光ファイバコネクタ端面形状の重要性

光ファイバーコネクターは、現代の通信ネットワークにおいて、信頼性の高い信号伝送を保証する基本的なコンポーネントです。これらのコネクタの端面形状は、光損失を最小限に抑え、長期的な機械的信頼性を確保する上で重要な役割を果たします。IEC 61300-3-47「Basic test and measurement procedures for end face geometry of PC/APC spherically polished ferrules using interferometry（干渉計を使用したPC/APC球面研磨フェルールの端面形状の基本試験および測定手順）」や、角度研磨、フェルール形状、材料、およびその他のコネクター部品をカバーする一連のIEC 61755規格などの規格は、最適な端面形状を評価し、維持するための正確なガイドラインを提供しています。この記事では、主要パラメータである曲率半径、頂点オフセット、ファイバー高さの重要性と、高品質の端面形状を達成するための方法について説明します。

 

端面形状の主要パラメータ

1. 曲率半径

曲率半径（ROC）とは、コネクタのフェルール端面の曲率を意味する。このパラメータは、嵌合したコネクター間の適切な物理的接触を確保するために不可欠です。曲率半径は、定義された嵌合領域上で最もフィットする球体の3D半径として定義されます。

明確に定義されたROCは、低挿入損失と低リターンロスを維持することで、一貫した信頼性の高い光学性能を保証します。また、信号の劣化や反射につながるエアギャップを防ぎます。

2. エイペックス・オフセット

頂点オフセットを測定するには、研磨されたフェルール表面の高点または頂点を定義する必要がある。凹部や突起などファイバー自体に潜在的なばらつきがあるため、頂点の球形度が考慮されます。頂点オフセットは、フェルール球面の最高点からファイバーコアの中心までの距離として定量化される。

このパラメータは、コネクタ嵌合時の応力を最小化し、均一な圧力分布を確保するために不可欠です。適切に制御された頂点オフセットは、挿入損失を増加させ、機械的性能を低下させる可能性のあるミスアライメントを防ぎます。

3. ファイバーの高さ

ファイバーハイトは、周囲のフェルール表面と比較したファイバーコアの相対位置を示す。ファイバーハイトは、突出（ファイバーハイトがプラス）または凹み（ファイバーハイトがマイナス）のいずれかになります。ファイバーハイトが正の場合、十分な接触圧が確保され、挿入損失が減少します。しかし、過度の突出や後退は、機械的損傷やエアギャップを引き起こし、シグナル・インテグリティに影響を与えます。ファイバーハイトを定義するには、球面ハイトと平面ハイトの2つの方法があります。

球面高さとは、コネクター端面（フェルールとファイバーの両方）が連続した球面を形成している場合を指す。これは、フェルールの半径に基づいて、ファイバーの中心と中心球面における理論的な高さとの間の高さの差として測定されます。

平面高さは、コネクタ端面が球状のフェルールの中央に平らなファイバーを持つシナリオを説明する。これは、ファイバーの中心と、フェルール上の接続点で形成される理論的平面の中心における高さの差として定義されます。平面高さは、研磨後のファイバーの位置を評価するために一般的に使用されます。

 

 

 

 

 

 

高品質の端面形状を実現する方法

高品質の端面形状を実現するには、精密な製造工程と検査工程が必要です。

研磨工程は、所望のROC、エイペックスオフセット、ファイバー高さを達成するために非常に重要です。パラメータが制御された自動琢磨機は、圧力、回転速度、時間を制御しながら、適切な琢磨フィルムと琢磨順序を使用することにより、一貫した結果を保証します。検査ツールは、IEC規格への準拠を保証し、欠陥を早期に発見するためにも同様に重要です。干渉計はROC、頂点オフセット、ファイバー高さを測定でき、高解像度の顕微鏡は傷、ピット、破片を検出します。

環境管理は、高品質の端面形状を維持するためのもう一つの重要な要素です。汚染物質や一貫性のない環境条件は、研磨や検査の結果に影響を及ぼします。クリーンルーム環境は粒子汚染を最小限に抑え、加工中の安定した温度と湿度は一貫した結果を保証します。さらに、品質管理プロトコルも重要な役割を果たします。定期的な装置校正は測定精度を維持し、サンプル検査はバッチが規格に準拠していることを保証します。

 

結論

光ファイバコネクターの端面形状は、光ネットワークの性能と信頼性に大きく影響します。曲率半径、頂点オフセット、ファイバー高さなどのパラメータは、IEC 61300-3-47およびIEC 61755規格に従って慎重に制御する必要があります。精密研磨技術、高度な検査ツール、厳格な品質管理手段を採用することで、メーカーは優れたコネクター性能と長期的なネットワーク信頼性を確保することができます。このような努力は、高速・大容量通信システムの高まる需要に応えるために不可欠です。

SENKOは、コネクタキットの製造・組立工程を進化させることで、国際規格を超えるコネクタの製造を可能にし、業界のベンチマークとなっています。SENKOは、革新的な設計、精密なエンジニアリング、最先端技術を駆使することで、IEC規格の厳しい要件を上回る、卓越した端面形状を実現しています。これらの進化は、コネクタの光学的・機械的性能を高めるだけでなく、グローバルな通信ネットワーク全体の信頼性と効率性の向上にも貢献しています。