JPH0812298B2

JPH0812298B2 - 減衰器付き光ファイバーコネクター

Info

Publication number: JPH0812298B2
Application number: JP3226329A
Authority: JP
Inventors: アール．カモンズレイ; カーライルエイ．ワリス; アールランペンエヌ
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1990-08-13
Filing date: 1991-08-13
Publication date: 1996-02-07
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: CN1024949C; DE69113940D1; US5082345A; EP0475572A1; KR920004871A; ES2078449T3; JPH04254804A; MX174461B; AU8150991A; CA2047374A1; CA2047374C; DE69113940T2; DK0475572T3; TW240295B; AU632703B2; KR100233766B1; CN1062215A; EP0475572B1; HK88596A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、減衰器付き光ファイバ
ーコネクター装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】しばしば、減衰器は入力信号の強さを必
要なレベルに減衰させるために、伝送経路の中において
必要となる。多くの光ファイバー通信システムは、受信
器のサチュレーションを回避するために、減衰ステーシ
ョンで光量を減少する手段を必要とする。このような光
量の減少は、システムを通してのバランスを存続しつ
つ、調整された入力光量の割合を散逸、すなわち減衰さ
せることを目的とした、減衰器として知られる素子をシ
ステムに導入することによって達成される。

【０００３】バイコニック(biconic)光学コネクター用
の減衰器は、様々な形態で市販されている。Ｕ．Ｓ．特
許Ｎｏ．４，９００，１２４を参照のこと。

【０００４】従来技術の減衰器は、一般に４種類に分け
られる。第１種として、空隙中に様々な固定フィルター
部品を持つ空隙減衰器があり、その内部において接合ス
リーブ管は、ファイバーの両端および様々なフィルター
部品との接触を防ぐ手段を含んでいる。第２種は、隙間
を広げることにより減衰率が大きくなるような空隙を含
む空隙減衰器である。第３種のタイプでは、異なる減衰
レベルのために炭素層の厚さが変化するような、高密
度、半透明、薄層状の部品が横断面のスロットに搭載さ
れている。このような設計において、整合スリーブ管は
その中で横断面方向に可動な減衰部品を含む。例えば、
Ｕ．Ｓ．特許Ｎｏ．４，７１７，２３４を参照。このよ
うな設計は、はじめ、マルチモードからマルチモードへ
の接続用に考案された。バイコニック装置で用いられる
第４種の減衰器は、屈折率の合ったスペーサーを含む。
これら全ては、円筒形のフェルールと共に用いる、つま
り反射を抑えることが重要である単一モードから単一モ
ードへの接続装置で用いるには適していないように思わ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ターミネータ用、およ
び二つの光ファイバーの接続用に非常によく用いられる
フェルールコネクターは、ＳＴコネクターと呼ばれるも
のである。（ＳＴはＡＴ＆Ｔの登録商標である。）例え
ば、ＳＴコネクターは、Ｕ．Ｓ．特許Ｎｏ．４，９３
４，７８５に公表されている。

【０００６】ＳＴコネクターは、円筒形のプラグ、つま
り、いわゆるフェルールを含んでおり、終端されるべき
光ファイバーの末端部分を収容するために、そこを通る
通路を備えている。キャップに収容されているプラグは
バネで抑えられる。接合スリーブ管において二つのプラ
グが端と端を接して収容されるとき、一方あるいは両方
のプラグの胴体部は結合軸の方向に動いて接続を実現す
る。

【０００７】減衰器付きの円筒形フェルール接続の厄介
な問題は、広く受け入れられるフェルールコネクターが
ないという認識である。用いることのできるコネクター
にはＦＣコネクターと呼ばれるものもある。理想の減衰
器は、コネクターとしても使われることが望ましい。従
来存在しなかったコネクターは、例えば、ＳＴコネクタ
ーとＳＴコネクター、ＳＴコネクターとＦＣコネクタ
ー、あるいはＦＣコネクターとＦＣコネクターなどのよ
うな、単一モードから単一モードへのフェルールタイプ
の接合装置で用いられる減衰器である。

【０００８】必要とされる特徴を備えた減衰器に到達す
る際のもう一つの問題は、ＳＴコネクターを接続しよう
とする際、他のプラグがスリーブ管に挿入されると、最
初に挿入されたプラグが移動してしまうことである。広
く受け入れられる減衰器システムであるためにはこのよ
うな動きに適応できなくてはならない。

【０００９】典型的には、固定空隙、ノンプラグ接触、
高密度フィルター部品は、マルチモードからマルチモー
ドへ、あるいは、単一モードからマルチモードへの接続
を用いる光通信システムやデータリンクにおいて従来使
われてきた。後者の場合は、フォトンバケットとしての
単一モードシステムにおいて、検出器にマルチモードの
ファイバーを用いる。１．０Ｇｂ／ｓ以下のシステムで
は、典型的に、高い反射パワーに悪影響を及ぼされるこ
とはないが、ある場合、たとえば、２ウェイのファイバ
ー通信のような場合、１．０Ｇｂ／ｓ以下のシステムで
も悪影響を受ける可能性がある。

