(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有するフェルールに、複数の光ファイバの先端部を揃えて挿入固定してなる多芯コネクタにおいて、
上記貫通孔は、その先端側が上記フェルールの長手方向に延び、且つ、その後端側が該長手方向と交差する方向に延びるように複数に分岐しており、上記複数の光ファイバは、被覆のない先端部が上記貫通孔の先端側にそれぞれ挿入され、被覆を有する後端部が各分岐貫通孔に個別に挿通されていることを特徴とする、多芯コネクタ。
【請求項２】
上記各光ファイバと上記各分岐貫通孔との間にルースチューブを有することを特徴とする、請求項1に記載の多芯コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、一つのフェルールに複数の光ファイバの先端部を保持してなる多芯コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より複数の光ファイバの先端部を保持した多芯コネクタが用いられている。これは、複数の信号を送受信したり、双方向の信号伝達を行ったり、あるいは安全性を高めるために予備の光ファイバを備えたりする場合に使用される。
【０００３】
この多芯コネクタの具体的な構造は、図５に示すように、金属等からなる筒状体１２の貫通孔１２ａの先端にセラミックス等からなる筒状のキャピラリ１１を接合してフェルール１０を構成し、２本の光ファイバ２０の先端の被覆を除去したガラスファイバ部２１を上記キャピラリ１１の貫通孔１１ａに並べて挿入するとともに、各光ファイバ２０の後端側の被覆部２２を互いに接着し密着させた状態で配置し、筒状体１２の貫通孔１３内にエポキシ樹脂等の硬質の接着剤１３を充填し、さらに後端部をシリコン系樹脂などの軟質の接着剤１４で固定したものである。
【０００４】
そして、この多芯コネクタ同士を互いに当接させて光コネクタとしたり、あるいはこの多芯コネクタを受発光素子や光導波路と結合させて光モジュールとしたりすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図５に示す多芯コネクタでは、複数の光ファイバ２０における小径のガラスファイバ部２１と大径の被覆部２２を共に整列して密着させた状態で配置しているため、両者の中間部２３において、曲率半径Ｒが５ｍｍ程度の過度の曲がりが生じてしまうことを避けられなかった。
【０００６】
そのため、この中間部２３の曲がりが原因で、光損失や断線等の不都合が生じるという問題があった。あるいは、初期状態では異常がなくても、信頼性試験時や、長期使用時において光損失や断線等の不都合が生じるという恐れがあった。
【０００７】
また、光ファイバ２０の後端側の被覆部２２が密着しているため、充填した接着剤１３、１４が毛細管現象でこの被覆部２２の間に流れ出てしまい、接着剤が無駄になるとともに、フェルール１０の後方で複数の光ファイバ２０を開いて使用することができず、しかも外観不良になるという問題があった。
【０００８】
さらに、図５の多芯コネクタでは、光ファイバ２０をエポキシ系等の硬質の接着剤１３のみで固定すると光ファイバ２０に横方向の力が加わった際に折れが生じやすくなるため、光ファイバ２０の後端部はシリコン系等の軟質の接着剤１４で固定して弾性的に保持しているが、シリコン系接着剤は耐湿性が低く、膨潤により光ファイバ２０にマイクロベンドが生じるという不都合もあった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、貫通孔を有するフェルールに、複数の光ファイバの先端部を揃えて挿入固定してなる多芯コネクタにおいて、上記貫通孔は、その先端側が上記フェルールの長手方向に延び、且つ、その後端側が該長手方向と交差する方向に延びるように複数に分岐しており、複数の光ファイバは、被覆のない先端部が貫通孔の先端側にそれぞれ挿入され、被覆を有する後端部が各分岐貫通孔に個別に挿通されていることを特徴とする。
【００１０】
即ち、複数の光ファイバの後端側を密着させずに広げ、それぞれ各分岐貫通孔に挿通することによって、各光ファイバが緩やかな円弧状となって、ガラスファイバ部と被覆部の中間部において過度な曲がりの発生を防止できるようにしたものである。
【００１１】
また本発明は、上記各光ファイバと上記各分岐貫通孔との間にルースチューブを有することを特徴とする。
【００１２】
即ち、光ファイバと各分岐貫通孔との間を完全に固定せずに、空間を備えたルースチューブを介在させることによって、光ファイバを弾性的に保持して折れ等の発生を防止し、しかも耐湿性等を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図によって説明する。
【００１４】
図１に示すように、この多芯コネクタは、金属等からなる筒状体１２の貫通孔１２ａの先端にセラミックス等からなる筒状のキャピラリ１１を接合してフェルール１０を構成してある。そして、２本の光ファイバ２０の先端の被覆を除去したガラスファイバ部２１を上記キャピラリ１１の貫通孔１１ａに並べて挿入するとともに、各光ファイバ２０の後端側の被覆部２２は、個々に分岐貫通孔１２ｂ内に挿通し、この分岐貫通孔１２ｂと被覆部２２の間にはルースチューブ１５を介在した状態で、貫通孔１２ａ、分岐貫通孔１２ｂにエポキシ系等の接着剤１３を充填して固定してある。
