突出した光ファイバを有するフェルール組立体とその製造方法
【課題】高精度で突出した光ファイバを有するフェルール組立体とそのフェルール組立体を高効率／高精度且つ反復可能性よく製造する方法を提供する。
【解決手段】この点に関し、フェルールの前面の全ての部分から、少なくとも約３．５μｍ突出した複数の光ファイバを有するフェルール組立体を提供する。フェルール組立体の光ファイバの端部は、ほぼ同一面に形成され、光ファイバの端部同士は最大１００ｎｍしか互いに離れていない。フェルール組立体は、第１の研削をすることなく光ファイバを所望の突出量まで研磨することにより、あるいは光ファイバをフェルールの前面と面一に研磨することにより効率よく製造される。フェルール組立体は、フェルールが少なくとも１つの研磨特徴、例えば外側に延びるペデスタルあるいは後退部分を有するような場合には、さらに効率よく製造される。
【解決手段】この点に関し、フェルールの前面の全ての部分から、少なくとも約３．５μｍ突出した複数の光ファイバを有するフェルール組立体を提供する。フェルール組立体の光ファイバの端部は、ほぼ同一面に形成され、光ファイバの端部同士は最大１００ｎｍしか互いに離れていない。フェルール組立体は、第１の研削をすることなく光ファイバを所望の突出量まで研磨することにより、あるいは光ファイバをフェルールの前面と面一に研磨することにより効率よく製造される。フェルール組立体は、フェルールが少なくとも１つの研磨特徴、例えば外側に延びるペデスタルあるいは後退部分を有するような場合には、さらに効率よく製造される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精度で突出した（例えば、光ファイバがフェルール前面から少なくとも３．５μｍだけ突出している）光ファイバを有するフェルール組立体に関する。本発明はさらに、このフェルール組立体の製造方法に関し、特に、製造工程全体を通して光ファイバがフェルールの前面から高精度で突出した光ファイバを有するフェルール組立体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチファイバコネクタを効率よく適合させるために、コネクタが搭載される複数の光ファイバの端部は、別のコネクタに対応して搭載される光ファイバの端部と物理的に接触しなければならない。対応する対の光ファイバの端部間の直接的且つ物理的接触は、屈折率適合ゲルがあまり存在しないために、北米で用いられるマルチファイバコネクタにとって特に好ましいものであり、また、光ファイバの相互接続を補助するのに用いられるマルチファイバコネクタにとっても好ましいものである。かくして、マルチファイバコネクタが対応する光ファイバ間で直接的且つ物理的接触を確立せずに適合された場合には、光ファイバに沿って伝搬する信号は大幅に減衰し、信号が受ける反射量が大幅に増加する。
【０００３】
マルチファイバコネクタは、フェルールの前面を貫通して開口する複数のボアを規定するマルチファイバフェルールを含む。マルチファイバコネクタは、それぞれのボアを貫通して延びる複数の光ファイバを含む。対応する光ファイバの端部間の直接的且つ物理的接触を確立するために、光ファイバの端部はフェルールの前面から延びて、これが突出距離（突出量）を規定している。従来、前面に対し測定された突出距離（突出量）は、１μｍから最大３μｍである。かくして光ファイバは、フェルールの前面のどのような欠陥も越えて延び、且つフェルールの前面に集まりやすいゴミ、チリあるいは他のくず等を越えて延びる。
【０００４】
光ファイバがフェルールの前面を越えて伸びる所望の突出量を確定する通常のプロセスは、光ファイバとフェルールの前面を研削または研磨することにより、光ファイバの端部をフェルールの前面と面一にすることにより開始する。その後、フェルールの前面と光ファイバの端部とは、フェルールの前面の一部を光ファイバの端部に対し優先的に除去するような方法で研磨される。このような優先的研磨プロセスの後、光ファイバの端部はフェルールの前面を所定の長さ（通常１μｍと３μｍの間）だけ越えて延びる（突出する）。ところが、光ファイバの端部がフェルールの前面を越えて延びる量は、時には不十分である。この例においては、一対の適合したマルチファイバコネクタのフェルールの前面の部分同士が接触し、対応する光ファイバの端部間にギャップを形成することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，１０６，３６８号明細書
【０００６】
１μｍから３μｍの突出量（距離）は最初は十分なものである。しかし、この大きさの光ファイバの突出量はいくつかの理由により不十分なものとなることがある。例えば、熱硬化性または熱可塑性のマトリックス内に配置された溶融水晶製のフェルールは、湿気を吸い込む傾向がある。そしてこの吸収された湿気がフェルールを変形させる。この変形はフェルールの前面が凹む（cupping）ことである。湿度が存在することにより、光ファイバはフェルール内に幾分引っ込むが、一方それに応じてフェルールの前面は膨張することになる。このようなことが起こると突出量は大幅に減少する。さらに、ゴミ、チリあるいは他のくず等はフェルールの前面に蓄積することがある。さらにまた、光ファイバにかかる機械的な負荷によってもフェルールは変形する。例えば、１２本の光ファイバにかけられた２ポンドのスプリング負荷によりフェルールの前面は、光ファイバの端部に対し約４μｍだけ変形する。この突出量（距離）は、ファイバ同士が接触しなくなる点まで減ることがあり、これは、フェルールの前面の凹みと膨張、光ファイバがフェルール内に部分的に引っ込むこと、ゴミ、チリあるいは他のくずがフェルールの前面に蓄積すること、光ファイバに負荷がかかることによる複合的効果の産物である。そのため光ファイバの端部は互いに分離する、すなわちスペースが空くことがあり、これにより光ファイバを介して伝搬される信号が受ける減衰量と反射量を好ましくないほど増加する。
【０００７】
これらの問題は、適合するフェルールの前面間の接触可能部分の領域、すなわちファイバの突出部分がない場所の適合するフェルールの前面が接触する領域が増えるにつれて、悪化する。この点に関し、これらの問題は接触可能部分の領域内のゴミ、チリあるいは他のくずが蓄積する可能性が増えるためでも、悪化する。ゴミ、チリあるいは他のくずの蓄積に関連する問題は、接触可能領域がガイドピン用のホール（穴）を有している場合には特に問題である。その理由はゴミ、チリあるいは他のくずはガイドピンの穴の周囲にフェルールの前面の他の部分よりも多く、より大きな確率で蓄積するからである。さらにまた、接触可能領域が広い領域の場合には湿分に曝される結果としてフェルールの変形と膨張の好ましくない影響が増加する。さらにまた、光ファイバを接触させるために光ファイバにかけられる力は、適合するフェルールの前面が相対的に広い領域に渡って接触するような場合にはなくなることがある。
【０００８】
一対の適合するマルチファイバコネクタの対応する光ファイバ間の物理的接触を確立するために、光ファイバの端部はそれぞれのフェルールの前面より突出しなければならないだけでなく、相対的に同一平面上になければならない。すなわち、それぞれの適合する部分の光ファイバの端部が同一面内に存在しなければならない。従来のプロセスでは、約２５０ｎｍ以下の同一平面性を達成することはできず、これが突出量の変動を引き起こしていた。明らかなことであるが、光ファイバの突出量の変動が大きくなると、光ファイバの対応する対の端部間の直接的／物理的接触を確立することがより困難となる。
【０００９】
各光ファイバはクラッド層に包囲されたコアを有する。コア内にゲルマニウムのドーパントが存在するために、コアは時にしてクラッド層よりも相対的に速くエッチングされる。特に、光ファイバの端部を比較的粗い研磨粒子で研磨する場合にはそうである。クラッド層に対しコアが優先的にエッチングされることにより、コアディップ（core dip）の原因となり、これによりさらに所望の光ファイバ同士の接触の可能性が減り、特に光ファイバの対応する対のコア間の物理的接触の可能性が減る。対応する対の光ファイバのコア間で物理的接触ができないことは特に好ましくない。その理由は、信号は光ファイバのコアを介して伝搬されるからである。
【００１０】
マルチファイバコネクタは、それがマルチモード光ファイバに搭載される場合にはさらに別の問題を抱えることがある。この点に関し、所望の突出量を達成するために、光ファイバの端部とフェルールの前面とを研磨する従来のプロセスで用いられる相対的に粗い研磨粒子は、マルチモード光ファイバのコアのクラッキング（ひび割れ）の原因となり、あるいは少なくともそれを悪化させることがある。この種のコアのクラッキングは、追加的プロセスにより改善されるが、この追加的プロセスはマルチファイバコネクタを製造するのに必要な時間とコストを増加させるだけである。しかし、他の種類のコアのクラッキングは、修復することが出来ず、マルチファイバコネクタは廃棄しなければならない。
【００１１】
したがって、光ファイバの突出量が、直接的／物理的接触が一対の適合したマルチファイバコネクタの対応する光ファイバの端部間で確立できる可能性を増加させるような改良したフェルール組立体を開発することが望まれている。同様に、高精度で突出した光ファイバで且つ一定の同一平面性を有するフェルール組立体を製造する効率的且つ精度が高く反復性の高い方法を開発することが望まれている。さらにまた、複数のマルチモードファイバに搭載されるコネクタに関しては、コアのクラッキングの発生を減らすようなコネクタを製造する改良方法を開発することが好ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
高精度で突出した光ファイバを有するフェルール組立体とそのフェルール組立体を高効率／高精度且つ反復可能性よく製造する方法が本発明により提供される。フェルールの前面の全ての部分から、製造誤差を考慮に入れて、少なくとも約３．５μｍ突出した複数の光ファイバを有するフェルール組立体が提供される。フェルール組立体の光ファイバの端部は、ほぼ同一面に形成され、本発明によれば、光ファイバの端部同士は最大１００ｎｍしか互いに離れていない。かくして本発明の一対のフェルール組立体は、環境条件、負荷等の結果としてフェルールが変形し光ファイバが引っ込んだ場合でも、光ファイバの端部間の直接的／物理的接触が維持できるように適合される。
【００１３】
高精度に突出した光ファイバを有するフェルール組立体は、本発明の一態様の方法により製造される。本発明の方法によれば、光ファイバは、製造工程全体を通してフェルールの前面から突出した状態に維持されている。本発明の方法によれば、フェルール組立体は、フェルールの前面から光ファイバの端部が突出した状態で提供される。例えば、光ファイバは、フェルールの前面から離間した場所で、例えばレーザにより切断される。その後光ファイバの端部がラッピング（lapping：例えば（ラップ盤で）磨き上げること）される。一般的には、微細な研磨粒子でラッピングされ、フェルールの前面を越えて突出した光ファイバの突出部分を減少させる。光ファイバの端部のラッピングプロセスは、光ファイバの端部同士の距離の違いが所定量以下（例えば最大１００ｎｍ）となるまで継続される。かくして光ファイバの端部のラッピングプロセスにより光ファイバの同一平面を有するアレイが得られる。
【００１４】
光ファイバの端部は、フロック材料（flocked material:毛くず、綿くず、ぼろくず等の材料）でも研磨される。例えば、光ファイバの端部がラッピングされて光ファイバのエッジが丸められた後、光ファイバの端部はフロック材料、通常微細なフロック材料でもって研磨される。さらに光ファイバの端部は、光ファイバの端部をラッピングして光ファイバの突出量を減らし、且つフェルールの前面から一部あるいはすべてのエポキシを除去する前に、粗いフロック材料で研磨してもよい。一般的に粗いフロック材料は、光ファイバの端部のラッピングプロセスの後、光ファイバの端部が研磨されるのに用いられるフロック材料よりもより粗い研磨粒子を有する。本発明のこの態様によれば、本発明の方法は、突出した光ファイバを有するフェルール組立体が効率よく製造できる。その理由は、光ファイバの端部は、製造工程全体を通してフェルールの前面から通常突出した状態にあり、これにより従来技術で実施されていたフェルールの前面を光ファイバの端部より優先してエッチングする前に、フェルールの前面と光ファイバの端部とが同一面となるよう研磨あるいは研削する必要性がなくなるからである。
【００１５】
それ故に前面と前記前面を貫通して開口する複数のボアを有するフェルールを含むフェルール組立体が製造できる。フェルール組立体はそれぞれのボアを介して延びる複数の光ファイバを有する。本発明の好ましい態様によれば、光ファイバの端部は少なくとも部分的に丸みを帯び、フェルールの前面の全ての部分から少なくとも約３．５μｍ突出している。光ファイバの端部はさらに、ある実施形態においては、フェルールの前面から少なくとも５μｍ、少なくとも１０μｍ、あるいは少なくとも２０μｍ突出している。
【００１６】
突出量とは無関係に、本発明の一態様によるフェルール組立体の光ファイバの端部は、端部同士の位置が最大１００ｎｍしか離れていない程度に同一平面上にある。さらにまた、各光ファイバの端部は、隣の光ファイバの端部とは最大５０ｎｍしか離れていない。微細な研磨粒子を用いることにより、コアディップは、例えば最大１０ｎｍに低減され、且つマルチモード光ファイバのコアのクラッキングの可能性も低減している。それぞれのフェルールの前面から少なくとも約３．５μｍ突出させることにより、そしてある実施形態においては、同一平面性を改善しコアディップを減らすことにより、一対のフェルール組立体は、環境条件、負荷、あるいは他のファクタが変動しても、対応する対の光ファイバの端部が直接的／物理的接触をする維持されて適合される。
【００１７】
本発明の一態様によれば、フェルールの前面は少なくとも最初は少なくとも１個の研磨特徴を有し、製造プロセスの効率を改善し、その結果得られたフェルール組立体の品質と再現性を改善している。研磨特徴に加えて、フェルールの前面はボアが少なくとも部分的に開口する第１部分を有する。研磨特徴は第１部分からずれている。例えば、研磨特徴は、前面の第１部分から後方に延びる基準表面（例えば平面状基準表面または湾曲した基準表面）を有する後退部分でもよい。
【００１８】
別の構成として、研磨特徴は、フェルールの前面の第１部分から外側に延びる、例えば光ファイバの所望の突出量にほぼ等しい距離だけ外側に延びる平面状表面を有する少なくとも１個のペデスタル（台座）である。この実施形態においては、フェルールは、前面の第１部分の対向する側に配置され、そこから外側に延びる第１と第２のペデスタルを含む。例えば複数のボアは、フェルール本体の対向する側の間に延びる基準線に沿って前面内に開口する。かくしてこの実施形態の第１と第２のペデスタルは、基準線に沿ってフェルール本体の対向する側の近傍に配置される。
【００１９】
最初に少なくとも１個の研磨特徴を有するフェルールを有するフェルール組立体を製造するために、光ファイバはフェルールの前面から離間した場所で切断される。その後フェルールの前面を越えて延びた光ファイバの突出部分は、光ファイバの端部が少なくとも１個の研磨特徴に対し所定の関係を有するまで、減らされる。その後研磨特徴は、少なくとも部分的に除去され、光ファイバの端部は、フェルールの前面の残りの全ての部分を超えて延びる。
