JP5593360B2 - 光ファイバ研磨方法及び研磨装置 - Google Patents
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Description
また、機械的被覆除去、または化学的(化学処理による)被覆除去したクラッド部をパラフィンなどで樹脂固定し、その上から把持固定し、光ファイバ先端を研磨加工する方法が知られている。
また、パラフィンなどで樹脂固定する方法の場合、加工前のパラフィン固定、及び加工後のパラフィン洗浄が必要となり、工数が余計にかかることによってコストアップする問題がある。また、洗浄で落ちずに残った樹脂による不良や、樹脂固定と洗浄工程において、クラッド部に傷が付くことがあるという問題もある。
・複雑な構造の治具(コレットチャック)が必要である、
・治具のセットに時間がかかる、
・スリーブの厚みが斜め研磨の邪魔になる、
などの問題がある。
図1は、この実施形態の光ファイバ研磨装置1(以下、研磨装置と呼ぶ)の全体構成を示した側面図である。本実施形態の研磨装置1は、研磨台30(図7参照)と組み合せて使用するものであり、研磨台30に対して光ファイバを移動、回転させるための装置である。
研磨装置1は、研磨装置1全体の基礎部13と、基礎部13に対してY2軸稼働機構12を介して接続されたY2軸稼働部基礎2と、Y2軸稼働部基礎2に取り付けられているθ軸回転機構3(第一回転機構)と、θ軸回転機構3を介してY2軸稼働部基礎2にθ軸回りに回転自在に取り付けられている研磨装置1の本体部である研磨装置本体4とを有している。
第二ベース部6とは相対的に移動不可とされている保持治具11と、ファイバホルダ10との距離が変化する。
図5に示すように、保持治具11は、その中心軸上に光ファイバのクラッド部22が挿通される断面円形のファイバ挿通孔16が形成された円柱形をなしている。保持治具11は、例えばジルコニア等のセラミックによって形成されている。
保持治具11を形成する材料としては、例えばPEEK樹脂等のエンジニアリングプラスチックを採用することもできるが、ファイバ挿通孔16を加工する際の加工精度を確保する点からジルコニアが最も好ましい。また、保持治具11を形成する材料としては、金属、ガラス等も採用可能である。
より具体的には、被覆保持部17は、被覆部21との隙間を50μm以下に抑えるような内径とされている。例えば、被覆部21の直径が245±15μmとすると、被覆部21の最小値は230μmとなり、被覆保持部17の内径が280μmとすると被覆保持部17と被覆部21との間に形成される隙間は50μmとなる。被覆保持部17の内径をこのように設定することによって、光ファイバの研磨中に、被覆付き光ファイバ20の周方向の摺動を許容するとともに、光ファイバが暴れることによる加工精度の低下を防止することができる。
また、被覆保持部17と拡径部18との境界部においては、徐々にファイバ挿通孔16の内径が、一方側から他方側に向かうに従って徐々に拡径するように形成されている。
保持治具11の面取部19の角度により、研磨装置1で加工できる楔形の形状が制限される。即ち、面取部19の角度以上に急な角度をもつ楔形形状は作製出来ない。
研磨装置1は、研磨台30の研磨面30aに設けられた研磨紙に対して光ファイバ先端を自在に当接させる装置であり、被覆付き光ファイバ20を把持する機能と、研磨台30に対して被覆付き光ファイバ20を傾斜させる機能(θ軸回転)と、被覆付き光ファイバ20をその軸回りに回転させる機能(φ軸回転)と、被覆付き光ファイバ20を研磨台30の方向に移動させる機能(Y2軸移動)と、光ファイバ先端を保持治具11に挿通させる機能(Y1軸移動)と、を有している。
まず、研磨装置1に被覆付き光ファイバ20をセットする。即ち、図7(a)に示すように、被覆付き光ファイバ20の被覆部21をファイバホルダ10で把持させる。次いで、所定の被覆除去装置(図示せず)を用いて、被覆付き光ファイバ20のUV被覆を除去してクラッド部22を露出させる(露出工程)。