【００１０】本発明の目的は、例えば、単一モードから
単一モードへの接続装置で用いられるＳＴコネクターや
ＦＣコネクターのようなフェルールコネクター用の、イ
ンライン（in-line）でかつ低反射の減衰器を提供する
ことである。理想の減衰器は、分散したフィードバック
レーザーでの高速光波通信、及び振幅変調ケーブルテレ
ビ通信に需要があるが、そこではネットワークにおける
不必要な反射は、レーザー不安定性や受信ノイズの原因
となるレーザーへの光フィードバックという結果を招き
かねない。また、必要とされる低反射の減衰器は、多重
経路干渉によるシステムの崩壊を最小限に抑える必要が
ある。必要とされるインラインの減衰器は、反射のレベ
ルが、伝送経路の屈折率の不一致、光ファイバーの末端
どうしの隙間の広さ、レーザーのライン幅、振動数、そ
して二つのコネクターの距離などによって悪影響を受け
る可能性があることに留意して構成されねばならない。

【００１１】

【課題を解決しようとする手段】前述の従来の技術の問
題点は、本発明のフェルールコネクター装置によって解
決された。各々がコアとクラッドを備える二つの光ファ
イバーを接続するためのフェルールコネクターは、比較
的低い反射パワーをもたらす減衰器を備えている。その
中の二つのプラグは、その各々は円筒形をしており、そ
れを通って広がる、プラグによって接続されるべき光フ
ァイバーの末端部分を収容するための通路が設けられて
いる。分かれたスリーブ管の各末端は、一つのプラグを
収容するために、次に述べるように適合している、つま
り、２つのプラグが、プラグ表面がスリーブキャビティ
ーと定義される壁面とかみ合ったまま、完全にスリーブ
管に装着されたとき、プラグの末端がお互いに隣接して
いるようにである。

【００１２】コネクターの減衰器部分は、スリーブ管の
中のプラグの末端間に搭載される円盤状の部品を含む。
この減衰器部分は、その主要な平行面の法線がスリーブ
管の縦軸方向となるように、スリーブ管の中でスライド
可能なように吊るされている。円盤状の部品は、接続さ
れるべき光ファイバーのコアの屈折率とほぼ等しい屈折
率を有している。さらに、円盤状の部品は、スリーブ管
の中で固定されており、プラグの表面およびプラグは、
プラグの末端面がスリーブ管の中に装着されたとき円盤
状の部品とかみ合うようになっている。

【００１３】円盤状の部品は、スリーブ管の縦軸と平行
方向に可動であるように、スリーブ管の中に支えられて
いる。これは、プラグがスリーブ管の中に装着されたと
き、円盤状の部品がスリーブ管の中で位置を変えること
を可能にする。

【００１４】

【実施例】図１と図２について、これらは、二つの光フ
ァイバーの接続を表す光ファイバーコネクター２０の部
分を示してある。コネクター２０は一実施例である。接
続されるべき２つの光ファイバー２１、２２（図３参
照）はコア２５とクラッド２７を含み、境界線２６に示
されるように接触し、コーティング２８で被覆されてい
る。光ファイバーは、本発明により終端及び接続される
バッファーファイバーを供給するためにポリ塩化ビニル
（ＰＶＣ）のチューブで被覆される。本発明のコネクタ
ーはまた単一ファイバーケーブル３０、３０を接続する
ためにも用いられ（図１参照）、ＰＶＣのチューブ３１
を更に被覆するのは、例えば、アラミド繊維のような強
度部材３３であり、そしてＰＶＣでできた外装被覆３５
である。

【００１５】図１と図２について、コネクター２０は、
２つの光ファイバーターミネーション（すなわちプラグ
部品）３７を含む。ターミネーション３７とターミネー
ション３７の対応する部品は同じ番号のものと一致す
る。コネクター２０は、ターミネーションの縦軸３８が
同軸となるようになっている。光ファイバー２１の末端
部分に加えて、ターミネーション３７は、光ファイバー
ターミナルすなわちプラグ４０を含み、また通路４１を
備え（図２参照）、ガラス材、プラスチック材、セラミ
ック材などから成っている。プラグ４０は外径約２．５
mmである。プラグ４０の末端面３９は通路４１の開口部
を含む。

【００１６】ケーブル３６を終端する際、チューブ３
１、強度部材３３および外装被覆３５と同様、コーティ
ング２８はプラグ４０で終端される前に光ファイバー２
１の末端部から除去される。そして被覆されていない光
ファイバーの末端部は各プラグ４０の通路４１に挿入さ
れる。被覆されていない光ファイバー２１の末端部はプ
ラグ４０の通路４１の内部に格納され、光ファイバーの
末端面は研磨され結合される。

【００１７】各ターミネーション３７は、プラスチック
材及び金属材から成るコネクター胴体部（つまりバレ
ル）４２（図１と図２参照）、プラスチック材及び金属
材から成る圧縮スプリング４４、およびタビュラーキャ
ップ４５を含む。プラグ４０、コネクター胴体部４２、
およびキャップ４５の各々は円筒様の断面積を持つ。コ
ネクター胴体部４２は独立した方向を向かせるものつま
りアラインメントキー４３を含んでおり、それは縦軸３
８を中心として動径方向に向き、多くの配置のうち任意
の一つの配置に設置できるようになっている。

【００１８】コネクター胴体部４２は径の小さい部分４
６（図２参照）を含み、それはキャップ４５の内部に配
置されたカラー４８の中の開口部４７を通っている。保
持ワッシャー４９はカラーの外側にある径の小さな部分
に外接している。スプリング４４はコネクター胴体部４
２の径の小さな部分４６の周りに、カラーと径の大きな
部分５１の間に配置されている。この配置の結果とし
て、スプリング４４はコネクター胴体部４２をケーブル
から外向きにに押し出し、コネクター胴体部をキャップ
４５の内部に保持している。

