JPH07318762A - 光ファイバケーブル用コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】比較的簡単な構成で、複数の光ファイバを含む
リボン状光ファイバケーブルを接続する光ファイバケー
ブル用コネクタを提供する。 【構成】リボン状光ファイバケーブル用コネクタ２０は
１対のリボン状光ファイバケーブル３６、３８の複数の
光ファイバ４４、４６の端面同士を光学的に接続する光
ファイバコネクタである。両端から中央部に向かう傾斜
面３２、３４が形成されたベース部材３０、この中央部
に配置されて複数のチャンネル２６が形成された第スプ
ライス素子２４および第２スプライス素子２８を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバの接続技術
に関し、さらに詳細には複数の光ファイバケーブル同士
を接続するために用いられる新規でかつ改良された光フ
ァイバケーブル用コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ用の有用かつ効果的なコネク
タの１つとして、米国特許第５、１２１、４５６号に記
載のコネクタが挙げられる。このコネクタは、２つの本
質的に同一の半割部からなる金属製スプライス素子と、
互いに接続される２つの光ファイバの各々の一端部を受
容する縦長のチャンネルを備えている。このスプライス
素子は、チャンネルに保持されたファイバの周囲でばね
クランプとして機能してスプライス素子の半割部をクラ
ンプするための１対のポリマ半割部内に保持されてい
る。ファイバが挿入され又は取り出されるように、コネ
クタを操作するための工具には１つの通路が設けられて
いる。このコネクタは、単一のスプライス部しか有して
いないので、リボン状光ファイバケーブルの多数のファ
イバを接続する場合には多くの問題がある。

【０００３】このようなリボン状光ファイバケーブル
は、一般的に、複数の光ファイバ（代表的には１２本）
からなる。各ファイバは、バッファと略平面状の外側ジ
ャケットとを備え、色コードが付けられている場合が多
い。略平面状の外側ジャケットは適切な接着手段によっ
て互いに結合され、平行に離間された複数の光ファイバ
を含む略平面状のリボン状光ケーブルを形成する。

【０００４】このような２本のリボン状光ファイバケー
ブルの各端部を接続する場合に生じる１つの問題は、各
ケーブルの全てのファイバ（１２本）の各端部を、他の
ケーブルの対応するファイバ（１２本）の各端部に適切
に位置合わせすることが困難な点にある。前述の米国特
許の金属製スプライス素子は、ファイバを受容するため
のチャンネルを１つしか備えていない。また、代表的な
リボン状光ケーブルのファイバは非常に接近して離間さ
れているので、コネクタ内において、これらのファイバ
と他の同様のリボン状光ケーブルのファイバとを同時に
位置合わせして保持することが困難である。

【０００５】リボン状光ファイバケーブルの接続に生じ
る他の問題点は、ケーブル内の全て（１２本）の光ファ
イバが同時にスプライス素子と位置合わせされて受容さ
れると共に、コネクタの反対側の端部から受容される同
様のリボン状光ファイバケーブルの全てのファイバとも
位置合わせされるように、各ケーブルをスプライス素子
に位置合わせして案内することが困難な点にある。

【０００６】さらに他の問題点は、このような２つのリ
ボン状光ケーブルをまずコネクタに位置合わせして受容
させた後で、コネクタに十分な力を付与し、このような
２つのリボン状光ファイバケーブルの光ファイバの全て
をその場所で光学的にコネクタに位置合わせして保持す
ることが困難な点にある。この点に関して、重要なこと
は、ファイバをサンドイッチ状に保持するために２つの
半割スプライス部を用いるコネクタにおいて、１２本の
ファイバからなるリボン状光ファイバケーブルの対を接
続すると、４８の接触点が存在する、という点である。
すなわち、２本のケーブルの計２４本のファイバが、そ
れぞれ、コネクタの２つ半割部と１つの接触点を有して
いる。ファイバ同士をこのように多くの接触点で接触さ
せてコネクタ内に確実に保持するには、かなりの力が必
要である。このような２本のリボン状光ファイバケーブ
ルの全てのファイバが接続された状態でこれらファイバ
を保持するのに必要な力を付与できるようなコネクタを
製作するのは困難なことである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、リボン状光ファイバケーブルのための新規でかつ改
良されたコネクタを提供することにある。本発明の他の
目的は、上記の目的に応じた新規のコネクタを提供する
ことにある。

