JP2004264755A

JP2004264755A - メカニカルスプライス

Info

Publication number: JP2004264755A
Application number: JP2003057182A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Murakami; 和也村上; Yoshihiro Nakatani; 佳広中谷; Tomoyuki Arai; 智幸新井; Koji Shibata; 幸司柴田; Yoshio Iwadate; 由郎岩舘
Original assignee: Hitachi Cable Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Hitachi Cable Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】光ファイバの損失増加を防止できる安価なメカニカルスプライスを提供する。
【解決手段】対向する光ファイバ２同士を、これらが互いに突き合うようにガイドして位置決め調心するためのガイド溝３を有するガイド溝基板４と、ガイド溝３に挿入された光ファイバ２を押さえるための押さえ面５を有する押さえ基板６と、ガイド溝基板４と押さえ基板６とを挟持して光ファイバ２を把持するための光ファイバ把持部材７とを備え、光ファイバの突き合わせ部近傍に屈折率整合材１１を充填して光ファイバ２同士を接合するメカニカルスプライス１において、光ファイバの突き合わせ部に臨むガイド溝基板４または押さえ基板６の少なくともいずれか一方に、屈折率整合材１１を収容するための収容部１５を形成した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ心線を簡易に接続できるメカニカルスプライスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通信の分野においては、高速・大容量伝送が可能な光ファイバが伝送線路の主流となり、既に中・長距離幹線のほとんどが従来のメタルケーブルから光ファイバケーブルに代わっている。さらに、各家庭までの線路も光ファイバ化しようとする光加入者系伝送システムの展開が急ピッチで進められている。
【０００３】
光ファイバの接続には、従来から融着接続が行われてきた。融着接続は光ファイバの突き合わせ面を溶かし込んで接続するため信頼性が高い反面、接続後の補強等に時間がかかることと、装置が高価であり、電源が必要なこと等が問題となっていた。
【０００４】
そこで、光ファイバをＶ溝等で軸合わせを行って固定し、簡易に接続しようとするメカニカルスプライスが案出され、開発が進められている。中でも、特許文献１に示されたメカニカルスプライスは、構造と接続方法の簡易性から、接続の低コスト化が期待されている。
【０００５】
メカニカルスプライス１は、図３に示すように、光ファイバ２の位置決め用のガイド溝３（図４参照）を有したガイド溝基板４と、その上部から、ガイド溝３に挿入された光ファイバ２を押さえるための押さえ面５（図４参照）を有する押さえ基板６と、これらガイド溝基板４と押さえ基板６とを挟持して光ファイバ２を把持するための光ファイバ把持部材７とを備えている。光ファイバ把持部材７は、断面コ字状のクランプスプリングにて構成されている。
【０００６】
接続を行う際には、ガイド溝基板４と押さえ基板６との接触部にそれぞれ形成されたスリット８にくさび部材９を挿入して、ガイド溝基板４と押さえ基板６との間に隙間をあけ、その隙間に端末処理した一対の光ファイバ２を、メカニカルスプライス１の両端から挿入して、その中間部で突き合わせた後に、くさび部材９を抜く。これによって、光ファイバ把持部材７たるクランプスプリングの復元力によって、ガイド溝基板４と押さえ基板６が押圧され、光ファイバ２を固定することとなる。
【０００７】
