JP2011090267A - 光ファイバ端面構造、光ファイバ接続構造、光コネクタ、メカニカルスプライス、及び光ファイバ端面構造を備えた接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一旦接続を解除した光ファイバに、他の光ファイバを接続損失を増加させることなく再接続する。
【解決手段】光コネクタのファイバ固定部に内蔵される光ファイバ２６の端面２６Ｂには、コア部２７Ａを含む中心部に半固形状の屈折率整合剤３０が付着されている。屈折率整合剤３０は、ブロック状に形成されており、光ファイバ２６の端面２６Ｂとほぼ平行に２つの切り込み部３２が形成されている。光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤３０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを接続した後、光ファイバ４０の端面４０Ｃの接続を解除すると、屈折率整合剤３０が切り込み部３２の一つで切り離され、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤３０の切断面が現れる。このため、屈折率整合剤３０へのゴミなどの付着が防止され、光ファイバ４０の端面４０Ｃを再接続した時に接続損失が大きくなることを抑制できる。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、光ファイバ端面構造、光ファイバ接続構造、光コネクタ、メカニカルスプライス、及び光ファイバ端面構造を備えた接続方法に関する。

従来、光ファイバを接続する際、一方の光ファイバの端面と他方の光ファイバの端面との間に屈折率整合体を介在させることが多い。

下記特許文献１には、光ファイバの端面をシート状の粘着性接続部材（屈折率整合体）に押し当てて密着させたまま、シート状の粘着性接続部材を光ファイバの軸方向に移動させてシート状の粘着性接続部材の一部を光ファイバの端面に付着した状態で切り離し、光ファイバの端面に粘着性接続部材が付着した状態で他の光ファイバを接続する方法が開示されている。この方法では、光ファイバの端面とこれに接続する他の光ファイバの端面との間に粘着性接続部材が挟置され、光ファイバのコアの中心から粘着性接続部材の周辺部までの距離が所定の範囲となるように設定されている。

また、下記特許文献２には、光ファイバの端面とこれに接続する他の光ファイバの端面との間に、屈折率整合性を有する固形の粘着性接続部材が単一層の状態で密着して介在された構造が開示されている。

さらに、下記特許文献３には、フェルールに内蔵された光ファイバの端面とこれに接続する他の光ファイバの端面との間に、架橋硬化型屈折率整合体が介在された構造が開示されている。この架橋硬化型屈折率整合体は、フェルールに内蔵された光ファイバの端面に架橋硬化型屈折率整合剤を塗布して架橋硬化することによって形成している。

特開２００５−２７４８３９号公報 特開２００５−１７３５７５号公報 特開２００７−２２５７２２号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３による場合、光ファイバの端面に他の光ファイバの端面を一旦接続した後で他の光ファイバを引き離すと、屈折率整合体の一部が他の光ファイバの端面に付着し、光ファイバの端面の屈折率整合体の量が不足する。また、光ファイバの端面の屈折率整合体の外周側に存在するゴミが、コア付近に移動し、他の光ファイバの端面を再接続すると接続損失が大きくなる可能性がある。

本発明は上記事実を考慮し、一旦接続を解除した光ファイバに他の光ファイバを、接続損失を増加させることなく再接続することができる光ファイバ端面構造、光ファイバ接続構造、光コネクタ、メカニカルスプライス、及び光ファイバ端面構造を備えた接続方法を得ることが目的である。

上記目的を達成するために、請求項１の発明に係る光ファイバ端面構造は、第１の光ファイバの端面の少なくともコア部に、半固形状で、かつ、前記第１の光ファイバの軸方向と交差する方向に切り込み部が形成され、第２の光ファイバの端面が接続される屈折率整合剤が付着されているものである。

本発明によれば、第１の光ファイバの端面の少なくともコア部に、第１の光ファイバの軸方向と交差する方向に切り込み部が形成された半固形状の屈折率整合剤が付着されており、第１の光ファイバの端面に屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を接続する。この接続後に第２の光ファイバの端面を第１の光ファイバの端面から引き離す（第２の光ファイバの端面の接続を解除する）と、屈折率整合剤が切り込み部で切り離され、当該切り込み部の一方側の屈折率整合剤が第２の光ファイバの端面に付着し、第１の光ファイバの端面に付着された屈折率整合剤に切り込み部の切断面が現れる。この状態で、第１の光ファイバの端面に屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を再接続することができる。その際、屈折率整合剤の切り込み部の位置を適切に設定することによって、第１の光ファイバの端面に付着された屈折率整合剤の量が不足することが阻止される。また、第１の光ファイバの端面に付着された屈折率整合剤に切り込み部の切断面が現れているため、ゴミなどの付着が阻止され、第２の光ファイバの端面の再接続時に接続損失（伝送損失）が大きくなることが抑制される。

また、上記目的を達成するために、請求項２の発明に係る光ファイバ端面構造は、請求項１に記載の発明において、前記切り込み部が前記第１の光ファイバの軸方向に複数形成されているものである。

本発明によれば、屈折率整合剤に切り込み部が第１の光ファイバの軸方向に複数形成されており、第１の光ファイバの端面に屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を接続した後、第１の光ファイバの端面から第２の光ファイバの端面を引き離すと、屈折率整合剤が複数の切り込み部の１つで切り離され、第１の光ファイバの端面に付着された屈折率整合剤に切り込み部の切断面が現れる。さらに、第１の光ファイバの端面に屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を再接続し、その後、第１の光ファイバの端面から第２の光ファイバの端面を引き離すと、屈折率整合剤が他の切り込み部で切り離され、第１の光ファイバの端面の屈折率整合剤に当該切り込み部の切断面が現れる。このため、第２の光ファイバの端面を複数回接続することができると共に、再接続時に接続損失（伝送損失）が大きくなることが抑制される。

