(57)【要約】【課題】接着剤をフェルール内部に素早く、隙間，気泡なく充填でき、スリーブ入口部の硬化接着剤の外径寸法を精度良くでき、信頼性の向上と引張り強度をアップでき、モジュールへのアッセンブリ時好適となる光コネクターの製造方法および光コネクターを提供する。【解決手段】光ファイバの先端加工裸ファイバ部をフェルールのキャピラリ穴に挿通し、また被覆部をフェルールのスリーブ穴に挿通する光ファイバ挿通工程ｆ１；と、キャピラリ穴先端部封口工程ｆ２；と、フッ素系チューブを取り付けるチューブ取り付け工程ｆ３；と、チューブ内に適量の接着剤を注入する接着剤注入工程ｆ４；と、チューブ内の接着剤を隙間、気泡なく充填する接着剤充填工程ｆ５；と、接着剤硬化工程ｆ６；と、チューブを取り外すチューブ取り外し工程ｆ７；とにより光コネクター完成品とする。【選択図】　　　　図２
2004012486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリーブ自体にスリーブ穴およびキャピラリ穴が設けられているフェルール、またはスリーブとキャピラリからなるフェルールを用い、光ファイバの端部の被覆が除去された裸ファイバ部を前記フェルールのキャピラリ穴に挿通し、またファイバ被覆部をフェルールのスリーブ穴に挿通し、キャピラリ穴およびスリーブ穴内の、それぞれ裸ファイバ部およびファイバ被覆部を接着剤で固着して光コネクターとする光コネクターの製造方法であって、
光ファイバの端部の被覆が除去され、ファイバ先端加工が施された裸ファイバ部を前記フェルールのキャピラリ穴に挿通し、またファイバ被覆部をフェルールのスリーブ穴に挿通する、光ファイバ挿通工程；と、
前記裸ファイバ部が挿通されたキャピラリ穴の先端部を封口する、キャピラリ穴先端部封口工程；と、
前記スリーブの入口端部からファイバ被覆部にかけてフッ素系チューブまたはシリコン系チューブを取り付ける、チューブ取り付け工程；と、
前記チューブ内に微少量注入手段により適量の接着剤を注入する接着剤注入工程；と、
チューブ内の接着剤を遠心力により、スリーブ穴内部およびキャピラリ穴内部から前記封口した先端部まで隙間なく、また気泡なく充填する、接着剤充填工程；と、
チューブ内、スリーブ穴内部およびキャピラリ穴内部から封口先端部まで充填された接着剤を硬化する接着剤硬化工程；と、
スリーブの入口端部からファイバ被覆部にかけて取り付けてあったチューブを取り外す、チューブ取り外し工程；と、により光コネクター完成品とすることを特徴とする光コネクターの製造方法。
【請求項２】
前記キャピラリ穴先端部の封口が接着剤または樹脂により行われることを特徴とする請求項１記載の光コネクターの製造方法。
【請求項３】
前記スリーブ自体にスリーブ穴およびキャピラリ穴が設けられているフェルール、またはスリーブとキャピラリからなるフェルールのキャピラリが金属製または金属めっきされていて、また前記裸ファイバ部の外周に金属めっきが施されている場合は、キャピラリ穴先端部の封口が半田付けにより行われることを特徴とする請求項１記載の光コネクターの製造方法。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の製造方法により得られたことを特徴とする光コネクター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コネクターの製造方法および光コネクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光コネクターの製造方法としては、例えば図３（ｂ）に示す、スリーブ自体６にスリーブ穴７およびキャピラリ穴８ａが設けられているフェルール１０を用いる場合、通常の光ファイバ５’の端部の被覆２を除去した裸ファイバ部１を予め接着剤を注入したスリーブ穴およびキャピラリ穴に挿通し、次いで、接着剤を硬化させて図８に示すような光コネクター７０としていた。なお、１３はフェルール１０の入口部の硬化した接着剤である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、従来の光コネクターの製造方法には次のような問題点があった。先ず接着剤をフェルール内に注入する際において、接着剤はスリーブ穴内部およびキャピラリ穴内部まで充分に浸透せず、キャピラリ穴の先端まで隙間なく充填することが困難であった。また、内部に入った気泡を除去することが難しく、接着剤の硬化後も内部に残存するため、光コネクターの特性が劣化してしまうという問題点があった。また光ファイバをスリーブに挿通する際、スリーブ内には接着剤があるためファイバ先端を汚してしまうので、ファイバ先端加工した光ファイバには好ましくなかった。またスリーブ穴入口近辺も接着剤により汚れてしまうという問題点があった。またスリーブ入口部の外径寸法が硬化した接着剤のために一定にならないという問題点があった。なお、スリーブの外径寸法はモジュールへのアセンブリ時に位置決め等の役割をするため大変高精度なものが要求されている。
