JPH07239424A - 多心光ファイバの調心装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 片方の斜面１４０が固定で他方の斜面１４２
が可動の個別調心式Ｖ溝１４の場合、調心後の光ファイ
バ２４の位置が上下に食い違う。これを底の平らなファ
イバクランプ３０で押さえると、一部の光ファイバは、
Ｖ溝に密着しなくなり、調心が難しくなる。また、融着
時にＶ溝上を滑るときに、光ファイバ２４がＶ溝１４か
ら跳ね上がることもあり、良好な接続特性を得難いとい
う問題もある。これらを解決する。 【構成】 ファイバクランプ３０の光ファイバに接する
部分を、光ファイバを押さえるために加えられる荷重で
弾性変形を起し得る材質で構成する。こうすると、調心
に際して、クランプ３０が変形してすべての光ファイバ
２４と密着する。その結果、バラツキの無い安定した調
心ができる。また、融着時に光ファイバの軸ズレが無く
なり、良好な接続特性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、個別調心可能なＶ溝を
持つ多心光ファイバの調心装置に関し、特に多心光ファ
イバの調心装置におけるそのファイバクランプの部分に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４に従来の多心光ファイバ一括融着接
続機における、固定Ｖ溝方式の調心部分を模型的に示し
た。（ａ）は側面から見た状態、（ｂ）は（ａ）をＢ方
向から見た状態、（ｃ）は（ｂ）のＣ断面を拡大した状
態である。１０はＶ溝ブロック（たとえばセラミックス
製）、１２はその本体、１４はＶ溝である。２０は多心
光ファイバテープの全体、２２は被覆部分、２４は被覆
を除去した裸の光ファイバである。光ファイバ２４をＶ
溝１４内に入れ、ファイバクランプ３０で押さえる。フ
ァイバクランプ３０はたとえばセラミックス製で、その
底３２は平である。３４はファイバクランプ３０に荷重
を加えるバネである。なお、４０は可動台、４２は被覆
クランプである。

【０００３】上記の固定Ｖ溝方式は、一直線に向かい合
った固定Ｖ溝の方向性により光ファイバの調心がなされ
るものであり、多心光ファイバの個別調心ができない。
それを可能にするのが、下記の個別調心方式である。図
５（ａ）にそれを模型的に示した。位置決めの溝である
Ｖ溝１４の片方の斜面１４０は、位置決めのブロックで
あるＶ溝ブロック１０に対して固定した状態である（Ｖ
溝ブロック本体１２を加工して形成したもの）。Ｖ溝１
４の１側面である他方の斜面１４２は、薄板状の可動プ
レート１４４の上端面に形成されている。可動プレート
１４４は、Ｖ溝ブロック１０に形成したガイド溝１６内
に納まっている。各可動プレート１４４は、図示しない
機構を介してたとえば積層型の圧電アクチュエータ（ピ
エゾ素子）により、個別に駆動されて応動変位し、それ
ぞれ前記ガイド溝内において独立して上下方向に変位可
能である。

【０００４】積層型の圧電アクチュエータ（ピエゾ素
子）は、印加電圧の大きさに応じて積層方向（紙面上下
方向）へ伸縮するから、図５（ｂ）のように、可動プレ
ート１４４が上下する。すると、Ｖ溝１４の形状が変化
し、光ファイバの位置が変る。すなわち、可動プレート
１４４が下がると光ファイバ２４は図面上を右下に動
き、可動プレート１４４が上がると、光ファイバ２４は
左上に動く。結局、光ファイバ２４の位置を直線的に調
節できる。そこで、もう一方のＶ溝ブロックにおいて、
Ｖ溝１４の片方の斜面１４０と他方の斜面１４２の位置
を逆にすると、光ファイバ２４の位置を、上記の変位方
向とクロスする方向に直線的に調節できる。よって接続
しようとする光ファイバ２４同士の個別調心が可能にな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、個別に調心
した後の光ファイバ２４は、図６のように、左右のみな
らず上下方向の高さ位置に食い違いができる。これらの
光ファイバ２４を底３２の平らな従来の硬質ファイバク
ランプ３０で押さえると、図６のように、押圧面は高い
光ファイバと当接し、一部の光ファイバ２４は、ファイ
バクランプ３０との間に隙間が生じ、Ｖ溝１４に固定さ
れない状態になる。すなわち、ファイバクランプ３０の
押圧機構に多少の遊びを持たせ、押圧方向に自由度を持
たせると、図６のように左右の傾きが可能になるとして
も、一部内側の光ファイバ２４とクランプ面が接触しな
いケースが生ずる。

