JP2003255183A - 光ファイバの接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバの端面を破損させずに接続が可能
な、作業性および歩留の良好な光ファイバの接続方法を
提供する。 【解決手段】 貫通孔を有する接続部材の該貫通孔内
で、２本の光ファイバが接続した光ファイバ接続構造を
形成するための光ファイバの接続方法であって、貫通孔
を有する接続部材に光ファイバの一方を挿入して貫通さ
せ、貫通した光ファイバの端部近傍を切断し、その後、
該光ファイバを、他の光ファイバと貫通孔内で接続す
る。２本の光ファイバの２対以上を一括して接続しても
よい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光素子、光回路パ
ッケージ、光回路装置等の光通信、光情報処理に用いら
れる光素子、部品、装置間から引き出された光ファイバ
を相互に接続する場合の接続部品の作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光回路パッケージ内の複数の光素子の接
続や、複数の光回路パッケージ相互間、或いは光回路パ
ッケージを搭載する光回路装置等における光ファイバを
用いた光学接続では、一般的に光素子、光回路パッケー
ジ、光回路装置等から引き出された光ファイバの端部
に、光コネクタ、メカニカルスプライサを配置して光フ
ァイバを接続するか、または融着接続により光ファイバ
同士を相互に接続している。

【０００３】しかしながら、現状の光コネクタでは、光
ファイバを接続するためにＰＣ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃ
ｏｎｔａｃｔ）接続が必要であり、そのためにジルコニ
ア、ガラス、セラミック等で作られているフェルールに
光ファイバを挿入して接着した後に、光ファイバを研磨
することが必要となり、光ファイバ同士を接続するため
の工程がかなり煩雑であり、また、この研摩工程に多大
な時間を必要としていた。

【０００４】これらの問題を解決する方法として、研摩
工程を必要としないメカニカルスプライスによる接続お
よび融着接続が開発されている。しかしながら、この方
法は、接続作業時間は短縮されるが、光ファイバ心線の
被覆を除去した光ファイバ素線をカッティングした後
に、光ファイバ素線の端部同士を位置合わせして接続す
るものであり、非常に弱い細径の石英部分が剥き出しの
状態にあるため、位置合わせ時及び接続時に光ファイバ
素線が破損する恐れがあった。

【０００５】特に、メカニカルスプライス等、一部の光
学接続部品に使用されている毛細管等の貫通孔を有する
接続部材では、貫通孔に光ファイバを挿入する際に光フ
ァイバ素線が破損し、カッティングした光ファイバ端面
が傷つき、光学損失につながる等の問題があった。更
に、特開平１１−１６０５６４号公報に記載のようにガ
ラスキャピラリ中で光ファイバを接続する場合には、キ
ャピラリに光ファイバ素線が接触し、前述のような問題
が起こる可能性が大きく、慎重な作業を要するために作
業性が悪くなったり、歩留に大きな影響がある等の問題
があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
のおける上記のような問題点を解決することを目的とし
てなされたものである。すなわち、本発明の目的は、上
記のように光素子、光回路パッケージ、光回路装置等の
端部から引き出された光ファイバを貫通孔を有する接続
部材内で接続した接続構造を形成する場合、光ファイバ
の端面を破損させずに接続が可能な、作業性および歩留
の良好な光ファイバの接続方法を提供することにある。
特に被覆を除去した光ファイバ素線を貫通孔へ挿入して
接続を行う場合に、光ファイバが破損せずに光ファイバ
を接続することが可能な光ファイバの接続方法を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバの接
続方法は、貫通孔を有する接続部材の該貫通孔内で、２
本の光ファイバが接続した光ファイバ接続構造を形成す
るための方法であって、貫通孔を有する接続部材に光フ
ァイバの一方を挿入して貫通させ、貫通した光ファイバ
の端部近傍を切断し、その後、該光ファイバを、他の光
ファイバと貫通孔内で接続することを特徴とする。ま
た、本発明においては、２本の光ファイバの接続を２対
以上一括して行ってもよく、それにより多心光ファイバ
接続構造を形成することができる。また、上記他の光フ
ァイバは、貫通孔を有する接続部材に挿入して貫通さ
せ、光ファイバ端部近傍を切断したものであってもよ
い。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の光ファイバの接
続方法の一例を説明するための工程図である。図１にお
いて、１１および１２は光ファイバであり、１３は貫通
孔を有する接続部材である。まず、図１（ａ）に示すよ
うに、貫通孔を有する接続部材１３の貫通孔と光ファイ
バ１１とを位置合せし、次いで、図１（ｂ）に示すよう
に、光ファイバ１１を接続部材１３の貫通孔に挿入し貫
通させ、その後、光ファイバの端部近傍で光ファイバを
長手方向に対して直角にカットする（点線部分）。それ
により、カット面（端面１７）が形成された図１（ｃ）
に示す構造のものが得られる。次いで、接続部品１３を
光ファイバに対して相対的にスライドさせて図１（ｄ）
に示すように、光ファイバのカット面が接続部品１３の
貫通孔内に位置するように配置させ、その後、図１
（ｅ）に示すように、予めカットされた光ファイバ１２
を貫通孔に挿入して、光ファイバ１１と光ファイバ１２
が接続部材１３内で接続し、接続構造を得ることができ
る。上記した光ファイバの接続方法により、一方の光フ
ァイバの端面１７（カット面）は、従来のような貫通孔
挿入時の破損の恐れがないため、その分、歩留を向上さ
せることができる。

