(57)【要約】【課題】光ファイバコネクタ部品の低コスト化、信頼性の向上を図ること。【解決手段】マイクロホールアレイ部品３１は、１２５μｍ径の光ファイバ１６芯を、マイクロホールアレイ部品３１の穴両端より光ファイバが挿入できるように貫通状態に構成されている。丸穴であるマイクロホール３２の内径は、１２５μｍ以上、１２６μｍ未満である。ＦＰＣコネクタに、セラミックスマイクロホールアレイ部品を適用したとき、プラグとアダプタの着脱の操作により、マイクロホールの内壁と光ファイバが接触するが、マイクロホールの材質が耐摩耗性に優れたセラミックスであるので、光ファイバがマイクロホールの内壁を削り、マイクロホール内でゴミを発生させることがなく、光ファイバコネクタの信頼性を向上させることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片持ち梁の状態でプラグに取りつけられた複数の光ファイバの軸を調心するための複数のマイクロホールを有するマイクロホールアレイ部品であって、材質がセラミックスであることを特徴とするマイクロホールアレイ部品。
【請求項２】
前記マイクロホールの内径が、１２５μｍ以上、１２６μｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホールアレイ部品。
【請求項３】
前記材質の主成分がジルコニアであることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロホールアレイ部品。
【請求項４】
射出成形により作製されたことを特徴とする請求項１，２又は３に記載のマイクロホールアレイ部品。
【請求項５】
前記射出成形により作製された成形体の焼結が終了した状態で、前記マイクロホールの内径が１２５μｍ以上、１２６μｍ未満であることを特徴とする請求項４に記載のマイクロホールアレイ部品。
【請求項６】
片持ち梁の状態でプラグに取りつけられた複数の光ファイバの軸を調心するための複数のマイクロホールを有するマイクロホールアレイ部品であって、前記マイクロホールの内径が、１２５μｍ以上、１２６μｍ未満で、前記マイクロホールの入口の形状が、該マイクロホールの整列方向と垂直な方向の径の方が長い楕円となるコーン形状であることを特徴とするマイクロホールアレイ部品。
【請求項７】
前記マイクロホールアレイ部品の材質の主成分が、ジルコニアとして射出成形により作製され、作製された成形体の焼結が終了した状態で、前記マイクロホールの内径が１２５μｍ以上、１２６μｍ未満であることを特徴とする請求項６に記載のマイクロホールアレイ部品。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかに記載のマイクロホールアレイ部品を備え、該マイクロホールアレイ部品の両端より光ファイバを挿入し、該光ファイバ自身が撓んだときに発生する弾性復元力により光ファイバの端面同士を加圧密着させることを特徴とする光ファイバコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを接続するマイクロホールアレイ部品及びそのマイクロホールアレイ部品を用いた光ファイバコネクタに関し、より詳細には、光ファイバ自身の座屈によって発生する弾性復元力により、光ファイバ同士を接続する多心光ファイバコネクタに使用するマイクロホールアレイ部品及び光ファイバコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＷＤＭシステムにおけるチャネル数増大に伴い、光通信装置内での光ファイバによる接続数が増大している。ＳＣコネクタやＭＵコネクタのような単心コネクタを使用したときの実装密度や実装効率を超える接続を目的として、光ファイバを細径孔で光ファイバ自身の座屈による弾性復元力によって光ファイバ端面同士を加圧密着、すなわち、ＰＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ）接続させるＦＰＣ（Ｆｉｂｅｒ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ）コネクタがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３（ａ），（ｂ）は、ＦＰＣコネクタの一例を示す図で、図３（ａ）は分解斜視図、図３（ｂ）はその組立状態図を示している。図中符号１はＦＰＣコネクタ、２は光ファイバ、３は保持部、４はプラグ、５が細径孔（マイクロホール）、６はアダプタ、７はプラグ、８は保持部、９は光ファイバ、１０は座屈部、１１はクリップを示している。
【０００４】
このＦＰＣコネクタ１は、光ファイバ２，９が片持ち梁の状態で取り付けられるプラグ４，７の２つと、プラグ４，７に取り付けられた光ファイバ２，９の軸を調心するためにマイクロホール５を有するアダプタ６と、プラグ４，７とアダプタ６を一体化するためのクリップ１１とから構成されている。
