JP2001059916A

JP2001059916A - 端末ロッドレンズ付き光ファイバ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001059916A
Application number: JP2000128739A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Tamura; 充章田村; Kazuto Saito; 和人斎藤; Tomomi Sano; 知巳佐野; Takeo Komiya; 健雄小宮
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-03-06
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: JP4096493B2

Abstract

(57)【要約】【課題】シングルモード型光ファイバの端末にロッド
レンズとなるグレーデッドインデックス型光ファイバを
中心軸同士の位置合わせの精度を良くして接続し、低コ
ストの製造を可能にする。【解決手段】シングルモード型光ファイバ２をホルダ
３で保持し、該ホルダ３の任意位置を保持位置とし、該
保持位置からシングルモード型光ファイバ２の端末に向
かって予め定めた距離Ｌだけ離れた位置において該シン
グルモード型光ファイバ２を切断し、その切断端面に別
に用意したグレーデッドインデックス型光ファイバ１０
を融着接続し、前記保持位置から前記グレーデッドイン
デックス型光ファイバ１０側に前記予め定めた距離Ｌよ
りも長い予め定めた距離Ｌ＋Ｍだけ離れた位置において
該グレーデッドインデックス型光ファイバ１０を切断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シングルモード型
光ファイバの先端にグレーデッドインデックス型光ファ
イバからなるロッドレンズを取付けた端末ロッドレンズ
付き光ファイバ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シングルモード型光ファイバを光学素子
等に接続する場合、シングルモード型光ファイバと光学
素子との間にコリメート系素子を介在させ、シングルモ
ード型光ファイバからの出射光を平行光にして光学素子
に入射させることがある。また、この場合のコリメート
系素子として、グレーデッドインデックス型光ファイバ
からなるロッドレンズを用いる例が、特開平７−２６１
０５６号公報等に示されている。

【０００３】図９は、特開平７−２６１０５６号公報に
記載された端末ロッドレンズ付き光ファイバの一例を示
す図であって、図９（Ａ）はその組立状態を説明する斜
視図、図９（Ｂ）は光ファイバ部分のみを示した側面図
である。以下、図９について本発明と用語を合わせて説
明する。図９において、２１は光ファイバ心線、２２は
シングルモード型光ファイバ、２３は第一部材、２３ａ
は光ファイバ孔、２３ｂはガイドピン孔、２４は第二部
材、２４ａは光ファイバ孔、２４ｂはガイドピン孔、２
５はグレーデッドインデックス型光ファイバ、２６はガ
イドピンである。

【０００４】第一部材２３には、複数の光ファイバ孔２
３ａと２つのガイドピン孔２３ｂを平行に設ける。一
方、光ファイバ心線２１の端末において被覆を除去して
シングルモード型光ファイバ２２を露出させる。そし
て、露出したシングルモード型光ファイバ２２の部分と
被覆が施された光ファイバ心線２１の一部分を、第一部
材２３の各光ファイバ孔２３ａに、第一部材２３の端面
とそれぞれのシングルモード型光ファイバ２２の端面と
が揃うようにして挿入し、接着剤等で固定する。また、
第一部材２３の端面とシングルモード型光ファイバ２２
の端面とを研磨することがある。

【０００５】第二部材２４には、複数の光ファイバ孔２
４ａと２つのガイドピン孔２４ｂを平行に設ける。な
お、この第二部材２４の光ファイバ孔２４ａとガイドピ
ン孔２４ｂの配列及び相対位置関係は、第一部材２３の
先端部における光ファイバ孔２３ａとガイドピン孔２３
ｂの配列及び相対位置関係と一致させる。そして、第二
部材２４の複数の各光ファイバ孔２４ａにそれぞれ裸の
グレーデッドインデックス型光ファイバ２５を挿入し、
接着剤等で固定する。

【０００６】その時、グレーデッドインデックス型光フ
ァイバ２５の第二部材２４の外側に出た部分は切断除去
し、グレーデッドインデックス型光ファイバ２５の端面
と第二部材２４の端面とが揃うように端面を研磨する。
また、グレーデッドインデックス型光ファイバ２５がコ
リメート系ロッドレンズとして作用するように、グレー
デッドインデックス型光ファイバ２５の長さが伝送光の
波長等から求められる規定値となるように、端面研磨に
よってその長さを調整する。なお、その長さは２ｍｍ程
度である。

【０００７】その後、第一部材２３と第二部材２４のガ
イドピン孔２３ｂ、２４ｂに一連長のガイドピン２６を
挿通して、第一部材２３と第二部材２４とを突き合せて
接合することによって、シングルモード型光ファイバ２
２とグレーデッドインデックス型光ファイバ２５の突き
合せ接続が達成される。そして、シングルモード型光フ
ァイバ２２を伝送してきた光は、グレーデッドインデッ
クス型光ファイバ２５によってコリメートされ、平行光
となってグレーデッドインデックス型光ファイバ２５の
端面から出射され、図示しない光学素子等に入射する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した特開平７
−２６１０５６号公報に記載された端末ロッドレンズ付
き光ファイバは、第二部材中のグレーデッドインデック
ス型光ファイバの長さは端面の研磨調整等によって相当
の精度で調整が可能であり、グレーデッドインデックス
型光ファイバにコリメートレンズとしての機能を持たせ
る上では、設計製造は比較的容易である。

