JP2007033924A - フェルールおよび光フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバ光軸合わせを行うことが不要で、しかも、所定の衝撃を受けてもフェルールが折れない。
【解決手段】フェルール（１）は、中心孔（１１）に光ファイバ（１５）が挿入・固着されるフェルールボディ（１０）と、フェルールボディ（１０）の中間部周囲に装着される取付フランジ（３０）とで構成される長尺のものである。フェルールボディ（１０）の中間部に周面（１２）から中心孔（１１）に達する溝（１３）を形成して、溝（１３）により分割された光ファイバ光軸が通る薄膜フィルタ（２０）を溝（１３）内に配置する。フェルールボディ（１０）の溝（１３）形成部に対応する取付フランジ（３０）の内周に環状の凹部（３２）を形成するとともに、凹部（３２）と連通する貫通孔（３４）を取付フランジ（３０）に形成する。貫通孔（３４）から凹部（３２）内に液状の緩衝材（３５）を注入・充填する。
【選択図】図１

Description

この発明は、光ファイバ通信または光測定システムにおいて光波長を選択するために用いられるフェルールおよび光フィルタに関するものである。

従来のこの種の光フィルタには、一対のフェルールの先端どうしを突き合わせ、その突き合わせたフェルール間に薄膜フィルタを配置し固定したものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、１本のフェルール自体に、周面から中心孔に達する溝を形成して、この溝内に薄膜フィルタを配置したものもある。
特開平１１−３２６６４１号公報

しかしながら、上記のような従来の光フィルタは、一方のフェルールの光ファイバ光軸と、他方のフェルールの光ファイバ光軸とを正確に一致させなければならないものであるが、中間に薄膜フィルタを配置して両フェルールの光ファイバ光軸合わせを行うため、軸ズレが発生しやすいという課題があった。

また、例えば、一対のフェルールの光ファイバ光軸合わせを行わずに済ませるため、１本のフェルール自体に周面から中心孔に達する溝を形成して、この溝内に薄膜フィルタを配置した場合は、フェルールに溝を形成するため、フェルールが衝撃を受けると、この溝を起点としてフェルールが折れてしまうという課題があった。

この発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、光ファイバ光軸合わせを行うことが不要で、しかも、所定の衝撃を受けても折れることのないフェルールおよび光フィルタを提供することを目的とする。

この発明の請求項１に係るフェルールは、中心孔に光ファイバが挿入・固着されるフェルールボディと、フェルールボディの少なくとも一端を突出させてその周囲に装着される取付フランジとで構成されるフェルールであって、前記フェルールボディに周面から前記中心孔に達する溝を形成して、当該溝により分割された光ファイバ光軸が通る薄膜フィルタを当該溝内に配置し、前記フェルールボディの前記溝形成部に対応する前記取付フランジの内周に環状の凹部を形成するとともに、当該凹部と連通する貫通孔を前記取付フランジに形成し、当該貫通孔から前記凹部内に液状の緩衝材を注入・充填したことを特徴とするものである。

この発明の請求項２に係るフェルールは、中心孔に光ファイバが挿入・固着されるフェルールボディと、フェルールボディの中間部周囲に装着される取付フランジとで構成され、一端側を雄型のフェルール部材として用い、かつ、他端側にスリーブを装着して雌型のフェルール部材として用いる長尺のフェルールであって、前記フェルールボディの中間部に周面から前記中心孔に達する溝を形成して、当該溝により分割された光ファイバ光軸が通る薄膜フィルタを当該溝内に配置し、前記フェルールボディの前記溝形成部に対応する前記取付フランジの内周に環状の凹部を形成するとともに、当該凹部と連通する貫通孔を前記取付フランジに形成し、当該貫通孔から前記凹部内に液状の緩衝材を注入・充填したことを特徴とするものである。

この発明の請求項３に係るフェルールは、請求項１または請求項２記載のフェルールにおいて、前記溝は、前記フェルールボディの周面から前記中心孔手前までの幅広の溝と、当該幅広の溝から前記中心孔を越えるまでの幅狭の溝とで構成され、前記幅狭の溝内に前記薄膜フィルタを配置したことを特徴とするものである。

