JPS6057565B2 - 光学フアイバ案内体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はファイバ光学系に関し、特に２本の光学ファイ
バの端部を接続する案内体に関するもの゛であつて、１
９７７年１月１０日米国出願第７５８１０６号「光学フ
ァイバ接続用ガイド・コネクタ・アツセンブ警月のＣＩ
Ｐ出願に対応するものである。

前記米国出願は一対の単線光学ファイバの端部間に光学
系伝達接続をあたえるガイド・コネク・夕・アッセンブ
リを開示したもので、このアツセンブリは、３本の所定
の長さのガラス棒体の形の直線状案内部材であり、棒体
は並列に配されその周辺部分を長手方向に接続されて棒
体間に尖端状すき間溝を形成している。案内部材はコネ
クタ内の空胴内に配設され、コネクタは一対の対応コネ
クタ部材からなるものである。

各コネクタ部材は第１および第２の端部を有し、これら
両端間には長手方向にのびた通路があり、この通路にフ
ァイバを通し、第２の端部の近くにある中空部分までフ
ァイバをのばすようになつている。コネクタ部材はその
第２の端部で一緒に接続され、その中空領域が案内体受
入空胴部を構成している。

各通路は第１の端部に拡張された開口部をそなえ、この
開口部は断面積が小さくなるようにテーパされて空胴部
入口に向つている。空胴部入口で通路断面積は、光学フ
ァイバの断面積よりわずかに大きくなつており、ファイ
バが通路を通つて案内部材内に入り精密に位置づけされ
るようになつている。各コネクタ部材は、空胴内部を目
視して各ファイバがコネクタ部材内で所定長だけのびて
いるかどうかを確認する整合用の孔をそなえている。

即ち、この孔は、コネクタ部材を結合した時にファイバ
端部が案内部材内で対接して良好な光信号伝達接合が得
られたかどうかを確認するためのものである。このガイ
ド・コネクタ・アッセンブリは一対の光学ファイバの端
部間の接続を極めて容易にすることがわかつている。

しかし前記米国出願第．７５８１０鰻のガイド●コネク
タ・アッセンブリに用いた案内体の整列性能は、光学フ
ァイバの径が、案内部材の棒体間に形成されたすき間溝
の内径と極めてマッチしている場合に光学ファイバを精
密に整列接続し得るものである。従つて、本発明は前記
出願の直線状案内体の改良に関し、前記棒体が形成した
尖端状溝の内径とは外径が同一でない光学ファイバを更
に精密に整合することができ、しかも光学ファイバの径
が種々のものでも１つの寸法の案内体で接続できる−よ
うにした案内体を提供するものである。

従つて、本発明の第１の目的は前記米国出願による発明
の利点を有するガイド・コネクタ・アッセンブリ用の案
内体であつて光学ファイバ端部収容に対する公差が大き
く、しかも光学ファイバ端部を高精度で接合できる案内
体を提供することである。

本発明の第２の目的は、構造が簡単なガイド・コネクタ
●アッセンブリ用案内体であつて、一対の光学ファイバ
の端部を低損失で結合できるものを提供することである
。

本発明の第３の目的は、種々の径にわたる一対の光学フ
ァイバの整合位置づけが精密にできる再ノ使用可能なガ
イド●コネクタ・アッセンブリを提供することである。

本発明の第４の目的は、光学ファイバを同軸に精密に一
致接続させる案内体、およびコネクタ・アッセンブリ内
で容易に配設できるアッセンブリを提供することである
。上記目的および其の他の目的は、一対の単線光学ファ
イバの端部間に光信号伝達接続なすのに用いられる案内
体を提供することによつて達成される。

この案内体は少なくとも３本の所定長さを有するガラス
棒体を有し、これら棒体は相互に並列に配設され、近接
棒体の長手方向周辺部を相互に接触させかつ接続させて
、近接棒体間に尖端状すき間溝を形成している。この溝
は棒体の端部において開口部と弧状部分とを有し、弧状
部分はファイバの両端を尖端状すき間溝の隅部のひとつ
に押入れて、ファイバの端部を隅部にそつて相互に一致
接続させるようになつている。以下、添付図面を参照し
て本発明を説明するが、同一の部分は同一の参照番号で
示されている。

