JP2005156921A - フェルール、フェルール付き光ファイバおよびフェルール付き光ファイバを用いた装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバにかかる応力の急激な変化の軽減を図るフェルール、フェルール付き光ファイバおよびフェルール付き光ファイバを用いた装置を実現することにある。
【解決手段】本発明は、被覆された光ファイバを接着剤によって固定するフェルールに改良を加えたものである。本フェルールは、光ファイバの被覆部が挿入される収納孔をもつホルダと、このホルダの収納孔と外周面が結合され、被覆が除去された光ファイバを固定する微細孔を有するキャピラリとを設け、キャピラリの微細孔の径は、被覆が除去された光ファイバを接着する接着剤が緩衝材となる大きさであることを特徴とするものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被覆された光ファイバを、接着剤を用いて固定するフェルール、このフェルールを取付けたフェルール付き光ファイバおよびフェルール付き光ファイバを用いた装置に関し、詳しくは、光ファイバにかかる応力の急激な変化の軽減を図るフェルール、フェルール付き光ファイバおよびフェルール付き光ファイバを用いた装置に関するものである。

フェルールは、光ファイバを固定するためのものであり、接着剤を用いて光ファイバを固定し、光ファイバと一体化される。一方、光ファイバは、傷の保護、強度の向上等のために被覆が施され使用される。一般的に狭義の光ファイバは裸ファイバとも呼ばれ、被覆が無くコアとクラッドからなるものを指している。また、光ファイバ素線は、光ファイバに紫外線硬化型のプラスチック（例えば、アクリル樹脂）の１次被覆を施したものを指している。そして、光ファイバ心線は、光ファイバ素線に適切な２次被覆（例えば、ナイロン）を施して強度的に保護したものを指している。さらに、光ファイバコードは、光ファイバ心線に抗張力材を沿えて、塩化ビニールのシースをしたものを指している。もちろん、被覆の施しかたは上記以外にも多種あるが、省略する（例えば、非特許文献１参照）。

ここで、光ファイバ素線、光ファイバ心線、光ファイバコード等のように、光ファイバに何らかの被覆が施された光ファイバをまとめて、被覆された光ファイバと以下呼ぶ。また、被覆された光ファイバの片端または両端にフェルールを付けたものを、フェルール付き光ファイバと以下呼ぶ。

図７は、従来のフェルール付き光ファイバの構成（断面図）を示した図である（例えば、特許文献１）。図７において、光ファイバ心線１０は、被覆された光ファイバであり、光ファイバ１１、光ファイバ１１の外周面に設けられた１次被覆の緩衝層１２、２次被覆の被覆層１３からなる。

フェルール２０は、ホルダ２１、キャピラリ２２を有し、光ファイバ心線１０を接着剤３０を用いて固定する。ホルダ２１は、光ファイバ心線１０が挿入され、光ファイバ心線１０の被覆部を固定するための大径の収納孔が中心軸線に沿って設けられる。また、ホルダ２１は、例えば、ステンレス等の金属材料からなる。なお、光ファイバ心線１０の被覆部とは、光ファイバ１１に何らかの被覆が施されている部分をさす。

キャピラリ２２は、ホルダ２１の収納孔と外周面が結合される。また、キャピラリ２２は、光ファイバ１１が挿入され、光ファイバ１１を固定するための微細孔が中心軸線に沿って設けられる。このキャピラリ２２の内径ｒ_２２（すなわち、微細孔の内周面の径）と、光ファイバ１１の外径Ｒ_１１（すなわち、外周面の径）は概ね同じ大きさとなっている。さらに、キャピラリ２２は、光ファイバ１１が挿入される一側（図７において、右側）に行くに連れ内径ｒ_２２が大きくなるテーパー部２２ａを有し、このテーパー部２２ａを介してホルダ２１の収納孔とキャピラリ２２の微細孔とが接続される。また、キャピラリ２２は、例えば、ジルコニア、アルミナ等のセラミックス材料からなる。

