JP4098677B2 - 光ファイバスプライサ及び光ファイバのスプライシング方法 - Google Patents
光ファイバスプライサ及び光ファイバのスプライシング方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光ファイバ対を連続して自動的に融着接続可能な光ファイバスプライサ及び光ファイバのスプライシング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光増幅器等の光モジュールの組み立てにおいて、従来は各光部品の光ファイバを接続点まで引き回し、さらにフォーミングして融着接続していた。光部品数が多くなるにつれて光ファイバの引き回し作業が複雑になると同時に、接続点の増加、接続ファイバ間の位置調整等で接続作業を煩雑にしていた。
【０００３】
そこて、光モジュール組み立ての効率化を図るためにファイバシートを使用した光モジュールが検討されている。ファイバシートを使用して光モジュールを組み立てる場合、ファイバシートから出ている光ファイバと光部品からの光ファイバを接続する際、実装上の制限及び作業性の観点から、融着接続すべき光ファイバ長を短くするのが好ましい。
【０００４】
各光部品間の接続関係に従って光ファイバが布線されたファイバシートを用いることで、部品間接続のための余分な光ファイバ長が不要になるが、従来の光ファイバスプライサでは短尺光ファイバの接続、特に連続自動接続が困難であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−２８６０４号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平２−４４０３７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ファイバスプライサでは、一対の電極棒と一対のモニタカメラが直交するように配置されているため、電極棒間を通り抜けて自由に光ファイバ等が移動できる平面空間を確保できない。
【０００８】
さらに、電極棒が水平方向に配置されているため、複数の接続すべき光ファイバ対の水平面内移動では電極棒位置に複数の隣接する光ファイバ端を位置合わせできない。
【０００９】
また、一端が光部品又はファイバシート等に固定された短尺ファイバでは、長手方向の押し込み調整時に光ファイバが極端に屈曲し破損する恐れがあり、従来の光ファイバスプライサではこの問題を克服することは困難であった。
【００１０】
よって、本発明の目的は、互いに対向する複数の光ファイバ対を連続的に自動接続可能な光ファイバスプライサを提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、複数の光ファイバ対を連続して自動接続可能な光ファイバのスプライシング方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するするための手段】
本発明の一側面によると、互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバと該第１光ファイバの各々と対向するように配置された複数の第２光ファイバとを融着接続する光ファイバスプライサであって、Ｘ方向及び該Ｘ方向と直交するＹ方向に移動可能なＸＹテーブルと、前記ＸＹテーブル上に搭載されたトレイと、前記第１光ファイバの各々と前記第２光ファイバの各々から互いに近接して対向配置されるように該第１及び第２光ファイバを前記トレイに固定する手段と、融着接続すべき第１及び第２光ファイバ及び他の全ての第１及び第２光ファイバを同時に上方にはね上げて、対向する前記複数の第１及び第２光ファイバの端部を離間させる第１及び第２ファイバはね上げ手段と、前記融着接続すべき第１及び第２光ファイバを前記第１及び第２ファイバはね上げ手段により上方にはね上げた状態で該融着接続すべき第１及び第２光ファイバをクランプして、該第１及び第２光ファイバの端部近傍の前記第１及び第２ファイバはね上げ手段が接触する部分に曲げ部を形成し、該融着接続すべき第１及び第２光ファイバの端部を近接させる第１及び第２クランプ手段と、互いに対向して鉛直方向に伸長して配列され、少なくとも一方が鉛直方向に移動可能な第１及び第２電極棒と、を具備した光ファイバスプライサが提供される。
【００１３】
好ましくは、光ファイバスプライサは、前記複数の第１光ファイバは基板上に搭載された複数の光部品にそれぞれの一端が接続されており、前記複数の第２光ファイバは該第２光ファイバを挟み込む第１及び第２樹脂シートを有するファイバシートから突出している。
【００１４】
ファイバ跳ね上げ機構は、複数の第１光ファイバと直交するように該第１光ファイバの下方に配置された曲面の上面を有する第１棒状部材と、複数の第２光ファイバと直交するように該第２光ファイバの下方に配置された曲面の上面を有する第２棒状部材を含んでいる。
【００１５】
第１及び第２クランプ手段の各々はV溝を有する下側クランプと、このV溝と相補的な形状をした突出部を有する上側クランプとを含んでいる。各下側クランプは水平面内及び鉛直面内に移動可能である。好ましくは、光ファイバスプライサはさらに、下側クランプと上側クランプを連動して移動可能な上下クランプ連動機構を含んでいる。
【００１６】
例えば、複数の第１光ファイバは基板上に搭載された複数の光部品にそれぞれの一端が接続されており、複数の第２光ファイバは該第２光ファイバを挟み込む第１及び第２樹脂シートを有するファイバシートから突出している。
【００１８】
本発明の他の側面によると、光ファイバスプライサであって、Ｘ方向及び該Ｘ方向と直交するＹ方向に移動可能なＸＹテーブルと、前記ＸＹテーブル上に搭載されたトレイと、
基板と、該基板上に実装された複数の光部品と、それぞれの一端が前記光部品に接続され互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバを有する光アセンブリを前記トレイに固定する第１手段と、前記第１光ファイバの各々と複数の第２光ファイバが対向配置するように、第１及び第２樹脂シートの間に前記複数の第２光ファイバを挟み込んで構成されるファイバシートを前記トレイに固定する第２手段と、融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバを上方にはね上げて、該第１及び第２光ファイバの端部を離間させるファイバはね上げ機構部と、前記複数の第１及び第２光ファイバのうち融着接続すべき第１及び第２光ファイバを前記ファイバはね上げ機構部により上方にはね上げた状態で該第１及び第２光ファイバをクランプして、該第１及び第２光ファイバの端部近傍に曲げ部を形成し、該第１及び第２光ファイバの端部を近接させる第１及び第２クランプ手段と、互いに対向して鉛直方向に伸長して配列され、少なくとも一方が鉛直方向に移動可能な第１及び第２電極棒と、を具備した光ファイバスプライサが提供される。
【００２０】
本発明のさらに他の側面によると、光ファイバのスプライシング方法であって、ＸＹテーブル上にトレイを搭載し、該トレイ上に基板と、該基板上に実装された複数の光部品と、それぞれの一端が該光部品に接続され互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバを有する光アセンブリを固定し、該第１光ファイバの各々と複数の第２光ファイバが対向配置するように、第１及び第２樹脂シートの間に該複数の第２光ファイバを挟み込んで構成されるファイバシートを前記トレイに固定し、融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバの端部をそれぞれクランプするのと同時に端部近傍に曲げ部を形成し、クランプされた前記第１及び第２光ファイバの曲げを解放して該第１及び第２光ファイバの端面を近付け、この状態で鉛直方向に整列した第１及び第２電極棒により前放電を行って、クランプされた該第１及び第２光ファイバの端部を清掃し、クランプされた前記第１及び第２光ファイバの光軸が整列するように光軸調整を行い、前記第１及び第２電極棒により放電を行って、クランプされた前記第１及び第２光ファイバを融着接続することを特徴とする光ファイバのスプライシング方法が提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明実施形態に係る光ファイバスプライサの概略配置図が示されている。ベース２上にはＸＹテーブル４がＸ方向及びＸ方向に直交するＹ方向に移動可能に搭載されている。即ち、ＸＹテーブル４はＸＹテーブル送り機構８によりＸ方向及びＹ方向に移動される。
