JP3897660B2

JP3897660B2 - 光ファイバ部品の製造方法

Info

Publication number: JP3897660B2
Application number: JP2002241799A
Authority: JP
Inventors: 恵子白石; 三男伊藤; 進大根田; 光博田畑; 亮長瀬; 秀一柳; 眞一岩野; 泰世三宅; 宏和竹内; 伸夫船引
Original assignee: NTT Advanced Technology Corp; Nippon Electric Glass Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp; SWCC Showa Device Technology Co Ltd
Current assignee: NTT Advanced Technology Corp; Nippon Electric Glass Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp; SWCC Showa Device Technology Co Ltd
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2022-08-22
Also published as: JP2004078093A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバ部品の製造方法に係わり、特に、固定減衰器などの光機能部品におけるフェルールなどの細径管の挿入孔に光ファイバを挿入した光ファイバ部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、固定減衰器などの光機能部品は、光ファイバ部品としてのフェルールを備えており、このフェルールの挿入孔内には光減衰ファイバなどの光ファイバが挿入されている。
【０００３】
図４は、従来の光ファイバ部品の組立手順を示す説明図である。同図（ａ）において、例えば、内径１２６μｍの挿入孔１ａを有するフェルール１を用い、フェルール１の挿入孔１ａ内に、接着剤（不図示）を充填する。光ファイバ心線２の被覆２ｂを、先端部から２０〜４０ｍｍの長さに亘って除去し、外径が１２５μｍの光ファイバ２ａを露出させる。さらに、露出した光ファイバ２ａの外表面を、アルコールなどでワイピングして清掃する。
【０００４】
次に、清掃した光ファイバ２ａを、図４（ｂ）に示すように、フェルール１の挿入孔１ａ内に挿入し、接着剤を加熱硬化して光ファイバ２ａをフェルール１の挿入孔１ａ内に固定した後、フェルール１の両端から３〜７ｍｍ程度突出している光ファイバ２ａを切断する。
【０００５】
次いで、図４（ｃ）に示すように、光ファイバ２ａを装着したフェルール１の両端面を研磨加工することにより、光ファイバ部品を完成させることができる。この光ファイバ部品は、固定減衰器などの光機能部品のハウジングなどに組み込まれ、これにより、光デバイスが完成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような光ファイバ部品の製造方法においては、一つの光ファイバ部品を得るのに、（１）光ファイバ心線の被覆を除去して光ファイバを露出させる工程、（２）露出させた光ファイバを清掃する工程、（３）清掃した光ファイバをフェルールの挿入孔内に挿入する工程の３工程が必要であることから、作業効率が悪いという難点があった。また、フェルールの両端から３〜７ｍｍ程度突出している光ファイバを切断することから、光ファイバが無駄になるという難点があった。
【０００７】
このため、図５に示すように、多数個（例えば７個）のフェルール１を、その挿入孔１ａの軸線を一致させて直列に並べ、このフェルール１の挿入孔１ａ内に光ファイバ２ａを一括して挿入する方法や、図６に示すように、長尺のフェルール３の挿入孔３ａ内に光ファイバ２ａを挿入し、光ファイバ２ａの挿入後において、フェルール３を所定長に切断する方法も案出されている。
【０００８】
このような光ファイバのフェルールへの挿入方法によれば、作業効率を向上させることができるものの次のような難点があった。
【０００９】
