WO2015098863A1 - マルチコア光ファイバおよびマルチコア光ファイバコネクタの製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing a multi-core optical fiber (hereinafter referred to as “MCF”) and a multi-core optical fiber connector (hereinafter referred to as “MCF connector”).
- MCF multi-core optical fiber
- MCF connector multi-core optical fiber connector
- the MCF includes a plurality of cores extending along a fiber axis direction (a direction extending along a fiber axis passing through the center of the MCF cross section that coincides with the longitudinal direction of the MCF and is orthogonal to the longitudinal direction) It consists of a common clad that covers each core. Each of the plurality of cores optically functions as an optical waveguide.
- the MCF has a larger number of cores per unit cross-sectional area than a single-core fiber, and thus is suitable for transmitting a large amount of information.
- Patent Document 1 discloses an example in which MCFs are aligned using a marker portion provided in each MCF. Specifically, at the time of fusion splicing, first, while monitoring the side surfaces of both of the MCFs to be connected, each of the MCFs is rotated around the fiber axis. The position after rotation (hereinafter referred to as “rotation position”) is confirmed. When it is confirmed that the monitor patterns of both MCFs (the arrangement of the core and the marker portion in the MCF displayed on the monitor screen during side monitoring) match, the end faces of both MCFs are The alignment operation is performed by moving the core position horizontally / vertically while facing each other. After alignment, the end faces of both MCFs to be connected are fusion-connected.
- the connection method described in Patent Document 1 is performed while comparing the monitor patterns of the two MCFs, the position of the core in each MCF may be an unspecified position. Further, in order to enable side monitoring, the marker has to be arranged at a position deviated from an arbitrary line symmetry axis that defines the line symmetry of the core array in the MCF section. In a connector component such as an array in which the rotational positions of a plurality of MCFs arranged in a one-dimensional manner are aligned, the plurality of MCF connection targets are not determined.
- the core arrangement directions (hereinafter referred to as “core arrangement directions”) in the plurality of MCFs are aligned in a specific direction.
- core arrangement directions When manufacturing parts, it is necessary to provide a method that can easily and accurately specify the core arrangement direction of each of the plurality of MCFs.
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and has a structure capable of accurately aligning the core arrangement direction of one or more MCFs constituting a connector part (for example, MCF connector). It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a connector component in which the core arrangement direction of the MCF and the one or more MCFs are aligned.
- This embodiment relates to a method for manufacturing an MCF connector having one or more MCFs and a connector, and each MCF includes a plurality of cores, a marker, and a common cladding.
- the plurality of cores are arranged on a first straight line on the fiber cross section.
- the marker is an element (first marker element) provided at a first position on a second straight line that is orthogonal to the first straight line and passes through the center of the cross section, or the first It includes elements (two second marker elements) provided at two second positions symmetrical to two straight lines.
- the manufacturing method of the MCF connector which concerns on this embodiment is provided with an arrangement
- the MCFs that are rotationally aligned are fixed to the connector.
- the MCFs are arranged at predetermined positions of the connector.
- the MCF is rotated (rotated around the fiber axis of the MCF (coincided with the longitudinal direction)) so that the rotation position of the marker becomes a specific position.
- the core arrangement direction is aligned in a specific direction in each MCF arranged in the connector.
- the present embodiment relates to a method for manufacturing an MCF connector having one or more MCFs and a connector, and each MCF includes a plurality of cores, a marker, and a common cladding.
- the plurality of cores are arranged on a first straight line on the fiber cross section.
- the marker is provided at a third position on the third straight line passing through a specific core included in the plurality of cores while being orthogonal to the first straight line.
- the manufacturing method of the MCF connector which concerns on this embodiment is provided with an arrangement
- the MCFs are arranged at predetermined positions of the connector.
- markers are monitored for each cross section of the MCF. While performing cross-section monitoring in this way, the MCF is rotated so that the rotation position of the marker becomes a specific position.
- the MCF is such that the distance between the markers between adjacent MCFs, the distance between specific cores between adjacent MCFs, and the distance between the first straight lines between adjacent MCFs are minimized.
- Each can be rotated.
- the core arrangement direction is aligned with a specific direction in each MCF arranged in the connector.
- the distance between the first straight lines between adjacent MCFs is the core closest to the other MCF among the cores arranged on the first straight line in one MCF and the first straight line in the other MCF. It is defined by the center-to-center distance with the core closest to the one MCF among the cores arranged in (1).
- the present embodiment relates to a method for manufacturing an MCF connector having one or more MCFs and a connector, and each MCF includes a plurality of cores, a marker, and a common cladding.
- the plurality of cores are arranged on a first straight line on the fiber cross section.
- the marker is provided at a fourth position on the field of view overlapping with a specific core included in the plurality of cores when the side surface of the MCF is monitored along a direction orthogonal to the first straight line.
- the manufacturing method of the MCF connector which concerns on this embodiment is provided with an arrangement
- the MCFs are arranged at predetermined positions of the connector.
- the marker is monitored from each side surface of the MCF. While performing such side surface monitoring, the MCF is rotated so that the rotation position of the marker becomes a specific position. Specifically, the MCF is rotated so that the positions of the marker and the specific core on the monitor coincide with each other on the monitor screen on which the respective sides of the MCF are displayed, which are monitored in the side monitoring. As a result, the core arrangement direction is aligned in a specific direction in each MCF.
- the present embodiment relates to an MCF including a plurality of cores, a marker, and a common cladding that individually surrounds the plurality of cores and the marker.
- the plurality of cores are arranged along the first straight line.
- the marker is a first marker element provided at a first position on the second straight line that is orthogonal to the first straight line and passes through the center of the cross section, or the second straight line. Includes second marker elements provided at two second positions symmetrical to each other.
- the present embodiment relates to an MCF including a plurality of cores, a marker, and a common cladding that individually surrounds the plurality of cores and the marker.
- the plurality of cores are arranged along the first straight line.
- the marker is provided at a third position on the third straight line that is orthogonal to the first straight line and passes through the midpoint of two adjacent cores of the plurality of cores. Yes.
- the present invention relates to an MCF including a plurality of cores, a marker, and a common cladding that individually surrounds the plurality of cores and the marker.
- the plurality of cores are arranged along the first straight line.
- the marker is provided at a fourth position on the visual field overlapping with a specific core included in the plurality of cores.
- an MCF having a structure capable of accurately aligning the core arrangement direction of the MCF held by the connector and an MCF connector manufacturing method.
- a 1st aspect is related with the manufacturing method of a MCF connector,
- the said MCF connector is a connector which has one or more MCF, the installation surface in which the edge part of MCF is each hold
- the manufacturing method according to the first aspect includes an arrangement step and a rotation alignment step. After the rotational alignment, the MCF is bonded and fixed to the connector (fixing step). In the arranging step, the end portions of the MCF are arranged at predetermined positions on the connector installation surface. In the rotation alignment step, the rotation position of the cross section of the MCF orthogonal to the longitudinal direction is adjusted by rotating the MCF around the longitudinal direction of the MCF.
- Each of the MCFs includes a plurality of cores extending along the longitudinal direction, a marker extending along the longitudinal direction in a state of being separated from each of the plurality of cores, and a common cladding that individually surrounds the plurality of cores and the marker.
- the core array composed of a plurality of cores includes one or more linear array elements, and each linear array element is arrayed on the first straight line or on a straight line parallel to the first straight line. 2 or more cores.
- the marker is at least one first marker element (first position) arranged on a second straight line orthogonal to the first straight line and passing through the center of the cross-section, or the second At least two second marker elements (second positions) arranged symmetrically with respect to the straight line.
- the MCF is rotated around the longitudinal direction so that the marker is arranged at a specific position while monitoring the marker. With this rotational alignment, the extending direction of the linear array elements in the MCF is aligned with a specific direction.
- the core arrangement direction in the MCF is aligned with a specific direction while monitoring the first marker element or the second marker element. This facilitates positioning in the rotational direction about the longitudinal direction (fiber axis) for each MCF.
- cross-section monitoring for monitoring each marker in the cross-section of the MCF may be performed.
- the marker of the MCF includes one first marker element and the position of one first marker element is expressed by a height with respect to the bottom surface of the connector
- the rotation alignment step Each MCF is centered about the longitudinal direction so that one first marker element is aligned to the highest position for all of the MCFs, or one first marker element is aligned to the lowest position for all of the MCFs. Rotational alignment.
- the rotational alignment step when the MCF marker includes two second marker elements and represents the position of each of the two second marker elements with a height relative to the bottom surface of the connector, the rotational alignment step Then, the two second marker elements are aligned at the position where the height average of all of the MCFs is the largest, or the two second markers are positioned at the position of the minimum of their height averages for all of the MCFs.
- the MCFs are each rotationally centered about the longitudinal direction so that the elements are aligned or the two second marker elements are aligned so that their heights are equal for all of the MCFs.
- the rotation alignment is performed while monitoring the cross section of each MCF. In this case, since each MCF is not affected by fluctuations in the outer diameter along the longitudinal direction, the rotation alignment of each MCF becomes easy.
- the rotational alignment step when the MCF marker includes two second marker elements, in the rotational alignment step, the midpoint of the line segment connecting the centers of the two second marker elements with respect to all of the MCF and the The center axis (fiber axis) of the MCF including two second marker elements coincides with each other, or the MCF including the two second marker elements from each of the two second marker elements with respect to all of the MCFs.
- the MCFs are rotationally aligned around the longitudinal direction so that the distances to the central axis (fiber axis) are equal.
- the rotation alignment is performed while monitoring each side surface of the MCF. In this case, since each MCF is not affected by fluctuations in the outer diameter along the longitudinal direction, the rotation alignment of each MCF becomes easy.
- each MCF extends along the longitudinal direction and has a marker on the second straight line in the cross section. You may further provide the reference marker arrange
- the markers on the side surfaces of the MCF are monitored in the rotational alignment step. In this side surface monitoring, when each marker of the MCF includes one first marker element, in the rotational alignment process, the MCF is centered on the longitudinal direction so that the marker and the reference marker coincide with each other for all of the MCFs. Each is rotationally aligned.
- the rotational alignment step refers to the midpoint of the line segment connecting the centers of the two second marker elements with respect to all of the MCFs.
- the MCFs are rotationally aligned around the longitudinal direction so that the markers for use coincide with each other. Also according to this fourth aspect, each MCF is not affected by fluctuations in the outer diameter along the longitudinal direction, etc., so that the rotation alignment of each MCF becomes easy.
- a fifth aspect relates to a method for manufacturing an MCF connector, the MCF connector having one or more MCFs, an installation surface on which the end portions of the MCF are respectively held, and a bottom surface facing the installation surface And comprising.
- the manufacturing method according to the first aspect includes an arrangement step and a rotation alignment step. After the rotational alignment, the MCF is bonded and fixed to the connector (fixing step). In the arranging step, the end portions of the MCF are arranged at predetermined positions on the connector installation surface. In the rotation alignment step, the rotation position of the cross section of the MCF orthogonal to the longitudinal direction is adjusted by rotating the MCF around the longitudinal direction of the MCF.
- Each of the MCFs includes a plurality of cores extending along the longitudinal direction, a marker extending along the longitudinal direction in a state of being separated from each of the plurality of cores, and a common cladding that individually surrounds the plurality of cores and the marker.
- the core array composed of a plurality of cores includes one or more linear array elements, and each linear array element is arrayed on the first straight line or on a straight line parallel to the first straight line. 2 or more cores.
- the markers are arranged on a second straight line that is orthogonal to the first straight line and passes through a specific core among the plurality of cores.
