JPS6160403B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は通信用光フアイバのコネクタに関す
る。特に２本の光フアイバの端部を低損失に接続
する光フアイバ・コネクタに関するものである。

〔従来技術の説明〕

第１図は従来の光フアイバ・コネクタの基本構
成を示す図である。同図において、フエルール４
は光フアイバ１を中心にセラミツク・パイプ２な
らびに円筒管３を順次に同軸上に配置して構成さ
れ、このフエルール４は整列スリーブ５内で相手
方のフエルール４′と突き合せて整列されてい
る。なお、６，６′は光フアイバ１，１′をナイロ
ン被覆したケーブルである。

通常、上記の構成により光フアイバを接続した
場合の接続損失は、 光コネクタの機構上の不完全性（例えば軸ず
れ、角度ずれ等）、 フレネル反射損失、 が主たる要因となつて発生する。この対策とし
て、前者は高精度な軸合せ技術を導入すること
で、また、後者は光フアイバ１，１′の突合せ面
の間に生じる空気層をなくすことでそれぞれ解決
することが可能である。

フレネル反射損失をなくすための具体的な手法
としては、第１図に示した光フアイバ１，１′を
含むフエルール４，４′の突合せ端面を鏡面に近
い状態に研磨して、光フアイバ１，１′を直接接
触させる（以下「光学接触」という。）方法があ
る。さらに、この光学接触効果を得られやすいよ
うに、第２図に示すような円錐形状をしたフエル
ール７，７′と鼓状の整列スリーブ８とを用い
て、両者をプラスチツク成形する光フアイバ・コ
ネクタがある。

これら従来の光フアイバ・コネクタの欠点とし
ては、まず、第１図の場合では、フエルール４，
４′の端面直角度の良否や整列スリーブ５内ので
の対向位置状態により端面間に空隙が生じ易い欠
点が挙げられる。このため、複数回の着脱操作で
光学接触の再現性が悪くなり、接触損失のバラツ
キが生じる。また、第２図の場合では、フエルー
ル７，７′の接触面を小さくして、光フアイバ１
および１′の間に空隙が極力生じにくい構造とし
ているが、円錐形状を有するフエルール７，７′
と整列スリーブ８との組合わせで生ずる嵌合誤差
が突合せ端面にわずかな空隙を発生させるため、
良好な光学接触を得にくい。さらに、この第２図
に示す従来方法はプラスチツク材の弾性効果を積
極的に利用して接続を行う構成となつているた
め、使用環境等による材質の変形があると、良好
な光学接触状態を維持できなくなる恐れがある。

このように、従来の光フアイバ・コネクタによ
る光学接触の良否は嵌合機構やフエルール端面の
形状によつて大きく左右され、安定で再現性の良
い性能を有する光フアイバ・コネクタを実現する
ことは非常に困難であつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記の欠点を解決するためになされた
ものであり、安定した光学接触を容易に得ること
ができる低損失の光フアイバ・コネクタを提供す
ることを目的とする。

〔発明の特徴〕

本発明は、先端が大略長方形にせばめられた形
状の突合せ面を有するフエルール内にフアイバを
固着し、一対のフエルールを整列スリーブ内でこ
の略長方形の突合せ面がその長軸が互いに交わる
ようにして突き合せることを特徴とする。

〔実施例による説明〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第３図は本発明に係る実施例の光フアイバ・コ
ネクタの要部外観斜視図である。

同図において、１，１′は光フアイバ、２，
２′はセラミツク・パイプ、９，９′はフエルー
ル、１０，１０′はフエルール９，９′の先端をテ
ーパ部１１，１１′により狭めて長方形状とした
突合せ面である。突合せ面１０，１０′は光フア
イバ１，１′の光軸に対して垂直な平面上に縦横
0.7mm×2.5mmの寸法で形成され、その表面には光
フアイバ１，１′を含めて鏡面に近い状態の光学
研磨を施してある。フエルール９，９′は第１図
と同様の円柱状構造を有しているが、先端部１
０，１０′が長方形断面である点に特徴がある。