第１に、図５、図６に示すような挿入方法においては、光ファイバ心線の被覆をフェルール１、３の長さに合わせて除去して光ファイバ２ａを露出させ、かつ露出させた長尺の光ファイバ２ａを挿入用把持治具４で把持することが必要になり、また、この状態で長尺の光ファイバ２ａをフェルール１、３の挿入孔１ａ、３ａ内に挿入しようとすると、光ファイバ２ａが挿入用把持治具４で把持している部分で破断する虞があった。
【００１０】
第２に、光ファイバ２ａを把持している部分で光ファイバ２ａのくずが付着し、このくずがフェルール１、３の挿入孔１ａ、３ａ内まで入り込み、ひいては光ファイバ２ａの特性を低下させる虞があった。
【００１１】
第３に、光ファイバ２ａをフェルール１、３の挿入孔１ａ、３ａに挿入する際に、光ファイバ２ａの外周部がフェルール１、３の挿入孔１ａ、３ａの内周壁に接触して光ファイバ２ａが破断する虞があった。また、破断した光ファイバ２ａは廃棄処分されることから、光ファイバ２ａの歩留まりが低下するという難点もあった。
【００１２】
第４に、フェルール１、３の挿入孔１ａ、３ａと光ファイバ２ａ間にはクリアランスが殆どないことから、この状態で光ファイバ２ａをフェルール１、３の挿入孔１ａ、３ａ内に挿入しようとすると、光ファイバ２ａの外周部とフェルール１、３の挿入孔１ａ、３ａの内周壁間の摩擦抵抗により、光ファイバ２ａを挿入することが困難になるという難点があった。
【００１３】
第５に、フェルール１、３の挿入孔１ａ、３ａが微小とされ、また、光ファイバ２ａの外径が挿入孔１ａ、３ａの内径よりもさらに微小とされていることから、光ファイバ２ａをフェルール１、３内に挿入するに際しては、フェルール１、３の挿入孔を拡大鏡で観察しながら挿入しなければならず、また、フェルール１、３の挿入孔側にテーパ加工を施さなければ光ファイバの挿入が困難になるという難点があった。
【００１４】
このため、光ファイバの端部に細径のワイヤや糸などを接着剤などにより取り付け、このワイヤや糸などをフェルールの挿入孔内に挿入し、これをフェルールの挿入孔から引き出すことにより、光ファイバをフェルールの挿入孔内に挿入することも案出されているが、このような方法においては、接着剤が剥がれたり、接着剤が光ファイバの外径より太く付いたりして、光ファイバを引き出すことができないという難点があった。
【００１５】
本発明は、上述の難点を解決するためになされたもので、光ファイバの破断を防止し、作業効率を向上させることができる光ファイバ部品の製造方法を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明の光ファイバ部品の製造方法は、光ファイバの外径とほぼ同等の内径の挿入孔を有する細径管内に光ファイバを挿入するに当たり、光ファイバの先端部に光ファイバの外径よりも小径でかつ細径管の挿入孔の内径の５０％以上で９８％以下の外径の容易に挿入孔を通過し得るリード用ファイバを接続し、リード用ファイバを細径管内に挿入して引き出すことにより、光ファイバを細径管内に挿入するように構成されている。
【００１７】
また、本発明の光ファイバ部品の製造方法における細径管は、光ファイバが挿入された細径管が装着されるコネクタの長さの２倍以上の長さを有するもので構成されている。
【００１８】
さらに、本発明の光ファイバ部品の製造方法は、光ファイバを挿入した細径管を所定の長さで切断するように構成されている。
【００１９】
本発明の光ファイバ部品の製造方法における細径管は、複数の短尺の細径管から構成され、これらの複数の短尺の細径管は、挿入孔の軸線を一致させて直列に配置したもので構成されている。
【００２０】
また、本発明の光ファイバ部品の製造方法は、短尺の細径管に挿入した光ファイバを、短尺の細径管の長さに合わせて切断するように構成されている。
【００２１】
さらに、本発明の光ファイバ部品の製造方法におけるリード用ファイバは、石英系のガラスファイバと、この石英系のガラスファイバの外周に設けられた合成樹脂の被覆層とで構成されている。
【００２２】
本発明の光ファイバ部品の製造方法におけるリード用ファイバは、コアと、このコアの外周に順次設けられたクラッドおよび合成樹脂の被覆層とで構成されている。
【００２３】
また、本発明の光ファイバ部品の製造方法における合成樹脂の被覆層は、リード用ファイバのガラスファイバ又はクラッドに対して高密着する非剥離性の合成樹脂で形成されている。
【００２４】
さらに、本発明の光ファイバ部品の製造方法における合成樹脂の被覆層の厚さは、５μｍ以上とされている。
【００２５】
