JP2012230201A

JP2012230201A - レーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具

Info

Publication number: JP2012230201A
Application number: JP2011097596A
Authority: JP
Inventors: Shinji Koike; 真司小池; Junya Kobayashi; 潤也小林
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2011-04-25
Filing date: 2011-04-25
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2031-04-25
Also published as: JP5627003B2

Abstract

【課題】本発明は、光ファイバ間のアライメント誤差を低減することができ、良好な光ファイバの融着接続損失分布を安定的に得ることができるレーザ融着接続治具に関する。
【解決手段】ヒンジ機構回転軸によりアームを閉じることよって、Ｖ溝に収容されたガイドピンと押さえ板とが接触し、Ｖ溝に収容された光ファイバが押さえ板の底面と光ファイバ上面との間の間隙内に保持されるレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具であって、アームは、真空吸引を実施するための真空吸引部を備え、押さえ板は、前記真空吸引部を介して真空吸引を実施することによりアームに取り付けられ、当該取り付けられた押さえ板は、真空吸引を実施した状態から真空吸引を取りやめることにより、アームから取り外されることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、レーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具に関する。

図１を用いて、従来技術に係るＣＯ₂レーザ照射によるレーザ融着治具の構成を説明する。図１（ａ）は、ヒンジ機構が閉じられた状態の従来技術に係るレーザ融着治具の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）で示されるａ−ａ’断面を示す斜視図であり、図１（ｃ）は、ヒンジ機構が開かれた状態の従来技術に係るレーザ融着治具の斜視図である。以下で示される各図において、図中のｘ軸方向は光ファイバのアレイ方向を示し、ｙ軸方向は光ファイバの長尺方向を示し、ｚ軸方向は高さ方向を示す。

図１（ａ）−（ｃ）に示されるように、従来技術に係るレーザ融着治具は、ステージ１と、ステージ１に埋設された磁石２と、ネジ面を扁平にした扁平部７が端部に取り付けられた磁力調整ネジ３と、ステージ１上に設置されたＶ溝基板４と、光ファイバ５−ａ及び５−ｂをそれぞれ位置決めするための押さえ板６−ａ及び６−ｂと、ガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒと、押さえ板６−ａ及び６−ｂをそれぞれ保持するアーム１０−ａ及び１０−ｂと、ステージ１に対してアーム１０−ａ及び１０−ｂを開閉するためのヒンジ機構回転軸１１とで構成される。ここで、図１においては、簡略化のため、光ファイバ５−ａ及び５−ｂを１対だけＶ溝９に配置する構成を示しているが、複数対の光ファイバ５−ａ及び５−ｂをＶ溝９に配置する構成とすることができる。以下で示される各図においても、簡略化のため、１対の光ファイバ５−ａ及び５−ｂのみを示すこととする。

磁力調整ネジ３は、アーム１０−ａ及び１０−ｂにそれぞれ内蔵されており、扁平部７を介して磁石２との間で磁力を発生するように設置されている。磁力調整ネジ３の押し込み量を調整することにより、アーム１０−ａ及び１０−ｂを閉じた場合に、扁平部７と磁石２との間で発生する磁力を調整することができる。扁平部７は、磁石２に対する磁力を高めるために設けられている。Ｖ溝基板４は、光ファイバ５−ａ及び５−ｂとガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒとを整列・収容するための複数のＶ溝９を有する。押さえ板６−ａは、アーム１０−ａを閉じた場合に光ファイバ５−ａをＶ溝基板４に押さえつけて固定するために用いられ、押さえ板６−ｂは、アーム１０−ｂを閉じた場合に光ファイバ５−ｂをＶ溝基板４に押さえつけて固定するために用いられる。ガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌは、アーム１０−ａ及び１０−ｂを閉じた場合にＶ溝基板４と押さえ板６−ａ及び６−ｂとの間の間隔を一定に保つために、Ｖ溝基板４のＶ溝９に配置される。アーム１０−ａ及び１０−ｂは、ヒンジ機構回転軸１１を中心として回転可能に構成されており、これによりアーム１０−ａ及び１０−ｂの開閉動作が可能となる。図１（ａ）では、光ファイバ５−ａ及び５−ｂがＶ溝９に収容され、ヒンジ機構回転軸１１によりアーム１０−ａ及び１０−ｂを閉じることよって光ファイバ５−ａ及び５−ｂがｘ軸方向及びｚ軸方向に関して位置決めされる。

