JP2019191369A - 光接続部品及び光接続部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバの信頼性を高めることができる光接続部品を提供する。【解決手段】光接続部品は、複数の光ファイバ心線と、ファイバ孔２３を有するキャピラリ２０と、収納孔３３を有するチューブ３０と、を備える。被覆除去部は、ファイバ孔２３に保持される第１ファイバ部１５と、第２ファイバ部１６とを含む。チューブ３０は、キャピラリ２０の第２端面側の部分及び当該部分に保持される第１ファイバ部１５と、第２ファイバ部１６と、被覆ファイバ部１７の第２ファイバ部１６側の部分とを収納孔３３に収納する。第１ファイバ部１５は、ファイバ孔２３の内周面Ｃ１に接着剤Ｂ１によって固定されている。収納孔３３において第２ファイバ部１６が収納される領域Ｒには接着剤が充填されずに第２ファイバ部１６と収納孔３３の内周面Ｃ２との間に空隙（領域Ｒ）が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、光接続部品及び光接続部品の製造方法に関する。

特許文献１には、ファイババンドルを備える光接続部品が開示されている。この光接続部品は、複数の光ファイバ心線と、複数の光ファイバ心線を保持するキャピラリとを備える。複数の光ファイバ心線は、樹脂が被覆されていないガラスファイバ部と、樹脂が被覆された樹脂被覆部とによって構成されている。ガラスファイバ部は、キャピラリの孔に挿通され、キャピラリの孔内に充填される接着剤によってキャピラリの孔に固定されている。ガラスファイバ部の後端部は、キャピラリの後方において孔の外部に配置される。キャピラリの後方には、当該後端部及び樹脂被覆部を収納する孔を有する収納部品が設けられている。収納部品の孔には接着剤が充填されており、この接着剤を介して、当該後端部及び被覆樹脂部が収納部品の孔に固定されている。

特開２０１７−１８１７９１号公報

上述した光接続部品において、キャピラリの孔とガラスファイバ部との隙間は小さくなるように設定される一方で、収納部品の孔とガラスファイバ部との隙間は比較的大きく設定される傾向がある。このような収納部品の孔内に接着剤が充填されると、収納部品の孔内において、接着剤の体積が比較的大きくなりやすく、これに応じて、温度変化又は湿度変化といった環境変化に伴う接着剤の体積変化（例えば熱膨張・収縮、又は吸湿膨張等）が大きくなりやすい。収納部品の孔内に接着剤が充填された状態でこのような体積変化が生じると、接着剤の体積変化に応じて生じる応力が、収納部品の孔の内周面及びガラスファイバ部等の接着剤に接触する部分にそのまま伝達され得る。このような応力が機械的強度の低いガラスファイバ部に伝達されると、ガラスファイバが大きく変形し、光ファイバの破損（断線）の発生又は光伝送特性の低下といった不具合を招くおそれがある。その結果、光ファイバの信頼性が損なわれるおそれがある。

本発明は、光ファイバの信頼性を高めることができる光接続部品及び光接続部品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る光接続部品は、光ファイバと光ファイバを周方向に取り囲む樹脂被覆とを各光ファイバ心線が有し、軸方向先端から所定長さの樹脂被覆を除去して被覆除去部と被覆ファイバ部とが順に設けられる、複数の光ファイバ心線と、先端側の第１端から逆側の第２端に延びる第１内孔を有し、被覆除去部の先端を第１内孔にて保持するキャピラリと、第１内孔よりも内径が大きい第２内孔を有し、第２内孔内に収納される被覆除去部を保護するチューブと、を備える。被覆除去部は、キャピラリの第１内孔に保持される第１ファイバ部と、第１ファイバ部と被覆ファイバ部との間に位置する第２ファイバ部とを含む。チューブは、キャピラリの第２端側の部分及び当該部分に保持される第１ファイバ部と、第２ファイバ部と、被覆ファイバ部の第２ファイバ部側の部分とを第２内孔に収納する。第１ファイバ部は、第１内孔の内周面に第１接着剤によって固定されており、第２内孔において第２ファイバ部が収納される領域には接着剤が充填されずに第２ファイバ部と第２内孔の内周面との間に空隙が設けられている。

本発明の一形態に係る光接続部品の製造方法は、光ファイバと光ファイバを周方向に取り囲む樹脂被覆とを各光ファイバ心線が有し、軸方向先端から所定長さの樹脂被覆を除去して被覆除去部と被覆ファイバ部とが順に設けられる、複数の光ファイバ心線を準備する工程と、第１端から第２端に延びる第１内孔を有するキャピラリを準備する工程と、第１内孔よりも内径が大きい第２内孔を有するチューブを準備する工程と、複数の光ファイバ心線の被覆除去部の先端部分である第１ファイバ部をキャピラリの第１内孔に挿入して第１接着剤により被覆除去部の第１ファイバ部を第１内孔に接着してサブアセンブリを作製する工程と、サブアセンブリのキャピラリをその先端から第２内孔に挿入して、キャピラリの第２端側の部分及び当該部分に保持される第１ファイバ部と、第１ファイバ部に連なりキャピラリの外側に位置する第２ファイバ部と、被覆ファイバ部の第２ファイバ部側の部分とを第２内孔に収納する工程と、を備える。第２内孔において第２ファイバ部が収納される領域には接着剤が充填されずに第２ファイバ部と第２内孔の内周面との間に空隙が設けられている。

