JP2005099633A - Optical ferrule and optical ferrule identification method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光コネクタなどの光ファイバ接続機器に用いられる樹脂製フェルールに関し、特に高出力レーザ光を伝送する光ファイバの接続に用いられる光フェルール、及び高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを簡単に識別するための光フェルールの識別方法に関する。 The present invention relates to a resin ferrule used for an optical fiber connection device such as an optical connector, and more particularly to an optical ferrule used for connecting an optical fiber that transmits high-power laser light, and a ferrule for high-power laser light and low-power laser light. The present invention relates to an optical ferrule identification method for easily identifying a ferrule for use.
光ファイバ同士の接続に用いられる光コネクタに用いられるフェルールとして、従来のジルコニアセラミック製フェルールに代えて、MT形光コネクタ等の安価に提供可能な樹脂製フェルール広く用いられている。また、MT形光コネクタ等の樹脂製フェルールに光ファイバを取り付けるために用いる接着剤としては、市販のエポキシ樹脂系接着剤等が用いられている。この樹脂製フェルールを用いた光コネクタ同士の接続において、それぞれの光コネクタの接合端面は、ガイドピンによる位置決めによって、フェルール接合端面に露出している光ファイバ同士が高精度に突き合わせ状態になっており、横方向にレーザ光が漏れることはない。 As ferrules used for optical connectors used for connecting optical fibers, resin ferrules that can be provided at low cost, such as MT type optical connectors, are widely used instead of conventional zirconia ceramic ferrules. Moreover, as an adhesive used for attaching an optical fiber to a resin ferrule such as an MT type optical connector, a commercially available epoxy resin adhesive or the like is used. In the connection between optical connectors using this resin ferrule, the optical fiber exposed at the ferrule joint end face is in a state of high precision butting at the joint end face of each optical connector by positioning with a guide pin. The laser beam does not leak in the lateral direction.
現在、前述したMT形コネクタの殆どがカーボンフィラーを含有し、黒色である。これは、耐候性、耐紫外線のためであり、カーボンフィラーを含有せしめることによって光学特性、機械的特性の安定維持を目的としている。なお、光部品において樹脂成形部の色を変えたものとしては、内部に光半導体素子を設けた樹脂成形部の一面に光ファイバ接続用の筒体が突出して一体成形され、前記半導体素子が発光素子の場合は前記樹脂成形部が光反射率50%以上の白色系樹脂とし、前記光半導体素子が受光素子の場合は前記樹脂成形部が黒色樹脂である光コネクタモジュールが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
近年、光ファイバの伝送光として、レーザ光出力が50mW以上の高出力レーザ光が用いられており、高出力レーザ光伝送用の光コネクタの場合、光コネクタ同士の接続時又は接続解除時に、ガイドピンがフェルールのガイドピン穴から抜かれ始めると、位置決め精度が保たれなくなり、レーザ光出射側光ファイバに対応する光ファイバからずれた所にレーザ光が照射されてしまい、その光ファイバの近傍で、フェルールの樹脂の発熱、溶融等の問題が生じる。但し、光コネクタ同士の接続時又は接続解除時のレーザ光のずれは、非常に微小なものであり、樹脂溶融が生じる場所は、光ファイバから近い範囲(数μm〜数十μm)と考えられる。ガイドピンが完全に抜かれたとしても、光コネクタ(光コネクタプラグ)は、光コネクタ同士の接続に用いられる光コネクタアダプタ内面の位置精度である程度位置決めされているので、大きな位置ずれは生じ難い。 In recent years, high-power laser light with a laser light output of 50 mW or more has been used as the transmission light of optical fibers. In the case of an optical connector for high-power laser light transmission, a guide is provided when the optical connectors are connected or disconnected. When the pin begins to be pulled out from the guide pin hole of the ferrule, the positioning accuracy is not maintained, and the laser beam is irradiated to the position shifted from the optical fiber corresponding to the laser beam emission side optical fiber, in the vicinity of the optical fiber, Problems such as heat generation and melting of the resin of the ferrule occur. However, the deviation of the laser beam when connecting or disconnecting the optical connectors is very small, and the place where the resin melts is considered to be in a range close to the optical fiber (several μm to several tens μm). . Even if the guide pins are completely removed, the optical connector (optical connector plug) is positioned to some extent with the positional accuracy of the inner surface of the optical connector adapter used for connecting the optical connectors, so that a large displacement is unlikely to occur.
