光ファイバーの終端と接続

光ファイバーは、光ファイバーコネクタによって端末機器に接続されます。これらのコネクタは通常、FC、SC、ST、LC、MTRJなどの標準タイプです。

光ファイバー同士は、コネクタを介して接続することも、2本の光ファイバーを接合して連続した光導波路を形成するスプライシングによって接続することもできます。一般的に普及している接合方法は、アーク融着接続法で、光ファイバーの端を電気アークで溶かして接続します。より迅速な固定作業には、「メカニカルスプライス」が使用されます。

融着接続は、特殊な器具を用いて行われます。その動作は通常、以下のとおりです。ケーブルの両端を、接続部を保護するスプライスエンクロージャ内に固定し、光ファイバーの端から保護ポリマーコーティング（および、より頑丈な外被がある場合はその外側の被覆）を剥ぎ取ります。端面は精密切断機で垂直になるように切断され、スプライサー内の専用ホルダーにセットされます。接続部は通常、拡大表示スクリーンで検査され、接続前後の切断面がチェックされます。接続機は小型モーターを使用して端面を位置合わせし、ギャップの電極間に小さな火花を放出してほこりや湿気を燃やします。次に、接続機はより大きな火花を発生させ、ガラスの融点以上に温度を上昇させて端面を恒久的に融合します。火花の位置とエネルギーは、溶融したコアとクラッドが混ざらないように注意深く制御され、これにより光損失が最小限に抑えられます。接続損失の推定値は、片側のクラッドに光を当て、反対側のクラッドから漏れる光を測定することで、接続機によって測定されます。接続損失は通常、0.1 dB 未満です。このプロセスの複雑さにより、光ファイバの接続は銅線の接続よりもはるかに困難です。

機械式光ファイバ接続は、より迅速かつ容易に設置できるように設計されていますが、それでも被覆除去、入念なクリーニング、および精密な切断が必要です。光ファイバーの端面は、精密に作られたスリーブによって位置合わせされ、接合部における光透過率を高める透明な屈折率整合ゲルが使用されることが多い。このような接合部は、一般的に光損失が大きく、特にゲルを使用する場合は融着接続よりも堅牢性が低い。すべての接続技術では、接続後の保護のために接続部を収納する筐体が必要となる。

光ファイバーはコネクタに終端され、端面が正確かつ確実に保持されます。光ファイバーコネクタは基本的に、剛性の高い円筒状のバレルで構成され、その周囲をスリーブが囲み、スリーブが嵌合ソケットにバレルを保持します。嵌合機構は、「押してクリック」、「回してラッチ」（バヨネット）、またはねじ込み（ネジ込み）のいずれかです。一般的なコネクタは、光ファイバー端面を準備し、コネクタ本体の背面に挿入することで取り付けられます。光ファイバーをしっかりと保持するために、通常は速乾性接着剤が使用され、背面にはストレインリリーフが固定されています。接着剤が硬化したら、光ファイバー端面は鏡面仕上げに研磨されます。光ファイバーの種類と用途に応じて、様々な研磨プロファイルが使用されます。シングルモード光ファイバーの場合、光ファイバー端面は通常、わずかに曲率をつけて研磨され、コネクタを嵌合させた際に光ファイバーのコア部分のみが接触するようにします。これは「物理接触」（PC）研磨と呼ばれます。曲面を斜めに研磨することで、「角度付き物理接触」（APC）接続を実現できます。このような接続ではPC接続よりも損失は大きくなりますが、斜めの面から反射した光がファイバーコアから漏れ出すため、後方反射は大幅に減少します。この結果生じる信号強度の損失はギャップ損失と呼ばれます。APCファイバー端面は、接続されていない状態でも後方反射が低く抑えられます。