JP4373959B2

JP4373959B2 - フェルール、光レセプタクル並びに光モジュール

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Publication number: JP4373959B2
Application number: JP2005129313A
Authority: JP
Inventors: 善宏小林
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2025-04-27
Also published as: JP2006308736A

Description

本発明は、光通信等における光ファイバ間の接続に使用されるフェルール、該フェルールを有する光レセプタクル、並びに該光レセプタクルを有する光モジュールに関する。

光通信などの光信号処理に使用される光ファイバ同士を接続する際の調芯性を高めるためのフェルールは、光ファイバ同士を接続する際に使用される光レセプタクルや、半導体レーザなどの光素子を備える光モジュールなどに採用されている。

フェルールには、光ファイバを挿入するための貫通孔が設けられており、該貫通孔における光ファイバ挿入側端部には案内口が形成されている。案内口は、貫通孔への光ファイバの挿入容易性を高めるための部位である。このような構成のフェルールに関する技術については、例えば下記の特許文献１に記載されている。

図６は、特許文献１に記載のフェルールＸ’の断面を表す。フェルールＸ’は、光ファイバ（図示せず）を挿入するための貫通孔Ｈを規定する貫通孔規定面１０’を有する。貫通孔規定面１０’は、光ファイバの挿入側端部に、微小テーパ面１２’、テーパ面１３’およびアール面１５’を有する。微小テーパ面１２’は、貫通孔Ｈの軸心Ｐに対して０〜５°で傾斜する面である。テーパ面１３’は、貫通孔Ｈの軸心Ｐに対して３０〜４５°で傾斜する面である。アール面１５’は、微小テーパ面１２’とテーパ面１３’とを滑らかに連結するための部位であり、その曲率半径は０．０５〜２．０５ｍｍである。このような構成のフェルールＸ’では、微小テーパ面１２’とアール面１５’との間、および、アール面１５’とテーパ面１３’との間が滑らかに連結されているため、貫通孔Ｈへの光ファイバの挿入時において、該光ファイバがアール面１５’に接触する際に受けるダメージを抑制することができる。
特開２０００−１０５３２６号公報

しかしながら、フェルールＸ’では、貫通孔Ｈに光ファイバを挿入し、該光ファイバを例えば接着剤により貫通孔規定面１０’に接着固定する場合、微小テーパ面１２’、テーパ面１３’およびアール面１５’光ファイバとの間に介在する接着剤量が比較的多い。通常、接着剤はフェルールＸ’の構成材料に比べて熱膨張係数が大きいため、このような接着剤量の多い部位では温度変化に起因して発生する応力が相対的に大きくなる。したがって、特許文献１のフェルールＸ’では、光ファイバの該部位付近（特に、光ファイバの露出部と樹脂による被覆部との境界部）において該光ファイバが破断してしまう場合があった。

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、貫通孔規定面に固定された光ファイバの破断を抑制するとともに、光ファイバの挿入時における該光ファイバへのダメージを抑制することが可能なフェルール、該フェルールを備える光レセプタクル、並びに該光レセプタクルを備える光モジュールを提供することを、目的とする。

本発明の第1の側面に係るフェルールは、光ファイバを挿入するための貫通孔を規定する貫通孔規定面を有する。貫通孔規定面は、光ファイバの挿入側の端部に、貫通孔の軸心に対して第１角度で傾斜する第１テーパ面、貫通孔の軸心に対して第１角度より大きい第２角度で傾斜する第２テーパ面、貫通孔の軸心に対して第２角度より大きい第３角度で傾斜する第３テーパ面、および、第１テーパ面と第２テーパ面とを連結するためのアール面を有する。第２テーパ面と第３テーパ面との間にはエッジが形成されている。

