(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸孔を有するフェルールの後端部に、貫通孔を有するバックボディを接合し、これらの内部に光ファイバを挿入固定してなる光ファイバ固定具において、上記バックボディのフェルール挿入孔に一箇所以上のフェルール仮固定用の突起を設けるとともに、上記フェルールとバックボディと光ファイバが同一の接着剤により固定されていることを特徴とする光ファイバ固定具。
【請求項２】
上記バックボディが、上記フェルールの外径よりも大きなフェルール挿入孔を有し、該挿入孔にフェルールを挿入して固定したことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ固定具。
【請求項３】
上記フェルールの軸孔が光ファイバの外径より、１μｍ以上大きいことを特徴とする請求項１もしくは２記載の光ファイバ固定具。
【請求項４】
軸孔を有するフェルールの後端部を、貫通孔を有するバックボディのフェルール挿入孔に挿入し、上記バックボディの貫通孔に接着剤を充填させ、該貫通孔に光ファイバを挿入してフェルール、バックボディ、及び光ファイバを組立治具により同心度を合わせながら接着剤を硬化し固定することを特徴とする光ファイバ固定具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、光通信等に使用される、光ファイバを収納する前のフェルールおよび光ファイバを収納した光ファイバ固定具およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光通信システムにおける装置の切り替え、送受信ポートの取り外し、装置の調整、測定などの脱着自在な光接続が必要な箇所には、光ファイバを保持した一対の光ファイバ固定具のフェルール先端同士を当接させて連結保持することにより、光ファイバ同士を光学的に接続する光ファイバコネクタが使用されている。
【０００３】
この光ファイバコネクタに使用される光ファイバ固定具４の従来の製品として、図５に示すように、フェルール１を円筒形状に加工したバックボディ２の挿入孔２ａに圧入、はめ込み、接着などをして組立てた後、フェルール１の軸孔１ａを基準に外周部２ｃを削り同心度加工を行う光ファイバ固定具４を使用している。
【０００４】
また、図６に示す従来の光ファイバ固定具４はフェルール１の軸孔１ａの内径と光ファイバ３の外径との差が１μｍ以内、そしてフェルール１の軸孔１ａの中心は外周部１ｂの外径に対して１．４μｍの同心度と設定してあるので、光ファイバ３をフェルール１の軸孔１ａの中に入れて固定すれば、光ファイバ３の中心がフェルール１の外周部１ｂに対し、ほぼ中心位置に収まる様な設計になっている。
【０００５】
そして、上記組立て方法は、あらかじめフェルール１の軸孔１ａとその外周部１ｂを高精度に加工し、同心度加工を行なった上で、該フェルール１とバックボディ２を接合した後、貫通孔２ｂを有するバックボディ２に光ファイバ３を挿入固定する。
【０００６】
上記光ファイバ固定具４は、セラミックス、又はガラス等で製造されたフェルール１とステンレス、真鍮、洋白、又は合金等の金属類で製造されたバックボディ２を使用している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示す従来の光ファイバ固定具４では、圧入、はめ込み、接着などの組立てる工程が必要であった。さらに、組立てを行なう為にそれぞれの組み合わせ部分の寸法を、高精度に加工する必要があった。また、バックボディ２とフェルール１を組立てた後、フェルール１の軸孔１ａとバックボディ２の外周部２ｃとの同心度が重要な為に、軸孔１ａを基準に外径を精密に研削加工する必要があり、低価格化を要求される光ファイバ固定具４において、原価を高める要因となっていた。また、その同心度が規格内でばらつくという不具合も生じていた。
【０００８】
次に、図６に示す従来の光ファイバ固定具４は、圧入、はめ込み、接着などの組立て工程が必要であった。さらに、組立てを行なう前に、フェルール１の軸孔１ａを基準に外周部１ｂの同心度加工をする必要があり、さらにその外径を精密な寸法精度で研磨する必要があった。
【０００９】
