(57)【要約】      （修正有）【課題】金属フランジの熱膨張又は熱収縮によってファイバグレーテイング（ＦＧ）部に大きな熱応力が作用することを防止し、安定した特性を維持することのできる光接続部材を得る。【解決手段】ＦＧ部３が所定の長さに渡って形成される光ファイバ４の光接続部材１１において、前記光ファイバ４のＦＧ部３の少なくとも一部が金属フランジ１５内に位置すると共に、前記光ファイバ４のＦＧ部３を除いた領域が前記金属フランジ１５に固定され、且つ、前記金属フランジ１５は、前記ＦＧ部３に熱応力を与えない構造とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバグレーティング部が所定の長さに渡って形成される光ファイバと、前記光ファイバを収納するキャピラリと、前記キャピラリの少なくとも一部を覆って該キャピラリを保持する金属フランジとを具備する光接続部材であって、
前記光ファイバのファイバグレーティング部の少なくとも一部が前記金属フランジ内に位置すると共に、前記光ファイバのファイバグレーティング部を除いた領域が前記金属フランジに固定され、且つ、前記金属フランジは、前記ファイバグレーティング部に熱応力を与えない構造としたことを特徴とする光接続部材。
【請求項２】
前記ファイバグレーティング部を収容する前記キャピラリの外周面と前記金属フランジとの間にクリアランスが形成されていることを特徴とする請求項１記載の光接続部材。
【請求項３】
前記クリアランスに緩衝材が設けられていることを特徴とする請求項２記載の光接続部材。
【請求項４】
前記キャピラリにガラス材を適用したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光接続部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファイバグレーティング部（以下、単にＦＧ部と略記する）が所定の長さに渡って形成される光ファイバと、光ファイバを収納するキャピラリと、キャピラリの少なくとも一部を覆って該キャピラリを保持する金属フランジとを具備する光接続部材に関し、特に、熱応力等がＦＧ部の特性に影響を及ぼすことを防止するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、上記光接続部材の従来例を示したものである。
図示の光接続部材１は、ＳＣ形光コネクタ等の光コネクタに光コネクタフェルールとして組み込まれるもので、ＦＧ部３が所定の長さＬ１に渡って形成される光ファイバ４と、光ファイバ４を中心に穿設された細孔７ａに挿通・収納したキャピラリ７と、このキャピラリ７の少なくとも一部を覆って該キャピラリ７を保持する金属フランジ９とを具備した構成で、ＦＧ部３の一部範囲（図の寸法Ｌ２の範囲）が金属フランジ９の先端から突出するように、キャピラリ７と金属フランジ９との嵌合長Ｌ３が設定されている。また、キャピラリ７と金属フランジ９の嵌合部は、上記の嵌合長Ｌ３の全長に渡って緊密嵌合となるように、キャピラリ７の外径に合わせて金属フランジ９の嵌合筒部９ａの内径が設定されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
なお、補足説明すると、ＦＧ部とは、光ファイバ中において、実行屈折率が光軸に沿って最小値と最大値との間で周期的に変動する領域であり、例えば、ゲルマニウムをドープした石英系ガラスからなる光ファイバに紫外光の干渉パターンを照射することで形成することができる。これは、干渉パターンの光強度分布に応じてガラスの屈折率が変動することによるものであり、干渉パターンによって形成された格子ピッチに相応した波長幅の光を選択的に反射するフィルタ特性を得ることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１６３４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来の光接続部材１の構造では、光コネクタへの組付けで、コネクタハウジングに金属フランジ９を圧入支持させた場合に、コネクタハウジングから金属フランジ９の外周に作用する嵌合圧力が、嵌合筒部９ａとキャピラリ７との密着度を増大させて、ＦＧ部３への拘束を高める結果となる。
一般に、金属フランジ９は、ステンレス（例えば、ＳＵＳ４３０）製で、線膨張係数が石英ガラス製の光ファイバ４の数十倍にもなり、金属フランジ９がＦＧ部３を拘束していると、周囲の温度変化による金属フランジ９の熱膨張又は熱収縮によってＦＧ部３に大きな熱応力が加わり、ＦＧ部３の反射特性等に影響が出るという問題が生じた。
【０００６】
また、上記の光接続部材１の構造では、金属フランジ９からのＦＧ部３の突出長（図６のＬ２）に相応して、金属フランジ９の先端からのキャピラリ７が大きく突出してしまうため、規格化されたコネクタには適用できないと共に、光コネクタフェルールとしての構造が大型化してしまうという問題があり、更に、金属フランジ９の外周面をコネクタハウジング内の筐体に溶接固定する際に、固定点を支点としてキャピラリ７の先端に振れが生じ易く、光コネクタ等における組立精度の向上が難しいという問題もあった。
