JP5066038B2

JP5066038B2 - 光路長の調節装置

Info

Publication number: JP5066038B2
Application number: JP2008232804A
Authority: JP
Inventors: 一房野田
Original assignee: 株式会社雄島試作研究所
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2028-09-11
Also published as: JP2010066523A

Description

本発明は、光ファイバを含む光路の光路長の調節装置に関する。

光ファイバを含む光路の光路長の調節は、例えば、マイケルソン干渉計を使用する際に２つの光路の光路長を合致させる場合など、種々の場合に行なわれる。
光ファイバの光を導くコアの直径は、用いる光の波長によってはミクロン単位となることから、光ファイバを含む光路長の調節は、従来では、一方の光ファイバの端部を固定しておき、他方の光ファイバの端部を市販のＸＹＺテーブル上に取り付け、ＸＹＺテーブルを駆動することで、それら光ファイバを同軸上に位置させた状態で光路長の調節を行なっている。
特開２００３−８３７４１

そのため、従来の光ファイバを含む光路の光路長の調節では、ＸＹＺテーブルを用いるため、装置が大掛かりとなり、安価な装置で行なえない不具合があった。

本発明は、光路長の調節を簡単に確実に行える小型で安価な光路長の調節装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の光路長の調節装置は、光ファイバから出射された光を平行光とするレンズが組み込まれた円筒体に光ファイバの端部が挿入され、前記光ファイバからの光が、前記円筒体の中心軸を光軸とした平行光として出射されるように組み立てられた２つの円筒体ユニットと、Ｖ溝が直線状に延在形成されたブロックと、前記レンズが向かい合うように前記Ｖ溝に前記円筒体が載置された前記２つの円筒体ユニットのうちの一方の円筒体ユニットの前記円筒体の外周面を前記Ｖ溝に当て付けた状態で前記Ｖ溝の延在方向に移動不能に固定する固定手段と、前記レンズが向かい合うように前記Ｖ溝に前記円筒体が載置された前記２つの円筒体ユニットのうちの他方の円筒体ユニットの前記円筒体の外周面を前記Ｖ溝に当て付けつつ前記Ｖ溝の延在方向に前記円筒体ユニットを移動させる移動手段とを備え、前記移動手段は、前記Ｖ溝の延在方向に移動可能に支持されたスライダと、前記スライダに取着され前記スライダから前記円筒体ユニットの前記円筒体に延在するアームと、前記アームに取着され前記Ｖ溝の延在方向に前記アームと一体に前記円筒体が移動するように前記円筒体に結合されかつ前記円筒体をＶ溝上に押圧する板ばねとを含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明の光路長の調節装置は、光ファイバから出射された光を平行光とするレンズが組み込まれた円筒体に光ファイバの端部が挿入され、前記光ファイバからの光が、前記円筒体の中心軸を光軸とした平行光として出射されるように組み立てられた円筒体ユニットと、Ｖ溝が直線状に延在形成されたブロックと、反射面が、前記Ｖ溝の延在方向と直交する平面上に位置するように前記ブロックに取着されたミラーと、前記レンズが前記反射面に向かい合うように前記Ｖ溝に前記円筒体が載置された前記円筒体ユニットの前記円筒体の外周面を前記Ｖ溝に当て付けつつ前記Ｖ溝の延在方向に前記円筒体ユニットを移動させる移動手段とを備え、前記移動手段は、前記Ｖ溝の延在方向に移動可能に支持されたスライダと、前記スライダに取着され前記スライダから前記円筒体ユニットの前記円筒体に延在するアームと、前記アームに取着され前記Ｖ溝の延在方向に前記アームと一体に前記円筒体が移動するように前記円筒体に結合されかつ前記円筒体をＶ溝上に押圧する板ばねとを含んで構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、Ｖ溝に円筒体の外周面を当て付けることで、Ｖ溝を基準として光軸をずらさずに極めて正確に光軸に沿って円筒体ユニットを移動できる。
従って、コアの直径がミクロン単位であっても光ファイバを含む光路の光路長の調節を簡単に行えるようになる。

