高品質ファイバー・フェルールによる接続性と精度の最適化

フェルールは、ファイバー間の接続に不可欠な部品である。フェルールは、光と電力がそれぞれの端の間に隙間なく流れることを保証し、光はその間を妨げられることなく移動することができます。この標準を満たすには、フェルールの端面形状が、埃の影響を受けずに何度も嵌合するのに耐えられるものでなければなりません。

素材

フェルール製造のための材料選択は、光ファイバーコネクターの性能を最大化するために非常に重要です。ジルコニア・セラミックは一般的に優れた寸法制御と耐久性を提供しますが、複合プラスチック・ポリマーがより低コストのソリューションを提供する場合もあります。

研磨精度は、最小の挿入損失とファイバー端間の適切なアライメントを確保するために不可欠です。さらに、信号品質とシステム全体のパフォーマンスを向上させるために、後方反射を低減します。

フェルール端面の検査は、干渉計や顕微鏡を用いて定期的に行い、その研磨面に傷や割れ、その他の欠陥がないことを確認すべきである。端面の機能が低下すると、電力損失やデータ損失が増大する可能性がある。

フェルールに吐出されたエポキシは、最適な琢磨性能を維持するために徹底的に洗浄する必要があり、特に、砥粒の蓄積を避けるために定期的に洗浄する必要がある琢磨パッドではそうです。さらに、エポキシの充填がフェルール全体で一貫していることを確認することが不可欠です。フェルールがエポキシで完全に覆われていることを検査するか、ディップスティックを使ってファイバーとフェルールの境界の湿り具合を検査します（理想的には、少なくとも2mmか3mmの湿り具合が望ましい）。

デザイン

ファイバーフェルールの設計は、挿入損失の最小値を決定し、ファイバーのアライメントを確実にし、後方反射を減少させるため、あらゆるコネクターの性能に不可欠です。

シングルモードシステムでは電力損失を最小限に抑え、マルチモードシステムでは非対称な配光と信号劣化を抑えることができます。フェルールの端面は、セラミック表面のクラックやピットを除去するだけでなく、ファイバーが内径に正しく収まるように、適切な同心度や嵌合公差が満たされていることを確認するため、研磨粉を使用して研磨されることが多い。

コネクタを現場で取り付ける場合、精度が最も重要です。マルチモード・コネクタは、ファイバーを所定の位置に保ち、挿入損失を低減するために接着剤に依存することが多く、このため、終端手順が厳格なガイドラインを遵守し、承認された接着剤のみを使用する必要があります。

キー付きコネクタは、ミスアライメントを減らすために一緒にロックすることで、フィールドに設置された挿入損失を最小化するのに役立ちますが、そのようなロック付きコネクタを使用しても、挿入損失はいくつかの要因のためにまだ高い可能性があります。このような要因の一つは、フェルール間のミスアライメントやコアとクラッドのミスアライメントによって生じる送受信光ファイバーケーブル間のギャップである。

公差

5Gへの移行に伴い、ファイバー間コネクターが最高の潜在能力を発揮することが不可欠です。この目標を達成するために、フェルールは、一緒に嵌合された光ファイバー間の最適な物理的接触を作り出すために、精密な形状を維持する必要があります。これには、研磨と直径の精度だけでなく、均一なコア-クラッド径と同心度が含まれ、一緒に嵌合された光ファイバー間の最適な物理的接触を保証します。

セラミックフェルールの端と関連する光ファイバの間にミスマッチがあると、これらの界面間で光が反射して跳ね返り、出力パワーが低下するため、パワーロスが著しく増加する。

イルシンテックは、セラミックフェルールに高い基準を設けることの重要性を認識しています。当社の厳格な研磨手順と検査は、各フェルールが現場で最適な光伝送を行うために適切な端面状態であることを保証します。そうでない場合、フェルールまたはファイバーの不一致により、性能低下、挿入損失の増加、コネクターコストの増加をもたらすコンタミネーションが発生する可能性があります。

従来の光ファイバー接続・接合方法には、エポキシや機械的な「圧着・劈開」コネクターが使用されています。しかし、これらの方法は、かなりの硬化時間を必要とし、高温では脆くなりやすく、時間の経過とともにクラックが発生する可能性があるため、取り付けが面倒で時間がかかる場合があります。Valdorは、ソリューションの一部としてエポキシに依存しないメカニカルスプライスオンシステムだけでなく、いくつかのノンポキシインパクトマウントコネクターも提供しています。

テスト

優れたフェルールは、ファイバー接続の性能の鍵です。セラミックフェルールを選択する際には、内径、外径、長さ、内径スタイル（同心度/半径）、内径スタイル/同心度/半径、半径の厳しい公差に注意し、さらに、カウンターシンク/回転防止ノッチ/フラット/溝/ベントホール、あらゆる角度の面取りなどの追加機能にも注意してください。

効果的な接続には、光ファイバの端とフェルールの端面の間の正確なアライメントが必要であり、そのためには、横方向のずれ、角度のずれ、端の分離距離、伝送速度など、いくつかの微視的なパラメータを正確に測定する必要がある。

これらの要因は些細なことに思えるかもしれませんが、そのばらつきがファイバー相互接続の性能に大きな影響を与えることがあります。そのため、イルシンテックでは、フェルールの選定と検査に厳格な基準を適用し、現場での優れた製品を保証しています。

技術者は、セラミック・フェルールの研磨と適合を検査するために、検査顕微鏡を頼りにしています。これらのマイクロスコープには、30～800ワットの出力レンジがあります。高出力では、傷や欠陥を高倍率でより詳細に検査でき、低出力では、糸くずやほこりなどの汚れを探し出すことができます。さらに、広視野ビデオ検査顕微鏡は、より迅速で詳細な検査を可能にします。