专利名称：光纤连接器用插针及其制造方法
技术领域：
本发明涉及连接光纤时使用的光纤连接器用插针及其制造方法。
背景技术：
由于光通信技术的进步，使用者需求光通信领域中利用的各种器件具有高精度，廉价，并且为可简单利用的制品。为连接作为光通信的传送通路而利用的光纤，利用了光连接器，而作为构成该光连接器的构件，还使用固定光纤的插针。对于该光纤连接器用插针，与其它制品一样，也希望其具有可靠性，维持高性能，并且在经济上便宜，为使用容易的制品。
因此，对于光纤连接器用插针迄今已经进行了各种改进。例如，在专利文献1中，在插针端面的外周侧区域上设置具有15°到45°锥形角的锥状倒角部，同时在倒角部和外周面的界面处设置使二者圆滑连接用的圆弧状表面。在专利文献2中，在插针端面的外周侧区域上设置凸曲面状的倒角部。而在专利文献3中，从便宜地制造机械强度等特性优异的插针观点看，采用具有预定组成和特性的微晶玻璃形成插针。
图2显示了一般光纤连接器用插针1的构成实例。插针1由毛细管部2、连接在毛细管部2的后端部上的凸缘部3构成。毛细管2具有插入石英玻璃制光纤4的内孔2a、前端面2b、具有精密直径和圆筒度的外周面2d。前端面2b由包含内孔2a前端开口部的中心侧平面2b1和设置在平面2b1外周侧上的倒角部2b2构成。
插针1按照图3所示形式安装成为光纤连接器插头10。首先从凸缘部3侧向插针1的内孔2a中插入光纤4(除去覆盖层的部分芯部)，由粘接剂5固定粘接。然后，在将从插针1的前端面2b突出的光纤4所需部分切除后，对插针1的前端面2b与光纤4的前端面一起进行研磨加工，以镜面加工成球面状。插针1的前端面2b的球面研磨加工，对于其作为光连接器连接时，形成使光纤4的芯部物理连接(PC连接)成为可能的表面是必须的。这种光纤连接器10如图4所示，用于通过适配器20，使插针1前端面2b互相物理连接(PC连接)而使用。
将光纤4插入到插针1的内孔1a中，采用粘接剂5进行固定时，预先在内孔2a内填充粘接剂5，同时在光纤4上涂布粘接剂5，此后将光纤4从凸缘3侧插入到内孔2a中。作为粘接剂5，使用一般的环氧类粘接剂，有时也使用硅氧烷类、丙烯酸类粘接剂等。
在此，使用粘接剂5后的光纤4在如图5所示，贯通插针1的内孔2a，形成从前端面2b突出的状态时，优选在插针1前端面2b侧处，覆盖着光纤4突出基部的粘接剂5的粘接形状形成以光纤4为中心的大致圆锥状。其理由是将光纤4的突出部分(比突出基部更靠近前端侧的部分)切除后，在将插针1的前端面2b与光纤4的前端面共同进行研磨加工时，由于粘接剂5的保护，不会由于在光纤4突出基部上施加局部过剩的应力使得光纤4折损。通过粘接剂5覆盖并保护光纤4的突出基部同时进行研磨加工，可防止光纤4折损，并且可将插针1的前端面2b与光纤4的前端面研磨加工成所希望的球面形状。
与图5比较，图6(A)、(B)、(C)和(D)显示了未获得粘接剂5优选粘接形状的状态。如图6(A)所示，粘接剂5尽管覆盖着光纤4的突出基部，但是其与插针1的前端面2b粘接不足，研磨时在粘接不足的部位处，在光纤4突出基部上的过剩应力集中，有时发生光纤4折损的情况。图6(B)示出了粘接剂5完全未与插针1的前端面2b粘接的状态，在该状态下，不能获得由粘接剂5保护光纤4的效果，与如图6(A)所示状态相比，研磨时光纤4的折损发生率更高。另一方面，如图6(C)所示，粘接剂5虽与插针1的前端面2b粘接，但是存在与光纤4的粘接不足的情况。粘接剂5的使用量较少的情况下，较多地形成这种粘接形状。在该情况下，不能期待由粘接剂5获得保护光纤4的效果，在研磨时，光纤4的折损发生率变高。
