JPH08278427A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガイドピン挿入孔のピッチに多少の誤差があ
っても、容易に光コネクタの端面の隙間をなくすことが
できる低接続損失の光コネクタを提供する。 【構成】 光コネクタ本体１に複数の光ファイバ挿入孔
２と少なくとも２本のガイドピン挿入孔３が並行に配置
され、光ファイバ挿入孔２にそれぞれ光ファイバ７が挿
入された光コネクタ同志を対向配置し、両光コネクタの
前記ガイドピン挿入孔３に跨がって挿入されたガイドピ
ン４により光ファイバ７の位置合わせ結合を行う光コネ
クタにおいて、ガイドピン挿入孔３に跨がって挿入され
るガイドピン４は両光コネクタに挿入された状態にあっ
て両光コネクタの光コネクタ本体同志の対向面近傍に位
置する部分がその両側より細径となっていて、光コネク
タ本体の対向面近傍部分でガイドピン挿入孔３とガイド
ピン４の細径部の周面との間に空隙が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光通信に用いられる光コ
ネクタに関するもので、更に詳しくはガイドピンを用い
て対向する光コネクタを位置決め結合を行う光コネクタ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の光コネクタの一例である。
図６の光コネクタの結合は、光コネタタ本体１に設けら
れている光ファイバ挿入孔２に多心でテープ状の光ファ
イバ心線６から分離した各光ファイバ７を挿入して接着
剤等で固着して位置決め保持する。この光コネクタ本体
１の２本のガイドピン挿入孔３にガイドピン１４を挿入
して、対向する光コネクタの位置決め結合を行う。位置
決め結合された光コネクタ同志をクランプ８を用いて軸
方向に押圧することにより安定した光学的結合状態を保
持する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のガイドピン結合
タイプの光コネクタにおいては、結合の安定性を得るた
めには、ガイドピン挿入孔３とガイドピン１４のクリア
ランスは極力小さい方がよい。ガイドピン挿入孔３とガ
イドピン１４のクリアランスが少ないほど位置精度が上
がり、低損失となる。

【０００４】しかし、クリアランスを少なくすればする
ほど今度はガイドピン挿入孔３のピッチ誤差を小さく抑
える必要があり成形加工がより難しくなるという問題が
ある。例えば、単一モード光ファイバ光コネクタにあっ
ては以下のような寸法構成となっている。

【０００５】ガイドピン挿入孔３のピッチは通常４〜５
mmで、寸法誤差は±３μm 程度、ガイドピン１４の外径
は通常 0.7〜１mmの平滑円形で、ガイドピン１４とガイ
ドピン挿入孔３とのクリアランスは 0.5〜２μm 程度、
ガイドピン１４の形状は通常全長に渡り同外径の円筒形
状となっている。またガイドピン挿入孔３の入口は面取
りが施されておらず、シャープなエッジそのものとなっ
ている。

【０００６】上記の構成の光コネクタにおいては、精密
な位置決めを行うためにガイドピン１４とガイドピン挿
入孔３のクリアランスを極力小さくする必要がある。そ
の結果ガイドピン挿入孔３のピッチ誤差は、更に一層小
さくする必要がある。ところで接続する相互の光コネク
タのガイドピン挿入孔３のピッチ誤差がガイドピン挿入
孔３のクリアランスよりも大きい場合には以下のような
問題が発生する。

【０００７】(1) クランプ８の軸方向の押圧力が弱い場
合、図７に示すように光コネクタ端面間に隙間Ｈが生じ
る。このとき、対向する光ファイバ７間にはフレネル反
射が発生し、このフレネル反射により接続損失が増加
し、その値は不安定となる。 (2) クランプ８の軸方向の押圧力が強くなると、図８に
示すようにガイドピン挿入孔３の入口近傍が変形して光
コネクタ端面は接触するが、光ファイバ７端面への負荷
が大きくなり、光ファイバ７の損傷の原因となる。 (3) また、光ファイバ挿入孔３の変形は弾性変形の範囲
を越えて、塑性変形を起こし、甚だしいときには光ファ
イバ挿入孔３の入口部（エッジ）が破壊する。 (4) ガイドピン挿入孔３の摩耗を防ぐために硬質スリー
ブをインサート成形することもあるが、ガイドピン挿入
孔３が硬度の高いスリーブの場合、通常のガイドピン１
４では光ファイバ挿入孔３の変形が見込めず、かなりの
高押圧力でも図７に示す隙間Ｈはゼロにならない。また
ガイドピン挿入孔３のエッジにより、ガイドピン１４の
表面に傷をつけることもある。 (5) ガイドピン挿入孔３のピッチ差を測ってその都度ク
ランプ８の押圧力値を設定する方法もあるが、この方法
は作業に手間がかかりコスト面から不可能である。

【０００８】本発明は上記の課題を解決し、接続する両
光コネクタのガイドピン挿入孔のピッチに多少の誤差が
あっても、容易、かつ低押圧力で光コネクタの端面の隙
間Ｈをなくすことができて、もって接続損失を小さくす
ることのできる光コネクタを提供することを目的とする
ものである。