【００２０】
フェルールの前面の第１部分から外側に延びる少なくとも１個のペデスタルを有する実施形態においては、例えば光ファイバの突出部分の低減は、光ファイバの端部がフェルールの前面の第１部分をペデスタル以上越えて突出しなくなるまで、行われる。そのため光ファイバは、その結果得られたフェルール組立体のフェルールの前面から、ペデスタルの高さにほぼ等しい距離だけ延びる。
【００２１】
フェルールの前面の第１部分から外側に延びる基準表面を有する後退部分を含む実施形態において、光ファイバの突出部分の低減は、光ファイバの端部が後退部分の基準表面により規定される仮想表面に沿って存在するまで、行われる。後退部分が平面状の基準表面を有する例においては、光ファイバの突出部分は、光ファイバの端部が互いに同一面になるまで、低減される。別の構成として、後退部分が湾曲した基準表面を有する例においては、光ファイバの突出部分は、光ファイバの端部が湾曲した基準表面により規定される湾曲した仮想表面に沿って存在するまで、低減される。
【００２２】
後退部分を含む実施形態においては、基準表面は、フェルールの前面の隣接する部分と交差するラインを規定する。光ファイバの突出部分を減少させることは、光ファイの端部のみを研磨することから最初は行われるが、研磨過程を継続すると、光ファイバの端部と基準表面の両方の研磨が始まる。基準表面が研磨されると、交差ラインは光ファイバの方向に移動する。かくして交差ラインと光ファイバとの間のスペース、例えば複数の光ファイバを貫通して延びる基準ラインが、光ファイバの突出量の測定値を与える。
【００２３】
本発明の一実施形態により、少なくとも１本の光ファイバの突出量を低減しながら、交差ラインと少なくとも１本の光ファイバとの間のスペースを監視し、少なくとも１本の光ファイバの突出量の低減プロセスは、交差ラインと少なくとも１本の光ファイバとの間のスペースが所定のスペースを越えない間、継続される。交差ラインと光ファイバとの間のスペースが、少なくとも１本の光ファイバの突出量の測定値を与えるので、所定のスペースは、少なくとも１本の光ファイバの所望の突出量に対応するよう選択される。所定のスペースが検出された後、少なくとも１本の光ファイバの突出部分をさらに減少させるステップを停止することにより、その結果得られたフェルールは、所望の突出量の光ファイバを有することになる。
【００２４】
さらにまた、交差ラインと少なくとも１本の光ファイバとの間のスペースを監視する（例えばビジョンシステムによって）ことにより、本発明のこの態様の方法は、従来技術で必要とされたような光ファイバの突出量を測定する高価な干渉計を必要とせずに、所望の突出量の光ファイバを有するフェルールを信頼性高く製造することができる。さらにまた交差ラインと複数の光ファイバを貫通して延びる基準ラインとの間の角度を監視することもできる。その理由は、この角度は光ファイバの端部が研磨される角度に対応するからである。
【００２５】
本発明により、フェルールの前面から約３．５μｍから約５μｍ突出した光ファイバのような、高精度に突出した光ファイバを有するフェルール組立体が提供できる。さらにほぼ同一面にある突出した光ファイバ、例えば最大１００ｎｍしか端部がずれていない光ファイバを有するフェルール組立体が提供できる。一対のマルチファイバコネクタを適合するために、対応する対の光ファイバの端部の間の直接的／物理的接触が確立され、維持される。さらにフェルールの前面の大部分を除去することなく、所望の突出量を形成するために、光ファイバの端部を研磨することにより、製造効率を上げることができ、特にフェルールが所望の突出量を規定するよう少なくとも研磨特徴を有するような場合には、特に効率をあげることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一態様によるフェルールの前面の第１部分から外側に延びた一対のペデスタルを含むフェルールの斜視図。
【図２】本発明の一態様による製造方法に従って行われる動作（操作）を表すフローチャート図。
【図３Ａ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｂ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｃ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｄ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｅ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｆ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｇ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｈ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図４】本発明の他の態様による製造方法に従って行われる動作（操作）を表すフローチャート図。
【図５】図１に示したタイプの一対の適合するフェルールの組立体の側面図。
【図６Ａ】研磨特徴として機能する平面状の後退部分表面を有する本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図６Ｂ】研磨特徴として機能する平面状の後退部分表面を有する本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図７Ａ】複合した基準表面を有する外側に延びたペデスタルを含む本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図７Ｂ】複合した基準表面を有する外側に延びたペデスタルを含む本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図８Ａ】研磨特徴として機能する湾曲した後退部分表面を有する本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図８Ｂ】研磨特徴として機能する湾曲した後退部分表面を有する本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図９Ａ】本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図９Ｂ】本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
突出した光ファイバを有するフェルール組立体とこのフェルール組立体を製造する方法とが本発明により与えられる。図１に示すようにフェルール組立体１０は、複数の区分を有する前面を有する前端１４とそれに対向する後端１６との間に延びるマルチファイバ・フェルール１２を有する。前面は、光ファイバの長手軸を横切る表面１４ａを有する。ＭＴフェルールが図面には示されているが、必要によっては非標準の形態を含む従来の形態のいずれでもよい。いかなる形態であるかを問わず、フェルールは、後端と前端の間に延び、フェルールの前面を貫通して開口する複数のボアを有する。通常、フェルールは、対応する数の光ファイバを受け入れ可能なように４個、８個、１２個のボアを形成する。しかし、アプリケーションによっては、いかなる数のボアを形成することも可能である。さらにまたフェルールは、必要によっては２次元あるいは他のパターンで配列された複数のボアを形成することも可能である。
【００２８】
フェルール組立体１０は、複数の光ファイバ１８を有し、この光ファイバ１８は、それぞれのボアを貫通して延び、その結果、光ファイバの端部は、最初は、表面１４ａから通常１ｍｍ−３ｍｍだけ突出する（図３Ａ）。光ファイバは、シングルモードファイバあるいはマルチモードファイバのいずれかであるが、これはフェルール組立体のアプリケーションに依存して決まる。
【００２９】
光ファイバ１８は、それぞれのボア内にエポキシで固定される。これに関しては、図２のブロック２０を参照のこと。さまざまな種類のエポキシが当業者には公知で用いられる。しかし、マルチモードファイバにおいては、エポキシは好ましくは熱硬化性で、必要な半径方向の圧縮力を与えるものが好ましい。コアのクラッキング（ひび割れ）の可能性を最小にするために、エポキシは硬化に必要な温度を低下させてものが選択される。
【００３０】
光ファイバ１８が、それぞれのボア内を貫通して延びてそこに固定されると、光ファイバは、表面１４ａから離れた場所で切断される。図２のブロック２２を参照のこと。光ファイバの切断は、光ファイバに切れ目を付けてこの切れ目の線に沿って光ファイバを折ることにより行われるが、好ましくは光ファイバはレーザービームで切断される。レーザービームを光ファイバを切断するために用いることにより、マルチモード光ファイバを含むフェルール組立体１０のコアのひび割れの可能性がさらに低減する。光ファイバは、フェルールの前面から所望の突出量よりはるかに長い距離の場所で通常切断される。例えば、光ファイバは、フェルールの前面から８０μｍ−１２５μｍの間の離れた場所で切断される（図３Ｂを参照のこと）。光ファイバの所望の突出量は、通常３．５μｍから５０μｍの間であるため、光ファイバの端部は、突出量を低減するために研磨あるいは他の方法で処理しなければならない。
【００３１】
表面１４ａから越えた光ファイバ１８の突出部分は、さまざまな方法、例えば研削あるいは研磨により突出量が減らされる。突出部分の低減は、信頼性を有し、且つ正確な方法で行うのみならず、比較的単純で迅速且つ安価な方法で行うのが好ましいが、本発明の一実施形態においては、最小のステップ数で行われる。信頼性があり且つ正確な方法で突出量を減らすさまざまな技術が例示的な目的で以下に示されるが、例えば、これには前述した技術および光ファイバの突出部分を減らすさまざまなステップを含み、その後わずか数回の処理ステップで、光ファイバの突出量を減らすような、よりシンプルな技術を記載する。
【００３２】
本発明の一実施形態においては、光ファイバ１８の少なくとも端部は最初はフロック材料（flocked material）でもって研磨される。特許文献１に記載したように（その内容は参照文献として本明細書に挿入する）、フロック材料は、ベース（例えば、ポリエチレン・テレフタレート・ベース（polyethylene terephthalate base））から外側に延びた複数の繊維に固着された研磨粒子を含む。フロック材料の繊維は、比較的フレキシブルで柔軟性があるために、フロック材料は光ファイバの端部を研磨するだけでなく、表面１４ａ近傍の光ファイバの周囲に形成されたエポキシ・ビーズ１９の全てではないが大部分を取り除く。フェルールの前面からエポキシを効率よく取り除くために、光ファイバの端部は、少なくとも２種類のフロック材料で研磨してもよい。
【００３３】
例えば、光ファイバの端部を最初は粗い研磨粒子を含む第１のフロック材料でもって研磨し、その後、微細な研磨粒子を含むフロック材料で研磨してもよい。これに関しては、図２のブロック２４と２６を参照のこと。図３Ｃは、第１のフロック材料で研磨した後のフェルールの前面を示し、図３Ｄは、第２のフロック材料で研磨した後のフェルールの前面を示す。さまざまなフロック材料を用いることが出来るが、本発明の一実施形態のフェルール組立体は、平均の粒子サイズが４０μｍの酸化アルミ製粒子を含むフロック材料で最初に研磨し、その後、平均粒子サイズが１６μｍの炭化ケイ素粒子を有するフロック材料で研磨する。光ファイバの端部は、必要によってはさらに別の種類のフロック材料で研磨することも可能であるが、異なる処理ステップの数を最小にしながら、光ファイバの端部の研磨は、最初は粗いフロックでもって研磨し、その後きめの細かいフロック材料で研磨することもできる。
【００３４】
フロック材料でもって研磨することにより、表面１４ａを越えて延びた光ファイバ１８の突出部分（距離）を低減するが、フロック材料による光ファイバの端部の研磨は、通常比較的ゆっくりとしたプロセスである。かくして、エポキシがフェルールの前面から除去された後は、光ファイバの突出部分は、より速い速度で光ファイバの突出部分を減らすことにより、より速い別の研磨ステップでもって、減らすこともできる。例えば、約８０μｍー１２５μｍだけフェルールの表面１４ａから突出するように、光ファイバを切断する実施形態においては（図３Ｂ）、フロック材料で光ファイバの端部を研磨することにより、光ファイバの突出量を約３０μｍから４０μｍの間にすることができる（図３Ｄ）。かくして、光ファイバの端部をさらに研磨して光ファイバの突出量を所望の突出量まで減らす。例えば、本発明の一実施形態においては５μｍまで減らす。
【００３５】
継続して光ファイバ１８の突出量を減らすために、光ファイバの端部は微細な研磨粒子でもって研磨するのが好ましい。本明細書で用いられる微細な研磨粒子とは、その平均粒子サイズが約１μｍ以下の研磨粒子を意味する。光ファイバの端部を微細な研磨粒子で研磨することは、以下に示すような１回のステップで行うことができ、これにより、マルチファイバ・フェルール１２の前面から所定量だけ突出した光ファイバを有するフェルール組立体１０を得るためには、例えば、光ファイバの端部を微細な研磨粒子でラッピング（lapping）することにより行われる。
【００３６】
しかし、本発明の一実施形態においては、光ファイバの端部はさらに少なくとも２回のステップで微細な研磨粒子でもって研磨される。この点に関し、光ファイバの端部をフロック材料で研磨した後に、光ファイバの端部を次に平均粒子サイズが１μｍ以下の研磨粒子を有する他の媒体あるいは研磨フィルムでもって研磨してもよい。この研磨プロセスは、光ファイバの端部がフェルールの前面から所定の距離（例えば、３．５μｍ、５μｍあるいはそれ以上）だけ突出するまで行われる。これに関しては、図３Ｅと以下の記載を参照のこと。研磨フィルムはさまざまな種類の研磨粒子を担持できるが、本発明の一実施形態の研磨フィルムは炭化ケイ素製の研磨粒子を含む。
【００３７】
その後、光ファイバ１８の端部の位置の変動を減らして、光ファイバの端部がさらに面一となる（同一平面性を有する）ようにするのが好ましい。この点に関し、光ファイバの端部は堅いラップ（hard lap）でもって研磨する。例えば、微細な研磨粒子でもって光ファイバの端部をラッピングすることにより研磨される（これに関しては、図２のブロック３０を参照のこと）。ラップ（lap）は、さまざまな裏材により担持されるさまざまな研磨粒子を用いる。しかし、一般的により良い結果（即ち、面一性の改善）は、より堅いラップ（harder lap）により得られる。例えば堅いラップは、アルミナ、セラミックの裏材により搬送される平均粒子サイズが１μｍ以下のセリウム、炭化ケイ素あるいはアルミナ製（cerium, silicon carbide or alumina）の研磨粒子により行われる。
【００３８】
別の方法として、光ファイバの端部の相対的位置の変動は、小さなグリットフィルム（grit film）で端部を研磨することにより低減できる。いずれの実施形態においても、光ファイバの研磨の結果得られた端部は、最大１００ｎｍ離れる程度の面一性を有している（図３Ｆを参照のこと）。一般的に、隣り合う光ファイバの端部は、さらに少ない量しか違わない。例えば、各光ファイバの端部は、すぐ隣の光ファイバの端部とは最大５０ｎｍしかずれない。
