(57)【要約】【課題】ＭＦＤが異なる光ファイバ同士を接続するのに、ＭＦＤの違いによる接続損失を完全ではないがある程度抑制でき、現地での作業性に優れた光ファイバ接続部材及び光ファイバ接続装置並びに接続方法を提供する。【解決手段】モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ２０，２２同士の接続に用いる光ファイバ接続部材２６であって、双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバ２１を備え、先端部側２９が光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成され、後端部側３０が光ファイバの他方とメカニカルスプライス接続する接続部２８で形成されているようにしたものである。【選択図】        図２
2004252368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士の接続に用いる光ファイバ接続部材であって、
前記双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバを備え、先端部側が前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成され、後端部側が前記光ファイバの他方とメカニカルスプライス接続する接続部で形成されていることを特徴とする光ファイバ接続部材。
【請求項２】
モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士の接続に用いる光ファイバ接続部材であって、
前記双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバを備え、先端部側が前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成され、後端部側が前記光ファイバの他方とメカニカルスプライス接続する接続部で形成されていることを特徴とする光ファイバ接続部材。
【請求項３】
モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続装置であって、
前記光コネクタは、前記双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバを備え、先端部側に前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面を有し、後端部側に前記光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスを有し、
前記光コネクタの先端部側に前記光ファイバの一方が他の光コネクタを介して接続され、前記光コネクタの後部側に前記光ファイバの他方がメカニカルスプライス接続されていることを特徴とする光ファイバ接続装置。
【請求項４】
モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続装置であって、
前記光コネクタは前記双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバを備え、先端部側に前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面を有し、後端部側に前記光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスを有し、
前記光コネクタの先端部側に前記光ファイバの一方が他の光コネクタを介して接続され、前記光コネクタの後部側に前記光ファイバの他方がメカニカルスプライス接続されていることを特徴とする光ファイバ接続装置。
【請求項５】
モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続方法であって、
前記光コネクタに前記双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバを収納し、
前記光コネクタの先端部側を前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成し、後端部側を前記光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスで形成し、
前記光コネクタの先端部側に前記光ファイバの一方を他の光コネクタを介して接続し、前記光コネクタの後端部側に前記光ファイバの他方をメカニカルスプライス接続することを特徴とする光ファイバ接続方法。
【請求項６】
モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続方法であって、
前記光コネクタに前記双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバを収納し、
前記光コネクタの先端部側を前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成し、後端部側を前記光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスで形成し、