【００２２】
ＸＹテーブル４にはトレイ６が固定されており、このトレイ６に融着接続すべき複数の光ファイバをそれぞれ有する光アセンブリ１０及びファイバシート１２が固定される。
【００２３】
ベース２には融着ヘッド（上部ヘッド）１４が取り付けられており、この融着ヘッド１４近傍に跳ね上げ機構１６が設けられている。光ファイバの融着接続（スプライシングと称することがある）に際しては、ＸＹテーブル送り機構８によりＸＹテーブル４を駆動して、トレイ６上に搭載された光アセンブリ１０及びファイバシート１２を融着ヘッド１４の下に移動する。
【００２４】
図２は実施形態の概略斜視図を示している。ベース２上には一対のＹレール１８，２０が固定されており、Ｘレール２２がこれらのＹレール１８，２０に対してＹ軸方向に移動可能に搭載されている。Ｘレール２２にはＸＹテーブル４がＸ軸方向に移動可能に搭載されている。
【００２５】
ＸＹテーブル４にはトレイ６が搭載固定されている。このトレイ６にはそれぞれ複数の光ファイバを有する光アセンブリ１０及びファイバシート１２が固定される。
【００２６】
図３を参照すると、光ファイバスプライシング時の光アセンブリ及びファイバシート１２の配置図が示されている。光アセンブリ１０の光部品搭載基板２８は一対の側壁２８ａ，２８ｂを有している。
【００２７】
各側壁２８ａ，２８ｂには複数のファイバ位置決め用の溝３０が形成されている。基板２８は例えば合成樹脂から形成されている。好ましくは、各側壁２８ａ，２８ｂに形成されたファイバ位置決め用の溝３０の底部は概略同一平面上に存在する。
【００２８】
基板２８上には、励起用レーザダイオード３２、モニタ用フォトダイオード３４、光カプラ３６、光アイソレータ３８等の光部品が搭載されている。
【００２９】
レーザダイオード３２及びフォトダイオード３４はその一端に光信号入力又は出力用の光ファイバ４０が接続されており、光カプラ３６及び光アイソレータ３８はその両端に光ファイバ４０が接続されている。
【００３０】
これらの光ファイバ４０は基板２８の側壁２８ａ，２８ｂに形成されたファイバ位置決め用溝３０中に挿入されて位置決めされている。好ましくは、前述したように各ファイバ位置決め用の溝３０の底部は同一平面上に存在し、光ファイバ４０は一直線上に整列して溝３０から突出することになる。
【００３１】
光アセンブリ１０の両側には、光アセンブリ１０の光ファイバ４０に接続すべき複数の光ファイバ４２を有するファイバシート１２が配置される。ファイバシート１２は、図４に示すように片面に粘着剤層４８を有する第１樹脂シート４４と、第１樹脂シート４４の粘着剤層４８上に布線された複数の光ファイバ４２と、光ファイバ４２を挟み込むように第１樹脂シート４４上に被せられた第２樹脂シート４６から構成される。
【００３２】
樹脂シート４４，４６は例えばポリイミドフィルムから形成され、粘着剤層４８は例えばゴム系のエラストマ、ロジン等から構成される。光ファイバ４２は、予め光部品３２，３４，３６，３８間の接続関係に対応して第１樹脂シート４４上に布線されている。
【００３３】
ファイバシート１２は、ファイバシート１２から突き出した光ファイバ４２の端部を互いに離間して整列配置し、複数の光ファイバ４２を一括して被覆除去、洗浄及び端面カットする。
【００３４】
光アセンブリ１０の光ファイバ４０も同様に一括して端末処理し、各光ファイバ対４０,４２が近接して対向するように光アセンブリ１０及びファイバシート１２をトレイ６に固定する。
【００３５】
光アセンブリ１０及びファイバシート１２からのファイバ飛び出し長はそれぞれ１５〜３０ｍｍとした。このようにすることで、光ファイバ４０，４２のフォーミングなしにファイバ端位置がほぼ一定の位置に再現性良くくるようになる。
【００３６】
図５は本発明実施形態の光ファイバスプライサの要部斜視図を示している。下側電極棒（第１電極棒）５０は鉛直方向に伸長して配置されている。下側電極棒５０はスプライシング位置と退避位置との間で鉛直方向に移動可能である。
【００３７】
下側電極棒５０の上方には上側電極棒（第２電極棒）５２が下側電極棒５０と整列するように鉛直方向に伸長して配置されている。上側電極棒５２はスプライシング位置と退避位置との間で鉛直方向に移動可能である。
【００３８】
下側電極棒５０の両側には融着接続（以下スプライシングと称することがある）すべき光ファイバ４０，４２をクランプするＶ溝を有する一対の下側クランプ５４が配置されている。下側電極棒５０と下側クランプ５４は共通の筐体に取り付けられている。
【００３９】
各下側クランプ５４に対向してＶ溝と相補的な形状をした突出部を有する一対の上側クランプ５６が融着ヘッド（上部ヘッド）１４に取り付けられている。光ファイバ４０，４２の先端位置を矯正するために、各上側クランプ５６にはＶ型切込みを有するガイド板５８が取り付けられている。
【００４０】
光ファイバ４０，４２が伸長する方向と直行する方向で下側電極棒５０の両側には第１及び第２ＣＣＤカメラ７０，７２が配置されている。第１及び第２ＣＣＤカメラ７０，７２はその光軸が互いに直交するように配置されている。
【００４１】
図６を参照すると、実施形態の要部平面図が示されている。図７は図６の７−７線矢視図である。各光ファイバ４０，４２の下側には図１の跳ね上げ機構１６を構成する一対の跳ね上げバー６０が配置されている。
【００４２】
図９に最もよく示されるように、各跳ね上げバー６０の上面は曲面形状をしている。図７及び図８に示されるように、各光ファイバ４０，４２はその先端が跳ね上げバー６０により跳ね上げられている。これはスプライシングする前の光ファイバ４０，４２が対向する光ファイバ又は他の部材に接触して損傷するのを防止するためである。
【００４３】
上下クランプ５６，５４に隣接して光ファイバ４０，４２の被覆を保持するシースクランプ６２が設けられている。ステッピングモータ６４が下側クランプ５４及びシースクランプ６２をＹ軸方向に移動させる。
【００４４】
また、図７に示されるステッピングモータ６６は下側クランプ５４及びシースクランプ６２をＸ軸方向に移動させる。さらに、ステップピングモータ６８が下側クランプ５４及びシースクランプ６２をＺ軸方向に移動させる。ステッピングモータ６４，６６，６８は下側クランプ５４と一体的に設けられており、光ファイバ４０，４２の光軸調整時の微調整機構を構成する。
【００４５】
図９は実施形態の断面図を示している。光ファイバ４０，４２の先端部をそれぞれ上下クランプ５６，５４及びシースクランプ６２でクランプすると、跳ね上げバー６０により光ファイバ４０，４２にそれぞれ曲げ部が形成される。
【００４６】
上側クランプ５６は圧縮バネ７４により常に下方に付勢されている。さらに、上側クランプ５６は圧縮バネ７６により上部電極５２から常に離れる方向に付勢されている。上部電極５２は上下方向にのみ移動可能である。
【００４７】
図１０は光ファイバ４０，４２のスプライシングを行うために、上部ヘッド１４が下方に移動された状態を、図１１は上部電極棒５２を退避させるために上部ヘッド１４が上方に移動された状態をそれぞれ示している。このときの駆動機構としては、エアシリンダ７８が使用される。
【００４８】
図１２を参照すると、上下クランプ連動機構の概略図が示されている。下側クランプ５４と一体連結された部材８２は傾斜上面８２ａを有している。一方、上側クランプ５６と一体連結された部材８４は傾斜上面８２ａと相補的な傾斜底面８４ａを有している。
【００４９】
クランプ前は圧縮バネ７６により上側クランプ５６と部材８４は左方向に押し付けられている。下側クランプ５４と部材８２をステッピングモータで左方向に移動し、エアシリンダで上側クランプ５６を下ろせば、上下クランプをずれなく嵌合させることができる。
【００５０】
上下クランプ５６，５４で光ファイバ４０，４２がクランプされると同時に、傾斜上面８２ａと傾斜底面８４ａもエアシリンダによって圧接される。傾斜面８２ａと８４ａの表面はゴムが貼付されているため、その摩擦力は圧縮バネ７６に比べて十分に強い。よって、クランプ後に下側クランプ５４と部材８２を左右に移動すると、上側クランプ５２と部材８４も連動して左右に移動する。
【００５１】
