JP2006145832A - フェルール付き偏波保持光ファイバ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造が容易なフェルール付き偏波保持光ファイバ、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 偏波保持光ファイバ１を、単心用の角形フェルール１２の光ファイバ穴１２ａに、偏波軸の向きが角形フェルール１２の断面四角形の辺に対応するように挿入し接着剤１３で固定して、フェルール付き偏波保持光ファイバ１１を構成する。その製造方法は、偏波保持光ファイバ１を、その偏波軸の向きが所定の向きになるようにしてファイバホルダで保持し、そのファイバホルダと、接着剤を光ファイバ穴１２ａに充填した角形フェルール１２を保持したフェルールホルダとを、案内部材の案内溝に共に収容し、互いに接近させて偏波保持光ファイバ１を光ファイバ穴１２ａに挿入する。偏波保持光ファイバ１を回転せずに偏波軸の向きを調整できるので、光ファイバ穴１２ａの入口のシャープなエッジ１２ｃで偏波保持光ファイバ１を傷付ける恐れは少ない。
【選択図】 図１

Description

この発明は、偏波保持光ファイバ同士の光接続、あるいは、偏波保持光ファイバと光素子との光結合等に用いるフェルール付き偏波保持光ファイバ、及びその製造方法に関する。

偏波保持光ファイバは偏波軸（ないし偏波面）の向きを一定に維持した光伝送が可能な光ファイバであり、例えば、図２に示された偏波保持光ファイバ１のように、コア２の両側に応力付与部３を形成して光ファイバの応力の異方性による複屈折を与えたいわゆるパンダファイバが代表的であるが、コヒーレント光ファイバ通信や、光センサ、光ファイバジャイロスコープ等に利用されている。図２において、４はクラッドである。偏波軸の向きは２つの応力付与部３の並び方向又はこれと直交する方向であるが、ここでは、２つの応力付与部３の並び方向を偏波軸Ｌという。

偏波保持光ファイバ１同士の光接続、あるいは、偏波保持光ファイバ１と光素子との光結合を行う際には、図７、図８に示した従来のフェルール付き偏波保持光ファイバ７のように、偏波保持光ファイバ１の先端部を単心用のフェルール８の光ファイバ穴８ａに挿入固定し、そのフェルール８に、外周に位置決め溝９ａを持つフランジ部品９を固定してフェルール装置１０を構成するのが一般的である。なお、裸ファイバである偏波保持光ファイバ１に被覆５を施した偏波保持光ファイバ心線を符号６で示す。
そして、偏波保持光ファイバ１同士の光接続等に際しては前記フェルール装置１０をコネクタハウジング等のハウジングに取り付けて用いるが、この場合、フェルール装置１０のハウジングに対する軸周りの位置決めはフランジ部品９によってなされるので、フェルール装置１０においては、偏波保持光ファイバ１の偏波軸Ｌの向きがフランジ部品９に対して所定の向きに設定されている必要がある。

従来は、フェルールとして図示のように通常の単心フェルールすなわち円筒状のフェルール８を用いているので、偏波保持光ファイバ１をフェルール８の光ファイバ穴８ａに挿入固定する際には特に偏波軸Ｌの向きは考慮せずに挿入して接着剤で固定し、次いでこのフェルール８をフランジ部品９に固定する際に、フェルール８を、偏波保持光ファイバ１の偏波軸Ｌが所定の向きとなるように軸周りに回転調整してフランジ部品９に接着剤で又はネジ締め等で固定していた。
なお、フェルール８を偏波保持光ファイバ１の偏波軸Ｌの向きが所定の向きとなるように回転調整する際には、通常、偏波保持光ファイバ１の端面をカメラで写しモニタで偏波軸Ｌの向きを目視観察しながら、あるいはその他の手段で偏波軸Ｌの向きを目視観察しながら、フェルール８を、偏波保持光ファイバ１の偏波軸Ｌが所定の向きとなるように軸周りに回転調整する。

