JP2003287649A

JP2003287649A - 光通信用部品及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003287649A
Application number: JP2002089444A
Authority: JP
Inventors: Toshimichi Yasuda; 俊道安田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバ４をホルダやフェルール１等の固定
具にかしめ固定してなる光通信用部品において、振動衝
撃に対し損失変動の少ない光通信用部品を提供する。【解決手段】光ファイバ４をホルダやフェルール１等の
固定具にかしめ固定してなる光通信用部品において、上
記固定具の光ファイバ４をかしめ固定した部位より固定
具の先端側への光ファイバ突出量が１ｍｍ以下であるこ
とを特徴とする。

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
れる光学系を構成する部材である光通信用部品及びその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信機器や各種検査装置、及び各種光
センサ、レーザ装置等には、光ファイバをホルダやフェ
ルール等の固定具にかしめ固定してなる光通信用部品が
多数使用されており、その性能は引っ張り強度、気密特
性、半田ぬれ性等、多岐にわたり、且つ高い性能が要求
される。

【０００３】このような光ファイバをホルダやフェルー
ル等の固定具にかしめ固定して使用する光通信用部品の
例として、図９に示すフェルール付き光ファイバを用い
て説明する。まず図９に示す構造は特開２００１−２９
００４９でも提案されており、フェルール１９及び光フ
ァイバ２０の２部品で構成され、かしめる側のフェルー
ル１９とかしめられる側の光ファイバ芯線２１との間に
は緩衝材を介在させず、フェルール１９と光ファイバ芯
線２１を直接かしめる構造である。

【０００４】塑性変形が可能で切削加工等の後加工によ
り形状変更が可能な金属材で、円筒状に成形または加工
したフェルール１９の内穴に、アクリル樹脂及び塩化ビ
ニール樹脂等の合成樹脂による被覆２２を予め取り除い
て、石英ガラスの光ファイバ芯線２１を剥き出しにした
後、上記フェルール１９の外周側から中心に向けて圧縮
力を加えて変形させることにより、芯線２１を直接かし
め固定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来例に
おいて、図９に示すような光ファイバ先端とかしめ固定
部が２ｍｍ程度離れている場合には、この部品をモジュ
ール等に組み込んだ際、振動や衝撃等の影響により挿入
損失のばらつきが大きいという欠点があった。また、こ
の光通信用部品を光通信用機器に組み込む際、固定具の
後端部に光ファイバ保護用に弾性体で形成された保護部
品を組み込んでいたが、その部品を挿入し接着するた
め、部品として高価なものとなっていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の光通信用部品
は、光ファイバをホルダやフェルール等の固定具にかし
め固定してなる光通信用部品において、上記固定具の光
ファイバをかしめ固定した部位より固定具の先端側への
光ファイバ突出量が１ｍｍ以下であることを特徴とする
ものである。また、上記光ファイバをかしめ固定する部
位を固定具の先端部に設けたことを特徴とするものであ
る。また、上記光ファイバをかしめ固定した後、研磨加
工、超音波加工もしくはレーザ加工の方法により光ファ
イバの先端加工を行なうことを特徴とするものである。

【０００７】さらに、上記固定具に位置確認部が設けら
れ、その位置確認部に対して所定の角度もしくは所定の
位置で光ファイバの先端を加工することを特徴とするも
のである。

【０００８】また、光ファイバをホルダやフェルール等
の固定具に固定してなる光通信用部品において、上記固
定具の後端部に弾性体の光ファイバ保護部を有し、該保
護部を固定部に型を用いて形成することを特徴とするも
のである。さらに、上記保護部が、シリコンであること
を特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明によるフェルール
付き光ファイバの実施形態について図１を用いて説明す
る。

【００１０】図１は、光ファイバ２を固定具のフェルー
ル１に挿通し、フェルール１の外周側から中心に向けて
圧縮力を加えて変形させることにより、緩衝層１ａを介
して光ファイバ芯線４をかしめ固定した本発明の光通信
用部品を示す。

【００１１】まず使用する光ファイバ２の構成を説明す
る。ここで用いる光ファイバ２はシングルモード（Ｓ
Ｍ）、マルチモード（ＭＭ）に依らず使用でき、また、
ＰＭＦ（ＰＯＬＡＲＩＺＡＴＩＯＮＭＡＩＮＴＥＮＡ
ＮＣＥＦＩＢＥＲ）のような偏光の極性を維持した光
ファイバでも支障なく使用することができる。

