JPH01276104A

JPH01276104A - 光コネクタ

Info

Publication number: JPH01276104A
Application number: JP10627088A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Saito; 和人斉藤; Toshiaki Kakii; 俊昭柿井; Hidetoshi Ishida; 英敏石田; Shuzo Suzuki; 鈴木　修三
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1988-04-27
Publication date: 1989-11-06
Anticipated expiration: 2009-02-16
Also published as: JPH0612365B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は光ファイバを位置決め固定し、ガイドピンを用
いて結合を実現する着脱可能な光コネクタに関するもの
である。

（従来の技術）第■図は従来のガイドピンを用いて結合を実現する光コ
ネクタの説明図で、同図（イ）は結合端面図、同図（１
））は結合の説明図である。

光ファイバ結合部材（５（１）はエポキン樹脂のトラン
スフ１成形等により形成されており、内部にをする光フ
ァイバガイド穴（５Ｉ）には光ファイノイ心腺（１）の
被覆を除去した光ファイバ（２）が接若剤等により位置
決め固定し、同図（→のように、２本のガイドピン（３
）をガイドピン穴（５２）に挿入することζこよって結
合が実現される。

（解決しようとする課題）上述のようなガイドピンを用いて結合を実現する光コネ
クタにおいては、ガイドピン穴の内径が挿入されるガイ
ドピン外径よりも大きいことが必要である。

しかし、ガイドピン穴の内径とガイドピン径とのクリア
ランスが大きすぎると、光ファイ／（の高精度な位置決
めができず、特にコア径が１１１ｍ程度しかない単一モ
ード光）Ｔイノくの結合にお＋１１では大きい結合損失
が生じる。そのため、ガイドピン穴径とガイドピン径を
極めて高精度に製作し、管理しなければならないという
問題点がある。

又光コネクタの小型化を考慮した場合、ガイドピン穴と
外壁との肉厚が小さくなるが、光コネクタの結合■）に
ガイドピン穴中に挿入されたガイドピンに曲げ応力等が
作用し、その作用力がガイドピン穴を押し広げようとす
る方向に負荷がかかり、光ファイバ結合部材を破壊させ
ることもある。

（課題を解決するための手段）本発明は上述の問題点を解消した光コネクタを提供する
もので、その特徴は、光コネクタが光ファイバを位置決
め固定する光ファイバガイド部材とこれを収納したハウ
ジングにより構成されており、上記光ファイバガイド部
材は上面に光ファイバガイド溝及びガイドピン溝を有す
る溝基板上に、上記ガイドピン溝を少なくとも一部露出
して光ファイバガイド溝上にカバープレートを接合して
形成されており、ハウジングには前記ガイドピン溝上に
位置し溝上下方向に可変な金ｒＡ製部材、光コネクタの
結合時にその結合端面を軸方向に押圧するクランパが接
触するための後端面を形成するフランジ部材及び光ファ
イバ心線と光コネクタ後端面との境界近傍において光フ
ァイバ心線を保護するブーツを■１えていることにある
。

第１図は本発明の光コネクタの具体例の説明図で、同図
に）は全体構造図、同図（ロ）は（イ）図の各構成部材
の外観図である。又第２図は第１図の光コネクタの結合
の説明図で、同図（イ）は結合前の外観図、同図（ロ）
は結合伏態の外観図である。

本発明の光コネクタは光ファイバを位置決め固定する光
ファイバガイド部材（１（１）とこれを収納したハウジ
ング（２（１）により構成されている。

第３図は上記光ファイバガイド部材（ｌＯ）の説明図で
、同図（イ）は外観図、同図（ロ）は（イ）図のＸ−Ｘ
断面図である。

光ファイバガイド部材（１（１）は例えばシリコン単結
量を材質としており、上面に光ファイ／イガイド溝（１
３）及びガイドピン溝（１４）をａする溝基板（１１）
上に、ガイドピン溝（１４）を少なくとも一部露出して
、光ファイバガイド溝０３）上にカバープレー）　（＋
２）を薄膜接む剤等により接合して形成されている。

この光ファイバガイド部材（１（１）はそれに光ファイ
バが挿入し易いように、光ファイバガイド溝（＋３）後
部上のカバープレー）　（＋２）が除去されていて切欠
ｆｆ　（＋７）を形成し、この部分において光ファイバ
ガイド溝後部が露出している。又この露出している光フ
ァイバガイド溝（＋３）後部には段差部（１５）が形成
されており、さらに露出した光ファイバガイド溝（＋３
）とガイドピン溝（＋４）の間には隔壁（１６）が存在
している。

