JP2006350308A - フォトニッククリスタルファイバ用コネクタとその製造方法、光ファイバ接続方法及び光ファイバ用コネクタ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォトニッククリスタルファイバ（ＰＣＦ）とＳＭＦとを低い接続損失でコネクタ接続することが可能なＰＣＦ用コネクタとその製造方法の提供。
【解決手段】クラッド部より高い屈折率のコア部と、コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた複数の細孔を有するＰＣＦをフェルールに挿入してなるＰＣＦ用コネクタであって、前記ＰＣＦは、その一端側に設けられた中実部と、該中実部に隣接した領域の細孔が前記中実部に向けて漸次縮径して形成されたテーパ空孔部とを有することを特徴とするＰＣＦ用コネクタ。
【選択図】図１

Description

本発明は、フォトニッククリスタルファイバ（以下、ＰＣＦと略記する。）と汎用シングルモード光ファイバ（以下、ＳＭＦと略記する。）とを低い接続損失でコネクタ接続することが可能なＰＣＦ用コネクタとその製造方法、光ファイバ接続方法及び光ファイバ用コネクタ製造方法に関する。

ＰＣＦは、クラッド部に細孔を有する光ファイバであり、従来のコア／クラッド構造を有する光ファイバでは実現不可能な特性を達成することが可能であり、様々な種類の機能性ファイバや将来の伝送用光ファイバとして開発が行われている。ＰＣＦは、コア部の周囲に配置した細孔の低屈折率性を利用し、等価的に低屈折率のクラッドを構成している。細孔配置の設計によってＰＣＦは、様々な特性を得ることができ、クラッド部より高い屈折率を持つコア周囲に複数の細孔を配置した孔アシスト型ＰＣＦは、曲げ損失を小さくすることができ、低曲げ損失ファイバとして提案されている。
このようなＰＣＦを各分野に適用させるためには、ＰＣＦと、現在汎用されているＳＭＦとを低い接続損失で接続することが可能な接続方法の提供が不可欠である。

本出願人は、ＰＣＦとＳＭＦとを低い接続損失で融着接続することが可能な接続方法を発明し、既に特許出願している（特許文献１参照。）。
また、ＰＣＦとＳＭＦとをコネクタ接続するＰＣＦ用コネクタとしては、例えば、特許文献２、非特許文献１に開示されている。
特開２００５−３０１０２４号公報 特開２００３−３０７６５３号公報 信学技報 ＯＦＴ２００３−６３

前記従来技術のうち、特許文献２には、コネクタ端面にＰＣＦの細孔があると、研磨材などが細孔内に侵入する影響を解決するため、中実部を設けることが記載されている。しかし、中実部長が短いとコネクタ挿入後、端面を研磨加工するときに、誤って中実部すべてを研磨してしまい、細孔内に研磨材や研磨屑などが侵入し、ＰＣＦとしての特性が得られなくなる恐れがある。
また、非特許文献１では、ＰＣＦ端部にＳＭＦを融着したものをコネクタフェルール内に挿入しているが、フェルール内に融着点を有する構造では、コネクタの耐久性という点で問題がある。また、融着部の外径はファイバ外径より数μｍ太くなるため、通常よりも内径の大きなフェルールを使用する必要があり、コネクタ加工時の同軸性も悪くなると考えられる。
また、特許文献１にあるように、空孔部のテーパ形状によっても接続損失に大きく影響する。

本発明は前記事情に鑑みてなされ、ＰＣＦとＳＭＦとを低い接続損失でコネクタ接続することが可能なＰＣＦ用コネクタとその製造方法の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、クラッド部より高い屈折率のコア部と、コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた複数の細孔を有するＰＣＦをフェルールに挿入してなるＰＣＦ用コネクタであって、前記ＰＣＦは、その一端側に設けられた中実部と、該中実部に隣接した領域の細孔が前記中実部に向けて漸次縮径して形成されたテーパ空孔部とを有することを特徴とするＰＣＦ用コネクタを提供する。

本発明のＰＣＦ用コネクタにおいて、前記中実部の長さは０．１〜１．０ｍｍの範囲であることが好ましい。

本発明のＰＣＦ用コネクタにおいて、前記テーパ空孔部の長さは０．１〜１．０ｍｍの範囲であることが好ましい。

本発明のＰＣＦ用コネクタにおいて、前記テーパ空孔部及び前記中実部は、融着接続機のアーク放電をファイバ長手方向に移動させながら前記ＰＣＦの一端側を加熱することにより形成されたものであることが好ましい。

