JP2016080902A - フェルール、フェルール付光ファイバ芯線、フェルールの製造方法、およびフェルール付光ファイバ芯線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ一体型フェルールにおける製造上の困難を解消し、光学特性に優れたフェルールを提供すること。【解決手段】コアおよびクラッドからなる光ファイバを被覆した光ファイバ芯線の先端部分に取り付けて用いる、先端部にレンズ１０が一体成形されたフェルール１００であって、フェルール１００の尾端部からレンズ１０方向に設けられ、光ファイバ芯線の被覆部分を挿入して被覆部分の外周から拘束するための第１の挿入孔２０と、第１の挿入孔２０の底部からレンズ１０方向に設けられ、光ファイバ芯線の先端で被覆を除去した部分の光ファイバを挿入して光ファイバを外周から拘束するための第２の挿入孔３０と、第２の挿入孔３０の底部と連結し、フェルール１００の側面から第２の挿入孔３０に対して横断的に設けられた横孔４０と、横孔中４０に設けられた屈折率整合材とを備えるフェルール。【選択図】図５

Description

本発明は、フェルール、フェルール付光ファイバ芯線、フェルールの製造方法、およびフェルール付光ファイバ芯線の製造方法に関する。

近年の自動車等の車両内では、制御信号、画像信号、音声信号等の通信情報量が増大し、情報信号の伝送に用いられる伝送路にも、従来のメタルケーブルに代えて光ファイバケーブルが用いられることが多くなった。光ファイバケーブルは、メタルケーブルのように通信速度の高速化により周囲にノイズを放出するという問題もないので、高速かつ大容量の情報通信に適する信号伝送路である。

光ファイバケーブルは、その端部に光コネクタを備えている。光コネクタは、例えば、光ファイバケーブルの先端に取り付けられるフェルールと、このフェルールを保持し、他の光コネクタ等と嵌合して接続するための構造を有するハウジングとを備えている。一方、通信を行なう装置にも光コネクタが備えられており、光コネクタ同士を嵌合することによって、光ファイバケーブルと、通信を行なう装置とを接続することができる。また、光ファイバケーブル同士の接続も光コネクタの嵌合によって実現される。光ファイバケーブル同士の接続はWire to Wire接続と呼ばれる。

ところで、光コネクタ同士を嵌合する場合、耐塵性向上などの理由で、光ファイバケーブルの先端近傍にレンズを配置し、光線のビーム径を拡大するとともに平行光化して光接続を行う構成が知られている。このような構成を実現する方法として、当該レンズをフェルールに一体成形し、部品点数を削減する方法が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１０−９６９０３号公報

しかしながら、レンズが一体成形されたフェルールでは、部品点数が削減されるものの、別途の問題が発生してしまう。

光ファイバは直径が非常に細いので、フェルールに光ファイバを挿入する挿入孔もまた非常に細く成形されている。非常に細い孔を射出成形で形成する場合、金型内に非常に細いピン状の駒を用いることになるが、ピン状の駒はその性質上、どうしても強度が弱く、射出形成時に変形などの不具合を起こしてしまう。光ファイバを挿入する挿入孔は光ファイバの光学配列を規定するものなので、ピン状の駒が少しでも変形してしまうと、光接続の光学特性に大きな影響を与えてしまう。

そこで、ピン状の駒が変形してしまわないように、ピンの両端を固定して強度を補強したいという要望が発生する。ところが、レンズが一体成形されたフェルールでは、フェルールの先端部分にレンズを成形する必要があるので、ピンの両端を固定することが困難になってしまう。

また、光ファイバの先端がレンズ等の光学面に接触すると光学面に傷が発生してしまうので、フェルールのレンズ部分と光ファイバの先端との間に空隙を設ける必要がある。一方、この空隙が空気で満たされていた場合、空気とレンズおよび空気と光ファイバのコアの屈折率差が大きいので、各面の面反射が大きくなり、伝送損失の原因となってしまう。

そこで、当該空隙に屈折率整合材を導入し、屈折率差を小さく抑えるという要望が発生する。ところが、上記のように光ファイバを挿入する挿入孔は、非常に細いので、当該挿入孔を介して屈折率整合材をフェルール内へ導入することは非常に困難である。