如图6(A)、(B)、(C)所示粘接形状不佳的情况主要是由于粘接剂5的使用量过小引起的，反之，当粘接剂5的使用量过量时，形成如图6(D)所示的情况，即粘接剂5从插针1的前端面2b所需区域(平面2b1)流动到外周侧，附着在倒角部2b2上。由于这种粘接剂5过量流动而发生粘接不佳的情况下，在对插针2的前端面2b进行研磨加工时，附着在倒角部2b2上的粘接剂5成为障碍，不能将前端面2b研磨加工成所希望的球面形状。结果使得前端面2b的球面中心与光纤4的芯部中心显著偏离，在将光纤连接器插头10互相突出相配连接时，光纤4的芯部互相之间不能实现物理接触，形成连接不良。
专利文献1登记(日本)实用新案第257897号公报(第1-4页、
图1-3)专利文献2特开平10-246835号公报(第1-4页、图1-3)专利文献3WO98/45739号公报(第1-14页、图1)发明内容发明所要解决的课题为实现如图5所示优选的粘接形状，需要对粘接剂5的使用量等进行微妙控制和管理，同时在光纤4的插入操作时也需要熟练技术和技能。因此，迄今一直进行着对粘接剂5使用量的控制以及以温度、湿度等管理为中心的各种改进，但是即便如此，如图6(D)所示，粘接剂5从插针1的前端面2b的所需区域(平面2b1)向外周侧流动，附着在倒角部2b2上的现象频繁发生，其结果是成为不良发生率较高的原因。
为避免作为光纤连接器组装状态下连接不佳的现象，在由于粘接剂过量流动而发生粘接形状不佳的情形下，或是被迫将其作为不合格产品抛弃，或者需要进行再生加工。该再生加工例如插针前端面一旦被磨平后并在进行球面研磨之前，使用锐利的刀具等将溢出的粘接剂剥离。但是，这种处置方式不仅需要手工和时间，而且由于加工时精度补偿暂时不足等，对品质管理带来新的问题。由此，在插接光纤时，由于插针前端面侧处粘接剂过量流动形成粘接形状不佳的情形时，制品成品率低，或者需要进行用于再生加工的烦琐操作和品质管理等，成为制造费用高的一个原因。
本发明的课题是提供一种这样的光纤连接器用插针，其可有效地防止由于插针端面侧处粘接剂过量流动而造成的粘接形状不佳情形。
解决问题的方式本发明者等对插接光纤时，由于插针端面侧处粘接剂过量流动造成的粘接形状不佳的情形反复进行了各种研究，发现了以下解决方式，由此实现本发明。
即，本发明为一种光纤连接器用插针，其具有插入光纤的内孔、在内孔中插入光纤并在用粘接剂固定的状态下研磨过的端面，其中端面具有包含内孔开口部的中心侧区域以及比中心侧区域更靠近外周侧的外周侧区域，外周侧区域对于粘接剂的浸润性比中心侧区域小。
在此，所谓“浸润性(wetting)”指的是一般在固体表面与液体相接触时，固体表面一部分被液体/固体界面取代的现象。在固体表面上放置液滴时，由于固体和液体的性质使得液体形成一定的形状。此时，从液体、固体和气体三相相交点沿着液滴表面引出的切线与液体/固体的界面形成的角度θ被称作接触角，作为润湿程度(浸润性)的尺度。
