JP6381647B2 - 光ファイバコネクタ妥当性確認 - Google Patents
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Description
特許文献2は、非侵襲的な方法で光ファイバ部品及び光学アセンブリに関する識別情報を得るためのシステムを開示している。所定のスペクトル標識を有する蛍光発光を受けるための試験装置が記載されている。スペクトル標識は、識別情報を提供する。識別情報は、光学通信部品又は光学通信部品を組み込んでいるアセンブリの特性を記述する。
特許文献3は、1つのファイバ光リンクケーブルによる1つの波長バンド内の光信号の同時双方向伝達のための光ファイバカップリング装置を開示している。これは、送信及び受信導光ファイバ並びにファイバ光リンクケーブルを位置合わせするとともに長手方向に分離させるカプラ/コネクタを含む。送信及び受信導光ファイバのコアは位置合わせされ、送信及び受信導光ファイバの端面は、反射した信号が受信信号として検出されず且つ1つの波長バンド内の光データの同時の区別可能な双方向通信を可能にすることを確実にするように、ファイバ光リンクケーブルの端面と平行且つ所定距離に維持される。
1. 光ファイバコネクタ(1)であって:
光ファイバを受けるように構成されるボア(3)を有するボディ(2)と;
ボア(3)と同軸に配置されるアライメントスリーブ(4)と;
端面(6)を有する光ファイバ(5)と;を有し、
光ファイバ(5)は、ボア(3)内に配置され
少なくとも端面(6)において、光ファイバコネクタは、所定の光学標識を有する光学標識コンポーネントを含む、
光ファイバコネクタ(1)。
2. 光学標識コンポーネントは、光ファイバを囲むポリマ層であり;ポリマ層は色素を含む、例1による光ファイバコネクタ。
3. 色素は蛍光色素であり、所定の光学標識は蛍光色素の光学発光スペクトルである、例2による光ファイバコネクタ。
4. 蛍光色素は、可視波長で光学発光するuv励起色素である、例3による光ファイバコネクタ。
5. 所定の光学標識は、色素のスペクトル反射率である、例2による光ファイバコネクタ。
6. 色素のスペクトル反射率は、10%より大きい可視スペクトルの少なくとも一部の中のピーク反射率を有する、例2による光ファイバコネクタ。
7. 光学標識コンポーネントは、光ファイバの端面上に又は光ファイバの端面に且つ光ファイバの半径方向範囲を超えてのいずれかで配置される反射層であり、所定の光学標識は10%より大きい可視スペクトルの少なくとも一部の中の反射率である、例1による光ファイバコネクタ。
8. 光軸(212)を有する正のレンズ(211)をさらに有し;
正のレンズ(211)は、アライメントスリーブ(204)の中に配置され、正のレンズの光軸(212)はボア(203)の軸(213)と同軸に位置合わせされる、
例1による光ファイバコネクタ。
9. 光ファイバ(205)の端面(206)と正のレンズ(211)との間にエアギャップ(214)がある、例8による光ファイバコネクタ。
10. 正のレンズ(311)は、光ファイバ(305)の端面(306)と接触している、例8による光ファイバコネクタ。
11. 光ファイバの端面(6)及び正のレンズ(211)は、光ファイバのコア又は正のレンズのいずれかの屈折率の10%以内の屈折率を有する光学指数整合材料の領域によって離される、例8による光ファイバコネクタ。
12. アライメントスリーブ(4)は、ボア(3)と同軸に光ファイバ(5)から離れる方向に光ファイバ(5)の端面の軸方向範囲を超えて延びる、例1による光ファイバコネクタ。
13. アライメントスリーブ(204、304)は、ボア(203、303)と同軸に光ファイバ(5)から離れる方向に正のレンズ(211)の軸方向範囲を超えて延びる、例8による光ファイバコネクタ。
14. アライメントスリーブ(4、204、304)は、光ファイバから最も遠くである遠位端部を有し;アライメントスリーブ(4、204、304)の遠位端部はさらに、止めフランジ(14、214、314)を有し;止めフランジは、ボアと同軸に配置され;止めフランジは、ボアの長手方向軸に対する直角面にある端面を有する、いずれかの前の例による光ファイバコネクタ(1、201、301)。
