光ファイバー接続装置及び光ファイバー接続方法
【課題】マイクロベンディングロスなどの光伝送損失を抑えることができ、しかも比較的に簡便な作業で低損失な光接続を実現し得る光ファイバー接続装置を提供する。
【解決手段】光ファイバー接続装置１０は、長手方向に沿って光ファイバー案内路１２が形成される矩形状のベース部１１と、前記ベース部１１に形成される前記光ファイバー案内路１２の一部に設けられ、露出した芯材同士を付き合わせて光接続をするためのフェルール１３と、前記光ファイバー案内路１２に案内された光ファイバー１６，１７を押し込むように保持させる一対のファイバー固定部１４，１５とを有してなり、前記フェルール１３は前記一対のファイバー固定部１４，１５の一方の近傍に配設され、前記一対のファイバー固定部１４，１５の他方と前記フェルール１３の間の前記光ファイバー案内路１２は保持される光ファイバー１６をたわみ状態で案内する。
【解決手段】光ファイバー接続装置１０は、長手方向に沿って光ファイバー案内路１２が形成される矩形状のベース部１１と、前記ベース部１１に形成される前記光ファイバー案内路１２の一部に設けられ、露出した芯材同士を付き合わせて光接続をするためのフェルール１３と、前記光ファイバー案内路１２に案内された光ファイバー１６，１７を押し込むように保持させる一対のファイバー固定部１４，１５とを有してなり、前記フェルール１３は前記一対のファイバー固定部１４，１５の一方の近傍に配設され、前記一対のファイバー固定部１４，１５の他方と前記フェルール１３の間の前記光ファイバー案内路１２は保持される光ファイバー１６をたわみ状態で案内する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に利用される光ファイバー同士を接続するための光ファイバー接続装置とその接続装置による光ファイバー接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバーを繋ぐ方法としては、一般的に光ファイバーの先端を溶かして溶着する方法と、メカニカルスプライスを用いる方法とが用いられる。メカニカルスプライスを用いる方法とは、２本の光ファイバーの先端部を専用の装置にて突き合わせて接続する方法である。
【０００３】
メカニカルスプライスを用いる場合の光ファイバーの接続においては、光軸のずれや接続面に空隙が生じることによる接続損失を防ぐ必要があり、これらを防ぐために様々な装置が用いられている。しかし、一般的なメカニカルスプライスを用いる技術では、光ファイバーを接続するための装置の他に、この装置を設置するために専用の工具が必要となる。そのため、高所や作業ヤードが十分確保できない場所での作業が困難であり、作業効率も低いという現状がある。
【０００４】
また、従来技術における光ファイバー接続装置では、光ファイバーを保持する力が弱いため、僅かな力であっても引っ張ると簡単に抜けてしまうものが大半であった。
【０００５】
そこで、特許文献１では、２本の光ファイバーの先端部にアダプタを装着し、台部とアダプタとをスライド用レールにて係合することにより光軸の位置合わせを行い、光ファイバーの接続を行う技術が開示されている。この技術によると、専用の工具を用いることなく、台部に設けられたレバーにより台部とアダプタをロックすることで光ファイバーを接続することができる。
【０００６】
また、特許文献２では、２本の光ファイバーの先端部に異なるコネクタを装着し、これらを嵌合することで、光ファイバーの先端を接続する技術が開示されている。この技術によると、一の光ファイバーからの押圧の反動により、もう一方の光ファイバーが前後に微動した場合であっても、コネクタ内にてたわみ状態を保持することで、フェルール内の接続を維持することができる。
【０００７】
また、樹脂製ベースの該中央に設置されたフェルール内部にて突き合わせた光ファイバーを、押圧押出固定部にて所定のたわみ状態で樹脂製ベース両端にて固定することにより、専用の工具を必要とせずとも一の装置にて光接続を可能とした光ファイバー接続装置も知られており（例えば、特許文献３参照。）、このような光ファイバー接続装置を用いることで、たわみ状態にて光ファイバーを固定することができ、ベースに用いる樹脂には温度変化の少ないガラス入り樹脂を用いなくとも光接続状態を継続することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３１７０８
【特許文献２】特開２００５−９２１２５
【特許文献３】特許３７８４８２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の特許文献１、２に記載される構造をもつ光ファイバー接続装置であっても、光ファイバーの接続において専用の工具は不要であるものの、接続するそれぞれの光ファイバーに専用の装置を装着しなければならない。また、接続装置には、コスト面からも樹脂が用いられるが、光ファイバーに比較し、温度変化により膨張あるいは収縮が大きいため、光ファイバーに撓みを設けておく必要が生じることになる。光接続の特性を向上させるためには、その撓みを最小限に抑えるために、光ファイバー接続装置の材料は光ファイバーの膨張率あるいは収縮率と同程度のガラス入り樹脂を用いなければならない。そのため、光ファイバー接続装置の材料選択の幅が狭いという問題も生ずる。
【００１０】
また、特許文献３の技術においては、光接続させるためのフェルールにそれぞれ光ファイバーを挿入する際に、比較的に曲率の小さな光ファイバーの屈曲部が出来易く、所謂マイクロベンディングロスが発生し易くなる。このため撓みを予め小さいものに設定する必要から、膨張率の小さい高価な樹脂を選択する必要が生じており、また、光ファイバーの小さい曲率の曲げによる切断が発生しないように、作業には細心の注意が必要とされている。
【００１１】
さらに、光接続させるためのフェルールに封入されるマッチングオイルの粘度を上げる方が光接続の特性が向上することになるが、粘度を高くしていった場合には、ファイバー挿入時においてマッチングオイルの逃げ場所が問題となり、このため光ファイバーの挿入を難しくしたり、マッチングオイル逃がし用のスリットを設けた場合にファイバーの突き合わせ位置をスリットの範囲にさせるために細心の作業が必要となるなどの問題が生ずる。
【００１２】
そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑み、マイクロベンディングロスなどの光伝送損失を抑えることができ、しかも比較的に簡便な作業で低損失な光接続を実現し得る光ファイバー接続装置及び光ファイバー接続方法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】
【００１３】
上述の技術的な課題を解決するため、本発明の光ファイバー接続装置は、芯材を被覆材で覆ってなる光ファイバーを、その先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせることで光接続するための光ファイバー接続装置であって、長手方向に沿って光ファイバー案内路が形成される矩形状のベース部と、前記ベース部に形成される前記光ファイバー案内路の一部に設けられ、露出した芯材同士を付き合わせて光接続をするためのフェルールと、前記ベース部の長手方向の両端部に配され、前記フェルールに向かって前記光ファイバー案内路に案内された光ファイバーを押し込むように保持させる一対のファイバー固定部とを有してなり、前記フェルールは前記一対のファイバー固定部の一方の近傍に配設され、前記一対のファイバー固定部の他方と前記フェルールの間の前記光ファイバー案内路は保持される光ファイバーをたわみ状態で案内することを特徴とする。
【００１４】
このような構造の本発明の光ファイバー接続装置は、前記フェルールは前記一対のファイバー固定部の一方の近傍に配設され、前記一対のファイバー固定部の他方と前記フェルールの間の前記光ファイバー案内路は保持される光ファイバーをたわみ状態で案内することから、前記一対のファイバー固定部の一方に固定される光ファイバーは撓みのほとんどない状態で固定されるが、前記一対のファイバー固定部の他方に固定される光ファイバーは固定部とフェルールの間の距離を長くすることができるため、大きな撓みを以って固定させることができる。従って、曲率が小さくなる形状で光ファイバーを保持する必要はなくなり、マイクロベンディングロスなどの光伝送損失を抑えることができる。
