JP3722643B2

JP3722643B2 - Processing method of optical fiber fixture

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Publication number: JP3722643B2
Application number: JP15097099A
Authority: JP
Inventors: 善宏小林
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP2000338368A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、光ファイバの接続、脱着を行うための光ファイバ固定具の加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光通信システムにおける装置の切り替え、送受信ポートの取り外し、装置の調整、測定等の脱着自在な光接続が必要な箇所には、光ファイバを保持した一対の光ファイバ固定具のフェルール先端同士を当接させて連結保持することにより、光ファイバ同士を光学的に接続する光ファイバコネクタが使用されている。
【０００３】
その中でアナログ伝送ケーブルテレビシステムに使用される光ファイバコネクタは反射戻り損失を極限にまで小さくする必要があるために、反射減衰量を６０ｄＢ以上にする必要がある。その為に光コネクタをなす光ファイバ固定具に光ファイバを固定した後、フェルールの端面を光ファイバ軸孔に垂直な面に対してある角度傾斜させた斜め球面に加工すれば良いことが知られている。
【０００４】
斜め球面に加工することにより、一対の光ファイバの先端同士が隙間なく接合され、しかも接合面で発生した反射戻り光は光ファイバの長手方向に対して斜め方向に進み、光ファイバのコア部から抜け出てしまう。そのため反射減衰量が６０ｄＢ以上という高反射減衰量が達成される。
【０００５】
例えば、図９は従来一般に使用されている光ファイバコネクタ１０を示す縦断面図である。又図１０は従来の光ファイバ固定具３のみを示す縦断面図である。フェルール１の先端面１ｄにＣ面部１ｅが設けられており、中心に光ファイバ１１を取り付ける軸孔１ａが設けられている。Ｃ面部１ｅは一対のフェルール１をそれぞれ両側から受け入れるスリーブ１４への円滑な挿入を可能にするため、および脱着時にスリーブ１４の内面に擦り傷を発生させないことを目的としたものである。Ｃ面部１ｅは通常軸孔１ａに対して３０度程度の傾きをもって設けられている。又、先端面１ｄは斜め球面１ｆに形成されている。
【０００６】
図１１は研磨フィルムを用いて光ファイバ１１を接合したフェルール１の先端面１ｄを斜め球面１ｆに研磨する例を示す断面図である。弾性材質盤５１の上面に研磨フィルム５２を貼り、その面にフェルール１の先端面１ｄを所定の角度θになるように傾斜させた孔を設けた研磨冶具５３に取り付け、研磨フィルム５２に押しつけながら円を描くように摺動させる。斜め球面研磨においてはその必要条件の一つとしては研磨球面の頂点が光ファイバの軸心に一致することが挙げられる。実用的には斜め球面の曲率半径１０〜２５ｍｍにおいては０．０５ｍｍ以内に変位量Ｓを抑えることが要求されているが、前記研磨方法では良好な結果が得られない。
【０００７】
図１２は前記研磨方法において、研磨したフェルール１の研磨部分の拡大図を示す。この研磨法においては、フェルール１の先端面１ｄの外縁部より同心円状に研磨除去される性質をもっているので、最終的には図示のように研磨球面Ｒの頂点は、Ａ点とＢ点の距離を約２等分した点Ｐになる。この場合、Ａ点側に比較してＢ点側の研磨除去量が大きくなるので、点Ｐは光ファイバ軸心ＯよりＳだけＢ点側に変位する。傾斜角度θが大きい程変位量Ｓは大きくなり、曲率半径も研磨除去量の増加に伴って研磨圧力が反比例して減少するので大きくなる方向に変動する。
【０００８】
この様にフェルール１の先端面１ｄにＣ面部１ｅを設けた状態で斜め球面研磨を行った場合は、研磨の進行につれて以上のような種々の研磨条件が変動するので、研磨後の曲率半径寸法のばらつき、研磨粗さに代表される研磨面品質のばらつきなどにより、接続性能に悪影響を与える。同時に斜め球面研磨の場合は、直角球面研磨に比較して研磨除去量が１０倍以上になるので長時間の研磨時間を必要とし、光ファイバ研磨面に有害な研磨焼けなどが発生しやすく光ファイバ１１の劣化要因となるので研磨除去量の低減も課題となっていた。
【０００９】
その課題を解決する目的で、図１３（ａ）に示すように、フェルール１は中心に軸孔１ａを設けた外周部１ｈ、該外周部１ｈと同軸で径の小さい直円筒状先端部１ｇ、該直円筒先端部１ｇと外周部１ｈを連絡するＣ面部１ｅに構成され、図１３（ｂ）に示すように、前記フェルール１の軸孔１ａに光ファイバ１１を接着固定した後、前記直円筒状先端部１ｇと光ファイバ１１の先端部を光ファイバ軸心の直角軸に対し角度θ゜傾けて斜め平坦研磨を行った後に、図１３（ｃ）に示すように、斜め球面研磨することにより変位量Ｓを小さくしていた。（特開平１−１２０１８０５、特開平３−２１０５０９、特開平６ー２０１９４７）
次に第二の従来例として図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、フェルール１の中心に軸孔１ａを設け、Ｃ面部１ｅの角度を−θ〜＋θの範囲で増減させた偏心Ｃ面としておき、図１４（ｃ）に示すように、光ファイバ１１を接着固定した後、先端面１ｄを光ファイバ軸心の直角軸に対して角度θ゜傾けて斜め平坦研磨し、その後図１４（ｄ）に示すように、斜め球面研磨することにより変位量Ｓを小さくしていた。（特開平７−１２４８５５）
更に第三の従来例として図１５（ａ）に示すように、フェルール１に大きなＣ面部１ｅを設けておき、先端面１ｄを最終仕上げ角度θで斜め平坦に研磨しておき、図１５（ｂ）に示すように光ファイバ１１を接着固定後、先端面１ｄを最終仕上げ角度を越えた角度θ＋αで斜め球面研磨加工をし、図１５（ｃ）に示すように変位量Ｓを小さくしていた。（１９９６年電子情報通信学会通信ソサエティ大会寄稿集Ｂ−９９１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記図１３に示す第一の従来例では、図１３（ａ）の段階でフェルール１の直円筒状先端部１ｇの研削加工を行わなければならず、研削代が多い為に、主流であるジルコニアセラミックスを用いた場合、研削加工コストがかなり高価になり、又、図１３（ｂ）での斜め平坦研磨時に直円筒状先端部１ｇと先端面１ｄの角部に荷重をかけて加工を行うために、研磨開始時に該角部から破壊するということがあった。
【００１１】
次に図１４に示す第二の従来例では、図１４（ｂ）の段階でのフェルール１の加工において、Ｃ面部１ｅが偏心しており外観上の形状が悪いことと、加工方法がかなり特殊であり、研削代が多くしかも偏心しているので研削加工時に加工機への負荷変動が大きくなり、チャック、回転機構のがたつきが生じやすく製品の加工歩留まりが悪くなり、加工コストがかなり高価になるために、一般的な普及にいたっていない。
【００１２】
更に図１５に示す第三の従来例では、フェルール１に大きなＣ面部１ｅの加工を行わなければならず、これも上記従来例同様、高価なフェルールとなってしまう。
【００１３】