【００３９】
通常光ファイバ１８の端部をその後さらにフロック材料で研磨して、光ファイバの端部を丸めるが、これは、光ファイバの端部が所望の突出量を有するように、且つほぼ同一面となるように維持しながら行われる。これに関しては、図２のブロック３２を参照のこと。図３Ｇはさらなる研磨ステップの後のマルチファイバ・フェルール１２の前面を示す。さまざまな種類のフロック材料を用いることが出来るが、好ましいフロック材料は、平均粒子サイズが０．０５μｍの酸化セリウム（cerium oxide）の研磨粒子を有する。しかし、微細な研磨粒子を有する他のフロック材料も同様に用いることができる。
【００４０】
図４に示した他の実施形態においては、光ファイバ１８の突出量を減らすために用いられるステップの回数は、上記した方法と比較すると大幅に低減できる。この実施形態においては、光ファイバはマルチファイバ・フェルール１２のそれぞれのボアを貫通して延び、フェルールの前面から離間した場所で切断された後、光ファイバの突出量はハードラップの手段（これに限られるわけではないが）により主に低減される。エポキシ・ビーズ１９がフェルールの前面近傍の光ファイバの周囲に形成されるような実施形態においては、光ファイバの端部は、ハードラップ研磨の前にブロック６０で示されるようにフロック材料で研磨してもよい。さまざまな種類のフロック材料を用いることができるが、ある代表的なフロック材料は、比較的粗く且つ平均粒子サイズが約４０μｍの炭化ケイ素製の粒子を含む。光ファイバを粗いフロックで研磨した後、光ファイバの端部がハードラップ（hard lapped）でもって研磨される。しかし上記したように、光ファイバは最初にフロック材料で研磨する必要はなく、その代わりに光ファイバの端部のハードラップによる研磨を最初のステップで実行してもよい。
【００４１】
ハードラップは、光ファイバ１８の突出量を所望の高さまで減らし、光ファイバ間の高低差を減らし、これにより光ファイバの相対的な面一性を改善する。この点に関し、光ファイバの端部をハードラップで（例えば、微細な研磨粒子でもって光ファイバの端部をラッピングで）研磨する（これに関しては図４のブロック６２を参照のこと）。ラップ（lap）は、さまざまな裏材により担持されるさまざまな研磨粒子を用いる。しかし、一般的により良い結果（即ち、改善された面一性）はより堅いラップ（harder lap）により得られる。例えば堅いラップは、平均粒子サイズが１μｍ以下のセリウム、炭化ケイ素あるいはアルミナ（cerium, silicon carbide or alumina）製の研磨粒子により行われる。
【００４２】
ハードラップのステップが完了した後、光ファイバは、好ましくはフェルールの前面から所定距離（例えば３．５μｍ、５μｍあるいはそれ以上）突出している。さらにまた、その結果得られた光ファイバの端部同士は、最大１００ｎｍずれている程度面一となる。一般的に、隣の光ファイバの端部は、それよりも少ない量しか離れていない。例えば、各光ファイバの端部は隣の光ファイバの端部から最大５０ｎｍしか離れて（ずれて）いない。
【００４３】
ハードラップのステップの後、光ファイバ１８の端面のエッジは、通常極めてシャープすなわち尖っている。かくして光ファイバの端部は、フロック材料でエッジを丸めるが、これは光ファイバの端部が所望量だけ突出し、且つ同一面となるような関係にしながら行われる。これに関しては図４のブロック６４を参照のこと。通常、端部を丸めるのに用いられるフロック材料は、エポキシ・ビーズ１９等を最初に取り除くのに用いられるフロック材料よりも木目が細かい。例えば、さまざまな種類のフロック材料が用いられるが、適切なフロック材料の１つは、平均粒子サイズが１μｍのセリウム（cerium）製の研磨粒子を有する。
【００４４】
上記した方法のいずれかの結果として生成されたフェルール組立体１０は、マルチファイバ・フェルール１２と光ファイバ１８とを有し、この光ファイバ１８はそれぞれのボアを貫通して延び、その結果光ファイバの端部はフェルールの端面のあらゆる部分から所定の距離だけ延びる。この点に関し、光ファイバの端部は、フェルールの表面１４ａのあらゆる部分を越える少なくとも約３．５μｍの突出距離を有する。本発明の好ましい実施形態においては、光ファイバの端部は所定距離だけ突出する。この所定距離とは、フェルールの前面に対しする光ファイバの端部の相対的位置に関し、湿度や切りくずや負荷あるいは光ファイバの端部がフェルールの表面１４ａの全ての部分を越えて延びる量を変化させるような他の条件の累積的な影響よりも、少なくとも若干大きいものである。この点に関し、少なくとも５μｍの突出量で、光ファイバの端部がフェルールがさまざまな環境条件あるいは負荷条件に曝された際に、フェルールの端面のあらゆる部分を超えて延び続けることができるようになる。
【００４５】
かくして、本発明の一実施形態のフェルール組立体は、フェルールの前面を越えて少なくとも５μｍ延びる複数の光ファイバを含む。本発明の他の実施形態においては、光ファイバは少なくとも１０μｍ、さらにまた別の実施形態においては少なくとも２０μｍ、フェルールの前面を越えて延びる。さらに別の実施形態においては、光ファイバの端部はフェルールの表面１４ａから少なくとも５０μｍ延びる。光ファイバの突出量はさまざまな方法により測定されるが、米国電気通信工業会（Telecommunications Industry Association (TIA)）によるFiber Optic Test Procedure (FOTP) 219がファイバの突出量の測定するための適切な技術を特定している。
【００４６】
マルチファイバ・フェルール１２の前面に対し、光ファイバ１８の端部は精度高く突出することに加えて、ほぼ同一面にあることが好ましい。この点に関し、本発明の一実施形態のフェルール組立体１０の光ファイバの端部は、互いに最大１００ｎｍだけその位置が長さ方向に測定して異なる（ずれる）だけである。相対的同一平面性は、当業者に公知の最小二乗適合法（least squares fit approach）に基づいて光ファイバの端部を通した線を適合させ、その後この最小二乗適合ラインからそれぞれの光ファイバの端部の最大偏差を決定する従来方法で決定される。光ファイバは、光ファイバの全体の列に渡って全体的ベースで同一面にあるだけでなく、隣の光ファイバに関する局部的なベースでより接近して整合しているのが好ましい。
【００４７】
この点に関し、光ファイバの端部はごく近接する光ファイバ（あるいは、隣の光ファイバ）の端部から最大５０ｎｍしかずれていないのが好ましい。全体的ベースおよび局部的ベースの両方で光ファイバの端部がほぼ同一面になった結果として、本発明のフェルール組立体は、各光ファイバとそれに対応する別のフェルール組立体の光ファイバとの間の物理的接触をより良好に確立できる。フェルール組立体の全体的なプロセス処理が光ファイバの端部の同一平面性を確立するのに役立つが、光ファイバの端部のハードラップ処理により光ファイバの端部の位置の偏差を大幅に低減できる。
【００４８】
大部分の処理ステップの間用いられる研磨粒子のサイズが比較的小さい結果として、光ファイバ１８の端部は大きなコアディップ（core dip）を有さない、すなわち光ファイバのコアディップは１０ｎｍ以下である。コアディップはさまざまな方法により測定できるが、その１つの技術はＦＯＴＰ ２１９に開示されている。このコアディップが小さくなったことにより、光ファイバの端部とそれに対応する別のフェルール組立体の光ファイバの端部との間の直接的／物理的接触の確立をさらに向上させることができる。光ファイバの端部を主に（必ずしもこれに限られないが）微細な研磨粒子でもって研磨することには別の利点がある。この点に関し、光ファイバの端部をより小さな径の研磨粒子で研磨することによりマルチモード光ファイバのコアのクラック（ひび割れ）の確率を減らすことができる。
【００４９】
光ファイバ１８をマルチファイバ・フェルール１２の表面１４ａから３．５μｍ以上突出させることにより、ある実施形態においては、同一平面性を改善させ、コアディップを減らすことにより、本発明のフェルール組立体１０は、環境条件、負荷あるいは他のファクタが変わった場合でも、対応する対の光ファイバの端部を直接的／物理的に接触させるように別のフェルール組立体と適合させることができる。この点に関し、光ファイバのこの突出量は、湿度、負荷、傷等に起因して光ファイバの突出量が変化しても、対となるフェルールの前面同士を接触させず、光ファイバの端部が分離しないようにする。
【００５０】
一例として、本発明のフェルール組立体は、フェルールのそれぞれの前面が互いに少なくとも所定の距離だけ離間して光ファイバ相互接続を構成するようにすることができる。この所定の距離とは、光ファイバがフェルールの前面から越えて延びる量であり、例えば、約３．５μｍから約５μｍあるいはそれ以上である。かくして、本発明のフェルール組立体は、従来のフェルール組立体と容易に適合性を有し、対応する対の光ファイバ間の物理的接触が確立できるようになる。さらにまた、光ファイバ相互接続構造の両方のフェルール組立体が本発明の方法により製造され、正確に光ファイバが突出している場合には、その結果得られた光ファイバ相互組立体のフェルールの前面は、光ファイバがそれぞれのフェルールの前面を越えて延びる量の累積した距離だけ、例えば、７μｍ、１０μｍあるいはそれ以上、互いに離間する。これに関しては図５を参照のこと。
【００５１】
本発明のフェルール組立体１０を製造する効率、精度および再現性をさらに改善するために、マルチファイバ・フェルール１２の前面は、前端１４の中央部分１４ａの上に形成された第１部分４０を有し、第１部分４０を貫通してボアが少なくとも部分的に開口し、少なくとも１つの研磨特徴が第１部分から、例えば、第１部分に対し前方あるいは後方に延びることにより、ずれている。通常前面の第１部分は平面状であるが、第１部分は必要によっては別の形状を採ってもよい。第１部分４０が平面状の例においては、第１部分４０は光ファイバ１８に直交する方向を向いてもよく（図１）、あるいは図５に示すように、光ファイバに直交して構成させる仮想面に対し所定の角度（例えば８°）傾いていてもよい。さらにまた、ボアはフェルールの前面の第１部分４０を完全に貫通して開口している。しかし、ボアは、第１部分と研磨特徴との交点に整合して、第１部分と研磨特徴の両方を少なくとも部分的に貫通することも可能である。
【００５２】
本発明のこの態様のマルチファイバ・フェルール１２は、さまざまな種類の研磨特徴を有する。本発明の一実施形態においては、例えば研磨特徴は、少なくとも１個、通常複数のペデスタル４２であり、このペデスタル４２は、フェルールの前面の第１部分を外側に超えて延びる表面１４ａの側面部分の上に形成されている。図１と図３Ａ−３Ｈに示すように、各ペデスタルは、光ファイバ１８がフェルールの前面を越えて延びる少なくとも所定の距離だけ、第１部分４０から離間した表面を形成する。各ペデスタルは、図１と図３Ａ−３Ｈに示すような平面状表面を有するが、各ペデスタルはより複雑な形状の表面を有してもよい。図７Ａ、７Ｂに示すように、例えば各ペデスタルは、第１と第２の平面状表面である第１平面表面４２ａと第２平面表面４２ｂを有し、第１表面４２ａは、光ファイバに直交する方向に延び、第２表面４２ｂは、フェルールの前面の第１部分に平行する方向に延びる。
【００５３】
所望の角度を光ファイバの端部に付けるために、第２表面は、研磨ステップの間、研磨特徴として機能する。この実施形態の研磨特徴は、フェルールの前面の第１部分４０を外側方向に越えて延びる単一のペデスタルであるが、例えば前面のエッジ全体に沿ってあるいは前面の周囲全部に関し、フェルールは複数のペデスタルを有してもよい。例えば、フェルールは光ファイバに対し対称の関係（例えば光ファイバを挟み対向する側）に配置された第１と第２のペデスタルを有してもよい。光ファイバが線形に配列される実施形態においては、第１と第２のペデスタルは図１、３Ａ−３Ｈおよび７Ａに示すような対向する端部を挟み両方に配置してもよく、あるいは光ファイバの線形配列を挟み対向して配列してもよい。
【００５４】
本発明の他の実施形態においては、研磨特徴は、マルチファイバ・フェルール１２の前面の後退部分４４である。この後退部分４４は、フェルールの前面の第１部分４０から後方に延びる基準表面である。かくして光ファイバ１８が延びるフェルールの前面の第１部分は、この実施形態のフェルールの前面の最先端部分である。基準表面は、図６Ａ、６Ｂに示すような平面状表面であるか、あるいは図８Ａ、８Ｂに示すような湾曲表面である。いずれの実施形態においても基準表面は、仮想表面４４ａを規定し、この仮想表面４４ａが、次に光ファイバの端部の位置を規定し、その結果光ファイバの突出量を決定する。
【００５５】
光ファイバの突出量を規定することに加えて、基準表面は、光ファイバ端部の形状またはプロファイルも規定する。この点に関し、基準表面は、光ファイバの端部が存在する仮想表面は、所定のプロファイルあるいは形状を光ファイバの端部に課し、その結果所定の傾斜を有する角度のついた端部表面を形成する。例えば、後退部分が平面状の基準表面を有するような実施形態においては、平面状基準表面は、フェルールの前面の第１部分に対し、８°の角度θで配置され、その結果光ファイバの端部もまた８°で傾斜している（図６Ｂ）。
【００５６】
この実施形態の後退部分４４は、マルチファイバ・フェルール１２の前面の第１部分４０から後方に延びる、例えば前面のエッジ全体に沿って延びる連続した基準表面を規定するが、後退部分は基準表面を規定する１つあるいは複数のペデスタルを含んでもよい。しかし、本発明の一実施形態においては、後退部分はフェルールの前面全体に渡って側面方向に延びるかあるいはフェルールの前面の少なくともある領域から側面方向に延びる。
【００５７】
少なくとも１つのマルチファイバ・フェルール１２の前面が後退部分４４を有するような一対の適合したフェルールについては、接触可能領域のサイズまたは領域は、従来のフェルールと比較すると小さくなっているが、これは後退部分が後方に延びた結果である。後退部分が一対の適合したフェルールの各々の前面の一方の側に沿って延びる例においては、接触可能領域の大きさと光ファイバの突出量である距離は比例している。この点に関し、後退部分が前面の第１部分４０と交差するライン４６が光ファイバ１８から離れる方向に移動すると、接触可能領域のサイズと光ファイバの突出量の両方とも増加する。逆に、後退部分が前面の第１部分と交差する線が光ファイバの方向に移動すると、接触可能領域のサイズと光ファイバの突出量の両方が減少する。かくしてフェルールの前面の設計は、その結果得られたフェルール組立体１０が所望の光ファイバ突出量と許容可能な大きさの接触可能領域を有するように行われる。
【００５８】
上記したように、光ファイバ１８に対するライン４６の位置と光ファイバの突出量との間のこの相関関係に示されるように、光ファイバの突出量は、光ファイバとラインとの間のスペースを監視することにより測定できる。この点に関し、光ファイバの突出量は、光ファイバとラインとの間の距離と、光ファイバが延びるマルチファイバ・フェルール１２の表面１４ａの第１部分４０と後退部分４４との間のなす角度のタンジェント（tangent）をかけ算した値に等しい。
【００５９】
