JP5636074B2 - 光ファイバ端部へのコネクタ取付け構造 - Google Patents
光ファイバ端部へのコネクタ取付け構造 Download PDFInfo
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Description
(1)コア及びクラッドからなる裸光ファイバを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバにおける、先端から樹脂層及びクラッドを除去してコア露出部を形成するか、或いは、先端から樹脂層を除去してクラッド露出部を形成した光ファイバ端部へのコネクタの取付け構造であって、
コネクタが、内面を蛇腹状に形成した光ファイバ保持構造部を含む光ファイバ挿通孔が形成された光ファイバ保持手段を有し、
前記光ファイバ端部のコア露出部、或いは、クラッド露出部に隣接する樹脂層の末端を、前記コネクタの光ファイバ保持構造部内に配置して、該樹脂層に光ファイバ保持構造部の蛇腹状の内面の凸部を食い込ませて、光ファイバを保持する構成としたことを特徴とする、光ファイバ端部へのコネクタ取付け構造。
(2)前記光ファイバ保持構造部の蛇腹状の内面と光ファイバの樹脂層との間の隙間に金属材料または熱伝導性樹脂をさらに充填してなる、上記(1)記載のコネクタ取付け構造。
(3)前記金属材料が、前記樹脂層を包囲する金属箔、金属テープ若しくは金属円筒管、又は、低融点金属である、上記(2)記載のコネクタ取付け構造。
(4)コア及びクラッドからなる裸光ファイバを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバにおける、先端から樹脂層及びクラッドを除去してコア露出部を形成するか、或いは、先端から樹脂層を除去してクラッド露出部を形成した光ファイバ端部へのコネクタの取付け構造であって、
コネクタが、内径を縮径させた光ファイバ保持構造部を含む光ファイバ挿通孔が形成された光ファイバ保持手段を有し、
前記光ファイバ端部のコア露出部、或いは、クラッド露出部に隣接する樹脂層の末端を、前記コネクタの光ファイバ保持構造部内に配置して、該樹脂層に光ファイバ保持構造部内面の縮径による凸部を押接して、光ファイバを保持する構成としたことを特徴とする、光ファイバ端部へのコネクタ取付け構造。
(5)コア及びクラッドからなる裸光ファイバを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバにおける、先端から樹脂層及びクラッドを除去してコア露出部を形成するか、或いは、先端から樹脂層を除去してクラッド露出部を形成した光ファイバ端部へのコネクタの取付け構造であって、
コネクタが、内径を縮径させた光ファイバ保持構造部を含む光ファイバ挿通孔が形成された光ファイバ保持手段を有し、
前記光ファイバ端部のコア露出部、或いは、クラッド露出部に隣接する樹脂層の末端を、前記コネクタの光ファイバ保持構造部内に配置するとともに、該樹脂層と光ファイバ保持構造部の内面との間に金属薄肉部材を介在させ、該金属薄肉部材に光ファイバ保持構造部の内面の縮径による凸部を押接させることで、光ファイバが拘持されてなることを特徴とする、光ファイバ端部へのコネクタ取付け構造。
(6)前記金属薄肉部材が金属箔若しくは金属テープ、又は、金属円筒管である、上記(5)記載のコネクタ取付け構造。
(7)樹脂被覆光ファイバが、石英コア及び石英クラッドからなる裸光ファイバを樹脂層で被覆した光ファイバであって、その端部にクラッド露出部を形成したものである、上記(1)〜(6)のいずれかに記載のコネクタ取付け構造。
(8)樹脂被覆光ファイバが、石英コアと、石英コアの外周を覆う第1石英クラッドと、該第1石英クラッドの外周を覆う、該第1石英クラッドの屈折率よりもその屈折率が低い第2石英クラッドとからなる裸光ファイバを樹脂層で被覆した光ファイバであって、その端部に第2石英クラッドが露出したクラッド露出部を形成したものである、上記(1)〜(6)のいずれかに記載のコネクタ取付け構造。
(9)コアと、コアの外周を覆うクラッドと、クラッドの外周を覆うサポートとを有し、該サポートを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバにおける、先端から樹脂層を除去してサポート露出部を形成した光ファイバ端部へのコネクタの取付け構造であって、
コネクタが、内面を蛇腹状に形成した光ファイバ保持構造部を含む光ファイバ挿通孔が形成された光ファイバ保持手段を有し、
