(57)【要約】【課題】小径円筒部１ａと貫通孔１ｂの同芯度及び大径円筒部２ａと貫通孔１ｂの同芯度を安定した小さな値にする。【解決手段】長手方向に貫通孔１ｂを有する小径フェルール１の一方端側の外周に円筒体２を固定して大径円筒部２ａとし、他方端側を小径円筒部１ａとした径変換用フェルール１０において、上記円筒体２を結晶化ガラス製とし該円筒体２と上記小径フェルール１との間に接着剤３を介在させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に貫通孔を有する小径フェルールの一方端側の外周に円筒体を固定して大径円筒部とし、他方端側を小径円筒部としたことを特徴とする径変換用フェルール。
【請求項２】
上記円筒体が結晶化ガラスからなることを特徴とする径変換用フェルール。
【請求項３】
上記円筒体が接着層を介して固定されたことを特徴とする請求項１または２に記載の径変換用フェルール。
【請求項４】
請求項１または２に記載の径変換用フェルールの製造方法であって、上記小径フェルールの外周面を仕上げ加工した後、上記小径フェルールの一方端側の外周に内周面を仕上げ加工した円筒体を接着剤を介して取着してなることを特徴とする径変換用フェルールの製造方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の径変換用フェルールの貫通孔に光ファイバを挿通保持したことを特徴とする径変換用ファイバスタブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、光通信に用いられる径変換用フェルール及びその製造方法および径変換用ファイバスタブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ通信技術は著しい発展を遂げており、光ファイバ応用の各種装置、機器は、既に多数設置されている。これら、既設の装置に用いられている光コネクタ、光レセプタクルは、φ２．５ｍｍのフェルールを有するＳＣ型の光コネクタが主流であった。
【０００３】
しかしながら、近年、その半分の直径であるφ１．２５ｍｍのフェルールを用いたＭＵ型もしくはＬＣ型光コネクタが登場し、これらを既設の装置に用いられているφ２．５ｍｍのフェルールを有する光コネクタに接続する必要性が生じてきている。
【０００４】
図７は従来の径変換器８０を示し、中心軸を同一とする大径円筒部７０ａと小径円筒部７０ｂからなり、上記中心軸上に沿って光ファイバ７１を一貫内通した径変換用フェルール７０を用いることにより、両端にそれぞれ一端を外嵌した２ヶの割スリーブ７２、７３で直径の異なるフェルールを有するプラグを接続していた（特開平５−８８０４３号公報参照）。
【０００５】
この従来の径変換器８０に用いる径変換用フェルール７０は図８に示すように、単一の部材からなり、貫通孔７０ｃ、片端および他端の各端面７０ｄ、７０ｅ、大径円筒部７０ａ、小径円筒部７０ｂを成形、加工等で形成しなければならなかった。
【０００６】
一般的な加工方法としては、予め貫通孔７０ｃと大径円筒部７０ａを研磨もしくは研削加工にて仕上げておき、図９に示すように大径円筒部７０ａを工作機械のチャック７４に挟み、貫通孔７０ｃの他端側に先端が円錐形状の心金７５で押さえて、チャック７４を高速回転させてダイヤモンド砥石７６を図上で左右方向へ交互に移動させながら図上で下方向へ切り込みをかけて、大径円筒部７０ａを削り小径円筒部７０ｂを形成していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、径変換用フェルール７０に要求される寸法精度は貫通孔７０ｃと大径円筒部７０ａ外周との同芯度および貫通孔７０ｃと小径円筒部７０ｂ外周との同芯度は共に１μｍ以内でなければならなかった。
【０００８】
この理由は、両端面において、接続すべき一端のコネクタに用いられている大径のフェルールと径変換用フェルール７０および、該径変換用フェルール７０と他端のコネクタに用いられている小径フェルールとの位置ずれが生じ、その結果接続損失を増大させる原因となるからである。
