JPH0318805A - 光ファイバコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバコネクタ、特に予め装着された所定
長の光ファイバを含むコネクタ及び斯る光ファイバコネ
クタの製造方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

周知の光ファイバコネクタは、例えば米国特許第４．７
４３．０８４号公報に開示されており、アライメント（
位置合せ）ボディ、このアライメントボディ内の短い光
ファイバ及びこの短い光ファイバと光学的に結合する為
の光ファイバが挿入されるアライメントボディ内の通路
とを具えている。

このアライメントボディには孔があけられ、この孔内に
短い光ファイバが組込まれる。この光ファイバは９μ−
乃至１２．５μ−のオーダーの比較的直径の小さいもの
である。斯るアライメントボディを製造する上での問題
点は、アライメントボディに正確な同心状の小直径の孔
をあけることである。別の製造上の問題点は、孔の直径
を極めて小さい公差内に収めることである。これらの問
題点は、光ファイバの直径が極めて小さい為である。

光ファイバの直径を拡大すると上述した製造上の困難さ
は軽減できる。米国特許第４．６６９．８２０号公報に
開示する如く、比較的厚い金属めっき層を光ファイバの
外周に施して、その直径を拡大している。この金属めっ
きは光ファイバの外周に、その光ファイバの直径の何倍
もの厚さに被着する。

製造上の更に別の困難性は米国特許第 ４、７４３．０８４号公報に開示する如く接着剤により
、又は米国特許第４．６６９．８２０号公報に開示する
如くクリンピング（圧着）により、短い光ファイバを孔
内に固定することである。

従って、光ファイバコネクタの製造上の上述した困難性
を排除して、比較的小直径の光ファイバをアライメント
ボディ内の小さい孔内に確実に保持固定することが本発
明の目的である。

〔課題解決の為の手段〕

本発明の光ファイバコネクタによると、アライメントボ
ディの中心部に光ガイドを一体形成し、この光ガイドを
アライメントボディより短くすることによりその一端に
凹部を形成する。この凹部に外部光ファイバの一端を挿
入することにより光ガイドと光学的結合を行う。

また、本発明の光ファイバコネクタの製造方法によると
、光伝達性コア材料のロッド及びこれより低屈折率の光
伝達性クラツド材のチューブとを同心状に配置して所定
直径になるよう同時に引抜き加工し、この引抜き加工さ
れたコア材料とクラッド材料の単一構造体のコア材料を
クラッド材料より短くして一端に凹部を形成し、この凹
部に光ファイバの端部を挿入してコア材料と光学的結合
するようにしている。

〔実施例〕

以下、添付図を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

先ず第１図を参照して、光フアイバ２用光フフイバコネ
クタｌはアライメントボディ３及び短い長さの光ガイド
（ウェーブガイド）４を含んでいる。この光ガイド４は
コアとも称され、アライメントボディ３内に配置されて
光ファイバ２と光結合する。アライメントボディ３は短
い光ガイド４と一体であるが光ガイド４の長さはアライ
メントボディ３よりも短く、アライメントボディ３の中
に通路５を形成して光ガイド４と光結合する為に光ファ
イバ２が挿入されるようにしている。

第１図を参照すると、光ファイバ２は例えば米国ニュー
シャーシー州エングルウッドクリッフのプレンティスホ
ール社から１９８４年に出版されたジェイ・ゴワー著「
光通信システム」第９９乃至１１４頁に記載する如き多
数のテキスト及び特許公報等に開示されているガラス引
きプロセスにより製造される。この刊行物に記載の引抜
き加工プロセスに依ると、光ファイバ２は直径９μ−の
コア内に形成された光伝達性ガラス材料で製造でき且つ
外径が１２．５μｍの光伝達性ガラスの同心状に配置さ
れた周囲クラッド層９内で溶融される。

第１図に示す如く、光ファイバ２は光フアイバケーブル
８の一部である。この光ファイバはバッファ９と称され
る比較的直径の大きい可撓性ポリマー製のシース内に組
立てられる。このバッファ９は光ファイバ２が急激に曲
げられるのを阻止する。ポリマー製の外部ジャケット１
０はバッファ９を包囲する。細長いファイバ強化部材１
１が光フアイバケーブル８の軸方向に延び光ケーブル８
に加えられる張力に耐えるようにする。光ファイバ２の
一部分はバッファ９から露出し且つ突出している。第４
図に示す如く、光ファイバ２の先端は容器１３内の攪拌
されたエツチング液１２中に浸す。エツチング液１２は
光ファイバの先端部からクラッド層７の一部又は全部を
制御可能に除去する。先端面１４を酸で研摩して光エネ
ルギーを低光損失で伝達可能にする。エツチング液１２
はフッ化水素酸の水溶液であり、フッ化アンモニウムで
緩衝してもよい。他の有効なエツチング剤はフッ化水素
酸の発煙ガス溶液と蛍石とも呼ばれるフッ化カルシウム
の粉末との薄いペーストである。

