JPS63118704A - 光ファイバーコネクター - Google Patents

光ファイバーコネクター

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JPS63118704A
JPS63118704A JP62231264A JP23126487A JPS63118704A JP S63118704 A JPS63118704 A JP S63118704A JP 62231264 A JP62231264 A JP 62231264A JP 23126487 A JP23126487 A JP 23126487A JP S63118704 A JPS63118704 A JP S63118704A
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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】 （発明の背景） ［発明の属する技術分野］ 本発明は光ファイバーコネクターに関する。
［従来技術の説明コ 既存の光ファイバーコネクターは、一般に、個別の部品
の複数個の組合わせによって構成されており、それら個
別の部品のうち少なくとも二つは極めて小さい許容範囲
で機械加工されねばならない。それゆえ、これらの部品
を組合わせて装置を製造するのは比較的高価である。加
えて、二本以上の光ファイバーを接続するために既存の
光ファイバーコネクターを適用しようとすると、その構
造の複雑さ及びそれに要する費用はかなり増大する。
（発明の概要） 我々は、構造の簡単なそして製造費用のあまりかからな
い光ファイバーコネクターを発明した。
既存の光ファイバーコネクターとは異なり、２本以上の
光ファイバーを接続する際に、我々の発明した光ファイ
バーコネクターを適用しても、その製造費用及び構造の
複雑さはあまり増大しない。
我々の発明の一つの実施例によれば、透明物質よりなる
コネクターの一端に球面鏡が形成される。
この透明物質に形成された細孔が光ファイバーを保持し
、−本の光ファイバーから放射された光信号が球面鏡に
達しそこで反射されて他の細孔に挿入された光ファイバ
ーに入り、かくしてファイバー間の接続が実現される。
我々の発明の他の実施例によれば、Ｎ個の球面鏡群がコ
ネクターの端部に形成され、少なくともＮ＋１本の光フ
ァイバーを結合するために、Ｎ＋１本の光ファイバーが
コネクターの他端に形成された対応する細孔に挿入され
る。このとき、個々の球面鏡の大きさは異なってもよく
、その場合には、受は手側の光ファイバーにはそれぞれ
異なった量の光が供給される。
（実施例の説明） 第１図には、本発明の原理に基づいて具体化された光フ
ァイバーコネクターの実施例が示されている。
コネクター１０は透明な物質、例えばルーサイト（ＬＵ
ＣＩ　ＴＥ）もしくはポリメチルメタクリレート（ｐｏ
ｌｙｎ＋ｅｔｈｙｌ　ＩＩｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）よ
り成り、球面１２がコネクター１０の一端に形成される
。球面１２の内側が例えば半径５ｍｎ＋の曲率を持つ鏡
として作用する。球面１２の外側は例えばアルミニウム
、銀もしくは金等の高反射率物質１３によってコートさ
れており、細孔１４及び１５に挿入された光ファイバー
（図示せず）から放射された光信号を反射するようにし
である。（以下、球面１２の高反射率物質１３とを合わ
せて球面鏡１２と称する。） 円筒状の光フアイバー保持細孔１４及び１５は、それら
の底面が球面鏡１２の曲率の中心Ｃと同一直線上にある
ように、コネクター１０の主要部１１に形成される。
細孔１４及び１５の中心は、球面鏡１２の主軸を貫く直
線ｍに対して等距離かつ互いに直線ｍの反対側となるよ
うに配置されている。例えば細孔１４及び１５は各々１
ｃｍｆｉさでそれらの中心は直線ｍから２５０μｍ離れ
て配置される。
細孔１４及び１５の深さ及びコネクター１０のＣから端
面１６までの長さは、細孔の底面が球面鏡１２の曲率の
中心Ｃと同一直線上にある限り、コネクターｌＯの動作
に関して何ら影響を及ぼさない。
細孔１４及び１５の直径は、光ファイバーの個別の大き
さに適合するように形成される。従って、本発明に係る
光ファイバーコネクター１０を複数個用いる場合、それ
