JP2002267880A - 多芯偏波保持ファイバアセンブリの製造方法および多芯偏波保持ファイバアセンブリ製造装置 - Google Patents
多芯偏波保持ファイバアセンブリの製造方法および多芯偏波保持ファイバアセンブリ製造装置Info
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Abstract
造可能にする。 【解決手段】 保持治具100に保持した状態で、方向
調整装置200により偏波保持ファイバ素線11,12
の方向を自動調整した後、ヒータ105で熱硬化性樹脂
を加熱して硬化させる。 【効果】 方向調整および接着剤硬化を自動化でき、製
造時間を短縮できる。
Description
イバアセンブリの製造方法および多芯偏波保持ファイバ
アセンブリ製造装置に関し、さらに詳しくは、方向性を
持つ偏波保持ファイバを多芯フェルールに固着した多芯
偏波保持ファイバアセンブリを容易に製造できるように
する多芯偏波保持ファイバアセンブリの製造方法および
多芯偏波保持ファイバアセンブリ製造装置に関する。
フェルールに固着してなる2芯偏波保持ファイバアセン
ブリは、次のようにして製造されている。 (1)2本の偏波保持ファイバ素線の端部の被膜をそれ
ぞれ数cmの長さに剥離する。 (2)多芯フェルールの素線孔に熱硬化性樹脂を注入す
る。 (3)多芯フェルールの素線孔に2本の偏波保持ファイ
バ素線を挿入し、被覆を剥離して露出した偏波保持ファ
イバを多芯フェルールのファイバ孔に挿通する。 (4)多芯フェルールを回転しないように保持し、各偏
波保持ファイバを軸回転させて各偏波保持ファイバの方
向を調整する。 (5)多芯フェルールを加熱して熱硬化性樹脂を硬化さ
せる。
持ファイバアセンブリの製造方法には、次の問題点があ
った。 (1)多芯フェルールのファイバ孔に偏波保持ファイバ
素線を挿入する作業が煩雑である。 (2)各偏波保持ファイバの方向を調整する作業が繁雑
である。 (3)熱硬化性樹脂を硬化させる作業が繁雑である。
バを多芯フェルールに固着した多芯偏波保持ファイバア
センブリを容易に製造できるようにする多芯偏波保持フ
ァイバアセンブリの製造方法および多芯偏波保持ファイ
バアセンブリ製造装置を提供することにある。
は、(1)複数の偏波保持ファイバ素線の端部の被膜を
それぞれ数cmかつ剥離部の長さに数mmずつの差を付
けて剥離する被膜剥離工程と、(2)複数の挿通孔を穿
設した保持チューブの前記挿通孔にそれぞれ偏波保持フ
ァイバ素線を挿通し、剥離部の基端を揃えて一体的に保
持し、粘度が比較的高い熱硬化性樹脂で挿通孔の先端側
を封止する一体化工程と、(3)多芯フェルールの素線
孔に粘度が比較的低い熱硬化性樹脂を注入する接着剤注
入工程と、(4)多芯フェルールの素線孔に、保持チュ
ーブで一体化した複数の偏波保持ファイバ素線を挿入
し、各偏波保持ファイバ素線の剥離部を多芯フェルール
のファイバ孔に挿通する光ファイバ挿通工程と、(5)
多芯フェルールを回転しないように保持治具に保持し、
各偏波保持ファイバを軸回転させて各偏波保持ファイバ
の方向を調整する方向調整工程と、(6)保持治具に多
芯フェルールを保持したまま加熱して前記熱硬化性樹脂
を硬化させる接着剤硬化工程とを有することを特徴とす
る多芯偏波保持ファイバアセンブリの製造方法を提供す
る。
バアセンブリの製造方法では、次の作用がある。 (1)複数の偏波保持ファイバ素線を保持チューブで一
体的にまとめてから多芯フェルールの素線孔に挿入する
から、個々の偏波保持ファイバ素線を順に挿入するより
