JP2007079422A - 光レセプタクル - Google Patents

Abstract

【課題】割りスリーブを用いてファイバスタブとコネクタプラグとの高い同軸度を得ることのできる光レセプタクルであって、良好な加工性を有し、かつ、コネクタプラグに横方向荷重またはモーメント荷重が加わった場合の光信号の接続損失を抑えることのできる光レセプタクルを提供する。
【解決手段】フェルール１１の内部に光ファイバ６を挿通したファイバスタブ１と、ファイバスタブ１の基端を固定するホルダ３と、ファイバスタブ１の先端部およびこれに接続されるコネクタプラグ２０を保持する割りスリーブ２と、中空筒状で内部に割りスリーブ２を収納するシェル４とを有する光レセプタクル１０において、前記シェル４の先端部であって、前記ファイバスタブ１と同軸上に削成した嵌合溝４１に、前記コネクタプラグ２０を保持するリング５を嵌合および接着固定してなることを特徴とする光レセプタクル１０。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主に光通信に使用される、光受発光素子と光コネクタとを繋ぐ光レセプタクルに関する。

光ファイバを用いたデータ通信においては、双方向通信用モジュールとして光トランシーバ・モジュールが用いられている。光トランシーバ・モジュールは発光素子や受光素子を備え、相手方のモジュールとは光レセプタクルを介して光ファイバにて接続されている。

従来の光レセプタクルの構造を図７に断面図にて示す。一般にジルコニアを主成分とするフェルール１１１に光ファイバ１０６を挿通して接着固定したファイバスタブ１０１につき、その基端部を金属製のホルダ１０３に圧入または接着により固定し、先端部を円筒状のスリーブ１０２に挿入し、さらに金属製のシェル１０４をホルダ１０３に装着することにより光レセプタクル１１０は構成されている。ホルダ１０３の基端側（図中右側）には、例えばＬＤ（レーザダイオード）や集光レンズなどの光学素子、配線基板、およびこれらを収納したケーシングからなる光受発光素子（図示せず）が接続される。
光レセプタクル１１０には、先端側（図中左側）よりコネクタプラグ１２０が挿入され、スリーブ１０２の保持力により、コネクタプラグ１２０とファイバスタブ１０１の中心軸上にそれぞれ挿通された光ファイバ１２２および１０６の先端同士が接続される。
光受発光素子により受発光される光信号は、ファイバスタブ１０１側の光ファイバ１０６を経由して、コネクタプラグ１２０側の光ファイバ１２２に伝達され、さらに相手方の光受発光素子に伝えられる。

なお本発明において、光レセプタクルおよびその構成品にとって「基端側」とは、光受発光素子の設けられる側を意味する。これに対する「先端側」とは、コネクタプラグが挿入される側を意味する。また「基端部」とは基端側の端面およびその近傍を意味し、「先端部」とは先端側の端面およびその近傍を意味するものとする。なお、コネクタプラグにおける「先端側」とは、内部に挿通された光ファイバが露出してスリーブに挿入される側を意味するものとする。

このとき、光ファイバの先端同士の接続精度は光信号の損失率に直結する要因となるため、ファイバスタブ１０１およびコネクタプラグ１２０それぞれの先端面の加工精度および真円度、並びに両者を連結した際の同軸度は極めて重要である。このため、それぞれの先端面については、光ファイバの先端同士が直接当接しやすくなるよう曲面研磨加工を施すことが一般的である。また同軸度については、（ｉ）内径を２μｍ程度以下の公差で製造した円筒状の精密スリーブ（剛体スリーブ）や、（ｉｉ）軸方向にスリットの入った円筒状の割りスリーブ（弾性スリーブ）を用いて高精度化している。特に、図７に示すようにスリット１０８が入っているために径方向の弾力性に富む割りスリーブ１０２を用いる場合、その両側から押入されたファイバスタブ１０１とコネクタプラグ１２０に対し、割りスリーブ１０２が径を収縮する方向に弾性力を付勢することで、両者の軸心が揃えられるという利点がある。また、割りスリーブを用いた場合、ファイバスタブ１０１またはコネクタプラグ１２０に小さな外力が負荷されたとしても、上記した割りスリーブの径方向の弾性力により両者がずれることを防ぎ、高い同軸度を維持することができる。