前記光コネクタの先端部側に前記光ファイバの一方を他の光コネクタを介して接続し、前記光コネクタの後端部側に前記光ファイバの他方をメカニカルスプライス接続することを特徴とする光ファイバ接続方法。
【請求項７】
モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続方法であって、
前記光コネクタとして、内蔵光ファイバを備え、先端部側に前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面を有し、後端部側に前記光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスを有する構成で、前記内蔵光ファイバに種々のモードフィールド径を有する複数種の光コネクタを準備し、
互いに接続される前記双方の光ファイバのモードフィールド径に応じて適正な許容損失範囲となる前記光コネクタの種類を選定し、
前記光コネクタの先端部側に前記光ファイバの一方を他の光コネクタを介して接続し、前記光コネクタの後端部側に前記光ファイバの他方をメカニカルスプライス接続することを特徴とする光ファイバ接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モードフィールド径が異なる光ファイバ同士を接続する光ファイバ接続部材及び光ファイバ接続装置並びに接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバを用いた光通信で、情報量及び通信回線の増大に対して、ＷＤＭ（波長多重）光伝送の導入が進展し、さらに大容量伝送を可能とする高密度で多重化するＤＷＤＭ光伝送の導入も検討されている。このため、光通信装置内の光配線に使用される光ケーブルの光ファイバには、収納密度を高めるために小径曲げが要求されている。また、通信回線数の増加で、多数の光ファイバが輻輳することから、配線架からキャビネット内でのハンドリング性、特に活線状態でのハンドリングで損失増加が抑制可能な光ファイバの使用が要求されている。
【０００３】
このような、要求に対応しうる光ファイバとして、曲げ半径を１５ｍｍ程度で曲げても、曲げ損失が１．０ｄＢ以下に抑えることが可能な曲げに強い光ファイバも開発されている。しかし、このような光ファイバは、モードフィールド径が小さくなるため、通常のシングルモード光ファイバと接続すると、モードフィールド径の違いによる損失増加が生じる。
【０００４】
従来、モードフィールド径（以下、ＭＦＤという）が異なる光ファイバ同士を接続するのに、両光ファイバのＭＦＤの中間値を有する中間ファイバを、介在させて接続することにより、損失増加を小さく抑えることが知られている（例えば、特許文献１参照）。図８は、前記特許文献１の開示技術を示す図で、図中、Ｃは光ファイバケーブル、Ｐは光導波路、１，２は光ファイバ、１ａ，２ａはコア部、１ｂ，２ｂはクラッド部、３は補強チューブ（又はフェルール）、４は接着剤、５，６，７は中間光ファイバ、５ａ，６ａ，７ａはコア部を示す。
【０００５】
図８は、ＭＦＤが異なる光ファイバケーブルＣと光導波路Ｐとを接続する場合を示し、光ファイバケーブルＣは、先端部の被覆を除去して内部の光ファイバ１が露出される。光ファイバ１は、コア部１ａとクラッド部１ｂからなり、コア部１ａのＭＦＤは、例えば、１０μｍとされる。光導波路Ｐ側の光ファイバ２は、コア部２ａとクラッド部２ｂからなり、コア部２ａのＭＦＤは、例えば、５μｍとされる。
【０００６】
光ファイバ１と光ファイバ２とのＭＦＤの差は５μｍあり、直接接続する場合には、接続損失は理論上で１．９４ｄＢとなる。この接続損失は、ＭＦＤの差が大きいほど大きくなる。図８においては、光ファイバ１と光ファイバ２との間に、ＭＦＤが光ファイバ１と２のＭＦＤの中間値をもつ中間光ファイバ５，６，７を介在させ、段階的に光ファイバ１のＭＦＤを光ファイバ２のＭＦＤに近づけるようにしている。
【０００７】
中間光ファイバ５，６，７は、例えば、クラッド部外径が光ファイバ１と同じ外径で、コア部５ａ，６ａ，７ａのＭＦＤが８μｍ，７μｍ，６μｍとされる。接続の手順としては、先ず光ファイバ１の端部に中間光ファイバ５をスプライスし、約１０ｍｍ残して切断し、その部分に中間光ファイバ６をスプライスする。同様に中間光ファイバ７を中間光ファイバ６にスプライスする。光ファイバ１及び中間光ファイバ５，６，７の表面には、ステンレス、セラミック等で形成された補強チューブ３が接着剤４により取り付けられ、光ファイバの強度を保っている。
【０００８】
上述の構成とすることにより、光ファイバ１と中間光ファイバ５間での接続損失０．２１ｄＢ、中間光ファイバ５と６間での接続損失０．０８ｄＢ、中間光ファイバ６と７間での接続損失０．１０ｄＢ、中間光ファイバ７と光ファイバ２間で０．１４ｄＢである。これらの合計の接続損失は０．５３ｄＢで、光ファイバ１と光ファイバ２を直接接続する場合の接続損失１．９４ｄＢと比べて、ＭＦＤの差に基づく接続損失を大幅に低減することができる。
【０００９】