【００１５】
本発明の光ファイバー接続装置の好適な実施形態によれば、前記一対のファイバー固定部の他方と前記フェルールの間の前記光ファイバー案内路は曲線状に延長されていることを特徴とする。該光ファイバー案内路内で光ファイバーは撓みを以って配設されることから、曲線状に延長する光ファイバー案内路を設けることが光ファイバー自体へのストレスを防止して、低損失な接続を実現させる。また、本発明の光ファイバー接続装置の一例によれば、前記ベース部に形成される前記光ファイバー案内路を覆うように蓋部が前記ベース部に取り付けられ、前記ファイバー固定部は光ファイバーを前記蓋部に押し付けることで固定する挟持部を有する構造とすることができる。
【００１６】
フェルールは、露出させた芯材同士を付き合わせることで光接続する部材であり、両端から芯材を露出させた光ファイバーを押し込むようにして挿入することができる。このようなフェルールにおいては、光ファイバーの導入孔内部にマッチングオイルが充填される構成とすることができ、また、フェルールの光ファイバー接合部分にはスリットが形成されていても良く、スリットには、当該接続装置の組み立て時に接着剤を充填することができる。
【００１７】
上述の技術的な課題を解決するための本発明の光ファイバー接続方法は、芯材を被覆材で覆ってなる光ファイバーを、その先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせることで光接続するための光ファイバー接続方法であって、ベース部に形成された光ファイバー案内路の一部に組み込まれるフェルールの光ファイバーの導入孔内部にマッチングオイルを充填する工程と、前記マッチングオイルが充填された光ファイバーの導入孔内部に、光接続する一対の光ファイバーのうちの一方を端部が露出した状態で貫通するように挿入する工程と、挿入された前記光ファイバーをその端部が光接合位置に来るように戻す工程と、光接続する一対の光ファイバーのうちの他方の端部を光接合位置にある光ファイバーの一方の端部に突き当てる工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の光ファイバー接続方法によれば、マッチングオイルが存在していても、一旦貫通するように光ファイバーを挿入孔に挿入するため、挿入孔の内部に所定のマッチングオイルの空隙領域ができ、その後で他方の光ファイバーを確実に挿入孔内部に押し込むことができることになる。従って、例えばスリットの位置に合わせて両方から光ファイバーをその先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせるように挿入する必要はなくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光ファイバー接続装置によれば、一対のファイバー固定部の他方に固定される光ファイバーは固定部とフェルールの間の距離を長くすることができるため、比較的に大きな撓みを以って固定させることができる。従って、曲率が小さくなる形状で光ファイバーを保持する必要はなくなり、マイクロベンディングロスなどの光伝送損失を抑えることができる。また、曲率が小さくなる形状で光ファイバーを保持する必要がなくなることで、作業者はその接続作業を簡便に行うことができる。
【００２０】
本発明の光ファイバー接続方法によれば、マッチングオイルが存在していても、その後で他方の光ファイバーを確実に挿入孔内部に押し込むことができることになる。従って、例えばスリットの位置に合わせて両方から光ファイバーをその先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせるように挿入する必要はなくなり、作業者はその光接続の作業を簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の光ファイバー接続装置及び光ファイバー接続方法の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は本実施形態の光ファイバー接続装置を示す斜視図であり、光ファイバー接続装置１０は、長手方向に沿って光ファイバー案内路１２が形成される矩形状のベース部１１と、該ベース部１１に形成される前記光ファイバー案内路１２の一部に設けられ、露出した芯材同士を付き合わせて光接続をするためのフェルール１３と、ベース部１１の長手方向の両端部に配され、フェルール１３に向かって光ファイバー案内路１２に案内された光ファイバー１６、１７を押し込むように保持させる一対のファイバー固定部１４、１５とを有し、ベース部１１の上面側を覆うことで該ベース部に形成されている光ファイバー案内路１２を覆うように蓋部１８が設けられている。
【００２３】
ベース部１１は、所定の耐熱性や剛性を有した例えばポリカーボネート、ABSなどの合成樹脂製であり、ほぼ矩形状の筐体の長手方向の両端部にファイバー固定部１４、１５を配設した構造を有している。蓋部１８が重ねられた状態でベース部１１の両端部には、光ファイバー１６、１７を導入するための開口部１９、２０が設けられており、ベース部１１と蓋部１８に挟まれた位置に存在する矩形状のフェルール１３に開口部１９、２０から挿入された光ファイバー１６、１７が導入される。ここでフェルール１３の位置は、ベース部１１の筐体の長手方向の中央付近ではなく、特に一方のファイバー固定部１５に近く、他方のファイバー固定部１４からは遠い位置にある。すなわち、フェルール１３は一方のファイバー固定部１５の近傍に配設され、他方のファイバー固定部１４とフェルール１３の間の光ファイバー案内路１２は図２に示すように側断面において緩やかな曲線を描く形状に延長され、当該光ファイバー案内路１２に保持される光ファイバー１６をたわみ状態で案内する。
【００２４】
光ファイバー案内路１２は、ベース部１１に形成された溝からなり、上面から見た場合には、ベース部１１のほぼ中央を光ファイバー１６、１７を導入するための開口部１９、２０を直線状に結ぶように延長されている。この光ファイバー案内路１２は、側部から見た場合には図２に示すように、ベース部１１の一端部に形成された開口部１９からほぼベース部の上面に水平に延長されてファイバー固定部１４の上を通り、ファイバー固定部１４を過ぎたところから徐々に底面側に近づくように曲げられて最下点１２ｂに至り、そこから再び徐々に上昇して上面保持点１２ｒまで緩やかな曲線を描くように延長されている。この上面保持点１２ｒから、光ファイバー案内路１２はほぼ水平に延長されてフェルール１３に挿入される。フェルール１３からファイバー固定部１５側の光ファイバー案内路１２はほぼ水平に延長されており、フェルール１３から直線状に光ファイバー１７は当該装置の外部に導かれており、ファイバー固定部１５によって固定されている。
【００２５】
光ファイバー案内路１２は、ベース部１１を覆うように設けられている蓋部１８によってフェルール１３と共に覆われている。蓋部１８は所定の耐熱性や剛性を有した例えばポリカーボネート、ABSなどの合成樹脂製の板材であり、透明性を有していることからフェルール１３に光ファイバーを挿入する作業を目視しながら行うことができる。フェルール１３の上半分は蓋部１８の裏面に設けられた矩形状の凹部２２に嵌合され、フェルール１３の底部側半分はベース部１１に設けられた矩形状の凹部２１に嵌合される。
【００２６】
フェルール１３はその内部で一対の光ファイバー１６、１７の光接続を行うための部材であり、光ファイバーの導入孔２３の内部にはマッチングオイルと呼ばれる光ファイバーの屈折率との差を小さくして接続損失を低減するための液体が注入されており、この光ファイバーの導入孔２３の内部で光ファイバー１６、１７の接続がなされる。フェルール１３にはマッチングオイルの代わりにマッチンググリスなどを用いても良い。フェルール１３の導入孔２３はほぼ直線状に穿孔された孔であり、その径は光ファイバー１６、１７の芯材よりわずかに大きな径を有している。従って、後述するように導入孔２３を貫通してから戻すように一方の光ファイバー１７をフェルール１３に組み込み、次いで他方の光ファイバー１６をフェルール１３内で突き合わせていくことで、確実な光接続が行われることになる。フェルール１３の両端部には、テーパー２４が形成され、一対の光ファイバー１６、１７をフェルール１３側に押し込むことで、光ファイバーの先端はテーパー２４の面に沿って導入孔２３の内部へと導かれる。フェルール１３は接続損失を低減するために、酸化ジルコニアなどのセラミック材料や、ニッケル、鉄、銅、コバルト、タングステンや或いはこれらの合金などの金属材料から構成される。
