JPH11194233A - 光ファイバコネクタプラグの製造方法 - Google Patents

光ファイバコネクタプラグの製造方法

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JPH11194233A
JPH11194233A JP10286774A JP28677498A JPH11194233A JP H11194233 A JPH11194233 A JP H11194233A JP 10286774 A JP10286774 A JP 10286774A JP 28677498 A JP28677498 A JP 28677498A JP H11194233 A JPH11194233 A JP H11194233A
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polishing
optical fiber
face
fiber
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Nobuo Suzuki
信雄 鈴木
Osamu Murata
治 村田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリドームフェルールの位置合わせ精度が高
く、加工時間の短い光ファイバコネクタプラグを得る。 【解決手段】 光ファイバを挿入し、固定したプリドー
ム・フェルール1を、台座13上に弾性体11を介して
プラスチックフィルム12からなる研磨盤で研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ同士を接
続するために使用される光ファイバコネタプラグの成端
方法に関するものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】通常、光ファイバ同士
の接続は図7に示すように、光ファイバ101,102
を円筒棒状のフェルール103,104の中に接着剤を
用いて固定し、これを中空円筒状の整列スリーブ108
内に挿入して光ファイバ101,102 の端面同士を
突当てる方法がとられている。フェルール103,10
4と光ファイバ101,102の接続端面は、光ファイ
バの中心軸線106上に頂点をもつ凸球面107状に一
緒に研磨加工されている。
【0003】しかし、この凸球面107を形成するに
は、粗研磨から仕上げ研磨に至る複数の研磨工程を必要
とするため、すべての研磨工程において、(1)研磨面
を同一曲率とし、かつ(2)フェルール103,104
の先端、すなわちファイバ101,102の先端中心と
凸球面107の中心とを一致させる、等が非常に困難と
なる欠点があった。
【0004】特に、ファイバ101,102を固定した
フェルール103,104はセラミックス材と金属材か
らなるものや、または全セラミックス材であるため硬度
が高く、かつその先端面も広いため、仕上げ研磨時これ
らの面の研唐に時間がかかり、また研磨作業中に研磨皿
に抽出した砥粒がファイバ101,102の端面に傷を
発生させるなど、量産性や仕上がり精度上十分満足なも
のが実用化されるに至っていないのが現状である。
【0005】また、フェルール103,104内にファ
イバ101,102を固定する際、フェルール103,
104の先端から流出した接着剤がフェルール端面に付
着硬化し、その量や形状により仕上げ面精度の劣化や端
面に傷を発生させ、さらに所要研磨仕上時間が著しく増
加してしまう難点があった。本発明の目的は、以上の諸
問題を平易な手段で解決できるファイバをフェルール内
に固定し、研磨する光ファイバコネクタプラグの成端方
法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明はフェ
ルール単体を予め中心軸上に有する小穴と凸球面の頂点
とを一致するように端面研磨をしておき、該フェルール
内の小穴内に光ファイバを接着剤を用いて固定した後、
フェルール先端から露出した光ファイバのみ、該フェル
ールと同一端面となるよう研磨するようにした。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明においては、中心に貫通孔
を有する円筒管からなるフェルールと、前記貫通孔に挿
入固定された光ファイバを有し、前記フェルールの端面
と前記光ファイバの端面が前記光ファイバの中心線の位
置に曲率中心を有し、かつ凸球面を有する光ファイバコ
ネクタプラグを製造するために、フェルールの一方の端
面を凸球面にし、貫通孔に前記光ファイバを挿入し固定
し、フェルールの端面を、台座上に弾性体を介してプラ
スチックフィルムを配置した研磨盤に押圧し、研磨する
方法を用いた。
【0008】そこで、予め凸球面を形成しているので、
光ファイバを固定した後の研磨においては、フェルール
端面の研磨は必要最小限で済み、主として光ファイバと
接着剤のみ研磨することとなり、研磨時間の短縮と研磨
盤の摩耗防止およびフェルール端面の研磨により発生す
るセラミック粉による光ファイバ表面の傷の発生を防止
することができる。
【0009】また、研磨時に研磨盤を回転し、フェルー
ルを前記研磨盤上で揺動し、研磨することにより研磨盤
の全面を使用し、球面形状の正確な光ファイバコネクタ
プラグを得ることができる。また、フェルールを固定し