また、図９はＭＦＤの異なる光ファイバ同士をメカニカルスプライスで直接接続する場合に、ＭＦＤが小さい側の光ファイバを加熱処理により接続側のＭＦＤを拡大して、ＭＦＤの大きい側の光ファイバに突合せるようにした例（例えば、特許文献２参照）を示す図である。図中、１１，１２は光ファイバ、１１ａ，１２ａはコア部、１１ｂ、１２ｂはクラッド部、１１ｃはＭＦＤ拡大部、１３はファイバ被覆、１４はフェルール、１５は割りスリーブを示す。
【００１０】
図９においては、ＭＦＤ（特許文献２では、コア径と表現）が小さい方の光ファイバ１１の接続端部におけるコア部１１ａのＭＦＤを局部的にバーナ等で加熱し、コア部１１ａのドーパントをクラッド部１１ｂ側に熱拡散させる。この熱拡散によって、光ファイバ１１の接続端部は、ＭＦＤが部分的に拡大されて、他方の光ファイバ１２のコア部１２ａのＭＦＤに近づける（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ−ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｃｏｒｅ、以下、ＴＥＣという）ことができる。
【００１１】
このＴＥＣ方法としては、ＭＦＤの小さい方の光ファイバ１１の途中部分のファイバ被覆１３を除去し、光ファイバ１１自体は溶融しないが、コア部１１ａのドーパントがクラッド部１１ｂ側に拡散する温度で部分的に加熱する。ＭＦＤが拡大されたＭＦＤ拡大部１１ｃの中央部分を、応力破断で切断して接続端面とする。光ファイバ１１と光ファイバ１２のそれぞれの接続端は、フェルール１４に収納し接着一体化した後、割りスリーブ１５等を用いてメカニカルスプライス接続する。
【００１２】
上述のようにして、ＭＦＤが異なる光ファイバ同士を突合せ接続することにより、突合せ端でのＭＦＤの差を小さくし、接続損失の増加を抑制することができる。また、接続端部のＭＦＤを拡大させることで、接続時の軸ずれによる損失増加を軽減できることも知られている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平６−４３３３２号公報
【特許文献２】
特許第２６１９１３０号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
光ケーブルの装置内配線や構内配線等は、一般に光コネクタを用いて行なうことが多い。特に配線長を施工前に特定できない場合は、現地で光ケーブルを布設した後に光コネクタを取付けることがある。
【００１５】
互いに接続される光ケーブルのＭＦＤが異なる場合、上述した図８のように中間光ファイバを両光ケーブルの中間のＭＦＤを持つ複数の光ファイバを接続してＭＦＤの差を段階的に低減させることができる。しかし、複数の光ファイバを順次接続してＭＦＤを段階的に調整すると、中間光ファイバの全体長さが長くなり、光コネクタの軸方向長さが大きくなる。また、融着により順次短尺の光ファイバを接続して構成する必要があることから、製造コストが高くなり現実的でない。特に現地の作業現場において、工事の開始時に初めて既設設備に使用されている相手方光ケーブルのＭＦＤが判明する場合もあり、予め中間光ファイバのＭＦＤに高精度のものを求めることに意味がない場合もある。
【００１６】
また、図９のように互いに接続する光ケーブルの、ＭＦＤの小さい方の光ケーブルの接続端側をＴＥＣ処理してＭＦＤを拡大させ、光ケーブルのＭＦＤの差による損失増加を抑制することは有用である。しかし、光ケーブルの接続端をＴＥＣ処理して接続するには、作業面及びコスト面で問題があり、特に現場でＴＥＣ処理や光ファイバの端面研磨処理等を行なうことは、作業性がよいとは言えず効率的でない。現地組立用の光コネクタとして、予め短尺の光ファイバを内蔵させ、この内蔵光ファイバの一方の端部はフェルールと共に端面研磨して、相手側の光コネクタと突合せて低損失の接続が得られるように構成されるものがある。内蔵光ファイバの他方の端部は、光ケーブルと融着又はメカニカルスプライスにより接続される。
【００１７】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、ＭＦＤが異なる光ファイバ同士を現地で光コネクタ接続するのに、ＭＦＤの違いによる接続損失を完全ではないがある程度抑制でき、現地での作業性に優れた光ファイバ接続部材及び光ファイバ接続方法を提供することを課題とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ファイバ接続部材は、モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士の接続に用いる光ファイバ接続部材であって、双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバを備え、先端部側が光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成され、後端部側が光ファイバの他方とメカニカルスプライス接続する接続部で形成されているようにしたものである。また、前記内蔵光ファイバを、双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバとすることができる。
【００１９】