ぞれの細孔の直径は個別の光ファイバーの大きさに適合
するようにすればよい。
さらに本発明によって２本の径の異なる光ファイバーを
光学的に結合するようなコネクターｌＯを作ることも容
易である。
すなわち、細孔１４の直径を２本の光ファイバーのうち
の一方に適合するようにし、細孔１５の直径を他方に適
合するようにすればよい。
細孔１４及び１５に挿入された光ファイバーを同時に正
確に保持しておくためにコネクター１０の端面１６が、
その中心を通って２つに分割され、溝９を形成している
。コネクター１０の主要部１１の上部８は、第１図に示
されている通りテーバ状になっていてねじが形成されて
いる。ねじを切ったナツト１８をテーパー状ねじ部１７
へねじ込むと溝９が挟まり、光ファイバーコネクター１
０が、光ファイバーを締めつけ強固にそれらを保持する
ようになる。
あるいは、端面■６を分割してテーパー状ねじ部１７と
ナツト１８を用いる代りに、例えば、光ファイバーを細
孔１４及び１５に挿入後、その位置に接着してしまって
もよい。細孔１４及び１５に挿入された光ファイバーの
保持については、それ他に色々な手段が考えられ得る。
第２図には、光ファイバーコネクターＩＯと細孔１４及
びＩ５に挿入された光ファイバー１９及び２０の断面図
が示されている。光ファイバー１９及び２０の端面は、
細孔１４及び１５に挿入前に従来からの方法により準備
される。すなわち、保護被覆２１及び２２は除去され、
光ファイバーは公知のすしをつけて折り曲げる（ｓｃｏ
ｒｅ−ａｎｄ−ｂｒｅａｋ　）という手法によって細孔
１４及び１５の長さく深さ）に合わせて切り出される。
（もし希望するのであれば、保護被覆は除去せずともよ
い。ただし、その場合には、細孔の直径は光ファイバー
及びその保護被覆に適合すように十分大きくなくてはな
らない。）もし必要があれば、光ファイバーの端面は磨
き上げられてもよい。
（光ファイバー１９及び２０と細孔１４及び１５の底面
との光学的結合は、例えば、底面を磨き上げるかあるい
はシリコンゲル（ｓｆｌＩｃｏｎ　ｇｅｌ　）等の屈折
率整合液を細孔１４及び１５に充填するなどの方法によ
って改善され得る。） 本発明に係る光ファイバーコネクター１０は、図示され
ているように、光ファイバー１９及び２０が細孔１４及
び１５に挿入されることによって、光ファイバー１９及
び２０間の光学的結合を実現する。具体的には、光ファ
イバー２０のような小さな光源から発せられた光信号は
、円錐状に広がる。そのうちのあるものの軌跡をｐとし
て第２図に示しである。
図かられかるように光線Ｐは球面鏡１２にある入射角で
当り、ある反射角で反射される。ここにおいて反射光線
はｇで示されている。入射角は、球面鏡１２の曲率の中
心Ｃから光線ｐが球面鏡１２に当る点ｎへ直線ｒを引く
ことによって決定される。ここにおいて直線ｒの長さは
球面鏡１２の曲率半径であり、直線ｒは点ｎにおいて球
面鏡１２と直交する。
すなわち入射角は光線ｐと曲率半径「との成す角θであ
る。スネルの法則により、入射角と反射角とは等しいか
ら、光線ｑは反射角θで反射される。
光線ｑの反射角が光線ｐの入射角と等しいので、光線ｑ
は光線ｐとは反対側の同じ方向に反射される。従って光
線ｑは光ファイバー１９に当たり、光ファイバー１９お
よび２０間の光学的結合が実現される。
以上の説明は光ファイバー２０から発せられた円錐状の
光のうち光線ｐで表わされたちの以外の軌跡を持つ光線
全てについても適用され得るので、球面鏡１２が本質的
に全ての光を反射して、光ファイバー１９に入射してい
ることが示される。さらに、同様の説明が球面鏡１２が
光ファイバー１９から発せられた光のほとんど全てを光
ファイバー２０に入射している、という先程とは反対の
場合についても適用される。
第３図には、本発明の第２の実施例として、３本の光フ
ァイバー４６．４７及び４８を結合する光ファイバーコ
ネクターの断面図が示されている。既に述べたように、
光ファイバーは夫々対応する細孔４３から４５までに挿
入ののちに接着されてもよく、第３図及び後述の第４図
の場合がそれに相当する。
光ファイバーコネクター４０は、例えば前記ポリメタル
メタリレート等の透明材料を型に流し込んでモールド方
式により形成されたもので、図示されているように、コ
ネクター４０の一端に二つの球面４１及び４２が形成さ
れる。球面４１の曲率の中心及び球面４２の曲率の中心
