JP2003043303A - 多芯光コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接続損失が小さく、ＰＣ結合可能な多芯光コネ
クタを提供する。 【解決手段】複数の貫通孔３を有する光ファイバ固定具
２と、上記貫通孔３に挿通保持された光ファイバ４とか
らなる多芯光コネクタ１であって、上記光ファイバ固定
具２はその先端部で各貫通孔３の開口部３ａの周囲に突
出部を形成するとともに、該突出部表面と光ファイバ端
面とが略球面状をなしている。

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
れる光ファイバを挿通保持する多芯光コネクタに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光ファイバ固定具の貫通孔に
多芯光ファイバを挿通保持してなる多芯光コネクタは、
光通信等の光信号処理に用いられ、一対の多芯光コネク
タ同士を各結合端面で接触させて光ファイバ同士を接続
する多芯光コネクタ、もしくは半導体レーザ、光ファイ
バ等から構成される半導体レーザモジュール等に用いら
れている。

【０００３】かかる多芯光コネクタは、図６に示すよう
にエポキシ樹脂等からなり、その中心に複数の貫通孔１
３を有する光ファイバ固定具１２と、該光ファイバ固定
具１２の貫通孔１３に接着剤を介して多芯光ファイバ１
４をその先端が突出するように挿通保持してなる。

【０００４】この光ファイバ固定具１２の端面における
貫通孔１３の開口部付近には多芯光ファイバ１４より硬
度の低い低硬度部材が設けられており、上記光ファイバ
固定具１２の端面を研磨することによって、多芯光ファ
イバ１４の先端より低硬度部材の方が削られ易いため、
多芯光ファイバ１４が先端より突出し、研磨時に生じた
周辺部のダレにより略球面形状を呈する多芯光コネクタ
１１を得ることができ、これにより光ファイバ同士のＰ
Ｃ（Physical Contact）結合が行われていた（特開平
６−２２２２４７号公報参照）。

【０００５】また、図７に示すように光ファイバ固定具
２２の端面と、該光ファイバ固定具２２の貫通孔２３に
挿通保持した多芯光ファイバ２４の端面とを、一体的に
設けるとともに曲面状として、多芯光ファイバ２４の先
端の角度誤差を防止し、接続損失の小さい多芯光コネク
タ２１が提案されている（特開２００１−１０００６１
号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示すような従来の多芯光コネクタ１１では、多芯光ファ
イバ１４の先端を光ファイバ固定具１２先端面に設けら
れた低硬度部材を研磨することで多芯光ファイバ１４の
みを突出させているため、多芯光ファイバ１４の各光フ
ァイバの先端を同一の長さに突出させることが困難であ
るという欠点を有していた。

【０００７】また、多芯光ファイバ１４のみが突出して
いるため、破損が生じやすく、多芯光コネクタ１１同士
の接続を繰り返し行う際、多芯光ファイバ１４の突出し
ている部分に傷がつきやすく、多芯光ファイバ１４の先
端に塵埃が付着して、接続損失が増加するという欠点を
有していた。

【０００８】さらに、図７に示すような多芯光コネクタ
２１では、光ファイバ固定具２２の端面及び多芯光ファ
イバ２４の先端が複数の貫通孔２３を中心とした曲面状
となっているため、各光ファイバの先端は球面状となっ
ていないことから、一対の多芯光コネクタ２１を接続さ
せる際、多芯光ファイバ２４をその後部からバネ力によ
って接続させても、各光ファイバは線接触となりＰＣ接
続は実現されず、接続損失を十分に小さくすることがで
きないという欠点を有していた。

