多芯フェルール

【課題】最薄部を生じない構造で、光ファイバへの機械歪みの低減、光ファイバの高精度固定および等長化固定を図ることができる多芯フェルールを実現することを目的とする。
【解決手段】フェルール１の貫通孔２に複数の光ファイバ３ａ，３ｂを挿入し、接着剤４で固定した多芯フェルールにおいて、貫通孔２は、光ファイバ３ａ，３ｂの半径に対応した半径Ｒの仮想円７が互いに直角の方向に移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状とすることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光ファイバを挿入固定してなる多芯のフェルールに関し、フェルールに形成された貫通孔の断面形状の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トランスポンダの受信部等、光ファイバを使用した光入出力部において、光ファイバを保持、固定するために、セラミック等で作られたフェルールと呼ばれる部品が使用されている。フェルールは、通常、複数の光ファイバが挿入される貫通孔がフェルールの中に設けられた多芯のフェルール構造となっており、貫通孔と光ファイバとは接着剤で固定されている。
【０００３】
図６は特開平１０−６２６５３号公報（図２）に示された、従来のフェルールの一構成例を示す横断面図である。フェルール２１に貫通孔２２が形成されている。２個の貫通孔２２は非常に近く隣接している。
【０００４】
図７は特開２０００−８１５３６号公報（図１）に示された、従来のフェルールの第２の構成例を示す横断面図である。図６の場合とは異なり、フェルール３１に形成されている貫通孔３２は大きさの異なる２つの貫通孔からなっている。
【０００５】
図８は特開２００２−１０７５７６号公報（図１）に示された、従来のフェルールの第３の構成例を示す横断面図である。図６、図７の構造と異なり最薄部（後述）が存在せず、２つの貫通孔の大きさも同一である。
【０００６】
フェルールの先行技術としては下記のような特許文献が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−６２６５３号公報
【０００８】
【特許文献２】特開２０００−８１５３６号公報
【０００９】
【特許文献３】特開２００２−１０７５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図６の構造では、図９の部分拡大図に示すように、フェルール２１の隔壁が薄くなる部分である最薄部２３が発生するため、加工時に欠け叉は破損が生じ易いという課題があった。
【００１１】
また、図６の構造では、光ファイバ同士が隣接して発生した応力歪を逃がすことができないので、機械歪みを発生させてしまい、これを低減することは難しかった。時には、光ファイバを貫通孔２２に挿入する際に光ファイバに加わる応力で、光ファイバが破断することがある。
【００１２】
図７の構造では、図６の場合と同様、フェルール３１の隔壁に最薄部が発生するので、加工時に欠けまたは破損が生じ易いという課題があった。
【００１３】
また、径の大きい方の貫通孔では、接着固定する際、接着剤量が多いため、隣接して固定することが難しく、光ファイバの位置精度を出すことが難しいという課題もあった。接着剤の表面張力により光ファイバを平行保持する作用が、接着剤を加熱固化する際に不均等な温度分布によって乱され、その結果貫通孔３２内で光ファイバの位置が偏ってしまい、高精度位置固定が困難となる点も課題となる。
【００１４】
図８の構造では。光ファイバ位置固定に課題はないが、光ファイバ同士が互いに隣接固定される構造であるため、図６の場合と同様、互いに機械歪みを発生させてしまうことが課題である。
【００１５】
また、図６、７、８の構造はフェルールと光ファイバの接触面が多いため等長化（ファイバ配線長を所定の長さに揃えること）するための位置固定が難しいという共通の課題があった。
【００１６】
本発明は上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、最薄部を生じない構造で、光ファイバへの機械歪みの低減、光ファイバの高精度固定および等長化固定を図ることができる多芯フェルールを実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
フェルールの貫通孔に複数の光ファイバを挿入し、接着剤で固定した多芯フェルールにおいて、
