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技術 光ファイバ接続部材及び光ファイバ接続装置並びに光ファイバ接続方法

出願人 住友電気工業株式会社
発明者 上田知彦
出願日 2003年2月21日 (17年10ヶ月経過) 出願番号 2003-044946
公開日 2004年9月9日 (16年3ヶ月経過) 公開番号 2004-252368
状態 拒絶査定
技術分野 ライトガイドの機械的結合
主要キーワード 追加製造 補強処理 突合せ接続 現地組立 既設設備 応力破断 各接続部材 突合せる
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

MFDが異なる光ファイバ同士を接続するのに、MFDの違いによる接続損失を完全ではないがある程度抑制でき、現地での作業性に優れた光ファイバ接続部材及び光ファイバ接続装置並びに接続方法を提供する。

解決手段

モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ20,22同士の接続に用いる光ファイバ接続部材26であって、双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺内蔵光ファイバ21を備え、先端部側29が光ファイバの一方と分離可能突合せ接続する接続端面で形成され、後端部側30が光ファイバの他方とメカニカルスプライス接続する接続部28で形成されているようにしたものである。

概要

背景

光ファイバを用いた光通信で、情報量及び通信回線の増大に対して、WDM波長多重光伝送の導入が進展し、さらに大容量伝送を可能とする高密度多重化するDWDM光伝送の導入も検討されている。このため、光通信装置内の光配線に使用される光ケーブルの光ファイバには、収納密度を高めるために小径曲げが要求されている。また、通信回線数の増加で、多数の光ファイバが輻輳することから、配線架からキャビネット内でのハンドリング性、特に活線状態でのハンドリング損失増加が抑制可能な光ファイバの使用が要求されている。

概要

MFDが異なる光ファイバ同士を接続するのに、MFDの違いによる接続損失を完全ではないがある程度抑制でき、現地での作業性に優れた光ファイバ接続部材及び光ファイバ接続装置並びに接続方法を提供する。モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ20,22同士の接続に用いる光ファイバ接続部材26であって、双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺内蔵光ファイバ21を備え、先端部側29が光ファイバの一方と分離可能突合せ接続する接続端面で形成され、後端部側30が光ファイバの他方とメカニカルスプライス接続する接続部28で形成されているようにしたものである。

目的

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、MFDが異なる光ファイバ同士を現地で光コネクタ接続するのに、MFDの違いによる接続損失を完全ではないがある程度抑制でき、現地での作業性に優れた光ファイバ接続部材及び光ファイバ接続方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士の接続に用いる光ファイバ接続部材であって、前記双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺内蔵光ファイバを備え、先端部側が前記光ファイバの一方と分離可能突合せ接続する接続端面で形成され、後端部側が前記光ファイバの他方とメカニカルスプライス接続する接続部で形成されていることを特徴とする光ファイバ接続部材。

請求項2

モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士の接続に用いる光ファイバ接続部材であって、前記双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバを備え、先端部側が前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成され、後端部側が前記光ファイバの他方とメカニカルスプライス接続する接続部で形成されていることを特徴とする光ファイバ接続部材。

請求項3

モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続装置であって、前記光コネクタは、前記双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバを備え、先端部側に前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面を有し、後端部側に前記光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスを有し、前記光コネクタの先端部側に前記光ファイバの一方が他の光コネクタを介して接続され、前記光コネクタの後部側に前記光ファイバの他方がメカニカルスプライス接続されていることを特徴とする光ファイバ接続装置。

請求項4

モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続装置であって、前記光コネクタは前記双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバを備え、先端部側に前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面を有し、後端部側に前記光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスを有し、前記光コネクタの先端部側に前記光ファイバの一方が他の光コネクタを介して接続され、前記光コネクタの後部側に前記光ファイバの他方がメカニカルスプライス接続されていることを特徴とする光ファイバ接続装置。

請求項5

モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続方法であって、前記光コネクタに前記双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバを収納し、前記光コネクタの先端部側を前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成し、後端部側を前記光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスで形成し、前記光コネクタの先端部側に前記光ファイバの一方を他の光コネクタを介して接続し、前記光コネクタの後端部側に前記光ファイバの他方をメカニカルスプライス接続することを特徴とする光ファイバ接続方法。

請求項6

モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続方法であって、前記光コネクタに前記双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバを収納し、前記光コネクタの先端部側を前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成し、後端部側を前記光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスで形成し、前記光コネクタの先端部側に前記光ファイバの一方を他の光コネクタを介して接続し、前記光コネクタの後端部側に前記光ファイバの他方をメカニカルスプライス接続することを特徴とする光ファイバ接続方法。

