JP2002286973A

JP2002286973A - 光ファイバ固定具とその製造方法およびこれを用いた光ファイバコネクタ

Info

Publication number: JP2002286973A
Application number: JP2001093761A
Authority: JP
Inventors: Hideto Sonoda; 秀人薗田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバ固定具１０では、組立工程、組み合
わせ部分の高精度加工、中子１の同心度加工、コーン加
工、外径の精密加工が必要であり、低価格化を要求され
る光ファイバ固定具１０において、原価を高める要因と
なっていた。【解決手段】軸方向に光ファイバを収納するための細孔
１ａを有する略円筒状の中子１と、該中子を保持する樹
脂製の中子支持体２とからなる光ファイバ固定具１０に
おいて、上記中子支持体２は軸線方向にテーパ孔２ｂと
これに連続する細孔２ｃを有し、この細孔２ｃは上記中
子の細孔１ａにつながるとともに、上記中子支持体２の
細孔２ｃと外周部２ｄとの同心度が１０μｍ以下であ
り、かつ上記中子１の細孔１ａと中子支持体２の外周部
２ｄとの同心度が６０μｍ以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信等に使用さ
れる、光ファイバを相互に接続する光ファイバコネクタ
およびこれに用いる光ファイバ固定具に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、光通信システムにおける装置の切
替え、送受信ポートの取り外し、装置の調整、測定など
の脱着自在な光接続が必要な箇所には、光ファイバを保
持した一対の光ファイバ固定具のフェルール先端同士を
当接させて連結保持することにより、光ファイバ同士を
光学的に接続する光ファイバコネクタが使用されてい
る。

【０００３】従来の光ファイバコネクタには図５に示す
様に、セラミックス、又はガラス等で製造された中子１
をステンレス、真鍮、洋白、又は合金等の金属類で円筒
形状に製作された中子支持体２に圧入、はめ込み、接着
などをして組立てた光ファイバ固定具１０を使用してい
た。

【０００４】また、図６に示す様にセラミックス製の中
子１をステンレスなどの、略円筒形状の中子支持体２に
圧入、はめ込み、接着などをして組立てた光ファイバ固
定具１０を使用していた。

【０００５】また、図７に示す様に同心度、外径を精度
良く樹脂成形により一体成形した光ファイバ固定治具１
０を使用していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示す従
来の光ファイバ固定具１０では、圧入、はめ込み、接着
などの組立工程後それぞれの組み合わせ部分の寸法を、
高精度に加工する必要があった。さらに、中子１には光
ファイバを導入しやすくする為のコーン１ｂを加工する
必要があった。

【０００７】また、中子支持体２と中子１を組み立てた
後、中子１の細孔１ａと中子支持体２の外周との同心度
が重要な為に、細孔１ａを基準に外径を精密に研削する
必要があり、低価格化を要求される光ファイバ固定具に
おいて、原価を高める要因となっていた。また、該同心
度が規格内でばらつくという不具合も生じていた。

【０００８】次に、図６に示す光ファイバ固定具１０
は、圧入、はめ込み、接着などの組立工程が必要であっ
た。さらに、組立を行なう為に、それぞれの組み合わせ
寸法を高精度に加工する必要があった。さらに、中子１
には光ファイバを導入しやすくする為のコーン１ｂを加
工する必要があった。

【０００９】また、中子支持体２と中子１を組み立てる
前に、中子１の細孔１ａを基準に外周の同心度加工をす
る必要があり、さらにその外径を精密な寸法精度で研削
する必要があった。さらに、同心度が規格内でばらつく
という不具合も生じていた。

【００１０】このように従来の光ファイバ固定具１０で
は、あらかじめ中子１の細孔１ａとその外周を高精度に
加工した上で、中子支持体２と接合していたが、最終的
に細孔１ａと中子支持体２の外周との同心度を高精度に
することができず、さらに外周加工が必要であると言う
不都合があった。

