JPH08500194A - 多重光ファイバーの接続器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 多重光ファィバーを接続するための装置は、アルミニウム材料の板から成形された二つのプレート（７４、７６）を有する新奇の接続器素子を含み、蝶番を形成する板に保持線（７０）が有り、二つのプレートは対向する表面を限定するもう一つに向かい合って保持される。対向する表面のは、保持線と平行にこの面に複数のファイバーを受け入れる溝を有する。アルミニウムは、ファイバーを受け入れる溝をエンボス加工する以前に陽極酸化される。この素子は、射出成形可能な材料から形成された接続器（１４、１６）のスロット（２６）に挿入される。接続器本体は、スロット（２６）を囲んで、接続器本体の中に鋼の管（１２６）を挿入成形することにより補強することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 多重光ファイバーの接続器 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、一般に光ファイバーのような導波管の端部を光学的に接続する装置 、さらに具体的には光ファイバーのような複数の対を接続する製品に関係し、こ の製品は、挿入成形した接続器本体及びその上に所定の特徴をエンボス加工する 以前に陽極酸化するアルミニウム接続器素子を有する。 ２．従来技術の説明 光ファイバー用接続器装置は当業界において公知であるが、高密度の情況にお ける複数のファイバーを接続する速くて信頼できる方法がなお必要である。一つ の接続器本体（以降にさらに検討する）で複数の光ファイバーを接続する接続器 装置の導入以前は、これは一本のファイバー（個々の）接続器装置を複数個利用 することにより達成されていた。しかしながら、この取り組み方は大変時間を費 やし、さらに、接続箱に入れらる接続器本体が大容量となるか、或いは最初のフ ァイバーを維持するため特別な接続器トレーが必要となる。 幾つかのシステムが複数のファイバーを接続することの問題を扱うため考案さ れている。一つの技術である容量融接法は、個々のファイバーが、幾つかの溝を 有する剛性基板の溝内に配置することが必要である。ほとんどの平均的な嵌め合 いは、ファイバーの対を心合わせするために使用されて、電気アークが作りださ れて、ファイバー先端を溶融し且つそれらを互いに永久的に融接する。初期の溶 解接合の非常に顕著な制限は、融接器の高価格であった。融接法は、また時間を 費やし、その後のファイバーの再取り外し、または再取り付けを困難にする。 他の通常の多重接合技術は接着剤を必要とし、複数の溝をその中に有する基板 またはトレーをやはり必要とする。例えば、米国特許第４，０２８，１６２号に は、複数のファイバーがファイバーを心合わせする溝を有するプラスチック基板 の上でまず直線に並べて、次に、カバープレートがファイバーと基板を覆って取 り付けられる。カバープレートはファイバーと基板を化学的に接着するための手 段を有する。米国特許第４，０２９，３９０号及び特開昭５８−１５８６２１号 公報に開示される光ファイバー接続器装置にも接着剤が使用される。この接続工 程には他の工程が加わるので、この接着剤の使用は一般に望ましくなく、ファイ バーの接合面に汚染物質が入り込むであろう。接着剤を用いる接続装置は、適切 な光伝送を達成するため、ファイバー端部面の広範囲にわたる磨きが必要となり 、且つ幾つかの接着接続器はさらに閉じ込められた空気を取り除くため真空装置 の使用が必要である。 ’３９０号特許は、比較的初期の多重接続器装置を越えた改良が示され、この 装置は中央蝶番領域の両側に一連のＶ溝を有する保持可能なホルダーを利用する 。しかしながら、ファイバーをホルダーに取り付ける方法は、比較的初期の接続 器には存在しない別の問題が存在する。まず第１に、接続する以前に、接着剤が ファイバーをホルダーに張りつけるために使用されるので、ファイバーを引き裂 くことが重要な工程となり、引き裂き長さはファイバー端部面の片寄りを避ける ため正確にする必要があり、端部面長さの片寄りは接続器性能に極端に有害とす る。第２に、’３９０号特許に示されたのは蝶番でなさそうであり、すなわち別 の方法で、対向するＶ溝を 正確に心合わせして、信号損失の増加を生じる伝送ファイバー片寄りとなること は入内である。最後に、’３９０ホルダーは好ましく平行に対向するプレートを 維持していないらしくて、これはファイバー対の最適伝送心合わせのために必要 であり、ファイバーの変形にも影響する。 幾つかの前述の接続器装置の別の問題は、この接続器がファイバーを締めつけ るため剛性基板を使用していることである。剛性基板の使用については幾つかの 欠点がある。まず第１に、エッチング、研削加工またはエロージョン（浸食）に より、剛性基板に溝を形成することが一般にさらに困難であり、製造価格を上昇 する。剛性基板は脆くて、したがって容易に損傷するので、より注意深く取り扱 う必要もある。