WO2023112701A1 - フェルール、光コネクタおよび光コネクタの製造方法 - Google Patents

フェルール、光コネクタおよび光コネクタの製造方法 Download PDF

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WO2023112701A1
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optical fiber
adhesive
optical
fiber
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Inventor
護章 小林
翔平 上野
Original Assignee
株式会社白山
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/40—Mechanical coupling means having fibre bundle mating means

Definitions

  • the present invention relates to a ferrule for optically connecting optical fibers of an optical cable that transmits optical signals, an optical connector holding the optical fibers, and a method for manufacturing the optical connector.
  • Optical cables using optical fibers are widely used for home and industrial information communication because they are capable of high-speed communication of a large amount of information.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-020962
  • an adhesive resin is evenly applied to the optical fiber tape insertion hole of the ferrule without generating air bubbles.
  • An optical connector is disclosed that can be flushed into a
  • the optical connector described in Patent Document 1 includes a cylindrical boot for protecting an optical fiber tape formed by coating a plurality of optical fibers, a boot insertion hole for attaching the boot, and a boot insertion hole that communicates with the boot insertion hole.
  • a ferrule having an optical fiber tape insertion hole provided therein and a plurality of optical fiber holes for a plurality of optical fibers provided in communication with the optical fiber tape insertion hole; It is formed by filling an adhesive resin through a window hole provided in the upper part of the optical fiber tape insertion hole in a state in which the boot with the optical fiber tape inserted is inserted into the boot insertion hole.
  • the optical fiber tape storage portion of the fiber tape insertion hole is provided with an inclined portion.
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-279576 discloses an optical connector capable of relieving the bending force of an optical fiber by means of a boot having sufficient flexibility while preventing leakage of an adhesive, and the optical connector. A manufacturing method is disclosed that allows easy manufacturing.
  • the optical connector described in Patent Document 2 is an optical connector in which an optical fiber is inserted through a fiber insertion hole of a ferrule and fixed with an adhesive. It is characterized by comprising a resin material portion having force.
  • Patent Document 3 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-108867 discloses a ferrule for MT optical connectors with high accuracy and shape stability.
  • the ferrule described in Patent Document 3 is a plastic-made ferrule for a multi-core optical connector with guide pin holes formed on the left and right sides of a plurality of optical fiber holes arranged side by side. It is characterized in that the middle portion between the holes is made thin vertically symmetrically.
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-264585 discloses a ferrule for an optical connector designed to improve assembly workability.
  • the optical connector ferrule described in Patent Document 4 has a guide hole for inserting a guide pin and an optical fiber insertion portion extending inward from an optical connection port formed on the front end face side. 3, a convex portion is formed on the front end face side corresponding to the number of the optical connection ports, and the optical connection port is arranged on the top of the convex portion.
  • Optical cables have traditionally been used to connect information communication devices that are separated from each other. are increasing. In such a case, the optical connector for connecting optical cables to each other is often arranged at the end of the PC board of information communication equipment or on the PC board. miniaturization is becoming necessary.
  • a ferrule according to one aspect is provided with a plurality of fiber holes on one end surface for projecting a plurality of optical fibers, and a plurality of fiber guide holes communicating with the rear ends of the plurality of optical fiber holes and parallel to each other,
  • An internal space communicating with the guide hole and the optical fiber tape insertion hole is provided, and an adhesive filling window for filling the internal space with an adhesive is provided only on one surface of the flange.
  • the filling window in the flange by providing the filling window in the flange, it is possible to secure the distance of the fiber guiding groove, so that the amount of adhesive discharged to the connection end surface is secured and the optical fiber is securely held. is possible, and damage to the optical fiber can be prevented even when the optical fiber is cut and the connecting end face is polished. That is, by forming the adhesive-filled window in the flange of the ferrule, it is possible to secure the length of the fiber guiding hole of the optical fiber to a predetermined distance or more in the internal space of the ferrule. Also, when the adhesive filling window was formed across the flange, the adhesive leaked and flowed due to the influence of capillary action in the vicinity of the flange of the ferrule. Therefore, it was possible to prevent the phenomenon that the polishing process becomes difficult.
  • a ferrule according to a second aspect of the invention is a ferrule according to one aspect, wherein the length from one end face to the other end face of the ferrule is 4 mm, and the length of the fiber guide hole in the internal space of the ferrule is 1.7 mm or more. It may be 5 mm or less.
  • the ferrule is miniaturized in order to realize high-density mounting, and if the guide hole length is not within a predetermined range, there arises a problem that cracks occur in the optical fiber in the case of rough polishing. Therefore, the length of the fiber guide hole is preferably 1.7 mm or more and 2.5 mm or less.
  • the direction connecting the front end face and the rear end face is defined as the length direction
  • the direction orthogonal to the length direction is defined as the width direction
  • the direction orthogonal to the length direction and the width direction is defined as the vertical direction.
  • rough polishing also includes cutting a portion of the optical fiber protruding from the ferrule with a cutter or the like.
  • a ferrule according to a third invention is the ferrule according to one aspect to the second invention, wherein the ferrule may be made of PPS resin, and the optical fiber hole may be made of a diameter of 125 micrometers.
  • a small and high-density multi-core ferrule requires extremely high positional and dimensional accuracy, so it is preferable to use polyphenylene sulfide (PPS) resin.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the cladding hole diameter of the optical fiber may be 125 micrometers in diameter.
  • the diameter of the optical fiber hole is larger than the diameter of 125 micrometers by +1 micrometer or less.
  • the flange portion of the ferrule is formed along the entire circumference in parallel with one end surface of the ferrule.
  • the ferrule when performing a polishing process for a small ferrule, the ferrule can be reliably held by the flange, so extremely high precision can be achieved.
  • the miniaturized collar of the ferrule serves as a reference surface when polishing the tip of the optical fiber at a predetermined angle, for example, 8 degrees. can.
  • An optical connector according to another aspect is obtained by loading a plurality of optical fibers into the ferrule according to the first aspect to the fourth invention.
  • miniaturized optical connectors in which multiple optical fibers are loaded in ferrules can be easily mass-produced.