第１図において、２０はファイバ光学系のガイド・コネ
クタ・アッセンブリに用いる案内体であつて、一対の光
信号搬送ファイバの間を臨時に或は永久的に接続するも
のである。

この案内部材２０は細長い棒状の部材で同様な形状の部
材２２，２４，２６を少なくとも３本そなえている。

これら棒状部材２２，２４，２６は硬質材料製で（好ま
しくはガラス）で滑らかな面を有するものであることが
好ましい。棒状部材２２，２４，２６はその長手方向の
部分を相接して配設されている（第３図の２９参照）。

このように棒状部材を配設したので、これら部材の間に
は中央内部スペース（或は溝）２７が形成され、案内部
材（或は案内体）の全長にわたつてのびている。

この内部スペース２７は複数の尖端状すき間を含む中央
溝の形をしており、各尖端状すき間は一対の対接棒状部
材間のスペース内にあり棒状部材の対接部分２９の所で
終つている。

尖端状すき間は棒状部材の全長にわたりのびている。各
棒状部材２２，２４，２６は弧状に曲げられており、棒
状部材２２，２４は案内体２０の曲率半径の外端で一致
している。

棒状部材２２，２４と対接した棒状部材２６は弧状案内
部材２０の最も内方の曲率半径にそつている。前記溝２
７は接続される光ファイバの端部を受入れて、これらを
同軸にならべるように構成されている。

棒状部材の径は、これらの間に形成した溝の中央部分の
径が接続される光ファイバの径より大きくなるように選
定されている。棒状部材２２，２４，２６が弧状をなし
ているので、溝２７内に挿入される光ファイバは棒状部
材２２，２４間に形成した溝２７の尖端状すき間に押圧
され光ファイバの周辺部が溝２７のすき間内で棒状部材
２２，２４の周辺部と対接する。

弧状としたことにより光ファイバは棒体２２，２４間の
すき間に押入れられるので、光ファイバの径と溝２７の
径との整合は厳密にしなくてもよい。従つて光ファイバ
の径が溝２７の径よりも小さい場合でも、これらを案内
体２０の反対側からそれぞれ挿入すれば、両光ファイバ
は棒体２２，２４間のすき間に等しく押入れられるので
、光ファイバを一列に一致させることができるのである
。このような案内部材２０であれば一本の案内部材で径
の異なる複数の光ファイバの端部を接続することができ
、また溝２７の径と光ファイバ端部の径の差が許容値が
更に大きい場合でも光ファイバを接続できる。

案内部材２０はガラス製であることが好ましく、ガラス
棒を高温であるうちに引張つて必要な寸法にし相互に接
触させて、周縁部の長手方向の部分が相互に（第３図、
２９の所で）接触融合するようにして形成する。

ガラスは製作上の理由ばかりでなく、機能的見地からも
重要である。

即ち、ガラスを用いれば収縮性が極めて低く、案内部材
としての寸法的安定性が得られる。更に、ガラスは硬性
であり平滑なすき間面が得られ、従つて摩耗性が低く即
ち耐摩耗性である。これらの特性により、一般にプラス
チックのような、より軟性の物質でカバーされた光ファ
イバーが焼付いたり、傷つけられたりすることがない（
このような特性がなければ、光ファイバ挿入時に光ファ
イバーが損傷を受け或は案内体自体が損傷を受けること
になり、いずれの事故が発生しても、それは損傷面によ
り不要な強度損失が発生することになる）。また、案内
体がガラス製であれば、透明であるので挿入した光ファ
イバの端部を見ることができるので光ファイバの接続に
便利である。

また、溝が美端状となつているので、ファイバーの光学
的端部は棒状部材２２，２４，２６の最も内方の面との
み接触する。

従つてファイバが、すき間状の溝に挿入される際にファ
イバと棒体との間の摩擦は無いに等しい。更に、ファイ
バ光学端部が棒状部材２２，２４間のすき間に圧入され
るので、このファイバ光学的端部の径が等しい場合には
、ファイバの端部は案内体内で精密に軸方向において一
致して適正な位置に保持される。案内部材２０の溝２７
に小径の光ファイバが容易に挿入できるように、溝２７
の両開口端の断面積は溝２７の他の部分の断面積より大
きくなつている。即ち、溝２７の開口端部を拡張するた
めには、案内部材の端部を例えば弗化水素酸のような酸
浴にいれて、第１図に２８で示したように棒状部材の自
由端部をエッチングするがテーパー状とすればよい。第
２図はコネクタ・アッセンブリ内の案内体２０を示すも
ので、案内部材の使用を容易にするためには、案内部材
を円筒状ハウジング３０内にいれるとよい。

