JP3522086B2 - 多芯コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、一つのフェルール
に複数の光ファイバの先端部を保持してなる多芯コネク
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より複数の光ファイバの先端部を保
持した多芯コネクタが用いられている。これは、複数の
信号を送受信したり、双方向の信号伝達を行ったり、あ
るいは安全性を高めるために予備の光ファイバを備えた
りする場合に使用される。

【０００３】この多芯コネクタの具体的な構造は、図４
に示すように、金属等からなる筒状体１２の貫通孔１２
ａの先端にセラミックス等からなる筒状のキャピラリ１
１を接合してフェルール１０を構成し、２本の光ファイ
バ２０の先端の被覆を除去した素線部２１を上記キャピ
ラリ１１の貫通孔１１ａに並べて挿入するとともに、各
光ファイバ２０の後端側の被覆部２２を互いに整列し密
着させた状態で配置し、筒状体１２の貫通孔１２ａ内に
接着剤１３を充填して固定したものである。

【０００４】そして、この多芯コネクタ同士を互いに当
接させて光コネクタとしたり、あるいはこの多芯コネク
タを受発光素子や光導波路と結合させて光モジュールと
したりすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記図４に
示す多芯コネクタでは、複数の光ファイバ２０における
小径の素線部２１と大径の被覆部２２を共に整列して密
着させた状態で配置しているため、両者の中間部２３に
おいて、曲率半径Ｒが５ｍｍ程度の過度な曲がりが生じ
てしまうことを避けられなかった。

【０００６】そのため、この中間部２３の曲がりが原因
で、光損失や断線等の不都合が生じるという問題があっ
た。あるいは、初期状態では異常がなくても、信頼性試
験時や、長期使用時において光損失や断線等の不都合が
生じるという恐れがあった。

【０００７】また、図４の多芯フェルールでは、光ファ
イバ２０の後端側の被覆部２２が密着しているため、充
填した接着剤１３が毛細管現象でこの被覆部２２の密着
部２２ａに流れ出てしまい、接着剤１３が無駄になると
ともに、フェルール後方で複数の光ファイバ２０を開い
て使用することができず、しかも外観不良になるという
問題もあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、筒状体
の先端に筒状のキャピラリーを備えたフェルールに、複
数の光ファイバの先端の被覆を除去した素線部を互いに
密着するように上記キャピラリーの貫通孔に挿入すると
ともに、上記光ファイバの後端側の被覆部を上記筒状体
の貫通孔内に接着剤で固定してなる多芯コネクタであっ
て、上記各光ファイバの後端側の被覆部は、密着させず
に上記筒状体の貫通孔の内周面に接するまで広がるよう
に配置して、各光ファイバの素線部における被覆部近傍
の中間部が緩やかな円弧状となるように固定したことを
特徴とする。

【０００９】また本発明は、上記各光ファイバの円弧状
部の曲率半径が２０ｍｍ以上となるようにしたことを特
徴とする。

【００１０】即ち、本発明では、多芯コネクタにおい
て、光ファイバの後端側を密着させずに広げることによ
って、各光ファイバが緩やかな円弧状となり、過度な曲
がりの発生を防止できるようにしたものである。

【００１１】しかも、フェルール等の寸法を調整するこ
とによって、上記各光ファイバの円弧状部の曲率半径を
２０ｍｍ以上とすることによって、光損失や断線を防止
できるようにした。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図によっ
て説明する。

【００１３】図１に示すように、この多芯コネクタは、
金属等からなる筒状体１２の貫通孔１２ａの先端にセラ
ミックス等からなる筒状のキャピラリ１１を接合してフ
ェルール１０を構成し、２本の光ファイバ２０の先端の
被覆を除去した素線部２１を上記キャピラリ１１の貫通
孔１１ａに並べて挿入するとともに、各光ファイバ２０
の後端側の被覆部２２を筒状体１２の貫通孔１２ａ内に
接着剤１３を充填して固定したものである。

【００１４】そして、この多芯コネクタにおいて重要な
点は、２本の光ファイバ２０の後端側の被覆部２２を密
着させずに、互いに広がるように配置して接着剤１３で
固定したことである。そのため、各光ファイバ２０が緩
やかな円弧状となり、素線部２１と被覆部２２の中間部
２３に過度な曲がりが生じることを防止できるのであ
る。