【００２７】
ここで、本実施形態の光ファイバー接続装置１０に用いられる光ファイバーについて簡単に説明すると、光の透過率が高い中心部分を有した芯材と、その芯材を覆ってなる被覆材とからなり、例えばφ０．２５ｍｍやφ０．９ｍｍの径などを有する光ファイバーが用いられる。フェルール１３の導入孔２３の径は、導入される光ファイバーの径に合わせて適宜選択されるものである。最適なフェルールの内径は径φ０．１２５ｍｍの石英ファイバーの場合はφ０．１２５２ｍｍ〜φ０．１２５８ｍｍであり、POF（プラスチックファイバー）の場合はφ０．２３ｍｍ、φ０．５ｍｍなどの種類があるが、その外径にφ０．００２ｍｍ〜φ０．００８ｍｍを加えた値、より好ましくはφ０．０００２ｍｍ〜φ０．０００８ｍｍを加えた値をフェルールの内径とすることが好ましい。
【００２８】
一対の光ファイバー１６、１７はそれぞれファイバー固定部１４、１５によって、当該光ファイバー接続装置１０に固定されており、具体的にはファイバー固定部１４、１５によってフェルール１３の内部で突き当てられるように支持されている。ファイバー固定部１４について、図３、図４に示すように、ファイバー固定部１４は、回動支点１４ｃを中心に４分の１円周程度回動する回動片１４ａを有しており、その回動片１４ａの先端部にはベース部１１に固定されている係合部２５と係合するためのフック１４ｍが設けられている。回動片１４ａの基端部には、光ファイバー１６に接して摩擦力によって当該光ファイバー１６をフェルール側に押し出すための摩擦部１４ｆが設けられており、回動片１４ａのフック１４ｍが係合部２５と係合する際には、図４に示すように摩擦部１４ｆが光ファイバー１６を蓋部１８に対して押し込むようにして光ファイバー１６を固定する。この際、光ファイバー１６は回動片１４ａの回転動作に伴ってフェルール側に押しだされるため、摩擦部１４ｆと光ファイバー１６の噛み合いが生じた地点よりも、ややフェルール側に押し込まれた状態で光ファイバー１６は固定されることになり、このようなフェルール方向への力を伴った状態で光ファイバー同士はフェルール内で突き合わされることになる。この接続作業時には、光ファイバー１６をフェルール１３内に挿入して余計なマッチングオイルを押し出し、定位置まで戻してファイバー固定部１４で固定した後、光ファイバー１７をフェルール１３内で突き合わせ、ファイバー固定部１５で固定することにより、自動的に必要な撓みが発生する。この時ファイバー固定部１５が撓みを発生する量だけ光ファイバー１７を送り込み、光ファイバー１６が撓みを以って固定されることになる。係合部２５は、回動片１４ａが回動した結果、弾性変形するフック１４ｍの先端部に係合するための部材であり、ベース部１１の一部を突設させて形成される。係合部２５にフック１４ｍが係合することで、ファイバー固定部１４はロックされた状態となるが、作業者が係合部２５とフック１４ｍの係合を解除することで、光ファイバー１６に対する固定が解除されることになり、光ファイバー１６を当該装置から外したり、再度固定するなどの作業を進めることができる。
【００２９】
以上の如き構成を有する本実施形態の光ファイバー接続装置は、そのフェルール１３の位置が一方の光ファイバー固定部１５寄りであり、他方の光ファイバー固定部１４側では光ファイバー案内路１２の長さは長く採ることができるため、その光ファイバー案内路１２に挿入される光ファイバー１６のマイクロベンディングロスを抑えて光接続を実現することができる。一方の光ファイバー固定部１５では短い距離であるが、直線的であり、曲げ部分などはないために光透過の損失は極力抑えられることになる。また、たわみが発生するのは他方の光ファイバー固定部１４側だけであるため、フェルール１３の両側を撓ませる場合に比べて光接続の作業を簡便化し、作業時間の短縮化も実現される。
【００３０】
次に、図５乃至図８を参照しながら、本発明にかかる光ファイバー接続装置を用いて、光ファイバーをフェルールへ入れる作業を工程順に説明する。まず、図５に示すように、先端部３２ｔ付近で被覆材が外され芯材３２が剥き出された光ファイバー３１と、一対の光ファイバーを内部で光接続させるフェルール３３が用意される。フェルール３３は前述の如きベース部と蓋部挟まれて固定されているが、図５乃至図８で図示を省略している。フェルール３３の内部には、その長手方向に縦断するように導入孔３４が形成されており、フェルール３３の両端部には光ファイバーを導入孔３４に導くためのテーパー部３５も形成されている。このフェルール３３の導入孔３４には、予め接続時の光損失を抑えるためのマッチングオイル３６が封入されている。光ファイバー３１の芯材３２を剥き出す際には、例えばファイバーストリッパーのような工具を用いることで、先端部３２ｔの周囲の被覆材を除去することができ、剥き出した部分をアルコールを浸み込ませたペーパーや不織布などにより擦って洗浄する。また、光ファイバー３１の先端部３２ｔはファイバーカッターを用いてきれいにカットされる。
【００３１】
次に、図６に示すように、一方の光ファイバー３１をフェルール３３の導入孔３４の内部に挿入する。この時、従来の接続方法では、最終的にはフェルール３３の導入孔３４のほぼ中央付近で光接続がなされるため、単にほぼ中央付近まで先端部３２ｔを入れていたが、本実施形態では、一方の光ファイバー３１をその先端部３２ｔがフェルール３３を貫通するように挿入する。このように最初の光ファイバーの先端部３２ｔをフェルール３３を貫通するように操作することで、フェルール３３の導入孔３４に導入されていたマッチングオイル３６がフェルール３３の導入孔３４の外部に押し出されることになる。
【００３２】
フェルール３３を貫通するように挿入した後、図７に示すように、光ファイバー３１の先端部３２ｔをフェルール３３内の所定の位置まで戻す。その結果、フェルール３３の導入孔３４の内部では、マッチングオイル３６が導入孔３４の内壁には残されているが、光ファイバー３１の芯材３２の通過によって空隙部が形成された状態となる。光ファイバー３１の先端部３２ｔをフェルール３３内の所定の位置まで戻したときに、ファイバー固定部の回動部が操作されて、光ファイバー３１が蓋部に押し付けられる形で固定される。
【００３３】
次に、フェルール３３の内部で突き合わされるもう一方の光ファイバー３８がその芯材３７をフェルール３３に挿入して導入されると、図８に示すように、先端部３２ｔと先端部３７ｔがフェルール３３の略中央付近で突き合わされ、所望の光接続が実現する。この時、光ファイバー３８の芯材３７のフェルール３３の導入孔３４への挿入に際しては、既に光ファイバー３１を貫通するように操作していることで、導入孔３４の内部のマッチングオイル３６には空隙が形成されており、円滑に光ファイバー３８の芯材３７を導入孔３４の内部に導くことができる。
【００３４】
従来のように比較的に粘度の高いマッチングオイルをフェルール３３の導入孔３４の内部に多量に残存させていた場合では、フェルール３３の導入孔３４への両側からの光ファイバーの挿入によってマッチングオイルは逃げ場所がなくなり、このため光ファイバーの挿入が困難となっていたり、マッチングオイルを逃がすためのスリットなどが必要となっていたが、本実施形態の方法では、光ファイバー３１をフェルール３３の導入孔３４を貫通するように操作していることで、導入孔３４の内部のマッチングオイル３６には空隙が形成されており、粘度の高いマッチングオイル３６であっても円滑に光ファイバー３８の芯材３７を導入孔３４の内部に導くことができ、その作業効率は高いものとなる。換言すれば、作業の重点を光接続自体よりも光接続における低損失に絞った作業にできることから、本実施形態の方法では精度の高い接続作業を簡便に行うことが実現される。