このハウジング３０は接続部材内で案内部材の使用を容
易にするものである。ハウジングはナイロン、ＡＢＳｌ
スチレン、ノリル（ＮＯｒｙりのような注入成形プラス
チック、或はエポキシ樹脂のような流し込みプラスチッ
クで成形するのが好ましい。

この円筒状ハウジング３０の各端部には、テーパー状の
円錐台形の開口部４０があり、案内体２０内にのびた溝
２７の端部に近づけるようになつている。

第２図の実施例において、コネクタは一対の雌雄同形の
整合コネクタ部材３２，３４で構成されている。

これらコネクタ部材３２，３４は寸法も形も同一である
。コネクタ部材３４は一対の指部３６を有し、この指部
３６は第３図のように断面が弧状をなし、コネクタ部材
３４の直径方向の対向側に設けられている。同様に、コ
ネクタ部材３２は、第３図に図示したように、断面が弧
状をなした一対の指部３８を有し、指部３８はコネクタ
部材３２の直径方向の対向側に設けられている。従つて
、これらコネクタ部材３４，３２の指部３６，３８を交
互に組合せれば環状リングが形成されて、円筒ハウジン
グ３０内の案内部材２０を受入れる空間が得られる。コ
ネクタ部材３２はケーブル４２に取付けられ、コネクタ
３４はファイバ光学ケーブル４４に接続される。

ケーブル４２は光学ファイバ４６を有し、このファイバ
４６は、ケーブルの端部でファイバ４６とケーブルの間
にエポキシ接着剤によつてケーブル４２に接続されてい
ることが好ましい。ケーブル４４も、ケーブル４２の光
学ファイバ４６の場合と同様にして、ケーブル４４の端
部に固着した光学ファイバ４８をそなえている。円筒状
の穴５０がコネクタ部材３２の外端から部材本体中に充
分にのびている。この開口部５０内に前記ケーブル４２
が、このケーブルの周辺に塗布した適切な接着剤で固着
され、従つてケーブルは開口部５０内でコネクタ部材３
２に固着されている。同様にして円筒状の穴５２がコネ
クタ部材３４の外端から部材本体中に充分にのびている
。コネクタ部材３２の開口部５０はテーパー状５４とな
つて指部３６，３８間に形成された空胴にのびている。
同様にコネクタ部材３４の開口部５２もテーパー状５６
となつて指部３６，３８間に形成された空胴にのびてい
る。従つて光学ファイバ４６，４８の端部はケーブール
４２，４４からのびて円筒状ハウジング３０の開口部４
０に入り、棒材２２，２４，２６内で案内部材２０に形
成したすき間溝２７に入る。ケーブル４２，４４をコネ
クタ３２，３４に取付けた時に光学ファイバ４６，４８
の端部が確実に相互に対接するようにするには、長手方
向で一致した孔６０を利用して光学ファイバの端部を所
定の長さに切断すればよい。指部３６，３８の外面には
環状凹部があり、第２図のようにコネクタ部材３２，３
４が相互に係合し指部３６，３８が対向するコネクタ部
材の本体とそれぞれ対接した後に前記環状凹部にＯリン
グ５８を取付ける。

従つて、０リング５８によりコネクタ部材３２，３４は
一体に保持される。案内部材２０内にある光学ファイバ
の端部の伝達接続状態は、光学ファイバの芯（コア）の
屈折率にマッチした屈折率を有するオイルをすき間溝２
７内にいれたので改善されている。断続自由な接続とす
るのではなく、永久接続にする場合には、屈折率のマッ
チしたエポキシを、すき間溝内にいれて、ファイバ端部
を固着すればよい。

