JP2009053365A - Optical connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光コネクタおよび光部品に関する。 The present invention relates to an optical connector and an optical component.
光インタコネクション技術には、単心光コネクタ、多心光コネクタが多用されている。特に、多心光コネクタとしては、MPO形光コネクタなどが多く用いられる(例えば、特許文献1参照)。光コネクタ(以下、フェルールともいう)の光ファイバ穴に光ファイバを挿入する際には、光ファイバ先端の樹脂被覆を除去して裸光ファイバとし、これを光ファイバ穴に挿入する。また、光ファイバの樹脂被覆を付けたまま穴に挿入する場合もある(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。
MPO形光コネクタでは、屈折率整合剤を使用せずに、光ファイバの端面を直接接触させて、空気層によるフレネル反射を防止したPC接続(PC:physical contact)が採用される。
The MPO type optical connector employs a PC contact (PC: physical contact) in which the end face of the optical fiber is brought into direct contact without using a refractive index matching agent to prevent Fresnel reflection by the air layer.
光ファイバをPC接続させるためには、光ファイバがフェルールの接続端面から確実に突き出すように研磨する必要がある。
しかしながら、光ファイバの先端が接続端面から突き出すように研磨する工程は複雑であり、接続端面からの光ファイバの突出し量不足、突出し量のばらつき、接続端面の角度不良等によって接続特性が良好でなくなることがある。光コネクタの心数が増えるにつれて、すべての光ファイバで安定した光学的特性を得ることがより難しくなる。
一方、標準的な光コネクタのバネ圧、つまりフェルールを突き当てるための内蔵バネの付勢力は規定されており、光ファイバの突きだし量のバラツキを補償するため接続圧を規定以上に高めることはできない。また、接続圧を過度に高めると、光ファイバを破損するおそれがある。
特に、光ファイバ穴が2次元方向に配列された多心光コネクタでは、光ファイバ穴が一次元方向のみに配列されたものに比較し、接続端面の面積が広くなるので、研磨ムラが生じてこの問題が顕著になる。製造歩留まりも低下するため、良好な接続特性の光コネクタの価格が低下しにくいという問題が発生する。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、良好なPC接続状態を安定して実現できる光コネクタおよび光部品を提供することを目的とする。
In order to connect the optical fiber to the PC, it is necessary to polish the optical fiber so as to surely protrude from the connection end face of the ferrule.
However, the process of polishing so that the tip of the optical fiber protrudes from the connection end face is complicated, and the connection characteristics become unsatisfactory due to an insufficient amount of protrusion of the optical fiber from the connection end face, variation in the protrusion amount, defective angle of the connection end face, etc. Sometimes. As the number of optical connector cores increases, it becomes more difficult to obtain stable optical characteristics in all optical fibers.
On the other hand, the spring pressure of the standard optical connector, that is, the biasing force of the built-in spring for abutting the ferrule is specified, and the connection pressure cannot be increased more than specified in order to compensate for variations in the optical fiber protruding amount. . Further, if the connection pressure is excessively increased, the optical fiber may be damaged.
In particular, in a multi-fiber optical connector in which optical fiber holes are arranged in a two-dimensional direction, the area of the connecting end surface is larger than that in which optical fiber holes are arranged only in a one-dimensional direction. This problem becomes significant. Since the manufacturing yield is also lowered, there arises a problem that the price of an optical connector having good connection characteristics is hardly lowered.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical connector and an optical component that can stably realize a good PC connection state.
本発明の請求項1にかかる光コネクタは、樹脂被覆付きの光ファイバが、光フェルールの光ファイバ穴に挿通され、前記光ファイバの樹脂被覆層の少なくとも一部が前記光ファイバ穴に接着固定され、前記光ファイバの端面が前記光フェルールの接合端面に露出しており、前記樹脂被覆層は、少なくとも一層よりなり、クラッド層を覆う部分のヤング率がフェルールの構成材料のヤング率より小さく、前記光ファイバの先端が、前記光フェルールの接合端面から突出していることを特徴とする。
本発明の請求項2にかかる光コネクタは、請求項1において、前記光コネクタが多心光コネクタであり、前記光フェルールには、前記接合端面に開口する複数の前記光ファイバ穴と、2本の位置決め部材挿入穴が形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項3にかかる光コネクタは、請求項2において、前記光ファイバ穴の開口は、前記接合端面に複数列に平行配列されていることを特徴とする。
本発明の請求項4にかかる光コネクタは、請求項1〜3のうちいずれか1項において、前記光フェルールに形成された光ファイバ穴の内径が126〜129μmであり、前記光ファイバ穴に挿入される前記光ファイバが、全石英製光ファイバである外径80μmの光ファイバ裸線(8)の外周に、外径125μmの前記樹脂被覆層が形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項5にかかる光コネクタは、請求項4において、前記光ファイバ穴の内径は、JIS C 5982、あるいは、JIS C 5981の光ファイバ穴の規定に準じていることを特徴とする。
本発明の請求項6にかかる光コネクタは、請求項1〜5のうちいずれか1項において、前記樹脂被覆層の少なくともクラッド層を覆う部分のヤング率が1000〜10000MPaであることを特徴とする。
本発明の請求項7にかかる光コネクタは、請求項4または5において、前記樹脂被覆層が、外径110μmの一次被覆層と、その上に形成された外径125μmの着色樹脂層よりなることを特徴とする。
本発明の請求項8にかかる光部品は、光ファイバを固定する光部品であって、樹脂被覆付きの光ファイバが、光ファイバ挿通部に挿通され、前記光ファイバの樹脂被覆層は、少なくとも一部が前記光ファイバ挿通部に接着固定され、前記光ファイバの端面が前記光部品の接合端面に露出しており、前記樹脂被覆層は、少なくとも一層よりなり、前記光ファイバのクラッド層を覆う部分のヤング率が1000〜10000MPaであり、前記光ファイバが、前記光部品の接合端面から前記光ファイバの先端が突出しており、前記光部品の接合端面がPC研磨されていることを特徴とする。
In the optical connector according to claim 1 of the present invention, an optical fiber with a resin coating is inserted into an optical fiber hole of an optical ferrule, and at least a part of the resin coating layer of the optical fiber is bonded and fixed to the optical fiber hole. The end face of the optical fiber is exposed at the joining end face of the optical ferrule, the resin coating layer is composed of at least one layer, and the Young's modulus of the portion covering the clad layer is smaller than the Young's modulus of the constituent material of the ferrule, The tip of the optical fiber protrudes from the joining end face of the optical ferrule.
