JP5659100B2 - 調軸機能付き側方光入出力装置及びその調整方法 - Google Patents
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Description
2つ目は、光ファイバ心線対照器(非特許文献2参照)や光ファイバ回線使用状況判別装置(特許文献1参照)の例がある。光ファイバ通信路の一端から試験光を入射し、光ファイバ通信路途中の光ファイバを曲げ、曲げ部から漏洩する光を、光電変換半導体素子で受光し電気変換を行なって、試験光の有無やその状態を識別するものであり、光ファイバ通信路の保守運用業務に非常に有効な技術のひとつとして活用されている。
更に、光ファイバの曲げ形状や光ファイバ被覆状況の個体毎のばらつきにより、光ファイバプローブへの結合光学系として最適な位置が定まらず、都度毎に光軸調整を必要とするので、精密な光学微動機能を有する装置が必要である。
(1)上面に第1のV溝が形成され、当該第1のV溝に被覆付き光ファイバが収納される被入出力光ファイバ固定領域、前記被入出力光ファイバ固定領域の上面と同一面に前記第1のV溝と同一直線上に第2のV溝が形成され、当該第2のV溝に先端が素線部とされたプローブ光ファイバが収納されるプローブ光ファイバ固定領域、及び、前記被入出力光ファイバ固定領域と前記プローブ光ファイバ固定領域との間に配置され、前記被入出力光ファイバ固定領域から緩やかに角が取られて傾斜する平面が一定の曲率で連続的に繋がる調軸領域が一体形成される基盤ブロックと、前記第1のV溝に前記被覆付き光ファイバを収納した状態で前記調整領域の傾斜面に前記被覆付き光ファイバを這わせた状態で任意の角度で固定するための固定手段と、前記固定手段による光ファイバの固定角度を検出するための角度検出手段とを具備する態様とする。
(3)(1)の構成において、前記被入出力光ファイバ固定領域の前記V溝に固定した前記被覆付き光ファイバの光軸と、前記プローブ光ファイバ固定領域の前記V溝に固定した前記プローブ光ファイバの素線部の光軸を、前記調軸領域の面上において前記被覆付き光ファイバの角度を変えることにより調整する態様とする。
(6)上面に第1のV溝が形成され、当該第1のV溝に被覆付き光ファイバが収納される被入出力光ファイバ固定領域、前記被入出力光ファイバ固定領域の上面と同一面に前記第1のV溝と同一直線上に第2のV溝が形成され、当該第2のV溝に先端が素線部とされたプローブ光ファイバが収納されるプローブ光ファイバ固定領域、及び、前記被入出力光ファイバ固定領域と前記プローブ光ファイバ固定領域との間に配置され、前記被入出力光ファイバ固定領域から緩やかに角が取られて傾斜する平面が一定の曲率で連続的に繋がる調軸領域が一体形成される基盤ブロックを用いて、前記第1のV溝に前記被覆付き光ファイバを収納した状態で前記調整領域の傾斜面に前記被覆付き光ファイバを這わせた状態で任意の角度で固定し、前記固定手段による光ファイバの固定角度を検出し、前記被入出力光ファイバ固定領域の前記V溝に固定した前記被覆付き光ファイバの光軸と、前記プローブ光ファイバ固定領域の前記V溝に固定した前記プローブ光ファイバの素線部の光軸を、前記調軸領域の面上において前記被覆付き光ファイバの角度を変えることにより調整する態様とする。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る調軸機能付き側方光入出力装置の構成を示す図、図2(a)は図1に示す被入出力光ファイバ固定領域(A区間)の断面図、図2(b)は図1に示す調軸領域(B区間)の断面図、図2(c)は図1に示すプローブ光ファイバ固定領域(C区間)の断面図である。
上記基盤ブロック2のA区間上面には被覆付光ファイバF1を収納することができるV溝1Aが形成されている。A区間とB区間の上部表面の境界領域は、曲げ半径Rの曲率で緩やかに角が取られて、B区間上部の傾斜に連続的に繋がっており、V溝1Aに収納された被覆付光ファイバF1が半径Rの形状で曲げられ、B区間上部に沿うように導かれる。B区間斜面には、導かれた被覆付光ファイバF1を、V溝端部を中心軸として任意の角度に固定できるファイバ固定部5と、その角度の目安となる角度目盛4が設けられている。C区間上面には、先端が素線部6に施されたプローブ光ファイバF2を収納することができるV溝1Cが形成されている。
