JP2003270473A - 光ファイバの接続装置および光合分波器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバを簡単に接続することのできる光
ファイバ接続装置を提供する。 【解決手段】 基体２０には、光ファイバを嵌合するた
めの溝部４０を形成されており、この溝部４０は、円筒
の一部を切り欠いた形状を有している。溝部４０内部の
少なくとも一部分には、基体２０の上面２２における開
口４２の幅ｄ_１よりも幅の広い空間が形成されている。
光ファイバはこの溝部４０に上方から押し込まれて嵌合
され固定される。接着剤を不要とし、光ファイバを簡易
に取り外すこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを接続
する装置および光を合波または分波することのできる光
合分波器に関し、とくに、光ファイバの取付けおよび取
外しを簡易に行うことのできる光ファイバ接続装置およ
び光合分波器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ファイバ接続技術に、融着接続
とコネクタ接続がある。融着接続は、対向させた光ファ
イバの端面を加熱して溶融させ、それから押し付けて２
本の光ファイバを一本化する接続方法である。コネクタ
接続は、予め光ファイバの先端に規格化されたコネクタ
を取り付けておき、アダプタの貫通口両端からコネクタ
を挿入して突き合せる接続方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの光ファイバ接
続技術のうち、融着接続は熱源などを備えた融着機を必
要とし、この融着機は非常に高額である上に持ち運びが
困難であるため、融着作業を行う場所は限定され、オフ
ィス環境や家庭内で実用できるものではない。さらに、
接続した光ファイバを外して別の光ファイバに接続替え
することは困難であるという問題もある。コネクタ接続
は、脱着による接続方法であるため簡易に接続替えがで
き操作性に優れているが、光ファイバの長さを短くした
い場合には光ファイバを切断してコネクタを取り付ける
必要があり、この取付け加工は熟練した技術者以外の者
には困難であって、オフィス環境や家庭内において行え
るものではない。

【０００４】また、光ファイバの接続技術に、光ファイ
バを接続部品の内部に挿入して互いの端面を近接させた
状態で固定する突合せ接続がある。従来の突合せ接続
は、Ｖ字状の溝と押さえ板の間にできる空間に溝の両端
から光ファイバを沿わせ、接続面を接着剤により固定す
る手法をとっている。この手法によると、融着接続より
も作業は簡便になるが、接着剤が硬化するのに時間がか
かり、接着剤自体のコストもかかる上、接着した光ファ
イバを取り外すことは容易でない。

【０００５】今後光ファイバがオフィスや家庭環境に普
及することが予想され、熟練者でなくとも光ファイバを
簡便に接続できるツールの出現が望まれている。そこ
で、本発明は、従来の光ファイバ接続技術における課題
を解決することのできる光ファイバ接続装置を提供する
ことを目的とする。また更に、この接続装置を応用した
光合分波器を提供することも目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のある態様による光ファイバ接続装置は、光
ファイバを固定するための溝部を上面に備えた基体と、
基体の上面を覆う蓋体とを備え、溝部は、その内部の幅
が基体上面における開口幅より広い部分を有するように
形成され、且つ基体上面における開口幅は、光ファイバ
の外径よりも小さくなるように形成されていることを特
徴とする。溝部の開口幅を、光ファイバの外径と、溝内
部の一部における幅よりも小さく形成することによっ
て、光ファイバを溝部に押し込んだ状態で固定すること
を可能とする。

【０００７】溝部は、一部を切り欠いた円筒状の形状を
有していてもよい。この円筒形状は光ファイバの外径に
基づいて設計され、光ファイバの固定を確実にするため
に、円筒の径を光ファイバの外径よりも僅かに小さくし
てもよい。基体は、上面から光ファイバを嵌合すること
ができる程度に、溝部の開口幅方向に可撓性を有するこ
とが好ましい。

【０００８】本発明の別の態様による光合分波器は、光
ファイバを固定するための複数の溝部を上面に備え且つ
これらの溝部が分岐点において交わる基体と、基体の上
面を覆う蓋体とを備え、溝部は、その内部の幅が基体上
面における開口幅より広い部分を有するように形成さ
れ、且つ基体上面における溝部の開口幅は、光ファイバ
の外径よりも小さくなるように形成されており、基体に
は、分岐点においてフィルタ体を挿入するためのガイド
部が形成されていることを特徴とする。溝部の開口幅
を、光ファイバの外径と、溝内部のある箇所における幅
よりも小さく形成することによって、光ファイバを溝部
に押し込んだ状態で固定することを可能とし、またフィ
ルタ体を基体に対して着脱可能とすることによって、フ
ィルタ体を交換するだけで別の波長を透過する特性をも
つ光の合分波装置を同一の基体を用いて実現することが
可能となる。