前記のフェルール装置１０をハウジング（図示略）に装着すれば、フランジ部品９の位置決め溝９ａでハウジングに対する回転方向の位置決めがされるので、フェルール８の回転方向の位置決めがされ、したがって偏波保持光ファイバ１の偏波軸Ｌがハウジングに対して所定の向きになる。これにより、偏波保持光ファイバ１の偏波軸Ｌが所定の向きに設定された状態で、偏波保持光ファイバ１同士の光接続、あるいは、偏波保持光ファイバ１と光素子との光結合等が行われる。
特開２００１−１９４５５２の要約等

上記従来のフェルール付き偏波保持光ファイバは、偏波保持光ファイバ１を円筒状のフェルール８の光ファイバ穴８ａに挿入固定する段階では偏波保持光ファイバの偏波軸Ｌの向きは特に考慮せず、偏波保持光ファイバ１を挿入固定した円筒状のフェルール８をフランジ部品９に固定する段階で、フェルール８を軸周りに回転調整して偏波軸の向きを調整するものであるが、偏波保持光ファイバをフェルールの光ファイバ穴に挿入固定する初期の段階で、偏波保持光ファイバの偏波軸の向きを確定することができれば、フェルール付き偏波保持光ファイバの製造が容易になると考えられる。

本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、偏波軸の向きが所定の向きに設定されたフェルール付き偏波保持光ファイバの製造が容易なフェルール付き偏波保持光ファイバ及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する請求項１の発明のフェルール付き偏波保持光ファイバは、偏波保持光ファイバを、単心用で断面形状が四角形をなす角形フェルールの光ファイバ穴に、偏波軸の向きが角形フェルールの断面四角形の辺に対応するように挿入し接着剤で固定したことを特徴とする。

請求項２は、請求項１における角形フェルールの光ファイバ穴の入口部分がテーパ面をなすことを特徴とする。

請求項３のフェルール付き偏波保持光ファイバの製造方法は、偏波保持光ファイバを保持するためのファイバホルダと単心用で断面形状が四角形をなす角形フェルールを保持するためのフェルールホルダとを、両者をスライド平面内の一直線方向にのみスライド可能に案内する案内部材上に配置し、前記偏波保持光ファイバをその偏波軸の向きが、ホルダスライド方向と直交する面内で前記スライド平面と直角又は平行となるように前記ファイバホルダで保持し、前記角形フェルールをその側面が前記スライド平面と直角又は平行になるようにフェルールホルダで保持し、前記角形フェルールの光ファイバ穴に接着剤を充填し、次いで、偏波保持光ファイバを保持した前記ファイバホルダと角形フェルールを保持したフェルールホルダとを、互いに接近する向きに相対的にスライドさせて、偏波保持光ファイバを角形フェルールの光ファイバ穴に挿入することを特徴とする。

本発明のフェルール付き偏波保持光ファイバによれば、フェルールが角形であるから、その製造の際に、偏波保持光ファイバをフェルール（角形フェルール）の光ファイバ穴に挿入固定した段階で、偏波保持光ファイバの偏波軸の向きを確定させることができる。
偏波保持光ファイバの偏波軸の向きをファイバの段階で調整することは、フェルールに挿入固定した後の段階で調整する場合より、その調整操作が容易である。

請求項３の製造方法によれば、案内部材上で、偏波保持光ファイバを保持した前記ファイバホルダと角形フェルールを保持したフェルールホルダとを互いに接近する向きに相対的にスライドさせるだけで、偏波保持光ファイバの偏波軸の向きが正しく調整された状態で偏波保持光ファイバを角形フェルールの光ファイバ穴に挿入することができる。
すなわち、偏波軸の向きを調整する際に、偏波保持光ファイバを回転させる必要はない。偏波保持光ファイバをフェルール内で回転させると、裸ファイバである偏波保持光ファイバに若干でも傷が付く恐れがあり長期使用において破断に到る恐れがあるが、偏波保持光ファイバを回転させる必要がないので、傷が付く恐れは少ない。

