JPS6057044B2 - 光フアイバ接続方法 - Google Patents
光フアイバ接続方法Info
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- JPS6057044B2 JPS6057044B2 JP55116480A JP11648080A JPS6057044B2 JP S6057044 B2 JPS6057044 B2 JP S6057044B2 JP 55116480 A JP55116480 A JP 55116480A JP 11648080 A JP11648080 A JP 11648080A JP S6057044 B2 JPS6057044 B2 JP S6057044B2
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- optical fibers
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2558—Reinforcement of splice joint
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
- G02B6/381—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres
- G02B6/3818—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres of a low-reflection-loss type
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
- G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
- G02B6/3847—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture with means preventing fibre end damage, e.g. recessed fibre surfaces
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一対の互いに着脱可能な光ファイバコネク
タプラグに一対の光ファイバを挿通し、前記光ファイバ
コネクタプラグの軸心を一致させて相互に接続すること
により前記一対の光ファイバを結合する光ファイバ接続
方法。
タプラグに一対の光ファイバを挿通し、前記光ファイバ
コネクタプラグの軸心を一致させて相互に接続すること
により前記一対の光ファイバを結合する光ファイバ接続
方法。
一般に光ファイバコネクタの基本構造は、円筒形状を
有するプラグとスリーブの２つから成る。
有するプラグとスリーブの２つから成る。
第１図はかかるコネクタの切断面を示すもので、１対の
光ファイバ１および１’を、それぞれ金属円筒の中心に
装着して光ファイバコネクタのプラグ２および２’とな
し、光プラグ２および２’をスリーブ３内で突合わせて
整列・固定する。光ファイバ１、１’の端面は極力鏡面
に近いように磨き上げることが要求されるために、光フ
ァイバ１、１’を、それぞれ金属円筒の中心に装着した
後、金属円筒の端面４，４″と共に光ファイバ１，１″
を同時に研磨してプラグ端面４，４″を形成している。
光ファイバ１および１″がスリーブ３内で突合せられる
場合には、両ファイバ間にごくわずかの空隙（０〜１Ｐ
７ＴＬ）が生ずるので、光ファイバ１″から光ファイバ
１に結合する光は、光ファイバ１″の出力端および光フ
ァイバ１の入射端において、いわゆる１フレネル反射Ｊ
（屈折率の異る媒体の境界面における反射）による損失
を受ける。
光ファイバ１および１’を、それぞれ金属円筒の中心に
装着して光ファイバコネクタのプラグ２および２’とな
し、光プラグ２および２’をスリーブ３内で突合わせて
整列・固定する。光ファイバ１、１’の端面は極力鏡面
に近いように磨き上げることが要求されるために、光フ
ァイバ１、１’を、それぞれ金属円筒の中心に装着した
後、金属円筒の端面４，４″と共に光ファイバ１，１″