前記光ファイバ端部のサポート露出部に隣接する樹脂層の末端を、前記コネクタの光ファイバ保持構造部内に配置して、該樹脂層に光ファイバ保持構造部の蛇腹状の内面の凸部を食い込ませて、光ファイバを保持する構成としたことを特徴とする、光ファイバ端部へのコネクタ取付け構造。
(10)前記光ファイバ保持構造部の蛇腹状の内面と光ファイバの樹脂層との間の隙間に金属材料または熱伝導性樹脂をさらに充填してなる、上記(9)記載のコネクタ取付け構造。
(11)前記金属材料が、前記樹脂層を包囲する金属箔、金属テープ若しくは金属円筒管、又は、低融点金属である、上記(10)記載のコネクタ取付け構造。
(12)コアと、コアの外周を覆うクラッドと、クラッドの外周を覆うサポートとを有し、該サポートを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバにおける、先端から樹脂層を除去してサポート露出部を形成した光ファイバ端部へのコネクタの取付け構造であって、
コネクタが、内径を縮径させた光ファイバ保持構造部を含む光ファイバ挿通孔が形成された光ファイバ保持手段を有し、
前記光ファイバ端部のサポート露出部に隣接する樹脂層の末端を、前記コネクタの光ファイバ保持構造部内に配置して、該樹脂層に光ファイバ保持構造部内面の縮径による凸部を押接して、光ファイバを保持する構成としたことを特徴とする、光ファイバ端部へのコネクタ取付け構造。
(13)コアと、コアの外周を覆うクラッドと、クラッドの外周を覆うサポートとを有し、該サポートを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバにおける、先端から樹脂層を除去してサポート露出部を形成した光ファイバ端部へのコネクタの取付け構造であって、
コネクタが、内径を縮径させた光ファイバ保持構造部を含む光ファイバ挿通孔が形成された光ファイバ保持手段を有し、
前記光ファイバ端部のサポート露出部に隣接する樹脂層の末端を、前記コネクタの光ファイバ保持構造部内に配置するとともに、該樹脂層と光ファイバ保持構造部の内面との間に金属薄肉部材を介在させ、該金属薄肉部材に光ファイバ保持構造部の内面の縮径による凸部を押接させることで、光ファイバが拘持されてなることを特徴とする、光ファイバ端部へのコネクタ取付け構造。
(14)前記金属薄肉部材が金属箔若しくは金属テープ、又は、金属円筒管である、上記(13)記載のコネクタ取付け構造。
(15)樹脂被覆光ファイバが、石英コア、石英コアの外周を覆う石英からなる第1クラッド、第1クラッドの外周を覆う空気層からなる第2クラッド、及び第2クラッドの外周を覆う石英からなるサポートを有し、該サポートを樹脂層で被覆した光ファイバであって、その端部にサポート露出部を形成したものである、上記(8)〜(13)のいずれかに記載のコネクタ取付け構造。
(16)樹脂被覆光ファイバが、石英コア、石英コアの外周を覆う石英からなる第1クラッド、第1クラッドの外周を覆う石英からなる第2クラッド、及び第2クラッドの外周を覆う石英からなるサポートを有し、該サポートを樹脂層で被覆した光ファイバであって、その端部にサポート露出部を形成したものである、上記(8)〜(13)のいずれかに記載のコネクタ取付け構造。
(17)前記光ファイバ保持手段が金属製スリーブである、上記(1)〜(16)のいずれかに記載のコネクタ取付け構造。
本発明で使用する、光ファイバの端部へ取付けるコネクタは、光ファイバ挿通孔に内面が蛇腹状の光ファイバ保持構造部を形成した光ファイバ保持手段を具備する第1態様のコネクタと、光ファイバ挿通孔に内径を縮径させた光ファイバ保持構造部を形成した光ファイバ保持手段を具備する第2態様のコネクタがある。
光ファイバとして、ポリマークラッド樹脂被覆光ファイバ(コア:ノンドープの石英(コア径:400μm)、クラッド:ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂(クラッド径:460μm)、樹脂層(被覆層):ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂(被覆径:560μm))を用い、先端から長さ16mmの部分のクラッド層と樹脂層(被覆層)を除去してコア露出部を形成した。なお光ファイバの先端部は事前の端面研磨により平滑な面が形成されている。
光ファイバの樹脂層のその末端(コア露出部側の末端)から光ファイバの軸線方向に5mm離れた位置に、金属製スリーブの光ファイバ保持構造部の端部(内面に凹凸がない貫孔部側の端部)が配置されるようにした以外は、実施例1と同様にして、コネクタを光ファイバ端部に取付けた。