【０００９】本発明は上述の欠点に鑑み案出されたもの
であり、その目的は一対の多芯光ファイバを高精度にＰ
Ｃ結合させる接続損失の小さな多芯光コネクタを提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の多芯光コネクタ
は、複数の貫通孔を有する光ファイバ固定具と、上記貫
通孔に挿通保持された光ファイバとからなる多芯光コネ
クタであって、上記光ファイバ固定具はその先端部で各
貫通孔の開口部の周囲に突出部を形成するとともに、該
突出部表面と光ファイバ端面とが略球面状をなしている
ことを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の多芯光コネクタは、上記光
ファイバ固定具の先端部が一対の傾斜面と、該傾斜面を
結ぶ曲面とから成るとともに、該曲面に上記貫通孔の開
口部が形成されていることを特徴とするものである。

【００１２】さらに、本発明の多芯光コネクタは、上記
突出部表面及び光ファイバ端面は、曲率半径Ｒが０．５
〜３０ｍｍの略球面状をなしていることを特徴とするも
のである。

【００１３】本発明の多芯光コネクタによれば、光ファ
イバ固定具の先端部に上記光ファイバ固定具はその先端
部で各貫通孔の開口部の周囲に突出部を形成するととも
に、該突出部表面と光ファイバ端面とが略球面状をなし
ていることから、一対の多芯光コネクタ同士を接続させ
る際、各多芯光ファイバの接触面を大きくして、接続損
失の小さなＰＣ結合を実現することができる。また、本
発明の多芯光コネクタによれば、上記光ファイバ固定具
の先端部が一対の傾斜面と、該傾斜面を結ぶ曲面に上記
貫通孔の開口部が形成されていることから、多芯光ファ
イバの先端部に傷を付けることなく、接続損失の小さな
ＰＣ結合を実現することができる。

【００１４】さらに、本発明の多芯光コネクタによれ
ば、突出部表面及び光ファイバ端面が曲率半径Ｒ０．５
〜３０ｍｍの略球面状としたことから、一対の多芯光コ
ネクタ同士を接続させる際、突出部表面にかかる押圧力
に対し、多芯光ファイバと該多芯光ファイバを貫通孔に
固定する接着剤との間のクリープ破壊を防止して、接合
面が平坦になるＰＣ接続が可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。

【００１６】図１（ａ）は、本発明の多芯光コネクタの
一実施形態を示す斜視図であり、同図（ｂ）は（ａ）の
Ｘ−Ｘ線断面図、同図（ｃ）は（ａ）のＹ−Ｙ線断面図
である。

【００１７】図１に示すように、本発明の多芯光コネク
タ１は、多芯光ファイバ４を挿通保持する複数の貫通孔
３を有する光ファイバ固定具２と、上記貫通孔３に挿通
保持された多芯光ファイバ４とからなり、上記光ファイ
バ固定具２の先端部には一対の傾斜面６と、該傾斜面６
に連続する曲面を有し、該曲面の各貫通孔３の開口部３
ａの周囲に突出部を有するべく複数のくぼみ７が形成さ
れ、突出部の表面及び多芯光ファイバ４端面は結合端面
５を形成している。

【００１８】上記光ファイバ固定具２は、その中心部に
多芯光ファイバ４の被覆部４ａを保持する第１貫通孔３
ｂと、これに連続し多芯光ファイバ４の光ファイバ素線
４ｂを保持する複数の孔からなる第２貫通孔３ｃが形成
されてなる。

【００１９】また、上記光ファイバ固定具２は、ジルコ
ニア、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素、ムライト等のセ
ラミックス、液晶ポリマ、エポキシ樹脂、ＰＢＴ、ＰＢ
Ｓ、ＰＥＴ等のプラスチック材料や、ほう珪酸ガラス、
結晶化ガラス等のガラス材料、ステンレス、銅合金にニ
ッケルメッキを施した金属材料等からなり、特に、アル
ミナ、ジルコニア等の酸化物セラミックスからなること
がより好ましい。これらセラミックスは、耐久性が高く
多芯光コネクタ１同士を接続させる際の押圧力によって
も、その突出部の結合端面５の形状が保持され、高温高
湿条件においても形状の変化、材質の変化がなく長期間
の使用に供することができる。さらに、上記酸化物セラ
ミックスは、ヤング率が４３０ＧＰａ以下であることが
好ましく、多芯光コネクタ１同士を接続する際に突出部
５にかかる押圧力に対しても変形することなく、接続損
失の小さいＰＣ結合が可能となり、さらに、３点曲げ強
度を３００ＭＰａ以上としておくと、多芯光コネクタ１
の脱着時に必要以上の横荷重がかけられた際、もしくは
多芯光コネクタ１を誤って落下させてしまった際の破
断、破損を防止することができる。

