JPH08262267A - 光ファイバコネクタ用フェルール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 先端面１１の径Ａを０．５〜１．０ｍｍ（但
し、０．５ｍｍを含まない）の範囲内としたフェルール
Ｆ、或いは先端面の径が０．５以下であり、且つ先端面
の面粗度をＲａ０．２より粗くしたフェルールＦ。 【効果】 フェルールを用いて光ファイバコネクタを組
み立てる際、接着剤と余分な光ファイバを研磨し除去す
るべく応力が加わっても、フェルールの内部位置の光フ
ァイバまでクラックが及ぶことがなく、もって光ファイ
バコネクタに組立られた際に、接続損失や断線などの問
題が発生したり、製品歩留りを悪化させることもない。
さらに、研磨面積が小さいので研磨時間が大幅に短縮で
きるので、生産コストの面で有利である、といる優れた
効果を奏する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信手段等におい
て、光ファイバを相互に接続する光ファイバコネクタを
構成するフェルールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、上記光ファイバを相互接続す
る手段として、円筒体をしたフェルールの中心に形成し
た光ファイバ挿入孔に光ファイバを挿入し、フェルール
の先端と光ファイバの先端位置が一致するように接着剤
等の手段で固定したコネクタが用いられている。フェル
ールの先端と光ファイバの先端を精密に一致させる方法
は以下のとおりである。まず、接着剤を注入したフェル
ールの光ファイバ挿入孔内に光ファイバを挿入してその
端面をフェルール先端面から僅かに突出させて固定す
る。この時、先端面から突出させた部分の光ファイバ
は、上記挿入孔内に予め充填され且つ光ファイバによっ
て外部に押し出された接着剤に埋まった状態となる。そ
の後、ポリッシャ等の手段により光ファイバの突出部分
と接着剤を同時に研磨し、さらにフェルールの先端面も
研磨する、ことが行われている。

【０００３】このようなコネクタを構成する上記フェル
ールに関して、その上記先端面の直径寸法仕様として
は、前記ＪＩＳ Ｃ５９７３号に１．７５ｍｍ以上、Ｉ
ＥＣ／ＳＣ８６Ｂ文書１２７のＳＴコネクタ用フェルー
ルとして１．１４ｍｍ〜１．６０ｍｍと規格され、実
際、先端面の径が１．１４ｍｍ以上のもの、または特開
昭６３−５６６１８号に記載される如く上記直径寸法を
０．５ｍｍ以下と小さくして有効な圧縮変形が得られる
ように工夫したもの、あるいは先端面をドーム状に形成
したものなどが取引されてきた。

【０００４】またＪＩＳ Ｃ５９７３号ではＦ０４形単
心光ファイバコネクタ（通称ＳＣフェルール）の先端面
の粗さの基準として、”▽▽▽▽”の記号が記載されて
いる。この記号”▽▽▽▽”はＪＩＳでは規定されてい
ないが、ＩＳＯ規格にはＲａ０．２よりも滑らかである
ことが示されており、光ファイバ接着前のフェルールと
しても実際には、先端面の面粗度がＲａ０．２より滑ら
かのもの、すなわち先端面が鏡面化されたものが取引さ
れてきた。

【０００５】

【従来技術の課題】しかしながら、上記従来技術には以
下のような問題点があった。すなわち、先端面の径が
１．１４ｍｍ以上のフェルールＦにあっては、接着剤と
の接触面積、密着力は充分であったが、研磨時間が長く
かかり、生産性、コスト上問題があった。

【０００６】次に、先端面の径が０．５ｍｍ以下のフェ
ルールは、光ファイバ接着前のフェルールにおいて、先
端面の面粗度がＲａ０．２より滑らかなであったので、
光ファイバ接着後、フェルール後端部より荷重を加えな
がら接着剤および余分な光ファイバを研磨し除去する
と、図４に示すように上記フェルール先端面１１から接
着剤３１が光ファイバ２とともに欠け落ち、その結果、
フェルールＦの内部位置の光ファイバ２にまでクラック
２１が及ぶ恐れがあった。

【０００７】これは、先端面１１が狭く、且つ滑らかと
なっているので接着剤３１と先端面１１の接触面積、両
者の密着力が小さく、もって接着剤３１と余分な光ファ
イバ２を除去する際に応力が加わると、先端面１１から
接着剤３１が大きく動き、この動きが光ファイバ２に直
接伝わって上記クラック２１が発生するためであり、フ
ェルールＦの内部位置の光ファイバ２までクラック２１
が及ぶと、その後の研磨工程においても除去することが
出来なかった。

