JP2002543466A

JP2002543466A - 光導波路にフェルールを固定する方法

Info

Publication number: JP2002543466A
Application number: JP2000615840A
Authority: JP
Inventors: クラー、トールステン; バウアー、ユルゲン; ロッフェルホルツ、ステファン
Original assignee: タイコエレクトロニクスロジスティクスアーゲー
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2002-12-17
Also published as: DE50001010D1; US6960027B1; EP1180248A1; EP1180248B1; ES2187460T3; DE19919428C2; DE19919428A1; WO2000067056A1

Abstract

(57)【要約】【解決手段】本発明は、光導波路（１）用のフェルール（４）に関し、フェルール（４）が、プラスチック製であり、例えば光導波路（１）の被覆（２，３）よりも透明であることを特徴とする。本発明で提供される光導波路（１）にフェルール（４）を固定する方法によれば、光導波路（１）の一端の外被（２）が部分的に剥され、光導波路（１）の内被（３）が露出する。フェルール（４）は、光導波路（１）の剥された領域上に摺動され、少なくとも或る領域の接触面で光導波路（１）の内被（３）に溶着される。透明なフェルール（４）により、いわゆる伝導技法を実行する際、レーザ光は、フェルール（４）をほぼ完全に透過することができ、光導波路（１）の被覆（２，３）の最外領域で利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、光導波路用フェルール及び光導波路にフェルールを固定する方法に
関する。

【０００２】導光ファイバを用いてＬＥＤ及びレーザダイオード等の光電送光器と、フォト
ダイオード及びフォトトランジスタ等の光電受光器とを結合する際、或いは、２
つの別体の（例えばプラスチック製の）光導波路を互いに光結合する際に、導光
ファイバの端面を、対応する送光面又は受光面に対して非常に正確に位置決めし
、その位置で保持しなければならないという問題が生ずる。その際、それらの光
軸は、正確に一致させ、非常に近接させて互いに隣接配置しなければならない、
すなわち、半径方向及び軸方向の両方向に正確に位置決めしなければならない。

【０００３】送光器又は受光器に光導波路を適正に接合するために、或いはファイバをファ
イバに適正に結合するために、公知の光プラグ接続の場合、光導波路端部は小さ
なチューブ、いわゆるフェルール（インサートとも称される）に嵌められる。

【０００４】フェルールは、光導波路を損傷することなく、光導波路の光特性に影響を与え
ることなく、引っ張り力に対してしっかりと光導波路に固定されなければならな
い。

【０００５】光導波路を固定して光導波路と接続する公知の手段は、光導波路に対する圧着
接続を含む。しかし、圧着接続される際、光導波路が損傷するか、又は光特性に
悪影響を与える危険がある。

【０００６】これと対照をなして、本発明は、光導波路用のフェルール、及び光導波路に対
してフェルールを固定する方法を提供することを目的とする。ここで、フェルー
ルは、自動車に使用される場合であっても、大きな引っ張り力に耐えるように光
導波路にしっかりと固定される。また、可能な限り、光の遮断が起きず、本方法
による製造により、製造のサイクルタイムを短くし、低コストとなるべきである
。

【０００７】本目的は、請求項１の光導波路用のフェルール及び請求項９の方法により達成
される。

【０００８】本発明の光導波路用のフェルールによれば、フェルールは、プラスチック製で
あると共に、光導波路の被覆に溶着される。

【０００９】さらに、本発明の光導波路にフェルールを固定する方法は、以下の工程を含む
。・筒状の光導波路の一端の被覆の軸方向所定領域を剥し、光導波路の被覆の半径
方向部分を除去する工程、・光導波路の剥された領域上にフェルールを押圧する工程、及び・少なくとも所定領域でフェルールを光導波路の残余の被覆上に溶着する工程。

【００１０】フェルール及び方法の有利な発展形は従属請求項に各々記載される。

【００１１】本発明によれば、プラスチック材料製の光導波路被覆より透明なプラスチック
材料製のフェルールは、フェルール及び光導波路被覆間の接触面で、レーザ溶接
により、光導波路に固定されるのが好ましい。