好ましくは、第１角度は０°を超えて５°以下であり、第２角度は１０°以上４０°以下であり、第３角度は４０°を超えて６０°以下である。

好ましい実施形態としては、アール面の曲率半径は、０．０５〜２．０５ｍｍである。

本発明の第２の側面に係るフェルールは、光ファイバを挿入するための貫通孔を規定する貫通孔規定面を有する。貫通孔規定面は、光ファイバの挿入側の端部に、貫通孔の軸心に対して第１角度で傾斜する第１テーパ面、貫通孔の軸心に対して第１角度より大きい第２角度で傾斜する第２テーパ面、第１テーパ面と第２テーパ面とを連結するためのアール面を有する。アール面と第２テーパ面との間にはエッジが形成されている。

好ましくは、第１角度は０°を超えて５°以下であり、第２角度は４０°を超えて６０°以下であり、アール面の曲率半径は０．０５ｍｍ以上である。

本発明の第３の側面に係る光レセプタクルは、本発明の第１または第２の側面に係るフェルールの貫通孔に光ファイバを挿着し、光ファイバを有するプラグに対して光学的接続されるスタブと、プラグの少なくとも一部およびスタブの少なくとも一部を挿入するための貫通孔を有し、プラグの光ファイバとスタブの光ファイバとの間の調芯を得るためのスリーブとを備えることを特徴とする。

本発明の第４の側面に係る光モジュールは、本発明の第１または第２の側面に係るフェルールの貫通孔に光ファイバを挿着し、光ファイバを有するプラグに対して光学的接続されるスタブと、プラグの少なくとも一部およびスタブの少なくとも一部を挿入するための貫通孔を有し、プラグの光ファイバとスタブの光ファイバとの間の調芯を得るためのスリーブと、スタブの光ファイバに向けて光を出射する、または、スタブの光ファイバを介して導出された光を受けるための光素子と、を備えることを特徴とする。

本発明の第1の側面に係るフェルールでは、第２テーパ面と第３テーパ面との間にエッジ（貫通孔の軸心方向に向けた突出部）が形成されているため、第２テーパ面と第３テーパ面とを滑らかに連結する場合に比べて、貫通孔における第２テーパ面および第３テーパ面により規定される空間体積を低減することができる。すなわち、例えば接着剤により貫通孔に挿入する光ファイバを貫通孔規定面に接着固定する場合、第１テーパ面、第２テーパ面、第３テーパ面およびアール面と光ファイバとの間に介在する接着剤量を相対的に少なくすることができる。そのため、本フェルールでは、比較的熱膨張係数の大きい接着剤が温度変化時に膨張収縮することにより発生する応力を相対的に小さくすることができる。したがって、本フェルールは、機械的強度が劣る光ファイバの露出部（特に、光ファイバの露出部と樹脂による被覆部との境界部）における該光ファイバの破断を抑制するうえで好適である。

また、本フェルールでは、光ファイバの露出部が接触する可能性の高い第１テーパ面と第２テーパ面との間がアール面により滑らかに連結されている。したがって、本フェルールは、光ファイバの挿入時に該光ファイバの露出部に加わるダメージを抑制するうえで好適である。

第１角度が０°を超えて５°以下、第２角度が１０°以上４０°以下、第３角度が４０°を超えて６０°以下であるフェルールでは、第２テーパ面と第３テーパ面との間のエッジは、第２角度および第３角度の範囲を制限することにより、貫通孔への光ファイバの挿入時において、該光ファイバの露出部（特に、側面）が接触し難い領域に位置するように構成されている。したがって、本フェルールは、エッジと光ファイバの露出部とが接触し難いので、該エッジに起因して光ファイバの露出部に加わるダメージを抑制するうえで好適である。

アール面の曲率半径が０．０５〜２．０５ｍｍであるフェルールは、光ファイバの挿入時に該光ファイバの露出部に加わるダメージを抑制するうえで好適である。

本発明の第２の側面に係るフェルールは、本発明の第１の側面に係るフェルールと同様の効果を奏する。また、本フェルールでは、アール面により規定される貫通孔の空間体積を、本発明の第１の側面に係るフェルールの第２テーパ面およびアール面により規定される貫通孔の空間体積に比べて、小さくすることができる。したがって、本フェルールは、機械的強度が劣る光ファイバの露出部（特に、光ファイバの露出部と樹脂による被覆部との境界部）における該光ファイバの破断を抑制するうえで好適である。

