JP2012521021A - 光ファイバの研磨装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
光ファイバコネクタを研磨するための手持ち式研磨装置を提供する。光ファイバの端部に取り付けられた光ファイバコネクタは、コネクタハウジング及びフェルールを備える。研磨装置は、フェルールの端面が研磨媒体に隣接して配置されるように光コネクタを受容及び保持するためのコネクタマウントを有する。研磨装置は、上部部分と底部部分とを有するハウジングと、駆動アセンブリと、潤滑剤分配システムとを有する。駆動アセンブリは研磨装置を通じた光コネクタの軌道運動及び研磨媒体の直線運動を制御し、潤滑剤分配システムはハウジングの内部に配置された内部リザーバから研磨媒体に光コネクタのフェルールの端面の近くにおいて潤滑剤を供給する。
【選択図】図1A
【選択図】図1A
Description
本発明は光ファイバの研磨装置及び方法に関し、より詳細には現場において終端処理及び研磨される光ファイバを研磨するための装置及び方法に関する。
光通信ネットワークの分野において2本以上の光ファイバを接続する主要な方法の1つとして光ファイバコネクタがある。光ファイバコネクタには、フェルールの通孔の内部においてファイバを接着剤により固定することにより、ファイバの先端をフェルールの先端に対して実質的な固定位置に保持する接着フェルール式コネクタなどの幾つかの種類がある。別の種類のコネクタとして、一定の長さのファイバの座屈によって接触力を生じる非フェルール式のコネクタが挙げられる。別の種類のコネクタとして、ファイバの末端部又は先端から一定の距離だけ離れた位置においてファイバが固定されるリモートグリップ(フェルール式)コネクタが挙げられる。
現場でリモートグリップコネクタを設置する場合、現行の方法の1つでは同一平面/フラッシュ研磨を用いる。リモートグリップコネクタでは、他の種類のコネクタと同様、少なくとも2本の光ファイバの末端部同士が確実な物理的接触をする場合に光学的損失が低減され、反射が最小限に抑えられる。しかしながら、ファイバとフェルールアセンブリの膨張係数に差があると、温度が上昇又は低下する際にファイバの先端が接触しなくなる恐れがある。その結果生じる隙間によって顕著な反射が発生しうる。従来のリモートグリップコネクタについては米国特許第5,408,558号に述べられている。
別の現行の方法では、技術者が現場で研磨を行うことによってフェルールの先端を超えて突出するファイバ末端部を形成する。このようなリモートグリップコネクタの研磨法によれば、ファイバの先端に過剰な力が作用することなく、確実な物理的接触を与える様々な突出部が形成される。この方法は、注意深く行った場合には、屋内用途における温度(0℃〜60℃)で少なくとも2つのファイバ末端部同士の充分な物理的な接触を可能とするものである。しかし、従来の方法によって研磨された現場終端処理したリモートグリップコネクタは、温度に関する必要条件がより厳しい(−40℃〜80℃)屋外での用途には向かない場合がある。許容しえない光学的損失は、現場研磨プロセスに内在する変動性、作業者のミス、過研磨(例えば、過剰な力を用いた、ストローク回数が多すぎた、粗すぎた、研磨材が詰まった、研磨材の品質が悪かったなど)、又は異なる種類の研磨材を代用した場合などにもたらされうる。
以下の参照文献は光ファイバを研磨するための従来の装置について述べたものである。すなわち、米国特許出願公開第2003/0139118 A1号、米国特許出願公開第2004/0086251 A1号、米国特許出願公開第2008/0119111 A1号、米国特許第3,975,865号、米国特許第4,178,722号、米国特許第4,291,502号、米国特許第4,979,334号、米国特許第5,007,209号、米国特許第5,185,966号、米国特許第5,216,846号、米国特許第5,349,784号、及び米国特許第5,351,445号。
本発明の例示的な一態様によれば、ファイバコネクタを研磨するための手持ち式研磨装置が提供される。光ファイバコネクタは、コネクタハウジング及びフェルールを備える。光コネクタは光ファイバの端部に取り付けられる。研磨装置は、フェルールの端面が研磨媒体に隣接して配置されるように光コネクタを受容及び保持するためのコネクタマウントを備える。研磨装置は、上部部分と底部部分とを有するハウジングと、駆動アセンブリと、潤滑剤分配システムとを備える。駆動アセンブリは研磨装置を通じた光コネクタの軌道運動及び研磨媒体の直線運動を制御し、潤滑剤分配システムはハウジングの内部に配置された内部リザーバから研磨媒体に光コネクタのフェルールの端面の近くにおいて潤滑剤を供給する。