以上のように、レンズが一体成形されたフェルールでは、製造上の困難が伴い、この困難が光学特性に影響を与えてしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、レンズ一体型フェルールにおける製造上の困難を解消し、光学特性に優れたフェルールおよびその製造方法を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るフェルールは、コアおよびクラッドからなる光ファイバを被覆した光ファイバ芯線の先端部分に取り付けて用いる、先端部にレンズが一体成形されたフェルールであって、前記フェルールの尾端部から前記レンズ方向に設けられ、前記光ファイバ芯線の被覆部分を挿入して前記被覆部分の外周から拘束するための第１の挿入孔と、前記第１の挿入孔の底部から前記レンズ方向に設けられ、前記光ファイバ芯線の先端で被覆を除去した部分の前記光ファイバを挿入して前記光ファイバを外周から拘束するための第２の挿入孔と、前記第２の挿入孔と連結し、前記フェルールの側面からに設けられた横孔と、前記横孔中に設けられた屈折率整合材とを備えることを特徴とする。

本発明に係るフェルールは、上記発明において、前記屈折率整合材は、レンズ側の面が凸状に成形された軟質材料であることを特徴とする。

本発明に係るフェルールは、上記発明において、前記横孔のレンズ側の面は、凸形状に成形され、前記屈折率整合材は、軟質材料であることを特徴とする。

本発明に係るフェルールは、上記発明において、前記屈折率整合材と前記横孔との間には、屈折率整合オイルが浸潤されていることを特徴とする。

本発明に係るフェルールは、上記発明において、前記屈折率整合材は、前記横孔に充填された接着効果を有する樹脂であることを特徴とする。

本発明に係るフェルールは、上記発明において、前記第２の挿入孔と前記光ファイバとの間には、接着効果を有する樹脂が介在していることを特徴とする。

本発明に係るフェルールは、上記発明において、前記第１の挿入孔の深さは、前記第２の挿入孔の深さよりも深いことを特徴とする。

本発明に係るフェルールは、上記発明において、前記第１の挿入孔の底部における前記第２の挿入孔の内壁には、長手方向に沿って内径が縮径するテーパが設けられていることを特徴とする。

本発明に係るフェルールは、上記発明において、前記テーパは曲線プロファイルであることを特徴とする。

本発明に係るフェルール付光ファイバ芯線は、上記発明のフェルールを前記光ファイバ芯線の先端部分に取り付けたフェルール付光ファイバ芯線であって、前記第２の挿入孔に挿入されている前記光ファイバの端面における前記クラッド部分が面取りされていることを特徴とする。

本発明に係るフェルールの製造方法は、コアおよびクラッドからなる光ファイバを被覆した光ファイバ芯線の先端部分に取り付けて用いる、先端部にレンズが一体成形されたフェルールの製造方法であって、前記光ファイバ芯線の被覆部分を挿入して前記被覆部分の外周から拘束するための第１の挿入孔を、前記フェルールの尾端部から前記レンズ方向に設ける第１工程と、前記光ファイバ芯線の先端で被覆を除去した部分の前記光ファイバを挿入して前記光ファイバを外周から拘束するための第２の挿入孔を、前記第１の挿入孔の底部から前記レンズ方向に設ける第２工程と、前記第２の挿入孔の底部と連結した横孔を、前記フェルールの側面から前記第２の挿入孔に対して横断的に設ける第３工程と、屈折率整合材を前記横孔中に挿入する第４工程とを含むことを特徴とする。

本発明に係るフェルールの製造方法は、上記発明において、前記第１工程、前記第２工程、および前記第３工程は、前記第１の挿入孔と前記第２の挿入孔とを成形するための第１の駒と、前記第１の駒の先端を前記第１の駒の長手方向に垂直な方向から把持する第２の駒と、を備える金型を用いて射出成形する工程であることを特徴とする。

本発明に係るフェルール付光ファイバ芯線の製造方法は、上記フェルールの製造方法で製造されたフェルールに光ファイバ芯線を取り付けるフェルール付光ファイバ芯線の製造方法であって、前記第１の挿入孔の深さが前記第２の挿入孔の深さよりも深く、前記光ファイバ芯線の外周が第１の挿入孔の内壁に当接した状態で、前記光ファイバの先端を第２の挿入孔に挿入することを特徴とする。

本発明に係るフェルールおよびその製造方法は、レンズ一体型フェルールにおける製造上の困難を解消し、光学特性に優れたフェルールおよびその製造方法を提供できるという効果を奏する。

