JPH08262269A - 光ファイバ付き光コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フェルールが大型になってもフェルールに反
りが発生することのない光ファイバ付き光コネクタを提
供する。 【構成】 光ファイバ挿入孔２と光ファイバ挿入孔２に
連通する接着剤注入口６を有するフェルール１の光ファ
イバ挿入孔２に光ファイバ５が挿入され光ファイバ挿入
孔２を含む接着剤注入口６に接着剤が注入されて光ファ
イバが固着されてなる光ファイバ付き光コネクタであっ
て、接着剤は少なくとも光ファイバ挿入孔に挿入された
光ファイバを固着する第一の接着剤１２と接着剤注入口
６を含む残りの部分に注入されて固着する第二の接着剤
１３を有していて、第一の接着剤１２は第二の接着剤１
３より粘度が低い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光コネクタに関するもの
で、特に光ファイバ付き光コネクタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバの端末に光コネクタが取り付
けられた、いわゆる光ファイバ付き光コネクタの一般的
な作製方法を図２に示す。図２に示すようにフェルール
１に設けられている光ファイバ挿入孔２に予め先端の被
覆３を除去した光ファイバ心線４の光ファイバ５をそれ
ぞれ挿入する。挿入した光ファイバ５の先端をフェルー
ル１の光ファイバ挿入孔２から突き抜けさせた状態でフ
ェルール１に設けてある接着剤注入口６より接着剤７を
注入して光ファイバ５をフェルール１に固定する。端面
から光ファイバ５が突き抜けた状態の端面を鏡面に研磨
することにより光ファイバ付き光コネクタを得ている。
図２において２Ａは軸合わせガイドピン孔である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般的にフェルール１
の成形材料は、光ファイバ５の線膨張係数に近い材料で
構成されているので、接着剤注入口６に注入される接着
剤７と比較して線膨張係数が小さい。このため、接着剤
注入口６に注入された接着剤７が温度変化、特に低温に
さらされると収縮して、極端な場合は、図３に示すよう
にフェルール１に反りが発生する。このような光ファイ
バ付き光コネクタ同志を接続しても良好な接続状態は得
られない。とりわけ多心の光ファイバを一括で接続する
大型の光コネクタにおいては、その傾向が顕著に現れ
る。

【０００４】この問題を解決するために、フェルール１
の線膨張係数にできるだけ近い線膨張係数を有する接着
剤７を使用することを試みた。ところが、フェルール１
の成形材料と接着剤７の線膨張係数を比較した場合、上
述したように、フェルール１の成形材料の線膨張係数の
方が接着剤７のそれより小さい。そこで接着剤７にフェ
ルール１に混入されているのと同じＳｉＯ₂ 等のフィラ
を混入し、その線膨張係数を小さくすることを試みた。
これを接着剤８とする。図４はこの接着剤８を使用した
場合を示している。図示のようにこの接着剤８はフィラ
１０を混入したことで粘度が高くなり、フェルール１の
光ファイバ挿入孔２と光ファイバ５とのクリアランス９
内に流れ込まない部分が生じる。

【０００５】その結果、光ファイバ５とフェルール１と
の間に充分な接着強度が得られず、光コネクタの端面研
磨の際に光ファイバ挿入孔２内で光ファイバ５ががたつ
き、光ファイバ５の端面に傷が入り易い等良好な鏡面が
得られず、接続損失の小さい光ファイバ付き光コネクタ
が得られなかった。

【０００６】本発明は上記の課題を解決し、フェルール
と光ファイバ間の接着強度が高く、しかもフェルールに
反りが発生することのない光ファイバ付き光コネクタを
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。

【０００８】本発明の請求項１の光ファイバ付き光コネ
クタは、光ファイバ挿入孔と光ファイバ挿入孔に連通す
る接着剤注入口を有するフェルールの前記光ファイバ挿
入孔に光ファイバが挿入され光ファイバ挿入孔を含む接
着剤注入口に接着剤が注入されて前記光ファイバが固着
されてなる光ファイバ付き光コネクタであって、前記接
着剤は少なくとも前記光ファイバ挿入孔に挿入された光
ファイバを固着する第一の接着剤と前記接着剤注入口を
含む残りの部分に注入されて固着する第二の接着剤を有
していて、前記第一の接着剤は前記第二の接着剤より粘
度が低いことを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項２の光ファイバ付き光コネ
クタは、第二の接着剤の線膨張係数が第一の接着剤の線
膨張係数よりフェルールの線膨張係数により近いことを
特徴とする。

