JP3927054B2

JP3927054B2 - Optical fiber end face polishing method and ferrule used therefor

Info

Publication number: JP3927054B2
Application number: JP2002070635A
Authority: JP
Inventors: 敏明黒羽; 邦雄山田; 正己鈴木
Original assignee: Seikoh Giken Co Ltd
Current assignee: Seikoh Giken Co Ltd
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-03-14
Also published as: JP2003266289A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の光モジュールなどに用いられるフランジのない筒状のフェルールに固着した光ファイバの端面研磨方法と、それに用いる光ファイバ端面研磨用フェルールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ファイバは、フェルールの中心孔に挿入して接着剤で固着したうえ、フェルールごと端面を研磨することで鏡面仕上げされるものであり、このような光ファイバ端面の研磨手順は、粗い砥粒の研磨フィルムから細かい砥粒の研磨フィルムまで、数段階の研磨工程を経て鏡面に仕上げられるようになっている。
【０００３】
また、このような光ファイバの端面研磨には、光ファイバの軸線と直交する直角端面を平面または球面に形成する直角研磨と、光ファイバの軸線と直交する直交面に対して所定角度傾斜した傾斜端面を平面または球面に形成する傾め研磨とがある。
【０００４】
そして、このような光ファイバを多数用意し、それらのフェルールを端面研磨治具に位置決め固定してその端面研磨治具を光ファイバ端面研磨機にセットすることで、光ファイバを多数本まとめて同時に研磨できる光ファイバ端面研磨機が利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フランジのない筒状のフェルールを端面研磨治具に位置決め固定するには、フェルールを１つ１つねじ止めするなどの手間のかかる作業が必要である。しかも、最近のハイパワー化にともない、光ファイバ端面の微小な傷が重大な損傷を招くことが知られているため、再研磨工程が頻繁に行われているが、このような再研磨の実施の際には、その都度フェルールをねじ止めなどで端面研磨治具に装着しなければならない。
【０００６】
また、再研磨の際には一般に細かい砥粒の研磨フィルムを用いて仕上げ研磨することになる。そのため、直角研磨の場合は、端面研磨治具からのフェルール先端突出し量をねじ止めの調整で精密にコントロールすることが難しく、再研磨の効率を著しく損なうことになる。
【０００７】
さらに、傾め研磨の場合は、これに加えて、端面研磨治具から一旦取り外したフェルールを再度装着する際に、角度方向のズレが生じることが避けられず、たとえフェルールに印を付けるなどの方法を講じても、角度ズレの全くない再研磨を行うことは不可能であるという問題があった。
【０００８】
この発明の課題は、上記従来のもののもつ問題点を排除して、フランジのない筒状のフェルールにフランジを取り付けることで、このフランジを用いてフェルールを端面研磨治具に容易に装着することができ、また、直角研磨の場合も傾め研磨の場合も容易に再研磨することのできる光ファイバ端面研磨方法およびそれに用いるフェルールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するものであり、請求項１に係る発明は、フランジのない筒状のフェルール本体に固着した光ファイバの端面研磨方法であって、外筒の中空部にフェルール部が装着された前記フェルール本体の前記外筒の外周所定位置にフランジ部材を取り付ける工程と、前記フランジ部材を取り付けた前記フェルール本体の前記フェルール部に光ファイバを挿通して固着する工程と、前記フランジ部材を用いて前記フェルール本体を端面研磨治具に位置決め固定する工程と、前記位置決め固定した状態で光ファイバの端面を研磨する工程と、前記端面研磨工程が終了した前記フェルール本体から前記フランジ部材を除去する工程と、を含む光ファイバ端面研磨方法である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、フランジのない筒状のフェルール本体に固着した光ファイバの端面研磨方法であって、外筒の中空部にフェルール部が装着された前記フェルール本体の前記外筒の外周所定位置に、円周方向の基準となる向きを示す基準部を有するフランジ部材を取り付ける工程と、前記フランジ部材を取り付けた前記フェルール本体の前記フェルール部に光ファイバを挿通して固着する工程と、前記フランジ部材および前記基準部を用いることで、光ファイバの軸線と直交する直交面に対して所定角度傾斜した傾斜端面が得られるように研磨する光ファイバ端面研磨機の端面研磨治具に、前記フェルール本体を円周方向の基準となる向きを保って前記所定角度で位置決め固定する工程と、前記位置決め固定した状態で光ファイバの端面を研磨する工程と、前記端面研磨工程が終了した前記フェルール本体から前記フランジ部材を除去する工程と、を含む光ファイバ端面研磨方法である。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記端面研磨工程で端面を研磨した前記フェルール本体を前記端面研磨治具から取り外し、光ファイバ端面の研磨状態を評価して再研磨の要否を判定する工程を含み、前記判定工程で再研磨が必要と判定されたときは、前記位置決め固定工程、前記端面研磨工程および前記判定工程を繰り返したのち、前記除去工程を実行する光ファイバ端面研磨方法である。
【００１２】