また本発明は、クラッド部より高い屈折率のコア部と、コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた複数の細孔を有するＰＣＦを用意し、該ＰＣＦの一端側に細孔を潰した中実部を形成すると共に、該中実部に隣接した領域の細孔を前記中実部に向けて漸次縮径したテーパ空孔部とを形成し、次いで該ＰＣＦをフェルールに挿入してＰＣＦ用コネクタを得ることを特徴とするＰＣＦ用コネクタ製造方法を提供する。

本発明のＰＣＦ用コネクタ製造方法において、前記中実部の長さを０．１〜１．０ｍｍの範囲とすることが好ましい。

本発明のＰＣＦ用コネクタ製造方法において、前記テーパ空孔部の長さを０．１〜１．０ｍｍの範囲とすることが好ましい。

本発明のＰＣＦ用コネクタ製造方法において、前記テーパ空孔部及び前記中実部を形成する工程が、融着接続機のアーク放電をファイバ長手方向に移動させながら前記ＰＣＦの一端側を加熱することにより行われることが好ましい。

本発明のＰＣＦ用コネクタ製造方法において、前記ＰＣＦの一端側に加工補助ファイバの一端側を突き合わせてスイープ機能付融着接続機にセットし、ＰＣＦの一端側をスイープ放電加工しながら前記加工補助ファイバの一端側に融着接続し、その後融着接続部又は融着接続部よりもＰＣＦ側の所定位置で切断し、そのＰＣＦをフェルールに挿入してＰＣＦ用コネクタを得ることが好ましい。

また本発明は、クラッド部より高い屈折率のコア部と、コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた複数の細孔を有するＰＣＦと同種、又は異種の光ファイバとの融着接続工程を有する光ファイバ接続方法において、両方のファイバ端面を突合わせてその部位を放電加熱して融着した後、該融着接続部にＰＣＦの長手方向に移動させながらアーク放電を複数回繰り返し行うことを特徴とする光ファイバ接続方法を提供する。
本発明の光ファイバ接続方法において、ＰＣＦ長手方向に移動させながら行う１回目のアーク放電でＰＣＦの細孔を完全に中実化しないことが好ましい。
本発明の光ファイバ接続方法において、融着放電後に行うアーク放電がスイープ放電機能を用いたスイープ放電であり、該スイープ放電を少なくとも２回繰り返すことが好ましい。
その場合、１次スイープ放電出力を１０ｂｉｔ以上４５ｂｉｔ以下、１次スイープ速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以上６．０ｍｍ／ｍｉｎ以下、２次スイープ放電出力を０ｂｉｔ以上４０ｂｉｔ以下、２次スイープ速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以上６．０ｍｍ／ｍｉｎ以下で行うことが好ましい。

また本発明は、クラッド部より高い屈折率のコア部と、コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた複数の細孔を有するＰＣＦと同種、又は異種の光ファイバとの融着放電後、アーク放電を複数回繰り返しＰＣＦ長手方向に移動させながら融着接続を行った融着点を持つことを特徴とするＰＣＦ用コネクタを提供する。
前記ＰＣＦ用コネクタにおいて、クラッド部に設けられた複数の細孔が端面に向かってテーパ状に先細りとなったテーパ空孔部を有することが好ましい。

また本発明は、クラッド部より高い屈折率のコア部と、コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた複数の細孔を有するＰＣＦと同種、又は異種の光ファイバとをそれぞれの端面を突合わせ、融着接続を行い、融着点を含まないように光ファイバを切断した後、フェルールに挿入した光ファイバコネクタの製造方法において、前記ＰＣＦと同種、又は異種の光ファイバとを、融着放電後、アーク放電を複数回繰り返しＰＣＦ長手方向に移動させることを特徴とする光ファイバ用コネクタ製造方法を提供する。
本発明の光ファイバ用コネクタ製造方法において、ＰＣＦ長手方向に移動させながら行う１回目のアーク放電でＰＣＦの細孔を完全に中実化しないことが好ましい。
本発明の光ファイバ用コネクタ製造方法において、融着放電後に行うアーク放電がスイープ放電機能を用いたスイープ放電であり、該スイープ放電を少なくとも２回繰り返すことが好ましい。
本発明の光ファイバ用コネクタ製造方法において、１次スイープ放電出力を１０ｂｉｔ以上４５ｂｉｔ以下、１次スイープ速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以上６．０ｍｍ／ｍｉｎ以下、２次スイープ放電出力を０ｂｉｔ以上４０ｂｉｔ以下、２次スイープ速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以上６．０ｍｍ／ｍｉｎ以下で行うことが好ましい。