【００１５】また、上記多芯コネクタにおいて、光ファ
イバ２０の素線部２１は完全に密着させた状態とし、後
端側の被覆部２２は筒状体１２の貫通孔１２ａの内周面
に接するまで広げた状態で固定してある。このようにす
れば、予めフェルール１０の各寸法を設定しておくこと
によって、光ファイバ２０の円弧状部における曲率半径
を常に一定値となるように製造することができる。

【００１６】なお、上記各光ファイバ２０の円弧状部に
おける曲率半径は２０ｍｍ以上としておくことが好まし
い。実際には、光ファイバ２０の素線部２１と被覆部２
２の中間部２３に最も過度な曲がりが生じやすいため、
この中間部２３における曲率半径Ｒが２０ｍｍ以上とな
るように設定しておけば良い。

【００１７】ここで、曲率半径を２０ｍｍ以上としたの
は、一般的な石英系光ファイバにおいて、光損失や断線
を防止するために必要なためであり、さらに曲率半径４
０ｍｍ以上とすることが好ましい。

【００１８】また、この多芯コネクタでは、光ファイバ
２０の被覆部２２が互いに広がるように固定されている
ため、被覆部２２間に接着剤１３が毛細管現象で流れる
ことを防止できる。

【００１９】次に本発明の他の実施形態を示す。

【００２０】図２に示す多芯コネクタは、図１に示すも
のと同様であるが、３本の光ファイバ２０を一列に並べ
てフェルール１０に保持固定したものである。この場合
も、各光ファイバ２０の素線部２１は整列し密着させた
状態とするとともに、後端側の被覆部２２は、中央の一
本は直線上に配置し、両端の２本は筒状体１２の貫通孔
１２ａの内周面に接するまで互いに広げて配置し、接着
剤１３で固定したものである。

【００２１】この場合も、各光ファイバ２０を緩やかな
円弧状となるように配置することができ、特に中間部２
３の曲率半径Ｒを２０ｍｍ以上、好ましくは４０ｍｍ以
上としておけば、光損失や断線を防止することができ
る。

【００２２】以上のように、本発明の多芯コネクタに
は、２本以上の光ファイバ２０を同時に保持固定するこ
とができる。その際の光ファイバ２０の素線部２１の保
持構造としては、図３（ａ）（ｂ）に示すように、キャ
ピラリ１１の貫通孔１１ａに複数の素線２１を一列に並
べて保持したり、あるいは図３（ｃ）（ｄ）に示すよう
に、貫通孔１１ａに複数の素線２１を多角形状に配置し
て保持することもできる。

【００２３】また、図３（ｅ）に示すように、キャピラ
リ１１を二つの部材で構成して一方の部材に貫通孔１１
ａとなるＶ溝を形成し、このＶ溝に素線２１を挟み込む
ようにすることもできる。

【００２４】さらに、以上の実施形態において、キャピ
ラリ１１の貫通孔１１ａの後端部分の内面形状を、素線
２１に合わせて滑らかな曲面状となるように形成してお
くこともできる。

【００２５】以上の実施形態において、キャピラリ１１
の材質は、アルミナやジルコニア等のセラミックスを用
いるが、特にジルコニアを主成分とするセラミックスが
最適である。具体的には、ＺｒＯ₂ を主成分とし、安定
化剤としてＹ₂ Ｏ₃ 、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ₂ 、Ｄｙ
₂ Ｏ₃ 等の一種以上を含有するもので、正方晶の結晶を
主体とした部分安定化ジルコニアセラミックスを用い
る。また、このようなジルコニアセラミックス製のキャ
ピラリ１１を製造する場合は、上記の原料粉末を用い、
押出成形や射出成形等で所定形状に成形した後、焼成す
ることによって得られる。なお、キャピラリ１１の材質
としては、その他、ガラス、金属、樹脂等を用いること
もできる。

【００２６】さらに、筒状体１２の材質は、銅、コバー
ル等の金属材を用いる。また、接着剤１３としては、エ
ポキシ系接着剤等を用いる。

【００２７】さらに、以上の実施形態では、フェルール
１０としてキャピラリ１１と筒状体１２を接合した構造
を示したが、全体をセラミックス等で一体的に形成する
こともできる。

【００２８】これらの本発明の多芯コネクタは、光コネ
クタや光モジュール等に使用することができる。例え
ば、図１、２に示すような一対の多芯コネクタ同士を、
互いに先端面を当接させることによって、光コネクタと
することができる。また、この多芯コネクタの先端側に
受発光素子を配置したり、光導波路を接続したりするこ
とによって、光モジュールを構成することができる。

