JPH08327855A - 光ファイバコネクタ - Google Patents

光ファイバコネクタ

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JPH08327855A
JPH08327855A JP7180530A JP18053095A JPH08327855A JP H08327855 A JPH08327855 A JP H08327855A JP 7180530 A JP7180530 A JP 7180530A JP 18053095 A JP18053095 A JP 18053095A JP H08327855 A JPH08327855 A JP H08327855A
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connector
fiber
housing
ferrule
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JP7180530A
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Jerry M Anderson
マックス アンダーソン ジェリー
Norman R Lampert
ロジャー ランパート ノーマン
Jr Robert W Mock
ワイン モック，ジュニア ロバート
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AT&T Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 結合による損失が小さく、軽量でコストが低
く、取扱いが容易な光ファイバコネクタを提供する。 【構成】 光ファイバコネクはプラスチック基礎部材内
に取り付けられてファイバ保持部材を形成するガラスフ
ェルールを含む。この構造はその中心軸にそって光ファ
イバを保持する細い通路を有し、ガラスフェルールを突
出させるための開口部を一端に有する絶縁体ハウジング
内に取り付けられる。円筒形バネが基礎部材周囲に設置
され、ハウジングの内面と相互作用してガラスフェルー
ルをハウジングの開口部から外方向へ押し出す。ハウジ
ングはその一側面上にバネラッチを含み、これは手動で
操作され、コネクタを対応するレセプタクル内に固定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学素子間の接続装
置、特に光ファイバ端部のコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバコネクタは、実質上あらゆる
光ファイバ通信システムにおいて不可欠な部品である。
例えば光ファイバコネクタには、ファイバ切片をより長
く結合する、ファイバを光源、検出器、中継器のような
能動素子に接続する、ファイバをスイッチや減衰器のよ
うな受動素子に接続する等の用途がある。
【０００３】光ファイバコネクタの主要な機能は、二つ
のファイバ端を、互いのコアの軸が整合するように維持
することであり、その結果として一方のファイバからの
すべての光をもう一方のファイバに結合させることであ
る。光ファイバの光伝搬領域（コア）が非常に小さいた
め、これは特に困難な課題である。シングルモード光フ
ァイバにおいて、コアの直径は約８ミクロンである。
（１ミクロン＝１μｍ＝１０-3ｍｍ）
【０００４】光ファイバコネクタのもう一つの機能は、
その動作環境において、機械的安定性と接合部の保護を
提供することである。二本のファイバの結合における低
い挿入損失の達成は、一般にファイバ端部の整合性、フ
ァイバ端の間の隙間の長さ、およびそれぞれのファイバ
の端面の状態に相関する。機械的安定性と接合部の保護
は、一般にコネクタ設計に相関する。（例えば、熱膨張
差や機械的ながたの影響を最小にする。）一般に光ファ
イバコネクタは、ガラスまたはプラスチック光ファイバ
がその軸に沿って装着される小さい円筒形部分を含む。
この円筒形部分は、場合によって、フェルールまたはプ
ラグと称される。
【０００５】一対の光ファイバ間の接続において、一対
のフェルールがエンドツーエンドに接合され、それらの
共通中心軸に沿って光が伝搬する。このような従来の光
接続において、接続によって起こる光の損失（挿入損
失）を最小にするために、ガラス光ファイバのコア同士
が正確に整合されることが非常に望ましい。しかし現時
点では完全な接続を行うのは不可能である。製造許容差
を”ゼロ”に近づけることは可能であるが、コストのよ
うな実際上の問題や、わずかな不整合は許容される事実
が、このようなことを完全に行う必要のないことを示し