【００１１】次に、図７に示す光ファイバ固定具１０
は、光ファイバを挿入し接着を行った後の端面研磨工程
において、石英ファイバと樹脂成形本体との硬度が違い
すぎる為に、光ファイバ固定具に本来必要とされる端面
仕上げができないという不具合があった。

【００１２】

【課題を解決する為の手段】上記課題に鑑みて本発明
は、軸方向に光ファイバを収納するための細孔を有する
略円筒状の中子と、該中子を保持する樹脂製の中子支持
体とからなる光ファイバ固定具において、上記中子支持
体は軸線方向にテーパ孔とこれに連続する細孔を有し、
この細孔は上記中子の細孔につながるとともに、上記中
子支持体の細孔と外周部との同心度が１０μｍ以下であ
り、かつ上記中子の細孔と中子支持体外周との同心度が
６０μｍ以下であることを特徴とする。

【００１３】また、上記中子の細孔径は、上記中子支持
体の細孔径より大きいことを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、軸線方向にテーパ−孔と
細孔およびこれにつながる凹部を有する樹脂製の中子支
持体を射出成形により形成した後、細孔を有する略円筒
状の中子を上記中子支持体の凹部に圧入固定して光ファ
イバ固定具を製造することを特徴とする。

【００１５】また、上記中子支持体の細孔と外周との同
心度が１０μｍ以下、凹部と細孔との同心度が３０μｍ
以下となるように射出成形することを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、上記光ファイバ固定具に
光ファイバの先端を固定し、他の光ファイバ固定具との
先端同士を当接させて光ファイバ同士を接続するように
してなる光ファイバコネクタを特徴とする。

【００１７】即ち、樹脂の射出成形で内外径の精度を確
保した中子支持体を成形し、端面に中子を圧入固定する
ことによりジルコニアフェルールの特性を保持するもの
である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施形態を
示す光ファイバ固定具の断面図である。

【００１９】軸方向に光ファイバを収納する為の中子１
と、樹脂製の中子支持体２とからなる光ファイバ固定具
１０において、中子１は細孔１ａを有する略円筒状であ
り、光ファイバ固定具１０の先端部に飛び出して配置
し、かつ樹脂製の中子支持体２の軸線方向に形成された
大きな貫通孔２ａはテーパ−孔２ｂを介して細孔２ｃに
つながっており、さらに中子１の細孔１ａにつながって
いる。

【００２０】また、中子１はフェルール支持体２から飛
び出した形状をしているが、フェルール支持体２と面一
もしくは引き込んだ形状でも同様の効果を奏することが
でき、そして、この光ファイバ固定具１０に光ファイバ
の先端を保持し、他の光ファイバ１０と先端面を当接さ
せる事で光ファイバコネクタを構成する事ができる。

【００２１】前記中子１の材質はアルミナ、ジルコニア
等のセラミックス、又はほう珪酸ガラス、結晶化ガラス
等のガラス製を用いることができる。

【００２２】また、前記中子支持体２の材質としては、
ポリエーテルイミド（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルホ
ン（ＰＰＳ）、ポリイミド（ＰＡ）、液晶ポリマー（Ｌ
ＣＰ）等のエンジニアリングプラスチック、または、そ
れらを主成分としたアロイ樹脂を用いることが出来る。

【００２３】図２は本発明における樹脂製の中子支持体
２の基本構造を示す断面図である。

【００２４】先端に中子１を圧入する凹部２ｅを有し、
中子支持体２の軸線方向に形成された大きな貫通孔２ａ
はテーパー孔２ｂを介して細孔２ｃにつながっており、
さらに凹部２ｅにつながっている。かつ、細孔２ｃと中
子支持体２の外周部２ｄとは同心度１０μｍ以下とし、
また凹部２ｅと細孔２ｃとは同心度３０μｍ以下にして
いる。又、凹部２eは中子１の外径より３μｍ〜６０μ
ｍ小さい直径となるよう樹脂一体成形されている。

