JPH09127360A - Optical fiber connecting device, optical coupling method for optical fiber, and manufacture of optical fiber cable and optical element - Google Patents

Optical fiber connecting device, optical coupling method for optical fiber, and manufacture of optical fiber cable and optical element

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JPH09127360A
JPH09127360A JP7310143A JP31014395A JPH09127360A JP H09127360 A JPH09127360 A JP H09127360A JP 7310143 A JP7310143 A JP 7310143A JP 31014395 A JP31014395 A JP 31014395A JP H09127360 A JPH09127360 A JP H09127360A
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JP
Japan
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optical fiber
optical
optical element
connecting device
fiber connecting
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Application number
JP7310143A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuki Nakajima
克起 中島
Hayami Hosokawa
速美 細川
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the connection loss between optical fibers if a transmission- side and a reception-side optical fiber have a different in core diameter or have their axes misaligned. SOLUTION: The large-diameter end surface of a transparent optical rod 5 which is in the shape of a frustum of a circular cone is a photodetection-side end surface 6 and the small-diameter end surface is a light projection side end surface 7. The photodetection side end surface 6 is made to abut against the end surface of a transmission-side optical fiber 1 and has a diameter larger than the core diameter of the transmission-side optical fiber 1. The light- projection side end surface 7 is made to abut against the end surface of a photodetection-side optical fiber 2 and has a diameter smaller than the core diameter of the photodetection-side optical fiber 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ接続装
置、光ファイバの光学的結合方法、光ファイバケーブル
及び光学素子の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber connection device, an optical fiber optical coupling method, an optical fiber cable and an optical element manufacturing method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の光ファイバ相互の接続技術として
最も多く用いられている方法は、突き合せ接合法であ
る。これは、原理的には直角に切断された光ファイバの
端面を突き合せるようにして光学的に接合する方法であ
る。2. Description of the Related Art The most widely used conventional method for connecting optical fibers is a butt joint method. In principle, this is a method in which the end faces of optical fibers cut at right angles are made to abut against each other and are optically joined.

【０００３】しかし、このような突き合せ接合法を用い
た場合には、種々の原因により接続損失が発生する。こ
の接続損失要因としては、 ２本の光ファイバのコア径の違い（図１参照） ２本の光ファイバの開口数（ＮＡ）、またはコアと
クラッドとの比屈折率差の違い コアとクラッドの偏心やコアの非円性（コア断面の
歪） ２本の光ファイバの光軸どうしの軸ずれ（図３参
照） ２本の光ファイバの光軸どうしの角度ずれ ２本の光ファイバの端面間の間隔ずれ 光ファイバの端面の粗さ フレネル反射 等によるものがある（光通信微小光学系システム 設計
・応用の要点： 西澤鉱一監修、日本工業技術センタ
ー）。However, when such a butt joining method is used, connection loss occurs due to various causes. The cause of this connection loss is the difference in the core diameter of the two optical fibers (see Fig. 1) or the numerical aperture (NA) of the two optical fibers or the difference in the relative refractive index between the core and the clad. Eccentricity or non-circularity of core (strain in core cross section) Misalignment of optical axes of two optical fibers (see Fig. 3) Angular misalignment of optical axes of two optical fibers Between end faces of two optical fibers There is something due to the roughness of the end face of the optical fiber, Fresnel reflection, etc. (The point of design and application of optical communication micro-optical system: supervised by Koichi Nishizawa, Japan Industrial Technology Center).

【０００４】従って、光ファイバ間の接続部分における
接続損失を小さくするには、上記の接続損失要因を抑制
する必要がある。なかでも、上記及びによる影響が
大きいため、上記及びによる接続損失を低減するこ
とが求められているが、従来技術にあっては、以下のよ
うな問題点が生じている。 (1) 図１に示すように、送信側の光ファイバ１と受信
側の光ファイバ２とでコア径が異なっていて送信側光フ
ァイバ１のコア径ｄ1が受信側光ファイバ２のコア径ｄ2
よりも大きい場合には、送信側光ファイバ１から出た光
ｒの一部は、受信側光ファイバ２外へ出てしまい、接続
損失を生じる。コア径の違いによる接続損失を低減する
ためには、コア径などの構造パラメータのばらつきが少
ない光ファイバを準備する必要がある。このため、光フ
ァイバの製造コストが上昇する。Therefore, in order to reduce the connection loss in the connecting portion between the optical fibers, it is necessary to suppress the above-mentioned connection loss factor. Above all, since the influences of the above and above are great, it is required to reduce the connection loss due to the above and above, but the following problems occur in the conventional technology. (1) As shown in FIG. 1, the optical fiber 1 on the transmitting side and the optical fiber 2 on the receiving side have different core diameters, and the core diameter d 1 of the optical fiber 1 on the transmitting side is the core diameter of the optical fiber 2 on the receiving side. d 2
If it is larger than this, a part of the light r emitted from the transmission side optical fiber 1 goes out of the reception side optical fiber 2 and a connection loss occurs. In order to reduce the splice loss due to the difference in core diameter, it is necessary to prepare an optical fiber with less variation in structural parameters such as core diameter. Therefore, the manufacturing cost of the optical fiber increases.

【０００５】(2) しかし、コア径の違いは光ファイバ
の製造上のばらつきとして避けられないものであり、図
１に示すように、送信側光ファイバ１のコア径ｄ1が受
信側光ファイバ２のコア径ｄ2よりも大きい（ｄ1＞
ｄ2）であるとすると、 −１０log（ｄ2／ｄ1）2 ［ｄＢ］ となり、コア径に差があると大きな接続損失が発生す
る。(2) However, the difference in the core diameter is unavoidable as a variation in manufacturing the optical fiber. As shown in FIG. 1, the core diameter d 1 of the transmitting side optical fiber 1 is equal to the receiving side optical fiber. 2 is larger than the core diameter d 2 (d 1 >
When a d 2), -10log (d 2 / d 1) 2 [dB] , and the large connection loss when there is a difference in core diameter are generated.

【０００６】(3) 光ファイバどうしの接続箇所では、
光ファイバの先端はフェルールによって保持固定される
が、光ファイバの光軸間の軸ずれによる接続損失を低減
するためには、光ファイバを定位置に保持するためのフ
ェルールの内部寸法を高精度に保つ必要がある。このた
め、寸法精度の高いフェルールが要求され、フェルール
が高価になる。(3) At the connection point between optical fibers,
The tip of the optical fiber is held and fixed by the ferrule, but in order to reduce the connection loss due to axial misalignment between the optical axes of the optical fiber, the internal dimensions of the ferrule for holding the optical fiber in place must be highly accurate. Need to keep. Therefore, a ferrule with high dimensional accuracy is required, and the ferrule becomes expensive.

【０００７】(4) しかし、フェルールの寸法精度が達
成されても、図２に示すように、光ファイバ１，２のク
ラッド径にばらつきがあると、光ファイバ１，２を固定
するフェルール３の内径をクラッド径のばらつきの最大
値よりも大きくする必要があり、その結果、ばらつきの
中で径が細い光ファイバ２を差込むと、光ファイバ２と
フェルール３との間に隙間が生じ、フェルール３が整列
部４で位置決めされていても光ファイバ１，２の光軸Ｃ
1，Ｃ2間に不可避的に軸ずれが生じる。また、被覆付き
の光ファイバを使用して被覆を剥かずに使用した場合に
は、被覆とコアの間の偏心により軸ずれが拡大する。こ
のようにして、図３に示すように、コア径ｄのステップ
（ＳＩ）型マルチモードファイバ等の光ファイバ１，２
のコアの光軸Ｃ1，Ｃ2間に軸ずれ量ｓが発生したとする
と、その接続損失は、 −１０log｛(π/２)arccos(ｓ/ｄ)−２ｓ［１−(ｓ/ｄ)2］1/2/(πｄ)｝ ［ｄＢ］ となり、軸ずれによって大きな接続損失が生じる。(4) However, even if the dimensional accuracy of the ferrule is achieved, if the cladding diameters of the optical fibers 1 and 2 vary as shown in FIG. It is necessary to make the inner diameter larger than the maximum value of the variation of the clad diameter. As a result, when the optical fiber 2 having a small diameter is inserted in the variation, a gap is created between the optical fiber 2 and the ferrule 3, and the ferrule is formed. Even if 3 is positioned by the alignment section 4, the optical axes C of the optical fibers 1 and 2
Axis inevitably occurs between 1 and C 2 . Further, when the coated optical fiber is used without peeling off the coating, the eccentricity between the coating and the core increases the axial displacement. In this way, as shown in FIG. 3, the optical fibers 1 and 2 such as the step (SI) type multimode fiber having the core diameter d are
Assuming that an axis shift amount s occurs between the optical axes C 1 and C 2 of the core, the connection loss is −10log {(π / 2) arccos (s / d) -2s [1- (s / d ) 2 ] 1/2 / (πd)} [dB], and a large connection loss occurs due to axis misalignment.

【０００８】また、上記(2)(3)のような状況において接
続損失が大きくなると、つぎの(5)(6)のような問題があ
った。 (5) 光ファイバによる伝送リンクや、光ファイバ式光
電スイッチなどの伝送路の延長が困難である。 (6) (5)の伝送路が破損した場合、補修が困難であ
る。Further, when the connection loss becomes large in the situations (2) and (3), there are the following problems (5) and (6). (5) It is difficult to extend a transmission link such as an optical fiber transmission link or an optical fiber type photoelectric switch. (6) If the transmission line of (5) is damaged, it is difficult to repair it.

【０００９】さらに、接続損失を低下させるうえで、つ
ぎの(7)(8)のような問題を伴っていた。 (7) 送信側光ファイバ、受信側光ファイバの端面間に
収束レンズを設置したり、光ファイバの端面形状をレン
ズ状や円錐状に形成したりする必要があり、光ファイバ
の形状が複雑になり、コストも高価にならざるを得な
い。 (8) 光ファイバの端面形状を変える場合、プラスチッ
クファイバを単純に切断するだけでなく、その端面に複
雑な切削加工や研磨加工を施す必要があり、コストが増
大する。Further, the following problems (7) and (8) are involved in reducing the connection loss. (7) It is necessary to install a converging lens between the end faces of the transmitting side optical fiber and the receiving side optical fiber, or to form the end face shape of the optical fiber into a lens shape or a conical shape, which complicates the shape of the optical fiber. And the cost is inevitably high. (8) When the shape of the end face of the optical fiber is changed, not only the plastic fiber is simply cut, but also the end face needs to be subjected to complicated cutting and polishing, which increases the cost.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の従来例
の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、コア径が異なったり、コアの光軸がずれていた
りする２本の光ファイバを小さな接続損失で接続するこ
とができる光ファイバ接続装置と光ファイバの光学的結
合方法を提供することにある。また、当該光ファイバ接
続装置を備えた光ファイバケーブルと当該光ファイバケ
ーブルに用いられる光学素子の製造方法を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the drawbacks of the above-mentioned conventional examples, and the object thereof is that the core diameter is different or the optical axis of the core is deviated. An object of the present invention is to provide an optical fiber connecting device capable of connecting two optical fibers with a small connection loss and an optical coupling method for the optical fibers. Another object of the present invention is to provide an optical fiber cable including the optical fiber connecting device and a method for manufacturing an optical element used for the optical fiber cable.

【００１１】[0011]

【発明の開示】本発明による請求項１に記載の光ファイ
バ接続装置は、両端に光ファイバ接続部を備え、両端に
光ファイバを接続したときに、一方の光ファイバ接続部
に接続された光ファイバから出射した光を他方の光ファ
イバ接続部に接続された光ファイバへ入射させる光ファ
イバ接続装置において、錐台形状をした透明な光学素子
を備え、前記光学素子は、両端の光ファイバ接続部に光
ファイバを接続されたとき、両端面がそれぞれ当該光フ
ァイバの端面に近接または接触するように配置されてい
ることを特徴としている。DISCLOSURE OF THE INVENTION The optical fiber connecting device according to the first aspect of the present invention is provided with optical fiber connecting portions at both ends, and when the optical fibers are connected to both ends, the optical fiber connecting portion is connected to one optical fiber connecting portion. In an optical fiber connecting device for making light emitted from a fiber incident on an optical fiber connected to the other optical fiber connecting portion, a frustum-shaped transparent optical element is provided, and the optical element has optical fiber connecting portions at both ends. When the optical fiber is connected to the optical fiber, both end faces are arranged so as to be close to or in contact with the end face of the optical fiber.

【００１２】請求項２に記載の実施態様は、請求項１記
載の光ファイバ接続装置において、前記光学素子は、そ
の面積の大きい側の端面を、光出射側の光ファイバが接
続されるべき光ファイバ接続部に向けて配置されている
ことを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the optical fiber connecting device according to the first aspect, the optical element has an end face having a large area, and an optical fiber on the light emitting side is to be connected to the optical fiber. It is characterized in that it is arranged toward the fiber connecting portion.

【００１３】請求項１２に記載の光ファイバの光学的結
合方法は、第１の光ファイバから光を出射させ、第１の
光ファイバから出射した光を、錐台形状をした透明な光
学素子の面積の大きな側の端面に入射させ、前記光学素
子の他方の端面から出射した光を、第２の光ファイバに
入射させることを特徴としている。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an optical fiber optical coupling method, wherein light is emitted from the first optical fiber, and the light emitted from the first optical fiber is transmitted through a frustum-shaped transparent optical element. Light emitted from the other end face of the optical element is made incident on the second optical fiber.

【００１４】ここで、光学素子に関する錐台形状とは、
円錐台形状と角錐台形状を含むものである。また、その
光学素子の側面は円錐面や台形平面に限らず、効率のよ
い光接続を達成する限りにおいて、外側または内側に撓
んでいる、突起が存在する、凹みがある、など変形され
たものも含む。さらに、光学素子の端面は平面に限ら
ず、レンズ形状になっている、他の錐台形状を接続され
ているなど、変形されたものを含む。Here, the frustum shape of the optical element means
It includes a truncated cone shape and a truncated pyramid shape. Further, the side surface of the optical element is not limited to a conical surface or a trapezoidal flat surface, but is deformed such that it bends outward or inward, has a protrusion, has a recess, etc. as long as it achieves efficient optical connection. Also includes. Further, the end surface of the optical element is not limited to a flat surface, but includes a deformed one such as a lens shape or another frustum shape connected.

