JPH0462509A - 光ファイバの端末処理方法及び光コネクタの製造方法 - 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、光ファイバ同士を低損失に接続するための光
ファイバの端末処理方法及び光コネクタの製造方法に関
するものである。

（従来の技術） 第２図（ａ）〜（ｅ）は従来のこの種の光コネクタの製
造方法の一例を示すもので、以下、順に説明する。

（イ）まず、第２図（ａ）に示すように光ファイバ心線
１の被覆２を除去し、露出した光ファイバ３を所定の長
さに切断する。

（ロ）次に、第２図（ｂ）に示すように予め周知技術に
よって製造した光コネクタ部材４の微細孔５に前記光フ
ァイバ３を挿入する。なお、この際、先ファイバ３の先
端は光コネクタ部材４から適当な長さだけ突出する。

（ハ）次に、第２図（Ｃ）に示すように光コネクタ部材
４の微細孔５と光ファイバ３との間隙６に接着剤７を充
填する。

（ニ）次に、前記接着剤７か硬化した後、第２図（ｄ）
に示すように光コネクタ部材４より突出している余分な
光ファイバ３を切断する。

（ホ）最後に、第２図（ｅ）に示すように光ファイバ３
及び光コネクタ部材４の端面を該光コネクタ部材４の長
さが一定の長さになるまで研磨する。

（発明が解決しようとする課題） 第３図は前記方法により製造された光コネクタの一例を
示す端面図であって、前述した間隙６の存在によって光
ファイバ３が光コネクタ部材４の微細孔５に対して偏心
している（即ち、その中心が不一致となっている）例を
示す。

第４図は前述した光コネクタによる接続のようすを示す
もので、光コネクタ部材４，４′が該光コネクタ部材の
外径又は該光コネクタ部材に取付けられた位置合わせピ
ン（図示せず）によって、その微細孔５，５′の中心を
一致させて接続される如くなっている。

従って、図示例の如く光ファイバ３，３′が光コネクタ
部材４，４′の微細孔５，５′　に対してそれぞれ偏心
している場合には、光コネクタ部材４．４′の外径や位
置合わせピン又はこれらと微細孔５，５′　との間隔等
に誤差がなく、その微細孔５，５′　の中心間に軸ずれ
がなくても光ファイバ３，３′の中心８，８′間に軸ず
れを生じ、周知のように大きな接続損失を発生する問題
があった。

例えば、一般に用いられているモードフィールド直径９
．５μｍの単一モード光ファイバを使用した場合、軸ず
れが１．５μｍで０．４５ｄ　Ｂ、２μｍで０．８ｄＢ
、３μｍで１．７ｄＢの接続損失が発生するが、前記間
隙６の大きさは大体２μｍ程度であるため、最大１ｄＢ
程度の接続損失が容易に発生していた。前記接続損失が
大きな場合には伝送距離を大きくすることができないた
め、中継装置が多数必要となったり、所定の距離に信号
を伝送できないという問題があった。

また、逆に前記光ファイバ３の光コネクタ部材４の微細
孔５に対する偏心に基づく接続損失を少なくするため、
間隙６を小さくすると光ファイバの直径には製造上、約
１μｍの偏差が存在するので、光ファイバ３を光コネク
タ部材４の微細孔５に挿入しにくくなったり、あるいは
全くできなくなり、もしくは光ファイバ３が微細孔５の
壁面でこすられて傷つき、又は光ファイバ３が破損した
りするという問題があった。

さらにまた、光コネクタ部材４，４′の外径や位置合わ
せピン又はこれらと微細孔５，５′　との間隔等に誤差
があって、その微細孔５，５′の中心間に軸ずれが発生
すると、前述した接続損失はさらに太き（なるという問
題があった。

本発明は前記従来の問題点に鑑み、低損失で接続可能な
光コネクタを光ファイバを破損したりすることなく製造
可能とする光ファイバの端末処理方法及びこれを用いた
光コネクタの製造方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明では前記目的を達成するため、請求項（１）とし
て、光ファイバの先端を加熱溶融させた金属あるいは元
素中に浸し、該光ファイバを軟化点温度程度に加熱した
まま連続的もしくは断続的に一定時間保持し、しかる後
、該光ファイバを溶融金属あるいは元素中より引き上げ
るようになした光ファイバの端末処理方法、また、請求
項（２）として、光ファイバ心線の被覆を除去して光フ
ァイバを露出させ、該光ファイバを光コネクタ部材の微
細孔に挿入してその先端を突出させ、前記微細孔と光フ
ァイバとの間隙に接着剤を充填してこれらを相互に固着
し、しかる後、光コネクタ部材より突出した光ファイバ
を切断しその端面を研磨する光コネクタの製造方法にお
いて、光ファイバ心線の被覆を除去して光ファイバを露
出させた後に、該光ファイバの先端を加熱溶融させた金
属あるいは元素中に浸し、該光ファイバを軟化点温度程
度に加熱したまま連続的もしくは断続的に一定時間保持
し、しかる後、該光ファイバを溶融金属あるいは元素中
より引き上げ、その後、該光ファイバを光コネクタ部材
の微細孔に挿入するようになした光コネクタの製造方法
を提案する。

