JP4765735B2

JP4765735B2 - 光終端器

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Publication number: JP4765735B2
Application number: JP2006106582A
Authority: JP
Inventors: 正男立蔵; 和正大薗; 友幸西尾; 善久加藤; 香菜子鈴木; 嘉一滑川; 誠堀江; 佳広中谷
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-04-07
Also published as: JP2007279443A

Description

本発明は、極めて簡易な構造を有し、反射防止の特性に優れ、低価格な光終端器に関する。

近年、インターネットの普及と共に、光ファイバを用いた光ブロードバンドサービスが急速に導入されてきている。現在の主流となっているシステムは、PON(Passive Optical Network)とよばれるものであり、所内側装置と光ファイバを節約するため、所内の光伝送装置(OLT: Optical Line Terminal)からのファイバ１心で最大３２ユーザと通信できるようにしたものである。このシステムにおける配線では、伝送路の途中に光ファイバを分岐するための光スプリッタを挿入する。日本では、光スプリッタは、所内と所外の２箇所に置かれ、所内では４分岐、所外では８分岐される形態が一般的である。

これらの光スプリッタは、分岐した全ての端子が同時に使用されることはまれであり、ユーザの増加とともに、徐々に多くの端子が使用されていくのが普通である。よって、未使用端子が存在する。この光スプリッタの使用されていない光ファイバ心線の端末に、所内では、光コネクタプラグを取付けて端子としている。また、所外では、従来は光ファイバ心線の端末に光コネクタプラグを取り付けていない心線カット端としているが、作業性の観点から、今後は、心線カット端から光コネクタプラグに移行していくと予想される。

光スプリッタの未使用端子に取り付けられている光コネクタプラグにおいて、何にも接続していないほうのフェルールの端面では、光ファイバと空気との屈折率の違いによって、光ファイバを伝わってきた信号光が光ファイバ内に反射される。この反射減衰量は、１５ｄＢ程度である。心線カット端では、光ファイバ破断面が垂直である場合はまれなので、反射は生じにくいため、反射減衰量は大きい。また、インターネット向けのデジタル伝送では、これらの反射の影響を受けにくい。よって、光スプリッタの未使用端子に取り付けられている光コネクタプラグや心線カット端における光反射は、これまで問題になることはなかった。

しかしながら、今後この光ファイバ配線系を用いて、アナログ変調の光信号による映像多チャンネル放送も検討されており、その場合には、この空きコネクタプラグ端子（光スプリッタの未使用光ファイバ心線に取り付けた光コネクタプラグのこと）での反射が無視できなくなる。例えば、伝送路中の他の接続点との間で光の多重反射が発生し、光信号の劣化を引き起こす。この反射を防止するためには光終端器が必要である。従来の光終端器は、販売はされているものの、その価格は数千円と高価なため、その適用が経済的に難しい。なお、光終端器の特性は、終端対象の光コネクタプラグに組み込まれているフェルールの品質にも影響されるが、市販品は通常４０ｄＢ以上の反射減衰量を保証している。

光終端器には、プラグタイプとレセプタクルタイプがある。レセプタクルタイプはジャックタイプ、アダプタタイプとも呼ばれることがある。プラグタイプの方が一般的である。

プラグタイプの光終端器は、フェルールを内蔵したプラグ構造をしており、対象の空き光コネクタプラグと光コネクタアダプタを介して嵌合する。この光終端器内のフェルールに、コアを有しないガラスロッドを適用して光を拡散させる方法、光を吸収するドーパントをいれた光ファイバを適用して光を吸収させる方法などが代表的である。たとえば、特許文献１には、光ファイバコアに金属のドーパントを入れて光を吸収させることが記載されている。このプラグタイプの光終端器は、特殊な光学部品、フェルール相当の高精度部品を内蔵し、端面研磨が不可欠で、多数の部品と組立作業が必要とするため高価である。