以下、本発明を実施したフェルール付き偏波保持光ファイバについて、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施例のフェルール付き偏波保持光ファイバ１１を示すもので、（イ）は断面図、（ロ）は（イ）の右側面図、図２は図１（ロ）の模式的な拡大図である。実施例で用いた偏波保持光ファイバ１は、図２に示すように、コア２の両側に応力付与部３を形成して光ファイバの応力の異方性による複屈折を与えたいわゆるパンダファイバである。図２において、４はクラッドである。また、５は偏波軸を示す。また、裸ファイバであるこの偏波保持光ファイバ１に被覆５を施した偏波保持光ファイバ心線を符号６で示す。

本発明のフェルール付き偏波保持光ファイバ１１は、図示のように、フェルールとして断面形状が四角形の単心用の角形フェルール１２を用い、そして、偏波保持光ファイバ１を、角形フェルール１２の光ファイバ穴１２ａに、偏波軸Ｌの向きが角形フェルール１２の断面四角形の辺に対応するように挿入し接着剤１３で固定した構成である。実施例の角形フェルール１２は断面形状を長方形としている。図２では、２つの応力付与部３の並び方向を偏波軸Ｌとしているが、この偏波軸Ｌの向きが長方形の角形フェルール１２の短辺（図２で左右の辺）と直交する向きとしている。
角形フェルール１２の光ファイバ穴１２ａの入口部分はテーパ面をなしている。このテーパ面状入口部分１２ｂと光ファイバ穴１２ａとの境界部分にはシャープなエッジ１２ｃが形成されるが、後述する通り、本発明ではこのシャープなエッジ１２ｃで裸ファイバである偏波保持光ファイバ１に傷が付く恐れは少ない。

上記のフェルール付き偏波保持光ファイバ１１を製造する製造方法の一実施例を図３〜図６を参照して説明する。
この製造方法では、偏波保持光ファイバ１を保持するためのファイバホルダ１５と角形フェルール１２を保持するためのフェルールホルダ１６とを用い、かつ、両者１５、１６をスライド平面内の一直線方向にのみスライド可能に案内する案内部材１７を用いる。
前記案内部材１７は矩形の案内溝１７ａを持つ。なお、ホルダ１５、１６を一直線方向に案内する構造は、図示例のような案内溝１７ａに限らずレールでもよいし、その他の構造を採用することもできる。
前記ファイバホルダ１５は、偏波保持光ファイバ心線６の被覆部分５を保持する構成であり、例えば、半円筒状凹面１５ｃを持つ下側部材１５ａと、押さえ蓋となる上側部材１５ｂとからなり、全体輪郭（断面形状）が案内部材１７の矩形の案内溝１７ａに嵌合する四角形である。
フェルールホルダ１６は、角形フェルール１２を挟持する下側部材１６ａと上側部材１６ｂとからなり、全体輪郭（断面形状）が案内部材１７の矩形の案内溝１７ａに嵌合する四角形である。フェルールホルダ１６の側面及び底面は角形フェルール１２の側面及び底面と平行である。
なお、ファイバホルダ１５及びフェルールホルダ１６のそれぞれ上下の部材を係合させる手段は任意であり、詳細構造は省略する。

フェルール付き偏波保持光ファイバ１１を製造する手順を説明する。
まず、図３に示すように、案内部材１７の案内溝１７ａにファイバホルダ１５の下側部材１５ａを嵌合させた状態で、偏波保持光ファイバ心線６の被覆部分５を下側部材１５ａの半円筒状凹面１５ｃ内に収容する。この状態で、偏波保持光ファイバ１の端面をカメラ１８で写しモニタで偏波軸Ｌの向きを目視観察しながら、あるいはその他の手段で偏波軸Ｌの向きを目視観察しながら、偏波保持光ファイバ１を、その偏波軸Ｌが例えば案内部材１７の案内溝１７ａの底面と平行になるように軸周りに回転調整し、その状態で図５（イ）のように上側部材１５ｂを被せて、偏波保持光ファイバ１をファイバホルダ１５に固定する。