又、これらの従来例では光ファイバ１１を接着固定後、先端面１ｄを最終仕上げ角度θをこえた角度θ＋αで斜め球面研磨加工を行うが、現実的にはその越えた部分の角度αは０．６゜であり、研磨冶具製作上の公差および研磨冶具５３と研磨機との取り付け公差等を勘案すると０．６゜に調整するのは非常に困難である。しかも、斜め球面研磨時の研磨量がばらつくので、変位量Ｓが安定せず、その為、反射減衰量特性が安定しない。
【００１４】
いずれの従来例の場合においても、光ファイバ１１を接着した後に斜め球面１ｆを形成する方法では、加工コストが高価になったり、フェルールの破壊が生じたり、外観形状が悪くなったり、または変位量Ｓが大きくなるなどの課題があった。
【００１５】
しかも斜め球面の傾斜方向がよくわからないために、一対の光ファイバ固定具３同士を当接させた時の位置合わせが難しく、互いの斜め球面の傾斜方向が一致しないと一対のフェルール１の先端面１ｄの頂点が互いに接合しないために接続損失、反射戻り損失が大きくなってしまった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑みて本発明は、中央に光ファイバを挿入固定するための軸孔を有し、かつ、先端面に上記軸孔に垂直な面に対して傾いた斜め球面を形成したフェルールの後端にフェルール支持体を接合してなる光ファイバ固定具の製造方法であって、上記斜め球面の傾斜方向と、フェルール外周と軸孔との軸ずれ位置を確認後、その方向にあわせて傾斜方向と軸ずれ方向を兼用した傾斜方向表示部が形成されたフェルール支持体をフェルールに固定し、該傾斜方向表示部を基準として光ファイバ固定具の先端面に軸孔に垂線な面に対して傾いた斜め球面を形成することを特徴とするものである。
また、上記フェルール支持体をフェルールに固定した後、上記斜め球面の傾斜方向と、フェルール外周と軸孔との軸ずれ位置を確認し、その方向にあわせて傾斜方向と軸ずれ方向を兼用した傾斜方向表示部をフェルール支持体に形成し、該傾斜方向表示部を基準として光ファイバ固定具の先端面に軸孔に垂線な面に対して傾いた斜め球面を形成することを特徴とするものである。
さらに、上記フェルールの先端面の斜め球面は、予め先端面に斜め球面を形成した後、光ファイバを挿入固定し、仕上げ研磨により形成されたものであることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を説明する。
【００２３】
図１は本発明の第一実施形態を示す、光ファイバ固定具３を用いた光ファイバコネクタ１０を示す断面図である。
【００２４】
本発明に係わる光ファイバコネクタ１０は、一対の光ファイバ固定具３同士を当接させたものである。この光ファイバ固定具３は、光ファイバ１１を挿通固定する軸孔１ａを有するフェルール１と、該フェルール１が嵌合する凹部２ａを備え、上記凹部２ａと連動しかつ前記フェルール１の軸孔１ａと同軸の貫通孔２ｂを有するフェルール支持体２とからなり、上記フェルール１の軸孔１ａには光ファイバ１１を挿入し、上記フェルール支持体２の貫通孔２ｂに接着剤１３を充填する事により上記光ファイバ１１を固着してなるものである。
【００２５】
上記光ファイバ固定具３は外周部１ｈから先端面１ｄにかけてＣ面部１ｅを有し、該先端部１ｄは光ファイバ１１先端部とともに斜め球面１ｆに研磨仕上げされている。そして、光ファイバコネクタ１０は一対の光ファイバ固定具３と、該光ファイバ固定具３のフェルール１の先端同士を当接させて連結保持するスリーブ１４とから構成してあり、該スリーブ１４の外周には両端にネジ部を設けたアダプタカプリング１５を配設すると共に、該アダプタカプリング１５のネジ部にカプリングナット１６を螺合して各カプリングナット１６とフェルール支持体２との間に配設したバネ１７の押圧力により光ファイバ固定具３のフェルール１先端同士を当接させることにより光ファイバ１１同士を光学的に接続するようにしてある。
【００２６】
次に、光ファイバコネクタ１０を構成する光ファイバ固定具３について詳細に説明する。
【００２７】
図２は光ファイバ固定具３のみを示す縦断面図であり、フェルール１の先端面１ｄと外周部１ｈとの間にＣ面部１ｅが設けられており、中心に光ファイバ１１を取り付ける軸孔１ａが設けられており、その中に光ファイバ１１が接着固定されている。前記Ｃ面部１ｅはフェルール１をそれぞれ両側から受け入れるスリーブ１４への円滑な挿入を可能にするため、および脱着時にスリーブ１４の内面に擦り傷を発生させないことを目的としたものであり、通常軸孔１ａに対して３０度程度の傾きをもって設けられている。
【００２８】
又、前記先端面１ｄは軸孔１ａの垂線に対して最終仕上げ角度θ゜傾けた斜め球面１ｆを形成し、その角度は６゜〜１０゜が一般的である。曲率半径Ｒは１０〜２５ｍｍである。斜め球面１ｆの頂点が、Ａ点とＢ点の距離を約２等分した点と合致し、光ファイバ軸心Ｏとほぼ一致しており、その変位量Ｓは０．０５ｍｍ以内となっている。又、フェルール支持体２のツバ部２ｃには斜め球面の方向を示した傾斜方向表示部２ｄを設けた構成としてある。
【００２９】
ここで最終仕上げ角度θを６〜１０゜としたのは、６゜未満では反射減衰量失が６０ｄＢを越えることがなく、又１０゜を越えると接続損失が０．４ｄＢを越えてしまい、アナログ伝送ケーブルテレビシステムに使用出来なくなるからである。光学特性上は中間値である８゜が好ましく、一般的に適用されている。
【００３０】
曲率半径Ｒを１０〜２５ｍｍとしたのは、１０ｍｍ以下であるとフェルール１の先端部１ｄからの光ファイバ１１のとびだしが大きくなり、一対の光ファイバコネクタとしてフェルール１の先端面１ｄ同士を当接させたときに、バネ１７の力により先端面１ｄが共に斜め平坦に変形し、光ファイバ１１同士を光学的に接続することが出来るが、高温高湿環境においては接着剤１３のクリープ現象が生じ、軸孔１ａと光ファイバ１１との接着剥離が生じる。又、２５ｍｍを越えると曲率半径Ｒが大きすぎて、前記バネ１７の力では先端面１ｄが平坦にならず、光ファイバ１１同士の光学的な接続が困難となるからである。
【００３１】
変位量Ｓを０．０５ｍｍ以内としたのは、これを越えると、一対の光ファイバコネクタとしてフェルール１の先端面１ｄ同士を当接させたときに、互いの斜め球面１ｆの頂点があわず、先端面１ｄが斜め平坦になりきれず、光ファイバの光学的な接続が困難になるからである。
【００３２】
又、前記傾斜方向表示部２ｄはフェルール支持体２だけでなくフェルール１自体に取り付けることも出来る。
【００３３】
次に図３（ａ）〜（ｅ）に光ファイバ固定具３の斜め球面加工手順を示す。
【００３４】
図３（ａ）はフェルール１を表している。一般的に製造、販売されているＳＣフェルールであり、材質はジルコニアセラミックスが一般的であり、量産品を用いているのでフェルール１としては低価格である。好ましくは、更に価格を低減させる目的で先端面１ｄを研磨面とせず、研削面のままでも十分である。
【００３５】
フェルール１の材質としては、ジルコニアだけではなく、アルミナ、ほう珪酸ガラス、結晶化ガラス等のセラミックス材料や、ステンレス、黄銅、真鍮、洋泊等の金属材料、そして液晶ポリマー、エポキシ、ポリエーテルイミド、ポロエーテルサルホン、ポロブチレンテレタフレート等の樹脂材料を用いることが出来る。
【００３６】
図３（ｂ）はフェルール１にフェルール支持体２を圧入、接着、もしくは一体成形により固定した状態を示す。
【００３７】
フェルール支持体２の材質としては、ステンレス、黄銅にニッケルメッキを施したもの、真鍮にニッケルメッキを施したもの、洋白にニッケルメッキを施したもの等の金属材料や、液晶ポリマー、エポキシ、ポリエーテルイミド、ポロエーテルサルホン、ポロブチレンテレタフレート等の樹脂材料を用いることが出来る。又フェルール１とフェルール支持体２を樹脂材料等で一体で形成しても良い。