プラグタイプで安価にすることを狙ったプラスチック製光終端器が特許文献２に開示されている。これには、一体の簡易プラグ形状プラスチック部品が記載されており、相手側フェルールにはフェルール形状の部位が押接される。ただし、フェルール端面には、高い圧力がかかることから、クリープ変形を避けるために材料を選ぶ必要がある。ポリメチル・メタクリレート（PMMA）が適すると記述しているが、元々屈折率が光ファイバコアから少しずれているのに加え、使用環境の温度変動や、接触部変形での屈折率変化があるので、光ファイバコアからの屈折率の誤差は、特許文献２の見込みよりも大きくなると考えられ、満足な反射減衰量の特性が得にくいと推察される。また、光ファイバ端面同士を空気層のない状態で密着させるために、フェルール端面同士を押圧して保持する必要があることから、光終端器を一体成型部材とする場合には、相手側のフェルールがバネで押されていることが前提である。相手側にバネがない場合も多いが、その場合には、自身にバネを収容したコネクタプラグ相当の構造とする必要があり、必ずしも安価にはできない。このような事情のためか、今のところ実用には供されていないようである。

レセプタクルタイプの光終端器の例として、光ファイバを装着したフェルールの先端を光終端器内の弾性透光体に接触させ、光を拡散させる構造として特許文献３に記載のものがある。このものは、先の特許文献２の場合と違い、弾性透光体が大きな変形を許容できるが、フェルールと弾性透光体間の圧力維持のため、プラグとの嵌合構造に機械精度や強度が必要なので、やはり低価格化には限界がある。

特開平８−３３４６４９号公報特開平１０−２８２３４９号公報特許第３３３０１９５号公報特開２００５−１７３５７５号公報

従来の光終端器は、プラグタイプの場合、構造が複雑であるため、低価格化が難しい問題がある。プラスチック部品によるプラグタイプの低価格化も検討されているが、安定な特性が得にくい。レセプタクルタイプの方は、プラグタイプよりも構造が簡単なので、コスト面では有利であるが、嵌合構造に機械精度や強度が必要なので、やはり低価格化には限界がある。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、極めて簡易な構造を有し、反射防止の特性に優れ、低価格な光終端器を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、光コネクタアダプタの一端側に装着される光ファイバフェルールの先端部外径と同一外径の凸部とを備えた基材と該基材の凸部先端に設けられた端面装着用部材とを有し、前記端面装着用部材が前記光ファイバフェルールの端面に当接するようにして前記光コネクタアダプタの他端側に装着される光終端器であって、
前記端面装着用部材が、前記光ファイバフェルール中の光ファイバコアの屈折率とほぼ同一の屈折率を有する粘着剤からなるものである。

前記端面装着用部材が伝送光波長の光を透過させる材料からなり、前記端面装着用部材の光軸方向に対する厚さを前記端面装着用部材へ透過した光が拡散して減衰する長さ以上としてもよい。

前記端面装着用部材が伝送光波長の光を吸収する材料を含有しており、前記端面装着用部材の光軸方向に対する厚さを前記端面装着用部材へ入射した光が吸収されて減衰する長さ以上としてもよい。

前記端面装着用部材が緩衝部材を介して前記基材に設けられていてもよい。

前記基材の前記端面装着用部材を設ける部分の面が、伝送光波長に対して吸光性を有してもよい。

前記基材の前記端面装着用部材を設ける部分の面が、前記光ファイバの光軸に対して傾斜してもよい。

前記基材の前記端面装着用部材を設ける部分の面が、光を散乱させる形状を有してもよい。

前記端面装着用部材に屈折率の温度依存を防止する材料を混合してもよい。

前記基材が導電性材料からなってもよい。

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。

（１）極めて簡易な構造を有する。

（２）反射防止の特性に優れる。

（３）低価格である。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示した実施形態に係る光終端器１ａ，１ｂは、光コネクタアダプタを介さずに相手の光コネクタプラグのフェルールに直接装着するレセプタクルタイプであって、光コネクタプラグ（図示せず）内に組み込まれている終端対象のフェルール２中の光ファイバコア１２とほぼ同一の屈折率を有する粘着剤で構成した端面装着用部材３を、上記フェルール２を嵌合させる凹部としてのフェルール嵌合孔４を有する基材５の該フェルール嵌合孔４内の底面に、上記フェルール２の端面に当接するように設けたものである。

光終端器１ａ，１ｂは、相手が光コネクタプラグに限らず、心線カット端、つまり光ファイバ心線であってもよい。この場合、端面装着用部材３はフェルール嵌合孔４に嵌合された光ファイバ心線の端面に接する。

基材５は、フェルールキャップとも呼ぶもので、所定の直径を有する円柱状の基材円柱部６と、その基材円柱部６の基端部に位置して基材円柱部６より径の大きい基材フランジ７とを一体的に形成したものである。基材円柱部６の中心に先端部から基端部に向けて円柱孔状のフェルール嵌合孔４が形成される。フェルール嵌合孔４の底面に端面装着用部材３が設けられる。

