JP2005196014A

JP2005196014A - 光ファイバの接続方法、光部品の組立方法、配列部品付き光ファイバ

Info

Publication number: JP2005196014A
Application number: JP2004003773A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Hayasaka; 大輔早坂
Original assignee: Yonezawa Densen Co Ltd
Current assignee: Yonezawa Densen Co Ltd
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2005-07-21

Abstract

【課題】複数本の光ファイバの位置決め、配列を容易に実現できる光ファイバの接続方法、光部品の組立方法、配列部材付き光ファイバを提供する。
【解決手段】複数本の光ファイバ４を別の複数本の光ファイバ５に対して接続する光ファイバの接続方法であって、複数本の光ファイバ４を、光ファイバの配列用の光ファイバ挿通孔が貫設されている光ファイバ配列部品１１の光ファイバ挿通孔に通して、光ファイバ配列部品１１が複数本の光ファイバ４の長手方向に移動自在に設けられた光ファイバ束２５を形成し、この光ファイバ束２５の先方向側に光ファイバ配列部品１１を配置して、各光ファイバ４の光ファイバ配列部品１１から突出する先端部を、光ファイバ挿通孔によって横並びに配列させた状態で、接続用機器１の位置決め台上に横並びに複数形成されている位置決め溝に載せ、接続用機器１によって光ファイバ４，５同士の接続を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバの接続方法、光部品の組立方法、配列部品付き光ファイバに関する。

一般に、複数本の光ファイバを別の複数本の光ファイバに対して一括融着接続する方法としては、接続しようとする光ファイバ同士を、Ｖ溝等の位置決め溝が横並びに複数本形成されている位置決め台を利用して軸線合わせを行い、光ファイバの端面同士を突き合わせ、この光ファイバの突き合わせ接合部付近を電極間放電により加熱溶融して融着接続することが広く行われている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１４２５２号公報（段落番号００１４〜００１５、第１図）

ところで、上述した融着接続方法においては、光ファイバを位置決め台に載せるのに手間がかかるという問題があった。例えば、多心光ファイバテープ心線の先端に露出（口出し）させた複数本の光ファイバを位置決め台の位置決め溝に一括して載せて位置決めする場合、必ずしも複数本の裸光ファイバの横並び配列ピッチは、位置決め台の位置決め溝の配列ピッチに一致しているわけではなく、また、露出長が長い場合は、各裸光ファイバの先端の配列ピッチにばらつきが生じやすいため、位置決め台の位置決め溝に載せるのに手間がかかる。また、光ファイバを折損しやすいなどの問題もあった。
また、上述した融着接続方法以外にも、例えば、複数本の光ファイバを一括切断する切断器等、複数本の光ファイバを複数本の位置決め溝によって横並びに配列状態として位置決めする位置決め台を具備する機器への光ファイバの配置、位置決めや、光ファイバアレイのように光ファイバ配列用の位置決め溝あるいは微細孔を具備する光部品の光ファイバ先端への組立等においても同様の問題があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数本の光ファイバの位置決め、配列を容易に実現できる光ファイバの接続方法、光部品の組立方法、配列部材付き光ファイバを提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、複数本の光ファイバを別の複数本の光ファイバに対して接続する光ファイバの接続方法であって、前記複数本の光ファイバを、光ファイバの配列用の光ファイバ挿通孔が貫設されている光ファイバ配列部品の前記光ファイバ挿通孔に通して、前記光ファイバ配列部品が前記複数本の光ファイバの長手方向に移動自在に設けられた光ファイバ束を形成し、この光ファイバ束の先方向側に前記光ファイバ配列部品を配置して、各光ファイバの前記光ファイバ配列部品から突出する先端部を、前記光ファイバ挿通孔によって横並びに配列させた状態で、接続用機器の位置決め台上に横並びに複数形成されている位置決め溝に載せ、前記接続用機器によって光ファイバ同士の接続を行うことを特徴とする光ファイバの接続方法である。
請求項２に係る発明は、前記接続用機器が融着接続機であることを特徴とする光ファイバの接続方法である。
請求項３に係る発明は、複数本の光ファイバを横並びに配列する位置決め溝あるいは微細孔である位置決め配列手段を具備する光部品の組立方法であって、前記複数本の光ファイバを、光ファイバの配列用の光ファイバ挿通孔が貫設されている光ファイバ配列部品の前記光ファイバ挿通孔に通して、前記光ファイバ配列部品が前記複数本の光ファイバの長手方向に移動自在に設けられた光ファイバ束を形成し、この光ファイバ束の先方向側に前記光ファイバ配列部品を配置して、各光ファイバの前記光ファイバ配列部品から突出する先端部を、前記光ファイバ挿通孔によって横並びに配列させた状態で、前記光部品の前記位置決め配列手段に入れて位置決めして、前記光ファイバを前記光部品に固定することを特徴とする光部品の組立方法である。
請求項４に係る発明は、複数本の光ファイバが、光ファイバの配列用の光ファイバ挿通孔が貫設されている光ファイバ配列部品の前記光ファイバ挿通孔に挿通され、前記光ファイバ配列部品が前記複数本の光ファイバの長手方向に移動自在に設けられた光ファイバ束が形成されていることを特徴とする配列部品付き光ファイバである。