【００１２】本発明のフェルールが透明である結果、レーザ光は、いわゆる伝導技法により
ほぼ完全にフェルールを透過することができ、光導波路の被覆の（半径方向）最
も外側の領域に作用する。

【００１３】また、フェルールが透過溶融法でも光導波路に固定することができ、この場合
、フェルールは透明である必要はなく、例えば二酸化炭素レーザを使用すること
により、フェルールは光導波路の被覆を介して又は被覆上に溶融する。

【００１４】本発明の主な利点は、・フェルール及び光導波路間が極めて強固な接続されること、・フェルールは、射出成形技法により低コストで製造可能であること、・経済的にケーブルを固定しフェルールを製造すること、・組立の際、高水準の自動化が可能であること、・光導波路上へのフェルールの取付けを、光導波路の端面の仕上げと組み合わせ
てできること、及び・光導波路の光特性が損なわれないこと、である。

【００１５】本発明の光導波路用のフェルール、及び本発明の光導波路に対してフェルール
を固定する方法は、添付図面に示される。図１は、フェルールが配置された光導
波路を示す縦断面図である。図２は、図１のフェルール及び光導波路の部分を示
す斜視図である。図３は、光導波路及びその上に配置されたフェルールの半径方
向に沿った断面図である。図４は、光導波路の端面がフェルールと面一となるよ
うに短くした、図１と同様の断面図である。図５は、図４のフェルール及び光導
波路の別の斜視図である。

【００１６】図１において、プラスチック材料製のフェルール４は、プラスチック材料製の
光導波路１上に配置される。

【００１７】図示された実施形態において、光導波路１は、導光コアと、外被２及び内被３
からなる２殻の被覆とを有する。

【００１８】光導波路１の、外被２及び内被３からなる２殻すなわち２層構造の被覆は、本
発明には絶対に必要なものではない。決定的な点は、フェルール４を取り付ける
ために所定の緩衝物が利用可能であり、この緩衝物は、フェルール４の固定の間
、光導波路１のコアに対する損傷を防止する。

【００１９】従って、図１に示されるフェルール４の場合、まず、光導波路１の外被２は、
フェルール４の軸方向に沿った長さに略対応する領域から剥される。剥された領
域はフェルール４より若干長いことが好ましく、この結果、光導波路１の微小部
分がフェルール４から突出する。図１において、光導波路１のこの突出部分は図
の右側に示される。

【００２０】フェルール４の左端には、カラー６が設けられる。このカラー６は、フェルー
ル４が光導波路１に押圧されると、外被２と当接する。

【００２１】こうして、光導波路１のコアは、フェルール４がその上に配置される際に、内
被３により保護される。

【００２２】図２において、光導波路１上に配置されたフェルール４が斜視図に示される。
この場合、光導波路１は右側でフェルール４から突出するが、図の左側において
光導波路は切断して示される。

【００２３】フェルール４は、レーザ光ビームにより光導波路１に固定される。例えば図３
において、溶着（溶接）接続される３つの領域５が図示される。フェルール４及
び光導波路１間の接続に要求される強度に依って、領域５の数の多寡及びこれら
領域５の広さを変更できる。

【００２４】光導波路１及びフェルール４は、このレーザビーム溶接により互いに永久且つ
分離不能に接続される。この文脈において、溶接は、フェルール４の内側周辺及
び内被３の外側周辺間で行われる。

【００２５】フェルール４が光導波路１の内被３（光導波路のコア用の保護被覆）に実際に
溶着されると、この２つの部品でプラスチック材料のみが溶融し、光導波路１の
損傷は無視できる。導光ファイバは例えば圧着の場合のように機械的に変形され
ないので、機械的変形に関連した光遮断の増加はない。光導波路１に対してフェ
ルール４を引っ張る力は、主に材料接続の品質及び溶着継ぎ目の断面によって決
まる。

