JP5819718B2 - 光ファイバ巻き取り装置及び光ファイバコイルを製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ巻き取り装置及び光ファイバコイルを製造する方法に関し、特に光ファイバが巻き付けられる巻芯部と、巻芯部を支持する支持部とを備えた光ファイバ巻き取り装置及びその装置を用いて光ファイバコイルを製造する方法に関するものである。

光ファイバによる遅延時間調整機器、ファイバレーザ、光増幅器、レーザガイド、モードスクランブラ、分散補償器、光アンテナ、光ファイバによるセンシング装置などは、長尺の光ファイバをコイル状に巻き取って作製された光ファイバコイルを用いてモジュール化されている。

例えば、光増幅器に用いられる光ファイバコイルは、コアの部分にエルビウムをドーピングした光ファイバをコイル化したもので、光ファイバの光経路上で光信号を増幅させる。ここで、光を増幅させるためには、ある程度の長さのエルビウムドープされた光ファイバが必要となるので、光増幅器の内部に効率よく収納するには長尺のエルビウムドープされた光ファイバをコイル束状態にしてモジュール化している。

光増幅器以外の光ファイバによる遅延時間調整機器、ファイバレーザ、レーザガイド、モードスクランブラ、光ファイバジャイロなどの他の光学部品に用いられる光ファイバコイルについても同様に、光信号を処理するのにある程度の長さの光ファイバが必要となるので、光ファイバコイルを内蔵した光ファイバモジュールが用いられる。

以前は、光ファイバをボビンに巻き付けた光ファイバコイルを光ファイバモジュールとして利用するのが一般的であったが、ボビンに巻き重ねられた光ファイバには巻き取り張力が残っており、これが原因でマイクロベンドロスが発生することがあること、及びボビンと光ファイバとの線膨張係数の違いにより、光ファイバにボビン変形による応力がかかるため、伝送損失が温度によって変化してしまうこともあるため、最近では、モジュール化に際してボビン（あるいはその一部である巻付胴部）を取り外してしまい、さらに光ファイバがバラバラにならないように光ファイバコイル全体を樹脂でモールドしている（例えば、特許文献１乃至３）。

特開２００３−３２９８４６号公報 特開２００３−３２９８５２号公報 特開２００４−１５１５３８号公報

特許文献１に開示されている技術では、ファイバコイルを巻き付ける略円筒の巻き胴の外周面に中心軸と平行に６本の溝を形成してその溝に６本の支柱を配置している巻き取り装置を用いており、巻き取り後に、各支柱から構成される円の径よりも大径である巻き胴を抜き取ることになる。従って光ファイバは巻き取り張力が掛かった状態で巻き胴に接触しているため、抜き取りの際に光ファイバに大きな力が掛かって、光ファイバが破損してしまうという問題があった。

また、特許文献２、３に開示されている技術では、巻付部の円筒形状部分及び鍔部にスリットが形成されていて、巻付部を撓ませてスリットを狭めることにより、巻き付けた光ファイバのみを取り出すことができるが、光ファイバを巻き付けた巻付部を取り出すための構造が複雑であるため、装置が複雑になって装置自体のコストが大きくなってしまうという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光ファイバコイルを傷つけずに取り出すことができる簡単な構造且つ安価な光ファイバ巻き取り装置を提供することにある。

本発明の光ファイバ巻き取り装置は、光ファイバが巻き付けられる巻芯部と、前記巻芯部を支持する支持部とを備え、前記支持部は、分離可能であって且つ相対して結合される第１支持部材と第２支持部材とを備え、前記巻芯部は、前記第２支持部材に相対する前記第１支持部材の第１面に取り付けられて支持された複数の互いに平行な柱状の第１ファイバ受け部材と、前記第１支持部に相対する前記第２支持部材の第１面に取り付けられて支持された少なくとも１つの柱状の第２ファイバ受け部材とを備え、前記第１支持部材と前記第２支持部材とを相対させて結合させた状態において、前記第２ファイバ受け部材は、複数の前記第１ファイバ受け部材に平行であって、光ファイバ巻き取りの回転軸に垂直な面において隣り合う前記第１ファイバ受け部材同士の距離、及び隣り合う前記第１ファイバ受け部材と前記第２ファイバ受け部材との距離が、それぞれ略同一の距離であるとともに、前記第１ファイバ受け部材及び第２ファイバ受け部材に光ファイバが巻き付けられる構成を備えている。

