JPH0439606A - 光ファイバコネクタプラグの製造方法 - Google Patents
光ファイバコネクタプラグの製造方法Info
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- JPH0439606A JPH0439606A JP2147019A JP14701990A JPH0439606A JP H0439606 A JPH0439606 A JP H0439606A JP 2147019 A JP2147019 A JP 2147019A JP 14701990 A JP14701990 A JP 14701990A JP H0439606 A JPH0439606 A JP H0439606A
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- G02B6/36—Mechanical coupling means
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- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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。
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〕
本発明は光フアイバ同士を接続するために使用される光
ファイバコネクタプラグの成端方法に関するものである
。
ファイバコネクタプラグの成端方法に関するものである
。
通常、光フアイバ同士の接続は第７図に示すように、光
ファイバ１０１．１０２を円筒棒状のフェルール１０３
．１０４の中に接着剤を用いて固定し、これを中空円筒
状の整列スリーブ１０８内に挿入して光ファイバ１０１
，１０２の端面同士を突当てる方法がとられている。フ
ェルール１０３．１０４ と光ファイバ１０１゜１０２
の接続端面ば、光ファイバの中心軸線１０６上に頂点を
もつ凸球面１０７状に一緒に研磨加工されている。
ファイバ１０１．１０２を円筒棒状のフェルール１０３
．１０４の中に接着剤を用いて固定し、これを中空円筒
状の整列スリーブ１０８内に挿入して光ファイバ１０１
，１０２の端面同士を突当てる方法がとられている。フ
ェルール１０３．１０４ と光ファイバ１０１゜１０２
の接続端面ば、光ファイバの中心軸線１０６上に頂点を
もつ凸球面１０７状に一緒に研磨加工されている。
しかし、この凸球面１０７を形成するには、粗研磨から
仕上げ研磨に至る複数の研磨工程を必要とするため、す
べの研磨工程において、 ｉｌ＋ 研磨面を同一曲率とし、かつ（２） フェ
ルール１０３．１０４の先端、すなわちファイバ１０１
，１０２の先端中心と凸球面１０７の中心とを一致させ
る、等が非常に困難となる欠点があった。
仕上げ研磨に至る複数の研磨工程を必要とするため、す
べの研磨工程において、 ｉｌ＋ 研磨面を同一曲率とし、かつ（２） フェ
ルール１０３．１０４の先端、すなわちファイバ１０１
，１０２の先端中心と凸球面１０７の中心とを一致させ
る、等が非常に困難となる欠点があった。
特に、ファイバ１０１，１０２を固定したファイバ１０
３゜１０４はセラミックス材と金属材からなるものや、
または全セラミックス材であるため硬度が高く、かつそ
の先端面も広いため、仕上げ研磨時これらの面の研磨に
時間がかかり、また研磨作業中に研摩皿に抽出した砥粒
がファイバＬｏｔ、１０２の端面に傷を発生させるなど
、量産性や仕上がり精度上十分満足なものが実用化され
るに至っていないのが現状である。
３゜１０４はセラミックス材と金属材からなるものや、
または全セラミックス材であるため硬度が高く、かつそ
の先端面も広いため、仕上げ研磨時これらの面の研磨に
時間がかかり、また研磨作業中に研摩皿に抽出した砥粒