- the marker is arranged at the third position on the third straight line that is orthogonal to the first straight line and passes through the specific core among the plurality of cores.
- the MCF is rotated around the longitudinal direction so that the marker is arranged at a specific position while monitoring the marker in the cross section.
- the distance between markers in adjacent MCFs, the distance between specific cores in adjacent MCFs, and the distance between linear array elements in adjacent MCFs are rotationally aligned so that the distance between the straight lines is minimized.
- a sixth aspect relates to a method for manufacturing an MCF connector, the MCF connector having one or more MCFs, an installation surface on which the end portions of the MCF are respectively held, and a bottom surface facing the installation surface And comprising.
- the manufacturing method according to the first aspect includes an arrangement step and a rotation alignment step. After the rotational alignment, the MCF is bonded and fixed to the connector (fixing step). In the arranging step, the end portions of the MCF are arranged at predetermined positions on the connector installation surface. In the rotation alignment step, the rotation position of the cross section of the MCF orthogonal to the longitudinal direction is adjusted by rotating the MCF around the longitudinal direction of the MCF.
- Each of the MCFs includes a plurality of cores extending along the longitudinal direction, a marker extending along the longitudinal direction in a state of being separated from each of the plurality of cores, and a common cladding that individually surrounds the plurality of cores and the marker.
- the core array composed of a plurality of cores includes one or more linear array elements, and each linear array element is arrayed on the first straight line or on a straight line parallel to the first straight line. 2 or more cores.
- the markers are arranged on a second straight line that is orthogonal to the first straight line and passes through a specific core among the plurality of cores.
- the marker is arranged at the third position on the third straight line that is orthogonal to the first straight line and passes through the specific core among the plurality of cores.
- the marker is arranged at a position (fourth position) overlapping with a specific core included in the plurality of cores in each MCF.
- the marker and the specific core are monitored from the side, and the MCF rotates around the longitudinal direction so that the marker and the specific core overlap (preferably coincide). Be made.
- the positional relationship between the marker and the specific core can be confirmed on the monitor screen.
- the extending direction of the linear array elements in the MCF is aligned with the specific direction.
- each MCF it is preferable that the maximum width of the marker when monitored from the side is not more than the maximum width of the specific core. In this case, since the visibility of the marker is improved, the alignment accuracy can be improved.
- each MCF preferably includes a resin coat provided on the outer peripheral surface of the clad. In the manufacturing methods according to the first to seventh aspects, the end portions of the MCF from which part of the resin coat has been removed are respectively disposed on the installation surface of the connector.
- any of the following eighth to tenth aspects is applied to the MCF according to the present embodiment.
- the MCF according to the eighth aspect includes a plurality of cores extending along the longitudinal direction of the MCF, a marker extending along the longitudinal direction in a state of being separated from each of the plurality of cores, a plurality of cores, and And a common cladding that individually surrounds the markers.
- the core array composed of a plurality of cores includes one or more linear array elements, and each of the linear array elements is on the first straight line or the first straight line. It is comprised by the 2 or more core arranged on the straight line parallel to.
- the marker is at least one first marker element (first position) arranged on a second straight line orthogonal to the first straight line and passing through the center of the cross-section, or It includes at least two second marker elements (second positions) arranged symmetrically with respect to the second straight line.
- the MCF according to the ninth aspect includes a plurality of cores extending along the longitudinal direction of the MCF, a marker extending along the longitudinal direction in a state of being separated from each of the plurality of cores, a plurality of cores, and And a common cladding that individually surrounds the markers.
- the core array composed of a plurality of cores includes one or more linear array elements, and each of the linear array elements is on the first straight line or the first straight line. It is comprised by the 2 or more core arranged on the straight line parallel to.
- the markers are arranged on a second straight line that is orthogonal to the first straight line and passes through the midpoint of two adjacent cores among the cores belonging to one of the linear array elements.
- the marker is arranged at a third position on the third straight line that passes through the midpoint of two adjacent cores among the cores that are orthogonal to the first straight line and belong to one of the linear arrangement elements.
- the MCF according to the tenth aspect includes a plurality of cores extending along the longitudinal direction of the MCF, a marker extending along the longitudinal direction in a state of being separated from each of the plurality of cores, a plurality of cores, and And a common cladding that individually surrounds the markers.
- the core array composed of a plurality of cores includes one or more linear array elements, and each of the linear array elements is on the first straight line or the first straight line. It is comprised by the 2 or more core arranged on the straight line parallel to.
- the marker is disposed at a position (fourth position) overlapping with a specific core included in the plurality of cores.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of the MCF 1A according to the first embodiment.
- FIG. 1 shows a cross section perpendicular to the fiber axis AX (matching the longitudinal direction of the MCF).
- the MCF 1A according to the first embodiment includes eight cores 11 to 18 each extending along the fiber axis AX, a marker 21 extending along the fiber axis AX, and the cores 11 to 18 and the marker 21 individually.
- a surrounding clad 30 and a resin coat 100 provided on the outer peripheral surface of the clad 30 are provided.
- the cores 11 to 18 and the marker 21 extend along the fiber axis AX.
- Each of the cores 11 to 18 has a refractive index higher than that of the clad 30.
- the refractive index of the marker 21 is different from the refractive index of the clad 30.
- the cross-sectional shapes of the cores 11 to 18 and the marker 21 are circular, but the cross-sectional shapes are not particularly limited.
- the number of cores is not limited to 8, and may be 9 or more and 6 or less.
- the resin coat 100 may be composed of a plurality of resin layers.
- Each of the cores 11 to 18, the marker 21, and the clad 30 is mainly composed of quartz glass, and impurities for adjusting the refractive index are added as necessary.
- each of the cores 11 to 18 and the marker 21 is made of quartz glass to which GeO 2 is added, while the clad 30 is made of pure quartz glass.
- each of the cores 11 to 18 and the marker 21 is made of pure quartz glass, while the cladding 30 is made of quartz glass to which an F element is added.
- the core diameter of each of the cores 11 to 18 may or may not be the same.
- the refractive indexes of the cores 11 to 18 may or may not be the same.
- the cores 11 to 14 are arranged at equal intervals along a straight line L1 that does not pass through the center of the MCF 1A. These cores 11 to 14 constitute a first linear array element.
- the cores 15 to 18 are arranged at equal intervals along a straight line L2 that does not pass through the center of the cross section of the MCF 1A (position on the cross section intersecting the fiber axis AX). These cores 15 to 18 constitute a second linear array element.
- the straight line L1 and the straight line L2 are parallel to each other.
- the interval between the cores 11 to 14 and the interval between the cores 15 to 18 are adjusted as appropriate so that crosstalk does not occur between the cores 11 to 14, but passes through the center of the MCF 1A and is perpendicular to the straight line L1 (L2).
- the core 12 and the core 13, and the core 11 and the core 14 are arranged so as to be equidistant from each other.
- the core 16 and the core 17, and the core 15 and the core 18 are arranged so as to be equidistant with respect to the straight line L3.
- the marker 21 is arrange
- the number of straight lines on which the cores are arranged is not limited to two, and may be one or three or more.
- the manufacturing method includes an arrangement step and a rotation alignment step when arranging a plurality of MCFs 1A in an array, and each of the plurality of MCFs 1A is connected to the connector 50 after the rotation alignment. It is bonded and fixed to the installation surface (fixing step).
- 2 shows a method for manufacturing an MCF connector in which the ends of a plurality of MCFs 1A are arranged in an array on the installation surface of the connector 50. A part of the configuration shown in FIG. This corresponds to a configuration in which only one MCF 1A is installed on the installation surface of the connector 50.
- there are a method of performing rotational alignment while monitoring the end face of the MCF 1A cross-section monitoring
- a method of performing alignment while viewing the side surface of the MCF 1A side monitoring.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a process of attaching the MCF 1A to the connector 50 having the V-groove 51 provided on the installation surface facing the bottom surface 52 as a method of arranging a plurality of MCFs 1A in a one-dimensional manner.
- FIG. 3A is a diagram showing a configuration of monitoring means for performing cross-section monitoring in the rotational alignment process.
- the monitor means shown in FIG. 3A includes a CCD camera 510 as an image pickup means and a monitor 520 that displays an image captured by the CCD camera 510.
- the configuration in the vicinity of the connector 50 in FIG. 3A matches the configuration shown in FIG. 2, that is, the V groove 51 of the connector 50 has an end of the MCF 1A from which a part of the resin coat 100 has been removed. Each part is arranged.
- a plurality of V-shaped grooves 51 are formed in an array on the surface (installation surface) of the connector 50, and the end of the MCF 1A (resin coat 100 is removed on the V-groove 51.
- the end portions of the placed MCF 1 ⁇ / b> A are pressed against the V-groove 51 by the pressing plate 500.
- the end surfaces of the MCF 1A are cut substantially perpendicular to the fiber axis AX, and the end surfaces of the MCF 1A are monitored by the CCD camera 510, respectively.
- the rotational position of the MCF 1A is adjusted (rotation alignment step).
- the MCF 1A on the V-groove 51 is rotated so that the distance A between the marker 21 and the bottom surface 52 of the connector 50 (the height of the marker 21 with respect to the bottom surface 52) is maximized.
- the MCF 1A is rotated about the fiber axis AX, so that the markers 21 on the cross sections of the MCF 1A are aligned so as to have the same rotational position.
- the connector 50 is not limited to an array using the V-groove 51, and may have holes in which MCFs are arranged as many as the number of fibers (see FIG. 4B). Further, the MCF arrangement (linear arrangement) in the connector is not limited to one level, and may be two or more levels.
- the inter-fiber deviation for each outer diameter of the MCF 1A is smaller than 1 ⁇ m
- the core arrangement position error that is, the core position deviation from the fiber center is the horizontal arrangement direction (directions of the straight lines L1 and L2).
- a perpendicular (straight line L3) on which the marker 21 is provided is preferably in a range smaller than 90 ° to 1 °.
- the core arrangement directions of the plurality of MCFs 1A are aligned in specific directions only by confirming the positions of the markers 21. Therefore, the adjustment of the core position can be easily realized. Further, since the adjustment is performed while monitoring the cut MCF end faces (cross-section monitoring), end face observation and core position adjustment can be easily realized. If the position of each cut end face of the MCF is shifted in the front-rear direction (direction along the fiber axis AX), monitoring by the CCD camera 510 and core position adjustment with high accuracy are caused due to the shift from the focal position. It can be difficult.
- FIG. 2 shows an example in which the plurality of MCFs 1A are rotationally aligned at positions where the distance A between the marker 21 and the bottom surface 52 of the connector 50 is maximum, but the positions where the distance A is minimum are shown. Even when each of the MCFs 1A is rotated, the rotation alignment can be performed with high accuracy. The same effect can be obtained even if a connector fixed by a ferrule is used instead of a connector provided with a V groove.
- the rotation alignment of the plurality of MCFs 1A arranged on the installation surface of the connector 50 is performed after the end portion is cut, but the rotation alignment process for each of the MCFs 1A and the fixing process of the MCF 1A and the connector are performed. After both ends, unnecessary ends may be cut off.
- the MCF connector shown in FIG. 4A includes a connector 50A and a plurality of MCFs whose ends are fixed to the connector 50A.
- the connector 50A includes a support member in which a plurality of V grooves are formed on the installation surface, and a pressing plate that grips an end portion of the MCF from which a part of the resin coat is removed together with the support member.
- each end of the MCF protrudes from the connector end surface 51A. That is, each end of the MCF is held in a rotatable state by the support member and the pressing plate.
