光ファイバ付フェルール及びこれを使用した光コネクタ
【課題】 組立作業中に光ファイバが折れることのない新規光ファイバ付フェルール及びこれを使用した光コネクタの提供。
【解決手段】 一端から他端まで貫通した貫通孔を有するフェルール本体と、前記貫通孔内に導入された光ファイバとを有する光ファイバ付フェルールにおいて、前記貫通孔が、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部と、前記途中から前記他端側に形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部と、から構成されており、光ファイバの一端が、フェルール本体の前記一端に位置しており、光ファイバの他端が、前記貫通孔の前記管部内に位置しており、更に、光ファイバの前記他端には、光ファイバのコアと同等の屈折率を有する屈折率整合フィルムが備えられていることを特徴とする、光ファイバ付フェルール。
【解決手段】 一端から他端まで貫通した貫通孔を有するフェルール本体と、前記貫通孔内に導入された光ファイバとを有する光ファイバ付フェルールにおいて、前記貫通孔が、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部と、前記途中から前記他端側に形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部と、から構成されており、光ファイバの一端が、フェルール本体の前記一端に位置しており、光ファイバの他端が、前記貫通孔の前記管部内に位置しており、更に、光ファイバの前記他端には、光ファイバのコアと同等の屈折率を有する屈折率整合フィルムが備えられていることを特徴とする、光ファイバ付フェルール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光ファイバと光ファイバを接続するための光コネクタに関し、より詳細には、作業現場において、作業性のよい光ファイバ付フェルール及び当該フェルールを使用した光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバと他の部品と光学接続を行なうために、光ファイバの端部に光コネクタが設けられる。一般的な現場取り付け光コネクタは、図６の概略図に示すように、外観を形成するコネクタつまみ部分８１０と、プラグ部分８２０と、ブーツ８３０から構成される。プラグ部分の側面にくさびＷを挿して、光ファイバを挿入し、挿入後抜き取って、光コネクタを組み立てる。図７（ａ）は、光コネクタを組み立てたときの概略断面図である。当該プラグ部分８２０は、光ファイバ８２２を内蔵したフェルール８２１と、当該フェルール内部の光ファイバ８２２と位置合わせして他の光ファイバと接続するための位置あわせ機構８２３と、これらを保持するためのプラグハウジング８２４を有する。図７（ｂ）に示すように、ここで使用されるフェルールの片端部は当該端部に合わせて光ファイバの端面が形成されている。もう一方のフェルールの端部からは光ファイバが突き出ている。図７（ａ）に示すように、当該突き出した光ファイバを位置あわせ機構８２３により、マッチングオイル８２５を介して別の光ファイバに接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９２７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コネクタの組立作業において、光ファイバ付フェルールから突き出た光ファイバに少しの力がかかると当該光ファイバが折れてしまうため、作業性が悪かった。そこで、本発明は、組立作業中に光ファイバが折れることのない新規光ファイバ付フェルール及びこれを使用した光コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明（１）は、一端から他端まで貫通した貫通孔（例えば、貫通孔１０１）を有するフェルール本体（例えば、フェルール本体１０２）と、前記貫通孔内に導入された光ファイバ（例えば、光ファイバ１０３）とを有する光ファイバ付フェルールにおいて、
前記貫通孔が、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部（例えば、管部１０１ａ）と、前記途中から前記他端側に形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部（例えば、テーパ部１０１ｂ）と、から構成されており、
光ファイバの一端が、フェルール本体の前記一端に位置しており（例えば、光ファイバ端部１０３ａとフェルール端部１０２ａ）、
光ファイバの他端が、前記貫通孔の前記管部内に位置しており、更に、光ファイバの前記他端には、光ファイバのコアと同等の屈折率を有する屈折率整合フィルムが備えられている（例えば、光ファイバ端部１０３ｂ）ことを特徴とする、光ファイバ付フェルール（例えば、光ファイバ付フェルール１００）である。
【０００６】
本発明（２）は、光ファイバの前記一端とフェルール本体の前記一端とから構成される光ファイバ付フェルールの端面が研磨されている、前記発明（１）の光ファイバ付フェルールである。
【０００７】
本発明（３）は、前記発明（１）又は（２）の光ファイバ付フェルールを有する、光プラグ（例えば、プラグ２００）である。
【０００８】
本発明（４）は、前記発明（３）の光プラグを有する、光コネクタ（例えば、光コネクタ３００）である。
【０００９】
本発明（５）は、前記発明（４）の光コネクタと、光コネクタの構成部材である光ファイバ付フェルール内の光ファイバとは異なる光ファイバとを有し、
前記屈折率整合フィルムを介して、光ファイバ付フェルール内の光ファイバと当該光ファイバとは異なる前記光ファイバとが光路接続されていることを特徴とする、光ファイバケーブル（例えば、光ファイバケーブル４００）である。
【００１０】
本発明（６）は、一端から他端まで貫通し、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部と、前記途中から前記他端側に形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部と、から構成されている貫通孔を有するフェルール本体内に、前記テーパ部の形成された側から、光ファイバの一端面に屈折率整合フィルムが形成された屈折率整合フィルム付光ファイバを、当該フィルムとは反対方向の端から光学用接着剤を浸けながら挿入し、屈折率整合フィルム付端部を前記管部内に位置調整する、光ファイバ挿入工程と、
前記光ファイバ挿入工程で挿入した光ファイバを固定する、光ファイバ固定工程と、
前記光ファイバ固定工程後、フェルール外部に突き出した光ファイバを切断する、光ファイバ切断工程と、
を有する、光ファイバ付フェルールの製造方法である。
【００１１】
本発明（７）は、前記光ファイバ挿入工程前に、光ファイバの端面に屈折率整合フィルムを形成する、屈折率整合フィルム形成工程を更に有する、前記発明（６）の製造方法である。
【００１２】
本発明（８）は、前記光ファイバ切断工程後に、切断した光ファイバの切断面を有する光ファイバ付フェルールの端面を研磨する、研磨工程を更に有する、前記発明（６）又は（７）の製造方法である。
【００１３】
ここで、本特許請求の範囲及び本明細書における用語の定義を説明する。「光ファイバのコアと同等の屈折率を有する」とは、光ファイバのコアと屈折率と近い屈折率整合フィルムであれば特に限定されないが、フレネル反射の回避による伝送損失の面からそれぞれの屈折率の差が±０．１以内であることが好ましく、特に０．０５以内であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光ファイバが光ファイバ付フェルールの外部に突き出していないため、組立作業中に光ファイバに力がかかることにより、当該光ファイバが折れることがなくなるので、特に組立現場において、作業性が向上するという効果を奏する。更に、光ファイバフェルールに別途、位置あわせ機構を設けることなく、フェルールの貫通孔のテーパ部から光ファイバを挿入することにより光学接続できるため、作業性が向上する。すなわち、位置あわせ機構を別途設ける必要がなくなるため、組立作業の際にこれらを合わせる手間が省けるのみならず、位置あわせ機構とフェルールを別体として設けた場合と比較して、これらの相対的な位置関係が変化することなく、しっかりと固定されるため、作業性がよくなる。そして、従来使用されるマッチングオイルでは長時間の使用により液体であるオイルの流出による性能劣化が生じるが、屈折率整合フィルムを使用することにより、長時間使用への耐久性がよくなるという効果を奏する。