本発明の一形態に係る光接続部品及び光接続部品の製造方法によれば、光ファイバに伝達される応力を低減することで、光ファイバの信頼性を高めることができる。

図１は、一実施形態に係る光接続部品を示す斜視図である。 図２は、図１に示す光接続部品の一部断面を含む側面図である。 図３は、図２に示す光接続部品から接着剤を省略した状態を示す側面図である。 図４は、図２に示す光接続部品の第２ファイバ部近傍の拡大図である。 図５は、光接続部品の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図６の（ａ）及び図６の（ｂ）は、光接続部品の製造工程を示す側面図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態に係る光接続部品は、光ファイバと光ファイバを周方向に取り囲む樹脂被覆とを各光ファイバ心線が有し、軸方向先端から所定長さの樹脂被覆を除去して被覆除去部と被覆ファイバ部とが順に設けられる、複数の光ファイバ心線と、先端側の第１端から逆側の第２端に延びる第１内孔を有し、被覆除去部の先端を第１内孔にて保持するキャピラリと、第１内孔よりも内径が大きい第２内孔を有し、第２内孔内に収納される被覆除去部を保護するチューブと、を備える。被覆除去部は、キャピラリの第１内孔に保持される第１ファイバ部と、第１ファイバ部と被覆ファイバ部との間に位置する第２ファイバ部とを含む。チューブは、キャピラリの第２端側の部分及び当該部分に保持される第１ファイバ部と、第２ファイバ部と、被覆ファイバ部の第２ファイバ部側の部分とを第２内孔に収納する。第１ファイバ部は、第１内孔の内周面に第１接着剤によって固定されており、第２内孔において第２ファイバ部が収納される領域には接着剤が充填されずに第２ファイバ部と第２内孔の内周面との間に空隙が設けられている。

本発明の一形態に係る光接続部品の製造方法は、光ファイバと光ファイバを周方向に取り囲む樹脂被覆とを各光ファイバ心線が有し、軸方向先端から所定長さの樹脂被覆を除去して被覆除去部と被覆ファイバ部とが順に設けられる、複数の光ファイバ心線を準備する工程と、第１端から第２端に延びる第１内孔を有するキャピラリを準備する工程と、第１内孔よりも内径が大きい第２内孔を有するチューブを準備する工程と、複数の光ファイバ心線の被覆除去部の先端部分である第１ファイバ部をキャピラリの第１内孔に挿入して第１接着剤により被覆除去部の第１ファイバ部を第１内孔に接着してサブアセンブリを作製する工程と、サブアセンブリのキャピラリをその先端から第２内孔に挿入して、キャピラリの第２端側の部分及び当該部分に保持される第１ファイバ部と、第１ファイバ部に連なりキャピラリの外側に位置する第２ファイバ部と、被覆ファイバ部の第２ファイバ部側の部分とを第２内孔に収納する工程と、を備える。第２内孔において第２ファイバ部が収納される領域には接着剤が充填されずに第２ファイバ部と第２内孔の内周面との間に空隙が設けられている。

上述した光接続部品及び光接続部品の製造方法では、チューブの第２内孔の内径は、キャピラリの第１内孔の内径よりも大きいので、第２内孔と第２ファイバ部との隙間は、第１内孔と第１ファイバ部との隙間よりも大きくなり、第２内孔において第２ファイバ部が収納される領域には、より多くの接着剤が収納され得る。しかし、上述した光接続部品及び光接続部品の製造方法では、第２内孔の当該領域には接着剤が充填されずに第２ファイバ部と第２内孔の内周面との間に空隙が設けられているので、第２内孔の内部における接着剤の体積を低減することができる。更に、この空隙を設けることによって、第２内孔において接着剤の体積変化を許容する空間を確保することができる。このため、接着剤に大きな体積変化が生じた場合であっても、その体積変化によって生じる大きな応力を接着剤の変位によって緩和することができる。これにより、接着剤の体積変化によって第２ファイバ部に伝達される応力を低減することができ、光ファイバの破損（断線）の発生又は光伝送特性の低下といった不具合が生じることを回避することができる。その結果、光接続部品の信頼性を高めることができる。

被覆ファイバ部は、チューブのキャピラリが収納される第１端とは逆の第２端において第２内孔の内周面に第２接着剤により固定されていてもよい。これにより、例えば被覆ファイバ部に曲げや引張り等の応力が付与された場合であっても、樹脂被覆が除去された第２ファイバ部に応力が集中することを回避できる。

第２接着剤は、第２内孔において被覆除去部に接していなくてもよい。このように、第２接着剤が、被覆ファイバ部の縁をつたって第２内孔の内周面から第２ファイバ部にわたって設けられることを抑制することにより、第２内孔の内周面と第２ファイバ部との間に空隙が設けられる構成をより確実に実現できる。また、第２接着剤が被覆除去部に接しないので、被覆除去部と樹脂被覆との間が第２接着剤によって固定されない。この場合、樹脂被覆内において各光ファイバが僅かに移動可能となるので、第２ファイバ部に伝達される応力があっても樹脂被覆に対する各光ファイバの変位によって、かかる応力を緩和することができる。これにより、第２ファイバ部に伝達される応力を一層効果的に低減することができる。

第１接着剤及び第２接着剤のそれぞれの材料は、互いに同じであってもよい。このように同じ材料の接着剤を用いることで、光接続部品の製造を容易に行うことができる。

キャピラリの第２端の外周部分は、チューブの第１端において第２内孔の内周面に第３接着剤により固定されていてもよい。これにより、例えば被覆ファイバ部に曲げ等の応力が付与された場合であっても、第２ファイバ部に応力が集中することを回避できる。

第１接着剤は、第２内孔において被覆ファイバ部から離間していてもよい。これにより、第１接着剤が、被覆ファイバ部の縁をつたって第２ファイバ部から第２内孔の内周面にわたって設けられることを抑制でき、第２内孔の内周面と第２ファイバ部との間に空隙が設けられる構成をより確実に実現できる。

