JP2517548B2 - 光フアイバ−用コネクタ−を心合せする方法 - Google Patents

光フアイバ−用コネクタ−を心合せする方法

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一般に光ファイバー用コネクターに関し、よ
り詳細には屈折率分布型（GRIN）レンズを使用して、単
一モード光ファイバーおよび多モード光ファイバーの心
合せを行なう方法に関する。光ファイバー通信システム
および種々の分野で光ファイバー用コネクターを必要と
することは以前からよく知られている事実である。理想
的には、かかるコネクターは伝達媒質としての光ファイ
バー中で可能な限り小さな損失を生じるのでなければな
らない。
光ファイバー用コネクター中に損失の生じる主たる原
因は、光ファイバー用コネクターの心合せが角度および
位置に関して正しく行なわれていないことによる。かか
る角度および位置に関する心合せの問題は極めて小さな
寸法公差を有する単一モードファイバーにとっては特に
厳しいものがある。２本の単一モードファイバーを端面
と端面とを相接して結合させ、その時の損失が0.1dB
（デシベル）以下になるようにするには、ファイバーの
コア同志を１ミクロン（１×10-6ｍ）以下の精度で心合
せしなければならないからである。
単一モード光ファイバーの心合せを行なう方法の一つ
は、屈折率分布型レンズをコネクターの各端面に付着さ
せて使用し、ファイバーそれ自体に代えてかかるレンズ
同志が端面を接するようにしたものである。この目的を
達するためのレンズはセルフオック（SELFOC）レンズと
いう名称で市販されている（「SELFOC」は日本板硝子株
式会社の登録商標名である）。かかるレンズのことを、
本明細書では、屈折率分布型レンズ（graded refractiv
e index lenses）、または略してGRINレンズと呼ぶ。
四分の一波長GRINレンズはコリメーティングレンズと
類似の作用を行なう。すなわち、四分の一波長GRINレン
ズは、単一モードファイバーから発した極めて小さな光
束が拡がってずっと幅の広い平行な光束となるように屈
折率が半径方向に分布をもつ円柱状レンズである。第２
の四分の一波長GRINレンズを第１の四分の一波長GRINレ
ンズに隣接して配置すると、第１のレンズによって平行
光束になった光は第２のレンズによってその焦点に集束
されてほとんどが点状に縮少された光束になるので、こ
の縮少光束はコネクタ対の第２のコネクター中に装着し
てある単一モード光ファイバーの中に進入できるように
なる。この方法はファイバーの横方向の心合せに対する
要求が大幅に軽減されるという利点がある。すなわち、
横方向に関するファイバーの心合せの公差を大きくする
ことができるからである。しかしながらレンズ型コネク
ターを使用するため、角度に関する心合せに対する要求
精度は極めて高いものとなる。たとえば、コネクターに
よる損失を0.1dBに抑えるためには、角度に関する心合
せ精度を0.0003ラジアン、つまり約１分（1/60度）の公
差内に収めなければならない。従って、GRINレンズをコ
ネクターに使用する方法は角度に関する心合せ精度を犠
牲にして位置に関する心合せ精度を獲得しているわけで
あり、そのためコネクターに装着するレンズを角度に関
して心合せするための正確にして簡便な方法が望まれ
る。
精密加工したGRINレンズを使用して上記方法を行なう
ことは不可能であるが、その理由はかかるレンズのどれ
をも完全に平坦な円柱状レンズとして製作するのは不可
能なことであって、その結果として損失、つまりエネル
ギーの一部消費が生じるのを避けることができないから
である。対になったコネクターを使用して精度を確保す
るため従来使用されてきた方法は、１対のコネクタを構
成する両コネクターによって形成されるものであるにし
ろ、別な光源によって形成されるものであるにしろ、ほ
とんど完全に地階「基準（master）」の平行光束を利用
するものであった。代表的に使用されている方法は、平
行光束を使用してコネクター対の既に製作されている各
コネクターを心合せして正しく配向させるというもので
ある。この方法はかかるコネクターに入れて使用すべき
構成レンズによっては適用不可能なことがあり、しかも
かかる方法が適用されたとしても尚損失の生じることを