次いで、角形フェルール１２を図５（ロ）のようにフェルールホルダ１６で保持し、その角形フェルール１２の光ファイバ穴１２ａに接着剤を充填し、図４（イ）に示すように、フェルールホルダ１６を案内溝１７ａ内に嵌合させる。その際、ファイバホルダ１５は予め適切な位置にスライドさせておく。なお、ファイバホルダ１５及びフェルールホルダ１６を図４（イ）のよに共に案内溝１７ａ内に嵌合させたまま、偏波保持光ファイバ１の端面を観察できるようにすれば、図３の状態を経る必要はない。

次いで、偏波保持光ファイバ１を保持したファイバホルダ１５と角形フェルール１２を保持したフェルールホルダ１６とを、案内溝１７ａ内で互いに接近する方向に相対的にスライドさせて（図示例ではファイバホルダ１５側をスライドさせて）、図４（ロ）のように、偏波保持光ファイバ１を角形フェルール１２の光ファイバ穴１２ａに挿入する。

光ファイバ穴１２ａに充填する接着剤は特に限定されないが、接着剤が熱硬化性樹脂の場合は、図４（ロ）の状態でオーブンに送り込み、接着剤を硬化させる。また、常温硬化型の接着剤の場合は、図４（ロ）の状態で接着剤を硬化させるとよい。これにより、偏波保持光ファイバ１の偏波軸Ｌの向きが所定の向きに設定されたフェルール付き偏波保持光ファイバ１１が得られる。なお、角形フェルール１２の先端面は研磨により成端する。

上記のフェルール付き偏波保持光ファイバ１１は、フェルール１２が角形であるから、上述の通り、その製造の際に、偏波保持光ファイバ１をフェルール１２（角形フェルール）の光ファイバ穴１２ａに挿入固定した段階で、偏波保持光ファイバ１の偏波軸Ｌの向きを確定させることができる。
偏波保持光ファイバ１の偏波軸Ｌの向きをファイバの段階で調整することは、図７、図８で説明した従来構造のように偏波保持光ファイバ１をフェルール８に挿入固定した後の段階で調整する場合より、その調整操作が容易である。

そして、上述の製造方法によれば、案内部材１７上で、偏波保持光ファイバ１を保持したファイバホルダ１５と角形フェルール１２を保持したフェルールホルダ１６とを互いに接近する向きに相対的にスライドさせるだけで、偏波保持光ファイバ１の偏波軸Ｌの向きが正しく調整された状態で偏波保持光ファイバ１を角形フェルール１２の光ファイバ穴１２ａに挿入することができる。
すなわち、偏波軸Ｌの向きを調整する際に、偏波保持光ファイバ１を回転させる必要はない。偏波保持光ファイバ１をフェルール１２内で回転させると、光ファイバ穴１２ａの入口近傍のシャープなエッジ１２ｃ（図１（イ）参照）で、裸ファイバである偏波保持光ファイバ１に傷が付く恐れがあり、長期使用において破断に到る恐れがある。しかし、上記の通り、偏波軸の調整に際して偏波保持光ファイバ１を回転させる必要がないので、傷が付く恐れは少ない。