また、押さえ板６−ａ及び６−ｂは、アーム１０−ａ及び１０−ｂを閉じた場合にＶ溝９に収容されたガイドピン８−Ｒ及び／又は８−Ｌと接触する構成となっており、ガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌの径は、光ファイバ５−ａ及び５−ｂの径に比べて僅かに大きく設定されている。この構成をとることによって、光ファイバ同士を僅かに移動させながら光ファイバ同士の位置関係を調節することができるため、互いに対向してＶ溝９に収容された光ファイバ５−ａ及び５−ｂ同士をサブミクロン精度で位置決め可能となる。

従来のレーザ融着治具を用いた光ファイバのレーザ融着方法においては、図１（ａ）で示されるように光ファイバ５−ａ及び５−ｂをＶ溝９に配置して、アーム１０−ａ及び１０−ｂを閉じて光ファイバ５−ａ及び５−ｂ同士のｘ軸方向及びｚ軸方向の位置合わせを行った後に光ファイバ５−ａ及び５−ｂ同士を突き合わせ、一方の光ファイバを他方の光ファイバに向けてｙ軸方向に突き進める結果、一方の光ファイバに座屈が発生する。この座屈による光ファイバ間押圧力下で、アーム１０−ａ及び１０−ｂの間を通して光ファイバ５−ａ及び５−ｂの接続部に向けて上部からＣＯ₂レーザを照射することによって、融着が完了する。レーザ照射完了後に、図１（ｃ）で示されるようにヒンジ機構回転軸１１によりアーム１０を開くことで、融着された光ファイバを取り出して融着工程は終了となる。

このような従来のレーザ融着治具を用いて光ファイバ５−ａ及び５−ｂの融着を行ったとしても、融着した光ファイバに関して十分な接続損失分布は得られていなかった。その原因を調べるために、Ｖ溝基板４に設置したガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌの設置高さを調べた。その結果、一方のガイドピンの設置高さと他方のガイドピンの設置高さとで差異が生じているという結果が得られた。両端のガイドピンの設置高さの差異の原因として、ガイドピンの外径のばらつきに加えて、Ｖ溝基板４のＶ溝９の深さ精度や反り変形などが考えられる。

図２を用いて従来技術の問題点を説明する。図２は、レーザ融着治具の断面の模式図を示す。以下、簡略化のため、光ファイバ５−ａ及び５−ｂを光ファイバ５、押さえ板６−ａ及び６−ｂを押さえ板６、アーム１０−ａ及び１０−ｂをアーム１０と総称して説明する場合がある。図２（ａ）は、両端のガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒが同一の外径を有する場合のレーザ融着治具の模式図である。図２（ｂ）は、両端のガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒが互いに異なる外径を有する場合のレーザ融着治具の模式図である。なお、図２においては、ガイドピンの設置高さの差異の原因をガイドピンの外径差に集約して説明するが、実際にはガイドピンの外径差に限らず、基板偏差、Ｖ溝９内のごみなどの様々な原因によりガイドピンの設置高さに差異が生じる場合があることに留意されたい。また、現実的には、ガイドピンの外径約１２５μｍに対して１μｍ程度の偏差が生じるものの、図２（ｂ）では理解しやすいように偏差を大きくするように記載した。

