TW201118445A - Method for adjusting optical axis between optical fiber and optical device - Google Patents

Description

201118445 六、發明說明： 【發明戶斤屬之技術領城】 發明領域 本發明係有關於一種光纖與發光元件或受光元件等光 學裝置之光軸調整方法，特別是有關於一種可簡易且迅迷 地推斷出光纖側連接器與光學裝置側連接器之抵接位 置者。 【先前技冬好;j 發明背景隨著網際網路等通訊網之整備，使用光纖來 尚速發送接收大容量資訊之光通訊的比重日益增大。在此 光通訊，光纖及連接至該等之發光元件或受光元件等光學 裝置擔負主要功用，因此，光纖與光學裝置之光軸校對係 極為重要之要素技術。 此光纖及光學裝置之一例係如第10(b)圖所示，於光纖 bl側安裝有光纖側連接器〇1，於光學裝置b2側安裝有光學 裝置側連接器C2。將該等連接器cl、c2之光軸校對時，首 先，使兩連接器cl、c2之接合部於鉛直方向相對且稍微分 離並予以保持，接著，舉例言之，從發光元件（光學裝置b2) 發出光並將該光導引至受光侧之光纖“而測量受光強度， 一面使連接器cl、c2於水平方向相對移動，一面搜尋此受 光強度成為最大之位置以進行光軸校對。之後，藉由雷射 炫接等接合連接器cl、C2。 在此’使上述光纖側連接器cl與光學裝置側連接器c2 稍微分離的理由是：若在兩連接器cl、c2接觸之狀態下使 201118445 其相對移動’則會因連接器Cl、C2之摩擦而造成移動無法 順利地進行，雷射光之受光強度之測量將變得不穩定，而 無法進行正確之光軸校對。 關於如此之光纖側連接器C1與光學裝置側連接器c 2之 分離，習知之一例係如專利文獻1之申請專利範圍第4項、 第2圖等所記載，以下述方法進行：於配置於下方之第2連 接器（第2圖之零件12)側設置力感測器等接觸探測機構，使 配置於上方之第1連接器（第2圖之零件11)靠近第2連接器， 在探測到該等兩連接器之接觸後，將第丨連接器從該接觸位 置向上拉至力感測器之力成為零之位置。 先行技術文獻 專利文獻

專利文獻1日本專利公開公報2005-107160號 C發明内容:J 發明概要 發明欲解決之課題 然而，如上述之光纖與光學裝置之定位方法雖可藉 由接觸探測機構來確實地探測光纖側連接器與光學裝置側 連接器有無接觸，但因設置該接觸探測機構，而有著裝置 變大並導致製造成本大幅上升之問題點。 本發明係為解決上述問題點而發明者。 用以欲解決課題之手段 申請專利範圍第1項之發明係一種光纖與光學裝置之 光軸調整方法，其係將安裝於光纖端部之光纖側連接器與 4 201118445 =發=或受光元:等光學裝置之峨置側連接 仃义位，俾使則述光纖之絲與前述光學裝置 4牛驟—致者’並具有第1步驟、第2步驟、第3步驟、及第 :驟，該第1步驟係將前述光纖側連接器及 = 的其中一連接器作為第丨連接器，而使其： 連接器之錯tnr連接器，而使其位於前述其中一 合之部位• 用以將該等第1及第2連接器接 '、配置成在分離之狀態下相對者；該第2步驟係使 月連接幻連接器落下至前述第2連接器上，而使 2連接响細神餐勒增w述第= 者前述第1及第2連接器間分離成形成預定間隔 水平方驟係使前述第1連接^或/及前述第2連接器於 軸校對者。目對移動，以進行前述光纖及前述光學裝置之光 申β專利知圍第2項之發明係在申請專 光纖與光學褒置之光軸調整 圍第1項之 而於第1連接姑 擊吸收機構， 第2連接器之μ至2連接器上時，可緩和因該等第1及 弟連接&之衝撞所引起之衝擊者。 