【０００９】
また、従来の図９に示す加工方法では、心金７５で貫通孔７０ｃの他端側を押さえて、径変換用フェルール７０が振れるのを防いでいるが、貫通孔７０ｃを仕上る際の加工時に端面と貫通孔７０ｃとの境界部に曲面が形成されたり、欠けが発生するため、貫通孔７０ｃの真の中心位置を押さえることが出来ず、その結果、加工した小径円筒部７０ｂと貫通孔７０ｃとの同芯度が安定して１μｍに収まらず、加工したものの中から同芯度が１μｍ以内のもののみを選別して、径変換器８０に用いていた。その為、径変換用フェルール７０のコストが膨大になってしまうという課題を有していた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑みて本発明の径変換用フェルールは、長手方向に貫通孔を有する小径フェルールの一方端側の外周に円筒体を固定して大径円筒部とし、他方端側を小径円筒部としたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の径変換用フェルールは、上記円筒体が結晶化ガラスからなることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、本発明の径変換用フェルールは、上記円筒体が接着層を介して固定されたことを特徴とするものである。
【００１３】
またさらに、本発明の径変換用フェルールの製造方法は、上記小径フェルールの外周面を仕上げ加工した後、一方端側の外周に内周面を仕上げ加工した円筒体を接着剤を介して上記小径フェルールの外周に取着してなることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の径変換用ファイバスタブは、上記径変換用フェルールの貫通孔に光ファイバを挿通保持したことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の径変換用フェルールによれば、小径フェルールの一方端側の外周に円筒体を固定して大径円筒部とし、他方端側を小径円筒部としたことから、小径円筒部と貫通孔の同芯度及び大径円筒部と貫通孔の同芯度を安定した小さな値にすることができる。
【００１６】
また、本発明の径変換用フェルールによれば、上記円筒体が結晶化ガラスからなることから、割スリーブに挿入した場合においても磨耗の少ない径変換用フェルールの大径部が得られる。
【００１７】
さらに、本発明の径変換用フェルールによれば、上記円筒体が接着層を介して固定されたことから、円筒体が小径フェルールの外周に自動調芯されて、同芯度がよく、しかも製造しやすく安価な径変換用フェルールが得られる。
【００１８】
また、本発明の径変換用ファイバスタブによれば、上記径変換用フェルールの貫通孔に光ファイバを挿通保持したことから、製造がしやすくしかも安価な同芯度の良好な径変換用ファイバスタブが得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の径変換用フェルールの一実施形態を示す断面図である。
【００２１】
本発明の径変換用フェルール１０は、長手方向に貫通孔１ｂを有し一方端１ｅに大径円筒部２ａと他方端１ｆに小径円筒部１ａを有し、小径フェルール１が長手方向の全長にわたり配置され、該小径フェルール１の一方端１ｅ側に円筒体２が接着剤３を介して固定されて大径円筒部２ａが形成され、他方端１ｆ側は小径フェルール１からなる小径円筒部を形成してなる。
【００２２】
なお、円筒体２の一方端１ｅ側端面からは小径フェルール１の端面１ｃおよび一部外周面が突出している形状で示しているが、特に突出している必要はなく、円筒体２の一方端１ｅ側端面と小径フェルール１の端面１ｃが連続した平面もしくは曲面となっていてもよい。
【００２３】
以降、本発明の径変換フェルール１０の一方端１ｅ側とは大径円筒部１ａ側を示し、他方端１ｆ側とは小径円筒部１ｂ側を示すこととして説明する。
