JP6379025B2

JP6379025B2 - 光ファイバ側方入出力器の製造装置及び光ファイバ側方入出力装置の製造方法

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Publication number: JP6379025B2
Application number: JP2014252955A
Authority: JP
Inventors: 友裕川野; 卓威植松; 廣田　栄伸; 栄伸廣田; 清倉　孝規; 孝規清倉; 真鍋　哲也; 哲也真鍋
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2018-08-22
Anticipated expiration: 2034-12-15
Also published as: JP2016114756A

Description

この発明は、曲げた光ファイバの側方から光を入出力する光ファイバ側方入出力器の製造装置及び光ファイバ側方入出力装置の製造方法に関する。

光ファイバ線路内に新設の光ファイバ線路を割り入れる光線路切替工事にあって、光ファイバ線路内の通信信号を一時的に別の光ファイバ線路に切り替え、通信サービスを維持しながら新設光ファイバを割り入れる技術が知られている（例えば特許文献１を参照）。

ここで、光ファイバを切断することなく光信号を光ファイバに入出力する技術として、既設の光ファイバ（被入力側光ファイバ）に曲げを与え、この曲げ部位に側面から別の光ファイバ（プローブ光ファイバ）を対向させ、当該プローブ光ファイバの先端部から光信号を入射すると共に、被入力側光ファイバから出射される光信号をプローブ光ファイバの先端部で受光する技術が検討されている。

例えば、円柱状の第１のブロックと半円柱状の凹曲面が形成された第２のブロックを用意して、これらのブロック間に既設光ファイバを凹状に曲げられた状態に挟み込み、かつ第２のブロック内に設けた空隙部にプローブ光ファイバを挿入してその先端部を前記既設光ファイバの曲げ部位に近接対向させることにより、光信号の入出射を行なう手法も提案されている（例えば非特許文献１を参照）。

特開２０１４−０８１４９１号公報

廣田、川野、真保、清倉、本田、真鍋「側方光入力技術を用いた光線路切替装置の検討」、光ファイバ応用技術技報、OFT2013-50，pp21-24．

ところが、非特許文献１に記載された手法では、凹曲面が形成された第２のブロック内に予め空隙部を設け、この空隙部にプローブ光ファイバを内蔵した筒を固定するものとなっている。

このため、前記光ファイバの曲げ部に対するプローブ光ファイバのアライメント精度が、第２のブロックに設けた空隙部とプローブ光ファイバを内蔵した筒の相対的な加工精度に左右される。しかし、既存の加工技術では前記加工精度のばらつきの発生が避けられず、要求されるアライメント精度を得ることが困難である。

この発明は前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、部品の加工精度にばらつきがあっても、光ファイバの曲げ部に対するプローブ光ファイバのアライメント精度を常に要求される精度に保持できるようにした光ファイバ側方入出力器の製造装置及び光ファイバ側方入出力装置の製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の態様を以下に述べる。

（１）光ファイバに形成された曲げ部の側方からプローブファイバを介して光を入出力する光ファイバ側方入出力器の製造装置において、前記プローブファイバを挿入する空隙部が形成された光学透明部材から構成される曲げ治具と、前記光ファイバを前記曲げ治具に押さえることで前記曲げ部を形成する抑え治具と、前記抑え治具と前記曲げ治具を挟み込む機能を持つホルダと、前記プローブファイバの位置合わせをするためのＸＹＺθステージと、前記プローブファイバの回転角度と位置の確認を行なうためのカメラと、前記光ファイバに光を入力するレーザダイオードと、前記プローブファイバからの出力光を検知するフォトトランジスタと、前記プローブファイバと前記空隙部の内壁との間に充填される紫外線硬化樹脂を挟んで照射角度が対称となる位置に設置された複数の紫外線光源と、前記ＸＹＺθステージの回転角度と位置を制御するとともに、前記フォトトランジスタの検知出力から得られる光強度が予め設定した閾値を下回らないように前記複数の紫外線光源を循環的に切替えて制御するコントローラと、を具備することを特徴とする。