ている。
【０００６】光ファイバコネクタの一般的な設計図の一
例が、米国特許第４，７９３，６８３号に記載されてい
る。その基本的な構成要素は、正確にモールドされ、そ
の中心に光ファイバが設置されるプラスチックの円錐形
プラグと、プラグのおおよそ円筒形の部分に配置された
圧縮バネと、プラグとバネを囲む保持つばを含む。保持
つばは外側のネジ山を有し、これが、”両円錐形”形状
の正確にモールドされた整合スリーブを介して、他のコ
ネクタと結合可能である。
【０００７】このコネクタに取って代わるのが、米国特
許第４，９３４，７８５号に記載される、円筒形プラ
グ、プラグを支持する基礎部材、圧縮バネ、およびプラ
グとバネを囲むキャップを含むコネクタである。このコ
ネクタ設計において高い精度を必要とするのは円筒形プ
ラグのみであり、一般にセラミック材料から成る。これ
らのプラグ二つを接続する場合、金属、セラミックまた
はプラスチック材料から成り、スプリットを含む薄肉の
円筒から成る整合スリーブが使用される。この整合スリ
ーブは、上述の両円錐形の整合スリーブほど高い精度を
必要としない。
【０００８】上述のコネクタは十分な動作を行うが、さ
らに改良が望まれる。例えば、テレビジョン、データ、
および電話（マルチメディア）通信の伝送媒体としての
光ファイバの受け入れ数の増加によって、より高密度の
相互接続装置の必要性が生じる。上述の単信方式の光コ
ネクタの全ては、レセプタクルつまり結合素子に挿入す
る際、またはそれらから除去する際に両端を手でつかん
でいなければならないために、多数のコネクタを重ね合
わせる能力に限界がある構造を有する。
【０００９】米国特許第４，７８７，７０６号に一例が
示されるような、既知の複信方式の光コネクタもまた、
高密度光ファイバ相互接続アレイをあらかじめ除外した
レセプタクル（結合素子）からの除去に当たり、そのハ
ウジングの反対側に対して手作業を必要とする。さら
に、顧客に即時に受け入れられるコネクタを提供しつ
つ、そのコストを下げることが常に望まれている。
【００１０】後者の要求をふまえて、一般にコードを有
する電話製品に使用されるＲＪ１１型プラグまたはジャ
ックとして知られているコネクタがもっとも受け入れら
れ、かつ使用されていると思われる電気コネクタの技術
を参照する。これらのコネクタは、値段が安く、動作の
信頼性があり、かつ動作が顧客にとって理解し易いため
に、広範囲に受け入れられている。しかし、光相互接続
においては（特にシングルモードファイバ間では）高い
精度と低い挿入損失が要求されるため、ＲＪ１１型は光
コネクタにおいては受け入れられていない。このような
電気コネクタの例は、米国特許第３，７６１，８６９号
および第３，９５４，３２０号に記載されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】工学技術による努力
は、光ファイバコアの整合という点において困難に直面
しており、さらに、より小さく、より廉価で、顧客にと
ってより扱いに便利なコネクタを提供することが必要と
されている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によるコネクタは
ファイバ保持構造を含み、これは、この構造の端面で終
端する光ファイバの端部を保持するための軸方向通路を
有する。ファイバ保持構造は、光ファイバを受けるため
の第一の開口部と保持構造の端面を突出可能とする第二
の開口部を有するハウジング内に配置される。ハウジン
グはまた、その一方の側面に配置され、ハウジングを対
応するレセプタクルに固定するためのバネラッチを含
む。ラッチは、ファイバ保持構造の軸方向通路に対して
通常垂直の方向に、上下に動く。
【００１３】本発明の具体的な実施例において、ファイ
バ保持構造は円筒形プラグと、プラグの端部を保持する
基礎部材を含む。基礎部材は通常円筒形であるが、その
一端の円周上にフランジを含む。本実施例において、通
常正方形の断面を有する２ピース絶縁体ハウジングが使
用される。１ピースは、円筒形プラグと基礎部材の組立
品を収納するためのＵ字形のチャネルから成る。らせん
状の圧縮バネが基礎部材を囲み、バネの一端はフランジ
を押し、他の一端はハウジングの内面を押す。
【００１４】プラグは、円筒の外面が円形の断面を有
し、その軸方向通路（キャピラリ）が実質的に円筒の外
面と同心である、引き抜きガラス管から作られることが
望ましい。さらにフランジは、基礎部材が複数の異なる
安定な位置においてハウジング内に適合するように設置
され、これによって、基礎部材をファイバ偏心を修正す
るための所定の方向に回転することによって、ファイバ
偏心を最小にできる。本発明の実施例においては、角形
