WO2026009762A1 - コネクタ付き光ファイバおよびコネクタ付き光ファイバの製造方法 - Google Patents

コネクタ付き光ファイバおよびコネクタ付き光ファイバの製造方法

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WO2026009762A1
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connector
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connectorized
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英明 長谷川
上田　晴彦
拓朗 山崎
大輔 菊地
淳一 長谷川
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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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

Definitions

  • the present invention relates to a connectorized optical fiber used to connect an optical fiber to a connection target such as a light source, and a method for manufacturing the connectorized optical fiber.
  • a known conventional connectorized optical fiber is one in which a connector is assembled to one end of the optical fiber to connect it to a connection target, such as a light source, and the connector assembled to one end of the optical fiber is then engaged with the connection target (see, for example, Patent Document 1).
  • a resin optical fiber has a core made of acrylic resin and a cladding made of fluororesin, and a connector made of ceramic such as zirconia or stainless steel is connected to one end of the optical fiber using an adhesive.
  • the optical fiber and connector are connected using an adhesive, which takes time to harden and requires a large number of components, making it difficult to reduce manufacturing costs. Furthermore, when an optical fiber with a fluororesin cladding is connected to a ceramic or stainless steel connector using an adhesive, the interface between the connector and the adhesive is bonded by intermolecular forces such as van der Waals forces. For this reason, with conventional optical fibers with connectors, the adhesive strength at the interface between the connector and the adhesive decreases over time, which can cause the connector to fall off the optical fiber.
  • the object of the present invention is to provide a connectorized optical fiber and a method for manufacturing a connectorized optical fiber that can reduce manufacturing costs and ensure a reliable connection between the optical fiber and the connector.
  • the connectorized optical fiber of the present invention is an optical fiber with a connector attached to one end of the optical fiber, wherein the optical fiber and the connector are each made of a thermoplastic resin, and a molten solidified portion is provided between the optical fiber and the connector where the components of the optical fiber and the components of the connector melt and then solidify due to heat, and the optical fiber and the connector are integrally formed via the molten solidified portion.
  • the connector preferably has a through-hole into which one end of the optical fiber can be fitted, the optical fiber is formed integrally with the connector with one end fitted into the through-hole, and one end of the optical fiber is preferably positioned flush with the outer surface of the connector or inside the outer surface of the connector.
  • the core of the optical fiber and the connector are each made of acrylic resin.
  • the refractive index of the core of the optical fiber and the connector be within the range of 1.48 to 1.50.
  • the melting point of the material constituting the connector is higher than the melting point of the material constituting the optical fiber.
  • the method for manufacturing a connectorized optical fiber according to the present invention is a method for manufacturing a connectorized optical fiber in which a connector is attached to one end of an optical fiber, and includes an optical fiber manufacturing process in which the optical fiber is manufactured from a thermoplastic resin, a connector manufacturing process in which the connector is manufactured from a thermoplastic resin, an assembly process in which the connector manufactured in the connector manufacturing process is assembled to one end of the optical fiber manufactured in the optical fiber manufacturing process, and an integral forming process in which the components constituting the optical fiber and the components constituting the connector assembled in the assembly process are melted by heating and then solidified to integrally form the optical fiber and the connector.
  • the connector preferably has a through hole into which one end of the optical fiber can be fitted
  • the assembling step involves assembling the connector to one end of the optical fiber by fitting the one end of the optical fiber into the through hole
  • the integral forming step preferably involves melting and then solidifying the through hole side portion of the connector in cross section and the optical fiber, and positioning the one end of the optical fiber flush with the outer surface of the connector or more inward than the outer surface of the connector.
  • the present invention it is possible to integrate a connector onto the tip of an optical fiber without using adhesive, thereby reducing the time required for manufacturing and the number of materials used, thereby enabling a reduction in manufacturing costs. Furthermore, because the connector is integrated onto the tip of the optical fiber by melt-mixing the components that make up the optical fiber and the components that make up the connector, it is possible to suppress a decrease in the adhesive strength between the optical fiber and the connector over time, enabling a reliable connection between the optical fiber and the connector.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view of a connectorized optical fiber and a light source according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view of a connectorized optical fiber according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing a connectorized optical fiber according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method for manufacturing a connectorized optical fiber according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method for manufacturing a connectorized optical fiber according to a third embodiment of the present invention.
  • First Embodiment 1 to 3 show a first embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is a side cross-sectional view of a connectorized optical fiber and a light source, Fig. 2 is a side cross-sectional view of the connectorized optical fiber, and Fig. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing the connectorized optical fiber.
  • the connectorized optical fiber 1 of this embodiment is, for example, a component of a medical device for irradiating an affected area of the human body with laser light, and as shown in Figure 1, is detachably connected to a light source device 10 as a connection target having a light-emitting element such as an LED.
  • this connectorized optical fiber 1 includes an optical fiber 2 that transmits light emitted from a light source device 10, and a connector 3 that connects one end of the optical fiber 2 to the light source device 10.