請求項４に係る発明は、中心孔に光ファイバが挿通して固着されるフェルール部が、外筒の中空部に装着された、フランジがなく筒状のフェルール本体と、前記フェルール本体の前記外筒の外周所定位置に取り付けられ、光ファイバ端面研磨後に、前記フェルール本体を光モジュールなどに用いるため除去可能なフランジ部材と、を備えている光ファイバ端面研磨用フェルールである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の発明において、前記フランジ部材は、前記フェルール本体の材質に比べて軟質の材料製である光ファイバ端面研磨用フェルールである。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項４または請求項５記載の発明において、前記フランジ部材は、前記フェルール本体を端面研磨治具に位置決め固定する際に円周方向の基準となる向きを示す基準部を有している光ファイバ端面研磨用フェルールである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、この発明による光ファイバ端面研磨用フェルールの一実施の形態を示す平面図、正面図および縦断面図であり、この光ファイバ端面研磨用フェルール１は、フェルール本体１０と、フランジ部材２０とで構成される。
【００１６】
フェルール本体１０は、ジルコニア、ガラスなどの材質製で、図示しない微小中心孔に光ファイバが挿通して固着される実質的に柱状のフェルール部１１と、金属製で実質的に円筒状の外筒１２とで構成され、外筒１２の中空内部は一端付近が拡大した段付きに形成され、この拡大部にフェルール部１１がその先端を外筒１２から突出した状態で装着されている。
【００１７】
フランジ部材２０は、フェルール本体１０の外筒１２に圧入される中心孔２１を有する実質的に円盤状に形成され、外筒１２の所定位置に取り付けられて光ファイバの端面研磨後、フェルール本体１０を光モジュールなどに用いるため除去可能なものであり、この除去を容易にするとともに除去する際にフェルール本体１０を傷つけないように、金属製の外筒１２に比べて軟質の例えばプラスチックなどの材料で構成される。また、フランジ部材２０は、フェルール本体１０を後述する端面研磨治具３０に位置決め固定する際に、円周方向の基準となる向きを示すための基準部２２を有していて、基準部２２における側面が基準面となる。
【００１８】
図２（ａ）〜（ｆ）は、光ファイバ端面研磨用フェルール１に用いるフランジ部材２０の各種の例を示す概略図であり、図２（ａ）に示すフランジ部材２０は、円盤状フランジ部材２０の片側に形成したセグメント状切欠き２３によって基準部２２が構成され、その切欠き面が基準面となっている。また、図２（ｂ）に示すフランジ部材２０は、両側のセグメント状切欠き２３によってそれぞれ基準部２２が構成され、両切欠き面がいずれも基準面として利用可能である。
【００１９】
図２（ｃ）に示すフランジ部材２０は、円盤状フランジ部材２０の片側に形成した凹部２４によって基準部２２が構成され、その凹部２４の内方底面が基準面となっている。また、図２（ｄ）に示すフランジ部材２０は、両側の凹部２４によってそれぞれ基準部２２が構成され、両凹部２４の内方底面がいずれも基準面として利用可能である。
【００２０】
図２（ｅ）に示すフランジ部材２０は、円盤状フランジ部材２０の片側に形成した凸部２５によって基準部２２が構成され、その凸部２５の外方頂面が基準面となっている。また、図２（ｆ）に示すフランジ部材２０は、両側の凸部２５によってそれぞれ基準部２２が構成され、両凸部２５の外方頂面がいずれも基準面として利用可能である。
【００２１】
図３（ａ）〜（ｆ）は、光ファイバ端面研磨用フェルール１を用いた光ファイバ端面研磨方法の各工程を示す概略図であり、これを参照して光ファイバ端面研磨方法について説明する。
【００２２】
まず、図３（ａ）に示すように、フェルール本体１０にフランジ部材２０を取り付ける。具体的には、図４（ａ）に示すように、フェルール本体１０を固定治具１９に保持する一方、フランジ部材２０を可動治具２９に保持し、両治具１９、２９の軸線を一定に保ったまま、図４（ｂ）に示す位置まで可動治具２９を固定治具１９に接近移動させることで、フランジ部材２０の中心孔２１をフェルール本体１０の外筒１２に圧入する。できあがった光ファイバ端面研磨用フェルール１を図４（ｃ）に示す。固定治具１９がフェルール本体１０を保持する高さによって、フランジ部材２０の取り付け高さｈが決定する。
【００２３】
つぎに、図３（ｂ）に示すように、光ファイバ端面研磨用フェルール１に光ファイバ１５を固着する。すなわち、フェルール本体１０の外筒１２からその中空内部に光ファイバ１５を入れ、フェルール部１１の微小中心孔に挿通した光ファイバ１５の先端がフェルール部１１の先端からわずかに突出する位置で、接着剤を用いて固着する。
【００２４】
つぎに、図３（ｃ）に示すように、光ファイバ１５が固着された光ファイバ端面研磨用フェルール１を、後述する光ファイバ端面研磨機５０用の端面研磨治具３０に取り付ける。すなわち、フランジ部材２０の上下面および基準部２２の基準面を用いて、端面研磨治具３０に設けた位置決めブロック４０に対する位置決めを行うことで、光ファイバ端面研磨用フェルール１を端面研磨治具３０の所定位置に固定する。この場合は、光ファイバ１５の軸線と直交する直交面に対して所定角度傾斜した傾斜端面が得られるように研磨のための位置決めをする端面研磨治具３０に、光ファイバ端面研磨用フェルール１を、円周方向の基準となる向きを保って所定角度で位置決め固定する。
【００２５】
つぎに、図３（ｄ）に示すように、端面研磨治具３０を光ファイバ端面研磨機５０の所定高さに取り付け、この高さを一定に保って光ファイバ端面研磨機５０を研磨作動させることで、フェルール部１１ごと光ファイバ１５の端面を研磨（斜め研磨）する。
【００２６】
つぎに、図３（ｅ）に示すように、研磨し終わった光ファイバ端面研磨用フェルール１を、端面研磨治具３０から取り外す。そして、図示してないが、端面研磨治具３０から取り外した光ファイバ端面研磨用フェルール１の光ファイバ端面の研磨状態を評価して再研磨の要否を判定する。ここで、光ファイバ１５の端面状態に微小でも無視できない程度の傷が存在して、再研磨が必要と判定された場合は、その光ファイバ端面研磨用フェルール１を再び端面研磨治具３０に取り付け、光ファイバ端面研磨機５０を研磨作動させることで、再研磨を行う。再研磨が不要と判定されるまでこれを繰り返す。
【００２７】
最後に、図３（ｆ）に示すように、光ファイバ端面研磨用フェルール１からフェルール本体１０を残して、フランジ部材２０を除去する。すなわち、適宜の工具を用いて、フェルール本体１０の外筒１２からフランジ部材２０を除去する。このとき、金属製の外筒１２に比べてプラスチック製のフランジ部材２０は軟質であるため、外筒１２には傷をつけずにフランジ部材２０だけが容易に除去可能であり、残ったフェルール本体１０は光モジュールなどに用いられることとなる。
【００２８】
図５（ａ）〜（ｃ）は、この発明による光ファイバ端面研磨用フェルールの他の実施の形態を示す平面図、正面図および縦断面図であり、この光ファイバ端面研磨用フェルール１０１は、フランジ部材１２０を、フェルール本体１１０の側方から着脱可能なものである。