を同時に研磨してプラグ端面４，４″を形成している。
光ファイバ１および１″がスリーブ３内で突合せられる
場合には、両ファイバ間にごくわずかの空隙（０〜１Ｐ
７ＴＬ）が生ずるので、光ファイバ１″から光ファイバ
１に結合する光は、光ファイバ１″の出力端および光フ
ァイバ１の入射端において、いわゆる１フレネル反射Ｊ
（屈折率の異る媒体の境界面における反射）による損失
を受ける。
この反射による損失は、単純に加え合わせると、ファイ
バの屈折率を１．４８としたとき、空気の屈折率は１で
あるから、約０．３ｄＢの大きさになる。然るに、第２
図Ａに示す如く、光ファイバ１″から出力した光は光フ
ァイバ１と光ファイバ１″の間で多重反射をおこす（同
図においては説明上光の入射角と反射角は拡大して画い
てある。）。光ファイバ１と１″との間隙ｄが使用する
光信号の可干渉距離以内にあれば、多重反射された光が
互に干渉を起し、上記のフレネル反射量は、最大の場合
は約２倍となり最小の場合は相殺されて零となる。第３
図Ｂは横軸に光ファイバ１と１″との間隙ｄをとり、縦
軸に光出力Ｔ（第３図Ａ参照）をとつて、上述の関係を
示したもので、λ／４毎に出力Ｔの谷と山が交互に現わ
れている。間隙ｄのばらつきは０〜１μｍ程度であり、
使用光の波長０．８μｍ或は１．３〜１．５μｍであれ
ば、必然的に第２図Ｂに示したような損失のばらつきが
でてくる。フレネル反射による損失は前述の如く約０．
３ｄＢであるので、コネクタの接続損失は０〜０．６ｃ
１Ｂと非常に大きくばらつくことになり（接続損失の平
均値としては実験的に０．４ｄＢなる値が得られている
。）、従来の光ファイバコネクタは、上述の損失増加と
再現性の不確実の点から好ましくなかつた。そこて、こ
の干渉効果を極力低減化する方法として、第３図の如く
、ファイバ１の突合せ面４に特に波長λ（七０．８μＴ
ｒｌ，）の十倍程度の間隙ｄ″を設け、第１図の説明で
述べたと同様に、プラグ同志をスリーブ内で突合せる構
造が考えられる。この構造は、干渉効果の低減以外の効
果を得る目的ではあるが、１光伝送路結合器Ｊ（特開昭
５３−４８７５８号）により提案されている。上述の提
案に限らず、光ファイバ１および光ファイバ１″（各図
の同様な箇所には同一符号を付してある）の間隙ｄをλ
／４（λは波長）の数十倍以上の光路長にした場合には
、間隙ｄは、光源の時間的コヒーレンスから決まる可干
渉距離を越え、光の干渉効果による接続損失は低減され
、フレネル反射の絶対値が数％変動するのみで、安定し
た接続特性が得られている。
バの屈折率を１．４８としたとき、空気の屈折率は１で
あるから、約０．３ｄＢの大きさになる。然るに、第２
図Ａに示す如く、光ファイバ１″から出力した光は光フ
ァイバ１と光ファイバ１″の間で多重反射をおこす（同
図においては説明上光の入射角と反射角は拡大して画い
てある。）。光ファイバ１と１″との間隙ｄが使用する
光信号の可干渉距離以内にあれば、多重反射された光が
互に干渉を起し、上記のフレネル反射量は、最大の場合
は約２倍となり最小の場合は相殺されて零となる。第３
図Ｂは横軸に光ファイバ１と１″との間隙ｄをとり、縦
軸に光出力Ｔ（第３図Ａ参照）をとつて、上述の関係を
示したもので、λ／４毎に出力Ｔの谷と山が交互に現わ
れている。間隙ｄのばらつきは０〜１μｍ程度であり、
使用光の波長０．８μｍ或は１．３〜１．５μｍであれ
ば、必然的に第２図Ｂに示したような損失のばらつきが
でてくる。フレネル反射による損失は前述の如く約０．
３ｄＢであるので、コネクタの接続損失は０〜０．６ｃ
１Ｂと非常に大きくばらつくことになり（接続損失の平
均値としては実験的に０．４ｄＢなる値が得られている
。）、従来の光ファイバコネクタは、上述の損失増加と
再現性の不確実の点から好ましくなかつた。そこて、こ
の干渉効果を極力低減化する方法として、第３図の如く
、ファイバ１の突合せ面４に特に波長λ（七０．８μＴ
ｒｌ，）の十倍程度の間隙ｄ″を設け、第１図の説明で
述べたと同様に、プラグ同志をスリーブ内で突合せる構
造が考えられる。この構造は、干渉効果の低減以外の効
果を得る目的ではあるが、１光伝送路結合器Ｊ（特開昭
５３−４８７５８号）により提案されている。上述の提
