JP6586153B2

JP6586153B2 - 光ファイバ集合体の製造方法

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Publication number: JP6586153B2
Application number: JP2017247579A
Authority: JP
Inventors: 修平菅野
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2037-12-25
Also published as: CN111373298A; JP2019113730A; WO2019130761A1; US11372161B2; US20200249390A1

Description

本発明は、光ファイバ集合体の製造方法に係り、特に複数の光ファイバを１つにまとめた光ファイバ集合体を製造する方法に関するものである。

多心の光ファイバテープ心線などの多心光ファイバを接続するための光コネクタとして例えばＭＴ（Mechanically Transferable）コネクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなＭＴコネクタのフェルールには、光ファイバを挿通させるための挿通孔が所定のピッチで形成されているが、このようなＭＴフェルールの挿通孔に光ファイバを挿入するためには、複数の光ファイバを挿通孔のピッチに合わせて整列（単心集合）させる必要がある。これまでは、ＭＴフェルールに接続される光ファイバの被覆径が挿通孔のピッチ（例えば２５０μｍ）と一致することが多かったため、複数の被覆付光ファイバを隙間なく並べるだけで、複数の光ファイバをＭＴフェルールの挿通孔のピッチに合わせて整列させることが比較的容易であった。

近年、テープ心線の小型化などのために、細径（例えば８０μｍ）の光ファイバが用いられることがある。このような光ファイバの被覆径（例えば１６０μｍ）は、既存のＭＴフェルールの挿通孔のピッチ（例えば２５０μｍ）と一致しないため、被覆付光ファイバを隙間なく並べただけでは光ファイバをＭＴフェルールの挿通孔のピッチに合わせることができない。したがって、既存のＭＴコネクタとの互換性を維持させるためには、ＭＴフェルールの挿通孔に端部を露出させた光ファイバを１本ずつ挿入及び固定する必要がある。このような挿入作業は非常に煩雑で時間のかかるものであるため、既存のＭＴフェルールの挿通孔のピッチに合わせて細径の光ファイバを整列してまとめることができる技術が求められている。

特開平１０−１５３７２３号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、所定のピッチで整列された複数の光ファイバを一体化した光ファイバ集合体を簡単に製造することができる方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、所定のピッチで整列された複数の光ファイバを一体化した光ファイバ集合体を簡単に製造することができる方法が提供される。この方法では、上記光ファイバの被覆径よりも大きなピッチで複数の貫通孔が並んで形成された整列部材を用意し、上記複数の光ファイバのそれぞれを上記整列部材の上記貫通孔に挿通させて上記隣り合う光ファイバの間に隙間を形成し、上記光ファイバの上記貫通孔への挿通後、上記隣り合う光ファイバの間に隙間が形成された上記複数の光ファイバを長手方向に沿って上記整列部材の両側で１対の把持部により把持し、上記光ファイバの上記貫通孔への挿通後、上記整列部材の少なくとも一方の側において、上記複数の光ファイバのうち少なくとも隣り合う光ファイバ間に形成された隙間を充填するように接着材を形成し、上記把持部により把持された上記複数の光ファイバを光軸方向に引っ張った状態で上記接着材を硬化させて光ファイバ集合体を形成する。

上記方法によれば、整列部材を用いて複数の光ファイバを所定のピッチで等間隔に整列させた状態でこれらの光ファイバを１つにまとめることができるので、所定のピッチで整列された複数の光ファイバを一体化した光ファイバ集合体を極めて簡単に製造することができる。また、１対の把持部の間の光ファイバが光軸方向に引っ張られた状態で接着材を硬化することで、接着材の硬化時に光ファイバがたるむことを防止することができ、光軸方向に沿って部分的に光ファイバ間のピッチが変化した状態で一体化されてしまうことを防止することができる。

上記光ファイバの把持の際には、上記１対の把持部のうち一方の把持部の近傍に上記整列部材を配置し、上記一方の把持部により上記光ファイバを把持した後に、上記整列部材を上記一方の把持部の近傍から上記１対の把持部の他方の把持部に向けて移動してもよい。整列部材の近傍では複数の光ファイバが所定のピッチで確実に整列されているため、整列部材を一方の把持部の近傍に配置することで、この把持部では、複数の光ファイバを所定のピッチで整列させた状態で光ファイバを把持することができる。そして、整列部材を他方の把持部に向けて移動させることで、複数の光ファイバが所定のピッチで整列されている部分を一方の把持部から他方の把持部に向けて広げることができ、広い範囲にわたって複数の光ファイバを整列させることができる。