【００１２】また、その構造に至っては、石英ガラスの
芯線４とその芯線を覆う合成樹脂材の被覆３からなり、
後述するフェルール１の内穴に挿通する長さ分だけその
被覆３が除去されている。被覆３は芯線４に密着する１
次被覆３ａとその１次被覆の外側に配設される２次被覆
３ｂとからなり（本形態では２層に構成されているが１
層でもよく、限定されるものではない）、少なくともフ
ェルール１をかしめる部分は１次被覆３ａ及び２次被覆
３ｂとも除去して使用する。即ち、図１（ｂ）に示すよ
うにフェルール１をかしめる部分以外は、必ずしも被覆
３を除去する必要はなく、使用用途によってはフェルー
ル１の後端側での光ファイバ２の曲げ強度を確保するた
めに被覆３をフェルール１の中に挿通して使用する場合
もある。この場合、少なくとも光ファイバ芯線４の石英
ガラスが露出している部分でかしめているため、光通信
機器や各種検査装置等に組み込む際に受ける熱影響で、
被覆３が膨張収縮しても引っ張り強度が低下することは
ない。また、被覆３はフェルール１でかしめてある位置
より後端側に配設されているため、フェルール１先端か
ら被覆３のアウトガスが漏れる心配もない。

【００１３】さらに、光ファイバをかしめ固定する部位
から光ファイバ先端までの長さＬは１ｍｍ以内とする。
これは、この部品が光通信用機器に組み込まれた際にか
しめ部を支点として、光ファイバ先端部が振動や衝撃等
により動くが、そのための光の挿入損失の変動を防ぐた
めである。この長さＬは、短ければ短いほど良くかしめ
固定部を図２のようにフェルール１の先端に持ってくれ
ばほとんど０にすることも可能である。

【００１４】以上は、先端部を加工済の場合の光ファイ
バをかしめ固定する場合であるが、図３（ａ）のように
先端部を加工していない光ファイバ７をかしめ固定し、
その後、図３（ｂ）のように先端部を斜め端面８を研磨
加工、超音波加工もしくはレーザ加工より形成する。

【００１５】さらに、その先端加工部が方向性を有する
斜め端面８形状や図５のような楔型レンズ１０形状をし
ている場合は、その位置を示すため図４のような固定具
のフェルール９の一部に切り欠きを設けた位置確認部１
０を設けたりするが、その位置確認部１０等を基準とし
て加工治具にセットし、常にその位置確認部１０に対
し、所定の角度もしくは位置で研磨加工、超音波加工も
しくはレーザ加工により光ファイバ先端を斜め端面８も
しくは楔型レンズ１０形状に加工する。位置確認部１０
の代わりに図３（ｃ）のように位置確認用穴２５や図３
（ｄ）のようにレーザ光により固定具の表面の一部を溶
かした位置確認用マーキング２６を設けてもよい。

【００１６】次に使用されるフェルール１について説明
する。上記光ファイバ芯線４を固定した側の上記フェル
ール１の母材表面上に後述の圧接により緩衝層１ａを設
けるとともに、この緩衝層１ａと上記フェルール１の母
材との境界部に上記緩衝層の構成成分と上記フェルール
１の母材の構成成分のみからなる拡散層１ｂを設けたフ
ェルール１が使用される。前述したように、拡散層３を
設け母材と緩衝層２をより強固に接合することで、かし
め時の剥離がなく安定したかしめが可能になる。

【００１７】また、上記固定具のフェルール１の母材の
材質としては、膨張係数が小さいステンレスを使用する
ことが望ましいが、それ以外の金属もしくは非鉄金属の
使用も可能である。例えば、金属ではコバール、鉄／ニ
ッケル合金、鉄／ニッケル／クロム合金、鉄／クロム合
金等があり、非鉄金属では、銅、アルミニウム、マグネ
シウム等がある。

