JPH07276207A - 光ファイバコネクタのフェルールの端面の形成方法 - Google Patents
光ファイバコネクタのフェルールの端面の形成方法Info
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- JPH07276207A JPH07276207A JP7081995A JP8199595A JPH07276207A JP H07276207 A JPH07276207 A JP H07276207A JP 7081995 A JP7081995 A JP 7081995A JP 8199595 A JP8199595 A JP 8199595A JP H07276207 A JPH07276207 A JP H07276207A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】２本の光ファイバの接合効率を高めるようなフ
ェルールの先端部の形成方法を提供すること。 【構成】 光ファイバを収納するフェルールを有する構
造体をその構造体の軸に対し、８．６°の角度（研磨表
面に対して約８１．４°でもある）で研磨する。フェル
ールの端部が平坦で、角度が付いた状態が達成される
と、その後、その角度は、研磨表面に対し８．０°で研
磨する。その後、このフェルールの端面を柔らかい研磨
表面を用いて、円形状にする。これは前掲の第５１４０
６６０号の特許の形状とほぼ同じてある。好ましくは、
この研磨作業は、ドームの頂点が光ファイバの軸からの
ズレがほぼゼロとなるまで、小さな研磨用ダイヤモンド
粒子を有する研磨用フィルムを用いて行われる。
ェルールの先端部の形成方法を提供すること。 【構成】 光ファイバを収納するフェルールを有する構
造体をその構造体の軸に対し、８．６°の角度（研磨表
面に対して約８１．４°でもある）で研磨する。フェル
ールの端部が平坦で、角度が付いた状態が達成される
と、その後、その角度は、研磨表面に対し８．０°で研
磨する。その後、このフェルールの端面を柔らかい研磨
表面を用いて、円形状にする。これは前掲の第５１４０
６６０号の特許の形状とほぼ同じてある。好ましくは、
この研磨作業は、ドームの頂点が光ファイバの軸からの
ズレがほぼゼロとなるまで、小さな研磨用ダイヤモンド
粒子を有する研磨用フィルムを用いて行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は通信システムに使用され
る光ファイバコネクタに関し、特に、このような光ファ
イバコネクタに用いられるフェルールの製造方法に関す
る。
る光ファイバコネクタに関し、特に、このような光ファ
イバコネクタに用いられるフェルールの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ通信装置において、光ファイ
バ内の信号損失を減少するための改善は定常的に行われ
ているが、この光ファイバの信号損失は、長距離通信シ
ステムにおいては、信号損失の主要源である。このよう
な光ファイバの信号損失は、光ファイバ増幅器を用いて
補償されている。信号損失のこのようなファクタは、信
号を伝播する光ファイバが接続される際の結合品質であ
る２本の光ファイバ間の接合が不連続となると、そこに
信号損失が発生する。
バ内の信号損失を減少するための改善は定常的に行われ
ているが、この光ファイバの信号損失は、長距離通信シ
ステムにおいては、信号損失の主要源である。このよう
な光ファイバの信号損失は、光ファイバ増幅器を用いて
補償されている。信号損失のこのようなファクタは、信
号を伝播する光ファイバが接続される際の結合品質であ
る２本の光ファイバ間の接合が不連続となると、そこに
信号損失が発生する。
【０００３】通常、光ファイバは、端部同士が接合さ
れ、フェルールを保持する光ファイバのコネクタによる
当接関係となる。通常、光ファイバの軸に直交する平ら
な面を形成するよう、各フェルールの端部を仕上げるこ
とが行われており、これにより、接合される２つのフェ
ルールの平面が互いに対向し、これにより、光ファイバ
端部が当接する。そして、必要によっては、その間に屈
折率適合ゲルが充填される。このような接続方法は、幾
つかの理由から必ずしも満足すべきものではない。その
理由の１つには、フェルールの端部面の平行がなくなる
ことであり、また、フェルール内の２本の光ファイバの
中心軸が合わないことであり、あるいはまた光ファイバ
が物理的に接触しない点であり、そして、さらに光ファ
イバを分離したり、接続する毎に屈折率適合ゲルを再度
塗布する必要がある点である。このような光ファイバが
物理的に接触しないという問題に対する１つの対策とし
ては、光ファイバがその中に挿入されるフェルールの端
部を凸状、すなわち、ドーム状にして、二本の光ファイ
バ間で物理的な接触が実際発生するようにすることであ
る。しかし、このような接触部分に対し、より大きな影
響を有するものは、光ファイバの端部表面におけるフレ