An optical connector according to a second aspect of the present invention is the optical connector according to the first aspect, wherein the optical connector is a multi-core optical connector, and the optical ferrule includes a plurality of the optical fiber holes that are opened at the joining end face, and two optical fiber holes. The positioning member insertion hole is formed.
An optical connector according to a third aspect of the present invention is the optical connector according to the second aspect, wherein the openings of the optical fiber holes are arranged in parallel in a plurality of rows on the joining end face.
An optical connector according to a fourth aspect of the present invention is the optical connector according to any one of the first to third aspects, wherein the optical fiber hole formed in the optical ferrule has an inner diameter of 126 to 129 μm and is inserted into the optical fiber hole. The optical fiber is characterized in that the resin coating layer having an outer diameter of 125 μm is formed on the outer periphery of an optical fiber bare wire (8) having an outer diameter of 80 μm, which is an all-silica optical fiber.
An optical connector according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the fourth aspect, the inner diameter of the optical fiber hole conforms to the provision of the optical fiber hole of JIS C 5982 or JIS C 5981.
An optical connector according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects, a Young's modulus of a portion covering at least the cladding layer of the resin coating layer is 1000 to 10,000 MPa. .
An optical connector according to a seventh aspect of the present invention is the optical connector according to the fourth or fifth aspect, wherein the resin coating layer comprises a primary coating layer having an outer diameter of 110 μm and a colored resin layer having an outer diameter of 125 μm formed thereon. It is characterized by.
An optical component according to an eighth aspect of the present invention is an optical component for fixing an optical fiber, wherein an optical fiber with a resin coating is inserted into an optical fiber insertion portion, and the resin coating layer of the optical fiber includes at least one resin coating layer. A portion that is bonded and fixed to the optical fiber insertion portion, an end face of the optical fiber is exposed at a joining end face of the optical component, and the resin coating layer is composed of at least one layer that covers the cladding layer of the optical fiber The optical fiber has a tip of the optical fiber protruding from the joining end face of the optical component, and the joining end face of the optical component is PC-polished.
本発明によれば、光ファイバ裸線が、クラッド層上に厚く形成された樹脂被覆層を介してフェルールに固定される。このため、接続時に加わる光ファイバへの押圧力(突き当て力)に対して、樹脂被覆層が緩衝材として機能する。
この緩衝材の存在により、光ファイバ裸線の先端位置は引っ込み易くなる。つまり、接続圧に対して、光ファイバ裸線の先端は光ファイバ穴に向かって引っ込み易くなる。
従って、接続端面が広く、接続される光ファイバの数が多いため、研磨工程後に、接続端面からの光ファイバの突出量にバラツキがあったとしても、適正な接続圧の下において、全ての光ファイバの突出量が適正化される。これにより、すべての光ファイバの挿入損失を低く抑えることができ、良好なPC接続が維持される。
According to the present invention, the bare optical fiber is fixed to the ferrule via the resin coating layer formed thick on the cladding layer. For this reason, the resin coating layer functions as a buffer material against the pressing force (butting force) applied to the optical fiber during connection.
Due to the presence of the buffer material, the tip position of the bare optical fiber is easily retracted. That is, the tip of the bare optical fiber is easily retracted toward the optical fiber hole with respect to the connection pressure.
Therefore, since the connection end face is wide and the number of optical fibers to be connected is large, even if there is a variation in the amount of protrusion of the optical fiber from the connection end face after the polishing process, all light beams are used under an appropriate connection pressure. The amount of protrusion of the fiber is optimized. Thereby, the insertion loss of all the optical fibers can be kept low, and a good PC connection is maintained.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の光コネクタの一例の光フェルール(以下、フェルールという場合がある)を示す図であり、(a)は正面図であり、(b)は(a)に示すフェルールの光ファイバ穴に挿通した光ファイバ素線を示す断面図である。図2は図1に示すフェルールを示す図であり、(a)は平面図であり、(b)は側面図である。図3は、フェルールの要部を拡大した図である。図4は、フェルールの斜視図である。図5は、本発明の光コネクタの一例を示すもので、(a)は平面図であり、(b)は側面図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing an optical ferrule (hereinafter sometimes referred to as a ferrule) of an example of the optical connector of the present invention, (a) is a front view, and (b) is the light of the ferrule shown in (a). It is sectional drawing which shows the optical fiber strand penetrated by the fiber hole. 2 is a view showing the ferrule shown in FIG. 1, in which (a) is a plan view and (b) is a side view. FIG. 3 is an enlarged view of the main part of the ferrule. FIG. 4 is a perspective view of the ferrule. FIG. 5 shows an example of the optical connector of the present invention, where (a) is a plan view and (b) is a side view.