前記第１支持部材と前記第２支持部材とを相対させて結合させた状態において、前記第１ファイバ受け部材及び第２ファイバ受け部材は、光ファイバ巻き取りの回転軸に垂直な面において略同一円周上に配置されていることが好ましい。

ある好適な実施形態において、前記第１支持部材および第２支持部材は、中央部分に巻き取り軸が取り付けられる板状の部材であり、前記第１支持部材および第２支持部材の少なくとも一方には、前記板状の厚み方向に貫通していて外周近辺から前記巻き取り軸へ向かって延びる切り込みが設けられており、前記切り込みは、前記第１ファイバ受け部材及び前記第２ファイバ受け部材が配置されている円周を横切っている。また、前記切り込みは、前記外周から前記巻き取り軸へ向かって延びていてもよい。

前記切り込みが形成されている前記第１支持部材又は前記第２支持部材の前記第１面とは反対側の第２面には、前記切り込みから引き出された光ファイバを保持する引き出しファイバ保持部が形成されていてもよい。

前記第１ファイバ受け部材および第２ファイバ受け部材は円柱状であることが好ましい。

前記第２ファイバ受け部材は、受け芯部と前記受け芯部に着脱自在に填められた鞘部材を有しており、光ファイバは、前記第２ファイバ受け部材においては前記鞘部材に接触して巻き取られる構成であってもよい。

前記第２ファイバ受け部材においては、前記受け芯部が前記鞘部材に接触する面及び前記鞘部材が前記受け芯部に接触する面の少なくとも一方に、前記受け芯部と前記鞘部材との摩擦係数が０．３以下となる潤滑部材が設けられている構成であってもよい。

前記受け芯部と前記鞘部材との間には潤滑剤が塗布されている構成であってもよい。

前記第１ファイバ受け部材は、受け芯部と前記受け芯部に着脱自在に填められた鞘部材を有しており、光ファイバは、前記第１ファイバ受け部材においては前記鞘部材に接触して巻き取られる構成であってもよい。

前記第１ファイバ受け部材においては、前記受け芯部が前記鞘部材に接触する面及び前記鞘部材が前記受け芯部に接触する面の少なくとも一方に、前記受け芯部と前記鞘部材との摩擦係数が０．３以下となる潤滑部材が設けられている構成であってもよい。

前記受け芯部と前記鞘部材との間には潤滑剤が塗布されている構成であってもよい。

前記第２ファイバ受け部材の表面の少なくとも一部には、前記光ファイバとの摩擦係数が０．３以下の潤滑部材が設けられており、光ファイバは、前記第２ファイバ受け部材においては前記潤滑部材に接触して巻き取られる構成であってもよい。

本発明の光ファイバコイルを製造する方法は、光ファイバが巻き付けられる巻芯部と、前記巻芯部を支持する支持部とを備えた光ファイバ巻き取り装置を用いて光ファイバコイルを製造する方法であって、前記光ファイバ巻き取り装置を用いて光ファイバを巻き取る巻き取り工程と、巻き取られた光ファイバがドーナツ形状になった光ファイバコイルを前記光ファイバ巻き取り装置から取り出す取り出し工程とを含んでおり、前記支持部は、分離可能であって且つ相対して結合される第１支持部材と第２支持部材とを備え、前記巻芯部は、前記第２支持部に相対する前記第１支持部材の第１面に取り付けられて支持された複数の互いに平行な柱状の第１ファイバ受け部材と、前記第１支持部に相対する前記第２支持部材の第１面に取り付けられて支持された少なくとも１つの柱状の第２ファイバ受け部材とを備え、前記巻き取り工程では、前記第１支持部材と前記第２支持部材とを相対させて結合させた状態において、前記第２ファイバ受け部材は、複数の前記第１ファイバ受け部材に平行であって、光ファイバ巻き取りの回転軸に垂直な面において隣り合う前記第１ファイバ受け部材同士の距離、及び隣り合う前記第１ファイバ受け部材と前記第２ファイバ受け部材との距離が、それぞれ略同一の距離であるとともに、前記第１ファイバ受け部材及び第２ファイバ受け部材に光ファイバが巻き付けられ、前記取り出し工程では、前記第２支持部材を前記第１支持部材から分離させてから前記光ファイバコイルを取り出す構成を有している。

