JP2004053806A - 光ファイバの固着方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】光ファイバとフェルールの固着時間を短縮でき、固着を確実に行うことができ、しかも加工部周辺の熱影響を最小限に抑えることができる光ファイバの固着方法を提供する。
【解決手段】フェルール３５又はレーザ光の何れか一方をフェルール３５の軸方向に移動させながらレーザ光を照射し、光ファイバ３１の被覆部３３とフェルール３５との境界に複数の溶接部５５を形成する。レーザ光には、ＱスイッチパルスのＹＡＧレーザを使用する。ＱスイッチパルスのＹＡＧレーザがパルス励起方式で発振されることも有効である。フェルール３５は透明又は半透明の合成樹脂を構成材料とし、光ファイバ３１の被覆部３３は不透明の合成樹脂を構成材料とする。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信を行うための端末部品であるフェルールと光ファイバとを固着する光ファイバの固着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、光ファイバ同士の接続方法には、一度接続したら取り外しができない永久接続と、着脱自在に取り外しができるコネクタ接続とに大別される。永久接続は、融着や接着により接続する方法である。コネクタ接続は、コネクタ同士（一方をプラグ、他方をレセプタクルということもある）を嵌合させて、光ファイバの端面同士を突き合わせて物理的に接続する方法である。
【０００３】
後者のコネクタ接続は、前者の永久接続に較べると軸ずれや軸の傾斜などにより光ファイバの接続損失が大きいという欠点があるものの、接続作業を短時間で行うことができるという利点がある。このため、コネクタ接続は、短距離光通信用の接続方法、例えば自動車などの車両内における通信機器間の接続方法として広く用いられている。
【０００４】
コネクタ接続用の光コネクタは、通信線としての光ファイバと、端末部品としてのフェルールとを備えている。フェルールは、光ファイバをアキシャル方向、ラジアル方向に位置決めするためのものであり、光ファイバの端末側を固定するようになっている。光ファイバとフェルールとの接続方法には、種々の方法があり、中でも接着剤による接続方法が一般的な方法である。
【０００５】
光ファイバとフェルールとの接着剤による固着方法について、以下に説明する。光ファイバは、コア及びクラッドからなるファイバ素線と、被覆部とから構成されている。光ファイバの先端側は、被覆部が皮剥きされてファイバ素線が露出している。
【０００６】
フェルールは筒状を成し、内側に形成された貫通孔は小孔部と大孔部とを有しており、小孔部はファイバ素線が挿入される大きさに形成され、大孔部は被覆部が挿入される大きさに形成されている。小孔部に通されたファイバ素線の先端部は、フェルールの端面と同一平面になるように、研磨加工などが施される。
【０００７】
フェルール及び光ファイバは、種々の材料を構成材料とすることができ、例えば石英ガラスや合成樹脂を構成材料とすることができる。さらに、フェルールは、金属やセラミックを構成材料とすることもできる。
【０００８】
光ファイバとフェルールとの固定は、光ファイバの被覆部に接着剤を塗布し、光ファイバをフェルールに挿入し、接着剤が硬化することで双方が固定されるようになっている。
【０００９】
しかし、上記接着剤による固定方法は、接着剤の加熱硬化に時間がかかるため、光コネクタの生産性が低くなるという問題や、表面性状（濡れ性や、表面あらさなど）によって接着強さが変わるという問題や、耐熱性が低いという問題があった。そこで、これらの問題の解決を図ったものとして特開平１１―１４２６８８号公報に記載されたものが知られている。
【００１０】