【００３８】
図３（ｃ）はフェルール１の先端面１ｄに斜め球面研削加工を行った状態を示す。
【００３９】
図３（ｄ）は光ファイバ固定具３に光ファイバ１１を接着固定した状態を示す。図３（ｅ）はフェルール１の先端面１ｄと光ファイバ先端面を同時に最終の仕上げ研磨を行った状態を示す。
【００４０】
この様に本発明の光ファイバ固定具３は、光ファイバ１１を接着していない状態で予めフェルール１の先端面１ｄに予め斜め球面１ｆを施してあるため、加工が容易であり製造工程を簡略化できる。その後、本発明の光ファイバ固定具３に光ファイバ１１を接着し、最終仕上げ研磨すれば良い。
【００４１】
また、図３（ｂ）に示すようにフェルール支持体２のツバ部２ｃには、あらかじめ斜め球面の方向を示すための傾斜方向表示部２ｄを形成しておき、この方向に併せて斜め球面１ｆを加工する。
【００４２】
この傾斜方向表示部２ｄを形成する場合は、図４（ａ），図４（ｂ）に示すように、フェルール支持体２の外周面に１ヶ所の溝や切り欠きを備えたり、図４（ｃ）に示すように２ヶ所以上の溝を備えるか、もしくはその溝の幅を変えたり、（ｄ）に示すように突起を形成したり、図４（ｅ），図４（ｆ）に示すように外周面を多角形として溝または突起を形成したり、図４（ｇ）に示すように外周面を多角形としてその一部の形状を変形させるなど、様々な構造とすることが出来る。
【００４３】
また、フェルール１自体に傾斜方向表示部を付けるこもできるが、この場合、フェルール１の外周部１ｅでフェルール支持体２に取り付ける部分及びスリーブ１４に挿入される部分を除いた部分が望ましい。
【００４４】
上記斜め球面の傾斜方向表示部２ｄは、実際の斜め球面の傾斜方向に対して±５゜以内の範囲に形成されている必要がある。これはそれ以上の範囲にあると一対の光ファイバ固定具３同士を当接させた場合に、互いの斜め球面１ｆが接触しなくなり光学特性を悪化させるためである。
【００４５】
図５（ａ）は図３（ｃ）における斜め球面研削加工工程を示す側面図であり、図５（ｂ）は回転装置６１の取付部６４とフェルール支持体２の位置表示部２ｄとの位置関係を示す平面図である。、
回転装置６１の軸芯に対しある一定量Δで偏芯させた位置に取付部６２を配置し、フェルール支持体２の傾斜方向表示部２ｄを位置方向合わせ部６４に嵌合させ、長軸部２ｅをチャック６２ａで固定して、回転装置６２を回転させ、該取付部６２の軸心に対してある角度βをもって取り付けたダイヤモンド製カップ砥石６３を回転させ斜め球面１ｆを形成する。チャックで固定する部分は長軸部２ｅでなくとも、フェルール１外周部１ｄでも同様の効果が得られる。
【００４６】
斜め球面寸法は、最終仕上げ斜め球面寸法と同一でよい。つまり研磨角度は最終仕上げ角度θである６〜１０゜、球面の曲率半径Ｒは１０〜２５ｍｍ、変位量Ｓは０．０５ｍｍ以下で最終寸法に合わせてあればよい。この理由は、図３（ｅ）での最終仕上げ研磨において、先端面１ｄは予め球面加工されており、仕上げ研磨の削り代は０．０３ｍｍ程度で非常に微量であるために、最終仕上げ斜め球面寸法にもほとんど影響を与えないからである。しかし、好ましくはθが７．５〜８．５゜、Ｒは１５〜２０ｍｍ、Ｓは０．０３ｍｍ以下の範囲であれば、更に優れた効果が得られる。
【００４７】
従来の光ファイバを接着したファイバ固定具においては、該光ファイバ固定具自体が回転するために光ファイバもそれに伴い回転し、しまいには破断してしまうのでこの加工方法を適用することが出来ない。その為、本発明の光ファイバを接着する前の光ファイバ固定具に斜め球面加工するのには非常に適した方法である。
【００４８】
図６は図３（ｅ）における最終仕上げ研磨加工を示す図である。
【００４９】
弾性材質盤５１の上面に研磨フィルム５２を貼り、その面に弾性材質盤５１の垂直に対して所定の角度θになるように傾斜させた孔を設けた研磨冶具５３に取り付け、研磨フィルム５２に押しつけながら円を描くように摺動させる。
【００５０】
光ファイバ固定具３のフェルール１を底面部５３ａの垂直面に対し所定の角度θになるように傾斜させた孔５３ｂを設けた研磨冶具５３に入れ、フェルール支持体２の傾斜方向表示部２ｄを研磨冶具５３の固定部５３ｃに合わせた状態で、フェルール１の先端面１ｄと光ファイバ先端面を同時に仕上げ研磨を行う。
【００５１】
前記仕上げ研磨は最終仕上げ角度θでなくともθ±５゜の範囲の角度で斜め球面研磨をすればよい。この理由は、先端面１ｄは予め球面加工されており、仕上げ研磨の削り代は０．０３ｍｍ程度で非常に微量であるために、角度が多少違っても最終仕上げ研磨角度に影響を与えないからである。
【００５２】
本発明は、フェルール１の先端面１ｄにと外周部１ｈとの間にＣ面部１ｅにより構成されている光ファイバ固定具３のみならず、フェルール１の外周部１ｈと同軸で径の小さい直円筒状先端部１ｇ、前記直円筒先端部１ｇと外周部１ｈを連絡するＣ面部１ｅにより構成されている光ファイバ固定具３にも適用でき、同様の効果を得ることが出来る。
【００５３】
以上のような方法であれば、反射減衰量、接続損失の光学的特性はアナログ伝送ケーブルシステム等の厳しい要求値に対して、要求値を満足する安定した特性値を示し、しかも安価な光ファイバ固定具を供給できる。
【００５４】
次に、本発明の第二の実施形態を説明する。
【００５５】
図７は本発明の第二の実施様態を示す光ファイバ固定具３を示す縦断面図であり、フェルール１の先端面１ｄと外周部１ｈとの間にＣ面部１ｅが設けられており、中心に光ファイバ１１を取り付ける軸孔１ａが設けられており、その中に光ファイバ１１が接着固定されており、フェルール支持体２のツバ部２ｃには斜め球面の方向を示した傾斜方向表示部２ｄを設けてあり、該位置表示部２ｄはフェルール外周部１ｈと軸孔１ａの軸ずれ位置方向を兼ね備えた構成としてある。
【００５６】
この傾斜方向と軸ずれ位置方向と傾斜方向表示部２ｄは必ず一致させる必要はなく、図７でたとえると、傾斜方向表示部２ｄは図通りの下方向で、傾斜方向は図と１８０度反対側の上方向で、軸ずれ位置方向は図の９０゜回転した右方向であってもかまわず、一定の法則のもとで一対の光ファイバ固定具３が当接されていればよい。上記傾斜方向表示部２ｄはフェルール支持体２だけでなくフェルール１自体に取り付けつけることも出来る。
【００５７】
図８は本発明の第二の実施様態である光ファイバ固定具の製造方法を示す流れ図であり、フェルール１単体の軸ずれ方向を確認後、その方向にあわせて傾斜方向表示部２ｄのついたフェルール支持体２に挿入、固定するか、もしくはフェルール１に傾斜方向表示部２ｄをつけていないフェルール支持体２を固定後、軸ずれ方向を確認し、その後傾斜方向表示部を作成するかした後、第一の実施様態の通り、傾斜方向表示部２ｄ基準に斜め球面加工を行う。
【００５８】
以上の様な方法であれば、斜め球面１ｆの傾斜方向と、フェルール外周１ｈと軸孔１ａの軸ずれ位置方向を概ね一致させ、フェルール１もしくはフェルール支持体２に傾斜方向を兼用した表示部を形成させることにより、反射減衰量、接続損失の光学的特性はアナログ伝送ケーブルシステム等の厳しい要求値に対して、要求値を満足する安定した特性値を示し、しかも安価な光ファイバ固定具を供給することができる。
【００５９】
【実施例】
ここで、以下に示す方法で実験を行った。
【００６０】
