JP2006201662A

JP2006201662A - 光ファイバモジュール

Info

Publication number: JP2006201662A
Application number: JP2005015279A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Yamamoto; 義典山本; Toshiyuki Miyamoto; 敏行宮本
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2006-08-03
Also published as: CN100516949C; WO2006078007A1; US20080118207A1; CN101107549A

Abstract

【課題】追加の光ファイバコード等を用いることなく外部光機器に直接接続でき、また、余長が邪魔にならないようなピグテールファイバを有する光ファイバモジュールを提供する。
【解決手段】機能性光ファイバが収納され、外部光機器への光接続端末を備えた光モジュール１１で、光接続端末１４は収納容器１２から引出し又は引込み可能に配されたピグテールファイバ１３に接続する。このピグテールファイバ１３は、固定具により引出し長が保持されることが好ましい。収納容器１２の内部には、ピグテールファイバ１３の余長を巻き取る余長巻取りリールを有し、また、余長巻取りリールが一方向への回転を許容する爪車を備え、さらに、余長巻取りリールがスプリングによりピグテールファイバを収納容器の内部に引込むように付勢されるようにすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、機能性光ファイバ等が収納され、外部光機器への光接続端末を備えた光ファイバモジュールに関する。

分散補償ファイバモジュールのような光ファイバモジュールは、例えば、箱形の収納容器に分散補償ファイバをコイル状に巻いて収納し、その入出力用の光接続端末を収納容器の壁部に設けている（例えば、特許文献１参照）。分散補償ファイバのような機能性光ファイバは、通常、ボビンに巻き取られているか、又は樹脂でモールドされた形態で収納容器内に収納される。そして、その入出力端は、前壁部に設けられた光コネクタや接続アダプタ等の光接続端末に余長を介して接続固定されている。
特開２００３−４９５１号公報

図９は、上述した従来の光部品モジュールの構成例を示す図で、図９（Ａ）は、入出力用の光接続端末を前壁部に直接設けた例を示し、図９（Ｂ）は、入出力用の光接続端末が前壁部から所定長さのピグテールファイバを介して設けた例を示す。図中、１は光ファイバモジュール、２は収納容器、３はアダプタ、４はピグテールファイバ、５は光コネクタ、６は導入部を示す。

図９（Ａ）の光ファイバモジュールの場合、光コネクタによる接続を形成する接続アダプタ３が、収納容器２の前壁部に固定的に設けられており、他の光機器との接続には別に用意される光ファイバコードを用いて接続される。この光ファイバコードの両端には光コネクタが接続されていて、接続アダプタ３に着脱可能に接続されるが、光ファイバコードとその両端の光コネクタの接続による接続損失が追加されてしまう。

また、図９（Ｂ）では、ピグテールファイバ４を収納容器２に導入し、収納容器２内で分散補償ファイバコイルと融着接続すると共に、外端部に光コネクタ５を接続している。ピグテールファイバ４は、収納容器２への導入部６で封止固定されるため、ピグテールファイバ４の長さは一定である。このため、外部光機器との接続に際して、ピグテールファイバ４の長さが長すぎると邪魔になり、反対に短すぎると追加の光ファイバコードを用いることとなり、図９（Ａ）の場合と同様に接続損失が追加されてしまう。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、追加の光ファイバコード等を用いることなく外部光機器に直接接続でき、また、余長が邪魔にならないようなピグテールファイバを有する光ファイバモジュールの提供を課題とする。

本発明による光ファイバモジュールは、機能性光ファイバが収納され、外部光機器への光接続端末を備えた光モジュールであって、光接続端末は収納容器から引出し又は引込み可能に配されたピグテールファイバに接続する。このピグテールファイバは、固定具により引出し長が保持されることが好ましい。収納容器の内部には、ピグテールファイバの余長を巻き取る余長巻取りリールを有し、また、余長巻取りリールが一方向への回転を許容する爪車を備え、さらに、余長巻取りリールがスプリングによりピグテールファイバを収納容器の内部に引込むように付勢されるようにすることができる。また、余長巻取りリールが収納容器の内部でスライド移動可能とするようにしてもよい。

