JPH0654008U - 多心光ファイバコネクタの接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光結合性の良い多心光ファイバコネクタの接
続構造を提供する。 【構成】 複数本の光ファイバ４を埋設し、その端部を
露出させた２本の多心光ファイバコネクタＡ，Ｂの端面
同士を、夫々の端面に設けた複数の嵌合穴１にガイドピ
ンを嵌合することにより位置決めして、前記光ファイバ
４同士を光結合させた多心光ファイバコネクタＡ，Ｂの
接続構造において、前記多心光ファイバコネクタＡ，Ｂ
の端面に傾斜をつけ、前記２本の光ファイバコネクタ
Ａ，Ｂの、対をなす嵌合穴１を、相対的に〔δ＋ε＋
１〕μｍ〜〔δ＋ε−１〕μｍの式（但し、式中δは嵌
合穴とガイドピンのクリアランス、εは押圧力によるガ
イドピンの弾性変形量、単位μｍ）で示される範囲内の
所定距離だけ、前記傾斜面の鋭角方向に変位して設け
る。多心光ファイバコネクタＡ，Ｂの端面を押圧した際
に、前記端面の光ファイバ４同士が良好に光結合され
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光ファイバ端部において伝播光の逆行がなく、又光ファイバ同士に 軸ズレがなく、依って良好な光結合がなされる多心光ファイバコネクタの接続構 造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

光ファイバは伝播光を通すコアの周囲にコアより屈折率の小さいクラッド層を 被覆して伝播光をコア内に閉じ込めて伝送するようにしたものである。 而して、かかる光ファイバ同士の接続は、図６に示したように、光ファイバ心 線５の被覆を除去し露出した光ファイバ４を多心光ファイバコネクタＡ内に埋設 し、この多心光ファイバコネクタＡの端面を直角に切断し研磨して光ファイバ４ の端部を露出せしめ、他の多心光ファイバコネクタＢの光ファイバ端部と光結合 してなされていた。 上記において、多心光ファイバコネクタＡ，Ｂの端面に露出した光ファイバ５ 同士の軸合わせは、多心光ファイバコネクタＡ，Ｂの端面に夫々嵌合穴１を設け 、この嵌合穴１にガイドピン２を通して位置決めし、更に双方の多心光ファイバ コネクタＡ，Ｂを相互に押圧することによりなされていた。 ところで、前述のように光ファイバ４の端部が直角に切断、研磨されていると 、光ファイバ内の伝播光が光ファイバ４の端部で反射し、この反射光が光ファイ バ内を逆行して光源に悪影響を及ぼして光の伝播特性を害するという問題があっ た。 このようなことから、図７に示したように多心光ファイバコネクタＡの端面を 垂線に対してθの角度で斜めに研磨して光ファイバ４の端部の反射光を光ファイ バ４の光軸から逸らす方法が提案された。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、端面を斜めに研磨した多心光ファイバコネクタの端面を接合し 押圧すると、接合面（メーティング面）が相対移動して、光ファイバの光軸間に ズレが生じて光結合性が低下するという問題があった。 即ち、図８イ，ロに接合面の上下方向に傾斜を付けた多心光ファイバコネクタ の押圧前後の側面図を、又図８ハ，ニに前記コネクタの接続構造の押圧前後の正 面図を示したように、押圧前は、２本の多心光ファイバコネクタＡ，Ｂの嵌合穴 １及び光ファイバ端部５の軸心は各々合致しているが（図イ，ハ）、押圧後は多 心光ファイバコネクタＡ，Ｂは接合面に沿って相対移動して光ファイバ４，14の 光軸間にずれが生じる（図ロ，ニ）。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】

本考案は、このような状況に鑑み鋭意研究を行い、前述の多心光ファイバコネ クタの光ファイバ間に生じるズレは、図９に多心光ファイバコネクタＡ，Ｂの押 圧後の側面拡大図を示したように、多心光ファイバコネクタＡ，Ｂが端面の鋭角 方向に、嵌合穴１とガイドピン２との間のクリアランスδとガイドピン２の弾性 変形量εの和〔δ＋ε〕の距離だけ相対移動する為であることを突き止め、更に 研究を重ねて本考案を完成するに至ったものである。 即ち、本考案は、複数本の光ファイバを埋設し、その端部を露出させた２本の 多心光ファイバコネクタの端面同士を、夫々の端面に設けた複数の嵌合穴にガイ ドピンを嵌合することにより位置決めして、前記光ファイバ端部同士を各々光結 合させた多心光ファイバコネクタの接続構造において、前記多心光ファイバコネ クタの端面が傾斜を付けて研磨されており、前記２本の光ファイバコネクタのガ イドピンを嵌合しあう対をなす嵌合穴が、相対的に〔δ＋ε＋１〕μｍ〜〔δ＋ ε−１〕μｍの式（但し、式中δは嵌合穴とガイドピンのクリアランス、εは押 圧力によるガイドピンの傾斜方向の弾性変形量、単位μｍ）で示される範囲内の 所定距離だけ、前記傾斜面の鋭角方向に変位して設けられていることを特徴とす るものである。

