JP5995920B2 - マルチコア光ファイバケーブルのための多心ファイバコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、一般にファイバ光学、とりわけマルチコア光ファイバケーブルのための改良された多心ファイバコネクタに関する。
本出願は、２０１０年３月１６日に出願された米国仮特許出願第６１／３１４，１６５号についての優先権を主張し、その出願は本出願の出願人によって所有され、それら全部が参照のためにここに引用される。

スーパーコンピュータやデータセンター用途において、高密度で高速な並列光データリンクへの絶えず増大する需要は、信頼性があり費用効果のある設置を促すように設計されるパッシブな光デバイスに著しい関心を引き起こしてきた。スーパーコンピュータやデータセンターのための多重チャンネル並列リンクでは、１Ｇｂ／ｓ〜１０Ｇｂ／ｓで運用される何千もの光リンクが活用される。

従来の構成では、一次元の並列光リンクは、概して１×１２のマルチモードのファイバ直線配列を活用し、各ファイバは分離したチャンネルとして機能する。この配列では、概してファイバテープ心線内部で２５０μｍ間隔にあるファイバは、ＭＴフェルールといった成型の多心ファイバフェルールに終端される。ＭＴに終端されたファイバは、その後、多重チャンネル垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）とＰｉＮ光検知器配列の間を接続するのに使用される。さらに頑丈な組み立てを必要とする運用では、概してリボン構成の、ジャケットファイバがＭＴフェルールに終端され、その後ＭＴ−ＲＪやＭＰＯ、ＭＴＰ^ＴＭあるいはＭＰＸといったコネクタハウジングに収納され、頑丈なパッチコードが作成される。

コネクタおよび信号経路の適用に広く対処するべく、ＭＴフェルールは、さまざまな総数の穴を持つ多数のサイズが可能である。たとえば、ｍｉｎｉＭＴ２、ｍｉｎｉＭＴ４はＭＴ−ＲＪパッチコードで使用される。ＭＴ４、ＭＴ８およびＭＴ１２は１次元配列ＭＰＯおよびＭＰＸパッチコードで使用される。

より高密度にするために、製造者は２次元配列のＭＴ１６やＭＴ２４、ＭＴ４８、ＭＴ６０あるいはＭＴ７２のフェルールにファイバを終端する。しかしながら、二つのコネクタを勘合させたとき、全てのファイバ間で物理的接触を得るには、共平面性（特に７２心のファイバでの相違）を確保するよう研磨工程において極めて精密な制御を必要とするので、標準の単心コアファイバを使って組み立てられた高密度な構成は、製造するには非常に高価であると分かっている。また、成型ＭＴフェルールは製造するのに非常に高価である。１個の穴の位置のずれがフェルールを不良品にする原因となるように、２次元配列のＭＴフェルールに製造生産は著しい高コストにつながる。例えば、もし７２心ファイバフェルールに位置的必要条件を満たさない穴が１つあれば、正確に位置付けされた７１個の穴があったとしても、そのフェルールは廃棄される。

加えて、２次元構成に必要なテープ心線の束となる積層したファイバテープ心線は、比較的大きくかさばった高価なパッケージにつながる。また、テープ心線の束の柔軟性にも悪影響を及ぼす。

本発明の特徴は、多心ファイバコネクタ内部でのマルチコアファイバの配列に関する構造と手法を対象とする。これらの構造および手法は、例えば円形、楕円形、Ｄ形、二重のＤ形あるいは多角形を含むいくつかの異なる形状を持つマルチコアファイバと、さまざまな形状の複数のファイバガイド穴を内部に持つ多心ファイバフェルールと、多心ファイバフェルール内にマルチコアファイバを整列するための配列固定具、および、さまざまなマルチコアファイバ配列技術を含む。

本発明の一特徴は、ファイバ本体内に長手方向に伸びる複数のコアからなるマルチコアファイバを提供する。そのファイバ本体は少なくとも１つの平側面を持つ。その複数のコアは、その平側面に対して横断面の幾何学的構成を持ち、少なくとも１つの平側面が複数のコアの特定の回転方向を識別し、少なくとも１つの平側面の精密な配列が複数のコアの精密な回転配列をもたらす。

本発明のさらなる特徴は配列固定具を提供する。固定具は、多心ファイバフェルールを受けるように成形されたシャーシを持ち、その多心ファイバフェルール本体の端面からは複数のマルチコアファイバが伸びており、各マルチコアファイバはそのフェルール本体にある各々のガイド穴内で各マルチコアファイバの特定の回転方向を識別する平側面を持つ。シャーシは、マルチコアファイバの平側面が固定具の配列面に隣接するように、フェルール本体をしっかりと受けて位置を合わせるよう、切り欠きのある土台を持つ。その配列固定具は、さらに、マルチコアファイバの平側面を、ファイバ配列面に対して各マルチコアファイバが各々のガイド穴内で回転配列されるよう促すファイバ配列手法からなる。

本発明のさらなる特徴は、多心ファイバの光ファイバケーブル端で複数のマルチコアファイバ各々を導くための複数のガイド穴を内部に持つフェルール本体からなる、多心ファイバフェルールを提供する。各マルチコアファイバは、複数のコアの特定の回転方向を識別する少なくとも１つの平側面を持つ。各フェルールガイド穴は平側面を含む形状を持ち、その平側面はマルチコアファイバの少なくとも１つの平側面に対応し、各々のガイド穴の対応する平面に対して各マルチコアファイバの少なくとも１つの平側面の配列が複数のコアの回転配列をもたらす。

