WO2007046498A1 - 光ファイバー接続用カプラーおよびカプラーに光ファイバーを取り付ける方法 - Google Patents

光ファイバー接続用カプラーおよびカプラーに光ファイバーを取り付ける方法 Download PDF

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WO2007046498A1
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coupler
sleeve
template
collimator lens
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Inventor
Takahisa Jitsuno
Keiu Tokumura
Original Assignee
Nalux Co., Ltd.
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/422—Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements
    • G02B6/4225—Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements by a direct measurement of the degree of coupling, e.g. the amount of light power coupled to the fibre or the opto-electronic element
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends

Definitions

  • the present invention relates to a coupler for connecting an optical fiber and a method for attaching an optical fiber to a coupler.
  • a background art relating to a coupler for connecting an optical fiber that can be easily connected and to which an optical fiber can be attached and detached, and a method for attaching an optical fiber to a coupler.
  • FIG. 9 is a diagram showing a connection using a mechanical-splicer.
  • an optical fiber 11 is guided by a precision V-groove structure 105 and connected via a refractive index matching liquid 107.
  • the connection using the Mecha-Carls Brycer is a semi-fixed connection method and cannot be used in places where an optical fiber needs to be attached or detached.
  • FIG. 10 is a diagram showing a direct connection using a connector.
  • an optical fiber 11 is covered with a ferrule 101, and two ferrules 101 are connected by a sleeve 103 to connect the optical fibers 1.
  • a ferrule 101 For example, see JP-A-10-62652.
  • the core diameter of the optical fiber is 10 micrometers. Therefore, the ferrule 101 and the sleeve 103 have a precision of 1 micrometer or less for matching the optical fiber. Required. Therefore, the cost increases.
  • FIG. 11 is a diagram showing connection using a connector provided with a collimator lens.
  • the optical fiber 11 covered with the ferrule 101 is provided on the ferrule 101. Connected to the collimator lens 7. The light passing through the optical fiber 11 is converted into collimated light having a large beam diameter by the collimator lens 7.
  • two ferrules 101 with a sleeve 103 one optical fiber is connected.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-25 5184 see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-25 5184.
  • a method of attaching an optical fiber to a coupler having a collimator lens in a hollow portion includes a step of inserting an optical fiber covered with a template 'sleeve into the hollow portion of the coupler; While monitoring the collimated light that is transmitted through the collimator lens with the tip force of the optical fiber 1 being transmitted through the optical fiber 1, the position of the template 'sleeve with respect to the coupler, the central axis of the coupler body and the collimated light Adjusting to align with the central axis of.
  • the method further includes the step of supplying an energy curing resin between the coupler and the sleeve with the template 'sleeve position adjusted relative to the coupler, and applying energy to the energy curing resin.
  • the optical fiber When the optical fiber is attached to the coupler body by the method of the present invention, the central axis of the coupler body and the central axis of the collimated light are aligned. Therefore, by simply connecting the two coupler bodies so that the central axes are aligned, it is possible to connect the optical fibers without complicated adjustment work. Also, the optical fiber can be attached to and detached from the coupler without repeated adjustment.
  • An optical fiber is mounted on a coupler having a collimator lens in a hollow portion according to the present invention.
  • the attaching method includes the steps of inserting a template 'sleeve-covered optical fiber into the hollow portion of the coupler and supplying an energy-curing resin between the coupler and the template' sleeve.
  • the method further monitors the position of the template 'sleeve with respect to the coupler while monitoring the collimated light that has exited from the tip of the optical fiber 1 and transmitted through the collimator lens while passing light through the optical fiber.
  • the optical fiber When the optical fiber is attached to the coupler main body by the method of the present invention, the central axis of the coupler main body and the central axis of the collimated light are aligned. Therefore, by simply connecting the two coupler bodies so that the central axes are aligned, it is possible to connect the optical fibers without complicated adjustment work. Also, the optical fiber can be attached to and detached from the coupler without repeated adjustment.
  • the intensity distribution of light is measured by a two-dimensional sensor.
  • the central axis of the coupler body and the central axis of the collimated light can be easily aligned.
  • the wavefront distribution of light is measured by a two-dimensional sensor.
  • the central axis of the coupler body and the central axis of the collimated light can be easily aligned.
  • a coupler for connecting an optical fiber includes a coupler main body having a hollow portion, a collimator lens attached to the hollow portion, and an optical fiber attached to the hollow portion in the vicinity of the collimator lens.
  • the central axis of In order to align, the sleeve and the optical fiber include an energy curable resin portion provided between the hollow collimator lens and the sleeve so as to fix the optical fiber to the coupler body.