のフランジを使用する。
【００１５】
【実施例】図１において、光ファイバコネクタ１０は通
常、正方形の断面を有する角形である。コネクタ１０の
外面にはバネラッチ１２０が含まれ、コネクタを対応す
るレセプタクルに固定し、それらが意図せずして離脱す
ることを防ぐ。必要ではないが、そこに含まれる光部品
のための低コスト、軽量のハウジングを提供するため
に、コネクタとラッチは熱可塑性プラスチック商品から
モールドされる。
【００１６】バネラッチ１２０はハウジング内にモール
ドされ、タブ１２６がコネクタ１０の中心軸５０−５０
（図２参照）に対して垂直方向に上下することを可能に
するための”一体ヒンジ”１２５を含む。本発明の実施
例においてコネクタは４．６×４．６ミリメートル（ｍ
ｍ）のフットプリント（断面寸法）を有し、これによっ
て従来可能であったより高密度の相互接続が可能とな
る。
【００１７】図２において、フェルール１４０とそれに
結合する部品がハウジング１１０内に取り付けられた
後、ハウジング１１０とカバー１００が超音波法で接合
されて成る２ピース組立品の開口部１１１から、フェル
ール１４０が突出している。フェルールに結合する部品
の一つは、フェルールを開口部１１１を通って前後に移
動可能にするバネである。フェルールの端面１４５は平
面に研磨され、一般的な相互接続において他のフェルー
ルの端面に隣接する。
【００１８】フェルールのハウジングの前端からの突出
は、落下した場合の損傷から保護するために、ごくわず
かのみとされる。後述するように、フェルールはガラス
から作られることが望ましく、プラスチック、金属また
はセラミック材料で作る場合より強い保護を必要とす
る。コネクタは小さく、軽い材料を使用することが望ま
しいため、落下した場合に（ガラスフェルールを装着し
た）コネクタが損傷する恐れはほとんどない。質量を減
らすと衝撃時の力が減少する。（すなわちＦ＝ｍａ）
【００１９】結果として、他の既知の素子が同様の構造
のラッチを使用しているため、このようなラッチが従来
は光ファイバコネクタに使用されなかったとしても、ラ
ッチ１２０の動作の説明は特に必要ない。
【００２０】バネラッチ１２０は、複数の異なる方法に
よって形成される比較的簡単な素子である。本発明の実
施例においては、ラッチは完全にコネクタ１０の外部に
あるが、本発明の主旨と範囲を離れずに、コネクタ本体
内に逸るラッチ（すなわち、図４においてラッチ４１０
がレセプタクル４０内に逸っているのと同様の状態）を
形成することは容易である。
【００２１】バネラッチ１２０はタブ１２６を挟んで向
かい合いに配置された一対の肩１２１−１２１を含み、
対応するレセプタクルへの挿入時には自動的に下方へ逸
る（図４参照）。その後、バネラッチ１２０はそれ自身
の復元力によって当初の位置へ戻る。それぞれの肩１２
１−１２１は垂直面１２２を含む。垂直面１２２は、レ
セプタクル内の対応する垂直面４３２と相互作用して、
ラッチが再び下方へ逸らされ、内部に設置されたバネ１
６０（図５参照）の力によってコネクタが部分的にレセ
プタクルから脱出し、レセプタクルから引き出されるま
でコネクタ１０とレセプタクルを一体に保持する。
【００２２】ラッチ１２０は、力を加えることによって
多少変形し、力が除去されれば原型を取り戻すことが可
能な材料からなる片持ちばりである。ラッチには種々の
金属や熱可塑性のプラスチック材料が適している。バネ
ラッチ後端に、タブヘッド１２４に沿って爪型溝１２３
が配置され、ラッチ１２０の取扱いを容易にする。
【００２３】図３に、ハウジング１１０、カバー１０
０、およびフェルール１４０、基礎部材１５０、基礎部
材に設置されるバネ１６０から成るファイバ保持構造を
含むコネクタ１０の詳細な構造が示される。ファイバ保
持構造は、例えば超音波法によって一体に溶接される２
ピース組立品として示されているが、１ピースのユニッ
トまたは複数の断片の組立品として作ることも可能であ
る。
【００２４】ハウジング１１０はファイバ保持構造を収
容するためのキャビティ１１４を有する、通常Ｕ字形の
素子である。ファイバ保持構造がハウジング１１０のキ
ャビティ内に収容されると、カバー１００がハウジング
に接合される。カバー１００はピン１０６−１０６を含
み、これは整合のために、ハウジング１１０の穴１１６
−１１６と組み合わされる。一体に接合されるとコネク
タの前端の断面は通常正方形となり、それを受容するよ
うに形成されたレセプタクル４０（図４、５参照）内に
適合する。
【００２５】上面１１２と左側面１０１は、コネクタ１
０の前端部を形成する４つの外面のうちの２つを成す。
コネクタ１０の後端部は９０°ずつの角度を成す４つの