本発明のもう一つの特徴は、多心ファイバフェルール内にマルチコアファイバを並べるための方法に向けられる。複数のマルチコアファイバからなるマルチコアファイバケーブルの端部は、被覆を剥がされ、裸のマルチコアファイバがむき出しにされる。むき出しにされたマルチコアファイバは、フェルールの部分組み立て品内部の長手方向に定められた複数のガイド穴に挿入される。ファイバのコアは、フェルールに対して所定の方向に回転して整列される。マルチコアファイバはフェルール内に接着される。フェルール端面から複数のマルチコアファイバの端面が突き出るように、ファイバはフェルール端面で切り取られる。マルチコアファイバ端面はその後、研磨される。

本発明のさらなる特徴は、多心ファイバフェルールにマルチコアファイバを並べる方法に向けられる。複数のマルチコアファイバからなるマルチコアファイバケーブルの端部は被覆を剥がされ、裸の光ファイバがむき出しにされる。むき出しにされたマルチコアファイバは、フェルールの部分組み立て品内部の長手方向に定められた複数のガイド穴に挿入される。マルチコアファイバは、フェルール内に接着される。複数のマルチコアファイバの端面がフェルールの端面から突き出るように、マルチコアファイバは終端される。その後、マルチコアファイバ端面は研磨される。

図１Ａと図１Ｂは各々、典型的なマルチコアファイバ（ＭＣＦ）１０の断面写真と略図を示す。 図２Ａは図１Ａおよび図１Ｂで示された７コアＭＣＦのトモグラフィー（断層撮影）による屈折率プロファイルを示す。図２Ｂは、図１Ａおよび図１Ｂで示されたＭＣＦの外周の６つのコアと接合させるのに使用される、六角形に配置されたＶＣＳＥＬ配列の画像を示す。図２Ｃは、図２Ｂで示された４つ並んだＶＣＳＥＬ配列形式からなるトランスミッタの部分組み立て品の画像を示す。 終端された１２本の７コアＭＣＦが内部にある典型的な１２ファイバＭＴフェルールの透視図を示す。 図３で示されたフェルールの前部分の、ＭＣＦの長手方向軸を通る平面における断面を示す。 本発明の特徴に準じた典型的なＤ形の７コアマルチコアファイバ５０および６０の透視図である。 本発明の特徴に準じた典型的なＤ形の７コアマルチコアファイバ５０および６０の透視図である。 図５で示されたＤ形ＭＣＦの断面の略図を示す。 複数の個別のＭＣＦからなる多心ＭＣＦケーブルが内部に装着された図３で示されたフェルールの透視図を示す。 ファイバの各々のフェルールガイド穴での配列を提供する、一般的な手法を説明する略図である。 本発明の特長に準じた、傾斜手法を用いた配列固定具の透視図を示す。 本発明の特長に準じた、傾斜手法を用いた配列固定具の透視図を示す。 図１０Ａ〜図１０Ｂで示された配列固定具の操作を説明する一連の略図である。 本発明のさらなる特徴に準じた、テーパー溝手法を用いた配列固定具の透視図を示す。 本発明のさらなる特徴に準じた、テーパー溝手法を用いた配列固定具の透視図を示す。 本発明のさらなる特徴に準じた、テーパー溝手法を用いた配列固定具の透視図を示す。 テーパー溝手法の操作を説明する一対の略図である。 本発明のさらなる特徴に準じた、横入れ溝手法を用いた配列固定具の透視図を示す。 本発明のさらなる特徴に準じた、横入れ溝手法を用いた配列固定具の透視図を示す。 横入れ溝手法の操作を説明する略図を示す。 本発明のさらなる特徴に準じた、くさび手法を用いた配列固定具の透視図を示す。 本発明のさらなる特徴に準じた、くさび手法を用いた配列固定具の透視図を示す。 図１６Ａおよび図１６Ｂで示された配列固定具の操作を説明する一連の略図である。 事前に並べられたＤ形の穴を持つ、ＭＴフェルールの端面の拡大図を示す。 図１８で示されたフェルールの端面の拡大正面図を、挿入されたファイバと共に示す。 本発明のさらなる特徴に準じた、多角形の形状を持つマルチコアファイバの透視図を示す。 本発明の特徴に準じた一般的な手法のフローチャートを示す。 本発明の特徴に準じた一般的な手法のフローチャートを示す。

発明の本説明は以下の部分にまとめられている。
１．円形ファイバを使ったマルチコア多心ファイバコネクタ
２．Ｄ形ファイバを使ったマルチコア多心ファイバコネクタ
３．Ｄ形マルチコアファイバのための配列方法
３．１ 傾斜方法
３．２ テーパー溝方法
３．３ 溝方法
３．４くさび方法
４．Ｄ形穴およびＤ形ファイバを持つマルチファイバフェルール
５．多角形ファイバを用いたマルチコア多心ファイバコネクタ
６．他の形状ファイバを用いたマルチコア多心ファイバコネクタ
７．一般的手法
８．おわりに

１．円形ファイバを使ったマルチコア多心ファイバコネクタ
現在の取り組みの欠点に対処するため、各ファイバ内で数個のコアに亘って同時伝送を容易にするよう特別に設計された２次元のＶＣＳＥＬやＰｉＮ光検出器配列に端を結合できる、マルチコアファイバ（ＭＣＦ）が活用される。

図１Ａ及び図１Ｂは、各々、本出願の出願人によって所有され、それら全部がここに引用される米国特許出願第１３／０４５，０６５号でより詳細に記載されている典型的なＭＣＦ１０の断面写真と略図を示す。