図２には、Ｖ溝基板４と、光ファイバ５と、押さえ板６と、ヒンジ機構回転軸１１から離れた側に設置されたガイドピン８−Ｌと、ヒンジ機構回転軸１１側に設置したガイドピン８−Ｒと、回転中心１２を有するヒンジ機構回転軸１１とが示されている。以下、Ｖ溝基板４の底面からのガイドピン上面までのガイドピンの設定高さをＨとし、Ｖ溝基板４の底面からガイドピン８−Ｌ上面までの設置高さをＨ１とし、Ｖ溝基板４の底面からガイドピン８−Ｒ上面までの設置高さをＨ２とし、Ｖ溝基板４の底面から光ファイバ５上面までの設置高さをＨｆとし、Ｖ溝基板４の底面から光ファイバ５の上面位置の直上に対応する押さえ板６の底面位置までの高さをＨｆ_plateとし、ヒンジ機構回転軸１１の回転中心１２からガイドピン８−Ｒまでのｘ軸方向の距離をＬとし、特に、光ファイバ５が収容されるＶ溝の位置からガイドピン８−Ｌ又はガイドピン８−Ｒが収容されるＶ溝の位置までのそれぞれのｘ軸方向の距離は同一になるように構成されているものとし、それぞれの距離をＰとした。ここで、上面とは、ガイドピン又は光ファイバの面上において、水平面と接する押さえ板側の部位を示す。なお、実際には、設定高さＨは、光ファイバ５の設置高さＨｆよりわずかに高く設定するが、簡略化のため、以下、Ｈｆ＝Ｈとする。

図２（ａ）では、ガイドピン８−Ｌ及びガイドピン８−Ｒの外径がともに同一であり、ガイドピン８−Ｌの設置高さＨ１とガイドピン８−Ｒの設置高さＨ２とで差異が生じていないことが示されている。さらに、光ファイバ５の外径もガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒの外径と同一であり、理想的な設定高さＨを設定、すなわち、Ｈ１＝Ｈ２＝Ｈｆ＝Ｈと設定することができることが理解されよう。

図２（ｂ）では、ガイドピン８−Ｒの外径がガイドピン８−Ｌの外径よりも大きい場合のレーザ融着治具の状態が示されている。図２（ｂ）に示されるように、ガイドピン８−Ｒの外径がガイドピン８−Ｌの外径よりも大きい場合には、ガイドピン８−Ｒとガイドピン８−Ｌとの外径差により、光ファイバ５上面と押さえ板６とのクリアランス（Ｈｆ_plate−Ｈｆ）が押し広げられる。

図２（ｂ）に示されるような、ガイドピン８−Ｒの外径がガイドピン８−Ｌの外径よりも大きい場合における、光ファイバ５上面と押さえ板６とのクリアランスＨｆ_plate−Ｈは、押さえ板６の傾斜角度すなわち水平面と押さえ板６の底面とのなす角度をθとすると、以下の（式１）で表される。
Ｈｆ_plate−Ｈ＝（Ｐ＋Ｌ）ｔａｎθ
＝（Ｐ＋Ｌ）（Ｈ２−Ｈ）／Ｌ（式１）
上記の（式１）で示されるクリアランスのため、光ファイバ５−ａ及び５−ｂ間の位置決め精度が大きくなることにより、光ファイバ５−ａ及び５−ｂ同士の位置関係を調節することが困難になり、光ファイバ５−ａ及び５−ｂ同士の位置ずれが生じる。その結果、光ファイバ５−ａ及び５−ｂ同士が適切な位置関係でないままレーザ融着をすることになり、融着接続損失の劣化を招くことが理解されよう。

特願２０１０−０２０６３１号

従って、ＣＯ₂レーザ照射による光ファイバのレーザ融着接続治具において、ガイドピンの設置高さの偏差を吸収することができ、それにより良好な光ファイバの融着接続損失分布を安定的に得ることができるレーザ融着接続治具を実現することが課題である。

本発明の請求項１に係るレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具は、光ファイバ及びガイドピンを整列・収容するための複数のＶ溝を有するＶ溝基板と、前記Ｖ溝基板を保持するステージと、前記光ファイバを押さえつけて前記Ｖ溝に固定するための押さえ板と、前記押さえ板を保持するアームと、前記アームを前記ステージに対して開閉させるためのヒンジ機構回転軸とを備え、前記ヒンジ機構回転軸により前記アームを閉じることよって、前記Ｖ溝に収容された前記ガイドピンと前記押さえ板とが接触し、前記Ｖ溝に収容された前記光ファイバが前記押さえ板の底面と前記光ファイバ上面との間の間隙内に保持されるレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具であって、前記アームは、真空吸引を実施するための真空吸引部を備え、前記押さえ板は、前記真空吸引部を介して真空吸引を実施することにより前記アームに取り付けられ、当該取り付けられた押さえ板は、真空吸引を実施した状態から真空吸引を取りやめることにより、前記アームから取り外されることを特徴とする。

