(57)【要約】【課題】光ファイバの先端部に発生する応力集中を緩和して接着剤の剥離や光ファイバの損傷が発生し難い光ファイバコネクタ及びその製造方法を提供する。【解決手段】光ファイバ１０１と保持部品１０４は、線膨張係数が相互に異なる材料で形成されており、保持部品１０４は、調芯溝１０３を横断して形成されると共に、光ファイバ１０１を保持部品１０４に固定するための接着剤１１１を調芯溝１０３の後端１１２から注入したときに、接着剤１１１が調芯溝１０３の先端１１３まで至らないように接着剤１１１の浸透を妨げる液溜溝１１４を更に有し、光ファイバ１０１は、先端部を除いた端末が接着剤１１１により押さえ部品１０４と共に保持部品１０４に固定されている光ファイバコネクタ１００である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、
前記光ファイバが光学的に接続される光学部品と、
前記光ファイバの端末を保持すると共に前記光ファイバの光軸と前記光学部品の光軸とを調芯する調芯溝を有する保持部品と、
前記光ファイバの端末を前記保持部品に押さえ付ける押さえ部品と、
を備え、
前記光ファイバと前記保持部品は、線膨張係数が相互に異なる材料で形成されており、
前記保持部品は、前記調芯溝を横断して形成されると共に、前記光ファイバを前記保持部品に固定するための接着剤を前記調芯溝の後端から注入したときに、前記接着剤が前記調芯溝の先端まで至らないように前記接着剤の浸透を妨げる液溜溝を更に有し、
前記光ファイバは、先端部を除いた端末が前記接着剤により前記押さえ部品と共に前記保持部品に固定されていることを特徴とする光ファイバコネクタ。
【請求項２】
前記液溜溝は、前記調芯溝よりも深く形成されている請求項１に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項３】
前記液溜溝は、前記調芯溝の先端に形成されており、
前記光ファイバは、先端部が前記調芯溝から露出している請求項１又は２に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項４】
前記光ファイバは、屈折率整合剤を介して前記光学部品と光学的に接続されている請求項１から３の何れか一項に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項５】
前記屈折率整合剤は、硬化後のヤング率が１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下である請求項４に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項６】
前記接着剤は、硬化後のヤング率が１００ＭＰａ以上である請求項１から５の何れか一項に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項７】
前記光ファイバと前記押さえ部品は、石英ガラスで形成されており、
前記保持部品は、石英ガラスよりも線膨張係数が大きな材料で形成されている請求項１から６の何れか一項に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項８】
光ファイバと、
前記光ファイバが光学的に接続される光学部品と、
前記光ファイバの端末を保持すると共に前記光ファイバの光軸と前記光学部品の光軸とを調芯する調芯溝を有する保持部品と、
前記光ファイバの端末を前記保持部品に押さえ付ける押さえ部品と、
を備え、
前記光ファイバと前記保持部品は、線膨張係数が相互に異なる材料で形成されている光ファイバコネクタの製造方法において、
前記調芯溝を横断して形成されると共に、前記光ファイバを前記保持部品に固定するための接着剤を前記調芯溝の後端から注入したときに、前記接着剤が前記調芯溝の先端まで至らないように前記接着剤の浸透を妨げる液溜溝を更に有する前記保持部品を準備する工程と、
前記光ファイバの端末を前記調芯溝に収容する工程と、
前記接着剤を前記調芯溝の後端から注入して前記光ファイバの先端部を除いた端末を前記接着剤により前記押さえ部品と共に前記保持部品に固定する工程と、