  • a method for manufacturing an optical connector according to still another aspect is a method for manufacturing an optical connector using the ferrule according to the first aspect to the fourth invention, wherein the adhesive filling window provided in the collar portion of the ferrule opens to the inner space.
  • an adhesive filling step of filling the adhesive into the ferrule an optical fiber tape inserting step of inserting the optical fiber from the optical fiber tape insertion hole of the ferrule, an adhesive curing step for fixing the optical fiber, and from one end face of the ferrule and b. polishing the protruding plurality of optical fibers.
  • the ferrule has a ferrule body having a flange and is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, an optical fiber tape insertion hole provided at the end of the ferrule body on the flange side, an optical fiber tape insertion hole for inserting an optical fiber tape, and a ferrule body.
  • An optical fiber hole provided on the connection end face side of the other end, a fiber guide hole provided between the optical fiber tape insertion hole and the optical fiber hole, and an optical fiber an adhesive filling window for filling an internal space of the ferrule body with an adhesive for fixing the ferrule body to the ferrule body, the adhesive filling window being formed in the flange portion, the adhesive filling window and the length of the guide hole may be in the range of 1.7mm to 2.5mm.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view showing an example of an optical connector composed of a ferrule and an optical fiber tape;
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical connector with an optical fiber tape inserted cut along a plane corresponding to plane AA of FIG. It is a figure which shows an example of the rear end surface in the ferrule of an Example.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of observation of the end faces of the ferrule of Example and the adhesive of Comparative Example 1;
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of the ferrule 100 of this embodiment.
  • 2(a) is a schematic top view of the ferrule 100
  • FIG. 2(b) is a schematic side view as seen from the left side
  • FIG. 2(c) is a schematic side view as seen from the right side
  • FIG. 2(d). is a schematic cross-sectional view of the AA plane of FIG. 2(a).
  • the ferrule 100 of the present embodiment comprises a ferrule body 10 and a flange portion 30 forming a flange on the ferrule body 10 .
  • the direction connecting the front end face 100a and the rear end face 100b is the length direction
  • the direction orthogonal to the length direction is defined as the width direction
  • the length direction and the direction orthogonal to the width direction are defined as the vertical direction. Since the ferrule 100 in the present embodiment is small and particularly required to be precise, the steps formed on the four surfaces between the ferrule body 10 and the flange portion 30, that is, the front end surface 100a and the rear end surface 100b, are removed. Use it for polishing, etc.
  • a plurality of optical fiber holes 20 for inserting, positioning and fixing the uncoated portion of the optical fiber 101a, and rear ends of the plurality of optical fiber holes 20 communicating with each other.
  • a plurality of parallel fiber guide holes 25 and a plurality of mutually parallel U-shaped or V-shaped fiber guide grooves 40 communicating with the rear ends of the plurality of fiber guide holes 25 extend from the front end face 100 a of the ferrule body 10 . It is formed toward the rear end surface 100b.
  • the flange portion 30 of the ferrule 100 has an optical fiber tape insertion hole 35 for inserting the optical fiber tape 101 through which the optical fiber 101a is inserted, and an adhesive for injecting an adhesive for fixing the optical fiber 101a to the ferrule body 10.
  • a filling section 50 is provided.
  • Two guide pin holes 60 are formed in the ferrule 100 near both ends in the widthwise direction in parallel with the plurality of optical fiber holes 20 to insert guide pins.
  • the optical fiber tape 101 in which a plurality of optical fibers 101a are grouped is used as usual, and the optical fiber tape 101 further provided with a boot is not used. Therefore, the rear end face 100b of the ferrule 100 is formed with an optical fiber tape insertion hole 35 smaller than the size for inserting the boot. As shown in the AA cross section of FIG. 2, the ferrule 100 has an internal space communicating between the optical fiber hole 20 and the fiber guide hole 25 and the optical fiber tape insertion hole 35, and an adhesive filling portion communicating with the internal space. 50 are provided.
  • the ferrule 100 is becoming more multi-core and thinner in order to cope with the high density of information equipment.
  • substrate mounting of optical communication wiring has been studied in recent years, and a small ferrule 100 that can connect to an optical fiber in a narrow space is required for the connection portion of an optical transceiver and the connection portion in substrate mounting.
  • the number of optical fibers 101a is 12, the diameter is 1.25 mm, the maximum width of the ferrule 100 is 7.00 mm, and the length t3 of the ferrule 100 is 4 mm. Therefore, the ratio of width to height is 5.6 times.
  • the ferrule 100 in the present embodiment is configured by, for example, molding a resin material filled with an inorganic filler.
  • the resin material is thermosetting epoxy resin, PPS (polyphenylene sulfide), or the like.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PPS polyphenylene sulfide
  • granular silica can be used as the inorganic filler, and the strength of the ferrule 100 can be improved by filling the inorganic filler.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example cut along a plane corresponding to the AA plane of (a).
  • the adhesive is filled in the adhesive filling portion 50 provided in the collar portion 30 .
  • the adhesive is preferably a thermosetting epoxy adhesive. Any other curable adhesive such as UV curable may be used as the adhesive.
  • the optical fiber tape 101 in which the plurality of optical fibers 101 a are put together is inserted into the optical fiber tape insertion hole 35 provided in the flange 30 of the ferrule 100 .
  • the tip side of the optical fiber tape 101 is the optical fiber 101a from which the coating of the optical fiber tape 101 has been removed.
  • An optical fiber 101a is inserted in the inner space of the ferrule 100 through the fiber guiding groove 40, the fiber guiding hole 25, and the optical fiber hole 20 to reach the front end face 100a of the ferrule 100.
  • the optical fiber 101a can be easily inserted into the fiber guiding hole 25 because the fiber guiding groove 40 can be visually recognized through the adhesive filling window 55 in the adhesive filling portion 50 . Further, since the guide hole length t1 of the fiber guide hole 25 is 1.7 mm or more, the optical fiber 101a can be reliably held. That is, since the length t1 of the guide hole is greater than or equal to a predetermined distance, when the optical fiber 101a is passed through the ferrule 100 filled with adhesive, a sufficient amount of adhesive is discharged onto the connection end face of the ferrule 100 ( See Figure 9).
