(57)【要約】【課題】光ファイバ心線を用いてコネクタ接続を行う際に使用する、コネクタフェフールの硬度を特定することによって、ガラス端末加工時の傷やガラス欠けを防止し、さらにその研磨処理方法を提供することによって、コネクタ加工処理の簡略化並びに低コスト化を実現することにある。【解決手段】硬度がヌープ硬さで１０〜７００であって、光ファイバ心線の接続に用いるコネクタフェルールとすることによって、具体的には、前記コネクタフェルールが、ヌープ硬度が１０〜１００のプラスチック材料からなり、さらに、前記プラスチック製フェルールの挿入孔に薄膜光ファイバ素線を挿入して接着固定し、その端面部を接着剤の除去並びにＳｉＣフィルムを用いる２工程からなる研磨処理とするプラスチック製フェルールの研磨処理方法とすることによって、解決される。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬度がヌープ硬さで１０〜７００であって、光ファイバ心線の接続に用いることを特徴とする、コネクタフェルール。
【請求項２】
前記コネクタフェルールが、ヌープ硬度が１０〜１００のプラスチック材料からなることを特徴とする、請求項１に記載のコネクタフェルール。
【請求項３】
前記プラスチック製フェルールの挿入孔に薄膜光ファイバ素線を挿入固定し、その端面部を接着剤の除去並びにＳｉＣフィルムを用いる２工程からなる研磨処理とすることを特徴とする、プラスチック製フェルールの研磨処理方法。
【請求項４】
前記コネクタフェルールが、ヌープ硬度が１００〜７００のガラス材料からなることを特徴とする、請求項１に記載のコネクタフェルール。
【請求項５】
前記ガラス製フェルールの挿入孔に薄膜光ファイバ素線を挿入固定し、その端面部を接着剤の除去、ダイヤモンドフィルクによる研磨処理並びにＳｉＣフィルムを用いる３工程からなる研磨処理することを特徴とする、ガラス製フェルールの研磨処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬度が特定されたコネクタフェルール並びにコネクタフェルールの研磨処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な光通信用の光コネクタ部は、内径と外径を高精度に加工したフェルール内に光ファイバを挿入して固定し、その接続部の端面を例えば凸球面上に研磨した後、光ファイバどうしを接続して光接続を行っている。そして前記フェルールは、通常ジルコニア等の硬いセラミックスで形成されている。そのために、光ファイバ挿入孔の作製や外形研磨仕上げが非常に難しいと共に、加工処理時間が長く掛かる問題だけでなく、その接続先端部の研磨加工にも長時間を要していた。しかしながら、前記接続先端部を長時間研磨加工処理すると、フェルールに比較して硬度が小さな、光ファイバ素線の薄膜紫外線硬化型樹脂被覆が必要以上に研磨されるため、石英ガラス部分が突出したり、傷の発生やガラス欠けと称する前記石英ガラスの割れを生じていた。そして、このような光ファイバ素線を用いたコネクタ接続すると、接続損失が大きくなり問題となっていた。そこで、このような問題が生じないフェルールが検討されている。例えば、硬度がジルコニア等よりも小さな材料で作製されたフェルールとして、特許文献１が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２０８９３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明が解決しようとする課題は、光ファイバ心線を用いてコネクタ接続を行う際に使用するコネクタフェフールの、硬度を特定することによってガラス端末加工時の傷やガラス欠けを防止し、さらにその研磨処理方法を提供することによって、コネクタ加工処理の簡略化並びに低コスト化を実現することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載されるように、硬度がヌープ硬さで１０〜７００であって、光ファイバ心線の接続に用いるコネクタフェルールとすることによって、解決される。
【０００６】
また、請求項２に記載されるように、前記コネクタフェルールが、ヌープ硬度が１０〜１００のプラスチック材料からなることを特徴とする、請求項１に記載のコネクタフェルールとすることによって、解決される。さらに、請求項３に記載される、前記プラスチック製フェルールの挿入孔に薄膜光ファイバ素線を挿入固定し、その端面部を接着剤の除去並びにＳｉＣフィルムを用いる２工程からなる研磨処理とすることを特徴とする、プラスチック製フェルールの研磨処理方法とすることによって、解決される。
