JPS593723B2 - 光ファイバの切断方法および切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は良好な切断端面を再現性良く得ることのできる
光ファイバの切断方法および簡易な構造の光ファイバ切
断装置に関する。

低損失光ファイバや半導体レーザ等の開発により、近年
光ファイバ通信が注目され、その周辺技５ 術の開発も
進められている。

光ファイバの切断技術もその一つで、光ファイバ間の接
続や光ファイバと光源との結合等に重要な役割を果して
いる。従来、光ファイバを切断するには、一般に光ファ
イバの表面に人手によつて微小な切り傷をつけ、１０こ
の切り傷部に曲げ力や張力を加えることにより行われて
いる。つまり、硬くて鋭い刃を有するナイフにて光ファ
イバの表面の一点、あるいはその周面に沿つて傷を付け
、これを適当な曲率を有する台座上を滑らせながら張力
を加えて光ファイバ１５の切断を行つている。熟年ら、
このような従来方法では、光ファイバが極めて微小径の
ものであるため、傷の大きさや形の再現性が悪く、しか
も単に台座上を滑らせるだけなので切断条件の適確な把
握が困難であつた。そして、傷が浅い場合にはフ０ 切
断されにくく、無理に応力を加えて切断すると端面に凹
凸ができる。また傷が極端に深すぎても、傷をつけた側
の裏側に、一方の端面に欠損部、他方の端面に突起が残
る状態で切断され、垂直端面を出すことができない。こ
れらのことは、光ファ２５イバ同志を結合する場合等、
大きな支障となり、良好な光結合を困難にする。本発明
はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、常に再現性良く、直角で凹凸のない良
好な端面を得ることのできる９０光ファイバの切断方法
およびこの方法を実施する簡易で実用性の高い構造の光
ファイバ切断装置を提供することにある。

本発明の方法は、光ファイバの表面を研磨用微粉末を分
散させた加傷材により長手方向にこすつ３５て所定範囲
にすり傷をつけ、この光ファイバを所定の曲率面を有す
る台座上を滑らせながら引張ることにより前記すり傷の
部分で切断することを特徴とする。

本発明の装置は、上記の如き台座を光フアイバより硬度
の小さい材料により構成し、この台座上に引張り移動さ
れる光フアイバを押える押え部材を設けると共に、台座
上の曲率面位置より光フアイバ移動方向の後方に上述し
た加傷材を配置して構成したことを特徴とする。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明方法の一実施例を説明するためのもので
、所定の曲率面Ａを有する台座上に加傷材３および押え
部材４を図示の如く配置し、光フアイバ２を矢印Ｂ方向
に引張り移動させる。前記加傷材３は例えばダイヤモン
ド等の研磨用微粉末を混入し、その一部を表面に露出さ
せたエポキシ樹脂等の高分子材料によつて構成されたも
のである。具体的に光フアイバ２の端面切断は次のよう
にして行われる。先ず、二次被覆、一次被覆が除去され
た光フアイバ２を台座１上におき、同光フアイバ２を加
傷材３および押え部材４にてそれぞれ適度な力で挟込む
。これによつて光フアイバ２は押え部材４によつて台座
１の曲率面Ａに沿つて曲げられる。しかるのち、光フア
イバ２の二次被覆を矢印Ｂ方向に引張ると、光フアイバ
２の台座１上での移動により、加傷材３によつて光フア
イバ２の表面に、その長手方向に沿つて複数（無数）の
すり傷がつけられる。更に光フアイバ２を引き続けると
上記加傷材３によつて傷がつけられた光フアイバ２の加
傷部が台座１の曲率面Ａに到達し、押え部材４によつて
所定の曲げが加えられる。この曲げと、前記引張りによ
る張力とによつて光フアイバ２に応力が加わり、光フア
イバ２の表面に数多くつけられた傷のうち、垂直端面を
得るのに必要最小限の深さの最初の傷の部分で光フアイ
バ２が切断されることになる。これによつて直角で且つ
凹凸のない良好な切断端面を得ることが可能となる。次
に、本発明による光フアイバ２の良好なる切断のメカニ
ズムについて、従来方法と対比して説明する。

