WO2017022026A1 - 光接続部品の製造方法 - Google Patents

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WO2017022026A1
WO2017022026A1 PCT/JP2015/071847 JP2015071847W WO2017022026A1 WO 2017022026 A1 WO2017022026 A1 WO 2017022026A1 JP 2015071847 W JP2015071847 W JP 2015071847W WO 2017022026 A1 WO2017022026 A1 WO 2017022026A1
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bent
optical fiber
fiber
optical
fixing component
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Inventor
靖臣 金内
佐々木　隆
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/40—Mechanical coupling means having fibre bundle mating means

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an optical connection component including a bent optical fiber obtained by bending a part of an optical fiber made of silica glass.
  • Patent Document 1 discloses an optical fiber component comprising an optical component main body and an optical fiber, wherein the optical fiber is obliquely attached so as to form a certain angle (preferably 10 ° or more) with respect to the center line of the optical component main body. Is disclosed.
  • Patent Document 1 there is a case where a steep bend occurs in the optical fiber as the optical fiber is attached obliquely with respect to the center line of the optical component body, and the steep bend is large in the optical fiber.
  • the mechanical reliability of the optical fiber deteriorates due to the occurrence of distortion, in order to ensure the mechanical reliability of the optical fiber, to remove the strain by heating a sharp bend, Is described.
  • this Patent Document 1 describes that a discharge, a carbon dioxide laser, a gas burner, etc. can be used as a heating means for releasing strain.
  • Patent Document 2 discloses an apparatus for bending an optical fiber by continuously heating a certain range of the optical fiber by the non-contact heating unit while relatively moving the optical fiber and the non-contact heating unit. Moreover, this patent document 2 describes that arc discharge is suitably used as the non-contact heating means.
  • JP 2004-325622 A Japanese Patent No. 52269797
  • the bending state of the optical fiber is controlled by changing the position of a lever for applying an external force to the tip of the optical fiber. Therefore, in both Patent Documents 1 and 2, the obtained bent optical fiber has a bent portion formed at a position away from the one end by a certain distance or more.
  • bent optical fiber manufactured as described above is separated from the end and the bent portion, an external stress is applied to the bent portion of the bent optical fiber when the fiber fixing part is attached after completion of the bent optical fiber. There is a possibility of breakage of the bent optical fiber due to the concentration of. Similarly, when a common fiber fixing component is attached to each of a plurality of individually bent optical fibers, the possibility of breakage of each of the bent optical fibers is further increased.
  • the fiber fixing component when a bent optical fiber is manufactured in a state where the fiber fixing component is fixed to one end portion, the fiber fixing component is attached to avoid thermal deformation or the like.
  • the heating area to which the fiber fixing component is bent needs to be separated by a certain distance or more.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and is a structure for realizing a reduction in the height of an optical connection component including not only one bent optical fiber but also a plurality of bent optical fibers. It aims at providing the manufacturing method of the optical connection component provided with.
  • the method for manufacturing an optical connection component manufactures an optical connection component including a bent optical fiber having a bent portion formed at least in part and a fiber fixing component attached to the bent optical fiber.
  • the method includes at least a pre-process, a mounting process, a bending part forming process, a heating process, and a fixing process.
  • one or more optical fibers are prepared, each made of quartz glass and part of the coating removed, and the movement of the optical fibers in the direction perpendicular to the longitudinal direction of these optical fibers is restricted.
  • a first fiber fixing component having a structure movable along the longitudinal direction of these optical fibers is prepared.
  • the first fiber fixing component is mounted in the vicinity of one end of the optical fiber, and the second fiber fixing component that holds the optical fiber is mounted on the opposite side.
  • the bent portion forming step the first fiber fixing component attached to one end of the optical fiber is inclined with respect to the second fiber fixing component attached to the opposite side of the optical fiber, whereby the optical fiber A bent portion is formed.
  • the heating step the bent portion formed in the bent portion forming step is softened by heating the bent portion. As a result, a bent shape at the bent portion is formed irreversibly.
  • the fixing step the bent portion of the obtained bent optical fiber and the first fiber fixed are obtained by moving the first fiber fixing component already mounted along the longitudinal direction of the bent optical fiber obtained through the heating step. The relative position with the part is adjusted. After the adjustment, the first fiber fixing component is fixed to the bent optical fiber.
  • the first fiber fixing component to be fixed to one end of the finally obtained bent optical fiber is attached in advance in a state that it can move along the longitudinal direction of the optical fiber.
  • the position adjustment and fixing of the first fiber fixing component are facilitated without damaging the obtained bent optical fiber.
  • the arrangement of the plurality of optical fibers is fixed by the common first fiber fixing component that is mounted before the bending process. The variation in quality between them is reduced, and the position adjustment and fixing of the first fiber fixing part with respect to the plurality of bent optical fibers are facilitated.
  • FIG. These are for describing an example of a process (previous process) of preparing the optical fiber 10 and the first fiber fixing component 20A (V-groove substrate and lid) as one process of the method for manufacturing the optical connecting component according to the present embodiment.
  • FIG. These are the figures for demonstrating the other example of the process (pre-process) which prepares the optical fiber 10 and the 1st fiber fixing component 20B as 1 process of the manufacturing method of the optical connection component which concerns on this embodiment.
  • FIG. These are figures for demonstrating the process of preparing the rotating component 31 and the fixing jig 32 as 1 process of the manufacturing method of the optical connection component which concerns on this embodiment.
  • FIG. 5 is a side view for explaining a bent portion forming step of forming a bent portion in the optical fiber by bending a partial region of the optical fiber 10 as one step of the method of manufacturing the optical connecting component according to the present embodiment.
  • FIG. As a step of the method of manufacturing the optical connecting component according to the present embodiment the bent portion is softened by heating the bent portion by irradiation with laser light, and thereby the bent shape at the bent portion is irreversible. It is a side view for demonstrating the heating process formed automatically.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the laser beam scanning mechanism that implements the second aspect in the heating process by laser light irradiation and the operation of the optical fiber moving mechanism that implements the third aspect in the heating process by laser light irradiation.
  • FIG. These are figures for demonstrating the fixing process of the 1st fiber fixing component with respect to the obtained bending optical fiber as one process of the manufacturing method of the optical connection component which concerns on this embodiment.
  • the method for manufacturing an optical connection component manufactures an optical connection component including a bent optical fiber having a bent portion formed at least in part and a first fiber fixing component attached to the bent optical fiber.
  • the method includes at least a pre-process, a mounting process, a bending part forming process, a heating process, and a fixing process.
  • a pre-process an optical fiber made of silica-based glass is prepared, and a first fiber fixing component having a structure that restricts movement of the optical fiber in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the optical fiber is prepared.
  • the first fiber fixing component is attached to one end of the optical fiber in a movable state that is already attached along the longitudinal direction of the optical fiber.
  • the first fiber fixing component attached to one end of the optical fiber is inclined with respect to the second fiber fixing component that holds the other end of the optical fiber.
  • a bend is formed in the fiber.
  • the bent portion formed in the bent portion forming step is softened by heating the bent portion. As a result, a bent shape at the bent portion is formed irreversibly.