被覆付光ファイバF1の半径をr1、プローブ光ファイバF2の素線部6の半径をr2、被覆付光ファイバF1の中心(コア中心に相当)とV溝1Aの底部までの距離をh1、プローブ光ファイバF2の素線部6の中心(コア中心に相当)とV溝1Cの底部までの距離をh2、V溝1A,1Cの拡がり角をθとする。幾何学的にこれらの関係は、
図4は、同一直線上に配列されたA区間上部のV溝1A及びC区間上部のV溝1Cに、それぞれ被覆付光ファイバF1及びプローブ光ファイバF2の被覆のない素線部6が収容された位置関係を説明するための側面図である。被覆付光ファイバF1は半径Rの曲率で曲げられており、プローブ光ファイバF2は図4に示すように被覆付光ファイバF1の曲げ部に突き当てられている。図4からわかるように、被覆付光ファイバF1の中心に位置するコアは、曲げ形状に沿ってその中心に存在し、プローブ光ファイバF2の中心に位置するコアの延長線上と理想的には交わることになる。
図5は、曲げられた被覆付光ファイバF1の漏れ光をプローブ光ファイバF2で受光する際の、プローブ光ファイバ先端位置の結合効率の相関を示す図である。これより、被覆付光ファイバF1の曲げられた平面(XY軸平面)の法線方向(Z軸方向)の軸ズレによる結合効率の変化が大きいことがわかる。これは、図4で示す系では、被覆付光ファイバF1とプローブ光ファイバF2は、それぞれ同一直線上に配置されたV溝1A,1C上に収容されていることから、被覆付光ファイバF1の曲げられた平面(図5のXY平面に相当)と、プローブ光ファイバ先端の軸は、同一平面上にあるか、もしくは平行状態にあるとみなせる。平行状態にある場合は、図5におけるZ軸の軸ズレを調整することで、被覆付光ファイバの曲げられた平面とプローブ光ファイバ先端の軸は同一平面上に配置されることになる。
このように、固定角度βを調整することにより、軸ズレ距離wを最小化することで、被覆付光ファイバF1の曲げられた平面とプローブ光ファイバF2の先端の軸は同一平面上に配置することで、結合効率の向上が期待できる。
図7は、本発明の第2の実施形態に係る調軸機能付き側方光入出力装置の構成を示す図、図8(a)は図7に示す被入出力光ファイバ固定領域(A区間)の断面図、図8(b)は図7に示す調軸領域(B区間)の断面図、図8(c)は図7に示すプローブ光ファイバ固定領域(C区間)の断面図である。尚、図7及び図8において、図1及び図2と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分を中心に説明する。
A区間に収納された被覆付光ファイバF1及びC区間に収納されたプローブ光ファイバF2を固定するため、上部から押さえ部3で固定することができる。この押さえ部3は一体であっても区間部位ごとに個別であっても良い。これにより、被覆付光ファイバF1及びプローブ光ファイバF2を把持固定することができ、結合効率の安定化を図ることが可能となる。
図10は、押さえ部3の圧縮により被覆付光ファイバF1の被覆の偏平が生じた際の軸ズレ距離を示す図である。
尚、本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成を削除してもよい。さらに、異なる実施形態例に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
Claims (4)
- 被覆付き光ファイバに曲げ部を形成して当該曲げ部にプローブ光ファイバの先端を近接配置し、前記被覆付き光ファイバの曲げ部から漏洩する光をプローブ光ファイバで受光すると共に、当該プローブ光ファイバから放出された光を前記被覆付き光ファイバの曲げ部から当該被覆付き光ファイバに入射させる調軸機能付き側方光入出力装置であって、
上面に第1のV溝が形成され、当該第1のV溝に前記被覆付き光ファイバが収納される被入出力光ファイバ固定領域、前記被入出力光ファイバ固定領域の上面と同一面に前記第1のV溝と底部が同一直線上になるように第2のV溝が形成され、当該第2のV溝に先端が素線部とされた前記プローブ光ファイバが収納されるプローブ光ファイバ固定領域、及び、前記被入出力光ファイバ固定領域と前記プローブ光ファイバ固定領域との間に配置され、前記被入出力光ファイバ固定領域から緩やかに角が取られて傾斜する平面が一定の曲率で連続的に繋がる調軸領域が一体形成される基盤ブロックと、