  • the optical fiber 2 has a core 2a located in the center and a cladding 2b surrounding the outer periphery of the core 2a.
  • the core 2a is made of an acrylic resin such as methacrylic resin.
  • the cladding 2b is made of a fluororesin.
  • the cladding 2b has a thickness of 10 ⁇ m or less.
  • the connector 3 is a cylindrical member made of acrylic resin such as methacrylic resin.
  • the outer periphery of one axial end of the connector 3 is formed into a shape that allows it to fit into the light source device 10.
  • the connector 3 also has a through-hole 3a formed on its inner periphery that penetrates axially and into which the optical fiber 2 can fit.
  • compositions of the optical fiber 2 and the connector 3 are adjusted so that the melting point of the material that makes up the connector 3 is slightly higher than the melting point of the material that makes up the optical fiber 2.
  • a molten and solidified portion 4 which is formed when the components constituting the optical fiber 2 and the components constituting the connector 3 are melted by heat and then solidified.
  • the molten and solidified portion 4 is a portion in which at least a portion of the components constituting the optical fiber 2 and at least a portion of the components constituting the connector 3 are melted and mixed together by heat, and then cooled and solidified.
  • the optical fiber 2 and connector 3 are integrally formed via the molten and solidified portion 4.
  • the fluororesin constituting the cladding 2b of the optical fiber 2 melts and expands when exposed to heat, so that the gap between the outer surface of the optical fiber 2 and the inner surface of the through-hole 3a of the connector 3 is filled by the molten and solidified portion 4.
  • one end of the optical fiber 2 formed integrally with the connector 3 is flush with one axial end face of the connector 3 or is positioned closer to the center in the axial direction than one axial end face of the connector 3. In other words, one end of the optical fiber 2 does not protrude from one axial end face of the connector 3.
  • a heating device 20 is used to heat the optical fiber 2 and the connector 3, and a holding member 30 is used to hold the connector 3 on the heat dissipation surface of the heating device 20, which will be described later.
  • the heating device 20 extends horizontally and has a heat dissipation surface 21 facing upward, and heat from a heat source (not shown), such as a sheathed heater, is emitted from the heat dissipation surface 21.
  • a heat source such as a sheathed heater
  • the output of the heat source in the heating device 20 is adjusted so that the temperature of the heat dissipation surface 21 is, for example, 180 degrees.
  • the holding member 30 is made of a material with low thermal conductivity, such as ceramic, and is formed in a ring shape so that the connector 3 can be fitted to its inner periphery. With the connector 3 fitted to its inner periphery, the holding member 30 is placed on the heat dissipation surface 21 of the heating device 20 so that the tip of the connector 3 faces the heat dissipation surface 21. When held by the holding member 30, the tip of the connector 3 abuts against the heat dissipation surface 21.
  • the optical fiber 2 is first manufactured from thermoplastic resin (optical fiber manufacturing process). At this time, the optical fiber 2 manufactured has a core 2a formed from acrylic resin and a cladding 2b formed from fluororesin.
  • the connector 3 is then manufactured from acrylic resin (connector manufacturing process).
  • the connector 3 held by the holding member 30 is placed on the heat dissipation surface 21 of the heating device 20, the tip of the connector 3 is brought into contact with the heat dissipation surface 21, and the connector 3 is heated by the heat emitted from the heat dissipation surface 21.
  • the optical fiber 2 is inserted into the through-hole 3a of the connector 3 placed on the heat dissipation surface 21 of the heating device 20, the connector 3 is assembled to one end of the optical fiber 2 (assembly process), and one end of the optical fiber 2 is brought into contact with the heat dissipation surface 21 of the heating device 20.
  • the components constituting the optical fiber 2 and the components constituting the connector 3 are heated to melt them, and then the heating by the heating device 20 is stopped, causing the melted portions of the optical fiber 2 and the connector 3 to solidify, forming a molten solidified portion 4, and integrating the optical fiber 2 and the connector 3 (integral formation process).
  • the connectorized optical fiber of this embodiment is a connectorized optical fiber 1 in which a connector 3 is attached to one end of an optical fiber 2, the optical fiber 2 and the connector 3 are each made of a thermoplastic resin, and a molten solidified portion 4 is provided between the optical fiber 2 and the connector 3, where the components constituting the optical fiber 2 and the components constituting the connector 3 melt and then solidify when heated, and the optical fiber 2 and the connector 3 are integrally formed via the molten solidified portion 4.
  • a manufacturing method of a connectorized optical fiber 1 in which a connector 3 is attached to one end of an optical fiber 2 includes an optical fiber manufacturing process in which the optical fiber 2 is manufactured from thermoplastic resin, a connector manufacturing process in which the connector 3 is manufactured from thermoplastic resin, an assembly process in which the connector 3 manufactured in the connector manufacturing process is assembled to one end of the optical fiber 2 manufactured in the optical fiber manufacturing process, and an integral forming process in which the components constituting the optical fiber 2 and the components constituting the connector 3 assembled in the assembly process are melted by heating and then solidified to integrally form the optical fiber 2 and the connector 3.
