JPH087300B2 - 光コネクタ - Google Patents

光コネクタ

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JPH087300B2
JPH087300B2 JP61261403A JP26140386A JPH087300B2 JP H087300 B2 JPH087300 B2 JP H087300B2 JP 61261403 A JP61261403 A JP 61261403A JP 26140386 A JP26140386 A JP 26140386A JP H087300 B2 JPH087300 B2 JP H087300B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は光通信において光ファイバを位置決め保持
し、結合を実現する光コネクタに関するものである。
(従来技術) 第6図は従来の光ファイバ結合部材の一つである多心
シリコンチップアレイ光コネクタ(31)の一例の横断面
図で、両面がエッチングされたシリコンチップガイド
(32)が相対向して配置され、相対向する面において光
ファイバ(B)を位置決めすると共に、他の面には結合
用ガイド溝を有する結合用シリコンガイド板(33)が嵌
合され、クリップ板(図示せず)により固定して結合を
実現している。
(解決しようとする問題点) 上述したシリコンチップアレイ光コネクタにおいて
は、次に列記するような問題点を有していた。
エッチングされたシリコンチップガイド(32)に光フ
ァイバ(B)をのせ、その上からもう一つのシリコンチ
ップガイド(32)を重ね合せて組立てるために、特に多
心溝に多心数の光ファイバをセットする組立て作業が非
常に困難であり、ゴミなどをまき込むと寸法に誤差を生
じてしまう等、組立て性の問題と組立てに伴う誤差発生
の問題がある。
エッチングによるガイド溝を利用して結合させている
が、結合後クリップ板を用いてクランプするために通常
の光コネクタのように容易に着脱や切替えすることが困
難である。
シリコンは硬脆材料で硬い割りには脆く、そのため、
落下や衝撃を受けると側面等が欠けてうまくガイド結合
されないというおそれがある。
組立てられた光結合部材は互いの接着力のみで接合し
ているため、濕熱下で剥離するおそれがあり、信頼性の
面において問題がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は上述の問題点を解消した高精度で着脱、切替
え機能を具えた光コネクタを提供するもので、その特徴
は、上面に光ファイバガイド溝及びガイドピン溝を具え
た溝基板上に、該溝基板より長さの短いフラットプレー
トが接合されて光ファイバガイド部材を形成し、該光フ
ァイバガイド部材が弾性加圧力を有する略角形スリーブ
に収納されて加圧固定されてなり、上記光ファイバガイ
ド部材はその後部において光ファイバガイド溝の一部を
露出した露出部と光ファイバ心線の固定部を具え、上記
光ファイバガイド溝の露出部と光ファイバ心線の固定部
が位置する略角形スリーブの後部上面には切欠部が形成
されていることにある。
第1図は本発明の光コネクタの具体例の説明図で、同
図(イ)は光ファイバを位置決め保持する光ファイバガ
イド部材(1)の斜視図、同図(ロ)は光ファイバガイ
ド部材(1)を加圧固定する略角形スリーブの斜視図、
同図(ハ)は光ファイバ(B)及び光ファイバ心線
(A)を位置決め保持した状態の本発明光コネクタの縦
断面図、同図(ニ)は光ファイバ及び光ファイバ心線の
ない状態の(ハ)図の右端面よりの正面図である。
本発明の光コネクタは、基本的には第1図(イ)に示
すように上面に光ファイバガイド溝(13)とガイドピン
溝(14)を具えた溝基板(11)及び、その上に接着剤層
(15)により接合されたフラットプレート(12)より成
る光ファイバガイド部材(1)と、上記光ファイバガイ
ド部材(1)を収納し、これを加圧固定する略角形スリ
ーブ(2)(同図ロ)により構成されている。
光ファイバガイド部材(1)は上述のように溝基板
(11)とフラットプレート(12)があらかじめ接合され
て形成されていることにより、光ファイバガイド溝(1
3)に光ファイバ(B)を挿入するだけでよく、従来の
ように一方のチップガイドに光ファイバをのせて、その
上に他方のチップガイドを重ね合せるという面倒な組立
