JP2723637B2 - 光コネクタのフェルール瑞面研磨方法及び該フェルールを使用した光コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 概要 光コネクタのフェルール端面研磨方法及び該フェルー
ルを使用した光コネクタに関し、 応力付与部を有する偏波面保存光ファイバを装着した
フェルール端面を研磨する際、光ファイバ内部にクラッ
クの発生しない研磨方法を提供することを目的とし、 応力付与部を有する偏波面保存光ファイバと応力付与
部を有しない他の光ファイバを融着接続し、該融着接続
部がフェルール内部に位置し、他の光ファイバがフェル
ール端面から微小量突出するようにフェルール内に偏波
面保存光ファイバを固定し、回転駆動される研磨盤によ
り該フェルール端面と共に他の光ファイバ端面を研磨す
るように構成する。

産業上の利用分野 本発明は光コネクタのフェルール端面研磨方法及び該
フェルールを使用した光コネクタに関し、特に応力付与
部を有する偏波面保存光ファイバを装着したフェルール
端面の研磨方法に関する。

近年、伝送容量の増大化等に伴い、通信等の分野にお
いて、伝送路として光ファイバが用いられるようになっ
てきた。光ファイバ同士の接続方法としては、接合端面
を接着或いは融着により永久接続するスプライシング方
法及び着脱可能な光コネクタにより光ファイバ同士を接
合する光コネクタ方法等をあげることができる。光コネ
クタ方法による接続においては、コア径の1/10程度以下
の軸ずれ精度、及び接合端面同士の良好な密着が要求さ
れ、通常接続すべき光ファイバの接合端面を、芯出され
たフェルールに装着し、このフェルールごと接合端面を
研磨することにより、上記要求を満たすようにしてい
る。そのため、光ファイバを装着した状態でファイバ内
にクラックを発生させることなく簡単な方法で精度良く
フェルール端面を研磨することのできる光コネクタのフ
ェルール端面研磨方法が要望されている。

従来の技術 まず第９図を参照すると、接続すべき光ファイバの接
合端部をフェルールに装着した状態が示されている。同
図において、１は光ファイバ素線、２は光ファイバ素線
１の周囲にナイロン等の被覆が施された光ファイバ心
線、３は光ファイバ心線２の周囲に高張力鋼のテンショ
ンメンバー４を介してPVC等の被覆が施された光ファイ
バコードをそれぞれ示している。

内部に空洞を有する円筒状のフェルール６は、その先
端部に高精度に芯出された中心穴を有するチップ５を有
しており、テンションメンバー４の切除された光ファイ
バ心線２は、接合端面近傍の光ファイバ素線１がチップ
５の中心穴に挿入されるように、フェルール６に装着さ
れ、例えばエポキシ系の接着剤により固定される。そし
て、このように処理された接続すべき２本の光ファイバ
は、それぞれ接合端面をフェルール６とともに研磨さ
れ、図示しない共通のスリーブにフェルール６を嵌合或
いは螺合することにより、同軸上で接続される。

次に第10図を参照して従来のフェルール端面研磨方法
について説明する。第10図（Ａ）に示すように、フェル
ール６の先端に光ファイバ素線１を突出させ、エポキシ
系の接着剤７で接着固定することにより光ファイバの研
磨部を確保している。このようにフェルール６に装着し
た光ファイバ素線１を回転している研磨盤８に対して上
方から下降させ、（Ｂ）に示すように所定圧力で光ファ
イバ素線１を研磨盤８に押し付けることにより、光ファ
イバ素線１の端面をフェルール６とともに研磨するよう
にしている。研磨に際しては、研磨盤８上にダイヤモン
ド粉等の研磨材を投入し、この研磨材の粒度を変更する
ことにより粗研磨から仕上げ研磨まで複数回の研磨を行
うようにしている。従って、光ファイバ素線１の突出し
量は約1mm前後必要であり、研磨の際光ファイバ素線を
直接研磨すると振動等による局部応力が発生するため、
応力緩和の意味で接着剤７を光ファイバ素線１の周囲に
もりつけた後に研磨作業を行っている。