図１は、第１実施形態に係るフェルールの側面図である。 図２は、第１実施形態に係るフェルールの正面図である。 図３は、第１実施形態に係るフェルールの上面図である。 図４は、第１実施形態に係るフェルールの背面図である。 図５は、フェルールのＡ−Ａ断面図である。 図６は、フェルールのＢ−Ｂ断面図である。 図７は、光ファイバ芯線の先端部に取り付けた状態のフェルールの断面図である。 図８は、フェルールを光ファイバ芯線に取り付ける途中の状態を示すフェルールの断面図である。 図９は、光ファイバの先端部分を拡大して示した図である。 図１０は、第２実施形態に係るフェルールの断面を示す図である。 図１１は、第３実施形態に係るフェルールの断面を示す図である。 図１２は、第４実施形態に係るフェルールの断面を示す図である。 図１３は、第５実施形態に係るフェルールの断面を示す図である。 図１４は、金型を用いてフェルールの本体を射出成形する工程を説明するための断面図である。 図１５は、フェルールの本体に設けられた横孔に屈折率整合材を導入する工程を説明するための断面図である。 図１６は、フェルールを光ファイバ芯線に取り付ける工程を説明するための断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るフェルールおよびその製造方法を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るフェルールの側面図であり、図２は、第１実施形態に係るフェルールの正面図であり、図３は、第１実施形態に係るフェルールの上面図であり、図４は、第１実施形態に係るフェルールの背面図である。

図１〜４に示されるように、フェルール１００は、略円柱形状している。図２の正面図に示されるように、フェルール１００は、本体１０１の先端部にレンズ１０が一体成形された構造を有する。ここで、先端部とは、フェルール１００を取り付ける光ファイバ芯線の先端方向と整合させて定義する。すなわち、フェルール１００は、コアおよびクラッドからなる光ファイバを被覆した光ファイバ芯線の先端部分に取り付けて用いるものであり、その取り付けた際の光ファイバ芯線の先端方向をもって、フェルール１００の先端方向を定義する。図１の側面図で云えば、フェルール１００の先端方向は紙面左方向であり、反対に、フェルール１００の尾端方向は紙面右方向である。

なお、光ファイバ芯線は、光ファイバの上に１次被覆と２次被覆とを施したものを想定しているが、本発明の実施は、光ファイバ上の被覆構成に限定されるものではない。また、被覆構成の違いによって光ファイバの上に被覆したものが、光ファイバ素線、光ファイバコード、または光ファイバケーブルなど種々の名称で示称されているが、これらの名称に限定されるものでもない。

図４の背面図に示されるように、フェルール１００は、本体１０１の尾端面に第１の挿入孔２０が設けられている。後に詳述するように、第１の挿入孔２０は、光ファイバ芯線の被覆部分を挿入するためのものである。さらに、第１の挿入孔２０の底部には、第２の挿入孔３０が設けられている。第２の挿入孔３０は、光ファイバ芯線から被覆を除去した部分の光ファイバを挿入するためのものである。

図１の側面図および図３の上面図に示されるように、本体１０１の側面には横孔４０が設けられている。後に詳述するように、横孔４０は、光ファイバのコアの屈折率とレンズ１０の屈折率との間の屈折率差を整合するための屈折率整合材を挿入するためのものである。なお、屈折率整合材の屈折率は、空気の屈折率よりも高いものであれば効果を有するが、光ファイバのコアまたはレンズ１０の屈折率に近い屈折率であればより好ましい。さらに、屈折率整合材の屈折率が光ファイバのコアの屈折率とレンズ１０の屈折率との間の屈折率を有する場合は、より好適に効果が得られる。また、レンズ１０は本体１０１に一体成形されているので、レンズ１０の屈折率は、本体１０１の屈折率に等しい。レンズ１０および本体１０１の材料は、例えば、波長８５０ｎｍにおいて屈折率が１．５２５のシクロオレフィンポリマーを用いることができる。

ここで、図５および図６を参照しながら、フェルール１００の内部構造を説明する。図５は、フェルール１００のＡ−Ａ断面図であり、図６は、フェルール１００のＢ−Ｂ断面図である。

図５に示されるように、レンズ１０は、本体１０１の先端部の一部に凸レンズの形状を成形することによって設けられている。また、本体１０１の尾端面に設けられた第１の挿入孔２０は、レンズ１０へ向かってフェルール１００の長手方向に成形されている。さらに、第１の挿入孔２０の底部２１には、第２の挿入孔３０が設けられている。第２の挿入孔３０も、レンズ１０へ向かってフェルール１００の長手方向に成形されている。そして、第２の挿入孔３０は、横孔４０まで到達しており、底部３１が横孔４０に連結している。また、第１の挿入孔２０の底部２１における第２の挿入孔３０の内壁には、長手方向に沿って内径が線形に縮径するテーパ部３２が設けられている。

図６に示されるように、横孔４０は、フェルール１００の本体１０１の側面から第２の挿入孔３０に対して横断的に設けられている。したがって、第２の挿入孔３０の底部３１は、横孔４０を介してフェルール１００の外部に連結している。なお、横孔４０の幅および深さは、本体１０１の直径よりも小さく、本体１０１の強度が維持される程度に設計すればよい。