以下に述べるように、ライン４６と光ファイバとの間のスペース（距離）を監視することにより、より一般的にはライン４６と光ファイバの中心線を通る基準ラインとの間の距離を監視することにより、光ファイバの突出量も監視でき、その結果研磨は、光ファイバが所望の突出量を有した時に中止される。通常スペースは監視システム（vision system）手段により監視されるが、これは光ファイバの突出量を直接測定するのに通常必要とされる干渉計よりもはるかに安いものである。さらにまた、ライン４６と光ファイバを通る基準ラインとの間の角度は、光ファイバの端部が研磨される角度に相当し、これにより研磨プロセスの間のさらなる情報を提供できる。
【００６０】
その構造とは無関係に、研磨特徴は光ファイバ１８の突出量を減らすプロセスの間用いられる。この点に関し、光ファイバを切断した後（ステップ２２）、光ファイバの端部はハードラップの手段により研磨される（ステップ６２）。この実施形態によれば、光ファイバの端部のラッピングは、光ファイバの端部が研磨特徴に対し所定の関係を有するまで、少なくとも続けられる。この点に関し、光ファイバの端部は、光ファイバの端部が研磨特徴の基準表面により規定される仮想表面４４ａにあるまで、あるいは基準表面を含むようになるまで、通常ラッピングされる。研磨特徴が１つあるいは複数の上側に延びたペデスタル４２であるような実施形態においては、光ファイバの端部は、光ファイバの端部が図３Ｅに示すようなペデスタルの基準表面と同一面になるまでラッピングされる。
【００６１】
別の方法として、研磨特徴がマルチファイバ・フェルール１２の前面の後退部分４４であるような実施形態においては、光ファイバの端部は、光ファイバの端部が後退部分の基準表面により規定される仮想表面４４ａ内に入るまでラッピングされる。上記したように、後退部分の基準表面により規定されそれを含む仮想表面は、後退部分の基準表面が平面状であるかあるいは湾曲しているかによって、それぞれ平面表面あるいは湾曲表面のいずれかである。後退部分はフェルールの前面の第１部分４０に対し後方に延びているので、光ファイバの端部が後退部分の基準表面により規定される仮想表面内にある時には、光ファイバは、フェルールの前面を越えて突出している。
【００６２】
本発明のこの態様のマルチファイバ・フェルール１２は、光ファイバの端部が、研磨特徴に対し所定の関係を有する（例えば研磨特徴の基準表面により規定されたあるいはそれを含む仮想表面４４ａ内にある）ことにより、光ファイバ１８は所望の長さだけフェルールの前面から越えて延びるよう設計される。別の方法として、フェルールは、光ファイバの端部が研磨特徴と所定の関係を有した時、所望長さよりも若干長い量だけ光ファイバがフェルールの前面から突出するよう設計するこもできる。これにより、所望の突出量を有する光ファイバを得るために、光ファイバ一般的には研磨特徴のさらなる研磨を必要とする。
【００６３】
研磨特徴を研磨し始めた後でも研磨プロセスを継続している場合には、さらなる研磨量は、フェルールが前面の一方の側に沿って延びる後退部分４４を有するような実施形態においては、容易に決定できる。その理由は、光ファイバの突出量と、後退部分が前面の第１部分と交差するライン４６と光ファイバとの間のスペース（距離）との間に比例関係があるからである。この実施形態においては、後退部分が前面の第１部分４０と交差するラインを監視システムで監視し、さらなる研磨は、光ファイバから所定の距離離れた所定の場所にこのラインが入った時に中止する。
【００６４】
研磨動作は、マルチファイバ・フェルール１２を同時に研磨あるいは接触しない状態で、光ファイバ１８の端部を研磨することで開始される。しかしフェルール組立体１０の設計は、光ファイバがフェルールの前面の少なくとも一部と同時に研磨され、少なくとも研磨動作の間かかる力から光ファイバを少なくとも部分的に保護するように行われる。この点に関し、図９Ａ、９Ｂは、研磨動作の間光ファイバを少なくとも部分的に保護するよう設計された後退部分４４を具備したフェルールを有するフェルール組立体の別の実施形態を示す。この実施形態においては、フェルールは、後退部分の前方に延びるバンパー５２を有する。バンパー５２はｎ後退部分部分から十分前方まで延びその結果、研磨媒体は光ファイバに通常接触した後ではあるが、後退部分に接触する前にバンパーに接触する。光ファイバを粗く研磨する間バンパーは研磨され、後退部分を研磨あるいは接触を開始する前に除去される。
【００６５】
バンパー５２はさまざまな形状を有する。図９Ａ、９Ｂに示された実施形態のバンパーは、後退部分４４に対し同一の角度でテーパーが形成されているが、バンパーは別のプロファイル（形態）を有してもよい。さらにバンパーはマルチファイバ・フェルール１２の前面の第１部分４０と面一でもよく、あるいは必要によってはそこから突出していてもよい。さらにまた図９Ａ、９Ｂに示す実施形態のフェルールは、中央に位置した後退部分を挟み対向する側に一対のバンパーを有するが、フェルールは他の構造のバンパーおよび後退部分を有してもよく、例えば１個の中央に位置したバンパーの両側に一対の後退部分を有する構成を有してもよい。
【００６６】
少なくともある実施形態においては、研磨特徴を、その後、例えば図２のステップ３４に示す研削により取り除いてもよい。マルチファイバ・フェルール１２が少なくとも１個の外側に延びるペデスタル４２を最初に有するような実施形態においては、各ペデスタルを取り除いてもよい。フェルールのその結果得られた前面は、通常ペデスタルを取り除いた後平面状あるいは面取りされたいずれかである。これに関しては、ペデスタルが取り除かれた後のフェルール組立体１０を示す図３Ｈを参照のこと。フェルールが後退部分４４を含むような少なくともある実施形態においては、後退部分もまた、例えばさらなる後退部分により、取り除いてもよい。例えば、図６Ｂに示す斜線で示した領域５０も必要によっては取り除いてもよい。後退部分領域をさらに削る（後退させる）ことにより、一対の適合したフェルールの前面が接触するようになる可能性をさらに減らすことができる。さらにまた一対の適合したフェルールの前面が接触した場合でも、接触領域を無くすことができないまでも減らすことが好ましい。そして接触領域は、ガイドピンの穴を有さないような大きさと配置であり、これによりガイドピンの穴の周囲に通常集まるようなゴミ、チリ、あるいは他のくずの悪影響を回避できる。
【００６７】
少なくとも１つの研磨特徴を有するマルチファイバ・フェルール１２の実施形態は、本発明のフェルール組立体１０を製造するプロセスの品質、効率および再現性を改善することができる。フェルールが最初に研磨特徴を有するか否かに関係なく、製造効率は、本発明によりフェルールの前面の大部分を除去することなく所望の突出量を達成するために光ファイバ１８の端部を研磨することにより改善できる。本発明の好ましい製造プロセスの結果として、本発明により高い精度で突出した光ファイバ、例えばフェルールの前面から約３．５μｍから約５μｍあるいはそれ以上突出した光ファイバを有するフェルール組立体を提供できる。さらにまた、ほぼ同一平面の突出した光ファイバを有する、例えば最大１００ｎｍしか変動しない端部を有する光ファイバを有するフェルール組立体が本発明により提供できる。一対のマルチファイバコネクタを適合させる際に、対応する対の光ファイバの端部の間の物理的接触が、湿度、切りくず、負荷等が存在しても、確実に維持できる。
【００６８】
本発明の多くの変形例および他の実施形態は、前述した発明の詳細な説明およびそれに関連する図面に示された教示を参照することにより当業者に容易に想到し得る。そのため本発明はここに開示した実施形態に限定されることなくその変形例および他の実施形態も本発明の特許請求の範囲内に入る。本明細書で使用される特定の用語は一般的記述的意味でのみ用いるものであって、限定的解釈をすべきものではない。
【００６９】
以下に本発明の他の態様を記載する。
［態様１］前面を有し、前記前面の第１部分を貫通して延びる複数のボアを規定するフェルールと、前記フェルールのそれぞれのボア内を貫通して延びる複数の光ファイバとを有するフェルール組立体の製造方法において、前記フェルールの前面は、前記第１部分に対し外側にずれている少なくとも一個の研磨特徴を有し、光ファイバの端部を、前記フェルールの前面を越えて配置するステップと、前記フェルールの前面を越えた光ファイバの突出部分を、前記光ファイバの端部が前記少なくとも一個の研磨特徴に対し所定の関係を有するまで低減するステップと、を有し、フェルールの前記少なくとも一個の研磨特徴は、フェルールの前面の第１部分から後方に延びる基準表面を有する後退部分を有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、光ファイバの端部がフェルールの前面の後退部分の基準表面により規定される仮想表面に沿って存在するまで、少なくとも光ファイバの突出部分を低減することを含み、前記方法は、さらに、前記光ファイバの端部が、前記フェルールの前面の全ての位置を越えて延びるように、前記光ファイバの突出部分を低減した後、前記少なくとも一個の研磨特徴を少なくとも部分的に取り除くステップを有することを特徴とするフェルール組立体の製造方法。
［態様２］前記フェルールの少なくとも一個の研磨特徴は、前記第１部分を外側に越えて延びる少なくとも一個のペデスタルを有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、光ファイバの端部がフェルールの前面の第１部分から突出するが前記少なくとも一個のペデスタルを越えなくなるまで、光ファイバの突出部分を低減することを含むことを特徴とする態様１記載の方法。
［態様３］前記フェルールの前面の後退部分は、平面状の基準表面を有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、光ファイバの端部がフェルールの前面の後退部分の平面状の基準表面と同一面となるまで、少なくとも光ファイバの突出部分を低減することを含むことを特徴とする態様１記載の方法。
［態様４］前記フェルールの前面後退部分は、湾曲した基準表面を有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、前記光ファイバの端部が、フェルールの前面の後退部分の湾曲した基準表面により規定される湾曲した仮想表面に沿って存在するまで、少なくとも光ファイバの突出部分を低減することを含むことを特徴とする態様１記載の方法。
［態様５］光ファイバの端部が前記フェルールの前面を越えて配置されるフェルール組み立て体を用意するステップは、フェルールの前面から離間した位置で光ファイバを切断するステップを含むことを特徴とする態様１記載の方法。
［態様６］前記光ファイバを切断するステップは、光ファイバをレーザビームで切断することを含むことを特徴とする態様５記載の方法。
［態様７］前面を有し、前記前面を貫通して延びる複数のボアを規定するフェルールと、前記フェルールのそれぞれのボア内を貫通して延びる複数の光ファイバとを有するフェルール組立体の製造方法において、前記フェルールの前面は、前記フェルールの前面の第１部分から後方に延びる基準表面を有する後退部分を有し、光ファイバの端部がフェルールの前面を越えて延びるようなフェルール組立体を用意するステップと、前記光ファイバの端部がフェルールの前面の後退部分の基準表面により規定される仮想表面に沿って存在するまで、少なくともフェルールの前面を越えて延びる光ファイバの突出部分を低減するステップと、を有し、前記光ファイバの端部は、光ファイバの突出部分を低減するステップの間、フェルールの前面を越えて存在することを特徴とするフェルール組立体の製造方法。
［態様８］前記フェルールの前面の後退部分は、平面状の基準表面を有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、光ファイバの端部がフェルールの前面の後退部分の平面状の基準表面と同一面となるまで、少なくとも光ファイバの突出部分を低減することを含むことを特徴とする態様７記載の方法。
［態様９］前記フェルールの前面後退部分は、湾曲した基準表面を有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、前記光ファイバの端部が、フェルールの前面の後退部分の湾曲した基準表面により規定される湾曲した仮想表面に沿って存在するまで、少なくとも光ファイバの突出部分を低減することを含むことを特徴とする態様７記載の方法。
［態様１０］光ファイバの端部が前記フェルールの前面を越えて配置されるフェルール組立体を用意するステップは、フェルールの前面から離間した位置で光ファイバを切断するステップを含むことを特徴とする態様７記載の方法。
［態様１１］前記光ファイバを切断するステップは、光ファイバをレーザビームで切断することを含むことを特徴とする態様１０記載の方法。
［態様１２］前面を有し、前記前面を貫通して開口する複数のボアを規定するフェルールと、前記フェルールの前面は、複数のボアが少なくとも部分的に開口している第１部分と前面の第１部分から後方に延びる基準表面を有する後退部分とを有し、前記フェルールの前面を貫通して延びる複数の光ファイバと、を有し、前記光ファイバの端部は、前記フェルールの前面の後退部分の基準表面により規定された仮想表面に沿って位置することを特徴とするフェルール組立体。
［態様１３］前記後退部分は、前記光ファイバの端部が沿って存在する仮想表面を規定する基準表面を有する少なくとも一個のペデスタルを含むことを特徴とする態様１２記載のフェルール組立体。
［態様１４］前記フェルールの前面は、後退部分に対し前方に延びる少なくとも一個のバンパーを有することを特徴とする態様１２記載のフェルール組立体。
【符号の説明】
【００７０】
１０ フェルール組立体
１２ マルチファイバ・フェルール
１４ 前端
１４ａ 表面
１６ 後端
１８ 光ファイバ
１９ エポキシ・ビーズ
フローチャート
２０ フェルールのボア内に光ファイバを固定する
２２ 光ファイバの端部を切断する
２４ 粗い研磨粒子のフロック材で研磨する
２６ 細かい研磨粒子のフロック材で研磨する
２８ 微細研磨粒子で研磨する
３０ ハードラッピングを実行する
３２ 光ファイバ端部のエッジを丸く研磨する
３４ 研磨特徴物を取り除く
終了
６０ 粗い研磨粒子のフロック材で研磨する
６２ ハードラッピングを実行する
６４ 光ファイバ端部のエッジを丸くする為に、細かい研磨粒子のフロック材で研磨する
４０ 第１部分
４２ ペデスタル
４２ａ 第１平面表面
４２ｂ 第２平面表面
４４ 後退部分
４４ａ 仮想表面
４６ ライン
５２ バンパー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精度で突出した（例えば、光ファイバがフェルール前面から少なくとも３．５μｍだけ突出している）光ファイバを有するフェルール組立体に関する。本発明はさらに、このフェルール組立体の製造方法に関し、特に、製造工程全体を通して光ファイバがフェルールの前面から高精度で突出した光ファイバを有するフェルール組立体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチファイバコネクタを効率よく適合させるために、コネクタが搭載される複数の光ファイバの端部は、別のコネクタに対応して搭載される光ファイバの端部と物理的に接触しなければならない。対応する対の光ファイバの端部間の直接的且つ物理的接触は、屈折率適合ゲルがあまり存在しないために、北米で用いられるマルチファイバコネクタにとって特に好ましいものであり、また、光ファイバの相互接続を補助するのに用いられるマルチファイバコネクタにとっても好ましいものである。かくして、マルチファイバコネクタが対応する光ファイバ間で直接的且つ物理的接触を確立せずに適合された場合には、光ファイバに沿って伝搬する信号は大幅に減衰し、信号が受ける反射量が大幅に増加する。