以下、本発明にかかる光路長の調節装置について説明する。
図１は調節装置の説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ矢視図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ矢視図、図２はＶ溝２０上に２つの円筒体ユニット１４が載置された斜視図、図３は円筒体ユニット１４の断面図、図４（Ａ）は円筒体２４の斜視図、（Ｂ）は板ばね３２の斜視図、（Ｃ）は円筒体２４に板ばね３２が結合した状態の正面図を示している。
光路長の調節装置１０Ａは、ブロック１２と、２つの円筒体ユニット１４と、固定手段１６と、移動手段１８とを含んで構成されている。

図３に示すように、円筒体ユニット１４は、光ファイバ２２の端部に円筒体２４が連結されることで構成されている。
図４（Ａ）に示すように、２つの円筒体ユニット１４の円筒体２４は、同一外径の均一な外周面２４０２を有している。
また、円筒体２４の長手方向の両端の外周面２４０２が切り欠かれ、平面部２４０４が形成されている。
図３に示すように、光ファイバ２２は、その端部にフェルール２６が取着され、円筒体２４の長手方向の一端に、フェルール２６の軸部が挿入され、光軸の調整後に接着剤で固定される結合孔２４０６が形成されている。
また、円筒体２４の長手方向の他端に、光ファイバ２２から出射された光を平行光とするコリメータレンズ２８が、環状のナット３０を介して取着されている。
各円筒体ユニット１４は、光ファイバ２２からの光が、円筒体２４の中心軸を光軸とした平行光として出射されるように組み立てられている。
２つの円筒体ユニット１４は、Ｖ溝２０上でそれら円筒体ユニット１４のコリメータレンズ２８が向かい合うように配置される。

固定手段１６は、２つの円筒体ユニット１４のうちの一方の円筒体ユニット１４の円筒体２４の外周面２４０２をＶ溝２０の溝面に当て付け、円筒体２４をＶ溝２０の延在方向に移動できないように固定するものである。
この固定手段１６は、例えば、板ばね３２で構成することができる。すなわち、板ばね３２により円筒体２４をＶ溝２０に押圧し、これにより外周面２４０２をＶ溝２０の溝面に当て付けて固定する。
板ばね３２は、例えば、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、円筒体２４の長手方向両端の端面に係止し円筒体２４をその長手方向から挟持する一対の挟持片３２０２と、平面部２４０４に当て付けられる一対の当接片３２０４と、挟持片３２０４に挟持力を作用させ、当接片３２０４に円筒体２４をＶ溝２０上に押圧する押圧力を作用させる一対のばね片３２０６と、一対のばね片３２０６を接続する中央片３２０８とを有し、中央片３２０８にねじ挿通孔３２１０が形成されている。
そして、Ｖ溝２０と離れたブロック１２の上面箇所にアーム３４が取着され、板ばね３２は、このアーム３４の端部にねじで取着されて配設されている。