本発明の光ファイバ部品の製造方法によれば、リード用ファイバの外径が細径管の挿入孔の内径よりも小径にされていることから、リード用ファイバを細径管の挿入孔内に容易に挿入することができ、ひいては、このリード用ファイバに接続された光ファイバを破断させることなく細径管の挿入孔内に容易に挿入することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光ファイバ部品の製造方法を適用した好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明における光ファイバ部品の組立手順を示す説明図である。なお、同図において、先出の図４〜図６と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２８】
図１（ａ）において、符号５は、結晶化ガラスなどの長尺の細径管５を示しており、この細径管５の挿入孔５ａ内には液状の接着剤（不図示）が挿入孔５ａの全長に亘って充填されている。ここで、細径管５の軸方向の長さは１００〜３００ｍｍ程度で、細径管５の挿入孔５ａの内径は１２６μｍである。さらに、光ファイバ心線２（図４参照）を構成する被覆２ｂ（図４参照）は、細径管５の長さに合わせて除去され、これにより、外径が１２５μｍの光ファイバ２ａ（図４参照）が露出されている。
【００２９】
符号６は後述する、リード用ファイバを示しており、このリード用ファイバ６の外径は、細径管の挿入孔の内径よりも小径とされている。
【００３０】
ここで、非剥離性の合成樹脂の被覆層６３の厚さは、５μｍ以上とすることが望ましい。合成樹脂の被覆層６３の厚さを５μｍ未満にすると、合成樹脂の被覆層６３が薄くなるため偏心し易くなり、ひいてはガラスファイバ６１（若しくはクラッド６２）が露出したり、傷つき易くなるからである。また、ガラスファイバ６１（若しくはクラッド６２）の外径は、細径管の挿入孔の内径の５０％以上であり、非剥離性の合成樹脂の被覆層６３を含めたリード用ファイバ６自身の外径は、細径管の挿入孔の内径の９８％以下にすることが望ましい。すなわち、リード用ファイバ６の外径は、細径管５の挿入孔５ａの内径の５０〜９８％の範囲内にあるようにすることが好ましい。５０％未満にすると、リード用ファイバ６の剛性が弱くなり、ひいては、リード用ファイバ６が挿入孔５ａ内で屈曲し挿入孔５ａ内への挿入が困難となるからであり、また、９８％を超えると、挿入孔５ａとリード用ファイバ６間のクリアランスが小さくなり、ひいては、リード用ファイバ６の外周部と挿入孔５ａの内周壁間の摩擦抵抗が大きくなって、リード用ファイバ６の挿入孔５ａ内への挿入が困難となるからである。
【００３１】
以上から、細径管５の挿入孔５ａの内径が１２６μｍの場合、リード用ファイバ６の外径は７３〜１２３．５μｍが望ましいが、本実施例では外径が１２０μｍのリード用ファイバ６の場合について説明する。なお、これらの寸法値は説明のための一例であり、これらに限定されるものでないことは言うまでもない。また、図１以降の実施例の説明において用いる寸法値も説明のための一例であり、これらに限定されるものでない。
【００３２】
次に、図１（ｂ）に示すように、外径が１２０μｍのリード用ファイバ６の先端部を細径管５の挿入孔５ａ内に挿入して、これを細径管５の他端側より引き出しておく。
【００３３】
そして、図１（ｃ）に示すように、リード用ファイバ６の後端部と、光ファイバ２ａの先端部とを後述する方法により融着接続した後、リード用ファイバ６の先端部を光ファイバ２ａが細径管５の挿入孔５ａ内に位置するまで引っ張る。
【００３４】
なお、リード用ファイバ６の先端部を引っ張る場合には、光ファイバ心線２（図４（ｂ）参照）を把持することが望ましい。光ファイバ２ａを把持すると、当該把持部分で破断する虞があり、また、把持部分で付着した光ファイバ２ａのくずが細径管５の挿入孔５ａ内に入り、光ファイバ２ａの特性を低下させる虞があるからである。
【００３５】
次いで、図１（ｄ）に示すように、光ファイバ２ａを細径管５の挿入孔５ａ内に挿入した後、細径管５の両端から突出している光ファイバ２ａを切断し、接着剤を加熱硬化（１００℃で３０〜６０分程度）させて光ファイバ２ａを細径管５の挿入孔５ａ内に固定する。
【００３６】
