JPH09184943A - 光コネクタおよびレーザビームと光ファイバの位置合わせ装置 - Google Patents

光コネクタおよびレーザビームと光ファイバの位置合わせ装置

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JPH09184943A
JPH09184943A JP34396895A JP34396895A JPH09184943A JP H09184943 A JPH09184943 A JP H09184943A JP 34396895 A JP34396895 A JP 34396895A JP 34396895 A JP34396895 A JP 34396895A JP H09184943 A JPH09184943 A JP H09184943A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ光源と光ファイバとを導光的に接続す
るための光コネクタにおいて、レーザ光源からのレーザ
ビームと光コネクタP内の光ファイバFの先端部におけ
るコアCとの位置を合わせたり、位置合わせの状態を確
かめたりするのを容易にする手段を提供する。 【解決手段】 光ファイバとレーザビームを射出するレ
ーザ光源とを接続する光コネクタの外壁を透光性の材料
によって形成し、あるいは、この光コネクタの外壁に1
個または複数の透光孔Hを設け、このコネクタの外壁あ
るいは透光孔からの光量が最小になるように光コネクタ
とレーザビームの相対位置を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【従来の技術】レーザ光源からのレーザビームを光ファ
イバによって受信手段やレーザディスプレイ装置などの
レーザ光利用装置に導くことが行われている。この光フ
ァイバFは、図3(a) に示すように、その中心部に設け
られて高い透光性と高い屈折率を有して光を導くコアC
と、このコアより低い屈折率を有して上記コアを取り巻
いているクラッドKとから構成されている。
【0002】なお、光ファイバとして、このコアとクラ
ッドとの屈折率が徐々に変化するグレーデットインデッ
クス型の光ファイバと、コアの屈折率とクラッドの屈折
率とがステップ状に異なっているステップインデックス
型の光ファイバとがあるが、本発明はこれら2種類の光
ファイバについてほぼ同等の作用・効果が得られること
から、本発明における「光ファイバ」はこれら2種類の
光ファイバを含むものである。
【0003】そして、この光ファイバを保護し、かつ取
扱いを容易にするための1つの方法として、例えば図3
(b) に示すように、この光ファイバFの外周に、例えば
合成樹脂などからなる被覆層Rが設けられて光ファイバ
線Wを構成し、さらに、図3(c) に示すように、その外
周にジャケットJを設けることによって光ケーブルTと
して形成される。
【0004】図3(d) は例えばレーザ光源装置Oの光出
力孔opに対向して設けられているコネクタ座Sと、上記
の光ケーブルTをこのコネクタ座Sに光学的に接続する
ための光コネクタPの構成の例を示したものである。光
コネクタPは、全体として管状の外壁P1 と、フェルー
ルP2 と、袋ナットP3 とによって構成されている。
【0005】上記した光ケーブルTは、その先端部でジ
ャケットJと被覆層Rを取り除いて光ファイバFを露出
させるとともに、これに続く部分ではジャケットJのみ
を取り除いて光ファイバ線Wが露出するように加工され
た後、図の右方からコネクタPの外壁P1 内部の管状孔
に挿入される。
【0006】これによって、フェルールP2 の内部に設
けられている貫通孔の先端の光ファイバFの径に合わせ
た狭い径の貫通孔には光ファイバFが、これに続く光フ
ァイバ線Wの径に合わせた太い径の貫通孔には光ファイ
バ線Wがそれぞれ位置するようになる。
【0007】そして、止めネジP11,P12によってこの
フェルールP2 は光コネクタPの外壁P1 に固定され、
また、止めネジP13,P14によってジャケットJをこの
外壁P1 に固定することによって、光ケーブルTの先端
に光コネクタPが取付けられる。
【0008】この図3(d) の左側のコネクタ座Sは、レ
ーザ光源装置Oに止めネジS12,S 13で取付けられる取
付部を備える管状の基部S1 と、この基部S1 の管状部
に設けたネジS11と螺合するネジS21によってこの基部
1 に螺着された結合金具S 2 と、この結合金具S2
上記ネジS21に螺合しているロックナットS3 とからな
