JP4382724B2 - Optical fiber fusion splicing method and apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、光ファイバ同士の融着接続、あるいは光導波路と光ファイバの融着接続の方法および装置に関する。なお、本発明はガラス系の光ファイバおよび光導波路を前提とする。   The present invention relates to a method and an apparatus for fusion splicing between optical fibers or a fusion splicing between an optical waveguide and an optical fiber. The present invention is premised on a glass-based optical fiber and an optical waveguide.

光ファイバ同士の融着接続、あるいは、光導波路と光ファイバの融着接続において、接続特性の良否は、接続する光軸の調心に加え、接続部の圧縮量に左右される。その接続部において、圧縮量が少ない状態で融着すると、光ファイバの外径が細くなり、圧縮量が多すぎると、光ファイバの外径が太くなる。いずれの場合も、光学的接続損失が増大するため、10μm程度の微小な圧縮量を融着する瞬間に、タイミングよく圧縮量を制御する必要がある。従来の融着接続装置では精密なステージ機構により圧縮量を制御しており、そのため大きな装置となっている。また、光ファイバの長さに余裕がある場合には、融着接続装置まで光ファイバを引き回して接続することが可能であるが、光ファイバの長さに余裕がない場合、あるいは、光ファイバを可能な限り短い長さで接続する必要がある場合に、たとえば、光ボード上などの狭い空間で、複数の光モジュールのピグテイル(pigtail)光ファイバの接続作業は不可能であった。   In fusion splicing between optical fibers or fusion splicing between an optical waveguide and an optical fiber, the quality of the connection characteristics depends on the amount of compression of the connecting portion in addition to the alignment of the optical axis to be connected. If the connection portion is fused in a state where the amount of compression is small, the outer diameter of the optical fiber becomes thin, and if the amount of compression is too large, the outer diameter of the optical fiber becomes thick. In any case, since the optical connection loss increases, it is necessary to control the compression amount with good timing at the moment when a minute compression amount of about 10 μm is fused. In the conventional fusion splicing apparatus, the amount of compression is controlled by a precise stage mechanism, which makes the apparatus large. In addition, when there is a margin in the length of the optical fiber, it is possible to connect the optical fiber to the fusion splicer. However, if there is no margin in the length of the optical fiber, When it is necessary to connect with the shortest possible length, it is impossible to connect pigtail optical fibers of a plurality of optical modules in a narrow space such as on an optical board.

欧州特許出願公開第1174740号明細書European Patent Application Publication No. 1174740 奥村敦史著「材料力学」(増補版)標準機械工学講座6コロナ社P.104-107, P.300-301Okumura Atsushi “Materials Mechanics” (enlarged version) Standard Mechanical Engineering Course 6 Corona P.104-107, P.300-301 M. Kobayashi et al.,“Injection-molded single-mode multiple optical fiber connector using buckling force of bare fiber", IEEE. J. Selected Topics in Quantum Electronics, Vol.5, No.5, pp.1271-1277, 1999.M. Kobayashi et al., “Injection-molded single-mode multiple optical fiber connector using buckling force of bare fiber”, IEEE. J. Selected Topics in Quantum Electronics, Vol.5, No.5, pp.1271-1277, 1999.

本発明は、上述のような従来技術の課題を解決するために、光ファイバの融着接続において接続部の圧縮量の設定の簡易化を図り、装置の小型化と作業の簡略化を実現した融着接続方法および融着接続装置を提供することを目的とする。   In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention has achieved the simplification of the setting of the compression amount of the connecting portion in the fusion splicing of the optical fiber, thereby realizing the downsizing of the apparatus and the simplification of the operation. An object is to provide a fusion splicing method and a fusion splicing device.