請求項7

モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続方法であって、前記光コネクタとして、内蔵光ファイバを備え、先端部側に前記光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面を有し、後端部側に前記光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスを有する構成で、前記内蔵光ファイバに種々のモードフィールド径を有する複数種の光コネクタを準備し、互いに接続される前記双方の光ファイバのモードフィールド径に応じて適正な許容損失範囲となる前記光コネクタの種類を選定し、前記光コネクタの先端部側に前記光ファイバの一方を他の光コネクタを介して接続し、前記光コネクタの後端部側に前記光ファイバの他方をメカニカルスプライス接続することを特徴とする光ファイバ接続方法。

技術分野

0001

本発明は、モードフィールド径が異なる光ファイバ同士を接続する光ファイバ接続部材及び光ファイバ接続装置並びに接続方法に関する。

0002

光ファイバを用いた光通信で、情報量及び通信回線の増大に対して、WDM波長多重光伝送の導入が進展し、さらに大容量伝送を可能とする高密度多重化するDWDM光伝送の導入も検討されている。このため、光通信装置内の光配線に使用される光ケーブルの光ファイバには、収納密度を高めるために小径曲げが要求されている。また、通信回線数の増加で、多数の光ファイバが輻輳することから、配線架からキャビネット内でのハンドリング性、特に活線状態でのハンドリング損失増加が抑制可能な光ファイバの使用が要求されている。

0003

このような、要求に対応しうる光ファイバとして、曲げ半径を15mm程度で曲げても、曲げ損失が1.0dB以下に抑えることが可能な曲げに強い光ファイバも開発されている。しかし、このような光ファイバは、モードフィールド径が小さくなるため、通常のシングルモード光ファイバと接続すると、モードフィールド径の違いによる損失増加が生じる。

0004

従来、モードフィールド径(以下、MFDという)が異なる光ファイバ同士を接続するのに、両光ファイバのMFDの中間値を有する中間ファイバを、介在させて接続することにより、損失増加を小さく抑えることが知られている(例えば、特許文献1参照)。図8は、前記特許文献1の開示技術を示す図で、図中、Cは光ファイバケーブル、Pは光導波路、1,2は光ファイバ、1a,2aはコア部、1b,2bはクラッド部、3は補強チューブ(又はフェルール)、4は接着剤、5,6,7は中間光ファイバ、5a,6a,7aはコア部を示す。

0005

図8は、MFDが異なる光ファイバケーブルCと光導波路Pとを接続する場合を示し、光ファイバケーブルCは、先端部の被覆を除去して内部の光ファイバ1が露出される。光ファイバ1は、コア部1aとクラッド部1bからなり、コア部1aのMFDは、例えば、10μmとされる。光導波路P側の光ファイバ2は、コア部2aとクラッド部2bからなり、コア部2aのMFDは、例えば、5μmとされる。

0006

光ファイバ1と光ファイバ2とのMFDの差は5μmあり、直接接続する場合には、接続損失は理論上で1.94dBとなる。この接続損失は、MFDの差が大きいほど大きくなる。図8においては、光ファイバ1と光ファイバ2との間に、MFDが光ファイバ1と2のMFDの中間値をもつ中間光ファイバ5,6,7を介在させ、段階的に光ファイバ1のMFDを光ファイバ2のMFDに近づけるようにしている。

0007

中間光ファイバ5,6,7は、例えば、クラッド部外径が光ファイバ1と同じ外径で、コア部5a,6a,7aのMFDが8μm,7μm,6μmとされる。接続の手順としては、先ず光ファイバ1の端部に中間光ファイバ5をスプライスし、約10mm残して切断し、その部分に中間光ファイバ6をスプライスする。同様に中間光ファイバ7を中間光ファイバ6にスプライスする。光ファイバ1及び中間光ファイバ5,6,7の表面には、ステンレスセラミック等で形成された補強チューブ3が接着剤4により取り付けられ、光ファイバの強度を保っている。

0008

上述の構成とすることにより、光ファイバ1と中間光ファイバ5間での接続損失0.21dB、中間光ファイバ5と6間での接続損失0.08dB、中間光ファイバ6と7間での接続損失0.10dB、中間光ファイバ7と光ファイバ2間で0.14dBである。これらの合計の接続損失は0.53dBで、光ファイバ1と光ファイバ2を直接接続する場合の接続損失1.94dBと比べて、MFDの差に基づく接続損失を大幅に低減することができる。

0009

また、図9はMFDの異なる光ファイバ同士をメカニカルスプライスで直接接続する場合に、MFDが小さい側の光ファイバを加熱処理により接続側のMFDを拡大して、MFDの大きい側の光ファイバに突合せるようにした例(例えば、特許文献2参照)を示す図である。図中、11,12は光ファイバ、11a,12aはコア部、11b、12bはクラッド部、11cはMFD拡大部、13はファイバ被覆、14はフェルール、15は割りスリーブを示す。

