JP5093898B2 - 多心フェルール及び光ファイバの接続構造 - Google Patents

多心フェルール及び光ファイバの接続構造 Download PDF

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Description

本発明は、複数本の光ファイバからなる光ファイババンドルを1本の光ファイバに接続する多心フェルール及び光ファイバの接続構造に関する。
光通信や産業用の光導波などに用いられる光ファイバは、例えば、直径205μmのコアと、その外周に設けられたクラッドからなる外径250μmのワイヤ状であり、クラッドの外側は被覆材で保護されている。光ファイバの先端には、接続の際に軸合せを行うためのフェルールが設けられている。
フェルールを内蔵したプラグをアダプタの両側から差し込んで、光ファイバを接続する。プラグをアダプタに差し込むと、アダプタに内蔵されたスリーブ内でフェルール双方の先端面が突き合わされ、フェルールの貫通孔に挿入されている光ファイバが一直線上に整列され光学的に接続される。
光ファイバの接続構造を大別すると、光ファイバ同士を一対一で接続する単心−単心接続構造(例えば、非特許文献1参照)、複数本の光ファイバからなる光ファイババンドル同士を光ファイバ毎に接続する多心−多心接続構造(例えば、非特許文献2参照)、複数本の光ファイバからなる光ファイババンドル(例えば、特許文献1、2参照)を1本の光ファイバに接続する多心−単心接続構造に分けられる。
ところで、光学的に接続した光ファイバの間に隙間があると、光ファイバと、隙間に存在する空気との境界でフレネル反射が発生し、光学的な損失が生じてしまう。一般的には、光ファイバ同士を物理的に密着させるPC(Physical Contact)接続により、フレネル反射の発生を防止して光学的な損失を抑えている。
単心−単心接続構造におけるPC接続では、先端面が曲率半径15mm〜25mm程度の凸球面状に仕上げられたフェルール(例えば、特許文献3参照)を、光ファイバとともに相互に押圧して弾性変形させ、隙間が生じないようにしている。特許文献4の発明では、フェルールの先端面から光ファイバを突き出させてPC接続を確実なものにしている。PC接続以外の接続方法を採用した単心−単心接続構造としては、特許文献5に記載されているように、先端面が平面となるように研磨されたフェルールを突き合わせるものがある。また、特許文献6には、多心−多心接続構造におけるPC接続を確実なものにするための条件(フェルールの先端面の曲率半径、光ファイバの心数などの条件式)が記載されている。
特開昭55−033130号公報 特開平03−044603号公報 特開平10−260336号公報(第6頁、第5図) 特開2002−333528号公報 特開2000−180664号公報 特開2004−219567号公報 日本工業規格C5973号 F04形単心光ファイバコネクタ 日本工業規格C5982号 F13形多心光ファイバコネクタ
多心−単心接続構造におけるPC接続は、単心−単心接続構造の場合のように、先端面が凸球面状に仕上げられたフェルールを、光ファイババンドル・光ファイバとともに相互に押圧して弾性変形させることで実現される。しかし、特許文献4の単心−単心接続構造のように、フェルールの先端面から光ファイババンドルを突き出させたとしても、各光ファイバの突出し量を均一にすることが難しく、PC接続を確実なものにすることはできない。
また、特許文献5の単心−単心接続構造のように、フェルールの先端面を平面としたとしても、スリーブを高精度で作製する必要があるので、接続を確実なものにするためにはコストがかかる。なお、特許文献6の条件は、光ファイバ同士を一対一で接続させるときの条件であり、多心−単心接続構造におけるPC接続には適用できない。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、光学的な損失を抑えた多心フェルール及び光ファイバの接続構造を低コストに提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の多心フェルールは、曲率半径が50mm以上である凸球面状の先端面を有するとともに、その先端面の中心に、1本の光ファイバが挿入されるほぼ円形の単心用貫通孔を有する単心フェルールに当接する曲率半径が18.3mm以上38.7mm以下である凸球面状の先端面を有するとともに、その先端面の中心であって前記単心フェルールに当接する箇所に、前記単心フェルールの前記単心用貫通孔よりも一回り小さい、複数本の光ファイバが束で挿入されるほぼ円形の多心用貫通孔を有している。
なお、前記単心用貫通孔の内径は、255μmであり、前記多心用貫通孔の内径は、200μmであることが好ましい。
また、前記多心用貫通孔に挿入された光ファイバの本数は、4であることが好ましい。さらに、前記単心用貫通孔に挿入された前記光ファイバは、直径205μmのコアと、その外周に設けられたクラッドとからなる外径250μmのワイヤ状であり、前記多心用貫通孔に挿入された4本の前記光ファイバは、それぞれが、直径60μmのコアと、その外周に設けられたクラッドとからなる外径80μmのワイヤ状であることが好ましい。
本発明の光ファイバの接続構造は、凸球面状の先端面を有するとともに、その先端面の中心にほぼ円形の貫通孔を有し、その貫通孔に1本の光ファイバが挿入される単心フェルールと、前記単心フェルールが有する前記先端面の中心に当接する凸球面状の先端面を有するとともに、その先端面の中心であって前記単心フェルールに当接する箇所に前記単心フェルールの前記貫通孔よりも一回り小さいほぼ円形の貫通孔を一つ有し、その一つの貫通孔に複数本の光ファイバが束で挿入される多心フェルールとを備え、前記単心フェルールの前記先端面の曲率半径をR1とし、前記多心フェルールの前記先端面の曲率半径をR2とした場合に、R1≧50mm、且つ18.3mm≦R2≦38.7mmを満足する。