本発明の別の例示的な態様では、テープ式の研磨媒体を使用した、光ファイバコネクタを研磨するための手持ち式研磨装置が提供される。光ファイバの端部に取り付けられた光ファイバコネクタは、コネクタハウジング及びフェルールを備える。研磨装置は、フェルールの端面がテープ式の研磨媒体に隣接して配置されるように光コネクタを受容及び保持するためのコネクタマウントを備える。研磨装置は、上部部分と底部部分とを有するハウジングと、駆動アセンブリとを備える。駆動アセンブリは、研磨装置を通じた光コネクタの軌道運動及びテープ式の研磨媒体の直線運動を制御する。
本発明の別の例示的な態様によれば、光コネクタを研磨するための方法は、剥ぎ取りされた末端部を有する光ファイバを提供する工程を含む。コネクタ本体及びフェルールを通じて光ファイバが挿入される。フェルールの端面からのファイバの先端の突出量が設定される。光ファイバが光コネクタ内に固定される。光コネクタが研磨装置のコネクタマウントに取り付けられる。研磨装置は、上部部分と底部部分とを有するハウジングと、駆動アセンブリと、潤滑剤分配システムとを備える。本方法は、潤滑剤分配システムを使用して潤滑剤を分配する工程を更に含む。潤滑剤は、ハウジングの内部に配置された内部リザーバから研磨媒体に光コネクタのフェルールの端面の近くにおいて供給される。駆動アセンブリが作動されると、フェルールの端面から突出したファイバの先端の研磨が開始される。駆動アセンブリが研磨装置を通じた光コネクタの軌道運動及び研磨媒体の直線運動を制御し、突出したファイバの先端を研磨媒体に対して所定距離へ移動させる。更に、露出したファイバを、フェルールの端面からのファイバの突出量を設定する前、又はファイバが光コネクタ内に固定された後のいずれかにおいて劈開することができる。
本発明を添付図面を参照して更に詳しく説明する。
本発明には様々な改変及び代替的形態が可能であり、その具体例を一例として図面に示すとともに詳細に説明する。しかしながら、その意図するところは、記述した特定の実施形態に本発明を限定することではないことを理解すべきである。逆に、添付の請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱すること無く、あらゆる変更、均等物、及び代替物を含むことを意図する。
以下の発明を実施するための形態においては、本明細書の一部を構成する添付の図面を参照し、本発明を実施することができる特定の実施形態を例として示す。この点に関して、「上」、「下」、「前」、「後」、「先」、「前方」、「垂下」といった方向用語は、説明する図の配向に関して用いられる。本発明の実施形態の構成要素は多くの異なる方向に配置することができるので、方向に関する用語は、説明を目的として使われるものであって、決して限定するものではない。他の実施形態を利用することもでき、また構造的又は論理的な変更を、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができることを理解すべきである。以下の詳細な説明は、したがって、限定的な意味で解釈されるべきではなく、また、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
本発明は、光ファイバコネクタ内で終端処理する光ファイバを研磨するための装置及び方法に関するものである。本明細書において述べるように、光コネクタの現場研磨及び組み立ての単純な方法は、一貫性があり反復可能な結果を提供することができ、従来の現場研磨法と比較して作業者の熟練度に左右されることを実質的に減少させることができ、コネクタの設置コストを削減することができる。好ましい一態様では、研磨装置は現場において手動で操作される軽量で手持ち式の機械的装置であることができる。
図1A及び1Bは、例示的な研磨装置100を示す。研磨装置100は、コネクタマウント120、並びに底部部分114及び上部部分112を有し研磨プロセスの際に片手に楽に収まる細長いハウジング110を備える。ハウジング内部において研磨装置は、図2A及び2Bに示されるように駆動アセンブリ150、潤滑剤分配システム130及び媒体ディスペンサ140を備えている。