- the rotation alignment process is performed by monitoring the end portion of the MCF protruding from the connector end surface 51A from the direction of the arrow P1 or the direction of the arrow P2.
- the monitoring from the direction of arrow P1 at each end of the MCF corresponds to cross-section monitoring, and the monitoring from the direction of arrow P2 at each end of the MCF corresponds to side monitoring.
- the support member, the pressing plate, and the end of the MCF after the rotational alignment are each bonded and fixed (fixing process). Thereafter, a portion of the end portion of the MCF that is exposed from the connector end surface 51A is cut and the connector end surface 51A is polished to obtain an MCF connector.
- the MCF connector shown in FIG. 4 (B) includes a connector 50B and a plurality of MCFs whose ends are fixed to the connector 50B.
- the connector 50B has a plurality of holes that are held in a state of penetrating the end of the MCF from which a part of the resin coat has been removed. Note that the plurality of holes is not limited to one row shown in FIG. 4B, and two or more rows may be formed.
- the end portions of the MCF that simply pass through the holes of the connector 50B only protrude from the connector end surface 51B. That is, each end of the MCF is held in a rotatable state by the hole of the connector 50B.
- the rotation alignment process is performed by monitoring the end of the MCF protruding from the connector end face 51B from the direction of the arrow P1 or the direction of the arrow P2.
- the monitoring from the direction of arrow P1 at each end of the MCF corresponds to cross-section monitoring, and the monitoring from the direction of arrow P2 at each end of the MCF corresponds to side monitoring.
- the connector 50B and the end of the MCF after rotation alignment are bonded and fixed (fixing process). Thereafter, the MCF connector is obtained through cutting the portion exposed from the connector end surface 51B of the end portion of the MCF and polishing the connector end surface 51B.
- FIG. 3B is a diagram showing the configuration of the monitoring means for performing side surface monitoring in the rotational alignment process.
- the monitor means shown in FIG. 3B includes a CCD camera 510 as an image pickup means, and a monitor 520 that displays an image captured by the CCD camera 510 via an optical system 530 such as a microscope.
- an optical system 530 such as a microscope.
- an end portion of the MCF 1A from which a part of the resin coat 100 is removed is disposed.
- the MCF 1A is held down by the V groove 51 by a pressing plate 500 made of a transparent material.
- the light source is not shown in the monitor means shown in FIGS. 3A and 3B, the monitor means may be provided with a light source when a sufficient amount of light cannot be secured in monitoring.
- the distance between the marker 21 and a measuring instrument such as a microscope is made constant.
- attaching the MCF 1A to the V-groove 51 of the connector 50 it is possible to take a means such as placing the MCF 1A on the V-groove and pressing the MCF 1A against the V-groove 51 from above with the transparent pressing plate 500.
- Rotational alignment is performed for each MCF 1A placed in the V groove 51 of the connector 50 while monitoring the marker 21 from the side surface.
- the core arrangement directions in the MCF 1A are aligned in specific directions.
- the distance S1 between the marker 21 and the adjacent core 12 and the distance S2 between the marker 21 and the core 13 are the same when the side surface of the MCF 1A is viewed from the direction of arrow B in FIG.
- the rotation alignment of the MCF 1A is performed.
- rotational alignment is performed for each MCF 1A while monitoring the marker 21 and the surrounding cores (here, the cores 12 and 13) from the side surface.
- the marker 21 and the surrounding cores here, the cores 12 and 13
- it is necessary to observe not only the marker 21 but also the surrounding core but according to the present embodiment, it is possible to perform rotational alignment so that each of the plurality of MCFs 1A has the same rotational position. This is because even if the outer diameter of the MCF fluctuates along the longitudinal direction, the relative position and angular relationship between the core and the marker do not change (not affected by fluctuations in the outer diameter along the longitudinal direction).
- FIG. 6 is a cross-sectional view of the MCF 1B according to the second embodiment.
- FIG. 6 shows a cross section of the MCF 1B perpendicular to the fiber axis AX.
- the MCF 1B according to the second embodiment is different from the MCF 1A in the following points. That is, two markers 22 and 23 are provided.
- the marker 22 in the MCF 1B is provided at a position overlapping the core 12 when the side surface of the MCF 1B is viewed from the direction of arrow C in FIG.
- the marker 23 is provided at a position (fourth position) that overlaps the core 13 when the side surface of the MCF 1B is viewed from the direction of arrow C in FIG.
- the rotational alignment process for the plurality of MCFs 1B having such a structure is performed by a method similar to the method shown in FIG.
- one of the markers 22 and 23 has a distance A from the connector bottom face (the height of the marker relative to the connector bottom face).
- MCF1B is rotated so that the distance (S) is maximized.
- the plurality of MCFs 1B are aligned so as to be at the same rotational position, and the core arrangement directions in the plurality of MCFs 1B are suitably aligned.
- each of the plurality of MCFs 1B may be rotationally aligned so that the distance A is minimized.
- the MCF 1B may be rotated so that the markers 22 and 23 are horizontal when the end face of the MCF 1B is viewed.
- the rotation alignment of the MCF 1B can be performed with high accuracy.
- both the markers 22 and 23 of the MCF 1B overlap the cores 12 and 13 when the side surfaces of the MCF 1B are viewed from a predetermined direction (arrow C direction), respectively.
- the MCF 1B may be rotated.
- the rotation alignment of the MCF 1B can be performed with high accuracy.
- each of the two markers 22 and 23 and a line that coincides with the fiber axis AX of the MCF 1B are equally spaced.
- the rotation alignment of the MCF 1B is performed with high accuracy.
- the markers 22 and 23 pass through the center of the cross section (fiber axis) and are orthogonal to the straight line L1 (corresponding to the straight line L3 in FIG. 6).
- a symmetrical position is preferred.
- the rotation alignment of MCF is possible based on the positional relationship between the two markers and the fiber axis.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of the MCF 1C according to the third embodiment.
- FIG. 8 shows a cross section perpendicular to the fiber axis AX.
- the MCF 1C according to the third embodiment is different from the MCF 1A in the following points. That is, two markers 24 and 25 and a reference marker 26 are provided.
- the markers 24 and 25 in the MCF 1C are provided at positions symmetrical with respect to the straight line L3 that passes through the center of the cross section (cross-sectional edge position intersecting the fiber axis AX) and is orthogonal to the straight line L1.
- the reference marker 26 is provided on the straight line L3.
- the reference marker 26 is provided at the center of the MCF 1C, but may be located below the cores 15 to 18 or outside the markers 24 and 25. .
- the rotational alignment process for a plurality of MCFs 1C having such a structure is also performed by a method similar to the method shown in FIG.
- the MCF 1C is rotated so that the distance A from the connector bottom face is maximized for one of the markers 24 and 25.
- the plurality of MCFs 1C are aligned so as to be at the same rotational position, and the core arrangement directions in the plurality of MCFs 1C are suitably aligned.
- each of the plurality of MCFs 1C may be rotationally aligned so that the distance A is minimized.
- the MCF 1C may be rotated so that the markers 24 and 25 are horizontal when the end face of the MCF 1C is viewed.
- the rotation alignment of the MCF 1C can be performed with high accuracy.
- the MCF 1C when the MCF 1C is aligned while monitoring the side surface, it is used for reference at a position that is the middle point of the markers 24 and 25 of the MCF 1C when the side surface of the MCF 1C is viewed from a predetermined direction (arrow D direction). You may rotate MCF1C so that the marker 26 may be arrange
- FIG. 9 is a cross-sectional view of the MCF 1D according to the fourth embodiment.
- FIG. 9 shows a cross section of MCF1D] perpendicular to the fiber axis AX.
- the MCF 1D according to the fourth embodiment is different from the MCF 1A in the following points. That is, in addition to the marker 21, a reference marker 27 is provided on the straight line L3.
- the reference marker 27 in the MCF 1D is provided on the straight line L3. In the MCF 1D of the present embodiment, the reference marker 27 is provided at the center of the cross section of the MCF 1D. However, the reference marker 27 may be below the cores 15 to 18 or outside the markers 24 and 25. Good.
- the rotational alignment process for a plurality of MCFs 1D having such a structure is also performed by a method similar to the method shown in FIG.
- the MCF 1D is rotated so that the distance A between the marker 21 and the connector bottom face is maximized, as in the first embodiment.
- the plurality of MCFs 1D are aligned so as to be at the same rotational position, and the core arrangement directions in the plurality of MCFs 1D are suitably aligned.
- each of the plurality of MCFs 1D may be rotationally aligned so that the distance A is minimized.
- each MCF 1D for example, when aligning the MCF 1D while monitoring the side surface, the MCF 1D marker 21 and the reference marker 27 overlap when the side surface of the MCF 1D is viewed from a predetermined direction.
- MCF1D may be rotated.
- the rotation alignment of each of the MCFs 1D can be accurately performed.
- the rotation alignment of each of the MCFs 1C can be accurately performed.
- the geometrical positional relationship between the core, the marker, and the reference marker is constant even if the fiber outer diameter varies. Higher precision alignment.
- FIGS. 10A and 10B can perform rotational alignment of the MCF 1E while monitoring the cross section by the above-described method. Further, in the MCF 1E shown in FIGS. 10A and 10B, the rotation alignment of the MCF 1E is performed by rotating the marker 28 and the specific core while monitoring the side surfaces. Can do. Thus, the position of the marker can be changed as appropriate. Moreover, you may combine the arrangement
- the configuration in which a plurality of MCFs are arranged in the V-groove has been described.
- a circular through-hole may be used instead of the V-groove.
- an array type connector having a structure in which the core arrangement direction of the MCF is aligned in a specific direction and pressed by the pressing plate 500 from above may be used.
- insertion holes or V-grooves are arranged one-dimensionally (straight lines) is shown in the connector (fiber arrangement portion) in which the MCF is arranged. There may be a plurality of holes or V grooves in parallel.
- the cross-sectional shape of the MCF is not limited to a circular shape.
- an MCF bar having a D-shaped cross-sectional shape in which a part of the outer periphery is cut off to form a straight portion may be used.
- the linear portion functions to align the arrangement direction in the MCF by matching with the core arrangement direction. It is assumed that the cut surface (straight line portion) is aligned with the arrangement direction and that the shape of the straight line portion is maintained.
- the connection loss is preferably 0.5 dB or less.
- an examination was made as to the accuracy with which alignment is required.
- an MCF having an outer diameter of the clad (fiber diameter) of 250 ⁇ m and having the core arrangement shown in FIG. 1 was assumed.
- the core diameter is 8 ⁇ m
- the pitch between the cores on the straight lines L1 and L2 is 47 ⁇ m
- the distance between the straight lines L1 and L2 is 94 ⁇ m
- the rotational angle is shifted.
- a graph G1210 shows the relationship between the rotational angle deviation and the connection loss in the outer core
- a graph G1220 shows the relationship between the rotational angle deviation and the connection loss in the inner core.
- the outer core refers to the cores 11, 14, 15, and 18 that are the outer cores
- the inner core refers to the cores 12, 13, 16, and 17 on the center side.
- in order to reduce the connection loss in all the cores to 50 dB or less it is preferable to set the rotation angle deviation to 1 ° or less, and to set the rotation angle deviation to 0.5 ° or less. Is more preferable.
- the rotational position can be adjusted with high accuracy, so that the connection loss in the connection between the MCFs can be 0.5 dB or less.
- 1A to 1E multi-core optical fiber, 11 to 18 ... core, 21 to 28 ... marker (marker, reference marker), 30 ... cladding, 100 ... resin coat, 510 ... CCD camera, 520 ... monitor, 530 ... optical system ( microscope).