っている。
【0009】上記結合金具S2 のネジS21の中間には凸
部S22が設けられており、この凸部S22の基部S1 の反
対側のネジS23に図の右側に示した光コネクタPに設け
られている袋ナットP3 を螺着することによって、コネ
クタ座Sに光コネクタPが固定される。
【0010】なお、レーザ光源からのレーザ光がレンズ
などによって集束されながら出力される場合、光ファイ
バFの先端にレーザ光の焦点が位置するように上記結合
金具S2 の位置を回転によって調節するが、上記したロ
ックナットS3 をこの調節終了後に締付けることによっ
てネジをロックして、基部S1 とこの結合金具S2 とが
相対的に回転して軸方向の間隔(位置)が変わるのを防
止する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、レー
ザ光源と上記した光ファイバとを導光的に接続するため
に、光コネクタが用いられているが、レーザ光源からの
レーザビームと光コネクタP内の光ファイバFの先端部
におけるコアCの位置とが正確に一致していないと、レ
ーザビームの少なくとも一部がクラッドKに入射するよ
うになって大きな光損失が生じる。
【0012】しかしながら、このコアCの直径は数十μ
mから数μmと極めて小さいため、このコアCの先端部
とレーザ光源からの極めて細いレーザビームとの位置を
合わせたり、位置合わせの状態を確かめたりすることは
困難であった。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者は、レーザ光源
からのレーザビームと光ファイバのコア部分との位置が
一致していない場合、レーザビームが光ファイバのクラ
ッド部に入射して、この光ファイバのクラッド部からレ
ーザ光が漏出して、光ファイバあるいは光ファイバを被
覆している被覆層が光って見えること、そして、光ファ
イバや光ファイバの被覆層からの光の光量は、レーザビ
ームがコアからずれた量に比例することを発見した。
【0014】そこで、この発見に基づいて、次の構成を
有する光コネクタおよびレーザビームと光ファイバの位
置合わせ装置を発明した。
【0015】光ファイバとレーザビームを射出するレー
ザ光源とを接続する光コネクタの外壁を透光性の材料に
よって形成し、あるいは、この光コネクタの外壁に透光
孔を設ける。
【0016】この構成においては、光ファイバや光ファ
イバの被覆層からの光量が最小になるように光コネクタ
とレーザ光源からのレーザビームとの相対位置を調節す
ることによって、容易にレーザビームと光ファイバのコ
アの位置合わせを行なうことができる。
【0017】そこで、光コネクタの外壁に設けた透光孔
を互いに異なる方向、例えば90°異なる方向から複数設
けることによって、これら透光孔からの光量がいずれも
最小になるように光コネクタとレーザビームの相対位置
を調節すれば、容易に位置合わせを行なうことができ
る。
【0018】なお、従来例として図3にはレーザ光源装
置と光ケーブルとの接続部を例示したが、本発明は光ケ
ーブル相互間の接続部に用いる光コネクタにも適用でき
るものである。
【0019】以上のような構成では、光ファイバやその
被覆層からの光量を目視によって判断するため、光量の
微少な変化については判断が困難であるので、光コネク
タの外壁に設けた透光孔の外部にフォトダイオードや光
導電素子などの光量検出素子を設け、その出力を電気的
に測定することによって、より精度の高い位置合わせを
行なうことができる。
【0020】さらに、この光量検出素子の出力を制御装
置に供給して、この制御装置によって光検出素子の受光
量が最小になるようにレーザ光源装置と光コネクタとを
相対的に移動させる移動手段を制御するように構成すれ
ば、自動的に精度の高い位置合わせを行なうことができ
る。
【0021】
【発明の実施の形態】図1は、光コネクタの外壁に透光
孔を設けた本発明の実施例を示すもので、図3(d) の右
側に示した従来の光コネクタの構成要素に対応する構成
要素には同一の符号を付してあるので詳細な説明は省略
する。
【0022】この光コネクタの主要な構成要素は、外壁
1 と、フェルールP2 と、袋ナットP3 とからなって
おり、外壁P1 とフェルールP2 とを貫通する孔に光フ
ァイバF、光ファイバ線Wおよび光ケーブルTの状態で
挿入されていることは前述のとおりである。
【0023】図1(a) に示すように、本発明によってこ
の光コネクタの外壁P1 には透光孔Hが設けてあり、こ
の透光孔Hを通して光ファイバ線Wの光量を判断あるい