前記貫通孔は、前記光ファイバの半径に対応した半径Ｒの仮想円が互いに直角の方向に移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状とすることを特徴とする。
【００１８】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項２記載の発明は、
請求項１記載の多芯フェルールにおいて、
前記貫通孔は、前記光ファイバの半径に対応した半径Ｒの仮想円が互いに直角の方向に（√２）・Ｒ移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状とすることを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、
請求項１記載の多芯フェルールにおいて、
前記貫通孔は前記半径Ｒの仮想円が互いに直角の方向に±（√２）・Ｒ移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状とすることを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、
請求項１記載の多芯フェルールにおいて、
前記貫通孔は前記半径Ｒの仮想円が互いに直角の方向の一方に±（√２）・Ｒ移動し、他方に（√２）・Ｒまたは−（√２）・Ｒ移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状とすることを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、
請求項１−４のいずれかに記載の多芯フェルールにおいて、
前記貫通孔は、前記半径Ｒの仮想円が前記移動の各終端の位置にあるときに各仮想円の中心から等距離にある最短の点が前記フェルールの中心となるように形成されたことを特徴とする。
【００２２】
請求項６記載の発明は、
請求項１−４のいずれかに記載の多芯フェルールにおいて、
前記貫通孔は、前記半径Ｒの仮想円が前記移動の各終端の位置にあるときにそれら複数の仮想円の点を合成した重心位置が前記フェルールの中心となるように形成されたことを特徴とする。
【００２３】
請求項７記載の発明は、
請求項１−６のいずれかに記載の多芯フェルールにおいて、
前記複数の光ファイバは前記移動の各終端の位置に挿入されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば以下のような効果がある。
【００２５】
すなわち、フェルール内に最薄部が存在しないため、欠けや、破損が少ない。
【００２６】
また、機械歪を分散し易い構造を有するので、光ファイバ同士やフェルールとの接触により光ファイバに発生した機械歪を低減させることができる。
【００２７】
また、光ファイバ外周とフェルールとの接触面が少なく低減させる構造であるため、光ファイバの高精度位置固定を行うことができる。
【００２８】
また、高精度で光ファイバ同士を隣接、等長化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る多芯フェルールの一実施例を示す構成横断面図である。
【図２】図１の貫通孔２の拡大図である。
【図３】図１の多芯フェルールに光ファイバを挿入した状態を示す構成横断面説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る多芯フェルールの第２の実施例を示す構成横断面図である。
【図５】図４の多芯フェルールに光ファイバを挿入した状態を示す構成横断面図である。
【図６】従来の多芯フェルールの一構成例を示す横断面図である。
【図７】従来の多芯フェルールの第２の構成例を示す横断面図である。
【図８】従来の多芯フェルールの第３の構成例を示す横断面図である。
【図９】図６の貫通孔２２の拡大説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００３１】
図１は本発明の実施の形態に係る多芯フェルールの一実施例で、２芯のフェルールを構成した場合を示す構成横断面図である。
【００３２】
図１において、２本の光ファイバを保持、固定するために、セラミック等で形成されているフェルール１には軸方向に光ファイバが挿入できる貫通孔２が形成されている。
【００３３】
図２は貫通孔２の拡大図、図３は貫通孔２の形状の形成方法と光ファイバ３ａ、３ｂを挿入した状態を示す構成横断面説明図である
【００３４】