【００２９】これらの光コネクタ、光モジュールにおい
て、本発明の多芯コネクタは複数の光ファイバ２０を備
えていることから、複数の信号を送受信したり、双方向
の通信を行ったり、一方の光ファイバを予備として安全
性を高めたりすることができる。しかも、上述したよう
に、各光ファイバ２０に過度の曲がりが生じることがな
いため、光損失や断線などの恐れがなく、長期間良好に
使用することができる。

【００３０】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。

【００３１】図１に示すような２本の光ファイバ２０を
保持した多芯コネクタを試作した。光ファイバ２０とし
て、素線部２１の直径が０．１２５ｍｍ、被覆部２２の
直径が０．２５ｍｍのものを用い、キャピラリ１１はジ
ルコニアセラミックスで形成して長さ３ｍｍ、外径１．
４ｍｍとし、筒状体１２はステンレスで形成して、長さ
７ｍｍ、外径２．５ｍｍ、内径Ｄを１．１ｍｍとした。

【００３２】また、図１に示すようにキャピラリ１１の
後端から被覆部２２の先端までの長さＬ₁ を３．５ｍ
ｍ、キャピラリ１１の後端から筒状体１２の後端までの
長さＬ₂ を５．０ｍｍとして、後端側の被覆部２２が筒
状体１２の貫通孔１２ａの内周面に接するまで広げた状
態で、エポキシ系の接着剤１３により固定した。

【００３３】一方、比較例として、同様の材質、寸法の
フェルール１０や光ファイバ２０を用い、図４に示すよ
うに被覆部２２を整列させ密着させた状態で固定したも
のも用意した。

【００３４】それぞれの多芯コネクタにおいて、光ファ
イバ２０の中間部２３の曲率半径Ｒを測定し、後端側の
被覆部２２間への接着剤１３の流れ出しの有無を調べた
後、信頼性試験を行った。試験は、温度７５℃、湿度９
０％の雰囲気中に１０００時間曝す高温高湿試験と、−
４０〜８５℃の温度サイクルを５００サイクル繰り返す
ヒートサイクル試験を行い、それぞれ、試験後に０．２
ｄＢ以上の損失が生じたものを不合格とした。

【００３５】結果は表１に示す通りである。この結果よ
り、比較例では光ファイバ２０の中間部２３の曲率半径
が０．５ｍｍと小さいため、信頼性試験を合格するもの
が１１個中１〜３個と非常に少なく、また被覆部２２が
密着しているために、この間に接着剤１３の流れ出しも
発生していた。

【００３６】これに対し、本発明実施例では、中間部２
３の曲率半径を２０μｍと大きくすることができ、信頼
性試験において１１個全品が合格するとともに、接着剤
１３の流れ出しもなく、優れた結果であった。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、貫通孔を
有するフェルールに、複数の光ファイバの先端部を互い
に密着するように挿入固定してなる多芯コネクタにおい
て、上記各光ファイバの後端側を広げて、各光ファイバ
が緩やかな円弧状となるように固定したことによって、
各光ファイバの光損失や断線を防止することができる。
また、光ファイバの後端側に接着剤が流れ出すことを防
止でき、外観不良をなくすこともできる。

【００３９】その結果、、信頼性に優れ、長期間良好に
使用することができる多芯コネクタを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多芯コネクタを示しており、（ａ）は
端面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図２】本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の多芯コネクタのさ
まざまな実施形態を示す拡大端面図である。

【図４】従来の多芯コネクタを示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０：フェルール １１：キャピラリ １１ａ：貫通孔 １２：筒状体 １２ａ：貫通孔 １３：接着剤 ２０：光ファイバ ２１：素線部 ２２：被覆部 ２３：中間部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状体の先端に筒状のキャピラリーを備え
   たフェルールに、複数の光ファイバの先端の被覆を除去
   した素線部を互いに密着するように上記キャピラリーの
   貫通孔に挿入するとともに、上記光ファイバの後端側の
   被覆部を上記筒状体の貫通孔内に接着剤で固定してなる
   多芯コネクタであって、上記各光ファイバの後端側の被
   覆部は、密着させずに上記筒状体の貫通孔の内周面に接
   するまで広がるように配置して、各光ファイバの素線部
   における被覆部近傍の中間部が曲率半径２０ｍｍ以上の
   円弧状となるように固定したことを特徴とする多芯コネ
   クタ。
2. 【請求項２】上記筒状体とキャピラリーをセラミックス
   で一体的に形成したことを特徴とする請求項１記載の多
   芯コネクタ。