JPH10123349A

JPH10123349A - 光ファイバの接続方法及び装置

Info

Publication number: JPH10123349A
Application number: JP8283929A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Inada; 勝美稲田; Hirokazu Takeuchi; 宏和竹内; Sunao Seto; 直瀬戸; Yoshimasa Yamaguchi; 義正山口
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1998-05-15
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: JP3757496B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光軸方向の押し付け力を精度良く設定するこ
とができ、温度変化による熱膨張の影響を受けず、接続
損失の変動が少ない光ファイバの接続方法及び装置を提
供すること。【解決手段】接続される両光ファィバ１、２を光軸合
わせ部品４で突き合わせ可能な状態に保持すると共に、
その各光ファイバ１、２の後方を固定し、次いで、この
状態で光軸合わせ部品４を移動して少なくとも一方の光
ファイバ１又は２に撓み部１’又は２’が形成される位
置に固定することにより、両光ファイバ１、２の突き合
わせ端面に押し付け力を作用させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの接続
方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバの接続には、毛細管状のスリ
ーブ内で、また、Ｖ溝上で両光ファイバの端面同士を突
き合わせて接続する方式が従来一般に採用されており、
この場合、接続すべき両側の光ファイバの端面間の間隙
を埋めて接続損失を減少させると共に端面間での光信号
の反射を防ぐため、該間隙に屈折率整合剤が使用されて
いる。

【０００３】しかし、前記接続方式では、両光ファイバ
の突き合わせ密接状態が不十分であり、熱膨張率の低い
光ファイバ本体と、高い熱膨張率を有する樹脂製の光フ
ァイバ被覆材との間や他の光ファイバ接続器具構成部材
の相互間の熱膨張率の差、あるいは光ファイバケーブル
敷設場所の環境等の温度変化により、両光ファイバの突
き合わせ端面同士が離間し、接続損失が大きく増加する
不具合がある。また、上記屈折率整合剤は、温度依存性
があるため、温度変化により、その屈折率が変化し、光
信号の光ファイバ端面での反射量が増加する不具合があ
る。

【０００４】そこで、最近では、ベース部品上に固定さ
れたスリーブ内で両光ファイバの端面同士を突き合わ
せ、しかる後、その後方から光軸方向に押圧力を与え
て、両光ファイバの端面間に光軸方向の押し付け力を発
生させ、この状態で両光ファイバの後方をベース部品に
保持固定する接続方式が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記提案の方
式は、両光ファイバの後方から光軸方向に押圧力を与え
て、両光ファイバの突き合わせ端面に光軸方向の押し付
け力を発生させるものであるため、後方からの押圧力が
そのまま光軸方向の押し付け力になり、光ファイバの接
続現場では、上記光軸方向の押し付け力を精度良く設定
することが難しい。例えば、光軸方向の押し付け力が過
大であると、光ファイバの折損や突き合わせ端面の欠
損、損傷が発生し、また、光軸方向の押し付け力が過小
であると、間隙の変化によって接続損失が増加する欠点
がある。

【０００６】本発明の目的は、光軸方向の押し付け力を
精度良く設定することができ、温度変化による熱膨張の
影響を受けず、接続損失の変動が少ない光ファイバの接
続方法及び装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の方法は、接続される両光ファィバを光軸合
わせ部品で突き合わせ可能な状態に保持すると共に、そ
の各光ファイバの後方を固定し、次いで、この状態で光
軸合わせ部品を移動して少なくとも一方の光ファイバに
撓み部が形成される位置に固定することにより、両光フ
ァイバの突き合わせ端面に押し付け力を作用させること
を特徴とするものである。

【０００８】上記構成により、本発明は、先ず、光軸合
わせ部品で両光ファイバの端面同士を突き合わせ、この
状態で両光ファイバの後方を固定し、次に、光軸合わせ
部品を移動させればよく、従来のように光ファイバの後
方からその押圧力を正確な所定の値になるように調節設
定する必要はない。従って、光軸方向の押し付け力は、
光軸合わせ部品の移動量で精度良く設定することができ
る。また、部材間の熱膨張率の差と温度変化による光軸
方向の押し付け力の変動は、光ファイバの撓み部で吸収
させることができ、温度変化による熱膨張の影響を受け
ず、接続損失の少ない光ファイバ接続器を提供できる。