この発明の請求項４に係る光フィルタは、中心孔に光ファイバが挿入・固着されるフェルールボディと、フェルールボディの中間部周囲に装着される取付フランジとを備え、前記フェルールボディの中間部に周面から前記中心孔に達する溝を形成して、当該溝により分割された光ファイバ光軸が通る薄膜フィルタを当該溝内に配置し、前記フェルールボディの前記溝形成部に対応する前記取付フランジの内周に環状の凹部を形成するとともに、当該凹部と連通する貫通孔を前記取付フランジに形成し、当該貫通孔から前記凹部内に液状の緩衝材を注入・充填することでフェルールを構成し、ハウジング内に前記フェルールを、その一端側を雄型のフェルール部材として用い、かつ、他端側にスリーブを装着して雌型のフェルール部材として用いるように位置決め固定したことを特徴とするものである。

この発明は以上のように、中心孔に光ファイバが挿入・固着されるフェルールボディと、フェルールボディの少なくとも一端を突出させてその周囲に装着される取付フランジとで構成されるフェルールであって、前記フェルールボディに周面から前記中心孔に達する溝を形成して、当該溝により分割された光ファイバ光軸が通る薄膜フィルタを当該溝内に配置し、前記フェルールボディの前記溝形成部に対応する前記取付フランジの内周に環状の凹部を形成するとともに、当該凹部と連通する貫通孔を前記取付フランジに形成し、当該貫通孔から前記凹部内に液状の緩衝材を注入・充填した構成としたので、光ファイバ光軸合わせを行うことが不要で、しかも、所定の衝撃を受けても折れることがない。

また、この発明は、中心孔に光ファイバが挿入・固着されるフェルールボディと、フェルールボディの中間部周囲に装着される取付フランジとを備え、前記フェルールボディの中間部に周面から前記中心孔に達する溝を形成して、当該溝により分割された光ファイバ光軸が通る薄膜フィルタを当該溝内に配置し、前記フェルールボディの前記溝形成部に対応する前記取付フランジの内周に環状の凹部を形成するとともに、当該凹部と連通する貫通孔を前記取付フランジに形成し、当該貫通孔から前記凹部内に液状の緩衝材を注入・充填することでフェルールを構成し、ハウジング内に前記フェルールを、その一端側を雄型のフェルール部材として用い、かつ、他端側にスリーブを装着して雌型のフェルール部材として用いるように位置決め固定した構成としたので、光ファイバ光軸合わせを行うことが不要で、しかも、所定の衝撃を受けてもフェルールが折れることがない。

この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、この発明によるフェルールの一実施形態を示す断面図、図２、図３は加工・組立手順を示す説明図であり、このフェルール１は、フェルールボディ１０と、取付フランジ３０とで構成される。

フェルールボディ１０は、例えばジルコニアを用いて実質的に円柱状に、しかも一般的なフェルールボディに比べて長尺に形成されたものであり、中心軸線に沿って両端間を貫通した中心孔１１を備えている。中心孔１１には、その全長に亘って光ファイバ１５が挿入され、接着剤により固定されている（図２（ａ）参照）。

また、フェルールボディ１０は、両端間の中間部に、周面１２から中心孔１１に達する溝（スリット）１３が形成されている。溝１３は、周面１２から中心孔１１手前までの幅広の溝（幅広のスリット）１３ａと、溝１３ａの底部から中心孔１１を越えるまでの幅狭の溝（幅狭のスリット）１３ｂとで構成される（図２（ｂ）参照）。

溝１３は、例えばダイシングにて加工される。幅狭の溝１３ｂは、薄膜フィルタ挿入用の溝であり、例えば３０〜５０μｍ程度の幅に形成することができる。このような幅の溝１３ｂを、フェルールボディ１０の周面１２から中心孔１１を越える深さまで直接形成することは加工が困難であるため、幅広の溝１３ａとの２段階方式で構成してある。

これにより、フェルールボディ１０の中心孔１１に挿入・固着された光ファイバ１５は、幅狭の溝（薄膜フィルタ挿入溝）１３ｂによって分割され、光ファイバ光軸が分割されている。