【００１５】しかして、本発明にあっては、面積の大き
な側の端面に接続された光ファイバから光学素子へ光を
入射させると、光学素子へ入射した光は光学素子内を直
進して、あるいは全反射しながら他方の面積の小さな側
の端面へ達し、当該端面に接続された光ファイバ内へ向
けて出射される。このとき光学素子は錐台形状をしてい
て受光面積が大きく、光出射面積が小さいので、両側の
光ファイバのコア径が異なっていたり、コアの光軸がず
れていたりしても、接続部分から外部へ光が漏れにくく
なり、安価な方法で接続損失を小さくすることができ
る。In the present invention, however, when light is made incident on the optical element from the optical fiber connected to the end face having a large area, the light incident on the optical element goes straight through the optical element, Alternatively, the light reaches the end face on the smaller side of the other area while being totally reflected, and is emitted into the optical fiber connected to the end face. At this time, the optical element has a truncated cone shape and has a large light receiving area and a small light emitting area. Therefore, even if the core diameters of the optical fibers on both sides are different or the optical axes of the cores are misaligned, the connection part Light is less likely to leak to the outside, and the connection loss can be reduced by an inexpensive method.

【００１６】本発明にあっては、光ファイバのコア径の
ばらつきによる接続損失を抑制し、接続損失のばらつき
もなくすことができるので、光ファイバの構造パラメー
タの許容範囲を大きくすることができ、光ファイバの製
造コストを抑えることができる。また、光ファイバの軸
ずれによる接続損失を抑制し、接続損失のばらつきをな
くすことができるので、光ファイバを保持固定するフェ
ルールの内部寸法の精度を低くしても問題がなく、フェ
ルールのコストを安価にすることができる。さらに、光
ファイバの位置決め精度が要求されないので、光ファイ
バの接続構造や接続作業が容易になる。In the present invention, since the connection loss due to the variation in the core diameter of the optical fiber can be suppressed and the variation in the connection loss can be eliminated, the allowable range of the structural parameters of the optical fiber can be increased, The manufacturing cost of the optical fiber can be suppressed. In addition, since it is possible to suppress splice loss due to optical axis misalignment and eliminate splice loss, there is no problem even if the internal dimension of the ferrule that holds and fixes the optical fiber is low in accuracy, and the ferrule cost is reduced. Can be cheap. Further, since the positioning accuracy of the optical fiber is not required, the optical fiber connection structure and connection work become easy.

【００１７】本発明においては、光学素子の材料は特に
限定されるものではないが、安価な透明樹脂によって形
成された光学素子を用いれば、接続損失を抑制するため
の光収束用レンズなどの高価な光部品を不要にできる。
さらに、接続損失を抑制するための光ファイバの端面の
形状の加工の必要がなく、プラスチックファイバを鋼な
どの刃で切断するだけで使用することができる。In the present invention, the material of the optical element is not particularly limited, but if an optical element formed of an inexpensive transparent resin is used, it is expensive such as a light converging lens for suppressing connection loss. It eliminates the need for various optical components.
Further, it is not necessary to process the shape of the end face of the optical fiber in order to suppress the connection loss, and the plastic fiber can be used simply by cutting it with a blade such as steel.

【００１８】また、従来の光ファイバ式光電スイッチに
おいては、光ファイバ長は、使用される環境やスペース
に応じて長いものでは２０〜３０ｍ、短いものでは２０
ｃｍと種々異なっており、ユーザーの要求に応じて光フ
ァイバ長を変更する改造を行なって出荷している。この
ため、標準品以外にも多くの機種が存在することにな
り、管理コストや設計費用が高くつき、また標準品以外
の場合には光ファイバの交換に時間が掛かって納期が長
くなっている。さらに、光ファイバは電線に比べて折れ
易いため、光ファイバが破断することがあるが、その際
電線のように再び接続することが容易でないので、必然
的に折れた光ファイバは廃棄しなければならず、そのコ
ストも問題となる。この結果、光ファイバ式光電スイッ
チの有する小型で耐環境性に優れるといった利点までが
相殺されてしまい、光ファイバ式光電スイッチの用途拡
大のネックとなっていた。そこで、光ファイバを接続す
るための光ファイバコネクタが従来より提供されている
が、これは２本の被覆付き光ファイバを突き合せて固定
するだけの構成となっているため、光ファイバどうしの
軸ずれが大きく、接続損失は２.５ｄＢ程度にもなり、
検出距離が大幅に低下していた。このため、従来の光フ
ァイバコネクタは低損失を求められる用途での光ファイ
バの延長や補修には適さず、低損失の光ファイバコネク
タが要求されているIn the conventional optical fiber type photoelectric switch, the optical fiber length is 20 to 30 m for long ones and 20 for short ones depending on the environment and space used.
Since it is different from the cm, the optical fiber length is modified and shipped according to the user's request. For this reason, there are many models other than the standard products, which results in high management costs and design costs, and in the case of non-standard products, it takes a long time to replace the optical fiber, resulting in a longer delivery time. . Furthermore, since the optical fiber is easier to break than the electric wire, the optical fiber may break, but it is not easy to reconnect like the electric wire at that time, so the broken optical fiber must be discarded. Of course, the cost is also a problem. As a result, the advantages of the optical fiber type photoelectric switch, such as small size and excellent environmental resistance, are offset, which has been a bottleneck in expanding the applications of the optical fiber type photoelectric switch. Therefore, an optical fiber connector for connecting an optical fiber has been conventionally provided. However, this is a structure in which two coated optical fibers are butted and fixed to each other. The deviation is large and the connection loss is about 2.5 dB.
The detection distance was significantly reduced. Therefore, the conventional optical fiber connector is not suitable for extending or repairing the optical fiber in applications where low loss is required, and a low loss optical fiber connector is required.

【００１９】これに対し、本発明の光ファイバ接続装置
によると、接続される光ファイバどうしの軸ずれやコア
径の差による接続損失を小さな値に抑制することができ
るので、本発明の光ファイバ接続装置を用いて長い光フ
ァイバを接続することにより、光ファイバによる伝送リ
ンクや、光ファイバ式光電スイッチ等の伝送路の延長を
低損失で容易に行なうことができる。さらには、伝送路
が破損した場合には、現場において破損した伝送路部分
だけを切除して代替品の光ファイバを当該光ファイバ接
続装置により接続すれば、破損した伝送路全体を交換す
る必要が無くなり、補修工事の労力を軽減し、補修費用
を安価にすることができ、しかも実用上問題のない損失
レベルで補修することができる。あるいは、当該伝送路
部分が当該光ファイバ接続装置で接続されていれば容易
に交換することができるので、伝送路が破損した場合の
補修作業を容易に行なえる。これにより接続損失を増加
させることなく、光ファイバ式光電スイッチの光ファイ
バ長を容易に変えることができるので、光ファイバを延
長するために光ファイバ式光電スイッチ等を改造する必
要がなく、容易に機種数を増加させることができる。ま
た、光ファイバが破損しても光ファイバ式光電スイッチ
等を廃棄しなくてもよくなり、その分コストを低減でき
る。On the other hand, according to the optical fiber connection device of the present invention, the connection loss due to the axis deviation of the optical fibers to be connected or the difference in the core diameter can be suppressed to a small value. By connecting a long optical fiber using the connection device, it is possible to easily extend a transmission link such as an optical fiber or a transmission line such as an optical fiber type photoelectric switch with low loss. Furthermore, when the transmission line is damaged, it is necessary to replace the entire damaged transmission line by cutting off only the damaged transmission line part and connecting the optical fiber of the replacement with the optical fiber connecting device. Therefore, the repair work can be reduced, the repair cost can be reduced, and the repair can be performed at a loss level that is practically no problem. Alternatively, if the transmission line portion is connected by the optical fiber connecting device, it can be easily replaced, so that repair work can be easily performed when the transmission line is damaged. As a result, the optical fiber length of the optical fiber type photoelectric switch can be easily changed without increasing the connection loss, so that it is not necessary to modify the optical fiber type photoelectric switch or the like to extend the optical fiber. The number of models can be increased. Further, even if the optical fiber is damaged, it is not necessary to discard the optical fiber type photoelectric switch or the like, and the cost can be reduced accordingly.

【００２０】また、本発明の光ファイバ接続装置を用い
れば、誤差やばらつきによりコア径の異なっている光フ
ァイバどうしを低損失で接続できるだけでなく、コア径
の違う異なる品番の光ファイバどうしなども小さな接続
損失で接続することが可能になる。Further, by using the optical fiber connecting device of the present invention, not only optical fibers having different core diameters can be connected with low loss due to errors or variations, but also optical fibers having different product numbers having different core diameters can be connected. It is possible to connect with a small connection loss.

【００２１】請求項３に記載の実施態様は、請求項１記
載の光ファイバ接続装置において、前記光ファイバ接続
部のうち少なくとも一方の光ファイバ接続部は、光ファ
イバ固定部を備えていることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the optical fiber connecting device according to the first aspect, at least one of the optical fiber connecting portions has an optical fiber fixing portion. It has a feature.

【００２２】ここで、光ファイバ固定部とは、光ファイ
バの接続端部を固定するものであって、着脱自在に固定
できるものが好ましいが、接着により固定するものも含
む。また、光ファイバを直接固定するものでもよく、光
ファイバを保持する部材を固定するものであってもよ
い。Here, the optical fiber fixing portion is for fixing the connecting end portion of the optical fiber, and it is preferable that it can be detachably fixed, but it may also be fixed by adhesion. Further, the optical fiber may be directly fixed, or the member for holding the optical fiber may be fixed.

【００２３】光ファイバ接続装置の光ファイバ接続部に
光ファイバ固定部が設けられていて光ファイバの端部を
固定することができれば、フェルールを不要にすること
ができるので、トータルの部品点数を削減することがで
き、部品コストを低廉にすることができる。If the optical fiber connecting portion of the optical fiber connecting device is provided with an optical fiber fixing portion and the end portion of the optical fiber can be fixed, the ferrule can be eliminated and the total number of parts can be reduced. Therefore, the cost of parts can be reduced.

【００２４】請求項４に記載の実施態様は、請求項１記
載の光ファイバ接続装置において、前記光ファイバ接続
部のうち一方の光ファイバ接続部は、光ファイバ固定部
を備え、他方の光ファイバ接続部は、他の光ファイバ接
続装置と接続するための接続手段を備えていることを特
徴としている。The embodiment of claim 4 is the optical fiber connecting device according to claim 1, wherein one of the optical fiber connecting portions has an optical fiber fixing portion and the other optical fiber connecting portion. The connecting portion is characterized by including connecting means for connecting to another optical fiber connecting device.

【００２５】この実施態様にあっては、一方の光ファイ
バ接続部に設けられた光ファイバ固定部に光ファイバの
端部を接続しておけば、他方の光ファイバ接続部を他の
光ファイバ接続部と接続することができるので、他の光
ファイバ接続装置との互換性も得られる。In this embodiment, if the end portion of the optical fiber is connected to the optical fiber fixing portion provided in one optical fiber connecting portion, the other optical fiber connecting portion is connected to the other optical fiber connecting portion. Since it can be connected to other parts, compatibility with other optical fiber connecting devices is also obtained.

【００２６】請求項５に記載の実施態様は、請求項１記
載の光ファイバ接続装置において、前記光学素子を収容
する光ファイバ接続装置本体を備え、光学素子の外周面
と光ファイバ接続装置本体との間に空気層が設けられて
いることを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the optical fiber connecting device according to the first aspect, an optical fiber connecting device body for accommodating the optical element is provided, and an outer peripheral surface of the optical element and the optical fiber connecting device body are provided. It is characterized in that an air layer is provided between them.

【００２７】光学素子の外周面と光ファイバ接続装置本
体との間に空気層を設けることにより、光学素子内の光
を外周面で全反射させながら光学素子の光出射側端面へ
導くことができ、光学素子における伝送損失を低減でき
る。また、光を全反射させるために外周面にクラッドを
設ける場合に比べて光学素子を安価にできる。By providing an air layer between the outer peripheral surface of the optical element and the main body of the optical fiber connecting device, the light inside the optical element can be guided to the light emitting side end surface of the optical element while being totally reflected by the outer peripheral surface. The transmission loss in the optical element can be reduced. Further, the cost of the optical element can be reduced as compared with the case where a clad is provided on the outer peripheral surface for totally reflecting the light.

【００２８】請求項６に記載の実施態様は、請求項１記
載の光ファイバ接続装置において、前記光学素子を収容
する光ファイバ接続装置本体を備え、当該光ファイバ接
続装置本体に設けた突起を光学素子に接触させることに
より、光学素子を支持することを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in the optical fiber connecting device according to the first aspect, an optical fiber connecting device main body for accommodating the optical element is provided, and a projection provided on the optical fiber connecting device main body is optically provided. It is characterized in that the optical element is supported by bringing it into contact with the element.

【００２９】請求項７に記載の実施態様は、請求項１に
記載の光ファイバ接続装置において、前記光学素子を収
容する光ファイバ接続装置本体を備え、光学素子に設け
た突起を当該光ファイバ接続装置本体に接触させること
により、光学素子が支持されていることを特徴としてい
る。According to a seventh aspect of the present invention, in the optical fiber connecting device according to the first aspect, an optical fiber connecting device main body for accommodating the optical element is provided, and a projection provided on the optical element is connected to the optical fiber connecting device. The optical element is supported by being brought into contact with the main body of the apparatus.

【００３０】請求項６又は請求項７に記載の実施態様に
あっては、光ファイバ接続装置本体もしくは光学素子に
設けた突起により光学素子が支持されるようにしている
ので、突起によって光学素子と光ファイバ接続装置本体
との間に空気層を形成することができる。従って、簡単
な構造により安価に空気層を形成できる。According to the sixth or seventh aspect of the invention, since the optical element is supported by the projection provided on the optical fiber connecting device main body or the optical element, the projection and the optical element are connected to each other. An air layer can be formed between the main body of the optical fiber connecting device. Therefore, the air layer can be formed inexpensively with a simple structure.