  • the connector 3 has a through-hole 3a into which one end of the optical fiber 2 can be fitted, and the optical fiber 2 is formed integrally with the connector 3 with one end fitted into the through-hole 3a, and it is preferable that one end of the optical fiber 2 is positioned flush with the outer surface of the connector 3 or further inward than the outer surface of the connector 3.
  • one end of the optical fiber 2 fits into the through-hole 3a, making it possible to standardize the attachment state of the optical fiber 2 relative to the connector 3.
  • mass-producing connectorized optical fibers 1 there will be no variation in the position of the optical fiber 2 relative to the connector 3 for each individual product.
  • the core 2a of the optical fiber 2 and the connector 3 are each made of acrylic resin.
  • the melting point of the material that makes up the connector 3 is higher than the melting point of the material that makes up the optical fiber 2.
  • Second Embodiment 4 shows a second embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a method for manufacturing a connectorized optical fiber. Note that the same components as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals.
  • the manufacturing method for the connectorized optical fiber 1 of this embodiment uses a heating device 20, a holding member 30, and a heat transfer restriction plate 40 provided between the heat dissipation surface 21 of the heating device 20 and the holding member 30.
  • the heat transfer restriction plate 40 has a heat transfer section 41 that transfers heat radiated from the heat dissipation surface 21 of the heating device 20 to the portion of the connector 3 on the side of the through hole 3a in its cross section and to the optical fiber 2, and a heat transfer blocking section 42 that blocks the conduction of heat radiated from the heat dissipation surface 21.
  • the heat transfer section 41 is made of a metal with high thermal conductivity, such as copper or aluminum.
  • the heat transfer blocking section 42 is made of a material with low thermal conductivity, such as ceramic.
  • the heat transfer restriction plate 40 has the heat transfer section 41 located toward the center and the heat transfer restriction section 42 located on the outer periphery of the heat transfer section 41.
  • a heat transfer restriction plate 40 is disposed between the heat dissipation surface 21 of the heating device 20 and the holding member 30, with the heat transfer portion 41 of the heat transfer restriction plate 40 abutting the inner periphery, which is the portion of the connector 3 on the through hole 3a side in cross section, and the optical fiber 2, and the heat transfer blocking portion 42 abutting the outer periphery of the connector 3 and the holding member 30.
  • the heat released from the heat dissipation surface 21 of the heating device 20 is mainly conducted through the heat transfer portion 41, so that the portion of the connector 3 on the through hole 3a side in cross section and the optical fiber 2 mainly melt and then solidify, forming the molten solidification portion 4.
  • the method for manufacturing a connectorized optical fiber of this embodiment as with the first embodiment, it is possible to integrate the connector 3 at the tip of the optical fiber 2 without using adhesive, which reduces the time required for manufacturing and the number of materials used, thereby enabling a reduction in manufacturing costs. Furthermore, because the connector 3 is integrated at the tip of the optical fiber 2 by melt-mixing the components that make up the optical fiber 2 and the components that make up the connector 3, it is possible to suppress a decrease in the adhesive strength between the optical fiber 2 and the connector 3 over time, and it is possible to reliably connect the optical fiber 2 and the connector 3.
  • the connector 3 has a through-hole 3a into which one end of the optical fiber 2 can be fitted, and that the assembly process assembles the connector 3 to one end of the optical fiber 2 by fitting one end of the optical fiber 2 into the through-hole 3a, and that the integral formation process melts and then solidifies the portion of the connector 3 on the cross section facing the through-hole 3a and the optical fiber, and positions one end of the optical fiber 2 flush with the outer surface of the connector 3 or inside the outer surface of the connector 3.
  • Third Embodiment 5 shows a third embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a method for manufacturing a connectorized optical fiber. Note that the same components as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals.
  • the manufacturing method for the connectorized optical fiber 1 of this embodiment uses a holding member 30 and a carbon dioxide laser device 50 for forming a molten solidified portion 4 by laser welding between the optical fiber 2 and the connector 3.
  • the carbon dioxide laser device 50 has an oscillator tube that uses gaseous carbon dioxide as a medium to amplify light, and emits laser light L.
  • laser light L emitted from a carbon dioxide laser device 50 is irradiated onto one end of the connector 3 held by the holding member 30 and one end of the optical fiber 2.
  • the irradiated laser light L melts only the portion of the connector 3 on the through hole 3a side in the cross section and the optical fiber 2, which then solidifies to form a molten solidified portion 4.
  • the method for manufacturing a connectorized optical fiber of this embodiment as with the first embodiment, it is possible to integrate the connector 3 at the tip of the optical fiber 2 without using adhesive, which reduces the time required for manufacturing and the number of materials used, thereby enabling a reduction in manufacturing costs. Furthermore, because the connector 3 is integrated at the tip of the optical fiber 2 by melt-mixing the components that make up the optical fiber 2 and the components that make up the connector 3, it is possible to suppress a decrease in the adhesive strength between the optical fiber 2 and the connector 3 over time, and it is possible to reliably connect the optical fiber 2 and the connector 3.