插针的端面被区分为包含内孔开口部的中心侧区域以及比中心侧区域更靠近外周侧的外周侧区域，使得外周侧区域相对粘接剂的浸润性比中心侧区域更小。端面的中心侧区域在光纤(芯部)插入到插针内孔中并由粘接剂固定时，为使粘接剂在插针端面侧处形成优选的粘接形状(例如图5或图1所示的粘接形状)，是需要附着的区域。与此相对，端面的外周侧区域，为使粘接剂在插针的端面侧形成优选的粘接形状，是不需要附着的区域。在图1所示的例子中，中心侧区域为端面12b研磨加工前的平面12b1，外周侧区域为平面12b1外周侧的倒角部12b2。应予说明，根据平面12b1的性状或尺寸等，中心侧区域有时也设定得在比平面12b1外周边缘更靠近内径侧处。此时，平面12b1的外周侧部分和倒角部12b2形成外周侧区域。
由于使插针端面相对粘接剂的浸润性在外周侧区域比中心侧区域小，因此在将光纤(芯部)插入到插针内孔中时，采用粘接剂固定时，在端面侧处，使得粘接剂从中心侧区域向外侧的流动因浸润性相对小的外周侧区域而被阻止，在端面侧处粘接剂的附着被限制在中心侧区域的范围内。因此，在端面侧获得粘接剂优选的粘接形状的同时，即使粘接剂使用量多少存在一些过量的情况下，也可防止由于粘接剂过量流动而附着在外周侧区域上(粘接形状不佳)的情形。此外，假设即使粘接剂附着在外周侧区域上，由于外周侧区域浸润性较小，因此粘接剂相对该区域的附着力相对变弱。因此，即使在实施对附着在该区域山上的粘接剂进行剥离的所谓再生加工时，也比现有技术中的情形更容易进行加工。此外，除了端面的外周侧区域，还可以使插针外周侧相对于粘接剂的浸润性与外周侧区域同样较小。
端面外周侧区域的浸润性优选使得与粘接剂的接触角θ在30°以上。该接触角θ的值为以图7所示方式测定的值。即，将测试片2’保持水平，其具有与插针相同的材质，并且具有与插针端面外周侧区域相同的表面性状，在温度25℃(±5℃)、湿度60％(±5％)的环境条件下，向测试片2’的表面2a’滴加预定量的粘接剂5，保持原样状态静置5分钟后，在从粘接剂5液滴、测试片2’的表面2a’和空气的3相相交点P沿着液滴表面引出的切线和测试片2’的表面2a’形成的角度中，测定液滴侧角度θ，将所得的值作为上述接触角θ的值。此外，在组装时，在插针轴线相对于垂直线保持倾斜的状态下，或者在插针轴线保持与水平线平行的情况下，由于重力的影响，容易引起粘接剂向外周侧的流动，因此端面外周侧区域的浸润性优选使得其与粘接剂的接触角θ在40°以上，更优选为50°以上。
作为使得端面外周侧区域的浸润性比中心区域小的方法，可对外周侧区域实施表面处理。该表面处理可为物理方法，也可以为化学方法。
例如，作为物理方法，可举出使外周侧区域的表面粗糙度变大的方法。通过增加表面粗糙度，可降低相对于粘接剂的浸润性。具体地，可举出在外周侧区域上，通过用微细颗粒进行喷砂处理，增大表面粗糙度的方式，采用腐蚀液进行腐蚀处理增加表面粗糙度的方式，用特定元素进行轰击表面处理增加表面粗糙度的方式等。此外，作为化学表面处理，可举出改变表面化学组成而调整相对于粘接剂的浸润性的方法。具体地，可举出在外周侧区域上形成由相对于粘接剂浸润性小的材料形成的涂敷层的方法、通过离子交换处理使得特定离子种类在表面扩散，以减小浸润性的方法、相对由结晶性玻璃或分相性玻璃(Phase Separative Glass)形成的插针，对外周侧区域进行局部加热处理，以使表面产生不同种类的相，从而减小浸润性的方法等。