前記取り出し工程では、前記光ファイバコイルの前記ドーナツ形状の中央の穴に結束部材を差し込んで前記光ファイバコイルを結束し、その後に前記第２支持部材を前記第１支持部材から分離させてもよい。

前記光ファイバ巻き取り装置には、前記巻芯部外に引き出された光ファイバを保持する引き出しファイバ保持部が設置されており、前記巻き取り工程では、前記光ファイバは、所定の長さが巻き取られた後に巻き取られている部分から引き出されて前記引き出しファイバ保持部に一部が保持され、その後前記巻き取られている部分の上に再度巻き取られる構成であっても良い。

本発明の光ファイバ巻き取り装置は、第１支持部材に複数の第１ファイバ受け部材が取り付けられており、第２支持部材に第２ファイバ受け部材が取り付けられていて、第１支持部材と第２支持部材とを相対させて結合させ、第１ファイバ受け部材と第２ファイバ受け部材が構成部材である巻芯部に光ファイバを巻き取るので、装置としての構造が簡単であり、第１支持部材と第２支持部材とが分離可能であるため、巻き取り後の光ファイバコイルを容易に且つ傷つけることなく取り出すことができる。

実施形態１に係る光ファイバ巻き取り装置の概略正面図である。 実施形態１に係る第１支持部材の概略平面図である。 実施形態１に係る第２支持部材の概略平面図である。 第２ファイバ受け部材の模式的な拡大図である。 実施形態１に係る光ファイバ巻き取りの概略図である。 結束された光ファイバコイルの模式的斜視図である。 実施形態２に係る光ファイバ巻き取りのある工程を示した概略図である。 実施形態２に係る光ファイバ巻き取りのある工程を示した概略図である。 実施形態２に係る光ファイバ巻き取りのある工程を示した概略図である。 実施形態２に係る光ファイバ巻き取りのある工程を示した概略図である。 実施形態２に係る光ファイバ巻き取りのある工程を示した概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。

（実施形態１）
実施形態１に係る光ファイバ巻き取り装置１００を図１に示す。この光ファイバ巻き取り装置１００は光ファイバが巻き付けられる巻芯部１０と、巻芯部１０を支持する支持部２０とを備えている。支持部２０は図２，３にも示すように、円板状の第１支持部材２１と第２支持部材２２とを備えており、第１支持部材２１と第２支持部材２２とは、それぞれの第１面３１，３２同士を略平行に相対させて配置され、両者の中央部分において巻き取り軸２３によって結合されている。巻き取り軸２３は、第１支持部材２１側の第１巻き取り軸部２３ａと、第２支持部材２２側の第２巻き取り軸部２３ｂとを嵌合させて形成されている。この嵌合部分は脱着自在に形成されており、第１支持部材２１と第２支持部材２２とは分離可能である。

第１支持部材２１の第１面３１には、７本のピン状（円柱形状）の第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…と、一つの第１受け穴１１ｂとが、第１巻き取り軸部２３ａの周りに正八角形の各頂点に配置されている。各第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…は、互いに平行に配置されている。

第２支持部材２２の第１面３２には、１本のピン状（円柱形状）の第２ファイバ受け部材１２ａと、７つの第２受け穴１２ｂ，１２ｂ，…とが、第２巻き取り軸部２３ｂの周りに正八角形の各頂点に配置されている。また、第１面３２の裏面である第２面３４において、第２ファイバ受け部材１２ａがこの第２面３４側にも突き出している。