もっとも重要なことは、その中に溝を有する剛性基板の使用は、 ファイバーの対の心合わせに劣り（ファイバーの変形に必要でないことは勿論で ある）、大きな挿入損失をもたらす。これらの問題は、米国特許第３，８６４， ０１８号、第４，０４６，４５４号及び第４，８６５，４１３号に示されるよう な積層された形態においては難しくなる。 これらの難点は、展性、ゴム弾性または延性のある基板の使用により回避され る。しかしながら、運悪く、このような材料の使用は、十分に真価が認められな いだけでなく、実施できない。例えば、米国特許第４，０４６，４５４号は、剛 性のあるＶ溝を延性材料に裏打ちしてもよいことを教示している。しかしながら 、これは製造工程を複雑にして、著しい価格上昇をもたらす。米国特許第４，１ ０２，５６１号では、接続器装置は、ファイバー表面に対して変形可能で、弾力 のある材料で形成された二つの心合わせ部材を利用している。しかしながら、こ の接続器は、ファイバーの心合わせ部材への挿入前に、二つの補助組立装置を必 要とし、さらに、約１ダー スの締付具とボルトを使用して、現場で使用するためには非常に扱いにくい接続 器となる（同様の問題が米国特許第４，０４５，１２１号に示される装置にも当 てはめられる）。初期のファイバー境界面での直接の締付作用は、界面に向かっ てより緩やかに締めつける場合に比較して、より信号損失を生じるファイバー変 形が発生する。この問題は、ヨ一ロッパ特許願書第８８３０３７７７．２号に示 されるような別の接続器設計にも当てはまり、種々のファイバーが締付力の不均 一な作用を受ける。挿入損失およびファイバー保持が、特に接続器の所望の３０ 年耐用年数の観点から、温度循環により不利に影響しないこと確実にすることが 重要である。 残る一つの関心事は、ファイバーが素子に挿入できるように、接続器の素子材 料を削いだり剥いだりすることが、ファイバーに対して潜在する。すなわち、フ ァイバー端部面の間に存在するようになる顕微鏡的粒子または薄片が生じ、挿入 損失を増加させることである。これに関して、アルミニウム接続器素子の製造業 者は、素子のファイバーを受け入れるＶ溝に沿い陽極酸化した層を設けることの 利点を認めている。例えば、米国特許第５，１２１，４５６号は、削り取りとえ ぐり取りに対する抵抗を与えるため、陽極酸化したアルミニウム素子を開示して いる。この素子は、ファイバーを受け入れるＶ溝を作るため、初めにエンボス加 工またはスタンプ加工がされ、次に陽極酸化される。この方法は、そぎ取りに対 してある程度の抵抗が与えられるので、それが利点である。まず第１に、別のと ころで陽極酸化するために、製造工場の外へ、脆い磨かれた素子の輸送が必要で ある。第２に、この陽極酸化する工程は、特別な溶液と電気の適用を必要とし、 比較的複雑である。均一で制御された厚さの陽極酸化された層を有する素子を作 るため、このバッチ工程を用いることも困難である。最後に、この陽極酸化され た素子は、仕 上げられた接続器最終製品に組み立てるため、始終、引き掻き等から重要な表面 を保護して、製造工場へ再び輸送しなければならない。 したがって、引き掻き抵抗層を有し、且つ前述の制限を征服する延性材料で形 成された接続器を利用して、多重光ファイバーのための高性能な接続器装置を作 ることは、望ましく且つ利点である。温度循環中適切な性能を確実にするため、 且つ接続器の大きさを大きくすること無く剛性を増加させるため、接続器を補強 する手段を有することもまた有利である。 発明の概要 上記目的は、接続器素子、接続器素子を囲む本体、及び接続器素子内のファイ バーを掴むための手段とを含んでなる多重光ファイバーを接続する装置で達成さ れる。この素子は、好ましくは軟質アルミニウム材料で形成されていて、一連の 平行なＶ溝のような素子上の表面特徴をエンボス加工或いはスタンプ加工する以 前に作られる陽極酸化した層を有する。本体は、接続器素子を保持するため連動 する外装部分及びキャップ部分を備えてもよく、外装部は、素子の作動用ウェッ ジを含んでいる。温度循環中の挿入損失及びファイバー保持を改良するため、接 続器の寸法を大きくすることなく強度を増するため補強する管を本体内に挿入成 形してもよい。 図面の簡単な説明 本発明の新規な特徴と分野は、添付した請求の範囲に述べる。しかしながら、 本発明それ自体は、付随する図面を参照してよく理解できる。ここで、 図１は、本発明の多重光接続器装置の斜視図であり、 図２は、本発明の接続器装置の組立て斜視図であり、 図３は、本発明の、多重ファイバーの接続器装置に使用する接続器素子の、広 げた状態での斜視図であり、 図４は、ポーチと傾斜部を示す図３の接続器素子の一端部の拡大した断面斜視 図であり、 図５は、本発明の完全に組立てれらた接続器装置の断面斜視図であり、 図６は、屈折率整合ゲルをその中に有する本発明の接続器装置を使用した別の 端部の断面平面図であり、 図７は、本発明の重ね合わせた接続器の実施態様の斜視図であり、 図８は、補強する挿入管を示す本発明の接続器の拡大した横方向断面図であり 、且つ 図９は、挿入管も示される本発明の接続器の外装部部分の縦方向断面図である 。 