ネル（Fresnel）反射である。これにより、反射された
光が光ファイバ内を通って、信号ソースの方向に戻るこ
とである。このような反射は信号損失と信号ソースの不
安定性とＳ／Ｎ比の劣化を引き起こすことになる。
れ、フェルールを保持する光ファイバのコネクタによる
当接関係となる。通常、光ファイバの軸に直交する平ら
な面を形成するよう、各フェルールの端部を仕上げるこ
とが行われており、これにより、接合される２つのフェ
ルールの平面が互いに対向し、これにより、光ファイバ
端部が当接する。そして、必要によっては、その間に屈
折率適合ゲルが充填される。このような接続方法は、幾
つかの理由から必ずしも満足すべきものではない。その
理由の１つには、フェルールの端部面の平行がなくなる
ことであり、また、フェルール内の２本の光ファイバの
中心軸が合わないことであり、あるいはまた光ファイバ
が物理的に接触しない点であり、そして、さらに光ファ
イバを分離したり、接続する毎に屈折率適合ゲルを再度
塗布する必要がある点である。このような光ファイバが
物理的に接触しないという問題に対する１つの対策とし
ては、光ファイバがその中に挿入されるフェルールの端
部を凸状、すなわち、ドーム状にして、二本の光ファイ
バ間で物理的な接触が実際発生するようにすることであ
る。しかし、このような接触部分に対し、より大きな影
響を有するものは、光ファイバの端部表面におけるフレ
ネル（Fresnel）反射である。これにより、反射された
光が光ファイバ内を通って、信号ソースの方向に戻るこ
とである。このような反射は信号損失と信号ソースの不
安定性とＳ／Ｎ比の劣化を引き起こすことになる。
【０００４】フレネル反射の問題に対する１つの解決方
法は、各フェルールの端部表面を、すなわち、光ファイ
バの端部を信号の反射角が光ファイバの開口数よりも大
きくなるような角度でもって、共平面に形成することで
ある。かくして、光が境界面で反射されると、光は光フ
ァイバに沿って伝播して戻ることがなく、その側面から
漏れ（リーク）の形で出ていく。従って、小さな信号パ
ワーの損失は存在するが、信号ソースの安定性とＳ／Ｎ
比は改善される。このように、光ファイバ間を傾斜させ
て配置することは、最近、一般的になりつつあるが、ま
た別の問題点も発生する。その中の大きな問題点とし
て、２個のフェルールと光ファイバの当接傾斜面が正確
に平行、あるいはほぼ平行となるように、通常の製造誤
差でもって実現することが必要な点である。最適な信号
伝送においては、光ファイバの平面状端面が完全に接触
することが必要であり、不整合、あるいは非平行では、
このような完全接触が達成できない。米国特許第４６１
５５８１号によれば、前述した問題を解決するような構
成が開示されている。前掲の特許に開示された構成にお
いては、フェルール端面はフェルールの軸に直交し、各
光ファイバの軸がそのフェルールの軸に傾斜して挿入さ
れている。かくして、光ファイバの端面はフェルールの
端面と共通の平面状にあるが、光ファイバの端面は光フ
ァイバの軸に所望の角度でもって傾斜しており、これに
より、フレネル反射からの光信号のフィードバックを阻
止できる。しかし、また光ファイバ端部の整合性に関す
る問題は依然として存在する。
法は、各フェルールの端部表面を、すなわち、光ファイ
バの端部を信号の反射角が光ファイバの開口数よりも大
きくなるような角度でもって、共平面に形成することで
ある。かくして、光が境界面で反射されると、光は光フ
ァイバに沿って伝播して戻ることがなく、その側面から
漏れ（リーク）の形で出ていく。従って、小さな信号パ
ワーの損失は存在するが、信号ソースの安定性とＳ／Ｎ
比は改善される。このように、光ファイバ間を傾斜させ
て配置することは、最近、一般的になりつつあるが、ま
た別の問題点も発生する。その中の大きな問題点とし
て、２個のフェルールと光ファイバの当接傾斜面が正確
に平行、あるいはほぼ平行となるように、通常の製造誤
差でもって実現することが必要な点である。最適な信号
伝送においては、光ファイバの平面状端面が完全に接触
することが必要であり、不整合、あるいは非平行では、
このような完全接触が達成できない。米国特許第４６１
５５８１号によれば、前述した問題を解決するような構
成が開示されている。前掲の特許に開示された構成にお
いては、フェルール端面はフェルールの軸に直交し、各
光ファイバの軸がそのフェルールの軸に傾斜して挿入さ
れている。かくして、光ファイバの端面はフェルールの
端面と共通の平面状にあるが、光ファイバの端面は光フ
ァイバの軸に所望の角度でもって傾斜しており、これに
より、フレネル反射からの光信号のフィードバックを阻
止できる。しかし、また光ファイバ端部の整合性に関す
る問題は依然として存在する。
【０００５】フェルールの軸を互いに若干角度をずらす
ことにより、光ファイバ端部の所望の完全表面接触を減
少することができる。前述したように、傾斜したコネク
タのフェルール端部の間の平行を維持する必要があるた