本発明の多心フェルール及び光ファイバの接続構造によれば、低コストにPC接続を確実なものにして光学的な損失を抑えることができる。
[第1実施形態]
図1に示す光ファイバの接続構造11は、単心フェルール12を内蔵した単心プラグ13と、多心フェルール14を内蔵した多心プラグ15と、筒状のスリーブ16を内蔵したアダプタ17とを備えている。光ファイバの接続構造11は、単心プラグ13側の光ファイバ18と、多心プラグ15側の光ファイババンドル19とを光学的に接続する。光ファイバの接続構造11による接続により、光ファイババンドル19からの光が光ファイバ18へと導通する。なお、本実施形態では、F04形光コネクタ(いわゆる、SC形光コネクタ)を例に挙げて説明するが、本発明がこの形式の光コネクタに限定されることはない。
単心プラグ13には、光ファイバ18の一端が接続されている。図2に示すように、光ファイバ18は、外径205μmのコア22と、その外周に設けられたクラッド23とからなる外径250μmのワイヤ状である。光ファイバ18は、単心プラグ13に接続された箇所を除いて、シリコン樹脂及びナイロン樹脂(ともに図示省略)で被覆されている。
図1に戻って、単心フェルール12は、ジルコニア(ZrO)からなる円柱状であり、ステンレス(SUS)製のフランジ30で保持されている。単心フェルール12の先端面31は、曲率半径R1の凸球面状に仕上げられている。曲率半径R1は50mm以上(R1≧50mm)であることが好ましい。
単心フェルール12の中心には、内径255μmの貫通孔(単心用貫通孔)32が円形に形成されている。図2に示すように、貫通孔32には、単心フェルール12の後端側から光ファイバ18が挿入されており、単心フェルール12の先端面31から光ファイバ18が露呈している。貫通孔32内に生じる隙間には接着剤33が充填されている。光ファイバ18は、接着剤33により貫通孔32内に固定されている。
なお、単心フェルール12の先端面31は、研磨することにより仕上げられている。まず、目の粗いガラスからなる第一の研磨シートで先端面31を研磨する。第二に、第一の研磨シートと比較して目の細かいゴムからなる第二の研磨シートで、研磨液を垂らしながら先端面31を研磨する。第三に、第二の研磨シートと比較して目の細かいゴムからなる第三の研磨シートで、純粋を垂らしながら先端面31を研磨する。最後に、第三の研磨シートと比較して目の細かいゴムからなる仕上げシートで先端面31を研磨する。シートの硬度に基づいて、先端面31における球面の度合が制御される。初段階において、ゴムと比較して硬度が高いガラスからなるシートを用いることで、ゴムからなるシートを用いた場合と比較してフラットに近い球面を得ることが可能となる。単心フェルール12の研磨仕上げに用いるシートとしては、株式会社精工技研製のPR5X−500、PR5X−508(いずれもゴム製)、PGX−490−00(ガラス製)などを用いればよい。
図1に戻って、フランジ30は円筒状であり、単心フェルール12を保持する先端には、外周に沿った鍔34が形成されている。フランジ30の外周には、コイルバネ35が巻き付くように配されている。コイルバネ35は、その一端が単心プラグ13に固定され、他端が鍔34の後面に当接するようになっている。コイルバネ35は、単心プラグ13がアダプタ17に差し込まれて単心フェルール12の先端面31が押圧された際に縮退して、単心フェルール12の先端面31に掛かる力を和らげる。
多心プラグ15には、光ファイババンドル19の一端が接続されている。図3に示すように、光ファイババンドル19は、4本の光ファイバ39の束で構成されている。各光ファイバ39は、外径60μmのコア42と、その外周に設けられたクラッド43とからなる外径80μmのワイヤ状である。光ファイババンドル19は、多心プラグ15に接続された箇所を除いて、4本の光ファイバ39がまとめられた状態で、シリコン樹脂及びナイロン樹脂(ともに図示省略)で被覆されている。
図1に戻って、多心フェルール14は、ジルコニア(ZrO)からなる円柱状であり、ステンレス(SUS)製のフランジ48で保持されている。多心フェルール14の先端面49は、曲率半径R2の凸球面状に仕上げられている。曲率半径R2は18.3mm以上38.7mm以下(18.3mm≦R2≦38.7mm)であることが好ましい。
多心フェルール14の中心には、内径200μmの貫通孔(多心用貫通孔)50が円形に形成されている。なお、多心フェルール14に形成されている貫通孔50は、単心フェルール12に形成されている貫通孔32と比較して、内径が小さい。図3に示すように、貫通孔50には、多心フェルール14の後端側から光ファイババンドル19が挿入されており、多心フェルール14の先端面49から光ファイババンドル19が露呈している。貫通孔50内に生じる隙間には接着剤51が充填されている。光ファイババンドル19は、接着剤51により貫通孔50内に固定されている。
なお、多心フェルール14の先端面49は、研磨することにより仕上げられている。その方法は、単心フェルール12の場合と同様である。但し、多心フェルール14の研磨仕上げに用いるいずれのシートもゴムからなる。ガラスからなるシートを用いずにゴムからなるシートのみを用いることで、単心フェルール12と比較して、曲率半径が大きい球面を得ることができる。多心フェルール14の研磨仕上げに用いるシートとしては、株式会社精工技研製のPR5X−500、PR5X−508などを用いればよい。
