JP4222953B2 - 光通信線路用光部品 - Google Patents

Description

この発明は、加入者側線路、基幹網等の光通信線路に光フィルタ、光ファイバグレーティング、光アイソレータ、光減衰器等の光機能素子を組み込む場合に用いられる光通信線路用光部品に関する。

従来、加入者側線路、基幹網等の光通信線路に光フィルタ、光ファイバグレーティング、光アイソレータ、光減衰器等の光機能素子を組み込む場合、線路の光ファイバ端部に光コネクタを取り付けて、その光コネクタ内に光機能素子を組み込む方法、あるいは、線路の光ファイバ端部に、光機能素子本体の両側に光ファイバを一体に備えたインライン型の光機能素子の前記光ファイバを融着して組み込む方法が一般的である。

前者の光コネクタに組み込む方法としては、特許文献１のように、光フィルタや光減衰器等の光機能素子を内蔵させた第１の光フェルールと、線路側の光ファイバに取り付けた第２の光フェルールとを、コネクタハウジング内に直列状に収容して突き合わせ接続する構造のものがある。この場合、第１の光フェルールの先端面が相手側光コネクタとの接続端面となる。
特開２０００−２２１３２６号

光機能素子を光コネクタに組み込む方法は、光コネクタの構造が複雑になり、コストが高くなる上、光コネクタ組立作業が煩雑であり、時間がかかるという問題がある。
また、インライン型の光機能素子を用いる方法は、融着接続の工程が煩雑であり、やはり時間がかかる。また、融着接続機等の高価な設備が必要であり、コストが高くなる。

本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、光通信線路への光機能素子の組み込みを簡単にかつ安価に行なうことが可能な光通信線路用光部品を提供することを目的とする。

上記課題を解決する請求項１の発明の光通信線路用光部品は、光ファイバ調心用の調心溝を上面に形成したベースと、このベースの上面に重ね合わされるベース長手方向に２分割された蓋体と、両者を弾性的に挟持するクランプ部材としての板ばねとからなる接続機構を備え、この接続機構の前記ベースの上面の長手方向中間部に、両側に光ファイバを一体に延出させた光機能素子を配置し、この光機能素子の前記両側の光ファイバをそれぞれ光機能素子の両側の調心溝に収容し、かつ、当該光通信線路用光部品の両側から導入される通信線路側光ファイバを光機能素子の両側の調心溝にそれぞれ収容して、光機能素子の両側の調心溝において光機能素子の両側の光ファイバと通信線路側光ファイバとをそれぞれ突き合わせ接続したことを特徴とする。

請求項２は、請求項１記載の光通信線路用光部品における光機能素子が光フィルタであることを特徴とする。
請求項３は、請求項１記載の光通信線路用光部品における光機能素子が、コア中に回折格子を形成した光ファイバグレーティングであることを特徴とする。
請求項４は、請求項１〜３のいずれかに記載の光通信線路用光部品において、光機能素子が多心光ファイバ用の光機能素子であり、ベース上面に心数に応じた調心溝を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、ベースと蓋体とクランプ部材である板ばねとからなる接続機構で、光機能素子の光通信線路への組み込みが行なえるので、光機能素子を光コネクタに組み込む方式やインライン型の光機能素子を融着接続機を用いて融着接続する等の従来方法と比較して、構造が極めて簡単であり、コストが大幅に安くなる。
また、クランプ部材を押し広げてベースと蓋体との間に隙間を形成し、線路側の光ファイバをベース両側からそれぞれ調心溝に挿入し、次いで蓋体を閉じる、という簡単な操作で、光機能素子を組み込むことができるので、現場作業での組み込みが容易であり、作業能率が向上し、施工時間短縮が図られる。

また、ベース上面に光ファイバ調心用として調心溝を形成し、クランプ部材として板ばねを用いた接続機構は、構造が簡単であり、操作性に優れている。
本発明の用途としては、請求項２のように光通信線路に光フィルタを組み込む場合が適切であり、本発明の長所がよく生かされる。
請求項３のように、光ファイバ自体に回折格子を形成した光ファイバグレーティングを用いると、構造がさらに簡略化され、本発明の長所がさらに生かされる。
請求項４のように、光機能素子が複数本の光フィルタに対応するものであると、構造が簡単という本発明の長所がよく生かされる。