本発明の請求項２に係るレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具は、請求項１に係るレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具において、前記押さえ板はドーナツ形状で構成され、前記押さえ板及び前記ガイドピンは、磁性材料からなることを特徴とする。

本発明の請求項３に係るレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具は、光ファイバ及びガイドピンを整列・収容するための複数のＶ溝を有するＶ溝基板と、前記Ｖ溝基板を保持するステージと、前記光ファイバを押さえつけて前記Ｖ溝に固定するための押さえ板と、前記押さえ板を保持するアームと、前記アームを前記ステージに対して開閉させるためのヒンジ機構回転軸とを備え、前記ヒンジ機構回転軸により前記アームを閉じることよって、前記Ｖ溝に収容された前記ガイドピンと前記押さえ板とが接触し、前記Ｖ溝に収容された前記光ファイバが前記押さえ板の底面と前記光ファイバ上面との間の間隙内に保持されるレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具であって、前記アームは、前記アームが閉じられるときに前記アームを前記ステージに保持するための支軸と、第１の安定部を有する第１のガイド溝とを有し、前記第１のガイド溝は、前記ヒンジ機構回転軸を前記第１の安定部に誘導するように構成され、前記ステージは、前記アームが閉じられるときに前記支軸を仮設置するための仮設置用溝を有し、前記仮設置用溝は、第２の安定部を有する第２のガイド溝を有し、前記第２のガイド溝は、前記支軸を前記第２の安定部に誘導するように構成され、前記ヒンジ機構回転軸が前記第１の安定部に到達し、前記支軸が前記第２の安定部に到達したとき、前記ヒンジ機構回転軸が前記アームに接触せず且つ前記支軸が前記ステージに接触せず、前記アームの自重で前記押さえ板と前記ガイドピンとが接触するように、第１の安定部及び前記第２の安定部が構成されることを特徴とする。

本発明に係るレーザ融着治具によれば、ガイドピンの外径差などに起因するガイドピンの設置高さの偏差を吸収することができるため、光ファイバ同士のアライメント誤差を低減させることが可能となり、良好な融着接続損失分布を得ることができる。

本発明に係るレーザ融着治具によれば、従来技術に係るレーザ融着治具に比べ、光ファイバ間のアライメント精度の向上を図ることができるため、良好な融着接続損失を有する光ファイバを安定して得ることが期待でき、高品質な融着光ファイバを実現することが可能となる。

従来技術に係るレーザ融着治具の構成を示す図である。従来技術の問題点を説明するためのレーザ融着治具の断面の模式図である。本発明の原理を説明するための図である。本発明の第１の実施例に係るレーザ融着治具を示す図である。従来技術と本発明の構成の効果を示す図である。本発明による第２の実施例に係るレーザ融着治具を示す図である。本発明による第３の実施例に係るレーザ融着治具を示す図である。

本発明は、押さえ板を自由に傾斜可能な構成とすることにより、２本のガイドピン間の設置高さの偏差を解消することを実現する。図３は、レーザ融着治具の断面の模式図を示す。図３には、Ｖ溝基板４と、ガイドピン８−Ｌ及びガイドピン８−Ｒと、光ファイバ５と、押さえ板６とが示されている。図３においては、Ｈ２＞Ｈ１＝Ｈｆ＝Ｈとし、水平面と押さえ板６の底面とのなす角度をαとした。図３に示されるような、ガイドピン８−Ｒの設置高さがガイドピン８−Ｌの設置高さよりも高い場合には、光ファイバの上面と押さえ板とのクリアランスＨｆ_plate−Ｈは、以下の（式２）で表される。
Ｈｆ_plate−Ｈ＝Ｐｔａｎα
＝（Ｈ２−Ｈ）／２（式２）
図３で示される場合とは逆に、ガイドピン８−Ｌの設置高さがガイドピン８−Ｒの設置高さよりも高い場合にも、光ファイバの上面と押さえ板とのクリアランスＨｆ_plate−Ｈは、上記の（式２）を用いて算出される。以下、押さえ板を自由に傾斜可能にするための構成を説明する。