平面を有する円錐形であり、この平面部分は、コネクタ
の後端部を歪軽減ブーツ２０の前端部に配置するために
使用される。上面１１８と左側面１０２は、コネクタ１
０の４つの外表面のうちの２つを成す。ハウジング部材
１００、１１０は、ファイバ保持構造を包囲するキャビ
ティ１１４を形成する複数の内表面を含む。
【００２６】コネクタは、光ケーブル３０を受容するた
めの第一の開口部１１９を後端に、またファイバ保持構
造の端面がそこを通って突出するための第二の開口部１
１１を前端に含む。これらの開口部１１１、１１９はキ
ャビティ１１４内へ伸び、コネクタ１０を挟んでそれぞ
れ反対側に位置する。ハウジング部材１００、１１０は
熱可塑性プラスチック材料からモールドされ、モールド
および製品コストを減らすために、カムを使用せず直線
的に引き抜くようにモールドされるように設計されてい
る。バネラッチ１２０はハウジング１１０の上面１１２
内にモールドされている。
【００２７】コネクタの外表面と同様に、内部キャビテ
ィ１１４もまた通常角形をしている。ハウジング１１０
内のフランジ１１３は、基礎部材１５０上のフランジ１
５２の面とりした表面１５１と連結するように形成され
た傾斜面を含む。さらに、フランジ１５２はキャビティ
１１４内の異なるいくつかの位置において支持され得る
ように型取られ、それぞれの位置において、ファイバ保
持部材の中心軸に対して異なる回転方向を有する。
【００２８】本発明の実施例において、フランジ１５２
は角形であり、従って、ファイバの偏心（後述する）を
調節できるようにファイバ保持構造を方向付けるため
の、４つの安定的な位置を有する。圧縮バネ１６０が基
礎部材１５０の後部の円筒形部分を包囲し、フランジの
表面１５３と、ハウジング部材１１０のキャビティ１１
４内の表面１１５を押す。
【００２９】フェルール１４０は、その中心軸を通り光
ファイバの端部を受容するための細い通路（直径約１２
６μｍ）を有する、ガラス、金属、セラミックまたはプ
ラスチックの円筒である。本発明の実施例において、フ
ェルールはホウ珪酸塩ガラスから作られる。フェルール
は外径約１．２５ｍｍ、長さ約７．０ｍｍである。光ケ
ーブル３０の製造において、細いガラスファイバは通
常、保護の目的で二つの紫外線硬化型材料（例えばポリ
アクリレート）の層によって被覆される。
【００３０】被覆されたファイバは次に、ファイバの折
れを防ぐために十分な剛性を有する熱可塑性プラスチッ
クで被覆され、これは緩衝ファイバと称される。さらに
緩衝ファイバを破損させ得る引っ張り力に耐えるため、
緩衝ファイバの周囲に補強部材を形成することによっ
て、ケーブルに負荷受け部分が設置される。アラミド繊
維のように、引っ張り強さが大きく、延伸された細長い
高分子ファイバは、このような用途に適している。例え
ばポリ塩化ビニルからなる外側のジャケット３１が緩衝
ファイバと補強部材を被覆し、光ケーブル３０が完成す
る。
【００３１】フェルール１４０への挿入に先だって、こ
れらの異なる材料の層はすべてガラスファイバの端部か
ら取り除かれる。フェルール１４０の中心軸を通る通路
に接着剤が注入される。次に光ファイバの被覆されてい
ない部分が通路に挿入され、接着剤で取り付けられる。
バネ１６０はケーブルが挿入されたフェルール／基礎部
材組立品１４０／１５０上であらかじめ圧縮され、ハウ
ジング１１０内に配置される。次いでハウジングカバー
１００が取り付けられ、例えば超音波法で接合される。
【００３２】ケーブル３０の補強部材３２（例えばアラ
ミド繊維）はコネクタ１０の後端部に接着剤で取り付け
られ、歪軽減ブーツ２０内の対応するフランジ２５（図
５参照）によって、円周方向の溝１１７内に押し込まれ
る。ケーブルジャケット３１と補強部材３２は、ブーツ
２０とコネクタ１０の後端部の間に挟まれる。
【００３３】補強部材を歪軽減ブーツおよびコネクタに
接合するための適切な接着剤は、二液混合型のエポキシ
接着剤ハイソル（Hysol ）１５１（市販されている）で
ある。ケーブル３０が軸方向に１５ポンドの力で引っ張
られる場合に、ケーブルがコネクタ１０内に取り付けら
れた状態を保つことが望ましい。接着剤が望ましい一
方、補強部材３２及びケーブルジャケット３１をコネク
タに取り付けるために、クリンピングスリーブを使用す
ることもできる。
【００３４】歪軽減ブーツ２０は約３８ｍｍの長さであ
り、前端部に、断面が一辺約４．６ｍｍの正方形の部分
を含む。ブーツ２０は、その後部が長軸に対して垂直方
向に曲げられるように適切なコンプライアントな材料で
作られる。本発明の実施例において歪軽減ブーツ２０
は、アドバンスト・エラストマー・システムズ，ＬＰ
（Advanced Elastomer Systems,LP）から市販されてい