めに、そして、物理的に互いに接触する必要があるため
に、フェルールの端部、すなわち、光ファイバの端部を
凸状、すなわち、ドーム形状に研磨し、このドーム形状
の頂点が光ファイバの軸と一致するようにしている。こ
のような構成においては、２本の接触するフェルールの
端面はその頂点で当接し、これにより、平らな表面の絶
対的な平行特性の必要性をなくすことができる。２本の
光ファイバの光学軸の頂点が一致すると、光ファイバの
良好な接触が維持でき、そして、その光ファイバの端部
表面は傾斜しているために、反射によるフィードバック
を最小にすることができる。しかし、このフェルールの
端面が傾斜した凸状に研磨されると、現在の研磨方法で
は、この凸形状の頂点と光ファイバの軸とを一致させる
ことはできない。以下に説明するように、光ファイバの
光学軸からのこの頂点のズレは、フェルール端部の直径
に依存し、そして、その直径がゼロの時のみ一致する。
そして、その理由は、その端面はゼロ度以外で傾斜して
いるからである。
ことにより、光ファイバ端部の所望の完全表面接触を減
少することができる。前述したように、傾斜したコネク
タのフェルール端部の間の平行を維持する必要があるた
めに、そして、物理的に互いに接触する必要があるため
に、フェルールの端部、すなわち、光ファイバの端部を
凸状、すなわち、ドーム形状に研磨し、このドーム形状
の頂点が光ファイバの軸と一致するようにしている。こ
のような構成においては、２本の接触するフェルールの
端面はその頂点で当接し、これにより、平らな表面の絶
対的な平行特性の必要性をなくすことができる。２本の
光ファイバの光学軸の頂点が一致すると、光ファイバの
良好な接触が維持でき、そして、その光ファイバの端部
表面は傾斜しているために、反射によるフィードバック
を最小にすることができる。しかし、このフェルールの
端面が傾斜した凸状に研磨されると、現在の研磨方法で
は、この凸形状の頂点と光ファイバの軸とを一致させる
ことはできない。以下に説明するように、光ファイバの
光学軸からのこの頂点のズレは、フェルール端部の直径
に依存し、そして、その直径がゼロの時のみ一致する。
そして、その理由は、その端面はゼロ度以外で傾斜して
いるからである。
【０００６】米国特許第５１４０６６０号には、この問
題を解決しようと意図したフェルールの構成が開示され
ている。前掲の特許による解決方法は、フェルールの端
部の直径を小さくし、その端部表面が凸形状に研磨され
ると、この凸状端部の頂点が光学軸に近づく（必ずしも
一致はしないが）。しかし、この光学軸に対する頂点の
オフセット量は許容範囲内にある。前掲の特許における
問題点は、特別なフェルールの形状が必要で、これによ
り、テーパ部分のフェルールの残りに接合するチップの
直径を小さくする必要がある。このようなフェルールの
「ブランク」は、通常の単一の直径のブランクよりも製
造コストが高く、現在製造中の光ファイバのコネクタの
量を鑑みると、このような製造コストが非常に重要な経
済的ファクタである。さらに、このテーパ部分は接続と
切断をしばしば繰り返すような長期間にわたって、ゴミ
が貯まりやすくなり、その結果、信号損失、すなわち、
Ｓ／Ｎ比が悪くなる。かくして、前掲の特許の構成は、
それ以前の装置に比べれば、改良されてはいるが、値段
が若干高く、そのため、凸状の頂点と光軸との完全な一
致が得難く、そのため、ゴミが貯まりやすく、最適の光
伝送と合い入れないものとなる。
題を解決しようと意図したフェルールの構成が開示され
ている。前掲の特許による解決方法は、フェルールの端
部の直径を小さくし、その端部表面が凸形状に研磨され
ると、この凸状端部の頂点が光学軸に近づく（必ずしも
一致はしないが）。しかし、この光学軸に対する頂点の
オフセット量は許容範囲内にある。前掲の特許における
問題点は、特別なフェルールの形状が必要で、これによ
り、テーパ部分のフェルールの残りに接合するチップの
直径を小さくする必要がある。このようなフェルールの
「ブランク」は、通常の単一の直径のブランクよりも製
造コストが高く、現在製造中の光ファイバのコネクタの
量を鑑みると、このような製造コストが非常に重要な経
済的ファクタである。さらに、このテーパ部分は接続と
切断をしばしば繰り返すような長期間にわたって、ゴミ
が貯まりやすくなり、その結果、信号損失、すなわち、
Ｓ／Ｎ比が悪くなる。かくして、前掲の特許の構成は、
それ以前の装置に比べれば、改良されてはいるが、値段
が若干高く、そのため、凸状の頂点と光軸との完全な一
致が得難く、そのため、ゴミが貯まりやすく、最適の光
伝送と合い入れないものとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、２本の光ファイバの接合効率を高めるようなフェル
ールの先端部の形成方法を提供することである。
は、２本の光ファイバの接合効率を高めるようなフェル
ールの先端部の形成方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は光ファイバを有
