JP2014178415A - 多芯光コネクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フェルールの内径に依存せずにフェルールの内部で複数本の光ファイバの配置関係を最密充填構造で固定することが可能な多芯光コネクタの製造方法を提供する。
【解決手段】フェルール１１に複数本の光ファイバ１２を挿入し、フェルール１１から複数本の光ファイバ１２の先端を突出させる第１の工程と、複数本の光ファイバ１２の先端を加熱して一体的に先球化し、複数本の光ファイバ１２の先端にフェルール１１の内径よりも大きな外径を有する球状部１３を形成する第２の工程と、球状部１３がフェルール１１の先端に当接するように複数本の光ファイバ１２に張力を与えながらフェルール１１に複数本の光ファイバ１２を固定する第３の工程と、フェルール１１の先端を研磨する第４の工程と、を備える多芯光コネクタの製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ファンイン・ファンアウト等に用いられる多芯光コネクタの製造方法に関する。

図３に示すように、一般的な多芯光コネクタ３０は、フェルール３１に複数本の光ファイバ３２を挿入すると共に接着剤３３により固定した後、フェルール３１の先端を研磨することにより製造される。

この多芯光コネクタ３０では、他の多芯光コネクタ等との光学的な接続に起因する接続損失を可能な限り低減するために、複数本の光ファイバ３２のそれぞれの光軸を接続先の光ファイバの光軸と一致させることが望ましい。

両者間の軸ズレを防止するためには、従来よりもフェルール３１の内径を小さく形成し、フェルール３１の内径と複数本の光ファイバ３２を最密充填構造に集束させたときの外径とを一致させ、フェルール３１の内部で複数本の光ファイバ３２の配置関係を最密充填構造で固定することが考えられる。

特開２００５−６２３３８号公報

しかしながら、製造公差を考慮すると、フェルール３１の内径は複数本の光ファイバ３２を最密充填構造に集束させたときの外径よりも大きく形成せざるを得ないため、複数本の光ファイバ３２は配置関係が崩れた状態でフェルール３１の内部に固定されることになる。

この場合、製品毎の多芯光コネクタ３０の再現性が悪いので、複数本の光ファイバ３２のそれぞれの光軸を接続先の光ファイバの光軸と一致させることが困難となり、接続損失の低減に貢献することはできない。

また、将来的な加工技術の向上により、フェルール３１の内径と複数本の光ファイバ３２を最密充填構造に集束させたときの外径とを一致させることができたとしても、フェルール３１に複数本の光ファイバ３２を挿入する際の両者間の摩擦が大きくなるため、フェルール３１への挿入時に光ファイバ３２が折れ易くなり、作業性や製造歩留が悪化する問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、フェルールの内径に依存せずにフェルールの内部で複数本の光ファイバの配置関係を最密充填構造で固定することが可能な多芯光コネクタの製造方法を提供することにある。

この目的を達成するために創案された本発明は、フェルールに複数本の光ファイバを挿入し、前記フェルールから前記複数本の光ファイバの先端を突出させる第１の工程と、前記複数本の光ファイバの先端を加熱して一体的に先球化し、前記複数本の光ファイバの先端に前記フェルールの内径よりも大きな外径を有する球状部を形成する第２の工程と、前記球状部が前記フェルールの先端に当接するように前記複数本の光ファイバに張力を与えながら前記フェルールに前記複数本の光ファイバを固定する第３の工程と、前記フェルールの先端を研磨する第４の工程と、を備える多芯光コネクタの製造方法である。

前記第４の工程では、前記球状部の一部が残存するように前記フェルールの先端を研磨すると良い。

前記第１の工程では、中央の光ファイバの先端が他の光ファイバの先端よりも先方に位置するように前記フェルールから前記複数本の光ファイバの先端を突出させると良い。

前記第２の工程では、前記複数本の光ファイバの先端から後端に向けて徐々に加熱位置を移動させると良い。

前記第２の工程では、前記複数本の光ファイバの先端を重力方向下方に向けた状態で前記複数本の光ファイバの先端を加熱して先球化すると良い。

本発明によれば、フェルールの内径に依存せずにフェルールの内部で複数本の光ファイバの配置関係を最密充填構造で固定することが可能な多芯光コネクタの製造方法を提供することができる。