上記のフェルール付き偏波保持光ファイバ１１は、フェルール１２が角形であるから、そのままハウジングに装着しても、フェルール１２のハウジングに対する軸周りの位置決めがなされるので、そのままハウジングに装着して光コネクタを構成することも可能である。
しかし、このフェルール付き偏波保持光ファイバ１１に、図６（イ）、（ロ）に示すようなフランジ部品１９を取り付けてもよい。このフランジ部品１９は、角形フェルール１２の後端部を嵌合させる矩形断面の空所１９ａ、及び、偏波保持光ファイバ心線６の被覆部分５を挿通させる円筒穴１９ｂを持ち、前記円筒穴１９ｂに偏波保持光ファイバ心線６の被覆部分５を挿通させ、矩形断面の空所１９ａに角形フェルール１２の後端部を嵌入させ例えば接着剤で固定するとよい。フランジ部品１９の輪郭は図示例のように単なる矩形でもよいし、外周に位置決め溝を持つ形状でもよい。

本発明の一実施例のフェルール付き偏波保持光ファイバを示すもので、（イ）は断面図、（ロ）は（イ）の右側面図である。 図１（ロ）の模式的な拡大図であり、かつ、本発明を適用する偏波保持光ファイバの一例を示す図である。 上記のフェルール付き偏波保持光ファイバを製造する方法を説明する図であり、偏波保持光ファイバの偏波軸の向きを調整する段階の工程を説明する図である。 図３に続いて、偏波保持光ファイバをフェルールに挿入固定する段階の工程を説明する図であり、（イ）は挿入前、（ロ）は挿入後を示す。 （イ）は図４（イ）のＡ−Ａ断面図、（ロ）は同Ｂ−Ｂ断面図である。 上記のフェルール付き偏波保持光ファイバのフェルールをフランジ部品に固定した状態を示した断面図である。 従来のフェルール付き偏波保持光ファイバの斜視図である。 図７のフェルール付き偏波保持光ファイバの断面図である。

符号の説明

１ 偏波保持光ファイバ
２ コア
３ 応力付与部
４ クラッド
５ （偏波保持光ファイバ心線の）被覆部
６ 偏波保持光ファイバ心線
１１ フェルール付き偏波保持光ファイバ
１２ 角形フェルール
１２ａ 光ファイバ穴
１２ｂ テーパ面状入口部分
１２ｃ （光ファイバ穴の入口近傍の）シャープなエッジ
１３ 接着剤
１５ ファイバホルダ
１５ａ 下側部材
１５ｂ 上側部材
１５ｃ 半円筒状凹面
１６ フェルールホルダ
１６ａ 下側部材
１６ｂ 上側部材
１７ 案内部材
１７ａ 案内溝
１９ フランジ部品
１９ａ 矩形断面の空所
１９ｂ 円筒穴
Ｌ （偏波保持光ファイバの）偏波軸

Claims (3)

1. 偏波保持光ファイバを、単心用で断面形状が四角形をなす角形フェルールの光ファイバ穴に、偏波軸の向きが角形フェルールの断面四角形の辺に対応するように挿入し接着剤で固定したことを特徴とするフェルール付き偏波保持光ファイバ。
2. 前記角形フェルールの光ファイバ穴の入口部分がテーパ面をなすことを特徴とする請求項１記載のフェルール付き偏波保持光ファイバ。
3. 偏波保持光ファイバを保持するためのファイバホルダと単心用で断面形状が四角形をなす角形フェルールを保持するためのフェルールホルダとを、両者をスライド平面内の一直線方向にのみスライド可能に案内する案内部材上に配置し、
   前記偏波保持光ファイバをその偏波軸の向きが、ホルダスライド方向と直交する面内で前記スライド平面と直角又は平行となるように前記ファイバホルダで保持し、
   前記角形フェルールをその側面が前記スライド平面と直角又は平行になるようにフェルールホルダで保持し、
   前記角形フェルールの光ファイバ穴に接着剤を充填し、
   次いで、偏波保持光ファイバを保持した前記ファイバホルダと角形フェルールを保持したフェルールホルダとを、互いに接近する向きに相対的にスライドさせて、偏波保持光ファイバを角形フェルールの光ファイバ穴に挿入することを特徴とするフェルール付き偏波保持光ファイバの製造方法。
   

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