光終端器１ｂは、光終端器１ａに部材を追加したものである。ここでは、まず、光終端器１ａについて説明し、その後、光終端器１ｂの追加部分を説明する。

終端対象のフェルール２は、円柱状のフェルール本体８と、そのフェルール本体８より径の大きいフェルールフランジ９とを有する。そのフェルールフランジ９に、図示しない光スプリッタの未使用端子としての光ファイバ心線１０が接続されている。

基材５は、従来市販されている光コネクタ用のキャップと同等の形状であり、そのキャップの材料には、ポリエチレン、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、ＰＶＣ、シリコーンゴムなど、多くの樹脂が使用できる。市販のフェルールキャップでは、フェルールを嵌合させる孔をテーパ状に形成し、奧にいくほどわずかに径が小さくなるようにするなど、フェルール外径に合わせて孔を工夫してある。このようにして適度な摩擦力を持たせている結果、装着後に簡単に抜けることはない。

本発明の光終端器１ａでは、粘着剤で構成した端面装着用部材３がフェルール２の端面に当接するように設けられているため、この光終端器１ａを光コネクタプラグに装着させるべく、フェルール２をフェルール嵌合孔４内に嵌合させると、端面装着用部材３がその粘着性によってフェルール２との接着機能を果たす。これにより、さらに保持性を高めることができる。

本発明の光終端器１ａは、従来の光コネクタ用のキャップと同等形状である基材５に端面装着用部材３を取り付けただけの極めて簡易な構造となる。光終端器１ａは、簡単な構造の部材で製造できるため、極めて安価に製造できる。

次に、端面装着用部材３について詳しく検討する。

端面装着用部材３に用いる粘着剤は、適度なタック性を持ち、光ファイバ端面やフェルール端面に密着する特性が必要である。光ファイバ又はフェルールを引き離した際に、この粘着剤が凝集破壊を起こさないことも必要である。

このような粘着剤としては、たとえば特許文献４に記載されているような粘着剤塗布液を熱や光、湿気、電子線などで架橋硬化したアクリル系、エポキシ系、ビニル系、エチレン系、シリコーン系、ウレタン系、ポリアミド系、フッ素系、ポリプタジエン系、ポリカーボネート系の粘着剤が適用可能であり、屈折率の調整、接着力、ぬれ性の調整が可能であるため、相手の光ファイバやフェルールの材質に合わせて最適化できる。

例えば、シリコーン系粘着剤としては、ＳＤ４５９０／ＢＹ２４−７４１／ＳＲＸ２１２／トルエン（配合比＝１００／１．０／０．９／５０（重量部））からなる付加型シリコーン系粘着剤塗布液（ＳＤ４５９０、ＢＹ２４−７４１、ＳＲＸ２１２はいずれも、東レ・ダウコーニング株式会社製）を架橋硬化させたもの、また、アクリル系粘着剤としては、ｎ−ブチルアクリレート／メチルアクリレート／アクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体（配合比＝８２／１５／２．７／０．３（重量部））からなるアクリル系樹脂の５０％酢酸エチル溶液１００重量部に、架橋剤（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名：コロネートＬ）１．０重量部を混合して得られるアクリル系粘着剤塗布液を架橋硬化させたものが好ましい。

なお、粘着剤は、感圧接着剤とも呼ばれ、紙、フィルム、発泡体、不織布、金属箔などに均一に塗布されて、粘着テープ、粘着シート、両面粘着テープなどの粘着製品として既に市販されている。

一般的には、粘着剤の定義は、「溶剤、熱などの作用を必要とせずに、指圧程度の極めて弱い圧力で他の表面に接着でき、再び剥がす場合には、接着面を汚染することなく、容易に剥離できる接着剤」と認識されている。

本発明の端面装着用部材３に用いる粘着剤もこの定義に合致するものであることが必要であるが、さらに、本発明ではその粘着剤の伝送波長における屈折率が光ファイバコア１２の屈折率とほぼ一致する。例えば、常温（２３±２℃）において、粘着剤の屈折率は、光ファイバコア１２の屈折率の±０．０５の範囲内であることが望ましい。これは光ファイバコア１２の±０．０５の範囲を外れると、反射減衰量が３５ｄＢ以下になってしまうからである。屈折率の差が±０．０３であれば反射減衰量は４０ｄＢ以上とすることができる。なお、より好ましくは、粘着剤の屈折率は光ファイバコア１２の屈折率の±０．０１以内である。