【００１０】本発明の請求項３の光ファイバ付き光コネ
クタは、αF をフェルールの線膨張係数、α1 をフェル
ールの接着剤注入口を第一の接着剤で満たしたときに、
これをフェルールと第一の接着剤との複合材料とみなし
た際の線膨張係数、α1+2 をフェルールの接着剤注入口
を第一の接着剤及び第二の接着剤で満たしたときに、こ
れを複合材料とみなした際の線膨張係数とした場合、

【００１１】

【数２】｜α1 ─αF ｜＞｜α1+2 ─αF ｜ なる関係式が成り立つことを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明のうち請求項１の光ファイバ付き光コネ
クタによれば、光ファイバ挿入孔と光ファイバ挿入孔に
連通する接着剤注入口を有するフェルールの前記光ファ
イバ挿入孔に光ファイバが挿入されて光ファイバ挿入孔
を含む接着剤注入口に接着剤が注入されて前記光ファイ
バが固着されてなる光ファイバ付き光コネクタであっ
て、前記接着剤は少なくとも前記光ファイバ挿入孔に挿
入された光ファイバを固着する第一の接着剤と前記接着
剤注入口を含むその他の部分（残りの部分）に注入され
て固着する第二の接着剤を有していて、前記第一の接着
剤は前記第二の接着剤より粘度が低いので、以下のよう
な作用を有する。

【００１３】第二の接着剤に比較して粘度の低い第一の
接着剤は容易にフェルールに設けてある光ファイバ挿入
孔と光ファイバとのクリアランス内に流れ込む。従っ
て、光ファイバとフェルールとの間に充分充填され光フ
ァイバとフェルールとの間に高い接着強度が保てる。ま
た、粘度の低い第一の接着剤は線膨張係数が第二の接着
剤に比して大きいが、注入量が少ないためフェルールに
対する反りの影響は小さい。更に、第二の接着剤に比較
して粘度の低い第一の接着剤は、光ファイバをフェルー
ルに固定することを主目的としたものであるから光ファ
イバとの接着強度と、光ファイバ挿入孔と光ファイバと
のクリアランスに流入するのに充分な粘度の低さを重視
すれば良く、その使用量が少量であるので線膨張係数に
ついてはあまり考慮する必要はない。

【００１４】第二の接着剤は接着剤注入口に注入されて
いるので、フェルール自体の強度を保つこととフェルー
ルの反りを防止することが主目的になる。それ故、この
第二の接着剤は、フェルール及び第一の接着剤との接着
性が良好で、かつ線膨張係数がフェルールの線膨張係数
により近いもの、という観点で選定すればよい。なお、
直接光ファイバと接することはないので、光ファイバと
の接着強度、あるいは前述したクリアランス９への流れ
込みの特性については考慮する必要はない。

【００１５】本発明の請求項２の光ファイバ付き光コネ
クタによれば、第二の接着剤の線膨張係数が第一の接着
剤のそれよりフェルールの線膨張係数により近いので、
フェルールに反りが発生しにくい。

【００１６】本発明の請求項３の光ファイバ付き光コネ
クタによれば、αF をフェルールの線膨張係数、α1 を
フェルールの接着剤注入口を第一の接着剤で満たしたと
きに、これをフェルールと第一の接着剤との複合材料と
みなした際の線膨張係数、α1+2 をフェルールの接着剤
注入口を第一の接着剤及び第二の接着剤で満たしたとき
に、これをフェルール、第一の接着剤及び第二の接着剤
との複合材料とみなした際の線膨張係数とした場合、

【００１７】

【数３】｜α1 ─αF ｜＞｜α1+2 ─αF ｜ なる関係式が成り立つようになっている。この関係式が
成り立つように第一の接着剤及び第二の接着剤を選定す
ることにより、光ファイバとフェルールとの接着強度を
保つことができ、かつフェルールの反りもより一層発生
しにくい構造の光ファイバ付き光コネクタを得ることが
できる。

【００１８】

【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、従来のものと同様のものについては従来のも
のと同符号を付して詳細な説明は省略する。