【０００９】また、本発明の方法は、上記光ファイバの
突き合わせ端面において、それのコア部がクラッド部よ
り突出するように予め加工されている場合に適用するの
が特に好適である。この場合は、屈折率整合剤を用いる
ことなく突き合わせ端面での光信号の反射を減らすこと
ができ、温度変化に影響されずに、その接続損失を小さ
くできる。

【００１０】さらに、本発明の装置は、接続される両光
ファイバを光軸方向に突き合わせ可能な状態に保持する
光軸合わせ部品と、上面中央に前記光軸合わせ部品を移
動可能に支持する支持部材を有し、それの側方に光ファ
イバの撓み形成空間を介して両光ファイバを夫々固定す
る固定部を有するベース部品と、前記光軸合わせ部品を
光ファイバに撓み部が形成される位置に移動させる移動
手段と、移動後の光軸合わせ部品をベース部品に保持固
定する保持部品とからなることを特徴とする。

【００１１】上記構成により、本発明の装置は前記方法
の実施に直接使用することができ、光ファイバの光軸方
向の押し付け力を、光軸合わせ部品の移動量で精度良く
設定することができる。また、部材間の熱膨張率の差と
温度変化による光軸方向の押し付け力の変動は、光ファ
イバの撓み部で吸収させることができ、温度変化による
熱膨張の影響を受けず、接続損失の変動の少ない光ファ
イバ接続器を提供できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の方法を実施するには、先
ず、図１の（Ａ）に示すように、接続すべき両光ファイ
バ１、２の準備を行う。それには、両光ファイバ１、２
の接続側端部の被覆１ａ、２ａを所定寸法剥離除去し、
端面を精密にカットする（市販品等、適宜の光ファイバ
切断工具を使用して行う）。ＰＣ（Physical Contact)
接続を行う場合には、上記端面のカット後、さらに端面
の面取り、化学的エッチング仕上げ、又は端部の球面研
磨加工（図３参照）等のコア部をクラッド部より突出さ
せる加工を行う。なお、図３において、１ｂ、２ｂは光
ファイバのコア、１ｃ、２ｃはクラッド部を示してお
り、上記ＰＣ接続は、屈折率整合剤を使用せず、純粋に
物理的作用を利用して両光ファイバ１、２を接続する方
式であって、具体的には、両光ファイバ１、２のコア１
ｂ、２ｂの突き合わせ端面に光軸方向の押し付け力を付
与して接続する方式である。

【００１３】次に、図１の（Ｂ）に示すように、ベース
部品３上に仮保持されている光軸合わせ部品として例示
したスリーブ４の挿入孔４ａに上記図１の（Ａ）で準備
した一方の光ファイバ１の端部を該スリーブ４の一方
（左方）からその略中央部まで挿入し、この光ファイバ
１の後方、例えば、被覆１ａ部を固定部品５によりベー
ス部品３上に固定する。続いて、他方の光ファイバ２の
端部を上記スリーブ４の挿入孔４ａに他方（右方）から
挿入して先に挿入してある光ファイバ１の端面に突き合
わせ、この状態で当該光ファイバ２の後方、例えば、被
覆２ａ部を図１の（Ｃ）に示すように、別の固定部品６
によりベース部品３上に固定する。なお、上記スリーブ
４の挿入孔４ａは、光ファイバ１、２の径より僅かに大
きい内径とされ、該挿入孔４ａの両端は、光ファイバ
１、２の挿入を容易にするためにテーパ形状とされてい
る。また、上記スリーブ４としては、ガラス製、金属
製、樹脂製等の毛細管が使用される。

【００１４】最後に、図１の（Ｄ）に示すように、スリ
ーブ４を光軸に交差する方向に移動させて、両光ファイ
バ１、２の突き合わせ端面に光軸方向の押し付け力を発
生させ、この状態を保持して接続を終了する。上記光軸
方向の押し付け力を発生するには、両光ファイバ１、２
の端面がスリーブ４内で突き合わせ状態を維持し、か
つ、この突き合わせ端と、前記固定部品５、６による光
ファイバ１、２の後方固定位置、即ち、被覆１ａ、２ａ
部のベース部品３上への固定位置との間に湾曲した撓み
部分１’、２’を形成する。そして、接続後、この状態
を保持させる。

【００１５】図２の（Ａ）は本発明の光ファイバ接続装
置の実施例を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）図のＢ−Ｂ線
断面図、（Ｃ）は接続完了状態を示す（Ｂ）図と同様な
断面図であって、１、２は光ファイバ、３はベース部
品、４は光軸合わせ部品として例示するスリーブ、５、
６は光ファイバ固定部品、７は光軸合わせ部品の移動手
段、８は該移動手段による移動後の光軸合わせ部品を保
持固定する保持部品を示している。