図４を用いて、本発明の実施例１に係るレーザ融着治具を説明する。図４には、ステージ１と、複数のＶ溝９を有するＶ溝基板４と、光ファイバ５と、ガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌと、ヒンジ機構回転軸１１と、アーム操作用ハンドル支軸１３と、真空吸引空洞部１４及び真空吸引部１５を有するアーム１６と、アーム１６を閉じたときにアーム操作用ハンドル支軸１３を保持するためのハンドル設置用溝１７と、真空吸引用ノズル１８と、真空吸引チューブ１９と、アーム１６から取り外し可能な押さえ板２０とが示されている。図４（ａ）は、実施例１に係るレーザ融着治具のｚ軸方向を視点とした概略図を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示されるレーザ融着治具のｂ−ｂ’断面図を示す。

図４（ｂ）に示されるように、実施例１に係るレーザ融着治具では、アーム１６内に真空吸引空洞部１４及び真空吸引部１５が設けられている。真空吸引空洞部１４は、真空吸引用ノズル１８に接続されており、真空吸引用ノズル１８に真空吸引チューブ１９を接続することにより、真空吸引空洞部１４を介して真空吸引部１５から真空吸引を実施することができる。実施例１に係るレーザ融着治具は、真空吸引部１５を介して真空吸引を実施することにより、その吸引力で押さえ板２０をアーム１６に取り付けることができ、真空吸引を実施した状態から真空吸引を取りやめた場合、アーム１６に取り付けられた押さえ板２０を取り外すことができる。

実施例１に係るレーザ融着治具によれば、ヒンジ機構回転軸１１によりアーム１６を開いた状態で、アーム１６において真空吸引部１５が設けられた所定の位置に押さえ板２０を配置し、真空吸引を開始する。真空吸引を開始すると、押さえ板２０は真空吸引部１５からの吸引力によりアーム１６に取り付けられた状態になる。真空吸引を実施しながら、アーム操作用ハンドル支軸１３を引き下げることによりアーム１６を閉じて、光ファイバ５同士を突き合わせて真空吸引を取りやめる。その後、ハンドル設置用溝１７に配置されたアーム操作用ハンドル支軸１３を引き上げることによりアーム１６を開くと、押さえ板２０はアーム１６によって拘束されていないため、押さえ板２０がアーム１６の真空吸引部１５から取り外されて、押さえ板２０のみが光ファイバ５及びガイドピン上に残った状態になる。何らかの原因でガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌの設置高さに偏差がある場合、押さえ板２０の自重により、設置高さの高いガイドピン上面を回転軸とした回転モーメントが生じて、設置高さの高いガイドピンから設置高さの低いガイドピンへと自律的に押さえ板２０が傾斜する。この自律的な傾斜により、ガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒ間の設置高さの偏差を低減することができ、精度よく光ファイバのコア同士を位置決めすることが可能となる。このようなガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒ間の設置高さの偏差が低減された状態で、光ファイバ同士を突き合わせてｘ軸方向及びｚ軸方向の位置合わせを行い、光ファイバ５の位置決めが完了後に、一方の光ファイバに座屈を発生させて融着前の位置合わせが完了する。

図５は、本発明の実施例１に係るレーザ融着治具及び図２で示される従来のレーザ融着治具に関する、光ファイバ直上のクリアランスと片側ガイドピンの設定高さからの偏差との関係を示す図である。図５において、横軸は設定高さＨから寸法ずれが生じたガイドピン８−Ｒの設置高さの偏差Ｈ２−Ｈを示し、縦軸は光ファイバ上面と押さえ板底面とのクリアランスＨｆ_plate−Ｈを示す。Ｐ＝３ｍｍ、Ｌ＝１３ｍｍ、Ｈ＝３．０１ｍｍとして上記の（式１）及び（式２）を基に計算を行った。

