(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端を球面とした光ファイバー用フェルールに水中エージング試験を行い、その前後の前記光ファイバー用フェルールの先端面の変形量を測定するようにした光ファイバー用フェルールの評価方法において、試験前の前記光ファイバー用フェルールの先端面における頂点と該先端面に測定範囲を設定する２つの基準点とを通る円の半径をＲ1とし、試験後、前記光ファイバー用フェルールの先端面の測定領域のうち変形領域に対して楕円球面近似を行い、該楕円球面の頂点と上記２つの基準点とを通る円の半径をＲ2とし、試験前の半径Ｒ1と試験後の半径Ｒ2から（１／Ｒ2−１／Ｒ1）をＤｆ値として評価することを特徴とする光ファイバー用フェルールの評価方法。
【請求項２】
上記半径Ｒ1，Ｒ2を、２次元あるいは３次元干渉計を用いて測定することを特徴とする請求項１記載の光ファイバー用フェルールの評価方法。
【請求項３】
上記半径Ｒ1，Ｒ2を、表面粗さ計を用いて測定することを特徴とする請求項１記載の光ファイバー用フェルールの評価方法。
【請求項４】
試験後の前記光ファイバー用フェルールの先端面における測定領域のうち、非変形領域から半径を測定することによって試験前の前記光ファイバー用フェルールの先端面の半径Ｒ1を求めるようにした請求項１記載の光ファイバー用フェルールの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、光通信における伝送線路であるファイバーの接続部に用いるフェルールの評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光通信分野においては、その伝送路である光ファイバーの接続部にフェルールが用いられている。図２に示すようにフェルール２０はジルコニアセラミックスで形成され、この細孔２０ａに、光ファイバー２１が挿通され、球面譲渡した先端面２０ｂ同士を当接するコネクタが形成されている。
【０００３】
このジルコニアセラミックスは、水中に浸漬すると、圧力と、ＯＨ基の作用によりジルコニアが相変体を引き起こすことが知られている。このことから、フェルール２０の環境試験の一つとして、水中エージング試験がテルコデア（テルコデア社が定めた信頼性規格で、光通信用の分野では標準的な規格として流布しており、以後、単に、テルコデアと称する。）で定められている。水中試験は、図３に示すように、８５℃の恒温槽２２に水２３をはり、これをヒータ２４で暖めて８５℃の温水バスを作り、その中にスリーブ２５を含む
アダプタ（不図示）で２つのフェルール２０の先端面２０ｂ同士をつき合わせたものを浸漬し、一定時間経過後、フェルール２０の先端面２０ｂの変形量を評価するものである。
【０００４】
その試験で発生したフェルール２０の変形量に対する評価値として規格化された変形量値（以下、Ｄｆ値と称する。）が定められている。そのＤｆ値は次のような定義により、フェルールの先端部の凹み量の規格化された値として定義されている。図４を用いて凹み量の測定原理を説明する。
【０００５】
図４において、２０ｂは試験前の先端面であり、２０ｂ’は試験後の先端面である。これら先端面２０ｂ、２０ｂ’を２次元的に円と仮定し、球面の半径の変化量として測定する。まず、先端面２０ｂ、２０ｂ’に測定範囲を設定した２つの基準点１が定められ、この基準点１、１’間の範囲を基準として凹み量が測定される。水中エージング試験前の先端面２０ｂの半径をＲ１、基準点１と先端面２０ｂの頂点までの距離をＺ１とする。また、水中エージング試験後の先端面２０ｂ‘の半径をＲ２とし、基準点１と先端面２０ｂ’の頂点までの距離をＺ２とすると、凹み量δは
δ＝Ｚ１−Ｚ２
で与えられる。
【０００６】
このδを半径であらわすと、
δ＝ R1 ( 1  cosθ１ ) - R2 ( 1  cosθ２ )
となる。ここで、θ１、θ２はそれぞれ、中心線に対して基準点Ａと円の中心とで作られる角度である。また、中心線から基準点Ａまでの距離をｒで定義すると、
0003898570.tif 000002
ｒの値は定義から一定値であることから、この式からｒの値を消去した ( R2  R1 ) / ( R1 *R2 )＝(1/R2−1/R1）がＤｆ値の定義となっている。
【０００７】
したがって、Ｄｆ値とは、水中エージング前後のフェルール２０の先端面２０ｂ、２０ｂ‘を球面と仮定し、この球面の半径の差を凹み量と規定し、これを規格化した値ということが出来る。
【０００８】
その具体的な測定方法は、テルコデアでは規定されておらず、ＩＥＣの規格として制定されている。そこで採用されている方法は、