また、使用環境温度が反射減衰量に及ぼす影響を考慮した場合、−４０〜７０℃の温度範囲における粘着剤の屈折率の変化は、±０．０３以内であることが好ましい。

粘着剤の性質を考慮しつつ本発明の光終端器１ａの動作を説明すると、光終端器１ａをフェルール２に装着するとき、矢印Ａ方向に進めると、フェルール２の端面が端面装着用部材３に接し、このときフェルール２の端面が端面装着用部材３に接着する。また、フェルール２の端面中央にある光ファイバ端面にも接着する。光ファイバ端面は、フェルール端面と一緒に研磨されて形成され、フェルール端面と同一平面上にあるが、光ファイバ端面の方がフェルール端面よりもわずかに数ミクロン凹んでいる場合もある。この場合でも粘着剤からなる端面装着用部材３が流動変形するため、空気は含まれることなく端面装着用部材３が光ファイバ又はフェルール２の端面を密に覆うことになる。

光終端器１ａにおける光に関する動作は、次のようになる。

フェルール２中の光ファイバコア１２から光終端器１ａに向けて出射した光は反射無しで端面装着用部材３に入射する。光反射がないのは端面装着用部材３とフェルール２とが密に接していると共に両者の屈折率がほぼ等しいからである。端面装着用部材３に入射した光は、端面装着用部材３を透過していく。その端面装着用部材３を透過する間に、光は拡散し、フェルール嵌合孔４の底面で基材５に当たって一部が反射しても、再度、光ファイバコア１２に戻る光量ははるかに小さくなる。

光ファイバコア１２に再入射する光量を小さくする工夫としては、端面装着用部材３を光軸方向により長くすることによって、光拡散による光減衰のための光路を長くする方法、フェルール嵌合孔４の底面あるいは基材５全体を黒く着色することによって、伝送光波長において吸光性を持たせて反射率を小さくする方法、フェルール嵌合孔４の底面を光沢面とせず微細な凹凸を持たせた光散乱面とすることにより、光を散乱させてコアへの再入射を防止する方法、端面装着用部材３を顔料や染料などで着色して端面装着用部材３に伝送光波長において吸光性を付与し、吸光による光減衰のための光路長を確保する方法などがあり、これらを併用すれば、より効果的である。

次に、図１（ｂ）の光終端器１ｂについて説明する。この光終端器１ｂが光終端器１ａと異なる点は、端面装着用部材３を基材５に緩衝部材１１を介して取り付けたことである。つまり、緩衝部材１１をフェルール嵌合孔４の底面に接着し、端面装着用部材３を緩衝部材１１に接着する。

緩衝部材１１は、例えば、発泡材からなり、端面装着用部材３に働く圧力を緩和する働きがある。端面装着用部材３に圧力が加わって端面装着用部材３が圧縮されると、端面装着用部材３の屈折率が大きくなるが、緩衝部材１１が圧力を緩和することにより、端面装着用部材３の圧縮による屈折率変動が緩和できる。

緩衝部材１１は、光ファイバコア１２の光の反射を避けるため、着色などにより伝送光波長において吸光性を持たせることが望ましい。

また、緩衝部材１１と端面装着用部材３との界面が反射特性に大きく影響するため、緩衝部材１１は表面の凹凸が大きなものとし、その凹凸に端面装着用部材３が食い込む形で緩衝部材１１と端面装着用部材３とを確実に一体化しておくことが望ましい。これにより、上記の界面で光が大きく散乱するため、光ファイバコア１２に反射光が戻りにくくなる。

緩衝部材１１には、壁面用の両面粘着テープの基材として使用されている発泡体や不織布が利用できる。

緩衝部材１１は基材５にしっかりと固定する必要があるが、接着剤で接着しても、粘着剤で接着してもよい。

このように緩衝部材１１が設けられる点を除けば、光終端器１ａと光終端器１ｂは同じである。よって、前述した光終端器１ａの粘着動作及び光反射低減動作は光終端器１ｂにも共通する。