【０００９】

【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。

【００１０】本発明の光コネクタは、光コネクタ本体に
複数の光ファイバ挿入孔と少なくとも２本のガイドピン
挿入孔が並行に配置され、前記光ファイバ挿入孔にそれ
ぞれ光ファイバが挿入された光コネクタ同志を対向配置
し、両光コネクタの前記ガイドピン挿入孔に跨がって挿
入されたガイドピンにより光ファイバの位置合わせ結合
を行う光コネクタにおいて、前記ガイドピン挿入孔に跨
がって挿入されるガイドピンは両光コネクタに挿入され
た状態にあって両光コネクタの光コネクタ本体同志の対
向面近傍に位置する部分がその両側より細径となってい
て、前記光コネクタ本体の対向面近傍部分で前記ガイド
ピン挿入孔と前記ガイドピンの細径部の周面との間に空
隙が設けられていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の光コネクタによれば、光コネクタ本体
に複数の光ファイバ挿入孔と少なくとも２本のガイドピ
ン挿入孔が並行に配置され、前記光ファイバ挿入孔にそ
れぞれ光ファイバが挿入された光コネクタ同志を対向配
置し、両光コネクタの前記ガイドピン挿入孔に跨がって
挿入されたガイドピンにより光ファイバの位置合わせ結
合を行う光コネクタにおいて、前記ガイドピン挿入孔に
跨がって挿入されるガイドピンは両光コネクタに挿入さ
れた状態にあって両光コネクタの光コネクタ本体同志の
対向面近傍に位置する部分がその両側より細径となって
いて、前記光コネクタ本体の対向面近傍部分で前記ガイ
ドピン挿入孔と前記ガイドピンの細径部の周面との間に
空隙が設けられているので、ガイドピンがその細径部で
変形し易くなっている。その結果対向する相互の光コネ
クタのガイドピン挿入孔のピッチに多少の誤差があって
も、ガイドピン挿入孔の変形の他に、ガイドピン自身の
変形も見込めるので、両者の変形の和でピッチ誤差を容
易に吸収できる。

【００１２】この両者の変形は、光コネクタ本体の材質
とガイドピンの材質のそれぞれの弾性係数の相対的な差
によって決まることになるが、両者の弱い方がより変形
することになる。上記のピッチ誤差を吸収できる範囲が
広くなった分、従来の光コネクタの対向端面部分に空隙
のない場合に比べて、低い押圧力で光コネクタの対向端
面の隙間Ｈをなくすことができ、光ファイバ端面の直接
接触が可能となる。従って、ガイドピンとガイドピン挿
入孔とのクリアランスを小さくして、且つガイドピン挿
入孔のピッチの誤差が多少大きくても低接続損失の光コ
ネクタを得ることができる。

【００１３】

【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。

【００１４】図１は本発明の光コネクタの一実施例を示
す一部切開斜視図である。１は光コネクタ本体、２は光
ファイバ挿入孔、３はガイドピン挿入孔である。本発明
の光コネクタは従来の光コネクタに較べてガイドピン４
の中間に細径部５を有していることが特徴である。この
細径部５の両側はガイドピン挿入孔３の孔径に精度良く
嵌まり合う外径となっていて従来のガイドピンと同様に
なっている。

【００１５】上記の各部材の構成材料は、例えば、光コ
ネクタ本体１としてはエポキシ樹脂の如き熱硬化樹脂、
ＰＰＳの如き熱可塑樹脂あるいはセラミックス等が使用
される。ガイドピン４としてはステンレス、鉄等の金
属、あるいはジルコニア、アルミナ等のセラミックスが
使用される。

【００１６】尚、細径部５の加工面は特に仕上げ加工は
要しないが細径部５の両側のガイドピン４の部分は精密
仕上げを要する。

【００１７】本発明の光コネクタの結合は、光コネクタ
本体１に設けられている光ファイバ挿入孔２に光ファイ
バ心線６の端部の被覆が除去された光ファイバ７を挿入
して接着剤等で固着して位置決め保持する。この光コネ
クタ本体１の２本のガイドピン挿入孔２に前述した細径
部５を有するガイドピン４を挿入して対向する光コネク
タの位置決め結合を行う。位置決め結合された光コネク
タ本体１同志をクランプ８を用いて軸方向に押圧するこ
とにより仮に両光コネクタ間にガイドピン挿入孔３間の
ピッチ誤差が多少あったとしても安定した結合状態を保
持する。

【００１８】上記のように対向して結合した光コネクタ
は光コネクタ本体１の端部のガイドピン挿入孔３の対向
面近傍部分でガイドピン挿入孔３とガイドピン４の細径
部５の周面とに空隙ができている。この空隙のクリアラ
ンスは 0.1〜２μm 、好ましくは 0.2〜１μm である。
上記のように、ガイドピン４に細径部５があって光コネ
クタ本体１の端部のガイドピン挿入孔３の対向面近傍部
分に空隙ができると、接続する相互の光コネクタのガイ
ドピン挿入孔３のピッチに多少の誤差があっても、ガイ
ドピン挿入孔３の変形の他に、ガイドピン４自身の変形
も見込めて、両者の変形の和でピッチ誤差を吸収でき
る。