【００２４】
上記小径フェルール１は、樹脂、金属、セラミック、ガラスいずれでも用いることが出来るが、特にジルコニアを主成分とするセラミックスが最適である。具体的には、ＺｒＯ２を主成分とし、安定化剤としてＹ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ２、Ｄｙ２Ｏ３等の一種以上を含有するもので、正方晶の結晶を主体とした部分安定化ジルコニアセラミックスを用いる。また、この様なジルコニアセラミックス製の小径フェルール１を製造する場合は、上記の原料粉末を用い、押出成形や射出成形もしくはプレス成形等で所定形状に成形した後、焼成することによって得られる。
【００２５】
このジルコニアセラミックスは、平均結晶粒径が０．１μｍ〜１．０μｍであり、かつ気孔率が３％以下であることが好ましい。ここで結晶粒径が１．０μｍを越えると結晶間の空隙が大きくなり良好な外周面が得られず、又原料混合時ボールミル等で粉砕を行う時に安定して０．１μｍ以下に粒度を調整することが困難であり、焼成後は結晶が粒成長するため更に径が大きくなる為に０．１μｍ以上とした。気孔率はフェルールの個体中に含まれる空隙の割合を百分率であらわしたもので３％を越えると気孔部分が外周面粗度を悪化させてしまうことになる。
【００２６】
上記小径フェルール１の一方端１ｅの外周には円筒体２が固定されており、大径円筒部２ａを形成している。
【００２７】
上記円筒体２は、結晶化ガラス、ほう珪酸ガラス等のガラス及びジルコニア、アルミナ等のセラミックス、ニッケル合金、ステンレス、銅合金等の金属等様々なものを用いることができるが、結晶化ガラスを用いることが特に好ましい。
【００２８】
上記円筒体２を形成する結晶化ガラスとして、例えばＳｉＯ２を６０〜７０重量％、Ａｌ２Ｏ３を１６〜２５重量％、Ｌｉ２Ｏを１．５〜３重量％、ＭｇＯを０．５〜２．５重量％、ＴｉＯ２を１．３〜４．５重量％、ＺｒＯ２を０．５〜３重量％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２を２〜６．５重量％、Ｋ２Ｏを１〜５．５重量％、ＺｎＯを０〜７重量％、ＢａＯを０〜３重量％含有してなり、平均粒径が２μｍ以下のβ−スポジュメン固溶体又はβ−石英固溶体を３０〜７０体積％析出してなり、かつ曲げ強度が２００ＭＰａ以上の範囲にある結晶化ガラスを用いることがより好ましい。
【００２９】
上記結晶化ガラスの組成を上記の範囲にした場合、ＳｉＯ２は、ガラスの主たる構成成分であるとともに結晶成分でもあり、その含有率は６０〜７０重量％、好ましくは６２．３〜６７．５重量％である。ＳｉＯ２が６０重量％より少ないと結晶が粗大化し、７０重量％より多いとガラス溶融時の融液の粘性が高くなり、不均質なガラスになってしまう。
【００３０】
Ａ１２Ｏ３も同様に結晶を構成する成分であり、その含有率は１６〜２５重量％、好ましくは１７〜２２重量％である。Ａｌ２Ｏ３が上記の範囲外であると析出結晶が粗大化し、また２５重量％より多いとガラス溶融時に失透が発生し易くなる。
【００３１】
Ｌｉ２Ｏも結晶構成成分であり、その含有率は１．５〜３重量％、好ましくは２〜２．８重量％である。Ｌｉ２Ｏの含有量が１．５重量％より少ないと所望の結晶が析出し難くなり、耐磨耗性が著しく低下するとともに機械的強度や熱膨張特性も劣化する。また、３重量％より多いと結晶析出量が７０体積％を越えるために被研磨特性が劣化するとともに、結晶が粗大化する。
【００３２】
ＭｇＯは、ガラスの溶融を促進するとともに結晶を構成する成分であり、その含有量は０．５〜２．５重量％、好ましくは０．５〜２重量％である。ＭｇＯの含有量が０．５重量％より少ないと異種結晶が析出して主結晶量が減少し易くなり、２．５重量％より多くなると結晶析出量が多くなりすぎるとともに結晶が粗大化する。
【００３３】
ＴｉＯ２は、ガラスを結晶化させる際に核形成剤として働く必須成分であり、含有量は１．３〜４．５重量％、好ましくは１．５〜３．８重量％である。ＴｉＯ２の含有量が１．３重量％より少ないと均一な構造の結晶化ガラスが得られなくなり、４．５重量％より多いとガラス溶融時に失透が発生する。