ハウジングの上部部分と下側部分とは、機械的締結具、ラッチ、又はクリップなどの公知の機械的手段によって互いに連結することができる。図1A及び1Bに示される例示的な実施形態では、ハウジングの上部部分112と下側部分114とは、ハウジング110の上部部分112から延びるタブ112aを通じてハウジングの底部部分114上のネジ切りされたソケット114内へと4本のネジ(図に示されていない)を通すことによって連結することができ、タブ112aとネジ切りされたソケット114aとは一体に組み立てられる際に整列する。また、上部部分と下側部分とを後部でヒンジによって取り付けることによって研磨媒体の交換を容易にし、ハウジングの上部部分とハウジングの下部部分とを一体に保持する機械的締結具の数を減らすことも可能である。
研磨装置のハウジング110は、金属又は型成型されたポリマー(例えばガラス又はミネラル充填したプラスチック)などの剛性材料で形成することができる。好ましい一態様では、装置100は軽量(例えば1ポンド(454g)未満、より好ましくは0.5ポンド(227g)未満)であり、操作の際に片手に確実に保持することができる。
使用に際しては、コネクタ10が研磨装置のコネクタマウント120に挿入される。潤滑剤分配システム130によって内部リザーバ132から供給される潤滑剤は、コネクタ先端部の付近で研磨媒体142に塗布される。駆動アセンブリ150を作動させることにより、光コネクタ10によって保持されたファイバの端面を研磨するために用いられる研磨運動を生じさせることができる。図7に示されるように、研磨運動のパターン199は、研磨媒体142が矢印199bによって表されるようなほぼ直線運動で動く間に光コネクタが矢印199aによって表される円軌道で動くようなものである。
図2〜4を参照すると、駆動アセンブリ150は、研磨操作の際の光コネクタの軌道運動及び研磨媒体の直線運動の制御を担っている。駆動アセンブリ150はハウジング110の上部部分112内に配置することができる。ハウジングの上部部分は、支持壁112cによって2個のチャンバ115a及び115bに分割することができる。第1のチャンバ115aは蓋又はカバー112bを有することにより、第1のチャンバ115a内に収容される駆動アセンブリの構成要素を設置及び/又は保守するために第1のチャンバ115aにアクセスすることが可能となっている。
例示的な一実施形態では、研磨機構を駆動する動力は駆動アセンブリ150に取り付けられたひも151を引くことによって与えることができる。ひも151は、第1の一方向駆動プレート153に取り付けられた、駆動アセンブリ内部のスプール152の周囲に巻かれている。図に示されていない平板な巻きばねは、使用者がばねに加える張力を解放すると次の研磨動作に備えてスプールの周囲に巻き戻る。
組み立て時には、第1の一方向駆動プレート153上の楔形突起153a(図3)が第2の一方向駆動プレート154上の楔形突起154aと噛合する。駆動装置は研磨装置ハウジング114の上部部分112内部の支持壁112cに取り付けられているため、ひも151が引かれると第2の駆動プレート154と駆動軸155が回転する。ひもの張力が解放されると、第1及び第2の駆動プレート153,154の組み合わせ楔形突起153a,154aが互いに対して滑る。このため、第2の駆動プレート及び駆動軸は、ばねが解放される際に逆方向に回転することはない。
駆動軸155は支持壁112cを貫通し、その場で3個のギアセット156の中央ギア156cに連結されている。3個のギアセット156は、中央ギア156c、中央ギアの一方の側に配置された第1のサイドギア156a、及び第1のギアとは反対の中央ギアの第2の側に配置された第2のサイドギア156bを含む。例示的な一実施形態では、第1のサイドギア156aと第2のサイドギア156bとは同じサイズであり、中央ギア156cが回転すると同時に回転する。第1及び第2のサイドギアはそれぞれ、図2A及び3に示されるような、サイドギアの下面から突出する偏心スタブ157a,157bを有している。これらの突起157a,157bは、コネクタ保持プレート160の受け孔161a,161bと嵌合し、コネクタ保持プレート上に置かれたコネクタマウント120を軌道運動するように動かす。例示的な一実施形態では、軌道運動の直径は約0.5インチ(1.27cm)である。
コネクタ保持プレート160の運動が媒体ディスペンサ140を作動させると、保管ロール142aから研磨媒体142が制御下に計り出される。媒体ディスペンサ140は、研磨装置ハウジング110の底部部分114内に配置することができ、図2A及び2Bに示されるように研磨媒体142を分配する。媒体ディスペンサ140は、研磨媒体142のロール142aを収容あるいは支持する格納部分141を有し得る。また、研磨装置は使い捨ての研磨媒体の条片を組み入れるように構成することもできる。
