JP2004191915A

JP2004191915A - 光コネクタ

Info

Publication number: JP2004191915A
Application number: JP2003143869A
Authority: JP
Inventors: Eiichiro Yamada; 英一郎山田; Kazuto Saito; 和人斎藤; Mitsuaki Tamura; 充章田村; Keiji Ishimaru; 敬二石丸; Yukihiro Yokomachi; 之裕横町; Hidetoshi Ishida; 英敏石田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: JP3801148B2

Abstract

【課題】通常の光ファイバ又は接続端のＭＦＤが加熱処理により拡大された光ファイバを装着した光コネクタで、フェルールでの光ファイバの正確な位置決めを行なうことができ、且つ生産性を高めることが可能な光コネクタを提供する。
【解決手段】フェルール１５の光ファイバ装着孔の先端部側を細径の光ファイバ孔１５ｂで形成して光ファイバの位置決めを行ない、後部側を太径のファイバ挿入孔１５ｃで形成して接着剤１７で接着固定する光コネクタである。細径の光ファイバ孔と太径のファイバ被覆挿入孔とは９０°以下のテーパ孔で連通され、装着される光ファイバの公称外径をＥａとしたとき、光ファイバ孔の孔径ＤをＥａ＋（０μｍを超え１μｍ以下）とし、細径の光ファイバ孔１５ｂの軸方向長さＬを２．０ｍｍ以下とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報通信システムの光通信で光ファイバ同士の接続に用いる光コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットの拡大等で、情報伝送量の増大と伝送の高速化に対応して、光ファイバを用いた通信網の構築が急速に進められている。この光ファイバ通信網の構築において、光コネクタは、光ファイバ同士の接続の切り替えを可能にし、また、予め光ファイバに取付けておくことより、組立て現場での接続作業を容易にする重要な回路要素となるもので、低損失の光コネクタが求められている。
【０００３】
光コネクタは、単心コネクタから多心コネクタのものまで、使用形態に対応して各種のものが開発されているが、一般的には、セラミック又は樹脂等で成形されたフェルールを用いて光ファイバの位置決めと固定が行なわれる。フェルールは、ファイバ被覆を除去して露出されたガラスファイバ部を挿入して位置決めを行なう細径の光ファイバ孔と、ファイバ被覆及び外皮部を部分的に収納し接着剤で固定する太径のファイバ挿入孔とを有する。このフェルールは、光コネクタ筐体内に収納されて接続の着脱と係止を行なうように構成されている。
【０００４】
図７は従来の光コネクタの一例を説明する図である（例えば、特許文献１参照）。図７（Ａ）は細径の光ファイバ孔を短く形成した例を示す図、図７（Ｂ）は細径の光ファイバ孔を長く形成した例を示す図である。図中、１は光ファイバ、２はコア部、２ａはモードフィールド径拡大部（ＭＦＤ拡大部）、３はクラッド部、４はファイバ被覆、５はフェルール、５ａはフェルール端面、５ｂは光ファイバ孔、５ｃはファイバ挿入孔、６は保持金具、６ａは貫通孔、７は接着剤を示す。
【０００５】
光ファイバ１は、コア部２とクラッド部３からなり、外周面をファイバ被覆４により保護されている。光ファイバ１の先端部は、熱処理によりコア部２のモードフィールド径（以下、ＭＦＤという）が拡大された拡大部２ａで形成され、接続時の光軸ずれの許容範囲を広くしている。このＭＦＤ拡大部２ａを光ファイバ１の接続端側に形成することにより、接続部の軸ずれによる接続損失を低減することができる。また、ＭＦＤが異なる光ファイバ同士の接続では、ＭＦＤの小さい方の光ファイバのＭＦＤを拡大して、ＭＦＤの大きい方に合わせることにより、ＭＦＤの差に起因する接続損失の増加を低減することができる。
【０００６】