【０００９】ガイド部にフィルタ体が挿入され、その周
辺には空気より屈折率の高い光透過材料が充填されても
よい。フィルタ体と光ファイバ端面の間の空間に光透過
材料を充填することにより、光伝送損失を低減すること
が可能となる。溝部は、一部を切り欠いた円筒状の形状
を有してもよい。また、基体は、上面から光ファイバを
嵌合することができる程度に可撓性を有することが好ま
しい。

【００１０】なお、上記の発明の概要は、本発明の必要
な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴の
組合わせも又発明となりうる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１（ａ）は、本発明の第１の実
施形態に係る光ファイバ接続装置１０を示す図である。
この光ファイバ接続装置１０は、基体２０と、基体２０
の上面２２を覆う蓋体３０を備える。蓋体３０または基
体２０の一方ないしは双方に、蓋体３０を基体２０に被
せて固定するための爪が設けられることが好ましい。基
体２０は樹脂材料など可撓性をもつ材料により形成され
る。基体２０および蓋体３０は、金型を用いて安価に大
量生産されることが好ましい。この基体２０は、光ファ
イバを固定するための溝部４０を上面２２に有する。な
お、この基体２０および蓋体３０の形状は、図示される
直方体の形状に限らず、蓋体３０が基体２０の上面２２
を覆うことによって円筒構造を有するように基体２０お
よび蓋体３０を構成してもよい。

【００１２】溝部４０は、前面２４から対向する後面に
かけて上面２２を切り欠いた形状を有する。この光ファ
イバ接続装置１０においては、２本の光ファイバが、こ
の溝部４０の上方から押し込まれ、端面を接触させて固
定される。溝部４０は、光ファイバの形状に合わせて形
成されることが好ましく、光ファイバの収容時に、光フ
ァイバの中心軸が溝部４０の内部に配置されるように形
成される。図１（ａ）においては、光ファイバを嵌合可
能とするように一部を切り欠いた円筒状の形状を有した
溝部４０が示されている。

【００１３】蓋体３０の下面３４には、溝部３２が形成
される。溝部３２は溝部４０とともに光を漏らさないよ
うに導波路を構成することが好ましい。この溝部３２
は、基体２０側の溝部４０による光ファイバの固定を更
に強化する形状に形成されてもよいが、その場合であっ
ても、光ファイバ接続装置１０においては溝部４０がメ
インの固定具としての役割を担う。蓋体３０は、固定さ
れた光ファイバの特に接触部分において異物が混入しな
いように設けられることを一つの重要な役割とし、その
役割において軟らかい材料で形成されたものであっても
よい。

【００１４】図１（ｂ）は、基体２０の断面図である。
溝部４０は、基体２０の上面２２に開いた開口４２を有
する。溝部４０は、その内部の幅ｄ_２が開口幅ｄ_１より
広い部分を有するように形成されており、すなわち溝内
部は光ファイバを収容するために、開口４２よりも外方
向に広がった部分を有している。また、光ファイバの収
容時に光ファイバを溝内部に固定するために、この開口
幅ｄ_１は、光ファイバの外径よりも小さくなるように形
成されている。この溝部４０の断面形状を、逆Ω形状と
表現してもよい。

【００１５】図２は、光ファイバ５０を溝部４０に嵌合
するまでの一連の状態を示す図である。光ファイバ５０
の中心に示される黒点はファイバの中心軸を示す。図２
（ａ）は、光ファイバ５０を溝部４０の上面２２に載置
した状態を示す図である。開口幅ｄ_１が光ファイバ５０
の外径Ｄよりも小さいため、上方から力を加えなければ
光ファイバ５０は溝部４０に嵌らない。

【００１６】図２（ｂ）は、光ファイバ５０に対して上
方から力を加えて、溝部４０に押し込んでいる状態を示
す図である。この基体２０は、上面２２から光ファイバ
５０を押し込んで嵌合することができる程度に、溝部４
０の開口幅方向に可撓性を有している。基体２０は、光
ファイバ５０を押し込んだときに光ファイバ５０が破壊
されず且つ溝部４０の開口が少なくとも光ファイバ５０
の外径以上に広がる程度の弾性を有していればよい。図
２（ｃ）は、光ファイバ５０を溝部４０に嵌合した状態
を示す図である。この状態で、光ファイバ５０は溝部４
０に固定される。光ファイバ５０の中心軸は、溝部４０
の内部に配置される。図示されるように溝部４０が一部
を切り欠いた円筒形状に形成される場合には、その外径
は、光ファイバ５０の外径よりも僅かに小さく設計され
てもよい。そうすることにより、光ファイバ５０を嵌合
した状態では、基体２０の復元力によって光ファイバ５
０が溝部４０の内壁からファイバの中心軸方向に向かう
力を印加されて、溝部４０に固定される。