移動手段１８は、２つの円筒体ユニット１４のうちの他方の円筒体ユニット１４の円筒体２４の外周面２４０２をＶ溝２０の溝面に当て付けた状態で他方の円筒体ユニット１４をＶ溝２０の延在方向に沿って移動するものである。
移動手段１８は、図１（Ａ）、（Ｃ）に示すように、ステッピングモータ３６と、ステッピングモータ３６の回転によりＶ溝２０の延在方向と平行する方向に移動するスライダ３８と、スライダ３８に取着されたアーム４０と、アーム４０の端部に取着され他方の円筒体ユニット１４の円筒体２４の外周面２４０２をＶ溝２０の溝面に当て付けつつ円筒体２４をＶ溝２０の延在方向に移動させる板ばね３２とを含んで構成されている。
板ばね３２の構成は前記板ばね３２と同様であり、板ばね３２の中央片３２０８がねじによりアーム４０に取着されている。
本実施の形態では、基台４２上に雄ねじ４４が回転可能に設けられ、雄ねじ４４に平行してガイドロッド４６が支持されており、雄ねじ４４はステッピングモータ３６に連結されている。
そして、スライダ３８のねじ孔に雄ねじ４４が螺合され、また、スライダ３８のガイド孔にガイドロッド４６が挿通され、ステッピングモータ３６により雄ねじ４４が回動され、スライダ３８がＶ溝２０の延在方向と平行する方向に移動するように構成され、スライダ３８の移動量、すなわち、円筒体ユニット１４の移動量は、例えば、駆動パルスから算出され、ミクロン単位でディスプレイに表示される。
なお、スライダ３８を、Ｖ溝２０の延在方向と平行する方向に移動可能に支持しておき、マイクロメータなどを用いて手動によりスライダ３８を移動させ、他方の円筒体ユニット１４を移動させるようにしてもよい。

本実施の形態では、固定手段１６により、２つの円筒体ユニット１４のうちの一方の円筒体ユニット１４の円筒体２４の外周面２４０２をＶ溝２０に当て付けた状態でＶ溝２０の延在方向に移動不能に固定しておく。
そして、移動手段１８により、２つの円筒体ユニット１４のうちの他方の円筒体ユニット１４の円筒体２４の外周面２４０２をＶ溝２０に当て付けつつ円筒体ユニット１４を移動させる。
したがって、Ｖ溝２０に２つの円筒体ユニット１４の円筒体２４の外周面２４０２を当て付けることで、２つの円筒体ユニット１４の光軸が合致され、Ｖ溝２０に当て付けつつ他方の円筒体ユニット１４を移動させるので、Ｖ溝２０を基準として光軸をずらさずに極めて正確に光軸に沿って円筒体ユニット１４を移動できる。
したがって、コアの直径がミクロン単位（例えば数ミクロン）であっても、従来のＸＹＺテーブルを用いることなく、光ファイバを通る光の光路の光路長の調節を、すなわち、光ファイバを含む光路の光路長の調節を、簡単で安価な装置により簡単に確実に行なうことが可能となる。

次に第２の実施の形態について説明する。
図５は第２の実施の形態の調節装置の平面図を示す。
第１の実施の形態と同様な箇所、部材に同一の符号を付して説明する。
第２の実施の形態では、単一の光ファイバ２２を光の往路及び復路として使用する場合の光路の光路長の調節を行なうものである。
光路長の調節装置１０Ｂは、第１の実施の形態と同様な円筒体ユニット１４と、ブロック１２と、移動手段１８とを備え、さらに、ミラー５０を備えている。
円筒体ユニット１４は、光ファイバ２２から出射された光を平行光とするコリメータレンズ２８が組み込まれた円筒体２４に光ファイバ２２の端部が挿入され、光ファイバ２２からの光が、円筒体２４の中心軸を光軸とした平行光として出射されるように組み立てられている。
ブロック１２の端部に、Ｖ溝２０の延在方向と直交する端面１２０２が形成され、従って、端面１２０２は、Ｖ溝２０の延在方向と直交する平面上を延在している。
ミラー５０は、その反射面５００２が端面１２０２に当て付けられ反射面５００２をＶ溝２０に臨ませてブロック１２に取着されている。なお、ミラー５０はブロック１２と離れた箇所に設置しても良いが、この実施の形態のようにブロック１２に取り付けると、ミラー５０を簡単に高い精度で取着する上で有利となる。
円筒体ユニット１４はレンズ２８を反射面５００２に向かい合うようにＶ溝２０に載置され、移動手段１８により、円筒体ユニット１４の円筒体２４の外周面２４０２がＶ溝２０に当て付けられつつＶ溝２０の延在方向に移動される。