案に限らず、光ファイバ１および光ファイバ１″（各図
の同様な箇所には同一符号を付してある）の間隙ｄをλ
／４（λは波長）の数十倍以上の光路長にした場合には
、間隙ｄは、光源の時間的コヒーレンスから決まる可干
渉距離を越え、光の干渉効果による接続損失は低減され
、フレネル反射の絶対値が数％変動するのみで、安定し
た接続特性が得られている。
しかし、干渉効果の低減と間隙ｄとの関係は指数関数的
であり、安定した接続特性を得るには、実験によれば、
通常２０ＰＴｒＬ以上の間隙ｄを必要とする。この様に
間隙ｄが大きくなれば、光コネクタの不完全量の１つで
ある゜“間隙ずれ゛による散乱のための損失増加（約１
ｄＢ）はまぬがれない。このように、間隙ｄを大きくす
る構造では、プラグの着脱による損失のばらつきは抑え
られるが、接続損失の絶対値が増加するので好ましくな
い。本発明の目的は、上述の点に鑑みて、光ファイバを
コネクタを用いて接続するにあたり、接続損失を増加さ
せることなく、しかもコネクタの着脱による損失のばら
つきが少い光ファイバ接続方法を提供することにある。
であり、安定した接続特性を得るには、実験によれば、
通常２０ＰＴｒＬ以上の間隙ｄを必要とする。この様に
間隙ｄが大きくなれば、光コネクタの不完全量の１つで
ある゜“間隙ずれ゛による散乱のための損失増加（約１
ｄＢ）はまぬがれない。このように、間隙ｄを大きくす
る構造では、プラグの着脱による損失のばらつきは抑え
られるが、接続損失の絶対値が増加するので好ましくな
い。本発明の目的は、上述の点に鑑みて、光ファイバを
コネクタを用いて接続するにあたり、接続損失を増加さ
せることなく、しかもコネクタの着脱による損失のばら
つきが少い光ファイバ接続方法を提供することにある。
かかる目的を達成するために、本発明では、一対の互い
に着脱可能な光ファイバコネクタプラグに一対の光ファ
イバを挿通し、光ファイバコネクタプラグの軸心を一致
させて相互に接続することによソー対の光ファイバを結
合する光ファイバ接続方法において、光ファイバコネク
タプラグの軸心に位置する一対の光ファイバの突合せ端
面のうち少なくとも一方の光ファイバの突合せ端面を、
一対の光ファイバのうち、突合せ端面を経て光が入射す
る側の光ファイバにおける直接透過光と突合せ端面間で
多重反射を受けて当該光ファイバに入射した透過光との
間に干渉が起こらない程度の凹球状に形成することを特
徴とする。
に着脱可能な光ファイバコネクタプラグに一対の光ファ
イバを挿通し、光ファイバコネクタプラグの軸心を一致
させて相互に接続することによソー対の光ファイバを結
合する光ファイバ接続方法において、光ファイバコネク
タプラグの軸心に位置する一対の光ファイバの突合せ端
面のうち少なくとも一方の光ファイバの突合せ端面を、
一対の光ファイバのうち、突合せ端面を経て光が入射す
る側の光ファイバにおける直接透過光と突合せ端面間で
多重反射を受けて当該光ファイバに入射した透過光との
間に干渉が起こらない程度の凹球状に形成することを特
徴とする。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第４図は本発明光ファイバ接続方法の一実施例を示し、
ここではかかる接続に用いる一方のプラグの断面のみを
示す。
ここではかかる接続に用いる一方のプラグの断面のみを
示す。
第５図は第４図の一部を拡大したものである。本実施例
による光ファイバコネクタ全体の構造は第１図と同様て
、第４図，第５図において第１図と同様の箇所には同一
符号を付してある。本発明では、光ファイバコネクタプ
ラグ２自体の突合せ面４は平坦であるが、この突合せ面
４に位置する光ファイバ１の端面５のみを凹球面（深さ
ｄ″）に加工する。本実施例について説明する前に、問
題解決の緒を見付けるために、第２図Ａのように光ファ
イバ１″と光ファイバ１を間隙ｄで対向させた場合につ
き解析を行つてみる。
による光ファイバコネクタ全体の構造は第１図と同様て
、第４図，第５図において第１図と同様の箇所には同一
符号を付してある。本発明では、光ファイバコネクタプ
ラグ２自体の突合せ面４は平坦であるが、この突合せ面
４に位置する光ファイバ１の端面５のみを凹球面（深さ
