JPS61124908A - 単一モ−ド光フアイバコネクタおよびその製造方法 - Google Patents

単一モ−ド光フアイバコネクタおよびその製造方法

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JPS61124908A
JPS61124908A JP24590084A JP24590084A JPS61124908A JP S61124908 A JPS61124908 A JP S61124908A JP 24590084 A JP24590084 A JP 24590084A JP 24590084 A JP24590084 A JP 24590084A JP S61124908 A JPS61124908 A JP S61124908A
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optical fiber
mode optical
ferrule
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fiber
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Yasuyuki Kato
康之 加藤
Mitsuru Miyauchi
宮内 充
Izumi Mikawa
泉 三川
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、接続すべき2本の単一モード光ファイバ間に
軸ずれがあってもこれら両光ファイバを低損失でm続で
きる単一モード光ファイバコネクタおよびその製造方法
に関するものである。
〔従来技術〕
従来、この種のコネクタは、第2図に示すように、am
すべき2本の単一モード光ファイバ1AおよびIBをフ
ェルール4Aおよび4Bの中心に固定し、コネクタ接続
すべきこれらフェルール4Aと4B同士を嵌合アダプタ
5を用いて軸合せ固定して接続するものであった。ここ
で、 2Aおよび2Bは、それぞれ、光ファイバIAお
よびIBのクラッド、3Aおよび3Bはコアである。 
8Aおよび6Bはそれぞれフェルール4Aおよび4Bの
対向端面である。
しかしながら、フェルール4Aおよび4Bの中心に光フ
ァイバIAおよびIBを固定することはきわめて難しい
、さらに、実際には、光が伝搬する光ファイバのコア3
Aおよび3Bの各中心が各光ファイバの中心、すなわち
クラッド2Aおよび2Bの各中心に対して偏心している
ことが多く、これに起因して、実際のコネクタ接続にお
いては1〜3gm程度の軸ずれが生じ、したがって大き
な接続損失を伴っていた。そこで、これらの軸ずれを小
さくするためにフェルール4Aおよび4Bの作製精度を
上げる等しており、したがって、単一モード光ファイバ
コネクタはコストの点からはかなり高いものになってい
た。
〔目  的〕
そこで、本発明の目的は、2本の単一光ファイバを低損
失に接続することのできる単一モード光ファイバコネク
タを提供することにある。
本発明の他の目的は、2本の単一モード光ファイバの低
損失接続コネクタを簡単な工程で低コストに製造するこ
とのできる単一モード光ファイバコネクタの製造方法を
提供することにある。
〔発明の構成〕
かかる目的を達成するために、本発明では、コネクタ先
端において、伝搬モードのスポットサイズを実質的に拡
大し、軸ずれが生じても低損失でコネクタ接続できるよ
うにする。
すなわち、本発明光ファイバコネクタは、コネクタ接続
すべき2本の単一モード光ファイバをフェルールの中心
に固定し、嵌合アダプタにより軸合せを行って突合せ接
続する単一モード光ファイバコネクタにおいて、フェル
ールの互いに対向する端面には単一モード光ファイバの
外径より「径の小さい開口をあけ、単一モード光ファイ
バのコア径が2エルールの端面に近づくにつれて小さく
なるようになして、単一モード光ファイバの端面が開口
を通して互いに当接可能になしたことを特徴とする。
ここで、単一モード光ファイバのもとのコア径a0とフ
ェルール端面でのコア径aeとの比をae / aQ 
<o、aeに定めるのが好適である。
本発明製造方法は、単一モード光ファイバの所定部分を
溶融加熱し、その所定部分の両端に引張力を加えて、溶