本実施形態のように、被覆付き光ファイバ20の被覆部21の直径が約250μmであり、クラッド部22の直径が約125μmである場合、口出し長は0.2〜0.5mmが適当である。
以上の工程により、光ファイバ先端を例えばLD素子と効率よく空間結合するための形状に加工することができる。
また、UV被覆の除去の際は、クラッド部22に刃が触れることがないため、クラッド部22の強度劣化を防ぐことができる。
また、保持治具11による被覆付き光ファイバ20の被覆部21の保持は、被覆部21を保持治具11のファイバ挿通孔16に挿通させるのみであるため、光ファイバの把持固定にかかる工数を短くすることができる。特に、光ファイバ先端を特殊な形状にする場合は、研磨中に光ファイバの向きを複数回変更する必要があるが、簡単に回転させて向きを変更することができる。
また、上記実施形態では、被覆付き光ファイバ20の被覆部21の直径を250μmとしたが、被覆部21の直径はこれに限定されない。同様に、クラッド部22の直径は125μmに限定されず、よって、口出し長さも0.2〜0.5mmに限定されることはない。
Claims (5)
- 被覆付き光ファイバの被覆の中間部分をファイバホルダで把持する把持工程と、
前記ファイバホルダを被覆除去装置に設置して把持している被覆付き光ファイバの被覆の先端部分を除去して、前記被覆付き光ファイバからクラッド部を露出させる露出工程と、
前記ファイバホルダを切断装置に設置し、把持している前記被覆付き光ファイバの露出された前記クラッド部を、除去せずに残した被覆残部の先端から所定寸法突出するように切断する切断工程と、
前記ファイバホルダを研磨装置に設置し、把持している前記被覆付き光ファイバの前記被覆残部の先端部を、前記被覆付き光ファイバの周方向の摺動を許容するような挿通孔を有する研磨装置の保持治具に挿入し、前記保持治具の一端面から、露出された前記クラッド部全体を突出させる工程と、
前記ファイバホルダで把持すると共に、前記被覆付き光ファイバの前記被覆残部の先端部を前記保持治具で保持した状態で前記クラッド部の先端を研磨装置で研磨する研磨工程と、
研磨後に、前記ファイバホルダを被覆除去装置に設置して把持している前記被覆付き光ファイバの前記被覆残部における前記保持治具に保持された先端部を除去する被覆除去工程と、を含むことを特徴とする光ファイバ研磨方法。 - 前記研磨工程において、研磨台の研磨面の法線と前記クラッド部の軸線とを所定角度で交差させて、前記クラッド部の先端を斜めに研磨することを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ研磨方法。
- 前記被覆付き光ファイバを軸線回りに回転させることによって、前記クラッド部の先端の少なくとも2面を研磨することを特徴とする請求項2に記載の光ファイバ研磨方法。
- 被覆の先端部分が除去され、露出されたクラッド部が、除去されずに残された被覆残部の先端から所定寸法突出するように切断された被覆付き光ファイバの中間部分を把持するファイバホルダと、
前記被覆付き光ファイバの前記被覆残部の先端部を挿入した状態で、前記被覆付き光ファイバの周方向の摺動を許容するような挿通孔を有し、その一端面から、露出された前記クラッド部全体を突出さる保持治具と、
前記被覆付き光ファイバの前記被覆残部の先端部を前記保持治具で保持した状態で前記クラッド部の先端を研磨する研磨台と、を有し、
前記保持治具の一端面から前記クラッド部を突出させて前記クラッド部の先端を研磨することを特徴とする光ファイバ研磨装置。 - 前記被覆付き光ファイバの軸線を前記研磨台の研磨面の法線に対して所定角度で交差するように、前記被覆付き光ファイバを回動させる第一回転機構と、
前記被覆付き光ファイバを軸線回りに回転させる第二回転機構と、を有することを特徴とする請求項4に記載の光ファイバ研磨装置。
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