７つのグレーテッドインデックスコアからなるＭＣＦ１０は、スタックアンドドロー法工程を使った７つのグレーテッドインデックスのＬａｓｅｒ Ｗａｖｅファイバのコアロッドから製造する。コアは、クラッド１４の中に中央コア１１と正六角形１３の頂点に置かれた６個の外周コア１２を含む六角形の配列に配置される。各コアの直径は２６μｍであり、コア間隔は３６μｍである。クラッド直径は１２５μｍでありアクリル酸エステルの二重被覆層（図示せず）は２５０μｍである。これらの直径は従来の光接続製品と互換性があるが、他のクラッド直径や幾何学的構成もまた実施可能である。ここに記載された本発明の特徴は、ステップインデックスやシングルモードコアといった異なるコアのタイプを持つマルチコアファイバによっても実施されるであろうことを注意しなければならない。

図２ＡはＭＣＦ１０のトモグラフィーによる屈折率プロファイル２０を示す。図２Ｂは、ＭＣＦ１０の外周の６つのコアと結合させるのに使用される六角形に配置されたＶＣＳＥＬ配列２２の画像を示す。図２Ｃは、各配列が６つのＶＣＳＥＬからなる４つのＶＣＳＥＬ配列２２の一例を示す。そのようなデバイスは７コアマルチコアファイバの６つの外周コアの中を通って伝送するために使用される。もちろん、他のコア総数やＶＣＳＥＬ構成が可能である（例えば、２×２、等）。

本発明の特徴は、左右に、単一の直線配列に配置された複数の個別のＭＣＦからなる典型的な多心ファイバテープのケーブルに関して記載されている。しかし、当然のことながら、要求に応じた適切な変更により、記載された構成や手法は他の形状でも実施される。

上記に述べたように、ＭＣＦ１０は、既に存在するシングルコアファイバの接続製品と互換性のある外周直径を持つ。それゆえ、多心ＭＣＦケーブルは、シングルコア多心ファイバケーブルのために開発されたフェルールや他のコネクタと互換性があるであろう。しかし、後述されるとおり、適合の問題以上に、所定の接続デバイスにおける個別の各ＭＣＦの適切な回転配列を得ることに関する問題がある。

図３は、終端された１２本の７コアＭＣＦ３１が内部にある、典型的な１２ファイバＭＴフェルール３０の透視図を示す。図４は、フェルール３０の前部分の、ＭＣＦ３１の長手方向軸を通る平面における断面を示す。

フェルール３０はベース３２とヘッド３３という２つの角型部分を含む成型プラスチックの本体からなる。左右に、直線配列に配置された複数のガイド穴４０は、フェルールヘッド３３内に伸びていて、フェルール端面３４で終端している。ガイド穴４０は、ファイバ３１をしっかりと受けるよう成形され寸法づけられる。フェルール取り付け工程の最後に、各ファイバは、エポキシ樹脂あるいはその他の適切な材料で、各々のガイド穴の中でしっかりと適切な位置に保たれる。

ファイバがエポキシ樹脂で接着される前に、各ファイバはフェルールに対して長手方向に回転され、各ファイバのコアが事前に決められた方向に並べられるようにする。例えば、各ファイバは、コアの１つが１２時の位置になるように方向付けされる。その方向付けは手動あるいは自動化工程を用いて実行される。

フェルール３０は、さらに一対のガイドピン穴３５から成る。後述のとおり、ガイドピン穴３５は、フェルール３０が突合せ構造に位置するように整列するのを助けるため、各々のガイドピンを受けるように作られている。

適切に並べられたＭＣＦ３１を包含するフェルール３０の、図２１Ｃ（配列２４）に示されるような形式の適切に構成された２次元のＶＣＳＥＬ配列との結合により、従来の単心コアファイバにおいて１２チャンネル伝送に要求されるのと同じスペースで７２チャンネルの平行伝送を実現することが可能である、ということが分かる。

ＭＴフェルールはより少ない穴でも可能であるので、より少ないファイバで終端された異形も製造可能である。さらに、マルチコアファイバは、前述のとおり、ＭＴ−ＲＪやＭＰＸコネクタのような他の多心ファイバコネクタ構成でも利用される。ＭＴ−ＲＪコネクタは、概して２〜４本のファイバを包含し、ＭＰＸコネクタは４、８あるいは１２本のマルチコアファイバで製造される。加えて、任意の数のコアを持つマルチコアファイバや任意の数の穴を持つＭＴフェルールも製造できる。それゆえ、さまざまなチャンネル総数のマルチファイバコネクタが可能である。

ファイバ間の信頼性のある接続のため、２つのマルチファイバコネクタが接続されるとき、全てのファイバコアが圧力をかけられて接触していなければならない。これは、コアがファイバ軸から少し離れたところに位置することができるため、マルチコアファイバにとって非常に重要である。コネクタが研磨されるとき、ファイバの端面は凸状にされる。それゆえ、凸状端面を外側のコアが完全に合わさるように十分に変形する（すなわち平らにする）ために、ファイバとファイバの接触圧が要求される。多心ファイバコネクタ間のファイバとファイバの接触は、多心ファイバフェルールを研磨することにより得られ、ファイバはフェルール表面より上に数ミクロン突き出す。