【００１７】このように、本実施の形態の光ファイバ接
続装置１０を利用すると、２本の光ファイバ５０を簡易
に突き合わせて固定することが容易となる。また、基体
２０の復元力により光ファイバ５０を固定するため、固
定用の接着剤を必要とせず、簡易に光ファイバ５０の取
外しを行うことが可能となる。

【００１８】図３（ａ）は、本発明の第２の実施形態に
係る光合分波器１００を示す図である。光合分波器１０
０は、特定波長を透過するフィルタを利用して多重光の
分波や、単光を多重光に合波する機能を有する。この光
合分波器１００は、基体６０と、基体６０の上面６２を
覆う蓋体７０を備える。基体６０は、光ファイバを固定
するための複数の溝部４０ａおよび４０ｂを上面６２に
有し、溝部４０ａおよび４０ｂは、分岐点６６において
交わっている。この分岐点６６には、フィルタが設置さ
れる。溝部４０ａは、前面６４から対向する後面にかけ
て上面２２を切り欠いた形状を有し、溝部４０ｂは、側
面６８から分岐点６６にかけて上面２２を切り欠いた形
状を有している。なお、この基体６０および蓋体７０の
形状は、図示される直方体の形状に限らず、蓋体７０が
基体６０の上面６２を覆うことによってＴ字構造を形成
するように基体６０および蓋体７０を構成してもよい。
このとき、Ｔ字構造の各部分の長手方向断面は、円状に
構成されることが好ましい。

【００１９】基体６０、蓋体７０、溝部４０ａおよび４
０ｂ、溝部３２ａおよび３２ｂの構造、機能、役割、材
質等については、それぞれ第１の実施の形態において説
明した基体２０、蓋体３０、溝部４０、溝部３２と同様
である。以下では、光合分波器１００に関して、第１の
実施形態における接続装置１０と構成が異なる点を中心
に説明する。

【００２０】分岐点６６において、フィルタ体を挿入す
るためのガイド部８０が形成される。また、蓋体７０に
は、ガイド部８０に挿入されるフィルタ体の形状に合わ
せてガイド部８２が形成される。図３（ｂ）は、フィル
タ体９０を示す図であり、このフィルタ体９０は、フィ
ルタ９４を枠体９２に嵌め込んだ構成を有する。基体６
０の分岐点６６に備え付けのフィルタを設けてもよい
が、フィルタ体９０を着脱可能な構造とすることによ
り、フィルタ体９０を交換することによって、一つの光
合分波器１００で別の波長を透過する光合分波機能をも
つ合分波装置を実現できる。ユーザ側から見ると、フィ
ルタ一体型の光合分波器であれば、間違えて購入した場
合に新たに光合分波器自体を購入する必要があるが、フ
ィルタ着脱型の光合分波器１００であれば、必要なフィ
ルタ体９０のみを買い足せばよく、経済的な損失も小さ
いという利点がある。また、フィルタ着脱型であれば、
必要がなくなった光合分波器１００のフィルタ体９０を
交換することにより、使い回しが可能という利点もあ
る。

【００２１】この光合分波器１００においては、第１の
実施形態で説明した光ファイバ接続装置１０と異なり、
光ファイバ間にフィルタが介在するため、光ファイバ同
士を突き合わせて物理的に接触させることはできない。
そのため、光ファイバの端面とフィルタの間の空間に、
空気より屈折率の高い光透過材料が充填されることが好
ましい。この光透過材料は、屈折率が１．３５から１．
５５であることが好ましく、硬度がＪＩＳ（Ａ型）５０
度以下のシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ
系樹脂、熱可塑性エラストマー樹脂、及びこれら樹脂の
誘導体から選ばれた少なくとも１種であることが好まし
い。

【００２２】図４は、基体６０のガイド部８０にフィル
タ体９０が挿入された状態を示す図である。フィルタ体
９０の挿入時に、フィルタ９４が光ファイバのコア部分
に配置されるように、フィルタ体９０およびガイド部８
０が構成される。異なる種類のフィルタ９４を備えたフ
ィルタ体９０を複数用意することによって、合分波した
い光の波長に応じて、使用するフィルタ体９０を適宜選
択することが可能となる。