  • the central axis of the coupler body and the central axis of the collimated light are aligned. Therefore, by simply connecting the two coupler bodies so that the central axes are aligned, it is possible to connect the optical fibers without complicated adjustment work. Also, the optical fiber can be attached to and detached from the force blur without repeating the adjustment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a coupler for connecting an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an optical fiber sleeve 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an optical fiber sleeve 1 and a coupler body 3 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a mounting sleeve 1 and a coupler body 3 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which a sleeve 1 of an optical fiber and a coupler body 3 are combined for adjusting the position of the optical fiber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a connector in a state where an optical fiber 11 and a sleeve 3 are inserted according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration in which couplers are connected according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a follow chart showing a procedure of a method for connecting optical fibers according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a connection using a mechanical splicer.
  • FIG. 10 is a diagram showing a direct connection using a connector.
  • FIG. 11 is a diagram showing connection using a connector provided with a collimator lens.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a coupler for connecting optical fibers according to an embodiment of the present invention.
  • a coupler main body having a hollow portion is indicated by 3.
  • the optical fiber sleeve inserted in the hollow part of the coupler body 3 is denoted by 1.
  • Reference numeral 7 denotes a collimator lens mounted in the hollow portion of the coupler body 3.
  • the optical fiber 11 is covered with a sleeve 1 at its periphery, and its tip protrudes from the sleeve 1 and is in contact with the collimator lens 7.
  • a space is provided between the end of the sleeve 1 with respect to the collimator 7 and the collimator 7, and a portion 5 of energy curable resin is provided in this space.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the sleeve 1 of the optical fiber according to the embodiment of the present invention.
  • the sleeve 1 may also be configured with two partial forces divided by a plane passing through the central axis of the cylindrical shape, which may be substantially cylindrical.
  • a V-shaped groove may be provided in a portion corresponding to the central axis of the two portions, and the optical fiber 11 may be held by the two V-shaped grooves of the two portions.
  • the optical fiber sleeve includes a sleeve used for adjusting the position of the optical fiber and a mounting sleeve used for actual use.
  • the former is called template 'sleeve and the latter is called mounting sleeve.
  • the shape of the end of the template 'sleeve and the mounting sleeve with respect to the collimator 7 is the same.
  • the predetermined length of the tip portion of the optical fiber 11 is set so that the optical fiber is bare. In addition, it is designed to protrude from the optical fiber single wire force sleeve 1 to a predetermined length.
  • the diameter of the optical fiber strand is 125 micrometers, and the diameter of the optical fiber cord including the optical fiber strand and the surrounding coating is 2 to 3 millimeters.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the optical fiber sleeve 1 and the coupler body 3 according to an embodiment of the present invention.
  • the coupler body 3 has a hollow portion 31, and a collimator lens 7 is installed near one end of the hollow portion 31.
  • the sleeve 1 covering the optical fiber 11 is inserted into the hollow portion 31 from the other end of the hollow portion 31.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the mounting sleeve 1 and the coupler body 3 according to an embodiment of the present invention.
  • the coupler body 3 is provided with a concave portion 113
  • the mounting sleeve 1 is provided with a convex portion 111.
  • the axial position of the mounting sleeve 1 can be fixed by engaging the convex 111 and the concave 113.
  • Three for mounting coupler body 3 A fastener for fixing the axial position of the hub 1 may be provided.
  • the shape of the template 'sleeve and the mounting sleeve may be the same except for the shape for fixing the axial position of the mounting sleeve.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which a template 'sleeve 1 and a coupler body 3 are combined for adjusting the position of an optical fiber according to an embodiment of the present invention. Fix the end of Template's sleeve 1 on the opposite side of the collimating lens to the XY stage 21, and place the tip of the optical fiber 11 in the plane perpendicular to the longitudinal direction (axial direction) of the template sleeve 1. The position can be adjusted.
  • the light emitted from the tip end of the optical fiber 11 passes through the collimator lens 7 and is substantially collimated.
  • the collimated light is measured by the measuring device 23.
  • the measuring device 23 may be a two-dimensional sensor such as a two-dimensional CCD array.
  • the position of the optical fiber 1 1 1 can be adjusted by manipulating the sleeve 1 while measuring the intensity distribution with a two-dimensional sensor array.
  • the measuring device 23 may be a two-dimensional microlens array for performing wavefront measurement.
  • wavefront measurement will be described.
  • the Shirt-Khartmann measurement method is used.
  • a reference light having a helium neon light source (not shown) is made incident on the microlens array.
  • the focal length of the microlens in the microlens array is, for example, 10000 micrometers, and the arrangement pitch is 0.3 mm.
  • Each microlens collects the incident reference light.
  • focus images are formed on a detector array (CCD) and the position of each focus is recorded.