（２）既設の光ファイバに曲げ部を形成すると共に、当該曲げ部にプローブを対向配置して、前記光ファイバへの光信号の入射、及び光ファイバから漏洩する光の受光を行なう光ファイバ側方入出力装置の製造方法であって、第１のブロックに形成された湾曲凹部と、第２のブロックに形成された前記湾曲凹部と形状が対応する湾曲凸部との間に、前記既設の光ファイバを挟み込むことにより、当該光ファイバに対し所定の曲率で曲げ部を形成する第１の工程と、前記第１のブロックに形成された空隙部に前記プローブを挿入すると共に、当該プローブと前記空隙部の内壁との間に紫外線硬化樹脂を充填した状態で前記光ファイバの曲げ部に対する前記プローブの先端部の位置合わせを行なう第２の工程と、前記位置合わせが終了した後に、前記充填された紫外線硬化樹脂を挟んで照射角度が対称となるように設置された複数の紫外線光源を用い、前記紫外線硬化樹脂の硬化が完了するまで、前記プローブにより得られる光強度が予め設定した閾値を下回らないように前記複数の紫外線光源を循環的に切替えて発光駆動させる第３の工程と、を有することを特徴とする。

（３）前記（２）記載の光ファイバ側方入出力装置の製造方法において、前記第３の工程は、前記複数の紫外線光源を切替えて発光駆動する初期タイミングで前記プローブにより得られる光強度をその都度前記閾値として更新設定し、各紫外線光源毎に設定された時間周期で前記プローブにより得られる光強度を前記閾値と比較することを特徴とする。

（４）前記（３）記載の光ファイバ側方入出力装置の製造方法において、前記第３の工程は、前記プローブにより得られる光強度を前記閾値と比較した結果に基づいて、前記プローブの位置を移動させることを特徴とする。

すなわちこの発明によれば、部品の加工精度にばらつきがあっても、光ファイバの曲げ部に対するプローブ光ファイバのアライメント精度を常に要求される精度に保持できるようにした光ファイバ側方入出力器の製造装置及び光ファイバ側方入出力装置の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るプローブファイバの調心を目的とする光ファイバ側方入出力器の製造装置の構成を示すブロック図。同実施形態に係る光ファイバ側方入出力器の曲げ治具の形状および構成を説明する図。同実施形態に係る光ファイバ側方入出力器の抑え治具の形状および構成を説明する図である。同実施形態に係るプローブファイバ位置の固定化を目的とする光ファイバ側方入出力器の製造装置の構成を示すブロック図。同実施形態に係る光ファイバ側方入出力器の製造装置によって作成される光ファイバ側方入出力器の一例を示す図。同実施形態に係るプローブファイバの回転中心をプローブファイバコア先端にする補正方法を説明する図。同実施形態に係る光ファイバ側方入出力器の製造におけるプローブファイバの調心方法を説明するフローチャート。同実施形態に係るプローブファイバの調心時にＹＺ平面走査をして得られる受光パワー分布の一例を示す図。同実施形態に係るプローブファイバの調心時にＸＹ平面走査及びプローブファイバを回転して得られる受光パワー分布の一例を示す図。同実施形態に係る光ファイバ側方入出力器の製造時にプローブファイバの固定化をＵＶ照射制御で実施する場合の方法を説明するフローチャート。同実施形態に係る光ファイバ側方入出力器の製造時にプローブファイバの固定化をＺ軸ステージ制御で実施する場合の方法を説明するフローチャート。

添付の図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の一例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。

（構成）
まず図１により、本発明に係る光ファイバ側方入出力器１７の製造装置１の基本構成を説明する。同図において、光ファイバ側方入出力器１７は、曲げ治具３０、抑え治具４０、これら治具３０，４０で光ファイバ１４を挟み込むための機構を備えた固定具１８、及びプローブファイバ１５を有する。

プローブファイバ１５は、曲げ治具３０の空隙部に充填されたＵＶ（紫外線）硬化樹脂１３によって固定される。この光ファイバ側方入出力器１７は、その製造装置１に取り付けられた調整ステージ２１にホルダ２０を介して把持される。前記調整ステージ２１によって、光ファイバ側方入出力器１７の位置を任意に動かすことが可能となる。