図5に模式的に示すように、本発明の光コネクタの一例である多心光コネクタ20(以下、単に光コネクタということがある)は、光ファイバ16の先端に組み立てられており、光フェルール12(以下、単にフェルールという)と、フェルール12を収容するハウジング11と、ハウジング11の外側に設けられたカップリング13と、ハウジング11の内部に収容されたスプリング15と、ハウジング11の後端側に設けられたブーツ17とを有する。
As schematically shown in FIG. 5, a multi-fiber optical connector 20 (hereinafter sometimes simply referred to as an optical connector), which is an example of the optical connector of the present invention, is assembled at the tip of an
以下の説明では、図5における左方(接続方向)を前方といい、その反対方向を後方ということがある。また、フェルール12の接合端面4の短辺に対応する方向(図1(a)の上下方向)を厚さ方向といい、長辺に対応する方向(図1(a)の左右方向)を幅方向という。
スプリング15は、ハウジング11に反力をとってフェルール12を前方に付勢するものである。
ブーツ17は、光コネクタ20後端付近での光ファイバ16の急激な曲げを防止するものである。
In the following description, the left side (connection direction) in FIG. 5 may be referred to as the front, and the opposite direction may be referred to as the rear. In addition, the direction corresponding to the short side of the joining
The
The
光ファイバ16の先端は、フェルール12により突き合わせ接続可能に成端されている。 光ファイバ16としては、特定の種類には限定されないが、例えば、多心テープファイバを有する光ファイバコードなどが採用可能である。
The tip of the
図1および図2に示すように、フェルール12は、光ファイバ16が導入される略直方体状のフェルール本体2と、その後端部に形成された、フェルール本体2よりも幅が大きな鍔部3とを有する。
フェルール12は、例えばシリカ充填エポキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の樹脂を用い、一体成形などにより形成することができる。
フェルール本体2は、長方形の接合壁部2aの長辺から延出する上壁部2bおよび下壁部2cと、短辺から延出する側壁部2d、2dとを有する。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
The
The
接合壁部2aの前端面は、光ファイバ素線1の先端が突き合わせ接続可能に位置決め固定される接合端面4となっている。
接合壁部2aには、光ファイバ素線1が挿入される複数の光ファイバ穴6と、ガイドピン穴7(位置決め部材挿入穴)が形成されている。光ファイバ穴6およびガイドピン穴7は、内部空間2eから接合端面4にわたって形成されており、内部空間2e側の端部内面はテーパ面となっている。
これら複数の光ファイバ穴6とガイドピン穴7は互いに平行に形成されており、各光ファイバ穴6のピッチは等しくなっている。
The front end face of the
A plurality of
The plurality of
図示例の光コネクタ20は、JIS C 5982に規定されるMPO形光コネクタ(MPO:Multifiber Push-On)と同様な機能を有するプッシュオン型の光コネクタである。
フェルール12の外形は、前記規格とJIS C 5981で規定されるプラグ(フェルールあるいはMTフェルールともいう)の形状に類似しており、光ファイバ穴6の径は、前記規格(JIS C 5981またはJIS C 5982)に準じて126〜129μmとするのが好ましい。なお、光ファイバ穴径の誤差は前記規格に準ずる。
The
The outer shape of the
フェルール12の接合端面4は、PC研磨(PC:Physical Contact)を施すことができる。フェルール12には、光ファイバ素線1を構成する材料(例えば石英系ガラス)より硬度が低い樹脂材料(エポキシ樹脂等)が用いられるため、光ファイバ素線1が突出するように接合端面4を研磨することが可能である。
PC研磨では、接合端面4と光ファイバ素線1を同時に研磨して、フェルール12の接合端面4から、光ファイバ素線1が突出するように研磨する。
なお、光ファイバ先端の研磨形状としては、突き出た光ファイバどうしが直接接触してPC接続する形状であれば良い。例えば、PC研磨の反射減衰量を更に向上させたSPC研磨、AdPC研磨を採用できる。また、フェルール本体は平面研磨してファイバのみを突き出して、凸研磨したフラット平面研磨を採用することもできる。
The joining
In the PC polishing, the
The polished shape of the tip of the optical fiber may be any shape as long as the protruding optical fibers are in direct contact with each other and PC-connected. For example, SPC polishing or AdPC polishing in which the return loss of PC polishing is further improved can be employed. Further, the flat surface polishing in which the ferrule body is flat-polished to protrude only the fiber and is convex-polished can be adopted.