図2Aを参照すると、研磨媒体142は条片の形態とすることができる。その条片はロール142aの形態とすることでロールの交換が必要となるまでに研磨動作を何度も行うことが可能である。あるいは、研磨媒体は新たなコネクタを研磨する度に毎回交換する必要のある使い捨て条片からなる。研磨媒体の交換を簡単にするため、研磨媒体のロールを使い捨ての容器に保持することもできる。研磨媒体は、裏材上に形成された、約0.02μm〜約2μmのグリットサイズを有する研磨材からなるものでよい。また、研磨媒体は、それぞれ研磨媒体の特定の部分を占める、粗い(course)研磨を行うための第1の粗い(course)研磨材と、仕上げ研磨を行うための第2のより細かい研磨材とを含むことができる。選択される研磨媒体は、コネクタが使用される用途、必要とされる仕上げの種類、及び研磨されるコネクタの種類を包含する多くの要因によって決めることができる。ローカルエリアネットワークにおいて一般的に用いられるマルチモードコネクタでは2μmの酸化アルミニウムなどの1種類の媒体を使用することができる。より厳密な仕様のシングルモードコネクタでは、ファイバの端部における必要な仕上げを得るためにより細かいグリットサイズ又は更には複数のグリットサイズの研磨材を必要とする場合もある。裏材は、紙又はポリエステルフィルムなどのポリマーフィルム材料で形成することができる。例えば、ポリエステルフィルムは約3ミル(0.08mm)の厚さを有すればよい。例示的なシングルモード研磨プロセスでは、3ミル(0.08mm)ポリエステルフィルム(スリー・エム社(3M Company)(ミネソタ州セントポール)より販売される863XW 3M(商標)Final Polish)上の0.02μm二酸化ケイ素研磨材、又は3ミル(0.08mm)ポリエステルフィルム(やはりスリー・エム社(3M Company)(ミネソタ州セントポール)より販売される263XW 3M(商標)Lapping Film AO Type P)上の0.05μm酸化アルミニウム研磨材を使用することができる。例示的なマルチモード研磨プロセスでは、2ミル(0.05mm)ポリエステルフィルム裏材(スリー・エム社(3M Company)(ミネソタ州セントポール)より販売される254X 3M(商標)Lapping Film AO Type R3)上の2μmの酸化アルミニウム研磨材を使用することができる。
研磨媒体のロールは、ハウジング110の上部部分112と底部部分114とを分離することによって交換することができる。使用済みの使い捨て容器は媒体ディスペンサ140から取り出して、適当な研磨媒体142のロール142aが入った新たな容器と交換することができる。一定の長さの研磨媒体142を新たな容器から引き出して、ばね荷重圧力プレートアセンブリ149上に通した後、ハウジング110の上部部分112と底部部分114とを再び組み立てればよい。
コネクタプレート160が、ベルクランク143の両側のタブ143a,143bと相互作用することにより、図5及び図6A〜Dに示されるようにベルクランクを前後に旋回させる。ベルクランク143は、ハウジング110の下側部分114にピン145によって旋回可能に取り付けられている。つめ146がベルクランク143の両側の点146a,146bにおいてベルクランク143に取り付けられている。ベルクランクが一方の側に旋回すると、一方のつめ146は前方に押されるが、他方は後方に引かれる。つめ146が後方に引かれると、つめの端部のフック146cが下側ニップローラ147の側面上のラチェット147aの歯と噛み合うことにより、研磨媒体142が、下側ニップローラ147と、ハウジング110の上部部分112内に取り付けられる上側ニップローラ147b(図2A)との間で圧搾されると方向148に計り出される。ベルクランクが逆方向に旋回すると、前方のつめが後方に動き、ベルクランクの反対側の後方のつめが前方に動く。
図6A〜6Dは、コネクタ保持プレート160の運動がどのようにしてベルクランク143を左右に旋回させるかをより詳細に示した図である。図6Aは、ハウジング110に対して任意の中央前方位置に配置されたコネクタ保持プレートを示している。ギアセット(図に示されていない)が回転するにしたがって、コネクタ保持プレート160は、図7に示される研磨パターン199の軌跡によって示されるような時計回りの軌道で動くことができる。コネクタプレートが3時の位置(図6B)に回転すると、コネクタ保持プレート160はベルクランク143の一方のアーム143cから延びるタブ143bと接触し、ベルクランク143を方向144bに旋回させる。コネクタ保持プレート160が6時の位置(図6C)を通って9時の位置(図6D)へとその軌道を動きつづけるにしたがって、コネクタ保持プレート160はベルクランク143の第2のアーム143dから延びるタブ143aと接触し、ベルクランク143を方向144aに旋回させる。このベルクランクの前後の運動により、上記に述べたような研磨媒体の制御された計り出しが行われる。