【０００９】しかし、第一部材と第二部材とをガイドピ
ンによって位置合わせしてシングルモード型光ファイバ
とグレーデッドインデックス型光ファイバとを接合する
ものであるので、シングルモード型光ファイバとグレー
デッドインデックス型光ファイバとの中心軸同士の位置
合わせの精度は、ガイドピンと光ファイバとの相対位置
の精度によって左右され、端末ロッドレンズ付き光ファ
イバとしての伝送損失の低下には限界がある。

【００１０】特に、第二部材のグレーデッドインデック
ス型光ファイバの長さが２ｍｍ程度と短いため、第二部
材に入るガイドピン部分の長さも２ｍｍ程度と短く、そ
れによって位置合わせの精密な直線性を確保することが
難しい。また、ガイドピンを使って位置合わせするの
で、部品価格が高くなるという問題がある。

【００１１】本発明は、シングルモード型光ファイバと
グレーデッドインデックス型光ファイバとの中心軸同士
の位置合わせの精度を良くし、簡単に低コストで製造が
可能な端末ロッドレンズ付き光ファイバ及びその製造方
法を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の端末ロッドレン
ズ付き光ファイバの製造方法は、ロッドレンズが固定さ
れる側のシングルモード型光ファイバの端末から任意の
距離だけ離れた位置を保持し、該保持位置からシングル
モード型光ファイバの端末に向かって予め定めた距離だ
け離れた位置において該シングルモード型光ファイバを
切断し、該切断端面に別に用意したグレーデッドインデ
ックス型光ファイバを融着接続し、該グレーデッドイン
デックス型光ファイバをその長さが予め定めた長さとな
る位置において切断するものである。

【００１３】これによって、シングルモード型光ファイ
バとロッドレンズとなるグレーデッドインデックス型光
ファイバは、融着接続によって中心位置が精密に合わさ
れて接続されるので、端末ロッドレンズ付き光ファイバ
としての伝送損失を極めて小さいものとすることが出来
る。また、ロッドレンズとシングルモード型光ファイバ
が一体化されているので、ガイドピン等の部品も使用す
る必要がなく、製造コストも低くすることが出来る。

【００１４】また、本発明の端末ロッドレンズ付き光フ
ァイバは、上記の本発明の製造方法に適した構成を有す
るものであって、シングルモード型光ファイバの先端に
はグレーデッドインデックス型光ファイバからなるロッ
ドレンズが融着接続されており、前記シングルモード型
光ファイバは先端近傍部分を除いて被覆を有し、その被
覆端付近の被覆上にホルダが固定されているものであ
る。従って、このホルダを基準位置に前記シングルモー
ド型光ファイバ及びグレーデッドインデックス型光ファ
イバからなるロッドレンズの切断位置を決めることが出
来る。また、そのホルダをそのまま使って端末ロッドレ
ンズ付き光ファイバを光伝送機器等に固定することが出
来る。

【００１５】また特に、複数本の被覆端付近と裸のシン
グルモード型光ファイバの一部分とを一体部品からなる
ホルダで固定することにすれば、複数本の場合のシング
ルモード型光ファイバ及びグレーデッドインデックス型
光ファイバの切断位置の不揃いを小さくすることが出来
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明にかかる端末ロッ
ドレンズ付き光ファイバの製造方法を説明する図であっ
て、図１（Ａ）は第１回の光ファイバ切断時を示す正面
図、図１（Ｂ）は第２回の光ファイバ切断時を示す正面
図である。図１において、１は光ファイバ心線、２はシ
ングルモード型光ファイバ、３はホルダ、４は基台、５
はホルダステージ、６は押圧バネ、７はマイクロメー
タ、８は丸刃、９はスライドガイド、１０はグレーデッ
ドインデックス型光ファイバ、１１は融着接続部であ
る。

【００１７】まず、シングルモード型光ファイバ２の上
に被覆を施した光ファイバ心線１の端末において、被覆
を除去して適当な長さのシングルモード型光ファイバ２
を露出させる。光ファイバ心線１は、１本のシングルモ
ード型光ファイバの被覆を設けた単心の光ファイバ心線
であっても、複数本のシングルモード型光ファイバに一
括被覆を設けたテープ状の光ファイバ心線であってもか
まわない。

【００１８】続いて、シングルモード型光ファイバ１の
被覆を有する部分の一部又は露出した部分の一部を、ホ
ルダ３にて固定し保持する。ホルダ３は、シングルモー
ド型光ファイバの被覆を有する部分又は露出した部分を
挿入する断面Ｖ字型又は断面コの字型の溝を有するシリ
コン等からなる基板と、その溝に挿入した光ファイバ又
は被覆部を押さえる押さえ板からなるものを用いること
が出来る。また、ホルダには光ファイバ心線挿入孔を備
えた硬質成形樹脂による成形品を用いて、シングルモー
ド型光ファイバを有する光ファイバ心線をその孔に通し
てその被覆とホルダとの間を接着剤で固定しても良い。