【００３４】
ＺｒＯ２もＴｉＯ２と同様に核形成剤として働く成分であり、含有量は０．５〜３重量％、好ましくは０．５〜２．５重量％である。ＺｒＯ２の含有量が０．５重量％より少ないと所望のサイズの結晶を得ることが困難になり、３重量％を越えるとガラス融液が失透しやすくなるとともに、析出結晶が粗大化する。
【００３５】
また、ＴｉＯ２とＺｒＯ２の合計量は、２〜６．５重量％、好ましくは２．５〜６重量％の範囲になければならない。これらの成分の合計量が２重量％よりも少ないと核形成が不十分になり、異種結晶が析出し易くなるとともに結晶が粗大化し、６．５重量％よりも多くなるとガラス融液が著しく失透しやすくなる。
【００３６】
Ｋ２Ｏは、異種結晶の析出を抑制し、また主結晶の量を制御するために用いられ、その含有量は、１〜５．５重量％、好ましくは、１．５〜４．８重量％である。Ｋ２Ｏの含有量が１重量％よりも少ないと異種結晶が析出して所望の特性が得られなくなったり、結晶量が多くなって被研磨性が劣化する。一方、５．５重量％より多いと結晶量が少なくなって耐磨耗性が著しく低下する。
【００３７】
ＺｎＯは、ガラスの溶融を促進するとともに均一性を高める成分であり、その含有量は０〜７重量％、好ましくは１〜５重量％である。ＺｎＯの含有量が７重量％より多くなると異種結晶が析出して熱膨張係数が大きくなり過ぎる。
【００３８】
ＢａＯもＺｎＯと同様にガラスの溶融を促進するとともに均一性を高める成分であり、その含有量は０〜３重量％、好ましくは０．５〜２．５重量％である。ＢａＯの含有量が３重量％より多くなると異種結晶が析出し易くなる。
【００３９】
上記成分以外にも、ガラス溶融を容易にしたり、得られる結晶化ガラスの熱膨張係数を調整する目的で、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＰｂＯから選ばれた成分を合計量で１０重量％まで、結晶量や結晶粒径を調整するためにＰ２Ｏ５を５重量％まで添加することができる。また、ガラス溶融時の清澄剤としてＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２等を、それぞれ２．５重量％まで、好ましくは、それぞれ１．５重量％まで加えることができる。
【００４０】
また、上記結晶化ガラスの析出結晶量は、３０〜７０体積％、より好ましくは３５〜６０体積％であり、析出結晶量は、熱膨張係数や機的強度にも影響を及ぼすが、特に耐摩耗性、被研磨特性及び成形性に著しい影響を及ぼす。即ち、結晶の析出量が３０体積％未満であると耐摩耗性が不十分になり、割スリーブに繰り返し挿抜を行った場合に円筒体２の外周面に傷が発生し、初期の接続特性を維持できなくなる。これに対し、３０体積％以上の量の結晶が析出している場合には、耐摩耗性は著しく向上し、数百回におよぶ挿抜でも傷が発生しない。
【００４１】
ところが、必要以上に多量の結晶が析出していると被研磨特性や成形性を悪化させることになる。即ち、７０体積％より多くの結晶が析出すると、被研磨速度が石英ガラスに比べて小さくなり、両者の被研磨速度の差を軽滅させるような特殊な研磨方法を必要とするためコスト高になる。さらに、そのように結晶性の強いガラスは成形時に失透を発生し易く、効率の高い生産を行うことができない。
【００４２】
また、上記結晶化ガラスの析出結晶の平均粒径は２μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。平均粒径が２μｍ以下であれば、２００ＭＰａ以上の高い曲げ強度が得られるとともに、スリーブ１０として十分な耐摩耗性を有する結晶化ガラスとなる。一方、結晶の平均粒径が２μｍ以下であれば、十分に高い機械的強度を得ることができ、このような要求を満たし得る。しかし、平均粒径が大きくなりすぎると、結晶とガラスマトリックスの熱膨張差によって、両者の界面での熱応力が大きくなり、マイクロクラックが生じて機械的強度が低下する。また平均粒径が大きすぎると耐摩耗性が劣化してしまう。