前記第1のV溝に前記被覆付き光ファイバを収納し、前記調軸領域の傾斜する平面上に前記被覆付き光ファイバを這わせた状態で、当該被覆付き光ファイバを前記第1のV溝端部を中心として任意の角度で曲げて固定するための固定手段と、
前記固定手段による前記被覆付き光ファイバの固定角度を検出するための角度検出手段と
を具備し、
前記第1のV溝に収納された前記被覆付き光ファイバの中心と前記第1のV溝の底部との距離は、前記第2のV溝に収納された前記プローブ光ファイバの素線部先端の中心と前記第2のV溝の底部との距離よりも大きくなるように構成され、
前記固定手段は、前記角度検出手段により検出される固定角度をもとに、前記第1のV溝に固定された被覆付き光ファイバの光軸と、前記第2のV溝に固定されたプローブ光ファイバの素線部の光軸との、前記被覆付き光ファイバの前記傾斜する平面上における法線方向の軸ズレ距離を最小化するように前記固定角度を調整するように構成される
ことを特徴とする調軸機能付き側方光入出力装置。 - 前記被覆付き光ファイバを前記第1のV溝に収容した状態で当該被覆付き光ファイバを前記基盤ブロックとの間で圧縮することにより固定する押さえ部を、さらに備え、
前記押さえ部による前記被覆付き光ファイバの圧縮で前記被覆付き光ファイバの断面を扁平させて、前記第1のV溝端部における前記被覆付き光ファイバの中心軸を微小に変化させた状態で、前記検出される固定角度をもとに、前記第1のV溝に固定された被覆付き光ファイバの光軸と、前記第2のV溝に固定されたプローブ光ファイバの素線部の光軸との、前記被覆付き光ファイバの前記傾斜する平面上における法線方向の軸ズレ距離を最小化するように前記固定角度を調整する
ことを特徴とする請求項1記載の調軸機能付き側方光入出力装置。 - 被覆付き光ファイバに曲げ部を形成して当該曲げ部にプローブ光ファイバの先端を近接配置し、前記被覆付き光ファイバの曲げ部から漏洩する光をプローブ光ファイバで受光すると共に、当該プローブ光ファイバから放出された光を前記被覆付き光ファイバの曲げ部から当該被覆付き光ファイバに入射させる調軸機能付き側方光入出力装置の調整方法であって、
上面に第1のV溝が形成され、当該第1のV溝に前記被覆付き光ファイバが収納される被入出力光ファイバ固定領域、前記被入出力光ファイバ固定領域の上面と同一面に前記第1のV溝と底部が同一直線上になるように第2のV溝が形成され、当該第2のV溝に先端が素線部とされた前記プローブ光ファイバが収納されるプローブ光ファイバ固定領域、及び、前記被入出力光ファイバ固定領域と前記プローブ光ファイバ固定領域との間に配置され、前記被入出力光ファイバ固定領域から緩やかに角が取られて傾斜する平面が一定の曲率で連続的に繋がる調軸領域が一体形成される基盤ブロックを用いて、
前記第1のV溝に前記被覆付き光ファイバを収納し、前記調軸領域の傾斜する平面上に前記被覆付き光ファイバを這わせた状態で、当該被覆付き光ファイバを前記第1のV溝端部を中心として任意の角度で曲げて固定し、
前記被覆付き光ファイバの固定角度を検出し、
前記第1のV溝に収納された前記被覆付き光ファイバの中心と前記第1のV溝の底部との距離を、前記第2のV溝に収納された前記プローブ光ファイバの素線部先端の中心と前記第2のV溝の底部との距離よりも大きくなるように設定し、
前記検出される固定角度をもとに、前記第1のV溝に固定された被覆付き光ファイバの光軸と、前記第2のV溝に固定されたプローブ光ファイバの素線部の光軸との、前記被覆付き光ファイバの前記傾斜する平面上における法線方向の軸ズレ距離を最小化するように前記固定角度を調整する
ことを特徴とする調軸機能付き側方光入出力装置の調整方法。 - 前記被覆付き光ファイバを前記第1のV溝に収容した状態で、当該被覆付き光ファイバを前記基盤ブロックとの間で押さえ部により圧縮することにより固定し、
前記押さえ部による前記被覆付き光ファイバの圧縮で前記被覆付き光ファイバの断面を扁平させて、前記第1のV溝端部における前記被覆付き光ファイバの中心軸を微小に変化させた状態で、前記検出される固定角度をもとに、前記第1のV溝に固定された被覆付き光ファイバの光軸と、前記第2のV溝に固定されたプローブ光ファイバの素線部の光軸との、前記被覆付き光ファイバの前記傾斜する平面上における法線方向の軸ズレ距離を最小化するように前記固定角度を調整する
ことを特徴とする請求項3記載の調軸機能付き側方光入出力装置の調整方法。
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