がファイバＬｏｔ、１０２の端面に傷を発生させるなど
、量産性や仕上がり精度上十分満足なものが実用化され
るに至っていないのが現状である。
また、ファイバ１０３．１０４内にファイバ１０１，１
０２を固定する際、フェルール１０３．１０４の先端か
ら流出した接着剤がフェルール端面に付着硬化し、その
量や形状により仕上げ面精度の劣化や端面に傷を発生さ
せ、さらに所要研磨仕上時間が著しく増加してしまう難
点があった。
０２を固定する際、フェルール１０３．１０４の先端か
ら流出した接着剤がフェルール端面に付着硬化し、その
量や形状により仕上げ面精度の劣化や端面に傷を発生さ
せ、さらに所要研磨仕上時間が著しく増加してしまう難
点があった。
本発明の目的は、以上の諸問題を平易な手段で解決でき
るファイバをフェルール内に固定し、研磨する光ファイ
バコネクタプラグの成端方法を提供するものである。
るファイバをフェルール内に固定し、研磨する光ファイ
バコネクタプラグの成端方法を提供するものである。
そこで、この発明はフェルール単体を予め中心軸上に有
する小穴と凸球面の頂点とを一致するように端面研磨を
しておき、該フェルール内の小穴内に光ファイバを接着
剤を用いて固定した後、フェルール先端から露出した光
ファイバのみ、該フェルールと同一端面となるよう研磨
するようにした。
する小穴と凸球面の頂点とを一致するように端面研磨を
しておき、該フェルール内の小穴内に光ファイバを接着
剤を用いて固定した後、フェルール先端から露出した光
ファイバのみ、該フェルールと同一端面となるよう研磨
するようにした。
以下に、実施例により本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例として、ブリドーム・フェル
ールに光ファイバを挿入する前の状態を示す、フェルー
ル先端は光ファイバの中心軸上にフェルール先端の曲率
の中心がくるようにするため、フェルール１の中心軸に
位置する小穴２の中心に凸球面３の頂点が（るよう予め
端面研磨加工を行う、以下、このように凸球面加工され
たフェルールをブリドーム・フェルール１と名付ける。
ールに光ファイバを挿入する前の状態を示す、フェルー
ル先端は光ファイバの中心軸上にフェルール先端の曲率
の中心がくるようにするため、フェルール１の中心軸に
位置する小穴２の中心に凸球面３の頂点が（るよう予め
端面研磨加工を行う、以下、このように凸球面加工され
たフェルールをブリドーム・フェルール１と名付ける。
通常、この曲率半径は２０Ｍあるいは６０鶴に設定され
る。この凸球面加工はファイバ４が組込まれていない状
態で行えばよいので、加工治具やワークの段取り等が非
常に簡単で扱い易くなることと、フェルールを回転して
加工することにより曲率の一様性が得られることや小穴
２と球面３の一致度がすぐれている等、量産性や加工精
度を向上できる大きな特徴を持つ。
る。この凸球面加工はファイバ４が組込まれていない状
態で行えばよいので、加工治具やワークの段取り等が非
常に簡単で扱い易くなることと、フェルールを回転して
加工することにより曲率の一様性が得られることや小穴
２と球面３の一致度がすぐれている等、量産性や加工精
度を向上できる大きな特徴を持つ。
次に、このブリドーム・フェルール１内に接着剤５を充
填し、又光ファイバ４に接着剤５を付着した後、光ファ
イバ４をこのブリドーム・フェルール１内に挿入する。
填し、又光ファイバ４に接着剤５を付着した後、光ファ
イバ４をこのブリドーム・フェルール１内に挿入する。
この後、接着剤を熱硬化させるわけであるが、熱硬化さ
せた後のフェルール端面部における露出したファイバ周
辺に形成させる接着剤層の大きさや形状をどうするかが
次の研磨工程を効率良く行うために極めて重要である。
せた後のフェルール端面部における露出したファイバ周
辺に形成させる接着剤層の大きさや形状をどうするかが
次の研磨工程を効率良く行うために極めて重要である。