は検出し、この光量が最小になるように、例えばフェル
ールP2 の外壁P1 に対する位置を止めネジP11,P12
によって調節する。
【0024】なお、P1 紙面の上下方向成分についての
調節は、例えばフェルールP2 の外壁に紙面に垂直な方
向、図示のネジP11,P12と直交する方向のネジ孔と止
めネジを用いて調節するようにしてもよいし、あるい
は、袋ナットP3 をゆるめて外壁P1 を回転させてから
フェルールP2 の止めネジP11,P12を締付けることに
よって達成できる。
【0025】また、別の調節方法としては、後述する図
2図示の実施例のように、コネクタ座S1 のレーザ光源
装置Oへの取付け位置を調節するようにしてもよい。な
お、この調節による移動の範囲は、実際上ほぼ光ファイ
バFの径であるμmのオーダーで足りるため、コネクタ
座Sの基部S1 に設けた止めネジS12,S13が貫通する
貫通孔の内径をこれらのネジS12,S13の外径より僅か
に大きくしておくことによって十分に調節することが可
能である。
【0026】図1(b) は、(a) 図のb−b’線における
断面図であって、透光孔H1,2 を互いに直交するX−
X’,Y−Y’の2方向から設けた例を示してあり、こ
のように異なった方向から光ファイバ線Wを見得るよう
にしておけば、光ファイバFのずれの方向が容易に判る
という利点がある。
【0027】さらに、この図1(a) の透光孔H1,2
外部には、光量検出素子D1,2 が点線によって示して
あり、これら光量検出素子からの電気的出力を測定する
ことによって、高い精度で光ファイバFの位置ずれを検
出できるので、上記の位置決めを正確に行うことができ
る。
【0028】図2は、上記した図1(b) の2つの光量検
出素子D1,2 の出力によって光ファイバFの位置を自
動的に調節するようにした実施例を示すもので、同図
(a) にはレンズLを介してレーザビームを射出するレー
ザ光源装置Oとコネクタ座Sと光コネクタPとが示して
あり、同図(b) はこのコネクタ座Sの基部S1 の位置調
節を説明するための図である。なお、同図(b) には、光
コネクタPの外壁P1 に互いに直交して設けられた透光
孔H1,2 の位置を点線で図示してある。
【0029】また、図1および図3に示した構成要素に
相当する構成要素にはこれら図面における符号と同一の
符号を付してあるので、これらの構成要素についての説
明は省略する。
【0030】図2(a) に示すように、コネクタ座Sの基
部S1 には止めネジNの外径より僅かに大きい取付孔が
設けられており、この取付孔を挿通する上記止めネジN
によってこのコネクタ座Sはレーザ光源装置Oに取付け
られる。なお、この取付けに際しては、スプリングワッ
シャーを止めネジNの頭部と基部S1 との間に介在させ
ておくことが望ましい。
【0031】図2(b) に点線で示した光コネクタPの上
方の透光孔H2 を経てその外部に設けられた光量検出素
子D2 が測定する光量は、光ファイバFの図の紙面の垂
直方向のずれに応じて変化するので、この光量検出素子
2 の出力が最小になるように図示しない制御装置を介
してアクチュエータA2 を駆動して、コネクタ座Sの基
部S1 を図2(b) の左右方向に移動させる。
【0032】一方、図2(b) に点線で示した光コネクタ
Pの側面の透光孔H1 を経てその外部に設けられた光量
検出素子D1 が測定する光量は、光ファイバFの図の紙
面の方向のずれに応じて変化するので、この光量検出素
子D1 の出力が最小になるように図示しない制御装置を
介してアクチュエータA1 を駆動して、コネクタ座Sの
基部S1 を図2(b) の上下方向に移動させる。
【0033】このように構成すれば、常にレーザビーム
と光ファイバとの位置合わせが行われるため、例えばレ
ーザ光源装置が自動車などに搭載されていて振動などに
よって光コネクタとの接続状態が変化する場合にも、レ
ーザビームのこの光接続部における損失を最小に保つこ
とができるという格別の効果が得られる。
【0034】
【発明の効果】本発明の光コネクタによれば、レーザビ
ームと光ファイバのコアとの位置合せが容易になり、レ
ーザ光源装置と光ケーブルの間、あるいは、光ケーブル
相互間の光接続部における光の損失を減少することがで
きるので、光通信などの場合には光の伝送距離を大きく
することができ、また、レーザディスプレイなどに用い
る場合にはディスプレイの明るさを高めることができる
などの格別の効果が得られる。
【0035】また、本発明によるレーザビームと光ファ
