JP4344663B2 - Optical connector - Google Patents

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Description

本発明は、光通信等に使用される、光ファイバを相互に接続する光コネクタに関するものである。   The present invention relates to an optical connector used for optical communication and the like for connecting optical fibers to each other.

従来より、データコム通信では、コンピュータ間をつなぐシステムとして10メガビットイーサネット(登録商標)、100メガビットファーストイーサネット(登録商標)が普及しており、更に伝送容量の大きいギガビットイーサネット(登録商標)への移行が開始されており、更には将来の超高速大容量伝送にためには10ギガビットイーサネット(登録商標)の開発も開始されている。   Conventionally, in datacom communications, 10 megabit Ethernet (registered trademark) and 100 megabit Fast Ethernet (registered trademark) have been widely used as systems for connecting computers, and the transition to Gigabit Ethernet (registered trademark), which has a larger transmission capacity. In addition, development of 10 Gigabit Ethernet (registered trademark) has been started for future ultrahigh-speed and large-capacity transmission.

ギガビットイーサネット(登録商標)及び10ギガビットイーサネット(登録商標)の最大の特徴としては、普及しているイーサネット(登録商標)のシステムを周到しており、システム自体が既に量産状態にあるので、他の方式に比べて安価であることと、高速大容量のギガビットであることである。   As the biggest feature of Gigabit Ethernet (registered trademark) and 10 Gigabit Ethernet (registered trademark), the popular Ethernet (registered trademark) system has been introduced, and the system itself is already in mass production. It is cheap compared to the system, and it is a high-speed, large-capacity gigabit.

つまり、ギガビットイーサネット(登録商標)及び10ギガビットイーサネット(登録商標)は10メガビットイーサネット(登録商標)、100メガビットファーストイーサネット(登録商標)と同一フレーム形式を使用して、単純に伝送速度を高めたイーサネット(登録商標)である。   In other words, Gigabit Ethernet (registered trademark) and 10 Gigabit Ethernet (registered trademark) use the same frame format as 10 megabit Ethernet (registered trademark) and 100 megabit Fast Ethernet (registered trademark), and simply increase the transmission speed. (Registered trademark).

そのため10メガ、100メガ、1ギガ、10ギガのシームレスな通信ネットワーク拡張を行うことが可能となる。   Therefore, it is possible to perform a 10 mega, 100 mega, 1 giga, and 10 giga seamless communication network expansion.

この様に伝送容量を10メガビット、100メガビット、1ギガビット、10ギガビットと大きくしていくと、伝送方式としては電気信号の次に発光ダイオード発光の光信号、更にその次にはレーザダイオード(以降LD)発光の光信号へと変わり、又通信ケーブルとしては銅線、マルチモード光ファイバ、シングルモード光ファイバへと変えていかなくてはならない。   When the transmission capacity is increased to 10 megabits, 100 megabits, 1 gigabit and 10 gigabits in this way, the transmission method is an electrical signal followed by an optical signal of light emitting diode light emission, and then a laser diode (hereinafter LD). ) Change to light emission optical signal, and the communication cable must be changed to copper wire, multimode optical fiber, single mode optical fiber.

しかしながら、通信ケーブルは、特に北米においてはマルチモード光ファイバのネットワークが張り巡らされており、容易に取り替えるのは困難な状況になっている。   However, communication cables are difficult to replace easily, especially in North America, where a network of multimode optical fibers is stretched.

その為、既存のマルチモード光ファイバのケーブル網を使用し高速大容量伝送が可能なギガビットイーサネット(登録商標)そして将来的には10ギガビットイーサネット(登録商標)を推進していく動きが高まっている。   For this reason, there is a growing trend to promote Gigabit Ethernet (registered trademark) capable of high-speed and large-capacity transmission using the existing multimode optical fiber cable network and in the future 10 Gigabit Ethernet (registered trademark). .

しかし、LD光がマルチモード光ファイバに入射されると、マルチモード光ファイバのコア径に対してLD光のスポットサイズが小さいために、コアに光が充填されず、うまく励起されなかった。   However, when the LD light is incident on the multimode optical fiber, the spot size of the LD light is small relative to the core diameter of the multimode optical fiber, so that the core is not filled with light and is not excited well.

その為にLD光をシングルモード光ファイバに直接入射し、これを既存のマルチモ−ド光ファイバに接合する方法がとられた。   For this purpose, a method has been adopted in which LD light is directly incident on a single-mode optical fiber and this is joined to an existing multimode optical fiber.

ところが、上記LD光を受けたシングルモード光ファイバとマルチモード光ファイバを接続すると、モードの幾つかが分散され、様々な信号は互いに干渉しあい、受光器にて正確な信号を受光出来なくなり、その為伝送距離が極端に短くなるという問題があった。   However, when the single mode optical fiber and the multimode optical fiber that have received the LD light are connected, some of the modes are dispersed, and various signals interfere with each other, making it impossible for the receiver to receive an accurate signal. Therefore, there is a problem that the transmission distance becomes extremely short.