また、フェルールボディ１０は、薄膜フィルタ挿入溝１３ｂ内に、光ファイバ光軸が通る（光ファイバ光軸を通す）薄膜フィルタ２０が挿入・配置され、接着剤２５でその位置に固定されている（図２（ｃ）参照）。

薄膜フィルタ２０は、例えば、ポリイミドを基材として数μｍ程度に形成されたものであり、さまざまな光波長の機能を持たせることができるものである。また、薄膜フィルタ２０を固定する接着剤２５としては、後述する緩衝材と同様のものを用いることが可能である。

取付フランジ３０は、適宜の金属材料を用いて概略円筒状に形成され、その一端外周に、円周方向に複数に分割された張り出し部（フランジ部）３１を備えている。取付フランジ３０の円筒部内径は、フェルールボディ１０の外径と実質的に同等に形成され、円筒部にフェルールボディ１０が圧入されることで、取付フランジ３０は、フェルールボディ１０の中間部周囲に装着されるものである（図３（ａ）参照）。

また、取付フランジ３０は、フェルールボディ１０の溝１３に対応する部位の内周に環状の凹部３２が形成されている。凹部３２の長さは、フェルールボディ１０の幅広の溝１３ａおよびその前後（軸線方向）に及ぶ。そのため、フェルールボディ１０が圧入されたとき、この凹部３２とフェルールボディ１０の周面１２（一部に幅広の溝１３ａを含む）との間に、環状の空所３３が形成される（図３（ａ）（ｂ）参照）。

また、取付フランジ３０には、凹部３２に緩衝材を注入するための緩衝材注入孔である貫通孔３４が、凹部３２と連通して形成されている。貫通孔３４から緩衝材３５が注入されることで、凹部３２と周面１２（一部に幅広の溝１３ａを含む）との間の環状空所３３には緩衝材３５が充填される（図３（ｃ）参照）。

緩衝材３５としては、例えば、エポキシ系接着剤などが適している。しかし、取付フランジ３０の凹部３２とフェルールボディ１０の周面１２（一部に幅広の溝１３ａを含む）との間に環状空所３３を形成して緩衝材３５を充填する理由は、溝１３（１３ａ，１３ｂ）により強度が低下したフェルールボディ１０の機械的強度を向上させることが目的であるから、この目的に合致すれば、他の適宜の材料を使用することが可能である。

上記のように構成したフェルール１は、薄膜フィルタ２０を備えているため、さまざまな光波長の機能を持たせることができる。例えば、薄膜フィルタ２０に、任意の波長のみ減衰させる機能を持たせれば、その波長のみ減衰させ、他の波長は低損失で透過させる光デバイスを作製することが可能である。

また、フェルール１は、薄膜フィルタ２０を配置するため光ファイバ光軸が分割されているが、もともと１本の光ファイバ１５を溝１３を加工することで分割したものであるから、光ファイバ光軸合わせを行う必要が全くなく、軸ズレが発生する虞れもない。

また、フェルール１は、フェルールボディ１０の溝１３とくに薄膜フィルタ挿入溝１３ｂを、光ファイバ光軸との直交平面から任意の角度（例えば６〜１１°）をつけることにより、高反射減衰量の光デバイスを作製することが可能である。

また、フェルール１は、取付フランジ３０の凹部３２とフェルールボディ１０の周面１２（一部に幅広の溝１３ａを含む）との間に環状空所３３を形成して、この環状空所３３に緩衝材３５を隙間なく充填してあるから、溝１３だけでなく、フェルールボディ１０の溝１３を形成した部位の周囲全体を緩衝材３５で包み込むことができる。

そのため、溝１３を形成することで強度が低下したフェルールボディ１０の機械的強度を向上させることができるから、衝撃を受けたとき、溝１３を起点としてフェルールボディ１０が折れる危険を回避することができる。

また、フェルール１は、薄膜フィルタ２０だけを用途に応じて選択し、フェルールボディ１０と取付フランジ３０は共用することができるため、低価格の光デバイスを供給することが可能である。

図４は、この発明による光フィルタの一実施形態を示す端面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図であり、この光フィルタ５は、ハウジング５０内にフェルール１を備え、このフェルール１の一端側を雄型のフェルール部材として用い、かつ、他端側にスリーブを装着して雌型のフェルール部材として用いるようにしたプラグ型光フィルタである。