【００１９】図１（イ）〜（ニ）は本発明の光ファイバ
付き光コネクタの一実施例の作製順を示したものであ
る。図において光ファイバ付き光コネクタのフェルール
１の左側が光コネクタの接続端面側、右側が光ファイバ
心線４の挿入側となっている。このフェルール１は図１
に示すように、図の左右方向に光ファイバ挿入孔２が貫
通している。光ファイバ挿入孔２は左側が光ファイバ５
が挿入される部分、中央部が光ファイバ心線４が挿入さ
れる部分、右側が光ファイバ心線４に被せられたゴムブ
ーツ１１が挿入される部分となっている。光ファイバ挿
入孔２の中間部から上方に接着剤注入口６が連通して開
口している。

【００２０】上記のように構成されたフェルール１に光
ファイバ心線４を挿入して光ファイバ付き光コネクタを
作製する手順について説明する。 図１（ロ）に示すように、予め先端の被覆３を除去し
てある光ファイバ心線４の光ファイバ５をフェルール１
に設けてある光ファイバ挿入孔２に先端がフェルール１
の端面から突出するまで挿入する。 図１（ハ）に示すように、フェルール１に設けてある
接着剤注入口６より、粘度の低いファイバ固定用の第一
の接着剤１２を、少なくとも光ファイバ５上面が埋まる
程度に注入する。 第一の接着剤を硬化させる。 第一の接着剤１２より小さな線膨張係数を有する第二
の接着剤１３を接着剤注入口６の上面と同じ高さになる
まで注入する。 第二の接着剤１３を硬化させる。 光ファイバ５が固定されたフェルール１の端面を研磨
して、光ファイバ付き光コネクタを得る。

【００２１】上記において、第一の接着剤１２はあくま
でも光ファイバ５をフェルール１に接着、固定するため
のものであり、それ故、光ファイバ５との接着強度と、
光ファイバ挿入孔２と光ファイバ５とのクリアランス９
に流入するのに充分な粘度の低さを有していれば良く、
使用量が少量であるので線膨張係数についてはあまり考
慮する必要はない。また、第二の接着剤１３は、接着剤
注入口６の上面まで接着剤１３を注入することによりフ
ェルール１自体の強度を増加させるためのものである。
従って、第二の接着剤１３は、フェルール１及び第一の
接着剤１２との接着性に優れ、線膨張係数がフェルール
１の線膨張係数の値にできるだけ近いもの、という観点
で選定すればよい。直接光ファイバ５と接することはな
いので、光ファイバ５との接着強度について重視する必
要はない。

【００２２】以下に具体的実験例について説明する。こ
こで使用したフェルール１の線膨張係数は、１．１×１
０^-5／Ｋである。

【００２３】（実験１）第一の接着剤１２として粘度が
２０００ｃｐｓ以下と低く、線膨張係数が５×１０^-5／
Ｋ程度の二液混合型のエポキシ系の接着剤を使用した。
また第二の接着剤１３として、粒径が３μｍ前後のＳｉ
Ｏ₂ 粒子をフィラとして含む粘度が５００００ｃｐｓ以
下で、線膨張係数が３×１０^-5／Ｋ程度のものを使用し
た。第二の接着剤１３の粘度は作業性の観点から５００
０ｃｐｓ以下が望ましいが、もちろん、５００００ｃｐ
ｓ以上でも構わない。

【００２４】（実験２）実験１と同一の第一の接着剤１
２を用い、同接着剤１２にＳｉＯ₂ 粒子をフィラとして
含むものを使用する。ＳｉＯ₂ 粒子のフィラの粒径には
特にこだわらないが、フェルール１の光ファイバ挿入孔
２と光ファイバ５とのクリアランス９が１μｍ前後であ
り、クリアランス９内にフィラが入っていくことを考慮
して、１μｍ以下のものが好ましい。この第一の接着剤
１２の粘度は４０００ｃｐｓ以下である。第二の接着剤
１３として、粒径が３μｍ前後のＳｉＯ₂ 粒子をフィラ
として含む粘度が５００００ｃｐｓ以下で、線膨張係数
が３×１０^-5／Ｋ程度のものを使用した。

【００２５】（実験３）第一の接着剤１２として、実験
１で使用した第一の接着剤とその粘度及び線膨張係数の
値がほぼ等しい紫外線硬化型の接着剤を使用した。第二
の接着剤１３として、粒径が３μｍ前後のＳｉＯ₂ 粒子
をフィラとして含む粘度が５００００ｃｐｓ以下で、線
膨張係数が３×１０^-5／Ｋ程度のものを使用した。