  • the guide hole length t1 of the fiber guide hole 25 is preferably 1.0 mm or longer, more preferably 1.5 mm or longer, and even more preferably 1.7 mm or longer. Thereby, the optical fiber 101a can be reliably held by the adhesive GL. Also, the guide hole length t1 of the fiber guide hole 25 is preferably 3.0 mm or less, more preferably 2.5 mm or less, and even more preferably 2.0 mm or less.
  • the inner diameter of the fiber guide hole 25 can be appropriately selected according to the clad diameter of the optical fiber 101a, and can be set to 250 ⁇ m, 125 ⁇ m, 100 ⁇ m, 80 ⁇ m, and 50 ⁇ m, for example.
  • the optical fiber 101a is inserted so as to protrude from the front end face 100a of the ferrule 100 by about 1 mm.
  • the adhesive GL is heat-cured and fixed.
  • the optical fiber 101a protruding largely from the front end face 100a is cut with a cutter or the like, and the front end face 100a of the ferrule 100 to which the optical fiber tape 101 is fixed is polished using the step between the ferrule body 10 and the flange portion 30. and the optical connector 200 is formed.
  • polishing is performed in two steps of rough polishing and main polishing. Note that rough polishing also includes cutting a portion of the optical fiber protruding from the ferrule with a cutter or the like.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a rear end face 100b of a ferrule 100 of an example
  • FIG. 6 is a plan view showing an example of a ferrule 910 of comparative example 1
  • FIG. 7 is a ferrule 920 of comparative example 2.
  • FIG. 8 is a plan view showing an example
  • FIG. 8 is a plan view showing an example of a ferrule 930 of Comparative Example 3.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of observation of the end face of the adhesive of the ferrule 100 of Example and the ferrule 910 of Comparative Example 1. As shown in FIG. The ferrule 910 of Comparative Example 1 is shown before shape change, and the ferrule 100 of Example is shown after shape change.
  • the end face photograph shows the front end face 100a, and the plan view photograph shows the state viewed from above.
  • the flange portion 30 was provided with the adhesive filling window 55 and the adhesive filling portion 50 .
  • the length of the adhesive filling window 55 was 1.20 mm
  • the tip of the optical fiber 101a could be visually recognized, and no reduction in work efficiency occurred.
  • the length t1 of the fiber guiding hole 25 could be set to 1.7 mm while realizing the miniaturization of the ferrule 100 itself. As a result, no crack occurred in the optical fiber 101a.
  • the ferrule 100 of this embodiment does not have a boot insertion hole for inserting a boot on the opposite rear end face 100b side of the front end face 100a which is the connection end face. This is because a small ferrule 100 is required for the connecting portion of the optical transceiver and the connecting portion for board mounting, so no space is provided for inserting the boot.
  • the ferrule 100 since the ferrule 100 is prepared to be installed at the connection portion of the optical transceiver, there is no risk of the optical fiber 101a being bent or subjected to stress, and no problem arises even if the boot is not provided. be.
  • the presence or absence of the boot insertion hole can be appropriately designed according to the purpose of the ferrule 100 to be used. Furthermore, as shown in FIG.
  • the adhesive GL does not leak, and the adhesive GL overflows the optical fiber tape insertion hole 35 and the guide pin hole. It never flowed into 60. This is because the distance from the opposite rear end face 100b of the front end face 100a, which is the connection end face, to the entrance of the fiber guide hole 25 is short, so that the amount of the adhesive GL overflowing when the optical fiber tape 101 is inserted is suppressed. Conceivable. Although this distance is 1.8 mm in this embodiment, it is preferably 3.0 mm or less, more preferably 2.5 mm or less, and even more preferably 2.0 mm or less. Thereby, leakage of the adhesive GL can be prevented.
  • the adhesive GL is firmly overflowing on the front end surface 100a, and the adhesive GL is not applied to the portion between the optical fiber 101a and the optical fiber hole 20. is formed in a convex shape.
  • the optical fiber 101a was not cracked even when the excess optical fiber 101a was cut with a knife such as a cutter.
  • the length of the fiber guide hole 25 was increased to 1.5 mm.
  • the length direction of the adhesive filling window 55 is set at 0.5 mm, the adhesive cannot be firmly filled, and furthermore, although the tip of the optical fiber 101a can be visually recognized, there is no margin, which reduces work efficiency. Decreased.
  • a capillary phenomenon occurs, causing the adhesive to flow between the ferrule body 10 and the flange portion 30, so that the step between the ferrule body 10 and the flange portion 30 is gripped during the polishing process. became incapable of
  • the Examples are: a) The length of the adhesive filling window 55 is large. b) The adhesive filling window 55 is provided only in the collar portion 30 . c) The length t1 of the fiber guide hole 25 is 1.7 mm or more. different in that respect. Therefore, in the ferrule 100 of the embodiment, the working efficiency is good and the optical fiber 101a is not cracked because the adhesive filling window 55 is formed only in the collar portion 30 and the length t1 of the fiber guide hole 25 is 1.5 mm. It is considered that the point is 7 mm or more.
  • the length t3 of the ferrule 100 is 4 mm. It was found that the length of should be formed with a predetermined length. Also, it was found that the length t1 of the fiber guide hole 25 is preferably 1.7 mm or more. Since the ferrule 100 does not have a boot, it cannot withstand the vertical and horizontal stress applied to the optical fiber 101a of several tens of meters or longer. It is considered to be most suitable for communication, communication of a wireless communication device, and the like.
  • the plurality of optical fibers 101a correspond to "plurality of optical fibers”
  • the optical fiber hole 20 corresponds to “plurality of fiber holes”
  • the front end surface 100a corresponds to "one end surface”
  • the fiber guide The hole 25 corresponds to “plurality of fiber guide holes”
  • the optical fiber tape 101 corresponds to “optical fiber tape”
  • the optical fiber tape insertion hole 35 corresponds to "optical fiber tape insertion hole”
  • the rear end surface 100b corresponds to
  • the ferrule 100 corresponds to the "ferrule”
  • the flange 30 corresponds to the "flange”
  • the adhesive GL corresponds to the "adhesive”
  • the adhesive filling window 55 corresponds to the "adhesive”.