また、プローブファイバ１５は、ＸＹθステージ２４、及びＺステージ２２によって３次元空間上での位置及び傾きの調整が可能となる。このとき、Ｚステージ２２はアングル２３によってＸＹθステージ２４に取り付けられる。さらに、プローブファイバ１５は、Ｚステージ２２先端側のプローブファイバホルダ１６によってＺステージ２２に取り付けられる。

ＸＹθステージ２４とＺステージ２２は、コントローラ１１と接続され、計算機１２から制御される。前記ＸＹθステージ２４と調整ステージ２１は、固定台１９によって固定される。

前記光ファイバ１４は、前記コントローラ１１に発光駆動される、発光素子であるＬＤ（レーザダイオード）２５と光学的に接続されて光信号を伝送するもので、前述した如く抑え治具４０と曲げ治具３０によって挟み込まれ、ＬＤ２５から光を入力された場合に曲げ治具３０内で光を漏らす。

プローブファイバ１５は、受光素子であるＰＤ（フォトダイオード）２６と光学的に接続され、プローブファイバ１５での受光パワー値がＰＤ２６により検出されて、検出信号が前記コントローラ１１に送られる。

前記曲げ治具３０及びプローブファイバ１５の位置、動作を観察すべく、これらと対向する位置にカメラ１０が設置される。このカメラ１０での撮影により得られた画像信号が、前記コントローラ１１に送られる。

図２は、光ファイバ側方入出力器１７の前記曲げ治具３０の形状及び構成を示す図であり、図２（Ａ）が平面図、図２（Ｂ）が底面図、図２（Ｃ）が正面、平面、及び右側面を示す斜視図である。

曲げ治具３０は、光ファイバ１４からの漏洩光を透過しやすいよういに光学透明部材、例えば石英ガラスやアクリル材で構成される。光ファイバ１４の曲げを受けて保持するための、光ファイバ１４の断面形状と対応した曲げ半径Ｒを形成した曲げ形状面３１は鏡面研磨される。これにより、光ファイバ１４が曲げ半径Ｒを形成した曲げ形状面３１に密着し、光の散乱を低減することが可能となる。

また、曲げ治具３０には空隙部としてのＵＶ硬化樹脂充填用溝３３が掘削形成されて、ＵＶ硬化樹脂１３が充填できる。この空間内にプローブファイバ１５を挿入して調心を行なう。ＵＶ硬化樹脂充填用溝３３内壁面を構成する、前記曲げ形状面３１と対応した曲面状のプローブファイバ側面３２も鏡面研磨される。

図３は、光ファイバ側方入出力器１７の抑え治具４０の形状及び構成を示す図であり、図３（Ａ）が平面図、図３（Ｂ）が右側面図、図３（Ｃ）が底面図、図３（Ｄ）が正面、平面、及び右側面を示す斜視図である。

抑え治具４０には、底面の一曲面に沿って光ファイバ用Ｖ溝４１が形成され、これにより光ファイバ１４を一意の場所で押さえ込んで把持することが可能となる。

次に、図４により本発明に係る光ファイバ側方入出力器１７の製造装置１の、ＵＶ照射を実施するための構成を説明する。同図は、前記図１で説明した構成に加え、前記曲げ治具３０に対してその両側からＵＶ光を照射できるように、２個のＵＶ光源（甲）５０とＵＶ光源（乙）５１を配置する。これら光源５０，５１は、前記コントローラ１１と接続され、ＵＶ光を照射する場合の駆動電力及び駆動時間を制御することが可能とある。ここで、ＵＶ光源の個数は複数であれば良く、３個以上であっても良い。

図５は、本実施形態によって作成される光ファイバ側方入出力器１７の一例であり、図５（Ａ）が平面図、図５（Ｂ）が底面図である。ここで光ファイバ側方入出力器１７は、曲げ治具３０、ＵＶ硬化樹脂１３、及びプローブファイバ１５を有する。このときプローブファイバ１５は、光ファイバ１４に対する側方入出力を効果的に行なうための最適位置に調心されているものとする。

（製造方法）
まず図６により、前記プローブファイバ１５の回転中心を、プローブファイバコア先端にするための補正方法の概念を説明しておく。
θステージの回転中心６０の座標（ｘ_０，ｙ_０）に対して、プローブファイバ１５の回転角θ_１のとき、プローブファイバコア先端座標（ｘ'，ｙ'）がｘ_１、ｙ_１だけずれているとする。このとき、たとえば図６の６２，６３，及び６４に示すように、３つの回転角度に対するプローブファイバコア先端座標を記録し、これらの位置３点を周上で通過する円６１を描くことで、θステージの回転中心６０を得ることができる。