このプラグ型光フィルタ５には、図１に示すフェルール１を、その一端部（先端部）１ａはフェルールボディ１０が露出した状態のままで、他端部（後端部）１ｂはフェルールボディ１０に金属製のスリーブ４０を装着して使用する。スリーブ４０は、先端が取付フランジ３０に当接するまで挿通される。

プラグ型光フィルタ５は、ハウジング５０の前方内部にプラグフレーム６０が装着され、このプラグフレーム６０に後方からフェルール１が挿通されて、取付フランジ３０の張り出し部（フランジ部）３１がプラグフレーム６０の所定位置に保持され、後方からストップリング７０がハウジング５０に装着され、さらにスリーブホルダ８０がハウジング５０に装着されることで、フェルール１を所定位置に取り付けたものである。

プラグ型光フィルタ５の一端（先端）からは、フェルール１の一端部（先端部）１ａがわずかに突出し、プラグ型光フィルタ５の他端（後端）内部には、スリーブ４０を装着したフェルール１の他端部（後端部）１ｂが配置されている。

そのため、プラグ型光フィルタ５の一端（先端）側では、フェルールボディ１０が露出したフェルール１の一端部（先端部）１ａが雄型のフェルール部材として用いられ、また、プラグ型光フィルタ５の他端（後端）側では、スリーブ４０を装着したフェルール１の他端部（後端部）１ｂが雌型のフェルール部材として用いられる。

上記のように構成したプラグ型光フィルタ５は、フェルール１が薄膜フィルタ２０を備えているため、さまざまな光波長の機能を持たせることができる。例えば、薄膜フィルタ２０に、任意の波長のみ減衰させる機能を持たせれば、その波長のみ減衰させ、他の波長は低損失で透過させる光デバイスを作製することが可能である。

また、プラグ型光フィルタ５は、薄膜フィルタ２０を配置するためフェルール１の光ファイバ光軸が分割されているが、もともと１本の光ファイバ１５を溝１３を加工することで分割したものであるから、光ファイバ光軸合わせを行う必要が全くなく、軸ズレが発生する虞れもない。

また、プラグ型光フィルタ５は、フェルール１のフェルールボディ１０の溝１３とくに薄膜フィルタ挿入溝１３ｂを、光ファイバ光軸との直交平面から任意の角度（例えば６〜１１°）をつけることにより、高反射減衰量の光デバイスを作製することが可能である。

また、プラグ型光フィルタ５は、フェルール１の取付フランジ３０の凹部３２とフェルールボディ１０の周面１２（一部に幅広の溝１３ａを含む）との間に環状空所３３を形成して、この環状空所３３に緩衝材３５を隙間なく充填してあるから、溝１３だけでなく、フェルールボディ１０の溝１３を形成した部位の周囲全体を緩衝材３５で包み込むことができる。

そのため、溝１３を形成することで強度が低下したフェルールボディ１０の機械的強度を向上させることができるから、衝撃を受けたとき、溝１３を起点としてフェルール１（フェルールボディ１０）が折れる危険を回避することができる。

また、プラグ型光フィルタ５は、フェルール１以外の部品を共用することができ、また、フェルール１も薄膜フィルタ２０だけを用途に応じて選択し、フェルールボディ１０と取付フランジ３０は共用することができるため、低価格の光デバイスを供給することが可能である。

プラグ型光フィルタ５を対象として、Ｔｅｌｃｏｒｄｉａ ＧＲ−９１０−ＣＯＲＥのＩｍｐａｃｔ Ｔｅｓｔ（１．８ｍの高さからＸ，Ｙ，Ｚ，３方向各８回コンクリート面に落下）を行った。その結果、プラグ型光フィルタ５は、フェルール１（フェルールボディ１０）が折れないことが確認された。

これと比較するため、フェルール１に緩衝材３５を用いないプラグ型光フィルタ５を対象として同様の衝撃試験を行った。結果は、溝１３を起点としてフェルール１（フェルールボディ１０）が折れた。