このように従来の光ファイバ固定具４では、あらかじめフェルール１の軸孔１ａとその外周部１ｂを高精度に加工し、同心度加工した上で、該フェルール１とバックボディ２と接合していたが、最終的に軸孔１ａとバックボディ２の外周部２ｃとの同心度を高精度にすることができず、さらに、上記軸孔１ａと外周部２ｃとの同心度加工、同心度選別加工必要であり、また上記フェルール１とバックボディ２の組立て作業、貫通孔２ｂを有するバックボディ２に光ファイバ３を挿入固定する加工と多大な製造加工と時間が必要であると言う不都合があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記に鑑みて本発明は、軸孔を有するフェルールの後端部に、貫通孔を有するバックボディを接合し、これらの内部に光ファイバを挿入固定してなる光ファイバ固定具において、上記バックボディのフェルール挿入孔に一箇所以上のフェルール仮固定用の突起を設けるとともに、上記フェルールとバックボディと光ファイバが同一の接着剤により固定されていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記バックボディが、上記フェルールの外径よりも大きなフェルール挿入孔を有し、該挿入孔にフェルールを挿入して固定したことを特徴とする。
【００１２】
上記フェルールの軸孔が光ファイバの外径より、１μｍ以上大きいことを特徴とする。
【００１４】
また、軸孔を有するフェルールの後端部を貫通孔を有するバックボディのフェルール挿入孔に挿入し、上記バックボディの貫通孔に接着剤を充填させ、該貫通孔に光ファイバを挿入してフェルール、バックボディ、及び光ファイバを組立治具により同心度を合わせながら接着剤を硬化し固定することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の参考例を図によって説明する。
【００１６】
図１は本発明の参考例を示す光ファイバ固定具４の縦断面図であり、本発明に係わる光ファイバ固定具４は、光ファイバ３を挿通固定する軸孔１ａと高精度に加工した外周部１ｂを有するフェルール１と、該フェルール１の軸孔１ａと同軸の貫通孔２ｂを有し、フェルール１を挿入するための挿入孔２ａをもつバックボディ２とからなり、上記バックボディ２の貫通孔２ｂに接着剤１３を充填し、上記フェルール１の軸孔１ａに光ファイバ３を挿入することにより上記光ファイバ３及びフェルール１、バックボディ２を同時に同一の接着剤１３により固着してなるものである。さらに、フェルール１の軸孔１ａとバックボディ２の外周部２ｃが優れた同心度を有している。
【００１７】
また、フェルール１は光ファイバ３の導入口にコーン１ｃを形成した構造となっているが、Ｒ面でも良いし、無くしてもよい。
【００１８】
バックボディ２の挿入孔２ａをフェルール１の外周部１ｂより大きくすることにより、フェルール１の同心度を精密に加工することがなくなり、かつ外周部１ｂが挿入孔２ａに簡単に装着でき、組立て作業の効率化が得られる。また、フェルール１の軸孔１ａの内径と光ファイバ３の外径との差は１μｍ以上であり、これにより、フェルール１を製造する時に軸孔１ａを精密に研磨する必要性がなくなり、セラミックスの場合、焼成肌面そのものでも十分にフェルール１として使用することが出来るようになり、大幅にフェルール１の加工コストを低減することができる。
【００１９】
また、挿入孔２ａを外周部１ｂの外径より大きくしても、後述する方法によれば、光ファイバ３の中心がフェルール１の外周部１ｂに対し同心度を１．４μｍ以下にすることが出来る。ここで、光ファイバ３の中心がフェルール１の外周部１ｂに対し同心度を１．４μｍ以下にする必要がある理由は、同心度が１．４μｍを越えると、光ファイバコネクタにおいて対になった光ファイバ固定具４の先端同士を当接させて光ファイバ３同士を接続する時に、光ファイバ３の中心位置のずれが大き過ぎて、光ファイバコネクタにおける重要な特性である接続損失を悪化させてしまうことになるからである。このことはＪＩＳ規格におけるＦ０４形単心光ファイバコネクタ（通称；ＳＣコネクタ）のフェルール１寸法として同心度を１．４μｍと規定されている。
【００２０】
本発明の光ファイバ固定具４において、フェルール１の材質はアルミナ、ジルコニア等のセラミックス、ほう珪酸ガラス、結晶化ガラス等のガラス、ＰＥＳ、ＰＥＩ、ＬＣＰ等のプラスチックを用いることが出来る。この中でも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Ｙ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ2、Ｄｙ2Ｏ3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安定性を得ることができるからである。
【００２１】
また、バックボディ２は、ＰＢＴ、ＬＣＰ等のプラスチックスもしくはステンレス、黄銅にニッケルメッキ等の金属を用いることが出来る。この中でも望ましいのはＰＢＴ性のプラスチックスであり、加工が簡単で、かつ製造コストが安いからである。