【００１９】また、本発明によって製造された端末ロッ
ドレンズ付き光ファイバを、光伝送機器等に取付けるに
当たって、予め端末ロッドレンズ付き光ファイバの固定
用部材が指定されている場合は、固定用部材の取付け位
置あるいは形状によっては、その固定用部材を本発明の
製造方法で使用するホルダとして使用することも可能で
ある。

【００２０】ホルダ３で保持したシングルモード型光フ
ァイバを、図１（Ａ）に示すホルダステージ５に載置す
る。ホルダステージ５は、基台４上に摺動可能に配置さ
れている。また、押圧バネ６に抗してマイクロメータ７
を伸長させることによってホルダステージ５を直線方向
に精密に移動させることが出来、マイクロメータ７の目
盛りからホルダステージ５又はその上に載置されている
ホルダの位置を把握することが出来る。

【００２１】丸刃８は、スライドガイド９に沿って移動
出来るように配置し、丸刃８の移動方向は、ホルダステ
ージ５の移動方向に対して垂直な方向とする。なお、ホ
ルダ３の任意位置を保持位置とし、該保持位置から、シ
ングルモード型光ファイバの端末に向かって予め定めた
距離の位置に、丸刃８を配置する。図１（Ａ）の例で
は、ホルダ３のシングルモード型光ファイバ２の端末側
の端面を保持位置とし、該保持位置から丸刃８までの距
離を予め定めた距離Ｌとしている。

【００２２】そして、丸刃８をシングルモード型光ファ
イバ２に接触させて移動させ、シングルモード型光ファ
イバ２に傷を付けて、図示しない光ファイバ曲げ機構等
を使って、シングルモード型光ファイバ２を傷を付けた
位置、即ちホルダ３から予め定めた距離Ｌの箇所にて切
断する。この時、シングルモード型光ファイバ２の切断
位置の両側近傍部分を図示しない合成ゴム等からなるク
ランプで把持することもある。

【００２３】次いで、シングルモード型光ファイバ２を
ホルダ３と共にホルダステージ５から外して、図示しな
い融着接続装置にて、シングルモード型光ファイバ２の
先端に別に用意したグレーデッドインデックス型光ファ
イバ１０を融着接続する。なお融着接続において、シン
グルモード型光ファイバ２を保持するホルダ３は、融着
接続装置に接続対象物をセットする時の、把持装置への
固定部材として使用することも出来る。

【００２４】融着接続終了後、図１（Ｂ）に示すよう
に、再度ホルダ３をホルダステージ５に載置し、マイク
ロメータ７を操作してホルダステージ５を予め定めた距
離Ｍだけ、丸刃８のある側と反対方向に摺動させる。な
お図１（Ｂ）において、１１はシングルモード型光ファ
イバ２とグレーデッドインデックス型光ファイバ１０の
融着接続部である。

【００２５】また、ホルダステージ５の摺動はマイクロ
メータの操作によって行なうので、距離Ｍの移動は極め
て精密に行なうことが出来る。また、融着接続部１１の
位置は、目視では殆ど確認出来ないが、ホルダステージ
５を使ってその上に載置したホルダ３等を移動させるこ
とにしているので、融着接続部１１の位置が判別出来な
くても、正確に距離Ｍの移動を行なわしめることが出来
る。

【００２６】そして、丸刃８を移動させ、保持位置であ
るホルダ３の端面から距離Ｌ＋Ｍだけ離れた位置におい
て、シングルモード型光ファイバ２の先端に融着接続さ
れたグレーデッドインデックス型光ファイバ１０を切断
する。またこの時、シングルモード型光ファイバ２の切
断位置の両側近傍部分を図示しない合成ゴム等からなる
クランプで把持することもある。

【００２７】なお、予め定めた距離Ｍは、シングルモー
ド型光ファイバ２を伝送してきた光が、グレーデッドイ
ンデックス型光ファイバ１０を通過することによって平
行光となる、即ちグレーデッドインデックス型光ファイ
バ１０がコリメート機能を有するロッドレンズとして作
用するために必要十分な距離であって、伝送波長、グレ
ーデッドインデックス型光ファイバの屈折率分布から計
算で求めることが出来る。

【００２８】また、融着接続の仕方によっては、接続端
面の溶融押し込みによって、両側の光ファイバの長さが
わずかに短くなることがあるが、その押し込み量は精密
に管理される量であるので、その場合は、上記のホルダ
から切断点までの距離Ｌ＋Ｍは、その押し込み量を考慮
して求めればよい。