【００３５】
図９は他の実施形態の光ファイバー接続装置の例である。図９において、図２に示した先の実施形態の光ファイバー接続装置と同じ機能の部材については、同じ参照番号を付して重複した説明はここでは省力する。特に、本実施形態の光ファイバー接続装置において先の装置と異なる構造部分については、フェルール４３はマッチングオイルを逃がすためのスリット４４を有した構造とされ、そのスリット４４に接着剤４５が充填されている点である。
【００３６】
すなわち、フェルール４３は、一方のファイバー固定部１５の近傍に配設され、他方のファイバー固定部１４とフェルール４３の間の光ファイバー案内路１２は図９に示すように側断面において緩やかな曲線を描く形状に延長され、当該光ファイバー案内路１２に保持される光ファイバー１６をたわみ状態で案内し、他方のファイバー固定部１５との間の光ファイバー１７は短い距離をほぼ直線状に支持する。これら光ファイバー１６、１７の先端部同士は、フェルール４３の中央付近で突き合わせられ、これによって光接続が行われる。この光ファイバー１６、１７の先端部同士が突き合わせられた接合部分を開口するように蓋部４８の凹部４２とフェルール４３に連通してスリット４４が設けられており、突き合わせの際にマッチングオイルを有効に逃がすことができ、突合せの完了後に、接着剤４５を充填することでスリット４４は埋められる。このため組み立ての後で、光接続部の強度は保たれ、光接続部での損失の発生は未然に防止される。
【００３７】
スリット４４に導入される接着剤４５としては、種々のものが利用可能であるが、耐熱性などの面から筐体である蓋部４８と同じ合成樹脂材料や、エポキシ、その他の樹脂材料、或いはフェノール、その他の熱硬化性樹脂などを利用することも可能である。
【００３８】
このように光接続部分において、接着剤４５をスリット４４に導入する構造であっても、そのフェルール４３の位置が一方の光ファイバー固定部１５寄りであり、他方の光ファイバー固定部１４側では光ファイバー案内路１２の長さを長く採ることができるため、その光ファイバー案内路１２に挿入される光ファイバー１６のマイクロベンディングロスを抑えて光接続を実現できる。一方の光ファイバー固定部１５では短い距離であるが、直線的であり、曲げ部分などはないために光透過の損失は極力抑えられることになり、たわみが発生するのは他方の光ファイバー固定部１４側だけであるため、フェルールの両側を撓ませる場合に比べて光接続の作業を簡便化し、作業時間の短縮化も実現される。
【００３９】
上述の実施形態においては、光ファイバーの固定に回動片を回して光ファイバーを固定するファイバー固定部１４、１５を挙げて説明したが、他の構造の押し圧を光ファイバーに与える構造で光ファイバーを固定するものであっても良い。また、ベース部の形状として矩形状としたが、特に矩形状には限定されず、例えば多角柱状や円柱状のものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置の側断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置のファイバー固定部の部分図であって、固定前の様子を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置のファイバー固定部の部分図であって、固定時の様子を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置を用いた接続方法の工程断面図であり、光ファイバー挿入前の状態を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置を用いた接続方法の工程断面図であり、光ファイバーをフェルールを貫通させた状態を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置を用いた接続方法の工程断面図であり、光ファイバーを所定の位置まで戻した状態を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置を用いた接続方法の工程断面図であり、他方の光ファイバーを挿入した状態を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態の光ファイバー接続装置の側断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ 接続装置
１１ ベース部
１２ 光ファイバー案内路
１３ フェルール
１４、１５ ファイバー固定部
１６、１７ 光ファイバー
１８ 蓋部
１９、２０ 開口部
２１、２２ 凹部
２３ 導入孔
２５ 係合部
３１ 光ファイバー
３２ 芯材
３２ｔ 先端部
３３ フェルール
３４ 導入孔
３５ テーパー
３６ マッチングオイル
４２ 凹部
４３ フェルール
４４ スリット
４５ 接着剤
４８ 蓋部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に利用される光ファイバー同士を接続するための光ファイバー接続装置とその接続装置による光ファイバー接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバーを繋ぐ方法としては、一般的に光ファイバーの先端を溶かして溶着する方法と、メカニカルスプライスを用いる方法とが用いられる。メカニカルスプライスを用いる方法とは、２本の光ファイバーの先端部を専用の装置にて突き合わせて接続する方法である。
【０００３】
メカニカルスプライスを用いる場合の光ファイバーの接続においては、光軸のずれや接続面に空隙が生じることによる接続損失を防ぐ必要があり、これらを防ぐために様々な装置が用いられている。しかし、一般的なメカニカルスプライスを用いる技術では、光ファイバーを接続するための装置の他に、この装置を設置するために専用の工具が必要となる。そのため、高所や作業ヤードが十分確保できない場所での作業が困難であり、作業効率も低いという現状がある。
【０００４】
また、従来技術における光ファイバー接続装置では、光ファイバーを保持する力が弱いため、僅かな力であっても引っ張ると簡単に抜けてしまうものが大半であった。
【０００５】
そこで、特許文献１では、２本の光ファイバーの先端部にアダプタを装着し、台部とアダプタとをスライド用レールにて係合することにより光軸の位置合わせを行い、光ファイバーの接続を行う技術が開示されている。この技術によると、専用の工具を用いることなく、台部に設けられたレバーにより台部とアダプタをロックすることで光ファイバーを接続することができる。
【０００６】
また、特許文献２では、２本の光ファイバーの先端部に異なるコネクタを装着し、これらを嵌合することで、光ファイバーの先端を接続する技術が開示されている。この技術によると、一の光ファイバーからの押圧の反動により、もう一方の光ファイバーが前後に微動した場合であっても、コネクタ内にてたわみ状態を保持することで、フェルール内の接続を維持することができる。
【０００７】
また、樹脂製ベースの該中央に設置されたフェルール内部にて突き合わせた光ファイバーを、押圧押出固定部にて所定のたわみ状態で樹脂製ベース両端にて固定することにより、専用の工具を必要とせずとも一の装置にて光接続を可能とした光ファイバー接続装置も知られており（例えば、特許文献３参照。）、このような光ファイバー接続装置を用いることで、たわみ状態にて光ファイバーを固定することができ、ベースに用いる樹脂には温度変化の少ないガラス入り樹脂を用いなくとも光接続状態を継続することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３１７０８
【特許文献２】特開２００５−９２１２５