一方、精密スリーブは高い保持力が得られるものの、成形には高い加工精度を要求されるうえ、径方向の弾性力が発生しないため、ファイバスタブ１０１とコネクタプラグ１２０の同軸度の高精度化には限界がある。すなわち、精密スリーブに対してファイバスタブ１０１やコネクタプラグ１２０を挿入可能であるということは、必然的にこれらとスリーブの径との間には所定の寸法差があることを意味するところ、かかる寸法差が光信号の接続損失に悪影響を及ぼすガタツキとなる。また、かかるガタツキは温度条件によって大きさが変化するという問題もある。

割りスリーブの場合は、高い加工精度は要求されず、また径方向の弾性力によりファイバスタブ１０１やコネクタプラグ１２０の周囲にフィットするため、両者の間にガタツキは生じない。しかし、径方向の剛性が低いことから、コネクタプラグ１２０に大きな横荷重やモーメントが加えられた場合、割りスリーブが容易に拡開して光ファイバ同士の接続が緩み、光信号の接続損失が発生するという問題がある。かかる状態を図８に示す。

すなわち図８において、所定の高剛性を有する光受発光素子（図示せず）に剛結合されるホルダ１０３は、これに圧入されるファイバスタブ１０１を剛に保持するため、ファイバスタブ１０１は横荷重やモーメント荷重が加えられたとしても生じる変位は小さい。一方、コネクタプラグ１２０に対して図中上下方向の横荷重（以下、「横荷重」と略記する。）または図の矢印にて示す首振り方向のモーメント荷重（以下、「モーメント荷重」と略記する。）が加えられた場合、ホルダ１０３やファイバスタブ１０１は光受発光素子に剛結合されていてコネクタプラグ１２０に追随して大きくは変位しないため、割りスリーブ１０２の先端部により柔に保持されているだけのコネクタプラグ１２０は、全体が傾くように大きく回転変位してしまう。すると、コネクタプラグ１２０は割りスリーブ１０２を拡開し、光ファイバ１２２と１０６の先端同士には接続ずれが生じることとなる。すなわち、割りスリーブ１０２はその構造上、径方向の剛性が低いため、コネクタプラグ１２０への所定以上の横荷重またはモーメント荷重によって拡開し、光ファイバの接続が緩む。ファイバスタブ１０１およびコネクタプラグ１２０の先端面同士が離れると、光ファイバにより伝達される光信号に漏れや位相ずれが生じ、損失率が増大するという問題が生じる。

これを解決するため、割りスリーブの拡開を抑制し、コネクタプラグへの横荷重やモーメント荷重に対する接続損失を改善した光レセプタクルの発明がなされている。例えば特許文献１および２には、割りスリーブの基端側の剛性を高くした光レセプタクルの発明が記載されている。また特許文献３に記載の光レセプタクルにおいては、割りスリーブの先端側より一定の長さだけ未スリット部を設けて径方向の剛性を向上している。また特許文献４に記載の光レセプタクルにおいては、割りスリーブの基端側に把持リングを設け、さらに先端側に嵌合リングや拡開防止ネジ等を設けることで割りスリーブの両端における拡開を抑制している。

特開２００５−１７７００号公報 特開２００５−４１６６号公報 特開２００５−４１６７号公報 特開２００５−４１６８号公報

しかし、上記各特許文献に記載の光レセプタクルによっても、コネクタプラグに横荷重やモーメント荷重が加えられた場合に、ファイバスタブとコネクタプラグに挿通した光ファイバ同士の接続が緩み光信号の接続損失が発生するという問題を完全に解決することはできない。

特許文献１および２に記載の光レセプタクルの場合、割りスリーブの基端部に保持リングや肉厚部を設けて、その径方向の剛性を高くしている。したがって、割りスリーブの基端部に保持されるファイバスタブは光受発光素子に所定の高い剛性をもって結合しているため、仮にファイバスタブまたはコネクタプラグに横荷重やモーメント荷重が加えられたとしても割りスリーブの基端部を拡開する変位は少ない。しかしながら、一方の先端部については、特許文献１および２に記載の割りスリーブにおいては特別な補強が施されていないため、コネクタプラグへの横荷重やモーメント荷重に起因する割りスリーブの拡開の問題を根本的に解決することはできない。

特許文献３に記載の光レセプタクルは、スリーブの先端に所定の長さにわたって未スリット部を設けた半割スリーブを用いることにより、未スリット部においては径方向の剛性が精密スリーブと同等程度に高くなり、プラグフェルールの傾きを拘束することができるものである。しかし、半割スリーブを用いる該発明には加工精度の点で二つの問題がある。