【０００９】また、図２は、２つの接続部材を用いて本
発明の光ファイバ接続方法を実施する例を説明するため
の工程図である。まず、図２（ａ）に示すように、貫通
孔を有する接続部材１３の貫通孔と光ファイバ１１とを
位置合せし、次いで、図２（ｂ）に示すように、光ファ
イバ１１を接続部材１３の貫通孔に挿入し貫通させ、光
ファイバの端部部分を、貫通孔の出口近傍で、長手方向
に対して直角にカットする（点線部分）。それにより、
カット面（端面１７）が形成された図２（ｃ）に示す構
造のものが得られる。次に、図２（ｄ）に示すように、
上記図２（ｃ）に示す構造のものと、それと同様にして
作製された光ファイバ１２および接続部材１４よりなる
構造のものとを用意し、接続部材１３および１４の端面
１５および１６を突き合わせる（図２（ｅ））。次いで
光ファイバ１１および１２が挿入されている接続部材１
３および１４を、同時に光ファイバの中心軸方向（図に
おいては矢印方向）にスライドさせる。それにより、図
２（ｆ）に示すように、２本の光ファイバの端面１７お
よび１８が接続部材１３の貫通孔内で接続した接続構造
が得られる。この方法によれば、光ファイバの端面の破
損の心配をすることなく、容易に接続構造を形成するこ
とが可能である。

【００１０】なお、図２（ｆ）においては、接続部材１
３、１４を右方向にスライドさせているが、これは、左
方向にスライドさせ、接続部材１４の貫通孔内で２本の
光ファイバが接続した接続構造を形成してもよい。

【００１１】上記の場合において、整列部材および固定
部材を用いて光ファイバを接続してもよい。図３はその
場合を示すものである。すなわち、上記図３（ａ）に示
すように、光ファイバ１１および接続部材１３よりなる
構造のものと、それと同様にして作製された光ファイバ
１２および接続部材１４よりなる構造のものとを用意
し、それらを、図３（ｂ）に示すように、平面状の整列
部材３０の上で、それぞれの貫通孔出口端面１５および
１６が向き合うようにして突き合わせる。次いで、接続
部材１３および１４の上に平面状の固定部材４０を置
き、整列部材３０と固定部材４０で接続部材１３、１４
を挟み込み、固定する。その後、この整列部材３０と固
定部材４０を接続部材１３および１４と共に光ファイバ
の長手方向（図においては矢印方向）にスライドさせ、
２本の光ファイバ端面１７および１８を接続部材１３の
貫通孔内で接続させる（図３（ｃ））。その後、整列部
材３０および固定部材４０を取り去ることにより、図３
（ｄ）に示す２本の光ファイバの端面１７および１８が
接続部材１３の貫通孔内で接続した接続構造が形成され
る。