また、請求項３の発明に係る光ファイバ端面構造は、請求項２に記載の発明において、前記切り込み部は、前記第１の光ファイバの端面から遠い順に深さが深く形成されているものである。

本発明によれば、第１の光ファイバの端面に屈折率整合剤を介して接続された第２の光ファイバの端面を引き離すと、第１の光ファイバの端面から遠く、切り込み部の深さが深い順で切り込み部が切り離され、第１の光ファイバの端面の屈折率整合剤に深さが浅い切り込み部が残る。これによって、屈折率整合剤の切り込み部を第１の光ファイバの端面から遠い順に効率よく切り離し、第２の光ファイバの端面を複数回接続することができる。

請求項４の発明に係る光ファイバ端面構造は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の発明において、前記切り込み部が前記コア部の延長領域を除いた部位に形成されているものである。

本発明によれば、屈折率整合剤の切り込み部が第１の光ファイバのコア部の延長領域を除いた部位に形成されており、接続損失が大きくなることをより確実に抑制することができる。

請求項５の発明に係る光ファイバ端面構造は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の発明において、前記切り込み部は、軸方向に沿った断面がＶ字溝状に形成されているものである。

本発明によれば、屈折率整合剤の切り込み部は、軸方向に沿った断面がＶ字溝状に形成されており、例えば、金型を用いて切り込み部を形成することができる。これによって、切り込み部の形状や深さ等の精度が向上する。

請求項６の発明に係る光ファイバ端面構造は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の発明において、第１の光ファイバの端面に前記屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を突き当てて接続したときに、前記屈折率整合剤が前記第１の光ファイバの端面と前記第２の光ファイバの端面との間から前記第１の光ファイバ又は前記第２の光ファイバの外周面にはみ出さない大きさと硬さとされているものである。

本発明によれば、屈折率整合剤の大きさと硬さを適切に設定することにより、第１の光ファイバの端面に屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を突き当てて接続したときに、屈折率整合剤が第１の光ファイバの端面と第２の光ファイバの端面との間から第１の光ファイバ又は第２の光ファイバの外周面にはみ出さない。このため、第１の光ファイバ又は第２の光ファイバの外周面に屈折率整合剤がはみ出すことにより第１の光ファイバ又は第２の光ファイバに力が加わることが阻止され、第１の光ファイバと第２の光ファイバとの接続時の軸ずれの発生が抑制される。また、第１の光ファイバ又は第２の光ファイバの外周面にはみ出した屈折率整合剤にゴミが付着することが防止される。

請求項７の発明に係る光ファイバ端面構造は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の発明において、前記屈折率整合剤がシリコーン樹脂であるものである。

本発明によれば、屈折率整合剤がシリコーン樹脂であり、第１の光ファイバの端面と第２の光ファイバの端面との間にシリコーン樹脂が介在されることで、第１の光ファイバの端面と第２の光ファイバの端面との間に空気等が入りにくく、接続損失が大きくなることがより確実に抑制される。

一方、上記目的を達成するために、請求項８の発明に係る光ファイバ接続構造は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造を備えた第１の光ファイバの端面に、空孔が形成された第２の光ファイバが接続されているものである。

本発明によれば、第２の光ファイバの端面に空孔が形成されている場合でも、第１の光ファイバの端面と第２の光ファイバの端面との間に屈折率整合剤を介在させて接続することができる。また、第１の光ファイバの端面から第２の光ファイバを引き離したときに、屈折率整合剤が切り込み部で切り離されるので、第１の光ファイバの端面に付着した屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を再接続することができる。その際、第１の光ファイバの端面の屈折率整合剤へのゴミなどの付着が阻止され、接続損失（伝送損失）が大きくなることを抑制することができる。

一方、上記目的を達成するために、請求項９の発明に係る光コネクタは、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造が形成された第１の光ファイバがフェルールに内蔵された内蔵光ファイバであり、前記内蔵光ファイバの端面と第２の光ファイバの端面とが接続されているものである。

本発明によれば、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造が形成された第１の光ファイバがフェルールに内蔵された内蔵光ファイバであり、内蔵光ファイバの端面に屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を接続した後、内蔵光ファイバの端面から第２の光ファイバの端面を引き離したときに、屈折率整合剤が切り込み部で切り離されるので、内蔵光ファイバの端面に付着した屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を再接続することができる。その際、内蔵光ファイバの端面の屈折率整合剤へのゴミなどの付着が阻止され、接続損失（伝送損失）が大きくなることを抑制することができる。

一方、上記目的を達成するために、請求項１０の発明に係るメカニカルスプライスは、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造を備えた第１の光ファイバの端面に、第２の光ファイバの端面が接続されているものである。

本発明によれば、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造を備えた第１の光ファイバの端面に屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を接続した後、第１の光ファイバの端面から第２の光ファイバの端面を引き離したときに、屈折率整合剤が切り込み部で切り離されるので、第１の光ファイバの端面に付着した屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を再接続することができる。その際、第１の光ファイバの端面の屈折率整合剤へのゴミなどの付着が阻止され、接続損失（伝送損失）が大きくなることを抑制することができる。

一方、上記目的を達成するために、請求項１１の発明に係る接続方法は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造を備えた第１の光ファイバに、第２の光ファイバを接続する接続方法であって、前記第１の光ファイバの端面に付着された前記屈折率整合剤に前記第２の光ファイバの端面を突き当てて接続する工程と、前記第２の光ファイバの端面を前記第１の光ファイバの端面から引き離し、前記切り込み部で前記屈折率整合剤を切り離す工程と、前記第１の光ファイバの端面に付着した前記屈折率整合剤の切断面に、前記第２の光ファイバの端面を突き当てて再接続する工程と、を有するものである。