フエルール９とこれに相対向するフエルール
９′とは、第１図の整列スリーブ５を用いて、第
３図に示すようにその突合せ面１０，１０′の長
手方向が互いに略直交するように配置する。この
ように配置すると、対向接触時に、両フエルール
９，９′の突合せ面１０，１０′の相互に接触する
面は、光フアイバ１，１′を中心にして小さな正
方形面となり、この接触面に外部から適当な押圧
力を加えることにより、両光フアイバの端面間に
空隙のない完全な機械接触を生じさせることがで
きる。すなわち、円柱形状のフエルール９，９′
同士を円筒スリーブ５内で整列、嵌合させ、しか
もフエルール９，９′の突合せ接触面をせばめた
後、両者を十字形に交叉させているため、押圧に
よる対向時の軸ずれや角度ずれ等の機構上の不完
全によつて生ずる接触面の空隙を極めて少なくす
ることができる。このことは上記のように十字形
に交叉された面は、軸方向ならびに回転方向の外
力、特に外周に配置されたネジ締結部品による外
力によつてフエルール９，９′に回転モーメント
が加えられた際にも接触面に及ぼされる変位が極
めて少ないことから証明できる。ちなみに、第２
図に示した円錐形状フエルールの場合には、回転
モーメントにより360度のいかなる位置でも接触
面に変化をもたらされるため、安定した光学接触
を得ることは困難である。後で述べる光フアイ
バ・コネクタの接続性能の実測データからも上記
の効果の妥当性は裏づけられる。

さらに、本実施例の光フアイバ・コネクタは突
合せ面が主にセラミツク材でできているため、接
触面が光フアイバを保護して対摩耗性に優れてお
り、機械的強度性能を良好に維持することができ
る。このため、繰り返しての着脱に際しても常に
安定した光学接触を実現することができ、再現性
の良い接続特性を得ることができる。また、着脱
時に発生するゴミ等がフエルール接触面に付着す
る現象についても、本発明構造では接触面が少な
く、しかもテーパエツジに近い形状となつている
ため、その影響が極めて少なく、良好な光学接触
を常時得ることができる。

なお、突合せ面１０，１０′の寸法の短軸に対
する長軸の割合は、1.5〜15倍程度の範囲で十分
な効果が得られ、特に３ないし４倍程度の割合が
望ましい。

第４図は本発明の一層具体的な実施例を示した
ものであり、現在標準化されようとしているFC
形光フアイバ・コネクタについての構造図であ
る。

この光フアイバ・コネクタはプラグ１２とアタ
プタ１７とからなる。プラグ１２は、光フアイバ
１、第３図と同一構成のフエルール９、長方形断
面をもつ突合せ面１０、フエルールを押圧するス
プリング１３、光フアイバ１をナイロン被覆した
心線６、フエルール９を保持するフレーム１４、
フレーム１４の外周上に配置した位置決めキー１
５、そしてネジ締結するためのカツプリングナツ
ト１６で構成される。一方、アタプタ１７は整列
スリーブ１８とハウジング１９で構成されてお
り、ハウジング１９の入出力端にはそれぞれ切欠
溝２０と２０′が互いに90度ずらして形成されて
いる。

コネクタ１２の操作は、あらかじめ突合せ端面
の長軸方向あるいは短軸方向に合わせて取り付け
られた位置決めキー１５をアタプタ１７の切欠溝
２０と２０′に合わせてプラグ１２をアタプタ１
７に装着し、ネジ締結することにより、２つのフ
エルールが整列スリーブ１８内で突き合されて整
列され、この結果、２本の光フアイバの端面が常
に光学接触する機構となつている。

第５図〜第７図には本発明実施例構造について
の試験結果を示す。この図はコア径が10μｍの非
常に細い２本の光フアイバをコネクタで接続した
ときの接続損失の特性図であり、第５図は従来例
の光フアイバ・コネクタによる場合の特性を示
し、第６図は第４図に示した本発明実施例光フア
イバ・コネクタによる場合の特性を示す。この特
性の測定方法としては、２個のフエルールをマス
ターとし、この２個のフエルールそれぞれに対し
てサンプルとなるフエルールを５〜10回接続して
その平均値を求めており、サンプルには新品のフ
エルールを用いている。第７図は参考のために示
したものであり、第４図の構造の光フアイバ・コ
ネクタをそのフエルール先端の突合せを面を直交
させない構造にして接続したときの特性図であ
る。