【００２９】
そのため、フェルール本体１１０は、図５（ｄ）に示すように、外筒１１２の外周面に、フェルール部１１１の装着端部とは反対の端部から所定長さ延びたセグメント状切欠き１１３が形成されている。
【００３０】
フランジ部材１２０の中心孔１２１は、図５（ｅ）に示すように、外筒１１２の直径よりやや狭い連通溝１２６によって半径方向に外周まで連通している。また、中心孔１２１の連通溝１２６とは反対側の側面には、フェルール本体１１０の側方からフランジ部材１２０を装着したとき、セグメント状切欠き１１３と係合することで円周方向の相対位置を決める直線状の係合面１２７が形成されている。また、図５（ａ）に示すように、フランジ部材１２０は、フェルール本体１１０を後述する端面研磨治具３０に位置決め固定する際に、円周方向の基準となる向きを示すための基準部１２２を有していて、基準部１２２における側面が基準面となる。すなわち、図５（ｅ）に示すフランジ部材１２０は、両側の凹部１２４によってそれぞれ基準部１２２が構成され、両凹部１２４の内方底面がいずれも基準面として利用可能である。また、図５（ｆ）に示すフランジ部材１２０は、円盤状フランジ部材１２０の片側に形成した凹部１２４によって基準部１２２が構成され、その凹部１２４の内方底面が基準面となっている。
【００３１】
このフランジ部材１２０は、図１、図２に示すフランジ部材２０と違って、中心孔１２１が連通溝１２６によって半径方向に外周まで連通しているため、フェルール本体１１０に装着したときの保持力の強度が弱い。そのため、例えば、ＭＩＭ（Metal Injection Molding）と呼ばれる金属粉末射出成形焼結法を用いた金属製のものとして構成することが好ましい。しかし、これに限定するものでなく、必要に応じて、適宜のプラスチック製のものとして構成することも可能である。
【００３２】
この光ファイバ端面研磨用フェルール１０１は、図３に示す光ファイバ端面研磨用フェルール１と同様にして、フェルール本体１１０の端部（図中上端）外方からフランジ部材１２０を装着することができるが、また、連通溝１２６を利用することで、フェルール本体１１０の側方からフランジ部材１２０を装着することもできる。しかも、係合面１２７をセグメント状切欠き１１３の端部（図中下端）に係合させることで、フェルール本体１１０に対するフランジ部材１２０の装着高さｈが決定する。
【００３３】
また、端面研磨および所要の再研磨終了後フランジ部材１２０を除去するときには、連通溝１２６を利用することで、光ファイバ端面研磨用フェルール１に比べてより簡単に除去作業を行うことが可能である。
【００３４】
図６〜図８は、この発明による光ファイバ端面研磨用フェルール１を取り付ける端面研磨治具３０の具体例としての研磨ホルダを示す図である。
【００３５】
図６に示すように、研磨ホルダ３０は、四隅に切欠きが形成された四角い板状体のホルダ本体３１と、ホルダ本体３１の中央丸穴の周囲に多数（図示の例では１８個）取り付けられるアダプタ４０とで構成され、ホルダ本体３１には、アダプタ４０を取り付けるための多数（図示の例では１８個）の装着部３２が環状に配置されている。
【００３６】
図７に示すように、各装着部３２はいずれも同一方向に傾斜した実質的に矩形の凹所として形成されるとともに、中央に光ファイバ端面研磨用フェルール１を挿通する貫通孔３３を有するスリーブ３４が形成されている。
【００３７】
各アダプタ４０は、凹所３２の底面に載る実質的に矩形の底板４１の中央に、スリーブ３４に外挿される筒状部４２が形成されたものであり、ホルダ本体３１にねじ止めされるワッシャ４３により上端が係止される押圧ばね４４によって、底板４１の左右両端が凹所３２の底面に所定の圧力で押しつけられる状態で取り付けられている。
【００３８】
図８に示すように、筒状部４２の上面は光ファイバ端面研磨用フェルール１のフランジ部材２０の下面を支持する支持面であり、その上方に、フランジ部材２０の基準部２２に嵌合してフランジ部材２０の円周方向の向きを決める一対の爪部４５が対向して設けられている。この爪部４５の高さは、フランジ部材２０の厚さ（高さ）に比べて低く形成されているため、フランジ部材２０よりも上方へ突出することはない。筒状部４２の外周にはねじが形成されてボルト状となり、このボルトと螺合するナットを有するねじ止め部材４６には、フランジ部材２０の上面を下向きに支持する支持面が形成され、ナットをボルトにねじ込んで両支持面間にフランジ部材２０を挟持することで、光ファイバ端面研磨用フェルール１をアダプタ４０に固定するようになっている。
【００３９】
このようにして、光ファイバ端面研磨用フェルール１をアダプタ４０に装着しとき、光ファイバ端面研磨用フェルール１がホルダ本体３１の貫通孔３３に挿通されて、その先端が、ホルダ本体３１すなわち研磨ホルダ３０の下面から所定量（例えば０．５ｍｍ以上）突出するように、アダプタ４０の高さが調整されている。
【００４０】
図９〜図１０は、光ファイバ端面研磨用フェルール１の端面、すなわち、光ファイバ１５の端面を研磨（斜め研磨）する光ファイバ端面研磨機５０を示す図である。
【００４１】
光ファイバ端面研磨機５０は、筐体５１の上面に位置する四角い基台５２の中央に、水平を保って自転および公転するターンテーブル５３が設けられ、このターンテーブル５３の水平な上面に、研磨パッド５４および研磨フィルム５５が載置されるものである。
【００４２】
基台５２の四隅には４本のポスト６０が設けられ、各ポスト６０には加圧レバー６５が取り付けられている。図９で図示を省略した右手前の加圧レバー６５については、図１１の（ａ）平面図および（ｂ）縦断面図に、研磨ホルダ３０を取り付ける様子を示してある。すなわち、研磨ホルダ３０は、ホルダ本体３１の四隅の円弧状縁部が、４本のポスト６０の円筒頂部６１にちょうど載るように大きさが決められている。また、各加圧レバー６５は、筒部６６がポスト６０の軸部６２に挿通されて加圧ばね６３により下向きに付勢して取り付けられ、レバーを手で持って回すことで、加圧ピン６７の方向を変えられるようになっている。そのため、研磨ホルダ３０を取り付ける際には、４本の加圧レバー６５を回して加圧ピン６７をすべて外側へ向けておき、ホルダ本体３１の四隅の円弧状縁部を４本のポスト６０の円筒頂部６１に上から載せ、各加圧レバー６５を引き上げながら回して、各加圧ピン６７がホルダ本体３１の四隅を上から押すようにセットする。
【００４３】
