JP2002318325A - 多心光コネクタ用のフェルール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続損失を低減できる多心光コネクタ用のフ
ェルールを提供する。 【解決手段】 フェルール１の先端面を接続面４とし、
この接続面に開口するように光ファイバの位置決めのた
めの複数の光ファイバ穴２が形成されている。光ファイ
バ穴２に続いて、光ファイバ穴よりも０．５〜５０μｍ
大きい内径の中間穴が形成され、さらに、導入穴７、半
円の溝部８が形成されて、光ファイバ心線挿入穴１０が
後部に開口している。９は窓穴である。光ファイバ穴２
の長さは０．３〜１ｍｍであることによって、光ファイ
バ穴と光ファイバのクリアランスを低減することが可能
で、光ファイバの軸ズレ低減ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野等で用
いられ、光ファイバを接続するための光コネクタにおけ
る光ファイバの位置決めのための部材である多心光コネ
クタ用のフェルールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多心光コネクタは、複数本の光ファイバ
同士の一括接続を行なうために用いられるものである。
多心コネクタとして、特開２０００−２５８６６２号公
報に記載されているように、フェルールの本体部の先端
面を接続面とし、該接続面に開口するように光ファイバ
の位置決めのための複数の光ファイバ穴が形成された多
心光コネクタ用のフェルールを有するコネクタが用いら
れている。

【０００３】図１は、多心光コネクタの一例を説明する
ための斜視図である。図中、１はフェルール、２は光フ
ァイバ穴、３はガイドピン穴、４は接続面、５はガイド
ピン、６は光ファイバテープである。

【０００４】フェルール１は、多心光コネクタの主要部
品であり、フェルール１の先端面に開口するように、光
ファイバを位置決め、固定する光ファイバ穴２と、光コ
ネクタ同士を接続する際に、両方の光コネクタを位置決
めするためのガイド穴３が設けられている。このフェル
ール１の後部から光ファイバテープ６が挿入されてい
る。光ファイバテープ６の図示しない先端部では、被覆
が除去されて、露出された複数本の光ファイバが、光フ
ァイバ穴２に挿入され、接着剤で固定された後に、フェ
ルール１の前端面が研磨されて、光コネクタが製造され
る。光コネクタ同士を接続する際には、ガイド穴３にガ
イドピン５が挿入され、フェルール１の先端の接続面４
同士を突き合わせ、光ファイバテープ６の一括接続が行
なわれる。

【０００５】光ファイバの接続の際には、接続損失を低
減させることが要求されている。多心光コネクタを用い
た接続においては、接続損失の最大の要因は光ファイバ
コアの軸ズレである。この軸ズレが生じる要因の中の一
つに、光ファイバ穴と光ファイバとのクリアランスによ
る位置ズレが考えられる。すなわち、フェルールに形成
された光ファイバ穴の位置が高精度であっても、このク
リアランスが大きいと、光ファイバ穴内で光ファイバが
偏り、軸ズレを生じる。クリアランスを０となるように
光ファイバ穴の穴径を形成すればよいが、クリアランス
がある程度存在しないと、光ファイバの挿入が困難、ま
たは不可能な状態となる。したがって、クリアランスの
存在によって、光ファイバが軸ズレを生じることによる
接続損失を低減することは困難である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、接続損失を低減できる多心
光コネクタ用のフェルールを提供することを目的とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、本体部の先端面を接続面とし、該接続面に開口する
ように光ファイバの位置決めのための複数の第１の光フ
ァイバ穴と該第１の光ファイバ穴に連通して前記第１の
光ファイバ穴の配列ピッチと等しい穴径を有する導入穴
が形成された多心光コネクタ用のフェルールにおいて、
前記第１の光ファイバ穴と前記導入穴との間に、前記第
１の光ファイバ穴の穴径より大きく、かつ、前記導入穴
の穴径より小さい第２の光ファイバ穴が形成されている
ことを特徴とするものであり、請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載の多心光コネクタ用のフェルールに
おいて、前記第１の光ファイバ穴の長さが０．３〜１ｍ
ｍであり、前記第２の穴は、穴径が、前記第１の光ファ
イバ穴の穴径より０．５〜５０μｍ大きく、かつ、長さ
が１〜２．７ｍｍであることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記
載の多心光コネクタ用のフェルールにおいて、前記第１
の光ファイバ穴と前記第２の穴とがテーパー状の穴によ
り滑らかに連結されていることを特徴とするものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】図４は、本発明の多心光コネクタ
用のフェルールの先行例を説明するための断面図であ
る。この図は、図１で説明した多心光コネクタ用のフェ
ルールの内部構造と同様である。図中、図１と同じ部分
には同じ符号を付して説明を省略する。６ａは光ファイ
バ、６ｂは被覆、７は導入穴、８は溝部、９は窓穴、１
０は光ファイバ心線挿入穴である。なお、図４では、下
方に光ファイバテープを併せて図示した。また、光ファ
イバが挿入される穴の長手方向の各部分を下方に２，
７，８で示した。