研磨の際には、研磨媒体142はばね荷重圧力プレートアセンブリ149(図2A)によって支持されるために光ファイバの末端部と研磨媒体との間に適切な接触力が確実に与えられる。
ばね荷重圧力プレートアセンブリは、柔軟層149a、浮動剛性ベースプレート149b、中空支持シャフト149e、中実支持シャフト149c及びばね149dを備える。中空支持シャフト149e(1493)の一端は剛性ベースプレート149bに固定的に取り付けられているのに対して中空支持シャフト149eの他端は、研磨装置ハウジング110の底部部分114に固定的に取り付けられた中実支持シャフト149cの上に置かれている。中実支持シャフト149cの外径は中空支持シャフト149eの内径よりも若干小さくなっているため、中空支持シャフト149e、及びしたがってばね荷重圧力プレートアセンブリ149の残りの部分が中実支持シャフト149cを上下に入れ子式に摺動できる。ばね149dは支持シャフト149c及び149eの両方にぴったり入るようなサイズとなっており、その各端部が剛性ベースプレート149b及び底部部分114に対して拘束されているために、ばね荷重圧力プレートアセンブリ149を持ち上げるような圧力を与える。柔軟層149aは比較的硬質の材料(例えば、約60〜約80のショアA硬さ、好ましくは約70のショアA堅さを有する)からなるものでよい。ばね149dのばね力がばね荷重圧力プレートアセンブリ149に全体的な順応性を与える一方で、柔軟層149aは研磨媒体142に適当な支持を与える。
更なる例示的な一態様では、研磨されるファイバ先端に加えられる適切な接触力は、突出するファイバの長さ及び研磨媒体に応じて、約100グラム重(0.98N)〜約150グラム重(1.47N)、好ましくは約130グラム重(1.27N)とすることができる。接触力、ばね荷重圧力プレートアセンブリ149の順応性、及びフェルール先端部の形状の組み合わせが協働して、研磨されるファイバ表面に所望の形状を与えるのに役立つ。
ディスペンサシステム140の更なる特徴として、研磨装置上に設けられた切断刃197がある(図2Aを参照)。切断刃197は研磨動作の間に研磨媒体の使用済み部分を切り取るものである。
例示的な研磨システムの更なる特徴としては、研磨装置内部に収容された一体型潤滑剤分配システム130がある。潤滑剤分配システム130は、光コネクタのフェルールの先端の近くで研磨媒体142に潤滑剤(図に示されていない)を供給することができる。図2A、2B及び4を参照すると、潤滑剤分配システム130は、所望の潤滑剤の所定の供給量を保持するためのリザーバ132、潤滑剤をリザーバから研磨媒体142に導くための可撓性管133、及び潤滑剤を供給するためのポンプ134を備える。例示的な一実施形態では、リザーバ132は装置のハウジング110の底部部分114の後部に配置することができる。例示的な一実施形態では、ポンプ134は、手動式ダイアフラムポンプ、プライミングポンプ、プランジャポンプなどの小型の容積移送式ポンプとすることができる。例えば、図2Bは、研磨装置100に配置された球状プライミングポンプ134を示している。使用するには、作業者は装置の外側の外部可撓性球状部134を押す。球状部134aが圧縮されると、潤滑剤が供給管134bを通り、リザーバ132から研磨領域へと可撓性管133を通って移動する。潤滑剤は開口部165(図4を参照)を通って可撓性管133から流出し、フェルールの端面15に隣接する液体分配通路166に満たされる。リザーバ132は、リザーバの壁に充填用プラグ135で栓をされた注入口を有しているため潤滑剤でリザーバを簡単に満たすことができる。例示的な一態様では、潤滑剤は脱イオン水又は別の従来の研磨液を含みうる。
図3に示されるように、コネクタマウント120がコネクタ保持プレート160上に配置されている。コネクタマウント120は、内部に光ファイバコネクタ10を受容するように構成されている。下記に更に詳細に述べるように、光ファイバコネクタがコネクタマウント120に完全に取り付けられたなら、研磨媒体上でフェルールの先端が辿る研磨パターンを制御する駆動アセンブリを作動させることによって突出したファイバ先端を研磨することができる。