このことから、座標ｘ_１，ｙ_１が導出できるので、各点のずれ量をこの値から算出して逆算することによって、プローブファイバ１５をそのコア先端位置中心で回転させることが可能となる。
ここで、任意の角度θｎのときのプローブファイバ１５のコア先端位置（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ）は、

と表現できる。したがって、前記の座標（ｘ'，ｙ'）を中心にプローブファイバ１５を回転させたい場合には、座標（ｘ'−ｘ_ｎ，ｙ'−ｙ_ｎ）とすれば良い。

次に図７により光ファイバ側方入出力器１７を製造する場合のプローブファイバ１５の調心方法について説明する。この図７の処理内容は、主として計算機１２の制御の下にコントローラ１１が実行するものである。

第１の工程Ｓ１０１において、プローブファイバ１５の位置制御のためのＸＹθステージ２４及びＺステージ２２の各ステージに対するキャリブレーションを行なう。この動作によって、その後のプローブファイバ位置を正確に把握し、制御できるようになる。

第２の工程Ｓ１０２では、前記図６に示した方法でプローブファイバ１５のコア先端の回転補正を行なう。ここでは、カメラ１０を使用しながらプローブファイバ１５のコア先端の位置３点を記録し、画像上で３点から導出した円を描写して、その円の回転中心６０からのずれ量を算出、補正を行なう。

第３の工程Ｓ１０３では、前記第２の工程Ｓ１０２で補正した回転動作によってプローブファイバ１５のコア先端でプローブファイバ１５が回転していることを確認する。

第４の工程Ｓ１０４では、プローブファイバ１５を走査させるＹＺ平面内の領域とその領域内を移動するステップ量を計算機１２で入力して設定する。

第５の工程Ｓ１０５では、光ファイバ１４に光を入力するＬＤ２５の発光及びプローブファイバ１５の受光パワーをモニタするＰＤ２６の動作を開始する。

第６の工程Ｓ１０６で、実際にプローブファイバ１５によるＹＺ平面の走査を開始する。ここで、各移動点においてＰＤ２６で検出された受光パワーを計算機１２が記録する。
図８は、このとき計算機１２で得られる受光パワーの分布図２例を示すものである。

第７の工程Ｓ１０７では、前記第６の工程Ｓ１０６で得た受光パワーの分布図中において、受光パワーの最大値が走査境界の線上ではなく走査領域内に存在するかどうかを判別する。

ここで、受光パワーの最大値が走査領域内ではなく走査境界の線上に存在すると判断した場合（Ｓ１０７のＮｏ）、計算機１２は前記第４の工程Ｓ１０４に戻って、ＹＺ平面の走査をやり直させる。また、受光パワーの最大値が走査領域内に存在すると判断した場合（Ｓ１０７のＹｅｓ）、計算機１２は次の第８の工程Ｓ１０８に進む。

第８の工程Ｓ１０８では、プローブファイバ１５が受光パワーの最大値が得られたｚ値の位置となるように位置合わせを行なう。

第９の工程Ｓ１０９では、プローブファイバ１５を走査するＸＹ平面内の領域、プローブファイバ１５の回転域、及びその領域内を移動するステップ量を計算機１２で入力して設定する。

第１０の工程Ｓ１１０では、前記設定した内容に従って実際にプローブファイバ１５によるＸＹ平面の走査を開始する。ここで計算機１２は、各移動点および各角度でＰＤ２６から検出された受光パワーを記録する。
図９は、このとき計算機１２で得られる受光パワーの分布図３例を示すものである。図９（Ａ）はθ＝４５°の場合で、受光パワーの最大値「−４０．１[ｄＢ]」を得た例を示す。図９（Ｂ）はθ＝５０°の場合で、受光パワーの最大値「−２６．６[ｄＢ]」を得た例を示す。図９（Ｃ）はθ＝５５°の場合で、受光パワーの最大値「−１９．６[ｄＢ]」を得た例を示す。

