(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバコネクタ内で光ファイバを支持するためのフェルールであって、
位置合わせピンをクランプ留めするための対応構造を備え、
前記対応構造は、当該フェルール内に画定されたスロットにより画定される屈曲部を備え、
前記スロットが、当該フェルールの前記光ファイバが支持されている断面に対して垂直でない角度をなして、前記位置合わせピンに向かって延在しており、
前記スロットが、前記位置合わせピンに近い側の端部において開口で終端し、前記開口の両側の面が、前記位置合わせピンに直接接触する、
ことを特徴とするフェルール。
【請求項２】
前記開口の両側の面が、前記屈曲部によるバイアスによって前記位置合わせピンに直接接触していることを特徴とする請求項１記載のフェルール。
【請求項３】
当該フェルールが、互いに重ね合わされる対向面を有する２つの対向するフェルール半体を含み、
前記フェルール半体の少なくとも一方が、前記光ファイバを支持するための少なくとも１つの光ファイバ溝を有することを特徴とする請求項１または２記載のフェルール。
【請求項４】
前記スロットの前記角度が、互いに重ね合わされる前記対向面に対して垂直でない角度であることを特徴とする請求項３記載のフェルール。
【請求項５】
光ファイバコネクタ内で光ファイバを支持するためのフェルールであって、
前記光ファイバを支持するフェルールインサートと、
前記フェルールインサートを支持するフェルールフレームであって、位置合わせピンをクランプ留めするための対応構造を有するフェルールフレームと、
を含み、
前記対応構造は、前記フェルールフレーム内に画定されたスロットにより画定される屈曲部を備え、
前記スロットが、前記光ファイバが支持されている面に対して角度をなして、前記位置合わせピンに向かって延在しており、
前記スロットが、前記位置合わせピンに近い側の端部において開口で終端し、前記開口の両側の面が、前記屈曲部によるバイアスによって前記位置合わせピンに直接接触する、
ことを特徴とするフェルール。
【請求項６】
前記フェルールインサートは、互いに重ね合わされる対向面を有する２つの対向するフェルールプレートを含み、
前記フェルールプレートの少なくとも一方が、前記光ファイバを支持するための少なくとも１つの光ファイバ溝を有することを特徴とする請求項５記載のフェルール。
【請求項７】
前記フェルールフレームが単一の一体構造を有し、該一体構造によって前記フェルールインサートが支持されることを特徴とする請求項５または６記載のフェルール。
【請求項８】
前記フェルールインサートが、前記フェルールフレームに設けられたインサート用開口内に支持されることを特徴とする請求項５から７いずれか１項記載のフェルール。
【請求項９】
前記フェルールインサートが、前記インサート用開口内全体に亘って延在していることを特徴とする請求項８記載のフェルール。
【請求項１０】
前記フェルールフレームが、フレーム前部とフレーム後部とを含み、前記フレーム前部が前記フェルールインサートの前端部に取り付けられ、前記フレーム後部が前記フェルールインサートの後端部に取り付けられることを特徴とする請求項５から９いずれか１項記載のフェルール。
【請求項１１】
前記フレーム前部が第１の開口を有し、前記フレーム後部が第２の開口を有し、前記フェルールインサートの前端部が前記第１の開口内に支持され、前記フェルールインサートの後端部が前記第２の開口内に支持されることを特徴とする請求項１０記載のフェルール。
【請求項１２】
前記フレーム前部および前記フレーム後部のそれぞれが前記対応構造を含み、前記位置合わせピンが、前記フレーム前部および前記フレーム後部のそれぞれの前記対応構造内に挿入されることを特徴とする請求項１０または１１記載のフェルール。
【請求項１３】
前記スロットの前記角度が、前記光ファイバが支持されている前記面に対して垂直な角度であることを特徴とする請求項５から１２いずれか１項記載のフェルール。
【請求項１４】
前記スロットの前記角度が、前記光ファイバが支持されている前記面に対して垂直でない角度であることを特徴とする請求項５から１２いずれか１項記載のフェルール。
【請求項１５】
前記光ファイバを支持するための光ファイバ溝が、金属材料を打抜き加工することにより精密形成されていることを特徴とする請求項１から１４いずれか１項記載のフェルール。
【請求項１６】
前記対応構造が、金属材料を打抜き加工することにより精密形成されていることを特徴とする請求項１から１５いずれか１項記載のフェルール。
【請求項１７】
前記開口の両側に傾斜面が画定されており、前記傾斜面が、前記位置合わせピンに直接接触することを特徴とする請求項１から１６いずれか１項記載のフェルール。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１２年４月５日出願の米国仮特許出願第６１／６２０９４５号の優先権の利益を主張するものであり、その全体が本明細書中に記載されているかのように、参照によってその全体が本明細書に援用される。以下に言及する全ての公報は、その全体が本明細書中に記載されているかのように、参照によってその全体が本明細書に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は光ファイバコネクタに関し、特に光ファイバコネクタのフェルールに関する。
【背景技術】
【０００３】
光ファイバ導波路を介する光信号の伝送には多くの利点があり、その用途は多様である。一本又は複数本のファイバ導波路を単に用いて、離れた場所に可視光を伝送できる。複雑な電話方式及びデータ通信システムは、複数の特定の光信号を伝送できる。これらのデバイスは複数のファイバを、その端部同士を接続するようにして結合するが、この結合は光損失の一因ともなる。ファイバリンクの総光損失が、システムに関して指定された光コネクタ損失バジェット以下となることを保証するためには、ファイバの２つの研磨端の精密な位置合わせが必要である。単一モード電気通信グレードのファイバの場合、これは典型的には１０００ｎｍより小さいコネクタファイバ位置合わせ許容誤差に相当する。これは、マルチギガビットレートで作動する並列ファイバリンク及び単一ファイバリンクのいずれにおいても、ファイバの位置合わせのために応用される部品をサブミクロンレベルの精度で組立て及び製作しなければならないことを意味する。
【０００４】
光ファイバ接続において、光ファイバコネクタは１本又は複数本のファイバであるケーブルの端部の終端を形成し、スプライシングよりも迅速な接続及び切離しを可能にする。このコネクタは、光が端部から端部へと通過できるように、ファイバのコアを機械的に結合して位置合わせする。優れたコネクタでは、反射又はファイバの位置ずれによる光損失が極めて少ない。マルチギガビットレートで作動する並列／複ファイバリンク及び単ファイバリンクのいずれにおいても、コネクタはサブミクロンレベルの精度で製作された補助部品を用いて組み立てなければならない。得られる最終製品を経済的に有利なものとするために、このような精度での部品の作製は、それほど困難なものではないかのように、完全に自動化された極めて高速なプロセスで達成しなければならない。
【０００５】
現在の光ファイバコネクタの基本設計は長年に亘って変化していない。基本的なコネクタユニットはコネクタ組立体である。図１は、光ファイバ１４１２を含むケーブル１４１０用の光ファイバコネクタ１４００（ＵＳ  Ｃｏｎｅｃ社が販売）の一実施例を示す。このコネクタは、フェルール１４０２、フェルールハウジング１４０４、ケーブル外被又はブーツ１４０６、位置合わせガイドピン１４０８、及び上記ハウジングの内外に設けられたその他のハードウエア（例えば、ケーブル歪み緩和部、圧着具、バイアス印加ばね、スペーサ等）からなる構成部品の組立体を有する。フェルール１４０２と、ファイバ１４１２の終端面とを研磨する。光ファイバコネクタ１４００内のフェルール１４０２に対してバネによって負荷を与えることにより軸方向バイアスを与えて、２つのコネクタ内のファイバの研磨端面同士を互いに対して押圧する。殆どの場合、その目的は、結合するファイバ間に物理的接触を確立して光の損失を防止することである。物理的接触により、コネクタ挿入損失及び反射損失を増加させる、２本のファイバ間の空気捕捉層を回避できる。２つのコネクタのフェルールを確実に結合させるためには、アダプタ（図示せず）が必要である（各コネクタのフェルールハウジング１４０４をアダプタに差し込む）。