【０００３】
マルチファイバコネクタは、フェルールの前面を貫通して開口する複数のボアを規定するマルチファイバフェルールを含む。マルチファイバコネクタは、それぞれのボアを貫通して延びる複数の光ファイバを含む。対応する光ファイバの端部間の直接的且つ物理的接触を確立するために、光ファイバの端部はフェルールの前面から延びて、これが突出距離（突出量）を規定している。従来、前面に対し測定された突出距離（突出量）は、１μｍから最大３μｍである。かくして光ファイバは、フェルールの前面のどのような欠陥も越えて延び、且つフェルールの前面に集まりやすいゴミ、チリあるいは他のくず等を越えて延びる。
【０００４】
光ファイバがフェルールの前面を越えて伸びる所望の突出量を確定する通常のプロセスは、光ファイバとフェルールの前面を研削または研磨することにより、光ファイバの端部をフェルールの前面と面一にすることにより開始する。その後、フェルールの前面と光ファイバの端部とは、フェルールの前面の一部を光ファイバの端部に対し優先的に除去するような方法で研磨される。このような優先的研磨プロセスの後、光ファイバの端部はフェルールの前面を所定の長さ（通常１μｍと３μｍの間）だけ越えて延びる（突出する）。ところが、光ファイバの端部がフェルールの前面を越えて延びる量は、時には不十分である。この例においては、一対の適合したマルチファイバコネクタのフェルールの前面の部分同士が接触し、対応する光ファイバの端部間にギャップを形成することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，１０６，３６８号明細書
【０００６】
１μｍから３μｍの突出量（距離）は最初は十分なものである。しかし、この大きさの光ファイバの突出量はいくつかの理由により不十分なものとなることがある。例えば、熱硬化性または熱可塑性のマトリックス内に配置された溶融水晶製のフェルールは、湿気を吸い込む傾向がある。そしてこの吸収された湿気がフェルールを変形させる。この変形はフェルールの前面が凹む（cupping）ことである。湿度が存在することにより、光ファイバはフェルール内に幾分引っ込むが、一方それに応じてフェルールの前面は膨張することになる。このようなことが起こると突出量は大幅に減少する。さらに、ゴミ、チリあるいは他のくず等はフェルールの前面に蓄積することがある。さらにまた、光ファイバにかかる機械的な負荷によってもフェルールは変形する。例えば、１２本の光ファイバにかけられた２ポンドのスプリング負荷によりフェルールの前面は、光ファイバの端部に対し約４μｍだけ変形する。この突出量（距離）は、ファイバ同士が接触しなくなる点まで減ることがあり、これは、フェルールの前面の凹みと膨張、光ファイバがフェルール内に部分的に引っ込むこと、ゴミ、チリあるいは他のくずがフェルールの前面に蓄積すること、光ファイバに負荷がかかることによる複合的効果の産物である。そのため光ファイバの端部は互いに分離する、すなわちスペースが空くことがあり、これにより光ファイバを介して伝搬される信号が受ける減衰量と反射量を好ましくないほど増加する。
【０００７】
これらの問題は、適合するフェルールの前面間の接触可能部分の領域、すなわちファイバの突出部分がない場所の適合するフェルールの前面が接触する領域が増えるにつれて、悪化する。この点に関し、これらの問題は接触可能部分の領域内のゴミ、チリあるいは他のくずが蓄積する可能性が増えるためでも、悪化する。ゴミ、チリあるいは他のくずの蓄積に関連する問題は、接触可能領域がガイドピン用のホール（穴）を有している場合には特に問題である。その理由はゴミ、チリあるいは他のくずはガイドピンの穴の周囲にフェルールの前面の他の部分よりも多く、より大きな確率で蓄積するからである。さらにまた、接触可能領域が広い領域の場合には湿分に曝される結果としてフェルールの変形と膨張の好ましくない影響が増加する。さらにまた、光ファイバを接触させるために光ファイバにかけられる力は、適合するフェルールの前面が相対的に広い領域に渡って接触するような場合にはなくなることがある。
【０００８】
一対の適合するマルチファイバコネクタの対応する光ファイバ間の物理的接触を確立するために、光ファイバの端部はそれぞれのフェルールの前面より突出しなければならないだけでなく、相対的に同一平面上になければならない。すなわち、それぞれの適合する部分の光ファイバの端部が同一面内に存在しなければならない。従来のプロセスでは、約２５０ｎｍ以下の同一平面性を達成することはできず、これが突出量の変動を引き起こしていた。明らかなことであるが、光ファイバの突出量の変動が大きくなると、光ファイバの対応する対の端部間の直接的／物理的接触を確立することがより困難となる。
【０００９】
各光ファイバはクラッド層に包囲されたコアを有する。コア内にゲルマニウムのドーパントが存在するために、コアは時にしてクラッド層よりも相対的に速くエッチングされる。特に、光ファイバの端部を比較的粗い研磨粒子で研磨する場合にはそうである。クラッド層に対しコアが優先的にエッチングされることにより、コアディップ（core dip）の原因となり、これによりさらに所望の光ファイバ同士の接触の可能性が減り、特に光ファイバの対応する対のコア間の物理的接触の可能性が減る。対応する対の光ファイバのコア間で物理的接触ができないことは特に好ましくない。その理由は、信号は光ファイバのコアを介して伝搬されるからである。
【００１０】
マルチファイバコネクタは、それがマルチモード光ファイバに搭載される場合にはさらに別の問題を抱えることがある。この点に関し、所望の突出量を達成するために、光ファイバの端部とフェルールの前面とを研磨する従来のプロセスで用いられる相対的に粗い研磨粒子は、マルチモード光ファイバのコアのクラッキング（ひび割れ）の原因となり、あるいは少なくともそれを悪化させることがある。この種のコアのクラッキングは、追加的プロセスにより改善されるが、この追加的プロセスはマルチファイバコネクタを製造するのに必要な時間とコストを増加させるだけである。しかし、他の種類のコアのクラッキングは、修復することが出来ず、マルチファイバコネクタは廃棄しなければならない。
【００１１】
したがって、光ファイバの突出量が、直接的／物理的接触が一対の適合したマルチファイバコネクタの対応する光ファイバの端部間で確立できる可能性を増加させるような改良したフェルール組立体を開発することが望まれている。同様に、高精度で突出した光ファイバで且つ一定の同一平面性を有するフェルール組立体を製造する効率的且つ精度が高く反復性の高い方法を開発することが望まれている。さらにまた、複数のマルチモードファイバに搭載されるコネクタに関しては、コアのクラッキングの発生を減らすようなコネクタを製造する改良方法を開発することが好ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
高精度で突出した光ファイバを有するフェルール組立体とそのフェルール組立体を高効率／高精度且つ反復可能性よく製造する方法が本発明により提供される。フェルールの前面の全ての部分から、製造誤差を考慮に入れて、少なくとも約３．５μｍ突出した複数の光ファイバを有するフェルール組立体が提供される。フェルール組立体の光ファイバの端部は、ほぼ同一面に形成され、本発明によれば、光ファイバの端部同士は最大１００ｎｍしか互いに離れていない。かくして本発明の一対のフェルール組立体は、環境条件、負荷等の結果としてフェルールが変形し光ファイバが引っ込んだ場合でも、光ファイバの端部間の直接的／物理的接触が維持できるように適合される。
【００１３】
高精度に突出した光ファイバを有するフェルール組立体は、本発明の一態様の方法により製造される。本発明の方法によれば、光ファイバは、製造工程全体を通してフェルールの前面から突出した状態に維持されている。本発明の方法によれば、フェルール組立体は、フェルールの前面から光ファイバの端部が突出した状態で提供される。例えば、光ファイバは、フェルールの前面から離間した場所で、例えばレーザにより切断される。その後光ファイバの端部がラッピング（lapping：例えば（ラップ盤で）磨き上げること）される。一般的には、微細な研磨粒子でラッピングされ、フェルールの前面を越えて突出した光ファイバの突出部分を減少させる。光ファイバの端部のラッピングプロセスは、光ファイバの端部同士の距離の違いが所定量以下（例えば最大１００ｎｍ）となるまで継続される。かくして光ファイバの端部のラッピングプロセスにより光ファイバの同一平面を有するアレイが得られる。
【００１４】
光ファイバの端部は、フロック材料（flocked material:毛くず、綿くず、ぼろくず等の材料）でも研磨される。例えば、光ファイバの端部がラッピングされて光ファイバのエッジが丸められた後、光ファイバの端部はフロック材料、通常微細なフロック材料でもって研磨される。さらに光ファイバの端部は、光ファイバの端部をラッピングして光ファイバの突出量を減らし、且つフェルールの前面から一部あるいはすべてのエポキシを除去する前に、粗いフロック材料で研磨してもよい。一般的に粗いフロック材料は、光ファイバの端部のラッピングプロセスの後、光ファイバの端部が研磨されるのに用いられるフロック材料よりもより粗い研磨粒子を有する。本発明のこの態様によれば、本発明の方法は、突出した光ファイバを有するフェルール組立体が効率よく製造できる。その理由は、光ファイバの端部は、製造工程全体を通してフェルールの前面から通常突出した状態にあり、これにより従来技術で実施されていたフェルールの前面を光ファイバの端部より優先してエッチングする前に、フェルールの前面と光ファイバの端部とが同一面となるよう研磨あるいは研削する必要性がなくなるからである。
【００１５】
それ故に前面と前記前面を貫通して開口する複数のボアを有するフェルールを含むフェルール組立体が製造できる。フェルール組立体はそれぞれのボアを介して延びる複数の光ファイバを有する。本発明の好ましい態様によれば、光ファイバの端部は少なくとも部分的に丸みを帯び、フェルールの前面の全ての部分から少なくとも約３．５μｍ突出している。光ファイバの端部はさらに、ある実施形態においては、フェルールの前面から少なくとも５μｍ、少なくとも１０μｍ、あるいは少なくとも２０μｍ突出している。
【００１６】
突出量とは無関係に、本発明の一態様によるフェルール組立体の光ファイバの端部は、端部同士の位置が最大１００ｎｍしか離れていない程度に同一平面上にある。さらにまた、各光ファイバの端部は、隣の光ファイバの端部とは最大５０ｎｍしか離れていない。微細な研磨粒子を用いることにより、コアディップは、例えば最大１０ｎｍに低減され、且つマルチモード光ファイバのコアのクラッキングの可能性も低減している。それぞれのフェルールの前面から少なくとも約３．５μｍ突出させることにより、そしてある実施形態においては、同一平面性を改善しコアディップを減らすことにより、一対のフェルール組立体は、環境条件、負荷、あるいは他のファクタが変動しても、対応する対の光ファイバの端部が直接的／物理的接触をする維持されて適合される。
【００１７】
本発明の一態様によれば、フェルールの前面は少なくとも最初は少なくとも１個の研磨特徴を有し、製造プロセスの効率を改善し、その結果得られたフェルール組立体の品質と再現性を改善している。研磨特徴に加えて、フェルールの前面はボアが少なくとも部分的に開口する第１部分を有する。研磨特徴は第１部分からずれている。例えば、研磨特徴は、前面の第１部分から後方に延びる基準表面（例えば平面状基準表面または湾曲した基準表面）を有する後退部分でもよい。
【００１８】
別の構成として、研磨特徴は、フェルールの前面の第１部分から外側に延びる、例えば光ファイバの所望の突出量にほぼ等しい距離だけ外側に延びる平面状表面を有する少なくとも１個のペデスタル（台座）である。この実施形態においては、フェルールは、前面の第１部分の対向する側に配置され、そこから外側に延びる第１と第２のペデスタルを含む。例えば複数のボアは、フェルール本体の対向する側の間に延びる基準線に沿って前面内に開口する。かくしてこの実施形態の第１と第２のペデスタルは、基準線に沿ってフェルール本体の対向する側の近傍に配置される。
【００１９】
最初に少なくとも１個の研磨特徴を有するフェルールを有するフェルール組立体を製造するために、光ファイバはフェルールの前面から離間した場所で切断される。その後フェルールの前面を越えて延びた光ファイバの突出部分は、光ファイバの端部が少なくとも１個の研磨特徴に対し所定の関係を有するまで、減らされる。その後研磨特徴は、少なくとも部分的に除去され、光ファイバの端部は、フェルールの前面の残りの全ての部分を超えて延びる。
【００２０】
フェルールの前面の第１部分から外側に延びる少なくとも１個のペデスタルを有する実施形態においては、例えば光ファイバの突出部分の低減は、光ファイバの端部がフェルールの前面の第１部分をペデスタル以上越えて突出しなくなるまで、行われる。そのため光ファイバは、その結果得られたフェルール組立体のフェルールの前面から、ペデスタルの高さにほぼ等しい距離だけ延びる。
【００２１】
フェルールの前面の第１部分から外側に延びる基準表面を有する後退部分を含む実施形態において、光ファイバの突出部分の低減は、光ファイバの端部が後退部分の基準表面により規定される仮想表面に沿って存在するまで、行われる。後退部分が平面状の基準表面を有する例においては、光ファイバの突出部分は、光ファイバの端部が互いに同一面になるまで、低減される。別の構成として、後退部分が湾曲した基準表面を有する例においては、光ファイバの突出部分は、光ファイバの端部が湾曲した基準表面により規定される湾曲した仮想表面に沿って存在するまで、低減される。
【００２２】
後退部分を含む実施形態においては、基準表面は、フェルールの前面の隣接する部分と交差するラインを規定する。光ファイバの突出部分を減少させることは、光ファイの端部のみを研磨することから最初は行われるが、研磨過程を継続すると、光ファイバの端部と基準表面の両方の研磨が始まる。基準表面が研磨されると、交差ラインは光ファイバの方向に移動する。かくして交差ラインと光ファイバとの間のスペース、例えば複数の光ファイバを貫通して延びる基準ラインが、光ファイバの突出量の測定値を与える。
【００２３】
本発明の一実施形態により、少なくとも１本の光ファイバの突出量を低減しながら、交差ラインと少なくとも１本の光ファイバとの間のスペースを監視し、少なくとも１本の光ファイバの突出量の低減プロセスは、交差ラインと少なくとも１本の光ファイバとの間のスペースが所定のスペースを越えない間、継続される。交差ラインと光ファイバとの間のスペースが、少なくとも１本の光ファイバの突出量の測定値を与えるので、所定のスペースは、少なくとも１本の光ファイバの所望の突出量に対応するよう選択される。所定のスペースが検出された後、少なくとも１本の光ファイバの突出部分をさらに減少させるステップを停止することにより、その結果得られたフェルールは、所望の突出量の光ファイバを有することになる。
【００２４】