るサントプレン（Santoprene）（米国商標）のような、
熱可塑性プラスチックゴムから作られる。
【００３５】ブーツ２０の曲げ特性を、包含されたケー
ブル３０の曲げ半径を規定の負荷レンジより２０ｍｍ以
上上回る値に制限するようにするために、熱可塑性プラ
スチックゴムは２５３−５０に指定され、５０Ｄの硬度
率を有する。さらに、歪軽減ブーツ２０の一部分は円錐
形であり、一端２２における最大直径約５．６ｍｍから
他端２４における最小直径約３．０ｍｍまで傾斜してい
る。ブーツ２０は、ケーブル３０の歪軽減を提供するの
みならず、相互接続後のケーブルが、過度な力をガラス
ファイバに伝えることなく繰り返しの曲げに耐え得るこ
とを確実にする。
【００３６】図４および図５は、２個の本発明のコネク
タが複信式のレセプタクル４０内に設置された様子を示
す。レセプタクル４０は平面パネル６０の開口部から狭
い方の端部を押し込んで取り付ける。レセプタクルはそ
の位置にバネラッチ４１０の溝４１１によって保持され
ており、バネラッチを押し込んでレセプタクルを前方へ
押すことによってパネルから取り外すことができる。
【００３７】通常、パネルに挿入される前に、２つの同
一のレセプタクル４０−４０が、それぞれのフランジ４
１２をエンドツーエンドで接合することによって結合さ
れる。合わせ部分４２１、４２３が整合を正確に行うた
めに使用される。にもかかわらず、コネクタ内のフェル
ール１４０を完全に整合させる目的で、特別に設計され
た整合スリーブ５００が、２つのレセプタクルが結合さ
れる前に円筒形開口部４２２内に設置される。金属、セ
ラミックまたはプラスチック材料から作られる適当な整
合スリーブについては、当業者間では既知である。
【００３８】図５に、一対の光ファイバ間の、光学平面
７０におけるおおよそ対称な相互接続が示される。コネ
クタとコネクタの接続例が示されるが、コネクタが他の
いかなる光素子にも接続可能であることは明白である。
明確な理解のために、図面の左半分の部分のコネクタお
よびケーブルは断面図になっている。この図画はおおよ
そ対称となっているため、図面の左半分と右半分はほぼ
同様である。
【００３９】フェルール１４０は、レセプタクルの開口
部４２２内に保持されている整合スリーブ５００に挿入
されることによって、同軸に整合される。各フェルール
は基礎部材１５０の適合する開口部内に接着剤によって
保持され、各フェルールは軸方向の通路１４１を含み、
そこに（被覆材料を除去された）光ファイバの端部が延
びている。
【００４０】それぞれの圧縮バネ１６０は、ハウジング
部材１１０の内面１１５とフランジ１５２の表面１５３
を同時に圧迫することによって、対応する基礎部材１５
０およびフェルール１４０を他方の基礎部材とフェルー
ルに向かわせる。フランジ１５２はその前面に沿って面
取りした表面１５１を含み、これはハウジング部材１１
０内のフランジ１１３上の傾斜表面に適合する。
【００４１】このコネクタは、２つのフェルールがバネ
によって負荷をかけられ、レセプタクル４０内の整合ス
リーブ５００によって支持される”浮動”型と考えられ
る。第一のコネクタが左側のレセプタクルに挿入される
と、そのフェルール１４０はレセプタクル４０−４０間
の光学平面７０（横断する中心線）を越えて移動する。
第二のコネクタが右側のレセプタクルに挿入されると、
二つのフェルールの端面１４５−１４５（図２参照）が
接触し、第一のフェルールが押し戻されて合わせ面１１
３、１５１が離される。圧縮バネ１６０−１６０によっ
て生じる２つのフェルールのバネ負荷が平衡に達するま
で、第一のフェルールが押し戻される。
【００４２】図５において特記すべきことは、レセプタ
クル４０への挿入時に下方へ動くバネラッチ１２０が、
挿入が完了すると元に（上方へ）はね上がることであ
る。ラッチの下方への動きは、ラッチ上の肩１２１とレ
セプタクル上の表面４３１（図４参照）の間での（挿入
中に）妨害されることによって行われる。その後、レセ
プタクル上の垂直表面４３２とラッチ１２０の肩１２１
上の垂直表面１２２とが相互作用して、コネクタをレセ
プタクル内に固定する。
【００４３】コネクタの取り外しは、バネラッチ１２０
を手で下方に（すなわち軸通路に垂直な方向に）押し下
げ、ケーブル３０または歪軽減ブーツ２０を引っ張るこ
とによって、容易に行われる。ラッチに適用される寸法
が比較的小さいため、爪型溝１２３が便利である。
【００４４】ここでは各レセプタクル４０に一本の光フ
ァイバコネクタのみを挿入した場合が示されるが、一対
のこのようなコネクタにも空間を効率よく使用する方法
で適用される。たとえば、同一のレセプタクル４０に２
つのコネクタが上下に重ねて挿入される場合、それらの