図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）を参照すると、光ファイバの余長調整機構が示されている。図１３（Ａ）に示すように、跳ね上げバー６０によって光ファイバ４０，４２は跳ね上げられている。この状態で曲げ部を作らず光ファイバ４０，４２を水平に戻すと、光ファイバ４０，４２の先端がオーバラップする配置になっている。
【００５２】
図１３（Ｂ）に示すように、上側クランプ５６を下ろすことにより、光ファイバ４０，４２には跳ね上げバー６０と当接した位置にそれぞれ曲げ部８０が形成される。この曲げ部により、光ファイバ４０，４２の端面間に隙間ができる。
【００５３】
図６で跳ね上げバー６０を左方向に移動して、最も右側の光ファイバ４０，４２の跳ね上げを解除すると、図１３（Ｃ）に示すように曲げ部８０が解放される。
【００５４】
曲げ部８０を解放しながら電極棒５２，５４の両側に配置された左右の上下クランプ５６，５４を電極棒５２，５４に近付け、光ファイバ４０，４２の先端間距離を画像観察ができるようになるまで狭くする。
【００５５】
そして、光軸調整前に電極棒５２，５４を使用して前放電による光ファイバ４０，４２の端部の清掃を行う。この状態で、図１４（Ａ）に示すＣＣＤカメラ７０，７２及び画像処理手段８６を使用した光ファイバ４０，４２の光軸調整を行う。
【００５６】
図１４（Ａ）はスプライス時の光ファイバ４０，４２とＣＣＤカメラ７０，７２の位置関係を示している。図１４（Ｂ）に示すように、ＣＣＤカメラ７０の光軸とＣＣＤカメラ７２の光軸は直交している。
【００５７】
光ファイバ４０，４２の光軸を一致させる光軸調整時には、ＣＣＤカメラ７０，７２により融着接続すべき光ファイバ４０，４２の端部を撮像する。この撮像された画像は画像処理手段８６により処理され、微調整機構を構成するステッピングモータ６４，６６，６８を駆動することにより、光ファイバ４０，４２の光軸が一致するように光軸調整を行う。
【００５８】
以下、上述した本実施形態の作用について説明する。まず、トレイ６上に光アセンブリ１０及びファイバシート１２をそれぞれの光ファイバ４０，４２が近接して対向配置されるように固定する。
【００５９】
この状態で、ＸＹテーブル送り機構８を駆動して、トレイ６上に載置された光アセンブリ１０及びファイバシート１２が融着ヘッド１４の位置までくるように移動する。
【００６０】
このとき、図６〜図８に示すように、跳ね上げ機構１６の跳ね上げバー６０により光ファイバ４０，４２の端部が跳ね上げられる。これにより、対向する光ファイバ４０，４２が互いに接触して破損することが防止される。
【００６１】
次いで、融着接続すべき光ファイバ４０，４２の端部を上下クランプ５６，５４でクランプし、座標指定で接続すべき光ファイバ４０，４２の位置合わせを行う。この状態で図１３（Ａ）に示すように、電極棒５０，５２により前放電を行って光ファイバ４０，４２の先端部の清掃を行う。
【００６２】
次いで、図６及び図７で跳ね上げバー６０を左方向に移動して融着接続すべき１番右側の光ファイバ対４０，４２を跳ね上げバー６０から外す。そして、曲げ部を解放させながら左右のクランプ５４，５６を前進させ、光ファイバ４０，４２の先端間距離を画像観察ができる間隔まで狭くする。
【００６３】
この状態で、ＣＣＤカメラ７０，７２で光ファイバ４０，４２の端部を撮像し、撮像された画像を画像処理手段８６で画像処理することにより、光ファイバ４０，４２の光軸が整列するように光軸調整を行う。
【００６４】
この光軸調整は、ステッピングモータ６４，６６，６８からなる微調整機構を駆動することにより行われ、その際の移動量は数μｍ程度である。光軸調整終了後、電極棒５０，５２により放電を行い、曲げ部をさらに解放しながらクランプを前進させて光ファイバ４０，４２を融着接続する。
【００６５】
図６で一番右側の光ファイバ４０，４２の融着接続が終了すると、座標指定によりＸＹテーブル４を駆動して次の対の光ファイバ４０，４２の先端が電極棒５０，５２の間に来るようにトレイ６を移動する。以下、上述したようなステップを繰り返して、２番目の対の光ファイバ４０，４２の融着接続を行う。
【００６６】
図１５（Ａ）を参照すると、融着接続の補修時に使用するのに適した部分跳ね上げバー６０´の正面図が示されている。一対の光ファイバの融着接続に失敗した場合等においては、融着接続の補修を行う必要性が生じてくる。
【００６７】
このような場合には、図１５（Ｂ）に示すように、跳ね上げバー６０´の凸部６１で補修すべき光ファイバ対４０，４２を跳ね上げ、上述した方法に従って再度融着接続を実施する。跳ね上げバー６０´は、例えばエアシリンダで上下させる。
【００６８】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００６９】
（付記１） 互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバと該第１光ファイバの各々と対向するように配置された複数の第２光ファイバとを融着接続する光ファイバスプライサであって、Ｘ方向及び該Ｘ方向と直交するＹ方向に移動可能なＸＹテーブルと；前記ＸＹテーブル上に搭載されたトレイと；前記第１光ファイバの各々と前記第２光ファイバの各々が互いに近接して対向配置されるように該第１及び第２光ファイバを前記トレイに固定する手段と；前記複数の第１及び第２光ファイバの内融着接続すべき第１及び第２光ファイバをそれぞれクランプする第１及び第２クランプ手段と；鉛直方向に伸長して配置され、且つ鉛直方向に移動可能な第１電極棒と；前記第１電極棒の上方で前記第１電極棒と整列するように鉛直方向に伸長して配置され、且つ鉛直方向に移動可能な第２電極棒と；前記第１及び第２光ファイバが伸長する方向と直交する方向で前記第１電極棒に対して一方の側に配置された第１カメラと；前記第１及び第２光ファイバが伸長する方向と直交する方向で前記第１電極棒に対して前記第１カメラが配置された側と反対側に配置された第２カメラと；前記第１及び第２カメラで撮像された画像を画像処理する手段と；を具備したことを特徴とする光ファイバスプライサ。
【００７０】
（付記２） 前記複数の第１及び第２光ファイバを上方にはね上げるファイバはね上げ機構をさらに具備した付記１記載の光ファイバスプライサ。
【００７１】
（付記３） 前記ファイバはね上げ機構は、前記複数の第１光ファイバと直交するように該第１光ファイバの下方に配置された曲面の上面を有する第１棒状部材と、前記複数の第２光ファイバと直交するように該第２光ファイバの下方に配置された曲面の上面を有する第２棒状部材とを含んでいる付記２記載の光ファイバスプライサ。
【００７２】
（付記４） 前記第１クランプ手段で前記第１光ファイバの１つをクランプした状態で前記第１棒状部材で該第１光ファイバに第１曲げ部を形成し、前記第２クランプ手段で前記第２光ファイバの１つをクランプした状態で前記第２棒状部材で該第２光ファイバに第２曲げ部を形成可能な付記３記載の光ファイバスプライサ。
【００７３】
（付記５） 前記第１及び第２電極棒を互いに離れる方向に移動させる電極棒退避機構をさらに具備した付記１記載の光ファイバスプライサ。
【００７４】
（付記６） 前記第１及び第２クランプ手段の各々は、Ｖ溝を有する下側クランプと、該Ｖ溝と相補的な形状をした突出部を有する上側クランプとを含んでいる付記１記載の光ファイバスプライサ。
【００７５】
（付記７） 前記各下側クランプは水平面内及び鉛直方向に移動可能である付記６記載の光ファイバスプライサ。
【００７６】
（付記８） 前記下側クランプと前記上側クランプが連動して移動する上下クランプ連動機構をさらに具備した付記７記載の光ファイバスプライサ。
【００７７】
（付記９） 前記複数の第１光ファイバは基板上に搭載された複数の光部品にそれぞれの一端が接続されており、前記複数の第２光ファイバは該第２光ファイバを挟み込む第１及び第２樹脂シートを有するファイバシートから突出している付記１記載の光ファイバスプライサ。
【００７８】
（付記１０） 前記基板は複数のファイバ位置決め用の溝が形成された一対の側壁を有しており、前記第１光ファイバの各々は該ファイバ位置決めを溝中に挿入されている付記９記載の光ファイバスプライサ。
【００７９】
（付記１１） 前記第１及び第２カメラは各々の光軸が互いに直交するように配置されている付記１記載の光ファイバスプライサ。
【００８０】
