JPH0511140A - 光フアイバつきフエルール - Google Patents
光フアイバつきフエルールInfo
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Abstract
ェルールにおいて問題となる有害な反射戻り光損失を減
少させるとともに光ファイバつきフェルール端面の研磨
工数を低減し製造を容易にする。 【構成】直円筒の本体の中心に光ファイバ11を取り付
ける貫通孔8をもち,前記本体一端側に予め設けられ,
前記中心に直角な平面に対して母線のなす角度が第1の
角度θA の円錐面をもつフェルール部材7と、前記貫通
孔に先端が前記円錐の頂点に現れるように挿入固定され
た光ファイバ11よりなる光ファイバつきフェルールで
ある。前記光ファイバ11を含む前記円錐先端部分が前
記第1の角度θA より小さな第2の角度θB で、少なく
とも光ファイバ直径を含む微小面積部分を同時に斜め平
面研磨仕上げして構成してある。
Description
おいて、光ファイバの接続に使用される光コネクタ、光
減衰器,その他の光回路部品に使用される光ファイバつ
きフェルールに関する。さらに詳しく言えば、特に前記
光回路部品において問題となる有害な反射戻り光損失を
減少させるとともに光ファイバつきフェルール端面の研
磨工数を低減し製造を容易にすることができる光ファイ
バつきフェルールに関する。
接続に使用される光コネクタ、光量の減衰に使用される
光減衰器、光信号の分岐合流に使用される光分岐合流
器、光信号の入切および回路切り換えに使用される光ス
イッチなど多くの光部品が使用されている。これらの光
部品には多くの場合、必ず光ファイバの接続箇所が設け
られている。高速大容量通信を実現するにあたり、これ
らの接続箇所において発生する有害な反射戻り損失の大
幅な低減が強く望まれている。本件発明者等はすでに種
々の研究をし,先端を斜めに研磨することにより反射戻
り損失を少なくすることができることを確認している。
図4は、先端を斜めに研磨し光ファイバつきフェルール
一対を用いた光コネクタの接続部の断面略図である。図
において、1,101は光コネクタ・フェルール部材の
本体であり、磁器材料製のものが用いられている。これ
らの本体の中心部にはそれぞれ貫通孔2,102が設け
られている。光ファイバ0,100は、それぞれ光信号
を伝達するコア3,103および光信号がコアより外部
に漏れないようにした伝送損失防止のためのクラッド層
4,104から成る。光ファイバ0,100はそれぞれ
前記貫通孔2,102に挿入された後、本体の各々の接
続端面5,105を光軸に対する直角面から8度以上傾
斜した斜め平面研磨に仕上げられている。これらは図示
のように整列スリーブ6に各端面を対向して挿入して光
ファイバ・コア3から103にまたはその逆に伝達接続
される。このようにすると光ファイバ・コア3を通って
きた入射光Lにより端面5で生ずる反射光Rは、光ファ
イバ端面を光軸に対する直角面に対して7度以上傾斜す
ることにより、斜め方向に反射してクラッド層4に入射
する。光源に,戻り反射光としてフィード・バックされ
る光量は通常0.00001%であり、これは(−60
dB程度)であり、直角研磨の場合よりは極めて少な
い。しかし、次のような研磨時の問題点がある。すなわ
ち、図4に示すような斜め研磨光ファイバつきフェルー
ルは、光軸に対して直角な端面から所要の角度に斜め研
磨除去しなければならないので研磨量が大きく、長い研
磨時間を要する。このために、光ファイバ研磨面に研磨
焼け、または微細な研磨層の埋没付着などの重要な欠陥
を生じ易い。特に、光ファイバ・クラッド部に、予め残
留応力を付加しながら延伸製造した定偏波光ファイバ
(ポラリゼイション メインテイニング ファイバ)の
場合は、標準の光ファイバに比較して脆いために破損し
易く、光ファイバ端面研磨時に付加される僅少な研磨応
