TWI611229B - 光連接器之製造方法、及光纖插入裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之光連接器之製造方法是將於露出至套接管之前端之第1端部之端面的對側之第2端部之端面形成有固體折射率匹配材層之第1光纖於在前述第2端部中遠離端面之位置從徑方向兩側以1對握持構件握持並從前述第1端部插入至前述套接管之光纖孔。
Description
本發明是有關於光連接器之製造方法、光連接器、及光纖插入裝置。
可在連接現場進行對光纖之組裝作業之光連接器(所謂之現場組裝式光連接器、光纖連接器)等之一例有預先將內藏光纖插入固定於套接管內的光連接器。
在此種光連接器(光纖連接器)中,在設於套接管之後端側之連接機構(例如夾緊部)中,藉使另一光纖(外部光纖、插入光纖)之端部與承接側光纖(內藏光纖)之端部對接,而連接該等光纖。對接連接有內藏光纖之端部與插入光纖之端部的部份(連接部)以前述連接機構握持固定,而可維持諸光纖之連接狀態。
為了謀求接合損失之減低,內藏光纖與插入光纖之對接連接部可使用固體折射率匹配劑或矽系潤滑脂等液狀折射率匹配劑(例如參照日本專利公開公報2011-33731
號)。
在使用光纖連接器,連接光纖時,為了按照該光纖連接器之規格,調整光纖之長度,需進行插入光纖之切斷加工。
切斷光纖之際,以切斷工具(光纖切斷器)於光纖形成初始痕跡後,對光纖施力而使初始痕跡成長,藉此,獲得鏡面狀切斷面。
光纖切斷器亦有可進行高精確度之切斷加工之專用光纖切斷器,由於專用光纖切斷器昂貴,故有使用低價之簡易型光纖切斷器(例如以手動操作切斷刀之光纖切斷器)之情形。
於端面形成有固體折射率匹配材之內藏光纖裝入固定於形成在套接管之光纖孔內。因而,在光連接器之製造中,可進行握持內藏光纖而將之插入至光纖孔之製程。在此插入製程中,有固體折射率匹配材損傷之虞。當使用損傷之固體折射率匹配材,構成連接機構時,有光纖之接合損失增大之情形。
在簡易型光纖切斷器中,由於難以使光纖之切斷加工之條件完全一定,故有無法獲得整面形成為鏡面狀之前端面的情形。舉例言之,有於前端面形成梳紋等細微凹凸或大幅突出之凸部份之情形。此時,有因前述前端面之凹凸等而接合損失增大之情形。
若於內藏光纖與插入光纖之連接部使用液狀折射率匹配劑(矽潤滑脂等),可使端面間之凹凸等之影響小,
而減低接合損失。
然而,使用液狀折射率匹配劑時,有混入至液狀折射率匹配劑之氣泡或異物對接合損失造成不良影響之情形。舉例言之,連接初期接合損失低,但在高溫環境下,液狀折射率匹配劑之流動性增高,因此,隨著液狀折射率匹配劑之流動,氣泡或異物進入前述空隙,而有損失增大之情形。
本發明鑑於前述情況而發明,其目的為提供在不損傷固體折射率匹配材下將光纖插入至套接管之光纖孔之光連接器之製造方法、光連接器、及光纖插入裝置。
又,本發明之目的為提供一種光纖之連接方法,該光纖之連接方法是在使用光纖連接器,將外部光纖對接連接於承接側光纖時,即使外部光纖之前端面有凹凸,亦可以低損失將前述光纖光連接。
本發明第1態樣之光連接器之製造方法是將於露出至套接管之前端之第1端部之端面的相反側之第2端部之端面形成有固體折射率匹配材層之第1光纖於在前述第2端部中遠離端面之位置從徑方向兩側以1對握持構件握持並從前述第1端部插入至前述套接管之光纖孔。
在本發朋第1態樣之光連接器之製造方法中,亦可以滑件使具有前述1對握持構件且握持有前述第1光纖之光纖夾持器沿著從前述套接管之前述光纖孔之軸方向傾斜
的方向朝前述套接管之光纖孔滑動而將前述第1光纖插入至前述光纖孔。
在本發明第1態樣之光連接器之製造方法中,亦可從對以前述滑件使前述光纖夾持器滑動之方向與前述光纖孔之軸方向構成之面垂直相交之方向以前述1對握持構件握持前述第1光纖。
在本發明第1態樣之光連接器之製造方法中,亦可於前述套接管之後側設有用以保持使從前述套接管後方突出之前述第1光纖與第2光纖對接之連接部之連接機構,前述連接機構具有基底構件及蓋構件,該基底構件從前述套接管向後方伸出,該蓋構件將前述連接部夾在該蓋構件與前述基底構件之間,於前述基底構件形成用以校準前述第1光纖及第2光纖之校準溝,將前述第1光纖插入至前述光纖孔時,以前述光纖夾持器使前述第1光纖對前述光纖孔之軸方向傾斜來握持,在使前述第1光纖前進之過程,藉使前述第1光纖抵接前述校準溝而使其彎曲來導入至前述光纖孔之入口部。
在本發明第1態樣之光連接器之製造方法中,前述滑件亦可具有用以規定前述光纖夾持器之前進界限之前進界限規定部,在以前述前進界限規定部所規定之前進界限中藉解除前述光纖夾持器之握持而將前述第1光纖之第2端部在前述校準溝定位。
在本發明第1態樣之光連接器之製造方法中,亦可預先將接著劑填充於前述光纖孔,藉將前述第1光纖插入至前述光纖孔,而於前述套接管之前端形成前述光纖孔內
之接著劑溢出之隆起部,將前述第1光纖之長度訂定為前述第1端部被包覆在前述隆起部內。
在本發明第1態樣之光連接器之製造方法中,前述光纖夾持器亦可具有夾住握持前述第1光纖之第1握持面及第2握持面,於前述第1握持面及第2握持面分別形成有構成可收容前述第1光纖之第2端部之端面的保護空間之凹部。
在本發明第1態樣之光連接器之製造方法中,亦可將前述折射率匹配材層為大於10μm之厚度的前述第1光纖及符合下述條件之任一個之前述第2光纖以前述折射率匹配材層為中介對接連接。
(1)以與前述第1光纖之連接端之端面平行且包含核心之面為基準面,從前述基準面突出至前述第1光纖側之凸部份之突出高度不到10μm且核心包含在非鏡部份內。
(2)前述凸部份之突出高度為10μm以上、前述折射率匹配材層之厚度以下。
在本發明第1態樣之光連接器之製造方法中,前述第2光纖之連接端之端面亦可以藉手動進行切斷刀之驅動或對前述第2光纖之張力賦與的簡易型光纖切斷器切斷。
在本發明第1態樣之光連接器之製造方法中,為前述非鏡面之前述第2光纖之核心的端面亦可至少一部份形成有梳紋。
在本發明第1態樣之光連接器之製造方法中,前述折射率匹配材層之蕭耳硬度E及厚度亦可在以(蕭耳硬度E;30、厚度;20μm)、(蕭耳硬度E;85、厚度;20μm)、(蕭耳硬度E;85、厚度;40μm)、(蕭耳硬度E:30、厚度:60μm)圍起之範圍內。
在本發明之第1態樣之光連接器之製造方法中,亦可使用空孔光纖作為第1光纖,前述折射率匹配材層之蕭耳硬度E在45以上、80以下之範圍。
在本發明之第1態樣之光連接器之製造方法中,前述折射率匹配材層亦可形成為彎曲凸面狀。
本發明第2態樣之光連接器是以上述第1態樣之光連接器之製造方法製造的光連接器,前述折射率匹配材層接著於前述第1光纖之第2端部之端面全體。
本發明第3態樣之光纖插入裝置是用以於套接管之光纖孔插入用以裝入固定於該光纖孔內之第1光纖的光纖插入裝置,前述第1光纖之第1端部露出至前述套接管之前端,並於第2端部之端面形成固體折射率匹配材層,該光纖插入裝置包含有套接管保持部、光纖夾持器及滑件,該套接管保持部用以保持前述套接管;該光纖夾持器將前述第1光纖之前述第2端部在遠離端面之位置從徑方向兩側握持,並具有至少一者可開關之1對握持構件;該滑件使前述光纖夾持器沿著從前述套接管之前述光纖孔之軸方向傾斜的方向朝前述套接管之光纖孔滑動;該光纖插入裝置以前述滑件使前述光纖夾持器朝前述套接管之光纖孔滑動而將
前述第1光纖從前述第1端部插入至前述光纖孔。
在本發明第3態樣之光纖插入裝置中,亦可於為前述1對握持構件各自之握持面之第1握持面及第2握持面分別形成有構成可收容前述第1光纖之第2端部之端面的保護空間之凹部。
在本發明之第3態樣之光纖插入裝置中,前述滑件亦可具有用以規定前述光纖夾持器之前進界限之前進界限規定部,在以前述前進界限規定部所規定之前進界限中藉解除前述光纖夾持器之握持而將前述第1光纖之第2端部定位。
根據本發明之上述態樣,由於將第1光纖於在第2端部遠離端面之位置從徑方向兩側握持而插入至光纖孔,故不致與形成於端面之折射率匹配材層接觸。因而,可在不損傷固體之折射率匹配材下,將第1光纖插入至套接管之光纖孔。
根據本發明之上述態樣,可使折射率匹配材層介在第1光纖與第2光纖之端面之間(特別是核心之端面之間)。因此,即使第2光纖之端面有凹凸,亦不致於端面間(特別是核心之端面之間)產生空隙,而可實現低損失之光連接。
又,由於折射率匹配材為固體,故與使用液狀折率整合劑之情形不同,不致產生因伴隨在高溫環境下之折射率匹配劑之流動的氣泡或異物之侵入而於連接光纖後損失增大之弊端。
又,由於即使第2光纖之端面有凹凸,亦可抑制損失,故可使用低價之簡易型光纖切斷器,在成本方面有利。
1‧‧‧第1光纖(內藏光纖)
1a‧‧‧第2端部
1b,202b1,222b1,222b2,223a‧‧‧端面
1c‧‧‧第1端部
1d‧‧‧端面(前端面)
2‧‧‧第2光纖(插入光纖)
2b‧‧‧端面
2a,222a,244a‧‧‧裸光纖
2c‧‧‧端面(前端面)
3‧‧‧接著劑
3A‧‧‧隆起部
4‧‧‧空孔
5,203,245‧‧‧核心
10,210‧‧‧折射率匹配材層
10a‧‧‧後面
11‧‧‧光纖夾持器
12‧‧‧引導構件
12Aa,12Ab‧‧‧滑動導件
12B‧‧‧滑動面
12C‧‧‧長孔
12D‧‧‧握持部安裝面
12E‧‧‧缺口部
12F‧‧‧下面
13‧‧‧按壓構件
13A‧‧‧按壓構件本體
13B‧‧‧按壓片
14‧‧‧第1握持構件
14A‧‧‧導銷
14a‧‧‧對向面
14b‧‧‧彈簧保持孔
14c‧‧‧第1握持面
14d,15d‧‧‧凹部
15‧‧‧第2握持構件
15a‧‧‧對向面
15b‧‧‧導孔
15c‧‧‧第2握持面
15e,15f‧‧‧被按壓面
15h‧‧‧V溝形成面
15i‧‧‧V溝
16‧‧‧光纖握持部(握持部)
16A,224,224A-224E‧‧‧基準面
17‧‧‧固定螺絲
18‧‧‧保護空間
19‧‧‧壓縮彈簧
20A‧‧‧導套
20B‧‧‧導銷
31,221‧‧‧光纖電纜
31a‧‧‧附有固定構件之電纜末端
32‧‧‧拉牢用固定構件
33,323‧‧‧外皮
40‧‧‧後側殼體
46‧‧‧拉牢蓋
46f‧‧‧後退限制片
53‧‧‧彈簧
57‧‧‧連接部
58‧‧‧第2夾持元件
59‧‧‧套接管構造體
60,212‧‧‧附有夾緊部之套接管
60A‧‧‧分解狀態附有夾緊部之套接管
61,201‧‧‧套接管
61a,201a‧‧‧光纖孔
61b‧‧‧前端面(前端)
61c‧‧‧錐部
61d‧‧‧後端
62‧‧‧間隙
63,214‧‧‧夾緊部
64‧‧‧凸緣部
65‧‧‧基底構件(第1夾持元件)
65a‧‧‧對向面(溝形成面)
66,67‧‧‧蓋構件
68‧‧‧夾緊彈簧
69a,219a‧‧‧校準溝
69b,219b‧‧‧包覆部收納溝
70‧‧‧套接管保持夾具
70A‧‧‧下夾具
70B‧‧‧上夾具
70a‧‧‧定位面
70b‧‧‧彎曲凹部
71‧‧‧滑件
73‧‧‧光纖插入裝置(插入裝置)
74‧‧‧前進界限規定部
91‧‧‧把手
92‧‧‧插入框
110‧‧‧分解狀態光連接器
201b‧‧‧接合端面
202‧‧‧內藏光纖(承接側光纖)
202a‧‧‧後側突出部
202b‧‧‧後端(連接端)
202c,222c‧‧‧主線
203a‧‧‧端面
210a‧‧‧後面(外面)
210b‧‧‧中央部份