本発明の光ファイバモジュールによれば、機能性光ファイバに接続されたピグテールファイバを収納容器の外部に引出して外部光機器に直接接続するので、接続損失の増加が生じないようにすることができる。また、ピグテールファイバの余長は収納容器内に収納させることで、外部光機器との距離の長短に対応させることができ、見栄えのよい整理された状態での接続を行なうことができる。

図により本発明の実施の形態を説明する。図１は光ファイバモジュールの概略を示す図、図２はピグテールファイバの引出し状態を説明する図である。図中、１１は光ファイバモジュール、１２は収納容器、１２ａは前壁部、１３はピグテールファイバ、１４は光接続端末（光コネクタ）、１４ａは接続アダプタ、１５，１５’は引出し口、１６は光コネクタ付きピグテール、１６’は固定光コネクタ付きピグテール、１７は保持具を示す。

本発明による光ファイバモジュール１１は、図９（Ｂ）で説明したのと同様に、ピグテールファイバ１３を収納容器１２に導入し、収納容器１２内で機能光ファイバと接続すると共に、外端部に光コネクタ１４を接続した構成である。コイル状の機能光ファイバとしては、例えば、伝送路と逆符号の波長分散を有し、伝送路の波長分散を修正する分散補償ファイバ（ＤＣＦ）、光ファイバ増幅器用のエルビウム添加ファイバ（ＥＤＦ）など、希土類が添加された光ファイバ、複数波長の信号光を一括して波長変換したりパルス圧縮に用いられる高非線形ファイバ（ＨＮＬＦ）等がある。

ピグテールファイバ１３は、単心の光ファイバ心線の周囲に抗張力繊維を添えて、ビニルなどで被覆した構造で、細径、軽量であり、張力・圧縮力・曲げに強く取り扱いを容易にした光ファイバコードと称されているものが用いられる。これに用いられる光ファイバ心線は、収納されている機能光ファイバと同じ光ファイバであってもよく、標準のシングルモード光ファイバであってもよく、また、後述するように小径な曲げが可能な特殊光ファイバであってもよい。このピグテールファイバ１３は、収納容器１２の前壁部１２ａに開けられている引出し口１５から引出し引込みが可能なように配される。ピグテールファイバ１３の内端は、収納容器１２内に収納されているコイル状の機能光ファイバの入出力端にそれぞれ直接接続され、外端には光コネクタ１４等の光接続端末が接続される。以下、光接続端末を備えるピグテールファイバを光コネクタ付きピグテール１６という。

この光コネクタ付きピグテール１６は、図１（Ａ）に示すように入力側、出力側のいずれをも引出し引込みが可能としてもよいが、図１（Ｂ）に示すように入力側、出力側のいずれか一方は、引出し引込みをしない所定長さの固定光コネクタ付きピグテール１６’としてもよい。この場合、固定光コネクタ付きピグテール１６’の導入部は、引出し口１５’で封着固定される。引出し引込みが可能な光コネクタ付きピグテール１６は、図２（Ａ）に示すように、実線で示す引込み状態においては、前壁部１２ａに設けた引出し口１５の内側に設けた保持具１７で、光コネクタ１４を弾性的に着脱可能に保持させることができる。引出し状態においては、光コネクタ１４を保持具１７から外し、引出し口１５から点線のように前壁部１２ａの前方に引出す。

図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の変形で、光コネクタ１４に接続アダプタ１４ａを結合させた状態の例を示している。この場合、実線で示す引込み状態においては、前壁部１２ａに設けた接続アダプタ１４ａが装着できる引出し口１５を有し、その内側に設けた保持具１７で図２（Ａ）と同様に光コネクタ１４を弾性的に着脱可能に保持させることができる。接続アダプタ１４ａは光コネクタ１４と一体的に結合していて、引出し口１５に嵌合される。

もし、接続される相手側の外部光機器が、光コネクタ付きピグテールを有しているならば、引出し口１５に保持されている接続アダプタ１４ａに外部光機器側の光コネクタを挿着して、光コネクタ１４と光接続を形成することができる。また、図２（Ａ）と同様に、光コネクタ１４を保持具１７から外し、接続アダプタ１４ａと共に光コネクタ１４とを引出し口１５から点線のように前壁部１２ａの前方に引出す。引出された接続アダプタ１４ａには、外部光機器側の光コネクタが挿着され、光コネクタ１４と光接続が形成される。