  • a connectorized optical fiber 1 was shown for connecting an optical fiber 2 to a light source device 10 as the part to be connected, but this is not limited to this.
  • the connectorized optical fiber of the present invention may be used as the part to be connected to connect one optical fiber to another.
  • the connectorized optical fiber 1 as a component of a medical device, this is not limited to this.
  • the connectorized optical fiber of the present invention may also be a component of equipment other than medical equipment, such as communications equipment or measuring equipment.
  • the core 2a of the optical fiber 2 and the connector 3 are each formed from acrylic resin, but this is not limited to this.
  • the optical fiber core and connector can be made of any thermoplastic resin and are not limited to acrylic resin. In this case, it is preferable that the refractive index of the optical fiber core and connector is within the range of 1.48 to 1.50.
  • the cladding 2b of the optical fiber 2 may also be made from a resin other than fluororesin, as long as the refractive index is smaller than that of the core.

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Abstract

製造コストの低減を図ると共に、光ファイバとコネクタとを確実に接続することのできるコネクタ付き光ファイバを提供する。　光ファイバ（２）の一端側にコネクタ（３）が取り付けられたコネクタ付き光ファイバ（１）であって、光ファイバ（２）およびコネクタ（３）は、それぞれ、熱可塑性樹脂からなり、光ファイバ（２）とコネクタ（３）との間には、光ファイバ（２）を構成する部材およびコネクタ（３）を構成する部材が、熱を受けて溶融した後に凝固した溶融凝固部（４）が設けられ、光ファイバ（２）およびコネクタ（３）は、溶融凝固部（４）を介して一体に形成されている。

Description

コネクタ付き光ファイバおよびコネクタ付き光ファイバの製造方法
　本発明は、例えば光源等の接続対象部に対して光ファイバを接続するために用いられるコネクタ付き光ファイバおよびコネクタ付き光ファイバの製造方法に関するものである。
　従来のコネクタ付き光ファイバとしては、例えば光源等の接続対象部に対して光ファイバを接続するために、光ファイバの一端側にコネクタを組み付け、光ファイバの一端側に組付けられたコネクタを、接続対象部に係合させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　従来のコネクタ付き光ファイバは、例えば、コアがアクリル樹脂から形成され、クラッドがフッ素樹脂から形成された樹脂製の光ファイバの一端側に、ジルコニア等のセラミック製またはステンレス製のコネクタを、接着剤を用いて接続している。
特開２００２－２１４４４８号公報
　従来のコネクタ付き光ファイバは、光ファイバとコネクタとを接着剤を用いて接続しているため、接着剤の硬化に時間を要すると共に使用する部材の点数が多くなり、製造コストの低減を図ることが容易ではない。また、フッ素樹脂製のクラッドを有する光ファイバを、セラミック製またはステンレス製のコネクタに、接着剤を用いて接続した場合には、コネクタと接着剤との界面が、ファンデルワールス力等の分子間力によって接着された状態となっている。このため、従来のコネクタ付き光ファイバは、時間の経過に伴い、コネクタと接着剤との界面の接着力が低下し、光ファイバに対してコネクタが脱落する可能性がある。
　本発明の目的とするところは、製造コストの低減を図ると共に、光ファイバとコネクタとを確実に接続することのできるコネクタ付き光ファイバおよびコネクタ付き光ファイバの製造方法を提供することにある。