【０００４】
本発明は、上記従来技術が有する各種問題点を解決するためになされたものであり、接着剤をフェルールのスリーブ穴内部、およびキャピラリ穴内部からキャピラリ穴の先端まで、素早く、隙間なく、気泡なく充填することができ、またファイバ先端およびスリーブ穴入口近辺が接着剤により汚れず、またスリーブ入口部の硬化接着剤の外径寸法を精度良くすることができ、その結果、信頼性の向上と引張り強度をアップすることができ、モジュールへのアッセンブリ時好適となる光コネクターの製造方法および光コネクターを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の観点として本発明は、スリーブ自体にスリーブ穴およびキャピラリ穴が設けられているフェルール、またはスリーブとキャピラリからなるフェルールを用い、光ファイバの端部の被覆が除去された裸ファイバ部を前記フェルールのキャピラリ穴に挿通し、またファイバ被覆部をフェルールのスリーブ穴に挿通し、キャピラリ穴およびスリーブ穴内の、それぞれ裸ファイバ部およびファイバ被覆部を接着剤で固着して光コネクターとする光コネクターの製造方法であって、
光ファイバの端部の被覆が除去され、ファイバ先端加工が施された裸ファイバ部を前記フェルールのキャピラリ穴に挿通し、またファイバ被覆部をフェルールのスリーブ穴に挿通する、光ファイバ挿通工程；と、前記裸ファイバ部が挿通されたキャピラリ穴の先端部を封口する、キャピラリ穴先端部封口工程；と、前記スリーブの入口端部からファイバ被覆部にかけてフッ素系チューブまたはシリコン系チューブを取り付ける、チューブ取り付け工程；と、前記チューブ内に微少量注入手段により適量の接着剤を注入する接着剤注入工程；と、チューブ内の接着剤を遠心力によりスリーブ穴内部およびキャピラリ穴内部から前記封口した先端部まで隙間なく、また気泡なく充填する、接着剤充填工程；と、チューブ内、スリーブ穴内部およびキャピラリ穴内部から封口先端部まで充填された接着剤を硬化する接着剤硬化工程；と、スリーブの入口端部からファイバ被覆部にかけて取り付けてあったチューブを取り外す、チューブ取り外し工程；と、により光コネクター完成品とすることを特徴とする光コネクターの製造方法にある。
前記ファイバ先端加工とは、例えば垂直研磨ファイバ加工、斜め研磨ファイバ加工や楔状のレンズドファイバ加工である。また前記微少量注入手段としては、例えば注射器、マイクロシリンジ等を用いることができる。
上記第１観点の製造方法では、上記各工程、特にはキャピラリ穴先端部封口工程、チューブ取り付け工程、遠心力による接着剤充填工程を用いて製造することにより、接着剤をスリーブ穴内部、およびキャピラリ穴内部からキャピラリ穴の先端部まで、素早く、隙間なく、気泡なく充填し、硬化することができる。またフッ素系チューブまたはシリコン系チューブを用いているので接着剤に侵されず、接着剤硬化後のチューブ取り外しが容易に行える。またチューブにより接着剤の飛散が防止されるので、ファイバ先端およびスリーブ穴入口近辺が接着剤により汚れなくなる。またスリーブ入口部の硬化接着剤の外径はチューブの内径と同一径となるので、硬化接着剤の外径寸法を精度良くすることができる。また前記接着剤注入工程では、微少量注入手段を用いることにより接着剤の量を管理することができ、接着剤の凝固収縮等に関する問題も解決できる。その結果、得られた光コネクターは信頼性の向上と引張り強度をアップすることができ、モジュールへのアッセンブリ時好適となる。
【０００６】
第２の観点として本発明は、前記キャピラリ穴先端部の封口が接着剤または樹脂により行われることを特徴とする光コネクターの製造方法にある。
上記第２観点の製造方法では、前記キャピラリ穴先端部の封口を接着剤、例えばエポキシ系接着剤の塗布，硬化、または樹脂、例えば紫外線硬化樹脂により行うことができる。