210c‧‧‧周緣部份
210d‧‧‧段部
211‧‧‧第1殼體
213‧‧‧第2殼體
215‧‧‧基底構件(後側伸出片,基底側元件)
216,217‧‧‧蓋構件(蓋側元件)
218‧‧‧夾緊彈簧
220‧‧‧光連接器(光纖連接器)
222,222A-222H‧‧‧插入光纖(外部光纖)
222b‧‧‧前端(連接端)
222b3-222b5‧‧‧端面
223,223A-223D‧‧‧核心
223a1‧‧‧中心
225‧‧‧梳紋
226‧‧‧鏡面區域
226b‧‧‧周緣
227‧‧‧梳紋區域(非鏡部份)
227a‧‧‧內緣
227b‧‧‧外緣
228‧‧‧起始點
229a,230a,232a‧‧‧主部
229a1,230a1,232a1‧‧‧主面
229b,230b,231b‧‧‧凸部份
229b1,230b1‧‧‧凸部份端面
232b‧‧‧凸部
240‧‧‧機械式接頭(光纖連接器)
241‧‧‧基底構件(基底側元件)
242,242a-242c‧‧‧蓋構件(蓋側元件)
243‧‧‧夾緊彈簧
244‧‧‧承接側光纖
244b‧‧‧前端(連接端)
244b1‧‧‧端面
245a‧‧‧核心之端面
250‧‧‧空孔光纖
252‧‧‧包層部
253‧‧‧空孔
271‧‧‧核心
350‧‧‧接合用工具
351‧‧‧插入片
A,X1-X3,Y1-Y3,Z1-Z3‧‧‧方向
D1-D4‧‧‧核心間距離
H,K‧‧‧距離
H1‧‧‧高度
H2-H5‧‧‧突出高度
L1‧‧‧直線
P1,P2‧‧‧點
R‧‧‧鏡半徑
R1-R7‧‧‧區域
T1,T2‧‧‧厚度
θ‧‧‧仰角
圖1是本發明第1實施形態之光連接器之分解立體圖。
圖2是為圖1之光連接器之構成零件之附有夾緊部之套接管的分解立體圖。
圖3是顯示配置於圖2之附有夾緊部之套接管之基底構件之第1光纖的第2端部之圖。
圖4是圖2所示之第1光纖之第2端部的放大圖。
圖5是說明用於本發明第1實施形態之製造方法之折射率匹配材之物性的較佳範圍之圖。
圖6是顯示在圖2之附有夾緊部之套接管的第1光纖與第2光纖之連接部的圖。
圖7A是顯示本發明第1實施形態之光纖夾持器握持有第1光纖之狀態的立體圖。
圖7B是顯示本發明第1實施形態之光纖夾持器握持有第1光纖之狀態的正面圖。
圖8A是顯示圖7A及圖7B所示之光纖夾持器之分解圖的分解立體圖。
圖8B是構成顯示圖7A及圖7B所示之光纖夾持器之分解圖的握持部之第2握持構件之放大圖。
圖9A是圖7A及圖7B所示之光纖夾持器之上視圖,
是顯示握持部開放之狀態之圖。
圖9B是圖7A及圖7B所示之光纖夾持器之上視圖,是顯示握持部閉合之狀態之圖。
圖9C是圖7A及圖7B所示之光纖夾持器之上視圖,是閉合之握持部之放大圖。
圖10是顯示本發明第1實施形態之光纖插入裝置之圖,是用以將光纖插入至光纖孔之預備狀態之示意圖。
圖11A是顯示本發明第1實施形態之光纖插入裝置之圖,是使光纖抵接校準溝之狀態之示意圖。
圖11B是顯示本發明第1實施形態之光纖插入裝置之圖,是抵接之光纖之放大圖。
圖12A是顯示本發明第1實施形態之光纖插入裝置之圖,是使光纖之前端靠近至光纖孔之入口之狀態的示意圖。
圖12B是顯示本發明第1實施形態之光纖插入裝置之圖,是光纖前端之放大圖。
圖13是顯示本發明第1實施形態之光纖插入裝置之圖,是使光纖插通光纖孔之狀態之示意圖。
圖14A是顯示本發明第1實施形態之光纖插入裝置之圖,是用以使光纖下降至校準溝上之狀態之示意圖。
圖14B是顯示本發明第1實施形態之光纖插入裝置之圖,是光纖前端之放大圖。
圖14C是顯示本發明第1實施形態之光纖插入裝置之圖,是光纖後端之放大圖。
圖15是顯示用於可適用本發明第2實施形態之連接方法之光連接器的內藏光纖之後端部之側視圖。
圖16是顯示圖15之內藏光纖與插入光纖之一例的連接部之側視圖。
圖17A是顯示插入光纖之前端面之一例的圖。
圖17B是示意顯示沿著圖17A所示之I-I線之截面的圖。
圖18是顯示插入光纖之前端面之另一例的圖。
圖19是顯示插入光纖之前端面之另一例的圖。
圖20是顯示圖15之內藏光纖與插入光纖之另一例的連接部之側視圖。
圖21是顯示內藏光纖與插入光纖之另一例的連接部之側視圖。
圖22A是顯示內藏光纖與插入光纖之側視圖。
圖22B是顯示圖22A所示之內藏光纖與插入光纖之連接部的截面圖。
圖23是顯示插入光纖之前端面之另一例的圖。
圖24是顯示圖15之內藏光纖與插入光纖之另一例的連接部之側視圖。
圖25A是顯示可適用本發明第2實施形態之連接方法之光連接器的全體結構之示意圖。
圖25B是顯示圖25A所示之光連接器之附有夾緊部之套接管的截面之示意圖。
圖26是說明前圖之附有夾緊部之套接管與插入
片之關係的截面圖。
圖27A是顯示可適用本發明第2實施形態之連接方法之機械式接頭的截面圖。
圖27B是顯示承接側光纖之端部之側視圖。
圖28是說明用於本發明第2實施形態之連接方法之折射率匹配材之物性的較佳範圍之圖。
圖29是顯示為空孔光纖之插入光纖與內藏光纖之連接部的部份截面圖。
圖30是顯示使用空孔光纖時當接合損失增大時的折射率匹配材層之照片。
1...第1光纖(內藏光纖)、1a...第2端部、1b,202b1,222b1,222b2,223a...端面、1c...第1端部、1d...端面(前端面)、2...第2光纖(插入光纖)、2a...裸光纖、2c...端面(前端面)、3...接著劑、3A...隆起部、10,210...折射率匹配材層、11...光纖夾持器、12...引導構件、12B...滑動面、12F...下面、13...按壓構件、13B...按壓片、14...第1握持構件、14c...第1握持面、14d,15d...凹部、15...第2握持構件、15c...第2握持面、15e,15f...被按壓面、15h...V溝形成面、15i...V溝、16A,224...基準面、16...光纖握持部(握持部)、18...保護空間、31...光纖電纜、57...連接部、58...第2夾持元件、59...套接管構造體、60...附有夾緊部之套接管、61...套接管、61a...光纖孔、61b...前端面(前端)、61d...後端、63...夾緊部、65...基底構件(第1夾持元件)、69a...校準溝、70...
套接管保持夾具、71...滑件、73...光纖插入裝置(插入裝置)、74...前進界限規定部、110...分解狀態光連接器、202...內藏光纖(承接側光纖)、202b...後端(連接端)、220...光連接器(光纖連接器)、222...插入光纖(外部光纖)、222b...前端(連接端)、223...核心、223a1...中心、227...梳紋區域(非鏡部份)、229b、230b、231b...凸部份、240...機械式接頭(光纖連接器)、244...承接側光纖、244b...前端(連接端)、244b1...端面、H、K...距離、θ...仰角。
以下,依較佳之實施形態,參照圖式來說明本發明。
在用於以下說明之各圖式中,為了使各構件為可辨識之大小,而適宜變更了各構件之比例尺。
此外,本實施形態是為了可更清楚地理解發明之旨趣而具體地說明,只要無特別指定,便非限定本發明。
以下,就本發明光連接器之製造方法、及在該製造方法使用之裝置,以各圖為基礎進行說明。
於各圖記載有X1-Y1-Z1座標系、X2-Y2-Z2座標系、X3-Y3-Z3座標系。在本說明書中,執行沿著該等座標系訂定各方向之說明。
此外,在以下之說明使用之圖式為易明白特徵,
有為了方便而放大顯示特徵之部份之情形,各構成要件之尺寸比率等不限於與實際相同。
圖1是適用本發明之光連接器之分解圖。此外,在圖1中,令光纖電纜31之長向為Y1軸方向,令其前端側為+Y1方向。
此光連接器為現場組裝式光連接器,可組裝於光纖電纜31之末端。此光連接器為例如SC式光連接器(制定於JIS C5973之F04式光連接器)。
在以下之說明中,將要連接之光纖電纜31之末端側之方向(圖1中+Y1方向)稱為前方,其反方向(-Y1方向)稱為後方。
以分解圖顯示於圖1之光連接器(分解狀態光連接器110)包含有套管狀把手91、安裝於把手91內之插入框92、安裝於插入框92內之附有夾緊部之套接管60、安裝於插入框92之後側殼體40、賦與附有夾緊部之套接管60往前方之彈性勢能的彈簧53。將附有固定構件之電纜末端31a插入並組裝於此連接器之後部。此附有固定構件之電纜末端31a由光纖電纜31末端及固定於該末端之拉牢用固定構件32構成。
光纖電纜31是以合成樹脂製外皮33將例如第2光纖2(插入光纖2)及具有可撓性之線狀抗張力體(省略圖示)以相互平行之狀態一併包覆的光纖電纜。第2光纖2為例如以包覆體覆蓋裸光纖2a之外周面(側面)之結構的附有包覆
體之光纖,可例示光纖芯線及光纖絲等。
第2光纖2未特別限定其結構,亦可為單模光纖(Single-mode Optical Fiber)、空孔光纖(Holey Fiber)。空孔光纖為具有複數個於導波方向連續之空孔之光纖。藉採用空孔光纖,可以該空孔提高光纖之光侷限效應,而減低彎曲損失。
於圖2顯示分解了附有夾緊部之套接管60之分解狀態之分解狀態附有夾緊部之套接管60A。附有夾緊部之套接管60具有套接管構造體59、由蓋構件66、67構成之第2夾持元件58、夾緊彈簧68。
套接管構造體59由套接管61、固定於套接管61之基底構件65(第1夾持元件65)構成。於套接管61之後部配置具有凸緣部64之基底構件65。基底構件65形成為從凸緣部64往後側(-Y1方向)伸出。又,於套接管61設有光纖孔61a,於此光纖孔61a內裝入固定有第1光纖1(內藏光纖1)。
第1光纖1為例如裸光纖,與第2光纖2之裸光纖2a同態樣。第1光纖1插入於套接管61與其軸線同軸地形成之細微孔、亦即光纖孔61a內,並以使用接著劑之接著固定等固定於套接管61。此外,在圖2,光纖孔61a顯示為大於實際之尺寸。
第1光纖1之前方(+Y1側)之第1端部1c之端面1d(前端面1d)於插入後研磨成與套接管61之前端面61b(前端61b)一致。
關於將第1光纖1插入至光纖孔61a之製程,以圖
10等為基礎,在後段詳細說明。
於套接管61固定有從其凸緣部64往後方伸出之基底構件65。於此基底構件65形成有與蓋構件66、67面對面之對向面65a(溝形成面)。於對向面65a形成有用以將第1光纖1之後側端部、亦即第2端部1a定位於套接管61之光纖孔61a之後方延長上的校準溝69a、從校準溝69a之後端延伸至後方之包覆部收納溝69b。
於校準溝69a配置第1光纖1,於其後端面1b(-Y1側之端面)對接第2光纖2之前端面2c而構成連接部57(參照圖6)。
與基底構件65(第1夾持元件65)之對向面65a對向之蓋構件66、67該等為1對來構成第2夾持元件58。又,由此第2夾持元件58、基底構件65、及將該等一併保持於內側之夾緊彈簧68構成夾緊部63。
夾緊部63可將第1光纖1與第2光纖2之連接部57夾住並握持固定於基底構件65與蓋構件66、67之間。
圖3是顯示第1光纖1之後端面1b(-Y1方向之端面)及為其附近之第2端部1a的圖。又,圖4是第1光纖1之後端面1b之放大圖。