光コネクタは、保持金具６を取付けたフェルール５内に光ファイバ１を装着して構成される。図７（Ａ）に示すフェルール５には、端面５ａ側に光ファイバ１の先端部を装着する細径の光ファイバ孔５ｂが形成され、その後方にファイバ被覆４が挿入し得る径の太径のファイバ挿入孔５ｃが形成されている。細径の光ファイバ孔５ｂは、光ファイバ外径（通常の光ファイバは１２５μｍ）より僅かに（数μｍ以下）大きな孔径で、その長さはＭＦＤ拡大部２ａの中央部に至るように形成されている。ファイバ挿入孔５ｃは、光ファイバ孔５ｂに連通し、光ファイバ孔５ｂより数十μｍ以上大きい孔径になるように設定されている。
【０００７】
光ファイバ１は、細径の光ファイバ孔５ｂで位置決めされ、ファイバ挿入孔５ｃ内に接着剤７を充填して接着固定される。接着剤７は、光ファイバ孔５ｂと光ファイバ１との間隙、及び、ファイバ挿入孔５ｃとファイバ被覆４との間隙、並びに保持具６の貫通孔６ａとファイバ被覆４との間隙にも浸透して、フェルール５と光ファイバ１とを接着一体化している。
【０００８】
上記の図７（Ａ）の構成において、フェルール５内に装着された光ファイバ１は、細径の光ファイバ孔５ｂの後端から急激に太径のファイバ挿入孔５ｃ内に充填された接着剤７で囲われた状態となる。このため、環境温度の変化により接着剤７が膨張収縮し、光ファイバ１は、光ファイバ孔５ｂとファイバ挿入孔５ｃの境部分で不均一な曲げ応力を受け、不規則な曲げによる損失変動を生じる恐れがある。
【０００９】
図７（Ｂ）は、この点を改善するために、光ファイバ１が装着される細径の光ファイバ孔５ｂを、ＭＦＤ拡大部２ａを超えて長く形成し、ファイバ被覆４が除去された光ファイバ１の部分を実質的に１μｍ以下の接着剤で囲まれるように構成している。この結果、ＭＦＤ拡大部２ａ及びコア部２が厚い層の接着剤７に曝される部分がなくなり、温度変化による損失変動をなくすことができるとされている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平４−７３６０９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図７（Ａ）及び図７（Ｂ）の何れの例においても、光ファイバ１はフェルール５の細径の光ファイバ孔５ｂにより位置決めが行なわれる。このため、光ファイバ孔５ｂは可能な限り高精度で形成し、光ファイバ１との間の間隙が限りなくゼロになるように形成する必要がある。上記特許文献１において、光ファイバ孔５ｂは光ファイバ外径より僅かに（数μ以下）大きいとの記載、また図１（Ｂ）の例において１μｍ程度以下の接着剤で光ファイバが囲まれるとの記載はあるものの、具体的には明示されていない。
【００１２】
また、図８は上述のＭＦＤ拡大部２ａの形成例を示す図で、図中の符号は、図７で用いたのと同じ符号を用いることにより説明を省略する。光ファイバ１の接続端部にＭＦＤ拡大部２ａを形成する場合、図８（Ａ）に示すように光ファイバ１の端部或いは途中部分のファイバ被覆４を除去し、所定範囲のガラスファイバ部分を露出させる。次いで、図８（Ｂ）に示すように、所定領域を加熱処理してコア部２に添加されているドーパントをクラッド部３側に熱拡散させでＭＦＤ拡大部２ａを形成する。この後、ＭＦＤ拡大部２ａの中央で光ファイバ１を切断し、図８（Ｃ）に示すような光ファイバ端末とする。この、光ファイバ端末は、図７で説明したようにフェルール５に装着され光コネクタとされる。
【００１３】
しかし、ＭＦＤ拡大部２を形成する際の加熱処理によって、光ファイバ１の端部は、図８（Ｄ）に示すように加熱処理されないガラスファイバ外径に対して細る。この細り量は、加熱条件によって多少異なるが、ＭＦＤを数μｍ拡大する場合は大よそ０．５μｍ〜２．０μｍ程度である。光ファイバの先端部の径が縮径すると、図７に示すフェルール５に装着したとき、光ファイバ孔５ｂとのクリアランスが大きくなり、光ファイバ１の軸ずれが大きくなる。光ファイバ１の軸ずれが大きくなると、光コネクタの接続で接続損失が増加し、不良品が増え生産性も悪くなる。
