JPH05224094A - 光ファイバ接続器及びこれを用いた光モジュール - Google Patents

光ファイバ接続器及びこれを用いた光モジュール

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JPH05224094A
JPH05224094A JP2390692A JP2390692A JPH05224094A JP H05224094 A JPH05224094 A JP H05224094A JP 2390692 A JP2390692 A JP 2390692A JP 2390692 A JP2390692 A JP 2390692A JP H05224094 A JPH05224094 A JP H05224094A
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optical fiber
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optical
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optical fibers
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浩二 中里
Tomonori Sugawa
智規 須川
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NTT Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型かつ簡単な構造で、接続特性が安定な光
ファイバ接続器及びこれを用いた光モジュールを提供す
ることを目的する。 【構成】 材質の異なる2本の光ファイバ2,3を、そ
れぞれの端部2a,3aにおいて突合せ接続するための
光ファイバ接続器1であって、一方の光ファイバ2の端
部2aを保持する第1の接続素子5と、他方の光ファイ
バ3の端部3aを保持する第2の接続素子6と、第1、
第2両接続素子5,6間に充填された屈折率整合剤9
と、屈折率整合剤9を、少なくとも第1、第2両接続素
子5,6間に封止するシール10とを備え、屈折率整合
剤9の屈折率は、両光ファイバ2,3の屈折率の略中間
値である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、石英ガラス光
ファイバとフッ化物ガラス光ファイバなどの材質の異な
る2本の光ファイバを、それぞれの端部において突合せ
接続するための光ファイバ接続器およびこれを用いた光
モジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】石英ガラス光ファイバとフッ化物ガラス
光ファイバとは、融点が異なるため融着接続は不可能で
あり、従来より光ファイバ接続器を用いて突合せ接続が
行われている。
【0003】従来の光ファイバ接続器では、石英ガラス
光ファイバの端部が保持されるフェルールにコリメータ
レンズを接着し、一方でフッ化物ガラス光ファイバの端
部が保持されるフェルールにもコリメータレンズを接着
し、この両コリメータレンズを突き合わせるようにして
両光ファイバを空間接続するようにしている。このコリ
メータレンズの先端には反射防止膜が形成され、コリメ
ータレンズによりビームを広げて光信号を伝送できるよ
うにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の光フ
ァイバ接続器では、接続損失を極力小さくするために構
造が複雑化し、また光軸合わせが面倒なものとなってい
た。このため、光軸がずれ易く接続特性が不安定であ
り、しかも、光ファイバ接続器自体が大型化するという
問題があった。
【0005】一方、フッ化物ガラス光ファイバは、光線
路などを構成する石英ガラス光ファイバの所々に介在さ
せて光増幅を行う光増幅用ファイバとして用いられる。
ところがフッ化物ガラス光ファイバは、吸湿性、解潮性
を有すると共に脆弱であり、石英ガラス光ファイバに接
続した場合にその養生が問題となっていた。
【0006】本発明は、小型かつ簡単な構造で、接続特
性が安定な光ファイバ接続器及びこれを用いた光モジュ
ールを提供することをその目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項1の発明は、材質の異なる2本の光ファイバを、そ
れぞれの端部において突合せ接続するための光ファイバ
接続器であって、一方の光ファイバの端部を保持する第
1の接続素子と、他方の光ファイバの端部を保持する第
2の接続素子と、第1、第2両接続素子間に充填された
屈折率整合剤と、屈折率整合剤を、少なくとも第1、第
2両接続素子間に封止するシールとを備え、屈折率整合
剤の屈折率は、両光ファイバの屈折率の略中間値である
ことを特徴とする。
【0008】この場合、シールは、第1接続素子と第2
接続素子とを互いに接続固定する溶接により生じた溶接
金属であること、さらにこの場合、溶接は、レーザ溶接
であることが好ましい。
【0009】また、請求項4の発明は、両光ファイバが
石英ガラス光ファイバとフッ化物ガラス光ファイバとで
ある請求項1、請求項2又は請求項3に記載の一対の光
ファイバ接続器と、一対の光ファイバ接続器が取り付け
られると共に、一対の光ファイバ接続器に両端をそれぞ
れ接続されたフッ化物ガラス光ファイバが収容されたケ
ースと、ケースに封入された不活性ガスとを備えたこと