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Abstract
本発明は、コネクタに固定される1またはそれ以上のMCFのコア配列方向をそれぞれ精度よく揃えるための構造を備えた当該MCF等に関する。MCFそれぞれは回転位置の指標となるマーカを備える。それぞれのマーカの位置をCCDカメラ等でモニタしながらMCFそれぞれの端部を回転させることにより、MCFのコア配列方向が特定の方向にそれぞれ揃えられる。
Description
本発明は、マルチコア光ファイバ(以下、「MCF」という)およびマルチコア光ファイバコネクタ(以下、「MCFコネクタ」という)の製造方法に関するものである。
MCFは、ファイバ軸方向(当該MCFの長手方向に一致し、該長手方向に直交するMCF断面の中心を通るファイバ軸に沿って延びる方向)に沿って延在する複数のコアと、これら複数のコアそれぞれを覆った共通のクラッドで構成されている。複数のコアそれぞれが光学的に光導波路として機能する。MCFは、単一コアファイバに比べて単位断面積当たりのコア数が多いため、大容量の情報を伝送するのに適している。
2本のMCF同士を融着接続する方法としては、特許文献1に、MCFそれぞれに設けられたマーカ部を利用してMCF同士を調芯する例が開示されている。具体的には、融着接続の際、まず、接続対象の両MCFの側面をモニタしながら、それぞれファイバ軸を中心に回転させ、両MCFについて、係る回転に伴って変動するコアおよびマーカ部の回転後の位置(以下、「回転位置」という)の確認が行われる。両MCFのモニタパターン(側面モニタリングの際にモニタ画面上に表示される、当該MCF内におけるコアおよびマーカ部で構成される配列)が一致していることが確認されると、両MCFの端面を対面させた状態でコア位置を水平/垂直に移動することにより調芯作業が行われる。調芯後、接続対象の両MCFの端面同士が融着接続される。
発明者らは、従来のMCF等について検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、上記特許文献1に記載された接続方法は、2本のMCFのモニタパターン同士を比較しながら行われているが、各MCF内におけるコアの位置は不特定の位置で良いと考えられる。また、側面モニタリングを可能にするためは、MCF断面におけるコア配列の線対称性を規定する任意の線対称軸から外れた位置にマーカが配置される必要があった。一次元に配列された複数のMCFの回転位置がそれぞれ揃えられたアレイ等のコネクタ部品では、これら複数のMCF接続対象が決まっていない。アレイと同様に一次元に配列されコア配列位置をそれぞれが有する複数のMCFを利用して、これら複数のMCFにおけるコアの配列方向(以下、「コア配列方向」という)が特定の方向にそれぞれ揃っている部品の製造する際、複数のMCFそれぞれのコア配列方向を簡便にかつ正確に特定できる方法が必要であった。
本発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、コネクタ部品(例えば、MCFコネクタ)を構成する1またはそれ以上のMCFのコア配列方向を精度よく揃えることが可能な構造を有するMCFと、1またはそれ以上のMCFのコア配列方向がそれぞれ揃ったコネクタ部品の製造方法を提供することを目的としている。
(1)本実施形態は、1またはそれ以上のMCFと、コネクタを有するMCFコネクタの製造方法に関し、MCFそれぞれは、複数のコアと、マーカと、共通クラッドを備える。複数のコアは、ファイバ断面上で第1の直線上に配列されている。MCFそれぞれの断面において、マーカは、第1の直線に対して直交するとともに断面中心を通る第2の直線上の第1の位置に設けられた要素(第1のマーカ要素)、または、当該第2の直線に対して対称な2つの第2の位置にそれぞれ設けられた要素(2つの第2のマーカ要素)を含む。また、本実施形態に係るMCFコネクタの製造方法は、少なくとも、配置工程と回転調芯工程とを備える。回転調芯後、それぞれ回転調芯されたMCFはコネクタに固定される。配置工程では、MCFがコネクタの所定の位置にそれぞれ配置される。回転調芯工程では、マーカをモニタしながら、マーカの回転位置が特定の位置になるようにMCFがそれぞれ回転(当該MCFのファイバ軸(長手方向に一致)を中心とした回転)される。マーカを指標としてMCFがそれぞれ回転調芯されることで、コネクタに配置されたMCFそれぞれにおいて、コア配列方向が特定の方向に揃えられる。
(2)本実施形態は、1またはそれ以上のMCFと、コネクタを有するMCFコネクタの製造方法に関し、MCFそれぞれは、複数のコアと、マーカと、共通クラッドを備える。複数のコアは、ファイバ断面上で第1の直線上に配列されている。MCFそれぞれの断面において、マーカは、第1の直線に対して直交するとともに複数のコアに含まれる特定のコアを通る第3の直線上の第3の位置に設けられている。また、本実施形態に係るMCFコネクタの製造方法は、少なくとも、配置工程と回転調芯工程とを備える。回転調芯後、それぞれ回転調芯されたMCFはコネクタに固定されてもよい。配置工程では、MCFがコネクタの所定の位置にそれぞれ配置される。回転調芯工程では、MCFそれぞれの断面に対してマーカがモニタされる。このように断面モニタリングを行いながら、マーカの回転位置が特定の位置になるようにMCFがそれぞれ回転される。具体的には、隣接するMCF間におけるマーカ間距離、隣接するMCF間における特定のコア間の距離、および、隣接するMCF間における第1の直線間の距離がそれぞれ最小になるように、MCFがそれぞれ回転させられる。その結果、コネクタに配置されたMCFそれぞれにおいて、コア配列方向が特定の方向に揃えられる。なお、隣接するMCF間における第1の直線間の距離は、一方のMCFにおいて第1の直線上に配列されたコアのうち最も他方のMCFに近いコアと、他方のMCFにおいて第1の直線上に配列されたコアのうち最も一方のMCFに近いコアとの中心間距離で規定される。
(3)本実施形態は、1またはそれ以上のMCFと、コネクタを有するMCFコネクタの製造方法に関し、MCFそれぞれは、複数のコアと、マーカと、共通クラッドを備える。複数のコアは、ファイバ断面上で第1の直線上に配列されている。MCFそれぞれにおいて、マーカは、第1の直線に直交する方向に沿って当該MCFの側面をモニタしたときに、複数のコアに含まれる特定のコアと重なる視野上の第4の位置に設けられている。また、本実施形態に係るMCFコネクタの製造方法は、少なくとも、配置工程と回転調芯工程とを備える。回転調芯後、それぞれ回転調芯されたMCFはコネクタに固定される。配置工程では、MCFがコネクタの所定の位置にそれぞれ配置される。回転調芯工程では、MCFそれぞれの側面からマーカがモニタされる。このような側面モニタリングを行いながら、マーカの回転位置が特定の位置になるようにMCFがそれぞれ回転される。具体的には、側面モニタリングにおいてモニタされた、MCFそれぞれの側面が表示されるモニタ画面上において、マーカと特定のコアとのモニタ上の位置が一致するように、MCFがそれぞれ回転される。その結果、MCFそれぞれにおいて、コア配列方向が特定の方向に揃えられる。
(4)本実施形態は、複数のコアと、マーカと、これら複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドとを備えるMCFに関する。当該MCFの断面において、複数のコアは、第1の直線に沿って配列されている。当該MCFの断面において、マーカは、第1の直線に対して直交するとともに断面中心を通る第2の直線上の第1の位置に設けられた第1のマーカ要素、または、当該第2の直線に対して対称な2つの第2の位置にそれぞれ設けられた第2のマーカ要素を含む。
(5)本実施形態は、複数のコアと、マーカと、これら複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドとを備えるMCFに関する。当該MCFの断面において、複数のコアは、第1の直線に沿って配列されている。当該MCFの断面において、マーカは、第1の直線に対して直交するとともに複数のコアのうちの隣接する2つのコアの中点を通過する第3の直線上の第3の位置に設けられている。
(6)複数のコアと、マーカと、これら複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドとを備えるMCFに関する。当該MCFの断面において、複数のコアは、第1の直線に沿って配列されている。第1の直線に直交する方向に沿って当該MCFの側面をモニタしたとき、マーカは、複数のコアに含まれる特定のコアと重なる視野上の第4の位置に設けられている。
本発明によれば、コネクタに保持されるMCFのコア配列方向を精度よく揃えることが可能な構造を備えたMCFおよびMCFコネクタの製造方法の提供が可能になる。
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。
(1)第1の態様は、MCFコネクタの製造方法に関し、当該MCFコネクタは、1またはそれ以上のMCFと、MCFの端部がそれぞれ保持される設置面と設置面に対向する底面を有するコネクタと、を備える。また、第1の態様に係る製造方法は、配置工程と回転調芯工程とを備える。回転調芯後、MCFがコネクタに接着固定される(固定工程)。配置工程では、MCFの端部が、コネクタの設置面上における所定の位置にそれぞれ配置される。回転調芯工程では、MCFの長手方向を中心にMCFをそれぞれ回転させることで、長手方向に直交する、MCFの断面の回転位置がそれぞれ調節される。なお、MCFそれぞれは、長手方向に沿って延びた複数のコアと、複数のコアそれぞれから離間した状態で長手方向に沿って延びたマーカと、複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備える。MCFそれぞれの断面において、複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、直線配列要素それぞれは、第1の直線上または第1直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成されている。MCFそれぞれの断面において、マーカは、第1の直線に直交するとともに断面の中心を通る第2の直線上に配列された少なくとも1つの第1のマーカ要素(第1の位置)、または、第2の直線に対して対称に配列された少なくとも2つの第2のマーカ要素(第2の位置)を含む。また、回転調芯工程では、マーカをモニタしながらマーカが特定の位置に配置されるように長手方向を中心にMCFがそれぞれ回転させられる。この回転調芯により、MCFにおける直線配列要素の延びる方向が特定の方向にそれぞれ揃えられる。
上述のように第1の態様では、第1のマーカ要素または第2のマーカ要素をモニタしながら、MCFにおけるコア配列方向が特定の方向にそれぞれ揃えられる。これにより、MCFそれぞれについて、長手方向(ファイバ軸)を中心とする回転方向の位置決めが容易になる。
(2)上記第1の態様に適用可能な第2の態様として、回転調芯工程では、MCFの断面におけるマーカをそれぞれモニタする断面モニタリングが行われてもよい。この断面モニタリングにおいて、MCFのマーカが1つの第1のマーカ要素をそれぞれ含むとともに、1つの第1のマーカ要素の位置をコネクタの底面を基準とした高さで表すとき、回転調芯工程では、MCFの全てに関して1つの第1のマーカ要素が最も高い位置に揃えられるか、または、MCFの全てに関して1つの第1のマーカ要素が最も低い位置に揃えられるよう、MCFが長手方向を中心にそれぞれ回転調芯される。一方、断面モニタリングにおいて、MCFのマーカが2つの第2のマーカ要素をそれぞれ含とともに、2つの第2のマーカ要素それぞれの位置をコネクタの底面を基準とした高さで表すとき、回転調芯工程では、MCFの全てに関してそれらの高さ平均が最も大きくなる位置に2つの第2のマーカ要素が揃えられるか、MCFの全てに関してそれらの高さ平均が最も小さくなる位置に2つの第2のマーカ要素が揃えられるか、または、MCFの全てに関してそれらの高さが等しくなる位置に2つの第2のマーカ要素が揃えられるよう、MCFが長手方向を中心にそれぞれ回転調芯される。この第2の態様によれば、MCFそれぞれの断面をモニタしながら回転調芯が行われる。この場合、各MCFの、長手方向に沿った外径変動等の影響を受けることがなくなるため、各MCFの回転調芯が容易になる。