上記目的を達成するために、本発明の融着接続方法は、光ファイバ同士、あるいは、光導波路と光ファイバとを調心し、光ファイバ同士、あるいは、光導波路と光ファイバとを突き合わせる工程と、前記突き合わせた部分に所望の押圧力と圧縮量を得るために、光ファイバの座屈状態を保持するために光ファイバを把持する箇所と、前記突き合わせた部分が位置する調心部との距離を一定としたままで、対向する光ファイバまたは光導波路に向かって押圧するように、一方の側の光ファイバを対向する光ファイバまたは光導波路側へ押し込むことで光ファイバを調心部分の外側で座屈させた状態で保持する工程と、前記突き合わせ部分を加熱により融着する工程と、融着した後に光ファイバを保持する部材を解除して光ファイバをたわみがない状態とする工程とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the fusion splicing method of the present invention is a process of aligning optical fibers or optical waveguides and optical fibers, and abutting optical fibers or optical waveguides and optical fibers. And in order to obtain a desired pressing force and compression amount at the abutted portion, a portion for gripping the optical fiber to maintain the buckled state of the optical fiber, and a aligning portion where the abutted portion is located Keeping the distance constant, push the optical fiber on one side to the opposite optical fiber or optical waveguide side so that the optical fiber is pushed toward the opposite optical fiber or optical waveguide. A step of holding the optical fiber in a buckled state, a step of fusing the butted portion by heating, and releasing the member that holds the optical fiber after fusing, thereby bending the optical fiber. Characterized by a step of the state.

上記目的を達成するために、本発明の融着接続装置は、光ファイバ同士、あるいは、光導波路と光ファイバとを調心し、光ファイバ同士、あるいは、光導波路と光ファイバとを突き合わせる調心部材と、前記調心部材を搭載ないしは一体化して、前記突き合わせた部分に所望の押圧力と圧縮量を得るために、光ファイバの座屈状態を保持するために光ファイバを把持する箇所と、前記突き合わせた部分が位置する前記調心部材の調心部との距離を一定としたままで、対向する光ファイバまたは光導波路に向かって押圧するように、一方の側の光ファイバを対向する光ファイバまたは光導波路側へ押し込むことで光ファイバを調心部材の外側で座屈させた状態で保持し、融着した後は光ファイバの保持を解除して光ファイバをたわみがない状態とする保持部材と、前記突き合わせ部分を加熱により融着する加熱手段とを具備したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the fusion splicing device of the present invention aligns optical fibers or optical waveguides and optical fibers, and aligns optical fibers or optical waveguides and optical fibers. A core member, and a portion for gripping the optical fiber in order to maintain a buckled state of the optical fiber in order to obtain a desired pressing force and compression amount at the abutted portion by mounting or integrating the aligning member ; The optical fiber on one side is opposed so as to press toward the optical fiber or optical waveguide facing each other while keeping the distance from the alignment part of the alignment member where the butted portion is located constant. The optical fiber is held in a buckled state outside the aligning member by being pushed into the optical fiber or optical waveguide, and after fusion, the optical fiber is released and the optical fiber is not bent. A holding member, characterized by comprising a heating means for fusing by heating the butted portion.

上記構成により、本発明によれば、光ファイバ同士、あるいは光ファイバと光導波路とを突き合せて、一方の光ファイバを調心部の外側で座屈させた状態で保持し、光ファイバ突き合せ部を融着するので、光ファイバのたわみ長さを決めることによって、押圧力を調整することが可能で、融着の方法(放電やレーザ溶融など)に応じて最適な押圧力が得られるとともに、精密なステージ機構や制御機構が不要なため、装置が簡易で小型になる。   With the above configuration, according to the present invention, the optical fibers are matched with each other, or the optical fiber and the optical waveguide are abutted, and one of the optical fibers is held buckled outside the alignment portion. Because the part is fused, the pressing force can be adjusted by determining the deflection length of the optical fiber, and the optimum pressing force can be obtained according to the fusion method (discharge, laser melting, etc.) Since a precise stage mechanism and control mechanism are unnecessary, the apparatus is simple and small.