ここで、キャピラリ２２に設けられる微細孔の径の許容差を説明する。例えば、JIS C 5970〜5975、5978、5979（1998年）で規格されるように、光ファイバ１１がガラスの場合、キャピラリ２２の内径ｒ_２２は、最小寸法許容差が０［ｍｍ］、最大寸法許容差が＋０．００３［ｍｍ］である。また、光ファイバ１１がプラスチックの場合、最小寸法許容差が−０．０１［ｍｍ］、最大寸法許容差が＋０．０１［ｍｍ］、または最小寸法許容差が−０．０２［ｍｍ］、最大寸法許容差が＋０．０２［ｍｍ］である。具体的には、光ファイバ１１がガラスの場合、光ファイバ１１の外径Ｒ_１１＝１２５［μｍ］なので、キャピラリ２２の内径ｒ_２２＝１２５〜１２８［μｍ］となる。

続いて、光ファイバ心線１０をフェルール２０に固定する組み立て動作を説明する。
まず、光ファイバ心線１０の端部の緩衝層１２、被覆層１３を除去し、光ファイバ１１を露出する。接着剤３０（例えば、エポキシ製）をホルダ２１の収納孔、キャピラリ２２の微細孔に導入し充填する。

そして、光ファイバ心線１０の端部に露出させられた光ファイバ１１が、ホルダ２１の収納孔に挿入され、テーパー部２２ａによりキャピラリ２２の微細孔に導入される。キャピラリ２２の微細孔と光ファイバ１１の径はほぼ同じなので、接着剤３０は僅かしか残らない。さらに、光ファイバ心線１０を、所定の位置まで挿入した後、所定の温度に加熱し、接着剤３０を硬化する。ここで、光ファイバ心線１０は、なるべくテーパー部２２ａ近傍まで挿入し、ホルダ２１は主に光ファイバ心線を挿入しておくとよい。これにより、光ファイバ１１の外周面が、キャピラリ２２の内周面、テーパー部２２ａ、ホルダ２１の内周面に接着剤３０により接着され固定される。一方、光ファイバ１０の被覆層１３が、ホルダ２１の収納孔の内周面に接着され固定される。

特開平１０−３９１５９号公報（段落番号０００１−０００４、第９−１０図） 田中俊一編者、他２名、「オプトエレクトロニクス用語辞典」、第１版、株式会社オーム社、平成８年１１月、ｐ４２３−４２９

しかしながら、光ファイバ心線１０としてシングルモード光ファイバ心線を用いると、伝播モードの一部がクラッドモードに変化し伝播光の分布が広くなる。これにより、光ファイバ１１によって伝送される光パワーの損失が大きくなったり、光ファイバ１１の端面から出射した光を集光した時のビームスポット径が大きくなるという問題がある。また、偏波保持光ファイバ心線を用いると、上記の問題の他に、偏波特性（消光比）が劣化するという問題がある。

このように光ファイバ１１の特性が劣化するという問題が発生する原因は、光ファイバ１１に不均一な応力が急激に加えられるためである。この応力は、例えば、製造時において、接着剤３０が硬化するときの硬化収縮によって発生する。また、接着剤３０を硬化した後でも、フェルール付き光ファイバに温度変化がかかると、光ファイバ１１、ホルダ２１、キャピラリ２２、硬化後の接着剤３０それぞれの線膨張係数の差から応力が発生する。

製造時の硬化収縮による応力よりも、線膨張係数の差から発生する応力の方が光ファイバ１１の特性に影響を与える。そして、応力が著しく発生する場所の一つとしては、キャピラリ２２の微細孔で発生していると考えられる。すなわち、ホルダ２１と光ファイバ１１間で発生する応力は光ファイバ心線１０の被覆部で緩和されるが、キャピラリ２２と光ファイバ１１間では応力を緩和するものがなく、応力が著しく発生する。また、キャピラリ２１の微細孔は非常に細いので、微細孔の内周面にバリや凹凸面が残ることが多く、更に応力の急激な変化が発生しやすい。

そこで本発明の目的は、光ファイバにかかる応力の急激な変化の軽減を図るフェルール、フェルール付き光ファイバおよびフェルール付き光ファイバを用いた装置を実現することにある。