本発明による光ファイバ接続装置は、モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続装置であって、光コネクタは、双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバを備え、先端部側に光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面を有し、後端部側に光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスを有し、光コネクタの先端部側に光ファイバの一方が他の光コネクタを介して接続され、光コネクタの後部側に光ファイバの他方がメカニカルスプライス接続されているようにしたものである。また、前記内蔵光ファイバを、双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバとすることができる。
【００２０】
本発明による光ファイバ接続方法は、モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続方法であって、光コネクタに双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバを収納し、光コネクタの先端部側を光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成し、後端部側を光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスで形成し、光コネクタの先端部側に光ファイバの一方を他の光コネクタを介して接続し、光コネクタの後端部側に前記光ファイバの他方をメカニカルスプライス接続するようにしたものである。また、前記内蔵光ファイバを、双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバとすることができる。
【００２１】
また、本発明による他の光ファイバ接続方法は、モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続方法であって、光コネクタとして、内蔵光ファイバを備え、先端部側に光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面を有し、後端部側に光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスを有する構成で、内蔵光ファイバに種々のモードフィールド径を有する複数種の光コネクタを準備し、互いに接続される双方の光ファイバのモードフィールド径に応じて最小の損失となる光コネクタの種類を選定し、光コネクタの先端部側に光ファイバの一方を他の光コネクタを介して接続し、光コネクタの後端部側に光ファイバの他方をメカニカルスプライス接続するようにしたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１、図２により本発明の第１の実施の形態を説明する。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は光ケーブルの接続形態を説明する図、図２（Ａ）は現地組立用光コネクタに用いる接続部材を示す図、図２（Ｂ）は工場出荷光コネクタの接続部材を示す図である。図中、２０，２２は光ファイバ、２１は内蔵光ファイバ、２３は現地組立用光コネクタ、２４は接続アダプタ、２５は工場出荷光コネクタ、２６は接続部材、２７はフェルール、２８はメカニカルスプライス、２９は先端部、３０は後端部、３１はフェルール保持体、Ｃ１，Ｃ２は光ケーブルを示す。
【００２３】
図１（Ａ）に示す例は、光ケーブルＣ１に現地組立用光コネクタ２３を取付け、光ケーブルＣ２に工場出荷光コネクタ２５を取付け、現地組立用光コネクタ２３と工場出荷光コネクタ２５とを、例えば、接続アダプタ２４を介して着脱可能に相互接続する形態を示している。光ケーブルＣ１には、例えば、ＭＦＤが９．２μｍの光ファイバ２０が収納され、光ケーブルＣ２には、例えば、ＭＦＤが６．３μｍの光ファイバ２２が収納されているものとする。
【００２４】
現地組立用光コネクタ２３とは、図２（Ａ）に示すように内蔵光ファイバ２１を収納した接続部材２６を用いて組立てられ、現地において光ケーブルＣ１と接続されるものを言うものとする。また、工場出荷光コネクタ２５とは、図２（Ｂ）に示すように光ケーブルＣ２の光ファイバ２２が接続部材２６ａに直接挿着され、予め製造工場内で光ケーブルＣ２に組付けられた状態のものを言うものとする。
【００２５】
接続部材２６は、図２（Ａ）に示すように、フェルール２７とフェルール保持体３１を備え、内部に予め短尺の内蔵光ファイバ２１を収納固定して構成される。そして、先端部２９が相手方コネクタと突合せ接続する端面研磨された接続端面で形成され、後端部３０が光ケーブルＣ１内の光ファイバ２０と融着又はメカニカルスプライスにより接続する接続部で形成されている。現地の布設現場において、接続部材２６に光ケーブルＣ１を接続した後、接続部材２６にコネクタハウジング及びブーツ（詳細説明は省略）を装着して現地組立用光コネクタ２３とされる。
【００２６】