さらに詳述すれば、本発明では、光ファイバ接続部周辺は調心部材と座屈を保持する部材のみで済み、光ファイバ自身の座屈を利用することにより、融着接続に必要な圧縮量を簡易に設定することが可能となる。この結果、本発明によれば、容易に装置が小型となり、光ボード上などの狭い空間で、光ファイバの余長を短くしての接続作業が実現できる。ここで、座屈とは、光ファイバのような梁が限界を超えた軸方向の荷重によって横方向にたわむ現象を言い、塑性変形しなければバネの効果がある。接続部の押圧力は光ファイバをたわませる長さによって決まり、また、接続部の圧縮量は横方向のたわみ量で決まる。しかも、微小な圧縮量に対して大きなたわみ量となるので、逆に、たわみ量を粗く調整するだけで微小な圧縮量を制御できる。本発明では、調心部材を用いるため光ファイバをあらかじめ座屈させておいても光軸ずれはしないので、従来の融着接続装置のようにタイミングを計って圧縮する必要がない。放電強度、あるいは、レーザ強度、加熱時間によって光ファイバの溶融程度が決まり、これに最適な押圧力が決まるが、これも光ファイバのたわみ長さを決めることで容易に設定可能である。したがって、本発明によれば、精密なステージ機構、制御機構が不要であって、光ファイバ接続部周辺は調心部材と座屈を保持する保持部材のみで済み、簡易で小型な装置となる。   More specifically, in the present invention, the center of the optical fiber connection portion and the buckling member only need to be provided around the optical fiber connection portion. Can be set easily. As a result, according to the present invention, the apparatus can be easily reduced in size, and the connection work can be realized by shortening the extra length of the optical fiber in a narrow space such as on the optical board. Here, buckling refers to a phenomenon in which a beam such as an optical fiber bends in the lateral direction due to an axial load exceeding the limit, and if there is no plastic deformation, there is a spring effect. The pressing force of the connecting portion is determined by the length of bending of the optical fiber, and the compression amount of the connecting portion is determined by the amount of lateral deflection. In addition, since the amount of deflection becomes larger than the amount of minute compression, conversely, the amount of minute compression can be controlled only by roughly adjusting the amount of deflection. In the present invention, since the alignment member is used, the optical axis is not displaced even if the optical fiber is buckled in advance, so that it is not necessary to measure and compress the timing unlike the conventional fusion splicer. The degree of melting of the optical fiber is determined by the discharge intensity, the laser intensity, and the heating time, and the optimal pressing force is determined for this. This can also be easily set by determining the deflection length of the optical fiber. Therefore, according to the present invention, a precise stage mechanism and control mechanism are unnecessary, and only the alignment member and the holding member for holding buckling are required around the optical fiber connection portion, resulting in a simple and compact device.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
本発明の一実施形態による光ファイバ融着接続装置の構成を図1の縦断面図で示す。光ファイバ10を調心し保持するための接続治具11の各支柱13,14,15に、同軸上に並べたマイクロホール12がほぼ水平に貫通する。マイクロホール12は、接続するために被覆を剥いた光ファイバ10の外形よりもわずかに太いサイズに設定される。また、マイクロホール12は、その角を面取りやテーパー形状にして光ファイバの挿入をし易くしても好ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
The configuration of an optical fiber fusion splicing device according to an embodiment of the present invention is shown in the longitudinal sectional view of FIG. The microholes 12 arranged on the same axis penetrate the columns 13, 14, 15 of the connection jig 11 for aligning and holding the optical fiber 10 substantially horizontally. The microhole 12 is set to a size slightly thicker than the outer shape of the optical fiber 10 from which the coating is stripped for connection. Further, it is preferable that the microhole 12 has its corners chamfered or tapered to facilitate insertion of the optical fiber.

両端の支柱13,15には、出し入れされる光ファイバ10を留めるためのクランプ(留め具)16がそれぞれ取り付けられる。クランプ16としては、ネジやスプリング等を利用した公知のものが利用できる。   Clamps (fasteners) 16 for fastening the optical fiber 10 to be taken in and out are attached to the pillars 13 and 15 at both ends. As the clamp 16, a known one using a screw, a spring or the like can be used.

左端の支柱13と中間の支柱14との間にはほぼ2mm程度の空間が形成され、この空間を通じて、炭酸ガスレーザ31のレーザビーム33(あるいは、加熱用のアーク放電)を対向する光ファイバ10の接触部(突合せ部分)に照射して、その接触部を融着接続する。実際には、光ファイバ10の接触位置を顕微鏡モニターしているが本図では図面の簡潔化のため省略している。炭酸ガスレーザ31のレーザビーム33の間にミラー(反射鏡)32を配置したが、炭酸ガスレーザ31の配置によってはこのミラー32は省いてもよい。また、ビーム形状を絞るために、ビームエキスパンダー(ビーム拡大器)と対物レンズを炭酸ガスレーザ31の光軸上に実際には配置したが、本図では図面の簡潔化のため省略している。   A space of about 2 mm is formed between the leftmost support column 13 and the intermediate support column 14, and the laser beam 33 (or arc discharge for heating) of the carbon dioxide laser 31 is opposed to the optical fiber 10 facing the space. The contact portion (butting portion) is irradiated and the contact portion is fusion-connected. Actually, the contact position of the optical fiber 10 is monitored by a microscope, but is omitted in this figure for the sake of simplicity. Although the mirror (reflecting mirror) 32 is disposed between the laser beams 33 of the carbon dioxide laser 31, the mirror 32 may be omitted depending on the arrangement of the carbon dioxide laser 31. In order to narrow down the beam shape, a beam expander (beam expander) and an objective lens are actually arranged on the optical axis of the carbon dioxide gas laser 31, but are omitted in the drawing for the sake of simplifying the drawing.

