(57)【要約】【課題】光ファイバを簡単に接続することのできる光ファイバ接続装置を提供する。【解決手段】基体２０には、光ファイバを嵌合するための溝部４０を形成されており、この溝部４０は、円筒の一部を切り欠いた形状を有している。溝部４０内部の少なくとも一部分には、基体２０の上面２２における開口４２の幅ｄ１よりも幅の広い空間が形成されている。光ファイバはこの溝部４０に上方から押し込まれて嵌合され固定される。接着剤を不要とし、光ファイバを簡易に取り外すこともできる。【選択図】図１
2006053591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを接続するための接続装置であって、
光ファイバを固定するための溝部を上面に備えた基体と、
前記基体の上面を覆う蓋体とを備え、
前記溝部は、一部を切り欠いた円筒状に形成されて、その内部の幅が前記基体上面における開口幅より広い部分を有するように形成され、且つ当該溝部の径は、前記光ファイバの外径よりも僅かに小さくなるように形成され、且つ当該溝部は、前記光ファイバを当該溝部に嵌合させたときに、前記光ファイバの中心軸が当該溝部の内部に収まりつつ前記光ファイバの上部が当該溝部の外部へはみ出る程度の深さに形成されており、
前記蓋体の下面には、当該蓋体が前記基体の上面を覆ったときに前記光ファイバの上部が嵌合するよう形成された蓋側溝部を備え、
前記基体は、前記上面から光ファイバを嵌合することができる程度に、前記溝部の開口幅方向に可撓性を有していることを特徴とする接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを接続する装置および光を合波または分波することのできる光合分波器に関し、とくに、光ファイバの取付けおよび取外しを簡易に行うことのできる光ファイバ接続装置および光合分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ファイバ接続技術に、融着接続とコネクタ接続がある。融着接続は、対向させた光ファイバの端面を加熱して溶融させ、それから押し付けて２本の光ファイバを一本化する接続方法である。コネクタ接続は、予め光ファイバの先端に規格化されたコネクタを取り付けておき、アダプタの貫通口両端からコネクタを挿入して突き合せる接続方法である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの光ファイバ接続技術のうち、融着接続は熱源などを備えた融着機を必要とし、この融着機は非常に高額である上に持ち運びが困難であるため、融着作業を行う場所は限定され、オフィス環境や家庭内で実用できるものではない。さらに、接続した光ファイバを外して別の光ファイバに接続替えすることは困難であるという問題もある。コネクタ接続は、脱着による接続方法であるため簡易に接続替えができ操作性に優れているが、光ファイバの長さを短くしたい場合には光ファイバを切断してコネクタを取り付ける必要があり、この取付け加工は熟練した技術者以外の者には困難であって、オフィス環境や家庭内において行えるものではない。
【０００４】
また、光ファイバの接続技術に、光ファイバを接続部品の内部に挿入して互いの端面を近接させた状態で固定する突合せ接続がある。従来の突合せ接続は、Ｖ字状の溝と押さえ板の間にできる空間に溝の両端から光ファイバを沿わせ、接続面を接着剤により固定する手法をとっている。この手法によると、融着接続よりも作業は簡便になるが、接着剤が硬化するのに時間がかかり、接着剤自体のコストもかかる上、接着した光ファイバを取り外すことは容易でない。
【０００５】
今後光ファイバがオフィスや家庭環境に普及することが予想され、熟練者でなくとも光ファイバを簡便に接続できるツールの出現が望まれている。そこで、本発明は、従来の光ファイバ接続技術における課題を解決することのできる光ファイバ接続装置を提供することを目的とする。また更に、この接続装置を応用した光合分波器を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のある態様による光ファイバ接続装置は、光ファイバを固定するための溝部を上面に備えた基体と、基体の上面を覆う蓋体とを備え、溝部は、その内部の幅が基体上面における開口幅より広い部分を有するように形成され、且つ基体上面における開口幅は、光ファイバの外径よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする。溝部の開口幅を、光ファイバの外径と、溝内部の一部における幅よりも小さく形成することによって、光ファイバを溝部に押し込んだ状態で固定することを可能とする。