本発明によれば、第１の光ファイバの端面に付着された屈折率整合剤に第２の光ファイバの端面を突き当てて接続する。その後、第２の光ファイバの端面を第１の光ファイバの端面から引き離し、切り込み部で屈折率整合剤を切り離す。これによって、切り込み部の一方側の屈折率整合剤が第２の光ファイバの端面に付着し、第１の光ファイバの端面に付着した屈折率整合剤に切り込み部の切断面が現れる。この状態で、第１の光ファイバの端面に付着した屈折率整合剤の切断面に第２の光ファイバの端面を突き当てて再接続する。その際、第１の光ファイバの端面に付着した屈折率整合剤に切断面が現れているため、ゴミなどの付着が阻止され、第２の光ファイバの端面の再接続時に接続損失（伝送損失）が大きくなることを抑制することができる。

本発明によれば、一旦接続を解除した第１の光ファイバの端面に第２の光ファイバの端面を、接続損失を増加させることなく再接続することができる。

本発明の第１実施形態に係る光ファイバ端面構造が適用された光コネクタを示す断面図である。 図１に示す光コネクタに内蔵される光ファイバの端面とこれに接続される他の光ファイバの端面を示す部分拡大斜視図である。 図１に示す光コネクタに内蔵される光ファイバに他の光ファイバを接続した状態を示す部分拡大側面図である。 図１に示す光コネクタに内蔵される光ファイバに対して他の光ファイバの接続を解除する過程を示す部分拡大側面図である。 図１に示す光コネクタに内蔵される光ファイバの端面とこれに接続される他の光ファイバの端面を示す部分拡大斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る光ファイバ端面構造が適用された光コネクタに内蔵される光ファイバの端面とこれに接続される他の光ファイバの端面を示す部分拡大斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る光ファイバ端面構造が適用された光コネクタに内蔵される光ファイバの端面とこれに接続される他の光ファイバの端面を示す部分拡大斜視図である。 図６Ａに示す光コネクタに内蔵される光ファイバに他の光ファイバを接続した状態を示す部分拡大側面図である。 本発明の第４実施形態に係る光ファイバ端面構造が適用された光コネクタに内蔵される光ファイバに他の光ファイバを接続した状態を示す部分拡大側面図である。 比較例の内蔵光ファイバに他の光ファイバを接続する過程を示す部分拡大斜視図である。 比較例の内蔵光ファイバに他の光ファイバを接続する過程を示す部分拡大側面図である。 比較例の内蔵光ファイバに他の光ファイバを接続した状態を示す部分拡大側面図である。 比較例の内蔵光ファイバに対して他の光ファイバの接続を解除した状態を示す部分拡大側面図である。 本発明の第５実施形態に係る光ファイバ端面構造が適用されたメカニカルスプライスを示す分解斜視図である。 図１０Ａに示すメカニカルスプライスの基板に屈折率整合剤をセットする過程を示す部分拡大断面図である。 図１０Ａに示すメカニカルスプライスの基板にセットされる屈折率整合剤を示す斜視図である。 図１０Ａに示すメカニカルスプライスを用いて光ファイバに他の光ファイバを接続する過程を示す斜視図である。 図１０Ａに示すメカニカルスプライスを用いて光ファイバに他の光ファイバを接続した状態を示す部分拡大側面図である。 図１０Ａに示すメカニカルスプライスを用いて光ファイバに他の光ファイバを接続した状態を示す斜視図である。

以下、図１〜図４を用いて、本発明の光ファイバ端面構造が適用された光コネクタの第１実施形態について説明する。

図１には、現場組立型光コネクタ１０の全体構成が示されている。また、図２Ａには、この光コネクタ１０に内蔵される光ファイバの端面とこれに接続される他の光ファイバの端面付近が斜視図にて示されている。また、図２Ｂには、この光コネクタ１０に内蔵される光ファイバに他の光ファイバを接続した状態が示されている。図１に示されるように、光コネクタ１０は、第２の光ファイバとしての光ファイバ４０を位置決め固定するためのファイバ固定部２０と、ファイバ固定部２０の上部側を覆う蓋部材１４と、蓋部材１４をファイバ固定部２０に向けてばね力により押圧するクランプ部材１６と、を備えている。

基板１２は、蓋部材１４により光ファイバ４０が押し当てられるファイバ固定部２０と、ファイバ固定部２０の一端側に固着された筒状の鍔部２２に挿入される略円柱状のフェルール２４と、を備えている。ファイバ固定部２０は、長手方向と直交する方向の断面が略矩形状に形成されており、長手方向に沿って平面状の上面部２０Ａを備えている。上面部２０Ａには、長手方向に沿って浅い溝部２０Ｂとこの溝部２０Ｂよりも深くかつ幅広の溝部２０Ｃとが連続して形成されている。溝部２０Ｂ、２０Ｃは、長手方向と直交する方向の断面が略Ｖ字状に形成されている。

フェルール２４の芯部には、第１の光ファイバとしての光ファイバ２６が内蔵されており、光ファイバ２６の端部２６Ａがフェルール２４の鍔部２２側から突出している。鍔部２２側から突出した光ファイバ２６は、ファイバ固定部２０の溝部２０Ｂに挿入されている。