中間の支柱14と右端の支柱15の間には光ファイバ10を座屈させるための空間を設け、その梁の長さ(マイクロホール12間の長さ)22を例えば20mmにする。   A space for buckling the optical fiber 10 is provided between the middle support column 14 and the rightmost support column 15, and the length of the beam (the length between the micro holes 12) 22 is set to 20 mm, for example.

次いで、本発明の一実施形態による光ファイバ融着接続方法を説明する。   Next, an optical fiber fusion splicing method according to an embodiment of the present invention will be described.

まず、ファイバカッターで切断した端部を持つ2本の光ファイバ10を接続治具11のマイクロホール12にそれぞれ両方向から挿入し、その光ファイバ10同士を対向接触させる。続いて、右端の支柱15のクランプ16で右側の光ファイバ10を固定する。   First, two optical fibers 10 having ends cut by a fiber cutter are respectively inserted into the microholes 12 of the connection jig 11 from both directions, and the optical fibers 10 are opposed to each other. Subsequently, the right optical fiber 10 is fixed by the clamp 16 of the right end support column 15.

次に、左側の光ファイバ10を押し込んで、右側の光ファイバ10を中間の支柱14と右端の支柱15の間の空間でたわませ、光ファイバ10の対向接触ポイントをマーキング位置に合わせる。さらに詳しくは、予め、アーク放電、あるいは、レーザビーム33のあたる位置を顕微鏡モニター(図示しない)上にマーキングしてあり、光ファイバ10、10の対向接触ポイントをそのマーキング位置により所定の圧縮量21である10μm外側に合わせる。続いて、左側の支柱13のクランプ16で左側の光ファイバ10を固定する。この時、例えば、約9gf(グラム重量)の突き合せ押圧と約280μmのたわみ23が生じる。   Next, the left optical fiber 10 is pushed in, the right optical fiber 10 is deflected in the space between the middle support column 14 and the right end support column 15, and the opposing contact point of the optical fiber 10 is adjusted to the marking position. More specifically, the position where the arc discharge or the laser beam 33 is applied is marked on a microscope monitor (not shown) in advance, and the opposing contact point of the optical fibers 10 and 10 is determined by a predetermined compression amount 21 depending on the marking position. Adjust to the outside of 10 μm. Subsequently, the left optical fiber 10 is fixed by the clamp 16 of the left column 13. At this time, for example, a butt pressing of about 9 gf (gram weight) and a deflection 23 of about 280 μm are generated.

このたわみ量を生かして逆に圧縮量を設定することもできる。この場合、ファイバカッターで切断した端部を持つ光ファイバ10同士を接続治具11のマイクロホール12に挿入し、対向接触させるまでは、前に記載と同じである。図2に示すように、約280μmのたわみ23を発生させるサイズの駒24を予め用意し、この駒24をたわみ23の中心位置に挟む。次いで、光ファイバ10を動かして対向接触ポイントをマーキング位置に合わせる。光ファイバを両側のクランプ16で固定する。次に、駒20を外すことで、約9gfの突き合せ押圧と約10μmの圧縮量が実現できる。   On the contrary, the compression amount can be set by making use of this deflection amount. In this case, it is the same as described above until the optical fibers 10 having ends cut by the fiber cutter are inserted into the microholes 12 of the connection jig 11 and brought into contact with each other. As shown in FIG. 2, a piece 24 of a size that generates a deflection 23 of about 280 μm is prepared in advance, and this piece 24 is sandwiched between the center positions of the deflections 23. Next, the optical fiber 10 is moved so that the opposing contact point is aligned with the marking position. The optical fiber is fixed with clamps 16 on both sides. Next, by removing the piece 20, a butt pressing of about 9 gf and a compression amount of about 10 μm can be realized.

この構成における、融着接続時の押圧力は、光ファイバ10の座屈力Pbである。この座屈力Pbは非特許文献1から次式で算出される。 In this configuration, the pressing force at the time of fusion splicing is the buckling force P b of the optical fiber 10. This buckling force P b is calculated from Non-Patent Document 1 by the following equation.