【００１９】各プラグ部品もまたコネクター胴体部４２
に対するキャップ４５の可能な回転を制限する手段を備
えている。これを達成するために、キャップは前述のカ
ラー４８からコネクター胴体中に備えられたカミングレ
ース(camming race)の中に内側に向く鋲（図示されてい
ない）を含んでいる。

【００２０】再び図１に戻って、キャップ４５は、一端
で円周方向に延びるスロット５７につながる、縦軸方向
に延びるスロット５５を含む。スロット５７はそれを定
めるハウジングのチューブ壁がラッチのための突起５８
を含むように形成されている。これらのスロット５５と
５７はターミネーション３７をコネクター２０のもう一
つの部分に格納するために用いられる。

【００２１】コネクターのターミネーション３７を完成
にするため、キャップ４５から光ファイバーケーブルに
沿って円錐状の形状で延びる部分５９が示される（図１
参照）。コネクター２０のこの部分は、ターミネーショ
ンの歪を緩和し、別のケーブルと連結した後でケーブル
が使用中に繰り返される湾曲に耐えられるよう、光ファ
イバーに過度の応力を伝えないようしている。

【００２２】本発明のコネクター装置は、また、縦軸方
向のスロット６１を備えたスリーブ管６０（図１、図２
を参照）と共に動作する減衰器装置を含む。好ましい具
体例では、スリーブ管は酸化ジルコニウムから成る。

【００２３】スリーブ管６０はハウジング６３の内部に
配置され、維持装置６４（図２参照）によってそこに保
持されている。ハウジングは反対方向に延びたキー溝６
６ー６６を含んでおり、各々のキー溝６６は、キー４３
を収容するよう構成されている。さらに、各々のキー溝
６６と共にハウジング６３の端の各部分に付随している
のは、全く正反対に動径方向に延びたラッチのためのピ
ン６７ー６７であり、これら各々は付随したキー溝６６
から９０度離れた所にある。

【００２４】コネクターのプラグがスリーブ管６０に挿
入されようとするとき、そこのアラインメントキー４３
はスリーブ管６０の中にキー溝６６に沿って整合する。
プラグ４０はアラインメントキー４３がキー溝６６に沿
って移動すると共に、スリーブ管６０に挿入される。同
時に、各ラッチングピン６７も近づき、スロット５７に
沿って移動する。プラグ４０が挿入され終わると、各ラ
ッチングピン６７はラッチング突起５８のうしろに配置
される。

【００２５】理想的には、損失を最小限にするために、
スリーブ管６０の内部に配置されたプラグ４０ー４０
は、その縦軸を整合する必要があり、プラグの端面３９
ー３９と共にファイバーの端面が減衰器部品７０と接触
していなくてはならない。各プラグ４０の外面とスリー
ブ管６０のキャビティーの壁面とは、うまく整えられた
面で結合されるのであるが、これにはプラグの末端部分
がスリーブ管６０の中に収容される時、プラグ４０が望
ましい位置に置かれるよう意図されている。スリーブ管
６０の中に配置されたとき、プラグ４０は望まれるよう
に末端を仕切られていることが必要である。

【００２６】前述のように、コネクター２０は、減衰を
かけ、帰還損失を減らすために、減衰器部品７０を含
む。スリーブ管６０は、二つの働きをする縦軸方向に延
びたスロット６１を含む。すなわち、スロット６０は、
スリーブ管６０が許容範囲内で異なるプラグ４０直径に
対応できるようにするだけではなく、減衰器部品７０が
プラグ４０ー４０が挿入されている間に位置を変えるこ
とができるように、スリーブ管６０に沿って縦軸方向に
動けるようにしている。図４、図５、図６に見られるよ
うに、減衰器部品７０は、側面はＴ字型をしており、プ
ラグ４０がスリーブ管６０内に装着されるとき、プラグ
４０ー４０の各々とかみ合うディスク７４とヘッド７２
を含む。ヘッド７２はスリーブ管６０のスロット６１に
沿って縦軸方向に延びており、スリーブ管のスロットに
収納可能なネック７６を含む。ヘッド７２とネック７６
は協同してレールのような配置を形作る。一方、ディス
ク７４は円盤状で、コネクターの縦軸３８を法線とする
面内で円形の配置をとる。ヘッド７２は、ハウジング６
３の中に形成されたチャネル７５（図２参照）の内部に
配置される。

【００２７】減衰器部品７０とスリーブ管６０の協同の
結果として、減衰器部品７０はスリーブ管６０内で縦軸
方向に可動となる。ＳＴコネクターは浮動的な設計と考
えられいるが、その中で、二つのプラグは、バネにより
抑えられており、接合ハウジングの中にある迎合する分
割されたスリーブ管と整合する。最初のプラグが接合部
に挿入されると、プラグは接合部の横軸方向に引いた中
心線を越え、その動きはプラグの接続ボディーが接合部
の肩にかみ合うと止まる。二番目のプラグが接合部の反
対側に接続され、減衰器部品との接触が二つのプラグに
よってなされると、最初のプラグは、圧縮スプリング４
４ー４４によって供給される二つのプラグのバネの負荷
間の平衡が達せられるまで押し戻される。