0010

図9においては、MFD(特許文献2では、コア径表現)が小さい方の光ファイバ11の接続端部におけるコア部11aのMFDを局部的にバーナ等で加熱し、コア部11aのドーパントをクラッド部11b側に熱拡散させる。この熱拡散によって、光ファイバ11の接続端部は、MFDが部分的に拡大されて、他方の光ファイバ12のコア部12aのMFDに近づける(Thermally−diffused Expanded Core、以下、TECという)ことができる。

0011

このTEC方法としては、MFDの小さい方の光ファイバ11の途中部分のファイバ被覆13を除去し、光ファイバ11自体は溶融しないが、コア部11aのドーパントがクラッド部11b側に拡散する温度で部分的に加熱する。MFDが拡大されたMFD拡大部11cの中央部分を、応力破断で切断して接続端面とする。光ファイバ11と光ファイバ12のそれぞれの接続端は、フェルール14に収納し接着一体化した後、割りスリーブ15等を用いてメカニカルスプライス接続する。

0012

上述のようにして、MFDが異なる光ファイバ同士を突合せ接続することにより、突合せ端でのMFDの差を小さくし、接続損失の増加を抑制することができる。また、接続端部のMFDを拡大させることで、接続時の軸ずれによる損失増加を軽減できることも知られている。

背景技術

0013

【特許文献1】
特開平6−43332号公報
【特許文献2】
特許第2619130号公報

0014

光ケーブルの装置内配線構内配線等は、一般に光コネクタを用いて行なうことが多い。特に配線長施工前に特定できない場合は、現地で光ケーブルを布設した後に光コネクタを取付けることがある。

0015

互いに接続される光ケーブルのMFDが異なる場合、上述した図8のように中間光ファイバを両光ケーブルの中間のMFDを持つ複数の光ファイバを接続してMFDの差を段階的に低減させることができる。しかし、複数の光ファイバを順次接続してMFDを段階的に調整すると、中間光ファイバの全体長さが長くなり、光コネクタの軸方向長さが大きくなる。また、融着により順次短尺の光ファイバを接続して構成する必要があることから、製造コストが高くなり現実的でない。特に現地の作業現場において、工事の開始時に初めて既設設備に使用されている相手方光ケーブルのMFDが判明する場合もあり、予め中間光ファイバのMFDに高精度のものを求めることに意味がない場合もある。

0016

また、図9のように互いに接続する光ケーブルの、MFDの小さい方の光ケーブルの接続端側をTEC処理してMFDを拡大させ、光ケーブルのMFDの差による損失増加を抑制することは有用である。しかし、光ケーブルの接続端をTEC処理して接続するには、作業面及びコスト面で問題があり、特に現場でTEC処理や光ファイバの端面研磨処理等を行なうことは、作業性がよいとは言えず効率的でない。現地組立用の光コネクタとして、予め短尺の光ファイバを内蔵させ、この内蔵光ファイバの一方の端部はフェルールと共に端面研磨して、相手側の光コネクタと突合せて低損失の接続が得られるように構成されるものがある。内蔵光ファイバの他方の端部は、光ケーブルと融着又はメカニカルスプライスにより接続される。

発明が解決しようとする課題

0017

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、MFDが異なる光ファイバ同士を現地で光コネクタ接続するのに、MFDの違いによる接続損失を完全ではないがある程度抑制でき、現地での作業性に優れた光ファイバ接続部材及び光ファイバ接続方法を提供することを課題とする。

0018

本発明による光ファイバ接続部材は、モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士の接続に用いる光ファイバ接続部材であって、双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバを備え、先端部側が光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成され、後端部側が光ファイバの他方とメカニカルスプライス接続する接続部で形成されているようにしたものである。また、前記内蔵光ファイバを、双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバとすることができる。

0019

本発明による光ファイバ接続装置は、モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続装置であって、光コネクタは、双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバを備え、先端部側に光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面を有し、後端部側に光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスを有し、光コネクタの先端部側に光ファイバの一方が他の光コネクタを介して接続され、光コネクタの後部側に光ファイバの他方がメカニカルスプライス接続されているようにしたものである。また、前記内蔵光ファイバを、双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバとすることができる。

0020

本発明による光ファイバ接続方法は、モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続方法であって、光コネクタに双方の光ファイバのモードフィールド径の中間のモードフィールド径を持つ単一で短尺の内蔵光ファイバを収納し、光コネクタの先端部側を光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面で形成し、後端部側を光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスで形成し、光コネクタの先端部側に光ファイバの一方を他の光コネクタを介して接続し、光コネクタの後端部側に前記光ファイバの他方をメカニカルスプライス接続するようにしたものである。また、前記内蔵光ファイバを、双方の光ファイバのモードフィールド径と一致又は近似するモードフィールド径を両端に持つ短尺の内蔵光ファイバとすることができる。

