(57)【要約】【課題】作業の安全性を確保しつつ接続工数を減少させ、接続信頼性を向上させることができるメカニカルスプライス及びその組立方法を提供する。【解決手段】メカニカルスプライス１０は、対向する光ファイバ１１，１２をそれぞれガイドするガイド溝２１が形成された基板２０と、光ファイバ１１，１２を固定蓋３１Ｒ，３１Ｌによりそれぞれガイド溝２１に押圧して固定するファイバ固定部３０Ｒ，３０Ｌと、光ファイバ１１，１２同士を調心しつつ突き合わせて接続する直線状の丸穴４３を有する接続部４０と、接続部４０とファイバ固定部３０Ｒとの間で光ファイバ１１の撓みを許容する断面Ｖ字形状の撓み空間５１が形成された撓み部５０と、基板２０と固定蓋３１Ｒ，３１Ｌとを挟持して接合させて光ファイバ１１，１２への押圧力を作用させるクランプスプリング１３と、を備え、撓み空間４１の底部のガイド溝２１と接続部の丸穴４３とが直線状に連続している。【選択図】図１
2008256867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する光ファイバをそれぞれガイドするガイド溝が形成された基板と、
前記光ファイバを固定蓋によりそれぞれ前記ガイド溝に押圧して固定するファイバ固定部と、
前記光ファイバ同士を調心しつつ突き合わせて接続する直線状の穴を有する接続部と、
前記接続部と前記ファイバ固定部との間で前記光ファイバの撓みを許容する撓み空間が形成された撓み部と、
前記基板と前記固定蓋とを挟持して接合させて前記光ファイバへの押圧力を作用させるクランプスプリングと、を備え、
前記撓み空間の底部と前記接続部の前記穴とが直線状に連続していることを特徴とするメカニカルスプライス。
【請求項２】
請求項１に記載のメカニカルスプライスであって、
前記撓み部は、前記接続部に対する一方側のみに設けられていることを特徴とするメカニカルスプライス。
【請求項３】
請求項１または２に記載のメカニカルスプライスであって、
前記接続部において前記穴には空気逃げ用のスリットが形成されていることを特徴とするメカニカルスプライス。
【請求項４】
請求項３に記載のメカニカルスプライスであって、
前記スリットが形成された位置の前記穴は、周方向の半分未満が開放されていることを特徴とするメカニカルスプライス。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載のメカニカルスプライスであって、
前記接続部における前記穴の内部に屈折率整合材が設けられていることを特徴とするメカニカルスプライス。
【請求項６】
対向する被覆付きの光ファイバをそれぞれガイドするガイド溝が形成された基板と、
前記光ファイバを固定蓋によりそれぞれ前記ガイド溝に押圧して固定するファイバ固定部と、
前記光ファイバ同士を被覆付きの状態で調心しつつ突き合わせて接続する直線状の穴を有する接続部と、
前記接続部と前記ファイバ固定部との間で前記光ファイバの撓みを許容する撓み空間が形成された撓み部と、
前記基板と前記固定蓋とを挟持して接合させて前記光ファイバへの押圧力を作用させるクランプスプリングと、を備え、
前記撓み空間の底部と前記接続部の前記穴とが直線状に連続しているメカニカルスプライスの組立方法であって、
前記クランプスプリングの挟持力に抗して前記固定蓋と前記基板の接合を解除した状態で、前記メカニカルスプライスの一方から被覆付きの光ファイバを一方側の前記ガイド溝に沿って挿入するとともに、他方からも被覆付きの光ファイバを他方側の前記ガイド溝に沿って挿入して前記接続部の前記穴内で突き合わせ、前記撓み空間において前記光ファイバを撓ませた後、
前記クランプスプリングの挟持力により前記固定蓋と前記基板を接合させて固定することで、両方の前記光ファイバをそれぞれ前記ガイド溝に固定することを特徴とするメカニカルスプライスの組立方法。
【請求項７】
請求項６に記載のメカニカルスプライスの組立方法であって、
前記撓み部は、前記接続部に対する一方側のみに設けられており、