【００２５】樹脂成形金型は数枚の鋼板と、その中に、
中子支持体２の細孔２ｃとテーパ−孔２ｂと、光ファイ
バジャケット部分を保持する為の大きな貫通孔２aを形
成する為のピンとからなる。鋼板には溶融樹脂を流し込
む為の導入孔を有しピンは可動可能で金型の中心に備え
られており、鋼板とピンの位置決めで精度が決められて
いる。樹脂成形後は同心度加工が必要でなくなり金型基
準で内外径が決まるので、中子支持体２の細孔２ｃと外
周部２ｄとの同心度が、平均で１０μｍ以下を得る事が
でき、しかもバラツキの少ない安定した特性を得ること
ができる。

【００２６】図３は本発明の中子１の基本構造を示す断
面図である。

【００２７】中子１の細孔１ａは中子支持体２の細孔２
ｃよりわずかに大きい内径を有しており、コーン加工を
施さない単純な略円筒状である。本発明では、中子支持
体２の細孔２ｃを高精度に形成し、この細孔２ｃで光フ
ァイバを正確に位置決めできる為、中子１の細孔１ａと
外周１ｃとの同心度は求められない。そのため、中子１
は、例えば押出し成形後切断することで容易に大量生産
できる。

【００２８】次に光ファイバ固定具１０の製造方法を説
明する。

【００２９】樹脂成形した中子支持体２の凹部２ｅの細
孔径を測定し、その細孔径より３μｍ〜６０μｍ大きな
外径を持つ中子１を作製し、凹部２ｅに圧入することに
より、本発明の光ファイバ固定具１０を得る。圧入後
に、細孔２ｃから挿入する光ファイバで中子１の細孔１
ａを貫通させる為に、圧入により生じる細孔１ａの同心
度ズレを吸収する為に、中子１の細孔１ａは中子支持体
２の細孔２ｃよりわずかに大きい内径を有している。

【００３０】なお、中子１の細孔１ａと中子支持体２の
外周部２ｄとの同心度は、中子１の同心度と中子支持体
２の凹部２ｅと外周部２ｄの同心度との複合で決まり、
６０μｍ以下である。

【００３１】樹脂製中子支持体２を廉価に精度良く製造
し、廉価な中子１を圧入固定する事により、廉価で高精
度の光学特性を有する光ファイバ固定具を製造する事が
できる。

【００３２】図４はこの光ファイバ固定具に光ファイバ
３の先端を挿通して固定し、先端面を研磨し、同じもの
同士の先端面を当接して光コネクタとした図を示す。樹
脂製の中子支持体２は割スリーブ等の保持体４で精度よ
く保持され、細孔２ｃに固定された光ファイバ３は外周
部２ｄの中心部に位置しお互いに精度良く固定される。

【００３３】又、双方は中子１同士で当接される為、光
ファイバ固定具の端面に要求される面粗さ、Ｒ加工、弾
性変形等の特性を有する光コネクタとなる。

【００３４】

【実施例】ここで、以下に示す方法で実験を行った。

【００３５】本発明の実施例として、細孔１ａをφ０．
１６０ｍｍで製作した中子１を用い、樹脂製の中子支持
体２を液晶ポリマ（ＬＣＰ）で外径φ２．４９９ｍｍ、
細孔２ｃをφ０．１２６ｍｍとし、中子１を中子支持体
２に圧入固定した光ファイバ固定具１０を作製した。

【００３６】比較例１として、細孔１aをφ０．１２６
ｍｍ、光ファイバの挿入をなめらかにするためのコーン
１ｂを形成した中子１をステンレス製のパイプ状をした
中子支持体２に圧入組立し、その外径をφ２．４９９ｍ
ｍ、全長を１６ｍｍに加工した図５に示す光ファイバ固
定具を作製した。また、比較例２として貫通孔φ０．１
２６ｍｍ、外径φ２．４９９ｍｍ、全長１０．５ｍｍ、
さらに光ファイバの挿入をなめらかにするためのコーン
を１ｂ形成し、加えて同心度が１．４μｍ以下になるよ
うに加工したジルコニア製中子１を略円筒状の中子支持
体２に圧入組立し、全長を１６ｍｍに加工した図６に示
す光ファイバ固定具を作製した。比較例３として貫通孔
φ０．１２６ｍｍ、外径φ２．４９９ｍｍ、全長１６ｍ
ｍに樹脂一体成形した図７示す光ファイバ固定具を作製
した。各々１００個作製し、それぞれに光ファイバを挿
入固定し端面研磨を施し、それぞれの比較例と本発明の
光ファイバ固定具の各固定具における中子支持体２の外
周部と、光ファイバとの同心度の比較をおこなった。