図４に従来のメカニカルスプライス１の光ファイバ突き合わせ部近傍の断面図を示す。図示するように、ガイド溝基板４の上面に形成されたガイド溝３は、断面Ｖ字状に形成されたＶ溝１８にて構成されている。そのガイド溝３に挿入された光ファイバ２は、その上部の押さえ基板６の押さえ面５及びＶ溝１８の両傾斜壁面の３点で把持される。このとき、ガイド溝基板４の上面と押さえ基板６の下面との間には若干の間隙１０があいており、クランプスプリングの復元力で光ファイバ２が把持されることとなる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−３１８８３６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のガイド溝基板４と押さえ基板６とは、量産性の高い樹脂成形品にて構成されている。樹脂は、周知のようにクリープ現象や応力緩和現象が起きるため、メカニカルスプライス１を長時間使用すると、ガイド溝基板４と押さえ基板６とが変形して、それらの間隙１０が小さくなってしまう場合がある。この現象は、高温にさらされたときに顕著であり、樹脂によっては間隙１０がなくなるまで変形する場合もある。
【００１０】
一方、光ファイバ２の突き合わせ部には、反射を低減する目的で、屈折率整合材１１を充填している。この屈折率整合材１１は、一般にグリス状の流動性の悪いものが使用されている。
【００１１】
上述のように、ガイド溝基板４と押さえ基板６との間隙１０が小さくなると、メカニカルスプライス１の周辺が温度変化した際に、流動性の悪い屈折率整合材１１が膨張収縮しにくく、その内部の圧力が高温状態では高く、低温状態では低くなる。そのため、屈折率整合材１１の充填時に内部に巻き込まれた気泡が光ファイバ２の突き合わせ部に移動・浸入して、損失増加を起こす原因となってしまう。
【００１２】
そこで、これを防止するために、ガイド溝基板４及び押さえ基板６を形成する樹脂に、フィラーと称する補強充填材を多量に添加し、樹脂の変形を可能な限り小さくすることも行われている。
【００１３】
しかしながら、フィラーは高価であると共に、フィラーを添加すると樹脂成形品を製造するための金型や成形機の摩耗が激しく、コストが高くなってしまうといった問題が発生する。さらに、成形時にバリが発生しやすくなるため、バリ取りに費やす手間やコストが増加してしまう。
【００１４】
そこで、本発明は上記問題を解決すべく案出されたものであり、その目的は、光ファイバの損失増加を防止できる安価なメカニカルスプライスを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決すべく、本発明は、対向する光ファイバ同士を、これらが互いに突き合うようにガイドして位置決め調心するためのガイド溝を有するガイド溝基板と、上記ガイド溝に挿入された光ファイバを押さえるための押さえ面を有する押さえ基板と、上記ガイド溝基板と押さえ基板とを挟持して光ファイバを把持するための光ファイバ把持部材とを備え、上記光ファイバの突き合わせ部近傍に屈折率整合材を充填して光ファイバ同士を接合するメカニカルスプライスにおいて、上記光ファイバの突き合わせ部に臨む上記ガイド溝基板または上記押さえ基板の少なくともいずれか一方に、上記屈折率整合材を収容するための収容部を形成したものである。
【００１６】
上記構成によれば、ガイド溝基板と押さえ基板が変形しても、屈折率整合材の収容スペースとして収容部の広さは確保できるので、温度変化しても屈折率整合材の膨張収縮が可能となる。よって、その内部の圧力の変動は小さくてすむこととなり、屈折率整合材の充填時に内部に巻き込まれた気泡が、光ファイバの突き合わせ部に移動・浸入することはない。従って、光ファイバの損失増加を防止することができる。また、収容部を設けたことによって、ガイド溝基板と押さえ基板の変形が許容されるので、フィラー等の補強充填材を多量に添加する必要がない。従って、成形品自体のコストを軽減できると共に、金型や成形機の摩耗及び成形時のバリの発生を抑えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１８】
図１及び図３に示すように、本実施の形態に係るメカニカルスプライス１は、対向する光ファイバ２同士を、これらが互いに突き合うようにガイドして位置決め調心するためのガイド溝３を有するガイド溝基板４と、ガイド溝３に挿入された光ファイバ２を押さえるための押さえ面５を有する押さえ基板６と、ガイド溝基板４と押さえ基板６とを挟持して光ファイバ２を把持するための光ファイバ把持部材７とを備えている。光ファイバ把持部材７の内側には、ガイド溝基板４と押さえ基板６をそれぞれ押圧するための突起部２０ａ（図３では窪み部２０ｂとして示される）が所定の間隔で複数、形成されている。
【００１９】
かかるメカニカルスプライス１は、光ファイバ２の突き合わせ部に臨むガイド溝基板４または押さえ基板６の少なくともいずれか一方に、屈折率整合材１１を収容するための収容部１５が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