光ファイバ４０は、芯部に配置された裸光ファイバ４０Ａの長手方向後端側に裸光ファイバ４０Ａの周囲を樹脂等で被覆した被覆部４０Ｂを備えている。光ファイバ４０の裸光ファイバ４０Ａはファイバ固定部２０の溝部２０Ｂに保持され、光ファイバ４０の被覆部４０Ｂはファイバ固定部２０の溝部２０Ｃに保持されるようになっている。

蓋部材１４は、ファイバ固定部２０の溝部２０Ｂ、２０Ｃに挿入される光ファイバ４０を押さえるものである。蓋部材１４は、長手方向と直交する方向の断面が略矩形状に形成されており、長手方向に沿って平面状の下面部１４Ａが形成されている。蓋部材１４の下面部１４Ａとファイバ固定部２０の上面部２０Ａとが突き合わされるように配置されている。

クランプ部材１６は、長手方向と直交する方向の断面が略Ｕ字状に形成されており、クランプ部材１６で蓋部材１４とファイバ固定部２０とを挟み込むことによって、蓋部材１４をファイバ固定部２０に向けてばね力により押圧する構成となっている。

図２Ａに示されるように、光ファイバ２６（第１の光ファイバ）は略円柱状に形成されており、軸心のコア部２７Ａと、このコア部２７Ａの周囲のクラッド２７Ｂと、を備えている。光ファイバ２６の軸方向先端の端面２６Ｂには、コア部２７Ａを含む中心部に半固形状（いわゆるゲル状）の屈折率整合剤３０が付着されている。屈折率整合剤３０は、光ファイバ２６の端面２６Ｂの縁を除く中心部の矩形状の領域に付着されている。

光ファイバ４０（第２の光ファイバ）の裸光ファイバ４０Ａは略円柱状に形成されており、軸心のコア部４１Ａと、このコア部４１Ａの周囲のクラッド４１Ｂと、を備えている。光ファイバ４０の裸光ファイバ４０Ａの軸方向先端の端面４０Ｃには屈折率整合剤は塗布されてない。

屈折率整合剤３０は、ブロック状に形成されており、光ファイバ２６の軸方向と直交する方向、すなわち光ファイバ２６の端面２６Ｂとほぼ平行に２つの切り込み部３２が形成されている。２つの切り込み部３２の一端側は、屈折率整合剤３０の途中まで形成されて屈折率整合剤３０の側面部まで貫通しておらず、屈折率整合剤３０の側面部は長手方向に連続している。

図２Ｂに示されるように、光ファイバ２６に光ファイバ４０を接続する際には、光ファイバ２６の端面２６Ｂに付着している屈折率整合剤３０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを接続する。屈折率整合剤３０は、光ファイバ２６の端面２６Ｂと光ファイバ４０の端面４０Ｃとの間に介在させることで、光ファイバ２６の端面２６Ｂと光ファイバ４０の端面４０Ｃとの間に空気が入ることによって生じるフレネル反射を回避し、接続損失（伝送損失）を低減するものである。光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤３０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを突き当てて接続したとき、屈折率整合剤３０が光ファイバ２６の端面２６Ｂと光ファイバ４０の端面４０Ｃとの間から光ファイバ２６の外周面又は光ファイバ４０の外周面にはみ出さないように、屈折率整合剤３０の付着位置、大きさ、硬さが設定されている。

屈折率整合剤３０の作製方法としては、まず金型を作製し、その金型に材料を流し込んで半固形状に固めることで、ブロック状の屈折率整合剤を作製する。その後、屈折率整合剤をレーザーで加工することにより、屈折率整合剤の表面に対して直交する方向に複数の面状の切り込み部３２を形成し、屈折率整合剤３０が完成する。本実施形態では、屈折率整合剤３０の大きさは、一辺が約５０μｍの立方体である。屈折率整合剤３０は、顕微鏡を用いて光ファイバ２６の端面２６Ｂのコア部２７Ａを含む中心部に付着させる。そのとき、光ファイバ２６の端面２６Ｂに対して切り込み部３２がほぼ平行になるように屈折率整合剤３０を付着させる。

屈折率整合剤３０の材料として、シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂等が用いられる。また、屈折率調整の為に、フッ素等の屈折率調整剤を添加しても良い。屈折率整合剤３０の硬さの指標である針入度（ＪＩＳ Ｋ ２２３５ ワックス針入度試験法）は、５５〜１１０度が好ましい。ここで、針入度とは、アスファルト、ワックス、グリースなどの柔軟体の硬さを表わす数値で、測定針が一定の時間で一定の重力により物質に貫入する距離をいう。

本実施形態では、屈折率整合剤３０の材料として、オプトシール（製品名：信越化学工業株式会社製）が用いられている。オプトシールは、石英ガラスに近い高透明性を有するグリース状のオイルコンパウンドであり、屈折率は１．４７で光ファイバ２６、４０の屈折率と同程度であり、オイルコンパウンドの厚みが１０ｍｍでの可視光線（４００〜７００ｎｍ）透過率は９０％以上を示している。

次に、本実施形態の光ファイバ端面構造が適用された光コネクタ１０の作用並びに効果について説明する。

図１に示されるように、光コネクタ１０を光ファイバ４０に取り付ける際には、ファイバ固定部２０の溝部２０Ｂ、２０Ｃに光ファイバ４０を裸光ファイバ４０Ａ側から軸方向に沿って挿入し、ファイバ固定部２０の溝部２０Ｂに配置された光ファイバ２６の端面２６Ｂに接続する。