を特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1の構成では、両光ファイバをそれぞれ
第1、第2両接続素子で保持した状態で突き合わせると
共に、両光ファイバの略中間値の屈折率を持つ屈折率整
合剤を、この第1、第2両接続素子間にシールで封止す
るようにしているので、信号光の端面反射が防止されて
接続損失が低減され、またコリメータレンズや反射防止
膜は不要となる。この場合、両接続素子を溶接接続する
と共に、屈折率整合剤のシールをこの溶接による溶接金
属とすることで、第1、第2両接続素子の固着により両
光ファイバの光軸合わせを安定的なものとすると共に、
屈折率整合剤を第1、第2両接続素子間に確実に封入し
ておくことができる。さらに、この溶接をレーザ溶接と
することで、溶接に際して屈折率整合剤を変質させるお
それがない。
【0011】また、請求項4の構成では、フッ化物ガラ
ス光ファイバを不活性ガスを満したケースに収容するこ
とで、フッ化物ガラス光ファイバを外部環境から遮断で
きると共に、保管や運搬も容易になる。しかも、石英ガ
ラス光ファイバとの接続損失を低く押さえることができ
る。
【0012】
【実施例】以下、図1を参照して、本発明の一実施例に
係る光ファイバ接続器について説明する。図1(a)は
光ファイバ接続器の裁断側面図であり、図1(b)は図
1(a)を中央部で裁断した裁断正面図である。同図に
示すように、この光ファイバ接続器1は、材質の異なる
フッ化物ガラス光ファイバ2と石英ガラス光ファイバ3
とを突合せ接続するもので、両光ファイバ2,3の突合
せ端部2a,3aをそれぞれ保護するフェルール4,4
と、このフェルール4,4を介して両光ファイバをそれ
ぞれ保持する接続フランジ5,6とを備えている。
【0013】フッ化物ガラス、石英ガラス両光ファイバ
2,3は、それぞれ被覆(図示せず)されたファイバコ
ードであり、その突合せ端部2a,3aの被覆を除去し
てこの部分をフェルール4,4で保護するようにし、そ
の突合せ端面は鏡面仕上げとなっている。両フェルール
4,4はその外周部をそれぞれ金属被膜7,7でコーテ
ィングされており、両光ファイバ2,3と共にその先端
で突き合わされる構造となっている。
【0014】一方、接続フランジ5,6は、フッ化物ガ
ラス光ファイバ2を保持するフッ化物側接続フランジ
(第1の接続素子)5と、石英ガラス光ファイバ3を保
持する石英側接続フランジ(第2の接続素子)6と構成
されており、両接続フランジ5,5はステンレスで構成
され、両光ファイバ2,3を同軸上に突合わせた後相互
に固着される。フッ化物側、石英側両接続フランジ5,
6は軸方向中央部にそれぞれ挿通口5a,6aが形成さ
れ、この挿通口5a,6aにそれぞれフェルール4,4
が挿通される。そして、両接続フランジ5,6と両フェ
ルール4,4は、各接続フランジ5,6の外端でレーザ
溶接により隅肉溶接で固着される。
【0015】また、両接続フランジ5,6はそれぞれ保
持部5b,6bと接続部5c,6cとから成り、石英側
接続フランジ6の接続部6cの突合せ端には径方向に延
びるスリット8が形成されている。このスリット8は、
両接続フランジ5,6を突合わせた場合に外部から光フ
ァイバ接続器1の内部に向かう溝を構成し、その底面は
両フェルール4,4の突合せ部分、すなわち両光ファイ
バ2,3の突合せ部分に臨むようになっている。そし
て、このスリット8には屈折率整合剤、いわゆるシリコ
ンオイルなどのマッチングオイル9が充填されて、両光
ファイバ2,3の端面反射が抑制されるようになってい
る。
【0016】マッチングオイル9は、その屈折率が両光
ファイバ2,3の屈折率の略中間値であることが好まし
い。
【0017】すなわち、接続時における反射率をRは、
1 :石英ガラス光ファイバの反射率、R2 :フッ化物
ガラス光ファイバの反射率、ρ1 :石英ガラス光ファイ
バの反射係数、ρ2 :フッ化物ガラス光ファイバの反射
係数、n0 :ファイバ間隙部の屈折率、n1 :石英ガラ
ス光ファイバのコア屈折率、n2 :フッ化物ガラス光フ
ァイバのコア屈折率、λ:波長、a:コア半径とした場
合に、 R1 =(ρ1 2 ={(n0 −n1 )/(n0
1 )}2 、R2 =(ρ2 2={(n0 −n2 )/
(n0 +n2 )}2 、γ=4πd/λとすると、 R=1−[{(1−R1 )(1−R2 )}/(1+R1
2 +2ρ1 ρ2cosγ)] で表される。したがって反射率Rは、n0 がn1 とn2
の中間の値のときに最も低い値となる。
【0018】ここで、n1 =1.46、n2 =1.5
0、λ=1.31μmのときに、n=1.48とする
と、接続損失は10logR=−38dBとなる。
【0019】このようにマッチグオイル9の屈折率を両
光ファイバ2,3の屈折率の略中間値にすることで、理
論的には端面反射が最大限に抑制されて接続損失を低減
することができる。
【0020】一方、マッチングオイル9が充填された光
ファイバ接続器1は、両接続フランジ5,6の接続部5
c,6cの部分でレーザ溶接により固着される。フッ化
物側接続フランジ5の接続部5cは、石英側接続フラン
ジ6の接続部6cより幾分太径に形成されており、その
突合せ端面で隅肉溶接により接続される。この場合、両
光ファイバ2,3の光軸合わせ(軸調心)を行った後に
レーザ溶接が行われるわけであるが、溶接は周方向を一
周する要領で行われ、その溶接金属10により前記スリ
ット8の開口部が閉塞されるように行われる。すなわ
ち、溶接金属10がシールとなってこのスリット8内に
充填されたマッチグオイルを封止するようになってい