以下、本発明を実施した光通信線路用光部品にについて、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施例の光通信線路用光部品１を示すもので、（イ）は平面図、（ロ）は一部を除いて示した平面図、図２（イ）は図１（イ）のＡ−Ａ断面図、（ロ）は正面図、図３は図２（ロ）のＢ−Ｂ拡大断面図である。また、図４、図５はこの光通信線路用光部品１の使用状態を示す。
これらの図において、２は細長い略直方体状のベースであり、このベース２の上面の長手方向中央に、光機能素子３を収容する凹部２ｃを形成し、この凹部２ｃを挟む両側に光ファイバを収容するＶ形の調心溝２ａ、２ｂを一直線をなすように形成している。光機能素子３はその両側に光ファイバ４ａ、４ｂを一体に延出させており、光機能素子３の部分が前記凹部２ｃに配置され、光ファイバ４ａ、４ｂがそれぞれの調心溝２ａ、２ｂに収容されている。なお、調心機構としては、図示のようなＶ溝による調心溝が適切であるが、Ｖ溝に限らずＵ溝でもよい。
前記ベース２の上面には、ベース長手方向に二分割された略直方体状の蓋体５ａ、５ｂが重ね合わされ、ベース２と蓋体５ａ、５ｂとをコ字形の板ばね（クランプ部材）６で弾性的に挟持している。板ばね６は、二分割されている蓋体５ａ、５ｂに合わせて、それぞれを個別に押圧できるように中央部に切欠６ｃを設けて、片側の蓋体５ａに対応する部分６ａと他側の蓋体５ｂに対応する部分６ｂとを形成している。また、ベース２と蓋体５ａ、５ｂとの重ね合わせ部の側面部分に、クサビ部材７を差し込む凹所８ａ、８ｂを形成している。クサビ部材７を板ばね６の反力に抗して凹所８ａ（又は８ｂ）に押し込むことで、ベース２と蓋体５ａ（又は５ｂ）との間を押し広げ隙間を形成することができる。
図５に示すように、重ね合わせたベース２と蓋体５ａ、５ｂとからなる本体部９の両端部部９ａ、９ｂは、線路側の光ファイバ１２ａ、１２ｂを調心溝２ａ、２ｂに挿入する際に、光ファイバを案内するための円錐状ガイド面９ｃを形成している。また、本体部９の両端部９ａ、９ｂはややサイズを大きくして、板ばね６の端部に段差ができず面一となるようにしている。
上述のように本発明は、光ファイバ調心用の調心溝２ａ、２ｂを上面に形成したベース２と、このベース２の上面に重ね合わされる蓋体５ａ、５ｂと、両者を弾性的に挟持するクランプ部材である板ばね６とからなる接続機構、いわゆるメカニカルスプライス１０を用いるものである。

上記の光通信線路用光部品１を組み立てる要領を説明すると、板ばね６を外しかつ蓋体５ａ、５ｂを外して、ベース２の上面を露出させた状態で、光機能素子３をベース２の中央の凹部２ｃに収容し、その両側の光ファイバ４ａ、４ｂをそれぞれの側の調心溝２ａ、２ｂに収容する。必要があれば、光機能素子３を凹部２ｃに接着剤で固定する。次いで、蓋体５ａ、５ｂを被せ、コ字形の板ばね６を側方から嵌め込んで、ベース２と蓋体５ａ、５ｂとを弾性的に挟持する。これにより、光通信線路用光部品１が構成される。