ジルコニアセラミックス製のシングルモードフェルールの外径Ｄ＝φ２．５ｍｍ、長さＬ＝１０．５ｍｍ、軸孔Ｄ＝φ０．１２６ｍｍで比較例として図１３に示した第一の従来例であるフェルール外径を二段にしたもの、図１４に示した第二の従来例であるＣ面を偏心させたもの、図１５に示した第三の従来例である大きなＣ面を施したものに、本発明の第一の実施様態である加工方法のもの、第二の実施様態である軸ずれも調整したものの６種類をそれぞれ２０個サンプルを作成した。上記サンプルに光ファイバを接着し、端面を研磨し、バネ、カプリングナット等を組み立てて光ファイバコネクタとし、接続損失と反射減衰量を測定し、平均値を算出した。
【００６１】
その結果を表１に示す。このように、従来の方法では反射減衰量が小さく、しかも接続損失が大きいのに対し、本発明では反射減衰量が大きくしかも接続損失が小さい、特に第二の実施様態では接続損失が顕著に小さくなっていることが確認できる。
【００６２】
【表１】

【００６３】
次に、斜め球面の方向表示部が、実際の斜め球面の傾斜方向に対しての位置角度公差を確認するために、上記同様ジルコニアセラミックス製のシングルモードフェルールの外径Ｄ＝φ２．５ｍｍ、長さＬ＝１０．５ｍｍ、軸孔Ｄ＝φ０．１２６ｍｍで比較例として、±０゜、±３゜、±５゜、±６゜、±８゜の５種類をそれぞれ２０個サンプルを作成し、上記サンプルに光ファイバを接着し、端面を研磨し、バネ、カプリングナット等を組み立てて光ファイバコネクタとし、接続損失と反射減衰量を測定し、平均値を算出した。
【００６４】
その結果を表２に示す。このように、±５゜以下であれば良好な光学特性が得られるが、±５゜を越えると極端に特性が悪化することが確認できる。
【００６５】
従って、中央に光ファイバを挿入固定するための軸孔を有するフェルールの後部にフェルール支持体を接合してなる光ファイバ固定具であって、上記フェルールの先端面に上記軸孔に垂直な面に対して傾いた斜め球面を形成し、及び上記斜め球面の傾斜方向にあわせ、フェルールもしくはフェルール支持体に傾斜方向表示部を形成し、及び／もしくは、上記斜め球面の傾斜方向表示部が、実際の斜め球面の傾斜方向に対して、±５゜以内の範囲に形成し、及び上記斜め球面の傾斜方向と、フェルール外周と軸孔との軸ずれ位置方向を概ね一致させ、フェルールもしくはフェルール支持体に傾斜方向と軸ずれ方向を兼用した表示部を形成することにより接続損失、反射減衰量共に優れた効果が得られた。
【００６６】
【表２】

【００６７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、中央に光ファイバを挿入固定するための軸孔を有し、かつ、先端面に上記軸孔に垂直な面に対して傾いた斜め球面を形成したフェルールの後端にフェルール支持体を接合してなる光ファイバ固定具の製造方法であって、上記斜め球面の傾斜方向と、フェルール外周と軸孔との軸ずれ位置を確認後、その方向にあわせて傾斜方向と軸ずれ方向を兼用した傾斜方向表示部が形成されたフェルール支持体をフェルールに固定し、該傾斜方向表示部を基準として光ファイバ固定具の先端面に軸孔に垂線な面に対して傾いた斜め球面を形成するものであるか、または、上記フェルール支持体をフェルールに固定した後、上記斜め球面の傾斜方向と、フェルール外周と軸孔との軸ずれ位置を確認し、その方向にあわせて傾斜方向と軸ずれ方向を兼用した傾斜方向表示部をフェルール支持体に形成し、該傾斜方向表示部を基準として光ファイバ固定具の先端面に軸孔に垂線な面に対して傾いた斜め球面を形成するものであるため、接続損失、反射減衰量共に優れた光ファイバ固定具を提供できるという効果を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバ固定具を用いた光ファイバコネクタを示す断面図である。
【図２】本発明の光ファイバ固定具を示す縦断面図である。
【図３】本発明の光ファイバ固定具の斜め球面加工手順を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｇ）は本発明の光ファイバ固定具のフェルール支持体の外周面に備える傾斜方向表示部の様々な実施形態を示す図である。
【図５】本発明の図３（ｃ）における斜め球面研削加工を示す図である。
【図６】本発明の図３（ｅ）における最終仕上げ研磨加工を示す図である。
【図７】本発明の第二の実施様態の光ファイバ固定具を示す縦断面図である。
【図８】本発明の第二の実施様態の光ファイバ固定具の製造方法を示す流れ図である。
【図９】従来の光ファイバコネクタを示す縦断面図である。
【図１０】従来の光ファイバコネクタに備える光ファイバ固定具を示す縦断面図である。
【図１１】従来のフェルールの先端面に軸孔に垂直な面に対して傾いた斜め球面の研磨加工方法を示す図である。
【図１２】従来の研磨方法によるフェルールの研磨部分を示す拡大図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は従来のフェルールの先端面の変位量を小さくするための加工手順を示す図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は従来のフェルールの先端面の変位量を少なくするための加工手順を示す図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は従来のフェルールの先端面の変位量を少なくするための加工手順を示す図である。
【符号の説明】
１フェルール
１ａ軸孔
１ｂ端面
１ｃ面取り部
１ｄ先端面
１ｅＣ面部
１ｆ斜め球面
１ｇ直円筒状先端部
１ｈ外周部
２フェルール支持体
２ａ凹部
２ｂ貫通孔
２ｃツバ部
２ｄ傾斜方向表示部
３ファイバ固定具
４空気溜まり
１０光ファイバコネクタ
１１光ファイバ
１２光ファイバ芯線
１３接着剤
１４スリーブ
１５アダプタカプリング
１６カプリングナット
１７バネ
５１弾性材質盤
５２研磨フィルム
５３研磨冶具
５３ａ底面部
５３ｂ孔
５３ｃ固定部
６１回転装置
６２取付部
６２ａチャック
６３カップ砥石
６４位置方向合わせ部
Ｏ光ファイバ軸芯
Ｒ曲率半径
Ｓ変位量
θ 最終仕上げ角度
θ＋α 最終仕上げ角度を越えた角度
β ある一定の角度
Δ 一定量の偏心[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention is for connecting and disconnecting optical fibers.The present invention relates to a method for processing an optical fiber fixture.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in places where detachable optical connections such as device switching, transmission / reception port removal, device adjustment, measurement, etc. are required in an optical communication system, the ferrule tips of a pair of optical fiber fixtures holding optical fibers are connected to each other. Optical fiber connectors that optically connect optical fibers by contacting and holding are used.
