(57)【要約】  【課題】  所定径の光ファイバを通過させる微細孔を持つ光ファイバフェルールと、前記所定径の光ファイバと、この光ファイバよりも外径が細い小径曲げ対応光ファイバとからなり、前記両光ファイバが互いに融着接続されてその融着部が微細孔の入口端側に配置され、融着接続されていない側の所定径の光ファイバの端面が微細孔の出口端に臨むように配置された光ファイバコネクタにおいて、融着部をフェルール内部に位置させるために、その融着部の位置を正確に把握し、融着部がフェルールの先端から飛び出さない位置にて、光ファイバを接着及びフェルール研磨をしなければならなかった。  【解決手段】  融着部はその外径が前記微細孔の内径よりも大きくなるように肥大させて構成されてなることを特徴とする。これにより、融着部を確実にフェルール内に留め、また容易に位置決めすることが可能となる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定径の光ファイバを通過させる微細孔を持つフェルールと、前記所定径の光ファイバと、この光ファイバよりもモードフィルド径の小さな小径曲げ対応光ファイバとからなり、前記両光ファイバが互いに融着接続されてその融着部が前記微細孔の入口端側に配置され、一方の光ファイバの端面が微細孔の出口端に臨むように配置された光ファイバコネクタにおいて、前記融着部はその外径が前記微細孔の内径よりも大きくなるように肥大させて構成されてなることを特徴とする光ファイバコネクタ。
【請求項２】
フェルールは、細径孔の入口端に内径の拡径したテーパ部を持つ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】
フェルールは、微細孔の入口端に微細孔の内径よりも大きな内径を持つ拡径孔が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項４】
フェルールは、微細孔の入口端にＶ溝基板が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項５】
フェルールの微細孔は、ジルコニアにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいづれか１に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項６】
微細孔の長さが１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいづれか１に記載の光ファイバコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる外径の光ファイバ相互が融着接続された融着接続部を内部に配置された光ファイバコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバの相互を簡易に接続及び解除可能なものとして、ＳＣコネクタ（Square-shaped Snap-on Plastic Connector）やＦＣコネクタ（JIS C 5970に規定されたF01型単芯光ファイバーコネクタ）等を代表とする各種の光ファイバコネクタが提案されている。
【０００３】
図３には単心光コネクタの一種であるＳＣコネクタ１０を示す。通常のＳＣコネクタ１０は先端部にジルコニア製のフェルール１１、後方にフェルール１１に押圧を加えるスプリング１２、フェルール１１及びスプリング１２等を内包するためのハウジング１３から構成されている。フェルール１１の微細孔１１'には図４に示すように通常光ファイバ心線２０の通常光ファイバ２１が接着固定されており、その通常光ファイバ２１の先端部分２１'は微細孔１１'の出口端１１'ａでフラット研磨または斜め研磨されている。通常光ファイバ２１は、被覆層の除去された際部２２がフェルール１１の微細孔１１'の入口部１１'ｂに位置しており、組み立て時には当該際部２２を微細孔１１'の入口部１１'ｂに突き当てることで光ファイバ心線２０及びフェルール１１の位置決めを行っている。
【０００４】
これらの光コネクタは、主に同じ種類の光ファイバを接続するためのものであった。
一方、これまでに単一モード用光ファイバとして、外径が１２５μφ、モードフィールド径が約10μｍ程度の標準光ファイバが汎用的に利用され、幹線（地中）や架空に敷設されてきた。更には近年のＦＴＴＨ（Fiber To The Home）の普及により、家庭内も光ファイバが敷設されるようになってきた。