光終端器１ａ，１ｂには、さらに別な利点がある。光終端器１ａ，１ｂが極めて安価かつ小型であることから、従来の光コネクタキャップ代わりに使え、しかもフェルール２の端面が端面装着用部材３で完全に覆われた状態で保持されることから、フェルール２の端面にゴミが付く恐れが皆無である。また、仮に誤ってゴミが付着してしまったフェルール２であっても、光終端器１ａ，１ｂを装着すると、端面装着用部材３がそのゴミを接着するため、その後、光終端器１ａ，１ｂを取り外したフェルール２は、端面がきれいに清掃された状態になる。したがって、この光終端器１ａ，１ｂは、クリーナーとしての機能もある。従来より、光コネクタ（プラグ、レセプタクル）を相手と接続する際には、光コネクタから光コネクタキャップを外した後にフェルール２の端面を専用クリーナーでふき取る操作が推薦されるが、光コネクタに本発明の光終端器１ａ，１ｂを装着してあった場合にはフェルール２のふき取りが不要なので作業性もよくなる。

粘着性を有する端面装着用部材３にいったん付着したゴミは除去することが困難である。したがって、静電気でのゴミ付着を防止するため、基材５を導電性樹脂等の導電性材料で構成することが好ましい。

また、上記実施形態では、基材５でフェルール２だけを覆うようにしているが、基材５内へのゴミ侵入を確実に防ぐために、基材円柱部６とフェルール２との間にプラグハウジングを設けてもよい。

図２は、反射減衰量の特性説明図である。図２（ａ）は、光ファイバコアから端面装着用部材３に光が入射するときのモデルを表している。光ファイバコアを図の右方から左方へ伝搬してきた光２１は、光ファイバコアと端面装着用部材３の屈折率の違いによって、接着面（光ファイバコアと端面装着用部材３との界面）２２で一部２３が反射して光ファイバコア内を逆に伝搬する。端面装着用部材３に入射して透過する光２４については、これまで述べたように本発明による減衰手段（拡散光路を長くする、吸光光路を長くする、ハウジングに吸光性を持たせる、光散乱面を形成するなど）が多くあるので、光２４については確実に反射を低減でき、問題とはならない。よって、接着面２２での反射光２３が本質的に特性を決定する。光ファイバコアの屈折率をｎ₁、端面装着用部材３の屈折率をｎ₂とすれば、反射減衰量Ｒ_dBは、次式で計算できる。

端面装着用部材３の屈折率ｎ₂をコアの屈折率ｎ₁に一致できれば、計算の上では反射減衰量は無限大になる。ただし、現実には光ファイバ端面自体の不完全性があるため、反射減衰量を６０ｄＢ以上とすることは困難である。

また、端面装着用部材３の屈折率ｎ₂は、光ファイバの素材である石英ガラスと比べて、温度によって変わりやすい欠点がある。

図２（ｂ）は、横軸に温度、縦軸に反射減衰量をとって温度依存性グラフを示している。黒丸は、図１（ｂ）の光終端器１ｂについて、温度依存性を測定した結果である。測定波長は１５５０ｎｍとし、光ファイバはシングルモードファイバとした。端面装着用部材３の材料には、ｎ−ブチルアクリレート／メチルアクリレート／アクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体（配合比＝８２／１５／２．７／０．３（重量部））からなるアクリル系樹脂の５０％酢酸エチル溶液１００重量部に、架橋剤（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名：コロネートＬ）１．０重量部を混合して得られるアクリル系粘着剤塗布液を架橋硬化させた架橋硬化型粘着剤を使用した。また、緩衝部材１１には、キメの細かいスポンジ状の発泡体を用いている。

さて、上記の測定では、０℃から８０℃まで反射減衰量を測定したが、いずれの温度においても４０ｄＢ以上になっている。一般に、光コネクタの反射減衰量は、「４０ｄＢ以上」を保証することが多い。したがって、このままでもほぼ満足できる特性が得られている。ただ、７０℃、８０℃あたりが最も反射減衰量が大きいため、端面装着用部材３の屈折率を最適に調整すれば、もっとよい特性が期待できる。

図２（ｂ）の実線２５は、式（１）の理論式に基づく計算結果である。前述の測定データをもとに屈折率の温度変化率を算出し、これを計算に適用した。これから、７５℃あたりの屈折率を常温の屈折率に調整すれば、常温での反射減衰量５０ｄＢ、より広い温度範囲での反射減衰量４０ｄＢを保証することが可能になることがわかる。端面装着用部材３の屈折率の温度依存性は波長１５５０ｎｍで３×１０^-4／℃程度であったので、０．０１６程度の屈折率のずれがあることになる。