上述表面处理也可以对于外周侧区域实施叠加多种处理，或者将外周侧区域区分为多个区域，按照区域依次变更处理种类进行处理。此外，可以将外周侧区域区分为多个区域，使得从内周侧区域向外周侧区域浸润性呈阶段性减小而进行处理。此外，相对外周侧区域的表面处理，可以沿着外周侧区域整体进行，或者仅对外周方向上的特定部位实施，此外也可以对外周方向上的多个部位分散实施。另外，对外周侧区域的表面处理也可以超过外周侧区域，达到插针外周面一部分和全部区域。此外，除了对外周侧区域实施表面处理之外，也可以对中心侧区域相对于实施粘接剂浸润性增大的表面处理。由此，使得外周侧区域与中心侧区域相对粘接剂的浸润性差异程度相对增大，因此获得更加显著的效果。
粘接剂只要可使光纤相对插针牢固粘接，对其种类没有特别限制，例如除了环氧类粘接剂，硅氧烷类粘接剂和丙烯酸类粘接剂以外，还可以使用酚醛树脂类粘接剂、氨基树脂类粘接剂、氰基丙烯酸酯类粘接剂等。此外，这些粘接剂可2种以上并用。
端面的外周侧区域例如为设置在端面上的倒角部，但对该倒角部的形状没有特别限制，可采用锥面、R面、球面、这些形状的复合曲面和其它任意表面形状。倒角部和中心侧区域之间的界限、倒角部与外周面之间的界限有时不能通过目测明显识别，但只要可确认出例如在中心侧和外周面界限部分上存在宽度为0.01mm以上的环状表面区域即可。减小浸润性的表面处理可对该环状表面区域实施。例如可通过将该环状表面区域压接在涂布有表面处理剂的辊等上实施表面处理。该表面处理不必须沿着环状表面区域整体实施，可以仅在周边方向的特定部位实施，或者也可以在周向上的多个部位分散实施。即，由于在组装时因插针的保持角度使粘接剂容易流动的部位为特定部位，可仅对该特定部位实施表面处理。此外，在沿着环状表面区域四周实施表面处理的情况下，也无需以均一的宽度进行处理，也可以根据需要使得处理宽度在周向上不同。
作为使得端面外周侧区域浸润性减小的化学表面处理方法，可采用通过在外周侧区域表面上附着有机化合物形成涂敷层，或者在外周侧区域表面上化学粘接有机化合物形成表面层的方法。
对上述涂敷层或表面层的厚度没有特别限定，例如即使为单分子层级别的极薄的膜，只要其具有调整相对粘接剂的浸润性的功能，也没有任何问题。此外，由于涂敷层或表面层用于调整相对粘接剂的浸润性，并通过此后的研磨加工要除去其一部分或全部，因此其相对外周侧区域表面的粘接力的强或弱无特别问题。覆盖层或表面层在制品阶段有时残留，有时不残留。
作为形成上述涂敷层或表面层的方式，例如可采用在分散或溶解了有机化合物的有机溶剂(处理液)中浸渍、涂布或喷射处理液、使用分散剂等、贴付加工成密封状的有机化合物材料、印刷、转印有机化合物材料等的方法。
上述有机化合物例如为从硅烷类、硅氧烷类、硅氮烷类、钛酸酯类和铝酸酯类化合物中选出的1种以上的化合物。
在此，所谓的硅烷类、硅氧烷类、硅氮烷类、钛酸酯类和铝酸酯类化合物指的是结构的一部上含硅烷类、硅氧烷类、硅氮烷类、钛酸酯类和铝酸酯类官能基的化合物。
作为上述硅烷类化合物，优选下述通式(1)表示的有机硅化合物。
R1Si(OX)3(1)其中，R1为可含F的碳原子数为1-10的烃基，X表示包括甲基、乙基的1价烃基。
作为硅氧烷类化合物，优选下述通式(2)表示的有机硅氧烷类化合物。