図５に示すように、この発明は、フェルール６１の貫通孔６１ａに挿入された光ファイバ６０の端面６０ａにレーザ光６３を照射し、レーザ光６３の熱エネルギーでフェルール６１と光ファイバ６０の境界領域６２を溶かして、互いに固着したものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光ファイバの固着方法では、解決すべき以下の問題点がある。
【００１２】
一つには、レーザ光６３がフェルール６１の端面側から照射されるため、溶接面積が小さく、確実な固着を行うことができないという問題がある。このため、光ファイバ６０に引張力が作用した場合には、光ファイバ６０がフェルール６１から抜け出す心配がある。
【００１３】
また一つに、レーザ光６３を側方から照射した場合であっても、レーザ光６３の当て方次第では、均一にレーザ光６３が照射されず、固着力が一定しないという問題がある。すなわち、場所によっては、レーザ光６３が強く照射されてファイバ素線に傷が着いたり、他の場所ではレーザ光６３が弱く照射されて加熱不十分になることがある。レーザ光６３が強く当たったり、弱く当たったりするのは、場所によってレーザ光６３の照射距離が変わるためである。
【００１４】
また、レーザ光の焦点がはずれて照射面積が大きくなると、熱影響層も外側に広がり、コアとクラッドとからなるファイバ素線がレーザ光による熱影響を受けてサーマルクラックなどを発生することがある。熱影響層を狭くするには、出力を小さくすることが考えられるが、そうすると加熱が不十分となり、固着が行われないこととなる。
【００１５】
本発明は、上記した点に鑑み、光ファイバとフェルールの固着時間を短縮でき、固着を確実に行うことができ、しかも加工部周辺の熱影響を最小限に抑えることができる光ファイバの固着方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、筒状のフェルールに、被覆部を有する光ファイバを挿入し、該光ファイバを該フェルールに固着するための光ファイバの固着方法において、前記フェルール又はレーザ光の何れか一方を該フェルールの軸方向に移動させながら該レーザ光を照射し、前記光ファイバの被覆部と該フェルールとの境界に複数の溶接部を形成することを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、光ファイバとフェルールとの固着をレーザ光により行うこととしたので、接着剤にて固着する場合に較べて、固着時間が短くなり、そして、フェルール又はレーザ光の何れか一方を軸方向に移動させながらレーザ光が照射されるから、レーザ光の焦点が合った状態、すなわちレーザ光のパワー密度が一定の状態で縦筋状の溶接部が形成され、溶接面積が増加して、光ファイバとフェルールとの固着力が向上する。また、隣り合う溶接部の間隔を狭ピッチにすれば、溶接面積がより一層増加して、固着力が向上する。このため、加工対象面が曲面であっても、パワー密度一定の状態でレーザ溶接を行うことができる。
【００１８】
また、請求項２記載の発明は、筒状のフェルールに、被覆部を有する光ファイバを挿入し、該光ファイバを該フェルールに固着するための光ファイバの固着方法において、前記フェルール又はレーザ光の何れか一方を該フェルールの軸直角方向に移動させながら該レーザ光を照射し、前記光ファイバの被覆部と該フェルールとの境界に複数の溶接部を形成することを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、フェルールを回転させることなく、簡易な方法で筋状の溶接部を形成することができ、光ファイバとフェルールとの固着作業性を向上することができる。
【００２０】
また、請求項３記載の発明は、筒状のフェルールに、被覆部を有する光ファイバを挿入し、該光ファイバを該フェルールに固着するための光ファイバの固着方法において、前記フェルール又はレーザ光の何れか一方を該フェルールの軸周りに回転させながら該レーザ光を照射し、前記光ファイバの被覆部と該フェルールとの境界に複数の溶接部を形成することを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、フェルール又はレーザ光の何れか一方をフェルールの軸周りに回転させながらレーザ光が照射されるから、レーザ光の焦点が合った状態（焦点が絞られた状態で）、すなわちパワー密度一定の状態で弧状の溶接部が形成される。