（付記１２） 前記第１及び第２クランプ手段の前記各下側クランプと一体で設けられた一対の微調整機構をさらに具備した付記６記載の光ファイバスプライサ。
【００８１】
（付記１３） 複数の光ファイバを含む第１光ファイバ群と複数の光ファイバを含む第２光ファイバ群とを対向させて、少なくとも一組の対向する光ファイバ同士を第１の対向間隔で融着接続する際に、該一組の対向する光ファイバ同士以外の前記第１及び第２光ファイバ群のうち少なくとも第１の光ファイバについて、その一部を曲げて前記第１の対向間隔よりも前記第１の光ファイバと該第１の光ファイバと対向する第２の光ファイバとの対向間隔を長くする変形手段と、
前記一組の対向する光ファイバ同士を融着接続する融着接続手段と、
を備えたことを特徴とする光ファイバスプライサ。
【００８２】
（付記１４） 前記第１の光ファイバは前記一組の対向する光ファイバに隣接する光ファイバである付記１３記載の光ファイバスプライサ。
【００８３】
（付記１５） 光ファイバのスプライシング方法であって、
複数の第１光ファイバを互いに離間して整列して配置し、
前記第１光ファイバの各々の一端とその一端が対向するように複数の第２光ファイバを整列して配置し、
融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバの端部をそれぞれクランプするのと同時に端部近傍にそれぞれ曲げ部を形成し、
クランプされた前記第１及び第２光ファイバの曲げを解放して該第１及び第２光ファイバの端面を近付け、
鉛直方向に伸長して整列配置された第１及び第２電極棒により前放電を行って、クランプされた前記第１及び第２光ファイバの端部を清掃し、
クランプされた前記第１及び第２光ファイバの光軸が整列するように光軸調整を行い、
前記第１及び第２電極棒により放電を行って、クランプされた前記第１及び第２光ファイバを融着接続することを特徴とする光ファイバのスプライシング方法。
（付記１６） クランプされた前記第１及び第２光ファイバの融着接続完了後、隣接する次の対の第１及び第２光ファイバの端部をクランプして、該第１及び第２光ファイバの融着接続を行う付記１５記載の光ファイバのスプライシング方法。
【００８４】
（付記１７） 前記光軸調整ステップは、互いに直交するように配置された第１及び第２カメラで融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバの端部を撮像し、
撮像された画像を画像処理するステップを含んでいる付記１５記載の光ファイバのスプライシング方法。
【００８５】
（付記１８） 光ファイバのスプライシング方法であって、
ＸＹテーブル上にトレイを搭載し、
該トレイ上に基板と、該基板上に実装された複数の光部品と、それぞれの一端が該光部品に接続され互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバを有する光アセンブリを固定し、
該第１光ファイバの各々と複数の第２光ファイバが対向配置するように、第１及び第２樹脂シートの間に該複数の第２光ファイバを挟み込んで構成されるファイバシートを前記トレイに固定し、
融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバの端部をそれぞれクランプするのと同時に端部近傍に曲げ部を形成し、
クランプされた前記第１及び第２光ファイバの曲げを解放して該第１及び第２光ファイバの端面を近付け、
この状態で鉛直方向に整列した第１及び第２電極棒により前放電を行って、クランプされた該第１及び第２光ファイバの端部を清掃し、
クランプされた前記第１及び第２光ファイバの光軸が整列するように光軸調整を行い、
前記第１及び第２電極棒により放電を行って、クランプされた前記第１及び第２光ファイバを融着接続することを特徴とする光ファイバのスプライシング方法。
【００８６】
（付記１９） クランプされた前記第１及び第２光ファイバの融着接続完了後、前記ＸＹテーブルにより前記トレイを水平移動して次の対の前記第１及び第２光ファイバの端部をクランプして、該第１及び第２光ファイバの融着接続を行う付記１８記載の光ファイバのスプライシング方法。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によると、光ファイバをフォーミングすることなく接続すべき光ファイバ対を平面内で位置決めすることができ、さらに多数の光ファイバ対の連続自動接続が可能になる。その結果、光モジュールの組立の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の概略配置図である。
【図２】本発明実施形態の概略斜視図である。
【図３】光アセンブリ及びファイバシートの配置図である。
【図４】ファイバシート断面図である。
【図５】本発明実施形態の要部斜視図である。
【図６】本発明実施形態の要部平面図である。
【図７】図６の７−７線断面図である。
【図８】本発明実施形態の要部斜視図である。
【図９】本発明実施形態の断面図である。
【図１０】上部ヘッドが下方に移動された状態の上部ヘッド駆動機構を示す図である。
【図１１】上部ヘッドが上方に移動された状態の上部ヘッド駆動機構を示す図である。
【図１２】上下クランプ連動機構を示す図である。
【図１３】図１３（Ａ）は光ファイバの端部を跳ね上げた状態を示す図、図１３（Ｂ）は光ファイバの端部をクランプするのと同時に端部近傍に曲げ部を形成した状態を示す図、図１３（Ｃ）は曲げを解放した状態を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）はスプライス時の光ファイバとＣＣＤカメラの位置関係を示す図であり、図１４（Ｂ）は２つのＣＣＤカメラの光軸が互いに直交するようにＣＣＤカメラを配置した図である。
【図１５】図１５（Ａ）は部分跳ね上げバーの正面図、図１５（Ｂ）は部分跳ね上げバーの使用の仕方を説明する図である。
【符号の説明】
４ ＸＹテーブル
６ トレイ
８ ＸＹテーブル送り機構
１０ 光アセンブリ
１２ ファイバシート
１４ 融着ヘッド（上部ヘッド）
１６ 跳ね上げ機構
１８，２０ Ｙレール
２２ Ｘレール
２８ 基板
４０，４２ 光ファイバ
５０ 下側電極棒
５２ 上側電極棒
５４ 下側クランプ
５６ 上側クランプ
６０ 跳ね上げバー
７０，７２ ＣＣＤカメラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光ファイバ対を連続して自動的に融着接続可能な光ファイバスプライサ及び光ファイバのスプライシング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光増幅器等の光モジュールの組み立てにおいて、従来は各光部品の光ファイバを接続点まで引き回し、さらにフォーミングして融着接続していた。光部品数が多くなるにつれて光ファイバの引き回し作業が複雑になると同時に、接続点の増加、接続ファイバ間の位置調整等で接続作業を煩雑にしていた。
【０００３】
そこて、光モジュール組み立ての効率化を図るためにファイバシートを使用した光モジュールが検討されている。ファイバシートを使用して光モジュールを組み立てる場合、ファイバシートから出ている光ファイバと光部品からの光ファイバを接続する際、実装上の制限及び作業性の観点から、融着接続すべき光ファイバ長を短くするのが好ましい。
【０００４】
各光部品間の接続関係に従って光ファイバが布線されたファイバシートを用いることで、部品間接続のための余分な光ファイバ長が不要になるが、従来の光ファイバスプライサでは短尺光ファイバの接続、特に連続自動接続が困難であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−２８６０４号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平２−４４０３７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ファイバスプライサでは、一対の電極棒と一対のモニタカメラが直交するように配置されているため、電極棒間を通り抜けて自由に光ファイバ等が移動できる平面空間を確保できない。
【０００８】
さらに、電極棒が水平方向に配置されているため、複数の接続すべき光ファイバ対の水平面内移動では電極棒位置に複数の隣接する光ファイバ端を位置合わせできない。
【０００９】