本発明によれば、複数本の光ファイバを光ファイバ配列部品に挿通することにより、光ファイバ配列部品の光ファイバ挿通孔よって光ファイバを簡単に横並びに配列することができとともに、接続用機器の位置決め台上の複数本の位置決め溝や光部品に複数形成されている位置決め配列手段（位置決め溝あるいは微細孔）に対する複数本の光ファイバのピッチ合わせを行える。ここで、「ピッチ合わせ」は、接続用機器の位置決め台上の位置決め溝や光部品の位置決め配列手段に対して光ファイバを１対１で設置できるように、光ファイバの横並びの配列ピッチを調整することであり、必ずしも接続用機器側の位置決め配列手段の横並びの配列ピッチと精密に一致させることに限定されない。例えば、位置決め溝や微細孔に対する光ファイバの位置決め精度は、Ｖ溝等の位置決め溝の溝幅や、微細孔の一端を拡張した形状の開口部などによって、位置決め溝や微細孔に対して光ファイバを入れ込むことができる範囲であればよいことから、光ファイバの配列ピッチは、複数の位置決め溝や微細孔のピッチに必ずしも高精度に一致させる必要は無い。
また、本発明に係る配列部品付き光ファイバであれば、前述の接続用機器や光部品に限定されず、複数本の光ファイバを横並びに配列して位置決めするための位置決め溝や微細孔が形成された位置決め部を有する各種機器や部材に対する光ファイバの配列設置に適用可能であり、複数本の光ファイバを配列位置決め部に配置して位置決め配列する作業を容易に行える。
また、本発明（光ファイバの接続方法、光部品の組立方法、配列部品付き光ファイバ）によれば、機器や光部品の位置決め溝（あるいは微細孔）による光ファイバの位置決めを行った後、位置決め溝（あるいは微細孔）によって位置決めされた光ファイバの先端に対向する光ファイバ後端側へ光ファイバ配列部品を移動することで、光ファイバ配列部品が、前記機器における光ファイバ先端の加工（カット、接続などを含む）や、光部品の組立の邪魔にならず、加工や組立の作業性を確保できるといった利点がある。

本発明によれば、複数本の光ファイバを光ファイバ配列部品に挿通することにより、光ファイバ配列部品の光ファイバ挿通孔よって光ファイバを簡単に横並びに配列することができとともに、接続用機器の位置決め台上の複数本の位置決め溝や光部品に複数形成されている位置決め配列手段（位置決め溝あるいは微細孔）に対する複数本の光ファイバのピッチ合わせを行えるため、複数本の光ファイバを一括して位置決めする工程を含む光ファイバの接続や光部品の組立といった作業の作業性を向上できる。

以下、図面を参照し、第１の実施の形態について説明する。この実施の形態は、光ファイバシート２の端縁２Ａから延びる複数本の光ファイバ４と、光ファイバテープ心線３の端末に露出された複数本の光ファイバ５との融着接続の例である。
光ファイバシート２は、可撓性プラスチックのシートが２枚重ね合せられたものであり、接着層によって貼り合せた２枚のシートの間に光ファイバ４が配線された状態で固定されているものである。この光ファイバシート２を構成するシートの材質は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルその他が用いられる。光ファイバシート２の端縁２Ａから延びる光ファイバ４は、光ファイバシート２に挟み込まれた光ファイバ４が端縁２Ａから光ファイバシート２の外側へ延出した部分である。ここで、光ファイバ４は、裸光ファイバであり、光ファイバシート２の端縁２Ａにおいて数ｍｍ程度の接着幅ｗを以って複数本（図１では８本）が横並びに集合配設した状態で接着固定されており、光ファイバ４の端縁２Ａから光ファイバシート２の外へ延出する部分は、複数本の光ファイバ４が端縁２Ａにおける横並びの配列状態を保ったまま、光ファイバシート２の外へ延び出したものである。一方、光ファイバ５は、光ファイバテープ心線３先端の被覆を除去して露出させた裸光ファイバである。