マルチモード光ファイバはグレーデッドインデックス型というタイプであり、図5(a)に示すように、各モードの到達時間をそろえる目的でコアの屈折率を放射線形にする工夫をこらしたものであり、モードの違いによる分散はない様に設計されている。   The multi-mode optical fiber is of a graded index type, and as shown in FIG. 5 (a), the core refractive index has been devised to form a radiation type for the purpose of aligning the arrival time of each mode. It is designed so that there is no dispersion due to mode differences.

しかし、現実のマルチモード光ファイバは製造工程上、図5(b)に示すように中央部分に屈折率の低い「くぼみ」のような部分が出来るため、入射された光のモードの幾つかが分散され、様々な信号が互いに干渉しあい上記のような現象が生じるのでことになる。   However, since an actual multimode optical fiber has a “hollow” portion having a low refractive index at the center portion as shown in FIG. 5B in the manufacturing process, some of the modes of incident light are This is because various signals interfere with each other and the above phenomenon occurs.

そのため、折角発光源としてLD光を使用しても長い伝送距離を得ることが出来ないという課題があった。   For this reason, there is a problem that a long transmission distance cannot be obtained even when LD light is used as the folding light source.

そこで、従来の光コネクタ40は、図6に示すように、一例としてFC形光コネクタにて説明するが、これは一対の光ファイバ固定具33、33’同士を当接させたものであり、この光ファイバ固定具33、33’は、光ファイバ41、41’を挿通固定する軸孔31a、31a’を有するフェルール31、31’と、該フェルール31、31’が嵌合する凹部32aを備え、上記凹部32aと連動しかつ前記フェルール31、31’の軸孔31a、31a’と同軸の貫通孔32bを有するフェルール支持体32とからなり、上記フェルール31、31’の軸孔31a、31a’には光ファイバ41、41’を挿入し、上記フェルール支持体32の貫通孔32bに接着剤43を充填する事により、上記光ファイバ41、41’を固着してなるものであった。   Therefore, as shown in FIG. 6, the conventional optical connector 40 will be described as an FC type optical connector as an example, which is a pair of optical fiber fixtures 33 and 33 ′ brought into contact with each other. The optical fiber fixtures 33 and 33 ′ include ferrules 31 and 31 ′ having shaft holes 31 a and 31 a ′ through which the optical fibers 41 and 41 ′ are inserted and fixed, and concave portions 32 a into which the ferrules 31 and 31 ′ are fitted. And a ferrule support 32 having a through hole 32b coaxial with the shaft holes 31a and 31a 'of the ferrules 31 and 31'. The shaft holes 31a and 31a 'of the ferrules 31 and 31' are interlocked with the recesses 32a. The optical fibers 41 and 41 ′ are inserted, and the optical fibers 41 and 41 ′ are fixed by filling the through holes 32 b of the ferrule support 32 with the adhesive 43. It was the.

上記一対のフェルール31、31’はスリーブ44で保持され、該スリーブ44の外周には両端にネジ部を設けたアダプタカプリング45を配設すると共に、該アダプタカプリング45のネジ部にカプリングナット46を螺合して各カプリングナット46とフェルール支持体32との間に配設したバネ47の押圧力により光ファイバ固定具33、33’のフェルール31、31’の先端面同士を当接させることにより光ファイバ41、41’の先端面同士を光学的に接続するようにしてあった。   The pair of ferrules 31, 31 ′ are held by a sleeve 44, and an adapter coupling 45 having screw portions at both ends is disposed on the outer periphery of the sleeve 44, and a coupling nut 46 is attached to the screw portion of the adapter coupling 45. By screwing together, the front end surfaces of the ferrules 31 and 31 ′ of the optical fiber fixtures 33 and 33 ′ are brought into contact with each other by the pressing force of the spring 47 disposed between each coupling nut 46 and the ferrule support 32. The tip surfaces of the optical fibers 41 and 41 ′ are optically connected to each other.

スリーブ44は外径に概ね平行して内径が配置されており、開放端の一方から他方まで一直線でつながった円筒形状である。   The sleeve 44 has a cylindrical shape in which the inner diameter is arranged substantially parallel to the outer diameter and is connected in a straight line from one end of the open end to the other.

又入射側のフェルール31はその外周部のほぼ中心位置に軸孔31aを有し、該軸孔31aにはシングルモード光ファイバ41を接着固定しており、出射側フェルール31’はその外周部の中心から偏心した位置に軸孔31’を有し、該軸孔31a’にはマルチモード光ファイバ41’を接着固定しており、互いのフェルール31、31’の先端面がスリーブ44の内径の中で固定されていた。   The entrance-side ferrule 31 has a shaft hole 31a at the substantially central position of the outer periphery thereof, and a single mode optical fiber 41 is bonded and fixed to the shaft hole 31a. A shaft hole 31 ′ is provided at a position eccentric from the center, and a multimode optical fiber 41 ′ is bonded and fixed to the shaft hole 31 a ′, and the tip surfaces of the ferrules 31 and 31 ′ are the inner diameter of the sleeve 44. It was fixed inside.