  • the fixing step the relative position between the bent portion of the obtained bent optical fiber and the first fiber fixing component is moved by moving the first fiber fixing component along the longitudinal direction of the bent optical fiber obtained through the heating step. Is adjusted. After the adjustment, the first fiber fixing component is fixed to the bent optical fiber.
  • the end portion of the first fiber fixing component may coincide with the start end of the bent portion. Since it is possible to adjust the position of the first fiber fixing component after bending the optical fiber, the first fiber fixing component is moved to a position where the first fiber fixing component is not affected by the heat treatment for the optical fiber before the bending processing. On the contrary, after the bending process, the first fiber fixing component can be disposed close to the bent part.
  • the bent portion formed in the bent portion forming step is preferably heated by laser light irradiation.
  • a plurality of bent portions that include the bent portion and are separated from each other along the longitudinal direction of the optical fiber may be formed in the optical fiber.
  • each of the plurality of bent portions is heated by irradiation with laser light, so that each of the plurality of bent portions formed in the bent portion forming step is softened.
  • a bent shape is formed irreversibly. In this way, by restricting the arrangement of the plurality of optical fibers by the common first fiber fixing component, the quality variation of the obtained plurality of bent optical fibers is reduced.
  • a plurality of optical fibers including optical fibers may be prepared in the previous step.
  • the first fiber fixing component is attached to one end of the plurality of optical fibers arranged in parallel in a predetermined direction in a state that it can move along the longitudinal direction of the plurality of optical fibers.
  • the first fiber fixing component attached to one end of the plurality of optical fibers is inclined with respect to the second fiber fixing component that holds the other end of the plurality of optical fibers. . Thereby, a bending part is formed in each of a plurality of optical fibers.
  • each of the bent portions of the plurality of optical fibers is softened by heating each of the bent portions of the plurality of optical fibers.
  • a bent shape in each of the bent portions of the plurality of optical fibers is formed irreversibly.
  • the laser light in the heating step by laser light irradiation, may have a non-circular beam cross section that is long in a predetermined direction. Furthermore, as one aspect of the present embodiment, in the heating process by laser light irradiation, the laser light irradiation positions of the plurality of optical fiber bent parts formed in the bent part forming process are aligned in a predetermined direction by the laser light scanning mechanism. Each of the bent portions of the plurality of optical fibers may be heated while scanning.
  • the irradiation position of the laser light to the bent portions of the plurality of optical fibers formed in the bent portion forming step is scanned along a predetermined direction by the optical fiber moving mechanism.
  • Each of the bent portions of the plurality of optical fibers may be heated while being made.
  • each aspect listed in this [Description of Embodiments of the Invention] is applicable to each of all the remaining aspects or to all combinations of these remaining aspects. .
  • an optical fiber 10 and a first fiber fixing component in which a bent portion is to be formed are prepared.
  • 1 (a) to 1 (c) show a step of preparing an optical fiber 10 and a first fiber fixing component 20A having a first structure as a step of the method for manufacturing an optical connecting component according to the present embodiment (previous). It is a figure for demonstrating an example of a process.
  • 2 (a) to 2 (c) show a step of preparing the optical fiber 10 and the first fiber fixing component 20B having the second structure as one step of the method of manufacturing the optical connecting component according to the present embodiment. It is a figure for demonstrating the other example of (pre-process).
  • 1A and FIG. 2A are top views
  • FIG. 1B and FIG. 2B are front views
  • FIG. 1C and FIG. 2C are side views.
  • the prepared optical fiber 10 is made of silica glass and has a core 11 and a clad 12. There may be one optical fiber 10 or a plurality of optical fibers 10 arranged in parallel. The optical fiber 10 may have a single core or a plurality of cores. In the region of the optical fiber 10 where the bent portion is formed, the resin coating layer is removed and the glass portion of the optical fiber 10 is exposed, but in other regions, a resin coating layer may be provided. .
  • a connection component such as an optical connector may be provided at the tip of the optical fiber 10. In the example shown in FIGS.
  • the first fiber fixing component 20A is mounted on the first end 10a side of the three optical fibers 10 arranged in parallel.
  • the first fiber fixing component 20 ⁇ / b> A includes a V-groove substrate 21 and a lid (for example, a cover glass) 22.
  • the V-groove substrate 21 is provided with V-grooves 210 for arranging the optical fibers 10 in parallel in the Y-axis direction.
  • the optical fibers 10 are arranged in the corresponding V-grooves 210 at predetermined intervals, and the light The fiber 10 is held to the V-groove substrate 21 by a lid 22 from above.
  • each of the V-grooves 210 and the lid 22 are orthogonal to the longitudinal direction (X-axis direction) of each optical fiber 10 (for example, the Y-axis direction and the Z-axis direction). ) Functions as a structure that restricts the movement of each of the optical fibers 10 to.
  • the first fiber fixing component 20A is mounted on the first end 10a side of each optical fiber 10 so as to be movable along the X-axis direction (longitudinal direction of each optical fiber 10). That is, as shown in FIG.
  • the optical fiber 10 is connected to the first fiber fixing component 20 ⁇ / b> A only by mounting the first fiber fixing component 20 ⁇ / b> A on the first end 10 a side of each optical fiber 10. On the other hand, it can move in the direction (direction along the X axis) indicated by the arrow S0 in the figure.
  • FIGS. 2 (a) to 2 (c) another example of the previous process shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c) is the example shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c) regarding the structure of the first fiber fixing component.
  • the first fiber fixing component 20B applied to this other example is a single member made of glass, for example, and is provided with a through hole 220 into which the first end 10a side of each optical fiber 10 is inserted. .
  • each optical fiber 10 is arranged in parallel in the Y-axis direction by inserting the first end 10a side of each optical fiber 10 into the through hole 220 of the first fiber fixing component 20B.
  • each of the through holes 220 extends in a direction (for example, the Y-axis direction and the Z-axis direction) orthogonal to the longitudinal direction (X-axis direction) of each optical fiber 10. It functions as a structure that restricts the movement of each of the optical fibers 10.
  • the first fiber fixing component 20b is mounted on the first end 10a side of each optical fiber 10 so as to be movable along the X-axis direction (longitudinal direction of each optical fiber 10). That is, as shown in FIG. 2 (c), each optical fiber 10 is connected to the first fiber fixing component 20A only by mounting the first fiber fixing component 20A on the first end 10a side of each optical fiber 10. On the other hand, it can move in the direction (direction along the X axis) indicated by the arrow S0 in the figure.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are diagrams for explaining a process of preparing the rotating component 31 and the fixing jig 32 in the method for manufacturing an optical connecting component according to this embodiment.
  • 3A is a top view and FIG. 3B is a side view.
  • the rotating component 31 is rotatable around the rotating shaft 310.
  • the fixing jig 32 is attached to the rotating component 31 and rotates along with the rotating component 31 in the direction of the arrow in FIG.
  • the fixing jig 32 includes the first fiber fixing component 20A shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c) or the first fiber fixing part 20A shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c).
  • the fiber fixing component 20B is fixed.
  • FIG. 4A and 4B are views for explaining a process of fixing the first fiber fixing component 20A to the fixing jig 32 as one step of the method of manufacturing the optical connecting component according to the present embodiment. It is. 4A is a top view and FIG. 4B is a side view. Unless otherwise specified, the following bending process operation is performed in a state where the first fiber fixing component 20 ⁇ / b> A is attached to the optical fiber 10.