キャピラリ及びチューブのそれぞれは、ガラスによって構成されていてもよい。この場合、接着剤の材料としてＵＶ（紫外線）硬化樹脂を用いることができ、ガラスを介して接着剤にＵＶ光を照射することで接着剤を硬化させることができる。これにより、光接続部品を容易に製造することが可能となる。また、チューブ等がガラスから構成されている場合、チューブの第２内孔が接着剤によって充填されていないことを容易に確認することができる。

キャピラリ及びチューブのそれぞれの線膨張係数は、互いに同じであってもよい。この場合、温度変化によってキャピラリ及びチューブのそれぞれに体積変化（膨張又は収縮）が生じた場合であっても、チューブをキャピラリの変形に追従して変形可能にすることができる。これにより、温度変化に伴う変形によってキャピラリ及びチューブが損傷することを抑制できる。

第１ファイバ部は、第２ファイバ部の外径よりも細径化された外径の細径部を含んでもよい。これにより、各光ファイバ心線の先端を高密度に配置することができ、光ファイバ心線の本数を増やすことができる。その結果、大容量の情報を伝送することができる。

第１内孔は、第２端から第１端に向かって延びておりその内径が徐々に狭くなるテーパ部と、テーパ部から第１端に向かって延びておりその内径が一定であるストレート部とを含んでもよい。この場合、光接続部品の製造時において第１ファイバ部をキャピラリの第１内孔に挿入する際に、第１ファイバ部がテーパ部に案内されてストレート部に挿入される。これにより、第１ファイバ部を第１孔内に容易に又はファイバ先端を破損させずに挿入することができる。

複数の光ファイバ心線の先端面とキャピラリの第１端の前端面とは互いに面一であってもよい。この場合、上述した光接続部品を相手方の接続部品に突き合わせて接続する際に、精度良く接続することができる。

光接続部品の複数の光ファイバ心線の軸方向と直交する断面のうち第２ファイバ部を通る断面において、第２内孔の内部の断面積に対する複数の光ファイバ心線の総断面積の割合であるファイバ充填率は、３０％以下であってもよい。この場合、第２内孔において第２ファイバ部が収納される領域にはより多くの接着剤が収納され得るので、上述した効果を好適に得ることができる。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光接続部品及び光接続部品の製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

図１は、本実施形態に係る光接続部品１を示す斜視図である。図２は、図１に示す光接続部品１の一部断面を含む側面図である。光接続部品１は、図１及び図２に示されるように、複数の光ファイバ心線１０と、キャピラリ２０と、チューブ３０とを備えている。なお、図２では、理解の容易のため、チューブ３０は、軸方向Ａに沿って切断された断面として示されている。光接続部品１では、複数の光ファイバ心線１０は凝集化（バンドル化）された状態でキャピラリ２０内に収納され、接着剤Ｂ１によってキャピラリ２０に固定（接着）されている。また、複数の光ファイバ心線１０とキャピラリ２０との接続部分はチューブ３０内に収納され、接着剤Ｂ２によって各光ファイバ心線１０がチューブ３０に固定され、接着剤Ｂ３によってキャピラリ２０がチューブ３０に固定されている。

光接続部品１は、例えば１×Ｎ（１入力Ｎ出力、Ｎは整数）光スイッチの光伝送路として用いられる。１×Ｎの光スイッチは、例えば、予備の光伝送路を予め複数用意された光通信システムに適用され、使用している光伝送路に故障が発生した場合に、故障した光伝送路から予備の光伝送路のいずれかへ切り替えるものである。光接続部品１が光スイッチに用いられる場合、各光ファイバ心線１０のコアが光スイッチの各ポート（例えばＮ個の出力ポート）に対応するように配置されて光接続される。なお、光接続部品１は、マルチコアファイバとの接続に用いられてもよい。この場合、マルチコアファイバの各コアに各光ファイバ心線１０のコアが対応するように配置されて光接続される。

各光ファイバ心線１０は、各光ファイバ心線１０の軸方向Ａに沿って延びる光ファイバ１１と、光ファイバ１１を周方向に取り囲む樹脂被覆１２とを有している。各光ファイバ１１は、例えば単一のコア及び当該コアを覆うクラッドを有するシングルコアファイバである。各光ファイバ１１は、複数のコアを有するマルチコアファイバであってもよい。光ファイバ心線１０の本数は、例えば１０〜４０本である。本実施形態では、光ファイバ１１の本数は２４本であるが、これに限られず、適宜変更可能である。例えば、光ファイバ１１の本数は３６本であってもよい。

ここで、光ファイバ心線１０の構成について、図３を参照しながらより具体的に説明する。図３は、図２に示す光接続部品１から各接着剤Ｂ１〜Ｂ３を省略した状態を示す側面図である。なお、図３では、キャピラリ２０及びチューブ３０が、軸方向Ａに沿って切断された断面として示されている。各光ファイバ心線１０には、図３に示されるように、各光ファイバ心線１０の軸方向Ａにおける先端面１３から被覆除去部１４と被覆ファイバ部１７とが順に設けられている。先端面１３は、各光ファイバ心線１０の軸方向Ａにおける先端を含む面であり、軸方向Ａと交差（本実施形態では直交）している。各先端面１３では、光ファイバ１１のコアが露出している。

被覆除去部１４は、各光ファイバ心線１０において先端面１３から所定長さの樹脂被覆１２が除去された部分である。なお、上記の所定長さとは、例えば、キャピラリ２０の軸方向Ａにおける全長よりも長い長さであるが、これに限定されず、適宜変更可能である。被覆除去部１４では、各光ファイバ１１のクラッドが露出している。被覆除去部１４を形成する方法としては、例えば、金属等の刃を用いて樹脂被覆１２を引き剥がす方法が挙げられる。他に化学的、例えば熱濃硫酸で被覆を分解除去する方法でもよい。