一つは、内蔵フェルールを押入することで内径を広げつつこれを保持する基端側のスリット部と、内径を変化させずに嵌め合いによってプラグフェルールを保持する先端側の未スリット部とでは、元々の内径を相違させておく必要がある点である。すなわち、内蔵フェルールとプラグフェルールとは同一径であることが一般的であるため、半割スリーブのうち、スリット部（基端側）の内径はこれより僅かに小さくしておき、未スリット部（先端側）の内径はこれより僅かに大きくしておく必要がある。したがって未スリット部とスリット部の境界近傍では内径を階段状またはテーパー状に微妙に変化させる必要があり、かかる半割スリーブをジルコニアなどのセラミック材料から得ることは困難である。なお、かかる問題を解決するために未スリット部に挿入されるプラグフェルールの外径をこれよりも僅かに小さく成形し、半割スリーブのスリット部と未スリット部の内径を均一化することも可能であるが、その場合、使用するスリーブのタイプが精密スリーブもしくは割りスリーブであるか、または半割スリーブであるかによって使用可能なプラグフェルールの外径寸法が変わることとなり、プラグフェルールの汎用性を損なうこととなる。

もう一つの問題点は、スリット部（基端側）と未スリット部（先端側）との同軸度を高くすることが困難な点である。上記のように半割スリーブの両端の内径は、内蔵フェルールの未挿入時には、スリット部よりも未スリット部においてより大きくしておく必要があるところ、径の異なる両端の軸心を精度よく一致させることはさらに加工上の困難を伴う。すなわち、半割スリーブの先端側の未スリット部から嵌め合いに挿入されるプラグフェルールの軸心は未スリット部の固定径の中心に位置するのに対し、基端側のスリット部から押入される内蔵フェルールには、その軸心が基端側の径の中心に据えられるよう径方向に弾性力が付与される。よって半割スリーブの両端の軸心に所定のずれがある場合、半割スリーブの長さ方向の中間部ではスリット部が偏心して拡開され、プラグフェルールと内蔵フェルールとの当接面は軸心が一致せず、光ファイバ同士に接続ずれが生じることから光信号の接続損失が所定の割合で常に発生する要因となる。

特許文献４の図１に記載の光レセプタクルでは、嵌合リングを割りスリーブの先端に嵌めこみ、割りスリーブの拡開を抑制している。嵌合リングは、スリットを有してそれ自身の径を拡大可能とする場合と、スリットを設けない径方向の剛性の高い円環状の場合とが採り得るとしている。該発明の場合、プラグフェルールの根元側を嵌合リングで保持して効率的に割りスリーブの先端の拡開を防止するためには、割りスリーブを十分に長くする必要がある。しかし、割りスリーブが長くなると、成形時に両端の同軸度を高くすることが困難となるため、割りスリーブの両端側から押入された内蔵フェルールとプラグフェルールとをまっすぐ正対させて接合することが困難となり、光信号の接続損失の増大をもたらす。

また、円筒状の割りスリーブがプラグフェルールの押入によって径方向に拡大変形をする場合、その断面形状は円形を保つことなく、スリット幅を拡開した三角おむすび型となって変形する。割りスリーブを周方向にみた場合、スリット近傍の剛性が低く、その背中にあたる部分の剛性が高くて変形しにくいためである。したがって、割りスリーブの先端に嵌合リングを嵌装して割りスリーブの拡開を抑制する該発明の場合、上記した三角おむすび型の頂点に相当する部分にはプラグフェルールの押入時に局部的に応力が負荷され、材料破壊を生じる虞がある。さらに、割りスリーブに挿入されたプラグフェルールに横荷重やモーメント荷重が負荷された場合、該荷重の向きとスリットの設けられた向きとの位置関係によって、割りスリーブの変形形状や応力集中のパターンが複雑に変化することとなる。

また、特許文献４の図４に記載の光レセプタクルは、ハウジングの先端内縁に凸部（内孔部）を設け、割りスリーブとのクリアランスを数μｍ程度に精度よく加工してなる。かかる光レセプタクルにおいても、割りスリーブの長さをハウジングの先端に到達するだけの十分なものとする必要があることから、上記と同様の問題が生じる。さらに、内蔵フェルールを挿入した割りスリーブや把持リングをハウジングに圧入してこれらを一体化した場合（特許文献４：段落［００１７］）、ハウジング先端の内孔部と内蔵フェルールとの間で高い同軸度を得ることは、把持リングの内径および外径、並びにハウジングの基端側および先端側の内径をいずれも公差管理しなければならないため極めて困難であり、これを実現するためには多くの加工コストを要するという問題点がある。