[0003]
Among them, the optical fiber connector used in the analog transmission cable television system needs to reduce the return loss to the utmost limit, so that the return loss must be 60 dB or more. For this purpose, it is known that after fixing an optical fiber to an optical fiber fixture constituting an optical connector, the end surface of the ferrule may be processed into an oblique spherical surface inclined at an angle with respect to a plane perpendicular to the optical fiber shaft hole. ing.
[0004]
By processing into an oblique spherical surface, the ends of the pair of optical fibers are joined together without any gaps, and the reflected return light generated at the joining surface travels in an oblique direction with respect to the longitudinal direction of the optical fiber, and from the core portion of the optical fiber. I get out. For this reason, a high return loss of 60 dB or more is achieved.
[0005]
For example, FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing an optical fiber connector 10 that is generally used conventionally. FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing only the conventional optical fiber fixture 3. A C-plane portion 1e is provided on the tip surface 1d of the ferrule 1, and a shaft hole 1a for attaching the optical fiber 11 is provided in the center. The C-surface portion 1e is intended to enable smooth insertion into the sleeve 14 that receives the pair of ferrules 1 from both sides, and to prevent the inner surface of the sleeve 14 from being scratched during detachment. The C surface portion 1e is usually provided with an inclination of about 30 degrees with respect to the shaft hole 1a. The front end surface 1d is formed as an oblique spherical surface 1f.
[0006]
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example in which the front end surface 1d of the ferrule 1 joined with the optical fiber 11 is polished to an oblique spherical surface 1f using a polishing film. A polishing film 52 is attached to the upper surface of the elastic material board 51, and the tip surface 1d of the ferrule 1 is attached to a polishing jig 53 provided with a hole inclined at a predetermined angle θ, and pressed against the polishing film 52. Slide in a circle. In oblique spherical polishing, one of the necessary conditions is that the vertex of the polished spherical surface coincides with the axis of the optical fiber. Practically, it is required to suppress the displacement amount S within 0.05 mm when the radius of curvature of the oblique spherical surface is 10 to 25 mm. However, the polishing method cannot provide a good result.
[0007]
FIG. 12 shows an enlarged view of a polished portion of the ferrule 1 polished in the polishing method. Since this polishing method has the property that it is polished and removed concentrically from the outer edge portion of the front end surface 1d of the ferrule 1, the vertex of the polished spherical surface R is finally the distance between point A and point B as shown in the figure. Becomes a point P obtained by dividing the above into two equal parts. In this case, since the amount of polishing removal on the B point side becomes larger than that on the A point side, the point P is displaced from the optical fiber axis O to the B point side by S. The displacement amount S increases as the tilt angle θ increases, and the radius of curvature also varies in the direction of increase because the polishing pressure decreases in inverse proportion to the increase in the removal amount of polishing.
[0008]
In this way, when the oblique spherical polishing is performed with the C-surface portion 1e provided on the tip surface 1d of the ferrule 1, the various polishing conditions as described above change as the polishing progresses. The connection performance is adversely affected by variations in the quality of the polished surface typified by variations in polishing and polishing roughness. At the same time, in the case of oblique spherical polishing, the amount of polishing removal is 10 times or more compared with right-angle spherical polishing, so a long polishing time is required, and an optical fiber is likely to cause harmful burns on the optical fiber polished surface. Therefore, it has been a problem to reduce the amount of polishing removal.
[0009]
For the purpose of solving the problem, as shown in FIG. 13 (a), the ferrule 1 has an outer peripheral portion 1h provided with a shaft hole 1a at the center, a straight cylindrical tip portion 1g that is coaxial with the outer peripheral portion 1h and has a small diameter, The C cylinder 1e is connected to the straight cylinder tip 1g and the outer periphery 1h. After the optical fiber 11 is bonded and fixed to the shaft hole 1a of the ferrule 1, as shown in FIG. After performing the slant flat polishing by tilting the tip end portion 1g and the tip end of the optical fiber 11 at an angle θ ° with respect to the right angle axis of the optical fiber axis, as shown in FIG. The displacement amount S was reduced. (JP-A 1-101805, JP-A-3-210509, JP-A-6-201947)
Next, as a second conventional example, as shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b), a shaft hole 1a is provided at the center of the ferrule 1, and the eccentricity is obtained by increasing or decreasing the angle of the C surface portion 1e in the range of -θ to + θ. As shown in FIG. 14 (c), the optical fiber 11 is bonded and fixed, and then the tip end surface 1d is inclined at an angle θ ° with respect to the right angle axis of the optical fiber axis, and then is flatly polished. As shown in FIG. 14 (d), the displacement amount S was reduced by performing slant spherical polishing. (Japanese Patent Laid-Open No. 7-124855)
Further, as shown in FIG. 15 (a) as a third conventional example, a large C surface portion 1e is provided on the ferrule 1, and the front end surface 1d is polished obliquely and flatly at a final finishing angle θ. After the optical fiber 11 is bonded and fixed as shown in FIG. 15), the tip surface 1d is subjected to oblique spherical polishing at an angle θ + α exceeding the final finishing angle, and the displacement S is reduced as shown in FIG. . (Contribution Collection B-991 of the 1996 IEICE Communication Society)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first conventional example shown in FIG. 13, the grinding of the straight cylindrical tip 1g of the ferrule 1 has to be performed at the stage of FIG. When a certain zirconia ceramic is used, the grinding cost becomes considerably high, and processing is performed by applying a load to the corners of the straight cylindrical tip 1g and the tip face 1d at the time of oblique flat polishing in FIG. 13B. In order to do this, there was a case of breaking from the corner at the start of polishing.
[0011]
Next, in the second conventional example shown in FIG. 14, in the processing of the ferrule 1 at the stage of FIG. 14 (b), the C surface portion 1e is eccentric and the appearance shape is bad, and the processing method is quite special. Yes, because the grinding cost is large and eccentric, the load fluctuation on the processing machine becomes large at the time of grinding processing, the rattling of the chuck and the rotation mechanism is likely to occur, the processing yield of the product is deteriorated, and the processing cost is considerably expensive. Therefore, it has not reached general spread.
[0012]
Further, in the third conventional example shown in FIG. 15, the large C-plane portion 1e must be processed on the ferrule 1, which also becomes an expensive ferrule as in the conventional example.
[0013]
In these conventional examples, after the optical fiber 11 is bonded and fixed, the front end surface 1d is subjected to oblique spherical polishing at an angle θ + α exceeding the final finishing angle θ, but in reality, the angle α of the portion beyond that is 0. It is extremely difficult to adjust the angle to 0.6 ° in consideration of the tolerance in manufacturing the polishing jig and the mounting tolerance between the polishing jig 53 and the polishing machine. In addition, since the polishing amount at the time of oblique spherical polishing varies, the displacement amount S is not stable, and the return loss characteristic is not stable.
