JP6063225B2 - 回転防止機構を有するマルチコアファイバ用接続器 - Google Patents

Description

本発明は，回転防止機構を有するマルチコアファイバ用接続器に関する。

例えば，国際公開ＷＯ２０１０／０３８８６１号パンフレット（特許文献１）及び国際公開ＷＯ２０１０／０３８８６３号パンフレット（特許文献２）には，マルチコアファイバが開示されている。

マルチコアファイバを伝送路として用いて通信を行うためには，マルチコアファイバ同士を接続するための光接続器（コネクタ）が必要となる。

特開２００８−７０６７５号公報（特許文献３）には，マルチコアファイバを用の雄フェルールが開示されている。特開２０１２−２０８２３６号公報（特許文献４）には，フェルールを有するマルチコアファイバ用ファンナウト部品が開示されている。

国際公開ＷＯ２０１０／０３８８６１号パンフレット 国際公開ＷＯ２０１０／０３８８６３号パンフレット 特開２００８−７０６７５号公報 特開２０１２−２０８２３６号公報

マルチコアファイバは，中心部以外にも複数のコアを有する。このため，マルチコアファイバの軸方位がずれると，これらのコアの軸ずれを生じ，接続損失を招くこととなる。２つのファイバの脱着を行うたびに，軸方位がずれると，その都度接続損失が変化する。したがって，マルチコアファイバの軸方位のずれを生じない接続器が望まれる。

本発明は，基本的には，マルチコアファイバを収容するフェルールを複数方向から加圧することで，マルチコアファイバの方位軸ずれを防止できるという知見に基づく。さらに，フェルール外周に平坦面を設け，加圧部を用いてフェルールの平坦面を加圧することで，マルチコアファイバの軸方向のずれ（軸を中心とした回転移動によるずれ）を防止できるという知見に基づく。

本発明は，マルチコアファイバ１１を保持するフェルール１３と，フェルール１３を収容するプラグフレーム１５とを含む光接続器１７に関する。この光接続器１７のフェルール１３は，外周面に少なくとも１つの平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを有する。そして，プラグフレーム１５は，平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを加圧するための加圧部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを有する。

このように，フェルール１３の外周面に平坦面を設けて，それをプラグフレーム側から加圧部を用いて加圧することで，フェルールの軸を中心とした回転運動を防止し，マルチコアファイバの回転運動をも防止することができる。

さらに，本発明の光接続器は，加圧部によりフェルールを加圧するものであるため，マルチコアファイバの軸の位置を移動させることができる。このため，先に説明したとおり，マルチコアファイバが軸中心に回転することを防止しつつ，軸位置のアライメントの調整を比較的容易に行うことができる。

本発明の光接続器の好ましいものは，フェルール１３の外周面に４つの平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄが存在するものである。そして，プラグフレーム１５には，４つの平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄにそれぞれ対応し，４つの平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄをそれぞれ加圧するための４つの加圧部を有するものである。

本発明の光接続器の好ましいものは，加圧部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは，バネを含む。とくに，フェルールが４つの平坦面を有する場合，対向する面にそれぞれバネが存在するため，光接続器に力が加えられても，もとの状態へ容易に復元する。このため，光接続器の接続状態の再現性が飛躍的に高まる。

本発明の光接続器の好ましいものは，フェルール１３の外側端部２３が，割スリーブ２５に挿入される。そして，割りスリーブ２５の反対側の端から別の光接続器が挿入されることで，２つの光ファイバを接続することができる。

本発明の光接続器は，マルチコアファイバ１１を保持するフェルール１３と，フェルール１３を収容するプラグフレーム１５とを含む光接続器１７に関する。この光接続器１７のフェルール１３は，外周面に少なくとも１つの平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを有する。そして，プラグフレーム１５は，平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを加圧するための加圧部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを有する。このため，この光結合器は，光ファイバが軸中心として回転する運動を防止できるため，マルチコアファイバの接続器の軸方位のずれを防止できる。

図１は，本発明の光接続器を説明するための概念図である。 図２は，図１のＡ−Ａ断面図である。 図３は，本発明の光接続器を用いたマルチコアファイバの接続方法を説明するための概念図である 図４は，本発明の光接続器を用いて２つのマルチコアファイバを接続した際の概念図である。

