WO2015141691A1 - 光コネクタの製造方法、光コネクタ、及び光ファイバ挿入装置 - Google Patents

光コネクタの製造方法、光コネクタ、及び光ファイバ挿入装置 Download PDF

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WO2015141691A1
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refractive index
index matching
material layer
optical
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山口 敬
貴治 松田
フン フー ルオン
瀧澤 和宏
恵輔 米田
和俊 高見沢
青柳 雄二
勝司 中谷内
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株式会社フジクラ
日本電信電話株式会社
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    • G02B6/3806Semi-permanent connections, i.e. wherein the mechanical means keeping the fibres aligned allow for removal of the fibres

Definitions

  • the present invention relates to an optical connector manufacturing method, an optical connector, and an optical fiber insertion device.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-053583 filed in Japan on March 17, 2014 and Japanese Patent Application No. 2014-054062 filed in Japan on March 17, 2014. Is hereby incorporated by reference.
  • optical connector As an example of an optical connector (so-called field-assembled type optical connector, optical fiber connector) that can be assembled into an optical fiber at the connection site, there is one in which a built-in optical fiber is inserted and fixed in advance in a ferrule.
  • a connection mechanism for example, a clamp portion
  • connection portion where the end portion of the built-in optical fiber and the end portion of the insertion optical fiber are butted and connected is held and fixed by the connection mechanism, and the connection state of the optical fibers is maintained.
  • a solid refractive index matching agent or a liquid refractive index matching agent such as silicone grease can be used at the butt connection portion between the built-in optical fiber and the insertion optical fiber (for example, a patent) Reference 1).
  • optical fiber cutters include dedicated optical fiber cutters that can be cut with high precision. However, since dedicated optical fiber cutters are expensive, an inexpensive simple optical fiber cutter (for example, cutting blades manually) That operate) may be used.
  • the built-in optical fiber having a solid refractive index matching material formed on the end face is internally fixed in a fiber hole formed in the ferrule. Therefore, in the manufacture of the optical connector, the built-in optical fiber is grasped and inserted into the fiber hole. In this insertion step, the solid refractive index matching material may be damaged. If the connection mechanism is configured using a damaged solid refractive index matching material, the connection loss of the optical fiber may increase.
  • a liquid refractive index matching agent silicone grease or the like
  • the influence of unevenness between the end faces can be reduced and the connection loss can be reduced.
  • a liquid refractive index matching agent may adversely affect connection loss. For example, although the connection loss is low at the beginning of the connection, the flowability of the liquid refractive index matching agent is increased in a high-temperature environment. May increase.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and includes an optical connector manufacturing method, an optical connector, and an optical fiber insertion device for inserting an optical fiber into a fiber hole of a ferrule without damaging a solid refractive index matching material.
  • an optical connector manufacturing method for inserting an optical fiber into a fiber hole of a ferrule without damaging a solid refractive index matching material.
  • the optical fiber is optically connected with low loss even when the front end surface of the external optical fiber is uneven.
  • An object of the present invention is to provide a method for connecting an optical fiber.
  • the method for manufacturing an optical connector according to the first aspect of the present invention includes: a solid refractive index matching material layer formed on the end surface of the second end opposite to the end surface of the first end exposed at the tip of the ferrule; One optical fiber is gripped by a pair of gripping members from both sides in the radial direction at a position away from the end face at the second end, and inserted into the fiber hole of the ferrule from the first end.
  • the optical fiber holder having the pair of gripping members, the optical fiber holder gripping the first optical fiber being connected to the fiber hole of the ferrule.
  • the first optical fiber may be inserted into the fiber hole by sliding with a slider toward the fiber hole of the ferrule along a direction inclined from the axial direction.
  • the pair of gripping members from a direction perpendicular to a plane formed by a direction in which the optical fiber holder is slid by the slider and an axial direction of the fiber hole.
  • the first optical fiber may be held by
  • connection that holds a connection portion that abuts the first optical fiber and the second optical fiber protruding from the rear of the ferrule on the rear side of the ferrule.
  • a mechanism is provided, and the connection mechanism includes a base member extending rearward from the ferrule, and a lid member that sandwiches the connection portion between the base member and the base member.
  • An alignment groove for aligning the fiber and the second optical fiber is formed, and when inserting the first optical fiber into the fiber hole, the first optical fiber is moved in the axial direction of the fiber hole by the optical fiber holder. In the process of inclining and gripping the first optical fiber, the first optical fiber is bent by abutting against the alignment groove, and the fiber is moved. It may be introduced into the inlet portion of the hole.
  • the slider has a forward limit defining portion that defines a forward limit of the optical fiber holder, and in the forward limit defined by the forward limit defining portion.
  • the second end portion of the first optical fiber may be positioned in the alignment groove by releasing the holding of the optical fiber holder.
  • the fiber hole is filled with an adhesive in advance, and the first optical fiber is inserted into the fiber hole, whereby the tip of the ferrule is A bulging portion overflowing the adhesive in the fiber hole may be formed, and the length of the first optical fiber may be determined such that the first end portion is included in the bulging portion.
  • the optical fiber holder has a first gripping surface and a second gripping surface that sandwich and grip the first optical fiber, and the first gripping surface.
  • the recessed part which comprises the protection space in which the end surface of the 2nd end part of the said 1st optical fiber is respectively accommodated may be formed in the 2nd holding surface.
  • the first optical fiber in which the refractive index matching material layer has a thickness greater than 10 ⁇ m, and the second light that meets any of the following conditions A fiber may be butt-connected via the refractive index matching material layer.
  • the protruding height of the protruding portion protruding from the reference surface toward the first optical fiber is less than 10 ⁇ m.
  • the core is included in the non-mirror portion.
  • the protruding height of the protruding portion is not less than 10 ⁇ m and not more than the thickness of the refractive index matching material layer.
  • the end surface of the connection end of the second optical fiber is a simplified type that manually drives the cutting blade or applies tension to the second optical fiber. It may be cut by an optical fiber cutter.
  • the end face of the core of the second optical fiber that is the non-mirror surface may be formed with a hackle mark on at least a part thereof.
  • the refractive index matching material layer has a Shore hardness E and a thickness (Shore hardness E; 30, thickness; 20 ⁇ m), (Shore hardness E; 85, thickness). 20 ⁇ m), (Shore hardness E; 85, thickness; 40 ⁇ m), and (Shore hardness E: 30, thickness: 60 ⁇ m).
  • an optical fiber with holes is used as the first optical fiber, and the Shore hardness E of the refractive index matching material layer is in the range of 45 to 80. May be.
  • the refractive index matching material layer may be formed in a curved convex shape.
  • the optical connector which concerns on the 2nd aspect of this invention is an optical connector manufactured by the manufacturing method of the optical connector which concerns on the said 1st aspect, Comprising:
  • the said refractive index matching material layer is the 2nd end of the said 1st optical fiber. Bonded to the entire end face of the part.
  • An optical fiber insertion device is an optical fiber insertion device for inserting a first optical fiber that is internally fixed to a fiber hole of a ferrule, wherein the first optical fiber is a first optical fiber.
  • An end portion is exposed at the tip of the ferrule, a solid refractive index matching material layer is formed on an end surface of the second end portion, a ferrule holding portion that holds the ferrule, and the second end portion of the first optical fiber
  • An optical fiber holder having a pair of gripping members that are opened and closed at least one of them at a position away from the end face, and the optical fiber holder is inclined in the direction inclined from the axial direction of the fiber hole of the ferrule.
  • a slider that slides toward the fiber hole of the ferrule, and moves the optical fiber holder toward the fiber hole of the ferrule by the slider. Slide, inserting the first optical fiber to said fiber holes from the first end.
  • the first gripping surface and the second gripping surface which are the gripping surfaces of the pair of gripping members, have a second end portion of the first optical fiber.
  • Each of the recesses constituting the protection space in which the end face is accommodated may be formed.
  • the slider has a forward limit defining portion that defines a forward limit of the optical fiber holder, and in the forward limit defined by the forward limit defining portion, The second end of the first optical fiber may be positioned by releasing the grip of the optical fiber holder.
  • the first optical fiber is gripped from both sides in the radial direction at a position away from the end face at the second end portion and inserted into the fiber hole. There is no contact. Therefore, the first optical fiber can be inserted into the fiber hole of the ferrule without damaging the solid refractive index matching material.
  • the refractive index matching material layer can be interposed between the end faces of the first optical fiber and the second optical fiber (particularly between the end faces of the core). For this reason, even if the end face of the second optical fiber is uneven, no gap is generated between the end faces (particularly between the end faces of the core), and a low-loss optical connection can be realized. Also, since the refractive index matching material layer is solid, unlike the case where a liquid refractive index matching agent is used, the connection of the optical fiber is caused by the intrusion of bubbles and foreign matters accompanying the flow of the refractive index matching agent in a high temperature environment. There is no inconvenience that the loss increases after this. Further, even if the end face of the second optical fiber is uneven, the loss can be suppressed, so that an inexpensive simple optical fiber cutter can be used, which is advantageous in terms of cost.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an optical connector according to a first embodiment of the present invention. It is a disassembled perspective view of the ferrule with a clamp part which is a component of the optical connector of FIG. It is a figure which shows the 2nd end part of the 1st optical fiber arrange
  • FIG. 7A and 7B It is a perspective view showing the state where the optical fiber holder concerning a 1st embodiment of the present invention grasped the 1st optical fiber. It is a front view of a grasping part showing the state where the optical fiber holder concerning a 1st embodiment of the present invention grasped the 1st optical fiber. It is a disassembled perspective view which shows the exploded view of the optical fiber holder shown to FIG. 7A and 7B. It is an enlarged view of the 2nd holding member which constitutes the grasping part which shows the exploded view of the optical fiber holder shown in Drawing 7A and Drawing 7B. It is a top view of the optical fiber holder shown to FIG. 7A and FIG.
  • FIG. 7B Comprising: It is a figure which shows the state which the holding part opened. It is a top view of the optical fiber holder shown to FIG. 7A and FIG. 7B, Comprising: It is a figure which shows the state which the holding part closed.
  • FIG. 7B is a top view of the optical fiber holder shown in FIGS. 7A and 7B, and is an enlarged view of the closed gripping portion. It is a figure which shows the optical fiber insertion apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is a schematic diagram of the pre-setup state for inserting an optical fiber in a fiber hole.
  • FIG. 17A It is a figure which shows typically the cross section which follows the II line
  • FIG. 25A It is a figure which shows the other example of the front end surface of an insertion optical fiber. It is a side view which shows the connection part of the other example of the built-in optical fiber of FIG. 15, and an insertion optical fiber. It is a schematic diagram which shows the whole structure of the optical connector which can apply the connection method which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the cross section of the ferrule with a clamp part of the optical connector shown to FIG. 25A. It is sectional drawing explaining the relationship between the ferrule with a clamp part and insertion piece of a front figure. It is sectional drawing which shows the mechanical splice which can apply the connection method which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is an exploded view of an optical connector to which the present invention is applied.
  • This optical connector is a field assembly type optical connector and is assembled to the end of the optical fiber cable 31.
  • This optical connector is, for example, an SC type optical connector (F04 type optical connector established in JIS C5973).
  • SC type optical connector F04 type optical connector established in JIS C5973.
  • An optical connector (disassembled state optical connector 110) shown in an exploded view in FIG. 1 includes a sleeve-like knob 91, a plug frame 92 attached in the knob 91, a ferrule 60 with a clamp portion attached in the plug frame 92, A rear housing 40 attached to the plug frame 92 and a spring 53 that elastically biases the ferrule 60 with a clamp portion forward are provided.
  • a cable terminal 31a with a fixing member is inserted and assembled at the rear part of the optical connector.
  • the cable terminal 31a with a fixing member includes an optical fiber cable 31 terminal and a retaining fixing member 32 fixed to the terminal.
  • the optical fiber cable 31 is made of, for example, a synthetic resin jacket 33 so that the second optical fiber 2 (insertion optical fiber 2) and a flexible linear tensile strength body (not shown) are parallel to each other.
  • the second optical fiber 2 is a coated optical fiber having a configuration in which the outer peripheral surface (side surface) of the bare optical fiber 2a is covered with a coating, and examples thereof include an optical fiber core wire and an optical fiber strand.
  • the configuration of the second optical fiber 2 is not particularly limited, and may be a single-mode optical fiber or a holey optical fiber.
  • An optical fiber with holes is an optical fiber having a plurality of holes that are continuous in the waveguide direction. By adopting an optical fiber with holes, the holes can enhance the optical confinement effect of the optical fiber and reduce bending loss.
  • FIG. 2 shows an exploded ferrule 60A with a clamp part obtained by disassembling the ferrule 60 with a clamp part.
  • the ferrule 60 with a clamp part includes a ferrule structure 59, a second clamping element 58 including lid members 66 and 67, and a clamp spring 68.
  • the ferrule structure 59 includes a ferrule 61 and a base member 65 (first holding element 65) fixed to the ferrule 61.
  • a base member 65 having a flange portion 64 is disposed at the rear portion of the ferrule 61.
  • the base member 65 is formed so as to extend rearward (-Y 1 direction) from the flange portion 64.
  • the ferrule 61 is provided with a fiber hole 61a, and the first optical fiber 1 (built-in optical fiber 1) is internally fixed to the fiber hole 61a.
  • the first optical fiber 1 is, for example, a bare optical fiber, and has the same form as the bare optical fiber 2 a of the second optical fiber 2.
  • the first optical fiber 1 is inserted into a fiber hole 61a, which is a fine hole formed coaxially with the axis of the ferrule 61, and is fixed to the ferrule 61 by adhesive fixing using an adhesive or the like.
  • the fiber hole 61a is shown larger than the actual size.
  • the first optical fiber 1, the end surface 1d of the first end portion 1c of the front (+ Y 1 side) (front end surface 1d) is to match the front end face 61b of the ferrule 61 (the tip 61b), is polished after insertion ing.
  • a manufacturing process for inserting the first optical fiber 1 into the fiber hole 61a will be described in detail later with reference to FIG.
  • a base member 65 extending rearward from the flange portion 64 is fixed to the ferrule 61.
  • the base member 65 is formed with a facing surface 65 a (groove forming surface) that faces the lid members 66 and 67.
  • a centering groove 69a for positioning the second end 1a, which is the rear end of the first optical fiber 1, on the rear extension of the fiber hole 61a of the ferrule 61, and a rear end of the centering groove 69a
  • a covering portion receiving groove 69b extending rearward from the rear is formed.
  • the Chokokoromizo 69a the first optical fiber 1 is arranged, the rear end face 1b (-Y 1 side end face) to the second distal end face 2c of the optical fiber 2 are butted against the connecting portion 57 (see FIG. 6) Composed.
  • the lid members 66 and 67 facing the facing surface 65a of the base member 65 constitute a second clamping element 58 as a pair.
  • a clamp portion 63 is configured by the second clamping element 58, the base member 65, and a clamp spring 68 that collectively holds them inside.
  • the clamp portion 63 can be held and fixed by sandwiching the connection portion 57 between the first optical fiber 1 and the second optical fiber 2 between the base member 65 and the lid members 66 and 67.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a second end 1a is a and its vicinity (the end surface of the -Y 1 direction) the first optical fiber 1 rear surface 1b.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the rear end surface 1b of the first optical fiber 1.
  • FIG. A solid refractive index matching material layer 10 is formed on the rear end face 1 b of the first optical fiber 1.
  • the refractive index matching material layer 10 includes refractive index matching with the first and second optical fibers 1 and 2 (the refractive index of the refractive index matching material layer 10 and the refractive indexes of the first and second optical fibers 1 and 2. The degree of proximity) is high.
  • the difference in refractive index between the optical fibers 1 and 2 is ⁇ 0.1. Is preferably within 0.05, and more preferably within ⁇ 0.05.
  • the difference between the average refractive index of the optical fibers 1 and 2 and the refractive index of the refractive index matching material layer 10 is within the above range. It is desirable to be in
  • the refractive index matching material layer 10 is preferably elastically deformable.
  • Examples of the material of the refractive index matching material layer 10 include acrylic, epoxy, vinyl, silicone, rubber, urethane, methacryl, nylon, bisphenol, diol, polyimide, and fluorinated epoxy. And polymer materials such as fluorinated acrylic.
  • the refractive index matching material layer 10 may be a layer having a constant thickness, but preferably has a shape in which the thickness is gradually reduced from the center of the end face 1b toward the periphery.
  • the refractive index matching material layer 10 as shown in FIG. 3, the curved convex surface (e.g., spherical surface of the rear surface 10a (the surface of the refractive index matching material layer 10 formed on the -Y 1 direction), rearwardly projecting , Elliptical spherical surface).
  • the entire rear surface 10a may be a curved convex surface, or only a part thereof may be a curved convex surface.
  • the core at the center of the front end surface of the second optical fiber 2 that abuts the first optical fiber 1 is surely brought into contact with the refractive index matching material layer 10 to improve the connection loss.
  • the refractive index matching material layer 10 can be formed over the entire end face 1 b of the first optical fiber 1. Further, the refractive index matching material layer 10 may be formed not only on the end face 1b but also on the outer peripheral face of the first optical fiber 1 in the vicinity of the second end 1a.
  • the refractive index matching material layer 10 can be formed by the following method, for example. With the first optical fiber 1 charged, the end surface 1b of the second end 1a is brought close to the liquid surface of the liquid refractive index matching material, and this liquid refractive index matching material is adsorbed to the end surface 1b of the first optical fiber 1. After (adhering), it is cured to form the refractive index matching material layer 10. Further, prior to the formation of the refractive index matching material layer 10, the end face 1b may be cleaned by using electric discharge.
  • the refractive index matching material layer 10 is not limited to the method of electrically adsorbing the liquid refractive index matching material, but can also be formed by applying the liquid refractive index matching material to the end surface 1b by another method.
  • the graph showing the relationship between preferable thickness T1 (refer FIG. 4) of the refractive index matching material layer 10 and preferable Shore hardness E (conforming to JISK6253) is shown.
  • the ranges indicated as regions R ⁇ b> 1 and R ⁇ b> 2 are preferable ranges when a single mode optical fiber is used as the second optical fiber 2 that abuts the first optical fiber 1.
  • the range indicated as the region R ⁇ b> 2 is a preferable range when a holey optical fiber is used as the second optical fiber 2.
  • the holey optical fiber is an optical fiber having a plurality of holes that are continuous in the waveguide direction. Examples of the holey optical fiber (Holey Fiber, HF) include a hole assist fiber (Hole-Assisted Fiber, HAF).
  • the Shore hardness E of the refractive index matching material layer 10 is preferably 30 or more and 85 or less. If the Shore hardness E of the refractive index matching material layer 10 is too low (for example, in the region R3), the refractive index matching material layer 10 tends to peel from the end face 1b of the first optical fiber 1, but the Shore hardness E is reduced. By setting it to 30 or more, this can be prevented. Specifically, for example, even when a force is applied to the refractive index matching material layer 10 due to temperature and humidity fluctuations in the aligning groove 69a, the refractive index matching material layer 10 peels from the end face 1b. Can be prevented. Further, by setting the Shore hardness E of the refractive index matching material layer 10 to 30 or more, it is possible to prevent the refractive index matching material layer 10 from being deformed such as wrinkles that cause an increase in loss.
  • the Shore hardness E of the refractive index matching material layer 10 is too high (for example, in the region R4), the viscosity of the refractive index matching material when uncured becomes high, so that it adheres to the end face 1b of the first optical fiber 1. It becomes difficult.
  • the Shore hardness E is set to 85 or less, the operation of attaching the refractive index matching material to the end surface 1b is facilitated, and the refractive index matching material layer 10 having a predetermined shape (for example, the shape having the curved convex surface described above) can be accurately obtained. Can be well formed.
  • the Shore hardness E of the refractive index matching material layer 10 is set to 85 or less, sufficient follow-up deformation can be performed on the ends of the first and second optical fibers 1 and 2. For this reason, for example, even when force is applied to the refractive index matching material layer 10 due to temperature and humidity fluctuations in the aligning groove 69a, it is possible to avoid the occurrence of a gap or the like that causes an increase in loss.
  • the thickness T1 of the refractive index matching material layer 10 is preferably 20 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the thickness T1 of the refractive index matching material layer 10 is, for example, the thickness of the central portion of the refractive index matching material layer 10 and is the maximum thickness.
  • the uniform thickness is meant.
  • the refractive index matching material layer 10 is too thin (for example, in the region R5), when the distance between the ends of the first and second optical fibers 1 and 2 to be abutted with each other increases, The effect cannot be demonstrated. If the thickness is 20 ⁇ m or more, it is advantageous for reliably obtaining the effect as a refractive index matching material. In addition, by setting the thickness to 20 ⁇ m or more, sufficient follow-up deformation is possible with respect to the end portions of the first and second optical fibers 1 and 2 that abut each other, and a gap or the like that causes an increase in loss occurs. Can be avoided.
  • the refractive index matching material layer 10 is too thick (for example, in the region R6), the positions of the end portions of the first and second optical fibers 1 and 2 that face each other are not stable, and the initial characteristics tend to fluctuate. There is. Further, the stability of the end position of the optical fiber is affected by the hardness of the refractive index matching material layer 10.
  • a straight line connecting a point P1 having a Shore hardness E85 and a thickness of 40 ⁇ m and a point P2 having a Shore hardness E30 and a thickness of 60 ⁇ m is a straight line L1
  • the straight line L1 is compared to a region (region R7 etc.) having a larger thickness than the straight line L1.
  • the shore hardness E of the refractive index matching material layer 10 is 30 or more and 85 or less, the thickness is 20 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, and the region excluding the region R7, that is, (Shore hardness E; 30, thickness; 20 ⁇ m). ), (Shore hardness E; 85, thickness; 20 ⁇ m), (Shore hardness E; 85, thickness; 40 ⁇ m), and (Shore hardness E: 30, thickness: 60 ⁇ m).
  • the refractive index matching material layer 10 can be formed with high accuracy, and the initial characteristics can be stabilized and the connection loss can be reliably kept low.
  • the connection loss can be reduced when the second optical fiber 2 is a holey optical fiber (see FIG. 6).
  • the reason why the connection loss can be improved by using the refractive index matching material layer 10 in the region R2 can be considered as follows.
  • the second optical fiber 2 which is a holey optical fiber, has a core 5 located in the center of the cross section and a plurality of holes 4 that penetrates along the core 5 around the core 5. Is formed.
  • the surface of the refractive index matching material layer 10 corresponds to the end face 2 c having the holes 4 by the butting with the first optical fiber 1.
  • the shape has unevenness. Thereby, the refractive index matching material layer 10 becomes difficult to slide in the surface direction with respect to the end surface 2c.
  • the shaft after the first optical fiber 1 and the second optical fiber 2 are abutted in the alignment groove 69a.
  • a large shearing force in the surface direction is applied to the refractive index matching material layer 10 by the end face 2c of the second optical fiber 2, and there is a possibility that deformation such as wrinkle formation causing an increase in loss may occur.
  • the hardness of the refractive index matching material layer 10 is too high (when the Shore hardness E exceeds 80)
  • sufficient follow-up deformation can be performed when adjusting the position of the end of the optical fiber in the aligning groove 69a. Therefore, there is a possibility that a gap or the like causing an increase in loss may occur.
  • the refractive index matching material layer 10 in the region R2 (Shore hardness E is 45 or more and 80 or less) is used, a sufficient follow-up deformation can be performed with respect to the end portion of the optical fiber whose position is adjusted. A gap or the like that causes an increase does not occur, and deformation such as wrinkle formation hardly occurs. Therefore, connection loss can be reduced.
  • the refractive index matching material layer 10 has an improved followability because the Shore hardness E is 85 or less. However, since the hardness is low, when the load is applied to the surface of the refractive index matching material layer 10 from the outside, the surface may not be restored. Therefore, when the first optical fiber 1 on the alignment groove 69a is aligned by pressing the end face 2b (that is, the surface of the refractive index matching material layer 10) for alignment in the length direction, the surface is deformed. There is a risk of doing. When the first optical fiber 1 and the second optical fiber are abutted in a deformed state, a ridge is formed, which causes an increase in connection loss.
  • the refractive index matching material layer 10 may contact and stick to the aligning groove 69a.
