JP2007041180A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 屈折率整合剤の充填不良の問題、あるいは漏れや滲みの問題が発生しない光コネクタを提供する。
【解決手段】 フェルール１４の光ファイバ穴１４ａに、予め接続端面１４ｂから穴途中までの短尺の内蔵光ファイバ１２が内装固定されている。光ファイバ穴１４ａ内で、内蔵光ファイバ１２と外側から挿入された外部光ファイバ１６（１６ａ）とを、屈折率が光ファイバのコアと同等な光透過性弾性材１３を介して突き合わせ接続する。グリス状あるいは液状の屈折率整合剤を用いるものと異なり、屈折率整合剤の充填不良、漏れや滲みの問題は生じない。内蔵光ファイバがフェルール１４の後端から露出しているものでは、光ファイバ穴に連続して設けた位置決め溝上に光透過性弾性材を配置する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、光ファイバどうしの接続部に、屈折率が光ファイバのコアと同等な光透過性弾性材を介在させる構造の光コネクタに関する。

光ファイバの接続においては、グリス状あるいは液状の屈折率整合剤を介在させて突き合せるのが一般的である。また、現場付け光コネクタやメカニカルスプライス等のファイバ突き当て部には、グリス状の屈折率整合剤を使用している。

なお、グリス状あるいは液状の屈折率整合剤を用いない光接続方法として、図１５に示すように、多心の光接続部に屈折率整合用の樹脂フィルムを介在させる方法が知られている（特許文献１）。同図において、対向する多心用の整列部材１、２の各光ファイバ穴１ａ、２ａに挿入固定された光ファイバ３、４は、一方の整列部材２の端面部に設けた凹部２ｂに配置した、コアとほぼ同一の屈折率を有する屈折率整合シート（屈折率整合用の樹脂フィルム）５を介して接続される。６は両整列部材１、２を結合させるクリップである。
特開２００４−２２６４３８

グリス状あるいは液状の屈折率整合剤を介在させる接続方法は、次のような問題がある。
例えば、フェルール部とメカニカルスプライス部とを一体化した構造の現場付け光コネクタでは、工場出荷時に、メカニカルスプライス部の光ファイバ接続部にグリス状の整合剤を塗布しておくが、使用環境によっては整合剤の洩れ、滲みが生ずる場合がある。

また、メカニカルスプライス部は開閉機構等が複雑なので、メカニカルスプライス方式以外に、内蔵光ファイバをプリアセンブルした光フェルールの光ファイバ穴に予め屈折率整合剤としてのグリスを塗り込んでおき、接続現場で、フェルール外部から光ファイバを光ファイバ穴に挿入して光ファイバ同士を接続する方式も考えられている。しかし、この方式では、光ファイバ穴に塗り込まれるグリスの充填不良や、使用環境によっては、グリスの滲み、洩れ等の問題が発生するおそれがある。グリスが滲むと、光学特性が劣化する恐れがあり、また、光ファイバと光ファイバ穴を接着するときに接着不良が発生するおそれがある。

なお、特許文献１の構造は、整合剤の洩れ滲みが生ずる問題を回避できるが、現場付け光コネクタやメカニカルスプライスにそのまま適用できない。

本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、屈折率整合剤の充填不良の問題、あるいは漏れや滲みの問題が発生せず、整合剤の取り扱い性が良好で光接続部の光学特性を向上させることができる光コネクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決する請求項１の発明の光コネクタは、フェルールの光ファイバ穴に、予め接続端面から穴途中までの短尺の内蔵光ファイバが内装固定され、かつ、屈折率が光ファイバのコアと同等な光透過性弾性材が配置されていることを特徴とする。

請求項２の発明の光コネクタは、フェルールの光ファイバ穴に、予め接続端面から穴途中までの短尺の内蔵光ファイバが内装固定され、前記光ファイバ穴内で、前記内蔵光ファイバと外側から挿入された外部光ファイバとが、屈折率が光ファイバのコアと同等な光透過性弾性材を介して突き合わせ接続されていることを特徴とする。

請求項３は、請求項２の光コネクタにおいて、光透過性弾性材が予め内蔵光ファイバの後端面又は外部光ファイバの先端面に形成されており、前記外部光ファイバを光ファイバ穴内に挿入することにより、内蔵光ファイバと外部光ファイバとが前記光透過性弾性材を介して突き合わせ接続されたことを特徴とする。

請求項４は、請求項３の光コネクタにおいて、シロキサン系のＬＴＶ 樹脂（低温加硫樹脂）をＬＩＭ成形（液状樹脂射出成形）することにより、内蔵光ファイバ又は外部光ファイバの端面に光透過性弾性材を成形したことを特徴とする。

