JP2006284613A - Fairing method of optical fiber end surface, cover removal tool and optical fiber connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバの接続や光コネクタ製造のために光ファイバ端面を切断整形する光ファイバ端面の整形方法に関する。また、この整形方法を実施する際に用いられて光ファイバの被覆を除去する被覆除去具、及びこの整形方法で整形された光ファイバを接続する光ファイバ接続器に関する。 The present invention relates to an optical fiber end face shaping method for cutting and shaping an optical fiber end face for optical fiber connection and optical connector manufacture. The present invention also relates to a coating removal tool that is used when performing this shaping method to remove the coating of the optical fiber, and an optical fiber connector that connects the optical fibers shaped by this shaping method.
バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタ等の電子デバイスの性能向上により、大規模集積回路(LSI)は飛躍的な動作速度向上が図られてきている。しかしながら、動作速度の上昇に伴う電気配線の損失や雑音、電磁障害の増大が顕在化し、LSIを実装するプリント基板レベルやプリント基板を装着したラックレベルではその配線長に応じた動作速度の抑制が余儀なくされるという、所謂配線ボトルネックが露になってきている。 Large-scale integrated circuits (LSIs) have been dramatically improved in operating speed by improving the performance of electronic devices such as bipolar transistors and field effect transistors. However, loss of electric wiring, noise, and increase in electromagnetic interference with the increase in operating speed become obvious, and at the printed circuit board level where LSI is mounted and the rack level where the printed circuit board is mounted, the operating speed is suppressed according to the wiring length. The so-called wiring bottleneck, which is forced, has been exposed.
このような電気配線装置の問題から、LSI間を光接続する光配線装置が幾つか提案されている。光配線装置の特徴は、直流〜100GHz以上まで損失等の周波数依存性が殆ど無く、更に配線路の電磁障害や接地電位変動雑音が無いため、数10Gbpsの配線が容易に実現できることにある。即ち、光配線装置ではプリント基板やラックレベルでも非常に高速の動作が期待でき、中でも光配線路として光ファイバを用いるものは光速限界による伝播遅延を除けば、数cm〜数10mの範囲で損失や伝送帯域等、配線性能の配線長依存が実質的に無いという優れた特徴を持っている。 Several optical wiring devices for optically connecting LSIs have been proposed because of such problems of the electrical wiring device. The characteristics of the optical wiring device are that there is almost no frequency dependence such as loss from DC to 100 GHz or more, and there is no electromagnetic interference in the wiring path and no ground potential fluctuation noise, so that wiring of several tens of Gbps can be easily realized. That is, an optical wiring device can be expected to operate at a very high speed even on a printed circuit board or rack level. Among them, an optical fiber using an optical fiber as an optical wiring path has a loss in the range of several centimeters to several tens of meters except for a propagation delay due to a light speed limit. It has an excellent feature that the wiring performance does not substantially depend on the wiring length, such as transmission bandwidth.
このような背景により、光通信などの技術分野以外でも光ファイバが用いられるようになり、その端面処理や接続操作などの簡素化が要求されるようになってきている。光ファイバの端面処理(整形切断)は、光ファイバ同士の接続や光コネクタ等に装着するために行われるが、光ファイバ切断面で多量の光損失が起こらないよう、切断面を滑らかにする必要がある。 Due to such a background, optical fibers have been used in fields other than technical fields such as optical communication, and simplification of end face processing and connection operation has been demanded. Optical fiber end face processing (shaping and cutting) is performed to connect optical fibers and attach to optical connectors, etc., but it is necessary to make the cut surface smooth so that a large amount of light loss does not occur on the optical fiber cut surface. There is.
従来の光ファイバ端面処理方法としては、光ファイバの被覆を除去した後、切断刃で光ファイバ素線に微小な傷を入れ、その部分に曲げを加えガラスの脆性破壊を利用して光ファイバを鏡面破断させていた(例えば、特許文献1参照)。また、光ファイバを被覆ごと曲げ、切断刃を当てて被覆を破り、更にそこから切断刃で光ファイバに微小傷を入れて鏡面破断する方法も開示されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献1のような光ファイバ端面の整形方法では、予め被覆を先端部で除去してから、或いは光ファイバ素線を被覆樹脂から引き抜くようにずらして各光ファイバ素線が分離可能な状態で、光ファイバ素線を切断するため、光ファイバ素線の断片(切り屑)が散逸しやすい。散逸した断片は、手や足等の皮膚に刺さる危険性が高く、最悪の場合、血流に乗って血管内を移動し、心臓や脳に達することで生命危険を招く可能性も持っている。
However, in the optical fiber end face shaping method as in
また、特許文献2のような光ファイバ端面の整形方法は、光ファイバ素線の断片の散逸が大幅に抑制可能ではあるが、被覆材料の厚さ分布による光ファイバ切断歩留まりの低下が著しいという問題があった。
In addition, the method of shaping the end face of the optical fiber as in
本発明は、このような従来技術の問題を鑑みてなされたものであり、光ファイバの取扱者が生命危険などに晒されることが無く、しかも光ファイバ素線だけの切断と遜色の無い特性が得られる光ファイバの端面整形方法、被覆除去具、及び光ファイバ接続器の提供を目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the optical fiber handler is not exposed to life hazards, and the characteristics of the optical fiber are not cut and inferior. An object of the present invention is to provide an end face shaping method for optical fibers, a coating removal tool, and an optical fiber connector.