課題を解決するための手段

0021

また、本発明による他の光ファイバ接続方法は、モードフィールド径が互いに異なる光ファイバ同士を光コネクタで接続する光ファイバ接続方法であって、光コネクタとして、内蔵光ファイバを備え、先端部側に光ファイバの一方と分離可能に突合せ接続する接続端面を有し、後端部側に光ファイバの他方と接続固定するメカニカルスプライスを有する構成で、内蔵光ファイバに種々のモードフィールド径を有する複数種の光コネクタを準備し、互いに接続される双方の光ファイバのモードフィールド径に応じて最小の損失となる光コネクタの種類を選定し、光コネクタの先端部側に光ファイバの一方を他の光コネクタを介して接続し、光コネクタの後端部側に光ファイバの他方をメカニカルスプライス接続するようにしたものである。

0022

図1図2により本発明の第1の実施の形態を説明する。図1(A)及び図1(B)は光ケーブルの接続形態を説明する図、図2(A)は現地組立用光コネクタに用いる接続部材を示す図、図2(B)は工場出荷光コネクタの接続部材を示す図である。図中、20,22は光ファイバ、21は内蔵光ファイバ、23は現地組立用光コネクタ、24は接続アダプタ、25は工場出荷光コネクタ、26は接続部材、27はフェルール、28はメカニカルスプライス、29は先端部、30は後端部、31はフェルール保持体、C1,C2は光ケーブルを示す。

0023

図1(A)に示す例は、光ケーブルC1に現地組立用光コネクタ23を取付け、光ケーブルC2に工場出荷光コネクタ25を取付け、現地組立用光コネクタ23と工場出荷光コネクタ25とを、例えば、接続アダプタ24を介して着脱可能に相互接続する形態を示している。光ケーブルC1には、例えば、MFDが9.2μmの光ファイバ20が収納され、光ケーブルC2には、例えば、MFDが6.3μmの光ファイバ22が収納されているものとする。

0024

現地組立用光コネクタ23とは、図2(A)に示すように内蔵光ファイバ21を収納した接続部材26を用いて組立てられ、現地において光ケーブルC1と接続されるものを言うものとする。また、工場出荷光コネクタ25とは、図2(B)に示すように光ケーブルC2の光ファイバ22が接続部材26aに直接挿着され、予め製造工場内で光ケーブルC2に組付けられた状態のものを言うものとする。

0025

接続部材26は、図2(A)に示すように、フェルール27とフェルール保持体31を備え、内部に予め短尺の内蔵光ファイバ21を収納固定して構成される。そして、先端部29が相手方コネクタと突合せ接続する端面研磨された接続端面で形成され、後端部30が光ケーブルC1内の光ファイバ20と融着又はメカニカルスプライスにより接続する接続部で形成されている。現地の布設現場において、接続部材26に光ケーブルC1を接続した後、接続部材26にコネクタハウジング及びブーツ詳細説明は省略)を装着して現地組立用光コネクタ23とされる。

0026

工場出荷光コネクタ25は、現地組立用光コネクタ23と同様な構成であるが、図2(B)に示すように、接続部材26aに光ケーブルC2内の光ファイバ22の端部を直接挿着し、予めケーブルC2が取付けられた状態で、現地の布設現場に準備される。したがって、現地では特に光コネクタ組立てのための作業は無く、接続アダプタ24への接続のために配設するだけでよい。言い換えると、既に設置されている既設の光コネクタであってもよいと言える。

0027

図1(B)は、光ケーブルC1と光ケーブルC2の双方に現地組立用光コネクタ23を取付けて互いに接続する例を示す図である。したがって、光ケーブルC1と光ケーブルC2は、何れも現地で調達されるものを使用することができる。そして、それぞれの光ケーブルの光ファイバ20及び22との接続に適した内蔵光ファイバ21を収納した現地組立用光コネクタ23を準備することになる。これらの現地組立用光コネクタ23は、光ケーブルC1用と光ケーブルC2用で同じである場合もあるが、異なるものであるかも知れない。なお、現地で取付けられた現地組立用光コネクタ23間の接続は、図1(A)と同様に、接続アダプタ24を介して着脱可能に相互接続される。