請求項１記載の発明は、
被覆された光ファイバを接着剤によって固定するフェルールにおいて、
前記光ファイバの被覆部が挿入される収納孔をもつホルダと、
このホルダの収納孔と外周面が結合され、被覆が除去された前記光ファイバを固定する微細孔を有するキャピラリと
を設け、前記キャピラリの微細孔の径は、被覆が除去された前記光ファイバを接着する前記接着剤が緩衝材となる大きさであることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記光ファイバがガラスの場合、キャピラリの微細孔の径は、被覆が除去された前記光ファイバの外周面の径よりも、少なくとも５［μｍ］大きく、
前記光ファイバがプラスチックの場合、キャピラリの微細孔の径は、被覆が除去された前記光ファイバの外周面の径よりも、少なくとも１００［μｍ］大きいことを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、
ホルダの収納孔の径は、前記光ファイバの被覆部の外周面と接する大きさであることを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載のフェルールと、
このフェルールに前記接着剤を用いて固定される被覆された光ファイバと
を具備したことを特徴とするものである。

請求項５記載の発明は、
被測定光の測定を行う光測定装置において、
被測定光を伝送する請求項４記載のフェルール付き光ファイバと、
このフェルール付き光ファイバによって伝送された被測定光を集光する集光手段と、
この集光手段が集光した光を受光し測定を行う測定部と
を設けことを特徴とするものである。

請求項６記載の発明は、
光信号の送受信を行う光通信装置において、
光信号を出力する送信部と、
前記送信部からの光信号を伝送する請求項４記載のフェルール付き光ファイバと、
このフェルール付き光ファイバが伝送した光信号を集光する集光手段と、
この集光手段が集光した光信号を受信する受信部と
を設けたことを特徴とするものである。

請求項７記載の発明は、
レーザ光を用いて被加工物の加工、溶接および熱処理を行うレーザ加工装置において、
前記レーザ光を伝送する請求項４記載のフェルール付き光ファイバと、
このフェルール付き光ファイバからのレーザ光を集光し、被加工物に照射する集光手段と
を設けたことを特徴とするものである。

請求項８記載の発明は、
生体の観察、治療を行う医療装置において、
生体に照射する光または生体からの光を伝送する請求項４記載のフェルール付き光ファイバを用いたことを特徴とするものである。

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項１〜３によれば、キャピラリの微細孔の径が、光ファイバの外周面の径よりも大きいので、接着剤をキャピラリの微細孔に十分に導入することができる。これにより、光ファイバ、硬化後の接着剤、ホルダ、キャピラリの各部の線膨張係数に差があっても、剛性の小さい硬化後の接着剤が緩衝材の役割を果たし、光ファイバにかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができる。

請求項３によれば、光ファイバの被覆部が挿入される部分のホルダの収納孔の径と、光光ファイバの被覆部の径は概略同じなので、ホルダの収納孔の内周面と光ファイバの被覆部の外周面との間には、接着剤がほとんど残らない。これにより、光ファイバとホルダの中心軸線がほぼ一致する。従って、光ファイバも偏心することなく、キャピラリの微細孔の中心軸線に位置し易くなる。

請求項４によれば、請求項１〜３のいずれかに記載のフェルールに、被覆された光ファイバを接着剤を用いて固定するので、光ファイバにかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができ、光ファイバの特性の劣化を抑えたフェルール付き光ファイバとすることができる。例えば、光ファイバ心線としてシングルモード光ファイバを用いても、伝播モードの一部がクラッドモードに変化せず、光パワーの損失を抑えられ、光ファイバの端面から出射した光のビームスポット径を小さく集光することができる。また、偏波保持光ファイバを用いても消光比の劣化を抑えられる。

請求項５によれば、請求項４記載のフェルール付き光ファイバによって被測定光が伝送されるので、温度変化があっても、フェルール付き光ファイバの光ファイバにかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができ、光ファイバの特性の劣化を抑えられる。これにより、フェルール付き光ファイバによって伝送される被測定光の光パワーの損失や変動を抑えられ、精度よく測定を行うことができる。さらに、光ファイバの端面から出射した光のビームスポット径を小さく集光することができるので、被測定光を受光する部分を小さくでき、測定部全体を小型化できる。また、偏波保持光ファイバ心線を用いても消光比の劣化を抑えられ、精度よく測定を行うことができる。

請求項６によれば、請求項４記載のフェルール付き光ファイバによって光信号が伝送されるので、温度変化があっても、フェルール付き光ファイバの光ファイバにかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができ、光ファイバの特性の劣化を抑えられる。これにより、フェルール付き光ファイバによって伝送される光信号の光パワーの損失や変動を抑えられ、精度よく光通信を行うことができる。さらに、光ファイバの端面から出射した光のビームスポット径を小さく集光することができるので、光信号を受光する部分を小さくでき、受信部全体を小型化できる。また、偏波保持光ファイバ心線を用いても消光比の劣化を抑えられ、精度よく光通信を行うことができる。