(3)第1または第2の態様に適用可能な第3の態様として、回転調芯工程では、MCFの側面からマーカをそれぞれモニタする側面モニタリングが行われてもよい。この側面モニタリングにおいて、MCFのマーカが1つの第1のマーカ要素をそれぞれ含むとき、回転調芯工程では、MCFの全てに関して1つの第1のマーカ要素が該第1のマーカ要素を含むMCFの中心軸(ファイバ軸)とそれぞれ一致するよう、MCFが長手方向を中心にそれぞれ回転調芯される。一方、側面モニタリングにおいて、MCFのマーカが2つの第2のマーカ要素をそれぞれ含むとき、回転調芯工程では、MCFの全てに関して2つの第2のマーカ要素の中心を結ぶ線分の中点と該2つの第2のマーカ要素を含むMCFの中心軸(ファイバ軸)とが一致するか、または、MCFの全てに関して2つの第2のマーカ要素それぞれから該2つの第2のマーカ要素を含むMCFの中心軸(ファイバ軸)までの距離が等しくなるよう、MCFが長手方向を中心にそれぞれ回転調芯される。この第3の態様によれば、MCFそれぞれの側面をモニタしながら回転調芯が行われる。この場合、各MCFの、長手方向に沿った外径変動等の影響を受けることがなくなるため、各MCFの回転調芯が容易になる。
(4)上記第1~第3の態様のうち少なくとも何れかの態様に適用可能な第4の態様として、MCFそれぞれは、長手方向に沿って延びるとともに、断面において第2の直線上の、マーカとは異なる位置に配置された参照用マーカを更に備えてもよい。なお、この第4の態様において、回転調芯工程では、MCFの側面におけるマーカがそれぞれモニタされる。この側面モニタリングにおいて、MCFのマーカが1つの第1のマーカ要素をそれぞれ含むとき、回転調芯工程では、MCFの全てに関してマーカと参照用マーカとが一致するように、MCFが長手方向を中心にそれぞれ回転調芯される。一方、側面モニタリングにおいて、MCFのマーカが2つの第2のマーカ要素をそれぞれ含むとき、回転調芯工程では、MCFの全てに関して2つの第2のマーカ要素の中心を結ぶ線分の中点と参照用マーカが一致するように、MCFが長手方向を中心にそれぞれ回転調芯される。この第4の態様によっても、各MCFの、長手方向に沿った外径変動等の影響を受けることがなくなるため、各MCFの回転調芯が容易になる。
(5)第5の態様は、MCFコネクタの製造方法に関し、当該MCFコネクタは、1またはそれ以上のMCFと、MCFの端部がそれぞれ保持される設置面と設置面に対向する底面を有するコネクタと、を備える。また、第1の態様に係る製造方法は、配置工程と回転調芯工程とを備える。回転調芯後、MCFがコネクタに接着固定される(固定工程)。配置工程では、MCFの端部が、コネクタの設置面上における所定の位置にそれぞれ配置される。回転調芯工程では、MCFの長手方向を中心にMCFをそれぞれ回転させることで、長手方向に直交する、MCFの断面の回転位置がそれぞれ調節される。なお、MCFそれぞれは、長手方向に沿って延びた複数のコアと、複数のコアそれぞれから離間した状態で長手方向に沿って延びたマーカと、複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備える。MCFそれぞれの断面において、複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、直線配列要素それぞれは、第1の直線上または第1直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成されている。MCFそれぞれの断面において、マーカは、第1の直線に直交するとともに複数のコアのうち特定のコアを通過する第2の直線上に配列されている。換言すれば、マーカは、第1の直線に直交するとともに複数のコアのうち特定のコアを通過する第3の直線上に第3の位置に配列されている。回転調芯工程では、断面におけるマーカをモニタしながらマーカが特定の位置に配置されるように長手方向を中心にMCFがそれぞれ回転させられる。具体的には、設置面上に配置されたMCFのうち隣接するMCFにおけるマーカ間の距離、隣接するMCFにおける特定のコア間の距離、および、隣接するMCFにおける直線配列要素間の距離(第1の直線間の距離)がそれぞれ最小になるように、MCFがそれぞれ回転調芯される。このような回転調芯により、MCFにおける直線配列要素の延びる方向が特定方向にそれぞれ揃えられる。
(6)第6の態様は、MCFコネクタの製造方法に関し、当該MCFコネクタは、1またはそれ以上のMCFと、MCFの端部がそれぞれ保持される設置面と設置面に対向する底面を有するコネクタと、を備える。また、第1の態様に係る製造方法は、配置工程と回転調芯工程とを備える。回転調芯後、MCFがコネクタに接着固定される(固定工程)。配置工程では、MCFの端部が、コネクタの設置面上における所定の位置にそれぞれ配置される。回転調芯工程では、MCFの長手方向を中心にMCFをそれぞれ回転させることで、長手方向に直交する、MCFの断面の回転位置がそれぞれ調節される。なお、MCFそれぞれは、長手方向に沿って延びた複数のコアと、複数のコアそれぞれから離間した状態で長手方向に沿って延びたマーカと、複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備える。MCFそれぞれの断面において、複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、直線配列要素それぞれは、第1の直線上または第1直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成されている。MCFそれぞれの断面において、マーカは、第1の直線に直交するとともに複数のコアのうち特定のコアを通過する第2の直線上に配列されている。換言すれば、マーカは、第1の直線に直交するとともに複数のコアのうち特定のコアを通過する第3の直線上に第3の位置に配列されている。第1の直線に直交する方向に沿ってMCFの側面をそれぞれモニタしたとき、MCFそれぞれにおいて、マーカは複数のコアに含まれる特定のコアと重なる位置(第4の位置)に配置されている。このような側面モニタリングにおいて、回転調芯工程では、側面からマーカおよび特定のコアをモニタしながら該マーカと該特定のコアが重なる(好ましくは一致する)ように長手方向を中心にMCFがそれぞれ回転させられる。なお、マーカと特定のコアの位置関係は、モニタ画面上で確認可能である。このような回転調芯により、MCFにおける直線配列要素の延びる方向が特定方向にそれぞれ揃えられる。
(7)上記第6の態様に適用可能な第7の態様として、MCFそれぞれにおいて、側面からモニタしたときのマーカの最大幅は、特定のコアの最大幅以下であるのが好ましい。この場合、マーカの視認性が向上するため、調芯精度を向上させることが可能になる。また、第1~第7の態様のうち少なくとも何れかに適用可能な態様として、MCFそれぞれは、クラッドの外周面上に設けられた樹脂コートを備えるのが好ましい。上記第1~第7の態様に係る製造方法では、樹脂コートの一部が除去された、MCFの端部が、コネクタの設置面上にそれぞれ配置される。
また、本実施形態に係るMCFは、以下のような第8~第10の態様のうち何れかの態様が適用される。
(8)第8の態様に係るMCFは、当該MCFの長手方向に沿って延びた複数のコアと、複数のコアそれぞれから離間した状態で長手方向に沿って延びたマーカと、複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備える。長手方向に直交する、当該MCFの断面において、複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、直線配列要素それぞれは、第1の直線上または第1の直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成されている。当該マルチコア光ファイバの断面において、マーカは、第1の直線に直交するとともに断面の中心を通る第2の直線上に配列された少なくとも1つの第1のマーカ要素(第1の位置)、または、第2の直線に対して対称に配列された少なくとも2つの第2のマーカ要素(第2の位置)を含む。
(9)第9の態様に係るMCFは、当該MCFの長手方向に沿って延びた複数のコアと、複数のコアそれぞれから離間した状態で長手方向に沿って延びたマーカと、複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備える。長手方向に直交する、当該MCFの断面において、複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、直線配列要素それぞれは、第1の直線上または第1の直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成されている。当該MCFの断面において、マーカは、第1の直線に直交するとともに直線配列要素の1つに属するコアのうち隣接する2つのコアの中点を通過する第2の直線上に配列されている。換言すれば、マーカは、第1の直線に直交するとともに直線配列要素の1つに属するコアのうち隣接する2つのコアの中点を通過する第3の直線上の第3の位置に配列されている。
(10)第10の態様に係るMCFは、当該MCFの長手方向に沿って延びた複数のコアと、複数のコアそれぞれから離間した状態で長手方向に沿って延びたマーカと、複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備える。長手方向に直交する、当該MCFの断面において、複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、直線配列要素それぞれは、第1の直線上または第1の直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成されている。第1の直線に直交する方向に沿って当該MCFの側面をモニタしたとき、マーカは複数のコアに含まれる特定のコアと重なる位置(第4の位置)に配置されている。
[本願発明の実施形態の詳細]
以下、本実施形態に係るMCF(マルチコア光ファイバ)およびMCFコネクタ(マルチコア光ファイバコネクタ)の製造方法の具体例を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
以下、本実施形態に係るMCF(マルチコア光ファイバ)およびMCFコネクタ(マルチコア光ファイバコネクタ)の製造方法の具体例を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係るMCF1Aの断面図である。図1は、ファイバ軸AX(当該MCFの長手方向に一致)に対して垂直な断面を示している。第1実施形態に係るMCF1Aは、ファイバ軸AXに沿ってそれぞれ延びた8個のコア11~18と、ファイバ軸AXに沿って延びたマーカ21と、これらコア11~18およびマーカ21を個別に取り囲む共通のクラッド30と、クラッド30の外周面上に設けられた樹脂コート100と、を備える。コア11~18及びマーカ21はファイバ軸AXに沿って延在している。コア11~18それぞれの屈折率はクラッド30の屈折率より高い。マーカ21の屈折率はクラッド30の屈折率と異なる。図1において、コア11~18およびマーカ21それぞれの断面形状は円形であるが、これらの断面形状は特に限定されない。なお、コア数は、8に限定されず、9以上でも6以下でも良い。樹脂コート100は、複数の樹脂層で構成されてもよい。
図1は、第1実施形態に係るMCF1Aの断面図である。図1は、ファイバ軸AX(当該MCFの長手方向に一致)に対して垂直な断面を示している。第1実施形態に係るMCF1Aは、ファイバ軸AXに沿ってそれぞれ延びた8個のコア11~18と、ファイバ軸AXに沿って延びたマーカ21と、これらコア11~18およびマーカ21を個別に取り囲む共通のクラッド30と、クラッド30の外周面上に設けられた樹脂コート100と、を備える。コア11~18及びマーカ21はファイバ軸AXに沿って延在している。コア11~18それぞれの屈折率はクラッド30の屈折率より高い。マーカ21の屈折率はクラッド30の屈折率と異なる。図1において、コア11~18およびマーカ21それぞれの断面形状は円形であるが、これらの断面形状は特に限定されない。なお、コア数は、8に限定されず、9以上でも6以下でも良い。樹脂コート100は、複数の樹脂層で構成されてもよい。
