JPH10332974A - 光ファイバ融着接続装置及び融着接続方法 - Google Patents

光ファイバ融着接続装置及び融着接続方法

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JPH10332974A
JPH10332974A JP14072897A JP14072897A JPH10332974A JP H10332974 A JPH10332974 A JP H10332974A JP 14072897 A JP14072897 A JP 14072897A JP 14072897 A JP14072897 A JP 14072897A JP H10332974 A JPH10332974 A JP H10332974A
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JP
Japan
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optical fiber
groove
optical
fusion splicing
positioning guide
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JP14072897A
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Keiji Osaka
啓司 大阪
Kazunari Hattori
一成 服部
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ続する場合において、接続に
起因する光損失の増加が極めて低い高精度な融着接続を
実現する。 【解決手段】 光ファイバ(6a)の端部を相互に対向
させた状態で整列させ、気中放電によりその端部を溶融
し 、一 体化させて接続する光ファイバ融着接続装置で
あって、透明な材料からなる基板の表面に、光ファイバ
を前記状態に整列させるための1又は2以上のV溝(1
1)が形成され、前記V溝の表面を下方から照明する光
学系を備えた光ファイバ位置決めガイド(1)を有する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は光ファイバの接続に使
用する光ファイバ融着接続装置及び融着接続方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】通信需要の増大に伴い、光ケーブルの心
線数は増加の一途にあり、光損失を増加させることな
く、高精度かつ迅速に光ファイバを接続できる光ファイ
バ融着接続装置の実現が望まれている。
【0003】光ファイバを相互に融着接続する場合、特
に多心光ファイバを一括して放電融着する場合は、図3
に示すように、まず基板の表面に数百ミクロンオーダの
ピッチで刻設されたV字状の断面を有する細長い溝(以
下、V溝という。)が多数平行に形成された領域の、各
V溝に複数の光ファイバ6aを載置して整列させ、接続
すべき光ファイバの端部を相互に対向させた状態で、放
電電極2の先端の間で気中放電し、溶融した端部を接触
させて一体化することにより接続を行なわれる。
【0004】この場合、V溝上にごみが付着している
と、その大きさがミクロンオーダの極めて小さなもので
あっても、光ファイバ6aの軸ずれを生じ、融着接続に
起因する大きな光損失が生ずる。したがって、高精度に
融着接続を行い、この接続に起因する光損失を抑制する
ためには、V溝上のごみを容易に発見し、排除できる融
着接続装置の実現が必要である。
【0005】尚、光ファイバの調心装置を有する型の、
単心の光ファイバ用の融着接続装置であっても、V溝上
にごみが付着していると、最初のV溝上の光ファイバの
整列時には光ファイバが調心された状態にあっても、接
続の最終工程で、端部が溶融した接続すべき光ファイバ
を、相互に接近する方向に微少な距離だけ移動させて接
触させ一体化させる段階で、このごみに起因して軸ずれ
を生ずる。従って、調心装置を有する型の融着接続装置
であっても、前記ごみを容易に発見し、排除できる光フ
ァイバ融着接続装置の実現が必要である。
【0006】従来より、光ファイバを融着接続する方法
として、光ファイバ融着接続装置のV溝を構成する材料
にセラミックスや金属材料などの不透明体を用い、V溝
表面に光を照射してその反射光を観測することにより、
ごみを発見し排除している。