このようにして、研磨ホルダ３０を光ファイバ端面研磨機５０の４本のポスト６０に位置決め固定したとき、研磨ホルダ３０の下面から突出した光ファイバ端面研磨用フェルール１の先端が、研磨フィルム５５に所定量（例えば０．１ｍｍ）押し込まれるように、各ポスト６０の高さが調整されている。
【００４４】
上記のように、研磨ホルダ３０を用いる光ファイバ端面研磨機５０は、個々の光ファイバ端面研磨用フェルール１に、その先端が研磨ホルダ３０の下面から所定量突出するように一定の荷重をかけることのできる独立荷重方式で構成されているため、例えば、端面研磨治具からのフェルール先端突出量を個々のフェルールごとに調整する方式に比べて、すべてのフェルールに安定した研磨結果をもたらすうえできわめて優れている。
【００４５】
なお、上記の実施の形態では、フランジ部材２０をプラスチック製としたが、これに限定するものでなく、フェルール本体１０の外筒１２には傷をつけずにフランジ部材２０だけを除去可能とするため、外筒１２の材質に比べて軟質であればどのような材料で構成してもよい。
【００４６】
また、上記の実施の形態では、フェルール本体１０の外筒１２にフランジ部材２０の中心孔２１を圧入することで、フェルール本体１０にフランジ部材２０を取り付けるように構成したが、これに限定するものでなく、例えば、適宜の嵌合やねじ止めなどの手段を用いてフェルール本体１０にフランジ部材２０を取り付けることも可能である。
【００４７】
【発明の効果】
この発明は以上のように、光ファイバが固着されるフランジのない筒状のフェルールの外周所定位置にフランジ部材を取り付ける工程と、このフランジ部材を用いてフェルールを端面研磨治具に位置決め固定する工程と、位置決め固定した状態で光ファイバの端面を研磨する工程と、端面研磨工程が終了したフェルールからフランジ部材を除去する工程とを含む構成としたので、フランジ部材を用いてフェルールを端面研磨治具に容易に装着することができる。また、直角研磨の場合も傾め研磨の場合も容易に再研磨することができ、そのため、光ファイバ端面に微小な傷があっても、再研磨することで修復することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバ端面研磨用フェルールの一実施の形態を示す（ａ）平面図、（ｂ）正面図および（ｃ）縦断面図である。
【図２】光ファイバ端面研磨用フェルールに用いるフランジ部材の各種の例を示す概略図である。
【図３】光ファイバ端面研磨用フェルールを用いた光ファイバ端面研磨方法の各工程を示す概略図である。
【図４】フェルール本体にフランジ部材を取り付ける具体例を示す概略図である。
【図５】光ファイバ端面研磨用フェルールの他の実施の形態を示す（ａ）平面図、（ｂ）正面図および（ｃ）縦断面図、並びに、フェルール本体の平面図およびフランジ部材の各種の例を示す概略図である。
【図６】光ファイバ端面研磨用フェルールを取り付ける研磨ホルダの（ａ）平面図および（ｂ）右側面図である。
【図７】光ファイバ端面研磨用フェルールを取り付けてない状態のアダプタの（ａ）平面図、（ｂ）正面図および（ｃ）右側面図である。
【図８】光ファイバ端面研磨用フェルールを取り付けた状態のアダプタの（ａ）平面図、（ｂ）正面図および（ｃ）右側面図である。
【図９】研磨ホルダを取り付けた状態の光ファイバ端面研磨機の平面図である。
【図１０】研磨ホルダを取り付けてない状態の光ファイバ端面研磨機の正面図である。
【図１１】研磨ホルダを取り付ける様子を示す要部の（ａ）平面図および（ｂ）縦断面図である。
【符号の説明】
１光ファイバ端面研磨用フェルール
１０フェルール本体
１１フェルール部
１２外筒
１５光ファイバ
１９固定治具
２０フランジ部材
２１中心孔
２２基準部
２３セグメント状切欠き（基準部）
２４凹部（基準部）
２５凸部（基準部）
２９可動治具
３０端面研磨治具（研磨ホルダ）
３１ホルダ本体
３２装着部（凹所）
３３貫通孔
３４スリーブ
４０アダプタ（位置決めブロック）
４１底板
４２筒状部
４３ワッシャ
４４押圧ばね
４５爪部
４６ねじ止め部材
５０光ファイバ端面研磨機
５１筐体
５２基台
５３ターンテーブル
５４研磨パッド
５５研磨フィルム
６０ポスト
６１円筒頂部
６２軸部
６３加圧ばね
６５加圧レバー
６６筒部
６７加圧ピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for polishing an end face of an optical fiber fixed to a cylindrical ferrule without a flange used in various optical modules and the like, and an optical fiber end face polishing ferrule used therefor.
[0002]
[Prior art]
In general, an optical fiber is inserted into the center hole of a ferrule and fixed with an adhesive, and then the end surface of each ferrule is polished to be mirror-finished. From a grained abrasive film to a fine abrasive grained abrasive film, a mirror finish is achieved through several stages of polishing processes.
[0003]
In addition, the end face polishing of such an optical fiber includes a right angle polishing in which a right end face orthogonal to the axis of the optical fiber is formed into a flat surface or a spherical surface, and an inclination inclined by a predetermined angle with respect to the orthogonal plane orthogonal to the axis of the optical fiber There is inclined polishing in which the end face is formed into a flat surface or a spherical surface.