コア11~18、マーカ21、およびクラッド30それぞれは、石英ガラスを主成分とし、必要に応じて屈折率調整用の不純物が添加される。例えば、コア11~18およびマーカ21それぞれは、GeO2が添加された石英ガラスからなる一方、クラッド30は、純石英ガラスからなる。或いは、例えば、コア11~18およびマーカ21それぞれは、純石英ガラスからなる一方、クラッド30は、F元素が添加された石英ガラスからなる。コア11~18それぞれのコア径は、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。また、コア11~18それぞれの屈折率は、同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
ここで、図1に示された当該MCF1Aの、ファイバ軸AXに直交する断面において、コア11~14は、MCF1Aの中央を通らない直線L1に沿って等間隔に配列されている。これらコア11~14により第1の直線配列要素が構成される。また、コア15~18は、MCF1Aの断面中心(ファイバ軸AXと交差する断面上の位置)を通らない直線L2に沿って等間隔に配列されている。これらコア15~18により第2の直線配列要素が構成される。直線L1と直線L2とは互いに平行である。コア11~14の間隔とコア15~18の間隔は、互いにクロストークが発生しないように適宜調整されるが、MCF1Aの中央を通りかつ直線L1(L2)に対して直交する直線L3(第1の直線)に対してコア12とコア13、並びに、コア11とコア14とは、それぞれ等距離になるように配置される。同様に、直線L3に対してコア16とコア17、並びに、コア15とコア18とは、それぞれ等距離となるように配置される。そして、マーカ21は、直線L3上において直線L1よりもファイバの外側となる位置(第1の位置)に配置される。なお、コアが配列される直線数は、2本に限定されず、1本でも3本以上でも良い。
次に、図1に示されたMCF1Aをコネクタ50の設置面上にアレイ状に配列されたMCFコネクタの製造方法について説明する。図2に示されたように、当該製造方法は、複数のMCF1Aをアレイ状に配列する際には、配置工程、回転調芯工程が含まれ、回転調芯後に複数のMCF1Aそれぞれがコネクタ50の設置面に接着固定される(固定工程)。なお、図2では、複数のMCF1Aの端部がコネクタ50の設置面上にアレイ状に配列されたMCFコネクタの製造方法が示されているが、この図2に示された構成の一部が、1本のMCF1Aのみをコネクタ50の設置面上に設置する構成に相当している。また、回転調芯工程では、MCF1Aの端面をモニタしながら回転調芯を行う方法(断面モニタリング)と、MCF1Aの側面を見ながら調芯を行う方法(側面モニタリング)と、が挙げられる。
まず、複数のMCF1Aそれぞれの端面をモニタしながらMCF1Aそれぞれの回転調芯を行う方法について説明する。図2は、複数のMCF1Aを一次元に配列する方法として、底面52に対向する設置面上にV溝51が設けられたコネクタ50に対しMCF1Aをそれぞれ取り付ける工程を説明する図である。また、図3(A)は、回転調芯工程における断面モニタリングを行うためのモニタ手段の構成を示す図である。図3(A)に示されたモニタ手段は、撮像手段としてのCCDカメラ510と、CCDカメラ510により取り込まれた映像を表示するモニタ520で構成されている。図3(A)におけるコネクタ50の近傍の構成は図2に示された構成に一致しており、すなわち、コネクタ50のV溝51には、樹脂コート100の一部が除去されたMCF1Aの端部がそれぞれ配置されている。
図2に示されたように、コネクタ50の表面(設置面)上には、V型の溝51がアレイ状に複数形成され、V溝51上にMCF1Aの端部(樹脂コート100が除去された部分)がそれぞれ載置される(配置工程)。ここで、載置されたMCF1Aの端部は、押さえ板500によりV溝51へそれぞれ押さえつけられている。MCF1Aの端面はファイバ軸AXに対して略垂直にそれぞれ切断され、CCDカメラ510によってMCF1Aの端面がそれぞれモニタされる。モニタ520の画面(モニタ画面)上に表示された断面におけるマーカ21の位置を確認しながら、MCF1Aの回転位置がそれぞれ調整される(回転調芯工程)。ここで、マーカ21とコネクタ50の底面52との距離A(底面52を基準としたマーカ21の高さ)が最大となるようにV溝51上のMCF1Aがそれぞれ回転させられる。具体的には、ファイバ軸AXを中心にMCF1Aがそれぞれ回転させられることで、MCF1Aそれぞれの断面上におけるマーカ21が同じ回転位置となるように調芯される。なお、コネクタ50は、V溝51を用いたアレイに限定されず、MCFが配列される孔がファイバの数だけ有するものでも良い(図4(B)参照)。また、コネクタにおけるMCFの配列(直線状の配列)は、1段に限定されず、2段以上でも良い。
このとき、MCF1Aそれぞれの外径についてのファイバ間偏差は、1μmより小さいことが好ましく、また、コア配列位置誤差、すなわち、ファイバ中心からのコア位置ズレは、横配列方向(直線L1、L2の方向)とマーカ21が設けられる垂線(直線L3)とのなす角が90°から1°よりも小さい範囲あることが好ましい。
上記の方法によれば、マーカ21の位置を確認するのみで複数のMCF1Aのコア配列方向が特定の方向にそれぞれ揃えられる。そのため、コア位置の調整が容易に実現できる。また、切断されたMCF端面をそれぞれモニタしながらの調整であるので(断面モニタリング)、端面観察およびコア位置調整が容易に実現できる。なお、切断された各MCF端面の位置が前後方向(ファイバ軸AXに沿った方向)にずれていると、焦点位置からのずれが原因でCCDカメラ510によるモニタリングおよび高い精度でのコア位置調整が困難になることが考えられる。
なお、図2では、マーカ21とコネクタ50の底面52との距離Aが最大となる位置に複数のMCF1Aがそれぞれ回転調芯される例が示されているが、距離Aが最小となる位置にMCF1Aをそれぞれ回転させる場合でも同様に精度よく回転調芯を行うことができる。また、V溝が設けられたコネクタではなくフェルールにより固定するコネクタを利用しても同じ効果が得られる。
上述の例では、コネクタ50の設置面上に配置された複数のMCF1Aの回転調芯は、端部の切断後に行われたが、MCF1Aそれぞれに対する回転調芯工程およびMCF1Aとコネクタとの固定工程の双方が終了した後に、不要な端部の切断が行われてもよい。
例えば、図4(A)に示されたMCFコネクタは、コネクタ50Aと、端部がコネクタ50Aに固定された複数のMCFを備える。コネクタ50Aは、設置面上に複数のV溝が形成された支持部材と、支持部材とともに樹脂コートの一部が除去された、MCFの端部を把持する押さえ板を備える。支持部材および押さえ板により単に把持された状態では、MCFの端部は、それぞれコネクタ端面51Aから突出しているだけである。すなわち、MCFの端部それぞれは、支持部材および押さえ板により回転可能な状態で保持された状態である。回転調芯工程は、コネクタ端面51Aから突出したMCFの端部を、矢印P1方向または矢印P2方向からモニタすることにより行われる。なお、MCFの端部それぞれの、矢印P1方向からのモニタリングが断面モニタリングに相当し、MCFの端部それぞれの、矢印P2方向からのモニタリングが側面モニタリングに相当する。回転調芯工程が終了すると、支持部材、押さえ板、および回転調芯後のMCFの端部がそれぞれ接着固定される(固定工程)。その後、MCFの端部のうちコネクタ端面51Aから露出した部分の切断、およびコネクタ端面51Aの研磨を経てMCFコネクタが得られる。
また、図4(B)に示されたMCFコネクタは、コネクタ50Bと、端部がコネクタ50Bに固定された複数のMCFを備える。コネクタ50Bは、樹脂コートの一部が除去された、MCFの端部を貫通した状態で保持する複数の孔を有する。なお、この複数の孔は図4(B)に示された1列には限定されず、2列以上形成されていてもよい。コネクタ50Bの孔を単に貫通しているMCFの端部は、それぞれコネクタ端面51Bから突出しているだけである。すなわち、MCFの端部それぞれは、コネクタ50Bの孔により回転可能な状態で保持された状態である。回転調芯工程は、コネクタ端面51Bから突出したMCFの端部を、矢印P1方向または矢印P2方向からモニタすることにより行われる。なお、MCFの端部それぞれの、矢印P1方向からのモニタリングが断面モニタリングに相当し、MCFの端部それぞれの、矢印P2方向からのモニタリングが側面モニタリングに相当する。回転調芯工程が終了すると、コネクタ50Bおよび回転調芯後のMCFの端部がそれぞれ接着固定される(固定工程)。その後、MCFの端部のうちコネクタ端面51Bから露出した部分の切断、およびコネクタ端面51Bの研磨を経てMCFコネクタが得られる。
次に、複数のMCF1Aの側面をそれぞれモニタしながら、MCF1Aの回転調芯をそれぞれ行う場合について説明する(側面モニタリング)。なお、図3(B)は、回転調芯工程における側面モニタリングを行うためのモニタ手段の構成を示す図である。図3(B)に示されたモニタ手段は、撮像手段としてのCCDカメラ510と、顕微鏡等の光学系530を介してCCDカメラ510により取り込まれた映像を表示するモニタ520で構成されている。コネクタ50のV溝51には、樹脂コート100の一部が除去されたMCF1Aの端部が配置されており、これらMCF1Aは、透明材料からなる押さえ板500によりV溝51に抑えつけられている。また、図3(A)および図3(B)に示されたモニタ手段には光源が示されていないが、モニタリングに際して十分な光量が確保できない場合、これらモニタ手段は光源を備えてもよい。
具体的に、MCF1Aの側面をそれぞれモニタする場合、コネクタ50のV溝51またはフェルールに対してMCF1Aが取り付けられる際に、マーカ21と顕微鏡等の測定器との距離が一定になるようにする。コネクタ50のV溝51に対してMCF1Aを取り付ける場合には、MCF1AをV溝上に載置した後にMCF1Aを上方から透明な押さえ板500でV溝51に押し付ける、等の手段を取ることもできる。
コネクタ50のV溝51に載置されたMCF1Aそれぞれについて、その側面からマーカ21をモニタしながら回転調芯が行われる。この回転調芯工程を経て、MCF1Aにおけるコア配列方向が特定の方向にそれぞれ揃えられる。このとき、マーカ21と隣接するコアとの距離が等間隔になるように回転方向の調整が行われることで、MCFの配列方向をそろえることが可能になる。具体的には、図5中の矢印B方向からMCF1Aの側面を見て、マーカ21と隣接するコア12との距離S1と、マーカ21とコア13との距離S2とが同一となるように、MCF1Aの回転調芯が行われる。
上述のように、回転調芯工程では、MCF1Aそれぞれについて、その側面からマーカ21とその周辺のコア(ここではコア12、13)をモニタしながら回転調芯が行われる。この場合、マーカ21だけでなく周辺のコアをも観測する必要があるが、本実施形態によれば、複数のMCF1Aそれぞれに対して同じ回転位置なるように回転調芯することができる。なぜなら、仮にMCFの外径が長手方向に沿って変動したとしても、コアとマーカとの相対位置及び角度関係は変化しないからである(長手方向に沿った外径変動の影響を受けない)。
(第2実施形態)
図6は、第2実施形態に係るMCF1Bの断面図である。図6には、MCF1Bの、ファイバ軸AXに対して垂直な断面が示されている。第2実施形態に係るMCF1Bは、MCF1Aと比較して以下の点が相違する。すなわち、2つのマーカ22、23が設けられている点である。
図6は、第2実施形態に係るMCF1Bの断面図である。図6には、MCF1Bの、ファイバ軸AXに対して垂直な断面が示されている。第2実施形態に係るMCF1Bは、MCF1Aと比較して以下の点が相違する。すなわち、2つのマーカ22、23が設けられている点である。
MCF1Bにおけるマーカ22は、図6中の矢印C方向からMCF1Bの側面を見た場合に、コア12と重なる位置に設けられている。同様に、マーカ23は、図6中の矢印C方向からMCF1Bの側面を見た場合に、コア13と重なる位置(第4の位置)に設けられている。