工場出荷光コネクタ２５は、現地組立用光コネクタ２３と同様な構成であるが、図２（Ｂ）に示すように、接続部材２６ａに光ケーブルＣ２内の光ファイバ２２の端部を直接挿着し、予めケーブルＣ２が取付けられた状態で、現地の布設現場に準備される。したがって、現地では特に光コネクタ組立てのための作業は無く、接続アダプタ２４への接続のために配設するだけでよい。言い換えると、既に設置されている既設の光コネクタであってもよいと言える。
【００２７】
図１（Ｂ）は、光ケーブルＣ１と光ケーブルＣ２の双方に現地組立用光コネクタ２３を取付けて互いに接続する例を示す図である。したがって、光ケーブルＣ１と光ケーブルＣ２は、何れも現地で調達されるものを使用することができる。そして、それぞれの光ケーブルの光ファイバ２０及び２２との接続に適した内蔵光ファイバ２１を収納した現地組立用光コネクタ２３を準備することになる。これらの現地組立用光コネクタ２３は、光ケーブルＣ１用と光ケーブルＣ２用で同じである場合もあるが、異なるものであるかも知れない。なお、現地で取付けられた現地組立用光コネクタ２３間の接続は、図１（Ａ）と同様に、接続アダプタ２４を介して着脱可能に相互接続される。
【００２８】
現地組立用光コネクタ２３において、内蔵光ファイバ２１と光ファイバ２０とを接続する場合、融着接続することにより接続損失を最小にすることができるが、融着接続後の補強処理を必要とし作業面での手間を要する。このため、現場で簡単に接続を行なえる形態として、最近は簡易組み立て式のメカニカルスプライス付きのフェルールも開発され、その接続精度も向上して低損失化が実現されるようになったことで多用されている。図２（Ａ）は、フェルール２７の後部にメカニカルスプライス２８を備えた例を示しているが、本発明においても、現場での組み立てが簡単で作業性に優れたメカニカルスプライス接続を対象とした構成としている。
【００２９】
現地組立用光コネクタ２３の内蔵光ファイバ２１には、通常、後端部に接続される光ファイバ２０と同じ種類の光ファイバが使用される。しかし、上述のように光コネクタを介して接続される光ケーブルＣ１とＣ２のＭＦＤが異なると、ＭＦＤ差に起因する接続損失が増大する。そこで、本発明においては、現地組立用光コネクタ２３のフェルール２７に内蔵させる光ファイバ２１として、光ケーブルＣ１のＭＦＤと光ケーブルＣ２のＭＦＤとの中間のＭＦＤを有する単一で短尺の光ファイバを用いる。
【００３０】
図４は、ＭＦＤが異なる光ファイバを接続するとき、ＭＦＤの差に起因する接続損失（以下、ミスマッチ損という）とＭＦＤの違いの関係を示す図である。図４においては、一方の光ファイバＬのＭＦＤを９．２μｍとしたとき、これに接続する光ファイバＳのＭＦＤを変えたときのミスマッチ損を示した。この図によれば、接続光ファイバＳのＭＦＤが７．４μｍで０．２ｄＢ、ＭＦＤが６．３μｍのとき０．６ｄＢ、ＭＦＤが５．６５μｍのとき１．０ｄＢとなる。
【００３１】
図５は、ＭＦＤが異なる２本の光ファイバＬと光ファイバＳとの間に、中間光ファイバＭを介在させて接続したとき、中間光ファイバＭの両側２個所の合計のミスマッチ損と中間光ファイバＭのＭＦＤとの関係を示す図である。図５（Ａ）においては、右側の光ファイバＬにＭＦＤが９．２μｍのものを用い、左側の光ファイバＳにＭＦＤが６．３μｍのものを用いた場合を示す。また、図５（Ｂ）においては、右側の光ファイバＬにＭＦＤが９．２μｍのものを用い、左側の光ファイバＳにＭＦＤが７．５μｍのものを用いた場合を示す。
【００３２】
図４に示すように、例えば、ＭＦＤが９．２μｍの光ファイバＬとＭＦＤが６．３μｍの光ファイバＳを直接接続する場合は、接続部に０．６ｄＢのミスマッチ損を生じるが、図５（Ａ）に示すように、両光ファイバＬ，Ｓの間に、例えば、ＭＦＤが６．８μｍ〜８．５μｍの範囲にある中間光ファイバＭを介在させることにより、接続個所は２個所に増えるが、２個所合計のミスマッチ損は０．４ｄＢ以下とすることができる。
【００３３】
また、図４に示すように、ＭＦＤが９．２μｍの光ファイバＬとＭＦＤが７．５μｍの光ファイバＳを直接接続する場合は、接続部に０．１８ｄＢのミスマッチ損を生じるが、図５（Ｂ）に示すように、両光ファイバＬ，Ｓの間に、例えば、ＭＦＤが８．０μｍ〜８．７μｍの範囲にある中間光ファイバＭを介在させることにより、接続個所は２個所に増えるが、２個所合計のミスマッチ損は０．１２ｄＢ以下とすることができる。
【００３４】
以上のように、ＭＦＤが異なる光ファイバＬと光ファイバＳとの接続に、光ファイバＬ，ＳのＭＦＤ値の中間のＭＦＤ値を有する単一の中間光ファイバＭを介在させることで、ミスマッチ損を抑制でき、異種光ファイバを０．５ｄＢ程度で接続することが可能となる。また、中間光ファイバＭと一方の光ファイバＬを、例えば、外部からの楔部材の挿入／抜去によるクランプの解除／実行を行なう周知の機構によるメカニカルスプライス接続することにより、現場での接続作業を容易にすることができる。
【００３５】