本発明の骨子は、光ファイバ端面の整形において、光ファイバの被覆樹脂を光ファイバ素線に微小傷や局所応力を付与する部分及びその基準面となる部分だけを除去し、全体としては被覆樹脂で光ファイバ素線を保持したままの状態で光ファイバ素線の切断を行うことにある。 The essence of the present invention is that, in shaping the end face of an optical fiber, the coating resin of the optical fiber removes only the portion that gives micro-scratches and local stress to the optical fiber and the portion that becomes the reference surface, and the coating resin as a whole Then, the optical fiber is cut while the optical fiber is held.
即ち本発明は、光導波コア及び光閉じ込めクラッドからなる光ファイバ素線と該光ファイバ素線を保護するための被覆樹脂とを有する光ファイバに対し、端部を切断して光ファイバ素線の端面を整形する光ファイバ端面の整形方法であって、前記光ファイバ素線の側面の一部が露出するように前記被覆樹脂の一部を除去する工程と、前記被覆樹脂の除去により露出した前記光ファイバ素線の側面に、局所応力又は前記光導波コアに達しない微小傷を付与する工程と、前記局所応力又は微小傷を付与した部分が外側となるように前記光ファイバを湾曲させて前記光ファイバ素線を応力破断する工程と、を含むことを特徴とする。 That is, according to the present invention, an optical fiber having an optical waveguide core and an optical confinement clad and a coating resin for protecting the optical fiber is cut at the end portion of the optical fiber. An optical fiber end face shaping method for shaping an end face, the step of removing a part of the coating resin so that a part of a side surface of the optical fiber is exposed, and the exposure of the coating resin by the removal of the coating resin Applying a local stress or a micro-scratch that does not reach the optical waveguide core to a side surface of the optical fiber; and bending the optical fiber so that a portion to which the local stress or the micro-scratch is applied is outside. And a step of stress breaking the optical fiber.
また本発明は、光ファイバ素線と該光ファイバ素線を保護するための被覆樹脂とを有する光ファイバに対し、被覆樹脂の一部を除去するための被覆除去具であって、前記光ファイバが挿入されるガイド穴が設けられた被覆除去基体と、前記ガイド穴の途中に前記光ファイバの挿入方向に先端を向けて設けられた鉋刃と、を具備したことを特徴とする。 The present invention also provides a coating removing tool for removing a part of a coating resin from an optical fiber having an optical fiber and a coating resin for protecting the optical fiber. The coating removal base | substrate which was provided with the guide hole in which an optical fiber is inserted, and the scissors blade provided with the front-end | tip in the insertion direction of the said optical fiber in the middle of the said guide hole were comprised.
また本発明は、光ファイバ素線と該光ファイバ素線を保護するための被覆樹脂とを有する光ファイバ同士の接続を行う光ファイバ接続器であって、前記光ファイバは、前記被覆樹脂の一部が残るように端部を切断して前記光ファイバ素線の端面が整形されたものであり、前記光ファイバ接続器は、前記光ファイバが挿入される導入部と、前記導入部に連通して該導入部と同一直線上に設けられ、前記光ファイバ素線のみが挿入可能な光接続部と、前記導入部に連通して前記光接続部とは別に設けられ、前記端部の切断により生じる前記光ファイバ素線の断片を前記被覆樹脂の一部で前記光ファイバに接続させたまま収容する断片収容部と、を有することを特徴とする。 The present invention also provides an optical fiber connector for connecting optical fibers having an optical fiber and a coating resin for protecting the optical fiber, wherein the optical fiber is one of the coating resins. The end portion of the optical fiber is shaped by cutting the end portion so that the portion remains, and the optical fiber connector communicates with the introduction portion into which the optical fiber is inserted and the introduction portion. Provided on the same straight line as the introduction part and capable of inserting only the optical fiber, and provided separately from the optical connection part in communication with the introduction part, by cutting the end part And a fragment accommodating portion that accommodates the generated fragment of the optical fiber while being connected to the optical fiber by a part of the coating resin.
また本発明は、光ファイバ素線と該光ファイバ素線を保護するための被覆樹脂とを有する光ファイバ同士の接続を行う光ファイバ接続器であって、前記光ファイバは、前記被覆樹脂の一部が残るように端部を切断して前記光ファイバ素線の端面が整形されたものであり、前記光ファイバ接続器は、前記光ファイバが挿入されると共に、前記端部の切断により生じる前記光ファイバ素線の断片を前記被覆樹脂で前記光ファイバに接続させたまま収容する導入部と、前記導入部に連通して該導入部と同一直線上に設けられ、前記光ファイバ素線のみが挿入可能な光接続部と、を有することを特徴とする。 The present invention also provides an optical fiber connector for connecting optical fibers having an optical fiber and a coating resin for protecting the optical fiber, wherein the optical fiber is one of the coating resins. The end portion of the optical fiber is shaped by cutting the end portion so that the portion remains, and the optical fiber connector is formed by cutting the end portion while the optical fiber is inserted. An introduction portion that accommodates a piece of the optical fiber strand while being connected to the optical fiber with the coating resin, and is provided on the same straight line as the introduction portion in communication with the introduction portion, and only the optical fiber strand is provided. And an optical connection portion that can be inserted.