【００２６】この溶着継ぎ目は、フェルール４の周囲の円状に分配されたいかなる数のレー
ザ、又は対応するレーザ光システムを供給する中央レーザにより形成できる。

【００２７】フェルール４は内被３より透明であるので、伝導技法、すなわちレーザ光ビー
ムは遮蔽されることなく透明なフェルール４を透過し内被３で作用することによ
り、溶着が可能である。レーザ光は内被３の最上層に吸収される結果、材料が加
熱され、溶融し、フェルール４の材料を接続する。

【００２８】この伝導技法のために、レーザは、好ましくは近赤外線領域の波長を有しなけ
ればならない。一方でフェルール４に透明性を与え、他方で内被３が光をよく吸
収するように、フェルール４及び光導波路１の内被３のプラスチック材料が利用
できる。

【００２９】フェルール４の内面は、円滑な面を有するか、非円滑の構造、すなわち溶着を
容易にするための凹部、切欠、リブ、ウエブ等を有していてもよい。特に、リブ
等の比較的少ない材料量は、固い滑らかな面よりもレーザを用いてより簡単且つ
迅速に溶融することができる。

【００３０】迅速な溶融は、光導波路１のコアが損傷する可能性を排除することができると
いう利点を有する。

【００３１】図４及び図５において、フェルール４を有する光導波路１の仕上げが完了した
端面が示される。光導波路１の端面はフェルール４の長さに対して短縮化され、
その端部は仕上げされている。

【００３２】端面は、切断、研磨、又はレーザにより滑らかにされてもよい。最後のケース
では、溶着用と同一のレーザを使用してもよい。

【００３３】フェルール４が透明でない場合、遠赤外線領域のレーザを使用する必要がある
。この場合、伝導技法は溶着に使用されないが、むしろフェルール４は、被覆と
同じくらい遠い面を介して溶融する。フェルール４の切断と、光導波路の被覆に
対するフェルール４の溶着とは、遠赤外線領域で作用する。

【００３４】従って、本発明の光導波路１用のフェルール４は、フェルール４がプラスチッ
ク製であり、フェルール４は好ましくは光導波路１の被覆２，３よりも透明であ
ることを特徴とする。光導波路１に対してフェルール４を固定する本発明の方法
は、以下の工程、すなわち光導波路１の一端の外被２の所定領域を剥し、光導波
路１の内被３を露出する工程、光導波路１の剥された領域上にフェルール４を押
圧する工程、及び少なくとも所定領域でフェルール４を光導波路１の内被３の接
触面上に溶着する工程を具備する。このフェルール４が透明である結果、レーザ
光は、伝導技法ではフェルール４をほぼ完全に透過することができ、光導波路１
の被覆２，３の最上領域に作用する。