【００２２】
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の光ファイバの固着方法において、前記レーザ光がＱスイッチパルスのＹＡＧレーザであることを特徴とする。
【００２３】
上記構成によれば、レーザ光がＱスイッチパルスのＹＡＧレーザであるから、短時間に高出力が得られて、コアとクラッドからなるファイバ素線に熱衝撃などの熱影響を与えることが防止される。
【００２４】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の光ファイバの固着方法において、前記ＱスイッチパルスのＹＡＧレーザがパルス励起方式で発振されることを特徴とする。
【００２５】
上記構成によれば、レーザ光がパルス励起方式で発振されるから、溶融深さが浅く、周囲への熱影響が小さいレーザ溶接を行うことができる。
【００２６】
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の光ファイバの固着方法において、前記フェルールが透明又は半透明の合成樹脂を構成材料とし、前記光ファイバの被覆部が不透明の合成樹脂を構成材料とすることを特徴とする。
【００２７】
上記構成によれば、フェルールは透明又は半透明の合成樹脂材料を構成材料としているので、レーザ光はフェルールを透過し、光ファイバの被覆部は不透明の合成樹脂材料を構成材料としているので、レーザ光は被覆部に吸収され、フェルールの外側から照射されたレーザ光は、フェルールに吸収されることなく、光ファイバの被覆部に吸収されて加熱溶融させる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明に係る光ファイバの固着方法の一実施形態を示すものである。
【００２９】
図１には、本実施の形態に使用されたＹＡＧレーザ加工機１０の基本的構成が示されている。ＹＡＧレーザ加工機１０は、レーザ発振器１１と、加工光学系２０と、加工物系２５とからなっている。
【００３０】
レーザ発振器１１の基本構成は、少なくとも１本以上のホスト材（ロッド）１２と、励起ランプ１３と、一対の集光反射鏡１４とからなっている。ホスト材１２は、円柱状をなしていて、Ｎｄ（ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ）をドープしたＹＡＧ（ｙｔｔｒｉｕｍ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｇａｒｎｅｔ）結晶である。レーザ出力は、おおよそホスト材１２の整数倍となる。
【００３１】
励起ランプ１３は、ホスト材１２にエネルギを注入し、光を誘導放出させるためのいわゆるポンピング装置である。励起ランプ１３は、ホスト材１２の両側に２本配置されている。ＹＡＧレーザの発振形態には、連続励起方式とパルス励起方式とがあるが、連続励起（ＣＷ励起）にはＫｒアークランプが用いられ、パルス励起にはＸｅフラッシュランプが用いられ、いずれの励起ランプも横方向からホスト材１２を励起（サイドポンプ）する。
【００３２】
連続励起では、ポンピングが定常的に行われ、ＣＷ発振のレーザ光２８が得られ、パルス励起では、ポンピングが断続的に行われ、パルス発振のレーザ光２８が得られる。すなわち、ＹＡＧレーザは、連続励起方式によるＣＷ発振とパルス励起方式によるパルス発振の両方に使用することができる。
【００３３】
集光反射鏡１４は、ホスト材１２及び励起ランプ１３の周囲に設けられ、励起ランプ１３の光を効率よくホスト材１２に注入し、光の増幅作用を行うためのものである。
【００３４】