第１１の工程Ｓ１１１では、前記第１０の工程Ｓ１１０で得た受光パワーの分布図において、受光パワーの最大値が走査境界線上ではなく走査領域内に存在するかどうかを判別する。

ここで、受光パワーの最大値が走査領域内ではなく走査境界の線上に存在すると判断した場合（Ｓ１０９のＮｏ）、計算機１２は前記第９の工程Ｓ１０９に戻って、ＸＹ平面の走査をやり直させる。また、受光パワーの最大値が走査領域内に存在すると判断した場合（Ｓ１０９のＹｅｓ）、計算機１２は次の第１２の工程Ｓ１１２に進む。

第１２の工程Ｓ１１２では、計算機１２がプローブファイバ１５の位置及び角度を、受光パワーの最大値が得られたｘ値、ｙ値およびθ値に基づいて位置合わせを行ない、以上でこの図７の処理を終了する。
以上の方法により、ＵＶ硬化樹脂１３が充填された曲げ治具３０内において、プローブファイバ１５を光ファイバ１４に対して調心することが可能となる。

次に、前述した如く調心した結果に基づいてプローブファイバ１５を固定する。
図１０は、光ファイバ側方入出力器１７の製造に際して前記調心したプローブファイバ１５の位置を維持しながら固定化する方法を示す。この図１０の処理内容は、主として計算機１２の制御の下にコントローラ１１が実行するものである。

第１の工程Ｓ２０１では、計算機１２で曲げ治具３０内に充填されたＵＶ硬化樹脂１３が完全に硬化するまでに必要なＵＶ照射時間を導出して、その照射時間ｔ_１を設定する。

第２の工程Ｓ２０２では、光ファイバ１４に光を入力するＬＤ２５の発光及びプローブファイバ１５の受光パワーをモニタするＰＤ２６の動作を開始する。

第３の工程Ｓ２０３では、計算機１２が前記の調心されたプローブファイバ１５から得られる受光パワーの初期最大値Ｐ_０を記録する。

第４の工程Ｓ２０４では、計算機１２が作業時間ｔ_２のモニタ（計時）を開始する。

第５の工程Ｓ２０５では、計算機１２が計算機１２を介して一方のＵＶ光源（甲）５０を予め設定した時間ｔ_０だけ発光駆動してＵＶ光をＵＶ硬化樹脂１３に照射させ、その後にＰＤ２６により受光パワーＰを検出させる。

第６の工程Ｓ２０６で、計算機１２は取得した受光パワーＰと前記受光パワーの初期最大値Ｐ_０とにより演算Ｐ−Ｐ₀を実行し、その差が「０（ゼロ）」以上であるか否かを判断する。

Ｐ−Ｐ₀＜０であり、Ｐ−Ｐ₀≧０ではないと判断した場合（Ｓ２０６のＮｏ）、次に第７の工程として、計算機１２はＵＶ光源を切換えるべく、一方のＵＶ光源（甲）５０を消灯させ、代わって他方のＵＶ光源（乙）５１を予め設定した時間ｔ'だけ発光駆動してＵＶ光をＵＶ硬化樹脂１３に照射させ、その後にＰＤ２６により受光パワーＰを検出させて、前記第６の工程Ｓ２０６に戻る。

ここで、前記照射時間ｔ'について言及する。
前記Ｐ−Ｐ_０＜０の場合、すなわち、ＵＶ硬化樹脂１３がＵＶ硬化によって収縮し、プローブファイバ１５に位置ズレが生じた場合を考える。いま、単位時間当たりのＵＶ光源（甲）５０から照射される光強度をＰ、照射時間をｔ'とする。

プローブファイバ１５から検出される受光パワーがｚ値のみに依存すると仮定すると、プローブファイバ１５が正しいｚ値に基づいて調心されているときに得られるパワーはP（ｚ）である。ｚ値の変動がすべてＵＶ硬化樹脂１３の硬化収縮に起因すると、
Ｐ・ｔ'＝P（ｚ）−P（ｚ'）
（但し、ｚ'：変動後のｚ値。）
となる。