免れない。この方法に従えば、次にこうして心合せした
コネクターの中にファイバーを配置しこのファイバーを
レンズに取付けるわけであり、理論的には、基準の平行
光束に対して既に整合させてあるコネクター対の各コネ
クターは、どの２つを対にして使用したとしても、完全
に整合しているはずである。
残念なことに、上述の諸従来技術は実用に供しうるも
のとは必ずしも言い難く、従ってGRINレンズを使用す
る、コネクター対の各コネクターを角度に関して心合わ
せするための別法の出現が強く望まれている。本発明は
この要請に応えるために案出されたものである。
〔発明の概要〕
本発明の目的は、レンズ型光ファイバー用コネクター
を心合せするための新規な方法を提供することにある。
簡潔に、しかも概括的に述べれば、本発明の方法は各レ
ンズを一方の端面が露出するようにしてホルダーの中に
固定する段階、露出したレンズ端面をホルダーの隣接面
と共に荒摺り研磨することによって上記隣接面と共通の
基準平面を形成する段階、および光ファイバーから出た
光線が上記基準平面に垂直な入射角で入射するように光
ファイバーを上記レンズの他の端面に配置する段階を包
含する。
この方法によりつくった、コネクター対を構成する任
意２個のコネクターは、それぞれの基準平面と相接する
ようにして結合されるとき、つまり相互に平行な関係で
配置されるとき、角度に関して完全に心合せされた状態
になる。本発明の心合せ方法によれば、たとえば２個の
レンズの一方が完全な円柱状でなく、従ってその一方の
端面が該レンズの光軸に垂直でなかったとしても、光フ
ァイバーから出た光線は確実に上記レンズの端面である
ところの基準平面に対して垂直に入射することになる。
コネクターに装着されている、組合わすべきレンズを同
じようにして心合せする限りは、かかるレンズを含むコ
ネクターの対は、たとえかかる対の一方のコネクターが
製作上の基準から外れていたとしても、完全に整合され
た状態になる。本発明によれば、標準コネクターや基準
の平行光束を必要とせず、しかも最小限の部品を消費す
るだけで、コネクター対を構成する２個のコネクターを
角度に関して略完全に心合せすることが確実に実現され
る。
コネクター対を構成する両コネクターの、横方向に関
する心合せは、合せピンとこれを挿入するための穴を具
えたレンズホルダーとを使用するなどの任意通常の技法
によって実行可能である。コネクター対を構成する両コ
ネクターは端面と端面とを相接して結合されることも、
精密につくったシムによって離隔して結合されることも
あるが、それは特定の応用に応じて選択される。
ファイバーをレンズに対して配置するには、種々の方
法のうちから任意に選択して行なう。一つの方法によれ
ば、この配置する段階は基準表面に反射性材質の皮膜を
施す段階と、光をファイバーの中に進入させる段階と、
該反射膜により反射されてファイバー中を戻ってくる光
の強度を測定する段階と、該測定段階で得られる光強度
が最大値を示すようになるまでファイバーをレンズに対
して移動させる段階とを包含する。より詳細に述べれ
ば、反射光の強度を測定する上記段階は入射光の一部を
透過させてコネクターに対向する前向きの方向へ向ける
半透鏡でもある半反射鏡を反射光束中に挿入する段階
と、反射光束の強度を検出する段階とを包含する。
反射光の強度を測定する上記直接測定法は、光源とコ
ネクターとの間で、光ファイバーが光源に接続されるも
のと、コネクターに接続されるものとの２つに分断され
るという欠点を有する。この問題を回避するための別法
は光ファイバーを僅かばかり湾曲させる段階、該彎曲さ
せた位置でファイバーのクラッディング部から出てくる
光を検出する段階、およびファイバーのコアの中に入っ
て行く反射光の強度が最大値をとると共に該コアに隣接
するクラッディング部の中に入って行く反射光の強度が
最少値をとるような局所的最少値が上記検出段階によっ
て検出されるようになるまでファイバーをレンズに対し
て相対的に移動させる段階を包含する。
場合によっては、使用するレンズが真の四分の一波長
型GRINレンズの厚さよりも薄いことがある。つまり、使
用レンズの焦点が正確に該レンズの端面上にはなくて、
該端面から離隔した位置にある場合である。従って、こ
の場合には、上記配置する段階はファイバーをレンズに