第１角度が０°を超えて５°以下、第２角度が４０°を超えて６０°以下、アール面の曲率半径が０．０５ｍｍ以上であるフェルールでは、アール面と第２テーパ面との間のエッジは、アール面の曲率半径および第２角度の範囲を制限することにより、貫通孔への光ファイバの挿入時において、該光ファイバの露出部（特に、側面）が接触し難い領域に位置するように構成されている。したがって、本フェルールは、エッジと光ファイバの露出部とが接触し難いので、該エッジに起因して光ファイバの露出部に加わるダメージを抑制するうえで好適である。

本発明の第３の側面に係る光レセプタクルでは、本発明の第１または第２の側面に係るフェルールを採用しているため、光ファイバの露出部（特に、光ファイバの露出部と樹脂による被覆部との境界部）における該光ファイバの破断を抑制することができる。したがって、本光レセプタクルは、例えば温度サイクル試験や高温高湿試験のような条件下においても、充分な信頼性を確保することができる。

本発明の第４の側面に係る光モジュールでは、本発明の第１または第２の側面に係るフェルールを採用しているため、光ファイバの露出部（特に、光ファイバの露出部と樹脂による被覆部との境界部）における該光ファイバの破断を抑制することができる。したがって、本光モジュールは、例えば温度サイクル試験や高温高湿試験のような条件下においても、充分な信頼性を確保することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るフェルールＸ１の断面を表し、（ａ）はその全体図であり、（ｂ）はその要部拡大図である。フェルールＸ１は、貫通孔規定面１０を有する。フェルールＸ１を構成する材料としては、酸化ジルコニウム（ジルコニア）、酸化アルミニウム（アルミナ）、ムライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素および窒化アルミニウムなどの単体もしくはこれらを主成分として含むセラミックス、結晶化ガラスなどのガラスセラミックスなどが挙げられ、中でも対候性や靭性に優れたジルコニア系セラミックス（ジルコニアを主成分とするセラミックス）が好適である。

貫通孔規定面１０は、光ファイバを挿入するための貫通孔Ｈを規定する部位であり、主面１１、テーパ面１２、テーパ面１３、テーパ面１４、アール面１５およびエッジ１６を有する。

主面１１は、主として貫通孔Ｈに挿入された光ファイバ（図示せず）を固定するための部位である。主面１１の算術平均粗さは例えば０．０５μｍ以下である。貫通孔規定面１０の主面１１における算術平均粗さが０．０５μｍを超えると、貫通孔規定面１０の主面１１における凹凸が大きくなりすぎて、光ファイバの挿入時における該光ファイバへのダメージが許容範囲以上に大きくなってしまう場合があるからである。

テーパ面１２は、貫通孔Ｈにおける主面１１により規定される部位の孔径ｄを研磨加工などにより微調整する際に、該研磨加工などが後述するアール面１４にまで及ぶのを回避するための部位である。テーパ面１２のテーパ角ａ（貫通孔Ｈの軸心Ｐに対する傾斜角）は、０°を超えて５°以下である。テーパ面１２のテーパ角ａが０°であると、上述のような微調整の回避機能を得ることができず、テーパ面１２のテーパ角ａが５°を超えると、主面１１とテーパ面１２との間に有意なエッジが生じてしまう場合があるからである。

テーパ面１３は、貫通孔Ｈに挿入される光ファイバをガイドする機能を担う部位である。テーパ面１３のテーパ角ｂ（貫通孔Ｈの軸心Ｐに対する傾斜角）は、１０°以上４０°以下である。テーパ面１３のテーパ角ｂが１０°未満であると、光ファイバの挿入時に該光ファイバの側面がエッジ１６に接触し易くなり、光ファイバにダメージを与えてしまう可能性が高まるからであり、テーパ面１３のテーパ角ｂが４０°を超えると、後述するように、テーパ面１４との間に有意なエッジ１６を形成することが困難になるからである。