被覆除去部１４は、先端面１３を含む第１ファイバ部１５と、軸方向Ａにおいて第１ファイバ部１５と被覆ファイバ部１７との間に位置する第２ファイバ部１６とを有する。第１ファイバ部１５は、キャピラリ２０の後述するファイバ孔２３（第１内孔）に収容されて保持される部分である。第１ファイバ部１５は、先端面１３を含む細径部１５ａと、軸方向Ａにおいて細径部１５ａと第２ファイバ部１６との間に位置するテーパ部１５ｂとを有する。細径部１５ａ及びテーパ部１５ｂのそれぞれは、各光ファイバ１１のクラッドが化学的方法（例えばフッ酸を用いた化学エッチング）によって細径化された部分である。

細径部１５ａは、その直径が第２ファイバ部１６の直径よりも小さくなるように細径化されている。細径部１５ａの直径は、細径部１５ａの軸方向Ａにおける各位置において一定であり、例えば６０μｍである。テーパ部１５ｂは、その直径が第２ファイバ部１６から細径部１５ａに向かうにつれて徐々に小さくなるように細径化されている。

第２ファイバ部１６は、第１ファイバ部１５に連なりキャピラリ２０の外部に位置する部分である。第２ファイバ部１６の直径は、第２ファイバ部１６の軸方向Ａにおける各位置において一定であり、例えば１２５μｍである。被覆ファイバ部１７は、樹脂被覆１２が残存する部分である。被覆ファイバ部１７の直径は、被覆除去部１４の直径よりも大きく、例えば２５０μｍである。

キャピラリ２０は、図１に示されるように、軸方向Ａを中心軸方向とする円筒状の部材である。キャピラリ２０の材質は、例えば、ＵＶ透過性を有するガラス（石英ガラス等）である。キャピラリ２０の材質は、ＵＶ透過性を有しないガラスであってもよく、セラミック（例えばジルコニア）又は金属等の他の材質であってもよい。

キャピラリ２０は、図２及び図３に示されるように、軸方向Ａにおいて互いに対向する第１端面２１（前端面）及び第２端面２２と、第１端面２１から第２端面２２まで延びるファイバ孔２３とを有している。第２端面２２は、軸方向Ａにおいて被覆ファイバ部１７と対向しており、第１端面２１は、軸方向Ａにおいて第２端面２２に対して被覆ファイバ部１７とは反対側に位置している。第１端面２１及び第２端面２２のそれぞれは、例えば、軸方向Ａと直交している。第１端面２１では、各光ファイバ心線１０の先端面１３が露出している。第１端面２１は、先端面１３に沿っており、一例では、先端面１３と面一となっている。

ファイバ孔２３は、軸方向Ａに沿って延びており、軸方向Ａから見て円形状を呈している。ファイバ孔２３は、上述したように、第１ファイバ部１５を収納して保持している。具体的には、ファイバ孔２３内には接着剤Ｂ１（図２参照）が塗布（具体的には充填）されており、接着剤Ｂ１を介して第１ファイバ部１５がファイバ孔２３の内周面Ｃ１に固定されている。接着剤Ｂ１は、例えばＵＶ硬化性接着剤であるが、これに限られない。接着剤Ｂ１は、例えば熱硬化性接着剤であってもよい。

ファイバ孔２３は、図３に示されるように、第２端面２２から第１端面２１に向かって延びるテーパ部２３ａと、テーパ部２３ａから第１端面２１に向かって延びるストレート部２３ｂとを含んでいる。テーパ部２３ａの内径は、第２端面２２から第１端面２１に向かって徐々に狭くなっている。したがって、テーパ部２３ａの第１端面２１側の一端における内径は、テーパ部２３ａの第２端面２２における内径よりも小さくなっている。テーパ部２３ａは、第１ファイバ部１５のテーパ部１５ｂと細径部１５ａのテーパ部２３ａ側の一部とを収納している。

ストレート部２３ｂの内径は、ストレート部２３ｂの軸方向Ａにおける各位置において一定であり、テーパ部２３ａの第１端面２１側の一端における内径と同じである。ストレート部２３ｂは、細径部１５ａの残部を収納している。ストレート部２３ｂの内径は、軸方向Ａから見て第１ファイバ部１５を包含する外接円の直径よりも僅かに大きい。

ストレート部２３ｂでは、第１ファイバ部１５が所定の配列で保持される。具体的には、ストレート部２３ｂでは、軸方向Ａから見て上記の外接円の直径が最小となるように配列されており、互いに隣り合う第１ファイバ部１５同士が略同じ間隔で並んでいる。本実施形態では、第１ファイバ部１５において、軸方向Ａと直交する方向に沿って等間隔で並ぶ６本の光ファイバ１１からなる光ファイバ列が、当該方向及び軸方向Ａと直交する方向に沿って４列にわたって等間隔で配置されている。なお、光ファイバ１１の配置は不等間隔でも良く、必ずしも整列状態になくてもよい。

チューブ３０は、図１に示されるように、軸方向Ａを中心軸方向とする円筒状の部材である。チューブ３０の材質は、例えばキャピラリ２０と同じ材質である。すなわち、チューブ３０の材質は、例えば、ＵＶ透過性を有するガラス（石英ガラス等）である。チューブ３０の材質は、ＵＶ透過性を有しないガラスであってもよく、セラミック（例えばジルコニア）又は金属等の他の材質であってもよい。チューブ３０の材質としては、キャピラリ２０の線膨張係数と同じ線膨張係数を有する材質が適している。

チューブ３０は、図２及び図３に示されるように、軸方向Ａにおいて互いに対向する第１端面３１及び第２端面３２と、第１端面３１から第２端面３２まで延びる収納孔３３（第２内孔）とを有している。第１端面３１は、キャピラリ２０を収容しており、第２端面３２は、被覆ファイバ部１７を収容している。第１端面３１及び第２端面３２のそれぞれは、例えば軸方向Ａと直交している。