光フアイバを切断する基本作業は、先ず光フアイバの表
面に微小な傷をつけること、しかるのち上記加傷部に適
度な応力を加えることである。ここで上記光フアイバに
つけられる傷は、垂直端面を出すためには深すぎても浅
すぎてもならず、その大きさと形の再現性が良いことが
要求される。この点、従来のようにナイフ等を用いて光
フアイバの長手方向の一点にのみ傷をつけることは、光
フアイバが極めて微細であることから、その大きさおよ
び形の再現性をよくすることが原理的に甚だ困難である
。しかも傷をつける刃先は、当然鋭利でなければならず
、長期間の使用に際してこの条件を維持することは極め
て難かしい。この点、本発明によれば、光フアイバより
も硬度力塙い微粉末を混入し、その一部を表面に露出さ
せたエポキシ樹脂等からなる加傷材を用いて、光フアイ
バの長手方向にこすることにより、深浅さまざまのすり
傷が略無数につけられることになる。上記光フアイバよ
り硬度の高い微粉末は、ダイヤモンドや金剛石等、研磨
用微粉末として数多くあり、その材料制約も殆んど受け
ることがない。そして光フアイバを引張つてすり傷部分
が曲率面に達すると、ここに応力が加わり、多数のすり
傷のうち最初の切断され易い傷に上記応力が集中してそ
の切断が生じることになる。従つて一点に切り傷をつけ
る方法と異なり、傷の深さの制御は極めて容易である。
そして本発明によれば光フアイバの切断端面は良好な垂
直端面となり、他の光フアイバ等との結合が確実に行わ
れるようになる。

しかも、光フアイバの引張つた方向に残されるすり傷は
浅いものであつて、光伝送には影響はない。また残り傷
は光フアイバの長手方向に沿つたすり傷であるから、ベ
ンデイングに対しても応力が集中しにくく、クラツクが
入るようなこともない。ちなみに従来の方法では、光フ
アイバの一点に通常長手方向と直交する方向に切り傷が
つくから、この部分が切断されずに残された場合には、
ベンデイングによりクラツクが入り易いものとなる。

次に、光フアイバの切断作業に要求されることは、光フ
アイバの加傷部分に、いかにして応力を集中させるかと
云うことである。従来、一般的には、光フアイバの加傷
部分を外側にして所定の曲率を以つて曲げを加え、これ
に張力を加えることにより行われている。然乍らこのよ
うな手段によれば、傷が浅い場合に応力集中が起り易い
ように曲げの曲率を大きくすると切断端面に凹凸が生じ
易くなり、逆に傷が深すぎて小さい曲率で切断されたと
きにも端面が垂直でなくなると云う問題がある。換言す
れば、特定された光フアイバに対する適切な曲率条件範
囲が極めて狭く、これ故、光フアイバ仕様が変つた場合
には最適条件が変化するので、その条件把握とその調整
が極めて困難であると云う問題がある。これに対し本発
明では、傷の分布状態は加傷材による台座に対する押圧
力によつて容易に調整することができ、しかも複数のす
り傷をつけてそのうち必要最小限の深さの最初の傷のと
ころで切断がなされるため、光フアイバの材質や寸法が
変つても難しい条件設定を何ら必要としない。

次に本発明に係る光フアイバ切断装置は具体的には、例
えば第２図および第３図に示す如く構成される。

第２図は切断器の全体形状を示す斜視外観図で、第３図
はその要部断面構成図である。台座１１は光フアイバよ
り硬度の小さい例えばベークライトで形成され、曲率面
Ａの曲率半径を２〜４？としている。この台座１１の長
手方向側面には、チヨウ板１２が固定され、このチヨウ
板１２を介して固定治具１３が上記台座１１の上面に対
して開閉自在に取付けられている。この固定治具１３の
側部近傍下面には、治具１３に設けられたねじ穴に螺合
するねじ１４，１５を介して加傷材１６および押え部材
１７がそれぞれ設けられている。つまり、ねじ１４，１
５を介して加傷材１６および押え部材１７が治具１３と
一体化され、その開閉によつて台座１１上面に対向され
るようになつている。また、加傷材１６および押え部材
１７はねじ１４，１５の回転調整によつて台座１１の上
面に対するくり出し量が設定されるようになつている。
しかして、固定治具１３の端部には固定部材１８が設け
られており、その回動によつて固定部材１８の先端部に
設けられた爪１９と、台座１１の側部に設けられた突起
２０とが係合し、台座１１に対して固定治具１３が閉じ
られた状態で固定化保持される。この固定化によつて、
前記加傷材１６および押え部材１７もそれぞれ台座１１
の上面に対して一定の位置関係で対向配置される。尚、
前記押え部材１７としては、市販の硬質ゴム材を所定形
状に切出したものが用いられ、また加傷材１６は、研磨
材コランダム＃６００をエポキシ樹脂に混入して硬化さ
せ、その後樹脂表面を上記コランダム＃６００を用いて
研磨処理して形成される。このような構造の切断器によ
り、例えば被覆を除去した外径１００〜２００！Ｔｍの
石英系および多成分系の光フアイバ２１をそれぞれ切断
加工する場合、先ず、上記光フアイバ２１を台座１１上
にセツトする。