【０００７】
さらには、請求項４に記載される、前記コネクタフェルールが、ヌープ硬度が１００〜７００のガラス材料からなることを特徴とする、請求項１に記載のコネクタフェルールとすることによって、解決される。また、請求項５に記載される、前記ガラス製フェルールの挿入孔に薄膜光ファイバ素線を挿入固定し、その端面部を接着剤の除去、ダイヤモンドフィルクによる研磨処理並びにＳｉＣフィルムを用いる３工程からなる研磨処理することを特徴とする、ガラス製フェルールの研磨処理方法とすることによって、解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１に記載される発明は、光ファイバ心線のコネクタ接続用として、硬度がヌープ硬さで１０〜７００であるコネクタフェルールを用いることによって、従来のジルコニア等からなる高硬度のコネクタフェフールを用いることによって問題となっていた、ガラス端面部の研磨処理加工による傷の発生やガラス欠けを防止するものである。具体的には、プラスチック製のコネクタフェルールやガラス製のコネクタフェルールとすることによって、光ファイバ素線の薄膜紫外線硬化型樹脂皮膜が必要以上に研磨されて、石英ガラス部分が突出したり、傷の発生やガラス欠けと称する前記石英ガラスの割れを防止することができる。またこのようなコネクタフェルールを用いることによって、コネクタ接続部の研磨加工処理を簡略化できるようになり、低コスト化を図れることにもなる。このような結論に至ったのは、この問題について種々の実験を行って確認したことによるものである。
【０００９】
すなわち、石英ガラス等からなるガラス光ファイバに、薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜が施された、外径が１２５μｍの薄膜光ファイバ素線上に、ソフトタイプ並びにハードタイプの紫外線硬化型樹脂被覆を順次施して外径が２５０μｍの光ファイバ心線とし、つづいて前記被覆を、ファイバストリッパ等を用いて前記薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜部分まで除去し、得られた薄膜光ファイバ素線を、穴径１２５μｍのジルコニアフェルール（ヌープ硬さが、１８００程度）並びにヌープ硬さが１０および７００のプラスチック製やガラス製のフェルールに挿入して、接着固定した。そしてその石英ガラス端面部分に、ＰＣ（フィジカルコンタクト）研磨加工処理を施した。具体的には、接着剤を除去した後ダイヤモンドフィルムを使用する粗研磨並びにＳｉＣフィルムを用いる仕上げ研磨からなる、３工程の研磨処理を順次施すものと、接着剤を除去しついでＳｉＣフィルムによる粗研磨処理を施す、２工程の研磨処理のものについての、２種類の研磨処理を行いそのガラス端面部分の状態を観察したものである。また、前記処理したそれぞれのフェルールを用いてコネクタ接続部を形成し、挿入損失をＯＴＤＲ（光パルス検出器）を用い、波長１．５５μｍで測定した。さらに、曲率半径を３次元形状測定システムによって、測定した。
【００１０】
結果は表１に示されるように、実験例１および２に示されるヌープ硬さが１８００程度のジルコニア製フェルールは、いずれの研磨加工処理方法においてもガラス割れや傷の発生が見られた。また挿入損失も、３ｄＢや４ｄＢと実用上使用できない値となっている。なお、研磨工程をゆっくり長時間をかけて研磨することにより、ガラス欠けや傷の発生を少なくすることができるが、このような長時間の研磨処理加工は、実用的な研磨加工処理ではない。これに対して、実験例３や４のヌープ硬さが７００程度のガラス製フェルールでは、実験例４のように２工程からなる研磨処理では、傷の発生がみられたが、実験例３のように３工程からなる研磨処理においては、傷の発生がなく、また挿入損失も０．２ｄＢ程度と良好なものとなった。さらに実験例５並びに６に示される、ヌープ硬さが１０程度のプラスチック製フェルールでは、実験例６のように２工程からなる研磨処理においては、ガラス端面や前記薄膜の境界部分に傷の発生が全くなく、また挿入損失も０．１ｄＢ以下と実用的なものが得られた。またその処理時間等も、従来のジルコニアフェルールに比較して１５分程度に短縮され、好ましいものとなっている。しかしながら実験例５のように、研磨処理工程が３工程からなる場合には、ガラス欠けが生じて好ましくないことがわかる。このように、用いる材料をプラスチック製やガラス製でヌープ硬さが１０〜７００のフェルールとすることによって、従来のジルコニア製のフェルールと比較して、研磨処理において傷等の発生のない低コストのフェルールとすることができる。またその曲率半径も、１５ｍｍや１０ｍｍと、ＰＣ接続に適合する範囲である１０〜２５ｍｍ程度に入るものとなっている。このように、コネクタフェルールの材料としては、硬度がヌープ硬さで１０〜７００のものを使用することが、好ましいことがわかる。