ところで、MT形光コネクタ(MT:Mechanically Transferable、JISC5981に準拠の光コネクタ)をはじめとする光コネクタに用いる樹脂製フェルールは、突き合わせ接続用の接合端面の精度が非常に重要であり、接合端面に凹み等ができると、フェルール同士が正しい突き合わせ状態とならず、接続損失増大を招く可能性がある。特に光ファイバの直ぐ近くにフェルールの凹みが形成されたり、フェルールの熱変形等が生じた場合、突き合わせ時の突き合わせ力が光ファイバに対して光軸に斜めに作用して、予期せぬ接続損失の増大を招く可能性がある。
なお、前記特許文献1では、レーザ光出力が50mW以上の高出力レーザ光が照射されることによって樹脂製フェルールが溶融、変形し、フェルールの突き合わせ位置がずれて接続損失が増大することについては全く記載されていない。
By the way, in the resin ferrule used for the optical connector including the MT type optical connector (MT: Mechanically Transferable, optical connector conforming to JISC5981), the accuracy of the joining end face for butt connection is very important. If a dent etc. are made, ferrules will not be in a correct butting state, and there is a possibility that connection loss will increase. In particular, when a ferrule recess is formed in the immediate vicinity of the optical fiber, or when the ferrule is thermally deformed, the butt force at the time of butting acts obliquely on the optical axis with respect to the optical fiber, resulting in unexpected connection loss. May increase.
In Patent Document 1, the resin ferrule is melted and deformed by irradiation with a high-power laser beam having a laser beam output of 50 mW or more, and the contact position of the ferrule is shifted to increase the connection loss. Not listed.
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、高出力レーザ光を伝送する光コネクタに適用し、光コネクタの接続又は接続解除時にレーザ光がずれてフェルールに照射された場合に、発熱、溶融が生じ難く、優れた位置合わせ精度を維持し得る光フェルール、及び高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを簡単に識別するための光フェルールの識別方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is applied to an optical connector that transmits high-power laser light. When the laser light is shifted and irradiated on the ferrule when the optical connector is connected or disconnected, heat generation and melting It is an object of the present invention to provide an optical ferrule capable of maintaining excellent alignment accuracy and an optical ferrule identification method for easily identifying a high-power laser light ferrule and a low-power laser light ferrule.
前記目的を達成するため、本発明は、少なくとも接合端面を形成する部分が、カーボンフィラーの混入が回避された樹脂部分であることを特徴とする光フェルールを提供する。
本発明の光フェルールにおいて、前記カーボンフィラーの混入が回避された樹脂部分が白色であることが好ましい。
また、フェルール全体がカーボンフィラーの混入が回避された樹脂からなることが好ましい。
さらに、フェルール全体が白色の樹脂からなることが好ましい。
本発明の光フェルールにおいて、レーザ光出力が50mW以上の光ファイバが取り付けられたことが好ましい。
また、本発明は、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成し、低出力レーザ光用フェルールを黒色の樹脂で形成し、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを色分けしたことを特徴とする光フェルールの識別方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides an optical ferrule characterized in that at least a part forming the joining end face is a resin part from which mixing of a carbon filler is avoided.
In the optical ferrule of the present invention, it is preferable that the resin portion where the carbon filler is prevented from being mixed is white.
Further, it is preferable that the entire ferrule is made of a resin in which mixing of carbon filler is avoided.
Further, the entire ferrule is preferably made of a white resin.
In the optical ferrule of the present invention, it is preferable that an optical fiber having a laser light output of 50 mW or more is attached.
Further, the present invention is such that the ferrule for high output laser light is formed of white resin, the ferrule for low output laser light is formed of black resin, and the ferrule for high output laser light and the ferrule for low output laser light are color-coded. An optical ferrule identification method is provided.