【０００７】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、周囲の温度変化による金属フランジの熱膨張又は熱収縮によってＦＧ部に大きな熱応力が作用することを防止し、熱応力の影響を受けずにＦＧ部が安定した特性を維持することのできる光接続部材を提供すること、更に小型化と組立精度の向上を図ることのできる光接続部材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る光接続部材は、請求項１に記載したように、ファイバグレーティング部が所定の長さに渡って形成される光ファイバと、前記光ファイバを収納するキャピラリと、前記キャピラリの少なくとも一部を覆って該キャピラリを保持する金属フランジとを具備する光接続部材であって、
前記光ファイバのファイバグレーティング部の少なくとも一部が前記金属フランジ内に位置すると共に、前記光ファイバのファイバグレーティング部を除いた領域が前記金属フランジに固定され、且つ、前記金属フランジは、前記ファイバグレーティング部に熱応力を与えない構造としたことを特徴とする。
【０００９】
このように構成された光接続部材においては、光ファイバのＦＧ部を除いた領域が該光ファイバを収容したキャピラリを介して金属フランジに固定され、且つ、金属フランジは、ＦＧ部に熱応力を与えない構造であるため、周囲の温度変化によって金属フランジが熱膨張又は熱収縮しても、それによってＦＧ部に大きな熱応力が作用することを防止できる。従って、熱応力の影響を受けずにＦＧ部が安定した特性を維持することができる。
また、更に、ＦＧ部の全域が金属フランジ内に収容される構成とすれば、ＦＧ部を収容しているキャピラリの金属フランジ先端からの突出量を抑えることができて、光コネクタフェルールとしての構造の小型化を図れるだけでなく、金属フランジの外周面をコネクタハウジング内の筐体に溶接固定する際に、キャピラリの先端に振れを防止して、組立精度の向上を図ることもできる。
【００１０】
また、請求項２に記載の光接続部材は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の光接続部材において、更に、前記ファイバグレーティング部を収容する前記キャピラリの外周面と前記金属フランジとの間にクリアランスが形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このように構成された光接続部材においては、光コネクタへの組付けで、コネクタハウジングに金属フランジを圧入支持させた場合に、コネクタハウジングから金属フランジの外周に作用する嵌合圧力は、上記したクリアランスの存在のために、ＦＧ部が存在する領域のキャピラリの外周には作用しない。そのため、金属フランジの外周に作用する嵌合圧力がＦＧ部を拘束する力とならず、金属フランジがＦＧ部に熱応力を与えることを確実に防止できる。
【００１２】
また、請求項３に記載の光接続部材は、上記目的を達成するために、請求項２に記載の光接続部材において、更に、前記クリアランスに緩衝材が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
このように構成された光接続部材においては、クリアランスに設けられた緩衝材は、キャピラリの径方向の変位を規制する役割を果たすため、金属フランジによるキャピラリの保持強度が向上する。その一方、金属フランジの外力や熱膨張等による変形に対しては、クリアランスに設けられた緩衝材が、外力や変位の伝達を吸収して、キャピラリへの伝達を防止する。そのため、外力や熱応力のＦＧ部への影響を回避して、ＦＧ部の特性維持を保つことができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の光接続部材は、上記目的を達成するために、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光接続部材において、更に、前記キャピラリにガラス材を適用したことを特徴とするものである。
【００１５】
光ファイバとキャピラリとの間における線膨張係数の差も、ＦＧ部へ熱応力を作用させる原因となるが、このようにキャピラリをガラス材で形成すること、好ましくは、線膨張係数が光ファイバと同等のガラス材で形成することによって、ＦＧ部への熱応力の作用を徹底して防止することが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施の形態に係る光接続部材を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る光接続部材の第１の実施の形態を示したものである。