【００１５】
本発明（２）によれば、光ファイバ付フェルール内の光ファイバの端部（フェルール端面）が研磨されていることにより、現場で研磨作業を行なうことなく、すばやく光コネクタの組立作業ができるという効果を奏する。
【００１６】
本発明（３）によれば、組立作業が容易な光プラグを提供可能であるという効果を奏する。
【００１７】
本発明（４）、（５）によれば、組立作業が容易な末端に光プラグを有する光ケーブルを提供可能であるという効果を奏する。加えて、従来のマッチングオイルを使用したコネクタでは、光ファイバの接続し直し（光ファイバのコネクタへの挿し直し）が困難であったが、屈折率整合フィルムを使用することで接続し直しが容易かつ接続し直しをしても性能劣化の少ない光プラグを有する光ケーブルを提供可能であるという効果も奏する。
【００１８】
本発明（６）〜（８）によれば、フェルール内に屈折率整合フィルムの形成された端部を有する光ファイバ付フェルールを製造することが出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールの概念斜視図であり、図１（ｂ）は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールの概念断面図である。
【図２】図２（ａ）は、プラグ２００の概念斜視図であり、図２（ｂ）は、プラグ２００のＡ−Ａ’断面概略図である。
【図３】図３は、本最良形態に係る光コネクタ３００及び光ファイバケーブル４００の概略構成図である。
【図４】図４は、基準実験Ａの回路図である。
【図５】図５は、評価実験の回路図である。
【図６】図６は、従来の光コネクタ及び光ファイバケーブルの概略図ある。
【図７】図７（ａ）は、従来の光コネクタの概略断面図であり、図７（ｂ）は、従来の光ファイバ付フェルールの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルール１００の概略構成図である。図１（ａ）は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルール１００の概念斜視図であり、図１（ｂ）は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールの概念断面図である。本最良形態に係る光ファイバ付フェルール１００は、一端から他端まで貫通した貫通孔１０１を有するフェルール本体１０２と、前記フェルール本体の貫通孔１０１内に導入された光ファイバ１０３とを有する。ここで、貫通孔１０１は、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部１０１ａと、前記途中から前記他端まで形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部１０１ｂと、から構成されている。更に、当該光ファイバ１０３の一方の端部１０３ａが、前記フェルール本体の管部１０１ａが形成されている側の端部１０２ａに形成されており、前記光ファイバのもう一方の端部１０３ｂが、前記管部１０１ａ内にある。加えて、当該端部１０３ｂには、光ファイバのコアと同等の屈折率を有する屈折率整合フィルム１０５が備えられている。以下、各構成について詳細に説明する。
【００２１】
まず、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールのフェルール本体１０２は、特に限定されないが、ジルコニアセラミックス、ガラス、ＳＵＳ等の金属、または硬質プラスチックなどの材料を使用することが可能であるが、これらの中でも、ジルコニアセラミックスが好適に用いられる。
【００２２】
フェルール本体１０２は、円筒形状をしていることが好適である。尚、フェルール本体の末端の形状は特に限定されず、図１に示すように平面であってもよいし、面取り形状としてもよいし、ステップを設けてもよいし、角度をつけた構造としてもよいし、半球面としてもよい。
【００２３】
また、フェルール本体１０２の中心部には、光ファイバを通すための管部１０１ａが設けられている。当該管部１０１ａの径は、特に限定されないが、光ファイバの径とのクリアランスを０．５〜１．５μｍ、つまり、現在主流の光ファイバとの関係では０．１２５５〜０．１２６５ｍｍとすることが好適である。このクリアランスは、管部１０１ａへの光ファイバの挿入性と、付き合わせた光ファイバ同士の位置ずれによる接続損失低減のバランスを考慮して、適宜設計可能である。本最良形態に係るフェルール本体１０２には、一方のフェルール端部１０２ｂに向かって径が大きくなるテーパ部１０１ｂが更に形成されている。このように、貫通孔１０１の一方の出口をテーパ形状として、光ファイバを挿入し易くし、更に貫通孔に光ファイバを挿入することによって光ファイバの位置あわせが可能であるので、スリーブ等の位置あわせ機構を別途設ける必要がなくなる。すなわち、位置あわせ機構一体的に有する光ファイバ付フェルールとなる。尚、図１に示した例では、テーパ部１０１ｂがフェルール本体１０２の端部１０２ｂからただちに形成されるよう構成したが、光ファイバを収容するための管部及び当該管部と直結したテーパ部を備えている限り限定されず、例えば以下の形態でもよい。即ち、フェルール本体１０２内には、フェルール本体１０２の一端（１０２ａ）から第一地点（フェルール本体１０２の一端から他端に至る途中箇所）までは径が略同一である第一管部１０１ａが形成され、フェルール本体１０２の前記第一地点から第二地点（フェルール本体１０２の前記第一地点から他端に至る途中箇所）までは径が大きくなるテーパ部１０１ｂが形成され、フェルール本体１０２の前記第二地点から他端までは径が略同一である第二管部１０１ｃが形成されている形態（即ち、第一管部の径＝テーパ部の最少径、第二管部の径＝テーパ部の最大径）である。
【００２４】
フェルール本体１０２の内部には、光ファイバ１０３が設けられている。ここで、光ファイバは、フェルール本体１０２の端部１０２ａに一方の端部１０３ａが形成されており、もう一方の端部は、管部１０１ａ内に形成されている。このように構成することにより、図７（ｂ）に示した従来の光ファイバ付フェルールのように光ファイバ単体で光ファイバ付フェルールの外に突き出した部分がないので、作業中に光ファイバが折れやすいという問題が解消でき、作業性がよくなる。また、光ファイバの端部１０３ｂは、管部１０１ａ内に位置する（即ち、外部の光ファイバを挿入する際、挿入方向を基準としてテーパ１０１ｂよりも下流に位置する）。これにより、管部１０１ａの中心軸から多少ずれて光ファイバを挿入したとしても、更に挿入すると当該ずれはテーパ部の傾斜により中心軸側に修正される結果、フェルール内の光ファイバ１０３と外部の光ファイバの位置あわせを行なうことが可能となる。
【００２５】
光ファイバの端部が形成されている前記光ファイバ付フェルールの端面が、他の光ファイバと接続可能とするため光ファイバの端部を含めて研磨されていることが好適であるが、研磨しなくても接続可能である。例えば、後述する屈折率整合フィルムを光ファイバの端部に設けることにより、他の光ファイバとの光学接続が可能となる。
【００２６】
光ファイバ１０３の管部１０１ａ内に導入された光ファイバ１０３の端部１０３ｂには、屈折率整合フィルム１０５が設けられている。ここで、屈折率整合フィルムとは、前記光ファイバのコアと同等の屈折率を有する固体状又はゲル状の物体を意味する。また、屈折率整合フィルムは、平坦な形状に限定されず、例えば、半球形状であっても光ファイバの端部と光ファイバの端部とを勘合した際に、当該端部の隙間を埋めることが可能であればよい。
【００２７】
