JP2780346B2 - 光コネクタフェルールの取付け方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光通信において、光ファイバを位置決め固定
し、光ファイバ相互の結合を実現する光コネクタフェル
ールを光ファイバ端に取付ける方法に関するものであ
る。

（従来の技術） 第４図は光コネクタフェルールの結合状態の概要説明
図である。

光ファイバ（２）を位置決め固定した光コネクタフェ
ルール（１）を対向させて割りスリーブ（４）内に挿入
し、光コネクタフェルール（１）の外周を基準にして割
りスリーブ（４）にて軸心合せを行ない、バネ（５）に
て軸方向に押圧して端面同士を充分に接触させ、ハウジ
ング（６）内に収納して結合を保持する。

ところで、光コネクタフェルール（１）内には光ファ
イバ（２）が接着剤で接着固定されているが、光コネク
タフェルール（１）内に光ファイバ（２）を接着固定す
る作業は、光ファイバ（２）端に光コネクタフェルール
（１）を取付ける上で重要な作業である。

第５図は光コネクタフェルール内に光ファイバを接着
固定した状態の縦断面図である。

光コネクタフェルール（１）内には、これを軸方向に
貫通して光ファイバ（２）の被覆部（21）を挿入する穴
（11）と、これに続いて裸光ファイバ（22）を挿入する
穴（12）が形成されており、これらの穴に接着剤として
の粘性液体（３）を充填し、光ファイバ（２）の端部被
覆部を除去して露出した裸光ファイバ（22）及び被覆部
（21）を挿入し、接着固定する。

この場合、光コネクタとして充分な信頼性を得るため
には、光コネクタフェルール（１）内に適量の接着剤
（３）が充填されており、気泡等の非接着部分がないこ
とが重要である。即ち、量が過大であれば光ファイバ
（２）を挿入した際に溢れてしまい、過小であれば非接
着部分が出来て接着力が弱くなってしまう。又気泡でも
同様に非接着部分が出来、特に気泡は裸光ファイバ（2
2）部において非接着部分を作る可能性があるため、脆
性材料である光ファイバのガラスにクラックが成長し、
断線に導く危険性がある。又光ファイバ（２）と光コネ
クタフェルール（１）の接着力は、柔軟なプラスチック
材料の被覆部（21）よりも、主として剛性の高い裸光フ
ァイバ（22）部との接着力に依存しており、非接着力の
存在により著しく依頼性が低下する。

しかしながら、光コネクタフェルール（１）のキャピ
ラリの容積は0.01〜0.02cc程度で極めて微小量である。
一方接着剤は3000〜10000cpsと一般的に高粘度液であ
り、一度気泡が混入すれば、低粘度液体（例えば水）の
ように自然に脱泡されることなく、永久に同一個所にと
どまることになる。

第６図は従来の接着剤としての粘性液体を光コネクタ
フェルールのキャピラリ内へ充填する方法の一例の断面
をあらわした説明図である。

図面に示すように、光コネクタフェルール（１）を保
持装置（７）に位置決めし、その上方から接着剤（３）
を注入する。この際、接着剤は高粘度のため、単に注入
しただけでは裸光ファイバ穴（12）まで接着剤（３）が
流れ込まないので、下部の裸光ファイバ穴（12）から真
空引き（ａ）を行なって吸い込んでいた。そして裸光フ
ァイバ穴（12）から適量の接着剤（３）が流出するのを
確認して注入を終了していた。

（解決しようとする課題） 上述した従来の接着剤の注入は手作業で行なわれる場
合が殆んどで、流出状態は注入作業を中断して確認した
り、あるいは勘に頼りながらおよそ適当と思われるタイ
ミングを見はからって個々の充填作業を終了している場
合が殆んどであった。この作業は労働集約的であるのみ
ならず、次のような信頼性上の問題があった。

注入した接着剤に気泡が混入する可能性がある。

裸光ファイバ穴（12）からの流出量と内部の充填状態
との関係が充分に明らかではなく、定量性が確保出来な
い。

第６図においてＡ及びＢに示すように、光コネクタフ
ェルール（１）の端部、及び接着剤（３）の注入口の外
側付近に接液部が出来、充填終了後にこれの拭き取り作
業が必要となる。

真空引きを行なうためにシールが必要であるが、この
シール部は一見接液しないように見えるが、実際の作業
上はこのシール部の抜きさしが必要で、その際に接液し
てしまうことが多かった。このため、清掃を充分に行な
うことが必要だが、接着剤を完全に除去してしまうこと
は不可能で、時として残留することがある。