（作　用） 本発明の請求項（１）によれば、光ファイバの先端を溶
融金属等に浸して軟化点温度程度に一定時間保持するこ
とにより、該先端付近のモードフィールド直径が増加さ
れ、また、光ファイバを該溶融金属等より引き上げるこ
とにより、その先端に金属等の、薄膜が形成される。

また、請求項（２）によれば、光ファイバはその先端付
近のモードフィールド直径が増加され且つその先端に金
属等の薄膜が形成された後、光コネクタ部材の微細孔に
挿入されるが、該金属等の薄膜により光コネクタ部材の
微細孔に対してはとんど偏心なくしかも破損することな
く取付けられ、また、モードフィールド直径の増加によ
り前記偏心及び光コネクタ部材等の誤差による軸ずれの
影響も緩和される。

（実施例） 第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明方法の一実施例を示すも
ので、ここでは本発明の光ファイバの端末処理方法をそ
の工程に含む本発明の光コネクタの製造方法を説明する
。

■まず、第１図（ａ）に示すように光ファイバ心線１の
被覆２を除去し、露出した光ファイバ３を所定の長さに
切断する。

■次に、第１図（ｂ）に示すように光ファイバ３の先端
を加熱溶融した金属あるいは元素（以下、単に金属等と
称す。）９の中に浸し、該光ファイバ３の軟化点温度程
度に加熱して連続的もしくは断続的に一定時間保持する
。

この際、光ファイバ３は第５図に示すようにその加熱部
分においてコア１０内部のドーパントが熱拡散し、該コ
ア１０がテーパー状に整形・拡大（１０ａ）する。なお
、この整形部分１０ａでは周知のｖ値は一定に保たれる
から導波モードにおける損失は発生しない。また、本発
明に使用可能な金属等９としては融点が光ファイバ３の
軟化点温度より低いもの、例えばアルミニウム、インジ
ウム、銅、金、スズ等があげられる。

■次に、光ファイバ３を金属等９の中より引き上げると
、第１図（Ｃ）に示すように該光コアイノ＜３の表面に
は該金属等９の薄膜１１が形成される。

該薄膜１１の厚さは光コネクタ部材４の微細孔５との間
隙が極力小さくなるよう、例えば０．５〜１μｍ以下に
なるように決定されるが、該厚さの制御は光ファイバ３
の引き上げ速度によって容易に調整できる。

■次に、第１図（ｄ）に示すように薄膜１１を形成した
光ファイバ３を前記同様な光コネクタ部材４の微細孔５
に挿入する。

この際、前記薄膜１１により光ファイバ３と微細孔５と
の間隙６を従来の場合より小さくできるので、微細孔５
に対する光ファイバ３の偏心を格段に小さくすることが
でき、また、該薄膜１１により光ファイバ３の強度を向
上させることができるので、その挿入時の損傷を防止で
きる。

なお、この後は従来例の工程（ハ）〜（ホ）を行なうこ
とにより同様に光コネクタを製造することができる。

次に、微細孔に対する光ファイバの偏心並びに光コネク
タ部材の外径や位置合わせピン又はこれらと微細孔との
間隔等の誤差に起因するコネクタ接続時の軸ずれに対す
る効果を説明する。

第６図（ａ）　（ｂ）は光ファイバのニアフィールドパ
ターン（出射点近傍における光強度分布）の測定結果の
一例を示すもので、同図（ａ）は加熱前、同図（ｂ）は
３０分加熱後の場合をそれぞれ示す。該結果によれば、
相対光強度がｅ　　２となるモードフィールド直径が加
熱前は９．６μｍであったものが、加熱後には２３．５
μｍに拡大していることがわかる。

これは前述したドーパントの熱拡散によるもので、この
現象は加熱による原子あるいは分子の熱拡散現象によっ
て容易に理解できる。

光ファイバ相互を一定の軸ずれの条件下で接続する場合
、周知のＭａｒｃｕｓｅの理論によればモードフィール
ド直径が大きい程、接続損失を小さ（することが可能で
ある。

第７図はドーパントの熱拡散による接続損失減少の効果
を説明するためのもので、ここでは周知の融着接続部分
を光ファイバの軟化点温度程度に加熱して連続的もしく
は断続的に一定時間保持した場合の接続損失の時間に対
する変化を示す。図中、実線１２は軸ずれが現在の光コ
ネクタ部材や位置合わせピンの製造誤差程度のみで比較
的小さい場合を示し、また、破線１３は軸ずれが現在の
光コネクタ部材や位置合わせピンの製造誤差、光ファイ
バの直径の製造誤差及び微細孔の製造誤差の和に相当す
る比較的大きい場合を示す。