【００１２】本発明において、接続される光ファイバ
は、特に限定されるものではなく、光学接続の適用目的
に応じて適宜選択して使用され、例えば、石英またはプ
ラスチック製のシングルモード光ファイバ、マルチモー
ド光ファイバ等が好ましく使用される。

【００１３】また、本発明において用いる貫通孔を有す
る接続部材は、光ファイバ種、設置環境、設置方法によ
り適用目的に応じて適宜選択して使用されるが、キャピ
ラリ状のもの、例えば、ガラス毛細管、プラスチック毛
細管、金属毛細管、セラミック毛細管等が好ましく使用
される。接続部材に設ける貫通孔の穴形は、光ファイバ
の形状によって適宜選択して使用される。例えば、円柱
状の光ファイバ同士を接続する際には円筒状のものが好
ましく使用される。これらの貫通孔は、光ファイバの挿
入をより容易にし、かつ光ファイバの位置精度を良好に
し、光損失を少なくするために、その内径が貫通孔端面
において最も大きく、中央部で最も小さくなっているの
が好ましく、例えば、貫通孔端面が面取り、またはコー
ン形状のものが好ましく使用される。また、接続部材の
外形は接続部材を固定する方法や、光ファイバの位置合
わせ方法等により、任意の形状とすることができるが、
一般には円筒状のものが好ましく使用される。

【００１４】本発明において、光ファイバ同士は、屈折
率整合剤を介して接続されていてもよい。屈折率整合剤
としては、光ファイバの屈折率に合わせて適宜材料を選
択して使用すればよく、例えば、シリコーンオイル、シ
リコーングリス等が好ましく使用される。

【００１５】なお、図２に示すように貫通孔を有する接
続部材を突き合わせる際に、前述のように、接続部材の
位置合わせができていれば接続部材の端面が接触してい
ても、または端面間に隙間があっても構わない。隙間が
ある場合でも、貫通孔を有する接続部材は１３および１
４の位置合わせがなされていれば、貫通孔に挿入された
光ファイバは、破損せずに容易に他の接続部材の貫通孔
に挿入することができる。また、光ファイバの接続を良
好にするためには、上記のように接続部材の端面を突き
合わせた後、光ファイバを押し込むことにより、光ファ
イバの端面同士を接触させることが好ましい。

【００１６】本発明において、整列部材および固定部材
を使用する場合、整列部材の材質としては、金属、プラ
スチック、ガラス、セラミック等、貫通孔を有する接続
部材を変形させずに整列できるものが好ましく使用され
る。また、整列部材が溝を有する場合、溝は複数個存在
してもよい。また、溝の形状は、貫通孔を有する接続部
材を光ファイバの中心軸方向に直線状に位置合わせする
ために、直線状であることが好ましく、また、溝の断面
形状がＶ字形であれば、精度よく貫通孔を有する整列部
材の位置合わせをすることができるので好ましい。

【００１７】また、固定部材は、接続部材を整列部材と
挟み込むことにより確実に接続部材を固定できるもので
あれば、如何なる形状のものでもよいが、一般には、接
続部材にかかる押圧力を平均的にすることができる平面
状のものが好ましい。また、材質としては、セラミッ
ク、ガラス、金属、プラスチック、ゴム状物質等から、
貫通孔を有する接続部材の材質に応じて適宜選択するこ
とができるが、これらの中でも、ゴム状物質がより好ま
しく使用される。また、貫通孔を有する接続部材と接す
る部分のみゴム状物質を用いたガラス、プラスチック、
セラミック等のハイブリッド材料も好ましく使用され
る。

