JP2008181057A - 光ファイバ加工機および光ファイバの加工方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバを高精度に切断するための光ファイバカッタおよび光ファイバの切断方法を提供すること。
【解決手段】本体２と、光ファイバ３０を支持するためのホルダ１０と、このホルダ１０から延びる光ファイバ３０を本体２との間に挟んで固定するための固定部７’と、光ファイバ３０を切断するためのカッタ５とを具備する光ファイバカッタ１であって、ホルダ１０は、光ファイバ３０を挟んで支持するためのベース部１１と押さえ部１２とを有し、ベース部１１と押さえ部１２との界面を含む平面が、本体２と固定部７’との界面を含む平面に対して交差する向きに設置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、光ファイバを高精度に加工するための光ファイバ加工機および光ファイバの加工方法に関するものである。

光通信に用いられる光ファイバの加工をするための光ファイバ加工機として、光ファイバを切断する光ファイバカッタが、特許文献１などに開示されている。

従来の光ファイバカッタの概略図を図６に示す。従来の光ファイバカッタ１０１は、一つの光ファイバホルダ１１０に光ファイバ１３０を保持し、この光ファイバホルダ１１０を光ファイバカッタ１０１の本体１０２に装着している。そして、光ファイバカッタ１０１には、光ファイバ１３０に疵をつけるためのカッタ刃１０５が付いており、このカッタ刃１０５で光ファイバ１３０に疵をつけた後に、押圧をかけて光ファイバ１３０を切断している。

また、特許文献２には光ファイバの被覆を除去する光ファイバ被覆除去装置が開示されている。
特開２００１−１３３６３３号公報 特許第３２４５８５０号公報

しかしながら、従来の光ファイバカッタ１０１では光ファイバホルダ１１０で光ファイバ１３０を支持し、この光ファイバホルダ１１０から延びる光ファイバ１３０を、本体１０２と蓋部１０７とで構成するクランク部１０６によって挟み込んで固定しているものの、カッタ刃１０５で切断する際に光ファイバが横方向にずれ、高精度な切断ができないという問題があった。

また、他の光ファイバ加工機においても同様に光ファイバが横方向にずれ、高精度な加工ができないという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光ファイバを高精度に加工するための光ファイバ加工機および光ファイバの加工方法を提供することにある。

本発明の光ファイバ加工機は、本体と、光ファイバを支持するためのホルダと、該ホルダから延びる前記光ファイバを前記本体との間に挟んで固定するための固定部と、前記光ファイバを加工するための加工部とを具備する光ファイバ加工機であって、前記ホルダは、前記光ファイバを挟んで支持するためのベース部と押さえ部とを有し、前記ベース部と前記押さえ部との界面を含む平面が、前記本体と前記固定部との界面を含む平面に対して交差する向きに設置されていることを特徴とする。

本発明の光ファイバ加工機において好ましくは、前記ベース部と前記押さえ部との界面を含む平面が、前記本体と前記固定部との界面を含む平面に対して８０〜１００°で交差していることを特徴とする。

本発明の光ファイバ加工機において好ましくは、前記ホルダは、前記本体に対して前記光ファイバの軸方向に移動可能とされていることを特徴とする。

本発明の光ファイバ加工機において好ましくは、前記ホルダは、複数設けられていることを特徴とする。

本発明の光ファイバ加工機において好ましくは、前記ホルダは、複数のものが一つにまとめられていることを特徴とする。

本発明の光ファイバ加工機において好ましくは、前記ホルダは、複数のものが互いに接触してまとめられているとともに隣接しているもの同士の界面に嵌合可能な凹凸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加工機において好ましくは、前記加工部は、前記光ファイバを切断するためのカッタであることを特徴とする。