  • the optical connector 200 corresponds to the "optical connector”.
  • ferrule main body 20 optical fiber hole 25 fiber guiding hole 30 flange 35 optical fiber tape insertion hole 50 adhesive filling part 55 adhesive filling window 100 ferrule 100a front end face 100b rear end face 101 optical fiber tape 101a optical fiber 200 optical connector GL adhesion agent

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Abstract

本発明のフェルール（１００）は、複数の光ファイバ（１０１ａ）をそれぞれ突出させるための複数のファイバ孔（２０）が前端面（１００ａ）に設けられ、複数の光ファイバ孔（２０）の後端に連通し互いに平行な複数のファイバ誘導孔（２５）が設けられ、複数の光ファイバ（１０１ａ）の光ファイバテープ（１０１）を挿入する光ファイバテープ挿入孔（３５）が一端面の逆側の後端面（１００ｂ）に設けられたフェルール（１００）であって、フェルール（１００）は、鍔部（３０）を有し、かつ複数のファイバ孔（２０）、ファイバ誘導孔（２５）および光ファイバテープ挿入孔（３５）を連通する内部空間を備えるとともに、内部空間に接着剤（ＧＬ）を充填するための接着剤充填窓（５５）を鍔部（３５）の一面にのみ備えたものである。

Description

フェルール、光コネクタおよび光コネクタの製造方法
　本発明は、光信号を伝達する光ケーブルの光ファイバ同士を光学的に接続するフェルールと、光ファイバを保持した光コネクタ、および光コネクタの製造方法に関する。
　光ファイバを用いた光ケーブルは、多量の情報の高速通信が可能であることから、家庭用、産業用の情報通信に広く利用されている。
　例えば、特許文献１（特開２００４－０２０９６２号公報）には、光コネクタのフェルールに光ファイバテープを固定する際に、接着用の樹脂を、気泡を生成せず満遍なくフェルールの光ファイバテープ挿入孔に流し込むことのできる光コネクタが開示されている。
　特許文献１に記載の光コネクタは、複数の光ファイバを被覆してなる光ファイバテープを保護するための筒状のブーツと、ブーツを取り付けるブーツ挿着孔と、ブーツ挿着孔に連通して設けられた光ファイバテープ挿入孔と、光ファイバテープ挿入孔に連通して設けられた複数の光ファイバ用の複数の光ファイバ孔と、を有するフェルールと、を備え、複数の光ファイバを光ファイバ孔に挿着し、且つ光ファイバテープを挿着したブーツをブーツ挿着孔に挿入した状態で、光ファイバテープ挿入孔の上部に設けられた窓穴から接着用の樹脂を充填して形成され、ファイバテープ挿入孔の光ファイバテープ収納部に傾斜部が設けられている。
　特許文献２（特開２００７－２７９５７６号公報）には、接着剤の漏れ出しを防止しつつ十分な柔軟性を有するブーツによって光ファイバの曲げ力を緩和することができる光コネクタ及びその光コネクタを容易に製造することができる製造方法が開示されている。
　特許文献２に記載の光コネクタは、光ファイバをフェルールのファイバ挿通孔に挿通させて接着剤により固定した光コネクタであって、フェルールの後端側に液体状態で注入し固化させた状態で弾性力を有する樹脂材料部を備えていることを特徴とする。
　特許文献３（特開２００１－１０８８６７号公報）には、高い精度と形状安定性を備えたＭＴ光コネクタ用のフェルールが開示されている。
　特許文献３に記載のフェルールは、横並びの複数の光ファイバ穴の左右両側にガイドピン穴を形成したプラスチック製で嵌合ピン位置合わせ方式の多心光コネクタ用フェルールであって、左右のガイドピン穴間の中間部を上下対称に薄肉にしたことを特徴とする。
　特許文献４（特開２００１－２６４５８５号公報）には、組立て作業性を向上させるようにした光コネクタ用フェルールが開示されている。
　特許文献４に記載の光コネクタ用フェルールは、ガイドピンを挿入するガイド孔を有すると共に、前端面側に形成した光接続口から内部に向けて延在する光ファイバ挿入部を有する光コネクタ用フェルールにおいて、光接続口の数に対応させて前端面側に凸部を形成し、凸部の頂部に光接続口を配置させたことを特徴とする。
特開２００４－０２０９６２号公報 特開２００７－２７９５７６号公報 特開２００１－１０８８６７号公報 特開２００１－２６４５８５号公報
　光ケーブルは、従来、距離の離れた情報通信機器同士を接続するためのケーブルであったが、情報通信機器の高速化、高密度化に伴い、最近では情報通信機器の内部配線に光ケーブルを用いる場合が多くなっている。そして、そのような場合には光ケーブル同士を接続する光コネクタは、情報通信機器のＰＣボードの端部、あるいはＰＣボード上に配置されることも多くなり、光コネクタ、あるいは光コネクタを構成するフェルールの小型化が必要になってきている。
　しかしながら、近年のフェルールの小型化を追求すると、光ファイバをフェルールに接着剤で固定しても、接続端面の粗研磨を行った場合に、光ファイバにクラックが入るという問題が生じる。なお、粗研磨は、カッター等でフェルールから光ファイバが突出した部分を大きく切断することも含まれる。
　また、光ファイバのクラックを抑止するために、製造上において、別工程が必要となった。例えば、光ファイバを挿入した後に、接着剤を後工程で再度塗布する必要性が生じた。発明者は、光ファイバのクラックを防止できることを見出した。
　本発明の目的は、小型のフェルールであって、かつ、製造工程を簡略化できるフェルール、および光コネクタ、光コネクタの製造方法を提供することである。
　本発明の他の目的は、情報機器の高密度化に対応できる小型のフェルールであって、かつ、光ファイバを確実に保持しつつクラック等の不具合を防止し、製造工程を簡略化できるフェルール、および光コネクタ、光コネクタの製造方法を提供することである。