そして、光ファイバ２ａを挿入した細径管５を、図１（ｅ）に示すように、コネクタの長さに合わせて所定長（例えば、ＭＵ型固定減衰器の場合は１６．７ｍｍ程度）に切断し、次いで、コネクタの長さに合わせて切断された細径管５１の両端部を面取りし、研磨加工する。これにより、光ファイバ部品５２が完成する。
【００３７】
ここで、細径管５の軸方向の長さは、コネクタなどの光製品の長さの２倍以上にすることが望ましい。これは、フェルールなどの細径管５は当該細径管５が装着される光製品の長さに合わせて切断されることから、細径管５の長さを光製品の長さの２倍未満にすると、１個分の光製品にしか適用できず、光ファイバ部品の製造の作業効率が向上しないからである。
【００３８】
以上の光ファイバ部品の製造方法においては、長尺の細径管５の挿入孔５ａ内に光ファイバ２ａを一回の作業により挿入することができることから、作業効率を上げることができる。さらに、細径管５の挿入口にテーパ加工を施さなくても、光ファイバ２ａを容易に挿入することができることから、テーパ加工の工程を省くことができる。
【００３９】
なお、前述の実施例においては、接着剤を挿入孔５ａ内に予め充填した場合について述べているが、この接着剤は、光ファイバ２ａを挿入孔５ａ内に挿入する際に、光ファイバ２ａの外周部に塗布してもよい。また、光ファイバ２ａの挿入孔５ａ内のへの挿入は、長尺の細径管に挿入するものに限定されず、たとえば、減衰ファイバなどの光デバイス（以下「光製品」という）と同等の長さを有する短尺の細径管内に光ファイバを挿入するか、若しくは、図５に示すように、複数の短尺の細径管を、その挿入孔の軸線を一致させて直列に並べ、これらの細径管の挿入孔内にリード用ファイバを介して光ファイバを一括して挿入してもよい。この場合、複数の短尺の細径管はＶ溝を有する架台のＶ溝に配設することが望ましい。
【００４０】
図２は、光ファイバの先端部に接続されるリード用ファイバの横断面図を示している。
【００４１】
同図において、リード用ファイバ６は、石英系のガラスファイバ６１と、このガラスファイバ６１の外周に設けられる非剥離性の合成樹脂の被覆層６３とを備えている。ここで、ガラスファイバ６１および合成樹脂の被覆層６３の外径は、それぞれ、１００μｍ、１２０μｍとされている。
【００４２】
このような構成のリード用ファイバ６および挿入すべき光ファイバ２ａは、外径調心型の融着接続機にセットされる。そして、放電によって両者のガラスを溶融することにより融着接続することができる。
【００４３】
図３は、リード用ファイバ６の他の実施例を示す横断面図である。なお、同図において、図２と共通する部分には同一の符号が付されている。図３において、リード用ファイバ６は、石英ガラスを主成分とするコア６１ａと、このコア６１ａの外周に設けられる石英ガラスを主成分とするクラッド６２と、このクラッド６２の外周に設けられる非剥離性の合成樹脂の被覆層６３とを備えている。ここで、コア６１ａ、クラッド６２および合成樹脂の被覆層６３の外径は、それぞれ、１０μｍ、１００μｍ、１２０μｍとされている。
【００４４】
この実施例においても、石英ガラスを主成分とするコア６１ａおよびクラッド６２を備えていることから、図２に示す実施例と同様に、コア６１ａおよびクラッド６２と、光ファイバ２ａとを放電によって融着接続することができる。また、この実施例においては、より調心精度の高いコア直視型融着接続機の使用が可能となり、ひいては、リード用ファイバ６と光ファイバ２ａとの接続部における接続不良、すなわち、両者の接続面積の不均一、接続部の位置ずれおよび軸心ずれなどを低減することができる。
【００４５】
次に、ガラスファイバ６１（若しくはクラッド６２）の外周に合成樹脂の被覆層６３を設けたのは、ガラスファイバ６１（若しくはクラッド６２）の外表面を保護すると共に、また、リード用ファイバ６を細径管５の挿入孔５ａ内に挿入するに際し、リード用ファイバ６自身が破断するのを防止するためである。さらに、合成樹脂の被覆層６３は、それ自身がガラスファイバ６１（若しくはクラッド６２）に高密着し、それ自身を機械的に切削するか、強酸や強アルカリなどの化学薬品に浸漬しなければ剥離できないような非剥離性の樹脂、例えば、ウレタン系紫外線硬化型樹脂やエポキシ系紫外線硬化型樹脂で形成することが望ましい。
【００４６】