発明の詳細 ここで図を参照し、特に図１を参照して、本発明の多重光ファイバーの接続器 装置１０が示される。「コネクター（ｃｏｎｎｅｃｔｅｒ）」」という用語が、 接続器（ｓｐｌｉｃｅ）１０に当用されるが、この用語は、通常考慮している永 久接続と相違して、簡単に接続及び取り外しが可能である装置に適用される。し かし、用語「接続器」は、限定した感覚で意味をとるべきでないので、接続器１ ０は以下に述べるように、ファイバーの取り外しを可能にすることができる。 さらに図２を参照して、接続器１０は、一般に矩形状の本体１２を含み、実質 的には外装部１４及びキャップ１６を含んでなる。ま た、接続器１０は、接続器素子１８と、接続器素子１８に圧力を加えるための縦 方向作動手段２０とを有する。好ましい実施態様において、作動手段２０は、作 動角度を定義する表面を有するウェッジ２２を含んでなり、外装部１４とキャッ プ１６の間に取り付けられる。キャップ１６と一体成形したトング２４は、以下 にさらに検討するようになウェッジ２２と接続器素子１８との間に都合良く挿入 される。外装部１４は、接続器素子を受け入れるため、断面が矩形状であり外装 部１４を貫通して延びる縦方向のスロット２６を有し、スロット２６は接続器素 子１８よりわずかに短く、素子１８の両方の端部がスロット２６の端部を越えて 延びることが可能である。外装部１４は、一体成形した雄型結合素子或いは突起 部２８を有し、キャップ１６を形成する空洞部３０内に結合される。突起部２８ は、キャップ１６の凹部３４にピッタリはまる二つの横方向の膨らみ部３２を有 し、外装部１４とキャップ１６との間のピッタリとしたはめ込みを与える。 外装部１４及びキャップ１６の各々は、それぞれ外延部３６と３８を有し、カ バー４０と４２がそれぞれ取り付けられる。外延部３６と３８は、スロット２６ の入口部にファイバーを支持する凹んだ表面を有する。端部カバー４０と４２は 、外囲影響に対して接続されたファイバーと接続器素子１８とに保護を与える。 グリップ支軸４６に回転可能にピッタリと閉じられる弓形に曲がったジョー４４ のような便利な手段により、端部カバー４０と４２は、それぞれ外装部とキャッ プとの外延部３６と３８に取り付けられる。外延部３６と３８の側部縁部４８は 、端部カバー４０と４２を支軸４６上で回転を可能にするため丸みが付けられて いる。端部カバー４０と４２は、外延部３６と３８のノッチ５２にピッタリと閉 じ且つ端部カバーをきちんと閉じられた位置に確実に保持する留め金５０を形成 するホックを有する。 外装部１４とキャップ１６は、付加的な周囲の密閉を与え、さらに本体１２の 二つの構成体の分離、すなわち本体１２の曲げを抑止する重なり表面を規定する 。例えば、突起部２８は、キャップ１６に形成された天蓋部５６の下側を滑る比 較的低い段差５４を有する。また、キャップ１６は、外装部１４の相当する面の 凹み（図示せず）に固定されるボス５８を有する。さらに、突起部２８とキャッ プ１６は、より大きな接触面積を生じる傾斜した表面６０と６２を含み、内部で それらを曲げることにより、突起部１４とキャップ１６を飛び出しにくくする。 ここで図３と４に変えて、接続器素子１８をさらに詳細に説明する。接続器素 子１８は、変形可能な材料板から作ることができ、好ましくはアルミニウムのよ うな延性金属が、また高分子材料も用いることができる。材料の選択はさらに次 に述べる。所定の特徴を、素子１８に、エンボス加工、コイニング加工、スタン プ加工、成形加工または圧延加工できる。まず第一に、溝７０が、素子１８の外 側表面７２上に形成される。溝７０が、曲げライン或いは蝶番を規定する減少し た厚み区域を形成し、且つ素子１８が、実質的に同一幅のふたつの脚部またはプ レート７４と７６に分ける。蝶番は、素子の内側表面８０に、ノッチ７８、即ち 対向する溝７０をさらにエンボス加工することにより好ましく形成される。これ は、次に説明するように、それらが互いに保持し合う場合、プレート７４と７６ のより正確な位置合わせを可能にする「焦点蝶番」を作りだす。スロット８１が 、素子を正確な位置にさらに容易に曲げることが可能になる蝶番の部分を除くこ とにより素子１８を打ち抜いてもよい。 本発明の一つの実施態様において、プレート７６は、素子１８の 内側表面８０上にエンボス加工された一連のＶ型溝８２を有する。Ｖ溝８２は、 溝７０と通常は平行である。当業者は、代わりのＶ溝をプレート７４或いは双方 のプレートに形成してもよく、且つ溝の形状は「Ｖ」断面に制限しないことを認 める。それにもかかわらず、好ましい実施態様において、プレートの一つは単に 溝を有しそれらは約６０゜の内角を有するＶ型である。このようにして、ファイ バーは溝の一つに配置され、プレート７４の表面８０で留められた場合、素子１ ８とファイバーとの接触点は、二等辺三角形を形成し、横の偏りを最小にし、し たがって、接続器の信号損失を減少する。 プレート７４はプレート７６と区別され、プレート７４はその中に溝８６も有 する外延部またはポーチ８４を有するが、溝８６はプレート７４の全長に延ばさ れない。