15. アライメントスリーブ(414、514、614)はテーパを付けられている、いずれかの前の例による光ファイバコネクタ。
16. ボアの軸方向範囲の少なくとも一部(715、815)に対して、バッファ層(709、809)が除去され;その一部(715、815)に関して、クラッド層(708)は、クラッド層(708)の屈折率より大きい又は等しい屈折率の実数部を有する光学媒質(716)を介してボディ(702)と光学的に接触している;或いは、クラッド層(808)は、ボディ(802)と接触し、ボディ(802)は、クラッド層(808)の屈折率より大きい又は等しい屈折率の実数部を有する材料から形成される、いずれかの前の例による光ファイバコネクタ(701、801)。
17. 光学媒質(716)は、接着層若しくはゲル層若しくは光学グリース層である;及び/又はボディはポリイミドから形成される、例16による光ファイバコネクタ(701、801)。
18. 光学媒質(716)又はポリイミドの少なくとも一方はさらに、0.1から1.0ミクロンの範囲の体積直径を有する複数の散乱中心を含む、例17による光ファイバコネクタ(701、801)。
19. 光ファイバコネクタアセンブリ(935)であって、例1による対応する第2の光ファイバコネクタ(923)と嵌合される例1による第1の光ファイバコネクタ(922)を有し;第1の光ファイバコネクタ(922)のボディ(902)は、相手の光ファイバ(925)を受けるように構成される相手のボア(920)を有する第2の光ファイバコネクタ(923)の相手のボディ(927)に対応し;
第1の光ファイバコネクタ(922)のアライメントスリーブ(904)は、相手のボア(920)と同軸に配置される第2の光ファイバコネクタ(923)の相手のアライメントスリーブ(917)に対応し;
第1の光ファイバコネクタ(922)の光ファイバ(905)は、相手の端面(928)及び相手のクラッド層(929)によって囲まれる相手のコア(924)を有する第2の光ファイバコネクタ(923)の相手の光ファイバ(925)に対応し;相手のクラッド層(929)は相手のバッファ層(930)によって囲まれ;
相手の光ファイバ(925)は、第2の光ファイバコネクタ(923)の相手のボア(920)の中に配置され;
少なくとも相手の端面(928)において、相手の光ファイバ(925)の相手のバッファ層(930)は、相手のクラッド層(929)を囲み;
第1の光ファイバコネクタ(922)の光ファイバ(905)のコア(907)は、第2の光ファイバコネクタ(923)の中の相手の光ファイバ(925)の相手のコア(924)と同軸に配置される、
光ファイバコネクタアセンブリ(935)。
20.
第1の光ファイバコネクタ(922)の光ファイバ(905)はコア直径D1及び開口数NA1を有し;第2の光ファイバコネクタ(923)の相手の光ファイバ(925)はコア直径D2及び開口数NA2を有し;
比(D1/D2)又は比(NA1/NA2)の少なくとも一方が、1.1を超える又は1.1未満のいずれかである、
例19による光ファイバコネクタアセンブリ(935)。
21. 第1の光ファイバコネクタ(922)の光ファイバ(905)の端面(906)は、第2の光ファイバコネクタ(923)の相手の光ファイバ(925)の端面(928)と接触している、例19又は例20による光ファイバコネクタアセンブリ(935)。
22. 第1の光ファイバコネクタ(922)のアライメントスリーブ(904)は、そのボア(903)の中で光ファイバ(905)を超えて且つ光ファイバ(905)から離れて延び、さらに止めフランジ(914)及び半径方向止めフランジ(918)を含み;第1の光ファイバコネクタ(922)の止めフランジ(914)は、そのボア(903)の中で光ファイバ(905)から最も離れているそのアライメントスリーブ(904)の端面を有し、その止めフランジ(914)は第1の光ファイバコネクタ(922)のボア(903)の長手方向軸に直角である平面にあり;第1の光ファイバコネクタ(922)の半径方向止めフランジ(918)は、第1の光ファイバコネクタ(922)のボア(903)と同軸に配置され、この半径方向止めフランジ(918)は、第1の光ファイバコネクタ(922)のボア(903)の長手方向軸と直角でもあり且つ第1の光ファイバコネクタ(922)のボア(903)と交差もする平面にあり;
