JP5044487B2 - コネクタ型光ファイバ - Google Patents

Description

本発明は、光通信モジュールに接続されるコネクタ型光ファイバに関し、特に、光通信モジュールから光ファイバを介して外部に放射される電磁波ノイズを抑制する技術に関する。

光通信モジュールは、電気信号と光信号とを相互に変換する発光素子および／または受光素子を備え、光ファイバを介して外部装置と光信号を送受する。高周波の電気信号を扱う発光素子や受光素子からは、周囲の機器の動作に悪影響を及ぼす電磁波ノイズが放射される可能性がある。このため、光通信モジュールには、金属製の筐体で発光素子や受光素子などのノイズ源を覆った構成を持つものが多い。

しかし、光通信モジュールには光ファイバを接続するための受け口を設ける必要があるため、上記ノイズ源を金属製の筐体で密閉することが難しい。このため、光通信モジュールと光ファイバとの接続部分に生じた金属製筐体の隙間を介して、光通信モジュール内で発生する電磁波ノイズの一部が外部に漏れ出す場合がある。たとえば、金属製筐体の隙間を貫通する接続用コネクタに含まれる金属部がアンテナとなって、電磁波ノイズの一部が外部に放射される場合がある。

かかる問題を解決するために、たとえば、特許文献１には、光ファイバを挿入固定するフェルールおよびそのフェルールを保持するスリーブを電波吸収部材で被覆した光モジュールが開示されている。また、特許文献２には、接続用コネクタを構成するフェルールの少なくとも一部またはハウジングの少なくとも一部が電磁波吸収材からなる光コネクタプラグが開示されている。
特開２００２−３６５４９１号公報 特開２００７−０１０７７２号公報

しかしながら、上記特許文献１または２に記載された技術では、光ファイバの接続端近傍が予め電磁波吸収部材で覆われているため、電磁波吸収部材で覆う領域を用途などに応じて調整することができなかった。一方、接続端近傍が予め電磁波吸収部材で覆われていない従来の光ファイバでは、電磁波ノイズを抑制するために電磁波吸収部材で覆うべき領域をユーザが正確に特定することが困難であった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電磁波吸収部材で覆う領域を正確に特定できるコネクタ型光ファイバを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るコネクタ型光ファイバは、光ファイバと、前記光ファイバの先端から所定長の範囲を被覆保護するとともに、前記光ファイバの先端を光通信モジュールの所定位置に着脱可能に装着する、少なくとも一部が導体で構成された光コネクタハウジングと、を備えるコネクタ型光ファイバであって、前記光コネクタハウジングの外面に、電磁波吸収部材で覆われる領域を示す少なくとも１つの目印が付されていることを特徴とする。

本発明によれば、光コネクタハウジングの外面に付された目印に基づいて電磁波吸収部材で覆う領域を正確に特定することができる。

また、本発明の一態様では、前記目印は、前記電磁波吸収部材で覆われる領域の境界上に付されている。この態様によれば、目印に沿って光コネクタハウジングの外面を電磁波吸収部材で適切に覆うことができる。

また、本発明の一態様では、前記目印は、前記電磁波吸収部材で覆われる領域の境界に沿って前記光コネクタハウジングの外周面に固着された所定の厚さを有する帯状部材である。この態様によれば、目印がストッパーとしても機能するため、光コネクタハウジングの外面を覆う電磁波吸収部材の位置ずれを防止することができる。

この態様では、前記光コネクタハウジングは、外周面の少なくとも一部が円筒状に形成され、前記目印は、前記円筒状に形成された外周面に固着されたリング状の部材であってもよい。

また、本発明の一態様では、前記目印は、電磁波吸収材料で形成されている。この態様によれば、光通信モジュールから放射される電磁波ノイズをさらに低減することができる。

なお、上記各態様において、前記目印の付される位置は、当該光コネクタハウジングを構成する導体の形状および／または位置に基づいて決定されてもよいし、当該コネクタ型光ファイバが装着された前記光通信モジュールから放射される電磁波の伝播特性に基づいて決定されてもよい。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission：国際電気標準会議）で規格されたＩＥＣ ６１７５４−２０に本発明を適用した例を示す。

図１は、本発明の一実施形態に係るＬＣコネクタ型光ファイバ１０の外観図である。図２は、ＬＣコネクタ型光ファイバ１０の縦断面図である。図１および図２に示すように、ＬＣコネクタ型光ファイバ１０は、ＬＣコネクタ１、ゴムフーズ２、光ファイバ３、フェルール４、スプリング５、ボルト６、金属筒７、およびリング８を含んで構成される。