第２ファイバ受け部材１２ａは、図４に示すように、ピン状の受け芯部１５に鞘部材１６が被せられて形成されている。鞘部材１６は円筒形であり、受け芯部１５と鞘部材１６との間の摩擦係数が０．３以下となるように受け芯部１５と鞘部材１６の少なくとも一方に潤滑部材が設けられており、鞘部材１６は受け芯部１５から小さな力で滑って取り外すことができる。また、鞘部材１６から飛び出ている受け芯部１５の先端部分が第１受け穴１１ｂに挿入されてはまりこむ。

第１支持部材２１と第２支持部材２２とを、それぞれの第１面３１，３２同士を相対させて、第１巻き取り軸部２３ａと第２巻き取り軸部２３ｂとを嵌合させて結合させると、第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…の先端は第２受け穴１２ｂ，１２ｂ，…にはまりこみ、第２ファイバ受け部材１２ａの先端は第１受け穴１１ｂにはまりこむ。こうして第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…と第２ファイバ受け部材１２ａとは互いに平行に且つ巻き取りの回転軸を中心とした同一円周上に、且つ正八角形の各頂点に配置されることになる。そして、隣り合う各第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…と第２ファイバ受け部材１２ａとの距離はそれぞれ略同一となる。

より正確に言えば、第１支持部材２１と第２支持部材２２とを相対させて設置した状態において、第１ファイバ受け部材１１ａ及び第２ファイバ受け部材１２ａの光ファイバと接触する部分は、巻き取り軸に鉛直な面において略同一円周上に配置されている。

第２支持部材２２は第１支持部材２１よりも大径の円板状の部材であって、外縁から円板の中心に向かってスリット（切り込み）４１，４１，…が４本設けられている。４本のスリット４１，４１，…は円板状の厚み方向に貫通した切り込みであって、巻き取り軸の周りに９０°ずつ回転して離れて設けられている。スリット４１，４１，…の巻き取り軸側の先端４２，４２，…は、第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…及び第２ファイバ受け部材１２ａが形成する円周の内側に位置している。即ち、スリット４１，４１，…は、前述の円周を横切っている。

光ファイバの巻き取りは、図１に示す状態の光ファイバ巻き取り装置１００を用いて行う。図５に示すように光ファイバ１は、巻き取り軸２３の周囲に存する第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…と第２ファイバ受け部材１２ａ（鞘部材１６）とに巻き付けられて円筒形状（ドーナッツ形状）の光ファイバコイルとなっていく。この巻き取りに際して、光ファイバ１に所定の張力を与えて巻き取ることにより、巻崩れのないように光ファイバコイルを形成することができる。所定の張力というのは、光ファイバが弾性体として振る舞う範囲内での張力である。光ファイバの種類にもよるが弾性体として振る舞う場合は、０．２〜０．５％の伸びが生じる。

巻き取り軸２３を中心として、第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…と第２ファイバ受け部材１２ａとが同一円周上に配置されており、この円周に沿って光ファイバ１が巻き取られるので、一定の巻き取り張力を与えておけば光ファイバコイル内のファイバ張力はいずれの場所においても均一になり、光ファイバコイル内で一部が緩んだり巻時締まったりすることは生じない。

所定の長さの光ファイバ１が巻き付けられた光ファイバコイルが形成されたら、スリット４１，４１，…の先端４２、４２，…から光ファイバコイルの中空部（中央の穴）にテープ（結束部材）を差し込んで光ファイバコイルを結束する。図６は結束した光ファイバコイル３を示している。光ファイバコイル３は、等間隔で４箇所にテープ４５によって結束されているので、形状がくずれてしまうことが防止される。なお、スリット４１，４１，…の巻き取り軸側の先端４２，４２，…は、第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…及び第２ファイバ受け部材１２ａが形成する円周の内側に位置しているので、光ファイバ巻き取り装置１００に光ファイバ１を巻き取った状態であっても、スリット４１，４１，…の先端４２，４２，…から光ファイバコイル３の中空部にテープ４５を差し込むことができる。