ガイドピン穴7は、この光コネクタ20に突き合わせ接続される別の光コネクタとの間の位置決め用のガイドピンが挿入、嵌合されるものである。
上壁部2bには、フェルール12の内部空間2eへの接着剤注入などに用いられる窓部2fが形成されている。
ただし、図2は、二次元配列型光コネクタの内部構造を模式的に示す図である。フェルール12の後面側には光ファイバ素線1を導入するための開口部が形成され、上下壁部2b、2cの少なくとも一方に窓部2fが形成されている。
The
A
However, FIG. 2 is a diagram schematically showing the internal structure of the two-dimensional array type optical connector. An opening for introducing the optical fiber 1 is formed on the rear surface side of the
図1(a)に示すように、光ファイバ穴6の開口6aは、接合端面4に1列以上に配列されている。
図示例では、幅方向に列をなす複数の開口6aが厚さ方向に、平行多段に形成されている。具体的には、並列した12個の開口6aが平行6段に形成されている。すなわち、開口6aは、6列、形成されている。
光ファイバ穴6の個数や配列形態はこれに限定されず、例えば、12個×2段(24心)、12個×3段(36心)、12個×5段(60心)など、特に限定なく採用できる。一列あたりの開口6aの個数も、12に限定されず、4個、8個、16個などであってもよい。
As shown in FIG. 1A, the
In the illustrated example, a plurality of
The number and arrangement form of the
図4および図5に示すように、光ファイバ素線1は、光コード16から引き出された多心テープファイバ(以下、光ファイバテープ心線)21から導出され、光ファイバ穴6に導入されている。符号21aは複数の光ファイバ素線1を一体化する被覆である。
図2および図3に示すように、各光ファイバ穴6には光ファイバ素線1が固定されており、これら光ファイバ素線1の端部はフェルール12の接合端面4から突出している。
図4に示すように、この例では、複数の光ファイバテープ心線21がフェルール12に導入されており、各光ファイバテープ心線21のテープ被覆の端部から口出しされた光ファイバ素線1は、同一列の光ファイバ穴6に挿入される。なお、図示例では、光ファイバ素線1は光ファイバテープ心線21を構成するが、単心の光ファイバ素線等を使用してもよい。
As shown in FIGS. 4 and 5, the optical fiber 1 is led out from a multi-core tape fiber (hereinafter referred to as an optical fiber ribbon) 21 drawn from the
As shown in FIGS. 2 and 3, the optical fiber strands 1 are fixed to the respective
As shown in FIG. 4, in this example, a plurality of
図1(b)に示すように、光ファイバ素線1は、裸光ファイバ(以下、光ファイバ裸線という場合もある)8と、その外周に形成された樹脂被覆層9よりなる。樹脂被覆層9は一次被覆層9aと、その外周に形成された着色被覆層9bよりなる。
光ファイバ裸線8は、全石英製シングルモード光ファイバ、全石英製マルチモード光ファイバなどを使用できる。符号8aは光ファイバ裸線8のコアであり、8bはクラッド層である。
As shown in FIG. 1B, the optical fiber 1 includes a bare optical fiber (hereinafter sometimes referred to as an optical fiber bare wire) 8 and a
As the bare
一次被覆層9aは、光ファイバ裸線8のクラッド層8bを覆うように形成された内周部分であり、その構成材料としては、樹脂材料、例えばウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系、ブタジエンアクリレート系などの紫外線硬化型樹脂を挙げることができる。
一次被覆層9aのヤング率は、フェルール12を構成する材料のヤング率より小さくされている。
一次被覆層9aのヤング率が高すぎると、後述のように、光ファイバ穴の内部で、光ファイバ素線が固定されて動きにくくなり、光ファイバ先端のバラツキに起因する一部の光ファイバ素線1の損失を低減できないおそれがあるが、ヤング率を上記範囲とすることによって、すべての光ファイバ素線1において、低損失で安定した接続を実現できる。
The
The Young's modulus of the
If the Young's modulus of the
一次被覆層9aのヤング率は、例えば1000〜10000MPaとされる。
一次被覆層9aのヤング率が低すぎると、光ファイバ穴の内部で、光ファイバ素線の位置が不安定になり、相手側光コネクタの光ファイバとの間で接続圧を加えた際に、接続が不安定となり損失が増大することがある。
一次被覆層9aのヤング率が高すぎると、上述のように、光ファイバ先端のバラツキに起因する一部の光ファイバ素線1の損失を低減できないおそれがある。
ヤング率を上記範囲とすることによって、すべての光ファイバ素線1において、低損失で安定した接続を実現できる。
The Young's modulus of the
If the Young's modulus of the
If the Young's modulus of the
By setting the Young's modulus within the above range, it is possible to realize a stable connection with low loss in all the optical fiber strands 1.
着色樹脂層(着色被覆という場合もある)9bは、光ファイバ素線1の識別性を高めるものであって、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系、ブタジエンアクリレート系などの紫外線硬化型樹脂で形成することができる。
図6に示すように、光ファイバ素線1は、着色被覆9bを形成しない構成も可能である。この場合には、樹脂被覆層9全体のヤング率が上記範囲となる。
The colored resin layer (sometimes referred to as a colored coating) 9b enhances the discriminability of the optical fiber 1, and is formed of an ultraviolet curable resin such as urethane acrylate, epoxy acrylate, or butadiene acrylate. Can do.
As shown in FIG. 6, the optical fiber 1 may have a configuration in which the
光ファイバ素線1は、後端側からフェルール12内に導入され、光ファイバ穴6に挿入され、光ファイバ穴6の内面に少なくとも一部が接着固定される。
なお、少なくとも一部が接着固定されるとは、光ファイバ穴の長手方向に沿って光ファイバ全長が接着固定されている場合と、光ファイバの一部のみが接着固定されている場合があることを意味する。
The optical fiber 1 is introduced into the
Note that at least a part of the optical fiber is bonded and fixed in some cases, the entire length of the optical fiber is bonded and fixed along the longitudinal direction of the optical fiber hole, or only a part of the optical fiber is bonded and fixed. Means.
一対の光コネクタ20の接合端面4どうしを突き合わせると、光ファイバ素線1どうしが突き合わせ接続され、これにより、光コネクタ20は光接続される。この際、ガイドピン穴7にガイドピン(図示略)が挿入、嵌合することで、光コネクタ1が精密に位置決めされる。
上述のように、光ファイバ素線1は、光ファイバ穴内に延在する部分に、樹脂からなる一次被覆層9aを有する。一次被覆層9の弾性により、接続時の光ファイバ素線1の押圧力(突き当て力)が調整される。
このため、接合端面4からの光ファイバ素線1の突出量が適正化され、良好なPC接続が維持される。
従って、光ファイバ素線1の数が多い場合でも、光損失の増大や接続の切断などのトラブルを防ぎ、安定した光学的特性を維持することができる。例えば、すべての光ファイバ素線1の挿入損失を0.5dB以下にすることができる。
When the joining end faces 4 of the pair of
As described above, the optical fiber 1 has the
For this reason, the protrusion amount of the optical fiber 1 from the joining
Therefore, even when the number of the optical fiber strands 1 is large, troubles such as an increase in optical loss and disconnection can be prevented, and stable optical characteristics can be maintained. For example, the insertion loss of all the optical fiber strands 1 can be 0.5 dB or less.