て作業がなくなる。光ファイバガイド部材(1)には光
ファイバ(B)の挿入を容易にするためにその後部に光
ファイバガイド溝(13)の一部を露出した露出部(16)
を設けてあり、又光ファイバ心線(A)を固定するため
の段差部を光ファイバ心線固定部(17)として設けてあ
る。
前記溝基板(11)の材質は高精度研削加工ができるシ
リコンが好ましいが、快削性セラミックやガラスあるい
は高精度成形された低熱膨張で吸濕性の少ないプラスチ
ックでも用途に応じて使用できる。又フラットプレート
(12)は、シリコンやガラス等が利用できるが、内部を
観察したり、紫外線硬化型接着剤で光ファイバ(B)を
溝(13)に固定する場合には紫外線を透過するガラス等
を用いるのがよい。さらに溝基板(11)の溝加工は、光
ファイバガイド溝(13)とガイドピン溝(14)の大小の
溝加工が必要なので、V型砥石を用いた研削加工が効率
よいが、条件を管理したホトエッチングを用いても実現
できるし、精度よい金型を利用してプラスチック成形し
てもよい。なお、図面では多心コネクタについて示して
いるが、単心コネクタとしても使用できることはいうま
でもない。
略角形スリーブ(2)は第1図(ロ)に示すように、
光ファイバガイド部材(1)のフラットプレート(12)
が位置するスリーブ上面に片持梁式弾性加圧板(23)が
形成されており、この弾性加圧板(23)の弾性加圧力に
より、スリーブ内部に収納された光ファイバガイド部材
(1)を加圧固定する。略角形スリーブ(2)の後部上
面には切欠部(21)を設けて光ファイバ(B)の挿入を
容易にしており、又後部にはファスナーの加圧部(22)
を設け、結合時この部分をファスナーで加圧することに
より、シリコン等の硬脆材料の溝基板(11)に損傷を与
えることを防止することができる。このような略角形ス
リーブ(2)は金属のプレス成形、押出し成形等で作成
するのがよいが、プラスチックで成形してもよい。
第2図(イ)〜(ホ)はいずれも略角形スリーブ
(2)の他の例を示すもので、同図(イ)はスリーブ上
面の両側のクランプ板(24)により光ファイバガイド部
材(1)に弾性加圧力を与えるようにしたものであり、
同図(ロ)はスリーブ上面に形成した凹部加工部(25)
により弾性加圧力を与えるようにしたものである。又光
ファイバ(B)の固定用接着剤として紫外線硬化型のも
のを使用するときは第2図(ハ)のように両側クランプ
板(24)の略角形スリーブ(2)を用い、上部に窓(2
6)を設けこの窓(26)を通して紫外線(27)を照射す
るようにするとよい。さらに第2図(ニ)のように、光
ファイバ心線固定部を光ファイバガイド部材(1)に形
成するのではなく、略角形スリーブ(2)の後部に段差
部(28)を設けてここを光ファイバ心線固定部としても
よい。この場合その内部は溝基板(11)の位置決め用と
なる。さらに又同図(ホ)のように光ファイバガイド部
材(1)の後部の段差部(17)に光ファイバ心線固定用
補強板(3)を組合せることにより、光ファイバ心線の
接着長さが増大し、光ファイバ心線の固定に効果的であ
る。
次に第3図を用いて光ファイバガイド部材(1)の光
ファイバガイド溝(13)への光ファイバ(B)の挿入に
ついて説明する。
同図(イ)のようにこの溝基板(11)とフラットプレ
ート(12)を薄膜接着剤層(15)、例えば0.5μm以下
でスピンコートを利用して樹脂コーティングして貼合せ
て形成した光ファイバガイド穴(13′)内に光ファイバ
(B)を挿入してもよいが、同図(ロ)のように溝基板
(11)とフラットプレート(12)をホットメルト接着剤
層(4)を介して拡張クリアランスを形成しておき、こ
の状態で光ファイバ(B)を挿入し、加熱してホットメ
ルト接着剤層(4)を溶かし、略角形スリーブ(24)の
弾性加圧力により上記クリアランスを縮小し、光ファイ
バ(B)を固定するようにしてもよい。
又同図(ハ)のように、ガイドピン溝(14)に必要と
するガイドピン径より10〜20μm程度大きい径のガイド
ピン(5)を挿入して拡張クリアランス(g)を形成
し、この状態で光ファイバ(B)を挿入し、上記ガイド
ピン(5)を引抜いて略角形スリーブ(2)の弾性加圧
力で光ファイバ(B)をクランプし、その周りを接着剤
で固定してもよい。
なお、同図(ロ)及び(ハ)の方法において、光ファ
イバ(B)を接着剤を用いて固定する際に、ガイドピン