ポーチ８４上に置かれるファイバーの一部分がそれらの緩衝被膜をなお 有することを意図するので、溝８６はＶ溝８２よりも広くなるが、この被膜は、 プレート７４とＶ溝８２間を締めつけるファイバー末端部から剥がされる（すな わち、ファイバーの緩衝部分は、露出される部分より大きな直径を有する。）。 図４にさらに明確に示されるように、溝８６は表面８０より窪み、且つ徐々に表 面８０に向かう傾斜部８８に隣接する。傾斜部８８は、ファイバーの緩衝部分と 露出部分が同一面に置かれた場合に生じる微小曲げ（さらに信号損失を生じる） を除去する。言い換えれば、緩衝ファイバーから露出ファイバーまでの伝送が、 最近接の傾斜部８８を生じる。したがって、傾斜部８８の高さは、ファイバー周 囲の緩衝部の厚さにほぼ等しい。傾斜部８８はプレートが互いに支持し合う場合 、傾斜部がプレート７６の下側に有ることにより傾斜部はプレート７４に好まし く形成できるが、傾斜部８８はポーチ８４区域内に形成することができる。接続 器素子１８に ファイバーの挿入をさらに容易にし、且つ溝８６に沿うスカイビングの可能性を 減少し、わずかに下方に曲げることを可能にするため、入れ込み部（図示せず） は、ポーチ８４の下側の外延部３６と３８に任意に設けることができる。 接続器素子１８のＶ溝８２と８６の数は、望みの適用に依存して変化すること ができる。締めつける操作の間にファイバーの適切な位置出しを確実にするため 、接続器素子１８を合わせる場合、溝８６は、Ｖ溝８２と一直線にしなければな らない。プレート７４と７６の重ね合わせは、幾つかの先行技術の接続器装置の ように重要でないが（Ｖ溝８２に直接対向するプレート７４の上にはＶ溝が無い ため）、溝８２と８６との直線性を最適にするため、先に述べた焦点蝶番を使用 ことがさらに有利である。 接続器素子１８を作るスタンピング加工において、また、ストップパッド９０ は、７４と７６のプレートの双方の上にプレートの重なりにより決められる四辺 形のコーナーに有利に形成される。これらのパッドは、素子１８の他の点の平ら な内側表面８０に対してわずかに盛り上がる。このような状態は、素子１８が図 １のように支持される場合、ストップパッド９０がプレート７４と７６の間に隙 間部分を与え、その間にファイバーの挿入を容易にする。このような隙間部分を 設ける代わりの方法は、当業者には明白であろう。しかしながら、重要なことは 、素子１８に作用してファイバーを締めつける場合、最大締付力が素子１８の中 央の幅に沿ってのみ働き、締めつける力は素子１８の中央から端部に向かって次 第に減少することを、トップパッド９０が確実にする。この段階的に締付け変化 が、ファイバーの変形により生じる信号損失を著しく減少することを明らかにす る。すなわち、先行技術の接続器素子は、より大きい損失を誘導する急激な締付 変形を示す。 接続器１０の組立て及び作用は、図５を参照して両方ともわかりやすく且つ最 も良く理解できるであろう。接続器素子１８は、支持した状態でスロット２６の 中に配置され、この状態で、閉じられて締めつけられている状態と反対の開放状 態を考えることができるように、隙間は、ファイバーの挿入を可能にするためス トップパッド９０によりまだ与えられる。屈折率整合ゲルが素子１８の中央近く に好ましく配置される。次に、ウェッジ２２がトング２４に隣接して配置され、 外装部１４がキャップ１６にピッタリと締めつけられ、すると、ウェッジ２２は 外装部１４の下方部分に形成されたもう一つの傾斜部９２に対向して配置される ようになる。ウェッジ２２の上部表面は通常はプレート７４と７６と平行てあり 、一方ウェッジ２２の下部表面は傾斜部９２と平行になる。トング２４は、傾斜 部９２の上方で、外装部１４の下側部分に形成される棚９４の末端部で支持され る。端部カバー４０と４２は、外延部３６に組立て中いつでも取り付けることが できる（しかし、ファイバーが接続されるまでは、カバーは閉じた対置にピッタ リとはめ込まない）。上述の全ての工程は、工場で行われ、接続器１０は図１に 示される状態の機器で提供される（ファイバーリボンだけがない）。 この機器が接続するためファイバーを位置決めする場合、ファイバーは公知の 方法で皮剥きされて分離される。この点では、接続器１０は図１に示されるファ イバーリボン９６ａと９６ｂを接続するために用いることができ、または、個々 の別個のファイバーの複数本を接続するに使用することができる。この別個のフ ァイバーは、ファイバーを並んで初めに整理すること、及びファイバーリボンを 効果的に作りだすためのテープまたは他の手段を適用することにより、さらに便 利に取り扱うことができる。ファイバーリボンを接続するとき、個々の緩衝ファ イバーを取り囲む外側被膜は、また取り 除く必要がある。 一度ファイバーまたはリボンが本体１２に挿入されると、接続器１０を、外装 部１４に向かって縦スライドウェッジ２２により作動させる。この点で、用語「 縦」は、ファイバーと溝８２と平行な移動を言う。スライド動作は、ウェッジ２ ２を前方に押すためのネジ回しまたは他の手段を使用して達成できる。