發明效果 根據申請專利範圍第旧之光纖愈光學 :方法，由於具有第〗步驟、第2步驟、及第3;:: 一連接器作^ 述光學裝置側連接器中的其中 徒么/為第1連接器’而使其位於上方，將另-連接写 作為第2連接器，而使其位於前述其中一連接器之錯直妾; 201118445 方，並且，用以將該等第1及第2連接器接合之部位係配置 成在分離之狀態下相對者；該第2步驟係使前述^連接器 落下至前述第2連接器上，而使該等第〗及第2連接器抵接 者；該第3步驟係藉由上升機構使前述第丨連接器上升，而 使前述第1及第2連接㈣分離成形成預^間隔者，故可簡 易且迅速地推斷出光纖側連㈣與光學裝置側連接器之抵 接位置，而可順利地轉移至之後進行之第丨及第2連接器之 分離與光軸校對。 根據申請專利範圍第2項之發明，除了申請專利範圍第 1項之光纖與光«置之紐觀枝的料外，還備有衝 擊吸收機構，而於第1連接器落下至第2連接器上時，可緩 和因該等第1及第2連接器之衝撞所引起之衝擊，因此，可 防止光學裝置及光纖因第i及第2連接器之衝撞而損傷，而 可確實地將光纖及光學裝置連接，實現穩定之光通訊。 圖式簡單說明 第1圖係顯示用以實施本發明光纖與光學裝置之光軸 凋整方法之連接器接合裝置一例的概略正面圖。 第2圖係第1圖之概略側面圖。. 第頂係將第1圖之上部單元附近放大顯示之概略側面圖。 第4圖係將第1圖之上部單元附近放大顯示之概略圖， 第4(a)圖顯示正面圖，第4(b)圖顯示左側面圖。 第5圖係第4圖之概略俯視圖。 第6圖係將第1圖之下部單元附近放大顯示之概略正面圖。 第7圖係第6圖之概略俯視圖。 201118445 第8圖係顯示使用了第1圖 例的方塊圖。 之連接器接合裝置之系統一 第9圖係用以δ兒明本發明光纖與光學裝置之光轴調整 方法之步驟的主要部位之部份切斷概略放大圖第9⑷圖顯 不第1步驟’第9_顯示第2步驟，第9⑷關示第3及第4 步驟，第9⑷圖顯示連接器之間的接合步驟。 第10圖係顯示用於本發明之光纖、光學裝置及該等連 接器之概略圖，第1G(a)_示光軸調整前之圖，第_圖 顯示光軸調整後之圖。 I：實施方式】 較佳實施例之詳細說明 參照第1圖〜第10圖，說明本發明的一實施例。A係連 接器接合裝置’如第10(b)圖所示，連接器接合裝置A係將 安裝有光纖側連接器el之光纖bl之光軸與安裝有光學製置 側連接He2之光學裝置邮餘校對而將兩連接器“、 c2接合者’如第1圖所示，大致由機體i、上部單元2、下部 單元3、及接合機構4所構成。 機體1係將上部單元2、下部單元3及接合機構4固定成 -體者’如第1圖所示，在正面視點，於兩側直立設置有支 tell、η，並以連結該等支柱u、u之上端部之方式橫向 架設有安裝構件12。 如第1圖、第2圖所示’前述上部單元2係安裝於安裝構 件12者，如第3圖所示，其具有把持機構21、固定機構25、 上升機構28。此外，如第3圖所示，軸14可旋轉地支撐於安 201118445 裝在安裝構件12之轴承13，㈣±部單元2係安裝成可透過 臂29而藉由該軸14來旋動自如者，舉例言之，藉由氣缸了進 行旋動，可如第2圖之假想線所示，可於機體】之前方移動。 把持機構2i係將光纖側連接器cl及光學裝置側連接器 c2中的其中一連接器作為第丨連接器81而把持，使其位於上 方者，在本實施例係顯示以光纖側連接scl作為第丨連接器 81之-例，如第4圖所示，言亥以連接器_由慣用之夹頭 21 a而裝卸自如地固定成接合部朝下方之狀雜。 