図１は，本発明の光接続器を説明するための概念図である。図２は，図１のＡ−Ａ断面図である。図１に示されるように，本発明の光接続器は，マルチコアファイバ１１を保持するフェルール１３と，フェルール１３を収容するプラグフレーム１５とを含む。光接続器１７は，マルチコアファイバとシングルモードファイバ又はマルチコアファイバ同士を接続するために用いられる光学機器である。マルチコアファイバ同士を接続する際には，マルチコア同士のコアの配置が同じであることが好ましい。その場合，２つのマルチコアファイバの対応するコアが，本発明の光接続器を利用することで，光学的に接続される。

マルチコアファイバ１１は，先に説明した特許文献に開示されるとおり，ひとつのファイバ内に複数のコアを含む光ファイバである。マルチコアファイバ１１の例は，中心コアと中心コアの周囲に存在する１又は複数のコアを有するファイバである。マルチコアファイバ１１は，必ずしも中心にコアが存在するものでなくてもよい。たとえば，本発明のマルチコアファイバは，２から４つ（又はそれ以上）のコアが対称的に並べられたコアを有するマルチコアファイバであってもよい。

中心コアは，マルチコアファイバの中心位置に存在するコアを意味する。コア間の距離は，例えば１μｍ以上１０μｍ以下である。コア間の距離とは，コアの中心から隣接するコアの中心までの距離を意味する。

フェルールは，たとえば，特許文献３及び４に開示されたとおり，公知の光学装置である。フェルールは，マルチコアファイバの一部をその内部に収容するための収容体である。通常，フェルールは，マルチコアファイバの端部分に設けられており，他の光ファイバと接続するために用いられる。フェルール本体が直接マルチコアファイバを収容しても良いし，マルチコアファイバをスリーブが収容し，そのスリーブをフェルールが収容するものであっても構わない。フェルールは，１つの部材であってもよいし，２つ以上の部分からなっていても構わない。図１に示す例では，略円筒（円柱）上のフェルール本体の端部分にフェルールフランジが設けられており，このフェルールフランジを加圧部により加圧する構造とされている。

本発明の光接続器１７におけるフェルール１３は，外周面に少なくとも１つの平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを有する。そして，プラグフレーム１５は，平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄを加圧するための加圧部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを有する。平坦面は，およそ平坦であればよい。平坦部は，溝の底部分のように形成されたものでも構わない。溝は，たとえば軸を中心として９０度回転した位置に４箇所設けられても良い。フェルールは，加圧部により加圧されてマルチコアファイバを固定するための固定部分と，割スリーブの１端部分や，他のフェルールに挿入されて，他の光ファイバと接続するための連結部分とを有するものであってもよい。図１に示す例は，フェルール１３の外側の単部が，割スリーブの一端に挿入される。

このように，フェルール１３の外周面に平坦面を設けて，それをプラグフレーム側から加圧部を用いて加圧することで，フェルールの軸を中心とした回転運動を防止し，マルチコアファイバの回転運動をも防止することができる。

プラグフレーム１５は，フェルール１３に圧力を加圧する加圧部を有し，プラグフレーム１５の内部にフェルール１３を収容できるものであればよい。プラグフレームの例は，光接続器の本体（外枠部分）である。

さらに，本発明の光接続器は，加圧部によりフェルールを加圧するものであるため，マルチコアファイバの軸の位置を移動させることができる。このため，先に説明したとおり，マルチコアファイバが軸中心に回転することを防止しつつ，軸位置のアライメントの調整を比較的容易に行うことができる。

本発明の光接続器の好ましいものは，フェルール１３の外周面に４つの平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄが存在するものである。そして，プラグフレーム１５には，４つの平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄにそれぞれ対応し，４つの平坦面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄをそれぞれ加圧するための４つの加圧部を有するものである。図１に示されるようにフェルール１３のうち，少なくとも加圧部により加圧される部分の断面は，正方形（角がＲであっても構わない）上であることが好ましい。このようにフェルールの１３うち加圧される部分の形状が略正方形状であれば，フェルールが軸中心に回転する事態を防止できる。このように，４つの平坦面は，フェルールの中心軸（又はファイバの中心軸）を中心として，９０度回転した位置に設けられるものが好ましい。

本発明の光接続器の好ましいものは，加圧部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは，バネを含む。とくに，フェルールが４つの平坦面を有する場合，対向する面にそれぞれバネが存在するため，光接続器に力が加えられても，もとの状態へ容易に復元する。このため，光接続器の接続状態の再現性が飛躍的に高まる。特に，本発明の光接続器は，ファイバ同士を接続するためにフェルールの先端部を割スリーブに挿入した場合であっても軸位置を柔軟に調整でき，しかもマルチコアファイバが軸中心に回転することを防止できる。このため，ファイバ同士を容易に接続できるほか，接続損失が劣化する事態をも防止できる。