【００１５】
即ち、図２に示すように、筒状体１２の貫通孔１２ａは、その後端側で２つに分岐し、各分岐貫通孔１２ｂ、１２ｂが後端面に開口したものである。なお、この実施形態では２本の光ファイバ２０を保持することから、２つの分岐貫通孔１２ｂを備えたが、３本以上の光ファイバ２０を保持する場合は、その数に応じた分岐貫通孔１２ｂを備えておけば良い。
【００１６】
そして本発明では、各々の光ファイバ２０の後端側の被覆部２２を各分岐貫通孔１２ｂに個別に挿通することによって、各光ファイバ２０の後端側が広がることになる。そのため、各光ファイバ２０が緩やかな円弧状となり、ガラスファイバ部２１と被覆部２２の中間部２３に過度な曲がりが生じることを防止できるのである。
【００１７】
しかも、光ファイバ２０の先端のガラスファイバ部２１はキャピラリ１１の貫通孔１１ａで保持し、後端側の被覆部２２は分岐貫通孔１２ｂで保持することによって、予めこれらの寸法を設定しておくことによって、光ファイバ２０の円弧状部における曲率半径を常に一定値となるように製造することができる。
【００１８】
なお、上記光ファイバ２０の円弧状部における曲率半径は２０ｍｍ以上としておくことが好ましい。実際には、光ファイバ２０のガラスファイバ部２１と被覆部２２の中間部２３に最も過度な曲がりが生じやすいため、この中間部２３における曲率半径Ｒが２０ｍｍ以上となるように設定しておけば良い。
【００１９】
ここで、曲率半径を２０ｍｍ以上としたのは、一般的な石英系光ファイバにおいて、光損失や断線を防止するために必要であるからであり、さらに曲率半径４０ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００２０】
また、この多芯コネクタでは、各光ファイバ２０の後端側の被覆部２２を密着させずに互いに広がるように固定してあるため、被覆部２２間に接着剤１３が毛細管現象で流れることを防止できる。
【００２１】
さらに、本発明の多芯コネクタでは、各光ファイバ２０の被覆部２２と分岐貫通孔１２ｂの間にルースチューブ１５を介在させた点が特徴である。
【００２２】
図３に示すように、このルースチューブ１５は、ナイロン系樹脂、シリコン系樹脂等の弾性材からなり、光ファイバ２０の被覆部２２よりも大きい内径を有するチューブである。そして、このルースチューブ１５は、その先端部のみで被覆部２２と接着剤１６で接合しており、その他の部分では被覆部２２との間に空間１７を形成し、またルースチューブ１５と分岐貫通孔１２ｂの間には接着剤１３が充填されている。
【００２３】
このように、光ファイバ２０の被覆部２２は、空間１７及び弾性材からなるルースチューブ１５を介して弾性的に固定されるため、横方向の力が加わっても断線の恐れを防止できる。そのため、接着剤１３はエポキシ系等の耐湿性に優れたもののみを使用すれば良いことから、膨潤等の恐れがなく、長期間にわたって良好に使用することができる。
【００２４】
また、図４（ａ）にキャピラリ１１の貫通孔１１ａの断面図を示すように、この貫通孔１１ａは長円状であり、この中に２本の光ファイバ２０のガラスファイバ部２１を並べて挿入し固定してある。さらに、３本の光ファイバ２０を保持する場合は、図４（ｂ）に示すように、三角状の貫通孔１１ａとしておいて、３本のガラスファイバ部２１を並べて配置すれば良く、これ以上の光ファイバ２０を保持する場合も同様にすれば良い。
【００２５】
あるいは、図４（ｃ）に示すように、貫通孔１１ａを複数形成し、個々にガラスファイバ部２１を挿入し固定することもできる。このような構造とする場合は、複数の貫通孔１１ａと、上記筒状体１２の分岐貫通孔１２ｂが同じ向きとなるようにしておけば良い。
【００２６】
以上の実施形態において、キャピラリ１１の貫通孔１１ａの後端側の内面形状を、ガラスファイバ部２１に合わせて滑らかな曲面状に形成しておくこともできる。
【００２７】
また、キャピラリ１１の材質は、アルミナやジルコニア等のセラミックス、ガラス、金属、樹脂、あるいはこれらの複合材等を用いるが、特にジルコニアを主成分とするセラミックスが最適である。具体的には、ＺｒＯ2 を主成分とし、安定化剤としてＹ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ2 、Ｄｙ2 Ｏ3 等の一種以上を含有するもので、正方晶の結晶を主体とした部分安定化ジルコニアセラミックスを用いる。また、このようなジルコニアセラミックス製のキャピラリ１１を製造する場合は、上記の原料粉末を用い、押出成形や射出成形等で所定形状に成形した後、焼成することによって得られる。
【００２８】
さらに、筒状体１２の材質は、ステンレス、銅、コバール等の金属材、又はセラミックス等を用いる。また、接着剤１３としては、耐湿性等に優れたエポキシ系接着剤等を用いる。
【００２９】