そこで、上記特許文献１乃至４に記載のものをはじめとする従来の光レセプタクルに内在するこれらの課題を踏まえ、本発明においては、割りスリーブを用いてファイバスタブとコネクタプラグとの高い同軸度を得ることのできる光レセプタクルであって、良好な加工性を有し、かつ、コネクタプラグに横方向荷重またはモーメント荷重が加わった場合の光信号の接続損失を抑えることのできる光レセプタクルを提供することを目的とする。

本発明は、
（１）フェルールの内部に光ファイバを挿通したファイバスタブと、ファイバスタブの基端部を固定するホルダと、ファイバスタブの先端部およびこれに接続されるコネクタプラグを保持する割りスリーブと、中空筒状で内部に割りスリーブを収納するシェルとを有する光レセプタクルにおいて、
前記シェルの先端部であって、前記ファイバスタブと同軸上に、前記コネクタプラグを保持するリングを備えることを特徴とする光レセプタクル；
（２）リングを、シェルの先端側に削成された嵌合溝に嵌合してなることを特徴とする上記（１）記載の光レセプタクル；
（３）リングとシェルとが所定の厚さの接着剤層を介して接合されていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の光レセプタクル；
（４）ホルダとシェルとが所定の厚さの接着剤層を介して接合されていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の光レセプタクル；
（５）リングの内径が、コネクタプラグの外径＋０．１乃至１５μｍであることを特徴とする上記（１）から（４）のいずれかに記載の光レセプタクル；
（６）リングがセラミックス材料からなることを特徴とする上記（１）から（５）のいずれかに記載の光レセプタクル；
（７）リングが、その先端側の内縁にテーパーを有することを特徴とする上記（１）から（６）のいずれかに記載の光レセプタクル；
を要旨とする。

本発明にかかる光レセプタクルによれば、割りスリーブの径方向の変形に基づく弾性力によりファイバスタブとコネクタプラグの軸心が揃えられ、両者の接合時に高い同軸度を得ることができる。また、割りスリーブにより先端を保持されるコネクタプラグの中段をさらにリングにて保持することにより、コネクタプラグの二点支持の状態が得られるため、横荷重やモーメント荷重が加えられた場合にも、コネクタプラグ先端の変位と、これに起因する光信号の接続損失を抑制することができる。またリングと割りスリーブの両者でコネクタプラグを保持する方式であるため、割りスリーブの長さを従来の光レセプタクルよりも短縮することができ、割りスリーブ両端の同軸度を容易に高めることができるほか、光レセプタクルの小型化も可能となる。また、リングと割りスリーブとが別体として設けられるため、例えばリングをシェルに固定する際には、ファイバスタブを基準とするガイドを用いるなどして、リングとの同軸度を容易に調整しながらこれを行うことができ、シェルやホルダには特別な精密加工は不要であるという加工上の利点が得られる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて具体的に説明する。ただし本発明は、例えばホルダやシェルの具体的な材料や形状、割りスリーブの長さやフェルールの挿入深さなどにつき、以下の実施の形態に限られるものではない。図１は本発明の第一の実施の形態にかかる光レセプタクルと、これに挿入されるコネクタプラグの断面図である。１０は光レセプタクル、２０はコネクタプラグである。

１はファイバスタブであり、フェルール１１の中心軸上に設けた貫通孔に光ファイバ６を挿通し、これらの先端を鏡面研磨してなる光学部品である。一方、コネクタプラグ２０は、プラグフェルール２１に光ファイバ２２を挿通し、これらの先端を鏡面研磨してなる光学部品である。光レセプタクル１０の内部にてファイバスタブ１とコネクタプラグ２０との先端同士を当接させることで、光ファイバ６および２２が連結され、光信号の伝達が可能となる。

ファイバスタブ１は基端側（図中右側）をホルダ３に固定される。他方、ファイバスタブ１の先端側（図中左側）は割りスリーブ２の中心深さ程度まで挿入される。また割りスリーブ２を収納する中空筒状のシェル４がホルダ３に固定され、その先端部にはリング５が接着剤層７を介して先端側から嵌合固定されている。光レセプタクル１０の基端側には、例えばＬＤ（レーザダイオード）や集光レンズなどの光学素子、配線基板、およびこれらを収納するケーシングからなる光受発光素子（図示せず）が、ホルダ３を介して接続される。

フェルール１１は、ジルコニアなどのセラミックス、ステンレス（ＳＵＳ）などの金属、またはエポキシ系樹脂などのプラスチックから得ることができるが、このうちＺｒＯ₂を主成分とするジルコニアセラミックスが、適度な弾性と耐磨耗性の観点から好適に用いられる。