その為シングルモード光ファイバ41の中心位置とマルチモード光ファイバ41’の中心位置が偏心しており、シングルモード光ファイバ41を通ってきた光は図5(b)に示すようなマルチモード光ファイバ41’の中央部分の屈折率の低い「くぼみ」のような部分を外して入射し、モードの異常な分散は発生せず、信号は干渉せず効率よく伝送することが可能となった(特許文献1)。
特開2001−13375号公報
Therefore, the center position of the single mode optical fiber 41 and the center position of the multimode optical fiber 41 ′ are decentered, and the light passing through the single mode optical fiber 41 is as shown in FIG. 5B. The center part of 'is not incident on the concave part where the refractive index is low, so that it does not cause anomalous dispersion of the mode and signals can be transmitted efficiently without interference (Patent Document) 1).
JP 2001-13375 A

しかし、図6に示した一対の光ファイバのコアの中心位置を相対的に偏心させて接続し、特に上記一対の光ファイバの一方にシングルモード光ファイバ41を配し、他方にマルチモードファイバ41’を配置した従来の光コネクタ40では、10メガビット、100メガビットファーストイーサネット(登録商標)、1ギガビットイーサネット(登録商標)までの伝送速度を有するイーサネット(登録商標)であれば、シングルモード光ファイバ41を通ってきた光はマルチモード光ファイバ41’の中央部分の屈折率の低いくぼみのような部分を外して入射し、モードの異常な分散は発生することがなくなり、信号は干渉せず効率よく伝送することができたが、近年550mまでの伝送距離の要求が出てきており、10ギガビットイーサネット(登録商標)においては、550mの伝送距離では、入射された光のモードの幾つかが分散されてしまい、様々な信号は互いに干渉しあい受光器にて正確な信号を受光出来なくなるという問題がやはり発生してしまっている。   However, the center positions of the cores of the pair of optical fibers shown in FIG. 6 are connected so as to be relatively eccentric, and in particular, the single mode optical fiber 41 is arranged on one of the pair of optical fibers, and the multimode fiber 41 is arranged on the other side. In the conventional optical connector 40 in which 'is arranged, a single mode optical fiber 41 is used if the Ethernet (registered trademark) has a transmission speed up to 10 megabit, 100 megabit Fast Ethernet (registered trademark), and 1 gigabit Ethernet (registered trademark). The light that has passed through is removed from the central portion of the multi-mode optical fiber 41 ′, such as a concave portion having a low refractive index, so that abnormal dispersion of modes does not occur, and the signal does not interfere efficiently. In recent years, there has been a demand for a transmission distance of up to 550 m, and 10 gigabit Ethernet. (Registered trademark), at a transmission distance of 550 m, some of the modes of incident light are dispersed, and various signals interfere with each other, making it impossible to receive an accurate signal at the light receiver. It has also occurred.

上記問題点に鑑みて本発明は、一方がシングルモード光ファイバであって、他方がマルチモード光ファイバである一対の光ファイバの端面同士を接続させる光コネクタにおいて、上記一対の光ファイバのコアの中心位置が10〜25μmの範囲内で相互に偏心するように当接させ、かつ一方の光ファイバからの入射ビームを他方の光ファイバの軸心に対して3〜25°の範囲内で傾けて入射させることで、両者を光学的に接続し、上記コアの中心位置の偏心方向をX軸、上記光ファイバの軸方向をZ軸とし、上記X軸とZ軸に垂直な方向をY軸としたとき、上記Y軸とZ軸を上記コアの中心位置が相互に偏心した偏心量の分ずらした軸をそれぞれY’軸、Z’軸としたときに、上記入射ビームはY’軸とZ’軸のなす面内であることを特徴とする。 In view of the above problems , the present invention provides an optical connector for connecting the end faces of a pair of optical fibers, one of which is a single mode optical fiber and the other is a multimode optical fiber . The center positions are abutted so as to be decentered within a range of 10 to 25 μm , and the incident beam from one optical fiber is tilted within a range of 3 to 25 ° with respect to the axis of the other optical fiber. By making the light incident, the two are optically connected , the eccentric direction of the center position of the core is the X axis, the axial direction of the optical fiber is the Z axis, and the direction perpendicular to the X axis and the Z axis is the Y axis. When the Y-axis and the Z-axis are offset by the amount of eccentricity in which the center positions of the cores are decentered from each other, the Y'-axis and the Z'-axis are the incident beams. ' It is characterized by being in the plane formed by the axis .

また、上記コアの中心位置が15〜20μmの範囲内で相互に偏心するように上記一対の光ファイバを当接させたことを特徴とする。 In addition, the pair of optical fibers are brought into contact with each other so that the center position of the core is decentered within a range of 15 to 20 μm .

また、上記光ファイバの端部の少なくとも一方をフェルールの中心位置から偏心させて保持したフェルールを、略中央部にて折曲した内孔を有する円筒状のスリーブに挿入してなることを特徴とする。   The ferrule holding at least one of the end portions of the optical fiber eccentric from the center position of the ferrule is inserted into a cylindrical sleeve having an inner hole bent at a substantially central portion. To do.

