JP6303790B2

JP6303790B2 - 光ファイバ接続部品製造方法

Info

Publication number: JP6303790B2
Application number: JP2014098641A
Authority: JP
Inventors: 靖臣金内; 修島川
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2034-05-12
Also published as: JP2015215498A

Description

本発明は、光ファイバ接続部品製造方法に関するものである。

特許文献１には、偏波保持光ファイバのコアおよび１対の応力付与部が所定の位置となるように配置された光ファイバ接続部品を製造する方法の発明が開示されている。この発明は、基板のＶ溝に偏波保持光ファイバが収容された状態をＣＣＤカメラにより撮像して画像表示部に可視画像として表示し、その画像表示部に前記可視画像とは個別に表示された基準ラインと前記可視画像中の基準部位とを一致させ、前記基準部位と一致した基準ラインに基づいて前記偏波保持光ファイバの回転方向の位置決めを行い、前記偏波保持光ファイバの位置決め後に前記基板と前記偏波保持光ファイバとを一体的に固着することで、光ファイバ接続部品を製造する。

また、特許文献２には、フェルールに挿入された状態でのマルチコア光ファイバ（ＭＣＦ）の各コアが所定の位置となるように配置された光ファイバ接続部品を製造する方法の発明が開示されている。この発明において調芯対象となるＭＣＦは、ファイバ軸に垂直な断面において共通のクラッド中に複数のコアを有し、複数のコアのうち１つのコア（以下「中心コア」という。）が中心位置に存在し、他のコア（以下「外コア」という。）が中心位置以外の位置に存在するものである。この発明は、基準となるマスタＭＣＦが所定の回転位置となるように配置されて固定されたマスタ接続部品を用意し、調芯対象となる被調芯ＭＣＦの端面とマスタＭＣＦの端面とを対向させる。そして、被調芯ＭＣＦの中心コアとマスタＭＣＦの中心コアとの位置合わせを行い、フェルールを回転させて被調芯ＭＣＦの外コアとマスタＭＣＦの外コアとの位置合わせを行う。コア位置合わせに際しては、一方のＭＣＦのコアに光を入射させ、他方のＭＣＦのコアから出射される光のパワーをモニタして、その光パワーが最大となるように位置合わせを行う。

特開平５−２６４８４５号公報特開２０１３−２３８６９２号公報

特許文献１に開示された発明は、シングルコア光ファイバのコアを調芯して光ファイバ接続部品を製造するものであって、マルチコア光ファイバの複数のコアを調芯して光ファイバ接続部品を製造するものではない。また、この発明は、光ファイバ端面を撮像して得られた画像に基づいてコアを調芯するものであって、接続損失に基づいてコアを調芯するものではなく、接続損失の点で必要条件を満たしているか否かを判定することができない。

特許文献２に開示された発明は、マルチコア光ファイバの複数のコアを調芯して光ファイバ接続部品を製造するものであって、コアの調芯を接続損失に基づいて行う。しかし、この発明において調芯対象となるＭＣＦは、複数のコアのうち１つのコアが中心位置に存在するものに限られる。また、この発明は、中心コアの調芯をした後に少なくとも一つの外コアの調芯をすることで回転位置の調整を行うものであるが、どれか一つのコアでも不具合があることを想定していない。

複数のＭＣＦがＶ溝アレイに配置されたＭＣＦアレイの場合、ＭＣＦはフェルールに挿入されることなく直接にＶ溝に配置される。この場合、フェルールを用いないで調芯することができるので、アレイ全体の小型化が可能になる。また、個々のＭＣＦの中心位置はＶ溝により自動的に固定され、複数のＭＣＦの配列も固定された方向に配置されている。これは、フェルールもＭＣＦも或る程度の精度を有しており、回転調芯のみができれば良いとの前提に基づく。なお、ＭＣＦをフェルールに挿入した状態でＶ溝に配置すると、フェルールの非円率や偏心率が問題となり、フェルールが高額となる。

配列方向位置および高さ方向位置がミクロン単位（好ましくは０.５μｍ）で揃っているＶ溝アレイを用いることで、各ＭＣＦの回転方向位置のみを合わせれば、コアの位置合わせを同じとすることができる。ただし、コアの配列形式が同じであっても、個々のＭＣＦの製造ばらつきにより、回転方向位置が正確でない可能性や、接続に適していないコア配置異常が存在する可能性がある。その場合は、接続特性異常として、そのＭＣＦをＶ溝に配置する対象から除外することが必要である。この場合は、Ｖ溝アレイだけでなく、一溝の場合でも同じである。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、回転方向位置を合わせることで接続時の損失が適正かどうかを判断するのに適した光ファイバ接続部品製造方法を提供することを目的とする。