そして、光ファイバ２の突き合わせ部近傍に形成された収容部１５に、屈折率整合材１１が充填される。
【００２１】
本実施の形態では、図１に示すように、ガイド溝３は、断面Ｖ字状のＶ溝１７にて構成され、一方、収容部１５は、ガイド溝基板４の上面に形成された凹部１６によって構成されている。
【００２２】
凹部１６は、Ｖ溝１７の幅方向両側に所定の幅Ｌ１で断面矩形状に窪むように切削されて形成されている。この幅Ｌ１は、凹部が形成されていないＶ溝１８の上端の幅Ｌ２（図４参照）の略２倍となっている。凹部１６が形成された後のＶ溝１７の深さは、光ファイバ２の挿入時に、Ｖ溝１７と押さえ基板６の押さえ面５とで光ファイバ２を確実に保持できる深さ、具体的にはＶ溝１７の上端が、Ｖ溝１７に挿入された光ファイバ２の中心と略同等の高さとなる深さになっている。光ファイバ２の軸方向の凹部１６の長さは、所定量の屈折率整合材１１を収容できる長さとなっている。
【００２３】
本実施の形態では、押さえ基板６は、従来のものと同様であり、その下面に平面状の押さえ面５が形成されている。
【００２４】
なお、ガイド溝３の形状は断面Ｖ字状に限られるものではなく、断面Ｕ字状等、他の形状であってもよい。また、凹部１６の形状も断面矩形状に限られるものではなく、断面Ｕ字状或いは、光ファイバ２側が深く形成された断面逆三角形状であってもよい。
【００２５】
上記凹部１６にて構成される収容部１５には、光ファイバ２の反射低減のための屈折率整合材１１が充填されている。ここで、凹部１６の幅方向両側には、立ち上がり部１８が形成されることになり、その立ち上がり部１８によって、屈折率整合材１１が外部へ流出するのを防止している。
【００２６】
次に、上記構成に係るメカニカルスプライス１の作用を説明する。
【００２７】
通常、光ファイバ２の把持時であって、ガイド溝基板４と押さえ基板６が変形していない場合には、押さえ基板６の押さえ面５は光ファイバ２の上端にのみ接しており、その幅方向両端にはガイド溝基板４との間に隙間２１が形成されており、光ファイバ２が確実に位置決め把持されている。
【００２８】
メカニカルスプライス１を長時間に亘って使用すると、クリープ現象や応力緩和現象によってガイド溝基板４と押さえ基板６が変形して、その幅方向両側の隙間２１が小さくなる。この現象は、高温時に顕著となる。
【００２９】
しかし、上記構成によれば、光ファイバ２の突き合わせ部に、屈折率整合材１１を収容するための収容部１５を形成したことによって、ガイド溝基板４と押さえ基板６が変形しても光ファイバ２を中心として屈折率整合材１１の収容スペースを確保できる。
【００３０】
具体的には、ガイド溝基板４と押さえ基板６の変形（光ファイバ２を押さえた状態での撓み）により、その幅方向両側の隙間２１が無くなったとしても、ガイド溝基板４の幅方向両端の立ち上がり部１８と押さえ基板６の幅方向両端の平面部同士が当接するので、収容部１５はその深さ以上に押し縮められることはなく、それ以上狭くなることはない。
【００３１】
従って、ガイド溝基板４と押さえ基板６が変形した状態で、温度変化のサイクルが繰り返されたとしても、屈折率整合材１１は円滑に膨張収縮することができ、その内部の圧力の変動は小さくて済む。よって、屈折率整合材１１の充填時に内部に巻き込まれた気泡が、光ファイバ２の突き合わせ部に移動・浸入することはないので、光ファイバの損失増加を防止することができる。
【００３２】
ここで、本発明者等は、本実施の形態のメカニカルスプライス１を試作し、従来のメカニカルスプライスとの比較試験を行った。以下にその試験について説明する。
【００３３】
試験の具体的内容は、本発明に係る構造及び従来構造のメカニカルスプライスの試験サンプルを６個ずつ作製し、その試験サンプルを用いて１００℃×４８ｈの高温試験と、８５℃×９５％ＲＨ×４８ｈの高温高湿試験と、−４０℃〜＋１００℃、１サイクル８ｈ×４８ｈの温度サイクル試験を、順次、連続して繰り返し、損失変動を評価した。ガイド溝基板４及び押さえ基板６に使用される樹脂は、ガラスフィラー３０％の熱可塑性樹脂を用いた。
【００３４】
この試験によると、従来の構造では、試験サンプル６個中、６個ともが損失変動０．５ｄＢを越えたのに対し、本実施の形態の構造では、試験サンプル６個中、６個ともが損失変動０．５ｄＢ以下であり、安定した損失であるといった結果が得られ、上記効果が立証された。
【００３５】