Figure 0004382724
Figure 0004382724

ここで、Eは光ファイバ10の弾性係数(7.6GPa=7.8×103kg/mm2)、Iは断面2次モーメント、dは光ファイバ10の直径(0.125mm)、Lは梁の長さ22である。L=20mmのとき、Pb=0.09N=9gfとなる。 Here, E is the elastic coefficient of the optical fiber 10 (7.6 GPa = 7.8 × 10 3 kg / mm 2 ), I is the second moment of section, d is the diameter of the optical fiber 10 (0.125 mm), and L is The length of the beam is 22. When L = 20 mm, P b = 0.09N = 9 gf.

また、圧縮量ΔLとたわみ量δの関係は、非特許文献2から次式となる。   Further, the relationship between the compression amount ΔL and the deflection amount δ is expressed by the following equation from Non-Patent Document 2.

Figure 0004382724
Figure 0004382724

ここで、Ellipticは第2種完全楕円積分である。L=20mm、ΔL=10μmのとき、δ=280μmとなる。(ちなみ、ΔL=8μmのとき、δ=250μm(光ファイバ250μm心線1本分)である。)
ここでは、L=20mm、δ=280μmとしたが、融着接続する光ファイバや光導波路に合わせて最適な値を採用すればよい。
Here, Elliptic is a complete elliptic integral of the second kind. When L = 20 mm and ΔL = 10 μm, δ = 280 μm. (By the way, when ΔL = 8 μm, δ = 250 μm (one optical fiber 250 μm core).)
Here, L = 20 mm and δ = 280 μm are set, but optimum values may be adopted in accordance with the optical fiber or the optical waveguide to be fusion-spliced.

上述の光ファイバ10の突き合せ部を、アーク放電あるいはレーザビームで加熱することで、挿入損失0.1dB以下の良好な融着接続が実現できた。融着後は両クランプ16を解除してファイバ10のたわみがない状態とする。   By heating the butt portion of the optical fiber 10 with an arc discharge or a laser beam, a good fusion splicing with an insertion loss of 0.1 dB or less could be realized. After the fusion, both clamps 16 are released so that the fiber 10 is not bent.

アーク放電の利点は、図3に示すように、放電電極34を2本対向させて設置すればよいので、装置全体が小型となる点である。ただし、電極の間隔に限度があるため、複数の光ファイバを一括接続する場合には、心数に制限がある。   The advantage of arc discharge is that, as shown in FIG. 3, two discharge electrodes 34 may be placed opposite to each other, so that the entire apparatus becomes small. However, since there is a limit to the distance between the electrodes, the number of cores is limited when a plurality of optical fibers are connected together.

レーザとしては、炭酸ガスレーザが波長10μm程度でガラスの吸収がよく、加熱に最適である。レーザの利点としては、上方からのみの照射で融着接続が可能で点である。そのため、本発明のような座屈を利用した圧縮量調整機構と組み合わせることにより、複数の光ファイバであっても、個別に接続面に押圧がかかっているので、1本ずつ照射し、融着していくことが可能であり、このため心数に制限がない。これに対し、前述の従来技術のようにステージによる圧縮制御では、複数のファイバを一括して移動させるので、一気に全心を溶融する必要があり、そのため心数に制限が生じてしまう。ボード上でレーザを用いて多心の光ファイバを融着する場合には、ミラー32を駆動することでレーザ光を振って多心光ファイバへ順次照射する方法と、レーザ光を振らずにボードそのものを移動させて多心光ファイバへレーザ光を順次照射する方法とがある。ボードを動かして、多心光ファイバアレイの各光ファイバへ照射する方法は、レーザ系に駆動する部品が不要なため、装置構成を簡素化でき、メンテナンスも容易になる。   As the laser, a carbon dioxide laser has a wavelength of about 10 μm and absorbs glass well, which is optimal for heating. An advantage of the laser is that fusion splicing is possible only by irradiation from above. Therefore, by combining with a compression amount adjusting mechanism using buckling as in the present invention, even with a plurality of optical fibers, the connection surfaces are individually pressed, so irradiation is performed one by one and fusion is performed. There is no limit to the number of hearts. On the other hand, in the compression control by the stage as in the above-described prior art, since a plurality of fibers are moved together, it is necessary to melt the entire core at once, and thus the number of cores is limited. When a multi-core optical fiber is fused on the board using a laser, a method of irradiating the multi-core optical fiber sequentially by driving a mirror 32 and driving the mirror 32, and a board without shaking the laser light There is a method of moving the optical fiber itself and sequentially irradiating a multi-core optical fiber with laser light. The method of moving the board and irradiating each optical fiber of the multi-core optical fiber array can simplify the apparatus configuration and facilitate maintenance because it does not require a component for driving the laser system.