このように本発明によれば、一方がシングルモード光ファイバであって、他方がマルチモード光ファイバである一対の光ファイバの端面同士を接続させる光コネクタにおいて、上記一対の光ファイバのコアの中心位置を10〜25μmの範囲内で相対的に偏心させ、かつ一方の光ファイバからの入射ビームを他方の光ファイバの軸心に対して3〜25°の範囲内で傾けて入射させることで、両者を光学的に接続し、上記コアの中心位置の偏心方向をX軸、上記光ファイバの軸方向をZ軸とし、上記X軸とZ軸に垂直な方向をY軸としたとき、上記Y軸とZ軸を上記コアの中心位置が相互に偏心した偏心量の分ずらした軸をそれぞれY’軸、Z’軸としたときに、上記入射ビームはY’軸とZ’軸のなす面内であることにより、シングルモード光ファイバを通ってきた光は、マルチモード光ファイバの中央部分の屈折率の低いくぼみのような部分を外して入射し、モードの異常な分散は発生することがなくなり、信号は干渉せず効率良く伝送することができる。
Thus, according to the present invention, in the optical connector for connecting the end faces of a pair of optical fibers , one of which is a single mode optical fiber and the other is a multimode optical fiber, the center of the core of the pair of optical fibers is used. The position is relatively decentered within a range of 10 to 25 μm, and an incident beam from one optical fiber is inclined and incident within a range of 3 to 25 ° with respect to the axis of the other optical fiber, When the two are optically connected, the eccentric direction of the center position of the core is the X axis, the axial direction of the optical fiber is the Z axis, and the direction perpendicular to the X axis and the Z axis is the Y axis. The incident beam is a plane formed by the Y ′ axis and the Z ′ axis, when the Y ′ axis and the Z ′ axis are the axes shifted from each other by the amount of eccentricity in which the center positions of the core and the Z axis are offset from each other. by is an internal, single-mode optical file The light that has passed through the optical path enters the central portion of the multimode optical fiber after removing the low refractive index indentation, so that the abnormal dispersion of the mode does not occur and the signal does not interfere efficiently. Can be transmitted.

以下本発明実施形態を図によって説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1(a)は本発明の第一実施形態を示す光コネクタの断面図である。   Fig.1 (a) is sectional drawing of the optical connector which shows 1st embodiment of this invention.

本発明に係わる光コネクタ10としてFC形光コネクタにて説明するが、これは一対の光ファイバ固定具3、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、3’は、光ファイバ11、11’を挿通固定する軸孔1a、1a’を有するフェルール1、1’と、該フェルール1、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、1’の軸孔1a、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、1’の軸孔1a、1a’には光ファイバ11、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3を充填する事により上記光ファイバ1、1’を固着してなるものである。   The optical connector 10 according to the present invention will be described as an FC-type optical connector, which is a pair of optical fiber fixtures 3 and 3 'that are brought into contact with each other. The optical fiber fixtures 3 and 3 ′ include ferrules 1 and 1 ′ having shaft holes 1a and 1a ′ through which the optical fibers 11 and 11 ′ are inserted and fixed, and a recess 2a in which the ferrules 1 and 1 ′ are fitted. And a ferrule support 2 having a through hole 2b coaxial with the shaft holes 1a and 1a 'of the ferrules 1 and 1'. The optical fibers 11, 11 ′ are inserted and the through holes 2 b of the ferrule support 2 are filled with the adhesive 3 to fix the optical fibers 1, 1 ′.

上記一対のフェルール1、1’はスリーブ14で保持され、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、3’のフェルール1、1’先端同士を当接させることにより、光ファイバ11、11’同士を光学的に接続するようにしてある。   The pair of ferrules 1, 1 ′ are held by a sleeve 14, and an adapter coupling 15 provided with screw portions at both ends is disposed on the outer periphery of the sleeve 14, and a coupling nut 16 is attached to the screw portion of the adapter coupling 15. By bringing the ferrules 1 and 1 ′ ends of the optical fiber fixtures 3 and 3 ′ into contact with each other by the pressing force of the springs 17 that are screwed and arranged between the coupling nuts 16 and the ferrule support 2, The fibers 11 and 11 ′ are optically connected to each other.

上記スリーブ14は内孔14aが略中央部14bにて折れ曲がっている円筒形状であり、シングルモード光ファイバ11からマルチモード光ファイバ11’へ入射ビームを軸方向に対して斜めに入射することが可能となる。   The sleeve 14 has a cylindrical shape in which an inner hole 14a is bent at a substantially central portion 14b, and an incident beam can be incident on the multimode optical fiber 11 ′ from the single mode optical fiber 11 obliquely with respect to the axial direction. It becomes.

次に、図1(b)に図1(a)のフェルール1、1’と光ファイバ11、11’が当接した状態の拡大図を示す。   Next, FIG. 1B shows an enlarged view of the state in which the ferrules 1 and 1 ′ and the optical fibers 11 and 11 ′ in FIG.