  • the three optical fibers 10 arranged in parallel extend in a direction perpendicular to the rotating shaft 310 of the rotating component 31, and rotate.
  • the distance from the rotating shaft 310 of the component 31 is constant.
  • the rotating component 31 has a shape that does not come into contact with the optical fiber 0 when rotated by 90 ° (a shape defined by the XZ plane).
  • the optical fiber 10 On the second end 10b side opposite to the first end 10a side of the optical fiber 10 fixed to the fixing jig 32, the optical fiber 10 is held horizontally so that no tension is applied in the axial direction.
  • the guide member 500 (bounce preventing member) is arranged along the Y-axis direction.
  • FIG. 5A is a side view for explaining a bending portion forming step as one step of the method of manufacturing the optical connecting component according to the present embodiment.
  • a part of the optical fiber 10 is bent by rotating the rotating component 31 around the rotating shaft 310 by a certain angle ⁇ .
  • a bent portion 50 is formed in the bent partial region.
  • the fixing position changes on the first end 10a side of the optical fiber 10 fixed by the fixing jig 32.
  • the holding direction changes.
  • a bent portion 50 is formed in a partial region of the optical fiber 10.
  • due to the rigidity of the optical fiber 10 there may be a bending with a bending radius smaller than an intended bending radius in the vicinity of the bending position.
  • FIG. 5B shows the first fiber fixing component when the first fiber fixing component 20B (FIGS. 2A to 2C) is applied instead of the first fiber fixing component 20A. It is a figure which shows the deformation
  • the through-hole 220 allows movement along the longitudinal direction of the optical fiber 10 while restricting movement of the optical fiber 10 in a direction perpendicular to the longitudinal direction. It is functioning. Further, the function of limiting the movement of the optical fiber 10 in this way also includes the first fiber fixing component 20A.
  • FIG. 6 is a side view for explaining a heating process by laser light irradiation as one process of the method for manufacturing the optical connecting component according to the present embodiment.
  • the bent portion formed in the bent portion forming step is softened by heating the bent portion (the portion 50 shown in FIG. 5 (a)) by laser light irradiation, whereby the bent portion is softened.
  • a bent shape at the site is formed irreversibly.
  • the radius of curvature of the region (bent region) including the bent portion of the optical fiber 10 is brought close to the desired bending radius.
  • the laser beam irradiation is stopped.
  • the irradiation time per one time of the laser light and the output power of the laser light are the change in the optical transmission loss of the optical fiber 10 after the laser light irradiation process with respect to the transmission loss of the optical fiber 10 before the bending part forming process. It is preferable that the amount is set to be equal to or less than a predetermined value.
  • the laser beam used here may be an infrared to near-infrared laser beam capable of heating quartz glass, and the power of light having a wavelength of 1.06 ⁇ m or more is more than half of the total power. Is preferred.
  • the laser light wavelength is preferably in the infrared region of 1.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or more.
  • infrared CW laser light output from a CO 2 laser light source is used.
  • FIG. 7 is a side view for explaining the bending portion forming step after the heating step by laser light irradiation in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a side view for explaining a heating step by laser beam irradiation after the bent portion forming step of FIG.
  • the bent part is formed by rotating the rotating component 31 little by little (by the angle ⁇ ), and the bent shape at the bent part is formed irreversibly by the laser light irradiation.
  • the laser beam irradiation is stopped.
  • Such discrete irradiation with laser light is preferable because it can suppress excessive heating of the optical fiber 10.
  • a plurality of optical fibers arranged in parallel in a predetermined direction in the bent portion forming step are bent together and a bent portion is formed in each of the plurality of optical fibers.
  • the laser light irradiation step it is preferable that the laser light is irradiated to each of the bent portions of the plurality of optical fibers in the following manner. This enables efficient production of a plurality of bent optical fibers.
  • linear laser beams having a non-circular beam cross section that is long in a predetermined direction (a direction in which the optical fibers are arranged in parallel) are collectively applied to each of the bent portions of the plurality of optical fibers. Irradiated.
  • each of the bent portions of the plurality of optical fibers is softened by heating each of the bent portions of the plurality of optical fibers by irradiation with the laser beam having such a non-circular beam cross section, thereby The bent shape of each of the bent portions of the plurality of optical fibers is formed irreversibly.
  • the laser light irradiation position for each of the bent portions of the plurality of optical fibers is scanned along a predetermined direction by a laser light scanning mechanism (for example, a galvano scanner, a polygon mirror, etc.).
  • a laser light scanning mechanism for example, a galvano scanner, a polygon mirror, etc.
  • Each of the bent portions of the plurality of optical fibers is softened by heating each of the bent portions of the plurality of optical fibers by scanning the irradiation position of the laser beam, and thereby the bent shape in each of the bent portions of the plurality of optical fibers. Is formed irreversibly.
  • the irradiation position of the laser beam on each of the bent portions of the plurality of optical fibers may be scanned along a predetermined direction by an optical fiber moving mechanism (for example, a step motor).
  • an optical fiber moving mechanism for example, a step motor.
  • Each of the bent portions of the plurality of optical fibers is softened by heating each of the bent portions of the plurality of optical fibers by scanning the irradiation position of the laser beam, and thereby the bent shape in each of the bent portions of the plurality of optical fibers. Is formed irreversibly.
  • a linear shape having a long beam cross-sectional shape in a predetermined direction (direction in which optical fibers are arranged in parallel). It is desirable that the laser beam L has a uniform beam width and power distribution in a predetermined direction in a direction perpendicular to the predetermined direction (axial direction of the optical fiber).
  • the relationship between the laser beam irradiation time, the laser beam irradiation output, and the linear laser beam is verified and grasped in advance, and is appropriately optimized.
  • the power of the laser beam applied to the bent portions of each of the plurality of optical fibers can be increased, and the power can be made constant.
  • FIG. 10A is a diagram for explaining the operation of the laser beam scanning mechanism that implements the second mode in the above heating process
  • FIG. 10B is the third mode in the above heating process. It is a figure for demonstrating operation
  • the laser beam scanning mechanism 200 that implements the second mode scans the laser beam irradiation position for each bent portion of the optical fiber 10 in the direction indicated by the arrow S1. As a result, each of the bent portions is heated.
  • the rotating component 31 itself to which the first end 10a side of the optical fiber 10 is fixed is indicated by an arrow S2. Move the direction. Thereby, the relative irradiation position of the laser beam with respect to each bent portion of the optical fiber 10 is scanned in the direction indicated by the arrow S2. Thereby, each bending part is heated.
  • a bent optical fiber was manufactured by processing an optical fiber (including a bent portion forming step and a heating step by laser light irradiation) according to predetermined processing conditions. Note that the first fiber fixing component shown in FIGS. 2A to 2C was attached to one end of the optical fiber.
  • the outer diameter of the optical fiber used was 125 ⁇ m, and the number of optical fibers was one.
  • the first fiber fixing part used was a single member having a through hole with a length of 5 mm in the longitudinal direction. By inserting the optical fiber into the through hole, the first fiber fixing component is attached to one end of the optical fiber. In this mounted state, the optical fiber and the first fiber fixing component are not bonded.
  • the distance between the outer periphery of the rotating component and the optical fiber was 0.5 mm, and the radius of rotation was 3 mm.