於第1光纖1之後端面1b形成有固體之折射率匹配材層10。折射率匹配材層10之與第1及第2光纖1、2之折射率匹配性(折射率匹配材層10之折射率與第1及第2光纖1、2之折射率之接近的程度)高。折射率匹配材層10之折射率越接近光纖1、2越佳,從弗芮耳反射之避免所致之傳輸損
失減低之點,與光纖1、2之折射率之差宜為±0.1以內,較佳為±0.05以內。對接連接之2條光纖1、2之折射率互異時,光纖1、2之折射率之平均值與折射率匹配材層10之折射率之差宜在上述範圍內。
折射率匹配材層10宜可彈性變形。
折射率匹配材層10之材質可舉例如丙烯酸系、環氧系、乙烯系、矽系、橡膠系、胺甲酸乙酯系、甲基丙烯系、尼龍系、雙酚系、二元醇系、聚醯亞胺系、氟化環氧系、氟化丙烯酸系等高分子材料為例。
折射率匹配材層10亦可為一定厚度之層狀,宜為從端面1b之中央朝周緣逐漸減少厚度之形狀。舉例言之,如圖3所示,折射率匹配材層10可為使其後面10a(形成於-Y1方向之折射率匹配材層10之面)為突出至後方之彎曲凸面(例如球面、橢圓球面)。此後面10a可整面為彎曲凸面,亦可僅一部份為彎曲凸面。藉使後面10a呈彎曲凸面,可使與第1光纖1對接之第2光纖2之前端面中央之核心確實地抵接折射率匹配材層10,而使接合損失良好。
折射率匹配材層10可遍及第1光纖1之端面1b之整面形成。又,折射率匹配材層10不僅在端面1b,亦可形成到第2端部1a附近之第1光纖1之外周面。
折射率匹配材層10可以例如以下之方法形成。
在使第1光纖1帶電之狀態下,使第2端部1a之端面1b接近液狀折射率匹配材之液面,使此液狀折射率匹配材吸附(附著)於第1光纖1之端面1b後,使其硬化而作為折射
率匹配材層10。又,亦可於形成折射率匹配材層10前,利用放電將端面1b清淨化。
此外,折射率匹配材層10不限於電性吸附液狀折射率匹配材之方法,亦可藉以其他方法將液狀折射率匹配材塗布於端面1b而形成。
於圖5顯示折射率匹配材層10之較佳厚度T1(參照圖4)與較佳之蕭耳硬度E(依據JIS K 6253)之關係的圖表。
在圖5中,顯示為區域R1、R2之範圍為使用單模光纖作為與第1光纖1對接之第2光纖2時的較佳範圍。又,顯示為區域R2之範圍為使用空孔光纖作為第2光纖2時之較佳範圍。
空孔光纖為具有複數個對導波方向連續之空孔之光纖。空孔光纖(Holey Fiber、HF)有孔輔助型光纖(Hole-Assisted Fiber、HAF)等。
如圖5所示,折射率匹配材層10之蕭耳硬度E宜為30以上、85以下。
折射率匹配材層10之蕭耳硬度E若過低(例如在區域R3內),折射率匹配材層10易從第1光纖1之端面1b剝離,藉使蕭耳硬度E為30以上,可防止此。
具體言之,例如因在校準溝69a內之溫度或濕度之變動,對折射率匹配材層10施加力時,亦可防止折射率匹配材層10從端面1b剝離。
又,藉使折射率匹配材層10之蕭耳硬度E為30以
上,可防止於折射率匹配材層10引起為損失增加之原因之皺褶形成等變形。
若折射率匹配材層10之蕭耳硬度E過高時(例如在區域R4),由於未硬化時之折射率匹配材之黏度增高,故不易附著於第1光纖1之端面1b。藉使蕭耳硬度E為85以下,使折射率匹配材附著於端面1b之操作容易,而可以良好精確度形成預定形狀(例如構成前述彎曲凸面之形狀)之折射率匹配材層10。
又,藉使折射率匹配材層10之硬度E為85以下,可對第1及第2光纖1、2之端部充分地追隨變形。因此,即使因在校準溝69a內之溫度或濕度之變動,對折射率匹配材層10施力時,亦可避免產生為損失增加之原因等之間隙等。
折射率匹配材層10之厚度T1宜為20μm以上、60μm以下。
折射率匹配材層10之厚度T1是指例如折射率匹配材層10之中央部的厚度,為最大厚度。此外,折射率匹配層10以均一之厚度形成時,則是指該均一之厚度。
折射率匹配材層10若過薄(例如在區域R5),相互對接之第1及第2光纖1、2之諸端部的距離大時,無法發揮作為折射率匹配材之效果。若令厚度為20μm以上,在可確實地獲得作為折射率匹配材之效果上有利。
又,藉令厚度為20μm以上,可對相互對接之第1及第2光纖1、2之端部充分地追隨變形,而可避免產生為
損失增加之原因之間隙等。
折射率匹配材層10若過厚(例如在區域R6),相互對接之第1及第2光纖1、2之端部之位置不穩定,而有初始特性易變動之傾向。
又,光纖端部位置之穩定性受到折射率匹配材層10之硬度之影響。
當令連結蕭耳硬度E85且厚度40μm之點P1與蕭耳硬度E30且厚度60μm之點P2的直線為直線L1時,相較於厚度大於直線L1之側之區域(區域R7等),在厚度小於包含直線L1在內之側之區域(區域R1等),易引起前述光纖端部位置之不穩定化。
是故,在折射率匹配材層10之蕭耳硬度E為30以上、85以下、厚度為20μm以上、60μm以下,且區域R7除外之區域、即以(蕭耳硬度E;30、厚度;20μm)、(蕭耳硬度E;85、厚度;20μm)、(蕭耳硬度E;85、厚度;40μm)、(蕭耳硬度E:30、厚度:60μm)圍起之範圍內,可防止折射率匹配材層10之剝離,並且以良好精確度形成折射率匹配材層10,進而可使初始特性穩定化而將接合損失確實地維持在低值。
在區域R1內,且蕭耳硬度E為45以上、80以下之區域R2中,第2光纖2為空孔光纖(參照圖6)時,可減低接合損失。
關於因區域R2之折射率匹配材層10之使用而可使接合損失良好之理由,可為以下之考察。
如圖6所示,為空孔光纖之第2光纖2形成有位於橫截面中央之核心5及於該核心5之周圍沿著核心5貫穿之複數個空孔4。第2光纖2為此種空孔光纖時,藉與第1光纖1之對接,折射率匹配材層10之表面形成為具有按照有空孔4之端面2c的凹凸之形狀。藉此,折射率匹配材層10不易對端面2c於該面方向滑動。
折射率匹配材層10之硬度過低時(蕭耳硬度E不到45時),當在校準溝69a內,對接第1光纖1與第2光纖2後調整軸偏移時,以第2光纖2之端面2c對折射率匹配材層10施加面方向之強力剪力,而有引起為損失增加之原因之皺褶形成等變形之虞。
另一方面,當折射率匹配材層10之硬度過高時(蕭耳硬度E超過80時),調整在校準溝69a內之光纖端部之位置之際,無法充分地追隨變形,而有產生為損失增加之原因之間隙等之虞。
相對於此,若使用區域R2(蕭耳硬度E為45以上、80以下)之折射率匹配材層10時,因可對調整位置之光纖端部充分地追隨變形,故不產生為損失增加之原因之間隙等,且不易引起皺褶形成等變形。因而,可減低接合損失。
藉使折射率匹配材層10之蕭耳硬度E為85以下,而提高了追隨性。然而,因硬度低,當對此折射率匹配材層10之表面從外部給予負荷時,有表面無法復原之情形。因而,為了使校準溝69a上之第1光纖1進行其長度方向之對位而按壓端面2b(即折射率匹配材層10之表面)等來對位時,
有表面變形之虞。當在變形之狀態下,將第1光纖1與第2光纖對接時,便形成皺褶,而為接合損失增加之原因。
又,當將形成有折射率匹配材層10之第1光纖1載置於校準溝69a上時,有折射率匹配材層10接觸校準溝69a而貼附之情形。當在此狀態下,要將第1光纖1對位於長度方向時,折射率匹配材層10被所貼附之部份拉伸,而有折射率匹配材層10從端面1b剝離之虞。折射率匹配材層10之剝離強度與蕭耳硬度有關,藉提高蕭耳硬度,可提高剝離強度。然而,當蕭耳硬度E為85以上時,無法對抗此剝離力,折射率匹配材層10從第1光纖1之端面1b剝離。當產生剝離時,則有成為接合損失增加之原因之可能性。
如以上,令折射率匹配材層10之蕭耳硬度E在85以下時,當在校準溝69a上將第1光纖1進行長度方向之位置時,有產生折射率匹配材層10之剝離之虞。
根據於後段詳細說明之本實施形態之製造方法,不需在校準溝69a上將第1光纖1對位於長度方向。因而,即使形成此種折射率匹配材層10時,亦可使接合損失良好。
附有夾緊部之套接管60在製造現場,與把手91、插入框92、後側殼體40、彈簧53組合而作為光連接器(於圖1顯示為分解狀態光連接器110)備於設置現場。
在設置現場,從光連接器之後方插入附有固定構件之電纜末端31a來組裝。具體而言,首先,將附有固定構件之電纜末端31a載置於設在後側殼體40之插入輔助滑件45。進一步,使附有固定構件之電纜末端31a於+Y1方向前
進,將從光纖電纜31末端突出之第2光纖2送進附有夾緊部之套接管60之校準溝69a。藉此,可將第2光纖2前端之裸光纖2a對接於第1光纖1。
將從光纖電纜31末端突出之第2光纖2送進附有夾緊部之套接管60之調心溝69a的程序是在擴大了夾緊部63之間隙之狀態下進行。
如圖2所示,夾緊部63以夾緊彈簧68從外周保持第1夾持元件65及第2夾持元件58而構成。因而,藉將楔型插入片(省略圖示)插入至第1夾持元件65及第2夾持元件58之間,可擴大第1、第2夾持元件65、58之間隙。
於圖6顯示對接之第2光纖2與第1光纖1之端面1b、2c之樣態。第2光纖2之前端面2c以折射率匹配材層10為中介對接於第1光纖1之後端面1b而形成連接部57。折射率匹配材層10於厚度方向彈性地壓縮變形。藉此,折射率匹配材層10擴展成圓環狀而抵接於第2光纖2之前端面2c之中央部份及其周圍。藉此,可將第1光纖1及第2光纖2光連接。
如圖1所示,附有固定構件之電纜末端31a藉前進而收納於後側殼體40之內側。進一步,使設於後側殼體40之拉牢蓋46旋動而蓋在附有固定構件之電纜末端31a上。藉此,可使拉牢蓋46之後退限制片46f抵接附有固定構件之電纜末端31a之拉牢用固定構件32的後端,而可限制附有固定構件之電纜末端31a之後退。又,附有固定構件之電纜末端31a藉抵接後側殼體40內之凸部等(省略圖示)而被限制前進。
藉此,訂定附有固定構件之電纜末端31a之前後方向的位置,而可保持第2光纖2對附有夾緊部之套接管60之第1光纖1之對接連接狀態。
接著,從插入有楔型插入片之夾緊部63拔除插入片。藉此,夾緊部63可以夾緊彈簧68之彈性握持固定第1光纖1與第2光纖2之連接部57。藉夾緊部63之作用,可穩定地保持第2光纖2對內藏於附有夾緊部之套接管60之第1光纖1的對接連接狀態。
接著,以圖2為基礎,就附有夾緊部之套接管60之組裝程序作說明。
首先,組裝具有凸緣部64之套接管61及基底構件65而製作套接管構造體59。又,將第1光纖1切斷成預定長度,並且於第2端部1a之端面1d形成折射率匹配材層10。接著,將第1光纖1裝入固定於套接管構造體59之光纖孔61a內。進一步,將套接管61之前端面61b研磨成套接管61之前端面61b與第1光纖1之前端面1d在同一平面。然後,組裝構成夾緊部63之蓋構件66、67及夾緊彈簧68,製作附有夾緊部之套接管60。
在該等製程中,需防止形成於第1光纖1之端面1d之折射率匹配材層10損傷。損傷是指於折射率匹配材層10之表面形成痕跡或折射率匹配材層10從後端面1b剝離等。當折射率匹配材層10產生損傷時,有在第1光纖1與第2光纖2之連接部57(參照圖6)接合損失增加之虞。
在上述組裝程序中,為防止折射率匹配材層10
之損傷,宜使用圖7A及圖7B所示之光纖夾持器11。光纖夾持器11可握持第1光纖1以保護折射率匹配材層10。
以下,以圖7A~圖9C為基礎,就光纖夾持器11作說明。於圖7A至圖9C記載有X2-Y2-Z2系座標系。在該等圖中,令為光纖夾持器11握持之第1光纖1之長度方向為Y2軸方向,令其前端側為+Y2方向。又,將X2-Y2-Z2座標系設定成光纖夾持器11之滑動面12B與X2-Y2平面平行。