このペーストはフッ化カルシウムを加えていないフッ化
水素酸溶液よりもエツチング速度の制御が容易である。

好ましくは、アライメントボディ３と短い光ファイバ４
とは光ファイバ２の製造プロセスと同様でありガラス製
造業界で周知のロッド／チューブ引抜き加工により製造
される。次に、第２図を参照して、光伝達ガラスのコア
４となるプレフォームロッド１５をコア４の周囲を同心
状に囲んでいる光学クラッドのプレフォームチューブ１
６と共に引抜き加工する。クラッド層はコア材と熱膨張
係数が略同じで光屈折率が低いガラス材料で作られる。

光グレードは低いが光学特性以外の熱膨張係数及び対温
度粘性では第１チユーブと匹敵する第２プレフオームチ
ユーブ１７がクラッド層としてチューブ１６の周囲に同
心状に配置される。

ロッド１５及びチューブ１６．１７より成るプレフォー
ムを引いて、その直径を低減すると共にこれら３つの部
品（コンポーネント）を相互に溶融して直径９μ−のコ
ア４と直径ｌ■ｌのクラッド層３の単一構造体１８を得
る。コア４とクラッド層３の直径比は少なくとも９：１
０００である。２．５ａｍのクラッド層３では、この比
は９　：２５０００である。

ロッド１５とチューブ１６．１７の直径比は引抜き加工
を通じて一定に維持される。コア４はアライメントボデ
ィ３内の光ガイドを形成する。クラッド層３はアライメ
ントボディ３となる。クラッド層３の光屈折部はチュー
ブ１６の材料で形成され、コア４に溶融される。

第２図及び第３図を参照するに、引抜き加工された単一
構造体１８の一部分を所定長さに切断してアライメント
ボディ３を得る。第２図に示す単一構造体１８で、コア
４はクラッド層３と同一面である。第３図に示す如く、
単一構造体１８の一端を容器２０内のエツチング液１９
に浸す。このエツチング液１９はフッ化水素酸の５０％
水溶液である。

例えばＮｄ　ＹＡＧレーザの如き高エネルギーのパルス
状レーザ２１を光学系２２により目標を定め、エツチン
グ液１９に浸しているコア４の他端２３にコア４を通し
て光エネルギーの形態で伝達する。

コア４とのインタフェース面でエツチング液１９とレー
ザエネルギーの局部的な相互作用により、コア４の端部
２３のエツチング（食刻）が促進される。その結果、コ
ア４はクラッド３よりも迅速にエツチングされる。アラ
イメントボディ３内の短い光ファイバ４はコア４のエツ
チング端面２４により短（なり、第１図等に示す如くア
ライメントボディ３内に凹部が形成される。この端面２
４は同時に酸により研摩して、低損失で光エネルギーを
伝達する研摩面を得る。深さが約０．５龍の浅い凹状の
通路５がアライメントボディ３内に形成される。この通
路５はエツチングにより除去されたコア４の場所で且つ
直径寸法も決まる。アライメントボディ３の端部２５と
短い光ファイバ４の表面は周知技法で研摩して僅かに凸
面形状を得る。

これにより端面２６を低光拡散損失となるようにする。

第５図に示す如く、光ファイバ２はアライメントボディ
３に接続され、アライメントボディ３内の短い光ファイ
バ４と端部同士をつき合わせて光学的に結合する。光フ
ァイバ２の先端の露出コア６は例えば米国ＡＴ＆Ｔ社の
コンコード番号４０２６Ｇ８３０２の重合可能な屈折率
マツチング液を塗布し、通路５内に挿入する。光ファイ
バ２のコア６は短い光ガイド４の直径と実質的に同一で
ある。

従ってコア６は通路５と同心状に配置される。光ファイ
バ２のクラッド７の直径は通路５の直径より大きく、通
路５内に進入することはない。通路５の軸を短い光ファ
イバ４の研摩された端面２４と位置合せする。その後、
このアセンブリを約４０℃で２分間保持する。その結果
、通路５は研摩された端面１４．２４と位置合せされ、
屈折率のマツチングと併せて低損失の光結合が得られる
。

第１図及び第５図を参照して、例えば光ファイバコネク
タｌの一形態はアライメントボディ３が係合し着座する
内部肩２８を有する硬質且つ段状の金属スリーブ２７を
含んでいる。例えば、ボディ３をスリーブ２７内に圧入
して締り嵌め固定する。スリーブ２７の後端部２９は外
径が縮小し、バッファ９とジャケット１０の直径間の寸
法の内径を有する。