コネクタマウント120は、SC、LC、ST、FC又はMT式コネクタなどの従来の光ファイバコネクタを受容するように構成されている。例えば、従来のコネクタはリモートグリップコネクタ10(図8を参照)を備えることができる。このようなコネクタ10については、参照によって本明細書にその全容を援用する米国特許出願公開第2008/0226236号に詳細に述べられている。この例示的なコネクタ10はファイバコネクタハウジング312を備え、コネクタフェルール332内で終端処理される光ファイバを有している。光ファイバコネクタ10がコネクタマウント120に取り付けられる際に、その装着は、フェルール面15及び突出したファイバ先端(図に示されていない)を、ばね荷重圧力プレートアセンブリ149によって支持された研磨媒体142に近接させるように構成されている。コネクタマウント120はまた、コネクタを定位置に固定することによってファイバケーブル又はコネクタの構成要素に加わる意図しない力によって生ずる潜在的な動きを低減させる。例示的なコネクタ10及び研磨動作の構造については下記により詳細に述べる。光ケーブルは、250μm又は900μmの緩衝材被覆ファイバ、ケブラー強化材被覆ファイバ、又は他のシースを有するファイバ及び強化ファイバのような従来のケーブルでよい。
別の態様では、従来のコネクタ10に、スリー・エム社(3M Company)(ミネソタ州セントポール)より販売されるCrimplok(商標)コネクタ、スリー・エム社(3M Company)(ミネソタ州セントポール)より販売される3M(商標)8300 Hot Melt SCコネクタ、又は3M(商標)8206 FC/APCコネクタ(エポキシ)が挙げられる。例示的な一態様においては、コネクタ10はSC形式を有するものでよい。他の態様では、研磨装置は、LC形式又はFC形式のような別の標準的コネクタ形式を受容するように構成することができる。更に別の態様では、コネクタマウント120は、MTファイバコネクタのような、複数のファイバを有するコネクタを受容するように構成することができる。
コネクタマウント120は、光ファイバコネクタ10を解放可能に保持及び固定し、例えばスナップ嵌めなどにより、コネクタ10を保持する滑り嵌めを与えるように構成される。コネクタ10はコネクタマウント120によって所定の角度で保持しうることが好ましい。例えば、コネクタマウント120は、研磨媒体がファイバの軸方向に対して垂直となる平面研磨(0°)を行うか、あるいは一定の角度で研磨されたコネクタを作製するために垂直から所定の小さい角度(約2°〜約12°)をなす斜め研磨を行うようにコネクタ10を保持することが可能である。
代替的な一態様では、駆動アセンブリをひもで引くことの代わりに、クランク又は回転ノブを使用することができる。一方、別の代替的な態様では、研磨装置の手動式の駆動アセンブリの代わりに、電気モータ、少なくとも1個の電池及び制御回路を使用することができる。電気モータは、上記に述べたのと同様の方法で、動作時のコネクタプレートの運動及び研磨媒体の動きを制御する。
有利な点として、装置100は一貫性のある再現可能な研磨結果を与え、作業者の熟練度に左右される傾向を大幅に低減させることができる。潤滑剤分配システムを取り入れることによって、外部の潤滑剤供給源の必要がなくなる。更に、テープ式の研磨媒体により、媒体ロールの交換が必要となるまでに複数の光コネクタを研磨するのに充分な媒体を研磨装置が保持できることから、時間が節約され、研磨プロセスが簡単となる。
本発明の例示的な一方法は、再現可能な現場研磨又は光ファイバコネクタをもたらすことができる再現可能なプロセスを提供するものである。詳細には、以下の方法を用いることによって1つ以上の現場研磨された光ファイバコネクタを簡単に得ることができる。例示的な一態様では、全体のプロセスにおいて、ファイバケーブルの剥ぎ取り工程及び劈開工程、ファイバ突出部の設定工程(ファイバ先端とフェルール端面との間の距離)、及びファイバ先端の研磨工程が含まれる。研磨後、ファイバの先端を清掃することができる。
より詳細には、リモートグリップ式の光コネクタが取り付けられる歪み解放ブーツ(図8、ブーツ380を参照)にファイバケーブルを通す。より太いファイバ用のジャケット(例えば900μmのファイバ)では、研磨の前に更なるクリンプスリーブ(図に示されていない)にファイバを通すこともできる。劈開工程の前にコネクタ10を設置用ツール又は他の保持具に固定することができる。適当な長さの光ファイバケーブルは、終端部分(例えば約6mm)のケーブルジャケットを除去することによって準備することができる。次いで、従来のファイバケーブル剥ぎ取り装置を使用して、ファイバの緩衝材被覆がケーブルジャケットを約0.5インチ(1.3cm)超えて延びるように緩衝材被覆を剥ぎ取りする。露出したガラスの先端部をアルコール(又は他の従来のクリーナー)ワイプを用いて清浄化することができる。