図４は、上記で述べた、フェルール端面３４からのＭＣＦ３１の突き出しを説明する。上述のとおり、ＭＣＦは約１２５μｍの外周クラッド直径を持つ。組み立て後、各ＭＣＦは、概してフェルール端面３４から１μｍ〜１５μｍの距離だけ突き出す。

２．Ｄ形ファイバを使ったマルチコア多心ファイバコネクタ
図５および図６は、本発明の特徴に応じた典型的なＤ形の７コアマルチコアファイバ５０および６０の透視図である。各マルチコアファイバ５０と６０は、ファイバの長さに沿って伸びる平側面５２と６２を備える。ファイバ５０と６０はそれぞれ単一の平側面を持つように描かれているが、本発明の特徴は、複数の平側面からなるファイバでも実行されるであろうことを注意しなければならない。

各マルチコアファイバ５０および６０において、平面５２および６２は、光コネクタの主要な特徴に関連してコアの方向付けを容易にするよう戦略的に設けられている。図５において、平面はＭＣＦの１つのコア５４に隣接し、そのコアの位置は、残りのコアの位置と同様に、多心ファイバコネクタの主要な特徴に関連して方向付けられ固定される。図６で示されるとおり、平面は、任意の２つの並んだコア６４に隣接して設けることができ、さらにそれら２つのコアの位置が、残りのコアの位置と同様、コネクタの主要な特徴に関連して方向付けられ固定することができる。

３．Ｄ形マルチコアファイバの配列手法
フェルールを多心ＭＣＦケーブルの端に取り付ける際に解決されるべき重要な問題は、フェルール内での個別のＭＣＦの回転配列である。当然のことながら、多心ＭＣＦケーブルの端が被覆を剥がされ、そして個別のＭＣＦがフェルールに取り付けられるとき、概して、ＭＣＦコアの回転方向のずれがいくらかあるであろう。それゆえ、たとえ個別のＭＣＦが、ジャケットケーブル内で正確に並べられたとしても、そしてたとえフェルールのガイド穴が正確に裸ファイバに適合したとしても、個別のＭＣＦがそれらの各々のガイド穴にエポキシ樹脂で接着される前に、概して、正確な最終の回転配列を実行することがまだ必要であろう。

各々のフェルールガイド穴内での個別マルチコアファイバの正確な最終の回転配列を得るための、再現可能で費用効果のある方法を提供する、いくつかの構造および手法をここで述べる。これらの構造および手法の例は、図５に示されたＤ形ファイバ５０と図３および図４に示されたフェルール３０を使って説明される。しかし、当然のことながら、これらの例は限定を意図するものではなく、要求に応じた適切な変更と共に、異なる種類のＭＣＦやフェルールにより、本発明の特徴を実行することが可能である。

図７は、７つのコア５４を持ち、平側面５２がコア５４の１つに隣接しているＤ形ＭＣＦ５０の断面の略図を示す。ＭＣＦ５０は、図４で示されたフェルールガイド穴４０とよく似た円形のフェルールガイド穴７０の中に装着される。ファイバの平側面５２とガイド穴７０の外周の間に小さい隙間があるが、ガイド穴７０は、それにもかかわらず、全ての方向においてファイバ５０の半径方向への制限を提供するということがわかる。

以下に記載された本発明の特徴によれば、ＭＣＦの平側面５２は、円形のガイド穴７０の中で正確な回転配列を得るのに使用される。

図８は、複数の個別のＭＣＦ５０からなる多心ＭＣＦケーブル８０をその中に装着されたフェルール３０の透視図を示す。本説明のため、ＭＣＦ５０はケーブル８０の中に、左右に、直線配列に配置され、ケーブル８０の中で、ＭＣＦは要求される回転配列を持つか、あるいはそれにかなり近い状態であり、そこで全ファイバ５０の平側面５２は互いに配列全体にわたって並べられ、全てが同じ方向を向いている。しかし、本発明の特徴は、いくつか、あるいは全ての個別ファイバの各々の平側面が互いに並んでいないという配置を含め、他の種類の配列配置でも実施されるであろうことを注意すべきである。

ケーブル８０の端は、被覆と他の保護層を剥ぎ取り、裸ファイバ５０をむき出しにすることで、コネクタ取り付けのために前処理される。図８に示されたとおり、ケーブルは、その後、いくらかの余分なファイバ５０がフェルール端面から伸びた状態でフェルール３０に装着される。余分なファイバの長さは使用される特定の配列手法の要求によって決定される。

図９は、上記で述べられた各々のフェルールガイド穴内でのファイバ５０の最終配列を提供する、一般的手法を説明する略図である。以下に述べられた本発明のさまざまな特徴に準じて、フェルール３０とケーブル８０は、配列面９０を持つ配列固定具に装着される。その配列面は、個々のファイバ５０の平側面が配列面９０に対して平らに横たわるよう、それにより個々のファイバが各々のガイド穴において回転方向に並ぶような構造を持つ。

最終の回転配列がいったん実施されると、ファイバを所定の位置に保持するため、ガイド穴にエポキシあるいは他の適切な材料が注入される。余分なファイバは、その後、フェルール端面に隣接するよう終端され、終端された端末は、その後ファイバ端面に要求された凸形状を作成するため研磨される。

次の４つの配列手法が記載される。（１）傾斜手法；（２）テーパー溝手法；（３）横入れ溝手法；（４）くさび手法。各手法は、以下、順に記載される。

３．１ 傾斜手法
図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の特徴に準じた、傾斜手法を用いた配列固定具１００の透視図を示す。配列固定具１００は、ベース１０２、直立部１０３および傾斜部１０４を持つＬ形のシャーシ１０１からなる。ベース１０２の上表面は、そこに切り欠き１０５を含む。一対のＭＴガイドピン１０６は直立部１０３から延び、ベース１０２の上表面と十分に平行である。傾斜部１０４は、その一対のＭＴガイドピン１０６の間に置かれ、前部の低い方から後部の高いほうに上昇する円滑な移動を提供する。