融加熱された単−七−ド゛光ファイバ部分をテーパ状に
引き伸ばして2本の単一モード光ファイバに分離し、こ
れら2本の単一モード光ファイバの外径は先端に近づく
にしたがいテーパ状に細くなり、円錐形の先端が形成さ
れ、かつ単一モード光ファイ/へ内部のコア径も外径に
比例して細くなるテーパ状ファイバ端を形成し、単一モ
ード光ファイバを挿通するフェルールの端面にはあらか
じめ定めた直径の開口をあけておき、その開口にテーパ
状ファイ/<端を挿通してから、単一モード光ファイバ
とフェルールとの空隙に接着剤を充填して、単一モード
光ファイバとフェルールとを固定し、つぎに、フェルー
ルの端面より突出したテーパ状ファイバ端を除去し、そ
のフェルール端面を研磨してコネクタ端面を形成するこ
とを特徴とする。
〔実 施 例〕
以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例を示し、ここで、第2図と同
様の個所には同一符号を付すものとする。本例において
、フェルール14Aおよび14Bは、それぞれ、光ファ
イバIAおよびIBを挿入可能とするが、その端面18
Aおよび18Bの中心には、光ファイバIAおよびlB
の各外径よりも小さい直径の開口17Aおよび17Bを
、それぞれ、あけておく。ここで、光ファイバIAおよ
びIBを、それぞれ、開口17Aおよび17Bに挿通し
、その突出部分を切除して、フェルール端面18Aおよ
び18Bと面一にファイバ端面を揃える。これにより1
両光ファイバ外径とIBの各端面ば、嵌合アダプタ5に
より軸合せを行って突合せ接続することにより、互いに
緊密に当接する。双方の光ファイバIAおよびIBとフ
ェルール14Aおよび14Bとの間隙18Aおよび18
Bには、接着剤18を充填して、光ファイバlAおよび
IBを固定する。
本発明では、フェルール14Aおよび14Bの各先端に
おいて、伝搬モードのスポットサイズを拡大するために
、第1図に示すように、フェルール14Aおよび14B
の端面18Aおよび113Bに向けて、コア3Aおよび
3Bの各直径を次第に細くしてテーパ113Aおよび1
3日を形成する。このようにコア径・をテーパ状に細く
するためには、光ファイバIAおよびIBの各クラッド
2Aおよび・2Bの外径をテーパ状に加工してテーパ部
12Aおよび12Bを形成する。
ここで、フェルール端面16Aおよび18Bに設けた開
口1?Aおよび17Bの直径によって、接続位置におけ
る両ファイバの外径を規定することによって、ファイバ
先端におけるコア径を定め、もって伝搬モードのスポッ
トサイズを規定する構造とする。
次に、以上のように、単一モード光ファイバIAおよび
1Bの各端部をテーパ状に加工してコア径を小さくする
場合に、フェルール端面18Aまたは16Bでのファイ
バ外径dともとの通常のファイバIAまたはIBの外径
りとの関係について説明する。
@3図は本発明における一方のコネクタフェルールの構
造を示すものである。この構造において、まず、コア径
がテーパ状に変化する際に。
テーパ状コア部分13Aにおいて損失が生じることが予
想されるが、外径の変化が長さ方向の変化に対してl/
40以下であれば、テーパ加エヒの損失は無視すること
ができる。
第4図は一定の軸ずれ量Xがフェルール端面上に生じた
場合のコネクタ接続損失(実線曲線)、および単一モー
ド光ファイバの規格化周波数(V値)の変化(破線曲線
)をファイバ外径dに対して表わしたものである。
84図において、下の横軸は通常用いられる単−七−1
光ファイバの外径D・125 p−rmから。
ファイバ先端をテーパ状に細くして先端の外径d=25
 p−rnにまで縮小してゆく時のファイバ外径を示す
、左側縦軸はその時の軸ずれによるコネクタ損失αSを
示す、右側の縦軸は外径変化に対する単一モード光ファ
イバの規格化周波数を示す。上の横軸に、外径の縮小率
(=コアの縮小率)γ=d/Dを示す。なお、フェルー
ル端面でのコア径をae 、  もとのコア径をaQと
すると、γ=d/D = ae /aoとなる。
従来のコネクタでは、フェルール端面のコア径は他の伝
送線路部分におけるコア径と同一であるためにγ=io
oxとなり、例えばX・4μmの軸ずれがあった場合、
接続損失は3dB近くになることが図よりわかる。
そこで、本発明の原理に基づいて、外径を細くしてゆく
と、x*44.nのときには、γ=60z付近まで損失
