JP4976226B2 - 光コネクタ部品および光コネクタ - Google Patents
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Description
本発明は、短尺光ファイバがフェルールに予め装着され、現地において光ファイバ心線の先端に光コネクタを取り付ける作業を容易にした光コネクタ部品およびこれを用いた光コネクタに関する。
近年、光ファイバによるアクセス網構築や構内光配線等を実現するため、製造工場と比べて作業性に制約のある現地で、光ファイバ心線の先端に光コネクタを取付けることが要求されている。
従来から、このような要求に応じる簡易組立光コネクタとして、予めフェルールに短尺光ファイバを装着して端面処理した光ファイバ付きフェルールを、現地で別の光ファイバ心線とメカニカルスプライスで接続する光コネクタが知られている。また、同様の光ファイバ付きフェルールを、現地で別の光ファイバ心線と融着接続し、融着接続部をハウジング内に収納した光コネクタも知られている。
しかしながら、従来のメカニカルスプライス型の光コネクタでは、光コネクタ内に短尺光ファイバを内蔵させる製造工程が複雑でコストがかかる。また、ハウジング形状の異なる多種類の光コネクタが存在するため、それぞれの光コネクタに対応する形状の精密なメカニカルスプライス部材が必要となり、コストが高くなるという問題がある。
また、従来の融着接続型光コネクタは、接続部の信頼性という観点では、メカニカルスプライス型光コネクタに対して優れているものの、融着接続部をハウジング内に収納するため、融着接続部の短尺化が要求され、例えば特許文献１では、融着接続部の補強部材としての特殊な補強プレートを提案している。
しかし、光ファイバによるアクセス網構築や構内光配線等を実現するには、多数の光接続作業を短時間のうちに処理することが要求されるため、こうした現地での特殊作業が増えることは、好ましいことではない。
特開２００２−８２２５７号公報
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、融着接続型光コネクタの融着接続作業を現地で行う際に、特殊作業を必要とすることなく、容易かつ短時間での実現を可能とする光コネクタ部品、およびこれを用いた光コネクタを提供するものである。
本発明にかかる光コネクタ部品は、キャピラリと当該キャピラリの後端部を保持するフランジ部とを備えたフェルールに、先端に被覆を除去した裸光ファイバ部分を有する短尺光ファイバが取り付けられた光コネクタ部品において、前記キャピラリに、その先端から後端に向かって、前記短尺光ファイバの前記裸光ファイバ部分を収納する微細孔と、当該裸光ファイバ部分に連なる被覆光ファイバの一部を収納する被覆部収納孔とを順に形成し、前記フランジ部に、前記被覆光ファイバの前記被覆部収納孔に収納される部分に続く微小長さを通す被覆部通孔を形成し、前記フランジ部の光軸方向長さが、３ｍｍ以上であって４ｍｍ以下であるとともに、前記キャピラリおよび前記フランジ部を含む前記フェルール全体の光軸方向長さが、１２ｍｍ以下であり、前記短尺光ファイバは、前記裸光ファイバ部分が前記キャピラリの前記微細孔に収納固着され、かつ、前記裸光ファイバ部分に続く前記被覆光ファイバの一部が前記キャピラリの前記被覆部収納孔に収納固着されたとき、前記フランジ部の前記被覆部通孔から後方へ所要の接続余長だけ延出し、前記フランジ部から後方へ延出する前記接続余長は、当該接続余長の後端と、当該後端が光接続される光ファイバ心線の先端とを光接続する接続機器が要求する長さを少なくとも有することを特徴とする。
本発明にかかる光コネクタ部品の一例としては、前記キャピラリに形成された微細孔の長さが該キャピラリに形成された被覆部収納孔の長さに比べて短い。
本発明にかかる光コネクタ部品の他の一例としては、前記キャピラリに形成された微細孔の光軸方向長さが２ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。