さらにまた、交差ラインと少なくとも１本の光ファイバとの間のスペースを監視する（例えばビジョンシステムによって）ことにより、本発明のこの態様の方法は、従来技術で必要とされたような光ファイバの突出量を測定する高価な干渉計を必要とせずに、所望の突出量の光ファイバを有するフェルールを信頼性高く製造することができる。さらにまた交差ラインと複数の光ファイバを貫通して延びる基準ラインとの間の角度を監視することもできる。その理由は、この角度は光ファイバの端部が研磨される角度に対応するからである。
【００２５】
本発明により、フェルールの前面から約３．５μｍから約５μｍ突出した光ファイバのような、高精度に突出した光ファイバを有するフェルール組立体が提供できる。さらにほぼ同一面にある突出した光ファイバ、例えば最大１００ｎｍしか端部がずれていない光ファイバを有するフェルール組立体が提供できる。一対のマルチファイバコネクタを適合するために、対応する対の光ファイバの端部の間の直接的／物理的接触が確立され、維持される。さらにフェルールの前面の大部分を除去することなく、所望の突出量を形成するために、光ファイバの端部を研磨することにより、製造効率を上げることができ、特にフェルールが所望の突出量を規定するよう少なくとも研磨特徴を有するような場合には、特に効率をあげることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一態様によるフェルールの前面の第１部分から外側に延びた一対のペデスタルを含むフェルールの斜視図。
【図２】本発明の一態様による製造方法に従って行われる動作（操作）を表すフローチャート図。
【図３Ａ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｂ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｃ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｄ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｅ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｆ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｇ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図３Ｈ】フェルール組立体が図２のフローチャートによる方法に従って処理される際の、フェルールの前面の一連の斜視図。
【図４】本発明の他の態様による製造方法に従って行われる動作（操作）を表すフローチャート図。
【図５】図１に示したタイプの一対の適合するフェルールの組立体の側面図。
【図６Ａ】研磨特徴として機能する平面状の後退部分表面を有する本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図６Ｂ】研磨特徴として機能する平面状の後退部分表面を有する本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図７Ａ】複合した基準表面を有する外側に延びたペデスタルを含む本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図７Ｂ】複合した基準表面を有する外側に延びたペデスタルを含む本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図８Ａ】研磨特徴として機能する湾曲した後退部分表面を有する本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図８Ｂ】研磨特徴として機能する湾曲した後退部分表面を有する本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図９Ａ】本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【図９Ｂ】本発明の他の実施形態のフェルール組立体の斜視図と断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
突出した光ファイバを有するフェルール組立体とこのフェルール組立体を製造する方法とが本発明により与えられる。図１に示すようにフェルール組立体１０は、複数の区分を有する前面を有する前端１４とそれに対向する後端１６との間に延びるマルチファイバ・フェルール１２を有する。前面は、光ファイバの長手軸を横切る表面１４ａを有する。ＭＴフェルールが図面には示されているが、必要によっては非標準の形態を含む従来の形態のいずれでもよい。いかなる形態であるかを問わず、フェルールは、後端と前端の間に延び、フェルールの前面を貫通して開口する複数のボアを有する。通常、フェルールは、対応する数の光ファイバを受け入れ可能なように４個、８個、１２個のボアを形成する。しかし、アプリケーションによっては、いかなる数のボアを形成することも可能である。さらにまたフェルールは、必要によっては２次元あるいは他のパターンで配列された複数のボアを形成することも可能である。
【００２８】
フェルール組立体１０は、複数の光ファイバ１８を有し、この光ファイバ１８は、それぞれのボアを貫通して延び、その結果、光ファイバの端部は、最初は、表面１４ａから通常１ｍｍ−３ｍｍだけ突出する（図３Ａ）。光ファイバは、シングルモードファイバあるいはマルチモードファイバのいずれかであるが、これはフェルール組立体のアプリケーションに依存して決まる。
【００２９】
光ファイバ１８は、それぞれのボア内にエポキシで固定される。これに関しては、図２のブロック２０を参照のこと。さまざまな種類のエポキシが当業者には公知で用いられる。しかし、マルチモードファイバにおいては、エポキシは好ましくは熱硬化性で、必要な半径方向の圧縮力を与えるものが好ましい。コアのクラッキング（ひび割れ）の可能性を最小にするために、エポキシは硬化に必要な温度を低下させてものが選択される。
【００３０】
光ファイバ１８が、それぞれのボア内を貫通して延びてそこに固定されると、光ファイバは、表面１４ａから離れた場所で切断される。図２のブロック２２を参照のこと。光ファイバの切断は、光ファイバに切れ目を付けてこの切れ目の線に沿って光ファイバを折ることにより行われるが、好ましくは光ファイバはレーザービームで切断される。レーザービームを光ファイバを切断するために用いることにより、マルチモード光ファイバを含むフェルール組立体１０のコアのひび割れの可能性がさらに低減する。光ファイバは、フェルールの前面から所望の突出量よりはるかに長い距離の場所で通常切断される。例えば、光ファイバは、フェルールの前面から８０μｍ−１２５μｍの間の離れた場所で切断される（図３Ｂを参照のこと）。光ファイバの所望の突出量は、通常３．５μｍから５０μｍの間であるため、光ファイバの端部は、突出量を低減するために研磨あるいは他の方法で処理しなければならない。
【００３１】
表面１４ａから越えた光ファイバ１８の突出部分は、さまざまな方法、例えば研削あるいは研磨により突出量が減らされる。突出部分の低減は、信頼性を有し、且つ正確な方法で行うのみならず、比較的単純で迅速且つ安価な方法で行うのが好ましいが、本発明の一実施形態においては、最小のステップ数で行われる。信頼性があり且つ正確な方法で突出量を減らすさまざまな技術が例示的な目的で以下に示されるが、例えば、これには前述した技術および光ファイバの突出部分を減らすさまざまなステップを含み、その後わずか数回の処理ステップで、光ファイバの突出量を減らすような、よりシンプルな技術を記載する。
【００３２】
本発明の一実施形態においては、光ファイバ１８の少なくとも端部は最初はフロック材料（flocked material）でもって研磨される。特許文献１に記載したように（その内容は参照文献として本明細書に挿入する）、フロック材料は、ベース（例えば、ポリエチレン・テレフタレート・ベース（polyethylene terephthalate base））から外側に延びた複数の繊維に固着された研磨粒子を含む。フロック材料の繊維は、比較的フレキシブルで柔軟性があるために、フロック材料は光ファイバの端部を研磨するだけでなく、表面１４ａ近傍の光ファイバの周囲に形成されたエポキシ・ビーズ１９の全てではないが大部分を取り除く。フェルールの前面からエポキシを効率よく取り除くために、光ファイバの端部は、少なくとも２種類のフロック材料で研磨してもよい。
【００３３】
例えば、光ファイバの端部を最初は粗い研磨粒子を含む第１のフロック材料でもって研磨し、その後、微細な研磨粒子を含むフロック材料で研磨してもよい。これに関しては、図２のブロック２４と２６を参照のこと。図３Ｃは、第１のフロック材料で研磨した後のフェルールの前面を示し、図３Ｄは、第２のフロック材料で研磨した後のフェルールの前面を示す。さまざまなフロック材料を用いることが出来るが、本発明の一実施形態のフェルール組立体は、平均の粒子サイズが４０μｍの酸化アルミ製粒子を含むフロック材料で最初に研磨し、その後、平均粒子サイズが１６μｍの炭化ケイ素粒子を有するフロック材料で研磨する。光ファイバの端部は、必要によってはさらに別の種類のフロック材料で研磨することも可能であるが、異なる処理ステップの数を最小にしながら、光ファイバの端部の研磨は、最初は粗いフロックでもって研磨し、その後きめの細かいフロック材料で研磨することもできる。
【００３４】
フロック材料でもって研磨することにより、表面１４ａを越えて延びた光ファイバ１８の突出部分（距離）を低減するが、フロック材料による光ファイバの端部の研磨は、通常比較的ゆっくりとしたプロセスである。かくして、エポキシがフェルールの前面から除去された後は、光ファイバの突出部分は、より速い速度で光ファイバの突出部分を減らすことにより、より速い別の研磨ステップでもって、減らすこともできる。例えば、約８０μｍー１２５μｍだけフェルールの表面１４ａから突出するように、光ファイバを切断する実施形態においては（図３Ｂ）、フロック材料で光ファイバの端部を研磨することにより、光ファイバの突出量を約３０μｍから４０μｍの間にすることができる（図３Ｄ）。かくして、光ファイバの端部をさらに研磨して光ファイバの突出量を所望の突出量まで減らす。例えば、本発明の一実施形態においては５μｍまで減らす。
【００３５】
継続して光ファイバ１８の突出量を減らすために、光ファイバの端部は微細な研磨粒子でもって研磨するのが好ましい。本明細書で用いられる微細な研磨粒子とは、その平均粒子サイズが約１μｍ以下の研磨粒子を意味する。光ファイバの端部を微細な研磨粒子で研磨することは、以下に示すような１回のステップで行うことができ、これにより、マルチファイバ・フェルール１２の前面から所定量だけ突出した光ファイバを有するフェルール組立体１０を得るためには、例えば、光ファイバの端部を微細な研磨粒子でラッピング（lapping）することにより行われる。
【００３６】
しかし、本発明の一実施形態においては、光ファイバの端部はさらに少なくとも２回のステップで微細な研磨粒子でもって研磨される。この点に関し、光ファイバの端部をフロック材料で研磨した後に、光ファイバの端部を次に平均粒子サイズが１μｍ以下の研磨粒子を有する他の媒体あるいは研磨フィルムでもって研磨してもよい。この研磨プロセスは、光ファイバの端部がフェルールの前面から所定の距離（例えば、３．５μｍ、５μｍあるいはそれ以上）だけ突出するまで行われる。これに関しては、図３Ｅと以下の記載を参照のこと。研磨フィルムはさまざまな種類の研磨粒子を担持できるが、本発明の一実施形態の研磨フィルムは炭化ケイ素製の研磨粒子を含む。
【００３７】
その後、光ファイバ１８の端部の位置の変動を減らして、光ファイバの端部がさらに面一となる（同一平面性を有する）ようにするのが好ましい。この点に関し、光ファイバの端部は堅いラップ（hard lap）でもって研磨する。例えば、微細な研磨粒子でもって光ファイバの端部をラッピングすることにより研磨される（これに関しては、図２のブロック３０を参照のこと）。ラップ（lap）は、さまざまな裏材により担持されるさまざまな研磨粒子を用いる。しかし、一般的により良い結果（即ち、面一性の改善）は、より堅いラップ（harder lap）により得られる。例えば堅いラップは、アルミナ、セラミックの裏材により搬送される平均粒子サイズが１μｍ以下のセリウム、炭化ケイ素あるいはアルミナ製（cerium, silicon carbide or alumina）の研磨粒子により行われる。
【００３８】
別の方法として、光ファイバの端部の相対的位置の変動は、小さなグリットフィルム（grit film）で端部を研磨することにより低減できる。いずれの実施形態においても、光ファイバの研磨の結果得られた端部は、最大１００ｎｍ離れる程度の面一性を有している（図３Ｆを参照のこと）。一般的に、隣り合う光ファイバの端部は、さらに少ない量しか違わない。例えば、各光ファイバの端部は、すぐ隣の光ファイバの端部とは最大５０ｎｍしかずれない。
【００３９】
通常光ファイバ１８の端部をその後さらにフロック材料で研磨して、光ファイバの端部を丸めるが、これは、光ファイバの端部が所望の突出量を有するように、且つほぼ同一面となるように維持しながら行われる。これに関しては、図２のブロック３２を参照のこと。図３Ｇはさらなる研磨ステップの後のマルチファイバ・フェルール１２の前面を示す。さまざまな種類のフロック材料を用いることが出来るが、好ましいフロック材料は、平均粒子サイズが０．０５μｍの酸化セリウム（cerium oxide）の研磨粒子を有する。しかし、微細な研磨粒子を有する他のフロック材料も同様に用いることができる。
【００４０】
図４に示した他の実施形態においては、光ファイバ１８の突出量を減らすために用いられるステップの回数は、上記した方法と比較すると大幅に低減できる。この実施形態においては、光ファイバはマルチファイバ・フェルール１２のそれぞれのボアを貫通して延び、フェルールの前面から離間した場所で切断された後、光ファイバの突出量はハードラップの手段（これに限られるわけではないが）により主に低減される。エポキシ・ビーズ１９がフェルールの前面近傍の光ファイバの周囲に形成されるような実施形態においては、光ファイバの端部は、ハードラップ研磨の前にブロック６０で示されるようにフロック材料で研磨してもよい。さまざまな種類のフロック材料を用いることができるが、ある代表的なフロック材料は、比較的粗く且つ平均粒子サイズが約４０μｍの炭化ケイ素製の粒子を含む。光ファイバを粗いフロックで研磨した後、光ファイバの端部がハードラップ（hard lapped）でもって研磨される。しかし上記したように、光ファイバは最初にフロック材料で研磨する必要はなく、その代わりに光ファイバの端部のハードラップによる研磨を最初のステップで実行してもよい。
【００４１】
ハードラップは、光ファイバ１８の突出量を所望の高さまで減らし、光ファイバ間の高低差を減らし、これにより光ファイバの相対的な面一性を改善する。この点に関し、光ファイバの端部をハードラップで（例えば、微細な研磨粒子でもって光ファイバの端部をラッピングで）研磨する（これに関しては図４のブロック６２を参照のこと）。ラップ（lap）は、さまざまな裏材により担持されるさまざまな研磨粒子を用いる。しかし、一般的により良い結果（即ち、改善された面一性）はより堅いラップ（harder lap）により得られる。例えば堅いラップは、平均粒子サイズが１μｍ以下のセリウム、炭化ケイ素あるいはアルミナ（cerium, silicon carbide or alumina）製の研磨粒子により行われる。