フェルール１１の先端面１２は、コネクタプラグ２０との接続損失を低減するための曲面研磨を施す。具体的には、球面研磨（ＰＣ研磨）加工または斜め球面研磨（ＡＰＣ研磨）加工を行うとよい。一方、基端側の端面である基端面１３には、ＬＤ等からの発光が乱反射して光信号のノイズとならないよう４〜１０°程度の傾斜角で斜め平面研磨を施すとよい。

割りスリーブ２は、ジルコニアなどのセラミックス、リン青銅などの金属材料、またはプラスチック材料などから得られる円筒状の部材である。適度な弾性と耐磨耗性、およびフェルール１１と同一材料として熱歪の影響を排除する観点などから、特にジルコニアセラミックスが好適に用いられる。

割りスリーブ２には軸線方向に沿ってスリット（割り）８が設けられ、径方向の変形を容易としている。

割りスリーブ２の内径は、基端側についてはファイバスタブ１の外径より僅かに小さく、先端側についてはコネクタプラグ２０の外径より僅かに小さいことが好ましい。これにより、ファイバスタブ１およびコネクタプラグ２０を割りスリーブ２の両端より押入する際に割りスリーブ２の径が拡張し、その反力としての弾性力が両者に付与されることによりファイバスタブ１およびコネクタプラグ２０の軸心が揃えられる。

ホルダ３は、ファイバスタブ１の基端を保持し、また光受発光素子を結合する部材である。耐腐食性、成形性、および光受発光素子との接合性などの観点から、ＳＵＳなどの金属材料が好適に用いられる。ホルダ３とファイバスタブ１とは圧入および／または接着により結合することができる。

シェル４は、内部に割りスリーブ２を収納し、先端側からコネクタプラグ２０を挿入可能な中空筒状の部材である。その材料は特に限定されないが、成形性や、ホルダ３との間の熱歪を排除する観点から、ホルダ３と同一の材料（例えばＳＵＳなどの金属材料）を用いることが好適である。また本実施の形態にかかる光レセプタクルにおいては、シェル４はホルダ３に対して圧入により固定することができるが、これに替えて、またはこれと併用して接着剤を用いて接合してもよい。シェル４の内部には単段または複数段の内径にて円孔が穿設されており、割りスリーブ２、コネクタプラグ２０、およびリング５をそれぞれいずれかの方向から挿通可能としている。シェル４の外形は単純な円筒状をはじめ特に限定されず、段、斜面、コーナーまたはフランジなどが設けられていてもよい。

プラグフェルール２１に挿通される光ファイバ２２は、光通信の相手方の光受発光素子と連結するため、所定の長さを有する。光ファイバ２２に横向きの荷重が加えられると、コネクタプラグ２０には傾き方向に横荷重およびモーメント荷重が生じる。なおプラグフェルール２１は、フェルール１１と同様に、ジルコニアなどのセラミックス、ＳＵＳなどの金属またはエポキシ系樹脂などのプラスチックから得ることができるが、このうちＺｒＯ₂を主成分とするジルコニアセラミックスが、適度な弾性と耐磨耗性の観点から特に好適に用いられる。

本発明にかかる光レセプタクル１０においては、コネクタプラグ２０を挿通し、その中段を保持するためのリング５を、シェル４の先端部に備えることを特徴とする。ここでいう中段とは、コネクタプラグ２０の先端部を除く意味であり、コネクタプラグ２０の中央近傍から基端までを広く意味するものである。

リング５の材料は、例えばジルコニアセラミックスなど、プラグフェルール２１と同一とすることにより、プラグフェルール２１の挿通時にいずれかの材料が損耗することを防ぎ、また高い耐磨耗性が得られ、さらにプラグフェルール２１との間の熱歪を排除可能であるため、特に好適である。リング５には、その軸線方向にスリットを設けてもよいが、径方向の剛性を高め、コネクタプラグ２０の傾き方向の荷重に対する十分な拘束力を得るためにはスリットを設けずにひと続きの円環状とすることが好ましい。なお、かかる円環状とする場合、リング５の内径はコネクタプラグ２０の外径＋０．１μｍ乃至＋１５μｍとすることにより、コネクタプラグ２０をリング５に挿通可能であって、かつ両者の間のガタツキによるコネクタプラグ２０の保持性の低下を排除でき好適である。リング５の外周形状は特に限定されず、フランジや肉厚部等が設けられていてもよい。なお、リング５の先端側の内縁にはＣ面取りやＲ面取りなどにより所定の深さのテーパーを設けておくことで、コネクタプラグ２０をリング５にスムーズに挿通可能となる。また、テーパーの最深部には、レセプタクルのコネクタ導入部に関する規格寸法を満足する所定の内径の段部を滑らかに形成しておき、さらにこれと連続して、コネクタプラグ２０を嵌め合いに保持するためのより小さな内径を有する孔を穿設した形状としてもよい。