次に、本発明に係る光ファイバ配列部品１１を説明する。この光ファイバ配列部品１１は、図１に示すように、光ファイバシート２の端縁２Ａから延出する複数本の光ファイバ４に挿通されて、これら光ファイバ４を横並びに配列させた状態に纏めるものである。この実施形態では、前記光ファイバ配列部品１１として、ゴム等によって可撓性、柔軟性を有するチューブを採用している（以下、光ファイバ配列部品を「チューブ」とも言う。）このチューブ１１の長さは、特に限定はないが、接続作業の邪魔にならないことや光ファイバ４の配列状態の安定維持などを考慮して、この実施形態では、数ｍｍ〜十数ｍｍ程度のものを採用している。図２に示すように、チューブ１１を貫通している穴は、断面形状（軸方向に直交する断面形状）が細長であって、複数本の光ファイバ４を配列させる機能を持つものである（以下、光ファイバ挿通孔２１）。この光ファイバ挿通孔２１の高さ寸法ｈ（断面長手方向に直交する方向の寸法）は、光ファイバ４の径Ｒと略同じであり、光ファイバ挿通孔２１に挿入された光ファイバ４は、光ファイバ挿通孔２１の高さ方向（寸法ｈの方向）両側の内面の間に、高さ方向にガタつかないように保持される。また、この光ファイバ挿通孔２１の断面長手方向の寸法である幅ｕは、光ファイバ挿通孔２１に挿入可能な光ファイバ４の本数をｎ本（図２では８本）、光ファイバ４の径をＲとすると、ｎ×Ｒと同じか、あるいは、僅かに大きく形成されている。ｎ×Ｒより僅かに大きい場合は、余裕分をαとすると、前記幅ｕは、ｕ＝ｎ×Ｒ＋αで表されるが、余裕分α（クリアランス）は、光ファイバ４の径Ｒよりも小さく設定される。この実施の形態では、図２に示すように、余裕分αが光ファイバ挿通孔２１に確保される場合を例示している。なお、光ファイバ挿通孔２１には、必ずしも、挿入可能な最大本数（ｎ本）を挿入する必要は無く、実際の挿入本数をｎ本よりも少なくして、実質的に、光ファイバ４の径Ｒよりも大きい余裕分αを確保することも可能である。

光ファイバ４のピッチが位置決め台６のピッチに合っていない場合には、このチューブ１１を挿入することで、位置決め台６の位置決め溝のピッチに光ファイバ４のピッチを概略揃えることができる。このため、この実施形態では、チューブ１１を光ファイバ束２５の先端側に移動しておいて、このチューブ１１より突出する複数本の光ファイバ４を位置決め台６に載せると、位置決め溝での位置決め溝一本に対して位置決め台６の位置決め溝の配列ピッチで複数本の光ファイバ４が１本づつおさまるようになって、位置決め台６の位置決め溝の配列ピッチで複数本の光ファイバ４が横並びに配列された状態で位置決めできるようになっている。

複数本の光ファイバ４と、光ファイバテープ心線３先端の複数本の光ファイバ４とを図１に示す融着接続機（接続用機器）１を用いて融着接続する場合について説明する。ここで、融着接続器１は、光ファイバシート２及び光ファイバテープ心線３から延出された光ファイバ４，５を軸合わせさせる位置決め溝（ここではＶ溝。Ｕ字溝でも良い）が形成されている位置決め台６，７と、１対の放電電極８，９と、光ファイバテープ心線３をクランプ固定するクランプ部１０とから構成されている。
ここで、位置決め台６，７には、それぞれ、８本（あるいは９本以上）の位置決め溝が形成されている。また、クランプ部１０は、クランプ台１２と、押え部材１３とから構成されており、クランプ台１２に載せられた光ファイバテープ心線３を押え部材１３に押さえて固定するものである。なお、押さえ部材１３は、クランプ台１２に対して開閉可能であり、クランプ台１２と押さえ部材１３との間を開くことで、クランプ部１０に固定する光ファイバテープ心線３を交換できる。