このことは、光コネクタフェルールの外径を基準に結
合を行なう光コネクタにおいて致命的であり、近似光フ
ァイバのシングルモード化に伴ない数μｍの同軸精度を
求められる光コネクタについて信頼性を著しく低下させ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は上述の問題点を解消した光コネクタフェルー
ルの取付け方法を提供するもので、その特徴は、光コネ
クタフェルールの上方より液体吐出口としてのニードル
を光コネクタフェルールのキャピラリ内の底部に位置決
めする工程と、ニードルより接着剤としての粘性液体を
吐出する工程、及びニードルを上方へ移動する工程を含
み、粘性液体の吐出開始とニードルの上方への移動開始
との間に一定時間をおき、その後２つの工程を並行して
行ない接着剤としての粘性液体を光コネクタフェルール
のキャピラリ内に充填することにある。

（作用） 第１図（イ）〜（ニ）は本発明の取付け方法の手順の
説明図である。

まず、同図（イ）に示すように、光ファイバ被覆部穴
（11）及び裸光ファイバ穴（12）によって形成される光
コネクタフェルール（１）のキャピラリ底部付近に吐出
口としてのニードル（８）の先端を位置決めする。

次に、同図（ロ）のようにニードル（８）から接着剤
の吐出を開始する。この時、ニードル（８）の先端は裸
光ファイバ穴（12）付近にあるので、穴（12）をふさぐ
形で接着剤が吐出される。

接着剤（３）の液面は次第に上昇していくが、適宜ニ
ードル（８）の先端が接着剤で練れている状態で、かつ
液面下にある状態となし、吐出後一定時間経過後にニー
ドル（８）の上昇を開始する。（第１図ハ） ニードル（８）は接着剤（３）の吐出に見合った充分
に遅い速度で上昇する。この間吐出とニードル（８）の
上昇が並行して行なわれ、常にニードル（３）の先端が
同図（ニ）のように接着剤（３）の液面下に沈んだ状態
とする。

気泡の混入は、まず空隙を残して接着剤（３）の吐出
が行なわれた場合に必ずおこる。これは接着剤（３）の
粘度が高いため空気が封じ込められるからである。とこ
ろが本発明の取付け方法によれば、前記（ロ）のプロセ
スで、光コネクタフェルール（１）の裸光ファイバ穴
（12）がまず埋められた形となり、この部分での気泡の
混入がない。さらに、ニードル（８）の先端が常に接着
剤（３）の液面下にあるのでニードル（８）の先端の上
下には必ず接着剤（３）が存在し、気泡の混入はない。
又ニードル（８）の先端は遅い速度で上昇するので流れ
が乱れることにより気泡が発生することがない。なお、
流れの乱れという観点から、なるべくニードル（８）の
先端位置と接着剤の液面の位置関係が一定に保たれるこ
とが望ましい。

又定量吐出という観点からは、光コネクタフェルール
（１）のキャピラリ内のニードル（８）の容積分を補償
する必要がある。ニードル（８）が細すぎると液体抵抗
が増え、吐出速度が著しく遅くなって現実的に時間のか
かる作業となるため、なるべく太い方が望ましい。本発
明ではニードル（８）が上昇していくことでニードル
（８）の排除する体積を少なく出来、キャピラリ内の充
填率を100％に近付けることが出来る。このことによ
り、接着剤（３）の溢れ現象が発生しないため、定量性
がよく、又接着剤の付着による信頼性の低下がない。さ
らに、光コネクタフェルール（１）の基準外径部は接液
するおそれがないため、清掃作業の手間や、信頼性の悪
化に対して、極めて有効である。

（実施例） 第２図は本発明の光コネクタフェルールの取付け方法
の実施例の説明図である。

（1A）、（1B）、（1C）は光コネクタフェルールで、
キャピラリを上にしてホルダ（21）に保持され、ベース
板（25）上にセットされている。（22）は接着剤（３）
の吐出装置で、（22a）は吐出口であるニードルであ
る。（23）（24）は二軸テーブルで、テーブル（23）は
吐出装置（22）を上下方向に、テーブル（24）はテーブ
ル（23）及び吐出装置（22）を横方向にそれぞれ駆動
し、位置決めする。前記ホルダ（21）、テーブル（23）
及び（24）はベース板（25）上にあらかじめ精密に位置
調整が行なわれており、これにより、吐出装置（22）の
ニードル（22a）の位置を、ホルダ（21）に保持された
光コネクタフェルール（1A）（1B）（1C）に対して精密
に位置決めし、移動させることが出来る。