また、上記構成によれば、収容部１５を設けたことによって、上述のようにガイド溝基板４と押さえ基板６の変形が許容される。従って、これらの各基板４，６にフィラー等の補強充填材を多量に添加する必要がない。よって、汎用の安価な樹脂が使用でき、成形品自体のコストを軽減できる。また、金型や成形機の摩耗及び成形機のシリンダ、スクリューの摩耗が減り、耐久性が向上するので、コストダウンが図れる。
【００３６】
さらに、使用できるベースの樹脂は流動性の良いものに限定されないので、成形時のバリの発生を抑えることができ、バリ取り等のコストアップの要因を低減できる。
【００３７】
図２は本発明に係るメカニカルスプライスの他の実施の形態を示した断面図である。
【００３８】
本実施の形態のメカニカルスプライス１は、図１のメカニカルスプライス１が、ガイド溝基板４に収容部１５を形成したのに対し、押さえ基板６に収容部１５を形成したことを特徴とする。なお、他の構成については、上記図１のメカニカルスプライス１と同様であるので、同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００３９】
本実施の形態における、ガイド溝３を構成するＶ溝１７の深さは、上記図１のＶ溝１７と同様の深さに形成され、一方、収容部１５を構成する凹部１６の深さは、上記図１の凹部１６と同様の深さに形成される。
【００４０】
すなわち、上述のＶ溝１７の深さ及び凹部１６の深さは、光ファイバ２の挿入時に、Ｖ溝１７と押さえ基板６の押さえ面５とで光ファイバ２を確実に保持できる深さで、且つガイド溝基板４と押さえ基板６の幅方向両端には隙間２１が形成される深さとなっていればよい。
【００４１】
本実施の形態に係る構成によっても、上述した図１のメカニカルスプライス１と同等の作用効果を得ることができる。
【００４２】
上記図１及び図２の実施の形態では、ガイド溝基板４或いは押さえ基板６のいずれか一方に収容部１５を形成したが、ガイド溝基板４と押さえ基板６の両方に凹部を形成して、これら凹部を合わせて収容部とする構造であってもよいのは勿論である。
【００４３】
また、本願発明は、既存のメカニカルスプライスであっても、ガイド溝基板４或いは押さえ基板６の少なくともいずれか一方に収容部１５を形成すれば、適用可能となる。
【００４４】
さらに、ガイド溝基板４或いは押さえ基板６の少なくともいずれか一方に、凸部を設けてもよい。この凸部はガイド溝３の幅方向両側に形成され、それら凸部間を収容部１５とする。凸部は、ガイド溝３に光ファイバ２を挿入して固定した際の隙間２１よりも低い高さに形成される。凸部はメカニカルスプライスの長手方向に連続的に或いは間欠的に形成してもよい。
【００４５】
また、上記凸部を収容部１５内に形成して、ガイド溝基板４と押さえ基板６の隙間２１の縮小の低減を図るようにしても、同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
上記実施の形態では、単心光ファイバ用メカニカルスプライス１を例に挙げて説明したが、ガイド溝３を複数平行に形成すれば、２心、４心等の多心光ファイバ用メカニカルスプライスにも適用可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、光ファイバの損失増加を防止できるメカニカルスプライスを安価に製造することができるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るメカニカルスプライスの好適な実施の形態を示した断面図である。
【図２】本発明に係るメカニカルスプライスの好適な他の実施の形態を示した断面図である。
【図３】メカニカルスプライスを示した全体斜視図である。
【図４】従来のメカニカルスプライスを示した断面図である。
【符号の説明】
１メカニカルスプライス
２光ファイバ
３ガイド溝
４ガイド溝基板
５押さえ面
６押さえ基板
７光ファイバ把持部材
１１屈折率整合材
１５収容部

Claims

対向する光ファイバ同士を、これらが互いに突き合うようにガイドして位置決め調心するためのガイド溝を有するガイド溝基板と、上記ガイド溝に挿入された光ファイバを押さえるための押さえ面を有する押さえ基板と、上記ガイド溝基板と押さえ基板とを挟持して光ファイバを把持するための光ファイバ把持部材とを備え、上記光ファイバの突き合わせ部近傍に屈折率整合材を充填して光ファイバ同士を接合するメカニカルスプライスにおいて、上記光ファイバの突き合わせ部に臨む上記ガイド溝基板または上記押さえ基板の少なくともいずれか一方に、上記屈折率整合材を収容するための収容部を形成したことを特徴とするメカニカルスプライス。