も作業が容易になる。 (2)複数の偏波保持ファイバ素線の剥離部の長さに数
mmずつの差を付けて剥離した後、剥離部の基端を揃え
て一体化しているから、露出した偏波保持ファイバの先
端の位置に段差が生じている。この先端の段差のため、
多芯フェルールのファイバ孔に各偏波保持ファイバを順
に入れることができ、偏波保持ファイバの先端の位置に
段差がない場合よりも作業が容易になる。 (3)粘度が比較的低い熱硬化性樹脂を多芯フェルール
の素線孔に注入するため、細いファイバ孔に偏波保持フ
ァイバを挿通する際に熱硬化性樹脂が邪魔にならない。 (4)粘度が比較的高い熱硬化性樹脂で保持チューブの
挿通孔を封止するため、多芯フェルールの素線孔に注入
する粘度が比較的低い熱硬化性樹脂が保持チューブの挿
通孔に吸い込まれてしまうことを防止できる。 (5)保持治具を用いて各偏波保持ファイバの方向を調
整するため、作業が容易になる。 (6)保持治具に多芯フェルールを保持したまま加熱し
て熱硬化性樹脂を硬化させるため、作業が容易になる。
び方向調整装置を具備してなり、前記保持治具は、多芯
フェルールを軸回転しないように保持するフェルール保
持手段と、偏波保持ファイバを軸回転させうるように保
持する光ファイバ保持手段とを有し、前記方向調整装置
は、前記保持治具に保持された多芯フェルールに挿通さ
れている偏波保持ファイバの先端面を撮影する撮影手段
と、偏波保持ファイバの先端面の画像から偏波保持ファ
イバの方向を認識する画像処理手段と、前記光ファイバ
保持手段を制御して偏波保持ファイバを軸回転させ各偏
波保持ファイバの方向を自動調整する方向調整制御手段
とを有することを特徴とする多芯偏波保持ファイバアセ
ンブリ製造装置を提供する。上記第2の観点による多芯
偏波保持ファイバアセンブリ製造装置を用いれば、上記
第1の観点による多芯偏波保持ファイバアセンブリの製
造方法を好適に実施できる。特に、各偏波保持ファイバ
の方向を自動調整するため、作業者が調整する場合より
も大幅に作業時間を短縮できる。
芯偏波保持ファイバアセンブリ製造装置において、前記
方向調整制御手段は、偏波保持ファイバを軸回転させた
後、安定時間が経過するのを待ってから方向をチェック
することを特徴とする多芯偏波保持ファイバアセンブリ
製造装置を提供する。前記安定時間は、例えば3秒〜3
0秒である。熱硬化性樹脂の粘性や偏波保持ファイバの
捻れやその戻り等があるため、偏波保持ファイバ素線を
軸回転させた後、軸回転駆動を停止しても、偏波保持フ
ァイバ素線の軸回転は直ちに停止せず、時間遅れして停
止する。上記第3の観点による多芯偏波保持ファイバア
センブリ製造装置を用いれば、上記第1の観点による多
芯偏波保持ファイバアセンブリの製造方法を好適に実施
できる。特に、偏波保持ファイバを軸回転させた後、安
定時間が経過するのを待ってから方向をチェックするた
め、前記熱硬化性樹脂の粘性等によって軸回転駆動停止
後に遅れて生じる方向ずれを加味した調整が可能とな
る。
芯偏波保持ファイバアセンブリ製造装置において、前記
保持治具は、前記フェルール保持手段に保持された多芯
フェルールに熱を加える加熱手段を有し、前記方向調整
装置は、方向調整後に前記加熱手段を制御して熱硬化性
樹脂を加熱硬化させる加熱制御手段を有することを特徴
とする多芯偏波保持ファイバアセンブリ製造装置を提供
する。上記第4の観点による多芯偏波保持ファイバアセ
ンブリ製造装置を用いれば、上記第1の観点による多芯
偏波保持ファイバアセンブリの製造方法を好適に実施で
きる。特に、各偏波保持ファイバの方向を自動調整し、
続いて熱硬化性樹脂を自動的に加熱硬化するため、作業
