(57)【要約】【課題】従来の光レセプタクルに必要な接続損失とフェルール引抜力を維持しながらスリーブを小型化し、光レセプタクル、光モジュール等を小型化する。【解決手段】軸方向にファイバスタブ７を挿入するための貫通孔２を有する中空筒状の光通信用スリーブ１であって、上記貫通孔２の先端部３に軸方向の長さＬａが０．０５〜０．３ｍｍである第１テーパ部３ａを形成し、後端部には実質的にテーパ部が存在しないものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向にファイバスタブを挿入するための貫通孔を有する中空筒状の光通信用スリーブであって、上記貫通孔の先端部に軸方向の長さが０．０５〜０．３ｍｍである第１テーパ部を形成し、後端部には実質的にテーパ部が存在しないことを特徴とする光接信用スリーブ。
【請求項２】
軸方向にファイバスタブを挿入するための貫通孔を有する中空筒状の光通信用スリーブであって、上記貫通孔の先端部に第１テーパ部を、後端部に第２テーパ部をそれぞれ形成し、上記第１テーパ部の軸方向の長さが０．０５〜０．３ｍｍであり、第２テーパ部の軸方向の長さが０．００２〜０．００５ｍｍであることを特徴とする光接信用スリーブ。
【請求項３】
上記第１テーパ部の傾斜角度が１５〜４５°であることを特徴とする請求項１または２に記載の光通信用スリーブ。
【請求項４】
上記貫通孔に複数の突起を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光通信用スリーブ。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れかに記載の光通信用スリーブにファイバスタブを挿通保持してなる光レセプタクルであって、上記光通信用スリーブに保持されたファイバスタブの軸方向の長さが０．５ｍｍ以上であり、且つ上記光通信用スリーブの全長の５０％以下であることを特徴とする光レセプタクル。
【請求項６】
請求項５に記載の光レセプタクルの後端側に、光素子を収納したケーシングを取り付けてなる光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、光ファイバコネクタを受光素子もしくは発光素子に光学的に接続する等の用途に用いられる光通信用スリーブ及びそれを用いた光レセプタクル及び光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には従来の光通信用の部材として用いられるスリーブについて記されている。
【０００３】
図５（ａ）に示すように、例えば光モジュールにおけるスリーブ２３は、ファイバスタブ挿入用の貫通孔２４を有する中空筒状であって、アルミナやジルコニア等のセラミックスまたは金属、プラスチック等から形成されている。貫通孔２４の両端部にはテーパ部が形成されている。
【０００４】
上記光通信用スリーブ２３を用いた光レセプタクル３０及び光モジュールは、図５（ｂ）に示すように、貫通孔２４の先端部２５よりフェルール２６に光ファイバ２７を挿通保持したファイバスタブ２８を挿入するとともに、スリーブ２３の後端部にはホルダ２９が外挿され、光素子３１とレンズ３２を備えたケーシング３３を溶接により接合し、上記スリーブ２３の貫通孔２４の矢印２３ａの方向でプラグフェルール３４に光ファイバ３５を挿入固定してなる光コネクタ３６を脱着自在に挿入し、ファイバスタブ２８の端面とプラグフェルール３４の端面とを当接させる。上記スリーブ２３の両端部にはファイバスタブ２８、光コネクタのプラグフェルール３４の挿入をスムーズにするため、貫通孔２４の軸方向の長さが０.０５〜０.３ｍｍのテーパ部が形成されており、ファイバスタブ２８およびプラグフェルール３４とを安定して固定するため、貫通孔２４のテーパ部の形成されていない中心部で両者を当接させていた。
【０００５】
そして、ファイバスタブ２８の他端には、発光素子や受光素子が配置され、光ファイバ２７を介して、光ファイバに光信号をやり取りする仕組みである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２７３４８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記ファイバスタブ２８端面とプラグフェルール３６端面との良好な接続損失を得るため、スリーブ２３とファイバスタブ２８との接触長さを一定長さ以上に保つ必要がある。
【０００８】