て、研磨盤を回転し、左右に動かしても光ファイバコネ
クタプラグ製造することも可能である。すなわち、フェ
ルールの端面に対して、相対的に研磨盤が回転し、左右
に運動すれば、フェルールと研磨盤のどちらが回転して
も、左右に運動してもよい。このように、フェルール端
面に対して、研磨盤が相対的に回転し、左右に運動すれ
ば、フェルールの端面に対して前後、左右に研磨が行わ
れるため、球面形状の対称性を低下させることなく光フ
ァイバコネクタプラグを製造することができる。さら
に、研磨盤表面を全面に使用することができるので、研
磨盤の局部的な摩耗を防止することでき、摩耗の少ない
清浄な研磨面を使用して研磨する事ができるので、研磨
加工の時間短縮が可能となり、光減衰率の低い光ファイ
バコネクタプラグを製造することができる。
【0010】さらに、フェルール端面に対する相対的な
研磨盤の回転と揺動を選択することのより、フェルール
端面に対して、研磨盤の表面をトロコイド曲線運動させ
ることもでき、トロコイド曲線運動により、さらに端面
形状の優れた光ファイバコネクタプラグを製造すること
ができる。
【0011】
【実施例】以下に、実施例により本発明を詳細に説明す
る。図1は本発明の一実施例として、ブリドーム・フェ
ルールに光ファイバを挿入する前の状態を示す。フェル
ール先端は光ファイバの中心紬上にフェルール先端の曲
率の中心がくるようにするため、フェルール1の中心紬
に位置する小穴2の中心に凸球面3の頂点がくるよう予
め瑞面研磨加工を行う。以下、このように凸球面加工さ
れたフェルールをプリドーム・フェルール1と名付け
る。
【0012】通常、この曲率半径は20mmあるいは60
mmに設定される。この凸球面加工はファイバ4が組込ま
れていない状態で行えばよいので、加工治具やワークの
段取り等が非常に簡単で扱い易くなることと、フェルー
ルを回転して加工することにより曲率の一様性が得られ
ることや小穴2と球面3の一致度がすぐれている等、量
産性や加工精度を向上できる大きな特徴を持つ。
【0013】次に、このプリドーム・フェルール1内に
接着剤5を充填し、又光ファイバ4に接着剤5を付着し
た後、光ファイバ4をこのプリドーム・フェルール1内
に挿入する。この後、接着剤を熱硬化させるわけである
が、熱硬化させた後のフェルール端面部における露出し
たファイバ周辺に形成させる接着剤層の大きさや形状を
どうするかが次の研磨工程を効率良く行うために極めて
重要である。
【0014】すなわち、量が多いとこの接着剤層の除去
に多くの時間を要する反面、逆に少なすぎると、研磨時
にファイバにヒビやカケが発生し良好な組立が行えなく
なる。そのため、フェルール内に接着剤を充填して光フ
ァイバを挿入して、先端をフェルール端から露出させた
後、図2に示すようにフェルール端近傍の露出したファ
イバ4表面に再度接着剤5を直径が1mm¢以下のビーズ
状6にして、ごく少量滴下させファイバ4をフェルール
1内で前後にピストン運動させたりフェルールを回転さ
せたりして、このビーズ状接着剤6をフェルール端面に
付着せしめる。この結果、常に一定の接着剤層7をフェ
ルール端面でファイバを覆う形に付着させることができ
る。
【0015】最後の工程は図3に示すように光ファイバ
4の研磨処理である。研磨に先立って、フェルール瑞面
の接着剤層7から露出した裸ファイバ4をカッター8等
を用いて除去する。そして、フェルール端面を粗い砥石
9の上で数回摺り合わせ、ファイバ切断に発生したファ
イバ面のバリや凸起をなくし、ファイバ4と接着剤層7
とはぼ同一面になるよう処理しておく。
【0016】この前処理を終えて、光ファイバを内部に
固着したプリドーム・フェルール1を研磨治具10にセ
ットしてファイバ4ならびに周辺に付着する接着剤層7
を一緒に直角研磨処理を行う。図4に本発明のフェルー
ル端面の研磨方法を示している。すなわち、治具10に
くわえられたフェルール1を台座13の上に弾性体11
と薄いプラスチックフィルム12を貼りつけて構成した
研磨盤上に押し付け、フェルール先端部の押しつけ圧力
により研磨板はごくわずか凹状に撓み変形する。この状
態で、研磨盤を回転させ、取付け用治具10を左右に揺
動させる運動とにより摺り合わせる。研磨の進行につ
れ、ファイバとその周辺を覆う接着剤7とが徐々に削ら
れ、フェルール中心にあるファイバ4に向かって研磨が
進む中、フェルール端面がもつ球面形状はおかされるこ
となく、ファイバ4とフェルール1とが同一端面となっ
たとき研磨を終了する。
【0017】研磨剤14は初めは粗いものを用い、その
後より細かい粒度のものを使用するのが効果的であり、
その際研磨盤ごと交換する。図5は上記実施例により組
立を行った光コネクタの代表的な特性例である。図5
(a)は光ファイバ挿入前の曲率半径20mmの先端形状
をもつプリドーム・フェルールの先端形状を示したもの
である。図5(b)はこのプリドーム・フェルールを使
用し本願方法によった光ファイバコネクタプラグの成端
後の端面形状を示す。
【0018】ビーズ状接着剤6としてはエポキシ系接着
剤を用い、直径が500μm程度になるようにした。図
から分かるように、ファイバとフェルール両者の先端面
付近の形状はほとんど同一球面上にあり、フェルール中
心に位置するファイバを頂点として凸球面状に研磨処理
されていることがわかる。
【0019】なお、ここでは研磨は二段階に分けて行っ
