JP2005062338A - 光コネクタの製造方法 - Google Patents

光コネクタの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005062338A
JP2005062338A JP2003290360A JP2003290360A JP2005062338A JP 2005062338 A JP2005062338 A JP 2005062338A JP 2003290360 A JP2003290360 A JP 2003290360A JP 2003290360 A JP2003290360 A JP 2003290360A JP 2005062338 A JP2005062338 A JP 2005062338A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
ferrule
manufacturing
optical
optical connector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003290360A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Yasuda
孝 安田
Kengo Kotani
賢吾 小谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP2003290360A priority Critical patent/JP2005062338A/ja
Publication of JP2005062338A publication Critical patent/JP2005062338A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Abstract

【課題】 細径光ファイバを通常サイズのフェルールに固定した低接続損失の光コネクタを容易かつ安価に製造する光コネクタの製造方法を提供することにある。
【解決手段】 光ファイバ1をフェルール2に固定する工程を含む光コネクタの製造方法において、前記工程は、フェルール2に挿通した光ファイバ1の一端部に、その光ファイバ1とフェルール2とを調心するための調心用部材5を設け、その調心用部材5がフェルール2の端面2sに当たるように光ファイバ1に所定の張力を加え、光ファイバ1をフェルール2に固定する工程である製造方法である。
【選択図】 図1

Description

本発明は、光コネクタの製造方法に関するものである。
光ファイバ素線(例えば、外径約125μm)の端末処理においては、フェルール(例えば、外径約2.5mm、内径約126μm)と呼ばれる金属あるいはセラミックス製デバイス内に、光ファイバ素線が挿通されて接着固定された後、光ファイバ素線の端面およびフェルール端面が研磨されて、様々な規格の光コネクタとして提供されるのが一般的である。
この光コネクタ製造時に問題となるのが接続損失である。接続損失は、受光デバイスあるいは発光デバイスに対する光コネクタの光幾何学的な配置精度、デバイス間の屈折率が異なるために生じるフレネル反射、デバイス表面の鏡面度等に依存するパラメータである。
例えば、FCコネクタと呼ばれる光コネクタであれば、接続損失は0.5dB程度に抑えられることが一般的である。この接続損失に顕著に影響するのが、光ファイバのMFD(モードフィールド径)と軸ズレ量である。
例えば、MFD=W(μm)のシングルモード光ファイバ同士が軸ズレ量=d(μm)で接続された場合の幾何学的な接続損失α(dB)は、以下の式で表される。
α=4.34(d/W)2 (1)
Wを様々に変えたときの(1)式のグラフを図4に示す。図4では横軸を軸ズレ量(μm)にとり、縦軸を接続損失(dB)にとって、W=8μmのグラフを太線、W=9.2μmのグラフを細線、W=10μmのグラフを点線で示した。
通常のシングルモード光ファイバであれば、MFD=9.2μm程度なので、軸ズレによる接続損失を0.5dB以下にするためには、(1)式および図4により、軸ズレ量d<3.1μmとする必要がある。
一般のフェルールは内径が125.5〜126.5μm、光ファイバのガラス外径は124.5〜125.5μmであるので、コア偏心の全くないシングルモード光ファイバであれば最大軸ズレ量は0.5μmとなり、フェルールと光ファイバの軸ズレによる接続損失は容易に0.5dB以下に抑えられる。
実際の光コネクタの製造方法としては、端末処理した光ファイバ(光ファイバ素線)を、光ファイバの外径とほぼ同じ内径のフェルールに挿通し、フェルールに挿通した光ファイバをフェルールに接着固定した後、光ファイバの端面およびフェルールの端面を鏡面研磨し、さらに光ファイバの研磨面に約8°の傾斜をつけたりしてフレネル反射損失の低減を図って、光コネクタを製造する方法が一般的である。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