【０００８】また、本発明の目的は、比較的簡単な操作
でかつ操作における信頼性の高い、上記の主たる目的に
応じたコネクタを提供することにある。さらに、本発明
の目的は、比較的簡単に製造することが可能な、上記の
主たる目的に応じたコネクタを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の光ファイバケーブル用コネクタは、複数の光
ファイバが配列されてなる光ファイバケーブル同士を、
該各光ファイバケーブルの互いに対応する光ファイバの
端面同士をそれぞれ突き合わせることにより接続する光
ファイバケーブル用コネクタにおいて、 （１）両端それぞれから中央部に向けて下降する傾斜面
が形成された板状のベース部材 （２）上記各光ファイバケーブルの互いに対応する光フ
ァイバそれぞれを受容する複数のチャンネルが形成され
た、上記ベース部材の上記中央部に配置される板状の第
１スプライス素子 （３）上記各チャンネルに受容された光ファイバを上記
第１スプライス素子との間に挟み込んで保持する、上記
第１スプライス素子の上に配置される第２スプライス素
子 を備えたことを特徴とするものである。

【００１０】また、上記の目的を達成するための本発明
によるリボン状光ファイバケーブルの複数の光ファイバ
を接続する光ファイバケーブル用コネクタは、スプライ
ス領域を有する細長いベース部材と、上記ベース部材の
いずれかの端部からリボン状光ケーブルの光ファイバを
上記スプライス領域に位置合わせして案内する案内手段
と、上記スプライス領域に配置されて、各光ファイバを
位置合わせして受容するための複数の細長い平行チャン
ネルを有するスプライス面を備える第１スプライス手段
と、上記ベース部材に接合されて、上記第１スプライス
手段を覆って光ファイバを上記チャンネルに保持する第
２スプライス手段とを備えることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の光ファイバケーブル用コネクタによれ
ば、光ファイバがベース部の一端部から傾斜面を摺動し
て挿入され、第１スプライス素子のチャンネルに受容さ
れた後、ベース部の他端部からも光ファイバが傾斜面を
摺動して挿入され、対応する第１スプライス素子のチャ
ンネルに受容される。これにより、対応する光ファイバ
の端面同士を確実に突き合せて接続させることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の光ファイバケーブル用コネク
タの好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。ま
ず、図１、２、３において、参照番号２０で概括的に示
される装置は、リボン状光ファイバケーブルの複数の光
ファイバを接続するコネクタ（本発明にいう光ファイバ
ケーブル用コネクタの一例）である。コネクタ２０は、
各光ファイバを受容して位置合わせする複数の細長い平
行チャンネル２６を有するスプライス面２４が形成され
た第１スプライス素子２２を備えている。第２スプライ
ス素子２８は、第１スプライス素子２２を覆って各チャ
ンネル２６に光ファイバを保持するような形状を有して
いる。細長いベース部材３０は第１スプライス素子２２
を取り付けるスプライス素子取付け領域すなわち凹部３
１（本発明にいう中央部の一例）を有している。第２ス
プライス素子２８は、ベース部材３０に、第１スプライ
ス素子２２の各チャンネル２６の光ファイバを保持する
ように位置合わせされて取り付けられる。

【００１３】例示された実施例において、ベース部材３
０に形成された一対の傾斜面３２、３４の形態を有する
案内手段は、リボン状光ファイバケーブルの光ファイバ
をベース部材３０のいずれかの端部から案内して第１ス
プライス素子２２のチャンネル２６に位置合わせさせる
ために設けられている。この光ファイバの案内に関し
て、一対のリボン状光ファイバケーブル３６、３８の端
部が図２に例示されている。