請求項７によれば、請求項４記載のフェルール付き光ファイバによってレーザ光が伝送されるので、温度変化があっても、フェルール付き光ファイバの光ファイバにかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができ、光ファイバの特性の劣化を抑えられる。これにより、フェルール付き光ファイバによって伝送されるレーザ光の光パワーの損失や変動を抑えられ、精度よく加工を行うことができる。さらに、光ファイバの端面から出射した光のビームスポット径を小さく集光することができるので、被加工物の加工精度が向上する。また、加工ひずみを抑えることができる。

請求項８によれば、請求項４記載のフェルール付き光ファイバによって光が伝送されるので、温度変化があっても、フェルール付き光ファイバの光ファイバにかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができ、光ファイバの特性の劣化を抑えられる。これにより、フェルール付き光ファイバによって伝送される光の光パワーの損失や変動を抑えられ、精度よく観察、治療を行うことができる。さらに、光ファイバの端面から出射した光のビームスポット径を小さく集光することができるので、不必要な部分までレーザ光を照射せず、治療を精度よく行うことができる。

以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施例］
図１は本発明の第１の実施例を示す構成図である。ここで、図７と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図１において、フェルール２０の代わりにフェルール４０が用いられる。

フェルール４０は、ホルダ４１、キャピラリ４２を有し、光ファイバ心線１０を接着剤３０を用いて固定する。ホルダ４１は、図７に示すホルダ２１と同じで、光ファイバ心線１０が挿入され、光ファイバ心線１０の被覆部を固定するための大径の収納孔が中心軸線に沿って設けられる。また、ホルダ４１は、例えば、ステンレス等の金属材料からなる。

キャピラリ４２は、ホルダ４１の収納孔と外周面が結合される。また、キャピラリ４２は、光ファイバ１１が挿入され、光ファイバ１１を固定するための微細孔が中心軸線に沿って設けられる。このキャピラリ４２の微細孔の内径ｒ_４２（すなわち、微細孔の内周面の径）は、接着剤３０を十分導入して充填するために、光ファイバ１１の外径Ｒ_１１（すなわち、光ファイバ１１の外周面の径）よりも、十分に大きくし、光ファイバ１１を接着する接着剤３０が緩衝材となる大きさである。

具体的には、光ファイバ１１がガラスの場合、キャピラリ４２の微細孔の径ｒ_４２は、光ファイバ１１の外径Ｒ_１１よりも、少なくとも５［μｍ］大きくする。つまり、下記の式（１）の関係となる。

｜内径ｒ_４２−外径Ｒ_１１｜≧５［μｍ］ （１）

また、光ファイバ１１がプラスチックの場合、キャピラリ４２の微細孔の径ｒ_４２は、光ファイバ１１の外径Ｒ_１１よりも、少なくとも１００［μｍ］大きくする。つまり、下記の式（２）の関係となる。

｜内径ｒ_４２−外径Ｒ_１１｜≧１００［μｍ］ （２）

もちろん、内径ｒ_４２はキャピラリ４２の外周面の径よりは小さい。また、キャピラリ４２は、光ファイバ１１が挿入される一側（図１において、右側）に行くに連れ内径ｒ_４２が大きくなるテーパー部４２ａを有し、このテーパー部４２ａを介してホルダ２１の収納孔とキャピラリ２２の微細孔とが接続される。また、キャピラリ４２は、例えば、ジルコニア、アルミナ等のセラミックス材料からなる。

続いて、光ファイバ心線１０をフェルール４０に固定する組み立て動作を説明する。
まず、光ファイバ心線１０の端部の緩衝層１２、被覆層１３を除去し、光ファイバ１１を露出する。また、接着剤３０をホルダ４１の収納孔、キャピラリ４２の微細孔に充填する。なお、接着剤３０は、硬化後の剛性がホルダ４１、キャピラリ４２よりも剛性の小さいもの、例えば、エポキシ製を用いるとよい。