[0004]
A large number of such optical fibers are prepared, and the ferrules are positioned and fixed to the end surface polishing jig, and the end surface polishing jig is set in the optical fiber end surface polishing machine. An optical fiber end face polishing machine capable of polishing is used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to position and fix the cylindrical ferrule without the flange to the end surface polishing jig, a laborious operation such as screwing the ferrules one by one is required. In addition, with the recent increase in power, it is known that minute scratches on the end face of the optical fiber can cause serious damage, so the re-polishing process is frequently performed. In this case, the ferrule must be attached to the end surface polishing jig by screwing or the like each time.
[0006]
Moreover, in the case of re-polishing, it is generally finished and polished using a polishing film having fine abrasive grains. Therefore, in the case of right angle polishing, it is difficult to precisely control the protruding amount of the ferrule tip from the end surface polishing jig by adjusting the screwing, and the efficiency of repolishing is significantly impaired.
[0007]
In addition, in the case of inclined polishing, in addition to this, when the ferrule once removed from the end surface polishing jig is mounted again, it is inevitable that a deviation in the angular direction occurs, even if the ferrule is marked, etc. Even if the method is taken, there is a problem that it is impossible to perform re-polishing without any angle deviation.
[0008]
An object of the present invention is to eliminate the problems of the conventional ones described above, and to attach the ferrule to the end surface polishing jig easily by attaching the flange to a cylindrical ferrule without the flange. Another object of the present invention is to provide an optical fiber end face polishing method and a ferrule used therefor, which can be re-polished easily in the case of right-angle polishing and inclined polishing.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above problems, and the invention according to claim 1 is a method for polishing an end face of an optical fiber fixed to a cylindrical ferrule body without a flange, and the ferrule portion is provided in a hollow portion of an outer cylinder. Attaching the flange member to a predetermined position on the outer periphery of the outer cylinder of the mounted ferrule body; inserting and fixing an optical fiber to the ferrule part of the ferrule body to which the flange member is attached; and the flange member The step of positioning and fixing the ferrule body to the end surface polishing jig using the step, the step of polishing the end face of the optical fiber in the position and fixing state, the flange member is removed from the ferrule body after the end surface polishing step And an optical fiber end surface polishing method.
[0010]
The invention according to claim 2 is a method of polishing an end face of an optical fiber fixed to a cylindrical ferrule body having no flange, and an outer periphery of the outer cylinder of the ferrule body in which a ferrule portion is mounted in a hollow portion of the outer cylinder Attaching a flange member having a reference portion indicating a reference direction in the circumferential direction at a predetermined position; and inserting and fixing an optical fiber to the ferrule portion of the ferrule body to which the flange member is attached; By using the flange member and the reference portion, an end surface polishing jig of an optical fiber end surface polishing machine that polishes so that an inclined end surface inclined by a predetermined angle with respect to an orthogonal surface orthogonal to the axis of the optical fiber is obtained. a step of positioning and fixing at the predetermined angle while maintaining the orientation comprising a ferrule main body and the circumferential direction of the reference, the end of the optical fiber while the positioning and fixing A step of polishing and a step of removing the flange member from the ferrule body to said end face polishing process is finished, an optical fiber end face polishing method comprising.
[0011]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the ferrule body whose end face is polished in the end face polishing step is removed from the end face polishing jig, and the polishing state of the end face of the optical fiber is evaluated. A step of determining whether or not re-polishing is necessary, and when the re-polishing is determined in the determining step, the positioning and fixing step, the end surface polishing step and the determining step are repeated, and then the removing step is performed. This is an optical fiber end face polishing method to be executed.
[0012]
Invention, a ferrule section optical fiber into the center hole is fixed by inserting it, is mounted in the hollow portion of the outer tube, a tubular ferrule body without flange, said outer of said ferrule body according to claim 4 An optical fiber end surface polishing ferrule , which is attached to a predetermined position on the outer periphery of the tube and includes a flange member that can be removed after the optical fiber end surface is polished so that the ferrule body can be used for an optical module or the like.
[0013]
The invention according to claim 5 is the optical fiber end face polishing ferrule according to claim 4, wherein the flange member is made of a softer material than the material of the ferrule body.
[0014]
The invention according to claim 6 is the reference according to claim 4 or claim 5, wherein the flange member indicates a reference direction in a circumferential direction when the ferrule body is positioned and fixed to the end surface polishing jig. It is the ferrule for optical fiber end surface grinding | polishing which has a part.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A to 1C are a plan view, a front view, and a longitudinal sectional view showing an embodiment of an optical fiber end surface polishing ferrule according to the present invention. The optical fiber end surface polishing ferrule 1 is a ferrule. The main body 10 and the flange member 20 are configured.
[0016]
The ferrule body 10 is made of a material such as zirconia or glass, and has a substantially columnar ferrule portion 11 in which an optical fiber is inserted and fixed in a minute center hole (not shown), and a substantially cylindrical outer cylinder made of metal. 12 and the hollow interior of the outer cylinder 12 is formed in a stepped shape with one end enlarged, and a ferrule part 11 is mounted on the enlarged part with its tip protruding from the outer cylinder 12.
[0017]
The flange member 20 is formed in a substantially disk shape having a center hole 21 that is press-fitted into the outer cylinder 12 of the ferrule body 10, is attached to a predetermined position of the outer cylinder 12, and after polishing the end face of the optical fiber, the ferrule body 10 Can be removed because it is used for an optical module and the like, and it is easy to remove, and so as not to damage the ferrule body 10 when it is removed, the material is softer than the metal outer cylinder 12, such as plastic. Consists of. The flange member 20 has a reference portion 22 for indicating a reference direction in the circumferential direction when the ferrule body 10 is positioned and fixed to an end face polishing jig 30 described later. The side is the reference plane.
[0018]
2A to 2F are schematic views showing various examples of the flange member 20 used in the ferrule 1 for polishing an optical fiber end face. The flange member 20 shown in FIG. 2A is a disc-shaped flange member. A segmental cutout 23 formed on one side of 20 constitutes a reference portion 22, and the cutout surface serves as a reference plane. Further, in the flange member 20 shown in FIG. 2B, the reference portions 22 are respectively formed by the segment-like cutouts 23 on both sides, and both cutout surfaces can be used as reference surfaces.