その際、図２Ａに示されるように、光ファイバ２６の端面２６Ｂには、コア部２７Ａを含む中心部に半固形状の屈折率整合剤３０が付着されており、図２Ｂに示されるように、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤３０を介して光ファイバ４０の裸光ファイバ４０Ａの端面４０Ｃを突き当てて接続する。なお、ここで「突き当てて」とは、一方の光ファイバに、接続すべき光ファイバを、その光ファイバが曲がらない程度の押圧力で光ファイバ同士を突き当てることを意図している。このように光ファイバ２６と光ファイバ４０とを接続することで、屈折率整合剤３０が光ファイバ２６の端面２６Ｂと光ファイバ４０の端面４０Ｃとの間から光ファイバ２６、光ファイバ４０の外周面にはみ出しにくくなる。これによって、屈折率整合剤３０が光ファイバ２６、光ファイバ４０の外周面にはみ出すことにより光ファイバ２６又は光ファイバ４０に力が加わることが阻止され、光ファイバ２６と光ファイバ４０との軸ずれの発生を抑制することができる。さらに、屈折率整合剤３０が光ファイバ２６、光ファイバ４０の外周面にはみ出しにくいため、ゴミの付着を抑制することができる。

一方、光ファイバ２６に光ファイバ４０を接続した後、検査等により接続に具具合が発生し光ファイバ４０の接続をやり直す場合などには、図３に示されるように、光ファイバ４０を光ファイバ２６に対して矢印に示す軸方向に引き離し、光ファイバ４０の接続を解除する。その際、屈折率整合剤３０が切り込み部３２の一つで切り離され、切り込み部３２の一方側の第１皮膜３０Ａが光ファイバ４０の端面４０Ｃに付着し、光ファイバ２６の端面２６Ｂに付着している屈折率整合剤３０に切り込み部３２の他方側の第２皮膜３０Ｂの表面３０Ｃが現れる（図４参照）。屈折率整合剤３０の第２皮膜３０Ｂの表面３０Ｃ（切断面）が現れるため、ゴミ３６などの付着が防止される。
このとき、屈折率整合剤３０の切り込み部３２の第１皮膜３０Ａと第２皮膜３０Ｂとの接着力よりも、第２皮膜３０Ｂと光ファイバ４０の端面４０Ｃとの接着力が大きくなるように調整している。

光ファイバ４０の端面４０Ｃには屈折率整合剤３０の第１皮膜３０Ａが付着しているため、光ファイバ４０を再接続する前に光ファイバ４０の端面４０Ｃを洗浄し、乾燥させる。その後、図１に示されるように、光コネクタ１０のファイバ固定部２０の溝部２０Ｂ、２０Ｃに、光ファイバ４０を裸光ファイバ４０Ａ側から軸方向に沿って再度挿入する。そして、図４に示されるように、光ファイバ２６の端面２６Ｂの屈折率整合剤３０の第２皮膜３０Ｂを介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを再接続する。その際、光ファイバ２６の端面２６Ｂに付着している屈折率整合剤３０に切り込み部３２の他方側の第２皮膜３０Ｂの表面３０Ｃが現れているため、ゴミなどの付着がない。また、切り込み部３２の位置を適切に設定することによって、光ファイバ２６の端面２６Ｂに付着している屈折率整合剤３０の量が不足するのを防止することができる。このため、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤３０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを再接続した時に接続損失（伝送損失）が大きくなることが抑制され、安定した光学特性が得られる。

屈折率整合剤３０には切り込み部３２があるため、光ファイバ２６に対して光ファイバ４０の接続を解除し、再び光ファイバ４０を接続することができる。すなわち、光ファイバ４０の接続を解除すると、屈折率整合剤３０が切り込み部３２で切断され、切り込み部３２の一方側の第２皮膜３０Ｂが光ファイバ４０の端面４０Ｃに付着し、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤３０の第３皮膜３０Ｄの表面（切断面）が現れる。このため、屈折率整合剤３０の第３皮膜３０Ｄの表面へのゴミなどの付着が阻止される。また、切り込み部３２の位置を適切に設定することによって、光ファイバ２６の端面２６Ｂに付着している屈折率整合剤３０の量が不足するのを防止することができ、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤３０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを再接続することができる。

図８Ａ〜図８Ｃには、比較例の光ファイバ２００の端面構造が示されている。図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、光ファイバ２００の端面２００Ａのほぼ全面に、屈折率整合剤２３０が凸曲面状に付着されている。この構成では、図８Ｃに示されるように、光ファイバ２００の端面２００Ａに屈折率整合剤２３０を介して光ファイバ２０２の端面２０２Ａを突き当てると、屈折率整合剤２３０が光ファイバ２００の端面２００Ａと光ファイバ２０２の端面２０２Ａとの間から光ファイバ２００、光ファイバ２０２の外周面側にはみ出し、ゴミが付着しやすい（ゴミを取り込みやすくなる）。

また、光ファイバ２００の端面２００Ａに対する光ファイバ２０２の端面２０２Ａの接続を解除すると、屈折率整合剤２３０の一部が光ファイバ２０２の端面２０２Ａに付着し、図９に示されるように、光ファイバ２００の端面２００Ａに付着している屈折率整合剤２３０の量が減り、光ファイバ２０２の端面２０２Ａを再接続するときに屈折率整合剤２３０の量が不足する可能性がある。さらに、光ファイバ２００の端面２００Ａの外周側に存在していたゴミ３６が、光ファイバ２００の端面２００Ａのコア部２７Ａ付近に移動してしまい、光ファイバ４０を再接続した場合に、接続損失（伝送損失）が増大する可能性がある。