そして、図３（ｂ）に示すようにチューブ１１より突出する先端部を光ファイバ挿通孔２１により横並びに配列させ、チューブ１１より突出する光ファイバ４の先端部を位置決め台６に形成された位置決め溝に載せる。
ここで、横並びに配列された光ファイバ４は、光ファイバ挿通孔２１に確保されている余裕分により、光ファイバ４を位置決め台６の各位置決め溝に載せる際に、それぞれの光ファイバ４が光ファイバ挿通孔２１の断面長手方向に若干移動でき、これにより、各位置決め溝に収まろうとするので、各光ファイバ４を位置決め溝に収めて位置決めする作業を容易に行える。

位置決め台７には、光ファイバテープ心線３に露出させておいた光ファイバ５を配置する。この光ファイバ５の位置決め台７への配置は、この位置決め台７に形成された位置決め溝と光ファイバテープ心線３とのピッチが同じなので、容易にできる。そして、光ファイバ４の端面と光ファイバ５の端面とを突き合わせ、この接続部を１対の放電電極８，９間の気中放電により加熱して溶融するとともに、両者を対向する方向に押し込み（図１において、矢印Ｂ，Ｃ方向）接続する。

上記の構成によれば、チューブ１１の光ファイバ挿通孔２１より突出した光ファイバ４の先端部が横並びに配列されていることにより、位置決め台６に載せやすくなるので、配置作業を簡単かつ確実に行うことができる。
また、チューブ１１が光ファイバ束２５に沿って移動可能とされているので、光ファイバ束２５を位置決め台６に載せた後に、チューブ１１を図３（ｃ）に示すように、光ファイバシート２の端縁２Ａ側に移動することで接続作業の邪魔とならない位置に移動させることができる。

また、チューブ１１の材質として、熱溶融性を有する材料を用いることにより、図４に示すようにチューブ１１に融着接続部２６の補強部（以下、融着補強部ともいう）の構成部材としての機能を持たせることもできる。即ち、光ファイバ束４の端縁２Ａ側に移動させていたチューブ１１を融着接続後に移動させて光ファイバ４と光ファイバ５との融着接続部２６に被せ、融着接続部２６をチューブ１１及び、このチューブ１１の外側に被せられた熱収縮スリーブ２７の内側に収納する。その後、熱収縮スリーブ２７を加熱して収縮させる。この加熱により、チューブ１１が溶融して、熱収縮スリーブ２７の隙間を埋めるため、熱収縮スリーブ２７内から気泡を押し出す機能を果たす。
また、本発明は、複数本の光ファイバをカッティング装置や被覆除去装置等の横並びに配置された溝に載せる場合にも用いることができる。即ち、チューブを複数本の光ファイバに通して横並びに配列することにより、各溝に容易に載せることができるので、配置作業を容易に行うことができる。

なお、上記の構成における光ファイバ４としては、裸光ファイバに限定されず、例えば、裸光ファイバに紫外線硬化型樹脂が被覆された、いわゆる外径２５０μｍのＵＶ素線、シリコン樹脂が被覆されたシリコン素線等を用いることができる。さらに、必要に応じて、光ファイバ心線、この保護被覆をさらに強化したカーボンコートファイバなどを用いることもできる。また、この上記の構成では、光ファイバ４を８本としたがこれに限るものではなく、単心もしくは多心であってよい。

次に、この発明を光ファイバアレイに適用した第２の実施の形態について図５を参照して説明する。
この光ファイバアレイ（光部品）５１は、アレイ本体５２と、蓋５３と、アレイ本体５２と蓋５３との間に固定された光ファイバ５４と、光ファイバ５４に被せられたチューブ５５とから構成されている。ここで、アレイ本体５２の蓋５３に対向する面と、蓋５３のアレイ本体５２の蓋５３に対向する面には、接着剤が塗布されており、アレイ本体５２と蓋５３は、重ね合わされることにより、接着固定されるものである。

アレイ本体５２は、横並びに形成された位置決め配列手段（ここでは位置決め溝。以下、配列溝）５６を有している。この配列溝５６は、ここでは具体的には位置決め溝で形成されている。光ファイバ５４は、光ファイバテープ心線（図示しない）先端に露出されたものであり、ここでは、８心の光ファイバテープ心線先端に露出された８本の光ファイバである。なお、この実施の形態においては、８心の光ファイバテープ心線を用いたがこれに限るものではなく、８心以外の多心の光ファイバ、あるいは、複数本の単心光ファイバであっても良い。単心光ファイバとしては、第１の実施の形態に仮定した光ファイバ４，５と同様のものを適用できる。
ここで、チューブ１１は、前述した第１の実施の形態と同様の構成である。

