JP4209835B2

JP4209835B2 - 光ファイバカプラ

Info

Publication number: JP4209835B2
Application number: JP2004345236A
Authority: JP
Inventors: 貴智片山
Original assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Current assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: JP2006154334A

Description

本発明は、光ファイバの露呈による断線を防止し、光ファイバの座屈による光ファイバの断線や、光ファイバが座屈しない場合の光ファイバ結合部の破断を防止する光ファイバカプラに関するものである。

従来から、例えば、下記特許文献１に開示される光ファイバの座屈を防止するものがある。この特許文献１のものは、光ファイバ心線を固定するフェルールが後方からバネ等の弾性部材で押圧され、嵌合時には該フェルールが後方に後退する形式の光コネクタを、光ファイバ心線の外方に外被を有する光コードに取り付ける方法において、光コードの外被の端部を切り開いて光コネクタの部品に固定し、フェルールから光コード側に向かって、チューブで光ファイバ心線を覆うことを特徴とするものである。
特開平１０−３００９８２号公報

しかし、特許文献１のものは、ポリ塩化ビニル等の柔らかい合成樹脂のチューブを採用しているので、外部からの衝撃や小動物等にかじられる等して、チューブが容易に破損し、光ファイバが露呈して断線することがあった。

また、上記チューブを金属又は剛性の高い樹脂の保護管にした場合、以下のような問題点があった。光ファイバが比較的太い径のものである場合、光ファイバの剛性は高いものである。このような場合の従来の光ファイバカプラ２０は、図４に示すように、移動しないことを意味する基準線がフェルール９ａ以外のコネクタ６ｃ先端部であって、コネクタ６ｃの一端側に設けられ、光ファイバ３ａ₁を内部に備えるフェルール９ａとコネクタ６ｄの一端側に設けられるフェルール９ｂとの接続時に、筐体２に固定された保護管５ａ（筐体２と保護管５ａは一体化されている）内部に光ファイバ３ａ₁を押込むこととなるので、光ファイバ３ａ₁に働く応力が、筐体２内の溶融延伸等によって結合されたカプラ本体４に伝わりやすいため、カプラ本体４は破断しやすいものであった。また、図４の径が太い光ファイバの代わりに径が細い光ファイバを用いた場合、径が細い光ファイバは径が太い光ファイバに比べ剛性があまりないので、図５に示すように、光ファイバ３ａ₁が押し込まれたとき、保護管５ａ内部で光ファイバ３ａ₁が座屈し、破断してしまうことがあった。

そこで、本発明の目的は、簡易な構造で、光ファイバの露呈による断線を防止し、光ファイバの座屈による光ファイバの断線や、光ファイバが座屈しない場合の光ファイバ結合部の破断を防止する光ファイバカプラを提供することである。

本発明の光ファイバカプラは、筐体と、前記筐体の両端を貫通している複数の光ファイバと、前記光ファイバ同士が結合され、前記筐体内部に配置されるカプラ本体と、前記筐体の両端に配置され、前記光ファイバを保護する複数の保護管と、それぞれの前記保護管の一端に固設されたコネクタと、前記コネクタ内に配置され、別の光ファイバの端部と結合される前記光ファイバの端部を中に固定するフェルールと、前記コネクタ内に設けられ、前記フェルールが軸方向に押圧された際に逆方向に押し返す手段と、それぞれの前記保護管の他端に固設され、前記光ファイバが通過する孔を有する直方体形状の摺動部材と、前記筐体の両端部に設けられており、直方体形状の前記摺動部材が前記光ファイバを中心に回転することを抑制しながら、前記光ファイバが前記筐体を貫通する方向に前記摺動部材を摺動自在に配置する摺動室と、を備え、前記保護管と前記コネクタと前記摺動部材とが一体にされており、前記光ファイバと前記カプラ本体と前記フェルールとが一体にされていることを特徴とする光ファイバカプラである。また、前記光ファイバのガラス径が２００μｍ以上であることが好ましい。また、前記保護管が金属又は剛性の高い樹脂からなるものであることが好ましい。