【０００５】
プラグ４，７において、光ファイバ２，９をその先端がプラグ４，７から若干の距離だけ突き出すように保持することで、マイクロホール５内において片持ち梁の状態の光ファイバ２，９が突き合ったときに座屈が生じ、この座屈による弾性復元力により光ファイバ２，９はＰＣ接続される。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３５２３６０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のＦＰＣコネクタでは、光ファイバの軸を調心するためのマイクロホールの穴径を高精度に作製することが損失の少ない接続を実現するための課題である。例えば、シングルモードの光ファイバ接続では、１μｍ光軸がずれると光学特性において０．２ｄＢ程度の損失となる。したがって、１２５μｍ径の光ファイバを用いるときは、１２５μｍ以上、１２６μｍ未満の径を有するマイクロホールをＦＰＣコネクタに使用することで良好な光学特性を得ることができる。
【０００８】
また、この種のＦＰＣコネクタでは、プラグの着脱時にマクロホールの内壁と光ファイバは接触するため、マイクロホールアレイ部品の材質が樹脂であるとき、光ファイバがマイクロホールの内壁と接触することで光ファイバが内壁を削り、ゴミが発生することがあった。
【０００９】
図４は、光ファイバがマイクロホールの内壁を削りとりながら挿入される場合の断面模式図で、図中符号２１は光ファイバ、２２はマイクロホール、２３はマイクロホールの内壁を削ったゴミを示している。光ファイバ２１をマイクロホール２２の内へ挿入する前に、マイクロホール２２や光ファイバ２１の清掃をしていても、ガラスである光ファイバ２１がマイクロホールの内壁の樹脂を削り、マイクロホール２２の内でゴミ２３が発生し、このゴミ２３が光ファイバ２１のＰＣを阻害する。これは、光ファイバコネクタの信頼性を低下させる原因となっていた。
【００１０】
ＦＰＣコネクタのプラグは、光ファイバアレイをアレイ方向において２５０μｍピッチで整列させ、垂直方向で均一の高さで保持するよう作製される。しかしながら、作製した整列部材の光ファイバ方向に微小な傾きが生じたり、光ファイバアレイの整列部材への固定が不十分なことがある。その結果、プラグに固定された光ファイバアレイの先端位置では光ファイバ整列方向や垂直方向にバラツキが生じることがある。
【００１１】
図５は、プラグに固定された光ファイバアレイの正面からみた時の、光ファイバの先端位置の一例を示す図である。横軸に光ファイバアレイ方向、縦軸に垂直方向とした場合の光ファイバ端面中心位置を示している。図５に示したように、アレイ方向で２５０μｍピッチ、垂直方向で均一な高さとなるのが望ましいが、プラグへ光ファイバを固定した状態では、先端位置にバラツキが生じることがある。
【００１２】
図５に示した状態は一例であるが、特に垂直方向におけるバラツキの値が大きく、アレイ方向基準位置から±２００μｍ程度の範囲でバラツキを持つことがある。整列方向に対しては、±５０μｍ程度の範囲のバラツキをもつことがある。マイクロホールアレイの整列方向のピッチや高さ方向は高精度に作製されているため、光ファイバ先端位置にバラツキが生じた光ファイバアレイをマイクロホールの内に挿入できないことがあるという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、光ファイバコネクタ部品の低コスト化および信頼性向上を目的とする。
【００１４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光ファイバコネクタ部品の低コスト化及び信頼性の向上を図るようにしたマイクロホールアレイ部品及び光ファイバコネクタを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、片持ち梁の状態でプラグに取りつけられた複数の光ファイバの軸を調心するための複数のマイクロホールを有するマイクロホールアレイ部品であって、材質がセラミックスであることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記マイクロホールの内径が、１２５μｍ以上、１２６μｍ未満であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記材質の主成分がジルコニアであることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、射出成形により作製されたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記射出成形により作製された