【０００５】
上記標準光ファイバは小径（特に半径を３０ｍｍ以下）に曲げた際にマイクロベンディングロスが発生することが知られている。家庭内では取り扱い性や配線を考慮すると更に小径に曲げてもマイクロベンディングロスが発生しないことが要求される。このため、近年、家庭配線用等として、コアとクラッドの比屈折率差Δを大きくした小径曲げ対応光ファイバが用いられるようになってきた。しかしながら、このような小径曲げ対応光ファイバはＭＦＤ(Ｍode Ｆield Ｄiameter)が小さく、標準光ファイバとの接続が問題となる。
そこで上記のようにＭＦＤの異なる２種類の単一モード用光ファイバを接続する技術として、例えば以下のような方法が提案されている。（例えば、非特許文献１、特許文献１）
【０００６】
【非特許文献１】２００３年電子情報通信学会総合大会C-3-63
【特許文献１】特開特開2004-4389号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
すなわち  非特許文献１に開示された発明は、光ファイバのコア径を熱処理により拡散させる、所謂TEC(Thermally Difused EXpanded Core)処理により構成されたMFD変換部を小径曲げ対応光ファイバと標準光ファイバとの間に配置してコネクタを構成する方法である。しかしながらTECによりMFDを変換した変換部を用いてコネクタを作る場合、TECにより光ファイバ内のコア部分が外径に対し徐々に広がっているため、接続する例えばSMFのコア直径に合う部分で変換部の光ファイバを切断しなければならない。従ってTEC処理した変換部を構成する光ファイバの切断位置を高精度に管理しなければならないという問題点があった。
【０００８】
特許文献１に開示された発明は、モードフィールドが異なる光ファイバ相互を融着接続し、しかる後にバーナーなどにより加熱を行うことで、コア径を合わせる技術である。この方法はTECを使ったコア径変換方法に比べ低コストで出来る。しかしながら融着した後、光ファイバを加熱するための装置が必要であるなどの問題点があった。
【０００９】
また上記方法によると、融着部をフェルール内部に位置させるためには、その融着部の位置を正確に把握し、融着部がフェルールの先端から飛び出さない位置にて、光ファイバを接着及びフェルール研磨をしなければならない。
すなわち融着した光ファイバは融着機の都合で、融着部と被服剥ぎ際との間に裸光ファイバが数ｍｍ存在し、このような融着した光ファイバをジルコニアなどのフェルールの微細孔に光ファイバ心線を挿入すると、図５に示すように小径曲げ対応光ファイバ２６と標準光ファイバ２７との融着部２８が微細孔１１'の出口端１１'ａから飛び出してしまう可能性があった。
従って、コネクタ内に融着部２８を収めるために、融着機による被服剥ぎ際から融着点までの長さや微細孔の長さなどを高精度に管理しなければならなかった。
本発明は、上記問題点を解決することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、上記問題点を解決するため、本発明では2種類の単一モード用光ファイバを融着し、その融着部を通常の光ファイバ径より若干膨らませた形状にして、フェルールの微細孔に入らないようにしたことを特徴としている。
【００１１】
すなわち、二本の光ファイバの先端部を突合せて融着する際、通常、数ミクロン程度離れた状態で放電を開始し、加熱中に完全につき合わせ、最後に光ファイバの長手方向の形状が均一となるように、お互いの光ファイバを数μｍ引張る過程を経ているが、ここで最後の過程である光ファイバを引張る量を適切に調節することで、光コネクタの微細孔の径よりも膨らんだ状態のまま融着を終えることが可能となる。また融着後にバーナーなどで加熱するのではなく、融着の追加放電による過熱のみで、MFD変換部作成を完了することを特徴としている。
【００１２】
こうして融着した光ファイバは融着部すなわちコアの変換部が膨らんだ状態なので、フェルールの微細孔に入らない。従って、この光ファイバを光コネクタ内に組み立てる際、微細孔の直前で膨らんだ光ファイバが止まることで、融着部すなわちMFD変換部の位置決めをすることが可能となり、またフェルール先端から融着部が飛び出すことがない。
【００１３】