（ａ）から（ｅ）は本発明に係る多芯光コネクタの製造方法を説明する断面図及び正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明に係る多芯光コネクタの製造方法における研磨について説明する断面図及び正面図である。 従来技術に係る多芯光コネクタを示す断面図及び正面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１及び２に示すように、本実施の形態に係る多芯光コネクタの製造方法は、フェルール１１に複数本の光ファイバ１２を挿入し、フェルール１１から複数本の光ファイバ１２の先端を突出させる第１の工程と、複数本の光ファイバ１２の先端を加熱して一体的に先球化し、複数本の光ファイバ１２の先端にフェルール１１の内径よりも大きな外径を有する球状部１３を形成する第２の工程と、球状部１３がフェルール１１の先端に当接するように複数本の光ファイバ１２に張力を与えながらフェルール１１に複数本の光ファイバ１２を固定する第３の工程と、フェルール１１の先端を研磨する第４の工程と、を備えることを特徴とする。

フェルール１１は、円形断面の貫通孔１４を有する筒状の部品であり、例えば、金属やセラミックスからなる。貫通孔１４の内径は、製造公差を考慮して、複数本の光ファイバ１２を最密充填構造に集束させたときの外径よりも大きく形成される。

複数本の光ファイバ１２のそれぞれは、コアの周囲にコアよりも屈折率が低いクラッドを形成したものであり、例えば、石英を主原料とする材料からなる。複数本の光ファイバ１２のうち少なくとも１本がコアの無いダミー光ファイバであっても構わない。

複数本の光ファイバ１２の先端を加熱するための手段としては、例えば、アーク放電、レーザ、又はバーナが挙げられる。

ここで、各工程を具体的に説明する。

第１の工程では、中央の光ファイバ１２ａの先端が他の光ファイバ１２ｂの先端よりも先方に位置するようにフェルール１１から複数本の光ファイバ１２の先端を突出させることが好ましい（図１（ａ）参照）。

これにより、第２の工程で中央の光ファイバ１２ａを選択的に溶融させることが可能となり、溶融して粘性を持った中央の光ファイバ１２ａの周囲に他の光ファイバ１２ｂを引き寄せて、より確実に複数本の光ファイバ１２を最密充填構造に集束させることができる。

なお、前述したように、貫通孔１４の内径が複数本の光ファイバ１２を最密充填構造に集束させたときの外径よりも大きく形成されているので、フェルール１１の内部における複数本の光ファイバ１２の配置関係は崩れた状態となっている。

第２の工程では、中央の光ファイバ１２ａを選択的に溶融させるために、複数本の光ファイバ１２の先端から後端に向けて徐々に加熱位置を移動させることが好ましい（図１（ｂ）参照）。

また、複数本の光ファイバ１２の先端を重力方向下方に向けた状態で複数本の光ファイバ１２の先端を加熱して先球化することが好ましい。

これにより、複数本の光ファイバ１２を最密充填構造に集束させたときの中心に対して回転対称性を有する球状部１３を形成することができ、第３の工程で複数本の光ファイバ１２を最密充填構造に集束させたときの中心と貫通孔１４の中心とを一致させることが可能となる。

なお、球状部１３の外径が小さく重力に比べて光ファイバ１２の持つ粘性や表面張力が支配的になるのであれば、複数本の光ファイバ１２の先端を重力方向下方に向けた状態でなくとも、複数本の光ファイバ１２を最密充填構造に集束させたときの中心に対して回転対称性を有する球状部１３を形成することができる。

第２の工程により、溶融した複数本の光ファイバ１２の先端が表面張力によって球状となり、また粘性によって互いに引き寄せられて複数本の光ファイバ１２が自己配列し、その配置関係が最密充填構造で固定されることとなる。