する標準のフェルールブランク上に凸状端部を研磨して
形成し、これにより、このドーム状の凸状端部の頂点を
光ファイバの光軸と一致させる。
する標準のフェルールブランク上に凸状端部を研磨して
形成し、これにより、このドーム状の凸状端部の頂点を
光ファイバの光軸と一致させる。
【０００９】フェルールの端面は、面取り端部を有し、
これにより、光ファイバのコネクタへの挿入がしやすく
なり、この光ファイバ端部を研磨して、約８．６°の所
望の角度に研磨し、それにより、光ファイバのフィード
バックを最小にする。これは、その中にボアを収納する
フェルールを有する構造体をその構造体の軸に対し、
８．６°の角度（研磨表面に対して約８１．４°でもあ
る）で研磨する。
これにより、光ファイバのコネクタへの挿入がしやすく
なり、この光ファイバ端部を研磨して、約８．６°の所
望の角度に研磨し、それにより、光ファイバのフィード
バックを最小にする。これは、その中にボアを収納する
フェルールを有する構造体をその構造体の軸に対し、
８．６°の角度（研磨表面に対して約８１．４°でもあ
る）で研磨する。
【００１０】フェルールの端部が平坦で、角度が付いた
状態が達成されると、その後、その角度は、この実施例
においては、研磨表面に対し８．０°に減少する。これ
は８．０°のボアをその中に有する第２の構造体によ
り、あるいは、構造体の軸に対し、研磨表面の角度を変
えることにより行われる。その後、このフェルールの端
面を柔らかい研磨表面を用いて、円形状にする。これは
前掲の第５１４０６６０号の特許の形状とほぼ同じてあ
る。好ましくは、この研磨作業は、ドームの頂点が光フ
ァイバの軸からのズレがほぼゼロとなるまで、小さな研
磨用ダイヤモンド粒子を有する研磨用フィルムを用いて
行われる。
状態が達成されると、その後、その角度は、この実施例
においては、研磨表面に対し８．０°に減少する。これ
は８．０°のボアをその中に有する第２の構造体によ
り、あるいは、構造体の軸に対し、研磨表面の角度を変
えることにより行われる。その後、このフェルールの端
面を柔らかい研磨表面を用いて、円形状にする。これは
前掲の第５１４０６６０号の特許の形状とほぼ同じてあ
る。好ましくは、この研磨作業は、ドームの頂点が光フ
ァイバの軸からのズレがほぼゼロとなるまで、小さな研
磨用ダイヤモンド粒子を有する研磨用フィルムを用いて
行われる。
【００１１】以上述べた本発明の方法によれば、標準の
市販のフェルールを用いて、最小のオフセットでもっ
て、低価格で、凸状端部表面を有するフェルールと光フ
ァイバの挿入装置が形成できる。このような低価格は、
１個のフェルール当たりで数ドルだとしても、フェルー
ルが大量に製造される。例えば、数百万個にあるような
場合においては、非常に重要な経済的ファクタである。
市販のフェルールを用いて、最小のオフセットでもっ
て、低価格で、凸状端部表面を有するフェルールと光フ
ァイバの挿入装置が形成できる。このような低価格は、
１個のフェルール当たりで数ドルだとしても、フェルー
ルが大量に製造される。例えば、数百万個にあるような
場合においては、非常に重要な経済的ファクタである。
【００１２】
【実施例】図１のフェルールは、直径Ｄの円筒状フェル
ール本体１１を有し、その軸に沿って、光ファイバ１２
を有している。端面１３を研磨する前に、このフェルー
ルの端面は、約３０°でもって面取りされた面取り部１
４が形成され、フェルールをコネクタのスリーブ（図示
せず）内に挿入しやすくする。前述したように、端面１
３は、約８．６°の角度θでもって研磨され、フレネル
反射が信号ソースに伝播するのを阻止し、さらに、球状
に研磨されて、半径Ｒの凸状ドーム部分１６を形成し
て、フェルールが当接する際に、平行を維持する必要が
ないようにしている。
ール本体１１を有し、その軸に沿って、光ファイバ１２
を有している。端面１３を研磨する前に、このフェルー
ルの端面は、約３０°でもって面取りされた面取り部１
４が形成され、フェルールをコネクタのスリーブ（図示
せず）内に挿入しやすくする。前述したように、端面１
３は、約８．６°の角度θでもって研磨され、フレネル
反射が信号ソースに伝播するのを阻止し、さらに、球状
に研磨されて、半径Ｒの凸状ドーム部分１６を形成し
て、フェルールが当接する際に、平行を維持する必要が
ないようにしている。
【００１３】理想的には凸状ドーム部分１６の頂点１７
は光ファイバ１２の軸と一致するのが好ましい。しか
し、図１に示すように、凸状ドーム部分１６の頂点１７
は光ファイバの軸から距離Ｓだけずれている。数学的に
は、オフセット量Ｓは、次式で与えられる。
は光ファイバ１２の軸と一致するのが好ましい。しか
し、図１に示すように、凸状ドーム部分１６の頂点１７
は光ファイバの軸から距離Ｓだけずれている。数学的に
は、オフセット量Ｓは、次式で与えられる。
【数１】 ここで、ｘ1とｘ2は研磨後の面取り部１４の残りの部分