者が調整・加熱する場合よりも大幅に作業時間を短縮で
きる。
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。図1は、本発明の一実施
形態にかかる2芯偏波保持ファイバアセンブリの製造方
法を示すフロー図である。
2に示すように、第1偏波保持ファイバ素線11の端部
の被膜11bを例えば5cmだけ剥離し、第1偏波保持
ファイバ11aを露出させる。第1偏波保持ファイバ1
1aの先端は、垂直にカットする。同様に、第2偏波保
持ファイバ素線12の端部の被膜12bを例えば4.5
cmだけ剥離し、第1偏波保持ファイバ12aを露出さ
せる。第2偏波保持ファイバ12aの先端は、垂直にカ
ットする。これにより、剥離部11c,12cの長さに
は、例えば5mmの差が付く。
に示すように、ナイロン製の保持チューブ10の挿通孔
10a,10bに第1偏波保持ファイバ素線11,第2
偏波保持ファイバ素線12をそれぞれ挿通し、剥離部基
端11d,12dを揃えて一体的に保持する。これによ
り、第1偏波保持ファイバ先端11eと第2偏波保持フ
ァイバ先端12eには、例えば5mmの段差が付く。な
お、図3の(a)は先端から見た図、図3の(b)は側
方から見た図である。次に、図4に示すように、粘度が
比較的高い熱硬化性樹脂4Aで挿通孔10a,10bの
先端側を封止する。熱硬化性樹脂4Aは、例えば商品名
「ハイスーパー」(セメダイン社)で、粘度は3800
0cpsである。なお、図4の(a)は先端から見た
図、図4の(b)は側方から見た図である。
図5に示すように、ステンレス管2の先端側にセラミッ
ク体3を固着してなる2芯フェルール1の素線孔1aに
粘度が比較的低い熱硬化性樹脂4Bを注入する。熱硬化
性樹脂4Bは、例えば商品名「3BND」(エポテック
社)で、粘度は2000cpsである。この時、第1フ
ァイバ孔31および第2ファイバ孔32の先端側から真
空ポンプで空気を吸引し、第1ファイバ孔31および第
2ファイバ孔32にも熱硬化性樹脂4Bを充填する。
る。図6に示すように、第2熱硬化性樹脂4Bを注入し
た2芯フェルール1の素線孔1aに、保持チューブ10
で一体化した偏波保持ファイバ素線11,12を挿入
し、最初に第1偏波保持ファイバ先端11eを第1ファ
イバ孔31に挿入する。次に、図7に示すように、第2
偏波保持ファイバ先端12eを第2ファイバ孔32に挿
入する。最後に、図8に示すように、偏波保持ファイバ
先端11e,12eが突き出るまで偏波保持ファイバ1
1a,12aをファイバ孔31,32に挿通する。この
後、第1偏波保持ファイバ先端11eおよび第2偏波保
持ファイバ先端12eに付着した第2熱硬化性樹脂4B
を除去しておく。
9に示すように、2芯偏波保持ファイバアセンブリ製造
装置300は、保持治具100と方向調整装置200と
を具備してなる。まず、保持治具100のフェルール保
持部103に、2芯フェルール1を保持する。2芯フェ
ルール1は、回転しないように、上下から板状部材で挟
まれて保持される。また、2芯フェルール1に入る直前
部分の偏波保持ファイバ素線11,12の被覆11b,
12bに照明光が当たるように、照明ライト106が設
けられている。
101,102に、第1偏波保持ファイバ素線11,第
2偏波保持ファイバ12素線を、それぞれ保持する。偏
波保持ファイバ素線11,12は、上下からローラで挟
まれて保持される。下側のローラがサーボモータ101
m,102mにより回転されることで、偏波保持ファイ
バ素線11,12をそれぞれ軸回転させることが出来
る。