本発明によれば、光ファイバ素線の断片の散逸を防止して光ファイバの端面整形を安全且つ簡単に行えると共に、その光学性能を光ファイバ素線のみで端面整形した場合と同等にでき、更に光ファイバ素線の断片自体を発生させない光接続が可能になる。これにより、光通信等の特定分野だけでなく広く一般にも光ファイバを適用することが可能となり、光配線装置等の普及に寄与して情報通信機器等の高度化に大きく貢献することができる。 According to the present invention, it is possible to safely and easily shape the end face of the optical fiber by preventing the dissipation of the fragments of the optical fiber, and the optical performance thereof can be equivalent to the case where the end face is shaped only with the optical fiber, Furthermore, an optical connection that does not generate a fragment of the optical fiber is possible. This makes it possible to apply optical fibers not only to specific fields such as optical communications but also to the general public, and can contribute to the popularization of optical wiring devices and the like and greatly contribute to the advancement of information communication equipment and the like.
まず、本発明の実施形態を説明する前に、光ファイバの端面整形方法の参考例について説明する。 First, before describing an embodiment of the present invention, a reference example of an optical fiber end face shaping method will be described.
図11は、第1の参考例としての光ファイバ端面整形方法を説明するための斜視図であり、10はリボン光ファイバ、11は光ファイバ素線、12は被覆樹脂である。この方法では、予め被覆樹脂12を先端部で除去してから、或いは光ファイバ素線11を被覆樹脂12から引き抜く如くずらして各光ファイバ素線が分離可能な状態で、光ファイバ素線11を切断(例えば図11の矢印部分)する。このため、光ファイバ素線11の断片(切り屑)が散逸しやすく、散逸した断片が手や足等の皮膚に刺さる危険性が高いという問題がある。
FIG. 11 is a perspective view for explaining an optical fiber end face shaping method as a first reference example, in which 10 is a ribbon optical fiber, 11 is an optical fiber, and 12 is a coating resin. In this method, after removing the
一般的に光通信で用いられる光ファイバ素線は、石英や多成分ガラス等の材質でできているものが多いが、透明で非常に細い(外径約125μm)ため視認が難しく、一度散逸させるとその回収が実質的に困難になるという問題がある。また、非常に硬くて細いため、断片が皮膚内に進入し易く、しかも血管に入ると血流に乗って血管内を移動可能であり、心臓や脳に達することで生命危険を生じることが懸念されている。 Optical fiber strands generally used in optical communications are often made of materials such as quartz and multi-component glass, but are transparent and very thin (outside diameter of about 125 μm), making them difficult to see and once dissipating. There is a problem that the recovery becomes substantially difficult. Also, because it is very hard and thin, fragments can easily enter the skin, and when entering the blood vessel, it can move on the bloodstream and move inside the blood vessel, and there is concern that it may cause life risk by reaching the heart and brain Has been.
このような危険性は、光通信技術者には比較的周知されており、光ファイバ素線断片の取扱いには注意が払われている。しかしながら、前述の光配線装置のように光通信以外の分野でも光ファイバが活用されるようになってきており、光ファイバ素線断片の危険性が周知されないまま、例えば電線くずを扱うような感覚で光ファイバ素線の断片に直接手を触れてしまう危険性が高くなってきている。 Such danger is relatively well known to optical communication engineers, and attention is paid to the handling of optical fiber strands. However, optical fibers have come to be used in fields other than optical communication such as the above-described optical wiring device, and the danger of optical fiber strand fragments is not well known, for example, the feeling of handling wire scraps. Therefore, the risk of directly touching a piece of the optical fiber is increasing.
また、光ファイバを実際に切断する際には、例えば図12に示すように、光ファイバ素線11を2つのクランプ部(41a,41bで上下から挟み込む)で保持し、その間を超硬刃42で僅かに擦るように移動して微小傷を入れる。そして、超硬刃42で擦った側が凸(外側)になるよう応力を加えて光ファイバ素線11を鏡面破断させる。図12の左図は光ファイバ長手方向に直交する断面、右図は光ファイバ長手方向に平行な断面を表しているが、光ファイバ切断後、クランプ部を開放(例えば41bを上に移動)して端面整形を終了する際、光ファイバ素線の断片(切り屑)がばらばらになって散逸してしまう。
When the optical fiber is actually cut, for example, as shown in FIG. 12, the
光ファイバカッタに切り屑回収機構を設けたものも開発されているが、依然、光ファイバ素線の断片をどう処分するかの課題が残されている。また、ファイバ切断を失敗して光ファイバ素線の破砕片を生じた場合の安全性が問題である。例えば、光ファイバ素線の破砕片などを生じた場合、光ファイバカッタのクランプ部(41a,41b)の清掃が必要となるが、その際の断片や破砕片の処置は切り屑回収機構が機能する訳ではない。むしろ、不用意にクランプ部の破砕片を素手で振り払ってしまうという危険性が高く、本質的な解決になっていないというのが実情である。 Although an optical fiber cutter provided with a chip recovery mechanism has been developed, there still remains a problem of how to dispose of an optical fiber strand. In addition, there is a problem of safety when the fiber cutting fails and a fragment of the optical fiber is generated. For example, when a broken piece of an optical fiber is generated, it is necessary to clean the clamp portions (41a, 41b) of the optical fiber cutter. Not to do. Rather, the actual situation is that there is a high risk of inadvertently shaking off the fragments of the clamp part with bare hands, and this is not an essential solution.