  • CCD detector array
  • the measurement light is incident on the microlens array 10 and the focus image is recorded in the same manner.
  • a deviation amount between the focus position of the reference light and the focus position of the measurement light is obtained. Since the amount of deviation from the reference light represents the inclination of the wavefront, the wavefront of the beam light can be obtained by integrating the entire beam diameter.
  • the position of the optical fiber 11 can be adjusted by manipulating the template 'sleeve 1 while measuring the wavefront distribution.
  • the template 'sleeve 1 in the hollow portion 31 of the coupler body 3 Inject energy-cured resin into the space between the lens and the collimator lens 7.
  • the energy curable resin may be injected by the opening force provided on the side surface of the coupler body 3.
  • the energy curable resin may be an ultraviolet curable resin. Below, the case where ultraviolet curing resin is used is demonstrated.
  • the ultraviolet curable resin injected into the space between the template sleeve 1 and the collimator lens 7 in the hollow portion 31 of the coupler body 3 is cured by irradiating it with ultraviolet rays.
  • the ultraviolet light may be irradiated through the collimator lens 7.
  • the template 'sleeve 1 and the optical fiber 11 are removed from the hollow portion 31 of the force bra main body 3.
  • a material for the sleeve a material that does not adhere to the ultraviolet curable resin, for example, metal or grease is used so that it can be easily removed. Specific examples include aluminum and liquid crystal polymer.
  • the optical fiber 11 and the mounting sleeve 1 having the same shape as those used for adjustment are inserted into the hollow portion 31 of the coupler body 3 manufactured as described above, the tip of the optical fiber 11 Further, the position of the optical fiber 11 is determined so that the tip of the sleeve 1 follows the shape of the UV curable resin portion 5 and the central axis of the coupler body 3 and the central axis of the collimated light are aligned.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the coupler in a state where the optical fiber 11 and the mounting sleeve 1 are inserted according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration in which couplers are connected according to an embodiment of the present invention.
  • the sleeve for connecting the two couplers is indicated by 103.
  • the latch mechanism 35 is used when connecting the couplers.
  • FIG. 8 is a follow chart showing the procedure of a method for connecting optical fibers according to an embodiment of the present invention.
  • the method can be divided into a method of manufacturing a coupler and a method of connecting optical fibers with the manufactured coupler.
  • step S010 of FIG. 8 the optical fiber 11 is inserted into the template 'sleeve 1 and fixed.
  • the predetermined length of the tip of the optical fiber 11 is set so that the optical fiber strand is exposed, and the optical fiber single strand force template 'sleeve 1 protrudes the predetermined length.
  • step S020 the template 'sleeve 1 is inserted into the hollow portion 31 of the coupler body 3. Make a space between the tip of the template 'sleeve 1 and the collimator lens 7.
  • step S030 light is transmitted through the optical fiber 11.
  • step S040 while measuring one fiber of light, the position of the template 'sleeve 1 is adjusted so that the central axis of the force blur body 3 and the central axis of the collimated light are aligned.
  • step SO 50 UV curing resin is injected into the space between the tip of the template 'sleeve 1 and the collimator lens 7. Before inserting the template 'sleeve 1, UV curable resin may be injected.
  • step S060 the ultraviolet curable resin portion 5 is irradiated with ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin portion 5.
  • step S070 the template 'sleeve 1 is removed from the hollow portion 31 of the coupler body 3.
  • a method of connecting the optical fibers with the manufactured coupler is as follows.
  • the optical fiber 11 is inserted into the mounting sleeve 1 and fixed.
  • the predetermined length of the tip portion of the optical fiber 11 is set so that the optical fiber strand is exposed, and the optical fiber strand protrudes from the mounting sleeve 1 by a predetermined length.
  • a coating solution is applied to the tip portion of the optical fiber 11 to prevent end face reflection.
  • the matching liquid a liquid having an intermediate refractive index between the refractive index of the collimator lens 7 and the refractive index of the optical fiber is preferable. Specific examples include ethylene glycol (refractive index: 1.4316).
  • step S100 the mounting sleeve 1 is inserted into the hollow portion 31 of the force blur body 3 and fixed. Position the optical fiber 11 so that the tip of the optical fiber 11 and the tip of the sleeve 1 are aligned with the shape of the UV curable resin part 5 and the center axis of the coupler body 3 and the center axis of the collimated light are aligned. Decisions are made.
  • step S110 it is possible to connect the optical fibers without performing complicated adjustment work by simply connecting the two coupler bodies so that the central axes are aligned.
  • the optical fiber can be attached to and detached from the coupler without repeated adjustment.