  • the peel strength of the refractive index matching material layer 10 is related to the Shore hardness, and the peel strength can be increased by increasing the Shore hardness.
  • the Shore hardness E is 85 or more, this peeling force cannot be resisted, and the refractive index matching material layer 10 peels from the end face 1b of the first optical fiber 1. If peeling occurs, it can cause an increase in connection loss.
  • the refractive index matching material layer 10 is 85 or less, the refractive index matching material is obtained by adjusting the position of the first optical fiber 1 in the length direction on the alignment groove 69a. There is a possibility that the layer 10 is peeled off. According to the manufacturing method according to the present embodiment described in detail later, it is not necessary to align the first optical fiber 1 in the length direction on the alignment groove 69a. Therefore, even when such a refractive index matching material layer 10 is formed, the connection loss can be improved.
  • the ferrule 60 with a clamp portion is prepared at the installation site as an optical connector (shown as an exploded optical connector 110 in FIG. 1) in combination with the knob 91, the plug frame 92, the rear housing 40, and the spring 53 at the manufacturing site.
  • the At the installation site the cable terminal 31a with the fixing member is inserted and assembled from the rear of the optical connector. Specifically, first, the cable terminal 31 a with a fixing member is placed on the insertion auxiliary slider 45 provided in the rear housing 40. Further, to advance the stationary member with cable terminal 31a + Y in one direction, a second optical fiber 2 which protrudes from the optical fiber cable 31 terminal is fed into the Kokoromizo 69a tone of the clamp portion with the ferrule 60. As a result, the bare optical fiber 2 a at the tip of the second optical fiber 2 is butted against the first optical fiber 1.
  • the procedure of feeding the second optical fiber 2 protruding from the end of the optical fiber cable 31 into the aligning groove 69a of the ferrule 60 with a clamp part is performed in a state where the gap of the clamp part 63 is widened.
  • the clamp part 63 is configured such that the first clamping element 65 and the second clamping element 58 are held from the outer periphery by a clamp spring 68. Therefore, by inserting a wedge-shaped insertion piece (not shown) between the first clamping element 65 and the second clamping element 58, the gap between the first and second clamping elements 65, 58 can be widened. it can.
  • FIG. 6 shows a state of the end surfaces 1b and 2c of the second optical fiber 2 and the first optical fiber 1 that are faced to each other.
  • the front end surface 2 c of the second optical fiber 2 is abutted through the refractive index matching material layer 10 to form a connection portion 57.
  • the refractive index matching material layer 10 is elastically compressed and deformed in the thickness direction. As a result, the refractive index matching material layer 10 spreads and contacts the central portion of the distal end surface 2c of the second optical fiber 2 and the periphery thereof. Thereby, the first optical fiber 1 and the second optical fiber 2 are optically connected.
  • the cable terminal 31a with the fixing member is housed inside the rear housing 40 by advancing. Further, the retaining cover 46 provided in the rear housing 40 is rotated and put on the cable terminal 31a with the fixing member. As a result, the retraction restricting piece 46f of the retaining cover 46 is brought into contact with the rear end of the anchoring fixing member 32 of the cable terminal 31a with the fixing member, and the retreating of the cable terminal 31a with the fixing member can be restricted. Further, the forward movement of the cable terminal 31a with the fixing member is restricted by coming into contact with a convex portion or the like (not shown) in the rear housing 40. Accordingly, the position of the cable terminal 31a with the fixing member in the front-rear direction is determined, and the butt connection state of the second optical fiber 2 with respect to the first optical fiber 1 of the ferrule 60 with a clamp portion can be maintained.
  • the inserted piece is removed from the clamp portion 63 in which the wedge-shaped inserted piece is inserted.
  • the clamp part 63 grips and fixes the connection part 57 of the first optical fiber 1 and the second optical fiber 2 by the elasticity of the clamp spring 68.
  • the butt connection state of the second optical fiber 2 with respect to the first optical fiber 1 built in the ferrule 60 with a clamp part is kept stable.
  • the assembly procedure of the ferrule 60 with a clamp part will be described with reference to FIG.
  • the ferrule 61 provided with the flange part 64 and the base member 65 are assembled, and the ferrule structure 59 is produced.
  • the first optical fiber 1 is cut into a predetermined length, and the refractive index matching material layer 10 is formed on the end face 1d of the second end 1a.
  • the first optical fiber 1 is internally fixed in the fiber hole 61 a of the ferrule structure 59.
  • the front end surface 61b of the ferrule 61 is polished so that the front end surface 61b of the ferrule 61 and the front end surface 1d of the first optical fiber 1 are flush with each other.
  • the cover members 66 and 67 and the clamp spring 68 constituting the clamp part 63 are assembled to produce the ferrule 60 with a clamp part.
  • the refractive index matching material layer 10 formed on the end face 1d of the first optical fiber 1 it is necessary to prevent the refractive index matching material layer 10 formed on the end face 1d of the first optical fiber 1 from being damaged.
  • the damage means that a scratch is formed on the surface of the refractive index matching material layer 10 or the refractive index matching material layer 10 is peeled off from the rear end face 1b.
  • connection loss may increase at the connection portion 57 (see FIG. 6) between the first optical fiber 1 and the second optical fiber 2.
  • the optical fiber holder 11 can hold the first optical fiber 1 so as to protect the refractive index matching material layer 10.
  • FIGS. 7A to 9C show the X 2 -Y 2 -Z 2 coordinate system.
  • the first longitudinal direction of the optical fiber 1 is held by the optical fiber holder 11 and Y 2 axially, was the front end side + Y 2 direction.
  • the X 2 -Y 2 -Z 2 coordinate system was set so that the slide surface 12B of the optical fiber holder 11 was parallel to the X 2 -Y 2 plane.
  • components of the optical fiber holder 11 will be described with reference mainly to FIG. 8A which is an exploded view of the optical fiber holder 11.
  • the optical fiber holder 11 includes a guide member 12, a pressing member 13, and an optical fiber gripping portion 16 (gripping portion 16).
  • the slide surface 12B and the gripping portion mounting surface 12D are formed in steps so that the gripping portion mounting surface 12D is on the lower side.
  • a pressing member 13 is mounted on the slide surface 12B.
  • the grip portion 16 is mounted on the grip portion mounting surface 12D.
  • the cutout portion 12E so as to divide the gripper mounting surface 12D into two is formed.
  • the lower surface 12F of the guide member 12 is a surface facing the slider 71 when the guide member 12 is mounted on a slider 71 (see FIG. 10 or the like) described later.
  • the slide surface 12B is, the pressing member 13 is mounted, and is configured to be linear movement (slide) to Y 2 axis direction which is the extending direction of the slide surface 12B.
  • Both sides of the slide surface 12B (+ X 2 side, -X 2 side), the pair of slide guides 12Aa that projects upward, 12Ab are formed.
  • the slide guides 12Aa and 12Ab are formed in parallel to each other. Further, the slide guides 12Aa and 12Ab extend to both sides of the gripping portion mounting surface 12D. Slide guides 12Aa, distance between 12Ab is slightly larger to the width of the pressing member 13 (the length of the X 2 axis direction).
  • the pressing member 13 can operate linearly with the pressing member 13 along the slide guides 12Aa and 12Ab.
  • a long hole 12C extending in parallel with the slide guides 12Aa and 12Ab passes through the center of the slide surface 12B.
  • a guide pin 20B is inserted into the long hole 12C through the guide bush 20A from the lower surface 12F side.
  • the guide pin 20 ⁇ / b> B is provided with a flange at its lower end, and its upper end is fixed to the pressing member 13. The pressing member 13 does not slide off from the slide surface 12B by the guide pin 20B and can be linearly moved.
  • the pressing member 13 includes a pressing member main body 13A and a pressing piece 13B, and is formed in an L shape in plan view.
  • the pressing member main body 13A is formed in a block shape, and its width is substantially the same as or slightly smaller than the width of the slide surface 12B.
  • the pressing member main body 13A it is preferable that the operator fingers apply force applies a force to the pressing member 13 Y 2 axially as likely to linear motion shape. In terms of + Y 2 side of the pressing member main body 13A, the pressing piece 13B is extended.
  • Pressing piece 13B includes a pair of slide guides 12Aa of the guide member 12, among the 12Ab, along the slide guide 12Ab of -X 2 side, and extends to the grip portion 16 side (+ Y 2 direction).
  • the gripping portion 16 includes a first gripping member 14, a second gripping member 15, a compression spring 19, and a fixing screw 17.
  • Gripper 16 is mounted to the grip portion mounting surface 12D formed in the + Y 2 side of the upper surface of the guide member 12.
  • the first gripping member 14 and the second gripping member 15 of the gripping part 16 are formed in a block shape.
  • First gripping member 14 and the second gripping member 15, the slide guides 12Aa, are arranged side by side in the X 2 axis direction between the 12Ab.
  • First gripping member 14 of the fixed side are arranged along the slide guide 12Aa of + X 2 side
  • the second gripping member 15 is disposed between the slide guide 12Ab of the first gripping member 14 and -X 2 side Yes.
  • gaps pressing piece 13B of the pressing member 13 is inserted and removed is formed.
  • the first gripping member 14 is fixed to the guide member 12. This fixing is performed by screwing a fixing screw 17 into the screw hole 12Da provided in the holding portion mounting surface 12D via the second holding member 15.
  • a guide pin 14 ⁇ / b> A is fixed to the facing surface 14 a facing the second gripping member 15 and extends to the second gripping member 15 side.
  • a guide hole 15 b corresponding to the guide pin 14 ⁇ / b> A is provided on the facing surface 15 a facing the first gripping member 14. The second gripping member 15, the guide pin 14A and the guide hole 15b, the operation other than the X 2 axis direction is restricted with respect to the first gripping member 14.
  • the spring holding hole 14b is provided in the mutually opposing surface 14a of the 1st holding member 14, and the compression spring 19 is equipped internally.
  • the compression spring 19 is interposed between the first gripping member 14 and the second gripping member 15 by being compressed.
  • the compression spring 19 applies a force for separating the first gripping member 14 and the second gripping member 15 from each other.
  • the second gripping member 15 has a first pressed surface 15e and a second pressed surface 15f on the surface opposite to the facing surface 15a.
  • First pressed surface 15e is formed to be inclined away from the first gripping member 14 toward the + Y 2 direction.
  • the second pressed surface 15f is formed parallel to the extending direction of the pressing piece 13B (+ Y 2 direction). First, second pressed surface 15e, by pressing pieces 13B of the pressing member 13 abuts against the 15f, the second gripping member 15 is driven in the + X 2 direction.
  • the tip of the + Y 2 side of the first gripping member 14, a first gripping surface 14c is formed.
  • the first gripping surface 14c is formed in the same plane as the facing surface 14a. Between the facing surfaces 14a and first gripping surface 14c, it is formed with a groove-shaped recess 14d extending Z 2 axial direction, the recess 14d has partition the opposing surface 14a and the first gripping surface 14c.
  • a + Y 2 side end of the second gripping member 15, on the facing surface 15a and in the same plane, V groove forming surface 15h is formed.
  • V groove forming surface 15h is between the opposing surfaces 14a and the V-groove forming surface 15h is a groove-shaped recess 15d extending Z 2 axial direction is formed, which defines a face surface 15a and the V groove forming surface 15h .
  • the V-groove forming surface 15h, V grooves 15i extending Y 2 axis direction is formed.
  • FIG. 8B shows an enlarged view of the V-groove 15i.
  • the V-groove 15i has a pair of second gripping surfaces 15c and 15c formed obliquely with respect to the V-groove forming surface 15h, and is formed in a V-shaped cross section.
  • FIG. 7A is a perspective view of the optical fiber holder 11 in a state where the first optical fiber 1 is gripped.
  • FIG. 7B is an enlarged view from the + Y 2 side of the optical fiber holder 11 shown in FIG. 7A.
  • the first gripping surface 14 c of the first gripping member 14 is in contact with the first optical fiber 1.
  • the second gripping surfaces 15 c and 15 c of the second gripping member 15 are in contact with the first optical fiber 1.
  • the first gripping surface 14c and the second gripping surfaces 15c, 15c are in line contact with the first optical fiber 1, respectively. Therefore, the outer periphery of the first optical fiber 1 is held by three contact lines parallel to each other. By gripping in this manner, the first optical fiber 1 can be gripped with respect to the optical fiber holder 11 without being displaced from the gripping surfaces 14c and 15c.
  • FIG. 9A shows a state where the grip 16 of the optical fiber holder 11 is opened (hereinafter referred to as an open state).
  • the pressing member 13 in the open state, the rear of the slide surface 12B of the guide member 12 (the gripping part 16 side, -Y 2 side) is disposed. Further, the pressing piece 13B of the pressing member 13 is not in contact with the second pressed surface 15f of the second gripping member 15, but is in contact with the first pressed surface 15e, or any pressed surface (first surface).
  • the first pressed surface 15e and the second pressed surface 15f) are not in contact with each other.
  • a gap larger than the outer diameter of the first optical fiber 1 is formed between the first gripping member 14 and the second gripping member 15. This is because a compression spring 19 is interposed between the first gripping member 14 and the second gripping member 15, and the compression spring 19 separates the first gripping member 14 and the second gripping member 15 from each other. It is.
  • FIG. 9B shows a state where the grip 16 of the optical fiber holder 11 is closed (hereinafter referred to as a closed state).
  • the pressing member 13 in the closed state is arranged in front of the slide surface 12B (+ Y 2 side). Further, the pressing piece 13 ⁇ / b> B of the pressing member 13 is in contact with the second pressed surface 15 f of the second gripping member 15.
  • the operator can shift the optical fiber holder 11 by transferring the pressing member 13 on the slide surface 12B + Y in two directions from the open state to the closed state.
  • the pressing piece 13B of the pressing member 13 slides on the first pressed surface 15e and reaches the second pressed surface 15f.
  • the pressing piece 13B slides the first pressed surface 15e that is inclined, the second gripping member 15 is moved to the first gripping member 14 side is pressed by the + X 2 direction.
  • FIG. 9C shows the second end 1 a of the first optical fiber 1 gripped by the gripping portion 16.
  • a gap corresponding to the diameter of the first optical fiber 1 is formed between the facing surface 14a of the first gripping member 14 and the facing surface 15a of the second gripping member 15. Is formed.
  • first gripping member 14 and the second gripping member 15 are made of resin to reduce the load on the first optical fiber 1.
  • the load on the first optical fiber 1 may be reduced by attaching an elastic sheet made of silicon rubber or the like to the surfaces of the first gripping surface 14c and the second gripping surface 15c.
  • the first optical fiber 1 is sandwiched by the gripping portion 16 at the second end portion 1a away from the rear end surface 1b where the refractive index matching material layer 10 is formed.
  • Gripper 16 that (first gripping member 14 and the second gripping member 15) of the + Y 2 direction end surface reference plane 16A.
  • the reference surface 16A is a surface formed in parallel with the X 2 -Z 2 plane.
  • the gripping portion 16 grips the first optical fiber 1 so that the distance from the reference surface 16A to the rear end surface 1b is K. This distance K is greater than the length of the Y 2 axis direction of the first gripping surface 14c and the V-groove forming surface 15h.
  • the first gripping member 14 and the second gripping member 15 have a recess 14d and a recess 15d inside the reference surface 16A.
  • the recess 14d, the concave portion 15d is close to a rectangular shape in plan view, forms a protective space 18 penetrating in the Z 2 axial direction.
  • the end surface 1 b is disposed in the protection space 18.
  • the refractive index matching material layer 10 formed on the rear end surface 1 b does not contact the first gripping member 14 and the second gripping member 15.
  • the gripping of the refractive index matching material layer 10 of the first optical fiber 1 can be prevented by gripping.
  • the refractive index matching material layer 10 is formed on the end face 1b of the first optical fiber 1 before cutting.
  • the second end 1 a on the end face 1 b side is gripped by the gripping portion 16 of the optical fiber holder 11.
  • the gripping portion 16 of the optical fiber holder 11 accurately grips the rear end surface 1b of the first optical fiber 1 so as to be the distance K described above with respect to the reference surface 16A, and arranges the rear end surface 1b in the protective space 18.
  • the first optical fiber 1 is cut to form the first end 1 c so that the distance H is from the reference surface 16 ⁇ / b> A of the grip 16.
  • the 1st optical fiber 1 can be correctly cut
  • FIGS. 10 to 14C show the X 3 -Y 3 -Z 3 coordinate system.
  • This coordinate system, the tip surface 61b and a longitudinal ferrule 61 and Y 3 axis direction is arranged such that + Y 3 side.
  • this coordinate system is arranged such that the facing surface 65a of the base member 65 is an X 3 -Y 3 plane.
  • FIG. 10 shows a pre-setup state in which the ferrule structure 59 is attached to the optical fiber insertion device 73 (insertion device 73).
  • the optical fiber insertion device 73 is generally configured by a ferrule holding jig 70, an optical fiber holder 11, and a slider 71 on which the optical fiber holder 11 is mounted.
  • the ferrule holding jig 70 and the slider 71 are fixed to a base (not shown) of the insertion device 73 and the mutual positional relationship is maintained.
  • the ferrule holding jig 70 includes a lower jig 70A and an upper jig 70B, which are configured to be openable and closable.
  • the lower jig 70 ⁇ / b> A and the upper jig 70 ⁇ / b> B have curved concave portions 70 b and 70 b along the outer diameter of the ferrule 61.
  • the lower jig 70A and the upper jig 70B are formed with positioning surfaces 70a and 70a orthogonal to the axial direction of the ferrule 61.
  • the ferrule structure 59 is held by the ferrule holding jig 70 in the following procedure. First, the ferrule 61 of the ferrule structure 59 is placed on the lower jig 70A. At this time, it arrange
  • the fiber hole 61a of the ferrule 61 that performs the above procedure is filled with an adhesive (not shown) in advance.
  • the first optical fiber 1 is fixed to the fiber hole 61a with this adhesive.
  • the adhesive is omitted from the drawings unless otherwise described, but in FIGS. 10 to 14C, the fiber hole 61a is filled with the adhesive.
  • the slider 71 is, for example, a linear slider, and is configured to be capable of linear motion smoothly in the direction of arrow A in FIG.
  • Arrow A is the direction of the elevation angle ⁇ with respect to Y 3 axis. That is, the slider 71 moves linearly in the direction of the elevation angle ⁇ with respect to the Y 3 axis in a plane parallel to the X 3 -Y 3 plane.
  • the slider 71 is disposed on the base member 65 side of the ferrule structure 59. Further, the slider 71 is provided with a forward limit defining portion 74 in front of its traveling direction (arrow A direction), and this forward limit defining portion 74 defines the forward limit of the optical fiber holder 11. The slider 71 is prevented from moving forward by contacting (interfering) with the forward limit defining portion 74.
  • the optical fiber holder 11 is attached to the slider 71 so that the lower surface 12F of the guide member 12 shown in FIG. Thus, the optical fiber holder 11 is arranged such that the movable direction of the second gripping member 15 is coincident with X 3 axis.
  • the optical fiber holder 11 holds the first optical fiber 1. As shown in FIG. 7A, the first optical fiber 1 is held by the holding portion 16 of the optical fiber holder 11 on the second end 1 a side. Further, the first end portion 1 c extends from the reference surface 16 ⁇ / b> A of the optical fiber holder 11.
  • the first optical fiber 1 is disposed so as to extend toward the base member 65 of the ferrule structure 59.
  • An alignment groove 69 a is formed on the facing surface 65 a of the base member 65. The positional relationship between the ferrule structure 59 and the optical fiber holder 11 is determined so that the extending direction of the optical fiber holder 11 coincides with the alignment groove 69a.
  • FIG. 11A shows a state where the first end 1c of the first optical fiber 1 is in contact with the alignment groove 69a.
  • FIG. 11B shows an enlarged view of the first end 1c that contacts the alignment groove 69a.
  • the ferrule 61 at a gap 62 is arranged in front of Chokokoromizo 69a (+ Y 3 direction).
  • the gap 62 is secured for the purpose of preventing adhesion to the surroundings by storing an adhesive that overflows when the first optical fiber 1 is inserted into the fiber hole 61a.
  • First the first end 1c of the optical fiber 1 is brought into contact with only the inner (-Y 3 side position) a distance J from the gap 62 a on Chokokoromizo 69a. That is, the first optical fiber 1 is not directly introduced into the fiber hole 61a.
  • the contact is made once with the aligning groove 69a, and the extending direction thereof is bent and introduced into the fiber hole 61a.
  • Chokokoromizo 69a are the grooves extending in the Y 3 axially, by abutment on Chokokoromizo 69a, that the first optical fiber 1 is prevented from blurring in the horizontal direction (X 3 axially) it can. Therefore, it can suppress that the 1st end part 1c of the 1st optical fiber 1 remove
  • FIG. 12A shows a state immediately before the first end 1c of the first optical fiber 1 reaches the fiber hole 61a.
  • FIG. 12B shows an enlarged view of the first end 1c immediately before reaching the fiber hole 61a.
  • the rear end 61d side of the fiber holes 61a (-Y 3 side), a tapered portion 61c which is open inlet of the inner diameter of the fiber holes 61a becomes spread funnel is formed.
  • the tapered portion 61c functions to smoothly insert the first end 1c of the first optical fiber 1 into the fiber hole 61a by guiding the first end 1c of the first optical fiber 1 to the fiber hole 61a.
  • the first optical fiber 1 is curved on the alignment groove 69a by further moving the slider 71 in the direction of arrow A from the state in which the first optical fiber 1 is in contact with the alignment groove 69a (the state shown in FIGS. 11A and 11B).
  • One end 1c faces its front end face 1d toward the fiber hole 61a. Thereby, the 1st end part 1c can contact
  • FIG. 13 shows a state where the first optical fiber 1 is inserted into the fiber hole 61a.
  • the first optical fiber 1 is inserted into the fiber hole 61a by further advancing the slider 71 in the direction of arrow A from the state in contact with the tapered portion 61c (the state shown in FIGS. 12A and 12B).
  • the slider 71 has a forward limit defining portion 74 and, when advanced to a predetermined position, abuts against the forward limit defining portion 74 and cannot advance further.
  • the advance limit defining portion 74 is provided at an appropriate position in order to set the first optical fiber 1 to an appropriate insertion depth.
  • FIG. 14A shows a state where the grip 16 of the optical fiber holder 11 is released.
  • the pressing member 13 of the optical fiber holder 11 is moved backward to move the second gripping member 15 away from the first gripping member 14, thereby opening the gripping portion 16 (see FIG. 9A).
  • the 2nd end part 1a of the 1st optical fiber 1 falls from the holding part 16, and can be arrange
  • the second end portion 1a (rear end) of the first optical fiber 1 can be positioned in the alignment groove 69a by releasing the grip of the optical fiber holder 11 at the forward limit defined by the forward limit defining portion 74.
  • the position where the second end 1a is lowered can be set by the position of the forward limit defining portion 74 of the slider 71.
  • the position of the end face 1b of the second end 1a placed in the alignment groove 69a is adjusted.
  • a position adjusting method there is a method in which the first optical fiber 1 is cut long in advance and the first optical fiber 1 protruding from the front end surface 61 b of the ferrule 61 is gripped.
  • the refractive index matching material layer 10 formed on the end surface 1b may be dragged from the upper surface of the alignment groove 69a and peeled off from the end surface 1b.
  • the second end 1a of the first optical fiber 1 is disposed rearward with respect to the target position, and the first optical fiber 1 is moved forward by pushing the end face 1b. There is.
  • the refractive index matching material layer 10 formed on the end face 1b may be damaged.
  • the refractive index matching material layer 10 is dragged on the upper surface of the alignment groove 69a, which has the same problem as the above adjustment method.
  • the positioning is completed when the gripping portion 16 of the optical fiber holder 11 is released and the second end 1a of the first optical fiber 1 is lowered. Therefore, it is not necessary to make adjustments that damage the refractive index matching material layer 10.