図13は第2の参考例として、被覆樹脂12を残したまま光ファイバカッタにより切断する方法を示す断面図である。この場合、超硬刃42は光ファイバ素線11に接触することが必要であり、被覆樹脂12を切り裂きながら光ファイバ素線11に傷入れを行うか、被覆樹脂12の切断と光ファイバ素線11の切断を分けて行うかの2通りの方法が考えられる。しかしながら、何れの方法を用いても基準となるのが被覆樹脂12の表面であり、被覆樹脂12の厚さ誤差が1μm以下というような精度を保証できるようなものでなければ、超硬刃42と光ファイバ素線11との高さ関係(図13左図の破線間距離)が安定して再現されないことになる。
FIG. 13 is a sectional view showing a method of cutting with an optical fiber cutter while leaving the
通常、光ファイバの被覆樹脂12にはアクリル樹脂、シリコーン樹脂など、比較的弾力性のある樹脂が用いられる。このため、クランプ部の押さえ込み圧力によって多少の厚み変化があり、更に作業時の環境温度で熱膨張による厚み変化が生じる。また、何よりもコーティング時の工程ばらつきや被覆樹脂構造(単層か複合層かなど)で仕上がり厚が変化してしまい、常に安定した厚みで供給されることは望みが薄いといえる。この結果、被覆樹脂12の厚さばらつきによる光ファイバ切断歩留まりの低下が生じてしまう。
Usually, the optical
本発明は、このような問題を解決する光ファイバ端面の整形方法、被覆除去具、及び光ファイバ接続器を実現するものである。以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。 The present invention realizes an optical fiber end face shaping method, a coating removal tool, and an optical fiber connector that solve such problems. The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係わる光ファイバ端面の整形方法を説明するためのもので、光ファイバの概略構成を示す斜視図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an optical fiber for explaining a method for shaping an end face of an optical fiber according to the first embodiment of the present invention.
図中の10は光ファイバ、11は光ファイバ素線、12は被覆樹脂である。光ファイバ10は、光ファイバ素線11と被覆樹脂12の総称とする。ここでは、光ファイバ10は複数の光ファイバ素線11を並べてアレイ化した所謂リボンファイバで示しているが、これは単芯の光ファイバでも構わないものである。また、光ファイバ素線11は、光を導波する円筒状コアを光閉じ込めのクラッドで囲んだ同軸構造となっているのが一般的であるが、図1〜図3では内部構造を省略して示している。
In the figure, 10 is an optical fiber, 11 is an optical fiber, and 12 is a coating resin. The
本実施形態による光ファイバ端面の整形方法を、以下に説明する。図1において、光ファイバ素線11は例えば外径125μmの石英系光ファイバ、被覆樹脂12は例えばアクリル系UV(紫外線)硬化樹脂とし、光ファイバ素線と合わせた厚みを例えば300μm前後とする。被覆樹脂12は、図1のような単純被覆のほか、各光ファイバ素線を被覆する個別の被覆と、それを更に束ねる全体被覆の二重構造であっても構わない。
The optical fiber end face shaping method according to the present embodiment will be described below. In FIG. 1, the
まず、光ファイバ10は被覆樹脂12ごと先端部を折り畳んで粗破断させ、先端を大まかに揃えておく。ここで、粗破断した光ファイバ10の断片(切り屑)は、比較的柔らかな被覆樹脂12に囲われており、無理矢理突き刺すような操作でもしなければ皮膚に刺さることは無い。また、被覆樹脂12には視認し易い不透明樹脂が用いられるため、断片の目視確認も容易である。従って、粗破断による断片は、一般的粘着テープで挟んで、或いはガラス瓶等に封じてガラス屑と同じ扱いで廃棄すれば良く、特段、危険性の高いものではない。更に、この粗破断操作は光ファイバ10の先端が極端に乱雑化されていなければ、特に必要な操作ではなく、通常は省略しても構わない。
First, the front end of the
次に、図1のように被覆樹脂12を部分的に除去する。これには、例えば刃物用炭素鋼でできた剃刀等の鉋刃(図示せず)を光ファイバ10の先端方向に向けて斜め(例えば30〜45°)に当てがい、そのまま鉋刃を光ファイバ素線11の側面を剃るようにスライドさせるだけで実施可能である。このとき、鉋刃は被覆樹脂12より硬く、光ファイバ素線11より柔らかい材料で構成することにより、光ファイバ素線11の表面が自動的に被覆樹脂の除去ガイドとなり、被覆樹脂12の除去量(除去形状)再現性が良くなる。
Next, the
また、光ファイバ10に鉋刃を極端に強く押し当てると光ファイバ10を破損してしまうため、押し当て力の適度な加減が必要である。例えば、一般的な石英系光ファイバの12芯リボン光ファイバ(アクリル系UV硬化樹脂被覆)の場合、刃物用炭素鋼でできた剃刀刃を用いると2〜3N程の力で被覆樹脂12の除去が可能であり、最大で5N程度の押し圧とすれば良い。
Further, if the blade is pressed extremely strongly against the
ここで示した方法で被覆樹脂12を除去した場合、図1に示したように光ファイバ素線11の側頂部より突出した被覆樹脂12が除去されることになるが、実際に被覆除去を行った断面を詳細に調べてみると、被覆樹脂12は光ファイバ素線11の側頂部より僅かに引っ込んだ部分まで除去されることが本発明者らの実験により明らかになった。これは、鉋刃によって被覆樹脂12の剃り落としを行う際、被覆樹脂未除去部分の鉋刃先端付近が機械的に引き上げられ、被覆樹脂12が光ファイバ素線11の側頂部より外側に引き伸ばされた状態で切断されることによるものと考えられる。この現象は、次工程の光ファイバ整形切断において良い効果をもたらす。
When the
次に、光ファイバ素線11の整形切断(劈開又は応力破断)を行う。これにはまず、光ファイバ素線11の表面にダイヤモンドや超硬合金(例えばCoをバインダとするWC)による切刃(図示せず)を図1中の破線部に沿って擦り付けて微小傷(初期傷)を形成する。そして、微小傷を形成した側が外側(凸部)になるよう曲げ応力を加える。また、切刃で微小傷を形成する代りに、細線ヒータによるパルス加熱を行って局所応力を付与する方法や超音波印加する方法を用いても構わない。