光ファイバ３ａ、３ｂと貫通孔２との間は、接着剤４の充填により固定されている。光ファイバ３ａ、３ｂのそれぞれの中心付近にはコア３１ａ、３１ｂが形成されている。貫通孔２の形状は、図３に示すように、貫通孔２の中心軸に垂直な断面内で、光ファイバ３ａ、３ｂの半径に対応した（ここではほぼ等しくしている）半径Ｒの仮想円７（点線の円）が移動の始点５から互いに直角なＸ軸、Ｙ軸の方向に（√２）・Ｒ移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状としている。移動の各終端の位置では、２つの仮想円７はその中心を結ぶ線が移動方向に対して４５度をなして互いに接しており、この２つの仮想円７が接する点６がフェルールの中心となるような断面内の位置に貫通孔２は形成される。貫通孔２において、光ファイバ３ａ、３ｂは仮想円７の始点５から（√２）・Ｒ移動した各終端の位置に挿入される。
【００３５】
上記のような構成の多芯フェルールによれば、前述した貫通孔２の形状により、貫通孔２の隔壁が９０度より小さな鋭角をなす部分が生じない。したがって、フェルール内に最薄部が存在しないので、フェルールに欠けや、破損が少ないという利点がある。
【００３６】
また、仮想円７の互いに直角な移動方向に対し、フェルールの中心を通り互いの移動の終端における２つの仮想円７の中心を結ぶ線が４５度傾いた構造であり、始点５近傍に広い隙間ができるので、光ファイバ（３ａ、３ｂ）同士が隣接して発生した応力歪を逃がすことができる。すなわち、機械歪を分散できる構造を有するので、光ファイバ同士やフェルールとの接触により光ファイバに発生した機械歪を低減させることができる。
【００３７】
また、光ファイバ外周とフェルール内壁との接触面が断面形状の半円の部分のみと小さいので、貫通孔内で光ファイバの高精度位置固定を行うことができる。
【００３８】
また、等長化の妨げとなる機械歪が低減されるので、高精度（μｍオーダ）で光ファイバ同士を隣接させつつ等長化することができる。
【００３９】
なお、図３ではＸ軸の負方向に（√２）・Ｒ、Ｙ軸の正方向に（√２）・Ｒ移動しているので、Ｘ軸方向に−（√２）・Ｒ、Ｙ軸の正方向に（√２）・Ｒ移動したと表現することもできる。この表現に従えば、Ｘ軸方向に±（√２）・Ｒ、Ｙ軸方向に±（√２）・Ｒ移動する場合の４通りの組合せで２芯フェルールを実現することができる。
【００４０】
また、貫通孔２は、移動の終端にある各仮想円７の中心から等距離にある最短の点が前記フェルールの中心となるような位置に形成してもよい。
【００４１】
また、貫通孔２は、移動の終端にある各仮想円７の点を合成した重心位置が前記フェルールの中心となるような位置に形成してもよい。
【００４２】
また、上記の実施例では仮想円７の半径を光ファイバ３ａ、３ｂの半径にほぼ等しくしたが、接着剤充填のスペースをとるため、実際には光ファイバ３ａ、３ｂの半径より若干大きくとることが好ましい。
【００４３】
図４は本発明の実施の形態に係る多芯フェルールの第２の実施例で、４芯のフェルールを構成した場合を示す構成横断面図である。
【００４４】
図４において、４本の光ファイバを保持、固定するために、セラミック等で形成されているフェルール１１には軸方向に光ファイバが挿入できる貫通孔１２が形成されている。
【００４５】
図５は貫通孔１２に光ファイバ１３を４本挿入した状態を示す構成横断面図である。図３の場合と同様、光ファイバ１３と貫通孔１２との間は接着剤（図示せず）の充填により固定されている。
【００４６】
貫通孔１２の形状は、図２の貫通孔２の形状を上下左右対称に拡張したもので、貫通孔１２の中心軸に垂直な断面内で、光ファイバ１３の半径に対応した（ここではほぼ等しい）半径Ｒの仮想円が移動の始点１５（Ｘ軸、Ｙ軸の交点）から互いに直角なＸ軸、Ｙ軸の方向に±（√２）・Ｒ移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状としている。すなわち、言い換えると、半径Ｒの仮想円が、移動の始点１５からＸ軸の正方向、Ｘ軸の負方向、Ｙ軸の正方向、Ｙ軸の負方向にそれぞれ（√２）・Ｒ移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状としている。
【００４７】
貫通孔１２は、半径Ｒの仮想円が始点１５から互いに直角な方向に（√２）・Ｒ移動して各終端の位置にあるときに各仮想円の中心を結ぶ点、すなわち、各仮想円の中心から等距離にある最短の点が前記フェルール１１の中心となるような位置に形成される。４本の光ファイバ１３は貫通孔１２において上述の仮想円の移動の各終端の位置に挿入される。