次に、図７を参照しながら、第１実施形態における屈折率整合材の構成および作用を説明する。図７は、光ファイバ芯線Ｆａの先端部に取り付けた状態のフェルール１００の断面図である。

図７に示されるように、フェルール１００は、光ファイバ芯線Ｆａの先端部分の一部は被覆を除去し、光ファイバＦｂを露出させた状態で光ファイバ芯線Ｆａに取り付けられる。図７に示されるように、被覆が除去されていない光ファイバ芯線Ｆａの被覆部分は、第１の挿入孔２０に挿入され、第１の挿入孔２０が光ファイバ芯線Ｆａを外周から拘束している。一方、被覆が除去された部分の光ファイバＦｂは、第２の挿入孔３０に挿入され、第２の挿入孔３０が光ファイバＦｂを外周から拘束している。先述のように、第２の挿入孔３０は、横孔４０まで到達しており、底部３１が横孔４０に連結しているので、第２の挿入孔３０に挿入された光ファイバＦｂの先端は、横孔４０にまで到達する。

一方、フェルール１００の横孔４０には、レンズ１０側の面が凸状に成形された軟質材料で成形された屈折率整合材５１が導入されている。屈折率整合材５１を構成する材料は、デュロメータＡ硬さ（JIS K 6253-3）が７０以下であるものを用いることが好ましい。屈折率整合材５１を構成する材料は、例えばシリコーンゴムである。シリコーンゴムの屈折率は８５０ｎｍの波長において１．４程度であり、屈折率整合材５１として用いるのに好適である。これにより、波長８５０ｎｍにおいてコアの屈折率が１．４８３である一般的な光ファイバＦｂに対して、屈折率整合材５１は、光ファイバＦｂのコアの屈折率に近い屈折率を有することになる。

第２の挿入孔３０を通過した光ファイバＦｂの先端は、屈折率整合材５１の尾端側面に当接している。一方、屈折率整合材５１の先端側面は、横孔４０の先端側面に当接している。屈折率整合材５１のレンズ１０側の面は、凸状に成形されているので、屈折率整合材５１と横孔４０の先端側面との当接領域４１は、空隙が発生することなく密着させることができる。光ファイバＦｂの先端から射出された光線は、ＮＡに応じて拡散しながらレンズ１０方向へ伝搬するが、本構成では当接領域４１に空隙が発生することなく広い領域を確保することができるので、界面における光線の伝送損失が少ない。

さらに、当接領域４１には屈折率整合オイルが浸潤されていることが好ましい。屈折率整合オイルは、例えばシリコーンオイルを用いることができる。シリコーンオイルの屈折率は１．４程度であり、かつ粘度が低いので、屈折率整合材５４と横孔４５との間の間隙４６に浸潤させる屈折率整合オイルとして用いるのに好適である。屈折率整合オイルは当接領域４１に気泡や塵などが侵入することを防ぎ、界面における光線の伝送損失がより少なくなる。なお、当接領域４１のみならず、光ファイバＦｂの先端と屈折率整合材５１の尾端側面との間にも屈折率整合オイルを浸潤させることがより好ましい。

また、第２の挿入孔３０と光ファイバＦｂとの間には、接着効果を有する樹脂が介在していることが好ましい。この接着効果を有する樹脂は、２液硬化樹脂や紫外線硬化樹脂を用いることができる。光ファイバ芯線Ｆａの使用状況によっては光ファイバＦｂが挿抜方向に応力を受けることになり、光ファイバＦｂの先端が屈折率整合材５１から離れることや食い込んでしまうことがある。例えば、自動車等で光ファイバ芯線Ｆａを用いた場合、自動車の振動が光ファイバ芯線Ｆａを振動させ、光ファイバＦｂに挿抜方向の応力を加えることになる。

そこで、第２の挿入孔３０と光ファイバＦｂとの間に接着効果を有する樹脂を介在させることにより、光ファイバＦｂを本体１０１に固定し、光ファイバＦｂの先端とレンズ１０および屈折率整合材５１との位置関係を正しく保つ。なお、接着効果を有する樹脂として、透明度の高いものを用いる場合、光ファイバＦｂの先端にも直接塗布することも可能である。また、接着効果を有する樹脂は、ゴム硬度（デュロメータＡ硬さ：JIS K 6253-3）が７０以下であるものを用いることが好ましい。ゴム硬度が７０以下のものを用いれば、光ファイバＦｂと本体１０１の間に生じる応力を吸収する効果を得られるからである。