る。
【0021】以上のように本実施例の光ファイバ接続器
1は構成され、かつ組み立てられるので、接続損失が低
減できると共に、接続特性が極めて安定する。しかも構
造が簡単となり小型化が達成できる。
【0022】図2は、上記光ファイバ接続器1を2個用
いて構成した光モジュールである。同図に示すように、
この光モジュールは、フッ化物ガラス光ファイバ2が収
容されたケース11と、ケース11の側面に半部を埋め
込むように取り付けられた一対の光ファイバ接続器1,
1から構成されている。各光ファイバ接続器1はフッ化
物側接続フランジ5の部分がケース11内部に隠蔽さ
れ、石英側接続フランジ6の部分が外部に露出してお
り、両石英側接続フランジ6,6の部分に外部から導か
れた2本の石英ガラス光ファイバ3,3がそれぞれ接続
され、両フッ化物側接続フランジ5,5の部分に1本の
フッ化物ガラス光ファイバ2の両端が接続されている。
これにより、一方の石英ガラス光ファイバ3から入力さ
れた光信号が、フッ化物ガラス光ファイバ2で光増幅さ
れ、他方の石英ガラス光ファイバ3から出力される。ま
た、ケース11は密閉ケースとなっていて、フッ化物ガ
ラス光ファイバ2はループ状に取りまとめられてケース
11内に収容され、ケース11内には不活性ガスとして
窒素ガス12が封入されている。
【0023】このように、フッ化物ガラス光ファイバ2
が窒素ガス12に封入された状態でケース11に収容さ
れており、かつ光ファイバ接続器1,1で外部と接続自
在となっているので、接続、持ち運び、ストック等の取
扱いが極めて容易になると共に、フッ化物ガラス光ファ
イバ2の耐候性を向上することができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
両光ファイバをそれぞれ第1、第2両接続素子で保持し
て突き合わせると共に、両光ファイバの略中間値の屈折
率を持つ屈折率整合剤を、この第1、第2両接続素子間
にシールで封止するようにしているので、小型で接続損
失の小さなものとすることができる。この場合、両接続
素子を溶接接続し、かつ屈折率整合剤のシールをこの溶
接による溶接金属とすることで、接続特性を安定化する
ことができ、また、溶接をレーザ溶接とすることで、屈
折率整合剤の溶接による変質を防止することができる。
【0025】また、請求項4の発明によれば、フッ化物
ガラス光ファイバを不活性ガスを満したケースに収容す
ると共に、光ファイバ接続器により接続を行うようにす
ることで、フッ化物ガラス光ファイバの耐久性、耐候
性、取扱い性を向上することができる。しかも、石英ガ
ラス光ファイバとの接続損失を低く押さえることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る光ファイバ接続器の構
造図である。
【図2】本発明の一実施例に係る光モジュールの斜視図
である。
【符号の説明】
1…光ファイバ接続器、2…フッ化物ガラス光ファイ
バ、3…石英ガラス光ファイバ、5…フッ化物側接続フ
ランジ、6…石英側接続フランジ、8…スリット、9…
マッチングオイル、10…溶接金属、11…ケース、1
2…窒素ガス。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 材質の異なる2本の光ファイバを、それ
    ぞれの端部において突合せ接続するための光ファイバ接
    続器であって、 一方の光ファイバの端部を保持する第1の接続素子と、 他方の光ファイバの端部を保持する第2の接続素子と、 前記第1、第2両接続素子間に充填された屈折率整合剤
    と、 当該屈折率整合剤を、少なくとも前記第1、第2両接続
    素子間に封止するシールとを備え、 前記屈折率整合剤の屈折率は、前記両光ファイバの屈折
    率の略中間値であることを特徴とする光ファイバ接続
    器。
  2. 【請求項2】 前記シールは、前記第1接続素子と前記
    第2接続素子とを互いに接続固定する溶接により生じた
    溶接金属であることを特徴とする請求項1に記載の光フ
    ァイバ接続器。
  3. 【請求項3】 前記溶接は、レーザ溶接であることを特
    徴とする請求項2に記載の光ファイバ接続器。
  4. 【請求項4】 前記両光ファイバが石英ガラス光ファイ
    バとフッ化物ガラス光ファイバとである請求項1、請求
    項2又は請求項3に記載の一対の光ファイバ接続器と、 当該一対の光ファイバ接続器が取り付けられると共に、
    当該一対の光ファイバ接続器に両端をそれぞれ接続され
    たフッ化物ガラス光ファイバが収容されたケースと、 当該ケースに封入された不活性ガスとを備えたことを特
    徴とする光モジュール。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000049440A1 (fr) * 1999-02-19 2000-08-24 Alliance Technique Industrielle Connecteur optique perfectionne, destine en particulier a operer dans un environnement de haute pression
JP2007249229A (ja) * 2007-05-28 2007-09-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ

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