前記撓み部が設けられている側から先に前記光ファイバを挿入して固定する位置に配置した後、
他方側の光ファイバを挿入して前記一方側の光ファイバに突き合わせ、さらに他方側の光ファイバを固定する位置まで挿入して前記一方側の光ファイバを前記撓み部において撓ませてから、両方の前記光ファイバをそれぞれ前記ガイド溝に固定することを特徴とするメカニカルスプライスの組立方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載のメカニカルスプライスの組立方法であって、
前記光ファイバは、被覆外径が１２５μｍであって、その内部に直径８０μｍのガラスファイバを有することを特徴とするメカニカルスプライスの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向する光ファイバ同士を突き合わせて接続するためのメカニカルスプライスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバ同士を接続するための装置として、光ファイバの端面同士を突き合わせた状態で固定するメカニカルスプライスが知られている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１，２に記載の技術では、まず、接続する両光ファイバの端部の被覆を除去して端面を処理し、支持部の溝に挿入して両光ファイバの端面同士を接触させ、硬質部材によって押圧することにより両光ファイバを整合させる。この際、光ファイバを湾曲させて、光ファイバの伸びようとする反発力により接触面同士を押圧し、確実に接続できるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−２１８４１５号公報
【特許文献２】特開２０００−５６１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のメカニカルスプライスにおいては、光ファイバの調心精度を確保するために、被覆を除去してガラスファイバの外径を基準として調心し、固定を行わねばならない。そのため、被覆を除去した後、露出したガラスファイバを清掃し、所定の長さに切断するといった作業が必要となり、接続作業の工数が多くなってしまう。また、光ファイバの被覆を剥いてガラスが剥き出しになるため、接続作業中に作業者の手等を傷付けるおそれがある。
【０００６】
さらに、被覆を除去してガラス状態で使用するため、接続作業中にガラス部分に傷が付くおそれがある。このような場合には、光ファイバの強度が低下して、最悪の場合には断線するおそれもある。
【０００７】
また、通常メカニカルスプライスはＰＰＳ、エポキシ等の樹脂材料で構成されているため、接続時にガラスファイバをメカニカルスプライスの基板のＶ溝に沿わせて挿入する際に、ガラスのエッジが樹脂を削り、樹脂ゴミを巻き込んだ状態で接続する可能性があり、初期特性が安定しにくい。
【０００８】
また、接続が完了したメカニカルスプライスにおいて、光ファイバの線膨張係数と樹脂製のメカニカルスプライス本体の線膨張係数が異なるため、温度変化に伴う各部材の収縮差から、接続端面が外れてロス増を招くおそれがある。
【０００９】
さらに、接続の確認ができないため、十分に光ファイバの端面が突き当っていない状態で接続作業を完了させるおそれがある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、作業の安全性を確保しつつ接続工数を減少させ、接続信頼性を向上させることができるメカニカルスプライス及びメカニカルスプライスの組立方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明に係るメカニカルスプライスは、対向する光ファイバをそれぞれガイドするガイド溝が形成された基板と、前記光ファイバを固定蓋によりそれぞれ前記ガイド溝に押圧して固定するファイバ固定部と、前記光ファイバ同士を調心しつつ突き合わせて接続する直線状の穴を有する接続部と、前記接続部と前記ファイバ固定部