関して横方向へ相対移動させる段階も、ファイバーをレ
ンズに関してけ向に相対移動させる段階を包含すること
になる。
光がGRINレンズの端面に施されている反射膜により反
射されファイバー中を戻り再びレーザー光源に到達した
とき該レーザー光源の呈する変化を観測することによっ
てファイバーをGRINレンズに対して正しく芯合せするこ
とができる。レーザー光源の出力は、光を一部反射する
と共に一部透過する皮膜をGRINレンズの端面に付着させ
て観測する。ファイバーがGRINレンズに対して正しく心
合せされていることを示すスペクトルの変化を検出する
ため、該レンズを透過したレーザー光を監視する。この
方法の長所は非常に長いファイバーであってもこれをコ
ネクターに接続できる点にある。
以上の記述から、本発明は光ファイバー用コネクター
の分野において顕著な進歩をもたらすものであることが
理解されよう。特に、本発明は光ファイバー、就中極め
て小さなビーム断面を有する単一モード光ファイバーを
結合するためにコネクターの構成要素として使用される
GRINレンズを心合せするための改良方法を提供するもの
である。本発明の他の諸相および諸長所については、以
下に記す詳細な説明を添付図面を参照して読めば明らか
になるはずである。
〔実施例〕
単なる説明のための添付図面に示すように、本発明は
光ファイバー用コネクターとして使用される、光ファイ
バーと組合わせた屈折率分布型（GRIN）レンズを心合せ
するための方法に関する。完全に整合したレンズ型光フ
ァイバー用コネクターの製造には、特にビーム断面積の
極めて小さな単一モードファイバーの場合、解決すべき
実用上の問題があることは既に指摘しておいた通りであ
る。
本発明によれば、コネクター対を構成する各コネクタ
ーは、まずかかるコネクターから出てくる光に対して直
角な基準平面を形成することによってつくられる。コネ
クター対を構成する両コネクターが同じにつくられてい
るものとすれば、実用的には完全な心合せが上記両コネ
クターの相対角度に関して達成されているはずである。
この原理を第１図と第２図に線図で示す。第１図にお
いて、参照符号10で示すGRINレンズ10とこれに組合わせ
たファイバー12は、該ファイバーから出た光が上記レン
ズの端面14に垂直に入射するように心合せされているも
のとする。この端面14は基準平面である。もし端面14が
鏡面であるとすれば、この鏡面の入射する光は該鏡面で
反射される入射した光路と同じ光路にそって戻り、ファ
イバー12の中に逆進入するはずである。もしも反射膜が
上記端面14上にないものとすれば、光はレンズ10からそ
の基準平面14に対して直角に出て行くはずである。従っ
て、２個のかかるコネクタ対が端面と端面とを相接して
接合されているときは、上記各コネクタは相互に完全に
心合せされた状態にあるはずである。
第２図は10′として代表的に示す完全には心合せされ
ていないGRINレンズの奏する効果を示している。基準平
面14′はGRINレンズである円柱状レンズ10′の縦軸に対
して垂直ではない。しかしながら、もし基準面14′に反
射膜が施されているとしたときにかかる面から反射され
る光の全てを捕捉するような適当な位置にファイバー12
が取付けられているものとすれば、面14′に反射膜がな
いとしても光はこの反射膜のない面14′からこの面に垂
直な行路にそって出て行くはずである。従って、不完全
に心合せされているレンズを第１図に示すような完全に
心合せされているレンズと結合したとしても、対として
結合された両レンズは依然として完全に心合せされた状
態にあるはずである。これが、本発明の心合せ法の原理
である。
第３図はレンズから出て行く光束が基準平面14に関し
て所望の垂直配向を確実にもつように、ファイバー12を
レンズ10に対して心合せするための一つの方法を示す。
一対のレンズ18,20は、ビームスプリッター22と、光検
出器24とを包含する検出装置16を通過してファイバー12
が延びている。（図示されていない）光源を発した光
は、装置16の中で、ファイバー12から出て行きコリメー
ティングレンズ18によって平行光束にされる。この平行
光束はビームスプリッターとしてのミラー22に入射す
る。入射光のうち、ミラー22を透過した部分は別のコリ
メーティングレンズ20により集束されて、入射光をGRIN