（１）
　一局面に従うフェルールは、複数の光ファイバをそれぞれ突出させるための複数のファイバ孔が一端面に設けられ、複数の光ファイバ孔の後端に連通し互いに平行な複数のファイバ誘導孔が設けられ、複数の光ファイバの光ファイバテープを挿入する光ファイバテープ挿入孔が一端面の逆側の他端面に設けられたフェルールであって、フェルールは、鍔部を有し、かつ複数のファイバ孔、ファイバ誘導孔および光ファイバテープ挿入孔を連通する内部空間を備えるとともに、内部空間に接着剤を充填するための接着剤充填窓を鍔部の一面にのみ備えたものである。
　近年、情報通信機器の内部配線に光ケーブルを用いることが検討されており、光トランシーバの接続部分、基板実装における接続部分では、狭小な空間で光ファイバに接続をすることができる小型のフェルールが求められる。
　フェルールの小型化に伴い、接続端面と光ファイバテープ挿入孔との距離が短縮されて、接続端面と接着剤充填窓との距離が短くなると、ファイバ誘導孔の距離が短くなる。その結果、接着剤が充填されたフェルールに光ファイバを挿通したときに接続端面に吐出される接着剤の量が少なくなり、その結果、光ファイバを切断して接続端面を研磨する工程で、光ファイバにクラックが発生するという問題が生じる。本発明のフェルールでは、充填窓を鍔部に設けることにより、ファイバ誘導溝の距離を確保することができるため、接続端面に吐出される接着剤の量が確保され光ファイバを確実に保持することが可能となり、光ファイバを切断して接続端面を研磨した場合も光ファイバの損傷を防ぐことができる。
　すなわち、フェルールの鍔部に接着剤充填窓を形成することで、フェルールの内部空間において、光ファイバのファイバ誘導孔の長さを所定の距離以上確保することができる。
　また、鍔部にまたがって接着剤充填窓を形成した場合には、フェルールの鍔部近傍に毛細管現象に影響により接着剤が漏れ流れていたが、鍔部のみに接着剤充填窓を形成することにより研磨工程が難しくなるという症状を防止することができた。
（２）
　第２の発明にかかるフェルールは、一局面に従うフェルールにおいて、フェルールの一端面から他端面までの長さが４ｍｍであり、フェルールの内部空間における、ファイバ誘導孔の長さが１．７ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であってもよい。
　この場合、フェルールは、高密度化実装を実現するために、小型化されており、誘導孔長が所定の範囲内でなければ、粗研磨の場合に光ファイバにクラックが入る問題が生じた。そのため、ファイバ誘導孔の長さは１．７ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることが好ましい。
　ここで、前端面と後端面とを結ぶ方向を長さ方向とし、長さ方向に直交する方向を幅方向とし、長さ方向および幅方向と直交する方向を上下方向とする。なお、粗研磨は、カッター等でフェルールから光ファイバが突出した部分を大きく切断することも含まれる。
（３）
　第３の発明にかかるフェルールは、一局面から第２の発明にかかるフェルールにおいて、フェルールは、ＰＰＳ樹脂からなり、光ファイバ孔は、直径１２５マイクロメートルからなってもよい。
　小型かつ高密度の多心フェルールは、極めて高い位置と寸法の精度が求められるため、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を用いることが好ましい。また、光ファイバのクラッド孔径は直径１２５マイクロメートルとしてもよい。なお、光ファイバ孔は、直径１２５マイクロメートルより＋１マイクロメートル以下の範囲で大きいことが好ましい。
（４）
　第４の発明にかかるフェルールは、一局面から第３の発明にかかるフェルールにおいて、フェルールの鍔部は、フェルールの一端面と並行に全周に亘って形成されることが好ましい。
　この場合、小型のフェルールの研磨工程を実施する場合に、確実にフェルールを鍔部で保持することができるため、極めて高い精度を実現することができる。特に、小型化されたフェルールの鍔部は、光ファイバの先端を所定の角度、例えば、８度研磨する場合の基準面となるため、全周に亘って形成されることにより精度を高めることができる。
（５）
　他の局面にかかる光コネクタは、一局面から第４の発明にかかるフェルールに複数の光ファイバを装填したものである。
　この場合、フェルールに複数の光ファイバが装填された小型化された光コネクタを容易に量産することができる。
（６）
　さらに他の局面に係る光コネクタの製造方法は、一局面から第４の発明にかかるフェルールを使用した光コネクタの製造方法であって、フェルールの鍔部に設けられた接着剤充填窓から内部空間へ接着剤を充填する接着剤充填工程と、フェルールの光ファイバテープ挿入孔から光ファイバを挿入する光ファイバテープ挿入工程と、光ファイバを固定するための接着剤硬化工程と、フェルールの一端面から突出した複数の光ファイバを研磨する研磨工程と、を含むものである。
　この場合、フェルールに複数の光ファイバが装填された小型化の光コネクタを容易に量産することができる。
（Ａ）
　また、フェルールは、鍔部を有し略直方体に形成されたフェルール本体と、フェルール本体の鍔部側の端部に設けられており、光ファイバテープを挿入する光ファイバテープ挿入孔と、フェルール本体の他端部の接続端面側に設けられた光ファイバ孔と、光ファイバテープ挿入孔と光ファイバ孔との間に設けられたファイバ誘導孔と、フェルール本体の上面に形成されており、光ファイバをフェルール本体に固定するための接着剤をフェルール本体の内部空間内に充填するための接着剤充填窓と、を有し、接着剤充填窓が鍔部に形成され、接着剤充填窓は誘導孔と連通し、誘導孔の長さは１．７ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内であってもよい。