【００２８】結果的に、二つのプラグのファイバーの端
面間に設置される減衰器部品を設計する際には、最初の
プラグが接合部の中心線を越えないようにするか、ある
いは、減衰器部品がプラグと共に移動するような設計に
するか、いずれかが必要である。後者のアプローチは、
レールによって支えられる減衰器ディスクを用いること
によって、減衰器部品７０に利用されている。

【００２９】ディスク７４は、ファイバー端の条件を満
足し、望み通りの減衰がなされるように、適切な厚さ、
平面度、表面の仕上げ、平行性、などに関して選択され
る。再度、図５、図６を見ると、減衰器の軸部分７４は
５ｄＢから２０ｄＢの損失に対応して約２００から１７
５０ミクロンの範囲の厚さである。ポリメタクリル酸メ
チル（ＰＭＭＡ）プラスチックを用いると、減衰器部品
７０ー７０は５から２０ｄＢの範囲の減衰器を実現する
するために、様々な厚さに型どりされる。

【００３０】ヘッドとネックを含めて、レールは、部品
がフェルールスリーブ管のスロットに沿ってスライドす
ることで位置を変えるができる。ここでスロットは、フ
ァイバー軸に平行となっている。図４に示されている
が、部品は、分離した接合スリーブ管のスロットに載る
ネックを備えている。レールとスロットの装置は減衰器
のディスクの位置を決め、支持する機能を果たす。さら
に、プラグを繋いだり、抜いたりするとき必要な、縦軸
方向への動きの自由度を与える。

【００３１】スロット６１の中で減衰器部品７０は、調
整できる。前述の減衰器の装置は、ＳＴコネクターの接
合ハウジングが、分かれた酸化ジルコニウムのスリーブ
管に搭載されるべき減衰器の支持レールの為の隙間を持
つことのみを必要とする。。また、スリーブ管６０のス
ロット６１の幅、すなわち１．１mm、は従来の技術での
幅、すなわち０．５mm以上であるが、これは、減衰器部
品７０のネックが、そこを通って延びることを可能にす
るためであった。一つのコネクタープラグがスリーブ管
の一端に挿入され、そこに装着されると、減衰器部品７
０は挿入済みのプラグの端とかみ合い、その結果、減衰
器は、挿入方向と同じ方向、つまりコネクターの縦軸３
８と平行な方向に、微妙に移動する。そして、他方のプ
ラグが、スリーブ管６０の反対側の端に挿入されると、
そのプラグの端は減衰器部品とかみ合って、減衰器部品
を二つのプラグの間にしっかり固定させる。減衰器部品
のこの浮動的な支持は、材料部品に必要な値だけの厚さ
をもたせて、二つのプラグのファイバー端の間に可動な
部品を入れることで達成している。また、減衰器部品は
伝送ファイバーのコア、つまりガラスに近い屈折率をも
っている。

【００３２】プラグの移動には、スプリングの大きな圧
力を考慮にいれてあり、その結果、減衰器のディスクの
厚さの範囲に余裕が生じている。これは、減衰器部品
が、プラグとの接触と浮動の状態を保ちながら、２０ｄ
Ｂあるいはそれ以下の損失のために、１．７５mmあるい
はそれ以下のオーダーの厚さをもつ減衰器部品の装備を
可能にしている。

【００３３】公知の接続損失の理論は、縦軸方向に離れ
たファイバーの場合の、単一モード挿入損失（ＩＬ）を
予測する。それに加えて、スネルの屈折の法則は、異な
る屈折率をもつ物質の間で、光の波動がどのように振る
舞って、その結果光線が曲がるかを記述する。二番目の
ファイバーに受け入れられる光は、受光されるために
は、コアの領域に衝突せねばならず、しかもファイバー
の臨界角内でなければならない。

【００３４】本発明では、減衰器部品の厚さと挿入損失
（ＩＬ）は以下の式で決まる。

【数１】ここで、Ｚ₀はファイバー間の隙間、ｋ_g＝２πｎ₀／２
λ、ｗ＝モードフィールド半径（ＭＦＲ）、例えば、Ｍ
ＦＲ_1310nm=４．３５um（以下マイクロメートルの略号
とする）、ＭＦＲ_1550nm＝４．８５um,またここで、補
正ファクターａ₁₃₁ _0nm＝０．９２、ａ_1550nm＝０．８８
であり、ＰＭＭＡ部品についてＩＬと帰還損失（ＲＬ）
の両方が、実験的に確かめられている。図７には、１３
１０nm、１５５０nmの波長での、理論的な挿入損失と減
衰器部品の厚さの関係を表すプロットが、８０、９０で
示されている。プロットは式（１）と一致している。各
データ点はそのデータ点に対応する厚さの減衰器部品７
０ー７０のグループの平均損失の値を表している。厚さ
が増加するにつれて、挿入損失も増加する。望ましいの
は、両方の波長域で、満足な振る舞いをする減衰器部品
７０である。

【００３５】挿入損失は、波長とモードフィールド半径
の関数であるが、ほとんど波長に依らない。補正ファク
ター”ａ”は、例えば屈折率、波長、ファイバーコアの
変化、あるいは大きいＺ₀などに値の不正確さを補正
し、理論的な曲線を少し下げるために式の中に挿入され
ている。図７は、波長１３１０nmの時の点９２ー９２、
波長１５５０nmの時の点９４ー９４で示される、本発明
のＳＴコネクターからの平均データを含んでいる。この
減衰器の装置が、より大きな波長依存シフトをもつ７８
０nmの単一モード伝送のときにも、うまく動作する。