本発明が適用される光コネクタは、JIS C 5982、あるいは、JIS C 5981にて規定される型式の光コネクタには限定されず、PC接続方式を採用する全ての光コネクタや光フェルールに適用することができる。
MPO型光コネクタやMT型コネクタ以外の光コネクタ型式としては、MTP、MPX、OGI、HBMT型に採用することができる。
また、本発明は、単心光コネクタに適用しても優れた効果を有する。
単心光コネクタとしては、JIS、IECで規格化されている2.5mm径のSC型フェルール、あるいはSC型フェルールよりも小径のMU型フェルールに用いることができる。このほか、小径の光フェルールを用いる光コネクタ型式としてはLC型光コネクタがある。
これらは、いずれも125μm程度の光ファイバ穴径を有しており、この光ファイバ穴に、上述の構成の外径125μmの樹脂被覆付き光ファイバを挿入することにより、精密研磨を施すことなく良好なPC接続状態を実現することができる。
The optical connector to which the present invention is applied is not limited to the optical connector of the type defined in JIS C 5982 or JIS C 5981, and applies to all optical connectors and optical ferrules that adopt the PC connection method. be able to.
As an optical connector type other than the MPO type optical connector and the MT type connector, it is possible to adopt the MTP, MPX, OGI, and HBMT types.
Further, the present invention has an excellent effect even when applied to a single-fiber optical connector.
As a single optical connector, it can be used for a 2.5 mm diameter SC ferrule standardized by JIS and IEC, or a MU ferrule having a smaller diameter than the SC ferrule. In addition, as an optical connector type using a small-diameter optical ferrule, there is an LC type optical connector.
All of these have an optical fiber hole diameter of about 125 μm, and by inserting the optical fiber with a resin coating having an outer diameter of 125 μm having the above-described configuration into this optical fiber hole, it is good without performing precision polishing. PC connection state can be realized.
ただし、上述の構造は、PC接続が可能なものであれば、光コネクタ以外の光部品にも適用できる。
以下の説明において、図1〜図5に示す光コネクタ20との共通構成については同一符号を付してその説明を省略する。
図7は、本発明の光部品の一例である光ファイバアレイを示すもので、この光ファイバアレイ30は、上述の光ファイバ素線1が導入される複数の光ファイバ導入溝31(光ファイバ挿通部)を有するアレイ基板32と、アレイ基板32との間に光ファイバ素線1を挟み込む蓋部33とを有する。
アレイ基板32と蓋部33の前端面は、光ファイバ素線1の先端が突き合わせ接続可能に位置決め固定される接合端面34となっている。
光ファイバ素線1は、アレイ基板32および蓋部33に、接着剤35によって固定されている。光ファイバ素線1の先端は接合端面34から突出している。
However, the structure described above can be applied to optical components other than optical connectors as long as PC connection is possible.
In the following description, the same components as those of the
FIG. 7 shows an optical fiber array which is an example of the optical component of the present invention. This
The front end surfaces of the
The optical fiber 1 is fixed to the
接合端面34にはPC研磨が施される。PC研磨によって、接合端面34から光ファイバ素線1を突出させることができる。
一次被覆層9aのヤング率は、1000〜10000MPaとすることができる。ヤング率をこの範囲とすることによって、すべての光ファイバ素線1において、低損失で安定した接続を実現できる。
一次被覆層9aのヤング率は、アレイ基板32および蓋部33を構成する材料のヤング率より小さくされることが好ましい。
The joining
The Young's modulus of the
It is preferable that the Young's modulus of the
光ファイバアレイ30の接合端面34を、他の受発光素子にPC接続すると、樹脂被覆層9の弾性的な変形により、接続時の光ファイバ素線1の押圧力が調整される。
従って、接合端面34からの光ファイバ素線1の突出量が適正化され、良好なPC接続が維持される。
When the
Therefore, the protruding amount of the optical fiber 1 from the joining
図1〜図5に示す光コネクタ20を次のようにして作製した。
光ファイバ素線1は、コア8a(外径50μm)とクラッド層8b(外径80μm)を有する、全石英製の光ファイバ裸線8の外周に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂からなる一次被覆層9a(外径110μm)を設け、その外周に着色被覆層9b(外径125μm)を設けた構成とした。
一次被覆層9aのヤング率は、表1に示すとおりとした。いずれの実施例においても、一次被覆層9aのヤング率はフェルール12の構成材料のヤング率より低く設定した。
The
The optical fiber 1 has a
The Young's modulus of the
図1(a)に示すように、光ファイバ穴6の開口6aは、12個を1列として6列形成した72芯の光コネクタを作製した。
この光コネクタ(フェルール)は、JIS C 5982、JIS C 5981に準じて規定されるプラグ(フェルールあるいはMTフェルールともいう)の外形に類似した樹脂製の角形状とされている。光ファイバ穴6の径は、前記規格に準じて126μm〜129μmとした。光ファイバ穴6にエポキシ樹脂の接着剤を充填して、光ファイバ素線1を光ファイバ穴6の内面に接着した。
なお、光ファイバ素線と光ファイバ穴との隙間は、光ファイバ自体の径に比べて非常に狭く、接着剤の量も微量であるので、接着剤の存在が光ファイバ付き光コネクタの接続特性に及ぼす影響は非常に小さい。
一対の光コネクタ20をPC接続し、光ファイバ素線1の挿入損失を測定した。測定を4回行い、挿入損失の最大値を記録した。代表的な測定結果の一例を表1に示す。
図8は、一次被覆層9aのヤング率をフェルール12の構成材料のヤング率より低く設定した光コネクタ20を用いて挿入損失を測定した結果の一例を示すもので、各光ファイバ素線1の挿入損失の値を示すものである。
As shown in FIG. 1 (a), a 72-core optical connector was produced in which six
This optical connector (ferrule) has a resin square shape similar to the outer shape of a plug (also called ferrule or MT ferrule) defined according to JIS C 5982 and JIS C 5981. The diameter of the
Note that the gap between the optical fiber and the optical fiber hole is very narrow compared to the diameter of the optical fiber itself, and the amount of adhesive is very small. The impact on the is very small.