リング５はファイバスタブ１と同軸上に設けられるため、リング５を挿通したコネクタプラグ２０はそのまま割りスリーブ２に押入され、ファイバスタブ１の先端面１２と当接する。ここでいう「同軸上」とは、リング５とファイバスタブ１の軸心の厳密な一致を要求するものではく、数十μｍ程度以下の一致をいうものである。ただしその範囲の中で、より高い同軸度を実現することがリング５の機能を好適に発揮するために好ましい。

本実施の形態においては、リング５は、接着剤層７を介してシェル４に結合していることが好ましい。ゲージなどを用いてリング５とファイバスタブ１とを位置決めした状態で接着剤を硬化させることで、高い同軸度が得られるからである。接着剤層７の厚さは、少なくともリング５の径方向について１５〜２０μｍとすることで、これがリング５の径方向の位置決めに際し十分な調整余裕として機能する。

ファイバスタブ１の軸心に対する割りスリーブ２の内周面の位置精度は、フェルール１１の真円度および割りスリーブ２の内径寸法の精度により決まる。これらの公差は一般にサブミクロンオーダーまで小さくすることが可能である。
一方、ファイバスタブ１の軸心に対するシェル４の先端部の位置精度は、シェル４の基端部から先端部までの加工精度と、シェル４の基端部とホルダ３の嵌め合い精度と、ホルダ３とファイバスタブ１の嵌め合い精度と、ファイバスタブ１自身の真円度との合計によって決まるものであり、一般にこれらの公差の合計は、上記した割りスリーブ２の内周面の位置精度よりも一桁以上大きくなる。また、リング５をシェル４に圧入固定する場合は、さらにシェル４の先端部に設ける嵌合溝の位置精度と、該嵌合溝に対するリング５の嵌め合い精度の公差が加算される。
したがって、シェル４やホルダ３の寸法を厳密に公差管理するには特別な精密加工が必要であって加工コストが莫大となるため、以下に示すようにガイドと接着剤層を用いてリング５の取り付け位置を微調整するとよい。

図２は、本実施の形態にかかる光レセプタクルの分解断面図である。光レセプタクル１０を得る手順を以下に例示する。
（ｉ）ファイバスタブ１の基端をホルダ３に圧入し、先端を割りスリーブ２に挿入する。
（ｉｉ）シェル４をホルダ３に圧入し、割りスリーブ２をシェル４に収納する。
（ｉｉｉ）シェル４の先端開口部から、ファイバスタブ１と割りスリーブ２との嵌合部に対して円筒状のゲージ（図示せず）を挿入する。
（ｉｖ）シェル４の先端側から削成された嵌合溝４１の内面に未硬化の接着剤層７を所定の厚さで設ける。
（ｖ）リング５をゲージに対し先端側から環装し、さらに基端方向に押し込むことで、リング５を嵌合溝４１に遊嵌する。
（ｖｉ）リング５とファイバスタブ１との軸を合わせた状態で、接着剤層７を硬化させる。
（ｖｉｉ）ゲージを抜去する。
以上の組立工程により、シェル４やリング５に特別な精密加工を施すことなく、リング５とファイバスタブ１との同軸度を極めて高いものとすることができる。

コネクタプラグ２０をリング５および割りスリーブ２に対し、その先端がファイバスタブ１の先端面１２と当接するまで挿入することで、光ファイバ６および２２が接続される。かかる接続状態の断面図を図３に示す。この状態で、コネクタプラグ２０は、割りスリーブ２とリング５とによって二点支持がなされ、かつコネクタプラグ２０とリング５との嵌め合い精度が高いことから、コネクタプラグ２０に横荷重またはモーメント荷重が負荷された場合も、コネクタプラグ２０が傾くことなく、該荷重をリング５からシェル４を通じてホルダ３に伝達することができ、その結果、光信号の接続損失を抑制することができる。なお、リング５とコネクタプラグ２０とは嵌め合い精度が高いとはいえ、挿通が可能であることから所定のガタツキは必ず存在する。しかし、リング５から割りスリーブ２までは所定の距離があるため、コネクタプラグ２０とリング５との間に、仮に数μｍのガタツキがあったとしても、これがコネクタプラグ２０の先端に及ぼす回転角は極めて微小となる。