また、屈折率整合フィルムの厚さは、特に限定されないが、例えば、５〜１５０μｍとすることが好適である。厚さが５μｍ以下の場合、屈折率整合フィルムが破れやすくなるため、光ファイバと光ファイバ付フェルールの端面とを合わせる際に、屈折率整合フィルムが損壊される可能性がある。そのため、屈折率整合フィルムが光ファイバの端面を覆うことができなくなり、光ファイバの接続面において光学的特性が低下する可能性がある。また、厚さが５μｍ以下の場合、光ファイバと屈折率整合フィルムが均一に密着する状態をつくりにくくなる。特に、光ファイバの端面に欠けがある場合には、密着性が得られ難くなる。また、屈折率整合フィルムの厚さは、１５０μｍ以上の場合、光のロスが大きくなって光学的特性が低下する可能性がある。１５０μｍ以下の厚さとすると光のロスが小さくなるので好適である。
【００２８】
屈折率整合フィルム１０５は、光ファイバに接触したときに、適度なタック性を伴って、光ファイバの端部に密着するフィルムであることが好適である。更に、光ファイバとの間で脱着性を有し、凝集破壊せず、光ファイバを脱着した際、光ファイバ端面に付着しない材料を選択するのが好ましい。また、屈折率整合フィルムは、熱や振動等の外的要因により、光ファイバの間隔の伸縮が起きても光ファイバ端面同士の間で保持されるのが好ましい。光ファイバの間隔は数μｍ程度の範囲で変化するため、その範囲の変化に対応できるものであればよく、したがって、屈折率整合フィルムの膜厚は５μｍ以上であることが好ましい。また、組立において、フィルムの粘着性は、光ファイバ付フェルールの端部に付着保持できるレベルであればよい。粘着性が高いと、ファイバ接続後、もう一度切り離す必要が発生した場合は、ファイバ端面側に付着してしまい、屈折率整合フィルムのファイバと接触した部分だけが、剥離してしまうことが起きる。
【００２９】
屈折率整合フィルムとして、具体的には、高分子材料、例えばアクリル系、エポキシ系、ビニル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系、メタクリル系、ナイロン系、ビスフェノール系、ジオール系、ポリイミド系、フッ素化エポキシ系、フッ素化アクリル系等の各種粘着剤を使用することができる。また必要に応じてこれらを混合したり、硬化剤、フッ素樹脂やフィラーを加えたりして用いることができる。中でも、耐環境性及び接着性、その他の面から、アクリル系粘着剤またはシリコーン系粘着剤が特に好ましい。また、適宜架橋剤、添加剤、軟化剤、粘着調整剤等の添加により接着力、濡れ性を調節してもよく、耐水性や耐湿性、耐熱性を付加してもよい。なお、材料、作製方法によっては多孔構造になることもあるが、光学接続時に押圧力を加えることにより圧縮すれば、空気をなくすことができ、光損失に影響を与えない。また、屈折率の調整は前記材料の適宜配合により容易に調製可能である。
【００３０】
ここで、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールの製造方法について説明する。本最良形態に係る光ファイバ付フェルールの製造方法は、光ファイバ挿入工程と、光ファイバ固定工程と、光ファイバ切断工程とを有する。更に、前記光ファイバ挿入工程前に、屈折率整合フィルム形成工程を有していてもよいし、光ファイバ切断工程後に研磨工程を有していてもよい。以下、各工程を詳述することとする。
【００３１】
まず、屈折率整合フィルム形成工程では、光ファイバの端部に屈折率整合フィルムを形成する。屈折率整合フィルム形成工程の手法は特に限定されないが、例えば、特開２００７−１８３３８３号公報に記載された被膜形成方法を用いることが特に好適である。より詳細には、光ファイバ又は液状屈折率整合体の少なくとも一方を帯電させた状態で、その端面を液状屈折率整合体の液面に近接させ、該液状屈折率整合体を前記光ファイバの端面に吸着させた後、該吸着された液状屈折率整合体を固化させることにより光ファイバの端部に屈折率整合フィルムを形成することができる。このような工程により、光ファイバの帯電量及び液状屈折率整合体の液面に対する移動量、並びに液状屈折率整合体の粘度を調整することで、光ファイバ端面に対する液状屈折率整合体の吸着量を調整することが可能となり、屈折率整合体の形状や厚みを安定させ易くなる。また、本工程により光ファイバ端面のみに屈折率整合フィルムを形成することができるので、後述する光ファイバ挿入工程において、屈折率整合フィルムが端面から剥離し難くなる。ここで、液状屈折率整合体とは、例えば、屈折率整合フィルムを構成する材料の溶液である。この場合、吸着された液状屈折率整合体の溶媒を揮発させて固化する。
【００３２】
次に、光ファイバ挿入工程では、本最良形態に係るフェルール本体１０２内に、前記フェルール本体１０２のテーパ部１０１ｂが形成されている側から、光ファイバの端面に屈折率整合フィルムが形成された屈折率整合フィルム付光ファイバを、当該フィルムとは反対方向の端から、光学用接着剤を浸けながら挿入し、屈折率整合フィルム付端部を管部１０１ａ内に位置調整する。尚、光学用接着剤は、フェルールと光ファイバを固定するための接着剤であれば、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系の接着剤等、公知の光学用接着剤を使用することが可能である。
【００３３】
次に、光ファイバ固定工程では、前記光ファイバ挿入工程で挿入した光ファイバを固定する。固定方法は特に限定されないが、例えば、光ファイバが挿入されたフェルールを加熱することにより固定することが可能である。
【００３４】
次に、光ファイバ切断工程では、前記光ファイバ固定工程後、フェルール外部に突き出した光ファイバを切断する。このとき、フェルールの端面にあわせて、光ファイバを切断する。
【００３５】
最後に、研磨工程では、切断した光ファイバの切断面を有する光ファイバ付フェルールの端面を研磨する。研磨は公知の方法により行なうことができるが、例えば、光ファイバ付フェルールをコネクタ研磨機にセットして端面研磨を行なうことが可能である。
【００３６】
図２は、本最良形態に係るプラグ２００の概略図である。図２（ａ）は、プラグ２００の概念斜視図であり、図２（ｂ）は、プラグ２００のＡ−Ａ’断面概略図である。
プラグ２００は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルール１００と、前記光ファイバ付フェルールのテーパ部１０１ｂを有する端部１０２ｂに設けられているプラグフレーム２２０と、前記光ファイバ付フェルールや前記プラグフレーム等を保持するプラグハウジング２３０とを有する。図２（ｂ）に示すように、プラグフレームの貫通孔に、光ファイバＯを通して、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールのテーパ部１０１ｂの開孔口に光ファイバを挿入し、屈折率整合フィルム１０５を介して、光ファイバ１０３と接続構造を形成する。
【００３７】
図３は、本最良形態に係る光コネクタ３００及び光ファイバケーブル４００の概略構成図である。光コネクタ３００は、プラグ２００と、当該プラグを保持するコネクタつまみ部３１０とを有する。更に、光ファイバが折れ曲がらないようにブーツ３２０を有していてもよい。図３のように各パーツを組み合わせて、光コネクタ３００と光ファイバＯを組み立てて、光ファイバケーブル４００を形成する。
【実施例】
【００３８】
＜実施例１＞
以下、本発明の光コネクタ製造方法について、実施例を用いてさらに詳細に説明する。なお、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
まず、屈折率整合フィルム付き素線ファイバ（巴川製紙所社製、ＦＩＴＷＥＬＬ、ＦＷ１―２０―ＥＦ、屈折率：１．４６、膜厚：２０μｍ、全長：５０ｍｍ、被覆除去長：５０ｍｍ）を用意し、その加工他端からジルコニアフェルール（パイロットプレシジョン社製、ＳＣキャピラリ、外径２．５ｍｍ、内径１２５．５μｍ）に光学用接着剤（エポテック社製、３５３ＮＤ）を浸けながら挿入し、整合フィルム側ファイバ端面がフェルール中央部（５ｍｍ程度）になったところで、１５０℃で１時間加熱することで光ファイバとジルコニアフェルールを固定した。その後、挿入側ファイバを切断し、切断後の光ファイバ付きフェルールをコネクタ研磨機（精工技研社製、ＳＦＰ―５５０Ｓ）にセットし、挿入側の端面研磨を行なって、更に、図１（b）に示される１００の構造体を作製した。