フェルールヘッド３３の前部の底の端がベース１０２の上表面に接し、フェルールベース３２の前部の底の端が切り欠き１０５の前部に接し、フェルールガイドピン穴３５がガイドピン１０６と並び、そして、裸ファイバ５０のむき出しにされた端が傾斜部１０４の上表面に接する、あるいは隣接するようにフェルール３０を設置することで、突き出されたファイバ５０と共にフェルール３０は配列固定具１００に装着される。

図１０Ａにおいて、フェルール３０は固定具１００に装着されているが、ファイバ５０はまだ傾斜部１０４に接する状態にはなっていない。

フェルール３０はその後、固定具の直立部１０３に向かって進む。切り欠き１０５とフェルールベース３２の各々の形状とそれらの間でのぴったりした嵌合は、フェルールが十分に真直ぐな線に沿って案内され、それによってガイドピン１０６が穴３５に位置することをもたらす。フェルールの動きは、傾斜部表面に対してファイバ端を促すことをもたらす。傾斜部表面に対してファイバ端を促すことはファイバの平面が傾斜部表面に対して並ばされた状態になることをもたらす。

図１０Ｂにおいて、フェルール３０は、ファイバ５０が傾斜部１０４と接する状態になるのに十分な距離を、固定具の直立部１０３に向かって進まされている。

固定具１００の操作は、図１１Ａ〜図１１Ｄにおいて説明される。説明の目的のため、回転配列の量は誇張されている。実際の使用では、配置の量はかなり少ないであろう。

図１１Ａにおいて、ファイバ５０はまだ傾斜部１０４には接していない。

図１１Ｂにおいて、ファイバ５０は傾斜部１０４に接し始める。

図１１Ｃにおいて、ファイバ５０の部分的回転配列を生じるよう、ファイバ５０は十分な距離を動いている。

図１１Ｄにおいて、ファイバ５０の完全な回転配列を生じるよう、ファイバ５０は十分な距離を動いている。

当然のことながら、描かれた構造は、追加的な、あるいは異なった配列および保持構造を含むことで改良されるかもしれず、異なった形状のファイバや傾斜部を使って実行されるかもしれない。

３．２ テーパー溝手法
図１２Ａ〜１２Ｃは、本発明のさらなる特徴に準じた、テーパー溝手法を用いた配列固定具１２０の透視図を示す（図１２Ｂは、図１２Ａのワイヤーフレームバージョンを示す）。

配列固定具１２０は、ベース１２２と直立部１２３を持つＬ形のシャーシ１２１からなる。ベース１２２の上表面は、そこに切り欠き１２４を含む。直立部１２３は、さらけ出されたファイバ５０と大まかに位置合わせされたテーパー溝１２５を含む。一対のＭＴガイドピン１２６は直立部１２３から延び、ベース１２２の上表面と十分に平行である。テーパー溝１２５は、その一対のＭＴガイドピン１２６の間に設置される。

フェルールヘッド３３の前部の底の端がベース１２２の上表面に接し、フェルールベース３２の前部の底の端が切り欠き１２４の前部に接し、フェルールのガイドピン穴３５がガイドピン１２６と位置合わせされ、そして、裸ファイバ５０のむき出しにされた端がテーパー溝１２５と大まかに位置合わせされるようにフェルール３０を設置することで、突き出されたファイバ５０と共にフェルール３０は配列固定具１２０に装着される。

図１２Ａおよび図１２Ｂにおいて、フェルール３０は固定具１２０に装着されているが、ファイバ５０はまだテーパー溝１２５に位置してはいない。

フェルール３０はその後、固定具の直立部１２３に向かって進む。切り欠き１２４とフェルールベース３２の各々の形状とそれらの間でのぴったりとした嵌合は、フェルールが十分に真直ぐな線に沿って案内され、それによってガイドピン１２６が穴３５に位置することをもたらす。フェルールの動きは、ファイバ端をテーパー溝１２５へ促すことをもたらす。

図１２Ｃにおいて、フェルール３０は、ファイバ５０がテーパー溝１２５に完全に位置するのに十分な距離を、固定具の直立部１２３に向かって進んでいる。

溝の前側は、Ｄ形ファイバの直径より大きい（すなわち１２５μｍより大きい）高さを持つ。そのテーパー溝の後ろ側はファイバの外径より小さい（すなわち１２５μｍより小さい）高さを持つが、平面が溝に平行であるときＤ形ファイバが通過できるよう、わずかにだが十分大きい。しかしながら、Ｄ形ファイバが溝に押し込まれたとき、その溝はＤ形ファイバの平面が水平に並ぶことをもたらす。

図１３Ａおよび図１３Ｂはテーパー溝手法の工程を説明する一対の略図である。

図１３Ａにおいて、並べられていないファイバ５０はテーパー溝１２５の中で途中になって初めて嵌め合う。ファイバ５０を溝１２５により深く促すことは、ファイバ５０がより狭い溝に嵌め合うように回転することをもたらす。

図１３Ｂにおいて、ファイバ５０は、完全に溝１２５に置かれている。

当然のことながら、描かれた構造は、追加的な、あるいは異なった配列および保持構造を含むことで改良されるかもしれず、異なった形状のファイバや溝を使って実行されるかもしれない。

