特許 7055117 光ファイバ端部構造及びそれを用いた光コネクタ構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-07

(45)【発行日】2022-04-15

(54)【発明の名称】光ファイバ端部構造及びそれを用いた光コネクタ構造

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/02 20060101AFI20220408BHJP

   G02B 6/255 20060101ALI20220408BHJP

【ＦＩ】

G02B6/02 421

G02B6/02 411

G02B6/255

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019187401

(22)【出願日】2019-10-11

(65)【公開番号】P2021063880

(43)【公開日】2021-04-22

【審査請求日】2020-10-12

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003263

【氏名又は名称】三菱電線工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷口 浩一

(72)【発明者】

【氏名】八若 正義

(72)【発明者】

【氏名】田中 正俊

【審査官】堀部 修平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－００４７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２２７７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３４１１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０１４１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６５８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／１２３６０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３６３１２５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ６／０２

Ｇ０２Ｂ ６／２５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバにおけるジャケットが設けられた部分から裸ファイバが突出して露出した光ファイバ端部構造であって、
前記露出した裸ファイバは、外周面に設けられたモードストリッパ及び前記モードストリッパの構成面とは別の後方側を臨む漏洩光出射面を有する先端側の相対的に外径が大きい第１ファイバ部分と、外周面に設けられた第２のモードストリッパを有する後方側の相対的に外径が小さい第２ファイバ部分とを含み、
前記第１ファイバ部分の相対的に外径が大きい後方側の端面と前記第２ファイバ部分の相対的に外径が小さい先端側の端面とが接続されており、前記第１ファイバ部分の後方側の端面における前記第２ファイバ部分と接続した部分の外側の後方側を臨む面が前記漏洩光出射面を構成しており、
前記第１ファイバ部分の後端外周部が、外周面から後方側の端面に滑らかに連続するように、外向きに凸の曲面に形成されており、前記曲面が前記漏洩光出射面を構成している光ファイバ端部構造。

【請求項2】

請求項１に記載された光ファイバ端部構造において、
前記第１ファイバ部分の後方側の部分が、後方側に行くに従って外径が縮径するように形成されており、前記後方側に行くに従って外径が縮径するように形成された部分の外周面が前記漏洩光出射面を構成している光ファイバ端部構造。

【請求項3】

光ファイバにおけるジャケットが設けられた部分から裸ファイバが突出して露出した光ファイバ端部構造であって、
前記露出した裸ファイバは、外周面に設けられたモードストリッパと、前記モードストリッパの構成面とは別の後方側を臨む漏洩光出射面とを有し、
前記露出した裸ファイバは、前記モードストリッパ及び前記漏洩光出射面を有する先端側の第１ファイバ部分と、後方側の第２ファイバ部分とを含み、
前記第１ファイバ部分の後端外周部が、外周面から後方側の端面に滑らかに連続するように、外向きに凸の曲面に形成されており、前記曲面が前記漏洩光出射面を構成している光ファイバ端部構造。

【請求項4】

光ファイバにおけるジャケットが設けられた部分から裸ファイバが突出して露出した光ファイバ端部構造であって、
前記露出した裸ファイバは、外周面に設けられたモードストリッパと、前記モードストリッパの構成面とは別の後方側を臨む漏洩光出射面とを有し、
前記露出した裸ファイバは、前記モードストリッパ及び前記漏洩光出射面を有する先端側の第１ファイバ部分と、後方側の第２ファイバ部分とを含み、
前記第２ファイバ部分の先端側の部分が、先端側に行くに従って外径が縮径するように形成されているとともに、前記第２ファイバ部分の相対的に外径が小さい先端側の端面が前記第１ファイバ部分の相対的に外径が大きい後方側の端面に接続されており、且つ前記第１ファイバ部分の後方側の端面における前記第２ファイバ部分と接続した部分の外側の後方側を臨む面が前記漏洩光出射面を構成しており、
前記第１ファイバ部分及び前記第２ファイバ部分が同一スペックの光ファイバが用いられて構成されており、
前記第２ファイバ部分の先端側の部分の外径は、前記第１ファイバ部分と同一の外径から始まって先端側に行くに従って縮径している光ファイバ端部構造。