また本発明にかかる光レセプタクルは、コネクタプラグ２０を割りスリーブ２とリング５とで支持する方式であることから、割りスリーブ２は短くても十分な保持力が得られる。このため割りスリーブ２を成形するに際し、両端の同軸度を高くすることが容易となる。さらに、上記のようにコネクタプラグ２０とリング５との間には僅かながらもガタツキが存在し、コネクタプラグ２０は径方向に僅かに移動可能であるため、ファイバスタブ１とコネクタプラグ２０との軸合わせをアシストする割りスリーブ２の機能を阻害することはない。

すなわち、ファイバスタブ１と同軸に設けられるリング５の内径が、コネクタプラグ２０の外径＋０．１μｍ乃至＋１５μｍの範囲である場合、
１）コネクタプラグ２０をリング５に挿通可能であり、
２）コネクタプラグ２０に所定以下の横荷重やモーメント荷重が負荷された場合は、割りスリーブ２の径方向の弾性力により、ファイバスタブ１とコネクタプラグ２０との軸合わせがアシストされ、
３）上記所定以上の横荷重やモーメント荷重がコネクタプラグ２０に負荷された場合は、割りスリーブ２に大きな荷重負荷が生じる前にコネクタプラグ２０がリング５と当接するため、コネクタプラグ２０の傾きが抑制されるとともに割りスリーブ２の過大な拡開変形が防止されるという効果が得られる。

図４は本発明の第二の実施の形態にかかる光レセプタクルの断面図である。本実施の形態においては、リング５がシェル４の基端側から先端側にむけて圧入され、かつ、シェル４とホルダ３とが所定の厚さの接着剤層７を介して接合されている。またシェル４の先端には、リング５の抜け止めとしてストッパ４２が設けられている。ストッパ４２の内径は、コネクタプラグ２０の外径よりも大きく、リング５の外径よりも小さい。

本実施の形態にかかる光レセプタクル１０の分解断面図を図５に示す。光レセプタクル１０を得る手順を以下に例示する。
（ｉ）ファイバスタブ１の基端をホルダ３に圧入し、先端を割りスリーブ２に挿入する。一方、リング５をシェル４の中空部に基端側から挿入し、固定する。またリング５とシェル４とを完全に固定するため、接着剤を併用してもよい。
（ｉｉ）ファイバスタブ１と割りスリーブ２との嵌合部に対して円筒状のゲージを挿入する。
（ｉｉｉ）ホルダ３の外周面のうち、シェル４との接合面に未硬化の接着剤層７を所定の厚さで設ける。
（ｉｖ）ゲージをガイドとしてリング５とファイバスタブ１の軸合わせを行い、シェル４をホルダ３に遊嵌する。
（ｖ）接着剤層７を硬化させてシェル４とホルダ３とを固定した後、ゲージを抜去する。

上記の手順により得られた光レセプタクル１０は、シェル４をホルダ３に接着接合するにあたり、リング５とファイバスタブ１との同軸度をゲージによって良好に微調整しながらこれを行うことができる。一方、リング５を予めシェル４に固定する工程は圧入によって行うことができるが、シェル４の中空円筒の内径とリング５の外径の嵌め合い公差を緩くして加工性や組立性を向上するために接着にて行ってもよい。

その他の実施の形態として、第一および第二の実施の形態を組み合わせた光レセプタクルによっても本発明の目的を達成することができる。例えば、シェルの先端側から削成された嵌合溝にリングを圧入固定し、割りスリーブから立てたゲージをガイドとしてリングとファイバスタブとの同軸度を所定の精度で保ちながら、シェルとホルダとの間で接着剤層を介して接合してもよい。
また、リングとシェルとを、例えばセラミックス材料にて一体に成形し、すなわちシェルの先端部にプラグフェルールの外径寸法＋０．１乃至１５μｍの内径をもつ円孔を設け、これとスタブフェルールとの軸を合わせつつ所定の厚さの接着剤層を介してホルダと接着接合してもよい。