以下,主要參照為光纖夾持器11之分解圖之圖8A,就光纖夾持器11之構成構件作說明。
光纖夾持器11由引導構件12、按壓構件13、光纖握持部16(握持部16)概略構成。
於引導構件12之上面形成有於Y2軸方向延伸之滑動面12B及位於滑動面12B之+Y2側之握持部安裝面12D。滑動面12B與握持部安裝面12D形成階差成握持部安裝面12D在下方。
於滑動面12B搭載按壓構件13。又,於握持部安裝面12D搭載握持部16。
於引導構件12之+Y2方向端面之中央形成缺口部12E而將握持部安裝面12D分割為2個。
引導構件12之下面12F為將引導構件12搭載於在後段說明之滑件71(參照圖10等)之際與滑件71對向之面。
於滑動面12B搭載按壓構件13,而構造成可於為滑動面12B之延伸方向之Y2軸方向直線運動(滑動)。
於滑動面12B之兩側(+X2側、-X2側)形成有突出至上方之1對滑動導件12Aa、12Ab。此滑動導件12Aa、12Ab形成為相互平行。又,滑動導件12Aa、12Ab延伸至握持部安裝面12D之兩側。
諸滑動導件12Aa、12Ab之距離相對於按壓構件13之寬度(X2軸方向之長度)稍大。按壓構件13可沿著滑動導件12Aa、12Ab進行按壓構件13之直線地動作。
於滑動面12B之中央貫穿有與滑動導件12Aa、12Ab平行地延伸之長孔12C。導銷20B從下面12F側透過導套20A插通此長孔12C。導銷20B於其下端設有緣部,其上端固定於按壓構件13。按壓構件13藉導銷20B而不致從滑動面12B滑落並且可進行直線運動。
按壓構件13具有按壓構件本體13A與按壓片13B,形成平面觀看呈L字形。按壓構件本體13A形成塊狀,其寬度形成為與滑動面12B之寬度大約相同或稍小。此按壓構件本體13A宜呈易以作業員之手指施力而對按壓構件13施力而使其於Y2軸方向直線運動之形狀。
按壓片13B從按壓構件本體13A之+Y2側之面伸出。按壓片13B沿著引導構件12之1對滑動導件12Aa、12Ab中-X2側之滑動導件12Ab於握持部16側(+Y2方向)延伸。
握持部16具有第1握持構件14、第2握持構件15、壓縮彈簧19及固定螺絲17。握持部16搭載於形成在引導構件12之上面之+Y2側之握持部安裝面12D。握持部16之第1握持構件14及第2握持構件15形成塊狀。
第1握持構件14及第2握持構件15在滑動導件12Aa、12Ab之間於X2軸方向並排配置。固定側之第1握持構件14沿著+X2側之滑動導件12Aa配置,第2握持構件15配置於第1握持構件14與-X2側之滑動導件12Ab之間。於第2握持構件15與-X2側之滑動導件12Ab之間形成有可插入拔出按壓構件13之按壓片13B之間隙。
第1握持構件14固定於引導構件12。此固定以下述動作進行,前述動作是透過第2握持構件15將固定螺絲17螺合於設在握持部安裝面12D之螺孔12Da。
在第1握持構件14中,導銷14A固定於與第2握持構件15對向之對向面14a並往第2握持構件15側伸出。又,在第2握持構件15中,於與第1握持構件14對向之對向面15a設有對應於導銷14A之導孔15b。
第2握持構件15以導銷14A及導孔15b對第1握持構件14限制X2軸方向以外之動作。
彈簧保持孔14b設於第1握持構件14之相互之對向面14a並裝入有壓縮彈簧19。壓縮彈簧19在第1握持構件14與第2握持構件15之間被壓縮而裝入該等之間。壓縮彈簧19對第1握持構件14與第2握持構件15施加相互拉開間隔之力。
第2握持構件15於對向面15a之對側之面具有第1被按壓面15e及第2被按壓面15f。第1被按壓面15e傾斜形成為越往+Y2方向,越遠離第1握持構件14。又,第2被按壓面15f與按壓片13B之延伸方向(+Y2方向)平行地形成。藉按壓
構件13之按壓片13B抵接第1、第2被按壓面15e、15f,第2握持構件15可於+X2方向驅動。
於第1握持構件14之+Y2側之前端形成有第1握持面14c。第1握持面14c與對向面14a形成於同一平面內。於對向面14a與第1握持面14c之間形成有於Z2軸方向延伸之溝狀凹部14d,凹部14d劃分了對向面14a與第1握持面14c。
同樣地,於第2握持構件15之+Y2側前端且與對向面15a同一平面內形成有V溝形成面15h。V溝形成面15h於對向面14a與V溝形成面15h之間形成有於Z2軸方向延伸之溝狀凹部15d,而劃分了對向面15a與V溝形成面15h。於V溝形成面15h形成有於Y2軸方向延伸之V溝15i。
於圖8B顯示V溝15i之放大圖。V溝15i具有對V溝形成面15h傾斜形成之1對第2握持面15c、15c,而形成截面V字形。
圖7A為呈握持第1光纖1之狀態之光纖夾持器11的立體圖。圖7B為從圖7A所示之光纖夾持器11之+Y2側之放大圖。
如圖7B所示,第1握持構件14之第1握持面14c與第1光纖1抵接。又,第2握持構件15之第2握持面15c、15c與第1光纖1抵接。第1握持面14c、第2握持面15c、15c分別與第1光纖1線接觸。因而,第1光纖1在相互平行之3個接觸線被握持外周。藉如此握持,第1光纖1不致從各握持面14c、15c偏離,而可對光纖夾持器11不軸偏移地握持。
接著,以圖9A至圖9C為基礎,說明光纖夾持器
11之握持部16的開關與第1光纖1之握持的樣態。
圖9A顯示開啟光纖夾持器11之握持部16之狀態(以下稱為開放狀態)。在開放狀態中,按壓構件13配置於引導構件12之滑動面12B之後方(握持部16側、-Y2側)。又,按壓構件13之按壓片13B不抵接第2握持構件15之第2被按壓面15f,而抵接第1被按壓面15e或任一被按壓面(第1被按壓面15e及第2被按壓面15f)皆未抵接。
在開放狀態中,於第1握持構件14與第2握持構件15之間形成有第1光纖1之外徑以上之間隙。此是因於第1握持構件14及第2握持構件15之間裝入有壓縮彈簧19而該壓縮彈簧19使第1握持構件14及第2握持構件15拉開間隔之故。
圖9B顯示關閉光纖夾持器11之握持部16之狀態(以下稱為閉合狀態)。在閉合狀態中,按壓構件13配置於滑動面12B之前方(+Y2側)。又,按壓構件13之按壓片13B抵接第2握持構件15之第2被按壓面15f。
作業員藉在滑動面12B上於+Y2方向移送按壓構件13,而可使光纖夾持器11從開放狀態轉移至閉合狀態。按壓構件13之按壓片13B在第1被按壓面15e滑動,到達第2被按壓面15f。按壓片13B在傾斜之第1被按壓面15e滑動,並且第2握持構件15往+X2方向被按壓而移動至第1握持構件14側。
藉從開放狀態轉移至閉合狀態,握持部16之第1握持構件14與第2握持構件15相互接近,而可以握持面14c、
15c夾住握持第1光纖1(參照圖7B)。
於圖9C顯示以握持部16握持之第1光纖1之第2端部1a。如圖9C及圖7B所示,在閉合狀態中,於第1握持構件14之對向面14a與第2握持構件15之對向面15a之間形成有對應於第1光纖1之直徑的間隙。藉適當地設定此間隙,可將第1光纖1在不受到損傷下從徑方向兩側握持。
又,宜令第1握持構件14及第2握持構件15為樹脂製,而減輕對第1光纖1之負荷。此外,亦可藉將由矽橡膠等構成之彈性片貼附於第1握持面14c、第2握持面15c之表面,而減少對第1光纖1之負荷。
第1光纖1在其第2端部1a中遠離形成有折射率匹配材層10之後端面1b之位置被握持部16夾住。將握持部16(第1握持構件14及第2握持構件15)之+Y2方向端面稱為基準面16A。基準面16A為與X2-Z2平面平行地形成之面。
如圖9C所示,握持部16將第1光纖1握持成基準面16A至後端面1b之距離為K。此距離K長於第1握持面14c及V溝形成面15h之Y2軸方向之長度。
第1握持構件14、第2握持構件15在基準面16A之內側具有凹部14d、凹部15d。在閉合狀態中,凹部14d、凹部15d接近且平面觀看呈矩形,並形成有於Z2軸方向貫穿之保護空間18。
藉使從基準面16A至第1光纖1之後端面1b之距離K長於第1握持面14c及V溝形成面15h之Y2軸方向之長度,第1光纖1之後端面1b配置於保護空間18內。藉此,形成於
後端面1b之折射率匹配材層10不與第1握持構件14及第2握持構件15接觸。
如此藉握持,可防止第1光纖1之折射率匹配材層10之損傷。
就將第1光纖1切斷而以光纖夾持器11握持之程序作說明。
首先,於切斷前之第1光纖1之端面1b形成折射率匹配材層10。
接著,以光纖夾持器11之握持部16握持此端面1b側之第2端部1a。光纖夾持器11之握持部16將第1光纖1之後端面1b正確地握持為對基準面16A為上述距離K,並將後端面1b配設於保護空間18內。
接著,如圖9A所示,將第1光纖1切斷為距離握持部16之基準面16A距離H,而形成第1端部1c。如此,藉從基準面16A正確地配置第1光纖1之第1、第2端部1c、1a,可正確地切斷第1光纖1。又,可使第1、第2端部1c、1a對光纖夾持器11位置正確。
以圖10至圖14C為基礎,就將以光纖夾持器11握持之第1光纖1插入至光纖孔61a之程序作說明。
此外,於圖10至圖14C記載有X3-Y3-Z3座標系。此座標系配置成以套接管61之長向為Y3軸方向,且前端面61b為+Y3側。又,此座標系配置成基底構件65之對向面65a為X3-Y3平面。
圖10顯示將套接管構造體59安裝於光纖插入裝置73(插入裝置73)之預備狀態。
光纖插入裝置73由套接管保持夾具70、光纖夾持器11、搭載光纖夾持器11之滑件71概略構成。套接管保持夾具70與滑件71固定於插入裝置73之基座(省略圖示)而保持相互之位置關係。
套接管保持夾具70具有下夾具70A與上夾具70B,該等構造成可開關。下夾具70A及上夾具70B具有沿著套接管61之外徑之彎曲凹部70b、70b。又,於下夾具70A、上夾具70B形成有對套接管61之軸方向垂直相交之定位面70a、70a。
套接管保持夾具70所作之套接管構造體59之保持以以下之程序進行。
首先,將套接管構造體59之套接管61載置於下夾具70A上。此時,基底構件65之對向面65a配置成朝向上方。接著,使凸緣部64抵接定位面70a。進一步,將上夾具70B配置於套接管61之上方,對下夾具70A固定。藉此,下夾具70A及上夾具70B之彎曲凹部70b、70b握持套接管61之外周,而可將保持夾具70以定位之狀態保持。
預先將省略圖示之接著劑填充於進行上述程序之套接管61之光纖孔61a。以此接著劑將第1光纖1固定於光纖孔61a。此外,除了進行特殊說明之情形,接著劑在圖式上省略,在圖10至圖14C中,於光纖孔61a填充有接著劑。
滑件71為例如線性滑件,構造成可於圖10中之箭
號A方向平順地直線運動。箭號A為對Y3軸之仰角θ的方向。即,滑件71在與X3-Y3平面平行之面內對Y3軸仰角θ之方向直線運動。滑件71配置於套接管構造體59之基底構件65側。
又,在滑件71,於其行進方向(箭號A方向)前方設有前進界限規定部74,此前進界限規定部74規定光纖夾持器11之前進界限。滑件71藉抵接(干擾)前進界限規定部74,而妨礙其前進。
光纖夾持器11於滑件71安裝成圖7A所示之引導構件12之下面12F形成為載置面。因而,光纖夾持器11配置成第2握持構件15之可動方向與X3軸一致。
於光纖夾持器11握持有第1光纖1。如圖7A所示,第1光纖1之第2端部1a側為光纖夾持器11之握持部16所握持。又,第1端部1c從光纖夾持器11之基準面16A延伸。