即ち、同図によれば、軸ずれが現在の光コネクタ部材や
位置合わせピンの製造誤差程度であれば、加熱時間が５
分から３０分の間で融着接続損失はほとんど０となる。

このように、光ファイバの加熱によるモードフィールド
直径の拡大は接続しようとする光ファイバ同士に軸ずれ
があっても顕著な効果を有することがわかる。なお、加
熱時間が３０分を超過すると逆に接続損失が増加するの
で、一般に使用されるΔ＝０．３％程度の単一モード光
ファイバにおいては加熱時間を３０分以下に設定する必
要がある。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の請求項（１）によれば、光
ファイバの先端を加熱溶融させた金属あるいは元素中に
浸し、該光ファイバを軟化点温度程度に加熱したまま連
続的もしくは断続的に一定時間保持し、しかる後、該光
ファイバを溶融金属あるいは元素中より引き上げるよう
になしたたため、光ファイバの先端付近のモードフィー
ルド直径を増加させることができるとともに金属等の薄
膜を形成することができ、その強度を向上させることが
できる。

また、本発明の請求項（２）によれば、光ファイバ心線
の被覆を除去して光ファイバを露出させ、該光ファイバ
を光コネクタ部材の微細孔に挿入してその先端を突出さ
せ、前記微細孔と光ファイバとの間隙に接着剤を充填し
てこれらを相互に固着し、しかる後、光コネクタ部材よ
り突出した光ファイバを切断しその端面を研磨する光コ
ネクタの製造方法において、光ファイバ心線の被覆を除
去して光ファイバを露出させた後に、該光ファイバの先
端を加熱溶融させた金属あるいは元素中に浸し、該光フ
ァイバを軟化点温度程度に加熱したまま連続的もしくは
断続的に一定時間保持し、しかる後、該光ファイバを溶
融金属あるいは元素中より引き上げ、その後、該光ファ
イバを光コネクタ部材の微細孔に挿入するようになした
ため、金属等の薄膜により光ファイバの強度を向上させ
ることができるとともにその直径を若干増すことができ
、これによって、光コネクタ部材の微細孔への挿入の際
の破損を防止できるとともに偏心を少なくすることがで
き、また、モードフィールド直径を増加させることがで
き、これによって、前記偏心並びに光コネクタ部材等の
誤差に起因するコネクタ接続時の損失を大幅に減少させ
ることができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明方法の一実施例を示す工
程図、第２図（ａ）〜（ｅ）は従来の光コネクタの製造
方法の一例を示す工程図、第３図は従来の方法による光
コネクタの一例を示す端面図、第４図は従来の光コネク
タによる接続の一例を示す概要図、第５図はドーパント
の熱拡散によるコア拡大のようすを示す拡大側面図、第
６図（ａ）　（ｂ）は光ファイバのニアフィールドパタ
ーンの測定結果を示すグラフ、第７図はドーパントの熱
拡散による効果の説明図である。 １・・・光ファイバ心線、２・・・被覆、３・・・光フ
ァイバ、４・・・光コネクタ部材、５・・・微細孔、６
・・・間隙、７・・・接着剤、９・・・金属等、１０・
・・コア、１０ａ・・・整形部分、１１・・・薄膜。 特許出願人　日本電信電話株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバの先端を加熱溶融させた金属あるいは
   元素中に浸し、 該光ファイバを軟化点温度程度に加熱したまま連続的も
   しくは断続的に一定時間保持し、 しかる後、該光ファイバを溶融金属あるいは元素中より
   引き上げるようになした ことを特徴とする光ファイバの端末処理方法。
2. （２）光ファイバ心線の被覆を除去して光ファイバを露
   出させ、該光ファイバを光コネクタ部材の微細孔に挿入
   してその先端を突出させ、前記微細孔と光ファイバとの
   間隙に接着剤を充填してこれらを相互に固着し、しかる
   後、光コネクタ部材より突出した光ファイバを切断しそ
   の端面を研磨する光コネクタの製造方法において、 光ファイバ心線の被覆を除去して光ファイバを露出させ
   た後に、該光ファイバの先端を加熱溶融させた金属ある
   いは元素中に浸し、 該光ファイバを軟化点温度程度に加熱したまま連続的も
   しくは断続的に一定時間保持し、 しかる後、該光ファイバを溶融金属あるいは元素中より
   引き上げ、 その後、該光ファイバを光コネクタ部材の微細孔に挿入
   するようになした ことを特徴とする光コネクタの製造方法。