本発明によれば、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成したことによって、このフェルールを適用した光コネクタ同士の接続または接続解除時にレーザ光がずれてフェルールに照射された場合に、発熱、溶融が生じ難くなり、優れた位置合わせ精度を維持することができ、高出力レーザ光の伝送に用いてもフェルールの溶融や変形による接続損失の増大を防ぐことができる。
また本発明の方法は、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成し、低出力レーザ光用フェルールを黒色の樹脂で形成し、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを色分けしたことによって、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを簡単に識別することができ、接続の間違い等を未然に防ぐことができる。
According to the present invention, when the ferrule for high-power laser light is formed of white resin, heat is generated when the ferrule is irradiated with the laser light shifted when the optical connectors to which the ferrule is applied are connected or disconnected. Melting is difficult to occur, excellent alignment accuracy can be maintained, and increase in connection loss due to melting and deformation of the ferrule can be prevented even when used for transmission of high-power laser light.
In the method of the present invention, the ferrule for high output laser light is formed of a white resin, the ferrule for low output laser light is formed of a black resin, and a ferrule for high output laser light and a ferrule for low output laser light are formed. By color-coding, it is possible to easily identify the ferrule for high-power laser light and the ferrule for low-power laser light, and prevent connection errors and the like.
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図1は本発明の光フェルールの一例として、白色の樹脂からなる高出力レーザ光用フェルール1を備えた光コネクタ2A,2Bを示す図である。これらの光コネクタ2A,2Bは、それぞれの高出力レーザ光用フェルール1を光コネクタアダプタ3に挿入、装着することで、それぞれの高出力レーザ光用フェルール1の接合端面同士が突き合わせ状態で密着できるようになっている。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing
それぞれの高出力レーザ光用フェルール1には、1本〜複数本の光ファイバが固定されており、これらフェルールの接合端面同士が密着した状態において、対応する光ファイバの接合端面同士は伝送する高出力レーザ光Hが実質的に損失なく伝送されるように接続されている。本発明において、光ファイバを伝送するレーザ光は、50mW以上、例えば200mW以上、または1W以上の高出力レーザ光とすることができる。 One to a plurality of optical fibers are fixed to each of the ferrules 1 for high-power laser light, and the joint end faces of the corresponding optical fibers transmit in a state where the joint end faces of these ferrules are in close contact with each other. The output laser beam H is connected so as to be transmitted substantially without loss. In the present invention, the laser beam transmitted through the optical fiber can be a high-power laser beam of 50 mW or more, for example, 200 mW or more, or 1 W or more.
本発明において、高出力レーザ光用フェルール1は白色の樹脂からなっている。この樹脂としては、耐熱性、寸法安定性に優れた樹脂材料が好ましく、例えばエポキシ系樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、フッ素樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアセタール(POM)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などが挙げられ、特にエポキシ系樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)が好ましい。 In the present invention, the ferrule 1 for high-power laser light is made of a white resin. As this resin, a resin material excellent in heat resistance and dimensional stability is preferable. For example, epoxy resin, polyphenylene sulfide (PPS), fluororesin, polybutylene terephthalate (PBT), polyacetal (POM), polyether ether ketone ( PEEK) and the like, and epoxy resins and polyphenylene sulfide (PPS) are particularly preferable.
前記各種の樹脂材料は、樹脂自体が白色であれば、そのまま用いることができ、無色または有色の樹脂は、白色顔料を添加して白色にすることもできる。ここで用いられる白色顔料としては、二酸化チタン、アルミナ、シリカ、酸化亜鉛、タルク、カオリンなどの無機系白色顔料が好ましく、またその添加量は、フェルールの表面を高反射率の白色とすることができる下限から、顔料の添加により樹脂の機械特性が劣化しない上限までの間とすることが好ましい。 The various resin materials can be used as long as the resin itself is white, and colorless or colored resins can be made white by adding a white pigment. As the white pigment used here, inorganic white pigments such as titanium dioxide, alumina, silica, zinc oxide, talc and kaolin are preferable, and the addition amount thereof may make the ferrule surface white with high reflectivity. It is preferable to be between the lower limit where the mechanical properties of the resin are not deteriorated by the addition of the pigment.
