JP2001337248A - 光ファイバーアレイの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な治具を用いるだけで生産性を飛躍的に
向上することのできる、新規な光ファイバーアレイの製
造方法の開発を技術課題とした。 【解決手段】 光ファイバー１０の露出状態を、テープ
ファイバー１２における自由端側の外皮１１を分断する
とともに、分断された自由端側の外皮１１を移動するこ
とにより得るものであり、且つ分断された自由端側の外
皮１１を光ファイバー１０から取り除くことなく、この
外皮１１によって多数本の光ファイバー１０をピッチを
保った状態に拘束したまま加工を行うことを特徴として
成り、従来取り扱いにくいものであった露出状態の複数
の光ファイバー１０を、あたかも正確なピッチを保った
状態の単体として取り扱うことが可能となるため、光フ
ァイバーアレイ１の生産性を著しく向上することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバーアレイ
の加工にあたって、露出した光ファイバーを再整列させ
る高密度ファイバーアレイの製造方法に係るものであ
る。

【０００２】

【発明の背景】光通信システムの保守運用に供される光
計測装置の構成要素としては、光変調器、光スイッチ、
光合成分波器等の光導波路型単結晶素子が用いられてい
る。近時、光導波路型単結晶素子の入出力端子のピッチ
は、伝送路であるテープファイバーにおける光ファイバ
ーのピッチの約半分と高密度化される傾向にあるため、
二本のテープファイバーを用いてハーフピッチの光ファ
イバーアレイを構成することにより、光導波路型単結晶
素子と伝送路であるテープファイバーとの接続が行われ
ている。

【０００３】前記光ファイバーアレイの構成の一例は、
図２に示すように下段テープファイバー１２Ａにおける
８本の光ファイバー１０Ａと、上段テープファイバー１
２Ｂにおける８本の光ファイバー１０Ｂとを一段になる
ように交互に整列することによって、１６本の光ファイ
バー１０をハーフピッチで整列させて成るものである。
そして、これら光ファイバー１０の整列状態は、個々の
光ファイバー１０をフェルール１５における基板１６に
形成されたＶ溝１７上に位置させることにより維持され
ているものである。

【０００４】しかしながら上述のような光ファイバーア
レイ１を製造するにあたっては、以下に示すような要因
が存在するため、生産性が優れたものではなかった。ま
ず、テープファイバー１２における光ファイバー１０の
直径は１２５±２μｍと極細であり、更にそのピッチは
１２７μｍと僅少であるため、個々の光ファイバー１０
をＶ溝１７に対して正確に載置するためには微妙な操作
を要することとなる。また図７に示すように、露出状態
となった複数の光ファイバー１０が静電気の影響で重な
ってしまったり、広がってしまうという事態が発生する
ため、上記光ファイバー１０の微妙な操作をより困難な
ものとしてしまう。

【０００５】ところで上述の静電気による悪影響を回避
するための手段としては、すでに文献：１９９９年電子
情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会、Ｃ−
３−１８「１２７μｍピッチ高密度ファイバーアレイ自
動製造装置の開発」に記載されているように、光ファイ
バーをＶ溝に対してセットする前に静電気を除去する方
法も提案されている。しかしながらこのような手段を採
ったとしても、加工時においては露出状態となった光フ
ァイバーの先端部は自由状態であるため、依然として取
り扱いにくいものであることには変わりなく、更には静
電気除去のための装置及び工程を設けることによる製造
コストの上昇は避けられない。

【０００６】

【開発を試みた技術的課題】本発明はこのような背景を
認識してなされたものであって、簡素な治具を用いるだ
けで生産性を飛躍的に向上することのできる、新規な光
ファイバーアレイの製造方法の開発を技術課題としたも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
光ファイバーアレイの製造方法は、多数本の光ファイバ
ーを外皮で被覆することによりリボンテープ状に形成し
たテープファイバー複数本を上下に重ねた状態で、それ
ぞれのテープファイバーにおける露出状態となった光フ
ァイバーを一段になるように交互に再整列させて成るフ
ァイバーアレイを製造する工程において、前記光ファイ
バーの露出状態は、テープファイバーにおける自由端側
の外皮を分断するとともに、分断された自由端側の外皮
を移動することにより得るものであり、且つ前記分断さ
れた自由端側の外皮を光ファイバーから取り除くことな
く、この外皮によって多数本の光ファイバーをピッチを
保った状態に拘束したまま加工を行うことを特徴として
成るものである。この発明によれば、従来取り扱いにく
いものであった露出状態の複数の光ファイバーを、あた
かも正確なピッチを保った状態の単体として取り扱うこ
とが可能となるため、光ファイバーアレイの生産性を著
しく向上することができる。

