JP2005046965A - 光ファイバ端面研磨用冶具および光ファイバ端面研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業者毎に端面加工の仕上がり状態がばらつくことを防止する光ファイバ端面研磨用治具および光ファイバ端面研磨方法を提供する。
【解決手段】 本発明の光ファイバ端面研磨用治具１０ａは、光ファイバの端面１５を研磨体２４に当接して研磨する際に光ファイバを保持し、光ファイバの周囲で研磨体２４に対向する箇所（研磨体対向面１３）に、研磨体２４側に突出し、光ファイバの研磨とともに磨耗する突起１４が形成されていることを特徴とする。また、本発明の光ファイバ端面研磨方法は、上述した光ファイバ端面研磨用治具１０ａに、光ファイバをその端面と該光ファイバ端面研磨用治具の突起１４とが同じ側に位置するように保持させる工程と、光ファイバ端面１５と突起１４とを同時に研磨する工程とを有することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光ファイバ、特に、コネクタ付きプラスチック光ファイバの端面を研磨する際に、光ファイバを保持するための光ファイバ端面研磨用冶具および光ファイバ端面研磨方法に関する。

近年、プラスチック光ファイバなどの光ファイバが光センサや光通信等に広く使用されている。光ファイバを敷設する際には、光伝送損失の増大を防ぎ、受発光素子と光ファイバあるいは光ファイバ同士の光の結合効率を良くするために、その端面（光ファイバの先端の端子面）を平滑で鏡面状に加工する。

光ファイバの端面の加工方法としては、例えば、研磨紙や研磨粉などの研磨体を使用した端面研磨法が挙げられる。以下に、研磨法による光ファイバ端面加工の一例について図１１を参照して説明する。なお、この例の光ファイバは、プラスチック光ファイバ心線の一端の被覆を除去して露出したプラスチック光ファイバ５１をコネクタ５２に固着したコネクタ付きプラスチック光ファイバであり、さらに、このコネクタ付きプラスチック光ファイバは、コネクタ５２から突出した余長ファイバ５３が形成されたものである。
端面研磨法では、中心にガイド孔５４が形成された円盤状の治具本体５５を有する光ファイバ端面研磨用治具５０を使用する。そして、コネクタ付きプラスチック光ファイバの余長ファイバ５３を光ファイバ端面研磨用治具５０のガイド孔５４に挿通してプラスチック光ファイバ５１を保持する。次いで、治具本体５５から突出した余長ファイバ５３を研磨シートなどの研磨体５６で研磨して、プラスチック光ファイバの端面を鏡面状に加工する。

本発明によって解決しようとする問題点は、以下の点にある。すなわち、従来の光ファイバ端面研磨法では、精密測定機器が設置されていない光ファイバ敷設現場などにて作業者が端面研磨をした場合、研磨終了の判断が各作業者の経験や勘に基づいてなされたため、端面研磨の仕上がり状態にばらつきが生じ易かった。
図１２は、従来の端面研磨治具を用いた端面研磨方法において、複数の作業者が各自の冶具で光ファイバ端面を研磨した時の研磨面の仕上がり状態を示すグラフである。研磨面の仕上がり状態は、基準光量に対する相対光量で示される。ここで、基準光量に対する相対光量とは、十分な鏡面度を有する基準の光ファイバの一端から所定量の光を入射した際に他端から出射する光量を測定し、測定対象の光ファイバの一端から所定量の光を入射した際に他端から出射する光量を測定し、測定対象の光ファイバの出射光量から基準の光ファイバの出射光量を差し引いて求めた値のことである。この基準光量に対する相対光量は、光伝送損失の尺度になる。
図１２に示されるように、従来の端面研磨方法では、作業者毎に端面研磨の仕上がり状態にばらつきがあったので、光伝送損失がばらついた上に、その損失は増大した。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、作業者毎に端面加工の仕上がり状態がばらつくことを防止し、光伝送損失のばらつきや増大を防止する光ファイバ端面研磨用治具および光ファイバ端面研磨方法を提供することを目的とする。