【００２６】上記実験１乃至実験３のいずれの場合も下
記の式を満足するものを選定した。

【数４】｜α1 −αF ｜＞｜α1+2 −αF ｜ ここで、αF はフェルール１の線膨張係数、α1 はフェ
ルール１の接着剤注入口６を第一の接着剤１２で満たし
たときに、これをフェルール１と第一の接着剤１２との
複合材料とみなした際の線膨張係数、α1+2 はフェルー
ル１に第一の接着剤１２及び第二の接着剤１３を注入し
たときに、これをフェルール、第一の接着剤及び第二の
接着剤との複合体とみなした際の線膨張係数を示す。

【００２７】上記実験１乃至実験３で光ファイバ付き光
コネクタをそれぞれ１０本作製した。これらを測定用の
光ファイバ付き光コネクタと接続して接続損失を測定し
た結果、全て良好な接続測定値が得られた。念の為、上
記実験１乃至実験３の光ファイバ付き光コネクタをそれ
ぞれ１０本、−４０℃〜７０℃のヒートサイクル試験を
１０サイクル（１サイクル／６ｈｒ）行った。上記のヒ
ートサイクル試験において、いずれの場合も光ファイバ
とフェルールとの接着強度は充分確保でき、かつ接続損
失の増加も殆どみられなかった。このことからフェルー
ルの反りの発生はなかったと推定される。尚、上記実験
３の第一の接着剤１２は紫外線硬化型接着剤であり、こ
の紫外線硬化型接着剤は一般に、エポキシ系接着剤に代
表される熱硬化型接着剤と比べて、硬化時間が短縮でき
るという利点がある。但し、多量に使用すると接着剤層
が厚くなって、これを硬化させるためには大光量の光源
が必要となるが、本発明によれば、第一の接着剤の量は
少量でよいので小光量の光源でよいという利点もある。

【００２８】上記実験１乃至実験３の光ファイバ付き光
コネクタは、フェルール１と第一の接着剤１２とを比較
した時に、フェルール１の線膨張係数の方が小さい場合
について言及しているが、要は、以下の関係式が成り立
てば良い。

【数５】｜α1 −αF ｜＞｜α1+2 −αF ｜ 以上説明したように本発明の光ファイバ付き光コネクタ
は、第一の接着剤の粘度が第二の接着剤に比較して低い
ので、フェルールに設けてある光ファイバ挿入と光ファ
イバとのクリアランス内に容易に流れ込む。従って、光
ファイバとフェルールとの間に充分な接着強度が保て
る。またこの種の第一の接着剤は通常、線膨張係数が大
きいが、本発明にあっては注入量が少なくてすむためフ
ェルールに対する反りの影響は小さい。一方、第二の接
着剤は第一の接着剤と比べて線膨張係数が小さく、フェ
ルールの線膨張係数により近いため、注入量が多くとも
フェルール１に反りを生じさせる原因とはなり得ない。
また、第二の接着剤が接着剤注入口の上面まで多量に注
入されているため、フェルール自体の強度も向上してい
る。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のうち請求項
１の光ファイバ付き光コネクタによれば、光ファイバ挿
入孔と光ファイバ挿入孔に連通する接着剤注入口を有す
るフェルールの前記光ファイバ挿入孔に光ファイバが挿
入され光ファイバ挿入孔を含む接着剤注入口に接着剤が
注入されて前記光ファイバが固着されてなる光ファイバ
付き光コネクタであって、前記接着剤は少なくとも前記
光ファイバ挿入孔に挿入された光ファイバを固着する第
一の接着剤と前記接着剤注入口を含む残りの部分に注入
されて固着する第二の接着剤を有していて、前記第一の
接着剤は前記第二の接着剤より粘度が低いので、以下の
ような効果を有する。

【００３０】第二の接着剤に比較して粘度の低い第一の
接着剤は、フェルールに設けてある光ファイバ挿入孔と
光ファイバとのクリアランス内に容易に流れ込む。従っ
て、光ファイバとフェルールとの間に充分充填され、光
ファイバとフェルールとの間に充分な接着強度を維持で
きる。また、粘度の低い第一の接着剤は概して線膨張係
数がフェルールのそれよりずっと大きいが、本発明では
その注入量が少なくてすむためフェルールに対する反り
の影響は小さい。換言すると、第一の接着剤について
は、線膨張係数の大小はあまり考慮する必要がなく、そ
の粘度とフェルール及び光ファイバとの接着性の２つに
着目して選択すればよい。