Next, the
ここで、光ファイバ素線11の表面に微小傷を形成するにあたり、前記図13に示した例では、被覆樹脂12の厚さ分布が問題となって切刃と光ファイバ素線表面との距離を確定し難かった。これに対し本実施形態では、切刃を当てる側の最凸部が光ファイバ素線11の表面であるため、微小傷等を非常に再現性良く付与することができる。このため、本実施形態による微小傷等の付与は、光ファイバ素線11を完全露出して行う方法と殆ど遜色の無い結果が得られるという特徴を持っていることが分かる。
Here, in forming the fine scratches on the surface of the
また、本実施形態方法による被覆樹脂12の除去では、微小傷等を付与する面に光ファイバ素線11の最外部と被覆樹脂12が同一平面で並んでしまい、切刃による微小傷の付与が被覆樹脂12で邪魔される可能性が懸念される。しかし、前述したように、実際には被覆樹脂12より光ファイバ素線11の最外部が僅かに突出するため、微小傷の付与が問題なく行えるものである。
Further, in the removal of the
以上の結果、光ファイバ素線11が図1の破線領域で整形切断され、端面の鏡面化が実現するが、このとき光ファイバ素線11の切断された断片(図1の破線より先端側)は、被覆樹脂12により保持されたままとなる。即ち、見かけ上は整形切断する前後とも図1のままであり、整形切断部(図1の破線部)で被覆樹脂12を除去していない方向に僅かに折れ曲がったように見えるだけとなる。このように、光ファイバ端面を切断しても断片が散逸しないのは、被覆樹脂12と光ファイバ素線11の界面を剥離せず、また、被覆樹脂12の大部分(断面の半分以上)が光ファイバ素線11を取り囲んだ状態で、切断している効果である。従って、被覆樹脂12は断面積の半分以上を残すことが望ましいものである。
As a result, the
この後、光ファイバ断片(図1の破線より先端側)を例えば被覆樹脂12の除去していない方向に折り畳んで被覆樹脂12を破断させる等の方法で分離する。分離した光ファイバ断片は光ファイバ素線11として散逸することなく回収可能となる。なお、光ファイバの断片は、後述するように分離しないで処理することも可能である。
Thereafter, the optical fiber fragment (the tip side from the broken line in FIG. 1) is separated by, for example, folding the
(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態に係わる被覆除去具の概略構成を示す断面図である。本実施形態は、第1の実施形態を効果的に実施することを可能にする治具の例である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a coating removal tool according to the second embodiment of the present invention. This embodiment is an example of a jig that makes it possible to effectively implement the first embodiment.
図2において、21は光ファイバ10のガイドスロット(ガイド穴)22を設けた基体、23は切削屑の排出窓で、24はガイドスロット22の奥側に先端部を向けられて斜め(例えば30〜45°)に取り付けられた鉋刃である。ガイドスロット22は、光ファイバ10を真直ぐ挿入可能にするものであり、その奥に光ファイバ10の挿入長さを規定する壁が設けられている。そして、基体21,ガイドスロット22,排出窓23,及び鉋刃24から被覆除去具20が構成されている。
In FIG. 2,
また、鉋刃24は、その先端のガイドスロット22底部からの高さが光ファイバ素線11の外径と被覆樹脂12の片側厚さを合計した距離より低めになるよう設定されている。そして、光ファイバ10を図2(a)矢印の方向に挿入する際にはその先端が押し上げられ、ガイドスロット22底部からの高さが光ファイバ素線11の外径と被覆樹脂12の両側厚さの合計に相当する高さまで持ち上がるよう構成されている。
Further, the height of the
上記した鉋刃24の先端を押し上げる構成を最も簡単に実現するには、鉋刃24の長さを比較的長くとり、その固定部から先端にかけての鉋刃自体の弾性変形で先端高さが変わるようにすれば良い。これは、薄刃剃刀を平面に押し付けて変形させるようなものであり、比較的単純に構成することができる。また、鉋刃24の耐久性や切削特性を考慮し、鉋刃を厚刃としてその変形が起き難いように構成する場合には、鉋刃24の先端とガイドスロット22の底部との間隔を十分広く取り、鉋刃24に対向する位置にスプリングなどで光ファイバ10を鉋刃24に押し付ける押し当て部を設ければよい。
In order to realize the configuration that pushes up the tip of the
また、図3(a)に示すように、ガイドスロット22底部を平坦なままとし、鉋刃24が上下に平行移動するよう構成し、鉋刃24をガイドスロット22底部側に押し付けるようスプリング31で押さえつけても良い。さらに、図3(b)に示すように、ガイドスロット22底部を平坦なままとし、鉋刃24の先端部が軸32を中心に回転して上下移動するよう構成し、鉋刃24をガイドスロット22底部側に押し付けるようスプリング33で押さえ付けても良い。また、図3(c)に示すように、鉋刃24をガイド体35により一方向に摺動可能に保持しても良い。
Further, as shown in FIG. 3A, the bottom of the
以上のように構成された被覆除去具20に、光ファイバ10を図2(a)のように挿入する。このとき、光ファイバ10の先端がガイドスロット22の奥の壁に達するようにすることで、毎回ほぼ同じ長さで被覆樹脂12が除去されるようになる。次に、図2(b)に示すように、挿入した光ファイバ10を逆方向に引き抜く。これにより、図2(c)に示すように、前記図1に示したような形状で被覆樹脂12が部分的に除去されることになる。
The
このように、本実施形態の被覆除去具を用いれば、その操作は光ファイバ10を挿入して引き抜くだけの単純な操作となり、第1の実施形態(図1)で示した被覆樹脂12の部分的な除去作業を非常に簡単に且つ再現性良く行うことができる。しかも、本実施形態の被覆除去具を用いた被覆樹脂12の部分除去は、その加工形状の再現性が高く、光ファイバカッタとの組み合わせにより第1の実施形態を効果的に実施することが可能になる。
Thus, if the coating removal tool of this embodiment is used, the operation becomes a simple operation of simply inserting and pulling out the
