JPH0667066A - 光コネクタ - Google Patents
光コネクタInfo
- Publication number
- JPH0667066A JPH0667066A JP24131392A JP24131392A JPH0667066A JP H0667066 A JPH0667066 A JP H0667066A JP 24131392 A JP24131392 A JP 24131392A JP 24131392 A JP24131392 A JP 24131392A JP H0667066 A JPH0667066 A JP H0667066A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide pin
- groove
- optical connector
- guide
- silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械強度が大きく、平均接続損失 0.1dB程度
を達成するＶ溝結合部材を具えた高精度な光コネクタを
提供する。 【構成】 Ｖ溝を具えた結合部材の材質がシリコンで、
かつガイドピンＶ溝の少くともガイドピンの接点近傍が
酸化されている光コネクタ。
を達成するＶ溝結合部材を具えた高精度な光コネクタを
提供する。 【構成】 Ｖ溝を具えた結合部材の材質がシリコンで、
かつガイドピンＶ溝の少くともガイドピンの接点近傍が
酸化されている光コネクタ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信において光ファイ
バを位置決め固定し、ガイドピンを用いて結合を実現す
る光コネクタ、特に結合用ガイドピン及び光ファイバが
Ｖ溝によって位置決め固定される光コネクタに関するも
のである。
バを位置決め固定し、ガイドピンを用いて結合を実現す
る光コネクタ、特に結合用ガイドピン及び光ファイバが
Ｖ溝によって位置決め固定される光コネクタに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図２は複数心の光ファイバをガイドピン
を用いて一括接続する従来の多心光コネクタの代表例の
斜視図である。光コネクタ20はエポキシ樹脂の成形によ
り形成されており、内部に光ファイバ穴21が一列に配列
されており、その両側に結合用ガイドピンの入る穴22を
有する構造である。そして、上記光ファイバ穴21に光フ
ァイバを位置決め固定し、ガイドピン穴22にステンレス
製のガイドピンを挿入し、これをガイドとして相対する
光コネクタを位置決めし、結合を実現する。
を用いて一括接続する従来の多心光コネクタの代表例の
斜視図である。光コネクタ20はエポキシ樹脂の成形によ
り形成されており、内部に光ファイバ穴21が一列に配列
されており、その両側に結合用ガイドピンの入る穴22を
有する構造である。そして、上記光ファイバ穴21に光フ
ァイバを位置決め固定し、ガイドピン穴22にステンレス
製のガイドピンを挿入し、これをガイドとして相対する
光コネクタを位置決めし、結合を実現する。
【０００３】このような光コネクタは、金型に光ファイ
バ穴21を形成する光ファイバコアピンと、ガイドピン穴
22を形成するガイドピン用コアピンを高精度に位置決め
し、樹脂を注入して成形し、成形後上記コアピンを引抜
く方法を採用している。しかし、光ファイバコアピンは
外径が 0.130mmφ程度と非常に小さく、多心光コネクタ
を成形する際に、多心化になる程、上記光ファイバコア
ピンの曲がり易さから高精度成形が困難になる。又樹脂
成形品は湿熱膨潤性があり、ピッチや穴径が変化し易
く、平均 0.1dB程度の接続損失を達成するには問題があ
った。
バ穴21を形成する光ファイバコアピンと、ガイドピン穴
22を形成するガイドピン用コアピンを高精度に位置決め
し、樹脂を注入して成形し、成形後上記コアピンを引抜
く方法を採用している。しかし、光ファイバコアピンは
外径が 0.130mmφ程度と非常に小さく、多心光コネクタ
を成形する際に、多心化になる程、上記光ファイバコア