ホスト材１２の長手方向の延長線上には、一対の集光反射鏡１４，１４の間にモードセレクタ１６、Ｑスイッチ１７、ビームシャッタ１８が配置されている。モードセレクタ１６は、レーザ光２８の強度分布（横モード）を選択するためのものである。安定型の強度分布は、光軸から離れるにしたがいビーム強度が低下するガウスモード（ＴＥＭ００）であり、不安定型の強度分布は、マルチモードである。マルチモードは、ガウスモードより高出力を得ることができる。ガウスモードのレーザ光２８は高精度の加工に適するという利点がある。
【００３５】
マルチモード及びガウスモードには、それぞれ連続励起とパルス励起とがあり、マルチモードの連続励起では、数十Ｗ〜２ＫＷ程度の高出力が得られる。パルス励起でも数ＫＷ以上の出力が得られる。ガウスモードの連続励起では６〜１０Ｗの出力が得られ、パルス励起で数Ｗの出力が得られる。
【００３６】
ビームシャッタ１８は、レーザ発振の緊急遮断用の安全装置である。このため、通常はこのビームシャッタ１８をＯＮ・ＯＦＦして、ＹＡＧレーザ加工機１０を動作させるようなことはない。
【００３７】
上述したように、レーザ光２８の発振形態には、マルチモードとガウスモード（シングルモード）があるが、さらにＱスイッチパルスがある。Ｑスイッチパルスは、レーザ発振器１１の損失を増加させた状態でポンピングを行い、エネルギを励起準位に蓄積して適当なときに損失を減少させ、高出力かつ時間幅の狭いピーク出力を得る方法である。本発明では、レーザ光２８にＱスイッチパルスを用いたことが特徴となっている。
【００３８】
Ｑスイッチパルスは、高速繰り返しで短パルスを発振できるように動作させたレーザであり、パルス励起方式のように、励起ランプ１３の電源をＯＮ・ＯＦＦしてレーザを繰り返し発振させるものではない。このため、Ｑスイッチパルスは、ｋＨｚオーダの高速繰り返し発振を行うことができる。
【００３９】
Ｑスイッチ動作の原理について説明すると、Ｑスイッチ動作は、レーザ発振器１１内に組み入れたＱスイッチ（光学シャッター）１７で行われ、Ｑスイッチ１７が連続励起用又はパルス励起用の励起ランプ１３を高速でＯＮ・ＯＦＦ（スイッチング）することで、短パルスで高ピーク出力のレーザ光２８が発振されるようになっている。
【００４０】
Ｑスイッチ１７には、ＡＯ（音響光学）Ｑスイッチや、ＥＯ（電気光学）Ｑスイッチなどがある。ＡＯＱスイッチは、連続励起用のスイッチである。この方式では、素子をレーザ発振器１１内に設け、超音波をＯＮ・ＯＦＦすることで、数十ｋＨｚまでのレーザ光２８が得られるようになっている。
【００４１】
Ｑスイッチ１７の繰返し周波数は、０．１〜３０ｋＨｚに設定可能であるが、Ｑスイッチ１７の出力特性より、繰返し周波数が低すぎても高すぎてもピーク出力が低下するため、本実施の形態では２〜１０ｋＨｚに設定されている。
【００４２】
ＥＯＱ方式は、偏向素子とともに用いられ、外部から電界をかけることで偏向方向を変え、偏向素子と併用してシャッターとするものである。高速のＱスイッチパルスには、ＥＯＱ方式が用いられる。
【００４３】
加工光学系２０の基本構成は、ビームベンダ２１と、図示しないビームポジショナとからなっている。ビームベンダ２１は、レーザ発振器１１と加工物２７とが水平保持されている場合に、レーザ光２８が加工物２７に対して垂直に入射するようにするためのものである。ビームベンダ２１は、ミラー２１ａ及び集光レンズ２１ｂを備えている。ミラー２１ａはレーザ発振器１１により発振されたレーザ光２８の光路を変えるためのものである。ノズル２１ｃ内に収納された集光レンズ２１ｂは、レーザ光２８を集光するためのものである。
【００４４】
ビームベンダ２１には、加工物２７と集光レンズ２１ｂの位置を可変できるようにした微動機構（図示せず）が取り付けられていて、３次元曲面をもつフェルール３５に対して一様にレーザ光２８が照射されるようになっている。
【００４５】