第2の光ファイバコネクタ(923)の相手のアライメントスリーブ(917)は、そのボア(920)の中で相手の光ファイバ(925)を超えて且つ相手の光ファイバ(925)から離れて延び、さらに相手の止めフランジ(919)及び相手の半径方向止めフランジ(926)を含み;第2の光ファイバコネクタ(923)の相手の止めフランジ(919)は、そのボア(920)の中で相手の光ファイバ(925)から最も離れているそのアライメントスリーブ(917)の端面を有し、その相手の止めフランジ(919)は第2の光ファイバコネクタ(923)の相手のボア(920)の長手方向軸に直角である平面にあり;第2の光ファイバコネクタ(923)の相手の半径方向止めフランジ(926)は、第2の光ファイバコネクタ(923)の相手のボア(920)と同軸に配置され、この相手の半径方向止めフランジ(926)は、第2の光ファイバコネクタ(923)の相手のボア(920)の長手方向軸と直角でもあり且つ第2の光ファイバコネクタ(923)の相手のボア(920)と交差もする平面にある、
例19による光ファイバコネクタアセンブリ(935)。
23. 第1の光ファイバコネクタ(922)の止めフランジ(914)及び半径方向止めフランジ(918)の軸方向位置、第2の光ファイバコネクタ(923)の相手の止めフランジ(919)及び相手の半径方向止めフランジ(926)の軸方向位置、第1の光ファイバコネクタ(922)の光ファイバ(905)及び第2の光ファイバコネクタ(923)の相手の光ファイバ(925)のコア(907)によって共有されるそれぞれの共通の軸は、2つの光ファイバ(905、925)の相互に対抗する端面(906、928)の間にギャップ(921)を残すように構成される、例22による光ファイバコネクタアセンブリ(935)。
24. ギャップ(921)は、2つの光ファイバ(905、925)の少なくとも一方のコア(907、924)の屈折率の10%以内の屈折率を有するゲル層又は光学グリース層で満たされる、例22による光ファイバコネクタアセンブリ。
25. 第1の光ファイバコネクタ(1022)はさらに、そのアライメントスリーブ(1004)の中に配置される正のレンズ(1011)を含み;正のレンズ(1011)の光軸(1012)は、第1の光ファイバコネクタ(1022)のボア(1003)の軸(1013)と同軸に位置合わせされ;
第2の光ファイバコネクタ(1023)はさらに、そのアライメントスリーブ(1017)の中に配置される相手の正のレンズ(1031)を含み;相手の正のレンズ(1031)の光軸(1032)は、第2の光ファイバコネクタ(1023)の相手のボア(1020)の軸(1033)と同軸に位置合わせされる、
例19−22のいずれか1つによる光ファイバコネクタアセンブリ。
26. 第1の光ファイバコネクタ(922、1022、1122)のアライメントスリーブ(904、1004、1104)は、第2の光ファイバコネクタ(923、1023、1123)の相手のアライメントスリーブ(917、1017、1117)の内径の範囲内に適合するように構成される外径を有する、例19による光ファイバコネクタアセンブリ(935、1035、1135)。
27. 第1の光ファイバコネクタ(922)のアライメントスリーブ(904)及び第2の光ファイバコネクタ(923)の対応する相手のアライメントスリーブ(917)のそれぞれは、そのボア(903、920)に直角であり、そのボア(903、920)周りに非回転対称である平面内に断面を有する、例19による光ファイバコネクタアセンブリ(935)。