本発明の光ファイバ加工機において好ましくは、前記加工部は、前記光ファイバを切断するためのカッタであることを特徴とする。

本発明の光ファイバ加工機において好ましくは、前記加工部は、前記光ファイバの被覆を除去するための切込み刃であることを特徴とする。

本発明の光ファイバ加工機において好ましくは、前記固定部にヒータが設けられていることを特徴とする。

本発明の光ファイバ加工機において好ましくは、前記加工部は、前記光ファイバを溶融するための溶融器であることを特徴とする。

本発明の光ファイバの加工方法は、上記本発明の光ファイバ加工機による光ファイバの加工方法であって、前記光ファイバを前記ホルダに固定する工程と、該ホルダを前記本体に前記光ファイバと前記カッタとが対応するようにセットして前記光ファイバを切断する工程と、前記ホルダを前記本体から取り外し、前記光ファイバの切断部に第二の光ファイバを接続する工程と、前記ホルダを前記本体に前記第二の光ファイバが前記カッタに対応するようにセットして前記第二の光ファイバを切断する工程とを具備することを特徴とする。

本発明の光ファイバの加工方法は、上記本発明の光ファイバ加工機による光ファイバの加工方法であって、複数の前記光ファイバを複数の前記ホルダにそれぞれ固定する工程と、該複数のホルダを一つにまとめてホルダ集合体を形成する工程と、該ホルダ集合体を前記本体に前記複数の光ファイバと前記カッタとが対応するようにセットして前記複数の光ファイバを切断する工程と、前記ホルダ集合体を前記本体から取り外し、前記複数の光ファイバの切断部に複数の第二の光ファイバをそれぞれ接続する工程と、前記ホルダ集合体を前記本体に前記複数の第二の光ファイバが前記カッタに対応するようにセットして前記複数の第二の光ファイバを切断する工程とを具備することを特徴とする。

本発明の光ファイバの加工方法は、上記本発明の切込み刃を有する光ファイバ加工機により光ファイバの被覆を除去する工程と、前記被覆が除去された光ファイバを保持した状態で前記ホルダを取り出した後、該ホルダを上記本発明のカッタを有する光ファイバ加工機に設置して前記光ファイバを切断する工程とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、光ファイバの固定を良好にすることができ、光ファイバを高精度に加工することが可能となる。

以下において、本発明の光ファイバ加工機としての光ファイバカッタについて、図１〜図５を参照しながら説明する。

図１は、本発明の光ファイバカッタのホルダを外した状態での実施形態を示す図である。本発明の光ファイバカッタ１は、本体２、ホルダガイド３、スライドステージ４、カッタ５、ファイバクランプ６、蓋部７（固定部７’）、押圧部８、支軸９と、を備えている。

スライドステージ４は、光ファイバの軸に対して垂直になるようにカッタ５が固定されているとともに、光ファイバの軸に対して直交する方向にスライドすることができる。

カッタ５の材質としては、例えば、タングステンカーバイドなどの超硬合金製もしくはそれらにダイヤコートを施したものが用いられる。

図示はしていないが切断したい光ファイバを図２のホルダ１０で保持し、この光ファイバを保持したホルダ１０を本体２のホルダガイド３にセットし、蓋部７を閉め、カッタ５が乗るスライドステージ４を動かして、上記の切断したい光ファイバに疵をつけ、さらに押圧部にて圧力をかけて光ファイバを切断できる構造である。

また、ホルダガイド３は、例えば、ホルダ１０の外形形状に対応させた溝が形成されて成る。この溝を光ファイバの軸方向に延在させることによって、ホルダ１０を光ファイバの軸方向に光ファイバの軸方向を一定に維持した状態でスライドさせることができる。

図２は本発明の光ファイバカッタ１に装着されるホルダ１０の実施例を示す図である。ホルダ１０はベース部１１、押さえ部１２、ホルダ支軸１３、ファイバガイド１４で構成されている。光ファイバをファイバガイド１４にセットし押さえ部１２を閉じることで保持できる構造である。なお、ファイバガイド１４は、例えば断面がＶ字状の溝であり、このＶ字溝の２つの側面と押さえ部１２とで光ファイバを良好に固定することができる。