本発明のＰＣＦ用コネクタは、一端側に設けられた中実部と、該中実部に隣接した領域の細孔が前記中実部に向けて漸次縮径して形成されたテーパ空孔部とを有するＰＣＦをフェルールに挿入してなり、中実部側にＳＭＦをコネクタ接続することによって、ＰＣＦとＳＭＦとを低い接続損失でコネクタ接続することができる。
また本発明のＰＣＦ用コネクタ製造方法は、ＰＣＦとＳＭＦとを低い接続損失でコネクタ接続可能な前記ＰＣＦ用コネクタを歩留まり良く製造することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明のＰＣＦ用コネクタ製造方法の一実施形態を示す図である。本実施形態の製造方法では、クラッド部４より高い屈折率のコア部３と、コア部３の周囲に設けられたクラッド部４と、コア部３を囲むようにクラッド部４に設けられた複数の細孔５とを有するＰＣＦ２（孔アシスト型ＰＣＦ）と、融着接続に使用する加工補助ファイバを用意する。この加工補助ファイバとしては、屈折率がクラッドより高いコア７とそれを囲むクラッド８とからなる汎用のＳＭＦ６を用いることができるが、これに限定されない。

本発明で用いるＰＣＦ２は特に限定されないが、本発明のＰＣＦ用コネクタ１のＰＣＦ用端面１２側に接続されるＰＣＦとコア部直径やクラッド外径、比屈折率差などの構造パラメータが等しいＰＣＦを用いることが好ましい。図３は、本発明で用いるＰＣＦ２の一例を示す端面図であり、このＰＣＦ２は、ＧｅＯ_２をドープしたＳｉＯ_２からなる中心のコア部３と、これを囲むＳｉＯ_２からなるクラッド部４と、コア部３を囲むようにクラッド部４に設けられた複数の細孔５とからなっている。このＰＣＦ２において細孔５は、孔径の大きな３つの細孔と孔径の小さな３つの細孔がコア部の周囲に交互に並ぶような構成になっている。

加工補助ファイバとしてのＳＭＦ６は、ＰＣＦ２と融着接続することから、ＰＣＦ２の外径と同一あるいはほぼ等しい外径のものを用いることが望ましい。ただし、ＰＣＦ２の端部は、細孔５を潰して中実部１１を形成することで外径が若干変化する（外径が縮小する）ことから、中実部１１形成前のＰＣＦ２とＳＭＦ６の外径が同一である必要はない。また、ＳＭＦ６は、一旦ＰＣＦ２と融着接続し、その後融着接続部９よりもＰＣＦ２側で切断し、ＰＣＦ用コネクタ１には残らないことから、使用するＳＭＦ６のコア径、モードフィールド径、比屈折率差などの構造パラメータがＰＣＦ２と異なっていてもよい。

次に、図１（ａ）に示すように、ＰＣＦ２の一端とＳＭＦ６の一端とを合わせた状態で、融着接続機にセットする。なお、図１（ａ）中の符号１３はアーク放電発生用の電極である。ここで用いる融着接続機としては、汎用のＳＭＦ同士の融着接続を行うための各種市販品の中から適宜選択して使用することができるが、特に、スイープ放電加工を実施可能なスイープ機能を持つ融着接続機が好ましい。スイープ機能とは、放電直後、図１（ａ）に示すようにファイバを長手方向に移動させる機能である。

図１（ａ）に示すように、ＰＣＦ２の一端とＳＭＦ６の一端とを合わせた状態で、融着接続機にセットした後、スイープ機能を用いて融着接続する。これによってＰＣＦ２の一端とＳＭＦ６の一端とが融着接続される。図１（ｂ）は、融着接続後のファイバを示し、この図中符号９は融着接続部である。

図１（ｂ）に示す通り、この融着接続後、ＳＭＦ６の一端側には、細孔５が潰れて中実になった中実部１１が形成されると共に、該中実部１１に隣接した領域には、細孔５が中実部１１に向けて漸次縮径したテーパ空孔部１４が形成される。この中実部１１の長さ及びテーパ空孔部１４の長さは、融着接続時のスイープ放電加工の条件設定によって適宜変更可能である。