加熱による光ファイバへの影響が少ないという点では、上記接着材としてＵＶ硬化型樹脂を用い、上記接着材を硬化させる際に、上記接着材に紫外線を照射することが好ましい。

本発明によれば、整列部材を用いて複数の光ファイバを所定のピッチで等間隔に整列させた状態でこれらの光ファイバを１つにまとめることができるので、所定のピッチで整列された複数の光ファイバを一体化した光ファイバ集合体を極めて簡単に製造することができる。

図１は、本発明の一実施形態における光ファイバ集合体製造装置を模式的に示す正面図である。図２Ａは、本発明の一実施形態における光ファイバ集合体の製造方法を説明する模式図である。図２Ｂは、本発明の一実施形態における光ファイバ集合体の製造方法を説明する模式図である。図２Ｃは、本発明の一実施形態における光ファイバ集合体の製造方法を説明する模式図である。図２Ｄは、本発明の一実施形態における光ファイバ集合体の製造方法を説明する模式図である。図２Ｅは、本発明の一実施形態における光ファイバ集合体の製造方法を説明する模式図である。

以下、本発明に係る光ファイバ集合体の製造方法の実施形態について図１から図２Ｅを参照して詳細に説明する。なお、図１から図２Ｅにおいて、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図２Ｅにおいては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。

図１は、本発明の一実施形態における光ファイバ集合体製造装置１を模式的に示す正面図である。本発明に係る光ファイバ集合体の製造方法は、例えば図１に示す光ファイバ集合体製造装置１を用いて実施することができる。図１に示す光ファイバ集合体製造装置１は、ベース部材１０と、ベース部材１０上に載置されるプレート部材２０と、プレート部材２０から上方（＋Ｚ方向）に突出するように設けられた固定クランプ（把持部）３０と、プレート部材２０上に設けられたレール２２上を水平方向（Ｘ方向）に移動可能な可動クランプ（把持部）４０とを備えている。

固定クランプ３０は、光ファイバが載置される載置台３２と、載置台３２に対して回動して開閉可能なカバー３４とを含んでいる。カバー３４は、垂直に起立した状態から図１に示す水平になる状態まで回動できるようになっている。このカバー３４は、例えば載置台３２とカバー３４のそれぞれに埋設されたマグネットの磁力により図１に示す閉状態を維持できるようになっている。

同様に、可動クランプ４０は、光ファイバが載置される載置台４２と、載置台４２に対して回動して開閉可能なカバー４４とを含んでいる。カバー４４は、垂直に起立した状態から図１に示す水平になる状態まで回動できるようになっている。このカバー４４は、例えば載置台４２とカバー４４のそれぞれに埋設されたマグネットの磁力により図１に示す閉状態を維持できるようになっている。

図１に示すように、プレート部材２０の＋Ｘ方向側の端部には、Ｚ方向に延びるバネ支持部２４が設けられている。このバネ支持部２４と可動クランプ４０の載置台４２との間にはコイルバネ５０が張架されている。すなわち、コイルバネ５０の一端がバネ支持部２４に固定され、他端が可動クランプ４０の載置台４２に固定されている。図１では、コイルバネ５０は、その自然長よりも延びた状態にあり、可動クランプ４０を＋Ｘ方向に付勢しているが、可動クランプ４０の載置台４２の側面４３がベース部材１０に設けられたストッパ１２に当接しているため、可動クランプ４０は＋Ｘ方向に移動しないようになっている。

プレート部材２０は、ベース部材１０から持ち上げて取り外すことができるようになっており、後述するように、プレート部材２０をベース部材１０から取り外すことにより、ベース部材１０のストッパ１２を可動クランプ４０の載置台４２の側面４３から離脱させることができる。これにより、可動クランプ４０の＋Ｘ方向の規制が解除されるため、コイルバネ５０の付勢により可動クランプ４０がレール２２上を＋Ｘ方向に移動するようになっている。