【００２３】この例では、３本の光ファイバが、フィル
タ９４を境界として、溝部４０ａおよび４０ｂの上方か
ら押し込まれ固定される。分波の場合、ポート８４から
多重光を入力すると、ある波長Ａの光はフィルタ９４を
透過してポート８８に出力され、他の波長の光はフィル
タ９４で反射してポート８６に出力される。フィルタ体
９０を交換すると、例えば波長Ｂの光がポート８８に出
力され、他の波長の光はポート８６に出力される。この
光合分波器１００を複数接続することにより、３以上の
多重光の分波を行うことが可能となる。なお合波の場合
には、この逆のプロセスにより多重光を作り出す。

【００２４】以上、本発明を実施の形態をもとに説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範
囲には限定されない。上記実施の形態は例示であり、そ
れらの各構成要素の組合せに、さらにいろいろな変形例
が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあ
ることは当業者に理解されるところである。例えば、光
透過材料を光ファイバ接続装置１０における光ファイバ
の接触部分に充填することも可能である。

【００２５】第１の実施形態における光ファイバ接続装
置１０および第２の実施形態における光合分波器１００
は、ガラス光ファイバにも使用できるが、特にプラスチ
ック光ファイバを使用する際に有用である。プラスチッ
ク光ファイバは、コア径が大きいため、微妙なアライメ
ントを必要としない。そのため、光ファイバ接続装置１
０および光合分波器１００における光ファイバの固定で
あっても、殆ど伝送損失を生じることなく光信号を伝達
することができる。なお、ガラス光ファイバに使用する
際でも、溝部４０、４０ａ、４０ｂの形状をファイバ形
状に合せて設計することにより、伝送損失を低減するこ
とが可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、取扱いの容易な光ファ
イバ接続装置および光合分波器を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は第１の実施形態に係る光ファイバ接
続装置を示す図であり、（ｂ）は基体の断面図である。

【図２】 （ａ）は光ファイバを溝部の上面に載置した
状態を示す図であり、（ｂ）は光ファイバに対して上方
から力を加えて、溝部に押し込んでいる状態を示す図で
あり、（ｃ）は光ファイバを溝部に嵌合した状態を示す
図である。

【図３】 （ａ）は第２の実施形態に係る光合分波器を
示す図であり、（ｂ）はフィルタ体を示す図である。

【図４】 基体のガイド部にフィルタ体が挿入された状
態を示す図である。

【符号の説明】

１０・・・光ファイバ接続装置、２０・・・基体、３０
・・・蓋体、４０・・・溝部、５０・・・光ファイバ、
６０・・・基体、７０・・・蓋体、８０・・・ガイド
部、９０・・・フィルタ体、１００・・・光合分波器。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバを接続するための接続装置で
   あって、 光ファイバを固定するための溝部を上面に備えた基体
   と、 前記基体の上面を覆う蓋体とを備え、 前記溝部は、その内部の幅が前記基体上面における開口
   幅より広い部分を有するように形成され、且つ前記基体
   上面における開口幅は、前記光ファイバの外径よりも小
   さくなるように形成されていることを特徴とする接続装
   置。
2. 【請求項２】 前記溝部は、一部を切り欠いた円筒状の
   形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の接
   続装置。
3. 【請求項３】 前記基体は、前記上面から光ファイバを
   嵌合することができる程度に、前記溝部の開口幅方向に
   可撓性を有していることを特徴とする請求項１または２
   に記載の接続装置。
4. 【請求項４】 光ファイバを固定するための複数の溝部
   を上面に備え、これらの溝部が分岐点において交わる基
   体と、 前記基体の上面を覆う蓋体とを備え、 前記溝部は、その内部の幅が前記基体上面における開口
   幅より広い部分を有するように形成され、且つ前記基体
   上面における開口幅は、前記光ファイバの外径よりも小
   さくなるように形成されており、 前記基体には、分岐点においてフィルタ体を挿入するた
   めのガイド部が形成されていることを特徴とする光合分
   波器。
5. 【請求項５】 前記ガイド部にフィルタ体が挿入され、
   その周辺には空気より屈折率の高い光透過材料が充填さ
   れることを特徴とする請求項４に記載の光合分波器。
6. 【請求項６】 前記溝部は、一部を切り欠いた円筒状の
   形状を有していることを特徴とする請求項４または５に
   記載の光合分波器。
7. 【請求項７】 前記基体は、前記上面から光ファイバを
   嵌合することができる程度に可撓性を有していることを
   特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の光合分波
   器。