なお、レーザで融着する場合は、レーザビームを複数の心数にわたって高速に振って一括溶融してもよいし、1心ずつ行うと隣のたわみ状態の影響を受けるが、徐々に溶融を行い、これを繰り返してもよい。   When fusing with a laser, the laser beam may be shaken at a high speed over a plurality of cores and melted at once, or if one core at a time, it will be affected by the adjacent deflection state, but it will gradually melt. This may be repeated.

(第1の実施形態の変形例)
本発明の光ファイバ融着接続装置で用いられ得る調心構造、および、座屈保持構造にはいろいろな形態が適用できる。
(Modification of the first embodiment)
Various forms can be applied to the alignment structure and the buckling holding structure that can be used in the optical fiber fusion splicing device of the present invention.

図4(A),(B)および図5に示すように、マイクロホール12をマイクロホールアレイとすれば、上述したように多心光ファイバを一括融着接続できる。   As shown in FIGS. 4A, 4B, and 5, if the microhole 12 is a microhole array, multi-fiber optical fibers can be fused together as described above.

図6に示すように、支柱13,14,15はマイクロホール12の軸中心で割り、光ファイバ10を挟み込む機構にしてもよい。   As shown in FIG. 6, the support pillars 13, 14, and 15 may be divided at the center of the microhole 12 to sandwich the optical fiber 10.

また、図7に示すように、マイクロホール12の代わりにV溝121にしてもよい。この場合、割り型の片方のみV溝121を形成し、そのV溝121の上に平板を搭載するようにしても良い。   Further, as shown in FIG. 7, a V groove 121 may be used instead of the microhole 12. In this case, the V groove 121 may be formed only on one of the split molds, and a flat plate may be mounted on the V groove 121.

V溝121による調心部材では、図8に示すように、V溝121の一部分のみに平板131,141を搭載してマイクロホールとし、平板131,141が搭載されていないV溝121の部分を光ファイバのガイド(案内溝)として利用するようにしても良い。この構造により、マイクロホールへの光ファイバの挿入をより容易にすることができる。   As shown in FIG. 8, in the aligning member by the V groove 121, the flat plates 131 and 141 are mounted on only a part of the V groove 121 to form a microhole, and the portion of the V groove 121 on which the flat plates 131 and 141 are not mounted is formed. You may make it utilize as a guide (guide groove | channel) of an optical fiber. With this structure, it is possible to more easily insert the optical fiber into the microhole.

図9(A),(B)に示すように、光ファイバ10の被覆101をたわみ部まで残しておいてもよい。この状態の方が、被覆除去長さが減少し、光ファイバの断線の可能性が減る。   As shown in FIGS. 9A and 9B, the coating 101 of the optical fiber 10 may be left up to the bent portion. In this state, the coating removal length is reduced, and the possibility of disconnection of the optical fiber is reduced.

また、図10(A),(B)に示すように、テープファイバ102のままたわませることも可能である。   Further, as shown in FIGS. 10A and 10B, the tape fiber 102 can be bent.

光ファイバ10は支柱13,14の間の空間に融着部をもつ。その融着部をレーザ等の加熱により融着した後に、その支柱13,14間に熱硬化樹脂を注入し、炭酸ガスレーザを照射することで樹脂を硬化させ、これにより融着接続部を保護することも可能である。熱硬化樹脂の硬化の際のレーザ光は、融着部に照射される場合よりも低い強度とする。また、UV(紫外線)硬化樹脂を注入してUV光により樹脂を硬化することもできる。図5,図6,図7,図8の支柱13,14間の空間部を樹脂等により埋めることで、図5,図6,図7,図8に示した部品を調心のみならずファイバの保護部品とすることができる。   The optical fiber 10 has a fused portion in the space between the columns 13 and 14. After the fusion part is fused by heating with a laser or the like, a thermosetting resin is injected between the columns 13 and 14, and the resin is cured by irradiating a carbon dioxide laser, thereby protecting the fusion splicing part. It is also possible. The laser beam used when the thermosetting resin is cured has a lower intensity than that when the fused portion is irradiated. Alternatively, a UV (ultraviolet) curable resin can be injected to cure the resin with UV light. By filling the space between the columns 13 and 14 of FIGS. 5, 6, 7 and 8 with resin or the like, the components shown in FIGS. It can be a protective part.