テーパ面１４は、貫通孔Ｈに挿入される光ファイバをガイドする機能を担う部位である。テーパ面１４のテーパ角ｃ（貫通孔Ｈの軸心Ｐに対する傾斜角）は、４０°を超えて６０°以下である。テーパ面１４のテーパ角ｃが４０°以下であると、貫通孔Ｈにおけるテーパ面１３およびテーパ面１４により規定される空間体積（ひいては接着剤の充填量）を充分に低減することが困難となり、テーパ面１４のテーパ角ｃが６０°を超えると、貫通孔Ｈに対する光ファイバの挿入角度との関係により、光ファイバがテーパ面１４を適切に摺動し難くなるため、充分にガイド機能を果たさない場合があるからである。

アール面１５は、テーパ面１２とテーパ面１３との間を滑らかに連結するための部位であり、その曲率半径は例えば０．０５〜２．０５ｍｍである。

エッジ１６は、テーパ面１３とテーパ面１４との境界部であり、テーパ面１３とテーパ面１４とを滑らかに連結する場合に比べて、貫通孔Ｈの軸心Ｐに向けて突出するように構成されている。

このような構成のフェルールＸ１では、テーパ面１３とテーパ面１４との間にエッジ１６が形成されているため、図２によく表れているようにテーパ面１３とテーパ面１４とを滑らかに連結する場合に比べて、貫通孔Ｈにおけるテーパ面１３およびテーパ面１４により規定される空間体積を低減することができる。すなわち、貫通孔Ｈに挿入する光ファイバを例えば接着剤（図示せず）により貫通孔規定面１０に接着固定する場合、テーパ面１２、テーパ面１３、テーパ面１４およびアール面１５と光ファイバとの間に介在する接着剤量を比較的少なくすることができる。そのため、フェルールＸ１では、比較的熱膨張係数の大きい接着剤が温度変化時に膨張収縮することにより発生する応力を相対的に小さくすることができる。したがって、フェルールＸ１では、機械的強度が劣る光ファイバの露出部Ｆａ（特に、光ファイバの露出部Ｆａと樹脂による被覆部Ｆｂとの境界部Ｆｃ）における光ファイバの破断を抑制することができるのである。なお、図２においては、テーパ面１３とテーパ面１４とを滑らかに連結する場合の一例を２点鎖線で表す。

また、フェルールＸ１では、光ファイバの露出部Ｆａが接触する可能性の高いテーパ面１２とテーパ面１３との間がアール面１５により滑らかに連結されている。したがって、フェルールＸ１は、光ファイバの挿入時に該光ファイバの露出部Ｆａないし境界部Ｆｃに加わるダメージを抑制することができるのである。

以下に、フェルールＸ１の製造方法について説明する。なお、本製造方法では、フェルールＸの構成材料として、ジルコニア系セラミックスを用いて説明する。

まず、フェルールＸ１の原型となる成形体を構成する成形材料を調製する。具体的には、成形材料は、酸化ジルコニウム粉末と酸化イットリウム粉末との混合粉末をボールミルなどにより充分に混合粉砕した後、この粉砕物にバインダを添加したうえで混合することにより、調製される。混合粉末は、酸化ジルコニウム粉末８５〜９９重量％に対して酸化イットリウム粉末１〜１５重量％を混合したもの、特に酸化ジルコニウム粉末９０〜９８重量％に対して酸化イットリウム粉末２〜１０重量％を混合したものが好適である。酸化ジルコニウム粉末としては、酸化ジルコニウムの純度が９５％以上、特に９８％以上のものが好適である。また、酸化ジルコニウム粉末としては、その一次平均粒径（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定）が０．０１〜０．１μｍ、特に０．０４〜０．０７μｍのものが好適である。バインダとしては、メチルセルロースなど挙げられる。調製された成形材料におけるバインダの含有割合は、２０〜５０体積％である。なお、調整された成形材料は、必要に応じて造粒してもよい。この造粒された成形材料としては、その二次凝集粒の平均粒径が１〜４μｍのものが好適である。