また、ジルコニア製のフェルールの微細孔はそのほぼ全長に渡って形成されていると、コネクタ先端から融着部までの距離が大きくなる。融着による光ファイバの被覆層の剥ぎ長を考慮すると、光ファイバ素線の状態がコネクタ内部において後方まで延びるため、通常の単心コネクタと同一の方法による組み立てが出来なくなってしまう恐れがある。そこで本発明における融着された光ファイバをコネクタ化する際には、通常のジルコニア製のフェルールを使うほかに以下のような方法が挙げられる。
すなわち、微細孔をコネクタ端面から少ししか残さないように形成されたフェルールを使用する。この方法によると、融着部をフェルール内部に位置することが出来、光ファイバの被服剥ぎ際が前記方法よりコネクタ端面側に位置することが可能となるため、融着に必要な被覆層の剥ぎ長を考慮しても通常の単心コネクタと同一の方法により組み立てることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による融着された光ファイバを持つコネクタによると、MFD変換部を確実にフェルール内に留め、また容易に位置決めすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
フェルールは、細径孔の入口端に内径の拡径したテーパ部を持つことを特徴とする。
光ファイバフェルールは、微細孔の入口端に微細孔の内径よりも大きな内径を持つ拡径孔が配置されていることを特徴とする。
フェルールは、微細孔の入口端にＶ溝基板が配置されていることを特徴とする。
フェルールの微細孔は、ジルコニアにより構成されていることを特徴とする。
微細孔の長さが１〜２ｍｍであることを特徴とする。
【実施例１】
【００１６】
以下本発明を図示した実施例により説明する。
図１において、１１、１１'、１１'ａ、１１'ｂは図４と同様に、それぞれジルコニア製のフェルール、微細孔、出口端、入口部である。３０は標準光ファイバ、４０は小径曲げ対応光ファイバ心線、５０は融着部である。
標準光ファイバ３０は外径が125μｍφ、モードフィールド径が約10μｍ程度に構成され、半径３０ｍｍ程度の曲げに対して光伝送損失が許容できるものである。小径曲げ対応光ファイバ心線４０は小径曲げ対応光ファイバ４１の上に被覆層４２が被覆されたもので構成され、小径曲げ対応光ファイバ２１は外径が125μｍφ、モードフィールド径が６μｍ程度に構成され、曲げ半径7.5ｍｍ程度の曲げに対して光伝送損失が許容できるようになっている。
【００１７】
融着部５０は標準光ファイバ３０と小径曲げ対応光ファイバ４１とが融着接続されたものである。その融着は通常の標準シングルモード光ファイバ相互を融着する際の条件に比べ、放電時間を長くしている。放電時間を長くすることで光ファイバにより多く熱を加え、細径光ファイバの添加剤を熱拡散させることで、MFD変換部を形成している。融着接続では光ファイバの径は全長に渡って一定となるのが普通であるが、本実施例における融着によると、その放電時間を長くし引張り量を適正化したことにより、MFD変換部における光ファイバを若干膨らませることができる。または、通常の融着接続ではイ.融着前に数μｍ離した状態で放電開始させる、ロ.光ファイバを加熱した状態で光ファイバを付き合わせる、ハ.光ファイバ径を均一にするために少なくとも一方の光ファイバを引張る、という工程を経て融着部を構成するのに対し、本実施例における融着及びMFD変換部の作成においては、ハ.の過程を適切に調節することで融着部すなわちMFD変換部を膨らませた状態にすることが可能となる。
【００１８】
本実施例では、このように接続した光ファイバがＳＣコネクタ化されている。ＳＣコネクタなどの単心コネクタに使われるジルコニア製のフェルール１１は、その先端に標準光ファイバ３０が通る微細孔１１'が形成されており、その径は標準光ファイバ３０の裸光ファイバのφ125μｍよりも若干太く形成されている。本実施例によると前記融着部は標準光ファイバ３０の径よりも膨らんだ状態であることを特徴としており、その最大径がおよそ126-127μｍ程度に形成される。従って融着部５０が微細孔１１'に入ることは出来ず微細孔１１'の入口１１'ｂに突き当たった状態で位置決めされる。
またフェルール１１の微細孔１１'を1-2ｍｍ程度に短くすることで、小径曲げ対応光ファイバ心線４０の被覆層４２を実施形態1よりも出口端１１'ｂ側にシフトさせることができる。
【００１９】