図4は、第2の実施形態の被覆除去具で被覆樹脂12の部分除去を行って、光ファイバカッタで整形切断のための微小傷を付与する様子を示したものである。図4の切刃42は、先端をクランプ部41a上面から微小傷を付与するために必要な分だけ突出させており、クランプ部41aの上面には光ファイバ素線11の側面が直接当たっていることから、毎回ほぼ同じ条件で微小傷の付与を行うことが可能になる。これは、前記図12の光ファイバ素線11を完全に露出させて行う方法と実質的に等価である。
FIG. 4 shows a state in which the
以上の工程で微小傷の付与まで行い、微小傷を付与した面が外側となるよう曲げ応力を加えて整形切断(応力破断)させた様子を、図5に示す。図5において、11a,11bは、これまで図を省略してきた光ファイバのコア(11a)及びクラッド(11b)である。例えば、コア径50μm、クラッド径125μmのGI(Graded Index)型マルチモード光ファイバなどにおいては、微小傷がコア11aに達しない深さとして、例えば5μmといった深さに微小傷が付与される。また、11’は光ファイバを切断してできた断片であり、図5のように光ファイバ端面を整形切断した後でも光ファイバ先端に残ったままとなる。この後、断片11’を折り返すように引きちぎることも可能であるが、次に示すようにそのまま放置するような処理も可能である。
FIG. 5 shows a state in which the formation of micro-scratches is performed by the above-described steps, and bending cut is applied so that the surface to which the micro-scratches are applied is on the outer side, and the shape is cut (stress rupture). In FIG. 5,
(第3の実施形態)
図6は、本発明の第3の実施形態に係わる光ファイバ接続器の概略構成を示す断面図である。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an optical fiber connector according to the third embodiment of the present invention.
図中の61は接続器の基体、62は光ファイバ素線11を挿入する光接続部、63は光ファイバ10を被覆樹脂12ごと挿入する導入部、64は前記図5で示したような光ファイバ整形切断で生じる断片を受容する断片収容部である。
In the figure, 61 is a base of the connector, 62 is an optical connecting portion for inserting the
基体61の長手方向の両端から同一直線上に光ファイバ10と同等の径の穴がそれぞれ設けられて導入部63が構成され、両方の導入部63を接続するようにファイバ素線11と同等の径の穴が導入部63と同一直線上に設けられて光接続部62が構成されている。さらに、導入部63から傾斜する方向に光ファイバ10と同等の寸法の穴が設けられて断片収容部64が構成されている。
Holes having the same diameter as that of the
基体61としては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂にシリカフィラーを80%程度混合して熱膨張係数を光ファイバーに整合させたものを用い、金型整形により図6のような形状に作製する。光接続部62は、例えば126μm径の円筒として光ファイバ素線11(外径125μm)を突合せた時の位置ずれが小さくなるようにしておく。光接続部63は、例えば図6の紙面と直交する方向に一般的リボン光ファイバのアレイピッチである250μm間隔で形成する。このとき、光接続部(円筒穴)の間には基体61の材料による傾斜面が形成されるが、その傾斜面の角度と長さを光ファイバの断片11’が導入部63から挿入された時に通過可能なようにしておく。
As the
以上のように構成した光ファイバ接続器に、前記図5に示したように加工した光ファイバを挿入すると、被覆樹脂12が光接続部62の間の傾斜面にガイドされて進み、光ファイバの断片11’がそれに引っ張られて断片収容部64に入っていく。光ファイバを更に挿入すると、断片収容部64に入った断片11’が更に奥に入り、それに引っ張られて光ファイバが断片収容部64側に向かうが、光ファイバ素線11がその剛性により導入部63の延長方向へと進もうとする。その結果、被覆樹脂12が光ファイバ素線11から引き剥がされていき、光ファイバ素線11は光接続部62側に進み、反対側から同様にして挿入された光ファイバと突き当てられて、図7のような状態になる。
When the optical fiber processed as shown in FIG. 5 is inserted into the optical fiber connector configured as described above, the
この状態で、光接続部62内及び断片収容部64内に光学接着剤を注入し、その硬化処理(加熱等)を行うことで、光ファイバ同士の接続が完了する。光学接着剤としては、例えば透明なエポキシ系接着剤やアクリル系接着剤、シリコーン系接着剤などを用い、各硬化条件で硬化処理を行えばよい。
In this state, the optical adhesive is injected into the optical connecting
このようにして接続された光ファイバは、図7に示すように整形切断による断片11’を切り屑として処理する必要が無くなり、光ファイバ端面の整形作業及びその接続作業における安全性が格段に向上するという効果を奏する。第2の実施形態と合せると、本実施形態による光ファイバの端末処理及び接続作業としては、被覆除去具への光ファイバ挿入及び引き抜き、一般の光ファイバカッタによる切断操作、光ファイバ接続器への切断済み光ファイバの挿入、光学接着剤の注入と硬化といった簡単な作業であり、しかも、その間光ファイバの切り屑は基本的に発生せず、また、断片11’が光学接着剤(図示せず)により光ファイバ接続器内に埋め込まれて固定されるため、本質的な安全性が確保可能になる。
As shown in FIG. 7, the optical fibers connected in this way do not have to be processed by cutting and cutting the
なお、光学接着剤を注入する工程を光ファイバの挿入前に行うことで、光ファイバ接続器内の光ファイバ挿入がスムーズに行えるため、光学接着剤を先に注入しておくことでも構わない。また、上記実施形態では、図5のように曲げ応力を加えて予め整形切断を行った光ファイバを挿入しているが、これは、光ファイバへの微小傷の付与を行っただけの状態で挿入するようにしても良く、図6の導入部63から断片収容部64に向かう折れ曲がり部において曲げ応力で破断するようにしても構わない。その場合、光ファイバカッタ操作は微小傷の付与だけとなり、曲げ応力を与えて破断する際の破断失敗で光ファイバ屑を発生させる危険性も無くなるという効果を持つ。