【０００８】そのため、光ファイバコネクタの重要な特
性である接続損失が大きくなり、製品歩留りを悪化させ
ていた。また、使用初期には接続損失が問題にならない
位小さく、そのまま使用していたものでも、経時変化の
中でクラック２１が更に大きくなり光ファイバ２が断線
してしまうなどの不具合があった。

【０００９】また、前記先端面１１をドーム状に形成し
たフェルールＦの場合でも、接着剤３１はファイバ２の
周囲のみ密着するので、同様な問題が発生する恐れがあ
った。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記従来技術を解決する
ため、本発明は２つの手段を提供するものである。すな
わち、第１の発明は、フェルールの先端面の径を０．５
〜１．０ｍｍ（但し、０．５ｍｍを含まない）の範囲内
とする。

【００１１】また、第２の発明の特徴は、先端面の径が
０．５以下のフェルールにおいて、先端面の面粗度をＲ
ａ０．２より粗くしたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】このような本発明の作用を説明するに、第１の
発明の光ファイバコネクタ用フェルールは、先端面の径
が１．０ｍｍ以下であるので、接着剤と余分な光ファイ
バを研磨し除去する際の研磨時間が短くて済む。さら
に、先端面の直径が０．５ｍｍより大きいので、先端面
が滑らかであるか或いは粗いかにかかわらず、接着剤と
先端面の接触面積、すなわち密着力は大きい。したがっ
て、接着剤と余分な光ファイバを研磨し除去する際に発
生する応力が加わっても、先端面と接着剤の密着状態は
維持される。これにより、フェルールの内部位置の光フ
ァイバに対して過度な荷重が伝わらない。

【００１３】また、第２の発明の光ファイバコネクタ用
フェルールは、先端面の径が０．５ｍｍ以下であるの
で、接着剤と余分な光ファイバを研磨し除去する際の研
磨時間が非常に短い。さらに、先端面の面粗度をＲａ
０．２より粗くしたことにより、先端面と接着剤との接
触面積、すなわち両者の密着力も大きく、もって接着剤
と余分な光ファイバを研磨し除去する際に発生する応力
が加わっても、先端面と接着剤の密着状態は維持され
る。したがって、フェルールの内部位置の光ファイバに
対して過度な荷重が伝わらない。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図１の断面図は、金属、セラミックス、ガラスある
いはプラスチックス等の材料で構成される第１の発明の
実施例による光ファイバコネクタ用フェルール（以下、
フェルールと略称する）Ｆの断面を示し、フェルール先
端面１１と外周部１３とのつなぎ部分にテーパー状のス
リーブ挿入ガイド１４を設け、他方、後端面１５には円
錐凹状のファイバ挿入ガイド口１６を形成し、また中心
軸方向には、上記フェルール先端面１１とファイバ挿入
ガイド口１６を貫通するファイバ挿入孔１２が形成され
ている。

【００１５】このフェルールＦのサイズは、先端面１１
の径Ａが０．５〜１．０ｍｍ（但し、０．５ｍｍを含ま
ない）、外径Ｄ＝１．０〜２．５ｍｍ、長さＬ＝６．０
〜１３．０ｍｍ、ファイバ挿入孔１２の径ｄ＝０．１２
６〜０．５ｍｍ、スリーブ挿入ガイド角度θ＝３０°〜
８０°であるなお、このフェルールＦの基準サイズは、
先端面１１の径Ａ＝０．４ｍｍ、外径Ｄ＝１．２５ｍ
ｍ、長さＬ＝６．５ｍｍ、ファイバ挿入孔１２の径ｄ＝
０．１２６ｍｍ、スリーブ挿入ガイド口角度θ＝４０°
である。

【００１６】また、前記先端面１１の面粗度は、従来ど
おりＲａ０．２以下であっても或いはＲａ０．２より粗
くしても良い。

【００１７】なお、前記フェルール先端面１１をＲａ
０．２よりも粗くする方法は、単に、従来よりフェルー
ル作製時に行っていた端面研磨を行わず、研削工程のみ
で仕上ておくか、或いはこの作業を簡略化すればよい。
この場合、フェルールＦの加工費を低減することができ
る。

【００１８】このように構成されるフェルールＦは、上
記先端面１１の直径が１．０ｍｍ以下であるので、研磨
時間も比較的短い。さらに、先端面１１の径Ａが０．５
ｍｍより大きいので、フェルール先端面１１の面粗さに
かかわらず、接着剤と先端面１１の接触面積、すなわち
密着力が大きい。したがって、接着剤と余分な光ファイ
バを研磨し除去する際に発生する応力が加わっても、先
端面１１と接着剤の密着状態は維持される。これによ
り、フェルールＦの内部位置の光ファイバに対して過度
な荷重が伝わらず、もってフェルールＦの内部位置の光
ファイバまでクラックが及ぶ恐れがない。