ｄ″）に加工する。本実施例について説明する前に、問
題解決の緒を見付けるために、第２図Ａのように光ファ
イバ１″と光ファイバ１を間隙ｄで対向させた場合につ
き解析を行つてみる。
ただし、直接透過光をＴＯとし、偶数回２ｎ（ｎ＝１，
２，３・・・・・・）の反射を受けた透過光をそれぞれ
Ｔｌ，Ｔ２，Ｔ３・・・・・・とし、とｉれば、Ｔ″ｏ
は次式で与えられる： ここで ＴＯ：入射光の振幅透過光、 ｒ１：フアイバ端面の振幅反射率、 δｎ：フアイパ間ｄの行路長でうける位相差、ηｎ：ｎ
番目の透過光が最初の透過光と重なる 割合を示す係
数１重光係数ョと呼ぶこと とする。
２，３・・・・・・）の反射を受けた透過光をそれぞれ
Ｔｌ，Ｔ２，Ｔ３・・・・・・とし、とｉれば、Ｔ″ｏ
は次式で与えられる： ここで ＴＯ：入射光の振幅透過光、 ｒ１：フアイバ端面の振幅反射率、 δｎ：フアイパ間ｄの行路長でうける位相差、ηｎ：ｎ
番目の透過光が最初の透過光と重なる 割合を示す係
数１重光係数ョと呼ぶこと とする。
）。ファイバ突合せ面が平行平面の場合、各透過光（Ｔ
ｎ−Ｔｎ−１）間の位相差δｎはすべてほぼ同一である
。
ｎ−Ｔｎ−１）間の位相差δｎはすべてほぼ同一である
。
さらに、平行平面内の反射により生ずる光路の方向の変
化はわずかてあり、突合せ面の距離が小さい時はビーム
の広がりが小さいので、多重反射を受けたあとの透過光
Ｔｌ，Ｔ２，・・・はＴＯとほぼ重なりη〜１となる。
すなわち、上式は となる。
化はわずかてあり、突合せ面の距離が小さい時はビーム
の広がりが小さいので、多重反射を受けたあとの透過光
Ｔｌ，Ｔ２，・・・はＴＯとほぼ重なりη〜１となる。
すなわち、上式は となる。
この結果、直接透過光と多重反射を受けた透過光は互に
重なりあい強く干渉し、先に述べたように間隙ｄが入射
光の波長の１１４倍変化する毎に出力光の強弱が観測さ
れる。
重なりあい強く干渉し、先に述べたように間隙ｄが入射
光の波長の１１４倍変化する毎に出力光の強弱が観測さ
れる。
この計算による結果は、既に第２図Ｂの説明で明かにし
た現象と同じである。上述の、出力光の強弱をなくすに
は、何らかの方法で（１）各透過光の位相関係をランダ
ムにすること、ファイバ突合せ間隙ｄを大きくする等の
方法で、（Ｉｉ）重光係数η１，η２，η３，・・・・
・をそれぞれ実効的に小さくすること、または、（Ｊｉ
）反射率ｈを小さくすること等が考えられる。
た現象と同じである。上述の、出力光の強弱をなくすに
は、何らかの方法で（１）各透過光の位相関係をランダ
ムにすること、ファイバ突合せ間隙ｄを大きくする等の
方法で、（Ｉｉ）重光係数η１，η２，η３，・・・・
・をそれぞれ実効的に小さくすること、または、（Ｊｉ
）反射率ｈを小さくすること等が考えられる。
通常、平面の突合せで間隙ｄを大きくして反射による干
渉をなくすとすれば、光の散乱により、直接透過光Ｔ。
そのものが減少し、接続損失が大きくなる欠点があるこ
とは既に述べたところである。本実施例では、第４図に
示すように、光ファイバ突合せ面５が曲率半径Ｒをもつ
凹球面構造をとつており、この構造により、各透過光間
の位相関係をランダムにすること（上記（１）の実現）
ならびに、間隙ｄを直接透過光が減少１７ない範囲に保
つた状態でη１，η２，η３，・・・・を小さくできる
こと（上記（Ｉｉ）の実現）、等の特長を有している。
第６図は、第５図に示した本発明の一実施例における光
ファイバ１とその凹球面構造の端面５と、これらに対応
する光ファイバ１″および端面５″を拡大して示した断
面図てある。但し同図のＲの長さは実例よりファイバの
直径に対し短くして示してある。第６図から判るように
、突合せ面の間で生ずる反射光の光路長δ１，δ２，δ
３，・・・は曲率面のどこで反射するかによつてすべて
異なり、多重反射を受けた透過光は位相がランダムに重
なり合うため相殺するという大きな特長を有する。
渉をなくすとすれば、光の散乱により、直接透過光Ｔ。
そのものが減少し、接続損失が大きくなる欠点があるこ
とは既に述べたところである。本実施例では、第４図に
示すように、光ファイバ突合せ面５が曲率半径Ｒをもつ
凹球面構造をとつており、この構造により、各透過光間