【０００７】
第３の観点として本発明は、前記スリーブ自体にスリーブ穴およびキャピラリ穴が設けられているフェルールまたはキャピラリが金属製または金属めっきされていて、また前記裸ファイバ部の外周に金属めっきが施されている場合は、キャピラリ穴先端部の封口が半田付けにより行われることを特徴とする光コネクターの製造方法にある。
上記第３観点の製造方法では、前記スリーブ自体にスリーブ穴およびキャピラリ穴が設けられているフェルールまたはキャピラリが金属製または金属めっきされていて、また前記裸ファイバ部の外周に金属めっきが施されている場合は、キャピラリ穴先端部の封口を半田付けにより行うことができる。
【０００８】
第４の観点として本発明は、前記各観点記載の製造方法により得られたことを特徴とする光コネクターにある。
上記第４観点の光コネクターでは、前記各観点記載の製造方法により得られたものであるので、接着剤がスリーブ穴内部およびキャピラリ穴内部から封口した先端部まで、隙間なく、気泡なく充填され、硬化されている。また、チューブによりスリーブ入口部の硬化接着剤の外径寸法が精度良くなっている。その結果、光コネクターは信頼性が向上され、また引張り強度がアップされ、モジュールへのアッセンブリ時好適となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容を、図に示す実施の形態により更に詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の製造方法により得られた光コネクターの一例を示す略図である。図２は、本発明の光コネクターの製造方法の一例を示すチャートである。図３は、本発明の製造方法において、光ファイバの端部の被覆が除去され、ファイバ先端加工が施されためっき裸ファイバ部を有する端部被覆除去光ファイバ（同図（ａ））を、スリーブ自体にスリーブ穴およびキャピラリ穴が設けられているフェルール（同図（ｂ））のキャピラリ穴に裸ファイバ部を、またスリーブ穴に光ファイバ部を挿通する、光ファイバ挿通工程ｆ１を説明するための略図である。図４は、光ファイバ挿通工程ｆ１後、半田付け等によるキャピラリ穴先端部封口工程ｆ２、チューブ取り付け工程ｆ３、接着剤注入工程ｆ４および光コネクター中間体を説明するための略図である。図５は、接着剤充填工程ｆ５および遠心力付与装置を説明するための略図である。図６は、接着剤充填工程ｆ５後および接着剤硬化工程ｆ６後の光コネクター中間体を示す略図である。また図７は本発明の製造方法の他の例を示す略図であり、同図（ａ）、（ｂ）は、光ファイバの端部の被覆が除去され、ファイバ先端加工が施された裸ファイバ部を有する端部被覆除去光ファイバ（同図（ａ））を、スリーブとキャピラリからなるフェルール（同図（ｂ））のキャピラリ穴に裸ファイバ部を、またスリーブ穴に光ファイバ部を挿通する、光ファイバ挿通工程ｆ１を説明するための略図、また同図（ｃ）は、同図（ａ）のフェルールを用い、接着剤によるキャピラリ穴先端部封口工程ｆ２、チューブ取り付け工程ｆ３、接着剤注入工程ｆ４および光コネクター中間体を説明するための略図である。
【００１０】
これらの図において、１は裸ファイバ、１ｍはめっき裸ファイバ（メタライズドファイバ）、２は被覆（ファイバ被覆部）、５、５’は光ファイバ（体）、６はスリーブ（体）、７はスリーブ穴、８はキャピラリ、８ａはキャピラリ穴、１０、２０はフェルール、１１は封口先端部、１２はチューブ（フッ素系チューブ）、１３は接着剤、５０は光コネクター、５０ａ、６０ａは光コネクター中間体（接着剤硬化前）、５０ｂは光コネクター中間体（接着剤硬化後）、１００は接着剤充填装置（高速回転装置）、またｊは回転軸である。
【００１１】
−第１の実施の形態−
本発明の光コネクターの製造方法の第１実施形態について図２のチャートを用いて説明する。
先ず、光ファイバの端部の被覆が除去され、ファイバ先端加工が施された裸ファイバ部を前記フェルールのキャピラリ穴に挿通し、またファイバ被覆部をフェルールのスリーブ穴に挿通する、光ファイバ挿通工程ｆ１；と、
前記裸ファイバ部が挿通されたキャピラリ穴の先端部を封口する、キャピラリ穴先端部封口工程ｆ２；と、
前記スリーブの入口端部からファイバ被覆部にかけてフッ素系チューブまたはシリコン系チューブを取り付ける、チューブ取り付け工程ｆ３；と、
前記チューブ内に微少量注入手段により適量の接着剤を注入する接着剤注入工程ｆ４；と、