また、一端が光部品又はファイバシート等に固定された短尺ファイバでは、長手方向の押し込み調整時に光ファイバが極端に屈曲し破損する恐れがあり、従来の光ファイバスプライサではこの問題を克服することは困難であった。
【００１０】
よって、本発明の目的は、互いに対向する複数の光ファイバ対を連続的に自動接続可能な光ファイバスプライサを提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、複数の光ファイバ対を連続して自動接続可能な光ファイバのスプライシング方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するするための手段】
本発明の一側面によると、互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバと該第１光ファイバの各々と対向するように配置された複数の第２光ファイバとを融着接続する光ファイバスプライサであって、Ｘ方向及び該Ｘ方向と直交するＹ方向に移動可能なＸＹテーブルと、前記ＸＹテーブル上に搭載されたトレイと、前記第１光ファイバの各々と前記第２光ファイバの各々から互いに近接して対向配置されるように該第１及び第２光ファイバを前記トレイに固定する手段と、融着接続すべき第１及び第２光ファイバ及び他の全ての第１及び第２光ファイバを同時に上方にはね上げて、対向する前記複数の第１及び第２光ファイバの端部を離間させる第１及び第２ファイバはね上げ手段と、前記融着接続すべき第１及び第２光ファイバを前記第１及び第２ファイバはね上げ手段により上方にはね上げた状態で該融着接続すべき第１及び第２光ファイバをクランプして、該第１及び第２光ファイバの端部近傍の前記第１及び第２ファイバはね上げ手段が接触する部分に曲げ部を形成し、該融着接続すべき第１及び第２光ファイバの端部を近接させる第１及び第２クランプ手段と、互いに対向して鉛直方向に伸長して配列され、少なくとも一方が鉛直方向に移動可能な第１及び第２電極棒と、を具備した光ファイバスプライサが提供される。
【００１３】
好ましくは、光ファイバスプライサは、前記複数の第１光ファイバは基板上に搭載された複数の光部品にそれぞれの一端が接続されており、前記複数の第２光ファイバは該第２光ファイバを挟み込む第１及び第２樹脂シートを有するファイバシートから突出している。
【００１４】
ファイバ跳ね上げ機構は、複数の第１光ファイバと直交するように該第１光ファイバの下方に配置された曲面の上面を有する第１棒状部材と、複数の第２光ファイバと直交するように該第２光ファイバの下方に配置された曲面の上面を有する第２棒状部材を含んでいる。
【００１５】
第１及び第２クランプ手段の各々はV溝を有する下側クランプと、このV溝と相補的な形状をした突出部を有する上側クランプとを含んでいる。各下側クランプは水平面内及び鉛直面内に移動可能である。好ましくは、光ファイバスプライサはさらに、下側クランプと上側クランプを連動して移動可能な上下クランプ連動機構を含んでいる。
【００１６】
例えば、複数の第１光ファイバは基板上に搭載された複数の光部品にそれぞれの一端が接続されており、複数の第２光ファイバは該第２光ファイバを挟み込む第１及び第２樹脂シートを有するファイバシートから突出している。
【００１８】
本発明の他の側面によると、光ファイバスプライサであって、Ｘ方向及び該Ｘ方向と直交するＹ方向に移動可能なＸＹテーブルと、前記ＸＹテーブル上に搭載されたトレイと、
基板と、該基板上に実装された複数の光部品と、それぞれの一端が前記光部品に接続され互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバを有する光アセンブリを前記トレイに固定する第１手段と、前記第１光ファイバの各々と複数の第２光ファイバが対向配置するように、第１及び第２樹脂シートの間に前記複数の第２光ファイバを挟み込んで構成されるファイバシートを前記トレイに固定する第２手段と、融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバを上方にはね上げて、該第１及び第２光ファイバの端部を離間させるファイバはね上げ機構部と、前記複数の第１及び第２光ファイバのうち融着接続すべき第１及び第２光ファイバを前記ファイバはね上げ機構部により上方にはね上げた状態で該第１及び第２光ファイバをクランプして、該第１及び第２光ファイバの端部近傍に曲げ部を形成し、該第１及び第２光ファイバの端部を近接させる第１及び第２クランプ手段と、互いに対向して鉛直方向に伸長して配列され、少なくとも一方が鉛直方向に移動可能な第１及び第２電極棒と、を具備した光ファイバスプライサが提供される。
【００２０】
本発明のさらに他の側面によると、光ファイバのスプライシング方法であって、ＸＹテーブル上にトレイを搭載し、該トレイ上に基板と、該基板上に実装された複数の光部品と、それぞれの一端が該光部品に接続され互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバを有する光アセンブリを固定し、該第１光ファイバの各々と複数の第２光ファイバが対向配置するように、第１及び第２樹脂シートの間に該複数の第２光ファイバを挟み込んで構成されるファイバシートを前記トレイに固定し、融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバの端部をそれぞれクランプするのと同時に端部近傍に曲げ部を形成し、クランプされた前記第１及び第２光ファイバの曲げを解放して該第１及び第２光ファイバの端面を近付け、この状態で鉛直方向に整列した第１及び第２電極棒により前放電を行って、クランプされた該第１及び第２光ファイバの端部を清掃し、クランプされた前記第１及び第２光ファイバの光軸が整列するように光軸調整を行い、前記第１及び第２電極棒により放電を行って、クランプされた前記第１及び第２光ファイバを融着接続することを特徴とする光ファイバのスプライシング方法が提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明実施形態に係る光ファイバスプライサの概略配置図が示されている。ベース２上にはＸＹテーブル４がＸ方向及びＸ方向に直交するＹ方向に移動可能に搭載されている。即ち、ＸＹテーブル４はＸＹテーブル送り機構８によりＸ方向及びＹ方向に移動される。
【００２２】
ＸＹテーブル４にはトレイ６が固定されており、このトレイ６に融着接続すべき複数の光ファイバをそれぞれ有する光アセンブリ１０及びファイバシート１２が固定される。
【００２３】
ベース２には融着ヘッド（上部ヘッド）１４が取り付けられており、この融着ヘッド１４近傍に跳ね上げ機構１６が設けられている。光ファイバの融着接続（スプライシングと称することがある）に際しては、ＸＹテーブル送り機構８によりＸＹテーブル４を駆動して、トレイ６上に搭載された光アセンブリ１０及びファイバシート１２を融着ヘッド１４の下に移動する。
【００２４】
図２は実施形態の概略斜視図を示している。ベース２上には一対のＹレール１８，２０が固定されており、Ｘレール２２がこれらのＹレール１８，２０に対してＹ軸方向に移動可能に搭載されている。Ｘレール２２にはＸＹテーブル４がＸ軸方向に移動可能に搭載されている。
【００２５】
ＸＹテーブル４にはトレイ６が搭載固定されている。このトレイ６にはそれぞれ複数の光ファイバを有する光アセンブリ１０及びファイバシート１２が固定される。
【００２６】
図３を参照すると、光ファイバスプライシング時の光アセンブリ及びファイバシート１２の配置図が示されている。光アセンブリ１０の光部品搭載基板２８は一対の側壁２８ａ，２８ｂを有している。
【００２７】
各側壁２８ａ，２８ｂには複数のファイバ位置決め用の溝３０が形成されている。基板２８は例えば合成樹脂から形成されている。好ましくは、各側壁２８ａ，２８ｂに形成されたファイバ位置決め用の溝３０の底部は概略同一平面上に存在する。
【００２８】
基板２８上には、励起用レーザダイオード３２、モニタ用フォトダイオード３４、光カプラ３６、光アイソレータ３８等の光部品が搭載されている。
【００２９】
レーザダイオード３２及びフォトダイオード３４はその一端に光信号入力又は出力用の光ファイバ４０が接続されており、光カプラ３６及び光アイソレータ３８はその両端に光ファイバ４０が接続されている。
【００３０】