図10は、方向調整装置200の動作を示すフロー図で
ある。ステップQ1では、情報処理部203は、顕微鏡
201の焦点調整を行い、2芯フェルール1から突き出
している第1偏波保持ファイバ先端面11eに焦点を合
わせる。顕微鏡201で撮影した第1偏波保持ファイバ
先端面11eの画像は、図11に示すように、ディスプ
レイ202の画面の半分に表示される。ステップQ2で
は、情報処理部203は、第1偏波保持ファイバ先端面
11eの応力付与部11f,11fを画像認識により識
別し、図12に示すように、応力付与部11f,11f
に矩形の第1パターンP1,第2パターンP2を位置決
めする。
顕微鏡201の焦点調整を行い、2芯フェルール1から
突き出している第2偏波保持ファイバ先端面12eに焦
点を合わせる。顕微鏡201で撮影した第2偏波保持フ
ァイバ先端面12eの画像は、図13に示すように、デ
ィスプレイ202の画面の半分に表示される。ステップ
Q4では、情報処理部203は、第2偏波保持ファイバ
先端面12eの応力付与部12f,12fを画像認識に
より識別し、図14に示すように、応力付与部12f,
12fに矩形の第3パターンP3,第4パターンP4を
位置決めする。
図15に示すように、第1パターンP1,第2パターン
P2の中心間を結ぶ第1基準線L1を生成する。また、
第3パターンP3,第4パターンP4の中心間を結ぶ第
2基準線L2を生成する。さらに、第1基準線L1,第
2基準線L2の中心間を結ぶ第3基準線L3を生成す
る。
図16に示すように、第1基準線L1から時計回りに第
3基準線L3を見た第1角度θ1および第2基準線L2
から時計回りに第3基準線L3を見た第2角度θ2を算
出する。ステップQ7では、画像処理部203は、第1
角度θ1と予め作業者が設定した第1目標角度ψ1との
第1角度差(θ1−ψ1)が許容範囲内か判定する。ま
た、第2角度θ2と予め作業者が設定した第2目標角度
ψ2との第2角度差(θ2−ψ2)が許容範囲内か判定
する。そして、第1角度差(θ1−ψ1)および第2角
度差(θ2−ψ2)の両方が許容範囲内ならばステップ
Q11へ進み、そうでないならステップQ8へ進む。
第1角度差(θ1−ψ1)および第2角度差(θ2−ψ
2)の両方が許容範囲内になるようなサーボモータ10
1m,102mの回転角度φ1,φ2を計算する。ステ
ップQ9では、画像処理部203は、モータ制御部20
4を介して、サーボモータ101m,102mを回転角
度φ1,φ2だけ回転させる。
は、安定時間(例えば6秒)が経過するのを待ってから
前記ステップQ6に戻る。この安定時間を設けたため、
サーボモータ101m,102mの停止後に、熱硬化性
樹脂の粘性等によって生じる偏波保持ファイバ素線1
1,12の角度ずれを加味した角度調整が可能となり、
安定時間を設けない場合よりも、許容範囲内への収束が
早くなる。例えば、第1目標角度ψ1=90゜、第2目
標角度ψ2=0゜とした場合、図17に示すような状態
に偏波保持ファイバ先端面11e,12eの方向が調整
される。
は、確認時間(例えば30秒)が経過するのを待ってか
らステップQ12へ進む。この確認時間を設けたため、
第1角度差(θ1−ψ1)および第2角度差(θ2−ψ
2)の両方が偶然に許容範囲内になっており、前記ステ
ップQ8〜Q10を一度も通らなかった場合でも、第1
角度差(θ1−ψ1)および第2角度差(θ2−ψ2)
の両方が許容範囲内に落ち着いているかを確認できる。
は、第1角度θ1および第2角度θ2を算出する。ステ
ップQ13では、画像処理部203は、第1角度差(θ
1−ψ1)および第2角度差(θ2−ψ2)の両方が許