しかして、光ファイバ（２）は第５図に示すように、上
記カバープレート０２）の切欠部（＋７）から光ファイ
バガイド穴（＋３　ａ　）の中に挿入される。光ファイ
バガイド穴（＋３ａ）は０．＋２７−讃程度の円が内接
するくらいの大きさに加工されており、この穴に直径Ｑ
、＋２５■璽φ前後の光ファイバが挿入される。この際
、光ファイバ心１ａ　（１）の被覆部は溝基板（Ｉｆ）
の後部に形成された段差部（＋５）に配置される。この
伏態で粘性の低い接着剤（４）を滴下して、光ファイバ
（２）及び光ファイバ心１ｉ！　（１）と光ファイバガ
イド部材（１（１）を接若固定する。

上記において、溝基板（１１）の後部に段差部（１５）
がないと、光ファイバ心１ａ　（１）の被覆肉厚分だけ
光ファイバ（２）が曲げを−受けることになり、曲げに
よる通過ロスを生じる。又接着剤滴下の際、光ファイバ
ガイド溝（１３）の露出部とガイドピン溝０４）との間
にはカバープレート（鳳２）の一部が隔壁０６）として
存在しているため、粘性の低い接む剤を用いても、接着
剤がガイドピン溝（１４）側え流出することがなく、組
立峙の不良を回避できる。

光ファイバガイド部材（１（１）は前述のようにシリ従
って、ガイドピンをガイドピン１ｍ（１４）に挿入する
際に生じ易いガイドピン溝０４）入口付近は、シャープ
エブヂとならないように、第６図に示すような面取り（
４璽）を行なう。この面取りは、同図（イ）に示すよう
なＣ面取りを（りのようなダイヤモンドブレード（４２
）によって行なう方法や、同図に）に示すテーパ伏ダイ
ヤモンド軸砥石（４３）によってＱ→のようにテーパ形
伏に面取り（４Ｉ）する方法がある。

いずれの方法にせよ、このガイドピン溝０４）入口の面
取り（４１）及び第９図に示すようなガイドピン（３）
の先端テーパ化（３ａ）によって、ａ　（１４）入口近
傍のシリコンの欠けを実に効果的に消すことができる。

なお、この場合、ガイドピン溝０４）入口近傍の欠は自
体は光コネクタ結合峙の結合Ｉｎ失を増大させるような
ものではなく、光コネクタの性能を劣化させるようなも
のではないが、商品価値という点を考慮すると、外観上
のこのような欠けの対策を施しておくのが望ましい。

又光ファイバガイド部材（１（１）の強度を向上させる
意味で、ガイドピン溝（１４）底部のＶ角先端Ｒ（第７
図イ参照）を太き（とることが、応力集中を緩和する上
で重要である。本発明における光ファイバガイド部材（
１Ｇ）の光ファイバガイド？＋１Ｉ（１３）とガイドピ
ン溝（＋４）は同−Ｖ形状のダイヤモンドブレードで研
ｎｌされるため、Ｖ角先端にＲをとるとしても、光ファ
イバガイド溝（１３）には光ファイバが配置される以上
、光ファイバ半径よりもＲを大きくとることができず、
又あまりＲを太き（とると光ファイバの位置ずれが生じ
易くなることもあり、実際にはＲ＝３０〜４０μｍが上
限といえる。これよりさらに大きなＲＩＪニガイドピン
溝（１４）底部に求めようとすれば、例えば第７図（り
に示すようなｒＹ力、トＪ　（１４’）が考えられ、本
発明の具体例ではこの「Ｙカプト」を実践して強度向上
を計っている。

第８図には実験によって得られた「Ｙカプト」の存在に
よる強度上昇効果を示す、「Ｙカット」を施さない峙の
Ｖ溝先端Ｒは１０μｍ程度であり％ｒＹカット」峙は３
０μｍ程度のＲがついている。その峙の静的Ｖ溝破壊強
度は第８図から明らかなように、「Ｙカット」によって
Ｒが大きくなった時の方が数倍強くなっている。このよ
うな処置によって、少なくともガイドピン溝（１４）へ
のガイドピンの挿入によって、■溝が破壊することは、
通常の光コネクタの若脱に伴なう操作中には全く生じな
い、ただし、Ｒ＝ＩＯμｍ程度でも、実際の芒脱操作に
支障をきたすものではなく、エブチング加工等によって
作られたＶ溝（Ｒ＝ｌａμｍ以下）に比べれば十分であ
る。