光ファイバ接続部品製造方法は、ファイバ軸に垂直な断面において複数のコアが列状に配置された列構造を有するとともにファイバ軸の周りに断面構造が回転対称性を有するマルチコア光ファイバ（ＭＣＦ）がファイバ軸の周りに所定の回転位置となるように配置された光ファイバ接続部品を製造する方法であって、前記断面構造として基準となる寸法精度を有するマスタＭＣＦが前記所定の回転位置となるようにＶ溝内に配置されて固定されたマスタ接続部品を用意するマスタ接続部品準備工程と、被調芯接続部品のＶ溝内に配置された被調芯ＭＣＦの端面が前記マスタＭＣＦの端面に対向するように、前記被調芯接続部品と前記マスタ接続部品とを配置する配置工程と、前記マスタＭＣＦの両端の２つのコアと前記被調芯ＭＣＦの両端の２つのコアとの間で光伝送パワーをモニタするモニタ工程と、前記モニタ工程においてモニタされた２つのコアそれぞれでの光伝送パワーが最大となる最大パワー回転位置を求め、これら最大パワー回転位置の中間となる位置を前記被調芯ＭＣＦの所定の回転位置として固定する回転位置固定工程と、前記回転位置固定工程において固定された前記所定の回転位置で全コアの接続損失を測定して異常の有無を判定する判定工程とを有し、前記判定工程において異常有りと判定した場合に、前記被調芯ＭＣＦを別の被調芯ＭＣＦに取り換えて、前記配置工程，前記モニタ工程，前記回転位置固定工程および前記判定工程を繰り返す。

本発明の光ファイバ接続部品製造方法は、回転方向位置を合わせることで接続時の損失が適正かどうかを判断することができる。

本実施形態の光ファイバ接続部品製造方法のフローチャートである。マスタ接続部品２０の構成を示す図である。被調芯接続部品１０およびマスタ接続部品２０の配置を説明する図である。被調芯ＭＣＦ１１の断面構造の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施形態の光ファイバ接続部品製造方法は、ファイバ軸に垂直な断面において複数のコアが列状に配置された列構造を有するとともにファイバ軸の周りに断面構造が回転対称性を有するマルチコア光ファイバ（ＭＣＦ）がファイバ軸の周りに所定の回転位置となるように配置された光ファイバ接続部品を製造する方法であって、前記断面構造として基準となる寸法精度を有するマスタＭＣＦが前記所定の回転位置となるようにＶ溝内に配置されて固定されたマスタ接続部品を用意するマスタ接続部品準備工程と、被調芯接続部品のＶ溝内に配置された被調芯ＭＣＦの端面が前記マスタＭＣＦの端面に対向するように、前記被調芯接続部品と前記マスタ接続部品とを配置する配置工程と、前記マスタＭＣＦの両端の２つのコアと前記被調芯ＭＣＦの両端の２つのコアとの間で光伝送パワーをモニタするモニタ工程と、前記モニタ工程においてモニタされた２つのコアそれぞれでの光伝送パワーが最大となる最大パワー回転位置を求め、これら最大パワー回転位置の中間となる位置を前記被調芯ＭＣＦの所定の回転位置として固定する回転位置固定工程と、前記回転位置固定工程において固定された前記所定の回転位置で全コアの接続損失を測定して異常の有無を判定する判定工程とを有し、前記判定工程において異常有りと判定した場合に、前記被調芯ＭＣＦを別の被調芯ＭＣＦに取り換えて、前記配置工程，前記モニタ工程，前記回転位置固定工程および前記判定工程を繰り返す。

また、前記被調芯ＭＣＦは、ファイバ軸に垂直な断面において前記列構造を複数有し、前記モニタ工程において、複数の列構造のうち最外層の２列の対角線上の２つのコアについて光伝送パワーをモニタするのが好適である。前記ＭＣＦは、偏波保持機能を有するコアを含むのが好適である。前記判定工程において、前記回転位置固定工程において固定された前記所定の回転位置で全コアの光伝送パワーを測定し、その測定した全コアの光伝送パワーが目標値に達しない場合に異常有りと判定するのが好適である。

本実施形態の光ファイバ接続部品製造方法における調芯の対象は、ファイバ軸に垂直な断面において複数のコアが列状に配置された列構造を有するとともにファイバ軸の周りに断面構造が回転対称性を有するマルチコア光ファイバ（ＭＣＦ）である。この調芯対象のＭＣＦを被調芯ＭＣＦと呼ぶ。被調芯ＭＣＦは、ファイバ軸に垂直な断面において列構造を複数有していてもよい。また、被調芯ＭＣＦは、偏波保持機能を有するコアを含んでいてもよい。

本実施形態の光ファイバ接続部品製造方法は、被調芯ＭＣＦがファイバ軸の周りに所定の回転位置となるように配置された光ファイバ接続部品を製造する方法である。図１は、本実施形態の光ファイバ接続部品製造方法のフローチャートである。本実施形態の光ファイバ接続部品製造方法は、マスタ接続部品準備工程Ｓ１、配置工程Ｓ２、モニタ工程Ｓ３、回転位置固定工程Ｓ４および判定工程Ｓ５を有する。