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Abstract

　接続作業が簡単で、光ファイバーの脱着を行うこともできる、カプラーに光ファイバーを取り付ける方法を提供する。カプラーの中空部に、テンプレート・スリーブで外側を覆った光ファイバーを挿入するステップと、光ファイバーに光を通した状態で、光ファイバーの先端から出てコリメータレンズを透過したコリメート光をモニターしながら、カプラー本体の中心軸とコリメート光の中心軸とを揃えるように調整するステップと、カプラーに対して調整されたテンプレート・スリーブの位置を固定した状態で、カプラーとスリーブの間にエネルギー硬化樹脂を供給するステップと、エネルギー硬化樹脂を硬化させるステップと、カプラーからテンプレート・スリーブを引き抜くステップと、カプラーの中空部に、実装用スリーブで外側を覆った光ファイバーを挿入し、エネルギー硬化樹脂の形状に沿って固定するように取り付けるステップと、を含む。

Description

明 細 書
光ファイバ一接続用カプラーおよびカプラーに光ファイバ一を取り付ける 方法
技術分野
[0001] 本発明は、光ファイバ一接続用カプラーおよびカプラーに光ファイバ一を取り付け る方法に関する。特に、接続作業が簡単で、光ファイバ一の脱着を行うこともできる光 ファイバー接続用カプラーおよびカプラーに光ファイバ一を取り付ける方法に関する 背景技術
[0002] 光通信などに使用される光ファーバーの従来の接続方法としては、光ファイバ一同 士の突き合わせ溶接、メカ-カルスブライーサ一を使用した接続、コネクタを使用した 直接接続、コリメータレンズを備えたコネクタを使用した接続などが知られて 、る。
[0003] 光ファイバ一同士の突き合わせ溶接は、固定接続方法であり、光ファイバ一の脱着 が必要な箇所には使用することができない。
[0004] 図 9は、メカ-カルスプライ一サーを使用した接続を示す図である。図 9において、 光ファイバ一 11は、精密 V溝構造 105によってガイドされ、屈折率整合液 107を介し て接続される。メカ-カルスブライーサ一を使用した接続は、半固定接続方法であり 、光ファイバ一の脱着が必要な箇所には使用することができない。
[0005] 図 10は、コネクタを使用した直接接続を示す図である。図 10において、光ファイバ 一 11は、フエルール 101に覆われており、 2つのフエルール 101をスリーブ 103によ つて接続することにより、光ファイバ一を接続する。たとえば、特開平 10-62652号公報 を参照されたい。
[0006] コネクタを使用した直接接続において、光ファイバ一コア径は、 10マイクロメータで あるので、光ファイバ一を突き合わせるには、フエルール 101およびスリーブ 103に 対して、 1マイクロメータ以下の精度が要求される。したがって、コストが高くなる。
[0007] 図 11は、コリメータレンズを備えたコネクタを使用した接続を示す図である。図 11に おいて、フエルール 101で覆われた光ファイバ一 11は、フエルール 101に設けられ たコリメータレンズ 7に接続される。光ファイバ一 11を通過する光は、コリメータレンズ 7によってビーム径の大きなコリメート光に変換される。 2つのフェルール 101をスリー ブ 103によって接続することにより、光ファイバ一を接続する。たとえば、特開 2003-25 5184号公報を参照されたい。
[0008] コリメータレンズを備えたコネクタを使用した接続において、ビーム径が大きくなるの で、フェルール 101およびスリーブ 103に対して要求される精度は低くなる。しかし、 コリメート光の方向精度を上げるには高精度の部品を使用する必要がある。
発明の開示
[0009] 上記の背景の下で、接続作業が簡単で、光ファイバ一の脱着を行うこともできる光 ファイバー接続用カプラーおよびカプラーに光ファイバ一を取り付ける方法に対する ニーズがある。
[0010] 本発明による、コリメータレンズを中空部に備えたカプラーに、光ファイバ一を取り 付ける方法は、カプラーの中空部に、テンプレート 'スリーブで外側を覆った光フアイ バーを挿入するステップと、光ファイバ一に光を通した状態で、光ファイバ一の先端 力も出てコリメータレンズを透過したコリメート光をモニターしながら、カプラーに対し てテンプレート 'スリーブの位置を、カプラー本体の中心軸とコリメート光の中心軸とを 揃えるように調整するステップと、を含む。当該方法は、さらに、カプラーに対して調 整されたテンプレート 'スリーブの位置を固定した状態で、カプラーとスリーブの間に エネルギー硬化榭脂を供給するステップと、エネルギー硬化榭脂にエネルギーを与 えて硬化させるステップと、カプラー力もテンプレート 'スリーブを引き抜くステップと、 カプラーの中空部に、実装用スリーブで外側を覆った光ファイバ一を挿入し、ェネル ギー硬化樹脂の形状に沿って固定するように取り付けるステップと、を含む。