したがって、ＵＶ硬化樹脂１３へのＵＶ照射は、Ｐ−Ｐ_０＜０のときに以下の式（２）で表される照射時間ｔ'秒を、ＵＶ硬化樹脂１３を挟んでＵＶ光源（甲）５０とは反対側に設置されたＵＶ光源（乙）５１から照射させることで、位置ズレが生じたプローブファイバ１５のｚ値を制御することが可能となる。すなわち、照射時間ｔ'は以下の式（２）
ｔ'＝Ｐ(ｚ)−Ｐ(ｚ')/Ｐ …(2)
で表すことができる。

そして、前記工程Ｓ２０６でＰ−Ｐ₀≧０であると判断した場合（Ｓ２０６のＹｅｓ）、計算機１２は第８の工程Ｓ２０８に進み、他方のＵＶ光源（乙）５１を照射時間ｔ_０分だけ発光駆動してＵＶ硬化樹脂１３への照射を行なわせた後、ＰＤ２６で受光パワーＰを検出させる。

続く第９の工程Ｓ２０９で、計算機１２は取得した受光パワーＰと前記受光パワーの初期最大値Ｐ_０とにより演算Ｐ−Ｐ₀を実行し、その差が「０（ゼロ）」以上であるか否かを判断する。

Ｐ−Ｐ₀＜０であり、Ｐ−Ｐ₀≧０ではないと判断した場合（Ｓ２０９のＮｏ）、次に第１０の工程として、計算機１２はＵＶ光源を切換えるべく、他方のＵＶ光源（乙）５１を消灯させ、代わって一方のＵＶ光源（甲）５０を前記時間ｔ'だけ発光駆動してＵＶ光をＵＶ硬化樹脂１３に照射させ、その後にＰＤ２６により受光パワーＰを検出させて、前記第９の工程Ｓ２０９に戻る。

そして、前記工程Ｓ２０９でＰ−Ｐ₀≧０であると判断した場合（Ｓ２０９のＹｅｓ）、計算機１２は次に第１１の工程Ｓ２１１に進み、作業時間ｔ_２が設定時間ｔ_１に達したかどうかを判別する。

ここで作業時間ｔ_２が設定時間ｔ_１に達していないと判断した場合（Ｓ２１１のＮｏ）、計算機１２は再び上記第５の工程Ｓ２０５からの処理に戻る。

また第１１の工程Ｓ２１１で作業時間ｔ_２が設定時間ｔ_１に達したと判断した場合（Ｓ２１１のＹｅｓ）、計算機１２は以上でプローブファイバ１５の固定操作を完了したものとして、この図１０の処理を終了する。

また本実施形態において、前記図１０で説明した、プローブファイバ１５の位置ズレが生じた場合の位置補正方法に代えて、Ｚステージ２２を直接移動させる方法も考えられる。

以下、そのような図１０に代わる位置補正方法についても図１１により説明する。

図１１は、光ファイバ側方入出力器１７の製造に際して前記調心したプローブファイバ１５の位置を維持しながら固定化する他の方法を示す。この図１１の処理内容は、主として計算機１２の制御の下にコントローラ１１が実行するものである。

第１の工程Ｓ３０１では、計算機１２で曲げ治具３０内に充填されたＵＶ硬化樹脂１３が完全に硬化するまでに必要なＵＶ照射時間を導出して、その照射時間ｔ_１を設定する。

第２の工程Ｓ３０２では、光ファイバ１４に光を入力するＬＤ２５の発光及びプローブファイバ１５の受光パワーをモニタするＰＤ２６の動作を開始する。

第３の工程Ｓ３０３では、計算機１２が前記の調心されたプローブファイバ１５から得られる受光パワーの初期最大値Ｐ_０を記録する。

第４の工程Ｓ３０４では、計算機１２が作業時間ｔ_２のモニタ（計時）を開始する。

第５の工程Ｓ３０５では、計算機１２が計算機１２を介して一方のＵＶ光源（甲）５０を予め設定した時間ｔ_０だけ発光駆動してＵＶ光をＵＶ硬化樹脂１３に照射させ、その後にＰＤ２６により受光パワーＰを検出させる。

第６の工程Ｓ３０６で、計算機１２は取得した受光パワーＰと前記受光パワーの初期最大値Ｐ_０とにより演算Ｐ−Ｐ₀を実行し、その差が「０（ゼロ）」以上であるか否かを判断する。