次に、調製された成形材料を用いて、貫通孔を有する成形体を得る。具体的には、貫通孔を成形するための構造を含むキャビティを有する成形用金型の該キャビティに成形材料を充填し、所定の圧力を作用させるプレス成形を行うことにより成形体を得る。成形体を得るための手法は、上述のプレス成形には限られず、射出成形、鋳込成形、冷間静水圧成形および押出成形などの手法を採用してもよい。

次に、得られた成形体を焼成することにより、焼結体を得る。具体的には、得られた成形体を５００〜６００℃の脱脂炉内に２〜１０時間投入することにより、脱脂を行った後、脱脂済成形体を酸素雰囲気（酸素：約２０体積％）中にて、１３００〜１５００℃（好ましくは１３５０〜１４５０℃）で０．５〜３時間焼成することにより、焼結体を得る。

次に、得られた焼結体の貫通孔を規定する貫通孔規定面に対して、研磨加工などを施すことにより、主面１１、テーパ面１２、テーパ面１３、テーパ面１４、アール面１５およびエッジ１６を形成する。

以上のようにして、図１に示すフェルールＸ１を製造することができる。

図３は、本発明の第２の実施形態に係るフェルールＸ２の断面を表し、（ａ）はその全体図であり、（ｂ）はその要部拡大図である。フェルールＸ２は、テーパ面１３およびアール面１５に代えてアール面１７を有する点において、フェルールＸ１と異なる。フェルールＸ２の他の構成については、フェルールＸ１に関して上述したのと同様である。

アール面１７は、テーパ面１２とエッジ１６との間を滑らかに連結するための部位であり、その曲率半径は例えば０．０５ｍｍ以上である。アール面１７の曲率半径が０．０５ｍｍ未満であると、アール面１７とテーパ面１４との間に有意なエッジ１６を形成することが困難となる場合があるからである。

このような構成のフェルールＸ２では、フェルールＸ１と同様の効果を奏する。また、フェルールＸ２では、アール面１７により規定される貫通孔の空間体積を、フェルールＸ１の第２テーパ面１３およびアール面１５により規定される貫通孔の空間体積に比べて、小さくすることができる。したがって、フェルールＸ２は、光ファイバの露出部Ｆａないし境界部Ｆｃにおける該光ファイバの破断をより効果的に抑制することができるのである。

図４は、本発明に係るフェルールＸ１を備える光レセプタクルＹを表す断面図である。光レセプタクルＹは、スタブ２０、スリーブ３０、スリーブケース４０およびホルダ５０を備える。本実施形態においては、フェルールＸ１を採用するが、フェルールＸ１に代えてフェルールＸ２を採用しても同様である。

スタブ２０は、フェルールＸ１および光ファイバを有し、フェルールＸ１の貫通孔Ｈに光ファイバを例えば接着剤により接着固定することにより構成される部材である。スタブ２０は、図外のプラグ（光ファイバを有し且つスタブ２０と同様の構成を有する部材）と光学的に接続される。スタブ２０の先端面２０ａはアール面（例えば曲率半径が５〜３０ｍｍ）である。このような構成は、前記プラグフェルールとの間の接続損失を低減するうえで好適である。スタブ２０の後端面２０ｂは、該スタブ２０の軸心に対して所定の角度（例えば４〜１０°）で傾斜する傾斜面である。このような構成は、光素子などから出射された光が光ファイバの端面で反射して反射光として該光素子などに戻るのを防ぐうえで好適である。なお、スタブ２０の後端面２０ｂには、スタブ２０に向けて光を出射するための光源への戻り光を抑制するための光アイソレータを取り付けてもよい。