光ファイバ２は半径方向に変形可能なりリング（圧着）
リング３０により後端部２９に組立てられ、補強部材１
１は後端部２９上に前方へ突出する。クリンプリング３
０を半径方向に変形させ、ケーブルジャケット１０を半
径方向に押圧し、補強部材１１をスリーブ２７の後端部
２９に対してかしめる。

第６図乃至第８図を参照する。第２図に示す単一構造体
１８を１個の尖端を有するダイヤモンドドリル３１で研
摩してコア４の端部内に同心状にパイロット孔３２を形
成する（第６図参照）。第７図に示す如く、パイロット
孔３２はコア４とクラッド３を研摩するドリルビット３
３と中心合せされ、クラッド７を含む光ファイバ２の直
径と略等しい約１２．５μｍの直径を有する約０．５ｍ
ａ＋の深さの浅い凹状通路５を形成する。

第８図に示す如く、第６図及び第７図の単一構造体１８
は短い光ファイバ４を有するアライメントボディ３であ
る。研摩して短い光ファイバ４に光学端面３４を形成す
る。アライメントボディ３の端部３５を研摩して僅かに
凸面状にする。アライメントボディ３をスリーブ２７内
に挿入して組立てる。通路５内の接着剤により端面を接
着し且つスリーブ１７内とクラッド７の周囲のアライメ
ントボディ３の後端及びクラッド７の周囲に機械的スト
レスリリーフ用フィレット３７状に接着剤のビルドアッ
プ（隆起状体）を形成する。接着剤は光ファイバ２及び
短い光ガイド４と同じ光屈折率を有する。端面１４，２
４間に低損失の光結合が得られる。

以上、本発明の光ファイバコネクタ及びその製造方法を
実施例に基づき詳細に説明したが、本発明は斯る実施例
のみに限定されるべきではなく、その要旨を逸脱するこ
となく変形変更が可能であること当業者には容易に理解
できよう。

〔発明の効果〕

本発明に依るとアライメントボディの比較的小直径の孔
内に光ファイバを固定する際の製造上の困難性が排除可
能である。

光フアイバガイドとアライメントボディの単一構造体を
引抜き加工のプレフォームにより製造するので、長いア
ライメントボディと小さな孔を作る困難且つ高価な工程
が回避できる。

また光ガイドの長さを短縮し且つアライメントボディと
一体とし、通路を形成し、それに沿って光ファイバを挿
入し光ガイドと良好な光学的結合を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ファイバと光フアイバ用コネクタの拡大断面
図、 第２図は光伝達性材料のプレフォームを光ガイド及びク
ラッド内に引抜き加工する工程を示す図、第３図は第１
図に示す光ファイバコネクタの製造のためレーザ強化エ
ツチング工程を示す図、第４図は光ファイバからクラッ
ドを除去するエツチング工程を示す図、 第５図は第２図及び第３図に示す工程で製造された光フ
ァイバコネクタと組立てられた光ファイバの一部を示す
拡大図、 第６図はダイヤモンド孔あけ工程図、 第７図はカウンタボアの孔あけ工程図、第８図は第２図
、第６図及び第７図に示した工程で製造された光ファイ
バコネクタに組立てられた光ファイバの一部を示す拡大
図である。 １　　、、、、光ファイバコネクタ ２　、、、、外部光ファイバ ３　、、、、　　アライメントボディ ４　、、、、光ガイド　　　５　、、、、凹　部１５　
、、、、　　コア材料のロッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アライメントボディ及び該アライメントボディ内
   に形成され外部光ファイバと光学的に結合する短い光ガ
   イドを有する光ファイバコネクタにおいて、 前記アライメントボディ内の前記光ガイドは前記アライ
   メントボディと一体であり且つ僅かに短く、前記アライ
   メントボディの一端に凹部が形成され、前記外部光ファ
   イバが挿入され前記光ガイドと光学的に結合することを
   特徴とする光ファイバコネクタ。
2. （２）光伝達性コア材料のロッド及び該ロッドの外周に
   配置され前記コア材料より屈折率の低い光伝達性クラッ
   ド材料のチューブを略一定比率で所定寸法に引抜き加工
   することと、 該引抜き加工された前記コア材料及びクラッド材料の単
   一構造体の前記コア材料を前記クラッド材料より短くし
   て一端部に凹部を形成することとより成り、前記凹部に
   光ファイバの端部が前記コア材料の端部と位置合せして
   挿入されるように構成された光ファイバコネクタの製造
   方法。