すなわち、量が多いとこの接着剤層の除去に多くの時間
を要する反面、逆に少なすぎると、研磨時にファイバに
ヒビやカケが発生し良好な組立が行えなくなる。そのた
め、フェルール内に接着剤を充填して光ファイバを挿入
して、先端をフェルール端から露出させた後、第２図に
示すようにフェルール端近傍の露出したファイバ４表面
に再度接着剤５を直径が１ｆｉφ以下のビーズ状６にし
て、ごく少量滴下させファイバ４をフェルール１内で前
後にピストン運動させたりフェルールを回転させたりし
て、このビーズ状接着剤６をフェルール端面に付着せし
める。この結果、常に一定の接着剤層７をフェルール端
面でファイバを覆う形に付着させることができる。
を要する反面、逆に少なすぎると、研磨時にファイバに
ヒビやカケが発生し良好な組立が行えなくなる。そのた
め、フェルール内に接着剤を充填して光ファイバを挿入
して、先端をフェルール端から露出させた後、第２図に
示すようにフェルール端近傍の露出したファイバ４表面
に再度接着剤５を直径が１ｆｉφ以下のビーズ状６にし
て、ごく少量滴下させファイバ４をフェルール１内で前
後にピストン運動させたりフェルールを回転させたりし
て、このビーズ状接着剤６をフェルール端面に付着せし
める。この結果、常に一定の接着剤層７をフェルール端
面でファイバを覆う形に付着させることができる。
最後の工程は第３図に示すように光ファイバ４の研磨処
理である。研磨に先立って、フェルール端面の接着剤層
７から露出した裸ファイバ４をカンタ−８等を用いて除
去する。そして、フェルール端面を粗い砥石９の上で数
回摺り合わせ、ファイバ切断に発生したファイバ面のパ
リや凸起をなくし、ファイバ４と接着剤層７とほぼ同一
面になるよう処理しておく。
理である。研磨に先立って、フェルール端面の接着剤層
７から露出した裸ファイバ４をカンタ−８等を用いて除
去する。そして、フェルール端面を粗い砥石９の上で数
回摺り合わせ、ファイバ切断に発生したファイバ面のパ
リや凸起をなくし、ファイバ４と接着剤層７とほぼ同一
面になるよう処理しておく。
この前処理を終えて、光ファイバを内部に固着したブリ
ドーム・フェルール１を研磨治具１０にセントしてファ
イバ４ならびに周辺に付着する接着剤層７を一緒に直角
研磨処理を行う。第４図に本発明のフェルール端面の研
磨方法を示している＝すなわち、治具１０にくわえられ
たフェルール１を台座１３の上に弾性体１１と薄いプラ
スチックフィルム１２を貼りつけて構成した研磨盤上に
押し付け、フェルール先端部の押しつけ圧力により研磨
板はごくわずか凹状に撓み変形する。この状態で、研磨
盤を回転させ、取付は用治具１０を左右に揺動させる運
動とにより摺り合わせる。研磨の進行につれ、ファイバ
とその周辺を覆う接着剤７とが徐々に削られ、フェルー
ル中心にあるファイバ４に向かって研磨が進む中、フェ
ルール端面がもつ球面形状はおかされることなく、ファ
イバ４とフェルールｌとが同一端面となったとき研磨を
終了する。
ドーム・フェルール１を研磨治具１０にセントしてファ
イバ４ならびに周辺に付着する接着剤層７を一緒に直角
研磨処理を行う。第４図に本発明のフェルール端面の研
磨方法を示している＝すなわち、治具１０にくわえられ
たフェルール１を台座１３の上に弾性体１１と薄いプラ
スチックフィルム１２を貼りつけて構成した研磨盤上に
押し付け、フェルール先端部の押しつけ圧力により研磨
板はごくわずか凹状に撓み変形する。この状態で、研磨
盤を回転させ、取付は用治具１０を左右に揺動させる運
動とにより摺り合わせる。研磨の進行につれ、ファイバ
とその周辺を覆う接着剤７とが徐々に削られ、フェルー
ル中心にあるファイバ４に向かって研磨が進む中、フェ
ルール端面がもつ球面形状はおかされることなく、ファ
イバ４とフェルールｌとが同一端面となったとき研磨を
終了する。
研磨剤１４は初めは粗いものを用い、その後より細かい
粒度のものを使用するのが効果的であり、その際研磨盤