まず、吐出装置（22）のニードル（22a）を光コネク
タフェルール（1A）のキャピラリ内に位置決めする。次
に吐出装置（22）のニードル（22a）から接着剤（３）
の吐出を開始する。この吐出装置（22）はシリンダ内の
接着剤（３）に対し、一定の空気圧（Ｐ）を一定時間与
えることにより、ニードル（22a）から一定量の接着剤
（３）を吐出するもので、既に市販されているいわゆる
“エア式ディスペーサ”と呼ばれているものである。

内径0.32mmφ、外径0.63mmφのニードルを用い、第３
図（イ）に示す1.0mmφのキャピラリを持つ光コネクタ
フェルール（1A）の上部よりニードル（22a）の先端を
挿入し、裸光ファイバ穴（12）の上1mmの位置に位置決
めした。

次に接着剤（３）の吐出を開始し、0.008^cc/secで吐
出した。

ニードル（22a）の先端から接着剤（３）の吐出が始
まって0.2秒後にニードル（22a）を8mm/secの上昇速度
で上昇させた。

吐出開始から1.1秒後に吐出を終了した。

上記ニードル（22a）の上下の位置決めにはテーブル
（23）を用いた。又ホルダ（21）上には等間隔をおいて
光コネクタフェルール（1A）（1B）（1C）が保持されて
おり、テーブル（24）の駆動により、順次（1A）と同様
に光コネクタフェルール（1B）（1C）についても接着剤
（３）の吐出を行ない、充填することが出来た。

第３図（イ）に示すように、光コネクタフェルール
（１）のキャピラリの容量が8.8×10^-3ccであり、接着
剤の吐出量は0.008×1.1＝0.0088ccであり、実際に各光
コネクタフェルールに充填剤は0.0078cc程度で、吐出量
に略一致した。減少分は若干ニードルに付着した接着剤
である。

このように、接着剤を充填した光コネクタフェルール
に対し、第３図（ロ）に示すように、端部の裸光ファイ
バ（125μｍφ）を露出した250μｍφのUV被覆を施した
光ファイバを挿入し、接着固定すると、光ファイバによ
って0.54×10^-3ccの接着剤が排除されるので、接着剤の
液面は95％程度の高さになった。

このように得られた光コネクタの内部を切削加工によ
り半割りにして調査したところ、気泡の混入がなく、良
好に接着剤が充填していることが確認された。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の光コネクタフェルールの
取付け方法によれば、キャピラリ内に充填される接着剤
の量は、ニードルから吐出される量に略等しいので、極
めて定量性が高く、又気泡が混入するおそれがないた
め、接着の信頼性が著しく向上する。

さらに、光コネクタフェルールの上下から接着剤が溢
れ出ることがないので、光コネクタフェルールの嵌合基
準となる外径部の寸法精度に影響を与えることがなく、
結合精度が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）〜（ニ）は本発明の取付け方法の手順の説
明図である。 第２図は本発明の取付け方法の実施例の説明図であり、
第３図（イ）は実施例に用いた光コネクタフェルールの
縦断面図、同図（ロ）は接着剤を充填した光コネクタフ
ェルールに光ファイバを充填した状態の縦断面図であ
る。 第４図は光コネクタフェルールの結合状態の概要説明
図、第５図は光コネクタフェルール内に光ファイバを接
着固定した状態の縦断面図である。 第６図は従来の光コネクタフェルールのキャピラリ内へ
接着剤を充填する方法の一例の断面をあらわした説明図
である。 １……光コネクタフェルール、12……裸光ファイバ穴、
11……被覆部穴、２……光ファイバ、21……被覆部、22
……裸光ファイバ、３……接着剤（粘性液体）、８……
ニードル、 21……光コネクタフェルールホルダ、22……吐出装置、
22a……ニードル、23、24……二軸テーブル、25……ベ
ース板。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光コネクタフェルールのキャピラリ内に接
   着剤としての粘性液体を一定量充填し、その中に光ファ
   イバを挿入して位置決め固定する光コネクタフェルール
   の取付け方法において、光コネクタフェルールの上方よ
   り液体吐出口としてのニードルをキャピラリ内の底部に
   位置決めする工程、ニードルより接着剤としての粘性液
   体を吐出する工程、及びニードルを上方へ移動する工程
   を含み、粘性液体の吐出開始とニードルの上方への移動
   開始との間に一定時間をおき、その後２つの工程を並行
   して行ない接着剤としての粘性液体を光コネクタフェル
   ールのキャピラリ内に充填することを特徴とする光コネ
   クタフェルールの取付け方法。