特開2001−51158号公報
しかしながら、背景技術の光コネクタの製造方法では、光ファイバの外径とフェルールの内径との差が小さいので、フェルールの内径に比べて外径が十分小さい細径光ファイバ(例えば、外径が125μmより十分小さい)を、通常サイズのフェルール(例えば、内径が約126μm)に接着固定すると、最大で、光ファイバの外径とフェルールの内径との差の半分だけ光ファイバが軸ズレしてしまう。この場合、得られた光コネクタの接続損失が高くなるという問題がある。
光ファイバの軸ズレを防ぐためには、内径が細径光ファイバの外径とほぼ等しいフェルールを用いるか、光学顕微鏡等により調心しながら光ファイバとフェルールを接着固定するか、フェルール部分には通常外径の光ファイバを用い、それ以外の部分で通常外径の光ファイバと細径光ファイバとを融着するしかないが、これらの方法はいずれも非常にコストがかかる方法である。
そこで、本発明の目的は、細径光ファイバを通常サイズのフェルールに固定した低接続損失の光コネクタを容易かつ安価に製造する光コネクタの製造方法を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、光ファイバをフェルールに固定する工程を含む光コネクタの製造方法において、前記工程は、前記フェルールに挿通した前記光ファイバの一端部に、その光ファイバと前記フェルールとを調心するための調心用部材を設け、その調心用部材が前記フェルールの端面に当たるように前記光ファイバに所定の張力を加え、前記光ファイバを前記フェルールに固定する工程である光コネクタの製造方法である。
請求項2の発明は、前記調心用部材は、前記光ファイバの軸回りに回転対称で、かつ前記フェルールのファイバ挿通孔に一部が嵌合する形状である請求項1記載の光コネクタの製造方法である。
請求項3の発明は、 前記調心用部材は、前記光ファイバの一端部を加熱手段によって加熱、溶融して形成される請求項1または2記載の光コネクタの製造方法である。
請求項4の発明は、前記加熱手段として、電気放電あるいはレーザを用いる請求項3記載の光コネクタの製造方法である。
請求項5の発明は、前記光ファイバの外径と前記フェルールの内径との差が2.8μm以上である請求項1〜4いずれかに記載の光コネクタの製造方法である。
本発明によれば、これまで困難であった細径光ファイバを通常サイズのフェルールに固定した低接続損失の光コネクタを容易かつ安価に製造できる、という優れた効果を発揮する。
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図1は、本発明の好適実施の形態を示す光コネクタの製造方法の一工程を示す概略図である。
図1に示すように、本実施の形態に係る製造方法で用いる光ファイバ1は、被覆を除去して端末処理した石英ガラス製のコアとクラッドからなる光ファイバ素線である。本例では、光ファイバ1として、外径φが100μmであり、MFDが9.2μmである細径シングルモード光ファイバを使用した。光ファイバ1としては、後述するフェルール2の内径φfより小さいものであれば、いかなるものを使用してもよい。
フェルール2は、金属あるいはセラミックスで略円筒状に形成され、中心に光ファイバ1が挿通されるファイバ挿通孔(内孔)3が形成される。フェルール2は、通常のシングルモード光ファイバが接着固定される通常サイズのフェルールであり、外径が約2.5mm、内径(内孔径)φfが約126μmである。
したがって、本例では、光ファイバ1の外径φとフェルール2の内径φfとの差は、約26μmである。光ファイバ1の外径φとフェルール2の内径φfとの差は、2.8μm以上の場合に本発明が特に有効である。
光ファイバ1の外径φとフェルール2の内径φfとの差が2.8μm未満だと、背景技術の光コネクタの製造方法によって光ファイバ1をフェルール2に接着固定しても、光ファイバ1の軸ズレが小さく、得られた光コネクタの接続損失があまり高くならないからである。
さて、本実施の形態に係る光コネクタの製造方法を説明する。
まず、端末処理した光ファイバ1を、その一端からフェルール2のファイバ挿通孔3に挿通する。ファイバ挿通孔3に挿通されてフェルール2の一端面2sから露出した光ファイバ1の一端部を、加熱手段(加熱デバイス)4によって加熱、溶融し、光ファイバ1の一端部に、光ファイバ1とフェルール2とを調心するための調心用部材5を一体形成する。
本例では、光ファイバ1の一端を加熱手段4で適宜加熱、溶融することで、溶融したガラスが表面張力によって球状になることを利用し、冷却後、光ファイバ1の中心軸の延長線上に中心が位置する所定直径Dの球状の調心用部材5が形成されるようにした。調心用部材5の直径Dは、フェルール2の内径φfより大きければよい。