【００１８】本発明の光ファイバの接続方法を２対以上
の光ファイバーについて一括で行なう場合には、光ファ
イバと接続部品の位置合わせ方法は従来の如何なる方法
で実施してもよく、特に限定されることはないが、多心
Ｖ溝または矩形溝付きの整列部材を用いるのが好まし
い。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図４に示すようにして光ファイバの接続を行った。すな
わち、光ファイバ心線２１（古河電工社製、２５０μｍ
径）の被覆を端部から２０ｍｍ除去して（図４
（ａ））、光ファイバ素線（１２５μｍ径）２３を剥き
出しにした。この光ファイバ素線２３を、ホウ珪酸ガラ
スよりマイクロキャピラリ２５（日本電気硝子社製、外
径０．２５ｍｍ、内径０．１２６ｍｍ、長さ１０ｍｍ）
の一方の端部から光ファイバ被覆端部まで挿入し（図４
（ｂ））、そして端部から５ｍｍのところで光ファイバ
素線をカットして、光ファイバ素線２３の長さを１５ｍ
ｍに調整した（図４（ｃ））。その後、光ファイバ素線
端面がマイクロキャピラリ２５の中央部に位置するよう
に配置した（図４（ｄ））。一方、光ファイバ心線２２
（古河電工社製、２５０μｍ径）の被覆を端部から２０
ｍｍ除去して、光ファイバ素線（１２５μｍ径）２４を
剥き出しにし、端部から５ｍｍのところで光ファイバ素
線をカットし、光ファイバ素線２４の長さを１５ｍｍに
調整したものを用意した。次いで、ホウ珪酸ガラスより
なるマイクロキャピラリ２５の他方の端部から、上記の
光ファイバ素線部２４を挿入し、マイクロキャピラリ２
５内で光ファイバ素線端面同士を突き合わせるように接
続させた（図４（ｅ））。

【００２０】本発明の光ファイバ接続部品の作製方法を
用いると、前述のように一方の光ファイバの光ファイバ
素線をマイクロキャピラリに挿入した後カットするた
め、これにより一方の光ファイバ素線を挿入するときの
破損がなくなり、また、容易に光ファイバ端面同士の接
続ができた。その後、光ファイバの接続点において接続
損失を測定したところ、０．７ｄＢ以下であり、光学接
続方法として十分使用可能であることが確認された。

【００２１】実施例２ 図５に示すようにして光ファイバの接続を行った。すな
わち、光ファイバ心線２１、２２（古河電工社製、２５
０μｍ径）の被覆を端部から２０ｍｍ除去して、光ファ
イバ素線（１２５μｍ径）２３、２４を剥き出しにし
（図５（ａ））、その後、ホウ珪酸ガラスよりマイクロ
キャピラリ２５、２６（日本電気硝子社製、外径０．２
５ｍｍ、内径０．１２６ｍｍ、長さ１０ｍｍ）のそれぞ
れの一端から光ファイバ素線２３、２４を挿入した（図
５（ｂ））。次いで、光ファイバ素線端部から５ｍｍの
ところで光ファイバ素線をカットし、光ファイバ素線の
長さを１５ｍｍに調整し、そして光ファイバ素線２３、
２４の端面が、マイクロキャピラリ２５、２６の他端近
傍に位置するように配置した（図５（ｃ））。その後、
この２個のマイクロキャピラリをルーペを用い位置合わ
せした（図５（ｄ））。次いで、マイクロキャピラリ２
５、２６をマイクロキャピラリ２６が光ファイバ心線２
２の被覆と接触するまで光ファイバの中心軸に沿って矢
印方向にスライドさせた。これによって光ファイバ素線
２３、２４はマイクロキャピラリ２５中で接続すること
ができた（図５（ｅ））。

【００２２】光ファイバ素線をマイクロキャピラリに挿
入する場合において、上記の方法によれば、マイクロキ
ャピラリに光ファイバを挿入後、光ファイバをカットす
るため、光ファイバが破損することなく、また、容易に
光ファイバ同士の接続を行うことができた。その後、光
ファイバの接続点において接続損失を測定したところ、
０．７ｄＢ以下であり、光学接続方法として十分使用可
能であった。

【００２３】実施例３ 実施例１と同様にして、一端から１本の光ファイバ素線
２３を挿入したマイクロキャピラリ２５を８個作製し、
並列に配置した（図６（ａ））。次に、光ファイバ素線
が挿入されている８個のマイクロキャピラリの他端か
ら、他の８本の光ファイバの被覆を除去した８本の光フ
ァイバ素線２４をそれぞれ挿入し、マイクロキャピラリ
２５内で各８本（計１６本）の光ファイバ素線の端面同
士を突き合わせた（図６（ｂ））。それにより、８本の
光ファイバを一括で接続させることができた。