を備えることを特徴とする光ファイバコネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバと光デバイス等との光学的な接続に好適な光ファイバコネクタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを光デバイス等に光学的に接続する際には、図６に示すように、光ファイバ６０１と、光ファイバ６０１が光学的に接続される光学部品６０２と、光ファイバ６０１の端末を保持すると共に光ファイバ６０１の光軸と光学部品６０２の光軸とを調芯する調芯溝６０３を有する保持部品６０４と、光ファイバ６０１の端末を保持部品６０４に押さえ付ける押さえ部品６０５と、を備える光ファイバコネクタ６００が広く使用されている。
【０００３】
光ファイバコネクタ６００では、図７及び図８に示すように、硬化後のヤング率が１００ＭＰａ以上である接着剤６０６により光ファイバ６０１が押さえ部品６０５と共に保持部品６０４に強固に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５１８４３号公報
【特許文献２】特許第４７４２７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、光ファイバ６０１と押さえ部品６０５は、石英ガラスで形成されており、光学部品６０２や保持部品６０４は、石英ガラスよりも線膨張係数が大きな材料、例えば、ポリエーテルイミド樹脂で形成されている。
【０００６】
このように、光ファイバ６０１と保持部品６０４は、線膨張係数が相互に異なる材料で形成されているため、光ファイバコネクタ６００が高温環境下において使用された場合には、線膨張係数差に起因して光ファイバ６０１と保持部品６０４との間の寸法誤差が大きくなる。
【０００７】
そうすると、接着剤６０６が僅かしか存在していない部分、例えば、光ファイバ６０１と調芯溝６０３とが接触している部分６０７に応力集中が発生し、その部分６０７を起点にして接着剤６０６が剥離したり、接着剤６０６の剥離に伴って光ファイバ６０１が損傷を受ける虞がある。
【０００８】
また、接着剤６０６を注入したときに、接着剤６０６が光ファイバ６０１の先端部まで十分に浸透しているか否かを目視にて確認することができるように、押さえ部品６０５は、光ファイバ６０１の先端部を除く端末を保持部品６０４に押さえ付けている。
【０００９】
そのため、光ファイバ６０１の先端部を除く端末は、光ファイバ６０１と同様に線膨張係数が比較的小さい石英ガラスで形成された押さえ部品６０５と共に保持部品６０４に強固に固定されており、接着剤６０６の剥離等が発生し難いが、光ファイバ６０１の先端部は、押さえ部品６０５と共に保持部品６０４に固定されていないため、光ファイバ６０１と保持部品６０４との線膨張係数差に起因する応力集中が発生し易くなっている。
【００１０】
なお、光ファイバ６０１の端面と光学部品６０２との間の距離Ｌを調整することにより、高温環境下における調芯溝６０３の伸び量を吸収する方法も考えられるが、この方法でもやはり接着剤の剥離や光ファイバの損傷が発生してしまう。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、光ファイバの先端部に発生する応力集中を緩和して接着剤の剥離や光ファイバの損傷が発生し難い光ファイバコネクタ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために創案された本発明は、光ファイバと、前記光ファイバが光学的に接続される光学部品と、前記光ファイバの端末を保持すると共に前記光ファイバの光軸と前記光学部品の光軸とを調芯する調芯溝を有する保持部品と、前記光ファイバの端末を前記保持部品に押さえ付ける押さえ部品と、を備え、前記光ファイバと前記保持部品は、線膨張係数が相互に異なる材料で形成されており、前記保持部品は、前記調芯溝を横断して形成されると共に、前記光ファイバを前記保持部品に固定するための接着剤を前記調芯溝の後端から注入したときに、前記接着剤が前記調芯溝の先端まで至らないように前記接着剤の浸透を妨げる液溜溝を更に有し、前記光ファイバは、先端部を除いた端末が前記接着剤により前記押さえ部品と共に前記保持部品に固定されている光ファイバコネクタである。
【００１３】
前記液溜溝は、前記調芯溝よりも深く形成されていると良い。
【００１４】
