JP3908414B2 - 偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンダファイバなどの偏波保持ファイバにコネクタを取り付ける際に、その偏波保持ファイバの軸角度が、伝送される直線偏光に適合するようにとりつける方法及びその装置に関するものであり、さらに詳しくは、コネクタを構成するアダプタの基準位置に対し、プラグが保持する偏波保持ファイバの軸角度を調整するためにキーを調整する方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５はコア２の両側にクラッド３とは熱膨張係数の異なる一対の応力付与材４（４A ，４B ）を設けることにより、クラッド３を介してコア２に応力を付加するように形成されたパンダファイバと呼ばれる偏波保持ファイバの断面図である。 このパンダファイバの場合、コア２及びクラッド３の中心ＯC と応力付与材の中心ＯA ，ＯB とがＸ軸上に並んでいるので、コア２にはＹ軸に対して対称な応力が付与される。したがって、この偏波保持ファイバ１を伝搬するのは、Ｘ軸又はＹ軸方向に振動する直線偏光が主体となる。
したがって、このような偏波保持ファイバを効率よく接続するためには、シングルモードファイバのような点対称性のファイバを接続する場合のようにコアの中心軸を一致させるだけではなく、相互の主軸の方向（偏波の振動方向）が一致するように接続することが求められる。以下、偏波保持ファイバの主軸がアダプタの基準位置（例えば、アダプタキー部とアダプタの中心を結ぶ軸方向）に対してなす角度を「軸角度」という。
【０００３】
ところで、偏波保持ファイバの接続は、シングルモードファイバなどと同様、図３に示すようなコネクタを用いて行われる。
図３（ａ）は、パンダファイバ１を内包するパンダファイバコード５，５を接続するコネクタ２０の一例の説明図であり、同図（ｂ）はパンダファイバコード５のＸ−Ｘ断面矢視図である。
コード５は、パンダファイバ１上にジャケット６、ケブラーなどの補強繊維７及びプラスチックシース８を順次施してなる。
また、コネクター２０は、アダプタ３０とこれに結合可能に形成されたプラグ４０，４０からなる。その構造の詳細は後述するが、コード５の接続端部のシース８を剥離し、ケブラー７を除去して、これをフェルール４１に挿入し、プラグの中子４２にセットしたものを、アダプダ３０に両側から挿入し、ハウジング４３の結合部４３ａをアダプターのハウジング３３の結合部３４に螺合させると両側のプラグ４０，４０に内蔵されたパンダファイバ１，１がアダプタ内の後述するスリーブ内で当接するようになっている。
しかし、このようなコネクタを用いてアダプタ３０に両側からファイバ１を内蔵したプラグ４０を差し込むだけでは、コア２同士はほぼ中心位置で当接するが、主軸の方向を合わせることにはならない。
【０００４】
そこで、このようなコネクタ２０を用いてパンダファイバ１を接続する際、従来は例えば、アダプタ３０の結合部３４に設けられたアダプタキー部３７を基準にして、図５のようなパンダファイバのコア２、応力付与材４A ，４B の中心ＯC ，ＯA ，ＯB を結ぶ直線の方向又はそれに直交する方向の延長線上にくるように向けて軸合わせをしていた。
その固定方法としては、アダプタキー部３７に一致させるべき中子４２の外周上の位置に印をつけておき、プラグの中子４２上に軸方向及び円周方向に摺動可能なプラグキー４５を、その結合部４６が印をつけた位置と一致するように嵌め込み、しかるのち接着剤を用いてプラグキー４５を中子４２に接着させていた。このようにして固定したプラグキー４５の結合部４６がアダプタのキー部３７と嵌合するように両側のプラグ４０，４０を差し込むとフェルール４１先端のパンダファイバ１の端面の軸角度が一致する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、次のような問題がある。
▲１▼ 目視で判定するので、軸角度を精密に合わせることができない。
▲２▼ また、端面の状態だけで判定するので、ファイバの長手方向に捻回歪みが残っている場合、端面だけが合っていてもそれが最適であるといえない場合もある。
▲３▼ さらに、パンダファイバの端面自体も図５のように応力付与材４A ，４B がコア２に対して正確な点対称に形成されているとは限らない。
例えば、図６に示す例では、コア１２と応力付与材１４A の中心間の距離ＯC ′−ＯA ′よりもコア２と応力付与材１４B の中心間の距離ＯC ′−ＯB ′の方が大きくなっている。また、コア２の中心ＯC ′は応力付与材１４A ，１４B の中心０A ′，ＯB ′を結ぶ直線Ｘ′上にない。すなわち応力付与材１４A ，１４B はコア２に対して点対称をなさない。また、ＯA ′−ＯB ′間の中心ＯD ′を通ってＸ′軸に垂直な軸をＹ′とすると、Ｘ′軸とＹ′軸の交点ＯD ′は、コア２の中心ＯC ′と一致せず、Ｘ′軸，Ｙ′軸は、Ｘ軸，Ｙ軸に対して、角度θ′だけ傾いている。したがって、応力付与部材１４A ，１４B は、Ｙ軸に対して線対称でもない。このようなパンダファイバ１１を図５に示すような点対称なパンダファイバ１と接続する場合、目視によりＸ′軸がＸ軸に、Ｙ′軸がＹ軸に平行になるように軸角度合わせをしてもそれで偏波面が一致するとはいえない。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、偏波保持ファイバに対称性がない場合や、長さ方向に撚回歪みが残っている場合でも、接続された偏波保持ファイバの軸角度を実質的に精度よく調整できる偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法の提供を課題とする。
【０００７】
また、軸角度の調整がさらに精度よくかつ効率よくできる偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法の提供を課題とする。
【０００８】