【００１９】因みに、使用環境下における信頼性を確認
するために前記基準サイズのフェルールについて、前記
同様、−４０〜＋８５℃、１時間／１サイクルで５００
サイクルの熱衝撃試験を行い、試験前後の接続損失につ
いて測定したが、著しい変動は確認されなかった。

【００２０】次に、第２の発明によるフェルールＦの実
施例を、以下に説明する。図２は、本実施例のフェルー
ルＦを示し、このフェルールＦは前記第１発明の実施例
によるフェルールＦと同様な構成において、先端面１１
の面粗度はＲａ０．２よりも粗く、その径Ａは０．５ｍ
ｍ以下である。

【００２１】このように構成される本実施例のフェルー
ルＦは、フェルール先端面１１の径Ａが０．５ｍｍ以下
であるので、接着剤と余分な光ファイバを研磨し除去す
る際の研磨時間が非常に短い。しかも、先端面１１の径
が非常に小さいにもかかわらず、面粗度がＲａ０．２よ
り粗いので、光ファイバコネクタを作製する際にフェル
ール先端面１１と接着剤との接触面積、すなわち両者の
密着力が大きく、もって接着剤と余分な光ファイバを研
磨し除去する際に発生する応力が加わっても、先端面１
１と接着剤の密着状態は維持される。これにより、フェ
ルールＦの内部位置の光ファイバ２に対して過度な荷重
が伝わらず、もってフェルールＦの内部位置の光ファイ
バまでクラックが及ぶ恐れがない。

【００２２】なお、先端面１１の面粗度をＲａ０．２よ
り粗くするには、前述のように従来行っていた端面研磨
を行わないか、或いはこれを簡略化すればよい。したが
って、フェルールＦの製造原価を大幅に低減することが
できることは言うまでもない。

【００２３】因みに、使用環境下における信頼性を確認
するために前記基準サイズのフェルールＦについて、−
４０〜＋８５℃、１時間／１サイクルで５００サイクル
の熱衝撃試験を行い、試験前後の接続損失について測定
したが、著しい変動は確認されなかった。

【００２４】図３は、他実施例によるフェルールＦを示
し、このフェルールＦは先端面１１がドーム状に形成さ
れており、コネクタとして組立られて、不図示の弾性手
段によりフェルール接続端面に向け押圧すると、フェル
ール先端面１１の近傍が圧縮変形し、光ファイバが密着
するように構成されたもので、上記フェルール先端面１
１の少なくとも中心付近の面粗度がＲａ０．２より粗く
なっている。

【００２５】（実験例１）ジルコニアより構成され、サ
イズが、外径Ｄ＝２．５ｍｍ、長さＬ＝１０．５ｍｍ、
ファイバ挿入孔１２の径ｄ＝０．１２６ｍｍ、スリーブ
挿入ガイド角度θ＝３０°の図１或いは図２に示すフェ
ルールＦであって、先端面１１の面粗度がＲａ０．２と
滑らかで、且つその径Ａをそれぞれ０．２、０．４５、
０．５５、１．０、１．１４、１．７５ｍｍとしたサン
プルを作製した。

【００２６】これらのサンプルを用い、各々に光ファイ
バを装着後、先端面１１を研磨し、その研磨時間と接続
損失を測定し、その後、環境における信頼性を確認する
ために−４０〜＋８５℃、１時間／１サイクルで５００
サイクルの熱衝撃試験を行った。なお、上記研磨時間と
は、研磨砥石の粒度の粗いものから細かいものへと順次
交換していく工程中、実際に研磨作業を行った実時間の
合計である。それらの結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１から明らかなように、フェルール先端
面１１の径Ａが０．５ｍｍ以下のときに接続損失不良が
発生している。また、研磨面積とフェルール先端面１１
の最外周縁近傍での研磨深さを示しているが、研磨時間
はそれらの値にほぼ準じて大きくなっており、研磨時間
６０秒を短縮目安と考えた場合、フェルール先端面１１
の径Ａとしては１．０ｍｍ以下であることが望ましい。

【００２９】以上から、フェルール先端面１１の径Ａの
大きさとしては、０．５〜１．０ｍｍ（但し、０．５を
含まない）の範囲内であることが望ましい。

【００３０】（実験例２）ジルコニアより構成され、外
径Ｄ＝１．２５ｍｍ、長さＬ＝６．５ｍｍ、ファイバ挿
入孔１２の径ｄ＝０．１２６ｍｍ、スリーブ挿入ガイド
角度θ＝４０°の図１或いは図３に示すフェルールＦで
あって、先端面１１の径Ａ＝０．４、０．６、１．０、
１．２ｍｍのものを用意し、さらい、それぞれについて
先端面１１の面粗度をＲａ＝０．０５、０．２、０．
４、１．０としたサンプルを作製した。