[0011] 本発明の方法により、光ファイバ一をカプラー本体に取り付けると、カプラー本体の 中心軸とコリメート光の中心軸とが揃っている。したがって、中心軸を揃えるように 2個 のカプラー本体の接続を行うだけで、煩雑な調整作業を行うことなぐ光ファイバ一の 接続を行うことができる。また、カプラーに対して、光ファイバ一の着脱を、調整を繰り 返すことなく行うことができる。
[0012] 本発明による、コリメータレンズを中空部に備えたカプラーに、光ファイバ一を取り 付ける方法は、カプラーの中空部に、テンプレート 'スリーブで外側を覆った光フアイ バーを挿入するステップと、カプラーとテンプレート 'スリーブの間にエネルギー硬化 榭脂を供給するステップと、を含む。当該方法は、さらに、光ファイバ一に光を通した 状態で、光ファイバ一の先端から出てコリメータレンズを透過したコリメート光をモニタ 一しながら、カプラーに対してテンプレート 'スリーブの位置を、カプラー本体の中心 軸とコリメート光の中心軸とを揃えるように調整するステップと、カプラーに対して調整 されたスリーブの位置を固定した状態で、エネルギー硬化榭脂にエネルギーを与え て硬化させるステップと、カプラーからテンプレート 'スリーブを引き抜くステップと、力 ブラーの中空部に、実装用スリーブで外側を覆った光ファイバ一を挿入し、エネルギ 一硬化樹脂の形状に沿って固定するように取り付けるステップと、を含む。
[0013] 本発明の方法により、光ファイバ一をカプラー本体に取り付けると、カプラー本体の 中心軸とコリメート光の中心軸とが揃っている。したがって、中心軸を揃えるように 2個 のカプラー本体の接続を行うだけで、煩雑な調整作業を行うことなぐ光ファイバ一の 接続を行うことができる。また、カプラーに対して、光ファイバ一の着脱を、調整を繰り 返すことなく行うことができる。
[0014] 本発明の一実施形態によれば、コリメータレンズを透過したコリメート光をモニター する際に、 2次元センサで光の強度分布を測定する。
[0015] したがって、カプラー本体の中心軸とコリメート光の中心軸とを容易に揃えることが できる。
[0016] 本発明の他の実施形態によれば、コリメータレンズを透過したコリメート光をモニタ 一する際に、 2次元センサで光の波面分布を測定する。
[0017] したがって、カプラー本体の中心軸とコリメート光の中心軸とを容易に揃えることが できる。
[0018] 本発明による光ファイバ一を接続するためのカプラーは、中空部を備えたカプラー 本体と、中空部に取り付けられたコリメータレンズと、中空部にコリメータレンズに近接 して取り付けられた光ファイバ一用のスリーブと、スリーブに周囲を覆われ、先端部分 がスリーブ力 コリメータレンズに向けて突き出した光ファイバ一と、カプラー本体の 中心軸と、光ファイバ一から出てコリメータレンズを通過したコリメート光の中心軸とを 揃えるように、スリーブおよび光ファイバ一をカプラー本体に固定するように、中空部 のコリメータレンズとスリーブとの間に設けられたエネルギー硬化樹脂の部分と、を含 む。
[0019] 本発明のカプラーにおいては、カプラー本体の中心軸とコリメート光の中心軸とが 揃っている。したがって、中心軸を揃えるように 2個のカプラー本体の接続を行うだけ で、煩雑な調整作業を行うことなぐ光ファイバ一の接続を行うことができる。また、力 ブラーに対して、光ファイバ一の着脱を、調整を繰り返すことなく行うことができる。 図面の簡単な説明
[0020] [図 1]本発明の一実施形態による光ファイバ一を接続するためのカプラーの構成を示 す図である。
[図 2]本発明の一実施形態による光ファイバ一のスリーブ 1の構成を示す図である。
[図 3]本発明の一実施形態による光ファイバ一のスリーブ 1とカプラー本体 3との構成 を示す図である。
[図 4]本発明の一実施形態による実装用スリーブ 1とカプラー本体 3との構成を示す 図である。
[図 5]本発明の一実施形態による、光ファイバ一の位置調整用に、光ファイバ一のスリ ーブ 1とカプラー本体 3とを組み合わせた構成を示す図である。
[図 6]本発明の一実施形態による、光ファイバ一 11およびスリーブ 3を挿入した状態 のコネクタの構成を示す図である。
[図 7]本発明の一実施形態による、カプラー同士を接続した構成を示す図である。