次に、ジルコニア割りスリーブ２２０（アダマント社製、ＡＳＣ―ＳＬタイプ）と光ファイバ付きフェルール１００をプラグハウジング２３０（材質：ポリブチルテレフタレート、ガラスフィラー２０％配合）に組み込み、図２（ｂ）に示す構造を作製した。以上のようにして実施例１の光コネクタを作製した。
【００３９】
＜比較例１＞
まず、光ファイバ心線（古河電工社製、外径２５０μｍ、クラッド外径１２５μｍ、全長：３０ｍｍ、被覆除去長：３０ｍｍ）を用意し、その端部からジルコニアフェルール（パイロットプレシジョン社製、ＳＣキャピラリ、外径２．５ｍｍ、内径１２５．５μｍ）に光学用接着剤（エポテック社製、３５３ＮＤ）を浸けながら挿入し、光ファイバ素線が５ｍｍ程度でたところで切断する。その後、１５０℃で１時間加熱することで光ファイバとジルコニアフェルールを固定し、固定後挿入側ファイバを切断して光ファイバ付フェルールを作製した。作製した光ファイバ付フェルールの突き出し側を、コネクタ研磨機（精工技研社製、ＳＦＰ―５５０Ｓ）にセットし、研磨を行なうことで片端面を研磨した突き出し光ファイバ付フェルールを作製した。
次に、Ｖ溝基板（ハタ研削社製、１Ｖ溝基板）と押し付け用ガラス板、突き出し光ファイバ付フェルールをプラグハウジング２３０（材質：ポリブチルテレフタレート、ガラスフィラー２０％配合）に組み込み、光ファイバ端部にマッチングオイル（古河電工社製、Ｓ９１８Ｘ−３１）を塗布し、比較例１の光コネクタを作製した。
【００４０】
＜比較例２＞
屈折率整合フィルムの代わりにマッチングオイル（古河電工社製、Ｓ９１８Ｘ−３１）を塗布した以外は、実施例１と同様にして比較例２の光コネクタを作製した。
実施例および比較例の光コネクタについて、以下の方法で評価した。
【００４１】
（評価方法）
＜光コネクタの組立＞
実施例および比較例の光コネクタについて、端部より光ファイバ心線（古河電工社製、外径２５０μｍ、クラッド外径１２５μｍ）を用意し、その一端から３０ｍｍの範囲で被覆を除去して、光コネクタに挿入し、内蔵ファイバに当たったところで固定し、評価用接続構造を作製した。
【００４２】
＜接続損失測定＞
［基準実験Ａ］
接続損失０の標準状態を示すために基準実験Ａを行った。図４は、基準実験Ａの回路図である。符号６００は光パワーメータ（商品名：ＯＰＴＩＣＡＬ ＭＵＬＴＩ ＰＯＷＥＲ ＭＥＴＥＲ Ｑ８２２１、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製）、ＥはＦＣコネクタ、ＢはＳＣコネクタ、Ｆ３はＦＣコネクタとＳＣコネクタをそれぞれ両端に有する石英系シングルモードの光ファイバ（ＦＣコネクタ、ＳＣコネクタ付光ファイバ２５０μｍ心線、長さ１ｍ、住友電気工業社製）、ＣはＳＣアダプタ、Ｆ４は一端にＳＣコネクタを有する石英系シングルモードの光ファイバ（ＳＣコネクタ付光ファイバ２５０μｍ心線、長さ１ｍ、住友電気工業社製）、Ｆ５は一端にＦＣコネクタを有する石英系シングルモードの光ファイバ（ＦＣコネクタ付光ファイバ２５０μｍ心線、長さ１ｍ、住友電気工業社製）である。ＵはＦ４ファイバとＦ５ファイバを融着接続を行なった接続点である。なお、光パワーメータ６００は、センサーユニットとして商品名：Ｑ８２２０８を、１．５５μｍを用い、ＬＤユニットとして商品名：Ｑ８１２１２を用いた。
【００４３】
まず、光ファイバＦ３を用意し、ＦＣコネクタを光パワーメータ６００の入射用端子に接続した。次いで、ＳＣコネクタをＳＣアダプタＣに接続した。次いで、光ファイバＦ４を用意し、ＳＣコネクタをＳＣアダプタと接続した。次いで、光ファイバＦ５を用意し、ＦＣコネクタを光パワーメータ６００の出射用端子に接続した。次いで光ファイバＦ４と光ファイバＦ５を融着接続器（古河電工社製、Ｓ１２２Ｍ８）を用いて融着接続を行なった。この状態で波長１５５０ｎｍの光を入射用端子から５回入射させ、出射用端子から出射された光パワーを測定した。そして、５回の平均値を基準値Ａとした。
【００４４】
［実施例及び比較例の評価］
次に、実施例１の光コネクタについて接続損失を評価した。図６は、評価実験の回路図である。光ファイバＦ４に代えて、実施例１に係るコネクタＤを有する石英系シングルモードの光ファイバＦ６（ＳＣコネクタ付光ファイバ２５０μｍ心線、長さ１ｍ、住友電気工業社製）を用いた以外は基準実験Ａと同様にして光パワーを測定した。また、コネクタ組立作業の繰り返し性を評価するために、光パワーを測定後、コネクタＤと光ファイバＦ６の固定を解除し、コネクタＤと光ファイバＦ６を離間させ、再度コネクタＤと光ファイバＦ６を固定した。以上の組立作業を繰り返したときの光パワー測定値と基準値Ａとの差異を実施例１の接続損失とした。その測定結果を表１に示す。サンプル数３（試験番号１〜３）組立作業の繰り返しは５回である。なお、評価基準としては、接続損失が０．３０ｄＢ未満であれば実用上問題がなく、０．１５ｄＢ未満であれば特に優れている。比較例１、比較例２の光コネクタについても、コネクタＤの部分に各のコネクタを使用して同様に評価した。
【００４５】
＜評価結果＞
表１から明らかなように、実施例１光コネクタでは、組立の繰り返しによる接続損失に実用上問題がなかった。これに対し、比較例１および比較例２の光伝送媒体は繰り返し接続回数２回目以降の接続損失が０．３０ｄＢを超えており実用上問題があり光コネクタ機能を有さなかった。また、比較例１では、フェルール端部からファイバが飛び出しているため、コネクタ製造上の歩留りが悪くなることは明らかである。また、比較例２ではマッチングオイルが流れ出る恐れがあり、マッチングオイルを溜めておく液溜まりを作製するのは困難であるため、実用上の問題がある。
【００４６】
【表１】
【符号の説明】
【００４７】
１００：光ファイバ付フェルール
１０１：貫通孔
１０２：フェルール本体
１０３：光ファイバ
１０４：テーパ部
１０５：屈折率整合フィルム
２００：プラグ
３００：光コネクタ
４００：光ファイバケーブル
【技術分野】
【０００１】
光ファイバと光ファイバを接続するための光コネクタに関し、より詳細には、作業現場において、作業性のよい光ファイバ付フェルール及び当該フェルールを使用した光コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバと他の部品と光学接続を行なうために、光ファイバの端部に光コネクタが設けられる。一般的な現場取り付け光コネクタは、図６の概略図に示すように、外観を形成するコネクタつまみ部分８１０と、プラグ部分８２０と、ブーツ８３０から構成される。プラグ部分の側面にくさびＷを挿して、光ファイバを挿入し、挿入後抜き取って、光コネクタを組み立てる。図７（ａ）は、光コネクタを組み立てたときの概略断面図である。当該プラグ部分８２０は、光ファイバ８２２を内蔵したフェルール８２１と、当該フェルール内部の光ファイバ８２２と位置合わせして他の光ファイバと接続するための位置あわせ機構８２３と、これらを保持するためのプラグハウジング８２４を有する。図７（ｂ）に示すように、ここで使用されるフェルールの片端部は当該端部に合わせて光ファイバの端面が形成されている。もう一方のフェルールの端部からは光ファイバが突き出ている。図７（ａ）に示すように、当該突き出した光ファイバを位置あわせ機構８２３により、マッチングオイル８２５を介して別の光ファイバに接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９２７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コネクタの組立作業において、光ファイバ付フェルールから突き出た光ファイバに少しの力がかかると当該光ファイバが折れてしまうため、作業性が悪かった。そこで、本発明は、組立作業中に光ファイバが折れることのない新規光ファイバ付フェルール及びこれを使用した光コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明（１）は、一端から他端まで貫通した貫通孔（例えば、貫通孔１０１）を有するフェルール本体（例えば、フェルール本体１０２）と、前記貫通孔内に導入された光ファイバ（例えば、光ファイバ１０３）とを有する光ファイバ付フェルールにおいて、