本発明にかかる光コネクタは、前記光コネクタ部品の後方へ延出している前記短尺光ファイバの後端と、光ファイバ心線の先端とを融着接続し、当該融着接続部を補強部材で補強した後、プラグハウジング内に収納保持したことを特徴とする。
本発明にかかる光コネクタの一例として、補強部材は、金属および熱可塑性樹脂を内包し、かつ、光軸方向長さが２５ｍｍ以下の熱収縮スリーブである。
本発明にかかる光コネクタの他の一例として、前記融着接続は、前記短尺光ファイバの後端と前記光ファイバ心線の先端とを相互に対向配置させ、コアまたはクラッドの位置を基準として調心した後に、融着接続される。
本発明にかかる光コネクタの他の一例としては、前記光コネクタのフェルール先端からブーツ後端までの全長が９０ｍｍ以下である。
本発明にかかる光コネクタの他の一例として、フェルール先端からブーツ後端までの全長が９０ｍｍ以下である前記光コネクタは、Proof Testing（Telcordia
GR-326-CORE Section 4.4.3.4）の機械試験（試験条件：４．５ｋｇｆ ａｔ ０°，６．８ｋｇｆ ａｔ ０°，２．３ｋｇｆ ａｔ
９０°，３．４ｋｇｆ ａｔ ９０°）をパスし、Transmission With Applied Tensile Load（Telcordia GR-326-CORE Section 4.4.3.5）の機械試験（試験条件：角度９０°、張力０．２５ｋｇｆ，０．７ｋｇｆ，１．５ｋｇｆ）をパスするとともに、Connector Installation （Telcordia
GR-326-CORE Section 4.4.6）の機械試験をパスする機械的性能を有する。
GR-326-CORE Section 4.4.3.4）の機械試験（試験条件：４．５ｋｇｆ ａｔ ０°，６．８ｋｇｆ ａｔ ０°，２．３ｋｇｆ ａｔ
９０°，３．４ｋｇｆ ａｔ ９０°）をパスし、Transmission With Applied Tensile Load（Telcordia GR-326-CORE Section 4.4.3.5）の機械試験（試験条件：角度９０°、張力０．２５ｋｇｆ，０．７ｋｇｆ，１．５ｋｇｆ）をパスするとともに、Connector Installation （Telcordia
GR-326-CORE Section 4.4.6）の機械試験をパスする機械的性能を有する。
本発明にかかる光コネクタの他の一例としては、前記光コネクタのフェルール先端からブーツ後端までの全長が７０ｍｍ以下である。
本発明にかかる光コネクタの他の一例として、フェルール先端からブーツ後端までの全長が７０ｍｍ以下である前記光コネクタは、Proof Testing（Telcordia
GR-326-CORE Section 4.4.3.4）の機械試験（試験条件：４．５ｋｇｆ ａｔ ０°，６．８ｋｇｆ ａｔ ０°，２．３ｋｇｆ ａｔ
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Section 4.4.6）の機械試験をパスする機械的性能を有する。
GR-326-CORE Section 4.4.3.4）の機械試験（試験条件：４．５ｋｇｆ ａｔ ０°，６．８ｋｇｆ ａｔ ０°，２．３ｋｇｆ ａｔ
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Section 4.4.6）の機械試験をパスする機械的性能を有する。
本発明によれば、融着接続型光コネクタの現地での融着接続作業を、特殊作業を必要とすることなく、容易かつ短時間に実現することができる。