【０００６】
図１に示すＵＳ  Ｃｏｎｅｃ社製の光ファイバコネクタは、日本電信電話株式会社に譲渡された特許文献１に開示の構造によるものである。特許文献１に示すように、この光ファイバコネクタは、複数本の独立した光ファイバを有する光ファイバリボンケーブルを受承し、上記独立した光ファイバを所定の位置関係に維持する。この光ファイバコネクタを別の光ファイバコネクタと（例えばアダプタを用いて）嵌合させて、一方の光ファイバコネクタの複数本の独立した光ファイバを、他方の光ファイバコネクタの複数本の独立した光ファイバと位置合わせできる。
【０００７】
ＵＳ  Ｃｏｎｅｃ社製のフェルール１４０２は一般にプラスチックブロックの形態であり、これは、光ファイバ１４１２の終端及び位置合わせピン１４０８をこのブロックに挿入するのに十分な間隙を提供する一連の過大貫通孔を有する。フェルール１４０２は、場合によってはガラス粒子で強化されている可塑性ポリマーをモールド成形して形成される。フェルールブロック１４０２の孔を通して複数本の光ファイバ１４１２の終端を挿入するために、光ファイバの保護外被及び緩衝（樹脂）層を剥いで終端近傍のクラッド層を露出させ、クラッド層をエポキシ層で被覆する。次に光ファイバの終端をフェルールの過大孔に通す。エポキシを硬化させると、光ファイバ１４１２の端部はフェルール１４０２に確実に保持される。同様に、位置合わせピン１４０８は、このピン用に設けられたフェルール１４０２の過大孔に挿入された後、エポキシで固定される。
【０００８】
上述のフェルールにはいくつかの重大な欠点がある。射出成形構造ではその性質上、十分な許容誤差が確保されない。ポリマーは剛性ではなく、ファイバケーブル又はコネクタハウジングに荷重（力又はモーメント）がかかると変形する。ポリマーはまた、長期間に亘るクリープ及び熱膨張／収縮を引き起こし易い。フェルールの過大孔内の間隙は、ファイバの端部と端部の位置合わせの許容誤差に更に影響する。エポキシは硬化時に収縮し、これがプラスチックフェルールの屈曲を引き起こす。更に、エポキシは時間の経過とともにクリープし、コネクタ内で印加されるバネ荷重の軸方向バイアスの下で、フェルールの孔内の（隣接するファイバの端部に押し付けられている）光ファイバの端部の往復動作又は引込みを引き起こす。これにより、対向する両ファイバ端面の表面接触境界面の完全性が損なわれる。これらの及びその他の欠陥により、許容誤差は、現在の光ファイバ用途に求められる高度な許容誤差より大きくなる。上述の欠点は、光ファイバの二次元配列を支持する高密度光ファイバコネクタの場合により深刻である。ファイバの二次元配列の場合、ファイバの位置合わせがより一層重要となる。
【０００９】
現在、現行のファイバコネクタは製造コストが高過ぎること、並びに信頼性及び損失特性の向上が望まれることが一般に認められている。光ファイバを短距離／超短距離用通信媒体としようとする場合、ファイバコネクタの許容誤差を改善し、製造コストを低減しなければならない。通信システム、データ処理及びその他の信号伝送システムにおける比較的普及した、そして更に増加し続ける光ファイバの利用により、ファイバ端子を相互連結するための満足できる効率的な手段への需要が生まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５２１４７３０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、低挿入損失及び低反射損失をもたらし、使いやすく、環境に対する感受性の低さによる高信頼性を提供でき、低コストで製造できる、新規の光ファイバコネクタ設計、特に新規のフェルール設計を開発することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、従来のフェルール及び光ファイバコネクタの欠点の多くを克服する、光ファイバコネクタ用のフェルールを提供する。本発明によるフェルールは、低挿入損失及び低反射損失をもたらし、使いやすく、環境に対する感受性の低さによる高信頼性を提供でき、低コストで製造できる、光ファイバコネクタを提供する。本発明によると、位置合わせピンをクランプ留めすることによって、別の相補的な光ファイバコネクタに対する位置合わせのために位置合わせピンを正確かつ精密に配置する対応構造を、フェルール上に設ける。この対応構造は位置合わせピンを隙間無く支持するので、位置合わせピンと支持構造との間のいずれの間隙を充填するためのエポキシが不要となる。対応構造は、加圧変形（例えば２つの隣接する表面間の締り嵌め又は押し合わせ）とは対照的に、弾性曲げ可能な構造（例えば片持ち構造で画定される屈曲部）により画定される。
【００１３】
本発明の一態様では、対応構造は、フェルールの側面に延在する片持ち構造の形態の少なくとも１つの屈曲部により画定される。相補的な支持構造を有するか又は有さない上記片持ち構造は、位置合わせピンを支持可能な空間を画定する。一実施形態では、上記屈曲部は、延在する片持ち構造の曲げを容易にするためにフェルール本体上に設けた１つ又は複数のスロットにより画定される。スロットはフェルール本体の内側又は外側に設けてよい。対応クランプ留め構造を画定するために、２つ以上の片持ち構造を設けてよい。一実施形態では、位置合わせピンは、対応構造によって画定される空間内で、３点接触又は４店接触でクランプ留めされる。
【００１４】
一実施形態では、フェルールは２つのフェルール半体を含む。２つのフェルール半体のうち少なくとも一方は、光ファイバを支持するよう画定された溝を備える。フェルール上に、上記２つのフェルール半体のうち少なくとも一方に設けた屈曲部を備える対応構造を設ける。
【００１５】
別の実施形態では、フェルールは、光ファイバを支持するための溝を有するフェルールインサート、並びに上記フェルールインサート及び位置合わせピンを支持するフェルールフレームを備える。位置合わせピンを支持するフレーム上に対応構造を設ける。一実施形態では、フェルールインサートは、光ファイバ溝がその上に画定された１つ又は複数のフェルールプレートを備える。一実施形態では、フェルールフレームはフレーム前部及びフレーム後部を備える。フレーム前部をフェルールインサートの前方端部に取付け、フレーム後部をフェルールインサートの後方端部に取付けることにより、フェルール構造を完成させる。位置合わせピンを、フレーム前部及び後部に設けた対応構造に挿入する。別の実施形態では、フェルールフレームは、フェルールインサートを支持する単一の一体構造であってよい。
【００１６】
更なる実施形態では、フェルールインサートは、周囲に光ファイバ溝が設けられたオフセット構造を備える。一実施形態では、オフセット構造の周囲の２つ以上の面に、１本以上のファイバケーブルの光ファイバを収容できるファイバ溝を設ける。フェルールインサート上に、位置合わせピンを支持する対応構造を設ける。フェルールフレームは、フェルールインサート上の少なくともファイバ溝を被覆する部分を有する。一実施形態では、フェルールフレームは、オフセット構造上に設けられた溝を被覆する、延在するフラットカバーを備える。別の実施形態では、フェルールフレームはフェルールインサートの周囲を取り囲む。
【００１７】
本発明の別の態様では、打抜き加工や押出加工等の高スループット処理により、本発明によるフェルールを精密形成する。
【００１８】
一実施形態では、フェルール本体を金属材料で作製する。この金属材料は、高剛性（例えばステンレス鋼）、化学不活性（例えばチタン）、高温安定性（例えばニッケル合金）、低熱膨張率（例えばアンバ）を有するよう、又は他の材料の熱膨張率と適合するよう（例えばガラスと適合するコバールを）選択してよい。
【００１９】
本発明によるフェルールは従来の欠点の多くを克服し、その結果として、低挿入損失及び低反射損失をもたらし、使いやすく、環境に対する感受性の低さによる高信頼性を提供でき、低コストで製造できる、光ファイバコネクタを提供する。
【００２０】
