JP2921462B2 - 光コネクタ - Google Patents

光コネクタ

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JP2921462B2 JP8002732A JP273296A JP2921462B2 JP 2921462 B2 JP2921462 B2 JP 2921462B2 JP 8002732 A JP8002732 A JP 8002732A JP 273296 A JP273296 A JP 273296A JP 2921462 B2 JP2921462 B2 JP 2921462B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを相互
に、着脱自在に接続する光コネクタに関し、特に光コネ
クタ用フェルールの構造に関する。
【0001】
【従来の技術】光ファイバを低損失に接続するために
は、サブミクロン単位で光ファイバの端面同士を突き合
わせる必要がある。そこで、光コネクタでは、フェルー
ルと呼ばれる円筒形状の精密部品を用い、このフェルー
ルの中心軸上に光ファイバを固定させ、このフェルール
を円筒形状のスリーブを用いて同軸上に高精度に整列さ
せることで、低損失化を達成している。
【0002】そこで、光コネクタのフェルールには、高
精度な円筒度が要求され、また、着脱時に加えられる強
度に耐える必要があり、使用環境での劣化を起こさない
ため、温度安定性、および耐湿性に優れていることが要
求される。
【0003】このため、従来のフェルールでは、強度お
よび使用環境下での信頼性が高いセラミック等が用いら
れていた。このセラミックフェルールは、円筒形状に押
し出し成形された後、中心部の細孔を軸中心として、外
周面を高精度に真円に仕上げる、心出し加工と呼ばれる
技術により製造されていた。
【0004】一方、生産性および低価格化を目的とした
プラスチックをモールド成形して製造されたフェルール
構造があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図6、図7、図8およ
び図9にそれぞれ従来の光コネクタ用フェルールの構造
を示す。
【0006】従来の技術で記載したように、従来のフェ
ルール構造では、図6に示すようなセラミック等の高強
度材料がフェルール21に用いられている。このため、
研削等の加工が容易でなく、また、フェルールとして最
終的な形状で心出し加工する必要があるため、一度に加
工可能な量が限られており生産性に問題がある。
【0007】また、図7に示されるようなプラスチック
フェルール22が用いられている構造ではモールド成
形が行えるため、生産性が高い反面、サブミクロン単位
の寸法精度を制御して製造することが困難である。ま
た、吸湿による外径の膨張等に見られる、使用環境下で
の寸法安定性にも問題がある。また、光コネクタの着脱
時にフェルールが折れやすいという強度の面でも問題が
ある。
【0008】これらの解決策として、図8に示されるよ
うに、加工が行いやすいガラスのキャピラリー23を用
い、円筒形状の端末金具24で側面全周を覆うことによ
り、フェルールの強度を高める構造が知られている(例
えば、実公昭61−18485号の図4の構造)。
【0009】また、図9に示されるように、ガラス材料
自体を高強度化するために、アルカリ金属を含有する硼
珪酸ガラスを用いてイオン交換することにより、フェル
ールの強度を高めたガラスフェルール25の構造が知ら
れている(例えば、特開平5−72441号公報)。
【0010】しかしながら、これらの構造では、フェル
ール外周面の表面硬度が比較的低いため、整列用のスリ
ーブに硬度の比較的高いジルコニアセラミックスを用い
て着脱した際に、スリーブ内壁との接触によりフェルー
ル外周が磨耗してしまうという問題がある。このため、
光コネクタを繰り返し着脱することにより、フェルール
側面に傷が発生する問題が生じる。また、ガラス側面が
露出している構造では、傷の発生によりフェルール自体
の強度が劣化してしまうという問題もある。
【0011】本発明の光コネクタは、光コネクタの着脱
時のアダプタのスリーブとの接触に対しても、磨耗し難
く、傷が付き難い光コネクタを提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の光コネクタは、
特にそのフェルールの構造に特徴があり、ガラスキャピ
ラリーの側面にアルミナセラミックスにより被膜されて
いることを特徴としている。
【0013】これにより、スリーブの内壁との接触時に
おいても傷の発生を防ぎ、フェルールを着脱しても強度
の劣化が起こらない。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の光コネクタについて、図
面を参照して、詳細に説明する。
【0015】本発明の光コネクタの一実施例に用いられ
るフェルールの構造について、図1に組立後のフェルー
ルを、図2に組立前のフェルールを、図3に光ファイバ
を接着固定したときの断面図を示す。
【0016】本発明の光コネクタ用フェルールは、図2
に示すように、2点の部品により構成されている。ま
ず、サブミクロン単位の精度で、真円に成形されたガラ
スフェルール1は、円筒形状のガラスキャピラリ2の側
面全周に、ジルコニアスリーブより硬度の高い被膜3
が、サブミクロンから数ミクロン程度の厚さでコーティ
ングされた構造となっている。また、円筒形状の中心軸
には、光ファイバ素線11より、わずかに大きい径の小
径の貫通孔4が設けられており、その片側は端部に向か
って内径が大きくなるよう広がったテーパ部5が設けら
れている。また、その反対側の端部の外周は、光コネク
タ着脱時、スリーブ等に挿入し易いように、端部に向か
って外径が細くなっている面取り部6が設けられてい
る。
【0017】もう一点の端末部品7は、テーパ部5が形
成された側のフェルールの端部を内包し、固定できる大
径の貫通していない孔8が、端部に設けられており、そ
れと連続して光ファイバ心線12より、わずかに大きい
径の中径の貫通孔9が設けられた構造となっている。ま