【００１６】本実施例の場合、ベース部品３は、上面中
央に光軸合わせ部品として例示するスリーブ４を光軸に
交差する方向（図２では上下方向を例示）に移動可能に
支持する支持部材３ａを有し、それの両側に両光ファイ
バ１、２の撓み形成空間３ｂ、３ｃを介して両光ファイ
バ１、２の後部、例えば、被覆１ａ、２ａ部をベース部
品３上に夫々固定する固定部３ｄ、３ｅを有する。ベー
ス部品３の支持部材３ａ上面はＶ溝形状としてあり、こ
のＶ溝上にスリーブ４が接着剤等によって固着してあ
る。なお、スリーブ４への両光ファイバ１、２の挿入を
容易とするため、光ファイバ挿入用Ｖ溝ガイド３ｈ、３
ｉがスリーブ４の両側に設けてある。

【００１７】上記ベース部品３の固定部３ｄ、３ｅに対
応して光ファイバ固定部品５、６が、上面を傾斜面とし
た楔部材５ａ、６ａを介して該固定部３ｄ、３ｅに接近
離隔可能に設置されている。なお、光ファイバ固定部品
５、６の下面には、楔部材５ａ、６ａの傾斜面に対応し
た傾斜面が形成してある。上記ベース部品３の固定部３
ｄ、３ｅは、各光ファイバ１、２の後部、例えば、被覆
１ａ、２ａ部を挿入して保持するため溝又は孔状の挿入
孔３ｆ、３ｇが形成してあり、各光ファイバ１、２の挿
入端部側においては、各光ファイバ１、２の挿入を容易
とするためにテーパー状に拡開されている。

【００１８】また、光軸合わせ部品の移動手段７は、前
記支持部材３ａを介して光軸合わせ部品として例示する
スリーブ４をその光軸に交差する方向に移動させるため
のものであって、先端上面を傾斜面とした楔部材７ａを
上記支持部材３ａの下面に対応してベース部品３に移動
可能に装着してある。なお、上記支持部材３ａの下面に
は、楔部材７ａの傾斜面に対応した傾斜面が形成してあ
る。また、楔部材７ａは、ベース部品３の下面に形成し
た窓孔３ｊからマイナスの先端を有するドライバー工具
等により移動操作可能としてある。

【００１９】光軸合わせ部品の移動手段７による移動後
の光軸合わせ部品を保持固定する保持部品８は、ベース
部品３上に固定配置した場合を例示している。

【００２０】この実施例の装置で光ファイバ１、２の接
続を行う場合は、図１の（Ａ）で説明した要領で接続す
べき端部の被覆１ａ、２ａを所定寸法だけ剥離除去し、
端面の精密カットを行う。さらに、ＰＣ接続とする場合
には、精密カットした端面の面取り、化学的エッチング
（酸性弗化アンモニウム液等を使用して光ファイバ端面
のクラッド部１ｃ、２ｃを選択的に侵食してコア部１
ｂ、２ｂを突出させる）、又は端面の球面研磨加工（図
３参照）を行う。

【００２１】そして、一方の光ファイバ１の先端をベー
ス部品３の例えば左側の固定部３ｄと光ファイバ固定部
品５との間の溝又は孔状の挿入孔３ｆに左側から挿入す
る。このとき、楔部材５ａ、６ａは予め両側に引き出さ
れて光ファイバ固定部品５、６は、ベース部品３の固定
部３ｄ、３ｅから離隔されている。左側の光ファイバ１
の先端をスリーブ４内の略中央部まで挿入し、左側の楔
部材５ａをベース部品３の中央に向けて押し込み移動さ
せて光ファイバ固定部品５を上昇させ固定部３ｄに光フ
ァイバ１を押し付けて固定する。なお、スリーブ４の支
持部材３ａは予め下方の位置に設定されている。

【００２２】次いで、右側の光ファイバ２の先端をベー
ス部品３の右側の固定部３ｅと光ファイバ固定部品６と
の間の溝又は孔状の挿入孔３ｇに左側から挿入し、さら
に、その光ファイバ２の先端をスリーブ４内の先に挿入
してある左側の光ファイバ１の先端に突き当たるまで挿
入する。そして、この状態で、右側の楔部材６ａをベー
ス部品３の中央に向けて押し込み移動させて右側の光フ
ァイバ固定部品６を上昇させ固定部３ｅに光ファイバ２
を押し付け固定する。