このような構造を有する複数のMCF1Bに対する回転調芯工程は、図2に示された方法と同様な方法により行われる。例えば端面をモニタしながら調芯を行う場合、第1実施形態と同様に、マーカ22、23のうちの一方のマーカについて、コネクタ底面との距離A(コネクタ底面を基準としたときのマーカの高さ)が最大になるようにMCF1Bをそれぞれ回転させる。これにより、複数のMCF1Bがそれぞれ同じ回転位置となるように調芯され、複数のMCF1Bにおけるコア配列方向が好適に揃えられる。また、距離Aが最小となるよう、複数のMCF1Bそれぞれが回転調芯されてもよい。
なお、各MCF1Bについて言及すれば、MCF1Bの端面を見たときにマーカ22、23が水平となるように、MCF1Bを回転させてもよい。このように回転させたMCF1Bをコネクタの設置面上にそれぞれ配置することで、MCF1Bの回転調芯が精度よく行われ得る。
また、例えば側面をモニタしながら調芯が行われる場合には、所定の方向(矢印C方向)からMCF1Bの側面をそれぞれ見たときにMCF1Bのマーカ22、23の双方がコア12、13と重なるように、MCF1Bを回転させてもよい。このように回転させたMCF1Bをコネクタの設置面上にそれぞれ配置することで、MCF1Bの回転調芯が精度よく行われ得る。
さらに、マーカが2つ設けられている場合には、回転調芯工程において以下の方法を用いて調芯を行うことができる。すなわち、図7に示されたように、2つのマーカ22、23それぞれと、MCF1Bのファイバ軸AXに一致した線(図7中の直線L4、以下、「ファイバ軸線」という)とが等間隔となるように調芯が行われることで、MCF1Bの回転調芯が精度よく行われる。なお、このような調芯が行われる場合には、マーカ22、23は、断面中心(ファイバ軸線)を通ると共に直線L1に対して直交する直線(図6中の直線L3に相当)に対して対称な位置であることが好ましい。ただし、この構成ではない場合であっても、2つのマーカとファイバ軸線との位置関係に基づいてMCFの回転調芯は可能である。
(第3実施形態)
図8は、第3実施形態に係るMCF1Cの断面図である。図8は、ファイバ軸AXに対して垂直な断面が示されている。第3実施形態に係るMCF1Cは、MCF1Aと比較して以下の点が相違する。すなわち、2つのマーカ24、25と参照用マーカ26とが設けられている点である。
図8は、第3実施形態に係るMCF1Cの断面図である。図8は、ファイバ軸AXに対して垂直な断面が示されている。第3実施形態に係るMCF1Cは、MCF1Aと比較して以下の点が相違する。すなわち、2つのマーカ24、25と参照用マーカ26とが設けられている点である。
MCF1Cにおけるマーカ24、25は、断面中心(ファイバ軸AXと交差する断面有縁位置)を通るとともに直線L1に対して直交する直線L3に対して対称な位置に設けられている。また、参照用マーカ26は、直線L3上に設けられる。本実施形態に係るMCF1Cにおいて、参照用マーカ26はMCF1Cの中心に設けられているが、コア15~18よりも図示下方であってもよいし、マーカ24、25よりも外側であってもよい。
このような構造を有する複数のMCF1Cに対する回転調芯工程も、図2に示された方法と同様な方法により行われる。例えば端面をモニタしながら調芯を行う場合には、第2実施形態と同様に、マーカ24、25のうちの一方のマーカについて、コネクタ底面との距離Aが最大となるようにMCF1Cをそれぞれ回転させる。これにより、複数のMCF1Cがそれぞれ同じ回転位置となるように調芯され、複数のMCF1Cにおけるコア配列方向が好適に揃えられる。また、距離Aが最小となるよう、複数のMCF1Cそれぞれが回転調芯されてもよい。
なお、各MCF1Cについて言及すれば、MCF1Cの端面を見たときにマーカ24、25が水平となるように、MCF1Cを回転させてもよい。このように回転させたMCF1Cをコネクタの設置面上にそれぞれ配置することで、MCF1Cの回転調芯が精度よく行われ得る。
また、例えば側面をモニタしながらMCF1Cの調芯が行われる場合には、所定の方向(矢印D方向)からMCF1Cの側面をみたときにMCF1Cのマーカ24、25の中点となる位置に参照用マーカ26が配置されるように、MCF1Cを回転させてもよい。このように回転させたMCF1Cをコネクタの設置面上にそれぞれ配置することで、MCF1Cの回転調芯が精度よく行われ得る。複数のMCF1Cをコネクタの設置面上に配列させる場合でも、複数のMCF1Cのコア配列方向を好適に揃えられる。
(第4実施形態)
図9は、第4実施形態に係るMCF1Dの断面図である。図9は、MCF1D]の、ファイバ軸AXに対して垂直な断面を示している。第4実施形態に係るMCF1Dは、MCF1Aと比較して以下の点が相違する。すなわち、マーカ21に加えて、直線L3上に参照用マーカ27が設けられている点である。
MCF1Dにおける参照用マーカ27は、直線L3上に設けられている。本実施形態のMCF1Dにおいて、参照用マーカ27は、MCF1Dの断面中心に設けられているが、コア15~18よりも図示下方であってもよいし、マーカ24、25よりも外側であってもよい。
このような構造を有する複数のMCF1Dに対する回転調芯工程も、図2に示された方法と同様な方法により行われる。例えば端面をモニタしながら調芯を行う場合には、第1実施形態と同様に、マーカ21とコネクタ底面との距離Aが最大となるように、MCF1Dをそれぞれ回転させる。これにより、複数のMCF1Dがそれぞれ同じ回転位置となるように調芯され、複数のMCF1Dにおけるコア配列方向が好適に揃えられる。また、距離Aが最小となるよう、複数のMCF1Dそれぞれが回転調芯されてもよい。
なお、各MCF1Dについて言及すれば、例えば側面をモニタしながらMCF1Dの調芯を行う場合には、所定の方向からMCF1Dの側面をみたときにMCF1Dのマーカ21と参照用マーカ27とが重なるように、MCF1Dを回転させればよい。それぞれがこのように回転させた複数のMCF1Dをコネクタの設置面上にそれぞれ配置する場合は、MCF1Dそれぞれの回転調芯が精度よく行われ得る。また、それぞれがこのように回転させた複数のMCF1Cをコネクタの設置面上にそれぞれ配置する場合には、MCF1Cそれぞれの回転調芯が精度よく行われ得る。
また、このように側面をモニタしながら調芯を行う場合、ファイバ外径が変動しても、コア、マーカ、及び参照用マーカの幾何学的な位置関係は一定である、したがって、MCF1Dに対してより高い精度な調芯を行うことができる。
(変形例)
次に、図10を参照して、本実施形態に係るMCFの変形例について説明する。図10(A)および図10(B)に示されたMCF1Eの断面では、それぞれ直線L1上に配列されたコア11~14(又は11~15)に対して、1つのマーカ28が設けられている。このうち、図10(A)のMCF1Eでは、5つ並んだコア11~15のうち中心のコア13を通る直線L5上にマーカ28が設けられている。このコア13は、MCF1Eの中心に設けられている。また、図10(B)のMCF1Eでは、側面から見たときに、コア12と重なる位置にマーカ28が設けられている。このうち、図10(A)に示されたMCF1Eは、上述の方法で断面をモニタしながら、MCF1Eの回転調芯を行うことができる。また、図10(A)および図10(B)に示されたMCF1Eでは、側面をモニタしながら、マーカ28と特定のコアとが重なるように回転させることで、MCF1Eの回転調芯を行うことができる。このように、マーカの位置は適宜変更することができる。また、上述した各実施形態のマーカの配置を組み合わせてもよい。
次に、図10を参照して、本実施形態に係るMCFの変形例について説明する。図10(A)および図10(B)に示されたMCF1Eの断面では、それぞれ直線L1上に配列されたコア11~14(又は11~15)に対して、1つのマーカ28が設けられている。このうち、図10(A)のMCF1Eでは、5つ並んだコア11~15のうち中心のコア13を通る直線L5上にマーカ28が設けられている。このコア13は、MCF1Eの中心に設けられている。また、図10(B)のMCF1Eでは、側面から見たときに、コア12と重なる位置にマーカ28が設けられている。このうち、図10(A)に示されたMCF1Eは、上述の方法で断面をモニタしながら、MCF1Eの回転調芯を行うことができる。また、図10(A)および図10(B)に示されたMCF1Eでは、側面をモニタしながら、マーカ28と特定のコアとが重なるように回転させることで、MCF1Eの回転調芯を行うことができる。このように、マーカの位置は適宜変更することができる。また、上述した各実施形態のマーカの配置を組み合わせてもよい。
また、MCFコネクタにおいて、複数のMCFをそれぞれV溝に配列する構成について説明したが、図4(B)に示されたように、V溝ではなく円形の貫通孔であってもよい。また、V溝の場合は、MCFのコア配列方向を特定の方向に揃え、上方から押さえ板500で押さえる構造のアレイ型のコネクタとしても良い。なお、上述の実施形態には、MCFが配置されるコネクタ(ファイバ配置部)は、挿通穴またはV溝が一次元(直線)に配置されている例が示されているが、直線状の挿通穴またはV溝が複数列並行に存在していても良い。
MCFの断面形状は円形状に限定されず、例えば、外周の一部が切除されて直線部が形成されたD型断面形状のMCFバを用いてもよい。このようなで、D型断面形状のMCFの場合には、直線部は、コア配列方向と一致させることで、MCFにおける配列方向を揃えるよう機能する。切除面(直線部)と配列方向が揃っていることと直線部の形状が保持されていることが前提となる。
そして、このような非円形状の断面を有する複数のMCFを用いてMCFコネクタを製造する場合であっても、複数のMCFがそれぞれ配置されるコネクタ(ファイバ配置部)に通常の円径の孔またはV溝アレイを設けることで、MCFそれぞれの回転を好適に行うことができる。
最後に、MCFコネクタの製造方法における回転調芯による位置精度について、以下に説明する。MCF同士を調芯後に接続した場合、接続損失は0.5dB以下であるのが好ましい。接続損失を0.5dB以下とするためには、どのくらいの精度で調芯を行う必要があるかについて検討した。ここでは、クラッド外径(ファイバ径)が250μmであって図1に示されたコア配列を有するMCFを想定した。ここで、コア径を8μmとし、直線L1、L2上でのコア間ピッチを47μmとし、直線L1と直線L2との間隔(例えばコア11とコア15とのピッチ)を94μmとし、回転角度のズレと接続損失との関係を評価した。この結果が図11に示されている。なお、図11において、グラフG1210は外コアにおける回転角度のズレと接続損失との関係を示し、グラフG1220は内コアにおける回転角度のズレと接続損失との関係を示す。また、外コアとは外側のコアであるコア11、14、15、18を指し、内コアとは中心側のコア12、13、16、17を指す。図11に示されたように、全コアにおける接続損失を50dB以下とするためには、回転角度のズレを1°以下とすることが好ましく、回転角度のズレを0.5°以下とすることがより好ましい。本実施形態に係るMCFおよびMCFコネクタの製造方法によれば、精度よく回転位置の調整を行うことができるため、MCF同士の接続における接続損失を0.5dB以下とすることができる。
1A~1E…マルチコア光ファイバ、11~18…コア、21~28…マーカ(マーカ、参照用マーカ)、30…クラッド、100…樹脂コート、510…CCDカメラ、520…モニタ、530…光学系(顕微鏡)。
Claims (11)
- 当該マルチコア光ファイバの長手方向に沿って延びた複数のコアと、前記複数のコアそれぞれから離間した状態で前記長手方向に沿って延びたマーカと、前記複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備えるマルチコア光ファイバであって、
前記長手方向に直交する、前記マルチコア光ファイバの断面において、前記複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、前記直線配列要素それぞれは、第1の直線上または前記第1の直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成され、
