JP2012230242A

JP2012230242A - 光コネクタ

Info

Publication number: JP2012230242A
Application number: JP2011098383A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamaguchi; 敬山口; Kazuhiro Takizawa; 和宏瀧澤
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2031-04-26
Also published as: US9164245B2; JP5677182B2; US20120275748A1

Abstract

【課題】内蔵光ファイバに対する挿入光ファイバの突き当てを容易に実現できる光コネクタを提供する。
【解決手段】内蔵光ファイバ１２が内挿固定されたフェルール１０と、フェルール１０の後方に配され、互いに対向するベース部材２１及び蓋部材２２を有し、それらの間に、後方から挿入される挿入光ファイバ１の先端の裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２の突き合わせ部分６をクランプ可能なクランプ部２０ａと、クランプ部２０ａの後方に配され、裸光ファイバ３を挿通可能な貫通孔３３を有し、貫通孔３３により、裸光ファイバ３をクランプ部２０ａに向けて案内する裸光ファイバ案内部３１とを備え、ベース部材２１の蓋部材２２と対向する対向面２１ａに、裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２の突き合わせ部分６を調心する調心溝２５を形成し、この調心溝２５の後端に、裸光ファイバ案内部３１の貫通孔３３が連通する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フェルールに内挿固定した内蔵光ファイバの後端に光ファイバを突き合わせ接続して、前記光ファイバに組み立てることが可能な現場組立形の光コネクタに関する。

光ファイバ心線を突き合わせ接続する作業においては、心線先端部の被覆を除去して裸光ファイバを露出させ、裸光ファイバ同士を突き合わせ接続することが広く行われている。光コネクタとしては、予めフェルールに内挿固定した短尺の光ファイバ（以下単に「内蔵光ファイバ」という場合がある）を、外部から挿入される光ファイバ（以下単に「挿入光ファイバ」という場合がある）と突き合わせ接続した状態を保持するため、両光ファイバの突き合わせ端部同士を半割り部材の間に挟みこんで固定するクランプ部を、フェルール後方に設けたものも知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−２０８２２０号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内蔵光ファイバに対する挿入光ファイバの突き当てを容易に実現できる光コネクタを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、内蔵光ファイバが内挿固定されたフェルールと、前記フェルールの後方に配され、互いに対向するベース部材及び蓋部材を有し、それらの間に、後方から挿入される挿入光ファイバの先端の裸光ファイバと前記内蔵光ファイバの突き合わせ部分をクランプ可能なクランプ部と、前記クランプ部の後方に配され、前記裸光ファイバを挿通可能な貫通孔を有し、前記貫通孔により、前記裸光ファイバを前記クランプ部に向けて案内する裸光ファイバ案内部とを備え、前記ベース部材の前記蓋部材と対向する対向面に、前記裸光ファイバと前記内蔵光ファイバの突き合わせ部分を調心する調心溝を形成し、この調心溝の後端に、前記裸光ファイバ案内部の前記貫通孔が連通する光コネクタを提供する。
この光コネクタによれば、ベース部材及び蓋部材の間に隙間を有するクランプ部に向けて光ファイバを挿入する際、調心溝の直前に裸光ファイバが調心溝から浮かないように裸光ファイバを挿通可能な貫通孔を設けたので、光ファイバの軸ずれを最小限に抑制して裸光ファイバと内蔵光ファイバとを突き合わせ接続することができる。

前記貫通孔の前記調心溝に向かう開口周縁に、前記調心溝に向けて断面が次第に拡大するテーパ穴を有することができる。
これにより、裸光ファイバ案内部の貫通孔と調心溝との間に軸ずれがあっても、テーパ穴において裸光ファイバの軸方向を修正して調心溝へと案内することができる。

前記裸光ファイバ案内部の後方に配され、前記貫通孔と同軸で、前記挿入光ファイバの被覆を有する部分を前記貫通孔に向けて案内する第２の貫通孔を有する挿入光ファイバ案内部を設けることができる。
これにより、挿入光ファイバの被覆を有する部分の挿入方向を第２の貫通孔によって案内することができるので、裸光ファイバの挿入方向をより高精度にして裸光ファイバを裸光ファイバ案内部の貫通孔に挿入することが可能である。

前記裸光ファイバ案内部の後方に、前記挿入光ファイバを前記ベース部材との間にクランプする第２蓋部材を有することができる。
これにより、第２蓋部材によるクランプ後は挿入光ファイバに外力が加わっても裸光ファイバまで伝達されにくく、裸光ファイバ用貫通孔に挿入されている裸光ファイバへの悪影響を抑制することができる。