また、軸角度の調整がより正確に行われる偏波保持ファイバ用コネクタの調整方法の軸角度の調整がより正確に行われる偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法の提供を課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、アダプタとプラグから成り、前記アダプタの基準位置に対し、プラグが保持する偏波保持ファイバの軸角度を調整するキーを有する偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法であって、
前記コネクタのキーは、前記アダプターのハウジングに設けられたアダプタキー部と、プラグに装着して前記アダプタキー部と結合できるように形成されたプラグキーとから成り、
前記アダプタの入射側に用いられるプラグ付きマスター偏波保持ファイバを介して出射される光のクロストークが最小となるように予めクロストーク測定系を調整する第１のステップと、
前記プラグ付きマスター偏波保持ファイバにアダプタを介してキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバを接続し、前記調整されたクロストーク測定系によって、前記接続されたキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバにマスター偏波保持ファイバ側から直線偏光を入射させて出射光のクロストークを測定し、そのクロストークが最小となるように前記キー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバの軸角度を調整してその位置で前記アダプタとの相対位置が固定できるように前記プラグキーを装着し、前記プラグに固定する第２のステップとを有することを特徴とする。
これにより、軸角度の調整が精度よく且つ効率よくできる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法において、
前記第２のステップは、前記キー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバの出射端側プラグのプラグキーを調整する過程と、アダプタに接続する側のプラグのプラグキーを調整する過程とを、クロストークの測定値が最小値に安定するまで交互に繰り返すことにより最適位置に調整することを特徴とする。
これにより、軸角度の調整がより正確にできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面にもとづいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法及び調整装置の説明図である。
先ず調整装置の概要について説明すると、図１において、５０は、ＣＷ発光型レーザダイオードなどの光源（以下「ＬＤ光源」という）、６０は、偏光手段で、株式会社応用光電研究室製の偏波面回転モジュールなどが用いられる。７０は、クロストーク測定器で、例えば安藤電気社製のクロストーク測定器などが用いられる（以下、これらの装置をまとめて「クロストーク測定系」という）。
【００１５】
偏波面回転モジュール６０は、偏光子６１と半波長板などのファラデー回転子６２を備えており、ＬＤ光源の光から特定の振動方向の光を偏光子６１によって分離し、直線偏光とする。そして、この偏光子６１から出射される直線偏光の偏波面がファラデー回転子６２によって任意の角度に回転されるようになっている。出力端子３０P は、コネクタ２０のアダプタ３０と同様の構造を有し、プラグ４０と着脱可能に形成されている。
【００１６】
また、クロストーク測定器７０の入力端子３０C もコネクタ２０のアダプタ３０と同様の構造を有し、プラグ４０と着脱可能に形成されている。
入射された直線偏光は検光子７１を介してパワーメータ７２に受光される。
制御部７３は、検光子７１を回転させる検光子制御部、回転角ごとの受光量などのデータを記憶するデータ記憶部や、後述する各種モードのプログラムを記憶するプログラム記憶部、受光量が最大になる角度を主軸の角度と判定し、その主軸がＹ軸となす角度を演算し、また前記受光量の最大値の最小値に対する比、すなわち消光比又はその逆数であるクロストークを演算する演算部などからなり、演算された軸角度や消光比を表示部７４に表示させる。
７５は、モードの選択をするファンクションキー、測定データを記憶部に記憶させたり、呼び出したりするデータキーなどを有する操作部である。
【００１７】
操作部７５には、制御部７３のプログラム記憶部から次の六つのプログラムを選択するファンクションキーが設けられている。
(1) クロストークオート１：偏波保持ファイバのクロストークとファイバの主軸の位置を自動的に検出する（偏波保持ファイバの主軸がプラグキーの結合部とおよそ合っているときに設定する）。
(2) クロストークオート２：偏波保持ファイバのクロストークとファイバの主軸の位置を自動的に検出する（偏波保持ファイバの主軸がわからないときに設定する）。
(3) クロストークマニュアル：入射する光から検出する光の偏波面を決める検光子を手動で任意の角度に設定する。また、そのときの受光量を測定する。
(4) 受光オート１：開始角度、ステップ角度、測定数を設定することによって、検光子を設定通りに回転し受光量を測定する。
(5) 受光オート２：任意の入射光の偏波状態（軸角度と消光比）を自動的に測定し、それぞれの値をパネルに表示する。
(6) 受光マニュアル：検光子を任意の角度に設定し、そのときの受光量を測定する。
上記のモードの選択は、モードキーでクロストークモードか受光モードかを選択し、セレクトキーでオート測定１，オート測定２，マニュアル測定のいずれかを選択することによって行われる。
【００１８】
次に、図４に基づいて、キーを調整するコネクターの構造例について説明する。
概要は図３に基づいて説明したとおりである。
図４において、図４(a) はアダプタの縦断面図、同図(b) はそのＡ−Ａ断面矢視図、同図(c) はプラグの縦断面図、同図(d) はそのＢ−Ｂ断面矢視図、同図(e) はプラグキーの斜視図である。
図４(a) ，(b) において、アダプタ３０は、円筒状のスリーブ３１、中子３２、ハウジング３４からなり、ハウジング３４及び中子３２はそれぞれ左右のエレメント３４L ，３４R 及び３２L ，３２R からなる。