【０００９】フェルール１に取り付けられる光ファイバ
テープ６は、被覆部分６ｂの先端部分が所定の長さにわ
たって除去されて光ファイバ６ａが露出される。光ファ
イバテープ６の一例は、外径が０．１２５ｍｍの光ファ
イバ６ａの外周に、外径が０．２５ｍｍとなる保護被覆
が施され、その複数本が並べられてテープ被覆が一括し
て施されたものである。したがって、被覆部分６ｂは、
保護被覆とテープ被覆とからなっている。以下の説明で
は、この例の外径の光ファイバに対するフェルールとし
て説明する。

【００１０】光ファイバ６ａは、先端の光ファイバ穴２
で位置決めされる。上述したように、光ファイバ穴２と
光ファイバ６ａとのクリアランスが大きいと、軸ズレが
発生することになる。光ファイバ穴２から同心となるよ
うに連続して、後方に導入穴７が形成されており、光フ
ァイバ心線挿入穴１０へと連通している。上方には、窓
穴９が形成されており、窓穴９の下方には、ほぼ半円の
溝部８が形成されている。溝部８の形成は、後述するフ
ェルールを成形するための金型の説明から理解できる
が、溝部８は、光ファイバを挿入しやすくするためのガ
イドの役割を果たしている。

【００１１】導入穴７の内径は、金型成形加工を考え
て、光ファイバ穴２の配列ピッチと等しい０．２５ｍｍ
としているが、あるいは、それよりやや小さい内径でも
よい。本明細書では、導入穴の内径は、実質的に光ファ
イバ穴２の配列ピッチと等しければよく、それよりやや
小さい内径、例えば、５０μｍ小さい内径までを、光フ
ァイバ穴２の配列ピッチと等しい内径と記載している。

【００１２】光ファイバ穴２の穴径について説明する。
穴径の測定方法としては、光ファイバ穴２に挿入された
ピンゲージの引き抜き力がある一定の力となるとき、そ
のピンゲージ径を光ファイバ穴の穴径とする定義が用い
られている。

【００１３】同じ穴径の光ファイバ穴の長さを変えて、
上記の方式で決定される穴径を測定した実験結果が図５
である。図５において、横軸は、穴の長さであり、縦軸
は、ある一定の引き抜き力となるピンゲージの外径であ
る。この実験結果から、穴径が同じであっても、一定の
引き抜き力となるピンゲージの外径は、光ファイバ穴の
長さに依存することが分かった。

【００１４】すなわち、光ファイバ穴の長さが長いほ
ど、ある一定の抜き力で引き抜き可能なピンゲージの径
は小さくなっていくことが分かる。これは、光ファイバ
穴の長さが長いほど、ピンゲージの外側面と光ファイバ
穴の内側面の接触面積が大きくなり、摩擦力が大きくな
るためと考えられる。

【００１５】光ファイバ穴に対して、実際に挿入可能な
光ファイバ径は、上記定義による穴径と１対１対応して
いるといえるが、光ファイバは、ピンゲージに比較し
て、座屈しやすく、挿入しにくくなるため、挿入可能な
ファイバ径＝上記定義による穴径−０．２μｍ程度であ
ることが分かっている。