との間で前記光ファイバの撓みを許容する撓み空間が形成された撓み部と、前記基板と前記固定蓋とを挟持して接合させて前記光ファイバへの押圧力を作用させるクランプスプリングと、を備え、前記撓み空間の底部と前記接続部の前記穴とが直線状に連続していることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るメカニカルスプライスにおいて、前記撓み部は、前記接続部に対する一方側のみに設けられていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係るメカニカルスプライスにおいて、前記接続部において前記穴には空気逃げ用のスリットが形成されていることが好ましい。
さらに、前記スリットが形成された位置の前記穴は、周方向の半分未満が開放されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係るメカニカルスプライスにおいて、前記接続部における前記穴の内部に屈折率整合材が設けられていることが好ましい。
【００１５】
上記課題を解決するための本発明に係るメカニカルスプライスの組立方法は、対向する被覆付きの光ファイバをそれぞれガイドするガイド溝が形成された基板と、前記光ファイバを固定蓋によりそれぞれ前記ガイド溝に押圧して固定するファイバ固定部と、前記光ファイバ同士を被覆付きの状態で調心しつつ突き合わせて接続する直線状の穴を有する接続部と、前記接続部と前記ファイバ固定部との間で前記光ファイバの撓みを許容する撓み空間が形成された撓み部と、前記基板と前記固定蓋とを挟持して接合させて前記光ファイバへの押圧力を作用させるクランプスプリングと、を備え、前記撓み空間の底部と前記接続部の前記穴とが直線状に連続しているメカニカルスプライスの組立方法であって、前記クランプスプリングの挟持力に抗して前記固定蓋と前記基板の接合を解除した状態で、前記メカニカルスプライスの一方から被覆付きの光ファイバを一方側の前記ガイド溝に沿って挿入するとともに、他方からも被覆付きの光ファイバを他方側の前記ガイド溝に沿って挿入して前記接続部の前記穴内で突き合わせ、前記撓み空間において前記光ファイバを撓ませた後、前記クランプスプリングの挟持力により前記固定蓋と前記基板を接合させて固定することで、両方の前記光ファイバをそれぞれ前記ガイド溝に固定することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るメカニカルスプライスの組立方法において、前記撓み部は、前記接続部に対する一方側のみに設けられており、前記撓み部が設けられている側から先に前記光ファイバを挿入して固定する位置に配置した後、他方側の光ファイバを挿入して前記一方側の光ファイバに突き合わせ、さらに他方側の光ファイバを固定する位置まで挿入して前記一方側の光ファイバを前記撓み部において撓ませてから、両方の前記光ファイバをそれぞれ前記ガイド溝に固定することが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係るメカニカルスプライスの組立方法において、前記光ファイバは、被覆外径が１２５μｍであって、その内部に直径８０μｍのガラスファイバを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、撓み空間の底部と接続部の穴とが直線状に連続しているため、被覆が付いたままの光ファイバを撓み空間の底部を沿わせて穴へと挿入することができる。そして、穴内では光ファイバを径方向に押し付けることがないため、穴の内径を光ファイバの外径に合わせておくだけで光ファイバの調心を行なうことができる。さらに、撓み空間内で光ファイバを撓ませることで相手の光ファイバに向けて付勢されるため、光ファイバ同士の接続状態を高い信頼性で保つことができる。
【００１９】