スリーブ３０は、スタブ２０および前記プラグを挿入するための貫通孔３１を有し、スタブ２０と前記プラグとの間の調芯機能を担う部材である。スリーブ３０には、開放端３１ａを介してスタブ２０が挿入され、開放端３１ｂを介して前記プラグが挿入される。本実施形態に係るスリーブ３０は、長手方向（矢印ＡＢ方向）に延びるスリット３２を有する、いわゆる割りスリーブである。このような構成のスリーブ３０を採用する場合、スリーブ３０内に挿入される前記プラグに対して作用する把持力を高めるべく、貫通孔３１の孔径は前記プラグの外径より若干（例えば数μｍ）小さく設定するのが好ましい。スリーブ３０としては、割りスリーブに代えて、いわゆる精密スリーブ（スリット無し）を採用してもよい。スリーブ３０を構成する材料としては、燐青銅、ベリリウム銅、黄銅、ステンレスなどの金属、エポキシや液晶ポリマなどのプラスチック、セラミックなどが挙げられ、中でも耐摩耗性に優れ且つ適度に弾性変形するジルコニア系セラミックス（ジルコニアを主成分とするセラミックス）が好適である。さらに、ジルコニア系セラミックスの中でも、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）を主成分とし、Ｙ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ_２、Ｄｙ_２Ｏ_３などからなる群より選択される少なくとも一種を安定化剤として含む部分安定化ジルコニアセラミックス（正方晶の結晶が主体）は、耐摩耗性および弾性変形性の観点から好適である。

スリーブ３０は、スリーブ３０を構成する材料としてジルコニア系セラミックスを選択する場合、ジルコニア系セラミックスを所定の成形手段（例えば射出成形、プレス成形、押出成形）によってスリーブ３０の原型となる円筒状成形体を得た後、該円筒状成形体を所定の温度（例えば１３００〜１５００℃）で焼成し、所定の寸法に研削加工または研磨加工を施すことにより、製造される。なお、研削加工または研磨加工は、焼成前に行ってもよい。また、スリーブ３０を構成する材料としてプラスチックを採用した場合、成形型の形状を適当に構成することにより、所望の形状のスリーブ３０を容易に製造することができる。

スリーブケース４０は、前記プラグの挿入時に該プラグを案内するための開口部４０ａを有し、スリーブ３０を収容するための円筒状部材である。スリーブケース４０におけるスリーブ３０を収容するための空間の径は、スリーブ３０の外径より若干大きく構成されている。開口部４０ａはテーパ状に構成されており、その開口径は前記プラグの外径より若干大きく構成されている。

ホルダ５０は、保持部５１および保持部５２を有し、スタブ２０およびスリーブケース４０を保持するための部材である。保持部５１は、スタブ２０を保持するための部位であり、スタブ２０が嵌合可能に構成されている。保持部５１におけるスタブ２０との当接面の算術平均粗さは、スタブ２０の保持状態の安定性の観点から、０．１μｍ以上に設定するのが好適である。保持部５２は、スリーブケース４０を保持するための部位であり、スリーブケース４０が嵌合可能に構成されている。保持部５２におけるスリーブケース４０との当接面の算術平均粗さは、スリーブケース４０の保持状態の安定性の観点から、０．１μｍ以上に設定するのが好適である。なお、本実施形態においてホルダ５０は、スリーブケース４０と別体に構成されているが一体としてもよい。

図５は、本発明に係る光レセプタクルＹを備える光モジュールＺの断面を表す。光モジュールＺは、光レセプタクルＹおよびケース６０を備える。

ケース６０は、光素子６１およびレンズ６２を備え、光レセプタクルＹに対して例えば溶接により接合されている。ケース６０を構成する材料としては、ステンレス、銅、鉄、ニッケルなどの溶接可能なものが挙げられ、中でも耐腐食性や溶接性の観点からステンレスが好適である。

光素子６１は、スタブ２０の光ファイバに向けて光を出射するための発光素子、または、スタブ２０の光ファイバを介して導出された光を受けるための受光素子である。発光素子としては、半導体レーザやＬＥＤなどの発光ダイオードなどが挙げられ、受光素子としては、受信用のＰＤ（フォトダイオード）などが挙げられる。

レンズ６２は、光素子６１が発光素子の場合は該発光素子から出射された光を集光してスタブ２０の光ファイバに導入する機能を担い、光素子６１が受光素子の場合はスタブ２０の光ファイバを介して導出された光を集光して該受光素子に導入する機能を担う部材である。