（実施例）
本発明の実施例として、図１，２に示した光レセプタクル１０を作成した。
フェルール１１は、ジルコニアセラミックスを押し出し成形してなる円筒状の部材に焼成および切削工程を施し、外径２．４９９ｍｍ、長さ１０．５ｍｍの寸法とした。
フェルール１１の中心軸上に穿設された貫通孔にはシングルモード用光ファイバを挿通して接着固定し、さらに先端面１２を曲率半径２０ｍｍ程度の曲面に鏡面研磨し、基端面１３を損失測定用にファイバを後方へ延長したファイバスタブ１を得た。
ファイバスタブ１の基端を、平均肉厚１．５ｍｍ程度のＳＵＳ３０４材料からなるホルダ３に圧入固定した。
割りスリーブ２は、ジルコニアセラミックスを円筒状に成形し、外径３．２ｍｍ、内径２．４９２ｍｍ、長さ４．８ｍｍの寸法とした。また、割りスリーブ２には長さ方向の全長にわたり、幅０．５ｍｍのスリットを設けた。かかる割りスリーブ２の中心深さまで、ファイバスタブ１の先端部を挿入した。
リング５はジルコニアセラミックスを押し出し成形してなる円環材料をさらに焼成し、外径３．４５ｍｍ、内径２．５１０ｍｍ、長さ２．７ｍｍの寸法とした。
シェル４は、平均肉厚１．０ｍｍ程度のＳＵＳ３０３材料にて成形し、さらにその先端部には、内径３．４８ｍｍ、深さ２．７ｍｍの嵌合溝４１を先端側から削成した。かかるシェル４をホルダ３に圧入固定した。
嵌合溝４１の内周面には、エポキシ系接着剤を平均厚さ１５μｍで塗布し、未硬化の接着剤層７を設けた。
シェル４の先端側から、ファイバスタブ１と割りスリーブ２との嵌合部に対して挿入した外径２．５０７ｍｍの円筒ゲージをガイドとして、リング５をファイバスタブ１に軸合わせしつつ嵌合溝４１に嵌合した。この状態で接着剤層７を硬化させ、リング５をシェル４に接着固定し、光レセプタクル１０を得た。

フェルール１１と同一材料かつ同一の外形寸法のプラグフェルール２１を用意し、その先端部を光レセプタクル１０の先端側よりこれに挿入した。
次に、光レセプタクル１０の先端より突出しているプラグフェルール２１の基端に１乃至５[Ｎ]の横荷重を加え、光信号の接続損失を市販の光出力測定器により計測した。
図６に、横荷重対接続損失のグラフを示す。

（比較例）
比較例として、上記の光レセプタクルよりリング５を除去したものについて、同様の横荷重をプラグフェルール２１に負荷した際の光信号の接続損失を計測した。このときの結果を図６に併記する。

図６の結果より、本実施例にかかる光レセプタクル１０によれば、リング５の存在によりプラグフェルール２１の傾き方向の変位が拘束され、横荷重に対する光信号の接続損失が良好に抑制されたことがわかる。

本発明の第一の実施の形態にかかる光レセプタクルおよびコネクタプラグの断面図である。 図１の光レセプタクルの分解断面図である。 図１の光レセプタクルにコネクタプラグを接続した状態の断面図である。 本発明の第二の実施の形態にかかる光レセプタクルおよびコネクタプラグの断面図である。 図４の光レセプタクルの分解断面図である。 本発明の実施例および比較例における横荷重対接続損失のグラフである。 従来技術にかかる光レセプタクルの断面図である。 コネクタプラグにモーメント荷重を負荷した場合の従来技術にかかる光レセプタクルの断面図である。

符号の説明

１，１０１ ファイバスタブ
１１，１１１ フェルール
１２ 先端面
１３ 基端面
２，１０２ 割りスリーブ
３，１０３ ホルダ
４，１０４ シェル
４１ 嵌合溝
４２ ストッパ
５ リング
５１ テーパー
６，２２，１０６，１２２ 光ファイバ
７ 接着剤層
８，１０８ スリット
１０，１１０ 光レセプタクル
２０，１２０ コネクタプラグ
２１ プラグフェルール

Claims (7)

1. フェルールの内部に光ファイバを挿通したファイバスタブと、ファイバスタブの基端部を固定するホルダと、ファイバスタブの先端部およびこれに接続されるコネクタプラグを保持する割りスリーブと、中空筒状で内部に割りスリーブを収納するシェルとを有する光レセプタクルにおいて、
   前記シェルの先端部であって、前記ファイバスタブと同軸上に、前記コネクタプラグを保持するリングを備えることを特徴とする光レセプタクル。
2. リングを、シェルの先端側に削成された嵌合溝に嵌合してなることを特徴とする請求項１記載の光レセプタクル。
3. リングとシェルとが所定の厚さの接着剤層を介して接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光レセプタクル。
4. ホルダとシェルとが所定の厚さの接着剤層を介して接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光レセプタクル。
5. リングの内径が、コネクタプラグの外径＋０．１乃至１５μｍであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光レセプタクル。
6. リングがセラミックス材料からなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光レセプタクル。
7. リングが、その先端側の内縁にテーパーを有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光レセプタクル。

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