【００４３】
なお、上記円筒体２を形成する結晶化ガラスの析出結晶量は、ＩＣＰ分析によって、また平均結晶粒径はＳＥＭ写真からの粒径測定によって測定することができる。
【００４４】
また、上記円筒体２の表面に金属酸化物膜を形成することが好ましく、結晶化ガラスと反応して結晶化ガラス表面の結晶化度を高める効果を有する析出結晶成分あるいは核形成成分からなり、例えば、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＴｉＯ２から選択される少なくとも一種で構成されている金属酸化物膜が適しており、適宜組み合わせてもよい。また、金属酸化物膜を結晶化ガラスよりも小さい熱膨張係数を有する金属酸化物で構成すると、熱膨張係数の差によって膜表面に圧縮応力が発生し、さらに抗折強度を向上させることができる点で好ましい。
【００４５】
さらに、上記金属酸化物膜の成分と結晶化ガラスの成分とが反応すると、結晶化ガラス表面の結晶化度が高くなり、耐摩耗性が向上する。すなわち、表面に被覆される金属酸化物膜の成分が、結晶化ガラスの析出結晶成分あるいは、結晶が析出する際の核形成成分と同じである場合、これら金属酸化物膜の成分と結晶化ガラスの成分とが界面で相互拡散を起こす。その相互拡散が起こっている拡散層中では、基材の結晶化ガラスよりも析出結晶成分の濃度が高くなり、あるいは核形成成分の濃度が高くなるため、結晶化度が高くなる。このように結晶化度が高くなると、結晶化ガラスを構成しているガラスマトリックスよりも析出結晶の方が硬度が大きいため円筒体２の耐摩耗性が向上する。
【００４６】
またさらに、上記金属酸化物膜は、酸、アルカリ及び水等から表面を保護することができるため耐薬品性を向上させることができ、圧縮応力の低下あるいは消失することを防ぐものである。すなわち、結晶化ガラスの表面に酸、アルカリ及び水のいずれかが接触すると、結晶化ガラスのガラスマトリックス成分と反応が起こり、ガラスの網目構造が切断されたり、ガラスマトリックス中のアルカリ金属成分等が表面から溶出して結晶化ガラス表面が浸食される。その結果、結晶化ガラス表面近傍のガラスの構造に変化あるいは破壊が起こるため、表面のガラスの構造に支えられていた圧縮応力が緩和あるいは消失し、それに伴って抗折強度は低下する。
【００４７】
また、上記円筒体２は、結晶化ガラスの表面が金属酸化物膜で被覆されているため、酸、アルカリ及び水との反応が起こらず、表面近傍のガラス構造の変化あるいは破壊を防ぐことができるため、圧縮応力の緩和あるいは消失を防ぎ、抗折強度の劣化を抑制することができる。
【００４８】
また、本発明の円筒体２の表面に被覆される金属酸化物膜の膜厚は、０．００５〜２．０μｍであることが好ましい。膜厚が０．００５μｍ未満では、膜厚が薄すぎて、耐摩耗性向上およびキズ防止効果が無くなる。また、膜厚が２．０μｍ以上では金属酸化物膜にクラックが生じて部分的に剥がれが生じるため好ましくない。
【００４９】
円筒体２の表面に金属酸化物膜を形成する方法としては、膜形成液に浸漬するディッピング法、膜形成液を塗布して被成膜物を高速回転させるスピンコート法、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等が使用可能である。
【００５０】
なお、上記金属酸化膜を形成させる前に円筒体２の表面に圧縮応力層を形成しておくことが好ましく、より抗折強度を向上させることができる。一般に、抗折強度は、試料に徐々に曲げ荷重を負荷してゆき、試料の表面に生じた引張応力が破壊強度を超えて破壊が起こる際の応力の値として表わされる。円筒体２の表面に予め圧縮応力層が形成されている場合、円筒体２に破壊が起こる際の曲げ荷重値を圧縮応力層の圧縮応力値とほぼ同程度だけ大きくすることができるので抗折強度が向上する。
【００５１】