【００１８】これらの材質が用いられるのは、前述した
ような光通信用機器等に組み込む際に、相手方の材質の
熱膨張係数に合わせることにより光学機器からの脱落を
防ぐ目的である。また、本実施形態におけるフェルール
１は、光通信用機器に組み込む際にフェルール１に直接
ＹＡＧ溶接固定する場合の溶接性を考慮し、フェルール
１の外周側は母材が剥きだしのまま使用している。一
方、光通信用機器等に組み込む際に半田で固定するよう
な場合には、フェルール１の外周側にも前述した緩衝層
１ａと同じように圧接による層（この場合は緩衝層では
なく半田付けのための下地層となる）を形成し、半田ぬ
れ性を確保することも可能である。

【００１９】さらに上記固定具のフェルール１の緩衝層
１ａに使用される材質は、金が好ましい。こうすること
によりフェルール１内穴に光ファイバ芯線４を挿入する
際でも、芯線部に傷つけることがなくなるとともに、か
しめ時の芯線４への応力を低減することができるため、
より安定した引っ張り強度が確保できる。勿論、銀、
銅、錫、鉛、亜鉛、ニッケル、クロム、コバール、ステ
ンレス、アルミニウム、マグネシウム等の塑性変形可能
な金属の緩衝材であれば問題無く使用することが可能で
あり、フェルール１の母材との併用によるかしめ力の調
整、及び材料コスト等を考慮し色々な組合せで使用する
ことが可能である。

【００２０】次に、本発明の光通信用部品の組み立て方
法について図６（ａ）〜図６（ｃ）にて説明する。

【００２１】フェルール１の内穴に光ファイバ２を挿通
し、フェルール１の外周側から中心に向けて圧縮力を加
えて変形させてかしめる。かしめる方向は図６（ａ）の
ようにフェルール１の円周方向もしくは図６（ｂ）のよ
うに軸方向のどちらでも問題無く、かしめる位置は円周
方向の場合には１箇所以上とし、フェルール１の軸方向
の場合には２箇所以上とする。

【００２２】また、図６（ｃ）に示すように、光ファイ
バ２を先端がテーパ形状に加工されたフェルール１に挿
通後、フェルール１先端をテーパ状の治具で受け、フェ
ルール１後端側から荷重をかけることで光ファイバ２を
かしめる方法でも問題ない。一方、かしめ力については
上記材質により好適範囲は異なるが、通常は１〜２００
ｋｇｆの範囲の力でかしめる。こうすることで光ファイ
バ２全周に均一にかしめることが可能となる。

【００２３】次に、本発明によるフェルール付き光ファ
イバの他の実施形態について図７を用いて説明する。図
７（ａ）は、図１の光通信用部品に対し、型１２を用
い、弾性体の接着剤１３を接着剤挿入部１４より流し込
んだものである。この状態にて接着剤を硬化させ、その
後型１２を外し、接着剤挿入部１４の硬化した接着剤を
カッター等で除去することにより所望の形状の光ファイ
バ保護部を設けることが出来る。この弾性を有する接着
剤としてシリコン等がある。

【００２４】従来、この光ファイバ保護部は、図１０の
光ファイバ保護部２４のように弾性を有する樹脂を材料
としており、外力により光ファイバが曲がる際の負荷を
軽減するような形状を有した別部品として用意し、光フ
ァイバに挿入し、光通信用部品と接着固定をしていた
が、上記方法により別部品を用意せず、接着剤を流し込
み硬化させるだけで済む。また、通常接着時は接着剤の
量を管理する必要があり、所定量より少ない場合は接着
力が弱く、また多い場合は接着部位がふくらむ等の問題
があるが、この場合は型１２を用いているため、接着剤
が型からはみ出るまで注入すれば良く量の管理をしなく
て良い。

【００２５】

【実施例】ここで、以下に示す方法で実験を行った。

【００２６】本発明の実施例として図１に示す上記光通
信部品で、Ｌ＝２ｍｍ、１ｍｍの２種類にて図８に示す
光学系を振動させた際の挿入損失の変動量を測定した。
この光学系は、図１に示す光通信部品に対向するよう
に、セラミックフェルール１６に光ファイバ１７を接着
固定した部品を配置し、光ファイバ４と光ファイバ１５
の間隔が１０μｍの状態で、光ファイバ１５側から光１
７を入力し、光ファイバ４側から受ける光１８を最も損
失が少なくなるようにした状態で固定し、２０Ｈｚの振
動を１分間与え、その時の損失の変動量を測定した。