【００２９】グレーデッドインデックス型光ファイバの
切断が終了すれば、端末ロッドレンズ付き光ファイバは
完成する。ホルダは取り外す場合もあるが、取り外さな
いこともある。端末ロッドレンズ付き光ファイバは、シ
リコン基板等にＶ溝を形成した部材に、ロッドレンズで
あるグレーデッドインデックス型光ファイバの一部分又
は全部とシングルモード型光ファイバの一部分を挿入し
て押さえ板で押さえて固定し、その固定部材を使って光
伝送機器等に接続することも出来るが、端末ロッドレン
ズ付き光ファイバの製造で使用したホルダを外さずに、
そのホルダを使って光伝送機器の台等に固定し、光伝送
機器との接続を行なうことも出来る。

【００３０】また、本発明の端末ロッドレンズ付き光フ
ァイバの製造方法において、グレーデッドインデックス
型光ファイバを長い任意の長さの状態で融着接続を行
い、その後予め定めた長さＭにて切断するという方法を
採用したのは、ロッドレンズとして機能する予め定めた
長さＭは、２ｍｍ程度の長さであって、そのような長さ
にグレーデッドインデックス型光ファイバを切断してか
ら融着接続をしようとしても、融着接続作業時の両側の
光ファイバの把持に必要な長さ約１０ｍｍ以上を確保す
ることが出来ず、融着接続をすることが出来ないためで
ある。

【００３１】また、本発明の端末ロッドレンズ付き光フ
ァイバの製造方法は、単心のシングルモード型光ファイ
バを有する光ファイバ心線に限らず、複数本のシングル
モード型光ファイバを平行に配置したテープ状の光ファ
イバ心線にも適用出来る。ところで、複数本のシングル
モード型光ファイバの場合は、１本の光ファイバの場合
にはない別の問題があるので、それを説明する。

【００３２】図４、図５は、複数本のシングルモード型
光ファイバを有するテープ状の光ファイバ心線の切断を
説明する図であって、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）
は側面図、図５（Ａ）は切断中を示す縦断面図、図５
（Ｂ）は切断後を示す縦断面図である。図４、図５にお
いて、１’はテープ状の光ファイバ心線、２はシングル
モード型光ファイバ、３はホルダ、８は丸刃、１５ａ、
１５ｂはクランプ、１６は枕部材、１７は切断箇所であ
る。

【００３３】複数本のシングルモード型光ファイバ２を
有するテープ状の光ファイバ心線１’の場合、シングル
モード型光ファイバ２の切断予定箇所の両側部分を合成
ゴム等からなるクランプ１５ａ及び１５ｂにて把持し
て、図４（Ａ）に示す通り丸刃８を移動させて、各シン
グルモード型光ファイバ２の側面に傷を付ける。その
後、各シングルモード光ファイバ２の傷の反対側側面に
枕部材１６を押付けてシングルモード型光ファイバ２を
鏡面に破断させる。ホルダ３から切断箇所までの距離は
予め定めたＬに合わせて切断を行なうが、テープ状の光
ファイバ心線１’の場合、各シングルモード型光ファイ
バでその長さが必ずしも完全には一致せず、先端の端面
位置が不揃いになるといったことが起こり易い。

【００３４】その先端面位置が不揃いになる原因を調べ
ると、次のような現象が起こるためではないかと推察さ
れる。まず、図５（Ａ）に示すように丸刃８が通過して
シングルモード型光ファイバ２に傷を付ける時点で、シ
ングルモード型光ファイバ２は丸刃８の力を受けてわず
かにたわむ。また、傷の反対側に枕部材を押付けた時に
も反対側に同様にたわむ。これらのたわみによって図５
（Ａ）に示す通り、シングルモード光ファイバ２は両側
から切断箇所に向けて極くわずかではあるが移動する。
この時クランプ１５ａ及び１５ｂは切断箇所に向かって
極くわずかに傾く。

【００３５】ホルダ３から切断箇所までの距離は予めＬ
と定められてはいるが、上記のたわみによってわずかに
長くなりＬ＋αになる。このため、αに相当する長さの
シングルモード型光ファイバ２は、光ファイバ心線１’
の被覆内から引っ張り出されることになる。そして、切
断が終わって図５（Ｂ）の状態になりたわみが無くなる
と、クランプ１５ａ及び１５ｂの傾きは無くなり元の位
置に戻る。しかし、光ファイバ心線１’側の被覆内から
引張り出されたシングルモード型光ファイバ２は、被覆
との摩擦が各シングルモード型光ファイバ毎に異なるた
め完全に元通りに被覆内に引っ込むとは限らずΔＬの変
動が生じる。従って、ホルダから切断端面までの長さが
シングルモード型光ファイバ毎に異なることになり、先
端面の位置が不揃いになる。