【００３５】本発明の別の特徴及び利点に関して、関連する図面及び請求項が参照される。

【図面の簡単な説明】

【図１】フェルールが配置された光導波路を示す縦断面図である。

【図２】図１のフェルール及び光導波路の部分を示す斜視図である。

【図３】光導波路及びその上に配置されたフェルールの半径方向に沿った
断面図である。

【図４】光導波路の端面がフェルールと面一となるように短くした、図１
と同様の断面図である。

【図５】図４のフェルール及び光導波路の別の斜視図である。

【符号の説明】

１光導波路２被覆（外被）３被覆（内被）４フェルール５所定領域６カラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロッフェルホルツ、ステファンドイツ国デー−64653 ローシュゲオルクベリンガーシュトラッセ２Ｆターム(参考） 2H036 QA18 QA23 QA59 2H037 BA02 BA11 DA04 DA15 DA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フェルール（４）が、プラスチック製であると共に、光導波路（１）の被覆（
２，３）に溶着されていることを特徴とする光導波路（１）用のフェルール（４
）。
【請求項２】前記フェルール（４）は、略中空の筒形状を有し、前記光導波路（１）は、前記筒形状の中空空間を貫通することを特徴とする請
求項１記載の光導波路（１）用のフェルール（４）。
【請求項３】前記フェルール（４）は、前記光導波路（１）と接触する領域に非円滑面を有
することを特徴とする請求項１又は２記載の光導波路（１）用のフェルール（４
）。
【請求項４】前記フェルール（４）は、前記光導波路（１）と接触する領域に円滑面を有す
ることを特徴とする請求項１又は２記載の光導波路（１）用のフェルール（４）
。
【請求項５】前記フェルール（４）は、射出成形により製造されることを特徴とする請求項
１ないし４のうちいずれか１項記載の光導波路（１）用のフェルール（４）。
【請求項６】前記フェルール（４）は、前記光導波路（１）の端部とは反対側の端部にカラ
ー（６）を有することを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の
光導波路（１）用のフェルール（４）。
【請求項７】伝導技法を用いたレーザ溶接により前記光導波路（１）に前記被覆（２，３）
より透明な前記フェルールが固定されるか、又は透明ではない前記フェルールが
レーザ溶接を用いた透過溶融法により前記光導波路に固定されることを特徴とす
る請求項１ないし６のうちいずれか１項記載の光導波路（１）用のフェルール（
４）。
【請求項８】前記溶接は、前記フェルール（４）及び前記光導波路（１）間の少なくとも所
定領域で行われることを特徴とする請求項７記載の光導波路（１）用のフェルー
ル（４）。
【請求項９】筒状の光導波路（１）の一端の軸方向所定領域を剥し、前記光導波路（１）の
被覆（２，３）の部分を半径方向に除去する工程、前記光導波路（１）の前記剥された領域上にフェルール（４）を押圧する工程
、及び少なくとも所定領域（５）で前記フェルール（４）を前記光導波路（１）の残
余の前記被覆（２，３）の接触面上に溶着する工程とからなることを特徴とするフェルール（４）を光導波路（１）に固定する方法
。
【請求項１０】前記フェルール（４）をプラスチック材料から製造する工程を有することを特
徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】前記フェルール（４）を射出成形法で製造する工程を有することを特徴とする
請求項９又は１０記載の方法。
【請求項１２】前記光導波路（１）をプラスチック材料から製造する工程を有することを特徴
とする請求項９ないし１１のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】外被（２）及び内被（３）からなる前記被覆（２，３）をプラスチック材料か
ら製造する工程を有することを特徴とする請求項９ないし１２のうちいずれか１
項記載の方法。
【請求項１４】前記フェルール（４）を前記光導波路（１）にレーザビームを用いて溶接する
工程を有することを特徴とする請求項９ないし１３のうちいずれか１項記載の方
法。
【請求項１５】近赤外線のレーザ光波長を有するレーザを使用することを特徴とする請求項１
４記載の方法。
【請求項１６】伝導技法を使用して溶接され、前記フェルール（４）は、使用されるレーザ光に対して実質的に透明であり、前記光導波路（１）の前記被覆（２，３）は、前記使用されるレーザ光を実質
的に吸収することを特徴とする請求項１４又は１５記載の方法。
【請求項１７】遠赤外線のレーザ光波長を有するレーザを使用することを特徴とする請求項１
４記載の方法。
【請求項１８】透過溶融法を用いて溶接することにより、前記フェルール（４）は、前記光導
波路（１）の前記被覆（２，３）と同じくらい遠く溶融されることを特徴とする
請求項１４ないし１７のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】二酸化炭素レーザを使用することを特徴とする請求項１４ないし１７のうちい
ずれか１項記載の方法。
【請求項２０】前記フェルール（４）の周辺で、複数のレーザを円状に配置したことを特徴と
する請求項１４ないし１９のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】レーザと、前記フェルール（４）の周辺上で前記レーザのレーザ光を分配する
レーザ光システムとを配置したことを特徴とする請求項１４ないし１９のうちい
ずれか１項記載の方法。