28. 光ファイバコネクタハウジング(1234、1334)であって、例19による2以上の光ファイバコネクタアセンブリ(1235a、1235b)を有し;全ての第1の光ファイバコネクタ(1205a、1205b)は、プラグハウジング(1236)内に保持され、全ての第2の光ファイバコネクタ(1225a、1225b)は、ソケットハウジング(1237)の中に保持され;光ファイバコネクタアセンブリの1つ(1235a)は、コア直径D1及び開口数NA1を持つ光ファイバ(1205a)並びにコア直径D2及び開口数NA2を持つ相手の光ファイバ(1225a)を有し;第2の及びさらなる光ファイバコネクタアセンブリ(1222b、1223b)はそれぞれ、コア直径D3及び開口数NA3を持つ光ファイバ(1205b)並びにコア直径D4及び開口数NA4を持つ相手の光ファイバ(1225b)を有し;比(D1/D2)又は比(NA1/NA2)の少なくとも一方は、1.1を超える又は1.1未満のいずれかであり;比(D3/D4)又は比(NA3/NA4)の少なくとも一方は、0.9から1.1の範囲内にある、光ファイバコネクタハウジング(1234、1334)。
29. ソケットハウジングのそれぞれの相手の光ファイバを囲むボディの少なくとも一部(1338)が、相手の光ファイバの端面(1328)から離れる方向に相手の光ファイバ(1325b)の軸に沿って弾性力を提供するためにソケットハウジング(1337)に弾性的に結合され(1339、1340)、プラグハウジングの中の各光ファイバ(1305a、1305b)は、プラグハウジング(1336)に堅固に機械的に結合されている、例28による光ファイバコネクタハウジング(1334)。
30. さらに、オス部分及び対応するメス部分を有するアラインメント機構を有し;アラインメント機構のオス部分は、プラグハウジングの中の第1の光ファイバコネクタのアライメントスリーブに固定可能に取り付けられる突出部であり;アラインメント機構のメス部分は、突出部に対応するとともにソケットハウジングの対応する第2の光ファイバコネクタの相手のアライメントスリーブに固定可能に取り付けられる溝であり;オス部分及びメス部分は、2以上の光ファイバコネクタアセンブリが嵌合されるとき、オス部分及びメス部分が一致するように構成される、例28による光ファイバコネクタハウジング(1334)。
31. さらに、少なくとも光ファイバ及び相手の光ファイバの相対軸方向位置を一時的に固定するためのロック機構を含み;ロック機構のオス部分が第1の光ファイバコネクタに固定可能に取り付けられ、ロック機構の対応するメス部分が第2の光ファイバコネクタに固定可能に取り付けられ;ロック機構のオス部分及びロック機構のメス部分は、光ファイバ及び相手の光ファイバが嵌合されるとき、ロック状態にあり;ロック機構は、グループ:ネジコネクタ、ツイストロックコネクタ、スナップコネクタ、バヨネットコネクタから選択される、例19−30のいずれか1つによる光ファイバコネクタアセンブリ又は光ファイバコネクタハウジング。
32. 例1の光ファイバコネクタ又は例19の光ファイバコネクタアセンブリを有する、医療用光学分光装置。
33. いずれかの前の例の光ファイバコネクタを製造する方法であって:
クラッド層によって囲まれるコアを有し且つこのクラッド層はバッファ層によって囲まれる光ファイバを、光ファイバが両端面を通って延びるように2つの端面によって境界される固定体積を有するボディ型の中に挿入するステップ;
ボディ型の2つの端面の間で光ファイバの長さに沿って軸方向にプラスチックボディをモールディングするステップ;ボディ型の2つの端面の間の光ファイバの少なくとも一部に関して、光ファイバのバッファ層がクラッド層を囲む;
ボディ型の端面を超えて光ファイバを切断する(cleave)ステップ;
切断された光ファイバの端面を研磨するステップ;
ボディ型から光ファイバを取り除くステップ;
を含む、方法。
34. 医療用光学分光装置における例1の光ファイバコネクタの使用。
35. 光ファイバの第1の端部において例1の光ファイバコネクタの存在を確認するための光学装置であって;妥当性確認装置は:例1の光ファイバの第1の端部又は第2の端部のいずれかに光を結合するように構成される光源;及び例1の光学標識コンポーネントによって反射又は放射される光を受けるように構成される光検出器、を有する、装置。