次に、図８を参照しながら、第１の挿入孔２０の深さと第２の挿入孔３０の深さの関係を説明する。図８は、フェルール１００を光ファイバ芯線Ｆａに取り付ける途中の状態を示すフェルール１００の断面図である。

図８に示すように、第１の挿入孔２０の深さをｂとし、第２の挿入孔３０の深さをａとする。つまり、深さｂは、フェルール１００の尾端から第１の挿入孔２０の底部２１までの長さであり、深さａは、第１の挿入孔２０の底部２１から第２の挿入孔３０の底部３１までの長さである。また、光ファイバ芯線Ｆａから被覆を除去して光ファイバＦｂが露出した部分の長さをａ’とする。すると、第２の挿入孔３０の深さａと光ファイバＦｂの長さａ’とは、近似的にほぼ等しい、または長さａ’の方が深さａよりも若干大きい。なぜならば、被覆が除去された部分の光ファイバＦｂは第２の挿入孔３０に挿入され、光ファイバＦｂの先端が横孔４０に到達するよう第２の挿入孔３０が構成されているからである。

図８に示されるように、第１の挿入孔２０の深さｂは、第２の挿入孔３０の深さａよりも深いことが好ましい。つまり、第１の挿入孔２０の深さｂは、光ファイバＦｂの長さａ’よりも深いことが好ましい。

第１の挿入孔２０の深さｂが光ファイバＦｂの長さａ’よりも深い場合、図８に示されるように、被覆が除去されていない光ファイバ芯線Ｆａの被覆部分が第１の挿入孔２０に挿入し始めてもなお、光ファイバＦｂの先端が第２の挿入孔３０に到達しない。結果、光ファイバ芯線Ｆａの外周が第１の挿入孔２０の内壁に当接した状態で、光ファイバＦｂの先端を第２の挿入孔３０に挿入することになり、第１の挿入孔２０の内壁が光ファイバＦｂを第２の挿入孔３０に挿入する際のガイドとなる。したがって、本実施形態の構成によれば、光ファイバＦｂの先端を安定した状態で、光ファイバＦｂの先端を第２の挿入孔３０に挿入することが可能である。

さらに、フェルール１００では、第１の挿入孔２０の底部２１における第２の挿入孔３０の内壁には、長手方向に沿って内径が線形に縮径するテーパ部３２が設けられているので、光ファイバＦｂの先端が第２の挿入孔３０に挿入される際にテーパ部３２に接触しても、光ファイバＦｂの先端とテーパ部３２との間の摩擦が少なくなる。よって、本実施形態の構成によれば、光ファイバＦｂの先端で削り屑を発生させることを抑制することができる。このことは、発生した削り屑が光路上に残り、光の伝搬を阻害することを抑制し得ることを意味する。

さらに、図９に示すように、光ファイバＦｂの先端面におけるクラッド部分Ｆｄａを面取りすれば、光ファイバＦｂの先端が第２の挿入孔３０に挿入される際の摩擦がより少なくなるので好ましい。図９は、光ファイバＦｂの先端部分を拡大して示した図である。図９に示されるように、光ファイバＦｂは、コアＦｃの周りにクラッドＦｄを設けることにより構成されている。図９に示されるように、光ファイバＦｂの先端部は、先端面におけるクラッド部分Ｆｄａのみが滑らかに面取りされている。なお、光ファイバＦｂの先端面の面取りは、研磨や加熱などの方法で面取り加工をすることもできるが、光ファイバＦｂの切断の際に、機械式ではなくレーザ光で切断すれば自ずと面取り加工が行われる。また、面取りの形状は、丸面取りに限定されず、摩擦が減少し得る形状であればよい。

以上説明したように、第１実施形態に係るフェルール１００は、伝送損失の抑制と高精度成形とを両立したレンズ一体型のフェルールである。

（第２実施形態）
次に、図１０を参照しながら第２実施形態に係るフェルール２００の説明を行う。図１０は、第２実施形態に係るフェルール２００の断面を示す図である。なお、第２実施形態に係るフェルール２００の構成は第１実施形態のフェルール１００の構成と共通する箇所が多いので、以下では共通する構成については適宜説明を省略する。

図１０に示されるように、第２実施形態に係るフェルール２００は、第１実施形態の横孔４０および屈折率整合材５１の構成を横孔４２および屈折率整合材５２に変更したものである。図１０に示されるように、フェルール２００では、本体２０１の側面から第２の挿入孔３０に対して横断的に設けられた横孔４２におけるレンズ１０側の面４３は、凸形状に成形されている。一方、屈折率整合材５２は、例えばシリコーンゴムで成形された軟質材料であるが、レンズ１０側の面が凸状に成形されている必要はない。