はそれぞれ点Ｘ１ｙで表わされている。球面４１及び４
２の外側は前記高反射率物質（第３図においては５０と
示されている）でコートされ、球面鏡として動作する。
細孔４３．４４及び４５はコネクター４０の主要部４９
に点Ｘ及びｙと同一直線上になる深さを持つようにと形
成される。細孔４４の中心は点Ｘとｙの中点に位置し、
細孔４３（４５）は点ｘ　（ｙ）から細孔４４と等距離
に位置する。細孔４４に挿入された光ファイバー４７か
ら発せられた光信号−光線は二つの球面４１及び４２に
達する。その軌跡は、それぞれＳ及びｔで表わされてい
る。光線Ｓ及びｔはそれぞれ球面４１及び４２に達し、
高反射率物′Ｒ５０で反射されて（反射光線はそれぞれ
Ｕ及びＶで表わされている）細孔４３及び４５の方向に
進み、光線Ｕ及び■は光ファイバー４６及び４８にそれ
ぞれ入射する。
一方、光ファイバー４８（４８）から発せられた光信号
は、球面４１（４２）達し、細孔４４に挿入されている
光ファイバー４７の方向に反射される。すなわち、この
図に示された本発明の実施例においては、光ファイバー
４６及び４８は実質的に互いに結合されてはいない。
ここで、一方の球面、例えば、球面４１が他方の球面よ
り小さくてもよい。その場合には、光ファイバー４７か
ら光ファイバー４６に入射する光信号のレベル、すなわ
ち光強度が、光ファイバー４８に入射する光強度よりも
小さくなる。事実、本発明によれば、第３図に示した光
ファイバーコネクターにおいて光ファイバー４６に入射
する光信号の強度を極めて小さくして、光ファイバー４
７から発せられた光信号の強度を監視するために用いる
ことも可能である。
第４図には、本発明の３番目の実施例として、５本の光
ファイバーを結合する光ファイバーコネクターが示され
ている。
光ファイバーコネクター５０の一端に４つの球面５１な
いし５４が形成され、それらの外側は前記高反射率物質
（第５図においては６０で示されている）でコートされ
る。（−点鎖線６１及び６２は、光ファイバーコネクタ
ー５０の実際の実施例おいては見えないものであるが、
光ファイバーコネクター５０が４つの球面を供えている
ということ明示するためのものである。） ５つの細孔５５ないし５９は光ファイバー５０の主要部
に形成され、それぞれ光ファイバー（図示せず）を受は
入れる。細孔５５は光ファイバーコネクターの中心に位
置し、球面５１ないし５４の曲率の中心は、それぞれ細
、孔５５の中心と及びそれぞれ対応する細孔５６ないし
５９の中心とから等距離のところにある。
光ファイバーコネクター５０は第３図に示した光ファイ
バーコネクター４０と同様の作用をする。中心の細孔−
細孔５５−に挿入された光ファイバーから発せられた光
信号は球面５１ないし５４に達する。
球面の外側の高反射率物質によるコーティング６０は、
そこに達した光信号をそれぞれ細孔５６ないし５９の方
向へ、反射する。同様に、細孔５Ｂないし５９のうちの
１つに挿入された光ファイバーから発せられた光信号は
、球面５１ないし５４までのうちの対応するものに達し
、高反射率物質によるコーティング６０によって中央の
細孔５５の方向に反射される。
第５．６及び７図はそれぞれ光ファイバーコネクター１
０．４０及び５０の上面図である。光ファイバーコネク
ター４０及び５０の上部は、第１図、第２図に示された
光ファイバーコネクター１０のように、円形でかつあら
かじめ決められた深さまで分割されていて、テーパーね
じが形成されており、ねじの切っであるナツトもしくは
カラーに対応するようになっていてもよい。
以上は我々の発明の原理をごくわずか模式的に示したに
すぎない。この分野の当業者は、本発明には具体的には
示されてはいないが、本発明の原理を用いた、本発明の
精神とその節部に属する、多数の応用例を実施すること
が可能である。例えば、第４図に示された実施例は只ち
に５本以上の光ファイバーを結合するように改変され得
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の光ファイバーコネクターを
示す図； 第２図は第１図に示された光ファイバーコネクターの断
面図； 第３図は本発明の第二の実施例である、３本の光ファイ
バーを結合する光ファイバーコネクターの断面図； 第４図は本発明の第三の実施例である５本の光ファイバ
ーを結合する光ファイバーコネクターを示す図； 第５．６及び７図はそれぞれ第１．３及び４図に示した