収納孔３３は、軸方向Ａに沿って延びており、キャピラリ２０のファイバ孔２３と連通している。収納孔３３の内径は、軸方向Ａから見て円形状を呈しており、ファイバ孔２３の内径よりも大きい。具体的には、収納孔３３の内径は、収納孔３３の軸方向Ａにおける各位置において一定であり、キャピラリ２０の外径よりも僅かに大きい。

収納孔３３は、キャピラリ２０の第２端面２２側の部分及び当該部分に保持される第１ファイバ部１５と、第２ファイバ部１６と、被覆ファイバ部１７の第２ファイバ部１６側の部分とを収納している。収納孔３３において第２ファイバ部１６が収納される領域Ｒには接着剤が塗布されていない。このため、収納孔３３の領域Ｒには接着剤が充填されず、第２ファイバ部１６と収納孔３３の内周面Ｃ２との間には空隙（領域Ｒ）が設けられる。

一方、キャピラリ２０の第２端面２２側の部分の外周面Ｃ３には接着剤Ｂ３（図２参照）が塗布されており、外周面Ｃ３が収納孔３３の内周面Ｃ２に接着剤Ｂ３を介して固定されている。これにより、軸方向Ａにおいてキャピラリ２０及びキャピラリ２０に保持される第１ファイバ部１５のチューブ３０に対する相対移動が規制される。また、被覆ファイバ部１７の第２ファイバ部１６側の部分の外周面Ｃ４には、接着剤Ｂ２（図２参照）が塗布されており、外周面Ｃ４は内周面Ｃ２に接着剤Ｂ２を介して固定されている。これにより、軸方向Ａにおいて被覆ファイバ部１７のチューブ３０に対する相対移動が規制される。

このように、第１ファイバ部１５及び被覆ファイバ部１７のそれぞれが、チューブ３０に対して軸方向Ａへの相対移動が規制されることによって、被覆ファイバ部１７が軸方向Ａに引っ張られた場合であっても、第１ファイバ部１５及び被覆ファイバ部１７の間の第２ファイバ部１６に引張応力が伝達されることを抑制でき、第２ファイバ部１６の断線やその変位の発生を抑制できる。なお、接着剤Ｂ２及び接着剤Ｂ３のそれぞれの材料は、例えば接着剤Ｂ１の材料と同じであるが、接着剤Ｂ１の材料と異なっていてもよい。

ここで、各接着剤Ｂ１〜Ｂ３の構成について図４を参照しながらより具体的に説明する。図４は、図２に示す光接続部品１の第２ファイバ部１６近傍の拡大図である。図４に示されるように、ファイバ孔２３内に塗布された接着剤Ｂ１は、毛細管現象によって、ファイバ孔２３に連通する収納孔３３に浸出している。すなわち、接着剤Ｂ１は、軸方向Ａにおいてファイバ孔２３から収納孔３３へ第２ファイバ部１６に沿って延びている。収納孔３３内において、接着剤Ｂ１は、軸方向Ａにおいて被覆ファイバ部１７から離間している。また、接着剤Ｂ１は、軸方向Ａと直交する方向において、収納孔３３の内周面Ｃ２から離間している。このため、収納孔３３の内周面Ｃ２と第２ファイバ部１６に沿って延びる接着剤Ｂ１との間に空隙（領域Ｒ）が形成される。また、キャピラリ２０の外周面Ｃ３に塗布される接着剤Ｂ３は、第２ファイバ部１６に接しておらず、被覆ファイバ部１７の外周面Ｃ４に塗布される接着剤Ｂ２は、第２ファイバ部１６に接していない。

以上の構成を備える光接続部品１には、接着剤が塗布される領域と、接着剤が塗布されない領域とが存在している。接着剤が塗布される領域とは、キャピラリ２０の第２端面２２側の部分を収納する領域、及び、被覆ファイバ部１７の第２ファイバ部１６側の部分を収納する領域である。一方、接着剤が塗布されない領域とは、収納孔３３において第２ファイバ部１６を収納する領域Ｒである。

ここで、接着剤が塗布されない領域における光ファイバ心線１０のファイバ充填率について説明する。ファイバ充填率は、光接続部品１の軸方向Ａと直交する断面において、光接続部品１の内部の断面積に対する複数の光ファイバ心線１０の総断面積の割合で定義される。本実施形態に係る光接続部品１では、このファイバ充填率が小さい（すなわち空隙率が大きい）領域には接着剤が充填されないようにしており、例えば、そのようなファイバ充填率の上限として３０％を設定することができ、ファイバ充填率が３０％以下の空隙には接着剤を充填しないようにすることができる。これは、光接続部品１内の内部領域において光ファイバ心線１０が占める領域よりも大きな領域に接着剤が充填されると、熱膨張等により接着剤が膨張し、光ファイバ心線１０（特に樹脂被覆１２が除去されている被覆除去部１４）に影響を与えてしまう可能性があり、それを防止するためである。

例えば、本実施形態において、光ファイバ心線１０の本数が２４本である場合、光接続部品１の軸方向Ａと直交する断面において、第２ファイバ部１６を通る断面におけるファイバ充填率（すなわち、収納孔３３の内部の断面積に対する第２ファイバ部１６の総断面積の割合）は１２％となっており、収納孔３３において第２ファイバ部１６が収納される領域Ｒには接着剤を塗布しないようにしている。なお、キャピラリ２０内において第１ファイバ部１５が収納される領域では接着剤がファイバ孔２３内に充填されているが、ファイバ充填率が４０％〜８０％であるため（すなわち空隙率が低いため）、その影響は小さい。

