JP2003255181A - 光ファイバコネクタ用金属製フェルール及びこれを備えた光ファイバコネクタ並びにそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】金属フェルールの金属内周面における光化学反
応による腐食の防止、光化学反応に起因する故障に要す
る金属製フェルールの検査等の労力軽減、光化学反応に
起因する金属製フェルールの故障防止、製品寿命の延
長、膨大な交換作業の負担の軽減。 【解決手段】フェルール１は、フェルール本体２がその
中心軸方向に貫通された光ファイバ挿入孔３を備え、そ
の内周面に光触媒膜４を設け、光触媒膜４はスパッタリ
ング等の光成膜技術によって二酸化チタン（酸化チタ
ン）が形成されフェルール本体２と一体化され、フェル
ール本体２はニッケル又はニッケルコバルト合金であ
り、フェルール１の内径は１２５μｍ、その外径は２５
０μｍであり、光触媒膜４の厚みは数十μｍ程度であ
り、光ファイバ挿入孔３に直径１２５μｍの光ファイバ
５（図１参照）を挿入固定でき、光ファイバ挿入孔３の
ガイド側は、光ファイバ５の挿入が容易となるようにテ
ーパ６となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバコネク
タ及びそれに用いられる金属製フェルール、並びにそれ
らの製造方法に関し、さらに詳細には、金属フェルール
の孔内周面の光化学反応に起因する不都合を防止するも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバコネクタ用のフェルー
ルは、ジルコニアセラミックス又は金属から製造されて
いる。このうち、金属製フェルールは、Ｔｉ−Ｎｉ系合
金、Ｃｏ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金、Ｚｒ
−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｕ系非結晶質合金等が知られており、
これらに関連して、特公平３−５０２４５号、特開平１
０−１１１４３３号、特開平１０−１８６１７６号、特
開平１１−３０５０６９号、国際公開番号ＷＯ００／３
１５７４等に示す通り、複数の発明がなされている。金
属製フェルールの製造方法は、金属材料の射出成形、金
型成形、電鋳法等が開発されている。例えば、国際公開
番号ＷＯ００／３１５７４に記載の光ファイバコネクタ
用金属製フェルールは、電鋳法によるものであり、少な
くとも一本の線材の周囲に、電鋳により金属を堆積させ
て棒状の電鋳体を形成し、上記電鋳体から上記線材を除
去することを含む製造方法によって製造され、高価で且
つ特殊な成形機及び金型などの設備を要せず、簡単で安
価な設備で低エネルギーコストで製造することができ、
作業者の熟練を特に必要とせず、寸法安定性に優れ、生
産性が高いプロセスで製造でき、多芯用フェルールの製
造が容易で、且つ、極めて小さな寸法誤差である等の利
点がある。また、金属製フェルールに高精度の同芯度、
真円度、円筒度が要求される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、金属フェル
ールに光ファイバが装着され、光通信が行われると、光
ファイバを伝送される光によって、金属フェルールの内
周面にある金属層が光化学反応を生じ、これに起因する
金属腐食（不純物生成）が発生している。その光化学反
応のメカニズムは現在のところ詳細には解明されていな
いのが実情である。このため、光通信不良のクレームに
対処するため、膨大な数の点検用の専用検査工具が製造
されている。この専用検査工具を用いなければ検査でき
ないので、検査時間、検査人件費等が膨大になるという
不都合があった。今後、光ファイバの製品寿命が到来し
た場合には、光ファイバの交換作業が膨大なものになる
と予想される。このように従来は、金属フェルール内周
面の腐食現象の対策は、検査にとどまり、根本的な解決
策は考えられていなかった。

