(57)【要約】【課題】簡易な構造で２本の光ファイバをその長手方向において高精度に位置決めして接続可能な光ファイバの接続装置を提供すること。【解決手段】光接続器の調心機構本体３の光ファイバの長手方向の略中央に、一対の平行面１１，１２とともに当該一対の平行面１１，１２を貫通する開口部１３を有するスペーサー１０を、その平行面１１，１２が光ファイバ１，２の断面方向と一致し且つその開口部１３が調心機構本体３に収容され保持された状態の光ファイバのコアの位置に一致する如く備えることで、接続する２本の光ファイバを光ファイバの長手方向において高精度に位置決めした状態で突き合わせ接続することが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の光ファイバをその断面方向において調心した状態で収容し保持することが可能な調心機構を備えた光接続器を用いて、２本の光ファイバをその端面間に屈折率整合剤を介在させて突き合わせ接続する光ファイバの接続装置であって、
光接続器の調心機構の光ファイバの長手方向の略中央に、一対の平行面とともに当該一対の平行面を貫通する開口部を有するスペーサーを、その平行面が光ファイバの断面方向と一致し且つその開口部が調心機構に収容され保持された状態の光ファイバのコアの位置に一致する如く備え、
前記スペーサーの開口部内に屈折率整合剤を当該開口部を充満してわずかに余る体積をもって充填させた状態において２本の光ファイバの各端面を当該スペーサーの各平行面に当接させて接続する
ことを特徴とする光ファイバの接続装置。
【請求項２】
前記スペーサーは、
その一対の平行面間の間隔が０より大きく且つ20μｍ以下であり、その開口部が15μｍ以上で光ファイバの外径の１／２未満の半径の円を包含する大きさを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの接続装置。
【請求項３】
光接続器の調心機構が、光ファイバをその断面方向において一定の位置に位置決めした状態において当該光ファイバの周方向の一部を突出させる深さのＶ溝が設けられた調心機構本体と、当該調心機構本体から突出した光ファイバに当接して当該光ファイバを調心機構本体に固定する押さえ蓋とからなる場合において、
前記スペーサーは、
前記調心機構本体にその高さが前記光ファイバの突出部位の高さを超えないよう一体的に又は後付で設けられる
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の接続装置。
【請求項４】
スペーサーを後付する場合、調心機構本体にスリットを設けてスペーサーを嵌め込む、または調心機構本体にスペーサーを直接接着する
ことを特徴とする請求項３に記載の光ファイバの接続装置。
【請求項５】
前記スペーサーの高さが前記光ファイバの突出部分の高さを超える場合は、
調心機構の押さえ蓋に、当該押さえ蓋が光ファイバに当接した状態において押さえ蓋とスペーサーとを接触させないためのスリットを設ける
ことを特徴とする請求項３または４に記載の光ファイバの接続装置。
【請求項６】
前記スペーサーの開口部内に固形状の屈折率整合剤を当該開口部を充満してわずかに余る厚みをもって充填させた状態において２本の光ファイバの各端面を当該スペーサーの各平行面に当接させて接続する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバの接続装置。
【請求項７】
前記スペーサーの開口部内にオイル状の屈折率整合剤を当該開口部を充満してわずかに余る量をもって充填させた状態において２本の光ファイバの各端面を当該スペーサーの各平行面に当接させて接続する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバの接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの接続装置、特に光接続器を用いて２本の光ファイバを突き合わせ接続する光ファイバの接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバの接続技術の一つであるメカニカルスプライスや外被把持型メカニカルスプライスは、２本の光ファイバをその断面方向において調心した状態で収容し保持することが可能な調心機構を備えた光接続器を用いて、接続しようとする２本の光ファイバをその端面間に屈折率整合剤を介在させて突き合わせ接続するものであり、光ファイバの簡便かつ安価な接続を可能とする（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のメカニカルスプライスや外被把持型メカニカルスプライスに用いられる光接続器はＶ溝を有する調心機構、詳細には光ファイバをその断面方向において一定の位置に位置決めした状態において当該光ファイバの周方向の一部を突出させる深さのＶ溝が設けられた調心機構本体と、当該調心機構本体から突出した光ファイバに当接して当該光ファイバを調心機構本体に固定する押さえ蓋とからなる調心機構を備えており、光ファイバの断面方向における高精度な位置決め、いわゆる調心を行うことができる。一方、光ファイバの長手方向については、光ファイバをカットするときの長さや被覆を除去するときの長さによってその長さを調整しているため、高精度な位置決めができなかった。