である。式（１）から分かることは、Ｓは常に存在し、
理想的状態であるゼロには決してならない。ｘ1−ｘ2の
項の値は、角度Θを減らすことにより減少することがで
きるが、このことはフレネル反射の影響を増加すること
になる。図５には従来の方法により形成された図１のフ
ェルールを研磨した後の状態が示されている。同軸のリ
ンクの中央部分における黒点は、凸状ドーム部分１６の
頂点１７であり、オフセットした黒点は光ファイバ１２
の端部である。フェルールの頂点１７は相手方のフェル
ールの対応する頂点に当接するのが好ましく、その結
果、光ファイバの端部同士の完全な当接接触が阻止され
る。しかし、これはセラミック、プラスチック、あるい
は、金属製のフェルールは、ある程度の柔軟性を有し、
互いに圧接することにより凸状ドーム部分１６をある程
度平坦にして、２本の光ファイバ端部の間の接触を達成
できることにより、この問題は回避される。しかし、こ
のことはオフセットの問題を回避するための信頼できる
方法ではない。
である。式（１）から分かることは、Ｓは常に存在し、
理想的状態であるゼロには決してならない。ｘ1−ｘ2の
項の値は、角度Θを減らすことにより減少することがで
きるが、このことはフレネル反射の影響を増加すること
になる。図５には従来の方法により形成された図１のフ
ェルールを研磨した後の状態が示されている。同軸のリ
ンクの中央部分における黒点は、凸状ドーム部分１６の
頂点１７であり、オフセットした黒点は光ファイバ１２
の端部である。フェルールの頂点１７は相手方のフェル
ールの対応する頂点に当接するのが好ましく、その結
果、光ファイバの端部同士の完全な当接接触が阻止され
る。しかし、これはセラミック、プラスチック、あるい
は、金属製のフェルールは、ある程度の柔軟性を有し、
互いに圧接することにより凸状ドーム部分１６をある程
度平坦にして、２本の光ファイバ端部の間の接触を達成
できることにより、この問題は回避される。しかし、こ
のことはオフセットの問題を回避するための信頼できる
方法ではない。
【００１４】図２のフェルール１８は、直径Ｄ1の第１
部分１９と直径Ｄ2の第２部分２１とを有し、それらは
面取り部２２により接続されている。この第２部分２１
は好ましくは８．６°の角度Θで研磨され、その後、半
径Ｒに丸められて、ドーム部分２３を形成する。このよ
うな構成は研磨されると、面取り部２２の部分がなくな
る程度に応じて、式（１）のｘ1−ｘ2の項が無くなる。
さらに、式（１）の直径Ｄ2の項はＤ2をＤ1にすること
により、減少することができる。その結果、オフセット
量Ｓは減少することができる。しかし、それが完全にゼ
ロになるのは、Ｄ2がゼロか、あるいは、角度Θがゼロ
の場合のみである。
部分１９と直径Ｄ2の第２部分２１とを有し、それらは
面取り部２２により接続されている。この第２部分２１
は好ましくは８．６°の角度Θで研磨され、その後、半
径Ｒに丸められて、ドーム部分２３を形成する。このよ
うな構成は研磨されると、面取り部２２の部分がなくな
る程度に応じて、式（１）のｘ1−ｘ2の項が無くなる。
さらに、式（１）の直径Ｄ2の項はＤ2をＤ1にすること
により、減少することができる。その結果、オフセット
量Ｓは減少することができる。しかし、それが完全にゼ
ロになるのは、Ｄ2がゼロか、あるいは、角度Θがゼロ
の場合のみである。
【００１５】図７のＡ、Ｂ、Ｃは、米国特許第５１４０
６６０号により研磨された数個のフェルール端部の顕微
鏡写真である。オフセット量、すなわち、偏心量Ｓは、
光ファイバと球状のフェルール端部の頂点とが幾らか重
ね合う場所で、大きく減少する。しかし、またサンプル
間の変動が存在し、何れの場合にも光ファイバの軸と頂
点とは必ずしも一致しない。
６６０号により研磨された数個のフェルール端部の顕微
鏡写真である。オフセット量、すなわち、偏心量Ｓは、
光ファイバと球状のフェルール端部の頂点とが幾らか重
ね合う場所で、大きく減少する。しかし、またサンプル
間の変動が存在し、何れの場合にも光ファイバの軸と頂
点とは必ずしも一致しない。
【００１６】図１と２に示されたフェルールは、図３に
示された従来の方法により研磨されたものである。図３
の装置は実際の装置とはその大きさが若干異なるもので
はあるが、この装置は柔軟性材料製の研磨用ディスク２
６とその表面に接着された研磨用合成フィルム２７とを
有する。球状にされるべきフェルール２８は、構造体２
９内で角度Θ（好ましくは８．６°）で保持され、その
結果、フェルール２８の端部は角度Θでもって、研磨用
合成フィルム２７に接触する。研磨用ディスク２６が回
転するにつれて、フェルール２８の端面から材料が除去
され、球状となる。この研磨用ディスク２６の半径の頂
点は点ＹとＺの距離の中点Ｐに存在する。この点ＹとＺ
は、研磨表面とフェルールの接点との境界を規定し、点
Ｐはフェルール２８内に保持される光ファイバ３１の軸
から距離Ｓだけオフセットしている。前述したように、
距離Ｓはフェルールの直径の減少、あるいは、角度Θの