同様に、光ファイバ心線１０の本数が３６本である場合、光接続部品１の軸方向Ａと直交する断面において、第２ファイバ部１６を通る断面におけるファイバ充填率（すなわち、収納孔３３の内部の断面積に対する第２ファイバ部１６の総断面積の割合）は１７％となっており、収納孔３３において第２ファイバ部１６が収納される領域Ｒには接着剤を塗布しないようにしている。なお、この例でもキャピラリ２０内に第１ファイバ部１５が収納される領域では接着剤がファイバ孔２３内に充填されているが、ファイバ充填率が５０％〜８０％であるため（すなわち空隙率が低いため）、その影響は小さい。

次に、光接続部品１の製造方法について図５、図６の（ａ）、及び図６の（ｂ）を参照しながら説明する。図５は、光接続部品１の製造方法の一例を示すフローチャートである。図６の（ａ）及び図６の（ｂ）のそれぞれは、光接続部品１の製造工程を示す図である。

最初に、複数の光ファイバ心線１０、キャピラリ２０、及びチューブ３０を準備する（工程Ｐ１）。複数の光ファイバ心線１０を準備する際には、樹脂被覆１２が除去されていない複数の光ファイバ心線を用意し、その先端から所定の長さの樹脂被覆１２を除去して被覆除去部１４と被覆ファイバ部１７とが順に設けられたファイバ心線を形成する。その後、被覆除去部１４の先端側の外周部分を化学的方法によりエッチングして細径化して、細径部１５ａとテーパ部１５ｂとを含む第１ファイバ部１５と、通常径のままである第２ファイバ部１６とを形成する。

次に、図６の（ａ）に示されるように、接着剤Ｂ１をキャピラリ２０のファイバ孔２３に塗布し、複数の光ファイバ心線１０の被覆除去部１４の第１ファイバ部１５をファイバ孔２３に挿入する（工程Ｐ２）。このとき、第１ファイバ部１５の細径部１５ａをキャピラリ２０のファイバ孔２３に第２端面２２側から挿入する（図３参照）。ファイバ孔２３に挿入された細径部１５ａは、テーパ部２３ａによってストレート部２３ｂに案内されて、ストレート部２３ｂ内に収納される。また、第１ファイバ部１５のテーパ部１５ｂは、テーパ部２３ａ内に収納される。

そして、接着剤Ｂ１により第１ファイバ部１５をファイバ孔２３に固定することで、複数の光ファイバ心線１０がキャピラリ２０に固定されたサブアセンブリＳを作製する（工程Ｐ３）。次に、図６の（ｂ）に示されるように、作製したサブアセンブリＳのキャピラリ２０をその先端からチューブ３０の収納孔３３に挿入する（工程Ｐ４）。その後、キャピラリ２０の第２端面２２側の部分及び当該部分に保持される第１ファイバ部１５と、第２ファイバ部１６と、被覆ファイバ部１７の第２ファイバ部１６側の部分とを収納孔３３に収納する（工程Ｐ５）。続いて、キャピラリ２０の外周面Ｃ３と収納孔３３の内周面Ｃ２との間に接着剤Ｂ３を塗布し、接着剤Ｂ３により外周面Ｃ３を内周面Ｃ２に固定する（工程Ｐ６）。このとき、外周面Ｃ３と内周面Ｃ２との隙間は、接着剤Ｂ３によってシールされた状態となる。

次に、被覆ファイバ部１７の外周面Ｃ４と内周面Ｃ２との間に接着剤Ｂ２（図２参照）を塗布し、接着剤Ｂ２により外周面Ｃ４を内周面Ｃ２に固定する（工程Ｐ７）。接着剤Ｂ２を塗布する際、外周面Ｃ３と内周面Ｃ２との隙間が接着剤Ｂ３によってシールされているので、収納孔３３において第２ファイバ部１６が収納される領域Ｒに閉じ込められる空気によって、接着剤Ｂ３の領域Ｒ内への浸出が抑制される。これにより、接着剤Ｂ３が領域Ｒ内に充填され又は流入することを回避できる。以上の製造工程を経て図１及び図２に示される光接続部品１を得る。

次に、光接続部品１によって奏される効果について説明する。本実施形態に係る光接続部品１では、チューブ３０の収納孔３３の内径は、キャピラリ２０のファイバ孔２３の内径よりも大きいので、収納孔３３の内周面Ｃ２と第２ファイバ部１６との隙間は、ファイバ孔２３の内周面Ｃ１と第１ファイバ部１５との隙間よりも大きくなり、収納孔３３において第２ファイバ部１６が収納される領域Ｒには、より多くの接着剤が収納され得る。しかし、本実施形態に係る光接続部品１では、収納孔３３の領域Ｒには接着剤が充填されずに第２ファイバ部１６と収納孔３３の内周面Ｃ２との間に空隙（領域Ｒ）が設けられているので、収納孔３３の内部における接着剤Ｂ１〜Ｂ３の体積を低減することができる。更に、この空隙を設けることによって、収納孔３３において接着剤Ｂ１〜Ｂ３の体積変化を許容する空間を確保することができる。このため、熱膨張等により接着剤Ｂ１〜Ｂ３に大きな体積変化が生じた場合であっても、その体積変化によって生じる大きな応力を接着剤Ｂ１〜Ｂ３の変位によって緩和することができる。これにより、接着剤Ｂ１〜Ｂ３の体積変化によって第２ファイバ部１６に伝達される応力を低減することができ、光ファイバ１１の破損（断線）の発生又は光伝送特性の低下といった不具合が生じることを回避することができる。その結果、光ファイバ１１の信頼性を高めることができる。なお、上述した製造方法によれば、収納孔３３内への接着剤の浸入をより確実に防止して、上述した効果を奏する光接続部品１をより確実に製造することができる。