溝(14)に接着剤が流入しないように、ガイドピン溝
(14)をあらかじめゴムやテープ等でシールしておくと
よい。
第4図は光ファイバガイド部材(1)を略角形スリー
ブ(2)に収納し、このような光コネクタをファスナー
(6)を用いて結合したものであり、第5図は上記の光
コネクタを側面クランプ板を有する略角形スリーブ
(7)内に収納し、ファスナー(6)を用いて結合を実
現したものである。このように側面クランプ板を有する
略角形スリーブ(7)を用いることにより、略角形スリ
ーブに対する光ファイバガイド部材(1)の片寄りがな
くなり、結合の際に略角形スリーブの外面を一致させれ
ばガイドピンが光ファイバガイド部材(1)のガイドピ
ン溝(14)に容易に挿入出来、結合の容易性、安定性が
向上する。
(実施例) シリコンウエハーに光ファイバガイド溝加工を0.25mm
ピッチで12本行ない、その両側に0.3mmφのガイドピン
溝加工を行ない、これにフラットプレートとしてガラス
を0.3μmの薄膜接着剤で接合し、全体を切断分離加工
して光ファイバガイド部材を作成した。光ファイバガイ
ド部材の光ファイバガイド溝の露出部及び光ファイバ心
線固定部は上記切断分離加工と同時に加工した。
略角形スリーブは両側クランプ式(第2図イ参照)の
ものを用い、厚さ0.2mmの金属で構成した。上記光ファ
イバガイド部材を略角形スリーブに収納した状態での全
長は約10mm、幅が6mm以下、高さが2.5mm以下になるよう
にした。
このように得られた光コネクタにコア径10μm、外径
125μmの単一モードファイバ12心を挿入し、紫外線硬
化型樹脂で固定した。これらの作業はわずか10分以内で
完了することが出来た。
その後端面を研磨して0.3mmφのガイドピンを用いて
結合し、ファスナーで固定して結合損失を測定したとこ
ろ、n=50において平均0.23dBと極めて良好であった。
又−30℃〜+70℃の温度特性も変動幅が±0.08dBと極め
て安定しており、n=20回の着脱テストにおいても端面
に一部の欠けが生じたものの、20回目の結合損失と初期
の結合損失との差は±0.1dB以内であり、実用上問題な
いことが確認された。
さらに、光ファイバガイド部材は略角形スリーブで保
護されているために取扱い性がよく、かつ、小型で光コ
ネクタ付ケーブル用としても十分適用可能であることが
わかった。
(発明の効果) 上述した本発明の光コネクタによれば、次に列記する
ような効果を奏する。
あらかじめ溝基板とフラットプレートを接合して光フ
ァイバガイド部材を形成しているために、光ファイバの
挿入、組立が容易であり、特に光ファイバガイド部材に
光ファイバガイド溝の露出部及び略角形スリーブの後部
上面に切欠部を設けることにより光ファイバの挿入はよ
り一層容易となる。
光ファイバガイド部材の後部に光ファイバ心線固定部
を設けることにより、小型化が可能となり、組立て性及
び製造性が向上する。
光ファイバガイド部材を略角形スリーブにより弾性ク
ランプするので、光ファイバガイド部材の接合が剥離す
ることなく信頼性が高い。80℃、90%R.Hの高温高濕テ
スト100時間においても結合損失の変動は殆んどみられ
なかった。
光ファイバガイド部材の外周を略角形スリーブで保護
しているため、特にシリコン等の硬脆材料に対しての補
強効果は大きく、又略角形スリーブの後部面にファスナ
ー加圧部を形成することにより、光ファイバガイド部材
に損傷を与えることなく結合クランプ出来る。
フラットプレートを透明にし、略角形スリーブの上面
に窓を設けることにより、紫外線硬化型接着剤の利用が
可能となり、硬化時間が従来の約30分から1分以内に短
縮される。
略角形スリーブの後部に段差を設けることにより、こ
こでも光ファイバ心線固定部を形成することができる。
光ファイバ心線固定用補強板を用いることにより、よ
り強固に光ファイバ心線を固定することができる。
大径のガイドピンや熱変形するホットメルト接着剤を
用いて拡張クリアランスを形成して光ファイバの挿入を
容易にし、挿入後略角形スリーブの弾性加圧力を利用し
てクリアランスを減少させ、光ファイバ外径をクランプ
することを可能とした。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光コネクタの具体例の説明図で、同図
(イ)は光ファイバガイド部材の斜視図、同図(ロ)は
略角形スリーブの斜視図、同図(ハ)は略角形スリーブ