ラッチは、使用者の便宜上、外側に配置される。このよ
うに多数の光ファイバコネクタを小さい領域内にパック
することが、図６に示される従来技術の種々のコネクタ
を改良するための重要な誘因となる。
【００４５】＜従来技術＞図６において、いくつかの既
知の光ファイバコネクタ６１０、６２０および６３０
が、それぞれ適切なレセプタクル６１１、６２１および
６３１を介して相互接続されている。光コネクタ６１
０、６１３はＳＣ型コネクタと称され、平面パネル６０
内の適切な形状の開口部を通って伸びるレセプタクル６
１１を介して互いに接続される。
【００４６】ＳＣ型コネクタの挿入と取り外しは、一般
に、使用者の指をその反対側に合わせることが要求され
る。多数のコネクタを非常に接近して取り付ける必要が
ある場合には、コネクタの両端に手を触れる必要性があ
るため、全体のコネクタパッキングの密度を減少させ
る。
【００４７】光コネクタ６２０、６２３（ＦＣ型）もま
た、レセプタクル６２１への挿入および取り外しにおい
て、使用者の手をコネクタの両側に置いて数回完全に回
転させなければならない。改良されたコネクタ６３０、
６３３（ＳＴ型）においては、レセプタクル６３１への
挿入と取り外しのためにわずかな回転のみを必要とす
る。
【００４８】本発明によるインターロック機構はコネク
タハウジングの片側に位置するバネラッチを単に中心軸
に向かって押すのみで動作可能であり、特別な道具を必
要としないため、本発明によって既知の光コネクタのパ
ッキング密度の問題が改良される。
【００４９】＜ガラスフェルール＞本発明の実施におい
て必須ではないものの、引き抜きガラスフェルールの使
用が様々な理由によって望ましい。一般にフェルールの
製造に使用されるセラミック材料の高い硬度や強度は必
要ではない。実際に、比較的柔軟なガラスフェルールの
特性（しばしばそこに保持されるシリカベースのファイ
バより柔軟である）のために、プラグ単面の標準研磨に
よって、わずかに（顕微鏡レベルで）ファイバが突出し
た、わずかに凸面状のプラグ端面となる。
【００５０】この自然に生じる形状が、非常に効果的な
ファイバ結合を可能にする。結果的な完全なファイバー
ファイバ間の接触による低い光損失のみならず、これら
のコネクタによる信号放射の反射は例外的に低い。基本
形のコネクタにおいて、通常ー５５ｄＢ以下の反射レベ
ルが観測されており、低い反射レベルが望ましい。
【００５１】反射率は、物質の屈折率、界面の屈折率差
の関数であり、次式で与えられる。
【数１】 例えば、ガラスと空気の界面（空気の屈折率ｎ0＝１．
０、ガラスの屈折率ｎ1＝１．４７）では反射率は約１
４．４ｄＢ（３．６％）である。ｎ1がわずかに異なる
（すなわちｎ1＝１．４８と１．４７）二つのプラグに
ついて、反射率は−４９ｄＢ（０．００１１％）と−４
６ｄＢ（０．００２２％）である。
【００５２】一方、比較的硬いセラミックフェルール
（フェルール内に光ファイバが保持されている）の端面
を標準研磨すると、ファイバからの材料の選択的な除去
が起こり、ファイバ端面はしばしば凹状面になる。これ
はファイバ間の結合を比較的悪くする。さらに、セラミ
ックプラグの端面の研磨による比較的硬い破片が、しば
しばファイバ端面を損傷させる。
【００５３】この損傷は、比較的硬いセラミックプラグ
を使用したコネクタにおける比較的高い信号放射の反射
の一因となり得る。観測された反射レベルは通常−４５
ｄＢの範囲であり、ガラスフェルールを使用した同様の
コネクタに比べて約１０ｄＢ高い。周知のように、コネ
クタのこのような不連続面での反射は、反射パワーがシ
ングルモードレーザの正確な動作を妨げる可能性がある
ため、高容量光ファイバシステムにおいて深刻な課題で
ある。
【００５４】さらに、引き抜きガラスフェルールはセラ
ミックフェルールより安価であり、より良い熱特性と寸
法公差を有するコネクタが実現する。例えば、引き抜き
ガラスフェルールを使用して、より要求度の高いシング
ルモードファイバのための低損失コネクタ（通常＜０．
３ｄＢ）を、繰り返し加工することが可能である。ファ
イバコア間の約１μｍの不整合が、モード領域の直径
８．８μｍの薄いクラッドのシングルモードファイバに
ついて、約０．２３ｄＢの損失を生じる。整合の正確さ
の要求は重要である。
【００５５】＜偏心＞一対の相互接続されたフェルール
間の整合の偏差は、主として、フェルールに関する光フ
ァイバコアの”偏心”として知られるパラメータに帰属
する。偏心は、フェルールの端面におけるフェルールの
縦方向の中心軸と、フェルールの通路内に保持された光
ファイバのコアの中心軸との間の距離と定義される。一
般に、通路は参照表面とされる外部円筒表面とは完全に