ピンの曲がり易さから高精度成形が困難になる。又樹脂
成形品は湿熱膨潤性があり、ピッチや穴径が変化し易
く、平均 0.1dB程度の接続損失を達成するには問題があ
った。
【０００４】図３は上述の樹脂成形による光コネクタの
問題を解消するために提案されている光コネクタの一例
の斜視図である。この光コネクタはシリコン材の平板の
上面に光ファイバＶ溝31及び結合用ガイドピンＶ溝32を
形成したＶ溝ガイド基板31の上面に、シリコン材のフラ
ットプレート34を接合したＶ溝ガイド部材30の外周上
に、樹脂成形部35を形成した構造を有している。
問題を解消するために提案されている光コネクタの一例
の斜視図である。この光コネクタはシリコン材の平板の
上面に光ファイバＶ溝31及び結合用ガイドピンＶ溝32を
形成したＶ溝ガイド基板31の上面に、シリコン材のフラ
ットプレート34を接合したＶ溝ガイド部材30の外周上
に、樹脂成形部35を形成した構造を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようなシリコン材
のＶ溝ガイド部材を具えた光コネクタは、樹脂成形によ
る前述の光コネクタの問題点を解消し、高精度な結合の
実現を可能にするが、ガイドピンＶ溝33の底部Ａが尖鋭
的形状をなしているため、ガイドピンＶ溝33にガイドピ
ンを挿入時、コネクタの着脱時、あるいはコネクタの結
合後に加わる曲げ応力等により、Ｖ溝33に応力が加わっ
た場合、Ｖ溝底部Ａに応力が集中して破壊しやすいとい
う問題がある。
のＶ溝ガイド部材を具えた光コネクタは、樹脂成形によ
る前述の光コネクタの問題点を解消し、高精度な結合の
実現を可能にするが、ガイドピンＶ溝33の底部Ａが尖鋭
的形状をなしているため、ガイドピンＶ溝33にガイドピ
ンを挿入時、コネクタの着脱時、あるいはコネクタの結
合後に加わる曲げ応力等により、Ｖ溝33に応力が加わっ
た場合、Ｖ溝底部Ａに応力が集中して破壊しやすいとい
う問題がある。
【０００６】このような問題点を解消するため、図４に
示すように、Ｖ溝底部を、例えば最小曲率半径30μm 以
上の曲率半径Ｒを有するように加工することが提案され
ている（特願昭63-25896号参照）。しかし、従来のシリ
コン材を用いた光コネクタは、ガイドピンＶ溝の表面粗
さを小さくするのが困難で、外力が加わった場合に、表
面の徴小クラックを起点に割れが生じ易いという問題が
あった。又ガイドピンをＶ溝に出し入れする際の摩擦に
よりガイドピンが摩耗し、接続損失特性が 0.3〜0.4dB
変化するという問題があり、このような問題は、平均接
続損失が 0.1dB程度を要求される光コネクタにとって大
きな問題となってくる。
示すように、Ｖ溝底部を、例えば最小曲率半径30μm 以
上の曲率半径Ｒを有するように加工することが提案され
ている（特願昭63-25896号参照）。しかし、従来のシリ
コン材を用いた光コネクタは、ガイドピンＶ溝の表面粗
さを小さくするのが困難で、外力が加わった場合に、表
面の徴小クラックを起点に割れが生じ易いという問題が
あった。又ガイドピンをＶ溝に出し入れする際の摩擦に
よりガイドピンが摩耗し、接続損失特性が 0.3〜0.4dB
変化するという問題があり、このような問題は、平均接
続損失が 0.1dB程度を要求される光コネクタにとって大
きな問題となってくる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上述のシリコン
のＶ溝結合部材を具えた光コネクタにおいて、平均接続
損失 0.1dB程度を達成する高精度な光コネクタを提供す
るもので、その特徴は、ガイドピンＶ溝の少くともガイ
ドピンの接点近傍が酸化されていることであり、望まし
くはその酸化膜の厚さが0.01〜2.0μmである光コネクタ
にある。
のＶ溝結合部材を具えた光コネクタにおいて、平均接続
損失 0.1dB程度を達成する高精度な光コネクタを提供す
るもので、その特徴は、ガイドピンＶ溝の少くともガイ
ドピンの接点近傍が酸化されていることであり、望まし
くはその酸化膜の厚さが0.01〜2.0μmである光コネクタ