次に、図１（ｂ）に示す融着接続後のファイバを、その融着接続部９で、或いは融着接続部９よりもＰＣＦ２側の所定位置で切断する。

次に、図１（ｃ）に示すように、切断したＰＣＦ部分（コネクタ本体部）をフェルール１０に挿入し、中実部１１側の端面を研磨し、必要であればＰＣＦ側端面１２も研磨し、本発明のＰＣＦ用コネクタ１を製造する。このフェルール１０は、従来より光ファイバのコネクタ接続用に用いられている各種のフェルールの内から適宜選択して用いることができるが、テーパ空孔部１４がフェルール１０内に収まるような寸法のものが望ましい。

本発明のＰＣＦ用コネクタ１は、図１（ｃ）に示すように、クラッド部４より高い屈折率のコア部３と、コア部３の周囲に設けられたクラッド部４と、コア部３を囲むようにクラッド部４に設けられた複数の細孔５を有するＰＣＦ２をフェルール１０に挿入してなり、ＰＣＦ２は、その一端側に設けられた中実部１１と、該中実部１１に隣接した領域の細孔５が中実部１１に向けて漸次縮径して形成されたテーパ空孔部１４とを有している。

このＰＣＦ用コネクタ１は、一端側に設けられた中実部１１と、該中実部１１に隣接した領域の細孔５が中実部１１に向けて漸次縮径して形成されたテーパ空孔部１４とを有するＰＣＦ２をフェルール１０に挿入してなるものなので、中実部１１側にＳＭＦをコネクタ接続することによって、ＰＣＦとＳＭＦとを低い接続損失でコネクタ接続することができる。

このＰＣＦ用コネクタ１において、中実部１１の長さは０．１〜１．０ｍｍの範囲とすることが好ましい。中実部１１の長さが０．１ｍｍ未満であると、中実部１１側の端面を研磨する際に中実部１１がなくなり、端面に細孔５が開口してしまい、細孔５内に研磨材や研磨屑が侵入してＰＣＦ２の特性を劣化させることから、コネクタの製造における歩留まりが悪化する。また、中実部１１の長さが１．０ｍｍを超えると、細孔５の中実部１１及びテーパー空孔部１４の制御が困難になるため好ましくない。

このＰＣＦ用コネクタ１において、テーパ空孔部１４の長さは０．１〜１．０ｍｍの範囲とすることが好ましい。テーパ空孔部１４の長さが０．１ｍｍ未満であると、中実部１１にＳＭＦコネクタを接続した際に接続損失が高くなってしまう。テーパ空孔部１４の長さが１．０ｍｍを超えると、細孔５のテーパ形状の制御が困難になり、好ましくない。

本発明の光ファイバ用コネクタは、細孔がテーパ空孔部及び中実部の長さを形成するように融着した融着点をフェルールに挿入して製造される。そのため、ＰＣＦを、同種又は異種の光ファイバと融着接続する際に、融着接続後、アーク放電を複数回繰り返しＰＣＦ長手方向に移動させながら行う。このとき、アーク放電量、ファイバ移動速度は、各アーク放電ごとに最適な条件にする。この融着接続後に行うアーク放電は、スイープ放電機能を用いたスイープ放電であり、該スイープ放電を少なくとも２回繰り返すことが好ましい。複数回のスイープ放電において、１次スイープ放電出力を１０ｂｉｔ以上４５ｂｉｔ以下、１次スイープ速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以上６．０ｍｍ／ｍｉｎ以下、２次スイープ放電出力を０ｂｉｔ以上４０ｂｉｔ以下、２次スイープ速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以上６．０ｍｍ／ｍｉｎ以下で行うことが好ましい。

［実施例１］
図２に示すように、一端側の細孔５を潰して中実部１１が形成されると共に、中実部１１に向けて細孔５を漸次縮径させたテーパ空孔部１４が形成されるように、一端側を加熱処理したＰＣＦを作製し、これを図１（ｃ）に示すようにフェルール１０に挿入してＰＣＦ用コネクタ１を製造し、汎用ＳＭＦコネクタとの接続損失を測定した。

使用したＰＣＦ２の構造を図３に示す。このＰＣＦ２は、ＧｅＯ_２をドープしたＳｉＯ_２からなる中心のコア部３と、これを囲むＳｉＯ_２からなるクラッド部４と、コア部３を囲むようにクラッド部４に設けられた複数の細孔５とからなっている。このＰＣＦ２において細孔５は、孔径の大きな３つの細孔と孔径の小さな３つの細孔とがコア部３の周囲に交互に並んだ構成になっている。