本発明の光ファイバ端面研磨用治具は、光ファイバの端面を研磨体に当接して研磨する際に光ファイバを保持する光ファイバ端面研磨用治具において、
光ファイバの周囲で研磨体に対向する箇所に、研磨体側に突出し、光ファイバの研磨とともに磨耗する突起が形成されていることを特徴とする。
本発明の光ファイバ端面研磨用治具においては、突起が、塗料からなるマーカーであってもよい。
本発明の光ファイバ端面研磨方法は、本願請求項１に記載の光ファイバ端面研磨用治具に、光ファイバをその端面と該光ファイバ端面研磨用治具の突起とが同じ側に位置するように保持させる工程と、
光ファイバ端面と突起とを同時に研磨する工程とを有することを特徴とする。
本発明の光ファイバ端面研磨方法は、光ファイバがコネクタ付き光ファイバである場合に好適である。

本発明の光ファイバ端面研磨用治具によれば、光ファイバを研磨する際に突起が同時に研磨されるようになっているので、突起の研磨状態から研磨の偏りを把握できる。その結果、光ファイバ端面の研磨の偏りを容易に把握できる。
そして、上記光ファイバ端面研磨用治具を用いる本発明の光ファイバ端面研磨方法によれば、光ファイバの研磨の偏りを容易に把握できるので、研磨を一定化させやすい。したがって、作業者毎に端面加工の仕上がり状態がばらつくことを防止でき、光伝送損失のばらつきや増大を防止できる。
また、本発明は、光ファイバが、敷設現場で敷設されるコネクタ付きプラスチック光ファイバである場合にとりわけ効果を発揮する。

（第１の実施形態例）
本発明の光ファイバ端面研磨用治具および光ファイバ端面研磨方法の第１の実施形態例について図１および図２を参照して説明する。
本実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具１０ａは、コネクタから光ファイバを突出して余長ファイバが形成されたコネクタ付きプラスチック光ファイバの端面研磨のために用いられるものであって、プラスチック光ファイバの端面を研磨体に当接して研磨する際にプラスチック光ファイバを保持するものである。

この光ファイバ端面研磨用治具１０ａは、円盤状の治具本体１１を具備しており、この治具本体１１の中心には、コネクタ付きプラスチック光ファイバが挿通されるガイド孔１２が形成されている。
また、治具本体１１において、研磨体に対向する研磨体対向面１３のガイド孔１２の周囲に、研磨体側に突出した４個の突起１４，１４，１４，１４が形成されている。ここで、各突起１４は、研磨体対向面１３からの高さが互いに等しく、各突起１４からガイド孔１２までの距離は等しく、隣の突起１４，１４同士の間の距離も互いに等しくなっている。なお、本明細書において、突起とは、その先端を研磨体と接触させた際に、研磨体対向面と研磨体とが接触しないような高さを有するものである。
突起１４は、プラスチック光ファイバの研磨とともに磨耗する材質からなっており、具体的には、プラスチック光ファイバと同等もしくは若干硬い材料が適用される。
このような突起１４は、治具本体１１と一体で作製されてもよいし、治具本体１１とは別に作製した後に治具本体１１に取り付けられてもよい。
また、この光ファイバ端面研磨用治具１０ａにおいては、ガイド孔１２の形成方向と研磨体対向面１３とが直交するようになっている。

次に、上記の光ファイバ端面研磨用治具を用いたプラスチック光ファイバの端面研磨方法について図３を参照して説明する。
まず、プラスチック光ファイバの端面１５と突起１４とが同じ側に位置するように、コネクタ付きプラスチック光ファイバ２１のコネクタ２２を光ファイバ端面研磨用治具１０ａに取り付け、余長ファイバ２３を光ファイバ端面研磨用治具１０ａのガイド孔１２に挿通して保持する。次いで、余長ファイバ２３と、シート状（または板状）の研磨体２４表面とが直交するように、光ファイバ端面研磨用治具１０ａを適度な押圧力で押圧してプラスチック光ファイバの端面１５を研磨体２４に当接する。それとともに、光ファイバ端面研磨用治具１０ａをスライドさせて、プラスチック光ファイバの端面１５を研磨して鏡面加工すると同時に、突起１４を研磨する。