レンズ10の中に進入させるように配置されている。ファ
イバー12の連続部分の端面上に焦点を結ぶ。GRINレンズ
10の、反射膜を施してある端面から反射された光はファ
イバー12を通過し、レンズ20を通過した後ビームスプリ
ッター22に入射し、入射光の一部がこのミラー22によっ
て反射される。この反射光を集束させて光検出器24の中
に進入させるために別のレンズ26が配置されている。フ
ァイバー12とレンズ10の心合せは、後述するように、検
出器の出力が最大値をとるまでファイバーをレンズに関
して横方向および軸方向に移動させることによって実行
される。こうして調整が終ったら、ファイバー12をレン
ズ10に永久的に固着し、レンズに施してあった反射膜を
除去する。
対を構成する両コネクターを正しく心合せして整合さ
せようとするには、各コネクターの基準平面を該コネク
ターの機械的支持部に対して正しく心合せしておく必要
がある。第４図に示すように、不完全に心合せされてい
るレンズ10′がコネクターの支持部30に対して不完全に
取付けられているものとする。コネクター支持部30はGR
INレンズ10′と同様に円柱状であり、該レンズ10′を装
着するための孔を中央にに有するものとする。レンズが
このように不完全に心合せされているものであったとし
ても、本発明の手法を使用すれば、対を構成する両コネ
クター間の安全な整合が得られるのである。GRINレンズ
10′とコネクターの支持部、つまりレンズホルダー30と
を一体にして、荒摺り研磨面32として図示してある平面
上で共摺り研磨する。研磨面32上で行なわれる荒摺り研
磨によって、レンズホルダー30の端面30′とGRINレンズ
10′の端面14′は鏡面関係をもたらされる。こうして得
られた共通の平面が第５図に30″および14″として図示
してあり、この平面がコネクタ用の基準平面を形成して
いるのである。第５図はレンズとレンズホルダーとから
成る組立体をまた示したものであるが、この図では第４
図と相違して、ファイバーホルダー34に配設されたファ
イバー12がレンズホルダー30に装入されている。ファイ
バーをレンズに固定するため、該ファイバーと該レンズ
との間に両材質の屈折率に整合した屈折率を有する接着
剤の所要量を介在させる。同様にして、ファイバーホル
ダー34を、レンズ10′との心合せ終了後に、36として図
示するようにしてレンズホルダー30内の所定位置に接着
する。
第６図は結合したコネクター対の２個のコネクターの
部分断面図であり、各コネクターはコネクターのレンズ
ホルダー部30とGRINレンズ10を包合している。コネクタ
ー対の両コネクター間には、40として図示するような空
隙が設けられている。この空隙に精密スペーサーを充填
してもよいし、そうしないでコネクター対の両コネクタ
ーが端面と端面とを接して接合するようにしてもよい
が、それは使用するコネクターおよびファイバーによっ
て選択される。GRINレンズを使用するときは対を構成す
る両コネクターの横方向の心合せを極端に厳しく行なう
必要がないため、コネクターのレンズホルダー部30中に
設けた、それぞれに42および30として図示する、合せピ
ンと合せ穴とを使用することによって適当な心合せを実
現するようにしてもよい。しかしながら、合せピンと合
せ穴を使用するこの心合せは、対を構成する両コネクタ
ーが全て同一のものであり、従って２個のかかるコネク
ターはどんなものであっても結合可能であるという理想
的な状況で行なわれることが望ましい。
第７図はファイバー12をGRINレンズ10に対して心合せ
するための別法を説明する図である。第３図に示した、
検出装置16を使用する方法とは相違して、この方法を使
用するときはファイバー12はレーザー光源44とGRINレン
ズ10との間で分断されることがない。この方法は、ファ
イバー12を41として図示する湾曲部で僅かに湾曲させ
て、湾曲部の区域でファイバーのクラッディング部から
出て行く光を検出するために検出器48を使用した例であ
る。ファイバー12をGRINレンズ12に対して横方向に相対
移動させたときの効果を示しているのが第8a図乃至第8c
図である。第8a図はファイバーが反射光を受入れるため
には低すぎる位置に配置されている場合で、反射光はそ
の大部分が全くファイバー中に進入することができな
い。従って、この場合には、ファイバーのコアの中に進