ＰＣＦの一端部に中実部とテーパ空孔部を形成するための加熱処理は、フジクラ社製の融着接続機ＦＳＭ−４０Ｆを用いて行った。テーパ空孔部１４を形成するため、端面を溶融後、前記融着接続機のスイープ放電機能を使用し、ＰＣＦに向かって軸方向にスイープ放電加工を行った。

テーパ空孔部１４の長さ（以下、テーパ長ａと記す。）を０〜１．０ｍｍの範囲で変化させたＰＣＦ用コネクタ１を製造した。なお、テーパ長ａは、図２に示すように孔径の大きな細孔のテーパ長ａ１と、孔径の小さな細孔のテーパ長ａ２を測定し、その内の短い方の長さをとり、テーパ長ａとした。また、テーパ長ａが０ｍｍのＰＣＦ用コネクタ１５は、図５に示す通り、ＰＣＦの一端側に中実部が形成されているが、中実部に隣接するＰＣＦの細孔５が中実部との境界でいきなり潰れた状態になっている。

前記の通り、各種のテーパ長ａを持ったＰＣＦ用コネクタ１を製造し、このコネクタの中実部１１側に汎用ＳＭＦコネクタを接続し、その接続損失を測定した。測定された接続損失とテーパ長ａの関係を図４に示す。
図４より、テーパ長ａが０．１ｍｍ以上あれば、ＰＣＦ用コネクタと汎用ＳＭＦコネクタとの接続損失を低減可能であることがわかる。一方、テーパ長ａが１．０ｍｍを超えると、細孔のテーパ形状の制御が困難になるため好ましくない。

［実施例２］
図６に示すように、一端側の細孔５を潰して中実部１１が形成されると共に、中実部１１に向けて細孔５を漸次縮径させたテーパ空孔部１４が形成されるように、一端側を加熱処理したＰＣＦを作製し、これを図１（ｃ）に示すようにフェルール１０に挿入してＰＣＦ用コネクタ１を製造した。

ＰＣＦとしては、実施例１と同じく、図３に示す６つの細孔を持ったＰＣＦを用いた。実施例１と同様に、フジクラ社製の融着接続機ＦＳＭ−４０Ｆを用い、テーパ空孔部１４を形成するため、端面を溶融後、前記融着接続機のスイープ放電機能を使用し、ＰＣＦに向かって軸方向にスイープ放電加工を行った。

中実部長ｂを種々に変えてＰＣＦ用コネクタ１を製造し、それぞれのコネクタをフェルールに挿入後、端面を研磨加工し、中実部長ｂと歩留まりとの関係を調べた。中実部長ｂが短いと、コネクタをフェルールに挿入後、端面を研磨加工するときに、中実部すべてを研磨してしまい、細孔内に研磨材や研磨屑が侵入し、ＰＣＦとしての特性が得られなくなる恐れがある。また、端面に細孔が開口していると、細孔端面でカケなどが発生し、コネクタでの接続ロスが大きくなる。

図７は、中実部長ｂと歩留まりとの関係を示すグラフである。図７より、中実部長ｂが０．１ｍｍ未満であると、劇的に歩留まりが悪くなり、中実部長ｂが０．１ｍｍ以上であれば、コネクタとして７０％以上の歩留まりが望めることがわかる。一方、中実部長ｂが１．０ｍｍを超えると、中実部及びテーパ空孔部の形成の制御が困難になるため好ましくない。

［実施例３］
図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明の光ファイバ用コネクタの製造方法を工程順に示す断面図である。
（１）クラッド部２２よりも高い屈折率を持つコア部２１周囲に複数の細孔２３を持つ孔アシスト型ＰＣＦ２０と、融着接続に使用する加工補助ファイバとしてのＳＭＦ６とを用意する。
（２）光ファイバ融着接続機（例えば、フジクラ社製融着接続機ＦＳＭ−４０Ｍ）を用いて、孔アシスト型ＰＣＦ２０とＳＭＦ６との融着接続を行った後、スイープ放電パワーｓｐ１、ファイバ移動速度ｖ１で、コネクタ付けに挿入するＰＣＦ２０側にスイープ機能を用いて融着接続する。スイープ機能とは、放電直後、ファイバを長手方向に移動させる機能である（図８（ａ）参照。）。
（３）続いて放電電極１３を融着点に移動させ、スイープ放電パワーｓｐ２、ファイバ移動速度ｖ２でコネクタ付けに挿入するＰＣＦ２０側に放電しながらファイバを移動させる（図８（ｂ）参照。）。
（４）コネクタ付けに挿入する。ＰＣＦ２０側から見て融着接続点よりも手前側で切断し、コネクタに挿入する（図８（ｃ）参照。）。
（５）切断したＰＣＦ２０を、そのテーパ空孔部２４がフェルール２６内に収まるようにフェルール２６に挿入し、端面を研磨してコネクタ２５を製造する（図８（ｄ）参照。）。