加工物系２５の基本構成は、ワークテーブル２６と、ワークテーブル２６を二軸方向に駆動させる図示しない駆動機構からなっている。駆動機構は、加工光学系２０と加工物系２５との位置関係を決定するためのものであり、駆動機構によりワークテーブル２６を任意の方向に移動させることにより、見かけ上レーザ光２８が加工物２７上を走査するようになっている。なお、ワークテーブル２６を固定して、加工光学系２０をＮＣコントローラで２軸方向に移動するようにしてもよい。
【００４６】
図２には、光コネクタ３０の分解斜視図が示されている。光コネクタ３０は、光ファイバ３１と、フェルール３５と、光アダプタ４０と、光アダプタカバー５０とからなっている。以下に、各構成部品について順に説明する。
【００４７】
光ファイバ３１は、ファイバ素線３２と、ファイバ素線３２を被覆する内被（被覆部）３３と、内被３３の外側を被覆する外被３４とからなっている。ファイバ素線３２は、合成樹脂を構成材料とする、いわゆるプラスチックファイバ素線である。例えば、光透過率の高いＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）や、耐熱性を有するポリカーボネート（ＰＣ）などをコア材とし、フッ素樹脂などをクラッド材としている。
【００４８】
ファイバ素線３２の中心に配されるコアは、光信号を伝送するための導波路（伝送路）である。クラッドは、コアの外側に配されて、光が閉じこめるためのものである。クラッドは、コアの外側に配され、コアよりも屈折率の小さい材料で構成されている。このため、光は、コアとクラッドの境界面で反射を繰り返し、コア内に閉じこめられるようになっている。
【００４９】
内被３３及び外被３４は、絶縁性や難燃性を有する合成樹脂材料を構成材料としている。例えば、ポリエチレンや塩化ビニルやナイロンを構成材料としている。
【００５０】
内被３３及び外被３４は、光ファイバ３１の先端から順に皮剥きされていて、ファイバ素線３２を所定長さ露出させている。また、内被３３は外被３４の先端側で所定長さ露出していて、内被３３がレーザ光２８で加熱され、固着するようになっている。
【００５１】
フェルール３５は、レーザ光２８を透過させる透明又は半透明の合成樹脂材料を構成材料とする、いわゆるプラスチックフェルールである。フェルール３５は、ファイバ素線３２を貫通孔３５ａ（図４）に収容する小径部３６と、小径部３６に連続し内被３３を貫通孔３５ａに収容する大径部３７とから段付き円筒状に形成されている。ファイバ素線３２は、小径部３６の端部から露出するように挿入され、後にフェルール３５とともに研磨されて、端面出しが行われるようになっている。
【００５２】
大径部３７の胴体には、第１のフランジ３８と第２のフランジ３９とがそれぞれ環状に形成されている。第１のフランジ３８は大径部３７の中間に形成され、第２のフランジ３９は大径部３７の端部に形成されている。
【００５３】
光アダプタ４０は、合成樹脂製であって、外形が略矩形の二つの筒体４１，４１を並べて一体形成されている。二つの筒体４１，４１は対称形状に形成されており、光アダプタ４０の長手方向に沿って、挿入口４２と、収容室４３（図４）と、接続口４４（図４）とが形成されている。
【００５４】
挿入口４２は、光ファイバ３１の端末側を挿入するために形成された円形の貫通孔であり、光アダプタ４０の長手方向側の一側端面に形成されている。挿入口４２の直径は、フェルール３５の第１，２のフランジ３８，３９の直径よりも若干大きく形成されている。
【００５５】
収容室４３は、フェルール３５の長さよりも長く形成されており、収容されたフェルール３５が接続口４４から突出しないようになっている。これは、フェルール３５及び光ファイバ３１の先端の傷付き又は破損を防止するためである。収容室４３は、挿入口４２及び接続口４４の直径と同一径に形成されており、収容室４３の中間には内方へ突出する環状のストッパ４５（図４）が周設されている。ストッパ４５には、フェルール３５の第１のフランジ３８が当接し、フェルール３５が長手方向に位置決めされるようになっている。
【００５６】
接続口４４は、光アダプタ４０の長手方向の他側端面に形成されている。接続口４４は、図示しない相手側の光コネクタが嵌入する部分であって、円形の貫通した孔に形成されている。