前記ベース部材の前記調心溝に配された前記内蔵光ファイバの端面に、ゲル状の屈折率整合剤からなる端面保護皮膜を有することができる。
これにより、裸光ファイバと内蔵光ファイバの突き合わせ部分をベース部材と第１蓋部材との間に押さえ込んでクランプするときに、両光ファイバの端面間に端面保護皮膜が介在することで、両光ファイバの端面の損傷を抑制することができる。また、両光ファイバの端面間が滑りやすくなり、軸ずれがあってもクランプで容易に解消することができる。

本発明によれば、内蔵光ファイバに対する挿入光ファイバの突き当てを容易に実現できる光コネクタを提供することを課題とする。

（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光コネクタの組立方法の概要を説明する断面図である。（ａ）〜（ｂ）は、光ファイバ穴と光ファイバ溝の関係の一例を説明する斜視図である。光ファイバ案内部材の一例を示す（ａ）斜視図、（ｂ）平面図、（ｃ）断面図である。（ａ）〜（ｃ）は、内蔵光ファイバの後端にゲル状整合剤を設けた場合の光コネクタの組立方法を説明する断面図である。光コネクタにハウジングを設けた一例を示す断面図である。光コネクタにハウジングを設けた一例を示す断面図である。クランプ部の後方で光ファイバにたわみを形成可能な光コネクタの一例を示す断面図である。

以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）に、本発明の光コネクタ及びその組立方法の概要を示す。
図１（ａ）に示す光コネクタ１００は、内蔵光ファイバ１２が内挿固定されたフェルール１０と、フェルール１０の後方に配され、互いに対向するベース部材２１及び第１蓋部材２２を有し、それらの間に後方から挿入される挿入光ファイバ１の先端の裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２の突き合わせ部分６をクランプ可能な第１クランプ部２０ａと、このクランプ部２０ａの後方に配され、裸光ファイバ３を第１クランプ部２０ａに向けて案内する裸光ファイバ案内部３１とを備える。
裸光ファイバ案内部３１は、裸光ファイバ３を挿通可能な裸光ファイバ用貫通孔３３を有し、この貫通孔３３により、裸光ファイバ３を第１クランプ部２０ａに向けて案内することができる。ベース部材２１の第１蓋部材２２と対向する対向面２１ａには、裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２の突き合わせ部分６を調心する調心溝２５が形成されている。また、そして、ベース部材２１の調心溝２５の後端に、裸光ファイバ案内部３１の貫通孔３３が連通するので、裸光ファイバ３の先端部はさらに調心溝２５へと案内される。
本明細書においては、内蔵光ファイバ１２が、その長手方向に沿ってフェルール１０の接合端面１１に露出される側（図１の左方）を前方といい、その反対方向（図１の右方）を後方という。

図１（ａ）に示す光コネクタ１００を挿入光ファイバ１の先端部に組み立てるときは、図１（ｂ）に示すように、クランプ部２０の後方からベース部材２１及び第１蓋部材２２の間に挿入光ファイバ１を挿入する。挿入光ファイバ１は、その先端部で被覆２が除去されて裸光ファイバ３が露出されていることが好ましい。その先端の裸光ファイバ３を裸光ファイバ案内部３１の裸光ファイバ用貫通孔３３に挿入すると、図２（ａ）に示すように、裸光ファイバ３を調心溝２５に向けて真っ直ぐに案内することができるので、調心溝２５上で裸光ファイバ３を内蔵光ファイバ１２と端面同士、突き合わせることができる。
この光コネクタ１００によれば、調心溝２５の直前に裸光ファイバ３が調心溝２５から浮かないように裸光ファイバ用貫通孔３３を設けたので、ベース部材２１及び第１蓋部材２２の間に隙間２２ａがあっても、両光ファイバ３，１２間の軸ずれを最小限に抑制して裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２とを突き合わせ接続することができる。

ベース部材２１は、フェルール１０と光ファイバ案内部３０との間に、裸光ファイバ３及び内蔵光ファイバ１２を収容する調心溝２５を有することができる。調心溝２５により、裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２との光軸合わせ（調心）が容易になる。調心溝２５としては、Ｖ溝が好ましい。
挿入光ファイバ１の前進を案内するため、光ファイバ案内部３０の後方で、ベース部材２１の上に挿入光ファイバ１を収容する被覆光ファイバ収容溝２６を設けることが好ましい。被覆光ファイバ収容溝２６としては、特に限定されるものではなく、Ｕ溝、半円溝、Ｖ溝などが挙げられる。