[0019]
In the flange member 20 shown in FIG. 2 (c), a reference portion 22 is constituted by a recess 24 formed on one side of the disc-shaped flange member 20, and an inner bottom surface of the recess 24 serves as a reference surface. Further, in the flange member 20 shown in FIG. 2D, the reference portions 22 are formed by the concave portions 24 on both sides, and the inner bottom surfaces of both the concave portions 24 can be used as the reference surfaces.
[0020]
In the flange member 20 shown in FIG. 2 (e), a reference portion 22 is constituted by a convex portion 25 formed on one side of the disc-shaped flange member 20, and an outer top surface of the convex portion 25 serves as a reference surface. Further, in the flange member 20 shown in FIG. 2 (f), the reference portions 22 are formed by the convex portions 25 on both sides, and the outer top surfaces of both the convex portions 25 can be used as the reference surfaces.
[0021]
FIGS. 3A to 3F are schematic views showing respective steps of an optical fiber end surface polishing method using the optical fiber end surface polishing ferrule 1, and the optical fiber end surface polishing method will be described with reference to these steps.
[0022]
First, as shown in FIG. 3A, the flange member 20 is attached to the ferrule body 10. Specifically, as shown in FIG. 4A, the ferrule body 10 is held by a fixed jig 19, while the flange member 20 is held by a movable jig 29, and the axes of both jigs 19 and 29 are kept constant. The central hole 21 of the flange member 20 is press-fitted into the outer cylinder 12 of the ferrule body 10 by moving the movable jig 29 closer to the fixed jig 19 to the position shown in FIG. The completed optical fiber end surface polishing ferrule 1 is shown in FIG. The mounting height h of the flange member 20 is determined by the height at which the fixing jig 19 holds the ferrule body 10.
[0023]
Next, as shown in FIG. 3B, the optical fiber 15 is fixed to the optical fiber end face polishing ferrule 1. That is, the optical fiber 15 is inserted into the hollow interior from the outer cylinder 12 of the ferrule body 10, and the tip of the optical fiber 15 inserted through the minute central hole of the ferrule portion 11 is bonded at a position where it slightly protrudes from the tip of the ferrule portion 11. Fix using an agent.
[0024]
Next, as shown in FIG. 3C, the optical fiber end surface polishing ferrule 1 to which the optical fiber 15 is fixed is attached to an end surface polishing jig 30 for an optical fiber end surface polishing machine 50 described later. That is, by using the upper and lower surfaces of the flange member 20 and the reference surface of the reference portion 22 to position the positioning block 40 provided in the end surface polishing jig 30, the optical fiber end surface polishing ferrule 1 is attached to the end surface polishing jig 30. Fix in place. In this case, the optical fiber end surface polishing ferrule 1 is attached to the end surface polishing jig 30 for positioning so as to obtain an inclined end surface inclined at a predetermined angle with respect to an orthogonal surface orthogonal to the axis of the optical fiber 15. The positioning is fixed at a predetermined angle while maintaining the reference direction in the circumferential direction.
[0025]
Next, as shown in FIG. 3 (d), the end face polishing jig 30 is attached to a predetermined height of the optical fiber end face polishing machine 50, and the optical fiber end face polishing machine 50 is polished while keeping this height constant. Thus, the end face of the optical fiber 15 together with the ferrule part 11 is polished (obliquely polished).
[0026]
Next, as shown in FIG. 3E, the polished optical fiber end face polishing ferrule 1 is removed from the end face polishing jig 30. Although not shown, the polishing state of the optical fiber end face of the optical fiber end face polishing ferrule 1 removed from the end face polishing jig 30 is evaluated to determine whether repolishing is necessary. Here, if it is determined that re-polishing is necessary because there is a scratch that is not negligible even in the end face state of the optical fiber 15, the optical fiber end face polishing ferrule 1 is attached to the end face polishing jig 30 again. Re-polishing is performed by polishing the optical fiber end face polishing machine 50. This is repeated until it is determined that re-polishing is unnecessary.
[0027]
Finally, as shown in FIG. 3F, the flange member 20 is removed leaving the ferrule body 10 from the ferrule 1 for polishing an optical fiber end face. That is, the flange member 20 is removed from the outer cylinder 12 of the ferrule body 10 using an appropriate tool. At this time, since the plastic flange member 20 is softer than the metal outer cylinder 12, only the flange member 20 can be easily removed without scratching the outer cylinder 12, and the remaining ferrule body 10 is used for an optical module or the like.
[0028]
FIGS. 5A to 5C are a plan view, a front view, and a longitudinal sectional view showing another embodiment of the ferrule for polishing an optical fiber end face according to the present invention. The flange member 120 is detachable from the side of the ferrule body 110.
[0029]
Therefore, as shown in FIG. 5 (d), the ferrule body 110 has a segment-shaped notch 113 extending from the end opposite to the mounting end of the ferrule portion 111 by a predetermined length on the outer peripheral surface of the outer cylinder 112. Is formed.
[0030]
As shown in FIG. 5 (e), the center hole 121 of the flange member 120 communicates to the outer periphery in the radial direction by a communication groove 126 that is slightly narrower than the diameter of the outer cylinder 112. Further, when the flange member 120 is attached to the side surface of the center hole 121 opposite to the communication groove 126 from the side of the ferrule body 110, the relative position in the circumferential direction is engaged with the segmented notch 113. A linear engagement surface 127 that determines the above is formed. Further, as shown in FIG. 5A, the flange member 120 has a reference portion 122 for indicating a reference direction in the circumferential direction when the ferrule body 110 is positioned and fixed to an end surface polishing jig 30 described later. And the side surface of the reference portion 122 becomes the reference surface. That is, in the flange member 120 shown in FIG. 5E, the reference portion 122 is formed by the concave portions 124 on both sides, and the inner bottom surfaces of both the concave portions 124 can be used as reference surfaces. Further, in the flange member 120 shown in FIG. 5 (f), a reference portion 122 is constituted by a recess 124 formed on one side of the disc-shaped flange member 120, and an inner bottom surface of the recess 124 serves as a reference surface.