前記液溜溝は、前記調芯溝の先端に形成されており、前記光ファイバは、先端部が前記調芯溝から露出していると良い。
【００１５】
前記光ファイバは、屈折率整合剤を介して前記光学部品と光学的に接続されていると良い。
【００１６】
前記屈折率整合剤は、硬化後のヤング率が１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であると良い。
【００１７】
前記接着剤は、硬化後のヤング率が１００ＭＰａ以上であると良い。
【００１８】
前記光ファイバと前記押さえ部品は、石英ガラスで形成されており、前記保持部品は、石英ガラスよりも線膨張係数が大きな材料で形成されていると良い。
【００１９】
また、本発明は、光ファイバと、前記光ファイバが光学的に接続される光学部品と、前記光ファイバの端末を保持すると共に前記光ファイバの光軸と前記光学部品の光軸とを調芯する調芯溝を有する保持部品と、前記光ファイバの端末を前記保持部品に押さえ付ける押さえ部品と、を備え、前記光ファイバと前記保持部品は、線膨張係数が相互に異なる材料で形成されている光ファイバコネクタの製造方法において、前記調芯溝を横断して形成されると共に、前記光ファイバを前記保持部品に固定するための接着剤を前記調芯溝の後端から注入したときに、前記接着剤が前記調芯溝の先端まで至らないように前記接着剤の浸透を妨げる液溜溝を更に有する前記保持部品を準備する工程と、前記光ファイバの端末を前記調芯溝に収容する工程と、前記接着剤を前記調芯溝の後端から注入して前記光ファイバの先端部を除いた端末を前記接着剤により前記押さえ部品と共に前記保持部品に固定する工程と、を備える光ファイバコネクタの製造方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光ファイバの先端部に発生する応力集中を緩和して接着剤の剥離や光ファイバの損傷が発生し難い光ファイバコネクタ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ファイバコネクタを示す前方斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光ファイバコネクタを示す後方斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の変形例に係る光ファイバコネクタを示す後方斜視図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】従来技術に係る光ファイバコネクタを示す前方斜視図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図６のＤ−Ｄ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２３】
図１から図３に示すように、本実施の形態に係る光ファイバコネクタ１００は、光ファイバ１０１と、光ファイバ１０１が光学的に接続される光学部品１０２と、光ファイバ１０１の端末を保持すると共に光ファイバ１０１の光軸と光学部品１０２の光軸とを調芯する調芯溝１０３を有する保持部品１０４と、光ファイバ１０１の端末を保持部品１０４に押さえ付ける押さえ部品１０５と、を備えている。
【００２４】
ここでは、光ファイバ１０１と保持部品１０４は、線膨張係数が相互に異なる材料で形成されており、光ファイバコネクタ１００が高温環境下において使用された場合には、線膨張係数差に起因して光ファイバ１０１と保持部品１０４との間に寸法誤差が発生することを前提としている。
【００２５】
光ファイバ１０１は、周囲が被覆層１０６により長手方向に亘って被覆されており、端末において被覆層１０６から露出されている。被覆層１０６から露出された光ファイバ１０１は、調芯溝１０３に収容されており、押さえ部品１０５により調芯溝１０３の底部に向けて押さえ付けられている。
【００２６】
なお、押さえ部品１０５は、被覆層１０６から露出された光ファイバ１０１のみならず被覆層１０６で被覆された光ファイバ１０１をも保持部品１０４に向けて押さえ付けるように形成されていても構わない。
【００２７】
また、図面では、複数本の光ファイバ１０１のそれぞれを独立したものとして描いているが、複数本の光ファイバ１０１と、複数本の光ファイバ１０１の周囲を一括して被覆する一括被覆層と、を有する光ファイバテープを使用することにより、光ファイバ１０１の取扱性や端末加工性を向上させることが可能となる。