{R2Si(OH)a(OH)bO(m-1)/m}m(2)其中R2为相同或不同的碳原子数为3-20，优选为4-10的1价烃基，具体为直链或支链状的丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、苯基等。Y为相同或不同的碳原子数为1-10，优选为1-5的1价烃基，具体为甲基、乙基、丙基。此外a为0-2的数，b为0-2的数，并且满足a+b＝(m+2)/m。M表示结构单元的重复数，式(2)的硅氧烷类化合物表示2聚体以上的低聚物。应予说明，硅氧烷类化合物不是全部具有相同的结构单元的重复数，为具有多个结构单元重复数的低聚物混合物，因此m指的是这些结构单元重复数目的平均值。
此外，式(2)的硅氧烷化合物可通过对烷基三烷氧基硅烷水解缩合进行制造。
此外，作为其它硅氧烷化合物，优选下述通式(3)表示的有机硅化合物。
其中，R3为甲基，R4为相同或不同的碳原子数为3-20的1价烃基，具体为丙基、辛基、十八烷基、苯基等。此外，Z1、Z2和Z3、R3、R4为以下化学式(4)表示的基团。P为0-5的数、q为0-50的数、r为0-50的数。化学式(3)的硅氧烷化合物在其1分子中至少含有1个式(4)的基团。
-A-Si(OR5)3(4)在此，A为氧原子或者碳原子数为2-10的2价烃基，例如为亚乙基、亚丙基、亚苯基，但特别优选氧原子或亚乙基。R5为碳原子数为1-10的1价烃基，可举出甲基、乙基和丙基。
而作为硅氮烷类化合物，优选下述通式(5)表示的有机硅化合物。
R6Si(NH)3/2(5)其中，R6为相同或不同的碳原子数为3-20的1价烃基，具体为直链或支链状丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、苯基等。
通式(5)的硅氮烷化合物优选将相应卤代硅烷(优选为氯代硅烷)和氨反应所得的硅氮烷低聚物溶解在有机溶剂中进行使用。
此外，作为钛酸酯类化合物可使用异丙基三异硬脂酰基钛酸酯，而作为铝酸酯类化合物可使用十八烷基乙酰乙酸酯铝二异丙醇化物(octadecyl acetoacetate aluminum diisopropylate)。
对于表面处理时所用有机化合物(表面处理剂)的结构，重要的是决定作为粘接剂使用的材料和表面处理剂之间的浸润性的相对应的官能团必须具有相反的性质。例如，作为粘接剂，使用具有OH基或COOH基等亲水性官能基的化合物时，作为表面处理剂，使用具有疏水性官能基的化合物。相反，作为粘接剂，在使用具有疏水性官能基的化合物时，作为表面处理剂，使用具有亲水性官能基的化合物。
通过如上所述，考虑与所使用的粘接剂浸润性相关的对应性能，此外考虑易于使用和经济性等，对于表面处理剂可以选择最佳有机化合物而使用。
在端面的外周侧区域上进行增大表面粗糙度的表面处理的情况下，需要该表面处理不会使得插针的强度特性变劣。表面处理前的表面粗糙度和表面处理后的表面粗糙度的差以Ra值计，在0.5微米以上，优选在1.0微米以上。在此，Ra为按照JIS B0601-1994中定义的表面粗糙度的一种尺度，采用触针式表面粗糙度计和激光式表面粗糙度计进行测定。
对插针的材质没有特别限定，但优选插针由微晶玻璃(玻璃陶瓷)或玻璃形成。此外，插针至少与光纤芯部粘接固定的部分(例如图中所示的毛细管部2)由微晶玻璃或玻璃形成，其它部分(例如图中所示的凸缘部分3)也可以由其它材料，例如金属、有机材料或陶瓷形成。此外，光纤芯部被粘接固定的部分也可以与微晶玻璃或玻璃共存。此外，形成插针的微晶玻璃或玻璃中，可根据需要添加过渡元素等，也可以利用胶态着色元素等进行着色。