【０００８】また請求項２記載の光ファイバーアレイの
製造方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記上下
に重ねた状態の複数本のテープファイバーを、予めそれ
ぞれのテープファイバーにおける光ファイバーが相互に
ピッチ方向にずれた状態を維持することのできる治具に
セットした上で、光ファイバーの再整列を行うことを特
徴として成るものである。この発明によれば、微妙な操
作を要することなく上下に重ねた状態の複数本のテープ
ファイバーにおける光ファイバーを再整列させることが
できるため、光ファイバーアレイの生産性を著しく向上
することができる。

【０００９】更にまた請求項３記載の光ファイバーアレ
イの製造方法は、前記請求項２記載の要件に加え、前記
治具は、下段テープファイバー及び上段テープファイバ
ーを収容するとともに下段テープファイバーの位置決め
を単独で行う下位置決め板と、この下位置決め板の上方
に重ねることにより、前記下位置決め板とともに上段テ
ープファイバーの位置決めを行う上位置決め板とを一体
化することにより、上下のテープファイバーを相互にハ
ーフピッチずらした状態に位置決めするものであること
を特徴として成るものである。この発明によれば、組み
立て要素のセッティングに要する一連の工程を、すべて
落とし込みによって行うことが可能となり、光ファイバ
ーアレイの生産性を著しく向上することができる。

【００１０】更にまた請求項４記載の光ファイバーアレ
イの製造方法は、前記請求項３記載の要件に加え、前記
上段テープファイバーの位置決めを行うための固定突起
は、上段テープファイバーにおける外皮端面との接触面
が傾斜したものであることを特徴として成るものであ
る。この発明によれば、治具への上段テープファイバー
の設置個所がずれてしまったような場合であっても、上
位置決め板を落とし込み設置することによって、設置個
所のずれた上段テープファイバーを傾斜した接触面に沿
って正規の位置に移動させることができるため、正確な
組み立てを行うことができる。そしてこれら各請求項に
記載された発明の構成を手段として前記課題の解決が図
られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明を図示の実施の形態に
基づいて具体的に説明する。この説明にあたっては、ま
ず光ファイバーアレイ１の構成について説明し、続いて
本発明の光ファイバーアレイの製造方法を実施するため
に用いる治工具類であるリムーバ２、位置決め治具３に
ついて説明した後、このものを用いた光ファイバーアレ
イの製造方法について工程を追って順次説明してゆく。

【００１２】光ファイバーアレイ１は、多数本の光ファ
イバー１０を外皮１１で被覆することによってリボンテ
ープ状に形成したテープファイバー１２を一例として二
本組み合わせて構成されるものである。本実施の形態で
用いるテープファイバー１２は８芯テープファイバーで
あって、硝子材料から成る光ファイバー１０の直径を慣
用規格寸法である１２５±２μｍとするとともに、この
直径分の間隔を開けた２５０μｍピッチで８本の光ファ
イバー１０を配列し、熱可塑性樹脂によって外皮１１を
形成して成るものである。なおテープファイバー１２
（外皮１１）の断面形状は２．１ｍｍ×０．３ｍｍの矩
形状とした。なお本明細書中においては、テープファイ
バー１２における前記フェルール１５に接続される側を
自由端側と定義し、その反対側を基端側と定義して呼称
する。

【００１３】前記テープファイバー１２は、硝子材料か
ら成るフェルール１５を用いて組み合わされるものであ
って、このものは基板１６に形成したＶ溝１７に対して
載置した光ファイバー１０を、この基板１６と押さえ板
１８とによって挟持することにより、二本のテープファ
イバー１２における光ファイバー１０を一段で交互に整
列させるものである。なおこのフェルール１５は図示し
ない光導波路型単結晶素子等の入出力端子との接続部材
として機能するものである。