【請求項5】

光ファイバにおけるジャケットが設けられた部分から裸ファイバが突出して露出した光ファイバ端部構造であって、
前記露出した裸ファイバは、外周面に設けられたモードストリッパと、前記モードストリッパの構成面とは別の後方側を臨む漏洩光出射面とを有し、
前記露出した裸ファイバは、前記モードストリッパ及び前記漏洩光出射面を有する先端側の第１ファイバ部分と、後方側の第２ファイバ部分とを含み、
前記第１ファイバ部分の後方側の部分が、後方側に行くに従って外径が縮径するように形成されているとともに、前記第１ファイバ部分の相対的に外径が小さい後方側の端面が前記第２ファイバ部分の相対的に外径が大きい先端側の端面に接続されており、且つ前記第１ファイバ部分の後方側の部分の外周面が前記漏洩光出射面を構成しており、
前記第１ファイバ部分及び前記第２ファイバ部分が同一スペックの光ファイバが用いられて構成されており、
前記第１ファイバ部分の後方側の部分の外径は、前記第２ファイバ部分と同一の外径から始まって後方側に行くに従って縮径している光ファイバ端部構造。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれかに記載された光ファイバ端部構造が光コネクタに収容されて構成された光コネクタ構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバ端部構造及びそれを用いた光コネクタ構造に関する。

【背景技術】

【0002】

光ファイバのクラッドを伝搬する漏洩光（クラッドモード光）を外部に放出して除去する手段として、光ファイバの外周面に設けられるモードストリッパがある。例えば、特許文献１には、光検出装置が、第１光ファイバと、その下流側に接続された第２光ファイバとを備え、第１光ファイバが、第１コア及びその外側の第１クラッドを有するとともに、第１クラッドの外周面に第１モードストリッパが設けられ、第２光ファイバが、第２コア、その外側の内側クラッド、その外側の低屈折率層、及びその外側の外側クラッドを有するとともに、外側クラッドの外周面に第２モードストリッパが設けられた構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－７０６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

レーザ加工機等で用いられる光ファイバでは、入射側の端部において、軸ずれ等のためにコアに入射されなかった漏洩光によりジャケットが焼損する虞がある。また、出射側の端部においては、レーザ光照射対象からの反射光がクラッドに入射した漏洩光により同様のジャケットの焼損の虞がある。そこで、これらの有害な漏洩光を外部に放出して除去するため、光ファイバの端部の外周面にモードストリッパが設けられている。

【0005】

ところが、従来のモードストリッパでは、漏洩光の軸方向に対する伝搬角度が、コアとクラッドとの屈折率によって決まる開口数（ＮＡ）よりも十分に大きければ、優れた漏洩光の除去効率が得られるものの、その伝搬角度が開口数（ＮＡ）よりも僅かに大きい程度のときには、漏洩光の除去効率が低いという問題がある。

【0006】

本発明の課題は、漏洩光の軸方向に対する伝搬角度の大きさによらず、優れた漏洩光の除去効率が得られる光ファイバ端部構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、光ファイバにおけるジャケットが設けられた部分から裸ファイバが突出して露出した光ファイバ端部構造であって、前記露出した裸ファイバは、外周面に設けられたモードストリッパと、前記モードストリッパの構成面とは別の後方側を臨む漏洩光出射面とを有する。

【0008】

本発明は、本発明の光ファイバ端部構造が光コネクタに収容されて構成された光コネクタ構造である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、端部に露出した裸ファイバが、外周面に設けられたモードストリッパに加え、モードストリッパの構成面とは別の後方側を臨む漏洩光出射面を有することにより、漏洩光の軸方向に対する伝搬角度の大きさによらず、優れた漏洩光の除去効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】実施形態１に係る光コネクタ構造の断面図である。

【図1B】実施形態１に係る光コネクタ構造の変形例の断面図である。

【図2】実施形態２に係る光コネクタ構造の断面図である。

【図3】実施形態３に係る光コネクタ構造の断面図である。

【図4】実施形態４に係る光コネクタ構造の断面図である。

【図5】実施形態５に係る光コネクタ構造の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。

【0012】

（実施形態１）
図１Ａは、実施形態１に係る光コネクタ構造Ｃを示す。実施形態１に係る光コネクタ構造Ｃは、レーザ切断装置、レーザ溶接装置、３Ｄ金属プリンター等のレーザ加工装置に用いられるレーザ光伝送用の光ファイバケーブルに含まれる光ファイバ１０の光ファイバ端部構造Ａが光コネクタ２０に収容されて構成されている。