此外，形成插针的微晶玻璃或玻璃的组成可根据所用光纤选择最合适的组成。此外，也可通过组合多种材质，或采用多层结构，对插针的透光性、强度等的特性进行调节。
例如，作为形成插针的微晶玻璃或玻璃，可使用以氧化物换算含10质量％以上Si、Al或Ti的玻璃。特别是采用如上所述表面处理剂进行表面处理时，该微晶玻璃或玻璃为含有以SiO2计在10质量％以上、和/或以Al2O3计在10质量％以上、和/或以TiO2计在10质量％以上的玻璃可与表面处理剂充分地化学粘接，因此优选。
发明效果本发明具有以下所示的效果。
(1)具有可防止在插针的端面侧处，由于粘接剂过量流动造成粘接形状不佳的效果。由此，可降低光纤插接工序中不良品的发生率。此外，在插针的端面侧处，由于采用粘接剂将光纤的突出基部充分覆盖保护，因此还可减少研磨工序中光纤折损造成的不良品发生率。
(2)由于无需进行粘接剂量的管理等、光纤插接工序中各种微妙的管理，因此可大大减少光纤插接工序中所需要的费用。
(3)通过根据所用粘接剂选择表面处理剂，可对各种光纤连接器用插针进行最佳表面处理。
(4)可提供具有高可靠性并且廉价的光纤连接器用插针。
附图的简要说明图1显示了在作为实施形式的光纤连接器用插针上用粘接剂固定光纤时的状态的示意图。
图2为一般光纤连接器用插针结构实例的截面图。
图3为光纤连接器用插座结构实例的截面图。
图4为显示光纤连接器用插座连接实例的截面图。
图5为光纤插接工序中插针前端部份的示意性放大图。
图6为光纤插接工序中插针前端部份的示意性放大图。
图7为测定与粘接剂的接触角的状态的示意图。
实施发明的最佳形式以下对本发明的实施方案进行说明。
图1显示了在此实施方案的插针11上用粘接剂固定光纤4时的状态。该实施形式的插针11的结构为MU型光纤连接器。
插针11由微晶玻璃形成，并由毛细管部12、与毛细管部12后端部相连的凸缘部13构成。毛细管部12具有插入有石英玻璃制光纤4(芯部)的内孔12a、前端面12b和外周面12d。前端面12b由包含内孔12a前端开口部的中心侧的平面12b1和设置在平面12b1外周侧上的倒角部12b2构成。在该实施方案中，倒角部12b2形成为锥形面。在该实施形式中，前端面12b的平面12b1形成中心侧区域，而倒角部12b2形成为外周侧区域，在倒角部12b2处进行表面处理，使得其相对粘接剂5的浸润性比平面12b1小。
在组装时，预先向插针11的内孔12a内填充粘接剂5，同时在光纤4上也涂布粘接剂5。此后，将光纤4从凸缘部13侧插入至内孔12a中，使得其前端部从插针11的前端面12b仅以预定量突出。填充至内孔12a中或者涂布在光纤4上的粘接剂5随着光纤4的插入，从内孔12a的前端开口部挤出，形成在前端面12b的平面12b1上满溢的状态。形成该漫溢状态的粘接剂5具有从平面12b1向其外周侧的倒角部12b2的方向流动的趋势，但是由于倒角部12b2的浸润性较小，因此阻止了该流动，将粘接剂5的附着限定在平面12b1的范围内。由此，防止粘接剂5附着在倒角部12b2上。
在上述状态下粘接剂5硬化时，粘接剂5附着在插针1的前端面2b的平面12b1和光纤4突出基部的两个部位上，形成覆盖保护着光纤4的突出基部的形状。此后，从光纤4的突出基部将前端部分切除，对插针1的前端面2b和光纤4的前端面一起进行研磨加工，以镜面加工为球面状。研磨加工时，由粘接剂5保护光纤4的突出基部，不发生折损，可良好地研磨。此外，插针1的前端面2b的平面12b1也可以形成凸面状。