端面装着用部材３における屈折率ｎ₂の温度依存性を改善することも可能である。このために、端面装着用部材３を構成する材料中に、屈折率の温度依存を防止するための屈折率温度依存防止剤を混合する。たとえば、石英ガラスのナノ粒子を粘着剤に混ぜて分散させればよい。石英ガラスのナノ粒子として、直径が１０ｎｍ程度のものが市販されている。石英ガラスは、光ファイバの素材でもあるので屈折率が光ファイバに近く、また屈折率の温度依存性が粘着剤より二桁ほど小さい。屈折率温度依存防止剤は、不透明材料の微粒子であってもよい。また屈折率の違いがあっても大きさが伝送光波長以下の微細粒子であれば、後方（光ファイバ側）への反射は生じにくいので、十分適用できる可能性がある。

一般に、物体の屈折率は、圧縮されると増加する。ただし、端面装着用部材３は粘弾性体であることから逃げる空間があれば時間経過とともに圧縮が緩和されるため、圧力印加時の屈折率の変化も緩和される。加えて、図１（ｂ）の光終端器１ｂに適用した緩衝部材１１は、圧力印加時の一時的な屈折率増加をさらに緩和する効果がある。

次に、他の実施形態を説明する。

図３に示した光終端器３１は、基材５の一部であるフェルール嵌合孔４の底面３２、つまり端面装着用部材３を介してフェルール２に臨む部分を、光軸に対して傾斜させたものである。また、この光終端器３１は、基材５の基材フランジ７に基材円柱部６とは反対側に突起３３を形成してある。他の部分は光終端器１ａと同じである。

フェルール嵌合孔４の底面３２を光軸に対して傾斜させた構成により、底面３２からの反射光が光ファイバコア１２に再入射しにくくなる。光ファイバがシングルモードファイバの場合には、底面３２を傾斜させる角度は光軸が垂直に交わる面を基準に７、８度程度あれば十分である。また、底面３２は光軸に対する傾斜の向きが一律な平面である必要はなく、周方向の位置によって傾斜の向きが異なる円錐面であってもよい。また、傾斜された底面３２と端面装着用部材３との間に光終端器１ｂと同様な緩衝部材１１を設けてもよい。

また、突起３３は、光終端器３１を別の光終端器（図示せず）のフェルール嵌合孔４に嵌合するためのものである。この突起３３があることにより、多数の光終端器３１を順次繋いで一体化できる。そのようにすれば、防塵のためのふたを別に用意する必要がないため、工場等での多数の光終端器３１を取付け作業するときに、多数の光終端器３１が一体化されたものを使用すると作業性が向上する。

以上の説明の中で光終端器１ａ，１ｂ，３１の終端対象としたフェルール２は、単心光ファイバ用のものである。このほかに、多心テープ心線用のＭＴコネクタがよく使用されているが、このＭＴコネクタに対する終端処理も、フェルール嵌合孔４の形状をＭＴコネクタフェルールの四角形にするだけで本発明を実施することができる。これまでＭＴコネクタフェルール用の光終端器は存在しないため、実験等でMTコネクタフェルール端の無反射処理が必要な場合には、ペースト状の屈折率整合剤を端面に付着させるなど、便宜的手段がとられてきた。しかしこれは、後の清掃が面倒であるとともに特性が不安定という問題があった。本発明によれば、この清掃問題、特性安定化問題も解決できる。

図４に示した実施形態に係る光終端器４１は、光コネクタアダプタ４２を介して相手の光コネクタプラグ（図示せず）のフェルール４３に装着するプラグタイプであって、光コネクタアダプタ４２内に挿入されいる終端対象のフェルール４３中のファイバコアとほぼ同一の屈折率を有する粘着剤で構成した端面装着用部材４４を、上記フェルール４３の先端部外径と同一外径の凸部として形成され、上記フェルール４３を収容しているスリーブ４５に嵌合する丸棒４６を有すると共に上記光コネクタアダプタ４２に嵌合する基材４７の該丸棒４６に、上記フェルール４３の端面に当接するように設けたものである。スリーブ４５は、通常、割りスリーブ４５である。

図４では、相手側の光コネクタプラグは光コネクタアダプタ４２の反対側（図では右側）に装着されているものとする。ただし、図中ではその光コネクタプラグは示さず、その光コネクタプラグの部品であるフェルール４３のみを示してある。相手側の光コネクタプラグがバネの付いたプラグではなく、簡易プラグと呼ばれるものであることもある。

