JP2020140035A - 光ファイバアレイの製造用ユニット、製造装置および製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図2の斜視図に示すように、リボンファイバ1の先端部の所定長のモールド部分をストリッパなどにより除去して、根元側のモールド部分4は残して各ファイバ芯線2を剥き出しにしたリボンファイバを2本(1a、1b)用意する。
(アレイ台座)
つぎに、図3に概略の斜視図を示す、アレイ台座5を用意する。アレイ台座5は、例えばセラミックやガラス、金属、樹脂などの材料で構成することができ、リボンファイバの多数のファイバ芯線すべてを狭ピッチに整列できる数の溝を有する部材であり、最終的な製品としての光ファイバアレイの一部になる。
図5に示す従来の光ファイバアレイの製造方法では、端部のファイバ芯線を剥き出しにしたリボンファイバ1a、1bを、上下に2つ重ねて用意する。上下2つのリボンファイバ1a、1bの根元のモールド部分4は、適宜の仮固定部(不図示)に仮固定し、剥き出しにしたファイバ芯線2a、2bの先端を下げて、ファイバ芯線2a、2bがアレイ台座5のV溝領域8の左側端面(光入出力面)側に接して位置するように調整する。
従来のこの方法では、ファイバ芯線のV溝領域上での配列と調整に、時間と手間が非常にかかるのが大きな問題であった。
リボンファイバのファイバ芯線を誘導する整列形状を複数有する厚板で構成された整列ユニットであって、
複数の前記整列形状は、前記ファイバ芯線の間隔と同じ間隔で形成されており、
複数の前記整列形状は、前記厚板の両面の間の厚み方向の端から端にわたり、前記厚板の厚み方向に直線的に、互いに平行に形成され、
前記整列形状の幅は、前記ファイバ芯線の直径よりも大きく、前記厚み方向にほぼ等幅に形成されている、
ことを特徴とする光ファイバアレイ製造用の整列ユニット。
前記整列ユニットは、前記整列形状として櫛歯形状を有する櫛歯ユニットであって、
前記櫛歯形状は厚板の側面に開口する切込と櫛歯を有し、
前記切込の幅は、切込みの深さ方向にほぼ等幅に形成されており、
前記切込の間隔は、前記ファイバ芯線の間隔と同じである
ことを特徴とする構成1に記載の光ファイバアレイ製造用の整列ユニット。
複数の前記櫛歯の並びの両端の前記櫛歯ユニットの上面の位置は、前記櫛歯の先端より上方にある、
ことを特徴とする構成2に記載の光ファイバアレイ製造用の整列ユニット。
前記整列ユニットは、前記整列形状としてファイバ芯線を挿通可能な挿通孔形状を備える挿通孔ユニットである
ことを特徴とする構成1に記載の光ファイバアレイ製造用の整列ユニット。
構成2または4に記載の整列ユニットを1または複数備えた整列ユニット機構であって、
複数の整列ユニットを備えた前記整列ユニット機構においては、
複数の前記整列ユニットのうちの1つの整列ユニットは、固定して用いられる固定櫛歯ユニットであり、
残りの整列ユニットは、前記固定櫛歯ユニットまたは他の櫛歯ユニットに対し摺動可能に構成された可動機構を備えた可動櫛歯ユニットであり、
前記整列ユニット機構を構成するそれぞれの櫛歯ユニットの切込は、互いに重ならないように配置されている、
ことを特徴とする光ファイバアレイ製造用の整列ユニット機構。
構成5に記載の整列ユニット機構と、アレイ台座とを装置台面の上に備えた光ファイバアレイ製造装置であって、
前記アレイ台座は段差を有し、段差上面に前記ファイバ芯線を載置する断面V字形のV溝が複数形成されたV溝領域と、段差下面にリボンファイバを載置する領域とを備えており、
前記整列ユニット機構の櫛歯ユニットは、前記櫛歯ユニットの切込と前記アレイ台座のV溝とが平行となる向きで前記アレイ台座の光入出力面側の近傍に配置されている、
ことを特徴とする光ファイバアレイ製造装置。
構成6に記載の光ファイバアレイ製造装置を用いた光ファイバアレイ製造方法であって、
前記整列ユニット機構として1つの櫛歯ユニットを用いて、前記リボンファイバの剥き出しにした前記ファイバ芯線を1組ずつ順に前記櫛歯ユニットの前記切込に収容し、前記ファイバ芯線を前記V溝に載置、嵌合して配置するステップを、前記櫛歯ユニットを前記V溝の幅方向に前記V溝の幅1つ分ずらしてn(nは2以上の整数)回繰り返す