本発明によれば、上述の保護管の他端が筐体に対し摺動自在に設けられているので、例えば、ガラス径が細く（例：径が１２５μｍ以下のもの）、剛性の低い光ファイバでは、光ファイバを座屈させることがなく、光ファイバ自体の断線を容易に防止できる。
また、例えば、ガラス径が太く（例：径が２００μｍ以上のもの）、剛性の高い光ファイバでは、保護管の他端が筐体に対し摺動自在に設けられているため、光ファイバ同士の接続時、保護管内部に光ファイバを押込むこととならない。その結果、光ファイバに対する応力も発生せず、光ファイバカプラ内の溶融延伸等によって結合された光ファイバ結合部に応力が加わることはないので、光ファイバ結合部の破断を防止できる。
また、保護管が金属からなる場合には、外部からの衝撃や小動物が噛み切る等が原因の光ファイバの断線を防止できる。保護管が樹脂からなる場合には、加工及び曲げやすい安価な保護管を有する光ファイバカプラを提供できる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態を説明する。図１は本発明の実施形態に係る光ファイバカプラを示す図、図２は光ファイバの接合部付近の拡大断面図である。
本実施形態に係る光ファイバカプラ１は、図１及び図２に示すように、筐体２と、筐体２の両端を貫通している被覆された光ファイバ３ａ₁と、筐体２の一端を貫通している被覆された光ファイバ３ａ₂と、光ファイバ３ａ₁、３ａ₂の途中部分が結合されてなるカプラ本体４と、筐体２の両端に設けられ、光ファイバ３ａ₁、３ａ₂を保護する３本の保護管５ａと、各保護管５ａの一端に設けられたコネクタ６ａと、各保護管５ａの他端に設けられ、光ファイバ３ａ₁、３ａ₂が通過する孔を有する直方体形状の摺動部材７とを筐体２の両端部に備えるものである。

筐体２は、図１に示すように、両端部に摺動室８を有し、また、カプラ本体４を筐体２の長さ方向に沿って中央に固定配置でき、かつ、余分となった光ファイバ３ａ₂の光を処理する無反射処理部１１を有するものである。なお、カプラ本体から延出されている光ファイバが２本×２本タイプの光ファイバカプラである場合には、この無反射処理部１１は必要のないものである。各摺動室８は、直方体形状の摺動部材７を光ファイバ３ａ₁、３ａ₂の筐体２の貫通方向に摺動自在に配置できるものである。また、無反射処理部１１側の摺動室８（図１の筐体２左端側のもの）は、光ファイバ３ａ₁のみに対応するものでよいので、光ファイバ３ａ₁の筐体２の貫通方向に摺動自在な状態で仕切りが施されている構成となっている。

コネクタ６ａは、図２に示すように、内部に別の光ファイバ３ｂの端部と結合される光ファイバ３ａ₁（３ａ₂）の端部を中に固定するフェルール９ａと、一端側においてフェルール９ａを所定位置に安定させる略筒状部材１２ａと、略筒状部材１２ａ内部他端側に設けられ、フェルール９ａが軸方向に押圧された際に逆方向に押し返すバネ１０ａと、一端が略筒状部材１２ａの保護管５ａ側で引っかかる筒状のカップリングナット１３ａとを備える。なお、略筒状部材１２ａ、保護管５ａ及び摺動部材７は、上記構成により、一体となっている。
なお、図２に示すように、コネクタ６ａは、同構成の別のコネクタ６ｂと、凸部を周囲に有する略筒状のアダプタ１４、及び、フェルール９ａ、９ｂの外径と同径の内径を有するスリーブ１５を介して、接続できるものである。具体的には、フェルール９ａとフェルール９ｂとをそれぞれスリーブ１５両端から嵌入して接合し、光ファイバ３ａ₁（３ａ₂）と光ファイバ３ｂとを同軸で安定接続するように、カップリングナット１３ａ、１３ｂとアダプタ１４とを所定位置までネジ締めすることによってコネクタ６ａとコネクタ６ｂとが接続される。

フェルール９ａは、先端部９ａ₁と先端部９ａ₁の一端に設けられた略筒状の金属部９ａ₂とからなるものである。先端部９ａ₁の軸中心には、光ファイバ３ａ₁（３ａ₂）が貫入されており、金属部９ａ₂の内部には被覆１６ａで被覆された光ファイバ３ａ₁（３ａ₂）が貫入されている。

なお、摺動部材７は、形状が直方体形状でも円柱形状等でも摺動室８内で摺動するのに差し支えのない形状であればどのようなものでもよい。なお、摺動部材７の形状が直方体形状であれば、保護管５ａが摺動部材７に固定して設けられているので、保護管５ａが軸を中心に回転することを抑制することができる。
また、保護管５ａが金属又は剛性の高い樹脂からなるものであることが好ましく、保護管が金属からなる場合には、可撓性を有するように加工されたものであることが好ましい。保護管が金属からなる場合には、外部からの衝撃や小動物が噛み切る等が原因の光ファイバの断線を防止できる。樹脂としては、例えば、硬質ポリエチレン、硬質ポリウレタン等が挙げられる。