0028

現地組立用光コネクタ23において、内蔵光ファイバ21と光ファイバ20とを接続する場合、融着接続することにより接続損失を最小にすることができるが、融着接続後補強処理を必要とし作業面での手間を要する。このため、現場で簡単に接続を行なえる形態として、最近は簡易組み立て式のメカニカルスプライス付きのフェルールも開発され、その接続精度も向上して低損失化が実現されるようになったことで多用されている。図2(A)は、フェルール27の後部にメカニカルスプライス28を備えた例を示しているが、本発明においても、現場での組み立てが簡単で作業性に優れたメカニカルスプライス接続を対象とした構成としている。

0029

現地組立用光コネクタ23の内蔵光ファイバ21には、通常、後端部に接続される光ファイバ20と同じ種類の光ファイバが使用される。しかし、上述のように光コネクタを介して接続される光ケーブルC1とC2のMFDが異なると、MFD差に起因する接続損失が増大する。そこで、本発明においては、現地組立用光コネクタ23のフェルール27に内蔵させる光ファイバ21として、光ケーブルC1のMFDと光ケーブルC2のMFDとの中間のMFDを有する単一で短尺の光ファイバを用いる。

0030

図4は、MFDが異なる光ファイバを接続するとき、MFDの差に起因する接続損失(以下、ミスマッチ損という)とMFDの違いの関係を示す図である。図4においては、一方の光ファイバLのMFDを9.2μmとしたとき、これに接続する光ファイバSのMFDを変えたときのミスマッチ損を示した。この図によれば、接続光ファイバSのMFDが7.4μmで0.2dB、MFDが6.3μmのとき0.6dB、MFDが5.65μmのとき1.0dBとなる。

0031

図5は、MFDが異なる2本の光ファイバLと光ファイバSとの間に、中間光ファイバMを介在させて接続したとき、中間光ファイバMの両側2個所の合計のミスマッチ損と中間光ファイバMのMFDとの関係を示す図である。図5(A)においては、右側の光ファイバLにMFDが9.2μmのものを用い、左側の光ファイバSにMFDが6.3μmのものを用いた場合を示す。また、図5(B)においては、右側の光ファイバLにMFDが9.2μmのものを用い、左側の光ファイバSにMFDが7.5μmのものを用いた場合を示す。

0032

図4に示すように、例えば、MFDが9.2μmの光ファイバLとMFDが6.3μmの光ファイバSを直接接続する場合は、接続部に0.6dBのミスマッチ損を生じるが、図5(A)に示すように、両光ファイバL,Sの間に、例えば、MFDが6.8μm〜8.5μmの範囲にある中間光ファイバMを介在させることにより、接続個所は2個所に増えるが、2個所合計のミスマッチ損は0.4dB以下とすることができる。

0033

また、図4に示すように、MFDが9.2μmの光ファイバLとMFDが7.5μmの光ファイバSを直接接続する場合は、接続部に0.18dBのミスマッチ損を生じるが、図5(B)に示すように、両光ファイバL,Sの間に、例えば、MFDが8.0μm〜8.7μmの範囲にある中間光ファイバMを介在させることにより、接続個所は2個所に増えるが、2個所合計のミスマッチ損は0.12dB以下とすることができる。

0034

以上のように、MFDが異なる光ファイバLと光ファイバSとの接続に、光ファイバL,SのMFD値の中間のMFD値を有する単一の中間光ファイバMを介在させることで、ミスマッチ損を抑制でき、異種光ファイバを0.5dB程度で接続することが可能となる。また、中間光ファイバMと一方の光ファイバLを、例えば、外部からの楔部材の挿入/抜去によるクランプ解除/実行を行なう周知の機構によるメカニカルスプライス接続することにより、現場での接続作業を容易にすることができる。

0035

図5に示した中間光ファイバMは、図2(A)においては、現地組立用光コネクタ23の接続部材26のフェルール27に収納固定する内蔵光ファイバ21となる。また、一方の光ファイバLを内蔵光ファイバ21とメカニカルスプライス接続される光ファイバ20とすると、他方の光ファイバSは、もう一方の光コネクタである工場出荷光コネクタ25の接続部材26aのフェルール27に収納固定される光ファイバ22として対応させることができる。なお、図5の光ファイバL側を光ファイバ22とし、光ファイバS側を光ファイバ20としてもよく、接続する光ファイバの組合せが決まれば、何れの光ファイバの光コネクタ付けにも使用できるため、施工での利便性を高めることができる。

0036

また、図1(B)で示したように、互いに接続される光ケーブルC1とC2の双方に、現地組立用光コネクタ23を使用する場合、MFDの異なる光ケーブルC1とC2の接続に際しては、両方の現地組立用光コネクタ23のいずれか一方の内蔵光ファイバ21に、中間のMFDを有する中間光ファイバMを使用すればよい。しかし、両方の現地組立用光コネクタ23に、同じ中間光ファイバMを収納させて使用しても、同様な結果を得ることができる。この場合、中間光ファイバMを2本直列に接続する形になるが、ミスマッチ損の低減効果は上記と同じである。同じ中間光ファイバMを収納した接続部材26を現地組立用光コネクタ23とし、光ケーブルC1とC2の双方に共用なものとすることで、予め準備する部品種別を少なくすることができる。