本発明の本質及び利点、並びに好適な使用形態を十分に理解するために、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて参照されたい。添付の図面においては、複数の図面を通して類似又は同様の部品には類似の参照番号を付している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術による光ファイバコネクタ
【図２】本発明の一実施形態による光ファイバコネクタの斜視図
【図３】図２の光ファイバコネクタの端面図
【図４】図２の光ファイバコネクタの側面図
【図５】本発明の別の実施形態による、下側フェルール半体の一部の断面図
【図６】本発明の更なる実施形態による光ファイバコネクタの斜視図
【図７】図６の光ファイバコネクタの端面図
【図８】本発明のまた別の実施形態による、光ファイバコネクタの斜視図
【図９】図８の光ファイバコネクタの端面図
【図１０】本発明の更なる実施形態による光ファイバコネクタの斜視図
【図１１】図１０の光ファイバコネクタの端面図
【図１２】本発明の更なる実施形態による光ファイバコネクタの斜視図
【図１３】図１２の光ファイバコネクタの端面図
【図１４】本発明の更なる実施形態による光ファイバコネクタの斜視図
【図１５】図１４の光ファイバコネクタの端面図
【図１６】図１４の光ファイバコネクタの側面図
【図１７】図１４の光ファイバコネクタの分解立体図
【図１８】図１４の光ファイバコネクタの部分的な組立図
【図１９】図１４の実施形態の光ファイバコネクタの変形例の部分的な組立図
【図２０】図１４の実施形態の光ファイバコネクタの別の変形例の部分的な組立図
【図２１】本発明の更なる実施形態による光ファイバコネクタの斜視図
【図２２】図２１の光ファイバ組立体の部分的な組立体
【図２３】図２１の光ファイバコネクタの端面図
【図２４】図２１の光ファイバコネクタの上面図
【図２５】図２１の光ファイバコネクタのフェルールインサートの斜視図
【図２６】本発明の別の実施形態によるフェルールインサートの斜視図
【図２７】本発明の更なる実施形態によるフェルールインサートの斜視図
【図２８】本発明のまた更なる実施形態による光ファイバコネクタの斜視図
【図２９】図２８の光ファイバコネクタの分解立体図
【図３０】図２８の光ファイバコネクタの端面図
【図３１】図２８の光ファイバコネクタの上面図
【図３２】図２８の光ファイバコネクタの側面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明について、様々な実施形態に関して図面を参照しながら以下に説明する。本発明を本発明の目的を達成するための最適な様式として記述するが、本発明の精神又は範囲を逸脱することなく、教示に照らして変更例を実施できることは、当業者には明らかであろう。
【００２３】
本発明は、従来のフェルール及び光ファイバコネクタの欠点の多くを克服する、光ファイバコネクタ用のフェルールを提供する。本発明によるフェルールは、低挿入損失及び低反射損失をもたらし、使いやすく、環境に対する感受性の低さによる高信頼性を提供でき、低コストで製造できる、光ファイバコネクタを提供する。本発明によると、位置合わせピンをクランプ留めすることによって、別の相補的な光ファイバコネクタに対する位置合わせのために位置合わせピンを正確かつ精密に配置する対応構造を、フェルール上に設ける。この対応構造は位置合わせピンを隙間無く支持するので、位置合わせピンと支持構造との間のいずれの間隙を充填するためのエポキシが不要となる。対応構造は、加圧変形又は引張変形（例えば２つの隣接する表面間の締り嵌め又は押し合わせ）とは対照的に、弾性変形可能な、好ましくは弾性曲げ可能な構造（例えば片持ち構造で画定される屈曲部）により画定される。本発明の一態様では、対応構造は、フェルールの側面に延在する片持ち構造の形態の少なくとも１つの屈曲部により画定される。相補的な支持構造を有するか又は有さない上記片持ち構造は、位置合わせピンを支持可能な空間を画定する。
【００２４】
図２は、本発明の一実施形態によるフェルール１２を含む構成部品の組立体を有する、光ファイバコネクタ１０の斜視図である。コネクタ１０は、フェルールハウジング１４（点線で示す）、ケーブルブーツ１６（点線で示す）、及び位置合わせガイドピン１８を更に含む。図２は、光ファイバコネクタ１０の簡略図である。本発明に従って構成されたフェルール１２以外に、光ファイバ組立体１０のその他の部品は、図１に示す光ファイバ組立体内の部品を更に含んでよい（即ち本発明によるフェルールは、ＵＳ  Ｃｏｎｅｃ社が提案するようなＭＴＯ／ＭＰＯ光ファイバコネクタにおいて下位互換として使用できるように作製してよい）。図３、４は、図面から削除されたフェルールハウジング１４及びケーブルブーツ１６を備える光ファイバコネクタ１０の様々な図である（これ以降、簡略化のために、フェルールハウジング１４及びケーブルブーツを図面から削除して、更なる実施形態について議論及び例示する）。
【００２５】
図示した実施形態では、フェルール１２は第１のフェルール半体１２ａ及び第２のフェルール半体１２ｂを含む。また図３を参照すると、各フェルール半体（１２ａ、１２ｂ）は、概ね矩形のプレート構造を有する。フェルール半体１２ｂは開放構造を有し、この開放構造はその上に、光ファイバケーブル２２の光ファイバ２０を収容するために平面状に精密に形成された開口溝２４の列を有する（リボン型ファイバケーブルを図示したが、本発明の範囲及び精神を逸脱しない限りにおいて、リボンファイバケーブルの代わりに、光ファイバを束にして円形ファイバケーブルの形態としてもよいことを理解されたい）。２つのフェルール半体１２ａ、１２ｂは、フェルール半体１２ａがフェルール半体１２ｂの溝２４を被覆するように、嵌合構成で重ねられる。図示した実施形態では、１２本の光ファイバ２０を外被２７内に保持し、光リボンファイバケーブル２２を形成している。光ファイバケーブル２２の終端光ファイバ２０は、第２のフェルール半体１２ｂの長手方向の溝２４の列に受承される。溝２４は、光ファイバ２０の終端部分を、保護緩衝及び外被層が無くクラッドが露出した剥き出しの形態で受承する。（これ以降全ての議論では、光ファイバをフェルール溝に受承することに関して、光ファイバの終端部分は、保護緩衝及び外被層が無くクラッドが露出した剥き出しの形態であると理解される）。
【００２６】
図４を参照すると、フェルール半体１２ａ、１２ｂの後尾部（２６ａ、２６ｂ）は、頭部（３６ａ、３６ｂ）よりも薄い。後尾部（２６ａ、２６ｂ）の対面する側部によってこれらの間の窪み２８が画定され、この窪み２８は、フェルール半体１２ａとフェルール半体１２ｂとを図２、４に示した構成で嵌合した際にこれらの間に外被２７が受承されてクランプ留めされるように寸法決めされる。リボンファイバケーブル２２の外被２７を窪み２８内に締り嵌めし、これにより外被（２７ａ、２７ｂ）並びに外被２７内のファイバ２０上の保護緩衝及び外被層の厚みを収容する追加の空間を提供する。後尾部（２６ａ、２６ｂ）により、ファイバケーブル２２上に歪み緩和部が提供される。フェルール半体の少なくとも頭部（３６ａ、３６ｂ）を、例えばレーザ溶接によって嵌合構成に維持する。あるいはフェルールは、フェルール半体（１２ａ、１２ｂ）の頭部（３６ａ、３６ｂ）を嵌合構成に維持するためのカラー又はスリーブ（図示せず）を更に備えてよい。
【００２７】
溝の列の構成は、図３のフェルール１２の端面図によりはっきりと示されている。図示した実施形態では、各溝は略平行の両側に略Ｕ字型の断面を有する。フェルール半体１２ａ、１２ｂの頭部３６ａ、３６ｂを嵌合して、第１のフェルール半体１２ａの頭部３６ａが第２のフェルール半体１２ｂの頭部３６ｂ内の対向する溝開口を完全に被覆するようにする。
【００２８】
溝２４の深さは、光ファイバ２０を完全に受承するように寸法決めされる。図示した実施形態では、溝の深さは少なくともＤ（例えば１２５マイクロメートル）、即ち保護緩衝及び外被層が無くクラッドが露出した光ファイバの剥き出しの部分の直径であり、本明細書全体を通してこの符号を用いる。溝の深さが略Ｄであることにより、第１のフェルール半体２０ａの頭部３６ａの平坦な底部と、対向する溝２４とによって、光ファイバ２０を精密に位置決めする空間が画定される。
【００２９】