これらの光ファイバ４０は基板２８の側壁２８ａ，２８ｂに形成されたファイバ位置決め用溝３０中に挿入されて位置決めされている。好ましくは、前述したように各ファイバ位置決め用の溝３０の底部は同一平面上に存在し、光ファイバ４０は一直線上に整列して溝３０から突出することになる。
【００３１】
光アセンブリ１０の両側には、光アセンブリ１０の光ファイバ４０に接続すべき複数の光ファイバ４２を有するファイバシート１２が配置される。ファイバシート１２は、図４に示すように片面に粘着剤層４８を有する第１樹脂シート４４と、第１樹脂シート４４の粘着剤層４８上に布線された複数の光ファイバ４２と、光ファイバ４２を挟み込むように第１樹脂シート４４上に被せられた第２樹脂シート４６から構成される。
【００３２】
樹脂シート４４，４６は例えばポリイミドフィルムから形成され、粘着剤層４８は例えばゴム系のエラストマ、ロジン等から構成される。光ファイバ４２は、予め光部品３２，３４，３６，３８間の接続関係に対応して第１樹脂シート４４上に布線されている。
【００３３】
ファイバシート１２は、ファイバシート１２から突き出した光ファイバ４２の端部を互いに離間して整列配置し、複数の光ファイバ４２を一括して被覆除去、洗浄及び端面カットする。
【００３４】
光アセンブリ１０の光ファイバ４０も同様に一括して端末処理し、各光ファイバ対４０,４２が近接して対向するように光アセンブリ１０及びファイバシート１２をトレイ６に固定する。
【００３５】
光アセンブリ１０及びファイバシート１２からのファイバ飛び出し長はそれぞれ１５〜３０ｍｍとした。このようにすることで、光ファイバ４０，４２のフォーミングなしにファイバ端位置がほぼ一定の位置に再現性良くくるようになる。
【００３６】
図５は本発明実施形態の光ファイバスプライサの要部斜視図を示している。下側電極棒（第１電極棒）５０は鉛直方向に伸長して配置されている。下側電極棒５０はスプライシング位置と退避位置との間で鉛直方向に移動可能である。
【００３７】
下側電極棒５０の上方には上側電極棒（第２電極棒）５２が下側電極棒５０と整列するように鉛直方向に伸長して配置されている。上側電極棒５２はスプライシング位置と退避位置との間で鉛直方向に移動可能である。
【００３８】
下側電極棒５０の両側には融着接続（以下スプライシングと称することがある）すべき光ファイバ４０，４２をクランプするＶ溝を有する一対の下側クランプ５４が配置されている。下側電極棒５０と下側クランプ５４は共通の筐体に取り付けられている。
【００３９】
各下側クランプ５４に対向してＶ溝と相補的な形状をした突出部を有する一対の上側クランプ５６が融着ヘッド（上部ヘッド）１４に取り付けられている。光ファイバ４０，４２の先端位置を矯正するために、各上側クランプ５６にはＶ型切込みを有するガイド板５８が取り付けられている。
【００４０】
光ファイバ４０，４２が伸長する方向と直行する方向で下側電極棒５０の両側には第１及び第２ＣＣＤカメラ７０，７２が配置されている。第１及び第２ＣＣＤカメラ７０，７２はその光軸が互いに直交するように配置されている。
【００４１】
図６を参照すると、実施形態の要部平面図が示されている。図７は図６の７−７線矢視図である。各光ファイバ４０，４２の下側には図１の跳ね上げ機構１６を構成する一対の跳ね上げバー６０が配置されている。
【００４２】
図９に最もよく示されるように、各跳ね上げバー６０の上面は曲面形状をしている。図７及び図８に示されるように、各光ファイバ４０，４２はその先端が跳ね上げバー６０により跳ね上げられている。これはスプライシングする前の光ファイバ４０，４２が対向する光ファイバ又は他の部材に接触して損傷するのを防止するためである。
【００４３】
上下クランプ５６，５４に隣接して光ファイバ４０，４２の被覆を保持するシースクランプ６２が設けられている。ステッピングモータ６４が下側クランプ５４及びシースクランプ６２をＹ軸方向に移動させる。
【００４４】
また、図７に示されるステッピングモータ６６は下側クランプ５４及びシースクランプ６２をＸ軸方向に移動させる。さらに、ステップピングモータ６８が下側クランプ５４及びシースクランプ６２をＺ軸方向に移動させる。ステッピングモータ６４，６６，６８は下側クランプ５４と一体的に設けられており、光ファイバ４０，４２の光軸調整時の微調整機構を構成する。
【００４５】
図９は実施形態の断面図を示している。光ファイバ４０，４２の先端部をそれぞれ上下クランプ５６，５４及びシースクランプ６２でクランプすると、跳ね上げバー６０により光ファイバ４０，４２にそれぞれ曲げ部が形成される。
【００４６】
上側クランプ５６は圧縮バネ７４により常に下方に付勢されている。さらに、上側クランプ５６は圧縮バネ７６により上部電極５２から常に離れる方向に付勢されている。上部電極５２は上下方向にのみ移動可能である。
【００４７】
図１０は光ファイバ４０，４２のスプライシングを行うために、上部ヘッド１４が下方に移動された状態を、図１１は上部電極棒５２を退避させるために上部ヘッド１４が上方に移動された状態をそれぞれ示している。このときの駆動機構としては、エアシリンダ７８が使用される。
【００４８】
図１２を参照すると、上下クランプ連動機構の概略図が示されている。下側クランプ５４と一体連結された部材８２は傾斜上面８２ａを有している。一方、上側クランプ５６と一体連結された部材８４は傾斜上面８２ａと相補的な傾斜底面８４ａを有している。
【００４９】
クランプ前は圧縮バネ７６により上側クランプ５６と部材８４は左方向に押し付けられている。下側クランプ５４と部材８２をステッピングモータで左方向に移動し、エアシリンダで上側クランプ５６を下ろせば、上下クランプをずれなく嵌合させることができる。
【００５０】
上下クランプ５６，５４で光ファイバ４０，４２がクランプされると同時に、傾斜上面８２ａと傾斜底面８４ａもエアシリンダによって圧接される。傾斜面８２ａと８４ａの表面はゴムが貼付されているため、その摩擦力は圧縮バネ７６に比べて十分に強い。よって、クランプ後に下側クランプ５４と部材８２を左右に移動すると、上側クランプ５２と部材８４も連動して左右に移動する。
【００５１】
図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）を参照すると、光ファイバの余長調整機構が示されている。図１３（Ａ）に示すように、跳ね上げバー６０によって光ファイバ４０，４２は跳ね上げられている。この状態で曲げ部を作らず光ファイバ４０，４２を水平に戻すと、光ファイバ４０，４２の先端がオーバラップする配置になっている。
【００５２】
図１３（Ｂ）に示すように、上側クランプ５６を下ろすことにより、光ファイバ４０，４２には跳ね上げバー６０と当接した位置にそれぞれ曲げ部８０が形成される。この曲げ部により、光ファイバ４０，４２の端面間に隙間ができる。
【００５３】
図６で跳ね上げバー６０を左方向に移動して、最も右側の光ファイバ４０，４２の跳ね上げを解除すると、図１３（Ｃ）に示すように曲げ部８０が解放される。
【００５４】
曲げ部８０を解放しながら電極棒５２，５４の両側に配置された左右の上下クランプ５６，５４を電極棒５２，５４に近付け、光ファイバ４０，４２の先端間距離を画像観察ができるようになるまで狭くする。
【００５５】
そして、光軸調整前に電極棒５２，５４を使用して前放電による光ファイバ４０，４２の端部の清掃を行う。この状態で、図１４（Ａ）に示すＣＣＤカメラ７０，７２及び画像処理手段８６を使用した光ファイバ４０，４２の光軸調整を行う。
【００５６】
図１４（Ａ）はスプライス時の光ファイバ４０，４２とＣＣＤカメラ７０，７２の位置関係を示している。図１４（Ｂ）に示すように、ＣＣＤカメラ７０の光軸とＣＣＤカメラ７２の光軸は直交している。
【００５７】
光ファイバ４０，４２の光軸を一致させる光軸調整時には、ＣＣＤカメラ７０，７２により融着接続すべき光ファイバ４０，４２の端部を撮像する。この撮像された画像は画像処理手段８６により処理され、微調整機構を構成するステッピングモータ６４，６６，６８を駆動することにより、光ファイバ４０，４２の光軸が一致するように光軸調整を行う。
【００５８】
以下、上述した本実施形態の作用について説明する。まず、トレイ６上に光アセンブリ１０及びファイバシート１２をそれぞれの光ファイバ４０，４２が近接して対向配置されるように固定する。
【００５９】
この状態で、ＸＹテーブル送り機構８を駆動して、トレイ６上に載置された光アセンブリ１０及びファイバシート１２が融着ヘッド１４の位置までくるように移動する。