【００４２】
ハードラップのステップが完了した後、光ファイバは、好ましくはフェルールの前面から所定距離（例えば３．５μｍ、５μｍあるいはそれ以上）突出している。さらにまた、その結果得られた光ファイバの端部同士は、最大１００ｎｍずれている程度面一となる。一般的に、隣の光ファイバの端部は、それよりも少ない量しか離れていない。例えば、各光ファイバの端部は隣の光ファイバの端部から最大５０ｎｍしか離れて（ずれて）いない。
【００４３】
ハードラップのステップの後、光ファイバ１８の端面のエッジは、通常極めてシャープすなわち尖っている。かくして光ファイバの端部は、フロック材料でエッジを丸めるが、これは光ファイバの端部が所望量だけ突出し、且つ同一面となるような関係にしながら行われる。これに関しては図４のブロック６４を参照のこと。通常、端部を丸めるのに用いられるフロック材料は、エポキシ・ビーズ１９等を最初に取り除くのに用いられるフロック材料よりも木目が細かい。例えば、さまざまな種類のフロック材料が用いられるが、適切なフロック材料の１つは、平均粒子サイズが１μｍのセリウム（cerium）製の研磨粒子を有する。
【００４４】
上記した方法のいずれかの結果として生成されたフェルール組立体１０は、マルチファイバ・フェルール１２と光ファイバ１８とを有し、この光ファイバ１８はそれぞれのボアを貫通して延び、その結果光ファイバの端部はフェルールの端面のあらゆる部分から所定の距離だけ延びる。この点に関し、光ファイバの端部は、フェルールの表面１４ａのあらゆる部分を越える少なくとも約３．５μｍの突出距離を有する。本発明の好ましい実施形態においては、光ファイバの端部は所定距離だけ突出する。この所定距離とは、フェルールの前面に対しする光ファイバの端部の相対的位置に関し、湿度や切りくずや負荷あるいは光ファイバの端部がフェルールの表面１４ａの全ての部分を越えて延びる量を変化させるような他の条件の累積的な影響よりも、少なくとも若干大きいものである。この点に関し、少なくとも５μｍの突出量で、光ファイバの端部がフェルールがさまざまな環境条件あるいは負荷条件に曝された際に、フェルールの端面のあらゆる部分を超えて延び続けることができるようになる。
【００４５】
かくして、本発明の一実施形態のフェルール組立体は、フェルールの前面を越えて少なくとも５μｍ延びる複数の光ファイバを含む。本発明の他の実施形態においては、光ファイバは少なくとも１０μｍ、さらにまた別の実施形態においては少なくとも２０μｍ、フェルールの前面を越えて延びる。さらに別の実施形態においては、光ファイバの端部はフェルールの表面１４ａから少なくとも５０μｍ延びる。光ファイバの突出量はさまざまな方法により測定されるが、米国電気通信工業会（Telecommunications Industry Association (TIA)）によるFiber Optic Test Procedure (FOTP) 219がファイバの突出量の測定するための適切な技術を特定している。
【００４６】
マルチファイバ・フェルール１２の前面に対し、光ファイバ１８の端部は精度高く突出することに加えて、ほぼ同一面にあることが好ましい。この点に関し、本発明の一実施形態のフェルール組立体１０の光ファイバの端部は、互いに最大１００ｎｍだけその位置が長さ方向に測定して異なる（ずれる）だけである。相対的同一平面性は、当業者に公知の最小二乗適合法（least squares fit approach）に基づいて光ファイバの端部を通した線を適合させ、その後この最小二乗適合ラインからそれぞれの光ファイバの端部の最大偏差を決定する従来方法で決定される。光ファイバは、光ファイバの全体の列に渡って全体的ベースで同一面にあるだけでなく、隣の光ファイバに関する局部的なベースでより接近して整合しているのが好ましい。
【００４７】
この点に関し、光ファイバの端部はごく近接する光ファイバ（あるいは、隣の光ファイバ）の端部から最大５０ｎｍしかずれていないのが好ましい。全体的ベースおよび局部的ベースの両方で光ファイバの端部がほぼ同一面になった結果として、本発明のフェルール組立体は、各光ファイバとそれに対応する別のフェルール組立体の光ファイバとの間の物理的接触をより良好に確立できる。フェルール組立体の全体的なプロセス処理が光ファイバの端部の同一平面性を確立するのに役立つが、光ファイバの端部のハードラップ処理により光ファイバの端部の位置の偏差を大幅に低減できる。
【００４８】
大部分の処理ステップの間用いられる研磨粒子のサイズが比較的小さい結果として、光ファイバ１８の端部は大きなコアディップ（core dip）を有さない、すなわち光ファイバのコアディップは１０ｎｍ以下である。コアディップはさまざまな方法により測定できるが、その１つの技術はＦＯＴＰ ２１９に開示されている。このコアディップが小さくなったことにより、光ファイバの端部とそれに対応する別のフェルール組立体の光ファイバの端部との間の直接的／物理的接触の確立をさらに向上させることができる。光ファイバの端部を主に（必ずしもこれに限られないが）微細な研磨粒子でもって研磨することには別の利点がある。この点に関し、光ファイバの端部をより小さな径の研磨粒子で研磨することによりマルチモード光ファイバのコアのクラック（ひび割れ）の確率を減らすことができる。
【００４９】
光ファイバ１８をマルチファイバ・フェルール１２の表面１４ａから３．５μｍ以上突出させることにより、ある実施形態においては、同一平面性を改善させ、コアディップを減らすことにより、本発明のフェルール組立体１０は、環境条件、負荷あるいは他のファクタが変わった場合でも、対応する対の光ファイバの端部を直接的／物理的に接触させるように別のフェルール組立体と適合させることができる。この点に関し、光ファイバのこの突出量は、湿度、負荷、傷等に起因して光ファイバの突出量が変化しても、対となるフェルールの前面同士を接触させず、光ファイバの端部が分離しないようにする。
【００５０】
一例として、本発明のフェルール組立体は、フェルールのそれぞれの前面が互いに少なくとも所定の距離だけ離間して光ファイバ相互接続を構成するようにすることができる。この所定の距離とは、光ファイバがフェルールの前面から越えて延びる量であり、例えば、約３．５μｍから約５μｍあるいはそれ以上である。かくして、本発明のフェルール組立体は、従来のフェルール組立体と容易に適合性を有し、対応する対の光ファイバ間の物理的接触が確立できるようになる。さらにまた、光ファイバ相互接続構造の両方のフェルール組立体が本発明の方法により製造され、正確に光ファイバが突出している場合には、その結果得られた光ファイバ相互組立体のフェルールの前面は、光ファイバがそれぞれのフェルールの前面を越えて延びる量の累積した距離だけ、例えば、７μｍ、１０μｍあるいはそれ以上、互いに離間する。これに関しては図５を参照のこと。
【００５１】
本発明のフェルール組立体１０を製造する効率、精度および再現性をさらに改善するために、マルチファイバ・フェルール１２の前面は、前端１４の中央部分１４ａの上に形成された第１部分４０を有し、第１部分４０を貫通してボアが少なくとも部分的に開口し、少なくとも１つの研磨特徴が第１部分から、例えば、第１部分に対し前方あるいは後方に延びることにより、ずれている。通常前面の第１部分は平面状であるが、第１部分は必要によっては別の形状を採ってもよい。第１部分４０が平面状の例においては、第１部分４０は光ファイバ１８に直交する方向を向いてもよく（図１）、あるいは図５に示すように、光ファイバに直交して構成させる仮想面に対し所定の角度（例えば８°）傾いていてもよい。さらにまた、ボアはフェルールの前面の第１部分４０を完全に貫通して開口している。しかし、ボアは、第１部分と研磨特徴との交点に整合して、第１部分と研磨特徴の両方を少なくとも部分的に貫通することも可能である。
【００５２】
本発明のこの態様のマルチファイバ・フェルール１２は、さまざまな種類の研磨特徴を有する。本発明の一実施形態においては、例えば研磨特徴は、少なくとも１個、通常複数のペデスタル４２であり、このペデスタル４２は、フェルールの前面の第１部分を外側に超えて延びる表面１４ａの側面部分の上に形成されている。図１と図３Ａ−３Ｈに示すように、各ペデスタルは、光ファイバ１８がフェルールの前面を越えて延びる少なくとも所定の距離だけ、第１部分４０から離間した表面を形成する。各ペデスタルは、図１と図３Ａ−３Ｈに示すような平面状表面を有するが、各ペデスタルはより複雑な形状の表面を有してもよい。図７Ａ、７Ｂに示すように、例えば各ペデスタルは、第１と第２の平面状表面である第１平面表面４２ａと第２平面表面４２ｂを有し、第１表面４２ａは、光ファイバに直交する方向に延び、第２表面４２ｂは、フェルールの前面の第１部分に平行する方向に延びる。
【００５３】
所望の角度を光ファイバの端部に付けるために、第２表面は、研磨ステップの間、研磨特徴として機能する。この実施形態の研磨特徴は、フェルールの前面の第１部分４０を外側方向に越えて延びる単一のペデスタルであるが、例えば前面のエッジ全体に沿ってあるいは前面の周囲全部に関し、フェルールは複数のペデスタルを有してもよい。例えば、フェルールは光ファイバに対し対称の関係（例えば光ファイバを挟み対向する側）に配置された第１と第２のペデスタルを有してもよい。光ファイバが線形に配列される実施形態においては、第１と第２のペデスタルは図１、３Ａ−３Ｈおよび７Ａに示すような対向する端部を挟み両方に配置してもよく、あるいは光ファイバの線形配列を挟み対向して配列してもよい。
【００５４】
本発明の他の実施形態においては、研磨特徴は、マルチファイバ・フェルール１２の前面の後退部分４４である。この後退部分４４は、フェルールの前面の第１部分４０から後方に延びる基準表面である。かくして光ファイバ１８が延びるフェルールの前面の第１部分は、この実施形態のフェルールの前面の最先端部分である。基準表面は、図６Ａ、６Ｂに示すような平面状表面であるか、あるいは図８Ａ、８Ｂに示すような湾曲表面である。いずれの実施形態においても基準表面は、仮想表面４４ａを規定し、この仮想表面４４ａが、次に光ファイバの端部の位置を規定し、その結果光ファイバの突出量を決定する。
【００５５】
光ファイバの突出量を規定することに加えて、基準表面は、光ファイバ端部の形状またはプロファイルも規定する。この点に関し、基準表面は、光ファイバの端部が存在する仮想表面は、所定のプロファイルあるいは形状を光ファイバの端部に課し、その結果所定の傾斜を有する角度のついた端部表面を形成する。例えば、後退部分が平面状の基準表面を有するような実施形態においては、平面状基準表面は、フェルールの前面の第１部分に対し、８°の角度θで配置され、その結果光ファイバの端部もまた８°で傾斜している（図６Ｂ）。
【００５６】
この実施形態の後退部分４４は、マルチファイバ・フェルール１２の前面の第１部分４０から後方に延びる、例えば前面のエッジ全体に沿って延びる連続した基準表面を規定するが、後退部分は基準表面を規定する１つあるいは複数のペデスタルを含んでもよい。しかし、本発明の一実施形態においては、後退部分はフェルールの前面全体に渡って側面方向に延びるかあるいはフェルールの前面の少なくともある領域から側面方向に延びる。
【００５７】
少なくとも１つのマルチファイバ・フェルール１２の前面が後退部分４４を有するような一対の適合したフェルールについては、接触可能領域のサイズまたは領域は、従来のフェルールと比較すると小さくなっているが、これは後退部分が後方に延びた結果である。後退部分が一対の適合したフェルールの各々の前面の一方の側に沿って延びる例においては、接触可能領域の大きさと光ファイバの突出量である距離は比例している。この点に関し、後退部分が前面の第１部分４０と交差するライン４６が光ファイバ１８から離れる方向に移動すると、接触可能領域のサイズと光ファイバの突出量の両方とも増加する。逆に、後退部分が前面の第１部分と交差する線が光ファイバの方向に移動すると、接触可能領域のサイズと光ファイバの突出量の両方が減少する。かくしてフェルールの前面の設計は、その結果得られたフェルール組立体１０が所望の光ファイバ突出量と許容可能な大きさの接触可能領域を有するように行われる。
【００５８】
上記したように、光ファイバ１８に対するライン４６の位置と光ファイバの突出量との間のこの相関関係に示されるように、光ファイバの突出量は、光ファイバとラインとの間のスペースを監視することにより測定できる。この点に関し、光ファイバの突出量は、光ファイバとラインとの間の距離と、光ファイバが延びるマルチファイバ・フェルール１２の表面１４ａの第１部分４０と後退部分４４との間のなす角度のタンジェント（tangent）をかけ算した値に等しい。
【００５９】
以下に述べるように、ライン４６と光ファイバとの間のスペース（距離）を監視することにより、より一般的にはライン４６と光ファイバの中心線を通る基準ラインとの間の距離を監視することにより、光ファイバの突出量も監視でき、その結果研磨は、光ファイバが所望の突出量を有した時に中止される。通常スペースは監視システム（vision system）手段により監視されるが、これは光ファイバの突出量を直接測定するのに通常必要とされる干渉計よりもはるかに安いものである。さらにまた、ライン４６と光ファイバを通る基準ラインとの間の角度は、光ファイバの端部が研磨される角度に相当し、これにより研磨プロセスの間のさらなる情報を提供できる。
【００６０】
その構造とは無関係に、研磨特徴は光ファイバ１８の突出量を減らすプロセスの間用いられる。この点に関し、光ファイバを切断した後（ステップ２２）、光ファイバの端部はハードラップの手段により研磨される（ステップ６２）。この実施形態によれば、光ファイバの端部のラッピングは、光ファイバの端部が研磨特徴に対し所定の関係を有するまで、少なくとも続けられる。この点に関し、光ファイバの端部は、光ファイバの端部が研磨特徴の基準表面により規定される仮想表面４４ａにあるまで、あるいは基準表面を含むようになるまで、通常ラッピングされる。研磨特徴が１つあるいは複数の上側に延びたペデスタル４２であるような実施形態においては、光ファイバの端部は、光ファイバの端部が図３Ｅに示すようなペデスタルの基準表面と同一面になるまでラッピングされる。
【００６１】
別の方法として、研磨特徴がマルチファイバ・フェルール１２の前面の後退部分４４であるような実施形態においては、光ファイバの端部は、光ファイバの端部が後退部分の基準表面により規定される仮想表面４４ａ内に入るまでラッピングされる。上記したように、後退部分の基準表面により規定されそれを含む仮想表面は、後退部分の基準表面が平面状であるかあるいは湾曲しているかによって、それぞれ平面表面あるいは湾曲表面のいずれかである。後退部分はフェルールの前面の第１部分４０に対し後方に延びているので、光ファイバの端部が後退部分の基準表面により規定される仮想表面内にある時には、光ファイバは、フェルールの前面を越えて突出している。
【００６２】
本発明のこの態様のマルチファイバ・フェルール１２は、光ファイバの端部が、研磨特徴に対し所定の関係を有する（例えば研磨特徴の基準表面により規定されたあるいはそれを含む仮想表面４４ａ内にある）ことにより、光ファイバ１８は所望の長さだけフェルールの前面から越えて延びるよう設計される。別の方法として、フェルールは、光ファイバの端部が研磨特徴と所定の関係を有した時、所望長さよりも若干長い量だけ光ファイバがフェルールの前面から突出するよう設計するこもできる。これにより、所望の突出量を有する光ファイバを得るために、光ファイバ一般的には研磨特徴のさらなる研磨を必要とする。