光ファイバコイルをテープ４５により結束したら、第２支持部材２２を光ファイバ巻き取り装置１００から取り外す。この時、第２ファイバ受け部材１２ａにおいて受け芯部１５と鞘部材１６との間の摩擦が小さいため、鞘部材１６が光ファイバコイルの中空部分に残って、受け芯部１５だけが第２支持部材２２に保持されて光ファイバコイルから取り外される。これにより、第２支持部材２２の取り外し工程において、受け芯部１５が光ファイバコイル３に接触するということは生じない。この取り外し工程において、受け芯部１５が光ファイバコイル３に接触すると、光ファイバを傷つけてしまうおそれがあるが、本実施形態の装置では、そのような光ファイバを傷つけるおそれがない。

第２支持部材２２を光ファイバ巻き取り装置１００から取り外すと、光ファイバコイル内の光ファイバの引っ張り応力が緩和されて、光ファイバの伸びが解消される。そのため、光ファイバコイル３と第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…とのあいだに隙間ができて、光ファイバコイル３を光ファイバ巻き取り装置１００から容易に取り出すことができる。

本実施形態の光ファイバ巻き取り装置１００では、７本の第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…のみに巻き付けられた一周分は、第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…と第２ファイバ受け部材１２ａとに巻き付けられた一周分の長さより１．８％短い。巻き取り張力を欠けた時の光ファイバの伸び歪みは０．２〜０．５％であるので、本実施形態のように第２ファイバ受け部材１２ａを抜き取ったときの周回長の減分が０．５％よりも大きければ、第２支持部材２２を光ファイバ巻き取り装置１００から取り外した後に光ファイバコイルを第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…から容易に取り出すことができる。

これまで説明したように、本実施形態の光ファイバ巻き取り装置１００を用いて光ファイバを巻き取ると、一定張力で均一に巻き取ることができて円筒形状の光ファイバコイルを容易に作製することができる。この光ファイバコイルを光ファイバ巻き取り装置１００に保持したまま、第２支持部材２２の厚み方向に貫通しているスリット４１，４１，…を用いて４本のテープ４５で結束できるので、光ファイバコイル３の円筒形状を容易に保持できる。そして、第２支持部材２２を光ファイバ巻き取り装置１００から取り外すことにより、光ファイバコイル３を簡単に光ファイバ巻き取り装置１００から取り出すことができる。本実施形態の光ファイバ巻き取り装置１００は、構造が簡単であり、安価に作成できる。また、光ファイバコイル３も容易に作製でき、且つ容易に取り出すことができるので、低コスト且つ短時間で光ファイバコイル３を製造することができる。

（実施形態２）
実施形態２に係る光ファイバ巻き取り方法は、実施形態１における光ファイバ巻き取り装置１００を用いて、４層構造の光ファイバコイルを巻き取る方法である。

４層構造の光ファイバコイルとは、光ファイバコイル自体の外観は図６に示すような１つのコイル状の形態であるが、その中に４つの光ファイバコイルが含まれていて、光の入出力端がそれぞれ４つ形成されているものである。この構造により、複数の光ファイバコイルを一箇所にコンパクトに収納できるため、これらの光ファイバコイルを用いた装置を小型にすることができる。

このような４層構造の光ファイバコイルの作成は、図７に示すように、第２支持部材２２の第１面とは反対側の第２面３４に設けられた４つの中央ガイドローラ８１〜８４及び８つの外側ガイドローラ７１〜７８と、第２面３４側に突き出している第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ，…及び第２ファイバ受け部材１２ａを利用して、これらに光ファイバ１を引っ掛けて４層の入出力端部分を確保することにより行う。中央ガイドローラ８１〜８４及び外側ガイドローラ７１〜７８は、スリット４１から引き出された光ファイバ１を保持する、引き出しファイバ保持部として機能する。