36. 光源は、例1の光ファイバコネクタのアライメントスリーブと嵌合するように構成される光ファイバコネクタで終端するファイバ結合光源であり;光検出器は、光源に結合される光ファイバによって光学標識コンポーネントから返る光を検出するように構成されるファイバ結合光検出器である、例35による光学装置。
37. 光ファイバコネクタタイプを例1の光ファイバコネクタに関連付ける方法であって;方法は:例35の光学装置の光源を使用して例1の光学標識コンポーネントを照射するステップ;例1の光学標識コンポーネントによって反射された又は放射された光を受けるステップ;受けた光のスペクトル及び強度並びに複数のコネクタタイプと複数の所定のスペクトル標識との間の関係を有するルックアップテーブルに基づいて、ルックアップテーブルの中の複数の光ファイバコネクタタイプから関連するコネクタタイプの存在を、決定するステップ;を含む、方法。
38. 関連するコネクタタイプを光ファイバコネクタに割り当てるステップをさらに含む、例37の方法。
39. 図14に示された他の例では、光ファイバコネクタ装置(1434)は、RFID(無線周波数識別)集積回路(IC)を有する光ファイバコネクタプラグハウジング(1436)、及びRFID読み取り回路を有する光ファイバコネクタソケットハウジング(1437)を含む。読み取り回路は、RFID読み取り回路によって読まれたデータを電気的に通信するためのコンソールへの電気配線を含み得る。RFID ICは、例えば、コネクタタイプのアイデンティティ、及びコネクタに光学的に結合される光学ニードルのような光学コンポーネントの光伝達特性に関連するデータのようなオプションの追加のデータを記憶し得る。
Claims (15)
- 光ファイバコネクタであって:
光ファイバを受けるように構成されるボアを有するボディと;
端面及びクラッド層によって囲まれるコアを有する光ファイバであって、前記クラッド層は前記光ファイバの軸方向範囲の少なくとも一部に関してバッファ層によって囲まれる、光ファイバと;を有し、
前記光ファイバは前記ボア内に配置され;
前記光ファイバコネクタの遠位端部は、光ファイバコネクタタイプを示す所定の光学標識を有する光学標識コンポーネントを含み;
前記ボアの前記軸方向範囲の少なくとも一部に関して、前記バッファ層は、前記クラッド層を欠いている又は前記クラッド層から除去されるとともに、前記一部に関して、前記クラッド層は、前記光学標識コンポーネントを介して前記コアに返される前記クラッド層からの漏出光の量を増やすために、前記クラッド層の屈折率以上の屈折率を有する光学媒質を介して前記光学標識コンポーネントと光学的に接触している、
光ファイバコネクタ。 - 前記ボアと同軸に配置されるアライメントスリーブをさらに有する、
請求項1に記載の光ファイバコネクタ。 - 前記光ファイバコネクタは軸を有し;前記光ファイバコネクタはさらにアライメントスリーブを有し;前記アライメントスリーブは前記光ファイバコネクタの軸と同軸に配置される、
請求項1に記載の光ファイバコネクタ。 - 前記光学標識は、光反射率標識又は光学蛍光標識である、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光ファイバコネクタ。 - 前記光学標識コンポーネントは、i)前記光ファイバの前記端面上に、又はii)前記光ファイバの前記端面に且つ前記光ファイバの半径方向範囲を超えて、又はiii)前記ボアの前記軸方向範囲の少なくとも一部に沿って、配置される、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光ファイバコネクタ。 - 前記光学媒質は、前記ボディの一部である、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光ファイバコネクタ。 - 前記光学標識コンポーネントは、i)前記ボディに分布する反射色素であり且つ前記所定の光学標識は前記色素の光学反射スペクトルである、又はii)前記ボディに分布する蛍光色素であり且つ前記所定の光学標識は前記蛍光色素の光学発光スペクトルである、