准备以相同的方式制造出的100个插针11，在各个插针11的前端面12b的倒角部12b2处，采用氟类硅烷偶合剂作为表面处理剂进行表面处理(实施例1)。制备出的插针11的材质以质量百分率计，含有55％以上的SiO2、14％以上的Al2O3、1％以上的TiO2，并且为微晶玻璃，其以析出的β-石英固溶体或β-锂辉石固溶体作为析出结晶。表面处理按照以下方式进行。首先，用氟类惰性液体将上述表面处理剂稀释10倍，涂布在插针11的前端面12b的倒角部12b2上。此后，在室温下放置约数分钟，直至氟类惰性液体挥发，此后，在盒型干燥炉中，在100℃的大气气氛中加热处理10分钟。
对于实施了上述表面处理的100个插针(实施例1)，采用粘接剂5将光纤4进行固定操作，将粘接剂加热硬化后，观察前端面12b侧处粘接剂5的粘接形状。
观察后可确定，在实施例1的插针11上，前端面12b侧上粘接剂5的粘接形状呈现出如图1所示的形状，而前端面12b的倒角部12b2上未附着粘接剂。
此外，制作出与实施例1插针11具有相同材质，并且实施了与插针11倒角部12b2相同的表面处理的测试片，在图7所示的形态下，向测试片2’的表面2a’滴加0.5cm3的粘接剂5，采用接触角计(协和界面科学制造)在室温下测定接触角θ时，接触角θ的值为38°另一方面，作为比较例，准备出与实施例1一样条件下制造的100个插针，不进行上述表面处理，在与实施例1一样的条件下用粘接剂固定光纤，粘接剂加热硬化后，观察前端面侧上粘接剂的粘接形状。
作为观察结果，发现在比较例的100个插针中，对于其中的12个，粘接剂从前端面的平面漫溢出形成附着在倒角部上的状态。此外，对于其中的5个，向倒角部的流动量多，并强烈的附着在倒角部，为再生加工也较为困难的状态。
此外，对于实施例1的20个插针，通过使用过量的粘接剂以形成图6(D)所示的粘接形状，使得粘接剂也附着在前端面的倒角部上。对粘接剂进行加热硬化后，对附着在倒角部上的粘接剂的剥离性进行研究。
结果判定，在实施例1的插针中，流动到倒角部上固化的粘接剂没有牢固地附着在倒角部的表面上，通过使用锐利的针以较弱的力便可将其剥离除去。
另一方面，对于比较例的20个插针，在与实施例1一样的条件下，对附着在倒角部上的粘接剂的剥离性进行研究，对于任何一个插针，由于粘接剂牢固地附着在倒角部的表面上，即使采用锐利的刀具等也不能容易地将其削落除去。
制造由玻璃制的插针11，该玻璃由按照质量百分比计，73％的SiO2、7％的Al2O3、10％的B2O3、3％的RO(R为碱土类金属元素)、7％的M2O(M为碱金属元素)的硼硅酸玻璃形成。对各个插针11的前端面12b的倒角部12b2处实施与实施例1一样的表面处理(实施例2)。此外，在实施例2中，除了对倒角部12b2，还对插针11的外周面12d处实施同样的表面处理。
按照与实施例1一样的方式，观察各个插针11的前端面12b侧处的粘接剂5的粘接形状时，对于90％以上的插针11，前端面12b侧处的粘接剂的粘接形状呈现出图1所示的形状，在前端面12b的倒角部12b2上未见附着粘接剂5。此外，对于粘接剂5从前端面12b的平面12b1漫溢出而附着在倒角部12b2和外周面12d上的插针11，为进行再生而实施剥离加工时，花费比现有技术一半以下的时间即完成加工。