【0013】

光ファイバ１０は、裸ファイバ１１と、それを被覆するジャケット１２とを有する。光ファイバ１０の外径は、例えば１．３ｍｍである。

【0014】

裸ファイバ１１は、相対的に高屈折率なコア１１ａと、それを被覆する相対的に低屈折率のクラッド１１ｂとを含む。裸ファイバ１１は、例えば、コア１１ａがノンドープの純粋石英で形成されており、クラッド１１ｂが屈折率を低下させるドーパント（Ｆ、Ｂ等）がドープされた石英で形成されている。なお、裸ファイバ１１は、複数のコアを有するマルチコアファイバであってもよい。また、裸ファイバ１１は、クラッド１１ｂを更に被覆する第２クラッドのサポート層を含んでいてもよい。

【0015】

ジャケット１２は、フッ素樹脂や紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等で形成された単一層で構成されていてもよく、また、例えばシリコーン樹脂の内側バッファ層と、それを被覆するナイロン樹脂やフッ素樹脂の外側被覆層との２層で構成されていてもよい。ジャケット１２の厚さは、例えば４００μｍである。

【0016】

光ファイバ端部構造Ａは、ジャケット１２が設けられた部分から裸ファイバ１１が突出して露出している。端部に露出した裸ファイバ１１は、外径が異なる先端側の第１ファイバ部分１１１と、その後方側の第２ファイバ部分１１２とを含む。ここで、本出願では、端部に露出した裸ファイバ１１の「先端側」をそのまま「先端側」といい、「基端側」を「後方側」という。第１ファイバ部分１１１は、相対的に外径が大きく形成されている。第１ファイバ部分１１１の外径は、例えば５００μｍ以上１０００μｍ以下である。第１ファイバ部分１１１の長さは、例えば１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。第２ファイバ部分１１２は、相対的に外径が小さく形成されており、且つ外径がジャケット１２が設けられた部分の裸ファイバ１１の外径と同一である。第２ファイバ部分１１２の外径は、例えば１５０μｍ以上４００μｍ以下である。第２ファイバ部分１１２の長さは、例えば１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。

【0017】

第１ファイバ部分１１１の後方側の端面及び第２ファイバ部分１１２の先端側の端面は、いずれも軸方向に対する垂直面である。第１ファイバ部分１１１の相対的に外径が大きい後方側の端面と第２ファイバ部分１１２の相対的に外径が小さい先端側の端面とは、同軸に突き合わされて融着接続されている。したがって、第１ファイバ部分１１１と第２ファイバ部分１１２との接続部では、外径が不連続に変化しており、そのため第１ファイバ部分１１１の後方側の端面は、第２ファイバ部分１１２との融着接続した部分の外側に環状の後方側を臨む面を含む。ここで、本出願において、「後方側を臨む面」とは、面の法線方向が軸方向に対してなす角度が後方側に０°以上９０°未満である面をいう。

【0018】

第１ファイバ部分１１１及び第２ファイバ部分１１２は、コア径が同一であることが好ましいが、コア径が異なる場合でも、接続損失が、好ましくは０．５ｄＢ以下、より好ましくは０．１ｄＢ以下、更に好ましくは０．０５ｄＢ以下であればよい。第１ファイバ部分１１１及び第２ファイバ部分１１２のコア径は、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下である。

【0019】

第１ファイバ部分１１１の外周面には、第１モードストリッパ１３１が設けられている。また、第２ファイバ部分１１２の外周面には、第２モードストリッパ１３２が設けられている。これらの第１及び第２モードストリッパ１３２は、第１ファイバ部分１１１及び／又は第２ファイバ部分１１２における長さ方向の所定長の部分に設けられていてもよく、また、長さ方向の全長に設けられていてもよい。これらの第１及び第２モードストリッパ１３２は、例えば、それらの外周面に対して、研磨やブラストや切断などの機械加工、湿式エッチング、レーザ加工等が施されて形成された粗面、又は、シリカなどの微粒子の堆積溶融等して形成された粗面で構成される。