また、前記に示した2種類の光ファイバを使用する他に、MFDがその中間の光ファイバを使用することで更なる伝送損失の低減を図ることが可能となる。例えば小径曲げ対応光ファイバを宅内配線で使用しており、また宅内の機器にＳＭ光ファイバを使用している場合など、MFD6の光ファイバ及びMFD8の光ファイバを上記方法により融着接続した上でコネクタ化し、通常のＳＭ光ファイバに接続する方法である。
【００２０】
モードフィールド径の異なる２種類の光ファイバを接続させたときの接続損失Ｌは一般に以下により表される。
Ｌ＝−１０・ｌｏｇ１０Ｔ（ｄＢ）
ここで
【数１】
2006106486.tif 000003
ｗ１：モードフィールド半径１
ｗ２：モードフィールド半径２
ｄ ：軸ズレ量
【００２１】
このため、モードフィルド半径５μｍの標準光ファイバとモードフィルド半径３μｍの小径曲げ対応光ファイバを接続させた場合、相互光ファイバの軸ずれ量を0.5μｍとすると、
T=0.7672 
L=1.1510 
となる。従って、推定ミスマッチ損は1.15dＢに形成される。また、上記値を持つ標準光ファイバと小径曲げ対応光ファイバとの接続による実施例においても同様の結果を得た。
【実施例２】
【００２２】
またモードフィルド半径５μｍの標準光ファイバとモードフィルド半径３μｍの小径曲げ対応光ファイバとの間にモードフィルド半径４μｍの中間光ファイバを配置させた場合（軸ずれ量０．５μｍ）は、標準光ファイバと中間光ファイバとの接続では、
T1=0.9403 
L1=0.2674 
で表され、更に、中間光ファイバと小径曲げ対応光ファイバとの接続では、
T2=0.9034 
L2=0.4414 
で表される。従って、合計の損失は、L1+L2=0.71ｄBとなる。この値は実施例でも確かめられ、実施例１よりもより少ない伝送損失を得ることができた。
【実施例３】
【００２３】
図２は本発明の他の実施例を示すもので、簡易接続型光コネクタの内臓光ファイバに本発明を適用させた場合を示している。図２において、６０はフェルール、６０’は微細孔、７０は光ファイバ載置基板、７１は心線覆い蓋、７２はファイバ覆い蓋、８０は内臓光ファイバである。
フェルール６０は光ファイバ載置基板７０の一端に固定されて配置されている。内臓光ファイバ８０は実施例１における標準光ファイバ３０と小径曲げ対応光ファイバ４１とが融着部５０で相互に融着接続されて構成され、その融着部５０が微細孔６０'の入口部に配置され、標準光ファイバ３０の部分が微細孔６０'内に配置され、更に小径曲げ対応光ファイバ４１が光ファイバ載置基板７０の一部に載置されている。
光ファイバ載置基板７０と心線覆い蓋７１、及び光ファイバ載置基板７０とファイバ覆い蓋７２とはそれぞれ図示しない締付具により互いに近づくように配置されて簡易接続型光コネクタが形成されている。
【００２４】
９０はこの簡易接続型光コネクタに取付けされる小径曲げ対応光ファイバ心線であり、小径曲げ対応光ファイバ心線９０は、前記小径曲げ対応光ファイバ４１と同様に形成された小径曲げ対応光ファイバ９１と、その上に被覆された被覆層９２とで構成されている。
前記簡易接続型光コネクタに小径曲げ対応光ファイバ９０を図示のように配置させるには、図示しない拡径具により光ファイバ載置基板７０と心線覆い蓋７１及び光ファイバ載置基板７０とファイバ覆い蓋７２との間を広げて所定位置に配置させ、その後後前記拡径具を取り除いて小径曲げ対応光ファイバ心線９０及び小径曲げ対応光ファイバ９１を光ファイバ載置基板７０上に配置させる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例を示す要部断面図。
【図２】本発明の他の実施例を示すもので、イは要部断面図、ロは要部拡大断面図。
【図３】従来の一例におけるコネクタを示すもので、イは平面図、ロは左側面図、ハは一部断面正面図、ニは右側面図。
【図４】従来の一例における要部断面図。
【図５】従来の他の例における要部断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１１    フェルール
１１'    微細孔
１１'ａ    出口端
１１'ｂ    入口部
３０    標準光ファイバ
４０    小径曲げ対応光ファイバ心線
４１'    小径曲げ対応光ファイバ
４２    被覆層
５０    融着部
６０    フェルール
６０'    微細孔
【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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