　本発明に係るコネクタ付き光ファイバは、光ファイバの一端側にコネクタが取り付けられたコネクタ付き光ファイバであって、前記光ファイバおよび前記コネクタは、それぞれ、熱可塑性樹脂からなり、前記光ファイバと前記コネクタとの間には、前記光ファイバを構成する部材および前記コネクタを構成する部材が、熱を受けて溶融した後に凝固した溶融凝固部が設けられ、前記光ファイバおよび前記コネクタは、前記溶融凝固部を介して一体に形成されている。
　また、本発明に係るコネクタ付き光ファイバは、前記コネクタが、前記光ファイバの一端側が嵌合可能な貫通孔を有し、前記光ファイバは、一端側を前記貫通孔に嵌合させた状態で前記コネクタと一体に形成され、前記光ファイバの一端部は、前記コネクタの外面と面一または前記コネクタの外面よりも内側に配置されている、ことが好ましい。
　また、本発明に係るコネクタ付き光ファイバは、前記光ファイバのコアおよび前記コネクタが、それぞれ、アクリル樹脂からなる、ことが好ましい。
　また、本発明に係るコネクタ付き光ファイバは、前記光ファイバのコアおよび前記コネクタは、屈折率が１．４８以上１．５０以下の範囲内である、ことが好ましい。
　また、本発明に係るコネクタ付き光ファイバは、前記コネクタを構成する部材の融点が、前記光ファイバを構成する部材の融点よりも高い、ことが好ましい。
　また、本発明に係るコネクタ付き光ファイバの製造方法は、光ファイバの一端側にコネクタが取り付けられたコネクタ付き光ファイバの製造方法であって、熱可塑性樹脂から前記光ファイバを製造する光ファイバ製造工程と、熱可塑性樹脂から前記コネクタを製造するコネクタ製造工程と、前記光ファイバ製造工程において製造された前記光ファイバの一端側に、前記コネクタ製造工程において製造された前記コネクタを組み付ける組付工程と、前記組付工程において組み付けられた前記光ファイバを構成する部材および前記コネクタを構成する部材を、加熱することによって溶融させた後に凝固させることで、前記光ファイバおよび前記コネクタを一体に形成する一体形成工程と、を含む。
　また、本発明に係るコネクタ付き光ファイバの製造方法は、前記コネクタが、前記光ファイバの一端側が嵌合可能な貫通孔を有し、前記組付工程は、前記光ファイバの一端側を前記貫通孔に嵌合させることによって前記光ファイバの一端側に前記コネクタを組み付け、前記一体形成工程が、前記コネクタの横断面における前記貫通孔側の部分および前記光ファイバを溶融させた後に凝固させ、前記光ファイバの一端部を、前記コネクタの外面と面一または前記コネクタの外面よりも内側に配置する、ことが好ましい。
　本発明によれば、接着剤を使用することなく光ファイバの先端側にコネクタを一体化させることが可能となるので、製造に係る時間を低減すると共に使用する材料の点数を低減することが可能となり、製造コストの低減を図ることが可能となる。また、光ファイバを構成する部材とコネクタを構成する部材とを溶融混合させることによって、光ファイバの先端側にコネクタを一体化させているため、時間の経過に伴う光ファイバとコネクタとの接着力の低下を抑制することができ、光ファイバとコネクタとを確実に接続することが可能となる。
図１は、本発明の第１実施形態に係るコネクタ付き光ファイバおよび光源の側面断面図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係るコネクタ付き光ファイバの側面断面図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係るコネクタ付き光ファイバの製造方法を説明する図である。 図４は、本発明の第２実施形態に係るコネクタ付き光ファイバの製造方法を説明する図である。 図５は、本発明の第３実施形態に係るコネクタ付き光ファイバの製造方法を説明する図である。
＜第１実施形態＞
　図１乃至図３は、本発明の第１実施形態を示すものである。図１はコネクタ付き光ファイバおよび光源の側面断面図であり、図２はコネクタ付き光ファイバの側面断面図であり、図３はコネクタ付き光ファイバの製造方法を説明する図である。
　本実施形態のコネクタ付き光ファイバ１は、例えば、人体の患部にレーザ光を照射するための医療機器を構成する部品であり、図１に示すように、ＬＥＤ等の発光体を有する接続対象部としての光源装置１０に対して着脱自在に接続されるものである。
　このコネクタ付き光ファイバ１は、図１および図２に示すように、光源装置１０から出射された光を伝送する光ファイバ２と、光ファイバ２の一端側を光源装置１０に接続するコネクタ３と、を有している。
　光ファイバ２は、中心部に位置するコア２ａと、コア２ａの外周部を囲むクラッド２ｂと、を有している。コア２ａは、メタクリル樹脂等のアクリル樹脂から形成されている。また、クラッド２ｂは、フッ素樹脂から形成されている。クラッド２ｂは、厚さが１０μｍ以下である。
　コネクタ３は、メタクリル樹脂等のアクリル樹脂製の筒状の部材である。コネクタ３は、軸方向の一端側の外周部が、光源装置１０に嵌合可能な形状に形成されている。また、コネクタ３には、内周側において軸方向に貫通し、光ファイバ２が嵌合可能な貫通孔３ａが形成されている。