（１）表面粗さ計による方法
（２）２次元の干渉法による方法
（３）３次元の干渉法による方法
である。（３）の方法を用いた装置としてＤＯＲＣ社製の装置が普及している。
干渉法の動作原理を図５を用いて説明する。
【０００９】
図５中の光源３０は第１のレンズ３１により平行光に変換される。用いられる光源は、インコヒーレントな光源で、一般的には５００ｎｍのＬＥＤが用いられる。この平行光がハーフミラー３２に当たり、一方はＤＵＴ（Device under Test）であるフェルール２０に当たり、もう一方は波長補正版３３を通りミラー３５に当たる。この２つの光線は、もう一度、ハーフミラー３２を通り、第２のレンズ３６で結像される。
この時、フェルール２０からの光と、ミラー３５の行路長差でλ／２があると干渉が起こり、明暗の像が得られる。
【００１０】
ミラー３５を稼動させることにより、フェルール２０のｚ成分の位置情報が得られるため、この情報に基づいて球面の半径を求める方法が、３次元干渉法である。
【００１１】
２次元干渉法は、この様にして得られたｚ成分と、ｘ−ｙ座標の１方向成分を測定する方法を採用したものである。
【００１２】
上記、干渉法を応用したＤＯＲＣ社製の測定装置を用いてフェルール２０の先端面２０ｂの半径を測定するに当たって、先端面２０ｂの各領域について図６で説明する。図６において基準点１，１‘間の測定領域６は２５０μｍと規定されている。長さ１４０μｍのファイバー領域９は測定から除かれる。水中エージング試験によって変形した変形領域７と変形しない非変形領域８の２つの領域がＤＯＲＣ社製の装置で測定されることになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
初期状態の先端面２０ｂは、球面加工しているため、その測定値には問題とするような精度誤差を含んでいないが、水中エージング試験後の測定では誤差が生じるという問題があった。これは、試験後の先端面２０ｂ‘では変形領域７と非変形領域８とが不連続であるにもかかわらず、連続した球面として測定しているためで、その結果、大きな誤差が発生するのである。
【００１４】
この様子を図７に示す。図７の実測値に重ねて示す近似曲線１１で見られるように明らかに、変形領域７、非変形領域８の双方が誤差を含む円で近似されることになる。これが、測定において明らかな誤差を生む原因となっている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するもので、先端を球面とした光ファイバー用フェルールに水中エージング試験を行い、その前後の前記光ファイバー用フェルールの先端面の変形量を測定するようにした光ファイバー用フェルールの評価方法において、試験前の前記光ファイバー用フェルールの先端面における頂点と該先端面に測定範囲を設定した２つの基準点とを通る円の半径をＲ1とし、試験後、前記光ファイバー用フェルールの先端面の測定領域のうち変形領域に対して楕円球面近似を行い、該楕円球面の頂点と上記２つの基準点とを通る円の半径をＲ2とし、試験前の半径Ｒ1と試験後の半径Ｒ2から（１／Ｒ2−１／Ｒ1）をＤｆ値として評価することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は上記半径Ｒ１，Ｒ２を、２次元あるいは３次元干渉計を用いて測定することを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明は上記半径Ｒ１，Ｒ２を、表面粗さ計を用いて測定することを特徴とする。
【００１８】
試験後の前記光ファイバー用フェルールの先端面における測定領域のうち、非変形領域から半径を測定することによって試験前の前記光ファイバー用フェルールの先端面の半径Ｒ1を求める。
【００１９】
【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。
【００２０】
本発明のフェルールの評価方法は、基本的に従来の測定方法と同様であるが、水中エージング試験後の先端面２０ｂ‘の測定方法が異なる。
【００２１】
即ち、図１に示すように、フェルール２０の先端面２０ｂ’における基準面１，１‘間の測定領域６のうち、変形形領域７のみに対して近似を行ない、近似楕円１２を算出し、その頂点１４を求める。この頂点１４と基準点１を通る円１３を算出し、この円１３の半径を水中エージング後の先端面２０ｂ’の半径Ｒ2とすることにより、Ｄｆ値を算出する方法を採用している。すなわち、従来技術と同様にしてフェルール２０の先端面２０ｂの半径Ｒ1を求め、上述した方法によって求めた試験後の先端面２０Ｂ‘の半径Ｒ２から（Ｒ2−Ｒ1）／Ｒ1・Ｒ2＝（１／Ｒ2−１／Ｒ1）をＤｆ値として定義する。