本実施形態のフェルールの一例を示す模式的斜視図である。 （ａ）はフェルールの模式的上面図、（ｂ）は左側から見た模式的側面図、（ｃ）右側から見た模式的側面図、（ｄ）は（ａ）のＡ－Ａ面の模式的断面図である。 フェルールと、光ファイバテープとから構成される光コネクタの一例を示す模式的分解斜視図である。 光ファイバテープが挿入された光コネクタを（ａ）のＡ－Ａ面に相当する面で切断した一例を示す模式的断面図である。 実施例のフェルールにおける後端面の一例を示す図である。 比較例の一例を示す平面図である。 比較例の一例を示す平面図である。 比較例の一例を示す平面図である。 実施例のフェルールおよび比較例１の接着剤の端面観察の一例を示す図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
　以下の説明においては、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
＜第１の実施形態＞
（フェルール１００）
　図１は本実施形態のフェルール１００の一例を示す模式的斜視図である。また、図２（ａ）はフェルール１００の模式的上面図、図２（ｂ）は左側から見た模式的側面図、図２（ｃ）右側から見た模式的側面図、図２（ｄ）は図２（ａ）のＡ－Ａ面の模式的断面図である。
　図１および図２に示すように、本実施形態のフェルール１００は、フェルール本体１０およびフェルール本体１０に対して鍔を形成した鍔部３０とからなる。
　なお、本明細書の以下の説明においては、前端面１００ａと後端面１００ｂとを結ぶ方向（図２（ａ）の左右方向）を長さ方向、長さ方向に直交する方向（図２（ａ）の上下方向）を幅方向、長さ方向および幅方向と直交する方向を上下方向としている。
　本実施の形態におけるフェルール１００は、小型であり特に精度が求められることから、フェルール本体１０および鍔部３０との間の４面、すなわち、前端面１００ａおよび後端面１００ｂ以外に形成された段差を利用して研磨等を実施する。
　また、フェルール本体１０においては、光ファイバ１０１ａの被覆を除去した部分を挿入して位置決めして固定するための複数の光ファイバ孔２０と、これら複数の光ファイバ孔２０の後端に連通し互いに平行な複数のファイバ誘導孔２５と、複数のファイバ誘導孔２５の後端に連通し互いに平行なＵ字状またはＶ字状の複数のファイバ誘導溝４０とが、フェルール本体１０の前端面１００ａから後端面１００ｂに向けて形成されている。
　フェルール１００の鍔部３０には、光ファイバ１０１ａを挿通させた光ファイバテープ１０１を挿入する光ファイバテープ挿入孔３５と、光ファイバ１０１ａをフェルール本体１０に固定するための接着剤を注入する接着剤充填部５０を備える。
　そして、フェルール１００には、複数の光ファイバ孔２０と平行に横幅方向の両端部近傍に形成されており、ガイドピンを挿入するため２つのガイドピン孔６０が形成されている。
　なお、本実施の形態においては、通常のように、複数の光ファイバ１０１ａをまとめた光ファイバテープ１０１を用いるものとし、光ファイバテープ１０１にさらにブーツを設けたものを使用しない。
　そのため、フェルール１００の後端面１００ｂには、ブーツを挿入するための大きさではなく、より小さな光ファイバテープ挿入孔３５が形成されている。図２のＡ－Ａ断面に示すように、フェルール１００は、光ファイバ孔２０およびファイバ誘導孔２５と光ファイバテープ挿入孔３５とを連通する内部空間、および当該内部空間に連通する接着剤充填部５０が設けられている。
　フェルール１００は、情報機器の高密度化に対応するために、多心化および薄型化が進行している。特に、近年は光通信配線の基板実装が検討されており、光トランシーバの接続部分、基板実装における接続部分では、狭小な空間で光ファイバに接続をすることができる小型のフェルール１００が求められる。
　本実施形態のフェルール１００では、複数の光ファイバ１０１ａの本数は１２心、径が１．２５ｍｍであり、フェルール１００の最大幅が７．００ｍｍ、フェルール１００の長さｔ３が４ｍｍである。したがって、幅と高さとの比率は５．６倍である。
　なお、本実施の形態におけるフェルール１００は、例えば、無機充填物が充填された樹脂材料を成型して構成される。樹脂材料は、熱硬化性エポキシ樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などである。このうち、位置精度、寸法精度、成形収縮率および熱安定性の観点からポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を用いることが好ましい。これにより小型かつ高密度の実装を行っても接続損失の少ないフェルール１００にすることができる。また、無機充填物には、例えば粒状シリカを用いることができ、無機充填物を充填することで、フェルール１００の強度を向上できる。
（光コネクタ２００）
　図３は、フェルール１００と、光ファイバテープ１０１とから構成される光コネクタ２００の一例を示す模式的分解斜視図であり、図４は、光ファイバテープ１０１が挿入された光コネクタ２００を図２（ａ）のＡ－Ａ面に相当する面で切断した一例を示す模式的断面図である。
　まず、鍔部３０に設けられた接着剤充填部５０に接着剤を充填する。接着剤は、熱硬化型のエポキシ接着剤であることが好ましい。なお、接着剤は、ＵＶ硬化等、他の任意の硬化型の接着剤を用いてもよい。
　次に、複数の光ファイバ１０１ａをまとめた光ファイバテープ１０１をフェルール１００の鍔部３０に設けられた光ファイバテープ挿入孔３５に挿入する。
　図３に示すように、光ファイバテープ１０１の先端側は、光ファイバテープ１０１の被覆が剥離された光ファイバ１０１ａである。光ファイバ１０１ａが、フェルール１００の内部空間において、ファイバ誘導溝４０、ファイバ誘導孔２５、光ファイバ孔２０を経由してフェルール１００の前端面１００ａに至るよう挿入される。
　この場合、接着剤充填部５０における接着剤充填窓５５からファイバ誘導溝４０を視認できるため、光ファイバ１０１ａを容易にファイバ誘導孔２５へ挿入することができる。また、ファイバ誘導孔２５の誘導孔の長さｔ１が１．７ｍｍ以上あるため、光ファイバ１０１ａを確実に保持することができる。