図５に示すように、本発明の実施例１に係るレーザ融着治具では、図２で示される従来のレーザ融着治具に比べて、クリアランスを約半分に低減することができる。そのため、融着する光ファイバ間のアライメント誤差を低減することができ、精度よく光ファイバ間の位置あわせを実現できることが期待できるため、光ファイバ挿入損失分布における損失の均一化が可能となる。

図６を用いて、本発明の実施例２に係るレーザ融着治具を説明する。図６には、複数のＶ溝９を有するＶ溝基板４と、光ファイバ５と、磁性材料からなるガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌと、ヒンジ機構回転軸１１と、アーム操作用ハンドル支軸１３と、真空吸引空洞部１４及び真空吸引部１５を有するアーム１６と、アーム１６を閉じたときにアーム操作用ハンドル支軸１３を保持するためのハンドル設置用溝１７と、真空吸引用ノズル１８と、真空吸引チューブ１９と、アーム１６から取り外し可能であって、ドーナツ形状の磁石からなる押さえ板２１と、磁石保持突起部２２とが示されている。図６（ａ）は、実施例２に係るレーザ融着治具のｚ軸方向を視点とした概略図を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示されるレーザ融着治具のｃ−ｃ’断面図を示す。本実施例２に係るレーザ融着治具において、実施例１に係るレーザ融着治具と同一の構成に関しては、説明を省略する。また、本実施例２に係るレーザ融着治具における光ファイバの位置合わせまでの手順は、上述の実施例１の場合と同様であるため説明を省略する。

本実施例２に係るレーザ融着治具においては、押さえ板２１をドーナツ形状の磁石で構成し、アーム１６をオーステナイト系ステンレス鋼などの非磁性材料で構成することによって、真空吸引の取りやめ後に、磁石からなる押さえ板２１の取り外しを簡易に行うことができる。磁石保持突起部２２は、ドーナツ形状の押さえ板２１を収容可能なようにドーナツ形状に構成された突起部である。磁石保持突起部２２を設けることで、ドーナツ形状の押さえ板２１を保持できるため、ガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒ以外への押さえ板２１の微小移動を最小限に抑えることができる。また、ガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒが磁力線で構成され、さらにステージ１を非磁性材料で構成することにより、押さえ板２１がガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒ以外に移動することを防止することができる。なお、従来技術による押さえ板を磁石で構成し、アームの各々に押さえ板を取り付ける構成とすると、互いの磁力で反発しあうことにより位置合わせが困難になるが、本実施例２の構成のように押さえ板をドーナツ型の形状として２つのアームに対して１つの押さえ板を用いることで、磁力による反発を回避することができる。押さえ板の形状は、２つのアームに対して１つの押さえ板を使用可能な形状であればよく、ドーナツ型の形状に限定されない。

特に、本実施例２に係るレーザ融着治具においては、ガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒと押さえ板２１とが磁性材料で構成されていることにより、ガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒと押さえ板との間の磁力によって、融着時のレーザ照射による衝撃発生時においても、光ファイバの安定した位置保持が可能となる。

図７を用いて、本発明の実施例３に係るレーザ融着治具を説明する。図７には、ステージ１と、複数のＶ溝９を有するＶ溝基板４と、光ファイバ５と、押さえ板６と、ガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌと、ヒンジ機構回転軸１１と、ハンドル仮設置用溝２３と、アーム操作用ハンドル支軸１３が取り付けられたアーム２４と、アーム２４に取り付けられ且つ押さえ板６の直上に設けられたウエイト付与突き出し部２４−ａと、アーム操作用ハンドル支軸１３用のガイド溝２５と、ヒンジ機構回転軸１１用のガイド溝２６とが示されている。図７（ａ）は、実施例３に係るレーザ融着治具のｚ軸方向を視点とした概略図を示し、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、図７（ａ）に示されるレーザ融着治具のｄ−ｄ’断面図を示す。