上記圧縮応力層は、例えば、溶融塩中でイオン交換処理を行うことにより、結晶化ガラス表面のアルカリイオンをそれより大きなイオンで置換し、冷却することによっても形成される。また、一旦結晶化ガラスをガラス転移点以上の温度に加熱した後、表面と内部とで冷却速度に差が生じるように冷却して表面層の収縮量を内部の収縮量よりも大きくするテンパリング処理により表面の圧縮応力層を形成することも可能である。
【００５２】
上記円筒体２を小径フェルール１に固定する方法としては、小径フェルール１の外周面と円筒体２の内周面に接着剤を介して固定することが好ましい。
【００５３】
この場合、小径フェルール１の外径と円筒体２の内径の差を１μｍ程度以内としておき、間にエポキシ系接着剤を介在させて接着硬化すると、小径フェルール１が円筒体２の内径の中心位置に固定される。つまり小径フェルール１の外周面と円筒体２の内周面との隙間が一様に形成される。
【００５４】
そのために、予め円筒体２の外周面と内周面との同芯度を１μｍ以下としておけば、円筒体２を接着固定後の小径フェルール１の貫通孔１ｂと固定された円筒体２の外周面との同芯度が１μｍ以内に収めることができる。
【００５５】
結晶化ガラスからなる円筒体２の内周に一様な隙間で小径フェルール１の外周面が固定されるメカニズムは現在解析中ではあるが、結晶化ガラスからなるフェルールに光ファイバを固定した際に光ファイバが一様な隙間でフェルール貫通孔に固定出来ることは既に２００１年電子情報通信学会ソサイエティ大会、Ｃ−３−１２７で報告されており、それによると結晶化ガラスの内周面の面の凹凸と隙間間隔と接着剤の硬化時の膨張のバランスがうまくかみ合って円筒体２の内周面の中心位置に光ファイバが自動調芯固定されることとなっており本発明の径変換用フェルール１０についても、全く同様の効果を得ることができた。
【００５６】
また、上記接着剤３は主剤と硬化剤からなる二液性のエポキシ接着剤を用いることが好ましく、接着剤３は安価でしかも、扱いやすく、安全なことと、光ファイバとフェルールの貫通孔を接着剤を用いて固定することが一般的な方法であることから、光部品としての耐環境性の信頼性が高いからである。また、紫外線硬化型の接着剤を用いることでも同等の効果を奏することができる。
【００５７】
次に、本発明の径変換用フェルール１０の大径円筒側の端面の様々な実施形態を図２を用いて説明する。
【００５８】
図２（ａ）は円筒体２の端面からフェルールの凸球面をした端面１ｃのみが突出しており、図２（ｂ）は円筒体２の端面１ｃとＣ面部１ｄが突出している。又図２（ｃ）〜（ｅ）は端面１ｃが平面、斜め平面、斜め球面となっている。ここで図２（ｂ）は角部にＣ面部１ｄを有しているものの、図２（ａ）、（ｃ）〜（ｅ）においても角部にＣ面部１ｄを有した形状でも同一の効果を有する。
【００５９】
また、径変換用フェルール１０の小径円筒側の端面の様々な実施形態を図３を用いて説明する。
【００６０】
図３（ａ）〜（ｃ）は他端の端面形状がそれぞれ平面、斜め平面、斜め球面となっており、いずれの形状であっても本発明の効果を奏することができる。
【００６１】
また、いずれにおいても角部にＣ面部１ｄを有した形状としているが、本発明においてＣ面部１ｄがない場合においても本発明の効果を奏することができる。
【００６２】
このような径変換用フェルール１０は、その貫通孔１ｂに光ファイバを挿通保持することにより径変換用ファイバスタブとして好適に用いることができる。
【００６３】
この径変換用ファイバスタブは、例えば図４（ａ）、（ｂ）の製造方法を示すフローチャートのように製造され、第１の製造方法として図４（ａ）に示すように先ず長手方向に貫通孔１ｂを有する小径フェルール１の一方端１ｅ側の外周に結晶化ガラス等からなる円筒体２を接着剤３を介在させて固定した径変換用フェルール１の貫通孔１ｂに光ファイバを挿入固定し、両端側を光ファイバとともに研磨仕上げする。
【００６４】
また、第２の製造方法として図４（ｂ）に示すように、小径フェルール１の貫通孔１ｂに光ファイバを先に接着固定し、両端側を研磨仕上げした後、一方端側の外周に円筒体を接着剤によって固定することによって得ることができる。