同心的ではない。また光ファイバはフェルール通路内で
必ずしも中心に置かれているわけではなく、ファイバコ
アもファイバの外表面と完全に同心的ではない。偏心
は、フェルール通路内の光ファイバの偏心と、フェルー
ル内の通路の偏心からなる。
【００５６】もし光を通した光ファイバの端部を（危険
なことであるが）見ることができるならば、円と、その
円の中心から幾らかずれたところに光の点を見ることが
できよう。偏心は、大きさと方向成分を有する二次元ベ
クトルであると理解できる。偏心ベクトルの”大きさ成
分”は円の中心と光の点の間の直線距離であり、偏心ベ
クトルの”方向成分”は円の中心と光の点を結ぶ直線
と、円の中心を原点とする二次元デカルト座標系のＸ軸
とが成す角度である。
【００５７】従来の光コネクタ（例えばＳＴ，ＳＣ，お
よびＦＣ型）に使用されるフェルールの直径は２．５ｍ
ｍであり、本発明の実施例において使用されるフェルー
ルの直径はその半分である。偏心の観点からは、引き抜
きガラスフェルールを使用する方が有利である。さらに
小さいフェルールを作るためにガラスプリフォームがよ
り小さく引かれると、偏心ベクトルの大きさ成分は比例
して減少し、正確さが増す。
【００５８】二つの相互接続されたフェルールの一つを
回転させると、光ファイバコアのフェルールに関する偏
心のために、通路内に保持されたファイバの相対位置が
変化する。フェルール内の光ファイバコアの偏心を制御
することは困難であるため、シングルモードファイバに
おいて、向かい合うコアが約０．７μｍ以内で整合する
ような小さい公差を維持しなければ、０．１ｄＢ以下の
望ましい損失を達成することは困難である。
【００５９】これは当然製造コストを上げる。結合され
る２つの光ファイバ端部の全体の偏心が等しい、または
少なくとも非常に近ければ、整合スリーブ内で一つのフ
ェルールをもう一方のフェルールに対して、最良の結合
が観測されるまで単に回転させるだけで、低損失接続が
達成される。
【００６０】本発明において、基礎部材１５０上のフラ
ンジ１５２を使用し、基礎部材をハウジング部材１１０
の４つの回転位置（０°、９０°、１８０°、２７０
°）の一つに取付可能にすることによって、ファイバの
偏心の補正が可能である。ファイバの偏心を測定し、測
定に基づく量だけ基礎部材を回転し、次に、ファイバ偏
心が常に所定のハウジング形状と整合するように基礎部
材をハウジング１１０に挿入することによって、コネク
タ１０を組み立てつつ特に選択された位置を決定する。
例えば偏心は常に、バネラッチ１２０と整合している。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明は、小型
かつ廉価で、取り付け、取り外し等が容易である、レセ
プタクルに固定するためにバネラッチを利用する光ファ
イバコネクタを提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】曲げ制限、歪軽減ブーツを装備した光ファイバ
コネクタの、後面、上面、および左側面からの斜視図で
ある。
【図２】図１の光ファイバコネクタの、前面、上面、お
よび右側面からの斜視図である。
【図３】図１の光ファイバコネクタの、構成部品を示す
分解図である。
【図４】二つの光ファイバコネクタを合わせるレセプタ
クル内に挿入された光ファイバコネクタの斜視図であ
る。
【図５】一対の相互接続された光ファイバコネクタとレ
セプタクルの断面図である。
【図６】従来技術による三種類の光ファイバコネクタの
斜視図である。
【符号の説明】
１０ 光ファイバコネクタ ２０ 歪軽減ブーツ ３０ 光ケーブル ３１ 光ケーブルジャケット ３２ ケーブル補強部材 ４０ レセプタクル ５０ コネクタ中心軸 ６０ 平面パネル ７０ 光学平面 １００ ハウジング １１０ ハウジングカバー １１１ 第二の開口部 １１２ 上面 １１３ フランジ １１４ キャビティ １１５ キャビティ内表面 １１６ 穴 １１７ 円周方向溝 １１８ 上面 １１９ 第一の開口部 １２０ バネラッチ １２１ 肩 １２２ 垂直面 １２３ 爪型溝 １２４ タブヘッド １２５ 一体ヒンジ １２６ タブ １４０ フェルール １４１ 軸方向通路 １４５ フェルール端面 １５０ 基礎部材 １５２ 面取り表面 １５３ フランジ表面 １６０ 圧縮バネ ４１０ バネラッチ ４１１ 溝 ４１２ フランジ ４２１ 合わせ部分 ４２２ 円筒形開口部 ４２３ 合わせ部分 ４３１ 表面 ４３２ 垂直面 ５００ 整合スリーブ ６１０ ＳＣ型コネクタ ６１１ レセプタクル ６１３ ＳＣ型コネクタ ６２０ ＦＣ型コネクタ ６２１ レセプタクル ６２３ ＦＣ型コネクタ ６３０ ＳＴ型コネクタ ６３１ レセプタクル ６３３ ＳＴ型コネクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ノーマン ロジャー ランパート アメリカ合衆国，30092 ジョージア，ノ ークロス，アレンハースト ドライブ 3809 (72)発明者 ロバート ワイン モック，ジュニア アメリカ合衆国，30243 ジョージア，ロ ーレンスヴィル，ピーチクレスト ドライ ブ 1580