参照により本明細書にその全容を援用する、国際特許出願公開第WO2008/100768号に述べられる劈開装置のような現場用劈開装置内にファイバを配置することができる。例えばダイアモンドコーティングしたワイアを使用した劈開操作を、こうした現場用劈開装置を使用して行うことができる。この劈開装置は垂直から0°〜約3.5°の劈開角を有するファイバ先端を形成することができる。
次に劈開したファイバを、ファイバの先端がフェルールの端面から突出する距離を設定する突出部設定機構に移す。この工程では、ファイバの先端がフェルールの端部から突出するまでファイバを残りのコネクタ構成要素内に導くことができる。例示的な一態様では、突出部設定機構は、固定した段差が形成されたフェルール型の端部を有する設定治具からなる。この設定治具は、設定治具の段差形成された端部がコネクタフェルールの端部と接触するようにコネクタ10と接触させられる。このプロセスでは、ファイバのわずかな弓なりによってファイバと設定治具との接触が確実に維持されるような適切な突出距離を設定する。充分な突出は約15μm〜約35μmでよく、好ましい突出は約25μmである。リモートグリップコネクタでは、次にアクチュエータキャップを用いて把持要素を作動させてファイバの位置を固定する。更に、コネクタ10のバッファクランプ部分を用いてバッファ歪み解放を作動させる。場合により、使用される場合、圧着工具を使用して圧着スリーブをファイバジャケットの周囲に圧縮することによって、ファイバ突出部の設定後にファイバケーブルを定位置に固定することができる。
本発明の代替的な一態様では、スリー・エム社(3M Company)(ミネソタ州セントポール)より販売されるCrimplok(商標)コネクタのような光コネクタ内に光ファイバを固定した後に光ファイバの露出した端部を劈開することができる。
これにより、コネクタ10は研磨の準備が整い、研磨装置100のコネクタマウント120に挿入することができる。コネクタ10のフェルール端面15の近くのコネクタ保持プレート160の開口部165(図4)を介してポンプがリザーバ132から研磨媒体に潤滑剤を供給するよう、研磨装置100上に配置された圧縮可能な球状部134a(図2B)を押すことによって研磨媒体(スリー・エム社(3M Company)(ミネソタ州セントポール)より販売される863XW 3M(商標)Final Polish)を潤滑剤(例えば脱イオン水又は他の従来の研磨液)で濡らすことができる。
作業者は、端部引っ張りひも151を引くことによって研磨装置を作動させることができる。有利な点として、引っ張りひもはその一端に、研磨装置の作動時にひもをつかみやすくするためのノブ151a又は他の保持要素を有している。この動作によって駆動アセンブリ150が作動され、これによりコネクタ保持プレート160が軌道運動を行うように動くのと同時に研磨媒体が直線方向に動く(creates moves)。更なる研磨が必要とされる場合には、このプロセスを繰り返すことができる。必要とされる研磨度によって、研磨動作を完了するために必要とされる作動工程の数が決定される。必要とされる研磨度を決定するには、研磨媒体の種類、コネクタの型式、及び用途といった要因を考慮する必要がある。
上記に述べた例示的実施形態は、以前には熟練度に左右される作業につながっていた複数の変動性原因を制御しつつ、現場研磨プロセスを簡素化することが可能である。例えば、研磨材を空気中で保持(制御された支持力を一切作用させることなく)した状態で現場研磨を開始する、一般的な「空気研磨」作業を省略することができる。更に、現場技術者は研磨力又は研磨距離(例えば研磨媒体上で辿られる図8の(8’s)大きさ及び形状)に配慮する必要がある。研磨装置はモータ又は電源を必要としない単純な手動工具であってよい。上記に述べたような特定のコネクタでは、1つの研磨工程を必要とするのみである。
本発明は上記に述べた特定の実施例に限定されるものと考えるべきではなく、添付の特許請求の範囲に適正に記載されるように本発明のすべての態様を網羅するものと理解すべきである。本発明を適用可能な様々な改変、等価のプロセス、及び多くの構造が、本明細書を参照することで本発明が対象とする技術分野における当業者には直ちに明らかとなろう。「特許請求の範囲」は、そうした改変及び工夫を網羅することを目的としたものである。
Claims (17)
- コネクタハウジング及びフェルールを備える光ファイバコネクタを研磨するための手持ち式研磨装置であって、
