JPH063486B2 - 光ファイバ・スプライシング装置 - Google Patents

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・スプライシング措置に関する。

［従来の技術］ 光ファイバ・コネクタと光ファイバ・スプライシング装
置は、いずれの光ファイバ通信システムにおいて非常に
重要な部品である。例えば、コネクタあるいはスプライ
シング装置は、次のように使用される。ファイバの部分
を接続して、より長くすること、あるいは、例えば発光
源、検出回路あるいは中継回路のような能動装置に接続
すること、あるいは、スイッチや減衰回路のような受動
装置に接続すること、等である。多モード光ファイバの
コアは直径５０ミクロンであり、単一モードファイバの
コアは直径８ミクロンであることを考慮すると、コネク
タ接続あるいはスプライシングは、簡単な仕事ではな
い。光ファイバ・コネクタは、米国特許第４８５０６７
０号明細書と第４５４５６４４号明細書とに開示されて
いる。

従来技術における単一モードファイバの接続の実行は、
一般にファイバ終端の能動的整合を有する。従来技術の
方法は、他のファイバ終端に対して一つのファイバ終端
をずらし、これを一般に正確な手段により、その間のギ
ャップでの最大エネルギー結合が見つけられるまで行わ
れるが、これは例えば遠隔検出回路によって見つけられ
る。このような手順は、本技術分野において実施が難し
く、また高度な熟練者を必要とする。

引抜くガラス・ファイバ、あるいは他のフェルール型フ
ァイバのコネクタとスプライシングは、一般に低コスト
で、簡易で、比較的損失の少ない単一モード接続であ
り、周囲環境との持続性があり、万能である。これらの
利点のために、ガラスや他の材料から引抜かれたキャピ
ラリーチューブを有するコネクタやスプライシング装置
は、非常に重要である。

スプライシング装置は市販されているが、信頼できる光
ファイバ・スプライシング装置は求められている。理想
のスプライシング装置は、比較的簡易で、本技術分野で
容易に取り付けられる装置であり、頑強であり、温度周
期性に対応可能な装置である。また、理想のスプライシ
ング装置は、十分に損失が低い接続を可能にする装置で
あり、高価な高精度整合装置の必要性はない。さらに、
広範な利用のために、比較的廉価な光ファイバスプライ
シング装置を提供するも望まれている。また、多くの従
来技術による装置で達成されるスプライスは、接着剤や
（固化が望まれる）ゲルなどの使用を必要とする。固化
材料の使用を必要としない機械的スプライスが利用可能
であることが最も望ましい。

最近開発された光ファイバ・スプライシシング装置は、
クリーブ(cleave)、スリーブ(sleeve)、リーブ(leav
e)、と記述されている装置である。その中で、光ファイ
バの終端部分は、中央部分が露出したキャピラリーチュ
ーブ内に配置されるようになる。キャピラリーチューブ
の中央でのフレキシブルな金属材料は、スプライスされ
る終端部分を包み、互いに連結してスプライスされる部
分が保持される。

理想のスプライシング装置で望まれるもう一つの特徴が
ある。即ち、スプライスされる伝送媒体の断面を考慮す
ると、高価な装置を必要とせずに、光ファイバのスプラ
イスされる終端を検査可能であることが非常に望まれ
る。この特徴を有するスプライシング装置は、従来技術
では入手可能ではない。

本発明の装置は、比較的廉価で、機械的な光ファイバ・
スプライシング装置でありながら、固化剤を必要とせ
ず、かつ光ファイバのスプライスされる終端を検査可能
である装置である。理想のスプライシング装置は、構造
上簡易であるが、信頼性があり、比較的廉価で、また比
較的リターン・ロスが低いスプライス接続を提供できる
装置である。

［発明の概要］ 従来技術の前述の問題は、本発明の光ファイバ・スプラ
イシング装置により解決された。本発明の光ファイバ・
スプライシング装置は、キャピラリーチューブと称され
る環状部材を有するが、キャピラリーチューブは、軸方
向中心軸とスプライスされる光ファイバの終端部分を保
持するためにキャピラリーチューブを通して形成される
通路とを有している。キャピラリーチューブは、その中
に、通路の溝部分に形成されるスロットを有するが、通
路はスロットにより形成される平面表面を横切り伸びて
いる。通路は軸方向中心軸に平行に形成される。好まし
い実施例では、軸方向中心軸に関して偏心して形成され
る通路とスロットは、通路の軸とキャピラリーチューブ
の最も近接した外周辺表面との間に形成される。