この高出力レーザ光用フェルール1は、図1に示すように、光コネクタ2A,2Bに用いられる。この光コネクタ2A,2Bの構造は、樹脂製フェルールを使用可能であれば特に限定されず、例えばMT形光コネクタ(MT:Mechanically Transferable、JISC5981に準拠の光コネクタ)であるが、それ以外のものであっても良い。また、多心用のものに限定されず、単心用のものであってもよい。
As shown in FIG. 1, the high power laser light ferrule 1 is used for
この高出力レーザ光用フェルール1は、1〜複数本の光ファイバを固定して、光コネクタ2A,2Bの先端部に取り付けられる。これらの光コネクタ2A,2Bは、光コネクタアダプタ3にそれぞれの先端側を挿入して取り付けることで、高出力レーザ光用フェルール1の接合端面同士が突き合わせ接続されるようになっている。それぞれの光コネクタ2A,2Bが接続された状態において、高出力レーザ光Hが伝送される光ファイバの接合端面は、対応する光ファイバの接合端面と密接し、高出力レーザ光Hが実質的に損失無く接続されるようになっている。
The ferrule 1 for high-power laser light is attached to the distal ends of the
この光コネクタ2A,2Bの接続又は接続解除時、ガイドピンがフェルールのガイドピン穴から抜かれ始めると、位置決め精度が保たれなくなり、レーザ光出射側の光ファイバに対応する光ファイバからずれた所に高出力レーザ光Hが照射されるが、本発明では高出力レーザ光用フェルール1を白色の樹脂で形成したことによって、このフェルールを適用した光コネクタ2A,2B同士の接続または接続解除時に高出力レーザ光Hがずれてフェルールに照射された場合に、発熱、溶融が生じ難くなり、優れた位置合わせ精度を維持することができ、高出力レーザ光Hの伝送に用いてもフェルールの溶融や変形による接続損失の増大を防ぐことができる。あるいは、接続されていないフェルールであって、その先端を保護キャップなどでカバーした場合、カバー内でフェルールからの高出力光が反射してフェルール接合端面にスポット照射される場合、その部分が焼損等をする場合があるが、例えこのような現象が発生しても白色であることによりレーザ光を吸収しにくいから、上記問題が発生しにくくなる。
When the
図2及び3は、MT形光コネクタに本発明の高出力レーザ光用フェルールを適用した場合を示しており、図2は高出力レーザ光用フェルール11を有する光コネクタ12Aと、該光コネクタ12Aを取り付ける光コネクタアダプタ13とを示す斜視図、図3は高出力レーザ光用フェルール11の接合端面14の拡大図である。また図4はMT形光コネクタ、図5はフェルールを示す図である。図4、図5(a)、(b)において、フェルール11は外観扁平角形(薄板状)に形成されている。フェルール11内に形成された内部空間108は、フェルール11の内部中央部から、接合端面14に対向する後端側に開口された開口部109に延在する形状になっている。ガイドピン穴18は、フェルール11の接合端面14を形成する前面壁110と、前記内部空間108を介してフェルール11の幅方向(図5(a)上下)両側の側壁部111とを貫通して、フェルール11の幅方向両側に形成されている。両ガイドピン穴18は、前記接合端面14とフェルール11の後面112とに開口されている。
2 and 3 show a case where the ferrule for high power laser light of the present invention is applied to an MT type optical connector. FIG. 2 shows an
図5(a)、(b)において、光ファイバ107は、開口部109から内部空間108に挿入され、その先端に露出された光ファイバ16が、前面壁110に貫通された光ファイバ孔113に内部空間108側から挿入して固定されている。前記光ファイバ孔113は、前面壁110に精密に形成して接合端面14の中央部に開口させた微細孔であり、光ファイバ16はこの光ファイバ孔113に挿入することで精密に位置決めされる。また、開口部109に挿入固定されたブーツ114は、光ファイバ16を固定するためのものである。
光ファイバ16は、内部空間108内に充填される接着剤115により固定される。フェルール11の厚さ方向一方の側壁部である上壁部106の中央部には、接着剤115の注入用の窓117が開口されている。
また、上壁部116に対向する下壁部118に、前面壁110から連続させて突出させた台部119の上面119aには、開口部109から内部空間108に挿入された光ファイバ16を光ファイバ孔113に導く誘い溝(図示略)が形成される。台部上面119a上には、光ファイバ16が接着剤115によって接着固定される。
5A and 5B, the
The
Further, an
本例示において、高出力レーザ光用フェルール11は白色の樹脂からなるとともに、光ファイバ16を高出力レーザ光用フェルール11に固定するために、白色の接着剤17を用いていることを特徴としている。
In this example, the
この高出力レーザ光用フェルール11の接合端面14の中央には、複数本の光ファイバ16を一列(複数列でも良い)に並べて固定するための光ファイバ固定用穴が穿設され、これたの固定用穴には、それぞれ光ファイバ16が挿入され、その外周と固定用穴周縁との間には白色の接着剤17が設けられている。またこの接合端面14の左右には、他の光コネクタと突き合わせ接続する際の位置決め精度を確保するためのガイドピン15が挿入されるガイドピン穴18が設けられている。
An optical fiber fixing hole for fixing a plurality of