【００１４】次に本発明で用いる治工具類について説明
するものであって、まずテープファイバー１２の外皮１
１を一部除去して光ファイバー１０を露出させるための
リムーバ２について説明する。このものは従来より用い
られている既存の工具であって、図３に示すように内部
にヒータ２２を具えた台座板２１と、この台座板２１に
載置したテープファイバー１２を固定するための押圧板
２３と、外皮１１を切除するためのスライド板２４とを
具えて成るものである。前記スライド板２４にはカッタ
ー２５を具えるものであり、このカッター２５にはテー
プファイバー１２の光ファイバー１０と同ピッチでファ
イバー逃部２６を形成することにより、光ファイバー１
０に傷を付けることなく外皮１１のみを切除することを
可能とするものである。なお前記スライド板２４は台座
板２１の長手方向に沿って移動するものであって、詳細
な図示は省略するが、移動のための駆動機構及び案内機
構を適宜具備するものである。

【００１５】次に本発明で用いる特徴的な治工具である
位置決め治具３について説明する。このものは二本のテ
ープファイバー１２を、上下の段が相互に幅方向（光フ
ァイバー１０のピッチ方向）にずれた状態で保持するた
めの治具であって、図１、４に示すように下位置決め板
３１と上位置決め板３５とを主たる構成要素とするもの
である。

【００１６】前記下位置決め板３１は平面視で方形状の
板体であって、その中央部に方形状の開口部３２を形成
し、更に適宜の複数個所に下位置決め板３１を作業台Ｄ
に対して位置決めするための位置決め孔３３を穿設して
成るものである。また上面における対向した２辺一対の
一方に対しては固定溝３４を形成するものであり、この
固定溝３４の形状は図４の側面図及び拡大断面図に示す
ように、一方の壁面（図４（ａ）中左側）を底部から上
面に至るまでを直線状に形成するとともに、他方の壁面
（図４（ａ）中右側）を底部から上面に至るまでの間に
一段の段差３４ａを形成したものとする。なお前記段差
の高さはテープファイバー１２の厚さ３００μｍであっ
て、幅は１２０μｍとした。

【００１７】一方、前記上位置決め板３５も同様に平面
視で方形状の板体であって、その中央部に方形状の開口
部３６を形成し、更に適宜の複数個所に上位置決め板３
５を作業台Ｄに対して位置決めするための位置決め孔３
８を穿設して成るものである。また底面における対向し
た２辺一対の一方に対しては固定突起３７を形成するも
のであり、この固定突起３７の形状は図４（ｂ）の拡大
断面図に示すように、底辺寸法を１２０μｍ、垂直辺寸
法をテープファイバー１２の厚さ３００μｍとした直角
三角形状とするものであり、その頂点にＲ加工を施した
ものである。なおこれら固定溝３４及び固定突起３７の
寸法は、テープファイバー１２の形状、寸法に応じて適
宜変更するものであることはいうまでもない。

【００１８】また前記下位置決め板３１を作業台Ｄに設
置した際に、開口部３２内にはフェルール１５が位置す
ることとなるものであり、このフェルール１５を所定の
位置に設置するためのフェルール位置決め板３９を作業
台Ｄに対して固定するものである。

【００１９】本発明の光ファイバーアレイの製造方法で
製造される光ファイバーアレイ１並びに使用する治工具
は一例として上述のように構成されるものであり、以下
光ファイバーアレイの製造方法について工程を追って説
明してゆく。 （１）光ファイバーの露出 まずはじめに光ファイバー１０の露出部Ｅを形成するも
のであって、テープファイバー１２をリムーバ２におけ
る台座板２１に載置するとともに押圧板２３によって固
定する。その後ヒータ２２の加熱によって外皮１１が軟
化した時点でスライド板２４をセットし、このスライド
板２４を台座板２１の長手方向に沿って移動することに
より、テープファイバー１２における自由端側の外皮１
１を分断するとともに光ファイバー１０の露出部Ｅを形
成するものである。このとき前記外皮１１の分断部より
移動させた自由端側の外皮１１ｆを、光ファイバー１０
から取り除くことなく、この外皮１１ｆによって多数本
の光ファイバー１０の自由端側を所定のピッチを保った
状態に拘束させておく。