上記の光通信線路用光部品１を用いて光通信線路に光機能素子を組み込む場合、図４〜図５のように、線路側（光通信線路側）の各光ファイバ１２ａ、１２ｂを光通信線路用光部品１の両側の調心溝２ａ、２ｂに両側からそれぞれ挿入する。
その際、図６（イ）の矢印のように、クサビ部材７を凹所８ａ（又は８ｂ）に板ばね６の反力に抗して押し込むと、ベース２と蓋体５ａ（又は５ｂ）との間が押し広げられ隙間が形成されるので、そこで、線路側の光ファイバ１２ａ（又は１２ｂ）を調心溝２ａ（又は２ｂ）に端部側から押し込んで、内蔵する光ファイバ４ａ（又は４ｂ）に突き合わせる。次いで、図６（ロ）の矢印のようにクサビ部材７を引き抜くと、板ばね６がベース２と蓋体５ａ（又は５ｂ）とを弾性的に把持して、線路側の光ファイバ１２ａ（又は１２ｂ）と内蔵する光ファイバ４ａ(又は４ｂ）との突き合わせ接続が行なわれる。この操作を両側の光ファイバ１２ａ、１２ｂについて行なうと、光通信線路への光機能素子３の組み込みが完了する。
なお、図示例のクサビ部材７は、２つの蓋体５ａ、５ｂを個別に広げる構造であるが、２つの凹所８ａ、８ｂに同時に入る部分を持つ構造として、両蓋体５ａ、５ｂを同時に広げて、両側の光ファイバ１２ａ、１２ｂを同時に挿入してよい。

上記の光通信線路用光部品１によれば、ベース２と蓋体５ａ、５ｂと板ばね６とからなるメカニカルスプライス１０で、光機能素子３の光通信線路への組み込みが行なえるので、光機能素子３を光コネクタに組み込む方式やインライン形の光機能素子を融着接続機を用いて融着接続する等の従来方法と比較して、構造が極めて簡単であり、コストが大幅に安くなる。
また、クサビ部材７を凹所８ａ、８ｂに押し込んでベース２と蓋体５ａ、５ｂとの間に隙間を形成し、線路側の光ファイバ１２ａ、１２ｂをベース両側からそれぞれ調心溝２ａ、２ｂに挿入し、次いでクサビ部材７を抜いて蓋体５ａ、５ｂを閉じる、という簡単な操作で、光機能素子３を組み込むことができるので、現場作業での組み込みが極めて容易であり、作業能率が向上し、施工時間短縮が図られる。

本発明における光機能素子は、加入者側線路、基幹網等の光通信線路に組み込むことのある光機能素子であるが、例えば光フィルタ、光ファイバグレーティング、光アイソレータ、光減衰器その他の光機能素子を組み込むことができる。
図７に光機能素子３が光フィルタである場合の一例を示す。図示の光フィルタ３は、例えば、ジルコニア等のセラミックからなる固定台３ａに光ファイバ挿入穴（あるいは溝）をあけ光ファイバ４を挿入・接着固定し、その光ファイバ４を斜めに切断して横切るようにフィルタ挿入溝３ｂを形成し、このフィルタ挿入溝３ｂに光フィルタ本体３ｃを挿入し接着固定した構造である。図示の光フィルタ本体３ｃは、石英ガラス等の基板にシリカ（ＳｉＯ_２）やチタニア（ＴｉＯ_２）等の薄い膜を多数層に形成した誘電体多層膜フィルタである。

光機能素子として光フィルタを配置する場合、図８に示すように、光ファイバグレーティング２１を用いることができる。光ファイバグレーティングは、例えばゲルマニアをドープした光ファイバのコアに紫外光を所定の光パターンで照射して、コアに長手方向に周期的な屈折率変化を生ぜしめ、これにより光ファイバ中に回折格子を直接形成し、光フィルタとしての機能を持たせたものである。図８において、２１ａは光ファイバのコア、２１ｂはクラッド、２１ｃはコア２１ａに形成した回折格子部を示す。
図８では光ファイバグレーティング２１をメカニカルスプライス１０の調心溝２ａ、２ｂに直接収容した構造で示したが、光ファイバグレーティング２１を保護スリーブに収納した素子を、メカニカルスプライス１０に内蔵させてもよい。
また、光機能素子として光フィルタを配置する場合、上述の光フィルタに限らず、導波路型光フィルタその他の方式を採用することもできる。