通常、入射側のフェルール1はその外周部のほぼ中心位置に軸孔1aを有し、該軸孔1aにはシングルモード光ファイバ11が接着固定されているが、例えば、一対の光ファイバのコアの中心位置を相互に偏心させるために、出射側フェルール1’の外周部の中心から偏心した位置に軸孔1a’を設け、該軸孔1a’にはマルチモード光ファイバ11’が接着固定されており、互いのフェルール1、1’の先端面がスリーブ14の内孔14aの中で固定されている。   Normally, the ferrule 1 on the incident side has a shaft hole 1a at a substantially central position of the outer peripheral portion, and a single mode optical fiber 11 is bonded and fixed to the shaft hole 1a. For example, a core of a pair of optical fibers In order to decenter the center positions of the output side ferrule 1 ′, a shaft hole 1a ′ is provided at a position decentered from the center of the outer peripheral portion of the output side ferrule 1 ′, and a multimode optical fiber 11 ′ is bonded and fixed to the shaft hole 1a ′. The front end surfaces of the ferrules 1 and 1 ′ are fixed in the inner hole 14 a of the sleeve 14.

その為シングルモード光ファイバ11のコア11aの中心位置11bとマルチモード光ファイバ11’のコア11a’の中心位置11b’が偏心しており、しかも軸方向に対して斜めに入射されるので、シングルモード光ファイバ11を通ってきた光はマルチモード光ファイバ11’の中央部分の屈折率の低い「くぼみ」のような部分を外して入射し、モードの異常な分散は発生せず、信号は干渉せず効率よく伝送することが可能となる。   Therefore, the center position 11b of the core 11a of the single mode optical fiber 11 and the center position 11b ′ of the core 11a ′ of the multimode optical fiber 11 ′ are eccentric and incident obliquely with respect to the axial direction. The light that has passed through the optical fiber 11 is incident on the central portion of the multi-mode optical fiber 11 ′ after removing the low-refractive-index “recessed” portion, causing anomalous dispersion of the mode and preventing the signal from interfering. Therefore, it is possible to transmit efficiently.

図2はマルチモード光ファイバ11’に光が入射される場合の、入射方向を示した概念図である。   FIG. 2 is a conceptual diagram showing the incident direction when light enters the multimode optical fiber 11 ′.

入射ビーム入射位置18aのコア11a’の中心位置11b’の偏心方向をX軸、光ファイバの軸方向をZ軸、X軸とZ軸に直角な方向をY軸とし、Y軸とZ軸をコアの中心位置が相互に偏心した偏心量δの分ずらした軸をそれぞれY’軸、Z‘軸としたときに、Y’軸とZ’軸のなす面内に入射ビーム18を光ファイバの軸心に対して角度をψ傾けて入射する。   The eccentric direction of the center position 11b ′ of the core 11a ′ of the incident beam incident position 18a is the X axis, the optical fiber axial direction is the Z axis, the direction perpendicular to the X axis and the Z axis is the Y axis, and the Y axis and the Z axis are When the axes shifted by the amount of eccentricity δ whose core positions are eccentric from each other are defined as the Y ′ axis and the Z ′ axis, respectively, the incident beam 18 is placed in the plane formed by the Y ′ axis and the Z ′ axis. Incident at an angle of ψ with respect to the axis.

本発明の光コネクタ10では、コア11a’の中心位置11b’の相対的な偏心δを10〜25μmの範囲内で偏心させ、かつY’軸とZ’軸のなす面内に光ファイバの入射ビーム18を光ファイバの軸心に対しての角度ψを3〜25°の範囲内で傾けて接続したことを特徴とする。   In the optical connector 10 of the present invention, the relative eccentricity δ of the center position 11b ′ of the core 11a ′ is decentered within the range of 10 to 25 μm, and the incidence of the optical fiber is within the plane formed by the Y ′ axis and the Z ′ axis. The beam 18 is connected by tilting the angle ψ with respect to the axis of the optical fiber within a range of 3 to 25 °.

ここで、コア11a’の中心位置11b’の相対的な偏心量δを10〜25μmの範囲内としているのは、10μm未満であれば、偏心効果が発揮できずに、マルチモード光ファイバ11‘の中央部分の屈折率の低い「くぼみ」のような部分に光が入射してしまい、モードの異常な分散が発生してしまい、25μmを超えるとマルチモード光ファイバのコア直径が50μmもしくは62.5μmのために、入射する光がコア部分を外れるので適正に光が伝搬されなくなるために10〜25μmの範囲内としている。この範囲内で偏心量δを15〜20μmに調整するとより望ましい効果が得られる。   Here, the relative eccentricity δ of the center position 11b ′ of the core 11a ′ is in the range of 10 to 25 μm. If the relative eccentricity δ is less than 10 μm, the eccentric effect cannot be exhibited, and the multimode optical fiber 11 ′. In the central portion of the optical fiber, light enters a portion such as a “dent” having a low refractive index, and abnormal dispersion of modes occurs. When the thickness exceeds 25 μm, the core diameter of the multimode optical fiber is 50 μm or 62. Since the incident light deviates from the core part because of 5 μm, the light is not properly propagated, so that it is within the range of 10 to 25 μm. A more desirable effect can be obtained by adjusting the eccentricity δ to 15 to 20 μm within this range.