准备以相同的方式制造出的100个插针11，在各个插针11的前端面12b的倒角部12b2处，作为表面处理，采用实施了硅烷偶合剂处理的氧化铝细粉进行喷砂处理(实施例3)。在该实施例3中使用的插针11的材质与实施例1相同。此外，喷砂处理可通过对无需处理的表面进行掩蔽实施。喷砂处理的结果，使得前端面12b的倒角部12b2的表面粗糙度与处理前相比(Ra值为0.01～1.0微米)，Ra值增大了0.7微米，比平面12b1的表面粗糙度更要大。
对于实施了上述表面处理的100个插针11(实施例3)，采用粘接剂5将光纤4进行固定操作，将粘接剂加热硬化后，观察前端面12b侧处粘接剂5的粘接形状。
观察后可确定，在实施例3的插针11上，前端面12b侧上粘接剂5的粘接形状呈现出如图1所示的形状，而前端面12b的倒角部12b2上未见附着粘接剂。
此外，制作出与实施例3的插针11具有相同材质，并且实施了与插针11倒角部12b2相同的表面处理的测试片，在图7所示的形态下，向测试片2’的表面2a’滴加0.5cm3的粘接剂5，采用接触角计(协和界面科学制造)在室温下测定接触角θ时，接触角θ的值为34°。
权利要求
1.一种光纤连接器用插针，其具有插入光纤的内孔以及在该内孔中插入光纤并用粘接剂固定的状态下研磨过的端面，其特征为端面具有包括所述内孔开口部的中心侧区域以及比该中心侧区域更靠近外周侧的外周侧区域，该外周侧区域对于所述粘接剂的浸润性要比中心侧区域小。
2.如权利要求1所述的光纤连接器用插针，其特征为所述外周侧区域为设置在所述端面上的倒角部。
3.如权利要求1所述的光纤连接器用插针，其特征为所述外周侧区域是与所述粘接剂的接触角呈30°以上的表面。
4.如权利要求1所述的光纤连接器用插针，其特征为在所述外周侧区域的表面上实施了有机化合物的附着或化合的表面处理。
5.如权利要求4所述的光纤连接器用插针，其特征为所述有机化合物为从硅烷类、硅氧烷类、硅氮烷类、钛酸酯类和铝酸酯类化合物中任选出1种以上的化合物。
6.如权利要求1所述的光纤连接器用插针，其特征为在所述外周侧区域实施了表面处理，使该外周侧区域的表面粗糙度大于所述中心侧区域的表面粗糙度。
7.如权利要求1所述的光纤连接器用插针，其特征为这种插针是由微晶玻璃或是由玻璃构成的。
8.如权利要求7所述的光纤连接器用插针，其特征为所述微晶玻璃或玻璃中，以氧化物换算含有10质量％以上的Si、Al或Ti。
9.一种光纤连接器用插针的制造方法，它是在插针内孔中插入光纤并用粘接剂固定后，将所述插针端面与所述光纤一起进行研磨的方法，制造光纤连接器用插针，这种插针的制造方法的特征是将所述端面按包括所述内孔开口部的中心侧区域以及比中心侧区域更靠近外周侧的外周侧区域已分开，并在该外周侧区域上实施表面处理，使得其外周侧区域相对所述粘接剂的浸润性小于所述中心侧区域。
全文摘要
本发明提供插针11，其由微晶玻璃形成，具有插入石英玻璃制的光纤4(芯部)的内孔12a、前端面12b和外周面12d。前端面12b由包括内孔12a的前端开口部的中心侧平面12b1以及设置在平面12b1外周侧上的倒角部12b2构成。对倒角部12b2实施表面处理，使得其相对粘接剂5的浸润性小于平面12b1。
文档编号G02B6/38GK1666126SQ03815340
公开日2005年9月7日 申请日期2003年7月24日 优先权日2002年8月8日
发明者和田正纪, 竹内宏和, 田中梓 申请人:日本电气硝子株式会社