加熱手段4としては、例えば、電気放電、レーザ、小型の酸水素バーナを使用する。調心用部材5の形成(球形化作業)は、例えば、光ファイバ1の一端部の近傍に観察装置6を設け、その観察装置6を通して作業者がリアルタイムで観察しながら行う。調心用部材5の形成が上手くいかない場合は、光ファイバ1の先端部の変形部を廃棄し、再度調心用部材5の形成を行う。観察装置6としては、例えば、光ファイバ1の一端部を作業者が視認できるように拡大するものであれば、いかなるものを使用してもよい。
光ファイバ1の一端部に調心用部材5を形成した後、フェルール2を固定した状態で、光ファイバ1を光ファイバ1の他端部方向(図1では矢印R方向)に引っ張り、あるいは光ファイバ1を固定した状態で、フェルール2を光ファイバ1の一端部方向(図1では矢印L方向)に引っ張り、図2に示すように、調心用部材5がフェルール2の一端面2sに当たるように光ファイバ1に所定の張力を加える。
このとき、調心用部材5は、フェルール2の内径φfより大きく、光ファイバ1の中心軸の延長線上に中心が位置する球状なので、その回転対称性から調心用部材5の一部がファイバ挿通孔3に嵌合して引っかかり、光ファイバ1の中心軸がフェルール2の中心軸に一致して自動的に調心される。
ここで、予め調心用部材5の直径Dと、光ファイバ1に加える張力の大きさとを適宜調整しておけば、光ファイバ1がファイバ挿通孔3から抜けなくなるようにすることもできる。
次に、光ファイバ1に所定の張力を加えて光ファイバ1の中心軸がフェルール2の中心軸に一致している図2に示した状態で、ファイバ挿通孔3に熱硬化型接着剤7を充填(塗布)し、フェルール2全体を加熱して熱硬化型接着剤7を硬化させ、光ファイバ1をフェルール2に接着固定する。これにより、光ファイバ1はフェルール2の中心に固定される。光ファイバ1をフェルール2に固定した後、調心用部材5をへき開、あるいはせん断により光ファイバ1から分離し、廃棄する。
この後、光ファイバ1の一端面およびフェルール2の一端面2sを所定形状に鏡面研磨し、フェルール2の外周に、フェルール2を保護する図示しないコネクタ外郭部(ジャケット、シェルなど)を取り付けると、図3に示す光コネクタ10が得られる。
以上のようにして製造した光コネクタ10の一端面を光学顕微鏡で観察したところ、フェルール2のファイバ挿通孔(内孔)3に対する光ファイバの軸ズレ量(偏心量)は、1.1μmと非常に小さかった。さらに、この光コネクタ10の接続損失を測定した結果、接続損失が0.35dBと非常に低損失で良好な特性が得られた。
このように、本実施の形態に係る光コネクタの製造方法によれば、フェルール2に挿通した光ファイバ1の一端部に調心用部材5を形成し、その調心用部材5がフェルール2の一端面2sに当たるように光ファイバ1に所定の張力を加えることで、調心用部材5の回転対称性から光ファイバ1の中心軸をフェルール2の中心軸に自動的に調心できる。
この状態で光ファイバ1をフェルール2に接着固定し、光ファイバ1から調心用部材5を分離し、光ファイバ1の一端面およびフェルール2の一端面2sを研磨すれば、低軸ズレの光ファイバ1の一端面およびフェルール2の一端面2sが容易に形成できる。
さらに、研磨後のフェルール2にコネクタ外郭部を取り付ければ、これまで困難であった細径光ファイバを通常サイズのフェルール2に固定した低接続損失の光コネクタを容易かつ安価に製造できる。
上記実施の形態では、調心用部材5を球状に形成した例で説明したが、調心用部材5の形状は球状に限定されない。調心用部材5としては、光ファイバ1の軸回りに回転対称で、かつフェルール2のファイバ挿通孔3に一部が嵌合する形状であればよい。
言い換えれば、調心用部材5としては、光ファイバ1の中心軸に回転対称で、外径が滑らかに連続的に変化し、フェルール2の内径φfより大きな外径部分を有する形状であればよい。例えば、円錐状、円錐台状、卵状の調心用部材5を使用できる。
また、上記実施の形態では、光ファイバ1の先端部を加熱手段4によって加熱、溶融し、光ファイバ1の一端部に調心用部材5を形成した例で説明したが、上述したような形状の調心用部材を別部品として別途用意し、その調心用部材を光ファイバ1の一端部に取り付けてもよい。
この場合、例えば、予め調心用部材に光ファイバ1の一端を取り付けるための取り付け穴を形成しておけば、調心用部材と光ファイバ1との位置合わせが不要になる。また、調心用部材を繰り返し使用できるという利点もある。このような調心用部材としては、光ファイバ1の材質と同じものを使用してもよいし、異なるものを使用してもよい。
光ファイバ1としては、石英ガラス製ではなく、プラスチック製のものを使用してもよいし、シングルモード光ファイバではなく、マルチモード光ファイバを使用してもよい。
本発明の好適実施の形態の一工程を示す概略図である。 本実施の形態に係る一工程を示す概略図である。 本実施の形態に係る方法を用いて製造した光コネクタの断面図である。 MFD=W(μm)なるシングルモード光ファイバの軸ズレ量に対する接続損失の理論値を示す図である。