【００１７】
この第１の実施の形態の光接続部材１１は、ＳＣ形光コネクタに、光コネクタフェルールとして組み込まれるもので、ＦＧ部３が所定の長さＬ１に渡って形成された光ファイバ４と、この光ファイバ４を中心に穿設された細孔１３ａに挿通・収納したキャピラリ１３と、キャピラリ１３の少なくとも一部を覆って該キャピラリ１３を保持する金属フランジ１５とを備えている。
【００１８】
ＦＧ部３及び光ファイバ４は、図６に示した従来例のものと共通で、例えば、石英ガラスで形成されている。
キャピラリ１３は、本実施の形態の場合、中心にキャピラリ１３を穿設した円柱状で、熱歪みの少ないガラス材によって形成している。キャピラリ１３は、ＦＧ部３の長さＬ１よりも大きな長さを有している。
【００１９】
金属フランジ１５は、光ファイバ４のＦＧ部３の全長Ｌ１が金属フランジ１５内に位置し、且つ、光ファイバ４のＦＧ部３を除いた領域がキャピラリ１３を介して金属フランジ１５に固定されるように、キャピラリ１３が嵌合する筒部１５ａの長さＳ１が設定されている。
筒部１５ａは、ＦＧ部３の領域から外れたキャピラリ１３の後端が緊密嵌合する長さＳ２のキャピラリ保持部１７と、ＦＧ部３に熱応力を与えないように内径を拡径してキャピラリ１３の外周面との間にクリアランス１８を確保した長さＳ３の先端筒部１９とから構成されている。
【００２０】
本実施の形態の場合、ＦＧ部３の先端は、金属フランジ１５の先端筒部１９の先端面から、長さＬ４だけ内方に位置している。
キャピラリ１３は、ＦＧ部３の領域から外れた先端の長さＬ５の分だけ、金属フランジ１５から突出するように、金属フランジ１５に嵌合・保持されている。
【００２１】
このように構成された光接続部材１１においては、光ファイバ４のＦＧ部３を除いた領域が該光ファイバ４を収容したキャピラリ１３を介して金属フランジ１５に固定され、金属フランジ１５は、キャピラリ１３との間に介在するクリアランス１８によってＦＧ部３に熱応力を与えない構造であるため、周囲の温度変化によって金属フランジ１５が熱膨張又は熱収縮しても、それによってＦＧ部３に大きな熱応力が作用することを防止できる。従って、熱応力の影響を受けずにＦＧ部３が安定した特性を維持することができる。
【００２２】
また、本実施の形態の場合、金属フランジ１５からＦＧ部３への熱応力の伝達を回避する構造として、ＦＧ部３の存在する領域では、金属フランジ１５とキャピラリ１３との間にクリアランス１８を確保した。
その結果、例えば、光コネクタへの組付けで、コネクタハウジングに金属フランジ１５を圧入支持させた場合に、コネクタハウジングから金属フランジ１５の外周に作用する嵌合圧力は、クリアランスの存在のために、ＦＧ部３が存在する領域のキャピラリ１３の外周には作用しない。そのため、金属フランジ１５の外周に作用する嵌合圧力がＦＧ部３を拘束する力とならず、金属フランジ１５がＦＧ部３に熱応力を与えることを確実に防止できる。
【００２３】
また、本実施の形態では、ＦＧ部３の全領域（全長Ｌ１）が金属フランジ１５内に収容される構成であるため、ＦＧ部３を収容しているキャピラリ１３の金属フランジ１５先端からの突出量Ｌ５を抑えることができて、光コネクタフェルールとしての構造の小型化を図れる。また、小型化できることによって、金属フランジ１５の外周面をコネクタハウジング内の筐体に溶接固定する際に、キャピラリ１３の先端に振れを防止して、組立精度の向上を図ることもできる。
【００２４】
光ファイバ４とキャピラリ１３との間における線膨張係数の差も、ＦＧ部３へ熱応力を作用させる原因となるが、本実施の形態のように、キャピラリ１３を熱歪みの少ないガラス材で形成することによって、ＦＧ部３への熱応力の作用を更に徹底して防止することが可能になる。
なお、更に好ましくは、キャピラリ１３の材質は、例えば、線膨張係数が光ファイバ４と同等のガラス材にすると良い。
【００２５】
図２は、本発明に係る光接続部材の第２の実施の形態を組み付けた光コネクタ２１を示したものである。
第２の実施の形態の光接続部材３１は、図４に示すように、ＦＧ部３が所定の長さＬ１に渡って形成された光ファイバ４と、この光ファイバ４を中心に穿設された細孔１３ａに挿通・収納したキャピラリ１３と、キャピラリ１３の少なくとも一部を覆って該キャピラリ１３を保持する金属フランジ３３とを備えている。
【００２６】
光接続部材３１は、金属フランジ３３以外の構成は、第１実施の形態のものと同様である。
【００２７】
金属フランジ３３は、光ファイバ４のＦＧ部３の一部が金属フランジ１５内に位置し、且つ、光ファイバ４のＦＧ部３を除いた領域がキャピラリ１３を介して金属フランジ３３に固定されるように、キャピラリ１３が嵌合する筒部３３ａの長さＳ１が設定されている。
筒部３３ａは、ＦＧ部３の領域から外れたキャピラリ１３の後端が緊密嵌合する長さＳ２のキャピラリ保持部３５と、ＦＧ部３に熱応力を与えないように内径を拡径してキャピラリ１３の外周面との間にクリアランス１８を確保した長さＳ３の先端筒部３８とから構成されている。