0037

しかし、現地組立用光コネクタ23の内蔵光ファイバ21を、光ケーブルC1用と光ケーブルC2用で互いに異なるMFDを有する光ファイバを用いてもよい。この場合、内蔵光ファイバ21の異なるMFDは、共に光ケーブルC1とC2のMFDの中間値にあり、それぞれの光ケーブルC1又はC2のMFDとの差が小さくなるように現地組立用光コネクタ23を組合わせる。例えば、光ケーブルC1側のMFDが9.2μm、光ケーブルC2側のMFDが6.3μmである場合、光ケーブルC1に接続される現地組立用光コネクタ23の内蔵光ファイバ21を8.0μmとし、光ケーブルC2に接続される現地組立用光コネクタ23の内蔵光ファイバ21を7.0μmとする。これにより、さらなるミスマッチ損の低減をはかることができる。

0038

上述の構成において、例えば、光ケーブルC1には、MFDが9.2μm程度の通常のシングルモード光ファイバを用いる。そして、ケーブルC2には、小径の曲げが可能で装置内配線がコンパクトにでき、或いは輻輳状態アクセス系でハンドリング時の損失変動が小さいという特徴を有する光ファイバを用いる。

0039

後者の光ファイバとしては、例えば、波長1.55μmにおけるペーターマン−I(Petermann−I)の定義によるMFDが8μm以下で、波長1.3μm及び波長1.55μmにおける波長分散の絶対値が共に12ps/nm/km以下で、かつケーブルカットオフ波長が1.26μm以下で、波長1.3μmにおけるペーターマン−Iの定義によるMFDが6μm以上である光ファイバが最近開発されている。この光ファイバ心線を用いた光ファイバケーブルは、曲げ半径15mm位で曲げても1.0dB以上の損失増加が生じないため、配線作業安心してかつ容易に行なうことができる。

0040

接続部材26は、予め工場内で必要な範囲での組立てを終えた状態とし、現場では無接着、無研磨での接続作業が行なえるようにされる。接続部材26は、メカニカルスプライス28付きのものとし、光ケーブルC1(光ファイバ20)と光ケーブルC2(光ファイバ22)のMFD値の中間のMFDを有する短尺の内蔵光ファイバ21をフェルール27に収納固定し、先端部29を端面研磨して準備される。

0041

また、現地で使用される光ケーブルの種別がはっきりせず、そのMFDが特定できない場合もあるので、予想できる範囲で、数種類のMFDを有する内蔵光ファイバ収納した接続部材を予め準備するようにしてもよい。各接続部材は、内蔵光ファイバの種類毎に、又は、接続されるに光ファイバの種別毎に識別されていることが好ましい。これらの識別は、ハウジング、ブーツ等にマーキング色分けすることによって行なうことができる。

0042

図3は、本発明による第2の実施の形態を示し、図3(A)は現地組立用の接続部材を示す図、図3(B)及び図3(C)は内蔵光ファイバの作製例を示す図である。図中、32,33は光ファイバ、32a,33aはコア部、32b,33bはクラッド部、34はMFD拡大部、35は融着接続端、21’a,21’bは内蔵光ファイバの端部を示す。その他の図中の符号は、図1及び図2で用いた符号に「’」を付して使用することにより、説明を省略する。

0043

図3に示す実施形態は、内蔵光ファイバ21’にTEC処理を施した光ファイバを用いる点で、図1及び図2の実施形態と異なるが、MFDが異なる光ファイバ20’と光ファイバ22’との間に接続され、MFDの違いによるミスマッチ損失を低減させる点では共通するものである。

0044

互いにMFDの異なる光ファイバ同士の接続で、MFDの小さい方の光ファイバのMFDを加熱により拡大させ、損失低減をはかることは特許文献2でも示したように既に知られた技術である。しかし、このTEC処理は、特に作業環境が一定されていない現場においては、作業時間を多く必要とするうえに、熟練を要することから、品質の一定な接続を得るのが難しい。

0045

図3(A)に示す接続部材26’は、図2(A)に示したのと同様に、フェルール27’とメカニカルスプライス28’を備え、内部に予め短尺の内蔵光ファイバ21’を収納固定して構成される。そして、先端部29’が相手方コネクタと突合せ接続する端面研磨された接続端面で形成され、後端部30’が光ケーブルC1内の光ファイバ20’とメカニカルスプライス接続する接続部で形成されている。現地の布設現場においては、接続部材26’に光ケーブルC1を接続した後、コネクタハウジング及びブーツ(図示せず)を装着して、図1で示した現地組立用光コネクタ23とされる。