そして、光ファイバ心線１０の端部に露出させられた光ファイバ１１が、ホルダ４１の収納孔に挿入され、テーパー部４２ａによりキャピラリ４２の微細孔に導入される。なお、光ファイバ１１は、キャピラリ４２の微細孔の他側（図７において、左側）から突出させる。さらに、光ファイバ心線１０を、所定の位置まで挿入した後、所定の温度に加熱し、接着剤３０を硬化する。ここで、光ファイバ心線１０は、なるべくテーパー部４２ａ近傍まで挿入し、ホルダ４１は主に光ファイバ心線１０を挿入しておくとよい。これにより、光ファイバ１１の外周面が、キャピラリ４２の内周面、テーパー部４２ａ、ホルダ４１の内周面に接着剤３０により接着され固定される。一方、光ファイバ１０の被覆層１３が、ホルダ４１の収納孔の内周面に接着され固定される。固定後、微細孔の他側から突出した光ファイバ１１を端面近傍で切断後、ホルダ４１、キャピラリ４２、光ファイバ１１の端面を研磨する。

続いて、光ファイバ１１をキャピラリ４２の微細孔の中心軸線に合わせる一例を説明する。
接着剤が充填されたフェルール４０および光ファイバ１０を、地面に対して垂直に設置する。なお、光ファイバ心線１０が挿入される側を上側にする。そして、キャピラリ４２の他側から突出した光ファイバ１１に、下側方向に垂直に加重を加えつつ、接着剤３０を硬化するとよい。

また、光ファイバ１１をキャピラリ４２の微細孔の中心軸線に合わせる他例を説明する。
図２は、図１に示すフェルール付き光ファイバに組み立て用の治具を取り付けた構成を示した図である。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。ガイド用フェルール５０は、ホルダ５１、テーパー部５２ａが設けられたキャピラリ５２を有する。なお、ガイド用フェルール５０は、図７に示すフェルール２０とほぼ同じなので、異なる点を説明する。ホルダ５１がキャピラリ５２と同じ長さか、僅かに長い点がフェルール２０と異なる。

スリーブ６０は、フェルール４０とガイド用フェルール５０を連結する連結孔が設けられた円筒状の形状であり、連結孔に挿入されるフェルール４０とガイド用フェルール５０を十分保持できる長さを有する。またスリーブ６０の内径（すなわち、連結孔の内周面の径）は、ホルダ４１、５１の外径と概ね同じ大きさである。

続いて、組み立て動作を説明する。
スリーブ６０にフェルール４０とガイド用フェルール５０を挿入する。この際、フェルール４０のキャピラリ４２が設けられる側の面とガイド用フェルール５０のテーパー部５２ａが設けられる側の面を連結させる。これにより、フェルール４０とガイド用フェルール５０との外形の中心が一致する。もちろん、キャピラリ４２の微細孔とキャピラリ５２の微細孔との中心軸線も一致する。また、接着剤３０をホルダ４１の収納孔、キャピラリ４２の微細孔に充填する。

そして、光ファイバ心線１０の端部の緩衝層１２、被覆層１３を除去し、光ファイバ１１を露出するが、ガイド用フェルール５０のキャピラリ５２の微細孔から突出するのに十分な長さまで除去する。

その後、光ファイバ心線１０の端部に露出させられた光ファイバ１１が、ホルダ４１の収納孔に挿入され、テーパー部４２ａによりキャピラリ４２の微細孔に導入され、キャピラリ４２の微細孔の他側（図２において、左側）から突出する。さらに、キャピラリ４２の他側から突出した光ファイバ１１が、ガイド用フェルール５０のホルダ５１の収納孔に挿入され、テーパー部５２ａによりキャピラリ５２の微細孔の一側（図２において、右側）に導入される。なお、必要に応じて、光ファイバ１１をキャピラリ５２の微細孔の他側から突出させ、張力を加えてもよい。これにより、光ファイバ１１が、偏心することなく、キャピラリ４２の微細孔の中心軸線に位置する。

そして、光ファイバ心線１０を、所定の位置まで挿入した後、所定の温度に加熱し、接着剤３０を硬化する。ここで、光ファイバ心線１０は、なるべくテーパー部４２ａ近傍まで挿入し、ホルダ４１は主に光ファイバ心線１０を挿入しておくとよい。これにより、光ファイバ１１の外周面が、キャピラリ４２の内周面、テーパー部４２ａ、ホルダ４１の内周面に接着剤３０により接着され固定される。一方、光ファイバ１０の被覆層１３が、ホルダ４１の収納孔の内周面に接着され固定される。