【００５７】
光アダプタ４０の上壁４０ａには係止部４６が形成され、下壁４０ｂ（図４）には係合孔４７が形成されている。係止部４６は、光アダプタ４０の中央よりも挿入口４２側に形成された可撓性の係止片である。この係止部４６は、フェルール３５の第１のフランジ３８に係合してフェルール３５の後抜けを防止する。
【００５８】
係合孔４７は収容室４３に連通形成されている。係合孔４７にはホルダ４９が挿入され、フェルール３５の第１のフランジ３８に係合してフェルール３５を二重係止する。
【００５９】
光アダプタカバー５０は、合成樹脂製であって、光アダプタ４０を挿着するため略フレーム状に形成されている。光アダプタカバー５０は、奧壁と、奧壁の縁部に連なる周壁５１とを有している。周壁５１は、上壁５１ａ及び下壁５１ｂと、両側の側壁５１ｃ，５１ｃ（片側のみ図示する）とからなっている。
【００６０】
光アダプタカバー５０の下壁５１ｂには、ホルダ４９に対する係合孔５３が形成されている。係合孔５３は、光アダプタ４０の係合孔４７（図４）とほぼ同じ大きさに形成されている。係合孔５３にホルダ４９が挿入されると、ホルダ４９は係合孔５３を貫通し、フェルール３５の第１のフランジ３８に係合するようになっている。
【００６１】
図４には、光アダプタ４０に嵌合したフェルール３５に光ファイバ３１の端末側が挿入された状態が示されている。光ファイバ３１は、フェルール３５の後端から挿入され、外被３４が第２のフランジ３９の端部に当接することで、光ファイバ３１の長手方向の位置決めが行われるようになっている。
【００６２】
挿入されたファイバ素線３２は、貫通孔３５ａの内壁に緊密に接し、その光学軸が半径方向に正確に位置決めされるようになっている。しかも、光学軸は傾斜がないように位置決めされる。
【００６３】
フェルール３５は、光アダプタ４０のストッパ４５に当接して長手方向に位置決めされる。フェルール３５の第１のフランジ３８は、係止部４６に係止されて、フェルール３５が挿入反対方向に抜け出ないようになっている。
【００６４】
図３は、図１に示したＹＡＧレーザ加工機１０で光ファイバ３１とフェルール３５とをレーザ溶接した状態を示したものである。図３（ａ）は、フェルール３５の軸方向Ｘに筋状の溶接部５５を形成した場合を示し、図３（ｂ）は、フェルール３５の軸直角方向Ｙに弧状の溶接部５６を形成した場合を示したものである。何れの場合も、溶接部５５，５６は、光ファイバ３１の内被３３とフェルール３５の境界に形成されていて、ファイバ素線３２に熱影響がでないようにレーザ溶接されている。
【００６５】
図３（ａ）に示す溶接部５５は、例えば、レーザ光２８を固定し、フェルール３５を軸方向Ｘに移動させることにより形成される。複数の溶接部５５は、フェルール３５の軸直角方向Ｙに所定のピッチでずらすことにより形成される。なお、フェルール３５を固定し、レーザ光２８を移動させてもよい。
【００６６】
図３（ｂ）に示す溶接部５６は、例えば、レーザ光２８を固定し、フェルール３５を軸回転させることにより形成される。複数の溶接部５６は、フェルール３５を軸方向Ｘに所定のピッチでずらすことにより形成される。なお、フェルール３５を固定し、レーザ光２８をフェルール３５の周りに回転させてもよい。
【００６７】
このようにすれば、何れの場合もレーザ光２８の焦点が合った状態、すなわちパワー密度一定の状態で溶接部５５，５６が形成されるため、加工対象面が曲面であっても、光ファイバ３１とフェルール３５とを確実にレーザ溶接することができる。
【００６８】
レーザ光２８には、周波数２〜１０ｋＨｚのＱスイッチパルスレーザを用い、フェルール３５の側方からレーザ光２８を照射し、光ファイバ３１の内被３３を溶かし、内被３３とフェルール３５とを固着する。レーザ光２８の照射条件は、任意であるが、レーザ出力は１７〜２２Ａとし、レーザ光２８を走査する速度（図３（ｂ）の場合は回転速度）は０．００２〜０．０３ｍ／ｓとして、レーザ溶接を行っている。