符号の説明
1 光ファイバ
2 フェルール
2s フェルールの一端面
3 ファイバ挿通孔
4 加熱手段
5 調心用部材

Claims (5)

  1. 光ファイバをフェルールに固定する工程を含む光コネクタの製造方法において、前記工程は、前記フェルールに挿通した前記光ファイバの一端部に、その光ファイバと前記フェルールとを調心するための調心用部材を設け、その調心用部材が前記フェルールの端面に当たるように前記光ファイバに所定の張力を加え、前記光ファイバを前記フェルールに固定する工程であることを特徴とする光コネクタの製造方法。
  2. 前記調心用部材は、前記光ファイバの軸回りに回転対称で、かつ前記フェルールのファイバ挿通孔に一部が嵌合する形状である請求項1記載の光コネクタの製造方法。
  3. 前記調心用部材は、前記光ファイバの一端部を加熱手段によって加熱、溶融して形成される請求項1または2記載の光コネクタの製造方法。
  4. 前記加熱手段として、電気放電あるいはレーザを用いる請求項3記載の光コネクタの製造方法。
  5. 前記光ファイバの外径と前記フェルールの内径との差が2.8μm以上である請求項1〜4いずれかに記載の光コネクタの製造方法。
JP2003290360A 2003-08-08 2003-08-08 光コネクタの製造方法 Pending JP2005062338A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003290360A JP2005062338A (ja) 2003-08-08 2003-08-08 光コネクタの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003290360A JP2005062338A (ja) 2003-08-08 2003-08-08 光コネクタの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005062338A true JP2005062338A (ja) 2005-03-10

Family

ID=34368415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003290360A Pending JP2005062338A (ja) 2003-08-08 2003-08-08 光コネクタの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005062338A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015107435A1 (en) * 2014-01-14 2015-07-23 Tyco Electronics (Shanghai) Co. Ltd. Alignment system and method for calibrating position of optical fiber in bore of ferrule
WO2017210187A1 (en) * 2016-05-31 2017-12-07 Corning Optical Communications LLC Forming a fiber bulge in an optical fiber end for positioning the optical fiber in a ferrule bore
JP2018165814A (ja) * 2017-03-29 2018-10-25 住友電気工業株式会社 光コネクタの製造方法
JP2019504348A (ja) * 2015-12-17 2019-02-14 コーニング オプティカル コミュニケイションズ リミテッド ライアビリティ カンパニー コア位置決めのための非対称光ファイバ楔
CN111149030A (zh) * 2018-07-16 2020-05-12 罗春晖 一种熔端处理方法
JPWO2020145010A1 (ja) * 2019-01-08 2021-11-25 住友電気工業株式会社 光コネクタの製造方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015107435A1 (en) * 2014-01-14 2015-07-23 Tyco Electronics (Shanghai) Co. Ltd. Alignment system and method for calibrating position of optical fiber in bore of ferrule