チューブ内の接着剤を遠心力により、スリーブ穴内部およびキャピラリ穴内部から前記封口した先端部まで隙間なく、また気泡なく充填する、接着剤充填工程ｆ５；と、
チューブ内、スリーブ穴内部およびキャピラリ穴内部から封口先端部まで充填された接着剤を硬化する接着剤硬化工程ｆ６；と、
スリーブの入口端部からファイバ被覆部にかけて取り付けてあったチューブを取り外す、チューブ取り外し工程ｆ７；と、により光コネクター完成品とする光コネクターの製造方法である。
【００１２】
−第２の実施の形態−
本発明の光コネクターの製造方法の第２実施形態について図１〜６を用いて説明する。
本実施形態に用いた光ファイバは、図３（ａ）に示すように、石英の裸ファイバの外周に金属めっき、例えばＡｕ（金）めっきを施しためっき裸ファイバ（メタライズドファイバ）１ｍの外周に被覆２、例えばナイロン被覆を設けた光ファイバである。そして、光ファイバの端部の被覆が除去され、ファイバ先端加工が施されためっき裸ファイバ部１ｍを有する光ファイバ体５としている。例えば、前記ファイバ先端加工は垂直研磨加工である。まためっき裸ファイバ部１ｍの長さは適当でよいが、例えば０．５ｍｍ〜２０ｍｍである。また本実施形態に用いたフェルールは、例えば図３（ｂ）に示すように、Ｎｉ（ニッケル）＋Ａｕめっき等のめっき（図示せず）を施したコバール、ＳＵＳ（ステンレス）等の金属製のスリーブ体６にスリーブ穴７およびキャピラリ穴８ａを設けたフェルール１０である。
先ず、図３（ａ）に示す前記光ファイバ体５を、図３（ｂ）に示すフェルール１０のスリーブ穴７に持っていき、前記めっき裸ファイバ部１ｍをスリーブ体６のキャピラリ穴８ａに、またファイバ被覆部２をスリーブ穴７に挿通した（光ファイバ挿通工程ｆ１）。
次に、図４の（ｆ２）部に示すように、キャピラリ穴先端部を半田付けにより封口し，封口先端部１１を設けた（キャピラリ穴先端部封口工程ｆ２）。前記半田は、例えばＰｂ／Ｓｎ，Ａｕ／Ｓｎ，Ｓｎ，Ａｇ／Ｉｎ，またはＰｂ／Ｉｎである。
次に、図４の（ｆ３）部に示すように、前記スリーブ６の入口端部からファイバ被覆部２上にかけてフッ素系チューブ１２を取り付けた（チューブ取り付け工程ｆ３）。前記フッ素系チューブ１２は、例えばＰＴＦＥチューブである。
次に、図４の（ｆ４）部に示すように、前記チューブ１２内に接着剤１３、例えばエポキシ系接着剤のエポテック３５３ＮＤ（商品名）を注射器により一定量注入して光コネクター中間体（以下、中間体と略記する）５０ａとした（接着剤注入工程ｆ４）。
次いで、図５に示すように、接着剤充填装置（高速回転装置）１００に、前記中間体５０ａを先端方向に遠心力が加わるように設置して固定し、回転軸ｊを中心に回転してチューブ１２内の接着剤１３を遠心力により、スリーブ穴７内部、キャピラリ穴８ａ内部から封口先端部１１まで隙間なく、また気泡なく充填した（接着剤充填工程ｆ５）。例えば接着剤充填装置１００の回転数は１，５００ｒｐｍで、充填に要する時間は５分間である。なお回転数と時間を管理するだけで気泡の脱泡を完全に行え、信頼性が向上する。前記接着剤充填工程ｆ５後の中間体５０ｂを図６に示す。
次に、前記中間体５０ｂを高温槽（図示せず）内に保持し、チューブ１１内、スリーブ穴７内部等に充填された接着剤１２を硬化した（接着剤硬化工程ｆ６）。例えば硬化条件は８５℃×１〜２時間である。
次いで、前記高温槽から中間体５０ｂを取り出し、冷却後、スリーブ６の入口端部からファイバ被覆部２にかけて取り付けてあったチューブ１２を取り外して図１に示すような光コネクター５０の完成品とした（チューブ取り外し工程ｆ７）。なお、用いたチューブ１２はフッ素系チューブなので、硬化した接着剤１３がチューブに接着することなく簡単に取り外すことが出来た。
上記光コネクター５０の完成品を検査したところ、接着剤はスリーブ穴内部、およびキャピラリ穴内部からキャピラリ穴の先端まで、隙間なく、気泡なく充填され、硬化していた。また、チューブを取り外した部分の硬化した接着剤１３は外径寸法がチューブの内径と同寸法であり精度が良かった。その結果、得られた光コネクター５０は信頼性の向上と引張り強度をアップすることができ、更にモジュールへのアッセンブリ時好適となった。
なお、場合によっては、前記フェルール１０に光ファイバ体５を挿通する前に、スリーブ６の入口端部に所定長のフッ素系チューブ１２を取り付けておいてもよい。
【００１３】
−第３の実施の形態−