すなわち、被覆付きの光ファイバを少ない接続工数で容易に接続することができ、しかも接続信頼性が良好である。また、光ファイバを被覆付きのまま接続できるため、接続作業の安全性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るメカニカルスプライス及びメカニカルスプライスの組立方法の実施形態の例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明のメカニカルスプライスに係る実施形態を示す概略構成図、図２はクランプスプリングを外した状態を示すメカニカルスプライスの斜視図、図３はメカニカルスプライスの分解斜視図、図４（Ａ）は接続部の軸線に沿った断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の拡大断面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）中Ｃ−Ｃ位置の拡大断面図、図５はキャピラリの斜視図、図６は接続蓋の斜視図、図７（Ａ）は撓み部がＶ字形状の場合の光ファイバの移動状態を示す説明図、図７（Ｂ）は撓み部が矩形状の場合の光ファイバの移動状態を示す説明図である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、本実施形態のメカニカルスプライス１０は、全長にわたって全体矩形状の基板２０を有しており、基板２０の上面２０ａ（図１において上面）には、基板２０の長手方向、すなわち接続する光ファイバ１１，１２の軸方向（図１において左右方向）に沿って真っ直ぐなＶ溝形状のガイド溝２１が形成されている。これにより、光ファイバ１１，１２を対向した状態で同軸上にガイドすることが可能である。
【００２３】
基板２０の左右両端部に対応して、接続する光ファイバ１１，１２をそれぞれ固定するファイバ固定部３０Ｒ，３０Ｌが設けられており、各光ファイバ１１，１２を基板２０のガイド溝２１に押圧して固定するための固定蓋３１Ｒ，３１Ｌが基板２０に対向して設けられている。
【００２４】
また、ファイバ固定部３０Ｌに隣接して、光ファイバ１１，１２同士を調心しつつ突き合わせて接続する接続部４０が設けられており、基板２０に対向する接続蓋４１が設けられている。
【００２５】
さらに、接続部４０と右側のファイバ固定部３０Ｒとの間には、光ファイバ１１の撓みを許容して光ファイバ１１，１２同士の押圧力を発生させるための撓み空間５１が形成された撓み部５０が設けられている。なお、基板２０、固定蓋３１Ｒ，３１Ｌ、接続蓋４１は、ＰＰＳ樹脂やエポキシ樹脂等、硬質プラスチックにより形成されている。
【００２６】
左右の固定蓋３１Ｒ，３１Ｌの上面、接続蓋４１の上面、撓み部５０における基板２０の上端面２０ｃの高さ位置（基板２０の下面からの厚さ）は、全長にわたってほぼ同一面上にあり、固定蓋３１Ｒ，３１Ｌ、接続蓋４１を基板２０と共に挟持して接合させるとともに光ファイバ１１，１２を押圧して固定する断面コ字状のクランプスプリング１３が、基板２０のほぼ全長にわたって設けられている。なお、固定蓋３１Ｒ，３１Ｌの上面及び接続蓋４１の上面には、それぞれ水平面を有する押圧部３１ｂ，４１ａが設けられており、クランプスプリング１３によって確実に把持されるようになっている。クランプスプリング１３の材質は、例えば、ベリリウム銅である。
【００２７】
図３に示すように、基板２０の上面２０ａには、左右のファイバ固定部３０Ｒ，３０Ｌ及び撓み部５０に対応して前述したガイド溝２１が一直線に設けられており、接続部４０に対応して後述するキャピラリ４２を挿嵌する凹部２２（図１及び図４参照）が設けられている。また、撓み部５０においては基板２０の両側壁２０ｂはほぼメカニカルスプライス１０の全高の高さを有しており、中央部にはガイド溝２１を下端の底部とする断面Ｖ字形状の撓み空間５１が形成されている。
【００２８】
なお、基板２０の両端面においては、ガイド溝２１を頂点とする円錐形状のテーパ部２３が形成されている。また、固定蓋３１Ｒ，３１Ｌの端面にも、同様のテーパ部３１ａが設けられており、テーパ部２３とともに円錐形状を形成している。これにより、光ファイバ１１，１２のガイド溝２１への挿入を容易にしている。