次に、上記の構成における、光ファイバアレイの組立方法（光部品の組立方法）について説明する。
はじめに、チューブ５５の光ファイバ挿通孔５５Ａに光ファイバ５４を通し、光ファイバ束５７とする。そして、チューブ５５を光ファイバ束５７の先方向側に配置して、光ファイバ５４のチューブ５５より突出した先端部を横並びに配列させる。そして、この光ファイバ５４の先端部をアレイ本体５２に形成されている配列溝５６に配置し、蓋５３を被せて固定する。このとき、光ファイバ５４の先端部をチューブ５５の光ファイバ挿通孔５５Ａにより横並びに配列させていることにより、光ファイバ５４先端部を配列溝５６に簡単に配置することができる。
なお、チューブ５５を光ファイバアレイ５１の後端側より延出している光ファイバ５４に被せた状態で、前記チューブ５５の端面を光ファイバアレイ５１の光ファイバ５４を延出させている端面に固定することにより、前記チューブ１１にブーツとしての機能を持たせることもできる。このときのチューブ１１の固定手段としては、接着剤により接着、熱融着等特に限定はない。

上記の構成によっても、光ファイバ５４をチューブ５５により束ね光ファイバ束５７とし、光ファイバ挿通孔５５Ａで光ファイバ５４を配列することにより、簡単に配列溝５６に配置することができるので、光部品の組立作業を簡単に行える。

なお、本発明は、前述の実施の形態に限定されず、各種変更が可能である。例えば、光ファイバ配列部品としては、前述のチューブに限定されず、例えば、硬質樹脂などで形成されたリングやスリーブなどであっても良い。また、光ファイバ配列部品としては、光ファイバ挿通孔内に、光ファイバの位置決め用の突起や壁が形成されているものなども採用可能である。

この発明の一実施形態に係る融着接続装置を示す斜視図である。この発明の一実施形態に係るチューブを示す正面図である。この発明の一実施形態に係る光ファイバにチューブを示す平面図であり、（ａ）はチューブ挿入前、（ｂ）はチューブ挿入時、（ｃ）は位置決め台設置時を示す平面図である。この発明の一実施形態に係るチューブを補強部材として用いた場合を示す概略構成図である。この発明の別の実施形態に係る光ファイバアレイを示す斜視図である。

符号の説明

１…接続用機器（融着接続機）、４…光ファイバ、５…光ファイバ、６…位置決め台（位置決め台）、８…放電電極、９…放電電極、１１…光ファイバ配列部品（チューブ）、２１…光ファイバ挿通孔、２５…光ファイバ束

Claims

複数本の光ファイバを別の複数本の光ファイバに対して接続する光ファイバの接続方法であって、
前記複数本の光ファイバを、光ファイバの配列用の光ファイバ挿通孔が貫設されている光ファイバ配列部品の前記光ファイバ挿通孔に通して、前記光ファイバ配列部品が前記複数本の光ファイバの長手方向に移動自在に設けられた光ファイバ束を形成し、この光ファイバ束の先方向側に前記光ファイバ配列部品を配置して、各光ファイバの前記光ファイバ配列部品から突出する先端部を、前記光ファイバ挿通孔によって横並びに配列させた状態で、接続用機器の位置決め台上に横並びに複数形成されている位置決め溝に載せ、前記接続用機器によって光ファイバ同士の接続を行うことを特徴とする光ファイバの接続方法。
前記接続用機器が融着接続機であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバの接続方法。
複数本の光ファイバを横並びに配列する位置決め溝あるいは微細孔である位置決め配列手段を具備する光部品の組立方法であって、
前記複数本の光ファイバを、光ファイバ配列用の光ファイバ挿通孔が貫設されている光ファイバ配列部品の前記光ファイバ挿通孔に通して、前記光ファイバ配列部品が前記複数本の光ファイバの長手方向に移動自在に設けられた光ファイバ束を形成し、この光ファイバ束の先方向側に前記光ファイバ配列部品を配置して、各光ファイバの前記光ファイバ配列部品から突出する先端部を、前記光ファイバ挿通孔によって横並びに配列させた状態で、前記光部品の前記位置決め配列手段に入れて位置決めして、前記光ファイバを前記光部品に固定することを特徴とする光部品の組立方法。
複数本の光ファイバが、光ファイバの配列用の光ファイバ挿通孔が貫設されている光ファイバ配列部品の前記光ファイバ挿通孔に挿通され、前記光ファイバ配列部品が前記複数本の光ファイバの長手方向に移動自在に設けられた光ファイバ束が形成されていることを特徴とする配列部品付き光ファイバ。