なお、前述の実施例においては、細径管として、結晶化ガラスを使用した場合について述べているが、本発明はこれに限定されず、例えば、ジルコニア、金属、プラスチックおよび石英などを使用することができる。また、細径管は、ＭＵ型光機能部品に配設するものに限定されず、例えば、ＦＣ型、ＳＴ型、ＳＣ型、若しくはＬＣ型コネクタなどに配設してもよい。さらに、細径管内に挿入される光ファイバとしては、光減衰ファイバに限定されず、例えば、光学フィルタなどに使用されるファイバグレーティング、コア径変換ファイバ、集光レンズ機能付き光ファイバなどの石英系光ファイバを使用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の光ファイバ部品の製造方法によれば、リード用ファイバの外径が細径管の挿入孔の内径よりも小径にされていることから、リード用ファイバを細径管の挿入孔内に容易に挿入することができ、ひいては、このリード用ファイバに接続された光ファイバを破断させることなく容易に細径管の挿入孔内に挿入することができる。また、複数個の単位長の細径管を直列に並べたものや長尺の細径管に長尺の光ファイバを挿入する場合には、作業工程の削減を図ることができると共に、作業効率をアップすることができる。さらに、リード用ファイバがコアおよびクラッドで構成されていることから、当該リード用ファイバと光ファイバとを放電によって融着接続することができ、ひいては、リード用ファイバと光ファイバとの接続部における接続不良（接続面積の不均一、接続部の位置ずれおよび軸心ずれなど）を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバ部品の製造方法の一実施例を示す説明図。
【図２】本発明におけるリード用光ファイバの縦断面図。
【図３】本発明におけるリード用光ファイバの他の縦断面図。
【図４】従来の光ファイバ部品の製造方法の説明図。
【図５】従来の光ファイバ部品の製造方法の他の説明図。
【図６】従来の光ファイバ部品の製造方法の他の説明図。
【符号の説明】
５・・・・・・細径管
５ａ・・・・挿入孔
２・・・・・・光ファイバ心線
２ａ・・・・光ファイバ
６・・・・・・リード用ファイバ
６１・・・・ガラスファイバ
６１ａ・・・コア
６２・・・・クラッド
６３・・・・合成樹脂の被覆層

Claims

光ファイバの外径と同等の内径の挿入孔を有する細径管内に前記光ファイバを挿入するに当たり、
前記光ファイバの先端部に前記光ファイバの外径よりも小径でかつ前記挿入孔の内径の５０％以上で９８％以下の外径のリード用ファイバを接続し、前記リード用ファイバを前記細径管内に挿入して引き出すことにより、前記光ファイバを前記細径管内に挿入することを特徴とする光ファイバ部品の製造方法。
前記細径管は、前記光ファイバが挿入された細径管が装着されるコネクタの長さの２倍以上の長さを有するもので構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ部品の製造方法。
前記光ファイバを挿入した前記細径管を所定の長さで切断することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光ファイバ部品の製造方法
前記細径管は、複数の短尺の細径管から構成され、それらの挿入孔の軸線を一致させて直列に配置したものであることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ部品の製造方法。
前記短尺の細径管に挿入した光ファイバを、前記短尺の細径管の長さに合わせて切断することを特徴とする請求項４記載の光ファイバ部品の製造方法．
前記リード用ファイバは、石英系のガラスファイバと、この石英系のガラスファイバの外周に設けられた合成樹脂の被覆層とで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項記載の光ファイバ部品の製造方法。
前記リード用ファイバは、コアと、このコアの外周に順次設けられたクラッドおよび合成樹脂の被覆層とで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項記載の光ファイバ部品の製造方法。
前記合成樹脂の被覆層は、前記リード用ファイバのガラスファイバ又はクラッドに対して高密着する非剥離性の合成樹脂で形成されていることを特徴とする請求項６または請求項７記載の光ファイバ部品の製造方法。
前記合成樹脂の被覆層の厚さは、５μｍ以上であることを特徴とする請求項６から請求項８の何れか１項記載の光ファイバ部品の製造方法。