説明の便宜上、ここでは、ＬＣコネクタ１の先端（光通信モジュール側端）と後端とに挟まれた上部領域１１、ＬＣコネクタ１の後端と金属筒７の後端とに挟まれた中部領域１２、および金属筒７の後端とゴムフーズ２の後端とに挟まれた下部領域１３という３つの部分領域を定義する。

ＬＣコネクタ１は、たとえばプラスチックで形成されたコネクタであり、光通信モジュールの所定位置に形成された開口部にＬＣコネクタ型光ファイバ１０を着脱可能に装着する。これにより、光通信モジュールに内蔵された発光素子または受光素子（図示せず）と、ＬＣコネクタ１の中心軸に沿って固定された光ファイバ３の先端と、が光学的に結合される。図２に示すように、ＬＣコネクタ１の内側には、光通信モジュール内で発生する電磁波ノイズの放射アンテナとなりうる金属製のスプリング５、ボルト６、および金属筒７が配置されている。

ゴムフーズ２は、光ファイバ３を覆う金属筒７のうち中部領域１２に含まれる部分と、光ファイバ３のうち下部領域１３に含まれる部分と、を被覆保護するゴム部材である。

光ファイバ３は、光信号の伝播通路であるコアと、コアよりも屈折率の低い材料で形成されたクラッドと、コアおよびクラッドを保護する保護被覆と、から構成される。光ファイバ３は、コアとクラッドとの屈折率差を利用してコアを伝播する光信号をコアとクラッドとの境界面で全反射させることにより、光信号をコア内部に閉じ込める。

フェルール４は、光ファイバ３の先端部が挿入固定された円筒状の部材であり、光ファイバ３と光通信モジュールに内蔵された発光素子または受光素子との光学結合を容易にする。

スプリング５は、一端が金属製のボルト６によってフェルール４の後端に固定され、他端が金属筒７の先端に固定された円筒状の金属製ばねであり、フェルール４による光学的な位置合わせを補助する。

金属筒７は、先端がスプリング５に接続された金属製の筒状部材であり、その中心孔を貫通する光ファイバ３を保護する。

なお、上記のＬＣコネクタ１、ゴムフーズ２、フェルール４、スプリング５、ボルト６、および金属筒７は、光ファイバ３の先端から所定長の範囲を被覆保護する光コネクタハウジングを構成する。

リング８ａ，８ｂ，８ｃは、電磁波吸収材料で形成されたリング状の部材である。図１に示すように、リング８ａはＬＣコネクタ１の後端に、リング８ｂは金属筒７の後端に対応するゴムフーズ２の外周面に、リング８ｃはゴムフーズ２の後端に、それぞれ取り付けられており、電磁波吸収シートで覆われる中部領域１２および下部領域１３の境界をそれぞれ示す目印になっている。また、リング８ａ，８ｂ，８ｃは、一定の厚みを有しており、中部領域１２または下部領域１３に巻かれる電磁波吸収シートの位置ずれを防止するストッパーにもなっている。さらに、リング８ａ，８ｂ，８ｃはそれ自体が電磁波吸収材料で形成されているため、たとえば中部領域１２および下部領域１３に巻かれた電磁波吸収シートの間から漏れ出す電磁波ノイズを低減することもできる。

これにより、ＬＣコネクタ型光ファイバ１０のユーザは、リング８ａ，８ｂ，８ｃの取り付け位置に基づいて電磁波吸収シートで覆う領域を特定することができる。

また、ユーザは、用途やコストや使用環境などに応じて電磁波吸収シートで覆うべき領域を選択することができる。すなわち、ユーザは、図１に示すようにＬＣコネクタ型光ファイバ１０を電磁波吸収シートで覆わない形態、図３に示すように中部領域１２を電磁波吸収シート９ａで覆う形態、図４に示すように下部領域１３を電磁波吸収シート９ｂで覆う形態、図５に示すように中部領域１２および下部領域１３を電磁波吸収シート９ａおよび９ｂでそれぞれ覆う形態、という４つの形態のいずれかを、自身の都合に合わせて選択することができる。

さらに、ユーザは、リング８をストッパーとして、選択した領域を電磁波吸収シートで正確に覆うことができる。なお、ＬＣコネクタ型光ファイバ１０を覆う電磁波吸収シートはシール状であってもよい。たとえば、電磁波吸収シートの裏面に接着剤が塗布されていてもよい。

なお、ＬＣコネクタ型光ファイバ１０の外周面に帯状の電磁波吸収シートを何枚か重ねて巻き付け、それらのシートを電磁波吸収材料を含む接着剤で固定することにより、リング８を形成してもよい。

