(57)【要約】【課題】端面の研磨を必要とせず、現場での組立が可能なホーリーファイバ接続用の光ファイバコネクタ、その組立方法およびアダプタを提供すること。【解決手段】光ファイバ調心部１０の後端にホーリーファイバ４０が撓む撓み空間２１をその内部に備えた撓み空間形成部２０を連結し、さらに光ファイバ把持部３０を連結し、先端部が劈開され、テーパ加工されたホーリーファイバ４０を、その先端部が光ファイバ調心部１０の先端より所定量突き出した状態で光ファイバ把持部３０により保持・固定する構成とすることで、接続時にホーリーファイバ４０が撓むことにより発生する押圧力を利用したＰＣ接続を可能とし、これによって従来のＰＣ接続の際に不可欠とされたファイバ端面の研磨を不要とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホーリーファイバ接続用の光ファイバコネクタであって、
ホーリーファイバの先端部を保持する光ファイバ調心部と、ホーリーファイバの被覆付部分を保持・固定する光ファイバ把持部と、光ファイバ調心部と光ファイバ把持部との間に配置される撓み空間形成部とを少なくとも備え、
光ファイバ調心部、撓み空間形成部および光ファイバ把持部は、互いに連結されるとともに光ファイバ調心部の先端から光ファイバ把持部の端部までホーリーファイバを挿通するガイド孔もしくはガイド溝をそれぞれ有し、
撓み空間形成部は、その内部にホーリーファイバが撓む撓み空間を有し、
ホーリーファイバは、劈開され、テーパ加工された先端部が光ファイバ調心部の先端より所定量突き出した状態で、被覆付部分が光ファイバ把持部に保持・固定される
ことを特徴とする光ファイバコネクタ。
【請求項２】
光ファイバ把持部の撓み空間形成部側にガイド孔もしくはガイド溝とホーリーファイバとの間隙を封止する封止構造を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項３】
ガイド孔またはガイド溝の内部にホーリーファイバの端面の孔を封止するためのゲル状材料を配置した
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項４】
接続しようとする一端を劈開させ、当該劈開させた端面の角を斜めに研削してテーパ状に加工したホーリーファイバの一端を、請求項１または２に記載の光ファイバコネクタのガイド孔もしくはガイド溝に光ファイバ把持部側から収容する工程と、
ホーリーファイバの一端を前記光ファイバコネクタの光ファイバ調心部の先端まで挿入する工程と、
ホーリーファイバの先端部を光ファイバ調心部の先端より所定量突き出させた状態で当該ホーリーファイバの被覆付部分を光ファイバ把持部により固定する工程とを少なくとも含む
ことを特徴とする光ファイバコネクタの組立方法。
【請求項５】
前記に加え、
ホーリーファイバの先端部に孔を封止するためのゲル状材料を塗布し、端面の孔内に微量のゲル状材料を侵入させた上で、端面上の余剰なゲル状材料を清拭する工程を含む
ことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバコネクタの組立方法。
【請求項６】
接続しようとする一端を劈開させ、当該劈開させた端面の角を斜めに研削してテーパ状に加工したホーリーファイバの一端を、請求項３に記載の光ファイバコネクタのガイド孔もしくはガイド溝に光ファイバ把持部から収容する工程と、
ホーリーファイバの一端を前記光ファイバコネクタの光ファイバ調心部の先端まで挿入するとともに、当該ホーリーファイバの先端部をガイド孔またはガイド溝の内部に配置されていたゲル状材料に当ててその端面の孔内に微量のゲル状材料を侵入させる工程と、
ホーリーファイバの先端部を光ファイバ調心部の先端より所定量突き出させた状態で当該ホーリーファイバの被覆付部分を光ファイバ把持部により固定する工程と、
光ファイバ調心部の先端より押し出されたゲル状材料およびホーリーファイバの先端部の端面上の余剰なゲル状材料を清拭する工程とを少なくとも含む
ことを特徴とする光ファイバコネクタの組立方法。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバコネクタを接続するアダプタであって、