In addition, since the optical fiber insertion in the optical fiber connector can be smoothly performed by performing the step of injecting the optical adhesive before the optical fiber is inserted, the optical adhesive may be injected first. In the above embodiment, an optical fiber that has been preliminarily shaped and cut by applying bending stress as shown in FIG. 5 is inserted, but this is a state in which only a minute scratch is applied to the optical fiber. You may make it insert, You may make it fracture | rupture with bending stress in the bending part which goes to the fragment |
(第4の実施形態)
図8は、本発明の第4の実施形態に係わる光ファイバ接続器の概略構成を示す断面図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 8: is sectional drawing which shows schematic structure of the optical fiber connector concerning the 4th Embodiment of this invention.
本実施形態は、基本的には第3の実施形態と同様に光ファイバ同士を接続するものであるが、光ファイバ10を図9に示すように、先端(断片11’部分)を被覆樹脂除去していない側に折り曲げた状態で接続するものである。
In the present embodiment, optical fibers are basically connected to each other in the same manner as in the third embodiment. However, as shown in FIG. 9, the tip of the optical fiber 10 (
図9において、71は接続器の基体、72は光ファイバ素線11を挿入する光接続部、73は光ファイバ10を被覆樹脂12ごと挿入する導入部である。
In FIG. 9,
基体71としては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂にシリカフィラーを80%程度混合して熱膨張係数を光ファイバーに整合させたものを用い、金型整形により図9のような形状に作製する。光接続部72は、例えば126μm径の円筒として光ファイバ素線11(外径125μm)を突合せた時の位置ずれが小さくなるようにしておく。導入部73は、光ファイバ素線11の外径の2倍と被覆樹脂12の片側厚の3倍の合計値が入るスペースとしておく。光接続部72は、例えば図9の紙面と直交する方向に一般的リボン光ファイバのアレイピッチである250μm間隔で形成する。
As the
以上のように構成した光ファイバ接続器に、図9に示したように加工した光ファイバを挿入すると、光ファイバ素線11の整形切断された面が先頭となって進み、光ファイバ断片11’は折り返されて導入部73に入っていく。反対側から同様に加工した光ファイバを挿入すると、光接続部72で光ファイバ素線11の整形切断された面が突き当てられて、図10のような状態になる。この状態で光学接着剤を注入し、その硬化処理(加熱等)を行えば、光ファイバの接続が完了する。光学接着剤は、例えば透明なエポキシ系接着剤やアクリル系接着剤、シリコーン系接着剤などを用い、各硬化条件で硬化処理を行えばよい。また、光学接着剤を注入する工程を光ファイバの挿入前に行うことで、光ファイバ接続器内の光ファイバ挿入がスムーズに行えるため、光学接着剤を先に注入しておいても構わない。
When an optical fiber processed as shown in FIG. 9 is inserted into the optical fiber connector configured as described above, the shaped and cut surface of the
このようにして接続された光ファイバは、第3の実施形態と同様、図10に示すように整形切断による断片11’を切り屑として処理する必要が無くなり、光ファイバ端面の整形作業及びその接続作業における安全性が格段に向上するという効果を奏する。本実施形態の特徴は、光ファイバの挿入時に断片11’を折り曲げてから挿入するため、第3の実施形態のように被覆樹脂12の特性による光ファイバ接続器内部での被覆剥離特性を考慮せずとも光ファイバ接続が確実に行えるという点にある。
As in the third embodiment, the optical fiber connected in this way does not need to be processed as the
(変形例)
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。例えば上述した本発明実施形態はいくつかの具体例を示しているが、これはあくまで構成例であり、本発明の主旨に従い個々の要素に他の手段(材料、寸法など)を用いても構わないものである。また、実施形態に示された材料、形状、配置などはあくまで一例であり、また、各実施形態を組み合わせて実施することも可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the above-described embodiments of the present invention show some specific examples. However, these are merely configuration examples, and other means (materials, dimensions, etc.) may be used for individual elements in accordance with the gist of the present invention. There is nothing. In addition, the materials, shapes, arrangements, and the like shown in the embodiments are merely examples, and the embodiments can be implemented in combination.