図1に戻って、フランジ48は円筒状であり、多心フェルール14を保持する先端には、外周に沿った鍔52が形成されている。フランジ48の外周には、コイルバネ53が巻き付くように配されている。コイルバネ53は、その一端が多心プラグ15に固定され、他端が鍔52の後面に当接するようになっている。コイルバネ53は、多心プラグ15がアダプタ17に差し込まれて多心フェルール14の先端面49が押圧された際に縮退して、多心フェルール14の先端面49に掛かる力を和らげる。
アダプタ17には、単心プラグ13が着脱可能に挿入される挿入口56と、多心プラグ15が着脱可能に挿入される挿入口57とが対向するように形成されている。挿入口56から差し込まれた単心プラグ13と、挿入口57から差し込まれた多心プラグ15とは、スリーブ16内において、単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49とで突き合わされている。単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49との突合せにより、光ファイバ18と光ファイババンドル19とが一直線上に整列され光学的に接続されている。
光ファイババンドル19は途中で分岐し、他端が4本の光ファイバ39に分割され、それぞれがシリコン樹脂及びナイロン樹脂(ともに図示省略)で被覆されている。各光ファイバ39の先端には、単心フェルールを内蔵した単心プラグ(図示省略)が接続されている。単心プラグには、業界において標準的に用いられるSC−A、SCH−2Aなどを使用する。
[実施例1]
<実験1>
次に、本発明の実施例1を説明する。単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=120mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=25mmの凸球面状となるように仕上げた。
<実験2>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=90mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14については、実験1と同じ条件で仕上げた。
<実験3>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=65mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14については、実験1と同じ条件で仕上げた。
<実験4>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=120mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=38.7mmの凸球面状となるように仕上げた。
<実験5>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=90mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14については、実験4と同じ条件で仕上げた。
<実験6>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=65mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14については、実験4と同じ条件で仕上げた。
<比較実験1>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=25mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=25mmの凸球面状となるように仕上げた。
<比較実験2>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=17mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14については、比較実験1と同じ条件で仕上げた。
<比較実験3>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=10mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14については、比較実験1と同じ条件で仕上げた。
<比較実験4>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=25mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=38.7mmの凸球面状となるように仕上げた。
<比較実験5>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=17mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14については、比較実験4と同じ条件で仕上げた。
<比較実験6>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=10mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14については、比較実験4と同じ条件で仕上げた。