請求項５は、請求項１の光コネクタにおいて、光透過性弾性材が光ファイバ穴内で内蔵光ファイバと別体に配置されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、フェルール部とこれに連続する延長部と前記延長部の上面に合体する蓋部とを有し、前記蓋部は少なくとも２分割されており、前記延長部の上側面には、フェルール部の光ファイバ穴に連続する位置決め溝を有し、この位置決め溝内に、フェルール部の光ファイバ穴に予め内装固定した短尺の内蔵光ファイバの光ファイバ穴から露出した部分を配置し、外側から導入される外部光ファイバを前記位置決め溝内に配置して前記内蔵光ファイバと対向させ、バネ部材の力を受ける蓋部で締め付けるように押さえ込んで、前記内蔵光ファイバと外部光ファイバとを接続する光コネクタであって、
前記位置決め溝の途中に、屈折率が光ファイバのコアと同等な光透過性弾性材が配置されていることを特徴とする。

請求項７の発明は、光ファイバ方向に沿った光ファイバの位置決め溝が少なくとも１本形成された位置決め台と、前記位置決め台上に配置されて前記位置決め溝内で位置決め接続される光ファイバを押さえ付けるための蓋と、前記位置決め台と蓋とを弾性的に挟持するバネとを有する光コネクタであって、
前記位置決め溝の光ファイバ接続位置に光透過性弾性材が配置されていることを特徴とする。

請求項８は、請求項１〜７の光コネクタにおいて、光透過性弾性材が、ファイバクラッド径より小さくコア径より大きい球状又は円筒状をなしていることを特徴とする。

請求項９は、請求項６又は７の光コネクタにおいて、光透過性弾性材が、樹脂を滴下して膜状に硬化させて形成したものであることを特徴とする。

本発明によれば、屈折率整合剤がグリス状や液状でなく弾性材なので、充填不良あるいは漏れや滲みの問題が発生する恐れはない。したがって、整合剤の取り扱い性が良好で光接続部の光学特性を向上させることができる。
また、現場付け光コネクタに適用した場合には、現場でのコネクタ組立性を向上させることができる。

以下、本発明を実施した光コネクタについて、図面を参照して説明する。

図１〜図３に第１実施例を示す。この実施例の光コネクタ１１は、光ファイバ穴１４ａをあけたジルコニアなどからなる円筒状のフェルール１４を、ステンレスなどからなるフェルールホルダ１５に一体固定してなり、フェルール１４の光ファイバ穴１４ａにあらかじめ接続端面１４ｂから穴途中までの短尺の内蔵光ファイバ（裸ファイバ）１２が内装固定され、そして、光ファイバ穴１４ａの内蔵光ファイバ１２の後端面に、屈折率が内蔵光ファイバ１２のコアと同等な図示例では球状の光透過性弾性材１３が形成されている。光透過性弾性材１３は円筒状ないし薄膜状でもよい。フェルールホルダ１５は、外部から挿入される外部光ファイバ（光ファイバ心線）１６の被覆部１６ｂを収容する被覆部収容穴１５ｂを持つ。１６ａは外部光ファイバ１６の裸ファイバである。フェルールホルダ１５のフランジ部１５ａには回転止め用切欠き１５ｃが形成されている。
前記光透過性弾性材１３はポリカーボネートなどを用いることができる。また、前記球状の光透過性弾性材１３の直径は、変形する前の状態では、内蔵光ファイバ１２のクラッド１２”の径より小さくコア１２’の径より大きい。

上記の光コネクタ１１の光ファイバ穴１４ａに外部光ファイバ１６の裸ファイバ１６ａを挿入し適度の押し込み力で押し込むと、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、内蔵光ファイバ１２と外部光ファイバ１６（１６ａ）とが球状の光透過性弾性材１３を介して接続される。このとき、球状であった光透過性弾性材１３は図２（ｂ）に示すように、容易に弾性変形して、対向する光ファイバ１２、１６（１６ａ）間の空気層を排除し、隙間の生じない光ファイバ接続を行うことができる。また、光透過性弾性材１３が弾性変形しているので、光ファイバ間に押し圧がかかっているのと同様な状況を容易に作り出すことができ、接続部の光学特性が向上する。
また、グリスや液状の屈折率整合剤を介して光接続を行う従来方式と比べて、屈折率整合剤が漏れたり滲んだりする問題が解消され、この点でも光学特性の向上が図られるとともに、光ファイバを光ファイバ穴内に接着固定する際に、接着不良が発生する問題を回避できる。また、グリスの充填不良などの問題も発生せず、整合剤の取り扱い性が悪いという問題を解消できる。