　すなわち、誘導孔の長さｔ１が所定距離以上あるため、接着剤が充填されたフェルール１００に対して光ファイバ１０１ａを挿通すると、フェルール１００の接続端面に十分な量の接着剤が吐出される（図９参照）。したがって、その後に光ファイバ１０１ａを切断して接続端面を研磨する場合にも、光ファイバ１０１ａを確実に保持することが可能となり、光ファイバ１０１ａにクラックが入ることを防止できる。これにより、小型にしても接続損失の少ないフェルール１００とすることができる。
　ファイバ誘導孔２５の誘導孔の長さｔ１は、１．０ｍｍ以上が好ましく、１．５ｍｍ以上がより好ましく、１．７ｍｍ以上がさらに好ましい。これにより、接着剤ＧＬによって光ファイバ１０１ａを確実に保持することができる。
　また、ファイバ誘導孔２５の誘導孔の長さｔ１は、３．０ｍｍ以下が好ましく、２．５ｍｍ以下がより好ましく、２．０ｍｍ以下がさらに好ましい。これにより、フェルール１００全体のサイズを小型にすることができる。
　この場合において、ファイバ誘導孔２５の内径は、光ファイバ１０１ａのクラッド径によって適宜選択可能であり、例えば２５０μｍ、１２５μｍ、１００μｍ、８０μｍ、５０μｍとすることができる。
　また、フェルール１００の前端面１００ａから１ｍｍ前後突出するよう光ファイバ１０１ａが挿入される。なお、光ファイバ１０１ａを進退させて接着剤ＧＬをファイバ誘導孔２５および光ファイバ孔２０に浸透させることが望ましい。
　次に、接着剤ＧＬに対して熱硬化が施され、接着剤が固定される。その後、大きく前端面１００ａから突出した光ファイバ１０１ａをカッター等で切断し、フェルール本体１０および鍔部３０の段差を利用して光ファイバテープ１０１が固定されたフェルール１００の前端面１００ａの研磨が実施され、光コネクタ２００が形成される。なお、本実施の形態においては、研磨においては、粗研磨と、本研磨との２段階の工程を用いている。なお、粗研磨は、カッター等でフェルールから光ファイバが突出した部分を大きく切断することも含まれる。
（フェルール１００の実施例と比較例）
　以下、フェルール１００の実施例と比較例について説明する。本実施の形態における実施例は、図１および図２に示したフェルール１００である。
　図５は、実施例のフェルール１００における後端面１００ｂの一例を示す図であり、図６は、比較例１のフェルール９１０の一例を示す平面図であり、図７は、比較例２のフェルール９２０の一例を示す平面図であり、図８は、比較例３のフェルール９３０の一例を示す平面図である。
　また、図９は、実施例のフェルール１００および比較例１のフェルール９１０の接着剤の端面観察の一例を示す図である。形状変更前は、比較例１のフェルール９１０を示し、形状変更後は、実施例のフェルール１００を示す。
　端面写真は、前端面１００ａを示し、平面写真は、上面から視野した状態を示す。
[実施例]
　図１から図３に示すように、実施例のフェルール１００においては、鍔部３０に接着剤充填窓５５および接着剤充填部５０を設けた。この場合、接着剤充填窓５５の長さが、１．２０ｍｍであり、光ファイバ１０１ａの先端を視認することができ、作業効率の低下は生じなかった。
　また、フェルール１００自体の小型化を実現しながらも、ファイバ誘導孔２５の長さｔ１を１．７ｍｍ設けることができた。その結果、光ファイバ１０１ａのクラックは生じなかった。
　本実施例のフェルール１００は、接続端面である前端面１００ａの対向する後端面１００ｂ側に、ブーツを挿入するためのブーツ挿入孔を有していない。これは、光トランシーバの接続部分、基板実装における接続部分では、小型のフェルール１００が求められるため、ブーツを挿入するための空間を設けていない。本実施の形態では、光トランシーバの接続部分に設置するためのフェルール１００を作成したため、光ファイバ１０１ａが折り曲げられたり応力が加わったりするリスクがなく、ブーツを設けなくても問題が生じないためである。なお、ブーツ挿入孔の有無は、使用するフェルール１００の目的に応じて適宜設計することが可能である。
　さらに、図５に示すように、ブーツを用いずに、光ファイバテープ１０１で組み立てた場合においても、接着剤ＧＬの漏れがなく、接着剤ＧＬが光ファイバテープ挿入孔３５から溢れてガイドピン孔６０に流れ込むことはなかった。これは、接続端面である前端面１００ａの対向する後端面１００ｂからファイバ誘導孔２５の入り口までの距離が短いため、光ファイバテープ１０１を挿入することにより溢れる接着剤ＧＬの量が抑えられたためと考えられる。本実施例ではこの距離を１．８ｍｍとしたが、３．０ｍｍ以下が好ましく、２．５ｍｍ以下がより好ましく、２．０ｍｍ以下がさらに好ましい。これにより、接着剤ＧＬの漏れを防止することができる。
　さらに、図９に示すように、実施例のフェルール１００においては、前端面１００ａにもしっかりと接着剤ＧＬがあふれて出てきており、光ファイバ１０１ａと光ファイバ孔２０との部分に接着剤ＧＬが凸状に形成されているのがわかる。この場合、接着剤ＧＬを熱硬化させることで、カッターなどの刃物で余分な光ファイバ１０１ａをカットしても、光ファイバ１０１ａにクラックが入ることはなかった。
[比較例１]
　図６に示すように、比較例１のフェルール９１０においては、接着剤充填窓５５および接着剤充填部５０を従来のフェルールのように、フェルール本体１０側に設けた。
　この場合、接着剤充填窓５５の長さが、０．８ｍｍであり、光ファイバ１０１ａを挿入する作業が困難であった。すなわち、光ファイバ１０１ａの先端を視認することはできるが余裕がないため、作業効率が低下した。
また、フェルール自体の小型化のため、ファイバ誘導孔２５の長さが０．５ｍｍしかとることができなかった。
　そのため、図９に示すように、比較例１のフェルール９１０においては、前端面１００ａにあまり接着剤ＧＬが出てきておらず、光ファイバ１０１ａと光ファイバ孔２０との部分に接着剤ＧＬがなく、光ファイバ１０１ａに玉状に接着剤ＧＬが付着するのみである。この場合、接着剤ＧＬを熱硬化させても、粗研磨の工程において、光ファイバ１０１ａにクラックが発生した。このクラックを防止するためには、光ファイバ１０１ａを挿入した場合の前端面１００ａ側に滲み出る接着剤量を増加する必要があり、光ファイバ挿入後に手作業で図９の実施例のフェルール１００の形状変更後のように、前端面１００ａに接着剤を塗布する必要があった。結果として、作業工程が増加し、生産効率が著しく低下した。