【０００７】
溝部は、一部を切り欠いた円筒状の形状を有していてもよい。この円筒形状は光ファイバの外径に基づいて設計され、光ファイバの固定を確実にするために、円筒の径を光ファイバの外径よりも僅かに小さくしてもよい。基体は、上面から光ファイバを嵌合することができる程度に、溝部の開口幅方向に可撓性を有することが好ましい。
【０００８】
本発明の別の態様による光合分波器は、光ファイバを固定するための複数の溝部を上面に備え且つこれらの溝部が分岐点において交わる基体と、基体の上面を覆う蓋体とを備え、溝部は、その内部の幅が基体上面における開口幅より広い部分を有するように形成され、且つ基体上面における溝部の開口幅は、光ファイバの外径よりも小さくなるように形成されており、基体には、分岐点においてフィルタ体を挿入するためのガイド部が形成されていることを特徴とする。溝部の開口幅を、光ファイバの外径と、溝内部のある箇所における幅よりも小さく形成することによって、光ファイバを溝部に押し込んだ状態で固定することを可能とし、またフィルタ体を基体に対して着脱可能とすることによって、フィルタ体を交換するだけで別の波長を透過する特性をもつ光の合分波装置を同一の基体を用いて実現することが可能となる。
【０００９】
ガイド部にフィルタ体が挿入され、その周辺には空気より屈折率の高い光透過材料が充填されてもよい。フィルタ体と光ファイバ端面の間の空間に光透過材料を充填することにより、光伝送損失を低減することが可能となる。溝部は、一部を切り欠いた円筒状の形状を有してもよい。また、基体は、上面から光ファイバを嵌合することができる程度に可撓性を有することが好ましい。
【００１０】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴の組合わせも又発明となりうる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、取扱いの容易な光ファイバ接続装置および光合分波器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る光ファイバ接続装置１０を示す図である。この光ファイバ接続装置１０は、基体２０と、基体２０の上面２２を覆う蓋体３０を備える。蓋体３０または基体２０の一方ないしは双方に、蓋体３０を基体２０に被せて固定するための爪が設けられることが好ましい。基体２０は樹脂材料など可撓性をもつ材料により形成される。基体２０および蓋体３０は、金型を用いて安価に大量生産されることが好ましい。この基体２０は、光ファイバを固定するための溝部４０を上面２２に有する。なお、この基体２０および蓋体３０の形状は、図示される直方体の形状に限らず、蓋体３０が基体２０の上面２２を覆うことによって円筒構造を有するように基体２０および蓋体３０を構成してもよい。
【００１３】
溝部４０は、前面２４から対向する後面にかけて上面２２を切り欠いた形状を有する。この光ファイバ接続装置１０においては、２本の光ファイバが、この溝部４０の上方から押し込まれ、端面を接触させて固定される。溝部４０は、光ファイバの形状に合わせて形成されることが好ましく、光ファイバの収容時に、光ファイバの中心軸が溝部４０の内部に配置されるように形成される。図１（ａ）においては、光ファイバを嵌合可能とするように一部を切り欠いた円筒状の形状を有した溝部４０が示されている。
【００１４】
蓋体３０の下面３４には、溝部３２が形成される。溝部３２は溝部４０とともに光を漏らさないように導波路を構成することが好ましい。この溝部３２は、基体２０側の溝部４０による光ファイバの固定を更に強化する形状に形成されてもよいが、その場合であっても、光ファイバ接続装置１０においては溝部４０がメインの固定具としての役割を担う。蓋体３０は、固定された光ファイバの特に接触部分において異物が混入しないように設けられることを一つの重要な役割とし、その役割において軟らかい材料で形成されたものであってもよい。
【００１５】