【0007】しかし、この方法では、ごみは光ファイバ
の紫外線硬化樹脂からなる被覆の屑の場合が多く、大部
分は透明体であり、V溝表面の部分からの反射光に対し
てごみ自体からの反射光の光量が少なく、ごみの識別、
発見が困難であるという問題がある。特に、多心の光フ
ァイバを接続する場合は、V溝相互間のピッチは通常例
えば 0.25mmと極めて緻密であるのでこの困難さ
の問題が顕著になる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願発明はこの課題を克
服することを目的とするもので、光ファイバの端部を相
互に対向する状態に整列させ、気中放電によりその端部
を溶融し、一 体化させて接続する光ファイバ融着接続
装置であって、透明な材料からなる基板の表面に、光フ
ァイバを前記状態に整列させるための1又は2以上のV
溝が形成され、前記V溝の表面を下方から照明する光学
系を備えた光ファイバ位置決めガイドを有することを特
徴とする。
【0009】即ち、本願発明は、V溝を有する光ファイ
バ位置決めガイドを透明な材料からなる基板で構成し、
V溝の表面に付着したごみを、V溝の下方向から光を照
射したときに生ずるごみのシルエット、即ち影を観測す
ることにより容易に識別し、排除して、軸ずれを生ずる
ことなく光ファイバを V溝上に整列させ、高精度に光
ファイバの融着接続を可能とするものである。
【0010】即ち、透明体からなるごみを光で照射する
と、光線束がごみに入射し及びごみから出射するときの
ごみの不規則な形状の表面での反射と屈折により大部分
の光線束の進行方向がV溝表面への入射方向から変位す
るので、その入射方向の延長上の測定位置でのごみから
の透過光量は、ごみ以外のV溝表面からの透過光量に比
較して極めて少なくなり、結局明るい背景の視野の中に
ごみの影を明瞭に識別し、排除できることになる。勿
論、ごみが不透明体のときも、V溝表面を透過した光線
束がごみの表面で反射して排除されて影を生ずるので、
極めて容易にごみを発見し、排除できる。これによりV
溝上に整列した光ファイバの軸ずれを防止して高精度に
光ファイバの融着接続を実現できる。
【0011】
【発明の実施の形態】本願発明の、光ファイバ融着接続
装置及び光ファイバ融着接続方法の実施の基本形態を図
1乃至図6に示す。以下、図1乃至図6に基づいて、本
願発明の実施の形態を説明する。尚、説明において、同
一要素には同一番号を付し重複する説明を省略する。
【0012】(基本的実施形態) (光ファイバ融着接続装置の構造)本願発明の光ファイ
バ融着接続装置の構造を、図1(a)に基づいて説明す
る。 まず本装置の主要部材である光ファイバ位置決め
ガイド1は、透明な石英ガラスからなる基板から構成さ
れその表面に接続すべき光ファイバ6aの端部を相互に
対向して整列させるためのV溝11を複数有している。
【0013】また図示しない光学系によりV溝11の透
明な表面を下方向から照明して、V溝11の表面に付着
したごみの発見を容易にしている。光ファイバ位置決め
ガイド1については、更に図1(b)に基づいて後述す
る。
【0014】放電電極2は、V溝11上に整列させた前
記光ファイバ6aの端部を、気中で放電させることによ
り溶融させる機能を有する。フード3は、蝶番で基台5
に固定され、使用時は図1(a)に示す開いた位置にあ
り、使用時以外は、光ファイバ位置決めガイド1の部分
をごみなどから保護するために、図1(a)の点線で示
す閉じた位置にある。作業用照明4は、暗部で作業する
場合の作業環境を照明するための光源である。電源9は
放電電極2、作業用照明4などに給電するための電源で
ある。センサ7は、フード7の開閉を検知し、これに対
応して作業用照明4が点滅するように制御装置8が機能
する。
【0015】(光ファイバ位置決めガイドの構造)光フ
ァイバ位置決めガイド1は、図1(b)に示すように、
石英ガラスからなる基板の表面に250ミクロンのピッ
チのV溝11を複数有している。V溝11の数として
は、複数に限定されず、単数であってもよい。光ファイ
バ位置決めガイド1を構成する基板の透明な材料として
は、石英ガラスに限定されるものではなく、その他絶縁
性、耐熱性を有する無機ガラス、有機ガラス、プラスチ
ック等を用いることもできる。
【0016】また、光ファイバ位置決めガイド1のV溝
11に直交する方向の前方及後方の側面にそれぞれLE
Dからなる発光体を有する光源13を2個ずつ有してい
る(但し、後方の側面の光源13については図示されて