【００３１】請求項８に記載の実施態様は、請求項１記
載の光ファイバ接続装置において、前記光学素子の端面
積の小さな側の端部を、当該光学素子から出射する光の
発散を緩和する形状としたことを特徴としている。According to an eighth aspect of the present invention, in the optical fiber connecting device according to the first aspect, the end portion of the optical element having a smaller end area reduces the divergence of light emitted from the optical element. It is characterized by having a shape.

【００３２】請求項９に記載の実施態様は、請求項８記
載の光ファイバ接続装置において、前記光学素子から出
射する光の発散を緩和する形状をレンズ形状としたこと
を特徴としている。The ninth aspect of the present invention is characterized in that, in the optical fiber connecting device according to the eighth aspect, the shape that alleviates the divergence of the light emitted from the optical element is a lens shape.

【００３３】請求項１０に記載の実施態様は、請求項８
記載の光ファイバ接続装置において、前記光学素子は、
錐台形状をした部分の面積の小さい側の端面に別な錐台
形状をした部分の面積の小さい側の端面を接合させた形
状を有していることを特徴としている。The embodiment described in claim 10 is the embodiment described in claim 8.
In the optical fiber connecting device described, the optical element,
It is characterized in that it has a shape in which an end surface of the frustum-shaped portion having a smaller area is joined to another end surface of the frustum-shaped portion having a smaller area.

【００３４】請求項８〜１０に記載の実施態様にあって
は、光学素子の端面積の小さな側の端部を、光の発散を
緩和する形状にしているので、受信側光ファイバの端面
に立てた垂線となす角度が小さくなるようにして、光学
素子の当該端面から受信側光ファイバへ光を入射させる
ことができる。従って、光学素子と受信側光ファイバと
の間での接続損失や、受信側光ファイバにおける伝送損
失の低下を防止できる。In the embodiments described in claims 8 to 10, since the end portion of the optical element having the smaller end area is shaped so as to alleviate the divergence of light, the end surface of the receiving side optical fiber is Light can be made incident on the receiving side optical fiber from the end face of the optical element by making the angle formed with the standing perpendicular line small. Therefore, it is possible to prevent the connection loss between the optical element and the receiving side optical fiber and the reduction of the transmission loss in the receiving side optical fiber.

【００３５】請求項１１に記載の光ファイバケーブル
は、光ファイバの少なくとも一端に、請求項１に記載の
光ファイバ接続装置を備えていることを特徴としてい
る。An optical fiber cable according to an eleventh aspect is characterized in that the optical fiber connecting device according to the first aspect is provided at at least one end of the optical fiber.

【００３６】この光ファイバケーブルは端部に本発明に
かかる光ファイバ接続装置を備えているので、他の光フ
ァイバと低損失で接続することができる。従って、低損
失の延長用光ファイバケーブルや補修交換用の光ファイ
バケーブルとして使用することができる。Since this optical fiber cable has the optical fiber connecting device according to the present invention at the end, it can be connected to other optical fibers with low loss. Therefore, it can be used as a low-loss extension optical fiber cable or an optical fiber cable for repair and replacement.

【００３７】請求項１３に記載の光学素子の製造方法
は、錐台形状をした透明な光学素子を樹脂の射出成形に
より製造する方法であって、成形金型の型開き面を、前
記光学素子の中心軸を含む平面と一致させることを特徴
としている。A method for manufacturing an optical element according to a thirteenth aspect is a method for manufacturing a frustum-shaped transparent optical element by resin injection molding, wherein the mold opening surface of a molding die is the optical element. It is characterized by matching with the plane including the central axis of.

【００３８】この方法によって光学素子を製造すると、
光学素子の外周面には微小なパーティングラインが生じ
る。このパーティングラインを研磨等によって除去する
ことなく用いると、パーティングラインのために光学素
子を収容する光ファイバ接続装置本体との間に空気層が
生じる。When an optical element is manufactured by this method,
A minute parting line is generated on the outer peripheral surface of the optical element. If this parting line is used without being removed by polishing or the like, an air layer is generated between the parting line and the main body of the optical fiber connecting device that houses the optical element for the parting line.

【００３９】従って、空気層を形成するために特別な金
型が必要なく、金型構造を簡単にして成形コストを安価
にすることができる。Therefore, a special mold is not required to form the air layer, and the mold structure can be simplified and the molding cost can be reduced.

【００４０】請求項１４に記載の光学素子の製造方法
は、錐台形状をした透明な光学素子を樹脂の射出成形に
より製造する方法であって、前記光学素子の端部に対応
する箇所から成形金型のキャビティ内に樹脂を注入し、
光学素子の成形後に、光学素子の樹脂注入側の端面を研
磨処理することを特徴としている。A method for manufacturing an optical element according to a fourteenth aspect is a method for manufacturing a transparent optical element having a frustum shape by injection molding of a resin, and molding from a portion corresponding to an end of the optical element. Inject resin into the mold cavity,
After molding the optical element, the end surface of the optical element on the resin injection side is polished.

【００４１】光学素子の端面に樹脂注入口を設けると、
光学素子の端面を研磨処理して仕上げる際に樹脂注入口
跡も同時に除去され、別途樹脂注入口跡を除去する加工
が必要なくなり、光学素子成形後の加工を簡単にでき
る。If a resin injection port is provided on the end face of the optical element,
When the end surface of the optical element is polished and finished, the resin injection port trace is also removed at the same time, and there is no need for a separate process for removing the resin injection port trace, and the process after molding the optical element can be simplified.

【００４２】[0042]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

（第１の実施形態）図４は本発明の一実施例による光フ
ァイバ接続装置Ａを示す側面図である。光学ロッド（光
学素子）５は、中心軸の回りに回転対称な円錐台形状を
有しており、一方端面の直径が他方端面の直径よりも大
きくなっている。この光学ロッド５は、略均質で、光学
的に透明な材料により形成されている。具体的には、光
学ロッド５は、ガラス、特に光学用ガラス、透明な光学
用樹脂、特に光ファイバのコア材料と同一材料によって
形成することが好ましいが、透明樹脂材料を用いれば安
価に製造することができる。また、光学ロッド５は樹脂
成形、切削加工、研磨加工等によって製作することがで
きる。(First Embodiment) FIG. 4 is a side view showing an optical fiber connection device A according to an embodiment of the present invention. The optical rod (optical element) 5 has a truncated cone shape that is rotationally symmetric about the central axis, and the diameter of one end face is larger than the diameter of the other end face. The optical rod 5 is made of a substantially homogeneous and optically transparent material. Specifically, the optical rod 5 is preferably made of glass, in particular optical glass, transparent optical resin, especially the same material as the core material of the optical fiber, but it is inexpensive to manufacture if a transparent resin material is used. be able to. The optical rod 5 can be manufactured by resin molding, cutting, polishing, or the like.

【００４３】光学ロッド５は、図４に示されているよう
に、送信側光ファイバ１の端面と受信側光ファイバ２の
端面との間に配置され、光学ロッド５の端面と送信側光
ファイバ１及び受信側光ファイバ２の各端面とはほぼ接
触している。円錐台形状をした光学ロッド５の端面のう
ち、直径もしくは面積の大きな側の端面（以下、受光側
端面という）６は送信側光ファイバ１の端面と対向する
ように配置され、直径もしくは面積の小さな側の端面
（以下、光出射側端面という）７は受信側光ファイバ２
の端面と対向するように配置されている。ここで、光学
ロッド５の受光側端面６は、送信側光ファイバ１のコア
径の（ばらつきによる）最大値と最大軸ずれ量の和より
も大きな直径Ｄ1を有しており、光出射側端面７は、受
信側光ファイバ２のコア径の（ばらつきによる）最小値
と最大軸ずれ量の差よりも小さな直径Ｄ2を有してい
る。As shown in FIG. 4, the optical rod 5 is arranged between the end face of the transmitting side optical fiber 1 and the end face of the receiving side optical fiber 2, and the end face of the optical rod 5 and the transmitting side optical fiber. 1 and each end surface of the receiving side optical fiber 2 are almost in contact with each other. Of the end faces of the optical rod 5 having a truncated cone shape, the end face having a larger diameter or area (hereinafter referred to as the light-receiving side end face) 6 is arranged so as to face the end face of the transmission-side optical fiber 1, and the diameter or area The end face 7 on the smaller side (hereinafter referred to as the light emitting side end face) is the receiving side optical fiber 2
Is arranged so as to face the end surface of the. Here, the light-reception-side end surface 6 of the optical rod 5 has a diameter D 1 larger than the sum of the maximum value (due to variations) of the core diameter of the transmission-side optical fiber 1 and the maximum axial deviation amount, and The end face 7 has a diameter D 2 that is smaller than the difference between the minimum value (due to variations) of the core diameter of the receiving-side optical fiber 2 and the maximum axial deviation amount.

【００４４】しかして、送信側光ファイバ１と受信側光
ファイバ２との間に図４に示すように円錐台形状をした
光学ロッド５が挿入されていると、送信側光ファイバ１
内を伝送されてそのコア端面から出射された光ｒは受光
側端面６から光学ロッド５内に入り、光学ロッド５内に
入射した光ｒは光学ロッド５内に閉じ込められて光学ロ
ッド５内を直進し、あるいは光学ロッド５内を全反射し
ながら光出射側端面７に至り、光出射側端面７から受信
側光ファイバ２のコア内へ伝送される。よって、光学ロ
ッド５の外周面の傾斜角（あるいは、ロッド長）は、光
学ロッド５の外周面で内部の光ｒをほとんど全反射でき
るように設計する必要がある。When the optical rod 5 having a truncated cone shape is inserted between the transmitting side optical fiber 1 and the receiving side optical fiber 2 as shown in FIG.
The light r transmitted through the inside and emitted from the end face of the core enters the optical rod 5 from the end face 6 on the light receiving side, and the light r incident on the inside of the optical rod 5 is confined in the optical rod 5 and passes through the inside of the optical rod 5. The light travels straight or reaches the light emitting side end face 7 while totally reflecting inside the optical rod 5, and is transmitted from the light emitting side end face 7 into the core of the receiving side optical fiber 2. Therefore, the inclination angle (or rod length) of the outer peripheral surface of the optical rod 5 needs to be designed so that the inner light r can be almost totally reflected by the outer peripheral surface of the optical rod 5.

【００４５】図１に示したように、送信側光ファイバ１
と受信側光ファイバ２を直結する構造では、送信側光フ
ァイバ１のコア径が受信側光ファイバ２のコア径よりも
大きい場合には、コア径の違いにより接続損失が発生す
る。しかし、本発明の光ファイバ接続装置Ａによれば、
図５に示すように、ばらつきによって送信側光ファイバ
１のコア径ｄ1が受信側光ファイバ２のコア径ｄ2より大
きい場合でも、光学ロッド５の受光側端面６の直径Ｄ1
は送信側光ファイバ１のコア径ｄ1のばらつきによる最
大値よりも大きいから、送信側光ファイバ１から出射さ
れた光ｒを全て光学ロッド５内へ入射させることができ
る。また、光学ロッド５の光出射側端面７の直径Ｄ2は
受信側光ファイバ２のコア径ｄ2のばらつきによる最小
値よりも小さいから、光学ロッド５から出射された光ｒ
は全て受信側光ファイバ２へ入射させられる。As shown in FIG. 1, the transmission side optical fiber 1
In the structure in which the receiving side optical fiber 2 and the receiving side optical fiber 2 are directly connected, when the core diameter of the transmitting side optical fiber 1 is larger than the core diameter of the receiving side optical fiber 2, a connection loss occurs due to the difference in the core diameters. However, according to the optical fiber connection device A of the present invention,
As shown in FIG. 5, even if the core diameter d 1 of the transmission side optical fiber 1 is larger than the core diameter d 2 of the reception side optical fiber 2 due to variations, the diameter D 1 of the light receiving side end face 6 of the optical rod 5
Is larger than the maximum value due to the variation of the core diameter d 1 of the transmission-side optical fiber 1, all the light r emitted from the transmission-side optical fiber 1 can be made incident on the optical rod 5. Further, since the diameter D 2 of the light emitting side end face 7 of the optical rod 5 is smaller than the minimum value due to the variation of the core diameter d 2 of the receiving side optical fiber 2, the light r emitted from the optical rod 5 is emitted.
Are incident on the receiving side optical fiber 2.

【００４６】従って、本発明の光ファイバ接続装置Ａを
用いれば、送信側及び受信側の光ファイバ１，２間にコ
ア径の違いがあっても、コア径の差による接続損失は、
光学ロッド５における伝送損失と、光学ロッド５端面の
フレネル反射による損失のみとなり、低損失で光ファイ
バ間を接続することが可能になる。Therefore, by using the optical fiber connection device A of the present invention, even if there is a difference in core diameter between the optical fibers 1 and 2 on the transmitting side and the receiving side, the connection loss due to the difference in core diameter is
Only the transmission loss in the optical rod 5 and the loss due to the Fresnel reflection at the end surface of the optical rod 5 are provided, and the optical fibers can be connected with low loss.