【００６９】
Ｑスイッチパルスの周波数、レーザ出力、レーザ光２８を走査する速度は、フェルール３５の材質、フェルール３５の形状寸法、光ファイバ３１の材質、内被３３の被覆厚さなどによって変わり得るものであるが、ファイバ素線３２に熱衝撃などの熱影響を与えることなく、光ファイバ３１とフェルール３５の固着を行うことができる照射条件に設定されている。
【００７０】
Ｑスイッチパルスを用いたのは、高速繰り返しの短パルスを発振することで、高出力かつ時間幅の狭いピーク出力を得るためである。これにより、溶接部周辺の熱影響層が狭くなり、ファイバ素線３２にダメージを与えることが防止される。Ｑスイッチパルスには、溶融深さが浅く、周囲への熱影響が小さいパルス励起方式のＱスイッチパルスが好ましい。
【００７１】
図示するように、溶接部５５，５６を複数形成したのは、溶接面積を増加して、光ファイバ３１とフェルール３５との固着力を向上させるためである。隣り合う溶接部の間隔は任意であるものの、間隔を狭ピッチにすることで、固着力を向上させることができる。
【００７２】
各溶接部５５，５６は、レーザ光２８の焦点を合わせた状態で形成されるから、すなわちパワー密度一定の条件でレーザ光２８が照射されるから、光ファイバ３１の外周面が曲面であっても、光ファイバ３１とフェルール３５の固着を確実に行うことができる。
【００７３】
レーザ光２８に固体レーザとしてＹＡＧレーザを用いたのは、短い波長のレーザ光で溶接を行い、ファイバ素線３２に熱影響を与えず、短時間で精度良く加工を行うためである。
【００７４】
このように本実施形態によれば、光ファイバ３１とフェルール３５との固着をレーザ光２８により行うこととしたので、接着剤にて固着する場合に較べて、固着時間が短くなり生産性が向上する。そして、フェルール３５又はレーザ光２８の何れか一方を移動させながらレーザ光２８が照射されるから、レーザ光２８のパワー密度が一定の状態で筋状の溶接部５５，５６が形成され、溶接面積が増加して、光ファイバ３１とフェルール３５との固着力が向上する。
【００７５】
なお、本発明は本実施の形態に限定されるものでなく、フェルール３５又はレーザ光２８の何れか一方をフェルール３５の軸直角方向に移動させながらレーザ光２８を照射し、フェルール３５を１８０°反転させた後、再びフェルール３５又はレーザ光２８の何れか一方をフェルール３５の軸直角方向Ｙに移動させながらレーザ光２８を照射し、レーザ溶接を行うこともできる。フェルール３５の片側だけでも十分な固着強度が得られる場合には、フェルール３５を１８０°反転させなくてもよい。この方法によれば、簡易な方法で軸直角方向Ｙに筋状の溶接部が形成されるから、加工物系の構成が複雑にならず、光ファイバ３１とフェルール３５との固着作業性が向上する。
【００７６】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、フェルール又はレーザ光の何れか一方を軸方向に移動させながらレーザ光が照射されるから、レーザ光の焦点が合った状態、すなわちレーザ光のパワー密度が一定の状態で溶接部が形成される。従って、レーザ照射面が曲面であってもレーザ光の焦点はずれが防止され、光ファイバとフェルールとを確実に固着することができる。また、固着時間を短縮し、生産性を向上することができる。
【００７７】
また、請求項２記載の発明によれば、フェルール又はレーザ光の何れか一方をフェルールの軸直角方向に移動させながらレーザ光が照射されるから、簡易な方法で筋状の溶接部が形成される。従って、光ファイバとフェルールとの固着作業性を向上することができる。
【００７８】
また、請求項３記載の発明によれば、フェルール又はレーザ光の何れか一方をフェルールの軸周りに回転させながらレーザ光が照射されるから、レーザ光の焦点が合った状態、すなわちパワー密度一定の状態で溶接部が形成される。従って、レーザ光の照射面が曲面であっても、レーザ光の焦点はずれが防止され、光ファイバとフェルールとを確実に固着することができる。