スリーブ３１上に左右から中子３２L ，３２R を嵌め込み、その上にハウジング３４L ，３４R をその底部で中子の鍔部３３L ，３３R を挟着するようにしてハウジングの鍔部３５L ，３５R を孔３８にビス３９を通して締結してある。
ハウジング３４の先端部３６（３６L ，３６R ）には、その一部を切り欠いて、後述するプラグキーと結合するアダプタキー部３７が設けられている。
【００１９】
図４(c) ，(d) ，(e) において、プラグ４０は、予めパンダファイバコード５の接続端部に装着した円筒状のフェルール４１と、その上に嵌合した中子４２とハウジング４３とカバー４４とを具備している。中子４２は前部４２A と後部４２B との螺合により形成され、図では中子４２の前部４２A 外周上に着脱可能なプラグキー４５が装着された状態が示されている。
フェルール４１の鍔部４１ａと中子４２の係合部４２ｂとの間にはスプリング４９が設けられ、このスプリング４９によってフェルール４１の鍔部４１ａは、アダプタ３０のスリーブ３１方向へ付勢され、かつ中子４２の係合部４２ａと係合する。また、中子４２とハウジング４３とは、それぞれの係合部４２C ，４３C で係合している。
このプラグ４０をフェルール４１がスリーブ３１内に嵌合するようにアダプタ３０に挿嵌し、ハウジングの把持部４３ｂを把持して結合部４３ａをアダプタ３０の結合部３６R に螺合する。
【００２０】
図４(e) において、プラグキー４５は、スリット４８を有する円筒状の本体４７の先端に突出する結合部４６を設けたものであり、この結合部４６の幅はアダプタ３０のハウジングの先端部３６に設けられた切り欠き部であるアダプタキー部３７の幅にほぼ等しく形成されている。また、本体４７は中子４２上に嵌着しうる内径を有している。このアダプタキー部３７とプラグキー４５とでコネクターのキーが構成され、後述するように、軸合わせしたときにアダプタキー部３７に対応する中子４２の円周上の位置にプラグキーの結合部４６が接着剤で固定される。
【００２１】
次に、このコネクタのキーの調整方法について述べる。
先ず、図１(a) に基づいて、例えばパンダファイバ１（図５参照）をマスター偏波保持ファイバとし、このマスタ偏波保持ファイバ１を介して出射される光のクロストークが最小となるようにクロストーク測定系を調整する第１のステップについて述べる。
(1) パンダファイバ１にプラグ４０1L，４０1Rを取り付ける。そして、図１(a) に示すように、パンダファイバ１の左端に取り付けたプラグ４０1Lを偏光手段である偏波面回転モジュール６０の出力端子３０P に結合し、右端に取り付けたプラグ４０1Rをクロストーク測定器７０の入力端子３０C に取り付ける。
(2) 偏波面モジュール６０の小ネジを調整し、ファイバの光軸を合わせ、クロストーク測定器７０の受光量が最大になる点に調整する。
(3) クロストーク測定器７０の操作部７５で受光マニュアルモードを選択し、検光子７１の角度を９０度（Ｙ軸方向）に合わせる。
(4) 偏波面回転モジュール６０の偏光子を回転させて、クロストーク測定器７０の消光比が最大（クロストークが最小）になるよう調整する。
以上のステップにより、偏波面モジュール６０の出射光の偏波面がマスター偏波保持ファイバの主軸に一致する。
【００２２】
次に、図１(b) に基づいて、コネクタ２０を用いて、マスター偏波保持ファイバ１と別の偏波保持ファイバを接続する際のコネクタ２０のキーを調整する第２のステップについて、説明する。
(5) 先ず、マスター偏波保持ファイバ１の右端のプラグ４０1Rを外し、アダプタ３０の左側部分３０L に接続する。そして、例えばパンダファイバ１１（図６参照）を試料ファイバとして、その左右両端にプラグキー４５が未装着の調整対象プラグ４０11L ，４０11R を取り付ける。この調整対象プラグ付きパンダファイバ１１の端面を顕微鏡で観察し、応力付与材１４ａ，１４ｂの中心軸を結ぶ直線Ｘ′上の中子４２の周上に目印をつける。
(6) この目印の位置が、アダプタキー部３７のところにくるように、アダプタ３０R にパンダファイバ１１の左端に取り付けたプラグ４０11L を挿入し、右端のプラグ４０11R をクロストーク測定器７０の入力端子３０C に接続する。
(7) この状態で、プラグ４０11L をファイバ軸の周りに回転させながら受光量を測定し、最小になる点で止める。
(8) 次に、この状態でプラグ４０11R をファイバ軸の周りに回転させながら受光量を測定し、最小になる点で止める。
(9) さらに、(7) 、(8) を繰り返し受光量を最小にする。
(10) クロストーク測定器の操作部７５のファンクションキーでクロストークオート２を選定し、軸角度が１８０±３度で消光比が２５ｄＢ以上であることを確認する。
(11) その状態で、アダプタ３０のキー溝位置に対応するプラグ４０11L の中子４２上にマジックインクで目印を付ける。
(12) しかるのちプラグ４０11L を外し、プラグキー４５をその結合部４６が前記目印の位置にくるように装着し接着剤で固定する。
(13) 接着剤が硬化しないうちに、パンダファイバ１１の両端のプラグの接続を逆にし、プラグ４０11L をクロストーク測定器の入力端子３０C に、プラグ４０11R をアダプタ３０R に接続し、(6) 〜(11)を繰り返す。なお、この際プラグ４０11L の方は既にプラグキー４５が装着され接着剤で固定しているので、最終の微調整のみとし、大きくは回転させない。こうして、プラグ４０11R の目印をつけた位置にプラグキーを装着し、接着剤で固定する。
(14) プラグキー４５が中子４２に固定されたことを確認し、マジックインクの目印をアルコール等で拭き取る。
【００２３】
上記は、(5) 、(6) から明らかなように、応力付与材の中心ＯA ′とＯB ′を結ぶ直線Ｘ′をＸ方向の主軸として調整したものであるが、前記中心ＯA ′とＯB ′間を２等分する垂線Ｙ′をＹ軸方向の主軸と仮定して、その垂線上の中子上に目印をつけ、キーを調整することもできる。
この場合は、
イ、上記(3) において検光子の角度を０度方向に合わせる。
ロ、(5) でＹ′方向に目印をつける。
ハ、(10)で角度９０±３度、２５ｄＢ以上の消光比が出ていれば良い。
【００２４】