にある。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の光コネクタにおけるＶ溝ガイ
ド基板の具体例の端面図である。図面において、１はシ
リコンのＶ溝ガイド基板で、上面には複数の光ファイバ
Ｖ溝２及びガイドピンＶ溝３が形成されている。そし
て、これらの表面には酸化膜４が形成されている。上記
Ｖ溝ガイド基板１はシリコン製であり、光ファイバＶ溝
２及びガイドピンＶ溝３は例えば切削加工によって形成
される。そしてこれらの表面はシリコンを拡散方式で酸
化させて酸化膜４を形成する。図ではＶ溝ガイド基板１
の全表面に酸化膜を形成したものを示しているが、酸化
膜４は少くともガイドピンＶ溝３のガイドピンの接点の
近傍 100μm 幅に形成する。又酸化膜４の厚さは、酸化
膜が薄すぎると徴小クラックが減らず、逆に厚すぎると
強度が弱くなるため、膜厚は0.01〜2.0 μm の範囲とす
るのが好ましい。さらに、結合用ガイドピンの材質は、
摩耗を防ぐためジルコニアを用いるのが望ましい。
ド基板の具体例の端面図である。図面において、１はシ
リコンのＶ溝ガイド基板で、上面には複数の光ファイバ
Ｖ溝２及びガイドピンＶ溝３が形成されている。そし
て、これらの表面には酸化膜４が形成されている。上記
Ｖ溝ガイド基板１はシリコン製であり、光ファイバＶ溝
２及びガイドピンＶ溝３は例えば切削加工によって形成
される。そしてこれらの表面はシリコンを拡散方式で酸
化させて酸化膜４を形成する。図ではＶ溝ガイド基板１
の全表面に酸化膜を形成したものを示しているが、酸化
膜４は少くともガイドピンＶ溝３のガイドピンの接点の
近傍 100μm 幅に形成する。又酸化膜４の厚さは、酸化
膜が薄すぎると徴小クラックが減らず、逆に厚すぎると
強度が弱くなるため、膜厚は0.01〜2.0 μm の範囲とす
るのが好ましい。さらに、結合用ガイドピンの材質は、
摩耗を防ぐためジルコニアを用いるのが望ましい。
【０００９】
【作用】上述したように、本発明の光コネクタにおい
て、少くともガイドピンＶ溝表面に酸化膜を形成するこ
とにより、表面の徴小クラックが減少し、さらにガイド
ピンによる摩耗から生じるクラックが減少するため、割
れの起点が減少し、割れに対する強度が向上する。上述
のように、酸化膜は、薄すぎると徴小クラックが減ら
ず、その効果はなく、厚すぎるとシリコン材と酸化シリ
コンの境界に働く応力が強くなって酸化シリコンが割れ
てしまうため、酸化膜の厚さは0.01〜2.0μmの範囲が望
ましい。
て、少くともガイドピンＶ溝表面に酸化膜を形成するこ
とにより、表面の徴小クラックが減少し、さらにガイド
ピンによる摩耗から生じるクラックが減少するため、割
れの起点が減少し、割れに対する強度が向上する。上述
のように、酸化膜は、薄すぎると徴小クラックが減ら
ず、その効果はなく、厚すぎるとシリコン材と酸化シリ
コンの境界に働く応力が強くなって酸化シリコンが割れ
てしまうため、酸化膜の厚さは0.01〜2.0μmの範囲が望
ましい。
【００１０】結合用ガイドピンとしてジルコニアを用い
ることにより、ジルコニアはステンレスよりも硬度が大
きく、ガイドピンの摩耗は殆んどなくなる。ジルコニア
以外にも硬度の大きい材料として超硬合金があるが、シ
リコンとの摩擦係数がジルコニアの方が小さいため、ガ
イドピンをガイドピンＶ溝から出し入れする際に生じる
摩耗はジルコニアの方が小さい。ジルコニアと同等の硬
度、摩擦係数をもつセラミック材料もガイドピンとして
使用できると推察される。
ることにより、ジルコニアはステンレスよりも硬度が大
きく、ガイドピンの摩耗は殆んどなくなる。ジルコニア
以外にも硬度の大きい材料として超硬合金があるが、シ
リコンとの摩擦係数がジルコニアの方が小さいため、ガ
イドピンをガイドピンＶ溝から出し入れする際に生じる
摩耗はジルコニアの方が小さい。ジルコニアと同等の硬
度、摩擦係数をもつセラミック材料もガイドピンとして
使用できると推察される。
【００１１】
【実験例】上面に光ファイバＶ溝及びガイドピンＶ溝を
形成したＶ溝ガイド基板を、酸素、水蒸気雰囲気中で、
1050℃で２〜３時間加熱することにより、膜厚 0.2〜0.