【００４７】また、図３に示したように、送信側及び受
信側の光ファイバ１，２を直結する構造であると、送信
側光ファイバ１のコアの光軸Ｃ1と受信側光ファイバ２
のコアの光軸Ｃ2とがずれている場合にも、光軸Ｃ1，Ｃ
2間の軸ずれによる接続損失が発生する。しかし、本発
明による光学ロッド５は、受光側端面６の直径Ｄ1が送
信側光ファイバ１のコア径ｄ1の最大値と最大軸ずれ量
の和よりも大きくなっているから、送信側光ファイバ１
に最大量の軸ずれが発生しても、図６に示すように、送
信側光ファイバ１の端面は光学ロッド５の受光側端面６
の縁から外へはみ出ることがない。同様に、光学ロッド
５の光出射側端面７の直径Ｄ2は受信側光ファイバ２の
コア径ｄ2の最小値と最大軸ずれ量の差よりも小さいか
ら、受信側光ファイバ２に最大量の軸ずれが発生して
も、光学ロッド５の光出射側端面７は受信側光ファイバ
２の端面の縁より外へはみ出ることがない。Further, as shown in FIG. 3, when the optical fibers 1 and 2 on the transmitting side and the receiving side are directly connected, the optical axis C 1 of the core of the transmitting side optical fiber 1 and the receiving side optical fiber 2 are connected.
Even if the optical axis C 2 of the core is deviated, the optical axes C 1 , C
Connection loss occurs due to axis misalignment between the two . However, in the optical rod 5 according to the present invention, the diameter D 1 of the light-receiving side end face 6 is larger than the sum of the maximum value of the core diameter d 1 of the transmitting-side optical fiber 1 and the maximum axial deviation amount. Fiber 1
Even if the maximum amount of axis deviation occurs, the end surface of the transmission-side optical fiber 1 will be the end surface 6 of the optical rod 5 as shown in FIG.
It does not stick out from the edge of. Similarly, since the diameter D 2 of the light emitting side end face 7 of the optical rod 5 is smaller than the difference between the minimum value and the maximum axial deviation of the core diameter d 2 of the receiving side optical fiber 2, the receiving side optical fiber 2 has the maximum amount. Even if the axis shift occurs, the light emitting side end face 7 of the optical rod 5 does not extend outside the edge of the end face of the receiving side optical fiber 2.

【００４８】よって、送信側及び受信側光ファイバ１，
２間に軸ずれが存在する場合でも、送信側光ファイバ１
から出た光ｒは透明な光学ロッド５内に閉じ込められて
光軸Ｃ1，Ｃ2のずれが補正され、受信側光ファイバ２へ
すべて入射することになり、送信側光ファイバ１と受信
側光ファイバ２との間で光ｒが外部へ漏れて損失となる
のを抑制できる。この結果、コアの軸ずれによる接続損
失は、光学ロッド５における伝送損失と、光学ロッド５
端面のフレネル反射による損失のみとなり、従来よりも
接続損失が低減される。Therefore, the transmitting side and receiving side optical fibers 1,
Even if there is an axis deviation between the two, the optical fiber 1 on the transmitting side
The light r emitted from the optical fiber is confined in the transparent optical rod 5, the deviation of the optical axes C 1 and C 2 is corrected, and all the light is incident on the receiving side optical fiber 2. It is possible to prevent the light r from leaking to the outside between the optical fiber 2 and loss. As a result, the connection loss due to the axis deviation of the core is caused by the transmission loss in the optical rod 5 and the optical rod 5
Only the loss due to Fresnel reflection on the end face is reduced, and the connection loss is reduced as compared with the conventional case.

【００４９】また、光学ロッド５の受光側端面６及び光
出射側端面７には、無反射コーティングを施すことも有
効である。光ファイバの端面では、必ずコアと空気との
屈折率差によるフレネル反射のため、約０.３ｄＢの損
失が生じるが、光学ロッド５の端面でもフレネル反射に
よる損失は避けられない（但し、後述の式の条件を満
たしている場合には、フレネル反射による損失は小さ
い）。しかし、受光側端面６及び光出射側端面７に無反
射コーティングを施すことにより、フレネル反射による
損失を小さくすることができる。It is also effective to apply a non-reflective coating to the light receiving side end surface 6 and the light emitting side end surface 7 of the optical rod 5. At the end face of the optical fiber, a loss of about 0.3 dB occurs due to Fresnel reflection due to the difference in refractive index between the core and air, but a loss due to Fresnel reflection is unavoidable at the end face of the optical rod 5 (however, as will be described later). If the condition of the formula is satisfied, the loss due to Fresnel reflection is small). However, the loss due to Fresnel reflection can be reduced by applying a non-reflective coating to the light receiving side end face 6 and the light emitting side end face 7.

【００５０】また、温度変化や製造工程で光学ロッドの
材質の屈折率が変化しても、高い効率で送信側光ファイ
バ１から受信側光ファイバ２へ光を伝送することがで
き、接続損失に影響が生じない。Further, even if the refractive index of the material of the optical rod changes due to the temperature change or the manufacturing process, the light can be transmitted from the optical fiber 1 on the transmitting side to the optical fiber 2 on the receiving side with high efficiency, resulting in a connection loss. No effect will occur.

【００５１】例えば、光ファイバ式光電スイッチにおい
て、光ファイバ接続装置Ａを用いて光ファイバ長を延長
した場合には、光ファイバ接続装置Ａを用いない場合と
比較して光ファイバ式光電スイッチの検出距離の低下は
１０％以内に抑えられた。これは光電スイッチの検出距
離の温度などの環境による変動の範囲内（±１０％）で
あるため、問題なく使用することができた。For example, in the optical fiber type photoelectric switch, when the optical fiber length is extended by using the optical fiber connecting device A, the detection of the optical fiber type photoelectric switch is detected as compared with the case where the optical fiber connecting device A is not used. The decrease in distance was suppressed within 10%. Since this is within the range of fluctuation of the detection distance of the photoelectric switch due to the environment such as temperature (± 10%), the photoelectric switch can be used without problems.

【００５２】（光学ロッドの屈折率）上記光ファイバ接
続装置Ａに用いる光学ロッド５の屈折率ｎは、 ２＞ｎ≧［１＋２（ＮＡ1）sinγ＋（ＮＡ）2］1/2／cosγ … の範囲内の値に設定するのが好ましい。以下、この理由
を説明する。(Refractive Index of Optical Rod) The refractive index n of the optical rod 5 used in the optical fiber connecting device A is 2> n ≧ [1 + 2 (NA 1 ) sinγ + (NA) 2 ] 1/2 / cosγ. It is preferable to set the value within the range. Hereinafter, the reason will be described.

【００５３】まず、図７に示すように、光学ロッド５の
ロッド長をＬ、受光側端面６の直径をＤ1、光出射側端
面７の直径をＤ2とすると、光学ロッド５の外周面の傾
斜角（中心軸Ｃに対する外周面の稜線の傾き）γは、 γ＝arctan｛（Ｄ1−Ｄ2）／（２Ｌ）｝ … となる。また、図８に示すように、送信側光ファイバ１
から光学ロッド５内に入射する光の送信側光ファイバ１
内での光線角（光軸Ｃ1となす角度）をθとし、送信側
光ファイバ１の開口数をＮＡ1とすると、送信側光ファ
イバ１から出射した光ｒが全て光学ロッド５内に入射す
る条件は、 ｎsinθ＝ＮＡ1 … で表わされる。また、光学ロッド５内において光学ロッ
ド５の外周面で１回反射した光ｒは、光軸に対して最大
θ＋２γの角度で伝搬する。この光ｒが全て受信側光フ
ァイバ２に入射する条件は、受信側光ファイバ２の開口
数をＮＡ2と書けば、 ｎsin（θ＋２γ）≦ＮＡ2 … となる。さらに、光学ロッド５の外周面において、光学
ロッド５内部の光ｒが全反射される条件は、図８に示す
ように、光学ロッド５の外周面の光入射点に立てた垂線
Ｎと光ｒがなす角度φが、 ｎsinφ≧１ となることである。ここで、φ＝π／２−（θ＋γ）で
あるから、最後の不等式は、 ｎcos（θ＋γ）≧１ … となる。First, as shown in FIG. 7, assuming that the rod length of the optical rod 5 is L, the diameter of the light receiving side end face 6 is D 1 , and the diameter of the light emitting side end face 7 is D 2 , the outer peripheral surface of the optical rod 5 is shown. The inclination angle γ (the inclination of the ridgeline of the outer peripheral surface with respect to the central axis C) is γ = arctan {(D 1 −D 2 ) / (2L)}. In addition, as shown in FIG.
Optical fiber 1 on the transmission side of the light incident on the optical rod 5 from
Ray angle at the inner (the angle formed by the optical axis C 1) and theta, incident numerical aperture of the transmit optical fiber 1 when the NA 1, the transmission side optical fiber 1 light r all optical rod 5 emitted from The condition to do is expressed by nsin θ = NA 1 ... Further, the light r reflected once on the outer peripheral surface of the optical rod 5 in the optical rod 5 propagates at an angle of maximum θ + 2γ with respect to the optical axis. The condition under which all of this light r is incident on the receiving-side optical fiber 2 is nsin (θ + 2γ) ≦ NA 2 if the numerical aperture of the receiving-side optical fiber 2 is written as NA 2 . Furthermore, the condition for total reflection of the light r inside the optical rod 5 on the outer peripheral surface of the optical rod 5 is that the normal line N and the light r standing at the light incident point on the outer peripheral surface of the optical rod 5 are as shown in FIG. Is that the angle φ formed by nsinφ ≧ 1. Here, since φ = π / 2− (θ + γ), the final inequality is ncos (θ + γ) ≧ 1.

【００５４】上記式は、sinθ＝（ＮＡ1／ｎ）である
から、 cosθ＝［１−（ＮＡ1／ｎ）2］1/2 … となり、式及び式を式に代入すると、光学ロッド
５内で全反射するための屈折率ｎの条件は、順次、以下
のように変形される。 ｎ（cosθcosγ−sinθsinγ）≧１ ［ｎ2−（ＮＡ1）2］1/2cosγ−（ＮＡ1）sinγ≧１ ｎ2≧［１＋２（ＮＡ1）sinγ＋（ＮＡ）2］／cos2γ ｎ≧［１＋２（ＮＡ1）sinγ＋（ＮＡ）2］1/2／cosγ …Since the above formula is sin θ = (NA 1 / n), cos θ = [1− (NA 1 / n) 2 ] 1/2 ... And substituting the formula into the formula, the optical rod 5 The condition of the refractive index n for total internal reflection is sequentially modified as follows. n (cos θ cosγ−sin θ sin γ) ≧ 1 [n 2 − (NA 1 ) 2 ] 1/2 cos γ− (NA 1 ) sin γ ≧ 1 n 2 ≧ [1 + 2 (NA 1 ) sin γ + (NA) 2 ] / cos 2 γ n ≧ [1 + 2 (NA 1 ) sinγ + (NA) 2 ] 1/2 / cosγ ...

【００５５】ここで、上記式を用いてγの値から屈折
率ｎを求めてみると、例えば、 γ＝０゜のとき、 ｎ≧１.１１８ （ＮＡ1＝０.５のとき） γ＝２゜のとき、 ｎ≧１.１３４ （ＮＡ1＝０.５のとき） γ＝１０゜のとき、 ｎ≧１.２１２ （ＮＡ1＝０.５のとき） が得られる。Here, when the refractive index n is calculated from the value of γ using the above equation, for example, when γ = 0 °, n ≧ 1.118 (when NA 1 = 0.5) γ = When 2 °, n ≧ 1.134 (when NA 1 = 0.5) and when γ = 10 °, n ≧ 1.212 (when NA 1 = 0.5).

【００５６】さらに、屈折率ｎは２以下でないと、光が
光学ロッド５に入射しないので、ｎ＜２である。従っ
て、上記式は、 ２＞ｎ≧［１＋２（ＮＡ1）sinγ＋（ＮＡ）2］1/2／cosγ … と書くことができる。これは最初に掲げた式である。Further, if the refractive index n is not less than 2, the light does not enter the optical rod 5, so that n <2. Therefore, the above equation can be written as 2> n ≧ [1 + 2 (NA 1 ) sinγ + (NA) 2 ] 1/2 / cosγ. This is the formula I gave at the beginning.

【００５７】光学ロッド５内に閉じ込められた光が、受
信側光ファイバ２と結合するには、上記式も満たさな
ければならないが、実際には式も同時に満たすような
屈折率ｎや光線角θの値は存在しない。そこで、式を
満たすような屈折率ｎの値を選択し、そのときのθの値
を式から求め、さらにその屈折率ｎと光線角θの値を
式の左辺＝ｎsin（θ＋２γ）に代入して式の左辺
の値を求める。こうして求めた式の左辺の値は、右辺
のＮＡ2の値よりも大きくなる。そして、求めた左辺＝
ｎsin（θ＋２γ）と実際のＮＡ2の値との差が、屈折率
ｎの材料を用いて光学ロッド５を作製した場合の接続損
失となる。よって、上記式によって光学ロッド５の屈
折率ｎを得ることができる。In order for the light confined in the optical rod 5 to be coupled with the receiving side optical fiber 2, the above formula must be satisfied, but in reality, the refractive index n and the ray angle θ satisfy the formula at the same time. The value of does not exist. Therefore, the value of the refractive index n that satisfies the formula is selected, the value of θ at that time is obtained from the formula, and the value of the refractive index n and the ray angle θ are substituted into the left side of the formula = nsin (θ + 2γ). To find the value on the left side of the formula. The value on the left side of the equation thus obtained becomes larger than the value of NA 2 on the right side. And the calculated left side =
The difference between nsin (θ + 2γ) and the actual value of NA 2 is the connection loss when the optical rod 5 is manufactured using a material having a refractive index n. Therefore, the refractive index n of the optical rod 5 can be obtained by the above formula.