【０００５】 本考案の多心光ファイバコネクタの接続構造は、多心光ファイバコネクタの傾 斜端面に設けた、同一のガイドピンを嵌合する対をなす２個の嵌合穴を、傾斜端 面の鋭角側の方向、つまり押圧により移動する方向に、相対的に所定距離変位さ せて設けておいて、多心光ファイバコネクタの端面同士を押圧した時に、光結合 しようとする光ファイバ同士が各々精度よく光結合するようにしたものである。

【０００６】 以下に、光ファイバコネクタを押圧した時の押圧荷重と前記コネクタの傾斜端 面の変位量（相対的移動距離）の関係を、図１を参照して説明する。 多心光ファイバコネクタには、図７に示した端面に上下方向に８度の傾斜を付 けた多心光ファイバコネクタを用いた。前記コネクタ１の材質はエポキシ樹脂に ガラスフィラーを70％混合したＦＲＰで、嵌合穴２の内径は 697.3μｍφとし、 ガイドピン３には 697.0μｍφのステンレス製のガイドピンを用いた。 図１から分かるように、押圧荷重に比例して光結合しようとする光ファイバ端 部同士の変位量が増加する。荷重が１kgf における、全変位量は 0.6μｍφで、 その内 0.3μｍがガイドピンと嵌合穴間のクリアランスδによるもの、残りの 0 .3μｍが嵌合ガイドピンの弾性変形εによるものである。

【０００７】 嵌合穴とガイドピンのクリアランスは作業性及び部品の寸法公差を考慮して通 常１μｍ程度が見込まれる。又接続の信頼性を確保する為、一般に１〜２Kg/cm² の押圧荷重が掛けられ、従ってガイドピンに弾性変形が生じる。 前記クリアランスと押圧力とは、多心光ファイバコネクタの種類によって微妙 に異なるので、嵌合穴間の変位量は、用いる多心光ファイバコネクタ毎に予め実 測して決められる。 本考案において、嵌合穴同士の相対変位距離を〔δ＋ε＋１〕μｍ〜〔δ＋ε −１〕μｍの式（但し、式中δは嵌合穴とガイドピンのクリアランス、εは押圧 力によるガイドピンの傾斜方向の弾性変形量、単位μｍ）で示される範囲内の所 定距離に限定した理由は、〔δ＋ε＋１〕μｍを超えても、又〔δ＋ε−１〕μ ｍ未満でも、コネクタ部分での光結合性が急激に低下する為である。

【０００８】 本考案において、多心光ファイバコネクタを成形する金型の構造を、図を参照 して説明する。図４は金型の分解説明図である。 金型は嵌合穴成形用コアピン６と光ファイバ挿入穴用コアピン７を位置決め保 持する為のＶ溝ブロック８を有しており、多心光ファイバコネクタは上型９と下 型10とを咬合し、内部の空間にエポキシ樹脂を注入してトランスファー成形され る。 前記において、Ｖ溝ブロックの成形品（コネクタ）側をＶ溝軸に対して所定の 角度傾けることにより、前記コネクタの接合端面を斜めに成形することができ、 アンダーカットが不要となる。このようにして成形加工した多心光ファイバコネ クタは、その突合わせ端面を図５に示した、サンプルホルダ12を砥石13に対し斜 めにセットした研磨機を用いることにより容易に傾斜研磨することができる。

【０００９】

【作用】

本考案の多心光ファイバコネクタの接続構造は、複数本の光ファイバを埋設し 、その端部を露出させた２本の多心光ファイバコネクタの端面同士を、夫々の端 面に設けた複数の嵌合穴にガイドピンを嵌合することにより位置決めして、前記 光ファイバ端部同士を各々光結合させた多心光ファイバコネクタの接続構造にお いて、前記多心光ファイバコネクタの端面が傾斜研磨されており、前記２本の光 ファイバコネクタのガイドピンを嵌合しあう対をなす嵌合穴が、相対的に〔δ＋ ε＋１〕μｍ〜〔δ＋ε−１〕μｍの式（但し、式中δは嵌合穴とガイドピンの クリアランス、εは押圧力によるガイドピンの傾斜方向の弾性変形量、単位μｍ ）で示される範囲内の所定距離だけ、前記傾斜面の鋭角方向に変位して設けられ ているので、多心光ファイバコネクタの端面を押圧して光結合した際に嵌合穴が 前記距離だけ変位して光ファイバ同士の光接合が良好になされる。