成形体の焼結が終了した状態で、前記マイクロホールの内径が１２５μｍ以上、１２６μｍ未満であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、片持ち梁の状態でプラグに取りつけられた複数の光ファイバの軸を調心するための複数のマイクロホールを有するマイクロホールアレイ部品であって、前記マイクロホールの内径が、１２５μｍ以上、１２６μｍ未満で、前記マイクロホールの入口の形状が、該マイクロホールの整列方向と垂直な方向の径の方が長い楕円となるコーン形状であることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記マイクロホールアレイ部品の材質の主成分が、ジルコニアとして射出成形により作製され、作製された成形体の焼結が終了した状態で、前記マイクロホールの内径が１２５μｍ以上、１２６μｍ未満であることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７いずれかに記載のマイクロホールアレイ部品を備え、該マイクロホールアレイ部品の両端より光ファイバを挿入し、該光ファイバ自身が撓んだときに発生する弾性復元力により光ファイバの端面同士を加圧密着させることを特徴とする光ファイバコネクタである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の態様について説明する。
［実施形態１］
図１及び図２は、本発明のマイクロホールアレイ部品の実施形態１を説明するための図で、図１は材質がセラミックスである１６芯マイクロホールアレイ部品の外観斜視図、図２は図１の断面模式図で、図中符号３１はセラミックからなるマイクロホールアレイ部品、３２はマイクロホール（丸孔）を示している。
【００２４】
このマイクロホールアレイ部品３１は、１２５μｍ径の光ファイバ１６芯を、マイクロホールアレイ部品３１の穴の両端より光ファイバが挿入できるように貫通状態に構成されている。丸穴であるマイクロホール３２の内径は、１２５μｍ以上、１２６μｍ未満である。整列した穴のピッチは、２５０μｍであり、ＦＰＣコネクタのプラグに固定された光ファイバアレイのピッチと同じである。穴の長さは、２ｍｍから３ｍｍの長さであり、穴両端入口より光ファイバを挿入して光ファイバの端面をＰＣ接続するときの光学特性や信頼性を満足する長さとなっている。
【００２５】
ＦＰＣコネクタに、図１に示したセラミックスマイクロホールアレイ部品を適用したとき、プラグとアダプタの着脱の操作により、マイクロホールの内壁と光ファイバが接触するが、マイクロホールの材質が耐摩耗性に優れたセラミックスであるので、光ファイバがマイクロホールの内壁を削り、マイクロホール内でゴミを発生させることがなく、光ファイバコネクタの信頼性を向上させることができる。
【００２６】
［実施形態２］
この実施形態２について、ジルコニアを主成分とする１６心セラミックスマイクロホールアレイ部品を例にして説明する。外観斜視図及び断面模式図は、実施形態１の場合の図１及び図２と同じである。１６個の１２５μｍ以上、１２６μｍ未満の内径のマイクロホールが２５０μｍピッチで整列している。主成分をジルコニアとし、成形加工により作製している。
【００２７】
成形加工により作製することで、高精度な穴径と整列ピッチを有するマイクロホールアレイ部品を低コストに作製することができる。また、ジルコニアは、セラミックスの中でも特に耐摩耗性に優れているため、マイクロホールの内壁を光ファイバが削りゴミを発生させる可能性が一層小さくなり、光ファイバコネクタの信頼性を向させることができる。
【００２８】
［実施形態３］
この実施形態３について、ジルコニアを主成分とする１６芯セラミックスマイクロホールアレイ部品を例にして説明する。外観斜視図及び断面模式図は、実施形態１の場合の図１及び図２と同じである。材質はジルコニアを主成分として射出成形により作製し、１６個の１２５μｍ以上、１２６μｍ未満の内径のマイクロホールが、２５０μｍピッチで整列している。成形加工可能なジルコニアを材質とし、低コストな成形方法である射出成形により作製するため、マイクロホールアレイ部品を低コストに作製できる。
【００２９】
［実施形態４］
この実施形態４について、ジルコニアを主成分とする１６芯セラミックスマイクロホールアレイ部品を例にして説明する。外観斜視図及び断面模式図は、実施形態１の場合の図１及び図２と同じであり、１６個の１２５μｍ以上、１２６μｍ未満の内径のマイクロホールが、２５０μｍピッチで整列している。ジルコニアを主成分として射出成形により作製している。
【００３０】
射出成形後に成形品を脱脂、焼結した状態で穴径が、１２５μｍ以上、１２６μｍ未満となるように作製しているため、内径を所定値へ仕上げる加工を必要とせず、高精度な穴径を低コストに作製できる。成形体に対して、内径を高精度に仕上げる加工を必要としないことは、特にマイクロホールの心数が増大するにつれてコストへの効果が大きい。