  • CW laser light having a wavelength of 10.6 ⁇ m was used as laser light output from the CO 2 laser light source. As shown in FIG.
  • this laser light is a laser light (linear laser light) having a linear beam cross section with a length of 12 mm.
  • the beam cross-sectional dimensions (length and width) of the linear laser light were confirmed by irradiation marks on the acrylic plate.
  • the target bending radius was 3 mm and the overall bending angle was 82 °.
  • the number of times of laser light irradiation (number of bent portions) is 41, the average output power of the laser light is 20 W, the laser light irradiation time per time is 1 second, and the beam width of the linear laser light is It was 1 mm, and the bending angle per time was 2 °.
  • FIG. 11A is a photograph of the bent optical fiber having the bent region formed in the section from the start end R1 to the end end R2 and the first fiber fixing component manufactured under the above-described processing conditions.
  • this bent optical fiber the laser beam irradiation trace, breakage, and diameter reduction were not recognized.
  • the distance d from the end of the first fiber fixing component to the start end R1 of the bent portion was 1.1 mm.
  • the bending optical fiber manufactured had a bending radius R of 2.9 mm, which was substantially equal to the target value of 3 mm.
  • the total bending angle ⁇ total of the manufactured bent optical fiber was 82.5 °, which was substantially equal to the target value of 82 °.
  • the distance d can be set to 0 in the fixing step after the heating step by laser irradiation. That is, after completion of the bent optical fiber, in the fixing step of the present embodiment, as shown in FIG. 11B, the bent optical fiber is indicated by its longitudinal direction (indicated by an arrow S3 in FIG. 11A).
  • the distance d from the end of the first fiber fixing component to the start end R1 of the bent portion is adjusted by moving the first fiber fixing component to the side of the first fiber fixing component already mounted along the direction of the first portion.
  • the obtained bent optical fiber and the first fiber fixing component are bonded and fixed.
  • SYMBOLS 10 Optical fiber, 11 ... Core, 12 ... Cladding, 20A, 20B ... 1st fiber fixing component, 21 ... V-groove board

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Abstract

本実施形態は、屈曲光ファイバとファイバ固定部品を含む光接続部品の低背化を可能にする。ファイバ固定部品は、光ファイバの長手方向に直交する方向への当該光ファイバの移動を制限する構造を有し、該長手方向に沿って移動可能な状態でファイバ固定部品が装着された光ファイバに対し、屈曲部位の形成および該屈曲部位の加熱が行われる。ファイバ固定部品は、加熱後に得られた屈曲光ファイバに対しても該長手方向に沿って移動可能であり、得られた屈曲光ファイバの所望の位置において固定される。

Description

光接続部品の製造方法
　本発明は、石英系ガラスからなる光ファイバの一部を屈曲することにより得られる屈曲光ファイバを含む光接続部品の製造方法に関するものである。
　光モジュールの小型化に伴い、該光モジュール近傍で使用される光ファイバの低背化（電子基板等に一端が垂直接続された光ファイバの、該基板からの高さを低く抑えること）が要求されている。光ファイバの低背化のためには、光ファイバに屈曲部位を形成することが必要である。
　特許文献１には、光部品本体と光ファイバとからなり光部品本体の中心線に対して或る角度（好ましくは１０°以上）をなすように光ファイバが斜めに取り付けられてなる光ファイバ部品が開示されている。この特許文献１には、光部品本体の中心線に対して光ファイバが斜めに取り付けられることに伴い光ファイバに急峻な曲がりが発生する場合があること、この急峻な曲がり部分で光ファイバに大きな歪が発生することにより当該光ファイバの機械的信頼性が劣化するという問題があること、光ファイバの機械的信頼性を確保するために、急峻な曲り部分を加熱することにより歪を取り除くこと、が記載されている。また、この特許文献１には、歪開放のための加熱手段として放電、炭酸ガスレーザ、ガスバーナ等が利用可能である旨、記載されている。
　特許文献２には、光ファイバと非接触加熱手段とを相対的に移動させながら該非接触加熱手段により光ファイバの一定の範囲を連続的に加熱することで、光ファイバを屈曲させる装置が開示されている。また、この特許文献２には、非接触加熱手段としてアーク放電が好適に用いられる旨、記載されている。
特開２００４－３２５６２２号公報 特許第５２２６７９７号公報