これに対して、本実施形態では、光ファイバ２６の端面２６Ｂに対する光ファイバ４０の端面４０Ｃの接続を解除したときに、屈折率整合剤３０が切り込み部３２で切り離されて新たな表面が現れるため、光ファイバ２６に屈折率整合剤３０を介して光ファイバ４０を再接続しても接続損失の増大を抑制することができる。また、屈折率整合剤３０に複数（本実施形態では２つ）の切り込み部３２が形成されているので、一旦光ファイバ２６に対する光ファイバ４０の接続を解除した後、光ファイバ２６に光ファイバ４０を複数回（本実施形態では２回）接続することができる。

次に、本発明の第２実施形態の光ファイバ端面構造が適用された光コネクタについて説明する。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態では、図５に示されるように、光コネクタのファイバ固定部（図１参照）に内蔵された光ファイバ２６の端面２６Ｂには、第１実施形態の屈折率整合剤３０に代えて、複数（本実施形態では２つ）の切り込み部５２を備えたブロック状の屈折率整合剤５０が付着されている。切り込み部５２は、光ファイバ２６の端面２６Ｂとほぼ平行に屈折率整合剤５０の４つの側面部（図５中の上下左右の側面部）に貫通するように設けられている。

このような構成では、光ファイバ２６の端面２６Ｂに付着された屈折率整合剤５０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを接続した後、この光ファイバ４０の端面４０Ｃの接続を解除すると、屈折率整合剤５０が切り込み部５２の一つで切り離されて、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤５０の第２皮膜５０Ｂの表面が現れる。その際、切り込み部５２が屈折率整合剤５０の４つの側面部に貫通するように設けられており、光ファイバ４０の端面４０Ｃの接続を解除したときに、屈折率整合剤５０が切り込み部５２で離れやすく、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤５０の第２皮膜５０Ｂの表面がより確実に露出する。このため、屈折率整合剤５０の第２皮膜５０Ｂへのゴミなどの付着がなく、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤５０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを再接続したときに接続損失の増大が抑制され、安定した光学特性が得られる。

次に、本発明の第３実施形態の光ファイバ端面構造が適用された光コネクタについて説明する。なお、第１及び第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態では、図６Ａ、図６Ｂに示されるように、光コネクタのファイバ固定部（図１参照）に内蔵された光ファイバ２６の端面２６Ｂには、第１実施形態の屈折率整合剤３０等に代えて、ブロック状の屈折率整合剤６０が付着されている。屈折率整合剤６０には、光ファイバ２６の軸方向に沿った両側の側面部６０Ａ（図６Ａ中の上下の側面部６０Ａ）に、光ファイバ２６の軸方向と直交する方向に、それぞれ１本の切り込み部６２が設けられている。切り込み部６２は、軸方向に沿った断面が略Ｖ字溝状に形成されており、光ファイバ２６の端面２６Ｂに沿った方向に設けられている。

この屈折率整合剤６０では、光ファイバ２６の端面２６Ｂのコア部２７Ａを含む中心部に屈折率整合剤６０を付着したときに、側面部６０Ａの両側の切り込み部６２が光ファイバ２６のコア部２７Ａの延長線上の領域を除いた部位となるように設けられている。本実施形態では、例えば、コア部２７Ａの直径は約１０μｍに設定されており、側面部６０Ａの両側の切り込み部６２の深部の間の距離Ｄは約２０μｍに設定されている。

この屈折率整合剤６０は、略Ｖ字状の溝を備えた金型にシリコーン樹脂等の材料を流し込んで固めることによって形成することができる。金型に材料を流し込んで切り込み部６２を形成した場合は、レーザー加工により切り込み部を形成した場合に比べて切り込み部６２の深さや形状を精度よく形成することができる。

このような構成では、光ファイバ２６の端面２６Ｂに付着された屈折率整合剤６０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを接続した後、この光ファイバ４０の端面４０Ｃの接続を解除すると、屈折率整合剤６０が側面部６０Ａの両側の切り込み部６２に沿って切断され、屈折率整合剤６０の一方側が光ファイバ４０の端面４０Ｃに付着し、光ファイバ２６の端面２６Ｂに付着している屈折率整合剤６０に切り込み部６２の切断面が現れる。このため、屈折率整合剤６０の切断面へのゴミなどの付着がなく、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤６０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを再接続したときに接続損失の増大が抑制され、安定した光学特性が得られる。

また、屈折率整合剤６０の切り込み部６２が光ファイバ２６のコア部２７Ａの延長線上の領域を除いた部位に形成されているため、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤６０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを接続したときに、切り込み部６２により接続損失が大きくなるのを抑制することができる。

次に、本発明の第４実施形態の光ファイバ端面構造が適用された光コネクタについて説明する。なお、第１〜第３実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

本実施形態では、図７に示されるように、光コネクタのファイバ固定部（図１参照）に内蔵された光ファイバ２６の端面２６Ｂには、第１実施形態の屈折率整合剤３０等に代えて、ブロック状の屈折率整合剤７０が付着されている。屈折率整合剤７０には、光ファイバ２６の軸方向に沿った両側の側面部７０Ａ（図７中の上下の側面部７０Ａ）に、光ファイバ２６の軸方向と直交する方向に、すなわち光ファイバ２６の端面２６Ｂに沿って複数（本実施形態では３本）の切り込み部７１、７２、７３が設けられている。切り込み部７１、７２、７３は、軸方向に沿った断面が略Ｖ字溝状に形成されており、光ファイバ２６の端面２６Ｂから遠くなるに従って深さが深くなるように形成されている。すなわち、光ファイバ２６の端面２６Ｂに近い切り込み部７１に比べて光ファイバ２６の端面２６Ｂから遠い切り込み部７２、７３の深さが徐々に深くなるように形成されている。