いない。)。これら光源は、それぞれ各V溝の各光源1
3に対向している側の表面を照射でき、かつ方向を上下
に調整可能である。
【0017】図1(b)に示す光ファイバ位置決めガイ
ド1の内部には、図示しない空間があり、光源13のほ
か、これから発生した光線束を反射、屈折により所定の
位置に導き、V溝11の表面に下方向から照明するため
の、光学系が設けられている。なお、本実施形態1で
は、光源13は光ファイバ位置決めガイド1の側面に設
けているがこれに限定されるものでなく、光ファイバ位
置決めガイド1の内部であってもよく、外部であっても
よい。
【0018】光ファイバ位置決めガイド1の表面のV溝
11に直交する方向に放電用縦溝12が形成され、ここ
の溝の両端に、図3に示すように、放電電極2の先端を
位置させ、この空間で気中放電させて光ファイバ6aの
端部を溶融する。
【0019】(光ファイバ位置決めガイドを使用したV
溝表面のごみの発見と排除)V溝11の表面にごみ11
aが付着しているときは、図2(c)に模式的に示すよ
うに、透明なごみであっても、前記光源13からのV溝
表面を通過した矢印で示す光線束のごみへの入射及びご
みからの出射の際の反射と屈折により、光線束の大部分
の進行方向がV溝11への入射方向から不規則に変位
し、その入射方向の延長上にある観測位置での光線束の
光量は、ごみのない部分のV溝11を通過した光線束と
比較して著しく減少する。従って、V溝11の表面を最
初に通過した光線束の延長上の観測位置では結局、明る
い背景の視野の中に大きなごみの影が生ずるので容易に
このごみを発見し、排除することにより、光ファイバを
V溝上に軸ずれを生ずることなく整列させ、高精度な光
ファイバの融着接続が可能となる。
【0020】この場合、V溝11が形成されている表面
領域の全面を均一に照明してもよいが、例えば図2
(a)、(b)に示すように、各V溝の傾斜が同じ表面
毎に選別して照射すると、隣接する各V溝表面からの余
分な散乱光を抑制することができるので、ごみの識別と
排除が一層容易になる。この方法としては、光源13の
すべてを同時に点灯するのではなく、交互に光ファイバ
位置決めガイド1の一方の側面にある光源13のみを点
灯して対向している側の各V溝11の表面を照明するこ
とにより実現することができる。
【0021】即ち、図1(b)に示す光ファイバ位置決
めガイド1のV溝11に直交する方向の断面図である図
2(a)において、光線束を模式的に矢印で現すよう
に、図の左側の光源13だけを点灯し、対向する側のV
溝11の各表面を照明することができる。この場合、光
源13の方向を上下に調整して、内部の空間の上部の壁
面での屈折光の方向を制御して、各V溝11の表面に垂
直に入射させることもできる。図2(b)は、この状態
の各V溝11の表面の明暗の状態を示すもので、 当然
にV溝11の照射されている面は明るく、これらに隣接
する各V溝の面は照明されないので暗くなる。この場
合、V溝11の明るい表面に付着しているごみ11a
は、隣接するV溝表面からの光線束による余分の散乱光
を生じないので識別が容易となる。
【0022】(光ファイバ融着接続方法)光ファイバの
融着接続方法は、まず図1(a)に示す光ファイバ位置
決めガイド1のV溝11の表面のごみを前記方法により
検査する。ごみがあれば、綿棒などにより擦り取って排
除し、ごみがないことを確認できるまでこれを継続す
る。
【0023】この後、V溝11の表面に接続すべき光フ
ァイバ6aを載置し、整列させてその端部を相互に、適
当な間隙を維持して対向させた状態とする。この状態
で、放電電極2に通電し、気中放電させて光ファイバ6
aの端部を溶融し、光ファイバ6aを微少距離だけ移動
させて相互に接触、一体化させて接続する。
【0024】以上述べた本願発明の光ファイバ融着接続
装置を用いた光ファイバの融着接続方法によれば、融着
接続時の光ファイバの軸ずれに起因する光損失の増加を
極めて低く、かつ作業時間を従来よりも著しく短縮する
ことができる。
【0025】(実施形態2)前記実施形態1において
は、光ファイバ位置決めガイド1の内部に空間を有し、
複数の光源13を用いるケースについて説明したが、本
実施形態2では、光ファイバ位置決めガイド1の内部の
空間の有無にかかわらず、一つの光源13を、光ファイ
バ位置決めガイド1の外部の壁面又は内部の空間の壁面
の反射、屈折を利用して照射効率を高めて用いるケース
について説明する。
【0026】例えば、図4に示すように、内部に空間を