【特許文献３】特許３７８４８２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の特許文献１、２に記載される構造をもつ光ファイバー接続装置であっても、光ファイバーの接続において専用の工具は不要であるものの、接続するそれぞれの光ファイバーに専用の装置を装着しなければならない。また、接続装置には、コスト面からも樹脂が用いられるが、光ファイバーに比較し、温度変化により膨張あるいは収縮が大きいため、光ファイバーに撓みを設けておく必要が生じることになる。光接続の特性を向上させるためには、その撓みを最小限に抑えるために、光ファイバー接続装置の材料は光ファイバーの膨張率あるいは収縮率と同程度のガラス入り樹脂を用いなければならない。そのため、光ファイバー接続装置の材料選択の幅が狭いという問題も生ずる。
【００１０】
また、特許文献３の技術においては、光接続させるためのフェルールにそれぞれ光ファイバーを挿入する際に、比較的に曲率の小さな光ファイバーの屈曲部が出来易く、所謂マイクロベンディングロスが発生し易くなる。このため撓みを予め小さいものに設定する必要から、膨張率の小さい高価な樹脂を選択する必要が生じており、また、光ファイバーの小さい曲率の曲げによる切断が発生しないように、作業には細心の注意が必要とされている。
【００１１】
さらに、光接続させるためのフェルールに封入されるマッチングオイルの粘度を上げる方が光接続の特性が向上することになるが、粘度を高くしていった場合には、ファイバー挿入時においてマッチングオイルの逃げ場所が問題となり、このため光ファイバーの挿入を難しくしたり、マッチングオイル逃がし用のスリットを設けた場合にファイバーの突き合わせ位置をスリットの範囲にさせるために細心の作業が必要となるなどの問題が生ずる。
【００１２】
そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑み、マイクロベンディングロスなどの光伝送損失を抑えることができ、しかも比較的に簡便な作業で低損失な光接続を実現し得る光ファイバー接続装置及び光ファイバー接続方法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】
【００１３】
上述の技術的な課題を解決するため、本発明の光ファイバー接続装置は、芯材を被覆材で覆ってなる光ファイバーを、その先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせることで光接続するための光ファイバー接続装置であって、長手方向に沿って光ファイバー案内路が形成される矩形状のベース部と、前記ベース部に形成される前記光ファイバー案内路の一部に設けられ、露出した芯材同士を付き合わせて光接続をするためのフェルールと、前記ベース部の長手方向の両端部に配され、前記フェルールに向かって前記光ファイバー案内路に案内された光ファイバーを押し込むように保持させる一対のファイバー固定部とを有してなり、前記フェルールは前記一対のファイバー固定部の一方の近傍に配設され、前記一対のファイバー固定部の他方と前記フェルールの間の前記光ファイバー案内路は保持される光ファイバーをたわみ状態で案内することを特徴とする。
【００１４】
このような構造の本発明の光ファイバー接続装置は、前記フェルールは前記一対のファイバー固定部の一方の近傍に配設され、前記一対のファイバー固定部の他方と前記フェルールの間の前記光ファイバー案内路は保持される光ファイバーをたわみ状態で案内することから、前記一対のファイバー固定部の一方に固定される光ファイバーは撓みのほとんどない状態で固定されるが、前記一対のファイバー固定部の他方に固定される光ファイバーは固定部とフェルールの間の距離を長くすることができるため、大きな撓みを以って固定させることができる。従って、曲率が小さくなる形状で光ファイバーを保持する必要はなくなり、マイクロベンディングロスなどの光伝送損失を抑えることができる。
【００１５】
本発明の光ファイバー接続装置の好適な実施形態によれば、前記一対のファイバー固定部の他方と前記フェルールの間の前記光ファイバー案内路は曲線状に延長されていることを特徴とする。該光ファイバー案内路内で光ファイバーは撓みを以って配設されることから、曲線状に延長する光ファイバー案内路を設けることが光ファイバー自体へのストレスを防止して、低損失な接続を実現させる。また、本発明の光ファイバー接続装置の一例によれば、前記ベース部に形成される前記光ファイバー案内路を覆うように蓋部が前記ベース部に取り付けられ、前記ファイバー固定部は光ファイバーを前記蓋部に押し付けることで固定する挟持部を有する構造とすることができる。
【００１６】
フェルールは、露出させた芯材同士を付き合わせることで光接続する部材であり、両端から芯材を露出させた光ファイバーを押し込むようにして挿入することができる。このようなフェルールにおいては、光ファイバーの導入孔内部にマッチングオイルが充填される構成とすることができ、また、フェルールの光ファイバー接合部分にはスリットが形成されていても良く、スリットには、当該接続装置の組み立て時に接着剤を充填することができる。
【００１７】
上述の技術的な課題を解決するための本発明の光ファイバー接続方法は、芯材を被覆材で覆ってなる光ファイバーを、その先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせることで光接続するための光ファイバー接続方法であって、ベース部に形成された光ファイバー案内路の一部に組み込まれるフェルールの光ファイバーの導入孔内部にマッチングオイルを充填する工程と、前記マッチングオイルが充填された光ファイバーの導入孔内部に、光接続する一対の光ファイバーのうちの一方を端部が露出した状態で貫通するように挿入する工程と、挿入された前記光ファイバーをその端部が光接合位置に来るように戻す工程と、光接続する一対の光ファイバーのうちの他方の端部を光接合位置にある光ファイバーの一方の端部に突き当てる工程とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の光ファイバー接続方法によれば、マッチングオイルが存在していても、一旦貫通するように光ファイバーを挿入孔に挿入するため、挿入孔の内部に所定のマッチングオイルの空隙領域ができ、その後で他方の光ファイバーを確実に挿入孔内部に押し込むことができることになる。従って、例えばスリットの位置に合わせて両方から光ファイバーをその先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせるように挿入する必要はなくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光ファイバー接続装置によれば、一対のファイバー固定部の他方に固定される光ファイバーは固定部とフェルールの間の距離を長くすることができるため、比較的に大きな撓みを以って固定させることができる。従って、曲率が小さくなる形状で光ファイバーを保持する必要はなくなり、マイクロベンディングロスなどの光伝送損失を抑えることができる。また、曲率が小さくなる形状で光ファイバーを保持する必要がなくなることで、作業者はその接続作業を簡便に行うことができる。
【００２０】
本発明の光ファイバー接続方法によれば、マッチングオイルが存在していても、その後で他方の光ファイバーを確実に挿入孔内部に押し込むことができることになる。従って、例えばスリットの位置に合わせて両方から光ファイバーをその先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせるように挿入する必要はなくなり、作業者はその光接続の作業を簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の光ファイバー接続装置及び光ファイバー接続方法の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は本実施形態の光ファイバー接続装置を示す斜視図であり、光ファイバー接続装置１０は、長手方向に沿って光ファイバー案内路１２が形成される矩形状のベース部１１と、該ベース部１１に形成される前記光ファイバー案内路１２の一部に設けられ、露出した芯材同士を付き合わせて光接続をするためのフェルール１３と、ベース部１１の長手方向の両端部に配され、フェルール１３に向かって光ファイバー案内路１２に案内された光ファイバー１６、１７を押し込むように保持させる一対のファイバー固定部１４、１５とを有し、ベース部１１の上面側を覆うことで該ベース部に形成されている光ファイバー案内路１２を覆うように蓋部１８が設けられている。