イバ線の位置合わせ装置によれば、レーザビームと光フ
ァイバとの位置合せが自動的に行われるので、レーザ光
源や光ケーブルが振動を受けるような場合にも光損失を
最小に保つことができるという格別の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光コネクタの実施例を示す図であ
る。
【図2】本発明によるレーザビームと光ファイバの位置
合わせ装置の実施例を示す図である。
【図3】従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
P……光コネクタ,P1 ……外壁,P2 ……フェルー
ル,P3 ……袋ナット,H1 ,H2 ……透光孔,T……
光ケーブル,W……光ファイバ線,D1 ,D2 ……光量
検出素子

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバとレーザビームを射出するレ
    ーザ光源とを接続する光コネクタの外壁を透光性の材料
    によって形成したことを特徴とする光コネクタ。
  2. 【請求項2】 光ファイバとレーザビームを射出するレ
    ーザ光源とを接続する光コネクタの外壁に透光孔を設け
    たことを特徴とする光コネクタ。
  3. 【請求項3】 光コネクタの外壁に設けた透光孔が、互
    いに異なる方向の複数の透光孔であることを特徴とする
    請求項2記載の光コネクタ。
  4. 【請求項4】 光ファイバとレーザビームを射出するレ
    ーザ光源とを接続する光コネクタの外壁に透光孔を設
    け、この透光孔の外部に光検出素子を設けたことを特徴
    とする光コネクタ。
  5. 【請求項5】 光ファイバとレーザビームを射出するレ
    ーザ光源とを接続する光コネクタの外壁に互いに異なる
    方向から上記光ファイバ線を直視できる透光孔を設けた
    ことを特徴とする光コネクタ。
  6. 【請求項6】 光ファイバとレーザビームを射出するレ
    ーザ光源とを接続する光コネクタの外壁に互いに異なる
    方向から上記光ファイバ線を直視できる透光孔を設け、
    これら透光孔の少なくとも2つの外部に光検出素子をそ
    れぞれ設けたことを特徴とする光コネクタ。
  7. 【請求項7】 レーザビームを射出するレーザ光源装置
    と、その外壁に光ファイバ線を直視しうる透光孔を設け
    た光コネクタと、この透光孔の外部に設けた光検出素子
    と、上記レーザ光源装置と上記光コネクタとを相対的に
    移動させる移動手段と、上記光検出素子の受光量が最小
    になるように上記移動手段を制御する制御装置とを備え
    ることを特徴とするレーザビームと光ファイバの位置合
    わせ装置。
  8. 【請求項8】 レーザビームを射出するレーザ光源装置
    と、その外壁に光ファイバ線を異なる方向から直視し得
    る複数の透光孔を設けた光コネクタと、これら透光孔の
    少なくとも2つの外部にそれぞれ設けた複数の光検出素
    子と、上記レーザ光源装置と上記光コネクタとを相対的
    に移動させる移動手段と、上記光検出素子の受光量が最
    小になるように上記移動手段を制御する制御装置とを備
    えることを特徴とするレーザビームと光ファイバの位置
    合わせ装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006510054A (ja) * 2002-12-13 2006-03-23 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光導波路への光の効率的な結合
WO2023281812A1 (ja) * 2021-07-09 2023-01-12 ソニーグループ株式会社 測定用コネクタ、測定用治具及び測定システム

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JP2006510054A (ja) * 2002-12-13 2006-03-23 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光導波路への光の効率的な結合
WO2023281812A1 (ja) * 2021-07-09 2023-01-12 ソニーグループ株式会社 測定用コネクタ、測定用治具及び測定システム

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