【００２４】この場合、一方の８本の光ファイバ素線を
マイクロキャピラリに挿入した後カットするため、光フ
ァイバの破損がなくなり、また、容易に光ファイバを一
括で接続させることが可能であった。その後、光ファイ
バの接続点において接続損失を測定したところ、０．７
ｄＢ以下であり、光学接続方法として十分使用可能であ
った。

【００２５】実施例４ 実施例２と同様にして、光ファイバ素線を挿入したマイ
クロキャピラリを１６個作製し、整列部材３１（８心ガ
ラスＶ溝基板、モリテックス社製、２５０μｍピッチ）
の各々のＶ溝上でマイクロキャピラリを対向させた（図
７（ａ）および図８）。次に対向する８個のマイクロキ
ャピラリの端面を突き合わせ、固定部材４０（ガラス製
板、サイズ：２０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ：１．５ｍｍ）
と整列部材３１とで、位置合わせされた状態でマイクロ
キャピラリ２５，２６を挟みこみ固定した（図７（ｂ）
および図９）。その後、（図７（ｃ））に示すように、
他方のマイクロキャピラリ２６が光ファイバ心線２２の
被覆と接触するまで、固定部材４０と整列部材３１を光
ファイバの長手方向に沿って矢印方向にスライドさせ
た。それにより、計１６個のマイクロキャピラリも同時
に移動し、マイクロキャピラリ２５中において、８対の
計１６本の光ファイバ素線２３、２４同士が一括して接
続された。

【００２６】この場合、光ファイバ素線をマイクロキャ
ピラリに挿入した後にカットするため、光ファイバが破
損することなく、また、容易に８対の光ファイバについ
て、光ファイバ同士の接続を行うことができた。その
後、光ファイバの接続点において接続損失を測定したと
ころ、０．７ｄＢ以下であり、光学接続方法として十分
使用可能であった。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、光ファイバを接続部材に挿入
した後に切断するため、光ファイバ、特に被覆を除去し
た光ファイバ素線を貫通孔に挿入して光ファイバを接続
する部品を作製する場合において、光ファイバの端面が
破損せずに作業性および歩留を向上させることができ
る。また、本発明の光ファイバの接続方法を複数対の光
ファイバの接続に用いることによって、複数対の光ファ
イバを同時に、且つ容易に実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光ファイバの接続方法の一例を説明
するための工程図である。

【図２】 本発明の光ファイバの接続方法の他の一例を
説明するための工程図である。

【図３】 本発明の光ファイバの接続方法の他の一例を
説明するための工程図である。

【図４】 実施例１における光ファイバの接続方法を説
明する工程図である。

【図５】 実施例２における光ファイバの接続方法を説
明する工程図である。

【図６】 実施例３における光ファイバの接続方法を説
明する工程図である。

【図７】 実施例４における光ファイバの接続方法を説
明する工程図である。

【図８】 図７（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図９】 図７（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１１，１２…光ファイバ、１３，１４…貫通孔を有する
接続部材、１５，１６…貫通孔出口端面、１７，１８…
光ファイバの端面、２１，２２…光ファイバ心線、２
３，２４…光ファイバ素線、２５，２６…マイクロキャ
ピラリ、３０，３１…整列部材、４０…固定部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 正義 静岡県静岡市用宗巴町３番１号 株式会社 巴川製紙所技術研究所内 (72)発明者 小林 辰志 静岡県静岡市用宗巴町３番１号 株式会社 巴川製紙所技術研究所内 Ｆターム(参考） 2H036 JA01 KA01 KA02 MA02 MA05 NA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貫通孔を有する接続部材の該貫通孔内
   で、２本の光ファイバが接続した光ファイバ接続構造を
   形成するための光ファイバの接続方法において、貫通孔
   を有する接続部材に光ファイバの一方を挿入して貫通さ
   せ、貫通した光ファイバの端部近傍を切断し、その後、
   該光ファイバを、他の光ファイバと貫通孔内で接続する
   ことを特徴とする光ファイバの接続方法。
2. 【請求項２】 ２本の光ファイバの接続を２対以上一括
   して行うことを特徴とする請求項１記載の光ファイバの
   接続方法。
3. 【請求項３】 上記他の光ファイバが、貫通孔を有する
   接続部材に挿入して貫通させ、光ファイバ端部近傍を切
   断したものである請求項１記載の光ファイバの接続方
   法。