【００３６】以上説明した先端面位置の不揃いは、次の
方法を採用することで小さくすることが出来る。図６が
不揃いを小さくする方法を説明する縦断面図であって、
１２’はホルダである。この場合、ホルダ１２’を、光
ファイバ心線１’の被覆上に固定するだけでなく、裸の
シングルモード型光ファイバ２の一部分にも固定する一
体部品とする。これによって図６に示す通り、丸刃８に
よってたわみが生じても、切断箇所の左側はホルダ１
２’で固定されているため、たわみに必要な長さはシン
グルモード型光ファイバ２の切断箇所の右側から引き寄
せられる。従って、切断箇所から左側のシングルモード
型光ファイバは光ファイバ心線１’の被覆内から引出さ
れることはなく、被覆との摩擦による影響は受けないの
で、ホルダから切断箇所までの距離Ｌのシングルモード
型光ファイバ毎のばらつきを少なくすることが出来る。

【００３７】図２は、この考えに沿って構成した本発明
にかかる端末ロッドレンズ付き光ファイバの実施形態を
示す図であって、図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は１本の例
を、図２（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）は複数本に一括被覆を設け
てテープ状にした例を、図２（Ｇ）（Ｈ）（Ｉ）は複数
本を平行に並べた例を示す。また、図２（Ａ）（Ｄ）
（Ｇ）は左正面図、図２（Ｂ）（Ｅ）（Ｈ）は縦断面
図、図２（Ｃ）（Ｆ）（Ｉ）は右正面図である。図２に
おいて、図１と同じ符号は同じものを示す。また、１’
はテープ状の光ファイバ心線、２ａは被覆、２ｂは一括
被覆、１２、１２’、１２”はホルダである。

【００３８】図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す端末ロッド
レンズ付き光ファイバの場合は、１本の被覆付きシング
ルモード型光ファイバ２の先端にグレーデッドインデッ
クス型光ファイバ１０からなるロッドレンズを融着接続
したものであって、ホルダ１２は、光ファイバ心線１の
被覆２ａ上及び裸のシングルモード型光ファイバ２の一
部分の上に掛けて配置された一体部品であり、被覆２ａ
とホルダ１２との間及びシングルモード型光ファイバ２
とホルダ１２との間が接着剤等で固定されている。

【００３９】また、図２（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）に示す端末
ロッドレンズ付き光ファイバの場合は、複数本の被覆付
きシングルモード型光ファイバ２の先端にそれぞれグレ
ーデッドインデックス型光ファイバ１０からなるロッド
レンズを融着接続したものであって、ホルダ１２’は、
テープ状の光ファイバ心線１’の一括被覆２ｂ上から裸
の全シングルモード型光ファイバ２の各一部分の上に掛
けて配置された一体部品であり、被覆２ｂとホルダ１
２’との間及び各シングルモード型光ファイバ２の一部
分とホルダ１２’との間が接着剤等で固定されている。

【００４０】また、図２（Ｇ）（Ｈ）（Ｉ）に示す端末
ロッドレンズ付き光ファイバの場合は、複数本の各被覆
付きシングルモード型光ファイバ２の先端にグレーデッ
ドインデックス型光ファイバ１０からなるロッドレンズ
を融着接続したものであって、ホルダ１２”は、複数本
の光ファイバ心線１の被覆２ａ上から裸の全シングルモ
ード型光ファイバ２の各一部分の上に掛けて配置された
一体部品であり、被覆２ａとホルダ１２”との間及び各
シングルモード型光ファイバ２の一部分とホルダ１２”
との間が接着剤等で固定されている。

【００４１】なお、テープ状の光ファイバ心線１’の場
合、通常各シングルモード型光ファイバ２は個別に素線
被覆で覆われ、それらの上に一括被覆２ｂが設けられる
ことが多いので、被覆を除去した時に一括被覆の端と素
線被覆の端とが同じ位置に無く、一括被覆よりも素線被
覆が突出している場合がある。そのような場合は、一括
被覆の上及び裸のシングルモード型光ファイバの一部分
の上を一体的なホルダ１２’で固定すれば良い。その中
間部の被覆の端部付近は必ずしもホルダに固定する必要
はない。

【００４２】またこれら３種の端末ロッドレンズ付き光
ファイバは、本発明にかかる製造方法を適用して製造す
ることが出来る。まず、光ファイバ心線１又は１’の端
末において被覆２ａ又は一括被覆２ｂを除去してシング
ルモード型光ファイバ２を露出させ、ホルダ１２、１
２’又は１２”を被覆２ａ又は一括被覆２ｂの上及び裸
のシングルモード型光ファイバ２の一部分に固定する。
そして図１又は図６に示すようにしてシングルモード型
光ファイバ２を所定に位置で切断し、その先端面にグレ
ーデッドインデックス型光ファイバ１０を融着接続して
次いで図１に示す方法でグレーデッドインデックス型光
ファイバ１０を所定の位置で切断すれば良い。

【００４３】これによって、シングルモード型光ファイ
バ２及びグレーデッドインデックス型光ファイバ１０の
切断時点では、ホルダ１２、１２’又は１２”によって
被覆と共に裸のシングルモード型光ファイバ２が固定さ
れているので、切断時のたわみで被覆内からシングルモ
ード型光ファイバ２が引出されることはなく、ホルダか
ら切断箇所までの距離を予め定めた値に精密に合わせる
ことが出来る。また、複数本のシングルモード型光ファ
イバを有する場合は、ホルダが一体部品になっているの
でホルダから切断箇所までの距離の不揃いを小さくする
ことが出来る。また、複数本の切断位置の不揃いが小さ
くなることによって、グレーデッドインデックス型光フ
ァイバで出来たロッドレンズの長さも揃えることが出来
るので、コリメート系としてのばらつきを無くすことが
出来る。