ここで、４個の突起１４，１４，１４，１４の研磨状態、具体的には各突起１４の高さによって研磨の偏りを把握できる。例えば、４個の突起１４，１４，１４，１４の高さが同じになっていない場合には研磨に偏りがあり、突起の高さが低い方が、研磨量が多く、一方、突起の高さが高い方が、研磨量が少なくなっている。また、４個の突起１４，１４，１４，１４の高さが同じになっている場合には研磨に偏りがない。このような研磨の偏りの傾向は、プラスチック光ファイバ端面でも同じになっており、例えば、プラスチック光ファイバ端面において、他の突起より高さが低い突起側は研磨量が多くなっている。このようにして、４個の突起１４，１４，１４，１４の研磨状態から光ファイバ端面の研磨状態を把握できる。
そして、４個の突起１４，１４，１４，１４の研磨状態に基づいて偏りがなくなるように研磨し、４個の突起が同時に消失したときに研磨を終える。

以上説明した第１の実施形態例では、４個の断面円形の突起１４，１４，１４，１４の研磨状態によって、プラスチック光ファイバ端面の研磨状態を容易に把握できる。そして、４個の突起が消失したときに研磨を終えることで、最終的な研磨の偏りを小さくすることができる。しかも、研磨状態を容易に把握できることから、作業者が異なっても、光ファイバ端面研磨の仕上がり状態を一定化させることができる。
図４は、本実施形態例の端面研磨方法によって、複数の作業者が各自の冶具で研磨した時の研磨面の仕上がり状態を示すグラフである。図４に示されるように、本実施形態例によれば、作業者毎の基準光量に対する相対光量のばらつきが小さくなっている。

なお、第１の実施形態例では、断面円形の突起が４個形成されていたが、４個以外の複数であってもよい。４個以外の複数であっても、各突起は、各突起からガイド孔までの距離が等しく、隣の突起同士の間の距離が互いに等しいことが好ましい。つまり、均一に配置されていることが好ましい。このように、各突起が研磨体対向面に均一に配置されていれば、研磨の状態をより確認しやすい。なお、断面円形の突起を１個形成しただけでは、研磨の偏りを把握しにくい。

また、本発明では、突起が断面円形のものに限定されず、例えば、突起が環状のものであってもよい。以下、突起が環状のものである第２の実施形態例について説明する。

（第２の実施形態例）
本発明の光ファイバ端面研磨用治具および光ファイバ端面研磨方法の第２の実施形態例について図５および図６を参照して説明する。なお、第２の実施形態例において、第１の実施形態例と共通する点については説明を省略する。
本実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具１０ｂにおいては、研磨体対向面１３のガイド孔１２の外側に、研磨体側に突出した環状の突起１６が形成されている。この突起１６においては、研磨体対向面１３からの高さはいずれの箇所でも等しくなっており、環状の突起１６の中心とガイド孔１２の中心とは同じになっている。

上記の光ファイバ端面研磨用治具２０を用いたプラスチック光ファイバの端面研磨方法においても、突起１６の高さによって研磨の偏りを把握でき、その研磨の偏りから光ファイバ端面の研磨の偏りを把握できる。そして、環状の突起１６の全ての部分が消失したときに研磨を終えることで、最終的な研磨の偏りを小さくすることができる。しかも、作業者が異なっても、光ファイバ端面研磨の仕上がり状態を一定化させることができる。

上述した第１の実施形態例および第２の実施形態例では、研磨体対向面のガイド孔の周囲に突起が形成されていたが、本発明においては、突起が、塗料からなるマーカーであってもよい。以下、研磨体対向面にマーカーが形成された第３の実施形態例および第４の実施形態例について説明する。