光ファイバとして、ポリマークラッド樹脂被覆光ファイバ(コア:ノンドープの石英(コア径:400μm)、クラッド:ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂(クラッド径:460μm)、樹脂層:フッ素樹脂(被覆径:600μm))を用い、先端から長さ16mmの部分のクラッド層と樹脂層(被覆層)を除去してコア露出部を形成した。なお、光ファイバの先端部は事前の端面研磨により平滑な面を形成した。
一方、コネクタとして、ステンレス製の枠体に、リン青銅製の全長が25mmのスリーブ(光ファイバ挿通孔の先端から15mmまでの長さ部分が内面に凸部がない貫孔部(内径が一定の貫孔部)であり、該15mmの長さ部分から後段に、高さが250μmの台形の単一凸部(内径の縮径により形成された単一の凸部)からなる光ファイバ保持構造部を形成したもの)を嵌入する構成のものを用いた。すなわち、枠体(筐体)にはスリーブの光ファイバ保持構造部を包囲する部分がテーパ状に縮径した形状のスリーブ受承孔が形成される一方、スリーブにはその外壁に切れ目(所謂“割り”)が形成されており、枠体(筐体)のスリーブ受承孔にスリーブをねじ込む際にスリーブが締め付けられてカシメられ、光ファイバが保持される構造のものを使用した。
実施例1と同様の構造のコネクタを使用し、光ファイバとして、実施例1で使用したコア露出部を形成したポリマークラッド樹脂被覆光ファイバの樹脂層にさらに金属製箔肉部材としてインジウム箔(厚さ20ミクロン)を3回巻き付けたものを使用し、コネクタの光ファイバ保持構造部の端部(内面に凹凸がない貫孔部側の端部)と、光ファイバにおける樹脂層の末端とが同一位置となるように、スリーブに光ファイバを挿通し、スリーブを枠体に嵌入することで、コネクタを光ファイバ端部に取付けた。そして、実施例1と同様に、光ファイバの端面から出力3Wのレーザ光を10時間、連続入射させて、コネクタの温度上昇を観察した。その結果、コネクタの温度上昇は観測されなかった。
光ファイバとして、樹脂被覆石英光ファイバ(コア:ノンドープの石英(コア径:400μm)、クラッド:ボロン、フッ素共ドープの石英(クラッド径:440μm)、樹脂層(第一の被覆層:シリコーン樹脂(被覆径:540μm)、第2の被覆層:ナイロン(被覆径:650μm))を用い、先端から長さ16mmの部分の樹脂層(被覆層)を除去してクラッド露出部を形成した。なお光ファイバの先端部は事前の端面研磨により平滑な面を形成した。
一方、コネクタは実施例1と同様の構造のものを用いた。そして、スリーブの光ファイバ保持構造部の端部(内面に凹凸がない貫孔部側の端部)と光ファイバの樹脂層の末端とが同一位置となるように、スリーブに光ファイバを挿通し、スリーブを枠体に嵌入することで、コネクタを光ファイバ端部に取付けた。実施例1と同様に、光ファイバの端面から出力3Wのレーザ光を10時間、連続入射させて、コネクタの温度上昇を観察した。その結果、コネクタの温度上昇は観察観測されなかった。
光ファイバとして、コア(石英、Ybドープ)(コア径:40μm)、第1クラッド(石英)(クラッド径:600μm)、第2クラッド(空気層内に石英からなるブリッジをコアを中心として放射状に90個配置)(クラッド径:660μm)、サポート(石英)(サポート径:1000μm)、第1被覆(シリコン、厚さ150μm、外径1.3mm)、第2被覆(ETFE、厚さ200μm、外径1.7mm)の樹脂被覆ダブルクラッド光ファイバを用い、先端から16mmの樹脂層を除去してサポート層の露出部を形成した。光ファイバ先端は、端面封止を行った後に、対面研磨により平滑な面を形成し、さらにレーザー発振用ミラー(波長915nmでの反射率の反射率:0.5%以下、波長1080nmでの反射率:99%以上)を形成した。コネクタは、光ファイバ保持構造部の内径が異なる点を除き、実施例1と同様の構造のものを用い、スリーブの光ファイバ保持構造部の端面(内面に凹凸がない貫孔部側の端部)を光ファイバの樹脂層の末端とが同一位置になるように、スリーブに光ファイバを挿通し、スリーブを枠内に嵌入することで、コネクタを光ファイバ端部に取り付けた。光ファイバ端部から、波長915nm、光出力100Wの励起光を入射して、レーザー発振動作を10時間行い、コネクタ部分の温度上昇を確認したが、急激な温度上昇は観測されなかった。
光ファイバとして、第2クラッドが、BFドープ(B(ボロン)とF(フッ素)の共ドープ)の石英(クラッド径:660μm)である以外は、実施例5と同じ構成の樹脂被覆ダブルクラッド光ファイバを用い先端から16mmの樹脂層を除去してサポート層の露出部を形成した。その他は、実施例5と同様にして、コネクタを光ファイバ端部に取り付け、光ファイバ端部から、波長915nm、光出力100Wの励起光を入射して、レーザー発振動作を10時間行い、コネクタ部分の温度上昇を確認したが、急激な温度上昇は観測されなかった。