【００２２】
図２は本発明の実施形態を示す光ファイバ固定具４の縦断面図である。
【００２３】
光ファイバ３を固定するためのフェルール１を先端に固定しており、バックボディ２外周部２ｃは図１での実施形態のフェルール１外周部１ｂの役目を果たしている。
【００２４】
また、上記本発明の参考例と同様にバックボディ２の挿入孔２ａをあらかじめフェルール１の外径より寸法値を大きくしている。さらに、バックボディ２の挿入孔２ａに突起部を設けて、フェルール１が突起部に仮固定され、フェルール１とバックボディ２が簡易的に組立てられ、さらに上記フェルール１の軸孔１ａに光ファイバ３を挿入することにより上記光ファイバ３及びフェルール１、バックボディ２を同時に固着でき、加工コストを低減出来る。
【００２５】
次に、図３は本発明の光ファイバ固定具の横断面図であり、上記バックボディ２の挿入孔２ａに３点の突起部１２を設け、フェルール１と仮固定した後、光ファイバ３が挿入固定された状態を示す横断面図である。
【００２６】
バックボディ２の挿入孔２ａをあらかじめフェルール１の外径より寸法値を大きくしていている。さらに、バックボディ２の挿入孔２ａに３点の突起部１２設けて、フェルール１が突起部１２に簡易的に仮固定され、フェルール１とバックボディ２が組立てられ、フェルール１の外周部１ｂの同心度を精密に加工することがなくなり、かつ外周部１ｂが挿入孔２ａに簡単に装着でき組立て作業の効率化が図られる。また、フェルール１の軸孔１ａに光ファイバ３の被覆除去部３ａが接合され、該フェルール１の軸孔１ａの内径と光ファイバ３の被覆除去部３ａとの差を１μｍより大きくし、かつ光ファイバ３の被覆部３ｂがバックボディ２の貫通孔２ｂに接合し、該フェルール１の外周部１ｂに対し、同心度１．４μｍ以内で固定されており、フェルール１の軸孔１ａの内径と光ファイバ３の被覆除去部３ａとの差を１μｍより大きくすることにより、フェルール１を製造する時に軸孔１ａを精密に研磨する必要が無く、加工コストを低減出来る。
【００２７】
また、上記フェルール１を３箇所の突起部１２により仮固定しているが１箇所以上あればよく、これ以外の方法であっても上記フェルール１を仮固定できればどのような方法でも良い。
【００２８】
次に、本発明の光ファイバ固定具４の組立て方法について説明する。
【００２９】
図４は本発明の実施形態の光ファイバ固定具４の組立て方法を示す縦断面図である。
【００３０】
軸孔１ａを有するフェルール１の外周部１ｂを、大内径部１４と小内径部１５と接着逃げ部１７をもった組立治具１６の大内径部１４にはめ合わせ、上記フェルール１の後端部上に貫通孔２ｂを有するバックボディ２の挿入孔２ａが、ある程度中心位置上になるよう設置する。バックボディ２の貫通孔２ｂからエポキシ系などの接着剤１３を充填させた後、光ファイバ３をバックボディ２の貫通孔２ｂに挿入して、小内径部１５に光ファイバ３の先端部３ｃをはめ合わせ、位置合わせを行なった後、組立治具１６ごと同時に同一の接着剤１３により硬化させる。小内径部１５は、先端部３ｃの導入口に小内径部１５と先端部３ｃが接着しない様、かつ挿入しやすくするために接着逃げ部１７を設けている。
【００３１】
ここで、接着剤１３はエポキシ接着剤ではなくとも、光硬化型接着剤を用いても良く、この場合、フェルール１は、透明部材等のほう珪酸ガラス、結晶化ガラス等のガラスに用いることが出来る。
【００３２】
また、組立治具１６の材質は金属、セラミックスを用いることが出来るが、望ましくはフェルール１にジルコニア、組立治具１６に同一材質であるジルコニアを用いると線膨張係数が小さいことと、フェルール１、組立治具１６共に同一の線膨張係数のために、接着剤１３の高温での硬化時に温度による影響が出ないから好ましい。しかも、フェルール１の加工技術を応用した研磨加工で精密な組立治具１６を作ることが出来るからである。
【００３３】
このように、光ファイバ固定具４の組立方法はフェルール１の外周部１ｂを基準とし、光ファイバ３の中心がフェルール１の外周部１ｂに対し同心度１．４μｍの範囲内に位置合わせを行い、接着剤１３にて光ファイバ３を光ファイバ固定具４であるバックボディ２に固定する。
【００３４】
また、バックボディ２の挿入孔２ａをフェルール１の外周部１ｂより大きくすることにより、フェルール１の同心度を精密に加工することがなくなり、また、あらかじめフェルール１の外周部１ｂと組立治具１６の大内径部１４の外径が隙間無く合致しており、同心度も１μｍ以内を有しており、さらに該大内径部１４と小内径部１５も同心度１μｍ以内になっている。また小内径部１５と光ファイバ３の外径も隙間無く合致しており、上記組立治具１６を用いることによりフェルール１、バックボディ２及び光ファイバ３の先端部３ｃが小内径部１５に挿入するだけで、フェルール１、バックボディ２、光ファイバ３を同時に同心度を有し、かつ同一の接着剤１３により硬化固定されることが出来る。