【００２３】
ベース部１１は、所定の耐熱性や剛性を有した例えばポリカーボネート、ABSなどの合成樹脂製であり、ほぼ矩形状の筐体の長手方向の両端部にファイバー固定部１４、１５を配設した構造を有している。蓋部１８が重ねられた状態でベース部１１の両端部には、光ファイバー１６、１７を導入するための開口部１９、２０が設けられており、ベース部１１と蓋部１８に挟まれた位置に存在する矩形状のフェルール１３に開口部１９、２０から挿入された光ファイバー１６、１７が導入される。ここでフェルール１３の位置は、ベース部１１の筐体の長手方向の中央付近ではなく、特に一方のファイバー固定部１５に近く、他方のファイバー固定部１４からは遠い位置にある。すなわち、フェルール１３は一方のファイバー固定部１５の近傍に配設され、他方のファイバー固定部１４とフェルール１３の間の光ファイバー案内路１２は図２に示すように側断面において緩やかな曲線を描く形状に延長され、当該光ファイバー案内路１２に保持される光ファイバー１６をたわみ状態で案内する。
【００２４】
光ファイバー案内路１２は、ベース部１１に形成された溝からなり、上面から見た場合には、ベース部１１のほぼ中央を光ファイバー１６、１７を導入するための開口部１９、２０を直線状に結ぶように延長されている。この光ファイバー案内路１２は、側部から見た場合には図２に示すように、ベース部１１の一端部に形成された開口部１９からほぼベース部の上面に水平に延長されてファイバー固定部１４の上を通り、ファイバー固定部１４を過ぎたところから徐々に底面側に近づくように曲げられて最下点１２ｂに至り、そこから再び徐々に上昇して上面保持点１２ｒまで緩やかな曲線を描くように延長されている。この上面保持点１２ｒから、光ファイバー案内路１２はほぼ水平に延長されてフェルール１３に挿入される。フェルール１３からファイバー固定部１５側の光ファイバー案内路１２はほぼ水平に延長されており、フェルール１３から直線状に光ファイバー１７は当該装置の外部に導かれており、ファイバー固定部１５によって固定されている。
【００２５】
光ファイバー案内路１２は、ベース部１１を覆うように設けられている蓋部１８によってフェルール１３と共に覆われている。蓋部１８は所定の耐熱性や剛性を有した例えばポリカーボネート、ABSなどの合成樹脂製の板材であり、透明性を有していることからフェルール１３に光ファイバーを挿入する作業を目視しながら行うことができる。フェルール１３の上半分は蓋部１８の裏面に設けられた矩形状の凹部２２に嵌合され、フェルール１３の底部側半分はベース部１１に設けられた矩形状の凹部２１に嵌合される。
【００２６】
フェルール１３はその内部で一対の光ファイバー１６、１７の光接続を行うための部材であり、光ファイバーの導入孔２３の内部にはマッチングオイルと呼ばれる光ファイバーの屈折率との差を小さくして接続損失を低減するための液体が注入されており、この光ファイバーの導入孔２３の内部で光ファイバー１６、１７の接続がなされる。フェルール１３にはマッチングオイルの代わりにマッチンググリスなどを用いても良い。フェルール１３の導入孔２３はほぼ直線状に穿孔された孔であり、その径は光ファイバー１６、１７の芯材よりわずかに大きな径を有している。従って、後述するように導入孔２３を貫通してから戻すように一方の光ファイバー１７をフェルール１３に組み込み、次いで他方の光ファイバー１６をフェルール１３内で突き合わせていくことで、確実な光接続が行われることになる。フェルール１３の両端部には、テーパー２４が形成され、一対の光ファイバー１６、１７をフェルール１３側に押し込むことで、光ファイバーの先端はテーパー２４の面に沿って導入孔２３の内部へと導かれる。フェルール１３は接続損失を低減するために、酸化ジルコニアなどのセラミック材料や、ニッケル、鉄、銅、コバルト、タングステンや或いはこれらの合金などの金属材料から構成される。
【００２７】
ここで、本実施形態の光ファイバー接続装置１０に用いられる光ファイバーについて簡単に説明すると、光の透過率が高い中心部分を有した芯材と、その芯材を覆ってなる被覆材とからなり、例えばφ０．２５ｍｍやφ０．９ｍｍの径などを有する光ファイバーが用いられる。フェルール１３の導入孔２３の径は、導入される光ファイバーの径に合わせて適宜選択されるものである。最適なフェルールの内径は径φ０．１２５ｍｍの石英ファイバーの場合はφ０．１２５２ｍｍ〜φ０．１２５８ｍｍであり、POF（プラスチックファイバー）の場合はφ０．２３ｍｍ、φ０．５ｍｍなどの種類があるが、その外径にφ０．００２ｍｍ〜φ０．００８ｍｍを加えた値、より好ましくはφ０．０００２ｍｍ〜φ０．０００８ｍｍを加えた値をフェルールの内径とすることが好ましい。
【００２８】
一対の光ファイバー１６、１７はそれぞれファイバー固定部１４、１５によって、当該光ファイバー接続装置１０に固定されており、具体的にはファイバー固定部１４、１５によってフェルール１３の内部で突き当てられるように支持されている。ファイバー固定部１４について、図３、図４に示すように、ファイバー固定部１４は、回動支点１４ｃを中心に４分の１円周程度回動する回動片１４ａを有しており、その回動片１４ａの先端部にはベース部１１に固定されている係合部２５と係合するためのフック１４ｍが設けられている。回動片１４ａの基端部には、光ファイバー１６に接して摩擦力によって当該光ファイバー１６をフェルール側に押し出すための摩擦部１４ｆが設けられており、回動片１４ａのフック１４ｍが係合部２５と係合する際には、図４に示すように摩擦部１４ｆが光ファイバー１６を蓋部１８に対して押し込むようにして光ファイバー１６を固定する。この際、光ファイバー１６は回動片１４ａの回転動作に伴ってフェルール側に押しだされるため、摩擦部１４ｆと光ファイバー１６の噛み合いが生じた地点よりも、ややフェルール側に押し込まれた状態で光ファイバー１６は固定されることになり、このようなフェルール方向への力を伴った状態で光ファイバー同士はフェルール内で突き合わされることになる。この接続作業時には、光ファイバー１６をフェルール１３内に挿入して余計なマッチングオイルを押し出し、定位置まで戻してファイバー固定部１４で固定した後、光ファイバー１７をフェルール１３内で突き合わせ、ファイバー固定部１５で固定することにより、自動的に必要な撓みが発生する。この時ファイバー固定部１５が撓みを発生する量だけ光ファイバー１７を送り込み、光ファイバー１６が撓みを以って固定されることになる。係合部２５は、回動片１４ａが回動した結果、弾性変形するフック１４ｍの先端部に係合するための部材であり、ベース部１１の一部を突設させて形成される。係合部２５にフック１４ｍが係合することで、ファイバー固定部１４はロックされた状態となるが、作業者が係合部２５とフック１４ｍの係合を解除することで、光ファイバー１６に対する固定が解除されることになり、光ファイバー１６を当該装置から外したり、再度固定するなどの作業を進めることができる。
【００２９】
以上の如き構成を有する本実施形態の光ファイバー接続装置は、そのフェルール１３の位置が一方の光ファイバー固定部１５寄りであり、他方の光ファイバー固定部１４側では光ファイバー案内路１２の長さは長く採ることができるため、その光ファイバー案内路１２に挿入される光ファイバー１６のマイクロベンディングロスを抑えて光接続を実現することができる。一方の光ファイバー固定部１５では短い距離であるが、直線的であり、曲げ部分などはないために光透過の損失は極力抑えられることになる。また、たわみが発生するのは他方の光ファイバー固定部１４側だけであるため、フェルール１３の両側を撓ませる場合に比べて光接続の作業を簡便化し、作業時間の短縮化も実現される。
【００３０】