  • Optical fiber holder 11 is movable direction (Fig. 9A, see FIG. 9B) of the second gripping member 15 is arranged to coincide with the X 3 axis. Actuating the pressing member 13 of the optical fiber holder 11, when opening the gripper 16, the second gripping member 15 is moved in the X 3 axially. Therefore, the gripped second end 1a naturally descends and is placed on the alignment groove 69a as shown in FIG. 14C. That is, the refractive index matching material layer 10 formed on the end surface 1b of the second end 1a does not contact the grip 16 even when the grip 16 is opened and the second end 1a is lowered. .
  • the refractive index matching material layer 10 can be released from gripping without contacting the gripping portion 16 by the following two configurations.
  • the end surface 1 b of the second end 1 a is disposed in the protective space 18 of the grip 16. Since the protective space 18 is formed so as to include the locus of the end face 1b descending, the refractive index matching material layer 10 does not contact the gripping part 16 when descending.
  • the first gripping member 14 and the second gripping member 15 of the gripping part 16 are gripped from a direction orthogonal to the plane formed by the axis of the first optical fiber 1 and the axis of the fiber hole 61a. It depends.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view showing the state of the distal end surface 61b of the ferrule 61 after the first optical fiber 1 is inserted.
  • the adhesive 3 filled in the fiber hole 61a overflows from the tip of the fiber hole 61a, and the tip surface 61b.
  • a bulging portion 3A of the adhesive 3 is formed on the surface.
  • a portion of the first end portion 1c of the first optical fiber 1 that protrudes from the distal end surface 61b of the ferrule 61 is included in the bulging portion 3A.
  • the insertion depth of the first optical fiber 1 into the fiber hole 61a can be set by the position of the advance limit defining portion 74 that contacts the slider 71 and restricts the advance (see FIG. 13). Moreover, the 1st optical fiber 1 is cut
  • the tip surface 61b of the ferrule 61 is polished.
  • the bulging portion 3A of the adhesive 3 is removed and the front end surface 61b of the first optical fiber 1 is polished to be flush with the front end surface 61b of the ferrule 61.
  • a wrapping film using diamond or the like as abrasive particles is used.
  • the front end surface 61b of the first optical fiber 1 protrudes from the bulging portion 3A, the protruding first optical fiber 1 may damage the wrapping film. Therefore, before using the wrapping film, it is necessary to perform preliminary polishing by a process of cutting the protruding first optical fiber 1 or a sandpaper. By including the distal end surface 61b in the bulging portion 3A, these steps can be omitted.
  • the first optical fiber is manually formed using a holding tool such as tweezers. 1 may be inserted into the fiber hole 61a.
  • the holding tool is not limited to tweezers, and includes a first gripping surface and a second gripping surface for gripping the second end 1a of the first optical fiber 1 from both sides in the radial direction, and a configuration in which these open and close It only has to be.
  • the first gripping surface and the second gripping surface may be processed into a shape suitable for gripping the first optical fiber 1.
  • you may reduce the load to the 1st optical fiber 1 by sticking an elastic sheet on the 1st holding surface and the 2nd holding surface. A procedure for manually inserting the first optical fiber 1 into the fiber hole 61a will be described below.
  • the ferrule structure 59 in which the fiber hole 61a is previously filled with the adhesive is fixed to the ferrule holding jig 70 (see FIG. 10 and the like). Further, a contact wall is installed at the tip 61 b of the ferrule 61. The contact wall is provided to set the insertion depth of the first optical fiber 1 by contacting the first end 1c of the first optical fiber 1 inserted into the fiber hole 61a.
  • the first optical fiber 1 that is cut in advance to a predetermined length and on which the refractive index matching material layer 10 is formed on the end surface 1b of the second end 1a is held by a holding tool.
  • the holding tool holds a position away from the end face 1 b so that the first holding surface and the second holding surface of the holding tool do not come into contact with the refractive index matching material layer 10.
  • the first optical fiber 1 held by the holding tool is inserted into the fiber hole 61a from the first end 1c side.
  • the first end 1c is inserted into contact with the tapered portion 61c formed at the rear end 61d of the fiber hole 61a. Thereby, the 1st optical fiber 1 can be smoothly introduce
  • the tip 61b of the ferrule 61 is provided with a contact wall.
  • the first optical fiber 1 is inserted into the entire length of the fiber hole 61a, the first end 1c of the first optical fiber 1 comes into contact with the contact wall, and further insertion is impossible.
  • the holding of the first optical fiber 1 by the holding tool is released.
  • the second end 1a of the first optical fiber 1 is lowered and can be disposed on the alignment groove 69a. Since the position where the second end 1a descends is uniquely determined by the contact between the abutment wall and the first end 1c, the position of the end surface 1b of the second end 1a is adjusted after the second end 1a is lowered. There is no need to do. In this way, the first optical fiber 1 may be inserted into the fiber hole 61a manually without using the optical fiber insertion device 73.
  • 25A to 25B are views showing an optical connector 220 used in the optical fiber connecting method according to the second embodiment of the present invention.
  • the optical connector 220 is an on-site assembly type optical connector that is assembled to the end of the optical fiber cable 221.
  • the optical fiber cable 221 is, for example, one in which an optical fiber 222 (second optical fiber, external optical fiber) and a linear tensile strength body (not shown) are collectively covered with a jacket 323.
  • the optical fiber 222 is, for example, a coated optical fiber in which the bare optical fiber 222a is covered with a coating, and examples thereof include an optical fiber core wire and an optical fiber strand.
  • the optical connector 220 includes a sleeve-shaped first housing 211, a ferrule 212 with a clamp portion provided in the first housing 211, and a second housing 213 provided on the rear side of the first housing 211. It is an optical fiber connector.
  • the optical connector 220 is, for example, an SC type optical connector (F04 type optical connector established in JIS C5973. SC: Single fiber Coupling optical fiber connector), an MU type optical connector (F14 type optical connector established in JIS C 5973).
  • a single-fiber optical connector such as MU (Miniature-Unit coupling optical fiber connector) can be used.
  • the direction toward the joining end surface 201b of the ferrule 201 may be referred to as the front (front end direction), and the opposite direction may be referred to as the rear.
  • the ferrule 212 with a clamp part is connected to a clamp part 214 (connection) on the rear side of the ferrule 201 in which the optical fiber 202 (built-in optical fiber 202, first optical fiber, receiving side optical fiber) is fixedly inserted.
  • the clamp part 214 holds and fixes the rear-side protruding part 202a of the built-in optical fiber 202 and the tip part of the optical fiber 222, and maintains the butt connection state between the optical fibers 202 and 222.
  • the clamp 214 has a base member 215 (rear extension piece 215) (base side element) and lid members 216 and 217 (lid side element) extending rearward from the ferrule 201 and collectively holding them inside.
  • the clamp 214 can hold and fix the rear protruding portion 202a of the built-in optical fiber 202 and the tip of the optical fiber 222 between the base member 215 and the lid members 216 and 217.
  • the optical fiber 222 butt-connected to the rear end of the built-in optical fiber 202 of the ferrule 212 with a clamp portion is also referred to as an insertion optical fiber 222.
  • the built-in optical fiber 202 is inserted into a fiber hole 201a which is a fine hole penetrating coaxially with the axis of the ferrule 201, and is fixed to the ferrule 201 by adhesive fixing using an adhesive or the like.
  • the end face of the front end of the built-in optical fiber 202 is exposed to the joint end face 201b at the front end (front end) of the ferrule 201.
  • the built-in optical fiber 202 is, for example, a bare optical fiber.
  • An alignment groove for positioning the rear protruding portion 202a of the built-in optical fiber 202 on the rear extension of the fiber hole 201a of the ferrule 201 is formed on the opposing surface of the rear extending piece 215 (the surface facing the lid members 216 and 217). 219a and a covering portion storage groove 219b extending rearward from the rear end of the alignment groove 219a are formed.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating the rear end 202b of the built-in optical fiber 202 and the vicinity thereof.
  • the rear end 202b is an end portion (connecting end) opposite to the end portion (front end) of the ferrule 201 on the joining end surface 201b side.
  • the end surface 202b1 (rear end surface, connection end surface) of the rear end 202b is preferably substantially flat and perpendicular to the optical axis.
  • the end surface 202b1 is preferably a mirror surface.
  • the end surface 202b1 preferably has a maximum height Rz (JIS B 0601 (2001)) of, for example, less than 1 ⁇ m.
  • a solid refractive index matching material layer 210 is formed on the end face 202b1 of the built-in optical fiber 202.
  • the refractive index matching material layer 210 is formed so as to be interposed between the end face 202b1 of the built-in optical fiber 202 and the end face 222b1 (tip face) (see FIG. 16) of the insertion optical fiber 222.
  • the refractive index matching material layer 210 has refractive index matching.
  • Refractive index matching refers to the degree of proximity between the refractive index of the refractive index matching material layer 210 and the refractive indexes of the optical fibers 202 and 222. The closer the refractive index of the refractive index matching material layer 210 is to that of the optical fibers 202 and 222, the better.
  • the difference in refractive index from the optical fibers 202 and 222 is ⁇ 0.1. Is preferably within 0.05, and more preferably within ⁇ 0.05.
  • the difference between the average refractive index of the two optical fibers 202 and 222 and the refractive index of the refractive index matching material layer 210 is It is desirable to be within the above range.
  • Examples of the material of the refractive index matching material layer 210 include acrylic, epoxy, vinyl, silicone, rubber, urethane, methacrylic, nylon, bisphenol, diol, polyimide, and fluorinated epoxy. And polymer materials such as fluorinated acrylic.
  • the refractive index matching material layer 210 may have a constant thickness, but preferably has a shape that gradually decreases in thickness from the center of the end face 202b1 toward the periphery.
  • the rear surface 210a (outer surface) of the refractive index matching material layer 210 can be a curved convex surface protruding rearward (connection direction).
  • the curved convex surface is, for example, a spherical surface or an elliptical spherical surface.
  • the entire rear surface 210a may be a curved convex surface, or only a part may be a curved convex surface.
  • the refractive index matching material layer 210 is preferably formed so as to cover at least the end surface 203a of the core 203 in the end surface 202b1, and more preferably over the entire end surface 202b1.
  • the refractive index matching material layer 210 in the illustrated example is formed on the entire end face 202b1.
  • the refractive index matching material layer 210 may be formed not only on the end face 202b1 but also on the outer peripheral face of the built-in optical fiber 202 in the vicinity of the rear end 202b.
  • the refractive index matching material layer 210 can be elastically deformable.
  • the refractive index matching material layer 210 is a soft layer having a lower hardness than the bare optical fibers of the optical fibers 202 and 222, and when the insertion optical fiber 222 is abutted against the built-in optical fiber 202, an impact force due to abutment is obtained. Can be relaxed.
  • the Shore hardness E (based on JIS K 6253) of the refractive index matching material layer 210 is preferably 30 or more and 85 or less. If the Shore hardness E of the refractive index matching material layer 210 is too low (for example, in the region R3), the refractive index matching material layer 210 easily peels from the end face 202b1 of the built-in optical fiber 202, but the Shore hardness E is 30. By setting it as the above, this can be prevented.
  • the refractive index matching material layer 210 even when a large force is applied to the refractive index matching material layer 210 due to position adjustment of the end portions of the optical fibers 202 and 222 in the aligning groove 219a or fluctuations in temperature or humidity, It is possible to prevent the refractive index matching material layer 210 from peeling from the end face 202b1. Further, by setting the Shore hardness E of the refractive index matching material layer 210 to 30 or more, it is possible to prevent the refractive index matching material layer 210 from being deformed such as wrinkles that cause an increase in loss.
  • the Shore hardness E of the refractive index matching material layer 210 is too high (for example, in the region R4), the viscosity of the refractive index matching material when uncured becomes high, so that it is difficult to adhere to the end face 202b1 of the built-in optical fiber 202.
  • the Shore hardness E is set to 85 or less, the operation of attaching the refractive index matching material to the end face 202b1 is facilitated, and the refractive index matching material layer having a predetermined shape (for example, the shape forming the curved convex surface described above). 210 can be formed with high accuracy.
  • the Shore hardness E of the refractive index matching material layer 210 is set to 85 or less, sufficient follow-up deformation can be performed with respect to the end portions of the optical fibers 202 and 222. For this reason, for example, even when a large force is applied to the refractive index matching material layer 210 due to position adjustment of the end portions of the optical fibers 202 and 222 in the aligning groove 219a and fluctuations in temperature and humidity, the cause of the increase in loss is caused. It is possible to avoid the occurrence of a gap or the like.
  • the thickness of the refractive index matching material layer 210 (for example, the thickness T1 shown in FIG. 15) is desirably larger than 10 ⁇ m. In particular, it is preferably 20 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the thickness of the refractive index matching material layer 210 is, for example, the thickness at the center of the end face 203a of the core 203 and is the dimension of the built-in optical fiber 202 in the optical axis direction.
  • the thickness T1 shown in FIG. 15 is the thickness of the central portion of the refractive index matching material layer 210 and is the maximum thickness.
  • the refractive index matching material layer 210 is too thin (for example, in the region R5), the effect as the refractive index matching material cannot be exhibited when the distance between the optical fibers 202 and 222 is increased.
  • the thickness is 20 ⁇ m or more, it is advantageous for reliably obtaining the effect as the refractive index matching material. Further, by setting the thickness to 20 ⁇ m or more, sufficient follow-up deformation can be performed with respect to the end portions of the optical fibers 202 and 222, and a gap or the like that causes an increase in loss can be avoided.
  • the refractive index matching material layer 210 is too thick (for example, in the region R6), the positions of the ends of the optical fibers 202 and 222 are not stable, and the initial characteristics tend to fluctuate. Further, the stability of the optical fiber end position is affected by the hardness of the refractive index matching material layer 210.
  • the region including the straight line L1 and the side with a smaller thickness (region R1 and the like) is less likely to destabilize the end position of the optical fiber.
  • the Shore hardness E of the refractive index matching material layer 210 is 30 or more and 85 or less, the thickness is 20 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, and the region excluding the region R7 (region R1), that is, (Shore hardness E; 30 , Thickness: 20 ⁇ m), (shore hardness E: 85, thickness: 20 ⁇ m), (shore hardness E: 85, thickness: 40 ⁇ m), (shore hardness E: 30, thickness: 60 ⁇ m)
  • the refractive index matching material layer 210 can be prevented from being peeled off, the refractive index matching material layer 210 can be formed with high accuracy, and the initial characteristics can be stabilized and the connection loss can be reliably kept low.
  • the connection loss can be reduced when the insertion optical fiber 222 is a holey optical fiber (see FIG. 29).
  • the holey optical fiber is an optical fiber having a plurality of holes that are continuous in the waveguide direction.
  • Examples of the holey optical fiber include a hole assist fiber (Hole-Assisted Fiber, HAF).
  • the reason why the connection loss can be improved by using the refractive index matching material layer 210 in the region R2 can be considered as follows. As shown in FIG.
  • the optical fiber with holes 250 includes a core 271 and a clad portion 252 surrounding the periphery, and a plurality of holes 253 are formed in the clad portion 252.
  • FIG. 30 is a photograph showing the refractive index matching material layer 210 when the connection loss is increased by using a solid refractive index matching material in the holey optical fiber 250.
  • the surface of the refractive index matching material layer 210 is not flat, and a stepped portion 210d is formed by unevenness.
  • the step portion 210d is formed by deformation that causes wrinkles on the surface of the refractive index matching material layer 210 due to the force applied to the refractive index matching material layer 210 by the optical fibers 202 and 222 when viewed from the shape. It may have been done. From this, the following estimation is possible.
  • the surface of the refractive index matching material layer 210 has a shape corresponding to the end face 222b1 having the hole 253 due to the butting with the built-in optical fiber 202. Therefore, the refractive index matching material layer 210 is less likely to slide in the surface direction with respect to the end surface 222b1.
  • the insertion piece 231 is removed in this state, and the positions of the optical fibers 202 and 222 are adjusted in the alignment groove 219a by the elasticity of the clamp spring 218. Then, due to the end face 222b1 of the insertion optical fiber 222, a large shearing force in the surface direction is applied to the refractive index matching material layer 210, and there is a possibility that deformation such as wrinkle formation that causes an increase in loss may occur.
  • the refractive index matching material layer 210 in the region R2 (Shore hardness E is 45 or more and 80 or less) is used, a sufficient follow-up deformation can be performed with respect to the end of the optical fiber whose position is adjusted. A gap or the like that causes an increase does not occur, and deformation such as wrinkle formation hardly occurs. Therefore, connection loss can be reduced.
  • the refractive index matching material layer 210 can be formed by the following method, for example. With the built-in optical fiber 202 charged, the end surface 202b1 of the rear end 202b is brought close to the liquid surface of the liquid refractive index matching material, and this liquid refractive index matching material is adsorbed (attached) to the end surface 202b1 of the built-in optical fiber 202. After that, it is cured to form a refractive index matching material layer 210. Further, prior to the formation of the refractive index matching material layer 210, the end face 202b1 may be cleaned using discharge.
  • the refractive index matching material layer 210 is not limited to the method of electrically adsorbing the liquid refractive index matching material, but can also be formed by applying the liquid refractive index matching material to the end face 202b1 by another method.
  • an insertion piece 351 of the splicing tool 350 can be inserted between the rear extension piece 215 and the lid members 216 and 217 so as to be removable.
  • the second housing 213 can be configured so that the end of the optical fiber cable 221 can be retained.
  • the insertion optical fiber 222 is cut.
  • the cutting process of the optical fiber 222 is a step of adjusting the lead length of the optical fiber 222 to a length determined according to the specifications of the optical connector 220 and forming the end surface 222b1 that is a mirror surface (see FIG. 16). ).
  • an initial flaw is formed on the optical fiber 222 with a cutting blade, and then the insertion optical fiber 222 is cleaved by applying tension to the insertion optical fiber 222 so that the initial flaw is grown. Cut with.
  • optical fiber cutting tool As an optical fiber cutting tool (optical fiber cutter), a simple type can be used.
  • the simple optical fiber cutter include those that manually drive the cutting blade or apply tension to the insertion optical fiber 222.
  • an optical fiber cutter including a holding portion for holding an optical fiber, a pair of arms extending from the holding portion, and a gripping portion provided at the tip thereof. (See, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-226252 and Japanese Patent Application No. 2013-141144 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-221608)).
  • the optical fiber cutter manually cuts an optical fiber by manually forming an initial flaw on the optical fiber with a cutting blade, and an operator operating the gripping part with fingers to sandwich the optical fiber and applying a tensile force to the optical fiber. Prompt.
  • the optical fiber cutter illustrated here employs a method of applying a tensile force by pulling the optical fiber in the length direction, but a method of applying a tensile force by applying a force in the bending direction to the optical fiber. It may be adopted.
  • the end face of the external optical fiber that is the target of the connection method of the present invention corresponds to one of the following two cases.
  • Case 1 The protruding height of the protruding portion protruding from the reference surface is less than 10 ⁇ m, and the core is included in the non-mirror portion.
  • Case 2 The protruding height of the protruding portion is 10 ⁇ m or more and not more than the thickness of the refractive index matching material layer.
  • the mirror surface is, for example, a surface having a maximum height Rz (JIS B 0601 (2001)) of less than 1 ⁇ m.
  • the light transmittance (transmittance of light used for the optical connector 220) at the end surface 223a of the core 223 which is a mirror surface is, for example, 95% or more (preferably 99% or more), and is a “non-mirror surface”.
  • the light transmittance at the end surface 223a of the core 223 is, for example, a value outside this range.
  • Case 1 is a case where the protruding height of the convex portion of the end surface (cut surface) of the insertion optical fiber is less than 10 ⁇ m, and the core is included in the non-mirror portion.
  • the end surface 222b1 of the insertion optical fiber 222 may be formed with fine irregularities such as a hackle mark, for example.
  • a hackle mark is a streak-like unevenness formed along the direction of cutting of an optical fiber. For example, when a large force (such as a tensile force) is applied to the optical fiber during the cutting of the optical fiber. The formation of a plurality of fracture surfaces proceeds in parallel.
  • FIG. 17A and 17B are diagrams showing a first example of case 1.
  • FIG. FIG. 17A is a plan view of the end face 222b1 of the insertion optical fiber 222 (222A) of this example.
  • FIG. 17B is a diagram schematically showing a cross section of the hackle mark 225, and is a diagram schematically showing a cross section taken along line II of FIG. 17A.
  • the end surface 222b1 is a surface that is perpendicular to the optical axis of the insertion optical fiber 222 and is substantially flat (see FIG. 16).
  • the substantially flat surface means, for example, a surface that does not have a portion (protrusion height of 10 ⁇ m or more) (see FIG. 20) protruding from the surface (main surface) including the end surface 223a of the core 223.
  • the “substantially flat surface” may be defined such that the maximum height Rz (JIS B 0601 (2001)) is less than 10 ⁇ m.
  • the end surface 222b1 of this example has a mirror surface region 226 including the initial scratch start point 228 and a hackle mark region 227 (non-mirror portion) that is an area outside the mirror surface region 226.
  • the hackle mark area 227 is an area having one or a plurality of hackle marks 225.
  • the hackle mark 225 is a fine unevenness formed on the end face 222b1.
  • the height H1 of the convex portion of the hackle mark 225 may be, for example, 1 ⁇ m or more and less than 10 ⁇ m.
  • the height H ⁇ b> 1 may be the maximum height difference of the unevenness in the predetermined area in the hackle mark area 227.
  • corrugation here can be prescribed
  • the height here is a dimension perpendicular to the end face 222b1, that is, a dimension in the optical axis direction.
  • the hackle mark 225 is formed to extend radially from the inner edge 227a of the hackle mark area 227 toward the outer edge 227b (the outer peripheral edge of the end surface 222b1).
  • the hackle mark 225 in this example is formed in a radial shape with the initial flaw starting point 228 or its vicinity as an aggregation point.
  • the end surface 223 a of the core 223 (223 ⁇ / b> A) is a “non-mirror surface” because the entire area thereof is included in the hackle mark region 227.
  • the end face 222b1 shown in FIG. 17A is included in “the protruding height of the protruding portion is less than 10 ⁇ m” because there is no protruding portion having a protruding height of 10 ⁇ m or more.
  • the convex portion is a portion protruding from the reference surface toward the built-in optical fiber 202 side.
  • the reference plane is a plane including the core of the external optical fiber (for example, a plane including the center of the end face of the core) parallel to the end face of the connection end of the receiving optical fiber. As shown in FIG.
  • the end surface 202b1 is a surface perpendicular to the optical axis of the built-in optical fiber 202
  • the end surface 222b1 is a surface perpendicular to the optical axis of the insertion optical fiber 222. It is parallel to the end face 202b1.
  • the end surface 222b1 includes the end surface 223a of the core 223 (specifically, the center 223a1 of the core 223 is included). Therefore, the end surface 222b1 is the reference surface 224 (224A) in the insertion optical fiber 222.
  • the end surface 222b1 is a substantially flat surface, and there is no convex portion having a height of 10 ⁇ m or more protruding from the reference surface 224 (224A).
  • FIG. 18 shows a second example of case 1.
  • the insertion optical fiber 222 (222B) of this example there is no mirror surface region 226, and the entire end surface 222b1 is a hackle mark region 227. Since the end surface 223a of the core 223 (223B) is included in the hackle mark region 227, it is a “non-mirror surface”.
  • the end surface 222b1 does not have a protruding portion having a height of 10 ⁇ m or more protruding from the reference surface 224 (224A).
  • FIG. 19 shows a third example of case 1.
  • the end surface 223a of the core 223 is in the hackle mark region 227.
  • the end surface 223a of the core 223 (223C) is a non-mirror surface, and the core 223 can be regarded as being included in the non-mirror portion.
  • the end surface 222b1 does not have a protruding portion having a height of 10 ⁇ m or more protruding from the reference surface 224 (224A).
  • the mirror surface region 226 is a region having a substantially arc-shaped peripheral edge 226b centering on the initial scratch starting point 228 or its vicinity.
  • the distance from the starting point 228 to the peripheral edge 226b (the radial distance of the end face 222b1) is referred to as a mirror radius R.
  • R The distance from the starting point 228 to the peripheral edge 226b (the radial distance of the end face 222b1) is referred to as a mirror radius R.
  • the area ratio of the mirror surface region 226 is smaller and the area ratio of the hackle mark region 227 is larger as the breaking strength increases.