ネジ回し は、ウェッジ２２に形成された切り欠き９８に適用される。ウェッジ２２は傾斜 部９８の前方に移動するように、プレートの外側表面に対して圧力を加えること がトング２４にもたらされ、プレート７４と７６の間のファイバーを締めつける 。トング２４の幅は、プレート７４と７６の幅にほぼに等しい。前記で検討した ように、締付力は、ストップパッド９０のため、接続素子１８の端部に向かって 次第に減少する。締付力は接続器素子１８の中央に初めに加えられ、その端部に は加えられないので、この効果は、ウェッジ２２とトング２４の長さをプレート ７４と７６の長さより短くすることにより強めることができる。好ましい実施態 様において、トング２４に接触するウェッジ２２の部分の長さは、プレート７６ の長さの約二分の一である。トング２４の使用は、ウェッジ２２が直接接続器素 子１８に接触する場合、別に生ずるであろうプレート７４の過度の変形をも防止 する。ウェッジ２２は優れた機械的利点を与え、力を大きく変化させ、且つプレ ート７４と７６に平行に力が均一に適用される。また、外装部１４、ウェッジ２ ２及びトング２４に使用する材料の摩擦係数のにより、作動手段２０（すなわち 、ウェッジ２２）は、約９。未満のウェッジ角度にして自己固着させる。好まし い角度は約５゜である。接続器１０の用途の簡便さが上記工程の要約から証明さ れる。すなわち、ファイバーを皮剥きして且つ分離すること、ファイバーを本体 １２に挿入すること、及び前方にウェッジ２２を傾斜 させることである。二重ウェッジ（図示せず）を単一ウェッジ２２の代わりに使 用してもよい。 接続が完了したのち、端部カバー４０と４２が、周囲佳境の密閉を可能にし、 且つ露出したファイバーを保護するため、閉じて止め金がはめられる位置まで移 動する。この点については、ポーチ８４のステージ領域１０２にのっている端部 カバーの足１００が、接続器本体１２と直線となるファイバーリボンを保持し続 け、すなわちこれらの足がスロット２６の入口に最も近いリボンの横向きの曲げ に対向する。足がスロットの側に配置するので、足１００はスロット２６の付加 的な密閉を与える。取り外し及び再接続のために設計されているのでないが、接 続器１０は、カバー４０端部の簡単に開放することとウェッジ２２をスライドす ることによりファイバーの取り外しが可能である。 接続器１０の構成には、種々の異なる材料を使用することができる。接続器素 子１８は、軟質アルミニウムのような種々の延性材料で構成される。この望まし い金属は、調質記号Ｏの焼なまし及び２３〜３２のブリネルスケール硬度（ＢＨ Ｎ）を有する「３００３」として公知のアルミニウムである。他の適切な合金は 、「１１００」と言われ、Ｏ、Ｈ１４、またはＨ１５の焼なましを有する。適切 な引張り強度は、３５〜１１５メガパスカルで変化する。 他の金属及び合金、またはそれらの積層材を、接続器素子１８の構成に使用す ることができる。このような金属は、銅、亜鉛、錫、インジュウム、金及びそれ ら合金を含む。接続操作を促進するため、透明な接続素子を提供することが好ま しい。このような場合、透明高分子材料が用いられる。適切なポリマーは、ポリ エチレン テレフタレート、ポリエチレン テレフタレート グリコール、アセ テート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル エーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリ弗化ビニリデン フロライド、ポリ スルホン、及びＶｉｖａｋ（マンチェスター州シェフィールドノのシェフィール ドプラスチック社の登録商標）のようなコポリエステルを含む。 変形可能な材料で組み立てられた接続器素子を供給する別の方法として、Ｖ溝 ８２及び／または表面８０は、変形可能な材料で裏打ちして設けられるより固い 材料で、代わりに製作してもよい。主な必要条件は、光ファイバーからなる硝子 より軟らかく且つクラッドができ、光ファイバーに加わる締付圧力で引き延ばせ る材料を提供することである。一度プレート７４と７６が合わせられた後、光フ ァイバー上を継続的に圧縮する力を保持するために十分な弾性を与えるため、材 料は低応力レベルで弾性のあることが望ましい。 さらにその上に、ファイバーが挿入されるように、材料のスカイビング（引き 裂き）を減少するために、延性材料に被膜を被覆する。例えは、０．１から０． ４μｍの範囲の厚さを有するダイヤモンドのような炭素被膜が、蒸着により接続 器素子１８の表面８０に塗布してもよい。素子１８が上記アルミニウム材料で組 み立てられている場合、好ましい被膜は、薄い陽極酸化した層によって形状を成 す。このような層は滑らかでよく滑り表面を与え、アルミニウムをつついて引き 裂くファイバー縁部の鋭利な傾向を大きく減少し、ファイバー端部面を削ること もできる。本発明は従来知識とは逆に進める。すなわち、表面性質をエンボス加 工する以前に、素子１８の陽極酸化が必要である先行技術と区別される。