の位相関係をランダムにすること（上記（１）の実現）
ならびに、間隙ｄを直接透過光が減少１７ない範囲に保
つた状態でη１，η２，η３，・・・・を小さくできる
こと（上記（Ｉｉ）の実現）、等の特長を有している。
第６図は、第５図に示した本発明の一実施例における光
ファイバ１とその凹球面構造の端面５と、これらに対応
する光ファイバ１″および端面５″を拡大して示した断
面図てある。但し同図のＲの長さは実例よりファイバの
直径に対し短くして示してある。第６図から判るように
、突合せ面の間で生ずる反射光の光路長δ１，δ２，δ
３，・・・は曲率面のどこで反射するかによつてすべて
異なり、多重反射を受けた透過光は位相がランダムに重
なり合うため相殺するという大きな特長を有する。
つぎに、凹球面で反射された光路の方向は、直接の透過
光Ｔ。の方向から大きくずれるので、係数ηｎ（ｎ＼１
）は、ｎが大きくなるに連れ、１より急激に小さくなり
、反射光に対しては突合せ面の距離を大きくとつたとき
と同じ効果があるという第２の特長をもつ。ししたがつ
て、本発明においては、多重反射を受けた透過光Ｔ１＋
Ｔ２＋Ｔ３＋・・・・は、平行平面の突合せの場合（第
２図Ａ参照）と異なり、第１項Ｔ。にくらべて無視でき
ることになる。もちろん、光ファイバ１″からの入射光
は常に突合せ面の中心軸に対しほぼ平行であり、また凹
球の曲率はファイバ径にくらべかなり大きいために、直
接結合光に対しては、受光側の光ファ“イバ１への結合
が、効率よく行われる。以上を綜合してみると、本発明
光ファイバコネクタによれば、不要な反射光が低減され
、出力端での振幅のうねりが減少すると同時に、入力端
に戻つてくる反射波も削減され、損失の少い、安定した
接続特性が得られるという効果がある。
光Ｔ。の方向から大きくずれるので、係数ηｎ（ｎ＼１
）は、ｎが大きくなるに連れ、１より急激に小さくなり
、反射光に対しては突合せ面の距離を大きくとつたとき
と同じ効果があるという第２の特長をもつ。ししたがつ
て、本発明においては、多重反射を受けた透過光Ｔ１＋
Ｔ２＋Ｔ３＋・・・・は、平行平面の突合せの場合（第
２図Ａ参照）と異なり、第１項Ｔ。にくらべて無視でき
ることになる。もちろん、光ファイバ１″からの入射光
は常に突合せ面の中心軸に対しほぼ平行であり、また凹
球の曲率はファイバ径にくらべかなり大きいために、直
接結合光に対しては、受光側の光ファ“イバ１への結合
が、効率よく行われる。以上を綜合してみると、本発明
光ファイバコネクタによれば、不要な反射光が低減され
、出力端での振幅のうねりが減少すると同時に、入力端
に戻つてくる反射波も削減され、損失の少い、安定した
接続特性が得られるという効果がある。
次に具体的な数値例について述べる。一例として、光フ
ァイバ１，１″の外径が１２５μｍ１光コネクタプラグ
２，２″の外径が２．５順の場合、光ファイバ１，１″
の中心軸がこの光ファイバの外周より約２μｍ凹むよう
に、曲率半径１顛の球面加工を施し、その光ファイバを
用いた光コネクタプラグ２，２″を第１図示の状態でス
リーブ３の中に入れて突合せたものをとりあげると、実
験上、接続損失のばらつきは極めて小さく、０．１ｄＢ
以下であつた。すなわち、上記光ファイバのコア径は５
０μｍである。第７図は上述の実験結果を、横軸に接続
損失（ＤＢ）をとり、縦軸に個数をとつて示したもので
ある。
ァイバ１，１″の外径が１２５μｍ１光コネクタプラグ
２，２″の外径が２．５順の場合、光ファイバ１，１″
の中心軸がこの光ファイバの外周より約２μｍ凹むよう
に、曲率半径１顛の球面加工を施し、その光ファイバを
用いた光コネクタプラグ２，２″を第１図示の状態でス
リーブ３の中に入れて突合せたものをとりあげると、実
験上、接続損失のばらつきは極めて小さく、０．１ｄＢ
以下であつた。すなわち、上記光ファイバのコア径は５
０μｍである。第７図は上述の実験結果を、横軸に接続
損失（ＤＢ）をとり、縦軸に個数をとつて示したもので
ある。
斜線で示された部分が上記本発明光ファイバ接続方法を
用いた場合の結果である。従来例の第１図示の如き構造
のコネクタを用い、その寸法を上記と同じ寸法としたが
、光ファイバに凹球面加工を施さなかつたものについて