【００３６】本発明の接続装置は、減衰器部品７０を含
んでいるが、従来技術の装置と比較して、結果的に反射
パワーはかなり低くなっている。光路に沿った屈折率の
差ｎは次の帰還損失の式によって示されるような反射を
生じさせる。

【数２】ここで、ｎ₀とｎ₁は二つの接する物質の屈折率である。

【００３７】二つの光ファイバーの末端がコネクターで
接続されているような一例をとってみると、ガラスと空
気の境界面は、空気での屈折率ｎ₀＝１．０と、各光フ
ァイバーのコアでの屈折率ｎ₁＝１．４６８とで確立さ
れている。前述の、帰還損失の式（２）を適用すると、
反射パワーは近似的に３．６％つまりー１４．４ｄＢと
なることがわかる。

【００３８】この本発明の装置では、ガラスから空気、
および、空気からガラスの境界面の両方が、反射パワー
に寄与するが、これは過度に高くなる可能性がある。他
方、かなり大きな空隙では、光の伝達方向で最初に遭遇
するコアと空気の境界面で、反射損失が優勢となる。光
の伝達方向における空気からガラスへの二番目の境界面
は、引き延ばされた空隙を伝達することによる減衰のた
めに影響はずっと少ない。

【００３９】本発明の他の実施例の装置は、アクリル樹
脂あるいはマイラープラスチックでできたインラインの
板状の減衰器部品を空隙の中に浮遊させ、間隔を開けた
ファイバー端を含む。この減衰器の中には、多重の反射
面があるが、それでも、もっとも良い場合でも、減衰器
は、減衰器と他のファイバー端の間の空隙には、たった
一つのファイバー端しか接触させることができない。ガ
ラスに近い屈折率ｎ₀をもつ減衰物質をもってしても、
比較的小さな空隙が存在するときは、大きな反射が起こ
り得る。減衰率の値が低い場合、この隙間は重大とな
る。この装置、つまり、ファイバーが光のディスクの片
側にしか接触していない装置での反射パワーはまた、減
衰器の空隙を通る光の伝達方向の関数である。反射パワ
ーは一般に、伝達方向が、接触する光ファイバーと減衰
器の境界面を通り、減衰器を通り、空隙を通って、二番
目のファイバー端に至るならば、少なくなる。もし伝達
方向が逆の方向なら、反射パワーは減衰器のない比較的
小さな空隙を横切る時の反射パワーに近い値となり得
る。低い値、つまり５ｄＢの板状の減衰器の両側に小さ
な隙間が存在する場合は、ー６ｄＢのオーダーの少ない
損失が測定されている。

【００４０】本発明のコネクター２０の減衰器装置は、
従来技術の円筒形フェルール接続装置と比較して、結果
的にかなり低い反射パワーとなっている。これは、両側
のプラグがインライン減衰器部品７０をそこに空隙が生
じないようにかみ合わさせることで達成している。プラ
グ端との接触があると仮定すると、２番目のプラスチッ
クから光ファイバーのコアへの境界は、余り問題になら
ない、というのは、２番目の境界面からの低いレベルの
反射パワーは減衰器の２ウェイの損失によって、減衰さ
れるからである。例えば、最初のガラスから減衰器への
境界面からのー４０ｄＢの損失、および、出ていく側で
は、減衰器とガラスの２番目の境界面からのー４０ｄＢ
の損失、そして往復で２０ｄＢだけの寄与をする１０ｄ
Ｂの減衰器のあるような装置では、全帰還損失はー３
９．９６ｄＢになる。これは最初の境界で与えられる損
失と比べて無視できるほどの違いでしかない。

【００５０】都合の良いことに、本発明のコネクター２
０は、この分野の既存のコネクターと互換性をもつ。例
えば、全ての新しいスリーブ管に減衰器をつけようとす
ることがあれば、この分野で既に使われているプラグが
そのようなスリーブ管と共に用いることができる。減衰
器付きスリーブ管６０は既存のプラグと共に用いるには
全く差し支えない。

【００５１】図８は、本発明の減衰器部品７０ー７０
の、１３１０nmの波長における帰還損失（単位ーｄＢ）
のデータ点を、挿入損失（単位ｄＢ）の関数として表し
ている。比較的低い帰還損失の減衰器は、図８において
許容限界線以上のデータ点で示される。例えば、５ｄ
Ｂ，１０ｄＢ，１５ｄＢ，１５ｄＢあるいは２０ｄＢの
挿入損失でグループ化された減衰器部品に対して、デー
タ点は許容限界線より上にあり、かつ、許容できる挿入
損失の公差限界内にある。このプロットは、本発明の減
衰器部品が、比較的低い反射の設計になっていることを
示している。屈折率の一致する材料を用いる目的は、低
い反射の状態で、正確に計った挿入損失量を実現するこ
とである。部品７０が厚くなればなるほど、損失はそれ
だけ大きくなる。減衰器部品はファイバー端に接触して
いるため、反射は最小限度にされる。

【００５２】図９は、１３１０nmの波長における、挿入
損失（単位ｄＢ）による頻度のヒストグラムのプロット
を示す。許容できる公差限界は、Ｘ軸に沿って示されて
いる。図９は、結果が再現性をもつことを示している。
各挿入損失バンドにおける全てのサンプルは、比較的狭
く分布している。１５および２０ｄＢの挿入損失に関し
ては分布は広くなっているが、なお許容幅の中にある。