（試作１）
図９に示すように、クラッド部２２よりも高い屈折率を持つコア部２１周囲に６個の細孔２３を持つ孔アシスト型のＰＣＦ２０を使用し、加工補助ファイバとして汎用ＳＭＦ６を用い、光ファイバ融着接続機としてフジクラ社製融着接続機ＦＳＭ−４０Ｍを使用して、１次スイープ放電出力を５，１０，３０，４５，５０ｂｉｔとし、それ以外の条件は以下に示す条件で融着接続を行った。
・１次スイープ速度 ：１ｍｍ／ｍｉｎ。
・２次スイープ放電出力 ：０ｂｉｔ。
・２次スイープ速度 ：１ｍｍ／ｍｉｎ。
このとき、図１０に示すテーパ長ａと、中実部長ｂを表１に示す。

試作１−１〜１−５を用いてＰＣＦコネクタを作製したところ、試作１−２〜１−４では接続ロス増、研磨不良は起きなかったが、試作１−１は研磨不良、試作１−５は接続ロス増が発生した。ここで研磨不良とは、端面研磨時に端面に細孔が出現する不良である。

（試作２）
図９に示すＰＣＦ２０を使用し、加工補助ファイバとして汎用ＳＭＦ６を用い、フジクラ社製融着接続機ＦＳＭ−４０Ｍを使用して、１次スイープ速度を０．５，０．８，６．０，１５．０ｍｍ／ｍｉｎとし、それ以外の条件は以下に示す条件で融着接続を行った。
・１次スイープ放電出力 ：２５ｂｉｔ。
・２次スイープ放電出力 ：０ｂｉｔ。
・２次スイープ速度 ：１ｍｍ／ｍｉｎ。
このとき、図１０に示すテーパ長ａと、中実部長ｂを表２に示す。

試作２−１〜２〜４を用いてＰＣＦコネクタを作製したところ、試作２−２〜２−３では接続ロス増、研磨不良は起きなかったが、試作２−１は接続ロス増、試作２−４は研磨不良が発生した。

（試作３）
図９に示すＰＣＦ２０を使用し、加工補助ファイバとして汎用ＳＭＦ６を用い、フジクラ社製融着接続機ＦＳＭ−４０Ｍを使用して、２次スイープ出力を０，２０，４０，４５ｂｉｔとし、それ以外の条件は以下に示す条件で融着接続を行った。
・１次スイープ放電出力 ：２５ｂｉｔ。
・１次スイープ速度 ：１ｍｍ／ｍｉｎ。
・２次スイープ速度 ：１ｍｍ／ｍｉｎ。
このとき、図１０に示すテーパ長ａと、中実部長ｂを表３に示す。

試作３−１〜３〜４を用いてＰＣＦコネクタを作製したところ、試作３−２〜３−３では接続ロス増は起きなかったが、試作３−４は接続ロス増が発生した。

（試作４）
図９に示すＰＣＦ２０を使用し、加工補助ファイバとして汎用ＳＭＦ６を用い、フジクラ社製融着接続機ＦＳＭ−４０Ｍを使用して、２次スイープ速度を０．５，０．８，６．０，１５．０ｍｍ／ｍｉｎとし、それ以外の条件は以下に示す条件で融着接続を行った。
・１次スイープ放電出力 ：２５ｂｉｔ。
・１次スイープ速度 ：１ｍｍ／ｍｉｎ。
・２次スイープ放電出力 ：０ｂｉｔ。
このとき、図１０に示すテーパ長ａと、中実部長ｂを表４に示す。

試作４−１〜４〜４を用いてＰＣＦコネクタを作製したところ、試作４−２〜４−３では接続ロス増、研磨不良は起きなかったが、試作４−１は接続ロス増、試作４−４は研磨不良が発生した。

