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JP2896802B2 - 光ファイバコネクタプラグの製造方法 - Google Patents

光ファイバコネクタプラグの製造方法

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JP2896802B2
JP2896802B2 JP2147019A JP14701990A JP2896802B2 JP 2896802 B2 JP2896802 B2 JP 2896802B2 JP 2147019 A JP2147019 A JP 2147019A JP 14701990 A JP14701990 A JP 14701990A JP 2896802 B2 JP2896802 B2 JP 2896802B2
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治 村田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバ同士を接続するために使用される
光ファイバコネクタプラグの成端方法に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
通常、光ファイバ同士の接続は第７図に示すように、
光ファイバ101,102を円筒棒状のフェルール103,104の中
に接着剤を用いて固定し、これを中空円筒状の整列スリ
ーブ108内に挿入して光ファイバ101,102の端面同士を突
当てる方法がとられている。フェルール103,104と光フ
ァイバ101,102の接続端面は、光ファイバの中心軸線106
上に頂点をもつ凸球面107状に一緒に研磨加工されてい
る。
しかし、この凸球面107を形成するには、粗研磨から
仕上げ研磨に至る複数の研磨工程を必要とするため、す
べての研磨工程において、 （１） 研磨面を同一曲率とし、かつ （２） フェルール103,104の先端、すなわちファイバ1
01,102の先端中心と凸球面107の中心とを一致させる、
等が非常に困難となる欠点があった。特に、ファイバ10
1,102を固定したフェルール103,104はセラミックス材と
金属材からなるものや、または全セラミックス材である
ため硬度が高く、かつその先端面も広いため、仕上げ研
磨時これらの面の研磨に時間がかかり、また研磨作業中
に研磨皿に抽出した砥粒がファイバ101,102の端面に傷
を発生させるなど、量産性や仕上がり精度上十分満足な
ものが実用化されるに至っていないのが現状である。
また、フェルール103,104内にファイバ101,102を固定
する際、フェルール103,104の先端から流出した接続剤
がフェルール端面に付着硬化し、その量や形状により仕
上げ面精度の劣化や端面に傷を発生させ、さらに所要研
磨仕上時間が著しく増加してしまう難点があった。
本発明の目的は、以上の諸問題を平易な手段で解決で
きるファイバをフェルール内に固定し、研磨する光ファ
イバコネクタプラグの成端方法を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、この発明はフェルール単体を予め中心軸上に
有する小穴と凸球面の頂点とを一致するように端面研磨
をしておき、該フェルール内の小穴内に光ファイバを接
着剤を用いて固定した後、フェルール先端から露出した
光ファイバのみ、該フェルールと同一端面となるよう研
磨するようにした。
〔実施例〕
以下に、実施例により本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例として、プリドーム・フェ
ルールに光ファイバを挿入する前の状態を示す。フェル
ール先端は光ファイバの中心軸上にフェルール先端の曲
率の中心がくるようにするため、フェルール１の中心軸
に位置する小穴２の中心に凸球面３の頂点がくるよう予
め端面研磨加工を行う。以下、このように凸球面加工さ
れたフェルールをプリドーム・フェルール１と名付け
る。通常、この曲率半径は20mmあるいは60mmに設定され
る。この凸球面加工はファイバ４が組込まれていない状
態で行えばよいので、加工治具やワークの段取り等が非
常に簡単で扱い易くなることと、フェルールを回転して
加工することにより曲率の一様性が得られることや小穴
２と球面３の一致度がすぐれている等、量産性や加工精
度を向上できる大きな特徴を持つ。
次に、このプリドーム・フェルール１内に接着剤５を
充填し、又光ファイバ４に接着剤５を付着した後、光フ
ァイバ４をこのプリドーム・フェルール１内に挿入す
る。この後、接着剤を熱硬化させるわけであるが、熱硬
化させた後のフェルール端面部における露出したファイ
バ周辺に形成させる接着剤層の大きさや形状をどうする
かが次の研磨工程を効率良く行うために極めて重要であ
る。
すなわち、量が多いとこの接着剤層の除去に多くの時
間を要する反面、逆に少すぎると、研磨時にファイバに
ヒビやカケが発生し良好な組立が行えなくなる。そのた
め、フェルール内に接着剤を充填して光ファイバを挿入
して、先端をフェルール端から露出させた後、第２図に
示すようにフェルール端近傍の露出したファイバ４表面
に再度接着剤５を直径が1mmφ以下のビーズ状６にし
て、ごく少量滴下させファイバ４をフェルール１内で前
後にピストン運動させたりフェルールを回転させたりし
て、このビーズ状接着剤６をフェルール端面に付着せし
める。この結果、常に一定の接着剤層７をフェルール端
面でファイバを覆う形に付着させることができる。
最後の工程は第３図に示すように光ファイバ４の研磨
処理である。研磨に先立って、フェルール端面の接着剤
層７から露出した裸ファイバ４をカッター８等を用いて
除去する。そして、フェルール端面を粗い砥石９の上で
数回摺り合わせ、ファイバ切断に発生したファイバ面の
バリや凸起をなくし、ファイバ４と接着剤層７とほぼ同
一面になるよう処理しておく。
この前処理を終えて、光ファイバを内部に固着したプ
リドーム・フェルール１を研磨治具10にセットしてファ
イバ４ならびに周辺に付着する接着剤層７を一緒に直角