【０００４】本発明は上記のような従来技術の問題に鑑
みてなされたものであり、その第１の目的は、金属フェ
ルールの金属内周面における光化学反応による腐食を防
止することができる光ファイバコネクタ用金属製フェル
ール及びこれを備えた光ファイバコネクタ並びにそれら
の製造方法を提供することにある。本発明の第２の目的
は、光化学反応に起因する故障に要する金属製フェルー
ルの検査等の労力を軽減することができる光ファイバコ
ネクタ用金属製フェルール及びこれを備えた光ファイバ
コネクタ並びにそれらの製造方法を提供することにあ
る。本発明の第３の目的は、光化学反応に起因する金属
製フェルールの故障を防止し、製品寿命を延長させるこ
とができ、膨大な交換作業の負担を軽減できる光ファイ
バコネクタ用金属製フェルール及びこれを備えた光ファ
イバコネクタ並びにそれらの製造方法を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み、請求項
１記載の発明は、少なくとも一対の光ファイバを接続す
る光ファイバコネクタの金属フェルールであって、前記
フェルールの中心軸方向に設けた貫設孔の少なくとも内
周面に光触媒膜を形成することを特徴とする光ファイバ
コネクタ用金属製フェルールに特徴がある。これにより
光触媒膜の光触媒作用によって内周面の金属腐食を防止
し、前記課題が好適に解決できるのである。光触媒膜
は、少なくとも内周面に設ければよく、内周面も含めた
フェルールの全周面に成膜を形成してもよい。光触媒膜
は金属膜或いは金属合金膜（例えば、非晶質合金等）等
が好ましい。光触媒膜の硬度は適宜設定できるが、例え
ば、室温でのビッカース硬さ４００〜７００のものが好
ましい。前記内周膜は適宜の厚さが好ましいが、例え
ば、数μｍ乃至数十μｍ程度の深さが例示できる。

【０００６】請求項２の発明は、前記光触媒膜が酸化チ
タン膜又は酸化チタン含有膜である請求項１の光ファイ
バコネクタ用金属製フェルールであることに特徴があ
る。前記光触媒膜は光触媒である酸化チタン又は酸化チ
タン合金で構成されることが好ましい。前記含有膜は例
えば合金膜、組成物膜等が挙げられる。酸化チタンは、
透明な干渉膜でその膜厚によっては干渉色を呈する。ま
た、酸化チタンはアナターゼ型、ルチル型ともに特殊条
件下では他の物質と反応することはあるが、通常の使用
条件ではきわめて安定している。アナターゼ結晶型の酸
化チタンは、波長３８０nm以下の光照射下で強い酸化力
を持ち、この光触媒活性を利用することができる。アモ
ルファス型酸化チタンを利用したものでもよい。

【０００７】請求項３は、請求項１又は２の光ファイバ
コネクタ用金属製フェルールと、該フェルールを収容す
るためのハウジングとを備えたことを特徴とする光ファ
イバコネクタである。光ファイバコネクタのハウジング
は、プラグまたはジャックとして機能し得る。光ファイ
バコネクタは、少なくとも２本のフェルールを整列させ
るためのスリーブを備え得る。光ファイバコネクタは、
プラグに着脱可能に接続するためのアダプタを備え得
る。この場合、アダプタはその内部にフェルールを整列
させるためのスリーブを有し得る。さらに、光ファイバ
コネクタは光ファイバケーブルを備え得る。フェルール
を保持するとともにハウジング内でフェルールの回転方
向の位置決めを行うホルダを備えることが好ましい。フ
ェルール内にフェルールの長さよりも短い光ファイバを
備え、該光ファイバの先端及びフェルールの先端がＰＣ
研磨されていることが好ましい。光ファイバケーブルを
備え、光ファイバケーブルの光ファイバの先端がフェル
ールの先端に位置していることが好ましい。光ファイバ
の先端及びフェルールの先端が同時に研磨されているこ
とが好ましい。

【０００８】請求項４は、中心軸方向に形成された貫通
孔を備えた金属製フェルール本体を形成し、該貫通孔の
内周面に光触媒膜を形成することを含む光ファイバコネ
クタ用金属製フェルールの製造方法である。金属製フェ
ルールの製造方法は、金属材料の射出成形、金型成形、
電鋳等により形成されることが好ましい。光触媒膜の製
造方法は、例えば、スパッタリング、プラズマ溶射、電
着、光電着、塗布、中性溶液を使った成膜法、イオンプ
レーティング、MOCVD法、ゾルゲル法、液相法、真空蒸
着法等の各種の光触媒固定技術によって形成することが
できる。酸化チタンは紫外光で励起され光触媒性を発揮
するが、これを環境に豊富な可視光で励起できる可視光
応答型の構造とすることが好ましい。例えば、酸化チタ
ンにプラズマ処理をする、添加剤を加える、或いは、ナ
ノスケールの金属超微粒子を高密度に担持し、光触媒効
率を高くするなどが好ましい。