ことを特徴とする光ファイバアレイ製造方法。
構成6に記載の前記光ファイバアレイ製造装置を用いた光ファイバアレイ製造方法であって、
前記ファイバ芯線の長さの長い前記リボンファイバが上になるように、前記ファイバ芯線の長さが異なるn(nは2以上の最整数)本の前記リボンファイバを、リボン幅方向に位置を合わせて、前記ファイバ芯線が上下に重ねるステップと、
前記整列ユニット機構として1つの櫛歯ユニットを用いて、重ねた前記リボンファイバのリボン幅方向に同じ位置にあるn本の前記ファイバ芯線を、1つの前記櫛歯ユニットの1つの前記切込に同時に収容するステップと、
前記ファイバ芯線と前記切込の底面の間にわずかに押圧力が発生する状態で前記櫛歯ユニットを前記アレイ台座から前記V溝の方向に所定の距離だけ引き離し、続いて前記櫛歯ユニットを前記V溝の幅方向に前記V溝の幅1つ分ずらすステップをn回繰り返し、長さの異なる前記ファイバ芯線を段階的に前記V溝に配列するステップ
を有することを特徴とする光ファイバアレイ製造方法。
構成6に記載の光ファイバアレイ製造装置を用いた光ファイバアレイ製造方法であって、
前記ファイバ芯線の長さの長い前記リボンファイバが上になるように、前記ファイバ芯線の長さが異なる複数の前記リボンファイバを、リボン幅方向に前記ファイバ芯線の位置をずらして重ねるステップと、
複数の櫛歯ユニットで構成された前記整列ユニット機構を、前記アレイ台座の光入出力面側の近傍に配置するステップであって、
前記アレイ台座から最も離れた櫛歯ユニットを装置側に固定された固定櫛歯ユニットとして構成し、他の櫛歯ユニットは前記固定櫛歯ユニットに対して深さ方向に可動な可動櫛歯ユニットとして構成し、
それぞれの前記櫛歯ユニットの前記切込が互いに重ならないように前記櫛歯ユニットを前記V溝の幅方向にずらして重ねて配置し、
前記固定櫛歯ユニットが最も高く、順に階段状に前記可動櫛歯ユニットを前記切込の深さ方向にずらして重ねて配置する配置するステップと、
それぞれの前記櫛歯ユニットの前記切込に、対応する前記リボンファイバの1組の前記ファイバ芯線を収容するステップと、
押さえ機構を、全ての前記可動櫛歯ユニットの上に作用させて、全ての前記リボンファイバの前記ファイバ芯線を同時に前記アレイ台座の前記V溝に配置するステップ、
を有することを特徴とする光ファイバアレイ製造方法 。
構成部材の厚板状の領域の厚みをなす一側面に、厚み方向に直線的に走り互いに平行な複数の溝を切込として形成した櫛歯ユニットであって、
前記切込の本数は、少なくとも光ファイバアレイを構成するリボンファイバのファイバ芯線の数以上の数が設けられており、
前記切込の間隔は前記リボンファイバの前記ファイバ芯線の間隔と略一致し、前記切込の幅は前記ファイバ芯線の直径よりも大きく、前記切込の深さ方向にはほぼ等幅に形成されている、1または複数の光ファイバアレイ製造用の櫛歯ユニットを有する櫛歯ユニット機構と、
装置台面の上に前記ファイバ芯線を載置する断面V字形のV溝が複数形成されたV溝領域が設けられたアレイ台座とを備え、
前記アレイ台座の前記V溝の軸線と前記櫛歯ユニットの前記切込の軸線を略平行にして台座の上に設置可能とした
ことを特徴とする光ファイバアレイ製造装置。
(ファイバ整列ユニット)
図10は、本発明の実施形態にかかるファイバアレイの製造方法および製造装置に用いられる、ファイバアレイ製造用のファイバ整列ユニットの一例である櫛歯ユニット100の、切込部分の三面図(上面図10(a)、正面図10(b)、側面図10(c))である。側面図10(c)の点線は、切込101の底面106を示している。