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１、図２は、本発明による光コネクタ部品の一実施形態を示す断面図であり、この光コネクタ部品１は、フェルール１０に短尺光ファイバ２０が装着されたものである。フェルール１０は、キャピラリ１１と、キャピラリ１１の後端部を保持するフランジ部１５とを備え、短尺光ファイバ２０は、先端に、被覆を除去した裸光ファイバ部分２０ａを有している。
キャピラリ１１には、先端（図１の左端）から後端（図１の右端）に向けて、短尺光ファイバ２０の裸光ファイバ部分２０ａを収納する微細孔１２と、この裸光ファイバ部分２０ａに連なる被覆光ファイバ２０ｂ（図２参照）の一部を収納する被覆部収納孔１４が順に形成され、微細孔１２と被覆部収納孔１４との境界部分には、微細孔１２から被覆部収納孔１４に向かって広がるテーパ部１３が形成されている。
フランジ部１５には、被覆光ファイバ２０ｂの被覆部収納孔１４に収納される部分に続く微小長さを通す被覆部通孔１６が形成されている。
図２に示すように、短尺光ファイバ２０は、裸光ファイバ部分２０ａがキャピラリ１１の微細孔１２に収納固着され、かつ、裸光ファイバ部分２０ａに続く被覆光ファイバ２０ｂの一部がキャピラリ１１の被覆部収納孔１４に収納固着されたとき、フランジ部１５の被覆部通孔１６から後方へ所要の接続余長２０ｃだけ延出している。
キャピラリ１１の微細孔１２および被覆部収納孔１４は、微細孔１２の長さが被覆部収納孔１４の長さに比べて短く形成される。
フランジ部１５から後方へ延出する接続余長２０ｃの長さＬｒは、この接続余長２０ｃの後端と、この後端が光接続される光ファイバ心線６０（図３、図４参照）の先端とを光接続する接続機器（図示省略）が要求する長さを少なくとも有する。
キャピラリ１１は外径が約２．５ｍｍであり、フェルール１０は、キャピラリ１１およびフランジ部１５を含む全体の光軸方向長さＬｆが１２ｍｍ以下である。
キャピラリ１１の微細孔１２の光軸方向長さＬｎは、裸光ファイバ部分２０ａの接着強度を確保するため、２ｍｍ以上になっている。光コネクタ部品１および後述の光コネクタ５０の小型化のためにはＬｎは短い方が望ましいが、本発明の光コネクタ部品１および光コネクタ５０を実現するためには、微細孔１２の光軸方向長さＬｎは、５ｍｍ以下であれば良い。
フランジ部１５の光軸方向長さＬｇは、キャピラリ１１の保持強度を確保するため、３ｍｍ以上になっている。光コネクタ部品１および後述の光コネクタ５０の小型化のためにはＬｇは短い方が望ましいが、本発明の光コネクタ部品１および光コネクタ５０を実現するためには、フランジ部１５の光軸方向長さＬｇは、４ｍｍ以下であれば良い。
光コネクタ部品１の短尺光ファイバ２０は、予め製造工場等で適当な光ファイバ心線を所定長さに切断し、フェルール１０内に挿着固定しておく。短尺光ファイバ２０の先端は、フェルール１０の先端と共に予め端面研磨処理され、接続される相手方の光コネクタとの間で、接続損失が生じないようにしておく。
フェルール１０から後方へ延出する接続余長２０ｃは、後述する光コネクタ５０組立時に融着接続のために被覆の除去と端面処理が必要であるが、これについても製造工場等で予め処理しておいてもよい。これにより、現地での作業を省略することができる。
しかし、現地で光コネクタに組み立てられる光ファイバ心線６０の融着接続のために必要な被覆の除去と端面処理は、現地で行なわれるものであるから、フェルール１０から後方へ延出する接続余長２０ｃの端面処理についても、光ファイバ心線６０の端面処理と併せて現地で行うことが好都合である。
図３は、上記の光コネクタ部品１を用いた光コネクタ５０を示す断面図、図４は、図３の光コネクタの要部を拡大して示す断面図であり、この光コネクタ５０は、光コネクタ部品１の後方へ延出している短尺光ファイバ２０の後端と、光ファイバ心線６０の先端とを融着接続し、この融着接続部を補強部材５５で補強した後、プラグハウジング５１内に収納保持したものである。
光コネクタ５０は、プラグハウジング５１内に、フェルール１０の先端が突出した状態で光コネクタ部品１を位置決めし、かつ、軸線方向に沿って移動可能に収納保持するため、スプリング５２およびストップリング５３を備えている。５４はブーツである。
