を、フェルー
ル本体の先端部には、光ファイバ素線とのクリアランス
が極小で、かつ光軸の出射角条件を満足し得る軸方向長
さを有する微細孔領域を、該微細孔領域の後方部分に
は、光ファイバ素線との接着強度が得られるよう、光フ
ァイバ素線間のクリアランスが大きい径大孔領域を各設
けて構成したことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光コネクタフ
ェルールの実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、同上光コネクタフェルールの主要部の断面図を
示す。本発明に係る光コネクタフェルールＡは図１に示
したように、フェルール本体１内に光ファイバ素線２を
差込み接着して構成される。

【００１７】上記フェルール本体１は、プラスッチック
を素材として、図示しない成形金型によって一体に、か
つ軸方へ長く射出成形され、軸心（中心）には、光ファ
イバの外皮が剥がされた光ファイバ素線２を差し込み接
着固定するための中心孔３が貫通して形成されている。

【００１８】上記中心孔３は、フェルール本体１の先端
部分を微細中心孔３ａに形成し、該微細中心孔３ａの後
方部分を径大中心孔３ｂに形成し、これによって、フェ
ルール本体１の先端部分には、上記微細中心孔３ａと光
ファイバ素線２間のクリアランスが極小で、かつ光軸の
出射角度条件（０．２度以下）を十分満足させ得る長さ
を有した微細孔領域４が設けられ、該微細孔領域４の後
方部分には、フェルール本体１と光ファイバ素線２との
接着強度が十分に得られるように、クリアランスを広げ
た径大孔領域５が設けられている。

【００１９】また、光軸の出射角度β条件を十分に満足
させるためには、上記微細孔領域４（クリアランスの軸
方向長さ）は２〜３ｍｍ程度と長く形成される。

【００２０】さらに、光ファイバ素線２を接着固定する
上記微細中心孔３ａの径は、現行の光ファイバ素線と中
心孔間のクリアランスの位が１／１００００〜５／１０
０００ｍｍ程度のため、１００倍にしても１／１００〜
５／１００ｍｍ位の寸法であり、実寸法上からも可能な
大きさである。また、一般的に、微細中心孔３ａの接着
剤層６の厚さが２０〜５０μｍのときに接着強度が最大
となることは経験上明らかであるから、該接着剤層６を
実現上の厚さと合致させることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光コ
ネクタフェルールは構成されているので、フェルール本
体先端部分にあって、軸方向へ長く設けた微細孔領域に
おいては光軸の出射角度条件を十分に満足させることが
でき、また、他の拡大孔領域においては、フェルール本
体と光ファイバ素線の接着強度を十分に満足させること
ができることにより、相反する光軸合わせ面及び接着強
度の両条件を両立させることができる。

【００２２】さらに、フェルール本体は、好適にはプラ
スチックを素材として射出成形等にて成形されるので、
軸心の微細中心孔及び拡大中心孔の成形も容易であるか
ら、簡単かつ安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光コネクタフェルールの実施形態
を示す主要部の縦断面図である。

【図２】従来の光コネクタフェルールを示す縦断面図で
ある。

【図３】光コネクタフェルールのフェルール本体中心孔
と光ファイバ素線間の接着剤層が薄い場合の一部の拡大
断面図である。

【図４】光コネクタフェルールのフェルール本体中心孔
と光ファイバ素線間の接着剤層が厚い場合の一部の拡大
断面図である。

【図５】光コネクタフェルールのフェルール本体と光フ
ァイバ素線との接着固定状態を断面して示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ フェルール本体 ２ 光ファイバ素線 ３ 中心孔 ４ 微細孔領域 ５ 拡大孔領域 Ｂ 光軸の出射角度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチック等製のフェルール本体の軸心
   に貫通して形成し、光ファイバ素線を挿通して接着固定
   する中心孔を、フェルール本体の先端部には、光ファイ
   バ素線とのクリアランスが極小で、かつ光軸の出射角条
   件を満足し得る軸方向長さを有する微細孔領域を、該微
   細孔領域の後方部分には、光ファイバ素線との接着強度
   が得られるよう、光ファイバ素線間のクリアランスが大
   きい径大孔領域を各設けて構成したことを特徴とする光
   コネクタフェルール。