ベース部１１および押さえ部１２には、それぞれ少なくとも１つの平面部を有し、この平面部同士を互いに対向させて光ファイバを挟み込むことができる。例えば、ベース部１１および押さえ部１２は四角平板状に形成されている。

図４は、本体２に２つのホルダ１０を装着した本発明の光ファイバカッタ１を示す図である。２つのホルダ１０は、その端面、すなわち、光ファイバを挟むベース部１１と押さえ部１２との界面に直交する側面をホルダガイド３に合わせて、並列状態にセットされている。すなわち、ベース部１１と押さえ部１２との界面を含む平面が、本体２と固定部７’（本実施例では蓋部７の一部が固定部を兼ねている）との界面を含む平面に対して交差する向きに設置されている。つまり、本体２と固定部７’との界面に対してベース部１１と押さえ部１２との界面が平行にならないように配置されている。この構成により、光ファイバ３０を固定部７’と本体２とで挟み込む方向と、ホルダ１０のベース部１１と押さえ部１２とで挟み込む方向とを異ならせることによって、光ファイバ３０のわずかなずれを有効に抑制して光ファイバ３０を良好に固定することができる。その結果、光ファイバ３０をきわめて高精度に切断することが可能となる。

ベース部１１と押さえ部１２との界面を含む平面が、本体２と固定部７’との界面を含む平面に対して交差する角度としては１０〜１７０°であれば有効に光ファイバの切断精度を向上することができる。

好ましくは、ベース部１１と押さえ部１２との界面を含む平面が、本体２と固定部７’との界面を含む平面に対して８０〜１００°で交差しているのがよい。これにより、光ファイバ３０のずれをより有功に抑制できる。すなわち、光ファイバ３０を固定部７’と本体２とで挟み込む方向と、ホルダ１０のベース部１１と押さえ部１２とで挟み込む方向とを直交状態により近づけることによって、光ファイバ３０をより良好に固定できる。

また図示はしていないが、ファイバクランプ６にＶ溝等のファイバ位置決め構造を設けることで、ファイバ横方向にをぶれ防ぎ、切断精度を向上させることもできる。

また、図４では、各々のホルダ１に別々の光ファイバ３０（３０ａ，３０ｂ）が保持されており、２本の光ファイバ３０ａ、３０ｂがファイバクランプ６の上にのるようにセットされている。この状態において、蓋部７を閉めて光ファイバ３０および、ホルダ１０を押さえ、スライドステージ４を移動させることでカッタ５を移動させて光ファイバ３０に疵をつける。さらに押圧部８を光ファイアバ３０に押し当てることで疵が広がり、２本の光ファイバ３０ａ，３０ｂを同時に切断することができる。

このようにホルダ１０は、複数の光ファイバ３０ａ，３０ｂが本体２と固定部７’との界面に対して平行な状態で並列に配置されるように本体２に複数設けられているのがよい。これにより、複数の光ファイバ３０を同時にカッタ５で切断することができ、工程が簡略化できるとともに、光ファイバ３０同士の長さのばらつきを、一本ずつ切断した場合に比べてより小さくすることができる。

さらに、図示はしていないが、光ファイバ融着器などを用いて、光ファイバ３０の切断部に、第二の光ファイバとして例えばレンズ機能を有する屈折率分布型の光ファイバ（以下、ＧＩファイバともいう）を接合し、レンズ付光ファイバとする場合がある。そのような場合、ホルダ１０は、複数のものが一つにまとめられているのがよい。これにより、複数の光ファイバ３０を同時に切断した後、これらの光ファイバ３０をホルダ１０に保持した状態で、一つにまとめられたホルダ１０（以下、ホルダ集合体ともいう）を光ファイバ融着器などに移動させることができる。そして、ＧＩファイバなどの第二の光ファイバを光ファイバ３０の切断部に融着などによって接合し、その後、再度、本体２にホルダ集合体をＧＩファイバがカッタ５と対応するように設置して、ＧＩファイバを切断することができる。その結果、複数の光ファイバ３０を互いの位置関係を保持した状態で切断、第二の光ファイバ接合、第二の光ファイバ接合を連続して行なうことにより、光ファイバ間の位置精度をきわめて高くすることができる。