被覆ファイバ部１７は、チューブ３０のキャピラリ２０が収納される第１端面３１とは逆の第２端面３２において収納孔３３の内周面Ｃ２に接着剤Ｂ２により固定されている。これにより、例えば被覆ファイバ部１７に曲げや引張り等の応力が付与された場合であっても、樹脂被覆１２が除去された第２ファイバ部１６に応力が集中することを回避できる。

接着剤Ｂ２は、収納孔３３において被覆除去部１４に接していない。このように、接着剤Ｂ２が、被覆ファイバ部１７の縁をつたって収納孔３３の内周面Ｃ２から第２ファイバ部１６にわたって設けられることを抑制することにより、収納孔３３の内周面Ｃ２と第２ファイバ部１６との間に空隙が設けられる構成をより確実に実現できる。また、接着剤Ｂ２が被覆除去部１４に接していないので、被覆除去部１４と樹脂被覆１２との間が接着剤Ｂ２によって互いに固定されない。この場合、樹脂被覆１２内において各光ファイバ１１が僅かに移動可能となるので、第２ファイバ部１６に伝達される応力があっても樹脂被覆１２に対する各光ファイバ１１の変位によって、かかる応力を緩和することができる。これにより、第２ファイバ部１６に伝達される応力を一層効果的に低減することができる。

接着剤Ｂ１及び接着剤Ｂ２のそれぞれの材料は、互いに同じであってもよい。このように同じ材料の接着剤を用いることで、光接続部品１の製造を容易に行うことができる。

キャピラリ２０の外周面Ｃ３は、チューブ３０の第１端面３１において収納孔３３の内周面Ｃ２に接着剤Ｂ３により固定されている。これにより、例えば被覆ファイバ部１７に曲げ等の応力が付与された場合であっても、第２ファイバ部１６に応力が集中することを回避できる。

接着剤Ｂ１は、収納孔３３において被覆ファイバ部１７から離間している。これにより、接着剤Ｂ１が、被覆ファイバ部１７の縁をつたって第２ファイバ部１６から収納孔３３の内周面Ｃ２にわたって設けられることを抑制でき、収納孔３３の内周面Ｃ２と第２ファイバ部１６との間に空隙が設けられる構成をより確実に実現できる。

キャピラリ２０及びチューブ３０のそれぞれは、ガラスによって構成されていてもよい。この場合、接着剤Ｂ１〜Ｂ３の材料としてＵＶ硬化樹脂を用いることができ、ガラスを介して接着剤Ｂ１〜Ｂ３にＵＶ光を照射することで接着剤Ｂ１〜Ｂ３を硬化させることができる。これにより、光接続部品１を容易に製造することが可能となる。また、キャピラリ２０及びチューブ３０のそれぞれがガラスから構成されている場合、チューブ３０の収納孔３３が接着剤によって充填されていないことを容易に確認することができる。

キャピラリ２０及びチューブ３０のそれぞれの線膨張係数は、互いに同じであってもよい。この場合、温度変化によってキャピラリ２０及びチューブ３０のそれぞれに体積変化（膨張又は収縮）が生じた場合であっても、チューブ３０をキャピラリ２０の変形に追従して変形可能にすることができる。これにより、温度変化に伴う変形によってキャピラリ２０及びチューブ３０が損傷することを抑制できる。

第１ファイバ部１５は、第２ファイバ部１６の外径よりも細径化された外径の細径部１５ａを含んでいる。これにより、各光ファイバ心線１０の先端を高密度に配置することができ、光ファイバ心線１０の本数を増やすことができる。その結果、大容量の情報を伝送することができる。

ファイバ孔２３は、第２端面２２から第１端面２１に向かって延びておりその内径が徐々に狭くなるテーパ部２３ａと、テーパ部２３ａから第１端面２１に向かって延びておりその内径が一定であるストレート部２３ｂとを含んでいる。この場合、光接続部品１の製造時において第１ファイバ部１５をキャピラリ２０のファイバ孔２３に挿入する際に、第１ファイバ部１５がテーパ部２３ａに案内されてストレート部２３ｂに挿入される。これにより、第１ファイバ部１５をファイバ孔２３内に容易に挿入することができる。また、テーパ状の部分を介して挿入するため、挿入の際に光ファイバ心線１０の先端等を破損させてしまうことを防止することができる。

複数の光ファイバ心線１０の先端面１３とキャピラリ２０の第１端面２１とは互いに面一であってもよい。この場合、光接続部品１を相手方の接続部品に突き合わせて接続する際に、精度良く接続することができる。

光接続部品１の軸方向Ａと直交する断面のうち第２ファイバ部１６を通る断面において、収納孔３３の内部の断面積に対する複数の光ファイバ心線１０の総断面積の割合であるファイバ充填率は、３０％以下であってもよい。この場合、収納孔３３において第２ファイバ部１６が収納される領域Ｒにはより多くの接着剤が収納され得るが、上述した構成により接着剤を充填させずに、光ファイバ１１の破損（断線）の発生又は光伝送特性の低下といった不具合が生じることを回避することができ、その結果、光ファイバ１１の信頼性を高めることができる。

本発明による光接続部品１及び光接続部品１の製造方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、キャピラリ２０及びチューブ３０のそれぞれは円筒状を呈していたが、これに限られず、例えば四角筒状等の他の形状を呈してもよい。また、上述した実施形態では、チューブ３０とキャピラリ２０とをそれぞれ別部材として説明したが、チューブ３０とキャピラリ２０とは一体に形成された一つの部材でもよい。また、上述した実施形態では、キャピラリ２０は、チューブ３０に接着剤Ｂ２によって固定されていたが、他の固定方法（例えばネジ形状）によってチューブ３０に固定されてもよい。