藉光纖夾持器11搭載於滑件71,第1光纖1配置成朝套接管構造體59之基底構件65延伸。於基底構件65之對向面65a形成有校準溝69a。套接管構造體59與光纖夾持器11之相互位置關係訂定為光纖夾持器11之延伸方向與校準溝69a一致。
圖11A顯示使第1光纖1之第1端部1c抵校準溝69a之狀態。又,圖11B顯示抵接校準溝69a之第1端部1c之放大圖。
當驅動滑件71時,使光纖夾持器11逐漸靠近套接管構造體59。隨著此動作,第1光纖1之第1端部1c接近套接
管構造體59之校準溝69a,不久後便抵接。
如圖11B所示,於校準溝69a之前方(+Y3方向)隔著間隙62配置有套接管61。此間隙62是為了藉蓄積將第1光纖1插入光纖孔61a之際溢出之接著劑來防止對周圍之附著而確保。
第1光纖1之第1端部1c抵接校準溝69a上從間隙62往內側距離J之處(-Y3側之位置)。即,第1光纖1並非直接導入至光纖孔61a。而是暫時抵接校準溝69a,使其延伸方向彎曲而導入至光纖孔61a。
由於校準溝69a為於Y3軸方向延伸之溝,故藉抵接校準溝69a上,可防止第1光纖1於左右方向(X3軸方向)搖動。因而,可抑制第1光纖1之第1端部1c從光纖孔61a脫離而對第1光纖1施加過度負荷。
圖12A顯示第1光纖1之第1端部1c即將到達光纖孔61a前之樣態。又,圖12B顯示即將到達光纖孔61a前之第1端部1c之放大圖。
於光纖孔61a之後端61d側(-Y3側)形成有光纖孔61a之開口入口之內徑擴展而形成為漏斗狀之錐部61c。錐部61c、錐部61c發揮將第1光纖1之第1端部1c導入至光纖孔61a而使對光纖孔61a之插入平順之功能。
第1光纖1藉從抵接校準溝69a之狀態(圖11A及圖11B所示之狀態)進一步使滑件71於箭號A方向前進,而在校準溝69a上彎曲,第1端部1c之前端面1d朝向光纖孔61a側。藉此,第1端部1c可確實地抵接錐部61c而平順地導入至光
纖孔61a。
圖13顯示將第1光纖1插通至光纖孔61a之內部之狀態。
第1光纖1藉從抵接錐部61c之狀態(圖12A及圖12B所示之狀態)進一步使滑件71於箭號A方向前進,而插入至光纖孔61a之內部。滑件71具有前進界限規定部74,當前進至預定位置時,便抵接此前進界限規定部74而無法再前進。為了使第1光纖1為適當之插入深度,前進界限規定部74設於適當之位置。
圖14A顯示解除了光纖夾持器11之握持部16之狀態。
於滑件71抵接前進界限規定部74後,使光纖夾持器11之按壓構件13後退,而使第2握持構件15從第1握持構件14拉開間隔,使握持部16呈開放狀態(參照圖9A)。藉此,第1光纖1之第2端部1a可從握持部16下降而配置於校準溝69a上。在以前進界限規定部74規定之前進界限中,藉解除光纖夾持器11之握持,可將第1光纖1之第2端部1a(後端)在校準溝69a定位。
第2端部1a降下之位置可根據滑件71之前進界限規定部74之位置設定。藉適當地配置前進界限規定部74,不需於第2端部1a下降後,調整第2端部1a之端面1b之位置。
習知將第1光纖1插通光纖孔61a後,進行了載置於校準溝69a之第2端部1a之端面1b的位置調整。
位置調整方法有下述方法,前述方法是預先將第1光纖1切斷成略長而握持從套接管61之前端面61b突出之第1光纖1來進行。然而,在此方法中,有形成於端面1b之折射率匹配材層10在校準溝69a之上面被拖拉而從端面1b剝離之虞。
又,另一位置調整方法有下述方法,該方法是使第1光纖1之第2端部1a對目標之位置配置於後方並按壓端面1b而使第1光纖1前進來進行。在此方法中,由於對端面1b施力,故有形成在端面1b之折射率匹配材層10產生痕跡之虞。此外,有折射率匹配材層10在校準溝69a之上面被拖拉之與上面的調整方法相同之問題。
在本實施形態之製造方法中,在解除光纖夾持器11之握持部16之握持而使第1光纖1之第2端部1a下降的時間點,定位完畢。因而,不需進行諸如對折射率匹配材層10造成損傷之調整。
就開放握持部16而解除了握持之第1光纖1之第2端部1a的樣態作說明。光纖夾持器11配置成第2握持構件15之可動方向(參照圖9A、圖9B)與X3軸一致。當使光纖夾持器11之按壓構件13作動而開放握持部16時,第2握持構件15於X3軸方向移動。因而,所握持之第2端部1a自然地下降,如圖14C所示,載置於校準溝69a上。即,開放握持部16而使第2端部1a下降之際,形成於第2端部1a之端面1b之折射率匹配材層10亦不致接觸握持部16。
如此,可在折射率匹配材層10不接觸握持部16
下而解除握持是根據以下2點之結構。
首先,第一,如圖9C所示,第2端部1a之端面1b配置於握持部16之保護空間18。由於保護空間18形成為包含端面1b下降之軌跡,故下降時,折射率匹配材層10不接觸握持部16。
第二,握持部16之第1握持構件14與第2握持構件15從對第1光纖1之軸與光纖孔61a之軸構成之面垂直相交之方向握持。藉從此種方向握持,當解除握持時,第1光纖1之第2端部1a自然地下降。因而,不需使第2端部1a於握持面之面上滑動等之程序,握持部16不接觸折射率匹配材層10。
圖14B是顯示插入第1光纖1後之套接管61之前端面61b的樣態之截面圖。當從套接管61之後端61d將第1光纖1朝前端61b側插入至光纖孔61a時,填充於光纖孔61a之接著劑3從光纖孔61a之前端溢出,而於前端面61b形成接著劑3之隆起部3A。為第1光纖1之第1端部1c且從套接管61之前端面61b突出之部份被包覆在此隆起部3A內。
第1光纖1對光纖孔61a之插入深度可根據抵接滑件71而限制前進之前進界限規定部74之位置設定(參照圖13)。又,第1光纖1被切斷距離握持部16之基準面16A距離H之長度(參照圖9B)。藉正確地設定前進界限規定部74之位置與第1光纖1之長度,可將第1光纖1插入成第1光纖1之前端面61b被包覆在隆起部3A內。
使接著劑3硬化後,進行套接管61之前端面61b
之研磨。藉此研磨製程,除去接著劑3之隆起部3A,並且研磨第1光纖1之前端面61b而與套接管61之前端面61b在同一平面。
在此研磨製程中,使用以鑽石等作為研磨粒子之拋光膜。第1光纖1之前端面61b從隆起部3A突出時,有突出之第1光纖1破壞抛光膜之虞。因而,使用拋光膜之前,需進行切斷突出之第1光纖1之製程、以砂紙等進行預備研磨。藉使前端面61b包覆在隆起部3A內,可省略該等製程。
如以上,除了使用具有光纖夾持器11之光纖插入裝置73來將第1光纖1插入光纖孔61a以外,亦可使用銷組等保持工具,以手動作業將第1光纖1插入光纖孔61a。
保持工具不限於銷組,只要為具有用以從徑方向兩側握持第1光纖1之第2端部1a之第1握持面及第2握持面且該等可關關之結構即可。第1握持面及第2握持面亦可加工成適合握持第1光纖1之形狀。又,亦可藉於第1握持面及第2握持面貼附彈性片,而減少對第1光纖1之負荷。
就以下以手動作業將第1光纖1插入光纖孔61a之程序作說明。
首先,將預先於光纖孔61a填充有接著劑之套接管構造體59固定於套接管保持夾具70(參照圖10等)。進一步,將抵接壁設置於套接管61之前端61b。此抵接壁是為了藉與插入光纖孔61a之第1光纖1之第1端部1c抵接來設定第1光纖1之插入深度而設。
接著,以保持工具保持預先切斷成預定長度且於第2端部1a之端面1b形成有折射率匹配材層10之第1光纖1。此時,保持工具握持遠離端面1b之位置,保持工具之第1握持面及第2握持面不致接觸折射率匹配材層10。
接著,將以保持工具握持之第1光纖1從其第1端部1c側插入至光纖孔61a。此時,一面使第1端部1c抵接形成於光纖孔61a之後端61d的錐部61c,一面插入。藉此,可將第1光纖1平順地導入至光纖孔61a。
如上述,套接管61之前端61b設有抵接壁。即使將第1光纖1插光纖孔61a之全長時,第1光纖1之第1端部1c仍抵接抵接壁,而無法再插入。
第1端部1c抵接抵接壁後,解除保持工具所作之第1光纖1之握持。藉此,第1光纖1之第2端部1a可下降,而配置於校準溝69a上。
由於第2端部1a下降之位置根據抵接壁與第1端部1c之抵接唯一決定,故第2端部1a下降後,不需調整第2端部1a之端面1b之位置。
如此,亦可在不使用光纖插入裝置73下,以手動作業將第1光纖1插入光纖孔61a。
在第2實施形態中,與第1實施形態相同之構件附上相同之標號,而省略或簡略化其說明。
圖25A至圖25B為顯示用於本發明第2實施形態之光纖之連接方法的光連接器220之圖。
如圖25A所示,光連接器220為現場組裝式光連接器,組裝於光纖電纜221之末端。
光纖電纜221為例如以外皮323一併包覆光纖222(第2光纖、外部光纖)及線狀抗張力體(省略圖示)之光纖電纜。光纖222為例如以包覆體覆蓋裸光纖222a之附有包覆體之光纖,可例示光纖芯線或光纖絲等。
光連接器220為光纖連接器,其包含有套管狀第1殼體211、設於第1殼體211內之附有夾緊部之套接管212、設於第1殼體211之後側之第2殼體213。
光連接器220可使用例如SC式光連接器(制定於JIS C5973之F04式光連接器。SC:Single fiber Coupling optical fiber connector:單芯光纖耦合光連接器)、MU式光連接器(制定於JIS C 5973之F14式光連接器。MU:Miniature-Unit coupling optical fiber connector:小型單元耦合光連接器)等單芯用光連接器。
在以下之說明中,有將朝向套接管201之接合端面201b之方向稱為前方(前端方向)、將其相反方向稱為後方之情形。
如圖25B所示,附有夾緊部之套接管212於內插固定有光纖202(內藏光纖202、第1光纖、承接側光纖)之套接管201之後側組裝有夾緊部214(連接機構)。
夾緊部214握持固定內藏光纖202之後側突出部202a與光纖222之前端部而維持諸光纖202、222之對接連接狀態。
夾緊部214具有從套接管201向後側伸出之基底構件215(後側伸出片215)(基底側元件)、蓋構件216、217(蓋側元件)、將該等一併保持於內側之夾緊彈簧218。
夾緊部214可將內藏光纖202之後側突出部202a與光纖222之前端部夾住握持固定於基底構件215與蓋構件216、217之間。
亦將對接連接於附有夾緊部之套接管212之內藏光纖202後端的光纖222稱為插入光纖222。
內藏光纖202插入於套接管201與其軸線同軸地貫穿設置之細微孔、亦即光纖孔201a內,並以使用接著劑之接著固定等固定於套接管201。內藏光纖202之頭端之端面露出至套接管201前端(頭端)之接合端面201b。內藏光纖202為例如裸光纖。
於後側伸出片215之對向面(與蓋構件216、217面對面之面)形成有將內藏光纖202之後側突出部202a定位於套接管201之光纖孔201a之後方延長上的校準溝219a、從校準溝219a之後端延伸至後方之包覆部收納部219b。
圖15是顯示內藏光纖202之後端202b及其附近之圖。後端202b為與套接管201之接合端面201b側之端部(前端)相反之側的端部(連接端)。後端202b之端面202b1(後端面、連接端面)宜大約平坦且垂直於光軸。