3μm の酸化膜を形成した。酸化膜厚は水蒸気量や時
間、温度を変えることにより制御できる。このように酸
化処理したＶ溝ガイド基板を用いて16心のＳＭファイバ
を一括接続する光コネクタを作成し、強度、接続損失安
定性を評価した。
形成したＶ溝ガイド基板を、酸素、水蒸気雰囲気中で、
1050℃で２〜３時間加熱することにより、膜厚 0.2〜0.
3μm の酸化膜を形成した。酸化膜厚は水蒸気量や時
間、温度を変えることにより制御できる。このように酸
化処理したＶ溝ガイド基板を用いて16心のＳＭファイバ
を一括接続する光コネクタを作成し、強度、接続損失安
定性を評価した。
【００１２】図５（ロ）に示すように、ガイドピンを４
mmガイドピン穴に挿入し、光コネクタ端面から５mmの点
を矢印の方向に力を加えた。なお、図５（イ）は光コネ
クタの端面図で、図５（ロ）はガイドピンを挿入した状
態の上面図である。強度試験において、30ヶの試験を行
った結果、強度は酸化膜なしの平均が1.36kgに対し、酸
化膜ありの平均が1.79kgで、約30％の強度の向上が確認
された。又 300回の光コネクタの着脱による接続損失の
変化は、同様に30ヶの試験を行った結果、酸化膜なし
で、ステンレスガイドピンを使用した場合、最大 0.4dB
であったのに対し、酸化膜ありで、ジルコニアガイドピ
ンを用いた場合は、最大0.2dB となり、接続損失特性の
向上が確認された。
mmガイドピン穴に挿入し、光コネクタ端面から５mmの点
を矢印の方向に力を加えた。なお、図５（イ）は光コネ
クタの端面図で、図５（ロ）はガイドピンを挿入した状
態の上面図である。強度試験において、30ヶの試験を行
った結果、強度は酸化膜なしの平均が1.36kgに対し、酸
化膜ありの平均が1.79kgで、約30％の強度の向上が確認
された。又 300回の光コネクタの着脱による接続損失の
変化は、同様に30ヶの試験を行った結果、酸化膜なし
で、ステンレスガイドピンを使用した場合、最大 0.4dB
であったのに対し、酸化膜ありで、ジルコニアガイドピ
ンを用いた場合は、最大0.2dB となり、接続損失特性の
向上が確認された。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光コネク
タによれば、シリコンのＶ溝ガイド基板の少くともガイ
ドピンＶ溝の表面に酸化膜を形成することにより、光コ
ネクタの破壊強度を向上させることが可能となり、さら
にかかる光コネクタをジルコニアガイドピンを用いて結
合することにより、光コネクタのガイドピンＶ溝の摩耗
が減少し、接続損失が安定し、平均接続損失 0.1dB程度
の低損失の光コネクタの実現が可能となる。
タによれば、シリコンのＶ溝ガイド基板の少くともガイ
ドピンＶ溝の表面に酸化膜を形成することにより、光コ
ネクタの破壊強度を向上させることが可能となり、さら
にかかる光コネクタをジルコニアガイドピンを用いて結
合することにより、光コネクタのガイドピンＶ溝の摩耗
が減少し、接続損失が安定し、平均接続損失 0.1dB程度
の低損失の光コネクタの実現が可能となる。
【図１】本発明の光コネクタにおけるシリコンＶ溝ガイ
ド基板の具体例の端面図である。
ド基板の具体例の端面図である。
【図２】複数心の光ファイバをガイドピンを用いて一括
接続する従来の多心光コネクタの代表例の斜視図であ
る。
接続する従来の多心光コネクタの代表例の斜視図であ
る。
【図３】Ｖ溝ガイド基板を用いた光コネクタの一例の斜
視図である。
視図である。
【図４】図３の光コネクタにおいて、ガイドピンＶ溝の
改良の一例の説明図である。
改良の一例の説明図である。
【図５】本発明の光コネクタの実験の一例の説明図で、
図５（イ）は端面図、図５（ロ）はガイドピンを挿入し
た状態の上面図である。
図５（イ）は端面図、図５（ロ）はガイドピンを挿入し
た状態の上面図である。
１ Ｖ溝ガイド基板 ２ 光ファイバＶ溝 ３ ガイドピンＶ溝 ４ 酸化膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本庶 誠 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 石田 英敏 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 宮部 一道 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 為国 芳享 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 山西 徹 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 長沢 真二 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 結合用ガイドピン及び光ファイバがＶ溝