また好ましくは、ホルダ１０は複数のものが互いに接触してまとめられているとともに隣接しているもの同士の界面に嵌合可能な凹凸が形成されているのがよい。例えば、図３は、ホルダ１０の他の実施形態であり、一つのホルダ10-Rの一部（図３では押さえ部１２）に凹状の嵌合部15-Rが形成されており、他のホルダ10-Lの一部に凸状の嵌合部15-Lが形成されており、これらの嵌合部15-R，15-L同士が嵌合されることにより、ホルダ１０同士の位置精度をきわめて良好にすることができる。

次に図４は光ファイバ融着器を用いて光ファイバ３０の切断部に融着したＧＩファイバ３１を光ファイバカッタ１で所望の長さに切断する方法を説明する図である。

ホルダ１０はホルダガイド３に沿って移動可能とされている。そして、光ファイバカッタ１のホルダガイド３にスペーサー２０を挿入し、ホルダ１０を上記光ファイバ３０を切断した位置から後退した状態で配置する。これにより、ホルダ１０の光ファイバ３０に融着されたＧＩファイバ３１がカッタ５に対応するようになる。すなわち、光ファイバ３０をホルダ１０にセットし直す必要はなく、ホルダ１０をずらすだけでよい。この状態で蓋部７を閉め、スライドステージ４を動かし、押圧部を押せばＧＩファイバ３１が切断される。ホルダ１０を用いて複数のＧＩファイバ３１を同時に切断しているためＧＩファイバ３１の長さのばらつきをきわめて小さくして切断できる。

このように本発明の光ファイバカッタ１で光ファイバ３０およびＧＩファイバ３１を同時に切断しているのでＧＩファイバ３１の長さをきわめて近づける効果がある。ＧＩファイバ３１の長さをそろえることで、対になるＧＩファイバ３１の接続損失を低く抑える効果がある。

また光ファイバ３０を同時に切断しているので、一本ずつ切断する場合に比べて、作業時間を短縮できる効果がある。

次に、本発明の光ファイバ加工機として、光ファイバの被覆を除去するための光ファイバリムーバを、図７，８の実施例を参照しながら説明する。

本発明の光ファイバリムーバ２００は、本体２０１、スライド部２０２、加熱部２０３、蓋部（固定部）２０４、切込み刃２０５、スライド軸受２０６で構成され、光ファイバ２１６を保持したホルダ２１０がスライド部２０２にセットされる。

なお、このホルダ２１０は上記光ファイバカッタ１で用いたホルダ１０としても用いることができる。すなわち、本発明の光ファイバリムーバ２００により光ファイバ２１６の被覆を除去した後、この被覆が除去された光ファイバ２１６を保持した状態でホルダ２１０を取り出し、続いてホルダ２１０を上記本発明の光ファイバカッタ１に設置して光ファイバ２１６を切断することにより、光ファイバ２１６をホルダ２１０にセットした状態で被覆除去と切断の一連の工程を行なうことができ、光ファイバ２１６の位置精度を高めることができるとともに、光ファイバ２１６をセットする工程が簡略化できる。

図８においては、被覆したい２本の光ファイバ２１６が、並列に並べられた各ホルダ２１０に保持され、セットされている。このホルダ２１０は、上記光ファイバカットで用いたものと同様に、複数のものが互いに接触してまとめられているとともに隣接しているもの同士の界面に嵌合可能な凹凸が形成されているものを用いることができる。