図５に示した中間光ファイバＭは、図２（Ａ）においては、現地組立用光コネクタ２３の接続部材２６のフェルール２７に収納固定する内蔵光ファイバ２１となる。また、一方の光ファイバＬを内蔵光ファイバ２１とメカニカルスプライス接続される光ファイバ２０とすると、他方の光ファイバＳは、もう一方の光コネクタである工場出荷光コネクタ２５の接続部材２６ａのフェルール２７に収納固定される光ファイバ２２として対応させることができる。なお、図５の光ファイバＬ側を光ファイバ２２とし、光ファイバＳ側を光ファイバ２０としてもよく、接続する光ファイバの組合せが決まれば、何れの光ファイバの光コネクタ付けにも使用できるため、施工での利便性を高めることができる。
【００３６】
また、図１（Ｂ）で示したように、互いに接続される光ケーブルＣ１とＣ２の双方に、現地組立用光コネクタ２３を使用する場合、ＭＦＤの異なる光ケーブルＣ１とＣ２の接続に際しては、両方の現地組立用光コネクタ２３のいずれか一方の内蔵光ファイバ２１に、中間のＭＦＤを有する中間光ファイバＭを使用すればよい。しかし、両方の現地組立用光コネクタ２３に、同じ中間光ファイバＭを収納させて使用しても、同様な結果を得ることができる。この場合、中間光ファイバＭを２本直列に接続する形になるが、ミスマッチ損の低減効果は上記と同じである。同じ中間光ファイバＭを収納した接続部材２６を現地組立用光コネクタ２３とし、光ケーブルＣ１とＣ２の双方に共用なものとすることで、予め準備する部品種別を少なくすることができる。
【００３７】
しかし、現地組立用光コネクタ２３の内蔵光ファイバ２１を、光ケーブルＣ１用と光ケーブルＣ２用で互いに異なるＭＦＤを有する光ファイバを用いてもよい。この場合、内蔵光ファイバ２１の異なるＭＦＤは、共に光ケーブルＣ１とＣ２のＭＦＤの中間値にあり、それぞれの光ケーブルＣ１又はＣ２のＭＦＤとの差が小さくなるように現地組立用光コネクタ２３を組合わせる。例えば、光ケーブルＣ１側のＭＦＤが９．２μｍ、光ケーブルＣ２側のＭＦＤが６．３μｍである場合、光ケーブルＣ１に接続される現地組立用光コネクタ２３の内蔵光ファイバ２１を８．０μｍとし、光ケーブルＣ２に接続される現地組立用光コネクタ２３の内蔵光ファイバ２１を７．０μｍとする。これにより、さらなるミスマッチ損の低減をはかることができる。
【００３８】
上述の構成において、例えば、光ケーブルＣ１には、ＭＦＤが９．２μｍ程度の通常のシングルモード光ファイバを用いる。そして、ケーブルＣ２には、小径の曲げが可能で装置内配線がコンパクトにでき、或いは輻輳状態やアクセス系でハンドリング時の損失変動が小さいという特徴を有する光ファイバを用いる。
【００３９】
後者の光ファイバとしては、例えば、波長１．５５μｍにおけるペーターマン−Ｉ（Ｐｅｔｅｒｍａｎｎ−Ｉ）の定義によるＭＦＤが８μｍ以下で、波長１．３μｍ及び波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が共に１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下で、かつケーブルカットオフ波長が１．２６μｍ以下で、波長１．３μｍにおけるペーターマン−Ｉの定義によるＭＦＤが６μｍ以上である光ファイバが最近開発されている。この光ファイバ心線を用いた光ファイバケーブルは、曲げ半径１５ｍｍ位で曲げても１．０ｄＢ以上の損失増加が生じないため、配線作業を安心してかつ容易に行なうことができる。
【００４０】
接続部材２６は、予め工場内で必要な範囲での組立てを終えた状態とし、現場では無接着、無研磨での接続作業が行なえるようにされる。接続部材２６は、メカニカルスプライス２８付きのものとし、光ケーブルＣ１（光ファイバ２０）と光ケーブルＣ２（光ファイバ２２）のＭＦＤ値の中間のＭＦＤを有する短尺の内蔵光ファイバ２１をフェルール２７に収納固定し、先端部２９を端面研磨して準備される。
【００４１】
また、現地で使用される光ケーブルの種別がはっきりせず、そのＭＦＤが特定できない場合もあるので、予想できる範囲で、数種類のＭＦＤを有する内蔵光ファイバ収納した接続部材を予め準備するようにしてもよい。各接続部材は、内蔵光ファイバの種類毎に、又は、接続されるに光ファイバの種別毎に識別されていることが好ましい。これらの識別は、ハウジング、ブーツ等にマーキング、色分けすることによって行なうことができる。
【００４２】
図３は、本発明による第２の実施の形態を示し、図３（Ａ）は現地組立用の接続部材を示す図、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）は内蔵光ファイバの作製例を示す図である。図中、３２，３３は光ファイバ、３２ａ，３３ａはコア部、３２ｂ，３３ｂはクラッド部、３４はＭＦＤ拡大部、３５は融着接続端、２１’ａ，２１’ｂは内蔵光ファイバの端部を示す。その他の図中の符号は、図１及び図２で用いた符号に「’」を付して使用することにより、説明を省略する。
【００４３】
図３に示す実施形態は、内蔵光ファイバ２１’にＴＥＣ処理を施した光ファイバを用いる点で、図１及び図２の実施形態と異なるが、ＭＦＤが異なる光ファイバ２０’と光ファイバ２２’との間に接続され、ＭＦＤの違いによるミスマッチ損失を低減させる点では共通するものである。
【００４４】
互いにＭＦＤの異なる光ファイバ同士の接続で、ＭＦＤの小さい方の光ファイバのＭＦＤを加熱により拡大させ、損失低減をはかることは特許文献２でも示したように既に知られた技術である。しかし、このＴＥＣ処理は、特に作業環境が一定されていない現場においては、作業時間を多く必要とするうえに、熟練を要することから、品質の一定な接続を得るのが難しい。