【００４４】また、図１又は図２で得られた端末ロッド
レンズ付き光ファイバは、光ファイバの露出部分がある
ため、光伝送機器等への取付けに当たっては光ファイバ
を傷付けることのないよう、また平行性を保つように注
意が必要である。そこで、光ファイバの先端部を保護す
るために、グレーデッドインデックス型光ファイバの先
端切断の後、光ファイバの露出した先端部分を図３に示
すようにして保護するによって、光伝送機器への取付け
を容易にすることが出来る。またこれによって平行性を
保って、先端の配列ピッチを正確に保持することも出来
る。

【００４５】図３は、先端部分を配列部材で保護した端
末ロッドレンズ付き光ファイバの一例を示す図であっ
て、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は正面図、図３
（Ｃ）は縦断面図である。図３において、１３は配列部
材、１３ａはＶ溝基板、１３ｂは押さえ部材、１３ｃは
Ｖ溝、１３ｄは凹溝、１４は接着剤である。この端末ロ
ッドレンズ付き光ファイバは、図２（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）
に示す端末ロッドレンズ付き光ファイバの先端部分にV
溝基板１３ａと押さえ板１３ｂとからなる配列部材１３
を配置して、Ｖ溝基板１３ａのＶ溝１３ｃにシングルモ
ード型光ファイバ２とグレーデッドインデックス型光フ
ァイバ１０とを融着接続した先端部分を挿入し、押さえ
部材１３ｂで押さえて接着固定したものである。なお、
ホルダ１２’から出たシングルモード型光ファイバ２の
部分は接着剤１４を充填して保護する。

【００４６】また、融着接続部１１はその両側の光ファ
イバ部分とわずかであるが外径が変化していることが有
り得るので、Ｖ溝１３ｃ及び押さえ部材１３ｂで直接融
着接続部を押えるのは好ましくない。従って、配列部材
１３に凹溝１３ｄを設けて融着接続部１１は配列部材１
３に直接接触しないようにすることが望ましい。また、
図３では配列部材１３としてＶ溝基板１３ａと押さえ部
材１３ｂとからなる例を示したが、先端に等間隔で複数
の光ファイバ挿入孔を配置したＭＴ光コネクタ等に使用
されるプラスチック成形された複数心用のフェルールを
配列部材として使用することも可能である。

【００４７】また、シングルモード型光ファイバとグレ
ーデッドインデックス型光ファイバとは石英ガラスに添
加されているドーパントの量及び分布が異なるため、融
着接続において加熱した時の溶融温度が異なる。図７
は、複数本を同時に融着接続する状態を説明する概念図
であって、１８は光ファイバ心線、１９は電極、１９ａ
はアークである。

【００４８】複数本の融着接続に当たっては、複数本の
シングルモード型光ファイバ２を平行にして一括被覆を
設けたテープ状の光ファイバ心線１’と複数本のグレー
デッドインデックス型光ファイバ１０を平行にして一括
被覆を設けたテープ状の光ファイバ心線１８とを使っ
て、シングルモード型光ファイバ２の先端面とグレーデ
ッドインデックス型光ファイバ１０の先端面とを突合わ
せて、電極１９間でアーク放電させた時のアーク１９ａ
で加熱し溶融させて融着接続を行なう。しかし、シング
ルモード型光ファイバ２とグレーデッドインデックス型
光ファイバ１０とで溶融温度が異なるため、直線状にな
らないものも発生して、図７に示すように隣接する光フ
ァイバとくっつくといった状態が生じることがある。

【００４９】このような事態を防止するために、シング
ルモード型光ファイバとグレーデッドインデックス型光
ファイバの表面部分のガラス組成を出来るだけ同じにす
ることが望ましい。一方、グレーデッドインデックス型
光ファイバによる広い開口のロッドレンズ機能を確保す
るため、グレーデッド型屈折率分布を有する部分は出来
るだけ大きいことが望ましい。そこで、この２つの条件
を満足させるために、次のようにする。

【００５０】図８（Ａ）はシングルモード型光ファイバ
の屈折率分布と横断面図、図８（Ｂ）は本発明にかかる
グレーデッドインデックス型光ファイバの屈折率分布と
横断面図である。図８において、２’はコア部分、２”
はクラッド部分、１０’が中心領域、１０”は外周領域
である。