調整を終えたキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバはアダプタから外し、順次他のキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバを取り付けてキーを調整する。このように調整された偏波保持ファイバは、すべてマスター偏波保持ファイバの主軸と一致する方向にプラグキーが設定されているので、調整された偏波保持ファイバ相互の間でも軸角度が一致する。
【００２５】
以上の例では、マスター偏波保持ファイバについてまず調整を行ってから、そのマスター偏波保持ファイバの軸角度と軸角度が一致するようにプラグキーの位置を設定したが、任意の２本のキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバについて両方とも端面の目視により、おおよそ軸角度を合わせて、アダプタで接続したのち、第１のステップと第２のステップとを連続して行うようにしてもよい。
単に目視で合わせるだけよりも、コネクタによって接続された偏波保持ファイバのクロストークが最小となるようにキーを調整するので、軸角度がより正確に一致する。
ただし、この方法では、第１のステップで行う偏波面回転モジュール６０の偏光子の回転角度の調整を２本のキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバを接続した状態で行うため、前述の方法よりも調整がややむずかしくなる。
【００２６】
図２は、一部自動化した偏波保持ファイバ用コネクタのキー調整装置の説明図である。
図２において、図１（ｂ）に示す装置と異なるところは、プラグ４０を回転駆動する回転駆動手段８０とこれを制御する制御手段９０を設けた点にある。
回転駆動手段８０は、例えばサーボモータ８１、カップリング８２、駆動平歯車８３及びこれと対をなすプラグ把持歯車８４からなる。プラグ把持歯車８４は把持部８４ａを有し開閉可能にプラグ４０11L を把持する。アダプタ２０は図示しない固定台に固定され、駆動歯車８３は、セットされたプラグ把持歯車８４に噛合・離脱自在に移動する移動台に固定されている。制御手段９０はクロストーク測定器７０の制御部７３及びサーボモータ８１の検出部に接続され、制御部７３によって検知される受光量又はクロストークなどの信号とサーボモータ８１の検知部からの信号を比較し、受光量又はクロストークが小さくなる方向へサーボモータ８１を回転させる信号を送る。前述の手順によりプラグ４０11L のキー調整が終わったら、プラグ４０11R に把持歯車８４を付け替え同様に駆動歯車８３をセットしてキー調整を行う。
このキー調整装置を用いれば、前記キー調整手順の第２のステップが半自動的に行われるので、軸角度の調整が容易である。
【００２７】
【発明の効果】
以上に述べたとおり、請求項１記載の発明によれば、
コネクターによって接続された偏波保持用ファイバのクロストークを測定し、そのクロストークが最小となるようにキーを調整して固定するので、偏波保持ファイバに対称性がない場合や長さ方向に撚回歪が残っている場合でも軸角度の調整を精度よく行うことができるという効果がある。
【００２８】
また、同じマスター偏波保持ファイバを用いれば、２本目以降のキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバについては、前記第１のステップを省略し、第２ステップだけを行えばよいので、軸角度の調整を効率よく行うことができる。
【００２９】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、
前記キー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバの出射端側プラグのプラグキーを調整する過程と、アダプタに接続する側のプラグのプラグキーを調整する過程とを交互に繰り返すことにより、軸角度の調整をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の偏波保持ファイバ用コネクタのキー調整方法及び調整装置の説明図である。
【図２】本発明の偏波保持ファイバ用コネクタの別のキー調整方法及び調整装置の説明図である。
【図３】コネクタによる偏波保持ファイバコードの接続方法の説明図である。
【図４】キー調整対象コネクタの説明図である。
【図５】パンダファイバの断面図である。
【図６】パンダファイバの断面図である。
【符号の説明】
１，１１ 偏波保持ファイバ（パンダファイバ）
２，１２ コア
３，１３ クラッド
４，１４ 応力付与材
５，１５ 偏波保持ファイバコード（パンダファイバコード）
６，１６ ジャケット
２０ コネクタ
３０ アダプタ
３１ スリーブ
３２ アダプタの中子
３４ アダプタのハウジング
３７ アダプタキー部
４０ プラグ
４１ フェルール
４２ プラグの中子
４３ プラグのハウジング
４５ プラグキー
４６ プラグキーの結合部
５０ 光源
６０ 偏光手段
７０ クロストーク測定器
８０ 回転駆動手段
９０ 制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンダファイバなどの偏波保持ファイバにコネクタを取り付ける際に、その偏波保持ファイバの軸角度が、伝送される直線偏光に適合するようにとりつける方法及びその装置に関するものであり、さらに詳しくは、コネクタを構成するアダプタの基準位置に対し、プラグが保持する偏波保持ファイバの軸角度を調整するためにキーを調整する方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５はコア２の両側にクラッド３とは熱膨張係数の異なる一対の応力付与材４（４A ，４B ）を設けることにより、クラッド３を介してコア２に応力を付加するように形成されたパンダファイバと呼ばれる偏波保持ファイバの断面図である。 このパンダファイバの場合、コア２及びクラッド３の中心ＯC と応力付与材の中心ＯA ，ＯB とがＸ軸上に並んでいるので、コア２にはＹ軸に対して対称な応力が付与される。したがって、この偏波保持ファイバ１を伝搬するのは、Ｘ軸又はＹ軸方向に振動する直線偏光が主体となる。