この実施の形態によっても、移動手段１８により円筒体２４の外周面２４０２をＶ溝２０に当て付けつつ円筒体ユニット１４を移動させるので、Ｖ溝２０に当て付けることで光軸をずらさずに極めて正確に光軸に沿って円筒体ユニット１４を移動できる。
この場合、円筒体ユニット１４の移動量の２倍の長さで光路長の調節がなされる。
したがって、この実施の形態によっても、Ｖ溝２０を基準として光軸をずらさずに極めて正確に光軸に沿って円筒体ユニット１４を移動でき、コアの直径がミクロン単位であっても、従来のＸＹＺテーブルを用いることなく、簡単で安価な装置により光ファイバを含む光路の光路長の調節を簡単に確実に行なうことが可能となる。

光路長の調節装置の説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ矢視図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ矢視図である。Ｖ溝２０上に２つの円筒体ユニット１４が載置された斜視図である。円筒体ユニット１４の断面図である。（Ａ）は円筒体２４の斜視図、（Ｂ）は板ばね３２の斜視図、（Ｃ）は円筒体２４に板ばね３２が結合した状態の正面図である。第２の実施の形態の光路長の調節装置の平面図である。

符号の説明

１０Ａ、１０Ｂ……光路長の調節装置、１２……ブロック、１４……円筒体ユニット、１６……固定手段、１８……移動手段、２０……Ｖ溝、２２……光ファイバ、２４……円筒体、３２……板ばね、５０……ミラー。

Claims

光ファイバから出射された光を平行光とするレンズが組み込まれた円筒体に光ファイバの端部が挿入され、前記光ファイバからの光が、前記円筒体の中心軸を光軸とした平行光として出射されるように組み立てられた２つの円筒体ユニットと、
Ｖ溝が直線状に延在形成されたブロックと、
前記レンズが向かい合うように前記Ｖ溝に前記円筒体が載置された前記２つの円筒体ユニットのうちの一方の円筒体ユニットの前記円筒体の外周面を前記Ｖ溝に当て付けた状態で前記Ｖ溝の延在方向に移動不能に固定する固定手段と、
前記レンズが向かい合うように前記Ｖ溝に前記円筒体が載置された前記２つの円筒体ユニットのうちの他方の円筒体ユニットの前記円筒体の外周面を前記Ｖ溝に当て付けつつ前記Ｖ溝の延在方向に前記円筒体ユニットを移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段は、前記Ｖ溝の延在方向に移動可能に支持されたスライダと、前記スライダに取着され前記スライダから前記円筒体ユニットの前記円筒体に延在するアームと、前記アームに取着され前記Ｖ溝の延在方向に前記アームと一体に前記円筒体が移動するように前記円筒体に結合されかつ前記円筒体をＶ溝上に押圧する板ばねとを含んで構成されている、
ことを特徴とする光路長の調節装置。
光ファイバから出射された光を平行光とするレンズが組み込まれた円筒体に光ファイバの端部が挿入され、前記光ファイバからの光が、前記円筒体の中心軸を光軸とした平行光として出射されるように組み立てられた円筒体ユニットと、
Ｖ溝が直線状に延在形成されたブロックと、
反射面が、前記Ｖ溝の延在方向と直交する平面上に位置するように前記ブロックに取着されたミラーと、
前記レンズが前記反射面に向かい合うように前記Ｖ溝に前記円筒体が載置された前記円筒体ユニットの前記円筒体の外周面を前記Ｖ溝に当て付けつつ前記Ｖ溝の延在方向に前記円筒体ユニットを移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段は、前記Ｖ溝の延在方向に移動可能に支持されたスライダと、前記スライダに取着され前記スライダから前記円筒体ユニットの前記円筒体に延在するアームと、前記アームに取着され前記Ｖ溝の延在方向に前記アームと一体に前記円筒体が移動するように前記円筒体に結合されかつ前記円筒体をＶ溝上に押圧する板ばねとを含んで構成されている、
ことを特徴とする光路長の調節装置。