また、以上の実施形態では、フェルール１０としてキャピラリ１１と筒状体１２を接合した構造を示したが、全体をセラミックスで一体的に形成することもできる。
【００３０】
さらに、これらの本発明の多芯コネクタは、光コネクタや光モジュール等に使用することができる。例えば、図１に示すような一対の多芯コネクタ同士を、互いに先端面を当接させることによって、光コネクタとすることができる。また、この多芯コネクタの先端側に受発光素子等の各種光素子を配置したり、光導波路を接続したりすることによって光モジュールを構成することができる。
【００３１】
これらの光コネクタ、光モジュールにおいて、本発明の多芯コネクタは複数の光ファイバ２０を備えていることから、複数の信号を送受信したり、双方向の通信を行ったり、一方の光ファイバ２０を予備として安全性を高めたりすることができる。しかも、上述したように、各光ファイバ２０に過度の曲がりが生じるとがないため、光損失や断線等の恐れがなく、長期間良好に使用することができる。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００３３】
図１に示すような２本の光ファイバ２０を保持した多芯コネクタを試作した。光ファイバ２０として、ガラスファイバ部２１の直径が０．１２５ｍｍ、被覆部２２の直径が０．２５ｍｍのものを用い、キャピラリ１１はジルコニアセラミックスで形成して長さ３ｍｍ、外径１．４ｍｍとし、筒状体１２はステンレスで形成して、長さ７ｍｍ、外径２．５ｍｍ、貫通孔１２ａの内径を１．１ｍｍとした。
【００３４】
また、キャピラリ１１の後端から被覆部２２の先端までの長さを３．５ｍｍ、キャピラリ１１の後端から筒状体１２の後端までの長さを５．０ｍｍとし、ナイロン製のルーシチューブ１５を介在させてエポキシ系の接着剤１３で固定した。
【００３５】
一方、比較例として、図５に示す多芯コネクタを同様の材質、寸法で作製した。
【００３６】
それぞれの多芯コネクタにおいて、光ファイバ２０の中間部２３の曲率半径Ｒを測定し、後端側の被覆部２２化への接着剤の流れ出しの有無を調べた後、信頼性試験を行った。試験は、温度７５℃、湿度９０％の雰囲気中に１０００時間曝す高温高湿試験と、−４０〜８５℃の温度サイクルを５００サイクル繰り返すヒートサイクル試験を行い、それぞれ、試験後に０．２ｄＢ以上の損失が生じたものを不合格とした。
【００３７】
結果は表１に示す通りである。この結果より、比較例では光ファイバ２０の中間部２３の曲率半径Ｒが０．５ｍｍと小さいため、信頼性試験を合格するものが１１個中１〜３個と非常に少なく、また被覆部２２が密着しているために、この間に接着剤の流れ出しも発生していた。
【００３８】
これに対し、本発明実施例では、中間部２３の曲率半径Ｒを２０μｍと大きくすることができ、信頼性試験において１１個全品が合格するとともに、接着剤の流れ出しもなく、優れた結果であった。
【００３９】
【表１】
0003898306.tif 000002
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、貫通孔を有するフェルールに、複数の光ファイバの先端部を揃えて挿入固定してなる多芯コネクタにおいて、上記貫通孔は、その先端側が上記フェルールの長手方向に延び、且つ、その後端側が該長手方向と交差する方向に延びるように複数に分岐しており、複数の光ファイバは、被覆のない先端部が貫通孔の先端側にそれぞれ挿入され、被覆を有する後端部が各分岐貫通孔に個別に挿通されていることによって、光ファイバの光損失や断線を防止することができる。また、光ファイバの後端側に接着剤が流れ出すことを防止でき、外観不良をなくすこともできる。
【００４１】
また、本発明によれば、上記各光ファイバと分岐貫通孔との間にルースチューブを介在させたことによって、光ファイバの断線等を防止し、かつ耐湿性に優れた多芯コネクタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多芯コネクタを示す縦断面図である。
【図２】図１の多芯コネクタに用いる筒状体を示しており、（ａ）は端面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図３】図１の多芯コネクタにおける分岐貫通孔部分の拡大断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の多芯コネクタのさまざまな実施形態を示す拡大断面図である。
【図５】従来の多芯コネクタを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０：フェルール
１１：キャピラリ
１１ａ：貫通孔
１２：筒状体
１２ａ：貫通孔
１２ｂ：分岐貫通孔
１３：接着剤
１４：接着剤
１５：ルースチューブ
１６：接着剤
１７：空間
２０：光ファイバ
２１：ガラスファイバ部
２２：被覆部
【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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