【０００９】請求項５は、前記光触媒膜が酸化チタン膜
又は酸化チタン含有膜である請求項４の光ファイバコネ
クタ用金属製フェルールの製造方法である。

【００１０】請求項６は、請求項４又は５の光ファイバ
コネクタ用金属製フェルールの製造方法を含むことを特
徴とする光ファイバコネクタの製造方法である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照し本発明の実施
形態をより具体的に詳述するが、以下に開示する実施形
態は本発明の単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を何等
限定するものではない。

【００１２】図１に示す通り、フェルール１は、フェル
ール本体２がその中心軸方向に貫通された光ファイバ挿
入孔３を備え、その内周面に光触媒膜４が設けられてい
る。この光触媒膜４はスパッタリング等の光成膜技術に
よって二酸化チタン（酸化チタン）が形成されフェルー
ル本体２と一体化されたものである。フェルール本体２
の全周面に一律に光触媒膜４を形成してもよい。フェル
ール本体２は、ニッケル又はニッケルコバルト合金であ
る。フェルール１の内径は１２５μｍであり、その外径
は２５０μｍである。光触媒膜４の厚みは数μｍ乃至数
十μｍ程度である。光ファイバ挿入孔３に直径１２５μ
ｍの光ファイバ５（図１参照）を挿入固定できる構成を
している。また、光ファイバ挿入孔３のガイド側は、光
ファイバ５の挿入が容易となるようにテーパ６となって
いる。

【００１３】図２に示す通り、前記のフェルール１を備
え、ＰＣ研磨が予め施された光ファイバコネクタ１０の
構造例を示す。光ファイバコネクタ１０は、前記のフェ
ルール１と、フェルール１の回転位置を位置決めするよ
うに保持するフェルールホルダ１２と、それらを収容し
且つプラグとして機能するハウジング１４とから構成さ
れている。フェルールホルダ１２は、フェルール１より
も大径の貫通孔１６と、貫通孔１６と連通し該貫通孔１
６の径よりも小径で且つ光ファイバ挿入孔３の径よりも
大径の貫通孔１８が同軸状に形成されている。この貫通
孔１８に光ファイバ２０がその被覆部とともに挿入され
る。フェルール１の先端にはフェルール１の全長より短
い接続用光ファイバ２２が既に挿入されており、フェル
ール１の先端２４は接続用光ファイバ２２の末端と一緒
に凸球面状にＰＣ研磨が予め施されている。ＰＣ研磨
は、端面研磨機を用いて行った。ＰＣ研磨においてフェ
ルール１はニッケル製であるため、極めて容易に且つ高
精度に研磨されていた。このように、光ファイバコネク
タ１０に、フェルール１の全長よりも短い接続用光ファ
イバ２２を予め入れておき出荷前にＰＣ研磨しておくこ
とにより、接続現場でのＰＣ研磨作業を省略することが
できる。そして、接続現場にて、光ファイバ２０がフェ
ルールホルダ１２に形成された貫通孔１６から挿入され
て、フェルール１内のファイバ接続点２６にて接続用光
ファイバ２２と接続される。こうして現場にて構成され
た光ファイバコネクタ１０は、他の光ファイバコネクタ
ジャックあるいは光デバイスのコネクタ部または光ファ
イバコネクタ用アダプタと連結される。

【００１４】別の実施形態の光コネクタ３０を説明す
る。光コネクタ３０は、図３に示す通り、前記の実施形
態で説明した光ファイバコネクタ１０と同様な構造を備
えた一対のコネクタプラグ４０及び５０が、コネクタジ
ャック６０で接続されるものである。コネクタプラグ４
０及び５０は、ハウジング４２及び５２、フェルール４
４及び５４、フェルールホルダ４６及び５６とを備え、
光ファイバ４８及び５８が導入されて、フェルール４４
及び５４の先端でＰＣ研磨がなされている。コネクタジ
ャック６０は、アダプタ６２とプラグ６４，６５とから
構成されている。アダプタ６２は円筒状部材の両端部に
係合フック６２ａを備えたものである。プラグ６４，６
５はハウジング４２及び５２の先端に円筒状にそれぞれ
形成され係合部６４ａ，６５ａを備えたものである。ア
ダプタ６２とプラグ６４，６５は、アダプタ６２の係合
フック６２ａをプラグ６４，６５の係合部６４ａ，６５
ａに係合させることにより着脱可能に結合されている。
フェルール４４及び５４の先端は光ファイバ４８及び５
８の先端とともに凸球面状にＰＣ研磨されている。コネ
クタジャック６０を結合するには、アダプタ６２の係合
フック６２ａを係合部６４ａ，６５ａに係合させる。コ
ネクタジャック６０を結合するときに、フェルール４４
及び５４は、アダプタ６２の整列スリーブ６６により同
軸状に整列され、それらの先端が高精度にＰＣ接合す
る。これにより、光ファイバ４８から光ファイバ５８、
あるいはその逆方向に、光がＰＣ接合部を介して低反射
損失で伝送される。