端面202b1宜為鏡面。端面202b1之最大高度Rz(JIS B 0601(2001))宜為例如不到1μm。
於內藏光纖202之端面202b1形成有固體之折射
率匹配材層210。折射率匹配材層210形成為介在內藏光纖202之端面202b1與插入光纖222之端面222b1(前端面)(參照圖16)之間。
折射率匹配材層210具有折射率匹配性。折射率匹配性是指折射率匹配材層210之折射率與光纖202、222之折射率之靠近的程度。折射率匹配材層210之折射率越接近光纖202、222越佳,從弗芮耳反射之避免所致之傳輸損失減低之點,與光纖202、222之折射率之差宜在±0.1以內,較佳為±0.05以內。當對接連接之2條光纖202、222之折射率互異時,2條光纖202、222之折射率之平均值與折射率匹配材層210之折射率的差宜在上述範圍內。
折射率匹配材層210之材質可舉例如丙烯酸系、環氧系、乙烯系、矽系、橡膠系、胺甲酸乙酯系、甲基丙烯系、尼龍系、雙酚系、二元醇系、聚醯亞胺系、氟化環氧系、氟化丙烯酸系等高分子材料為例。
折射率匹配材層210亦可為一定厚度之層狀,宜呈從端面202b1之中央朝周緣逐漸減少厚度之形狀。
舉例言之,折射率匹配材層210之後面210a(外面)可為突出至後方(連接方向)之彎曲凸面。彎曲凸面可為例如球面、橢圓球面等。後面210a可整面為彎曲凸面,亦可僅一部份為彎曲凸面。
由於藉使後面210a呈彎曲凸面,端面222b1之中央部份最厚,故可使位於端面222b1之中央之核心223的端面223a確實地抵接折射率匹配材層210,而可使接合損失
佳。
折射率匹配材層210宜覆蓋端面202b1中至少核心203之端面203a而形成,更佳為形成於端面202b1整面。圖示例之折射率匹配材層210形成於端面202b1整面。
此外,折射率匹配材層210不僅形成於端面202b1,亦可形成到後端202b附近之內藏光纖202之外周面。
折射率匹配材層210可彈性變形。折射率匹配材層210為硬度比光纖202、222之裸光纖低之軟質層,將插入光纖222接抵內藏光纖202時,可緩和接抵引起之衝擊力。
如圖28所示,折射率匹配材層210之蕭耳硬度E(依據JIS K 6253)宜為30以上、85以下。
折射率匹配材層210之蕭耳硬度E若過低(例如在區域R3內),折射率匹配材層210易從內藏光纖202之端面202b1剝離,藉使蕭耳硬度E在30以上,可防止此。
具體言之,即使例如因在校準溝219a內之光纖202、222之端部之位置調整、溫度或濕度之變動,對折射率匹配材層210施加強大之力時,亦可防止折射率匹配材層210從端面202b1剝離。
又,藉使折射率匹配材層210之蕭耳硬度E為30以上,可防止於折射率匹配材層210引起為損失增加之原因之皺褶形成等變形。
若折射率匹配材層210之蕭耳硬度E過高時(例如在區域R4),由於未硬化時之折射率匹配材之黏度增高,故不易附著於內藏光纖202之端面202b1,藉使蕭耳硬度E為85
以下,可使折射率匹配材附著於端面202b1之操作容易,而可以良好精確度形成預定形狀(例如形成前述彎曲凸面之形狀)之折射率匹配材層210。
又,藉使折射率匹配材層210之蕭耳硬度E為85以下,可對光纖202、222之端部充分地追隨變形。因此,即使因在校準溝219a內之光纖202、222之端部的位置調整、溫度或濕度之變動,對折射率匹配材層210施加強大之力時,亦可避免產生為損失增加之原因之間隙等。
折射率匹配材層210之厚度(例如圖15所示之厚度T1)宜大於10μm。特別是以20μm以上、60μm以下為佳。
折射率匹配材層210之厚度是指例如核心203之端面203a之中心的厚度,為內藏光纖202之光軸方向的尺寸。圖15所示之厚度T1為折射率匹配材層210之中央部之厚度,為最大厚度。
如圖28所示,折射率匹配材層210若過薄(例如在區域R5),光纖202、222間之距離增大時,無法發揮作為折射率匹配材之效果。若令厚度為20μm以上,在可確實地獲得作為折射率匹配材之效果上有利。
又,藉令厚度為20μm以上,可對光纖202、222之端部充分地追隨變形,而可避免產生為損失增加之原因之間隙等。
折射率匹配材層210若過厚(例如在區域R6),光纖202、222之端部之位置不穩定,而有初始特性亦變動之
傾向。
又,光纖端部位置之穩定性受到折射率匹配材層210之硬度之影響。
當令連結蕭耳硬度E85且厚度40μm之點P1與蕭耳硬度E30且厚度60μm之點P2之直線為直線L1(蕭耳硬度E=-2.75*匹配材層厚度+195)時,相較於厚度大於直線L1之側之區域(區域R7等),厚度小於包含直線L1在內之側之區域(區域R1等),不易引起前述光纖端部位置之不穩定化。
是故,在折射率匹配材層210之蕭耳硬度E為30以上、85以下、厚度為20μm以上、60μm且區域R7以外之區域(區域R1)、即以(蕭耳硬度E;30、厚度;20μm)、(蕭耳硬度E;85、厚度;20μm)、(蕭耳硬度E;85、厚度;40μm)、(蕭耳硬度E:30、厚度:60μm)圍起之範圍(圖28之梯形之範圍)內,可防止折射率匹配材層210之剝離,並且以良好精確度形成折射率匹配材層210,再者,可使初始特性穩定化而將接合損失確實地維持在低值。
在區域R1內,且蕭耳硬度E為45以上、80以下之區域R2中,插入光纖222為空孔光纖(參照圖29)時,可減低接合損失。
空孔光纖為具有複數個對導波方向連續之空孔之光纖。空孔光纖(Holey Fiber、HF)有孔輔助型光纖(Hole-Assisted Fiber、HAF)等。
關於因區域R2之折射率匹配材層210之使用而可使接合損失良好之理由,可為以下之考察。
如圖29所示,空孔光纖250具有核心271、包圍其周圍之包層部252,於包層部252內形成有複數個空孔253。
圖30是顯示在空孔光纖250中使用固體折射率匹配材而接合損失增大時之折射率匹配材層210的照片。折射率匹配材層210之表面非平坦,並形成有因凹凸而形成之段部210d。段部210d從其形狀觀看,有下述可能性,前述可能性為因以光纖202、222對折射率匹配材層210施加之力而產生諸如於折射率匹配材層210之表面起皺褶之變形。
從此點可推測如下。
插入光纖222為空孔光纖250時,由於藉與內藏光纖202之對接,折射率匹配材層210之表面呈具有按照有空孔253之端面222b1之凹凸的形狀,故折射率匹配材層210不易對端面222b1於該面方向滑動。
當折射率匹配材層210之硬度過低時,在此狀態下,拔除插入片231,以夾緊彈簧218之彈性在校準溝219a內將光纖202、222調整位置時,以插入光纖222之端面222b1對折射率匹配材層210施加該面方向之強大剪力,而有引起為損失增加之原因之皺褶形成等變形之虞。
另一方面,當折射率匹配材層210之硬度過高時,在校準溝219a內調整光纖端部之位置之際,無法充分地追隨變形,而有產生為損失增加之原因之間隙等之虞。
相對於此,若使用區域R2(蕭耳硬度E為45以上、80以下)之折射率匹配材層210時,因可對調整位置之光纖端部充分地追隨變形,故不產生為損失增加之原因之間隙
等,且不易引起皺褶形成等變形。因而,可減低接合損失。
折射率匹配材層210可以例如以下之方法形成。
在使內藏光纖202帶電之狀態下,使後端202b之端面202b1靠近液狀折射率匹配材之液面,使此液狀折射率匹配材吸附(附著)於內藏光纖202之端面202b1後,使其硬化而作為折射率匹配材層210。
又,在形成折射率匹配材層210之前,亦可利用放電,將端面202b1清淨化。
此外,折射率匹配材層210不限於電性吸附液狀折射率匹配材之方法,亦可藉以其他方法將液狀折射率匹配材塗布於端面202b1而形成。
如圖26所示,接合用工具350之插入片351可可拔除地插在後側伸出片215與蓋構件216、217之間。
如圖25A所示,第2殼體213構造成可拉牢光纖電纜221之末端。
接著,詳細地說明使用光連接器220之光纖之連接方法的第2實施形態。
首先,進行插入光纖222之切斷加工。
光纖222之切斷加工是將光纖222之引出長度調整成按照光連接器220之規格訂定之長度並且形成為鏡面之端面222b1的製程(參照圖16)。
切斷光纖222之際,於以切斷刀於光纖222形成初始痕跡後,賦與插入光纖222張力而使此初始痕跡成長,藉
此,以裂開切斷插入光纖222。
光纖之切斷工具(光纖切斷器)可使用簡易型。
簡易型光纖切斷器可舉藉手動進行切斷刀之驅動或對插入光纖222之張力賦與的切斷器為例。
簡易型光纖切斷器之具體例有下述光纖切斷器,前述光纖切斷器具有保持光纖之保持部、從此保持部伸出之1對臂及設於該等臂前端之握持部(例如參照日本專利公開公報2012-226252號、日本專利申請案2013-141144(日本專利公開公報2014-211608號)。
前述光纖切斷器用手動以切斷刀於光纖形成初始痕跡,並且操作員以手指操作握持部夾住光纖對光纖施加拉伸力,藉此,促進光纖之切斷。
於此例示之光纖切斷器中,採用了藉於長度方向拉伸光纖而使拉伸力作用之方式,亦可採用藉對光纖施加彎曲方向之力而使拉伸力作用之方式。
在簡易型光纖切斷器中,不易使切斷加工之條件完全一定。特別是不易以良好精確度調整形成於光纖之初始痕跡之深度及對光纖施加之拉伸力。
初始痕跡之深度調整不易是因使切斷刀之移動速度或切斷位置等一定在裝置構造上並不容易之故。舉例言之,藉手動進行切斷刀之驅動時,正確地訂定切斷刀之移動速度或切斷位置等條件並不易。
拉伸力之調整不易是因光纖之握持位置易變動且使對光纖施加之力一定在裝置構造上並不易之故。舉例
言之,藉手動進行張力賦與時,精確度高之張力之調整不易。
關於初始痕跡,由於若深度不夠時(痕跡淺時),初始痕跡之成長較快而斷裂(形成裂痕)易進展,故可推測為易於切斷面形成凹凸(例如梳紋(後述))。
關於拉伸力,由於若過大時,初始傷痕之成長較快而斷裂(形成裂痕)易進展,故可推測為易於切斷面形成凹凸。
使用簡易型光纖切斷器時,由於不易以良好精確度調整初始痕跡之深度、對光纖施加之拉伸力等,故有不易獲得整面形成鏡面狀之切斷面的情形。
作為本發明之連接方法之對象的外部光纖之端面符合以下2個情況之任一個。
情況1:從基準面突出之凸部份之突出高度不到10μm且核心包含在非鏡部份。
情況2:凸部份之突出高度為10μm以上、折射率匹配材層之厚度以下。
此外,鏡面是指例如最大高度Rz(JIS B 0601(2001))不到1μm之面。在為鏡面之核心223之端面223a之透光率(用於光連接器220之光之透過率)為例如95%以上(較佳為99%以上),為「非鏡面」之核心223之端面223a之透光率為脫離此範圍之值。
以下,就各情況作說明。
情況1是插入光纖之端面(切斷面)之凸部份的突出高度不到10μm且核心包含在非鏡部份之情形。
有於插入光纖222之端面222b1形成例如梳紋等細微之凹凸之情形。梳紋為沿著光纖之切斷之進展方向形成之筋狀凹凸,其於例如切斷光纖之際對光纖施加強大之力(拉伸力等)時複數個破裂面形成同時進展而形成。
圖17A及圖17B為顯示情況1之第1例之圖。圖17A為此例之插入光纖222(222A)之端面222b1的平面圖。圖17B為示意顯示梳紋225之截面之圖,為示意顯示沿著圖17A之I-I線之截面的圖。