なお、上記の実施の形態では、長尺に形成されたフェルールボディ１０と、フェルールボディ１０の中間部周囲に装着される取付フランジ３０とで構成される長尺のフェルール１について説明し、また、この長尺のフェルール１を備えたプラグ型光フィルタ５について説明したが、この発明はこれに限定するものでない。

すなわち、この発明は、一般的な長さのフェルールボディと、フェルールボディの一端部周囲に装着される取付フランジとで構成される一般的な長さのフェルールに適用することができ、また、この一般的な長さのフェルールを備えた光フィルタに適用することが可能である。

この発明によるフェルールの一実施形態を示す断面図である。 図１のフェルールの加工・組立手順を示す説明図（その１）である。 図１のフェルールの加工・組立手順を示す説明図（その２）である。 この発明による光フィルタの一実施形態を示す端面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

符号の説明

１ フェルール
１ａ 一端部（先端部）
１ｂ 他端部（後端部）
５ 光フィルタ（プラグ型光フィルタ）
１０ フェルールボディ
１１ 中心孔
１２ 周面
１３ 溝（スリット）
１３ａ 幅広の溝（幅広のスリット）
１３ｂ 幅狭の溝（幅狭のスリット）（薄膜フィルタ挿入溝）
１５ 光ファイバ
２０ 薄膜フィルタ
２５ 接着剤
３０ 取付フランジ
３１ 張り出し部（フランジ部）
３２ 凹部（環状凹部）
３３ 空所（環状空所）
３４ 貫通孔（緩衝材注入孔）
３５ 緩衝材（接着剤）
４０ スリーブ
５０ ハウジング
６０ プラグフレーム
７０ ストップリング
８０ スリーブホルダ

Claims (4)

1. 中心孔に光ファイバが挿入・固着されるフェルールボディと、フェルールボディの少なくとも一端を突出させてその周囲に装着される取付フランジとで構成されるフェルールであって、
   前記フェルールボディに周面から前記中心孔に達する溝を形成して、当該溝により分割された光ファイバ光軸が通る薄膜フィルタを当該溝内に配置し、
   前記フェルールボディの前記溝形成部に対応する前記取付フランジの内周に環状の凹部を形成するとともに、当該凹部と連通する貫通孔を前記取付フランジに形成し、当該貫通孔から前記凹部内に液状の緩衝材を注入・充填したことを特徴とするフェルール。
2. 中心孔に光ファイバが挿入・固着されるフェルールボディと、フェルールボディの中間部周囲に装着される取付フランジとで構成され、一端側を雄型のフェルール部材として用い、かつ、他端側にスリーブを装着して雌型のフェルール部材として用いる長尺のフェルールであって、
   前記フェルールボディの中間部に周面から前記中心孔に達する溝を形成して、当該溝により分割された光ファイバ光軸が通る薄膜フィルタを当該溝内に配置し、
   前記フェルールボディの前記溝形成部に対応する前記取付フランジの内周に環状の凹部を形成するとともに、当該凹部と連通する貫通孔を前記取付フランジに形成し、当該貫通孔から前記凹部内に液状の緩衝材を注入・充填したことを特徴とするフェルール。
3. 前記溝は、前記フェルールボディの周面から前記中心孔手前までの幅広の溝と、当該幅広の溝から前記中心孔を越えるまでの幅狭の溝とで構成され、前記幅狭の溝内に前記薄膜フィルタを配置したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のフェルール。
4. 中心孔に光ファイバが挿入・固着されるフェルールボディと、フェルールボディの中間部周囲に装着される取付フランジとを備え、
   前記フェルールボディの中間部に周面から前記中心孔に達する溝を形成して、当該溝により分割された光ファイバ光軸が通る薄膜フィルタを当該溝内に配置し、
   前記フェルールボディの前記溝形成部に対応する前記取付フランジの内周に環状の凹部を形成するとともに、当該凹部と連通する貫通孔を前記取付フランジに形成し、当該貫通孔から前記凹部内に液状の緩衝材を注入・充填することでフェルールを構成し、
   ハウジング内に前記フェルールを、その一端側を雄型のフェルール部材として用い、かつ、他端側にスリーブを装着して雌型のフェルール部材として用いるように位置決め固定したことを特徴とする光フィルタ。

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