減少により減少する。しかし、直径の減少には明らかに
限界が存在し、角度Θが減少すると、フレネル反射が増
加し、これにより、光ファイバの光軸とその端部表面と
の間の角度の関係が変わってくる。
示された従来の方法により研磨されたものである。図３
の装置は実際の装置とはその大きさが若干異なるもので
はあるが、この装置は柔軟性材料製の研磨用ディスク２
６とその表面に接着された研磨用合成フィルム２７とを
有する。球状にされるべきフェルール２８は、構造体２
９内で角度Θ（好ましくは８．６°）で保持され、その
結果、フェルール２８の端部は角度Θでもって、研磨用
合成フィルム２７に接触する。研磨用ディスク２６が回
転するにつれて、フェルール２８の端面から材料が除去
され、球状となる。この研磨用ディスク２６の半径の頂
点は点ＹとＺの距離の中点Ｐに存在する。この点ＹとＺ
は、研磨表面とフェルールの接点との境界を規定し、点
Ｐはフェルール２８内に保持される光ファイバ３１の軸
から距離Ｓだけオフセットしている。前述したように、
距離Ｓはフェルールの直径の減少、あるいは、角度Θの
減少により減少する。しかし、直径の減少には明らかに
限界が存在し、角度Θが減少すると、フレネル反射が増
加し、これにより、光ファイバの光軸とその端部表面と
の間の角度の関係が変わってくる。
【００１７】図４には端面３３を有するフェルール３２
が図示されており、このフェルール３２は、本発明の方
法により研磨された面取り部３４とドーム部分３６とを
有する。ドームの頂点と光ファイバの軸との間に、同図
から分かるように、オフセット量Ｓはゼロである。図８
には、このフェルールの端面の顕微鏡写真が示されてお
り、これからドームの頂点と光ファイバの端部とが一致
していることが分かる。これは図７Ａ、Ｂ、Ｃに示した
結果に対して、顕著に改善されている。さらに、この一
致は図７Ａ、Ｂ、Ｃに示された変動のような如何なる実
際の変動もなく、再生可能である。
が図示されており、このフェルール３２は、本発明の方
法により研磨された面取り部３４とドーム部分３６とを
有する。ドームの頂点と光ファイバの軸との間に、同図
から分かるように、オフセット量Ｓはゼロである。図８
には、このフェルールの端面の顕微鏡写真が示されてお
り、これからドームの頂点と光ファイバの端部とが一致
していることが分かる。これは図７Ａ、Ｂ、Ｃに示した
結果に対して、顕著に改善されている。さらに、この一
致は図７Ａ、Ｂ、Ｃに示された変動のような如何なる実
際の変動もなく、再生可能である。
【００１８】図５のＡ、Ｂ、Ｃにおいて、本発明をより
よく理解するために、この角度は誇張して書かれている
が、光ファイバの端部を収納したフェルール３２が角度
Θ（好ましくは８．６°）で研磨されている（Ａ）。研
磨する前では、フェルール３２はその端部に面取り部３
４を有するジルコニア製の棒である。研磨後、このフェ
ルール３２は平坦で角度付きの端部表面を有し、面取り
部３４は、その中央線の一側により大きな部分ｘ1と他
側においてより小さなｘ2とを有する。
よく理解するために、この角度は誇張して書かれている
が、光ファイバの端部を収納したフェルール３２が角度
Θ（好ましくは８．６°）で研磨されている（Ａ）。研
磨する前では、フェルール３２はその端部に面取り部３
４を有するジルコニア製の棒である。研磨後、このフェ
ルール３２は平坦で角度付きの端部表面を有し、面取り
部３４は、その中央線の一側により大きな部分ｘ1と他
側においてより小さなｘ2とを有する。
【００１９】その後、このフェルール３２は研磨用合成
フィルム２７の法線に対し、角度Φだけ傾斜させ、これ
は異なる研磨装置（図示せず）内に配置するか、あるい
は、その中に異なる傾斜角のボアを有する同一の研磨装
置（図示せず）内に配置するか、あるいは、その装置内
のフェルールの角度方向に対し、研磨用ディスク２６を
傾斜するかの何れかによって行われる（Ｂ）。角度Φ
は、角度Θ以下であるが、ある種の条件下においては、
それ以上でもある。その後、フェルールの端部表面は、
図５Ｂ、Ｃに示すように丸くする。しかし、図５Ｂから
分かるように、最初の材料の除去と球状化は、より大き
な面取り部ｘ1が存在する表面端部の部分で起こる。図
５Ｂから分かるように、この球状部分、すなわち、ドー
ム部分の頂点は図３に示される位置よりも、フェルール
のセンタラインの他の側にあり、センタラインから距離
Ｓ1だけずれている。
フィルム２７の法線に対し、角度Φだけ傾斜させ、これ
は異なる研磨装置（図示せず）内に配置するか、あるい
は、その中に異なる傾斜角のボアを有する同一の研磨装
置（図示せず）内に配置するか、あるいは、その装置内
のフェルールの角度方向に対し、研磨用ディスク２６を
傾斜するかの何れかによって行われる（Ｂ）。角度Φ
は、角度Θ以下であるが、ある種の条件下においては、
それ以上でもある。その後、フェルールの端部表面は、
図５Ｂ、Ｃに示すように丸くする。しかし、図５Ｂから
分かるように、最初の材料の除去と球状化は、より大き