実施例３に係るレーザ融着治具の構成を説明する。アーム２４を閉じると、アーム操作用ハンドル支軸１３はハンドル仮設置用溝２３によって保持されて仮設置される。ガイド溝２５は、ハンドル仮設置用溝２３に設けられ、−ｚ軸方向の溝からなる安定部２５−ａを有しており、アーム操作用ハンドル支軸１３を安定部２５−ａに誘導するように構成されている。ガイド溝２６は、アーム２４に設けられ、＋ｚ軸方向の溝からなる安定部２６−ａを有しており、ヒンジ機構回転軸１１を安定部２６−ａに誘導するように構成されている。ハンドル仮設置用溝２３に仮設置されたアーム操作用ハンドル支軸１３を＋ｘ軸方向に移動させて安定部２５−ａに到達させると、ヒンジ機構回転軸１１も安定部２６−ａに到達するようにガイド溝２５及び２６が構成されている。アーム操作用ハンドル支軸１３が安定部２５−ａに到達した場合は、アーム操作用ハンドル支軸１３がステージ１に接触しないように安定部２５−ａが構成されており、ヒンジ機構回転軸１１が安定部２６−ａに到達した場合は、ヒンジ機構回転軸１１がアーム２４に接触しないように安定部２６−ａが構成されている。実施例３に係るレーザ融着治具では、このような構成をとることにより、アーム操作用ハンドル支軸１３が取り付けられたアーム２４を、ステージ１及びヒンジ機構回転軸１１の拘束からはずすことができ、それにより押さえ板６がガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒの両方と接触するように、押さえ板６をガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒの設置高さ偏差に応じて自由に傾斜させることが可能となる。

図７（ｂ）は、位置決め設定前のレーザ融着治具の状態を示し、図７（ｃ）は、位置決め設定後のレーザ融着治具の状態を示す。図７（ｂ）に示す位置決め設定前の状態から、ハンドル仮設置用溝２３に仮設置されたアーム操作用ハンドル支軸１３を＋ｘ軸方向に移動させることにより、ガイド溝２５に従ってアーム２４は全体的に＋ｘ軸方向に移動すると同時に、ヒンジ機構回転軸１１によりアーム２４がガイド溝２６に従って移動する。アーム操作用ハンドル支軸１３がガイド溝２５の安定部２５−ａに到達し、ヒンジ機構回転軸１１がガイド溝２６の安定部２６−ａに到達すると、図７（ｃ）で示される状態となる。その後、アーム２４がステージ１及びヒンジ機構回転軸１１の拘束からはずれて、押さえ板６がアーム２４の自重によりガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌと接触するように傾斜して、ガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌに荷重がかけられる。以上により、ヒンジ機構回転軸１１の拘束を伴わない押さえ板６の位置決めが完了し、ガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒ間の設置高さの偏差が低減された状態での光ファイバ５同士の位置決めが可能となる。その後、このようなガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒ間の設置高さの偏差が低減された状態で、光ファイバ同士のｘ軸方向及びｚ軸方向の位置合わせを行うことにより、光ファイバ５の位置決めが完了する。

特に、ガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌの脱脂を図るなどの処理を施してガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌを非潤滑状態として摩擦係数を上げることにより、微小なガイドピン偏差に伴う傾きに起因するアーム２４の±ｘ軸方向への移動を抑制することができる。さらに、アーム２４を、アーム２４のｘ軸方向の中心に関して（図７中の一点鎖線を中心に左右）ヒンジ機構回転軸１１側とアーム操作用ハンドル支軸１３側との双方の重量がつりあうようなバランスウエイト構成とすることにより、傾斜にともなう±ｘ軸方向の移動を抑えることができる。また、ステージ１には、押さえ板６を±ｘ軸方向に移動させないように、押さえ板６を収容可能なように構成された突起部を設けてもよい。突起部を設けることで、押さえ板６を保持できるため、ガイドピン８−Ｌ及び８−Ｒ以外への押さえ板６の微小移動を最小限に抑えることができる。実施例３に係るレーザ融着治具は、ガイドピン８−Ｒ及び８−Ｌの設定高さの偏差によってのみ、押さえ板６の傾斜が自律的に生じ、アーム２４の自重と摩擦係数増分とによって安定静置される構成となっている。