【００７９】
また、請求項４記載の発明によれば、レーザ光がＱスイッチパルスのＹＡＧレーザであるから、短時間に高出力が得られて、コアとクラッドからなるファイバ素線に熱衝撃などの熱影響を与えることが防止される。従って、光通信の信頼性を損なうことなく、光ファイバの固着を行うことができる。
【００８０】
また、請求項５記載の発明によれば、レーザ光がパルス励起方式で発振されるから、溶融深さが浅く、周囲への熱影響が小さい溶接を行うことができる。従って、光ファイバとフェルールの固着を確実に行うことができるとともに、光通信の信頼性が向上する。
【００８１】
また、請求項６記載の発明によれば、フェルールの外側から照射されたレーザ光は、フェルールを透過し、光ファイバの被覆部に吸収される。従って、光ファイバとフェルールの境界を確実に加熱溶融させて、光ファイバとフェルールを固着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバの固着方法の一実施形態に使用されたＹＡＧレーザ加工機の基本的構成を示す図である。
【図２】光ファイバを含む光コネクタの分解斜視図である。
【図３】光ファイバとフェルールをレーザ溶接した状態を示したものであり、（ａ）はフェルールの軸方向に筋状の溶接部を形成した場合を示し、（ｂ）はフェルールの軸直角方向に弧状の溶接部を形成した場合を示す図である。
【図４】光アダプタに嵌合したフェルールに光ファイバの端末側が挿入された状態を示す断面図である。
【図５】従来の光ファイバの固着方法の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　　　　　　ＹＡＧレーザ加工機
１１　　　　　　レーザ発振器
２８　　　　　　レーザ光
３０　　　　　　光コネクタ
３１　　　　　　光ファイバ
３２　　　　　　ファイバ素線
３３　　　　　　内被（被覆部）
４０　　　　　　光アダプタ
５０　　　　　　光アダプタカバー
５５，５６　　　溶接部

Claims (6)

  1. 筒状のフェルールに、被覆部を有する光ファイバを挿入し、該光ファイバを該フェルールに固着するための光ファイバの固着方法において、前記フェルール又はレーザ光の何れか一方を該フェルールの軸方向に移動させながら該レーザ光を照射し、前記光ファイバの被覆部と該フェルールとの境界に複数の溶接部を形成することを特徴とする光ファイバの固着方法。
  2. 筒状のフェルールに、被覆部を有する光ファイバを挿入し、該光ファイバを該フェルールに固着するための光ファイバの固着方法において、前記フェルール又はレーザ光の何れか一方を該フェルールの軸直角方向に移動させながら該レーザ光を照射し、前記光ファイバの被覆部と該フェルールとの境界に複数の溶接部を形成することを特徴とする光ファイバの固着方法。
  3. 筒状のフェルールに、被覆部を有する光ファイバを挿入し、該光ファイバを該フェルールに固着するための光ファイバの固着方法において、前記フェルール又はレーザ光の何れか一方を該フェルールの軸周りに回転させながら該レーザ光を照射し、前記光ファイバの被覆部と該フェルールとの境界に複数の溶接部を形成することを特徴とする光ファイバの固着方法。
  4. 前記レーザ光がＱスイッチパルスのＹＡＧレーザであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光ファイバの固着方法。
  5. 前記ＱスイッチパルスのＹＡＧレーザがパルス励起方式で発振されることを特徴とする請求項４記載の光ファイバの固着方法。
  6. 前記フェルールが透明又は半透明の合成樹脂を構成材料とし、前記光ファイバの被覆部が不透明の合成樹脂を構成材料とすることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光ファイバの固着方法。
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