【００１４】既に述べたように、これらのケーブル３
６、３８は、それぞれ、バッファ部と略平面状のジャケ
ットによって取り囲まれた複数の光ファイバによって構
成されている。これらのジャケットは横方向に配列され
て結合され、図２においてケーブル３６、３８で例示さ
れている略平面状のリボン状光ケーブルを形成する。リ
ボン状光ケーブル３６、３８の各ジャケット４０、４２
は、各光ファイバ４４、４６を露出させるために引き剥
がされる。その露出された各光ファイバ４４、４６は、
各チャンネル２６と位置合わせされるように案内され
て、これらの光ファイバ４４、４６同士が個々に接続さ
れる。このようなリボン状光ケーブルは、代表的には１
２本の光ファイバを備えている。本発明の新規のコネク
タ２０は、光ファイバ４４、４６の各端部を受容して適
切に位置合わせさせることによって、２つのケーブル３
６、３８のすべての光ファイバを同時に接続できる、と
いう利点がある。

【００１５】また、図１１に例示されている他の実施例
において、第１スプライス素子２２は、長手方向に形成
されたチャンネル２６を有する比較的細長い平面部材に
よって構成されている。この細長い平面部材は、エピタ
キシャル成長したシリコン材料のウエハ上に、複数の平
行溝２６（チャンネル２６）がエッチングによって形成
されたものであるのが好ましい。図１１は、上平面２４
とそこにエッチングされたチャンネル２６を示すスプラ
イス部材２２の部分的拡大断面図である。

【００１６】図１１はさらに、「レジスト」からなる複
数の細長い平行縞５０が表面２４に形成されるエッチン
グプロセスを例示している。適切なエッチング材すなわ
ち薬品を表面２４に接触させ、略Ｖ字形の溝すなわちチ
ャンネル２６がレジスト材からなる縞５０の間に形成さ
れる。このレジスト材（平行稿）５０はエッチングプロ
セスが完了した後で除去される。これらのＶ字形溝２６
は、図１１の破線で例示されている略円筒形のファイバ
４４を受容するような適切な寸法を有する。

【００１７】エッチングプロセスがこのようなＶ字形の
溝を生じるのは、スプライス素子用のウエハが切り取ら
れるシリコン結晶のエピタキシャル構造およびそのウエ
ハが切り取られる方法に依存する。いわゆる「エピタキ
シャル」は、各層が下層と同じ構造を有する結晶構造を
意味する。この用語はまた、結晶の上にそれと同じ結晶
構造を有する結晶層を成長させるプロセスも意味する。

【００１８】図６、図９、図１０を参照して説明される
第２スプライス素子２８は、好ましくはポリマのような
プラスチック材料によって形成される。この素子２８
は、第１スプライス素子２２のチャンネル２６を覆って
これらのチャンネルに光ファイバを保持させるような形
状を有する実質的に平坦な細長い表面５２を備えてい
る。このスプライス素子２８はまた、例示された実施例
においては、チャンネル２６の片側の線に平行にスプラ
イス素子２８をベース３０に結合する細長い隆起部材５
４の形態を有するカップリング部材を備えている。一
方、ベース３０は、隆起部材５４を受容する相補的な細
長い凹部５６を備えている（図４を参照）。これらの相
補的要素５４、５６は、超音波溶接または接着材のよう
な適切な手段によって結合されるとよい。こうして、ス
プライス素子２８はチャンネル２６の片側に沿ってベー
ス３０に結合される。

【００１９】ファイバ４４、４６（図２参照）のような
光ファイバをスプライス素子２２、２８間に導入するた
めに、またはそこから取り出すために、少なくともスプ
ライス素子２８の一部をベース３０に対してわずかに持
ち上げる手段が設けられる。この部分的な持ち上げを達
成するために、例示された実施例においては、細長い開
口５８が第２スプライス素子２８の長手方向に沿ってか
つチャンネル２６と略平行に、結合部材５４、５６が配
置されている側の反対側に形成される。この細長い開口
５８は、スプライス素子２８をベース３０から開口５８
に沿って離すような力を部分的に付加するキー状要素６
０（図２参照）を受容するような形状に形成されてい
る。