　ここで、光ファイバ２およびコネクタ３は、コネクタ３を構成する部材の融点が、光ファイバ２を構成する部材の融点よりもやや高くなるように、それぞれの組成が調整されている、ことが好ましい。
　また、光ファイバ２とコネクタ３との間には、光ファイバ２を構成する部材およびコネクタ３を構成する部材が、熱を受けて溶融した後に凝固した溶融凝固部４が設けられている。
　溶融凝固部４は、光ファイバ２を構成する部材の少なくとも一部と、コネクタ３を構成する部材の少なくとも一部と、が、それぞれ熱を受けて溶融して互いに混合され、その後に冷却されて凝固した部分である。光ファイバ２およびコネクタ３は、溶融凝固部４を介して一体に形成されている。ここで、光ファイバ２のクラッド２ｂを構成するフッ素系樹脂は、熱を受けることによって溶融すると共に膨張するため、光ファイバ２の外周面とコネクタ３の貫通孔３ａの内周面との隙間が溶融凝固部４によって埋められる。また、コネクタ３と一体に形成された光ファイバ２の一端部は、コネクタ３の軸方向の一端面と面一またはコネクタ３の軸方向の一端面よりも軸方向の中央部側に配置されている。即ち、光ファイバ２の一端部は、コネクタ３の軸方向の一端面から突出していない状態となっている。
　以上のよう構成されたコネクタ付き光ファイバ１の製造方法ついて図３を用いて説明する。
　コネクタ付き光ファイバ１の製造においては、光ファイバ２およびコネクタ３を加熱するための加熱装置２０と、加熱装置２０の後述する放熱面上におけるコネクタ３を保持するための保持部材３０と、が用いられる。
　加熱装置２０は、水平方向に延在し、上方を臨む放熱面２１を有し、例えばシーズヒータ等の図示しない加熱源の熱が放熱面２１から放出される。加熱装置２０は、放熱面２１の温度が、例えば１８０度となるように加熱源の出力が調整される。
　保持部材３０は、例えばセラミック等の熱伝導率が低い部材からなり、内周側にコネクタ３が嵌合可能な環状に形成されている。保持部材３０は、内周側にコネクタ３を嵌合させた状態で、コネクタ３の先端部が放熱面２１に対向するように加熱装置２０の放熱面２１上に載置される。保持部材３０によって保持されたコネクタ３は、先端部が放熱面２１に当接した状態となる。
　加熱装置２０および保持部材３０を用いてコネクタ付き光ファイバ１を製造する場合には、まず、熱可塑性樹脂から光ファイバ２を製造する（光ファイバ製造工程）。このとき、製造される光ファイバ２は、コア２ａがアクリル樹脂から形成され、クラッド２ｂがフッ素樹脂から形成される。
　また、アクリル樹脂からコネクタ３を製造する（コネクタ製造工程）。
　次に、保持部材３０に保持したコネクタ３を加熱装置２０の放熱面２１に載置し、コネクタ３の先端部を放熱面２１に当接させ、放熱面２１から放出される熱によってコネクタ３を加熱する。
　その後、加熱装置２０の放熱面２１上に載置されたコネクタ３の貫通孔３ａに光ファイバ２を挿入し、光ファイバ２の一端側にコネクタ３を組み付け（組付工程）、光ファイバ２の一端部を加熱装置２０の放熱面２１に当接させる。
　最後に、光ファイバ２を構成する部材およびコネクタ３を構成する部材を、加熱することによって溶融させた後に、加熱装置２０による加熱を停止し、光ファイバ２およびコネクタ３における溶融した部分を凝固させて溶融凝固部４を形成し、光ファイバ２およびコネクタ３を一体化する（一体形成工程）。
　このように、本実施形態のコネクタ付き光ファイバによれば、光ファイバ２の一端側にコネクタ３が取り付けられたコネクタ付き光ファイバ１であって、光ファイバ２およびコネクタ３は、それぞれ、熱可塑性樹脂からなり、光ファイバ２とコネクタ３との間には、光ファイバ２を構成する部材およびコネクタ３を構成する部材が、熱を受けて溶融した後に凝固した溶融凝固部４が設けられ、光ファイバ２およびコネクタ３は、溶融凝固部４を介して一体に形成されている。
　また、本実施形態のコネクタ付き光ファイバの製造方法によれば、光ファイバ２の一端側にコネクタ３が取り付けられたコネクタ付き光ファイバ１の製造方法であって、熱可塑性樹脂から光ファイバ２を製造する光ファイバ製造工程と、熱可塑性樹脂からコネクタ３を製造するコネクタ製造工程と、光ファイバ製造工程において製造された光ファイバ２の一端側に、コネクタ製造工程において製造されたコネクタ３を組み付ける組付工程と、組付工程において組み付けられた光ファイバ２を構成する部材およびコネクタ３を構成する部材を、加熱することによって溶融させた後に凝固させることで、光ファイバ２およびコネクタ３を一体に形成する一体形成工程と、を含む。
　これにより、接着剤を使用することなく光ファイバ２の先端側にコネクタ３を一体化させることが可能となるので、製造に係る時間を低減すると共に使用する材料の点数を低減することが可能となり、製造コストの低減を図ることが可能となる。また、光ファイバ２を構成する部材とコネクタ３を構成する部材とを溶融混合させることによって、光ファイバ２の先端側にコネクタ３を一体化させているため、時間の経過に伴う光ファイバ２とコネクタ３との接着力の低下を抑制することができ、光ファイバ２とコネクタ３とを確実に接続することが可能となる。