しかし、従来の図５（ａ）の光レセプタクルに用いるスリーブ２３は、スリーブ２３両端よりスムーズにファイバスタブ２８及びプラグフェルール３４を挿入できるように両端に同様な形状のテーパ部を有しているため、貫通孔２４のテーパ部を除いた部分、即ち軸方向に平行な部分を長くする必要があり、これにともなってスリーブ２３全体の長さも大きくなってしまい、光レセプタクル３０および光モジュールの小型化ができないという問題を有していた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記に鑑みて本発明の光通信用スリーブは、軸方向にファイバスタブを挿入するための貫通孔を有する中空筒状の光通信用スリーブであって、上記貫通孔の先端部に軸方向の長さが０．０５〜０．３ｍｍである第１テーパ部を形成し、
後端部には実質的にテーパ部を有しないことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の光通信用スリーブは、軸方向にファイバスタブを挿入するための貫通孔を有する中空筒状の光通信用スリーブであって、上記貫通孔の先端部に第１テーパ部を、後端部に第２テーパ部をそれぞれ形成し、上記第１テーパ部の軸方向の長さが０．０５〜０．３ｍｍであり、第２テーパ部の軸方向の長さが０．００２〜０．００５ｍｍであることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の光通信用スリーブは、上記第１テーパ部の傾斜角度が１５〜４５°であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の光通信用スリーブは、上記貫通孔に複数の突起を備えたことを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、本発明の光レセプタクルは、上記光通信用スリーブにファイバスタブを挿通保持してなる光レセプタクルであって、上記光通信用スリーブに保持されたファイバスタブの軸方向の長さが０．５ｍｍ以上であり、且つ上記光通信用スリーブの全長の５０％以下であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の光モジュールは、上記光レセプタクルの後端側に、光素子を収納したケーシングを取り付けてなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１６】
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の光通信用スリーブの一実施形態を示す断面図であり、軸方向にファイバスタブを挿入するための貫通孔２を有する中空筒状の光通信用スリーブ１である。
【００１７】
この光通信用スリーブ１は、例えば図１（ｃ）に示すような光レセプタクル９を用いた光モジュールとして用いられ、スリーブ１の貫通孔２の先端面１ａ側より、フェルール５に光ファイバ６を挿入固定してなるファイバスタブ７を挿入するとともに、その後端部をホルダ８に固定してホルダ８とスリーブ１を固定することによって光レセプタクルを形成し、さらに、この光レセプタクル９におけるファイバスタブ７を備えた後端側に、光素子１０とレンズ１１を備えたケーシング１２を溶接により接合し、上記スリーブ１の貫通孔２の先端面１ａ側よりプラグフェルール１３に光ファイバ１４を挿入固定してなる光コネクタ１５を脱着自在に挿入し、ファイバスタブ７の端面と光プラグフェルール１３の端面とを当接させ、光信号のやりとりを行う光モジュール等の光通信用部材として用いられる。
【００１８】
本発明の光通信用スリーブ１は、図１（ａ）に示すように、貫通孔２の先端部３にのみ第１テーパ部３ａを形成し、後端部は実質的にテーパ部を有しないものであり、第１テーパ部３ａのスリーブ１の軸Ａに対して平行な軸方向の長さＬａは０．０５〜０．３ｍｍに特定される。
【００１９】
上記スリーブ１には先端部３にのみ第１テーパ部３ａが形成されていることから、図１（ｃ）に示すような光レセプタクル９を作製する際、先端側からのみファイバスタブ７を挿入することで、その後端部４が加工を施さない焼成面とできるため、加工コストを削減できる。また、スリーブ１の後端部４にテーパ部が形成されていないことから、ファイバスタブ７をスリーブ１の中心部にまで挿入しなくても貫通孔２との接触部の長さを大きくすることができ、従来の光レセプタクルに必要な接続損失とフェルール引抜力を維持しながらスリーブ１全体の長さを短くでき、光レセプタクル、光モジュール等の小型化が可能となる。
【００２０】
また、図１（ｂ）に示すように、貫通孔２の先端部３に第１テーパ部３ａを、後端部４に第２テーパ部４ａをそれぞれ形成し、上記第１テーパ部３ａの軸方向の長さＬａが０．０５〜０．３ｍｍ、第２テーパ部４ａの軸方向の長さＬｂが０．００２〜０．００５ｍｍに特定される。