したがって、このような偏波保持ファイバを効率よく接続するためには、シングルモードファイバのような点対称性のファイバを接続する場合のようにコアの中心軸を一致させるだけではなく、相互の主軸の方向（偏波の振動方向）が一致するように接続することが求められる。以下、偏波保持ファイバの主軸がアダプタの基準位置（例えば、アダプタキー部とアダプタの中心を結ぶ軸方向）に対してなす角度を「軸角度」という。
【０００３】
ところで、偏波保持ファイバの接続は、シングルモードファイバなどと同様、図３に示すようなコネクタを用いて行われる。
図３（ａ）は、パンダファイバ１を内包するパンダファイバコード５，５を接続するコネクタ２０の一例の説明図であり、同図（ｂ）はパンダファイバコード５のＸ−Ｘ断面矢視図である。
コード５は、パンダファイバ１上にジャケット６、ケブラーなどの補強繊維７及びプラスチックシース８を順次施してなる。
また、コネクター２０は、アダプタ３０とこれに結合可能に形成されたプラグ４０，４０からなる。その構造の詳細は後述するが、コード５の接続端部のシース８を剥離し、ケブラー７を除去して、これをフェルール４１に挿入し、プラグの中子４２にセットしたものを、アダプダ３０に両側から挿入し、ハウジング４３の結合部４３ａをアダプターのハウジング３３の結合部３４に螺合させると両側のプラグ４０，４０に内蔵されたパンダファイバ１，１がアダプタ内の後述するスリーブ内で当接するようになっている。
しかし、このようなコネクタを用いてアダプタ３０に両側からファイバ１を内蔵したプラグ４０を差し込むだけでは、コア２同士はほぼ中心位置で当接するが、主軸の方向を合わせることにはならない。
【０００４】
そこで、このようなコネクタ２０を用いてパンダファイバ１を接続する際、従来は例えば、アダプタ３０の結合部３４に設けられたアダプタキー部３７を基準にして、図５のようなパンダファイバのコア２、応力付与材４A ，４B の中心ＯC ，ＯA ，ＯB を結ぶ直線の方向又はそれに直交する方向の延長線上にくるように向けて軸合わせをしていた。
その固定方法としては、アダプタキー部３７に一致させるべき中子４２の外周上の位置に印をつけておき、プラグの中子４２上に軸方向及び円周方向に摺動可能なプラグキー４５を、その結合部４６が印をつけた位置と一致するように嵌め込み、しかるのち接着剤を用いてプラグキー４５を中子４２に接着させていた。このようにして固定したプラグキー４５の結合部４６がアダプタのキー部３７と嵌合するように両側のプラグ４０，４０を差し込むとフェルール４１先端のパンダファイバ１の端面の軸角度が一致する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、次のような問題がある。
▲１▼ 目視で判定するので、軸角度を精密に合わせることができない。
▲２▼ また、端面の状態だけで判定するので、ファイバの長手方向に捻回歪みが残っている場合、端面だけが合っていてもそれが最適であるといえない場合もある。
▲３▼ さらに、パンダファイバの端面自体も図５のように応力付与材４A ，４B がコア２に対して正確な点対称に形成されているとは限らない。
例えば、図６に示す例では、コア１２と応力付与材１４A の中心間の距離ＯC ′−ＯA ′よりもコア２と応力付与材１４B の中心間の距離ＯC ′−ＯB ′の方が大きくなっている。また、コア２の中心ＯC ′は応力付与材１４A ，１４B の中心０A ′，ＯB ′を結ぶ直線Ｘ′上にない。すなわち応力付与材１４A ，１４B はコア２に対して点対称をなさない。また、ＯA ′−ＯB ′間の中心ＯD ′を通ってＸ′軸に垂直な軸をＹ′とすると、Ｘ′軸とＹ′軸の交点ＯD ′は、コア２の中心ＯC ′と一致せず、Ｘ′軸，Ｙ′軸は、Ｘ軸，Ｙ軸に対して、角度θ′だけ傾いている。したがって、応力付与部材１４A ，１４B は、Ｙ軸に対して線対称でもない。このようなパンダファイバ１１を図５に示すような点対称なパンダファイバ１と接続する場合、目視によりＸ′軸がＸ軸に、Ｙ′軸がＹ軸に平行になるように軸角度合わせをしてもそれで偏波面が一致するとはいえない。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、偏波保持ファイバに対称性がない場合や、長さ方向に撚回歪みが残っている場合でも、接続された偏波保持ファイバの軸角度を実質的に精度よく調整できる偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法の提供を課題とする。
【０００７】
また、軸角度の調整がさらに精度よくかつ効率よくできる偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法の提供を課題とする。
【０００８】
また、軸角度の調整がより正確に行われる偏波保持ファイバ用コネクタの調整方法の軸角度の調整がより正確に行われる偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法の提供を課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、アダプタとプラグから成り、前記アダプタの基準位置に対し、プラグが保持する偏波保持ファイバの軸角度を調整するキーを有する偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法であって、
前記コネクタのキーは、前記アダプターのハウジングに設けられたアダプタキー部と、プラグに装着して前記アダプタキー部と結合できるように形成されたプラグキーとから成り、
前記アダプタの入射側に用いられるプラグ付きマスター偏波保持ファイバを介して出射される光のクロストークが最小となるように予めクロストーク測定系を調整する第１のステップと、