A pair of
FIG. 8 shows an example of the result of measuring the insertion loss using the
図8より、一次被覆層9aのヤング率をフェルール12の構成材料のヤング率より低く設定することによって、すべての光ファイバ素線1において挿入損失を低くできたことがわかる。
表1より、被覆層9のヤング率を1000〜10000MPaとすることによって、挿入損失を低く抑えることができたことがわかる。
From FIG. 8, it can be seen that by setting the Young's modulus of the
From Table 1, it can be seen that the insertion loss could be kept low by setting the Young's modulus of the
光フェルールの光ファイバ穴径を、標準として採用されている光ファイバ穴径とすることにより以下のような利点を得られる。
例えば、標準的な250μm径の光ファイバ素線(樹脂被覆付き)を光フェルールの光ファイバ穴に挿入する場合には、光ファイバ穴の径を250μm以上にする必要がある。しかし、標準的な光フェルールの光ファイバ穴径は126〜129μmであるから、250μm径に対応した光ファイバ穴径を有する光フェルールを製造するには、成形金型設備、製造工程、製造条件を大幅に変える必要があり、その結果として製造コストが上昇して製造歩留まりも悪化する。さらに、限られた大きさの光フェルールに光ファイバを高密度実装することができなくなる。
本発明は、樹脂被覆付き光ファイバの外径を125μmとして、光フェルールの標準的な光ファイバ穴に挿入できるようにしたので、成形金型設備、製造工程、製造条件をそのまま使用することができるようになる。これにより、高密度実装が可能であるにもかかわらず、接続特性が良好な光コネクタ、特に多心光コネクタを安価に製造することができるようになる。
By setting the optical fiber hole diameter of the optical ferrule to the optical fiber hole diameter adopted as a standard, the following advantages can be obtained.
For example, when a standard optical fiber having a diameter of 250 μm (with resin coating) is inserted into the optical fiber hole of the optical ferrule, the diameter of the optical fiber hole needs to be 250 μm or more. However, since the optical fiber hole diameter of a standard optical ferrule is 126 to 129 μm, in order to manufacture an optical ferrule having an optical fiber hole diameter corresponding to a diameter of 250 μm, a molding die equipment, a manufacturing process, and manufacturing conditions are required. It must be changed drastically, resulting in an increase in manufacturing cost and a deterioration in manufacturing yield. Furthermore, it becomes impossible to mount the optical fiber on the optical ferrule having a limited size at high density.
In the present invention, the outer diameter of the resin-coated optical fiber is 125 μm and can be inserted into the standard optical fiber hole of the optical ferrule, so that the molding tool equipment, the manufacturing process, and the manufacturing conditions can be used as they are. It becomes like this. As a result, an optical connector having good connection characteristics, particularly a multi-fiber optical connector, can be manufactured at low cost, although high-density mounting is possible.
4・・・接合端面、6・・・光ファイバ穴、6a・・・開口、8・・・光ファイバ裸線、9・・・一次被覆層、12・・・フェルール、20・・・光コネクタ、30・・・光ファイバアレイ(光部品)、34・・・接合端面。
DESCRIPTION OF
本発明は、光コネクタに関する。 The present invention relates to an optical connector .
光ファイバをPC接続させるためには、光ファイバがフェルールの接続端面から確実に突き出すように研磨する必要がある。
しかしながら、光ファイバの先端が接続端面から突き出すように研磨する工程は複雑であり、接続端面からの光ファイバの突出し量不足、突出し量のばらつき、接続端面の角度不良等によって接続特性が良好でなくなることがある。光コネクタの心数が増えるにつれて、すべての光ファイバで安定した光学的特性を得ることがより難しくなる。
一方、標準的な光コネクタのバネ圧、つまりフェルールを突き当てるための内蔵バネの付勢力は規定されており、光ファイバの突きだし量のバラツキを補償するため接続圧を規定以上に高めることはできない。また、接続圧を過度に高めると、光ファイバを破損するおそれがある。
特に、光ファイバ穴が2次元方向に配列された多心光コネクタでは、光ファイバ穴が一次元方向のみに配列されたものに比較し、接続端面の面積が広くなるので、研磨ムラが生じてこの問題が顕著になる。製造歩留まりも低下するため、良好な接続特性の光コネクタの価格が低下しにくいという問題が発生する。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、良好なPC接続状態を安定して実現できる光コネクタを提供することを目的とする。
In order to connect the optical fiber to the PC, it is necessary to polish the optical fiber so as to surely protrude from the connection end face of the ferrule.
However, the process of polishing so that the tip of the optical fiber protrudes from the connection end face is complicated, and the connection characteristics become unsatisfactory due to an insufficient amount of protrusion of the optical fiber from the connection end face, variation in the protrusion amount, defective angle of the connection end face, etc. Sometimes. As the number of optical connector cores increases, it becomes more difficult to obtain stable optical characteristics in all optical fibers.