[0014]
In any of the conventional examples, the method of forming the oblique spherical surface 1f after bonding the optical fiber 11 increases the processing cost, breaks the ferrule, deteriorates the external shape, or the amount of displacement. There were problems such as an increase in S.
[0015]
In addition, since the inclination direction of the oblique spherical surface is not well understood, it is difficult to align the pair of optical fiber fixtures 3 with each other. If the inclination directions of the oblique spherical surfaces do not coincide with each other, the tip surfaces of the pair of ferrules 1 Since the vertices of 1d are not joined to each other, connection loss and reflection return loss are increased.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above problems, the present invention provides a rear surface of a ferrule having a shaft hole for inserting and fixing an optical fiber at the center and an inclined spherical surface inclined with respect to a surface perpendicular to the shaft hole at the tip surface. A method of manufacturing an optical fiber fixture in which a ferrule support is bonded to an end, and after confirming the tilt direction of the oblique spherical surface and the axis misalignment position between the outer periphery of the ferrule and the shaft hole, the tilt direction is matched to that direction. And a ferrule support on which a tilt direction display portion is also used.FerruleAnd an inclined spherical surface inclined with respect to a surface perpendicular to the shaft hole is formed on the tip surface of the optical fiber fixture with reference to the tilt direction display portion.
In addition, after fixing the ferrule support to the ferrule, confirm the inclination direction of the oblique spherical surface and the axial misalignment position between the outer periphery of the ferrule and the shaft hole. A direction indicator is formed on the ferrule support, and an oblique spherical surface inclined with respect to a surface perpendicular to the shaft hole is formed on the tip surface of the optical fiber fixture with reference to the inclination direction indicator. is there.
Furthermore, the oblique spherical surface of the tip surface of the ferrule is formed by finish polishing after forming an oblique spherical surface on the tip surface in advance and inserting and fixing an optical fiber.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0023]
FIG. 1 is a sectional view showing an optical fiber connector 10 using an optical fiber fixture 3 according to a first embodiment of the present invention.
[0024]
An optical fiber connector 10 according to the present invention has a pair of optical fiber fixtures 3 in contact with each other. The optical fiber fixture 3 includes a ferrule 1 having a shaft hole 1a through which the optical fiber 11 is inserted and fixed, and a recess 2a into which the ferrule 1 is fitted. The shaft hole 1a of the ferrule 1 is interlocked with the recess 2a. And a ferrule support 2 having a coaxial through hole 2b. An optical fiber 11 is inserted into the shaft hole 1a of the ferrule 1, and the through hole 2b of the ferrule support 2 is filled with an adhesive 13. The optical fiber 11 is fixed.
[0025]
The optical fiber fixture 3 has a C-surface portion 1e from the outer peripheral portion 1h to the distal end surface 1d, and the distal end portion 1d is polished and finished to an oblique spherical surface 1f together with the distal end portion of the optical fiber 11. The optical fiber connector 10 includes a pair of optical fiber fixtures 3 and a sleeve 14 that holds and connects the tips of the ferrules 1 of the optical fiber fixture 3 with each other. Are provided with adapter couplings 15 provided with threaded portions at both ends, and coupling nuts 16 are screwed into the threaded portions of the adapter couplings 15 to be disposed between the coupling nuts 16 and the ferrule support 2. The optical fibers 11 are optically connected to each other by bringing the ferrule 1 tips of the optical fiber fixture 3 into contact with each other by the pressing force of the spring 17.
[0026]
Next, the optical fiber fixture 3 constituting the optical fiber connector 10 will be described in detail.
[0027]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing only the optical fiber fixture 3, and a C surface portion 1 e is provided between the tip surface 1 d and the outer peripheral portion 1 h of the ferrule 1, and a shaft hole 1 a for attaching the optical fiber 11 at the center. The optical fiber 11 is bonded and fixed therein. The C surface portion 1e is intended to enable smooth insertion into the sleeve 14 that receives the ferrule 1 from both sides, and to prevent the inner surface of the sleeve 14 from being scratched at the time of detachment. It is provided with an inclination of about 30 degrees.
[0028]
The tip surface 1d forms an oblique spherical surface 1f inclined at a final finishing angle θ ° with respect to the perpendicular of the shaft hole 1a, and the angle is generally 6 ° to 10 °. The curvature radius R is 10 to 25 mm. The apex of the oblique spherical surface 1f coincides with a point obtained by dividing the distance between the point A and the point B by about half and substantially coincides with the optical fiber axis O, and the displacement amount S is within 0.05 mm. . In addition, the flange portion 2c of the ferrule support 2 is provided with a tilt direction display portion 2d indicating the direction of the oblique spherical surface.
[0029]
Here, the final finishing angle θ is set to 6 to 10 °. When the angle is less than 6 °, the loss of return loss does not exceed 60 dB, and when it exceeds 10 °, the connection loss exceeds 0.4 dB. This is because it cannot be used in a transmission cable television system. In view of optical characteristics, an intermediate value of 8 ° is preferable and generally applied.
[0030]
When the radius of curvature R is 10 to 25 mm, if the length is 10 mm or less, the protrusion of the optical fiber 11 from the distal end portion 1d of the ferrule 1 increases, and the distal end surfaces 1d of the ferrule 1 come into contact with each other as a pair of optical fiber connectors. When this is done, both end surfaces 1d are deformed obliquely and flatly by the force of the spring 17, and the optical fibers 11 can be optically connected to each other. However, a creep phenomenon of the adhesive 13 occurs in a high temperature and high humidity environment. The adhesion peeling between the shaft hole 1a and the optical fiber 11 occurs. On the other hand, if it exceeds 25 mm, the radius of curvature R is too large, and the tip surface 1d is not flattened by the force of the spring 17, and optical connection between the optical fibers 11 becomes difficult.
[0031]
If the displacement amount S is set to 0.05 mm or less, when the tip surfaces 1d of the ferrule 1 are brought into contact with each other as a pair of optical fiber connectors, the apexes of the oblique spherical surfaces 1f do not appear. This is because the front end face 1d cannot be obliquely flat and it is difficult to optically connect the optical fibers.
[0032]
Further, the tilt direction display portion 2d can be attached not only to the ferrule support 2 but also to the ferrule 1 itself.
[0033]
Next, an oblique spherical surface processing procedure of the optical fiber fixture 3 is shown in FIGS.
[0034]
FIG. 3A shows the ferrule 1. It is an SC ferrule that is generally manufactured and sold, and the material is generally zirconia ceramics. Since the mass-produced product is used, the ferrule 1 is inexpensive. Preferably, for the purpose of further reducing the cost, the front end surface 1d is not a polished surface, and a ground surface is sufficient.
[0035]
Ferrule 1 is not limited to zirconia, but also ceramic materials such as alumina, borosilicate glass, crystallized glass, etc., metal materials such as stainless steel, brass, brass, and Western night, liquid crystal polymer, epoxy, polyetherimide, Resin materials such as polo ether sulfone and polobutylene terephthalate can be used.
[0036]
FIG. 3B shows a state in which the ferrule support 2 is fixed to the ferrule 1 by press-fitting, bonding, or integral molding.