な面取り部ｘ1が存在する表面端部の部分で起こる。図
５Ｂから分かるように、この球状部分、すなわち、ドー
ム部分の頂点は図３に示される位置よりも、フェルール
のセンタラインの他の側にあり、センタラインから距離
Ｓ1だけずれている。
【００２０】材料が除去されるにつれて、距離Ｓ1は図
５Ｃに示すように、それがほぼゼロになるまで減少し、
光ファイバの軸と球状部分、すなわち、ドーム部分の頂
点とが一致するようになる。これは図８からわかり、こ
れが好ましい形状である。
５Ｃに示すように、それがほぼゼロになるまで減少し、
光ファイバの軸と球状部分、すなわち、ドーム部分の頂
点とが一致するようになる。これは図８からわかり、こ
れが好ましい形状である。
【００２１】図４と８の球状化されたフェルール３２を
製造するに際し、以下のステップとパラメータが用いら
れた。 １． ８．６±０．２度の角度でもってフェルールを研
磨する。 ２． 以下を用いてプリアングルの球状化 ａ． ６μｍのダイヤモンド研磨用フィルムで、１５０
ｇ／ｍｍ2の圧力で、４５秒間 ｂ． ３μｍのダイヤモンド研磨用フィルムで、１５０
ｇ／ｍｍ2の圧力で、３０秒間 ｃ． １μｍのダイヤモンド研磨用フィルムで、１５０
ｇ／ｍｍ2の圧力で、６０秒間 ｄ． ０．３μｍの酸化アルミ研磨用フィルムで、１５
０ｇ／ｍｍ2の圧力で、３秒間。
製造するに際し、以下のステップとパラメータが用いら
れた。 １． ８．６±０．２度の角度でもってフェルールを研
磨する。 ２． 以下を用いてプリアングルの球状化 ａ． ６μｍのダイヤモンド研磨用フィルムで、１５０
ｇ／ｍｍ2の圧力で、４５秒間 ｂ． ３μｍのダイヤモンド研磨用フィルムで、１５０
ｇ／ｍｍ2の圧力で、３０秒間 ｃ． １μｍのダイヤモンド研磨用フィルムで、１５０
ｇ／ｍｍ2の圧力で、６０秒間 ｄ． ０．３μｍの酸化アルミ研磨用フィルムで、１５
０ｇ／ｍｍ2の圧力で、３秒間。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、角度付きのドーム状
端面を有するようなフェルールを製造する本発明の方法
によれば、球状の頂点と光ファイバの軸とは約１００％
の一致が得られた。これは特別なフェルールを必要とす
るものではない。本発明の方法は比較的単純で、より速
く実行することができる。本発明の方法により製造され
たフェルールは、接合されるフェルールの光ファイバの
間で、良好な接触と位置合わせをすることができ、これ
は特にフェルールの端部を圧接することなく、また、温
度の変化等にも関わらず、実行できるものである。
端面を有するようなフェルールを製造する本発明の方法
によれば、球状の頂点と光ファイバの軸とは約１００％
の一致が得られた。これは特別なフェルールを必要とす
るものではない。本発明の方法は比較的単純で、より速
く実行することができる。本発明の方法により製造され
たフェルールは、接合されるフェルールの光ファイバの
間で、良好な接触と位置合わせをすることができ、これ
は特にフェルールの端部を圧接することなく、また、温
度の変化等にも関わらず、実行できるものである。
【図１】従来の方法により研磨されたフェルールを有す
る光ファイバの端部の展開図。
る光ファイバの端部の展開図。
【図２】米国特許第５１４０６６０号により研磨された
フェルールを有する光ファイバの端部の展開図。
フェルールを有する光ファイバの端部の展開図。
【図３】図１と２のフェルールを製造する際に用いられ
たフェルールの端面を球状にする従来の方法を表す部分
断面展開図。
たフェルールの端面を球状にする従来の方法を表す部分
断面展開図。
【図４】本発明の方法によるフェルールを製造する際に
用いられたフェルールの端面を球状にする従来の方法を
表す部分断面展開図。
用いられたフェルールの端面を球状にする従来の方法を
表す部分断面展開図。
【図５】Ａ、Ｂ、Ｃは、図３のフェルールの端面を研磨
する際の異なる本発明のステップを表す図。
する際の異なる本発明のステップを表す図。
【図６】図１のフェルールの端部の顕微鏡写真図。
【図７】Ａ、Ｂ、Ｃは、米国特許第５１４０６６０号方
法により研磨された３個の異なるフェルール端部の顕微
鏡写真図。
法により研磨された３個の異なるフェルール端部の顕微
鏡写真図。
【図８】本発明の方法により研磨された図４のフェルー
ルの端部の顕微鏡写真図。
ルの端部の顕微鏡写真図。
１１ フェルール本体 １２ 光ファイバ １３ 端面 １４ 面取り部 １６ 凸状ドーム部分 １７ 頂点 １８ フェルール １９ 第１部分 ２１ 第２部分 ２２ 面取り部 ２３ ドーム部分 ２６ 研磨用ディスク ２７ 研磨用合成フィルム ２８ フェルール ２９ 構造体 ３２ フェルール ３３ 端面 ３４ 面取り部 ３６ ドーム部分
Claims (7)
- 【請求項１】 軸方向に光ファイバが配置された光ファ
イバコネクタのフェルールの端面の形成方法において、 （Ａ）前記フェルールの端面を研磨表面の法線に対し、