前記プラグ付きマスター偏波保持ファイバにアダプタを介してキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバを接続し、前記調整されたクロストーク測定系によって、前記接続されたキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバにマスター偏波保持ファイバ側から直線偏光を入射させて出射光のクロストークを測定し、そのクロストークが最小となるように前記キー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバの軸角度を調整してその位置で前記アダプタとの相対位置が固定できるように前記プラグキーを装着し、前記プラグに固定する第２のステップとを有することを特徴とする。
これにより、軸角度の調整が精度よく且つ効率よくできる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法において、
前記第２のステップは、前記キー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバの出射端側プラグのプラグキーを調整する過程と、アダプタに接続する側のプラグのプラグキーを調整する過程とを、クロストークの測定値が最小値に安定するまで交互に繰り返すことにより最適位置に調整することを特徴とする。
これにより、軸角度の調整がより正確にできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面にもとづいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法及び調整装置の説明図である。
先ず調整装置の概要について説明すると、図１において、５０は、ＣＷ発光型レーザダイオードなどの光源（以下「ＬＤ光源」という）、６０は、偏光手段で、株式会社応用光電研究室製の偏波面回転モジュールなどが用いられる。７０は、クロストーク測定器で、例えば安藤電気社製のクロストーク測定器などが用いられる（以下、これらの装置をまとめて「クロストーク測定系」という）。
【００１５】
偏波面回転モジュール６０は、偏光子６１と半波長板などのファラデー回転子６２を備えており、ＬＤ光源の光から特定の振動方向の光を偏光子６１によって分離し、直線偏光とする。そして、この偏光子６１から出射される直線偏光の偏波面がファラデー回転子６２によって任意の角度に回転されるようになっている。出力端子３０P は、コネクタ２０のアダプタ３０と同様の構造を有し、プラグ４０と着脱可能に形成されている。
【００１６】
また、クロストーク測定器７０の入力端子３０C もコネクタ２０のアダプタ３０と同様の構造を有し、プラグ４０と着脱可能に形成されている。
入射された直線偏光は検光子７１を介してパワーメータ７２に受光される。
制御部７３は、検光子７１を回転させる検光子制御部、回転角ごとの受光量などのデータを記憶するデータ記憶部や、後述する各種モードのプログラムを記憶するプログラム記憶部、受光量が最大になる角度を主軸の角度と判定し、その主軸がＹ軸となす角度を演算し、また前記受光量の最大値の最小値に対する比、すなわち消光比又はその逆数であるクロストークを演算する演算部などからなり、演算された軸角度や消光比を表示部７４に表示させる。
７５は、モードの選択をするファンクションキー、測定データを記憶部に記憶させたり、呼び出したりするデータキーなどを有する操作部である。
【００１７】
操作部７５には、制御部７３のプログラム記憶部から次の六つのプログラムを選択するファンクションキーが設けられている。
(1) クロストークオート１：偏波保持ファイバのクロストークとファイバの主軸の位置を自動的に検出する（偏波保持ファイバの主軸がプラグキーの結合部とおよそ合っているときに設定する）。
(2) クロストークオート２：偏波保持ファイバのクロストークとファイバの主軸の位置を自動的に検出する（偏波保持ファイバの主軸がわからないときに設定する）。
(3) クロストークマニュアル：入射する光から検出する光の偏波面を決める検光子を手動で任意の角度に設定する。また、そのときの受光量を測定する。
(4) 受光オート１：開始角度、ステップ角度、測定数を設定することによって、検光子を設定通りに回転し受光量を測定する。
(5) 受光オート２：任意の入射光の偏波状態（軸角度と消光比）を自動的に測定し、それぞれの値をパネルに表示する。
(6) 受光マニュアル：検光子を任意の角度に設定し、そのときの受光量を測定する。
上記のモードの選択は、モードキーでクロストークモードか受光モードかを選択し、セレクトキーでオート測定１，オート測定２，マニュアル測定のいずれかを選択することによって行われる。
【００１８】
次に、図４に基づいて、キーを調整するコネクターの構造例について説明する。
概要は図３に基づいて説明したとおりである。
図４において、図４(a) はアダプタの縦断面図、同図(b) はそのＡ−Ａ断面矢視図、同図(c) はプラグの縦断面図、同図(d) はそのＢ−Ｂ断面矢視図、同図(e) はプラグキーの斜視図である。
図４(a) ，(b) において、アダプタ３０は、円筒状のスリーブ３１、中子３２、ハウジング３４からなり、ハウジング３４及び中子３２はそれぞれ左右のエレメント３４L ，３４R 及び３２L ，３２R からなる。
スリーブ３１上に左右から中子３２L ，３２R を嵌め込み、その上にハウジング３４L ，３４R をその底部で中子の鍔部３３L ，３３R を挟着するようにしてハウジングの鍔部３５L ，３５R を孔３８にビス３９を通して締結してある。
ハウジング３４の先端部３６（３６L ，３６R ）には、その一部を切り欠いて、後述するプラグキーと結合するアダプタキー部３７が設けられている。
【００１９】
図４(c) ，(d) ，(e) において、プラグ４０は、予めパンダファイバコード５の接続端部に装着した円筒状のフェルール４１と、その上に嵌合した中子４２とハウジング４３とカバー４４とを具備している。中子４２は前部４２A と後部４２B との螺合により形成され、図では中子４２の前部４２A 外周上に着脱可能なプラグキー４５が装着された状態が示されている。
フェルール４１の鍔部４１ａと中子４２の係合部４２ｂとの間にはスプリング４９が設けられ、このスプリング４９によってフェルール４１の鍔部４１ａは、アダプタ３０のスリーブ３１方向へ付勢され、かつ中子４２の係合部４２ａと係合する。また、中子４２とハウジング４３とは、それぞれの係合部４２C ，４３C で係合している。