別のコネクタ６ｂの構成はコネクタ６ａと同構成であるため、説明を省略する。

次に、本実施形態に係る光ファイバカプラ１の動作について説明する。図３は図１の光ファイバカプラの一部拡大側断面図であって、光ファイバ接続前後の保護管の動作を示す模式図である。

まず、図３（ａ）に示すように、基準線に合わせたフェルール９ａとフェルール９ｂとが各軸方向に対峙するように配置する。そして、フェルール９ｂをフェルール９ａ方向に移動させ、図３（ｂ）に示すように、図示しないスリーブとアダプタとによってフェルール９ａとフェルール９ｂとを接続する。このとき、筐体２に固定されないで一体となっている略筒状部材１２ａ（図３には不図示）、保護管５ａ及び摺動部材７と、カップリングナット１３ａとが摺動室８内を距離Ｌ（図３参照）摺動するのみで、フェルール９ａは基準線から移動することはない。即ち、光ファイバ３ａ₁には、接続による応力は発生しない。また、バネ１０ａ（図３には不図示）がフェルール９ｂに押されたフェルール９ａをコネクタ６ａ内で押し返すので、確実に光ファイバ３ａ₁と３ｂとが同軸上で接合されることとなる。

上記構成によれば、光ファイバ３ａ₁と３ｂとが同軸上で接合された際、光ファイバ３ａ₁が座屈することはないので、光ファイバ３ａ₁自体の断線が防止できるだけでなく、上記接合によって発生する応力がカプラ本体４に伝わることもないので、カプラ本体４の破断も防止できる。当然、コネクタ６ｂ側もコネクタ６ａ側と同構成の光ファイバカプラであるならば、同様の効果が得られる。

また、上記実施形態ではカプラ本体から延出されている光ファイバが1本×２本タイプの光ファイバカプラを示したがこれに限らない。ｎ本×ｍ本タイプ（n、ｍ＝２、３、・・・）の光ファイバカプラであってもよい。

また、保護管５ａとしては金属又は剛性の高い樹脂であることが好ましいと述べたが、例えば、保護管５ａが柔らかい樹脂であって、光ファイバ接合による光ファイバ移動距離が保護管５ａの伸びで吸収されない場合であっても、上記実施形態と同様の効果を発揮することができる。

なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る光ファイバカプラを示す図である。光ファイバの接合部付近の拡大断面図である。図１の光ファイバカプラの一部拡大側断面図であって、光ファイバ接続前後の保護管の動作を示す模式図である。従来の光ファイバカプラ（光ファイバの径が太いもの）の一部拡大側断面図であって、光ファイバ接続前後の動作を示す模式図である。従来の光ファイバカプラ（光ファイバの径が細いもの）の一部拡大側断面図であって、光ファイバ接続前後の動作を示す模式図である。

符号の説明

１、２０光ファイバカプラ
２筐体
３ａ₁、３ａ₂、３ｂ光ファイバ
４カプラ本体
５ａ保護管
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄコネクタ
７摺動部材
８摺動室
９ａ、９ｂフェルール
９ａ₁、９ｂ₁ 先端部
９ａ₂、９ｂ₂ 金属部
１０ａ、１０ｂバネ
１１無反射処理部
１２ａ、１２ｂ略筒状部材
１３ａ、１３ｂカップリングナット
１４アダプタ
１５スリーブ
１６ａ、１６ｂ被覆

Claims

筐体と、
前記筐体の両端を貫通している複数の光ファイバと、
前記光ファイバ同士が結合され、前記筐体内部に配置されるカプラ本体と、
前記筐体の両端に配置され、前記光ファイバを保護する複数の保護管と、
それぞれの前記保護管の一端に固設されたコネクタと、
前記コネクタ内に配置され、別の光ファイバの端部と結合される前記光ファイバの端部を中に固定するフェルールと、
前記コネクタ内に設けられ、前記フェルールが軸方向に押圧された際に逆方向に押し返す手段と、
それぞれの前記保護管の他端に固設され、前記光ファイバが通過する孔を有する直方体形状の摺動部材と、
前記筐体の両端部に設けられており、直方体形状の前記摺動部材が前記光ファイバを中心に回転することを抑制しながら、前記光ファイバが前記筐体を貫通する方向に前記摺動部材を摺動自在に配置する摺動室と、
を備え、
前記保護管と前記コネクタと前記摺動部材とが一体にされており、
前記光ファイバと前記カプラ本体と前記フェルールとが一体にされていることを特徴とする光ファイバカプラ。
前記光ファイバのガラス径が２００μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバカプラ。
前記保護管が金属又は樹脂からなるものである請求項１又は２に記載の光ファイバカプラ。