又’如第3圖所示，於把持機構21安裝有在側面視點中 略呈L字形之托架22，如第4圖、第5圖所示，於該托架22 之背面側以鎖固螺絲等固定有平板狀之卡止片23，該卡止 片23具有突出至側邊之突出部23a。該把持機構以及卡止片 23係以可於上下方向移動之方式，透過安裝於托架22之滑 件24而滑動自如地安裝於引導軌道26(參照第5圖）。 固定機構25係將把持機構21固定成可卡止脫離者，如 第5圖所示，設置成以卡止構件25a、25a從前後方向夾持突 出部23a。該卡止構件25a、25a可藉由圖中未顯示之氣缸等 而於第5圖箭號所示之方向進退，於解除卡止構件25a、25& 所造成的卡止片23之卡止時，把持機構21係因自身重量而 下降者。 上升機構28係安裝於臂29,而在藉由固定機構25固定 把持機構21之狀態下使其與該固定機構25—同上升者，如 後述，上升機構28係使第丨及第2連接器81、82從抵接狀態 分離成形成預定間隔者，可使用馬達或氣缸等致動器。 201118445 又，如第4(a)圖、第4(b)圖所示，亦可於連接器接合裝 置A§5:置衝擊吸收機構27,此衝擊吸收機構27係於解除固定 機構25所造成的把持機構21之卡止，而第丨連接器8ι落下至 第2連接器82上時，緩和該等第丨及第2連接器8卜a之衝撞 所引起之衝擊者，例如彈簧構件27a，此彈簣構件27a之上 端安裝於安裝在引導軌道26側部之安裝構件2几，下端安裝 於托架22。 如第6圖、第7圖所示，前述下部單元3具有可於水平方 向移動之XY台31、及透過安震構件34而安裝於該灯台31 之連接器保持器35。 如第7圖所示’於ΧΥ平台31安裝有使該灯⑼朝前後 方向移動之X轴致動器32及使該灯台31朝左右方向移動之 球致動器33，該等致動器32、33接收來自後述控制機辦 之驅動信號，而可在水平方向自由移動。 。運接器保持器35係將光纖側連接器似光學裝置側連 接器c2中的另_連接器作為第2連接器82而保持，使盆位於 前述其中—連接H⑻連接魏)之Μ下方者，在本實施 例係顯不以光學裝置側連接器e2作為第2連接器82之_ 例’如糊、第7圖所示，該第2連接器_由慣用之夹頭 裝卸自如地蚊成接合部朝上方⑻編叫則)之 則述接合機構4係接合p連接器81與第2連接如 單元且祕财絲接合之_，_雷射照射 单根據此雷射照射單元，藉由調整雷射光之照射面積， 201118445 即使兩連接器8卜82間分離數〜數十㈣，亦可，而且， 由於是利用非接觸方式來接合，故可抑制第i連接器81與第 2連接器82相對地位置偏離。此外，接合機構4亦可不為對 兩連接器81、82遍及全周輯接者，例如，亦可將接合機 構4於3方向均分配置’俾能以⑽。間隔來點熔接。 接著，就使用如上述構成之連接器接合裝 例來說明，如第戰示，上部化、下部單幻及^機 構4皆連接於控制機構6，於第2連接器82連接有發光元件 (例如雷射二極體(LD)等光學裝置叫時，令連接至㈣機樽 6之電源61為ON，而從裝設於下部單元3之發光元件（光學巢 置b2)發出光，藉由裝設於上部單元2之光纖Μ接收該光以 藉由光強度計62測量受光強度，使該受光強度信號回歸至 控制機構6。然後，在下部單元3，藉由致動器32、33(參照 第7圖）使XY台31於水平方向移動，搜尋受光強度成為最大 之位置，在其值成為最大之位置，藉由接合機構4將第 第2連接器81、82接合。 另一方面，於第2連接器82連接有受光元件（例如光電 二極體(PD)等光學裝置b2)時，透過連接至控制機構6之光 源63而從裝設在上部單元2之光纖bi發出光，藉由裝設於下 部單元3之受光元件（光學裝置b2)接收該光，藉由電流計64 測量電流，使該電流信號回歸至控制機構6。