図１（ｂ）は、基体２０の断面図である。溝部４０は、基体２０の上面２２に開いた開口４２を有する。溝部４０は、その内部の幅ｄ２が開口幅ｄ１より広い部分を有するように形成されており、すなわち溝内部は光ファイバを収容するために、開口４２よりも外方向に広がった部分を有している。また、光ファイバの収容時に光ファイバを溝内部に固定するために、この開口幅ｄ１は、光ファイバの外径よりも小さくなるように形成されている。この溝部４０の断面形状を、逆Ω形状と表現してもよい。
【００１６】
図２は、光ファイバ５０を溝部４０に嵌合するまでの一連の状態を示す図である。光ファイバ５０の中心に示される黒点はファイバの中心軸を示す。図２（ａ）は、光ファイバ５０を溝部４０の上面２２に載置した状態を示す図である。開口幅ｄ１が光ファイバ５０の外径Ｄよりも小さいため、上方から力を加えなければ光ファイバ５０は溝部４０に嵌らない。
【００１７】
図２（ｂ）は、光ファイバ５０に対して上方から力を加えて、溝部４０に押し込んでいる状態を示す図である。この基体２０は、上面２２から光ファイバ５０を押し込んで嵌合することができる程度に、溝部４０の開口幅方向に可撓性を有している。基体２０は、光ファイバ５０を押し込んだときに光ファイバ５０が破壊されず且つ溝部４０の開口が少なくとも光ファイバ５０の外径以上に広がる程度の弾性を有していればよい。図２（ｃ）は、光ファイバ５０を溝部４０に嵌合した状態を示す図である。この状態で、光ファイバ５０は溝部４０に固定される。光ファイバ５０の中心軸は、溝部４０の内部に配置される。図示されるように溝部４０が一部を切り欠いた円筒形状に形成される場合には、その外径は、光ファイバ５０の外径よりも僅かに小さく設計されてもよい。そうすることにより、光ファイバ５０を嵌合した状態では、基体２０の復元力によって光ファイバ５０が溝部４０の内壁からファイバの中心軸方向に向かう力を印加されて、溝部４０に固定される。
【００１８】
このように、本実施の形態の光ファイバ接続装置１０を利用すると、２本の光ファイバ５０を簡易に突き合わせて固定することが容易となる。また、基体２０の復元力により光ファイバ５０を固定するため、固定用の接着剤を必要とせず、簡易に光ファイバ５０の取外しを行うことが可能となる。
【００１９】
図３（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る光合分波器１００を示す図である。光合分波器１００は、特定波長を透過するフィルタを利用して多重光の分波や、単光を多重光に合波する機能を有する。この光合分波器１００は、基体６０と、基体６０の上面６２を覆う蓋体７０を備える。基体６０は、光ファイバを固定するための複数の溝部４０ａおよび４０ｂを上面６２に有し、溝部４０ａおよび４０ｂは、分岐点６６において交わっている。この分岐点６６には、フィルタが設置される。溝部４０ａは、前面６４から対向する後面にかけて上面６２を切り欠いた形状を有し、溝部４０ｂは、側面６８から分岐点６６にかけて上面６２を切り欠いた形状を有している。なお、この基体６０および蓋体７０の形状は、図示される直方体の形状に限らず、蓋体７０が基体６０の上面６２を覆うことによってＴ字構造を形成するように基体６０および蓋体７０を構成してもよい。このとき、Ｔ字構造の各部分の長手方向断面は、円状に構成されることが好ましい。
【００２０】
基体６０、蓋体７０、溝部４０ａおよび４０ｂ、溝部３２ａおよび３２ｂの構造、機能、役割、材質等については、それぞれ第１の実施の形態において説明した基体２０、蓋体３０、溝部４０、溝部３２と同様である。以下では、光合分波器１００に関して、第１の実施形態における光ファイバ接続装置１０と構成が異なる点を中心に説明する。
【００２１】
分岐点６６において、フィルタ体を挿入するためのガイド部８０が形成される。また、蓋体７０には、ガイド部８０に挿入されるフィルタ体の形状に合わせてガイド部８２が形成される。図３（ｂ）は、フィルタ体９０を示す図であり、このフィルタ体９０は、フィルタ９４を枠体９２に嵌め込んだ構成を有する。基体６０の分岐点６６に備え付けのフィルタを設けてもよいが、フィルタ体９０を着脱可能な構造とすることにより、フィルタ体９０を交換することによって、一つの光合分波器１００で別の波長を透過する光合分波機能をもつ合分波装置を実現できる。ユーザ側から見ると、フィルタ一体型の光合分波器であれば、間違えて購入した場合に新たに光合分波器自体を購入する必要があるが、フィルタ着脱型の光合分波器１００であれば、必要なフィルタ体９０のみを買い足せばよく、経済的な損失も小さいという利点がある。また、フィルタ着脱型であれば、必要がなくなった光合分波器１００のフィルタ体９０を交換することにより、使い回しが可能という利点もある。