研磨処理を行う。第４図に本発明のフェルール端面の研
磨方法を示している。すなわち、治具10にくわえられた
フェルール１を台座13の上に弾性体11と薄いプラスチッ
クフィルム12を貼りつけて構成した研磨盤上に押し付
け、フェルール先端部の押しつけ圧力により研磨板はご
くわずか凹状に撓み変形する。この状態で、研磨盤を回
転させ、取付け用治具10を左右に揺動させる運動とによ
り摺り合わせる。研磨の進行につれ、ファイバとその周
辺を覆う接着剤７とが徐々に削られ、フェルール中心に
あるファイバ４に向かって研磨が進む中、フェルール端
面がもつ球面形状はおかされることなく、ファイバ４と
フェルール１とが同一端面となったとき研磨を終了す
る。
研磨剤14は初めは粗いものを用い、その後より細かい
粒度のものを使用するのが効果的であり、その際研磨盤
ごと交換する。
第５図は上記実施例により組立を行った光コネクタの
代表的な特性例である。
第５図（ａ）は光ファイバ挿入前の曲率半径20mmの先
端形状をもつプリドーム・フェルールの先端形状を示し
たものである。第５図（ｂ）はこのプリドーム・フェル
ールを使用し本願方法によった光ファイバコネクタプラ
グの成端後の端面形状を示す。ビーズ状接着剤６として
はエポキシ系接着剤を用い、直径が500μｍ程度になる
ようにした。
図から分かるように、ファイバとフェルール両者の先
端面付近の形状はほとんど同一球面上にあり、フェルー
ル中心に位置するファイバを頂点として凸球面状に研磨
処理されていることがわかる。なお、ここでは研磨は二
段階に分けて行っている。最初の工程は粒度２〜６μ
ｍ、仕上げは粒度１μｍ以下のダイヤモンド・パウダー
をそれぞれ用い、研磨板ごと交換して行っている。研磨
に要した時間は全部で80秒と短く、ファイバ端面の傷等
の発生は極めて少ないことを確認できた。
第６図は上記の組立により製作した光コネクタの光学
特性である。これにより、接続損失が0.2dB以下、反射
減衰量も平均34dBと従来の組立工法に比べ同等乃至それ
以上の特性を得ることができた。
なお、ここではプリドーム・フェルールについて述べ
ているが、当然従来のフェルール、すなわち予め端面が
直角に仕上げられたものについても本発明を適用するこ
とで同様の効果を得ることができる。
〔発明の効果〕
以上述べたプリドーム・フェルールを用いた光コネク
タ組立工法によれば、予めフェルール単体の先端を凸球
面に加工しておくことで、フェルール内にファイバを挿
入し、接着剤を充填してフェルール端面付近の裸ファイ
バを覆う接着剤を一定の量に設定し固定した後、周辺の
接着剤を除去しながらファイバを直角研磨することで、
プリドーム・フェルールの先端が持つ正確な曲率半径、
フェルール中心軸と球面の頂点の寸法位置合わせ精度を
劣化させることなく、凸球面をもつ光コネクタを得るこ
とができる。この結果、従来の光コネクタの組立方法に
比べ、高性能化が実現でき、しかも組立取扱性を大幅に
改善することができる。さらに、フェルールの貫通孔に
光ファイバを挿入し、光フイバの表面に接着剤を滴下
し、光ファイバをフェルール内でフェルールの軸方向に
前後に運動し、フェルールを光ファイバの軸の周りに回
転運動することにより、フェルールの長さ全体に、かつ
フェルールの貫通孔全周に接着剤を塗布することができ
る。結果として、フェルール端面の光ファイバの形状が
ワレ、カケなく正確に得られ、かつ、コネクタ使用時の
圧力や、光ファイバの熱膨張による光ファイバ端面の離
間を防止することができ、その結果、接続損失の少ない
光ファイバコネクタプラグを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるプリドーム・フェルールへの光フ
ァイバ挿入前の断面図、第２図（ａ）〜（ｃ）および第
３図（ａ），（ｂ）は本発明によるプリドーム・フェル
ールに光ファイバを装着する際の端面の前処理及び後処
理工程を示す斜視図、第４図は端面の研磨方法を示す断
面図、第５図は光ファイバ装着前並びに装着・成端後の
プリドーム・フェルール端面の形状、第６図（ａ），
（ｂ）は本発明によって組立られたコネクタの代表的な
光学特性を示す図、第７図は従来の組立方法によって得
られたコネクタの構成を示す断面図である。 １……プリドーム・フェルール ２……小穴 ４……光ファイバ ５……接着剤 10……研磨治具 11……弾性体 12……プラスチック・フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−18307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−107955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−137107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−109969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−205618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−17007（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−83249（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】中心に貫通孔を持つ円筒管からなるフェル
    ールと、前記貫通孔に挿入固定された光ファイバを有す
    る光ファイバコネクタプラグの製造方法において、 前記貫通孔に前記光ファイバを挿入し、 前記光ファイバの表面に接着剤を滴下し、 前記光ファイバを、前記フェルール内で前記フェルール
    の軸方向に前後に運動し、前記フェルールを前記光ファ
    イバの軸の周りに回転運動し、 前記接着剤を前記フェルールの端部に付着する光ファイ
    バコネクタプラグの製造方法。
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