【００２８】
更に、一部の図面では、保持部品１０４の構成を把握し易くするため、光ファイバ１０１を破線で描いており、更に押さえ部品１０５が分解された状態を描いている。
【００２９】
光学部品１０２は、例えば、並列に配置された複数個のレンズ１０７を有するレンズアレイからなる。また、光学部品１０２は、樹脂成形技術を使用して保持部品１０４と一体的に形成されており、光学部品１０２のレンズ１０７と保持部品１０４の調芯溝１０３との位置関係が固定されている。
【００３０】
調芯溝１０３は、例えば、横断面がＶ字形状のＶ溝からなり、被覆層１０６から露出された光ファイバ１０１を調芯溝１０３に収容して押さえ部品１０５により調芯溝１０３の底部に向けて押さえ付けるだけで、光ファイバ１０１の光軸と光学部品１０２の光軸とが自動調芯されるように形成されている。
【００３１】
保持部品１０４は、調芯溝１０３が形成されると共に被覆層１０６から露出された光ファイバ１０１が保持される保持部１０８と、樹脂成形技術を使用して保持部１０８と段差部１０９を介して一体的に形成されると共に被覆層１０６で被覆された光ファイバ１０１が固定される固定部１１０と、を備えている。
【００３２】
段差部１０９は、被覆層１０６から露出された光ファイバ１０１を保持部１０８に保持させると共に被覆層１０６で被覆された光ファイバ１０１を固定部１１０に固定したときに、被覆層１０６から露出された光ファイバ１０１と被覆層１０６で被覆された光ファイバ１０１との間で光ファイバ１０１の光軸を略直線に維持して光学特性の劣化が防止されるように、被覆層１０６から露出された光ファイバ１０１と被覆層１０６で被覆された光ファイバ１０１との間の外径差を吸収できるような高さに形成されている。
【００３３】
これらの構成部品のうち、光ファイバ１０１と押さえ部品１０５は、石英ガラスで形成されており、光学部品１０２や保持部品１０４は、石英ガラスよりも線膨張係数が大きな材料、例えば、ポリエーテルイミド樹脂で形成されている。つまり、光ファイバ１０１と保持部品１０４は、線膨張係数が相互に異なる材料で形成されている。
【００３４】
光ファイバコネクタ１００を製造する際には、予め保持部品１０４を準備しておき、光ファイバ１０１を端末処理して被覆層１０６から光ファイバ１０１を露出させた後、被覆層１０６から露出された光ファイバ１０１を保持部１０８に保持させると共に被覆層１０６で被覆された光ファイバ１０１を固定部１１０に固定して光ファイバ１０１の端末を調芯溝１０３に収容する。
【００３５】
その後、被覆層１０６から露出された光ファイバ１０１を押さえ部品１０５により調芯溝１０３の底部に向けて押さえ付けた状態で、光ファイバ１０１を保持部品１０４に固定するための接着剤１１１を調芯溝１０３の後端１１２から注入し、毛細管現象により接着剤１１１を被覆層１０６から露出された光ファイバ１０１に沿って浸透させて、光ファイバ１０１を押さえ部品１０５と共に保持部品１０４に固定する。
【００３６】
このとき、硬化後のヤング率が１００ＭＰａ以上である接着剤１１１を使用することにより、光ファイバ１０１と押さえ部品１０５とを保持部品１０４に強固に固定することができるが、ヤング率の高い接着剤１１１が調芯溝１０３の先端１１３まで至ると、従来技術に係る光ファイバコネクタが抱えている課題が生じるため、本実施の形態に係る光ファイバコネクタ１００では、保持部品１０４は、調芯溝１０３を分断するように調芯溝１０３の途中を横断して形成されると共に、光ファイバ１０１を保持部品１０４に固定するための接着剤１１１を調芯溝１０３の後端１１２から注入したときに、接着剤１１１が調芯溝１０３の先端１１３まで至らないように接着剤１１１の浸透を妨げる液溜溝１１４を更に有している。
【００３７】
液溜溝１１４は、調芯溝１０３よりも深く形成されていることが好ましい。これにより、接着剤１１１が液溜溝１１４を乗り越えて調芯溝１０３の先端１１３まで至り難くなるため、接着剤１１１の浸透をより効果的に妨げることが可能となる。
【００３８】
また、液溜溝１１４は、樹脂成形技術を使用して保持部品１０４を作製するための金型に予め液溜溝１１４に相当する部分を形成しておき、この金型を使用して保持部品１０４を作製することにより、容易に形成することができる。