入する光も、ファイバーのクラッディング部に進入する
光も共に僅かしかない。第8b図の場合、ファイバー12の
位置はまだ僅かばかり低いけれども、ファイバーのクッ
ラッディング部に進入する光が若干あり、この光が検出
器48で検出される。最後に、第8c図に示すように、GRIN
レンズ10に関してファイバー12が正しい位置に配置され
ているときは、基準平面14で反射された光はそのほとん
ど全部がファイバーのコアの中に進入し、ファイバーの
クラッディング部に進入する光にごく僅かしかない。従
って、第９図のグラフに示すように、ファイバー12を横
方向に移動させて行くとファイバーのクラッディング部
からの光を検出するようにした検出器48の出力が局所的
に最少値を生じるような移動位置がある。上記局所的最
少値が検出器によって検出されたら、最初に述べた手法
に従ってファイバー12を所定位置に接着することが可能
である。
GRINレンズにとって起こり得るもう一つの欠点は、そ
の焦点の正確な位置が該レンズの出射側端面上にないと
いうことである。このことから、第10a図、第10b図およ
び第11図に示すように、ファイバー12をレンズ10に対し
て横方向のみならず軸方向に関しても心合せしなければ
ならなくなる。第10a図は、ファイバー12がGRINレンズ1
0に接近しすぎている場合であって、この場合にはレン
ズからの反射光はその大部分が該レンズのクラッディン
グ部の中に進入する。第10b図は、ファイバー12がGRIN
レンズ10から離れすぎている場合であって、ファイバー
のクラッディング部に進入する光がまだ若干はある。フ
ァイバーのレンズに対する軸方向の適正位置は第10c図
に示すものであって、この場合レンズからの反射光はそ
の主たる部分がファイバーのコアに進入し、クラッディ
ング部に進入するものは極く僅かな部分にすぎない。従
って、ファイバー12をレンズの軸方向に移動させてファ
イバーが軸上位置に関してレンズに適正に心合せされる
と、検出器の出力には第11図に示すように別な局所的最
少値が生じることになる。
第12図は本発明の方法を使用した別の手法を説明する
図である。この図はGRINレンズ10′がそのレンズホルダ
ー部30中に正しく心合せされないで配置されている例を
示す。前述のように通常の基準平面を荒摺り研磨によっ
て形成する変わりに、この手法はコネクタのレンズホル
ダ部30を覆って平面鏡50を該ホルダ部に当接させること
によって基準平面を一時的に形成し、既に記載した諸方
法の一つを用いてファイバーの心合せを行なうというも
のである。この手法によれば、コネクター対を形成する
片方のコネクターから出て行く光を該コネクターの端面
に対して垂直にすることが確実に実現される。従って、
こうして形成した、コネクタ対を構成する片方のコネク
タを本法又は前述の方法で形成した他のコネクタを完全
に整合させることが可能になる。
本発明は光ファイバー用コネクタの分野において顕著
な進歩をもたらすものであるということが以上の記述か
ら明らかになったものと思う。特に、本発明はコネクタ
の接続損失を可能な限り小さく抑えると共に最小限の構
成部品を使用するにも拘らずコネクタ対を構成する両コ
ネクタが確実に整合するように心合せされる新規な方法
を提供するものである。本発明を説明するためその特定
の実施例について詳細に説明してきたけれども、本発明
の精神と範囲とから免れることなく種々の修正を行ない
得ることは明らかである。従って、本発明は添付の特許
請求の範囲によって限定されるものを別にすれば何ら限
定されるものではない。
反射して戻ってくる光を検出しないでファイバーの心
合せを行なう方法が第13図に示されている。この図にお
いては、GRINレンズ10に施す皮膜51を前に記載した反射
膜から変えて半透膜として、この膜に入射する光の一部
を反射によって戻しファイバー12中を進ませるようにし
たのは前に記載の例と同じであるが、入射光の残余の部
分をレンズ52を通過させた後に53として図示してある操
作型分光々度計、又は光スペクトルアナライザー（掃引
式ファブリー・ペロ干渉計）に入射させるようにしたも
のである。GRINレンズ10に対して正しく心合せされてい
ないファイバー12を使用して、レーザー光源44から該フ
ァイバーと上記レンズ10とを介して放射されるレーザー