【００１４】
また、フェルール５に形成する光ファイバ孔５ｂが細径になると、孔成形用のピンが細くなり成形時に曲がりやすくなる。また、孔径を高精度で形成する場合、通常、ワイヤを用いて研磨加工で仕上げるが、加工する孔が細径になると、用いるワイヤも細くなり切れやすくなる。このため研磨速度を落とす必要があり、生産性が低下し加工コストが上がる。図７（Ｂ）ように、光ファイバ孔５ｂを長くすると、前記の理由から曲がりのない孔の形成が難しく、また、加工コストも増大するものと思われる。
【００１５】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、通常の光ファイバ又は接続端のＭＦＤが加熱処理により拡大された光ファイバを装着した光コネクタで、フェルールでの光ファイバの正確な位置決めを行なうことができ、且つ生産性を高めることが可能な光コネクタを提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明による光コネクタは、フェルールの光ファイバ装着孔の先端部側を細径の光ファイバ孔で形成して光ファイバの位置決めを行ない、後部側を太径のファイバ挿入孔で形成して接着剤で接着固定する光コネクタである。細径の光ファイバ孔と太径のファイバ挿入孔とは９０°以下のテーパ孔で連通され、装着される光ファイバの公称外径をＥａとしたとき、光ファイバ孔の孔径ＤをＥａ＋（０μｍを超え１μｍ以下）とし、細径の光ファイバ孔の軸方向長さＬを２．０ｍｍ以下とする。
【００１７】
また、本発明による他の光コネクタで、装着される光ファイバの先端部のモードフィールド径が拡大されている場合、装着される光ファイバの公称外径をＥａとしたとき、光ファイバ孔の孔径ＤａをＥａ＋（−１μｍ以上０μｍ以下）とするか、或いは、光ファイバのモードフィールド径が拡大された先端部外径をＥｂとしたとき、光ファイバ孔の孔径ＤａをＥｂ＋（０μｍを超え１μｍ以下）とする。また、細径光ファイバ孔の軸方向長さＬａを光ファイバのモードフィールド径が拡大された領域Ｍより短くする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１は通常の光ファイバを用いた光コネクタの例を示す図、図２はモードフィールド径（以下、ＭＦＤという）を拡大した光ファイバを用いた光コネクタの例を示す図、図３は多心の光コネクタの例を示す図である。図中、１１，１１’は光ファイバ、１２はコア部、１２ａはモードフィールド径拡大部（ＭＦＤ拡大部）、１３はクラッド部、１４はファイバ被覆、１５はフェルール、１５ａはフェルール端面、１５ｂは細径の光ファイバ孔、１５ｃは太径のファイバ挿入孔、１５ｄはテーパ孔、１６は保持具、１６ａは貫通孔、１７は接着剤を示す。
【００１９】
図１に示す例において、光ファイバ１１はコア部１２とクラッド部１３からなり、外周面をファイバ被覆１４により保護されている。光コネクタは、従来技術の項で説明したのと同様に、光ファイバ１１をフェルール１５内に挿入固定し、フェルール１５を保持具１６により保持固定して構成される。フェルール１５には、端面１５ａ側に光ファイバ１の先端部を装着する細径の光ファイバ孔１５ｂが形成され、その後方に太径のファイバ挿入孔１５ｃが形成される。
【００２０】
光ファイバ１１は、細径の光ファイバ孔１５ｂで位置決めされ、太径のファイバ挿入孔１５ｃ内に接着剤１７を充填して接着固定される。接着剤１７は、光ファイバ孔１５ｂと光ファイバ１との間隙、及び、ファイバ挿入孔１５ｃとファイバ被覆１４との間隙、並びに、保持具１６の貫通孔１６ａとファイバ被覆１４との間隙にも浸透してフェルール１５と光ファイバ１１とを接着一体化する。
【００２１】
細径の光ファイバ孔１５ｂと太径のファイバ挿入孔１５ｃとは、テーパ孔１５ｄで連通させ、細径の光ファイバ孔１５ｂの後端から太径のファイバ挿入孔１５ｃとの間で、孔の断面積が急に変化しないようにスムーズな体積変換を行なう。テーパ孔１５ｄのテーパ角θは、９０°以下、さらに好ましくは６０°以下で形成されているのが望ましい。