【００５８】（第２の実施形態）図９に示すものは本発
明の別な実施形態による光ファイバ接続装置Ｂを示す断
面図である。この光ファイバ接続装置Ｂにあっては、上
記光学ロッド５を不透明樹脂製の筐体（光ファイバ接続
装置本体）８内に収容している。筐体８内には、光学ロ
ッド５と略相似形状（つまり、円錐台形状）で、光学ロ
ッド５よりも若干大きな空間１０が形成されている。光
学ロッド５は当該空間１０内に挿入されており、空間１
０の両端部にそれぞれ複数個突設された突起１１によっ
て支持固定されている。光学ロッド５を筐体８内の空間
１０へ挿入する際、突起１１が潰れて光学ロッド５を支
持するので、光学ロッド５は筐体８の成形誤差等にかか
わりなく、がたつきなく支持固定される。この結果、光
学ロッド５と筐体８との間には略均一な厚みの空気層
（エアギャップ）１２が形成されている。この光学ロッ
ド５の外周面に形成された空気層１２は、光学ロッド５
内部において全反射条件を実現するためのものであっ
て、光学ロッド５内に入射した光ｒは全反射により光学
ロッド５内に閉じ込められ、受信側光ファイバ２へ出射
される。従って、筐体８内の光学ロッド５は固定用の突
起１１以外には接触しないようにして光学ロッド５内の
光ｒがほとんど全て全反射するようにしてあり、損失を
最小にするようにしている。(Second Embodiment) FIG. 9 is a sectional view showing an optical fiber connecting device B according to another embodiment of the present invention. In this optical fiber connecting device B, the optical rod 5 is housed in a casing (optical fiber connecting device main body) 8 made of opaque resin. A space 10 having a shape similar to that of the optical rod 5 (that is, a truncated cone shape) and slightly larger than the optical rod 5 is formed in the housing 8. The optical rod 5 is inserted into the space 10, and the space 1
It is supported and fixed by a plurality of projections 11 provided at both ends of 0 respectively. When the optical rod 5 is inserted into the space 10 in the housing 8, the projection 11 is crushed to support the optical rod 5, so that the optical rod 5 is supported and fixed without rattling regardless of molding error of the housing 8. To be done. As a result, an air layer (air gap) 12 having a substantially uniform thickness is formed between the optical rod 5 and the housing 8. The air layer 12 formed on the outer peripheral surface of the optical rod 5 is
This is for realizing the condition of total internal reflection, and the light r incident on the optical rod 5 is confined within the optical rod 5 by total internal reflection and is emitted to the receiving side optical fiber 2. Therefore, the optical rod 5 in the housing 8 is prevented from coming into contact with anything other than the fixing projections 11 so that almost all the light r in the optical rod 5 is totally reflected, and the loss is minimized. There is.

【００５９】また、筐体８の両端部には、前記空間１０
と連通した光ファイバ接続部１３が凹設されており、光
ファイバ接続部１３及び前記空間１０は筐体８を貫通し
ている。この実施形態では被覆付きの光ファイバ（光フ
ァイバケーブル）１，２を被覆１４を剥くことなくその
まま使用できるようにしてあり、光ファイバ接続部１３
の内径は光ファイバ１，２の被覆（ジャケット）１４の
外径とほぼ等しく、両端の光ファイバ接続部１３内には
被覆１４の付いたまま光ファイバ１，２の端部が挿入さ
れる。こうして被覆１４の付いたまま光ファイバ接続部
１３に挿入された送信側光ファイバ１は、コアの光軸Ｃ
1が光学ロッド５の中心軸Ｃとほぼ一致した状態で筐体
８内に位置決めされる。同じく、被覆１４の付いたまま
で光ファイバ接続部１３に挿入された受信側光ファイバ
２は、コアの光軸Ｃ2が光学ロッド５の中心軸Ｃとほぼ
一致した状態で筐体８内に位置決めされる。The space 10 is provided at both ends of the housing 8.
An optical fiber connecting portion 13 communicating with is recessed, and the optical fiber connecting portion 13 and the space 10 penetrate the housing 8. In this embodiment, the coated optical fibers (optical fiber cables) 1 and 2 can be used as they are without stripping the coating 14, and the optical fiber connection portion 13 is provided.
The inner diameter of is approximately equal to the outer diameter of the coating (jacket) 14 of the optical fibers 1 and 2, and the ends of the optical fibers 1 and 2 are inserted into the optical fiber connecting portions 13 at both ends with the coating 14 attached. In this way, the transmission-side optical fiber 1 inserted into the optical fiber connection portion 13 with the coating 14 attached has the optical axis C of the core.
1 is positioned in the housing 8 in a state in which 1 is substantially aligned with the central axis C of the optical rod 5. Similarly, the receiving side optical fiber 2 inserted into the optical fiber connecting portion 13 with the coating 14 still positioned in the housing 8 in a state where the optical axis C 2 of the core substantially coincides with the central axis C of the optical rod 5. To be done.

【００６０】また、筐体８の両端部には光ファイバ固定
部１５が設けられている。光ファイバ固定部１５は筐体
８の両端部外周に固定されたスリーブ１６と、スリーブ
１６内に挿入されたファイバフィクスチャ１７とからな
っている。ファイバフィクスチャ１７は、割ピン形状を
したチャック部１７ａとフランジ部１７ｂを備えてお
り、チャック部１７ａの中心には、光ファイバ１，２の
被覆１４の外径とほぼ等しい内径の貫通孔１８が開口さ
れている。スリーブ１６の端部内周にはテーパー部１９
が形成されており、ファイバフィクスチャ１７のチャッ
ク部１７ａは、スリーブ１６のテーパ部１９に挿入され
ている。Optical fiber fixing portions 15 are provided on both ends of the housing 8. The optical fiber fixing portion 15 is composed of a sleeve 16 fixed to the outer periphery of both ends of the housing 8 and a fiber fixture 17 inserted into the sleeve 16. The fiber fixture 17 includes a chuck portion 17a and a flange portion 17b each having a split pin shape, and a through hole 18 having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the coating 14 of the optical fibers 1 and 2 is provided at the center of the chuck portion 17a. Is opened. A taper portion 19 is provided on the inner circumference of the end of the sleeve 16.
And the chuck portion 17a of the fiber fixture 17 is inserted into the taper portion 19 of the sleeve 16.

【００６１】しかして、被覆１４のついたままの送信側
又は受信側光ファイバ１，２をファイバフィクスチャ１
７の貫通孔１８に挿入して光ファイバ１，２の端面を光
学ロッド５の受光側端面６または光出射側端面７に突き
当て、ついで光ファイバ１，２を少し引くと、テーパ部
１９によってチャック部１７ａが締め付けられ、チャッ
ク部１７ａの爪が光ファイバ１，２の被覆１４に食い込
んで光ファイバ１，２を固定する。この結果、光ファイ
バ１，２は、コア端面が光学ロッド５の受光側端面６も
しくは光出射側端面７にほぼ接触した状態で結線され
る。逆に、フランジ部１７ｂを押してチャック部１７ａ
をスリーブ１６内に押し込みながら光ファイバ１，２を
引っ張ると、チャック部１７ａが緩んで光ファイバ１，
２が光ファイバ固定部１５から抜ける。よって、このよ
うな光ファイバ固定部１５を設けておくことにより、ワ
ンタッチで光ファイバ１，２の着脱を行なえる。Therefore, the optical fiber 1 or 2 on the transmitting side or the receiving side with the coating 14 still attached is used as the fiber fixture 1.
7, the end faces of the optical fibers 1 and 2 are abutted against the end face 6 on the light receiving side or the end face 7 on the light emitting side of the optical rod 5, and then the optical fibers 1 and 2 are slightly pulled. The chuck portion 17a is tightened, and the claws of the chuck portion 17a bite into the coating 14 of the optical fibers 1 and 2 to fix the optical fibers 1 and 2. As a result, the optical fibers 1 and 2 are connected in a state where the end faces of the cores are almost in contact with the end face 6 on the light receiving side or the end face 7 on the light emitting side of the optical rod 5. Conversely, the flange portion 17b is pushed to push the chuck portion 17a.
When the optical fibers 1 and 2 are pulled while being pushed into the sleeve 16, the chuck portion 17a is loosened and the optical fibers 1 and
2 comes out of the optical fiber fixing portion 15. Therefore, by providing such an optical fiber fixing portion 15, the optical fibers 1 and 2 can be attached / detached with one touch.

【００６２】しかも、このような構造の光ファイバ固定
部１５によれば、光ファイバ１，２を結線した状態にお
いて、光ファイバ１，２のコア端面と光学ロッド５との
間は密着せず、わずかな隙間が生じるので、光ファイバ
１，２と光学ロッド５が互いに摩耗して端面が劣化する
のを防止し、接続損失が経年的に増大するのを防ぐこと
ができる。Moreover, according to the optical fiber fixing portion 15 having such a structure, the core end faces of the optical fibers 1 and 2 and the optical rod 5 do not come into close contact with each other when the optical fibers 1 and 2 are connected, Since a slight gap is generated, it is possible to prevent the optical fibers 1 and 2 and the optical rod 5 from being worn against each other and deteriorating the end faces, and it is possible to prevent the connection loss from increasing over time.

【００６３】また、このように被覆付きの光ファイバ
１，２を用いる場合、特にプラスチックファイバを用い
る場合には、光ファイバ１，２の被覆１４とコアの偏心
は製造上避けられず、偏心の分まで考慮して光学ロッド
５の径を設計すれば、偏心による接続損失を十分に抑制
することができる。具体的にいうと、光学ロッド５の受
光側端面６の直径Ｄ1を、送信側光ファイバ１のコア径
ｄ1の最大値に被覆１４とコアとの偏心量を加えた値よ
りも大きな値にし、光出射側端面７の直径Ｄ2を、受信
側光ファイバ２のコア径ｄ2の最小値から被覆１４とコ
アとの偏心量を引いた値よりも小さな値にすればよい
（被覆と被覆の位置決めの軸ずれを考慮しない場合）。
このようにすれば、光学ロッド５により被覆１４とコア
との間の偏心を補正して接続損失の低下を抑制できる。Further, when the coated optical fibers 1 and 2 are used, in particular, when the plastic fiber is used, the eccentricity between the coating 14 and the core of the optical fibers 1 and 2 is unavoidable in manufacturing, and the eccentricity is not avoided. If the diameter of the optical rod 5 is designed in consideration of the above, connection loss due to eccentricity can be sufficiently suppressed. Specifically, the diameter D 1 of the light-receiving side end surface 6 of the optical rod 5 is larger than the maximum value of the core diameter d 1 of the transmission-side optical fiber 1 plus the eccentric amount between the coating 14 and the core. Then, the diameter D 2 of the light emitting side end face 7 may be set to a value smaller than a value obtained by subtracting the amount of eccentricity between the coating 14 and the core from the minimum value of the core diameter d 2 of the receiving optical fiber 2 (coating and (When not considering the axial misalignment of the coating positioning).
With this configuration, the eccentricity between the coating 14 and the core can be corrected by the optical rod 5, and the decrease in connection loss can be suppressed.

【００６４】（第３の実施形態）図１０は本発明のさら
に別な実施形態による光ファイバ接続装置Ｃを示す断面
図である。これは被覆付きの光ファイバ１，２を被覆１
４を剥いて光ファイバ接続装置Ｃに結合させるようにし
たものである。すなわち、光ファイバ（ベアファイバ）
１，２の端部は、被覆１４を剥がして被覆１４から露出
させられており、露出した端部をフェルール２０に挿入
している。フェルール２０に挿入された光ファイバ１，
２の端部は筐体８の光ファイバ接続部１３に挿入され、
保持固定されている（光ファイバ固定部１５は図示を省
略）。(Third Embodiment) FIG. 10 is a sectional view showing an optical fiber connecting device C according to still another embodiment of the present invention. This covers the coated optical fibers 1 and 2
4 is peeled off so as to be coupled to the optical fiber connecting device C. That is, optical fiber (bare fiber)
The end portions of 1 and 2 are exposed from the coating 14 by peeling off the coating 14, and the exposed end portions are inserted into the ferrule 20. Optical fiber 1 inserted in ferrule 20
The end of 2 is inserted into the optical fiber connecting portion 13 of the housing 8,
It is held and fixed (the optical fiber fixing portion 15 is not shown).

【００６５】このように被覆付きの光ファイバ１，２の
被覆１４を剥いて光ファイバ接続部１３に挿入するよう
にすれば、被覆１４とコアとの偏心（比較的大きな値と
なる）を考慮する必要がなくなり、結果として光ファイ
バ１，２の軸ずれを抑えることができる。被覆１４とコ
アの偏心による軸ずれに比べてフェルール２０の誤差等
による軸ずれは小さいので、このように被覆１４を剥が
して光ファイバ１，２を接続すれば、受光側端面６を小
さく、光出射側端面７を大きく設計することができ、光
学ロッド５の長さを短くすることも可能であり、光学ロ
ッド５の製造を容易にすることができる。また、フェル
ール２０や筐体８の光ファイバ接続部１３の公差や製造
誤差による軸ずれは、光学ロッド５によって補償するこ
とができるので、低い寸法精度のフェルール等を用いて
も十分に接続抵抗を抑えることができ、従来のように高
精度のフェルールを要求されなくなる。By removing the coating 14 of the coated optical fibers 1 and 2 and inserting it into the optical fiber connecting portion 13, the eccentricity (relatively large value) between the coating 14 and the core is taken into consideration. It is not necessary to do so, and as a result, axial misalignment of the optical fibers 1 and 2 can be suppressed. Since the axial deviation due to the error of the ferrule 20 is smaller than the axial deviation due to the eccentricity of the coating 14 and the core, if the coating 14 is peeled off and the optical fibers 1 and 2 are connected in this way, the light receiving side end face 6 becomes small, The emission-side end surface 7 can be designed to be large, the length of the optical rod 5 can be shortened, and the manufacturing of the optical rod 5 can be facilitated. In addition, since the optical rod 5 can compensate the axial deviation due to the tolerance of the ferrule 20 or the optical fiber connection portion 13 of the housing 8 or the manufacturing error, the connection resistance can be sufficiently increased even if a ferrule with low dimensional accuracy is used. As a result, it is not necessary to use a highly accurate ferrule as in the conventional case.

【００６６】図１０に実施形態では、筐体８内部の空間
１０の内壁面に突起１１を設けることにより、光学ロッ
ド５を保持固定すると共に空気層１２を形成している
が、図１１（ａ）（ｂ）のように突起１１は光学ロッド
５の両側端面６，７の外周部に設けてもよい。In the embodiment shown in FIG. 10, the optical rod 5 is held and fixed and the air layer 12 is formed by providing the protrusion 11 on the inner wall surface of the space 10 inside the housing 8. ) As shown in (b), the protrusions 11 may be provided on the outer peripheral portions of the both end surfaces 6 and 7 of the optical rod 5.