次に、」―述した光ファイバガイド部材（１（１）を収
納するハウジング（２Ｇ）について説明する。

第１図（→にハウジング（２（１）の構成部材を示す。

ハウジング（２（１）は金属製のハウジング本体（２１
）、プラスチックフランジ（２４）及びゴムブーツ（２
５）から構成されている。ただし、プラスチックフラン
ジ（２４）とゴムブーツ（２５）はエラストマーを用い
た一体成形品でもよい、またプラスチックフランジはＧ
クランパをインサート成形して一体化させることもでき
る。

ハウジング本体（２Ｉ）は光ファイバガイド部材（ｌＯ
）の２本のガイドピンＩＮ　（＋４３におのおの位置す
る溝上下方向に可変なＧクランパ（２２）と、後部にあ
ってプラスチックフランジ（２４）を受は入れる後部部
材（２３）より成っており、材質としては例えばステン
レスを用い精密プレス加工により形成されている。この
ような金属のプレス加工品を用いるのは、ガイドピンを
押圧するための加圧力を容易に大きくとることができ、
又肉厚が薄くてすむので、光ファイバガイド部材（１（
１）と余り変らない大きさでハウジングを形成でき、さ
らには、ガイドピンの抜き差しによるＧクランパ（２２
）の繰り返し変形に対して十分な耐力ＪＪ（ｆ’Ｊられ
るという利点を有することにある。

ハウジング本体（２Ｉ）のＧクランパ（２２）は溝上下
方向に可変で、ガイドピン（３）がガイドピン溝（！４
）に進入してくる際に、ガイドピン（３）を溝の下方向
へ加圧固定させるためのものであるが、ガイドピン（３
）を挿入し易くするために、前述のようにガイドピン溝
（１４）の入口近傍を面取りするだけではなく、Ｇクラ
ンパ（２２）の入口近傍も第９図に示すように、溝基板
（ＩＩ）と反対側の方向に折り曲げ（２２ａ　）て、若
干開口しておくことが望ましい。

ハウジング本体（２１）は上記のようにガイドピンを溝
の下方向へ抑圧するＧクランパ（２２）の他に、その後
部部材（２３）は、ハウジング本体（２Ｉ）の後部に位
置するプラスチックフランジ（２４）を受は入れて固定
する役目を果たす。

このプラスチックフランジ（２４）は光コネクタの結合
時にその端面同志を軸方向に抑圧するクランパ（３（１
）　（第２図口参照）を作用させる際、そのクランパ（
３（１）とハウジング（２（１）との接触面を形成する
と共に、光ファイバガイド部材（１（１）をハウジング
（２Ｇ）内に収納する際の位置決め部材となるものであ
る。

シリコン材料で形成された光ファイバガイＰ部材（！（
１）に直接クランパ（３（１）が接触すると、チップを
欠けさせたりするおそれがあり、又面積の広い接触面を
光ファイバガイド部材の形状だけで形成するのは設計上
履しいことも、このプラスチックフランジ（２４）を設
ける理由となっている。

以下に、前述の光ファイバガイド部材（１（１）への光
ファイバの固定を第１０図について説明する。

本発明の光コネクタにおける光ファイバガイド部材（１
（１）は、ガイドピン（３）をガイドピン溝０４）へ完
全に接触させることで、従来の光コネクタにおけるがイ
ドビンとガイドピン穴とのクリアランスによって誘起さ
れる問題を解消しているが、一方、光ファイバ穴径と光
ファイバ径に関しても同様な問題が存在する。実際、光
ファイバと光ファイバ穴とのクリアランスを極力小さく
しようとしても、光ファイバ外径のバラツキ、穴径の加
工寸法のパ゛ラツキがある限り、クリアランスの低減に
は限界がある。

そこで、本発明では光ファイバもガイドピンと同様に、
光フ１イパガイド溝（１３）のＶ溝側へ接触した位置で
固定するようにしている。光ファイバの外径バラツキが
２μｍ程度存在する現状では、この外径のバラツキを低
減させてクリアランスを小さくすることよりも、溝位置
を基準面として光ファイバを固定する方が、結果的に光
ファイバ軸中心位置（Ｙ−Ｙ　）を設定位置に合わせる
のが容易となる。つまり、光ファイバ軸中心（Ｙ−Ｙ　
）の位置ズレは１１■位置に対して光ファイバ（２）の
外径のバラツキ分だけが影響を与えることになり、光フ
ァイバ穴（１３ａ）と光ファイバ（２）のクリアランス
は全く影響しない。このように、従来の光コネクタに比
べて、クリアランスの存在といつ軸ズレ発生の最大因子
をＩＪＦ除することができる。