、プラグ２，２″をスリーブ３の中で突合せ、実験した
結果は、第７図白枠の如き結果となり、ばらつきも多く
、接続損失の平均値も約０．３ｄＢと、先に述べたと同
じ結果が得られた。なお、従来例についての場合は接続
損失０．０５ｄＢ以下の接続は実現できなかつた。この
ことから、本発明光ファイバ接続方法によれば、接続損
失は従来例のものの１１３になることが判る。以上に述
べた本発明の実施例では、突合せする２本の光ファイバ
端面はすべて凹球面であるとしたが、たとえば片端のみ
凹球面状で他端は平坦面であつてももちろん同様の効果
を得ることができる。
用いた場合の結果である。従来例の第１図示の如き構造
のコネクタを用い、その寸法を上記と同じ寸法としたが
、光ファイバに凹球面加工を施さなかつたものについて
、プラグ２，２″をスリーブ３の中で突合せ、実験した
結果は、第７図白枠の如き結果となり、ばらつきも多く
、接続損失の平均値も約０．３ｄＢと、先に述べたと同
じ結果が得られた。なお、従来例についての場合は接続
損失０．０５ｄＢ以下の接続は実現できなかつた。この
ことから、本発明光ファイバ接続方法によれば、接続損
失は従来例のものの１１３になることが判る。以上に述
べた本発明の実施例では、突合せする２本の光ファイバ
端面はすべて凹球面であるとしたが、たとえば片端のみ
凹球面状で他端は平坦面であつてももちろん同様の効果
を得ることができる。
ただし、この場合、損失のばらつきは多少大きくなる傾
向はある。なお、従来のプラグ端面全体を凹球面にした
第３図の例においては、ファイバ端面は凹球面というよ
りはむしろ平坦面に近い。
向はある。なお、従来のプラグ端面全体を凹球面にした
第３図の例においては、ファイバ端面は凹球面というよ
りはむしろ平坦面に近い。
すなわち、プラグ端から光ファイバを数μｍ程度凹状に
するとして、光ファイバ径を０．１２ｍ１プラグ外径を
２．５Ｔｆｆ１ｉφとし、その半分の１．２５ＴＩｎを
半径として凹球面を得る場合、光ファイバとプラグの面
積比は約１：１００となり、光ファイバ面は実質的に平
坦とみなせる。もし、光ファイバ面も凹球面を得ようと
するなら、０．５Ｗ１ｆ＆程度を半径として凹球を研削
除去しなければならず、このような加工は、外径２．５
顛のプラグに内径１ｍの孔を開けることとなり実現不可
能である。本発明による前述の実施例の具体的な実現法
としては、従来のガラス研磨法により光ファイバのみを
凹球面にすることは可能であり、また、あらかじめ光フ
ァイバ端面を凹球面に加工した光ファイバをプラグ内に
挿入・固定してプラグ同志を突合せることも可能である
。
するとして、光ファイバ径を０．１２ｍ１プラグ外径を
２．５Ｔｆｆ１ｉφとし、その半分の１．２５ＴＩｎを
半径として凹球面を得る場合、光ファイバとプラグの面
積比は約１：１００となり、光ファイバ面は実質的に平
坦とみなせる。もし、光ファイバ面も凹球面を得ようと
するなら、０．５Ｗ１ｆ＆程度を半径として凹球を研削
除去しなければならず、このような加工は、外径２．５
顛のプラグに内径１ｍの孔を開けることとなり実現不可
能である。本発明による前述の実施例の具体的な実現法
としては、従来のガラス研磨法により光ファイバのみを
凹球面にすることは可能であり、また、あらかじめ光フ
ァイバ端面を凹球面に加工した光ファイバをプラグ内に
挿入・固定してプラグ同志を突合せることも可能である
。
第８図は本発明の他の実施例であり、光ファイバ突合せ
端面を凹球面に加工した光ファイバ１および１″の間に
屈折率整合剤例えばマッチングオイル等）６を充填させ
る。
端面を凹球面に加工した光ファイバ１および１″の間に
屈折率整合剤例えばマッチングオイル等）６を充填させ
る。
すなわち、光ファイバ１″から光ファイバ１への直接透
過光Ｔ。は、前述の実施例では途中間隔ｄの空気層を通
過するため、わずかな屈折を受けて光ファイバ１へ入射
される。いま、この空気層を光ファイバ１，１″とほぼ
同じ屈折率（ＮＯ）を持つ屈折率整合材６で満すならば
、上述した不要な屈折を受けずに光ファイバ１″とほぼ
同じ入射角で光ファイバ１へ光ＴＯを導くことができる
。このため、本実施例においては、凹球面の曲率半径Ｒ
を短かくして、重光係数η，，η２，・・・・・・を小