【００５１】グレーデッドインデックス型光ファイバ１
０は、そのグレーデッド型屈折率分布を有する中心領域
１０’の大きさを光ファイバの外径よりも少し小さ目に
して、その周囲にシングルモード型光ファイバの表面部
分即ちクラッド部分２”の材質と同じ材質、通常の場合
はドーパントを含まない石英ガラスで出来た厚さｔが１
μｍ以上、２５μｍ以下の外周領域１０”を設けたもの
とする。なお、厚さｔのより好ましい範囲は５μｍ以
上、１０μｍ以下である。これによって、融着接続にお
いては、グレーデッドインデックス型光ファイバ１０と
シングルモード型光ファイバ２の表面が同じ材質である
ため、アークによってほぼ同じ条件で溶融するので、各
融着接続部の位置が直線位置からずれるのを抑制するこ
とが出来る。

【００５２】

【発明の効果】本発明の端末ロッドレンズ付き光ファイ
バの製造方法は、シングルモード型光ファイバの端末か
ら任意の距離だけ離れた位置を保持し、該保持位置から
予め定めた距離だけ離れた位置において該シングルモー
ド型光ファイバを切断し、該切断端面に別に用意したグ
レーデッドインデックス型光ファイバを融着接続し、該
グレーデッドインデックス型光ファイバをその長さが予
め定めた長さとなる位置において切断するものであるの
で、融着接続によってシングルモード型光ファイバとロ
ッドレンズとなるグレーデッドインデックス型光ファイ
バが精密に中心軸を合わせて接続されており、端末ロッ
ドレンズ付き光ファイバとしての伝送損失を極めて小さ
いものとすることが出来る。また、位置合わせにガイド
ピン等の部品も使用しないので、製造コストも低くする
ことが出来る。

【００５３】また、本発明で使用するホルダを、融着接
続の時に使用する把持用部材又は端末ロッドレンズ付き
光ファイバを光伝送機器等に固定する時に使用する固定
部材と形を合わせれば、ホルダ以外に把持用部材を取付
けたり、ホルダをシングルモード型光ファイバから外し
たりすることなく、一度ホルダを取付けたらそのままの
状態で端末ロッドレンズ付き光ファイバを製造し使用す
ることが出来る。

【００５４】また、光ファイバ心線の被覆上から裸のシ
ングルモード型光ファイバの一部分に掛けて一体部品か
らなるホルダを配置して、被覆及びシングルモード型光
ファイバの一部分に固定すれば、複数本の場合の切断位
置の不揃いを小さくすることが出来る。また、ロッドレ
ンズの長さ及び端面を揃えることが出来るので、複数本
の光ファイバ間のコリメート系としてのばらつきを小さ
くすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる端末ロッドレンズ付き光ファイ
バの製造方法を説明する図であって、（Ａ）は第１回の
光ファイバ切断時を示す正面図、（Ｂ）は第２回の光フ
ァイバ切断時を示す正面図である。

【図２】本発明にかかる端末ロッドレンズ付き光ファイ
バの実施形態を示す図であって、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は
１本の例を、（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）は複数本に一括被覆を
設けてテープ状にした例を、（Ｇ）（Ｈ）（Ｉ）は複数
本を平行に並べた例を示す。また、（Ａ）（Ｄ）（Ｇ）
は左正面図、（Ｂ）（Ｅ）（Ｈ）は縦断面図、（Ｃ）
（Ｆ）（Ｉ）は右正面図である。

【図３】先端部分を配列部材で保護した本発明にかかる
端末ロッドレンズ付き光ファイバの一例を示す図であっ
て、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は縦断面
図である。

【図４】複数本のシングルモード型光ファイバを有する
テープ状の光ファイバ心線の切断を説明する図であっ
て、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。

【図５】複数本のシングルモード型光ファイバを有する
テープ状の光ファイバ心線の切断を説明する図であっ
て、（Ａ）は切断中を示す縦断面図、（Ｂ）は切断後を
示す縦断面図である。

【図６】光ファイバ切断時の不揃いを小さくする方法を
説明する縦断面図である。

【図７】複数本を同時に融着接続する状態を説明する概
念図である。

【図８】（Ａ）はシングルモード型光ファイバの屈折率
分布と横断面図、（Ｂ）は本発明にかかるグレーデッド
インデックス型光ファイバの屈折率分布と横断面図であ
る。

【図９】従来技術による端末ロッドレンズ付き光ファイ
バの一例を示す図であって、（Ａ）はその組立状態を説
明する斜視図、（Ｂ）は光ファイバ部分のみを示した側
面図である。

【符号の説明】

１：光ファイバ心線１’：テープ状の光ファイバ心線２：シングルモード型光ファイバ２’：コア部分２”：クラッド部分２ａ：被覆２ｂ：一括被覆３：ホルダ４：基台５：ホルダステージ６：押圧バネ７：マイクロメータ８：丸刃９：スライドガイド１０：グレーデッドインデックス型光ファイバ１０’：中心領域１０”：外周領域１１：融着接続部１２、１２’、１２”：ホルダ１３：配列部材１３ａ：Ｖ溝基板１３ｂ：押さえ部材１３ｃ：Ｖ溝１３ｄ：凹溝１４：接着剤１５ａ、１５ｂ：クランプ１６：枕部材１７：切断箇所１８：光ファイバ心線１９：電極１９ａ：アーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐野知巳神奈川県横浜市栄区田谷町１番地住友電気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者小宮健雄神奈川県横浜市栄区田谷町１番地住友電気工業株式会社横浜製作所内Ｆターム(参考） 2H036 JA02 KA01 LA03 MA11 2H037 BA03 BA12 BA31 CA04 CA16 DA04 DA05 DA17 2H050 AC07 AC09 AC90