図13に、上記の櫛歯ユニットを用いた、本発明の実施形態で使用する光ファイバアレイ製造装置200の概略の概念構成を例示する。光ファイバアレイ製造装置200は前述の櫛歯ユニット100とアレイ台座5とを有し、光ファイバアレイ製造装置200の装置台面201上にそれぞれが近接して設置されている。アレイ台座5は、段差上面にV溝領域8と、段差下面にリボンファイバ固定面9とを有し、アレイ台座5の光入出力面側に接して櫛歯ユニット100を1つ配置した例が示されている。リボンファイバのファイバ芯線がアレイ台座5のV溝に固定され、リボンファイバのモールド部分4がリボンファイバ固定面9に固定された際、リボンファイバのファイバ芯線がファイバ固定面9と略平行となるようにアレイ台座5のV溝領域8は形成されている。
実施形態1の光ファイバアレイ製造方法では、1つの櫛歯ユニットを用いて、n本(nは2以上の整数)のリボンファイバに対し、一連の操作をn回繰り返す。
上記の実施形態1の光ファイバアレイ製造方法では、櫛歯ユニット100を使用しているので、ファイバ芯線を1本1本整列する手間は省けるものの、2つ目以降のリボンファイバ1bを整列するときに、1つ目のリボンファイバ1aのファイバ芯線2aのはみ出し部分が干渉しないように、仮の押さえ板11を配置してファイバ芯線を仮固定した上で、ファイバ芯線2aのアレイ台座から突出する部分を切り落とす工程や、ファイバ芯線2aをV溝に載置する毎に、櫛歯ユニット100を退避させる工程など、余分な手間がかかる難点があった。
実施形態2の櫛歯ユニットと光ファイバアレイ製造装置とは実施形態1と同じ構成であるが、実施形態2の実施形態1との相違点は、剥き出しにしたファイバ芯線の長さの異なる複数のリボンファイバを、まとめて1つの櫛歯ユニットに適用した光ファイバアレイ製造方法である点である。
以上のように実施形態2の仮押さえ板を用いない簡便な方法では、1つの櫛歯ユニットの1回の引き抜き操作で複数のリボンファイバのファイバ芯線をまとめてV溝に配列可能であるが、櫛歯ユニットをずらす工程において、ファイバ芯線が外れる恐れがある。一方、仮押さえ板を用いる方法ではファイバ芯線の外れは排除できるが、仮押さえ板の操作などで工程が複雑になるなどの問題があった。
図20、21を参照して、2本のリボンファイバの場合の実施形態3の光ファイバアレイ製造装置の構造の一例を説明する。実施形態3の光ファイバアレイ製造装置は、アレイ台座5と、整列ユニット機構として複数個で1組の櫛歯ユニットで構成された櫛歯ユニット機構とを有する。リボンファイバが2本の場合、1組の櫛歯ユニットは2つの櫛歯ユニットから構成される。
実施形態3の2つの櫛歯ユニットはともに、実施形態1,2と同様に厚板状の部材の一側面に、厚板の表裏2面を貫通する切込が複数形成されている。それぞれの切込101は互いに平行に形成され、少なくともリボンファイバのファイバ芯線の数以上が形成されており、切込に対応する櫛歯と合わせて、2つの櫛歯ユニットはそれぞれ櫛歯形状を有している。切込101のそれぞれはアレイ台座のV溝に相対するように配置され、1つの切込101の幅は、ファイバ芯線を傷つけず収容可能なようにファイバ芯線の直径Dよりもすこし大きく形成されている。1つの櫛歯ユニットの切込のX軸方向の間隔(ピッチ)は、V溝の間隔の2倍に形成されている。
実施形態3の製造方法の工程では、図21に示すように予め2つのリボンファイバ1a、1bを、予めまとめて重ねて用意しておき設置してもよいし、リボンファイバごとに設置の工程を分けても良い。後者の場合を、図20,21を参照して以下に詳述する。
本発明の実施形態3の光ファイバアレイ製造方法の、n=2の場合の具体的手順の工程の一例を、図20〜27を参照して以下に説明する。光ファイバアレイ製造装置200の上には、図21のように、アレイ台座5、ファイバ芯線の長さの異なる1組のリボンファイバ1a、1bと、これらのファイバ芯線に対応した1組の櫛歯ユニット100a、100bを備える。
予め2本のリボンファイバ1a、1bのファイバ芯線2a、2bを、リボン幅方向のファイバ芯線の位置をV溝の幅程度にずらして重ねて用意しておけば、上記3−1、3−2のステップは実質1ステップとなるので、作業工程の短縮効果は更に大きい。
2,2a、2b (剥き出しにされた)光ファイバ芯線
3 コア
4 モールド部分
5 アレイ台座
6 段差
7 段差上面
8 V溝領域
9 リボンファイバ固定面
10 接続部分
11 押さえ板
