JP3495370B2 - 光ファイバ用接続装置 - Google Patents
光ファイバ用接続装置Info
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Description
ファイバを互いに接合すること、並びにこれらのファイ
バを光送信および光受信ユニットに接続することもしば
しば必要である。
ための装置に関する。それで、この創意に富んだ接続装
置は、プラスチックファイバとガラスファイバの両方を
接合するために使うことができる。
線に沿って伸びる貫通穴を有するものとして、この技術
分野では知られている。このシリンダの両端に、このシ
リンダ軸線に関して対称であって、この貫通穴に通じる
漏斗形のくぼみが設けられている。この接続装置は、非
透明材料から作る。
の端をこの漏斗形のくぼみに挿入し、それからこの貫通
穴へ案内して、この装置の中で互いにぶつかるようにす
る。
いくつかの無視できない欠点で悩まされている。一つの
欠点は、この貫通穴の直径に関して十分な精度を得るこ
とが困難なことである。この穴の直径は、ファイバの端
が前述の方法で、即ちファイバコアが十分に重なった状
態で互いにぶつかるためには、約1ミクロン以下の公差
で正確でなければならない。他の欠点は、この接続装置
がただ一つの接合だけしか意図していないことである。
更に、重大な欠点は、このファイバ接続装置の中のファ
イバの端の位置を見または調べることができないことで
ある。
で製造が比較的安いファイバ接続装置を提供することで
ある。
する光ファイバ接続装置であって、 両端が漏斗形をした通路を有し、該通路内にその両端
かから光ファイバが挿入されて、その両端からそれぞれ
挿入された一対の光ファイバが該通路内で互いに当接す
るようになっている本体部材を含み、該本体部材はV字
形断面の溝が食刻されている平坦面を有する第1シリコ
ン部と、前記溝をおおって三角形断面のチャンネルを形
成するようになった第2部とを含み、前記の食刻時に前
記V字形断面の溝が前記本体部材の両端においてより深
い且つより広い部分に食刻されて、前記通路の両端に漏
斗形の部分を形成するようになっており、前記第2部は
透明ガラス材料で作られ且つ前記第1シリコン部の溝付
き面に重ねられる平坦な側面を有して、前記通路内の光
ファイバの位置を視覚で決定することができるようにな
っており、前記第1シリコン部の溝付き面及び前記第2
部の平坦な側面は陽極接着により互いに接合されて、前
記三角形断面のチャンネルが形成されており、前記チャ
ンネルの内接円の直径は、前記光ファイバの外径よりわ
ずかだけ大きいことを特徴とする装置が提供される。
添付の図面も参照して更に詳しく説明する。その図面
で、 − 第1図は、本発明の接続装置の縦断面図であり; − 第2図は、接続装置の一部の透視図であり; − 第3図は、第1図による接続装置の一部の上から見
た図であり; − 第4図は、接続装置の一部とアダプタの側面図であ
り; − 第5図は、第4図の接続装置とアダプタを上から図
示し; − 第6図は、結合ユニットとして機能する接続装置の
実施例を図示し; − 第7図は、この接続装置を含む完全な結合ユニット
を模式的に図示し;そして − 第8図は、所謂リボンの一端を図示する。
ァイバ接続装置1を示し、そこでは光ファイバ5,6をこ
の通路の中でぶつかるように、矢印で示すように、この
通路の両端から挿入するようにされている。
以上のV形断面の溝8が食刻されている平坦面を有する
第1シリコン部7を含む。この接続装置の本体部材は、
また透明ガラス材料で作った第2部分9も含む。この第
2部分9は、三角形断面のチャンネルを作るように、第
1部分7の溝付き面11に重ねるようにした平坦な側面10
を有する。このチャンネルの内接円は、直径がこの光フ