光導波路と光ファイバを融着接続する場合は、図11に示すように、左側の光ファイバ10を除いて支柱13に光導波路50を搭載する。その場合、マイクロホール12等の調心部材の位置を光導波路50の光軸にあらかじめ合わせておく。この状態は、たとえば、調心部材に光ファイバを通し、通光して、そのパワーが最大になる位置で、光導波路と調心部材を接着剤などで固定し、その後、光ファイバを引き抜くことにより実現できる。   When the optical waveguide and the optical fiber are fusion-connected, as shown in FIG. 11, the optical waveguide 50 is mounted on the support column 13 except for the left optical fiber 10. In that case, the position of the alignment member such as the microhole 12 is aligned with the optical axis of the optical waveguide 50 in advance. In this state, for example, the optical fiber is passed through the aligning member, light is transmitted, the optical waveguide and the aligning member are fixed with an adhesive or the like at a position where the power is maximized, and then the optical fiber is pulled out. Can be realized.

(その他の実施の形態)
上記では、本発明の好適な実施形態を例示して説明したが、本発明の実施形態は上記例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内であれば、その構成部材等の置換、変更、追加、個数の増減、形状の設計変更等の各種変形は、全て本発明の実施形態に含まれる。
(Other embodiments)
In the above, the preferred embodiment of the present invention has been described by way of example. However, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described example, and the constituent members thereof are within the scope of the claims. Various modifications such as replacement, change, addition, increase / decrease in number, change in shape design, etc. are all included in the embodiments of the present invention.

本願発明の一実施形態における光ファイバ融着接続装置の概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a schematic structure of an optical fiber fusion splicing device in one embodiment of the present invention. たわみ量を生かして圧縮量を設定する駒を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the piece which sets the amount of compression using the amount of deflection. 加熱源にアーク放電を採用した場合の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure at the time of employ | adopting arc discharge as a heating source. マイクロホールをアレイにし、多心一括融着するための接続治具の構成を示す図であり、(A)は平面図、(B)は縦断面図である。It is a figure which shows the structure of the connection jig | tool for making a microhole into an array and carrying out multi-core lump fusion, (A) is a top view, (B) is a longitudinal cross-sectional view. マイクロホールをアレイにし、多心一括融着するための接続治具を示す透視図である。It is a perspective view which shows the connection jig | tool for making a microhole into an array and carrying out multi-core lump fusion. マイクロホールに割りを入れて、光ファイバを挟み込む機構にした構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure made into the mechanism which inserts a microhole and pinches | interposes an optical fiber. マイクロホールの代わりにV溝を用いた構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure using a V-groove instead of a microhole. V溝をマイクロホールへのガイドとする整列治具を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the alignment jig | tool which makes a V groove a guide to a microhole. 光ファイバの被覆をたわみ部まで残した状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は縦断面図である。It is a figure which shows the state which left the coating | cover of the optical fiber to the bending part, (A) is a top view, (B) is a longitudinal cross-sectional view. テープファイバのままたわませた状態を示す図であり、(A)は平面図、(B)は縦断面図である。It is a figure which shows the state bent with the tape fiber, (A) is a top view, (B) is a longitudinal cross-sectional view. 光導波路と光ファイバの融着接続の構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structural example of the fusion splicing of an optical waveguide and an optical fiber.

符号の説明Explanation of symbols

10 光ファイバ
11 接続治具
12 マイクロホール
13〜15 支柱
16 クランプ
21 圧縮量
22 梁の長さ
22 たわみ
24 駒
31 炭酸ガスレーザ
32 ミラー
33 レーザビーム
34 アーク放電の電極
50 光導波路
101 光ファイバの被覆
102 テープファイバ
121 V溝
131、141 平板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical fiber 11 Connection jig 12 Micro hole 13-15 Support | pillar 16 Clamp 21 Compression amount 22 Beam length 22 Deflection 24 Frame 31 Carbon dioxide laser 32 Mirror 33 Laser beam 34 Arc discharge electrode 50 Optical waveguide 101 Optical fiber coating 102 Tape fiber 121 V groove 131, 141 Flat plate