【００２７】以上の評価結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１に示すように、Ｌ＝３ｍｍ、２ｍｍの
場合の損失変動量は各々最大値０．４５ｄＢ、０．３２
ｄＢ、平均値で０．３２５ｄＢ、０．２２１ｄＢだった
のに対し、本発明品Ｌ＝１ｍｍの場合は最大値０．１５
ｄＢ、平均値０．１０５ｄＢとなり、更にＬ＝０．５ｍ
ｍの場合には最大値０．１０ｄＢ、平均値０．０６５ｄ
Ｂとなり、変動量Ｌ＝２ｍｍに比較し１／３以下となる
結果となった。以上より、Ｌ＝１ｍｍ以下とすることに
より損失変動の少ない光通信部品となることが確認でき
た。

【００３０】

【発明の効果】以上本発明によれば、光ファイバをホル
ダやフェルール等の固定具にかしめ固定してなる光通信
用部品において、上記固定具の光ファイバをかしめ固定
した部位より固定具の先端側への光ファイバ突出量が１
ｍｍ以下であることにより、振動や衝撃等による損失変
動を少なくすることができる。

【００３１】また、上記固定具に位置確認部が設けら
れ、その位置確認部に対して所定の角度もしくは所定の
位置で光ファイバの先端を加工することにより、精度良
くかつ容易に方向性のある光ファイバ先端形状を所定の
角度もしくは位置で加工を行うことができる。

【００３２】さらに、光ファイバをホルダやフェルール
等の固定具に固定してなる光通信用部品において、上記
固定具の後端部に弾性体の光ファイバ保護部を有し、該
保護部を固定部に型を用いて形成することによって、安
価に光ファイバ保護部を設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光通信用部品の実施形態を示す断面図
である。

【図２】本発明の光通信用部品の他の実施形態を示す断
面図である。

【図３】（ａ）〜（ｂ）は本発明の光通信用部品の他の
実施形態を示す断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の光通信用部品の他の
実施形態を示す断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｂ）は楔形形状ファイバ示す図であ
る。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は本発明の光通信用部品の製造
方法を示す図である。

【図７】（ａ）〜（ｂ）は本発明の光通信用部品の実施
形態を示す断面図である。

【図８】本発明の光通信用部品の振動テストで用いた光
学系を示す図である。

【図９】従来の光通信用部品の断面図である。

【図１０】従来の光通信用部品の断面図である。

【符号の説明】

１：フェルール１ａ：緩衝層１ｂ：拡散層２：光ファイバ３：被覆３ａ：１次被覆３ｂ：２次被覆４：光ファイバ芯線７：光ファイバ芯線８：斜め端面９：フェルール１０：位置確認部１１：楔型レンズ１２：型１３：接着剤１４：接着剤挿入部１５：光ファイバ１６：セラミックフェルール１７：光１８：光１９：フェルール２０：光ファイバ２１：光ファイバ芯線２２：被覆２３：エッヂ部２４：光ファイバ保護部２５：位置確認用穴２６：位置確認用マーキング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバをホルダやフェルール等の固定
具にかしめ固定してなる光通信用部品において、上記固
定具の光ファイバをかしめ固定した部位より固定具の先
端側への光ファイバ突出量が１ｍｍ以下であることを特
徴とする光通信用部品。
【請求項２】上記光ファイバをかしめ固定する部位を固
定具の先端部に設けたことを特徴とする請求項１記載の
光通信用部品。
【請求項３】光ファイバをホルダやフェルール等の固定
具に固定してなる光通信用部品において、上記固定具の
後端部に弾性体からなる光ファイバ保護部を一体的に形
成してなる請求項１記載の光通信用部品。
【請求項４】前記弾性体がシリコンからなることを特徴
とする請求項３記載の光通信用部品。
【請求項５】上記固定具に位置確認部が設けられ、その
位置確認部に対して所定の角度もしくは所定の位置で光
ファイバの先端が形成されてなる請求項１記載の光通信
用部品。
【請求項６】上記光ファイバをかしめ固定した後、研磨
加工、超音波加工もしくはレーザ加工の方法により光フ
ァイバの先端加工を行なうことを特徴とする請求項１記
載の光通信用部品の製造方法。
【請求項７】光ファイバをかしめ固定した後、上記固定
具の後端部を所定の型内に設置し、弾性体となる材料を
型に注入硬化させることにより、光ファイバ保護部を形
成することを特徴とする請求項３記載の光通品用部品の
製造方法。