在此例中,端面222b1為對插入光纖222之光軸垂直之面,為大約平坦面(參照圖16)。大約平坦面是指例如無從包含核心223之端面223a之面(主面)突出的部份(突出高度10μm以上)(參照圖20)之面。「大約平坦面」亦可規定為最大高度Rz(JIS B 0601(2001))不到10μm。
如圖17A所示,此例之端面222b1具有包含初始痕跡之起始點228之鏡面區域226、為鏡面區域226之外側之梳紋區域227(非鏡部份)。梳紋區域227為具有1個或複數個梳紋225之區域。
如圖17B所示,梳紋225為形成於端面222b1之細微之凹凸。梳紋225之凸部之高度H1可為例如1μm以上、不到10μm。
高度H1可為梳紋區域227之預定區域內之凹凸的最大高低差。
在此所稱之凹凸(細微凹凸)可規定為最大高度Rz(JIS B 0601(2001))為前述範圍(1μm以上、不到10μm)之凹凸。
此外,在此所稱之高度是指對端面222b1垂直之方向、即光軸方向之尺寸。
如圖17A所示,梳紋225從例如梳紋區域227之內緣227a朝外緣227b(端面222b1之外周緣)伸出成放射狀而形成。此例之梳紋225形成為以初始痕跡之起始點228或其附近為匯集點之放射狀。
在此例中,核心223(223A)之端面223a由於其全區包含在梳紋區域227內,故為「非鏡面」。
圖17A所示之端面222b1由於無突出高度10μm以上之凸部份,故包含在「凸部份之突出高度不到10μm」內。此外,凸部份是指從基準面突出至內藏光纖202側之部份。基準面是指與承接側光纖之連接端之端面平行且包含外部光纖之核心之面(例如包含核心之端面之中心的面)。
如圖16所示,在此例中,因端面202b1為垂直於內藏光纖202之光軸的面,端面222b1為垂直於插入光纖222之光軸之面,故端面222b1與端面202b1平行。又,端面222b1包含核心223之端面223a(細節為包含核心223之中心223a1)。是故,端面222b1為插入光纖222之基準面224(224A)。
端面222b1為大約平坦面,無從基準面224(224A)突出之高度10μm以上之凸部份。
圖18是顯示情況1之第2例之圖。在此例之插入光
纖222(222B)中,無鏡面區域226,端面222b1全區為梳紋區域227。由於核心223(223B)之端面223a包含在梳紋區域227內,故為「非鏡面」。
與圖17A及圖17B同樣地,端面222b1無從基準面224(224A)突出之高度10μm以上之凸部份。
圖19是顯示情況1之第3例之圖。在此例之插入光纖222(222C)中,核心223之端面223a之部份區域位於梳紋區域227。因此,核心223(223C)之端面223a為非鏡面,核心223可視為包含在非鏡部份內。
與圖17A及圖17B同樣地,端面222b1無從基準面224(224A)突出之高度10μm以上之凸部份。
在圖17A至圖19所示之例中,鏡面區域226為具有以初始痕跡之起始點228或其附近為中心之大約圓弧狀的周緣226b之區域。將從起始點228至周緣226b之距離(端面222b1之徑方向之距離)稱為鏡半徑R。
經報告指出,光纖222之斷裂強度α(g/mm2)與鏡半徑R之間有式(1)及表1所示之關係(參照佐藤正博、「光纖之機械強度與可靠度」、藤倉技術報告、藤倉股份有限公司、1983年3月、第65號、p.1~8)。
α=6800/R1/2(g/mm2)...(1)
若依據式(1)及表1,當斷裂強度越大,鏡面區域226之面積比率越小,梳紋區域227之面積比率越大。
形成於插入光纖222之端面222b1(切斷面)之細微凹凸不限於梳紋。有例如肋紋(例如渥勒線、停止線)等。
為梳紋以外之細微凹凸時,亦與梳紋同樣地,凸部之高度(或最大高度Rz)可為例如1μm以上、不到10μm。
如圖16所示,內藏光纖202之核心203之端面203a與插入光纖222之核心223之端面223a的距離D1(以下稱為核心間距離D1)宜為折射率匹配材層210之厚度T1(在核心203之端面203a之厚度)(參照圖15)以下。核心間距離D1宜為20μm以下。
藉令核心間距離D1為此範圍,可使折射率匹配材層210抵接插入光纖222之核心223之端面223a,而確實地獲得折射率匹配效果。
此外,核心間距離是指例如2個光纖之核心之端面之中心間的距離。
接著,就情況2作說明。
情況2為插入光纖之端面(切斷面)具有前述凸部份且其突出高度為10μm以上、折射率匹配材層之厚度以下的情形。
圖20為顯示情況2之第1例之圖。在圖20所示之例中,於插入光纖222(222D)之端面222b2(前端面)形成有具有主面229a1之主部229a、從主面229a1往前端方向突出之凸部份229b。
主面229a1為垂直於插入光纖222之光軸之大約平坦面,包含核心223之端面223a。在此例中,主面229a1面積大於凸部份229b之凸部份端面229b1。
凸部份229b具有對主面229a1傾斜之大約平坦之凸部份端面229b1。凸部份端面229b1越離開核心223,越往增加高度之方向傾斜。
端面202b1為垂直於內藏光纖202之光軸之面,因主面229a1為垂直於插入光纖222之光軸之面,故主面229a1與端面202b1平行。又,主面229a1包含核心223之端面223a之中心223a1。
是故,主面229a1為插入光纖222之基準面224(224B)。
凸部份229b從主面229a1(基準面224(224B))朝端面202b1突出形成。
凸部份229b之突出高度H2為從主面229a1突出之高度,為插入光纖222之光軸方向之尺寸。高度H2亦可稱為以核心223之端面223a(例如中心223a1)為基準之凸部份229b的高度。
凸部份229b之高度H2為10μm以上、折射率匹配材層210之厚度T1(在核心203之端面203a之厚度)以下。凸部份229b之高度H2為例如10μm以上、20μm以下。
藉令高度H2為此範圍,可使折射率匹配材層210確實地抵接插入光纖222之核心223之端面223a,而獲得折射率匹配效果。
在此例中,核心223之端面223a可為鏡面,亦可為非鏡面。
此外,在圖20之例中,主面229a1為在端面222b2內具有最大面積之面,主面229a1亦可不為具有最大面積之面。
又,圖20所示之端面222b2由主面229a1及凸部份端面229b1構成,插入光纖之端面(切斷面)亦可包含主面與凸部份端面以外之其他面。
舉例言之,插入光纖之端面亦可具有具主面之主部、從主面往前端方向突出之凸部份、對主面形成凹狀之
凹部份。此時,插入光纖之端面由主面、凸部份端面、凹部份端面構成。
內藏光纖202之核心203之端面203a與插入光纖222之核心223之端面223a的距離D2(以下稱為核心間距離D2)宜為折射率匹配材層210之厚度T1(在核心203之端面203a之厚度)以下。核心間距離D2宜為20μm以下。
圖20所示之主面229a1為對插入光纖222之光軸垂直之面,主面亦可對該垂直面傾斜。
圖21為顯示情況2之第2例之圖,顯示主面為傾斜面之例。
內藏光纖202之端面202b2為對垂直於內藏光纖202之光軸之面傾斜的大約平坦面。
於插入光纖222(222E)之端面222b3形成有具有主面230a1之主部230a、從主面230a1往前端方向突出之凸部份230b。
主面230a1為對垂直於插入光纖222之光軸之面傾斜的大約平坦面,包含核心223之端面223a。凸部份230b具有對主面230a1傾斜之大約平坦之凸部份端面230b1。
插入光纖222之主面230a1為平行於內藏光纖202之端面202b2之傾斜面,包含核心223之端面223a之中心223a1。
是故,主面230a1為插入光纖222之基準面224(224C)。
凸部份230b從主面230a1(基準面224(224C))朝端
面202b2突出形成。
凸部份230b之突出高度H3為從主面230a1突出之高度,為光軸方向之尺寸。高度H3為10μm以上、折射率匹配材層210之厚度T2(在核心203之端面203a之厚度)以下。凸部份230b之高度H3宜為10μm以上、20μm以下。
折射率匹配材層210之厚度T2為內藏光纖202之光軸方向的尺寸。
內藏光纖202之核心203之端面203a與插入光纖222之核心223之端面223a的距離D3(以下稱為核心間距離D3)宜為折射率匹配材層210之厚度T2(在核心223之端面223a之厚度)以下。核心間距離D3宜為20μm以下。
在此例中,核心223之端面223a可為鏡面,亦可為非鏡面。
圖22A及圖22B為顯示情況2之第3例之圖,圖22A為顯示插入光纖222與內藏光纖202之形狀之圖,圖22B為顯示插入光纖222與內藏光纖202之連接部的截面圖。
內藏光纖202之端面202b2與圖21所示之第2例同樣地,為對垂直於內藏光纖202之光軸之面傾斜的大約平坦面。插入光纖222(222F)之端面222b4亦為對垂直於插入光纖222之光軸之面傾斜的大約平坦面。端面202b2與端面222b4之傾斜角度彼此相同。
如圖22A所示,在此例中,由於端面202b2之主線202c與端面222b4之主線222c之方向互異,故端面202b2與端面222b4之傾斜方向不一致。此外,主線是指例如通過
傾斜之端面之前端與中心的線。
如圖22B所示,將與端面202b2平行且包含核心223之端面223a之中心223a1之面作為基準面224(224D)。
插入光纖222(222F)之端面222b4為大約平坦面,因前述傾斜方向之不一致,其一部份比基準面224(224D)突出至內藏光纖202側。
在圖22B,比核心223之端面223a下方之部份為從基準面224(224D)朝端面202b2突出之凸部份231b。
凸部份231b之突出高度H4為從基準面224(224D)突出之高度,為插入光纖222之光軸方向的尺寸。高度H4為10μm以上、折射率匹配材層210之厚度T2以下。凸部份231b之高度H4宜為10μm以上、20μm以下。
內藏光纖202之核心203之端面203a與插入光纖222之核心223之端面223a的距離D4(以下稱為核心間距離D4)宜為折射率匹配材層210之厚度T2(在核心223之端面223a之厚度)以下。核心間距離D4宜為20μm以下。
如圖25B所示,將從光纖電纜221之末端突出之插入光纖222送入附有夾緊部之套接管212之校準溝219a,將插入光纖222前端之裸光纖222a對接於內藏光纖202後端。
如圖26所示,從附有夾緊部之套接管212之夾緊部214拔除插入片231時,以夾緊彈簧218之彈性,將插入光纖222前端之裸光纖222a握持固定於後側伸出片215與蓋構
件216、217之間。
藉此,可將插入光纖222對附有夾緊部之套接管212之內藏光纖202之對接連接狀態保持穩定。
在情況1(參照圖17A至圖19)中,如圖16所示,插入光纖222之前端222b(連接端)之端面222b1(前端面)以折射率匹配材層210為中介對接於內藏光纖202之後端202b之端面202b1(後端面),而將光纖202與光纖222光連接。
折射率匹配材層210於厚度方向彈性壓縮變形,後面210a以中央部份210b抵接端面222b1。
呈壓縮變形之狀態之折射率匹配材層210之後面210a可為具有抵接端面222b1之圓形中央部份210b與形成其周圍之彎曲凸面之環狀(圓環狀)周緣部份210c的形狀。