然後，在下部 單元3，藉由致動器32、33(參照第7圖）使XY台31於水平方 向移動’搜尋電流成為最大之位置，在其值成為最大之位 置，藉由接合機構4將第1及第2連接器81、82接合。 10 201118445 接著’參照第9(a)圖〜第9(b)圖來說明光纖bl與光學裝 置b2之光軸調整方法，首先，如第9(a)圖所示，將光纖側連 接器cl及光學裝置側連接器c2中的其中一連接器（在本實施 例為光纖側連接器cl)固定於把持機構21之夾頭2la，使其作 為第1連接器81而位於上方，並將另一連接器（在本實施例 為光學裝置側連接器C2)固定於連接器保持器35之夾頭 35a使其作為弟2連接器82而位於前述其中一連接器（第ι 連接器81)之鉛直下方，並且，將用以接合該等第i及第之連 接器81、82之部位配置成在分離之狀態下相對（第丨步驟 此外於苐1連接器81預先裝設有光纖bl，於第2連接器82 預先裝設有光學裝置b2。 然後，在第1步驟後，使固定機構25(參照第4圖、第5 圖）作動，解除卡止構件25a、25a所造成的突出部23a之卡 止，使把持機構21下降，藉此，使第丨連接器81落下至第2 連接器82上，而如第9(b)圖所示，使該等第丨及第2連接器 81、82抵接（第2步驟）。此外，由於把持機構幻係在滑件以 滑動於引導軌道26之狀態下下降，故位於第2連接器82之鉛 直上方之第1連接器81可確實地抵接於第2連接器82上。 然後，在第2步驟後，使固定機構25再次作動而藉由卡 止構件25a、25a卡止突出部23a，在該卡止狀態下，藉由上 升機構28使受把持機構21所把持之第丨連接器81上升，而如 第9(c)圖所示，使第i及第2連接器8卜82間分離成形成預定 間隔L(係至少第1及第2連接器81、82分離且第丨及第2連接 器81、82可藉由接合機構4確實地接合之間隔，舉例言之， 201118445 當接合機構4為雷射熔接時，係〇〜數十卜⑺之範圍内之間 隔)(第3步驟）。 然後，在第3步驟後，如第9(c)圖所示，藉由ΧΥ台31 之作動使第2連接器82於水平方向相對移動’進行光纖“及 光學裝置b2之光軸校對（第4步驟），具體言之，如第8圖所 示’令連接至控制機構6之電源61為〇]^，而從裝設於下部 單TC3之發光元件（光學裝置b2)發出光，藉由裝設於上部單 元2之光纖bl接收該光以藉由光強度計62測量受光強度，使 該受光強度信號回歸至控制機構6。然後，在下部單元3， 藉由致動器32、33(參照第7圖）使乂丫台31於水平方向移動， 搜尋受光強度成為最大之位置，在其值成為最大之位置， 如第9(d)圖所示’使用雷射照射單元(接合機構句，將第丨及 第2連接器81、82雷射熔接。 又，上述貫施例雖然係顯示以第1連接器81作為光纖側 連接器cl、以第2連接器82作為光學裝置側連接器^之一 例，但亦可將光纖側連接器cl與光學裝置側連接器。替 換’而亦可以第1連接器81作為光學褒置側連接器C2、以第 2連接器82作為光纖側連接器cl。 又，上述實施例雖然係顯示使用發光元件作為光學裝 置b2之一例，但亦可使用受光元件作為光學裝置“，此時， 亦可如第8圖所示，透過連接至控制機構6之光源幻而由光 纖bl發出光，藉由受光元件(光學裂置吻接收該光，藉由電 流計64測量電流’使該電流信號回歸至控制機構6，使XY 台31於水平方向移動，搜尋電流成為最大之位置，在其值 12 201118445 成為最大之位置藉由接合機構4接合第丨及第2連接器8ι、u。 