補強部材５５は、金属および熱可塑性樹脂を内包し、かつ、光軸方向長さが２５ｍｍ以下の熱収縮スリーブである。しかし、本発明はこれに限定せず、金属製のスリーブを用いることも可能である。
融着接続は、まず、短尺光ファイバ２０の接続余長２０ｃの後部所要長部分の被覆と、光ファイバ心線６０の先部所要長部分の被覆とを除去し、つぎに、短尺光ファイバ２０の後端と光ファイバ心線６０の先端とを相互に対向配置させ、コアまたはクラッドの位置を基準として調心した後に、融着接続されるものである。
図５、図６は、従来の光コネクタ部品１０１の一例を示す断面図であり、上記の光コネクタ部品１と同様の部分には、図１、図２で用いた符号に１００を加えた符号を付けて示す。
この光コネクタ部品１０１の場合、キャピラリ１１１には、短尺光ファイバ１２０の裸光ファイバ部分１２０ａを収納する微細孔１２が形成されているが、裸光ファイバ部分１２０ａに連なる被覆光ファイバ１２０ｂ（図５参照）の一部を収納する被覆部収納孔１１４は形成されていない。
そこで、裸光ファイバ部分１２０ａに連なる被覆光ファイバ１２０ｂ（図６）の一部を収容してその保持強度を確保するため、フランジ部１１５の光軸方向長さＬｇ（図６）が、図１、図２に示す光コネクタ部品１のフランジ部１５の光軸方向長さＬｇ（図２）に比べて、２倍以上、例えば２．５倍程度に形成されている。
そのため、この光コネクタ部品１０１の全長Ｌｔ（図６）は、図１、図２に示す光コネクタ部品１の全長Ｌｔ（図２）に比べて、かなり長いことがわかる。
逆に言えば、本発明の光コネクタ部品１の場合、従来の光コネクタ部品１０１に比べて、光軸方向の長さが３／４程度になっていることがわかる。これにより、本発明の光コネクタ部品１は、光軸方向のスペースに余裕ができ、そのため、比較的サイズの大きいコア直視型融着器で融着接続をすることが可能となり、接続損失０．１ｄＢ以下の低損失の融着接続を実現することができた。
図７は、図５、図６の光コネクタ部品１０１を用いた光コネクタ１５０を示す断面図である。この光コネクタ１５０は、この発明による光コネクタ５０と対比するため、光コネクタ５０の場合と同様に、光コネクタ部品１０１の後方へ延出している短尺光ファイバ１２０の後端と、光ファイバ心線１６０の先端とを融着接続し、この融着接続部を補強部材１５５で補強した後、プラグハウジング１５１内に収納保持したものである。
光コネクタ１５０と、光コネクタ５０とを対比すると、光コネクタ部品１に比べて、光コネクタ部品１０１の光軸方向長さが長いため、それに相当する長さだけ、ストップリング５３に比べて、ストップリング１５３の長さを長く形成してある。その結果、光コネクタ５０の全長Ｌｉに比べて、光コネクタ１５０の全長Ｌｐが長い（Ｌｉ＜＜Ｌｐ）ことが分かる。
ところで、上記のように、図５、図６の光コネクタ部品１０１に比べて光軸方向長さが短い、この発明の光コネクタ部品１（図１、図２参照）であっても、現地での光ファイバとの接続、及び接続部の補強、そしてそれらをハウジング内に収納する作業が必要となるため、通常の接続作業を要しない光コネクタと比較すると、光コネクタ５０の全長が長くなってしまうことは避けられない。
仮に、この発明の光コネクタ５０（この発明の光コネクタ部品１を用いた光コネクタ）の全長が、通常の接続作業を有しない光コネクタと比較して遜色ないレベルであれば、適用領域が大幅に拡大できることが期待される。
そこで、図３に示す光コネクタ５０において、長さを延長または短縮した数種類のストップリング５３を使用して光コネクタ５０を組み立てることで、全長（Ｌｉ（図３参照））が、９５ｍｍ、９０ｍｍ、８５ｍｍ、８０ｍｍ、６９ｍｍの５種類の長さの光コネクタを作製した。