【００４５】
図３（Ａ）に示す接続部材２６’は、図２（Ａ）に示したのと同様に、フェルール２７’とメカニカルスプライス２８’を備え、内部に予め短尺の内蔵光ファイバ２１’を収納固定して構成される。そして、先端部２９’が相手方コネクタと突合せ接続する端面研磨された接続端面で形成され、後端部３０’が光ケーブルＣ１内の光ファイバ２０’とメカニカルスプライス接続する接続部で形成されている。現地の布設現場においては、接続部材２６’に光ケーブルＣ１を接続した後、コネクタハウジング及びブーツ（図示せず）を装着して、図１で示した現地組立用光コネクタ２３とされる。
【００４６】
内蔵光ファイバ２１’は、図３（Ｂ）に示す例においては、互いに接続しようとするＭＦＤの異なる光ファイバ２０’と２２’のうちの、ＭＦＤが小さい方の光ファイバ（例えば、２０’とする）に近いＭＦＤ（又は同じでもよい）を有する光ファイバ３２が用いられる。この光ファイバ３２は、コア部３２ａとクラッド部３２ｂからなり、ＭＦＤ拡大部３４は、図９で説明したのと同様に、光ファイバ自体は溶融しないが、コア部３２ｂのドーパントがクラッド部３２ｂ側に拡散する温度で光ファイバ３２の中間部を部分的に加熱して形成される。
【００４７】
ＭＦＤ拡大部３４の中央部分を、応力破断で切断して一方の端部２１’ａとして先端部２９’に一致させ、フェルール２７’内に収納固定した後、端面研磨して接続端面とする。また、内蔵光ファイバ２１’の他方の端部２１’ｂは、フェルール２７’の後部に一体的に設けられているメカニカルスプライス２８’内に置かれる。
【００４８】
内蔵光ファイバ２１’は、図３（Ｃ）に示す例においては、互いに接続しようとする光ファイバ２０’と２２’の、それぞれのＭＦＤに近い（又は同じでもよい）ＭＦＤを有する光ファイバ３２と３３が用いられる。光ファイバ３２と３３は、それぞれコア部３２ａ，３３ａとクラッド部３２ｂ，３３ｂからなり、その融着接続端３５を調心して融着される。融着接続の後、融着接続部を図３（Ｂ）と同様にＴＥＣ加熱して、ＭＦＤ拡大部３４を形成する。ＭＦＤ拡大部３４の両側を所望の長さに応力破断で切断し、両端にＭＦＤの異なる端部２１’ａと２１’ｂを形成する。
【００４９】
上述のように、予めＴＥＣ処理された内蔵光ファイバ２１’をフェルール２７’に収納固定し、端面研磨した接続部材２６’を工場内で作製する。現場では、無ＴＥＣ、無研磨、無接着で接続部材２６’内の内蔵光ファイバ２１’の端部２１’ｂに、現地で用意される光ファイバ２０’とメカニカルスプライス接続される。
【００５０】
現地で用意される光ファイバ２０’は、例えば、上述したＭＦＤが小さく、小径の曲げに強く、損失増加の少ない光ファイバを用いることができる。また、先端部２９’に突合せ接続される光ファイバ２２’は、ＭＦＤが９．０μｍ程度の通常のシングルモード光ファイバを用いることができる。内蔵光ファイバ２１’には、ＭＦＤが小さい方の光ファイバと同程度のＭＦＤを有する光ファイバを用いればよい。例えば、上述の小径曲げに強く、損失増加の少ない光ファイバを使用し、先端部２９’側を光ファイバ２２’のＭＦＤに近い値のＭＦＤに拡大させておく。
【００５１】
また、内蔵光ファイバ２１’は、図３（Ａ）に示すようにＭＦＤが拡大された端部２１ａ’が接続部材２６’の先端部２９’ではなく、反対の後端部３０’側になるようにしてもよい。この場合、光ファイバ２０’には、ＭＦＤが９．０μｍ程度の通常のシングルモード光ファイバをメカニカルスプライスで接続する。そして、光ファイバ２２’側に上述したＭＦＤが小さく、小径の曲げに強く、損失増加の少ない光ファイバを用いるようにしてもよい。
【００５２】
上述した図３の構成においても、予めＴＥＣ処理された短尺の内蔵光ファイバ２１’を収納した接続部材２６’を、工場にて予め作製し、これを現地で光コネクタとして組付けることにより、ＭＦＤが異なる光ファイバ間のミスマッチ損を低減すると共に、現場での接続作業を容易にすることができる。なお、内蔵光ファイバ２１’の両端のＭＦＤは、接続される光ファイバのＭＦＤと完全に一致していなくてもよい。すなわち、図４及び図５に示したＭＦＤの差によるミスマッチ損は、その伝送路において許容される範囲で設定されるので、この許容範囲内での差はあってもよい。
【００５３】
図６は、現地で接続される光ケーブルのＭＦＤ情報に基づいて、使用光コネクタ種別の選定し、所定の損失以下での光ファイバ接続を行なうフローを説明する図である。先ず、ステップＳ１において、接続される光ケーブルＣ１及びＣ２のＭＦＤ情報を求め入力情報とする。また、接続される光ファイバのＭＦＤに差がある場合に、この差による許容ミスマッチ損を設定し、入力情報とする。
【００５４】
上記の入力情報に基づいて、ステップＳ２で、データテーブル（例えば、図４、図５に示したようなＭＦＤ差とミスマッチ損の関係データ等）にアクセスし、ＭＦＤが異なる光ファイバ間に接続される中間光ファイバの許容ＭＦＤ範囲を算出する。このとき、最適ＭＦＤ及び上限、下限値を求めてもよい。中間光ファイバのＭＦＤが算出されたら、ステップＳ３で、光コネクタの在庫データにアクセスし、使用可能な光コネクタが在庫されているか否かを照合・選択する。