【０００６】そのため、通常何本かの光ファイバ２４
は、調心時において、Ｖ溝１４に添った密着移動が不可
能となる。その結果、光ファイバ２４の偏心や曲がりク
セ、ゴミ等の外乱があると、調心状態の維持が難しくな
る。すなわち、融着時には、調心後に両側の光ファイバ
を押し込んで行くが、接続瞬間の衝突や光ファイバがＶ
溝１４上を滑るときに、クランプされていない光ファイ
バ２４がＶ溝１４から跳ね上がることもあり、当初の調
心位置が狂う。そのために良好な接続特性（接続損失や
引張り強度）を得難いという問題もある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１に例示するように、
ファイバクランプ３０の光ファイバに接する部分を、弾
性変形を起し得る材質、特に、光ファイバ２４を押さえ
る程度の荷重で弾性変形を起し得る材質で構成する。

【０００８】図１（ａ）は、ファイバクランプ３０の全
体を、上記弾性体で構成した場合である。しかし、
（ｂ）のように、下部３００（光ファイバに接する部
分）だけを上記弾性体で構成し、上部３０２は硬質の非
弾性体で構成してもよい。

【０００９】弾性体のクランプ面は、光ファイバの通過
性を良くするため適度の滑性を有しており、また下部３
００の光ファイバ方向断面は、図２（ａ）のように全面
を弾性体とするか、同図（ｂ）のように段差を設けて一
部を弾性体としてもよい。

【００１０】弾性変形には、フックの法則に従う線形の
弾性変形だけでなく、ゴムに見られるように応力と歪と
が比例しない高次（非線形）の弾性変形も含む。また、
基本的には、光ファイバを押圧する部分が光ファイバの
高さに応じて変形し、押圧力から解放されたときに自己
復帰性を有する場合を、本発明に於ける弾性変形と称す
る。

【００１１】

【作 用】ファイバクランプが光ファイバを押さえる程
度の荷重、たとえば当該ファイバクランプに加えられる
荷重で弾性変形を起し得る材質からできていると、調心
に際して、Ｖ溝１４内の光ファイバ２４をファイバクラ
ンプ３０で押さえるとき、初めファイバクランプ３０の
底と一部の光ファイバ２４との間に隙間ができていて
も、ファイバクランプ３０の押圧面（クランプ面）が弾
性変形し、光ファイバの高さの違いを吸収してほとんど
すべての光ファイバ２４と密着するようになる。その結
果、光ファイバ２４が多少の差はあるもののほぼ均等圧
でＶ溝内に固定される。

【００１２】

【実施例】左右可動台４０上に被覆クランプ４２でクラ
ンプされた光ファイバ２４を配置し、図示せぬリニアガ
イド機構により上記被覆クランプ４２を上記可動台４０
上に沿って斜め下方向へスライドさせてＶ溝台１０上の
Ｖ溝１４内に各光ファイバ２４を収める。圧電アクチュ
エータは従来例と同様の積層型を用い、これらとＶ溝１
４の１辺とは機械的に結合している。上記左右のＶ溝台
４０上で、光ファイバ２４はファイバクランプ３０で主
としてコイルバネ３４の押圧力により押さえられるが、
ファイバクランプ３０の重量によつては、バネ圧を軽減
し、主としてファイバクランプ３０の荷重によって押さ
える構造にすることもできる。これら左右光ファイバ２
４の先端は、Ｖ溝台１０の内側凹部（放電部）に向かっ
て、Ｖ溝１４より幾分突出している状態となる。

【００１３】ここで、光源と受像部であるＴＶカメラを
用いて、左右の光ファイバの透過光により軸をモニタ
し、ＣＰＵを用いた演算処理部を介して軸ずれを計算
し、軸ずれを補正するように圧電アクチュエータの変位
量を計算する。次いで上記変位量を実現するための信号
を圧電アクチュエータの制御部へ与える。当該制御部は
印加電圧を変化させて圧電アクチュエータの変位量をコ
ントロールする。このようにして、上述の圧電アクチュ
エータを用いた微動機構により個別に調心が行われる。
光ファイバのモニタ方法は、公知の１方向観察あるいは
２方向観察で行う。調心完了後、左右の光ファイバ２４
を押し込んでＶ溝上を滑らせて行き放電融着を行う。

【００１４】ここで弾性変形を起し得る材質とは、たと
えばゴム状体やスポンジであり、更に詳しくは、ゴム系
スポンジとしてＥＰＴ（エチレン・ポリプレン・ターポ
リマー）、ＮＢＲ（ブタジェン・アクリロニトリルゴ
ム）、ＮＲ（天然ゴム）や、ポリウレタンフォーム、あ
るいは発泡ポリエチレン系が好適に用いられるが、ある
程度の耐摩耗性、耐熱性を持てば何でも良い。