【００２９】
図３及び図４に示すように、基板２０上面の接続部４０に設けられている凹部２２には、光ファイバ１１,１２の調心を行うためのキャピラリ４２が着脱可能に設けられている。図４及び図５に示すように、このキャピラリ４２は全体が略円柱状をなしており、中心には、光ファイバ１１，１２の外径（被覆の外側径）よりも僅かに大きな丸穴４３が貫通して設けられている。この丸穴４３は、接続部４０の左右に設けられているファイバ固定部３０Ｌ及び撓み部５０のガイド溝２１と一直線となるように配置されている。また、キャピラリ４２の軸方向中央部分である接続位置４４を含んでスリット４５が設けられている。このスリット４５が形成された位置の丸穴４３は、図４（Ｃ）に示すように、周方向の半分未満が開放された断面Ｃ字形状である。また、キャピラリ４２の両端面には、丸穴４３の位置を頂点とする円錐形状のテーパ部４６が設けられている。
【００３０】
また、接続位置４４においては、屈折率整合材４７を設けておき、左右両側の光ファイバ１１，１２を突き合わせた際の端面間に屈折率整合材４７が含まれるようになっている。屈折率整合材４７は、屈折率整合用のグリスや薄膜シートを用いることができる。なお、キャピラリ４２の材質は、例えば、ジルコニアであるが、ＰＰＳ樹脂やエポキシ樹脂等でも良い。
【００３１】
このように、キャピラリ４２の丸穴４３と基板２０のガイド溝２１とが一直線上にあるため、ファイバ固定部３０Ｌ及び撓み部５０のガイド溝２１に沿って、被覆付きの光ファイバ１１，１２を左右両側から接続部４０に挿入した際に、スムーズにキャピラリ４２の丸穴４３に挿入することができる。これにより、光ファイバ１１，１２の軸ずれロスの低減を図ることができる。
【００３２】
また、光ファイバ１１，１２をキャピラリ４２に挿入した際に、丸穴４３内の空気がスリット４５から押し出されて逃げるため、光ファイバ１１，１２の丸穴４３への挿入時に空気の圧縮抵抗を生じさせず、容易に挿入することができる。このスリット４５は、屈折率整合材４７を設けておく際に丸穴４３へのアクセスを可能としている。
【００３３】
また、スリット４５を設けた位置の丸穴４３の断面形状を周方向の半分未満が開放されるように、すなわち周方向の半分以上が閉塞された形状とすることで、スリット４５の位置でも光ファイバ１１，１２が丸穴４３から脱落するのを防止して、光ファイバ１１，１２を確実に保持することができる。
【００３４】
図６に示すように、キャピラリ４２を押さえて基板２０の凹部２２に固定するための接続蓋４１には、下面にＶ字形状の切欠き４８が設けられており、円柱形状のキャピラリ４２が嵌合して、所定位置に位置決めするようになっている。
【００３５】
図７（Ａ）に示すように、撓み部５０における撓み空間５１はＶ字形状とされている。これにより、ガイド溝２１に沿って挿入された光ファイバ１１に軸方向圧縮力を作用させた場合に、図７（Ｂ）に示す矩形状の場合と比較して、光ファイバ１１は撓み部５０の内側で引っ掛かることなくスムーズに上方へ移動して撓むことができ、両光ファイバ１１，１２の端面同士を互いに所定の押圧力で押圧して接触させることができる。
【００３６】
なお、図２及び図３に示したクランプスプリング１３は、撓み部５０の上面を覆う構造となっているが、図１に示したように撓み部５０の上面を覆わない構造とすれば、撓み空間５１内の光ファイバ１１の撓みの状態を目視で確認することができる。
【００３７】
次に、本実施形態のメカニカルスプライスの組立方法について説明する。
図８（Ａ）〜（Ｇ）はメカニカルスプライスの組立方法を示す工程図である。
【００３８】
図８（Ａ）に示すように、メカニカルスプライス１０を位置決めして接続作業を行うための接続工具１４にメカニカルスプライス１０をセットし、図８（Ｂ）に示すように、楔部材１５を２箇所に差し込んで、基板２０と固定蓋３１Ｒ，３１Ｌ及び接続蓋４１との間を開いて接合を解除する。次いで、図８（Ｃ）に示すように、把持具１６によって把持された被覆付きの光ファイバ１１，１２を、メカニカルスプライス１０の左右の一方側から挿入するとともに他方側からも挿入する。