[0031]
Unlike the flange member 20 shown in FIGS. 1 and 2, the flange member 120 has a central hole 121 that communicates radially with the communication groove 126 to the outer periphery. The strength is weak. Therefore, for example, it is preferable that the metal is formed using a metal powder injection molding sintering method called MIM (Metal Injection Molding). However, the present invention is not limited to this, and may be configured as an appropriate plastic as necessary.
[0032]
In this optical fiber end surface polishing ferrule 101, the flange member 120 can be mounted from outside the end portion (upper end in the figure) of the ferrule body 110 in the same manner as the optical fiber end surface polishing ferrule 1 shown in FIG. In addition, the flange member 120 can be mounted from the side of the ferrule body 110 by using the communication groove 126. Moreover, by engaging the engagement surface 127 with the end portion (lower end in the figure) of the segment-shaped notch 113, the mounting height h of the flange member 120 with respect to the ferrule body 110 is determined.
[0033]
Further, when the flange member 120 is removed after the end face polishing and the necessary re-polishing, the removal operation can be performed more easily by using the communication groove 126 as compared with the ferrule 1 for polishing an optical fiber end face. .
[0034]
FIGS. 6-8 is a figure which shows the grinding | polishing holder as a specific example of the end surface grinding | polishing jig | tool 30 which attaches the ferrule 1 for optical fiber end surface grinding | polishing by this invention.
[0035]
As shown in FIG. 6, a large number (18 in the illustrated example) of polishing holders 30 are attached around a holder body 31 having a square plate shape with notches formed at four corners and a central round hole of the holder body 31. The holder main body 31 has a large number (18 in the illustrated example) of mounting portions 32 arranged in an annular shape.
[0036]
As shown in FIG. 7, each mounting portion 32 is formed as a substantially rectangular recess inclined in the same direction, and a sleeve having a through hole 33 through which the optical fiber end surface polishing ferrule 1 is inserted at the center. 34 is formed.
[0037]
Each adapter 40 is formed with a cylindrical portion 42 that is externally attached to the sleeve 34 at the center of a substantially rectangular bottom plate 41 mounted on the bottom surface of the recess 32, and isher that is screwed to the holder body 31. The left and right ends of the bottom plate 41 are attached to the bottom surface of the recess 32 with a predetermined pressure by a pressing spring 44 whose upper end is locked by 43.
[0038]
As shown in FIG. 8, the upper surface of the cylindrical portion 42 is a support surface that supports the lower surface of the flange member 20 of the optical fiber end surface polishing ferrule 1, and is fitted to the reference portion 22 of the flange member 20 above the support surface. A pair of claw portions 45 that determine the circumferential direction of the flange member 20 are provided facing each other. Since the height of the claw portion 45 is formed lower than the thickness (height) of the flange member 20, it does not protrude upward from the flange member 20. A screw is formed on the outer periphery of the cylindrical portion 42 to form a bolt shape, and a support surface that supports the upper surface of the flange member 20 downward is formed on the screwing member 46 having a nut screwed with the bolt. The optical fiber end surface polishing ferrule 1 is fixed to the adapter 40 by screwing a screw into a bolt and sandwiching the flange member 20 between both support surfaces.
[0039]
Thus, when the optical fiber end surface polishing ferrule 1 is attached to the adapter 40, the optical fiber end surface polishing ferrule 1 is inserted into the through hole 33 of the holder body 31, and the tip thereof is the holder body 31, that is, the polishing holder. The height of the adapter 40 is adjusted so that it protrudes from the lower surface of 30 by a predetermined amount (for example, 0.5 mm or more).
[0040]
9 to 10 are views showing an optical fiber end surface polishing machine 50 for polishing (obliquely polishing) the end surface of the optical fiber end surface polishing ferrule 1, that is, the end surface of the optical fiber 15. FIG.
[0041]
The optical fiber end surface polishing machine 50 is provided with a turntable 53 that rotates and revolves while maintaining a horizontal position at the center of a square base 52 positioned on the upper surface of the casing 51, and polishing is performed on the horizontal upper surface of the turntable 53. The pad 54 and the polishing film 55 are placed thereon.
[0042]
Four posts 60 are provided at the four corners of the base 52, and a pressure lever 65 is attached to each post 60. As for the pressure lever 65 on the right front side, which is not shown in FIG. 9, a state in which the polishing holder 30 is attached is shown in FIG. 11 (a) plan view and FIG. 11 (b) longitudinal sectional view. That is, the size of the polishing holder 30 is determined so that the arcuate edge portions at the four corners of the holder body 31 are placed on the cylindrical top portions 61 of the four posts 60. In addition, each pressure lever 65 is attached by a cylindrical portion 66 being inserted into the shaft portion 62 of the post 60 and biased downward by a pressure spring 63, and by rotating the lever by hand. The direction of 67 can be changed. Therefore, when attaching the polishing holder 30, the four pressure levers 65 are turned so that all of the pressure pins 67 are directed outward, and the arcuate edges at the four corners of the holder body 31 are formed on the four posts 60. The pressure pins 65 are placed on the top 61 of the cylinder and turned while pulling up the pressure levers 65 so that the pressure pins 67 push the four corners of the holder body 31 from above.
[0043]
In this way, when the polishing holder 30 is positioned and fixed to the four posts 60 of the optical fiber end surface polishing machine 50, the tip of the optical fiber end surface polishing ferrule 1 protruding from the lower surface of the polishing holder 30 is attached to the polishing film 55. The height of each post 60 is adjusted so that a predetermined amount (for example, 0.1 mm) is pushed in.
[0044]
As described above, the optical fiber end surface polishing machine 50 using the polishing holder 30 applies a certain load to each optical fiber end surface polishing ferrule 1 so that the tip protrudes from the lower surface of the polishing holder 30 by a predetermined amount. Because it is configured with an independent load method that can handle, for example, compared to a method in which the ferrule tip protrusion amount from the end surface polishing jig is adjusted for each individual ferrule, it is extremely effective in providing a stable polishing result for all ferrules. Are better.