前記貫通孔が、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部（例えば、管部１０１ａ）と、前記途中から前記他端側に形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部（例えば、テーパ部１０１ｂ）と、から構成されており、
光ファイバの一端が、フェルール本体の前記一端に位置しており（例えば、光ファイバ端部１０３ａとフェルール端部１０２ａ）、
光ファイバの他端が、前記貫通孔の前記管部内に位置しており、更に、光ファイバの前記他端には、光ファイバのコアと同等の屈折率を有する屈折率整合フィルムが備えられている（例えば、光ファイバ端部１０３ｂ）ことを特徴とする、光ファイバ付フェルール（例えば、光ファイバ付フェルール１００）である。
【０００６】
本発明（２）は、光ファイバの前記一端とフェルール本体の前記一端とから構成される光ファイバ付フェルールの端面が研磨されている、前記発明（１）の光ファイバ付フェルールである。
【０００７】
本発明（３）は、前記発明（１）又は（２）の光ファイバ付フェルールを有する、光プラグ（例えば、プラグ２００）である。
【０００８】
本発明（４）は、前記発明（３）の光プラグを有する、光コネクタ（例えば、光コネクタ３００）である。
【０００９】
本発明（５）は、前記発明（４）の光コネクタと、光コネクタの構成部材である光ファイバ付フェルール内の光ファイバとは異なる光ファイバとを有し、
前記屈折率整合フィルムを介して、光ファイバ付フェルール内の光ファイバと当該光ファイバとは異なる前記光ファイバとが光路接続されていることを特徴とする、光ファイバケーブル（例えば、光ファイバケーブル４００）である。
【００１０】
本発明（６）は、一端から他端まで貫通し、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部と、前記途中から前記他端側に形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部と、から構成されている貫通孔を有するフェルール本体内に、前記テーパ部の形成された側から、光ファイバの一端面に屈折率整合フィルムが形成された屈折率整合フィルム付光ファイバを、当該フィルムとは反対方向の端から光学用接着剤を浸けながら挿入し、屈折率整合フィルム付端部を前記管部内に位置調整する、光ファイバ挿入工程と、
前記光ファイバ挿入工程で挿入した光ファイバを固定する、光ファイバ固定工程と、
前記光ファイバ固定工程後、フェルール外部に突き出した光ファイバを切断する、光ファイバ切断工程と、
を有する、光ファイバ付フェルールの製造方法である。
【００１１】
本発明（７）は、前記光ファイバ挿入工程前に、光ファイバの端面に屈折率整合フィルムを形成する、屈折率整合フィルム形成工程を更に有する、前記発明（６）の製造方法である。
【００１２】
本発明（８）は、前記光ファイバ切断工程後に、切断した光ファイバの切断面を有する光ファイバ付フェルールの端面を研磨する、研磨工程を更に有する、前記発明（６）又は（７）の製造方法である。
【００１３】
ここで、本特許請求の範囲及び本明細書における用語の定義を説明する。「光ファイバのコアと同等の屈折率を有する」とは、光ファイバのコアと屈折率と近い屈折率整合フィルムであれば特に限定されないが、フレネル反射の回避による伝送損失の面からそれぞれの屈折率の差が±０．１以内であることが好ましく、特に０．０５以内であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光ファイバが光ファイバ付フェルールの外部に突き出していないため、組立作業中に光ファイバに力がかかることにより、当該光ファイバが折れることがなくなるので、特に組立現場において、作業性が向上するという効果を奏する。更に、光ファイバフェルールに別途、位置あわせ機構を設けることなく、フェルールの貫通孔のテーパ部から光ファイバを挿入することにより光学接続できるため、作業性が向上する。すなわち、位置あわせ機構を別途設ける必要がなくなるため、組立作業の際にこれらを合わせる手間が省けるのみならず、位置あわせ機構とフェルールを別体として設けた場合と比較して、これらの相対的な位置関係が変化することなく、しっかりと固定されるため、作業性がよくなる。そして、従来使用されるマッチングオイルでは長時間の使用により液体であるオイルの流出による性能劣化が生じるが、屈折率整合フィルムを使用することにより、長時間使用への耐久性がよくなるという効果を奏する。
【００１５】
本発明（２）によれば、光ファイバ付フェルール内の光ファイバの端部（フェルール端面）が研磨されていることにより、現場で研磨作業を行なうことなく、すばやく光コネクタの組立作業ができるという効果を奏する。
【００１６】
本発明（３）によれば、組立作業が容易な光プラグを提供可能であるという効果を奏する。
【００１７】
本発明（４）、（５）によれば、組立作業が容易な末端に光プラグを有する光ケーブルを提供可能であるという効果を奏する。加えて、従来のマッチングオイルを使用したコネクタでは、光ファイバの接続し直し（光ファイバのコネクタへの挿し直し）が困難であったが、屈折率整合フィルムを使用することで接続し直しが容易かつ接続し直しをしても性能劣化の少ない光プラグを有する光ケーブルを提供可能であるという効果も奏する。
【００１８】
本発明（６）〜（８）によれば、フェルール内に屈折率整合フィルムの形成された端部を有する光ファイバ付フェルールを製造することが出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールの概念斜視図であり、図１（ｂ）は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールの概念断面図である。
【図２】図２（ａ）は、プラグ２００の概念斜視図であり、図２（ｂ）は、プラグ２００のＡ−Ａ’断面概略図である。
【図３】図３は、本最良形態に係る光コネクタ３００及び光ファイバケーブル４００の概略構成図である。
【図４】図４は、基準実験Ａの回路図である。
【図５】図５は、評価実験の回路図である。
【図６】図６は、従来の光コネクタ及び光ファイバケーブルの概略図ある。
【図７】図７（ａ）は、従来の光コネクタの概略断面図であり、図７（ｂ）は、従来の光ファイバ付フェルールの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルール１００の概略構成図である。図１（ａ）は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルール１００の概念斜視図であり、図１（ｂ）は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールの概念断面図である。本最良形態に係る光ファイバ付フェルール１００は、一端から他端まで貫通した貫通孔１０１を有するフェルール本体１０２と、前記フェルール本体の貫通孔１０１内に導入された光ファイバ１０３とを有する。ここで、貫通孔１０１は、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部１０１ａと、前記途中から前記他端まで形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部１０１ｂと、から構成されている。更に、当該光ファイバ１０３の一方の端部１０３ａが、前記フェルール本体の管部１０１ａが形成されている側の端部１０２ａに形成されており、前記光ファイバのもう一方の端部１０３ｂが、前記管部１０１ａ内にある。加えて、当該端部１０３ｂには、光ファイバのコアと同等の屈折率を有する屈折率整合フィルム１０５が備えられている。以下、各構成について詳細に説明する。
【００２１】
まず、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールのフェルール本体１０２は、特に限定されないが、ジルコニアセラミックス、ガラス、ＳＵＳ等の金属、または硬質プラスチックなどの材料を使用することが可能であるが、これらの中でも、ジルコニアセラミックスが好適に用いられる。