　また、コネクタ３は、光ファイバ２の一端側が嵌合可能な貫通孔３ａを有し、光ファイバ２は、一端側を貫通孔３ａに嵌合させた状態でコネクタ３と一体に形成され、光ファイバ２の一端部は、コネクタ３の外面と面一またはコネクタ３の外面よりも内側に配置されている、ことが好ましい。
　これにより、光ファイバ２の一端側が貫通孔３ａに嵌合することから、コネクタ３に対する光ファイバ２の取付状態を均一化することが可能となり、コネクタ付き光ファイバ１を大量生産する場合に、個体ごとにコネクタ３に対する光ファイバ２の位置にばらつきが生じることがない。
　また、光ファイバ２のコア２ａおよびコネクタ３は、それぞれ、アクリル樹脂からなる、ことが好ましい。
　これにより、光の透過性が高く、光ファイバ２の光の伝送性の低下を抑制することが可能となる。
　また、コネクタ３を構成する部材の融点は、光ファイバ２を構成する部材の融点よりも高い、ことが好ましい。
　これにより、光ファイバ２を中心に溶解させることが可能となるので、コネクタ３の変形を抑制することが可能となり、コネクタ３の寸法精度を向上させることが可能となる。
＜第２実施形態＞
　図４は、本発明の第２実施形態を示すものであり、コネクタ付き光ファイバの製造方法を説明する図である。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
　本実施形態のコネクタ付き光ファイバ１の製造方法においては、加熱装置２０と、保持部材３０と、加熱装置２０の放熱面２１と保持部材３０との間に設けられた伝熱規制板４０と、が用いられる。
　伝熱規制板４０は、加熱装置２０の放熱面２１から放出される熱を、コネクタ３の横断面における貫通孔３ａ側の部分および光ファイバ２に伝える伝熱部４１と、放熱面２１から放出される熱の伝導を遮断する伝熱遮断部４２と、を有している。伝熱部４１は、熱伝導率が高い、例えば、銅やアルミニウム等の金属からなる。また、伝熱遮断部４２は、熱伝導率が低い、例えば、セラミックからなる。伝熱規制板４０は、中心部側に伝熱部４１が配置され、伝熱部４１の外周側に伝熱規制部４２が配置されている。
　本実施形態のコネクタ付き光ファイバ１の製造方法において、加熱装置２０の放熱面２１と保持部材３０との間には、伝熱規制板４０が配置され、伝熱規制板４０の伝熱部４１が、コネクタ３の横断面における貫通孔３ａ側の部分である内周側および光ファイバ２に当接し、伝熱遮断部４２がコネクタ３の外周部および保持部材３０に当接している。これにより、加熱装置２０の放熱面２１から放出された熱は、主に伝熱部４１を伝わるため、コネクタ３の横断面における貫通孔３ａ側の部分および光ファイバ２が主に溶融した後に凝固して溶融凝固部４が形成されることになる。
　このように、本実施形態のコネクタ付き光ファイバの製造方法によれば、第１実施形態と同様に、接着剤を使用することなく光ファイバ２の先端側にコネクタ３を一体化させることが可能となるので、製造に係る時間を低減すると共に使用する材料の点数を低減することが可能となり、製造コストの低減を図ることが可能となる。また、光ファイバ２を構成する部材とコネクタ３を構成する部材とを溶融混合させることによって、光ファイバ２の先端側にコネクタ３を一体化させているため、時間の経過に伴う光ファイバ２とコネクタ３との接着力の低下を抑制することができ、光ファイバ２とコネクタ３とを確実に接続することが可能となる。
　また、コネクタ３は、光ファイバ２の一端側が嵌合可能な貫通孔３ａを有し、組付工程は、光ファイバ２の一端側を貫通孔３ａに嵌合させることによって光ファイバ２の一端側にコネクタ３を組み付け、一体形成工程は、コネクタ３の横断面における貫通孔３ａ側の部分および前記光ファイバを溶融させた後に凝固させ、光ファイバ２の一端部を、コネクタ３の外面と面一またはコネクタ３の外面よりも内側に配置する、ことが好ましい。
　これにより、コネクタ３の横断面における貫通孔３ａ側以外の部分の形状を保持することによって、コネクタ３の変形を抑制することが可能となるので、接続対象部に対して光ファイバ２を確実に接続することが可能となる。
＜第３実施形態＞
　図５は、本発明の第３実施形態を示すものであり、コネクタ付き光ファイバの製造方法を説明する図である。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
　本実施形態のコネクタ付き光ファイバ１の製造方法においては、保持部材３０と、光ファイバ２とコネクタ３との間にレーザ溶接によって溶融凝固部４を形成するための炭酸ガスレーザ装置５０と、が用いられる。
　炭酸ガスレーザ装置５０は、光を増幅する媒質として気体の二酸化炭素を用いる発振管を有し、レーザ光Ｌを発振する。
　本実施形態のコネクタ付き光ファイバ１の製造方法において、保持部材３０に保持されたコネクタ３の一端部および光ファイバ２の一端部に、炭酸ガスレーザ装置５０から発振されたレーザ光Ｌを照射する。これにより、照射されたレーザ光Ｌによって、コネクタ３の横断面における貫通孔３ａ側の部分および光ファイバ２のみが溶融した後に凝固して溶融凝固部４が形成されることになる。