しかし、このように、光ファイバをＶ溝側へ接触させて
固定する方法は、場合によっては適用しない方がよいケ
ースがある。例えば地下の管路内に布設されている光ケ
ーブルのマンホール内での光コネクタ取り付は作業を行
なうような場合、その組立て工法は出来るだけ簡易であ
ることが望ましく、多少接続ロスが大きくても許される
。このような場合、光ファイバを光ファイバガイド溝に
接触固定するための様々な工法は厄介であり、省略化、
組立簡素化の面で出来るだけ避けたい作業である。従っ
て、多少ロスが太き（とも、なるべく光ファイバと光フ
ァイバ穴とのクリアランスを小さくするように光ファイ
バガイド部材の穴径を数種類あらかじめ用意しておくと
いう手段が有効といえる。なお、若干のクリアランスが
あれば、その中に注入される接む剤の調心効果によって
、光ファイバはある程度穴中心に集まる傾向にあり、極
端に悪いロスが出ることはない。

（実施例）第１図に示す本発明の光コネクタを以下のよう頂角が約
９０＠のダイヤモンド砥粒ブレードを高周波スピンドル
にて：１０００Ｏｒｐｍの回転を行なって、光ファイバ
ガイド溝及びガイドピン溝の研削加工を行なった。光フ
ァイバガイド溝及びガイドピン溝の深さは異なるが、同
一ブレードにてブレードの高さ位１６を制御してやるこ
とで、これらのＶ溝を連続して加工することが可能であ
る。光ファイバガイド溝は０．２５ｍ−ピッチで１２本
あり、２本のガイドピン溝（因みに使用するガイドピン
径はＯＪ９９ｍｍφ）ピッチは５．２箇鵠とした。

又もう１枚のあらかじめ超音波加工によって角窓穴が設
けられているカバープレートとなるべきシリコンウェハ
ーを用意し、このシリコンウニ／１−の接合面をよく洗
滌した後、スピンコード法によってフォトレジストの薄
膜を約１μｍの厚さに接合面上に形成し、先のＶ溝加工
を施したシリコンウェハーと貼り合せ、加熱硬化させた
。

この結果、両シリコンウェハーはレジストＦＭ　Ｍｌ。

をｔｉ　ｔＩａとして完全に接合され、これを所望のサ
イズに切断分離してチップ状の複数の光ファイバガイド
部材を得た。

このようにして得られたチップ状の光ファイバガイド部
材に光ファイバを接若固定し、チップの面取りを行なっ
てハウジングに収納し、接むして１２心−括の光コネク
タを作成した。

この光コネクタのガイドピン穴にＯＪ９９ｍ＋＋φのス
テンレス製ガイドピンを挿入して２つの光コネクタを結
合して単一モード光ファイバの１２心テープの一括接続
を行ない、結合１０失を測定したところ、ｎ：５Ｈ心で
平均０．２１　ｄＢと極めて低ｔｎ夫な光コネクタが得
られた０組立て性も良好で、光ファイバガイド部材のカ
バープレートの後部に切欠部を設け、光ファイバガイド
溝の一部を露出しである構造が組立て性の向上にを効で
あった。

又光ファイバガイド部材の溝基板とカバープレートの接
合強度の信頼性を確認するために、ヒートサイクル試験
（−３０〜＋８０℃、ｌサイクル６ｈｒｓ１０サイクル
）、温熱テスト（８０℃、　９５％ＲＨ，３日間放！２
７）、　！！Ｊテスト等を実施したが、いずれも実用上
全く問題のないことが確認された。特に、衝撃試験に関
しては、シリコン材を用いているものの、端面の面取り
効果がよく働き、又全体がハウジングに収納されている
こともあって、全く欠けを生じることがなかった。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の光コネクタによれば、ガ
イドピンはガイドピン溝において溝の下方向に押圧され
ているので、従来のようにガイドピンとガイドピンｒＲ
とのクリアランスが存在せず、極めて低１０失な接続を
実現できるばかりでなく、繰り返し４脱の再現性もよい
高性能、高信頼性の光コネクタが実現できる。因みに、
ＳＯＯ回連続の４脱でも変動損失は０．１　ｄＢ以内で
あった。