次に、図５乃至図８を参照しながら、本発明にかかる光ファイバー接続装置を用いて、光ファイバーをフェルールへ入れる作業を工程順に説明する。まず、図５に示すように、先端部３２ｔ付近で被覆材が外され芯材３２が剥き出された光ファイバー３１と、一対の光ファイバーを内部で光接続させるフェルール３３が用意される。フェルール３３は前述の如きベース部と蓋部挟まれて固定されているが、図５乃至図８で図示を省略している。フェルール３３の内部には、その長手方向に縦断するように導入孔３４が形成されており、フェルール３３の両端部には光ファイバーを導入孔３４に導くためのテーパー部３５も形成されている。このフェルール３３の導入孔３４には、予め接続時の光損失を抑えるためのマッチングオイル３６が封入されている。光ファイバー３１の芯材３２を剥き出す際には、例えばファイバーストリッパーのような工具を用いることで、先端部３２ｔの周囲の被覆材を除去することができ、剥き出した部分をアルコールを浸み込ませたペーパーや不織布などにより擦って洗浄する。また、光ファイバー３１の先端部３２ｔはファイバーカッターを用いてきれいにカットされる。
【００３１】
次に、図６に示すように、一方の光ファイバー３１をフェルール３３の導入孔３４の内部に挿入する。この時、従来の接続方法では、最終的にはフェルール３３の導入孔３４のほぼ中央付近で光接続がなされるため、単にほぼ中央付近まで先端部３２ｔを入れていたが、本実施形態では、一方の光ファイバー３１をその先端部３２ｔがフェルール３３を貫通するように挿入する。このように最初の光ファイバーの先端部３２ｔをフェルール３３を貫通するように操作することで、フェルール３３の導入孔３４に導入されていたマッチングオイル３６がフェルール３３の導入孔３４の外部に押し出されることになる。
【００３２】
フェルール３３を貫通するように挿入した後、図７に示すように、光ファイバー３１の先端部３２ｔをフェルール３３内の所定の位置まで戻す。その結果、フェルール３３の導入孔３４の内部では、マッチングオイル３６が導入孔３４の内壁には残されているが、光ファイバー３１の芯材３２の通過によって空隙部が形成された状態となる。光ファイバー３１の先端部３２ｔをフェルール３３内の所定の位置まで戻したときに、ファイバー固定部の回動部が操作されて、光ファイバー３１が蓋部に押し付けられる形で固定される。
【００３３】
次に、フェルール３３の内部で突き合わされるもう一方の光ファイバー３８がその芯材３７をフェルール３３に挿入して導入されると、図８に示すように、先端部３２ｔと先端部３７ｔがフェルール３３の略中央付近で突き合わされ、所望の光接続が実現する。この時、光ファイバー３８の芯材３７のフェルール３３の導入孔３４への挿入に際しては、既に光ファイバー３１を貫通するように操作していることで、導入孔３４の内部のマッチングオイル３６には空隙が形成されており、円滑に光ファイバー３８の芯材３７を導入孔３４の内部に導くことができる。
【００３４】
従来のように比較的に粘度の高いマッチングオイルをフェルール３３の導入孔３４の内部に多量に残存させていた場合では、フェルール３３の導入孔３４への両側からの光ファイバーの挿入によってマッチングオイルは逃げ場所がなくなり、このため光ファイバーの挿入が困難となっていたり、マッチングオイルを逃がすためのスリットなどが必要となっていたが、本実施形態の方法では、光ファイバー３１をフェルール３３の導入孔３４を貫通するように操作していることで、導入孔３４の内部のマッチングオイル３６には空隙が形成されており、粘度の高いマッチングオイル３６であっても円滑に光ファイバー３８の芯材３７を導入孔３４の内部に導くことができ、その作業効率は高いものとなる。換言すれば、作業の重点を光接続自体よりも光接続における低損失に絞った作業にできることから、本実施形態の方法では精度の高い接続作業を簡便に行うことが実現される。
【００３５】
図９は他の実施形態の光ファイバー接続装置の例である。図９において、図２に示した先の実施形態の光ファイバー接続装置と同じ機能の部材については、同じ参照番号を付して重複した説明はここでは省力する。特に、本実施形態の光ファイバー接続装置において先の装置と異なる構造部分については、フェルール４３はマッチングオイルを逃がすためのスリット４４を有した構造とされ、そのスリット４４に接着剤４５が充填されている点である。
【００３６】
すなわち、フェルール４３は、一方のファイバー固定部１５の近傍に配設され、他方のファイバー固定部１４とフェルール４３の間の光ファイバー案内路１２は図９に示すように側断面において緩やかな曲線を描く形状に延長され、当該光ファイバー案内路１２に保持される光ファイバー１６をたわみ状態で案内し、他方のファイバー固定部１５との間の光ファイバー１７は短い距離をほぼ直線状に支持する。これら光ファイバー１６、１７の先端部同士は、フェルール４３の中央付近で突き合わせられ、これによって光接続が行われる。この光ファイバー１６、１７の先端部同士が突き合わせられた接合部分を開口するように蓋部４８の凹部４２とフェルール４３に連通してスリット４４が設けられており、突き合わせの際にマッチングオイルを有効に逃がすことができ、突合せの完了後に、接着剤４５を充填することでスリット４４は埋められる。このため組み立ての後で、光接続部の強度は保たれ、光接続部での損失の発生は未然に防止される。
【００３７】
スリット４４に導入される接着剤４５としては、種々のものが利用可能であるが、耐熱性などの面から筐体である蓋部４８と同じ合成樹脂材料や、エポキシ、その他の樹脂材料、或いはフェノール、その他の熱硬化性樹脂などを利用することも可能である。
【００３８】
このように光接続部分において、接着剤４５をスリット４４に導入する構造であっても、そのフェルール４３の位置が一方の光ファイバー固定部１５寄りであり、他方の光ファイバー固定部１４側では光ファイバー案内路１２の長さを長く採ることができるため、その光ファイバー案内路１２に挿入される光ファイバー１６のマイクロベンディングロスを抑えて光接続を実現できる。一方の光ファイバー固定部１５では短い距離であるが、直線的であり、曲げ部分などはないために光透過の損失は極力抑えられることになり、たわみが発生するのは他方の光ファイバー固定部１４側だけであるため、フェルールの両側を撓ませる場合に比べて光接続の作業を簡便化し、作業時間の短縮化も実現される。
【００３９】
上述の実施形態においては、光ファイバーの固定に回動片を回して光ファイバーを固定するファイバー固定部１４、１５を挙げて説明したが、他の構造の押し圧を光ファイバーに与える構造で光ファイバーを固定するものであっても良い。また、ベース部の形状として矩形状としたが、特に矩形状には限定されず、例えば多角柱状や円柱状のものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置の側断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置のファイバー固定部の部分図であって、固定前の様子を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置のファイバー固定部の部分図であって、固定時の様子を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置を用いた接続方法の工程断面図であり、光ファイバー挿入前の状態を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置を用いた接続方法の工程断面図であり、光ファイバーをフェルールを貫通させた状態を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置を用いた接続方法の工程断面図であり、光ファイバーを所定の位置まで戻した状態を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態の光ファイバー接続装置を用いた接続方法の工程断面図であり、他方の光ファイバーを挿入した状態を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態の光ファイバー接続装置の側断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ 接続装置
１１ ベース部
１２ 光ファイバー案内路
１３ フェルール
１４、１５ ファイバー固定部
１６、１７ 光ファイバー
１８ 蓋部
１９、２０ 開口部
２１、２２ 凹部
２３ 導入孔
２５ 係合部
３１ 光ファイバー
３２ 芯材
３２ｔ 先端部
３３ フェルール
３４ 導入孔
３５ テーパー
３６ マッチングオイル