力でも光ファイバの欠損事故を起こし易い。また、研磨
時間短縮のために、フェルール端面を予め所要の傾斜面
に成形したフェルールボディに後から光ファイバを取り
付ける方法も考えられるが、研磨時に成形面と研磨面が
ズレたりして作業が煩雑になり易い欠点がある。なお、
接続端面を光軸に対して直角研磨する光ファイバつきフ
ェルール型式のものには、研磨除去量を低減する手段と
して種々のフェルール形状が考案され実用されている。
例えば、光コネクタ・フェルールの端面を円錐形とした
後、光軸に対して直角平面または直角球面に研磨する方
法、または光コネクタ・フェルールの直角端面に小径の
突起面を設ける方法(米国特許4,634,214号,
AT&Tのバイコニック(BICONIC )形光コネクタ・フ
ェルール)などがある。
ールの端面を斜め研磨すると反射損失を少なくすること
ができるが、前述したように従来の斜め研磨には種々の
問題があった。本発明の第1の目的は、光ファイバを取
付けたフェルールの先端に改良を施して、斜め研磨の研
磨除去量を減少でき性能の優れた光ファイバつきフェル
ールの形状を提供することにある。本発明の第2の目的
は、光ファイバを取付けたフェルールの先端に改良を施
して、斜めのほぼ平面状の研磨で好ましい性能の得られ
る優れた光ファイバつきフェルールの形状を提供するこ
とにある。本発明のさらに他の目的は従来の光コネク
タ、光減衰器等の構成要素として極めて優れた部品とし
て利用できる光ファイバつきフェルールを提供すること
にある。
に、本発明による光ファイバつきフェルールは、直円筒
の本体の中心に光ファイバを取り付ける貫通孔をもち,
前記本体一端側に予め設けられ,前記中心に直角な平面
に対して母線のなす角度が第1の角度θA の円錐面をも
つフェルール部材と、前記貫通孔に先端が前記円錐の頂
点に現れるように挿入固定された光ファイバよりなる光
ファイバつきフェルールであって、前記光ファイバを含
む前記円錐先端部分が前記第1の角度θA より小さな第
2の角度θB で、少なくとも光ファイバ直径を含む微小
面積部分を同時に斜め平面研磨仕上げして構成されてて
いる。前記第1の角度θA と第2の角度θB の間にθA
>θB >8°の関係を与えることが好ましい。前記光フ
ァイバつきフェルールは、それらを用いて光コネクタ,
光減衰器を構成することができる。
きフェルールの実施例について詳細に説明する。図1の
(A),(B),(C)は本発明の単心光ファイバつき
フェルールの構造および工程図を示している。図1の
(A)は、7はフェルールボディ(本体)であり中心に
は光ファイバ挿入固定用の貫通孔8が設けられている。
一端が直円筒形状で他端に光ファイバ光軸に対する直角
面9に対して第1の角度θA とする尖鋭な円錐面10に
成形されている。このフェルールボデイは磁器材料等に
より高い精度で大量に製造可能である。図1の(B)
は、フェルールボディ7の貫通孔8に光ファイバ11を
挿入接着固定した状態を示している。図1の(C)で、
光ファイバ1を含む尖鋭な円錐先端部分を、第一の角度
θA より小さな角度θB で少なくとも光ファイバ11の
直径(d)より大きな幅Wを持つ微小面積部分を同時に
斜め平面研磨し、面12を形成した状態を示している。
円錐面10の母線と平面9のなす角θA ,θB の間に次
の関係が成立するようにすることが好ましい。 θA >θB >8°・・・・・・・・・(1) また光ファイバ11の直径dと研磨により形成された斜
面の幅Wとの間にほぼ次の関係が成立することが好まし
い。 W>2d・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
バつきフェルールを一対使用した光結合器(コネクタ)
または減衰器を示す図である。本発明による光ファイバ
つきフェルール16,116を使用した場合は、各フェ
ルールの平行対向面17,117の面積は微小であるの
で多重反射光量の絶対値が小さくなる。かつ急角度の円