【００１０】

【実施例】

以下に本考案を実施例により詳細に説明する。 実施例１ 図２イ，ロは、本考案の、接続面の上下方向に傾斜を付けた多心光ファイバコ ネクタの実施例を示す押圧前後の側面図、図２ハ，ニは、前記コネクタの接続構 造の、押圧前後の正面図である。 多心光ファイバコネクタＡ，Ｂの嵌合穴１，11同士が、押圧した時ずれる鋭角 方向に所定距離だけ相対的にずらして設けられており（図イ，ハ）、双方の嵌合 穴１にガイドピン２を嵌合し、両者をクリップ３をかけて所定の圧力で押圧する と接合面は相対的に所定距離だけ鋭角方向に移動し、光ファイバ４同士の接合が なされる（図ロ，ニ）。 前記実施例１において、嵌合穴の相対変位距離を種々に変化させて、光の挿入 損失量（コネクタ内損失量）を調査した。結果を表１に示した。 尚、予備実験により、用いたコネクタの〔δ＋ε〕を求めたところ 1.4μｍで あった。光ファイバにはコア径10μｍのものを用いた。

【００１１】

【表１】

【００１２】 表１より明らかなように、本考案例品（No１〜３）は、光の挿入損失量が小さ く、良好な光結合がなされた。 これに対し、比較例品のNo４は本発明の変位距離範囲を超えた為、又No５は変 位させなかった為、いずれも光の挿入損失量が増大した。

【００１３】 実施例２ 図３イ，ロは、本考案の、接合面の左右方向に傾斜を付けた多心光ファイバコ ネクタの実施例を示す押圧前後の平面図、図３ハ，ニは、前記コネクタの接続構 造の、押圧前後の正面図である。 多心光ファイバコネクタＡ，Ｂの嵌合穴１，11同士が、押圧した時ずれる鋭角 方向に所定距離だけ相対的にずらして設けられており（図イ，ハ）、双方の嵌合 穴１にガイドピン２を嵌合し、両者をクリップ３をかけて所定の圧力で押圧する と、接合面は相対的に所定距離だけ接合面の鋭角方向に移動し、光ファイバ５同 士の光結合がなされる（図ロ，ニ）。 この実施例２の場合についても、実施例１と同じように、嵌合穴の相対変位距 離を種々に変化させて、光の挿入損失量を調査したが、本考案の嵌合穴同士を相 対的に所定距離変位させておいたものは、いずれも実施例１と同様の良好な光結 合がなされた。

【００１４】

【効果】

以上述べたように、本考案の多心光ファイバコネクタの接続構造は、光ファイ バ端部での伝播光の逆行も、又光軸のズレもなく、依って良好な光結合がなされ 、工業上顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】押圧荷重と光ファイバ端部間の変位量の関係図
である。

【図２】本考案の多心光ファイバコネクタの接続構造の
実施例を示す側面及び正面図である。

【図３】本考案の多心光ファイバコネクタの接続構造の
他の実施例を示す平面及び正面図である。

【図４】本考案の多心光ファイバコネクタを成形する金
型の説明図である。

【図５】本考案の多心光ファイバコネクタの端面を斜め
研磨する方法の説明図である。

【図６】多心光ファイバコネクタの斜視図である。

【図７】端面を上下方向に斜め研磨した多心光ファイバ
コネクタの斜視図である。

【図８】従来の多心光ファイバコネクタの接続構造を示
す側面及び正面図である。

【図９】多心光ファイバコネクタＡ，Ｂの押圧後の側面
拡大図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 多心光ファイバコネクタ １，11 嵌合穴 ２ ガイドピン ３ クリップ ４，14 光ファイバ ５，15 多心光ファイバ心線 ６ 嵌合穴成形用コアピン ７ 光ファイバ挿入穴成形用コアピン ８ Ｖ溝ブロック ９ 上型 10 下型 12 サンプルホルダー 13 砥石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大河 良之 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)考案者 山田 浩之 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)考案者 佐武 俊明 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の光ファイバを埋設し、その端部
   を露出させた２本の多心光ファイバコネクタの端面同士
   を、夫々の端面に設けた複数の嵌合穴にガイドピンを嵌
   合することにより位置決めして、前記光ファイバ端部同
   士を各々光結合させた多心光ファイバコネクタの接続構
   造において、前記多心光ファイバコネクタの端面が傾斜
   を付けて研磨されており、前記２本の光ファイバコネク
   タのガイドピンを嵌合しあう対をなす嵌合穴が、相対的
   に〔δ＋ε＋１〕μｍ〜〔δ＋ε−１〕μｍの式（但
   し、式中δは嵌合穴とガイドピンのクリアランス、εは
   押圧力によるガイドピンの傾斜方向の弾性変形量、単位
   μｍ）で示される範囲内の所定距離だけ、前記傾斜面の
   鋭角方向に変位して設けられていることを特徴とする多
   心光ファイバコネクタの接続構造。