【００６３】
研磨特徴を研磨し始めた後でも研磨プロセスを継続している場合には、さらなる研磨量は、フェルールが前面の一方の側に沿って延びる後退部分４４を有するような実施形態においては、容易に決定できる。その理由は、光ファイバの突出量と、後退部分が前面の第１部分と交差するライン４６と光ファイバとの間のスペース（距離）との間に比例関係があるからである。この実施形態においては、後退部分が前面の第１部分４０と交差するラインを監視システムで監視し、さらなる研磨は、光ファイバから所定の距離離れた所定の場所にこのラインが入った時に中止する。
【００６４】
研磨動作は、マルチファイバ・フェルール１２を同時に研磨あるいは接触しない状態で、光ファイバ１８の端部を研磨することで開始される。しかしフェルール組立体１０の設計は、光ファイバがフェルールの前面の少なくとも一部と同時に研磨され、少なくとも研磨動作の間かかる力から光ファイバを少なくとも部分的に保護するように行われる。この点に関し、図９Ａ、９Ｂは、研磨動作の間光ファイバを少なくとも部分的に保護するよう設計された後退部分４４を具備したフェルールを有するフェルール組立体の別の実施形態を示す。この実施形態においては、フェルールは、後退部分の前方に延びるバンパー５２を有する。バンパー５２はｎ後退部分部分から十分前方まで延びその結果、研磨媒体は光ファイバに通常接触した後ではあるが、後退部分に接触する前にバンパーに接触する。光ファイバを粗く研磨する間バンパーは研磨され、後退部分を研磨あるいは接触を開始する前に除去される。
【００６５】
バンパー５２はさまざまな形状を有する。図９Ａ、９Ｂに示された実施形態のバンパーは、後退部分４４に対し同一の角度でテーパーが形成されているが、バンパーは別のプロファイル（形態）を有してもよい。さらにバンパーはマルチファイバ・フェルール１２の前面の第１部分４０と面一でもよく、あるいは必要によってはそこから突出していてもよい。さらにまた図９Ａ、９Ｂに示す実施形態のフェルールは、中央に位置した後退部分を挟み対向する側に一対のバンパーを有するが、フェルールは他の構造のバンパーおよび後退部分を有してもよく、例えば１個の中央に位置したバンパーの両側に一対の後退部分を有する構成を有してもよい。
【００６６】
少なくともある実施形態においては、研磨特徴を、その後、例えば図２のステップ３４に示す研削により取り除いてもよい。マルチファイバ・フェルール１２が少なくとも１個の外側に延びるペデスタル４２を最初に有するような実施形態においては、各ペデスタルを取り除いてもよい。フェルールのその結果得られた前面は、通常ペデスタルを取り除いた後平面状あるいは面取りされたいずれかである。これに関しては、ペデスタルが取り除かれた後のフェルール組立体１０を示す図３Ｈを参照のこと。フェルールが後退部分４４を含むような少なくともある実施形態においては、後退部分もまた、例えばさらなる後退部分により、取り除いてもよい。例えば、図６Ｂに示す斜線で示した領域５０も必要によっては取り除いてもよい。後退部分領域をさらに削る（後退させる）ことにより、一対の適合したフェルールの前面が接触するようになる可能性をさらに減らすことができる。さらにまた一対の適合したフェルールの前面が接触した場合でも、接触領域を無くすことができないまでも減らすことが好ましい。そして接触領域は、ガイドピンの穴を有さないような大きさと配置であり、これによりガイドピンの穴の周囲に通常集まるようなゴミ、チリ、あるいは他のくずの悪影響を回避できる。
【００６７】
少なくとも１つの研磨特徴を有するマルチファイバ・フェルール１２の実施形態は、本発明のフェルール組立体１０を製造するプロセスの品質、効率および再現性を改善することができる。フェルールが最初に研磨特徴を有するか否かに関係なく、製造効率は、本発明によりフェルールの前面の大部分を除去することなく所望の突出量を達成するために光ファイバ１８の端部を研磨することにより改善できる。本発明の好ましい製造プロセスの結果として、本発明により高い精度で突出した光ファイバ、例えばフェルールの前面から約３．５μｍから約５μｍあるいはそれ以上突出した光ファイバを有するフェルール組立体を提供できる。さらにまた、ほぼ同一平面の突出した光ファイバを有する、例えば最大１００ｎｍしか変動しない端部を有する光ファイバを有するフェルール組立体が本発明により提供できる。一対のマルチファイバコネクタを適合させる際に、対応する対の光ファイバの端部の間の物理的接触が、湿度、切りくず、負荷等が存在しても、確実に維持できる。
【００６８】
本発明の多くの変形例および他の実施形態は、前述した発明の詳細な説明およびそれに関連する図面に示された教示を参照することにより当業者に容易に想到し得る。そのため本発明はここに開示した実施形態に限定されることなくその変形例および他の実施形態も本発明の特許請求の範囲内に入る。本明細書で使用される特定の用語は一般的記述的意味でのみ用いるものであって、限定的解釈をすべきものではない。
【００６９】
以下に本発明の他の態様を記載する。
［態様１］前面を有し、前記前面の第１部分を貫通して延びる複数のボアを規定するフェルールと、前記フェルールのそれぞれのボア内を貫通して延びる複数の光ファイバとを有するフェルール組立体の製造方法において、前記フェルールの前面は、前記第１部分に対し外側にずれている少なくとも一個の研磨特徴を有し、光ファイバの端部を、前記フェルールの前面を越えて配置するステップと、前記フェルールの前面を越えた光ファイバの突出部分を、前記光ファイバの端部が前記少なくとも一個の研磨特徴に対し所定の関係を有するまで低減するステップと、を有し、フェルールの前記少なくとも一個の研磨特徴は、フェルールの前面の第１部分から後方に延びる基準表面を有する後退部分を有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、光ファイバの端部がフェルールの前面の後退部分の基準表面により規定される仮想表面に沿って存在するまで、少なくとも光ファイバの突出部分を低減することを含み、前記方法は、さらに、前記光ファイバの端部が、前記フェルールの前面の全ての位置を越えて延びるように、前記光ファイバの突出部分を低減した後、前記少なくとも一個の研磨特徴を少なくとも部分的に取り除くステップを有することを特徴とするフェルール組立体の製造方法。
［態様２］前記フェルールの少なくとも一個の研磨特徴は、前記第１部分を外側に越えて延びる少なくとも一個のペデスタルを有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、光ファイバの端部がフェルールの前面の第１部分から突出するが前記少なくとも一個のペデスタルを越えなくなるまで、光ファイバの突出部分を低減することを含むことを特徴とする態様１記載の方法。
［態様３］前記フェルールの前面の後退部分は、平面状の基準表面を有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、光ファイバの端部がフェルールの前面の後退部分の平面状の基準表面と同一面となるまで、少なくとも光ファイバの突出部分を低減することを含むことを特徴とする態様１記載の方法。
［態様４］前記フェルールの前面後退部分は、湾曲した基準表面を有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、前記光ファイバの端部が、フェルールの前面の後退部分の湾曲した基準表面により規定される湾曲した仮想表面に沿って存在するまで、少なくとも光ファイバの突出部分を低減することを含むことを特徴とする態様１記載の方法。
［態様５］光ファイバの端部が前記フェルールの前面を越えて配置されるフェルール組み立て体を用意するステップは、フェルールの前面から離間した位置で光ファイバを切断するステップを含むことを特徴とする態様１記載の方法。
［態様６］前記光ファイバを切断するステップは、光ファイバをレーザビームで切断することを含むことを特徴とする態様５記載の方法。
［態様７］前面を有し、前記前面を貫通して延びる複数のボアを規定するフェルールと、前記フェルールのそれぞれのボア内を貫通して延びる複数の光ファイバとを有するフェルール組立体の製造方法において、前記フェルールの前面は、前記フェルールの前面の第１部分から後方に延びる基準表面を有する後退部分を有し、光ファイバの端部がフェルールの前面を越えて延びるようなフェルール組立体を用意するステップと、前記光ファイバの端部がフェルールの前面の後退部分の基準表面により規定される仮想表面に沿って存在するまで、少なくともフェルールの前面を越えて延びる光ファイバの突出部分を低減するステップと、を有し、前記光ファイバの端部は、光ファイバの突出部分を低減するステップの間、フェルールの前面を越えて存在することを特徴とするフェルール組立体の製造方法。
［態様８］前記フェルールの前面の後退部分は、平面状の基準表面を有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、光ファイバの端部がフェルールの前面の後退部分の平面状の基準表面と同一面となるまで、少なくとも光ファイバの突出部分を低減することを含むことを特徴とする態様７記載の方法。
［態様９］前記フェルールの前面後退部分は、湾曲した基準表面を有し、前記光ファイバの突出部分を低減するステップは、前記光ファイバの端部が、フェルールの前面の後退部分の湾曲した基準表面により規定される湾曲した仮想表面に沿って存在するまで、少なくとも光ファイバの突出部分を低減することを含むことを特徴とする態様７記載の方法。
［態様１０］光ファイバの端部が前記フェルールの前面を越えて配置されるフェルール組立体を用意するステップは、フェルールの前面から離間した位置で光ファイバを切断するステップを含むことを特徴とする態様７記載の方法。
［態様１１］前記光ファイバを切断するステップは、光ファイバをレーザビームで切断することを含むことを特徴とする態様１０記載の方法。
［態様１２］前面を有し、前記前面を貫通して開口する複数のボアを規定するフェルールと、前記フェルールの前面は、複数のボアが少なくとも部分的に開口している第１部分と前面の第１部分から後方に延びる基準表面を有する後退部分とを有し、前記フェルールの前面を貫通して延びる複数の光ファイバと、を有し、前記光ファイバの端部は、前記フェルールの前面の後退部分の基準表面により規定された仮想表面に沿って位置することを特徴とするフェルール組立体。
［態様１３］前記後退部分は、前記光ファイバの端部が沿って存在する仮想表面を規定する基準表面を有する少なくとも一個のペデスタルを含むことを特徴とする態様１２記載のフェルール組立体。
［態様１４］前記フェルールの前面は、後退部分に対し前方に延びる少なくとも一個のバンパーを有することを特徴とする態様１２記載のフェルール組立体。
【符号の説明】
【００７０】
１０ フェルール組立体
１２ マルチファイバ・フェルール
１４ 前端
１４ａ 表面
１６ 後端
１８ 光ファイバ
１９ エポキシ・ビーズ
フローチャート
２０ フェルールのボア内に光ファイバを固定する
２２ 光ファイバの端部を切断する
２４ 粗い研磨粒子のフロック材で研磨する
２６ 細かい研磨粒子のフロック材で研磨する
２８ 微細研磨粒子で研磨する
３０ ハードラッピングを実行する
３２ 光ファイバ端部のエッジを丸く研磨する
３４ 研磨特徴物を取り除く
終了
６０ 粗い研磨粒子のフロック材で研磨する
６２ ハードラッピングを実行する
６４ 光ファイバ端部のエッジを丸くする為に、細かい研磨粒子のフロック材で研磨する
４０ 第１部分
４２ ペデスタル
４２ａ 第１平面表面
４２ｂ 第２平面表面
４４ 後退部分
４４ａ 仮想表面
４６ ライン
５２ バンパー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面と前記前面を貫通して開口する複数のボアを規定するフェルールと、
前記それぞれのボアを貫通して延びる複数の光ファイバと、を有し、
前記光ファイバの端部は、前記フェルールの前面の全ての部分から少なくとも３．５μｍ越えて延び、
前記光ファイバの端部は、少なくとも部分的に丸められたエッジを有し、前記光ファイバの端部は、互いにその突出方向の位置の差が最大１００ｎｍであり、各光ファイバの端部は、隣の光ファイバの端部に対して突出方向の位置の差が最大５０ｎｍであることを特徴とするフェルール組立体。
【請求項２】
各光ファイバはクラッド層に包囲されたコアを有し、
各光ファイバの端部は、コアを越えてクラッドは最大１０ｎｍしか突出しないコアディップを有することを特徴とする請求項１記載のフェルール組立体。
【請求項３】
前記光ファイバの端部は、前記フェルールの前面から少なくとも２０μｍ越えて延びることを特徴とする請求項１記載のフェルール組立体。
【請求項１】
前面と前記前面を貫通して開口する複数のボアを規定するフェルールと、
前記それぞれのボアを貫通して延びる複数の光ファイバと、を有し、
前記光ファイバの端部は、前記フェルールの前面の全ての部分から少なくとも３．５μｍ越えて延び、
前記光ファイバの端部は、少なくとも部分的に丸められたエッジを有し、前記光ファイバの端部は、互いにその突出方向の位置の差が最大１００ｎｍであり、各光ファイバの端部は、隣の光ファイバの端部に対して突出方向の位置の差が最大５０ｎｍであることを特徴とするフェルール組立体。
【請求項２】
各光ファイバはクラッド層に包囲されたコアを有し、
各光ファイバの端部は、コアを越えてクラッドは最大１０ｎｍしか突出しないコアディップを有することを特徴とする請求項１記載のフェルール組立体。
【請求項３】
前記光ファイバの端部は、前記フェルールの前面から少なくとも２０μｍ越えて延びることを特徴とする請求項１記載のフェルール組立体。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図３Ｈ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図３Ｈ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【公開番号】特開２０１０−４９２８７（Ｐ２０１０−４９２８７Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７４１７０（Ｐ２００９−２７４１７０）
【出願日】平成２１年１２月２日（２００９．１２．２）
【分割の表示】特願２００４−５１５６６８（Ｐ２００４−５１５６６８）の分割
【原出願日】平成１５年５月５日（２００３．５．５）
【出願人】（５０１２０９８６３）コーニング ケーブル システムズ リミテッド ライアビリティ カンパニー (65)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２日（２００９．１２．２）
【分割の表示】特願２００４−５１５６６８（Ｐ２００４−５１５６６８）の分割
【原出願日】平成１５年５月５日（２００３．５．５）
【出願人】（５０１２０９８６３）コーニング ケーブル システムズ リミテッド ライアビリティ カンパニー (65)
【Ｆターム（参考）】
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