【0020】

光コネクタ２０は、例えばステンレスなどの金属等で筒状に形成されている。光コネクタ２０には、先端側に内径の大きい円筒孔が形成され、その中間部に環状のサファイアブロック２１が内嵌めされて先端側の石英ブロック収容部２２と後方側の裸ファイバ収容部２３とに仕切られている。石英ブロック収容部２２には塊状の石英ブロック２４が収容されている。裸ファイバ収容部２３の後方側に連続して内径が光ファイバ１０の外径とほぼ同じ光ファイバ挿通孔２５が形成されている。

【0021】

光ファイバ端部構造Ａは、光ファイバ１０が光コネクタ２０の後方側から挿入されることにより、光コネクタ２０に収容されている。光ファイバ端部構造Ａにおいて、ジャケット１２が設けられた部分が光ファイバ挿通孔２５に内嵌め保持されるとともに、その先端面が光ファイバ挿通孔２５の先端に位置づけられている。第１ファイバ部分１１１及び第２ファイバ部分１１２を含む露出した裸ファイバ１１は、裸ファイバ収容部２３内の空間を非接触で軸方向に延びるとともに、その先端部がサファイアブロック２１に内嵌め保持され、且つ先端面が石英ブロック２４に融着接続されている。

【0022】

実施形態１に係る光コネクタ構造Ｃにおいて、入射側の光コネクタ２０の場合には光源からのレーザ光が、また、出射側の光コネクタ２０の場合には被照射物からの反射光が、石英ブロック２４を介して第１ファイバ部分１１１のクラッド１１ｂにも入射して漏洩光として伝搬する。このとき、漏洩光のうちの軸方向に対する伝搬角度が第１ファイバ部分１１１の開口数（ＮＡ）よりも十分に大きい成分は、その大部分が第１ファイバ部分１１１の外周面に設けられた第１モードストリッパ１３１から外部の裸ファイバ収容部２３内の空間に放出されて除去される。

【0023】

一方、漏洩光のうちの軸方向に対する伝搬角度が第１ファイバ部分１１１の開口数（ＮＡ）よりも僅かに大きい程度の成分は、第１モードストリッパ１３１では十分に除去されない。これは、コア径と第１ファイバ部分１１１の外径との差が大きいため、この成分の漏洩光が第１モードストリッパ１３１にまで到達することが困難になるためであると推測される。しかしながら、この成分の漏洩光は、第１ファイバ部分１１１の後方側の端面における第２ファイバ部分１１２との融着接続した部分の外側の環状の後方側を臨む面から外部の裸ファイバ収容部２３内の空間に放出されて除去される。したがって、第１ファイバ部分１１１の後方側の端面におけるこの環状の後方側を臨む面が、第１モードストリッパ１３１よりも後方側に設けられた第１モードストリッパ１３１の構成面とは別の後方側を臨む漏洩光出射面１４を構成している。漏洩光出射面１４は、平滑面であってもよく、また、粗面であってもよい。なお、この成分の漏洩光の除去対策としては、露出した裸ファイバの外径を細径化し、コア径と裸ファイバの外径との差を小さくすることが考えられるが、その場合、細径の裸ファイバのレーザに対する耐性が低くなることが懸念されるとともに、細径の裸ファイバを取り扱う必要があるため、製造プロセスの煩雑さが増えるといった課題が生じる。

【0024】

また、第１モードストリッパ１３１及び漏洩光出射面１４から除去されなかった漏洩光は、第２ファイバ部分１１２のクラッド１１ｂに入射して伝搬し、第２ファイバ部分１１２の外周面に設けられた第２モードストリッパ１３２から外部の裸ファイバ収容部２３内の空間に放出されて除去される。なお、第１モードストリッパ１３１及び漏洩光出射面１４から漏洩光を十分に除去することができるのであれば、この第２モードストリッパ１３２は必ずしも必要ではない。

【0025】

第１ファイバ部分１１１の第１モードストリッパ１３１及び漏洩光出射面１４、並びに第２ファイバ部分１１２の第２モードストリッパ１３２から裸ファイバ収容部２３内の空間に放出された漏洩光は、光コネクタ２０の裸ファイバ収容部２３の内壁に照射され、吸収されて熱エネルギーに変換され、それが光コネクタ２０を伝導して外部に放熱される。