光ファイバーコネクターの上面図である。 ９：溝 １０；光ファイバーコネクター １１；主要部 １２；球面鏡 １３；高反射率物質 １４；光フアイバー保持細孔 １５；光フアイバー保持細孔 １６；端面（第一端） １７；テーパー状ねじ部 １８；ナツト １９；光ファイバー ２０、光ファイバー Ｃ；球面鏡１２の曲率の中心 ｍ；球面鏡１２の主軸を貫く直線 出　願　人：アメリカン　テレフォン　アンドＦＩＧ、
　　／ ＦＩＧ、　２ 曵 ＦＩＧ、　　３ 赳 ＦＩＧ、　　４ 笠

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）第一端及び第二端を有する主要部と；前記第一端
    側に形成された各々あらかじめ決定された深さを有する
    複数個の細孔と； 前記第二端側に形成された高反射率物質でコートされた
    少なくとも一つの球面と； からなり、 前記少なくとも一つの球面の形状と前記複数個の細孔の
    主要部内への深さとが、前記複数個の細孔のうちの一つ
    に挿入された信号導体から発せられた光信号が前記球面
    に達して前記高反射率物質で反射され、前記複数個の細
    孔のうちの他の少なくとも一つの細孔に挿入された別の
    信号導体に中継されるように構成されることを特徴とす
    る光ファイバーコネクター。
  2. （２）前記高反射率物質でコートされた少なくとも一つ
    の前記球面が前記主要部の前記第二端側で少なくとも一
    つの球面鏡を形成することを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の光ファイバーコネクター。
  3. （３）前記細孔の主要部内の深さが、主要部の第一端側
    から少なくとも一つの球面の曲率の中心までの距離に、
    ほぼ等しいことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の光ファイバーコネクター。
  4. （４）前記第一端にはあらかじめ決定された深さまで溝
    が形成されており、前記主要部の第一端の外形はテーパ
    ねじが切られており、内側にねじの切ってあるナットを
    前記テーパつきの主要部の第一端にねじ込むと溝が狭ま
    って、前記複数個の細孔のそれぞれに挿入された信号導
    体を確実に保持するようになることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載の光ファイバーコネクター。
  5. （５）前記複数個の細孔のうちの少なくとも一つの細孔
    の直径が、前記複数個の細孔のうちの少なくとも他の一
    つの細孔の直径より、小さいことを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の光ファイバーコネクタ。
  6. （６）前記第二端側に複数の曲面が形成され、この曲面
    の各々が高反射率物質でコートされて球面鏡群を形成す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファ
    イバーコネクター。
  7. （７）前記複数の曲面の集合を構成する曲面群のうちの
    少なくとも一つの曲面が、前記複数の曲面の集合を構成
    する曲面群のうちの少なくとも他の一つの曲面より、小
    さいことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の光フ
    ァイバーコネクター。
  8. （８）前記複数個の細孔の各々が、それぞれ前記複数の
    曲面の集合を構成する曲面群のうちの対応する曲面の主
    軸からあらかじめ決定された距離だけ離れたところに、
    その内部終端を持つことを特徴とする特許請求の範囲第
    ７項記載の光ファイバーコネクター。
  9. （９）前記複数個の細孔のうちの少なくとも一つが、前
    記複数の曲面の集合を構成する各々の曲面の主軸から、
    等距離に配置されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第６項記載の光ファイバーコネクター。
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