この光ファイバ２１６を保持したホルダ２１０をスライド部２０２に載せ、加熱部２０３側に突き当てる。そして開閉可能な蓋部２０４を閉じ、光ファイバ２１６を加熱部２０３との間に挟みこむ。加熱部３には図示していないヒータ（加熱機構）が内蔵され、図示していない電源部より電力を供給し、光ファイバ２１６を加熱し、光ファイバ２１６の被覆部を軟化する。なお、ヒータは蓋部２０４に内蔵されていてもよい。

さらに蓋部２０４を閉じて押さえた状態で、ホルダ２１０を加熱部２０３と反対方向（図８では左方向）にスライドさせると、前述の軟化した光ファイバ２１６の被覆部は切込み刃２０５にあたり、光ファイバ２１６から除去される。

本発明の光ファイバリムーバ２００によれば、光ファイバ２１６を固定部２０４と本体２０１とで挟み込む方向と、ホルダ２１０のベース部と押さえ部とで挟み込む方向とを異ならせることによって、光ファイバ２１６のわずかなずれを有効に抑制して光ファイバ２１６を良好に固定することができる。その結果、光ファイバ２１６をきわめて高精度に被覆除去することが可能となる。

次に、本発明の光ファイバ加工機として、光ファイバ同士を融着接続するための光ファイバ融着接続機を、図９の実施例を参照しながら説明する。

本発明の光ファイバ融着接続機３００は、本体３０１、溶融器（放電電極部）３０５、蓋部（固定部）３０４で構成され、光ファイバ３１６を保持したホルダ３１０が本体３０１にセットされる。なお、このホルダ３１０は上記光ファイバカッタ１や光ファイバリムーバ２００で用いたホルダ１０，２１０としても用いることができる。

図９においては、２本の光ファイバ３１６が、並列に並べられた各ホルダ３１０に保持され、セットされている。このホルダ３１０は、上記光ファイバカットで用いたものと同様に、複数のものが互いに接触してまとめられているとともに隣接しているもの同士の界面に嵌合可能な凹凸が形成されているものを用いることができる。

この光ファイバ３１６を保持したホルダ３１０を本体３０１に載せ、光ファイバ３１６の先端部を一対の放電電極３０５間に配置して蓋部３０４で固定する。そして、この光ファイバ３１６に融着接続したい他の光ファイバ３１６’を本体３０１にセットし、同様にその先端部を放電電極３０５に配置して、光ファイバ３１６の端面と他の光ファイバ３１６’の端面とを当接する。しかる後、放電電極３０５間で放電を行ない、光ファイバ３１６と他の光ファイバ３１６’とを加熱して溶融接続する。

なお、図９に示すように、他の光ファイバ３１６’も同様に、ホルダ３１０を用いて本体３０１にセットし、蓋部で固定するのが、位置精度を高める上で好ましい。

本発明の光ファイバ融着接続機３００によれば、光ファイバ３１６を固定部３０４と本体３０１とで挟み込む方向と、ホルダ３１０のベース部と押さえ部とで挟み込む方向とを異ならせることによって、光ファイバ３１６のわずかなずれを有効に抑制して光ファイバ３１６を良好に固定することができる。その結果、光ファイバ３１６をきわめて高精度に融着接続することが可能となる。

なお、本発明は上記の実施の形態の例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行うことは何等支障ない。加工部としては切断、被覆除去、融着接続を行なうものについて示したが、他の加工を行なうものであってもよい。例えば、光ファイバ表面に金属などを被着させるものであってもよい。

本発明の光ファイバカッタの実施例を示す図である。 本発明に係わるホルダを示す図である。 本発明に係わるホルダの他の形態を示す図である。 本発明の光ファイバカッタの実施例を示す図である。 本発明の光ファイバカッタの実施例を示す図である。 従来の光ファイバカッタを示す図である。 本発明の光ファイバリムーバの実施例を示す図である。 本発明の光ファイバリムーバの実施例を示す図である。 本発明の光ファイバ融着接続機の実施例を示す図である。