【００２２】
細径の光ファイバ孔１５ｂと太径のファイバ挿入孔１５ｃをテーパ孔１５ｄで連通させることにより、接着剤１７の硬化時に光ファイバ１１に応力集中が発生せず、損失増加を抑制することができる。また、環境温度の変化により接着剤１７の膨張収縮の影響による、光ファイバ１１に加わる応力変化を緩和することもできる。この結果、光ファイバ１１に不均一な曲げ応力が作用して不規則な曲げによる損失変動が生じるのを回避することができる。
【００２３】
細径の光ファイバ孔１５ｂは、装着される光ファイバ１１の外径にほぼ等しい高精度で形成し、光ファイバ１１とのクリアランスを可能な限り小さくすることにより、光ファイバ１１の正確な位置決めを行なうことができる。光ファイバ１１は、クラッド部１３の外径が、例えば、公称外径１２５μｍである場合、細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄは、１２５μｍ〜１２６μｍの間で形成するのが好ましい。また、近年は、１００μｍ以下の光ファイバも開発されていることから、装着する光ファイバの公称外径をＥａとすると、細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄは、Ｅａ＋（０μｍを超え１μｍ以下）で形成するのが望ましい。なお、ファイバ挿入孔１５ｃの孔径は、細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄより１００μ以上大きくする。光ファイバの公称外径が１２５μｍの場合、通常、ファイバ被覆外径は２５０μｍ前後であり、ファイバ挿入孔１５ｃの孔径は３００μｍ位で形成される。
【００２４】
光ファイバ孔１５ｂを上述のように細径孔で形成する場合、フェルール孔部の成形に用いる成形ピンが細径となり曲がりやすくなる。また、細径の孔を高精度に仕上げるには、細いワイヤを用いて研磨する必要があるが、研磨する孔が長いとワイヤが切れやすく時間もかかり、生産性が低下し加工コストも高くなる。このため、細径の光ファイバ孔１５ｂは、できるだけ短い軸方向長さで形成されていることが好ましい。光ファイバ孔１５ｂは、光ファイバ１１の接続端の位置決めが主たる目的であることから、位置決めに必要な軸方向長さを確保できればよく、その軸方向長さＬは２．０ｍｍ以下で形成するのが望ましい。
【００２５】
図２に示す例においては、光ファイバ１１’は、図１と同様にコア部１２とクラッド部１３からなり、外周面をファイバ被覆１４により保護されている。ただ、光ファイバ先端部分は、熱処理によりコア部１２のＭＦＤが拡大されたＭＦＤ拡大部１２ａで形成されている。ＭＦＤが拡大された拡大部１２ａは、接続時の光軸ずれの許容範囲が広くなるので、接続損失を小さくでき接続部の歩留まりを高くすることができる。
【００２６】
また、光コネクタは図１の例とほぼ同じで、保持金具１６を取付けたフェルール１５内に光ファイバ１１’を装着して構成される。フェルール１５には、接続の端面１５ａ側に光ファイバ１の先端部を装着する細径の光ファイバ孔１５ｂが形成され、その後方に光ファイバ１１’が楽に挿入し得る太径のファイバ挿入孔１５ｃが形成される。光ファイバ１１’は、細径の光ファイバ孔１５ｂで位置決めされ、太径のファイバ挿入孔１５ｃ内に接着剤１７を充填して接着固定される。
【００２７】
接着剤１７は、細径の光ファイバ孔１５ｂと光ファイバ１との間隙、及び、太径のファイバ挿入孔孔１５ｃとファイバ被覆１４との間隙、並びに、保持金具１６の貫通孔１６ａとファイバ被覆１４との間隙にも浸透してフェルール１５と光ファイバ１１とを接着一体化する。細径の光ファイバ孔１５ｂと太径のファイバ挿入孔１５ｃとは、図１の例と同様に、テーパ孔１５ｄを介して連通させ、細径の光ファイバ孔１５ｂの後端から太径のファイバ挿入孔１５ｃとの間で、孔の断面積が急に変化しないようにスムーズな体積変換を行なう。テーパ孔１５ｄのテーパ角θは、９０°以下、さらに好ましくは６０°以下で形成されているのが望ましい。
【００２８】