  • the fine unevenness formed on the end surface 222b1 (cut surface) of the insertion optical fiber 222 is not limited to the hackle mark.
  • a rib mark for example, a Walner line, an arrest line.
  • the height (or maximum height Rz) of the convex portion may be, for example, 1 ⁇ m or more and less than 10 ⁇ m, similarly to the hackle mark.
  • the distance D1 between the end surface 203a of the core 203 of the built-in optical fiber 202 and the end surface 223a of the core 223 of the insertion optical fiber 222 (hereinafter referred to as inter-core distance D1) is the refractive index matching material layer 210.
  • the thickness T1 thickness at the end face 203a of the core 203) (see FIG. 15) is preferably equal to or less.
  • the inter-core distance D1 is preferably 20 ⁇ m or less. By setting the inter-core distance D1 within this range, the refractive index matching material layer 210 is brought into contact with the end surface 223a of the core 223 of the insertion optical fiber 222, so that the refractive index matching effect can be obtained with certainty.
  • the inter-core distance is a distance between the centers of the end faces of the cores of two optical fibers, for example.
  • Case 2 is a case where the end surface (cut surface) of the insertion optical fiber has the convex portion, and the projection height is 10 ⁇ m or more and not more than the thickness of the refractive index matching material layer.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a first example of case 2.
  • a main portion 229a having a main surface 229a1 and a convex portion 229b projecting from the main surface 229a1 in the tip direction are formed on the end surface 222b2 (tip surface) of the insertion optical fiber 222 (222D).
  • the main surface 229a1 is a substantially flat surface perpendicular to the optical axis of the insertion optical fiber 222, and includes the end surface 223a of the core 223.
  • the main surface 229a1 has a larger area than the convex portion end surface 229b1 of the convex portion 229b.
  • the convex portion 229b has a substantially flat convex portion end surface 229b1 inclined with respect to the main surface 229a1.
  • the convex portion end surface 229b1 is inclined in a direction in which the height increases as the distance from the core 223 increases.
  • the main surface 229a1 is parallel to the end surface 202b1.
  • the main surface 229a1 includes the center 223a1 of the end surface 223a of the core 223. Therefore, the main surface 229a1 is the reference surface 224 (224B) in the insertion optical fiber 222.
  • the convex portion 229b is formed to project from the main surface 229a1 (reference surface 224 (224B)) toward the end surface 202b1.
  • the protrusion height H2 of the convex portion 229b is a height from the main surface 229a1, and is a dimension in the optical axis direction of the insertion optical fiber 222.
  • the height H2 can also be said to be the height of the convex portion 229b with respect to the end surface 223a (for example, the center 223a1) of the core 223.
  • the height H2 of the convex portion 229b is not less than 10 ⁇ m and not more than the thickness T1 (the thickness at the end surface 203a of the core 203) of the refractive index matching material layer 210.
  • the height H2 of the convex portion 229b is, for example, 10 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less. By setting the height H2 within this range, the refractive index matching material layer 210 can be surely brought into contact with the end surface 223a of the core 223 of the insertion optical fiber 222, and a refractive index matching effect can be obtained.
  • the end surface 223a of the core 223 may be a mirror surface or a non-mirror surface.
  • the main surface 229a1 is a surface having the maximum area in the end surface 222b2, but the main surface 229a1 may not be a surface having the maximum area.
  • 20 includes a main surface 229a1 and a convex portion end surface 229b1, but the end surface (cut surface) of the insertion optical fiber may include other surfaces other than the main surface and the convex portion end surface.
  • the end face of the insertion optical fiber may have a main portion having a main surface, a convex portion protruding from the main surface in the distal direction, and a concave portion formed in a concave shape with respect to the main surface.
  • the end surface of the insertion optical fiber includes a main surface, a convex portion end surface, and a concave portion end surface.
  • the distance D2 between the end surface 203a of the core 203 of the built-in optical fiber 202 and the end surface 223a of the core 223 of the insertion optical fiber 222 (hereinafter referred to as inter-core distance D2) is the thickness T1 of the refractive index matching material layer 210 (the core 203).
  • the thickness at the end face 203a is preferably equal to or less.
  • the inter-core distance D2 is preferably 20 ⁇ m or less.
  • the main surface 229a1 illustrated in FIG. 20 is a surface perpendicular to the optical axis of the insertion optical fiber 222, but the main surface may be inclined with respect to the vertical surface.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a second example of the case 2 and illustrates an example in which the main surface is an inclined surface.
  • the end face 202b2 of the built-in optical fiber 202 is a substantially flat surface inclined with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the built-in optical fiber 202.
  • the end surface 222b3 of the insertion optical fiber 222 (222E) is formed with a main portion 230a having a main surface 230a1 and a convex portion 230b protruding from the main surface 230a1 in the distal direction.
  • the main surface 230a1 is a substantially flat surface inclined with respect to a surface perpendicular to the optical axis of the insertion optical fiber 222, and includes the end surface 223a of the core 223.
  • the convex portion 230b has a substantially flat convex portion end surface 230b1 that is inclined with respect to the main surface 230a1.
  • the main surface 230a1 of the insertion optical fiber 222 is an inclined surface parallel to the end surface 202b2 of the built-in optical fiber 202, and includes the center 223a1 of the end surface 223a of the core 223. Therefore, the main surface 230a1 is the reference surface 224 (224C) in the insertion optical fiber 222.
  • the convex portion 230b is formed to protrude from the main surface 230a1 (reference surface 224 (224C)) toward the end surface 202b2.
  • the protrusion height H3 of the convex portion 230b is a height from the main surface 230a1 and is a dimension in the optical axis direction.
  • the height H3 is not less than 10 ⁇ m and not more than the thickness T2 of the refractive index matching material layer 210 (the thickness at the end face 203a of the core 203).
  • the height H3 of the convex portion 230b is preferably 10 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the thickness T2 of the refractive index matching material layer 210 is the dimension of the built-in optical fiber 202 in the optical axis direction.
  • inter-core distance D3 The distance D3 between the end surface 203a of the core 203 of the built-in optical fiber 202 and the end surface 223a of the core 223 of the insertion optical fiber 222 (hereinafter referred to as inter-core distance D3) is the thickness T2 of the refractive index matching material layer 210 (the core 223).
  • the thickness at the end face 223a is preferably less than or equal to.
  • the inter-core distance D3 is preferably 20 ⁇ m or less.
  • the end surface 223a of the core 223 may be a mirror surface or a non-mirror surface.
  • FIG. 22A and 22B are diagrams showing a third example of the case 2, in which FIG. 22A is a diagram showing the shapes of the insertion optical fiber 222 and the built-in optical fiber 202, and FIG. 22B is a diagram showing the insertion optical fiber 222 and the built-in optical fiber. It is sectional drawing which shows a connection part with the optical fiber 202.
  • FIG. The end face 202b2 of the built-in optical fiber 202 is a substantially flat surface inclined with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the built-in optical fiber 202, as in the second example shown in FIG.
  • the end surface 222b4 of the insertion optical fiber 222 (222F) is also a substantially flat surface inclined with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the insertion optical fiber 222.
  • the inclination angles of the end surface 202b2 and the end surface 222b4 are the same.
  • the main line is, for example, a line passing through the tip and center of the inclined end surface.
  • a plane that is parallel to the end face 202b2 and includes the center 223a1 of the end face 223a of the core 223 is defined as a reference plane 224 (224D).
  • the end surface 222b4 of the insertion optical fiber 222 (222F) is a substantially flat surface, but a part of the end surface 222b4 protrudes closer to the built-in optical fiber 202 than the reference surface 224 (224D) due to the mismatch of the inclination directions described above.
  • the part below the end surface 223a of the core 223 is a convex portion 231b protruding from the reference surface 224 (224D) toward the end surface 202b2.
  • the protruding height H4 of the convex portion 231b is a height from the reference surface 224 (224D) and is a dimension in the optical axis direction of the insertion optical fiber 222.
  • the height H4 is not less than 10 ⁇ m and not more than the thickness T2 of the refractive index matching material layer 210.
  • the height H4 of the convex portion 231b is preferably 10 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the distance D4 between the end surface 203a of the core 203 of the built-in optical fiber 202 and the end surface 223a of the core 223 of the insertion optical fiber 222 (hereinafter referred to as inter-core distance D4) is the thickness T2 of the refractive index matching material layer 210 (the core 223).
  • the thickness at the end face 223a is preferably less than or equal to.
  • the inter-core distance D4 is preferably 20 ⁇ m or less.
  • the insertion optical fiber 222 protruding from the end of the optical fiber cable 221 is fed into the alignment groove 219a of the ferrule 212 with a clamp portion, and the bare optical fiber 222a at the distal end of the insertion optical fiber 222 is inserted into the built-in optical fiber 202. Match the back edge.
  • the insertion piece 231 when the insertion piece 231 is removed from the clamp part 214 of the ferrule 212 with a clamp part, it is inserted between the rear extension piece 215 and the lid members 216 and 217 by the elasticity of the clamp spring 218.
  • the bare optical fiber 222a at the tip of the optical fiber 222 is held and fixed. Thereby, the butt connection state of the insertion optical fiber 222 with respect to the built-in optical fiber 202 of the ferrule 212 with a clamp part can be kept stable.
  • the end surface 222b1 (rear end surface) of the rear end 202b of the built-in optical fiber 202 and the end surface 222b1 of the front end 222b (connection end) of the insertion optical fiber 222 are disposed.
  • the (tip surface) is abutted through the refractive index matching material layer 210, and the optical fiber 202 and the optical fiber 222 are optically connected.
  • the refractive index matching material layer 210 is elastically compressed and deformed in the thickness direction, and the rear surface 210a abuts on the end surface 222b1 at the central portion 210b.
  • the rear surface 210a of the refractive index matching material layer 210 in a compressed and deformed state has, for example, a circular central portion 210b that abuts on the end surface 222b1 and an annular (circular) peripheral portion 210c that forms a curved convex surface around the central portion 210b. It may be.
  • the central portion 210 b of the refractive index matching material layer 210 is in contact with the portion including the end surface 223 a of the core 223.
  • the refractive index matching material layer 210 has a shape along it, so that there is no gap between the end surfaces 202b1 and 222b1 (particularly between the end surfaces 203a and 223a), and low loss Optical connection can be realized.
  • the refractive index matching material layer 210 is solid, unlike the case where a liquid refractive index matching agent is used, the optical fiber is connected by intrusion of bubbles and foreign matters accompanying the flow of the refractive index matching agent in a high temperature environment. There is no inconvenience that the loss increases after this.
  • loss can be suppressed even if the end face of the insertion optical fiber 222 is uneven, an inexpensive simple optical fiber cutter can be used, which is advantageous in terms of cost.
  • the refractive index matching material layer 210 is solid, unlike the case where a liquid refractive index matching agent is used, the optical fiber connection is caused by the intrusion of bubbles and foreign matters accompanying the flow of the refractive index matching agent in a high temperature environment. There is no inconvenience that the loss increases after this.
  • FIG. 23 and 24 are diagrams illustrating cases that are not subject to the connection method of the present invention.
  • FIG. 23 shows a first example of a non-target case.