少なくとも溝の一部に沿った壁間に画定される長手方向の開口の幅を、露出した光ファイバの直径より僅かに狭くすることによって、剥き出しのファイバ（保護緩衝及び外被層が無くクラッドが露出した剥き出しの部分）に対して密着嵌合（例えば１マイクロメートルの締り嵌め）を生成し、これにより光ファイバ２０の端部部分を溝の長手方向の開口へと側方に挿入でき、また、光ファイバを溝２４に密着させて固定できる。溝２４及び長手方向の溝開口の幅は、ファイバ２０が溝に対して動くことができるいずれの隙間も有さずファイバを固定するように成形及び寸法決めされる。溝２４は（図示した）光ファイバの外形に適合するように、円形の底部、平坦な底部又はＶ溝を有してよい（これによりファイバと溝の壁との間に空間がもたらされる。この空間をエポキシ等の被包目的の追加の材料で充填して、特にフェルール端面の機械的研磨中に粒子を捕捉してしまうのを防止できる）。底部を円形にすると、ファイバとの接触領域が増大し、ファイバ内のより均一な弾性応力が得られるため、好適である。締め嵌めの溝の使用は、光ファイバの直径よりも大きくなるように許容誤差を設定された孔を有する図１に示す成形フェルールとは対照的である。従って、過大孔は従来技術の光ファイバの位置を管理できない。
【００３０】
光ファイバ２０を溝２４内に完全に固定すると、光ファイバ２０はフェルール半体（１２ａ、１２ｂ）間に溝２４ａによって精密に位置決めされる。光ファイバ２０の位置及び配向は、溝２４の配置及び平行性により設定される。従って、例えば（位置合わせピン１８を受承するためのメス構造を有する）対向する光ファイバコネクタ内のファイバに位置合わせするために、フェルール半体（１２ａ、１２ｂ）における光ファイバ２０の相対配置（例えば間隔）を、フェルール内に精密に維持する。相補的なフェルール半体はフェルール半体１２ｂにファイバ２０を位置決めするためのいずれの位置合わせ機能又は効果的な支持を提供しないので、確実かつ精密に光ファイバコネクタ内にファイバを位置決めするための相補的なフェルールは不要である。しかしながら、上側フェルール半体１２ａを設けると、これは光ファイバ２０の偶発的な位置ずれを防止するための溝２４のカバーとして機能する。
【００３１】
本発明によると、位置合わせピン１８をファイバ溝２４に対して精密に配置するために、対応構造をフェルール１２上に設ける。対応構造は、フェルール半体（１２ａ、１２ｂ）の少なくとも一方に屈曲部を備える。一実施形態では、フェルール本体に設けられた１つ又は複数のスロットによって屈曲部を画定し、これにより、延在する片持ち構造の曲げを容易にする。スロットはフェルール本体の内側又は外側に設けてよい。
【００３２】
図２〜３はフェルール１２の外側に設けられたスロットを示している。特に、上側フェルール半体１２ａの各側部４４付近には、長手方向の狭小スロット４０をフェルール半体１２ａの上側に設けている。このスロット４０は頭部３６ａから後尾部２６ａへと延在している。図３の端面図では、スロット４０はフェルール半体１２ａの上側の外面に対して垂直である。スロット４０は、側部４４が第１のフェルール半体１２ａの基部４５からカンチレバーリンク４２を介して延在する（即ち側部４４が基部４５に対して片持ち構造となる）ように、上側フェルール半体１２ａの厚みを低減する。第１のフェルール半体１２ａ内に側部４４に対面する傾斜面４９ａを設け、第２のフェルール半体１２ｂ内に側部４４に対面する傾斜面４９ｂを設ける。側部４４、傾斜面４９ａ及び傾斜面４９ｂにより、位置合わせピン１８を光ファイバ２０に対して精密に配置するための空間４８が画定される（即ち３点接触をもたらす）。空間４８に位置合わせピン１８を挿入すると、カンチレバーリンク４２は、側部４４が基部４５から離れて僅かに外側に変位できるように弾性変形する（屈曲する）。これにより内向きのバイアスを与え、フェルール半体の傾斜面に対して位置合わせピン１８をクランプ留めする。
【００３３】
傾斜面４９ａ、４９ｂをファイバ溝２４に最も近接させると、これらの傾斜面は精密に形成できる本質的な基準面となり、片持ち側部４４は上記基準面に影響を及ぼすことなく、ある程度の柔軟性をもって動作できる。本発明の別の態様では、上述の実施形態のファイバ溝は、打抜き加工や押出加工等の高スループット処理により精密形成される。フェルール部品（即ちフェルール半体１２ａ、１２ｂ）の表面構造は、このような高スループット処理を用いた形成を可能とする。精密打抜き加工処理及び装置は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第７３４３７７０号明細書に開示されている。この特許はその全体が本明細書中に記載されているかのように、参照によってその全体が本明細書に援用される。上記に開示された処理及び打抜き加工装置を、本発明のフェルールを精密打抜き加工するために適合してよい。
【００３４】
一実施形態では、フェルール本体を金属材料で作製する。この金属材料は良好な熱寸法安定性を有するように（例えばアンバーを）選択してよい。
【００３５】
本発明の別の実施形態では、第２のフェルール半体１２ｂは、エポキシ又は相補的な精密部品を用いずに光ファイバを確実に保持できる精密溝クランプ留め用特徴部分がその上に形成された開放構造を有する。図５は第２のフェルール半体１２ｂの頭部３６ｂの溝２４の部分を示す。
【００３６】
溝２４ｂは、ファイバ２０（保護緩衝及び外被層が無くクラッドが露出した剥き出しの部分）をクランプ留めする開口により、例えば締り嵌め（又は押し合わせ）によってファイバ２０を確実に固定するよう構成される。この締り嵌めにより、ファイバ２０は所定の位置に確実にクランプ留めされ、結果としてファイバの位置及び配向は溝２４の配置及び平行性により設定される。締り嵌めの使用は、光ファイバの直径よりも大きくなるように許容誤差を設定された孔を有する図１に示す成形フェルールとは対照的である。従って、過大孔は光ファイバの位置を管理できない。
【００３７】
図５に示す実施形態では、溝２４の長手方向の開口２３の幅Ｗを、光ファイバ２０の直径よりも僅かに狭く作製している。特に、開口２３は、長手方向の開口２３の対向する長手方向端部に形成されたリップ２５により画定される。長手方向の開口２３の幅Ｗは僅かに小さ過ぎ、これにより、光ファイバの終端部分を溝の長手方向の開口２３内に挿入して締り嵌めできる。締め代の大きさは、溝に対するファイバの荷重がリップにおける弾性変形又は微細な塑性変形のみをもたらすよう製造プロセスにより設定できる。溝は塑性変形すべきではない；塑性変形すると、ファイバ配置の正確性に影響を及ぼす。
【００３８】
具体的には、ファイバ２０をフェルール１２ｂの頭部３６ｂに取り付けるため、ファイバ２０の終端部分を、長手方向の開口２３を介して縦長方向に（即ち溝の軸方向ではない方向に）溝２４に押圧してスナップ嵌合させ、ファイバ２０の先端を頭部３６ｂの端面から僅かに突出させる。更に、長手方向の開口２３の幅Ｗ及び溝２４を、ファイバの端面が溝に対して軸方向及び平行移動できるようないずれの隙間を設けることなく、光ファイバ２０を溝２４にぴったりと固定するように寸法決め及び成形し、２つの隣接するファイバの端面間の光結合のための厳密な許容誤差を保証する。剥き出しのファイバ部分を、ファイバ２０と溝２４との間の嵌合表面に沿って締め代を有する溝に固定するためのエポキシは不要である。
【００３９】
図５に示す実施形態は、ファイバ２０の本体に概ね一致する溝２４の断面形状を示す。ファイバ２０は、ファイバ２０の上部を溝２４の底部及びその他の部位に対して押圧するリップ２５により、溝２４内に確実に「クランプ留め」される。図示した実施形態では、ファイバ２０の壁は、開口２３付近を除いて溝２４の全体の壁に対して押圧されている状態で示されている。これにより、略均一な押圧がファイバの略全体の周囲にもたらされるため、ファイバ２０を介して伝送される光信号に対して、応力によって誘発されるファイバ又はコアの屈折率の変化がもたらす影響は比較的小さい。しかしながら、ファイバ２０を溝２４内に確実に固定するのに十分な締め嵌めを提供できる異なる断面を有するようにフェルールの溝を構成することもまた、十分に本発明の範囲及び精神の範疇である。例えば、溝は平坦な又は湾曲した底部、湾曲した側壁、又は上記平坦な底部（例えばＶ底部）に対して垂直若しくは僅かに外向きの平坦な側壁と、溝の長手方向の開口を画定するための内向き配向のリップとを有してよい。このような溝の構成は、湾曲したファイバ壁と平坦な又は湾曲した溝の側壁との間に一定の空間をもたらすが、リップ２５及び／又はファイバに対する溝の垂直壁によるクランプ留め作用は、溝内でのファイバの動作を許容するいずれの隙間ももたらさない。この空の空間を、エポキシ等の被包目的の追加の材料で充填して、特にフェルール端面の機械的研磨中に粒子を捕捉してしまうのを防止できる。