【００３１】
［実施形態５］
図６及び図７は、本発明のマイクロホールアレイ部品の実施形態５を説明するための図で、図６は材質がセラミックスである１６芯マイクロホールアレイ部品の外観斜視図、図７は図６の断面模式図で、図中符号４１はセラミックからなるマイクロホールアレイ部品、４２はマイクロホール、４３はコーン部を示している。
【００３２】
１２５μｍ径の光ファイバ１６芯を、マイクロホールアレイ部品４１の穴両端より光ファイバを挿入できるように、１２５μｍ以上、１２６μｍ未満の内径を有するマイクロホールのコーン部４３が２５０μｍピッチで整列している。このコーン部４３の穴入口形状は、楕円となるようにコーン形状となっている。図６及び図７においては、コーン部４３の垂直方向の広がり角は３０度であり、アレイ方向の広がり角は、１５度である。
【００３３】
図６及び図７に示したように、コーン部４３の穴入口は、穴整列方向に対して垂直方向の径が長い楕円であり、楕円の径が３７５μｍとなるよう拡大している。アレイ方向の径は２５０μｍである。このマイクロホールをＦＰＣコネクタへ用いたとき、光ファイバの先端位置ずれが垂直方向で±１２０μｍ以下程度であれば、光ファイバはコーン部４３に挿入され、コーン部４３の壁面と接触しながら穴へガイドされるため、光ファイバをマイクロホール４２への挿入は容易である。
【００３４】
特に、ＦＰＣコネクタにおいては垂直方向へのバラつきが大きいため、垂直方向の径が長い楕円とすることで、ＦＰＣコネクタプラグの光ファイバの挿入は容易になる。例えば、垂直方向の径を５００μｍとすれば、ＦＰＣコネクタプラグにおける光ファイバ先端位置のずれが問題になることがなく、確実に光ファイバを穴へ挿入することができる。また、プラグの光ファイバ固定部の作製精度や、固定部への光ファイバアレイの実装精度を緩和することができ、光ファイバコネクタの作製や組立コストを下げることが可能になる。
【００３５】
［実施形態６］
この実施形態６について、１６芯マイクロホールアレイ部品を例にして説明する。外観斜視図及び断面模式図は、実施形態５の場合の図６及び図７と同じである。材質はジルコニアを主成分とし、射出成形により作製している。成形体の焼結が終了した状態で、コーン部４３のマイクロホールの内径は、１２５μｍ以上、１２６μｍ未満であり、穴入口もコーン形状となっている。そのため、内径仕上げ加工、コーン加工を必要とせず、成形体に加工を必要とすることなくコネクタへ使用できる。成形体に対して加工を必要としないことで、個々の穴に内径仕上げ加工、コーン加工するときにくらべ、低コストに作製できる。特に、芯数が増加したとき、加工コストの増加を抑えることができる。主成分がジルコニアであるので、ＦＰＣコネクタに使用したとき、ゴミを発生させることがなく、コネクタの信頼性を向上させることが可能である。
【００３６】
［実施形態７］
この実施形態７をＦＰＣコネクタへのセラミックスマイクロホールの適用を例にして説明する。
【００３７】
ＦＰＣコネクタのマイクロホール部品をアダプタ部品と一体成形品として樹脂により作製し、低コストにアダプタを作製する方法もあるが、課題で述べたように、光ファイバが樹脂を削りゴミを発生させる欠点が存在していた。また、樹脂でマイクロホール内の穴形状や穴径を精密に制御することが困難であった。
【００３８】
そこで、マイクロホール部品が欠落したアダプタ部品を樹脂により作製しておき、マイクロホール部品は別部品として、すなわち、その成分をセラミックスとするマイクロホール部品を成形により作製する。そして、このセラミックス製のマイクロホール部品を上述した樹脂製のアダプタ部品内に固定することによって、アダプタ部材として完成させるのである。
【００３９】
この本発明により、光ファイバはセラミックス製のマイクロホール内に挿入されるため、従来の欠点であったマイクロホール内の樹脂を光ファイバが削ることがなくなり、削りごみの発生もなくなり、また、セラミックス製のマイクロホール部品は穴形状や穴径を精密に制御して作製することが出来るため、その結果、低コストで、かつ、高い信頼性のあるアダプタ部品を作製することができる。
【００４０】
図８は、ＦＰＣコネクタのアダプタへセラミックスマイクロホールアレイ部品を適用したときの模式図で、図中符号５１はセラミックスマイクロホールアレイ部品、５２はアダプタを示している。図３に示したアダプタ６に代え、図１及び図２に示したマイクロホールアレイ部品を収納して固定できるアダプタへと変更することで、ＦＰＣコネクタへセラミックスマイクロホールアレイ部品を適用する。
【００４１】