しかるのち固定治具１３を閉じて、台座１１と加傷材１
６および押え部材１７とにより光フアイバ２１をそれぞ
れ挟み込み、この状態で固定化する。このときねじ１４
，１５を調整して、光フアイバ２１に加える加傷材１６
および押え部材１７からの押え力を最適化設定する。こ
のようにして光フアイバ２１を引くことにより、同光フ
アイバ２１が効果的に切断される。本発明者らの実験に
よれば、曲率面Ａの曲率半径を２〜４ｃ１ｎの範囲で種
々の光フアイバについて切断加工したところ、加傷材１
６と押え部材１７の押え力を僅かに変化させるだけで、
直角で凹凸のない良好な切断端面が得られることが確認
された。

また曲率部Ａの表面状態に関しては、完全平滑面とする
よりも、僅かに凹凸を有する面とし、光フアイバに対し
て摩擦力を強くすることによつて、微小曲りの程度を調
整し易くし、良好な端面が得られ易いことも確認された
。このように本実施例装置によれば、台座１１が適度な
曲率を有する上、比較的柔らかいゴム質材料からなる押
え部材１７にて光フアイバが押えられるので、光フアイ
バには、台座１１の曲率に相当する曲げ応力と、上記押
え部材１７と台座１１とによつて挟まれたことによる摩
擦張力、そして押え部材１７による局部的な微小曲り応
力が加わることになる。

この為、上記局部的な微小曲り応力の分だけ、従来方法
に比して余分に応力が加わることになり、この結果加傷
部への応力集中が生じ易くなる。またこのことは、台座
１１の曲率を一定とした場合であつても、押え部材１７
による押え力だけで上記微小曲り応力の程度を変え得る
ことを意味し、光フアイバの仕様変化に十分対処するこ
とが可能となる。しかもこの装置では、前記加゛傷材１
６以外の台座１１や押え部材１７等を、光フアイバ２１
よりも硬度の低い材料でそれぞれ形成することにより、
加傷部以外の光フアイバに無用の傷をつけることがない
。このように本発明によれば、光結合に要求される良好
な切断端面を簡易にして再現性良く得ることができ、し
かも簡易な構成で各種光フアイバに適合できる等の優れ
た効果を奏し得る。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば切断器の大きさや形状は仕様に応じて定めればよ
いものである。また各部を構成する素材についても、切
断に供する光フアイバに応じて定めればよい。更には、
基本的構成を同じくすれば、加傷材の取付け構造等、特
に限定されない。また光フアイバに加える張力は、人為
的に与えてもよく、また引張り装置等を組込んで機械的
に与えるようにしてもよい。要するに本発明はその要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を示す図、第２図は本発
明装置の一実施例を示す斜視外観図、第３図はその要部
断面構成図である。 １，１１・・・・・・台座、２，２１・・・・・・光フ
アイバ、３，１６・・・・・・加傷材、４，１７・・・
・・・押え部材、１２・・・・・・チヨウ板、１３・・
・・・・固定治具、１４，１５・・・・・・ねじ、１８
・・・・・・固定部材、１９・・・・・・爪、２０・・
・・・・突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光ファイバの表面を研磨用微粉末を分散させた加傷
   材により長手方向にこすつて所定範囲にすり傷をつけ、
   この光ファイバを所定の曲率面を有する台座上を滑らせ
   ながら引張ることにより前記すり傷の部分で切断するこ
   とを特徴とする光ファイバの切断方法。 ２ 光ファイバより硬度の小さい材料からなり一定領域
   に所定の曲率面を形成してなる台座と、この台座上に置
   かれて長手方向に引張り移動される光ファイバを前記曲
   率面に沿わせて台座との間に所定の圧力で押える押え部
   材と、前記台座上の前記曲率面位置より光ファイバ移動
   方向の後方に置かれ、台座に沿つて引張り移動される光
   ファイバの表面にすり傷をつける研磨用微粉末を分散さ
   せた加傷材とを具備したことを特徴とする光ファイバの
   切断装置。