0046

内蔵光ファイバ21’は、図3(B)に示す例においては、互いに接続しようとするMFDの異なる光ファイバ20’と22’のうちの、MFDが小さい方の光ファイバ(例えば、20’とする)に近いMFD(又は同じでもよい)を有する光ファイバ32が用いられる。この光ファイバ32は、コア部32aとクラッド部32bからなり、MFD拡大部34は、図9で説明したのと同様に、光ファイバ自体は溶融しないが、コア部32bのドーパントがクラッド部32b側に拡散する温度で光ファイバ32の中間部を部分的に加熱して形成される。

0047

MFD拡大部34の中央部分を、応力破断で切断して一方の端部21’aとして先端部29’に一致させ、フェルール27’内に収納固定した後、端面研磨して接続端面とする。また、内蔵光ファイバ21’の他方の端部21’bは、フェルール27’の後部に一体的に設けられているメカニカルスプライス28’内に置かれる。

0048

内蔵光ファイバ21’は、図3(C)に示す例においては、互いに接続しようとする光ファイバ20’と22’の、それぞれのMFDに近い(又は同じでもよい)MFDを有する光ファイバ32と33が用いられる。光ファイバ32と33は、それぞれコア部32a,33aとクラッド部32b,33bからなり、その融着接続端35を調心して融着される。融着接続の後、融着接続部を図3(B)と同様にTEC加熱して、MFD拡大部34を形成する。MFD拡大部34の両側を所望の長さに応力破断で切断し、両端にMFDの異なる端部21’aと21’bを形成する。

0049

上述のように、予めTEC処理された内蔵光ファイバ21’をフェルール27’に収納固定し、端面研磨した接続部材26’を工場内で作製する。現場では、無TEC、無研磨、無接着で接続部材26’内の内蔵光ファイバ21’の端部21’bに、現地で用意される光ファイバ20’とメカニカルスプライス接続される。

0050

現地で用意される光ファイバ20’は、例えば、上述したMFDが小さく、小径の曲げに強く、損失増加の少ない光ファイバを用いることができる。また、先端部29’に突合せ接続される光ファイバ22’は、MFDが9.0μm程度の通常のシングルモード光ファイバを用いることができる。内蔵光ファイバ21’には、MFDが小さい方の光ファイバと同程度のMFDを有する光ファイバを用いればよい。例えば、上述の小径曲げに強く、損失増加の少ない光ファイバを使用し、先端部29’側を光ファイバ22’のMFDに近い値のMFDに拡大させておく。

0051

また、内蔵光ファイバ21’は、図3(A)に示すようにMFDが拡大された端部21a’が接続部材26’の先端部29’ではなく、反対の後端部30’側になるようにしてもよい。この場合、光ファイバ20’には、MFDが9.0μm程度の通常のシングルモード光ファイバをメカニカルスプライスで接続する。そして、光ファイバ22’側に上述したMFDが小さく、小径の曲げに強く、損失増加の少ない光ファイバを用いるようにしてもよい。

0052

上述した図3の構成においても、予めTEC処理された短尺の内蔵光ファイバ21’を収納した接続部材26’を、工場にて予め作製し、これを現地で光コネクタとして組付けることにより、MFDが異なる光ファイバ間のミスマッチ損を低減すると共に、現場での接続作業を容易にすることができる。なお、内蔵光ファイバ21’の両端のMFDは、接続される光ファイバのMFDと完全に一致していなくてもよい。すなわち、図4及び図5に示したMFDの差によるミスマッチ損は、その伝送路において許容される範囲で設定されるので、この許容範囲内での差はあってもよい。

0053

図6は、現地で接続される光ケーブルのMFD情報に基づいて、使用光コネクタ種別の選定し、所定の損失以下での光ファイバ接続を行なうフローを説明する図である。先ず、ステップS1において、接続される光ケーブルC1及びC2のMFD情報を求め入力情報とする。また、接続される光ファイバのMFDに差がある場合に、この差による許容ミスマッチ損を設定し、入力情報とする。

0054

上記の入力情報に基づいて、ステップS2で、データテーブル(例えば、図4図5に示したようなMFD差とミスマッチ損の関係データ等)にアクセスし、MFDが異なる光ファイバ間に接続される中間光ファイバの許容MFD範囲を算出する。このとき、最適MFD及び上限、下限値を求めてもよい。中間光ファイバのMFDが算出されたら、ステップS3で、光コネクタの在庫データにアクセスし、使用可能な光コネクタが在庫されているか否かを照合・選択する。