また、上述の実施例は単心光ファイバ用の光通信線路用光部品であるが、多心光ファイバ用とすることもできる。
図９は２心光ファイバ用の光通信線路用光部品１’の例を示す平面図であるが、ベース２’側のみを示している。ベース２’の中央部に２心用の光機能素子３’を配置し、この光機能素子３’の両側でそれぞれ延出する２本の光ファイバ４’ａ（４’ｂ）を２本の調心溝２’ａ（２’ｂ）にそれぞれ収容する。そして、ベース２’の上面に蓋体５’ａ、５’ｂ（図示略）を被せ、板ばね６’で両者をクランプして光通信線路用光部品１’を構成する。
光通信線路に光機能素子３’を組み込む際には、図４、図５の場合と同様な操作で、線路側の光ファイバ１２’ａ、１２’ｂを調心溝２’ａ、２’ｂに挿入し内蔵の光ファイバ４’ａ、４’ｂと突き合わせ接続する。

また、光機能素子として、複数の光ファイバを融着延伸して構成した光ファイバカプラを用いることもできる。
図１０の例は２本の光ファイバを融着延伸した光ファイバカプラ３１であり、両側それぞれ２本の光ファイバ部分３１ａ、３１ｂをベース２”の調心溝２”ａ、２”ｂに収容する。これに線路側の所定の光ファイバ１２”ａ、１２”ｂが突き合わせ接続される。

本発明の一実施例の光通信線路用光部品を示すもので、（イ）は平面図、（ロ）は（イ）で蓋体及び板ばねを除いた状態で示した平面図である。 （イ）は図１（イ）のＡ−Ａ断面図、（ロ）は図１（イ）の正面図である。 図２（ロ）の拡大したＢ−Ｂ断面図である。 上記の光通信線路用光部品を光通信線路に設置した使用状態を示すもので、図２（イ）に相当する図である。 図４の使用状態の光通信線路用光部品の斜視図である。 上記の光通信線路用光部品における蓋をクサビ部材で押し広げる要領を説明する断面図で、（イ）はクサビ部材をクサビ部材用凹所に押し込んだ状態、（ロ）は（イ）の状態からクサビ部材を抜き取った状態を示す。 上記光通信線路用光部品における光機能素子の一例を示す図である。 光機能素子として光ファイバグレーティングを配置した実施例の光通信線路用光部品を示す縦断面図である。 ２心用の光通信線路用光部品の実施例を示す平面図である。 光機能素子として光ファイバカプラを配置した実施例の光通信線路用光部品を示す要部拡大平面図である。

符号の説明

１、１’ 光通信線路用光部品
２、２’、２” ベース
２ａ、２ｂ、２’ａ、２’ｂ、２”ａ、２”ｂ、 調心溝（調心機構）
２ｃ 凹部
３、３’ 光機能素子（光フィルタ）
４ａ、４ｂ、４’ａ、４’ｂ 光機能素子の光ファイバ
５ａ、５ｂ 蓋体
６ 板ばね（クランプ部材）
７ クサビ部材
８ａ、８ｂ 凹所
９ 本体部
９ａ、９ｂ 両端部
１０ メカニカルスプライス（接続機構）
１２ａ、１２ｂ、１２’ａ、１２’ｂ、１２”ａ、１２”ｂ 線路側の光ファイバ
２１ 光機能素子（光ファイバグレーティング）
３１ 光機能素子（光ファイバカプラ）

Claims (4)

1. 光ファイバ調心用の調心溝を上面に形成したベースと、このベースの上面に重ね合わされるベース長手方向に２分割された蓋体と、両者を弾性的に挟持するクランプ部材としての板ばねとからなる接続機構を備え、この接続機構の前記ベースの上面の長手方向中間部に、両側に光ファイバを一体に延出させた光機能素子を配置し、この光機能素子の前記両側の光ファイバをそれぞれ光機能素子の両側の調心溝に収容し、かつ、当該光通信線路用光部品の両側から導入される通信線路側光ファイバを光機能素子の両側の調心溝にそれぞれ収容して、光機能素子の両側の調心溝において光機能素子の両側の光ファイバと各通信線路側光ファイバとをそれぞれ突き合わせ接続したことを特徴とする光通信線路用光部品。
2. 前記光機能素子が光フィルタであることを特徴とする請求項１記載の光通信線路用光部品。
3. 前記光機能素子が、コア中に回折格子を形成した光ファイバグレーティングであることを特徴とする請求項１記載の光通信線路用光部品。
4. 前記光機能素子が多心光ファイバ用の光機能素子であり、ベース上面に心数に応じた調心溝を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光通信線路用光部品。

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