【００３９】
その際、把持具１６により把持された光ファイバ１１，１２は、把持具１６からの突出長さが所定長さとなるように、予めファイバカッタにより切断されている。また、接続部４０に対して撓み部５０が設けられている側（ここでは右側）の接続位置４４から接続工具１４の端面までの長さをＬとすると、把持具１６から突出している光ファイバ１１，１２の長さは、所定量αだけ長くなっている。また、接続部４０に対して撓み部５０が設けられていない側（ここでは左側）にスペーサ１７を取り付けて、接続位置４４からスペーサ１７の外側面までの長さがＬになるようにする。
【００４０】
次に、図８（Ｄ）に示すように、把持具１６が接続工具１４またはスペーサ１７に当接するまで、すなわち光ファイバ１１，１２が固定される位置に配置されるまで、光ファイバ１１，１２をメカニカルスプライス１０のガイド溝２１に挿入する。このとき、撓み部５０が設けられている側（右側）から先に一方側の光ファイバ１１を挿入して、その後、他方側（左側）の光ファイバ１２を挿入することが好ましい。これにより、両光ファイバ１１，１２は接続位置４４において当接し、光ファイバ１１，１２の余分な長さαを吸収するために、撓み空間５１において光ファイバ１１が所定量撓むことになる。光ファイバ１１は、撓み空間５１の中央部で撓み空間５１の底部（すなわちガイド溝２１）から離れる方向に撓むことにより（図１参照）、丸穴４３へと挿入された箇所では光ファイバ１１が撓み空間５１の底部に押し付けられるように力が作用する。そして、撓み部５０の上面がクランプスプリング１３により覆われていない場合には、光ファイバ１１が確かに撓んでいることを目視により確認する。
【００４１】
光ファイバ１１が撓んだ状態で、図８（Ｅ）に示すように、楔部材１５，１５を取り外して、クランプスプリング１３の押圧力により固定蓋３１Ｒ，３１Ｌと基板２０を接合させて、両光ファイバ１１，１２をガイド溝２１に固定する。そして、把持具１６を取り外し（図８（Ｆ）参照）、さらにスペーサ１７を取り外してメカニカルスプライス１０を接続工具１４から取り出すと（図８（Ｇ）参照）、接続作業が完了する。
【００４２】
以上説明したメカニカルスプライス１０及びメカニカルスプライス１０の組立方法によれば、撓み空間５１の底部（すなわちガイド溝２１）と接続部４０のキャピラリ４２の丸穴４３とが直線状に連続しているため、被覆が付いたままの光ファイバ１１，１２を撓み空間５１の底部を沿わせて丸穴４３へと挿入することができる。
【００４３】
そして、丸穴４３内では光ファイバ１１，１２を径方向に押し付けることがないため、光ファイバ１１，１２に側圧が作用せず、被覆の変形がないため、丸穴４３の内径を光ファイバ１１，１２の外径に合わせておくだけで光ファイバ１１，１２の調心を高精度に行なうことができる。
【００４４】
さらに、撓み空間５１内で光ファイバ１１を撓ませることで相手の光ファイバ１２に向けて付勢されるため、メカニカルスプライス１０の各部の収縮差の影響を受けずに光ファイバ１１，１２自身による押圧力が常に接続面に作用し、光ファイバ１１，１２同士の接続状態を高い信頼性で保つことができる。
【００４５】
すなわち、被覆付きの光ファイバ１１，１２を少ない接続工数で容易に接続することができ、しかも接続信頼性が良好である。また、光ファイバ１１，１２を被覆付きのまま接続できるため、接続作業の安全性を確保することができ、光ファイバ１１，１２をメカニカルスプライス１０に挿入する時に、光ファイバ１１，１２のガラスがメカニカルスプライス１０の樹脂部分を削ることを防止することができる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、光ファイバ１１を撓ませた撓み部５０を、接続部４０に対する一方側（右側）のみに設けたが、接続部４０の左右両側に設けることもできる。
【００４７】