【００６５】
上述の両方法ともに、小径フェルール１は、成形、焼成、引き抜き等で円筒状の母材を得て、貫通孔１ｂを仕上げたあと、両端のＣ面部１ｄを加工し、外周面を所定の寸法精度及び面粗さになるように仕上げる。このとき外周面の表面粗さは算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍ以下に仕上げ、外径の寸法公差は１μｍ以内、貫通孔１ｂと外径との同芯度は１μｍ以下にしておくことが好ましい。
【００６６】
このようにして得られた径変換用ファイバスタブは、種々の光部品として好適に用いることができ、例えば図５に示す径変換器３０の断面図のように小径側コネクタハウジング３４と大径側コネクタハウジング３５の内部に、中心軸を同一とする大径円筒部２ａと細径円筒部１ａを有した径変換用フェルール１０に、上記中心軸上に沿って光ファイバ３１を一貫内通したファイバスタブを有しており、該ファイバスタブの両端にそれぞれ割スリーブ３２、３３を外嵌してなり、直径の異なるフェルールを有するプラグを本発明の径変換器３０に接続することができる。
【００６７】
ここでは、径変換器を両端面からプラグを挿入して連結させる径変換アダプタとして表しているが、一方の端面からフェルールが突出した径変換プラグとすることでも同一の効果を奏することができる。
【００６８】
また、図６は光レセプタクル４０の断面図を示し、ハウジング４３、４４の内部に、中心軸を同一とする大径円筒部２ａと小径円筒部１ａを有した径変換用フェルール１０に、上記中心軸上に沿って光ファイバ４１を一貫内通したファイバスタブを有しており、大径円筒部２ａの外周にスリーブ４２を取り付けてなり、上記径変換用フェルール１０を光レセプタクル４０に適用することにより、φ１．２５ｍｍのフェルールを用いた光コネクタでもφ２．５ｍｍのフェルールを用いた光コネクタでもハウジング４３は及び小径フェルール１は共通部品とできるため、光コネクタにおけるフェルールの外径の如何を問わず予め準備することができる。
【００６９】
なお、上述の実施形態において、石英ガラスよりなる光ファイバを用いたシングルモードの規格で説明してきたが、これに限定されることはなく、寸法精度の悪いマルチモードに使用することができ、更にはプラスチックファイバにも適用することができる。
【００７０】
【実施例】
ここで、以下に示す方法で実験を行った。
【００７１】
図１に示す本発明の径変換用フェルール１０と、比較例として図８に示す従来径変換用フェルール７０をそれぞれ２０個作成し、貫通孔１ｃと大径円筒部外周との同芯度と貫通孔１ｃと小径円筒部外周との同芯度を測定した。
【００７２】
本発明の径変換用フェルール１０は、予めジルコニアにて小径フェルール１を貫通孔１ｃ、小径円筒部１ａ、Ｃ面部１ｄを仕上げておき、結晶化ガラス製の円筒体２を接着剤３を用いて固定た。その際、小径フェルール１の外形を１．２４９〜１．２５０ｍｍとして、接着固定する円筒体２の内径を１μｍ以内となるように組み合わせした。
【００７３】
また、比較例として、予めジルコニアにて貫通孔７０ｃと大径円筒部７０ａを研磨もしくは研削加工にて仕上げておき、図９に示すように大径円筒部７０ａを工作機械のチャック７４に挟み、貫通孔７０ｃの他端側に先端が円錐形状の心金７５で押さえて、チャック７４を高速回転させてダイヤモンド砥石７６を図上で左右方向へ交互に移動させながら図上で下方向へ切り込みをかけて、大径円筒部７０ａを削り小径円筒部７０ｂを形成した。
【００７４】
共に、大径円筒部の外径がφ２．５ｍｍ、小径円筒部の外径をφ１．２５ｍｍとして、全長１７ｍｍとし、仕上げ面は平均算術表面粗さがＲａ０．０５μｍになるようにした。
【００７５】
そして、各試料の大径円筒部の外周と貫通孔の同芯度、小径円筒部と貫通孔の同芯度をそれぞれ測定した。
【００７６】
大径円筒部をＶ溝上で回転させて貫通孔の輪郭の振れを測定し大径円筒部の同心度とし、次に、小径円筒部をＶ溝上で回転させて貫通孔の輪郭の振れを測定し小径円筒部の同心度とした。