３．３ 横入れ溝手法
図１４Ａおよび図１４Ｂは、本発明のさらなる特徴に準じた、横入れ溝手法を用いた配列固定具１４０の透視図を示す。固定具１４０は、ベース１４２と直立部１４３を持つＬ形のシャーシ１４１からなる。ベース１４２の上表面は、そこに切り欠き１４４を含む。直立部１４３は、フェルール３０の端面から突き出したむき出しのファイバ５０と並ぶ高さに、ベース１４２の上表面に十分に平行な横入れ溝１４５を包含する。

フェルールヘッド３３の左底の端が固定具のベース１４２の上表面に接し、フェルールベース３２の左底の端が切り欠き１４４に置かれ、さらけ出されたファイバ５０が横入れ溝１４５と一直線になるように、フェルール３０を置くことで、おおよそに位置合わせされ突き出したファイバ５０と共にフェルール３０は固定具１４０に装着される。

フェルール３０は右から左方向へと進む。おおざっぱに並べられたマルチコアファイバ５０は、フェルール端面から突き出しており、溝１４５へ横方向に押し込められる。溝は、ファイバの外径より小さい（すなわち、１２５μｍより小さい）高さを持つが、ファイバの平側面が溝１４５の上面および下面と平行であるときＤ形ファイバが入れるよう、わずかにだが十分大きい。しかしながら、Ｄ形ファイバが溝に押し込まれたとき、その溝はＤ形ファイバの平面が水平に並ぶことをもたらす。

図１４Ａにおいて、フェルール３０は固定具１４０に装着されているが、突き出したファイバ５０はまだ溝１４５には入っていない。

図１４Ｂにおいて、突き出したファイバ５０の全てが、横入れ溝の最も狭い部分に押し込められ、各々のフェルールガイド穴の中でファイバの回転配列が生じるよう、フェルール３０は、十分な距離だけ進められている。

図１５は、横入れ溝の操作を説明する略図を示す。図１５に示されたとおり、溝の最も狭い部分へのファイバ５０の横の移動は、溝の上面および下面の間に嵌め合うようファイバが所望の方向に回転されることをもたらす。

当然のことながら、描かれた構造は、追加的な、あるいは異なった配列および保持構造を含むことで改良されるかもしれず、異なった形状のファイバや溝を使って実行されるかもしれない。

３．４ くさび手法
図１６Ａおよび図１６Ｂは、本発明のさらなる特徴に準じた、くさび手法を用いた配列固定具１６０の透視図を示す。固定具１６０は、ベース１６２と直立部１６３を持つＬ形のシャーシ１６１からなる。ベース１６２の上面は、そこに切り欠き１６４を含む。直立部１６３は、ベース１６２と十分に平行であり、 突き出したファイバ５０と十分に一直線になった台座１６６からなる内表面を持つ空洞１６５を包含する。直立部１６３はさらに、台座１６６の左側および右側に第一および第二のガイドピン１６７を包含する。

図１６Ａで示されるとおり、フェルールベース３２の底面が切り欠き１６４に置かれ、ガイドピン１６７がフェルールの穴３５内に置かれ、突き出したファイバ５０の前端が台座１６６の上に位置するように、フェルール３０を置くことで、おおざっぱに並べられ突き出したファイバ５０と共にフェルール３０は固定具１６０に装着される。

図１６Ｂで示されるとおり、くさび１６８は、空洞１６５の口に挿入される。くさび１６８は、空洞１６５にきっちりと嵌め合わさるように成形される。それゆえ、くさび１６８を空洞１６５中の位置に押し入れることは、ファイバに下向きの負荷を与え、平面が水平に並ぶようになる。

図１７Ａ〜図１７Ｃは固定具１６０の作業を説明する一連の略図である。

図１７Ａにおいて、くさびは挿入されているが、まだファイバ５０を押し下げ始めてはいない。

図１７Ｂにおいて、くさびは部分的に挿入されていて、ファイバ５０の部分的な回転配置をもたらす。

図１７Ｃにおいて、くさびはファイバ５０の完全な回転配置をもたらよう、十分な深さにまで挿入される。

再びここで、異なるフェルール保持の特徴を包含する他の構造もまた、実現可能である。さらに、ばねやクリップ機構は、ファイバへの下向きの力を加える代替手法として使用されるであろう。

４．Ｄ形穴およびＤ形ファイバを持つマルチファイバフェルール
本発明のさらなる特徴に準じ、マルチコアファイバの正確な回転配置を提供する問題は、所望する方向に事前に並べられたＤ形の穴を持つ、特別な多心ファイバＭＴフェルールを製造することにより対処される。これらのフェルールは、例えば、適切な射出成型やトランスファー成型手法を使って組み立てられるであろう。これらの特別なＭＴフェルールは、ガラス充填のポリフィニレンサルファイド（ＰＰＳ）、熱硬化性エポキシ樹脂、あるいはその他の適切な熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性ポリマーから作られる。

図１８は、事前に並べられたＤ形の穴１８１を持つＭＴフェルールの端面の拡大図を示す。本取り組みでは、ファイバの挿入を容易にするためにファイバの平側面が穴の対応する平側面１８２と一直線になっているので、Ｄ形ファイバは、ＭＴフェルール１８０のＤ形穴への挿入において、自動的に位置合わせされる。