【００２３】最後に、スリーブ４を光軸に交差する方向
に移動させる。具体的には、図２の（Ｂ）から（Ｃ）に
示すように、移動手段７の楔部材７ａを左側に移動させ
て、先端の傾斜面によりベース部品３の支持部材３ａを
押し上げて保持部品８にスリーブ４を押し当て、この状
態で固定保持する。この状態の固定保持は、移動手段７
の楔部材７ａの先端の傾斜面で支持部材３ａの下面を支
持した状態で楔部材７ａをベース部品３に固定するか、
又は移動手段７の楔部材７ａの先端の傾斜面に続く平坦
な上面で支持部材３ａの下面を支持させることによって
達成される。

【００２４】上記のように、両光ファイバ１、２の先端
をスリーブ４内に挿入し、かつ、両光ファイバ１、２の
後方、例えば、被覆部１ａ、２ａをベース部品３上に固
定することによって、両光ファイバ１、２をスリーブ４
内で突き合わせ可能な状態に保持しておき、この状態
で、移動手段７によりスリーブ４を光軸に交差する方向
に移動させることにより、両光ファイバ１、２をベース
部品３の撓み形成空間３ｂ、３ｃ位置で撓ませて撓み部
分１’、２’を形成し、両光ファイバ１、２の突き合わ
せ端面に光軸方向の押し付け力を発生させることができ
る。

【００２５】上記両光ファイバ１、２の突き合わせ端面
に発生する光軸方向の押し付け力は、スリーブ４を光軸
に交差する方向に移動させる量によって決まることにな
り、本発明の実施例においては、保持部材８とスリーブ
４との間隙寸法又は移動手段７の楔部材７ａの先端の傾
斜面の高さ寸法によって正確に設定することができる。

【００２６】上記実施例では、移動手段７として、楔部
材７ａを例示しているが、これに制約されるものではな
く、他の手段、例えば、ネジピンで移動させる場合、そ
の他、適宜の手段を採用することができる。

【００２７】また、光ファイバ１、２の後方をベース部
品３上に固定する手段として、予め別の場所で光ファイ
バ１、２の一方又は双方を、光ファイバ固定部品５、６
に固定しておき、それの光ファイバ端部を光軸合わせ部
品内に保持した後にベース部品３の固定部３ｄ、３ｅに
固定してもよく、また、接着剤で固定することも可能で
ある。しかし、本実施例のように、楔部材５ａ、６ａに
より固定部品５、６を移動可能としておけば、光ファイ
バ回線の保守点検、修理等で光ファイバ１、２の一方又
は双方を取り替え交換する場合において、接続装置をそ
のまま繰り返し使用することができる。特に、屈折率整
合剤を使用しないＰＣ接続を採用する場合には、本実施
例の構成とすることが好ましい。

【００２８】また、本実施例は、最も簡単な構成の単心
（光ファイバ１本）型の接続装置を例示しているが、多
心型（光ファイバ複数本）の接続装置にも適用すること
ができる。例えば、同じ心数のテープ状光ファイバ同士
の接続に使用する場合、光軸合わせ部品の光ファイバを
保持する部分をテープ状光ファイバの心数及びピッチに
適合するものを用い、光ファイバ固定部品５、６をテー
プの寸法形状に対応させればよい。また、光ファイバが
夫々独立しているケーブルの光ファイバを接続する場
合、複数のスリーブ４に対して支持部材３ａ及び光ファ
イバ固定部品５、６、楔部材５ａ、６ａを複数個を並列
させ、かつ、夫々に移動手段７を設置して、各スリーブ
４を個別に独立して光軸に交差する方向に移動させるよ
うにすればよい。

【００２９】さらに、単心型、多心型のいずれの場合で
も、一方を光ファイバケーブルの母線側に接続し、他方
を各家庭又は需要家の所望機器に接続する場合に適用す
ることができ、この場合には、母線側は、光ファイバを
永久的乃至半永久的に固定する形式で固定させ、各家庭
又は需要家の所望機器への接続側は、光ファイバの着脱
を可能とする前記図２の実施例と同様な構成とするのが
好ましい。