このプラグ４０をフェルール４１がスリーブ３１内に嵌合するようにアダプタ３０に挿嵌し、ハウジングの把持部４３ｂを把持して結合部４３ａをアダプタ３０の結合部３６R に螺合する。
【００２０】
図４(e) において、プラグキー４５は、スリット４８を有する円筒状の本体４７の先端に突出する結合部４６を設けたものであり、この結合部４６の幅はアダプタ３０のハウジングの先端部３６に設けられた切り欠き部であるアダプタキー部３７の幅にほぼ等しく形成されている。また、本体４７は中子４２上に嵌着しうる内径を有している。このアダプタキー部３７とプラグキー４５とでコネクターのキーが構成され、後述するように、軸合わせしたときにアダプタキー部３７に対応する中子４２の円周上の位置にプラグキーの結合部４６が接着剤で固定される。
【００２１】
次に、このコネクタのキーの調整方法について述べる。
先ず、図１(a) に基づいて、例えばパンダファイバ１（図５参照）をマスター偏波保持ファイバとし、このマスタ偏波保持ファイバ１を介して出射される光のクロストークが最小となるようにクロストーク測定系を調整する第１のステップについて述べる。
(1) パンダファイバ１にプラグ４０1L，４０1Rを取り付ける。そして、図１(a) に示すように、パンダファイバ１の左端に取り付けたプラグ４０1Lを偏光手段である偏波面回転モジュール６０の出力端子３０P に結合し、右端に取り付けたプラグ４０1Rをクロストーク測定器７０の入力端子３０C に取り付ける。
(2) 偏波面モジュール６０の小ネジを調整し、ファイバの光軸を合わせ、クロストーク測定器７０の受光量が最大になる点に調整する。
(3) クロストーク測定器７０の操作部７５で受光マニュアルモードを選択し、検光子７１の角度を９０度（Ｙ軸方向）に合わせる。
(4) 偏波面回転モジュール６０の偏光子を回転させて、クロストーク測定器７０の消光比が最大（クロストークが最小）になるよう調整する。
以上のステップにより、偏波面モジュール６０の出射光の偏波面がマスター偏波保持ファイバの主軸に一致する。
【００２２】
次に、図１(b) に基づいて、コネクタ２０を用いて、マスター偏波保持ファイバ１と別の偏波保持ファイバを接続する際のコネクタ２０のキーを調整する第２のステップについて、説明する。
(5) 先ず、マスター偏波保持ファイバ１の右端のプラグ４０1Rを外し、アダプタ３０の左側部分３０L に接続する。そして、例えばパンダファイバ１１（図６参照）を試料ファイバとして、その左右両端にプラグキー４５が未装着の調整対象プラグ４０11L ，４０11R を取り付ける。この調整対象プラグ付きパンダファイバ１１の端面を顕微鏡で観察し、応力付与材１４ａ，１４ｂの中心軸を結ぶ直線Ｘ′上の中子４２の周上に目印をつける。
(6) この目印の位置が、アダプタキー部３７のところにくるように、アダプタ３０R にパンダファイバ１１の左端に取り付けたプラグ４０11L を挿入し、右端のプラグ４０11R をクロストーク測定器７０の入力端子３０C に接続する。
(7) この状態で、プラグ４０11L をファイバ軸の周りに回転させながら受光量を測定し、最小になる点で止める。
(8) 次に、この状態でプラグ４０11R をファイバ軸の周りに回転させながら受光量を測定し、最小になる点で止める。
(9) さらに、(7) 、(8) を繰り返し受光量を最小にする。
(10) クロストーク測定器の操作部７５のファンクションキーでクロストークオート２を選定し、軸角度が１８０±３度で消光比が２５ｄＢ以上であることを確認する。
(11) その状態で、アダプタ３０のキー溝位置に対応するプラグ４０11L の中子４２上にマジックインクで目印を付ける。
(12) しかるのちプラグ４０11L を外し、プラグキー４５をその結合部４６が前記目印の位置にくるように装着し接着剤で固定する。
(13) 接着剤が硬化しないうちに、パンダファイバ１１の両端のプラグの接続を逆にし、プラグ４０11L をクロストーク測定器の入力端子３０C に、プラグ４０11R をアダプタ３０R に接続し、(6) 〜(11)を繰り返す。なお、この際プラグ４０11L の方は既にプラグキー４５が装着され接着剤で固定しているので、最終の微調整のみとし、大きくは回転させない。こうして、プラグ４０11R の目印をつけた位置にプラグキーを装着し、接着剤で固定する。
(14) プラグキー４５が中子４２に固定されたことを確認し、マジックインクの目印をアルコール等で拭き取る。
【００２３】
上記は、(5) 、(6) から明らかなように、応力付与材の中心ＯA ′とＯB ′を結ぶ直線Ｘ′をＸ方向の主軸として調整したものであるが、前記中心ＯA ′とＯB ′間を２等分する垂線Ｙ′をＹ軸方向の主軸と仮定して、その垂線上の中子上に目印をつけ、キーを調整することもできる。
この場合は、
イ、上記(3) において検光子の角度を０度方向に合わせる。
ロ、(5) でＹ′方向に目印をつける。
ハ、(10)で角度９０±３度、２５ｄＢ以上の消光比が出ていれば良い。
【００２４】
調整を終えたキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバはアダプタから外し、順次他のキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバを取り付けてキーを調整する。このように調整された偏波保持ファイバは、すべてマスター偏波保持ファイバの主軸と一致する方向にプラグキーが設定されているので、調整された偏波保持ファイバ相互の間でも軸角度が一致する。
【００２５】
以上の例では、マスター偏波保持ファイバについてまず調整を行ってから、そのマスター偏波保持ファイバの軸角度と軸角度が一致するようにプラグキーの位置を設定したが、任意の２本のキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバについて両方とも端面の目視により、おおよそ軸角度を合わせて、アダプタで接続したのち、第１のステップと第２のステップとを連続して行うようにしてもよい。
単に目視で合わせるだけよりも、コネクタによって接続された偏波保持ファイバのクロストークが最小となるようにキーを調整するので、軸角度がより正確に一致する。