【００２０】さらに、上記光ファイバ固定具２は、図１
（ａ）に示すように、先端部に一対の傾斜面６と、該傾
斜面６に連続する曲面を有し、該曲面に各貫通孔３の開
口部３ａの周囲に複数の突出部を有するべく複数のくぼ
み７が形成されており、光ファイバ固定具２の端面とと
もに多芯光ファイバ４の各光ファイバ素線の端面を略球
面状にできることから、多芯光コネクタ１同士を接続損
失の小さいＰＣ結合させることができる。また、上記光
ファイバ固定具２の先端部に予め一対の傾斜面６を形成
しておくことで、多芯光ファイバ４を挿通した後の結合
端面５の加工を容易とし、また多芯光ファイバ４端面と
光ファイバ固定具２の突出部表面を同時に研磨して結合
端面５を形成できることから、研磨量、研磨時間を大幅
に減少させることができる。

【００２１】なお、上記くぼみ７は、図２（ａ）に示す
ように凹字状、図２（ｂ）に示すようにＶ字状、又図２
（ｃ）に示すようにＵ字状等様々な形状に形成すること
ができる。

【００２２】さらに、上記光ファイバ固定具２の貫通孔
３には、多芯光ファイバ４が接着剤によって挿通保持さ
れており、光ファイバ固定具２の突出部と及びそれに一
体的に保持された多芯光ファイバ４の各光ファイバ素線
４ｂの端面とからなる結合端面５が略球面状をなすこと
が重要であり、一対の多芯光コネクタ１同士を接続させ
る際、各多芯光コネクタ１の後部からバネ力によって一
対の光ファイバ固定具２の結合端面５が弾性変形し光フ
ァイバコア部が隙間なく接続し、接合面が平坦になるＰ
Ｃ接続が可能となる。

【００２３】また、上記結合端面５のなす略球面状は、
その曲率半径Ｒが０．５〜３０ｍｍとしておくことが好
ましく、一対の多芯光コネクタ１を接続する際、多芯光
コネクタ１にかかる押圧力に対して多芯光ファイバ４と
接着剤との間のクリープ破壊が生じることなく、接合面
が平坦になるＰＣ接続が可能となり、接続損失の小さな
多芯光コネクタを得ることができる。上記曲率半径が
０．５ｍｍ未満となると、曲率半径が小さくなりすぎ
て、一対の多芯光コネクタ１同士を接合させる際、結合
端面５に圧縮応力が生じ、多芯光ファイバ４と貫通孔３
との間に多芯光ファイバ４を保持する接着剤によるせん
断応力が加わり、クリープ現象にて接着剤の内部破壊が
生じる危険性を有している。一方、上記曲率半径Ｒが３
０ｍｍを超えると、結合端面５において弾性変形が充分
に行われず、接続損失が大きくなりやすい。さらには、
曲率半径Ｒを０．５〜１５ｍｍとしておくことがより好
ましい。

【００２４】なお、結合端面５が、図３（ａ）に示すよ
うにゆるやかな曲面状をなすものや、同図（ｂ）に示す
ように光ファイバ固定具２の突出部及び傾斜面６の境界
部に角部を有しても上述と同一の効果を奏することがで
きる。

【００２５】また、上記光ファイバ固定具２の先端部
は、上述のように多芯光ファイバ４を挿通保持する貫通
孔３が一列に配列された形状に限定することはなく、図
４（ａ）に示すように複数列に配例されたもの、もしく
は同図（ｂ）に示すように多角状に配列されたもの等、
様々な位置に貫通孔３を配置することが可能であり、光
ファイバ固定具２の先端部に各貫通孔３の開口部３ａを
含む複数の突出部を有するものであれば上述と同様の効
果を奏するものである。