【００６０】
このとき、図６〜図８に示すように、跳ね上げ機構１６の跳ね上げバー６０により光ファイバ４０，４２の端部が跳ね上げられる。これにより、対向する光ファイバ４０，４２が互いに接触して破損することが防止される。
【００６１】
次いで、融着接続すべき光ファイバ４０，４２の端部を上下クランプ５６，５４でクランプし、座標指定で接続すべき光ファイバ４０，４２の位置合わせを行う。この状態で図１３（Ａ）に示すように、電極棒５０，５２により前放電を行って光ファイバ４０，４２の先端部の清掃を行う。
【００６２】
次いで、図６及び図７で跳ね上げバー６０を左方向に移動して融着接続すべき１番右側の光ファイバ対４０，４２を跳ね上げバー６０から外す。そして、曲げ部を解放させながら左右のクランプ５４，５６を前進させ、光ファイバ４０，４２の先端間距離を画像観察ができる間隔まで狭くする。
【００６３】
この状態で、ＣＣＤカメラ７０，７２で光ファイバ４０，４２の端部を撮像し、撮像された画像を画像処理手段８６で画像処理することにより、光ファイバ４０，４２の光軸が整列するように光軸調整を行う。
【００６４】
この光軸調整は、ステッピングモータ６４，６６，６８からなる微調整機構を駆動することにより行われ、その際の移動量は数μｍ程度である。光軸調整終了後、電極棒５０，５２により放電を行い、曲げ部をさらに解放しながらクランプを前進させて光ファイバ４０，４２を融着接続する。
【００６５】
図６で一番右側の光ファイバ４０，４２の融着接続が終了すると、座標指定によりＸＹテーブル４を駆動して次の対の光ファイバ４０，４２の先端が電極棒５０，５２の間に来るようにトレイ６を移動する。以下、上述したようなステップを繰り返して、２番目の対の光ファイバ４０，４２の融着接続を行う。
【００６６】
図１５（Ａ）を参照すると、融着接続の補修時に使用するのに適した部分跳ね上げバー６０´の正面図が示されている。一対の光ファイバの融着接続に失敗した場合等においては、融着接続の補修を行う必要性が生じてくる。
【００６７】
このような場合には、図１５（Ｂ）に示すように、跳ね上げバー６０´の凸部６１で補修すべき光ファイバ対４０，４２を跳ね上げ、上述した方法に従って再度融着接続を実施する。跳ね上げバー６０´は、例えばエアシリンダで上下させる。
【００６８】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００６９】
（付記１） 互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバと該第１光ファイバの各々と対向するように配置された複数の第２光ファイバとを融着接続する光ファイバスプライサであって、Ｘ方向及び該Ｘ方向と直交するＹ方向に移動可能なＸＹテーブルと；前記ＸＹテーブル上に搭載されたトレイと；前記第１光ファイバの各々と前記第２光ファイバの各々が互いに近接して対向配置されるように該第１及び第２光ファイバを前記トレイに固定する手段と；前記複数の第１及び第２光ファイバの内融着接続すべき第１及び第２光ファイバをそれぞれクランプする第１及び第２クランプ手段と；鉛直方向に伸長して配置され、且つ鉛直方向に移動可能な第１電極棒と；前記第１電極棒の上方で前記第１電極棒と整列するように鉛直方向に伸長して配置され、且つ鉛直方向に移動可能な第２電極棒と；前記第１及び第２光ファイバが伸長する方向と直交する方向で前記第１電極棒に対して一方の側に配置された第１カメラと；前記第１及び第２光ファイバが伸長する方向と直交する方向で前記第１電極棒に対して前記第１カメラが配置された側と反対側に配置された第２カメラと；前記第１及び第２カメラで撮像された画像を画像処理する手段と；を具備したことを特徴とする光ファイバスプライサ。
【００７０】
（付記２） 前記複数の第１及び第２光ファイバを上方にはね上げるファイバはね上げ機構をさらに具備した付記１記載の光ファイバスプライサ。
【００７１】
（付記３） 前記ファイバはね上げ機構は、前記複数の第１光ファイバと直交するように該第１光ファイバの下方に配置された曲面の上面を有する第１棒状部材と、前記複数の第２光ファイバと直交するように該第２光ファイバの下方に配置された曲面の上面を有する第２棒状部材とを含んでいる付記２記載の光ファイバスプライサ。
【００７２】
（付記４） 前記第１クランプ手段で前記第１光ファイバの１つをクランプした状態で前記第１棒状部材で該第１光ファイバに第１曲げ部を形成し、前記第２クランプ手段で前記第２光ファイバの１つをクランプした状態で前記第２棒状部材で該第２光ファイバに第２曲げ部を形成可能な付記３記載の光ファイバスプライサ。
【００７３】
（付記５） 前記第１及び第２電極棒を互いに離れる方向に移動させる電極棒退避機構をさらに具備した付記１記載の光ファイバスプライサ。
【００７４】
（付記６） 前記第１及び第２クランプ手段の各々は、Ｖ溝を有する下側クランプと、該Ｖ溝と相補的な形状をした突出部を有する上側クランプとを含んでいる付記１記載の光ファイバスプライサ。
【００７５】
（付記７） 前記各下側クランプは水平面内及び鉛直方向に移動可能である付記６記載の光ファイバスプライサ。
【００７６】
（付記８） 前記下側クランプと前記上側クランプが連動して移動する上下クランプ連動機構をさらに具備した付記７記載の光ファイバスプライサ。
【００７７】
（付記９） 前記複数の第１光ファイバは基板上に搭載された複数の光部品にそれぞれの一端が接続されており、前記複数の第２光ファイバは該第２光ファイバを挟み込む第１及び第２樹脂シートを有するファイバシートから突出している付記１記載の光ファイバスプライサ。
【００７８】
（付記１０） 前記基板は複数のファイバ位置決め用の溝が形成された一対の側壁を有しており、前記第１光ファイバの各々は該ファイバ位置決めを溝中に挿入されている付記９記載の光ファイバスプライサ。
【００７９】
（付記１１） 前記第１及び第２カメラは各々の光軸が互いに直交するように配置されている付記１記載の光ファイバスプライサ。
【００８０】
（付記１２） 前記第１及び第２クランプ手段の前記各下側クランプと一体で設けられた一対の微調整機構をさらに具備した付記６記載の光ファイバスプライサ。
【００８１】
（付記１３） 複数の光ファイバを含む第１光ファイバ群と複数の光ファイバを含む第２光ファイバ群とを対向させて、少なくとも一組の対向する光ファイバ同士を第１の対向間隔で融着接続する際に、該一組の対向する光ファイバ同士以外の前記第１及び第２光ファイバ群のうち少なくとも第１の光ファイバについて、その一部を曲げて前記第１の対向間隔よりも前記第１の光ファイバと該第１の光ファイバと対向する第２の光ファイバとの対向間隔を長くする変形手段と、
前記一組の対向する光ファイバ同士を融着接続する融着接続手段と、
を備えたことを特徴とする光ファイバスプライサ。
【００８２】
（付記１４） 前記第１の光ファイバは前記一組の対向する光ファイバに隣接する光ファイバである付記１３記載の光ファイバスプライサ。
【００８３】
（付記１５） 光ファイバのスプライシング方法であって、
複数の第１光ファイバを互いに離間して整列して配置し、
前記第１光ファイバの各々の一端とその一端が対向するように複数の第２光ファイバを整列して配置し、
融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバの端部をそれぞれクランプするのと同時に端部近傍にそれぞれ曲げ部を形成し、
クランプされた前記第１及び第２光ファイバの曲げを解放して該第１及び第２光ファイバの端面を近付け、
鉛直方向に伸長して整列配置された第１及び第２電極棒により前放電を行って、クランプされた前記第１及び第２光ファイバの端部を清掃し、
クランプされた前記第１及び第２光ファイバの光軸が整列するように光軸調整を行い、
前記第１及び第２電極棒により放電を行って、クランプされた前記第１及び第２光ファイバを融着接続することを特徴とする光ファイバのスプライシング方法。
（付記１６） クランプされた前記第１及び第２光ファイバの融着接続完了後、隣接する次の対の第１及び第２光ファイバの端部をクランプして、該第１及び第２光ファイバの融着接続を行う付記１５記載の光ファイバのスプライシング方法。
【００８４】
（付記１７） 前記光軸調整ステップは、互いに直交するように配置された第１及び第２カメラで融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバの端部を撮像し、