[0037]
The ferrule support 2 is made of a metal material such as stainless steel, brass plated with nickel, brass plated with nickel, nickel plated white, liquid crystal polymer, epoxy, poly Resin materials such as ether imide, polo ether sulfone and polobutylene terephthalate can be used. Further, the ferrule 1 and the ferrule support 2 may be integrally formed of a resin material or the like.
[0038]
FIG. 3C shows a state where the oblique spherical grinding process is performed on the tip surface 1 d of the ferrule 1.
[0039]
FIG. 3D shows a state where the optical fiber 11 is bonded and fixed to the optical fiber fixture 3. FIG. 3E shows a state in which the final finish polishing is simultaneously performed on the tip surface 1d of the ferrule 1 and the tip surface of the optical fiber.
[0040]
As described above, the optical fiber fixture 3 according to the present invention is preliminarily provided with the oblique spherical surface 1f on the tip surface 1d of the ferrule 1 in a state where the optical fiber 11 is not bonded, so that the processing is easy and the manufacturing process is simplified. Can be Thereafter, the optical fiber 11 is bonded to the optical fiber fixture 3 of the present invention, and the final finish polishing may be performed.
[0041]
Further, as shown in FIG. 3 (b), the flange portion 2c of the ferrule support 2 is previously formed with an inclination direction display portion 2d for indicating the direction of the oblique spherical surface, and the oblique spherical surface 1f is combined with this direction. Is processed.
[0042]
In the case of forming the inclined direction display portion 2d, as shown in FIGS. 4A and 4B, the outer peripheral surface of the ferrule support 2 is provided with one groove or notch, or FIG. As shown in c), two or more grooves are provided, the width of the groove is changed, a protrusion is formed as shown in (d), or as shown in FIGS. 4 (e) and 4 (f). As shown in FIG. 4 (g), the outer peripheral surface can be formed into a polygonal shape, and the outer peripheral surface can be formed into a polygonal shape so that a part of the shape is deformed.
[0043]
In addition, the ferrule 1 itself can be provided with an inclination direction display portion. In this case, a portion excluding a portion attached to the ferrule support 2 and a portion inserted into the sleeve 14 at the outer peripheral portion 1e of the ferrule 1 is desirable.
[0044]
The oblique spherical inclination direction display portion 2d needs to be formed within a range of ± 5 ° with respect to the actual oblique spherical inclination direction. This is because when the pair of optical fiber fixtures 3 are in contact with each other, the oblique spherical surfaces 1f do not come into contact with each other and the optical characteristics are deteriorated.
[0045]
FIG. 5A is a side view showing the oblique spherical grinding step in FIG. 3C, and FIG. 5B is the position of the mounting portion 64 of the rotating device 61 and the position display portion 2d of the ferrule support 2. It is a top view which shows a relationship. ,
The mounting portion 62 is arranged at a position eccentric to the shaft center of the rotating device 61 by a certain amount Δ, the tilt direction display portion 2d of the ferrule support 2 is fitted to the position direction matching portion 64, and the long shaft portion 2e is fixed by the chuck 62a, the rotating device 62 is rotated, and the diamond cup grindstone 63 attached at a certain angle β with respect to the axis of the attaching portion 62 is rotated to form an oblique spherical surface 1f. Even if the portion to be fixed by the chuck is not the long shaft portion 2e, the same effect can be obtained even in the outer peripheral portion 1d of the ferrule 1.
[0046]
The oblique spherical dimension may be the same as the final finished oblique spherical dimension. That is, the polishing angle is 6 to 10 ° which is the final finishing angle θ, the radius of curvature R of the spherical surface is 10 to 25 mm, the displacement amount S is 0.05 mm or less, and it is sufficient to match the final dimension. The reason for this is that in the final finish polishing in FIG. 3 (e), the tip end surface 1d is preliminarily processed into a spherical surface, and the finishing allowance is about 0.03 mm. This is because the size is hardly affected. However, if θ is preferably 7.5 to 8.5 °, R is 15 to 20 mm, and S is 0.03 mm or less, further excellent effects can be obtained.
[0047]
In a conventional fiber fixing device to which an optical fiber is bonded, since the optical fiber fixing device itself rotates, the optical fiber also rotates with it and eventually breaks, so this processing method cannot be applied. . Therefore, it is a very suitable method for processing an oblique spherical surface on the optical fiber fixture before bonding the optical fiber of the present invention.
[0048]
FIG. 6 is a diagram showing the final finish polishing process in FIG.
[0049]
A polishing film 52 is affixed to the upper surface of the elastic material board 51 and attached to a polishing jig 53 provided with a hole inclined at a predetermined angle θ with respect to the vertical of the elastic material board 51. Slide to draw a circle while pressing.
[0050]
The ferrule 1 of the optical fiber fixture 3 is put in a polishing jig 53 provided with a hole 53b that is inclined at a predetermined angle θ with respect to the vertical surface of the bottom surface portion 53a, and the tilt direction display portion 2d of the ferrule support 2 is In a state where it matches the fixed portion 53c of the polishing jig 53, the front end surface 1d of the ferrule 1 and the front end surface of the optical fiber are subjected to finish polishing simultaneously.
[0051]
The final polishing may be performed by oblique spherical polishing at an angle in the range of θ ± 5 °, not the final finishing angle θ. This is because the tip surface 1d is spherically processed in advance, and the finishing allowance is about 0.03 mm, which is very small, so even if the angle is slightly different, the final finish polishing angle is not affected. It is.
[0052]
The present invention is not limited to the optical fiber fixture 3 constituted by the C surface portion 1e between the front end surface 1d of the ferrule 1 and the outer peripheral portion 1h, but also a right circular cylinder coaxial with the outer peripheral portion 1h of the ferrule 1 and having a small diameter. It can also be applied to the optical fiber fixture 3 constituted by the C-shaped end portion 1g and the C-surface portion 1e connecting the right cylindrical tip portion 1g and the outer peripheral portion 1h, and the same effect can be obtained.
[0053]
With the method described above, the optical characteristics of return loss and splice loss are stable optical characteristics that satisfy the required values for the strict required values of analog transmission cable systems, etc., and are inexpensive optical fibers. Can supply fixtures.
[0054]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0055]
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an optical fiber fixture 3 according to the second embodiment of the present invention, in which a C surface portion 1e is provided between the tip surface 1d and the outer peripheral portion 1h of the ferrule 1, A shaft hole 1a for attaching the optical fiber 11 is provided in the optical fiber 11, and the optical fiber 11 is bonded and fixed therein. The flange portion 2c of the ferrule support 2 has an inclined direction display portion 2d indicating the direction of the oblique spherical surface. The position display portion 2d is configured to have both the ferrule outer peripheral portion 1h and the axial deviation position direction of the shaft hole 1a.
[0056]
The tilt direction, the off-axis position direction, and the tilt direction display portion 2d do not necessarily coincide with each other. For example, in FIG. 7, the tilt direction display portion 2d is in the downward direction as shown, and the tilt direction is 180 degrees opposite to the drawing. The direction of the off-axis position may be the right direction rotated by 90 ° in the figure, and the pair of optical fiber fixtures 3 need only be in contact with each other under a certain rule. The inclination direction display portion 2d can be attached not only to the ferrule support 2 but also to the ferrule 1 itself.
[0057]
FIG. 8 is a flowchart showing a method of manufacturing the optical fiber fixture according to the second embodiment of the present invention. After confirming the direction of axis deviation of the ferrule 1 alone, the tilt direction indicator 2d is attached to the direction. After inserting or fixing to the ferrule support 2, or after fixing the ferrule support 2 not provided with the tilt direction display portion 2d on the ferrule 1, confirming the axis deviation direction and then creating the tilt direction display portion As in the first embodiment, oblique spherical surface processing is performed on the basis of the inclination direction display portion 2d.