【００５３】図１０は、本発明の減衰器に対する、６０
゜Ｃにおける９０から９５％の相対湿度での湿気試験の
結果を示している。損失の時間変動は無視できる。これ
は、減衰器が経過時間と湿気に関して非常に安定してい
る。

【００５４】本発明の減衰器はＦＣからＦＣへの接続、
およびハイブリッドのＦＣからＳＣへの接続にも用いら
れる。図１１を見ると、１００で表されるように、ＦＣ
からＦＣへの接続装置が示されている。中心フランジ部
１０４ー１０４をもつ接合部１０２は、二つの逆方向の
入口１０６ー１０６を含む。各入口１０６は外側にネジ
山を切った部分１０７、およびフレア型の入口１０９を
もつ円形突起部１０８を含む。各突起１０８の外径は、
接合部１０２の内径より小さく、各末端で輪状のスペー
スをつくっている。

【００５５】接合部１０２の中に配置されているのは、
スリーブ管１１３である。スリーブ管はそれに沿って縦
軸方向につくられたスロット１１５を備えており、その
スロット１１５は減衰器部品７０のネック部分がそこを
通って延びることができるだけの十分な幅を持ってい
る。スリーブ管１１３は，段差の付いた突起１０８ー１
０８の内部部分とかみ合うことによって接合部の中に維
持される。

【００５６】ＦＣ装置によってもう一方と接続されるべ
きファイバーはプラグ部品１２０によって終端される。
各プラグ部品１２０はファイバーを終端する円筒形プラ
グすなわちフェルール１２２を含む。プラグ１２２はバ
レル（コネクター胴体）１２４に収容され、そのバレル
１２４は内側にネジ山をきってあるキャップ１２６に収
容される。キャップ１２６は、接合部１０２のネジを切
った部分１０７を覆って、バレル１２４の上をスライド
しながら、ネジのように回転することによって取り付け
られる。バレル１２４とプラグ１２２はスプリングによ
って外側方向にバイアスされている。

【００５７】接続が必要となったとき、スリーブ管の中
に浮動させる減衰器部品７０と接触させるために、プラ
グ部品のプラグ１２２を、スリーブ管１１３の中に配置
させる。バレル１２４は、突起部１０８の上をスライド
して移動し、一方、キャップ１２６は、接合部の末端部
１０７の上をネジのように回転する。ＦＣ装置におい
て、ＦＣプラグ１２２ー１２２の十分な移動ができない
ときの補償をするため、適当なサイズのスペーサー１１
４がフランジ部分の間に配置される。

【００５８】図１２を見ると、ＳＴコネクターとＦＣコ
ネクターの接続装置が示されている。ＳＴコネクターフ
ェルールはＦＣコネクターフェルールと減衰器部品を通
して光学的に接続されるようになっている。

【００５９】図１２の装置は、一つ部分、つまり、図２
と同様の、図１２で見ると右側の部分と、図１１の装置
と同様の、他の半分を含み、その接続はハウジング１３
２に配置されたスリーブ管１３１の中心点あたりに引か
れたラインに沿ってなされている。ＳＴコネクターの部
分とＦＣコネクターの部分が、既に前出のように描かれ
ているので、これらの部分をさらに記述することは不必
要と思われる。

【００６０】図１２に示されるように、ＦＣコネクター
部分あるいはＳＴコネクター部分のいずれかが挿入され
ると、そのプラグは減衰器部品７０のディスクとかみ合
い、減衰器部品は、レールによって支えられ、ヘッドと
ネックを含んでいるので、スリーブ管に沿った方向に移
動する。他方のプラグの挿入は、ディスクの他方の主要
な表面とかみ合い、ディスクを、他方のプラグが接合位
置をとるまで、逆方向に移動させる。

【００６１】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、低反
射の減衰器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の減衰器を含むフェルールコネクターシ
ステムの透視図である。

【図２】本発明のコネクターシステムの部分的断面の正
面図である。

【図３】光ファイバーの拡大側面図である。

【図４】図２の接続装置の部分的断面の側面図である。

【図５】コネクター装置のスリーブ管の中に収容された
二つのプラグが配置された、減衰器部品の拡大透視図で
ある。

【図６】本発明の接続装置の減衰器部品のもう一つの具
体例の側断面である。

【図７】減衰器の厚さと挿入損失の関係を示したグラフ
である。

【図８】本発明の減衰器システムの性能特性を示すグラ
フである。

【図９】本発明の減衰器システムの性能特性を示すグラ
フである。

【図１０】本発明の減衰器システムの性能特性を示すグ
ラフである。

【図１１】一つのプラグが収容され、二つめのプラグが
挿入されようとするスリーブ管の中に配置された減衰器
部品を含むＦＣコネクターシステムにおける、減衰器の
別の具体例の図である。