図１（ｃ）に示すように、フェルール１０と裸光ファイバ案内部３１の間に配した互いに対向するベース部材２１と第１蓋部材２２とにより、裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２の突き合わせ部分６を押さえ込んでクランプし、突き合わせ接続を維持する。
もし両光ファイバ３，１２の間に「軸ズレ」等の突き合わせ不良が生じていた場合には、クランプバネ２４の付勢力によって、両光ファイバ３，１２の光軸が一致するように裸光ファイバ３を変位させることができる。調心溝２５に配された内蔵光ファイバ１２の端面１２ａから裸光ファイバ案内部３１までの距離Ｌは、調心溝２５で裸光ファイバ３の浮き上がりの生じにくい長さであり、例えば２〜３ｍｍが好ましい。
また、光ファイバ案内部３０の後方には、互いに対向するベース部材２１と第２蓋部材２３の間に挿入光ファイバ１をクランプする第２クランプ部２０ｂが設けられている。被覆された挿入光ファイバ１をベース部材２１と第２蓋部材２３との間に挟みこむことにより、挿入光ファイバ１が固定される。

また、図２（ｂ）に示すように、裸光ファイバ用貫通孔３３の調心溝２５に向かう開口周縁に、調心溝２５に向けて断面が次第に拡大するテーパ穴３３ａを有することができる。これにより、裸光ファイバ用貫通孔３３と調心溝２５との間に軸ずれがあっても、テーパ穴３３ａにおいて裸光ファイバ３の軸方向を修正して調心溝２５へと確実に案内することができる。裸光ファイバ用貫通孔３３は、断面円形であることが好ましい。裸光ファイバ用貫通孔３３の内径は、裸光ファイバ３の外径と同程度であることが好ましい。テーパ穴３３ａの最大径は、調心溝２５の幅より大きくてもよい。

また、図１及び図３に示すように、裸光ファイバ用貫通孔３３と同軸で、挿入光ファイバ１の被覆２を有する部分を裸光ファイバ用貫通孔３３に向けて案内する挿入光ファイバ用貫通孔３４を有する挿入光ファイバ案内部３２を設けることができる。これにより、挿入光ファイバ１の被覆２を有する部分の挿入方向が挿入光ファイバ用貫通孔３４によって案内されるので、裸光ファイバ３の挿入方向をより高精度にして裸光ファイバ３を裸光ファイバ用貫通孔３３に挿入することができる。挿入光ファイバ用貫通孔３４は、断面円形であることが好ましい。挿入光ファイバ用貫通孔３４の内径は、挿入光ファイバ１の被覆２を有する部分の外径と同程度であることが好ましい。
挿入光ファイバ用貫通孔３４の後端には、後方に向けて断面が次第に拡大するテーパ穴３４ａを有することができる。これにより、挿入光ファイバ用貫通孔３４への挿入光ファイバ１の挿入が容易になる。

裸光ファイバ案内部３１及び挿入光ファイバ案内部３２は、図３に示すように一体の光ファイバ案内部３０として構成することができる。これにより、裸光ファイバ用貫通孔３３と挿入光ファイバ用貫通孔３４とを同軸に軸合わせしやすく、好ましい。裸光ファイバ用貫通孔３３と挿入光ファイバ用貫通孔３４との間の構成は、特に限定されるものではないが、例えば、挿入光ファイバ用貫通孔３４から裸光ファイバ用貫通孔３３に向けて次第に内径が縮小するテーパ部３５とすることができる。

光コネクタ１００は、裸光ファイバ案内部３１の後方に、第２蓋部材２３を有することができる。互いに対向するベース部材２１と第２蓋部材２３とにより、挿入光ファイバ１の被覆２を有する部分をベース部材２１との間にクランプする第２クランプ部２０ｂが構成される。挿入光ファイバ１を第２クランプ部２０ｂでクランプすることにより、クランプ後は挿入光ファイバ１に外力が加わっても裸光ファイバ３まで伝達されにくく、裸光ファイバ用貫通孔３３に挿入されている裸光ファイバ３への悪影響を抑制することができる。クランプ前は、ベース部材２１と第２蓋部材２３との間に挿入光ファイバ１を容易に通過できる隙間２３ａが確保される。クランプ後は、隙間２３ａが閉じてクランプバネ２４の付勢力により挿入光ファイバ１がベース部材２１と第２蓋部材２３の間にクランプされる。