【００１５】このような材質を用いれば、個々の光ファ
イバ押圧力には多少の差はあるものの、ほとんどすべて
の光ファイバ２４をＶ溝に押え付けることができ、正確
な調心が可能であった。また、調心後の融着に際して、
ほとんどの光ファイバ２４がＶ溝１４上を正常にスムー
ズに滑って動き、跳ね上がるものはなく、ほとんどの光
ファイバ２４について良好な接続特性が得られた。

【００１６】なお、本実施例において固定側斜面が形成
されたＶ溝台１０は、一体型（断面コ字型）を例示した
が、この形態には限定されない。左右のＶ溝台が独立し
た分離型でもよく、圧電アクチュエータとＶ溝との間に
機械的リンクがなく、圧電アクチュエータの端面を加工
して、圧電アクチュエータ本体をＶ溝の片側としてもよ
い。ただし、左右のＶ溝の中心は一直線でなければなら
ないから、製造面では左右一体型の上記Ｖ溝台が好まし
いことは言うまでもない。

【００１７】さて、上記実施例は、Ｖ溝構成面の一方が
可動側で他方が固定側なるものについてであるが、Ｖ溝
構成は、これに限定されない。図３（ａ）は両側面が可
動であり、両可動面１４５，１４６とも個別にリンクし
た図示しない圧電アクチュエータに応動して上下方向へ
変位する。この構成は、両側面の上下動により調心する
のであるから、制御系が複雑になるものの、調心範囲が
大となる。

【００１８】図３（ｂ）は傾斜して配置された固定板１
４７に可動板１４８（バイモルフ型の圧電アクチュエー
タ）を並べたものであり、制御構成が容易である。本発
明は、このような個別調心装置のすべての変形実施例を
含むものである。

【００１９】さらに、位置決め溝は、正確なＶ溝形状に
は限定されず、Ｕ型溝など種々の変形実施例が存在す
る。要は、位置決め溝を構成する１側面が圧電アクチュ
エータに応動変位し、光ファイバ先端が変位するような
構成の位置決め溝であれば、断面形状は検定されない。

【００２０】

【発明の効果】ファイバクランプの光ファイバに接する
部分が、光ファイバを押さえる程度の荷重で弾性変形を
起し得る材質からなっているので、 接続損失のバラツキが無く、しかも低損失で安定し
た調心が可能であり、 融着接続時における光ファイバの軸ズレが無くな
り、良好な接続特性（接続損失、引張り強度）が、安定
して得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の説明図。

【図２】本発明の実施例において、ファイバクランプを
横方向から見た状態の説明図。

【図３】本発明の実施される個別調心Ｖ溝の別の型の説
明図。

【図４】従来の固定Ｖ溝方式の説明図。

【図５】個別調心方式のＶ溝の一般的説明図。

【図６】本発明が解決しようとする課題の説明図。

【符号の説明】

１０ Ｖ溝ブロック １２ Ｖ溝ブロック本体 １４ Ｖ溝 １４０ Ｖ溝の片方の斜面 １４２ Ｖ溝の他方の斜面 １４４ 可動プレート １６ ガイド溝 ２０ 光ファイバテープ ２２ 被覆部分 ２４ 光ファイバ ３０ ファイバクランプ ３００ クランプ下部 ３０２ クランプ上部 ３２ クランプの底 ３４ バネ ４０ 可動台 ４２ 被覆クランプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置決めブロックの上面に形成した複数
   の位置決め溝と、当該位置決め溝内に入れた光ファイバ
   を押さえるファイバクランプとからなる、多心光ファイ
   バの調心装置であって、前記調心装置は圧電アクチュエ
   ータを備え、前記位置決め溝の少なくとも１側面は、前
   記圧電アクチュエータに応動変位するとともに、当該フ
   ァイバクランプの光ファイバに接する部分が弾性変形を
   起し得る材質よりなる、光ファイバの調心装置。
2. 【請求項２】 Ｖ溝ブロックの上面に形成した複数のＶ
   溝と、当該Ｖ溝内に入れた光ファイバを押さえるファイ
   バクランプとからなる、多心光ファイバの調心装置であ
   って、前記Ｖ溝の片方の斜面は前記Ｖ溝ブロックの固定
   側に、また他方の斜面は前記Ｖ溝ブロック内を上下でき
   る可動プレートの上面にそれぞれ形成してあるものにお
   いて、前記ファイバクランプの光ファイバに接する部分
   が、光ファイバを押さえるために当該ファイバクランプ
   に加えられる荷重で弾性変形を起し得る材質からなって
   いる、多心光ファイバの調心装置。