また、上記実施形態では、接続部４０において接続蓋４１とは別体のキャピラリ４２を設けたが、図９〜図１１に示すように、キャピラリ一体型の接続蓋４１Ａを用いることができる。この場合には、図１１に示すように、基板２０の接続部４０には、例えばガイド溝２１よりも深くＶ字形状の凹部２４を設けるとともに、接続蓋４１の下面には凹部２４に嵌合する突起４９を設ける。なお、接続位置４４に対応する突起４９部分にはスリット４５を設けて、光ファイバ１１，１２の挿入時に丸穴４３から空気を逃がすようにしている。このように、接続蓋をキャピラリ一体型とすることにより、部品点数を減少させて、量産性やコスト面の改善を図ることができる。
【００４８】
また、接続部４０の位置において基板２０に直接丸穴を形成するようにしても良く、その場合は接続部４０に接続蓋４１を設ける必要がないため、さらなる部品点数の減少効果が得られる。
【００４９】
なお、キャピラリ４２の丸穴４３は、その断面形状が三角形や四角形などの矩形状の穴構造としても良い。また、撓み空間５１は、断面Ｖ字形状のものに限られず、例えば断面Ｕ字形状としても良い。
【００５０】
次に、本発明に係るメカニカルスプライス１０の一実施例について説明する。
光ファイバ１１，１２としては、ガラス径が８０μｍで、被覆外径が１２５μｍのものを用いる。また、曲げに強い光ファイバが好ましく、例えば、シングルモードファイバの場合は、コア径が約１０μｍ、ＭＦＤ（モードフィールド径）が８〜９μｍである。また、マルチモードファイバの場合は、コア／クラッドの比屈折率差Δｎが１．９％である。また、被覆層は、例えば、ヤング率が９８０ＭＰａのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂による一層コートである。この光ファイバは、被覆層が薄く（２２．５μｍ）、一層コートであるため、外径寸法は１μｍ以下で制御することができる。
【００５１】
（撓み部）
まず、撓み部５０においては、撓み空間５１の長さを短くすれば座屈力が大きくなるが、一方で光ファイバ１１の曲率半径が小さくなり、曲げロス増、曲げ破断の可能性が高くなる。適用する光ファイバ１１，１２に応じた撓み長さ及び押込み量の設定が必要である。ここでは、Δｎ＝１．９％の細径マルチモードファイバを使用する場合について説明する。
・ファイバ押込み量：カット長のバラツキを考慮して、０．４±０．３ｍｍ（０．１〜０．７μｍ）とする。
・撓みロス：低ロス性を考慮して、０．０５ｄＢ以下とする。
・曲率半径：破断強度を考慮して、３ｍｍ以上とする。
【００５２】
測定は、２個の単心キャピラリを用いて光ファイバのたわみ量を設定し、片側から固定されていない光ファイバを押し込んで撓みを作り、そのときの伝送ロスを測定した。なお、ここでは、波長０．８５μｍのＬＥＤ光源を使用した。その結果、上記条件を満たす撓み長さは６ｍｍ以上であった。また、各撓み長におけるファイバ押し込み量とファイバ曲率半径との計算結果から、上記条件を満たすたわみ長は、約１１ｍｍ以上となった。以上の結果から、撓み長は１１ｍｍ以上となるが、押し込み量の範囲はファイバカット精度の向上等により狭くできるので、撓み長の下限は６ｍｍ程度、上限はメカニカルスプライスの長さから制約されるが実使用上２０ｍｍ程度となる。
撓み部の断面形状はＶ字形状であり、角度は３０〜１２０°である。好適な範囲は４５〜９０°であり、実施例としては６０°である。
【００５３】
（接続部）
撓み力による結合維持のため、光ファイバ同士の接続箇所は撓み力の範囲で摺動可能なように、ファイバ外径と丸穴の内径の間には、ある一定以上のクリアランスを確保することが好ましい。一方で、低ロス性を確保するためには、その穴径クリアランスで接続特性（ロス）が決まるため、極力、低クリアランスが望ましい。ここでは、細径ファイバの撓み時の座屈力が、ガラス径１２５μｍの通常の光ファイバと比べて１／９と小さく、設定たわみ長が１１ｍｍのときの座屈力は約４ｇｆである。このため、少なくとも０．１μｍ以上のクリアランスがあれば光ファイバの挿入が可能となる。したがって、丸穴４３の径は、被覆外径の最大値よりも０．１μｍ以上大きく、穴径公差は接続ロス（軸ずれ）の観点から±０．５μｍ以下が望ましい。