光ファイバコネクタの光ファイバ調心部同士を調心して突き合わせるための調心部と、その内部に前記調心部を収容して保持する調心部カバーと、その内部に前記調心部カバーを固定的に保持する本体とを少なくとも備え、
調心部カバーは、その内部の両端に、光ファイバコネクタの光ファイバ調心部の外周に密着してこれを封止する封止構造を有する
ことを特徴とするアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現場での組立作業性に優れた、ホーリーファイバ接続用の光ファイバコネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホーリーファイバ（Ｈｏｌｅｙ  Ｆｉｂｅｒ：ＨＦ）とは、軸方向に連続する空孔（エアホール）が複数個、規則正しく配列された構造のクラッドを具備する光ファイバのことである。ホーリーファイバの空孔内は通常、大気で満たされており、異物が侵入すると性能が劣化するという問題がある。このため、ホーリーファイバを用いて光ファイバコネクタを組み立てる際、つまりホーリーファイバの接続しようとする一端に光ファイバコネクタを取り付ける場合は、当該一端面の孔を接着剤や溶融により封止する手法が使われている（非特許文献１参照）。
【０００３】
光ファイバコネクタでは、コアを伝搬してきた光が光ファイバの端面から出射する際に、コアと屈折率の異なる空気によって反射されることを抑え、良好な反射損失特性を実現する必要がある。この光ファイバの端面における空気との反射を抑える方法として、接続する光ファイバの端面同士の間にコアと同じ屈折率を有する屈折率整合剤を介在させることで抑える方法と、光ファイバのコア同士を直接、密着（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ：ＰＣ）接続させることで抑える方法がある。
【０００４】
従来、コア同士をＰＣ接続するには、フェルールに接着剤で固定した光ファイバの端面を鏡面状に研磨する必要があり、光ファイバの端面を研磨するためには、専用の研磨ツールと砥粒が埋め込まれた研磨シートとを用意する必要があった。
【０００５】
一方、光ファイバの先端をフェルールより突き出した状態で保持させておき、接続時に光ファイバがコネクタの内部で座屈する（撓む）ことにより発生する押圧力を利用して、光ファイバの端面を研磨することなくＰＣ接続を実現する方法が提案されている（非特許文献２参照）。なお、端面研磨されていない光ファイバの端面、即ちファイバカッタなどにより切断された光ファイバの劈開面には円周部にリップルが生じており、このリップルを取り除く加工のみを実施することでコア同士のＰＣ接続を実現する方法である。
【非特許文献１】電子情報通信学会２００８年総合大会講演論文集、“レーザ光照射によるホーリーファイバ空孔封止の検討”、Ｂ−１３−５
【非特許文献２】電子情報通信学会２００８年総合大会講演論文集、“ファイバ端面研磨が不要な現場組立ＰＣコネクタの検討”、Ｂ−１３−１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
研磨により、ＰＣ接続可能なホーリーファイバの端面を作製するには、ホーリーファイバの空孔内に研磨屑や研磨剤が侵入しないよう、その端面の孔を完全に封止する必要がある。
【０００７】
しかし、ホーリーファイバの端面の孔の封止には、非特許文献１で述べられているような大掛かりな機械や専用工具、外乱の少ない作業スペース、高い専門知識が必要であり、現場作業には適していない。
【０００８】
本発明は、端面の研磨を必要とせず、現場での組立が可能なホーリーファイバ接続用の光ファイバコネクタ、その組立方法およびアダプタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、このような目的を達成するため、ホーリーファイバの先端部を保持する光ファイバ調心部と、ホーリーファイバの被覆付部分を保持・固定する光ファイバ把持部と、光ファイバ調心部と光ファイバ把持部との間に配置される撓み空間形成部とを少なくとも備え、光ファイバ調心部、撓み空間形成部および光ファイバ把持部は、互いに連結されるとともに光ファイバ調