容範囲内ならばステップQ14へ進み、そうでないなら
前記ステップQ8に戻る。
203は、ヒータ制御部205を介して、温度センサ1
04をモニタしながらヒータ105に給電し、熱硬化性
樹脂4A,4Bを加熱し硬化させ、その後、ヒータ10
5をオフする。ヒータ105による加熱条件は、例えば
60℃で1時間〜80℃で2時間くらいとする。もし、
60℃で1時間よりも低温・短時間にすると、硬化が不
十分になる。一方、80℃で2時間よりも高温・長時間
にすると、光ファイバ11,12の特性に影響を与えか
ねない。
から2芯フェルール1および偏波保持ファイバ11,1
2を外し、2芯フェルール1の先端面を研磨する。
た場合に製造できる対称型2芯偏波保持ファイバアセン
ブリ501の先端面を示す模式図である。図19は、ψ
1=0゜、ψ2=0゜とした場合に製造できる対称型2
芯偏波保持ファイバアセンブリ502の先端面を示す模
式図である。図20は、ψ1=90゜、ψ2=90゜と
した場合に製造できる対称型2芯偏波保持ファイバアセ
ンブリ503の先端面を示す模式図である。図21は、
ψ1=90゜、ψ2=0゜とした場合に製造できる非対
称型2芯偏波保持ファイバアセンブリ504の先端面を
示す模式図である。図22は、ψ1=0゜、ψ2=0゜
とした場合に製造できる非対称型2芯偏波保持ファイバ
アセンブリ505の先端面を示す模式図である。図23
は、ψ1=90゜、ψ2=90゜とした場合に製造でき
る非対称型2芯偏波保持ファイバアセンブリ506の先
端面を示す模式図である。図24は、ψ1=0゜、ψ2
=90゜とした場合に製造できる非対称型2芯偏波保持
ファイバアセンブリ507の先端面を示す模式図であ
る。
バアセンブリの製造方法および装置について説明した
が、3芯以上の偏波保持ファイバアセンブリの製造方法
および装置についても上記と同様に本発明を実施でき
る。また、上記実施形態では、パンダ型偏波保持ファイ
バについて説明したが、他の種類の偏波保持ファイバに
ついても上記と同様に本発明を実施できる。
リの製造方法および装置によれば、次の効果が得られ
る。 (1)複数の偏波保持ファイバ素線を多芯フェルールの
素線孔に挿入する作業が容易になる。 (2)多芯フェルールのファイバ孔に各偏波保持ファイ
バを入れる作業が容易になる。 (3)細いファイバ孔に偏波保持ファイバを挿通する際
に熱硬化性樹脂が邪魔にならない。 (4)多芯フェルールの素線孔に注入する熱硬化性樹脂
が保持チューブの挿通孔に吸い込まれてしまうことを防
止できる。 (5)保持治具を用いて各偏波保持ファイバの方向を調
整するため、作業が容易になる。 (6)保持治具に多芯フェルールを保持したまま加熱し
て熱硬化性樹脂を硬化させるため、作業が容易になる。
センブリ製造装置によれば、次の効果が得られる。 (7)各偏波保持ファイバの方向を自動調整するため、
作業者が調整する場合よりも大幅に作業時間を短縮でき
る。 (8)軸回転駆動停止後に遅れて生じる偏波保持ファイ
バ素線の方向ずれを加味した調整が可能となる。 (9)各偏波保持ファイバの方向を自動調整するのに続
いて熱硬化性樹脂を自動的に加熱硬化するため、作業者
が調整・加熱する場合よりも大幅に作業時間を短縮でき
る。
イバアセンブリの製造方法の各工程を示すフロー図であ
る。
波保持ファイバ素線の模式図である。
ための保持チューブの先端面図および側面図である。
ための保持チューブの先端面図および側面図である。
2芯フェルールの断面図である。
説明するための2芯フェルールの断面図である。
説明するための2芯フェルールの断面図である。