片側に簡易プラグを取り付ける光コネクタアダプタ４２はレセプタクルと呼ばれる。レセプタクルは装置やパッケージに実装されることが多い。装置内あるいはパッケージ内のプラグの挿抜は装置やパッケージの製造時以外には行う必要がないことから、部品の簡略化を図ったものである。反対側のプラグには、フェルール端面同士を所定の押圧に維持するためのバネが設けられている。この押圧によって、光ファイバ端面同士が接触し、反射のない物理的接続（ＰｈｙｓｉｃａｌＣｏｎｒａｃｔ）が実現される。

相手側の光コネクタプラグが簡易プラグでない場合には、相手側の光コネクタプラグにバネが有るため、光終端器のほうでバネを省略する構成が可能であるがレセプタクルの場合には、バネが不可欠である。本発明の場合には、粘着性のある端面装着用部材４４が設けられるので、装着時に押圧を加えるだけでその後の接着状態が維持されるため、レセプタクルの場合であっても、押圧を維持するためのバネは不要なので、構造は通常のプラグと場合と同じでよい。

光終端器４１にあっては、相手側のフェルール４３の端面は光コネクタアダプタ４２内の割りスリーブ４５の長手方向ほぼ中央にあるため、光終端器４１は割りスリーブ４５に挿入される部位が必要であり、その部位の形状は相手側のフェルール４３と同等以下の直径の丸棒４６である。丸棒４６の径がフェルール４３より太くなると割りスリーブ４５を傷める恐れがある。

この丸棒４６の先端には窪み４８を設け、この窪み４８に端面装着用部材４４として粘着剤を盛り上げて充填する。この丸棒４６の先端はテーパ状に尖らせてある。その理由は、粘着剤が割りスリーブ４５の内面に付着しないようにするためである。図示のように丸棒４６の先端が尖った形状であれば、端面装着用部材４４を端面中央に局在させやすい。また、端面装着用部材４４をフェルール４３に押しつけた際に、端面装着用部材４４が流動的に変形するが、そのはみ出し部分が丸棒４６の先端のテーパ部分とフェルール４３の端面と割りスリーブ４５に囲まれた空間で吸収される。

窪み４８を設けているのは、端面装着用部材４４の光軸方向の長さを増すためである。この窪み４８を深くするほど光路が長くできて反射減衰量向上に有利である。また、窪み４８を深くするほど端面装着用部材４４と基材４７の表面（窪み４８の内周面のこと）との接触面積が広くなる。その結果、端面装着用部材４４が基材４７に強く保持されるので、光終端器４１をフェルール４３から取り外す際に、端面装着用部材４４がフェルール４３の端面に残ってしまうという不具合は生じにくくなる。

窪み４８での光吸収を促進させるよう、窪み４８の内面又は基材４７全体を黒色などの吸光色（伝送光波長において吸光性がある色）に着色して伝送光波長において吸光性を持たせるのも特性向上に効果がある。

また、光終端器４１では、丸棒４６と平行した張り出し４９が丸棒４６の上下にあるが、これは光コネクタアダプタ４２に嵌合する部位である。光終端器４１を光コネクタアダプタ４２に取り付ける際には、まず、張り出し４９がガイドになって、丸棒４６の位置決めがされるため、丸棒４６の先端の端面装着用部材４４を光コネクタアダプタ４２内の他の部位に接触させることなく、相手のフェルール４３の端面に接着させることができる。

光コネクタアダプタ４２の内部には、本来は光コネクタプラグを引きとめるための部位が形成されるなど複雑な形状をしているが、図では単純化して示している。光終端器４１に設けるべきガイド部位（図示せず）も、実際にはその光コネクタアダプタ４２の内部の形状に合わせたものにする。

したがって、光終端器４１の基材４７の形状は、光終端器１ａ，１ｂ，３１の基材５と比べてやや複雑になるが、実際にはひとつの成型部品として製造できるため、光終端器４１は光終端器１ａ，１ｂ，３１と同様に安価である。

基材４７の材料としては、ナイロン、ＰＶＣ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタールなど、多くの樹脂が使える。ゴミの付着を防止するためには、導電性を付与した樹脂を採用することが望ましい。