撮像された画像を画像処理するステップを含んでいる付記１５記載の光ファイバのスプライシング方法。
【００８５】
（付記１８） 光ファイバのスプライシング方法であって、
ＸＹテーブル上にトレイを搭載し、
該トレイ上に基板と、該基板上に実装された複数の光部品と、それぞれの一端が該光部品に接続され互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバを有する光アセンブリを固定し、
該第１光ファイバの各々と複数の第２光ファイバが対向配置するように、第１及び第２樹脂シートの間に該複数の第２光ファイバを挟み込んで構成されるファイバシートを前記トレイに固定し、
融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバの端部をそれぞれクランプするのと同時に端部近傍に曲げ部を形成し、
クランプされた前記第１及び第２光ファイバの曲げを解放して該第１及び第２光ファイバの端面を近付け、
この状態で鉛直方向に整列した第１及び第２電極棒により前放電を行って、クランプされた該第１及び第２光ファイバの端部を清掃し、
クランプされた前記第１及び第２光ファイバの光軸が整列するように光軸調整を行い、
前記第１及び第２電極棒により放電を行って、クランプされた前記第１及び第２光ファイバを融着接続することを特徴とする光ファイバのスプライシング方法。
【００８６】
（付記１９） クランプされた前記第１及び第２光ファイバの融着接続完了後、前記ＸＹテーブルにより前記トレイを水平移動して次の対の前記第１及び第２光ファイバの端部をクランプして、該第１及び第２光ファイバの融着接続を行う付記１８記載の光ファイバのスプライシング方法。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によると、光ファイバをフォーミングすることなく接続すべき光ファイバ対を平面内で位置決めすることができ、さらに多数の光ファイバ対の連続自動接続が可能になる。その結果、光モジュールの組立の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の概略配置図である。
【図２】本発明実施形態の概略斜視図である。
【図３】光アセンブリ及びファイバシートの配置図である。
【図４】ファイバシート断面図である。
【図５】本発明実施形態の要部斜視図である。
【図６】本発明実施形態の要部平面図である。
【図７】図６の７−７線断面図である。
【図８】本発明実施形態の要部斜視図である。
【図９】本発明実施形態の断面図である。
【図１０】上部ヘッドが下方に移動された状態の上部ヘッド駆動機構を示す図である。
【図１１】上部ヘッドが上方に移動された状態の上部ヘッド駆動機構を示す図である。
【図１２】上下クランプ連動機構を示す図である。
【図１３】図１３（Ａ）は光ファイバの端部を跳ね上げた状態を示す図、図１３（Ｂ）は光ファイバの端部をクランプするのと同時に端部近傍に曲げ部を形成した状態を示す図、図１３（Ｃ）は曲げを解放した状態を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）はスプライス時の光ファイバとＣＣＤカメラの位置関係を示す図であり、図１４（Ｂ）は２つのＣＣＤカメラの光軸が互いに直交するようにＣＣＤカメラを配置した図である。
【図１５】図１５（Ａ）は部分跳ね上げバーの正面図、図１５（Ｂ）は部分跳ね上げバーの使用の仕方を説明する図である。
【符号の説明】
４ ＸＹテーブル
６ トレイ
８ ＸＹテーブル送り機構
１０ 光アセンブリ
１２ ファイバシート
１４ 融着ヘッド（上部ヘッド）
１６ 跳ね上げ機構
１８，２０ Ｙレール
２２ Ｘレール
２８ 基板
４０，４２ 光ファイバ
５０ 下側電極棒
５２ 上側電極棒
５４ 下側クランプ
５６ 上側クランプ
６０ 跳ね上げバー
７０，７２ ＣＣＤカメラ
Claims (5)
- 互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバと該第１光ファイバの各々と対向するように配置された複数の第２光ファイバとを融着接続する光ファイバスプライサであって、
Ｘ方向及び該Ｘ方向と直交するＹ方向に移動可能なＸＹテーブルと、
前記ＸＹテーブル上に搭載されたトレイと、
前記第１光ファイバの各々と前記第２光ファイバの各々から互いに近接して対向配置されるように該第１及び第２光ファイバを前記トレイに固定する手段と、
融着接続すべき第１及び第２光ファイバ及び他の全ての第１及び第２光ファイバを同時に上方にはね上げて、対向する前記複数の第１及び第２光ファイバの端部を離間させる第１及び第２ファイバはね上げ手段と、
前記融着接続すべき第１及び第２光ファイバを前記第１及び第２ファイバはね上げ手段により上方にはね上げた状態で該融着接続すべき第１及び第２光ファイバをクランプして、該第１及び第２光ファイバの端部近傍の前記第１及び第２ファイバはね上げ手段が接触する部分に曲げ部を形成し、該融着接続すべき第１及び第２光ファイバの端部を近接させる第１及び第２クランプ手段と、
互いに対向して鉛直方向に伸長して配列され、少なくとも一方が鉛直方向に移動可能な第１及び第２電極棒と、
を具備した光ファイバスプライサ。 - 前記複数の第１光ファイバは基板上に搭載された複数の光部品にそれぞれの一端が接続されており、前記複数の第２光ファイバは該第２光ファイバを挟み込む第１及び第２樹脂シートを有するファイバシートから突出している請求項１記載の光ファイバスプライサ。
- 前記基板は複数のファイバ位置決め用の溝が形成された一対の側壁を有しており、前記第１光ファイバの各々は該ファイバ位置決めを溝中に挿入されている請求項２記載の光ファイバスプライサ。
- 光ファイバスプライサであって、
Ｘ方向及び該Ｘ方向と直交するＹ方向に移動可能なＸＹテーブルと、
前記ＸＹテーブル上に搭載されたトレイと、
基板と、該基板上に実装された複数の光部品と、それぞれの一端が前記光部品に接続され互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバを有する光アセンブリを前記トレイに固定する第１手段と、
前記第１光ファイバの各々と複数の第２光ファイバが対向配置するように、第１及び第２樹脂シートの間に前記複数の第２光ファイバを挟み込んで構成されるファイバシートを前記トレイに固定する第２手段と、
融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバを上方にはね上げて、該第１及び第２光ファイバの端部を離間させるファイバはね上げ機構部と、
前記複数の第１及び第２光ファイバのうち融着接続すべき第１及び第２光ファイバを前記ファイバはね上げ機構部により上方にはね上げた状態で該第１及び第２光ファイバをクランプして、該第１及び第２光ファイバの端部近傍に曲げ部を形成し、該第１及び第２光ファイバの端部を近接させる第１及び第２クランプ手段と、
互いに対向して鉛直方向に伸長して配列され、少なくとも一方が鉛直方向に移動可能な第１及び第２電極棒と、
を具備した光ファイバスプライサ。 - 光ファイバのスプライシング方法であって、
ＸＹテーブル上にトレイを搭載し、
該トレイ上に基板と、該基板上に実装された複数の光部品と、それぞれの一端が該光部品に接続され互いに離間して整列配置された複数の第１光ファイバを有する光アセンブリを固定し、
該第１光ファイバの各々と複数の第２光ファイバが対向配置するように、第１及び第２樹脂シートの間に該複数の第２光ファイバを挟み込んで構成されるファイバシートを前記トレイに固定し、
融着接続すべき前記第１及び第２光ファイバの端部をそれぞれクランプするのと同時に端部近傍に曲げ部を形成し、
クランプされた前記第１及び第２光ファイバの曲げを解放して該第１及び第２光ファイバの端面を近付け、
この状態で鉛直方向に整列した第１及び第２電極棒により前放電を行って、クランプされた該第１及び第２光ファイバの端部を清掃し、
クランプされた前記第１及び第２光ファイバの光軸が整列するように光軸調整を行い、
前記第１及び第２電極棒により放電を行って、クランプされた前記第１及び第２光ファイバを融着接続することを特徴とする光ファイバのスプライシング方法。
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