（試作５）
図９に示すＰＣＦ２０を使用し、加工補助ファイバとして汎用ＳＭＦ６を用い、光ファイバ融着接続機としてフジクラ社製融着接続機ＦＳＭ−４０Ｍで融着接続を行った。融着接続を行った後、１次スイープ放電として、スイープ放電出力２５ｂｉｔ、スイープ速度１ｍｍ／ｓｅｃでファイバを動かしながら放電を行った。このとき図１０に示すテーパ長ａと、中実部長ｂは、それぞれ、０．５ｍｍ、０．８ｍｍであった。この製造方法で３０サンプル作製し、各サンプルの融着接続部をフェルールに挿入してＰＣＦコネクタを作製したところ、波長１．５５μｍでの接続損失の平均値は０．０９ｄＢ／ｋｍ、最大値は０．１１ｄＢ／ｋｍであった。また、サンプルをフェルールに固定し端面研磨した後、細孔が存在するなどの研磨不良はゼロであった。

［比較例１］
図９に示すＰＣＦ２０を使用し、加工補助ファイバとして汎用ＳＭＦ６を用い、光ファイバ融着接続機としてフジクラ社製融着接続機ＦＳＭ−４０Ｍで融着接続を行った。融着接続を行った後、スイープ放電出力３０ｂｉｔ、スイープ速度０．５，０．７５，１．５，３．０ｍｍ／ｓｅｃでファイバを動かしながら放電を行った。このとき、図１０に示すテーパ長ａと、中実部長ｂを表５に示す。

これらのサンプルを試作５と同様にＰＣＦコネクタを作製したところ、比較例１−１〜１−３のサンプルはテーパ長が短いため、ＭＦＤの急激な変化により接続ロスが発生し、比較例１−４のサンプルは中実長が短いため、端面研磨時に端面に細孔が出現し、不良となった。

本発明のＰＣＦ用コネクタ製造方法の一実施形態を示す側面断面図である。 実施例１で製造したＰＣＦ用コネクタの側面断面図である。 ＰＣＦ用コネクタの製造に用いたＰＣＦの断面図である。 実施例１において測定したテーパ長と接続損失の関係を示すグラフである。 実施例１で製造したテーパ長が０ｍｍのＰＣＦ用コネクタの側面断面図である。 実施例２で製造したＰＣＦ用コネクタの側面断面図である。 実施例２において測定した中実部長と歩留まりとの関係を示すグラフである。 実施例３のコネクタ製造方法を示す側面断面図である。 実施例３コネクタの製造に用いたＰＣＦの断面図である。 実施例３で製造したＰＣＦ用コネクタの側面断面図である。

符号の説明

１…ＰＣＦ用コネクタ、２…ＰＣＦ、３…コア部、４…クラッド部、５…細孔、６…ＳＭＦ、７…コア、８…クラッド、９…融着接続部、１０…フェルール、１１…中実部、１２…ＰＣＦ側端面、１３…電極、１４…テーパ空孔部、１５…ＰＣＦ用コネクタ、２０…ＰＣＦ、２１…コア部、２２…クラッド部、２３…細孔、２４…テーパ空孔部、２５…コネクタ、２６…フェルール。

Claims (19)