本発明の光接続器の好ましい例は，加圧部がフェルールに印加する圧力を調整するための圧力調整部をさらに有するものである。この圧力調整部により，マルチコアファイバの軸位置を微調整できる。圧力調整部の例は，バネの位置を調整するものである。バネの位置を調整することで，フェルールに印加される圧力を調整でき，これによりマルチコアファイバの軸の位置を微調整できる。

バネは，公知のバネを用いることができる。バネの例は，コイルバネ及び板バネである。

本発明の光接続器の好ましいものは，フェルール１３の外側端部２３が，割スリーブ２５に挿入される。そして，割りスリーブ２５の反対側の端から別の光接続器が挿入されることで，２つの光ファイバを接続することができる。割スリーブ２５は，２つの光接続器のフェルールを密着させるように収容することで，２つのマルチコアファイバに含まれる各コアを光学的に接続させ，その接続状態を維持するための光学装置である。割スリーブ２５の内部は，例えば，フェルール１３の外側端部２３の外周に対応した形状を有する。このため，割スリーブ２５は，２つのフェルール１３を安定して保持することができる。

図３は，本発明の光接続器を用いたマルチコアファイバの接続方法を説明するための概念図である。フェルール１３の外側端部２３が，割スリーブ２５の一方の端から挿入される。すなわち，割りスリーブ２５の内径は，フェルール１３の外側端部２３を主要で切る大きさとされている。一方，割りスリーブ２５の反対側の端から別の光接続器が挿入される。この光接続器にもマルチコアファイバが収容されている。

図４は，本発明の光接続器を用いて２つのマルチコアファイバを接続した際の概念図である。図４に示されるように，１つの割スリーブ２５の２つの端部のそれぞれに光接続器が挿入され，それぞれの光接続器に収容されるマルチコアファイバ同士が密着する。このようにして，マルチコアファイバに含まれる各コアが，光学的に接続されることとなる。

ファイバ同士を接続する場合，２つのファイバの間に空気層が入る場合がある。すると，空気層の屈折率と，ファイバの屈折率とが異なるため，屈折率差が生じ，これにより光の反射が発生する。このような事態を避けるため，２つのファイバを接続する際には，２つのファイバが密着できるようコイルバネによってそれぞれのファイバが相手側のファイバへ押されるよう構造を採用する。このため，ファイバを保持するフェルールはコネクタの奥へ引き込み，コイルバネによって押し出される構造となっている。

本実施例においては，フェルールのフランジに基準となる面構造を設ける。そして，その面構造部分にコネクタに付加したバネ構造によって加圧を行う。この実施例では，４方向からフェルールを加圧することで，フェルールは軸回転を起こすことなくコネクタに保持される。この構造によって，コネクタ接続時のファイバ同士の密着接続にはフェルールがコネクタ奥へ引き込まれるが，バネ構造がフェルールのフランジへの加圧を保持したままスライドし，フェルールの軸回転は起こらない。また，アダプタ及びコネクタの部品制度によりファイバの軸位置がずれていた場合でも，バネ構造の片方が圧縮し，その対面に配置されたバネが加圧を加え続けるため，フェルールの軸位置が動いた場合でも軸回転は起こらないため，着脱再現性のあるマルチコアファイバ用コネクタを構成できる。

本発明は，光学機器及び光情報通信の分野で利用されうる。

１１ マルチコアファイバ
１３ フェルール
１５ プラグフレーム
１７ 光接続器
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ 平坦面
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 加圧部
２３ フェルールの外側端部
２５ 割スリーブ

Claims (2)

1. マルチコアファイバ（１１）を保持するフェルール（１３）と，前記フェルールを収容するプラグフレーム（１５）とを含む光接続器（１７）であって，
   前記フェルールは，外周面に４つの平坦面（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）を有する断面四角形状の部位を含み，
   前記プラグフレームは，前記フェルールの４つの平坦面を加圧するための４つのバネ（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）を有し，
   前記フェルールは，前記バネによって前記平坦面が加圧された状態で，前記マルチコアファイバを中心軸とした回転運動が阻止されている
   光接続器。
2. 請求項１に記載の光接続器であって，
   前記フェルール（１３）の外側端部（２３）は，割スリーブ（２５）に挿入される，
   光接続器。

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