光ファイバの端部に取り付けられた前記光コネクタを受容及び保持するためのコネクタマウントであり、前記フェルールの端面が研磨媒体に隣接する、コネクタマウントと、
上部部分と底部部分とを有するハウジングと、
前記研磨装置を通じた前記光コネクタの軌道運動及び前記研磨媒体の直線運動を制御するための駆動アセンブリと、
前記ハウジングの内部に配置された内部リザーバから前記研磨媒体に前記光コネクタの前記フェルールの端面の近くにおいて潤滑剤を供給するための潤滑剤分配システムと、を備える手持ち式研磨装置。 - 前記光コネクタが前記コネクタマウント内に配置される際に、前記研磨媒体と前記光ファイバの末端部との間に接触力を与えるばね荷重圧力プレートアセンブリを更に備える、請求項1に記載の研磨装置。
- テープ式の研磨媒体の所定の供給量を収容する前記ハウジングの内部に配置された研磨媒体ディスペンサを更に備える、請求項1に記載の研磨装置。
- 前記接触力が約100グラム重(0.98N)〜約150グラム重(1.47N)である、請求項1に記載の研磨装置。
- 前記コネクタが、前記ファイバの長手方向に対して垂直である平面研磨及び斜め研磨の一方を与えるような所定の角度で前記コネクタマウント内に保持される、請求項1に記載の研磨装置。
- 前記斜め研磨が垂直から約2°〜約12°の角度を有する、請求項5に記載の研磨装置。
- 前記駆動アセンブリがひもによって作動可能であり、当該ひもを引くことにより光コネクタが前記研磨媒体に対して既知の長さの研磨パターンを辿る、請求項1に記載の研磨装置。
- 前記光ファイバコネクタが、マルチファイバ光ファイバコネクタである、請求項1に記載の研磨装置。
- 前記駆動アセンブリが、電気モータ、少なくとも1個の電池、及び制御回路を備える、請求項1に記載の研磨装置。
- コネクタハウジング及びフェルールを備える光ファイバコネクタを研磨するための手持ち式研磨装置であって、
上部部分と底部部分とを有するハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置され、光ファイバの端部に取り付けられた光コネクタを受容及び保持するコネクタマウントであり、前記フェルールの端面がテープ式の研磨媒体に隣接する、コネクタマウントと、
前記研磨装置を介した前記光コネクタの軌道運動及び前記研磨媒体の直線運動を制御するための駆動アセンブリと、を備える研磨装置。 - 前記ハウジングの内部に配置された内部リザーバから、前記研磨媒体に前記光コネクタの前記フェルールの当該端面の近くにおいて潤滑剤を供給するための潤滑剤分配システムを更に備える、請求項10に記載の研磨装置。
- 前記コネクタが、前記ファイバの長手方向に対して垂直な平面研磨及び斜め研磨の一方を与えるような所定の角度で前記コネクタマウント内に保持される、請求項10に記載の研磨装置。
- 光ファイバコネクタを研磨するための方法であって、
剥ぎ取りされた末端部を有する光ファイバを与える工程と、
コネクタ本体及びフェルールを通じて前記ファイバを挿入する工程と、
前記フェルールの端面からの前記ファイバの先端の突出量を設定する工程と、
前記光コネクタ内に前記光ファイバを固定する工程と、
研磨装置のコネクタマウント部分に前記光ファイバコネクタを取り付ける工程であって、当該研磨装置が、上部部分と底部部分とを有するハウジングと、前記研磨装置を介した前記光コネクタの軌道運動と研磨媒体の直線運動とを制御するための駆動アセンブリと、潤滑剤分配システムとを備える、光ファイバコネクタ取り付け工程と、
前記潤滑剤分配システムを使用する潤滑剤分配工程であって、前記潤滑剤は、前記ハウジングの内部に配置された内部リザーバから前記研磨媒体に前記光コネクタの前記フェルールの当該端面の近くにおいて供給される、潤滑剤分配工程と、
前記フェルールの当該端面から突出する前記ファイバの先端を研磨するために前記駆動アセンブリを作動させる工程と、を含む方法。 - 前記突出量を設定する前に前記光ファイバの露出した端部を劈開する工程を更に含む、請求項13に記載の方法。
- 前記光ファイバが前記光コネクタ内に固定された後に前記光ファイバの露出した端部を劈開する工程を更に含む、請求項13に記載の方法。
- 前記潤滑剤を分配する前記工程が、前記リザーバから前記潤滑剤を移動するために外部可撓性球状部を押す工程を含む、請求項13に記載の方法。
- 前記駆動アセンブリを作動させる前記工程が、前記駆動アセンブリを作動させるためにひもを引く工程を含む、請求項13に記載の方法。
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