前記の実施例では、光透過性弾性材１３を内蔵光ファイバ１２の後端面に形成したが、図３（ａ）に示すように予め外部光ファイバ１６の先端面（裸ファイバ１６ａの先端面）に形成してもよい。
また、図３（ｂ）に示すように予め円筒状ないし薄膜状の光透過性弾性材１３’を外部光ファイバ１６（１６ａ）の先端面に形成することもできる。内蔵光ファイバ１２又は外部光ファイバ１６（１６ａ）の端面に光透過性弾性材を形成する場合、シロキサン系のＬＴＶ樹脂（低温加硫樹脂）をＬＩＭ成形（液状樹脂射出成形）することにより形成することができる。
また、光透過性弾性材を光ファイバ穴１４ａに内蔵光ファイバ１２と別体に配置することも考えられる。

図４〜図８に第２実施例を示す。この実施例の光コネクタ２１はフェルール部２２とメカニカルスプライス部２３とを一体に設けた基本構造を持つ。すなわち、フェルール部２２とこれに連続する延長部２４と、この延長部２４の上面に配置される蓋部２５、２６と、前記延長部２４と蓋部２５、２６とを弾性的に把持するＣ形板バネ２８とを有している。延長部２４と蓋部２５、２６とＣ形板バネ２８とはメカニカルスプライス部２３を構成する。図６にフェルール部２２と延長部２４とが一体化された一体化部品５１のみを示す。図６（ａ）は一体化部品５１の断面図、図（ｂ）は同平面図、図（ｃ）は図６（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。また、前記延長部２４の上面にフェルール部２２の光ファイバ穴２２ａに連続する例えばＶ溝あるいはＵ溝等の位置決め溝２４ａを有し、蓋２５、２６側には前記位置決め溝２４ａに対向する溝２５ａが形成されている。また、延長部２４及び蓋２６に被覆収容溝２４ｃ、２６ｃが形成されている。前記延長部２４はフェルール部２２が一体固定されるフランジ状部２４ｂを持つ。さらに、延長部２４の位置決め溝２４ａ内に、フェルール部２２の光ファイバ穴２２ａ内にあらかじめ内装固定した短尺の内蔵光ファイバ（裸ファイバ）２７の光ファイバ穴２２ａから露出した部分２７ｃを収容し、外部から導入される外部光ファイバ１６の裸ファイバ１６ａを前記位置決め溝２４ａ内に収容して前記内蔵光ファイバ２７と対向させ、Ｃ形板バネ２８のグリップ力で蓋部２５、２６を締め付けるように押さえ込んで、前記内蔵光ファイバ２７と外部光ファイバ１６とを接続する構造である。
そして、この実施例では前記位置決め溝２４ａの途中に光透過性弾性材３０を配置する。この光透過性弾性材３０は、内蔵光ファイバ２７の後端に形成してもよいし、外部光ファイバ１６の先端に形成してもよいし、また、光ファイバ２７、１６と別個に位置決め溝２４ａ上に配置してもよい。別個に配置する場合は、予め位置決め溝２４ａ上に樹脂を滴下し硬化させるとよい。

前記光コネクタ２１の内蔵光ファイバ２７に外部光ファイバ１６（１６ａ）を接続する場合、図５に示すように開閉部材である楔部材３７を、メカニカルスプライス部２３における延長部２４と蓋２５、２６との境界部の側部に設けた楔挿入凹所２９に押し込んで蓋２５、２６を延長部２４に対して若干開いた状態とし、次いで外部光ファイバ１６を挿入してその裸ファイバ１６ａを位置決め溝２４ａ内に収容しかつ押し込んで、光ファイバ２７、１６ａどうしを光透過性弾性材３０を介在させて適度の力で突き合わせ、次いで楔部材３７を抜いてＣ形板バネ２８のバネ力で延長部２４と蓋２５、２６とを挟持する。これにより、内蔵光ファイバ２７と外部光ファイバ１６（１６ａ）とが光透過性弾性材３０を介して常に適度の押し力を与えられた状態で接続され、良好な光学特性が得られる。接続した状態を図７および図８に示す。
この場合、前記実施例と同様に、光透過性弾性材３０が容易に弾性変形して、対向する光ファイバ２７、１６（１６ａ）間の空気層を排除し、隙間の生じない光ファイバ接続を行うことができる。また、光透過性弾性材３０が弾性変形しているので、光ファイバ間に押し圧がかかっているのと同様な状況を容易に作り出すことができ、接続部の光学特性が向上する。また、屈折率整合剤が漏れたり滲んだりする問題が解消され、この点でも光学特性の向上が図られる。
なお、詳細は省略するが、この光コネクタ２１のメカニカルスプライス部２３は、通常、図５に２点鎖線で示すような円筒状のストップリング３８内に収容される。