[0058]
If the method is as described above, the display unit that makes the tilt direction of the oblique spherical surface 1f substantially coincide with the axis displacement position direction of the ferrule outer periphery 1h and the shaft hole 1a and also uses the ferrule 1 or the ferrule support 2 as the tilt direction. By forming it, the optical characteristics of return loss and splice loss show stable characteristic values that satisfy the strict requirements of analog transmission cable systems, etc., and supply inexpensive optical fiber fixtures. can do.
[0059]
【Example】
Here, an experiment was performed by the following method.
[0060]
Zirconia ceramic single mode ferrule outer diameter D = φ2.5 mm, length L = 10.5 mm, shaft hole D = φ0.126 mm and the first conventional ferrule outer diameter shown in FIG. 13 as a comparative example 14 in which the C surface is decentered in the second conventional example shown in FIG. 14, and the large C surface is used in the third conventional example shown in FIG. Twenty samples were prepared for each of the six types of the machining method according to the first embodiment and the second embodiment according to which the axis deviation was adjusted. An optical fiber was bonded to the sample, the end face was polished, a spring, a coupling nut, and the like were assembled to form an optical fiber connector, connection loss and return loss were measured, and an average value was calculated.
[0061]
The results are shown in Table 1. Thus, while the conventional method has a small return loss and a large connection loss, the present invention has a large return loss and a small connection loss. Particularly, in the second embodiment, the connection loss is remarkably small. It can be confirmed that
[0062]
[Table 1]

[0063]
Next, in order to confirm the positional angle tolerance with respect to the inclination direction of the actual oblique spherical surface, the oblique spherical direction indicator displays the outer diameter D of the zirconia ceramic single mode ferrule as described above, which is 2.5 mm long. L = 10.5mm, shaft hole D = φ0.126mm, and as a comparative example, 20 samples of 5 types of ± 0 °, ± 3 °, ± 5 °, ± 6 °, ± 8 ° were prepared, An optical fiber was bonded to the sample, the end face was polished, a spring, a coupling nut, and the like were assembled to form an optical fiber connector, connection loss and return loss were measured, and an average value was calculated.
[0064]
The results are shown in Table 2. Thus, good optical characteristics can be obtained when the angle is ± 5 ° or less, but it can be confirmed that the characteristic is extremely deteriorated when the angle exceeds ± 5 °.
[0065]
Accordingly, an optical fiber fixing device in which a ferrule support is joined to the rear portion of a ferrule having an axial hole for inserting and fixing an optical fiber at the center, and the front surface of the ferrule is perpendicular to the axial hole. An inclined spherical surface inclined with respect to the inclined spherical surface is formed, and an inclined direction indicator is formed on the ferrule or the ferrule support in accordance with the inclined direction of the inclined spherical surface. It is formed within a range of ± 5 ° with respect to the inclination direction of the oblique spherical surface, and the inclination direction of the oblique spherical surface is substantially coincided with the axis deviation position direction of the outer periphery of the ferrule and the shaft hole. By forming a display unit that uses both the tilt direction and the axis deviation direction, excellent effects in both connection loss and return loss were obtained.
[0066]
[Table 2]

[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a ferrule having an axial hole for inserting and fixing an optical fiber in the center and an inclined spherical surface inclined with respect to a plane perpendicular to the axial hole is formed at the tip surface. A method of manufacturing an optical fiber fixing device in which a ferrule support is joined to a rear end, and after confirming the tilt direction of the oblique spherical surface and the axial misalignment position between the outer periphery of the ferrule and the shaft hole, tilt according to the direction. A ferrule support having an inclined direction display portion that is used both as a direction and an off-axis direction.FerruleAnd an inclined spherical surface inclined with respect to a surface perpendicular to the shaft hole is formed on the front end surface of the optical fiber fixture with reference to the inclination direction indicator, or the ferrule support is used as a ferrule. After fixing, confirm the tilt direction of the slanted spherical surface and the axis offset position of the ferrule outer periphery and the shaft hole, and form the tilt direction display part on the ferrule support that uses both the tilt direction and the axis offset direction according to the direction In addition, since an inclined spherical surface inclined with respect to a surface perpendicular to the shaft hole is formed on the tip surface of the optical fiber fixture with reference to the inclination direction display portion, an optical fiber having excellent connection loss and return loss The effect that a fixing tool can be provided can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an optical fiber connector using an optical fiber fixture of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an optical fiber fixture of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an oblique spherical surface processing procedure of the optical fiber fixture of the present invention.
FIGS. 4A to 4G are diagrams showing various embodiments of an inclination direction display section provided on the outer peripheral surface of the ferrule support of the optical fiber fixture of the present invention. FIGS.
FIG. 5 is a diagram showing oblique spherical grinding in FIG. 3C of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a final finish polishing process in FIG. 3 (e) of the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an optical fiber fixture according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a method for manufacturing an optical fiber fixture according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a conventional optical fiber connector.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing an optical fiber fixture provided in a conventional optical fiber connector.
FIG. 11 is a view showing a polishing method of an oblique spherical surface inclined with respect to a surface perpendicular to the shaft hole on the tip surface of a conventional ferrule.
FIG. 12 is an enlarged view showing a polished portion of a ferrule by a conventional polishing method.
FIGS. 13A to 13C are diagrams showing a processing procedure for reducing the amount of displacement of the tip surface of a conventional ferrule. FIGS.
14A to 14D are diagrams showing a processing procedure for reducing the amount of displacement of the tip surface of a conventional ferrule.
FIGS. 15A to 15C are diagrams showing a processing procedure for reducing the amount of displacement of the tip surface of a conventional ferrule. FIGS.
[Explanation of symbols]
1 Ferrule
1a Shaft hole
1b End face
1c Chamfer
1d Tip surface
1e C surface
1f Oblique spherical surface
1g Straight cylindrical tip
1h outer periphery
2 Ferrule support
2a recess
2b Through hole
2c brim part
2d Inclination direction display
3 Fiber fixing tool
4 Air pocket
10 Optical fiber connector
11 Optical fiber
12 Optical fiber core wire
13 Adhesive
14 sleeve
15 Adapter coupling
16 coupling nut
17 Spring
51 Elastic material board
52 Abrasive film
53 Polishing jig
53a Bottom part
53b hole
53c fixed part
61 Rotating device
62 Mounting part
62a chuck
63 Cup whetstone
64 Position direction alignment part
O Optical fiber axis
R Curvature radius
S Displacement
θ Final finishing angle
θ + α Angle beyond the final finishing angle
β a certain angle
Δ A certain amount of eccentricity

Claims

A ferrule support is joined to the rear end of a ferrule having a shaft hole for inserting and fixing an optical fiber in the center and having an oblique spherical surface inclined with respect to a surface perpendicular to the shaft hole on the front end surface. An optical fiber fixture processing method comprising:
After confirming the tilt direction of the oblique spherical surface and the axis misalignment position between the outer periphery of the ferrule and the shaft hole, the ferrule support on which the tilt direction display portion that combines the tilt direction and the axis misalignment direction is formed is used as a ferrule . A method of processing an optical fiber fixture, comprising: fixing and forming an inclined spherical surface inclined with respect to a surface perpendicular to the shaft hole on the tip surface of the optical fiber fixture with reference to the tilt direction display portion.