図１９は、挿入されたＤ形ファイバ５０が一緒のフェルールの端面の拡大正面図である。

描写されたフェルール１８０は、さまざまな他のファイバ方向での利用のため改良できる。例えば、同じフェルールにおいて、異なるファイバの平側面は、異なる方向を向くことができるであろう。さらに、二つの対じする平側面（二重Ｄ構造といった）を持つファイバとフェルールの穴が使用されるであろう。

５．多角形ファイバを用いたマルチコア多心ファイバコネクタ
Ｄ形ファイバがファイバの配列を容易にするものの、程度を多様にするため、似通った機能性を提供する代替のファイバ形状が実現可能である。例えば、多角形の断面を持つファイバも用いられるであろう。多角形ファイバの平面はコア配列を容易にする助けとなるであろう。例えば、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形、八角形、等のファイバが使用されるであろう。

図２０は、正方形ファイバ２００と六角形ファイバ２０１の透視図を示す。さらに、特定の多角形ファイバに適応し位置合わせするため、多角形の穴を持つ特別な多心ファイバＭＴフェルールが成型されるであろう。

６．他の形状ファイバを用いたマルチコア多心ファイバコネクタ
すでに言及したファイバ形状（すなわち円形（楕円形）、Ｄ形および多角形）に加え、程度を多様にするため、似通った機能性を提供する他のファイバ形状が実現可能である。例えば、一様でない断面（すなわち、曲面と平面の組み合わせ）を持つファイバも用いられるであろう。ファイバの対称性あるいは平面はコア配列を容易にする助けとなるであろう。再びここで、一様でない穴を持つ特別な多心ファイバＭＴフェルールは、特定のファイバ形状に適応し位置合わせするために成型されるであろう。

７．一般的手法
図２１および図２２は、本発明の特徴に準じた一般的な手法２１０および２２０のフローチャートを示す。図２１および図２２は限定するというよりは、むしろ典型的であることを意味するということを注意すべきである。本発明は、これらの図ではっきりと説明されていない要素を含む組み合わせも同様であるが、これらの図で説明されたいくつかの、あるいは全ての要素の異なる組み合わせを使い、複数の異なる方法で実行されるであろう。

図２１は、本発明の特徴に準じた、多心ファイバフェルール内にマルチコアファイバを整列するための一般的な手法２１０を示す。

一般的手法２１０は、以下の手順からなる。
２１１： 複数のマルチコアファイバからなるマルチコアファイバケーブルの端部の被覆を剥がし、裸のマルチコアファイバをむき出しにする。
２１２： フェルールの部分組み立て品の中を長手方向に規定された複数のガイド穴に、むき出しのマルチコアファイバを挿入する。
２１３： ファイバのコアを回転して配列し、フェルールに対して所定の方向にする。
２１４： マルチコアファイバをフェルール内に接着する。
２１５： 複数のマルチコアファイバの端面がフェルールの端面から突き出すよう、ファイバをフェルールの端面で切り取る。
２１６： マルチコアファイバの端面を研磨する。

図２２は、本発明の特徴に準じた、多心ファイバフェルール内にマルチコアファイバを整列するためのさらなる一般的な手法２２０を示す。
２２１： 複数のマルチコアファイバからなるマルチコアファイバケーブルの端部の被覆を剥がし、マルチコアファイバの裸ファイバをむき出しにする。
２２２： フェルールの部分組み立て品の中を長手方向に規定された複数のガイド穴に、むき出しのマルチコアファイバを挿入する。
２２３： マルチコアファイバをフェルール内に接着する。
２２４： 複数のマルチコアファイバの端面がフェルールの端面から突き出すよう、マルチコアファイバをフェルールの端面で切り取る。
２２５： マルチコアファイバの端面を研磨する。

８．おわりに
先行の記述は当業者が本発明を実践することを可能にする詳細を含んでいるが、記述は実際には実例であり、その多くの改良や変化は、それらの教示の利益を有する当業者には明らかであろうことを認識すべきである。それは、結果的に、ここでの本発明は本明細に添付の請求項によって唯一定義され、その請求項は従来の技術によって広く認められていると解釈されることを意味している。

１０ マルチコアファイバ（ＭＣＦ）
１１ 中心コア
１２ 外周コア
１３ 正六角形
１４ クラッド
２０ トモグラフィー（断層撮影）屈折率プロファイル
２２ ＶＣＳＥＬ配列
２４ 配列
３０ １２心ファイバＭＴフェルール
３１ ７コアマルチコアファイバ（ＭＣＦ）
３２ フェルールベース
３３ フェルールヘッド
３４ フェルール端面
３５ ガイドピン穴
４０ フェルールガイド穴
４１ ファイバ突き出し部
５０、６０ Ｄ形７コアマルチコアファイバ（ＭＣＦ）
５２、６２ 平側面（Ｄ形マルチコアファイバ）
５４、６４ コア
７０ 円形フェルールガイド穴
７１ 隙間
８０ 多心ＭＣＦケーブル
９０ 配列面
１００、１２０、１４０、１６０ 配列固定具
１０１、１２１、１４１、１６１ シャーシ
１０２、１２２、１４２、１６２ ベース
１０３、１２３、１４３、１６３ 直立部
１０４ 傾斜部
１０５、１２４、１４４、１６ 切り欠き
１０６、１２６、１６７ ガイドピン
１２５ テーパー溝
１４５ 横入れ溝
１６５ 空洞
１６６ 台座
１６８ くさび
１８０ ＭＴフェルール
１８１ Ｄ形穴
１８２ 平側面（Ｄ形穴）
２００ 正方形ファイバ
２０１ 六角形ファイバ
２１０〜２１６、２２０〜２２５ 本発明の特徴に準じる一般的な技術