光のモード出力を観測する。レーザー光源に使用されて
いるファブリー・ペロ共振器の構造に応じて、分光々度
計、又は光スペクトルアナライザー53の出力には１個以
上の多量縦モード共振周波数成分、又は単一の縦モード
共振周波数が出現する。もしファイバー12がGRINレンズ
10に対して正しく心合せされており、そのため反射光が
レーザー光源に戻されるものとすれば、レーザーの分光
出力特性は当然のこととして変化するはずである。スペ
クトル成分の急速な変化に伴ってレーザー光の出力には
極めて多数のノイズ成分が現われるが、すぐにかかるノ
イズは消滅してサーザー光の出力スペクトルはその通常
のレベルから感知しうるくらいに低下したものになる。
実際に観測される出力スペクトルの変化はレーザー光源
に戻された反射光のもつ位相安定性に依存したものであ
る。レーザー光の出力スペクトルを観測することによっ
て、ファイバー12が円柱状のGRINレンズ10に正しく心合
せされていることをレーザー光の出力スペクトルの変化
から検知することができる。
ファイバー12をGRINレーザー10に対して心合せするた
めの別法が第14図に示されている。GRINレンズ10の端面
に施してある半透膜51は入射光の一部を反射させてレー
ザー光源44へ戻すと共に入射光の残余を透過させレンズ
52を経て検出器53に入射させる。検出器53の電気出力は
増巾器54の中で増幅され、該増巾器の出力は電子式のス
ペクトルアナライザー（周波数分析器）へ伝装される。
ファイバー12がGRINレンズ10に正しく心合せされていな
いときは、スペクトルアナライザー55の出力はレーザー
光源44および検出器53に由来するノイズの周波数成分を
示すにすぎない。ファイバー12がGRINレンズに正しく心
合せされ、そのため反射光がレーザー光源44へ戻される
と、レーザー光の出力スペクトルは正常の出力レベルか
ら外れたものになる。レーザー光の出力はノイズ成分を
多く含んだものになり、スペクトルアナライザーで観測
するとランダムなノイズの周波数成分が認められるが、
レーザー光源へ戻された反射光の位相がこの反射光を発
生させた元のレーザー光の位相にロックされたままであ
れば、つまりファイバー12と、レーザー光源44の共振器
のミラーとGRINレンズ10の端面に施した半透膜51の形成
する反射鏡とが一緒になって温度変化に対し安定性の高
い外付け共振器をレーザー光源44に対して形成している
と見倣せる場合には、出力スペクトルのノイズ成分は減
少する。レーザー光の出力スペクトルの通常のスペクト
ルからの偏差を観測することによって、ファイバーがGR
INレンズに正しく心合せされていることを検知する。
【図面の簡単な説明】
第１図は光ファイバーとコネクター用GRINレンズの略図
であって、該レンズはその端面に垂直な出力光束を生じ
るように角度に関して上記ファイバーに心合せされてい
る。 第２図は第１図と類似の略図であるが、完全に心合せさ
れてないGRINレンズを示す。 第３図はファイバーをGRINレンズに心合せするための１
技法を示す略図である。 第４図はGRINレンズとレンズホルダーの断面図であっ
て、基準平面としての表面が荒摺り研磨によって形成さ
れる前のものを示す。 第５図は本発明の心合せ法に使用される、GRINレンズと
レンズホルダーとから成る組立体の断面図である。 第６図は本発明によって形成された、対を構成する両コ
ネクターの部分断面図である。 第７図はファイバーとGRINレンズから成る組立体の心合
せを行なうための別法を示す略図である。 第8a図乃至第8c図はファイバーのレンズに対する相対位
置に応じてファイバーの中に戻される反射光の割合が種
々に変化する様子を示す略図であって、第8a図はファイ
バーのレンズに対する位置が低すぎる場合を、第8b図は
ファイバーの位置が僅かばかり低い場合を、そして第8c
図はファイバーがレンズに対して正しく心合せされてい
る場合を示す。 第９図はファイバーのクラッディング部から出て行く光
の検知出力をファイバーの種々の横方向変位に対して描
いたグラフである。 第10a図乃至第10c図はファイバーのレンズに対する軸方
向位置に応じてファイバーのクラッディング部の中に戻
される反射光の割合が種々に変化する様子を示す略図で
ある。 第11図はファイバーのクラッディング部の中に入って行