錐面18,118面に一端出射した多重反射光Nは再び
フェルール中心部に設けた光ファイバ面に戻ってくるこ
とはなく、大部分は外周に放射されるので多重反射によ
る減衰値変動は大幅に低減できる。この形態で光ファイ
バつきフェルールの間隔Sまたは、相対角度を変えるこ
とにより、結合の程度を変えることができ結合の度合い
の異なるコネクタ(可変減衰器)として使用できる。
る光ファイバつきフェルールは、光ファイバ端面の反射
戻り損失の大幅な低減のために、光ファイバつきフェル
ール端面を光ファイバ光軸に対する直角面に対して斜め
研磨している。そして斜め研磨であるのに、先に説明し
た円錐部をもつフェルールの先端の光ファイバ光軸に対
する直角面に対する平行な研磨に比較して研磨除去量を
同等程度までに減少できる。同時に、従来の長時間研磨
に起因して頻発していた光ファイバ研磨面の研磨焼けや
研磨微粉の埋設付着事故などを大幅に低減できた。これ
により、研磨が困難な定偏波光ファイバつきフェルール
の斜め研磨も安定して可能になった。また、光コネクタ
に使用した時に、前述の図4に示すフェルール全端面が
接触する構造のものは、フェルール端面の研磨誤差によ
り傾斜角度は角度誤差を含んでおり、接続時に各光ファ
イバ端面間に空間部が介在して、フレネル損失約0.3
5dBの接続損失を生ずる。このために各フェルール端
面を球面研磨をして光ファイバ端面の接触性を改善する
ことが行われている。本発明の光ファイバつきフェルー
ルは接続面面積が微小であるので、単なる平面研磨面同
士で直接接触または対向するので、従来のように球面研
磨を必要としない特長を有する。
ルは、一対の光ファイバつきフェルールを同軸心に対面
させて使用される光部品、例えば光ファイバコネクタ、
エァギャップ式光減衰器などの作動安定性に悪影響を与
えるフェルール対向面間に生ずる多重反射光量を大幅に
低減することができる。例えば、図3はエァ・ギャップ
方式の光減衰器の例であるが、一対の光ファイバ付きフ
ェルール13および113、整列スリーブ14により構
成して、各光ファイバの端面距離Sを増減することによ
り、簡単に光ファイバつきフェルール13から,113
に伝達される光量を調節することができる。このように
各フェルールの平行対向面15,115の面積が大きい
ので、フェルール13側からの出射Mが平行対向面間で
多重反射を繰り返して減衰値が安定しない。本発明によ
る光ファイバつきフェルールは前述した光部品の他に
も、他の種々の光部品への応用が考えられる。
構造および製造の工程を示した図である。
した光部品の実施例を示す図である。
エァ・ギャップ方式の光減衰器における多重反射の問題
を説明するための略図である。
光結合器における戻り光の問題を説明するための図であ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 直円筒の本体の中心に光ファイバを取り
付ける貫通孔をもち,前記本体一端側に予め設けられ,
前記中心に直角な平面に対して母線のなす角度が第1の
角度θA の円錐面をもつフェルール部材と、 前記貫通孔に先端が前記円錐の頂点に現れるように挿入
固定された光ファイバとよりなる光ファイバつきフェル
ールであって、 前記光ファイバを含む前記円錐先端部分が前記第1の角
度θA より小さな第2の角度θB で、少なくとも光ファ
イバ直径を含む微小面積部分を同時に斜め研磨仕上げし
て構成した光ファイバつきフェルール。 - 【請求項2】 前記第1の角度θA と第2の角度θB の
間に以下の式が成立する請求項1記載の光ファイバつき
フェルール。 θA >θB >8° - 【請求項3】 請求項1および2の光ファイバつきフェ
ルールは、それらを用いる光コネクタ,光減衰器の構成
要素となる請求項1記載の光ファイバつきフェルール。
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