に光ファイバガイド部材を収納し、光ファイバを保持し
た状態の縦断面図、同図(ニ)は同図(ハ)において光
ファイバのない状態の右端面の正面図である。 第2図(イ)〜(ホ)はいずれも略角形スリーブの他の
具体例の説明図である。 第3図(イ)〜(ハ)はいずれも光ファイバガイド部材
への光ファイバの挿入の説明図である。 第4図は本発明の光コネクタを用いて結合し、ファスナ
ーを用いて固定した状態の側面図、第5図は本発明の光
コネクタをさらに側板クランプ板を有する略角形スリー
ブに収納しファスナーで固定した状態の側面図である。 第6図は従来の多心シリコンチップアレイ光コネクタの
一例の横断面図である。 1……光ファイバガイド部材、11……溝基板、12……フ
ラットプレート、13……光ファイバガイド溝、14……ガ
イドピン溝、15……結合部、16……光ファイバガイド溝
の露出部、17……光ファイバ心線固定部、 2……略角形スリーブ、21……切欠部、22……ファスナ
ー加圧部、23……片持梁式弾性加圧板、24……両側クラ
ンプ板、25……凹部加工部、 3……光ファイバ心線固定用補強板、 4……ハットメルト接着剤層、 5……大径ガイドピン。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ファイバを位置決め保持し結合を実現す
    る光コネクタにおいて、上面に光ファイバガイド溝及び
    ガイドピン溝を具えた溝基板上に、該溝基板より長さの
    短いフラットプレートが接合されて光ファイバガイド部
    材を形成し、該光ファイバガイド部材が弾性加圧力を有
    する略角形スリーブに収納されて加圧固定されてなり、
    上記光ファイバガイド部材はその後部において光ファイ
    バガイド溝の一部を露出した露出部と光ファイバ心線の
    固定部を具え、上記光ファイバガイド溝の露出部と光フ
    ァイバ心線の固定部が位置する略角形スリーブの後部上
    面には切欠部が形成されていることを特徴とする光コネ
    クタ。
  2. 【請求項2】略角形スリーブの弾性加圧力がスリーブの
    上面に形成した片持梁式弾性加圧板により与えられてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光コネ
    クタ。
  3. 【請求項3】略角形スリーブの弾性加圧力がスリーブ上
    面の両側クランプ板により与えられていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の光コネクタ。
  4. 【請求項4】略角形スリーブの弾性加圧力がスリーブ上
    面に形成した凹部加工部により与えられていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の光コネクタ。
  5. 【請求項5】フラットプレートが透明体で、略角形スリ
    ーブの前部にも光ファイバガイド溝に対応する部分に切
    欠部が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の光コネクタ。
  6. 【請求項6】略角形スリーブの後部にファスナー加圧部
    が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の光コネクタ。
  7. 【請求項7】略角形スリーブ内に光ファイバガイド部材
    を位置決め固定したとき、光ファイバガイド部材の先端
    が略角形スリーブより突出していることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の光コネクタ。
  8. 【請求項8】略角形スリーブの後部に光ファイバ心線固
    定用段差部があり、この段差部に光ファイバガイド部材
    が位置決めされていることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の光コネクタ。
  9. 【請求項9】光ファイバガイド部材の心線固定用段差部
    に光ファイバ心線固定用補強板が組合されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光コネクタ。
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