そして、接着剤３０が硬化し光ファイバ心線１０がフェルール４０に固定された後、ガイド用フェルール５０、スリーブ６０をフェルール４０から取外す。さらに、キャピラリ４２の微細孔の他側から突出した光ファイバ１１を端面近傍で切断後、ホルダ４１、キャピラリ４２、光ファイバ１１の端面を研磨する。

このように、キャピラリ４２の微細孔の直径ｒ_４２が、光ファイバ１１の外周面の直径Ｒ_１１よりも大きいので、接着剤３０をキャピラリ４２の微細孔に十分に導入することができる。これにより、光ファイバ１１、硬化後の接着剤３０、ホルダ４１、キャピラリ４２の各部の線膨張係数に差があっても、剛性の小さい硬化後の接着剤３０が緩衝材の役割を果たし、光ファイバ１１にかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができる。

また、このようなフェルール４０に、光ファイバ心線３０を接着剤３０を用いて固定するので、光ファイバ１１にかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができ、光ファイバ１１の特性の劣化を抑えたフェルール付き光ファイバとすることができる。

例えば、光ファイバ心線１０としてシングルモード光ファイバ心線を用いても、伝播モードの一部がクラッドモードに変化せず、光パワーの損失を抑えられ、光ファイバ１１の端面から出射した光のビームスポット径を小さく集光することができる。また、偏波保持光ファイバ心線を用いても消光比の劣化を抑えられる。

［第２の実施例］
図３は本発明の第２の実施例を示す構成図である。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図３において、フェルール４０のホルダ４１の代わりにホルダ４３が設けられる。ホルダ４３は、光ファイバ心線１０が挿入され、光ファイバ心線１０の被覆部を固定するための大径の収納孔が中心軸線に沿って設けられる。この収納孔の径は、キャピラリ４２の外周面と結合しない部分が、光ファイバ心線１０の被覆層１３の外周面の径と概略同じ大きさであり、被覆層１３の外周面と接する大きさである。また、ホルダ４３は、例えば、ステンレス等の金属材料からなる。

光ファイバ心線１０をフェルール４０に固定する組み立て動作を説明する。
図３に示すフェルールは、図１に示すフェルールの組み立て動作とほぼ同様であるが、異なる動作は、光ファイバ心線１０がホルダ４３の収納孔に挿入されると、光ファイバ心線１０が挿入される部分のホルダ４３の収納孔の径と、光ファイバ心線１０の被覆部の径は概略同じなので、接着剤３０のほとんどがキャピラリ４２のほうに押し出される。そして、ホルダ４３の収納孔の内周面と光ファイバ心線１０の被覆部の外周面との間には、接着剤３０がほとんど残らない。

このように、光ファイバ心線１０が挿入される部分のホルダ４３の収納孔の径と、光ファイバ心線１０の被覆部の径は概略同じなので、ホルダ４３の収納孔の内周面と光ファイバ心線１０の被覆部の外周面との間には、接着剤３０がほとんど残らない。これにより、光ファイバ心線１０とホルダ４３の中心軸線がほぼ一致する。従って、光ファイバ１１も偏心することなく、キャピラリ４２の微細孔の中心軸線に位置し易くなる。

［第３の実施例］
続いて、図１、図３に示すフェルール付き光ファイバを用いた装置を説明する。まず、フェルール付き光ファイバを用いた装置の一種である、光測定装置を図４を用いて説明する。光測定装置は、例えば、光スペクトラムアナライザ、光パワーメータ、偏波モード測定装置等が有る。図４は、本発明の第３の実施例を示した構成図である。ここで、図１、図３と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。

フェルール付き光ファイバ１００は、図１または図３に示すフェルール４０に接着剤３０を用いて固定される被覆された光ファイバであり、被測定光を伝送する。レンズＬｓは、集光手段であり、フェルール付き光ファイバ１００から出射される光を集光する。測定部７０は、レンズＬｓが集光した被測定光の測定を行う。