は増加するが、γ<46zとなる条件では、最初の接続
損失よりも低下することがわかる。例えばγ=3ozと
すると、接続損失は従来形のコネクタに対して、dB値
で173に改善できることがわかる。ちなみに、γ= 
30%におけるファイバ外径dは40pmである。この
ときに、■α1となり、伝搬モードであるHE、、モー
ドのパワーは、コアのうちの半径1.7pmの部分の中
にモード全体の99.95%が含まれる。従って、クラ
ッド外側の影響を無視することができる。
第5図はファイバ外径dの変化に対する伝搬モードのス
ポットサイズWおよびV値の変化を示すものである。γ
=80%付近で損失が最大となるのは、スポットサイズ
が最小となるためである。
また、■=1となるときのスポットサイズは、第5図よ
り、Wα9ALmとなることがわかる。外径がD″12
5gmのときのスポットサイズは約5pmであり、スポ
−/ トサイズWおよび軸ずれiXと接続損失αSとの
関係式 %式%(1) を用いて、スポットサイズが5ga+から9pmに変化
した時の接続損失の変化ΔαSを求めると。
となり、第4図の説明で述べた接続損失改善の効果と一
致することがわかる。
第6図(A)〜(F)は本発明コネクタの作製方法の一
実施例における順次の工程を示す、なお、ここでは、第
1図における各部の符号中から「A」 、「B」を除去
して説明を行う。
まず、単一モード光ファイバを溶融加熱してテーパ状の
先端を形成するために、たとえば第6図(A)に示すよ
うに単一モード光ファイバ1を放電加熱する。すなわち
、放電電極21Aと21Bとの間で放電アーク22を発
生させ、この放電アーク22により光ファイバlの放電
加熱を行いながら、光ファイバlの両端を引張ると、第
6図(B)に示すように、加熱を受けた部分は次第にテ
ーパ状に形成されながら細くなる。最終的には、第6図
(C)に示すような円錐形の先端23が形成されるまで
引さ伸ばし、そのファイバ外径dが先端に近づくにした
がいテーパ状に細くなった形状を作ることによって、同
時にこのファイバ内部のコア径も外径に比例して細くな
るテーパ状ファイバ端11を形成する。
次に、フェルール端面18の中心に、所定の小径の開口
17(例えば前述の実施例のような40gmφの穴)を
作り、これに、第6図(D)に示すように、単一モード
光ファイバlのテーパ状ファイ/へ端11を突き通す。
次に、第6図(E)に示すように、このファイバ1.1
1とフェルール14とを固定するために、空隙18に接
着剤19を充填する。その後、フェルール開口17より
突出したテーパ状ファイバ端11Aを取り除き、第8図
(F)に示すように、フェルール端面16を研磨してコ
ネクタ端面を形成する6 なお、フェルール端面1Bにおける伝搬モードのスポッ
トサイズを全てのコネクタにおいて一定にすることが重
要であるが、本発明においては、この実施例のように、
フェルール端面18に同一の小穴17をあけておくだけ
で、コネクタ作製工程(第6図(E))において、この
小穴17にテーパ状ファイバ端】】Aを貫通させるのみ
で、自動的にファイバ外径をフェルールと空き間なく合
わせられる大きな利点がある。
さらにまた、第7図に示すように、1つのフェルールに
複数本の光ファイバを挿入可能な個別の導入孔31を形
成し、そのフェルール端面32にこれら導入孔31に対
応して小穴33をあけてフェルール34を形成すること
により、複数本の光ファイバのコネクタ接続を行うこと
ができる。すなわち、テーパ状ファイバ端11Aを有す
る複数本の単一モード光ファイバ1を上述したようにし
てフェルール34に固定して、多心形単−モード光ファ
イバコネクタを構成することも可能である。
〔効  果〕
以上説明したように1本発明によれば、単一モード光フ
ァイバのコネクタにおいて、フェルール端面でのコア径
を小さくすることによって伝搬モードのスポットサイズ
を大きくし、コネクタ接続時に生ずる軸ずれ損失を低減
できるので、従来能しいとされてきた低損失の単一モー
ド光ファイバのコネクタ接続を容易に実現することがで
きる。しかもまた、フェルールの作製精度を多モードフ
ァイバ並みにゆるやかにすることが可能なため、コネク
タのコストを大幅に低下させることができる。従って、
本発明によれば、単一モード光ファイバコネクタの大量
