JPH04100008A - 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
行なうために、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 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直接突き合わせる
方式のため、光コネクタフェルールの先端を精密に研磨
して接続損失を抵くすると共に反射戻り光を少なくして
いる。

息下、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。

第一方法 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。

第二Ｌ１迭 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・固定した研磨ンートを弾性シート
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課題〉 しかしながら、前述した研磨方法では息下に示す問題が
あった。

第３図には第一方法で研磨した光コネクタフェルール先
端の拡大状態を示しである。

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、光ファイバ３１の面にはダイヤモンド粒
子によるミクロな引掻き痕３２が多数形成され、光ファ
イバ３１の面にｔよ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。尚、図中３
３はフェルールである。

第４図には、第二方法で研磨した光コネクタフェルール
先端の拡大状態を示しである。

第二方法では、フェルール４１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４２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
ールの先端は光ファイバ４２の部位が優先的に研磨され
、光コネクタフェルールの先端の中心に引込み４３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アイバ
先端間に隙間が生じ、信号伝達時に光の反射が発生して
光回路全体に悪影響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ｌ”する間に
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；よ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３１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４２の引込み４３
が発生し、超高品質の光コネクタフェルールを研磨する
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弓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研磨することが
できろ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光コネクタフェルー
ルの研磨方法は、セラミックス製フェルールにフェルー
ル穴ｉｅ設ケ、該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、平均粒子径が５ｎｍから３０ｎｍのＳ　ｉ　
Ｏ，、の超微粒子を研磨液中に０．１％から５％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。

く作　　　用〉 水との親和性の良いセルロース系の！１１１フィルムを
研磨シートとし、平均粒子径が５ｎＩＩから３０ｎｍの
５１０２超黴粒子を研磨液中に０１％から５％分散した
研磨剤を用いることて、硬くて研磨しにくいセラミック
ス製の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７ノング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（よ一定の張
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
１の当接部に研磨剤１０を供給する研磨剤供給ノズルで
ある。研磨剤１０は、５１０２の超微粒子が研磨液中に
分散されたもので、Ｓ　ｉ　Ｏ２の超微粒子は、平均粒
子径が５〜３０ｒｕａ程度のものとなっている。粒子径
が５ｒＬｍ〜３０ｎｍ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、０．１〜５％
の濃度で懸濁したものを研磨剤として用いる。

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から研磨剤１０を滴下させる。回転定盤４を回
転させろと共にチエツク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予め形成され
ている光コネクタフェルール６の先端を研磨する。この
ような研磨操作を行うことにより、表層部を０．１μｍ
前後の僅かな量を加工する。従って、例えば前述した第
一方法もしくは第二方法により、予め１０〜６０閣程度
の曲率半径に形成された光コネクタフェルール６の形状
精度を崩すことなく研磨することができる。

平均粒子径が５ｎｍ〜３０」程度の超微粒子ハ、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研磨剤１０と、水との親和性の良
いＯＨ基を持ったセルロース系の樹脂フィルム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１０が挟まれて研磨剤１０が高温高
圧力になり、その結果、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ジルコニアセラ
ミックスに対する加工能率が高まる。

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。−例として、ジルコニア及び石
英それぞれについて加工能率を調べた実験結果ても、加
工能率比はジルコニアが３に対し石英は１てあった。

一方、前述したように、従来の第一方法及び第二方法で
得るられな光コネクタフェルールの先端の形状【よ、第
３図、第４図に示したようになる。即ち、第一方法では
光ファイバ３１の面に引掻き痕３２が多数形成されて光
の反射減衰量も３０ｄＢ前後となり、第二方法では光フ
ァイバ４２の引込み量が０１μｍ以上になる。

本発明方法を用いて、前述した第一方法及び第二方法で
得られた試料を研磨した結果を第２図に示す。

図に示すように、前述した第一方法及び第二方法のいず
れの試料を用いた場合でも、研磨によって光ファイバ８
が突出する傾向にあるが、これは先にも述へた加工能率
の違いによる結果である。ただし、この状態からさらに
研磨時間を増やしても光ファイバ８の突出量はこれ以上
に１：増加しない。これ１ま、光ファイバが突出するこ
とにより樹脂フィルム１との接触面圧がフェルール７の
面より高くなるため優先的に加工されるためである。ま
た、フェルール７と光ファイバ８の段差１．ｆ　１０　
ｒｎ以下であり、光ファイバ８の表面の平均粗さは１　
ｎｍ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ｄＢＪ）、上が得られる。

上述したように、セルロース系の樹脂フィルム１と、Ｓ
ｌＯ□の超微粒子を研磨液中に分散させた研磨剤１０と
を組合わせて、他の研磨方法で形成された先端が凸球面
状の光コネクタフェルール６の先端を研磨することによ
り、フェルール７と光ファイバ８の段差が０．０５μｍ
以下で、反射減衰が４０ｄＢ以上の光コネクタフェルー
ル６が得られる。これは、従来の第一方法に対して反射
減衰量が一桁以上向上し、第二方法に対しての光ファイ
バ８の引込みの間層を解決したことになる。

尚、上記一実施例では本発明の研磨方法を、光コネクタ
フェルールの先端の研磨に用いたが、他のＳｉＣ，Ａｌ
２Ｏ３、Ｓｉ、Ｎ４等ノセラミックスやＳｉウェハなど
の結晶材料の表面の無歪鏡面研磨にも本発明の研磨方法
を適用できる。

〈発明の効果〉 本発明の光コネクタフェルールの研磨方法は、セルロー
ス系の樹脂フィルムとＳｉＯの超微粒子を研磨液中に分
散させた研磨剤とを組合わせ、この研磨剤を樹脂フィル
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
ルの先端を研磨するようにしたもので、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、また、フェルールより加工能率の低い光
ファイバの加工には必然的に生じる面圧の違い：こよっ
て光フアイバ面を平滑に研磨し、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ろ。こ
の結果、光フアイバ面に形成された引掻き痕等の加工変
質層を除去することができ、光の反射減衰量が高く、且
つフェルール面とファイバ面との段差の極めて少ない高
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研磨方法の説明図、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ばチャック、 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。 特　　許　　出　　願　　人 日本電信電話株式会社 代　　　　　理　　　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　セラミックス製フェルールにフェルール穴を設け、該
   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、平均粒
   子径が５ｎｍから３０ｎｍのＳｉＯ＿２の超微粒子を研
   磨液中に０．１％から５％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
   特徴とする光コネクタフェルールの研磨方法。