【００１１】
【表１】
2004170542.tif 000002
【００１２】
しかしながら、前記実験例から明らかなとおり、ヌープ硬さが１０〜７００の範囲の材料からなるフェルールであっても、研磨加工処理の違いによって差があることが判った。このため、フェルールの材料によって研磨加工処理工程を選択する必要がある。すなわち、請求項２および３に記載されるように、前記コネクタフェルールが、ヌープ硬度が１０〜１００のプラスチック材料からなるコネクタフェルールを用いる場合には、前記プラスチック製フェルールの挿入孔に薄膜光ファイバ素線を挿入して接着固定し、その端面部の研磨加工処理を、接着剤の除去並びにＳｉＣフィルムを用いる研磨の２工程からなる、研磨加工処理方法とすることによって、ガラス端面や光ファイバと薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜の境界部分に傷の発生がなく、また挿入損失も０．１ｄＢ以下と実用上好ましいものとなる。つぎに前記材料について述べると、ヌープ硬さが１０〜１００であると同時に、精密加工が可能なこと、またヒートサイクル特性や耐湿度特性などの環境信頼性や振動特性、衝撃特性等の機械的信頼性にも優れていることが好ましい。そのようなプラスチック材料としては、サーモトロピック液晶ポリマーが好ましい。このようなサーモトロピック液晶ポリマーによって成形加工されたフェルールは、前述のように少なくともＳｉＣフィルムによる研磨加工を含む２工程の研磨処理とすることによってさらに前記研磨処理とすることにより、処理時間も従来のものに比較して１５分程度に短縮され、有用なものである。また前記の材料を用いることにより、従来のジルコニア製のフェルールと比較して、低コストのものとすることができるので、コスト削減にも寄与するものである。
【００１３】
また、請求項４および５に記載されるように、前記コネクタフェルールを、ヌープ硬度が１００〜７００のガラス材料からなるコネクタフェルールとすることによって、またこのような前記ガラス製フェルールの挿入孔に、薄膜光ファイバ素線を挿入して接着固定し、その端面部を接着剤の除去、ダイヤモンドフィルクによる研磨処理並びにＳｉＣフィルムを用いる研磨処理の、３工程からなる研磨加工処理する、ガラス製フェルールの研磨処理方法とすることによって、傷の発生がなく、挿入損失も０．２ｄＢ程度と良好なものとすることができる。そして、このようなフェルールの材料は、ヌープ硬さが１００〜７００の範囲に含まれると同時に、精密加工が可能なこと、またヒートサイクル特性や耐湿度特性などの環境信頼性や振動特性、衝撃特性等の機械的信頼性にも優れていることが好ましい。このようなガラス材料としては、結晶化ガラスが好ましい。そしてまた前記の材料を用いることにより、従来のジルコニア製のフェルールと比較して、低コストのものとすることができるので、コスト削減にも寄与するものである。
【００１４】
【実施例】
以下に実施例を示して、本発明の効果を述べる。
【００１５】
実施例１：外径１００μｍの石英ファイバ上に、外径が１２５μｍとなるようにエポキシアクリレート紫外線硬化型樹脂皮膜を施して、薄膜光ファイバ素線とし、その上にソフトタイプの紫外線硬化型樹脂被覆並びにハードタイプの紫外線硬化型樹脂被覆を順次施して、２５０μｍの光ファイバ心線を製造した。ついで前記被覆をストリッパで除去して、薄膜光ファイバ素線とし、これをヌープ硬さが１０のサーモトロピック液晶ポリマーからなるフェルールの挿入穴に挿入し、接着剤によって固定し、その端面部を２工程の研磨加工処理である接着剤除去、ＳｉＣフィルムによる研磨処理を行なった。そして、このような研磨処理を施したガラス端面部分を、顕微鏡を用いて観察した。また、前記処理したそれぞれのフェルールを用いてコネクタ接続部を形成し、接続損失を、ＯＴＤＲ（光パルス検出器）を用い、波長１．５５μｍで測定した。また曲率半径を、３次元形状測定システムによって、測定した。結果は、ヌープ硬さが１０程度の前記液晶ポリマー製のフェルールは、２工程からなる研磨加工処理によって、傷の発生のない良好なものであり、また挿入損失も０．１ｄＢと実用上何ら問題のないものである。さらにその処理時間等も従来のものに比較して、１５分程度に短縮され、好もしいものとなっている。またこのフェルールを用いたものは、曲率半径も１０ｍｍと好ましい範囲であり、さらにジルコニア製のフェルールと比較して、低価格とすることができる。