【００４０】
ファイバ２０を溝２４内に完全に固定すると、リップ２５等の溝のプロファイル及び溝の底部は溝内のファイバ２０の配置を規定し、ファイバ２０は溝によってフェルール内に精密に位置決めされる。従って、例えば（位置合わせピン１８を受承するためのメス構造を有する）対向する光ファイバコネクタ内のファイバに位置合わせするために、フェルール半体１２ｂにおける光ファイバ２０の相対配置（例えば間隔）を、フェルール内に精密に維持する。
【００４１】
非限定的な一例として、一実施形態では、コバール（５４％のＦｅ、２９％のＮｉ、１７％のＣｏ）材料製のフェルール内の、直径１２５マイクロメートルのシリカ製光ファイバ２０ｂについて、溝２４ｂの長さは１〜３ｍｍ、溝２４ｂの直径又は幅（例えば最大横径Ｄ）は０．１２４ｍｍ、長手方向の開口２３の幅Ｗは１０５マイクロメートルである。溝２３の側壁は開口２３に向かってファイバ２０ｂの垂直接線に対して約５〜２０度の角度θで内向きに傾斜している。設けられた締め代は約１マイクロメートルであり、これはシリカ及びコバール材料に適している。シリカガラスは圧迫に対して極めて高い強度を有するので、締め嵌めによる高い接触圧に耐えることができる。
【００４２】
図５による溝クランプ留め構造を有するフェルールについて、ファイバを光ファイバコネクタ内に確実かつ精密に位置決めするための相補的なフェルールは不要である。しかしながら、フェルール半体１２ｂ内にファイバ２０を位置決めするためのいずれの位置合わせ機能又は効果的な支持を相補的なフェルール半体が提供せず、またその逆も真である場合でも、上記溝クランプ留め構造をそれぞれ有する２つのフェルール半体１２ａ、１２ｂを設けることにより、フェルール半体１２ａ、１２ｂは、高いファイバ密度を収容するフェルール１２を形成する。
【００４３】
以上から、図１に示すコネクタ等の従来技術において実施されていたプラスチックフェルールブロックの貫通孔の形成に比べて、チャネル又は溝はより簡単かつ精密に形成できることがわかる。一実施形態では、最初に溝を（例えば精密打抜き加工により）形成し、続いてフェルール本体の上面を例えば打抜き加工又は押抜き加工することにより２つの対向する開口端部の材料を溝の開口内へと押し込んでリップを形成するか、又はレーザ加工により開口の角の材料を溶融させて溝の開口内へと流し込んでリップを形成することにより、溝の開口を狭める。別の実施形態では、クランプ留め用溝を押出加工により精密形成してよい。図５に示すクランプ留め用溝の高スループット形成についての更なる情報は、本発明の譲受人に譲渡された２０１２年４月５日出願の米国特許出願第１３／４４０９７０号明細書に開示されている。この出願はその全体が本明細書中で述べられているかのように、参照によりその全体が本明細書に援用される。
【００４４】
図２〜４の実施形態では、対応構造は各位置合わせピン１８について、位置合わせピンとフェルール半体との間に３点接触（断面図参照）をもたらす１つの屈曲部を含む。図６、７は、対応構造が、位置合わせピンとフェルール半体との間に４点接触をもたらす２つの屈曲部を有する代替実施形態を示す。本実施形態における光ファイバコネクタ１１０の全体構造は、フェルールを除いて図２〜４の実施形態の光ファイバコネクタ１０の構造と同様である。光ファイバコネクタ１１０は、２つのフェルール半体１１２ａ、１１２ｂを含むフェルール１１２、フェルールハウジング及びケーブルブーツ（図２に示したものと同様であるが、簡潔にするために削除している）を備える。フェルール半体（１１２ａ、１１２ｂ）は、光ファイバ２０を支持するための溝２４を備える。ファイバ溝２４の全体構造は図２（又は図５の代替実施形態）の溝の構造と同様である。
【００４５】
先行の実施形態と比較すると、第２の（下側）フェルール１１２ｂの外側に追加のスロットが設けられている。具体的には、第１のフェルール半体１１２ａの各側部１４４ａの付近に、フェルール半体１１２ａの頭部１３６ａから後尾部１２６ａへと延在する長手方向の狭小スロット１４０ａを、フェルール半体１１２ａの上部外側に設ける。更に、第２のフェルール半体１１２ｂの各側部１４４ｂの付近に、フェルール半体１１２ｂの頭部１３６ｂから後尾部１２６ｂへと延在する長手方向の狭小スロット１４０ｂを、フェルール半体１１２ｂの上部外側に設ける。図７の端面図では、スロット１４０ａ、１４０ｂはフェルール半体１１２ａ、１１２ｂの外面に垂直である。スロット（１４０ａ、１４０ｂ）に関する設計考慮点及び目的は、先行の実施形態におけるスロット４０と同様である。特に、スロット（１４０ａ、１４０ｂ）は、側部（１４４ａ、１４４ｂ）が第１及び第２のフェルール半体（１１２ａ、１１２ｂ）の基部（１４５ａ、１４５ｂ）からカンチレバーリンク（１４２ａ、１４２ｂ）を介して延在する（即ち側部（１４４ａ、１４４ｂ）が基部（１４５ａ、１４５ｂ）に対して片持ち構造となる）ように、上側及び第２のフェルール半体（１１２ａ、１１２ｂ）の厚みを低減する。本実施形態では、傾斜面１４９ａ、１５０ａは、第１のフェルール半体１１２ａのスロット１４０ａと側部１４４ａとの間に設けられたＶ溝１６０により画定され、傾斜面１４９ｂ及び１５０ｂは、第２のフェルール半体１１２ｂのスロット１４０ｂと側部１４４ｂとの間に設けられたＶ溝１６２により画定される。このＶ溝（１６０、１６２）は、フェルール半体（１１２ａ、１１２ｂ）を通って頭部（１３６ａ、１３６ｂ）から後尾部（１２６ａ、１２６ｂ）へと延在する。各位置合わせピン領域では、傾斜面１４９ａ、１４９ｂ、１５０ａ、１５０ｂにより、位置合わせピン１８を光ファイバ２０に対して精密に配置するための空間１４８が画定される（例えば４点接触となる）。空間１４８に位置合わせピン１８を挿入すると、カンチレバーリンク（１４２ａ、１４２ｂ）は、側部（１４４ａ、１４４ｂ）が基部（１４５ａ、１４５ｂ）から離れて僅かに外側に変位できるように弾性変形する。これにより内向きのバイアスを与え、フェルール半体（１１２ａ、１１２ｂ）の傾斜面間で位置合わせピン１８をクランプ留めする。
【００４６】
傾斜面１４９ａ、１４９ｂをファイバ溝２４に最も近接させると、これらの傾斜面は精密に形成可能な本質的な基準面となり、片持ち側部（１４４ａ、１４４ｂ）は上記基準面に影響を及ぼすことなく、ある程度の柔軟性をもって動作できる。
【００４７】
図２〜７の先行の２つの実施形態では、フェルール半体の外面にスロットを設けている。その代替として図８、９を参照すると、スロットをフェルール半体の内面に設けてもよい。図８、９は、対応構造がフェルール半体（２１２ａ、２１２ｂ）の内面上のスロット（２４０ａ、２４０ｂ）によって画定される２つの屈曲部を有し、これにより位置合わせピンとフェルール半体との間に４点接触が提供される、光ファイバコネクタ２１０の実施形態を示す。本実施形態における光ファイバコネクタ２１０の全体構造は、フェルールを除いて図６、７の光ファイバコネクタ１１０の構造と同様である。光ファイバコネクタ２１０は、２つのフェルール半体２１２ａ、２１２ｂを含むフェルール２１２、フェルールハウジング及びケーブルブーツ（図２に示したものと同様であるが、簡潔にするために削除している）を備える。フェルール半体（２１２ａ、２１２ｂ）は、光ファイバ２０を支持するための溝２４を備える。ファイバ溝２４の全体構造は図２（又は図５の代替実施形態）の溝の構造と同様である。
【００４８】