【0026】

上記の構成によれば、端部に露出した裸ファイバ１１の第１ファイバ部分１１１が、その外周面に設けられた第１モードストリッパ１３１に加え、モードストリッパの構成面とは別の後方側を臨む漏洩光出射面１４とを有することにより、漏洩光のうちの軸方向に対する伝搬角度が第１ファイバ部分１１１の開口数（ＮＡ）よりも十分に大きい成分を第１モードストリッパ１３１から有効に除去するとともに、第１モードストリッパ１３１で除去されなかった漏洩光のうちの軸方向に対する伝搬角度が第１ファイバ部分１１１の開口数（ＮＡ）よりも僅かに大きい程度の成分を漏洩光出射面１４から除去するので、漏洩光の軸方向に対する伝搬角度の大きさによらず、優れた漏洩光の除去効率を得ることができる。また、裸ファイバ１１の第２ファイバ部分１１２が、その外周面に設けられた第２モードストリッパ１３２を有するので、第１ファイバ部分１１１の第１モードストリッパ１３１及び漏洩光出射面１４で除去されなかった漏洩光を第２モードストリッパ１３２から除去することができる。そして、その結果、有害な漏洩光によるジャケット１２の焼損を抑制することができる。

【0027】

ところで、レーザ加工装置の小型化に伴い加工分野が拡大しており、光ファイバケーブルのフィールドでの取り周りや故障時の修理の容易さが求められていることから、光ファイバケーブルにおける光ファイバの細径化が進んでいる。ところが、光ファイバが細径化すると、その漏洩光に対する耐性が低くなることが懸念される。しかしながら、上記の構成によれば、外径の大きい第１ファイバ部分１１１の第１モードストリッパ１３１及び漏洩光出射面１４から漏洩光を効率的に除去することができるので、第２ファイバ部分１１２及びそれに続くジャケット１２が設けられた部分の漏洩光に対する耐性を懸念する必要がなく、光ファイバ１０の細径化を図ることができる。加えて、第１ファイバ部分１１１を融着接続した石英ブロック２４を有する光コネクタ２０をモジュール化しておけば、光ファイバ１０の外径を自由に選択して第１ファイバ部分１１１に融着接続することにより、所望の光ファイバ１０が細径化された光ファイバケーブルを得ることができる。

【0028】

光コネクタ構造Ｃは、図１Ｂに示すように、第１ファイバ部分１１１の後方側の一部分及び第２ファイバ部分１１２が埋設されるように裸ファイバ収容部２３に熱伝導材２６が充填されていてもよい。この場合、第１ファイバ部分１１１の漏洩光出射面１４及び第２ファイバ部分１１２の第２モードストリッパ１３２が熱伝導材２６に埋設されることとなる。これにより、第１ファイバ部分１１１の漏洩光出射面１４及び第２ファイバ部分１１２の第２モードストリッパ１３２で発生した熱を、熱伝導材２６を介して光コネクタ２０に効率的に伝導して放熱させることができる。なお、第１ファイバ部分１１１の第１モードストリッパ１３１も熱伝導材２６に埋設させてもよい。また、光コネクタ２０内に冷却水を循環させて水冷により積極的に冷却を行ってもよい。

【0029】

（実施形態２）
図２は、実施形態２に係る光コネクタ構造Ｃを示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は、同一符号で示す。

【0030】

実施形態２に係る光コネクタ構造Ｃでは、光ファイバ端部構造Ａにおいて、第１ファイバ部分１１１の後端外周部が、外周面から後方側の端面に滑らかに連続するように、外向きに凸の曲面に形成されている。この曲面も後方側を臨む漏洩光出射面１４を構成している。

【0031】

上記の構成によれば、漏洩光出射面１４を構成する第１ファイバ部分１１１の後端外周部の曲面では、漏洩光の出射面積が広いのに加え、第１ファイバ部分１１１の後端側に行くに従って、軸方向に対する傾斜角度が連続して大きくなるように変化しているので、多くの漏洩光に対する臨界角が小さくなり、より効率的に漏洩光を除去することができる。また、本形状とすることで漏洩光出射面１４から、先端方向に戻る反射光が削減されるため、レーザ加工機の光源や加工ヘッドに戻り光による悪影響を減らすことができる。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。

【0032】

（実施形態３）
図３は、実施形態３に係る光コネクタ構造Ｃを示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は、同一符号で示す。