その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができるものである。 In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the spirit of the present invention.
10…光ファイバ
11…光ファイバ素線
11a…光ファイバコア
11b…光ファイバクラッド
12…被覆樹脂
20…被覆除去具
21…基体
22…ガイドスロット(ガイド穴)
23…切削屑の排出窓
24…鉋刃
41a,41b…光ファイバクランプ部
42…超硬刃
61,71…光ファイバ接続器基体
62,72…光接続部
63,73…導入部
64…断片収納部
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記光ファイバ素線の側面の一部が露出するように前記被覆樹脂の一部を除去する工程と、
前記被覆樹脂の除去により露出した前記光ファイバ素線の側面に、局所応力又は前記光導波コアに達しない微小傷を付与する工程と、
前記局所応力又は微小傷を付与した部分が外側となるように前記光ファイバを湾曲させて前記光ファイバ素線を応力破断する工程と、
を含むことを特徴とする光ファイバ端面の整形方法。 Light that cuts the end portion of an optical fiber having an optical fiber consisting of an optical waveguide core and an optical confinement cladding and a coating resin for protecting the optical fiber, and shapes the end face of the optical fiber A method for shaping a fiber end face,
Removing a part of the coating resin so that a part of the side surface of the optical fiber is exposed;
Applying a local stress or a micro-scratch that does not reach the optical waveguide core on a side surface of the optical fiber exposed by removing the coating resin;
Bending the optical fiber so that the portion to which the local stress or micro-scratch is applied is on the outside and stress-breaking the optical fiber; and
An optical fiber end face shaping method comprising:
前記光ファイバが挿入されるガイド穴が設けられた被覆除去基体と、
前記ガイド穴の途中に前記光ファイバの挿入方向に先端を向けて設けられた鉋刃と、
を具備したことを特徴とする被覆除去具。 For an optical fiber having an optical fiber and a coating resin for protecting the optical fiber, a coating removing tool for removing a part of the coating resin,
A coating removal base provided with a guide hole into which the optical fiber is inserted;
A scissors blade provided with its tip in the insertion direction of the optical fiber in the middle of the guide hole,
A coating removal tool comprising:
前記光ファイバは、前記被覆樹脂の一部が残るように端部を切断して前記光ファイバ素線の端面が整形されたものであり、
前記光ファイバ接続器は、前記光ファイバが挿入される導入部と、前記導入部に連通して該導入部と同一直線上に設けられ、前記光ファイバ素線のみが挿入可能な光接続部と、前記導入部に連通して前記光接続部とは別に設けられ、前記端部の切断により生じる前記光ファイバ素線の断片を前記被覆樹脂の一部で前記光ファイバに接続させたまま収容する断片収容部と、
を有することを特徴とする光ファイバ接続器。 An optical fiber connector for connecting optical fibers having an optical fiber and a coating resin for protecting the optical fiber,
The optical fiber is formed by cutting the end so that a part of the coating resin remains and shaping the end face of the optical fiber.
The optical fiber connector includes an introduction part into which the optical fiber is inserted, an optical connection part that is connected to the introduction part and is collinear with the introduction part, and into which only the optical fiber can be inserted. A portion of the optical fiber that is provided separately from the optical connection portion and communicates with the introduction portion and is connected to the optical fiber with a portion of the coating resin. A fragment container;
An optical fiber connector comprising:
前記光ファイバは、前記被覆樹脂の一部が残るように端部を切断して前記光ファイバ素線の端面が整形されたものであり、
前記光ファイバ接続器は、前記光ファイバが挿入されると共に、前記端部の切断により生じる前記光ファイバ素線の断片を前記被覆樹脂で前記光ファイバに接続させたまま収容する導入部と、前記導入部に連通して該導入部と同一直線上に設けられ、前記光ファイバ素線のみが挿入可能な光接続部と、
を有することを特徴とする光ファイバ接続器。 An optical fiber connector for connecting optical fibers having an optical fiber and a coating resin for protecting the optical fiber,
The optical fiber is formed by cutting the end so that a part of the coating resin remains and shaping the end face of the optical fiber.
The optical fiber connector includes an introduction unit that receives the optical fiber inserted therein and accommodates a piece of the optical fiber that is generated by cutting the end portion while being connected to the optical fiber with the coating resin; and An optical connection portion that is provided on the same straight line as the introduction portion in communication with the introduction portion, and in which only the optical fiber can be inserted;
An optical fiber connector comprising:
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