[比較例２]
　図７に示すように、比較例２のフェルール９２０においては、ファイバ誘導孔２５の長さを０．５ｍｍよりも長く変更するため、接着剤充填窓５５および接着剤充填部５０をフェルール本体１０側の鍔部３０側に寄せた形で設けた。
　この場合、ファイバ誘導孔２５の長さが１．５ｍｍに増加した。しかしながら、接着剤充填窓５５の長さ方向が０．５ｍｍで設定したため、接着剤がしっかりと充填できず、さらには光ファイバ１０１ａの先端を視認することはできるが余裕がないため、作業効率が低下した。
　また、接着剤を加熱する加熱工程において、毛細管現象が生じて、フェルール本体１０および鍔部３０の間に接着剤が流れ込んでしまい、研磨工程においてフェルール本体１０および鍔部３０の段差を把持することができない状態となった。
[比較例３]
　図８に示すように、比較例３のフェルール９３０においては、接着剤充填窓５５および接着剤充填部５０をフェルール本体１０および鍔部３０に亘って形成した。
　この場合、接着剤充填窓５５の長さを確実に設けることができたが、接着剤を加熱する加熱工程において、毛細管現象が生じて、フェルール本体１０および鍔部３０の間に接着剤が流れ込んでしまい、研磨工程においてフェルール本体１０および鍔部３０の段差を把持することができない状態となった。
[実施例と比較例との考察]
　実施例と比較例１、２および３を比較した場合、実施例は、
ａ）接着剤充填窓５５の長さが大きい。
ｂ）鍔部３０のみに接着剤充填窓５５を設けた。
ｃ）ファイバ誘導孔２５の長さｔ１が１．７ｍｍ以上である。点で異なる。
　よって、実施例のフェルール１００において、作業効率がよく、光ファイバ１０１ａのクラックが生じない理由は、鍔部３０のみに接着剤充填窓５５を形成し、ファイバ誘導孔２５の長さｔ１が１．７ｍｍ以上ある点と考えられる。
　以上の結果より、フェルール１００の長さｔ３が、４ｍｍの小型化を実現するためのフェルール１００においては、鍔部３０に接着剤充填部５０および接着剤充填窓５５を設けて、ファイバ誘導孔２５の長さを所定の長さで形成すべきことがわかった。また、ファイバ誘導孔２５の長さｔ１が１．７ｍｍ以上であることが好ましいことがわかった。
　なお、フェルール１００においては、ブーツを有さないため、数十メートル以上の光ファイバ１０１ａの場合に加わる上下左右の応力に耐えることができないため、通信距離の短いパーソナルコンピュータの内部通信、基板上の通信、無線通信機の通信等において、最適であると考えられる。
　本発明においては、複数の光ファイバ１０１ａが「複数の光ファイバ」に相当し、光ファイバ孔２０が「複数のファイバ孔」に相当し、前端面１００ａが「一端面」に相当し、ファイバ誘導孔２５が「複数のファイバ誘導孔」に相当し、光ファイバテープ１０１が「光ファイバテープ」に相当し、光ファイバテープ挿入孔３５が「光ファイバテープ挿入孔」に相当し、後端面１００ｂが「他端面」に相当し、フェルール１００が「フェルール」に相当し、鍔部３０が「鍔部」に相当し、接着剤ＧＬが「接着剤」に相当し、接着剤充填窓５５が「接着剤充填窓」に相当し、光コネクタ２００が「光コネクタ」に相当する。
　本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
　　　１０　フェルール本体
　　　２０　光ファイバ孔
　　　２５　ファイバ誘導孔
　　　３０　鍔部
　　　３５　光ファイバテープ挿入孔
　　　５０　接着剤充填部
　　　５５　接着剤充填窓
　　　１００　フェルール
　　　１００ａ　前端面
　　　１００ｂ　後端面
　　　１０１　光ファイバテープ
　　　１０１ａ　光ファイバ
　　　２００　光コネクタ
　　　ＧＬ　接着剤

Claims (6)

  1. 　複数の光ファイバをそれぞれ突出させるための複数のファイバ孔が一端面に設けられ、複数の前記光ファイバ孔の後端に連通し互いに平行な複数のファイバ誘導孔が設けられ、複数の前記光ファイバの光ファイバテープを挿入する光ファイバテープ挿入孔が前記一端面の逆側の他端面に設けられたフェルールであって、
    　前記フェルールは、鍔部を有し、かつ複数の前記ファイバ孔、前記ファイバ誘導孔および前記光ファイバテープ挿入孔を連通する内部空間を備えるとともに、前記内部空間に接着剤を充填するための接着剤充填窓を前記鍔部の一面にのみ備えた、フェルール。
  2. 　前記フェルールの前記一端面から前記他端面までの長さが４ｍｍであり、
    　前記フェルールの前記内部空間における、前記ファイバ誘導孔の長さが１．７ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である、請求項１記載のフェルール。
  3. 　前記フェルールは、ＰＰＳ樹脂からなり、
    　前記光ファイバ孔は、直径１２５マイクロメートルからなる、請求項１または２に記載のフェルール。
  4. 　前記フェルールの前記鍔部は、前記フェルールの前記一端面と並行に全周に亘って形成された、請求項１から３のいずれか１項に記載のフェルール。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載のフェルールに複数の前記光ファイバを装填した、光コネクタ。
  6. 　請求項１から４のいずれか１項に記載のフェルールを使用した光コネクタの製造方法であって、
    　前記フェルールの前記鍔部に設けられた前記接着剤充填窓から前記内部空間へ前記接着剤を充填する接着剤充填工程と、
    　前記フェルールの前記光ファイバテープ挿入孔から前記光ファイバを挿入する光ファイバテープ挿入工程と、
    　前記光ファイバを固定するための接着剤硬化工程と、
    　前記フェルールの一端面から突出した複数の前記光ファイバを研磨する研磨工程と、を含む、光コネクタの製造方法。

     
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