ァイバの外径よりわずかだけ大きいものとする。
および第3図に示すように、漏斗形の部分を作るよう
に、深く広い部分12を有する。第3図は、黒く太い線
で、これらのV形溝8間に延びる平坦な突条13を示す。
の接続装置の前述の第1部分は、結晶方向[100]を有
する結晶シリコンから成る。実際に、この接続装置の第
1部分は、結晶方向[100]をもち、厚さ525ミクロン、
直径10.16cm(4″)の結晶シリコン板、即ち標準シリ
コンシートから都合よく作られる。
平版マスクを開いて湿式食刻することが可能となる。す
なわちこれらの溝は、縞部を突条13に対応させたマスク
で食刻する。次に、例えば水酸化カリウム(KOH)で、
異方性湿式食刻プロセスを実施する。すなわちシートを
食刻して結晶面[111]を得る。この食刻プロセスは、
これらの面が出会ったところで止まり、この板の上面と
54.7゜の角度をなす平坦な側面をもつV形溝が作られ
る。この食刻プロセスは、マスクの外側では続けられ、
漏斗形部分12を形成する。
高い精度が得られる。
分9は、珪酸ガラス、好ましくは硼珪酸ガラスから成
る。硼酸ガラスは、一般にシリコンと同じ線膨張係数を
有するので好ましい。このガラスは、厚さ約0.5ミリで
あるのが好ましい。
な下面をその第1部分7の上に置く。次にこれらの部分
7、9を、陽極接着プロセスにより、互いに接合する。
接着は、電圧、例えば800Vの電圧を、第1図で垂直に、
約450℃の温度で加えることによって達成することがで
きる。
る。接着剤を使うと、接着剤が溝に入る危険がある。更
に、接着剤接合箇所の厚さを決めることが困難かも知れ
ない。これは、溝の断面がうまくできないことを意味す
る。
辺三角形の形の断面をもつ。
ァイバの外径がこの溝の内接円直径よりどれだけ小さい
かに依る。理想的には、このファイバの外径が内接円の
直径と一致する。しかし、このファイバを溝の中に挿入
可能にするために、ファイバと溝の間にある程度の隙間
がなければならない。
には125ミクロンである。この光伝導性コアは、典型的
には直径5ミクロンである。二つのファイバの端が、第
1図に示すように、この接続装置の中で当接し、これら
のコアを互いに対向させる。これらのコアは、互いに対
して半径方向に1ミクロンを超えて変位すべきでない。
導性コアを含む光ファイバを互いに接合しようとする場
合において、この接続装置の溝の内接円の径がファイバ
の外径に対してコア直径の25%以下、好ましくは該コア
直径の10%以下の値だけ大きくするように構成される。
バを接続装置に挿入する前にファイバの一端または両端
につけることによって、この通路の中に導入する。この
屈折率整合液は、このコア材料と同じ屈折率をもつ液体
である。この屈折率整合液は、例えば、油でもよい。当
業者は、用いるファイバ材料に従って適当な液体を選択
することができる。この液体は、このファイバ接合箇所
での遷移損失を低く維持し、またこの接続装置へのファ
イバの挿入を容易にできる潤滑効果も有する。
入した後に、接着剤15を該装置の両端に付けてファイバ
を固定する。図示した実施例では、各接続装置には多数
の溝8がある。しかし、この接続装置は、ただ一つの単
一溝だけを含むように構成することができることは理解
されよう。この装置がもっと多数の溝を含むとき、適当
な溝間隔は250ミクロンである。
的利点を有する。第1に、この装置は、溝の寸法および
位置に関して極めて正確である。第2に、且つ非常に重
要なことに、ファイバ端をガラスを通して見ることがで
きる。接続が、肉眼で行え、光学的補助装置を使う必要
がない。また、ファイバの位置を容易に確認できる。第
3に、この創意に富んだ光ファイバ接続装置は、安く作
ることができる。例えば、約100個の接続装置のシリコ
ン部分を厚さ10.16cmの一枚のシリコン板から同時に作