また、スプライシング装置はエネルギー蓄積装置を有
し、このエネルギー蓄積装置は、キャピラリーチューブ
に関して開口位置に載せられるように適合されている。
この開口位置では、エネルギー蓄積装置が光ファイバの
終端部分から離間して配置されており、この光ファイバ
は、スロットにより形成される平面表面を横切り伸びる
溝内に配置されている。エネルギー蓄積装置は、閉鎖位
置の第２位置に移動可能であり、この位置内で、装置は
溝に配置されるファイバの終端との締付け装置により固
定されるが、溝はスロットにより形成される平面表面に
開口している。

さらに、光ファイバ・スプライシング装置は、キャピラ
リーチューブを保持するためのハウジングを有する。ハ
ウジングはエネルギー蓄積装置の一部と協動する部分を
具備し、光ファイバの終端とのクランプ装置によりエネ
ルギー蓄積装置を保持する。

好ましい実施例において、エネルギ蓄積装置はスプリン
グクランプを有するが、このスプリングクランプの側面
部分は、ハウジングの側面部分に係合する。スプリング
クランプの下側は追従材を具備する。スプリングクラン
プが閉鎖部分に移されるとき、追従材は、光ファイバの
露出した終端部分との圧縮係合に充てられる。スプリン
グクランプは、光ファイバの露出した終端部分への損傷
を防ぐために作用する。

有利なことには、ハウジングは透明材料で形成され、ハ
ウジングの下側は弓状に形成されている。保持されたキ
ャピラリーチューブと透明なハウジングとの間の接触面
は、弓状に形成された部分とキャピラリーチューブの協
調によるレンズ効果の生成を容易にするように、屈折率
適合されるが、このキャピラリーチューブは、好ましい
実施例では円筒状に形作られている。この構成の結果、
ハウジングの下側を検視する技術者はスプライス接続を
検査できる。

［実施例］ 第１図には、光ファイバ・スプライシング装置２０が示
されている。光ファイバ・スプライシング装置２０は、
ハウジング２２と、キャピラリーチューブ部材２４と、
クランプ部材２６とを有する（第２図、第３図も参
照）。光ファイバ・スプライシング装置２０は、二つの
光ファイバ３０−３０の間のスプラス接続をするように
適合されている。

二つの光ファイバ３０−３０の終端部分３２−３２は、
その間にスプライス接続を与えるように当接関係が保持
される。周知のように、光ファイバ３０−３０の各々
は、ガラス・コアとガラス・クラッディングとを有す
る。光ファイバを保護するために、一種類以上のコート
材が一般にクラッディングを包んでいる。

再度第１図を参照すると、ハウジング２２が延び、反対
の終端部分４２−４２（中間に中心部分４４を持つ）を
有する。ハウジング２２は、透明なプラスチック材料で
構成されるが、この材料は、好ましい実施例では、ポリ
スルホンである。終端４２−４２の各々は、二つの側面
４６−４６、端部４７、最上部４８、底部４９を有す
る。第１図に示されるように、最上部４８は、側面４６
−４６のみに沿って広がり、その後、側面は最上部から
中心部分４４へと次第に細くなる（第３図−第４図も参
照）。各端部４７は開口部５１を有するが、これは、ス
プライスされる光ファイバの終端を受け入れるように適
合している。底部４９が終端部４７まで延びる必要はな
く、代わりに、第４図に示されるように終端部４７から
間隔をおいて配置されてかまわない。

ハウジング２２の中心部分４４は、側面４６−４６の次
第に細くなる部分の端５３−５３の間に広がる。中心部
分４４は、二つの側面５４−５４と底部５６とを有す
る。中心部分４４の二つの側面５４−５４は、二つの端
部４２−４２の側面４６−４６とは一体をなしている。
第１図に示されるように、中心部分４４は、くさび形の
軸方向端部５７で形成されるが、端部５７は外部へ傾斜
した表面５８を有する（第５図も参照）。外部へ傾斜し
た表面５８は、表面５９に連続するが、表面５９は第５
図では垂直である。表面５９は、部分６１に沿って下部
を切り取られ、軸方向に広がる表面６２に接続する鍵部
分を形成するが、表面６２は第５図では垂直方向に伸び
る。表面６２は、カム表面６３に連続するが、カム表面
６３はその最外点で他の垂直な表面６４に接続してい
る。垂直表面６４は、他の下部を切り取られた鍵部６６
へと落ちる。少なくとも中心部４４の底部５６は、円弧
状部分６７で形成される（第５図）。