心部の先端から光ファイバ把持部の端部までホーリーファイバを挿通するガイド孔もしくはガイド溝をそれぞれ有し、撓み空間形成部は、その内部にホーリーファイバが撓む撓み空間を有し、ホーリーファイバは、劈開され、テーパ加工された先端部が光ファイバ調心部の先端より所定量突き出した状態で、被覆付部分が光ファイバ把持部に保持・固定される光ファイバコネクタを提案する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、先端部が劈開され、テーパ加工されたホーリーファイバを、光ファイバ把持部から光ファイバ調心部までガイド孔もしくはガイド溝を通して挿入し、先端部が光ファイバ調心部の先端より所定量突き出した状態でその被覆付部分を光ファイバ把持部に保持・固定するのみで、従来のようにホーリーファイバの端面を研磨することなく、即ち大掛かりな機械や専用工具、外乱の少ない作業スペース、高い専門知識を必要とする端面の孔の完全封止を要することなく、ＰＣ接続を可能とする光ファイバコネクタを組み立てることができる。
【００１１】
この際、ＰＣ接続の押圧力を大きくしても損失が生じ難いというホーリーファイバの特性を利用し、通常の単一モードファイバなどの場合に比べ、コネクタ内の撓み空間の長さを小さくしてＰＣ接続時の押圧力を大きくすることで、端面の孔を完全に封止せずとも異物の侵入を防止でき、性能劣化の恐れが少ない光ファイバコネクタを実現できる。
【００１２】
なお、ホーリーファイバの先端面のテーパ加工については、砥石、研磨シートなどにファイバの先端を斜めに当て、手動または機械により、砥石や研磨シートなどを動かすのみで良く、脆性材料であるガラスを鏡面状に仕上げなければならない研磨作業と比較して大変楽な作業であるとともに、その際、端面の孔に研磨屑や研磨剤が侵入する恐れもない。また、本コネクタによるＰＣ接続では、接続相手のファイバと接するのは劈開面のみであるため、テーパ加工面の質についてはどうでも良く、加工量のみを作業時間により制御すれば良い。特に機械を使用して行う場合は、鉛筆削りのような安価な機械にホーリーファイバを数秒間差し込むだけで作業は完了となる。なお、ホーリーファイバの劈開については、市販の光ファイバ劈開器で加工可能である。
【００１３】
また、光ファイバ把持部の撓み空間形成部側にガイド孔もしくはガイド溝とホーリーファイバとの間隙を封止する封止構造を設けることで、アダプタなどを介して接続した状態において、ファイバ端面の孔に外部から異物が到達しないようにすることもできる。
【００１４】
さらに、この際、光ファイバコネクタの光ファイバ調心部同士を調心して突き合わせるための調心部と、その内部に前記調心部を収容して保持する調心部カバーと、その内部に前記調心部カバーを固定的に保持する本体とを少なくとも備え、調心部カバーは、その内部の両端に、光ファイバコネクタの光ファイバ調心部の外周に密着してこれを封止する封止構造を有するアダプタを用いることで、ファイバ端面の孔に外部から異物がほぼ到達しない構造を実現できる。
【００１５】
ここで、光ファイバコネクタにおける封止構造には、例えば接着剤や樹脂部材を用いることができる。一方、アダプタにおける封止構造には、例えば樹脂部材を用いることができる。
【００１６】
また、ファイバ端面の孔の簡易な封止方法として、粘性の大きいゲル状材料を微少量、孔に侵入させる構造とすることができる。このゲル状材料の屈折率は、ホーリーファイバのクラッド材料の屈折率以下とする。なお、このゲル状材料としては、例えばシリコン系樹脂を用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を説明するが、これにより本発明の範囲が制限されるものではない。
【００１８】
図１は本発明の光ファイバコネクタの実施の形態の一例を示すもので、図中、１０は光ファイバ調心部、２０は撓み空間形成部、３０は光ファイバ把持部、４０はホーリーファイバである。
【００１９】
光ファイバ調心部１０は、ホーリーファイバ４０の先端部を保持・調心するもので、被覆が除去されたホーリーファイバの外径（通常、１２５μｍ）とほぼ等しい内径のガイド孔１１をその中心部に備え、その後端は撓み空間形成部２０に連結・固定されている。