請求項6に記載の光ファイバコネクタ。 - 前記光学媒質は、前記光ファイバの前記クラッド層を囲むポリマ層である、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光ファイバコネクタ。 - 前記光学標識コンポーネントは、i)前記ポリマ層に分布する反射色素であり且つ前記所定の光学標識は前記色素の光学反射スペクトルである、又はii)前記ポリマ層に分布する蛍光色素であり且つ前記所定の光学標識は前記蛍光色素の光学発光スペクトルである、
請求項8に記載の光ファイバコネクタ。 - 前記蛍光色素は、可視波長で光学発光するuv励起蛍光色素である、
請求項7又は9に記載の光ファイバコネクタ。 - 対応する第2の光ファイバコネクタと嵌合する請求項2又は3に記載の第1の光ファイバコネクタを有する光ファイバコネクタアセンブリであって;前記第1の光ファイバコネクタの前記ボディは、相手の光ファイバを受けるように構成される相手のボアを有する前記第2の光ファイバコネクタの相手のボディに対応し;
前記第1の光ファイバコネクタの前記アライメントスリーブは、前記相手のボアと同軸に配置される前記第2の光ファイバコネクタの相手のアライメントスリーブに対応し;
前記第1の光ファイバコネクタの前記光ファイバは、相手の端面及び相手のクラッド層によって囲まれる相手のコアを有する前記第2の光ファイバコネクタの相手の光ファイバに対応し;前記相手のクラッド層は相手のバッファ層によって囲まれ;
前記相手の光ファイバは、前記第2の光ファイバコネクタの前記相手のボアの中に配置され;
少なくとも前記相手の端面において、前記相手の光ファイバの前記相手のバッファ層は、前記相手のクラッド層を囲み;
前記第1の光ファイバコネクタの前記光ファイバの前記コアは、前記第2の光ファイバコネクタの中の前記相手の光ファイバの前記相手のコアと同軸に配置される、
光ファイバコネクタアセンブリ。 - 2以上の請求項11に記載の光ファイバコネクタアセンブリを有する光ファイバコネクタハウジングであって;全ての前記第1の光ファイバコネクタがプラグハウジング内に保持され、全ての前記第2の光ファイバコネクタがソケットハウジングの中に保持され;前記光ファイバコネクタアセンブリの1つは、コア直径D1及び開口数NA1を持つ光ファイバ並びにコア直径D2及び開口数NA2を持つ相手の光ファイバを有し;前記第2の及びさらなる光ファイバコネクタアセンブリはそれぞれ、コア直径D3及び開口数NA3を持つ光ファイバ並びにコア直径D4及び開口数NA4を持つ相手の光ファイバを有し;比(D1/D2)又は比(NA1/NA2)の少なくとも一方は、1.1を超える又は1.1未満のいずれかであり;比(D3/D4)又は比(NA3/NA4)の少なくとも一方は、0.9から1.1の範囲内にある、
光ファイバコネクタハウジング。 - 光ファイバの第1の端部において請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光ファイバコネクタの存在を確認するための光学装置であって:前記光学装置は:前記光ファイバコネクタ;前記光ファイバの前記第1の端部又は第2の端部いずれかに光を結合するように構成される光源;及び前記光学標識コンポーネントによって反射又は放射される光を受けるように構成される光検出器、を有する、
光学装置。 - 光ファイバコネクタタイプを請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光ファイバコネクタに関連付ける方法であって:前記方法は:光学装置の光源で前記光学標識コンポーネントを照射するステップと;前記光学標識コンポーネントによって反射された又は放射された光を受けるステップと;受けた前記光のスペクトル及び強度並びに複数のコネクタタイプと複数の所定のスペクトル標識との間の関係を有するルックアップテーブルに基づいて、前記ルックアップテーブルの中の前記複数の光ファイバコネクタタイプから関連するコネクタタイプの存在を、決定するステップと;を含む、
方法。 - 関連するコネクタタイプを前記光ファイバコネクタに割り当てるステップをさらに含む、
請求項14に記載の方法。
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