1. クラッド部より高い屈折率のコア部と、コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた複数の細孔を有するフォトニッククリスタルファイバをフェルールに挿入してなるフォトニッククリスタルファイバ用コネクタであって、前記フォトニッククリスタルファイバは、その一端側に設けられた中実部と、該中実部に隣接した領域の細孔が前記中実部に向けて漸次縮径して形成されたテーパ空孔部とを有することを特徴とするフォトニッククリスタルファイバ用コネクタ。
2. 前記中実部の長さが０．１〜１．０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のフォトニッククリスタルファイバ用コネクタ。
3. 前記テーパ空孔部の長さが０．１〜１．０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォトニッククリスタルファイバ用コネクタ。
4. 前記テーパ空孔部及び前記中実部が、融着接続機のアーク放電をファイバ長手方向に移動させながら前記フォトニッククリスタルファイバの一端側を加熱することにより形成されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフォトニッククリスタルファイバ用コネクタ。
5. クラッド部より高い屈折率のコア部と、コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた複数の細孔を有するフォトニッククリスタルファイバを用意し、該フォトニッククリスタルファイバの一端側に細孔を潰した中実部を形成すると共に、該中実部に隣接した領域の細孔を前記中実部に向けて漸次縮径したテーパ空孔部とを形成し、次いで該フォトニッククリスタルファイバをフェルールに挿入してフォトニッククリスタルファイバ用コネクタを得ることを特徴とするフォトニッククリスタルファイバ用コネクタ製造方法。
6. 前記中実部の長さを０．１〜１．０ｍｍの範囲とすることを特徴とする請求項５に記載のフォトニッククリスタルファイバ用コネクタ製造方法。
7. 前記テーパ空孔部の長さを０．１〜１．０ｍｍの範囲とすることを特徴とする請求項５又は６に記載のフォトニッククリスタルファイバ用コネクタ製造方法。
8. 前記テーパ空孔部及び前記中実部を形成する工程が、融着接続機のアーク放電をファイバ長手方向に移動させながら前記フォトニッククリスタルファイバの一端側を加熱することにより行われることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のフォトニッククリスタルファイバ用コネクタ製造方法。
9. 前記フォトニッククリスタルファイバの一端側に加工補助ファイバの一端側を突き合わせてスイープ機能付融着接続機にセットし、フォトニッククリスタルファイバの一端側をスイープ放電加工しながら前記加工補助ファイバの一端側に融着接続し、その後融着接続部又は融着接続部よりもフォトニッククリスタルファイバ側の所定位置で切断し、そのフォトニッククリスタルファイバをフェルールに挿入してフォトニッククリスタルファイバ用コネクタを得ることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のフォトニッククリスタルファイバ用コネクタ製造方法。
10. クラッド部より高い屈折率のコア部と、コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた複数の細孔を有するフォトニッククリスタルファイバと同種、又は異種の光ファイバとの融着接続工程を有する光ファイバ接続方法において、両方のファイバ端面を突合わせてその部位を放電加熱して融着した後、該融着接続部にフォトニッククリスタルファイバの長手方向に移動させながらアーク放電を複数回繰り返し行うことを特徴とする光ファイバ接続方法。
11. フォトニッククリスタルファイバ長手方向に移動させながら行う１回目のアーク放電でフォトニッククリスタルファイバの細孔を完全に中実化しないことを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバ接続方法。
12. 融着放電後に行うアーク放電がスイープ放電機能を用いたスイープ放電であり、該スイープ放電を少なくとも２回繰り返すことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光ファイバ接続方法。
13. １次スイープ放電出力を１０ｂｉｔ以上４５ｂｉｔ以下、１次スイープ速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以上６．０ｍｍ／ｍｉｎ以下、２次スイープ放電出力を０ｂｉｔ以上４０ｂｉｔ以下、２次スイープ速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以上６．０ｍｍ／ｍｉｎ以下で行うことを特徴とする請求項１２に記載の光ファイバ接続方法。
14. クラッド部より高い屈折率のコア部と、コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた複数の細孔を有するフォトニッククリスタルファイバと同種、又は異種の光ファイバとの融着放電後、アーク放電を複数回繰り返しフォトニッククリスタルファイバ長手方向に移動させながら融着接続を行った融着点を持つことを特徴とするフォトニッククリスタルファイバ用コネクタ。
15. クラッド部に設けられた複数の細孔が端面に向かってテーパ状に先細りとなったテーパ空孔部を有することを特徴とする請求項１４に記載のフォトニッククリスタルファイバ用コネクタ。
16. クラッド部より高い屈折率のコア部と、コア部の周囲に設けられたクラッド部と、コア部を囲むようにクラッド部に設けられた複数の細孔を有するフォトニッククリスタルファイバと同種、又は異種の光ファイバとをそれぞれの端面を突合わせ、融着接続を行い、融着点を含まないように光ファイバを切断した後、フェルールに挿入した光ファイバコネクタの製造方法において、前記フォトニッククリスタルファイバと同種、又は異種の光ファイバとを、融着放電後、アーク放電を複数回繰り返しフォトニッククリスタルファイバ長手方向に移動させることを特徴とする光ファイバ用コネクタ製造方法。
17. フォトニッククリスタルファイバ長手方向に移動させながら行う１回目のアーク放電でフォトニッククリスタルファイバの細孔を完全に中実化しないことを特徴とする請求項１６に記載の光ファイバ用コネクタ製造方法。
18. 融着放電後に行うアーク放電がスイープ放電機能を用いたスイープ放電であり、該スイープ放電を少なくとも２回繰り返すことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の光ファイバ用コネクタ製造方法。
19. １次スイープ放電出力を１０ｂｉｔ以上４５ｂｉｔ以下、１次スイープ速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以上６．０ｍｍ／ｍｉｎ以下、２次スイープ放電出力を０ｂｉｔ以上４０ｂｉｔ以下、２次スイープ速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以上６．０ｍｍ／ｍｉｎ以下で行うことを特徴とする請求項１８に記載の光ファイバ用コネクタ製造方法。
    
    

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