ごと交換する。
粒度のものを使用するのが効果的であり、その際研磨盤
ごと交換する。
第５図は上記実施例により組立を行った光コネクタの代
表的な特性例である。
表的な特性例である。
第５図ｉａ＋は光フアイバ挿入前の曲率半径２０鶴の先
端形状をもつブリドーム・フェルールの先端形状を示し
たものである。第５図山）はこのブリドーム・フェルー
ルを使用し本願方法に゛よった光ファイバコネクタプラ
グの成端後の端面形状を示す。
端形状をもつブリドーム・フェルールの先端形状を示し
たものである。第５図山）はこのブリドーム・フェルー
ルを使用し本願方法に゛よった光ファイバコネクタプラ
グの成端後の端面形状を示す。
ビーズ状接着剤６としてはエポキシ系接着側を用い、直
径が５００−程度になるようにした。
径が５００−程度になるようにした。
図から分かるように、ファイバとフェルール両者の先端
面付近の形状はほとんど同一球面上にあり、フェルール
中心に位置するファイバを頂点として凸球面状に研磨処
理されていることがわかる。
面付近の形状はほとんど同一球面上にあり、フェルール
中心に位置するファイバを頂点として凸球面状に研磨処
理されていることがわかる。
なお、ここでは研磨は二段階に分けて行っている。
最初の工程は粒度２〜６Ｂ、仕上げは粒度１ｍ＋以下の
ダイヤモンド・パウダーをそれぞれ用い、研磨板ごと交
換して行っている。研磨に要した時間は全部で８０秒と
短く、ファイバ端面の傷等の発生は極めて少ないことを
ｎ認できた。
ダイヤモンド・パウダーをそれぞれ用い、研磨板ごと交
換して行っている。研磨に要した時間は全部で８０秒と
短く、ファイバ端面の傷等の発生は極めて少ないことを
ｎ認できた。
第６図は上記の組立により製作した光コネクタの光学特
性である。これにより、接続損失が０．２ｄＢ以下、反
射減衰量も平均３．４ｄＢと従来の組立工法に比べ同等
乃至それ以上の特性を得ることができた。
性である。これにより、接続損失が０．２ｄＢ以下、反
射減衰量も平均３．４ｄＢと従来の組立工法に比べ同等
乃至それ以上の特性を得ることができた。
なお、ここではブリドーム・フェルールについて述べて
いるが、当然従来のフェルール、すなわ本発明を適用す
ることで同様の効果を得ることができる。
いるが、当然従来のフェルール、すなわ本発明を適用す
ることで同様の効果を得ることができる。
以上述べたブリドーム・フェルールを用いた光コネクタ
組立工法によれば、予めフェルール単体の先端を凸球面
に加工しておくことで、フェルール内にファイバを挿入
し、接着剤を充填してフェルール端面付近の裸ファイバ
を覆う接着剤を一定の量に設定し固定した後、周辺の接
着剤を除去しながらファイバを直角研磨することで、プ
ロドーム・フェルールの先端が持つ正確な曲率半径、フ
ェルール中心軸と球面の頂点の寸法位置合わせ精度を劣
化させることなく、凸球面をもつ光コネクタを得ること
ができる。この結果、従来の光コネクタの組立方法に比
べ、高性能化が実現でき、しかも組立取扱性を大幅に改
善することができる。
組立工法によれば、予めフェルール単体の先端を凸球面
に加工しておくことで、フェルール内にファイバを挿入
し、接着剤を充填してフェルール端面付近の裸ファイバ
を覆う接着剤を一定の量に設定し固定した後、周辺の接
着剤を除去しながらファイバを直角研磨することで、プ
ロドーム・フェルールの先端が持つ正確な曲率半径、フ
ェルール中心軸と球面の頂点の寸法位置合わせ精度を劣
化させることなく、凸球面をもつ光コネクタを得ること
ができる。この結果、従来の光コネクタの組立方法に比
べ、高性能化が実現でき、しかも組立取扱性を大幅に改
善することができる。
第１図は本発明によるブリドーム・フェルールち予め端
面が直角に仕上げられたものについてもへの光フアイバ
挿入前の断面図、第２図ｆａｔ〜ｉｃ）および第３図（
５）、（ｂ）は本発明によるブリドーム・フェルールに