【００４８】
上記のような構成の多芯フェルールによれば、図３の場合と同様な優れた特長を持つ４芯フェルールを実現することができる。
【００４９】
なお、前記貫通孔１２は、半径Ｒの仮想円が移動の始点１５から（√２）・Ｒ移動した各終端の位置にあるときにそれら複数の仮想円の点を合成した重心位置がフェルール１１の中心となるような位置に形成してもよい。
【００５０】
また、上記の実施例では仮想円の半径を光ファイバ１３の半径にほぼ等しくしたが、接着剤充填のスペースをとるため、実際には光ファイバ１３の半径より若干大きくとったほうがよいことは図３の場合と同様である。
【００５１】
また、図示しないが、貫通孔が、前記半径Ｒの仮想円が始点１５から互いに直角の方向の一方に±（√２）・Ｒ移動し、他方に（√２）・Ｒまたは−（√２）・Ｒ移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状とすることにより、３芯フェルールを実現してもよい。３本の光ファイバは貫通孔において仮想円の移動の各終端の位置に挿入される。貫通孔は、半径Ｒの仮想円が移動の各終端の位置にあるときに各仮想円の中心から等距離にある最短の点が前記フェルールの中心となるような位置に形成されるが、複数の仮想円の点を合成した重心位置が前記フェルールの中心となるように形成してもよい。
【００５２】
また、上記の各実施例では仮想円が互いに直角の方向に移動する距離を（√２）・Ｒとしており、このときに光ファイバ同士の隣接状態は理想的となり、光ファイバのコア同士の位置精度が高精度に保たれるという利点がある。しかし、仮想円の移動距離の値が２Ｒ付近までは光ファイバ同士の隣接状態は比較的良好に保たれると考えられるので、実際の貫通孔形成の難易度や接着剤の分量の多少などを考慮して適切な移動距離を選ぶことができる。
【００５３】
また、本発明は、上記実施例や変形例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【符号の説明】
【００５４】
１，１１フェルール
２，１２貫通孔
３ａ，３ｂ，１３光ファイバ
４接着剤
５、１５始点
６フェルールの中心点
７仮想円
Ｒ仮想円の半径

【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルールの貫通孔に複数の光ファイバを挿入し、接着剤で固定した多芯フェルールにおいて、
前記貫通孔は、前記光ファイバの半径に対応した半径Ｒの仮想円が互いに直角の方向に移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状とすることを特徴とする多芯フェルール。
【請求項２】
前記貫通孔は、前記光ファイバの半径に対応した半径Ｒの仮想円が互いに直角の方向に（√２）・Ｒ移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状とすることを特徴とする請求項１記載の多芯フェルール。
【請求項３】
前記貫通孔は前記半径Ｒの仮想円が互いに直角の方向に±（√２）・Ｒ移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状とすることを特徴とする請求項１記載の多芯フェルール。
【請求項４】
前記貫通孔は前記半径Ｒの仮想円が互いに直角の方向の一方に±（√２）・Ｒ移動し、他方に（√２）・Ｒまたは−（√２）・Ｒ移動したときに生じる軌跡の包絡線を断面形状とすることを特徴とする請求項１記載の多芯フェルール。
【請求項５】
前記貫通孔は、前記半径Ｒの仮想円が前記移動の各終端の位置にあるときに各仮想円の中心から等距離にある最短の点が前記フェルールの中心となるように形成されたことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の多芯フェルール。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記半径Ｒの仮想円が前記移動の各終端の位置にあるときにそれら複数の仮想円の点を合成した重心位置が前記フェルールの中心となるように形成されたことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の多芯フェルール。
【請求項７】
前記複数の光ファイバは前記移動の各終端の位置に挿入されることを特徴とする請求項１−６のいずれかに記載の多芯フェルール。

【図１】