通常、ＭＦＤを拡大するための熱処理を行なうと、図８でも説明したように、図２（Ｂ）のファイバ端部拡大図に示すように、光ファイバ外径（クラッド外径）がＥａからＥｂに変化し、僅かながら細くなる。通常の場合、加熱処理しない時のクラッド外径をＥａに対して、ＭＦＤを数μｍ拡大する場合はこれより０．５μｍ〜２μｍ程度細った外径Ｅｂとなる。例えば、クラッド外径Ｅａが１２５μｍ、ＭＦＤが６．５μｍのシングルモード光ファイバを、ＭＦＤが１０．５μｍになるように拡大すると、その拡大領域Ｍのクラッド外径Ｅｂが１２３．８μｍになる。すなわち、熱処理により１％程度外径が細くなる。なお、ＭＦＤの値は、波長１．５５μｍの値である。
【００２９】
したがって、ＭＦＤ拡大部１２ａを有する光ファイバ１１’を装着する場合は、図１の例に対して、光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄａを多少細くする必要がある。すなわち、ＭＦＤ拡大部１２ｂを有する光ファイバ１１’を装着する場合、光ファイバの公称外径をＥａとすると、細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄａは、Ｅａ＋（−１μｍ以上０μｍ以下）で形成するのが望ましい。また、光ファイバ孔１５ｂの軸方向長さＬａは、光ファイバのＭＦＤが拡大された領域Ｍより短くする。
【００３０】
また、ＭＦＤを拡大したＭＦＤ拡大部１２ｂを有する光ファイバ１１’を装着する場合は、光ファイバのＭＦＤが拡大された先端部外径をＥｂとしたとき、細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄａは、Ｅｂ＋（０μｍを超え１μｍ以下）で形成するのが望ましい。この場合、光ファイバ外径の細り量は数μｍとなるが、その場合においても、細径の光ファイバ孔１５ｂは、装着される光ファイバ１１の外径にほぼ等しい高精度で形成し、光ファイバ１１とのクリアランスを可能な限り小さくすることにより、光ファイバ１１の正確な位置決めを行なうことができる。
【００３１】
図３は、図１及び図２の構成を多心の光コネクタに適用した例を示す図である。多心の光コネクタの場合、複数の細径の光ファイバ孔１５ｂは、孔ピッチＰ及びフェルール１５両側に形成されるガイド孔Ｇに対しても正確に形成されていることが必要であるが、光ファイバ孔１５ｂと光ファイバ１１、１１’とのクリアランスを小さくすることは特に重要となる。多心の光コネクタにおいては、前記のクリアランスが大きいと、隣接する光ファイバ双方のクリアランスが加算されるため、単心の光コネクタと比べて位置ずれも大きくなる。したがって、図１及び図２の構成を、多心の光コネクタに用いることは極めて有効である。
【００３２】
図４は、ＭＦＤ拡大の加熱処理としてガスバーナを用いる場合の一例を示す図である。図中、１８はバーナ本体部、１９はガス供給管部、２０はガス噴射口を示す。ガスバーナは、矩形状のバーナ本体部１８に、複数のガス噴射口２０をマトリックス状に設け、ガス供給管部１９からプロパンガス等の燃焼ガスを供給するようにして構成される。ガス噴射口２０は、０．３ｍｍφ程度の孔径で、孔ピッチが０．７ｍｍ〜１．０ｍｍ程度で設けられる。このようなガスバーナを用い、光ファイバ１１’に対して２．０ｍｍ以上離して加熱することにより、加熱領域の細り量をある程度抑制することができる。
【００３３】
例えば、波長１．５５μｍでのＭＦＤが約５μｍの高機能光ファイバを、ＭＦＤを約１０μｍに拡大するのに、図４に示すようなガスバーナを用い、光ファイバとの距離を２．８ｍｍ開けて加熱処理したところ、細り量（Ｅｂ−Ｅａ）は０．８μｍであった。加熱条件をあまり制限しないような場合、細り量は、２μｍ以上となることもある。
【００３４】