【００２６】ここで、上記図１に示す本発明の多芯光コ
ネクタ１の製造方法を説明する。

【００２７】先ず、光ファイバ固定具２として、セラミ
ックス等の所定材料をプレス成形、射出成形等によっ
て、予めその先端部に複数の窪みを有する成形体を得、
所定温度にて焼成すて複数のくぼみ７を有する光ファイ
バ固定具２を得る。

【００２８】なお、この光ファイバ固定具２の先端部
は、図５（ａ）に示すような平面状の結合端面５を有し
ても、同図（ｂ）に示すように略球面状の結合端面５を
有するものであってもよいが、後に施す研磨を考慮する
と、予め結合端面５を略球面状としておくことが望まし
い。

【００２９】次に、得られた光ファイバ固定具２の各貫
通孔３に多芯光ファイバ４を接着剤を介して保持する。

【００３０】しかる後、光ファイバ固定具２の結合端面
５及びそれに一体的に保持された多芯光ファイバ４の各
光ファイバ素線４ｂの端面を所定の曲率半径を有する球
面状に研磨する。

【００３１】上記研磨は、ゴム板等の弾性体の上面に砥
粒の付着した研磨ペーパーを載置し、さらにその上面に
光ファイバ固定具２の突出部表面及び多芯光ファイバ４
の各光ファイバ素線４ｂの端面を押し当てることによっ
て、各くぼみ７の間に弾性体及び研磨ペーパーが入り込
み、研磨時にその長手方向がくぼみ７により遮断され、
くぼみ７の周辺がだれた形状に研磨されることによっ
て、容易に略球面状に研磨されることとなり、粗研磨、
中研磨、仕上げ研磨と砥粒の粒度を順次小さくしながら
研磨することによって仕上げ面を鏡面に仕上げ、光ファ
イバ固定具２の貫通孔３の開口部３ａ及び多芯光ファイ
バ４の各光ファイバ素線４ｂの端面が略球面状の結合端
面５を有する多芯光コネクタ１が製作される。

【００３２】上述のようにして得られた多芯光コネクタ
１は、略球面状の結合端面５を有し、一対の多芯光コネ
クタ１同士を接続させる際、各多芯光コネクタ１の後部
からバネ力によって結合端面５が弾性変形し、少なくと
も多芯光ファイバ４の各光ファイバ素線４ｂのコア部が
隙間なく接続でき、接合面が平坦になるＰＣ接続が可能
となり接続損失を非常に小さくすることができる。

【００３３】なお、本発明は上述の実施形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれ
ば種々の変更は可能であり、上述の実施形態では同一の
多芯光コネクタ１同士を接続させていたが、本発明の多
芯光コネクタ１と、他の形態の多芯光コネクタを接続さ
せても接続損失を小さくすることができる。

【００３４】

【実施例】ここで、本発明の実施例を説明する。

【００３５】先ず、図１（ａ）に示すような多芯光コネ
クタ試料を得るため、ジルコニア粉末を射出成形にて、
その先端部に複数のくぼみ７を有する成形体を得、該成
形体を所定温度にて焼成した後、研磨加工にて仕上げ
る。

【００３６】次いで、レーザ加工もしくはワイヤ研磨加
工によって貫通孔３を形成し、光ファイバ固定具２を得
る。

【００３７】その後、上記貫通孔３に多芯光ファイバ４
を接着剤によって保持し、光ファイバ固定具の先端及び
多芯光ファイバの各光ファイバ素線の端面に研磨仕上げ
を行い、外径２．５ｍｍ、長さ４ｍｍ、くぼみの形状を
Ｖ字形、且つ幅が５０μｍ、結合端面の曲率半径を１５
ｍｍとし、多芯光ファイバの芯数が４、各貫通孔間の距
離が２５０μｍの多芯光コネクタ試料を作製した。