さくしても、直接透過光はほとんど屈折せず、光ファイ
バ１への入射効率は低下することなく、高効率で安定な
接続が行なえる利点がある。さらに、上述の屈折率整合
材（マッチングオイル等）を充填する実施例においては
、光ファイバ１″と空気層との間、空気層と光ファイバ
１との間の屈折率がそれぞれ異なることによるフレネル
反射が削減され、入力側光ファイバ１″に反射波が戻つ
てくる量が少くなる。
過光Ｔ。は、前述の実施例では途中間隔ｄの空気層を通
過するため、わずかな屈折を受けて光ファイバ１へ入射
される。いま、この空気層を光ファイバ１，１″とほぼ
同じ屈折率（ＮＯ）を持つ屈折率整合材６で満すならば
、上述した不要な屈折を受けずに光ファイバ１″とほぼ
同じ入射角で光ファイバ１へ光ＴＯを導くことができる
。このため、本実施例においては、凹球面の曲率半径Ｒ
を短かくして、重光係数η，，η２，・・・・・・を小
さくしても、直接透過光はほとんど屈折せず、光ファイ
バ１への入射効率は低下することなく、高効率で安定な
接続が行なえる利点がある。さらに、上述の屈折率整合
材（マッチングオイル等）を充填する実施例においては
、光ファイバ１″と空気層との間、空気層と光ファイバ
１との間の屈折率がそれぞれ異なることによるフレネル
反射が削減され、入力側光ファイバ１″に反射波が戻つ
てくる量が少くなる。
このため、光伝送方式において、反射波による波形歪の
影響を受けずに高品質の伝送が行なえると同時に、フレ
ネル反射による損失（従来例における０．３ｄＢ）が減
少できるという利点がある。なお、光ファイバ突合せ端
面の間に屈折率整合材を充填しても本発明の効果である
多重反射による透過光のうねりの低減がもちろん維持で
きることは明かである。
影響を受けずに高品質の伝送が行なえると同時に、フレ
ネル反射による損失（従来例における０．３ｄＢ）が減
少できるという利点がある。なお、光ファイバ突合せ端
面の間に屈折率整合材を充填しても本発明の効果である
多重反射による透過光のうねりの低減がもちろん維持で
きることは明かである。
以上説明したように、本発明光ファイバ接続方法によれ
ば、光ファイバ端面間の多重反射による透過光の影響（
干渉，減衰等）を極力少なくできるので、プラグ同志を
複数回着脱することによる接続損失のばらつきを極めて
少くできると共に、光ファイバ端面同志が直接接触する
ことがないため破損することを防止することがてきる。
ば、光ファイバ端面間の多重反射による透過光の影響（
干渉，減衰等）を極力少なくできるので、プラグ同志を
複数回着脱することによる接続損失のばらつきを極めて
少くできると共に、光ファイバ端面同志が直接接触する
ことがないため破損することを防止することがてきる。
図面の簡単な説明第１図は光ファイバコネクタの基本構
成を示す断面図、第２図Ａは従来の光ファイバコネクタ
の両端の光ファイバ突合せ面における光の透過および反
射を説明するための線図、第２図Ｂは第２図Ａの突合せ
面で多重反射波により生ずる透過波の振幅のゆらぎと突
合せ面間隙との関係を示す線図、第３図は従来の光ファ
イバコネクタプラグの一例を示す断面図、第４図は本発
明の一実施例を示す断面図、第５図は第４図の一部拡大
図、第６図は本発明による光ファイバ突合せ面における
反射光の態様を示す説明図、第７図は本発明による接続
損失のばらつきの改善のデータと従来例によるデータと
を比較して示すグラフ、第８図は本発明の他の実施例を
示す線図である。
成を示す断面図、第２図Ａは従来の光ファイバコネクタ
の両端の光ファイバ突合せ面における光の透過および反
射を説明するための線図、第２図Ｂは第２図Ａの突合せ
面で多重反射波により生ずる透過波の振幅のゆらぎと突
合せ面間隙との関係を示す線図、第３図は従来の光ファ
イバコネクタプラグの一例を示す断面図、第４図は本発
明の一実施例を示す断面図、第５図は第４図の一部拡大
図、第６図は本発明による光ファイバ突合せ面における
反射光の態様を示す説明図、第７図は本発明による接続
損失のばらつきの改善のデータと従来例によるデータと
を比較して示すグラフ、第８図は本発明の他の実施例を
示す線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一対の互いに着脱可能な光ファイバコネクタプラグ