（第３の実施形態例）
本発明の光ファイバ端面研磨用治具および光ファイバ端面研磨方法の第３の実施形態例について図７および図８を参照して説明する。なお、第３の実施形態例において、第１の実施形態例と共通する点については説明を省略する。
本実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具１０ｃにおいては、研磨体対向面１３のガイド孔１２の周囲に、断面円形のマーカー１７，１７，１７，１７が研磨体側に４個形成されている。各マーカー１７においては、研磨体対向面１３からの高さが互いに等しく、各マーカー１７からガイド孔１２までの距離は等しく、隣のマーカー１７，１７同士の間の距離も互いに等しくなっている。なお、マーカー１７の高さは、第１の実施形態例および第２の実施形態例における突起よりも低くなっている。

（第４の実施形態例）
本発明の光ファイバ端面研磨用治具および光ファイバ端面研磨方法の第４の実施形態例について図９および図１０を参照して説明する。なお、第４の実施形態例において、第１の実施形態例および第３の実施形態例と共通する点については説明を省略する。
本実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具１０ｄにおいては、研磨体対向面１３のガイド孔１２の周囲に、環状のマーカー１８が研磨体側に形成されている。このマーカー１８においては、研磨体対向面１３からの高さはいずれの箇所でも等しくなっており、環状のマーカー１８の中心とガイド孔１２の中心とは同じになっている。

上述した第３の実施形態例および第４の実施形態例のように、突起が、塗料からなるマーカーである場合には、プラスチック光ファイバの端面を研磨した際に、マーカーの濃淡あるいは有無によって研磨の偏りを把握でき、さらにその研磨の偏りから光ファイバ端面の研磨の偏りを把握できる。そして、マーカーの全てが消去されたときに研磨を終えることで、最終的な研磨の偏りを小さくすることができる。しかも、研磨状態を容易に把握できるから、作業者が異なっても、光ファイバ端面研磨の仕上がり状態を一定化させることができる。
また、マーカーは、従来の光ファイバ端面研磨用治具の研磨体対向面に塗料を付着または塗布することで形成でき、従来の光ファイバ端面研磨用治具を流用できるので、コストの増加を抑えることができる。さらに、マーカーが着色塗料からなっていれば、その有無をより確認しやすくなる。

本発明に係る第１の実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具を示す底面図である。 本発明に係る第１の実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具を示す側面図である。 本発明に係る第１の実施形態例の光ファイバ端面研磨方法の説明図である。 本発明に係る第１の実施形態例の光ファイバ端面研磨方法で端面研磨した際の端面研磨仕上がり状態を示すグラフである。 本発明に係る第２の実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具を示す底面図である。 本発明に係る第２の実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具を示す側面図である。 本発明に係る第３の実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具を示す底面図である。 本発明に係る第３の実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具を示す側面図である。 本発明に係る第４の実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具を示す底面図である。 本発明に係る第４の実施形態例の光ファイバ端面研磨用治具を示す側面図である。 従来の光ファイバ端面研磨方法の説明図である。 従来の光ファイバ端面研磨方法で端面研磨した際の端面研磨仕上がり状態を示すグラフである。

符号の説明

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 光ファイバ端面研磨用治具
１３ 研磨体対向面（研磨体に対向する箇所）
１４，１６ 突起
１５ プラスチック光ファイバの端面（光ファイバの端面）
１７，１８ マーカー
２１ コネクタ付きプラスチック光ファイバ
２２ コネクタ
２４ 研磨体

Claims (4)

1. 光ファイバの端面を研磨体に当接して研磨する際に光ファイバを保持する光ファイバ端面研磨用治具において、
   光ファイバの周囲で研磨体に対向する箇所に、研磨体側に突出し、光ファイバの研磨とともに磨耗する突起が形成されていることを特徴とする光ファイバ端面研磨用治具。
2. 突起が、塗料からなるマーカーであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ端面研磨用治具。
3. 請求項１または２に記載の光ファイバ端面研磨用治具に、光ファイバをその端面と該光ファイバ端面研磨用治具の突起とが同じ側に位置するように保持させる工程と、
   光ファイバ端面と突起とを同時に研磨する工程とを有することを特徴とする光ファイバ端面研磨方法。
4. 光ファイバがコネクタ付き光ファイバであることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ端面研磨方法。
   

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