【００２２】
フェルール本体１０２は、円筒形状をしていることが好適である。尚、フェルール本体の末端の形状は特に限定されず、図１に示すように平面であってもよいし、面取り形状としてもよいし、ステップを設けてもよいし、角度をつけた構造としてもよいし、半球面としてもよい。
【００２３】
また、フェルール本体１０２の中心部には、光ファイバを通すための管部１０１ａが設けられている。当該管部１０１ａの径は、特に限定されないが、光ファイバの径とのクリアランスを０．５〜１．５μｍ、つまり、現在主流の光ファイバとの関係では０．１２５５〜０．１２６５ｍｍとすることが好適である。このクリアランスは、管部１０１ａへの光ファイバの挿入性と、付き合わせた光ファイバ同士の位置ずれによる接続損失低減のバランスを考慮して、適宜設計可能である。本最良形態に係るフェルール本体１０２には、一方のフェルール端部１０２ｂに向かって径が大きくなるテーパ部１０１ｂが更に形成されている。このように、貫通孔１０１の一方の出口をテーパ形状として、光ファイバを挿入し易くし、更に貫通孔に光ファイバを挿入することによって光ファイバの位置あわせが可能であるので、スリーブ等の位置あわせ機構を別途設ける必要がなくなる。すなわち、位置あわせ機構一体的に有する光ファイバ付フェルールとなる。尚、図１に示した例では、テーパ部１０１ｂがフェルール本体１０２の端部１０２ｂからただちに形成されるよう構成したが、光ファイバを収容するための管部及び当該管部と直結したテーパ部を備えている限り限定されず、例えば以下の形態でもよい。即ち、フェルール本体１０２内には、フェルール本体１０２の一端（１０２ａ）から第一地点（フェルール本体１０２の一端から他端に至る途中箇所）までは径が略同一である第一管部１０１ａが形成され、フェルール本体１０２の前記第一地点から第二地点（フェルール本体１０２の前記第一地点から他端に至る途中箇所）までは径が大きくなるテーパ部１０１ｂが形成され、フェルール本体１０２の前記第二地点から他端までは径が略同一である第二管部１０１ｃが形成されている形態（即ち、第一管部の径＝テーパ部の最少径、第二管部の径＝テーパ部の最大径）である。
【００２４】
フェルール本体１０２の内部には、光ファイバ１０３が設けられている。ここで、光ファイバは、フェルール本体１０２の端部１０２ａに一方の端部１０３ａが形成されており、もう一方の端部は、管部１０１ａ内に形成されている。このように構成することにより、図７（ｂ）に示した従来の光ファイバ付フェルールのように光ファイバ単体で光ファイバ付フェルールの外に突き出した部分がないので、作業中に光ファイバが折れやすいという問題が解消でき、作業性がよくなる。また、光ファイバの端部１０３ｂは、管部１０１ａ内に位置する（即ち、外部の光ファイバを挿入する際、挿入方向を基準としてテーパ１０１ｂよりも下流に位置する）。これにより、管部１０１ａの中心軸から多少ずれて光ファイバを挿入したとしても、更に挿入すると当該ずれはテーパ部の傾斜により中心軸側に修正される結果、フェルール内の光ファイバ１０３と外部の光ファイバの位置あわせを行なうことが可能となる。
【００２５】
光ファイバの端部が形成されている前記光ファイバ付フェルールの端面が、他の光ファイバと接続可能とするため光ファイバの端部を含めて研磨されていることが好適であるが、研磨しなくても接続可能である。例えば、後述する屈折率整合フィルムを光ファイバの端部に設けることにより、他の光ファイバとの光学接続が可能となる。
【００２６】
光ファイバ１０３の管部１０１ａ内に導入された光ファイバ１０３の端部１０３ｂには、屈折率整合フィルム１０５が設けられている。ここで、屈折率整合フィルムとは、前記光ファイバのコアと同等の屈折率を有する固体状又はゲル状の物体を意味する。また、屈折率整合フィルムは、平坦な形状に限定されず、例えば、半球形状であっても光ファイバの端部と光ファイバの端部とを勘合した際に、当該端部の隙間を埋めることが可能であればよい。
【００２７】
また、屈折率整合フィルムの厚さは、特に限定されないが、例えば、５〜１５０μｍとすることが好適である。厚さが５μｍ以下の場合、屈折率整合フィルムが破れやすくなるため、光ファイバと光ファイバ付フェルールの端面とを合わせる際に、屈折率整合フィルムが損壊される可能性がある。そのため、屈折率整合フィルムが光ファイバの端面を覆うことができなくなり、光ファイバの接続面において光学的特性が低下する可能性がある。また、厚さが５μｍ以下の場合、光ファイバと屈折率整合フィルムが均一に密着する状態をつくりにくくなる。特に、光ファイバの端面に欠けがある場合には、密着性が得られ難くなる。また、屈折率整合フィルムの厚さは、１５０μｍ以上の場合、光のロスが大きくなって光学的特性が低下する可能性がある。１５０μｍ以下の厚さとすると光のロスが小さくなるので好適である。
【００２８】
屈折率整合フィルム１０５は、光ファイバに接触したときに、適度なタック性を伴って、光ファイバの端部に密着するフィルムであることが好適である。更に、光ファイバとの間で脱着性を有し、凝集破壊せず、光ファイバを脱着した際、光ファイバ端面に付着しない材料を選択するのが好ましい。また、屈折率整合フィルムは、熱や振動等の外的要因により、光ファイバの間隔の伸縮が起きても光ファイバ端面同士の間で保持されるのが好ましい。光ファイバの間隔は数μｍ程度の範囲で変化するため、その範囲の変化に対応できるものであればよく、したがって、屈折率整合フィルムの膜厚は５μｍ以上であることが好ましい。また、組立において、フィルムの粘着性は、光ファイバ付フェルールの端部に付着保持できるレベルであればよい。粘着性が高いと、ファイバ接続後、もう一度切り離す必要が発生した場合は、ファイバ端面側に付着してしまい、屈折率整合フィルムのファイバと接触した部分だけが、剥離してしまうことが起きる。
【００２９】
屈折率整合フィルムとして、具体的には、高分子材料、例えばアクリル系、エポキシ系、ビニル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系、メタクリル系、ナイロン系、ビスフェノール系、ジオール系、ポリイミド系、フッ素化エポキシ系、フッ素化アクリル系等の各種粘着剤を使用することができる。また必要に応じてこれらを混合したり、硬化剤、フッ素樹脂やフィラーを加えたりして用いることができる。中でも、耐環境性及び接着性、その他の面から、アクリル系粘着剤またはシリコーン系粘着剤が特に好ましい。また、適宜架橋剤、添加剤、軟化剤、粘着調整剤等の添加により接着力、濡れ性を調節してもよく、耐水性や耐湿性、耐熱性を付加してもよい。なお、材料、作製方法によっては多孔構造になることもあるが、光学接続時に押圧力を加えることにより圧縮すれば、空気をなくすことができ、光損失に影響を与えない。また、屈折率の調整は前記材料の適宜配合により容易に調製可能である。
【００３０】
ここで、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールの製造方法について説明する。本最良形態に係る光ファイバ付フェルールの製造方法は、光ファイバ挿入工程と、光ファイバ固定工程と、光ファイバ切断工程とを有する。更に、前記光ファイバ挿入工程前に、屈折率整合フィルム形成工程を有していてもよいし、光ファイバ切断工程後に研磨工程を有していてもよい。以下、各工程を詳述することとする。
【００３１】
まず、屈折率整合フィルム形成工程では、光ファイバの端部に屈折率整合フィルムを形成する。屈折率整合フィルム形成工程の手法は特に限定されないが、例えば、特開２００７−１８３３８３号公報に記載された被膜形成方法を用いることが特に好適である。より詳細には、光ファイバ又は液状屈折率整合体の少なくとも一方を帯電させた状態で、その端面を液状屈折率整合体の液面に近接させ、該液状屈折率整合体を前記光ファイバの端面に吸着させた後、該吸着された液状屈折率整合体を固化させることにより光ファイバの端部に屈折率整合フィルムを形成することができる。このような工程により、光ファイバの帯電量及び液状屈折率整合体の液面に対する移動量、並びに液状屈折率整合体の粘度を調整することで、光ファイバ端面に対する液状屈折率整合体の吸着量を調整することが可能となり、屈折率整合体の形状や厚みを安定させ易くなる。また、本工程により光ファイバ端面のみに屈折率整合フィルムを形成することができるので、後述する光ファイバ挿入工程において、屈折率整合フィルムが端面から剥離し難くなる。ここで、液状屈折率整合体とは、例えば、屈折率整合フィルムを構成する材料の溶液である。この場合、吸着された液状屈折率整合体の溶媒を揮発させて固化する。