図３は、上述した光コネクタ付きピグテールの収納容器内への収納例を示す図である。図中、１３ａは余長分、１８はモジュールコイル、１８ａは入出力端、１８ｂはファイバ接続部、１９はファイバ接続部固定具、２０は固定具を示し、その他の符号は図１，２で用いたのと同じ符号を用いることで説明を省略する。

モジュールコイル１８は、上述した各種の機能光ファイバをボビンに巻取られ、又はボビン無しで巻取ったあと樹脂によりモールドされ、収納容器１２の中央部に収納保持される。モジュールコイル１８の入出力端１８ａには、光コネクタ付きピグテール１６の一端と直接接続され、ファイバ接続部１８ｂとされる。このファイバ接続部１８ｂは、融着接続或いはメカニカルスプライスによる固定的な光接続、或いは光コネクタを用いた着脱可能な光接続であってもよい。

ファイバ接続部１８ｂの近傍で、光コネクタ付きピグテール１６の端部分がファイバ接続部固定具１９により固定される。この固定により光コネクタ付きピグテール１６の引張力がファイバ接続部１８ｂに及ばないようにすることができ、モジュールコイル１８の入出力端１８ａの移動も抑止される。また、光コネクタ付きピグテール１６の固定は、収納容器１２に対して移動しないように固定されるが、ファイバに大きな側圧がかかって損失増加が生じないように考慮する。ファイバ接続部固定具１９と光コネクタ１４との間のピグテールファイバ１３は、任意の長さとすることができ、収納容器１２内にピグテールファイバ１３の余長分１３ａとして弛ませた状態で収納される。

光コネクタ付きピグテール１６の引出し口１５の近傍には、固定具２０を設けることができる。この固定具２０は、例えば、収納容器１２の外部から操作可能とし、適宜、引出し口１５の近傍でピグテールファイバ１３を把持し、ピグテールファイバ１３の引出し又は引込み状態の長さで、その長さ移動を抑止させることができる。光コネクタ付きピグテール１６の引出し長さは、固定具２０によりピグテールファイバ１３の把持位置を変えることにより調節される。また、ピグテールファイバ１３の余長分１３ａは、ファイバ接続部固定具１９と固定具２０で把持することにより、収納容器１２内に弛ませた状態のままで保持し、移動しないようにさせることができる。さらに、ピグテールファイバ１３は、大きな曲げ損失が生じない程度の曲げ半径を保持できる構造を持ったコードを用いても良い。

図４は、光コネクタ付きピグテールの収納容器内への他の収納例を示す図である。図中、２１は余長巻取りリール、２２は固定具、その他の符号は図３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。モジュールコイル１８の入出力端１８ａには、光コネクタ付きピグテール１６の一端を接続してファイバ接続部１８ｂとする構成は、図３の場合と同様である。また、この場合も、ファイバ接続部固定具１９を用いて光コネクタ付きピグテール１６の一端を固定してもよいが、余長巻取りリール２１により固定されるので、省略することができる。

余長巻取りリール２１は、収納容器１２に回動可能に支持させ、ピグテールファイバ１３の余長分１３ａを巻取ることにより収納するようにしたものである。この余長巻取りリール２１に余長分１３ａを巻取ることにより、ピグテールファイバ１３を弛ませずに収納することができる。この結果、余長分１３ａが収納容器１２内で絡まって、側圧による損失が増加したり、また、引出しや引込みがスムーズに行なえなくなるのを回避することができる。

余長巻取りリール２１は、図４（Ａ）に示すように入出力側の両方に設けてもよいが、図４（Ｂ）に示すように入出力側の一方に設け、他方は固定光コネクタ付きピグテール１６’としてもよい。後者の場合、ファイバ接続部１８ｂにピグテールファイバ１３の張力が直接及ばないように、引出し口１５’の近傍でピグテールファイバ１３が移動しないように、固定具２２等で固定しておくのが望ましい。なお、光コネクタ付きピグテール１６側は、図３で説明したように引出し口１５の近傍に固定具２０を設けて、ピグテールファイバ１３の移動を抑止するようにしてもよい。