前記マルチコア光ファイバの断面において、前記マーカは、前記第1の直線に直交するとともに前記断面の中心を通る第2の直線上に配列された少なくとも1つの第1のマーカ要素、または、前記第2の直線に対して対称に配列された少なくとも2つの第2のマーカ要素を含むことを特徴とするマルチコア光ファイバ。 - 当該マルチコア光ファイバの長手方向に沿って延びた複数のコアと、前記複数のコアそれぞれから離間した状態で前記長手方向に沿って延びたマーカと、前記複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備えるマルチコア光ファイバであって、
前記長手方向に直交する、前記マルチコア光ファイバの断面において、前記複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、前記直線配列要素それぞれは、第1の直線上または前記第1の直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成され、
前記マルチコア光ファイバの断面において、前記マーカは、前記第1の直線に直交するとともに前記直線配列要素の1つに属するコアのうち隣接する2つのコアの中点を通過する第2の直線上に配列されていることを特徴とするマルチコア光ファイバ。 - 当該マルチコア光ファイバの長手方向に沿って延びた複数のコアと、前記複数のコアそれぞれから離間した状態で前記長手方向に沿って延びたマーカと、前記複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備えるマルチコア光ファイバであって、
前記長手方向に直交する、前記マルチコア光ファイバの断面において、前記複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、前記直線配列要素それぞれは、第1の直線上または前記第1の直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成され、
前記第1の直線に直交する方向に沿って前記マルチコア光ファイバの側面をモニタしたとき、前記マーカが前記複数のコアに含まれる特定のコアと重なる位置に配置されていることを特徴とするマルチコア光ファイバ。 - 1またはそれ以上のマルチコア光ファイバと、前記マルチコア光ファイバの端部がそれぞれ保持される設置面と前記設置面に対向する底面を有するコネクタと、を備えたマルチコア光ファイバコネクタの製造方法であって、
前記マルチコア光ファイバの端部を、前記コネクタの前記設置面上における所定の位置にそれぞれ配置する配置工程と、
前記マルチコア光ファイバの長手方向を中心に前記マルチコア光ファイバをそれぞれ回転させることで、前記長手方向に直交する、前記マルチコア光ファイバの断面の回転位置をそれぞれ調節する回転調芯工程と、を備え、
前記マルチコア光ファイバそれぞれは、前記長手方向に沿って延びた複数のコアと、前記複数のコアそれぞれから離間した状態で前記長手方向に沿って延びたマーカと、前記複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備え、
前記マルチコア光ファイバそれぞれの断面において、前記複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、前記直線配列要素それぞれは、第1の直線上または前記第1直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成され、
前記マルチコア光ファイバそれぞれの断面において、前記マーカは、前記第1の直線に直交するとともに前記断面の中心を通る第2の直線上に配列された少なくとも1つの第1のマーカ要素、または、前記第2の直線に対して対称に配置された少なくとも2つの第2のマーカ要素を含み、
前記回転調芯工程において、前記マーカをモニタしながら前記マーカが特定の位置に配置されるように前記長手方向を中心に前記マルチコア光ファイバをそれぞれ回転させることで、前記マルチコア光ファイバにおける前記直線配列要素の延びる方向が特定の方向にそれぞれ揃えられることを特徴とするマルチコア光ファイバコネクタの製造方法。 - 前記回転調芯工程において、前記マルチコア光ファイバの断面における前記マーカがそれぞれモニタされ、
前記回転調芯工程において、前記マルチコア光ファイバの前記マーカが前記1つの第1のマーカ要素をそれぞれ含むとともに、前記1つの第1のマーカ要素の位置を前記コネクタの底面を基準とした高さで表すとき、前記マルチコア光ファイバの全てに関して前記1つの第1のマーカ要素が最も高い位置に揃えられるか、または、前記マルチコア光ファイバの全てに関して前記1つの第1のマーカ要素が最も低い位置に揃えられるよう、前記マルチコア光ファイバが前記長手方向を中心にそれぞれ回転調芯され、
前記回転調芯工程において、前記マルチコア光ファイバの前記マーカが前記2つの第2のマーカ要素をそれぞれ含とともに、前記2つの第2のマーカ要素それぞれの位置を前記コネクタの底面を基準とした高さで表すとき、前記マルチコア光ファイバの全てに関してそれらの高さ平均が最も大きくなる位置に前記2つの第2のマーカ要素が揃えられるか、前記マルチコア光ファイバの全てに関してそれらの高さ平均が最も小さくなる位置に前記2つの第2のマーカ要素が揃えられるか、または、前記マルチコア光ファイバの全てに関してそれらの高さが等しくなる位置に前記2つの第2のマーカ要素が揃えられるよう、前記マルチコア光ファイバが前記長手方向を中心にそれぞれ回転調芯されることを特徴とする請求項4に記載のマルチコア光ファイバコネクタの製造方法。 - 前記回転調芯工程において、前記マルチコア光ファイバの側面における前記マーカがそれぞれモニタされ、
前記回転調芯工程において、前記マルチコア光ファイバの前記マーカが前記1つの第1のマーカ要素をそれぞれ含むとき、前記マルチコア光ファイバの全てに関して前記1つの第1のマーカ要素が前記第1のマーカ要素を含むマルチコア光ファイバの中心軸とそれぞれ一致するよう、前記マルチコア光ファイバが前記長手方向を中心にそれぞれ回転調芯され、
前記回転調芯工程において、前記マルチコア光ファイバの前記マーカが前記2つの第2のマーカ要素をそれぞれ含むとき、前記マルチコア光ファイバの全てに関して前記2つの第2のマーカ要素の中心を結ぶ線分の中点と前記2つの第2のマーカ要素を含むマルチコア光ファイバの中心軸とが一致するか、または、前記マルチコア光ファイバの全てに関して前記2つの第2のマーカ要素それぞれから前記2つの第2のマーカ要素を含むマルチコア光ファイバの中心軸までの距離が等しくなるよう、前記マルチコア光ファイバが前記長手方向を中心にそれぞれ回転調芯されることを特徴とする請求項4に記載のマルチコア光ファイバコネクタの製造方法。 - 前記マルチコア光ファイバそれぞれは、前記長手方向に沿って延びるとともに、前記断面において前記第2の直線上の、前記マーカとは異なる位置に配置された参照用マーカを備え、
前記回転調芯工程において、前記マルチコア光ファイバの側面における前記マーカがそれぞれモニタされ、
前記回転調芯工程において、前記マルチコア光ファイバの前記マーカが前記1つの第1のマーカ要素をそれぞれ含むとき、前記マルチコア光ファイバの全てに関して前記マーカと前記参照用マーカとが一致するように、前記マルチコア光ファイバが前記長手方向を中心にそれぞれ回転調芯され、
前記回転調芯工程において、前記マルチコア光ファイバの前記マーカが前記2つの第2のマーカ要素をそれぞれ含むとき、前記マルチコア光ファイバの全てに関して前記2つの第2のマーカ要素の中心を結ぶ線分の中点と前記参照用マーカが一致するように、前記マルチコア光ファイバが前記長手方向を中心にそれぞれ回転調芯されることを特徴とする請求項4に記載のマルチコア光ファイバコネクタの製造方法。 - 1またはそれ以上のマルチコア光ファイバと、前記マルチコア光ファイバの端部がそれぞれ保持される設置面と前記設置面に対向する底面を有するコネクタと、を備えたマルチコア光ファイバコネクタの製造方法であって、
前記マルチコア光ファイバの端部を、前記コネクタの前記設置面上における所定の位置にそれぞれ配置する配置工程と、
前記マルチコア光ファイバの長手方向を中心に前記マルチコア光ファイバをそれぞれ回転させることで、前記長手方向に直交する、前記マルチコア光ファイバの断面の回転位置をそれぞれ調節する回転調芯工程と、を備え、
前記マルチコア光ファイバそれぞれは、前記長手方向に沿って延びた複数のコアと、前記複数のコアそれぞれから離間した状態で前記長手方向に沿って延びたマーカと、前記複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備え、
前記マルチコア光ファイバそれぞれの断面において、前記複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、前記直線配列要素それぞれは、第1の直線上または前記第1直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成され、
前記マルチコア光ファイバそれぞれの断面において、前記マーカは、前記第1の直線に直交するとともに前記複数のコアのうち特定のコアを通過する第2の直線上に配列され、
前記回転調芯工程において、前記断面における前記マーカをモニタしながら前記マーカが特定の位置に配置されるように前記長手方向を中心に前記マルチコア光ファイバをそれぞれ回転させることで、前記設置面上に配置された前記マルチコア光ファイバのうち隣接するマルチコア光ファイバにおけるマーカ間の距離、前記隣接するマルチコア光ファイバにおける前記特定のコア間の距離、および、前記隣接するマルチコア光ファイバにおける前記直線配列要素間の距離がそれぞれ最小になるように、前記マルチコア光ファイバにおける前記直線配列要素の延びる方向が特定方向にそれぞれ揃えられることを特徴とするマルチコア光ファイバコネクタの製造方法。 - 1またはそれ以上のマルチコア光ファイバと、前記マルチコア光ファイバの端部がそれぞれ保持される設置面と前記設置面に対向する底面を有するコネクタと、を備えたマルチコア光ファイバコネクタの製造方法であって、
前記マルチコア光ファイバの端部を、前記コネクタの前記設置面上における所定の位置にそれぞれ配置する配置工程と、
前記マルチコア光ファイバの長手方向を中心に前記マルチコア光ファイバをそれぞれ回転させることで、前記長手方向に直交する、前記マルチコア光ファイバの断面の回転位置をそれぞれ調節する回転調芯工程と、を備え、
前記マルチコア光ファイバそれぞれは、前記長手方向に沿って延びた複数のコアと、前記複数のコアそれぞれから離間した状態で前記長手方向に沿って延びたマーカと、前記複数のコアおよびマーカを個別に取り囲む共通のクラッドと、を備え、
前記マルチコア光ファイバそれぞれの断面において、前記複数のコアで構成されるコア配列は、1またはそれ以上の直線配列要素を含み、前記直線配列要素それぞれは、第1の直線上または前記第1直線に平行な直線上に配列された2以上のコアで構成され、
前記第1の直線に直交する方向に沿って前記マルチコア光ファイバの側面をそれぞれモニタしたとき、前記マルチコア光ファイバそれぞれにおいて、前記マーカが前記複数のコアに含まれる特定のコアと重なる位置に配置されており、
前記回転調芯工程において、前記側面から前記マーカおよび前記特定のコアをモニタしながら前記マーカと前記特定のコアが重なるように前記長手方向を中心に前記マルチコア光ファイバをそれぞれ回転させることで、前記マルチコア光ファイバにおける前記直線配列要素の延びる方向が特定方向にそれぞれ揃えられることを特徴とするマルチコア光ファイバコネクタの製造方法。 - 前記マルチコア光ファイバそれぞれにおいて、前記側面からモニタしたときの前記マーカの最大幅は、前記特定のコアの最大幅以下である請求項9に記載のマルチコア光ファイバコネクタの製造方法。
- 前記マルチコア光ファイバそれぞれは、前記クラッドの外周面上に設けられた樹脂コートを備え、
前記樹脂コートの一部が除去された、前記マルチコア光ファイバの端部が、前記コネクタの設置面上にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項4~10の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバコネクタの製造方法。
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