Claims (9)

1. 多心ファイバフェルールに装着される複数のマルチコアファイバを回転配列するための配列固定具であって、
   多心ファイバフェルールを通って延びる複数のガイド穴を有する多心ファイバフェルールを受けるように形成されたシャーシであって、前記複数のガイド穴が多心ファイバケーブルの一端から延びる複数のマルチコアファイバ各々を受けるために左右に直線配列に配置されており、前記各マルチコアファイバが前記それぞれのガイド穴の中で前記マルチコアファイバの特定の回転方向を識別する平側面を有し、そして前記複数のマルチコアファイバの各々が前記フェルールの一端において端面から突き出ている端部を有する、シャーシを備え、
   前記シャーシは平坦な配列面を含み、
   前記フェルールをぴったりと受け、複数のマルチコアファイバ端部のそれぞれの平側面が前記配列面に接するように前記フェルールを置くように形成された切り欠きを持つベースを前記シャーシが含み、そして
   前記マルチコアファイバの各々がそれぞれのガイド穴の中で回転配列するように、前記ファイバ配列面に対して前記複数のマルチコアファイバ端部の前記それぞれの平側面を平らに横たえるためのファイバ配列手段を更に備える、配列固定具。
2. 前記ファイバ配列手段が、前記配列面からなる上面を持つ傾斜部で構成され、
   前記フェルールの装着経路に沿った運動が、前記マルチコアファイバの前記平側面が前記配列面に対して平らに横たわることを引き起こすように、前記傾斜部が形成され前記シャーシ内で位置を決められる、請求項１に記載の配列固定具。
3. 特定の回転方向にあるときに、前記マルチコアファイバ端部の各々の高さが他の回転方向にある前記ファイバの高さよりも低いように前記複数のマルチコアファイバ端部の各々が構成され、
   前記ファイバ配列手段はシャーシの壁に溝を含み、前記溝の少なくとも一部が、許容範囲内で、前記特定の回転方向にある前記複数のマルチコアファイバ端部の高さと同じであり、
   前記溝は、前記ファイバ配列面からなる内側の面を持ち、そして
   前記溝は前記の配列固定具内に位置し、前記複数のマルチコアファイバ端部の前記溝への装着が、前記ファイバの回転配列を生じる、請求項１に記載の配列固定具。
4. 前記溝は、前端から後端まで、前記マルチコアファイバをあらゆる回転方向で受けるのに十分な高さの前部から、前記の特定の回転方向にある前記マルチコアファイバ端部の高さと許容範囲内で同じ高さである後部まで、テーパー状になっており、
   ファイバは前記溝に前端から挿入され、
   前記ファイバの後端での配置が前記複数のマルチコアファイバ端部の前記それぞれのガイド穴の中での回転配列を生じる、請求項３に記載の配列固定具。
5. さらに、シャーシの壁に空洞を含み、前記空洞は前記配列面からなる面を持つ内側の台座を有し、そして
   前記ファイバ配列手段は、前記空洞にぴったりと嵌め合うくさびからなり、前記くさびと前記配列面の間の間隔が、許容範囲内で前記マルチコアファイバ端部が前記の特定方向にあるときの高さと同じであり、
   前記空洞への前記くさびの挿入により、前記マルチコアファイバ端部の各々の前記それぞれの平側面が前記配列面に対して平らに横たえられる、請求項１に記載の配列固定具。
6. 少なくとも１つのガイドピンがシャーシの壁から延びており、
   前記少なくとも１つのガイドピンが前記フェルール本体の受け側ガイドピン穴に設置されるように構成され、
   前記フェルールが前記シャーシに装着されたとき、前記少なくとも１つのガイドピンの前記ガイドピン穴への設置により前記フェルールの装着経路が規定される、請求項１に記載の配列固定具。
7. 多心ファイバフェルール内でのマルチコアファイバの整列のための方法であって、
   （ａ）複数のマルチコアファイバからなるマルチコアファイバケーブルの端部の被覆を剥がし、複数の裸のマルチコアファイバ端部をむき出しにするステップであって、前記マルチコアファイバ端部の各々は特定の回転方向を識別する平側面を有する、ステップと、
   （ｂ）フェルールを通って長手方向に延びる複数のガイド穴それぞれに、前記複数の裸のマルチコアファイバ端部を挿入するステップであって、前記複数のガイド穴が左右に直線配列に配置されている、ステップと、
   （ｃ）前記マルチコアファイバ端部の各々を回転して配列し、前記フェルールに対して所定の方向にするステップであって、前記マルチコアファイバ端部の各々がそれぞれのガイド穴の内部で回転配列するように、平坦なファイバ配列面に対して前記マルチコアファイバの前記平側面を平らに横たえる固定具を用いて前記マルチコアファイバは配列される、ステップと、
   （ｄ）各マルチコアファイバ端部を前記それぞれのガイド穴の内部に接着するステップと、
   （ｅ）複数のマルチコアファイバ端面が前記フェルールから突き出すよう、前記マルチコアファイバ端部を切り取るステップと、
   （ｆ）前記マルチコアファイバ端面を研磨するステップと、を含む方法。
8. 前記マルチコアファイバの一つ以上がＤ形あるいは二重Ｄ形の形状を有する、請求項７に記載の方法。
9. 前記マルチコアファイバの一つ以上が多角形の形状を有する、請求項８に記載の方法。