このような装置の動作を説明する。
フェルール付き光ファイバ１００から出射される被測定光を、レンズＬｓが集光し、測定部７０に入射する。そして、測定部７０に設けられる図示しない光電気変換器（例えば、フォトダイオード）が被測定光を受光して電気信号に変換し、測定部７０が測定を行う。なお、レンズＬｓに被測定光が入射するまえに、図示しない光学部で分光、分岐、干渉等を行なってもよい。

このように、フェルール付き光ファイバ１００によって被測定光が伝送されるので、温度変化があっても、フェルール付き光ファイバ１００の光ファイバ１１にかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができ、光ファイバ１１の特性の劣化を抑えられる。これにより、フェルール付き光ファイバ１００によって伝送される被測定光の光パワーの損失や変動を抑えられ、精度よく測定を行うことができる。さらに、光ファイバ１１の端面から出射した光のビームスポット径を小さく集光することができるので、測定部７０の光電気変換器を小さくでき、測定部７０全体を小型化できる。また、偏波保持光ファイバを用いても消光比の劣化を抑えられ、精度よく測定（例えば、偏波モード測定）を行うことができる。

［第４の実施例］
次に、フェルール付き光ファイバを用いた装置の一種であり、光信号の送受信を行う光通信装置を図５を用いて説明する。図５は、本発明の第４の実施例を示した構成図である。ここで、図１、図３、図４と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図５において、送信部７１は、光信号を出力する。フェルール付き光ファイバ１００は、送信部７１からの光信号を伝送する。レンズＬｓは、フェルール付き光ファイバ１００が伝送した光信号を集光する。受信部７２は、レンズＬｓが集光した光信号を受信する。

このような装置の動作を説明する。
フェルール付き光ファイバ１００によって伝送された送信部７１からの光信号が、レンズＬｓによって集光され、受信部７２に入射する。そして、受信部７２に設けられる図示しない光電気変換器が光信号を受光して電気信号に変換し、受信部７２が受信した電気信号の処理を行う。

このように、フェルール付き光ファイバ１００によって光信号が伝送されるので、温度変化があっても、フェルール付き光ファイバ１００の光ファイバ１１にかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができ、光ファイバ１１の特性の劣化を抑えられる。これにより、フェルール付き光ファイバ１００によって伝送される光信号の光パワーの損失や変動を抑えられ、精度よく光通信を行うことができる。さらに、光ファイバ１１の端面から出射した光のビームスポット径を小さく集光することができるので、受信部７２の光電気変換器を小さくでき、受信部７２全体を小型化できる。また、偏波保持光ファイバを用いても消光比の劣化を抑えられ、精度よく光通信を行うことができる。

［第５の実施例］
次に、フェルール付き光ファイバを用いた装置の一種である、レーザ加工装置を図６を用いて説明する。レーザ加工装置は、レーザ光を用いて被加工物の加工、溶接および熱処理等を行うものである。図６は、本発明の第５の実施例を示した構成図である。ここで、図１、図３、図４と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図６において、光源部７３は、レーザ光を出力する。フェルール付き光ファイバ１００は、光源部７３からのレーザ光を伝送する。レンズＬｓは、フェルール付き光ファイバ１００からのレーザ光を集光し、被加工物７４に照射する。

このような装置の動作を説明する。
フェルール付き光ファイバ１００によって伝送された光源部７３からのレーザ光が、レンズＬｓによって集光され、被加工物７４に照射される。そして、被加工物７４の加工等を行う。

このように、フェルール付き光ファイバ１００によってレーザ光が伝送されるので、温度変化があっても、フェルール付き光ファイバ１００の光ファイバ１１にかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができ、光ファイバ１１の特性の劣化を抑えられる。これにより、フェルール付き光ファイバ１００によって伝送されるレーザ光の光パワーの損失や変動を抑えられ、精度よく加工を行うことができる。さらに、光ファイバ１１の端面から出射した光のビームスポット径を小さく集光することができるので、被加工物の加工精度が向上する。また、加工ひずみを抑えることができる。

［第６の実施例］
次に、フェルール付き光ファイバを用いた装置の一種である、生体の観察、治療を行う医療装置を説明する。このような医療装置は、例えば、内視鏡やレーザメス等であり、生体に照射する光または生体からの光をフェルール付き光ファイバ（図１または図３に示すフェルール４０に接着剤３０を用いて固定される被覆された光ファイバ）によって伝送する。