【００２０】
撓み空間形成部２０は、光ファイバ調心部１０のガイド孔１１と連通する、ホーリーファイバ４０が撓む撓み空間２１をその内部に備え、光ファイバ調心部１０との連結端の反対側で光ファイバ把持部３０に連結・固定されている。
【００２１】
光ファイバ把持部３０は、ホーリーファイバ４０の被覆付部分を機械的または接着剤などにより保持・固定するもので、撓み空間形成部２０の撓み空間２１と連通する、ホーリーファイバ４０の被覆付部分の外径とほぼ等しい内径のガイド孔３１を備えている。なお、この光ファイバ把持部３０は、組立時には、ホーリーファイバ４０を自由に挿通させることができることは言うまでもない。
【００２２】
また、光ファイバ把持部３０の撓み空間形成部側には、撓み空間形成部２０および光ファイバ把持部３０のガイド孔もしくはガイド溝とホーリーファイバ４０との間隙を封止する封止構造３２が設けられている。なお、光ファイバ調心部１０と撓み空間形成部２０は一体的に構成されたものでも構わない。
【００２３】
前記構成にかかる光ファイバコネクタを組み立てるには、まず、接続しようとする一端の被覆を除去し、図２に示すように、先端部を劈開させ、当該劈開させた端面の角を斜めに研削してテーパ状に加工し、円周部のリップルを除去したホーリーファイバ４０を用意する。図２において、４１は接続端面、４２は空孔、４３はテーパ加工部である。
【００２４】
次に、前述したホーリーファイバ４０の一端を、光ファイバ把持部３０からそのガイド孔３１内に収容する。なお、この時点では光ファイバ把持部３０はホーリーファイバ４０を固定していない。
【００２５】
さらに、ホーリーファイバ４０の一端を、撓み空間形成部２０のガイド孔でもある撓み空間２１を介して光ファイバ調心部１０のガイド孔１１に挿入し、その先端部を当該光ファイバ調心部１０の先端より所定量突き出させる。この際、ホーリーファイバ４０は光ファイバ調心部１０において接続に十分な精度で調心される。
【００２６】
この状態で光ファイバ把持部３０にてホーリーファイバ４０の被覆付部分を把持・固定する。こうすることでファイバ端面の孔を加工することなく、光ファイバコネクタを組み立てることができる。
【００２７】
図３は前記光ファイバコネクタの接続時の状態、即ち光ファイバ調心部の端面に別の光ファイバコネクタを突き合わせた時の状態を示すものである。光ファイバ調心部１０の先端から突き出していたホーリーファイバ４０の先端部が押し込まれ、撓み空間２１内で撓み４４が生じる。この撓み４４の復元力によりホーリーファイバ４０が相対する光ファイバコネクタの端面に押し付けられる。この押圧力によってホーリーファイバ４０の端面が相対する光ファイバコネクタ側のファイバの端面と密着し、ＰＣ接続することができる。この構造とすることでコネクタ同士の突き当て力に関係なく、ファイバの端面間に撓みによって生じる押圧力を掛けることができる。なお、撓み空間２１内でのホーリーファイバ４０の撓み４４の曲げ半径は、大きな曲げ損失が発生しないように、常に５ｍｍ以上となるよう設定するものとする。
【００２８】
図４は本発明のアダプタの実施の形態の一例を示すもので、図中、５１は調心部、５２は調心部カバー、５３は本体である。
【００２９】
調心部５１は、光ファイバコネクタの光ファイバ調心部同士を調心して突き合わせるためのもので、光ファイバ調心部の外径とほぼ等しい内径を有する割スリーブなどからなっている。
【００３０】
調心部カバー５２は、その内部に調心部５１を収容して保持するためのもので、その内部の両端には光ファイバコネクタの光ファイバ調心部の外周に密着してこれを封止する封止構造５４が設けられている。
【００３１】
本体５３は、その内部に調心部カバー５２を固定的に保持する。また、本体５３は、光ファイバコネクタの光ファイバ調心部以外の部位、例えば撓み空間形成部と嵌合して接続状態を維持する機能も備え、これには通常、樹脂部品を用いたフック機構（図示せず）などが用いられる。
【００３２】
本アダプタでは、接続しようとする光ファイバコネクタを本体５３の両側からそれぞれ挿入することで、それらの光ファイバ調心部が調心部５１内で位置合わせされ、突き当てられることで接続が行われる。
【００３３】