次に、このような光ファイバ集合体製造装置１を用いて光ファイバ集合体を製造する方法について図２Ａから図２Ｅを参照して説明する。

本発明に係る光ファイバ集合体の製造方法においては、図２Ａに示すような整列部材６０が用いられる。この整列部材６０には、複数の貫通孔６２が一列に並んで形成されている。隣り合う貫通孔６２の中心間の距離（ピッチ）は、既存のＭＴフェルールの挿通孔のピッチと等しくなるように設定されており、例えば２５０μｍとなっている。この貫通孔６２のピッチは、光ファイバ集合体を構成するそれぞれの光ファイバ７０の被覆の外径（被覆径）よりも大きくなっている。光ファイバ集合体を構成する光ファイバ７０としては、例えばファイバ径８０μｍ、被覆径１６０μｍの光ファイバが用いられる。整列部材６０の光軸方向の長さは例えば８ｍｍである。

まず、図２Ａに示すように、このような整列部材６０の貫通孔６２の一方からに光ファイバ７０をそれぞれ入れ、この光ファイバ７０が貫通孔６２の他方から出るまで光ファイバ７０を貫通孔６２に挿入する。このようにして複数の光ファイバ７０を整列部材６０の貫通孔６２に挿通させることにより、複数の光ファイバ７０が所定のピッチ（２５０μｍ）で一列に並んで整列された状態となる。

その後、図２Ｂに示すように、整列部材６０が光ファイバ集合体製造装置１の上方に位置するように、これらの光ファイバ７０を移動させる。図２Ｂに示す状態では、光ファイバ集合体製造装置１の固定クランプ３０のカバー３４及び可動クランプ４０のカバー４４はいずれも垂直に起立した状態となっており、それぞれの載置台３２，４２の上面３２Ａ，４２Ａが外部に露出した状態となっている。また、コイルバネ５０は自然長よりも延びているが、可動クランプ４０の載置台４２の側面４３がベース部材１０のストッパ１２に当接しているため、可動クランプ４０は＋Ｘ方向に移動しないようになっている。このときの固定クランプ３０と可動クランプ４０との間の距離は例えば１０ｃｍである。

そして、光ファイバ７０を固定クランプ３０の載置台３２及び可動クランプ４０の載置台４２上に載置する（図２Ｂの矢印１）。このとき、整列部材６０を固定クランプ３０と可動クランプ４０の間で、かつ、固定クランプ３０の近傍に位置させる。光ファイバ７０を載置台３２，４２に載置した後、固定クランプ３０のカバー３４を回動させて閉状態にする（図２Ｂの矢印２）。これにより、整列部材６０の一方の側（図２Ｂでは左側）で光ファイバ７０が固定クランプ３０により把持される。

次に、図２Ｃに示すように、整列部材６０を固定クランプ３０の近傍から可動クランプ４０に向けて移動させる（図２Ｃの矢印３）。上述したように、整列部材６０の近傍では複数の光ファイバ７０が所定のピッチで確実に整列されているため、整列部材６０を固定クランプ３０の近傍に配置することで、固定クランプ３０では、複数の光ファイバ７０を所定のピッチで整列させた状態で把持することができる。その後、上述したように整列部材６０を可動クランプ４０に向けて移動させることで、複数の光ファイバ７０が所定のピッチで整列されている部分を固定クランプ３０から可動クランプ４０に向けて広げることができ、広い範囲にわたって複数の光ファイバ７０を整列させることができる。

次に、可動クランプ４０のカバー４４を回動させて閉状態にする（図２Ｃの矢印４）。これにより、整列部材６０の他方の側（図２Ｃでは右側）でも光ファイバ７０が可動クランプ４０により把持される。

この状態で、図２Ｄに示すように、プレート部材２０をベース部材１０から持ち上げる（図２Ｄの矢印５）。ベース部材１０のストッパ１２が可動クランプ４０の載置台４２の側面４３から離れると、図２Ｅに示すように、可動クランプ４０の＋Ｘ方向の規制が解除されるため、コイルバネ５０の付勢により可動クランプ４０がレール２２上を＋Ｘ方向に移動する（図２Ｅの矢印６）。これにより、固定クランプ３０と可動クランプ４０との間の光ファイバ７０が＋Ｘ方向（光軸方向）に引っ張られた状態となる。

このように固定クランプ３０と可動クランプ４０との間の光ファイバ７０が＋Ｘ方向に引っ張られた状態で、固定クランプ３０と可動クランプ４０との間の光ファイバ７０に接着材を塗布する（図２Ｅの矢印７）。このとき、接着材が少なくとも隣り合う光ファイバ７０の間に形成された隙間に充填されるように、すなわち、これらの光ファイバ７０が接着材によって互いに接続されるように接着材を形成する。この接着材としては例えばＵＶ硬化型樹脂や熱硬化型樹脂を用いることができる。