【００３２】
次に、光ファイバ挿入工程では、本最良形態に係るフェルール本体１０２内に、前記フェルール本体１０２のテーパ部１０１ｂが形成されている側から、光ファイバの端面に屈折率整合フィルムが形成された屈折率整合フィルム付光ファイバを、当該フィルムとは反対方向の端から、光学用接着剤を浸けながら挿入し、屈折率整合フィルム付端部を管部１０１ａ内に位置調整する。尚、光学用接着剤は、フェルールと光ファイバを固定するための接着剤であれば、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系の接着剤等、公知の光学用接着剤を使用することが可能である。
【００３３】
次に、光ファイバ固定工程では、前記光ファイバ挿入工程で挿入した光ファイバを固定する。固定方法は特に限定されないが、例えば、光ファイバが挿入されたフェルールを加熱することにより固定することが可能である。
【００３４】
次に、光ファイバ切断工程では、前記光ファイバ固定工程後、フェルール外部に突き出した光ファイバを切断する。このとき、フェルールの端面にあわせて、光ファイバを切断する。
【００３５】
最後に、研磨工程では、切断した光ファイバの切断面を有する光ファイバ付フェルールの端面を研磨する。研磨は公知の方法により行なうことができるが、例えば、光ファイバ付フェルールをコネクタ研磨機にセットして端面研磨を行なうことが可能である。
【００３６】
図２は、本最良形態に係るプラグ２００の概略図である。図２（ａ）は、プラグ２００の概念斜視図であり、図２（ｂ）は、プラグ２００のＡ−Ａ’断面概略図である。
プラグ２００は、本最良形態に係る光ファイバ付フェルール１００と、前記光ファイバ付フェルールのテーパ部１０１ｂを有する端部１０２ｂに設けられているプラグフレーム２２０と、前記光ファイバ付フェルールや前記プラグフレーム等を保持するプラグハウジング２３０とを有する。図２（ｂ）に示すように、プラグフレームの貫通孔に、光ファイバＯを通して、本最良形態に係る光ファイバ付フェルールのテーパ部１０１ｂの開孔口に光ファイバを挿入し、屈折率整合フィルム１０５を介して、光ファイバ１０３と接続構造を形成する。
【００３７】
図３は、本最良形態に係る光コネクタ３００及び光ファイバケーブル４００の概略構成図である。光コネクタ３００は、プラグ２００と、当該プラグを保持するコネクタつまみ部３１０とを有する。更に、光ファイバが折れ曲がらないようにブーツ３２０を有していてもよい。図３のように各パーツを組み合わせて、光コネクタ３００と光ファイバＯを組み立てて、光ファイバケーブル４００を形成する。
【実施例】
【００３８】
＜実施例１＞
以下、本発明の光コネクタ製造方法について、実施例を用いてさらに詳細に説明する。なお、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
まず、屈折率整合フィルム付き素線ファイバ（巴川製紙所社製、ＦＩＴＷＥＬＬ、ＦＷ１―２０―ＥＦ、屈折率：１．４６、膜厚：２０μｍ、全長：５０ｍｍ、被覆除去長：５０ｍｍ）を用意し、その加工他端からジルコニアフェルール（パイロットプレシジョン社製、ＳＣキャピラリ、外径２．５ｍｍ、内径１２５．５μｍ）に光学用接着剤（エポテック社製、３５３ＮＤ）を浸けながら挿入し、整合フィルム側ファイバ端面がフェルール中央部（５ｍｍ程度）になったところで、１５０℃で１時間加熱することで光ファイバとジルコニアフェルールを固定した。その後、挿入側ファイバを切断し、切断後の光ファイバ付きフェルールをコネクタ研磨機（精工技研社製、ＳＦＰ―５５０Ｓ）にセットし、挿入側の端面研磨を行なって、更に、図１（b）に示される１００の構造体を作製した。
次に、ジルコニア割りスリーブ２２０（アダマント社製、ＡＳＣ―ＳＬタイプ）と光ファイバ付きフェルール１００をプラグハウジング２３０（材質：ポリブチルテレフタレート、ガラスフィラー２０％配合）に組み込み、図２（ｂ）に示す構造を作製した。以上のようにして実施例１の光コネクタを作製した。
【００３９】
＜比較例１＞
まず、光ファイバ心線（古河電工社製、外径２５０μｍ、クラッド外径１２５μｍ、全長：３０ｍｍ、被覆除去長：３０ｍｍ）を用意し、その端部からジルコニアフェルール（パイロットプレシジョン社製、ＳＣキャピラリ、外径２．５ｍｍ、内径１２５．５μｍ）に光学用接着剤（エポテック社製、３５３ＮＤ）を浸けながら挿入し、光ファイバ素線が５ｍｍ程度でたところで切断する。その後、１５０℃で１時間加熱することで光ファイバとジルコニアフェルールを固定し、固定後挿入側ファイバを切断して光ファイバ付フェルールを作製した。作製した光ファイバ付フェルールの突き出し側を、コネクタ研磨機（精工技研社製、ＳＦＰ―５５０Ｓ）にセットし、研磨を行なうことで片端面を研磨した突き出し光ファイバ付フェルールを作製した。
次に、Ｖ溝基板（ハタ研削社製、１Ｖ溝基板）と押し付け用ガラス板、突き出し光ファイバ付フェルールをプラグハウジング２３０（材質：ポリブチルテレフタレート、ガラスフィラー２０％配合）に組み込み、光ファイバ端部にマッチングオイル（古河電工社製、Ｓ９１８Ｘ−３１）を塗布し、比較例１の光コネクタを作製した。
【００４０】
＜比較例２＞
屈折率整合フィルムの代わりにマッチングオイル（古河電工社製、Ｓ９１８Ｘ−３１）を塗布した以外は、実施例１と同様にして比較例２の光コネクタを作製した。
実施例および比較例の光コネクタについて、以下の方法で評価した。
【００４１】
（評価方法）
＜光コネクタの組立＞
実施例および比較例の光コネクタについて、端部より光ファイバ心線（古河電工社製、外径２５０μｍ、クラッド外径１２５μｍ）を用意し、その一端から３０ｍｍの範囲で被覆を除去して、光コネクタに挿入し、内蔵ファイバに当たったところで固定し、評価用接続構造を作製した。
【００４２】
＜接続損失測定＞
［基準実験Ａ］
接続損失０の標準状態を示すために基準実験Ａを行った。図４は、基準実験Ａの回路図である。符号６００は光パワーメータ（商品名：ＯＰＴＩＣＡＬ ＭＵＬＴＩ ＰＯＷＥＲ ＭＥＴＥＲ Ｑ８２２１、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製）、ＥはＦＣコネクタ、ＢはＳＣコネクタ、Ｆ３はＦＣコネクタとＳＣコネクタをそれぞれ両端に有する石英系シングルモードの光ファイバ（ＦＣコネクタ、ＳＣコネクタ付光ファイバ２５０μｍ心線、長さ１ｍ、住友電気工業社製）、ＣはＳＣアダプタ、Ｆ４は一端にＳＣコネクタを有する石英系シングルモードの光ファイバ（ＳＣコネクタ付光ファイバ２５０μｍ心線、長さ１ｍ、住友電気工業社製）、Ｆ５は一端にＦＣコネクタを有する石英系シングルモードの光ファイバ（ＦＣコネクタ付光ファイバ２５０μｍ心線、長さ１ｍ、住友電気工業社製）である。ＵはＦ４ファイバとＦ５ファイバを融着接続を行なった接続点である。なお、光パワーメータ６００は、センサーユニットとして商品名：Ｑ８２２０８を、１．５５μｍを用い、ＬＤユニットとして商品名：Ｑ８１２１２を用いた。
【００４３】
まず、光ファイバＦ３を用意し、ＦＣコネクタを光パワーメータ６００の入射用端子に接続した。次いで、ＳＣコネクタをＳＣアダプタＣに接続した。次いで、光ファイバＦ４を用意し、ＳＣコネクタをＳＣアダプタと接続した。次いで、光ファイバＦ５を用意し、ＦＣコネクタを光パワーメータ６００の出射用端子に接続した。次いで光ファイバＦ４と光ファイバＦ５を融着接続器（古河電工社製、Ｓ１２２Ｍ８）を用いて融着接続を行なった。この状態で波長１５５０ｎｍの光を入射用端子から５回入射させ、出射用端子から出射された光パワーを測定した。そして、５回の平均値を基準値Ａとした。
【００４４】
［実施例及び比較例の評価］