【0033】

実施形態３に係る光コネクタ構造Ｃでは、光ファイバ端部構造Ａにおいて、第１ファイバ部分１１１及び第２ファイバ部分１１２は、基本的には外径が同一であるが、第２ファイバ部分１１２の先端側の部分だけが、先端側に行くに従って外径が漸次連続して縮径したテーパ状に形成されている。第１ファイバ部分１１１の相対的に外径が大きい後方側の端面には、外径が縮小した第２ファイバ部分１１２の相対的に外径が小さい先端側の端面が同軸に突き合わされて融着接続されている。したがって、第１ファイバ部分１１１と第２ファイバ部分１１２との接続部では、外径が不連続に変化しており、そのため第１ファイバ部分１１１の後方側の端面は、第２ファイバ部分１１２との融着接続した部分の外側に環状の後方側を臨む面を含み、これが漏洩光出射面１４を構成している。第２ファイバ部分１１２のテーパ状に形成された部分の長さは、例えば１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。第２ファイバ部分１１２の先端側の端面の外径は、例えば１５０μｍ以上４００μｍ以下である。なお、第２ファイバ部分１１２の先端側の部分は、先端側に行くに従って外径がステップ状に縮径していてもよい。

【0034】

上記の構成によれば、第１ファイバ部分１１１及び第２ファイバ部分１１２の外径が同一であるので、それらに同一スペックの光ファイバ１０を用いることができ、その場合、第１ファイバ部分１１１及び第２ファイバ部分１１２のコア径が同一となるので、それらの接続損失を低く抑えることができる。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。

【0035】

なお、第１ファイバ部分１１１の後端外周部は、前述の実施形態２と同様、外周面から後方側の端面に滑らかに連続するように、外向きに凸の曲面に形成されて漏洩光出射面１４を構成していてもよい。また、第１ファイバ部分１１１の後方側の部分は、後述の実施形態４と同様、後方側に行くに従って外径が漸次連続して縮径したテーパ状に形成されて漏洩光出射面１４を構成していてもよい。これらの形状とすることで漏洩光出射面１４から、先端方向に戻る反射光が削減されるため、レーザ加工機の光源や加工ヘッドに戻り光による悪影響を減らすことができる。

【0036】

（実施形態４）
図４は、実施形態４に係る光コネクタ構造Ｃを示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は、同一符号で示す。

【0037】

実施形態４に係る光コネクタ構造Ｃでは、光ファイバ端部構造Ａにおいて、第１ファイバ部分１１１の後方側の部分が、後方側に行くに従って外径が漸次連続して縮径したテーパ状に形成されている。第１ファイバ部分１１１のテーパ状に形成された部分の長さは、例えば1ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。第１ファイバ部分１１１の後方側の端面の外径は、第２ファイバ部分１１２の先端側の端面の外径よりも大きく、その外径の差は、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下である。第１ファイバ部分１１１の相対的に外径が大きい後方側の端面には、第２ファイバ部分１１２の相対的に外径が小さい先端側の端面が同軸に突き合わされて融着接続されている。したがって、第１ファイバ部分１１１と第２ファイバ部分１１２との接続部では、外径が不連続に変化しており、そのため第１ファイバ部分１１１の後方側の端面は、第２ファイバ部分１１２との融着接続した部分の外側に環状の後方側を臨む面を含み、これが漏洩光出射面１４を構成している。それに加えて、第１ファイバ部分１１１における後方側に行くに従って外径が漸次連続して縮径してテーパ状に形成された部分の外周面もまた、第１モードストリッパ１３１の構成面とは別の後方側を臨む漏洩光出射面１４を構成している。

【0038】

なお、第１ファイバ部分１１１の後方側の端面の外径と、第２ファイバ部分１１２の先端側の端面の外径とが同一であって、第１ファイバ部分１１１の後方側の端面が漏洩光出射面１４を有さない構成であってもよい。また、第１ファイバ部分１１１の後方側の部分は、後方側に行くに従って外径がステップ状に縮径していてもよい。更に、実施形態２と同様、第１ファイバ部分１１１の後端外周部が、外周面から後方側の端面に滑らかに連続するように、外向きに凸の曲面に形成されて漏洩光出射面１４を構成していてもよい。