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 端面１４５で終端し、光ファイバの端部
    を受容するためのファイバ保持構造１４０、１５０を含
    む光ファイバコネクタ１０であって、 キャビティ１１４を決定する複数の内表面を有し、ファ
    イバ保持構造を包囲するハウジング１００、１１０を含
    み、ハウジングが光ファイバを受容する第一の開口部１
    １９と、ファイバ保持構造の端面を突出可能にするため
    の第二の開口部１１１を含み、前記２つの開口部がキャ
    ビティ内にのび、ハウジングを通る軸方向通路の向かい
    側に配置され、 ハウジングを対応するレセプタクル４０に固定し、それ
    らの離脱を防ぐための手段１２１、１２２を有する変形
    可能なラッチ１２０を有し、前記ラッチがハウジングの
    一側面上に位置し、軸方向通路に垂直な方向に移動可能
    であり、さらにラッチが、ハウジングの第二の開口部に
    向かう固定端部を有する片持ちばりからなることを特徴
    とする光ファイバコネクタ１０。
  2. 【請求項２】 ファイバ保持構造１４０、１５０が、ハ
    ウジング１００、１１０に相互作用して前記端面１４５
    をハウジングの第二の開口部１１１から押し出すバネ部
    材１６０を含むことを特徴とする請求項１記載のコネク
    タ。
  3. 【請求項３】 ファイバ保持構造１４０、１５０が、 対応するファイバが終端する端面１４５と前記端面にお
    いて終端する軸方向通路１４１を含み、前記通路が対応
    するファイバの被覆されていない端部を受容するために
    適合されている円筒形プラグ１４０と、 プラグの端部を保持するための基礎部材１５０とからな
    り、前記基礎部材が、プラグの軸方向通路と同一線とな
    る軸方向通路を含むことを特徴とする請求項１記載のコ
    ネクタ。
  4. 【請求項４】 円筒形プラグ１４０の直径が約１．２５
    ミリメートルであることを特徴とする請求項３記載のコ
    ネクタ。
  5. 【請求項５】 前記基礎部材１５０の周囲に配置され、
    そのフランジ１５２を押す環状バネ１６０をさらに含
    み、前記バネがまた、キャビティ１１４の内表面１１５
    の一つを押すことを特徴とする請求項３記載のコネク
    タ。
  6. 【請求項６】 前記円筒形プラグ１４０が、外部円筒表
    面が円形の断面を有し、その軸方向通路１４１が外部円
    筒表面と実質的に同心的である引き抜きガラス管から成
    ることを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
  7. 【請求項７】 ガラス管がホウ珪酸塩から成ることを特
    徴とする請求項６記載のコネクタ。
  8. 【請求項８】 ファイバ保持構造１４０、１５０が、ハ
    ウジング１００、１１０内に複数の安定な角位置におい
    て保持され、ハウジングに対するファイバ保持構造の角
    位置が変化し得ることを特徴とする請求項１記載のコネ
    クタ。
  9. 【請求項９】 ファイバ保持構造が、ハウジング内に４
    つの安定な角位置において保持されるように適応された
    角形フランジを含むことを特徴とする請求項８記載のコ
    ネクタ。
  10. 【請求項１０】 ハウジング１００、１１０が第一およ
    び第二の相互接続部材から成り、第一の相互接続部材１
    １０は通常Ｕ字形で、ファイバ保持構造を受容するため
    のチャネルを有し、第二の相互接続部材１００は通常平
    面状で、第一の部分と適合するように形成され、前記第
    一と第二の相互接続部材が一体に接合された場合、実質
    的にファイバ保持構造１４０、１５０を包含することを
    特徴とする請求項１記載のコネクタ。
JP7180530A 1994-06-24 1995-06-26 光ファイバコネクタ Pending JPH08327855A (ja)

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