そして、この５種類の長さの光コネクタをサンプルとして、テルコーディア（Ｔｅｌｃｏｒｄｉａ）ＧＲ−３２６−ＣＯＲＥによる機械試験を行った。その試験結果の一例（１）（２）（３）を図８に示す。なお、図８の（１）の試験は、Proof Testing（Telcordia GR-326-CORE Section
4.4.3.4）であり、試験条件は、４．５ｋｇｆ ａｔ ０°，６．８ｋｇｆ ａｔ ０°，２．３ｋｇｆ ａｔ ９０°，３．４ｋｇｆ ａｔ ９０°であった。
4.4.3.4）であり、試験条件は、４．５ｋｇｆ ａｔ ０°，６．８ｋｇｆ ａｔ ０°，２．３ｋｇｆ ａｔ ９０°，３．４ｋｇｆ ａｔ ９０°であった。
図８の（２）の試験は、Transmission With Applied Tensile Load（Telcordia
GR-326-CORE Section 4.4.3.5）であり、試験条件は、角度９０°、張力０．２５ｋｇｆ→０．７ｋｇｆ→１．５ｋｇｆ→２．０ｋｇｆであった。図８の（３）の試験は、Connector Installation（Telcordia GR-326-CORE
Section 4.4.6）であった。図８の試験結果から明らかなように、コネクタ長が９５ｍｍの場合、試験（１）（２）（３）のすべてで、パスしないサンプルが存在した。
GR-326-CORE Section 4.4.3.5）であり、試験条件は、角度９０°、張力０．２５ｋｇｆ→０．７ｋｇｆ→１．５ｋｇｆ→２．０ｋｇｆであった。図８の（３）の試験は、Connector Installation（Telcordia GR-326-CORE
Section 4.4.6）であった。図８の試験結果から明らかなように、コネクタ長が９５ｍｍの場合、試験（１）（２）（３）のすべてで、パスしないサンプルが存在した。
一方、コネクタ長が９０ｍｍ以下の場合、試験（１）（３）ではすべてのサンプルがパスした。試験（２）では、張力が２．０ｋｇｆの場合に、パスしないサンプルが存在した。しかし、張力が１．５ｋｇｆ以下の場合は、すべてのサンプルがパスした。
また、コネクタ長が６９ｍｍ以下の場合は、試験（１）（２）（３）のすべてで、すべてのサンプルがパスした。
この試験結果から、使用環境が張力１．５ｋｇｆ以下の場合であれば、コネクタ長を９０ｍｍ以下に設定することで、実際の使用に充分耐えられる機械的性能をもった光コネクタが得られることが分かった。
また、コネクタ長を７０ｍｍ以下に設定した場合は、張力２．０ｋｇｆを含む厳しい使用環境にも充分耐えられる機械的性能をもった光コネクタが得られることが分かった。
１ 光コネクタ部品
１０ フェルール
１１ キャピラリ
１２ 微細孔
１３ テーパ部
１４ 被覆部収納孔
１５ フランジ部
１６ 被覆部通孔
２０ 短尺光ファイバ
２０ａ 裸光ファイバ部分
２０ｂ 被覆光ファイバ
２０ｃ 接続余長
５０ 光コネクタ
５１ プラグハウジング
５２ スプリング
５３ ストップリング
５４ ブーツ
５５ 補強部材
６０ 光ファイバ心線
１０ フェルール
１１ キャピラリ
１２ 微細孔
１３ テーパ部
１４ 被覆部収納孔
１５ フランジ部
１６ 被覆部通孔
２０ 短尺光ファイバ
２０ａ 裸光ファイバ部分
２０ｂ 被覆光ファイバ
２０ｃ 接続余長
５０ 光コネクタ
５１ プラグハウジング
５２ スプリング
５３ ストップリング
５４ ブーツ
５５ 補強部材
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Claims (10)
- キャピラリと当該キャピラリの後端部を保持するフランジ部とを備えたフェルールに、先端に被覆を除去した裸光ファイバ部分を有する短尺光ファイバが取り付けられた光コネクタ部品において、
前記キャピラリに、その先端から後端に向かって、前記短尺光ファイバの前記裸光ファイバ部分を収納する微細孔と、当該裸光ファイバ部分に連なる被覆光ファイバの一部を収納する被覆部収納孔とを順に形成し、