このように、横孔４２のレンズ１０側の面を凸形状に成形しても、屈折率整合材５２と横孔４２のレンズ１０側面との当接領域４４は、空隙が発生することなく密着させることができる。

なお、第２実施形態に係るフェルール２００においても、屈折率整合材５２と横孔４２との間に、シリコーンオイルなどの屈折率整合オイルを浸潤させることが好ましい。また、第２の挿入孔３０と光ファイバＦｂとの間には、接着効果を有する樹脂を介在させることが好ましい。さらに、第１の挿入孔２０の深さは、第２の挿入孔３０の深さよりも深いことも好ましい。第１の挿入孔２０の底部における第２の挿入孔３０の内壁には、テーパが設けられているも好ましい。

（第３実施形態）
次に、図１１を参照しながら第３実施形態に係るフェルール３００の説明を行う。図１１は、第３実施形態に係るフェルール３００の断面を示す図である。なお、第３実施形態に係るフェルール３００の構成は第１実施形態のフェルール１００の構成と共通する箇所が多いので、以下では共通する構成については適宜説明を省略する。

図１１に示されるように、第３実施形態に係るフェルール３００は、第１実施形態の横孔４０および屈折率整合材５１の構成を横孔４５および屈折率整合材５３に変更したものである。図１１に示されるように、フェルール３００では、本体３０１の側面から第２の挿入孔３０に対して横断的に設けられた横孔４５は、屈折率整合材５３が充填されている。屈折率整合材５３は、接着効果を有する樹脂であり、光ファイバＦｂのコアの屈折率またはレンズ１０の屈折率に近い屈折率を有するものである。例えば、屈折率整合材５３には、波長８５０ｎｍにおいて屈折率１．５１のエポキシ系接着剤を用いればよい。

このように、横孔４５を屈折率整合材５３で充填しても、屈折率整合材５３と横孔４５の側面とは、空隙が発生することなく密着させることができる。

なお、第３実施形態に係るフェルール３００においても、第２の挿入孔３０と光ファイバＦｂとの間には、接着効果を有する樹脂を介在させることが好ましい。さらに、第１の挿入孔２０の深さは、第２の挿入孔３０の深さよりも深いことも好ましい。第１の挿入孔２０の底部における第２の挿入孔３０の内壁には、テーパが設けられているも好ましい。

（第４実施形態）
次に、図１２を参照しながら第４実施形態に係るフェルール４００の説明を行う。図１０は、第４実施形態に係るフェルール４００の断面を示す図である。なお、第４実施形態に係るフェルール４００の構成は第１実施形態のフェルール１００の構成と共通する箇所が多いので、以下では共通する構成については適宜説明を省略する。

図１２に示されるように、第４実施形態に係るフェルール４００は、第１実施形態の屈折率整合材５１を屈折率整合材５４に変更したものである。すなわち、第１実施形態の屈折率整合材５１は、レンズ側の面が凸状に成形された軟質材料で成形されていたが、第４実施形態の屈折率整合材５４は、レンズ側の面も平面状に成形された軟質材料で成形されている。屈折率整合材５４を構成する材料は、第１実施形態と同様に、例えばシリコーンゴムである。

屈折率整合材５４と横孔４５との間の間隙４６には、屈折率整合オイルが浸潤されている。屈折率整合オイルは、例えばシリコーンオイルを用いることができる。シリコーンオイルの屈折率は１．４程度であり、かつ粘度が低いので、屈折率整合材５４と横孔４５との間の間隙４６に浸潤させる屈折率整合オイルとして用いるのに好適である。

本実施形態の構成によっても、屈折率整合材５４と横孔４５との間を屈折率を整合させながら密着させることができる。また、屈折率整合オイルは屈折率整合材５４と横孔４５との間に気泡や塵などが侵入することを防ぎ、界面における光線の伝送損失を抑えることができる。

（第５実施形態）
次に、図１３を参照しながら第５実施形態に係るフェルール５００の説明を行う。図１３は、第５実施形態に係るフェルール５００の断面を示す図である。なお、第５実施形態に係る５００の構成は第１実施形態のフェルール１００の構成と共通する箇所が多いので、以下では共通する構成については適宜説明を省略する。

図１３に示されるように、第５実施形態に係るフェルール５００は、第１実施形態のテーパ部３２を曲線プロファイルのテーパ部３３に変更したものである。このように、第１の挿入孔２０の底部における第２の挿入孔３０の内壁には、曲線プロファイルのテーパが設けられていると、線形のテーパ部よりも、光ファイバＦｂの先端が第２の挿入孔３０に挿入される際に、接触によって削り屑を発生させることを抑制する効果が大きい。