[図 8]本発明の一実施形態による光ファイバ一を接続する方法の手順を示すフォロー チャートである。
[図 9]メカニカルスプライーサ一を使用した接続を示す図である。
[図 10]コネクタを使用した直接接続を示す図である。
[図 11]コリメータレンズを備えたコネクタを使用した接続を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0021] 図 1は、本発明の一実施形態による光ファイバ一を接続するためのカプラーの構成 を示す図である。 [0022] 図 1において、中空部を備えたカプラー本体を 3で示す。カプラー本体 3の中空部 に挿入された、光ファイバ一のスリーブを 1で示す。また、カプラー本体 3の中空部内 に取り付けられたコリメータレンズを 7で示す。光ファイバ一 11は、周囲をスリーブ 1で 覆われており、その先端は、スリーブ 1から突き出してコリメータレンズ 7に接している。 スリーブ 1のコリメータ 7に対する端部とコリメータ 7との間には、スペースが設けられて おり、このスペースにエネルギー硬化樹脂の部分 5が設けられる。
[0023] つぎに、本発明の一実施形態による光ファイバ一を接続するためのカプラーの各 構成要素についてさらに詳細に説明する。
[0024] 図 2は、本発明の一実施形態による光ファイバ一のスリーブ 1の構成を示す図であ る。スリーブ 1は、ほぼ円柱形状であってもよぐ円柱形状の中心軸を通る平面で分 割した 2つの部分力も構成されるようにしてもよい。 2つの部分の中心軸に相当する部 分に、 V字溝を設け、 2つの部分の 2つの V字溝によって、光ファイバ一 11を保持す るようにしてもよい。光ファイバ一のスリーブには、光ファイバ一の位置調整用に使用 されるスリーブと実使用に供される実装用のスリーブとがある。前者をテンプレート'ス リーブ、後者を実装用スリーブと呼称する。テンプレート 'スリーブと実装用スリーブの 、少なくとも、コリメータ 7に対する端部の形状は、同一とする。
[0025] ここで、光ファイバ一 11の先端部分の所定の長さは、光ファイバ一素線が剥き出し になるようにする。また、光ファイバ一素線力 スリーブ 1から所定の長さ突き出るよう にする。光ファイバ一素線の直径は、 125マイクロメータ、光ファイバ一素線とその周 囲の被覆を含む光ファイバ一コードの直径は、 2乃至 3ミリメータである。
[0026] 図 3は、本発明の一実施形態による、光ファイバ一のスリーブ 1とカプラー本体 3との 構成を示す図である。カプラー本体 3は、中空部 31を有し、中空部 31の一方の端部 近くには、コリメータレンズ 7が設置されている。中空部 31の他方の端部から、光ファ ィバー 11を覆ったスリーブ 1を中空部 31に挿入する。
[0027] 図 4は、本発明の一実施形態による実装用スリーブ 1とカプラー本体 3との構成を示 す図である。カプラー本体 3には凹部 113が備えられ、実装用スリーブ 1には凸部 11 1が備えられている。実装する際に、凸部 111と凹部 113とを係合させることにより、実 装用スリーブ 1の軸方向位置を固定することができる。カプラー本体 3の実装用スリー ブ 1の軸方向位置を固定するための留め具を設けるようにしてもよい。
[0028] テンプレート 'スリーブと実装用スリーブの形状は、実装用スリーブの軸方向位置を 固定するための形状を除き、同一としてもよい。
[0029] 図 5は、本発明の一実施形態による、光ファイバ一の位置調整用に、テンプレート' スリーブ 1とカプラー本体 3とを組み合わせた構成を示す図である。テンプレート'スリ ーブ 1の、コリメートレンズ側と反対側の端部を XYステージ 21に固定し、テンプレート •スリーブ 1の長手方向（軸方向）に垂直な面内で光ファイバ一 11の先端部の位置を 調整することができる。
[0030] 光ファイバ一 11の先端力 発した光は、コリメータレンズ 7を通過して、ほぼコリメ一 ト光とされる。当該コリメート光は、測定装置 23によって測定される。
[0031] 測定装置 23は、 2次元 CCDアレイなどの 2次元センサであってもよい。 2次元セン サアレイで強度分布を測定しながら、スリーブ 1を操作することにより、光ファイバ一 1 1の位置を調整することができる。