【００２０】（２）フェルールの基板の設置 一方、図１、５に示すように、作業台Ｄにはフェルール
位置決め板３９及び二本のピンＰが所定の位置に設置さ
れているものであり、このピンＰを下位置決め板３１に
おける位置決め孔３３に挿通するようにして下位置決め
板３１を落とし込み設置する。続いて下位置決め板３１
の開口部３２内に位置することとなったフェルール位置
決め板３９に対してフェルール１５の基板１６を載置す
る。

【００２１】（３）下段テープファイバーの設置 続いて下段テープファイバー１２Ａを設置するものであ
り、まず基端側外皮１１Ａｂを固定溝３４の底部に位置
させ、この状態を保持しながら自由端側外皮１１Ａｆを
対向した固定溝３４の底部に位置させる。このとき８本
の光ファイバー１０Ａは、自由端側外皮１１Ａｆによっ
てピッチを保った状態に拘束されているため、帯電して
いたとしても互いに重なってしまったり、広がってしま
うようなことがなく、図６（ａ）に拡大して示すように
基板１６におけるＶ溝１７に対して一つおきに確実に設
置されることとなる。

【００２２】（４）上段テープファイバーの設置 続いて上段テープファイバー１２Ｂを設置するものであ
り、まず基端側外皮１１Ｂｂを固定溝３４内に位置する
下段テープファイバー１２Ａ上に位置させるものであ
り、このとき段差３４ａ側の側壁に対してできるだけ密
接させるようにする。一方、自由端側外皮１１Ｂｆにつ
いても同様に、対向した固定溝３４内に位置する下段テ
ープファイバー１２Ａ上に位置させる。なおこの状態で
は、固定溝３４内に位置する下段テープファイバー１２
Ａの上方空間の断面形状は、上段テープファイバー１２
Ｂの断面形状よりも幅寸法が長いため、上段テープファ
イバー１２Ｂは固定された状態にはなっていない。

【００２３】（５）上位置決め板の設置 続いて前記ピンＰに対して上位置決め板３５を落とし込
み設置するものであり、上段テープファイバー１２Ｂは
図１（ｃ）に示すように固定突起３７における傾斜面
と、下位置決め板３１における固定溝３４の側壁とによ
って位置決めがなされ、８本の光ファイバー１０Ｂは図
６（ｂ）に拡大して示すように基板１６における光ファ
イバー１０Ａの位置しないＶ溝１７の上方に対して一つ
おきに位置することとなる。なおこのような上位置決め
板３５の設置の際に、上段テープファイバー１２Ｂが固
定溝３４の段差３４ａ側の側壁に対して間隔が空いた状
態となっていた場合でも、上段テープファイバー１２Ｂ
は固定突起３７における傾斜面に沿って段差３４ａの側
壁に向けて移動させられるため、やがて段差３４ａ側の
側壁に対して密接した状態となる。

【００２４】（６）押さえ板の設置 続いてフェルール１５の構成要素である押さえ板１８を
設置するものであり、このものをフェルール位置決め板
３９に対して落とし込み設置することにより、上段テー
プファイバー１２Ｂにおける光ファイバー１０Ｂを押し
下げて基板１６におけるＶ溝１７内に位置させる。この
とき８本の光ファイバー１０Ｂは、自由端側外皮１１Ｂ
ｆによってピッチを保った状態に拘束されているため、
帯電していたとしても互いに重なってしまったり、広が
ってしまうようなことがない。そして図６（ｃ）に拡大
して示すように、基板１６におけるＶ溝１７に対して
は、下段テープファイバー１２Ａにおける光ファイバー
１０Ａと、上段テープファイバー１２Ｂにおける光ファ
イバー１０Ｂとが互い違いに設置されることとなるた
め、この状態で前記基板１６と押さえ板１８とをＵＶ硬
化樹脂等を用いて接着する。

【００２５】（７）仕上げ加工 続いて上位置決め板３５を取り外し、基板１６と押さえ
板１８とが一体化して形成されたフェルール１５によっ
て、光ファイバー１０を整列状態で保持した光ファイバ
ーアレイ１を取り出す。なおこの状態の光ファイバーア
レイ１は、フェルール１５の端面から自由端側外皮１１
ｆによって拘束された光ファイバー１０が突出した中間
製品の状態であるため、これを切除し、更に切除した部
分の研磨加工を行って最終製品である光ファイバーアレ
イ１が完成するものである。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上述べたような構成を有する
ものであり、簡素な治具を用いるだけで生産性を飛躍的
に向上させることができ、光ファイバーアレイの低コス
ト化を実現し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバーアレイの製造方法に用い
る位置決め治具と、このものに光ファイバーアレイの構
成要素を設置した状態を示す平面図、正面図、左側面図
及び右側面図である。