このような構成では、光ファイバ２６の端面２６Ｂに付着された屈折率整合剤７０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを接続した後、この光ファイバ４０の端面４０Ｃの接続を解除すると、屈折率整合剤７０が深さの最も深い切り込み部７３に沿って切断され、屈折率整合剤７０の一方側が光ファイバ４０の端面４０Ｃに付着し、光ファイバ２６の端面２６Ｂに付着している屈折率整合剤７０に切り込み部７３の切断面が現れる。このため、屈折率整合剤７０の切断面へのゴミなどの付着がなく、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤７０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを再接続したときに接続損失の増大が抑制され、安定した光学特性が得られる。

また、光ファイバ２６の端面２６Ｂに屈折率整合剤７０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを再接続した後、光ファイバ４０の端面４０Ｃの接続を解除した場合、屈折率整合剤７０が上記切り込み部７３の次に深さが深い切り込み部７２に沿って切断され、光ファイバ２６の端面２６Ｂに付着している屈折率整合剤７０に切り込み部７２の切断面が現れる。このように光ファイバ２６の端面２６Ｂから遠い順に深さが深い切り込み部７３、７２、７１を形成することで、光ファイバ４０の端面４０Ｃの接続を解除したときに、深さが深い順番で切り込み部７３、７２、７１が切断されるため、効率よく切り込み部７３、７２、７１を切断して光ファイバ４０の端面４０Ｃを複数回（本実施形態では３回）接続することができる。

次に、本発明の第５実施形態の光ファイバ端面構造が適用されたメカニカルスプライスについて説明する。なお、第１〜第４実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図１０Ａに示されるように、メカニカルスプライス８０は、矩形状の基板８２と、矩形状の蓋部材８４と、を備えている。基板８２の上面部２０Ａには、長手方向中央部に浅い溝部２０Ｂと、この溝部２０Ｂの長手方向両側に溝部２０Ｂよりも深くかつ幅広の溝部２０Ｃとが連続して形成されている。基板８２の溝部２０Ｂの長手方向中間部には、屈折率整合剤９０が配置される溝８６が形成されている。基板８２の長手方向一端側から、第１の光ファイバとしての光ファイバ８８が挿入されて屈折率整合剤９０に付着され、また、基板８２の長手方向他端側から、第２の光ファイバとしての光ファイバ４０が挿入されて屈折率整合剤９０を介して光ファイバ８８に接続される構成となっている。

光ファイバ８８は、芯部に配置された裸光ファイバ８８Ａの外周に被覆部８８Ｂが設けられており、光ファイバ８８の軸方向端部には裸光ファイバ８８Ａが露出している。光ファイバ８８と光ファイバ４０とが接続される際には、それぞれの裸光ファイバ８８Ａ、４０Ａが基板８２の溝部２０Ｂに保持され、それぞれの被覆部８８Ｂ、４０Ｂが基板８２の長手方向両側の溝部２０Ｃに保持される。

図示を省略するが、メカニカルスプライス８０は、基板８２と蓋部材８４を挟み込むクランプ部材を備えており、クランプ部材のばね力により蓋部材８４で光ファイバ８８及び光ファイバ４０が溝部２０Ｂと溝部２０Ｃに押し当てられて把持されるようになっている。

図１０Ｂ、図１１及び図１２Ｂに示されるように、屈折率整合剤９０には、光ファイバ８８の軸方向に沿った両側の側面部９０Ａ（図１０Ｂ中の上下の側面部９０Ａ）に、光ファイバ８８の軸方向と直交する方向に、すなわち光ファイバ８８の端面８８Ｃに沿って複数（本実施形態では２本）の切り込み部９１、９２がそれぞれ設けられている。切り込み部９１、９２は、長手方向に沿った断面が略Ｖ字状に形成されている。また、一方の側面部９０Ａ（図１０Ｂ中の下側の側面部９０Ａ）の切り込み部９１と切り込み部９２の間には、基板８２の溝８６に形成された凹状の係合部８６Ａに係合される突出部９４が設けられている。突出部９４は、切り込み部９１、９２の壁面と連続して形成された台形状となっており、係合部８６Ａは、突出部９４が係合される台形溝となっている。屈折率整合剤９０は、半固形状（いわゆるゲル状）の材料からなり、本実施形態ではシリコーン樹脂が用いられている。

このメカニカルスプライス８０では、まず、基板８２の溝部２０Ｂの長手方向中間部に形成された溝８６に屈折率整合剤９０を嵌め込み、溝８６に形成された係合部８６Ａに屈折率整合剤９０の突出部９４を係合させる。この状態で、図１２Ａ及び図１２Ｂに示されるように、基板８２の長手方向一端側から溝部２０Ｂ、２０Ｃに光ファイバ８８を挿入し、光ファイバ８８の端面８８Ｃに屈折率整合剤９０を付着させる。このとき、屈折率整合剤９０を光ファイバ８８の端面８８Ｃのコア部２７Ａを含む領域に付着させる。

また、図１２Ａ及び図１２Ｂに示されるように、基板８２の長手方向他端側から溝部２０Ｂ、２０Ｃに光ファイバ４０を挿入し、光ファイバ８８の端面８８Ｃに屈折率整合剤９０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを突き当てる。この状態で、図１３に示されるように、基板８２の上方を蓋部材８４で覆うと共に、クランプ部材（図示省略）で基板８２と蓋部材８４を挟み込むことで、クランプ部材のばね力により蓋部材８４で光ファイバ８８及び光ファイバ４０が溝部２０Ｂ、２０Ｃに押し当てられて固定される。