【００３５】
つまり、本発明の光ファイバ固定具４はフェルール１の軸孔１ａに対する外周部１ｂの同心度加工を行なう必要がなく、その為に同心度選別作業の必要もない。
【００３６】
又、安定したバラツキのない光ファイバ１との組立が出来るので、規格ギリギリのものが含まれることがなくなる。
【００３７】
さらに、同心度加工、同心度選別加工が不要になることと上記フェルール１、バックボディ２、光ファイバ３の組立作業が同時にできることから、製造の大半を占める工程が省かれるために、時間削減と製造コストを大幅に低減が可能となる。
【００３８】
本発明における光ファイバ固定具４の先端同士の当接に使用することができるだけでなく、本発明の光ファイバ固定具４と他の光ファイバ固定具との先端同士を当接させて光ファイバ同士を接合することも出来る。
【００３９】
【実施例】
ここで、以下に示す方法で実験を行った。
【００４０】
本発明の参考例である図１に示す光ファイバ固定具４と比較例として図６に示す従来の光ファイバ固定具４にて、光ファイバ３を挿入して光ファイバ固定具４を試作した。本発明の組立て方法は、図４に示す方法にて行い、光ファイバ固定具４のフェルール１の軸孔１ａにエポキシ系などの接着剤１３を充填させた後、光ファイバ３を挿入し、大内径部１４と小内径部１５をもった組立治具１６の大内径部１４にフェルール１の外周部１ｂをはめ合わせ、小内径部１５に光ファイバ３の先端部３ｃをはめ合わせ、位置合わせを行なった後、接着剤１３を硬化させる。
【００４１】
比較例の組立て方法は、光ファイバ固定具４では、あらかじめフェルール１の軸孔１ａとその外周部１ｂを高精度に加工した上で、バックボディ２と接合し、光ファイバ３を圧入、はめ込み、接着させる。
【００４２】
次に、ジルコニアセラミックス製のシングルモードフェルールの外径Ｄ＝φ２．５ｍｍ、長さＬ＝１０．５ｍｍ、貫通孔ｄ＝φ０．１２６ｍｍで比較例として図６に示した従来の光ファイバ固定具４と、本発明の参考例の実施形態として図１に示した光ファイバ固定具４のサンプルを１００個作成し、組立てに費やした時間を測定した。
【００４３】
各サンプルのデータを表１に示す。表１に示す値は、各１００個サンプルの組立て時間の平均値である。
【００４４】
【表１】
0003811387.tif 000002
【００４５】
この結果より、従来の図６に示す光ファイバ固定具４の組立て時間は１５０秒かかり、これに対し本発明の参考例である図１に示す光ファイバ固定具４の組立て時間は７２．３秒と極端に短い時間で終了することが出来た。
【００４６】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、フェルールとバックボディ及びそれらの内部に光ファイバを挿入固定してある光ファイバ固定具において、上記バックボディのフェルール挿入孔に一箇所以上のフェルール仮固定用の突起を設けるとともに、フェルールとバックボディと光ファイバを同一の接着剤により固定することにより、光ファイバ固定具の加工及び組立て時間を大幅に削減することにより製造原価を大幅に削減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例を示す光ファイバ固定具の縦断面図である。
【図２】  本発明の実施形態を示す光ファイバ固定具の縦断面図である。
【図３】  本発明の光ファイバ固定具の横断面図である。
【図４】  本発明の実施形態の光ファイバ固定具の組立て方法を示す縦断面図である。
【図５】  従来の光ファイバ固定具の縦断面図である。
【図６】  従来の光ファイバ固定具の縦断面図である。
【符号の説明】
１：フェルール
１ａ：軸孔
１ｂ：外周部
１ｃ：コーン
２：バックボディ
２ａ：挿入孔
２ｂ：貫通孔
２ｃ：外周部
３：光ファイバ
３ａ：被覆除去部
３ｂ：被覆部
３ｃ：先端部
４：光ファイバ固定具
１２：突起部
１３：接着剤
１４：大内径部
１５：小内径部
１６：組立治具
１７：接着逃げ部
【図１】
0003811387.tif 000003
【図２】
0003811387.tif 000004
【図３】
0003811387.tif 000005
【図４】
0003811387.tif 000006
【図５】
0003811387.tif 000007
【図６】
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