【００３１】これらのサンプルを用い、各々に光ファイ
バを装着後、先端面１１を研磨し接続損失を測定し、そ
の後、実験例１と同様に熱衝撃試験を行った。その結果
を表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】表２に示すように、先端面１１の径Ａが
０．５ｍｍより大きいものは、面粗さに関わりなく、接
続損失不良が発生しなかったのに対し、先端面１１の径
Ａが０．５ｍｍ以下のものであって、且つ面粗度がＲａ
０．２或いはそれよりも滑らかなものに接続損失不良が
発生している。また、先端面１１の径Ａが０．５ｍｍ以
下のものについては先端面１１の面粗度がＲａ０．２に
対しＲａ０．０５の方が接続損失不良発生率が高いこと
により面が滑らか（Ｒａが小さい）方が先端面１１の密
着力が小さく、フェルールＦの内部位置の光ファイバま
でクラックが及ぶ危険性が大きいことが推測される。

【００３４】

【発明の効果】叙上のように本発明によれば、第１の発
明の光ファイバコネクタ用フェルールの場合、先端面の
径が１．０ｍｍ以下であるので、光ファイバを装着して
余分な接着剤および余分な光ファイバを研磨し除去する
際の研磨時間が比較的短く、加工費を低減することがで
きる。さらに、先端面の径が０．５ｍｍより大きいの
で、フェルール先端面の面粗度にかかわらず、接着剤と
先端面の接触面積、すなわち密着力が大きい。したがっ
て、接着剤と余分な光ファイバを研磨し除去する際に発
生する応力が加わっても、先端面と接着剤の密着状態は
維持される。これにより、フェルールの内部位置の光フ
ァイバに対して過度な荷重が伝わらず、もってフェルー
ルの内部位置の光ファイバまでクラックが及ぶ恐れがな
い。

【００３５】また、第２の発明の光ファイバコネクタ用
フェルールは、先端面の径が０．５ｍｍ以下なので、光
ファイバを装着して余分な接着剤および余分な光ファイ
バを研磨し除去する際の研磨時間も非常に短く、加工費
を大幅に低減することができる。加えて、先端面の面粗
度をＲａ０．２より粗くしたことにより、先端面と接着
剤との接触面積、すなわち両者の密着力も大きく、もっ
て接着剤と余分な光ファイバを研磨し除去する際に発生
する応力が加わっても、先端面と接着剤の密着状態は保
たれる。したがって、フェルールの内部位置の光ファイ
バに対して過度な荷重が伝わらず、もってフェルールの
内部位置の光ファイバまでクラックが及ぶ恐れがない。

【００３６】以上のように、両発明とも、接着剤と余分
な光ファイバを研磨し除去するべく応力が加わっても、
フェルールの内部位置の光ファイバまでクラックが及ぶ
ことがなく、もって光ファイバコネクタに組立られた際
に、接続損失や断線などの問題が発生したり、製品歩留
りを悪化させることもない、という極めて優れた効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の光ファイバコネクタ用フェルール
の断面図である。

【図２】第２の発明の光ファイバコネクタ用フェルール
の断面図である。

【図３】第２の発明の別実施例による光ファイバコネク
タ用フェルールの断面図である。

【図４】従来の光ファイバコネクタ用フェルールの断面
図である。

【符号の説明】

１１ フェルール先端面 １２ 光ファイバ挿入孔 １３ 外周部 １４ スリーブ挿入ガイド １５ 後端面 １４ 光ファイバ挿入ガイド Ａ 先端面の径 Ｄ 外径 Ｆ フェルール Ｌ 長さ ｄ 光ファイバ挿入孔の径 θ スリーブ挿入ガイド角度

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心に光ファイバ挿入孔を具備した円筒
   体からなり、且つ該円筒体の先端面の径が０．５〜１．
   ０ｍｍ（但し、０．５ｍｍを含まない）である光ファイ
   バコネクタ用フェルール。
2. 【請求項２】 中心に光ファイバ挿入孔を具備した円筒
   体からなり、且つ該円筒体の先端面の径が０．５ｍｍ以
   下のフェルールであって、上記先端面の面粗度がＲａ
   ０．２よりも粗いことを特徴とする光ファイバコネクタ
   用フェルール。