各実験及び各比較実験において、光ファイバの接続構造11に波長405nm、電力1.4Wの光を導通する試験を行い、100時間経過後の光の透過率を測定した。光源装置には、株式会社ナムテック製のものを用いた。図4に示すように、実験1〜6では、透過率は0.99であり、評価は◎であった。これに対して、比較実験1では、透過率は0.95であり、評価は×であった。比較実験2では、透過率は0.93であり、評価は×であった。比較実験3では、透過率0.88であり、評価は×であった。比較実験4では、透過率は0.97であり、評価は△であった。比較実験5では、透過率は0.92であり、評価は×であった。比較実験6では、透過率は0.89であり、評価は×であった。
以上の各実験及び各比較実験の結果により、多心フェルール14の先端面49が曲率半径R2=25mm又は38.7mmの凸球面状である場合、単心フェルール12の先端面31が曲率半径R1≧50mmの凸球面状であると、透過率が高いことが分かる。
[実施例2]
<実験1>
次に、本発明の実施例2を説明する。上記実施例1の結果に基づき、単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1≧50mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=38.7mmの凸球面状となるように仕上げた。
<実験2>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1≧50mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=25mmの凸球面状となるように仕上げた。
<実験3>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1≧50mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=18.3mmの凸球面状となるように仕上げた。
<比較実験1>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1≧50mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=44.1mmの凸球面状となるように仕上げた。
<比較実験2>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1≧50mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面47が曲率半径R2=14.5mmの凸球面状となるように仕上げた。
各実験及び各比較実験において、光ファイバの接続構造11に波長405nm、電力1.4Wの光を導通する試験を行い、出力が10%低下するまでの時間を計測した。光源装置には、自作の半導体レーザを用いた。なお、単心フェルール12は、具体的には、先端面31の曲率半径R1が70mm、90mmなどである。図5に示すように、実験1〜3では、3000時間以上であり、評価は◎であった。これに対して、比較実験1では、844時間であり、評価は×であった。比較実験2では、489時間であり、評価は×であった。
以上の各実験及び各比較実験の結果により、単心フェルール12の先端面31が曲率半径R1≧50mmの凸球面状である場合、多心フェルール14の先端面49が曲率半径18.3mm≦R2≦38.7mmの凸球面状であると、上記試験において出力が10%低下するまでの時間が3000時間以上であることが分かる。上記条件を満たした光ファイバの接続構造11とすることで、光学的な損失を抑えることができる。
なお、上記各実施例において、単心フェルール12の凸球面状に仕上げた先端面31の曲率半径R1、及び多心フェルール14の凸球面状に仕上げた先端面49の曲率半径R2の測定には、英国デイジ社(Dage Holdings Limited)製の計測機器を用いた。多心フェルール14には、4本の光ファイバ39が束となった光ファイババンドル19が挿入されているので干渉縞が発生するが、その干渉縞を観察できるほど十分な平坦な領域が確保できず、通常用いられる干渉計による測定が不可能だからである。単心フェルール12については、多心フェルール14の場合に合わせ、同じ測定方法を採用した。
図6を用いて単心フェルール12の場合を例に測定方法を説明する。単心フェルール12の先端面31に、その中心61を通る線62をとった。線62が、単心フェルール12の先端面31の中心61を中心とする直径280μmの円(図示省略)と交わる箇所を、測定点a、bとし、単心フェルール12の先端面31の中心61を中心とする直径480μmの円(図示省略)と交わる箇所を、測定点c、dとした。測定点a、b、c、dのいずれか3点について二次元座標値を測定した。正弦定理を用い、測定した座標値を曲率半径R1に変換した。多心フェルール14の場合も同様の測定方法を用いた。
[第2実施形態]
単心フェルール12は、ジルコニア(ZrO)からなる円柱状であり、ステンレス(SUS)製のフランジ30で保持されている。単心フェルール12の先端面31は、凸球面状に仕上げられている。
多心フェルール14は、ジルコニア(ZrO)からなる円柱状であり、ステンレス(SUS)製のフランジ48で保持されている。多心フェルール14の先端面49は、凸球面状に仕上げられている。
単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49との突合せにより、光ファイバ18と光ファイババンドル19とが一直線上に整列され光学的に接続されている。単心フェルール12の先端面31、及び多心フェルール14の先端面49は、凸球面状に仕上げられており、突き合わせられても面接触することはなく、互いの間には隙間Δ(図7参照)が生じる。その隙間Δの大きさは、200nm以下であることが好ましい。なお、上記第1実施形態と同様の構成についての説明は省略する。