符号の説明

１、光ファイバカッタ
２、２０１、３０１、本体
３、ホルダガイド
４、スライドステージ
５、カッタ
６、ファイバクランプ
７、２０４、３０４、蓋部
７’、保持部
８、押圧部
９、支軸
１０、２１０、３１０、ホルダ
１１、ベース部
１２、押さえ部
１３、ホルダ支軸
１４、ファイバガイド
２０、スペーサー
３０、２１６、３１６、光ファイバ
３１、ＧＩファイバ
２００、光ファイバリムーバ
２０３、加熱部
２０５、切込み刃
３００、光ファイバ融着接続機
３０５、放電電極

Claims (14)

1. 本体と、光ファイバを支持するためのホルダと、該ホルダから延びる前記光ファイバを前記本体との間に挟んで固定するための固定部と、前記光ファイバを加工するための加工部とを具備する光ファイバ加工機であって、前記ホルダは、前記光ファイバを挟んで支持するためのベース部と押さえ部とを有し、前記ベース部と前記押さえ部との界面を含む平面が、前記本体と前記固定部との界面を含む平面に対して交差する向きに設置されていることを特徴とする光ファイバ加工機。
2. 前記ベース部と前記押さえ部との界面を含む平面が、前記本体と前記固定部との界面を含む平面に対して８０〜１００°で交差していることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ加工機。
3. 前記ホルダは、前記本体に対して前記光ファイバの軸方向に移動可能とされていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ファイバ加工機。
4. 前記ホルダは、複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光ファイバ加工機。
5. 前記ホルダは、複数のものが一つにまとめられていることを特徴とする請求項４記載の光ファイバ加工機。
6. 前記ホルダは、複数のものが互いに接触してまとめられているとともに隣接しているもの同士の界面に嵌合可能な凹凸が形成されていることを特徴とする請求項５記載の光ファイバ加工機。
7. 前記加工部は、前記光ファイバを切断するためのカッタであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光ファイバ加工機。
8. 前記加工部は、前記光ファイバを切断するためのカッタであることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の光ファイバ加工機。
9. 前記加工部は、前記光ファイバの被覆を除去するための切込み刃であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光ファイバ加工機。
10. 前記固定部または前記本体にヒータが設けられていることを特徴とする請求項９記載の光ファイバ加工機。
11. 前記加工部は、前記光ファイバを溶融するための溶融器であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光ファイバ加工機。
12. 請求項７記載の光ファイバ加工機による光ファイバの加工方法であって、前記光ファイバを前記ホルダに固定する工程と、該ホルダを前記本体に前記光ファイバと前記カッタとが対応するようにセットして前記光ファイバを切断する工程と、前記ホルダを前記本体から取り外し、前記光ファイバの切断部に第二の光ファイバを接続する工程と、前記ホルダを前記本体に前記第二の光ファイバが前記カッタに対応するようにセットして前記第二の光ファイバを切断する工程とを具備することを特徴とする光ファイバの加工方法。
13. 請求項８記載の光ファイバ加工機による光ファイバの加工方法であって、複数の前記光ファイバを複数の前記ホルダにそれぞれ固定する工程と、該複数のホルダを一つにまとめてホルダ集合体を形成する工程と、該ホルダ集合体を前記本体に前記複数の光ファイバと前記カッタとが対応するようにセットして前記複数の光ファイバを切断する工程と、前記ホルダ集合体を前記本体から取り外し、前記複数の光ファイバの切断部に複数の第二の光ファイバをそれぞれ接続する工程と、前記ホルダ集合体を前記本体に前記複数の第二の光ファイバが前記カッタに対応するようにセットして前記複数の第二の光ファイバを切断する工程とを具備することを特徴とする光ファイバの加工方法。
14. 請求項９または請求項１０記載の光ファイバ加工機により光ファイバの被覆を除去する工程と、前記被覆が除去された光ファイバを保持した状態で前記ホルダを取り出した後、該ホルダを請求項７または請求項８記載の光ファイバ加工機に設置して前記光ファイバを切断する工程とを具備することを特徴とする光ファイバの加工方法。

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