前記フランジ部に、前記被覆光ファイバの前記被覆部収納孔に収納される部分に続く微小長さを通す被覆部通孔を形成し、前記フランジ部の光軸方向長さが、３ｍｍ以上であって４ｍｍ以下であるとともに、前記キャピラリおよび前記フランジ部を含む前記フェルール全体の光軸方向長さが、１２ｍｍ以下であり、
前記短尺光ファイバは、前記裸光ファイバ部分が前記キャピラリの前記微細孔に収納固着され、かつ、前記裸光ファイバ部分に続く前記被覆光ファイバの一部が前記キャピラリの前記被覆部収納孔に収納固着されたとき、前記フランジ部の前記被覆部通孔から後方へ所要の接続余長だけ延出し、前記フランジ部から後方へ延出する前記接続余長は、当該接続余長の後端と、当該後端が光接続される光ファイバ心線の先端とを光接続する接続機器が要求する長さを少なくとも有することを特徴とする光コネクタ部品。 - 前記キャピラリに形成された微細孔の長さが、該キャピラリに形成された被覆部収納孔の長さに比べて短い請求項１に記載の光コネクタ部品。
- 前記キャピラリに形成された微細孔の光軸方向長さが、２ｍｍ以上、５ｍｍ以下である請求項１または請求項２に記載の光コネクタ部品。
- 請求項１〜３のいずれか１項記載の光コネクタ部品の後方へ延出している前記短尺光ファイバの後端と、光ファイバ心線の先端とを融着接続し、当該融着接続部を補強部材で補強した後、プラグハウジング内に収納保持したことを特徴とする光コネクタ。
- 前記補強部材は、金属および熱可塑性樹脂を内包し、かつ、光軸方向長さが２５ｍｍ以下の熱収縮スリーブである請求項４に記載の光コネクタ。
- 前記融着接続は、前記短尺光ファイバの後端と前記光ファイバ心線の先端とを相互に対向配置させ、コアまたはクラッドの位置を基準として調心した後に、融着接続される請求項４または請求項５に記載の光コネクタ。
- 前記光コネクタのフェルール先端からブーツ後端までの全長が、９０ｍｍ以下である請求項４ないし請求項６いずれかに記載の光コネクタ。
- 前記光コネクタが、Proof Testing（Telcordia GR-326-CORE Section 4.4.3.4）の機械試験（試験条件：４．５ｋｇｆ
ａｔ ０°，６．８ｋｇｆ ａｔ ０°，２．３ｋｇｆ ａｔ ９０°，３．４ｋｇｆ ａｔ ９０°）をパスし、Transmission
With Applied Tensile Load（Telcordia GR-326-CORE Section
4.4.3.5）の機械試験（試験条件：角度９０°、張力０．２５ｋｇｆ，０．７ｋｇｆ，１．５ｋｇｆ）をパスするとともに、Connector Installation（Telcordia GR-326-CORE
Section 4.4.6）の機械試験をパスする機械的性能を有する請求項７に記載の光コネクタ。 - 前記光コネクタのフェルール先端からブーツ後端までの全長が、７０ｍｍ以下である請求項４ないし請求項６いずれかに記載の光コネクタ。
- 前記光コネクタが、Proof Testing（Telcordia GR-326-CORE Section 4.4.3.4）の機械試験（試験条件：４．５ｋｇｆ
ａｔ ０°，６．８ｋｇｆ ａｔ ０°，２．３ｋｇｆ ａｔ ９０°，３．４ｋｇｆ ａｔ ９０°）をパスし、Transmission
With Applied Tensile Load（Telcordia GR-326-CORE Section
4.4.3.5）の機械試験（試験条件：角度９０°、張力０．２５ｋｇｆ，０．７ｋｇｆ，１．５ｋｇｆ，２．０ｋｇｆ）をパスするとともに、Connector Installation（Telcordia GR-326-CORE
Section 4.4.6）の機械試験をパスする機械的性能を有する請求項９に記載の光コネクタ。
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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