　発明者らは、上述の従来技術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、上述の従来技術では、１本の光ファイバの一部を加熱することにより、歪が除去された屈曲部位を有する屈曲光ファイバが得られる。このような屈曲光ファイバの少なくとも一方の端部にはファイバ固定部品が取り付けられ、このファイバ固定部品が上述の基板等に固定されることにより、該屈曲光ファイバと該基板との接続が行われる。なお、上記特許文献１、２の何れにも、複数の屈曲光ファイバを一括して製造する旨の記載は見られず、個々に製造された屈曲光ファイバの品質バラツキが発生する可能性がある。そのため、複数の屈曲光ファイバに対して共通のファイバ固定部品を固定することで光ファイバ接続部品を安定して製造することが困難になる。また、光ファイバの屈曲状態の制御は、例えば上記特許文献２の例では、光ファイバの先端に外力を加えるためのレバーの位置を変更することにより行われている。したがって、上記特許文献１、２とも、得られた屈曲光ファイバは、その一端から一定距離以上離れた位置に屈曲部位が形成される。
　上述のように製造された屈曲光ファイバでは、端部と屈曲部位から離れているため、当該屈曲光ファイバの完成後に行われるファイバ固定部品の取り付けの際に、屈曲光ファイバの屈曲部位に外部応力が集中することに起因した、当該屈曲光ファイバの破損の可能性がある。同様に、共通のファイバ固定部品を、個別に製造された複数の屈曲光ファイバそれぞれに取り付ける場合には、さらに屈曲光ファイバそれぞれの破損の可能性が高くなる。
　なお、発明者らの考察によれば、一方の端部にファイバ固定部品が固定された状態で屈曲光ファイバを製造する場合を考えると、ファイバ固定部品の熱変形等を避けるため、取り付けられたファイバ固定部品と屈曲が付与される加熱領域は、一定距離以上離れる必要がある。このように、得られる屈曲光ファイバの屈曲部位とファイバ固定部品との間に熱緩衝区間が必要となる構造では、光ファイバの低背化には限界がある。
　本発明は上述のような課題を解消するためになされたものであり、１本の屈曲光ファイバのみならず複数の屈曲光ファイバを含む光接続部品の低背化を実現可能にするための構造を備えた光接続部品の製造方法を提供することを目的としている。
　本実施形態に係る光接続部品の製造方法は、少なくともその一部に屈曲部位が形成された屈曲光ファイバと該屈曲光ファイバに取り付けられるファイバ固定部品を含む光接続部品を製造する。具体的に当該方法は、前工程と、装着工程と、屈曲部位形成工程と、加熱工程と、固定工程と、を少なくとも備える。前工程では、それぞれが石英系ガラスからなり被覆の一部が除去された一または複数の光ファイバが用意されるとともに、これら光ファイバの長手方向に直交する方向への当該光ファイバの移動を制限する一方でこれら光ファイバの長手方向に沿って移動可能な構造を有する第１ファイバ固定部品が用意される。装着工程では、光ファイバの一方の端部近傍に第１ファイバ固定部品が装着され、また、その逆側に光ファイバを把持する第２ファイバ固定部品が装着される。る。屈曲部位形成工程では、光ファイバの一方の端部に装着された第１ファイバ固定部品が、光ファイバの逆側に装着された第２ファイバ固定部品に対して傾斜配置され、これにより、光ファイバに屈曲部位が形成される。加熱工程では、屈曲部位を加熱することにより、屈曲部位形成工程において形成された屈曲部位が軟化される。その結果、屈曲部位における屈曲形状が非可逆的に形成される。固定工程では、加熱工程を経て得られた屈曲光ファイバの長手方向に沿って既に装着されている第１ファイバ固定部品を移動させることにより、得られた屈曲光ファイバの屈曲部位と第１ファイバ固定部品との相対位置が調節される。さらに調節後、第１ファイバ固定部品が屈曲光ファイバに固定さる。
　本実施形態によれば、最終的に得られる屈曲光ファイバの一方の端部に固定されるべき第１ファイバ固定部品を、光ファイバの長手方向に沿って移動可能な状態で予め装着させるため、得られた屈曲光ファイバを破損させることなく、第１ファイバ固定部品の位置調節および固定が容易になる。また、複数の屈曲光ファイバを一体的に取り扱う場合でも、屈曲加工前に装着される共通の第１ファイバ固定部品により複数の光ファイバの配置が固定されるため、得られた複数の屈曲光ファイバ間の品質バラツキは低減され、かつ、該複数の屈曲光ファイバに対する第１ファイバ固定部品の位置調節および固定も容易になる。
は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、光ファイバ１０および第１ファイバ固定部品２０Ａ（Ｖ溝基板とリッド）を用意する工程（前工程）の一例を説明するための図である。 は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、光ファイバ１０および第１ファイバ固定部品２０Ｂを用意する工程（前工程）の他の例を説明するための図である。 は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、回転部品３１および固定治具３２を用意する工程を説明するための図である。 は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、固定治具３２に第１ファイバ固定部品２０Ａを固定する工程の一例を説明するための図である。 は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、光ファイバ１０の一部領域を屈曲させることにより、該光ファイバに屈曲部位を形成する屈曲部位形成工程を説明するための側面図である。 は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、レーザ光の照射により該屈曲部位を加熱することにより該屈曲部位を軟化させ、それにより、該屈曲部位における屈曲形状を非可逆的に形成させる加熱工程を説明するための側面図である。 は、図６のレーザ光照射による加熱工程の後の屈曲部位形成工程を説明するための側面図である。 は、図７の屈曲部位形成工程の後のレーザ光照射による加熱工程を説明するための側面図である。 は、レーザ光照射による加熱工程において複数の光ファイバの屈曲部位に照射されるレーザ光のパワー分布および線状レーザ光のビーム断面を示す図である。 は、レーザ光照射による加熱工程における第２の態様を実施するレーザ光走査機構の動作、および、レーザ光照射による加熱工程における第３の態様を実施する光ファイバ移動機構の動作を説明するための図である。 は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、得られた屈曲光ファイバに対する第１ファイバ固定部品の固定工程を説明するための図である。
　[本願発明の実施形態の説明]
  最初に本願発明の実施形態の対応それぞれを個別に列挙して説明する。
　（１）　本実施形態に係る光接続部品の製造方法は、少なくともその一部に屈曲部位が形成された屈曲光ファイバと該屈曲光ファイバに取り付けられる第１ファイバ固定部品を含む光接続部品を製造する。本実施形態の一態様として、具体的に当該方法は、前工程と、装着工程と、屈曲部位形成工程と、加熱工程と、固定工程と、を少なくとも備える。前工程では、石英系ガラスからなる光ファイバが用意されるとともに、光ファイバの長手方向に直交する方向への当該光ファイバの移動を制限する構造を有する第１ファイバ固定部品が用意される。装着工程では、光ファイバの一方の端部に、光ファイバの長手方向に沿って既に装着されている移動可能な状態で第１ファイバ固定部品が装着される。屈曲部位形成工程では、光ファイバの一方の端部に装着された第１ファイバ固定部品が、光ファイバの他方の端部を把持する第２ファイバ固定部品に対して傾斜配置され、これにより、光ファイバに屈曲部位が形成される。加熱工程では、屈曲部位を加熱することにより、屈曲部位形成工程において形成された屈曲部位が軟化される。その結果、屈曲部位における屈曲形状が非可逆的に形成される。固定工程では、加熱工程を経て得られた屈曲光ファイバの長手方向に沿って第１ファイバ固定部品を移動させることにより、得られた屈曲光ファイバの屈曲部位と第１ファイバ固定部品との相対位置が調節される。さらに調節後、第１ファイバ固定部品が屈曲光ファイバに固定される。