生産と実用的な多心形コネクタの実現が可能であるから
、単一モード光ファイバの加入者線路への適用がより容
易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の単一モード光ファイ/へコネクタの基
本構造を示す断面図、 $2図は従来の単一モード光ファイバコネクタの構造を
示す断面図、 第3図は本発明コネクタの具体例を示す断面図、 第4図は本発明の実施例において、フェルール端面にお
ける単一モード光ファイバ外径dに対するコネクタの軸
ずれ損失αSおよび単一モード光ファイバの規格化周波
数(V値)を示す特性図、第5図は本発明の実施例にお
けるファイバ外径dに対する伝搬モードのスポットサイ
ズW、v値および外径の縮小率γを示す特性図、 第6図(A)〜(F)は本発明におけるコネクタ製造の
工程の一例を順次に示す断面図、 第7図は本発明を多心コネクタに応用した場合の実施例
を示す断面図である。 1 、 IA 、 IB・・・単一モード光ファイバ、
2.2A、2B・・・クラッド、 3.3A、3B・・・コア、 4.14A、14B、34・・・フェルール、5・・・
嵌合アダプタ、 6.16 、18A、113B、32・・・フェルール
端面、11・・・テーパ状ファイバ端、 11A・・・突出したファイバ端。 12A、1213・・・クラッドテーパ部、13A、1
3B・・・コアテーパ部、 17.17A、17B、33・・・フェルール端面中心
の小穴、18.18A、18B・・・ファイ/へとフェ
ルールの間隙、19・・・接着剤、 21A、21B・・・放電電極、 22・・・放電アーク、 23・・・円錐状先端、 31・・・光フアイバ導入孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)コネクタ接続すべき2本の単一モード光ファイバを
    フェルールの中心に固定し、嵌合アダプタにより軸合せ
    を行って突合せ接続する単一モード光ファイバコネクタ
    において、前記フェルールの互いに対向する端面には前
    記単一モード光ファイバの外径より直径の小さい開口を
    あけ、前記単一モード光ファイバのコア径が前記フェル
    ールの端面に近づくにつれて小さくなるようになして、
    前記単一モード光ファイバの端面が前記開口を通して互
    いに当接可能になしたことを特徴とする単一モード光フ
    ァイバコネクタ。 2)前記単一モード光ファイバのもとのコア径a_oと
    前記フェルール端面でのコア径a_eとの比をa_e/
    a_o<0.46に定めたことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の単一モード光ファイバコネクタ。 3)単一モード光ファイバの所定部分を溶融加熱し、そ
    の所定部分の両端に引張力を加えて、溶融加熱された単
    一モード光ファイバ部分をテーパ状に引き伸ばして2本
    の単一モード光ファイバに分離し、これら2本の単一モ
    ード光ファイバの外径は先端に近づくにしたがいテーパ
    状に細くなり、円錐形の先端が形成され、かつ当該単一
    モード光ファイバ内部のコア径が外径に比例して細くな
    るテーパ状ファイバ端を形成し、前記単一モード光ファ
    イバを挿通するフェルールの端面にはあらかじめ定めた
    直径の開口をあけておき、該開口に前記テーパ状ファイ
    バ端を挿通してから、当該単一モード光ファイバと前記
    フェルールとの空隙に接着剤を充填して、前記単一モー
    ド光ファイバと前記フェルールとを固定し、つぎに、前
    記フェルールの端面より突出したテーパ状ファイバ端を
    除去し、そのフェルール端面を研磨してコネクタ端面を
    形成することを特徴とする単一モード光ファイバコネク
    タの製造方法。
JP24590084A 1984-11-22 1984-11-22 単一モ−ド光フアイバコネクタおよびその製造方法 Granted JPS61124908A (ja)

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Cited By (4)

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