有しない光ファイバ位置決めガイド1の外部の底面を、
フレネルレンズの機能を有するように形成すれば、その
底面13dにより、光線束密度を高めたその反射光線束
が、下方向からV溝11を通過するように光学系を形成
すれば、照明効率が向上しV溝表面が一層明るくなりそ
れだけごみの発見が容易となる。尚、この場合フレネル
レンズの焦点がV溝の下部近傍に位置するように設計す
れば、拡散光線束によりV溝表面のごみを照射できるの
で、平行光線束を照射した場合よりも、ごみの影がそれ
だけ大きくなり発見が容易となる。
【0027】また光ファイバ位置決めガイド1の内部に
空間がある場合には、その上部の壁面を凸面としてレン
ズ機能を付与し、この壁面に入射した光線束が光線束密
度を高めた状態でV溝表面を通過するようにすれば、照
明効率が向上しV溝表面が一層明るくなりそれだけごみ
の発見が容易となる。この場合も、前記と同じ理由で焦
点位置がV溝の下部近傍に位置させ、拡散光線束でV溝
表面のごみを照射するように設計すれば、ごみの影が大
きくなり発見が容易となるので好適である。
【0028】(実施形態3)光源13の発光面の形状と
しては、面光源であっても、点光源であってもよい。光
ファイバ位置決めガイド1の内部の空間の上部又は下部
の壁面にLEDからなる面発光光源を配置することもで
きる。点光源のLEDの場合は、光線束の断面が微細で
V溝11の領域全体を照明することが容易でないので、
光ファイバ位置決めガイド1の内部の空間において、一
旦、平行光線束を拡散させる機能を有する拡散板に、こ
の点光源からの微細な断面の平行光線束を照射して光線
束の断面を拡大することにより、容易にV溝11の領域
全体全体を照明することが容易となる。
【0029】(実施形態4)光ファイバ位置決めガイド
1は、透明な材料からなる基板で構成したことから、光
源13からの光線束以外の外部の環境の散乱光が入射
し、ごみの影を薄くして観測を困難にする。従って、図
5に例示するように、光ファイバ位置決めガイド1のV
溝を形成した領域以外の外部に面した表面を遮光すれ
ば、ごみの発見と排除を一層容易にすることができる。
図5においては、光ファイバ位置決めガイド1の側面に
遮光用のシールド13cが形成され、底面にはLEDの
面発光光源13aが形成されている。
【0030】(実施形態5)V溝11のピッチは前述の
ように0.25mm程度と極めて狭いので、このV溝1
1上に光ファイバを整列する作業は高度な技能を要する
困難な作業である。従って、使用予定の特定のV溝だけ
を照明できれば、使用しないその他のV溝のごみの検査
を省略して作業を効率化することができ、かつ使用予定
のV溝の範囲が透過光により明示されるので光ファイバ
をV溝の表面に整列させる作業を容易、かつ迅速化する
ことができる。
【0031】このためには、矩形状の発光面を有する光
源、例えば矩形状発光面のLEDを、光ファイバ位置決
めガイド1の内部の空間の、V溝の下部近傍にV溝が形
成された平面と平行に配列し、任意の特定のV溝を選択
して照明できるようにすることによって目的を達成する
ことができる。
【0032】また、図6に例示するように、開閉可能な
矩形状の開口を有する光シャッタ、例えば液晶板を、光
ファイバ位置決めガイド1の内部の、V溝の下部近傍に
V溝が形成された平面と平行に配列し、選択した任意の
特定のV溝部分に対応する領域に、開口を形成できるよ
うにすることによっても目的を達成することができる。
図6においては、一つのV溝のシャッタ13bが開口さ
れ、光ファイバ位置決めガイド1の底面に形成されたL
ED面発光光源からの光線束が、その一つのV溝だけを
照射することができる。液晶板の代わりに、電気光学的
Kerr効果を利用した光学系等を用いることも可能で
ある。
【0033】
【発明の効果】以上述べた本願発明によれば、光ファイ
バを融着接続する場合において、V溝を形成した光ファ
イバ位置決めガイドを透明な材料からなる基板で構成
し、 V溝の表面に付着したごみを、の下方向から照明
したときに生ずるごみのシルエット、即ち影を観測する
ことにより容易に識別し、排除できるので、光ファイバ
をV溝上に軸ずれを生ずることなく整列でき、融着接続
時の軸ずれに起因する光損失の増加を極めて低く、かつ
作業時間を従来よりも著しく短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の光ファイバ融着接続装置及びこの主
要部材である光ファイバ位置決めガイドを示す図であ