Claims (6)

光ファイバ同士、あるいは、光導波路と光ファイバとを調心し、光ファイバ同士、あるいは、光導波路と光ファイバとを突き合わせる工程と、
前記突き合わせた部分に所望の押圧力と圧縮量を得るために、光ファイバの座屈状態を保持するために光ファイバを把持する箇所と、前記突き合わせた部分が位置する調心部との距離を一定としたままで、対向する光ファイバまたは光導波路に向かって押圧するように、一方の側の光ファイバを対向する光ファイバまたは光導波路側へ押し込むことで光ファイバを調心部分の外側で座屈させた状態で保持する工程と、
前記突き合わせ部分を加熱により融着する工程と、
融着した後に光ファイバを保持する部材を解除して光ファイバをたわみがない状態とする工程と
を有することを特徴とする融着接続方法。
Aligning optical fibers or optical waveguides and optical fibers, and matching optical fibers or optical waveguides and optical fibers;
In order to obtain a desired pressing force and compression amount at the abutted portion, a distance between a position where the optical fiber is gripped in order to maintain a buckled state of the optical fiber and an alignment portion where the abutted portion is located is set. The optical fiber is seated on the outside of the alignment part by pushing the optical fiber on one side into the opposing optical fiber or optical waveguide side so that it is pressed toward the opposing optical fiber or optical waveguide while keeping it constant. Holding in a bent state; and
Fusing the butted portion by heating;
And a step of releasing the member that holds the optical fiber after being fused so that the optical fiber is not bent.
前記融着する工程が前記突き合わせ部分を放電による加熱により融着する工程であることを特徴とする請求項1に記載の融着接続方法。   The fusion splicing method according to claim 1, wherein the step of fusing is a step of fusing the butted portion by heating by discharge. 前記融着する工程が前記突き合わせ部分をレーザによる加熱により融着する工程であることを特徴とする請求項1に記載の融着接続方法。   2. The fusion splicing method according to claim 1, wherein the step of fusing is a step of fusing the butted portion by heating with a laser. 光ファイバ同士、あるいは、光導波路と光ファイバとを調心し、光ファイバ同士、あるいは、光導波路と光ファイバとを突き合わせる調心部材と、
前記調心部材を搭載ないしは一体化して、前記突き合わせた部分に所望の押圧力と圧縮量を得るために、光ファイバの座屈状態を保持するために光ファイバを把持する箇所と、前記突き合わせた部分が位置する前記調心部材の調心部との距離を一定としたままで、対向する光ファイバまたは光導波路に向かって押圧するように、一方の側の光ファイバを対向する光ファイバまたは光導波路側へ押し込むことで光ファイバを調心部分の外側で座屈させた状態で保持し、融着した後は光ファイバの保持を解除して光ファイバをたわみがない状態とする保持部材と、
前記突き合わせ部分を加熱により融着する加熱手段と
を具備したことを特徴とする融着接続装置。
An alignment member that aligns optical fibers, or optical waveguides and optical fibers, and abuts optical fibers or optical waveguides and optical fibers;
In order to obtain a desired pressing force and compression amount at the abutted portion by mounting or integrating the aligning member, a position where the optical fiber is gripped in order to maintain a buckled state of the optical fiber, and the abutted portion The optical fiber on one side is opposed to the optical fiber or optical waveguide so that the optical fiber or optical waveguide is pressed against the optical fiber or optical waveguide while keeping the distance from the alignment portion of the alignment member where the portion is located constant. Holding the optical fiber in a buckled state outside the aligning portion by pushing into the waveguide side, and after fusing, holding the optical fiber and releasing the optical fiber so that there is no deflection,
A fusion splicing device comprising heating means for fusing the butted portion by heating.
前記加熱手段が前記突き合わせ部分を放電による加熱により融着する放電加熱装置であることを特徴とする請求項4に記載の融着接続装置。   The fusion splicing device according to claim 4, wherein the heating means is a discharge heating device for fusing the butted portion by heating by discharge. 前記加熱手段が前記突き合わせ部分をレーザによる加熱により融着するレーザ加熱装置であることを特徴とする請求項4に記載の融着接続装置。   5. The fusion splicing device according to claim 4, wherein the heating means is a laser heating device for fusing the butted portion by heating with a laser.
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