第５図、第６図からも明らかなように、本発明
のコネクタは、その接続損失が平均で0.13dBと
なり、従来のコネクタの平均0.63dBに比べて非
常に小さくなる。特に、着脱に際しての再現性に
ついても、従来コネクタの標準偏差0.33dBに対
して標準偏差0.1dB以下と安定になり、再現性の
良い光フアイバ・コネクタを実現できる。

また、本発明の光フアイバ・コネクタで一対の
フエルール先端突合せ面の長軸あるいは短軸を互
いに略直交させることにより良好な光学接触を得
られるという効果は、第６図と第７図の両特性を
比較することによつても明らかである。

以上に説明した実施例では、フエルール先端の
突合せ面は光フアイバを含む面を長方形に狭めた
形状であるとしたが、本発明はこの実施例に限定
されるものではなく、以下に示すようにフエルー
ル先端を形成した変形例も本発明に含まれ、これ
らによつても同等の効果を得ることができる。

すなわち、 同じ長方形２２でも、長軸方向にも同時に狭
めたもの（第８図）、 楕円形２３に狭めたもの（第９図）、 双曲線形２４に狭めたもの（第１０図）、 まゆ形２５に狭めたもの（第１１図）、 台形２６に狭めたもの（第１２図）、 などである。また、フエルール本体の構造につい
ても円柱状以外に、扇形、方形、半円形等につい
ても本発明を適用することができるし、その材質
についても本実施例のように光フアイバ固定部分
にセラミツク・パイプを用いる他に、プラスチツ
ク等を用いることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、フエルール先
端を軸方向に沿つて大略長方形状に狭め、相手フ
エルールの長方形状端面とを互いに交叉するよう
に対向させることにより、光フアイバ同士を良好
な状態で光学接触させることができ、接続損失の
低減化を図れ、さらに着脱に際して安定化を図る
ことが可能となる。このように本発明が光伝送方
式の高性能化に果たす役割は非常に大きいもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来例の光フアイバ・コネク
タの断面図、第３図は本発明実施例の光フアイ
バ・コネクタの外観斜視図、第４図は本発明の一
層具体的な実施例の光フアイバ・コネクタの一部
切欠図、第５図は従来例の光フアイバ・コネクタ
の接続損失特性図、第６図は本発明実施例の光フ
アイバ・コネクタの接続損失特性図、第７図は参
考としての接続損失特性図、第８図ないし第１２
図はフエルール先端の変形例を示す図。 １，１′…光フアイバ、５…整列スリーブ、
２，２′…セラミツク・パイプ、９，９′…フエル
ール、１０，１０′…突合せ面、１１，１１…テ
ーパ部、１２…プラグ、１３…スプリング、１５
…位置決めキー、１７…アタプタ、２０，２０′
…切欠溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２本の光フアイバの端部がそれぞれ挿入固定
   され、各先端部にこの２本の光フアイバ端面をそ
   れぞれ同一平面に含む突合せ面が形成された一対
   のフエルールと、 この一対のフエルールを上記２本の光フアイバ
   の端面が向き合うように整列させる整列スリーブ
   と を備え、 上記一対のフエルールを上記整列スリーブの両
   端から挿入して上記突合せ面上の光フアイバ端面
   を相互に対向接触させることにより２本の光フア
   イバが光学的に接続されるように構成された光フ
   アイバ・コネクタにおいて、 上記２個の突合せ面はそれぞれ上記光フアイバ
   の端面光軸に対して垂直な平面であり、その平面
   の外周形状がこの光軸に対して直交する２方向に
   ついて異なる長さを有する形状であり、上記２個
   の突合せ面を整列スリーブ内で対向させるときに
   上記一対のフエルールの突合せ面の外周形状が互
   いに大略直交するように突き合わせるように構成
   されたことを特徴とする光フアイバ・コネクタ。 ２ 上記フエルールはその突合せ面が長方形であ
   り、その長方形の長辺と短辺とがほぼ直交するよ
   うに突き合わされることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の光フアイバ・コネクタ。 ３ 上記フエルールの少なくとも上記光フアイバ
   を挿入固定する部分がセラミツク材料で形成され
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載の光フアイバ・コネクタ。