JPH0381708A - 超低反射光コネクタフェルールの研磨方法 - Google Patents

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、光コネクタフェルールの先端を凸状球面に研
磨する研磨方法に関し、光フアイバ面とフェルール面を
段差なく研磨すると共に光フアイバ面を超精密に研磨し
て反射減衰量の向上を企図したものである。

〈従来の技術〉 従来より、光フアイバ相互間の接続や切り離しを容易に
行なうため１ζ、各種の光コネクタが用いられている。

光コネクタには、光ファイバをセラミックス製の円筒棒
（フェルール）の中心に接着固定し光コネクタフェルー
ルとし、この光コネクタフェルールを精密な内径を有す
る中空円筒（スリーブ）内に挿入し、光コネクタフェル
ールの先端同士を突当てる方式の単心コネクタが知られ
ている。この光コネクタは優れた接続特性を有するため
に、特に光通信の分野で広く使用されている。

光コネクタは光コネクタフェルールをＩ接突き合わせろ
方式のため、光コネクタフェルールの先端を精密に研磨
して接続損失を低くすると共に反射戻り光を少なくして
いる。

以下、従来の光コネクタフェルールの先端の研磨方法を
説明する。

艷二互羞 樹脂系のフィルムに一定張力を付与し、このフィルム面
に光コネクタフェルールの先端を押圧し、フィルム面上
にダイヤモンドスラリーを供給し、光コネクタフェルー
ルの先端をフィルム面に対し相対的に摺動させて光コネ
クタフェルールの先端を研磨している。

ダイヤモンド粒子は硬く鋭い刃先を有するので、セラミ
ックスや光ファイバ等の硬脆材料に対しても能率良く研
磨することができる。

１二１羞 回転定盤の上にゴム状の弾性シートを設置し、アルミナ
等の微細粒子を塗布・固定した研磨シートを弾性シート
上に載せてこれを研磨定盤とし、研磨定盤に光コネクタ
フェルールの先端を押しつけて研磨を行なっている。

この方法では、ゴム状の弾性シートの撓みを利用して光
コネクタフェルールの先端を球面に研磨することが可能
で、且つアルミナ等の粒子が微細であることから光ファ
イバの表面も平滑に研磨することができろ。

従来、主に上述した二つの方法によって光コネク、タフ
ェルールの先端の研磨が行なわれている。

〈発明が解決しようとする！［題〉 しかしながら、前述した研磨方法では以下に示す問題が
あった。

即ち、第一方法では、研磨剤としてダイヤモンドスラリ
ーを用いているので、光フアイバ面にはダイヤモンド粒
子によるミクロな引ｍき痕が多数形成され、光フアイバ
面には加工歪による残留応力が形成されていた。この結
果、光フアイバ面の極表層部の屈折率が僅かに増大し、
屈折率の異なる境界層で光が反射して戻り光となり、本
来の光信号のノイズとなったり、半導体等の光源に悪影
響を及ぼす等の問題があった。

マタ第二方法では、フェルールがジルコニア等の硬いセ
ラミックスで構成され、中心部の光ファイバに比べてフ
ェルールが研磨されにくいために光コネクタフェルール
の先端は光フアイバ部が優先的にＴｉｆ磨され、光コネ
クタフェルールの先端の中心に引込みが生じてしまう。

この引込み量が０．１μｍ程度あると、光コネクタフェ
ルール同士を突き合わせた時に光ファイバ先＃間に１１
間が生じ、信号伝達時に光の反射が発生して光回路全体
に悪影１を及ぼす等の問題があった。また、研磨終了直
後に０．１μｍ程度の引込みが生じなくても、光コネク
タを接続状態で使用している間に環境条件が高温高湿か
ら低温等のサイクルを経ると、次第に光フアイバ間に隙
間が生じるようになるので、研磨直後の光コネクタフェ
ルールの先端の光ファイバの引込み量は０．０５μｍ以
下にする必要がある。

上述した様に、従来の第一方法、第二方法による研磨で
は、光ファイバの表面に加工歪が残留したり、光コネク
タフェルールの先端に光ファイバの引込みが発生し、超
真品質の光コネクタフェルールをｒｉＦ磨する技術とは
なっていなかった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、光フアイバ
表面への加工歪の発生と、光コネクタフェルールの表面
からの光ファイバの引込みの発生とを同時に無くして光
コネクタフェルールの先端を超高品質に５ＦＦｌｉ！す
ることができる超低反射光コネクタフェルールの研磨方
法を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するための本発明の超低反射光コネクタ
フェルールの研磨方法は、フェルール穴に光ファイバを
挿入固定してなる光コネクタフェルールの先端を凸状球
面に１ｉＦＦＩ３１する光コネクタフェルールの研磨方
法であって、セルロース系の樹脂フィルムに一定張力を
付与し、前記光コネクタフェルールの先端を前記樹脂フ
ィルムのフィルム面に押圧し、粒子径の異なるＳｉＯ□
系の超微粒子を混合して該混合した超微粒子を研磨液中
に分散させた研磨剤を用い、該研磨剤を前記フィルム面
に供給しながら前記光コネクタフェルールの先端と前記
フィルム面とを相対的に摺動させて前記光コネクタフェ
ルールの先端を１ｉＦＦｌ！することを特徴とする。