また、角度ψを3〜25°の範囲内としているのは、3°未満であれば、角度ずらし効果が発揮できずに、マルチモード光ファイバ11‘の中央部分の屈折率の低い「くぼみ」のような部分に光が入射してしまい、モードの異常な分散が発生してしまい、また、25°を超えると、入射角度が大きすぎて、せっかくコア部に入射した光がクラッド部へ逃げてしまい適正に光が伝搬されなくなるために3〜25°の範囲内としている。この範囲内で角度ψを5〜15°に調整すると更に好ましい効果が得られる。   Further, the angle ψ is set within the range of 3 to 25 °. If the angle ψ is less than 3 °, the effect of shifting the angle cannot be exerted, and the “dent” having a low refractive index at the central portion of the multimode optical fiber 11 ′. As a result, light is incident on such a portion, resulting in abnormal dispersion of modes, and if the angle exceeds 25 °, the incident angle is too large and light incident on the core portion escapes to the cladding portion. In order to prevent the light from being properly transmitted, the angle is set in the range of 3 to 25 °. If the angle ψ is adjusted to 5 to 15 ° within this range, a more preferable effect can be obtained.

このように、一対の光ファイバの端面同士を接続させる光コネクタ10において、上記一対のシングルモード光ファイバ11のコア11aの中心位置11bを相対的に偏心量δの距離分を偏心させ、かつ上記一対の光ファイバの入射ビーム18を角度ψ分傾けて入射させて接続したことにより、図3に示すようにグレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバのコア11a’内をらせん状に光信号を伝搬することができ、これにより、マルチモード光ファイバ11’の中央部分の屈折率の低いくぼみのような部分を外して伝送されるために、モードの異常な分散は発生することがなくなり、信号は干渉せず、高速度な信号を規定されている550m以上の距離の光伝送が可能となる。   Thus, in the optical connector 10 for connecting the end faces of the pair of optical fibers, the center position 11b of the core 11a of the pair of single mode optical fibers 11 is relatively eccentric by the distance of the eccentric amount δ, and By connecting the incident beams 18 of a pair of optical fibers inclined at an angle of ψ, the optical signals are propagated in a spiral manner in the core 11a ′ of the graded index multimode optical fiber as shown in FIG. As a result, transmission is performed by removing a hollow portion having a low refractive index in the central portion of the multi-mode optical fiber 11 ′, so that anomalous dispersion of modes does not occur, and the signal interferes. Without this, optical transmission over a distance of 550 m or more, in which a high-speed signal is defined, becomes possible.

以上の説明ではシングルモード光ファイバ11をフェルール1の中心に固定し、マルチモード光ファイバ11’を偏心させてフェルール1’に固定させる構成にて説明してきたが、これに限ることなくシングルモード光ファイバ11、マルチモード光ファイバ11’のコアの中心位置11b、11b’が相互に偏心していればいかなる構成でも本発明の効果を奏することが出来る。   In the above description, the single mode optical fiber 11 is fixed to the center of the ferrule 1 and the multimode optical fiber 11 ′ is eccentrically fixed to the ferrule 1 ′. However, the present invention is not limited to this. As long as the center positions 11b and 11b ′ of the cores of the fiber 11 and the multimode optical fiber 11 ′ are decentered from each other, the effects of the present invention can be achieved with any configuration.

なお、本発明のフェルール1、1’の材質はジルコニア、アルミナ、ガラス等のセラミックス、ステンレス等の金属、LCP,PPS,PES,PEI等のプラスチック又はそれらの混合材質を用いても良い。   The ferrules 1 and 1 'of the present invention may be made of ceramics such as zirconia, alumina and glass, metals such as stainless steel, plastics such as LCP, PPS, PES and PEI, or a mixed material thereof.

又、スリーブ14の構造は長手方向にスリットの入った割スリーブ、スリットの入らない精密スリーブのいずれでも良く、材質はジルコニア、りん青銅、プラスチックのいずれでも良く、該スリーブ14の加工方法は材料の削りだしでも良いし、プラスチックのように射出成形でも良い。この中でも、プラスチックの射出成形であれば、複雑な形状が金型形状によっては、比較的安価に製造可能となるので特に望ましい。   The structure of the sleeve 14 may be either a split sleeve with a slit in the longitudinal direction or a precision sleeve without a slit, and the material may be any of zirconia, phosphor bronze, and plastic. It can be machined or injection molded like plastic. Among these, plastic injection molding is particularly desirable because a complicated shape can be manufactured at a relatively low cost depending on the shape of the mold.

ここで、以下に示す方法で実験を行った。   Here, the experiment was conducted by the following method.