　（２）本実施形態の一態様として、固定工程において、第１ファイバ固定部品の端部と、屈曲部位の開始端とは一致してもよい。光ファイバの屈曲加工後に第１ファイバ固定部品の位置調節が可能としているため、屈曲加工前は、第１ファイバ固定部品が光ファイバに対する加熱処理の影響を受けない位置へ、第１ファイバ固定部品を退避が可能になり、逆に、屈曲加工後は、屈曲部位に対する第１ファイバ固定部品の近接配置が可能になる。
　（３）本実施形態の一態様として、加熱工程において、屈曲部位形成工程において形成された屈曲部位は、レーザ光の照射により加熱されるのが好ましい。また、本実施形態の一態様として、屈曲部位形成工程において、屈曲部位を含むとともにそれぞれが光ファイバの長手方向に沿って互いに離間した複数の屈曲部位が、光ファイバに形成されてもよい。この場合、加熱工程において、レーザ光の照射によって複数の屈曲部位それぞれが加熱されることにより、屈曲部位形成工程において形成された複数の屈曲部位それぞれが軟化され、それにより、複数の屈曲部位それぞれにおける屈曲形状が非可逆的に形成される。このように複数の光ファイバの配置を共通の第１ファイバ固定部品により規制しておくことにより、得られる複数の屈曲光ファイバの品質バラツキが低減される。
　（４）本実施形態の一態様として、前工程において、光ファイバを含む複数の光ファイバが用意されてもよい。この場合、装着工程では、所定方向に並列に配置された複数の光ファイバの一方の端部に、該複数の光ファイバの長手方向に沿って移動可能な状態で第１ファイバ固定部品が装着される。屈曲部位形成工程では、複数の光ファイバの一方の端部に装着された第１ファイバ固定部品が、複数の光ファイバの他方の端部を把持する第２ファイバ固定部品に対して傾斜配置される。これにより、複数の光ファイバそれぞれに屈曲部位が形成される。加熱工程では、複数の光ファイバの屈曲部位それぞれを加熱することにより、屈曲部位形成工程において形成された、複数の光ファイバの屈曲部位それぞれが軟化される。その結果、複数の光ファイバの屈曲部位それぞれにおける屈曲形状が非可逆的に形成される。
　（５）なお、本実施形態の一態様として、レーザ光照射による加熱工程において、レーザ光は、所定方向に長い非円形ビーム断面を有してもよい。さらに、本実施形態の一態様として、レーザ光照射による加熱工程において、屈曲部位形成工程において形成された、複数の光ファイバの屈曲部位に対するレーザ光の照射位置をレーザ光走査機構により所定方向に沿って走査させながら該複数の光ファイバの屈曲部位それぞれが加熱されてもよい。本実施形態の一態様として、レーザ光照射による加熱工程において、屈曲部位形成工程において形成された、複数の光ファイバの屈曲部位に対するレーザ光の照射位置を光ファイバ移動機構によって所定方向に沿って走査させながら該複数の光ファイバの屈曲部位それぞれが加熱されてもよい。
　以上、この[本願発明の実施形態の説明]の欄に列挙された各態様は、残りの全ての態様のそれぞれに対して、または、これら残りの態様の全ての組み合わせに対して適用可能である。
　［本願発明の実施形態の詳細］
  以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。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すべての変更が含まれることが意図される。
　本実施形態に係る光接続部品の製造方法では、先ず、屈曲部位が形成されるべき光ファイバ１０と第１ファイバ固定部品が用意される。図１（ａ）～図１（ｃ）は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、光ファイバ１０と第１構造を有する第１ファイバ固定部品２０Ａを用意する工程（前工程）の一例を説明するための図である。また、図２（ａ）～図２（ｃ）は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、光ファイバ１０と第２構造を有する第１ファイバ固定部品２０Ｂを用意する工程（前工程）の他の例を説明するための図である。なお、図１（ａ）および図２（ａ）は上面図、図１（ｂ）および図２（ｂ）は正面図、そして図１（ｃ）および図２（ｃ）は側面図である。
　図１（ａ）～図１（ｃ）に示された前工程の一例において、用意される光ファイバ１０は、石英系ガラスからなり、コア１１およびクラッド１２を有する。光ファイバ１０は、１本でもよいし、複数本が並列配置されていてもよい。光ファイバ１０は、単一コアを有していても、複数コアを有していてもよい。光ファイバ１０の、屈曲部位が形成される領域では、樹脂被覆層が除去され、該光ファイバ１０のガラス部分が露出されているが、それ以外の領域では樹脂被覆層が設けられていてもよい。光ファイバ１０の先端には光コネクタ等の接続部品が設けられていてもよい。図１（ａ）～図１（ｃ）に示された例では、並列配置された３本の光ファイバ１０の第１端１０ａ側に、第１ファイバ固定部品２０Ａが装着される。第１ファイバ固定部品２０Ａは、Ｖ溝基板２１と、リッド（例えばカバーガラス）２２により構成されている。Ｖ溝基板２１には、光ファイバ１０それぞれをＹ軸方向に並列配置させるＶ溝２１０が設けられており、光ファイバ１０それぞれは所定間隔で対応するＶ溝２１０に配置された状態で、これら光ファイバ１０が上方からリッド２２によりＶ溝基板２１に抑えつけられている。なお、この例に示された第１ファイバ固定部品２０Ａでは、Ｖ溝２１０それぞれとリッド２２が、光ファイバ１０それぞれの長手方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（例えばＹ軸方向およびＺ軸方向）への当該光ファイバ１０それぞれの移動を制限する構造として機能している。ただし、第１ファイバ固定部品２０Ａは、光ファイバ１０それぞれの第１端１０ａ側に、Ｘ軸方向（光ファイバ１０それぞれの長手方向）に沿って移動可能な状態で装着されている。すなわち、図１（ｃ）に示されたように、第１ファイバ固定部品２０Ａが光ファイバ１０それぞれの第１端１０ａ側に装着されただけでは、光ファイバ１０それぞれは、第１ファイバ固定部品２０Ａに対して、図中の矢印Ｓ０で示された方向（Ｘ軸に沿った方向）に移動可能である。
　一方、図２（ａ）～図２（ｃ）に示された前工程の他の例は、第１ファイバ固定部品の構造に関して、図１（ａ）～図１（ｃ）に示された例と異なる。すなわち、この他の例に適用される第１ファイバ固定部品２０Ｂは、例えばガラス製の単一部材であって、光ファイバ１０それぞれの第１端１０ａ側が挿入される貫通孔２２０が設けられている。また、光ファイバ１０それぞれの第１端１０ａ側が第１ファイバ固定部品２０Ｂの貫通孔２２０に挿入されることにより、光ファイバ１０それぞれがＹ軸方向に並列配置される。なお、この例に示された第１ファイバ固定部品２０Ｂでは、貫通孔２２０それぞれが、光ファイバ１０それぞれの長手方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（例えばＹ軸方向およびＺ軸方向）への当該光ファイバ１０それぞれの移動を制限する構造として機能している。ただし、第１ファイバ固定部品２０ｂは、光ファイバ１０それぞれの第１端１０ａ側に、Ｘ軸方向（光ファイバ１０それぞれの長手方向）に沿って移動可能な状態で装着されている。すなわち、図２（ｃ）に示されたように、第１ファイバ固定部品２０Ａが光ファイバ１０それぞれの第１端１０ａ側に装着されただけでは、光ファイバ１０それぞれは、第１ファイバ固定部品２０Ａに対して、図中の矢印Ｓ０で示された方向（Ｘ軸に沿った方向）に移動可能である。