図９〜図１２に第３実施例を示す。この実施例の光コネクタ３１はいわゆるメカニカルスプライスである。すなわち位置決め溝３２ａを中央に形成した位置決め台３２の上で接続される光ファイバの接続部近傍を押さえるための中央の蓋部３３と、その両側で各光ファイバ４１、４２の被覆部４１ｂ、４２ｂを押さえるための蓋部３４とを備え、前記位置決め台３２と蓋部３３、３４とを弾性的に挟持するＣ形板バネ３５とを有する基本構造を持つ光コネクタである。
そして、この実施例では位置決め台３２の位置決め溝３２ａの中央部（光ファイバ接続位置）に光透過性材３６が配置される。

この光コネクタ３１により光ファイバ４１、４２どうしを接続する場合、図１１に示すように楔部材３７を位置決め台３２と蓋３３、３４との境界部の側部に設けた楔挿入凹所３９に押し込んで蓋３３、３４を位置決め台３２に対して若干開き、両側からそれぞれ光ファイバ４１、４２を挿入してそれぞれの裸ファイバ４１ａ、４２ａを位置決め溝３２ａ内に収容して、中央部に配置された光透過性弾性材３６に向けて適度の力で押し付け、次いで楔部材３７を引き抜いてＣ形板バネ３５のバネ力で位置決め台３２と蓋３３、３４とを挟持する。これにより、両光ファイバ４１、４２が光透過性弾性材３６を介して常に適度の押し力を与えられた状態で接続され、良好な光学特性が得られる。

図１３、図１４は実施例１の光コネクタ１１あるいは実施例２の光コネクタ２１が使用される箇所の一例を示す。この例は、例えば家屋の外壁や内部壁等に設置するアウトレット４５内の光コネクタ装置４６に内蔵させる場合である。この光コネクタ装置４６は、プラグ挿入部４７とハウジング本体部４８と光ファイバ１６を直角に屈曲させて固定する光ファイバ固定部４９とからなり、前述の光コネクタ１１（２１）は、ハウジング本体部４８とプラグ挿入部４７とにまたがった態様で内蔵される。光ドロップケーブルあるいはインドアケーブルに取り付けたプラグをプラグ挿入部４７内に挿入して、光コネクタ１１（２１）と付き合せ、光ファイバ接続を行う。

上述の実施例では単心用の光コネクタとして説明したが、多心光コネクタに適用することも可能である。いわゆるＭＴコネクタ（JIS C 5981のＦ12形多心光ファイバコネクタに相当)の光ファイバ穴内に本発明の光透過性弾性材を配置して、組み立て性を向上させることができる。
また、図４〜図８の光コネクタ２１や図９〜図１２の光コネクタ３１等のようなメカニカルスプライス部のある光コネクタにおいて位置決め溝２４ａ、３２ａを複数設け、それぞれの位置決め溝に光透過性弾性材を配置して、組み立て性を向上させることができる。

本発明の一実施例の光コネクタを示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図１の光コネクタの内蔵光ファイバに外部光ファイバを接続する要領を説明するもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）の光接続部の要部拡大図である。 図１の光コネクタの変形例を示すもので、（ａ）は外部光ファイバの先端面に球状の光透過性弾性材を形成する場合、（ｂ）は外部光ファイバの先端面に円筒状の光透過性弾性材を形成する場合を示す。 本発明の他の実施例の光コネクタを示すもので、フェルール部とメカニカルスプライス部とが一体化した構造の光コネクタの要部を示す縦断面図である。 図４のＢ−Ｂ拡大断面図である。 図４の光コネクタの要部を示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。 図４の光コネクタの光ファイバに外部光ファイバを接続した状態を示す図である。 図７の正面図である。 本発明のさらに他の実施例を示すもので、メカニカルスプライスである光コネクタの縦断面図である。 図９の平面図である。 図９のＤ−Ｄ拡大断面図である。 図９の光コネクタを用いて光ファイバどうしを接続した状態を示す縦断面図である。 図１〜図２の光コネクタ、あるいは図４〜図８の光コネクタの使用箇所の一例を説明するもので、それらの光コネクタを内蔵する例えばアウトレット用等の光コネクタ装置の斜視図である。 図１３の正面図である。 従来の光コネクタを示すもので、（ａ）は一部切り欠き平面図、（ｂ）は縦断面図である。