酸化ア ルミニウムの非常に脆い性質のため、Ｖ溝のエンボス加工中に表面の破壊を導き 、予備陽極酸化は、実施できないと考えられていた。しかしながら、試験結果が 示すように、陽極酸化した表面のエンボス加工領域が、多くの不規則な形状の顕 微鏡的小片に実際破壊するが、これらの 小片はより軟らかいアルミニウム基板に付着するか、または他の方法で埋め込ま れるようになる。この研究は、挿入損失になるあろう酸化アルミニウムの硬度に よるファイバー応力の増加にも関係するが、約１０μｍ以下の厚さを有する陽極 酸化された層のため少なくとも、下側にある軟質アルミニウム基材の降伏により 、予備陽極酸化した素子がファイバーに無視しうる大きさの応力がだけが加わる こと示した。陽極酸化層の引き裂き抵抗は、エンボス加工後も維持される。 予備陽極酸化技術の使用は、実験的結果が示すように、改良された接続器性能 が得られる。特に、適切な接続器１０の降伏（すなわち、これらは０．２ｄｂ以 下の挿入損失を有する）は、前エンボス加工する陽極酸化により、８９％から９ ８％に増加した。この増加は、ファイバー挿入中素子材料の引き裂きの減少、及 び陽極酸化した表面の提供に直接寄与する。さらに試験結果は、陽極酸化層（エ ンボス加工する前に）が２〜１０μｍにする必要があることを示した。陽極酸化 した層の硬度、及び結果としてＶ溝の変形量の減少とにより、より大きい厚みは 、より大きな締付力を必要とする。約４μｍの厚みが、挿入損失とファイバー応 力については最適であると思われる。 引き裂き抵抗のほかにも、陽極酸化は他の幾つかの利点をもたらす。たとえ粒 子がファイバーの間に入り込み得たとしても、挿入損失に著しい変化がないため 、酸化アルミニウムは、硝子（１．６〜１．７対１．５）とほぼ同一の屈折指数 を有する。酸化アルミニウムは生地金属から「成長」するので、酸化アルミニウ ムは優れた接着性をも示す。さらに着色陽極酸化は、素子トレイ上のファイバー は位置の容易性のため、改良された素子表面対比を示すのに使用される。最後に 、予備陽極酸化に関して、この技術は、壊れやすい素 子を陽極酸化のため製造工場外に輸送する必要がない（及び接続器の完成組立て 品を組立てのため工場に再輸送すること）。かわりに、最終製品に無視できる価 格で、予備陽極酸化したアルミニウムコイル在庫品を用いることができる。スト リップ材料のように予備陽極酸化をした場合、陽極酸化層の厚さを制御すること も非常に容易である。 接続器本体１２は、種々の材料で組み立てることができるが、基本的には耐久 力のあるいずれの材料、及び好ましくは射出成形可能なものであり、ダイキャス トも可能なものである。この材料は剛性をあまり必要としなく、温度循環の間に ファイバー上の一定な締付力を確実にするため、ウェッジ２２から過剰な力を蓄 え、スロット２６を形成する内部壁を、僅かに柔軟にすることを可能にすること が望ましい。好ましい射出成形可能な材料は、ニュージェリー州ＳｍｍｉｔのＨ ｏｅｃｈｓｔ Ｃｅｌａｎｅｓｅ社によりＶＥＣＴＲＡ Ａ１３０の商標登録の 下で販売されているような、３０％硝子強化した液体状の結晶ポリマー（ＬＣＰ ）である。 しかしながら、箱型の本体１２のため、射出整形中に二つの流動前面が結合す るところに、回避できない編み線が形成される。この工程において、編み線は種 々の場所に位置することがあり、しかし、移動できなくて、理論的特性と比較し て外装部１４の強度と剛性を著しく減少する。接続器の作動中、この編み線は降 伏して、付加する締付力を減少する。この問題が温度循環中に悪化して、不満足 な損失性能と低ファイバー引出し力を生じるであろう。この影響を最小にして、 応力緩和を取り除くため、接続器１０に強化物質を組み合わすことが有効である が、それらの大きさを変更すること無く、接続器の大きさの増大は、接続器を標 準接続器成形体に適合することを妨げるであろう。本発明において、強化は、図 ８と９に示す ように、外装部１４内にステンレス鋼の管１２６を挿入成形することにより得ら れる。 過大の外径と過少な内径を有するステンレス鋼の管在庫品を、計算機数値制（ ＣＮＣ）御旋盤を使用して、所望の直径に加工して、長さに切断して、且つ両端 部を面取りする。望ましい管が、支持ピン上に配置され、両方が望みの外観をし た成形ダイス内に置かれる。望みの形状に管を成形するために水圧プレスが用い られる。次に、変形される管は、外装部１４の型芯の上に載せて、そして管／芯 組立て品は外装部の型枠の中に押し込まれる。ＬＣＰを注入したのち、型枠が開 かれ、外装部と芯が取り出され、芯は挿入型込めされた外装部から引き抜かれる 。 管１２６の使用は、種々の利点を有する。焼なましステンレス鋼の管材料は、 簡単な成形ダイスと水圧プレスを使用して、楕円形状に容易に圧縮成形すること ができる。代わりに、管材料は望みの形状に押し出し加工をしてもよい。また、 管加工と挿入成形加工は、許容寸法の臨界はない。鋼の管材料とＬＣＰとの組み 合わせ物は、鋼の望ましい特性（より高い剛性率と強度）を組立て完成品に与え 、複雑な形状に非常に簡単に成形できる。