以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

次に、本発明の実施例および比較例について説明する。

＜試験サンプルの作製＞まず、酸化ジルコニウム粉末９４．６重量％に対して酸化イットリウム粉末５．４重量％を混合し、ボールミルにより混合粉砕することにより、混合粉末を得た。酸化ジルコニウム粉末は、酸化アルミニウムを０．２重量％含有しており、その純度は９９％以上である。また、酸化ジルコニア粉末の一次平均粒径は、０．０５μｍである。次に、得られた混合粉末にメチルセルロースを添加したうえで、二次凝集粒の平均粒径が２．５μｍとなるように造粒することにより、調製された成形材料を得た。調製された成形材料におけるメチルセルロースの含有割合は８体積％である。次に、貫通孔を規定するためのコアピン（直径０．１５ｍｍ）を備える合金製成形型のキャビティに、調製された成形材料を溶融充填して、１８０ＭＰａでプレス成形することにより、成形体を得た。次に、得られた成形体を５５０℃に設定された脱脂炉内に５時間投入することにより脱脂した後、酸素雰囲気（酸素：約２０体積％（空気雰囲気））中にて、１３５０〜１４５０℃で３時間焼成することにより、焼結体を得た。次に、得られた焼結体を研磨加工することにより、フェルールＸ１（テーパ角ａ：５°，テーパ角ｂ：３０°，テーパ角ｃ：５０°，外径Ｄ：２．５ｍｍ，長さＬ：１０．５ｍｍ）の試験サンプルを得た。このようにして、本実施例における試験サンプルを５００個作製した。

＜温度サイクル試験＞−４０℃で３０分、２３℃で５分、８５℃で３０分、２３℃で５分の合計７０分を１サイクルとして、５００サイクル経過するまで、本実施例の試験サンプル（２５０個）を温度サイクル試験器内に放置した後、各試験サンプルのフェルールを固定した状態で光ファイバに対して１ｋｇｆの引っ張り荷重を加えた。引っ張り荷重を加える前後の接続損失の変動を測定し、変動が０．５ｄＢ以上の試験サンプル数を表１に示した。

＜高温高湿試験＞温度が８５℃、湿度が８５％の条件下で、本実施例の試験サンプル（２５０個）を高温高湿試験器内に１０００時間放置した後、各試験サンプルのフェルールを固定した状態で光ファイバに対して１ｋｇｆの引っ張り荷重を加えた。引っ張り荷重を加える前後の接続損失の変動を測定し、変動が０．５ｄＢ以上の試験サンプル数を表１に示した。

＜試験サンプルの作製＞図３に示すフェルールＸ２（テーパ角ａ：５°，曲率半径：２．０５ｍｍ，テーパ角ｃ：５０°，外径Ｄ：２．５ｍｍ，長さＬ：１０．５ｍｍ）の形状にした以外は、実施例１と同様にして本実施例の試験サンプルを５００個作製した。

［比較例１］
＜試験サンプルの作製＞図６に示すフェルールＸ’ （テーパ角ａ’：５°，曲率半径：２．０５ｍｍ，テーパ角ｂ’：４０°，外径Ｄ：２．５ｍｍ，長さＬ：１０．５ｍｍ）の形状にした以外は、実施例１と同様にして本実施例の試験サンプルを５００個作製した。

＜評価＞基準値（０．５ｄＢ）以上の接続損失の変動があった試験サンプルは、表１に示すように、比較例１では温度サイクル試験において１つ発生し、比較例２では高温高湿試験において２つ発生したのに比べ、実施例１および実施例２ではいずれの試験においても発生しなかった。接続損失の変動が０．５ｄＢ以上の試験サンプルは、光ファイバの破断が発生していた。つまり、比較例１の試験サンプルは温度サイクル試験や高温高湿試験のような条件下において、充分な信頼性を確保できない場合があるのに対し、実施例１および実施例２の試験サンプルはいずれの条件下においても全て充分な信頼性を確保することができた。したがって、実施例１および実施例２のフェルールでは、機械的強度が劣る光ファイバの露出部（特に、光ファイバの露出部と樹脂による被覆部との境界部）における該光ファイバの破断を抑制するとともに、光ファイバの挿入時に該光ファイバの露出部に加わるダメージを抑制することができていると考えられるのである。