従来のプラグタイプの光終端器は、端面にゴミがついていると、嵌合時に双方の端面を損傷する恐れがあったが、本発明のプラグタイプの光終端器４１ではその心配がないという利点がある。フェルール４３に既にゴミが付着していた際に光終端器４１がクリーナーとしての働きをするのも、光終端器１ａと共通である。特に、光コネクタアダプタ４２内にフェルール４３が挿入されている状態でフェルール４３の端面を清掃することは面倒なので、この安価な光終端器４１は、使用後にクリーナーとして使うこともできる。

本発明の光終端器４１を、従来、防塵や保護のために取り付けられてきた光コネクタキャップの代わりに使うことにすれば、今後アナログ映像放送を実施する場合においても、多重反射による支障は生じない。

以上説明したように、本発明の光終端器１ａ，１ｂ，３１，４１は、終端対象のフェルール２，４３中の光ファイバコア１２と屈折率がほぼ等しく、かつ粘着性を有する材料で構成した端面装着用部材３，４４を、フェルール２，４３の端面に接するように設けたので、屈折率整合による界面での反射防止が可能で、しかも構造を極めて単純にできる。このため、本発明の光終端器１ａ，１ｂ，３１，４１は、小型でありかつ安価にできる。

また、本発明は、これまで光終端器が存在しなかったＭＴコネクタフェルールにも適用できる。

本発明の光終端器１ａ，１ｂ，３１，４１は、光学特性においても、従来品と同様の反射減衰量を容易にかつ安定に実現できる。

また、本発明の光終端器１ａ，１ｂ，３１，４１は、相手側のフェルール２，４３の端面にゴミがついていても装着時に端面を損傷させる心配がない。

従来の光コネクタキャップを本発明の光終端器１ａ，１ｂ，３１，４１に置き換えることにより、光ファイバ伝送路における多重反射が解消され、今後の多様なサービス導入が可能になる。

なお、本発明は、石英系の光ファイバに限定されるわけではなく、プラスチック光ファイバや、コアが石英ガラスでクラッドがプラスチックであるポリマークラッドファイバにも適用できる。

（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施形態を示す光終端器の正面及び中心軸に沿った断面図である。反射減衰量の特性説明図であり、（ａ）は反射モデルの図、（ｂ）は温度依存性グラフである。本発明の他の実施形態を示す光終端器の正面及び中心軸に沿った断面図である。本発明の他の実施形態を示す光終端器の中心軸に沿った断面図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ，３１，４１光終端器
２，４３フェルール
３，４４端面装着用部材
４フェルール嵌合孔（凹部）
５，４７基材
１１緩衝部材
１２光ファイバコア
３２底面
３３突起
４６丸棒（凸部）

Claims

光コネクタアダプタの一端側に装着される光ファイバフェルールの先端部外径と同一外径の凸部とを備えた基材と該基材の凸部先端に設けられた端面装着用部材とを有し、前記端面装着用部材が前記光ファイバフェルールの端面に当接するようにして前記光コネクタアダプタの他端側に装着される光終端器であって、
前記端面装着用部材が、前記光ファイバフェルール中の光ファイバコアの屈折率とほぼ同一の屈折率を有する粘着剤からなることを特徴とする光終端器。
前記端面装着用部材が伝送光波長の光を透過させる材料からなり、前記端面装着用部材の光軸方向に対する厚さを前記端面装着用部材へ透過した光が拡散して減衰する長さ以上としたことを特徴とする請求項１に記載の光終端器。
前記端面装着用部材が伝送光波長の光を吸収する材料を含有しており、前記端面装着用部材の光軸方向に対する厚さを前記端面装着用部材へ入射した光が吸収されて減衰する長さ以上としたことを特徴とする請求項１または２に記載の光終端器。
前記端面装着用部材が緩衝部材を介して前記基材に設けられていることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の光終端器。
前記基材の前記端面装着用部材を設ける部分の面が、伝送光波長に対して吸光性を有することを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の光終端器。
前記基材の前記端面装着用部材を設ける部分の面が、前記光ファイバの光軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の光終端器。
前記基材の前記端面装着用部材を設ける部分の面が、光を散乱させる形状を有することを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の光終端器。
前記端面装着用部材に屈折率の温度依存を防止する材料を混合したことを特徴とする請求項１〜７いずれか記載の光終端器。
前記基材が導電性材料からなることを特徴とする請求項１〜８いずれか記載の光終端器。