によって位置決め固定される光コネクタにおいて、上記
Ｖ溝を具えた結合部材の材質がシリコンであり、かつガ
イドピンＶ溝の少くともガイドピンの接点近傍が酸化さ
れていることを特徴とする光コネクタ。 - 【請求項２】 酸化膜の厚さが0.01〜 2.0μm であるこ
とを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。 - 【請求項３】 結合用のガイドピンの材質がジルコニア
であることを特徴とする請求項１記載の光コネクタ。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24131392A JPH0667066A (ja) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | 光コネクタ |
| AU22810/92A AU649162B2 (en) | 1991-08-17 | 1992-09-07 | Optical connector |
| ES92115349T ES2111591T3 (es) | 1991-09-09 | 1992-09-08 | Conector optico. |
| EP94117384A EP0642043B1 (en) | 1991-09-09 | 1992-09-08 | Optical connector |
| DE69227784T DE69227784D1 (de) | 1991-09-09 | 1992-09-08 | Optischer Verbinder |
| DE69223488T DE69223488T2 (de) | 1991-09-09 | 1992-09-08 | Optischer Verbinder |
| EP92115349A EP0540850B1 (en) | 1991-09-09 | 1992-09-08 | Optical connector |
| US07/942,061 US5339376A (en) | 1991-09-09 | 1992-09-09 | Grooved optical fiber connector incorporating elastic guide pin pressing members |
| KR1019920016504A KR930006466A (ko) | 1991-09-09 | 1992-09-09 | 광코넥터 |
| US08/161,346 US5351328A (en) | 1991-09-09 | 1993-12-06 | Optical connector with V-grooves having an oxide film |
| US08/161,345 US5416868A (en) | 1991-09-09 | 1993-12-06 | Optical connector having a resin molding portion which includes opposite opened portions at top and bottom surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24131392A JPH0667066A (ja) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | 光コネクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0667066A true JPH0667066A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=17072439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24131392A Pending JPH0667066A (ja) | 1991-08-17 | 1992-08-17 | 光コネクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667066A (ja) |
-
1992
- 1992-08-17 JP JP24131392A patent/JPH0667066A/ja active Pending
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