【図２】光ファイバーアレイを示す斜視図、正面図、左
側面図及び右側面図である。

【図３】リムーバを示す正面図及び側面図である。

【図４】位置決め治具を示す平面図及び側面図である。

【図５】位置決め治具及び光ファイバーアレイの構成要
素を示す分解斜視図である。

【図６】フェルールにおける基板と、光ファイバーとの
位置関係を拡大して示す側面図である。

【図７】光ファイバーアレイの従来の製造方法で発生し
ていた光ファイバーの様子を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバーアレイ ２ リムーバ ３ 位置決め治具 １０ 光ファイバー １０Ａ 光ファイバー（下段） １０Ｂ 光ファイバー（上段） １１ 外皮 １１ｆ 自由端側外皮 １１Ａｂ 基端側外皮（下段） １１Ａｆ 自由端側外皮（下段） １１Ｂｂ 基端側外皮（上段） １１Ｂｆ 自由端側外皮（上段） １２ テープファイバー １２Ａ 下段テープファイバー １２Ｂ 上段テープファイバー １５ フェルール １６ 基板 １７ Ｖ溝 １８ 押さえ板 ２１ 台座板 ２２ ヒータ ２３ 押圧板 ２４ スライド板 ２５ カッター ２６ ファイバー逃部 ３１ 下位置決め板 ３２ 開口部 ３３ 位置決め孔 ３４ 固定溝 ３４ａ 段差 ３５ 上位置決め板 ３６ 開口部 ３７ 固定突起 ３８ 位置決め孔 ３９ フェルール位置決め板 Ｄ 作業台 Ｅ 露出部 Ｐ ピン

フロントページの続き (72)発明者 西田 博 静岡県静岡市千代田７丁目10番27号 テク ノシステム株式会社メカトロ事業部内 (72)発明者 根本 博正 茨城県日立市砂沢町880番地 日立電線株 式会社高砂工場内 Ｆターム(参考） 2H001 BB15 BB19 2H036 JA04 KA01 KA02 LA03 LA07 LA08 QA23 QA29

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数本の光ファイバーを外皮で被覆する
   ことによりリボンテープ状に形成したテープファイバー
   複数本を上下に重ねた状態で、それぞれのテープファイ
   バーにおける露出状態となった光ファイバーを一段にな
   るように交互に再整列させて成るファイバーアレイを製
   造する工程において、前記光ファイバーの露出状態は、
   テープファイバーにおける自由端側の外皮を分断すると
   ともに、分断された自由端側の外皮を移動することによ
   り得るものであり、且つ前記分断された自由端側の外皮
   を光ファイバーから取り除くことなく、この外皮によっ
   て多数本の光ファイバーをピッチを保った状態に拘束し
   たまま加工を行うことを特徴とする光ファイバーアレイ
   の製造方法。
2. 【請求項２】 前記上下に重ねた状態の複数本のテープ
   ファイバーを、予めそれぞれのテープファイバーにおけ
   る光ファイバーが相互にピッチ方向にずれた状態を維持
   することのできる治具にセットした上で、光ファイバー
   の再整列を行うことを特徴とする請求項１記載の光ファ
   イバーアレイの製造方法。
3. 【請求項３】 前記治具は、下段テープファイバー及び
   上段テープファイバーを収容するとともに下段テープフ
   ァイバーの位置決めを単独で行う下位置決め板と、この
   下位置決め板の上方に重ねることにより、前記下位置決
   め板とともに上段テープファイバーの位置決めを行う上
   位置決め板とを一体化することにより、上下のテープフ
   ァイバーを相互にハーフピッチずらした状態に位置決め
   するものであることを特徴とする請求項２記載の光ファ
   イバーアレイの製造方法。
4. 【請求項４】 前記上段テープファイバーの位置決めを
   行うための固定突起は、上段テープファイバーにおける
   外皮端面との接触面が傾斜したものであることを特徴と
   する請求項３記載の光ファイバーアレイの製造方法。