【００２１】
このスリーブ１は、上述の図１（ａ）のスリーブ１の後端部４に第２テーパ部４ａを形成することで、スリーブ１の後端部４からの欠け、クラックの発生を抑えることができる。
【００２２】
ここで、図１（ａ）、（ｂ）のスリーブ１において、その先端部３の第１テーパ部３ａの軸方向の長さＬａが０．０５ｍｍ未満となると、スリーブ１にファイバスタブ７を挿入する際にスムーズに挿入することができない。一方、０．３ｍｍを越えると、一般的にスリーブ１の肉厚が０．２〜０．４ｍｍであることから、先端面３の変形や欠けを引き起こしてしまう。上記効果をより大きく得るためには、第１テーパ部３ａの軸方向長さＬａは０．１〜０．２５ｍｍであることがより望ましい。
【００２３】
また、図１（ｂ）におけるスリーブ１の後端部４の第２テーパ部２ａの軸方向の長さＬｂの長さが０．００２ｍｍ未満になると、加工が困難である上、ラップ加工を行い後端部のマイクロクラックをとる必要があり加工コストが大きくなる。一方、０．００５ｍｍを超えるものはチッピングとみなされ、応力集中が起こり、欠けなどの発生原因となる。上記の効果をより大きく得るためには、貫通孔先端非平行部長手方向長さｌｂは０．００２ｍｍ〜０．００４ｍｍであることがより望ましい。
【００２４】
さらに、上記図１（ａ）、（ｂ）に示すスリーブ１は、第１テーパ部３ａの傾斜角度θを１５〜４５°とすることが好ましく、光レセプタクル９を作製する際にファイバスタブ７をスリーブ１の先端部３側から挿入する際、ファイバスタブ７を貫通孔２にうまく導くことができる。この傾斜角度θが１５°未満となると、スリーブ１にファイバスタブ７を挿入する際にファイバスタブ７を貫通孔２にうまく導くことができない。一方第１テーパ部３ａの面取りが４５°を超えるとスリーブ１にファイバスタブ７を挿入する際にかじりがおこり貫通孔２を傷つけてしまう。
【００２５】
この光通信用スリーブ１を図１（ｃ）に示すような光レセプタクル９として用いる場合、上記光通信用スリーブ１に保持されたファイバスタブ７の軸方向の長さ７ａが０．５ｍｍ〜光通信用スリーブの全長の５０％であることが好ましく、上記範囲にすることでスリーブ１の全長を短くでき、光モジュールの小型化が図れ、従来と同等の接続損失及びファイバスタブ７引抜力を備えたスリーブ１を得ることができる。
【００２６】
本発明のスリーブ１を用いた場合、図２（ａ）は本発明のスリーブ１を用いて光レセプタクル９、光モジュールを作製した場合、スリーブ１の貫通孔２内にはファイバスタブ７及びプラグフェルール１３とを保持し、両者を当接させた際の様子を示した断面図であり、（ｂ）は従来のスリーブ２１を用いた際の断面図である。
【００２７】
スリーブ１に保持されたファイバスタブ７の軸方向の長さ７ａが０．５ｍｍ未満となるとスリーブ１の貫通孔２とファイバスタブ７のがたつきが大きくなり接続損失が悪化する。また、一方スリーブ１に保持されたファイバスタブ７の軸方向の長さ７ａがスリーブ１の全長の５０％以上になるとプラグフェルール１３とスリーブ１に保持されたプラグフェルール１３の軸方向の長さが短くなりフェルール引抜力が低下するとともに、従来のスリーブと比較してスリーブ１の長さを短くすることができず、光モジュールの小型化が図れない。上記効果をより大きく得るためにはスリーブ１に保持されたファイバスタブ７の軸方向の長さ７ａは１ｍｍ〜光通信用スリーブ１の全長の３０％であることがより望ましい。
【００２８】
ここで、上記スリーブ１は、図３（ａ）に示すように割スリーブとなっており、スリーブ１の貫通孔２から外周まで繋がるスリット１６を有するものであることが好ましい。そのため、上記貫通孔２の内径は、ファイバスタブ７又はプラグフェルール１３の外径よりも若干小さくなっているため、プラグフェルール１３を挿入した際に、割スリーブ１が弾性変形を起こし０．５〜７Ｎほどの保持力を持たせることができる。
【００２９】
また、上記スリーブ１は、ステンレス、りん青銅等の金属、エポキシ、液晶ポリマー等のプラスチックス、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスからなり、特に、ジルコニアセラミックスで形成することが好ましい。具体的には、ＺｒＯ2を主成分とし、Ｙ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ2、Ｄｙ2Ｏ3などの少なくとも一種を安定化剤として含み、正方晶の結晶を主体とする部分安定化ジルコニアセラミックスを用いることが好ましく、このような部分安定化ジルコニアセラミックスは、優れた耐摩耗性を有するとともに、適度に弾性変形することから、割スリーブとしての作用を成すことができる。