に一対の光ファイバを挿通し、前記光ファイバコネクタ
プラグの軸心を一致させて相互に接続することにより前
記一対の光ファイバを結合する光ファイバ接続方法にお
いて、前記光ファイバコネクタプラグの軸心に位置する
前記一対の光ファイバの突合せ端面のうち少なくとも一
方の光ファイバの突合せ端面を、前記一対の光ファイバ
のうち、前記突合せ端面を経て光が入射する側の光ファ
イバにおける直接透過光と前記突合せ端面間で多重反射
を受けて当該光ファイバに入射した透過光との間に干渉
が起こらない程度の凹球状に形成することを特徴とする
光ファイバ接続方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ接続方法に
おいて、使用波長帯が０．８μｍ帯の場合には、前記一
対の光ファイバの突合せ端面のうちの少くとも一方を２
〜３μｍ凹んだ球面とすることを特徴とする光ファイバ
接続方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ接続方法に
おいて、使用波長帯が１．３〜１．５μｍ帯の場合には
、前記一対の光ファイバの突合せ端面のうち少くとも一
方を３〜５μｍ凹んだ球面とすることを特徴とする光フ
ァイバ接続方法。 ４ 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項
に記載の光ファイバ接続方法において、前記一対の光フ
ァイバの突合せ端面の間に前記一対の光ファイバの屈折
率に近い値の屈折率をもつ整合剤を充顛することを特徴
とする光ファイバ接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55116480A JPS6057044B2 (ja) | 1980-08-26 | 1980-08-26 | 光フアイバ接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55116480A JPS6057044B2 (ja) | 1980-08-26 | 1980-08-26 | 光フアイバ接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5741607A JPS5741607A (en) | 1982-03-08 |
| JPS6057044B2 true JPS6057044B2 (ja) | 1985-12-13 |
Family
ID=14688145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55116480A Expired JPS6057044B2 (ja) | 1980-08-26 | 1980-08-26 | 光フアイバ接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057044B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0668281B2 (ja) * | 1985-09-30 | 1994-08-31 | 株式会社小松製作所 | 流量制御方法及び装置 |
| JPH0810284B2 (ja) * | 1987-11-20 | 1996-01-31 | 日本電信電話株式会社 | 光導波路光軸合わせ方法および装置 |
| EP3893034A1 (en) | 2016-08-12 | 2021-10-13 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Method for fusing a fiber termination |
-
1980
- 1980-08-26 JP JP55116480A patent/JPS6057044B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5741607A (en) | 1982-03-08 |
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