【００１６】しかし、上述した実験結果から、光ファイ
バ穴の長さが長いと、実際に光ファイバが挿入できる光
ファイバ穴の穴径はより大きくしなければならず、端面
側での光ファイバと光ファイバ穴とのクリアランスは大
きくなり、大きな軸ズレを生じる可能性がある。逆に、
光ファイバ穴の長さが短いと、光ファイバが挿入できる
光ファイバ穴の穴径は実際の光ファイバ径に近づき、ク
リアランスによる軸ズレを低減することが可能となる。

【００１７】今回の実験から、光ファイバ位置決めのた
めの光ファイバ穴の長さを１ｍｍ以下にすることで、ク
リアランスを１．０μｍ以下にでき、クリアランスが少
ない状態で光ファイバ穴に光ファイバを挿入可能とな
り、軸ズレを低減することが可能となる。しかし、光フ
ァイバ穴の長さが０．３ｍｍ未満では、後述するよう
に、光ファイバ穴の角度が付きやすくなってしまうため
新たな損失増が生じる。また、光ファイバ穴の長さが、
１ｍｍを超えると、直径で１．０μｍを超えるクリアラ
ンスが生じてしまい、最大で０．５μｍの偏心が生じ、
最大０．５ｄＢ以下の接続損失を達成出来なくなる。

【００１８】このことから、図４における光ファイバ穴
２の長手方向の長さは、０．３〜１ｍｍとし、接続損失
を低減することができる。なお、光ファイバ穴２の穴径
は、光ファイバ穴の長さに応じて決定されるが、光ファ
イバの外径プラス１．０μｍを超えることがないように
する。実際には、光ファイバ穴２の穴径は、成形により
ばらつくので、０．３〜１．０ｍｍで光ファイバ穴２の
長さを製造した後に、その穴径を測定して、挿入できる
最大径の光ファイバを挿入するようにするのがよい。

【００１９】図６，図７は、図２で説明したフェルール
を成形するための金型の一例を説明するためのもので、
図６は金型を組み立てる前の状態の斜視図、図７は金型
を組み立てた状態の断面図である。なお、図４で図示し
たフェルールとは上下が逆転した状態で図示している。
図中、１１は上金型、１２は下金型、１２ａは下金型突
起部、１２ｂ，１２ｃはＶ溝、１３はスライダー、１
４，１５は成形ピン、１４ａは光ファイバ穴形成部、１
４ｂは導入穴形成部である。

【００２０】上金型１１と下金型１２とが合わされて、
フェルールの本体部の外形が作製される。下金型突起部
１２ａにより窓穴が形成される。スライダー１３は後部
において、光ファイバ心線挿入穴を形成し、成形ピン１
４の光ファイバ穴形成部１４ａが光ファイバ穴を形成
し、導入穴形成部１４ｂによって、導入穴とその後部の
溝部が形成される。スライダー１３は、成形ピン１４を
０．２５ｍｍのピッチ間隔で把持している。成形ピン１
５はガイドピン穴を形成する。

【００２１】スライダー１３が上金型１１と下金型１２
とによって形成されるキャビティ内にスライド挿入さ
れ、成形ピン１４，１５は、前端面側に存在するＶ溝１
２ｂ，１２ｃで高精度に位置決めされる。スライダー１
３の底面が下金型突起部１２ａと接触して窓穴を形成す
る。成形ピン１４により形成される部分は、図４と対応
させて参照数字２，７，８を図示した。光ファイバ穴形
成部により光ファイバ穴が形成される部分２の長さは、
０．３〜１ｍｍである。

【００２２】図４で説明した先行例のフェルールは、光
ファイバの光ファイバ穴に対するクリアランスを小さく
でき、接続損失の低減に効果的であるが、図６，図７で
説明した金型を用いた場合、成形ピン１４の位置精度が
要求される。図８に示すように、図７の金型における下
金型突起部１２ａの厚さの精度が悪いために、例えば、
低く形成されて、スライダー１３の底面が正規の位置よ
り下がった場合について説明する。