　また、本実施形態に係る光接続部品の製造方法では、回転部品３１および固定治具３２が用意される。図３（ａ）および図３（ｂ）は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法において回転部品３１および固定治具３２を用意する工程を説明するための図である。なお、図３（ａ）は上面図、そして図３（ｂ）は側面図である。
　図３（ａ）および図３（ｂ）に示された例において、回転部品３１は、回転軸３１０の周りに回転自在である。固定治具３２は、回転部品３１に取り付けられており、回転部品３１とともに図３（ｂ）中の矢印方向に沿って回転する。また、固定治具３２には、図１（ａ）～図１（ｃ）に示された第１ファイバ固定部品２０Ａ、または、図２（ａ）～図２（ｃ）に示された第１ファイバ固定部品２０Ｂが固定される。
　図４（ａ）および図４（ｂ）は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、固定治具３２に第１ファイバ固定部品２０Ａを固定する工程を説明するための図である。なお、図４（ａ）は上面図、そして図４（ｂ）は側面図である。また、特に言及しない場合、以下の屈曲加工動作は、光ファイバ１０に第１ファイバ固定部品２０Ａが装着された状態で行われるものとする。
　固定治具３２に第１ファイバ固定部品２０Ａが固定されている状態で、並列配置された３本の光ファイバ１０は、回転部品３１の回転軸３１０に垂直な方向に延在しており、回転部品３１の回転軸３１０からの距離が一定である。また、回転部品３１は、９０°回転した際に光ファイバ０に接触しない形状（Ｘ－Ｚ平面で規定される形状）を有する。回転部品３１の外周面と光ファイバ１０との間に隙間が設けられることで、光ファイバ１０に傷がつくのが回避され、光ファイバ１０の破断が防止され得る。固定治具３２に固定された光ファイバ１０の第１端１０ａ側とは反対の第２端１０ｂ側において、光ファイバ１０は、軸方向に張力が掛からないように水平に保持される。なお、本実施形態では、光ファイバ１０の第２端１０ｂ側の跳ね上がりを防止するため、ガイド部材５００（跳ね上がり防止部材）がＹ軸方向に沿って配置されている。
　図５（ａ）は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、屈曲部位形成工程を説明するための側面図である。この屈曲部位形成工程では、回転部品３１を回転軸３１０の周りに或る角度θだけ回転させることで、光ファイバ１０の一部領域が屈曲させられる。その結果、該屈曲させられた一部領域に屈曲部位５０が形成される。光ファイバ１０の第２端１０ｂ側はガイド部材５００により水平に保持されているのに対して、固定治具３２により固定された当該光ファイバ１０の第１端１０ａ側では固定位置が変化するとともに保持方向が変化する。このような動作により、光ファイバ１０の一部領域に屈曲部位５０が形成される。その際、光ファイバ１０の剛性により、屈曲位置近傍では意図した所望の曲げ半径より小さい曲げ半径の屈曲が生じる場合がある。
　なお、図５（ｂ）は、第１ファイバ固定部品２０Ａに替えて第１ファイバ固定部品２０Ｂ（図２（ａ）～図２（ｃ））が適用された場合の、当該第１ファイバ固定部品２０Ｂ内での光ファイバ１０の変形状態を示す図である。図５（ｂ）から分かるように、貫通孔２２０は、光ファイバ１０の長手方向に沿った移動を可能にする一方、該長手方向に直交する方向への当該光ファイバ１０の移動を制限するよう機能している。また、このように光ファイバ１０の移動を制限する機能は、第１ファイバ固定部品２０Ａも有する。
　図６は、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の一工程として、レーザ光照射による加熱工程を説明するための側面図である。この加熱工程では、レーザ光の照射により屈曲部位（図５（ａ）中に示された部位５０）を加熱することにより屈曲部位形成工程において形成された屈曲部位が軟化され、それにより、該屈曲部位における屈曲形状が非可逆的に形成される。この加熱工程により、光ファイバ１０の、屈曲部位を含む領域（屈曲領域）の曲率半径が所望の曲げ半径に近づけられる。屈曲形状が非可逆的に形成された後にレーザ光照射は止める。なお、一例として、レーザ光の１回当りの照射時間及びレーザ光の出力パワーは、屈曲部位形成工程前における光ファイバ１０の伝送損失に対するレーザ光照射工程後の光ファイバ１０の光伝送損失の変化量が所定値以下となるように設定されるのが好適である。ここで用いられるレーザ光は、石英系ガラスの加熱が可能な赤外～近赤外のレーザ光であればよく、１.０６μｍ以上の波長の光のパワーが全体のパワーの半分以上であるのが好適である。また、レーザ光波長は１.５μｍ以上，５μｍ以上の赤外領域であることが好ましい。例えば、ＣＯ２レーザ光源から出力される赤外ＣＷレーザ光が用いられる。
　上述の屈曲部位形成工程およびレーザ光照射による加熱工程は繰り返される。すなわち、屈曲部位形成工程において、光ファイバ１０の軸方向に離間した複数の領域それぞれにおいて屈曲部位が形成され、加熱工程において、レーザ光の照射により屈曲部位を加熱させることにより、屈曲部位形成工程において形成された複数の屈曲部位それぞれが軟化され、それにより、該複数の屈曲部位それぞれにおける屈曲形状が非可逆的に形成される。図７は、図６のレーザ光照射による加熱工程の後の屈曲部位形成工程を説明するための側面図である。また、図８は、図７の屈曲部位形成工程の後のレーザ光照射による加熱工程を説明するための側面図である。このように回転部品３１を少しずつ（角度θずつ）回転させることで屈曲部位が形成され、レーザ光照射により、該屈曲部位における屈曲形状が非可逆的に形成される。回転部品３１が回転することで光ファイバ１０を屈曲させている期間、レーザ光照射は止められている。このようなレーザ光の離散的照射は、光ファイバ１０の過剰な加熱を抑制できるため好適である。最終的に全体として所望の曲げ角と曲げ半径を有する屈曲領域（１または複数の屈曲部位を含む）を有し光伝送損失が許容範囲に維持された屈曲光ファイバが製造され得る。
　なお、本実施形態のように、屈曲部位形成工程において所定方向に並列配置された複数の光ファイバが一括して屈曲され、該複数の光ファイバそれぞれに屈曲部位が形成されるのが好適である。この場合、レーザ光照射工程においては以下のような態様で複数の光ファイバの屈曲部位それぞれに対してレーザ光が照射されるのが好適である。これにより複数の屈曲光ファイバの効率的な製造が可能になる。
　すなわち、レーザ光照射による加熱工程の第１の態様では、複数の光ファイバの屈曲部位それぞれに対し、所定方向（光ファイバの並列配置方向）に長い非円形ビーム断面を有する線状レーザ光が一括照射される。この第１の態様によれば、このような非円形ビーム断面を有するレーザ光の照射により複数の光ファイバの屈曲部位それぞれを加熱することより複数の光ファイバの屈曲部位それぞれが軟化され、それにより、該複数の光ファイバの屈曲部位それぞれにおける屈曲形状が非可逆的に形成される。加熱工程の第２の態様では、複数の光ファイバの屈曲部位それぞれに対するレーザ光の照射位置が、レーザ光走査機構（例えば、ガルバノスキャナ、ポリゴンミラー等）により所定方向に沿って走査される。このようなレーザ光の照射位置走査により複数の光ファイバの屈曲部位それぞれを加熱することにより複数の光ファイバの屈曲部位それぞれが軟化され、それにより、該複数の光ファイバの屈曲部位それぞれにおける屈曲形状が非可逆的に形成される。また、加熱工程の第３の態様では、複数の光ファイバの屈曲部位それぞれに対するレーザ光の照射位置が、光ファイバ移動機構（例えばステップモータ等）により所定方向に沿って走査されてもよい。このようなレーザ光の照射位置走査により複数の光ファイバの屈曲部位それぞれを加熱することにより複数の光ファイバの屈曲部位それぞれが軟化され、それにより、該複数の光ファイバの屈曲部位それぞれにおける屈曲形状が非可逆的に形成される。