図４に示すように、フェルール１０から突出して調心溝２５に配された内蔵光ファイバ１２の端面１２ａに、ゲル状の屈折率整合剤からなる端面保護皮膜１３を有することができる。両光ファイバ３，１２の突き合わせ部分６において、両光ファイバ３，１２の端面間に端面保護皮膜１３が介在することで、両光ファイバ３，１２の端面の損傷を抑制することができる。また、両光ファイバ３，１２の端面間が滑りやすくなるので、図４（ｂ）に示すようにクランプ前に裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２の間に軸ずれがあっても、図４（ｃ）に示すように裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２の突き合わせ部分６をベース部材２１と第１蓋部材２２との間にクランプすることで、軸ずれを容易に解消することができる。
なお図４（ｂ）は、説明のため、裸光ファイバ３の浮き上がり及び軸ずれの大きさを、実際の軸ずれの大きさよりも誇張して図示している。
端面保護皮膜１３は、屈折率整合剤からなるので、両光ファイバ３，１２間に伝送される光信号を透過することができる。

フェルール１０は、特に限定されるものではないが、例えば、ジルコニアなどのセラミックスや、ガラスなどの硬質の材料から構成されたものを用いることができる。また、フェルール１０の一部又は全部を合成樹脂で成形したものを採用することもできる。
フェルール１０は、接合端面１１から軸方向に貫通する微細孔を有する。この微細孔には、内蔵光ファイバ１２が内装され、接着剤等により固定されている。

以上、本発明を最良の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば光コネクタの具体的構成は、本発明の技術的思想に適合する限り、なんら限定されるものではない。光コネクタを組み立てる具体的手順も、光コネクタの具体的構成に応じて改変可能である。

挿入光ファイバ１は、例えば光ファイバ心線や光ファイバ素線が挙げられる。また、挿入光ファイバ１の外周に、外皮が被覆された光ファイバケーブルを用いることもできる。光ファイバケーブルとしては、インドアケーブル、ドロップケーブル等が挙げられる。
裸光ファイバ３は、例えば石英系光ファイバである。また、被覆２は、例えば紫外線硬化性樹脂やポリアミド樹脂などを１層または複数層、ほぼ同心円状に被覆した樹脂被覆である。

図５及び図６に、本発明の光コネクタにハウジングを設けた例を示す。これらのコネクタにおけるハウジングは、少なくとも前側ハウジング１４と後側ハウジング１５を含み、その内部にクランプ部２０が収容される。
後側ハウジング１５の後端部１５ｂには、挿入光ファイバ１が挿通される開口部１５ｃを有する。この開口部１５ｃは、クランプ部２０に対する挿入光ファイバ１の挿入を容易にするため、内部に向かって径が次第に縮小するテーパ穴を有することが好ましい。図５の場合、バネ１６は、フェルール１０をベース部材２１に取り付けるフランジ部１０ａに対して付勢力を作用し、フェルール１０を前方に付勢する。図６の場合、バネ１６は、クランプ部２０の後端に対して付勢力を作用し、フェルール１０を前方に付勢する。

図７に、クランプ部２０の後方で挿入光ファイバ１にたわみ４を形成可能な光コネクタの一例を示す。この光コネクタは、光ファイバケーブル５を保持する光ファイバホルダ１７と、ハウジング１５の後端部１５ｂから後方に延在して光ファイバホルダ１７を連結する連結部１８を備える。連結部１８によって案内されながら光ファイバホルダ１７を光コネクタ１００に一体化することで、ベース部材２１と第１蓋部材２２及び第２蓋部材２３との間の隙間２２ａ，２３ａに挿入光ファイバ１を挿入する方向を案内できる。また、裸光ファイバ３が内蔵光ファイバ１２に突き当たると、挿入光ファイバ１の弾性によって、クランプ部２０と光ファイバホルダ１７の間にたわみ４を形成し、裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２の端面間に、突き合わせ接続に必要な押圧力を確保することができる。
クランプ後は、さらに光ファイバホルダ１７を連結部１８に沿って後方（図７の右向き）に引き戻して挿入光ファイバ１のたわみを緩めてもよい。これにより、挿入光ファイバ１の曲げ損失を光伝送に適した許容範囲内に抑えることができる。連結部１８は、光ファイバホルダ１７を前後に移動できるレール状であってもよい。