【００３９】
本実施の形態に係る光ファイバコネクタ１００では、その製造時に接着剤１１１が調芯溝１０３の先端１１３に浸透することを防止することができるため、光ファイバ１０１は、先端部を除いた端末が接着剤１１１により押さえ部品１０５と共に保持部品１０４に固定された状態となっている。
【００４０】
このとき、光ファイバ１０１は、空気やその他の気体を介して光学部品１０２と光学的に接続されていても構わないが、フレネル反射等の発生を抑制して光ファイバ１０１と光学部品１０２との光結合効率を向上させる観点から、光ファイバ１０１は、屈折率整合剤１１５を介して光学部品１０２と光学的に接続されていることが好ましい。
【００４１】
また、硬化後のヤング率が１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下である屈折率整合剤１１５を使用することにより、光ファイバ１０１の先端部が保持部品１０４に強固に固定されることを回避し、光ファイバコネクタ１００が高温環境下において使用された場合に、光ファイバ１０１と保持部品１０４との線膨張係数差に起因する応力集中により接着剤１１１が剥離したり、接着剤１１１の剥離に伴って光ファイバ１０１が損傷を受けることを防止することが可能となる。
【００４２】
なお、屈折率整合剤１１５は、不純物の混入等を防止するため、接着剤１１１の硬化後に接着剤１１１とは別に注入することが好ましい。
【００４３】
これまで説明してきたように、本実施の形態に係る光ファイバコネクタ１００では、保持部品１０４が調芯溝１０３を分断するように調芯溝１０３の途中を横断して形成された液溜溝１１４を有しているため、高温環境下における調芯溝１０３の伸び量を低減して光ファイバ１０１と保持部品１０４との線膨張係数差に起因する応力集中を緩和することができ、光ファイバ１０１の先端部において接着剤１１１が剥離したり、接着剤１１１の剥離により光ファイバ１０１が損傷を受けたりすることを防止することが可能となる。
【００４４】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものでは無く、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００４５】
例えば、前述した実施の形態では、調芯溝１０３を分断するように調芯溝１０３の途中を横断する液溜溝１１４を形成して高温環境下における調芯溝１０３の伸び量を低減する構成としたが、図４及び図５に示すように、液溜溝１１４を調芯溝１０３の先端１１３に形成し、光ファイバ１０１の先端部が調芯溝１０３から露出している光ファイバコネクタ４００としても構わない。
【００４６】
この場合、光ファイバ１０１の先端部において、応力集中が発生し易い光ファイバ１０１と調芯溝１０３とが接触している部分を完全に排除することができるため、より効果的に接着剤１１１の剥離や光ファイバ１０１の損傷を防止することが可能となる。
【００４７】
このとき、調芯溝１０３の先端１１３に形成する液溜溝１１４の幅は、０．２ｍｍから１．０ｍｍ程度とすることが好ましい。現在の技術では幅が０．２ｍｍ未満の液溜溝１１４を形成することは困難であり、また１．０ｍｍを超えると、光ファイバ１０１の先端部が液溜溝１１４に落ち込み、光ファイバ１０１の光軸と光学部品１０２の光軸とにズレが生じたり光ファイバコネクタの大型化を招く虞があるからである。
【符号の説明】
【００４８】
１００  光ファイバコネクタ
１０１  光ファイバ
１０２  光学部品
１０３  調芯溝
１０４  保持部品
１０５  押さえ部品
１０６  被覆層
１０７  レンズ
１０８  保持部
１０９  段差部
１１０  固定部
１１１  接着剤
１１２  後端
１１３  先端
１１４  液溜溝
１１５  屈折率整合剤
４００  光ファイバコネクタ
【図１】
2015175980.tif 000003
【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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【図７】
2015175980.tif 000009
【図８】
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