[実施例3]
<実験1>
次に、本発明の実施例3を説明する。単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=11mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=22mmの凸球面状となるように仕上げた。
<実験2>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=14.3mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=18.3mmの凸球面状となるように仕上げた。
<実験3>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=75mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=19mmの凸球面状となるように仕上げた。
<実験4>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=30mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=24.4mmの凸球面状となるように仕上げた。
<実験5>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=120mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=22.5mmの凸球面状となるように仕上げた。
<実験6>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=90mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=22.5mmの凸球面状となるように仕上げた。
<実験7>
単心フェルール12について、先端面31が曲率半径R1=17mmの凸球面状となるように仕上げた。多心フェルール14について、先端面49が曲率半径R2=22.5mmの凸球面状となるように仕上げた。
各実験において、光ファイバの接続構造11に波長405nm、電力1.4Wの光を導通する試験を行い、およそ3000時間経過後における多心フェルール14の状態を観察した。光源装置には、自作の半導体レーザを用いた。具体的には、図7に示すように、多心フェルール14の先端面49の中心66を中心とする半径rxの円(図示省略)で囲われる領域内にくもりがあるかを、5μm刻みで円の半径rxを拡大しながら顕微鏡を用いて目視した。くもりは、多心フェルール14の貫通孔50に充填された接着剤や、大気中の塵埃に起因する。また、半径rxの地点における、単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49との間に生じる隙間Δの大きさを幾何学的計算により算出した。
実験1において、半径rxが50μmの円で囲われる領域内には確実にくもりはなく、評価は◎であった。また、半径rxが55μmの円で囲われる領域内にはくもりはなく、評価は○であった。一方、半径rxが60μmの円で囲われる領域内にはくもりがあり、評価は×であった。図8に示すように、単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49との間に生じる隙間Δの大きさは、評価が◎である半径rxが50μmの地点では170nmであり、評価が○である半径rxが55μmの地点では206nmである。一方、評価が×である半径rxが60μmの地点では245nmである。
実験2において、半径rxが55μmの円で囲われる領域内には確実にくもりはなく、評価は◎であった。また、半径rxが60μmの円で囲われる領域内にはくもりはなく、評価は○であった。一方、半径rxが65μmの円で囲われる領域内にはくもりがあり、評価は×であった。図8に示すように、単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49との間に生じる隙間Δの大きさは、評価が◎である半径rxが55μmの地点では185nmであり、評価が○である半径rxが60μmの地点では220nmである。一方、評価が×である半径rxが65μmの地点では258nmである。
実験3において、半径rxが75μmの円で囲われる領域内には確実にくもりはなく、評価は◎であった。また、半径rxが80μmの円で囲われる領域内にはくもりはなく、評価は○であった。一方、半径rxが85μmの円で囲われる領域内にはくもりがあり、評価は×であった。図8に示すように、単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49との間に生じる隙間Δの大きさは、評価が◎である半径rxが75μmの地点では186nmであり、評価が○である半径rxが80μmの地点では211nmである。一方、評価が×である半径rxが85μmの地点では238nmである。
実験4において、半径rxが70μmの円で囲われる領域内には確実にくもりはなく、評価は◎であった。また、半径rxが75μmの円で囲われる領域内にはくもりはなく、評価は○であった。一方、半径rxが80μmの円で囲われる領域内にはくもりがあり、評価は×であった。図8に示すように、単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49との間に生じる隙間Δの大きさは、評価が◎である半径rxが70μmの地点では182nmであり、評価が○である半径rxが75μmの地点では209nmである。一方、評価が×である半径rxが80μmの地点では238nmである。