【００２０】例示された実施例において、開口５８は断
面が略矩形であり、キー状要素６０は同じ矩形の断面で
好ましくはアールの付いた端部を有する細長いシャンク
６２を備えている。キー状要素６０は開口５８に自在に
挿入され、そこでシャンク６２を９０°回転することに
よって、スプライス素子２８をベース３０から離すよう
な楔効果を生じる。好ましくは、スプライス素子２８の
ベース３０からの移動量は、キー状要素６０が開口５８
に導入された側から、その反対側からすでに挿入された
光ファイバを乱したり移動させることなく、ファイバが
導入または除去される程度にするとよい。こうして、キ
ー状要素６０は、開口５８のいずれかの端部から挿入さ
れてシャンク６２を回転させて、チャンネル２６の対応
する端部にファイバを導入またはそこからファイバを除
去することができる。

【００２１】図４、図５、図９において、傾斜面３２、
３４は、ベース３０上にスプライス素子２２の対向する
各端部から逆向きの外方に延長している。これらの傾斜
面３２、３４はスプライス要素２２の平坦面２４に対し
て上向きの角度で延長している。好ましくは、この角度
は約３°ないし８°の間であり、この角度は光ファイバ
４４、４６（図２参照）のチャンネル２６内への所定の
すべりを容易にするように決定される。しかし、同じよ
うな操作を行うために、本発明の範囲から逸脱すること
なく、他の特定の角度を選択することも可能である。例
示された実施例においては、４．６°の角度が選択され
ている。もし、この角度が大きすぎると、ファイバはチ
ャンネル２６内にすべるというよりはむしろ強制的に当
接してしまう傾向がある。一方、この角度が小さすぎる
と、ファイバは正確にチャンネル内に位置することがで
きない。ベース３０は適当なプラスッチック材、好まし
くはスプライス素子２８と同じ組成のポリマによって成
形されるとよい。

【００２２】図７、図８に示すように、コネクタ２０は
さらに一対の実質的に同一の対向端部カバー６４、６６
を備えている。これらの端部カバーはベース３０（図２
参照）に結合され、また傾斜面３２、３４（図２参照）
を封止するような形状を有している。カバー６４、６６
は実質的に同一であり、図７、図８においてはカバー６
６のみが例示されている。カバー６４、６６は、各傾斜
面３２、３４と略相補状の傾斜表面６８、７０を有して
おり、傾斜面３２、３４に平行に、かつそれらの間にジ
ャッケト４０、４２（図２参照）を離脱可能にクランプ
するためにいくらかそれらと離間した状態で、傾斜面３
２、３４を覆っている。カバー６４、６６と傾斜面３
２、３４との間の間隔は、リボン状光ファイバケーブル
３６、３８（図２参照）が、組み立てられたカバーとベ
ースとの間に自由にすべって貫入し、傾斜面３２、３４
に沿って下降し、光ファイバ４４、４６（図２参照）を
スプライス素子２２の各チャンネル２６に案内するよう
に決定される。この点に関して、各傾斜面３２、３４
は、その両側に、リボン状光ファイバケーブル３６、３
８のジャケット４０、４２と同じ幅のチャンネル３２
ｂ、３４ｂを形成する案内壁３２ａ、３４ａを有してい
る。各カバー６４、６６は、そのカバーの傾斜表面をベ
ースの表面に整合させるために、これらの案内壁３２
ａ、３４ａに嵌合される相補形状の溝６８ａ、７０ａを
有している。

【００２３】また、端部カバー６４、６６およびベース
３０は、端部カバー６４、６６をベース３０に位置合わ
せして結合させるために、それぞれ、一組の相補状の突
起ボス７２と穴７４を備えている。好ましくは、これら
の穴とボスは、リボン状光ファイバケーブル３６、３８
を取り外す際に、カバーを除去できるように、スナップ
嵌合または圧入によって離脱可能に接合されるとよい。