クランプ部２０は、細長形状のベース部材２１と、このベース部材２１に対向して前後に並べて配置される第１蓋部材２２及び第２蓋部材２３と、これらの部材２１，２２，２３に付勢力を与えるクランプバネ２４とからなる。クランプ部２０は、後側ハウジング１５の筒状部１５ａ内に収容される。クランプ前にベース部材２１と第１蓋部材２２及び第２蓋部材２３との間の隙間２２ａ，２３ａを確保するため、楔状の部材（図示せず）がベース部材２１と第１蓋部材２２及び第２蓋部材２３との間に介挿される。楔状の部材を抜くと、ベース部材２１と第１蓋部材２２及び第２蓋部材２３との間を閉じて、クランプバネ２４のクランプ力によって閉じた状態とすることができる。
クランプ部２０においてベース部材２１と第１蓋部材２２とが重ね合わされる合わせ面には、調心機構として、裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２とを位置決めして調心する調心溝２５が形成されている。調心溝２５は、接続される裸光ファイバ３と内蔵光ファイバ１２との対ごとに（心数分：ここでは１本）設けられる。本形態例では、調心溝２５は、ベース部材２１の第１蓋部材２２と対向する対向面２１ａに設けられている。
ベース部材２１と第２蓋部材２３とが重ね合わされる合わせ面には、調心溝２５の延長上に被覆光ファイバ収容溝２６が設けられている。この被覆光ファイバ収容溝２６は、ベース部材２１と第２蓋部材２３とが重ね合わされる合わせ面の丁度互いに対面する位置からさらに後方に延在している。被覆光ファイバ収容溝２６は、挿入光ファイバ１の被覆を有する部分の先端部を収納し、かつ、第２蓋部材２３がクランプバネ２４でクランプされたときに、挿入光ファイバ１をしっかりとクランプ固定できる形状になっている。本形態例では、被覆光ファイバ収容溝２６は、ベース部材２１の第２蓋部材２３と対向する対向面に設けられている。

クランプ部の構成は、光ファイバを調心して端面同士の突き合わせ接続をクランプ保持する構成のものであれば、構造や形状は特に限定されるものではない。例えば、素子の基体に対向する蓋体の個数は１個でも複数個でもよい。
本発明は、フェルールに複数の内蔵光ファイバが内蔵された光コネクタに適用することもできる。この場合、クランプ部に設けられる位置決め溝などの調心機構は、少なくとも、内蔵光ファイバの本数分設ければ、該光コネクタによってコネクタ成端される光ファイバのそれぞれを、調心機構によって内蔵光ファイバと光接続させることができる。

１…挿入光ファイバ、２…被覆、３…裸光ファイバ、６…突き合わせ部分、１０…フェルール、１２…内蔵光ファイバ、１２ａ…端面、１３…端面保護皮膜、２０（２０ａ，２０ｂ）…クランプ部、２１…ベース部材、２１ａ…対向面、２２，２３…蓋部材、２５…調心溝、３１…裸光ファイバ案内部、３２…挿入光ファイバ案内部、３３…裸光ファイバ用貫通孔（第１の貫通孔）、３３ａ…テーパ穴、３４…挿入光ファイバ用貫通孔（第２の貫通孔）、１００…光コネクタ。

Claims

内蔵光ファイバが内挿固定されたフェルールと、
前記フェルールの後方に配され、互いに対向するベース部材及び蓋部材を有し、それらの間に、後方から挿入される挿入光ファイバの先端の裸光ファイバと前記内蔵光ファイバの突き合わせ部分をクランプ可能なクランプ部と、
前記クランプ部の後方に配され、前記裸光ファイバを挿通可能な貫通孔を有し、前記貫通孔により、前記裸光ファイバを前記クランプ部に向けて案内する裸光ファイバ案内部とを備え、
前記ベース部材の前記蓋部材と対向する対向面に、前記裸光ファイバと前記内蔵光ファイバの突き合わせ部分を調心する調心溝を形成し、この調心溝の後端に、前記裸光ファイバ案内部の前記貫通孔が連通する
光コネクタ。
前記貫通孔の前記調心溝に向かう開口周縁に、前記調心溝に向けて断面が次第に拡大するテーパ穴を有する
請求項１に記載の光コネクタ。
前記裸光ファイバ案内部の後方に配され、前記貫通孔と同軸で、前記挿入光ファイバの被覆を有する部分を前記貫通孔に向けて案内する第２の貫通孔を有する挿入光ファイバ案内部を設けた
請求項１に記載の光コネクタ。
前記裸光ファイバ案内部の後方に、前記挿入光ファイバを前記ベース部材との間にクランプする第２蓋部材を有する
請求項１に記載の光コネクタ。
前記ベース部材の前記調心溝に配された前記内蔵光ファイバの端面に、ゲル状の屈折率整合剤からなる端面保護皮膜を有する
請求項１に記載の光コネクタ。