又’上述實施例雖然係顯示將XY台（31)設於下部單元3 之一例，但該XY台亦可設於上部單元2、或設於上部單元2 及下部單元3兩者，而亦可使第1連接器81、或第1連接器81 及第2連接器82於水平方向相對移動。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示用以實施本發明光纖與光學裝置之光轴 调整方法之連接器接合裝置一例的概略正面圖。 第2圖係第1圖之概略側面圖。 第3圖係將第1圖之上部單元附近放大顯示之概略側面圖。 第4圖係將第1圖之上部單元附近放大顯示之概略圖， 第4(a)圖顯示正面圖，第4(b)圖顯示左側面圖。 第5圖係第4圖之概略俯視圖。 第6圖係將第1圖之下部單元附近放大顯示之概略正面圖。 第7圖係第6圖之概略俯視圖。 第8圖係顯示使用了第1圖之連接器接合裝置之系統一 例的方塊圖。 第9圖係用以說明本發明光纖與光學裝置之光軸調整 方法之步驟的主要部位之部份切斷概略放大圖，第9(a)圖顯 示第1步驟，第9(b)圖顯示第2步驟，第9(c)圖顯示第3及第4 步驟’第9(d)圖顯示連接器之間的接合步驟。 第10圖係顯示用於本發明之光纖、光學裝置及該等連 接器之概略圖’第10(幻圖顯示光軸調整前之圖，第1〇(1))圖 顯示光軸調整後之圖。 13 201118445 【主要元件符號說明】 1.. .機體 2.. .上部單元 3.. .下部單元 4…接合機構 6.. .控制機構 7···氣缸 11.. .支柱 12.. .安裝構件 13…軸承 14·.·軸 21…把持機構 21a...夾頭 22.. .托架 23.. .卡止片 23a...突出部 24…滑件 25…固定機構 25a…卡止構件 26…引導軌道 27…衝擊吸收機構 27a...彈簣構件 27b...安裝構件 28.. .上升機構 29···臂 31.. .XY 台 32…X轴致動器 33.. .Y軸致動器 34…安裝構件 35.. .連接器保持器 35a".夾頭 61.. .電源 62.. .光強度計 63.. .光源 64.. .電流計 81.. .第1連接器 82.. .第2連接器 A...連接器接合裝置 bl·.·光纖 b2...光學裝置 cl…光纖側連接器 c2...光學裝置側連接器 L...間隔 14

Claims (1)

1. 201118445 七、申請專利範圍： 1. -種光纖與光學裝置之光㈣整方法，_安裝於光纖 端部之光纖側連接器與安裝於發光元件或受光元件等 光學裝置之光學裝置側連接轉合，進行定位，俾使前 述光纖之光軸與前述光學裝置之光軸一致者，其具有· 第1步驟，係將前述光纖側連接器及前述光學裝置 側連接器_的其中—連接器作為第1連接器，而使其位 於上方，將另一連接器作為第2連接器而使其位ς前 述其中—連接器之錯直下方，並且，用以將該等第1及 第2連接器接合之部位係配置成在分離之狀態下相對者； 第2步驟，係使前述第！連接器落下至前述第2連接 益上，而使該等第1及第2連接器抵接者； 第3步驟，係藉由上升機構使前述第1連接器上升 而使前述第1及第2連接器間分離成形成預定間隔者；及 第4步驟’係使前述第lit接器或/及前述第2連接号 於水平方向相對移動，㈣行前述域及前述光學裝置 之光軸校對者。 2. ^申請專利範圍第1項之光纖與光學裝置之光轴調整方 遠中備有衝擊吸收機構，而於第1連接器落下至第2 如接益上時’可緩和因該等第1及第2連接器之衝撞所引 起之衝擊。 15