マスタ接続部品準備工程Ｓ１では、マスタ接続部品２０を用意する。図２は、マスタ接続部品２０の構成を示す図である。マスタ接続部品２０は、断面構造として基準となる寸法精度を有するマスタＭＣＦ２１が所定の回転位置となるようにＶ溝基板２２のＶ溝内に配置されて押え板２３により固定されたものである。同図では、２本のマスタＭＣＦ２１の第１端側がＶ溝基板２２の各Ｖ溝内に配置されて固定されている。Ｖ溝基板２２には、２本の位置決めピン２４が取り付けられている。また、各マスタＭＣＦ２１の第２端側にはファンアウト部品２５が設けられており、マスタＭＣＦ２１の各コアがファンアウト部品２５およびシングルコア光ファイバ２６を介してＦＣコネクタ２７に光学的に接続されている。

配置工程Ｓ２では、被調芯接続部品１０の被調芯ＭＣＦ１１の端面がマスタ接続部品２０のマスタＭＣＦ２１の端面に対向するように、被調芯接続部品１０とマスタ接続部品２０とを配置する。図３は、被調芯接続部品１０およびマスタ接続部品２０の配置を説明する図である。ここで、被調芯接続部品１０は、被調芯ＭＣＦ１１がＶ溝基板１２のＶ溝内に配置されたものである。同図でも、２本の被調芯ＭＣＦ１１の第１端側がＶ溝基板１２の各Ｖ溝内に配置されている。Ｖ溝基板１２には、Ｖ溝基板２２の位置決めピン２４が挿入される２つの位置決め孔が設けられている。Ｖ溝基板１２の位置決め孔にＶ溝基板２２の位置決めピン２４が挿入されることで、Ｖ溝基板１２とＶ溝基板２２との相対的位置関係が決定されて、被調芯ＭＣＦ１１の端面がマスタＭＣＦ２１の端面に対向することができる。また、各被調芯ＭＣＦ１１の第２端側にはファンイン部品１５が設けられており、被調芯ＭＣＦ１１の各コアがファンイン部品１５およびシングルコア光ファイバ１６を介してＦＣコネクタ１７に光学的に接続されている。

なお、マスタ接続部品２０は、理想的なコア配置を有するマスタＭＣＦ２１を使用し、マスタＭＣＦ２１のファイバ軸の周りの回転位置も理想的なものとなるようにマスタＭＣＦ２１がＶ溝基板２２に固定されている。マスタ接続部品２０は、被調芯接続部品１０に対し鏡対象の関係にある。すなわち、配置工程Ｓ２において被調芯接続部品１０とマスタ接続部品２０とを対向配置したときに、Ｖ溝基板１２とＶ溝基板２２とは、各々のＶ溝の高さが互いに同じであり、各々のＶ溝配列方向位置も互いに同じである。これについては、双方にマスタ接続部品２０を配置するか、双方に同一のＭＣＦを配置するかして、回転位置が正確に一致するか否かにより確認することが可能である。

モニタ工程Ｓ３では、マスタＭＣＦ２１の両端の２つのコアと、被調芯ＭＣＦ１１の両端の２つのコアとの間で、光伝送パワーをモニタする。図４は、被調芯ＭＣＦ１１の断面構造の一例を示す図である。同図に示される被調芯ＭＣＦ１１は、ファイバ軸に垂直な断面において共通のクラッド３２中に８個のコア３１_１〜３１_８を有し、また、列構造を２つ有しており、各列に４個のコアが配置されている。すなわち、４個のコア３１_１〜３１_４が直線上に一定間隔で配置され、他の４個のコア３１_５〜３１_８が他の直線上に一定間隔で配置されている。また、被調芯ＭＣＦ１１は、ファイバ軸の周りに断面構造が回転対称性を有する。

モニタ工程Ｓ３では、被調芯ＭＣＦ１１の８個のコア３１_１〜３１_８のうち最も離れた最外層の２列の対角線上の２個のコア３１_１，３２_８と、マスタＭＣＦ２１の８個のコアのうち上記コア３１_１，３２_８に対応する位置にある２個のコアとの間で、光伝送パワーをモニタする。光伝送パワーのモニタに際しては、これらのコアに対応するＦＣコネクタ１７，２７のうち、一方を光源に光学的に結合するとともに、他方を光検出器に光学的に結合して、モニタを行う。なお、ＦＣコネクタ１７，２７は、光源を含む光学系の一部であってよいし、光検出器を含む光学系の一部であってよい。