【００２３】この金型は、光ファイバ穴の長さを短くし
ているために、対応する成形ピン１４の光ファイバ穴形
成部１４ａの長さを短くして、導入穴形成部１４ｂを前
端面側に寄せた金型構造となっている。このような金型
構造であると、光ファイバ穴成形部１４ａを位置決めす
るＶ溝１２ｂ（図６）とスライダー１３が把持する導入
穴形成部１４ｂの先端との位置ズレが生じる。導入穴形
成部１４ｂに比較して、光ファイバ穴形成部１４ａは径
が細いために、位置ズレによる曲がりは、光ファイバ穴
形成部１４ａでそのほとんどが生じる。光ファイバ穴形
成部１４ａが短いと、光ファイバ穴形成部１４ａの長さ
が長い場合に比べて、同じだけ位置ズレが生じたとして
も、曲がる部分の長さが短いだけ角度が急に付くことと
なる。

【００２４】したがって、光ファイバ穴形成部１４ａ急
な曲がりによって形成されたフェルールの光ファイバ穴
は、角度ズレを生じて、固定された光ファイバの接続損
失の増大を招く。さらに、フェルールに光ファイバを固
定した後に行なわれる接続面の研磨処理によって、接続
面における光ファイバ穴が偏心を引き起こし、接続損失
の更なる増大を招く。

【００２５】図２は、本発明の多心光コネクタ用のフェ
ルールの実施の形態の一例を説明するための断面図であ
る。図中、図１，図２と同様の部分には、同じ符号を付
して説明を省略する。２ａは中間穴である。本発明で
は、上述した光ファイバ穴の曲がりが大きくならないよ
うに対処した。

【００２６】この実施の形態では、先行例と同じ光ファ
イバ穴２が形成されており、この光ファイバ穴２の後方
に連続して、中間穴２ａが形成され、その後方に、導入
穴７、溝部８が形成されている。導入穴７、溝部８の径
は先行例と同じである。中間穴２ａの長さは１〜２．７
ｍｍで、穴径は、光ファイバ穴２の穴径よりも０．５〜
５０μｍ大きい穴径である。中間穴２ａの穴径が、光フ
ァイバ穴２の穴径に対して、０．５μｍ以上大きくない
と、光ファイバの挿入の際の摩擦抵抗が生じて、光ファ
イバの挿入が困難となり、結局、光ファイバ穴２の穴径
を大きくしなければならなくなる。また、中間穴２ａの
穴径が、光ファイバ穴２の穴径に対して、５０μｍを超
えると、成形ピンにおける中間穴形成部の部分が曲がり
にくくなってしまい、光ファイバ穴形成部のみで曲がり
を生じることになり、急角度が付くことは避けられな
い。したがって、中間穴２ａの穴径は、光ファイバ穴の
穴径よりも０．５〜５０μｍ、より好ましくは、３〜１
０μｍ大きい穴径とする。また、中間穴２ａの長さは、
中間穴２ａの意義を持たせるためには、１ｍｍ以上の長
さが必要である。しかし、中間穴が２ａの長さが長すぎ
ると、光ファイバを挿入する際に座屈が生じやすくなる
ので、２．７ｍｍ以下が好ましく、したがって、中間穴
２ａの軸方向の長さは、１〜２．７ｍｍとするのがよ
い。

【００２７】図３は、図２で説明したフェルールを成形
するための金型の一例を説明するための断面図である。
なお、図３でも、図２で図示したフェルールとは上下が
逆転した状態で図示している。図中、図６，図７と同様
の部分には同じ符号を付して説明を省略する。１４ｃは
中間穴形成部である。