なお、図２１に示される横孔４０は、第１〜３実施形態のように適切な屈折率整合材を導入することができる。

（フェルールの製造方法および取り付け方法）
ここで、図１４〜図１６を参照しながら、フェルールの製造方法および取り付け方法を説明する。なお、以下では、第１実施形態のフェルール１００を用いて製造方法および取り付け方法を説明するが、他の実施形態のフェルールでも同様の製造方法および取り付け方法を適用することができる。

図１４は、金型６０を用いてフェルール１００の本体１０１を射出成形する工程を説明するための断面図である。なお、図１４の断面図は、図３におけるＣ−Ｃ断面に相当する金型６０および本体１０１の断面を示している。

図１４に示されるように、フェルール１００の製造方法では、最初に、金型６０を用いてフェルール１００の本体１０１が射出成形される。金型６０は、第１の挿入孔と前記第２の挿入孔とを成形するための第１の駒６１と、第１の駒６１の先端を第１の駒６１の長手方向に垂直な方向から把持する第２の駒６２と、を備えている。

第１の駒６１は、光ファイバ芯線の被覆部分を挿入して当該被覆部分の外周から拘束するための第１の挿入孔を、フェルールの尾端部から前記レンズ方向に成形し、かつ、光ファイバ芯線の先端で被覆を除去した部分の光ファイバを挿入して当該光ファイバを外周から拘束するための第２の挿入孔を、第１の挿入孔の底部からレンズ方向に整形するためのものである。第２の駒６２は、第２の挿入孔の底部と連結した横孔を、フェルールの側面から第２の挿入孔に対して横断的に成形するためのものである。

第１の駒６１の先端部６３は非常に細いが、第２の駒６２が把持していることにより、射出成型時に受ける応力によって先端部６３が変形することを抑制することができる。先端部６３は、本体１０１の第２の挿入孔を形成するための駒であり、第２の挿入孔は、光ファイバを挿入してその光学配置を適切に定めるためのものである。したがって、先端部６３が変形することを抑制することで、フェルール１００の第２の挿入孔を高精度成形することであり、光ファイバＦｂの光学配置を高精度に定めることができる。

図１５は、フェルール１００の本体１０１に設けられた横孔４０に屈折率整合材５１を導入する工程を説明するための断面図である。

図１５に示されるように、フェルール１００の製造方法では、次に、第２の駒６２によって成形された横孔４０に、光ファイバＦｂのコアの屈折率またはレンズ１０の屈折率に近い屈折率を有する屈折率整合材５１が導入される。

図１５に示されるように、横孔４０は、フェルール１００の本体１０１の側面から第２の挿入孔３０に対して横断的に設けられ、第２の挿入孔３０の底部３１と連結しているので、容易に屈折率整合材５１を第２の挿入孔３０の底部３１にまで導入することができる。例えば、第１の挿入孔２０および第２の挿入孔３０を介して屈折率整合材５１を第２の挿入孔３０の底部３１にまで導入することに比べれば、横孔４０を介して屈折率整合材５１を第２の挿入孔３０の底部３１にまで導入することは非常に容易である。

上記のように製造されたフェルール１００は、光ファイバ芯線Ｆａの先端部に取り付けられる。図１６は、フェルール１００を光ファイバ芯線Ｆａに取り付ける工程を説明するための断面図である。

図１６に示されるように、フェルール１００の取り付け方法では、光ファイバＦｂと光ファイバ芯線Ｆａの先端部とがフェルール１００の第１の挿入孔２０に挿入される。この時点で、光ファイバ芯線Ｆａの外周が第１の挿入孔２０に側面に当接し、光ファイバＦｂの径方向に関する位置がほぼ定まる。その後、さらに奥まで光ファイバ芯線Ｆａを挿入していくと、光ファイバＦｂの先端部が、テーパ部３２へ到達する。テーパ部３２は光ファイバＦｂの先端を第２の挿入孔３０へ導く働きをする。最終的に、光ファイバＦｂの先端が第２の挿入孔３０の底部３１まで到達し、横孔４０に導入されている屈折率整合材５１に光ファイバＦｂの先端部が当接する。なお、横孔４０に導入されている屈折率整合材５１は、光ファイバＦｂの先端部が当接することにより、横孔４０のレンズ１０側面に押し付けられ、屈折率整合材５１と横孔４０の側面がより強く密着することになる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係るフェルールの製造方法によれば、レンズ一体型フェルールにおける製造上の困難を解消し、光学特性に優れたフェルールを提供できる。