また、第１ファイバ部１５は、細径部１５ａ及びテーパ部１５ｂを含んでいなくてもよく、第２ファイバ部１６と同じ直径を有していてもよい。また、収納孔３３は、テーパ部２３ａ及びストレート部２３ｂを有していなくてもよく、第１端面２１から第２端面２２にわたって一定の内径で形成されていてもよい。また、チューブ３０の収納孔３３の内径は一定でなくてもよく、軸方向Ａにおける各位置において変化していてもよい。

１…光接続部品、１０…光ファイバ心線、１１…光ファイバ、１２…樹脂被覆、１３…先端面、１４…被覆除去部、１５…第１ファイバ部、１５ａ…細径部、１５ｂ…テーパ部、１６…第２ファイバ部、１７…被覆ファイバ部、２０…キャピラリ、２１，３１…第１端面、２２，３２…第２端面、２３…ファイバ孔、２３ａ…テーパ部、２３ｂ…ストレート部、３０…チューブ、３３…収納孔、Ａ…軸方向、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…接着剤、Ｃ１，Ｃ２…内周面、Ｃ３，Ｃ４…外周面、Ｒ…領域、Ｓ…サブアセンブリ。

Claims (13)

1. 光ファイバと前記光ファイバを周方向に取り囲む樹脂被覆とを各光ファイバ心線が有し、軸方向先端から所定長さの前記樹脂被覆を除去して被覆除去部と被覆ファイバ部とが順に設けられる、複数の光ファイバ心線と、
   先端側の第１端から逆側の第２端に延びる第１内孔を有し、前記被覆除去部の先端を前記第１内孔にて保持するキャピラリと、
   前記第１内孔よりも内径が大きい第２内孔を有し、前記第２内孔内に収納される前記被覆除去部を保護するチューブと、
   を備え、
   前記被覆除去部は、前記キャピラリの前記第１内孔に保持される第１ファイバ部と、前記第１ファイバ部と前記被覆ファイバ部との間に位置する第２ファイバ部とを含み、
   前記チューブは、前記キャピラリの前記第２端側の部分及び当該部分に保持される前記第１ファイバ部と、前記第２ファイバ部と、前記被覆ファイバ部の前記第２ファイバ部側の部分とを前記第２内孔に収納し、
   前記第１ファイバ部は、前記第１内孔の内周面に第１接着剤によって固定されており、前記第２内孔において前記第２ファイバ部が収納される領域には接着剤が充填されずに前記第２ファイバ部と前記第２内孔の内周面との間に空隙が設けられている、光接続部品。
2. 前記被覆ファイバ部は、前記チューブの前記キャピラリが収納される第１端とは逆の第２端において前記第２内孔の内周面に第２接着剤により固定されている、
   請求項１に記載の光接続部品。
3. 前記第２接着剤は、前記第２内孔において前記被覆除去部に接していない、
   請求項２に記載の光接続部品。
4. 前記第１接着剤及び前記第２接着剤のそれぞれの材料は、互いに同じである、
   請求項２又は請求項３に記載の光接続部品。
5. 前記キャピラリの前記第２端の外周部分は、前記チューブの第１端において前記第２内孔の内周面に第３接着剤により固定されている、
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光接続部品。
6. 前記第１接着剤は、前記第２内孔において前記被覆ファイバ部から離間している、
   請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の光接続部品。
7. 前記キャピラリ及び前記チューブのそれぞれは、ガラスによって構成されている、
   請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の光接続部品。
8. 前記キャピラリ及び前記チューブのそれぞれの線膨張係数は、互いに同じである、
   請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の光接続部品。
9. 前記第１ファイバ部は、前記第２ファイバ部の外径よりも細径化された外径の細径部を含む、
   請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の光接続部品。
10. 前記第１内孔は、前記第２端から前記第１端に向かって延びておりその内径が徐々に狭くなるテーパ部と、前記テーパ部から前記第１端に向かって延びておりその内径が一定であるストレート部とを含む、
    請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の光接続部品。
11. 前記複数の光ファイバ心線の先端面と前記キャピラリの前記第１端の前端面とは互いに面一である、
    請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の光接続部品。
12. 前記光接続部品の前記複数の光ファイバ心線の軸方向と直交する断面のうち前記第２ファイバ部を通る断面において、前記第２内孔の内部の断面積に対する前記複数の光ファイバ心線の総断面積の割合であるファイバ充填率は、３０％以下である、
    請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の光接続部品。
13. 光ファイバと前記光ファイバを周方向に取り囲む樹脂被覆とを各光ファイバ心線が有し、軸方向先端から所定長さの前記樹脂被覆を除去して被覆除去部と被覆ファイバ部とが順に設けられる、複数の光ファイバ心線を準備する工程と、
    第１端から第２端に延びる第１内孔を有するキャピラリを準備する工程と、
    前記第１内孔よりも内径が大きい第２内孔を有するチューブを準備する工程と、
    前記複数の光ファイバ心線の前記被覆除去部の先端部分である第１ファイバ部を前記キャピラリの前記第１内孔に挿入して接着剤により前記被覆除去部の前記第１ファイバ部を前記第１内孔に接着してサブアセンブリを作製する工程と、
    前記サブアセンブリの前記キャピラリをその先端から前記第２内孔に挿入して、前記キャピラリの前記第２端側の部分及び当該部分に保持される前記第１ファイバ部と、前記第１ファイバ部に連なり前記キャピラリの外側に位置する第２ファイバ部と、前記被覆ファイバ部の前記第２ファイバ部側の部分とを前記第２内孔に収納する工程と、を備え、
    前記第２内孔において前記第２ファイバ部が収納される領域には接着剤が充填されずに前記第２ファイバ部と前記第２内孔の内周面との間に空隙が設けられている、
    光接続部品の製造方法。

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