  • the mirror surface region 226 is wider than in the case of FIG. 17A and FIG. Since the end surface 223a of the core 223 (223D) is a mirror surface, the end surface 222b1 in this example does not correspond to the case 1. Further, the end surface 222b1 is a substantially flat surface and does not correspond to the case 2 because there is no convex portion having a height of 10 ⁇ m or more. Therefore, the end face 222b1 of the insertion optical fiber 222 in this example is not subject to the connection method of the present invention.
  • FIG. 24 shows a second example of a case that is not a target.
  • a main portion 232a having a main surface 232a1 (reference surface 224 (224E)) and a convex portion 232b protruding from the main surface 232a1 are formed on the end surface 222b5 of the insertion optical fiber 222 (222H).
  • the convex part 232b has the convex part end surface 232b1 which inclines with respect to the main surface 232a1.
  • the protrusion height H5 of the convex portion 232b with respect to the main surface 232a1 (reference surface 224 (224E)) is larger than the thickness T1 of the refractive index matching material layer 210.
  • This example includes both the case where the end surface 223a of the core 223 is a mirror surface and the case where it is a non-mirror surface.
  • the end surface 222b5 of this example has a high convex portion 232b, so that the convex portion 232b hits the end surface 202b1 of the built-in optical fiber 202. Since the height H5 of the convex portion 232b is larger than the thickness T1 of the refractive index matching material layer 210, the refractive index matching material layer 210 does not reach the end face 223a of the core 223, and a refractive index matching effect cannot be obtained.
  • connection method of the present invention can be applied not only to an optical connector but also to a mechanical splice (optical fiber connector).
  • a mechanical splice optical fiber connector
  • a method of connecting optical fibers using the mechanical splice 240 will be described. Parts common to the above-described connection method of the optical connector 220 may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.
  • the mechanical splice 240 includes a base member 241 (base side element), a lid member 242 (242a, 242b, 242c) (lid side element), and a clamp spring 243 that holds these together. I have.
  • the mechanical splice 240 can hold and fix the receiving side optical fiber 244 and the insertion optical fiber 222 between the base member 241 and the lid member 242.
  • the receiving-side optical fiber 244 has a solid refractive index matching material layer 210 on the end surface 244b1 of the leading end 244b of the bare optical fiber 244a that is led out, as in the case of the built-in optical fiber 202 shown in FIG. Is formed.
  • Reference numeral 245 denotes a core
  • reference numeral 245a denotes an end face of the core 245.
  • the receiving side optical fiber 244 is inserted between the base member 241 and the lid member 242 from one end side of the mechanical splice 240. As a result, the receiving side optical fiber 244 is inserted into the mechanical splice 240.
  • the insertion optical fiber 222 is cut by cleaving by applying a tensile force to the insertion optical fiber 222 so as to grow the initial flaw.
  • the optical fiber cutting tool optical fiber cutter
  • the above-described simplified type tool can be used.
  • the insertion optical fiber 222 is fed from the other end side of the mechanical splice 240 between the base member 241 and the lid member 242, and the distal end 222b of the bare optical fiber 222a is received, and the distal end 244b (connection end) of the side optical fiber 244 is received.
  • the end face 244b1 is butted.
  • the case where the cut surface (tip surface) of the insertion optical fiber 222 corresponds to either the case 1 or the case 2 described above is targeted.
  • the end surface 222b1 of the insertion optical fiber 222 is the case 1 (see FIGS. 17A to 19)
  • fine irregularities such as the hackle mark 225 are formed on the end surface 223a of the core 223 of the insertion optical fiber 222. Since the material layer 210 has a shape conforming thereto, no gap is generated between the end faces 244b1 and 222b1 (particularly between the end faces 245a and 223a), and a low-loss optical connection can be realized.
  • case 2 see FIGS.
  • convex portions 229b, 230b, and 231b are formed on the end surfaces 222b2 to 222b4 of the insertion optical fiber 222, but the refractive index matching material is formed on the end surface 202b1 of the built-in optical fiber 202. Since the layer 210 is provided, the refractive index matching material layer 210 can be interposed between the end faces 244b1 and 222b1 (particularly between the end faces 245a and 223a). For this reason, there is no gap between the end faces 244b1 and 222b2, and a low-loss optical connection can be realized.
  • Pressing member, 13B pressing piece
  • 14 first gripping member
  • 14c first gripping surface
  • 14d recess
  • 15c second gripping surface 15e, 15f ... pressed surface, 15h ... V groove forming surface, 15i ... V groove, 16A, 24 ... reference plane
  • 16 optical fiber gripping part (grip part), 18 ... protective space, 31 ... optical fiber cable, 57 ... connecting part, 58 ... second clamping element 59 ... Ferrule structure, 60 ... Ferrule with clamp part, 61 ... Ferrule, 61a ... Fiber hole, 61b ... Front end surface (front end), 61d ... Rear end, 63.
  • ..Clamp part 65... Base member (first clamping element), 69 a... Aligning groove, 70... Ferrule holding jig, 71. Insertion device), 74 ... Advance limit defining part, 110 ... Disassembled optical connector, 202 ... Built-in optical fiber (receiving optical fiber), 202b ... Rear end (connection end), 220. ⁇ Optical connector (optical fiber connector), 222 ⁇ ⁇ Insertion optical fiber (external optical fiber), 222b... Tip (connection end), 223... Core, 223a1... Center, 227. ..Convex portion, 240 ... mechanical splice (optical fiber connector), 244 ... receiving optical fiber, 244b ... tip (connection end), 244b1 ... end face, H, K ... distance , ⁇ : elevation angle.

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Abstract

 本発明の光コネクタの製造方法は、フェルールの先端に露出させる第1端部の端面とは反対側の第2端部の端面に固形の屈折率整合材層を形成した第1光ファイバを、前記第2端部において端面から離れた位置で径方向両側から一対の把持部材によって把持し、前記第1端部から前記フェルールのファイバ孔に挿入する。

Description

光コネクタの製造方法、光コネクタ、及び光ファイバ挿入装置
 本発明は、光コネクタの製造方法、光コネクタ、及び光ファイバ挿入装置に関する。
 本願は、2014年3月17日に日本に出願された特願2014-053583号及び2014年3月17日に日本に出願された特願2014-054062号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 光ファイバへの組立作業を接続現場にて行うことができる光コネクタ(いわゆる現場組立形の光コネクタ、光ファイバ接続器)等の一例として、フェルールに予め内蔵光ファイバを内挿固定したものがある。
 この種の光コネクタ(光ファイバ接続器)では、フェルールの後端側に設けた接続機構(例えば、クランプ部)において、別の光ファイバ(外部光ファイバ、挿入光ファイバ)の端部を、受け側光ファイバ(内蔵光ファイバ)の端部と突き合わせることにより、これら光ファイバを接続する。内蔵光ファイバの端部と挿入光ファイバの端部とを突き合わせ接続した部分(接続部)は、前記接続機構によって把持固定され、光ファイバ同士の接続状態が維持される。
 内蔵光ファイバと挿入光ファイバとの突き合わせ接続部には、接続損失の低減を図るため、固形の屈折率整合剤又はシリコーン系グリス等の液状の屈折率整合剤を用いることができる(例えば、特許文献1を参照)。
 光ファイバ接続器を用いて光ファイバを接続するにあたっては、その光ファイバ接続器の仕様に応じた光ファイバの長さ調整のために、挿入光ファイバの切断加工が必要になる。
 光ファイバを切断する際には、切断工具(光ファイバカッタ)により光ファイバに初期傷を形成した後、初期傷を成長させるように光ファイバに力を付与することで、鏡面状の切断面を得る。
 光ファイバカッタとしては、高精度の切断加工が可能な専用の光ファイバカッタもあるが、専用の光ファイバカッタは高価であるため、安価な簡易型の光ファイバカッタ(例えば、切断刃を手動で操作するもの)が用いられることがある。
特開2011-33731号公報
 固形の屈折率整合材が端面に形成された内蔵光ファイバは、フェルールに形成されたファイバ孔に内装固定されている。したがって、光コネクタの製造では、内蔵光ファイバを把持しファイバ孔に挿入することが行われる。この挿入工程において、固形の屈折率整合材が損傷する虞がある。損傷した固形の屈折率整合材を使用して接続機構を構成すると光ファイバの接続損失が増大することがある。
 簡易型の光ファイバカッタでは、光ファイバの切断加工の条件を完全に一定にするのが難しいため、全面が鏡面状となった先端面が得られないことがある。例えば、先端面に、ハックルマークなどの微細凹凸や、大きく突出した凸部分が形成されることがある。この場合、前記先端面の凹凸等を原因として接続損失が増大することがある。
 内蔵光ファイバと挿入光ファイバとの接続部に液状屈折率整合剤(シリコーングリス等)を用いれば、端面間の凹凸等の影響を小さくし、接続損失を低減できる。
 しかしながら、液状屈折率整合剤を使用した場合、液状屈折率整合剤に混入した気泡や異物が接続損失に悪影響を与えることがある。例えば、接続当初には接続損失が低いが、高温環境下で液状屈折率整合剤の流動性が高くなることによって、液状屈折率整合剤の流動に伴って気泡や異物が前記空隙に入り込み、損失が増大する場合がある。
 本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、固形の屈折率整合材を損傷することなくフェルールのファイバ孔に光ファイバを挿入する光コネクタの製造方法、光コネクタ、及び光ファイバ挿入装置の提供を目的とする。
 また、本発明は、光ファイバ接続器を用いて、外部光ファイバを受け側光ファイバに突き合わせ接続するにあたって、外部光ファイバの先端面に凹凸がある場合でも、前記光ファイバを低損失で光接続できる光ファイバの接続方法を提供することを目的とする。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法は、フェルールの先端に露出させる第1端部の端面とは反対側の第2端部の端面に固形の屈折率整合材層を形成した第1光ファイバを、前記第2端部において端面から離れた位置で径方向両側から一対の把持部材によって把持し、前記第1端部から前記フェルールのファイバ孔に挿入する。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、前記一対の把持部材を有する光ファイバホルダであり、前記第1光ファイバを把持した前記光ファイバホルダを、前記フェルールの前記ファイバ孔の軸方向から傾斜する方向に沿って、前記フェルールのファイバ孔に向けてスライダによりスライドさせて、前記第1光ファイバを前記ファイバ孔に挿入してもよい。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、前記スライダにより前記光ファイバホルダをスライドさせる方向と前記ファイバ孔の軸方向とがなす面に対して直交する方向から前記一対の把持部材により前記第1光ファイバを把持してもよい。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、前記フェルールの後側には、前記フェルール後方から突出する前記第1光ファイバと第2光ファイバとを突き合わせる接続部を保持する接続機構が設けられ、前記接続機構は、前記フェルールから後方に延出するベース部材と、前記ベース部材との間に前記接続部を挟み込む蓋部材とを備え、前記ベース部材には、前記第1光ファイバ及び第2光ファイバを調心する調心溝が形成され、前記第1光ファイバを前記ファイバ孔に挿入するにあたって、前記光ファイバホルダによって、前記第1光ファイバを前記ファイバ孔の軸方向に対して傾斜させて把持し、前記第1光ファイバを前進させる過程で、前記第1光ファイバを前記調心溝に当接させることにより湾曲させて前記ファイバ孔の入口部に導入してもよい。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、前記スライダは、前記光ファイバホルダの前進限を規定する前進限規定部を有し、前記前進限規定部によって規定された前進限において前記光ファイバホルダの把持を解除することで前記第1光ファイバの第2端部を前記調心溝において位置決めしてもよい。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、予め前記ファイバ孔に接着剤を充填しておき、前記第1光ファイバを前記ファイバ孔に挿入することによって、前記フェルールの先端に前記ファイバ孔内の接着剤が溢れ出た膨出部を形成し、前記第1光ファイバの長さは、前記第1端部が前記膨出部に内包されるように定められてもよい。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、前記光ファイバホルダは、前記第1光ファイバを挟み込んで把持する第1把持面及び第2把持面を有し、前記第1把持面及び第2把持面には、それぞれ、前記第1光ファイバの第2端部の端面が収容される保護空間を構成する凹部が形成されてもよい。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、前記屈折率整合材層が10μmより大きい厚さである前記第1光ファイバと、次の条件のいずれかに該当する前記第2光ファイバと、を前記屈折率整合材層を介して突き合わせ接続してもよい。
(1)前記第1光ファイバの接続端の端面と平行な、コアを含む面を基準面として、前記基準面から前記第1光ファイバ側に突出した凸部分の突出高さが10μm未満であり、かつ、コアが非ミラー部分に含まれる。
(2)前記凸部分の突出高さは10μm以上、前記屈折率整合材層の厚み以下である。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、前記第2光ファイバの接続端の端面は、切断刃の駆動または前記第2光ファイバへの張力付与を手動にて行う簡易型の光ファイバカッタによって切断されてもよい。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、前記非ミラー面である前記第2光ファイバのコアの端面は、その少なくとも一部にハックルマークが形成されてもよい。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、前記屈折率整合材層のショア硬度Eおよび厚みは、(ショア硬度E;30、厚み;20μm)、(ショア硬度E;85、厚み;20μm)、(ショア硬度E;85、厚み;40μm)、(ショア硬度E:30、厚み:60μm)で囲まれる範囲内にあってもよい。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、第1光ファイバとして空孔付き光ファイバを用い、前記屈折率整合材層のショア硬度Eは、45以上、80以下の範囲にあってもよい。
 本発明の第1態様に係る光コネクタの製造方法においては、前記屈折率整合材層は、湾曲凸面状に形成されてもよい。
 本発明の第2態様に係る光コネクタは、上記第1態様に係る光コネクタの製造方法により製造された光コネクタであって、前記屈折率整合材層が、前記第1光ファイバの第2端部の端面全体に接着されている。
 本発明の第3態様に係る光ファイバ挿入装置は、フェルールのファイバ孔に、これに内装固定される第1光ファイバを挿入する光ファイバ挿入装置であって、前記第1光ファイバは、第1端部が前記フェルールの先端に露出し、第2端部の端面に固形の屈折率整合材層が形成され、前記フェルールを保持するフェルール保持部と、前記第1光ファイバの前記第2端部を端面から離れた位置で径方向両側から把持し、少なくとも一方が開閉する一対の把持部材を有する光ファイバホルダと、前記光ファイバホルダを、前記フェルールの前記ファイバ孔の軸方向から傾斜する方向に沿って、前記フェルールのファイバ孔に向けてスライドさせるスライダとを備え、前記光ファイバホルダを前記フェルールのファイバ孔に向けて前記スライダによりスライドさせて、前記第1光ファイバを前記第1端部から前記ファイバ孔に挿入する。
 本発明の第3態様に係る光ファイバ挿入装置においては、前記一対の把持部材のそれぞれの把持面である第1把持面及び第2把持面には、前記第1光ファイバの第2端部の端面が収容される保護空間を構成する凹部がそれぞれ、形成されてもよい。
 本発明の第3態様に係る光ファイバ挿入装置においては、前記スライダは、前記光ファイバホルダの前進限を規定する前進限規定部を有し、前記前進限規定部によって規定された前進限において、前記光ファイバホルダの把持を解除することで前記第1光ファイバの第2端部を位置決めしてもよい。
 本発明の上述した態様によれば、第1光ファイバを第2端部において端面から離れた位置で径方向両側から把持しファイバ孔に挿入するため、端面に形成された屈折率整合材層と接触することがない。したがって、固形の屈折率整合材を損傷することなくフェルールのファイバ孔に第1光ファイバを挿入することができる。
 本発明の上述した態様によれば、第1光ファイバと第2光ファイバとの端面間(特にコアの端面間)に屈折率整合材層を介在させることができる。このため、第2光ファイバの端面に凹凸があっても、端面間(特にコアの端面間)に空隙が生じることがなく、低損失の光接続を実現できる。
 また、屈折率整合材層が固形であるため、液状屈折率整合剤を使用した場合とは異なり、高温環境下での屈折率整合剤の流動に伴う気泡や異物の侵入により、光ファイバの接続の後に損失が増大するという不都合は生じない。
 また、第2光ファイバの端面に凹凸があっても損失を抑えることができるため、安価な簡易型の光ファイバカッタを使用することができ、コスト面で有利になる。
本発明の第1実施形態に係る光コネクタの分解斜視図である。 図1の光コネクタの構成部品であるクランプ部付きフェルールの分解斜視図である。 図2のクランプ部付きフェルールのベース部材に配置された第1光ファイバの第2端部を示す図である。 図2に示す第1光ファイバの第2端部の拡大図である。 本発明の第1実施形態に係る製造方法に用いられる屈折率整合材の物性の好ましい範囲を説明する図である。 図2のクランプ部付きフェルールにおける第1光ファイバと第2光ファイバの接続部を示す図である。 本発明の第1実施形態に係る光ファイバホルダが第1光ファイバを把持した状態を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る光ファイバホルダが第1光ファイバを把持した状態を示す把持部の正面図である。 図7A及び図7Bに示す光ファイバホルダの分解図を示す分解斜視図である。 図7A及び図7Bに示す光ファイバホルダの分解図を示す把持部を構成する第2把持部材の拡大図である。 図7A及び図7Bに示す光ファイバホルダの上面図であって、把持部が開放した状態を示す図である。 図7A及び図7Bに示す光ファイバホルダの上面図であって、把持部が閉止した状態を示す図である。 図7A及び図7Bに示す光ファイバホルダの上面図であって、閉止した把持部の拡大図である。 本発明の第1実施形態に係る光ファイバ挿入装置を示す図であって、光ファイバをファイバ孔に挿入するための前段取り状態の模式図である。 本発明の第1実施形態に係る光ファイバ挿入装置を示す図であって、光ファイバを調心溝に当接させた状態の模式図である。 本発明の第1実施形態に係る光ファイバ挿入装置を示す図であって、当接させた光ファイバの拡大図である。 本発明の第1実施形態に係る光ファイバ挿入装置を示す図であって、光ファイバの先端をファイバ孔の入口まで接近させた状態の模式図である。 本発明の第1実施形態に係る光ファイバ挿入装置を示す図であって、光ファイバ先端の拡大図である。 本発明の第1実施形態に係る光ファイバ挿入装置を示す図であって、光ファイバをファイバ孔に挿通させた状態の模式図である。 本発明の第1実施形態に係る光ファイバ挿入装置を示す図であって、光ファイバを調心溝上に降下させた状態の模式図である。 本発明の第1実施形態に係る光ファイバ挿入装置を示す図であって、光ファイバ先端の拡大図である。 本発明の第1実施形態に係る光ファイバ挿入装置を示す図であって、光ファイバ後端の拡大図である。 本発明の第2実施形態に係る接続方法を適用可能な光コネクタに用いられる内蔵光ファイバの後端部を示す側面図である。 図15の内蔵光ファイバと挿入光ファイバの一例との接続部を示す側面図である。 挿入光ファイバの先端面の一例を示す図である。 図17Aに示すI-I線に沿う断面を模式的に示す図である。 挿入光ファイバの先端面の他の例を示す図である。 挿入光ファイバの先端面の他の例を示す図である。 図15の内蔵光ファイバと挿入光ファイバの他の例との接続部を示す側面図である。 内蔵光ファイバと挿入光ファイバの他の例との接続部を示す側面図である。 内蔵光ファイバと挿入光ファイバを示す側面図である。 図22Aに示す内蔵光ファイバと挿入光ファイバの接続部を示す断面図である。 挿入光ファイバの先端面の他の例を示す図である。 図15の内蔵光ファイバと挿入光ファイバの他の例との接続部を示す側面図である。 本発明の第2実施形態に係る接続方法を適用可能な光コネクタの全体構成を示す模式図である。 図25Aに示す光コネクタのクランプ部付きフェルールの断面を示す模式図である。 前図のクランプ部付きフェルールと介挿片との関係を説明する断面図である。 本発明の第2実施形態に係る接続方法を適用可能なメカニカルスプライスを示す断面図である。 受け側光ファイバの端部を示す側面図である。 本発明の第2実施形態に係る接続方法に用いられる屈折率整合材の物性の好ましい範囲を説明する図である。 空孔付き光ファイバである挿入光ファイバと内蔵光ファイバとの接続部を示す一部断面である。 空孔付き光ファイバを用いた場合に、接続損失が大きくなった場合の屈折率整合材層を示す写真である。
 以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
 以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
 なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
(第1実施形態)
 以下に、本発明の光コネクタの製造方法、及び当該製造方法において用いられる装置について各図を基に説明を行う。
 各図には、X-Y-Z座標系、X-Y-Z座標系、X-Y-Z座標系を記載した。本明細書においては、これらの座標系に沿って各方向を定め説明を行う。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
<光コネクタ>