1A コア
1B クラッド
10 光ファイバ
11 コア露出部
2 樹脂層
2A 樹脂層の末端
35 コネクタ
31 蛇腹状の内面
31A 凸部
32 光ファイバ保持構造部
33 光ファイバ挿通孔
34 光ファイバ保持手段(金属製スリーブ)
Claims (6)
- コア及びクラッドからなる裸光ファイバを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバにおける、先端から樹脂層及びクラッドを除去してコア露出部を形成するか、或いは、先端から樹脂層を除去してクラッド露出部を形成した光ファイバ端部か、または、コアと、コアの外周を覆うクラッドと、クラッドの外周を覆うサポートとを有し、該サポートを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバにおける、先端から樹脂層を除去してサポート露出部を形成した光ファイバ端部へのコネクタの取付け構造であって、
コネクタが、内径を縮径させた光ファイバ保持構造部を含む光ファイバ挿通孔が形成された、金属からなる光ファイバ保持手段を有し、
前記光ファイバ端部のコア露出部、クラッド露出部またはサポート露出部に隣接する樹脂層の末端を、前記コネクタの光ファイバ保持構造部内に配置して、該樹脂層に光ファイバ保持構造部内面の縮径による凸部を押接して、光ファイバを保持する構成としたことを特徴とする、光ファイバ端部へのコネクタ取付け構造。 - コア及びクラッドからなる裸光ファイバを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバにおける、先端から樹脂層及びクラッドを除去してコア露出部を形成するか、或いは、先端から樹脂層を除去してクラッド露出部を形成した光ファイバ端部か、または、コアと、コアの外周を覆うクラッドと、クラッドの外周を覆うサポートとを有し、該サポートを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバにおける、先端から樹脂層を除去してサポート露出部を形成した光ファイバ端部へのコネクタの取付け構造であって、
コネクタが、内径を縮径させた光ファイバ保持構造部を含む光ファイバ挿通孔が形成された、金属からなる光ファイバ保持手段を有し、
前記光ファイバ端部のコア露出部、クラッド露出部またはサポート露出部に隣接する樹脂層の末端を、前記コネクタの光ファイバ保持構造部内に配置するとともに、該樹脂層と光ファイバ保持構造部の内面との間に金属薄肉部材を介在させ、該金属薄肉部材に光ファイバ保持構造部の内面の縮径による凸部を押接させることで、光ファイバが拘持されてなることを特徴とする、光ファイバ端部へのコネクタ取付け構造。 - 前記金属薄肉部材が金属箔若しくは金属テープ、又は、金属円筒管である、請求項2記載のコネクタ取付け構造。
- 前記コア及びクラッドからなる裸光ファイバを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバが、石英コア及び石英クラッドからなる裸光ファイバを樹脂層で被覆した光ファイバであって、その端部にクラッド露出部を形成したものである、請求項1〜3のいずれか1項記載のコネクタ取付け構造。
- 前記コア及びクラッドからなる裸光ファイバを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバが、石英コアと、石英コアの外周を覆う第1石英クラッドと、該第1石英クラッドの外周を覆う、該第1石英クラッドの屈折率よりもその屈折率が低い第2石英クラッドとからなる裸光ファイバを樹脂層で被覆した光ファイバであって、その端部に第2石英クラッドが露出したクラッド露出部を形成したものである、請求項1〜3のいずれか1項記載のコネクタ取付け構造。
- 前記コアと、コアの外周を覆うクラッドと、クラッドの外周を覆うサポートとを有し、該サポートを樹脂層で被覆した樹脂被覆光ファイバが、石英コア、石英コアの外周を覆う石英からなる第1クラッド、第1クラッドの外周を覆う空気層からなる第2クラッド、及び第2クラッドの外周を覆う石英からなるサポートを有し、該サポートを樹脂層で被覆した光ファイバであって、その端部にサポート露出部を形成したものである、請求項1〜3のいずれか1項記載のコネクタ取付け構造。
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