【００２４】図９、図１０に示すように、好ましくはバ
ネ鋼のような金属材料によって形成される弾性バネ状ク
リップ部材７５が、ベース３０とスプライス素子２８と
を係合させるために設けられる。このクリップ部材７５
による係合は、スプライス素子２８とスプライス素子２
２とを押圧して、チャンネル２６内に保持されているフ
ァイバに負荷（好ましくは約３ポンド（１．３６ｋ
ｇ））を付加してこれらのファイバを対応するチャンネ
ルに保持するように行われる。このクリップ部材７５
は、ベース３０の２つの平行に離間された突起壁面３０
ａ、３０ｂ間に位置して、その底と上面側に延長してい
る。なお、図１０に示されるように、ベース３０の底面
は、クリップ部材７５の刻み部７５ａを受容するための
略Ｖ字形の細長いノッチ３０ｃを有している。

【００２５】例示された実施例においては、各端部キャ
ップ８０がまた設けられている。これらの端部キャップ
８０は実質的に同一であり、好ましくは弾性ゴムによっ
て形成されている。図９に示されるように、端部キャッ
プ８０は一般的に、ベース３０の外側端部の外面とカバ
ー部材６４、６６の外面とに一致するようなテーパの付
いた内部を有している。

【００２６】カバー６４、６６は内端に拡大リブ６４
ａ、６６ａを備えており、この拡大リブ６４ａ、６６ａ
は、ベースの壁３０ａ、３０ｂの外面と整合する外面を
有し、また端部キャップ８０に当接している。端部キャ
ップ８０の詳細は図１２、図１３に示されている。端部
キャップは、それぞれ、リボン状光ファイバケーブル３
６、３８のジャケット４０、４２を摺動自在に受容する
ような、ジャケット４０、４２と相補状の断面を有する
貫通開口８２を備えている。好ましくは、端部キャップ
８０は最初各リボンファイバに対して摺動自在に固着さ
れ、そのファイバが挿入されて接続された後は、スプラ
イス素子２０の各端部を封止するように前方に摺動す
る。壁３０ａ、３０ｂおよびリブ６４ａ、６６ａの外端
はまた、各端部キャップ８０が十分に組み合わされた位
置を決定するためのストッパの機能を果たす。

【００２７】次に、本発明による２つのリボン状光ファ
イバケーブル３６、３８用のコネクタの操作について簡
単に説明する。露出された光ファイバ４４、４６は、コ
ネクタのいずれかの端部から一度に１つずつチャンネル
２６に導入される。具体的には、コネクタの一端にキー
要素６０を挿入して回動させ、一組のファイバを挿入し
て、キー要素６０を除去する。そして、次に反対側から
このプロセスが繰り返される。リボン状光ケーブル３６
（または３８）は、ファイバ４４（または４６）が溝２
６の露出された外端と接触するまで、傾斜面３２ｂ（ま
たは３４ｂ）の開放された表面を下方に摺動する。な
お、溝２６の端部が第２スプライス素子２８のいずれか
の端部において露出されるように、すなわち、端部カバ
ー６４、６６がこのときベース３０に嵌合されないよう
に、表面５２の長さは表面２４よりも短くなっている。

【００２８】すべてのファイバ４４（または４６）が適
切に溝（チャネル）２６に入ると、均一な反射パターン
が肉眼で観察され、このとき、ファイバを、溝２６の長
手方向の中心をわずかに過ぎた点にまで前進させてもよ
い。もし、不均一な反射パターンが観察されたら、リボ
ンはファイバと溝との接触が外れるまで十分に引き出
し、少しだけ変位させて再び前進させる。この操作はい
くつかのステップを必要とするが、各ステップはわずか
に数秒しか要しない。ファイバの第１の組は、こうして
溝２６の長手方向の中点をわずかに過ぎた点にまで前進
される。ファイバの第２の組は同様に、ファイバの第１
の組がわずかに動いてファイバ端部の当接が確認される
まで、他の側から挿入される。その後、キー要素６０は
コネクタを閉塞するように回動される。