【図１２】ＳＴコネクターとＦＣコネクターの装置で
の、本発明の減衰器システムの別の具体例の図である。

【符号の説明】

２５コア２７クラッド２８コーティング３０ファイバーケーブル３１被覆チューブ３３強度部材３５外部被覆３７ターミネーション３８縦軸３９端面４０プラグ４１通路４２コネクター胴体４３アラインメントキー４４バネ４５キャップ４７開口４８カラー４９維持ワッシャー５１大径部５５スロット５７スロット６０スリーブ管６１スロット６３ハウジング６６キー溝６７ラッチングピン７０減衰器部品７２ヘッド７４ディスク７６ネック８０１３１０nmにおける理論曲線９０１５５０nmにおける理論曲線９２１３１０nmにおけるデータ点９４１５５０nmにおけるデータ点１０２接合部１０６入り口１０７外側にネジを切った部分１０８円形突起１０９フレア型部分１１３スリーブ管１１４スペーサー１２０プラグ部品１２２フェルール１２４バレル１２６キャップ１３２ハウジング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者エヌアールランペンアメリカ合衆国 30092 ジョージア、ノークロス、アレンハーストドライブ 3809

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の光ファイバーを終端する第１プラ
グと、第２の光ファイバーを終端する第２プラグと、そ
の各末端に１つのプラグを収容し、その壁面を通る縦軸
方向のスロットを有するスリーブ管と、システムへ低反
射する減衰器とを有する減衰器付き光ファイバーコネク
ターにおいて、前記減衰器は、ガラスとほぼ同じ屈折率
をもつ材質でできた板状部分と、前記板状部分を支える
付随部分を含むレールとを有し、前記付随部分は、前記
スロット内に配置され、前記板状部分を前記スリーブ管
内に、前記レール部分を前記スリーブ管の外面に隣接さ
せて配置するように、前記スロットに収容され、前記減
衰器は、前記各プラグが前記スリーブ管に挿入されたと
き、前記スリーブ管にそって縦軸方向に可動し、前記プ
ラグが前記スリーブ管に装着されたとき、前記各プラグ
とかみ合うことを特徴とする減衰器付き光ファイバーコ
ネクター。
【請求項２】前記スリーブ管が、対向する末端部分を
持つハウジング内に配置され、前記各末端部分が、外側
にネジをきった外側部分と、前記外側部分から距離をお
いて内部に同軸に配置された内部突起とを含み、更にプ
ラグを有する２個のプラグ部品を有し、前記各プラグ
は、前記スリーブ管に収容されたとき、前記ハウジング
の末端部の前記内部突起の周囲に配置されるようなコネ
クター胴体部の中に支持され、またそこから延び、前記
各プラグ部品は、さらに、前記プラグが前記スリーブ管
に収容され、前記コネクター胴体部分が前記内部突起の
周りに配置されたとき、前記キャップが前記コネクター
胴体部に関してスライドして移動し、前記ハウジングの
前記外部部分のネジ山の上をネジ回転できるように、前
記コネクター胴体部に関しスライド移動できるようなネ
ジ付きキャップを含み、前記ハウジングは、前記プラグ
が前記減衰器部品とかみ合うときに、前記プラグの後退
の移動量の制限があるにもかかわらず、前記プラグの両
方が前記スリーブ管の中に配置されることを可能にする
ためのスペーサーを有する、ことを特徴とする請求項１
のコネクター。
【請求項３】第１と第２のプラグ部品を含み、前記スリ
ーブ管が対向する末端部を持つハウジングの中に配置さ
れ、第１末端部分は、外側にネジを切った外部部分と、
前記外側部分から距離をおいて内部に同軸に配置された
内部突起とを含み、対向する第２末端部が、そこに縦軸
方向に延びるキー溝と、その外面から突起した２個の直
径方向に逆向きのラッチングピンを備えた環状部分を含
み前記第１プラグ部品は、前記スリーブ管に収容された
とき、前記ハウジングの前記第１末端部の前記突起の周
りに配置されるようなコネクター胴体から延びる前記第
１プラグを含み、さらに、前記スリーブ管に収容された
とき、前記ハウジングの前記第１末端部の前記外部部分
の上をネジ回転するように、内部にネジ山を切られた、
スライドして移動できるキャップを含み、前記第２プラ
グ部品は、それ自身がそこから延びるコネクター胴体部
を含み、このコネクター胴体部は、前記第２プラグが前
記スリーブ管に収容されたとき、前記ハウジングの前記
キー溝に収容されるべき、そこから突出したキーを有
し、更に、前記第２プラグ部品は、前記スリーブ管の中
に挿入され、前記キーが前記ハウジングの前記キー溝の
中に収容されると、前記ハウジングの前記ピンの各々
は、カミングスロットに沿って動き、また前記ハウジン
グに組み込まれた前記第二プラグ部品に取り付けられ
た、ラッチングスロットに配置されるように、２個のの
カミングスロットと関連ラッチングスロットを有する、
少なくとも前記コネクター胴体部の周りに同軸に配置さ
れるキャップを含み第２プラグ部品のキャップが前記ハ
ウジングに組立られることを特徴とする請求項１のコネ
クター。
【請求項４】前記第２プラグ部品が、その前記コネクタ
ー胴体部の周りに配置された圧縮スプリングを含み、前
記第１プラグ部品が前記第１プラグを、前記第１プラグ
部品の外側にバイアスするための弾力を与える手段を含
むことを特徴とする請求項３のコネクター。
【請求項５】光ファイバーケーブルの光ファイバーを光
学的手段に接続するための光ファイバーコネクターにお