次に、図６〜図８に基づいて、光通信モジュールに接続されたＬＣコネクタ型光ファイバ１０を電磁波吸収シートで覆った場合の電磁波ノイズ抑制効果を説明する。

図６は、光通信モジュール１６から放射される電磁波ノイズを水平方向に固定された電磁波受信機１７で測定するための実験環境を示す図である。図７は、光通信モジュール１６から放射される電磁波ノイズを垂直方向に固定された電磁波受信機１７で測定するための実験環境を示す図である。

この実験では、図６および図７に示すように、土台１４の上に配置された金属で覆われた箱１５の中に発光素子および受光素子を含む光通信モジュール１６を設置し、ＬＣコネクタ型光ファイバ１０が挿入された状態で光信号を送受している光通信モジュール１６から放射される電磁波ノイズを水平方向または垂直方向に固定された電磁波受信機１７によって測定した。

なお、本実験では、光通信モジュール１６から放射される電磁波ノイズのうち、周波数が２０ＧＨｚであるものを測定した。測定周波数の２０ＧＨｚは、基本データビットレート周波数１０Ｇｂｉｔ／ｓの高調波の周波数であるとともに、米国の商用ＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）規定であるＦＣＣ（Federal Communications Commission）で規定されるＧＨｚ帯域（１ＧＨｚ〜４０ＧＨｚ）内の周波数でもある。

図８は、図６および図７に示す実験環境それぞれにおいて、図１に示すようにＬＣコネクタ型光ファイバ１０を電磁波吸収シートで覆わない場合（実験１）、図３に示すように中部領域１２を電磁波吸収シート９ａで覆う場合（実験２）、図４に示すように下部領域１３を電磁波吸収シート９ｂで覆う場合（実験３）、図５に示すように中部領域１２および下部領域１３を電磁波吸収シート９ａおよび９ｂでそれぞれ覆う場合（実験４）のそれぞれについて、光通信モジュール１６から放射される電磁波ノイズを測定した結果を示す図である。図８において、縦軸は電界強度［ｄＢｕＶ／ｍ］を示し、横軸は電磁波吸収シートの４通りの覆い方それぞれに対応する実験番号（実験１〜４）を示している。

図８に示すように、ＬＣコネクタ型光ファイバ１０を電磁波吸収シートで覆わない場合（実験１）、垂直方向の電磁波ノイズは４２．６ｄＢｕＶ／ｍ、水平方向の電磁波ノイズは４３．０ｄＢｕＶ／ｍであった。

中部領域１２を電磁波吸収シート９ａで覆う場合（実験２）、垂直方向の電磁波ノイズは３９．７ｄＢｕＶ／ｍ、水平方向の電磁波ノイズは４０．１ｄＢｕＶ／ｍであった。この結果は、ＬＣコネクタ型光ファイバ１０を電磁波吸収シートで覆わない場合（実験１）に比べて、垂直方向、水平方向ともに２．９ｄＢｕＶ／ｍだけ電磁波ノイズが抑制されたことを示している。

また、下部領域１３を電磁波吸収シート９ｂで覆う場合（実験３）、垂直方向の電磁波ノイズは３７．７ｄＢｕＶ／ｍ、水平方向の電磁波ノイズは３９．９ｄＢｕＶ／ｍであった。この結果は、ＬＣコネクタ型光ファイバ１０を電磁波吸収シートで覆わない場合（実験１）に比べて、垂直方向では４．９ｄＢｕＶ／ｍ、水平方向では３．１ｄＢｕＶ／ｍだけ電磁波ノイズが抑制されたことを示している。また、下部領域１３を電磁波吸収シート９ｂで覆う場合（実験３）の方が、垂直方向、水平方向ともに、中部領域１２を電磁波吸収シート９ａで覆う場合（実験２）よりも高い電磁波ノイズ抑制効果が得られることが確認された。

中部領域１２および下部領域１３を電磁波吸収シート９ａおよび９ｂでそれぞれ覆う場合（実験４）、垂直方向の電磁波ノイズは３６．７ｄＢｕＶ／ｍ、水平方向の電磁波ノイズは３８．９ｄＢｕＶ／ｍであった。この場合には、言うまでもなく、実験２および実験３よりもさらに高い電磁波ノイズ抑制効果が確認された。

以上のように、本実験では、実験１、実験２、実験３、実験４の順に電磁波ノイズの抑制効果が高まることが確認された。このため、ＬＣコネクタ型光ファイバ１０のユーザは、用途やコストや使用環境などに応じて、電磁波吸収シートの使用枚数、電磁波吸収シートで覆うべき領域などを決定することができる。