〈作　　　用〉 水との親和性の良いセルロース系の樹脂フィルムを研磨
シートとし、粒子径の興なる超微粒子を混合して研磨液
中に分散した研磨剤を用いることで、硬くて研磨しにく
いフェルールが光ファイバより研磨し易くなる。

く実　施　例〉 第１図には本発明の実施例に係る研磨方法の説明図を示
しである。

シート状のセルロース系樹脂フィルム１がリング状金具
２と薄板の押えリング３とで挾持されている。回転定盤
４の外周部に形成されたねじ部４ａにリング状金具２を
締め込んで固定すると、回転定盤４の上面に形成された
リング状突起４ｂにより樹脂フィルム１は一定の張力で
引張られる。

図示しない回転装置にはチャック５が設けられ、チャッ
ク５には光コネクタフェルール６が保持されている。光
コネクタフェルール６は、セラミックスであるジルコニ
ア製のフェルール７と、フェルール７の中心に固定され
た光ファイバ８とで構成され、光コネクタフェルール６
の先端は樹脂フィルム１に一定量押し込まれている（押
圧されている）。

図中９は光コネクタフェルール６の先端と樹脂フィルム
ｌの当接部に研磨剤ｌＯを供給する研磨剤供給ノズルで
ある。研磨剤１０は、８　ｉ　０．系の超微粒子が研磨
液中に分散されたもので、Ｓ　ｉ　Ｏ，系の超微粒子は
、平均粒子径が０．０１〜０．０２μｍ程度のものと０
．１μｍ前後のものとが混在する状態になっている。粒
子径が０．０１〜０．０２μｍ程度の超微粒子は、水に
十分に分散させた状態で一部コロイド状態になり、数％
以上の高濃度で懸濁させることができる。粒子径が０．
１μｍ程度の超微粒子はコロイド状にはなりにくいもの
となっている。

上記構成による具体的な研磨方法を説明する。

光コネクタフェルール６の先端を樹脂フィルム１に一定
量押し込み、樹脂フィルム１のフィルム面に研磨剤供給
ノズル９かも研磨剤１０を滴下させる。回転定盤４を回
転させると共にチャック７を回転させ、更に回転定盤４
を径方向に揺動させ、樹脂フィルム１に対し光コネクタ
フェルール６の先端を相対的に摺動させて光コネクタフ
ェルール６の先端を凸状球面に研磨する。このゆな研磨
操作を一分関前後行うことにより、光コネクタフェルー
ル６の先端を１０〜６０鵬程度の曲率半径を有する凸状
球面に研磨することができる。

第２図に研磨剤１０を用いて研磨した、光コネクタフェ
ルール６の先端形状を表面粗さ計を用いて測定した結果
を示す。

図に示すように、フェルール７と光ファイバ８の段差は
２００〜３００Å以下であり、光ファイバ８の表面の平
均粗さは１０Å以下である。この時の光コネクタフェル
ール６の反射減衰量は４０数ｄＢ以上が得られる。

研磨剤１０に含まれるＳ　ｉ　Ｏ，系の超微粒子として
、小さな粒子径（０，０１μｍへ０．０２　ｐｍ　）の
超微粒子と大きな粒子径（０，１μｍ前後）の超微粒子
とを混在させた理由を説明する。

第３図には小さな粒子径の超微粒子を分散させた研磨剤
を用いて研磨した光コネクタフェルール６の先端形状を
、第４図は大きな粒子径の超微粒子を分散させた研磨剤
を用いて研磨した光コネクタフェルール６の先端形状を
各々表面粗さ計を用いて測定した結果を示したものであ
る。

平均粒子径が０．０１〜０．０２μｍ程度の超微粒子は
、水に十分に分散させた状態では一部コロイド状態にな
る。このようなコロイド状態のＴｉｆＷＩＭｌｏと、水
との親和性の良いＯＨ基を持ったセルロース系の＊Ｓフ
ィルム１とを組合わせて使用した場合、研磨中に被研磨
面とフィルム１の面との間に研磨剤が挾まれて研磨剤が
高温高圧力になり、その結ＪＲコロイドが一種のゲル状
になって高密度の微粒子が被研磨面に作用してシルコニ
１等のセラミックスに対する加工能力が高まる。光ファ
イバ８のような石英材料はコロイド状態の超微粒子では
研磨されにくいため、第３図に示すように、光コネクタ
フェルール６の先端は光ファイバ８が突き出た状態にな
る。