【００３０】
これらの材料からスリーブ１を形成する場合は、押し出し成形やプレス成形によって円筒状のセラミック成形体を得て焼成工程で焼き固め、図１（ａ）、（ｂ）に示すような第１テーパ部３ａ、第２テーパ部４ａを形成するには、切削加工することによって、あるいは射出成形によって図１（ａ）、（ｂ）に示す形状の成形体を一体的に成形した後、所定の条件で焼成することによって、または得られた焼成体の必要箇所を研磨加工することによっても得ることができる。
【００３１】
また、上記スリーブ１の貫通孔２には、図３（ｂ）に示すような複数の突起１７が形成されていることが好ましい。上記突起１７によりスリーブ１にプラグフェルール１３を挿入する際の接触抵抗を小さくして作業性を良好にできるとともに、割スリーブ１とファイバスタブ７の間に隙間ができるために、ゴミ等を良好に排出することができる。
【００３２】
さらに、上記突起１７は、スリーブ１の貫通孔２内面に均一な間隔で備えてあり、ファイバスタブ８を安定して保持するために３個以上備えることが好ましい。
【００３３】
上記突起１７を形成する方法としては、押し出し成形またはプレス成形を行う際の金型に溝を設けて突起を形成するか、もしくはスリーブの内径を研磨加工することによって突起を形成することができる。
【００３４】
またさらに、図３（ｃ）に示すようにスリーブ１の外周部に金具にスリーブ１を固定するための位置決め溝１８を加工したものであって、スリーブ１が前後に動かないように金具に凸状のキーをつけてスリーブ１の溝に嵌め込んで固定するものである。
【００３５】
なお、本発明のスリーブ１は上述の実施形態に限定されるものではなく、光レセプタクル９をはじめ、光コネクタ等の種々の光通信用部材として適用できる。
【００３６】
【実施例】
次いで、本発明の実施例を説明する。
【００３７】
先ず、図１（ａ）、（ｂ）に示すスリーブと、比較例として図５（ａ）に示すようなスリーブを作製した。
【００３８】
各スリーブは、ジルコニアセラミックスからなり、押し出し成形によって円筒状のセラミック成形体を得た後、焼成して筒状の焼結体を得た。各焼結体に研磨加工を行って先端部には表１に示す如く角度、長さの第１テーパ部を形成し、後端部には第２テーパ部を形成した。
【００３９】
なお、スリーブの試料の全長は図１（ａ）、（ｂ）に示す本発明の形状のスリーブの場合は５ｍｍとし、図４（ａ）に示す形状のスリーブは６．８ｍｍと５ｍｍとした。
【００４０】
そして、各試料の特性を評価するため、接続損失及び引抜力を測定した。
【００４１】
接続損失測定を図４（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００４２】
まず、図４（ａ）に示すように光源１９にマスターファイバ２０の片端を接続し、多端をパワーメータ２２に接続した時のパワーＰ０を測定する。次にパワーメータ２２よりマスターファイバ２０を外し、図４（ｂ）に示すようにパワーメータ２２にマスターファイバ２１の片端を接続し、スリーブ試料の貫通孔内でマスターファイバ２０とマスターファイバ２１を接続した時のパワーＰ１を測定し、次式にＰ０、Ｐ１を代入し接続損失を求める。ただし、マスターファイバ２０とマスターファイバ２１の端面接続位置はスリーブの全長にかかわらず先端側から３．４ｍｍの位置とした。
【００４３】
接続損失Ａ＝１０×ｌｏｇ（Ｐ１／Ｐ０）
また、フェルール引抜力は、スリーブ両端よりフェルールを挿入し、片側のフェルールを引き抜いた時の引抜力をＰＵＳＨ−ＰＵＬＬゲージで測定したものであり、本試験では図４（ｃ）に示すように全長にかかわらず先端側から３．４ｍｍまでフェルールを挿入し、多端はフェルール端面に突き当て、３．４ｍｍ挿入した側のフェルールを引抜いたときの引抜力を測定した。
【００４４】
上記先端部にのみ第１テーパ部を有する図１（ａ）のスリーブ、両端に第１、第２テーパ部を有する図１（ｂ）のスリーブ、及び図４（ａ）の従来のスリーブに対して接続損失、フェルール引抜力を測定した結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2004205854.tif 000003
【００４６】
表１からわかるように、本発明の先端部に軸方向の長さが０．０５〜０．３ｍｍ、角度が１５〜４５°の第１テーパ部、もしくは後端部には０．００５ｍｍ以下のテーパ部を有する試料（Ｎｏ．２、３、５、６、８〜１０、１２、１３）は、接続損失が０．２ｄＢ以下であり、フェルール引抜力も１〜２Ｎに収めることができた。
【００４７】