在圖示例中,折射率匹配材層210之中央部份210b抵接包含核心223之端面223a之部份。
在情況1(參照圖17A至圖19)中,於插入光纖222之核心223之端面223a形成有梳紋225等細微凹凸,而由於於內藏光纖202之端面202b1設有折射率匹配材層210,故可使折射率匹配材層210介在內藏光纖202與插入光纖222之端面202b1、222b1之間(特別是核心203、223之端面203a、223a間)。
因此,即使端面222b1有凹凸,因折射率匹配材層210形成為沿著該端面之形狀,故不致於端面202b1、222b1(特別是端面203a、223a間)產生間隙,而可實現低損失之光連接。
又,由於折射率匹配材層210為固體,故與使用液狀折射率匹配劑之情形不同,不致產生以下弊端,該弊端是因隨著在高溫環境下之折射率匹配劑之流動的氣泡或異物之侵入,於連接光纖後,損失增大。
又,由於即使插入光纖222之端面有凹凸,亦可抑制損失,故可使用低價之簡易型光纖切斷器,而在成本面有利。
在情況2(參照圖20至圖22B)中,於插入光纖222之端面222b2~222b4形成有凸部份229b、230b、231b,而由於於內藏光纖202之端面202b1設有折射率匹配材層210,故可使折射率匹配材層210介在內藏光纖202與插入光纖222之端面間(特別是核心203、223之端面203a、223a間)。
因此,不致於端面202b1、222b2間產生空隙,而可實現低損失之光連接。
又,由於折射率匹配材層210為固體,故與使用液狀折射率匹配劑之情形不同,不致產生以下弊端,該弊端是因隨著在高溫環境下之折射率匹配劑之流動的氣泡或異物之侵入,於連接光纖後,損失增大。
圖23及圖24是顯示不適用本發明連接方法之情況的圖。
圖23為顯示不適用之情況之第1例的圖。在此例之插入光纖222(222G)中,相較於圖17A及圖17B之情形,鏡面區域226大,核心223(223D)之端面223a全區在鏡面區域226內。
由於核心223(223D)之端面223a為鏡面,故此例之端面222b1並不符合情況1。
又,因端面222b1為大約平坦面,無高度10μm以上之凸部份,故亦不符合情況2。
是故,此例之插入光纖222之端面222b1不適用本發明之連接方法。
圖24是顯示不適用之情況之第2例的圖。在此例中,於插入光纖222(222H)之端面222b5形成有具有主面232a1(基準面224(224E))之主部232a、從主面232a1突出之部份232b。凸部232b具有對主面232a1傾斜之凸部端面232b1。
凸部232b對主面232a1(基準面224(224E)之突出高度H5大於折射率匹配材層210之厚度T1。
本例包含核心223之端面223a為鏡面之情形及非鏡面之情形。
此例由於凸部232b對主面232a1之突出高度H5超過折射率匹配材層210之厚度T1,故情況1、情況2皆不符合。
是故,圖24所示之插入光纖222之端面222b5為不適用本發明之連接方法。
如圖24所示,由於此例之端面222b5之凸部232b形成高,故凸部232b觸接內藏光纖202之端面202b1。由於凸部232b之高度H5大於折射率匹配材層210之厚度T1,故折射率匹配材層210不到達核心223之端面223a而無法獲得
折射率匹配效果。
如圖27A及圖27B所示,本發明之連接方法不限光連接器,亦可適用機械式接頭(光纖連接器)。
以下,說明機械式接頭240之構造後,就使用此連接光纖之方法作說明。關於與前述光連接器220之連接方法之共通部份,有附上相同之標號而省略說明之情形。
如圖27A所示,機械式接頭240具有基底構件241(基底側元件)、蓋構件242(242a、242b、242c)(蓋側元件)、及將該等一併保持之夾緊彈簧243。
機械式接頭240可將承接則光纖244與插入光纖222夾住而握持固定於基底構件241與蓋構件242之間。
如圖27B所示,承接側光纖244於引出之裸光纖244a之前端244b的端面244b1,與圖15所示之內藏光纖202同樣地,形成有固體折射率匹配材層210。此外,標號245為核心,標號245a為核心245之端面。
將承接側光纖244從機械式接頭240之一端側插入基底構件241與蓋構件242之間。藉此,可將承接側光纖244插入機械式接頭240內。
以切斷刀於光纖222形成初始痕跡後,藉賦與插入光纖222拉伸方向之力而使此初始痕跡成長,可以裂開切斷插入光纖222。
光纖之切斷工具(光纖切斷器)可使用上述簡易型切斷器。
接著,將插入光纖222從機械式接頭240之另一端側送入基底構件241與蓋構件242之間,將裸光纖222a之前端222b對接於承接側光纖244之前端244b(連接端)之端面244b1。
在機械式接頭240中,也是插入光纖222之切斷面(前端面)符合上述情況1及情況2任一者時為適用。
插入光纖222之端面222b1為情況1(參照圖17A至圖19)時,於插入光纖222之核心223之端面223a形成有梳紋225等細微凹凸,而因折射率匹配材層210為沿著該端面之形狀,故於端面244b1、222b1間(特別是端面245a、223a間)不產生間隙,而可實現低損失之光連接。
為情況2(參照圖20至圖22B)時,於插入光纖222之端面222b2~222b4形成有凸部份229b、230b、231b,而由於於內藏光纖202之端面202b1設有折射率匹配材層210,故可使折射率匹配材層210介在端面244b1、222b1間(特別是245a、223a間)。
因此,不致於端面244b1、222b2間產生空隙,而可實現低損失之光連接。
說明本發明之較佳實施形態,而在上述作了說明,應理解該等為本發明之例示,不應考慮作為限定之實施形態,追加、省略、置換、及其他變更可在不脫離本發明之範圍下進行。因而,本發明不應視為以前述說明限定,而是以申請專利範圍限制。
1‧‧‧第1光纖(內藏光纖)
1c‧‧‧第1端部
11‧‧‧光纖夾持器
12F‧‧‧下面
16‧‧‧光纖握持部(握持部)
59‧‧‧套接管構造體
61‧‧‧套接管
61a‧‧‧光纖孔
61b‧‧‧前端面(前端)
61c‧‧‧錐部
61d‧‧‧後端
62‧‧‧間隙
64‧‧‧凸緣部
65‧‧‧基底構件(第1夾持元件)
65a‧‧‧對向面(溝形成面)
69a‧‧‧校準溝
69b‧‧‧包覆部收納溝
70‧‧‧套接管保持夾具
70A‧‧‧下夾具
70B‧‧‧上夾具
70a‧‧‧定位面
70b‧‧‧彎曲凹部
71‧‧‧滑件
73‧‧‧光纖插入裝置(插入裝置)
74‧‧‧前進界限規定部
A,X3,Y3,Z3‧‧‧方向
θ‧‧‧仰角
Claims (16)
- 一種光連接器之製造方法,將於露出至套接管之前端之第1端部之端面的相反側之第2端部之端面形成有固體折射率匹配材層之第1光纖於在前述第2端部中遠離端面之位置從徑方向兩側以1對握持構件握持並從前述第1端部插入至前述套接管之光纖孔。
- 如請求項1之光連接器之製造方法,其以滑件使具有前述1對握持構件且握持有前述第1光纖之光纖夾持器沿著從前述套接管之前述光纖孔之軸方向傾斜的方向朝前述套接管之光纖孔滑動而將前述第1光纖插入至前述光纖孔。
- 如請求項2之光連接器之製造方法,其從對以前述滑件使前述光纖夾持器滑動之方向與前述光纖孔之軸方向構成之面垂直相交之方向以前述1對握持構件握持前述第1光纖。
- 如請求項3之光連接器之製造方法,其中於前述套接管之後側設有用以保持使從前述套接管後方突出之前述第1光纖與第2光纖對接之連接部之連接機構,前述連接機構具有基底構件及蓋構件,該基底構件從前述套接管向後方伸出,該蓋構件將前述連接部夾在該蓋構件與前述基底構件之間,於前述基底構件形成用以校準前述第1光纖及第2光纖之校準溝, 將前述第1光纖插入至前述光纖孔時,以前述光纖夾持器使前述第1光纖對前述光纖孔之軸方向傾斜來握持,在使前述第1光纖前進之過程,藉使前述第1光纖抵接前述校準溝而使其彎曲來導入至前述光纖孔之入口部。
- 如請求項4之光連接器之製造方法,其中前述滑件具有用以規定前述光纖夾持器之前進界限之前進界限規定部,在以前述前進界限規定部所規定之前進界限中藉解除前述光纖夾持器之握持而將前述第1光纖之第2端部在前述校準溝定位。
- 如請求項5之光連接器之製造方法,其預先將接著劑填充於前述光纖孔,藉將前述第1光纖插入至前述光纖孔,而於前述套接管之前端形成前述光纖孔內之接著劑溢出之隆起部,將前述第1光纖之長度訂定為前述第1端部被包覆在前述隆起部內。
- 如請求項2至6中任一項之光連接器之製造方法,其中前述光纖夾持器具有夾住握持前述第1光纖之第1握持面及第2握持面,於前述第1握持面及第2握持面分別形成有構成可收容前述第1光纖之第2端部之端面的保護空間之凹 部。
- 如請求項1之光連接器之製造方法,其中將前述折射率匹配材層為大於10μm之厚度的前述第1光纖及符合下述條件之任一個之前述第2光纖以前述折射率匹配材層為中介對接連接,(1)以與前述第1光纖之連接端之端面平行且包含核心之面為基準面,從前述基準面突出至前述第1光纖側之凸部份之突出高度不到10μm且核心包含在非鏡部份內,(2)前述凸部份之突出高度為10μm以上、前述折射率匹配材層之厚度以下。
- 如請求項8之光連接器之製造方法,其中前述第2光纖之連接端之端面以藉手動進行切斷刀之驅動或對前述第2光纖之張力賦與的簡易型光纖切斷器切斷。
- 如請求項8或9之光連接器之製造方法,其中為前述非鏡面之前述第2光纖之核心的端面至少一部份形成有梳紋。
- 如請求項1之光連接器之製造方法,其中前述折射率匹配材層之蕭耳硬度E及厚度在以(蕭耳硬度E;30、厚度;20μm)、(蕭耳硬度E;85、厚度;20μm)、(蕭耳硬度E;85、厚度;40μm)、(蕭耳硬度E:30、厚度:60μm)圍起之範圍內。
- 如請求項11之光連接器之製造方法,其中使用空孔光纖作為第1光纖, 前述折射率匹配材層之蕭耳硬度E在45以上、80以下之範圍。
- 如請求項1之光連接器之製造方法,其中前述折射率匹配材層形成為彎曲凸面狀。
- 一種光纖插入裝置,用以於套接管之光纖孔插入用以裝入固定於該光纖孔內之第1光纖,前述第1光纖之第1端部露出至前述套接管之前端,並於第2端部之端面形成固體折射率匹配材層,該光纖插入裝置包含有:套接管保持部,用以保持前述套接管;光纖夾持器,將前述第1光纖之前述第2端部在遠離端面之位置從徑方向兩側握持,並具有至少一者可開關之1對握持構件;及滑件,使前述光纖夾持器沿著從前述套接管之前述光纖孔之軸方向傾斜的方向朝前述套接管之光纖孔滑動;該光纖插入裝置以前述滑件使前述光纖夾持器朝前述套接管之光纖孔滑動而將前述第1光纖從前述第1端部插入至前述光纖孔。
- 如請求項14之光纖插入裝置,其中於為前述1對握持構件各自之握持面之第1握持面及第2握持面分別形成有構成可收容前述第1光纖之第2端部之端面的保護空間之凹部。
- 如請求項14或15之光纖插入裝置,其中前述滑件具有用 以規定前述光纖夾持器之前進界限之前進界限規定部,在以前述前進界限規定部所規定之前進界限中藉解除前述光纖夾持器之握持而將前述第1光纖之第2端部定位。
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