符号の説明

１１、２１，３１ 光コネクタ
１２ 内蔵光ファイバ（裸ファイバ）
１２' コア
１２” クラッド
１３、１３’ 光透過性弾性材
１４ フェルール
１４ａ 光ファイバ穴
１４ｂ 接続端面
１５ フェルールホルダ
１５ａ フランジ状部
１５ｂ 被覆部収容穴
１６ 外部光ファイバ
１６ａ 光ファイバ（裸ファイバ）
１６ｂ 被覆部
２１ 光コネクタ
２２ フェルール部
２２ａ 光ファイバ穴
２３ メカニカルスプライス部
２４ 延長部
２４ａ 位置決め溝
２４ｂ フランジ部
２５、２６ 蓋
２５ａ 溝
２７ 内蔵光ファイバ
２７ｃ （内蔵光ファイバの）後方に露出した部分
２８ Ｃ形板バネ
２９ 楔挿入凹所
３０ 光透過性弾性材
３１ 光コネクタ
３２ 位置決め台
３２ａ 位置決め溝
３３、３４ 蓋
３３ａ 溝
３５ Ｃ形板バネ
３６ 光透過性弾性材
３７ 楔部材
３９ 楔挿入凹所
４１、４２ 光ファイバ
４１ａ、４２ａ 光ファイバ（裸ファイバ）
４５ アウトレット
４６ 光コネクタ装置
４７ プラグ挿入部
４８ ハウジング本体部
４９ 光ファイバ固定部

Claims (9)

1. フェルールの光ファイバ穴に、予め接続端面から穴途中までの短尺の内蔵光ファイバが内装固定され、かつ、屈折率が光ファイバのコアと同等な光透過性弾性材が配置されていることを特徴とする光コネクタ。
2. フェルールの光ファイバ穴に、予め接続端面から穴途中までの短尺の内蔵光ファイバが内装固定され、前記光ファイバ穴内で、前記内蔵光ファイバと外側から挿入された外部光ファイバとが、屈折率が光ファイバのコアと同等な光透過性弾性材を介して突き合わせ接続されていることを特徴とする光コネクタ。
3. 前記光透過性弾性材が予め内蔵光ファイバの後端面又は外部光ファイバの先端面に形成されており、前記外部光ファイバを光ファイバ穴内に挿入することにより、内蔵光ファイバと外部光ファイバとが前記光透過性弾性材を介して突き合わせ接続されたことを特徴とする請求項２記載の光コネクタ。
4. シロキサン系のＬＴＶ 樹脂（低温加硫樹脂）をＬＩＭ成形（液状樹脂射出成形）することにより、内蔵光ファイバ又は外部光ファイバの端面に光透過性弾性材を成形したことを特徴とする請求項３記載の光コネクタ。
5. 前記光透過性弾性材が光ファイバ穴内で内蔵光ファイバと別体に配置されていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
6. フェルール部とこれに連続する延長部と前記延長部の上面に合体する蓋部とを有し、前記蓋部は少なくとも２分割されており、前記延長部の上側面には、フェルール部の光ファイバ穴に連続する位置決め溝を有し、この位置決め溝内に、フェルール部の光ファイバ穴に予め内装固定した短尺の内蔵光ファイバの光ファイバ穴から露出した部分を配置し、外側から導入される外部光ファイバを前記位置決め溝内に配置して前記内蔵光ファイバと対向させ、バネ部材の力を受ける蓋部で締め付けるように押さえ込んで、前記内蔵光ファイバと外部光ファイバとを接続する光コネクタであって、
   前記位置決め溝の途中に、屈折率が光ファイバのコアと同等な光透過性弾性材が配置されていることを特徴とする光コネクタ。
7. 光ファイバ方向に沿った光ファイバの位置決め溝が少なくとも１本形成された位置決め台と、前記位置決め台上に配置されて前記位置決め溝内で位置決め接続される光ファイバを押さえ付けるための蓋と、前記位置決め台と蓋とを弾性的に挟持するバネとを有する光コネクタであって、
   前記位置決め溝の光ファイバ接続位置に光透過性弾性材が配置されていることを特徴とする光コネクタ。
8. 前記光透過性弾性材が、ファイバクラッド径より小さくコア径より大きい球状又は円筒状をなしていることを特徴とする請求項１〜７記載の光コネクタ。
9. 前記光透過性弾性材が、樹脂を滴下して膜状に硬化させて形成したものであることを特徴とする請求項６又は７記載の光コネクタ。
   

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