 図1は、本発明が適用される光コネクタの分解図である。なお、図1において、光ファイバケーブル31の長手方向をY軸方向とし、その先端側を+Y方向とする。
 この光コネクタは、現場組立形の光コネクタであり、光ファイバケーブル31の端末に組み立てられるものである。この光コネクタは、例えば、SC形光コネクタ(JIS C5973に制定されるF04形光コネクタ)である。
 以下の説明において、接続しようとする光ファイバケーブル31の端末側の方向(図1中+Y方向)を前方と呼び、その反対方向(-Y方向)を後方ということがある。
 図1に分解図として示す光コネクタ(分解状態光コネクタ110)は、スリーブ状のつまみ91と、つまみ91内に取り付けられるプラグフレーム92と、プラグフレーム92内に取り付けられるクランプ部付きフェルール60と、プラグフレーム92に取り付けられる後側ハウジング40と、クランプ部付きフェルール60を前方へ弾性付勢するスプリング53と、を備えている。この光コネクタの後部には、固定部材付きケーブル端末31aが挿入、組み付けられる。この固定部材付きケーブル端末31aは、光ファイバケーブル31端末と、該端末に固定した引留用固定部材32とからなる。
 光ファイバケーブル31は、例えば、第2光ファイバ2(挿入光ファイバ2)と、可撓性を有する線状の抗張力体(図示略)とを互いに平行になるように合成樹脂製の外被33によって一括被覆したものである。第2光ファイバ2は、例えば、裸光ファイバ2aの外周面(側面)を被覆で覆った構成の被覆付き光ファイバであり、光ファイバ心線や光ファイバ素線等を例示できる。
 第2光ファイバ2は、特にその構成を限定するものではなく、シングルモード・光ファイバ(Single-mode Optical Fiber)、空孔付き光ファイバ(Holey Fiber)であってもよい。空孔付き光ファイバは、導波方向に連続した空孔を複数有する光ファイバである。空孔付き光ファイバを採用することで、その空孔により、光ファイバの光閉じ込め効果を高め、曲げ損失を低減できる。
 図2に、クランプ部付きフェルール60を分解した分解状態クランプ部付きフェルール60Aを示す。クランプ部付きフェルール60は、フェルール構造体59と、蓋部材66、67からなる第2挟持素子58と、クランプばね68と、を備えている。
 フェルール構造体59は、フェルール61と、フェルール61に固定されるベース部材65(第1挟持素子65)とから構成される。フェルール61の後部には、フランジ部64を備えたベース部材65が配置される。ベース部材65は、フランジ部64から後側(-Y方向)に延出するように形成されている。また、フェルール61にはファイバ孔61aが設けられており、このファイバ孔61aに第1光ファイバ1(内蔵光ファイバ1)が内装固定されている。
 第1光ファイバ1は、例えば、裸光ファイバであり、第2光ファイバ2の裸光ファイバ2aと同態様である。第1光ファイバ1は、フェルール61にその軸線と同軸に形成された微細孔であるファイバ孔61aに内挿され、接着剤を用いた接着固定等によってフェルール61に固定されている。なお、図2において、ファイバ孔61aは、実際の寸法より大きく図示されている。
 第1光ファイバ1は、その前方(+Y側)の第1端部1cの端面1d(前端面1d)が、フェルール61の先端面61b(先端61b)と一致するように、挿入後に研磨されている。
 ファイバ孔61aに第1光ファイバ1を挿入する製造工程については、図10等を基に後段において詳しく説明する。
 フェルール61には、そのフランジ部64から後方に延出するベース部材65が固定されている。このベース部材65には、蓋部材66、67に対面する対向面65a(溝形成面)が形成されている。対向面65aには、第1光ファイバ1の後側端部である第2端部1aをフェルール61のファイバ孔61aの後方延長上に位置決めする調心溝69aと、調心溝69aの後端から後方に延在する被覆部収納溝69bが形成されている。
 調心溝69aには、第1光ファイバ1が配置され、その後端面1b(-Y側の端面)に第2光ファイバ2の先端面2cが突き合わされて接続部57(図6参照)が構成される。
 ベース部材65(第1挟持素子65)の対向面65aに対向する蓋部材66、67は、これらを一対として第2挟持素子58を構成する。また、この第2挟持素子58とベース部材65と、これらを内側に一括保持するクランプばね68とから、クランプ部63が構成されている。
 クランプ部63は、ベース部材65と蓋部材66、67との間に、第1光ファイバ1と第2光ファイバ2の接続部57を挟み込んで把持固定できる。
 図3は、第1光ファイバ1の後端面1b(-Y方向の端面)及びその近傍である第2端部1aを示す図である。また、図4は、第1光ファイバ1の後端面1bの拡大図である。
 第1光ファイバ1の後端面1bには、固形の屈折率整合材層10が形成されている。屈折率整合材層10は、第1及び第2光ファイバ1、2との屈折率整合性(屈折率整合材層10の屈折率と、第1及び第2光ファイバ1、2の屈折率との近接の程度)が高い。屈折率整合材層10の屈折率は、光ファイバ1、2に近いほどよいが、フレネル反射の回避による伝送損失低減の点から、光ファイバ1、2との屈折率の差が±0.1以内であることが好ましく、さらに好ましくは±0.05以内である。突き合わせ接続される2本の光ファイバ1、2の屈折率が互いに異なる場合には、光ファイバ1、2の屈折率の平均値と屈折率整合材層10の屈折率との差が上記範囲内にあることが望ましい。
 屈折率整合材層10は、弾性的に変形可能とすることが好ましい。
 屈折率整合材層10の材質としては、例えば、アクリル系、エポキシ系、ビニル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系、メタクリル系、ナイロン系、ビスフェノール系、ジオール系、ポリイミド系、フッ素化エポキシ系、フッ素化アクリル系などの高分子材料を挙げることができる。
 屈折率整合材層10は、一定厚みの層状としてもよいが、端面1bの中央から周縁に向けて徐々に厚みを減じる形状とすることが好ましい。例えば、屈折率整合材層10は、図3に示すように、その後面10a(-Y方向に形成される屈折率整合材層10の面)を、後方に突出する湾曲凸面(例えば、球面、楕円球面)とすることができる。この後面10aは、全面が湾曲凸面であってもよいし、一部のみが湾曲凸面であってもよい。後面10aを湾曲凸面とすることによって、第1光ファイバ1と突き合わせる第2光ファイバ2の先端面中央のコアを確実に屈折率整合材層10に当接させ、接続損失を良好にすることができる。
 屈折率整合材層10は、第1光ファイバ1の端面1bの全面にわたって形成することができる。また、屈折率整合材層10は、端面1bだけでなく、第2端部1a近傍の第1光ファイバ1の外周面に達して形成されていてもよい。
 屈折率整合材層10は、例えば、次の方法により形成することができる。
 第1光ファイバ1を帯電させた状態で、第2端部1aの端面1bを液状屈折率整合材の液面に接近させ、この液状屈折率整合材を第1光ファイバ1の端面1bに吸着(付着)させた後、硬化させ、屈折率整合材層10とする。また、屈折率整合材層10の形成に先立って、放電を利用して端面1bを清浄化してもよい。
 なお、屈折率整合材層10は、液状屈折率整合材を電気的に吸着させる方法に限らず、液状屈折率整合材を他の方法により端面1bに塗布することにより形成することもできる。
 図5に、屈折率整合材層10の好ましい厚さT1(図4参照)と、好ましいショア硬度E(JIS K 6253に準拠)との関係を表すグラフを示す。
 図5において、領域R1、R2として示す範囲は、第1光ファイバ1と突き合わせる第2光ファイバ2としてシングルモード光ファイバを用いた場合の好ましい範囲である。また、領域R2として示す範囲は、第2光ファイバ2として空孔付き光ファイバを用いた場合の好ましい範囲である。
 空孔付き光ファイバは、導波方向に対して連続した空孔を複数有する光ファイバである。空孔付き光ファイバ(Holey Fiber、HF)としては、空孔アシストファイバ(Hole-Assisted Fiber、HAF)などがある。
図5に示すように、屈折率整合材層10のショア硬度Eは、30以上、85以下が好ましい。
 屈折率整合材層10のショア硬度Eは、低すぎれば(例えば、領域R3内では)、屈折率整合材層10が第1光ファイバ1の端面1bから剥離しやすくなるが、ショア硬度Eを30以上とすることによって、これを防ぐことができる。
 具体的には、例えば、調心溝69a内での温度や湿度の変動によって、屈折率整合材層10に力が加わる場合であっても、屈折率整合材層10が端面1bから剥離するのを防ぐことができる。
 また、屈折率整合材層10のショア硬度Eを30以上とすることによって、屈折率整合材層10に、損失増加の原因となる皺形成などの変形が起こるのを防止できる。
 屈折率整合材層10のショア硬度Eは、高すぎれば(例えば、領域R4では)、未硬化時の屈折率整合材の粘度が高くなるため第1光ファイバ1の端面1bに付着させるのが難しくなる。ショア硬度Eを85以下とすることによって、屈折率整合材を端面1bに付着させる操作が容易になり、所定の形状(例えば、前述の湾曲凸面をなす形状)の屈折率整合材層10を精度よく形成できる。
 また、屈折率整合材層10のショア硬度Eを85以下とすることによって、第1及び第2光ファイバ1、2の端部に対して十分な追従変形が可能となる。このため、例えば、調心溝69a内での温度や湿度の変動によって、屈折率整合材層10に力が加わる場合であっても、損失増加の原因となる隙間等が生じるのを回避できる。
 屈折率整合材層10の厚みT1は、20μm以上、60μm以下が好ましい。
 屈折率整合材層10の厚みT1とは、例えば、屈折率整合材層10の中央部の厚みであり、最大厚みである。なお、屈折率整合材層10が均一な厚みで形成されている場合は、その均一な厚みを意味する。
 屈折率整合材層10は、薄すぎれば(例えば、領域R5では)、互いに突き合わせる第1及び第2光ファイバ1、2の端部同士の距離が大きくなったときに屈折率整合材としての効果を発揮できない。厚みを20μm以上とすれば、屈折率整合材としての効果を確実に得るうえで有利である。
 また、厚みを20μm以上とすることによって、互いに突き合わせる第1及び第2光ファイバ1、2の端部に対して十分な追従変形が可能となり、損失増加の原因となる隙間等が生じることを回避できる。
 屈折率整合材層10は、厚すぎれば(例えば、領域R6では)、互いに突き合わせる第1及び第2光ファイバ1、2の端部の位置が安定せず、初期特性が変動しやすくなる傾向がある。
 また、光ファイバ端部位置の安定性は、屈折率整合材層10の硬度の影響を受ける。
 ショア硬度E85かつ厚み40μmの点P1と、ショア硬度E30かつ厚み60μmの点P2とを結ぶ直線を直線L1とすると、直線L1より厚みが大きい側の領域(領域R7等)に比べ、直線L1を含めこれより厚みが小さい側の領域(領域R1等)では、前述の光ファイバ端部位置の不安定化が起こりやすい。
 よって、屈折率整合材層10のショア硬度Eが30以上、85以下であって、厚みが20μm以上、60μm以下であり、しかも領域R7を除く領域、即ち(ショア硬度E;30、厚み;20μm)、(ショア硬度E;85、厚み;20μm)、(ショア硬度E;85、厚み;40μm)、(ショア硬度E:30、厚み:60μm)で囲まれる範囲内では、屈折率整合材層10の剥離を防ぐとともに、屈折率整合材層10を精度よく形成でき、さらに、初期特性を安定化し接続損失を確実に低く維持できる。
 領域R1内であって、ショア硬度Eが45以上、80以下の領域R2では、第2光ファイバ2が空孔付き光ファイバ(図6参照)である場合において、接続損失を低くできる。
 領域R2の屈折率整合材層10の使用により接続損失を良好にできる理由については、次の考察が可能である。
 図6に示すように、空孔付き光ファイバである第2光ファイバ2は、横断面中央に位置するコア5と、当該コア5の周囲にコア5に沿って貫通する複数の空孔4が形成されている。第2光ファイバ2が、このような空孔付き光ファイバである場合には、第1光ファイバ1との突き合わせにより、屈折率整合材層10の表面は、空孔4を有する端面2cに応じた凹凸を有する形状となる。これにより、屈折率整合材層10は、端面2cに対して当該面方向には滑り移動しにくくなる。
 屈折率整合材層10の硬度が低すぎる場合(ショア硬度Eが45未満である場合)には、調心溝69a内で、第1光ファイバ1と第2光ファイバ2が突き合わされた後に軸ずれを調整すると、第2光ファイバ2の端面2cにより、屈折率整合材層10に面方向の大きなせん断力が加えられ、損失増加の原因となる皺形成などの変形が起こる虞がある。
 一方、屈折率整合材層10の硬度が高すぎる場合(ショア硬度Eが80を超える場合)には、調心溝69a内での光ファイバ端部の位置調整の際に十分な追従変形ができず、損失増加の原因となる隙間等が生じるおそれがある。
 これに対し、領域R2(ショア硬度Eが45以上、80以下)の屈折率整合材層10を使用すれば、位置調整される光ファイバ端部に対して十分な追従変形が可能であるから損失増加の原因となる隙間等が生じず、しかも皺形成などの変形が起こりにくくなる。従って、接続損失を低くできる。
 屈折率整合材層10は、ショア硬度Eが85以下とされていることで、追随性が高められている。しかしながら、硬度が低いために、この屈折率整合材層10の表面に外部から負荷を与えると、表面が復元しないことがある。したがって、調心溝69a上の第1光ファイバ1をその長さ方向の位置合わせのために、端面2b(即ち屈折率整合材層10の表面)を押すなどして位置合わせすると、表面が変形する虞がある。変形した状態で、第1光ファイバ1と第2光ファイバを突き合わせると、皺が形成され、接続損失増加の原因となる。
 また、屈折率整合材層10が形成された第1光ファイバ1を調心溝69a上に載置すると、屈折率整合材層10が調心溝69aに接触し張り付くことがある。この状態で、第1光ファイバ1を長さ方向に位置合わせしようとすると、屈折率整合材層10が張り付いた部分に引っ張られて、屈折率整合材層10が端面1bから剥離する虞がある。屈折率整合材層10の剥離強度は、ショア硬度と関係があり、ショア硬度を高くすることで、剥離強度を高めることができる。しかしながら、ショア硬度Eが85以上である場合には、この剥離力に抗することができず、屈折率整合材層10が第1光ファイバ1の端面1bから剥離してしまう。剥離が生じると接続損失が増加する原因となりうる。
 以上のように、屈折率整合材層10のショア硬度Eを85以下とする場合においては、第1光ファイバ1を調心溝69a上で長さ方向の位置調整を行うと、屈折率整合材層10の剥離が生じる虞がある。
 後段に詳しく説明する本実施形態に係る製造方法によれば、第1光ファイバ1を調心溝69a上で長さ方向に位置合わせする必要がない。したがって、このような屈折率整合材層10を形成した場合であっても、接続損失を良好にできる。
 クランプ部付きフェルール60は製造現場において、つまみ91、プラグフレーム92と、後側ハウジング40、スプリング53と組み合わされて、光コネクタ(図1に分解状態光コネクタ110として示す)として設置現場に用意される。
 設置現場においては、光コネクタの後方から、固定部材付きケーブル端末31aが挿入、組み付けられる。具体的には、まず、後側ハウジング40に設けられた挿入補助スライダ45に固定部材付きケーブル端末31aを載置する。さらに、固定部材付きケーブル端末31aを+Y方向に前進させ、光ファイバケーブル31端末から突出する第2光ファイバ2を、クランプ部付きフェルール60の調心溝69aに送り込む。これにより、第2光ファイバ2先端の裸光ファイバ2aを第1光ファイバ1に突き合わせる。
 光ファイバケーブル31端末から突出する第2光ファイバ2を、クランプ部付きフェルール60の調心溝69aに送り込む手順は、クランプ部63の隙間を広げた状態で行う。
 図2に示すように、クランプ部63は、第1挟持素子65及び第2挟持素子58がクランプばね68により外周から保持され構成されている。したがって、第1挟持素子65及び第2挟持素子58との間に、くさび型の介挿片(図示略)を挿入することで、第1、第2挟持素子65、58の隙間を広げることができる。
 図6に、突き合わされた第2光ファイバ2と第1光ファイバ1の端面1b、2cの様子を示す。第1光ファイバ1の後端面1bには、第2光ファイバ2の先端面2cが、屈折率整合材層10を介して突き合わされて、接続部57が形成される。屈折率整合材層10は、厚み方向に弾性的に圧縮変形する。これにより、屈折率整合材層10は、第2光ファイバ2の先端面2cの中央部分とその周囲に円環状に広がり当接する。これにより第1光ファイバ1と第2光ファイバ2とが光接続される。
 図1に示すように、固定部材付きケーブル端末31aは、前進によって、後側ハウジング40の内側に収納される。さらに、後側ハウジング40に設けられた引き留めカバー46を回動させ固定部材付きケーブル端末31aに被せる。これにより、引き留めカバー46の後退規制片46fを、固定部材付きケーブル端末31aの引留用固定部材32の後端に当接させ、固定部材付きケーブル端末31aの後退を規制できる。また、固定部材付きケーブル端末31aは、後側ハウジング40内の凸部等(図示略)に当接することにより前進が規制される。
 これによって、固定部材付きケーブル端末31aは前後方向の位置が定められ、クランプ部付きフェルール60の第1光ファイバ1に対する第2光ファイバ2の突き合わせ接続状態を保つことができる。
 次に、くさび型の介挿片が挿入されたクランプ部63から、介挿片を抜き去る。これにより、クランプ部63は、クランプばね68の弾性で第1光ファイバ1と第2光ファイバ2の接続部57を把持固定する。クランプ部63の働きにより、クランプ部付きフェルール60に内蔵された第1光ファイバ1に対する第2光ファイバ2の突き合わせ接続状態を安定に保つ。
 次に、図2を基に、クランプ部付きフェルール60の組み立て手順について説明する。
 まず、フランジ部64を備えるフェルール61と、ベース部材65を組み立ててフェルール構造体59を作製する。また、第1光ファイバ1を所定の長さに切断するとともに第2端部1aの端面1dに屈折率整合材層10を形成する。次にフェルール構造体59のファイバ孔61aに第1光ファイバ1を内装固定する。さらに、フェルール61の先端面61bと第1光ファイバ1の前端面1dが面一となるようにフェルール61の先端面61bを研磨する。次に、クランプ部63を構成する蓋部材66、67及びクランプばね68を組み立て、クランプ部付きフェルール60を作製する。
 これらの製造工程において、第1光ファイバ1の端面1dに形成された屈折率整合材層10が損傷することを防ぐ必要がある。損傷とは、屈折率整合材層10の表面に傷が形成されたり、屈折率整合材層10が後端面1bから剥離することなどを意味する。屈折率整合材層10に損傷が発生すると、第1光ファイバ1と第2光ファイバ2の接続部57(図6参照)で接続損失が増加する虞がある。
 上記の組み立て手順において、屈折率整合材層10の損傷を防ぐために、図7A及び図7Bに示す光ファイバホルダ11を用いることが望ましい。光ファイバホルダ11は、屈折率整合材層10を保護するように第1光ファイバ1を把持することができる。
<光ファイバホルダ>
 以下、図7A~図9Cを基に光ファイバホルダ11について説明する。図7A~図9Cには、X-Y-Z座標系を記載した。これらの図において、光ファイバホルダ11に把持される第1光ファイバ1の長さ方向をY軸方向とし、その先端側を+Y方向とした。また、光ファイバホルダ11のスライド面12BがX-Y平面と平行になるように、X-Y-Z座標系を設定した。
 以下、光ファイバホルダ11の分解図である図8Aを主に参照して、光ファイバホルダ11の構成部材について説明する。
 光ファイバホルダ11は、ガイド部材12と押圧部材13と光ファイバ把持部16(把持部16)とから概略構成される。
 ガイド部材12の上面には、Y軸方向に延びるスライド面12Bと、スライド面12Bの+Y側に位置する把持部取付面12Dが形成されている。スライド面12Bと把持部取付面12Dは、把持部取付面12Dが下方となるように段違いに形成されている。
 スライド面12Bには、押圧部材13が搭載される。また、把持部取付面12Dには、把持部16が搭載される。
 ガイド部材12の+Y方向端面の中央には、把持部取付面12Dを2つに分割するように切欠部12Eが形成されている。
 ガイド部材12の下面12Fは、ガイド部材12を後段において説明するスライダ71(図10等参照)に搭載する際に、スライダ71と対向する面である。
 スライド面12Bには、押圧部材13が搭載され、スライド面12Bの延在方向であるY軸方向に直線運動(スライド)可能に構成されている。
 スライド面12Bの両側(+X側、-X側)には、上方に突出する一対のスライドガイド12Aa、12Abが形成されている。このスライドガイド12Aa、12Abは、互いに平行に形成されている。また、スライドガイド12Aa、12Abは、把持部取付面12Dの両側まで延びている。
 スライドガイド12Aa、12Ab同士の距離は、押圧部材13の幅(X軸方向の長さ)に対し若干大きい。押圧部材13は、スライドガイド12Aa、12Abに沿って押圧部材13の直線的に動作可能である。
 スライド面12Bの中央には、スライドガイド12Aa、12Abと平行に延びる長孔12Cが貫通している。この長孔12Cには、下面12F側からガイドブッシュ20Aを介しガイドピン20Bが挿通されている。ガイドピン20Bは、その下端に鍔が設けられており、その上端が押圧部材13に固定されている。押圧部材13は、ガイドピン20Bによってスライド面12Bから滑落することがなくしかも直線運動可能となる。
 押圧部材13は、押圧部材本体13Aと押圧片13Bとを有し、平面視L字形に形成されている。押圧部材本体13Aはブロック状に形成され、その幅がスライド面12Bの幅と略同じか若干小さく形成されている。この押圧部材本体13Aは、作業者の指で力を加えて押圧部材13に力を加えてY軸方向に直線運動させやすいような形状とすることが好ましい。
 押圧部材本体13Aの+Y側の面からは、押圧片13Bが延出している。押圧片13Bは、ガイド部材12の一対のスライドガイド12Aa、12Abのうち、-X側のスライドガイド12Abに沿って、把持部16側(+Y方向)に延びている。
 把持部16は、第1把持部材14と第2把持部材15と圧縮ばね19と固定ねじ17を備えている。把持部16は、ガイド部材12の上面の+Y側に形成される把持部取付面12Dに搭載されている。把持部16の第1把持部材14及び第2把持部材15は、ブロック状に形成されている。
 第1把持部材14及び第2把持部材15は、スライドガイド12Aa、12Abの間にX軸方向に並んで配置されている。固定側の第1把持部材14は、+X側のスライドガイド12Aaに沿って配置され、第2把持部材15は、第1把持部材14と-X側のスライドガイド12Abの間に配置されている。第2把持部材15と-X側のスライドガイド12Abの間には、押圧部材13の押圧片13Bが挿抜される隙間が形成されている。
 第1把持部材14は、ガイド部材12に固定されている。この固定は、把持部取付面12Dに設けられたねじ穴12Daに第2把持部材15を介し固定ねじ17をねじ勘合することでなされている。
 第1把持部材14において、第2把持部材15と対向する対向面14aには、ガイドピン14Aが固定され第2把持部材15側に延出している。また、第2把持部材15において、第1把持部材14と対向する対向面15aには、ガイドピン14Aに対応するガイド孔15bが設けられている。
 第2把持部材15は、ガイドピン14A及びガイド孔15bにより、第1把持部材14に対しX軸方向以外の動作が規制される。
 第1把持部材14の互いの対向面14aには、ばね保持孔14bが設けられ、圧縮ばね19が内装されている。圧縮ばね19は、第1把持部材14と第2把持部材15との間で圧縮されて介装されている。圧縮ばね19は、第1把持部材14と第2把持部材15とに対し互いに離間させる力を加えている。
 第2把持部材15は、対向面15aの反対側の面に第1被押圧面15eと第2被押圧面15fとを有している。第1被押圧面15eは、+Y方向に行くほど第1把持部材14から離れるように傾斜して形成されている。また、第2被押圧面15fは、押圧片13Bの延在方向(+Y方向)と平行に形成されている。第1、第2被押圧面15e、15fに押圧部材13の押圧片13Bが当接することにより、第2把持部材15は、+X方向に駆動する。
 第1把持部材14の+Y側の先端には、第1把持面14cが形成されている。第1把持面14cは、対向面14aと同一平面内に形成されている。対向面14aと第1把持面14cの間には、Z軸方向に延びる溝状の凹部14dが形成され、凹部14dが、対向面14aと第1把持面14cを区画している。
 同様に、第2把持部材15の+Y側先端であって、対向面15aと同一平面内には、V溝形成面15hが形成されている。V溝形成面15hは、対向面14aとV溝形成面15hの間には、Z軸方向に延びる溝状の凹部15dが形成され、対向面15aとV溝形成面15hを区画している。V溝形成面15hには、Y軸方向に延びるV溝15iが形成されている。
 図8BにV溝15iの拡大図を示す。V溝15iは、V溝形成面15hに対して斜めに形成された一対の第2把持面15c、15cを有し、断面V字形に形成されている。
 図7Aは、第1光ファイバ1を把持した状態の光ファイバホルダ11の斜視図である。図7Bは、図7Aに示す光ファイバホルダ11の+Y側からの拡大図である。
 図7Bに示すように、第1把持部材14の第1把持面14cは、第1光ファイバ1と当接する。また、第2把持部材15の第2把持面15c、15cは、第1光ファイバ1と当接する。第1把持面14c、第2把持面15c、15cは、それぞれ第1光ファイバ1と線接触している。したがって第1光ファイバ1は、互いに平行な三つの接触線で外周を把持されている。このように把持することで、第1光ファイバ1が、各把持面14c、15cからずれることがなく、光ファイバホルダ11に対して、軸ずれすることなく把持できる。
 次に、図9A~図9Cを基に、光ファイバホルダ11の把持部16の開閉と第1光ファイバ1の把持の様子を説明する。
 図9Aは、光ファイバホルダ11の把持部16を開いた状態(以下開放状態と呼ぶ)を示している。開放状態において押圧部材13は、ガイド部材12のスライド面12Bの後方(把持部16側、-Y側)に配置されている。また、押圧部材13の押圧片13Bは、第2把持部材15の第2被押圧面15fに当接しておらず、第1被押圧面15eに当接しているか、またはいずれの被押圧面(第1被押圧面15e及び第2被押圧面15f)とも当接していない。
 開放状態において、第1把持部材14と第2把持部材15の間には第1光ファイバ1の外径以上の隙間が形成されている。これは、第1把持部材14及び第2把持部材15の間に圧縮ばね19が介装されており、当該圧縮ばね19が第1把持部材14及び第2把持部材15同士を離間させているためである。
 図9Bは、光ファイバホルダ11の把持部16を閉じた状態(以下閉止状態と呼ぶ)を示している。閉止状態において押圧部材13は、スライド面12Bの前方(+Y側)に配置されている。また、押圧部材13の押圧片13Bは、第2把持部材15の第2被押圧面15fに当接している。
 作業者は、押圧部材13をスライド面12B上で+Y方向に移送することで光ファイバホルダ11を開放状態から閉止状態へ移行させることができる。押圧部材13の押圧片13Bは、第1被押圧面15eを滑動し、第2被押圧面15fに達する。押圧片13Bが傾斜する第1被押圧面15eを滑動するとともに、第2把持部材15は、+X方向に押圧され第1把持部材14側に移動する。
 開放状態から閉止状態に移行させることで、把持部16の第1把持部材14と第2把持部材15は互いに接近し、把持面14c、15cによって第1光ファイバ1を挟み込み把持できる(図7B参照)。
 図9Cに、把持部16によって把持された第1光ファイバ1の第2端部1aを示す。図9C及び図7Bに示すように、閉止状態において、第1把持部材14の対向面14aと第2把持部材15の対向面15aの間には、第1光ファイバ1の直径に対応する隙間が形成されている。この隙間を適切に設定することで第1光ファイバ1を傷つけることなく径方向両側から把持できる。
 また、第1把持部材14及び第2把持部材15を樹脂製とし、第1光ファイバ1に対する負荷を軽減することが好ましい。加えて、第1把持面14c、第2把持面15cの表面にシリコンゴム等からなる弾性シートを貼付することで、第1光ファイバ1への負荷を減らしてもよい。
 第1光ファイバ1はその第2端部1aにおいて、屈折率整合材層10の形成された後端面1bから離れた位置を把持部16に挟み込まれている。把持部16(第1把持部材14及び第2把持部材15)の+Y方向端面を基準面16Aという。基準面16Aは、X-Z平面と平行に形成された面である。
 図9Cに示すように、把持部16は、基準面16Aから後端面1bまでの距離がKとなるように第1光ファイバ1を把持している。この距離Kは、第1把持面14c及びV溝形成面15hのY軸方向の長さより長い。
 第1把持部材14と、第2把持部材15は、基準面16Aより内側に凹部14d、凹部15dを有している。閉止状態において、凹部14d、凹部15dは、接近し平面視矩形状であり、Z軸方向に貫通する保護空間18を形成している。
 基準面16Aから第1光ファイバ1の後端面1bまでの距離Kを、第1把持面14c及びV溝形成面15hのY軸方向の長さより長くすることで、第1光ファイバ1の後端面1bは、保護空間18内に配置される。これにより、後端面1bに形成された屈折率整合材層10が、第1把持部材14及び第2把持部材15と接触しない。
 このように、把持することで、第1光ファイバ1の屈折率整合材層10の損傷を防ぐことができる。
 第1光ファイバ1を切断し光ファイバホルダ11により把持させる手順について説明する。
 まず、切断前の第1光ファイバ1の端面1bに、屈折率整合材層10を形成する。
 次に、この端面1b側の第2端部1aを、光ファイバホルダ11の把持部16によって把持する。光ファイバホルダ11の把持部16は、第1光ファイバ1の後端面1bを基準面16Aに対し上述した距離Kとなるように正確に把持し、保護空間18内に後端面1bを配する。
 次に、図9Aに示すように把持部16の基準面16Aから距離Hとなるように、第1光ファイバ1を切断し第1端部1cを形成する。このように、第1光ファイバ1の第1、第2端部1c、1aを基準面16Aから正確に配置することで、第1光ファイバ1を正確に切断できる。また、光ファイバホルダ11に対し第1、第2端部1c、1aを正確に位置させることができる。
<光ファイバの挿入手順>
 図10~図14Cを基に光ファイバホルダ11により把持した第1光ファイバ1をファイバ孔61aに挿入する手順について説明する。