【００５４】
また、接続面には屈折率整合材４４を塗布するが、キャピラリ４２の空気逃がし用のスリット４５から丸穴４３へ塗布することができる。スリット４５の大きさは、屈折率整合材４４が塗布可能な大きさであれば良く、０．５〜２ｍｍ程度（例えば１ｍｍ）で、その位置の丸穴４３が前述したような断面Ｃ形状となっている。キャピラリ４２の材質は、丸穴４３の加工精度及びストレート性の観点から、ＳＣコネクタ等に用いられているジルコニアフェルールが光学特性上望ましい。さらに、量産性及びコスト等を考慮すると、成型可能な樹脂材料（ＰＰＳ、エポキシ等）を用いるのが好ましい。これらを鑑みて、キャピラリ４２は、直径２．５ｍｍ、長さ６ｍｍ、丸穴４３の直径１２６μｍ、スリット４５の位置の丸穴４３の断面はＣ形状のジルコニアキャピラリを使用する。なお、両端のテーパ部４６は、角度５０°で鏡面状に形成する。
【００５５】
（固定部）
従来のメカニカルスプライスでは、主にガラスファイバ部分で保持力を発生させていたが、本メカニカルスプライス１０では、被覆つき光ファイバ１１，１２を保持する。この場合、設計のポイントは、ファイバ把持力及び低ロス性を両立する固定蓋３１Ｒ，３１Ｌの長さ及び押し付け力である。Ｖ溝（ガイド溝）上にセットした細径の光ファイバ１１，１２を各長さの固定蓋３１Ｒ，３１Ｌで押し付けて、そのときのファイバ引き抜き荷重及び曲げロスを測定した。判断基準としては、ファイバ把持力＞５Ｎ、押し付け時ロス＜０．０５ｄＢとした。これらを満たすためには、固定蓋の長さは５ｍｍ以上、押し付け荷重は３ｋｇｆ以上となった。実使用上、固定蓋の長さはサイズの制約から１５ｍｍ以下、荷重の上限はロスの制約から５ｋｇｆ程度とする。以上から、各固定蓋３１Ｒ，３１Ｌの長さは８ｍｍとして、そのうち光ファイバを固定する固定部の長さを６ｍｍ、挿入テーパ部３１ａの長さを２ｍｍとする。また、ガイド溝２１の深さは、光ファイバ１１，１２の断面積とガイド溝２１の断面積がほぼ等しく（０．８〜１．２倍）なる深さとする。したがって、ガイド溝２１の角度は６０°で、深さは約１４０μｍとする。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明のメカニカルスプライスに係る実施形態を示す概略構成図である。
【図２】クランプスプリングを外した状態を示すメカニカルスプライスの斜視図である。
【図３】メカニカルスプライスの分解斜視図である。
【図４】（Ａ）は接続部の軸線に沿った断面図、（Ｂ）は図４（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の拡大断面図、（Ｃ）は図４（Ａ）中Ｃ−Ｃ位置の拡大断面図である。
【図５】接続部におけるキャピラリを示す斜視図である。
【図６】接続部における接続蓋を示す斜視図である。
【図７】（Ａ）は撓み部がＶ字形状の場合の光ファイバの移動状態を示す説明図であり、（Ｂ）は撓み部が矩形状の場合の光ファイバの移動状態を示す説明図である。
【図８】メカニカルスプライスの組立方法を示す工程図である。
【図９】キャピラリ一体型の接続蓋を上から見た斜視図である。
【図１０】キャピラリ一体型の接続蓋を下から見た斜視図である。
【図１１】キャピラリ一体型の接続蓋の取り付け部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  メカニカルスプライス
１１，１２  被覆付きの光ファイバ
１３  クランプスプリング
２０  基板
２１  ガイド溝
３０  ファイバ固定部
３１Ｒ，３１Ｌ  固定蓋
４０  接続部
４３  丸穴
４５  スリット
４７  屈折率整合材
５０  撓み部
５１  撓み空間
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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