発明が解決しようとする課題 しかし上記のような方法でフェルール端面の研磨を行
うと、被研磨物が研磨盤に当接するときに荷重が掛かる
とともに、研磨を開始する際に被研磨物と研磨盤との間
で静摩擦から動摩擦へ移行するが、この際に大きな力が
掛りその衝撃力が大きく、特に研磨すべき光ファイバが
応力付与部を有する偏波面保存光ファイバである場合に
は、脆性材料であるガラスの内部に応力を付加している
ため、研磨の際に光ファイバの内部にクラックの発生す
る確立が高いという問題があった。

第11図に応力付与部を有する偏波面保存光ファイバの
断面図を示す。偏波面保存光ファイバ10はその外径が例
えば125μｍであり、円形コア11の直径は約10μｍであ
る。コア11を挟むようにして一対の応力付与部12が設け
られており、これらの応力付与部にはボロン等がドープ
されているため、収縮率が周辺のクラッド部よりも大き
くなるように形成されている。この構造により、円形コ
ア11には矢印Ａ方向の引っ張り力が作用するため、コア
11にＸ軸方向（水平方向）とＹ軸方向（垂直方向）で屈
折率差が生じ、基本モードの偏波面を保存したままで光
信号を伝送することができる。このような偏波面保存光
ファイバは、偏光、位相、干渉等を利用するファイバセ
ンサや光ファイバ・ジャイロスコープ等の計測技術、大
容量の伝送を可能とするコヒーレント光通信等に利用さ
れる。

このような構成を有する偏波面保存光ファイバを装着
したフェルール端面を上述したような方法で研磨した場
合、応力付与部12の収縮率が周辺のクラッド部と相違す
るため、応力付与部12の例えば接線方向に沿ってクラッ
ク13が発生する確立が非常に高くなる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、応力付与部を有する偏波面保
存光ファイバを装着したフェルール端面を研磨する際、
光ファイバ内部にクラックの発生しない研磨方法を提供
することである。

課題を解決するための手段 応力付与部を有する偏波面保存光ファイバと応力付与
部を有しない他の光ファイバを融着接続し、融着接続部
がフェルール内部に位置し、他の光ファイバがフェルー
ル端面から微小量突出するようにフェルール内に偏波面
保存光ファイバを固定する。そして、回転駆動される研
磨盤によりフェルール端面と共に前記他の光ファイバ端
面を研磨するようにする。

他の光ファイバとしては、融着接続される偏波面保存
光ファイバとモードフィールド径の概略等しいシングル
モード光ファイバが望ましい。

作用 応力付与部を有する偏波面保存光ファイバの装着され
たフェルール端面を研磨する際に光ファイバ内に発生す
るクラックは、研磨すべき光ファイバ先端が研磨盤に最
初に当接するときの衝撃力により主に発生することが判
明している。本発明では応力付与部を有する偏波面保存
光ファイバに応力付与部を有しない他の光ファイバを融
着接続し、この他の光ファイバをフェルール端面から微
小量突出させてフェルール端面と共に他の光ファイバ端
面を研磨盤により研磨するようにしているので、研磨す
る際の衝撃力は応力付与部を有する偏波面保存光ファイ
バに伝達されることがなく、偏波面保存光ファイバ内に
クラックが発生することが防止される。

実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明実施例の研磨方法説明図である。

まず本発明方法の第１ステップとして、応力付与部を
有する偏波面保存光ファイバ21の先端部にこれとモード
フィールド径の等しいシングルモード光ファイバ22を融
着接続する。このように両ファイバを融着接続してか
ら、鋭利な硬質材によるファイバカッターにより、融着
接続部Ａから約２〜3mm離れたシングルモード光ファイ
バ22の周囲に傷をつけ、偏波面保存光ファイバ21及びシ
ングルモード光ファイバ22を軸方向に引っ張ると破断面
が綺麗な鏡面を呈するようにシングルモード光ファイバ
22が融着接続部Ａから約２〜3mmのところでカットされ
る。