４層構造の光ファイバコイルを巻き取る方法を順に説明する。

（１）まず図７に示すように、光ファイバ１の端部６１を第２支持部材２２の第２面の一部に固定し、そこから光ファイバ１を、外側ガイドローラ７１，７２、第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ、外側ガイドローラ７３，７４，７５，７６、第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ、外側ガイドローラ７７及び中央ガイドローラ８４の順で掛けていく。そして、スリット４１ａから第２支持部材２２の第１面側に光ファイバ１を入れて巻芯部で光ファイバ１を巻き取り始める。なお、符号９０で示しているのは第１層目の巻き始め部分である。

（２）図８は第１層６２を巻き終えた状態を示している。符号９１が第１層６２の巻き終えた部分である。光ファイバ１は巻芯部からスリット４１ｂを通って第２支持部材２２の第２面３４側に引き出されている。

（３）次に光ファイバ１を第２支持部材２２の第２面３４側において、中央ガイドローラ８３、外側ガイドローラ７６、第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ、外側ガイドローラ７７，７８，７１，７２、第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ、外側ガイドローラ７３，７４，７５，７６、第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａ、外側ガイドローラ７７及び中央ガイドローラ８４の順で掛けていって第２面側で一周引き回し、それからスリット４１ａから第２支持部材２２の第１面側に入れて巻芯部で第２層を巻き取り始める。なお、符号９２で示しているのは第２層の巻き始め部分である。

（４）図１０は第２層６３を第１層６２の上（コイル外面）に巻き取って巻き終えた状態を示している。符号９３が第２層６３の巻き終えた部分である。第１層６２の巻き終わり時と同様に光ファイバ１は巻芯部からスリット４１ｂを通って第２支持部材２２の第２面３４側に引き出されている。

（５）以後（３）、（４）と同じ工程を２回繰り返すと、図１１に示す４層構造の光ファイバコイルが出来上がる。第２層６３の上に第３層６４が巻き取られ、その上に第４層６５が巻き取られている。この後、実施形態１と同様にテープで光ファイバコイルを結束する。それから符号９９のところで光ファイバを切って、中央ガイドローラ８３，８４、外側ガイドローラ７１〜７８及び第１ファイバ受け部材１１ａ，１１ａに掛かっている光ファイバを取り外す。この取り外された部分の光ファイバが第１層６２から第４層６５までのそれぞれの入出力端となる。

次に実施形態１と同様に第２支持部材２２を光ファイバ巻き取り装置１００から取り外し、それから光ファイバコイルを光ファイバ巻き取り装置１００から取り出す。

本実施形態においては、実施形態１と同様の効果を奏する。さらに、４層構造の光ファイバコイルを簡単に作製することができる。
（その他の実施形態）
上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。

第２ファイバ受け部材においては、鞘部材がない構造、即ち第１ファイバ受け部材と同じ構造であってもよい。このような構造の第２ファイバ受け部材の場合、第２支持部材を光ファイバ巻き取り装置から取り外す際に、第２支持部材を第２ファイバ受け部材の軸方向と平行に移動させれば光ファイバが傷つくことはない。この場合に、光ファイバとの間の摩擦係数が０．３以下になるように、第２ファイバ受け部材の表面に潤滑部材が設けられていたり、潤滑剤を塗布したりしていることが好ましく、取り外し時の摩擦が低いため、取り外し工程が容易に行えるとともに光ファイバの傷付きを防止できる。

あるいは第１ファイバ受け部材において、実施形態１の第２ファイバ受け部材と同様の、受け芯部と鞘部材とからなる構造を備えていてもよい。

巻芯部における第１ファイバ受け部材と第２ファイバ受け部材の合計本数は８本である必要はない。少なくとも第１ファイバ受け部材が２本と第２ファイバ受け部材が１本あればよく、本数の上限は、第２ファイバ受け部材を抜き取った際の周長の減少が巻き取り張力による光ファイバの伸び率と同等となる本数までである。なお、光ファイバの伸び率は、光ファイバの種類によって変わるため所定の数値としてここで限定することは困難である。第２ファイバ受け部材の本数は複数本であっても構わない。なお、光ファイバコイルをマイクロベンディング等の不都合が無いように円筒形に巻き取るには、第１ファイバ受け部材と第２ファイバ受け部材との合計本数は６本以上が好ましい。