【００２８】図３の金型は、図２の説明で分かるよう
に、成形ピン１４には、中間穴形成部１４ｃが光ファイ
バ穴形成部１４ａに連続して設けられている。光ファイ
バ穴形成部１４ａの長さ（２の部分）は、先行例で説明
したように、０．３〜１ｍｍであり、中間穴形成部１４
ｃは、長さが１〜２．７ｍｍであり、外径は、光ファイ
バ穴形成部１４ａの外径よりも０．５〜５０μｍ大き
い。図８で説明したような成形ピン１４に曲げが加えら
れる場合には、曲げは、光ファイバ穴形成部１４ａと中
間穴形成部１４ｃとの両方に分担されるので、曲げ角度
は、光ファイバ穴形成部１４ａのみに加えられた場合よ
りも低減でき、接続損失の小さいフェルールを成形する
ことができる。

【００２９】なお、光ファイバを光ファイバ穴に挿入す
る際に、第１の光ファイバ穴と第２の光ファイバ穴との
境界に段差がある場合には、光ファイバの先端が段差に
衝突して挿入を妨げたり、光ファイバの破断を促進させ
ることがある。光ファイバの挿入容易性、破断防止のた
めには、第１の光ファイバ穴と第２の光ファイバ穴とが
テーパー状の穴により滑らかに連結されていることが望
ましい。テーパー状の穴は、光ファイバ穴形成部１４ａ
と中間穴形成部１４ｃとの接続部分にテーパー部を設け
ることによって形成することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、光ファイバ穴と光ファイバのクリアランスを
低減することができ、光ファイバの軸ズレ低減して、接
続損失を低減でき、また、光ファイバ穴の角度ズレの低
減も可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】多心光コネクタの一例を説明するための斜視図
である。

【図２】本発明の多心光コネクタ用のフェルールの実施
の形態の一例を説明するための断面図である。

【図３】図２で説明したフェルールを成形するための金
型の一例を説明するための断面図である。

【図４】本発明の多心光コネクタ用のフェルールの先行
例を説明するための断面図である。

【図５】光ファイバ穴の長さを変えて穴径を測定した実
験結果を示す線図である。

【図６】図４で説明したフェルールを成形するための金
型の一例を説明するためのもので、金型を組み立てる前
の状態の斜視図である。

【図７】図６の金型を組み立てた状態の断面図である。

【図８】成形ピンの曲がりを説明するための金型の断面
図である。

【符号の説明】

１…フェルール、２…光ファイバ穴、２ａ…中間穴、３
…ガイドピン穴、４…接続面、５…ガイドピン、６…光
ファイバテープ、６ａ…光ファイバ、６ｂ…被覆部分、
６ｃ…テープ被覆部分、７…導入穴、８…溝部、９…窓
穴、１０…光ファイバ心線挿入穴、１１…上金型、１２
…下金型、１２ａ…下金型突起部、１２ｂ，１２ｃ…Ｖ
溝、１３…スライダー、１４，１５…成形ピン、１４ａ
…光ファイバ穴形成部、１４ｂ…導入穴形成部、１４ｃ
…中間穴形成部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 Ｆターム(参考） 2H036 JA02 QA12 QA18 QA20 QA23 QA49

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部の先端面を接続面とし、該接続面
   に開口するように光ファイバの位置決めのための複数の
   第１の光ファイバ穴と該第１の光ファイバ穴に連通して
   前記第１の光ファイバ穴の配列ピッチと等しい穴径を有
   する導入穴が形成された多心光コネクタ用のフェルール
   において、前記第１の光ファイバ穴と前記導入穴との間
   に、前記第１の光ファイバ穴の穴径より大きく、かつ、
   前記導入穴の穴径より小さい第２の光ファイバ穴が形成
   されていることを特徴とする多心光コネクタ用のフェル
   ール。
2. 【請求項２】 前記第１の光ファイバ穴の長さが０．３
   〜１ｍｍであり、前記第２の穴は、穴径が、前記第１の
   光ファイバ穴の穴径より０．５〜５０μｍ大きく、か
   つ、長さが１〜２．７ｍｍであることを特徴とする請求
   項１に記載の多心光コネクタ用のフェルール。
3. 【請求項３】 前記第１の光ファイバ穴と前記第２の穴
   とがテーパー状の穴により滑らかに連結されていること
   を特徴とする請求項１または２に記載の多心光コネクタ
   用のフェルール。