第４図は、本発明による案内体の他の実施例を示すもの
で、案内部材は３本の同様な細長い棒状部材７２，７４
，７６で構成されている。

各棒状部材はガラス製であることが好ましい。これら棒
状部材７２，７４，７６は平行に配設されてその長手方
向の部分を相互に対接固定して一体になつている。棒状
部材は一緒にされて案内部材を形成するのであるが円筒
状の棒体を加熱して引張り、棒体を平行に配列された状
態にして固定し一体とすればよい。棒体を所定の長さに
切断した後に、案内部材（案内体）７０の端部に高温ド
ウエルを挿入して、端部にテーパ開口部７８を形成する
。

案内体７０の両端部を次のように曲ける。

即ち中央部分は真直ぐで、両端部をこの中央部分の軸に
ほぼ平行にしかもこの軸から横に変化させるように曲げ
る。換言すれば案内部材７０の両端部は、その真直ぐな
中央部分の両端で第１の半径８２で曲げられ、両端部が
中央部分の一端に横方向にのびるようになる。更に、案
内部材が外方に行くにつれて８０の所で両端を曲げて案
内部材の直線部分にほぼ平行にするのである。従つて棒
状部材７２，７４，７６は、案内体の全長にわたりのび
た中央内部スペース或は溝８４を棒体の間に形成する。

この内部スペース８４は尖端状すき間（各尖端状すき間
は対接した一対の棒状部材の間にある）を含む中央溝の
形となる。

棒体７２，７４は、棒体の端部が案内部材７０の中央部
分から離隔した方向から最も離隔した方向で横にならん
でいる。

従つて、光学ファイバを案内部材７０のすき間溝に挿入
すれば、光学ファイバは棒状部材７２，７４間のすき間
に押入れられる。

即ち、第６図に図示したように、光学ファイバは案内部
材７０の棒体７２，７４の周面８６，８８に対接される
。このすき間溝は光学ファイバの径の少なくとも２倍あ
れば充分な結合が得られる。案内部材７０が弧状に曲つ
た端部と直線状の中央部とで構成されているので、案内
部材７０内にその両端から挿入される一対の光学ファイ
バを一致させることが更に容易になつている。

即ち、第５図に図示したように、左側に挿入される光学
ファイバ９０と右側に挿入される光学ファイバ９２は精
密に同軸で一致し、光学ファイバ９０，９２の端部が心
合せされる。更にくわしくは、光学ファイバ９２は、第
６図に示すように、棒体７２，７４間のすき間に押入れ
られ、棒体７２，７４の壁面８６，８８に対接しすき間
にできる限り内方に押入れられる。同様にしてファイバ
９０も壁面８６，８６に押当てられ、案内部材中央の真
直な部分によつて両ファイバが相互に対接し、その両端
が密着する。すき間に入れた屈折率マッチングオイルに
より、その光透過性は更に改良されている。第６図に図
示したように、光学ファイバ７２は光学芯９４と、異つ
た屈折率の外殻（クラデング）９６を有し、これは光学
ファイバの芯内の光維持性を助長するものである。また
、ガラス棒体７２，７４，７６の屈折率は、光伝達路内
の光維持性を良くするために、光学ファイバの屈折率と
は特に異つたものである。

案内部材７０は、注入成形サーモプラスチック或は流し
こみプラスチック製の円筒状ハウジング９８内に取付け
られていることが好ましい。このハウジング９８は、前
記案内部材２０のハウジング３０と同様にして形成され
たものである。また、ハウジング９８内の案内部材７０
は、前記案内部材２０に関し第２図に図示したようにし
て用いられる。上記のように、本発明によるガイドコネ
クタアッセンブリは一対の単線光学ファイバの端部を速
かに且つ効果的に接続するものであるが、この接続は、
指部のまわりの周辺凹部からＯリング５８をはずしてコ
ネクタ部材３２，３４をゆるめれば、簡単に解除するこ
とができる。

即ち、この場合、コネクタ部材３２，３４が分離されて
、案内部材２０（或は７０）内のファイバ端がはずれる
。ファイバ端部を再結合する場合はこれらファイバ端部
を、案内部材の円筒状ハウジング３０（或は９８）内に
挿入し、案内部材により両端部が一致するようにすれば
よい。本発明による案内部材には弧状部分を設けたので
、種々の径の光学ファイバをこのひとつの寸法の案内部
材で一致接続させることができる。