く反射光の検知出力をファイバーの種々の軸線方向の変
位に対して描いたグラフである。 第12図は正しく心合せされていないGRINレンズを収容す
るコネクターの中でファイバーを心合せするための別法
を示す略図である。 第13図と第14図はファイバーとGRINレンズとから成る組
立体を心合せするための別法を説明する略図である。 10……レンズ、12……光ファイバー、14……（レンズ
の）端面、14′……露出したレンズ端面、14′……（共
通の）基準平面、22……ビームスプリッター、30……
（コネクターの）レンズホルダ，ホルダー、30′……
（ホルダーの）隣接面，（レンズホルダーの）平面の端
面、30″……（共通の）基準平面、46……（ファイバー
の）彎曲部、48……検出器、50……平面鏡、51……部分
反射性材質の皮膜，反射膜、53……スペクトルアナライ
ザー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−9615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−3408（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−15107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−158619（ＪＰ，Ａ) 実公 昭51−33565（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも一端に屈折率分布型レンズを有
    するコネクターを他のコネクターと組み合わせるために
    高精度標準コンポーネントを使用することなしに、複数
    のレンズ型光ファイバー用コネクターを角度に関して心
    合せする方法であって、該方法が 各屈折率分布型レンズを一方の端面が露出するようにし
    てホルダーの中に固定する段階、 該屈折率分布型レンズの正確な向きに関係なく、露出し
    たレンズ端面をホルダーの隣接面と共に荒摺り研磨する
    ことによって、共通な基準平面を形成する段階、及び 光ファイバーから出た光線が上記基準表面に垂直な角度
    で入射するように光ファイバーを上記屈折率分布型レン
    ズの他の端面に配置する段階を包含し、 それによって任意２個のコネクターは、それぞれの基準
    平面を当接するようにして結合されるとき、つまり相互
    に平行な関係で配置されるとき、角度に関して完全に心
    合せされた状態になることを特徴とする心合せ方法。
  2. 【請求項２】上記ファイバーをレンズに配置する段階
    が、 基準平面に反射性材質の被膜を施す段階、 光をファイバーの中に進入される段階、 該反射被膜により反射されてファイバー中を戻ってくる
    反射光の強度を測定する段階、及び 該測定段階で得られる光強度が極大値を示すようになる
    までファイバーをレンズに対して移動させる段階を包含
    する特許請求の範囲第１項に記載の方法。
  3. 【請求項３】上記反射光の強度を測定する段階が、 ファイバー中に彎曲部を形成してファイバーのクラッデ
    ィング部から出た光がファイバーから出るようにする段
    階、及び 該彎曲部においてファイバーから出た光を検出する段階 からなり、これによって検出された光の出力の局所的最
    小値の検出が完全な心合わせを示しかつ殆どの光をファ
    イバーの中に入れる特許請求の範囲第２項に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】上記ファイバーを移動させる段階が、 ファイバーを屈折率分布型レンズに対して横方向に移動
    させる段階、及び ファイバーを屈折率分布型レンズに対して軸線方向に移
    動させる段階 からなり、このことによってファイバーの位置を３次元
    的に最適にする特許請求の範囲第２項に記載の方法。
  5. 【請求項５】上記反射光の強度を測定する段階が、 上記ファイバーの光路中にビームスプリッターを挿入し
    ファイバーを通る戻り光路で反射光を分離する段階、及
    び 上記ビームスプリッターによって分離された反射光を検
    出する段階 によって、上記ファイバーが上記屈折率分布型レンズと