マイクロホールの入口両端よりプラグに固定された光ファイバがマイクロホール内へ挿入され、プラグとアダプタはクリップにより固定され、光ファイバを接続する。接続を解除するときは、クリップを外して、プラグをアダプタから引き離す。プラグとアダプタの着脱の操作時には、マイクロホールの内壁と光ファイバが接触するが、マイクロホールの材質が耐摩耗性に優れたセラミックスであるので、光ファイバがマイクロホールの内壁を削り、マイクロホール内でゴミを発生させることがなく、光ファイバコネクタの信頼性を向上させることができる。
【００４２】
また、アダプタへは、図６及び図７で示した穴入口の形状を有するマイクロホールアレイ部品を適用することもできる。穴入口がコーン形状となったマイクロホールアレイ部品を用いることで、マイクロホールアレイ部品のアダプタへの固定位置精度も緩和することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、片持ち梁の状態でプラグに取りつけられた複数の光ファイバの軸を調心するための複数の丸孔を有するマイクロホールアレイ部品であって、材質がセラミックスであるので、穴形状が丸型となるよう一体成形品としてマイクロホールアレイ部品を作製するため、このマイクロホールアレイ部品を低コストで作製できる。
【００４４】
また、マイクロホールアレイ部品の材質として耐摩耗性に優れたセラミックスを用いることで、光ファイバ着脱によりマイクロホール内が削れてゴミが発生し光ファイバ接続を阻害する可能性がなく、光ファイバコネクタの信頼性を向上させることができる。
【００４５】
成形加工後にセラミックスを焼結したときに、マイクロホールの内径が１２５μｍ以上１２６μｍ未満であることで、穴径に対して仕上げ加工をする必要がないため、低コストに多心マイクロホールアレイ部品を作製できる。
【００４６】
マイクロホールにおいて、それぞれの穴入口の形状が穴整列方向と垂直な方向の径の方が長い楕円であるようにコーン形状であるため、プラグに固定された光ファイバアレイの挿入が容易になり、光ファイバコネクタの信頼性を向上させることができる。
【００４７】
マイクロホールアレイ部品において、材質の主成分をジルコニアとして射出成形により作製し、成形体の焼結が終了した状態でマイクロホール内径が１２５μｍ以上１２６μｍ未満であり、穴入口がコーン形状であることで、低コストに信頼性の高いマイクロホールアレイ部品を作製できる。
【００４８】
これらのマイクロホールアレイ部品をＦＰＣコネクタに適用することで、ＦＰＣコネクタのプラグやアダプタ部品作製精度、組立制度を緩和することが可能となり、信頼性の高いＦＰＣコネクタを低コストに作製できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマイクロホールアレイ部品の実施形態１を説明するための図で、材質がセラミックスである１６芯マイクロホールアレイ部品の外観斜視図である。
【図２】本発明のマイクロホールアレイ部品の実施形態１を説明するための図で、図１の断面模式図である。
【図３】ＦＰＣコネクタの一例を示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）はその組立状態図である。
【図４】光ファイバがマイクロホールの内壁を削りとりながら挿入される場合の断面模式図である。
【図５】プラグに固定された光ファイバアレイの正面からみた時の、光ファイバの先端位置の一例を示す図である。
【図６】本発明のマイクロホールアレイ部品の実施形態５を説明するための図で、材質がセラミックスである１６芯マイクロホールアレイ部品の外観斜視図である。
【図７】本発明のマイクロホールアレイ部品の実施形態５を説明するための図で、図６の断面模式図である。
【図８】ＦＰＣコネクタのアダプタへセラミックスマイクロホールアレイ部品を適用したときの模式図である。
【符号の説明】
１  ＦＰＣコネクタ
２  光ファイバ
３  保持部
４  プラグ
５  細径孔（マイクロホール）
６  アダプタ
７  プラグ
８  保持部
９  光ファイバ
１０  座屈部
１１  クリップ
２１  光ファイバ
２２  マイクロホール
２３  マイクロホールの内壁を削ったゴミ
３１  セラミックからなるマイクロホールアレイ部品
３２  マイクロホール（丸孔）
４１  セラミックからなるマイクロホールアレイ部品
４２  マイクロホール
４３  コーン部
５１  セラミックスマイクロホールアレイ部品
５２  アダプタ
【図１】
2004240323.tif 000003
【図２】
2004240323.tif 000004
【図３】
2004240323.tif 000005
【図４】
2004240323.tif 000006
【図５】
2004240323.tif 000007
【図６】
2004240323.tif 000008
【図７】
2004240323.tif 000009
【図８】
2004240323.tif 000010