ることができる。
点を提供する。
第4および第5図に示すアダプタ16によって容易にな
り、そのアダプタは、三角形チャンネルが開いているこ
の接続装置の端3,4に、少なくともファイバを該装置に
挿入するときに、当接させるものである。このアダプタ
16は、接続装置1の三角形チャンネル8のそれぞれに対
するV形の溝17を含む。このV形アダプタ溝17は、この
接続装置を離れて外方に拡がり且つ深くなっている。
い。このアダプタ16は、この接続装置1をアダプタ16に
対してより容易に位置付けできるようにするために、こ
の接続装置と接続する凹所18を備えてもよい。このアダ
プタ溝が接続装置を離れて外方に拡がっているので、フ
ァイバ6をこのアダプタの溝の中に容易に置くことがで
きる。次にこのファイバを接続装置の方へ押すと、この
ファイバは、アダプタ16によって実際の接続装置の中へ
案内される。
16の溝17は、それぞれのV形溝の底を通って延びる対称
面内で湾曲する、即ちこのアダプタは、第4図に示すよ
うに、接続装置から外方に湾曲する。参照番号19は、溝
17の底を指し、湾曲した通路を伸びるように図示されて
いる。
イバが湾曲した通路の中を動くので、ファイバの先端
は、この接続装置の溝8の底に押し付けられるだろうと
いうことである。これは、ファイバの外面と三角形溝の
壁との間に隙間があるときに、このファイバが溝の底に
配置されるだろうということを意味する。ファイバをこ
の接続装置にその他端からこのアダプタを用いて挿入す
ると、このファイバは、この接続装置の溝の底に正しく
配置される。このようにして、二つのファイバは、ファ
イバの外径が内接円の直径に対してファイバコアの直径
以上に小さくても、互いに対して適切に配置されるだろ
う。前述した湾曲した溝と共にアダプタ16を使うとき、
このファイバを接続装置に挿入してからファイバを然る
べき位置に固定するために接着剤15を付ける。
以上のファイバを接合するためにも適用することができ
る。従って、接続装置に含まれる溝の数は、この装置の
実際の用途に依るだろう。
バリボン30は、多数の相互に平行なファイバ31を含むリ
ボンである。各ファイバは、クラッド層32に埋め込まれ
ている。これらのファイバは、プラスチック外被33によ
って支持されている;第8図参照。
外被の一部を剥き、クラッド層の一部をはぎ取って示
す。
応して、250ミクロンであるとき、このリボンの端を、
少なくともこのリボンのファイバと同じ数だけ溝のある
接続装置に導入することによって、全てのファイバを一
度に且つ同時に接合することができる。
使用するものとして参照して説明してきた。しかし、一
つの好ましい実施例によれば、この接続装置は、結合ユ
ニット20、21の形をとってもよい。第6および第7図参
照。それによれば、一つ以上のファイバ22を接続装置1
にその片側23から挿入して、該装置に対して固定し、接
続装置の他の側24では、ファイバ25を該装置に挿入して
受けるようになっている。
ラスチックホルダ30にモールドしてもよい;第6図参
照。
導線を互いに接続するために使用する種類の結合ユニッ
ト(第7図参照)のめす部26に包含してもよく、該めす
部は、この結合ユニットのおす部29のフック28と共同す
るフック27を備える。この場合、おす部29は、この接続
装置の溝の間隔に相当する距離だけ離間したファイバ25
を支持している。
組み合わせる前に、従ってファイバ25をこの接続装置1
の中に導く前に、このおす部をめす部に対して正しい位
置に持ってくる機能をする従来の案内(図示せず)を含
むように構成するのが好ましい。一つの実施例によれ
ば、この結合ユニットは、このめす部とおす部を互いに
押して相互に分離できる種類のものである。
前述のリボン30とすると有利である。
し、非常に有利な接続装置を提供することは明白であ