再度第４図において、ハウジング２２の各端部４７にお
ける開口５１は、経路７１で連絡するが、経路７１は内
部で次第に細くなる。経路７１は、遷移部分７３を通
り、終端壁７４の外部表面へと広がる。経路７１は、交
差経路７６により遮断されるが、交差経路７６は、屈折
率適合材料を経路７１へ導入させるために使用される。

第１図に示されるように、ハウジング２２の側面、底
部、最上部と終端壁７４−７４は、空腔７８を規定す
る。空腔７８は、一端での最上部４８と隣接する次第に
細くなる側面部分との間の連結から、他端での最上部４
８の次第に細くなる側面部分への連結まで、伸びる（第
４図も参照）。

キャピラリーチューブ部材２４は、ハウジング２２内で
形成される空腔７８に収納可能に適合される（第１図、
第３図、第４図、第５図を参照）。キャピラリーチュー
ブ部材２４は、透明ガラスで作られ、管を通じて広がる
通路８１を有することが好ましい。通路８１は、スプラ
イスされる二つの光ファイバの終端部分を収納するよう
に適合される。さらに、ガラスキャピラリーチューブ部
材２４の通路８１の各外部終端は、拡張部分８３を有
し、光ファイバ３０の終端部分の通路への挿入を容易に
する。軸方向に広がる通路８１は、キャピラリーチュー
ブ部材２４の軸方向中心軸８５に関して偏心して形成さ
れている。

キャピラリーチューブ部材２４は、スロット８６を具備
するが、スロット８６は中央に配置される。この構造を
保っているので、キャピラリーチューブ部材２４はスロ
ット付きキャピラリーチューブと称される。スロット８
６は、以下のように内部に広がる。すなわち、通路８１
の断面積の約半分からなる溝８８が、スロットとなる部
分の平らな平面部分８７内に形成される（第１図、第５
図参照）。第５図に示されるように、スロット８６は、
キャピラリーチューブ部材２４の一部を除去して形成さ
れるが、軸方向中心軸８５は除去された部分を通過しな
い。このように、スロット８６が切断された後残るキャ
ピラリーチューブ部材２４の部分は、もし溝と平面部分
が中心軸に沿っていることにより与えられた場合より
も、強度を増すことになる。

また、第５図に示されるように、キャピラリーチューブ
部材２４は、スロットのついた部分の反対側に平面８９
を有して形成される。スロット付きキャピラリーチュー
ブ２４がハウジング２２の空腔７８内に配置された時、
平面８９は、端部分４２−４２と中心部分４４とれぞれ
の底部分４９、５６との内部表面９５と接触配置される
ように適合する（第５図を参照）。また、第５図から明
らかなことは、スロット付きキャピラリーチューブ部材
２４がハウジング２２内に配置される時、平面部分８７
は、中心部分４４のくさび型部分５７−５７のやや上に
配置される。さらに、キャピラリーチューブ部材２４の
スロット付き部分８６の長さは、ハウジング２２の中心
部分４４の長さと同一の大きさを持つ。

グリース状の屈折率適応材料が、キャピラリーチューブ
部材２４の外周辺表面と終端部分４２−４２の側面の弓
状内壁９０−９０との間、及び、ハウジング２２の中心
部分の弓状内壁９０−９０との間のガラス−プラスチッ
ク界面に沿って、配置される。例えば、ポリスルホンか
らなる部分６７の半径は、少なくとも中心部分の底が、
部分的に円形の断面のキャピラリーチューブ部材２４と
協動でレンズ効果を与えるようにする。そのような時、
スプライスの周辺で光ファイバ３０−３０の終端部分３
２−３２は拡大される。これにより、技術者は、ハウジ
ング２２の内部、特にスプライス接続の部分を観察する
ことが可能になる。しかし、屈折率適合材料では、空気
が界面を占め、またスプライスの視覚的な検査を妨げ
る。