【００３８】また、比較例として、図７に示すような多
芯光コネクタを同様にジルコニアにて作製し、外径２．
５ｍｍ、長さ４ｍｍ、結合端面の曲率半径を１５ｍｍと
し、多芯光ファイバの芯数が４、各貫通孔間の距離が２
５０μｍの多芯光コネクタ試料の比較例を作製した。

【００３９】そして、各多芯光コネクタ試料をそれぞれ
１０組作製し、接続損失値を測定した。

【００４０】その結果を表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】表１より明らかなように、従来の多芯光コ
ネクタの接続損失の平均値が０．９１９ｄＢ、ばらつき
が０．１９２ｄＢと大きいことが判った。

【００４３】これに対し、本発明の多芯光コネクタの接
続損失は、その平均値が０．３４０ｄＢ、ばらつきが
０．０７６ｄＢとすることができ、平均値を従来の３５
％程度にまで小さくすることができるとともに、ばらつ
きも従来の４０％程度にまで小さくできることが判っ
た。

【００４４】

【発明の効果】本発明の多芯光コネクタによれば、光フ
ァイバ固定具の先端部に上記光ファイバ固定具はその先
端部で各貫通孔の周囲に突出部を形成するとともに、該
突出部表面と光ファイバ端面とが略球面状をなしている
ことから、一対の多芯光コネクタ同士を接続させる際、
各多芯光ファイバの接触面を大きくして、接続損失の小
さなＰＣ結合を実現することができる。また、本発明の
多芯光コネクタによれば、光ファイバ固定具の先端部が
一対の傾斜面と、該傾斜面に連続する曲面を有し、該曲
面の各貫通孔の周囲に突出部を有するべく複数のくぼみ
を形成したことから、多芯光ファイバの先端部に傷を付
けることなく、接続損失の小さなＰＣ結合を実現するこ
とができる。

【００４５】さらに、本発明の多芯光コネクタによれ
ば、突出部表面及び光ファイバ端面が曲率半径Ｒ０．５
〜３０ｍｍの略球面状としたことから、一対の多芯光コ
ネクタ同士を接続させる際、突出部表面にかかる押圧力
に対し、多芯光ファイバと該多芯光ファイバを貫通孔に
固定する接着剤との間のクリープ破壊を防止して、接合
面が平坦になるＰＣ接続が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の多芯光コネクタの一実施形態
を示す斜視図、（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ線における
断面図、（ｃ）は同図（ａ）のＹ−Ｙ線における断面図
である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の多芯光コネクタの結
合端面を示す部分断面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の多芯光コネクタの他
の実施形態を示す断面図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明の多芯光コネクタの他
の実施形態を示す平面図である。

【図５】（ａ）、（ｂ）は本発明の多芯光コネクタの製
造過程における結合端面を示す部分断面図である。

【図６】従来の多芯光コネクタを示す斜視図である。

【図７】従来の多芯光コネクタを示す斜視図である。

【符号の説明】

１：多芯光コネクタ ２：光ファイバ固定具 ３：貫通孔 ４：多芯光ファイバ ５：結合端面 ６：傾斜面 ７：くぼみ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の貫通孔を有する光ファイバ固定具
   と、上記貫通孔に挿通保持された光ファイバとからなる
   多芯光コネクタであって、上記光ファイバ固定具はその
   先端部で各貫通孔の開口部の周囲に突出部を有するとと
   もに、該突出部表面と光ファイバ端面とが同一径を有す
   る略球面状をなしていることを特徴とする多芯光コネク
   タ。
2. 【請求項２】上記光ファイバ固定具の先端部が一対の傾
   斜面と、該傾斜面を結ぶ曲面とから成るとともに、該曲
   面に上記貫通孔の開口部が形成されていることを特徴と
   する請求項１に記載の多芯光コネクタ。
3. 【請求項３】上記突出部表面及び光ファイバ端面は、曲
   率半径Ｒが０．５〜３０ｍｍの略球面状をなしているこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の多芯光コネク
   タ。