On the other hand, the spring pressure of the standard optical connector, that is, the biasing force of the built-in spring for abutting the ferrule is specified, and the connection pressure cannot be increased more than specified in order to compensate for variations in the optical fiber protruding amount. . Further, if the connection pressure is excessively increased, the optical fiber may be damaged.
In particular, in a multi-fiber optical connector in which optical fiber holes are arranged in a two-dimensional direction, the area of the connecting end surface is larger than that in which optical fiber holes are arranged only in a one-dimensional direction. This problem becomes significant. Since the manufacturing yield is also lowered, there arises a problem that the price of an optical connector having good connection characteristics is hardly lowered.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical connector capable of stably realizing a good PC connection state.
本発明の請求項1にかかる光コネクタは、樹脂被覆付きの光ファイバが、光フェルールの光ファイバ穴に挿通され、前記光ファイバの樹脂被覆層の少なくとも一部が前記光ファイバ穴に接着固定され、前記光ファイバの端面が前記光フェルールの接合端面に露出しており、前記光ファイバ穴は複数形成され、前記樹脂被覆層は、少なくとも一層よりなり、クラッド層を覆う部分のヤング率がフェルールの構成材料のヤング率より小さく、前記光ファイバの先端が、前記光フェルールの接合端面から突出しており、かつPC研磨されていることを特徴とする。
本発明の請求項2にかかる光コネクタは、請求項1において、前記光ファイバ穴の開口は、前記接合端面に複数列に配列されていることを特徴とする。
本発明の請求項3にかかる光コネクタは、請求項1または2において、前記光フェルールには、2本の位置決め部材挿入穴が形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項4にかかる光コネクタは、請求項1〜3のうちいずれか1項において、前記光フェルールに形成された光ファイバ穴の内径が126〜129μmであり、前記光ファイバ穴に挿入される前記光ファイバが、全石英製光ファイバである外径80μmの光ファイバ裸線の外周に、外径125μmの前記樹脂被覆層が形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項5にかかる光コネクタは、請求項4において、前記光ファイバ穴の内径は、JIS C 5982、あるいは、JIS C 5981の光ファイバ穴の規定に準じていることを特徴とする。
本発明の請求項6にかかる光コネクタは、請求項1〜5のうちいずれか1項において、前記樹脂被覆層の少なくともクラッド層を覆う部分のヤング率が1000〜10000MPaであることを特徴とする。
本発明の請求項7にかかる光コネクタは、請求項4または5において、前記樹脂被覆層が、外径110μmの一次被覆層と、その上に形成された外径125μmの着色樹脂層よりなることを特徴とする。
In the optical connector according to claim 1 of the present invention, an optical fiber with a resin coating is inserted into an optical fiber hole of an optical ferrule, and at least a part of the resin coating layer of the optical fiber is bonded and fixed to the optical fiber hole. The end face of the optical fiber is exposed at the joining end face of the optical ferrule, a plurality of the optical fiber holes are formed, the resin coating layer is composed of at least one layer, and the Young's modulus of the portion covering the cladding layer is that of the ferrule. It is smaller than the Young's modulus of the constituent material, and the tip of the optical fiber protrudes from the joining end face of the optical ferrule and is PC-polished .
An optical connector according to a second aspect of the present invention is the optical connector according to the first aspect, wherein the openings of the optical fiber holes are arranged in a plurality of rows on the joining end face .
An optical connector according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, the optical ferrule has two positioning member insertion holes .
An optical connector according to a fourth aspect of the present invention is the optical connector according to any one of the first to third aspects, wherein the optical fiber hole formed in the optical ferrule has an inner diameter of 126 to 129 μm and is inserted into the optical fiber hole. The optical fiber is characterized in that the resin coating layer having an outer diameter of 125 μm is formed on the outer periphery of a bare optical fiber having an outer diameter of 80 μm, which is an all-silica optical fiber.
An optical connector according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the fourth aspect, the inner diameter of the optical fiber hole conforms to the provision of the optical fiber hole of JIS C 5982 or JIS C 5981.
An optical connector according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects, a Young's modulus of a portion covering at least the cladding layer of the resin coating layer is 1000 to 10,000 MPa. .
An optical connector according to a seventh aspect of the present invention is the optical connector according to the fourth or fifth aspect, wherein the resin coating layer comprises a primary coating layer having an outer diameter of 110 μm and a colored resin layer having an outer diameter of 125 μm formed thereon. It is characterized by.