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シングルモード型光ファイバの先端にグ
レーデッドインデックス型光ファイバからなるロッドレ
ンズを固定した端末ロッドレンズ付き光ファイバの製造
方法において、シングルモード型光ファイバの端末から
任意の距離だけ離れた位置を保持し、該保持位置からシ
ングルモード型光ファイバの端末に向かって予め定めた
距離Ｌだけ離れた位置において該シングルモード型光フ
ァイバを切断し、該保持されている側のシングルモード
型光ファイバの該切断端面に別に用意したグレーデッド
インデックス型光ファイバを融着接続し、前記保持位置
から前記グレーデッドインデックス型光ファイバ側に前
記予め定めた距離Ｌよりも長い予め定めた距離Ｌ＋Ｍだ
け離れた位置において該グレーデッドインデックス型光
ファイバを切断することを特徴とする端末ロッドレンズ
付き光ファイバの製造方法。
【請求項２】押圧バネに抗してマイクロメータの押圧
力によって直線方向に基台上を摺動するホルダステージ
と、該ホルダステージの移動方向に対して垂直方向に移
動する丸刃とを設置した調尺切断装置を用い、前記ホル
ダステージ上に載置されホルダで保持されたシングルモ
ード型光ファイバを、前記丸刃を移動させて保持位置か
ら予め定めた距離Ｌだけ離れた位置において該シングル
モード型光ファイバを切断し、続いてシングルモード型
光ファイバの該切断端面に別に用意したグレーデッドイ
ンデックス型光ファイバを融着接続した後、再度前記ホ
ルダを前記ホルダステージ上に載置して、前記マイクロ
メータによって前記押圧バネに抗して該ホルダステージ
を予め定めた距離Ｍだけ摺動させ、前記丸刃を移動させ
て前記グレーデッドインデックス型光ファイバを切断す
ることを特徴とする端末ロッドレンズ付き光ファイバの
製造方法。
【請求項３】シングルモード型光ファイバの先端にグ
レーデッドインデックス型光ファイバからなるロッドレ
ンズを融着接続した端末ロッドレンズ付き光ファイバで
あって、前記シングルモード型光ファイバは先端近傍部
分を除いて被覆を有しており、その被覆端付近の被覆上
にホルダが固定されていることを特徴とする端末ロッド
レンズ付き光ファイバ。
【請求項４】前記ホルダは、シングルモード型光ファ
イバの被覆端付近及び裸のシングルモード型光ファイバ
の一部分に固定された一体部品であることを特徴とする
請求項３に記載の端末ロッドレンズ付き光ファイバ。
【請求項５】前記端末ロッドレンズ付き光ファイバを
複数本有し、シングルモード型光ファイバの前記被覆は
各シングルモード型光ファイバ毎に個別になっており、
前記ホルダは平行に揃えられた全シングルモード型光フ
ァイバの被覆端付近及び裸の全シングルモード型光ファ
イバの各一部分に固定された一体部品であることを特徴
とする請求項３に記載の端末ロッドレンズ付き光ファイ
バ。
【請求項６】前記端末ロッドレンズ付き光ファイバを
複数本有し、シングルモード型光ファイバの前記被覆を
有する部分は、該複数本を覆う一括被覆となっており、
前記ホルダは全シングルモード型光ファイバの一括被覆
端付近及び裸の全シングルモード型光ファイバの各一部
分に固定された一体部品であることを特徴とする請求項
３に記載の端末ロッドレンズ付き光ファイバ。
【請求項７】前記ホルダの一部又は全部と前記ロッド
レンズの少なくとも先端部の側面とは配列部材にて覆わ
れて固定され、前記ロッドレンズの先端面は該配列部材
の先端面と揃えられて露出していることを特徴とする請
求項５又は請求項６に記載の端末ロッドレンズ付き光フ
ァイバ。
【請求項８】前記シングルモード型光ファイバと前記
ロッドレンズとの融着接続部は前記配列部材に接触しな
いようにして該配列部材で覆われていることを特徴とす
る請求項７に記載の端末ロッドレンズ付き光ファイバ。
【請求項９】シングルモード型光ファイバの先端にグ
レーデッドインデックス型光ファイバからなるロッドレ
ンズを融着接続した端末ロッドレンズ付き光ファイバで
あって、前記グレーデッドインデックス型光ファイバは
グレーデッド型屈折率分布を有する中心領域の周囲に前
記シングルモード型光ファイバの表面部分の材質と同じ
材質の厚さ１μｍ以上、２５μｍ以下のガラス層からな
る外周領域が設けられたものであることを特徴とする端
末ロッドレンズ付き光ファイバ。