図５は、図４に示した本発明のアダプタを用いて図１に示した本発明の光ファイバコネクタを他の光ファイバコネクタ（但し、光ファイバ調心部のみ示す。）と接続した状態を示すものである。
【００３４】
本発明の光ファイバコネクタの封止構造３２および本発明のアダプタの封止構造５４によって、他の光ファイバコネクタが工場組立のコネクタの場合、ファイバ端面は他の光ファイバコネクタの光ファイバ調心部、アダプタの調心部カバー５２、本発明の光ファイバコネクタの光ファイバ調心部１０、撓み空間２１によって囲まれる空間内に密閉されることになる。他の光ファイバコネクタが本発明の光ファイバコネクタであっても、ファイバ端面は、アダプタの調心部カバー５２、本発明の光ファイバコネクタの光ファイバ調心部１０、撓み空間２１によって囲まれる空間内に密閉されることになる。これにより、ファイバ端面から異物が侵入するのを防ぐことができる。
【００３５】
光ファイバコネクタの封止構造は、光ファイバコネクタとアダプタとの着脱に関係しないので、永久的に密着する構造でも、一時的に密着する構造でも構わない。即ち、接着剤を用いて目指す機能を達成しても良いし、樹脂材料を用いても良い。この機能とファイバの把持機能を同じ部材で同時に達成しても良い。
【００３６】
一方、アダプタの封止構造は、光ファイバコネクタとアダプタとの着脱を可能にするため、一時的に密着する構造が望まれる。目指す機能を達成するためには、例えば樹脂材料を利用することができる。但し、利用形態などに応じて接着剤などを用いた永久的な密着方法を用いても良い。この場合は、本体の持つ光ファイバコネクタとの嵌合機能をこの封止構造で代用するようにしても良い。
【００３７】
図６はホーリーファイバの端面の孔をゲル状材料によって封止するようすを示すものである。ホーリーファイバ４０の接続端面４１にゲル状材料６０を塗布し、その後、清拭することで微少量を空孔４２内に侵入させ、これにより端面の封止を行うことができる。
【００３８】
ゲル状材料６０の塗布はコネクタ組立後に行っても良いし、予め光ファイバコネクタの光ファイバ調心部もしくは撓み空間形成部のガイド孔またはガイド溝の内部にゲル状材料を配置しておき、コネクタ組立の際、前記ガイド孔またはガイド溝に挿入されたホーリーファイバの先端部が前記ゲル状材料に当たることで塗布するようにしても良い。なお、この場合は、ホーリーファイバの先端部の端面上の余剰なゲル状材料とともに、光ファイバ調心部の先端より押し出されたゲル状材料も清拭する必要がある。
【００３９】
なお、光ファイバコネクタおよびアダプタの封止構造は、同時に採用しても良いし、必要に応じていずれか一方のみを採用しても良い。また、ＰＣ接続の押圧力を大きくしても損失が生じ難いというホーリーファイバの特性を利用し、通常の単一モードファイバなどの場合に比べ、コネクタ内の撓み空間の長さを小さくしてＰＣ接続の押圧力を大きくすることで、端面の孔を完全に封止せずとも異物の侵入を防止できるので、宅内のような異物の侵入の可能性の少ない環境であれば、いずれも採用しないこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の光ファイバコネクタの実施の形態の一例を示す断面構造図
【図２】加工後のホーリーファイバの一例を示す断面構造図
【図３】図１の光ファイバコネクタの接続時の状態を示す断面構造図
【図４】本発明のアダプタの実施の形態の一例を示す断面構造図
【図５】図４のアダプタを用いて図１の光ファイバコネクタを他の光ファイバコネクタと接続した状態を示す断面構造図
【図６】ホーリーファイバの端面の孔をゲル状材料によって封止するようすを示す説明図
【符号の説明】
【００４１】
１０：光ファイバ調心部、１１：ガイド孔、２０：撓み空間形成部、２１：撓み空間、３０：光ファイバ把持部、３１：ガイド孔、３２：封止構造、４０：ホーリーファイバ、４１：接続端面、４２：空孔、４３：テーパ加工部、４４：撓み、５１：調心部、５２：調心部カバー、５３：本体、５４：封止構造、６０：ゲル状材料。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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