[0045]
In the above embodiment, the flange member 20 is made of plastic. However, the present invention is not limited to this, and only the flange member 20 can be removed without damaging the outer cylinder 12 of the ferrule body 10. Therefore, any material may be used as long as it is softer than the material of the outer cylinder 12.
[0046]
Moreover, in said embodiment, although comprised so that the flange member 20 might be attached to the ferrule main body 10 by press-fitting the center hole 21 of the flange member 20 in the outer cylinder 12 of the ferrule main body 10, it is limited to this. Instead, for example, the flange member 20 can be attached to the ferrule body 10 by using means such as appropriate fitting and screwing.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, the present invention includes a step of attaching a flange member to a predetermined position on the outer periphery of a cylindrical ferrule without a flange to which an optical fiber is fixed, and a step of positioning and fixing the ferrule to an end surface polishing jig using the flange member. And a step of polishing the end face of the optical fiber in a fixed state, and a step of removing the flange member from the ferrule after the end face polishing step, so that the ferrule is end-polishing jig using the flange member. Can be easily installed. In addition, in the case of right-angle polishing and tilted polishing, it can be easily re-polished, so that even if there is a minute scratch on the end face of the optical fiber, it can be repaired by re-polishing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a front view, and FIG. 1C is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an optical fiber end surface polishing ferrule.
FIG. 2 is a schematic view showing various examples of flange members used in an optical fiber end surface polishing ferrule.
FIG. 3 is a schematic view showing each step of an optical fiber end surface polishing method using an optical fiber end surface polishing ferrule.
FIG. 4 is a schematic view showing a specific example of attaching a flange member to a ferrule body.
5A is a plan view showing another embodiment of an optical fiber end surface polishing ferrule, FIG. 5B is a front view thereof, and FIG. 5C is a longitudinal sectional view thereof; FIG. It is the schematic which shows an example.
6A is a plan view and FIG. 6B is a right side view of a polishing holder to which an optical fiber end surface polishing ferrule is attached. FIG.
7A is a plan view of an adapter without an optical fiber end surface polishing ferrule attached thereto, FIG. 7B is a front view thereof, and FIG. 7C is a right side view thereof.
8A is a plan view of an adapter with an optical fiber end surface polishing ferrule attached thereto, FIG. 8B is a front view thereof, and FIG. 8C is a right side view thereof.
FIG. 9 is a plan view of an optical fiber end face polishing machine with a polishing holder attached.
FIG. 10 is a front view of an optical fiber end surface polishing machine without a polishing holder attached.
FIGS. 11A and 11B are a main part (a) a plan view and a (b) vertical cross-sectional view showing how a polishing holder is attached. FIGS.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical fiber end surface ferrule 10 Ferrule main body 11 Ferrule part 12 Outer cylinder 15 Optical fiber 19 Fixing jig 20 Flange member 21 Center hole 22 Reference | standard part 23 Segment notch (reference | standard part)
24 Concave part (reference part)
25 Convex part (reference part)
29 Movable jig 30 End face polishing jig (polishing holder)
31 Holder body 32 Mounting part (recess)
33 Through hole 34 Sleeve 40 Adapter (positioning block)
41 Bottom plate 42 Cylindrical part 43 Washer 44 Pressing spring 45 Claw part 46 Screwing member 50 Optical fiber end face polishing machine 51 Housing 52 Base 53 Turntable 54 Polishing pad 55 Polishing film 60 Post 61 Cylindrical top part 62 Shaft part 63 Pressure Spring 65 Pressure lever 66 Tube portion 67 Pressure pin

Claims

A method for polishing an end face of an optical fiber fixed to a cylindrical ferrule body without a flange,
Attaching a flange member to a predetermined position on the outer circumference of the outer cylinder of the ferrule main body in which a ferrule part is mounted in a hollow part of the outer cylinder ;
Inserting and fixing an optical fiber to the ferrule part of the ferrule body to which the flange member is attached;
A step of positioning and fixing the ferrule body to an end surface polishing jig using the flange member;
Polishing the end face of the optical fiber with the positioning fixed;
Removing the flange member from the ferrule body after the end surface polishing step;
An optical fiber end surface polishing method comprising:

A method for polishing an end face of an optical fiber fixed to a cylindrical ferrule body without a flange,
Attaching a flange member having a reference portion indicating a direction serving as a reference in the circumferential direction to a predetermined position on the outer periphery of the outer tube of the ferrule body in which a ferrule portion is mounted in a hollow portion of the outer tube ;
Inserting and fixing an optical fiber to the ferrule part of the ferrule body to which the flange member is attached;
By using the flange member and the reference portion, an end surface polishing jig of an optical fiber end surface polishing machine that polishes so that an inclined end surface inclined by a predetermined angle with respect to an orthogonal surface orthogonal to the axis of the optical fiber is obtained. A step of positioning and fixing the ferrule body at the predetermined angle while maintaining a reference direction in the circumferential direction;
Polishing the end face of the optical fiber with the positioning fixed;
Removing the flange member from the ferrule body after the end surface polishing step;
An optical fiber end surface polishing method comprising:

Removing the ferrule body whose end face has been polished in the end face polishing step from the end face polishing jig, evaluating the polishing state of the end face of the optical fiber, and determining whether re-polishing is necessary,
The said removal process is performed after repeating the said positioning fixation process, the said end surface grinding | polishing process, and the said determination process, when the determination process determines with re-polishing being required. 3. The method for polishing an end face of an optical fiber according to 2.

Ferrule portion in the center hole optical fiber is secured by inserting were mounted in the hollow portion of the outer tube, a tubular ferrule body without flange,
A flange member that is attached to a predetermined position on the outer periphery of the outer tube of the ferrule main body, and is removable for polishing the ferrule main body in an optical module or the like after polishing an optical fiber end face;
A ferrule for polishing an end face of an optical fiber, comprising:

5. The ferrule for polishing an optical fiber end face according to claim 4, wherein the flange member is made of a material softer than a material of the ferrule body.

The said flange member has a reference | standard part which shows the direction used as the reference | standard of a circumferential direction, when positioning and fixing the said ferrule main body to an end surface grinding | polishing jig | tool. Ferrule for polishing optical fiber end faces.