又光ファイバガイド部材は、その後部においてカバープ
レートに切欠部を仔し光ファイバガイド溝が露出してい
るため、光ファイバの挿入、接若固定が容易で、組立て
性にすぐれており、又光ファイバガイド溝の露出部とガ
イドピン溝との間に隔壁がイｒ在しているので、光ファ
イバ固定用の接若剤がガイドピン溝へ流出することを防
止することが出来、組立不良が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光コネクタの具体例の説明図で、同図
Ｕ）は全体構造図、同図（ロ）は（イ）図の各構成部材
の外観図である。第２図は第１図の光コネクタの結合の説明図で、同図（
イ）は結合前の外観図、同図（→は結合状態の外観図で
ある。第３図は本発明の光コネクタにおける光ファイバガイド
部材の説明図で。同図（イ）は外観図、同図（ロ）は（
イ）図のＸ−Ｘ断面図である。ｍ　４　図＜４）〜に）は第３図の光ファイバガイド部
材の製作手顛の一例の説明図である。第５図は第３図の光ファイバガイド部材への光ファイバ
の接若固定の説明図である。第６図（イ）及び（ハ）はいずれもガイドピン溝底部面
の面取りの説明図、同図（→及びに）はそれぞれ面取り
に用いる工具の説明図である。第７図（１）及び（ロ）はいずれもガイドピン溝底部の
加工の説明図であり、第８図は上記の底部加工と破壊強
度の関係の実験特性図である。第９図はガイドピン溝へのガイＰピンの挿入を容易にす
るためのＧクランプ及びガイドピンの説明図である。第１Ｏ図は光ファイバガイド部材の光ファイバガイド穴
への光ファイバの位置決めの説明図である。第１図は従来のガイドピン結合方式の光コネクタの一例
の説明図で、同図（１）は結合端面図、同図（１→は結
合の説明図である。１・・・光ファイバ心線、２・・・光ファイバ、３・・
・ガイドピン、１Ｇ・・・光ファイバガイド部材、　ＩＩ・・・溝基板
、＋２・・・カバープレート、　１３・・・光ファイバ
ガイド溝、　１４・・・ガイドピン溝、１５・・・溝基
板段差部、菫６・・・隔壁、　１７・・・カバープレー
ト切欠部、２０・・・ハウジング、２１・・・ハウジング本体、２
２・・・Ｇクランプ、２３・・・ハウジング後部部材、
２４・・・プラスチックフランジ、２５・・−ゴムブー
ツ、３０・・・クランパ。湊　１　図（’１４　　　　　　　− 穿　６図（イ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０口）
頴壊羅牽

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガイドピンを用いて結合を実現する光コネクタに
おいて、上記光コネクタが光ファイバを位置決め固定す
る光ファイバガイド部材とこれを収納したハウジングに
より構成されており、上記光ファイバガイド部材は上面
に光ファイバガイド溝及びガイドピン溝を有する溝基板
上に、上記ガイドピン溝を少なくとも一部露出して光フ
ァイバガイド溝上にカバープレートを接合して形成され
ており、ハウジングには前記ガイドピン溝上に位置し溝
上下方向に可変な金属製部材、光コネクタの結合時にそ
の結合端面を軸方向に押圧するクランパが接触するため
の後端面を形成するフランジ部材、及び光ファイバ心線
と光コネクタ後端面との境界近傍において光ファイバ心
線を保護するブーツを具えていることを特徴とする光コ
ネクタ。
（２）光ファイバが光ファイバガイド部材の溝基板とカ
バープレートで形成される光ファイバガイド穴中の溝基
板側にほぼ接触して位置決め固定されていることを特徴
とする請求項（１）記載の光コネクタ。
（３）光ファイバの中心軸位置高さがガイドピンの軸位
置高さとほぼ同じになるように配されていることを特徴
とする請求項（１）記載の光コネクタ。
（４）光ファイバガイド部材の光ファイバガイド溝後部
上のカバープレートが除去されていて切欠部を形成し、
この部分において光ファイバガイド溝後部が露出してお
り、かつ、この露出した光ファイバガイド溝後部とガイ
ドピン溝の間には隔壁が存在していることを特徴とする
請求項（１）記載の光コネクタ。
（５）上記露出している光ファイバガイド溝後部に段差
部が形成されていることを特徴とする請求項（４）記載
の光コネクタ。
（６）光ファイバガイド部材のガイドピン溝入口に面取
り加工が施されていることを特徴とする請求項（１）記
載の光コネコタ。
（７）ガイドピン溝がほぼＶ形状であり、その底部に溝
方向に沿ってスリットが形成されており、そのスリット
底部のＲは少なくとも１０μｍ以上であることを特徴と
する請求項（１）記載の光コネクタ。
（８）ハウジングの光ファイバガイド部材のガイドピン
溝上に位置する溝上下方向に可変な金属製部材のガイド
ピン挿入口側には溝基板とは反対方向に上記金属製部材
が折り曲げられていることを特徴とする請求項（１）記
載の光コネクタ。
（９）光コネクタの結合に用いるガイドピンの先端には
テーパ加工が施されていることを特徴とする請求項（１
）記載の光コネクタ。