以上説明したＬＣコネクタ型光ファイバ１０によれば、電磁波吸収シートで覆う領域を正確に特定することができ、また、用途やコストや使用環境などに応じて電磁波吸収シートで覆うべき領域を選択することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。

たとえば、以上の説明では、３つのリング８ａ，８ｂ，８ｃを設けたＬＣコネクタ型光ファイバ１０を示したが、リング８の数は３つに限らず、１つ以上であればその数は問わない。また、リング８の固着位置も上述の位置に限定されない。たとえば、リング８の固着位置は、ＬＣコネクタ型光ファイバ１０が装着された光通信モジュールの内で発生する電磁波ノイズの放射アンテナとなりうる金属製のスプリング５、ボルト６、および金属筒７の形状および／または位置に基づいて決定されてもよいし、その光通信モジュールから放射される電磁波ノイズの伝播特性に基づいて決定されてもよい。

また、本発明は、ＬＣコネクタ型光ファイバだけでなく、導体部を含む光コネクタハウジングを備えるコネクタ型光ファイバ全般に広く適用可能である。

本発明の実施形態に係るＬＣコネクタ型光ファイバの外観図である。 本発明の実施形態に係るＬＣコネクタ型光ファイバの縦断面図である。 中部領域を電磁波吸収シートで覆ったＬＣコネクタ型光ファイバの外観図である。 下部領域を電磁波吸収シートで覆ったＬＣコネクタ型光ファイバの外観図である。 中部領域および下部領域を電磁波吸収シートで覆ったＬＣコネクタ型光ファイバの外観図である。 光通信モジュールから放射される電磁波ノイズを水平方向に固定された電磁波受信機で測定するための実験環境を示す図である。 光通信モジュールから放射される電磁波ノイズを垂直方向に固定された電磁波受信機で測定するための実験環境を示す図である。 電磁波吸収シートで覆う領域を変えながら光通信モジュールから放射される電磁波ノイズを測定した結果を示す図である。

符号の説明

１ ＬＣコネクタ、２ ゴムフーズ、３ 光ファイバ、４ フェルール、５ スプリング、６ ボルト、７ 金属筒、８ リング、９ 電磁波吸収シート、１０ ＬＣコネクタ型光ファイバ、１１ 上部領域、１２ 中部領域、１３ 下部領域、１４ 土台、１５ 箱、１６ 光通信モジュール、１７ 電磁波受信機。

Claims (5)

1. 光ファイバと、
   前記光ファイバの先端から所定長の範囲を被覆保護するとともに、前記光ファイバの先端を光通信モジュールの所定位置に着脱可能に装着する、少なくとも一部が導体で構成された光コネクタハウジングと、
   を備えるコネクタ型光ファイバであって、
   前記光コネクタハウジングの外面には、電磁波吸収部材で覆うための複数の領域の境界上に目印が付され、
   前記光コネクタハウジングは、外周面の少なくとも一部が円筒状に形成され、
   前記目印は、前記境界に沿って前記光コネクタハウジングの前記外周面に固着された所定の厚さを有する帯状部材であってリング状の部材である、
   ことを特徴とするコネクタ型光ファイバ。
2. 光ファイバと、
   前記光ファイバの先端から所定長の範囲を被覆保護するとともに、前記光ファイバの先端を光通信モジュールの所定位置に着脱可能に装着する、少なくとも一部が導体で構成された光コネクタハウジングと、
   を備えるコネクタ型光ファイバであって、
   前記光コネクタハウジングの外面には、電磁波吸収部材で覆うための複数の領域の境界上に目印が付され、
   前記目印は、前記境界に沿って前記光コネクタハウジングの外周面に固着された所定の厚さを有する帯状部材であり、電磁波吸収材料で形成されている、
   ことを特徴とするコネクタ型光ファイバ。
3. 請求項２に記載のコネクタ型光ファイバであって、
   前記光コネクタハウジングは、前記外周面の少なくとも一部が円筒状に形成され、
   前記目印は、前記円筒状に形成された前記外周面に固着されたリング状の部材である、
   ことを特徴とするコネクタ型光ファイバ。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のコネクタ型光ファイバであって、
   前記目印の付される位置は、当該光コネクタハウジングを構成する導体の形状および／または位置に基づいて決定される、
   ことを特徴とするコネクタ型光ファイバ。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のコネクタ型光ファイバであって、
   前記目印の付される位置は、当該コネクタ型光ファイバが装着された前記光通信モジュールから放射される電磁波の伝播特性に基づいて決定される、
   ことを特徴とするコネクタ型光ファイバ。

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