【００３０】また、ベース部品３、光ファイバ固定部品
５、６、移動手段７、保持部品８は、樹脂製、金属製、
又はこれらの組合せで構成することができ、ベース部品
３については、成形上、又は移動部品の組付上の観点か
ら、適宜の位置で分割して成形製作し、ボルト等の締結
手段で締結して組み立てするのが好ましい。また、保持
部品８については、ベース部品３にボルト等で着脱可能
に取付けるか、又は、ヒンジ構造により開閉可能とす
る。この保持部品８は、スリーブ４に光ファイバを挿入
する際には、ベース部品３上から除去させ、光ファイバ
の挿入後にベース部品３上に固定させるようにしてもよ
く、又は、透明樹脂等で構成して、スリーブ４内に光フ
ァイバを挿入する際、挿入状態を目視可能としてもよ
い。

【００３１】なお、上記実施例は、スリーブ４を上下方
向に押し下げ又は押し上げるようにした場合を例示した
が、本発明は、スリーブ４を横方向に水平移動させるよ
うにしてもよく、スリーブ４の中央部を中心に回転させ
てもよい。また、上記実施例は、接続される両光ファイ
バの両方に撓みを形成させるようにした場合を例示した
が、一方だけ（例えば、前記母線と反対側）に撓みを形
成させるようにしてもよい。一方だけに撓みを形成させ
る場合には、例えば、スリーブ４を母線側の端部では一
定位置で最初は傾斜状態に保持させておき、母線と反対
側から光ファイバをスリーブ４内に挿入した後、母線と
反対側のみ移動手段７で移動させて水平状態とし、撓み
を形成させ、光ファイバの突き合わせ端面に光軸方向の
押し付け力を発生させるようにする。

【００３２】本発明で使用する光軸合わせ部品として
は、スリーブに限らず、３本のロッドの間隙を利用する
もの、Ｖ溝とその押さえ蓋等、光ファイバを光軸方向に
突き合わせ可能に保持できるものであればよい。

【００３３】また、本発明において、光ファイバ端面の
コア部がクラッド部より突出するように加工されている
とは、コア部と同一面にクラッド部が部分的に残ってい
てもよく、光軸方向の押し付け力を作用させた際に、両
光ファイバのコア部同士が密着していればよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明の光ファイバ接続方法及び装置に
よれば、両側の光ファイバの突き合わせ端面に光軸方向
の押し付け力を発生させているため、温度変化に伴なう
光ファイバの接続端面間に間隙が発生することを防止す
ることができる。また、外部からの光ファイバ引張力に
対して、光ファイバの接続端面間に間隙が発生するまで
に余裕を持たせることができる。しかも、両側の光ファ
イバの突き合わせ端面間に屈折率整合剤を使用しないＰ
Ｃ接続方式を採用する場合、光ファイバの突き合わせ端
面には、常に光軸方向の押し付け力を作用させることが
できるため、温度変化による端面の離間を防止でき、接
続損失の変動の少ない光ファイバ接続器を提供でき、再
使用も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の光ファイバ接続方法
の作業順序説明図。

【図２】（Ａ）は本発明の光ファイバ接続装置の実施例
を示す概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）図のＢ−Ｂ線断面
図、（Ｃ）は光ファイバの接続完了後の状態を示す
（Ｂ）図と同様位置での断面図。

【図３】ＰＣ接続方式の要部概略を示す説明図。

【符号の説明】

１、２光ファイバ１ａ、２ａ光ファイバの被覆３ベース部品４光軸合わせ部品（スリーブ）５、６光ファイバ固定部品７移動手段８光軸合わせ部品の固定部品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口義正滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号日本電気硝子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接続される両光ファィバを光軸合わせ部
品で突き合わせ可能な状態に保持すると共に、その各光
ファイバの後方を固定し、次いで、この状態で光軸合わ
せ部品を移動して少なくとも一方の光ファイバに撓み部
が形成される位置に固定することにより、両光ファイバ
の突き合わせ端面に押し付け力を作用させることを特徴
とする光ファイバの接続方法。
【請求項２】光ファイバの突き合わせ端面は、それの
コア部がクラッド部より突出するように予め加工されて
いることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの接
続方法。
【請求項３】接続される両光ファイバを光軸方向に突
き合わせ可能な状態に保持する光軸合わせ部品と、上面
中央に前記光軸合わせ部品を移動可能に支持する支持部
材を有し、それの側方に光ファイバの撓み形成空間を介
して両光ファイバを夫々固定する固定部を有するベース
部品と、前記光軸合わせ部品を光ファイバに撓み部が形
成される位置に移動させる移動手段と、移動後の光軸合
わせ部品をベース部品に保持固定する保持部品とからな
ることを特徴とする光ファイバの接続装置。