本発明の第１の実施形態に係るフェルールを表し、（ａ）はその全体図であり、（ｂ）はその要部拡大図である。図１に示すフェルールの特徴を説明するための断面図である。本発明の第２の実施形態に係るフェルールを表し、（ａ）はその全体図であり、（ｂ）はその要部拡大図である。図１に示すフェルールを備える光レセプタクルを表す断面図である。図４に示す光レセプタクルを備える光モジュールの断面図である。従来のフェルールを表す要部拡大図である。

符号の説明

Ｘ１，Ｘ２フェルール
Ｆ光ファイバ
Ｈ貫通孔
Ｐ（貫通孔Ｈの）軸心
ａ第１角度
ｂ第２角度
ｃ第３角度
１０貫通孔規定面
１１主面
１２テーパ面（第１テーパ面）
１３テーパ面（第２テーパ面）
１４テーパ面（第３テーパ面）
１５アール面
１６エッジ

Claims

光ファイバを挿入するための貫通孔を規定する貫通孔規定面を有するフェルールであって、
前記貫通孔規定面は、前記光ファイバの挿入側の端部に、前記貫通孔の軸心に対して第１角度で傾斜する第１テーパ面、前記貫通孔の軸心に対して前記第１角度より大きい第２角度で傾斜する第２テーパ面、前記貫通孔の軸心に対して前記第２角度より大きい第３角度で傾斜する第３テーパ面、および、前記第１テーパ面と前記第２テーパ面とを連結するためのアール面を有しており、
前記第２テーパ面と前記第３テーパ面との間にはエッジが形成されていることを特徴とするフェルール。
前記第１角度は０°を超えて５°以下であり、前記第２角度は１０°以上４０°以下であり、前記第３角度は４０°を超えて６０°以下である、請求項１に記載のフェルール。
前記アール面の曲率半径は、０．０５〜２．０５ｍｍである、請求項１または２に記載のフェルール。
光ファイバを挿入するための貫通孔を規定する貫通孔規定面を有するフェルールであって、
前記貫通孔規定面は、前記光ファイバの挿入側の端部に、前記貫通孔の軸心に対して第１角度で傾斜する第１テーパ面、前記貫通孔の軸心に対して前記第１角度より大きい第２角度で傾斜する第２テーパ面、前記第１テーパ面と前記第２テーパ面とを連結するためのアール面を有しており、
前記アール面と前記第２テーパ面との間にはエッジが形成されていることを特徴とするフェルール。
前記第１角度は０°を超えて５°以下であり、前記第２角度は４０°を超えて６０°以下であり、前記アール面の曲率半径は０．０５ｍｍ以上である、請求項４に記載のフェルール。
請求項１〜５に記載のフェルールの前記貫通孔に光ファイバを挿着し、光ファイバを有するプラグに対して光学的接続されるスタブと、
前記プラグの少なくとも一部および前記スタブの少なくとも一部を挿入するための貫通孔を有し、前記プラグの光ファイバと前記スタブの光ファイバとの間の調芯を得るためのスリーブと、を備えることを特徴とする光レセプタクル。
請求項１〜５に記載のフェルールの前記貫通孔に光ファイバを挿着し、光ファイバを有するプラグに対して光学的接続されるスタブと、
前記プラグの少なくとも一部および前記スタブの少なくとも一部を挿入するための貫通孔を有し、前記プラグの光ファイバと前記スタブの光ファイバとの間の調芯を得るためのスリーブと、
前記スタブの光ファイバに向けて光を出射する、または、前記スタブの光ファイバを介して導出された光を受けるための光素子と、を備えることを特徴とする光モジュール。