[0032] また、測定装置 23は、波面測定を行うための 2次元マイクロレンズアレイであっても よい。ここで、波面測定について説明する。波面測定には、たとえば、シャツクハルト マン測定法を使用する。測定に際しては、たとえば、図示しないヘリウム 'ネオン光源 力もの基準光をマイクロレンズアレイに入射させる。マイクロレンズアレイにおけるマイ クロレンズの焦点距離は、たとえば、 10000マイクロメートル、配置ピッチは、 0. 3ミリ メートルである。各マイクロレンズは、入射された基準光をそれぞれ集光する。結像レ ンズを使用して焦点像をディテクタアレイ (CCD)上に結像して、個々の焦点の位置を 記録する。つぎに測定光をマイクロレンズアレイ 10に入射させ、同様に焦点像を記録 する。基準光での焦点位置と測定光の焦点位置のズレ量を求める。基準光とのズレ 量は波面の傾きを表して 、るので、ビーム径全体につ 、て積分するとビーム光の波 面が求まる。波面分布を測定しながら、テンプレート 'スリーブ 1を操作することにより、 光ファイバ一 11の位置を調整することができる。
[0033] このように光ファイバ一 11の位置を調整することによって、カプラー本体 3の中心軸 とコリメート光の中心軸とを揃えるようにする。
[0034] 調整が終了した後、カプラー本体 3の中空部 31における、テンプレート 'スリーブ 1 とコリメータレンズ 7との間のスペースにエネルギー硬化榭脂を注入する。エネルギー 硬化樹脂の注入は、カプラー本体 3の側面に設けた開口部力も行うようにしてもよい 。エネルギー硬化榭脂は、紫外線硬化樹脂であってもよい。以下では、紫外線硬化 榭脂を使用する場合について説明する。
[0035] つぎに、カプラー本体 3の中空部 31における、テンプレート 'スリーブ 1とコリメ一タレ ンズ 7との間のスペースに注入した紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させる。 紫外線は、たとえば、コリメータレンズ 7を介して照射するようにしてもよい。
[0036] 紫外線硬化榭脂が硬化した後、テンプレート 'スリーブ 1と光ファイバ一 11を力ブラ 一本体 3の中空部 31から抜き去る。容易に抜き去ることができるように、スリーブの材 料としては、紫外線硬化樹脂と接着しない材料、たとえば金属、榭脂などを用いる。 具体的には、アルミニウム、液晶ポリマーなどである。
[0037] 上記のようにして製造したカプラー本体 3の中空部 31に、調整の際に使用したのと 同じ形状の光ファイバ一 11および実装用スリーブ 1を挿入すると、光ファイバ一 11の 先端部およびスリーブ 1の先端部が、紫外線硬化樹脂の部分 5の形状にならい、カブ ラー本体 3の中心軸とコリメート光の中心軸とを揃えるように光ファイバ一 11の位置決 めが行われる。
[0038] 図 6は、本発明の一実施形態による、光ファイバ一 11および実装用スリーブ 1を挿 入した状態のカプラーの構成を示す図である。
[0039] 図 7は、本発明の一実施形態による、カプラー同士を接続した構成を示す図である
。 2個のカプラーを接続するためのスリーブを 103で示す。ラッチ機構 35は、カプラー 同士を接続する際に使用される。
[0040] 図 8は、本発明の一実施形態による光ファイバ一を接続する方法の手順を示すフォ ローチャートである。当該方法は、カプラーを製造する方法と、製造したカプラーによ つて光ファイバ一を接続する方法とに分けられる。
[0041] 既に説明したカプラーを製造する方法は以下のようにまとめることができる。図 8の ステップ S010において、テンプレート 'スリーブ 1に光ファイバ一 11を入れて固定す る。光ファイバ一 11の先端部分の所定の長さは、光ファイバ一素線が剥き出しになる ようにし、光ファイバ一素線力 テンプレート 'スリーブ 1から所定の長さ突き出るように する。ステップ S020において、カプラー本体 3の中空部 31にテンプレート 'スリーブ 1 を挿入する。テンプレート 'スリーブ 1の先端とコリメータレンズ 7との間にスペースを設 けるようにする。ステップ S030において、光ファイバ一 11に光を透過させる。ステップ S040において、ファイバ一光を測定しながら、テンプレート 'スリーブ 1の位置を、力 ブラー本体 3の中心軸とコリメート光の中心軸とを揃えるように調整する。ステップ SO 50において、テンプレート 'スリーブ 1の先端とコリメータレンズ 7との間のスペースに 紫外線硬化榭脂を注入する。なお、テンプレート 'スリーブ 1の挿入前に、紫外線硬 化榭脂を注入してもよい。ステップ S060において、紫外線硬化樹脂の部分 5に紫外 線照射を行い紫外線硬化樹脂の部分 5を硬化させる。ステップ S070において、テン プレート 'スリーブ 1を、カプラー本体 3の中空部 31から抜き去る。