いて、光ファイバーを含む光ファイバーケーブル用入り
口の末端と接続用末端とを含むプラグ部品と、光ファイ
バーを終端するプラグと、前記プラグに組み込まれたキ
ャップと、前記光ファイバー入り口末端から離れる方向
に前記キャップの外側に前記プラグを押しやる弾性装置
とを有し、前記接続用末端で光学手段に接続される前記
プラグ部品と、前記プラグ部品の前記プラグをその一つ
の末端に収容するスリーブ手段と、前記プラグによって
終端された光ファイバーを光学的手段に機能的に接続さ
せるため前記プラグに隣接して配置された光学的手段
と、前記スリーブ手段は、そこを通って縦軸方向に形成
されたスロットを持ち、その中に収容収容されるべきプ
ラグの配置に整合する前記壁面を持ち、前記スリーブ管
に沿って、スライドして動くように適応された減衰器部
品とを有し、前記減衰器部品は、前記スロットを通って
延びている部分を含むレールによって支えられ、前記ス
リーブ管内部に配置された部分を含み、前記スリーブ手
段内の前記減衰器の前記部分は、前記プラグが前記スリ
ーブ管に挿入されたとき、前記プラグによってかみ合わ
されるように適応されることを特徴とする減衰器付き光
ファイバーコネクター。
【請求項６】前記プラグ部品が、前記プラグを固定する
ためのコネクター胴体を含み、前記コネクター胴体が、
光ファイバーケーブルの末端部分がそれに固定されるよ
うな部分を含み、前記減衰器部品が、前記スリーブ管内
部に支持され、支持部分とネック部分によって接続され
るディスク状の部分を含み、前記支持部分が、前記スロ
ットの外側に配置され、前記スロットを通って延びる前
記ネック部分と、前記スリーブ管の外面とをかみ合わせ
る、ことを特徴とする請求項５のコネクター。
【請求項７】１つの光ファイバーを、別の光ファイバ
ーに接続するための請求項５の光ファイバーコネクター
において、前記コネクターは、その各々がそこを通る通
路を持ち、前記通路に配置された光ファイバーを終端す
る円筒状プラグと、前記プラグ部分を包むキャップとを
有する第１及び第２プラグ部品と、前記各プラグ部品
は、前記プラグをファイバー入り口の端からその反対側
の端に向かう方向に外側にバイアスさせる手段を含み、
前記スリーブ管の中に、前記末端部分を互いに整列した
まま支持するために各前記プラグ部品の末端部を収容す
るためのハウジングとスリーブ管を含む接合手段と、各
前記キャップは、前記接合手段の前記ハウジングの末端
部に固定されるよう適応され、前記スリーブ管は、壁面
がそこを通って縦軸方向に形成されたスロットを持ち、
そこに収容されるべきプラグの配置に整合する前記壁面
を持ち、前記スリーブ管に沿って、スライドして動くよ
うに適応された減衰器部品と、前記減衰器部品は、前記
スロットを通って延びている部分を含むレールによって
支えられ、前記スリーブ管内部に配置された部分を含
み、前記スリーブ管内部の前記減衰器部品の前記部分
は、前記プラグが前記スリーブ管に挿入されたとき、前
記プラグによってかみ合わされることを特徴とする付け
られる請求項５の光ファイバーコネクター。
【請求項８】前記各プラグ部品は、その中に前記プラグ
を配置されたコネクター胴体がそこを通って延びる、環
状の内側に突出したリップを持つキャップを含み、前記
コネクター胴体部が、前記各プラグの前記各末端がその
中に配置された、拡張された末端部を持ち、前記プラグ
部品は、前記リップの内側に隣接して前記コネクター胴
体の周りに配置された維持クリップと、前記維持クリッ
プが前記キャップの中の前記プラグを支持しつつ前記コ
ネクター胴体とプラグを外側に押しやるために、前記リ
ップの外側、および、前記コネクター胴体の前記拡張部
分の内側とかみ合う、前記コネクター胴体の周りに配置
された圧縮スプリングとを有し、前記コネクター胴体部
が、その前記拡張部分から半径方向に突出し、それに取
付けられたキーを含むことを特徴とする請求項７のコネ
クター。
【請求項９】前記ハウジングは、ラッチングピンを含
み、前記ピンが、前記スロットの内部の端に隣接して配
置されたとき、前記接合ハウジングと前記キャップとの
間で偶発的な相対回転運動を防ぐような前記キャップの
中に備えられたカミングスロットの中に、前記ピンが収
容されることを特徴とする請求項８のコネクター。
【請求項１０】前記各キャップが、その各々が前記キャ
ップの周りに前記キャップの接続端から内側に向かって
螺旋状に延びた、対向する２個のカミングスロットを含
み、前記カミングスロットの各々が、前記プラグの縦軸
に平行な方向に外側に結合したカミングスロットの内側
の端から延びる結合されたラッチングスロットとつなが
っており、前記各キャップは、対向する入り口を備えて
おり、前記各入り口は前記キャップの接続端の所で、結
合されたカミングスロットの外側の端とつながってお
り、前記各接合ハウジングは、前記ハウジングの入り口
の端から延びる、縦軸方向に延びたキー溝と、前記ハウ
ジングから外側に突出した対向する対のラッチングピン
を含み、前記ピン及び前記キー溝は、前記プラグのキー
が前記ハウジングの端にあるキー溝と整合するようにプ
ラグ部品のキャップが前記接合装置と整合したとき、前
記プラグ部品が前記接続手段に固定できるように、前記
接合ハウジングの前記ピンは前記キャップの前記カミン
グスロットと整合し、前記カミングスロット及び前記ラ
ッチングスロットの中に、前記入り口に沿って、移動す
るよう構成されていることを特徴とする請求項９のコネ
クター。