ただし、この方法では、第１のステップで行う偏波面回転モジュール６０の偏光子の回転角度の調整を２本のキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバを接続した状態で行うため、前述の方法よりも調整がややむずかしくなる。
【００２６】
図２は、一部自動化した偏波保持ファイバ用コネクタのキー調整装置の説明図である。
図２において、図１（ｂ）に示す装置と異なるところは、プラグ４０を回転駆動する回転駆動手段８０とこれを制御する制御手段９０を設けた点にある。
回転駆動手段８０は、例えばサーボモータ８１、カップリング８２、駆動平歯車８３及びこれと対をなすプラグ把持歯車８４からなる。プラグ把持歯車８４は把持部８４ａを有し開閉可能にプラグ４０11L を把持する。アダプタ２０は図示しない固定台に固定され、駆動歯車８３は、セットされたプラグ把持歯車８４に噛合・離脱自在に移動する移動台に固定されている。制御手段９０はクロストーク測定器７０の制御部７３及びサーボモータ８１の検出部に接続され、制御部７３によって検知される受光量又はクロストークなどの信号とサーボモータ８１の検知部からの信号を比較し、受光量又はクロストークが小さくなる方向へサーボモータ８１を回転させる信号を送る。前述の手順によりプラグ４０11L のキー調整が終わったら、プラグ４０11R に把持歯車８４を付け替え同様に駆動歯車８３をセットしてキー調整を行う。
このキー調整装置を用いれば、前記キー調整手順の第２のステップが半自動的に行われるので、軸角度の調整が容易である。
【００２７】
【発明の効果】
以上に述べたとおり、請求項１記載の発明によれば、
コネクターによって接続された偏波保持用ファイバのクロストークを測定し、そのクロストークが最小となるようにキーを調整して固定するので、偏波保持ファイバに対称性がない場合や長さ方向に撚回歪が残っている場合でも軸角度の調整を精度よく行うことができるという効果がある。
【００２８】
また、同じマスター偏波保持ファイバを用いれば、２本目以降のキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバについては、前記第１のステップを省略し、第２ステップだけを行えばよいので、軸角度の調整を効率よく行うことができる。
【００２９】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、
前記キー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバの出射端側プラグのプラグキーを調整する過程と、アダプタに接続する側のプラグのプラグキーを調整する過程とを交互に繰り返すことにより、軸角度の調整をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の偏波保持ファイバ用コネクタのキー調整方法及び調整装置の説明図である。
【図２】本発明の偏波保持ファイバ用コネクタの別のキー調整方法及び調整装置の説明図である。
【図３】コネクタによる偏波保持ファイバコードの接続方法の説明図である。
【図４】キー調整対象コネクタの説明図である。
【図５】パンダファイバの断面図である。
【図６】パンダファイバの断面図である。
【符号の説明】
１，１１ 偏波保持ファイバ（パンダファイバ）
２，１２ コア
３，１３ クラッド
４，１４ 応力付与材
５，１５ 偏波保持ファイバコード（パンダファイバコード）
６，１６ ジャケット
２０ コネクタ
３０ アダプタ
３１ スリーブ
３２ アダプタの中子
３４ アダプタのハウジング
３７ アダプタキー部
４０ プラグ
４１ フェルール
４２ プラグの中子
４３ プラグのハウジング
４５ プラグキー
４６ プラグキーの結合部
５０ 光源
６０ 偏光手段
７０ クロストーク測定器
８０ 回転駆動手段
９０ 制御手段
Claims (2)
- アダプタとプラグから成り、前記アダプタの基準位置に対し、プラグが保持する偏波保持ファイバの軸角度を調整するキーを有する偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法であって、
前記コネクタのキーは、前記アダプターのハウジングに設けられたアダプタキー部と、プラグに装着して前記アダプタキー部と結合できるように形成されたプラグキーとから成り、
前記アダプタの入射側に用いられるプラグ付きマスター偏波保持ファイバを介して出射される光のクロストークが最小となるように予めクロストーク測定系を調整する第１のステップと、
前記プラグ付きマスター偏波保持ファイバにアダプタを介してキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバを接続し、前記調整されたクロストーク測定系によって、前記接続されたキー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバにマスター偏波保持ファイバ側から直線偏光を入射させて出射光のクロストークを測定し、そのクロストークが最小となるように前記キー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバの軸角度を調整してその位置で前記アダプタとの相対位置が固定できるように前記プラグキーを装着し、前記プラグに固定する第２のステップとを有することを特徴とする偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法。 - 請求項１記載の偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法において、
前記第２のステップは、前記キー調整対象プラグ付き偏波保持ファイバの出射端側プラグのプラグキーを調整する過程と、アダプタに接続する側のプラグのプラグキーを調整する過程とを、クロストークの測定値が最小値に安定するまで交互に繰り返すことにより最適位置に調整することを特徴とする偏波保持ファイバ用コネクタのキーの調整方法。
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