図５は光ファイバの軸ずれによる接続損失を示す図で、互いに接続されるシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）のＭＦＤが１０．５μｍの場合で、横軸に軸ずれ量（μｍ）をとり、縦軸に接続損失（ｄＢ／１ヶ所）を示したものである。この図５によれば、ＭＦＤが一致する光ファイバ同士の接続あっても、その接続端部の中心軸が０．５μｍずれることにより０．０４ｄＢ、１．０μｍずれることにより０．１６ｄＢ、１．５μｍずれることにより０．３５ｄＢの接続損失が生じることとなる。
【００３５】
（実施例１）
クラッド外径が８０μｍ、ファイバ被覆外径が１６５μｍの光ファイバで図１に示す単心光コネクタを作製した。フェルール１５の光ファイバ孔１５ｂの軸方向長さＬを１．０ｍｍ、光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄを８０〜８１μｍの範囲で形成し、テーパ孔１５ｄのテーパ角θを６０°、ファイバ挿入孔１５ｃの孔径を３００μｍで形成した。このときの接続損失は平均０．０７ｄＢであった。
【００３６】
（実施例２）
実施例１と同じクラッド外径が８０μｍの光ファイバを、１６心、１８０μｍピッチのテープ心線とし、多心光コネクタを作製した。多心用フェルールの光ファイバ孔１５ｂの軸方向長さＬを１．０ｍｍ、光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄを８０〜８１μｍの範囲で形成し、テーパ孔１５ｄのテーパ角θを６０°とした。このときの接続損失は平均０．１２ｄＢであった。
【００３７】
（実施例３）
クラッド外径Ｅａが１２５μｍ、ファイバ被覆外径が２５０μｍの光ファイバで、その先端部のＭＦＤを６．５μｍから１０．３μｍに拡大した光ファイバで図２に示す単心光コネクタを作製した。ＭＦＤ拡大部１２ａにおけるクラッド外径Ｅｂは１２３．８μｍに縮小され、ＭＦＤ拡大部１２ａの範囲Ｍは１．７ｍｍであった。フェルール１５の光ファイバ孔１５ｂの軸方向長さＬａを１．５ｍｍ、光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄａを１２４〜１２５μｍの範囲で形成し、テーパ孔１５ｄのテーパ角θを６０°、ファイバ挿入孔１５ｃの孔径を３００μｍで形成した。このときの接続損失は平均０．０８ｄＢであった。
【００３８】
（実施例４）
実施例３と同じＭＦＤ拡大部を有する光ファイバを、８心、２５０μｍピッチのテープ心線とし、多心光コネクタを作製した。多心用フェルールの光ファイバ孔１５ｂの軸方向長さＬａを１．５ｍｍ、光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄａを１２４〜１２５μｍの範囲で形成し、テーパ孔１５ｄのテーパ角θを６０°で形成した。このときの接続損失は平均０．１１ｄＢであった。
【００３９】
以上、実施例１〜４を作製して本発明の効果を確認したが、フェルール成形冶具の成形ピンの曲がりはなく、光ファイバ孔の仕上げ研磨も、孔の軸方向長さが短いため効率よく短時間で高精度に行うことができた。また、光コネクタに光ファイバを装着し、接続損失を測定したが、従来構造のもの（クリアランス１μ程度で接続損失は０．２ｄＢ位）と比べ１／２程度に軽減することができた。
【００４０】
（実施例５）
また、図２で示す構成で、光コネクタ先端部側の細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄａを、ＭＦＤ拡大の加熱処理を行なった先端部外径Ｅａに対して、０μｍを超え１μｍ以下の範囲で精度よく形成した。この場合、細り量に関係なく光ファイバ１１の軸ずれは最大０．５μｍとなり、図５のデータによれば接続損失は最大０．０４ｄＢとなる。これについて、２０サンプルを作製して測定したところ、平均の接続損失は０．０６ｄＢで、標準偏差は０．０２ｄＢであった。
【００４１】
（比較例１）