【００３７】その結果を表１に示す。比較例１〜３では
測定された同心度データの分布に非常にバラツキが生じ
ているが、本発明実施例では同心度のバラツキが非常に
小さく優れた結果が得られた。さらに比較例１では、中
子１をステンレス製のパイプに圧入組立した後に、比較
例２では圧入組立する前に外周加工を行って表１に示し
たような同心度を得ているが、外周加工前の同心度の結
果を表２に示すように、この外周加工を行う前の同心度
は極めて悪く光コネクタとして使用できる特性を満足で
きていない。

【００３８】これに対し、本発明実施例では外周加工を
行わなくても表１に示した、高精度な同心度性能を得る
ことができた。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、軸方向
に光ファイバを収納するための細孔を有する略円筒状の
中子と、該中子を保持する樹脂製の中子支持体とからな
る光ファイバ固定具において、上記中子支持体は軸線方
向にテーパ孔とこれに連続する細孔を有し、この細孔は
上記中子の細孔につながるとともに、上記中子支持体の
細孔と外周部との同心度が１０μｍ以下であり、かつ上
記中子の細孔と中子支持体外周との同心度が６０μｍ以
下とすることにより、高精度で特性の良い光ファイバ固
定具を得る事ができる。

【００４２】その為、本発明に係わる光ファイバを用い
て光ファイバコネクタを構成すれば、一対の光ファイバ
固定具の先端同士を確実に当接させて光ファイバ同士を
光学的に接合することが可能な信頼性の高い光ファイバ
コネクタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバ固定具を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の光ファイバ固定具を構成する中子支持
体を示す断面図である。

【図３】本発明の光ファイバ固定具を構成する中子を示
す断面図である。

【図４】本発明の光ファイバ固定具を用いた光コネクタ
を示す断面図である。

【図５】従来の光ファイバ固定具の断面図である。

【図６】従来の光ファイバ固定具の断面図である。

【図７】従来の光ファイバ固定具の断面図である。

【符号の説明】

１中子１ａ細孔１ｃ外径２中子支持体２ａ貫通孔２ｂテーパ孔２ｃ細孔２ｄ外径３光ファイバ４保持体１０光ファイバ固定具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸方向に光ファイバを収納するための細孔
を有する略円筒状の中子と、該中子を保持する樹脂製の
中子支持体とからなる光ファイバ固定具において、上記
中子支持体は軸線方向にテーパ孔とこれに連続する細孔
を有し、この細孔は上記中子の細孔につながるととも
に、上記中子支持体の細孔と外周部との同心度が１０μ
ｍ以下であり、かつ上記中子の細孔と中子支持体外周と
の同心度が６０μｍ以下であることを特徴とする光ファ
イバ固定具。
【請求項２】上記中子の細孔径は、上記中子支持体の細
孔径より大きいことを特徴とする請求項１記載の光ファ
イバ固定具。
【請求項３】軸線方向にテーパー孔と細孔およびこれに
つながる凹部を有する樹脂製の中子支持体を射出成形に
より形成した後、細孔を有する略円筒状の中子を上記中
子支持体の凹部に圧入固定することを特徴とする光ファ
イバ固定具の製造方法。
【請求項４】上記中子支持体の細孔と外周との同心度が
１０μｍ以下、凹部と細孔との同心度が３０μｍ以下と
なるように射出成形することを特徴とする請求項３記載
の光ファイバ固定具の製造方法。
【請求項５】請求項１又は２記載の光ファイバ固定具に
光ファイバの先端を固定し、他の光ファイバ固定具との
先端同士を当接させて光ファイバ同士を接続するように
してなる光ファイバコネクタ。