クランプ部材２６（第１図、第２図を参照）は、キャピ
ラリーチューブ部材２４のスロット付き部分８６をしっ
かり締めるよう適合され、互いの突き合わせ整合で光フ
ァイバ３０−３０の露出した終端部分を支持する。好ま
しい実施例において、クランプ部材２６は、エネルギー
蓄積装置で、金属材料で作られるスプリング部材のよう
なものであり、この材料は、例えば、スプリング鋼のよ
うなものである。クランプ部材２６は、凹型中心部分９
２と二つの側面部９３−９３を有するクランプ部分９１
からなる。各側面部９３の端から内部へと歯状部分９４
が延びている。また、クランプ部９１の下側中心部分
は、追従材の細片９６を具備する。製造業者から出荷さ
れたままのスプライシング装置２０は、第３、４、５図
で示されるようになっている。スロット付きキャピラリ
ーチューブ部材２４は、ハウジング２２内の空腔７８内
に配置されている。ハウジング２２の底９５に接続する
キャピラリーチューブ部材２４の平面８９では、キャピ
ラリーチューブ部材２４の各終端での放射状入口８３
は、経路７１の続く遷移部分７３の出口で整合される。
また、示されるように、クランプ部材２６は、ハウジン
グ２２の中心部分４４の下部を切り取られた部分６１−
６１（第５図も参照）に接続した歯形部分９４−９４に
よる腕型の第１の部分内のハウジング上に載せられる。
この位置で、クランプ部材２６は、平面部分８７をわた
り、しっかり締付けるクランプ部９１で腕型位置にあ
り、そこから離間して配置される。

光ファイバ・スプライシング装置２０の使用において、
スプライスされる光ファイバの各終端は、コート剤ある
いはコート剤部材をはぎ取られる。一般に、これによ
り、光ファイバ３０−３０の露出した終端３２−３２は
各々約１２５ミクロンの直径を有する。その後、技術者
は各光ファイバ３０の終端３２の端を劈開する。

その後、技術者は、一つの光ファイバ３０の劈開された
終端３２を一つの開口５１−５１に、また他の終端を反
対の開口に、挿入する。技術者は各光ファイバの終端部
分３２に力を加え、ファイバをその接続した経路７１を
通り、キャピラリーチューブ部材２４の整合した放射状
開口８３内へと、動かす。表面剥離は以下のようにして
達成される。ファイバ３０の劈開された部分端が放射状
開口部分８３の内部端に整合される時、ファイバの劈開
された端が実質上、キャピラリーチュブ部材２４の交軸
中心になるようにする。よって、光ファイバ３０−３０
が両方とも挿入された時、劈開された端は、一般にキャ
ピラリーチューブ部材２４の中心で互いの端が接する。

光ファイバ３０−３０の終端部分３２−３２の挿入は、
屈折率適合するグリース状材料（この材料は市販されて
いる）の存在下で実行される。屈折率適合材料は、キャ
ピラリーチューブ部材２４内の通路８１内にあらかじめ
挿入される。また、繰り返すように、例えば、交差経路
７６−７６内にもあらかじめ挿入される。終端部の挿入
は、グリース状材料を、通路８１の円形部分を通り、キ
ャピラリーチューブ部材２４の中央のスロット付き部分
８６での通路の半円形の溝部分８８へと、引きずりかつ
押し込む。

ファイバの劈開された終端と腕型位置のクランプ部材２
６とに接するように挿入されたファイバの終端部分３２
−３２により、スプライシング装置２０は、最終段階の
準備ができる。技術者は、第６、７図に示されるよう
に、クランプ部材２６を第２の締め位置に動かす。技術
者がクランプ部材２６に下向きに直接に力を加えるにつ
れて（第５図に見られるように）、歯型部分９４−９４
が垂直な表面６２−６２に沿って下向きにのり、そし
て、垂直な表面６４−６４に接続するまでカム部分６３
−６３に沿って外向きにカムになっている。以後の動作
により、歯型部分９４は、表面６４−６４の下部端を通
り、鍵表面６６−６６の下でパチンとしまる。これによ
り、クランプ部材２６とハウジング２２との接続が確実
になる。