ジルコニアセラミックス製のフェルールを外径D=径2.5mm、長さL=10.5mm、貫通孔d=径0.126mmで作成し、入射側のフェルール1にはシングルモード光ファイバ11を接着固定し、出射側フェルール1’にはマルチモード光ファイバ11’を接着固定し、光ファイバの中心位置11b、11b’を偏心させた状態で一対の光ファイバの端面同士を接続させた。   A ferrule made of zirconia ceramics is prepared with an outer diameter D = diameter 2.5 mm, a length L = 10.5 mm, a through hole d = diameter 0.126 mm, and a single mode optical fiber 11 is bonded and fixed to the ferrule 1 on the incident side. Then, the multi-mode optical fiber 11 ′ was bonded and fixed to the output-side ferrule 1 ′, and the end faces of the pair of optical fibers were connected to each other with the center positions 11b and 11b ′ of the optical fiber being eccentric.

偏心量δは実施例として5、9、10、15、20、25、30μmとし、比較例としては0μmとした。   The eccentricity δ was set to 5, 9, 10, 15, 20, 25, and 30 μm as examples, and 0 μm as a comparative example.

また、角度ψは実施例として2、3,10、20、25、26°とし、比較例としては0°と設定して、各組み合わせで光ファイバの長さを50mおきに長くして伝送距離を測定した。   In addition, the angle ψ is set to 2, 3, 10, 20, 25, 26 ° as an example, and set to 0 ° as a comparative example, and the length of the optical fiber is increased every 50 m in each combination to increase the transmission distance. Was measured.

ここで使用したマルチモード光ファイバはコア径62.5μm、クラッド径125μmである。   The multimode optical fiber used here has a core diameter of 62.5 μm and a cladding diameter of 125 μm.

測定方法は、図4に示すように、トランシーバ21のE/O変換器22から波長が1310nm、伝送速度が10Gbit/秒としてとなるように光信号を出射し、シングルモード光ファイバ11に接続し、本発明の光コネクタ10を介して被測定用のマルチモード光ファイバ11’に接続した。マルチモード光ファイバ11’を伝送してきた光は一般的な光コネクタを介してレシーバ24のO/E変換器25に受光させて、電気信号に変換して、正しい信号が伝わったかを確認した。   As shown in FIG. 4, an optical signal is emitted from the E / O converter 22 of the transceiver 21 so that the wavelength is 1310 nm and the transmission speed is 10 Gbit / second, and the measurement method is connected to the single mode optical fiber 11. The multimode optical fiber 11 ′ for measurement was connected via the optical connector 10 of the present invention. The light transmitted through the multimode optical fiber 11 ′ was received by the O / E converter 25 of the receiver 24 through a general optical connector and converted into an electric signal to confirm whether a correct signal was transmitted.

正しい信号が伝送された最大長さを記載した結果を表1に示す。

Figure 0004344663
Table 1 shows the results describing the maximum length of transmission of the correct signal.
Figure 0004344663

比較例の偏心量δが0μmではいずれの角度ψでも伝送距離が0mとなった。   When the eccentricity δ of the comparative example was 0 μm, the transmission distance was 0 m at any angle ψ.

また、比較例の角度ψが0°においても伝送距離が100mまでは達しなかった。   Further, even when the angle ψ of the comparative example was 0 °, the transmission distance did not reach 100 m.

それに比べ本発明の実施例では、100m以上の伝送距離を得ることができ、更には偏心量δが10〜25μmの範囲内かつ角度ψが3〜25°の範囲内では伝送距離が550m以上となり、良い値となっている。   In contrast, in the embodiment of the present invention, a transmission distance of 100 m or more can be obtained, and further, the transmission distance becomes 550 m or more when the eccentricity δ is in the range of 10 to 25 μm and the angle ψ is in the range of 3 to 25 °. It ’s a good value.

特に偏心量δが15〜20μm、角度が5〜15°の範囲内では750mとより高伝送距離を得ることが出来た。   In particular, when the eccentricity δ is 15 to 20 μm and the angle is 5 to 15 °, a higher transmission distance of 750 m can be obtained.

以上より、一対の光ファイバの端面同士を接続させる光コネクタにおいて、上記一対の光ファイバのコアの中心位置を相対的に偏心させ、かつ上記一対の光ファイバの入射ビーム波を傾けて入射させて接続したことにより、シングルモード光ファイバを通ってきた光はマルチモード光ファイバの中央部分の屈折率の低いくぼみのような部分を外して入射し、モードの異常な分散は発生することがなくなり、信号は干渉せず効率よく伝送される事となったことがわかる。   As described above, in the optical connector for connecting the end faces of the pair of optical fibers, the center position of the core of the pair of optical fibers is relatively decentered, and the incident beam wave of the pair of optical fibers is inclined and incident. By connecting, the light that has passed through the single-mode optical fiber is incident on the central portion of the multi-mode optical fiber after removing the low refractive index indentation, and abnormal dispersion of the mode does not occur. It can be seen that the signal was transmitted efficiently without interference.