本発明の製造方法の第３実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態に用いた光ファイバは、同図（ａ）に示すように、石英の裸ファイバ１の外周にナイロン被覆２を設けた通常の光ファイバである。そして、光ファイバの端部の被覆が除去され、ファイバ先端加工が施された裸ファイバ部１を有する光ファイバ体５’としている。例えば、前記ファイバ先端加工は垂直研磨加工である。またフェルールは、同図（ｂ）に示すように、ＳＵＳ系のスリーブ６にジルコニア製のキャピラリ８を嵌め込んだフェルール２０である。
先ず、図７（ａ）に示す光ファイバ体５’を、同図（ｂ）に示すフェルール２０のスリーブ穴７に持っていき、前記裸ファイバ部１をキャピラリ８のキャピラリ穴８ａに、また光ファイバの被覆部２をスリーブ穴７に挿通した（光ファイバ挿通工程ｆ１）。
次いで、図７（ｃ）の（ｆ２）部に示すように、キャピラリ穴先端部を接着剤により封口し，封口先端部１１を設けた（キャピラリ穴先端部封口工程ｆ２）。次いで前記第２実施形態と同様、チューブ取り付け工程ｆ３、接着剤注入工程ｆ４を順次行って中間体６０ａとした。以降は図示しないが、前記第２実施形態と同様、接着剤充填工程ｆ５、接着剤硬化工程ｆ６、チューブ取り外し工程ｆ７を順次行い、光コネクターの完成品（図示せず）を製造した。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の製造方法および光コネクターによれば、上記光ファイバ挿通工程、キャピラリ穴先端部封口工程、チューブ取り付け工程、遠心力による接着剤充填工程等を用いて製造することにより、接着剤をスリーブ穴内部、およびキャピラリ穴内部からキャピラリ穴の先端部まで、素早く、隙間なく、気泡なく充填し、硬化することができるようになった。また、チューブによりスリーブ入口部の硬化接着剤の外径寸法を精度良くすることができるようになった。その結果、得られた光コネクターは信頼性の向上と引張り強度をアップすることができ、更にモジュールへのアッセンブリ時好適となった。従って、本発明は産業上に寄与する効果が極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法により得られた光コネクターの一例を示す略図である。
【図２】本発明の光コネクターの製造方法の一例を示すチャートである。
【図３】本発明の製造方法において、光ファイバの端部の被覆が除去され、ファイバ先端加工が施されためっき裸ファイバ部を有する端部被覆除去光ファイバ（同図（ａ））を、スリーブ自体にスリーブ穴およびキャピラリ穴が設けられているフェルール（同図（ｂ））のキャピラリ穴に裸ファイバ部を、またスリーブ穴に光ファイバ部を挿通する、光ファイバ挿通工程ｆ１を説明するための略図である。
【図４】光ファイバ挿通工程ｆ１後、半田付け等によるキャピラリ穴先端部封口工程ｆ２、チューブ取り付け工程ｆ３、接着剤注入工程ｆ４および光コネクター中間体を説明するための略図である。
【図５】接着剤充填工程ｆ５および遠心力付与装置を説明するための略図である。
【図６】接着剤充填工程ｆ５後および接着剤硬化工程ｆ６後の光コネクター中間体を示す略図である。
【図７】本発明の製造方法の他の例を示す略図であり、同図（ａ）はスリーブとキャピラリからなるフェルール、同図（ｂ）は同図（ａ）のフェルールを用い、接着剤によるキャピラリ穴先端部封口工程ｆ２、チューブ取り付け工程ｆ３、接着剤注入工程ｆ４および光コネクター中間体を説明するための略図である。
【図８】従来の製造方法により得られた光コネクターの一例を示す略図である。
【符号の説明】
１　裸ファイバ
１ｍ　めっき裸ファイバ（メタライズドファイバ）
２　被覆（ファイバ被覆部）
５、５’　光ファイバ（体）
６　スリーブ（体）
７　スリーブ穴
８　キャピラリ
８ａ　キャピラリ穴
１０、２０　フェルール
１１　封口先端部
１２　チューブ（フッ素系チューブ）
１３　接着剤
５０　光コネクター
５０ａ、６０ａ　光コネクター中間体（接着剤硬化前）
５０ｂ　光コネクター中間体（接着剤硬化後）
１００　接着剤充填装置（高速回転装置）
ｊ　回転軸
【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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