【００５５】
光コネクタの在庫データには、光コネクタ種別、それらのＭＦＤ、数量等が登録管理されている。したがって、在庫データからは、図１〜図３で示した現地組立用の光コネクタ２３のほか、各種の光コネクタも接続可能条件に入るなら対象とすることができる。ステップＳ３でのアクセスでは、ステップＳ２で算出された中間ＭＦＤから、最適のＭＦＤを有する内蔵光ファイバを備えた現地組立用光コネクタが選定される。この他、光コネクタの形状・寸法等の種別、それらの数量等も合わせて照合される。また、照合・選択された光コネクタのＭＦＤに基づいて、データテーブルに再アクセスしてミスマッチ損の確認を行なうのが好ましい。
【００５６】
ステップＳ３で、使用可能な光コネクタが在庫されている場合は、所定量が現地に手配され、ステップ４で、光ケーブルの布設に必要な光ファイバの取付けと接続が行なわれる。また、ステップＳ３で、使用可能な光コネクタが在庫されていなかったり、数量が不足している場合は、ステップ５として追加製造等の指示が出される。
【００５７】
以上、図１〜図３では、ＭＦＤが異なる単心の光ファイバ同士を接続する場合について説明したが、ＭＦＤが異なる多心の光ファイバ（例えば、光ファイバテープ心線又は光多心ケーブル）についても適用することができる。
【００５８】
図７は、多心の光テープケーブルに、現地組立用の多心光コネクタを取付ける一例を示す図である。図７（Ａ）は一部破断斜視図、図７（Ｂ）は軸方向断面図である。図中、３６は光ファイバ、３７は内蔵光ファイバ、３８は多心接続部材、３９は多心フェルール、４０はキャビテイ、４１はファイバ溝、４２は嵌合ピン挿入孔、４３は保持部材、４４は固定部材、Ｃ３は光テープケーブルを示す。
【００５９】
図７においては、互いに接続されるＭＦＤの異なる一方の光テープケーブルＣ３と、その光ファイバ３６に接続される多心接続部材３８のみを示したが、図１と同様に相手方の光テープケーブルと多心接続部材（光コネクタ）とが存在する。多心接続部材３８は、複数本の内蔵光ファイバ３７を多心フェルール３９に形成されたファイバ溝４１に入れて収納固定し、現地組立用の光コネクタとして組付けられる。
【００６０】
ここで用いられる内蔵光ファイバ３７は、図１〜図３で説明したのと同様、双方の光ファイバのＭＦＤの中間のＭＦＤを持つ単一で短尺の光ファイバ、又は、双方の光ファイバのＭＦＤと一致又は近似するＭＦＤを両端に持つ短尺の光ファイバが用いられる。多心フェルール３９には、両サイドにコネクタ接続の位置合わせようの嵌合ピン挿入孔４２が設けられ、また、中央部にキャビテイ４０が設けられている。
【００６１】
光テープケーブルＣ３と接続部材３８の接続は、多心フェルール３９のキャビテイ４０に、光テープケーブルＣ３の光ファイバ３６を後方口から挿入し、内蔵光ファイバ３７の後端と突き合せる。キャビテイ４０の上方から保持部材４３を入れて、固定部材４４を用いてクランプするメカニカルスプライス接続が用いられる。固定部材４４は、保持部材４３を弾性的に抱持する形状、例えば、コ字状の断面を有する形状のもので、単に多心フェルール３９上に嵌めこむだけで取付けられるものが用いることができる。
【００６２】
【発明の効果】
上述したとおり、本発明によれば、ＭＦＤが異なる光ファイバ同士を接続する際に、ＭＦＤの差に起因する接続損失を低減することができ、現地での組立ての作業性に優れた光ファイバ接続を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における光ケーブルの接続形態を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を説明する図である。
【図４】ＭＦＤの差とミスマッチ損の関係を示す図である。
【図５】中間光ファイバを介在させたときのミスマッチ損の関係を示す図である。
【図６】本発明における光コネクタの選定フローを説明する図である。
【図７】現地組立用多心光コネクタの一例を示す図である。
【図８】従来技術を説明する図である。
【図９】他の従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
２０，２０’，２２，２２’…光ファイバ、２１，２１’…内蔵光ファイバ、２１’ａ，２１’ｂ…内蔵光ファイバの端部、２３…現地組立用光コネクタ、２４…接続アダプタ、２５…工場出荷光コネクタ、２６，２６’…接続部材、２７，２７’…フェルール、２８，２８’…メカニカルスプライス、２９，２９’…先端部、３０，３０’…後端部、３１…フェルール保持体、３２，３３は光ファイバ、３２ａ，３３ａはコア部、３２ｂ，３３ｂはクラッド部、３４はＭＦＤ拡大部、３５は融着接続端、３６…光ファイバ、３７…内蔵光ファイバ、３８…現地組立用多心光コネクタ、３９…多心フェルール、４０…キャビテイ、４１…ファイバ溝、４２…嵌合ピン挿入孔、４３…保持部材、４４…固定部材、Ｃ１，Ｃ２…光ケーブル、Ｃ３…光テープケーブル。
【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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