0055

光コネクタの在庫データには、光コネクタ種別、それらのMFD、数量等が登録管理されている。したがって、在庫データからは、図1図3で示した現地組立用の光コネクタ23のほか、各種の光コネクタも接続可能条件に入るなら対象とすることができる。ステップS3でのアクセスでは、ステップS2で算出された中間MFDから、最適のMFDを有する内蔵光ファイバを備えた現地組立用光コネクタが選定される。この他、光コネクタの形状・寸法等の種別、それらの数量等も合わせて照合される。また、照合・選択された光コネクタのMFDに基づいて、データテーブルに再アクセスしてミスマッチ損の確認を行なうのが好ましい。

0056

ステップS3で、使用可能な光コネクタが在庫されている場合は、所定量が現地に手配され、ステップ4で、光ケーブルの布設に必要な光ファイバの取付けと接続が行なわれる。また、ステップS3で、使用可能な光コネクタが在庫されていなかったり、数量が不足している場合は、ステップ5として追加製造等の指示が出される。

0057

以上、図1図3では、MFDが異なる単心の光ファイバ同士を接続する場合について説明したが、MFDが異なる多心の光ファイバ(例えば、光ファイバテープ心線又は光多心ケーブル)についても適用することができる。

0058

図7は、多心の光テープケーブルに、現地組立用の多心光コネクタを取付ける一例を示す図である。図7(A)は一部破断斜視図、図7(B)は軸方向断面図である。図中、36は光ファイバ、37は内蔵光ファイバ、38は多心接続部材、39は多心フェルール、40はキャビテイ、41はファイバ溝、42は嵌合ピン挿入孔、43は保持部材、44は固定部材、C3は光テープケーブルを示す。

0059

図7においては、互いに接続されるMFDの異なる一方の光テープケーブルC3と、その光ファイバ36に接続される多心接続部材38のみを示したが、図1と同様に相手方の光テープケーブルと多心接続部材(光コネクタ)とが存在する。多心接続部材38は、複数本の内蔵光ファイバ37を多心フェルール39に形成されたファイバ溝41に入れて収納固定し、現地組立用の光コネクタとして組付けられる。

0060

ここで用いられる内蔵光ファイバ37は、図1図3で説明したのと同様、双方の光ファイバのMFDの中間のMFDを持つ単一で短尺の光ファイバ、又は、双方の光ファイバのMFDと一致又は近似するMFDを両端に持つ短尺の光ファイバが用いられる。多心フェルール39には、両サイドコネクタ接続の位置合わせようの嵌合ピン挿入孔42が設けられ、また、中央部にキャビテイ40が設けられている。

発明を実施するための最良の形態

0061

光テープケーブルC3と接続部材38の接続は、多心フェルール39のキャビテイ40に、光テープケーブルC3の光ファイバ36を後方口から挿入し、内蔵光ファイバ37の後端と突き合せる。キャビテイ40の上方から保持部材43を入れて、固定部材44を用いてクランプするメカニカルスプライス接続が用いられる。固定部材44は、保持部材43を弾性的に抱持する形状、例えば、コ字状の断面を有する形状のもので、単に多心フェルール39上に嵌めこむだけで取付けられるものが用いることができる。

図面の簡単な説明

0062

上述したとおり、本発明によれば、MFDが異なる光ファイバ同士を接続する際に、MFDの差に起因する接続損失を低減することができ、現地での組立ての作業性に優れた光ファイバ接続を形成することが可能となる。

図1
本発明における光ケーブルの接続形態を説明する図である。
図2
本発明の第1の実施形態を説明する図である。
図3
本発明の第2の実施形態を説明する図である。
図4
MFDの差とミスマッチ損の関係を示す図である。
図5
中間光ファイバを介在させたときのミスマッチ損の関係を示す図である。
図6
本発明における光コネクタの選定フローを説明する図である。
図7
現地組立用多心光コネクタの一例を示す図である。
図8
従来技術を説明する図である。
図9
他の従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
20,20’,22,22’…光ファイバ、21,21’…内蔵光ファイバ、21’a,21’b…内蔵光ファイバの端部、23…現地組立用光コネクタ、24…接続アダプタ、25…工場出荷光コネクタ、26,26’…接続部材、27,27’…フェルール、28,28’…メカニカルスプライス、29,29’…先端部、30,30’…後端部、31…フェルール保持体、32,33は光ファイバ、32a,33aはコア部、32b,33bはクラッド部、34はMFD拡大部、35は融着接続端、36…光ファイバ、37…内蔵光ファイバ、38…現地組立用多心光コネクタ、39…多心フェルール、40…キャビテイ、41…ファイバ溝、42…嵌合ピン挿入孔、43…保持部材、44…固定部材、C1,C2…光ケーブル、C3…光テープケーブル。

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