【０００４】
図１に従来のメカニカルスプライスや外被把持型メカニカルスプライス技術による、光ファイバの長手方向におけるファイバ先端の中心位置からのずれ量の一例を示す。図１より、ずれ量は1000μｍ程度まで大きな違いがあることが分かる。
【０００５】
従来、この種の突き合わせ接続においては２本の光ファイバの端面間にオイル状の屈折率整合剤を介在させていたため、光ファイバの長手方向に高精度に位置決めを行なわなくても光ファイバの端面間は屈折率整合剤で満たされ、良好な接続特性が得られていた。
【０００６】
しかしながら、固形状（固体状）の屈折率整合剤を用いた場合、図２に示すように、接続しようとする２本の光ファイバ１，２の一方、ここでは光ファイバ２が、光接続器の調心機構本体３のＶ溝４内に設けられた固形状の屈折率整合剤５を突き抜けてしまい、光ファイバ１，２の端面間が屈折率整合剤５で満たされず、接続特性が劣化してしまう懸念があった。
【０００７】
そこで、本発明では、簡易な構造で２本の光ファイバをその長手方向において高精度に位置決めして接続可能な光ファイバの接続装置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】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明では、
２本の光ファイバをその断面方向において調心した状態で収容し保持することが可能な調心機構を備えた光接続器を用いて、２本の光ファイバをその端面間に屈折率整合剤を介在させて突き合わせ接続する光ファイバの接続装置であって、
光接続器の調心機構の光ファイバの長手方向の略中央に、一対の平行面とともに当該一対の平行面を貫通する開口部を有するスペーサーを、その平行面が光ファイバの断面方向と一致し且つその開口部が調心機構に収容され保持された状態の光ファイバのコアの位置に一致する如く備え、
前記スペーサーの開口部内に屈折率整合剤を当該開口部を充満してわずかに余る体積をもって充填させた状態において２本の光ファイバの各端面を当該スペーサーの各平行面に当接させて接続する
ことを特徴とする光ファイバの接続装置を提案する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一対の平行面とともに当該一対の平行面を貫通する開口部を有するスペーサーを、光接続器の調心機構の光ファイバの長手方向の略中央に備えることで、接続する２本の光ファイバをその長手方向において高精度に位置決めした状態で突き合わせ接続することができるといった効果を奏する。
【００１０】
具体的には、その一対の平行面間の間隔が０より大きく且つ20μｍ以下であり、その開口部が15μｍ以上で光ファイバの外径の１／２未満の半径の円を包含する大きさを有するスペーサーを、光接続器の調心機構の光ファイバの長手方向の略中央に設けることで、接続する２本の光ファイバを光ファイバの長手方向において高精度に位置決め可能な簡易な突き合わせ接続ができるといった効果を発揮する。
【００１１】
また、屈折率整合剤が固形状の場合だけでなく、従来のオイル状の場合においても、接続する光ファイバを光ファイバの長手方向において高精度に位置決め可能な簡易な突き合わせ接続ができるといった効果を発揮する。
【００１２】
さらに、スペーサーの設置方法として、光接続器の調心機構本体とスペーサーを一体的に成形する方法や、予めスペーサーを作製し、後から光接続器に設置する方法があり、一体成形では製造工程数を従来と同等にする効果を、後設置ではスペーサーの形状の作製の自由度を向上させる効果を発揮する。さらにスペーサーを後付する場合、調心機構本体にスリットを設けてスペーサーを嵌め込む、または調心機構本体にスペーサーを直接接着する方法がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術による光ファイバの長手方向におけるファイバ先端の中心位置からのずれ量を表したグラフである。
【図２】固形状の屈折率整合剤を用いた場合の従来技術による接続状態の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の光ファイバの接続装置の実施の形態の一例を示す模式図である。
【図４】端面間隔と接続損失との関係を表したグラフである。
【図５】光ファイバの断面平面におけるスペーサーの形状を示す模式図である。
【図６ａ】高さの異なるスペーサーの例を示す模式図である。
【図６ｂ】高さの異なるスペーサーの例を示す模式図である。
【図７ａ】開口部の形状が異なるスペーサーの例を示す模式図である。
【図７ｂ】開口部の形状が異なるスペーサーの例を示す模式図である。
【図７ｃ】開口部の形状が異なるスペーサーの例を示す模式図である。
【図７ｄ】開口部の形状が異なるスペーサーの例を示す模式図である。