先端筒部３８の先端外周には、ばね座となる段差部３９が装備されている。
【００２８】
本実施の形態の場合、ＦＧ部３の先端は、金属フランジ１５の先端筒部１９の先端面から、長さＬ６だけ外方に突出している。
キャピラリ１３は、ＦＧ部３の領域から外れた先端の長さＬ５の分だけ、金属フランジ３３から突出するように、金属フランジ３３に嵌合・保持されている。
【００２９】
以上の光接続部材３１は、図３に示すように、光コネクタ２１のコネクタハウジング２３，２４内に収容された円筒状のハウジング内筐体２６，２７に収容され、一端側が金属フランジ３３の段差部３９に着座する圧縮コイルばね２９によって、先端側に付勢された状態に弾性支持されている。
【００３０】
以上の第２の実施の形態の場合も、金属フランジ３３の先端筒部３８は、キャピラリ１３の外周面との間にクリアランス１８を確保した構造で、金属フランジ３３がＦＧ部３に熱応力を与えない構造であるため、周囲の温度変化によって金属フランジ３３が熱膨張又は熱収縮しても、それによってＦＧ部３に大きな熱応力が作用することを防止できる。従って、熱応力の影響を受けずにＦＧ部３が安定した特性を維持することができる。
【００３１】
図５は、本発明に係る光接続部材の第３の実施の形態を示したものである。
ここに示した光接続部材４１は、溶接用フェルールとして使用されるもので、ＦＧ部３が所定の長さＬ１に渡って形成された光ファイバ４と、この光ファイバ４を中心に穿設された細孔１３ａに挿通・収納したキャピラリ１３と、キャピラリ１３の少なくとも一部を覆って該キャピラリ１３を保持する金属フランジ４３とを備えている。
【００３２】
金属フランジ４３は、光ファイバ４のＦＧ部３の一部が金属フランジ４３内に位置し、且つ、光ファイバ４のＦＧ部３を除いた領域がキャピラリ１３を介して金属フランジ１５に固定されるように、キャピラリ１３が嵌合する筒部４３ａの長さＳ１が設定されている。
筒部４３ａは、ＦＧ部３の領域から外れたキャピラリ１３の後端が緊密嵌合する長さＳ２のキャピラリ保持部４５と、ＦＧ部３に熱応力を与えないように内径を拡径してキャピラリ１３の外周面との間にクリアランス１８を確保した長さＳ３の先端筒部４７とを具備した構成である。
【００３３】
以上の第２の及び第３の実施の形態の比較で明かなように、本発明に係る光接続部材は、コネクタへ収容保持するタイプのフェルールだけでなく、溶接タイプのフェルールにも適用することができる。
【００３４】
なお、以上の実施の形態において、キャピラリ１３と金属フランジとの間に確保するクリアランス１８には、金属フランジ１５による熱歪みを吸収する緩衝材が設けられている構成としても良い。
【００３５】
このように構成された光接続部材１１においては、クリアランスに設けられた緩衝材は、キャピラリ１３の径方向の変位を規制する役割を果たすため、金属フランジ１５によるキャピラリ１３の保持強度が向上する。その一方、金属フランジ１５の外力や熱膨張等による変形に対しては、クリアランスに設けられた緩衝材が、外力や変位の伝達を吸収して、キャピラリ１３への伝達を防止する。そのため、外力や熱応力のＦＧ部３への影響を回避して、ＦＧ部３の特性維持を保つことができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の光接続部材によれば、光ファイバのＦＧ部を除いた領域が該光ファイバを収容したキャピラリを介して金属フランジに固定され、且つ、金属フランジは、ＦＧ部に熱応力を与えない構造であるため、周囲の温度変化によって金属フランジが熱膨張又は熱収縮しても、それによってＦＧ部に大きな熱応力が作用することを防止できる。従って、熱応力の影響を受けずにＦＧ部が安定した特性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光接続部材の第１の実施の形態の縦断面図である。
【図２】本発明に係る光接続部材の第２の実施の形態が組み込まれた光コネクタの側面図である。
【図３】図２に示した光コネクタの縦断面図である。
【図４】図３に示した光コネクタに組み込まれた光接続部材の拡大縦断面図である。
【図５】本発明に係る光接続部材の第３の実施の形態の縦断面図である。
【図６】従来の光接続部材の縦断面図である。
【符号の説明】
３  ＦＧ部（ファイバグレーティング部）
４  光ファイバ
１１  光接続部材（フェルール）
１３  キャピラリ
１３ａ  細孔
１５  金属フランジ
１７  キャピラリ保持部
１８  クリアランス
１９  先端筒部
２１  光コネクタ
３１  光接続部材
３３  金属フランジ
４１  光接続部材
【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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