クランプ部材２６が、第６、７図に示されるように、ハ
ウジング２２との接続が確実になると、クランプ部９１
の凹型中心部分９２の下側に固定された追従材の細片９
６は、通路８１の半円形部分８８内のファイバの劈開さ
れた終端に接続するが、通路８１は平面表面８７に出て
いる。これにより、光ファイバの劈開された当接した終
端は、ハウジング２２の放射状のレンズ部分６７を通し
てその下側から見られるように整合が保持される。

上述の構成は本発明の単なる一実施例であり、他の構成
も当業者により工夫され、また、当業者により、本発明
の原理が具体化され、それは本発明の技術思想及び範疇
内にあるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ハウジング、スロット付きキャピラリーチュ
ーブ、スプリングクランプとを有する本発明の光ファイ
バ・スプライシング装置の分解組立透視図、 第２図は、第１図のスプリングクランプの端から見た
図、 第３図は、第１図の光ファイバ・スプライシング装置
で、開口位置にスプリングクランプを組み合わせた時の
透視図、 第４図は、第１図の組み合わせの部分での部分的な側面
図、 第５図は、第３図の光ファイバ・スプライシング装置の
部分での、開口位置にスプリングクランプを持つ時の端
から見た図、 第６図は、第１図の光ファイバ・スプライシング装置
で、閉鎖位置にスプリングクランプを組み合わせたとき
の透視図、 第７図は、第６図の光ファイバ・スプライシング装置の
部分での、閉鎖位置にスプリングクランプを持つ時の端
から見た図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ エフ．ドヴー アメリカ合衆国，30088 ジョージア ス トーン マウンテン パイン ヒル コー ト イースト 4924 (72)発明者 ジョセフ ケー．ロ アメリカ合衆国，30345 ジョージア ア トランタ，デーリング サークル 2153 (56)参考文献 特開 昭51−133042（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−32335（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−84509（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向中心軸（８５）に平行に貫通する通
   路（８１）を有し、スロット（８６）が、その終端部分
   間に形成され、前記通路は、前記スロットと連通し、前
   記スロットを規定する表面に露出して形成され、前記通
   路内にスプライスされるべき光ファイバの終端部分（３
   ２）を保持すキャピラリーチューブ部材（２４）と、 中心部分（９２）とその両端部に形成される歯形部分
   （９４−９４）とを有するほぼ「Ｕ」の字状のクランプ
   部材（２６）と、 前記キャピラリーチューブ部材がその中に配置される空
   腔（７８）を有し、前記歯形部分に係合可能な手段（６
   ２、６６）を２個有するハウジング（２２）と を有する光ファイバスプライシング装置において 前記クランプ部材（２６）の歯形部分（６４）が第一位
   置（６２）に載置され、この位置において、前記中心部
   （９２）は、前記通路（８１）内に配置される光ファイ
   バ終端部（３２）から離間し、また第二位置（６６）に
   移動可能で、この位置では、前記中心部（９２）は、前
   記通路内に配置される光ファイバの露出した終端部分に
   圧縮力をかけるようクランプ係合され、 前記ハウジングの各終端が、傾斜する経路（７１）を有
   し、この経路が、前記ハウジングの前記端壁での放射状
   開口（５１）と、前記ハウジングの空腔（７８）と連通
   し、前記経路（７１）と前記通路（８１）とが整合する
   よう、前記空腔（７８）内に前記キャピラリーチューブ
   部材（２４）が配置される ことを特徴とする光ファイバスプライシング装置。
2. 【請求項２】前記キャピラリーチューブ部材が、円筒状
   に形成され、 前記通路は前記軸方向中心軸にから偏心して形成され、 前記スロットは、前記キャピラリーチューブ部材の横断
   断面（この断面は軸方向中心軸に直交する）において、
   前記スロットが形成された後残る前記キャピラリーチュ
   ーブ部材の部分は、横断断面積の半分以上であり、横断
   断面の外周の半分以上である円と前記キャピラリーチュ
   ーブ部材の外部直径より短い弦との部分により規定され
   る ことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】前記クランプ部材の中心部分（９２）の内
   側に、前記溝内の光ファイバの露出した端に係合する追
   従材（９６）を具備する ことを特徴とする請求項第１記載の装置。
4. 【請求項４】前記ハウジングは、前記経路と交差する交
   差経路（７６）を有し、この交差経路から光ファイバと
   キャピラリーチューブ部材との間に屈折率適合材料が注
   入される ことを特徴とする請求項第１記載の装置。