実験5において、半径rxが85μmの円で囲われる領域内には確実にくもりはなく、評価は◎であった。なお、半径rxが85μmを超える円で囲われる領域内においても、くもりはなかった。図8に示すように、単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49との間に生じる隙間Δの大きさは、評価が◎である半径rxが85μmの地点では191nmである。
実験6において、半径rxが85μmの円で囲われる領域内には確実にくもりはなく、評価は◎であった。なお、半径rxが85μmを超える円で囲われる領域内においても、くもりはなかった。図8に示すように、単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49との間に生じる隙間Δの大きさは、評価が◎である半径rxが85μmの地点では201nmである。
実験7において、半径rxが60μmの円で囲われる領域内には確実にくもりはなく、評価は◎であった。一方、半径rxが65μmの円で囲われる領域内にはくもりがあり、評価は×であった。図8に示すように、単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49との間に生じる隙間Δの大きさは、評価が◎である半径rxが60μmの地点では186nmである。一方、評価が×である半径が65μmの地点では218nmである。
以上の各実験の結果により、単心フェルール12の先端面31と、多心フェルール14の先端面49との間に生じる隙間Δの大きさを200nm以下とすることで、上記試験において多心フェルール14にくもりが発生しないことが分かる。上記条件を満たした光ファイバの接続構造11とすることで、光学的な損失を抑えることができる。
また、上記各実施形態で示した光ファイバの接続構造11は一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しなければ、如何様な態様にも適宜変更することができる。
光ファイバコネクタの断面図である。 光ファイバが挿入された、単心フェルールの先端面を示す平面図である。 光ファイババンドルが挿入された、多心フェルールの先端面を示す平面図である。 多心フェルールの先端面が有する曲率半径R2が25mm又は38.7mmの場合における、単心フェルールの先端面が有する曲率半径R1と、光の透過率との関係を示すグラフである。 単心フェルールの先端面が有する曲率半径R1が50mm以上の場合における、多心フェルールの先端面が有する曲率半径R2と、出力が10%低下するまでの時間との関係を示す片対数グラフである。 単心フェルールの断面図である。 単心フェルールと多心フェルールとの断面図である。 単心フェルールの先端面と多心フェルールの先端面との間に生じる隙間Δの大きさと、多心フェルールにくもりがある又はない領域となる円の半径rxとの関係を示すグラフである。
符号の説明
11 光ファイバの接続構造
12 単心フェルール
14 多心フェルール
18 光ファイバ
19 光ファイババンドル
22 コア
23 クラッド
31 先端面
32 貫通孔(単心用貫通孔)
39 光ファイバ
42 コア
43 クラッド
49 先端面
50 貫通孔(多心用貫通孔)
61 中心
66 中心
R1、R2 曲率半径
Δ 隙間

Claims (5)

  1. 曲率半径が50mm以上である凸球面状の先端面を有するとともに、その先端面の中心に、1本の光ファイバが挿入されるほぼ円形の単心用貫通孔を有する単心フェルールに当接する曲率半径が18.3mm以上38.7mm以下である凸球面状の先端面を有するとともに、その先端面の中心であって前記単心フェルールに当接する箇所に、前記単心フェルールの前記単心用貫通孔よりも一回り小さい、複数本の光ファイバが束で挿入されるほぼ円形の多心用貫通孔を有することを特徴とする多心フェルール。
  2. 前記単心用貫通孔の内径は、255μmであり、
    前記多心用貫通孔の内径は、200μmであることを特徴とする請求項1に記載の多心フェルール。
  3. 前記多心用貫通孔に挿入された光ファイバの本数は、4であることを特徴とする請求項1又は2に記載の多心フェルール。
  4. 前記単心用貫通孔に挿入された前記光ファイバは、直径205μmのコアと、その外周に設けられたクラッドとからなる外径250μmのワイヤ状であり、
    前記多心用貫通孔に挿入された4本の前記光ファイバは、それぞれが、直径60μmのコアと、その外周に設けられたクラッドとからなる外径80μmのワイヤ状であることを特徴とする請求項3に記載の多心フェルール。
  5. 凸球面状の先端面を有するとともに、その先端面の中心にほぼ円形の貫通孔を有し、その貫通孔に1本の光ファイバが挿入される単心フェルールと、
    前記単心フェルールが有する前記先端面の中心に当接する凸球面状の先端面を有するとともに、その先端面の中心であって前記単心フェルールに当接する箇所に前記単心フェルールの前記貫通孔よりも一回り小さいほぼ円形の貫通孔を一つ有し、その一つの貫通孔に複数本の光ファイバが束で挿入される多心フェルールとを備え、
    前記単心フェルールの前記先端面の曲率半径をR1とし、前記多心フェルールの前記先端面の曲率半径をR2とした場合に、R1≧50mm、且つ18.3mm≦R2≦38.7mmを満足することを特徴とする光ファイバの接続構造。
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