た、外周面の一部には、他の外周より突出したフランジ
部10が設けられている。
【0018】これらは、図2に示すように、ガラスフェ
ルール1を端末部品7の大径の孔8に挿入し、接着固定
することで、図1のように組み立てられる。これに、端
末処理を行った光ファイバを接着固定すると図3のよう
な構造となる。
【0019】よって、本発明の構造では、図4に示すよ
うに、ジルコニアのセラミックスリーブ13にガラスフ
ェルール1を着脱しても、被膜3が、ガラスキャピラリ
2の側面を保護しているため、セラミックスリーブ13
の内面により磨耗することがなく、傷も発生することが
ない。
【0020】被膜3には、スリーブ材として用いられる
ジルコニアセラミックスより硬度の高いアルミナ、タン
グステンカーバイド、炭化ケイ素、炭化硼素、炭化チタ
ン、窒化ケイ素、窒化硼素、窒化チタン等のセラミック
スやダイヤモンドが適している。
【0021】ガラスフェルールの製造プロセスの実施例
を図5に示す。内孔14の内径に対して、外径の比率
を、最終的なフェルール形状と同じになるように、心出
し加工をしておいたガラスのプリフォーム15を、加熱
炉16で溶融し、線引きすることで、フェルールとして
の外周および内周を高精度に一括で成形する。ここで、
セラミックコート前の外径の管理を外径測定機17で行
っておく。続いて、CVD(化学蒸着)装置18によ
り、ガラスフェルールの側面全周に、セラミックスのコ
ーティングを行う。膜厚は、外径測定機19で管理す
る。最後に、ある程度の長さで一定に切り出し、フェル
ールの元管20を得る。
【0022】その後、図2で示すように、光ファイバの
挿入用として設けたテーパ部5は、ガラス管の製造で行
われるフッ酸によるエッチング加工により成形し、面取
り部6は、切削加工等により行い、最終的なガラスフェ
ルール1の形状を得る。
【0023】以上、本発明のガラスフェルール1の製造
方法の実施例を、CVD装置を用いた例を示したが、セ
ラミックコーティングの方法としては、このほかに、ス
パッタやイオンプレーティング等のPVDによる方法
や、加水分解によるディップ方法等がある。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光コネク
タは、フェルールがガラスよりなり、硬度の高い被膜が
そのガラスフェルールの側面にコーティングされている
ため、光コネクタの着脱時にスリーブとの接触により傷
が発生しないという効果を有する。これにより、光コネ
クタの着脱時に磨耗粉が発生せず、傷の発生に伴うフェ
ルール側面の接触抵抗が増加しないため、着脱時の挿入
力が安定するという効果も有する。
【0025】さらに、傷の発生に伴う強度の劣化がない
ため、強度的に安定なガラスフェルールが得られる効果
も有する。また、ガラスフェルール側面を被膜で被覆す
ることで、フェルール自体の強度が向上し、安定する効
果も有する。
【0026】また、線引き加工により大量生産が可能な
ガラスキャピラリがフェルールとして使用でき、被覆形
成は溶液を用いた被膜形成やCVD等で一括して処理で
きるため、生産性に優れている。そして、イオン交換の
ようにガラス材料の組成に左右されないため、自由にガ
ラス材料の選択が行える効果を有する。
【0027】また、アルミナコートを行ったガラスフェ
ルールの場合では、アルミナコートが紫外線を透過する
ので、UV硬化接着剤が光ファイバの固定に利用でき、
短時間での光コネクタの組立を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光コネクタの一実施例を示す断面図で
ある。
【図2】本発明の光コネクタの一実施例の組立前の構造
を示す断面図である。
【図3】本発明の光コネクタの一実施例において光ファ
イバを固定したときの構成を示す断面図である。
【図4】本発明の一実施例の光コネクタをスリーブに挿
入したときの構成を示す断面図である。
【図5】本発明の光コネクタの一実施例に用いるガラス
フェルールの製造プロセスを示す図である。
【図6】従来の光コネクタに用いられているフェルール
の断面図である。
【図7】従来の光コネクタに用いられているフェルール
の断面図である。
【図8】従来の光コネクタに用いられているフェルール
の断面図である。
【図9】従来の光コネクタに用いられているフェルール
の断面図である。
【符号の説明】
1 ガラスフェルール 2 ガラスキャピラリ 3 被膜 4 小径の貫通孔 5 テーパ部 6 面取り部 7 端末部品 8 大径の孔 9 中径の貫通孔 10 フランジ部 11 光ファイバ素線 12 光ファイバ心線 13 セラミックスリーブ 14 内孔 15 ガラスのプリフォーム 16 加熱炉 17 外径測定機 18 CVD装置 19 外径測定機 20 ガラスの元管 21 セラミックスフェルール 22 プラスチックフェルール 23 ガラスキャピラリ 24 端末金具 25 ガラスフェルール

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバを収容するフェルールを含
    み、該フェルールがスリーブに挿入されて他の光コネク
    タに接続される光コネクタにおいて、 前記フェルールの先端部にあって、前記光ファイバの素
    線を収容する部分がガラス材のみで形成されるガラス円
    筒部を有するとともに、 前記ガラス円筒部の外周がアルミナセラミックスにより
    被膜されていることを特徴とする光コネクタ。
  2. 【請求項2】 前記フェルールは、 円筒形状の中心軸に光ファイバ素線の外径よりわずかに
    大きな内径を有し、 片側の端部において、その端部に向かって内径が大きく
    なるよう広がったテーパー部が形成された小径の貫通孔
    を有するとともに、 前記円筒形状の外周面に前記端部と反対側の端部に向か
    って外径が小さくなるよう細くなった面取り部を有して
    いることを特徴とする請求項1記載の光コネクタ。
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