【００２２】
この光合分波器１００においては、第１の実施形態で説明した光ファイバ接続装置１０と異なり、光ファイバ間にフィルタが介在するため、光ファイバ同士を突き合わせて物理的に接触させることはできない。そのため、光ファイバの端面とフィルタの間の空間に、空気より屈折率の高い光透過材料が充填されることが好ましい。この光透過材料は、屈折率が１．３５から１．５５であることが好ましく、硬度がＪＩＳ（Ａ型）５０度以下のシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、熱可塑性エラストマー樹脂、及びこれら樹脂の誘導体から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。
【００２３】
図４は、基体６０のガイド部８０にフィルタ体９０が挿入された状態を示す図である。フィルタ体９０の挿入時に、フィルタ９４が光ファイバのコア部分に配置されるように、フィルタ体９０およびガイド部８０が構成される。異なる種類のフィルタ９４を備えたフィルタ体９０を複数用意することによって、合分波したい光の波長に応じて、使用するフィルタ体９０を適宜選択することが可能となる。
【００２４】
この例では、３本の光ファイバが、フィルタ９４を境界として、溝部４０ａおよび４０ｂの上方から押し込まれ固定される。分波の場合、ポート８４から多重光を入力すると、ある波長Ａの光はフィルタ９４を透過してポート８８に出力され、他の波長の光はフィルタ９４で反射してポート８６に出力される。フィルタ体９０を交換すると、例えば波長Ｂの光がポート８８に出力され、他の波長の光はポート８６に出力される。この光合分波器１００を複数接続することにより、３以上の多重光の分波を行うことが可能となる。なお合波の場合には、この逆のプロセスにより多重光を作り出す。
【００２５】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組合せに、さらにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、光透過材料を光ファイバ接続装置１０における光ファイバの接触部分に充填することも可能である。
【００２６】
第１の実施形態における光ファイバ接続装置１０および第２の実施形態における光合分波器１００は、ガラス光ファイバにも使用できるが、特にプラスチック光ファイバを使用する際に有用である。プラスチック光ファイバは、コア径が大きいため、微妙なアライメントを必要としない。そのため、光ファイバ接続装置１０および光合分波器１００における光ファイバの固定であっても、殆ど伝送損失を生じることなく光信号を伝達することができる。なお、ガラス光ファイバに使用する際でも、溝部４０、４０ａ、４０ｂの形状をファイバ形状に合せて設計することにより、伝送損失を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は第１の実施形態に係る光ファイバ接続装置を示す図であり、（ｂ）は基体の断面図である。
【図２】（ａ）は光ファイバを溝部の上面に載置した状態を示す図であり、（ｂ）は光ファイバに対して上方から力を加えて、溝部に押し込んでいる状態を示す図であり、（ｃ）は光ファイバを溝部に嵌合した状態を示す図である。
【図３】（ａ）は第２の実施形態に係る光合分波器を示す図であり、（ｂ）はフィルタ体を示す図である。
【図４】基体のガイド部にフィルタ体が挿入された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０・・・光ファイバ接続装置、２０・・・基体、３０・・・蓋体、４０・・・溝部、５０・・・光ファイバ、６０・・・基体、７０・・・蓋体、８０・・・ガイド部、９０・・・フィルタ体、１００・・・光合分波器。
【図１】
2006053591.tif 000003
【図２】
2006053591.tif 000004
【図３】
2006053591.tif 000005
【図４】
2006053591.tif 000006