【００１６】
実施例２：外径１００μｍの石英ファイバ上に、外径が１２５μｍとなるようにエポキシアクリレート紫外線硬化型樹脂皮膜を施して薄膜光ファイバ素線とし、その上にソフトタイプの紫外線硬化型樹脂被覆並びにハードタイプの紫外線硬化型樹脂被覆を順次施して、２５０μｍの光ファイバ心線を製造した。ついで前記被覆をストリッパで除去して薄膜光ファイバ素線を露出させ、これをヌープ硬さが７００の結晶ガラスからなるフェルールの挿入穴に挿入して接着剤で固定し、その端面部を３工程研磨処理である接着剤除去、ダイヤモンドフィルムを使用する粗研磨、並びにＳｉＣフィルムを用いる仕上げ研磨を行った。そして、このような研磨処理を施したガラス端面部分を、顕微鏡を用いて詳細に観察した。また、前記処理したそれぞれのフェルールを用いてコネクタ接続部を形成し、接続損失をＯＴＤＲ（光パルス検出器）を用い、波長１．５５μｍで測定した。また、曲率半径を、３次元形状測定システムによって、測定した。結果は、ヌープ硬さが７００程度の晶化ガラス製のフェルールは、その端面部分の研磨処理を前記３工程からなる研磨処理としても、ガラス端面に傷の発生がなく良好なものであり、また挿入損失が０．２ｄＢとこちらも実用上問題のないものであった。またこの材料からなるフェルールは、曲率半径も１５ｍｍと好ましい範囲のものであり、さらにジルコニア製のフェルールと比較して、低価格とすることができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、硬度がヌープ硬さで１０〜７００であるコネクタフェルールを、光ファイバ心線の接続用に用いることよって、研磨処理加工において石英ガラス部分が突出したり、傷の発生やガラス欠けと称する前記ガラスの割れを生じないものとすることができる。具体的には、ヌープ硬さによって研磨加工処理の工程を選択することによって、ガラス端面部に傷の発生やガラス欠けのない良好なものであり、挿入損失も０．２ｄＢ以下と実用上問題のないものとできる。また、コネクタ接続部の曲率半径も、ＰＣ接続として好ましい範囲のものとなる。さらに、これらの材料からなるフェルールは、ジルコニア製のフェルールと比較して、低価格とすることができる。
【００１８】
また、前記コネクタフェルールを、ヌープ硬さが１０〜１００のプラスチック材料で製造されたフェルールとし、さらに前記のようなヌープ硬さのプラスチック製フェルールの穴部に、薄膜光ファイバ素線を挿入して接着固定し、その端面部を接着剤除去、ＳｉＣフィルムを用いて研磨処理する２工程からなるプラスチック製フェルールを用いた端面研磨処理方法とすることによって、端面部の研磨処理を行ってもガラス端面や境界部分に傷の発生がなく、挿入損失が、０．１ｄＢ以下と好ましいものとすることができる。また曲率半径も、１０ｍｍ程度とＰＣ接続として好ましい範囲のものである。さらにこのような材料を用いたフェルールとすることによって、成形加工の寸法制度も良好であり、ヒートサイクル特性や耐湿度特性などの環境信頼性や振動特性、衝撃特性等の機械的信頼性にも対応でき、コネクタ加工処理の簡略化並びに低コスト化を、実現できる。また、コネクタの接続処理時間も、１５分程度に短縮でき作業上からも好ましい。
【００１９】
また、前記コネクタフェルールを、ヌープ硬度が１００〜７００のガラス材料からなるコネクタフェルールとし、前記ガラス製フェルールの挿入孔に薄膜光ファイバ素線を挿入して接着固定し、その端面部を接着剤の除去、ダイヤモンドフィルクによる研磨処理並びにＳｉＣフィルムを用いる、３工程からなる研磨処理とするガラス製フェルールの研磨処理方法とすることによって、端面部の研磨処理を行ってもガラス端面や境界部分に傷の発生がなく、挿入損失が、０．２ｄＢ以下と好ましいものとすることができる。また曲率半径も１５ｍｍ程度と、ジルコニア製のものに比較して小さく、ＰＣ接続に好ましい範囲のものとすることができる。さらにこのような材料を用いたフェルールとすることによって、成形加工の寸法制度も良好であり、ヒートサイクル特性や耐湿度特性などの環境信頼性や振動特性、衝撃特性等の機械的信頼性にも対応でき、コネクタ加工処理の簡略化並びに低コスト化を、実現できる。