そして、固定クランプ３０と可動クランプ４０との間の光ファイバ７０が＋Ｘ方向に引っ張られた状態で上記接着材を硬化させる。具体的には、接着材としてＵＶ硬化型樹脂を用いた場合には、接着材が塗布された部分に紫外線を照射し、熱硬化型樹脂を用いた場合には加熱を行う。なお、加熱による光ファイバ７０への影響が少ないという点では、接着材としてＵＶ硬化型樹脂を用いることが好ましい。

このようにして接着材を硬化させることにより、複数の光ファイバ７０が所定のピッチで整列させた状態で一体化される。したがって、固定クランプ３０及び可動クランプ４０による把持を解除しても、複数の光ファイバ７０が所定のピッチで整列された状態が保持される。このように、本実施形態によれば、所定のピッチで整列された複数の光ファイバ７０を一体化した光ファイバ集合体を極めて簡単に製造することができる。

また、固定クランプ３０と可動クランプ４０との間の光ファイバ７０が＋Ｘ方向に引っ張られた状態で接着材を硬化することで、接着材の硬化時に光ファイバ７０がたるむことを防止することができ、光軸方向に沿って部分的に光ファイバ７０間のピッチが変化した状態で一体化されてしまうことを防止することができる。

上述した実施形態では、固定クランプ３０の近傍に配置した整列部材６０を可動クランプ４０に向けて移動した後に光ファイバ７０に接着材を塗布しているが、接着材の塗布は、光ファイバ７０を整列部材６０の貫通孔６２に挿通した後であれば、いつ実施してもよい。ただし、接着材塗布の作業性の点からは、光ファイバ７０を固定クランプ３０及び可動クランプ４０により把持した後に接着材を塗布することが好ましい。また、固定クランプ３０で光ファイバ７０を把持した後に整列部材６０を移動しない場合には、接着材は整列部材６０の少なくとも一方の側で塗布すればよい。

また、接着材の塗布の際に、コイルバネ５０の付勢による可動クランプ４０の移動がストッパ１２により規制されていない場合には、作業者は一方の手で可動クランプ４０を保持しつつ、他方の手で接着材を塗布する必要があり、１人では作業が難しい。しかしながら、上述した実施形態では、コイルバネ５０の付勢による可動クランプ４０の移動がストッパ１２により規制されているので、作業者は可動クランプ４０を保持しておく必要がなくなり、両手を使って接着材の塗布作業を行うことができる。したがって、作業者１人でも光ファイバ集合体を製造することが可能である。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

１光ファイバ集合体製造装置
１０ベース部材
１２ストッパ
２０プレート部材
２２レール
２４バネ支持部
３０固定クランプ
３２載置台
３４カバー
４０可動クランプ
４２載置台
４３側面
４４カバー
５０コイルバネ
６０整列部材
６２貫通孔
７０光ファイバ

Claims

複数の光ファイバを１つにまとめた光ファイバ集合体を製造する方法であって、
前記光ファイバの被覆径よりも大きなピッチで複数の貫通孔が並んで形成された整列部材を用意し、
前記複数の光ファイバのそれぞれを前記整列部材の前記貫通孔に挿通させて前記隣り合う光ファイバの間に隙間を形成し、
前記光ファイバの前記貫通孔への挿通後、前記隣り合う光ファイバの間に隙間が形成された前記複数の光ファイバを長手方向に沿って前記整列部材の両側で１対の把持部により把持し、
前記光ファイバの前記貫通孔への挿通後、前記整列部材の少なくとも一方の側において、前記複数の光ファイバのうち少なくとも隣り合う光ファイバ間に形成された隙間を充填するように接着材を形成し、
前記把持部により把持された前記複数の光ファイバを光軸方向に引っ張った状態で前記接着材を硬化させて光ファイバ集合体を形成する、
光ファイバ集合体の製造方法。
前記光ファイバの把持の際に、
前記１対の把持部のうち一方の把持部の近傍に前記整列部材を配置し、
前記一方の把持部により前記光ファイバを把持した後に、前記整列部材を前記一方の把持部の近傍から前記１対の把持部の他方の把持部に向けて移動する、
請求項１に記載の光ファイバ集合体の製造方法。
前記接着材としてＵＶ硬化型樹脂を用い、
前記接着材を硬化させる際に、前記接着材に紫外線を照射する、
請求項１又は２に記載の光ファイバ集合体の製造方法。