　このように、本実施形態のコネクタ付き光ファイバの製造方法によれば、第１実施形態と同様に、接着剤を使用することなく光ファイバ２の先端側にコネクタ３を一体化させることが可能となるので、製造に係る時間を低減すると共に使用する材料の点数を低減することが可能となり、製造コストの低減を図ることが可能となる。また、光ファイバ２を構成する部材とコネクタ３を構成する部材とを溶融混合させることによって、光ファイバ２の先端側にコネクタ３を一体化させているため、時間の経過に伴う光ファイバ２とコネクタ３との接着力の低下を抑制することができ、光ファイバ２とコネクタ３とを確実に接続することが可能となる。
　また、第２実施形態と同様に、コネクタ３の横断面における貫通孔３ａ側以外の部分の形状を保持することによって、コネクタ３の変形を抑制することが可能となるので、接続対象部に対して光ファイバ２を確実に接続することが可能となる。
　尚、前記実施形態では、接続対象部としての光源装置１０に対して光ファイバ２を接続するためのコネクタ付き光ファイバ１を示したが、これに限られるものではない。接続対象部としては、例えば、一の光ファイバに対する他の光ファイバの接続に本発明のコネクタ付き光ファイバを用いてもよい。
　また、前記実施形態では、医療機器を構成する部品としてのコネクタ付き光ファイバ１を示したが、これに限られるものではない。本発明のコネクタ付き光ファイバは、例えば、通信機器、計測機器等、医療機器以外の機器を構成する部品であってもよい。
　また、前記実施形態では、光ファイバ２のコア２ａおよびコネクタ３を、それぞれ、アクリル樹脂から形成したものを示したが、これに限られるものではない。光ファイバのコアおよびコネクタは、熱可塑性樹脂であればよく、アクリル樹脂に限られるものではない。この場合、光ファイバのコアおよびコネクタは、屈折率が１．４８以上１．５０以下の範囲内である、ことが好ましい。また、光ファイバ２のクラッド２ｂについても、屈折率が、コアの屈折率よりも小さい材料であれば、フッ素樹脂以外の他の樹脂から形成してもよい。
　１　コネクタ付き光ファイバ
　２　光ファイバ
　２ａ　コア
　３　コネクタ
　３ａ　貫通孔
　４　溶融凝固部

Claims (7)

  1. 　光ファイバの一端側にコネクタが取り付けられたコネクタ付き光ファイバであって、
    　前記光ファイバおよび前記コネクタは、それぞれ、熱可塑性樹脂からなり、
    　前記光ファイバと前記コネクタとの間には、前記光ファイバを構成する部材および前記コネクタを構成する部材が、熱を受けて溶融した後に凝固した溶融凝固部が設けられ、
    　前記光ファイバおよび前記コネクタは、前記溶融凝固部を介して一体に形成されている
    　コネクタ付き光ファイバ。
  2. 　前記コネクタは、前記光ファイバの一端側が嵌合可能な貫通孔を有し、
    　前記光ファイバは、一端側を前記貫通孔に嵌合させた状態で前記コネクタと一体に形成され、
    　前記光ファイバの一端部は、前記コネクタの外面と面一または前記コネクタの外面よりも内側に配置されている
    　請求項１に記載のコネクタ付き光ファイバ。
  3. 　前記光ファイバのコアおよび前記コネクタは、それぞれ、アクリル樹脂からなる
    　請求項１に記載のコネクタ付き光ファイバ。
  4. 　前記光ファイバのコアおよび前記コネクタは、屈折率が１．４８以上１．５０以下の範囲内である
    　請求項１に記載のコネクタ付き光ファイバ。
  5. 　前記コネクタを構成する部材の融点は、前記光ファイバを構成する部材の融点よりも高い
    　請求項１に記載のコネクタ付き光ファイバ。
  6. 　光ファイバの一端側にコネクタが取り付けられたコネクタ付き光ファイバの製造方法であって、
    　熱可塑性樹脂から前記光ファイバを製造する光ファイバ製造工程と、
    　熱可塑性樹脂から前記コネクタを製造するコネクタ製造工程と、
    　前記光ファイバ製造工程において製造された前記光ファイバの一端側に、前記コネクタ製造工程において製造された前記コネクタを組み付ける組付工程と、
    　前記組付工程において組み付けられた前記光ファイバを構成する部材および前記コネクタを構成する部材を、加熱することによって溶融させた後に凝固させることで、前記光ファイバおよび前記コネクタを一体に形成する一体形成工程と、を含む
    　コネクタ付き光ファイバの製造方法。
  7. 　前記コネクタは、前記光ファイバの一端側が嵌合可能な貫通孔を有し、
    　前記組付工程は、前記光ファイバの一端側を前記貫通孔に嵌合させることによって前記光ファイバの一端側に前記コネクタを組み付け、
    　前記一体形成工程は、前記コネクタの横断面における前記貫通孔側の部分および前記光ファイバを溶融させた後に凝固させ、前記光ファイバの一端部を、前記コネクタの外面と面一または前記コネクタの外面よりも内側に配置する
    　請求項６に記載のコネクタ付き光ファイバの製造方法。
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