US10215927B2 (en) 2014-01-14 2019-02-26 Commscope Telecommunications (Shanghai) Co. Ltd. Alignment system and method for calibrating position of optical fiber bore ferrule
JP2019504348A (ja) * 2015-12-17 2019-02-14 コーニング オプティカル コミュニケイションズ リミテッド ライアビリティ カンパニー コア位置決めのための非対称光ファイバ楔
WO2017210187A1 (en) * 2016-05-31 2017-12-07 Corning Optical Communications LLC Forming a fiber bulge in an optical fiber end for positioning the optical fiber in a ferrule bore
US9885843B2 (en) 2016-05-31 2018-02-06 Corning Optical Communications LLC Forming a fiber bulge in an optical fiber end for positioning the optical fiber in a ferrule bore
US10788627B2 (en) 2016-05-31 2020-09-29 Corning Optical Communications LLC Fiber optic assemblies with fiber bulge for positioning an optical fiber in a ferrule bore
JP2018165814A (ja) * 2017-03-29 2018-10-25 住友電気工業株式会社 光コネクタの製造方法
CN111149030A (zh) * 2018-07-16 2020-05-12 罗春晖 一种熔端处理方法
JPWO2020145010A1 (ja) * 2019-01-08 2021-11-25 住友電気工業株式会社 光コネクタの製造方法
JP7444076B2 (ja) 2019-01-08 2024-03-06 住友電気工業株式会社 光コネクタの製造方法
US11994721B2 (en) 2019-01-08 2024-05-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for manufacturing optical connector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6594419B2 (en) Tapered lensed fiber for focusing and condenser applications
JP2544914B2 (ja) 光学装置およびその製造方法
JP2004534271A (ja) ハイブリッド型ファイバ拡大ビームコネクタ
CN102667559B (zh) 侧方射出装置及其制造方法
JP2014059479A (ja) 光コネクタの製造方法及び光コネクタ
JP2006220717A (ja) 光ファイバ接続部品およびこれを使用した光ファイバ接続器
JP2022065147A (ja) 光レセプタクル及び光トランシーバ
JP2008032993A (ja) 光ファイバ体およびこれを用いたモード変換器
JP2005062338A (ja) 光コネクタの製造方法
JP2007226120A (ja) モードフィールド変換器およびその製造方法
JP2005024847A (ja) 光ファイバ用コネクタ
JP2005284150A (ja) コア拡大光ファイバの製造方法、光ファイバ、及び光コネクタ
JP3924265B2 (ja) 光ファイバ用コネクタ
JP2005017702A (ja) 光コネクタおよびその接続構造
JP2843417B2 (ja) 光結合回路に用いるファイバ結合用パイプの製造方法
JP6765210B2 (ja) 光ファイバ・石英ブロック接合構造及びその製造方法
JP2009151200A (ja) 光接続スリーブ、光レセプタクル、および光モジュール
JP2018165814A (ja) 光コネクタの製造方法
JP2008083438A (ja) 光レセプタクル及びそれを用いた光モジュール
JP2005308880A (ja) 光コネクタおよびその製造方法
JP3801148B2 (ja) 光コネクタ
US8348520B2 (en) Optical connector structure
JP2619130B2 (ja) シングルモード光ファイバの相互接続方法
JP4061161B2 (ja) 光デバイスの製造方法
JP2011248048A (ja) 光ファイバピグテールおよびそれを用いた光モジュール