Ｐ−Ｐ₀＜０であり、Ｐ−Ｐ₀≧０ではないと判断した場合（Ｓ３０６のＮｏ）、次に第７の工程として、計算機１２はコントローラ１１によりＺステージ２２の位置を−ｚ’分だけ移動させ、移動後にＰＤ２６により受光パワーＰを検出させて、前記第６の工程Ｓ３０６に戻る。

この方法は、
Ｐ−Ｐ_０＝Ｐ(ｚ') …(3)
によって、位置ズレ量ｚ'が一意に決定するため、ｚ軸ステージを−ｚ'分だけ移動させてやることによって、プローブファイバ１５先端位置を制御するものである。

そして、前記工程Ｓ３０６でＰ−Ｐ₀≧０であると判断した場合（Ｓ３０６のＹｅｓ）、計算機１２は第８の工程Ｓ３０８に進み、他方のＵＶ光源（乙）５１を照射時間ｔ_０分だけ発光駆動してＵＶ硬化樹脂１３への照射を行なわせた後、ＰＤ２６で受光パワーＰを検出させる。

続く第９の工程Ｓ３０９で、計算機１２は取得した受光パワーＰと前記受光パワーの初期最大値Ｐ_０とにより演算Ｐ−Ｐ₀を実行し、その差が「０（ゼロ）」以上であるか否かを判断する。

Ｐ−Ｐ₀＜０であり、Ｐ−Ｐ₀≧０ではないと判断した場合（Ｓ３０９のＮｏ）、次に第１０の工程として、計算機１２はコントローラ１１によりＺステージ２２の位置を−ｚ″分だけ移動させ、移動後にＰＤ２６により受光パワーＰを検出させて、前記第９の工程Ｓ３０９に戻る。

ここでは、
Ｐ−Ｐ_０＝Ｐ(ｚ″) …(4)
として位置ズレ量ｚ″を一意に決定し、ｚ軸ステージを−ｚ″分だけ移動させて、プローブファイバ１５先端位置を制御する。

そして、前記工程Ｓ３０９でＰ−Ｐ₀≧０であると判断した場合（Ｓ３０９のＹｅｓ）、計算機１２は次に第１１の工程Ｓ３１１に進み、作業時間ｔ_２が設定時間ｔ_１に達したかどうかを判別する。

ここで作業時間ｔ_２が設定時間ｔ_１に達していないと判断した場合（Ｓ３１１のＮｏ）、計算機１２は再び上記第５の工程Ｓ３０５からの処理に戻る。

また第１１の工程Ｓ３１１で作業時間ｔ_２が設定時間ｔ_１に達したと判断した場合（Ｓ３１１のＹｅｓ）、計算機１２は以上でプローブファイバ１５の固定操作を完了したものとして、この図１１の処理を終了する。

（効果）
以上詳述した如く本実施形態によれば、部品の加工精度にばらつきがあっても、光ファイバ１４の曲げ部に対するプローブファイバ１５のアライメント精度を常に要求される精度に保持できるようにした光ファイバ側方入出力装置の製造方法を提供できる。

また本実施形態によれば、プローブファイバ１５を調心した状態で曲げ治具３０に対するプローブファイバ１５の固定化が可能となる。この場合、固定化する過程でプローブファイバ１５の位置を高精度に保持することで、信頼性の高い光ファイバ側方入出力器が製造可能となる。

なお前記実施形態では、ＵＶ光源の切替えに関して、切替直後の受光レベルとその後の受光レベル、及び設定時間により制御するものとしたので、比較的簡易な制御でＵＶ硬化樹脂１３を硬化させている間のプローブファイバ１５の位置を正精度に保持できる。

さらに前記実施形態では、曲げ治具３０に対するプローブファイバ１５を固定化する際、プローブファイバ１５で得られる受光レベルに基づいて、プローブファイバ１５の位置をＺステージ２２により移動させるものとしたので、調心したプローブファイバ１５のズレを直接移動させて、ＵＶ硬化樹脂１３を硬化させている間のプローブファイバ１５の位置を正精度に保持できる。