【００２９】ここで、各端部カバー６４、６６がベース
３０に取り付けられる。必要なら、端部カバー６４、６
６を取り付ける直前に、環境保護シール材すなわちゲル
を塗布してもよい。端部カバー６４、６６を取り付ける
前かまたはその直後に、クランプ７５がベースおよび第
２スプライス素子２８に取り付けられる。しかし、好ま
しくは、このプロセスは端部カバーが取り付けられる以
前に行うのがよい。最終的に、端部キャップ８０が、突
出しているケーブル３６、３８からコネクタ組立体の各
端部の方に上向きに摺動される。

【００３０】好ましくは、光ファイバ４４、４６と同じ
反射特性を有するように選択された一定量のゲル剤が、
第１スプライス素子２２とベースの最初の組立て、およ
び第２スプライス素子２８の取り付けの直前に、溝２６
に導入されるとよい。このゲル剤は光ファイバと同じ反
射特性を有し、光をコネクタのファイバ４４、４６の各
端部間に与えるためである。また、このゲル剤は、保護
の目的、すなわち、前述したように、チャンネル２６に
入る以前にファイバ４４、４６の端部から除去されたケ
ーブルのバッファ部と全く同じようにガラスファイバを
大気から保護するために用いられる。

【００３１】本発明の特定の実施例を詳細に例示してき
たが、本発明の変更変形が本発明の精神から逸脱せずに
種々行えることは当業者にとって自明のことである。こ
れらの変更変形は、通常の工学上または設計上容易に得
られるもの、また、研究によってのみ明らかになるもの
を含む。このように、本発明の範囲はここに述べた特定
の実施例と特殊な構成によって限定されるべきではな
く、請求項およびそれと同等の内容によって定義される
べきである。従って、請求項はこのような本発明の精神
と範囲に包含される全ての変更と修正を含むものであ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ファイバ
ケーブル用コネクタは、比較的簡単な構成であって、複
数の光ファイバが配列された光ファイバケーブル同士を
接続できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による完全に組み立てられたコネクタを
接続された一対のリボンファイバと共に示す側面図であ
る。

【図２】図１のコネクタの一部を示す分解斜視図であ
る。

【図３】図２のコネクタを異なった角度から示す分解斜
視図である。

【図４】本発明のコネクタのベース部の平面図である。

【図５】図４のベース部の側面図である。

【図６】本発明のコネクタの接続カバー部を内側から示
す平面図である。

【図７】本発明のコネクタの端部カバー部の平面図であ
る。

【図８】図７の線８ー８に沿った断面図である。

【図９】図１のコネクタの縦断面図である。

【図１０】図１の線１０ー１０に沿った断面図である。

【図１１】図１０の拡大部分図である。

【図１２】本発明のコネクタの端部キャップ部の端部平
面図である。

【図１３】図１２の線１３ー１３に沿った断面図であ
る。

【符号の説明】

２０ コネクタ ２２ 第１スプライス素子 ２６ チャンネル ２８ 第２スプライス素子 ３０ ベース部材 ３１ 凹部 ３２、３４ 傾斜面 ３６、３８ リボン状光ファイバケーブル ４４、４６ 光ファイバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の光ファイバが配列されてなる光ファ
   イバケーブル同士を、該各光ファイバケーブルの互いに
   対応する光ファイバの端面同士をそれぞれ突き合わせる
   ことにより接続する光ファイバケーブル用コネクタにお
   いて、 両端それぞれから中央部に向けて下降する傾斜面が形成
   された板状のベース部材と、 前記各光ファイバケーブルの互いに対応する光ファイバ
   それぞれを受容する複数のチャンネルが形成された、前
   記ベース部材の前記中央部に配置される板状の第１スプ
   ライス素子と、 前記各チャンネルに受容された光ファイバを前記第１ス
   プライス素子との間に挟み込んで保持する、前記第１ス
   プライス素子の上に配置される第２スプライス素子とを
   備えたことを特徴とする光ファイバケーブル用コネク
   タ。