図６、７の先行の実施形態と比較すると、第１及び第２のフェルール（２１２ａ、２１２ｂ）の内面、即ち対面する表面にスロットが設けられている。具体的には、第１のフェルール半体２１２ａの各側部２４４ａの付近に、フェルール半体２１２ａの頭部２３６ａから後尾部２２６ａへと延在する長手方向の狭小スロット２４０ａを、フェルール半体２１２ａの上部内側に設ける。更に、第２のフェルール半体２１２ｂの各側部２４４ｂの付近に、フェルール半体２１２ｂの頭部２３６ｂから後尾部２２６ｂへと延在する長手方向の狭小スロット２４０ｂを、下側フェルール半体２１２ｂの上部内側に設ける。図９の端面図では、スロット２４０ａ、２４０ｂはフェルール半体２１２ａ、２１２ｂの内面に垂直である。先行の実施形態における傾斜面１４９ａ、１４９ｂ、１５０ａ、１５０ｂと同様に、ピンクランプ留め傾斜面２４９ａ、２４９ｂ、２５０ａ、２５０ｂは、フェルール半体（２１２ａ、２１２ｂ）上に設けられたＶ溝（２６０ａ、２６０ｂ）により画定される。内側スロット（２４０ａ、２４０ｂ）は、Ｖ溝（２６０ａ、２６０ｂ）の底部からフェルール半体（２１２ａ、２１２ｂ）へと延在する。スロット（２４０ａ、２４０ｂ）に関する設計考慮点及び目的は、先行の実施形態におけるスロット４０及び１４０と同様である。特に、スロット（２４０ａ、２４０ｂ）は、側部（２４４ａ、２４４ｂ）が第１及び第２のフェルール半体（２１２ａ、２１２ｂ）の基部（２４５ａ、２４５ｂ）からカンチレバーリンク（２４２ａ、２４２ｂ）を介して延在する（即ち側部（２４４ａ、２４４ｂ）が基部（２４５ａ、２４５ｂ）に対して片持ち構造となる）ように、上側及び第２のフェルール半体（２１２ａ、２１２ｂ）の厚みを低減する。各位置合わせピン領域では、傾斜面２４９ａ、２４９ｂ、２５０ａ、２５０ｂにより、位置合わせピン１８を光ファイバ２０に対して精密に配置するための空間２４８が画定される（例えば４点接触となる）。空間２４８に位置合わせピン１８を挿入すると、カンチレバーリンク（２４２ａ、２４２ｂ）は、側部（２４４ａ、２４４ｂ）が基部（２４５ａ、２４５ｂ）から離れて僅かに外側に変位できるように弾性変形する。これにより内向きのバイアスを与え、フェルール半体（２１２ａ、２１２ｂ）の傾斜面間で位置合わせピン１８をクランプ留めする。
【００４９】
図１０、１１は、対応構造が図８及び９の実施形態の変形例である、光ファイバコネクタの代替実施形態である。本実施形態における光ファイバコネクタ３１０の全体構造は、フェルールを除いて図８、９の実施形態の光ファイバコネクタ２１０の構造と同様である。光ファイバコネクタ３１０は、２つのフェルール半体３１２ａ、３１２ｂを含むフェルール３１２、フェルールハウジング及びケーブルブーツ（図２に示したものと同様であるが、簡潔にするために削除している）を備える。フェルール半体（３１２ａ、３１２ｂ）は、光ファイバ２０を支持するための溝２４を備える。ファイバ溝２４の全体構造は図９の溝の構造と同様である。図９と比較すると、図１１の実施形態における違いは、図９ではフェルール半体の内面に対して垂直に設けたのに対し、図１１の端面図に示すように、内部スロット３４０ａ、３４０ｂをフェルール半体３１２ａ、３１２ｂの内面に対して一定の角度で設ける点にある。
【００５０】
図１２、１３は、光ファイバコネクタ４１０の代替実施形態である。本実施形態では、スロットがフェルール半体の屈曲部を画定する代わりに、フェルール半体の空間の上の片持ち梁により屈曲部を画定する。本実施形態における光ファイバコネクタ４１０の全体構造は、フェルールを除いて図２〜４の実施形態の光ファイバコネクタ１０の構造と同様である。光ファイバコネクタ４１０は、２つのフェルール半体４１２ａ、４１２ｂを含むフェルール４１２、フェルールハウジング及びケーブルブーツ（図２に示したものと同様であるが、簡潔にするために削除している）を備える。フェルール半体４１２は、光ファイバ２０を支持するための溝２４を備える。ファイバ溝２４の全体構造は図３の溝の構造と同様である。
【００５１】
本実施形態では、下側（第２の）フェルール４１２ｂに設けた空間４４０の上に渡された片持ち梁４４２を備える屈曲部が対応構造を画定する。Ｖ溝４６０により画定されるピンクランプ留め用傾斜面２４９を、第１のフェルール半体４１２ａ上に設ける。第２のフェルール半体４１２ｂ上に矩形底溝又は矩形のチャネル４６２を設ける。Ｖ溝４６０及び矩形底溝４６２は、フェルール半体（４１２ａ、４１２ｂ）を通って頭部（４３６ａ、４３６ｂ）から後尾部（４２６ａ、４２６ｂ）へと延在する。各位置合わせピン領域では、傾斜面４４９及び屈曲表面４５０により、位置合わせピン１８を光ファイバ２０に対して精密に配置するための空間４４８が画定される。梁４４２の屈曲表面４５０及び傾斜面４４９は、位置合わせピン１８の３点接触を画定する。Ｖ溝４６０は、位置合わせピンの精密な基準配置を提供する。梁４４２は、下の空間４４０に向かって弾性変形できる（僅かに屈曲できる）。空間４４８に位置合わせピン１８を挿入すると、渡し梁４４２は僅かに下側に空間４４０に向かって弾性変形する（屈曲する）。これにより上向きのバイアスを与え、フェルール半体のＶ溝４６０の傾斜面に対して位置合わせピン１８をクランプ留めする。
【００５２】
図１３に示す実施形態では、位置合わせピン１８用の対応構造は、一方のフェルール半体上に設けたＶ溝ともう一方のフェルール半体上に設けた矩形底溝との組み合わせにより画定される。Ｖ溝４６０を（例えば精密打抜き加工により）精密に形成でき、矩形底溝４６２の壁を精密に形成する必要なく矩形底溝４６２の深さを精密に形成できる。矩形溝４６２の横の長さの変化はピンの位置決めに影響しない。頭部４３６ａと頭部４３６ｂとを嵌合すると、Ｖ溝４６０の精密に画定された傾斜面４５９と矩形底溝４６２の屈曲表面４５０の精密深さとの組み合わせにより、位置合わせピン１８が正確かつ精密に位置決めされる。
【００５３】
第１のフェルール半体４１２ａはＶ溝４６０を備え、第２のフェルール半体４１２ｂは片持ち梁（矩形チャネル４６２及び空間４４０）を備えるが、Ｖ溝及び片持ち梁をそれぞれのフェルール半体に設けること（図示せず）もまた、十分に本発明の範囲及び精神の範疇である。代替実施形態（図示せず）では、フェルール半体をより対称性を持つよう作製してよい。一方のフェルール半体にのみ光ファイバ用の溝を設けるのではなく、各フェルール半体が光ファイバ支持用の半円形状の溝を有する頭部を備えるよう構成してよい。位置合わせピンをクランプ留めするための対応構造も対称性を持つように作製してよい。対称性を持つフェルール半体の場合、同一構成部品の在庫管理が容易である。しかしながら、光ファイバ２０を支持するよう嵌合できる限りにおいて、フェルール半体は同一である必要はない。
【００５４】
図１４〜１８は光ファイバコネクタ５１０の別の実施形態である。本実施形態では、フェルール５９０は、光ファイバ２０を支持するための溝２４を有するフェルールインサート５１２、並びに上記フェルールインサート５１２及び位置合わせピンを支持するフェルールフレーム５５２を備える。図示した実施形態では、フェルールインサート５１２は、（フェルール１２ａ、１２ｂ、又は４１２ａ、４１２ｂ等のように）、ファイバ用溝を有さない下側フェルールプレート５１２ａ、及び画定された光ファイバ用の溝を有する上側フェルールプレート５１２ｂを備える。本実施形態のフェルールインサート５１２は、フェルールインサート５１２が光ファイバ２０及びファイバケーブル２０を前述の実施形態と同様の様式でクランプ留めするよう構成されている点で、前述の実施形態のフェルールと類似している。フェルールフレーム５５２はフレーム前部５５５ａ及びフレーム後部５５５ｂを含む。図示した実施形態では、フレーム部５５５ａ、５５５ｂは同様の構造を共有している。フェルールプレート（５１２ａ、５１２ｂ）の頭部（５３６ａ、５３６ｂ）を嵌合してフレーム前部５５５ａの開口５６５ａへと挿入し、フェルールプレート（５１２ａ、５１２ｂ）の後尾部（５２６ａ、５２６ｂ）をフレーム後部５５５ｂへと挿入することにより、フェルール構造を完成させる。
【００５５】