第１角度（角度Θ）で傾斜させて研磨するステップと、 （Ｂ）前記フェルールを研磨表面の法線方向に対し、第
１角度とは異なる第２角度（角度Φ）でもって、方向付
けるステップと、 （Ｃ）前記（Ｂ）ステップの角度を維持しながら、研磨
手段で、フェルールの端部表面上を球状化にするステッ
プと、 ここで、光ファイバの軸と前記球状化表面の頂点とは最
初は互いにずれており、 （Ｄ）前記端部表面の球状化部分の頂点と光ファイバの
軸とが一致するまで、前記球状化部分を形成し続けるス
テップと、からなることを特徴とする光ファイバコネク
タのフェルールの端面の形成方法。 - 【請求項２】 前記第２角度（角度Φ）は、前記第１角
度（角度Θ）以下であることを特徴とする請求項１の方
法。 - 【請求項３】 前記第１角度は、光ファイバの開口数よ
りも大きいことを特徴とする請求項２の方法。 - 【請求項４】 前記第１角度は、８．６±０．２°で、
前記第２角度は、８．０±０．１°であることを特徴と
する請求項２の方法。 - 【請求項５】 軸方向に光ファイバが配置された光ファ
イバコネクタのフェルールの端面の形成方法において、 前記フェルールはその端面に隣接する部分に面取り部
（３４）を有し、 （Ａ）前記フェルールの端面を研磨表面の法線に対し、
フェルールの軸を第１角度で傾斜させて研磨するステッ
プと、 前記研磨するステップにより、フェルールの軸方向一側
において、その反対側よりも面取り部がより少なくな
り、 （Ｂ）より大きな面取り部を有するフェルールの部分か
ら材料をまず研磨することにより、フェルールの端部上
を球状化にするステップと、 （Ｃ）球状の頂点と光ファイバの軸とが一致するまで、
球状を形成し続けるステップと、からなることを特徴と
する光ファイバコネクタのフェルールの端面の形成方
法。 - 【請求項６】 前記（Ａ）のステップは、更にフェルー
ルを研磨表面の法線に対し、第２角度で傾斜するステッ
プを有することを特徴とする請求項５の方法。 - 【請求項７】 前記第２角度は、前記第１角度以下であ
ることを特徴とする請求項６の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/214,899 US5432880A (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Angled optical connector ferrule |
| US214899 | 1994-03-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07276207A true JPH07276207A (ja) | 1995-10-24 |
| JP3011869B2 JP3011869B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=22800837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7081995A Expired - Fee Related JP3011869B2 (ja) | 1994-03-17 | 1995-03-15 | 光ファイバコネクタのフェルールの端面の形成方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5432880A (ja) |
| EP (1) | EP0672498B1 (ja) |
| JP (1) | JP3011869B2 (ja) |
| CA (1) | CA2144254C (ja) |
| DE (1) | DE69526991T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000062108A1 (fr) * | 1999-04-13 | 2000-10-19 | Nomura Jimusho, Inc. | Cable a fibres optiques |
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| JPH0875952A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-22 | Whitaker Corp:The | 光コネクタ及びその端面研磨方法 |
| IT1274448B (it) * | 1995-05-09 | 1997-07-17 | Sirti Spa | Procedimento di intestazione di connettori per fibre ottiche con ferula cilindrica |
| KR0171844B1 (ko) * | 1995-11-10 | 1999-05-01 | 김광호 | 볼렌즈를 이용한 광결합계 장치 및 광결합계 제작방법 |
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