１００，２００，３００，４００，５００ フェルール
１０１，２０１，３０１ 本体
１０ レンズ
２０ 第１の挿入孔
２１ 底部
３０ 第２の挿入孔
３１ 底部
３２，３３ テーパ部
４０，４２，４５ 横孔
４１，４４ 当接領域
４３ レンズ側の面
５１，５２，５３，５４ 屈折率整合材
６０ 金型
６１ 第１の駒
６２ 第２の駒
６３ 先端部
Ｆａ 光ファイバ芯線
Ｆｂ 光ファイバ
Ｆｃ コア
Ｆｄ クラッド
Ｆｄａ クラッド部分

Claims (13)

1. コアおよびクラッドからなる光ファイバを被覆した光ファイバ芯線の先端部分に取り付けて用いる、先端部にレンズが一体成形されたフェルールであって、
   前記フェルールの尾端部から前記レンズ方向に設けられ、前記光ファイバ芯線の被覆部分を挿入して前記被覆部分の外周から拘束するための第１の挿入孔と、
   前記第１の挿入孔の底部から前記レンズ方向に設けられ、前記光ファイバ芯線の先端で被覆を除去した部分の前記光ファイバを挿入して前記光ファイバを外周から拘束するための第２の挿入孔と、
   前記第２の挿入孔と連結し、前記フェルールの側面から設けられた横孔と、
   前記横孔中に設けられた屈折率整合材と、
   を備えることを特徴とするフェルール。
2. 前記屈折率整合材は、レンズ側の面が凸状に成形された軟質材料であることを特徴とする請求項１に記載のフェルール。
3. 前記横孔のレンズ側の面は、凸形状に成形され、
   前記屈折率整合材は、軟質材料であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフェルール。
4. 前記屈折率整合材と前記横孔との間には、屈折率整合オイルが浸潤されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のフェルール。
5. 前記屈折率整合材は、前記横孔に充填された接着効果を有する樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のフェルール。
6. 前記第２の挿入孔と前記光ファイバとの間には、接着効果を有する樹脂が介在していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１つに記載のフェルール。
7. 前記第１の挿入孔の深さは、前記第２の挿入孔の深さよりも深いことを特徴とする請求項１〜６の何れか１つに記載のフェルール。
8. 前記第１の挿入孔の底部における前記第２の挿入孔の内壁には、長手方向に沿って内径が縮径するテーパが設けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１つに記載のフェルール。
9. 前記テーパは曲線プロファイルであることを特徴とする請求項８に記載のフェルール。
10. 請求項１〜９の何れか１つに記載のフェルールを前記光ファイバ芯線の先端部分に取り付けたフェルール付光ファイバ芯線であって、
    前記第２の挿入孔に挿入されている前記光ファイバの端面における前記クラッド部分が面取りされていることを特徴とするフェルール付光ファイバ芯線。
11. コアおよびクラッドからなる光ファイバを被覆した光ファイバ芯線の先端部分に取り付けて用いる、先端部にレンズが一体成形されたフェルールの製造方法であって、
    前記光ファイバ芯線の被覆部分を挿入して前記被覆部分の外周から拘束するための第１の挿入孔を、前記フェルールの尾端部から前記レンズ方向に設ける第１工程と、
    前記光ファイバ芯線の先端で被覆を除去した部分の前記光ファイバを挿入して前記光ファイバを外周から拘束するための第２の挿入孔を、前記第１の挿入孔の底部から前記レンズ方向に設ける第２工程と、
    前記第２の挿入孔の底部と連結した横孔を、前記フェルールの側面から前記第２の挿入孔に対して横断的に設ける第３工程と、
    屈折率整合材を前記横孔中に挿入する第４工程と、
    を含むことを特徴とするフェルールの製造方法。
12. 前記第１工程、前記第２工程、および前記第３工程は、
    前記第１の挿入孔と前記第２の挿入孔とを成形するための第１の駒と、前記第１の駒の先端を前記第１の駒の長手方向に垂直な方向から把持する第２の駒と、を備える金型を用いて射出成形する工程である、
    ことを特徴とするフェルールの製造方法。
13. 請求項１１または請求項１２に記載のフェルールの製造方法で製造されたフェルールに光ファイバ芯線を取り付けるフェルール付光ファイバ芯線の製造方法であって、
    前記第１の挿入孔の深さが前記第２の挿入孔の深さよりも深く、
    前記光ファイバ芯線の外周が第１の挿入孔の内壁に当接した状態で、前記光ファイバの先端を第２の挿入孔に挿入する、
    ことを特徴とするフェルール付光ファイバ芯線の製造方法。

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