最後に、より大きな素子締付力は、接 続器の大きさを大きくすること無く、向上且つ維持することができる。これは、 特に温度循環中に、改良された挿入損失とファイバー保持が得られる。 接続器の寸法は所望の適用にしたがって広く変化できる。好ましい実施態様に 対する次の寸法（おおよその）は、単なる模範であり、制限する意味に解釈する べきでない。接続器１０の全長は、３８ｍｍ、高さは６．７ｍｍ、及び幅は１３ ｍｍである。外装部１４の主要部の長さは、１４ｍｍであるが、突起部２８は、 長さ約７．１ｍｍ、幅９．７ｍｍである。キャップ１４は、７．６ｍｍ長さであ り、外延部３６と３８は、各々８．３ｍｍ長さである。ウェッジは２２は、１４ ｍｍの全長を有するが、トング２４と接触する部分の長さは、１０ｍｍである。 ウェッジ２２の幅は、６．５ｍｍであるが、その最大厚さは、１．５ｍｍであり 、最小厚さは、０．７６ｍｍである。 接続器素子１８について、次に示す種々の寸法は従来の多重光ファイバーリボ ンケーブルを基にしている。ブレート７４（ポーチ８４を含む）の長さは２８ｍ ｍであるが、プレート７６の長さは２０ｍｍである。双方のプレートは５３０μ ｍの厚さを有し、ストップパッド９０は、表面８０の上に１８μｍ盛り上がる。 好ましくは２５０μｍ離れて一定間隔を有するＶ溝８２は、１３０μｍの深さで あり、最大幅は１８０μｍ幅を有する。好ましい実施態様においてはほぼ台形で ある溝８６は、１８０μｍの最大幅と１２０μｍの最小幅を有し、深さは１８０ μｍである。傾斜部８８は２５０μｍ傾斜し、すなわち溝８６の上部表面は、表 面８０から２５０μｍである。 前述の寸法を基にして管１２６は、約５．５９ｍｍの外側の横断面幅と、約１ ０．２ｍｍの外側の横断面長さと、約３．９５ｍｍの内側の横断面幅と、約８． ８５ｍｍの外側の横断面長さと、約２．７９ｍｍの曲率の外側半径と約１．９８ ｍｍの曲率の内側半径とする必要がある。これらの寸法は、約８．６６ｍｍの外 径と約７．０１ｍｍの内径を有する環状の管から作られる。 代わりの二つの実施態様及び設計変更が図６と７に示されている。図６は、外 装部の外延部３６とキャップの外延部３８の双方に用いられる改良された端部カ バー４２’を図示する。活動蝶番（ｌｉｖｉｎｇ ｈｉｎｇｅ） １０８により カバー４２’の内側表面に設けられた壁１０６により定義される仕切り部１０４ の手段により、 端部カバー４２’は、付加的な環境密閉を与えるために用いられる。端部カバー ４２’が閉じられると、壁１０６が外延部３８に接触して、壁１０６が屈折率整 合ゲルを含む密閉剤物質を圧縮する。壁１０６はその中にチャンネル１１０を持 ち、密閉剤が仕切り部１０４から逃げだすことを可能にし、且つスロット２６へ の入口の中または周囲に流れだす。ウェブ１１２は壁１０６と好ましく一体成形 され、仕切り部１０４へと伸び、カバー４２が閉じられた場合、密閉剤がチャン ネル１１０の外へと向かうことを確実して、そして密閉剤の不測の漏れを防止す るため閉鎖に対する抵抗も与える。 図７は、二つの層の接続器を有する接続器素子１８’を利用した積層接続器１ ０’を図示する。積層接続素子１８’は、三つの分離素子で形成できるが、好ま しくはＺ状（アコーデオン保持）に保持される二つの一体化蝶番を有する単一素 子で成形される。この状態において、蝶番を定義するこの３枚の板断面が、三つ の異なるプレート１１４、１１５及び１１６となる。これにより形成される二つ の接続器の層は平行である必要はないが、ウェッジ作用が簡単であることが好ま しい。他の方法による構成は、少しの間隔を離した二つの蝶番を有する一枚の板 材で提供でき、すなわち、少しの間隔は５０μｍであり、上部と下部のプレート を形成して、それらの間に挿入された第３のプレートを有する。二つのオリフィ ス１２４を有するプラグ１１８は、ファイバーの最初の組を案内するために有利 に用いられ、これは、他のファイバー全てを上側の接続器の層に向かって上方へ 、残りのファイバーを下側の接続器の層に向かって下方に案内する。案内ブラグ １１８は、素子１８のポーチ８４に類似したポーチ区域１２２に形成された溝１ ２０を有し、溝１２０は、ファイバーをオリフィス１２４と直線にする助けをす る。勿論アコーデオン保持と案内プラグの使用は、二つの接続器の層より多く有 する接続器素子に拡張することができる。 本発明は、特別な実施態様を参照して記載しているが、この記載は制限する考 えを構成することを意味するものでない。本発明の別の実施態様とともに、この 開示された実施態様の種々の改良は、本発明の記載の参照を下に当業者には明ら かである。例えば、複数のファイバー接続器装置は、接続器本体１２の各端部の 一つで、二つの作動ウェッジを設けることにより、各ファイバーの組の分離端子 を可能にするため構成することができる。これは締めつけられた状態の一組のフ ァイバーの予備端子を可能にする。したがって、このような改良は、添付される 請求項に定義されるような本発明の精神と範囲から離脱すること無く実施できる 。