なお前出した如く、ＵＶ硬化樹脂１３を硬化させるための２個のＵＶ光源（甲）５０、ＵＶ光源（乙）５１を、曲げ治具３０を挟んで照射角度が対称となるように配置するものとして説明したが、本発明はこれに限ることなく、さらに３個以上のＵＶ光源を、曲げ治具３０を中心にして照射角度が対称となるように配置するものとしても良い。

その他、本発明は上記実施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幾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。

１…製造装置、１０…カメラ、１１…コントローラ、１２…計算機、１３…ＵＶ硬化樹脂、１４…光ファイバ、１５…プローブファイバ、１６…プローブファイバホルダ、１７…光ファイバ側方入出力器、１８…固定具、１９…固定台、２０…ホルダ、２１…調整ステージ、２２…Ｚステージ、２３…アングル、２４…ＸＹθステージ、２５…ＬＤ（レーザダイオード）、２６…ＰＤ（フォトダイオード）、３０…曲げ治具、３１…曲げ形状面、３２…プローブファイバ側面、３３…ＵＶ硬化樹脂充填用溝、４０…抑え治具、４１…光ファイバ用Ｖ溝、５０…ＵＶ光源（甲）、５１…ＵＶ光源（乙）。

Claims

光ファイバに形成された曲げ部の側方からプローブファイバを介して光を入出力する光ファイバ側方入出力器の製造装置において、
前記プローブファイバを挿入する空隙部が形成された光学透明部材から構成される曲げ治具と、
前記光ファイバを前記曲げ治具に押さえることで前記曲げ部を形成する抑え治具と、
前記抑え治具と前記曲げ治具を挟み込む機能を持つホルダと、
前記プローブファイバの位置合わせをするためのＸＹＺθステージと、
前記プローブファイバの回転角度と位置の確認を行なうためのカメラと、
前記光ファイバに光を入力するレーザダイオードと、
前記プローブファイバからの出力光を検知するフォトトランジスタと、
前記プローブファイバと前記空隙部の内壁との間に充填される紫外線硬化樹脂を挟んで照射角度が対称となる位置に設置された複数の紫外線光源と、
前記ＸＹＺθステージの回転角度と位置を制御するとともに、前記フォトトランジスタの検知出力から得られる光強度が予め設定した閾値を下回らないように前記複数の紫外線光源を循環的に切替えて制御するコントローラと、
を具備することを特徴とする光ファイバ側方入出力器の製造装置。
既設の光ファイバに曲げ部を形成すると共に、当該曲げ部にプローブを対向配置して、前記光ファイバへの光信号の入射、及び光ファイバから漏洩する光の受光を行なう光ファイバ側方入出力装置の製造方法であって、
第１のブロックに形成された湾曲凹部と、第２のブロックに形成された前記湾曲凹部と形状が対応する湾曲凸部との間に、前記既設の光ファイバを挟み込むことにより、当該光ファイバに対し所定の曲率で曲げ部を形成する第１の工程と、
前記第１のブロックに形成された空隙部に前記プローブを挿入すると共に、当該プローブと前記空隙部の内壁との間に紫外線硬化樹脂を充填した状態で前記光ファイバの曲げ部に対する前記プローブの先端部の位置合わせを行なう第２の工程と、
前記位置合わせが終了した後に、前記充填された紫外線硬化樹脂を挟んで照射角度が対称となるように設置された複数の紫外線光源を用い、前記紫外線硬化樹脂の硬化が完了するまで、前記プローブにより得られる光強度が予め設定した閾値を下回らないように前記複数の紫外線光源を循環的に切替えて発光駆動させる第３の工程と、
を有することを特徴とする光ファイバ側方入出力装置の製造方法。
前記第３の工程は、前記複数の紫外線光源を切替えて発光駆動する初期タイミングで前記プローブにより得られる光強度をその都度前記閾値として更新設定し、各紫外線光源毎に設定された時間周期で前記プローブにより得られる光強度を前記閾値と比較することを特徴とする請求項２記載の光ファイバ側方入出力装置の製造方法。
前記第３の工程は、前記プローブにより得られる光強度を前記閾値と比較した結果に基づいて、前記プローブの位置を移動させることを特徴とする請求項３記載の光ファイバ側方入出力装置の製造方法。