【００７７】
その結果を表１に示す。
【００７８】
なお、表中の同芯度値は大径円筒部の同芯度と小径円筒部の同芯度のうち、大きい値を記した。
【００７９】
【表１】
2004029379.tif 000003
【００８０】
表１より、従来の径変換用フェルール７０は１μｍを超えたサンプルが２０個中１２個あったのに対し、本発明の径変換用フェルールで１μｍを超えたものは発生しなかった。また、従来の径変換用フェルールは平均値１．２３μｍ、ばらつき０．５１４であったのに対し、本発明の径変換用フェルールでは平均値０．５９μｍ、ばらつき０．１６３と安定した精度の同芯度が得られた。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の径変換用フェルールによれば、小径フェルールの一方端側の外周に円筒体を固定して大径円筒部とし、他方端側を小径円筒部としたことから、小径円筒部と貫通孔の同芯度及び大径円筒部と貫通孔の同芯度を安定した小さな値にすることができる。
【００８２】
また、本発明の径変換用フェルールによれば、上記円筒体が結晶化ガラスからなることから、割スリーブに挿入した場合においても磨耗の少ない径変換用フェルールの大径部が得られる。
【００８３】
さらに、本発明の径変換用フェルールによれば、上記円筒体が接着層を介して固定されたことから、円筒体が小径フェルールの外周に自動調芯されて、同芯度がよく、しかも製造しやすく安価な径変換用フェルールが得られる。
【００８４】
また、本発明の径変換用ファイバスタブによれば、上記径変換用フェルールの貫通孔に光ファイバを挿通保持したことから、製造がしやすくしかも安価な同芯度の良好な径変換用ファイバスタブが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の径変換用フェルールを示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は本発明の径変換用フェルールの一方端側の様々な実施形態を示す部分断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の径変換用フェルールの他方端側の様々な実施形態を示す部分断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明の径変換用ファイバスタブの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の径変換用フェルールを用いた径変換器を示す断面図である。
【図６】本発明の径変換用フェルールを用いた光レセプタクルを示す断面図である。
【図７】従来の径変換器を示す断面図である。
【図８】従来の径変換用フェルールを示す断面図である。
【図９】従来の径変換用フェルールの加工方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　小径フェルール
１ａ　　小径円筒部
１ｂ　　貫通孔
１ｃ　　端面
１ｄ　　Ｃ面部
１ｅ　　一方端
１ｆ　　他方端
２　　　円筒体
２ａ　　大径円筒部
３　　　接着剤
１０　　径変換用フェルール
３０　　径変換器
３１　　光ファイバ
３２　　割スリーブ
３３　　割スリーブ
３４　　ハウジング
３５　　ハウジング
４０　　光レセプタクル
４１　　光ファイバ
４２　　スリーブ
４３　　ハウジング
７０　　径変換用フェルール
７０ａ　大径円筒部
７０ｂ　細径円筒部
７０ｃ　貫通孔
７０ｄ　片端
７０ｅ　他端
７１　　光ファイバ
７２　　割スリーブ
７３　　割スリーブ
７４　　チャック
７５　　心金
７６　　砥石
８０　　径変換器
【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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