 なお、図10~図14Cには、X-Y-Z座標系を記載した。この座標系は、フェルール61の長手方向をY軸方向とし先端面61bが+Y側となるように配置されている。また、この座標系は、ベース部材65の対向面65aがX-Y平面となるように配置されている。
 図10は、フェルール構造体59を光ファイバ挿入装置73(挿入装置73)に取り付けた前段取り状態を示す。
 光ファイバ挿入装置73は、フェルール保持治具70と、光ファイバホルダ11と、光ファイバホルダ11を搭載するスライダ71とから概略構成される。フェルール保持治具70とスライダ71は、挿入装置73の土台(図示略)に固定され互いの位置関係が保たれている。
 フェルール保持治具70は、下治具70Aと上治具70Bを備え、これらが開閉可能に構成されている。下治具70A及び上治具70Bは、フェルール61の外径に沿う湾曲凹部70b、70bを有している。また、下治具70A、上治具70Bには、フェルール61の軸方向に対し直交する位置決め面70a、70aが形成されている。
 フェルール保持治具70によるフェルール構造体59の保持は以下の手順で行う。
 まず、フェルール構造体59のフェルール61を下治具70A上に載置する。このとき、ベース部材65の対向面65aが上方に向くように配置する。次に、フランジ部64を位置決め面70aに当接させる。さらに、上治具70Bをフェルール61の上方に配置し、下治具70Aに対し固定する。これにより、下治具70A及び上治具70Bの湾曲凹部70b、70bがフェルール61の外周を把持し、フェルール保持治具70を位置決めした状態で保持できる。
 上記の手順を行うフェルール61のファイバ孔61aには、予め図示略の接着剤を充填しておく。この接着剤により第1光ファイバ1をファイバ孔61aに固定する。なお、特段の説明を行う場合を除き接着剤は図面上で省略するが、図10~図14Cにおいて、ファイバ孔61aには接着剤が充填されている。
 スライダ71は、たとえばリニアスライダであって、図10中の矢印A方向にスムーズに直線運動可能に構成されている。矢印Aは、Y軸に対する仰角θの方向である。即ち、スライダ71は、X-Y平面と平行な面内であってY軸に対し仰角θの方向に直線運動する。スライダ71は、フェルール構造体59のベース部材65側に配置されている。
 また、スライダ71には、その進行方向(矢印A方向)前方に前進限規定部74が設けられており、この前進限規定部74が光ファイバホルダ11の前進限を規定する。スライダ71は、前進限規定部74に当接(干渉)することで、その前進が妨げられる。
 光ファイバホルダ11は、図7Aに示すガイド部材12の下面12Fが載置面となるようにスライダ71に取り付けられている。したがって、光ファイバホルダ11は、第2把持部材15の可動方向がX軸と一致するように配置される。
 光ファイバホルダ11には、第1光ファイバ1が把持されている。図7Aに示すように、第1光ファイバ1は、第2端部1a側が光ファイバホルダ11の把持部16に把持されている。また、第1端部1cが、光ファイバホルダ11の基準面16Aから延びている。
 光ファイバホルダ11がスライダ71に搭載されることで、第1光ファイバ1は、フェルール構造体59のベース部材65に向かって延びるように配置される。ベース部材65の対向面65aには、調心溝69aが形成されている。フェルール構造体59と光ファイバホルダ11は、光ファイバホルダ11の延在方向が調心溝69aに一致するように互いの位置関係が決まっている。
 図11Aは、第1光ファイバ1の第1端部1cを調心溝69aに当接させた状態を示す。また、図11Bは、調心溝69aに当接する第1端部1cの拡大図を示す。
 スライダ71を駆動すると光ファイバホルダ11をフェルール構造体59に徐々に近づく。これに伴い第1光ファイバ1の第1端部1cはフェルール構造体59の調心溝69aに接近し、やがて当接する。
 図11Bに示すように、調心溝69aの前方(+Y方向)には、間隙62をおいてフェルール61が配置されている。この間隙62は、第1光ファイバ1をファイバ孔61aに挿入する際に溢れ出る接着剤を貯留することで周囲への付着を防ぐ目的で確保されている。
 第1光ファイバ1の第1端部1cは、調心溝69a上であって間隙62より距離Jだけ内側(-Y側の位置)に当接される。即ち、第1光ファイバ1は、ファイバ孔61aに直接導入されるのではない。調心溝69aに一旦当接し、その延在方向を湾曲させてファイバ孔61aに導入される。
 調心溝69aは、Y軸方向に延びる溝であるため、調心溝69a上に当接させることで、第1光ファイバ1が左右方向(X軸方向)にぶれることを防ぐことができる。したがって、第1光ファイバ1の第1端部1cがファイバ孔61aから外れて第1光ファイバ1に過負荷が加わることを抑制できる。
 図12Aは、第1光ファイバ1の第1端部1cがファイバ孔61aに到達する直前の様子を示す。また、図12Bは、ファイバ孔61aに到達する直前の第1端部1cの拡大図を示す。
 ファイバ孔61aの後端61d側(-Y側)には、ファイバ孔61aの開口入口の内径が広がり漏斗状となったテーパ部61cが形成されている。テーパ部61cは、テーパ部61cは、第1光ファイバ1の第1端部1cをファイバ孔61aに導きファイバ孔61aへの挿入を円滑にする機能を果たす。
 第1光ファイバ1は、調心溝69aに当接した状態(図11A及び図11Bに示す状態)から、さらにスライダ71を矢印A方向に前進させることで、調心溝69a上で湾曲し第1端部1cがファイバ孔61a側にその前端面1dを向ける。これにより、第1端部1cが確実にテーパ部61cに当接しスムーズにファイバ孔61aに導入できる。
 図13は、第1光ファイバ1をファイバ孔61aの内部まで挿通した状態を示す。
 第1光ファイバ1は、テーパ部61cに当接した状態(図12A及び図12Bに示す状態)から、さらにスライダ71を矢印A方向に前進させることで、ファイバ孔61aの内部まで挿入される。スライダ71は、前進限規定部74を有し所定の位置まで前進するとこの前進限規定部74に当接しそれ以上前進できなくなる。前進限規定部74は、第1光ファイバ1を適切な挿入深さとするために、適当な位置に設けられている。
 図14Aは、光ファイバホルダ11の把持部16を解除した状態を示す。
 スライダ71が前進限規定部74に当接した後に、光ファイバホルダ11の押圧部材13を後退させ第2把持部材15を第1把持部材14から離間させて把持部16を開放状態とする(図9A参照)。これにより、把持部16から、第1光ファイバ1の第2端部1aが降下し、調心溝69a上に配置できる。前進限規定部74によって規定された前進限において光ファイバホルダ11の把持を解除することで第1光ファイバ1の第2端部1a(後端)を調心溝69aにおいて位置決めできる。
 第2端部1aが降下する位置は、スライダ71の前進限規定部74の位置によって設定することができる。前進限規定部74を適当に配置することで、第2端部1a降下後に、第2端部1aの端面1bの位置を調整する必要がない。
 従来は、第1光ファイバ1をファイバ孔61aに挿通した後に、調心溝69aに載置された第2端部1aの端面1bの位置調整を行っていた。
 位置調整方法として、予め第1光ファイバ1を長めに切断しておき、フェルール61の先端面61bから突き出した第1光ファイバ1を把持して行う方法がある。しかしながら、この方法では、端面1bに形成された屈折率整合材層10が調心溝69aの上面を引きずられ、端面1bから剥離する虞があった。
 また、他の位置調整方法として、第1光ファイバ1の第2端部1aを目標の位置に対し後方に配置させておき、端面1bを押すことで第1光ファイバ1を前進さえて行う方法がある。この方法では、端面1bに力を加えるため、端面1bに形成された屈折率整合材層10に傷が生じる虞があった。加えて、調心溝69aの上面を屈折率整合材層10が引きずられるという、上の調整方法と同じ問題を有していた。
 本実施形態に係る製造方法では、光ファイバホルダ11の把持部16における把持を解除して第1光ファイバ1の第2端部1aを降下させた時点で位置決めが完了している。したがって屈折率整合材層10に損傷を与えるような調整を行う必要がない。
 把持部16が開放され、把持が解除された第1光ファイバ1の第2端部1aの様子について説明する。光ファイバホルダ11は、第2把持部材15の可動方向(図9A、図9B参照)がX軸と一致するように配置されている。光ファイバホルダ11の押圧部材13を作動させ、把持部16を開放すると、第2把持部材15は、X軸方向に移動する。したがって、把持されていた第2端部1aは自然に降下し、図14Cに示すように調心溝69a上に載置される。即ち、把持部16を開放し、第2端部1aを降下させる際にも、第2端部1aの端面1bに形成された屈折率整合材層10は、把持部16に接触することがない。
 このように、屈折率整合材層10が把持部16に接触することなく把持を解除することができるのは、以下の2点の構成による。
 まず第1に、図9Cに示すように、第2端部1aの端面1bは、把持部16の保護空間18に配置されていることによる。保護空間18は、端面1bが降下する軌跡を包含するように形成されているため、降下時に屈折率整合材層10が把持部16に接触しない。
 第2に、把持部16の第1把持部材14と第2把持部材15とが、第1光ファイバ1の軸とファイバ孔61aの軸とがなす面に対して直交する方向から把持していることによる。このような方向から把持することで、把持を解除すると、第1光ファイバ1の第2端部1aは、自然に降下する。したがって、把持面の面上に第2端部1aを滑らせるなどの手順が必要なく、把持部16が屈折率整合材層10に接触しない。
 図14Bは、第1光ファイバ1を挿入した後の、フェルール61の先端面61bの様子を示す断面図である。フェルール61の後端61dから先端61b側に向かってファイバ孔61aに第1光ファイバ1を挿入すると、ファイバ孔61aに充填された接着剤3が、ファイバ孔61aの先端から溢出し、先端面61bに接着剤3の膨出部3Aが形成される。第1光ファイバ1の第1端部1cであって、フェルール61の先端面61bから突出する部分は、この膨出部3Aに内包されている。
 第1光ファイバ1のファイバ孔61aに対する挿入深さは、スライダ71に当接し前進を規制する前進限規定部74の位置により設定することができる(図13参照)。また、第1光ファイバ1は、把持部16の基準面16Aから距離Hの長さで切断されている(図9B参照)。前進限規定部74の位置と、第1光ファイバ1の長さを正確に設定することで、第1光ファイバ1の先端面61bが、膨出部3Aに内包されるように第1光ファイバ1を挿入できる。
 接着剤3を硬化させたのちに、フェルール61の先端面61bの研磨を行う。この研磨工程により、接着剤3の膨出部3Aを除去するともに、第1光ファイバ1の先端面61bを研磨しフェルール61の先端面61bと面一とする。
 この研磨工程では、ダイヤモンド等を研磨粒子とするラッピングフィルムが用いられる。第1光ファイバ1の先端面61bが、膨出部3Aから突出している場合においては、突出した第1光ファイバ1がラッピングフィルムを破損する虞がある。したがって、ラッピングフィルムを用いる前に、突出した第1光ファイバ1を切断する工程や、紙やすりなどで予備研磨を行う必要がある。先端面61bを膨出部3A内に内包させることで、これらの工程を省くことができる。
<その他の挿入手順について>
 以上のように、光ファイバホルダ11を備える光ファイバ挿入装置73を用いて第1光ファイバ1をファイバ孔61aに挿入する以外に、ピンセットなどの保持工具を用いて、手作業により第1光ファイバ1をファイバ孔61aに挿入してもよい。
 保持工具は、ピンセットに限られるものではなく、第1光ファイバ1の第2端部1aを径方向両側から把持するための第1把持面及び第2把持面を備え、これらが開閉する構成となっていればよい。第1把持面及び第2把持面は、第1光ファイバ1の把持に適した形状に加工されていてもよい。また第1把持面及び第2把持面に、弾性シートを貼付することで、第1光ファイバ1への負荷を減らしてもよい。
 以下に手作業により第1光ファイバ1をファイバ孔61aに挿入する手順について説明する。
 まず、予めファイバ孔61aに接着剤が充填されたフェルール構造体59をフェルール保持治具70に固定する(図10等参照)。さらに、フェルール61の先端61bに当接壁を設置する。この当接壁は、ファイバ孔61aに挿入された第1光ファイバ1の第1端部1cと当接させることで、第1光ファイバ1の挿入深さを設定するために設けられる。
 次に、予め所定の長さに切断され第2端部1aの端面1bに屈折率整合材層10が形成された第1光ファイバ1を、保持工具により保持する。このとき保持工具は、端面1bから離れた位置を把持し、保持工具の第1把持面及び第2把持面が、屈折率整合材層10と接触しないようにする。
 次に、保持工具により把持された第1光ファイバ1を、その第1端部1c側から、ファイバ孔61aに挿入する。このとき、第1端部1cをファイバ孔61aの後端61dに形成されたテーパ部61cに当接させながら挿入する。これにより、第1光ファイバ1をファイバ孔61aにスムーズに導入できる。
 上述したように、フェルール61の先端61bは当接壁が設けられている。第1光ファイバ1をファイバ孔61aの全長に挿入されたところで、第1光ファイバ1の第1端部1cが当接壁に当接し、それ以上の挿入ができなくなる。
 第1端部1cが当接壁に当接した後に、保持工具による第1光ファイバ1の把持を解除する。これによって、第1光ファイバ1の第2端部1aが降下し、調心溝69a上に配置できる。
 第2端部1aが降下する位置は、当接壁と第1端部1cの当接によって一意的に決まるため、第2端部1a降下後に、第2端部1aの端面1bの位置を調整する必要がない。
 このように、光ファイバ挿入装置73を用いることなく、手作業により第1光ファイバ1をファイバ孔61aに挿入してもよい。
(第2実施形態)
 第2実施形態において、第1実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
 図25A~図25Bは、本発明の第2実施形態に係る光ファイバの接続方法に用いられる光コネクタ220を示す図である。
 図25Aに示すように、光コネクタ220は、現場組立形の光コネクタであり、光ファイバケーブル221の端末に組み立てられるものである。
 光ファイバケーブル221は、例えば、光ファイバ222(第2光ファイバ、外部光ファイバ)と、線状の抗張力体(図示略)とを外被323によって一括被覆したものである。光ファイバ222は、例えば、裸光ファイバ222aを被覆で覆った構成の被覆付き光ファイバであり、光ファイバ心線や光ファイバ素線等を例示できる。
 光コネクタ220は、スリーブ状の第1ハウジング211と、第1ハウジング211内に設けられたクランプ部付きフェルール212と、第1ハウジング211の後側に設けられた第2ハウジング213と、を備えた光ファイバ接続器である。
 光コネクタ220は、例えば、SC形光コネクタ(JIS C5973に制定されるF04形光コネクタ。SC:Single fiber Coupling optical fiber connector)、MU形光コネクタ(JIS C 5973に制定されるF14形光コネクタ。MU:Miniature-Unit coupling optical fiber connector)等の単心用光コネクタが使用できる。
 以下の説明において、フェルール201の接合端面201bに向かう方向を前方(先端方向)といい、その反対方向を後方ということがある。
 図25Bに示すように、クランプ部付きフェルール212は、光ファイバ202(内蔵光ファイバ202、第1光ファイバ、受け側光ファイバ)を内挿固定したフェルール201の後側に、クランプ部214(接続機構)を組み立てたものである。
 クランプ部214は、内蔵光ファイバ202の後側突出部202aと光ファイバ222の先端部とを把持固定して光ファイバ202、222同士の突き合わせ接続状態を維持する。
 クランプ部214は、フェルール201から後側に延出するベース部材215(後側延出片215)(ベース側素子)と蓋部材216、217(蓋側素子)と、これらを内側に一括保持したクランプばね218と、を備えている。
 クランプ部214は、ベース部材215と蓋部材216、217との間に、内蔵光ファイバ202の後側突出部202aと光ファイバ222の先端部とを挟み込んで把持固定することができる。
 クランプ部付きフェルール212の内蔵光ファイバ202後端に突き合わせ接続する光ファイバ222を、挿入光ファイバ222ともいう。
 内蔵光ファイバ202は、フェルール201にその軸線と同軸に貫設された微細孔であるファイバ孔201aに内挿され、接着剤を用いた接着固定等によってフェルール201に固定されている。内蔵光ファイバ202の前端の端面は、フェルール201先端(前端)の接合端面201bに露出している。内蔵光ファイバ202は、例えば、裸光ファイバである。
 後側延出片215の対向面(蓋部材216、217に対面する面)には、内蔵光ファイバ202の後側突出部202aをフェルール201のファイバ孔201aの後方延長上に位置決めする調心溝219aと、調心溝219aの後端から後方に延在する被覆部収納溝219bが形成されている。
 図15は、内蔵光ファイバ202の後端202bおよびその近傍を示す図である。後端202bは、フェルール201の接合端面201b側の端部(先端)とは反対側の端部(接続端)である。後端202bの端面202b1(後端面、接続端面)は、略平坦であって、光軸に垂直であることが好ましい。
 端面202b1は、ミラー面であることが望ましい。端面202b1は、最大高さRz(JIS B 0601(2001))が、例えば、1μm未満であることが好ましい。
 内蔵光ファイバ202の端面202b1には、固形の屈折率整合材層210が形成されている。屈折率整合材層210は、内蔵光ファイバ202の端面202b1と、挿入光ファイバ222の端面222b1(先端面)(図16参照)との間に介在するように形成される。
 屈折率整合材層210は、屈折率整合性を有する。屈折率整合性とは、屈折率整合材層210の屈折率と、光ファイバ202、222の屈折率との近接の程度をいう。屈折率整合材層210の屈折率は、光ファイバ202、222に近いほどよいが、フレネル反射の回避による伝送損失低減の点から、光ファイバ202、222との屈折率の差が±0.1以内であることが好ましく、さらに好ましくは±0.05以内である。突き合わせ接続される2本の光ファイバ202、222の屈折率が互いに異なる場合には、2本の光ファイバ202、222の屈折率の平均値と屈折率整合材層210の屈折率との差が上記範囲内にあることが望ましい。
 屈折率整合材層210の材質としては、例えば、アクリル系、エポキシ系、ビニル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系、メタクリル系、ナイロン系、ビスフェノール系、ジオール系、ポリイミド系、フッ素化エポキシ系、フッ素化アクリル系などの高分子材料を挙げることができる。
 屈折率整合材層210は、一定厚みの層状としてもよいが、端面202b1の中央から周縁に向けて徐々に厚みを減じる形状とすることが好ましい。
 例えば、屈折率整合材層210の後面210a(外面)は、後方(接続方向)に突出する湾曲凸面とすることができる。湾曲凸面とは、例えば、球面、楕円球面などである。後面210aは、全面が湾曲凸面であってもよいし、一部のみが湾曲凸面であってもよい。
 後面210aを湾曲凸面とすることによって、端面222b1の中央部分が最も厚くなるため、端面222b1の中央にあるコア223の端面223aを確実に屈折率整合材層210に当接させ、接続損失を良好にすることができる。
 屈折率整合材層210は、端面202b1のうち少なくともコア203の端面203aを覆って形成することが好ましく、端面202b1の全面に形成することがさらに好ましい。図示例の屈折率整合材層210は端面202b1の全面に形成されている。
 なお、屈折率整合材層210は、端面202b1だけでなく、後端202b近傍の内蔵光ファイバ202の外周面に達して形成されていてもよい。
 屈折率整合材層210は、弾性的に変形可能とすることができる。屈折率整合材層210は、光ファイバ202、222の裸光ファイバに比べて硬度が低い軟質層であり、挿入光ファイバ222を内蔵光ファイバ202に突き当てたときに、突き当てによる衝撃力を緩和することができる。
 図28に示すように、屈折率整合材層210のショア硬度E(JIS K 6253に準拠)は、30以上、85以下が好ましい。
 屈折率整合材層210のショア硬度Eは、低すぎれば(例えば、領域R3内では)、屈折率整合材層210が内蔵光ファイバ202の端面202b1から剥離しやすくなるが、ショア硬度Eを30以上とすることによって、これを防ぐことができる。
 具体的には、例えば、調心溝219a内での光ファイバ202,222の端部の位置調整や、温度や湿度の変動によって、屈折率整合材層210に大きな力が加えられた場合でも、端面202b1から屈折率整合材層210が剥離するのを防ぐことができる。
 また、屈折率整合材層210のショア硬度Eを30以上とすることによって、屈折率整合材層210に、損失増加の原因となる皺形成などの変形が起こるのを防止できる。
 屈折率整合材層210のショア硬度Eは、高すぎれば(例えば、領域R4では)、未硬化時の屈折率整合材の粘度が高くなるため内蔵光ファイバ202の端面202b1に付着させるのが難しくなるが、ショア硬度Eを85以下とすることによって、屈折率整合材を端面202b1に付着させる操作が容易になり、所定の形状(例えば、前述の湾曲凸面をなす形状)の屈折率整合材層210を精度よく形成することができる。
 また、屈折率整合材層210のショア硬度Eを85以下とすることによって、光ファイバ202,222の端部に対して十分な追従変形が可能となる。このため、例えば、調心溝219a内での光ファイバ202,222の端部の位置調整や温度や湿度の変動によって屈折率整合材層210に大きな力が加えられた場合でも、損失増加の原因となる隙間等が生じるのを回避できる。
 屈折率整合材層210の厚み(例えば、図15に示す厚みT1)は、10μmより大きいことが望ましい。特に、20μm以上、60μm以下が好ましい。
 屈折率整合材層210の厚みとは、例えば、コア203の端面203aの中心における厚みであって、内蔵光ファイバ202の光軸方向の寸法である。図15に示す厚みT1は、屈折率整合材層210の中央部の厚みであり、最大厚みである。
 図28に示すように、屈折率整合材層210は、薄すぎれば(例えば、領域R5では)、光ファイバ202,222間の距離が大きくなったときに屈折率整合材としての効果を発揮できないが、厚みを20μm以上とすれば、屈折率整合材としての効果を確実に得るうえで有利である。
 また、厚みを20μm以上とすることによって、光ファイバ202,222の端部に対して十分な追従変形が可能となり、損失増加の原因となる隙間等が生じるのを回避できる。
 屈折率整合材層210は、厚すぎれば(例えば、領域R6では)、光ファイバ202,222の端部の位置が安定せず、初期特性が変動しやすくなる傾向がある。
 また、光ファイバ端部位置の安定性は、屈折率整合材層210の硬度の影響を受ける。
 ショア硬度E85かつ厚み40μmの点P1と、ショア硬度E30かつ厚み60μmの点P2とを結ぶ直線を直線L1(ショア硬度E=-2.75*整合材層厚み+195)とすると、直線L1より厚みが大きい側の領域(領域R7等)に比べ、直線L1を含めこれより厚みが小さい側の領域(領域R1等)では、前述の光ファイバ端部位置の不安定化が起こりにくい。
 よって、屈折率整合材層210のショア硬度Eが30以上、85以下であって、厚みが20μm以上、60μm以下であり、しかも領域R7を除く領域(領域R1)、すなわち(ショア硬度E;30、厚み;20μm)、(ショア硬度E;85、厚み;20μm)、(ショア硬度E;85、厚み;40μm)、(ショア硬度E:30、厚み:60μm)で囲まれる範囲(図28の台形の範囲)内では、屈折率整合材層210の剥離を防ぐとともに、屈折率整合材層210を精度よく形成でき、さらに、初期特性を安定化し接続損失を確実に低く維持できる。
 領域R1内であって、ショア硬度Eが45以上、80以下の領域R2では、挿入光ファイバ222が空孔付き光ファイバ(図29参照)である場合に、接続損失を低くできる。
 空孔付き光ファイバは、導波方向に対して連続した空孔を複数有する光ファイバである。空孔付き光ファイバ(Holey Fiber、HF)としては、空孔アシストファイバ(Hole-Assisted Fiber、HAF)などがある。
 領域R2の屈折率整合材層210の使用により接続損失を良好にできる理由については、次の考察が可能である。
 図29に示すように、空孔付き光ファイバ250は、コア271と、その周囲を囲むクラッド部252とを備え、クラッド部252内に複数の空孔253が形成されている。
 図30は、空孔付き光ファイバ250において、固形の屈折率整合材を使用して接続損失が大きくなった場合の屈折率整合材層210を示す写真である。屈折率整合材層210の表面は平坦ではなく、凹凸による段部210dが形成されている。段部210dは、その形状から見て、光ファイバ202、222により屈折率整合材層210に加えられた力によって、屈折率整合材層210の表面に皺が寄るような変形が生じることによって形成された可能性がある。
このことから、次のような推測が可能である。
 挿入光ファイバ222が空孔付き光ファイバ250である場合には、内蔵光ファイバ202との突き合わせにより、屈折率整合材層210の表面は、空孔253を有する端面222b1に応じた凹凸を有する形状となるため、屈折率整合材層210は、端面222b1に対して当該面方向には滑り移動しにくくなる。
 屈折率整合材層210の硬度が低すぎる場合には、この状態で介挿片231が抜き去られ、クランプばね218の弾性によって、光ファイバ202,222が調心溝219a内で位置調整されると、挿入光ファイバ222の端面222b1により、屈折率整合材層210に当該面方向の大きなせん断力が加えられ、損失増加の原因となる皺形成などの変形が起こるおそれがある。
 一方、屈折率整合材層210の硬度が高すぎる場合には、調心溝219a内での光ファイバ端部の位置調整の際に十分な追従変形ができず、損失増加の原因となる隙間等が生じるおそれがある。
 これに対し、領域R2(ショア硬度Eが45以上、80以下)の屈折率整合材層210を使用すれば、位置調整される光ファイバ端部に対して十分な追従変形が可能であるから損失増加の原因となる隙間等が生じず、しかも皺形成などの変形が起こりにくくなる。従って、接続損失を低くできる。
 屈折率整合材層210は、例えば、次の方法により形成することができる。
 内蔵光ファイバ202を帯電させた状態で、後端202bの端面202b1を液状屈折率整合材の液面に近接させ、この液状屈折率整合材を内蔵光ファイバ202の端面202b1に吸着(付着)させた後、硬化させ、屈折率整合材層210とする。
 また、屈折率整合材層210の形成に先立って、放電を利用して端面202b1を清浄化してもよい。
 なお、屈折率整合材層210は、液状屈折率整合材を電気的に吸着させる方法に限らず、液状屈折率整合材を他の方法により端面202b1に塗布することにより形成することもできる。
 図26に示すように、後側延出片215と蓋部材216、217との間には、スプライス用工具350の介挿片351が抜き去り可能に介挿できる。
 図25Aに示すように、第2ハウジング213は、光ファイバケーブル221の端末を引き留めることができるように構成することができる。
 次に、光コネクタ220を用いた光ファイバの接続方法の第2実施形態を詳しく説明する。
(光ファイバの切断)
 まず、挿入光ファイバ222の切断加工を行う。
 光ファイバ222の切断加工は、光ファイバ222の口出し長を、光コネクタ220の仕様に応じて定められた長さに調整するとともに、ミラー面である端面222b1を形成する工程である(図16参照)。
 光ファイバ222を切断する際には、切断刃により光ファイバ222に初期傷を形成した後、この初期傷を成長させるように挿入光ファイバ222に張力を付与することで、挿入光ファイバ222を劈開により切断する。
 光ファイバの切断工具(光ファイバカッタ)としては、簡易型のものを使用できる。
 簡易型の光ファイバカッタとしては、切断刃の駆動または挿入光ファイバ222への張力付与を手動にて行うものを挙げることができる。
 簡易型の光ファイバカッタの具体例としては、例えば、光ファイバを保持する保持部と、これから延出する一対のアームと、それらの先端に設けられた把持部とを備えた光ファイバカッタがある(例えば、特開2012-226252号公報、特願2013-141144(特開2014-211608号公報)を参照)。
 前記光ファイバカッタは、手動で切断刃により光ファイバに初期傷を形成するとともに、操作者が手指により把持部を操作して光ファイバを挟み込んで光ファイバに引張力を加えることによって光ファイバの切断を促す。
 ここに例示する光ファイバカッタでは、光ファイバを長さ方向に引張ることによって引張力を作用させる方式が採用されているが、光ファイバに曲げ方向の力を加えることによって引張力を作用させる方式を採用してもよい。
 簡易型の光ファイバカッタでは、切断加工の条件を完全に一定にするのが難しい。特に、光ファイバに形成される初期傷の深さ、および光ファイバに加えられる引張力を精度よく調整するのが難しい。
 初期傷の深さの調整が難しいのは、切断刃の移動速度や切断位置などを一定にするのが、装置構造上、容易でないからである。例えば、切断刃の駆動を手動で行う場合、切断刃の移動速度や切断位置などの条件を正確に定めるのは容易でない。
 引張力の調整が難しいのは、光ファイバの把持位置が変動しやすく、また、光ファイバに加える力を一定にするのが、装置構造上、容易でないからである。例えば、張力付与を手動で行う場合、精度の高い張力の調整は難しい。
 初期傷については、例えば、深さが不足する場合(傷が浅い場合)に、初期傷の成長より速く破断(クラック形成)が進行しやすくなるため、切断面に凹凸(例えば、ハックルマーク(後述))が形成されやすいと推測できる。
 引張力については、例えば、過大である場合に、初期傷の成長より速く破断(クラック形成)が進行しやすくなるため、切断面に凹凸が形成されやすいと推測できる。
 簡易型の光ファイバカッタを用いた場合には、初期傷の深さ、光ファイバに加えられる引張力等を精度よく調整するのが難しいため、全面が鏡面状となった切断面が得られないことがある。
 本発明の接続方法の対象となる外部光ファイバの端面は、以下の2つのケースのいずれかに該当する。
 ケース1:基準面から突出した凸部分の突出高さが10μm未満であり、かつ、コアが非ミラー部分に含まれる。
 ケース2:凸部分の突出高さは10μm以上、屈折率整合材層の厚み以下である。