【図８】光ファイバの半径方向における位置と電界振幅との関係を表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図３は本発明の光ファイバの接続装置の実施の形態の一例を示すもので、図中、従来例と同一構成部分は同一符号をもって表す。即ち、１，２は接続しようとする２本の光ファイバ、３は光接続器の調心機構本体、４はＶ溝、１０はスペーサーである。
【００１６】
スペーサー１０は、例えばプラスチック、金属、セラミック、ジルコニア、ガラス、ゴムなどの板材からなり、一対の平行面１１，１２とともに当該一対の平行面１１，１２を貫通する開口部１３を有する。また、スペーサー１０は、光接続器の調心機構（本体３）の光ファイバの長手方向の略中央に、その平行面１１，１２が光ファイバの断面方向と一致し且つその開口部１３が調心機構（本体３）に収容され保持された状態の光ファイバのコアの位置に一致する如く一体的に又は後付で設けられる。なお、スペーサー１０を後付する場合、調心機構本体３にスリットを設けてスペーサー１０を嵌め込む、または調心機構本体３にスペーサー１０を直接接着する方法がある。
【００１７】
そして、スペーサー１０の開口部１３内に屈折率整合剤を当該開口部１３を充満してわずかに余る体積をもって充填させた状態、詳細には固形状の屈折率整合剤であれば当該開口部１３を充満してわずかに余る（光ファイバの長手方向の）厚みをもって充填させた状態、オイル状の屈折率整合剤であれば当該開口部１３を充満してわずかに余る量をもって充填させた状態において、調心機構本体３のＶ溝４内に挿入した２本の光ファイバ１，２の各端面を当該スペーサー１０の各平行面１１，１２に当接させ、図示しない押さえ蓋により光ファイバ１，２を固定することによって接続する。
【００１８】
図４にＭＦＤ＝8.6μｍにおける端面間隔と接続損失との関係を示す。図４より、端面間隔を20μｍ以下とすれば、損失が0.1ｄＢ以下となることが分かる。そこで、スペーサーの厚さ、即ち一対の平行面１１，１２間の間隔を０より大きく且つ20μｍ以下にすることで、0.1ｄＢ以下の損失とすることが出来ることが分かる（なお、図３では光ファイバの断面方向のサイズを誇張して描いている。）。
【００１９】
図５に光ファイバの断面平面におけるスペーサーの形状の模式図を示す。スペーサー１０は押さえ蓋による光ファイバ１，２の固定を妨げないよう、通常、調心機構本体３に対し、その高さが前記光ファイバ１，２の突出部位の高さｈを超えないように設けられる。また、その開口部１３の大きさは後述する所定の半径ｒ以上で光ファイバの外径の１／２未満の半径の円を包含する如く設定される（なお、「光ファイバの外径の１／２未満」というのは、前記円の半径が光ファイバの外径の１／２以上であると、その開口部を光ファイバが貫通してしまうからである。）。
【００２０】
図６ａ，６ｂに高さの異なるスペーサー２０，３０の例の模式図を示す。スペーサーの調心機構本体３に対する高さが光ファイバ１，２の突出部位の高さｈを超えない高さであれば、光ファイバの断面方向において高精度に調心を行なうことができる。また、スペーサーの調心機構本体３に対する高さが光ファイバ１，２の突出部位の高さｈを超える場合は、調心機構の押さえ蓋に、当該押さえ蓋が光ファイバに当接した状態において押さえ蓋とスペーサーとを接触させないためのスリット（またはこれに相当する凹部等）を設けることで、光ファイバの断面方向において高精度に調心を行なうことができる。
【００２１】
図７ａ，ｂ，ｃ，ｄに開口部の形状が異なるスペーサー４０，５０，６０，７０の例の模式図を示す。開口部４１，５１，６１，７１は光ファイバの中心を導波している光を遮らなければ、どのような形状でも構わない。
【００２２】
図８にＭＦＤ＝8.6μｍの場合の規格化周波数Ｖが1.6、2.0、2.4における光ファイバの半径方向における位置と電界振幅との関係を示す。図８より、半径が15μｍ以上では電界振幅はほぼ０となっているので、前述した所定の半径ｒを15μｍ以上にすることで良好な接続特性を実現することが出来る。
【符号の説明】
【００２３】
１，２：光ファイバ、３：光接続器の調心機構本体、４：Ｖ溝、５：固形状の屈折率整合剤、１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０：スペーサー、１１，１２：平行面、１３，４１，５１，６１，７１：開口部。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特許第３６７５９８１号公報（「光ファイバ接続器」株式会社フジクラ）
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
2015064464.tif 000011
【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図８】
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