【００３１】一方、第二の接着剤は、第一の接着剤に比
して接着剤注入口に多量に注入されているので、フェル
ール自体の強度の向上とフェルールの反りの防止が大き
な役割になる。それ故、この第二の接着剤には、フェル
ール及び第一の接着剤との接着性がよく、線膨張係数が
フェルールの線膨張係数により近いことが求められる。
尚、光ファイバとの関係では直接光ファイバと接するこ
とはないので、光ファイバとの接着性については考慮す
る必要はない。

【００３２】本発明の請求項２の光ファイバ付き光コネ
クタによれば、第二の接着剤の線膨張係数が第一の接着
剤の線膨張係数よりフェルールの線膨張係数により近い
ので、フェルールには反りは発生しにくい。

【００３３】本発明の請求項３の光ファイバ付き光コネ
クタによれば、αF をフェルールの線膨張係数、α1 を
フェルールの接着剤注入口を第一の接着剤で満たしたと
きに、これをフェルールと第一の接着剤との複合材料と
みなした際の線膨張係数、α1+2 をフェルールの接着剤
注入口を第一の接着剤及び第二の接着剤で満たしたとき
に、これをフェルール、第一の接着剤及び第二の接着剤
との複合材料とみなした際の線膨張係数とした場合、

【００３４】

【数６】｜α1 ─αF ｜＞｜α1+2 ─αF ｜ なる関係式が成り立つようになっている。この関係式が
成り立つように第一の接着剤及び第二の接着剤を選定す
ることにより、光ファイバとフェルールとの接着強度が
高く、かつフェルールの反りが発生しにくい光ファイバ
付き光コネクタを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）〜（ニ）は本発明の光ファイバ付き光コ
ネクタの一実施例の作製順を示す説明図である。

【図２】従来の光ファイバ付き光コネクタの作製順の一
例を示す説明図である。

【図３】従来の光ファイバ付き光コネクタの反りの状態
例を示す説明図である。

【図４】従来の光ファイバ付き光コネクタの光ファイバ
挿入孔と光ファイバとのクリアランスにおける接着剤の
充填状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ フェルール ２ 光ファイバ挿入孔 ３ 被覆 ４ 光ファイバ心線 ５ 光ファイバ ６ 接着剤注入口 １２ 第一の接着剤 １３ 第二の接着剤 α1 フェルール１の接着剤注入口６を第一の接着剤１
２で満たしたときに、これをフェルール１と第一の接着
剤１２との複合材料とみなした際の線膨張係数 α1+2 フェルール１の接着剤注入口６を第一の接着剤
１２及び第二の接着剤１３で満たしたときに、これをフ
ェルール１、第一の接着剤及び第二の接着剤との複合材
料とみなした際の線膨張係数 αF フェルール１の線膨張係数

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳瀬 博之 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)発明者 下地 直子 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)発明者 長沢 真二 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ挿入孔と光ファイバ挿入孔に
   連通する接着剤注入口を有するフェルールの前記光ファ
   イバ挿入孔に光ファイバが挿入され光ファイバ挿入孔を
   含む接着剤注入口に接着剤が注入されて前記光ファイバ
   が固着されてなる光ファイバ付き光コネクタであって、
   前記接着剤は少なくとも前記光ファイバ挿入孔に挿入さ
   れた光ファイバを固着する第一の接着剤と前記接着剤注
   入口を含むその他の部分に注入されて固着する第二の接
   着剤を有していて、前記第一の接着剤は前記第二の接着
   剤より粘度が低いことを特徴とする光ファイバ付き光コ
   ネクタ。
2. 【請求項２】 第二の接着剤の線膨張係数が第一の接着
   剤の線膨張係数よりフェルールの線膨張係数により近い
   ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ付き光コネ
   クタ。
3. 【請求項３】 αF をフェルールの線膨張係数、α1 を
   フェルールの接着剤注入口を第一の接着剤で満たしたと
   きに、これをフェルールと第一の接着剤との複合材料と
   みなした際の線膨張係数、α1+2 をフェルールの接着剤
   注入口を第一の接着剤及び第二の接着剤で満たしたとき
   に、これをフェルール、第一の接着剤及び第二の接着剤
   との複合材料とみなした際の線膨張係数とした場合、 【数１】｜α1 ─αF ｜＞｜α1+2 ─αF ｜ なる関係式が成り立つことを特徴とする請求項１記載の
   光ファイバ付き光コネクタ。