【００２２】
本来、干渉法は、端面形状の正しいデータを抽出しており、従来の方法で正しくない測定結果が得られたのは、変形領域７、並びに非変形領域８の両領域に対して、円近似を行った点に誤差を含む要因があったためである。これに対し、本発明では、干渉法を用いても、変形領域７に対する楕円近似を行い、この頂点１４と、基準点１を通る円１３を求め、その円の半径ｒｒを求め、この結果からＤｆ値を求めることにより正しいＤｆ値を得ることが出来る。
【００２３】
上記方法は、表面粗さ計を用いた測定データに対しても適用することが出来、干渉法と同様の測定結果を得ることが出来る。
【００２４】
表面粗さ計の場合には、測定ポイントが３次元的に求められていない為、角度を変えて測定を行い、その平均値を求めることにより、より正しい測定値を得ることが出来る。
【００２５】
また、図１に示す測定方法は水中エージング試験前の先端面２０ｂに対しても適用することができ、その場合には、従来の方法と同じ測定値を得ることができる。
【００２６】
さらに、図１に示す測定方法を非変形領域８に適用すると、水中エージング試験前の先端面２０ｂの半径Ｒ１を得ることができる。したがって、水中エージング試験後の先端面２０ｂ‘において、変形領域７、非変形領域８についてそれぞれ半径Ｒ１，Ｒ２を求めれば、その測定値からＤｆ値を求めることができる。
【００２７】
【実施例】
試験に用いるフェルール２０はFCコネクタとして作成し、両端アダプタを用いてコネクタ同士を接続し、これらを８５℃の温水に浸漬することで水中エージング試験を実行した。
【００２８】
まず、初期の先端面２０ｂの半径Ｒ１値をDORC製の干渉法を用いて測定し、次に表面粗さ計を用いて測定した。測定後、これらの試料を上記温水に約１４日間浸漬し、その後、試料を取り出して再度、DORC製の干渉法を用いる方法と、表面粗さ計を用いる方法とで先端面２０ｂ‘の半径Ｒ２の測定を行い、Df値の算出を行った。
【００２９】
得られた結果を図８に示す。テルコデアの規格では、Df値として０．００１５以上を不良としており、従来の方法では不良との結果となったが、これらの試料に於いて、コネクタの性能である挿入損失、反射率を測定したところ、それらの値は試験後も０．５ｄB以下、並びに４０ｄB以上となっており、性能に影響する値とはなっていなかった。即ち従来の評価方法では、規格を外れているにもかかわらず、性能は良好となる結果が得られており、正しい評価が出来ていなかった．これに対し本発明の評価方法ではＤｆ値が０．００１５未満であり、正しい評価方法であることを示している。
【００３０】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、Df値の正しい測定を行うことが出来、光ファイバー用フェルールにおいて、正しい耐久性の評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバー用フェルールの評価方法におけるDf値の測定方法を示す図である。
【図２】一般的な光ファイバー用フェルールの断面図である。
【図３】水中エージング試験を説明する為の断面図である。
【図４】従来の光ファイバー用フェルールの評価方法におけるDf値の測定原理図である。
【図５】干渉法による測定方法を示す図である。
【図６】フェルール先端面におけるDf値の測定方法を示す図である。
【図７】従来のフェルール先端面の測定方法における誤差要因の発生原因を示す図である。
【図８】本発明および従来の評価方法におけるの測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１      基準点
６      測定領域
７      変形領域
８      非変形領域
９      ファイバー領域
１０    頂点
１１    近似曲線
１２    楕円
１３    円
１４    頂点
２０    フェルール
２１    ファイバー
２２    恒温槽
２３    水
２４    ヒータ
２５    スリーブ
３０    光源
３１    第１のレンズ
３２    ハーフミラー
３３    波長補正板
３５    ミラー
３６    第２のレンズ
【図１】
0003898570.tif 000003
【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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