【００１５】本実施形態のフェルール１の製造方法を説
明する。 （１）フェルール本体２をニッケルで電鋳によって製造
する（詳細は国際公開番号ＷＯ００／３１５７４を参照
されたい）。フェルールの材料として、電鋳が可能な材
料であれば任意の材料を用いることができる。例えば、
アルミニウム、ニッケル、鉄、銅、コバルト、タングス
テン及びそれらの合金からなる群から選ばれることが好
ましい。 （２）光触媒膜４をスパッタリング等によって形成す
る。

【００１６】本実施形態の光ファイバコネクタ１０の製
造方法を説明する。光ファイバコネクタ１０及び光コネ
クタ３０は一般的技術に従って製造され（説明は省略す
る）、前記したフェルール１を装着する。

【００１７】以上、本発明を実施例により具体的に説明
してきたが、それらの実施例は一例にすぎず、当業者が
想到する範囲内の改良及び変形は本発明の範囲内に含ま
れる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１〜６の発明によれば、金属フェ
ルールの内周面における光化学反応による腐食を自浄作
用によって防止することができ、光化学反応に起因する
故障に要する金属製フェルールの検査等の労力を軽減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるフェルールを示す断
面図である。

【図２】本実施形態の光ファイバコネクタプラグの構造
を示す概略断面図である。

【図３】他の実施形態の光ファイバコネクタプラグを示
す概略断面図である。

【符号の説明】

１…フェルール、 ３…光ファイバ挿入孔、
４…光触媒膜 ５…光ファイバ、 ６…テーパ、
１０…光ファイバコネクタ １２…フェルールホルダ、 １４…ハウジング、
１６，１８…貫通孔 ２０…光ファイバ、 ２２…接続用光ファイバ、
３０…光コネクタ ４０，５０…コネクタプラグ、 ６０…コネク
タジャック ４４，５４…フェルール、 ４６，５６…フェルー
ルホルダ ４８，５８…光ファイバ、 ６２…アダプタ、
６４，６５…プラグ ６２ａ…係合フック、 ６４ａ，６５ａ…係合
部、 ６６整列スリーブ

フロントページの続き (72)発明者 白井 真紀 東京都品川区西五反田２丁目26番９号 ア イン・エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 中村 雄一郎 東京都品川区西五反田２丁目26番９号 ア イン・エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 2H036 QA13 QA19 QA20

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一対の光ファイバを接続する
   光ファイバコネクタの金属フェルールであって、前記フ
   ェルールの中心軸方向に設けた貫設孔の少なくとも内周
   面に光触媒膜を形成することを特徴とする光ファイバコ
   ネクタ用金属製フェルール。
2. 【請求項２】 前記光触媒膜が酸化チタン膜又は酸化チ
   タン含有膜である請求項１の光ファイバコネクタ用金属
   製フェルール。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の光ファイバコネクタ用
   金属製フェルールと、該フェルールを収容するためのハ
   ウジングとを備えたことを特徴とする光ファイバコネク
   タ。
4. 【請求項４】 中心軸方向に形成された貫通孔を備えた
   金属製フェルール本体を形成し、該貫通孔の内周面に光
   触媒膜を形成することを含む光ファイバコネクタ用金属
   製フェルールの製造方法。
5. 【請求項５】 前記光触媒膜が酸化チタン膜又は酸化チ
   タン含有膜である請求項４の光ファイバコネクタ用金属
   製フェルールの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項４又は５の光ファイバコネクタ用
   金属製フェルールの製造方法を含むことを特徴とする光
   ファイバコネクタの製造方法。