【００６７】（第４の実施形態）図１２（ａ）に示すも
のは本発明のさらに別な実施形態による光ファイバ接続
装置Ｄを示す一部破断した断面図、図１２（ｂ）は図１
２（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。また、図１３（ａ）
（ｂ）は当該光ファイバ接続装置Ｄに用いられる光学ロ
ッド５の側面図及び拡大正面図である。この円錐台形状
をした光学ロッド５の外周面には、その稜線に沿って２
本のリブ２１が形成されている。このリブ２１は、光学
ロッド５の中心軸Ｃを通る平面上に位置するように設け
られている。(Fourth Embodiment) FIG. 12A shows a partially cutaway sectional view showing an optical fiber connecting device D according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 12B shows FIG.
It is the XX sectional view taken on the line 2 (a). FIG. 13 (a)
(B) is a side view and an enlarged front view of an optical rod 5 used in the optical fiber connecting device D. On the outer peripheral surface of the optical rod 5 having the shape of a truncated cone, along the ridgeline, 2
Book ribs 21 are formed. The rib 21 is provided so as to be located on a plane passing through the central axis C of the optical rod 5.

【００６８】従って、この光学ロッド５を筐体８内の円
錐台状をした空間１０へ挿入すると、リブ２１が当該空
間１０の内壁面に接する（リブ２１が潰れてもよい）こ
とにより光学ロッド５の外周面と当該空間１０の内壁面
との間に薄い空気層（エアギャップ）１２が形成され、
光学ロッド５内の光が全反射により光学ロッド５内に閉
じこめられる。よって、筐体８には突起１１を設ける必
要がなくなり、筐体８を成形するための金型の構造を簡
略化できる。Therefore, when the optical rod 5 is inserted into the space 10 having the shape of a truncated cone in the housing 8, the ribs 21 come into contact with the inner wall surface of the space 10 (the ribs 21 may be crushed), so that the optical rod 5 can be crushed. A thin air layer (air gap) 12 is formed between the outer peripheral surface of 5 and the inner wall surface of the space 10,
The light in the optical rod 5 is confined in the optical rod 5 by total internal reflection. Therefore, it is not necessary to provide the protrusion 11 on the housing 8, and the structure of the mold for molding the housing 8 can be simplified.

【００６９】図１４及び図１５はこのような光学ロッド
５の製造方法を説明する図であって、射出成形により製
造する方法を示している。図１４に示すように、射出成
形金型２２は上金型２３と下金型２４とからなり、上下
金型２３，２４間に光学ロッド５を成形するためのキャ
ビティ２５が形成されている。光学ロッド５のリブ２１
を成形するためのキャビティは設けられていない。射出
成形金型２２は、キャビティ２５（光学ロッド５）の中
心軸Ｃを通る平面で上金型２３と下金型２４とに分割さ
れている。しかして、この射出成形金型２２のキャビテ
ィ２５内に透明樹脂を注入して光学ロッド５を射出成形
すると、溶融した透明樹脂は上下金型２３，２４間の型
開き面２６にはみ出し、成形品の光学ロッド５にパーテ
ィングライン（バリ）が発生する。このパーティングラ
インを光学ロッド５のリブ２１として利用する。14 and 15 are views for explaining a method of manufacturing such an optical rod 5 and show a method of manufacturing by injection molding. As shown in FIG. 14, the injection mold 22 includes an upper mold 23 and a lower mold 24, and a cavity 25 for molding the optical rod 5 is formed between the upper and lower molds 23 and 24. Rib 21 of optical rod 5
No cavity is provided for molding. The injection molding die 22 is divided into an upper die 23 and a lower die 24 on a plane passing through the central axis C of the cavity 25 (optical rod 5). Then, when the transparent resin is injected into the cavity 25 of the injection mold 22 and the optical rod 5 is injection-molded, the melted transparent resin protrudes into the mold opening surface 26 between the upper and lower molds 23, 24, and the molded product is obtained. A parting line (burr) is generated on the optical rod 5 of. This parting line is used as the rib 21 of the optical rod 5.

【００７０】また、図１５は成形品を取り出すための構
造を示している。射出成形金型２２の樹脂注入用ゲート
口を光学ロッド５の端面に対向する位置に設けることに
より、光学ロッド５の成形時に生じるゲート２７を光学
ロッド５の成形品のいずれか一方の端面に位置させ、ゲ
ート２７と反対側にはエジェクト用突起２８が成形され
るようにしている。このエジェクト用突起２８もゲート
２７と同様、細い部分で成形品とつながっている。一方
のエジェクタピン２９はゲート２７の一部に対向するよ
うに配置されており、他方のエジェクタピン２９はエジ
ェクト用突起２８に対向するように配置されている。し
かして、光学ロッド５の成形後、上下金型２３，２４間
を開き、下金型２４からエジェクタピン２９を突き出す
と、ゲート２７及びエジェクト用突起２８と共に光学ロ
ッド５が下金型２４から分離される。成形品の脱型時、
ゲート２７及びエジェクト用突起２８は折れて光学ロッ
ド５から分離するが、分離しない場合にはゲート２７及
びエジェクト用突起２８を光学ロッド５から折って除去
する。上記パーティングラインは、光学ロッド５の外周
面だけでなく両端面にも生じているので、この後成形品
の両端面を研磨して受光側端面６及び光出射側端面７が
平滑に仕上げられるが、この際ゲート跡やエジェクト用
突起２８を折った跡も研磨によって除去され、光学ロッ
ド５が仕上げられる。FIG. 15 shows a structure for taking out a molded product. By providing the resin injection gate port of the injection molding die 22 at a position facing the end surface of the optical rod 5, the gate 27 generated at the time of molding the optical rod 5 is located at either end surface of the molded product of the optical rod 5. The ejection projection 28 is formed on the side opposite to the gate 27. Similar to the gate 27, the ejecting projection 28 is also connected to the molded product at a thin portion. One ejector pin 29 is arranged so as to face a part of the gate 27, and the other ejector pin 29 is arranged so as to face the ejecting projection 28. After the optical rod 5 is molded, the upper and lower molds 23 and 24 are opened, and the ejector pin 29 is projected from the lower mold 24. Then, the optical rod 5 is separated from the lower mold 24 together with the gate 27 and the ejecting protrusion 28. To be done. When demolding a molded product,
The gate 27 and the ejection projection 28 are bent and separated from the optical rod 5. However, when the gate 27 and the ejection projection 28 are not separated, the gate 27 and the ejection projection 28 are bent and removed from the optical rod 5. Since the parting line is formed not only on the outer peripheral surface of the optical rod 5 but also on both end surfaces, both end surfaces of the molded product are polished to finish the light receiving side end surface 6 and the light emitting side end surface 7 smoothly. However, at this time, the trace of the gate and the trace of breaking the ejecting projection 28 are also removed by polishing, and the optical rod 5 is finished.

【００７１】通常、成形品においては、パーティングラ
イン（バリ）の発生は望ましいものではないが、この光
学ロッド５では、外周面に浮き出たパーティングライン
を積極的にリブ２１として利用している。従って、加工
精度が低くて安価な成形金型を用いて微小なリブ２１を
備えた光学ロッド５を製造することができ、コストを安
価にできる。Generally, in a molded product, it is not desirable to generate a parting line (burr), but in this optical rod 5, the parting line protruding on the outer peripheral surface is positively utilized as the rib 21. . Therefore, the optical rod 5 provided with the minute ribs 21 can be manufactured by using a molding die that has low processing accuracy and is inexpensive, and the cost can be reduced.

【００７２】（第５の実施例）図１６は本発明のさらに
別な実施形態による光ファイバ接続装置Ｅを示す断面図
である。この光ファイバ接続装置Ｅにあっては、紫外線
を透過する筐体８に光学ロッド５の受光側端面６と送信
側光ファイバ１の端面との間の隙間に連通した接着剤注
入口３０と、光学ロッド５の光出射側端面７と受信側光
ファイバ２の端面との間に連通した接着剤注入口３０を
設けている。(Fifth Embodiment) FIG. 16 is a sectional view showing an optical fiber connecting device E according to still another embodiment of the present invention. In the optical fiber connection device E, an adhesive injection port 30 is provided in the housing 8 that transmits ultraviolet rays, the adhesive injection port 30 being in communication with the gap between the light receiving side end surface 6 of the optical rod 5 and the transmitting side optical fiber 1. An adhesive injection port 30 that communicates between the light emitting side end surface 7 of the optical rod 5 and the end surface of the receiving side optical fiber 2 is provided.

【００７３】従って、送信側光ファイバ１の端部を光フ
ァイバ接続部１３に挿入し、受信側光ファイバ２の端部
を光ファイバ接続部１３に挿入した後、各接着剤注入口
３０から筐体８内に透明な紫外線硬化型接着剤ＵＶを注
入し、筐体８を通して紫外線硬化型接着剤ＵＶに紫外線
を照射して硬化させることにより送信側及び受信側光フ
ァイバ１，２を光ファイバ接続装置Ｅに接続固定する。
このような構造にすれば、光ファイバ接続装置Ｅの構造
を簡単にすることができる。また、接着剤を光ファイバ
１，２と光学ロッド５との屈折率整合剤として使うこと
ができ、光ファイバと光学ロッド５とのフレネル反射に
よる接続損失を低減させることも可能である。Therefore, after the end of the optical fiber 1 on the transmitting side is inserted into the optical fiber connecting portion 13 and the end of the optical fiber 2 on the receiving side is inserted into the optical fiber connecting portion 13, the casing is inserted from each adhesive injection port 30. A transparent UV-curable adhesive UV is injected into the body 8, and the UV-curable adhesive UV is irradiated with ultraviolet rays through the housing 8 to cure the UV-curable adhesive UV, thereby connecting the optical fibers 1 and 2 on the transmission side and the reception side. Connect and fix to device E.
With such a structure, the structure of the optical fiber connecting device E can be simplified. Further, the adhesive can be used as a refractive index matching agent between the optical fibers 1 and 2 and the optical rod 5, and it is possible to reduce the connection loss between the optical fiber and the optical rod 5 due to Fresnel reflection.

【００７４】あるいは、図示しないが接着剤注入口３０
を設けることなく、先端部に接着剤を塗布した光ファイ
バ１，２を筐体８の光ファイバ接続部１３に挿入して接
着固定させるようにしてもよい。また、接着剤として
は、熱硬化型のものを用いてもよい。Alternatively, although not shown, the adhesive injection port 30
Alternatively, the optical fibers 1 and 2 having the tip end coated with an adhesive may be inserted into the optical fiber connection portion 13 of the housing 8 and fixed by adhesion without the provision of. A thermosetting adhesive may be used as the adhesive.

【００７５】また、この実施形態に限らないが、光学ロ
ッド５の外周面に光学ロッド５よりも屈折率の大きな光
学材料により被覆してクラッド３１を形成しておけば、
筐体８と光学ロッド５との間に空気層（エアギャップ）
を形成する必要がなくなり、筐体８等の構造を簡単にで
きる。Although not limited to this embodiment, if the cladding 31 is formed by coating the outer peripheral surface of the optical rod 5 with an optical material having a refractive index larger than that of the optical rod 5,
Air layer (air gap) between the housing 8 and the optical rod 5.
It is not necessary to form the structure, and the structure of the housing 8 and the like can be simplified.

【００７６】（第６の実施例）図１７は本発明による光
ファイバケーブルＦを示す正面図である。これは延長用
の光ファイバケーブルであって、延長用の光ファイバ３
２の両端もしくは一端に、例えば図９に示したような構
造の光ファイバ接続装置３３を取り付けられている。し
かして、延長しようとする光ファイバケーブルを端部の
光ファイバ接続装置３３に差し込んで接続するだけで簡
単に光ファイバを延長することができる。(Sixth Embodiment) FIG. 17 is a front view showing an optical fiber cable F according to the present invention. This is an extension optical fiber cable,
An optical fiber connection device 33 having a structure as shown in FIG. 9, for example, is attached to both ends or one end of 2. Then, the optical fiber can be easily extended only by inserting and connecting the optical fiber cable to be extended into the optical fiber connecting device 33 at the end portion.

【００７７】（第７、第８の実施形態）図１８は別な構
造の光学ロッド５を示す側面図である。この光学ロッド
５にあっては、光出射側端面７に球面状もしくは非球面
状のレンズ部分３４を形成している。光学ロッド５は円
錐台形状をしているので、光出射側端面７からの光の出
射角（光学ロッド５の中心軸Ｃとなす角度）は受光側端
面６における入射角（同じく、光学ロッド５の中心軸Ｃ
となす角度）よりも大きくなるので、光学ロッド５が長
かったり、外周面の傾斜角γが大きかったりすると、受
信側光ファイバ２へ入射した光が全反射されなくなる恐
れがある。そこで、この光学ロッド５のように光出射側
端面７にレンズ部分３４を形成し、光学ロッド５からの
光の出射角を小さくすることによって、受信側光ファイ
バ２内における光の伝送損失を小さくしている。(Seventh and Eighth Embodiments) FIG. 18 is a side view showing an optical rod 5 having another structure. In this optical rod 5, a spherical or aspherical lens portion 34 is formed on the light emitting side end face 7. Since the optical rod 5 has a truncated cone shape, the angle of emission of light from the end face 7 on the light emission side (angle with the central axis C of the optical rod 5) is the angle of incidence on the end face 6 on the light receiving side (similarly, the optical rod 5). Center axis C
Therefore, if the optical rod 5 is long or the inclination angle γ of the outer peripheral surface is large, the light incident on the receiving side optical fiber 2 may not be totally reflected. Therefore, by forming the lens portion 34 on the light emitting side end face 7 like the optical rod 5 and reducing the emitting angle of the light from the optical rod 5, the transmission loss of light in the receiving side optical fiber 2 is reduced. doing.