一方、平均粒子径が０．１μｍ前後の超微粒子は水に分
散させてもコロイド状になりにくい。コロイド状になり
にくい液をＴｉＦＩＩ剤として使用した場合、光ファイ
バ８が優先的に研磨されてフェルール７の＠ＩＦが進行
しないため一１第４図に示すように、光コネクタフェル
ール６の先端は光ファイバ８が引込んだ状態になる。こ
のような状態は、４１１脂フイルム１をセルロース系の
樹脂としてＷ磨削を酸化セリウム、アルミナ、酸化ジル
コニウム等の超微粒子懸濁液にした場合、及び樹脂フィ
ルム１を塩化ビニール系の樹脂として研磨剤を５ｉｎ２
系の超微粒子ＩＩ濁液にした場合に発生する。

従って、平均粒子径が０．Ｏ１μｍ〜０．０２μｍのＳ
ｉＱ、系の超微粒子と、平均粒子径が０．１μｍ前後の
Ｓ　ｉ　Ｏｆ系の超微粒子とを混合して研磨液中に分散
させた研磨剤１０を用いろことにより、コロイド状態に
なりやすい粒子によってフェルール７　（セラミックス
）に対する加工能力を高めると同時に、コロイド状態に
なりにくい粒子によって光ファイバ８（石英材料）に対
する研磨が行える。このため、フェルール７と光ファイ
バ８の研磨が平均的に行なえ、光コネクタフェルール６
の先端は段差のない凸状曲面に研磨される（第２図参照
）。

上述したように、セルロース系の樹脂フィルム１と、粒
子径の異なるＳ　ｉ　Ｏ，系の超微粒子を混合して研磨
液中に分散させた研磨剤１０とを組合わせて光コネクタ
フェルール６の先端を凸状球面に１ｉＦＦｓすることに
より、フェルール７と光ファイバ８の１５２差（光ファ
イバ８の引込み量）が０．０５μｍ以下で反射減衰量が
４０ｄＢ以上の光コネクタフェルール６が得られろ。こ
れは、従来の第一方法に対して反射減衰量が一桁向上し
、第二方法に対して光ファイバ８の引込み量が１７２〜
１／３に減少したことになる。

〈発明の効果〉 本発明の超低反射光コネクタフェルールのｉｓ方ａは、
セルロース系の樹脂フィルムと、粒子径の異なるＳｉｎ
、系の超微粒子を混合して研磨液中に分散させたｉｓ剤
とを組合せ、この５ｆｓ剤を樹脂フィルム面に供給しな
がら光コネクタフェルールの先端と樹脂フィルム面とを
相対的に摺動させて光コネクタフェルールの先端を凸状
球面に研磨するようにしたので、水との親和性の良いセ
ルロース系の樹脂フィルム上でコロイド状の超微粒子が
セラミックス製のフェルールに有効に作用して研磨能率
を高め、更にコロイド状になりにくい超微粒子が光フア
イバ面を平滑にｉｓｔ、、加工性の異なるフェルールと
光ファイバとを均等に加工することができる。この結果
、光フアイバ面に形成された引っ掻き痕等の加工変質層
を除去することができ、光の反射減衰量が高＜且っフェ
ルール面からの光ファイバの引込み量が少ない高精度の
光コネクタフェルールが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るＴｉＦｔ［方法の説明
図、第２図、第３図、第４図は光コネクタフェルール先
端の拡大図である。 図面中、 １は樹脂フィルム、 ２はリング状金具、 ３は押えリング、 ４は回転定盤、 ５はチャック、 ６は光コネクタフェルール、 ７はフェルール、 ８は光ファイバ、 ９は研磨剤供給ノズル、 １０は研磨剤である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フェルール穴に光ファイバを挿入固定してなる光コネク
   タフェルールの先端を凸状球面に研磨する光コネクタフ
   ェルールの研磨方法であって、セルロース系の樹脂フィ
   ルムに一定張力を付与し、前記光コネクタフェルールの
   先端を前記樹脂フィルムのフィルム面に押圧し、粒子径
   の異なるＳｉＯ＿２系の超微粒子を混合して該混合した
   超微粒子を研磨液中に分散させた研磨剤を用い、該研磨
   剤を前記フィルム面に供給しながら前記光コネクタフェ
   ルールの先端と前記フィルム面とを相対的に摺動させて
   前記光コネクタフェルールの先端を研磨することを特徴
   とする超低反射光コネクタフェルールの研磨方法。