位置合わせピン１８を支持するピンクランプ留め用対応構造をフェルールフレーム５５２上に設ける。具体的には、フレーム前部５５５ａ及びフレーム後部５５５ｂに屈曲部を設ける。図１５を参照すると、本実施形態ではフレーム部（５５５ａ、５５５ｂ）がそれぞれ単一の１つの部品であり、かつファイバ溝を備えていないこと以外は、対応構造は図９に示すフェルール２１２上の内部にスロットを付けた対応構造に類似している。結果として対応構造は、スリット開口５７０を有するＣ字型構造に近いものとなる。前述の実施形態の傾斜面２４９ａ、２４９ｂ、２５０ａ及び２５０ｂと同様に、ピンクランプ留め用傾斜面５４９ａ、５４９ｂ、５５０ａ、５５０ｂを、フレーム部（５５５ａ、５５５ｂ）上に設けたＶ溝（５６０ａ、５６０ｂ）により画定する。内部スロット（５４０ａ、５４０ｂ）は、Ｖ溝（５６０ａ、５６０ｂ）の底部からフレーム部（５５５、５５６）へと延在する。スロット（５４０ａ、５４０ｂ）に関する設計考慮点及び目的は、先行の実施形態におけるフェルール用のスロット４０、１４０及び２４０と同様である。特に、スロット（５４０ａ、５４０ｂ）は、側部（５４４ａ、５４４ｂ）がフレーム部（５５５ａ、５５５ｂ）の基部（５４５ａ、５４５ｂ）からカンチレバーリンク（５４２ａ、５４２ｂ）を介して延在する（即ち側部（５４４ａ、５４４ｂ）が基部（５４５ａ、５４５ｂ）に対して片持ち構造となる）ように、フレーム部（５５５ａ、５５５ｂ）の厚みを低減する。各位置合わせピン領域では、傾斜面（５４９ａ及び５５０ａ、並びに５４９ｂ及び５５０ｂ）により、位置合わせピン１８を光ファイバ２０に対して精密に配置するための空間（５４８ａ、５４８ｂ）が画定される（例えば４点接触となる）。位置合わせピンは、フレーム前部及び後部（５５５ａ、５５５ｂ）上に設けた対応構造へと挿入される。空間（５４８ａ、５４８ｂ）に位置合わせピン１８を挿入すると、カンチレバーリンク（５４２ａ、５４２ｂ）は、側部（５４４ａ、５４４ｂ）が基部（５４５ａ、５４５ｂ）から離れて僅かに外側に変位できるように弾性変形する。これにより内向きのバイアスを与え、フレーム部（５５５ａ、５５５ｂ）の傾斜面間に位置合わせピン１８をクランプ留めする。図示した実施形態では、フェルールプレート（５１２ａ、５１２ｂ）は、その上に溝（５７６ａ、５７６ｂ）を設けた、各側面から延在するフランジ（５７５ａ、５７５ｂ）をそれぞれ備える。フェルールプレート（５１２ａ、５１２ｂ）を嵌合すると、溝（５７６ａ、５７６ｂ）は位置合わせピンをフレーム前部５５５ａからフレーム後部５５５ｂへと案内するためのガイド孔を形成する。
【００５６】
図１９及び２０は、フェルールフレームが、フェルールインサートを支持する単一の一体構造であってよい、代替実施形態である。図１９の実施形態では、光ファイバコネクタ６１０は、フレーム６５２及びフェルールプレート（６１２ａ、６１２ｂ）を含むフェルールインサート６１２を備えるフェルール６９０を含む。上記フェルールプレートは、開口６６５ａ、６６５ｂを通してフレーム前部６５５ａ及びフレーム後部６５５ｂに挿入できる概ね平坦な筒状プロファイルを形成する。本実施形態では、フレーム６５２は、ブリッジ６８０により接続されたフレーム前部及び後部（６５５ａ、６５５ｂ）を含む一体部品である。ブリッジ６８０は、フレーム前部及び後部の間にフレーム６５２の全長幅に亘って延在してよい。
【００５７】
図２０の実施形態では、光ファイバコネクタ６１０’は、フェルールフレーム６５２’
及びフェルールプレート（６１２ａ、６１２ｂ）を含む同様のフェルールインサート６１２を備える、フェルール６９０’を備える。フェルールプレートは、開口６６５を通ってフレーム６５２’に挿入できる概ね平坦な筒状プロファイルを形成する。先行の実施形態とは異なり、フェルールフレーム６５２’全体が１つの部分となっている。フレーム６５２’の前方から後方へと延在する、同様の対応構造を設ける。フェルールフレーム６５２’は、先行の実施形態と関連して開示されたものと同様の対応構造を備える。
【００５８】
図２１〜２５は、光ファイバコネクタ７１０の別の実施形態を示す。この実施形態は、フェルールフレーム７５２及びその周囲に光ファイバ溝２４を備えたオフセット構造（ドッグボーン形状に類似している）を含むフェルールインサート７１２を備える、フェルール７９０を備える。図２５を参照すると、スタブ７７７はフェルールインサート７１２の中央からフレーム基部７５５に向かって延在している。図示した実施形態では、ファイバ溝（２４ａ、２４ｂ）を、２本のファイバケーブル（２２ａ、２２ｂ）の光ファイバ（２０ａ、２０ｂ）を収容できるオフセット構造の周囲の対面する表面に設ける。
【００５９】
図２３を参照すると、フェルールインサート７１２の２つの端部に、位置合わせピン１８を支持する対応構造が設けられている。特に、対応構造は、基部７４５から位置合わせピン１８の周囲に延在するフィンガ７４４を有するＣ字型の屈曲部を備える。フィンガ７４４は、位置合わせピンの挿入の際に屈曲リンク７４２において屈曲できる。本実施形態では、対応構造は、対応構造内に画定される部分円形開口７９８によってもたらされる、位置合わせピンとの原則的に複数の接触点をもたらす。
【００６０】
フェルールフレーム７５２は、フェルールフレーム７５２の基部７５５から延在する平坦なカバー部７８０を有する。カバー部７８０は、フェルールインサート７１２上の少なくともファイバ溝（７２４ａ、７２４ｂ）を被覆する。カバー部７８０及び溝（７２４ａ、７２４ｂ）は、図３との関連で議論したフェルール１２のフェルール基部４５及び溝２４と類似している。溝（２４ａ、２４ｂ）を用いた光ファイバ（２２ａ、２２ｂ）の精密な支持について、上述と同様の考察をここで本実施形態に適用する。特に、溝（７２４ａ、７２４ｂ）は、図３の実施形態のフェルール半体１２ｂの表面上の溝２４又は図５の実施形態の溝と同様の構造をとることができる。
【００６１】
図２２を参照すると、フェルールインサート７１２をフェルールフレーム７５２に組み付けるために、フレーム基部７５５のカバー部７８０間で画定される空間７２８を通して、光ファイバ（２２ａ、２２ｂ）の外被（２７ａ、２７ｂ）が挿入されている。剥き出しの光ファイバ（２０ａ、２０ｂ）をフェルールインサート７１２上の溝（２４ａ、２４ｂ）へと挿入する。フェルールインサート７１２背後のスタブ７７７によってファイバ外被（２７ａ、２７ｂ）を支持し、２つのカバー部７８０間で画定される空間７２８へとフェルールインサート７１２を挿入して、図２１のフェルール構造を完成させる。
【００６２】
図２６、２７は、図２５に示すフェルールインサートと比較したフェルールインサート用の対応構造の変形例である。図２６では、本実施形態においてはフレームインサート７１２’が一体部品構造であり、フェルールインサート７１２’の周囲の表面上にファイバ溝を備える点を除いて、対応構造７４４’は図３に示すフェルール１２上の対応構造と同様である。結果として得られる対応構造７４４’は、スリット開口７７０を有するＣ字型構造に近いものとなる。同様の設計考慮点及び目標を本実施形態に適用できる。本実施形態は、開口７９９内の位置合わせピン上の３点接触（２つの傾斜面及びフィンガ７４２’の内面）を本質的に提供する。
【００６３】
図２７では、図２５の円形溝の代わりにＶ溝７６０が設けられる点、及びフィンガ７４２’’の屈曲を容易にするスリット７７０と共に小スロット７９５が直線で設けられる点を除いて、対応構造７４４’’は図２５に示す構造と類似している。本実施形態は、開口７９７における４点接触を提供する。
【００６４】
別の実施形態では、フェルールフレームはフェルールインサートの周囲を取り囲む。図２８〜３２は、本発明の更なる実施形態による高密度光ファイバコネクタである。本実施形態では、光ファイバコネクタ８１０は、単一部品フェルール８１２、フレーム８５２、フェルールハウジング及びケーブルブーツ（図２に示したものと同様であるが、簡潔にするために削除している）を含む。本実施形態では、リボンケーブル（２２ａ、２２ｂ）の終端光ファイバ（２０ａ、２０ｂ）を２つの平行面に２列に整列させるよう、フェルール８１２を構成する。光ファイバ２０ａ、２０ｂは異なる光ファイバケーブル２２ａ、２２ｂから交互に延在する。図３０に示すように、第１のファイバケーブル２２ａの終端光ファイバ２０ａをフェルール８１２の周囲の上面上に設けられた溝８２４ａ上に支持し、第２のファイバケーブル２２ｂの終端光ファイバ２０ｂをフェルール８１２の周囲の底面上に設けられた溝８２４ｂ上に支持する。溝（８２４ａ、８２４ｂ）は、図３の実施形態のフェルール半体１２ｂの表面上の溝２４、又は図５の実施形態の溝と同様の構造をとる。
【００６５】