説明するための2芯フェルールの断面図である。
製造装置を示す構成図である。
リ製造装置の動作を示すフロー図である。
式図である。
画像認識を示す説明図である。
式図である。
画像認識を示す説明図である。
準線の生成を示す説明図である。
準線間角度を示す説明図である。
示す模式図である。
ファイバアセンブリの第1例の先端面を示す模式図であ
る。
ファイバアセンブリの第2例の先端面を示す模式図であ
る。
ファイバアセンブリの第3例の先端面を示す模式図であ
る。
持ファイバアセンブリの第1例の先端面を示す模式図で
ある。
持ファイバアセンブリの第2例の先端面を示す模式図で
ある。
持ファイバアセンブリの第3例の先端面を示す模式図で
ある。
持ファイバアセンブリの第4例の先端面を示す模式図で
ある。
ブリ製造装置
Claims (4)
- 【請求項1】 (1)複数の偏波保持ファイバ素線の端
部の被膜をそれぞれ数cmかつ剥離部の長さに数mmず
つの差を付けて剥離する被膜剥離工程と、(2)複数の
挿通孔を穿設した保持チューブの前記挿通孔にそれぞれ
偏波保持ファイバ素線を挿通し、剥離部の基端を揃えて
一体的に保持し、粘度が比較的高い熱硬化性樹脂で挿通
孔の先端側を封止する一体化工程と、(3)多芯フェル
ールの素線孔に粘度が比較的低い熱硬化性樹脂を注入す
る接着剤注入工程と、(4)多芯フェルールの素線孔
に、保持チューブで一体化した複数の偏波保持ファイバ
素線を挿入し、各偏波保持ファイバ素線の剥離部を多芯
フェルールのファイバ孔に挿通する光ファイバ挿通工程
と、(5)多芯フェルールを回転しないように保持治具
に保持し、各偏波保持ファイバを軸回転させて各偏波保
持ファイバの方向を調整する方向調整工程と、(6)保
持治具に多芯フェルールを保持したまま加熱して前記熱
硬化性樹脂を硬化させる接着剤硬化工程とを有すること
を特徴とする多芯偏波保持ファイバアセンブリの製造方
法。 - 【請求項2】 保持治具および方向調整装置を具備して
なり、前記保持治具は、多芯フェルールを軸回転しない
ように保持するフェルール保持手段と、偏波保持ファイ
バを軸回転させうるように保持する光ファイバ保持手段
とを有し、前記方向調整装置は、前記保持治具に保持さ
れた多芯フェルールに挿通されている偏波保持ファイバ
の先端面を撮影する撮影手段と、偏波保持ファイバの先
端面の画像から偏波保持ファイバの方向を認識する画像
処理手段と、前記光ファイバ保持手段を制御して偏波保
持ファイバを軸回転させ各偏波保持ファイバの方向を自
動調整する方向調整制御手段とを有することを特徴とす
る多芯偏波保持ファイバアセンブリ製造装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の多芯偏波保持ファイバ
アセンブリ製造装置において、前記方向調整制御手段
は、偏波保持ファイバを軸回転させた後、安定時間が経
過するのを待ってから方向をチェックすることを特徴と
する多芯偏波保持ファイバアセンブリ製造装置。 - 【請求項4】 請求項2または請求項3に記載の多芯偏
波保持ファイバアセンブリ製造装置において、前記保持
治具は、前記フェルール保持手段に保持された多芯フェ
ルールに熱を加える加熱手段を有し、前記方向調整装置
は、方向調整後に前記加熱手段を制御して熱硬化性樹脂
を加熱硬化させる加熱制御手段を有することを特徴とす
る多芯偏波保持ファイバアセンブリ製造装置。
Priority Applications (6)
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