[0042] つぎに、製造したカプラーによって光ファイバ一を接続する方法は、以下のとおりで ある。図 8のステップ S080において、実装用スリーブ 1に光ファイバ一 11を入れて固 定する。光ファイバ一 11の先端部分の所定の長さは、光ファイバ一素線が剥き出し になるようにし、光ファイバ一素線が、実装用スリーブ 1から所定の長さ突き出るように する。ステップ S090において、光ファイバ一 11の先端部分に、端面反射防止用にマ ツチング液を塗布する。マッチング液としては、コリメータレンズ 7の屈折率と、光フアイ バーの屈折率との中間の屈折率を有する液体が好ましい。具体的には、エチレング リコール (屈折率： 1.4316)などである。光ファイバ一 11の先端部分に、マッチング液 を塗布するので、ファイバ一端面の研磨は不要である。ステップ S100において、力 ブラー本体 3の中空部 31に実装用スリーブ 1を挿入し固定する。光ファイバ一 11の 先端部およびスリーブ 1の先端部が、紫外線硬化樹脂の部分 5の形状にならい、カブ ラー本体 3の中心軸とコリメート光の中心軸とを揃えるように光ファイバ一 11の位置決 めが行われる。
[0043] 上記の方法により、光ファイバ一 11をカプラー本体 3に取り付けると、カプラー本体
3の中心軸とコリメート光の中心軸とが揃っている。したがって、ステップ S110におい て、中心軸を揃えるように 2個のカプラー本体の接続を行うだけで、煩雑な調整作業 を行うことなぐ光ファイバ一の接続を行うことができる。また、カプラーに対して、光フ アイバーの着脱を、調整を繰り返すことなく行うことができる。

Claims

請求の範囲
[1] コリメータレンズを中空部に備えたカプラーに、光ファイバ一を取り付ける方法であ つて、
カプラーの中空部に、テンプレート 'スリーブで外側を覆った光ファイバ一を挿入す るステップと、
光ファイバ一に光を通した状態で、光ファイバ一の先端から出てコリメータレンズを 透過したコリメート光をモニターしながら、カプラーに対してテンプレート 'スリーブの 位置を、カプラー本体の中心軸とコリメート光の中心軸とを揃えるように調整するステ ップと、
カプラーに対して調整されたテンプレート 'スリーブの位置を固定した状態で、カブ ラーとテンプレート 'スリーブの間にエネルギー硬化榭脂を供給するステップと、 エネルギー硬化樹脂にエネルギーを与えて硬化させるステップと、
カプラー力 テンプレート 'スリーブを引き抜くステップと、
カプラーの中空部に、実装用スリーブで外側を覆った光ファイバ一を挿入し、エネ ルギー硬化樹脂の形状に沿って固定するように取り付けるステップと、を含む方法。
[2] コリメータレンズを中空部に備えたカプラーに、光ファイバ一を取り付ける方法であ つて、
カプラーの中空部に、テンプレート 'スリーブで外側を覆った光ファイバ一を挿入す るステップと、
カプラーとテンプレート 'スリーブの間にエネルギー硬化榭脂を供給するステップと 光ファイバ一に光を通した状態で、光ファイバ一の先端から出てコリメータレンズを 透過したコリメート光をモニターしながら、カプラーに対してテンプレート 'スリーブの 位置を、カプラー本体の中心軸とコリメート光の中心軸とを揃えるように調整するステ ップと、
カプラーに対して調整されたテンプレート 'スリーブの位置を固定した状態で、エネ ルギー硬化樹脂にエネルギーを与えて硬化させるステップと、
カプラー力 テンプレート 'スリーブを引き抜くステップと、 カプラーの中空部に、実装用スリーブで外側を覆った光ファイバ一を挿入し、エネ ルギー硬化樹脂の形状に沿って固定するように取り付けるステップと、を含む方法。
[3] コリメータレンズを透過したコリメート光をモニターする際に、 2次元センサで光の強 度分布を測定する請求項 1または 2に記載の方法。
[4] コリメータレンズを透過したコリメート光をモニターする際に、 2次元センサで光の波 面分布を測定する請求項 1または 2に記載の方法。
[5] 光ファイバ一を接続するためのカプラーであって、
中空部を備えたカプラー本体と、
中空部に取り付けられたコリメータレンズと、
中空部にコリメータレンズに近接して取り付けられた光ファイバ一用のスリーブと、 スリーブに周囲を覆われ、先端部分力スリーブ力もコリメータレンズに向けて突き出 した光ファイバ一と、
カプラー本体の中心軸と、光ファイバ一から出てコリメータレンズを通過したコリメ一 ト光の中心軸とを揃えるように、スリーブおよび光ファイバ一をカプラー本体に固定す るように、中空部のコリメータレンズとスリーブとの間に設けられたエネルギー硬化榭 脂の部分と、を含むカプラー。
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