特に、角度が２０〜４０°、第１テーパ部の軸方向長さが０．１〜０．２５ｍｍになっている試料（Ｎｏ．３、６、８、９、１２）は、接続損失が０．１ｄＢ以下であり、フェルールの引抜力も従来と変わらないことから、より好適に用いることができることがわかった。
【００４８】
これに対し、従来の両端にテーパ部を有する試料（Ｎｏ．１５、１６）は、全長を５ｍｍとした場合、接続損失が０．２５ｄＢと非常に大きく、引抜力においても０．８Ｎと小さいことがわかる。全長を６．８ｍｍと長くすると接続損失を０．０７ｄＢと小さいものを得ることができたが、全長が大きいため小型化することができない。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の光通信用スリーブは、その先端部に軸方向の長さが０．０５〜０．３ｍｍの第１テーパ部のみを、もしくは後端部にも０．００５ｍｍ以下の第２テーパ部を有することで、ファイバスタブをスリーブの中心部にまで挿入しなくても貫通孔との接触部の長さを大きくすることができ、従来の光レセプタクルに必要な接続損失とフェルール引抜力を維持しながらスリーブ全体の長さを短くできるため光レセプタクル、光モジュール等の小型化が可能となった。
【００５０】
また、上記第１テーパ部の傾斜角度が１５〜４５°にすることでファイバスタブをスリーブの貫通孔にスムーズに挿入することが可能となりファイバスタブ挿入時にプラグフェルール、スリーブが破損することなく挿入できるようになった。
【００５１】
さらに、上記貫通孔に複数の突起を有することで上記突起によりスリーブにプラグフェルールを挿入する際の接触抵抗を小さくして作業性を良好にできるとともに、割スリーブとファイバスタブの間に隙間ができるために、ゴミ等を良好に排出することができた。
【００５２】
さらにまた、スリーブに保持されたファイバスタブの軸方向の長さを０．５ｍｍ〜上記光通信用スリーブの全長の５０％以下にすることで従来の光レセプタクルに必要な接続損失とフェルール引抜力を維持しながらスリーブ全体の長さを短くできるため光レセプタクル、光モジュール等の小型化が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の光通信用スリーブの一実施形態を示す断面図、（ｂ）は本発明の光通信用スリーブの他の実施形態を示す断面図、（ｃ）は同図（ａ）、（ｂ）の光通信用スリーブを用いてなる光モジュールを示す断面図である。
【図２】（ａ）は本発明のスリーブにファイバスタブおよびプラグフェルールを当接させた断面図であり、（ｂ）は従来のスリーブにファイバスタブおよびプラグフェルールを当接させた断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の光通信用スリーブを示す正面図であり、（ｃ）は本発明の光通信用スリーブの他の実施形態を示す断面図である。
【図４】（ａ）は光通信用スリーブの接続損失の測定方法を示す図、（ｂ）は光通信用スリーブのフェルール引抜力の測定方法を示す図、（ｃ）はスリーブにファイバスタブおよびプラグフェルールを当接させた測定中の断面図である。
【図５】（ａ）は従来の光通信用スリーブを示す断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）の光通信用スリーブを用いてなる光モジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
１：スリーブ
１ａ：ファイバスタブ挿入方向
２：貫通孔
３：先端部
３ａ：第１テーパ部
４：後端部
４ａ：第２テーパ部
５：フェルール
６：光ファイバ
７：ファイバスタブ
７ａ：スリーブに保持されたファイバスタブの軸方向の長さ
８：ホルダ
９：光レセプタクル
１０：光素子
１１：レンズ
１２：ケーシング
１３：プラグフェルール
１４：光ファイバ
１５：光コネクタ
１６：スリット
１７：突起
１８：位置決め溝
１９：光源
２０：マスターファイバ１
２１：マスターファイバ２
２２：光パワーメーター
２３：スリーブ
２３ａ：光コネクタ挿入方向
２４：貫通孔
２５：スリーブ先端部
２６：フェルール
２７：光ファイバ
２８：ファイバスタブ
２９：ホルダ
３０：光レセプタクル
３１：光素子
３２：レンズ
３３：ケーシング
３４：プラグフェルール
３５：光ファイバ
３６：光コネクタ
Ｌａ：第１テーパ部の軸方向長さ
Ｌｂ：第２テーパ部の軸方向長さ
θ１：第１テーパ部の傾斜角度
【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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