る。
【図2】本願発明の光ファイバ位置決めガイドによる、
ごみの検査方法を示す図である。
【図3】本願発明の光ファイバ位置決めガイドによる、
光ファイバの整列方法を示す図である。
【図4】本願発明の光ファイバ位置決めガイドによる、
照明効率を向上する方法を示す図である。
【図5】本願発明の光ファイバ位置決めガイドによる、
外部散乱光を遮光して照明効率を向上する方法を示す図
である。
【図6】本願発明の光ファイバ位置決めガイドによる、
特定のV溝だけを照明する方法を示す図である。
【符号の説明】
1:光ファイバ位置決めガイド 2:放電電極 3:フード 4:作業用照明ランプ 5:基台 6:光ファイバテープ心線 6a:光ファイバ 7:センサ 8:制御装置 9:電源 11:V溝 11a:溝上のごみ 12:放電用縦溝 13:光源 13a:面発光光源 13b:光シャッタ 13c:遮光シールド 13d:フレネル面

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバの端部を相互に対向する状態
    に整列させ、気中放電によりその端部を溶融し、一体化
    させて接続する光ファイバ融着接続装置であって、透明
    な材料からなる基板の表面に、光ファイバを前記状態に
    整列させるための1又は2以上のV溝が形成され、前記
    V溝の表面を下方から照明する光学系を備えた光ファイ
    バ位置決めガイドを有することを特徴とする光ファイバ
    融着接続装置
  2. 【請求項2】 前記光学系が前記光ファイバ位置決めガ
    イドの内部又は外部近傍に光源を有することを特徴とす
    る請求項1に記載の光ファイバ融着接続装置
  3. 【請求項3】 前記光ファイバ位置決めガイドの、前記
    V溝が形成されている表面の下方向に、複数の面発光光
    源を有することより、前記光学系が複数の前記V溝のう
    ちの特定のV溝を選択して照明できることを特徴とする
    請求項1に記載の光ファイバ融着接続装置
  4. 【請求項4】 前記光ファイバ位置決めガイドの内部
    の、前記V溝が形成されている表面の下方向に、開口を
    形成可能な光シャッタを設けることにより、前記光学系
    が複数の前記V溝のうちの特定のV溝を選択して照明で
    きることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ融着
    接続装置
  5. 【請求項5】 前記光ファイバ位置決めガイドの前記V
    溝が形成されている表面の領域以外の、外部に面してい
    る表面を、外部の光から遮光したことを特徴とする請求
    項1乃至4のいづれか1項に記載の光ファイバ融着接続
    装置
  6. 【請求項6】 前記V溝の表面を前記光学系により下方
    向から照明し、前記V溝の表面に付着しているごみを、
    前記ごみにより生ずる影を観測することにより識別し、
    排除した後、前記V溝上に光ファイバの端部を相互に対
    向させた状態で軸ずれを生ずることなく整列させ、融着
    接続することを特徴とする、請求項1乃至5のいづれか
    1項に記載の光ファイバ融着接続装置を用いた光ファイ
    バの融着接続方法
  7. 【請求項7】 複数の前記V溝の同じ方向に傾斜する表
    面を、前記光学系により選択的に照明することを特徴と
    する請求項6に記載の光ファイバの融着接続方法
JP14072897A 1997-05-30 1997-05-30 光ファイバ融着接続装置及び融着接続方法 Pending JPH10332974A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7412145B2 (en) * 2003-02-17 2008-08-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber connecting tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7412145B2 (en) * 2003-02-17 2008-08-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber connecting tool

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