４２ 凹部
４３ フェルール
４４ スリット
４５ 接着剤
４８ 蓋部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材を被覆材で覆ってなる光ファイバーを、その先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせることで光接続するための光ファイバー接続装置であって、
長手方向に沿って光ファイバー案内路が形成されるベース部と、
前記ベース部に形成される前記光ファイバー案内路の一部に設けられ、露出した芯材同士を付き合わせて光接続をするためのフェルールと、
前記ベース部の長手方向の両端部に配され、前記フェルールに向かって前記光ファイバー案内路に案内された光ファイバーを押し込むように保持させる一対のファイバー固定部とを有してなり、
前記フェルールは前記一対のファイバー固定部の一方の近傍に配設され、前記一対のファイバー固定部の他方と前記フェルールの間の前記光ファイバー案内路は保持される光ファイバーをたわみ状態で案内することを特徴とする光ファイバー接続装置。
【請求項２】
前記一対のファイバー固定部の他方と前記フェルールの間の前記光ファイバー案内路は曲線状に延長されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバー接続装置。
【請求項３】
前記ベース部に形成される前記光ファイバー案内路を覆うように蓋部が前記ベース部に取り付けられ、前記ファイバー固定部は光ファイバーを前記蓋部に押し付けることで固定する挟持部を有していることを特徴とする請求項１記載の光ファイバー接続装置。
【請求項４】
光ファイバーの接合の際に前記フェルールの光ファイバーの導入孔内部にはマッチングオイルが充填されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバー接続装置。
【請求項５】
前記フェルールの光ファイバー接合部分にはスリットが形成されていることを特徴とする請求項４記載の光ファイバー接続装置。
【請求項６】
前記スリットには、組み立て時に接着剤が充填されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバー接続装置。
【請求項７】
前記光ファイバーは石英系ファイバーであり、前記フェルールの内径は挿入される前記光ファイバーの外径に０．０００２〜０．０００８ｍｍを加えた直径を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバー接続装置。
【請求項８】
芯材を被覆材で覆ってなる光ファイバーを、その先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせることで光接続するための光ファイバー接続方法であって、
ベース部に形成された光ファイバー案内路の一部に組み込まれるフェルールの光ファイバーの導入孔内部にマッチングオイルを充填する工程と、
前記マッチングオイルが充填された光ファイバーの導入孔内部に、光接続する一対の光ファイバーのうちの一方を端部が露出した状態で貫通するように挿入する工程と、
挿入された前記光ファイバーをその端部が光接合位置に来るように戻す工程と、
光接続する一対の光ファイバーのうちの他方の端部を光接合位置にある光ファイバーの一方の端部に突き当てる工程とを有することを特徴とする光ファイバー接続方法。
【請求項９】
前記光ファイバー案内路に案内された光ファイバーを押し込むように保持させる一対のファイバー固定部が設けられ、前記一対の光ファイバーのうちの他方の端部を突き当てる際に該光ファイバーを突き当てる操作は前記ファイバー固定部を操作することで行われることを特徴とする請求項８記載の光ファイバー接続方法。
【請求項１】
芯材を被覆材で覆ってなる光ファイバーを、その先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせることで光接続するための光ファイバー接続装置であって、
長手方向に沿って光ファイバー案内路が形成されるベース部と、
前記ベース部に形成される前記光ファイバー案内路の一部に設けられ、露出した芯材同士を付き合わせて光接続をするためのフェルールと、
前記ベース部の長手方向の両端部に配され、前記フェルールに向かって前記光ファイバー案内路に案内された光ファイバーを押し込むように保持させる一対のファイバー固定部とを有してなり、
前記フェルールは前記一対のファイバー固定部の一方の近傍に配設され、前記一対のファイバー固定部の他方と前記フェルールの間の前記光ファイバー案内路は保持される光ファイバーをたわみ状態で案内することを特徴とする光ファイバー接続装置。
【請求項２】
前記一対のファイバー固定部の他方と前記フェルールの間の前記光ファイバー案内路は曲線状に延長されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバー接続装置。
【請求項３】
前記ベース部に形成される前記光ファイバー案内路を覆うように蓋部が前記ベース部に取り付けられ、前記ファイバー固定部は光ファイバーを前記蓋部に押し付けることで固定する挟持部を有していることを特徴とする請求項１記載の光ファイバー接続装置。
【請求項４】
光ファイバーの接合の際に前記フェルールの光ファイバーの導入孔内部にはマッチングオイルが充填されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバー接続装置。
【請求項５】
前記フェルールの光ファイバー接合部分にはスリットが形成されていることを特徴とする請求項４記載の光ファイバー接続装置。
【請求項６】
前記スリットには、組み立て時に接着剤が充填されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバー接続装置。
【請求項７】
前記光ファイバーは石英系ファイバーであり、前記フェルールの内径は挿入される前記光ファイバーの外径に０．０００２〜０．０００８ｍｍを加えた直径を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバー接続装置。
【請求項８】
芯材を被覆材で覆ってなる光ファイバーを、その先端部にて露出させた芯材同士を付き合わせることで光接続するための光ファイバー接続方法であって、
ベース部に形成された光ファイバー案内路の一部に組み込まれるフェルールの光ファイバーの導入孔内部にマッチングオイルを充填する工程と、
前記マッチングオイルが充填された光ファイバーの導入孔内部に、光接続する一対の光ファイバーのうちの一方を端部が露出した状態で貫通するように挿入する工程と、
挿入された前記光ファイバーをその端部が光接合位置に来るように戻す工程と、
光接続する一対の光ファイバーのうちの他方の端部を光接合位置にある光ファイバーの一方の端部に突き当てる工程とを有することを特徴とする光ファイバー接続方法。
【請求項９】
前記光ファイバー案内路に案内された光ファイバーを押し込むように保持させる一対のファイバー固定部が設けられ、前記一対の光ファイバーのうちの他方の端部を突き当てる際に該光ファイバーを突き当てる操作は前記ファイバー固定部を操作することで行われることを特徴とする請求項８記載の光ファイバー接続方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１１７９８５（Ｐ２０１１−１１７９８５Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３２１２０（Ｐ２００７−３３２１２０）
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（５０７０５７５３８）株式会社ＮＦテクノサミット (2)
【出願人】（５０７４２０７９８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（５０７０５７５３８）株式会社ＮＦテクノサミット (2)
【出願人】（５０７４２０７９８）
【Ｆターム（参考）】
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