各溝（８２４ａ、８２４ｂ）は、対応する光ファイバ（２０ａ、２０ｂ）を完全に受承する。フレーム８５２は、フェルール８１２をフレーム８５２へと挿入する際に溝（８２４ａ、８２４ｂ）に対面する内側平坦部（８５０ａ、８５０ｂ）を有する。平坦部（８５０ａ、８５０ｂ）は溝（８２４ａ、８２４ｂ）を完全に被覆する。光ファイバ（２０ａ、２０ｂ）を溝（８２４ａ、８２４ｂ）内に完全に固定すると、光ファイバ（２０ａ、２０ｂ）は溝（８２４ａ、８２４ｂ）によってフェルール半体（１２ａ、１２ｂ）内に精密に位置決めされる。光ファイバ（２０ａ、２０ｂ）の位置及び配向は、溝（８２４ａ、８２４ｂ）の配置及び平行性により設定される。従って、例えば（位置合わせピン１８を受承するためのメス構造を有する）対向する光ファイバコネクタ内のファイバに位置合わせするために、フェルール半体（１２ａ、１２ｂ）における光ファイバ（２０ａ、２０ｂ）の相対配置（例えば間隔）を、フェルール内に精密に維持する。ファイバを光ファイバコネクタ８１０内に確実かつ精密に位置決めするための相補的なフェルール又はフレームは不要である。フレーム８５２はフェルール８１２にファイバ（２０ａ、２０ｂ）を正確に位置決めするためのいずれの位置合わせ機能又は効果的な支持を提供しないが、フレーム８５２は光ファイバの偶発的な変位を防止するために溝（８２４ａ、８２４ｂ）を被覆するよう機能する。
【００６６】
開口を通してファイバケーブル（２２ａ、２２ｂ）の外被（２７ａ、２７ｂ）を歪み緩和アンカー８５６へと挿入し、延長部８５８上に支持する。延長部８５８は、フェルール８１２の中心開口８６２へと延在するスタブ８６０を有する。フェルール８１２に設けられた孔８６４へと位置合わせピン１８を挿入し、歪み緩和アンカー８５６に設けられた孔８６６へと延在する。孔８６４は、フェルール８１２の各端部に設けられたスプリット８６８により画定される。スプリットを画定する少なくとも１つのプロング８７０の材料厚さを薄くすることにより、プロング８７０の屈曲を容易にする。これにより、別の相補的な光ファイバコネクタに対する位置合わせのために位置合わせピンを正確かつ精密に配置するために位置合わせピンをクランプ留めする対応構造を画定する屈曲部を形成する。
【００６７】
図示した実施形態では、フレーム８５２がフェルール８１２の周囲を取り囲んでいるが、フェルール８１２の周囲を取り囲まずに溝（８２４ａ、８２４ｂ）を被覆するようにフレームを構成してよい。フレームを、完全なリング（図示せず）の代わりに例えば図３０の端面図の部分的なリング（例えばＣ字型）として構成してよい。あるいは、フレーム８５２を除外し、フェルール８１２の上側表面及び下側表面上の溝（８２４ａ、８２４ｂ）を被覆する２つの延在する平坦フィンガ（図示せず）と併せてアンカー８５６を設けてよい。
【００６８】
先行の実施形態の場合、フェルール８１２、フレーム８５２及び／又はアンカー８５６を、金属で作製し、高スループットの打抜き加工及び／又は押出加工処理により形成してよい。
【００６９】
高密度フェルール構造は、本明細書と同時に出願された別の米国特許出願（代理人整理番号１１２５／２４０）の主題である。上記出願はその全体が本明細書中に記載されているかのように、参照によってその全体が本明細書に援用される。
【００７０】
上述の実施形態について、フェルールを金属材料で作製してよい。この金属材料は、高剛性（例えばステンレス鋼）、化学不活性（例えばチタン）、高温安定性（例えばニッケル合金）、低熱膨張率（例えばアンバ）を有するよう、又は他の材料の熱膨張率と適合する（例えばガラスと適合するコバール）よう選択してよい。本発明の別の態様では、打抜き加工や押出加工等の高スループット処理により、独自のフェルールを精密に形成する。
【００７１】
本発明によるフェルールは、従来技術の欠点の多くを克服する。対応クランプ留め用構造により、間隙を有さない孔へと位置合わせピンを挿入でき、これにより孔と位置合わせピンとの間のいずれの間隙を充填するためのエポキシが不要となる。フェルール内の溝とファイバと位置合わせピンとの間に、部品間の移動を引き起こし得るいずれの間隙を有さないことにより、位置合わせピン及びファイバを互いに対してより正確に配置できる。例えばフェルールが、指定された位置合わせの許容誤差に影響を与えることなく、比較的大きな寸法変化に適応できるため、環境条件が変化してもファイバとピンとの間隔をより良好に維持できる。従って、形成された光ファイバコネクタは、低挿入損失及び低反射損失をもたらす。またこのようなフェルール構造により、エポキシ被覆ファイバを孔に通す従来のフェルールと比較して、ファイバ終端部のフェルールへの取付けが容易になる。エポキシを使用しないことにより、光ファイバコネクタの信頼性は、エポキシ材料のいずれの劣化／クリープに影響されない。フェルールに適した材料を選択することで、光ファイバコネクタの性能の、熱の変化に対する感受性を低下させる。フェルールの開放構造は、例えば打抜き加工や押出加工などの安価で高スループット処理である大量生産プロセスを可能とする。
【００７２】
本発明を好適な実施形態を参照して図示し、説明してきたが、本発明の精神、範囲及び教示から逸脱することなく、様々な変更を施せることは当業者には理解されるであろう。従って、開示した発明は、単なる例示、及び添付の請求項に明記された範囲のみに限定されるものと考えるべきものではない。
【符号の説明】
【００７３】
１４００、１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０’、７１０、８１０  光ファイバコネクタ
１４０２、１２、１１２、２１２、３１２、４１２、５９０、６９０’、８１２  フェルール
１４０４、１４  フェルールハウジング
１４０６、１６  ケーブル外被、ブーツ
１４０８、１８  位置合わせガイドピン
１４１０  ケーブル
１４１２、２０  光ファイバ
１２ａ、１２ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、２１２ａ、２１２ｂ、３１２ａ、３１２ｂ、４１２ａ、４１２ｂ、５１２ａ、５１２ｂ  フェルール半体
２２  光リボンファイバケーブル
２３、５６５ａ、６６５、６６５ａ、６６５ｂ、７９７、７９８、７９９、８６２  開口
２４、２４ａ、２４ｂ、７２４ａ、７２４ｂ、８２４ａ、８２４ｂ  溝
２５  リップ
２６ａ、２６ｂ、１２６ａ、１２６ｂ、２２６ａ、２２６ｂ、４２６ａ、４２６ｂ、５２６ａ、５２６ｂ  後尾部
２７ａ、２７ｂ  外被
２８  窪み
３６ａ、３６ｂ、１３６ａ、１３６ｂ、２３６ａ、２３６ｂ、４３６ａ、４３６ｂ、５３６ａ、５３６ｂ  頭部
４０、１４０ａ、１４０ｂ、２４０ａ、２４０ｂ、３４０ａ、３４０ｂ、５４０ａ、５４０ｂ  スロット
４２、１４２ａ、１４２ｂ、２４２ａ、２４２ｂ、５４２ａ、５４２ｂ、（４４２）、７４２  カンチレバーリンク、（片持ち梁）、屈曲リンク
４４、１４４ａ、１４４ｂ、２４４ａ、２４４ｂ、５４４ａ、５４４ｂ、（７４４）  側部、（フィンガ）
４５、１４５ａ、１４５ｂ、２４５ａ、２４５ｂ、５４５ａ、５４５ｂ、７４５  基部
４８、１４８、２４８、４４０、４４８、５４８ａ、５４８ｂ、７２８  空間
４９ａ、４９ｂ、１４９ａ、１４９ｂ、１５０ａ、１５０ｂ、２４９ａ、２４９ｂ、２５０ａ、２５０ｂ、４４９、５４９、５５０  傾斜面
４５０  屈曲表面
１６０、１６２、２６０ａ、２６０ｂ、４６０、５６０ａ、５６０ｂ、７６０  Ｖ溝
４６２  チャネル
５１２、６１２、７１２  フェルールインサート
５１２ａ、５１２ｂ、６１２ａ、６１２ｂ  フェルールプレート
５５２、６５２’、７５２、８５２  フェルールフレーム、フレーム
５５５ａ、６５５ａ  フレーム前部
５５５ｂ、６５５ｂ  フレーム後部
５７０、７７０  スリット開口
５７５ａ、５７５ｂ  フランジ
７５５  フレーム基部
７７７、８６０  スタブ
７８０  カバー部
７４４’、７４４’’  対応構造 
７９５  小スロット
８５０ａ、８５０ｂ  平坦部
８５６  アンカー
８５８  延長部
８６４、８６６  孔
８６８  スプリット
８７０  プロング
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0006334510.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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