【００１９】この両者の変形は、光コネクタ本体１の材
質とガイドピン４の材質のそれぞれの弾性係数の相対的
な差によって決まり、両者の弱い方がより変形する。例
えば、図２及び図３に示すような関係の場合、ガイドピ
ン４の支点ＢＣ間の距離、すなわち細径部５の長さＸ
は、ガイドピンピッチ誤差Ｙに対して２乗に効果がある
ことが式（１）よりわかる。

【００２０】

【数１】 Ｅ：ガイドピン４の弾性係数 Ｉ：ガイドピン４の断面二次モーメント Ｐ：クランプ８の押圧力 Ｌ：ガイドピン４の細径部５を除いた部分の片側の長さ
（ＡＢ間距離） 従って、支点ＢＣ間の距離が長い方がよりピッチ差を吸
収できる。

【００２１】図４は光コネクタ端面の研磨ミスにより角
度誤差が生じてしまった従来の光コネクタ同志を接続し
た状態を示している。このように光コネクタ端面が平坦
に研磨されていているにも係わらず端面が傾斜していて
光ファイバ端面が離れているような場合においても、本
発明の光コネクタであればガイドピン挿入孔の変形及び
ガイドピン自身の撓みによって、光コネクタ端面は隙間
なく合わされることになる。

【００２２】更に本発明の光コネクタの場合にはガイド
ピン挿入孔に曲がり誤差がある場合でも図２に示したと
ほぼ同様にガイドピン挿入孔の変形及びガイドピン自身
の撓みによって、光コネクタ端面は隙間なく合わされる
ことになる。上記実施例においてガイドピン挿入孔は丸
孔の例を示したがガイドピン挿入孔は丸孔に限るもので
はなく、図５に示す断面図のように、ガイドピン挿入孔
２Ａは基板１Ａに設けられたＶ溝と蓋体１Ｂで構成され
ていてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の光コネクタ
によれば、対向面近傍部分でガイドピン挿入孔とガイド
ピンの周面とに空隙が設けられることによって、接続す
る相互の光コネクタのガイドピン挿入孔のピッチや光コ
ネクタ本体の端面角度及びガイドピンに製造ばらつきに
よって生じる多少の誤差があっても、低接続損失の光コ
ネクタを得ることができる。具体的には、光コネクタに
挿入固着された光ファイバの端面や光コネクタ本体が損
傷しない程度のごく僅かな弾性変形によって、低い押圧
力で光ファイバ端面の直接接触が可能となる。これによ
り、ガイドピン挿入孔ピッチ誤差、端面角度誤差の許容
範囲を従来よりも広く持つことができ、光コネクタの製
造歩留りが向上する。

【００２４】更にまた、ガイドピン挿入孔とガイドピン
の周面との空隙のクリアランスと押圧力とを適当に設定
することで、容易に突き合わせ端面を密着させることが
でき、フレネル反射が起こらない、光学特性の安定した
光コネクタを得ることができる。更にまた、過大な押圧
力をかける必要がないので、ガイドピン挿入孔やガイド
ピン及び、光ファイバ端面の損傷が減少し、耐久性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光コネクタの一実施例を示す一部切開
斜視図である。

【図２】接続状態にある両光コネクタのガイドピン挿入
孔の部分の拡大した断面図である。

【図３】図２のガイドピン挿入孔の部分の作用を説明す
る説明図である。

【図４】本発明のガイドピン挿入孔の部分の作用を説明
する説明図である。

【図５】本発明の光コネクタのガイドピン挿入孔の他の
例を示す断面図である。

【図６】従来の光コネクタの一例を示す斜視図である。

【図７】従来のガイドピン挿入孔の部分の作用を説明す
る説明図である。

【図８】従来のガイドピン挿入孔の部分の作用を説明す
る説明図である。

【符号の説明】

１ 光コネクタ本体 ２ 光ファイバ挿入孔 ３ ガイドピン挿入孔 ４ ガイドピン ５ 細径部 ６ 光ファイバ心線 ７ 光ファイバ ８ クランプ

───────────────────────────────────────────────────── 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 金井 憲 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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光コネクタ本体に複数の光ファイバ挿入
   孔と少なくとも２本のガイドピン挿入孔が並行に配置さ
   れ、前記光ファイバ挿入孔にそれぞれ光ファイバが挿入
   された光コネクタ同志を対向配置し、両光コネクタの前
   記ガイドピン挿入孔に跨がって挿入されたガイドピンに
   より光ファイバの位置合わせ結合を行う光コネクタにお
   いて、前記ガイドピン挿入孔に跨がって挿入されるガイ
   ドピンは両光コネクタに挿入された状態にあって両光コ
   ネクタの光コネクタ本体同志の対向面近傍に位置する部
   分がその両側より細径となっていて、前記光コネクタ本
   体の対向面近傍部分で前記ガイドピン挿入孔と前記ガイ
   ドピンの細径部の周面との間に空隙が設けられているこ
   とを特徴とする光コネクタ。