　レーザ光照射による加熱工程の第１の態様では、図９（ａ）および図９（ｂ）に示されるように、所定方向（光ファイバの並列配置方向）に長いビーム断面形状とされた線状レーザ光Ｌは、所定方向に垂直な方向（光ファイバの軸方向）のビーム幅およびパワー分布が所定方向に一様であることが望ましい。レーザ光照射時間、レーザ光照射出力、線状レーザ光の関係を事前に検証、把握し、適宜好適化する。第１態様と比べて、第２態様および第３態様では、複数の光ファイバそれぞれの屈曲部位に照射するレーザ光のパワーを大きくすることができ、また、そのパワーを一定とすることができる。
　図１０（ａ）は、上述の加熱工程における第２の態様を実施するレーザ光走査機構の動作を説明するための図であり、図１０（ｂ）は、上述の加熱工程における第３の態様を実施する光ファイバ移動機構の動作を説明するための図である。図１０（ａ）に示されたように、第２の態様を実施するレーザ光走査機構２００は、光ファイバ１０の屈曲部位それぞれに対するレーザ光照射位置を矢印Ｓ１で示された方向に走査させる。これにより該屈曲部位それぞれが加熱される。一方、図１０（ｂ）に示されたように、第３の態様を実施する光ファイバ移動機構３００は、光ファイバ１０の第１端１０ａ側が固定された回転部品３１自体を矢印Ｓ２で示された方向に移動させる。これにより、光ファイバ１０の屈曲部位それぞれに対するレーザ光の相対的な照射位置が矢印Ｓ２で示された方向に走査させる。これにより、該屈曲部位それぞれが加熱される。
　次に、本実施形態に係る光接続部品の製造方法の具体例について説明する。以下の具体例では、所定の加工条件に従って光ファイバを加工（屈曲部位形成工程およびレーザ光照射による加熱工程を含む）することにより、屈曲光ファイバが製造された。なお、光ファイバの一方の端部には、図２（ａ）～図２（ｃ）に示された第１ファイバ固定部品が装着された。
　用いられた光ファイバの外径は１２５μｍであって、光ファイバの本数は１本であった。用いられた第１ファイバ固定部品は、長手方向長さ５ｍｍの貫通孔を有する単一部材であった。光ファイバをこの貫通孔に挿入することにより、第１ファイバ固定部品が光ファイバの一方の端部に装着される。なお、この装着状態において、光ファイバと第１ファイバ固定部品とは接着されていない。回転部品の外周と光ファイバとの間の距離は０.５ｍｍであり、回転半径は３ｍｍであった。加熱工程では、ＣＯ２レーザ光源から出力されるレーザ光として、波長１０.６μｍのＣＷレーザ光が用いられた。このレーザ光は、図９（ｂ）に示されたように、長さ１２ｍｍの線状ビーム断面を有するレーザ光（線状レーザ光）である。係る線状レーザ光のビーム断面寸法（長さ及び幅）は、アクリル板での照射痕で確認された。目標とした曲げ半径は３ｍｍであり、全体の曲げ角は８２°であった。
　また、レーザ光照射回数（屈曲部位の数）は４１であり、レーザ光の平均出力パワーは２０Ｗであり、１回当りのレーザ光照射時間は１秒であり、線状レーザ光のビーム幅は１ｍｍであり、１回当りの曲げ角は２°であった。
　図１１（ａ）は、上述の加工条件で製造された、開始端Ｒ１から終了端Ｒ２の区間に形成された屈曲領域を有する屈曲光ファイバと第１ファイバ固定部品の固定前の写真である。この屈曲光ファイバにおいて、レーザ光照射跡、破断、細径化は認められなかった。第１ファイバ固定部品の端部から屈曲部位の開始端Ｒ１までの距離ｄは１.１ｍｍであった。製造された屈曲光ファイバの曲げ半径Ｒは２.９ｍｍであり、目標値３ｍｍと略同等であった。製造された屈曲光ファイバの全体の曲げ角θｔｏｔａｌは８２.５°であり、目標値８２°と略同等であった。
　一方の端部にファイバ固定部品が固定された状態での屈曲光ファイバの製造では、ファイバ固定部品の熱変形等、レーザ照射による影響を避けるため、距離ｄの確保が必要である。しかしながら本実施形態では、図１１（ｂ）に示されたように、レーザ照射による加熱工程後の固定工程において距離ｄを０に設定することも可能である。すなわち、屈曲光ファイバの完成後、本実施形態の固定工程では、図１１（ｂ）に示されたように、該屈曲光ファイバを、その長手方向（図１１（ａ）中の矢印Ｓ３で示された方向）に沿って既に装着されている第１ファイバ固定部品側へ移動させることで、第１ファイバ固定部品の端部から屈曲部位の開始端Ｒ１までの距離ｄが調節される。距離ｄの調節が完了すると、得られた屈曲光ファイバと第１ファイバ固定部品と接着固定される。なお、光ファイバの低背化のため、屈曲光ファイバにおける屈曲部位の開始端Ｒ１と第１ファイバ固定部品の端部とは一致しているのが好ましい（ｄ＝０）。
　１０…光ファイバ、１１…コア、１２…クラッド、２０Ａ、２０Ｂ…第１ファイバ固定部品、２１…Ｖ溝基板、２２…リッド（カバーガラス）、３１…回転部品、３２…固定治具。

Claims (5)

  1. 　少なくともその一部に屈曲部位が形成された屈曲光ファイバと、前記屈曲光ファイバに取り付けられるファイバ固定部品と、を含む光接続部品の製造方法であって、
    　石英系ガラスからなる光ファイバを用意するとともに、前記光ファイバの長手方向に直交する方向への当該光ファイバの移動を制限する構造を有するファイバ固定部品を用意する前工程と、
    　用意された前記光ファイバの一方の端部に、前記光ファイバの長手方向に沿って移動可能な状態で用意された前記ファイバ固定部品を装着する装着工程と、
    　前記光ファイバの一方の端部に装着された前記ファイバ固定部品を前記光ファイバの他方の端部に対して傾斜配置することにより、前記光ファイバに屈曲部位を形成する屈曲部位形成工程と、
    　前記屈曲部位を加熱することにより、前記屈曲部位形成工程において形成された前記屈曲部位を軟化させ、それにより、前記屈曲部位における屈曲形状を非可逆的に形成させる加熱工程と、
    　前記加熱工程を経て得られた前記屈曲光ファイバの長手方向に沿って既に装着されている前記ファイバ固定部品を移動させることにより前記屈曲光ファイバの屈曲部位と前記ファイバ固定部品との相対位置を調節した後、前記ファイバ固定部品を前記屈曲光ファイバに固定する固定工程と、を備える光接続部品の製造方法。
  2. 　前記固定工程において、前記ファイバ固定部品の端部と、前記屈曲光ファイバの屈曲部位の開始端とが一致している請求項１に記載の光接続部品の製造方法。
  3. 　前記加熱工程において、屈曲部位形成工程において形成された前記屈曲部位は、レーザ光の照射により加熱されることを特徴とする請求項１または２に記載の光接続部品の製造方法。
  4. 　前記屈曲部位形成工程において、前記屈曲部位を含むとともにそれぞれが前記光ファイバの長手方向に沿って互いに離間した複数の屈曲部位が、前記光ファイバに形成され、
    　前記加熱工程において、前記レーザ光の照射によって前記複数の屈曲部位それぞれが加熱されることにより、前記屈曲部位形成工程において形成された前記複数の屈曲部位それぞれが軟化され、それにより、前記複数の屈曲部位それぞれにおける屈曲形状が非可逆的に形成される請求項３に記載の光接続部品の製造方法。
  5. 　前記前工程において、前記光ファイバを含む複数の光ファイバが用意され、
    　前記装着工程において、所定方向に並列に配置された前記複数の光ファイバの一方の端部それぞれに、前記複数の光ファイバの長手方向に沿って移動可能な状態で前記ファイバ固定部品が装着され、
    　前記屈曲部位形成工程において、前記複数の光ファイバの一方の端部に装着された前記ファイバ固定部品を前記複数の光ファイバの他方の端部に対して傾斜配置することにより、前記複数の光ファイバそれぞれに前記屈曲部位が形成され、
    　前記加熱工程において、前記複数の光ファイバの屈曲部位それぞれを加熱することにより、前記屈曲部位形成工程において形成された、前記複数の光ファイバの屈曲部位それぞれが軟化され、それにより、前記複数の光ファイバの屈曲部位それぞれにおける屈曲形状が非可逆的に形成される請求項１～４の何れか一項に記載の光接続部品の製造方法。
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