【００７８】また、図１９はさらに別な構造の光学ロッ
ド５を示す側面図である。この光学ロッド５にあって
は、円錐台形状をした主部３５の先端に同じく円錐台形
状をしたコーン形素子３６を設けている。このコーン形
素子３６は円錐台形状をした主部３５よりも小さな寸法
に形成されており、互いの直径の小さな側の端面どうし
が接合されたような形状に一体成形されている。従っ
て、円錐台形状をした主部３５の直径の大きな側の端面
が光学ロッド５の受光側端面６となっており、コーン形
素子３６の直径の大きな側の端面が光学ロッド５の光出
射側端面７となっていて、光出射側端面７の直径よりも
受光側端面６の直径が大きくなっている。FIG. 19 is a side view showing an optical rod 5 having another structure. In this optical rod 5, a cone-shaped element 36 also having a truncated cone shape is provided at the tip of a truncated cone-shaped main portion 35. The cone-shaped element 36 is formed to have a size smaller than that of the main portion 35 having a truncated cone shape, and is integrally molded into a shape in which end surfaces having smaller diameters are joined together. Therefore, the end surface on the large diameter side of the truncated cone-shaped main portion 35 is the light receiving side end surface 6 of the optical rod 5, and the end surface on the large diameter side of the cone-shaped element 36 is the light emitting side of the optical rod 5. It is the end face 7, and the diameter of the light receiving side end face 6 is larger than the diameter of the light emitting side end face 7.

【００７９】この光学ロッド５にあっては、円錐台形状
をした主部３５で全反射しながら光は小さな断面積に集
中させられるが、そのとき光学ロッド５の中心軸Ｃとな
す光線角が大きくなるので、コーン形素子３６で光を全
反射させることによって大きな断面積に広がることなく
光学ロッド５の中心軸Ｃとなす光線角を小さくして光出
射側端面７から出射させるようにしている。よって、こ
の光学ロッド５にあっても、光学ロッド５からの光の出
射角を小さくし、受信側光ファイバ２内における光の伝
送損失を小さくできる。In this optical rod 5, light is concentrated on a small cross-sectional area while being totally reflected by the main portion 35 having a truncated cone shape. Since it becomes large, the cone-shaped element 36 totally reflects the light so that the light ray angle formed with the central axis C of the optical rod 5 is made small and the light is emitted from the light emitting side end face 7 without spreading in a large cross-sectional area. . Therefore, even with this optical rod 5, the emission angle of light from the optical rod 5 can be made small, and the transmission loss of light in the receiving side optical fiber 2 can be made small.

【００８０】従って、図１８や図１９のような形状の光
学ロッド５によれば、送信側と受信側の光ファイバ１，
２の開口数（ＮＡ）の違いを吸収でき、さらに接続損失
や受信側における伝送損失を抑えることが可能となる。Therefore, according to the optical rod 5 having the shape as shown in FIGS. 18 and 19, the optical fibers 1 on the transmitting side and the receiving side are
The difference in the numerical aperture (NA) of 2 can be absorbed, and further, the connection loss and the transmission loss on the receiving side can be suppressed.

【００８１】（第９〜１１の実施形態）また、光学ロッ
ド５の外周面の稜線は直線状である必要はなく、例えば
図２０のように外周面がなだらかに膨らんでいたり、図
２１のように凹んでいたり、図２２のような曲面となっ
て全体としてほぼ円錐台形状を有している場合でも、接
続損失の低減を図ることは可能である。(Ninth to Eleventh Embodiments) Further, the ridgeline of the outer peripheral surface of the optical rod 5 does not need to be linear, and the outer peripheral surface is swollen gently as shown in FIG. 20, or as shown in FIG. It is possible to reduce the connection loss even when it is dented or has a curved surface as shown in FIG. 22 and has a substantially truncated cone shape as a whole.

【００８２】（第１２の実施形態）図２３に示すものは
本発明のさらに別な実施形態による光ファイバ接続装置
Ｇを示す断面図である。これはＪＩＳ規格等にある規格
品の光コネクタのレセプタ３７内に本発明の光学ロッド
５を設けたものである。レセプタ３７の両端のコネクタ
接続部３８には、同じくＪＩＳ規格等の規格品のコネク
タ３９を挿入して接続する。このような規格品のレセプ
タ３７内に光学ロッド５を設けることにより、コネクタ
３９のフェルールやレセプタの寸法精度が低くなっても
接続損失があまり低下せず、従来の規格品よりもコスト
を安価にできる。(Twelfth Embodiment) FIG. 23 is a sectional view showing an optical fiber connecting device G according to still another embodiment of the present invention. This is one in which the optical rod 5 of the present invention is provided in the receptor 37 of an optical connector of a standard product according to JIS standards and the like. The connectors 39, which are also standard products such as JIS standards, are inserted and connected to the connector connection portions 38 at both ends of the receptor 37. By providing the optical rod 5 in the receptor 37 of such a standard product, the connection loss does not decrease much even if the dimensional accuracy of the ferrule of the connector 39 or the receptor becomes low, and the cost is lower than that of the conventional standard product. it can.

【００８３】（第１３、第１４の実施形態）図２４に示
すものは従来より用いられているコネクタ４０である。
光ファイバ４１の被覆４２は光ファイバ固定部４３の被
覆挿入孔４４に挿入され、被覆１４から露出させた光フ
ァイバ４１の先端部はフェルール４５内に挿入されてい
る。光ファイバ４１の先端に取り付けられた当該コネク
タ４０は例えばレセプタに挿入して光ファイバどうしが
接続される。(Thirteenth and Fourteenth Embodiments) FIG. 24 shows a conventionally used connector 40.
The coating 42 of the optical fiber 41 is inserted into the coating insertion hole 44 of the optical fiber fixing portion 43, and the tip of the optical fiber 41 exposed from the coating 14 is inserted into the ferrule 45. The connector 40 attached to the tip of the optical fiber 41 is inserted into, for example, a receptor to connect the optical fibers.

【００８４】図２５に示すものは、従来から用いられて
いる上記のようなコネクタ４０のフェルール４５先端に
光学ロッド５を収容した本発明の光ファイバ接続装置Ｈ
である。このコネクタ４０は送信側で用いられるもので
あって、光学ロッド５の受光側端面６はフェルール４５
の内側に位置しており、フェルール４５に挿入された送
信側光ファイバ１の先端は受光側端面６に略接触してい
る。また、光出射側端面７はフェルール４５の先端面と
同一平面に位置している。FIG. 25 shows an optical fiber connecting device H of the present invention in which the optical rod 5 is housed at the tip of the ferrule 45 of the connector 40 as described above which has been conventionally used.
It is. This connector 40 is used on the transmitting side, and the light-receiving side end surface 6 of the optical rod 5 has a ferrule 45.
Is located inside, and the tip of the transmission-side optical fiber 1 inserted into the ferrule 45 is substantially in contact with the light-receiving side end face 6. Further, the light emitting side end surface 7 is located on the same plane as the tip surface of the ferrule 45.

【００８５】図２６に示すものは、受信側で用いられる
光ファイバ接続装置Ｊであって、光学ロッド５の光出射
側端面７はコネクタ４０のフェルール４５の内側に位置
しており、フェルール４５に挿入された受信側光ファイ
バ２の先端は光出射側端面７に略接触している。また、
受光側端面６はフェルール４５の先端面と同一平面に位
置している。FIG. 26 shows an optical fiber connecting device J used on the receiving side, in which the end face 7 on the light emitting side of the optical rod 5 is located inside the ferrule 45 of the connector 40. The tip of the inserted optical fiber 2 on the receiving side is substantially in contact with the end face 7 on the light emitting side. Also,
The light-receiving side end surface 6 is located on the same plane as the front end surface of the ferrule 45.

【００８６】この図２５や図２６に示したようないずれ
かのコネクタを用いると、送受信それぞれのコネクタの
軸ずれ、あるいは光ファイバのコア径の差による接続損
失の増加を抑制することができる。また、これらのコネ
クタを光ファイバの一端もしくは両端に設けておけば、
低損失で光ファイバを延長するための光ファイバケーブ
ルや補修交換用の光ファイバケーブルとして使用するこ
とができる。When any one of the connectors shown in FIGS. 25 and 26 is used, it is possible to suppress an increase in connection loss due to axial misalignment of the transmitting and receiving connectors or a difference in core diameter of the optical fibers. Also, if these connectors are provided at one end or both ends of the optical fiber,
It can be used as an optical fiber cable for extending an optical fiber with low loss and an optical fiber cable for repair and replacement.

【００８７】（数値例）具体的な数値例で上記光学ロッ
ドを説明する。ここでは、被覆付きの光ファイバを用
い、被覆をフェルール内に挿入して固定した場合を考え
る。アクリル樹脂からなる直径１ｍｍの光ファイバの一
般的な仕様を表１に示す。図２７に示す被覆（ジャケッ
ト）５１とコア５２（５３はクラッド）の偏心量δは、
±０.１ｍｍであるとする。(Numerical Example) The above optical rod will be described with specific numerical examples. Here, a case is considered in which a coated optical fiber is used and the coating is inserted and fixed in the ferrule. Table 1 shows general specifications of an optical fiber made of acrylic resin and having a diameter of 1 mm. The eccentricity δ between the coating (jacket) 51 and the core 52 (53 is a clad) shown in FIG.
It is assumed that it is ± 0.1 mm.

【００８８】[0088]

【表１】 [Table 1]

【００８９】また、光学ロッド５はメタクリル樹脂（Ｐ
ＭＭＡ）［アクリペット ＶＨ ＣＬ三菱レイヨン製］を
用いて作製した。この光学ロッド５のロッド長をＬ、受
光側端面６の直径をＤ1、光出射側端面７の直径をＤ2と
する（図２８）。光学ロッド５の受光側端面６の直径Ｄ
1はコア径の最大値よりも大きく、光出射側端面７の直
径Ｄ2はコア径の最小値よりも小さい必要があるから、
各直径Ｄ1，Ｄ2は、 Ｄ1＞１.０４ｍｍ Ｄ2＜０.９２ｍｍ とする必要がある。The optical rod 5 is made of methacrylic resin (P
MMA) [Acrypet VH CL manufactured by Mitsubishi Rayon]. The length of the optical rod 5 is L, the diameter of the light receiving side end face 6 is D 1 , and the diameter of the light emitting side end face 7 is D 2 (FIG. 28). Diameter D of light-receiving side end surface 6 of optical rod 5
Since 1 needs to be larger than the maximum value of the core diameter and the diameter D 2 of the light emitting side end face 7 needs to be smaller than the minimum value of the core diameter,
The diameters D 1 and D 2 need to be D 1 > 1.04 mm D 2 <0.92 mm.

【００９０】光ファイバの被覆５１を固定するフェルー
ルの内径は、ジャケット径の最大値よりも大きくする必
要があり、その精度を±０.０２ｍｍで実現できるとす
ると、フェルールの内径は、２.２７＋０.０２ｍｍとな
る。軸ずれの最大値は、フェルールの内径の最大値
（２.２９ｍｍ）とジャケット径の最小値（２.１３ｍ
ｍ）との差をとって、 ２.２９−２.１３＝０.１６ｍｍ となる。よって、軸ずれを考慮すると、光学ロッド５の
受光側端面６の直径Ｄ1と光出射側端面７の直径Ｄ2は、 Ｄ1＞１.０４＋０.１６＝１.２０ｍｍ Ｄ2＜０.９２−０.１６＝０.７６ｍｍ とする必要がある。The inner diameter of the ferrule for fixing the coating 51 of the optical fiber needs to be larger than the maximum value of the jacket diameter, and if the accuracy can be realized with ± 0.02 mm, the inner diameter of the ferrule is 2.27 + 0. It will be 0.02 mm. The maximum value of axis deviation is the maximum value of the ferrule inner diameter (2.29 mm) and the minimum value of the jacket diameter (2.13 m).
The difference from m) is 2.29-2.13 = 0.16 mm. Therefore, considering the axial deviation, the diameter D 1 and the diameter D 2 of the light emission side end surface 7 of the light-receiving end face 6 of the optical rod 5, D 1> 1.04 + 0.16 = 1.20mm D 2 <0.92 It is necessary to set -0.16 = 0.76 mm.

【００９１】さらに、被覆１４とコアの偏心量δ＝±
０.１ｍｍをとしているので、最大ずれ量は０.２ｍｍと
なる。よって被覆１４とコアの偏心を考慮すると、光学
ロッド５の受光側端面６の直径Ｄ1と光出射側端面７の
直径Ｄ2は、 Ｄ1＞１.２０＋０.２＝１.４０ｍｍ Ｄ2＜０.７６−０.２＝０.５６ｍｍ となる。Further, the amount of eccentricity between the coating 14 and the core δ = ±
Since it is set to 0.1 mm, the maximum deviation amount is 0.2 mm. Therefore considering the eccentricity of the coating 14 and the core diameter D 1 and the diameter D 2 of the light emission side end surface 7 of the light-receiving end face 6 of the optical rod 5, D 1> 1.20 + 0.2 = 1.40mm D 2 < It becomes 0.76-0.2 = 0.56 mm.

【００９２】さらに、光学素子の位置精度を±０.０２
ｍｍとすると、これを考慮した受光側端面６の直径Ｄ1
と光出射側端面７の直径Ｄ2は、 Ｄ1＞１.４０＋２×０.０２＝１.４４ｍｍ Ｄ2＜０.５６−２×０.０２＝０.５２ｍｍ となる。Further, the positional accuracy of the optical element is ± 0.02.
mm, the diameter D 1 of the light-receiving side end face 6 considering this
And the diameter D 2 of the light emitting side end face 7 is D 1 > 1.40 + 2 × 0.02 = 1.44 mm D 2 <0.52−2 × 0.02 = 0.52 mm

【００９３】以上のように各部品のばらつきを考慮し、
受光側端面６の直径Ｄ1内に送信側光ファイバの端面が
納まり、光出射側端面７の直径Ｄ2内に受信側光ファイ
バの端面が納まるようにするためには、受光側端面６の
直径Ｄ1は最小１.４４ｍｍとし、光出射側端面７の直径
Ｄ2は最大０.５２ｍｍとなるようにする必要がある。Considering the variation of each component as described above,
In order to fit the end face of the transmitting side optical fiber within the diameter D 1 of the light receiving side end face 6 and the end face of the receiving side optical fiber within the diameter D 2 of the light emitting side end face 7, The diameter D 1 needs to be 1.44 mm at the minimum, and the diameter D 2 of the light emitting side end face 7 needs to be 0.52 mm at the maximum.