例えば、内視鏡の場合、患部からの画像がフェルール付き光ファイバによって、伝送され観察を行う。また、レーザメスの場合、レーザ光をフェルール付き光ファイバによって伝送して集光手段で集光して皮膚に照射して切断したり、患部に照射して切除等の治療を行う。

このように、フェルール付き光ファイバ１００によって光が伝送されるので、温度変化があっても、フェルール付き光ファイバ１００の光ファイバ１１にかかる応力の急激な変化の軽減を図ることができ、光ファイバ１１の特性の劣化を抑えられる。これにより、フェルール付き光ファイバ１００によって伝送される光の光パワーの損失や変動を抑えられ、精度よく観察、治療を行うことができる。さらに、光ファイバ１１の端面から出射した光のビームスポット径を小さく集光することができるので、不要な部分までレーザ光を照射せず、治療を精度よく行うことができる。

なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下のようなものでもよい。
図４〜図６に示す装置において、集光手段としてレンズＬｓを用いる構成を示したが、集光手段としてミラー（例えば、方物面鏡）を用いてもよい。

本発明の第１の実施例を示した構成図である。 図１に示すフェルールに組み立て様の治具を取り付けた例を示した構成図である。 本発明の第２の実施例を示した構成図である。 本発明の第３の実施例を示した構成図である。 本発明の第４の実施例を示した構成図である。 本発明の第５の実施例を示した構成図である。 従来のフェルール付き光ファイバの構成を示した図である。

符号の説明

１０ 光ファイバ心線
１１ 光ファイバ
１２ 緩衝層
１３ 被覆層
３０ 接着剤
４０ フェルール
４１、４３ ホルダ
４２ キャピラリ
７０ 測定部
７１ 送信部
７２ 受信部
７３ 光源部
７４ 被加工物
１００ フェルール付き光ファイバ
Ｌｓ レンズ

Claims (8)

1. 被覆された光ファイバを接着剤によって固定するフェルールにおいて、
   前記光ファイバの被覆部が挿入される収納孔をもつホルダと、
   このホルダの収納孔と外周面が結合され、被覆が除去された前記光ファイバを固定する微細孔を有するキャピラリと
   を設け、前記キャピラリの微細孔の径は、被覆が除去された前記光ファイバを接着する前記接着剤が緩衝材となる大きさであることを特徴とするフェルール。
2. 前記光ファイバがガラスの場合、キャピラリの微細孔の径は、被覆が除去された前記光ファイバの外周面の径よりも、少なくとも５［μｍ］大きく、
   前記光ファイバがプラスチックの場合、キャピラリの微細孔の径は、被覆が除去された前記光ファイバの外周面の径よりも、少なくとも１００［μｍ］大きいことを特徴とする請求項１記載のフェルール。
3. ホルダの収納孔の径は、前記光ファイバの被覆部の外周面と接する大きさであることを特徴とする請求項１または２記載のフェルール。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のフェルールと、
   このフェルールに前記接着剤を用いて固定される被覆された光ファイバと
   を具備したことを特徴とするフェルール付き光ファイバ。
5. 被測定光の測定を行う光測定装置において、
   被測定光を伝送する請求項４記載のフェルール付き光ファイバと、
   このフェルール付き光ファイバによって伝送された被測定光を集光する集光手段と、
   この集光手段が集光した光を受光し測定を行う測定部と
   を設けたことを特徴とする光測定装置。
6. 光信号の送受信を行う光通信装置において、
   光信号を出力する送信部と、
   前記送信部からの光信号を伝送する請求項４記載のフェルール付き光ファイバと、
   このフェルール付き光ファイバが伝送した光信号を集光する集光手段と、
   この集光手段が集光した光信号を受信する受信部と
   を設けたことを特徴とする光通信装置。
7. レーザ光を用いて被加工物の加工、溶接および熱処理を行うレーザ加工装置において、
   前記レーザ光を伝送する請求項４記載のフェルール付き光ファイバと、
   このフェルール付き光ファイバからのレーザ光を集光し、被加工物に照射する集光手段と
   を設けたことを特徴とするレーザ加工装置。
8. 生体の観察、治療を行う医療装置において、
   生体に照射する光または生体からの光を伝送する請求項４記載のフェルール付き光ファイバを用いたことを特徴とする医療装置。
   

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