【0039】

上記の構成によれば、漏洩光出射面１４を構成する第１ファイバ部分１１１のテーパ状に形成されている部分では、漏洩光の出射面積が広いのに加え、軸方向に対して傾斜しているので、多くの漏洩光に対する臨界角が小さくなり、より効率的に漏洩光を除去することができる。また、本形状とすることで漏洩光出射面１４から、先端方向に戻る反射光が削減されるため、レーザ加工機の光源や加工ヘッドに戻り光による悪影響を減らすことができる。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。

【0040】

（実施形態５）
図５は、実施形態５に係る光コネクタ構造Ｃを示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は、同一符号で示す。

【0041】

実施形態５に係る光コネクタ構造Ｃでは、光ファイバ端部構造Ａにおいて、第１ファイバ部分１１１及び第２ファイバ部分１１２は、基本的には外径が同一であるが、第１ファイバ部分１１１の後方側の部分だけが、後方側に行くに従って外径が漸次縮径したテーパ状に形成されている。第１ファイバ部分１１１のテーパ状に形成された部分の長さは、例えば１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。第１ファイバ部分１１１の後方側の端面の外径は、第２ファイバ部分１１２の先端側の端面の外径よりも小さく、その外径の差は、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下である。第１ファイバ部分１１１の相対的に外径が小さい後方側の端面には、第２ファイバ部分１１２の相対的に外径が大きい先端側の端面が同軸に突き合わされて融着接続されている。第１ファイバ部分１１１における後方側に行くに従って外径が漸次連続して縮径してテーパ状に形成された部分の外周面は、第１モードストリッパ１３１の構成面とは別の後方側を臨む漏洩光出射面１４を構成している。なお、第１ファイバ部分１１１の後方側の部分は、後方側に行くに従って外径がステップ状に縮径していてもよい。

【0042】

上記の構成によれば、漏洩光出射面１４を構成する第１ファイバ部分１１１のテーパ状に形成されている部分では、漏洩光の出射面積が広いのに加え、軸方向に対して傾斜しているので、多くの漏洩光に対する臨界角が小さくなり、より効率的に漏洩光を除去することができる。また、本形状とすることで漏洩光出射面１４から、先端方向に戻る反射光が削減されるため、レーザ加工機の光源や加工ヘッドに戻り光による悪影響を減らすことができる。また、第１ファイバ部分１１１及び第２ファイバ部分１１２の外径が同一であるので、それらに同一スペックの光ファイバ１０を用いることができ、その場合、第１ファイバ部分１１１及び第２ファイバ部分１１２のコア径が同一となるので、それらの接続損失を低く抑えることができる。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。

【0043】

（その他の実施形態）
上記実施形態１～５では、露出した裸ファイバ１１を、第１ファイバ部分１１１と第２ファイバ部分１１２とが融着接続された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、接続部分を有さない裸ファイバの外周面にモードストリッパ及び漏洩光出射面が形成加工された構成であってもよい。

【0044】

上記実施形態１～５では、露出した裸ファイバ１１を、第１ファイバ部分１１１と第２ファイバ部分１１２とが融着接続された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、第１ファイバ部分１１１の先端側、第１ファイバ部分１１１と第２ファイバ部分１１２との間、及び第２ファイバ部分１１２の後方側のうちの１箇所又は２箇所以上に第３ファイバ部分が設けられた構成であってもよい。

【0045】

上記実施形態１～５では、第１モードストリッパ１３１の後方側に漏洩光出射面１４が設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、モードストリッパの先端側に漏洩光出射面が設けられた構成であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明は、光ファイバ端部構造及びそれを用いた光コネクタ構造の技術分野について有用である。

【符号の説明】

【0047】

Ａ 光ファイバ端部構造
Ｃ 光コネクタ構造
１０ 光ファイバ
１１ 裸ファイバ
１１ａ コア
１１ｂ クラッド
１１１ 第１ファイバ部分
１１２ 第２ファイバ部分
１２ ジャケット
１３１ 第１モードストリッパ
１３２ 第２モードストリッパ
１４ 漏洩光出射面
２０ 光コネクタ
２１ サファイアブロック
２２ 石英ブロック収容部
２３ ファイバ収容部
２４ 石英ブロック
２５ 光ファイバ挿通孔
２６ 熱伝導材

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】