この高出力レーザ光用フェルール11は、前述したようにエポキシ系樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)などの樹脂を主体とした白色の樹脂からなっている。また白色の接着剤17としては、従来より光ファイバとフェルールなどの光部品との接続用として知られる接着剤のうち白色のものか、あるいは接着剤に前述した白色顔料を添加して白色化した接着剤が用いられ、例えば各種の市販のエポキシ系樹脂接着剤の中から適宜選択して使用することができ、好ましくは接着剤樹脂自体が白色であるエポキシ系樹脂接着剤が好ましい。
The
この光コネクタ12Aは、図1に示すと同様に、先端を光コネクタアダプタ13に挿入して取り付けることで、接合端面14のそれぞれの光ファイバ16が、接続するべき図示しない光コネクタの端面の光ファイバに突き合わされ、実質的に損失無く接続できるようになっている。そして、光コネクタ12Aの接続又は接続解除時、ガイドピン15がフェルールのガイドピン穴18から抜かれ始めると、位置決め精度が保たれなくなり、レーザ光出射側の光ファイバに対応する光ファイバからずれた所に高出力レーザ光が照射されるが、本発明では高出力レーザ光用フェルール11を白色の樹脂で形成するとともに、白色の接着剤で光ファイバ16を固定しているので、この高出力レーザ光用フェルール11を適用した光コネクタ12A同士の接続または接続解除時に高出力レーザ光がずれて高出力レーザ光用フェルールに照射された場合に、発熱、溶融が生じ難くなり、優れた位置合わせ精度を維持することができ、高出力レーザ光の伝送に用いてもフェルール及び光ファイバ固定用接着剤の溶融や変形による接続損失の増大を防ぐことができる。
In the same manner as shown in FIG. 1, the
また本発明は、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成し、低出力レーザ光用フェルールを黒色の樹脂で形成し、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを色分けするフェルールの識別方法を提供する。前述した通り、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成することで、高出力レーザ光の伝送に用いてもフェルールの溶融や変形による接続損失の増大を防ぐことができ、さらに低出力レーザ光伝送用の光コネクタを合わせて使用するシステムにおいて、高出力レーザ光用フェルールを白色の樹脂で形成し、低出力レーザ光用フェルールを黒色の樹脂で形成し、これらを色分けすることによって、高出力レーザ光用フェルールと低出力レーザ光用フェルールとを簡単に識別することができ、接続の間違い等を未然に防ぐことができる。 Further, according to the present invention, the ferrule for high output laser light is formed of white resin, the ferrule for low output laser light is formed of black resin, and the ferrule for high output laser light and the ferrule for low output laser light are color-coded. A method for identifying a ferrule is provided. As described above, the ferrule for high-power laser light is formed of a white resin, so that increase in connection loss due to melting and deformation of the ferrule can be prevented even when used for transmission of high-power laser light. In a system that uses an optical connector for optical transmission, a high power laser light ferrule is formed of a white resin, a low power laser light ferrule is formed of a black resin, The output laser beam ferrule and the low output laser beam ferrule can be easily identified, and a connection error or the like can be prevented in advance.
1,11…高出力レーザ光用フェルール(光フェルール)、2A,2B,12A…光コネクタ、3,13…光コネクタアダプタ、14…接合端面、15…ガイドピン、16…光ファイバ、17…白色の接着剤、18…ガイドピン穴。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
The ferrule for high power laser light is formed of white resin, the ferrule for low power laser light is formed of black resin, and the ferrule for high power laser light and the ferrule for low power laser light are color-coded. An optical ferrule identification method.
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