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１の複数の光ファイバーを第２の複数の光ファイバーに接続するための 装置であって、 接続器本体、 前記第１と前記第２の複数の光ファイバーを保持するため前記接続器本体内に 配置される接続器素子手段、 前記接続器素子手段を締めつけるための作動手段、及び 前器本体を補強するための手段、 を含んでなる第１の複数の光ファイバーを第２の複数の光ファイバーに接続す るための装置。 ２．前記補強する手段が、前記本体内部に配置された鋼の管を含んでなる請求 項１に記載の装置。 ３．前記接続器本体が、 前記接続器素子を受け入れるためその中にスロットを有する外装部部材、及び 前記外装部部材の端部を受け入れるため嵌め込み部を有するキャップ部材、 を含んでなる請求項１に記載の装置。 ４．前記接続器素子手段が対向する表面を形成する二つのプレート部材を含み 、且つ 前記作動手段が第１と第２の位置を有するウェッジ手段を備え、それにより、 前記ウェッジ手段が前記第１の位置にある時、前記第１と第２の複数のファイバ ーが前記接続器素子手段の前記対向する表面の間に挿入することができ、且つ前 記ウェッジ手段が前記第２の位置にある時、前記対向する表面に互いに圧力を加 えて締付力を前記接続器素子手段に加える請求項１に記載の装置。 ５．前記本体が射出成形可能な材料で形成され、且つ前記管が前記本体の内部 に挿入成形される請求項２に記載の装置。 ６．前記補強手段が、前記スロットを少なくとも部分的に取り囲み、前記外装 部の内部に配置された鋼の管を含んでなる請求項３に記載の装置。 ７．各プレート部材がアルミニウムで形成され、且つ前記各対向する表面が陽 極酸化された層を有する請求項４に記載の装置。 ８．前記外装部が射出成形可能な材料で形成され、且つ前記管が前記外装部内 部に挿入成形される請求項６に記載の装置。 ９．第１の光ファイバーを第２の光ファイバーと接続するための素子であって 、 第１のアルミニウムプレート部、 第１及び第２の各プレート部材で一対の対向する表面を形成し、前記各対向す るそれぞれの表面が陽極酸化された層を有する前記第１のアルミニウムプレート 部材に隣接する前記第２のアルミニウムプレート部材、及び ファイバーを受け入れる溝を有する前記第１のプレート部材の前記対向する表 面、及び前記ファイバーを受け入れる溝に沿い破壊してある前記陽極酸化層、 を含む第１の光ファイバーを第２の光ファイバーと接続するための素子。 １０．前記第１のプレート部材の前記対向する面がファイバーを受け入れる複 数の溝を有し、第１の複数の光ファイバーを第２の複数の光ファイバーに接続す るため、前記第１のプレート部材の前記対向する表面の前記陽極酸化した層が前 記ファイバーを受け入れる個々の溝に沿って破壊された請求項９に記載の素子。 １１．前記陽極酸化した層が２〜１０μｍの範囲の厚さを有する 請求項９に記載の素子。 １２．前記陽極酸化した層が約４μｍの厚さを有する請求項９に記載の素子。 １３．前記アルミニウムが２３〜３２のブリネルスケール硬度（ＢＨＮ）を有 する請求項９に記載の素子。 １４．前記接続器が、 スロットを有する接続器本体、前記スロット内に配置される前器素子、及び 前記プレート部材の間の前記ファイバーを締めけ、且つ前記対向する表面を互 いに押しつけるため作動手段とを含む請求項９の素子を利用する接続器。 １５．前記接続器本体を補強するための手段をさらに含む請求項１４に記載の 接続器。 １６．第１の光ファイバーを第２の光ファイバーに接続するための素子を製造 する方法であって、 アルミニウム材料のストリップを陽極酸化する工程、 前記ストリップを対向する表面を有する第１と第２のプレート部材に切断加工 する工程、 前記第１のプレート部材の前記対向する表面にファィバーを受け入れる溝をエ ンボス加工する工程、及び 前記第１と第２のプレート部材の前記対向する表面を互いに隣り合わせに配置 する工程、 を含む第１の光ファイバーを第２の光ファイバーに接続するための素子を製造 する方法。 １７．前記陽極酸化する工程が、各前記対向する表面上に陽極酸化した層を作 りだし、前記層が、２〜１０μｍの範囲の厚さを有する請求項１６に記載の方法 。 １８．前記ストリップから前記第１と前記第２のプレート部材をスタンピング 加工することによって前記切断加工及びエンボス加工工程が同時に実施でき、且 つ前記スタンピング加工工程が、前記第１と第２のプレート部材を一体にする蝶 番を形成する保持線を作り、且つ 前記配置する工程が、前記保持線に沿って前記第１と前記第２のプレート部材 を保持することにより達成される請求項１６に記載の方法。 １９．接続器本体部材内にスロットを有し、且つ前記プレート部材の間のファ イバーを締めつけるための作動手段を有し、且つ前記対向する表面を互いに押し つける前記接続器本体を配置する工程、及び 前記スロットに前記素子を挿入する工程、 をさらに含む請求項１６で形成される素子を用いた接続器を製造する方法。 ２０．前記スロットを少なくとも部分的に取り囲み、補強する管を前記接続器 本体内に挿入成形する工程をさらに含んでなる請求項１９に記載の方法。