スリットは複数存していていると、光ファイバコイルを複数箇所で結束できコイル状態を安定して保持できるため好ましい。特に、３つから６つまでのスリットが存していることが好ましい。

結束部材であるテープを、光ファイバ巻き付け前の装置に取り付けておいて、それから光ファイバを巻き取り、光ファイバコイルをテープで結束してもよい。この場合は支持部材の切り込みは不要となる。

以上説明したように、本発明に係る光ファイバ巻き取り装置は、簡単な構造であって光ファイバコイルを容易に作製でき、ファイバレーザ、光増幅器等を作製する装置として有用である。

１ 光ファイバ
３ 光ファイバコイル
１０ 巻芯部
１１ａ 第１ファイバ受け部材
１２ａ 第２ファイバ受け部材
１５ 受け芯部
１６ 鞘部材
２０ 支持部
２１ 第１支持部材
２２ 第２支持部材
２３ 巻き取り軸
３１ 第１面
３２ 第１面
３４ 第２面
４１ スリット（切り込み）
４１ａ，４１ｂ スリット（切り込み）
４５ テープ（結束部材）
７１〜７８ 外側ガイドローラ
８１〜８４ 中央ガイドローラ
１００ 光ファイバ巻き取り装置

Claims (14)

1. 光ファイバが巻き付けられる巻芯部と、前記巻芯部を支持する支持部とを備え、
   前記支持部は、分離可能であって且つ相対して結合される第１支持部材と第２支持部材とを備え、
   前記巻芯部は、前記第２支持部材に相対する前記第１支持部材の第１面に取り付けられて支持された複数の互いに平行な柱状の第１ファイバ受け部材と、前記第１支持部材に相対する前記第２支持部材の第１面に取り付けられて支持された少なくとも１つの柱状の第２ファイバ受け部材とを備え、
   前記第１支持部材と前記第２支持部材とを相対させて結合させた状態において、前記第２ファイバ受け部材は、複数の前記第１ファイバ受け部材に平行であって、光ファイバ巻き取りの回転軸に垂直な面において隣り合う前記第１ファイバ受け部材同士の距離、及び隣り合う前記第１ファイバ受け部材と前記第２ファイバ受け部材との距離が、それぞれ略同一の距離であるとともに、前記第１ファイバ受け部材及び第２ファイバ受け部材に光ファイバが巻き付けられており、
   前記第２ファイバ受け部材は、受け芯部と前記受け芯部に着脱自在に填められた鞘部材を有しており、
   光ファイバは、前記第２ファイバ受け部材においては前記鞘部材に接触して巻き取られる、光ファイバ巻き取り装置。
2. 前記第１支持部材と前記第２支持部材とを相対させて結合させた状態において、前記第１ファイバ受け部材及び第２ファイバ受け部材は、光ファイバ巻き取りの回転軸に垂直な面において略同一円周上に配置されている、請求項１に記載されている光ファイバ巻き取り装置。
3. 前記第１支持部材および第２支持部材は、中央部分に巻き取り軸が取り付けられる板状の部材であり、
   前記第１支持部材および第２支持部材の少なくとも一方には、前記板状の厚み方向に貫通していて外周近辺から前記巻き取り軸へ向かって延びる切り込みが設けられており、
   前記切り込みは、前記第１ファイバ受け部材及び前記第２ファイバ受け部材が配置されている円周を横切っている、請求項２に記載されている光ファイバ巻き取り装置。
4. 前記切り込みは、前記外周から前記巻き取り軸へ向かって延びている、請求項３に記載されている光ファイバ巻き取り装置。
5. 前記切り込みが形成されている前記第１支持部材又は前記第２支持部材の前記第１面とは反対側の第２面には、前記切り込みから引き出された光ファイバを保持する引き出しファイバ保持部が形成されている、請求項３又は４に記載されている光ファイバ巻き取り装置。
6. 前記第１ファイバ受け部材および第２ファイバ受け部材は円柱状である、請求項１から５のいずれか一つに記載されている光ファイバ巻き取り装置。