次に、実施例１の光コネクタについて接続損失を評価した。図６は、評価実験の回路図である。光ファイバＦ４に代えて、実施例１に係るコネクタＤを有する石英系シングルモードの光ファイバＦ６（ＳＣコネクタ付光ファイバ２５０μｍ心線、長さ１ｍ、住友電気工業社製）を用いた以外は基準実験Ａと同様にして光パワーを測定した。また、コネクタ組立作業の繰り返し性を評価するために、光パワーを測定後、コネクタＤと光ファイバＦ６の固定を解除し、コネクタＤと光ファイバＦ６を離間させ、再度コネクタＤと光ファイバＦ６を固定した。以上の組立作業を繰り返したときの光パワー測定値と基準値Ａとの差異を実施例１の接続損失とした。その測定結果を表１に示す。サンプル数３（試験番号１〜３）組立作業の繰り返しは５回である。なお、評価基準としては、接続損失が０．３０ｄＢ未満であれば実用上問題がなく、０．１５ｄＢ未満であれば特に優れている。比較例１、比較例２の光コネクタについても、コネクタＤの部分に各のコネクタを使用して同様に評価した。
【００４５】
＜評価結果＞
表１から明らかなように、実施例１光コネクタでは、組立の繰り返しによる接続損失に実用上問題がなかった。これに対し、比較例１および比較例２の光伝送媒体は繰り返し接続回数２回目以降の接続損失が０．３０ｄＢを超えており実用上問題があり光コネクタ機能を有さなかった。また、比較例１では、フェルール端部からファイバが飛び出しているため、コネクタ製造上の歩留りが悪くなることは明らかである。また、比較例２ではマッチングオイルが流れ出る恐れがあり、マッチングオイルを溜めておく液溜まりを作製するのは困難であるため、実用上の問題がある。
【００４６】
【表１】
【符号の説明】
【００４７】
１００：光ファイバ付フェルール
１０１：貫通孔
１０２：フェルール本体
１０３：光ファイバ
１０４：テーパ部
１０５：屈折率整合フィルム
２００：プラグ
３００：光コネクタ
４００：光ファイバケーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端から他端まで貫通した貫通孔を有するフェルール本体と、前記貫通孔内に導入された光ファイバとを有する光ファイバ付フェルールにおいて、
前記貫通孔が、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部と、前記途中から前記他端側に形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部と、から構成されており、
光ファイバの一端が、フェルール本体の前記一端に位置しており、
光ファイバの他端が、前記貫通孔の前記管部内に位置しており、更に、光ファイバの前記他端には、光ファイバのコアと同等の屈折率を有する屈折率整合フィルムが備えられていることを特徴とする、光ファイバ付フェルール。
【請求項２】
光ファイバの前記一端とフェルール本体の前記一端とから構成される光ファイバ付フェルールの端面が研磨されている、請求項１記載の光ファイバ付フェルール。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光ファイバ付フェルールを有する、光プラグ。
【請求項４】
請求項３記載の光プラグを有する、光コネクタ。
【請求項５】
請求項４記載の光コネクタと、光コネクタの構成部材である光ファイバ付フェルール内の光ファイバとは異なる光ファイバとを有し、
前記屈折率整合フィルムを介して、光ファイバ付フェルール内の光ファイバと当該光ファイバとは異なる前記光ファイバとが光路接続されていることを特徴とする、光ファイバケーブル。
【請求項６】
一端から他端まで貫通し、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部と、前記途中から前記他端側に形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部と、から構成されている貫通孔を有するフェルール本体内に、前記テーパ部の形成された側から、光ファイバの一端面に屈折率整合フィルムが形成された屈折率整合フィルム付光ファイバを、当該フィルムとは反対方向の端から光学用接着剤を浸けながら挿入し、屈折率整合フィルム付端部を前記管部内に位置調整する、光ファイバ挿入工程と、
前記光ファイバ挿入工程で挿入した光ファイバを固定する、光ファイバ固定工程と、
前記光ファイバ固定工程後、フェルール外部に突き出した光ファイバを切断する、光ファイバ切断工程と、
を有する、光ファイバ付フェルールの製造方法。
【請求項７】
前記光ファイバ挿入工程前に、光ファイバの端面に屈折率整合フィルムを形成する、屈折率整合フィルム形成工程を更に有する、請求項６記載の製造方法。
【請求項８】
前記光ファイバ切断工程後に、切断した光ファイバの切断面を有する光ファイバ付フェルールの端面を研磨する、研磨工程を更に有する、請求項６又は７記載の製造方法。
【請求項１】
一端から他端まで貫通した貫通孔を有するフェルール本体と、前記貫通孔内に導入された光ファイバとを有する光ファイバ付フェルールにおいて、
前記貫通孔が、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部と、前記途中から前記他端側に形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部と、から構成されており、
光ファイバの一端が、フェルール本体の前記一端に位置しており、
光ファイバの他端が、前記貫通孔の前記管部内に位置しており、更に、光ファイバの前記他端には、光ファイバのコアと同等の屈折率を有する屈折率整合フィルムが備えられていることを特徴とする、光ファイバ付フェルール。
【請求項２】
光ファイバの前記一端とフェルール本体の前記一端とから構成される光ファイバ付フェルールの端面が研磨されている、請求項１記載の光ファイバ付フェルール。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光ファイバ付フェルールを有する、光プラグ。
【請求項４】
請求項３記載の光プラグを有する、光コネクタ。
【請求項５】
請求項４記載の光コネクタと、光コネクタの構成部材である光ファイバ付フェルール内の光ファイバとは異なる光ファイバとを有し、
前記屈折率整合フィルムを介して、光ファイバ付フェルール内の光ファイバと当該光ファイバとは異なる前記光ファイバとが光路接続されていることを特徴とする、光ファイバケーブル。
【請求項６】
一端から他端まで貫通し、フェルール本体の前記一端から前記他端に至る途中まで形成された、径が同一である管部と、前記途中から前記他端側に形成された、前記他端に向かって径が大きくなるテーパ部と、から構成されている貫通孔を有するフェルール本体内に、前記テーパ部の形成された側から、光ファイバの一端面に屈折率整合フィルムが形成された屈折率整合フィルム付光ファイバを、当該フィルムとは反対方向の端から光学用接着剤を浸けながら挿入し、屈折率整合フィルム付端部を前記管部内に位置調整する、光ファイバ挿入工程と、
前記光ファイバ挿入工程で挿入した光ファイバを固定する、光ファイバ固定工程と、
前記光ファイバ固定工程後、フェルール外部に突き出した光ファイバを切断する、光ファイバ切断工程と、
を有する、光ファイバ付フェルールの製造方法。
【請求項７】
前記光ファイバ挿入工程前に、光ファイバの端面に屈折率整合フィルムを形成する、屈折率整合フィルム形成工程を更に有する、請求項６記載の製造方法。
【請求項８】
前記光ファイバ切断工程後に、切断した光ファイバの切断面を有する光ファイバ付フェルールの端面を研磨する、研磨工程を更に有する、請求項６又は７記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−６４７７９（Ｐ２０１１−６４７７９Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１３２４８（Ｐ２００９−２１３２４８）
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００１５３５９１）株式会社巴川製紙所 (457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００１５３５９１）株式会社巴川製紙所 (457)
【Ｆターム（参考）】
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