【００９４】つぎに、光学ロッド５の長さを考えると、
光学ロッド５の長さは長いほど、その外周面の傾斜角γ
が小さくなり、外周面から光が漏れなくなるが、光学ロ
ッド５自体の光学的吸収により伝送損失が増大するの
で、むやみに光学ロッド５を長くすることはできない。
また、あまり長いと取り扱いが難しくなり、実用的でな
くなる。シミュレーションによれば、傾斜角γ＝５゜程
度であれば、低損失を実現でき、しかも取り扱いが困難
になることもない。従って、受光側端面６及び光出射側
端面７の直径Ｄ1，Ｄ2として上記値を用いると、ロッド
長Ｌを５ｍｍ程度にすれば、実用的なレベルの光学ロッ
ド５を製作することができる。Next, considering the length of the optical rod 5,
The longer the optical rod 5 is, the more the inclination angle γ of the outer peripheral surface of the optical rod 5 becomes.
Becomes smaller and light does not leak from the outer peripheral surface, but optical absorption by the optical rod 5 itself increases transmission loss, so the optical rod 5 cannot be lengthened unnecessarily.
Also, if it is too long, it becomes difficult to handle and it becomes impractical. According to the simulation, if the inclination angle γ is about 5 °, a low loss can be realized and the handling is not difficult. Therefore, when the above values are used as the diameters D 1 and D 2 of the light receiving side end surface 6 and the light emitting side end surface 7, the optical rod 5 of a practical level can be manufactured by setting the rod length L to about 5 mm. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】コア径の異なる２本の光ファイバが接続されて
いる様子を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing how two optical fibers having different core diameters are connected.

【図２】端部にフェルールを取り付けられた光ファイバ
どうしを接続している様子を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing how optical fibers having ferrules attached to their ends are connected to each other.

【図３】軸ずれを起こしている２本の光ファイバを示す
概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing two optical fibers that are misaligned.

【図４】本発明の一実施形態による光ファイバ接続装置
の原理を説明する側面図である。FIG. 4 is a side view illustrating the principle of the optical fiber connecting device according to the embodiment of the present invention.

【図５】同上の光ファイバ接続装置で接続されている光
ファイバのコア径が異なっている場合を示す側面図であ
る。FIG. 5 is a side view showing a case where core diameters of optical fibers connected by the optical fiber connecting device are different from each other.

【図６】同上の光ファイバ接続装置で接続されている光
ファイバのコア間に軸ずれがある場合を示す側面図であ
る。FIG. 6 is a side view showing a case where there is an axis deviation between the cores of the optical fibers connected by the above optical fiber connecting device.

【図７】同上の光学ロッドの屈折率を求めるために用い
る記号を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing symbols used to obtain the refractive index of the optical rod of the same.

【図８】同上の光学ロッドの屈折率を求めるための説明
図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for obtaining the refractive index of the above optical rod.

【図９】本発明の別な実施形態による光ファイバ接続装
置の断面図である。FIG. 9 is a sectional view of an optical fiber connecting device according to another embodiment of the present invention.

【図１０】本発明のさらに別な実施形態による光ファイ
バ接続装置の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of an optical fiber connecting device according to still another embodiment of the present invention.

【図１１】（ａ）（ｂ）は本発明の別な実施形態による
光学ロッドを示す側面図及び拡大正面図である。11A and 11B are a side view and an enlarged front view showing an optical rod according to another embodiment of the present invention.

【図１２】（ａ）は本発明の別な実施形態による光ファ
イバ接続装置を示す概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−
Ｘ線に沿った拡大断面図である。12A is a schematic cross-sectional view showing an optical fiber connecting device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line X- of FIG.
It is an expanded sectional view along an X-ray.

【図１３】（ａ）（ｂ）は同上の光学ロッドを示す側面
図及び拡大正面図である。13A and 13B are a side view and an enlarged front view showing the optical rod of the same.

【図１４】同上の光学ロッドを成形するための射出成形
金型を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing an injection mold for molding the above optical rod.

【図１５】同上の射出成形金型の型開きした状態におけ
る断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of the above injection molding die in a state where the mold is opened.

【図１６】本発明のさらに別な実施形態による光ファイ
バ接続装置を示す概略断面図である。FIG. 16 is a schematic sectional view showing an optical fiber connecting device according to still another embodiment of the present invention.

【図１７】本発明の別な実施形態による光ファイバケー
ブルを示す正面図である。FIG. 17 is a front view showing an optical fiber cable according to another embodiment of the present invention.

【図１８】本発明のさらに別な実施形態による光学ロッ
ドを示す側面図である。FIG. 18 is a side view showing an optical rod according to still another embodiment of the present invention.

【図１９】本発明のさらに別な実施形態による光学ロッ
ドを示す側面図である。FIG. 19 is a side view showing an optical rod according to still another embodiment of the present invention.

【図２０】本発明のさらに別な実施形態による光学ロッ
ドを示す側面図である。FIG. 20 is a side view showing an optical rod according to still another embodiment of the present invention.

【図２１】本発明のさらに別な実施形態による光学ロッ
ドを示す側面図である。FIG. 21 is a side view showing an optical rod according to still another embodiment of the present invention.

【図２２】本発明のさらに別な実施形態による光学ロッ
ドを示す側面図である。FIG. 22 is a side view showing an optical rod according to still another embodiment of the present invention.

【図２３】本発明のさらに別な実施形態による光ファイ
バ接続装置（レセプタ）を示す概略断面図である。FIG. 23 is a schematic sectional view showing an optical fiber connecting device (receptor) according to still another embodiment of the present invention.

【図２４】従来例のコネクタを示す断面図である。FIG. 24 is a sectional view showing a conventional connector.

【図２５】本発明のさらに別な実施形態による光ファイ
バ接続装置（コネクタ）を示す概略断面図である。FIG. 25 is a schematic sectional view showing an optical fiber connecting device (connector) according to still another embodiment of the present invention.

【図２６】本発明のさらに別な実施形態による光ファイ
バ接続装置（コネクタ）を示す概略断面図である。FIG. 26 is a schematic sectional view showing an optical fiber connecting device (connector) according to still another embodiment of the present invention.

【図２７】被覆とコアの偏心を示す概略断面図である。FIG. 27 is a schematic sectional view showing the eccentricity of the coating and the core.

【図２８】光学ロッドの寸法を示す記号を説明するため
の図である。FIG. 28 is a diagram for explaining symbols indicating the dimensions of the optical rod.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 送信側光ファイバ Ｃ1 送信側ファイバの光軸 ２ 受信側光ファイバ Ｃ2 受信側ファイバの光軸 ５ 光学ロッド Ｃ 光学ロッドの中心軸 ６ 受光側端面 Ｄ1 受光側端面の直径 ７ 光出射側端面 Ｄ1 光出射側端面の直径 ８ 筐体 １１ 突起 １２ 空気層 １３ 光ファイバ接続部 １５ 光ファイバ固定部 ２０ フェルール ２１ リブ ３０ 接着剤注入口 ３４ レンズ部 ３５ コーン形素子 ３７ レセプタ ４０ コネクタ1 optical fiber of the transmitting side C 1 optical axis of the fiber of the transmitting side 2 optical fiber of the receiving side C 2 optical axis of the fiber of the receiving side 5 optical rod C central axis of the optical rod 6 end face of the light receiving side D 1 diameter of the end face of the light receiving side 7 light emitting side End face D 1 Diameter of light emitting side end face 8 Housing 11 Protrusion 12 Air layer 13 Optical fiber connection part 15 Optical fiber fixing part 20 Ferrule 21 Rib 30 Adhesive injection port 34 Lens part 35 Cone-shaped element 37 Receptor 40 Connector

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 両端に光ファイバ接続部を備え、両端に
光ファイバを接続したときに、一方の光ファイバ接続部
に接続された光ファイバから出射した光を他方の光ファ
イバ接続部に接続された光ファイバへ入射させる光ファ
イバ接続装置において、 錐台形状をした透明な光学素子を備え、 前記光学素子は、両端の光ファイバ接続部に光ファイバ
を接続されたとき、両端面がそれぞれ当該光ファイバの
端面に近接または接触するように配置されていることを
特徴とする光ファイバ接続装置。1. An optical fiber connecting part is provided at both ends, and when the optical fibers are connected to both ends, the light emitted from the optical fiber connected to one optical fiber connecting part is connected to the other optical fiber connecting part. In the optical fiber connecting device for making the optical fiber incident on the optical fiber, it is provided with a frustum-shaped transparent optical element, and when the optical fiber is connected to the optical fiber connecting portions at both ends, An optical fiber connecting device, which is arranged so as to be close to or in contact with an end face of a fiber. 【請求項２】 前記光学素子は、その面積の大きい側の
端面を、光出射側の光ファイバが接続されるべき光ファ
イバ接続部に向けて配置されていることを特徴とする、
請求項１に記載の光ファイバ接続装置。2. The optical element is arranged such that the end surface on the side having a large area faces the optical fiber connecting portion to which the optical fiber on the light emitting side is to be connected.
The optical fiber connecting device according to claim 1. 【請求項３】 前記光ファイバ接続部のうち少なくとも
一方の光ファイバ接続部は、光ファイバ固定部を備えて
いることを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバ接
続装置。3. The optical fiber connecting device according to claim 1, wherein at least one of the optical fiber connecting parts has an optical fiber fixing part. 【請求項４】 前記光ファイバ接続部のうち一方の光フ
ァイバ接続部は、光ファイバ固定部を備え、他方の光フ
ァイバ接続部は、他の光ファイバ接続装置と接続するた
めの接続手段を備えていることを特徴とする、請求項１
に記載の光ファイバ接続装置。4. One of the optical fiber connecting portions includes an optical fiber fixing portion, and the other optical fiber connecting portion includes connecting means for connecting with another optical fiber connecting device. Claim 1 characterized by the above.
The optical fiber connection device according to. 【請求項５】 前記光学素子を収容する光ファイバ接続
装置本体を備え、光学素子の外周面と光ファイバ接続装
置本体との間に空気層が設けられていることを特徴とす
る、請求項１に記載の光ファイバ接続装置。5. An optical fiber connecting device main body that accommodates the optical element is provided, and an air layer is provided between the outer peripheral surface of the optical element and the optical fiber connecting device main body. The optical fiber connection device according to. 【請求項６】 前記光学素子を収容する光ファイバ接続
装置本体を備え、当該光ファイバ接続装置本体に設けた
突起を光学素子に接触させることにより、光学素子を支
持していることを特徴とする、請求項１に記載の光ファ
イバ接続装置。6. An optical fiber connecting device main body for accommodating the optical element is provided, and the optical element is supported by bringing a protrusion provided on the optical fiber connecting device main body into contact with the optical element. The optical fiber connection device according to claim 1. 【請求項７】 前記光学素子を収容する光ファイバ接続
装置本体を備え、光学素子に設けた突起を当該光ファイ
バ接続装置本体に接触させることにより、光学素子が支
持されていることを特徴とする、請求項１に記載の光フ
ァイバ接続装置。7. An optical fiber connecting device main body for accommodating the optical element, wherein the optical element is supported by bringing a protrusion provided on the optical element into contact with the optical fiber connecting device main body. The optical fiber connection device according to claim 1. 【請求項８】 前記光学素子の端面積の小さな側の端部
を、当該光学素子から出射する光の発散を緩和する形状
としたことを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバ
接続装置。8. The optical fiber connecting device according to claim 1, wherein the end portion of the optical element on the side of which the end area is small is shaped to reduce the divergence of light emitted from the optical element. . 【請求項９】 前記光学素子から出射する光の発散を緩
和する形状をレンズ形状としたことを特徴とする、請求
項８に記載の光ファイバ接続装置。9. The optical fiber connecting device according to claim 8, wherein a shape that alleviates the divergence of the light emitted from the optical element is a lens shape. 【請求項１０】 前記光学素子は、錐台形状をした部分
の面積の小さい側の端面に別な錐台形状をした部分の面
積の小さい側の端面を接合させた形状を有していること
を特徴とする、請求項８に記載の光ファイバ接続装置。10. The optical element has a shape in which an end surface of a frustum-shaped portion having a smaller area is joined to another end surface of a frustum-shaped portion having a smaller area. 9. The optical fiber connecting device according to claim 8, wherein: 【請求項１１】 光ファイバの少なくとも一端に、請求
項１に記載の光ファイバ接続装置を備えていることを特
徴とする光ファイバケーブル。11. An optical fiber cable comprising the optical fiber connecting device according to claim 1 at least at one end of the optical fiber. 【請求項１２】 第１の光ファイバから光を出射させ、 第１の光ファイバから出射した光を、錐台形状をした透
明な光学素子の面積の大きな側の端面に入射させ、 前記光学素子の他方の端面から出射した光を、第２の光
ファイバに入射させることを特徴とする光ファイバの光
学的結合方法。12. The optical element is caused to emit light, and the light emitted from the first optical fiber is made to enter the end surface of the frustum-shaped transparent optical element on the side having a large area, The optical coupling method for an optical fiber, characterized in that the light emitted from the other end face of the optical fiber is incident on the second optical fiber. 【請求項１３】 錐台形状をした透明な光学素子を樹脂
の射出成形により製造する方法であって、 成形金型の型開き面を、前記光学素子の中心軸を含む平
面と一致させることを特徴とする光学素子の製造方法。13. A method of manufacturing a frustum-shaped transparent optical element by injection molding of resin, wherein a mold opening surface of a molding die is aligned with a plane including a central axis of the optical element. A method for manufacturing a featured optical element. 【請求項１４】 錐台形状をした透明な光学素子を樹脂
の射出成形により製造する方法であって、 前記光学素子の端部に対応する箇所から成形金型のキャ
ビティ内に樹脂を注入し、 光学素子の成形後に、光学素子の樹脂注入側の端面を研
磨処理することを特徴とする光学素子の製造方法。14. A method of manufacturing a frustum-shaped transparent optical element by injection molding of a resin, comprising injecting the resin into a cavity of a molding die from a position corresponding to an end of the optical element, A method for manufacturing an optical element, which comprises polishing an end surface of the optical element on a resin injection side after the optical element is molded.
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