ＭＦＤ拡大の加熱処理を行なった光ファイバ１１’を、図１で示す構成の光コネクタに装着したとする。このとき、光コネクタ先端部側の光ファイバ孔の孔径が、光ファイバの公称外径Ｅａ（＝非加熱部の外径）＋（０μｍ〜１μｍ）の範囲で、精度よく形成されているものとする。そして、光ファイバ先端部のＭＦＤ拡大の加熱処理による光ファイバの細り量が、０．８μｍであったとすると、このときの光ファイバの軸ずれは最大０．９μｍとなり、図５のデータから見ると接続損失は最大０．１３ｄＢとなる。これについて、２０サンプルを作製して測定したところ、平均の接続損失は０．１ｄＢであり、標準偏差は０．０３ｄＢであった。なお、光ファイバの細り量が２μｍであったとすると、光ファイバの軸ずれは最大１．５μｍとなり、接続損失は最大０．３５ｄＢとなる。
【００４２】
実施例５と比較例１の結果から、光コネクタの細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄａは、光ファイバ１１’のＭＦＤが拡大された先端部の外径Ｅｂを基準に、０μｍを超え１μｍ以内の精度で形成されるのが好ましい。ただ、装着される光ファイバ１１’のＭＦＤ値とその拡大ＭＦＤ値によって、加熱時間や加熱量が変わるので、光ファイバ１１’の細り量も一律ではない。しかし、細り量は、使用するガスバーナや光ファイバ１１’の種別とＭＦＤ拡大値が設定されれば、ある程度は一様に揃えることが可能である。したがって、光コネクタの製造に際しては、細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径を、所定値より多少小さ目に形成しておき、後で所定値に研磨することにより実現することが可能である。
【００４３】
また、細径の光ファイバ孔１５ｂの軸方向長さＬａは、光ファイバ先端部のＭＦＤ拡大領域Ｍより短くしておく必要がある。というのは、ＭＦＤ拡大領域Ｍと細り領域はほぼ一致し、光ファイバ孔１５ｂに光ファイバ先端部が完全に挿入できるようにすることにある。ＭＦＤ領域Ｍは、通常、２〜４ｍｍ以下であるので、光ファイバ孔１５ｂの軸方向長さＬａは、大よそ２ｍｍ以下であればよい。この程度の軸方向長さであれば、孔径の研磨も比較的容易で精度も出しやすく、生産性を損ねることなく製造することができる。
【００４４】
図６は、フェルールと光ファイバとの間に充填されて接着固定する接着剤の硬化収縮率による波長特性を示すものである。光コネクタに光ファイバ１１、１１’を装着する場合、接着剤樹脂が硬化収縮する際に、光コネクタ内で応力が生じ残留する。この接着剤樹脂による残留応力は、光コネクタ内で光ファイバ１１，１１’にマイクロベンドを引き起こし、損失増加の一因となる。したがって接着剤の硬化収縮率は小さいほうが望ましい。
【００４５】
図６で示すように、エポキシ系接着剤の樹脂配合を変えて、硬化収縮率が４％と６％の接着剤を用意し、この接着剤を用いて、曲げに対して損失を生じやすい光ファイバ１１、１１’を図１又は図２に示す構成で光コネクタ内に装着して、その波長特性を測定してみた。硬化収縮率が６％の接着剤は、硬化収縮率が４％の接着剤と比べて、長波長側で損失増加が見られる。この結果、特に顕著性を示すものではないが、接着剤の硬化収縮率は５％以下とするのが望ましい。
【００４６】
また、光コネクタは光ファイバ１１の引張り荷重に対しての耐性が求められる。例えば、ファイバ被覆外径が０．９ｍｍの光ファイバ心線を光コネクタに装着した場合、ファイバ長手方向に９．８Ｎのスクーリング荷重がかけられる。ＭＦＤ拡大の加熱処理を施している場合、その部分での破断強度が劣化しているので、硬化後の接着剤樹脂が軟らかいと、引張り荷重が光コネクタの先端部に及び、ＭＦＤ拡大部で破断が生じる恐れがある。
【００４７】