この時点では、複数本の光ファイバ１２の配置関係は最密充填構造で固定されているものの、その中心は貫通孔１４の中心とは一致していない（図１（ｃ）参照）。

なお、複数本の光ファイバ１２のそれぞれのコアは、球状部１３の部分でＴＥＣ（Thermally-diffused Expanded Core）化してモードフィールド径が拡大している。

また、光ファイバ１２として、ホーリーファイバ等の空孔を有する光ファイバを用いる場合には、第２の工程により空孔も同時に封止される。

第３の工程では、球状部１３がフェルール１１の先端に当接するように複数本の光ファイバ１２に張力を与えることにより、最密充填構造で固定された複数本の光ファイバ１２の中心と貫通孔１４の中心とを一致させる（図１（ｄ）参照）。

このとき、球形の球状部１３が円形断面の貫通孔１４に当接するので、最密充填構造で固定された複数本の光ファイバ１２の中心が貫通孔１４の中心に対して自動的に調芯される。

そして、複数本の光ファイバ１２に張力を与えて、最密充填構造で固定された複数本の光ファイバ１２の中心を貫通孔１４の中心と一致させた状態で、フェルール１１の後端から貫通孔１４に接着剤１５を充填して、複数本の光ファイバ１２を固定する（図１（ｅ）参照）。

これまでの工程により、最密充填構造で固定された複数本の光ファイバ１２の中心と貫通孔１４の中心とが一致した状態で、フェルール１１に複数本の光ファイバ１２が固定される。

第４の工程では、球状部１３の一部が残存するようにフェルール１１の先端を研磨することが好ましい（図２（ａ）参照）。

これにより、ＴＥＣ化してモードフィールド径が拡大されたテーパ部１６が接続面に残存することになり、接続先の光ファイバの光軸との軸ズレに対する許容範囲を広げることができ、接続損失を低減することが可能となる。

なお、軸ズレの許容範囲を広げることはできないものの、球状部１３が完全に除去されるようにフェルール１１の先端を研磨する形態を排除するものでは無い（図２（ｂ）参照）。

以上の工程により、フェルール１１の内径に依存せずにフェルール１１の内部で複数本の光ファイバ１２の配置関係を最密充填構造で固定することが可能な多芯光コネクタ１０を製造することができる。

以上の通り、本発明によれば、フェルール１１の内径に依存せずにフェルール１１の内部で複数本の光ファイバ１２の配置関係を最密充填構造で固定することが可能な多芯光コネクタの製造方法を提供することができる。

１０ 多芯光コネクタ
１１ フェルール
１２ 光ファイバ
１３ 球状部
１４ 貫通孔
１５ 接着剤
１６ テーパ部

Claims (5)

1. フェルールに複数本の光ファイバを挿入し、前記フェルールから前記複数本の光ファイバの先端を突出させる第１の工程と、
   前記複数本の光ファイバの先端を加熱して一体的に先球化し、前記複数本の光ファイバの先端に前記フェルールの内径よりも大きな外径を有する球状部を形成する第２の工程と、
   前記球状部が前記フェルールの先端に当接するように前記複数本の光ファイバに張力を与えながら前記フェルールに前記複数本の光ファイバを固定する第３の工程と、
   前記フェルールの先端を研磨する第４の工程と、
   を備えることを特徴とする多芯光コネクタの製造方法。
2. 前記第４の工程では、前記球状部の一部が残存するように前記フェルールの先端を研磨する請求項１に記載の多芯光コネクタの製造方法。
3. 前記第１の工程では、中央の光ファイバの先端が他の光ファイバの先端よりも先方に位置するように前記フェルールから前記複数本の光ファイバの先端を突出させる請求項１又は２に記載の多芯光コネクタの製造方法。
4. 前記第２の工程では、前記複数本の光ファイバの先端から後端に向けて徐々に加熱位置を移動させる請求項３に記載の多芯光コネクタの製造方法。
5. 前記第２の工程では、前記複数本の光ファイバの先端を重力方向下方に向けた状態で前記複数本の光ファイバの先端を加熱して先球化する請求項１から４の何れか一項に記載の多芯光コネクタの製造方法。