また、案内部材内のすき間溝の内径に対する光学ファイ
バの外径に関する許容公差も低くてよい。また、案内部
材の弧状部により、光学ファイバはコネクタの軸からず
れるようになつているが、これは光学ファイバがコネク
タ部材３２，３４を閉成する前に接触した場合に可撓偏
倚させて、ファイバ端面に過大な圧力がかかりファイバ
が無用に損傷させることを防止する効果がある。この特
徴により、ファイバの長さに関する公差はゆるいもので
よい。これらの利点は前記親出願の利点すべてと共に得
られたものである。案内部材２０および７０の周囲に形
成した円筒状ハウジングは、このハウジングをコネクタ
の指部間に形成される空胴に挿入した時にコネクタ部材
の中央にその案内部材への入口開口部がくるので、ファ
イバ端部を速かに接続させることができる。

更に、円筒状ハウジングの開口端部はコネクタ部材内で
同軸であるので、コネクタ部材に対し角度的に一致させ
ること無しに、案内部材を挿入す・ることができる。

また、円筒状ハウジングの開口部は充分に広くとつてあ
るので、案内部材の端部にファイバ端部が容易に挿入で
きるようにしている。

本発明は前記説明内容のみに限定されるもので門はなく
、その要旨を変更しない範囲の改良、変形は本発明の要
旨範囲に入るものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学ファイバ接続用案内体の斜視
図、第２図は本発明によるガイド・コネノクタ・アッセ
ンブリの縦断面図で、一対の光学ファイバ端部を接続し
た状態を示すもの、第３図は第２図の線３−３にそう断
面図、第４図は本発明による光学ファイバ接続用案内体
の他の例の斜視図、第５図は第４図の案内体の縦断面で
、一対の２０・・・・・・案内体、２２，２４，２６・
・・・・・棒状部材、２７・・・・・・尖端状すき間溝
、２９・・・・・・対接部分、３０・・・・・・円筒状
ハウジング、３２，３４・・・・・・コネクタ部材、３
６，３８・・・・・・コネクタ部材の指部、４０・・・
・・・開口部、４６，４８・・・・・・光学ファイバ、
５０，５２・・・・・・円筒状穴、５４，５６・・・・
・・テーパ、５８・・・・・・０リング、７０・・・・
・・案内体、７２，７４，７６・・・・・・棒状部材、
７８・・・・・・テーパ開口、８０・・・・・・曲り部
位、８４・・・・・・内部溝、８６，８８・・・・・・
棒状部材の壁面、９０，９２・・・・・・光学ファイバ
、９８・・・・・・円筒状ハウジング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対の光学ファイバ間に光信号伝達接続をなす光学
   ファイバ案内体であつて、少なくとも３本の所定長さを
   有するガラス棒体をそなえ、前記棒体が、相互に並行し
   、近接棒体の長手方向周辺部を相互に接触させかつ接続
   させて配設され、近接棒体間に尖端状すき間溝を形成し
   、この溝は前記棒体の端部において開口端部と弧状部分
   とを有し、前記弧状部分が前記ファイバの両端を前記尖
   端状すき間溝の隅部のひとつに押入れて、前記ファイバ
   の端部を前記隅部にそつて相互に一致接続させることを
   特徴とする光学ファイバ案内体。 ２ 前記光学ファイバ案内体のその長さにそつた中央部
   分がほぼ直線状であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の光学ファイバ案内体。 ３ 前記中央部分が、その各端部において弧状部分に接
   続され、この弧状部分は前記中央部分の一側へ横にのび
   たものであり、且つ前記中央部分にほぼ平行に前記案内
   体の端部がのびるように曲げ戻された弧状部分に接続さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   光学ファイバ案内体。 ４ 前記棒体のうちの２本が前記一側に対し横にならび
   、前記ひとつの隅部は前記案内体の端部がのびているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の光学ファイ
   バ案内体。 ５ 前記棒体が前記案内体の全長にわたり弧状であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学ファイ
   バ案内体。６ 前記案内体が円筒状ハウジング内に配設
   され、このハウジングがその両端部に一対の開口部を有
   し、この開口部は内方にテーパ状となされ前記案内体の
   各端部に対する広い開口部となり前記光学ファイバ端部
   を前記案内体に挿入するのを容易にしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の光学ファイバ案内体。 ７ 前記案内体の弧状部分がファイバを曲げ且つこれに
   付随してファイバ収容長さに自由性をファイバに与える
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学ファ
   イバ案内体。