回転位置固定工程Ｓ４では、モニタ工程Ｓ３においてモニタされた２つのコアそれぞれでの光伝送パワーが最大となる最大パワー回転位置を求める。そして、これら最大パワー回転位置の中間となる位置を被調芯ＭＣＦ１１の所定の回転位置として固定する。

判定工程Ｓ５では、回転位置固定工程Ｓ５において固定された所定の回転位置で全コアの接続損失を測定して異常の有無を判定する。このとき、回転位置固定工程Ｓ５において固定された所定の回転位置で全コアの光伝送パワーを測定し、その測定した全コアの光伝送パワーが目標値に達しない場合に異常有りと判定するのが好適である。

そして、判定工程Ｓ５において異常有りと判定した場合に、被調芯ＭＣＦ１１を別の被調芯ＭＣＦに取り換えて、配置工程Ｓ２，モニタ工程Ｓ３，回転位置固定工程Ｓ４および判定工程Ｓ５を繰り返す。判定工程Ｓ５において異常が無いと判定した場合には、そのときの被調芯ＭＣＦ１１とＶ溝基板１２との位置固定状態を維持したまま光ファイバ接続部品を製造する。

本実施形態の光ファイバ接続部品製造方法は、回転方向位置を合わせることで接続時の損失が適正かどうかを判断することができる。また、２コアで調芯することがら、短時間で回転方向位置を合わせることができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、Ｖ溝基板に固定されるＭＣＦの本数は、２本に限られるものではなく、１本でもよいし、３本以上でもよい。ＭＣＦの断面において、各列のコアの個数は任意であり、列の数も任意である。

また、上記実施形態では被調芯接続部品１０の被調芯ＭＣＦ１１の本数とマスタ接続部品２０のマスタＭＣＦ２１の本数とは同数であったが、被調芯接続部品１０の被調芯ＭＣＦ１１が複数本であるのに対して、マスタ接続部品２０のマスタＭＣＦ２１を１本のみとしてもよい。この場合、被調芯接続部品１０とマスタ接続部品２０とを相対的移動させることで、被調芯接続部品１０の各々の被調芯ＭＣＦ１１を順次に調芯してもよい。

１０…被調芯接続部品、１１…被調芯ＭＣＦ、１２…Ｖ溝基板、１５…ファンイン部品、１６…光ファイバ、１７…ＦＣコネクタ、２０…マスタ接続部品、２１…マスタＭＣＦ、２２…Ｖ溝基板、２３…押え板、２４…位置決めピン、２５…ファンアウト部品、２６…光ファイバ、２７…ＦＣコネクタ。

Claims

ファイバ軸に垂直な断面において複数のコアが列状に配置された列構造を有するとともにファイバ軸の周りに断面構造が回転対称性を有するマルチコア光ファイバ（以下「ＭＣＦ」という。）がファイバ軸の周りに所定の回転位置となるように配置された光ファイバ接続部品を製造する方法であって、
前記断面構造として基準となる寸法精度を有するマスタＭＣＦが前記所定の回転位置となるようにＶ溝内に配置されて固定されたマスタ接続部品を用意するマスタ接続部品準備工程と、
被調芯接続部品のＶ溝内に配置された被調芯ＭＣＦの端面が前記マスタＭＣＦの端面に対向するように、前記被調芯接続部品と前記マスタ接続部品とを配置する配置工程と、
前記マスタＭＣＦの両端の２つのコアと前記被調芯ＭＣＦの両端の２つのコアとの間で光伝送パワーをモニタするモニタ工程と、
前記モニタ工程においてモニタされた２つのコアそれぞれでの光伝送パワーが最大となる最大パワー回転位置を求め、これら最大パワー回転位置の中間となる位置を前記被調芯ＭＣＦの所定の回転位置として固定する回転位置固定工程と、
前記回転位置固定工程において固定された前記所定の回転位置で全コアの接続損失を測定して異常の有無を判定する判定工程と、
を有し、
前記判定工程において異常有りと判定した場合に、前記被調芯ＭＣＦを別の被調芯ＭＣＦに取り換えて、前記配置工程，前記モニタ工程，前記回転位置固定工程および前記判定工程を繰り返す、
光ファイバ接続部品製造方法。
前記被調芯ＭＣＦは、ファイバ軸に垂直な断面において前記列構造を複数有し、
前記モニタ工程において、複数の列構造のうち最外層の２列の対角線上の２つのコアについて光伝送パワーをモニタする、
請求項１に記載の光ファイバ接続部品製造方法。
前記ＭＣＦは、偏波保持機能を有するコアを含む、
請求項１または２に記載の光ファイバ接続部品製造方法。
前記判定工程において、前記回転位置固定工程において固定された前記所定の回転位置で全コアの光伝送パワーを測定し、その測定した全コアの光伝送パワーが目標値に達しない場合に異常有りと判定する、
請求項１〜３の何れか１項に記載の光ファイバ接続部品製造方法。