このようにシングルモード光ファイバ22をカットして
から、融着接続部Ａがフェルール23内部に位置しシング
ルモード光ファイバ22がフェルール端面から微小量突出
するように、応力付与部を有する偏波面保存光ファイバ
21をエポキシ系の接着剤24によりフェルール23内に固定
する。このとき、シングルモード光ファイバ２の突出部
もエポキシ系の接着剤25により接着固定し、研磨部を確
保する。図中、20は偏波面保存光ファイバ21にナイロン
等の被覆を施した光ファイバ心線である。

このように端面処理した後、シングルモード光ファイ
バ22を回転している研磨盤26に対して上方から下降さ
せ、所定圧力でシングルモード光ファイバ22を研磨盤26
に押しつけることにより、シングルモード光ファイバ22
をフェルール23端面と共に研磨する。研磨に際しては、
研磨盤26上にダイヤモンド粉等の研磨材を投入し、この
研磨材の粒度を変更することにより粗研磨から仕上げ研
磨まで複数回の研磨を行うようにしている。

第２図は第１図のII−II線断面図であり、応力付与部
を有する偏波面保存光ファイバ21は第11図と概略同一構
造をしており、円形コア23の両側に応力付与部23が配置
されているため、円形コア27にＸ軸方向とＹ軸方向で屈
折率差が生じ、基本モードの偏波面を保存したままで光
信号を伝送することができる。第３図は第１図のIII−I
II線断面図であり、円形コア29を有している。このシン
グルモード光ファイバ22のモードフィールド径は、偏波
面保存光ファイバ21のモードフィールド径と概略等しく
なっている。

本実施例の研磨方法では、応力付与部を有する偏波面
保存光ファイバ21にシングルモード光ファイバ22を融着
接続して、このシングルモード光ファイバ22をフェルー
ル端面と共に研磨するようにして、偏波面保存光ファイ
バ21を直接研磨しないために、研磨時の衝撃力により応
力付与部を有する偏波面保存光ファイバ21内部にクラッ
クが発生することが防止される。

次に第４図乃至第６図を参照して本発明の研磨方法の
他の実施例について説明する。本実施例は、第５図及び
第６図に最もよく示されているように、応力付与形楕円
コアファイバ31の先端部に楕円コアファイバ32を融着接
続し、この融着接続部Ａがフェルール23内部に位置する
ように応力付与形楕円コアファイバ31をフェルール23内
部に固定し、上述した第１実施例と同様な方法で楕円コ
アファイバ32をフェルール23端面と共に研磨する。30は
被覆を有する光ファイバ心線である。第５図において、
楕円コア33の両側に応力付与部34が配置されているた
め、応力付与形楕円コア光ファイバ31の偏波面保存性は
特に優れたものとなっている。第６図の断面図から明ら
かのように、楕円コアファイバ32の中心部には楕円形状
のコア35が設けられており、一種の偏波面保存ファイバ
となっている。このように本実施例では、応力付与形楕
円コアファイバ31の先端部に応力付与形でない偏波面保
存ファイバ（楕円コアファイバ）32を融着接続している
ため、偏波面保存性の向上を図ることができる。

第７図にフェルール端面研磨機の一例を示す。47は所
定の曲率の球面研磨面47aを有する研磨盤であり、光フ
ァイバ心線41の装着されたフェルール42は、その中心軸
線上に前記曲率中心が一致するように、揺動自在に保持
される支持部材46に装着される。この状態で研磨盤47の
駆動軸48を回転することにより、フェルール42の端面は
前記曲率の球面に研磨される。