    適切に心合わせされた時に検出された光強度が最大にな
    る特許請求の範囲第２項に記載の方法。
  6. 【請求項６】ファイバーを移動させる段階が、 ファイバーを屈折率分布型レンズに関して横方向に移動
    させる段階、及び ファイバーを屈折率分布型レンズに関して軸線方向に移
    動させる段階 からなり、このことによってファイバーの位置を３次元
    的に最適にする特許請求の範囲第５項に記載の方法。
  7. 【請求項７】上記ファイバーを屈折率分布型レンズの他
    の端面に配置する段階が、 上記基準平面に部分的反射性材質の被膜を施す段階、 レーザー光をファイバーの中に進入させる段階、 上記基準平面に透過した光をスペクトルアナライザーで
    受ける段階、 ファイバーを屈折率分布型レンズに対して移動させる段
    階、及び スペクトルアナライザーの受けた光のスペクトル成分を
    監視して、ファイバーと屈折率分布型レンズが完全に心
    合せされていることを示すスペクトルの変化を検知する
    段階 を包含する特許請求の範囲第１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】少なくとも一端に屈折率分布型レンズを有
    するコネクターを他のコネクターと組み合わせるために
    高精度標準コンポーネントを使用することなしに、複数
    のレンズ型光ファイバー用コネクターを角度に関して心
    合せする方法であって、該方法が 各屈折率分布型レンズを一方の端面が露出するようにし
    てレンズホルダーの中に固定する段階であって、該レン
    ズホルダーが同一の形式の他のレンズホルダーに連結す
    るために平面を有し、該平面が上記屈折率分布型レンズ
    に対し正確に方向決めされておらず、 該レンズホルダーの上記平面に平面鏡を配置することに
    よって一時的に基準平面を形成する段階、 光ファイバーから出た光線が上記基準平面に垂直な角度
    で入射するように光ファイバーを上記屈折率分布型レン
    ズの他の端面に配置する段階、及び 上記平面鏡を除去する段階 を包含し、 それによって任意２個のコネクターは、上記レンズホル
    ダーの平面が互いに当接つまり相互に平行な関係で配置
    されるとき、角度に関して完全に心合せされた状態にな
    ることを特徴とする心合せ方法。
  9. 【請求項９】少なくとも一端に屈折率分布型レンズを有
    するコネクターを他のコネクターと組み合わせるために
    高精度標準コンポーネントを使用することなしに、複数
    のレンズ型光ファイバー用コネクターを角度に関して心
    合せする方法であって、該方法が 各屈折率分布型レンズを一方の端面が露出するようにし
    てレンズホルダーの中に固定する段階であって、該レン
    ズホルダーが同一の形式の他のレンズホルダーに連結す
    るために平面を有し、該平面が上記屈折率分布型レンズ
    に対し正確に方向決めされておらず、 該レンズホルダーの上記平面に対向させて反射部材を配
    置することによりこれと平行な基準平面を形成する段
    階、及び 光ファイバーから出た光線が上記基準平面に垂直な角度
    で入射するように光ファイバーを上記屈折率分布型レン
    ズの他の端面に配置する段階 を包含し、 それによって任意２個のコネクターは、上記レンズホル
    ダーの平面が互いに当接つまり相互に平行な関係で配置
    されるとき、角度に関して完全に心合せされた状態にな
    ることを特徴とする心合せ方法。
  10. 【請求項１０】ファイバーを屈折率分布型レンズの他の
    端面に配置する段階が、 基準平面に部分反射性材質の被膜を施す段階、 レーザー光をファイバの中に進入させる段階、 基準平面を透過した光をスペクトルアナライザーで受け
    る段階、 ファイバーをレンズに対して移動させる段階、及び スペクトルアナライザーの受けた光のスペクトル成分を
    監視して、ファイバーとレンズが完全に心合せされてい
    ることを示すスペクトルの変化を検知する段階を包含す
    る特許請求の範囲第９項に記載の方法。
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