(a)は本発明の光コネクタを示す断面図であり、(b)はその部分拡大図である。(A) is sectional drawing which shows the optical connector of this invention, (b) is the elements on larger scale. 本発明のマルチモード光ファイバに光が入射される場合の、入射方向を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an incident direction in case light injects into the multimode optical fiber of this invention. 本発明のマルチモード光ファイバのコア内の光信号の伝搬状態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the propagation state of the optical signal in the core of the multimode optical fiber of this invention. 実施例における測定方法を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the measuring method in an Example. (a)は理想的なマルチモード光ファイバの屈折率分布を表すグラフ、(b)は実際のマルチモード光ファイバの屈折率分布を表すグラフである。(A) is a graph showing the refractive index distribution of an ideal multimode optical fiber, (b) is a graph showing the refractive index distribution of an actual multimode optical fiber. 従来の光コネクタを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional optical connector.

符号の説明Explanation of symbols

1、1’:フェルール
1a、1a’:軸孔
2:フェルール支持体
2a:凹部
2b:貫通孔
3:光ファイバ固定具
10:光コネクタ
11:シングルモード光ファイバ
11a:コア
11b:中心位置
11’:マルチモード光ファイバ
11a’:コア
11b’:中心位置
13:接着剤
14:スリーブ
14a:内孔
14b:中央部
15:アダプタカプリング
16:アダプタカプリングナット
17:バネ
18:入射ビーム
31、31’:フェルール
31a、31a’:軸孔
32:フェルール支持体
32a:凹部
32b:貫通孔
33:光ファイバ固定具
40:光コネクタ
41、41’:シングルモード光ファイバ
43:接着剤
44:スリーブ
45:アダプタカプリング
46:アダプタカプリングナット
47:バネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 ': Ferrule 1a, 1a': Shaft hole 2: Ferrule support body 2a: Recess 2b: Through-hole 3: Optical fiber fixture 10: Optical connector 11: Single mode optical fiber 11a: Core 11b: Center position 11 ' : Multimode optical fiber 11a ': Core 11b': Center position 13: Adhesive 14: Sleeve 14a: Inner hole 14b: Center part 15: Adapter coupling 16: Adapter coupling nut 17: Spring 18: Incident beams 31, 31 ': Ferrule 31a, 31a ': shaft hole 32: ferrule support 32a: recess 32b: through hole 33: optical fiber fixture 40: optical connector 41, 41': single mode optical fiber 43: adhesive 44: sleeve 45: adapter coupling 46: Adapter coupling nut 47: Spring

Claims (3)

一方がシングルモード光ファイバであって、他方がマルチモード光ファイバである一対の光ファイバの端面同士を接続させる光コネクタにおいて、上記一対の光ファイバのコアの中心位置が10〜25μmの範囲内で相互に偏心するように当接させ、かつ一方の光ファイバからの入射ビームを他方の光ファイバの軸心に対して3〜25°の範囲内で傾けて入射させることで、両者を光学的に接続し、上記コアの中心位置の偏心方向をX軸、上記光ファイバの軸方向をZ軸とし、上記X軸とZ軸に垂直な方向をY軸としたとき、上記Y軸とZ軸を上記コアの中心位置が相互に偏心した偏心量の分ずらした軸をそれぞれY’軸、Z’軸としたときに、上記入射ビームはY’軸とZ’軸のなす面内であることを特徴とする光コネクタ。 In the optical connector for connecting the end faces of a pair of optical fibers , one of which is a single mode optical fiber and the other is a multimode optical fiber, the center position of the core of the pair of optical fibers is within a range of 10 to 25 μm. By making them abut so as to be eccentric with each other and making the incident beam from one optical fiber tilt with respect to the axis of the other optical fiber within a range of 3 to 25 ° , both are optically incident. When the eccentric direction of the center position of the core is the X axis, the axial direction of the optical fiber is the Z axis, and the direction perpendicular to the X axis and the Z axis is the Y axis, the Y axis and the Z axis are When the axes shifted by the amount of eccentricity where the center positions of the cores are offset from each other are defined as the Y ′ axis and the Z ′ axis, the incident beam is within the plane formed by the Y ′ axis and the Z ′ axis. A featured optical connector. 上記コアの中心位置が15〜20μmの範囲内で相互に偏心するように上記一対の光ファイバを当接させたことを特徴とする請求項1記載の光コネクタ。 2. The optical connector according to claim 1, wherein the pair of optical fibers are brought into contact with each other so that a center position of the core is eccentric within a range of 15 to 20 [mu] m . 上記光ファイバの端部の少なくとも一方をフェルールの中心位置から偏心させて保持したフェルールを、略中央部にて折曲した内孔を有する円筒状のスリーブに挿入してなることを特徴とする請求項1又は2記載の光コネクタ。 The ferrule holding at least one of the end portions of the optical fiber eccentric from the center position of the ferrule is inserted into a cylindrical sleeve having an inner hole bent at a substantially central portion. Item 3. The optical connector according to Item 1 or 2.
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