図５は、図４で説明した余長巻取りリール２１を外部から操作する例を示したもので、図中、２３は回動軸である。図４に示した構成で、収納容器１２内に光コネクタ付きピグテール１６を引出したり引込んだりすることにより、余長巻取りリール２１を回動することも可能であるが、余長巻取りリール２１の中心に外部から操作可能な回動軸２３を設けておくのが好ましい。回動軸２３は、例えばネジ式に形成し、外部からドライバー等で余長巻取りリール２１を回動して、ピグテールファイバ１３を巻取ったり繰り出したりすることができるようにする。また、回動軸２３を締め付けて余長巻取りリール２１の回動を停止させることにより、ピグテールファイバ１３の移動を抑止することもできる。

図６は、余長巻取りリール２１をラチェット式の爪車で回動制御するようにした例で、図中、２４は爪車、２５は係止ピン、２６はバネ、２７は巻戻しスプリングを示す。その他の符号は、図１〜図４で用いたのと同じ符号を用いることで説明を省略する。爪車２４は、余長巻取りリール２１と一体に回転可能とされ、バネ２６により付勢された係止ピン２５により回転が制御されている。

図６（Ａ）に示すように、光コネクタ付きピグテール１６を矢印の下方に引張ると、爪車２４は時計方向に回転され、余長巻取りリール２１に巻取られているピグテールファイバ１３が巻戻され、光コネクタ１４が引出される。爪車２４は、係止ピン２５により反時計方向への回転が阻止されていて、光コネクタ１４の引出し状態が保持される。しかし、図６（Ｂ）に示すように、係止ピン２５をバネ２６に抗して爪車２４への係止を解除すると、爪車２４は反時計方向への回転が可能となって、光コネクタ付きピグテール１６を余長巻取りリール２１に巻取り、光コネクタ１４を元に戻す（引込み状態とする）ことができる。

爪車２４を反時計方向に回転させるには、図５のように外部から操作可能な回転軸を設けて回転させてもよいが、巻戻しスプリング２７を用いて、常時は爪車２４が反時計方向に回転されるように付勢した構成としてもよい。この構成によれば、光コネクタ付きピグテール１６を内部に引き戻すときに、係止ピン２５の係止を解除することで、余長巻取りリール２１がピグテールファイバ１３を自動的に巻き取って引込むことができる。なお、図４及び図５の構成においても、巻戻しスプリング２７を用いて、自動的にピグテールファイバ１３を余長巻取りリール２１に巻き取らせるようにすることもできる。

図７は、余長巻取りリール２１をスライド移動可能とした例を示し、図中、２８は移動リール、２９は操作部材を示す。その他の符号は、図１〜図４で用いたのと同じ符号を用いることで説明を省略する。移動リール２８は、図４〜図６で説明した余長巻取りリール２１と同様な構成で、ピグテールファイバ１３の余長分１３ａを巻取ることが可能で、且つ収納容器１２内にスライド可能に取付けられる。なお、スライド移動機構は、例えば、ラック等の回転運動を直線運動に変換する機構を用いることができ、操作部材２９を回動させることにより左右にスライド移動させることができる。

この構成において、光コネクタ付きピグテール１６を収納容器１２から引出すときは、操作部材２９を回動させて移動リール２８を左側の位置から右側の位置にスライド移動させることにより、ピグテールファイバ１３の余長分１３ａを短くして外方に引出せるようにする。光コネクタ付きピグテール１６を収納容器１２内に引込むときは、移動リール２８を右側の位置から左側の位置にスライド移動させることにより、ピグテールファイバ１３の余長分１３ａの収納長さを大きくする。なお、図７では、移動リール２８の移動機構によるスペース増を抑えるために、一方の光コネクタ付きピグテール１６のみとし、他方は固定光コネクタ付きピグテール１６’としている。しかし、移動リール２８の移動機構を２段重ね或いは２列に配列することにより、両方の光コネクタ付きピグテールに適用することができる。