 なお、ミラー面とは、例えば、最大高さRz(JIS B 0601(2001))が1μm未満の面である。ミラー面であるコア223の端面223aにおける光透過率(光コネクタ220に使用される光の透過率)は、例えば、95%以上(好ましくは99%以上)であり、「非ミラー面」であるコア223の端面223aにおける光透過率は、例えば、この範囲を外れる値である。
 以下、各ケースについて説明する。
(ケース1)
 ケース1は、挿入光ファイバの端面(切断面)の凸部分の突出高さが10μm未満であり、かつ、コアが非ミラー部分に含まれる場合である。
 挿入光ファイバ222の端面222b1には、例えば、ハックルマークなどの微細な凹凸が形成されることがある。ハックルマークは、光ファイバの切断の進行方向に沿って形成される筋状の凹凸であって、例えば、光ファイバの切断の際に光ファイバに大きな力(引張力等)が加えられたときに、複数の破面形成が並行して進行して形成されるものである。
 図17A及び図17Bは、ケース1の第1の例を示す図である。図17Aは、この例の挿入光ファイバ222(222A)の端面222b1の平面図である。図17Bは、ハックルマーク225の断面を模式的に示す図であって、図17AのI-I線に沿う断面を模式的に示す図である。
 この例では、端面222b1は、挿入光ファイバ222の光軸に対して垂直な面であって、略平坦面である(図16参照)。略平坦面とは、例えば、コア223の端面223aを含む面(主面)から突出する部分(突出高さ10μm以上)(図20参照)がない面をいう。「略平坦面」は、最大高さRz(JIS B 0601(2001))が10μm未満と規定してもよい。
 図17Aに示すように、この例の端面222b1は、初期傷の開始点228を含むミラー面領域226と、ミラー面領域226の外側の領域であるハックルマーク領域227(非ミラー部分)とを有する。ハックルマーク領域227は、1または複数のハックルマーク225を有する領域である。
 図17Bに示すように、ハックルマーク225は端面222b1に形成された微細な凹凸である。ハックルマーク225の凸部の高さH1は、例えば、1μm以上、10μm未満であってよい。
 高さH1は、ハックルマーク領域227における所定領域内の凹凸の最大高低差であってよい。
 ここでいう凹凸(微細凹凸)は、最大高さRz(JIS B 0601(2001))が前記範囲(1μm以上、10μm未満)であるものと規定することができる。
 なお、ここでいう高さとは、端面222b1に対して垂直な方向、すなわち光軸方向の寸法である。
 図17Aに示すように、ハックルマーク225は、例えば、ハックルマーク領域227の内縁227aから外縁227b(端面222b1の外周縁)に向かって、放射状に延出して形成されている。この例のハックルマーク225は、初期傷の開始点228またはその近傍を集約点とする放射状に形成されている。
 この例では、コア223(223A)の端面223aは、その全域がハックルマーク領域227に含まれているため、「非ミラー面」である。
 図17Aに示す端面222b1は、突出高さ10μm以上の凸部分がないため「凸部分の突出高さが10μm未満」に含まれる。なお、凸部分とは、基準面から内蔵光ファイバ202側に突出した部分である。基準面とは、受け側光ファイバの接続端の端面と平行な、外部光ファイバのコアを含む面(例えば、コアの端面の中心を含む面)である。
 図16に示すように、この例では、端面202b1は内蔵光ファイバ202の光軸に垂直な面であり、端面222b1は挿入光ファイバ222の光軸に垂直な面であるから、端面222b1は、端面202b1と平行である。また、端面222b1はコア223の端面223aを含む(詳しくはコア223の中心223a1を含む)。よって、端面222b1は、挿入光ファイバ222における基準面224(224A)である。
 端面222b1は略平坦面であって、基準面224(224A)から突出した高さ10μm以上の凸部分はない。
 図18は、ケース1の第2の例を示すものである。この例の挿入光ファイバ222(222B)では、ミラー面領域226はなく、端面222b1の全域がハックルマーク領域227となっている。コア223(223B)の端面223aは、ハックルマーク領域227に含まれているため、「非ミラー面」である。
 図17A及び図17Bの場合と同様に、端面222b1には、基準面224(224A)から突出した高さ10μm以上の凸部分はない。
 図19は、ケース1の第3の例を示すものである。この例の挿入光ファイバ222(222C)では、コア223の端面223aは、一部の領域がハックルマーク領域227にある。このため、コア223(223C)の端面223aは非ミラー面であり、コア223は非ミラー部分に含まれるとみなすことができる。
 図17A及び図17Bの場合と同様に、端面222b1には、基準面224(224A)から突出した高さ10μm以上の凸部分はない。
 図17A~図19に示す例では、ミラー面領域226は、初期傷の開始点228またはその近傍を中心とする略円弧状の周縁226bを有する領域である。開始点228から周縁226bまでの距離(端面222b1の径方向の距離)をミラー半径Rという。
 光ファイバ222の破断強度α(g/mm)と、ミラー半径Rとの間には、式(1)および表1に示す関係があることが報告されている(佐藤正博、「光ファイバの機械的強度と信頼性」、フジクラ技報、株式会社フジクラ、1983年3月、第65号、p.1~8を参照)。
 α=6800/R1/2(g/mm)  ・・・(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 式(1)および表1に基づけば、破断強度が大きくなるほどミラー面領域226の面積比率は小さく、ハックルマーク領域227の面積比率は大きくなる。
 挿入光ファイバ222の端面222b1(切断面)に形成される微細凹凸はハックルマークに限らない。例えば、リブマーク(例えば、ウォルナー線、アレスト線)などがある。
 ハックルマーク以外の微細凹凸の場合でも、ハックルマークと同様に、凸部の高さ(または最大高さRz)は、例えば、1μm以上、10μm未満であってよい。
 図16に示すように、内蔵光ファイバ202のコア203の端面203aと、挿入光ファイバ222のコア223の端面223aとの距離D1(以下、コア間距離D1という)は、屈折率整合材層210の厚みT1(コア203の端面203aでの厚み)(図15参照)以下であることが好ましい。コア間距離D1は、20μm以下であることが好ましい。
 コア間距離D1をこの範囲とすることによって、屈折率整合材層210を挿入光ファイバ222のコア223の端面223aに当接させ、屈折率整合効果を確実に得ることができる。
 なお、コア間距離とは、例えば、2つの光ファイバのコアの端面の中心間の距離である。
(ケース2)
 次に、ケース2について説明する。
 ケース2は、挿入光ファイバの端面(切断面)が前記凸部分を有し、その突出高さは10μm以上、屈折率整合材層の厚み以下である場合である。
 図20は、ケース2の第1の例を示す図である。図20に示す例では、挿入光ファイバ222(222D)の端面222b2(先端面)に、主面229a1を有する主部229aと、主面229a1から先端方向に突出する凸部分229bとが形成されている。
 主面229a1は、挿入光ファイバ222の光軸に垂直な略平坦面であり、コア223の端面223aを含む。この例では、主面229a1は、凸部分229bの凸部分端面229b1より面積が大きい。
 凸部分229bは、主面229a1に対して傾斜する略平坦な凸部分端面229b1を有する。凸部分端面229b1は、コア223から離れるほど高さを増す方向に傾斜している。
 端面202b1は内蔵光ファイバ202の光軸に垂直な面であり、主面229a1は挿入光ファイバ222の光軸に垂直な面であるから、主面229a1は、端面202b1と平行である。また、主面229a1はコア223の端面223aの中心223a1を含む。
 よって、主面229a1は、挿入光ファイバ222における基準面224(224B)である。
 凸部分229bは、主面229a1(基準面224(224B))から端面202b1に向けて突出して形成されている。
 凸部分229bの突出高さH2は、主面229a1からの高さであって、挿入光ファイバ222の光軸方向の寸法である。高さH2は、コア223の端面223a(例えば、中心223a1)を基準とした凸部分229bの高さともいえる。
 凸部分229bの高さH2は、10μm以上、屈折率整合材層210の厚みT1(コア203の端面203aでの厚み)以下とされる。凸部分229bの高さH2は、例えば、10μm以上、20μm以下である。
 高さH2をこの範囲とすることによって、屈折率整合材層210を挿入光ファイバ222のコア223の端面223aに確実に当接させ、屈折率整合効果を得ることができる。
 この例では、コア223の端面223aはミラー面であってもよいし、非ミラー面であってもよい。
 なお、図20の例では、主面229a1は端面222b2内で最大面積を有する面であるが、主面229a1は最大面積を有する面でなくてもよい。
 また、図20に示す端面222b2は、主面229a1と凸部分端面229b1とからなるが、挿入光ファイバの端面(切断面)は、主面と凸部分端面以外の他の面を含んでいてもよい。
 例えば、挿入光ファイバの端面は、主面を有する主部と、主面から先端方向に突出する凸部分と、主面に対し凹状に形成された凹部分とを有していてもよい。この場合、挿入光ファイバの端面は、主面と、凸部分端面と、凹部分端面とからなる。
 内蔵光ファイバ202のコア203の端面203aと、挿入光ファイバ222のコア223の端面223aとの距離D2(以下、コア間距離D2という)は、屈折率整合材層210の厚みT1(コア203の端面203aでの厚み)以下であることが好ましい。コア間距離D2は、20μm以下であることが好ましい。
 図20に示す主面229a1は、挿入光ファイバ222の光軸に対して垂直な面であるが、主面は当該垂直面に対して傾斜していてもよい。
 図21は、ケース2の第2の例を示す図であって、主面が傾斜面である例を示す。
 内蔵光ファイバ202の端面202b2は内蔵光ファイバ202の光軸に垂直な面に対し傾斜した略平坦面である。
 挿入光ファイバ222(222E)の端面222b3には、主面230a1を有する主部230aと、主面230a1から先端方向に突出する凸部分230bとが形成されている。
 主面230a1は、挿入光ファイバ222の光軸に垂直な面に対し傾斜した略平坦面であり、コア223の端面223aを含む。凸部分230bは、主面230a1に対して傾斜する略平坦な凸部分端面230b1を有する。
 挿入光ファイバ222の主面230a1は、内蔵光ファイバ202の端面202b2に平行な傾斜面であって、コア223の端面223aの中心223a1を含む。
 よって、主面230a1は、挿入光ファイバ222における基準面224(224C)である。
 凸部分230bは、主面230a1(基準面224(224C))から端面202b2に向けて突出して形成されている。
 凸部分230bの突出高さH3は、主面230a1からの高さであって、光軸方向の寸法である。高さH3は、10μm以上、屈折率整合材層210の厚みT2(コア203の端面203aでの厚み)以下とされる。凸部分230bの高さH3は、10μm以上、20μm以下であることが好ましい。
 屈折率整合材層210の厚みT2は、内蔵光ファイバ202の光軸方向の寸法である。
 内蔵光ファイバ202のコア203の端面203aと、挿入光ファイバ222のコア223の端面223aとの距離D3(以下、コア間距離D3という)は、屈折率整合材層210の厚みT2(コア223の端面223aでの厚み)以下であることが好ましい。コア間距離D3は、20μm以下であることが好ましい。
 この例においても、コア223の端面223aはミラー面であってもよいし、非ミラー面であってもよい。
 図22A及び図22Bは、ケース2の第3の例を示す図であって、図22Aは挿入光ファイバ222と内蔵光ファイバ202の形状を示す図であり、図22Bは挿入光ファイバ222と内蔵光ファイバ202との接続部を示す断面図である。
 内蔵光ファイバ202の端面202b2は、図21に示す第2の例と同様に、内蔵光ファイバ202の光軸に垂直な面に対し傾斜した略平坦面である。挿入光ファイバ222(222F)の端面222b4も、挿入光ファイバ222の光軸に垂直な面に対し傾斜した略平坦面である。端面202b2と端面222b4の傾斜角度は互いに同じである。
 図22Aに示すように、この例では、端面202b2の主線202cと端面222b4の主線222cの方向が互いに異なるため、端面202b2と端面222b4の傾斜方向は一致していない。なお、主線とは、例えば、傾斜した端面の先端と中心とを通る線である。
 図22Bに示すように、端面202b2と平行であって、コア223の端面223aの中心223a1を含む面を基準面224(224D)とする。
 挿入光ファイバ222(222F)の端面222b4は略平坦面であるが、前述の傾斜方向の不一致により、その一部は、基準面224(224D)よりも内蔵光ファイバ202側に突出している。
 図22Bでは、コア223の端面223aより下方側の部分は、基準面224(224D)から端面202b2に向けて突出した凸部分231bである。
 凸部分231bの突出高さH4は、基準面224(224D)からの高さであって、挿入光ファイバ222の光軸方向の寸法である。高さH4は、10μm以上、屈折率整合材層210の厚みT2以下とされる。凸部分231bの高さH4は、10μm以上、20μm以下であることが好ましい。
 内蔵光ファイバ202のコア203の端面203aと、挿入光ファイバ222のコア223の端面223aとの距離D4(以下、コア間距離D4という)は、屈折率整合材層210の厚みT2(コア223の端面223aでの厚み)以下であることが好ましい。コア間距離D4は、20μm以下であることが好ましい。
(光ファイバの突き合わせ)
 図25Bに示すように、光ファイバケーブル221の端末から突出する挿入光ファイバ222を、クランプ部付きフェルール212の調心溝219aに送り込み、挿入光ファイバ222先端の裸光ファイバ222aを内蔵光ファイバ202後端に突き合わせる。
 図26に示すように、クランプ部付きフェルール212のクランプ部214から介挿片231を抜き去ると、クランプばね218の弾性によって、後側延出片215と蓋部材216、217との間に挿入光ファイバ222先端の裸光ファイバ222aが把持固定される。
 これにより、クランプ部付きフェルール212の内蔵光ファイバ202に対する挿入光ファイバ222の突き合わせ接続状態を安定に保つことができる。
 ケース1(図17A~図19参照)では、図16に示すように、内蔵光ファイバ202の後端202bの端面202b1(後端面)に、挿入光ファイバ222の先端222b(接続端)の端面222b1(先端面)が、屈折率整合材層210を介して突き合わせされ、光ファイバ202と光ファイバ222とが光接続される。
 屈折率整合材層210は、厚み方向に弾性的に圧縮変形し、後面210aは、中央部分210bで端面222b1に当接する。
 圧縮変形した状態の屈折率整合材層210の後面210aは、例えば、端面222b1に当接する円形の中央部分210bと、その周囲の湾曲凸面をなす環状(円環状)の周縁部分210cとを有する形状であってよい。
 図示例では、屈折率整合材層210の中央部分210bは、コア223の端面223aを含む部分に当接している。
 ケース1(図17A~図19参照)では、挿入光ファイバ222のコア223の端面223aにハックルマーク225などの微細凹凸が形成されているが、内蔵光ファイバ202の端面202b1には屈折率整合材層210が設けられているため、内蔵光ファイバ202と挿入光ファイバ222との端面202b1、222b1間(特にコア203、223の端面203a、223a間)に屈折率整合材層210を介在させることができる。
 このため、端面222b1に凹凸があっても、屈折率整合材層210がそれに沿う形状となることから端面202b1、222b1間(特に端面203a、223a間)に空隙が生じることがなく、低損失の光接続を実現できる。
 また、屈折率整合材層210が固形であるため、液状屈折率整合剤を使用した場合とは異なり、高温環境下での屈折率整合剤の流動に伴う気泡や異物の侵入により光ファイバの接続の後に損失が増大するという不都合は生じない。
 また、挿入光ファイバ222の端面に凹凸があっても損失を抑えることができるため、安価な簡易型の光ファイバカッタを使用することができ、コスト面で有利になる。
 ケース2(図20~図22B参照)では、挿入光ファイバ222の端面222b2~222b4に凸部分229b、230b、231bが形成されているが、内蔵光ファイバ202の端面202b1に屈折率整合材層210が設けられているため、内蔵光ファイバ202と挿入光ファイバ222との端面間(特にコア203、223の端面203a、223a間)に屈折率整合材層210を介在させることができる。
 このため、端面202b1、222b2間に空隙が生じることがなく、低損失の光接続を実現できる。
 また、屈折率整合材層210が固形であるため、液状屈折率整合剤を使用した場合とは異なり、高温環境下での屈折率整合剤の流動に伴う気泡や異物の侵入により、光ファイバ接続の後に損失が増大するという不都合は生じない。
 図23および図24は、本発明の接続方法の対象外となるケースを示す図である。
 図23は、対象外のケースの第1の例を示すものである。この例の挿入光ファイバ222(222G)では、図17A及び図17Bの場合に比べてミラー面領域226が広く、コア223(223D)の端面223aは全域がミラー面領域226内にある。
 コア223(223D)の端面223aがミラー面であるため、この例の端面222b1はケース1には該当しない。
 また、端面222b1は略平坦面であり、高さ10μm以上の凸部分はないことから、ケース2にも該当しない。
 よって、この例の挿入光ファイバ222の端面222b1は、本発明の接続方法の対象外となる。
 図24は、対象外のケースの第2の例を示すものである。この例では、挿入光ファイバ222(222H)の端面222b5に、主面232a1(基準面224(224E))を有する主部232aと、主面232a1から突出する凸部分232bとが形成されている。凸部232bは、主面232a1に対して傾斜する凸部端面232b1を有する。
 主面232a1(基準面224(224E)に対する凸部232bの突出高さH5は、屈折率整合材層210の厚みT1より大きい。
 本例には、コア223の端面223aがミラー面である場合と、非ミラー面である場合との両方が含まれる。
 この例は、主面232a1に対する凸部232bの突出高さH5が屈折率整合材層210の厚みT1を越えるため、ケース1にもケース2にも該当しない。
 よって、図24に示す挿入光ファイバ222の端面222b5は、本発明の接続方法の対象外となる。
 図24に示すように、この例の端面222b5は、凸部232bが高く形成されているため、凸部232bが内蔵光ファイバ202の端面202b1に当たる。凸部232bの高さH5は屈折率整合材層210の厚みT1より大きいため、屈折率整合材層210はコア223の端面223aに到達せず、屈折率整合効果が得られない。
 図27A及び図27Bに示すように、本発明の接続方法は、光コネクタに限らず、メカニカルスプライス(光ファイバ接続器)に適用することもできる。
 以下、メカニカルスプライス240の構造を説明した後、これを用いて光ファイバを接続する方法について説明する。前述の光コネクタ220の接続方法との共通部分については、同じ符号を付して説明を省略することがある。
 図27Aに示すように、メカニカルスプライス240は、ベース部材241(ベース側素子)と、蓋部材242(242a、242b、242c)(蓋側素子)と、これらを一括保持したクランプばね243と、を備えている。
 メカニカルスプライス240は、ベース部材241と蓋部材242との間に、受け側光ファイバ244と挿入光ファイバ222とを挟み込んで把持固定することができる。
 図27Bに示すように、受け側光ファイバ244は、口出しされた裸光ファイバ244aの先端244bの端面244b1に、図15に示す内蔵光ファイバ202と同様に、固形の屈折率整合材層210が形成されている。なお、符号245はコアであり、符号245aはコア245の端面である。
(受け側光ファイバの挿入)
 受け側光ファイバ244を、メカニカルスプライス240の一端側から、ベース部材241と蓋部材242との間に挿入する。これによって、受け側光ファイバ244はメカニカルスプライス240に内挿される。
(挿入光ファイバの切断)
 切断刃により光ファイバ222に初期傷を形成した後、この初期傷を成長させるように挿入光ファイバ222に引張方向の力を付与することで、挿入光ファイバ222を劈開により切断する。
 光ファイバの切断工具(光ファイバカッタ)としては、上述の簡易型のものを使用できる。
 次いで、挿入光ファイバ222を、メカニカルスプライス240の他端側から、ベース部材241と蓋部材242との間に送り込み、裸光ファイバ222aの先端222bを受け側光ファイバ244の先端244b(接続端)の端面244b1に突き合わせる。
 メカニカルスプライス240においても、挿入光ファイバ222の切断面(先端面)は、上述のケース1およびケース2のいずれかに該当する場合が対象となる。
 挿入光ファイバ222の端面222b1がケース1(図17A~図19参照)の場合は、挿入光ファイバ222のコア223の端面223aにハックルマーク225などの微細凹凸が形成されているが、屈折率整合材層210がそれに沿う形状となることから、端面244b1、222b1間(特に端面245a、223a間)に空隙が生じることがなく、低損失の光接続を実現できる。
 ケース2(図20~図22B参照)の場合は、挿入光ファイバ222の端面222b2~222b4に凸部分229b、230b、231bが形成されているが、内蔵光ファイバ202の端面202b1に屈折率整合材層210が設けられているため、端面244b1、222b1間(特に端面245a、223a間)に屈折率整合材層210を介在させることができる。
 このため、端面244b1、222b2間に空隙が生じることがなく、低損失の光接続を実現できる。
 本発明の好ましい実施形態を説明し、上記で説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。
 1・・・第1光ファイバ(内蔵光ファイバ)、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光ファイバ(挿入光ファイバ)、2a・・・裸光ファイバ、2c・・・端面(先端面)、3・・・接着剤、3A・・・膨出部、10、210・・・屈折率整合材層、11・・・光ファイバホルダ、12・・・ガイド部材、12B・・・スライド面、12F・・・下面、13・・・押圧部材、13B・・・押圧片、14・・・第1把持部材、14c・・・第1把持面、14d、15d・・・凹部、15・・・第2把持部材、15c・・・第2把持面、15e、15f・・・被押圧面、15h・・・V溝形成面、15i・・・V溝、16A、224・・・基準面、16・・・光ファイバ把持部(把持部)、18・・・保護空間、31・・・光ファイバケーブル、57・・・接続部、58・・・第2挟持素子、59・・・フェルール構造体、60・・・クランプ部付きフェルール、61・・・フェルール、61a・・・ファイバ孔、61b・・・先端面(先端)、61d・・・後端、63・・・クランプ部、65・・・ベース部材(第1挟持素子)、69a・・・調心溝、70・・・フェルール保持治具、71・・・スライダ、73・・・光ファイバ挿入装置(挿入装置)、74・・・前進限規定部、110・・・分解状態光コネクタ、202・・・内蔵光ファイバ(受け側光ファイバ)、202b・・・後端(接続端)、220・・・光コネクタ(光ファイバ接続器)、222・・・挿入光ファイバ(外部光ファイバ)、222b・・・先端(接続端)、223・・・コア、223a1・・・中心、227・・・ハックルマーク領域(非ミラー部分)、229b、230b、231b・・・凸部分、240・・・メカニカルスプライス(光ファイバ接続器)、244・・・受け側光ファイバ、244b・・・先端(接続端)、244b1・・・端面、H、K・・・距離、θ・・・仰角。

Claims (17)

  1.  フェルールの先端に露出させる第1端部の端面とは反対側の第2端部の端面に固形の屈折率整合材層を形成した第1光ファイバを、前記第2端部において端面から離れた位置で径方向両側から一対の把持部材によって把持し、前記第1端部から前記フェルールのファイバ孔に挿入する、光コネクタの製造方法。
  2.  前記一対の把持部材を有する光ファイバホルダであり、前記第1光ファイバを把持した前記光ファイバホルダを、前記フェルールの前記ファイバ孔の軸方向から傾斜する方向に沿って、前記フェルールのファイバ孔に向けてスライダによりスライドさせて、前記第1光ファイバを前記ファイバ孔に挿入する、請求項1に記載の光コネクタの製造方法。
  3.  前記スライダにより前記光ファイバホルダをスライドさせる方向と前記ファイバ孔の軸方向とがなす面に対して直交する方向から前記一対の把持部材により前記第1光ファイバを把持する、請求項2に記載の光コネクタの製造方法。
  4.  前記フェルールの後側には、前記フェルール後方から突出する前記第1光ファイバと第2光ファイバとを突き合わせる接続部を保持する接続機構が設けられ、
     前記接続機構は、前記フェルールから後方に延出するベース部材と、前記ベース部材との間に前記接続部を挟み込む蓋部材とを備え、
     前記ベース部材には、前記第1光ファイバ及び第2光ファイバを調心する調心溝が形成され、
     前記第1光ファイバを前記ファイバ孔に挿入するにあたって、前記光ファイバホルダによって、前記第1光ファイバを前記ファイバ孔の軸方向に対して傾斜させて把持し、
     前記第1光ファイバを前進させる過程で、前記第1光ファイバを前記調心溝に当接させることにより湾曲させて前記ファイバ孔の入口部に導入する、請求項3に記載の光コネクタの製造方法。
  5.  前記スライダは、前記光ファイバホルダの前進限を規定する前進限規定部を有し、
     前記前進限規定部によって規定された前進限において前記光ファイバホルダの把持を解除することで前記第1光ファイバの第2端部を前記調心溝において位置決めする、請求項4に記載の光コネクタの製造方法。
  6.  予め前記ファイバ孔に接着剤を充填しておき、
     前記第1光ファイバを前記ファイバ孔に挿入することによって、前記フェルールの先端に前記ファイバ孔内の接着剤が溢れ出た膨出部を形成し、
     前記第1光ファイバの長さは、前記第1端部が前記膨出部に内包されるように定められる、請求項5に記載の光コネクタの製造方法。
  7.  前記光ファイバホルダは、前記第1光ファイバを挟み込んで把持する第1把持面及び第2把持面を有し、
     前記第1把持面及び第2把持面には、それぞれ、前記第1光ファイバの第2端部の端面が収容される保護空間を構成する凹部が形成されている、請求項2から請求項6のいずれか一項に記載の光コネクタの製造方法。
  8.  前記屈折率整合材層が10μmより大きい厚さである前記第1光ファイバと、次の条件のいずれかに該当する前記第2光ファイバと、を前記屈折率整合材層を介して突き合わせ接続する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の光コネクタの製造方法。
    (1)前記第1光ファイバの接続端の端面と平行な、コアを含む面を基準面として、前記基準面から前記第1光ファイバ側に突出した凸部分の突出高さが10μm未満であり、かつ、コアが非ミラー部分に含まれる。
    (2)前記凸部分の突出高さは10μm以上、前記屈折率整合材層の厚み以下である。
  9.  前記第2光ファイバの接続端の端面は、切断刃の駆動または前記第2光ファイバへの張力付与を手動にて行う簡易型の光ファイバカッタによって切断されている請求項8に記載の光コネクタの製造方法。
  10.  前記非ミラー面である前記第2光ファイバのコアの端面は、その少なくとも一部にハックルマークが形成されている請求項8又は請求項9に記載の光コネクタの製造方法。
  11.  前記屈折率整合材層のショア硬度Eおよび厚みは、(ショア硬度E;30、厚み;20μm)、(ショア硬度E;85、厚み;20μm)、(ショア硬度E;85、厚み;40μm)、(ショア硬度E:30、厚み:60μm)で囲まれる範囲内にある請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の光コネクタの製造方法。
  12.  第1光ファイバとして空孔付き光ファイバを用い、
     前記屈折率整合材層のショア硬度Eは、45以上、80以下の範囲にある請求項11に記載の光コネクタの製造方法。
  13.  前記屈折率整合材層は、湾曲凸面状に形成されている請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の光コネクタの製造方法。
  14.  請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の製造方法により製造された光コネクタであって、
     前記屈折率整合材層が、前記第1光ファイバの第2端部の端面全体に接着されている光コネクタ。
  15.  フェルールのファイバ孔に、これに内装固定される第1光ファイバを挿入する光ファイバ挿入装置であって、
     前記第1光ファイバは、第1端部が前記フェルールの先端に露出し、第2端部の端面に固形の屈折率整合材層が形成され、
     前記フェルールを保持するフェルール保持部と、
     前記第1光ファイバの前記第2端部を端面から離れた位置で径方向両側から把持し、少なくとも一方が開閉する一対の把持部材を有する光ファイバホルダと、
     前記光ファイバホルダを、前記フェルールの前記ファイバ孔の軸方向から傾斜する方向に沿って、前記フェルールのファイバ孔に向けてスライドさせるスライダとを備え、
     前記光ファイバホルダを前記フェルールのファイバ孔に向けて前記スライダによりスライドさせて、前記第1光ファイバを前記第1端部から前記ファイバ孔に挿入する、光ファイバ挿入装置。
  16.  前記一対の把持部材のそれぞれの把持面である第1把持面及び第2把持面には、前記第1光ファイバの第2端部の端面が収容される保護空間を構成する凹部がそれぞれ、形成されている、請求項15に記載の光ファイバ挿入装置。
  17.  前記スライダは、前記光ファイバホルダの前進限を規定する前進限規定部を有し、
     前記前進限規定部によって規定された前進限において、前記光ファイバホルダの把持を解除することで前記第1光ファイバの第2端部を位置決めする、請求項15又は請求項16に記載の光ファイバ挿入装置。
     
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