硬化後のヤング率が４９０ＭＰａと１４７０ＭＰａの接着剤樹脂を用いて、図１に示す光コネクタ内にＭＦＤ拡大光ファイバ１１’を装着した。サンプル数は各２０とし、光ファイバ長手方向に荷重をかけ、フェルール１５から光ファイバ１１が剥離する時の引張り荷重を測定した。この結果、ヤング率が４９０ＭＰａの接着剤樹脂を用いた場合は、平均値が１７．６Ｎ、標準偏差が６．２Ｎ、最大値２７．０Ｎ、最小値８．０Ｎであった。ヤング率が１４７０ＭＰａの接着剤樹脂を用いた場合は、平均値が２６．１Ｎ、標準偏差が３．８Ｎ、最大値３２．９Ｎ、最小値は２１．４Ｎであった。この結果、後者は前者に対して平均値で８．５Ｎ上昇し、標準偏差が６０％程度に減少し、優位性を示しており、接着剤のヤング率を９８０ＭＰａ以上とするのが望ましい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通常の光ファイバ又は接続端のＭＦＤが加熱処理により拡大された光ファイバを装着した光コネクタで、フェルールでの光ファイバの正確な位置決めを行なうことができ、接続損失の少ない、且つ生産性を高いものを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明する図である。
【図２】本発明の他の実施形態を説明する図である。
【図３】本発明による多心の光コネクタの例を説明する図である。
【図４】本発明のＭＦＤ拡大の加熱処理に用いるガスバーナの一例を示す図である。
【図５】光ファイバの軸ずれによる接続損失を説明する図である。
【図６】接着剤の硬化収縮率による光ファイバの波長特性を示す図である。
【図７】従来技術を説明する図である。
【図８】従来技術における課題の一部を説明する図である。
【符号の説明】
１１…光ファイバ、１２…コア部、１２ａ…モードフィールド径拡大部（ＭＦＤ拡大部）、１３…クラッド部、１４…ファイバ被覆、１５…フェルール、１５ａ…フェルール端面、１５ｂ…細径の光ファイバ孔、１５ｃ…太径のファイバ挿入孔、１５ｄ…テーパ孔、１６…保持金具、１６ａ…貫通孔、１７…接着剤、１８…バーナ本体部、１９…ガス供給部、２０…ガス供給口。

Claims

フェルールの光ファイバ装着孔の先端部側を細径の光ファイバ孔で形成して光ファイバの位置決めを行ない、後部側を太径のファイバ挿入孔で形成して接着剤で接着固定する光コネクタであって、
前記細径の光ファイバ孔と前記太径のファイバ挿入孔とはテーパ角が９０°以下のテーパ孔で連通され、装着される光ファイバの公称外径をＥａとしたとき、前記光ファイバ孔の孔径ＤがＥａ＋（０μｍを超え１μｍ以下）であり、前記光ファイバ孔の軸方向長さＬが２．０ｍｍ以下であることを特徴とする光コネクタ。
フェルールの光ファイバ装着孔の先端部側を細径の光ファイバ孔で形成して光ファイバの位置決めを行ない、後部側を太径のファイバ挿入孔で形成して接着剤で接着固定する光コネクタであって、
前記細径の光ファイバ孔と前記太径のファイバ挿入孔とはテーパ角が９０°以下のテーパ孔で連通され、装着される光ファイバの先端部のモードフィールド径が拡大されている場合、前記装着される光ファイバの公称外径をＥａとしたとき、前記光ファイバ孔の孔径ＤａがＥａ＋（−１μｍ以上０μｍ以下）であり、前記光ファイバ孔の軸方向長さＬａが前記光ファイバのモードフィールド径が拡大された領域Ｍより短いことを特徴とする光コネクタ。
フェルールの光ファイバ装着孔の先端部側を細径の光ファイバ孔で形成して光ファイバの位置決めを行ない、後部側を太径のファイバ挿入孔で形成して接着剤で接着固定する光コネクタであって、
前記細径の光ファイバ孔と前記太径のファイバ挿入孔とはテーパ角が９０°以下のテーパ孔で連通され、装着される光ファイバの先端部のモードフィールド径が拡大されている場合、前記光ファイバのモードフィールド径が拡大された先端部外径をＥｂとしたとき、前記光ファイバ孔の孔径ＤａがＥｂ＋（０μｍを超え１μｍ以下）であり、前記光ファイバ孔の軸方向長さＬａが前記光ファイバのモードフィールド径が拡大された領域Ｍより短いことを特徴とする光コネクタ。
前記細径の光ファイバ孔が複数形成された多心構造であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光コネクタ。
前記太径のファイバ挿入孔に硬化収縮率が５％以下である接着剤を充填したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光コネクタ。
前記太径のファイバ挿入孔に硬化後のヤング率が９８０ＭＰａ以上である接着剤を充填したことを特徴とする請求項１〜５に記載の光コネクタ。