ファイバーフェルール - 光ファイバーコネクターの精度と性能の鍵

光ファイバーコネクターは、セラミック、プラスチック、金属部品で構成され、光ファイバー端部を相手アダプターに固定し、正確にアライメントします。これは通常、確実な位置合わせのために中心に穴のあいた円筒形の構造をとります。

コネクタのフェルールがアダプタと正確に整合していない場合、エアギャップが形成され、その接続部を介した電力伝達が低下します。これは、内径の不一致、同心度のばらつき、横方向のミスアライメント、または接続部を介した電力伝達を減少させる角度のミスアライメントなど、いくつかの要因によって引き起こされる可能性があります。

精密

フェルールの表面は、光ファイバー接続のパフォーマンスにおいて重要な役割を果たし、ケーブル同士または送受信機とケーブルが出会うポイントとして機能し、光は減衰損失（パワーの損失）なしにこれらのポイント間を自由に通過する必要があります。

この目標を達成するには、光ファイバーが挿入されるボア開口部の円筒度から始まる精度が鍵となります。これがコアと正確に一致していないと、長手方向の不整合と伝送損失が劇的に増加します。

フェルールのコア同心度も同様に重要である。この測定は、コアが開口部の中心にどの程度密着しているかを表し、最適な伝送損失低減のためには周囲のクラッドと完全に一致しなければならない。いかなるばらつきも、コア中心とクラッド間のズレを引き起こし、伝送損失を増加させます。

イルシンテックでは、ファイバー挿入後に徹底的な検査を行い、コアが開口部内に適切に配置されていることを確認します。コンポーネント間の動きを最小限に抑え、挿入損失の可能性を低減します。

素材

フェルールは、光ファイバー・ケーブルを収納するコネクター内に収められている。組み合わせると、光はパワーを大きく損なうことなく進むはずだが、これが確実に起こるかどうかは、フェルールの表面が滑らかで損傷を受けていないかどうかにかかっている。

フェルールの材質選択は、その全体的な性能にとって極めて重要です。セラミックは、正しいサイズに精密に研磨された場合、最高の寸法制御と耐久性を提供します。さらに、その環境安定性は、長期的な性能上の利点をもたらします。セラミックはまた、ガラス部品とよく接着し、フェルールの理想的な材料選択となっています。

表面品質が悪いと、送信フェルールと受信フェルールの開口部が適切に位置合わせされず、互いに中心がずれてしまう横方向のミスアライメントのような問題が生じ、送信光の一部が目的地の光ファイバー・クラッドに入射せず、パワーが低下する可能性がある。

2005年以前は、AT&Tの商標であるマルチモード・コネクタSTが最も一般的に使用されていた。このバヨネット・マウント・デバイスは、光ファイバー・ケーブルを保持するバヨネット・マウントの2.5mmセラミック・フェルールを使用する。比較的使いやすく、優れた性能特性を誇るが、SCやLCモデルよりも挿入損失が大きいため、最良の性能を得るためには嵌合アダプタが必要である。

研磨

ファイバー/フェルール端面の研磨は、光の通過を妨げるような欠陥や凹凸がないことを保証するため、高品質のファイバーコネクターの製造に不可欠です。圧着はファイバーをフェルールに機械的に接着し、研磨はファイバーを光学的に整えます。研磨はまた、光の光学的整列を提供することにより、可能な限り最良の接続を保証します。

研磨の精度を左右する要因には、使用する治具の種類、使用する研磨パッドの材質、研磨膜の厚さなど様々なものがあります。ジルコニアセラミックは、寸法制御と耐久性に優れ、全体にわたって公差と一貫性を提供するため、最良の選択肢の一つです。

研磨は、挿入損失やリターン損失の原因となるコアのアライメントのズレを修正する最初のチャンスとなるため、不可欠である。ミスマッチはまた、フェルールのアライメントという点でも問題を引き起こし、クラッ ドがボア開口部からはみ出し、両側にミスアライメントを引き起こす可能性があります。

これを軽減するため、UPCスタイル・フェルールは従来のLCスタイル・フェルールより表面積を小さくし、よりタイトなコーン・ヘッド形状にすることで、チップ間のエア・ギャップによるORLを軽減しました。さらに、研磨治具は、研磨中にフェルールを正確に保持するように設計されており、最終製品の品質を向上させています。

エンド・ツー・エンドの公差

フェルールの公差は、光接続の品質を確保する上で極めて重要な役割を果たします。フェルールの公差は、ファイバーがそのボア内にどの程度しっかりと収まるか、また、フェルールとアダプター間の移動が挿入損失にどの程度寄与するかを決定するからです。正確な公差により、ボアの直径を光コアの直径内に正確に揃えることができ、送信フェルールと受信フェルール間の最適なアライメントが可能になります。

今日、市場にはさまざまなファイバー・コネクターがあり、それぞれが独自の利点を提供しています。バヨネット・デザインのものもあれば、プラグ式やスナップ式のものもあります。また、フェルール同士を固定する方法を取り入れたコネクターもあれば、設置や識別を容易にするために色分けされたカラーを利用したものもあります。

STコネクターは、ファイバーを内部に固定するためのスプリングロード技術を備えた四角いフェルールを特徴としており、適切に接続するためには正確な位置決めが必要ですが、誰かが誤ってケーブルを引っ張ると信号が中断される可能性があります。しかし、高トラフィック環境に耐えながら、ファイバーごとに優れた挿入損失性能を発揮します。

もう1つのオプションは、円形フェルールとアダプタと嵌合するプッシュ・アンド・プルシステムを備えたLCコネクタである。ST接続よりも耐久性に優れていますが、ファイバーあたりの減衰損失が大きいため、データ・トラフィック密度の高いアプリケーションでの使用には制限があります。