7. 前記第２ファイバ受け部材においては、前記受け芯部が前記鞘部材に接触する面及び前記鞘部材が前記受け芯部に接触する面の少なくとも一方に、前記受け芯部と前記鞘部材との摩擦係数が０．３以下となる潤滑部材が設けられている、請求項１に記載されている光ファイバ巻き取り装置。
8. 前記受け芯部と前記鞘部材との間には潤滑剤が塗布されている、請求項１に記載されている光ファイバ巻き取り装置。
9. 前記第１ファイバ受け部材は、受け芯部と前記受け芯部に着脱自在に填められた鞘部材を有しており、
   光ファイバは、前記第１ファイバ受け部材においては前記鞘部材に接触して巻き取られる、請求項１から８のいずれか一つに記載されている光ファイバ巻き取り装置。
10. 前記第１ファイバ受け部材においては、前記受け芯部が前記鞘部材に接触する面及び前記鞘部材が前記受け芯部に接触する面の少なくとも一方に、前記受け芯部と前記鞘部材との摩擦係数が０．３以下となる潤滑部材が設けられている、請求項９に記載されている光ファイバ巻き取り装置。
11. 前記受け芯部と前記鞘部材との間には潤滑剤が塗布されている、請求項９に記載されている光ファイバ巻き取り装置。
12. 前記第２ファイバ受け部材の表面の少なくとも一部には、前記光ファイバとの摩擦係数が０．３以下の潤滑部材が設けられており、
    光ファイバは、前記第２ファイバ受け部材においては前記潤滑部材に接触して巻き取られる、請求項１に記載されている光ファイバ巻き取り装置。
13. 光ファイバが巻き付けられる巻芯部と、前記巻芯部を支持する支持部とを備えた光ファイバ巻き取り装置を用いて光ファイバコイルを製造する方法であって、
    前記光ファイバ巻き取り装置を用いて光ファイバを巻き取る巻き取り工程と、
    巻き取られた光ファイバがドーナツ形状になった光ファイバコイルを前記光ファイバ巻き取り装置から取り出す取り出し工程と
    を含んでおり、
    前記支持部は、分離可能であって且つ相対して結合される第１支持部材と第２支持部材とを備え、
    前記巻芯部は、前記第２支持部材に相対する前記第１支持部材の第１面に取り付けられて支持された複数の互いに平行な柱状の第１ファイバ受け部材と、前記第１支持部材に相対する前記第２支持部材の第１面に取り付けられて支持された少なくとも１つの柱状の第２ファイバ受け部材とを備え、
    前記巻き取り工程では、前記第１支持部材と前記第２支持部材とを相対させて結合させた状態において、前記第２ファイバ受け部材は、複数の前記第１ファイバ受け部材に平行であって、光ファイバ巻き取りの回転軸に垂直な面において隣り合う前記第１ファイバ受け部材同士の距離、及び隣り合う前記第１ファイバ受け部材と前記第２ファイバ受け部材との距離が、それぞれ略同一の距離であるとともに、前記第１ファイバ受け部材及び第２ファイバ受け部材に光ファイバが巻き付けられ、
    前記取り出し工程では、前記第２支持部材を前記第１支持部材から分離させてから前記光ファイバコイルを取り出し、
    前記光ファイバ巻き取り装置には、前記巻芯部外に引き出された光ファイバを保持する引き出しファイバ保持部が設置されており、
    前記巻き取り工程では、前記光ファイバは、所定の長さが巻き取られた後に巻き取られている部分から引き出されて前記引き出しファイバ保持部に一部が保持され、その後前記巻き取られている部分の上に再度巻き取られる、光ファイバコイルを製造する方法。
14. 前記取り出し工程では、前記光ファイバコイルの前記ドーナツ形状の中央の穴に結束部材を差し込んで前記光ファイバコイルを結束し、その後に前記第２支持部材を前記第１支持部材から分離させる、請求項１３に記載されている光ファイバコイルを製造する方法。

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