以上の構成によって、ヒンジ機構側のガイドピンとヒンジ機構から離れた側のガイドピンとの設置高さの偏差を解消することができ、光ファイバのアライメント精度及び融着接続損失の向上を図ることが可能となる。

１ステージ
２磁石
３磁力調整ネジ
４Ｖ溝基板
５、５−ａ、５−ｂ光ファイバ
６、２０、２１押さえ板
７扁平部
８−Ｌ、８−Ｒガイドピン
９Ｖ溝
１０、１０−ａ、１０−ｂ、１６、２４アーム
１１ヒンジ機構回転軸
１２回転中心
１３アーム操作用ハンドル支軸
１４真空吸引空洞部
１５真空吸引部
１７ハンドル設置用溝
１８真空吸引用ノズル
１９真空吸引チューブ
２２磁石保持突起部
２３ハンドル仮設置用溝
２４−ａウエイト付与突き出し部
２５、２６ガイド溝
２５−ａ、２６−ａ安定部

Claims

光ファイバ及びガイドピンを整列・収容するための複数のＶ溝を有するＶ溝基板と、前記Ｖ溝基板を保持するステージと、前記光ファイバを押さえつけて前記Ｖ溝に固定するための押さえ板と、前記押さえ板を保持するアームと、前記アームを前記ステージに対して開閉させるためのヒンジ機構回転軸とを備え、前記ヒンジ機構回転軸により前記アームを閉じることよって、前記Ｖ溝に収容された前記ガイドピンと前記押さえ板とが接触し、前記Ｖ溝に収容された前記光ファイバが前記押さえ板の底面と前記光ファイバ上面との間の間隙内に保持されるレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具であって、
前記アームは、真空吸引を実施するための真空吸引部を備え、前記押さえ板は、前記真空吸引部を介して真空吸引を実施することにより前記アームに取り付けられ、当該取り付けられた押さえ板は、真空吸引を実施した状態から真空吸引を取りやめることにより、前記アームから取り外されることを特徴とするレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具。
前記押さえ板はドーナツ形状で構成され、前記押さえ板及び前記ガイドピンは、磁性材料からなることを特徴とする請求項１に記載のレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具。
光ファイバ及びガイドピンを整列・収容するための複数のＶ溝を有するＶ溝基板と、前記Ｖ溝基板を保持するステージと、前記光ファイバを押さえつけて前記Ｖ溝に固定するための押さえ板と、前記押さえ板を保持するアームと、前記アームを前記ステージに対して開閉させるためのヒンジ機構回転軸とを備え、前記ヒンジ機構回転軸により前記アームを閉じることよって、前記Ｖ溝に収容された前記ガイドピンと前記押さえ板とが接触し、前記Ｖ溝に収容された前記光ファイバが前記押さえ板の底面と前記光ファイバ上面との間の間隙内に保持されるレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具であって、
前記アームは、前記アームが閉じられるときに前記アームを前記ステージに保持するための支軸と、第１の安定部を有する第１のガイド溝とを有し、前記第１のガイド溝は、前記ヒンジ機構回転軸を前記第１の安定部に誘導するように構成され、前記ステージは、前記アームが閉じられるときに前記支軸を仮設置するための仮設置用溝を有し、前記仮設置用溝は、第２の安定部を有する第２のガイド溝を有し、前記第２のガイド溝は、前記支軸を前記第２の安定部に誘導するように構成され、
前記ヒンジ機構回転軸が前記第１の安定部に到達し、前記支軸が前記第２の安定部に到達したとき、前記ヒンジ機構回転軸が前記アームに接触せず且つ前記支軸が前記ステージに接触せず、前記アームの自重で前記押さえ板と前記ガイドピンとが接触するように、第１の安定部及び前記第２の安定部が構成されることを特徴とするレーザ融着接続用光ファイバ整列収容治具。