ている。最初の工程は粒度2〜6μm、仕上げは粒度1
μm以下のダイヤモンド・パウダーをそれぞれ用い、研
磨板ごと交換して行っている。研磨に要した時間は全部
で80秒と短く、ファイバ端面の傷等の発生は極めて少
ないことを確認できた。図6は上記の組立により製作し
た光コネクタの光学特性である。これにより、接続損失
が0.2dB以下、反射減衰宴も平均34dBと従来の
組立工法に比べ同等乃至それ以上の特性を得ることがで
きた。
【0020】なお、ここではプリドーム・フェルールに
ついて述べているが、当然従来のフェルール、すなわち
予め瑞面が直角に仕上げられたものについても本発明を
適用することで同様の効果を得ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上述べたプリドーム・フェルールを用
いた光コネクタ組立工法によれば、予めフェルール単体
の先端を凸球面に加工しておくことで、フェルール内に
ファイバを挿入し、接着剤を充填してフェルール端面付
近の裸ファイバを覆う接着剤を一定の童に設定し固定し
た後、周辺の接着剤を除去しながらファイバを直角研磨
することで、プリドーム・フェルールの先端が持つ正確
な曲率半径、フェルール中心軸と球面の頂点の寸法位置
合わせ精度を劣化させることなく、凸球面をもつ光コネ
クタを得ることができる。この結果、従来の光コネクタ
の組立方法に比べ、高性能化が実現でき、しかも組立取
扱性を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるプリドーム・フェルールヘの光フ
ァイバ挿入前の断面図。
【図2】本発明によるブリドーム・フェルールに光ファ
イバを装着する際の瑞面の前処理及び後処理工程を示す
斜視図。
【図3】本発明によるブリドーム・フェルールに光ファ
イバを装着する際の瑞面の前処理及び後処理工程を示す
斜視図。
【図4】端面の研磨方法を示す断面図。
【図5】光ファイバ装着前並びに装着・成端後のプリド
ーム・フェルール端面の形状を示す図。
【図6】本発明のコネクタの光学特性を示す図。
【図7】従来のコネクタの構成を示す断面図。
【符号の説明】
1・・・プリドーム・フェルール 2・・・小穴 4・・・光ファイバ 5・・・接着剤 10・・・研磨治具 11・・・弾性体 12・・・プラスチックフィルム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年10月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】削除
【手続補正書】
【提出日】平成10年10月14日
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】本発明によるリドーム・フェルールに光ファ
イバを装着する際の端面の前処理及び後処理工程を示す
斜視図。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】本発明によるリドーム・フェルールに光ファ
イバを装着する際の端面の前処理及び後処理工程を示す
斜視図。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心に貫通孔を有する円筒管からなるフ
    ェルールと、前記貫通孔に挿入固定された光ファイバを
    有し、前記フェルールの端面と前記光ファイバの端面が
    前記光ファイバの中心線の位置に曲率中心を有し、かつ
    凸球面を有する光ファイバコネクタプラグの製造方法に
    おいて、 前記フェルールの一方の端面を凸球面にし、 前記貫通孔に前記光ファイバを挿入し固定し、 前記フェルールの端面を、台座上に弾性体を介してプラ
    スチックフィルムを配置した研磨盤に押圧し、研磨する
    光ファイバコネクタプラグの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記フェルールの端面に対し、相対的に
    前記研磨盤を回転し、左右に運動し前記研磨を行う請求
    項1記載の光ファイバコネクタプラグの製造方法。
  3. 【請求項3】 フェルールの一方の端面を凸球面にし、 前記フェルールの貫通孔に光ファイバを挿入し固定し、 前記フェルールの前記凸球面を有する端面を、台座上に
    弾性体を介してプラスチックフィルムを配置した研磨盤
    に押圧し、 前記研磨盤を回転し、前記フェルールを前記研磨盤上で
    揺動し、研磨する光ファイバコネクタプラグの製造方
    法。
  4. 【請求項4】 フェルールの一方の端面を凸球面にし、 前記フェルールの貫通孔に光ファイバを挿入し固定し、 前記フェルールの前記凸球面を有する端面を、台座上に
    弾性体を介してプラスチックフィルムを配置した状態で
    回転する研磨盤に押圧し、 前記フェルールを前記研磨盤上で揺動し、研磨する光フ
    ァイバコネクタプラグの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記フェルールを研磨治具に固定し、 前記研磨治具を前記フェルールの軸と平行な位置を軸と
    して揺動する請求項3または4記載の光ファイバコネク
    タプラグの製造方法。
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