本発明における光コネクタ付きピグテール１６のピグテールファイバ１３は、収納容器１２内で収納するために、小径で曲げても損失が増加しないファイバであることが望ましい。従来、固定式の光コネクタ付きピグテールでは、ピグテールファイバに通常のシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）が用いられ、その特性は、図８の比較例で示すように、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径（ＭＦＤ）が９.２μｍ前後で、曲げ半径が１５ｍｍで１０ターンのときの波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失は０.１７ｄＢとなる。このため、従来は、曲げ半径を３０ｍｍ（直径６０ｍｍ）以上として、曲げ損失が０.１ｄＢ以下となるようにする必要があった。

本発明では、図８に３種類の光ファイバで例示するように、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が８.２μｍ〜９.０μｍであり、曲げ半径が１５ｍｍ（直径３０ｍｍ）で１０ターンのときの波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失が０.１ｄＢ以下となるような光ファイバを用いるのが望ましい。また、これらの光ファイバのケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ以下であり、ゼロ分散波長を１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍとし、その他の光学特性についても、従来のＳＭＦと同様に国際標準のＩＴＵ−ＴＧ.６５２を満足させるものが用いられる。なお、この種の光学特性を満足させる光ファイバとしては、例えば、住友電気工業製の商品名「Ｐｕｒｅ−Ａｃｃｅｓｓ」がある。

上述のような小径の曲げが許容される光ファイバを、本発明の光ファイバモジュールのピグテールファイバとして用いることにより、余長巻取りリールの巻胴を小径とすることができ、限られた収納容器内で余長分をコンパクトにまとめて収納することができる。また、この光ファイバを用いることにより、光ファイバモジュールの損失増加を抑制し、従来と同様の光学特性を満足させることができる。

本発明による光ファイバモジュールの概略を示す図である。本発明における光コネクタ付きピグテールの引出し状態を説明する図である。本発明における光コネクタ付きピグテールの収納容器内への収納例を説明する図である本発明における光コネクタ付きピグテールの収納容器内への他の収納例を説明する図である。本発明における余長巻取りリールを外部から操作する例を説明する図である。本発明における余長巻取りリールをラチェット式の爪車で回動制御するようにした例を説明する図である。本発明における余長巻取りリールをスライド移動可能とした例を説明する図である。本発明における本発明におけるピグテールファイバに用いる光ファイバの例を説明する図である。従来技術を説明する図である。

符号の説明

１１…光ファイバモジュール、１２…収納容器、１２ａ…前壁部、１３…ピグテールファイバ、１３ａ…余長分、１４…光接続端末（光コネクタ）、１４ａ…接続アダプタ、１５，１５’…引出し口、１６…光コネクタ付きピグテール、１６’…固定光コネクタ付きピグテール、１７…保持具、１８…モジュールコイル、１８ａ…入出力端、１８ｂ…ファイバ接続部、１９…ファイバ接続部固定具、２０…固定具、２１…余長巻取りリール、２２…固定具、２３…回動軸、２４…爪車、２５…係止ピン、２６…バネ、２７…巻戻しスプリング、２８…移動リール、２９…操作部材。

Claims

機能性光ファイバが収納され、外部光機器への光接続端末を備えた光ファイバモジュールであって、前記光接続端末は収納容器から引出し又は引込み可能に配されたピグテールファイバに接続されていることを特徴とする光ファイバモジュール。
前記ピグテールファイバの引出し長を保持する固定具を有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバモジュール。
前記収納容器の内部に、前記ピグテールファイバの余長を巻き取る余長巻取りリールを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバモジュール。
前記余長巻取りリールが、一方向への回転を許容する爪車を備えていることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバモジュール。
前記余長巻取りリールが、スプリングにより前記ピグテールファイバを前記収納容器の内部に引込むように付勢されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の光ファイバモジュール。
前記余長巻取りリールが、前記収納容器の内部でスライド移動可能とされていることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバモジュール。
前記ピグテールファイバは、直径３０ｍｍで１０ターン巻いたときの波長１５５０ｎｍにおける損失が０.１ｄＢ以下、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が８.２μｍ〜９.０μｍ、ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ以下、ゼロ分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光ファイバモジュール。