上述した研磨方法では、フェルール端面を球面状に研
磨しているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、フェルール端面を平面状に研磨するようにしてもよ
い。研磨に際しては、研磨盤上にダイヤモンド粉を投入
して研磨を行うが、ダイヤモンド粉の粒度を異ならせる
ことにより粗研磨から仕上げ研磨まで数段階にわたって
研磨を行うようにする。

本発明のフェルール端面研磨方法を採用した光コネク
タの構成例を第８図に示す。同図において、応力付与部
を有する偏波面保存光コネクタ51,52の先端部にはそれ
ぞれシングルモード光ファイバ51a,52aが融着接続され
ている。このような偏波面保存光ファイバ51,52が装着
されたフェルール53,54を端面同士が向き合うように整
列スリーブ56内に挿入する。このとき図示しないキー溝
等の割り出し手段により、偏波面保存光ファイバ51の主
軸と他の偏波面保存光ファイバ52の主軸とを一致させ
る。整列スリーブ56はリン青銅又はジルコニアセラミッ
ク等から形成されており、アダプタ55内に遊嵌されてい
る。締結ネジ57,58をアダプタ55に螺合することによ
り、圧縮バネ59,60でフェルール53,54を付勢してシング
ルモード光ファイバ51a,52aを所定圧力で密着させる。
このような構成の偏波面保存光コネクタによると、偏波
面保存光ファイバ51,52の先端部に融着接続されたシン
グルモード光ファイバ51a,52aの長さが約２〜3mmと短い
ので、この部分で偏波面保存特性が阻害されることは殆
ど無い。

発明の効果 本発明のフェルール端面研磨方法は以上詳述したよう
に構成したので、応力付与部を有する偏波面保存光ファ
イバを装着したフェルール端面を研磨する際、光ファイ
バ内部にクラックの発生することが有効に防止される。
又、本発明の研磨方法により端面を研磨したフェルール
を使用することにより、偏波面保存光コネクタの製造性
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の研磨方法説明図、 第２図は第１図のII−II線断面図、 第３図は第１図のIII−III線断面図、 第４図は本発明の他の実施例の研磨方法説明図、 第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、 第６図は第４図のVI−VI線断面図、 第７図はフェルール端面研磨機の一例を示す断面図、 第８図は実施例の光コネクタ断面図、 第９図は光ファイバをフェルールに装着した状態を示す
概略図、 第10図は従来の研磨方法説明図、 第11図は応力付与部を有する偏波面保存光ファイバ断面
図である。 20……光ファイバ心線、 21……偏波面保存光ファイバ、 22……シングルモード光ファイバ、 23……フェルール、 24,25……接着剤、 26……研磨盤、 27,29……円形コア、 28,34……応力付与部、 31……応力付与形楕円コアファイバ、 32……楕円コアファイバ、 33,35……楕円コア。

フロントページの続き (72)発明者 佐々木 和哉 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−102862（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】応力付与部を有する偏波面保存光ファイバ
   （21,31）と応力付与部を有しない他の光ファイバ（22,
   32）を融着接続し、 該融着接続部（Ａ）がフェルール（23）内部に位置し、
   他の光ファイバ（22,32）がフェルール端面から微小量
   突出するようにフェルール（23）内に偏波面保存光ファ
   イバ（21,31）を固定し、 回転駆動される研磨盤（26）により該フェルール（23）
   端面と共に他の光ファイバ（22,32）端面を研磨するよ
   うにしたことを特徴とする光コネクタのフェルール端面
   研磨方法。
2. 【請求項２】前記他の光ファイバ（22,32）が融着接続
   される偏波面保存光ファイバ（21,31）とモードフィー
   ルド径の概略等しいシングルモード光ファイバ（22）で
   あることを特徴とする請求項１記載のフェルール端面研
   磨方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の研磨方法で端面の
   研磨された一対のフェルール（53,54）を研磨面同士が
   圧接するように付勢手段（59,60）で付勢して取り付け
   たことを特徴とする光コネクタ。