光ファイバを装着する際の端面の前処理及び後処理工程
を示す斜視図、第４図は端面の研磨方法を示す断面図、
第５図は光フアイバ装着前並びに装着・成端後のブリド
ーム・フェルール端面の形状、第６図（ａｌ、 （ｂｌ
は本発明によって組立られたコネクタの代表的な光学特
性を示す図、第７図は従来の組立方法によって得られた
コネクタの構成を示す断面図である。 ・・ブリドーム・フェルール ・・小穴 ・・光ファイバ ・・接着剤 ・・研磨治具 ・・弾性体 ・・プラスチック・フィルム 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助（己） （ｂ） 第３図 第４図 第１図 第２図 ｃａｌｅ Ｖｅｒ＋ｉｃａ 第５図 （ａ） サソ７゛ルＮｏ。 反身ゴ 、ル＼′表量 （ｄＢ） 第６図 第７図 第 図 （ｂ） （Ｃ） 第２図 平成 ２年９ 月１１ 日 特 許 庁 長 官 殿 ■。 事件の表示 平成 ２年 特 許 願 第１４７０１９号 ２゜ 発明の名称 光ファイバコネクタプラグの成端方法 ３゜
面が直角に仕上げられたものについてもへの光フアイバ
挿入前の断面図、第２図ｆａｔ〜ｉｃ）および第３図（
５）、（ｂ）は本発明によるブリドーム・フェルールに
光ファイバを装着する際の端面の前処理及び後処理工程
を示す斜視図、第４図は端面の研磨方法を示す断面図、
第５図は光フアイバ装着前並びに装着・成端後のブリド
ーム・フェルール端面の形状、第６図（ａｌ、 （ｂｌ
は本発明によって組立られたコネクタの代表的な光学特
性を示す図、第７図は従来の組立方法によって得られた
コネクタの構成を示す断面図である。 ・・ブリドーム・フェルール ・・小穴 ・・光ファイバ ・・接着剤 ・・研磨治具 ・・弾性体 ・・プラスチック・フィルム 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助（己） （ｂ） 第３図 第４図 第１図 第２図 ｃａｌｅ Ｖｅｒ＋ｉｃａ 第５図 （ａ） サソ７゛ルＮｏ。 反身ゴ 、ル＼′表量 （ｄＢ） 第６図 第７図 第 図 （ｂ） （Ｃ） 第２図 平成 ２年９ 月１１ 日 特 許 庁 長 官 殿 ■。 事件の表示 平成 ２年 特 許 願 第１４７０１９号 ２゜ 発明の名称 光ファイバコネクタプラグの成端方法 ３゜
Claims (4)
- （１）中心に貫通孔を持つ円筒管からなるフェルールと
、前記貫通孔に挿入固定された光ファイバを有し、前記
フェルールの端面と前記光ファイバの端面が前記光ファ
イバの中心軸線の位置に曲率中心を有する一つの凸球面
によって形成された光ファイバコネクタプラグにおいて
、 あらかじめ前記フェルールを凸球面に仕上げ、その中に
前記光ファイバを挿入固定した後、前記フェルールと前
記ファイバとを一緒に研磨処理して組立てることを特徴
とする光ファイバコネクタプラグの成端方法。 - （２）前記フェルール内に前記光ファイバを挿入し接着
剤を充填し、前記フェルール端面から露出した前記ファ
イバの表面に接着剤をビーズ状に塗布し、前記フェルー
ルを前後に移動して前記ビーズ状の接着剤層を前記フェ
ルール端面に形成せしめたことを特徴とする請求項１記
載の光ファイバコネクタプラグの成端方法。 - （３）前記研磨処理において、研磨盤は台座の上に弾性
体を介してプラスチック膜を貼りつけ、前記光ファイバ
を固定した前記フェルールを押圧し、前記プラスチック
膜上に研磨液を塗布して前記接着剤層を除去しつつ前記
フェルールの中心にある前記光ファイバを前記フェルー
ル端面形状と同一になるまで研磨することを特徴とする
請求項１記載の光コネクタプラグの成端方法。 - （４）前記フェルールの端面があらかじめ直角に仕上げ
られたフェルールを用いたことを特徴とする請求項１記
載の光ファイバコネクタプラグの成端方法。
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