る。
た。しかし、この発明は、寸法と構造上の詳細に関して
変えることができることは理解されよう。
であるから、この発明は、前述のその実施例に限定され
るとは考えるべきでない。
Claims (9)
- 【請求項1】一対の光ファイバを同軸関係に接続する光
ファイバ接続装置であって、 両端が漏斗形をした通路を有し、該通路内にその両端か
ら光ファイバが挿入されて、その両端からそれぞれ挿入
された一対の光ファイバが該通路内で互いに当接するよ
うになっている本体部材を含み、該本体部材はV字形断
面の溝(8)が食刻されている平坦面を有する第1シリ
コン部(7)と、前記溝をおおって三角形断面のチャン
ネルを形成するようになった第2部(9)とを含み、前
記の食刻時に前記V字形断面の溝(8)が前記本体部材
の両端(3,4)においてより深い且つより広い部分に食
刻されて、前記通路の両端に漏斗形の部分(12)を形成
するようになっており、前記第2部(9)は透明ガラス
材料で作られ且つ前記第1シリコン部(7)の溝付き面
に重ねられる平坦な側面を有して、前記通路内の光ファ
イバの位置を視覚で決定することができるようになって
おり、前記第1シリコン部(7)の溝付き面及び前記第
2部(9)の平坦な側面は陽極接着により互いに接合さ
れて、前記三角形断面のチャンネルが形成されており、
前記チャンネルの内接円の直径は、前記光ファイバ(5,
6)の外径よりわずかだけ大きいことを特徴とする装
置。 - 【請求項2】請求項1に記載する装置において、前記接
続装置(1)が光伝導コアを有する一対の光ファイバを
相互に接続する場合において、該内接円の径が、該ファ
イバ(5,6)の外径に対して前記光伝導コアの直径の25
%以下大きいことを特徴とする装置。 - 【請求項3】請求項1または請求項2に記載する装置に
おいて、前記V字形断面の溝(8)は、二つ以上の平行
に並ぶ溝であり、これらが一緒に食刻で形成されること
を特徴とする装置。 - 【請求項4】請求項1,2または3に記載する装置におい
て、前記第1シリコン部(7)が結晶方向[100]を有
する結晶シリコンから成り、この第2部(9)が珪酸ガ
ラス、好ましくは硼珪酸ガラスから成ることを特徴とす
る装置。 - 【請求項5】請求項1,2,3または4に記載する装置にお
いて、この接続装置(1)が、前記三角形断面のチャン
ネルの開いている両端(3,4)に、前記ファイバ(5,6)
を挿入する場合に当接させるようにしたアダプタ(16)
を含み、該アダプタ(16)が該接続装置の三角形断面チ
ャンネルのそれぞれに対応するV字形の溝(17)を含
み、該V形の溝(17)は、この接続装置(1)から遠ざ
かる方向に拡がり且つ深くなっていることを特徴とする
装置。 - 【請求項6】請求項5に記載する装置において、該アダ
プタ(16)の溝(17)がそれぞれのV字形の溝(17)の
底を通って延びる対称面内で湾曲していることを特徴と
する装置。 - 【請求項7】請求項1から請求項6までのいずれか一つ
に記載する装置において、この接続装置が結合ユニット
を形成し、その一方の側(23)で一つ以上のファイバ
(22)を挿入して該接続装置に対して固定し、該接続装
置の他方の側(24)はファイバ(25)を受けるようにな
っている装置。 - 【請求項8】請求項1から請求項7までのいずれか一つ
に記載する装置において、該第1シリコン部が厚さ525
ミクロンのシリコン板であり、該第2部が厚さ約0.5ミ
リのガラス板であることを特徴とする装置。 - 【請求項9】請求項1から請求項8までのいずれか一つ
に記載する装置において、前記V字形断面の溝(8)の
相互間隔が250ミクロンであることを特徴とする装置。
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