一方、光ファイバ８８の端面８８Ｃに屈折率整合剤９０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを接続した後、光ファイバ８８と光ファイバ４０とを軸方向両側に移動させてこれらの接続を解除すると、屈折率整合剤９０の突出部９４が基板８２の係合部８６Ａに係合されているため、屈折率整合剤９０が切り込み部９１、９２で切断されて屈折率整合剤９０の両側が光ファイバ８８の端面８８Ｃと光ファイバ４０の端面４０Ｃにそれぞれ付着し、屈折率整合剤９０の中間部（突出部９４を備えた部位）が基板８２に残る。すなわち、屈折率整合剤９０が切り込み部９１、９２で切断されて屈折率整合剤９０の中間部の両側に切り込み部９１、９２の切断面が現れる。

光ファイバ８８の端面８８Ｃと光ファイバ４０の端面４０Ｃを洗浄、乾燥させた後、基板８２の長手方向一端側から溝部２０Ｂ、２０Ｃに光ファイバ８８を挿入し、基板８２の長手方向他端側から溝部２０Ｂ、２０Ｃに光ファイバ４０を挿入し、光ファイバ８８の端面８８Ｃに屈折率整合剤９０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを再接続する。このとき、屈折率整合剤９０の中間部の両側に切り込み部９１、９２の切断面が現れているため、ゴミなどの付着が阻止される。このため、光ファイバ８８の端面８８Ｃに屈折率整合剤９０を介して光ファイバ４０の端面４０Ｃを再接続したときに接続損失の増大が抑制され、安定した光学特性が得られる。

なお、接続作業の簡易化のために、蓋部材８４を、光ファイバ８８の中央部分を固定する蓋と、光ファイバ４０の中央部分を固定する蓋と、それぞれの光ファイバ８８、４０の接続部を固定する蓋に３分割し、それぞれの蓋を個別にクランプするクランプ部材を用意し、まず、光ファイバ８８を蓋とクランプで固定し、光ファイバ４０の接続作業を行い、それぞれに対応する蓋によって固定しても良い。

なお、上述した第１実施形態、第２実施形態及び第４実施形態は光コネクタの例であるが、同様の複数の切り込み部を備えた屈折率整合剤の構成をメカニカルスプライスに適用してもよい。

上述した第１実施形態〜第４実施形態においては、第１の光ファイバの端面のコア部を含んだ中心部に屈折率整合剤を付着させているが、これに限定されず、第１の光ファイバの端面の全面に屈折率整合剤を付着させてもよい。

上述した第１実施形態〜第５実施形態では、第１の光ファイバに接続される第２の光ファイバとして、空孔がないタイプの光ファイバ４０が用いられているが、軸方向に空孔が形成された光ファイバを上記実施形態に適用しても同様の効果を得ることができる。

１０ 光コネクタ
２４ フェルール
２６ 光ファイバ（第１の光ファイバ）
２６Ｂ 端面
２７Ａ コア部
３０ 屈折率整合剤
３２ 切り込み部
３６ ゴミ
４０ 光ファイバ（第２の光ファイバ）
４０Ｃ 端面
４１Ａ コア部
５０ 屈折率整合剤
５２ 切り込み部
６０ 屈折率整合剤
６２ 切り込み部
７０ 屈折率整合剤
７１ 切り込み部
７２ 切り込み部
７３ 切り込み部
８０ メカニカルスプライス
８８ 光ファイバ（第１の光ファイバ）
８８Ｃ 端面
９０ 屈折率整合剤
９１ 切り込み部
９２ 切り込み部

Claims (11)

1. 第１の光ファイバの端面の少なくともコア部に、半固形状で、かつ、前記第１の光ファイバの軸方向と交差する方向に切り込み部が形成され、第２の光ファイバの端面が接続される屈折率整合剤が付着されている光ファイバ端面構造。
2. 前記切り込み部が前記第１の光ファイバの軸方向に複数形成されている請求項１に記載の光ファイバ端面構造。
3. 前記切り込み部は、前記第１の光ファイバの端面から遠い順に深さが深く形成されている請求項２に記載の光ファイバ端面構造。
4. 前記切り込み部が前記コア部の延長領域を除いた部位に形成されている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造。
5. 前記切り込み部は、軸方向に沿った断面がＶ字溝状に形成されている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造。
6. 第１の光ファイバの端面に前記屈折率整合剤を介して第２の光ファイバの端面を突き当てて接続したときに、前記屈折率整合剤が前記第１の光ファイバの端面と前記第２の光ファイバの端面との間から前記第１の光ファイバ又は前記第２の光ファイバの外周面にはみ出さない大きさと硬さとされている請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造。
7. 前記屈折率整合剤がシリコーン樹脂である請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造を備えた第１の光ファイバの端面に、空孔が形成された第２の光ファイバが接続されている光ファイバ接続構造。
9. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造が形成された第１の光ファイバがフェルールに内蔵された内蔵光ファイバであり、前記内蔵光ファイバの端面と第２の光ファイバの端面とが接続されている光コネクタ。
10. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造を備えた第１の光ファイバの端面に、第２の光ファイバの端面が接続されているメカニカルスプライス。
11. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光ファイバ端面構造を備えた第１の光ファイバに、第２の光ファイバを接続する接続方法であって、
    前記第１の光ファイバの端面に付着された前記屈折率整合剤に前記第２の光ファイバの端面を突き当てて接続する工程と、
    前記第２の光ファイバの端面を前記第１の光ファイバの端面から引き離し、前記切り込み部で前記屈折率整合剤を切り離す工程と、
    前記第１の光ファイバの端面に付着した前記屈折率整合剤の切断面に、前記第２の光ファイバの端面を突き当てて再接続する工程と、
    を有する接続方法。

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