本発明の請求項1にかかる光コネクタは、樹脂被覆付きの光ファイバが、光フェルールの光ファイバ穴に挿通され、前記光ファイバの樹脂被覆層の少なくとも一部が前記光ファイバ穴に接着固定され、前記光ファイバの端面が前記光フェルールの接合端面に露出しており、前記光ファイバ穴は複数形成され、前記樹脂被覆層は、少なくとも一層よりなり、クラッド層を覆う部分のヤング率がフェルールの構成材料のヤング率より小さく、前記光フェルールは、樹脂からなり、前記樹脂被覆層の少なくともクラッド層を覆う部分のヤング率が1000MPa〜10000MPaであり、前記光ファイバの先端が、前記光フェルールの接合端面から突出しており、かつPC研磨され、前記突出部分は、光ファイバ裸線の外周に前記樹脂被覆層を有することを特徴とする。
本発明の請求項2にかかる光コネクタは、請求項1において、前記光ファイバ穴の開口は、前記接合端面に複数列に配列されていることを特徴とする。
本発明の請求項3にかかる光コネクタは、請求項1または2において、前記光フェルールには、2本の位置決め部材挿入穴が形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項4にかかる光コネクタは、請求項1〜3のうちいずれか1項において、前記光フェルールに形成された光ファイバ穴の内径が126〜129μmであり、
前記光ファイバ穴に挿入される前記光ファイバが、全石英製光ファイバである外径80μmの光ファイバ裸線の外周に、外径125μmの前記樹脂被覆層が形成されたものであることを特徴とする。
本発明の請求項5にかかる光コネクタは、請求項4において、前記光ファイバ穴の内径は、JIS C 5982、あるいは、JIS C 5981の光ファイバ穴の規定に準じていることを特徴とする。
本発明の請求項6にかかる光コネクタは、請求項4または5において、前記樹脂被覆層が、外径110μmの一次被覆層と、その上に形成された外径125μmの着色樹脂層よりなることを特徴とする。
In the optical connector according to claim 1 of the present invention, an optical fiber with a resin coating is inserted into an optical fiber hole of an optical ferrule, and at least a part of the resin coating layer of the optical fiber is bonded and fixed to the optical fiber hole. The end face of the optical fiber is exposed at the joining end face of the optical ferrule, a plurality of the optical fiber holes are formed, the resin coating layer is composed of at least one layer, and the Young's modulus of the portion covering the cladding layer is that of the ferrule. The optical ferrule is smaller than the Young's modulus of the constituent material, and the optical ferrule is made of a resin. The Young's modulus of the portion covering at least the cladding layer of the resin coating layer is 1000 MPa to 10000 MPa, and the tip of the optical fiber is bonded to the optical ferrule. protrudes from the end face, and is PC polished, the protruding portion is perforated the resin coating layer on the outer circumference of the bare optical fiber Characterized in that that.
An optical connector according to a second aspect of the present invention is the optical connector according to the first aspect, wherein the openings of the optical fiber holes are arranged in a plurality of rows on the joining end face.
An optical connector according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, the optical ferrule has two positioning member insertion holes.
An optical connector according to a fourth aspect of the present invention is the optical connector according to any one of the first to third aspects, wherein an inner diameter of the optical fiber hole formed in the optical ferrule is 126 to 129 μm.
The optical fiber inserted into the optical fiber hole is formed by forming the resin coating layer having an outer diameter of 125 μm on the outer periphery of an optical fiber bare wire having an outer diameter of 80 μm, which is an all-silica optical fiber. And
An optical connector according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the fourth aspect, the inner diameter of the optical fiber hole conforms to the provision of the optical fiber hole of JIS C 5982 or JIS C 5981.
An optical connector according to a sixth aspect of the present invention is the optical connector according to the fourth or fifth aspect, wherein the resin coating layer comprises a primary coating layer having an outer diameter of 110 μm and a colored resin layer having an outer diameter of 125 μm formed thereon. It is characterized by.
Claims (8)
前記樹脂被覆層は、少なくとも一層よりなり、クラッド層(8b)を覆う部分(9、9a)のヤング率がフェルールの構成材料のヤング率より小さく、
前記光ファイバの先端が、前記光フェルールの接合端面から突出していることを特徴とする光コネクタ(20)。 An optical fiber (1) with resin coating is inserted into the optical fiber hole (6) of the optical ferrule (12), and at least a part of the resin coating layer (9) of the optical fiber is bonded and fixed to the optical fiber hole. The end face of the optical fiber is exposed at the joining end face (4) of the optical ferrule,
The resin coating layer is composed of at least one layer, and the Young's modulus of the portion (9, 9a) covering the clad layer (8b) is smaller than the Young's modulus of the ferrule constituent material,
The optical connector (20), wherein a tip of the optical fiber protrudes from a joining end face of the optical ferrule.
前記光ファイバ穴に挿入される前記光ファイバが、全石英製光ファイバである外径80μmの光ファイバ裸線(8)の外周に、外径125μmの前記樹脂被覆層が形成されたものであることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の光コネクタ。 The inner diameter of the optical fiber hole formed in the optical ferrule is 126 to 129 μm,
The optical fiber inserted into the optical fiber hole is one in which the resin coating layer having an outer diameter of 125 μm is formed on the outer periphery of an optical fiber bare wire (8) having an outer diameter of 80 μm, which is an all-silica optical fiber. The optical connector according to any one of claims 1 to 3, wherein
樹脂被覆付きの光ファイバが、光ファイバ挿通部(31)に挿通され、前記光ファイバの樹脂被覆層(9)は、少なくとも一部が前記光ファイバ挿通部に接着固定され、前記光ファイバの端面が前記光部品の接合端面(34)に露出しており、
前記樹脂被覆層は、少なくとも一層よりなり、前記光ファイバのクラッド層(8b)を覆う部分(9、9a)のヤング率が1000〜10000MPaであり、
前記光ファイバが、前記光部品の接合端面から前記光ファイバの先端が突出しており、
前記光部品の接合端面がPC研磨されていることを特徴とする光部品(30)。 An optical component for fixing an optical fiber,
An optical fiber with a resin coating is inserted into the optical fiber insertion part (31), and at least a part of the resin coating layer (9) of the optical fiber is bonded and fixed to the optical fiber insertion part, and an end face of the optical fiber Is exposed at the joining end face (34) of the optical component,
The resin coating layer is composed of at least one layer, and the Young's modulus of the portion (9, 9a) covering the cladding layer (8b) of the optical fiber is 1000 to 10,000 MPa,
The optical fiber has a tip of the optical fiber protruding from a joint end surface of the optical component,
An optical component (30), wherein a joining end face of the optical component is PC-polished.
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