100、100a、100b 櫛歯ユニット
101、101a、101b 切込
102 櫛歯
103 櫛歯の無い部分の上面
105 櫛歯面(櫛歯の先端、歯先のなす面)
106 切込の底面
200 光ファイバアレイ製造装置
201 装置台面
202 開口部
210 仮固定部
300 押さえ機構
400 挿通孔ユニット
401 挿通孔
Claims (10)
- リボンファイバのファイバ芯線を誘導する整列形状を複数有する厚板で構成された整列ユニットであって、
複数の前記整列形状は、前記ファイバ芯線の間隔と同じ間隔で形成されており、
複数の前記整列形状は、前記厚板の両面の間の厚み方向の端から端にわたり、前記厚板の厚み方向に直線的に、互いに平行に形成され、
前記整列形状の幅は、前記ファイバ芯線の直径よりも大きく、前記厚み方向にほぼ等幅に形成されている、
ことを特徴とする光ファイバアレイ製造用の整列ユニット。 - 前記整列ユニットは、前記整列形状として櫛歯形状を有する櫛歯ユニットであって、
前記櫛歯形状は厚板の側面に開口する切込と櫛歯を有し、
前記切込の幅は、切込みの深さ方向にほぼ等幅に形成されており、
前記切込の間隔は、前記ファイバ芯線の間隔と同じである
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバアレイ製造用の整列ユニット。 - 複数の前記櫛歯の並びの両端の前記櫛歯ユニットの上面の位置は、前記櫛歯の先端より上方にある、
ことを特徴とする請求項2に記載の光ファイバアレイ製造用の整列ユニット。 - 前記整列ユニットは、前記整列形状としてファイバ芯線を挿通可能な挿通孔形状を備える挿通孔ユニットである
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバアレイ製造用の整列ユニット。 - 請求項2または4に記載の整列ユニットを1または複数備えた整列ユニット機構であって、
複数の整列ユニットを備えた前記整列ユニット機構においては、
複数の前記整列ユニットのうちの1つの整列ユニットは、固定して用いられる固定櫛歯ユニットであり、
残りの整列ユニットは、前記固定櫛歯ユニットまたは他の櫛歯ユニットに対し摺動可能に構成された可動機構を備えた可動櫛歯ユニットであり、
前記整列ユニット機構を構成するそれぞれの櫛歯ユニットの切込は、互いに重ならないように配置されている、
ことを特徴とする光ファイバアレイ製造用の整列ユニット機構。 - 請求項5に記載の整列ユニット機構と、アレイ台座とを装置台面の上に備えた光ファイバアレイ製造装置であって、
前記アレイ台座は段差を有し、段差上面に前記ファイバ芯線を載置する断面V字形のV溝が複数形成されたV溝領域と、段差下面にリボンファイバを載置する領域とを備えており、
前記整列ユニット機構の櫛歯ユニットは、前記櫛歯ユニットの切込と前記アレイ台座のV溝とが平行となる向きで前記アレイ台座の光入出力面側の近傍に配置されている、
ことを特徴とする光ファイバアレイ製造装置。 - 請求項6に記載の光ファイバアレイ製造装置を用いた光ファイバアレイ製造方法であって、
前記整列ユニット機構として1つの櫛歯ユニットを用いて、前記リボンファイバの剥き出しにした前記ファイバ芯線を1組ずつ順に前記櫛歯ユニットの前記切込に収容し、前記ファイバ芯線を前記V溝に載置、嵌合して配置するステップを、前記櫛歯ユニットを前記V溝の幅方向に前記V溝の幅1つ分ずらしてn(nは2以上の整数)回繰り返す
ことを特徴とする光ファイバアレイ製造方法。 - 請求項6に記載の前記光ファイバアレイ製造装置を用いた光ファイバアレイ製造方法であって、
前記ファイバ芯線の長さの長い前記リボンファイバが上になるように、前記ファイバ芯線の長さが異なるn(nは2以上の最整数)本の前記リボンファイバを、リボン幅方向に位置を合わせて、前記ファイバ芯線が上下に重ねるステップと、
前記整列ユニット機構として1つの櫛歯ユニットを用いて、重ねた前記リボンファイバのリボン幅方向に同じ位置にあるn本の前記ファイバ芯線を、1つの前記櫛歯ユニットの1つの前記切込に同時に収容するステップと、
前記ファイバ芯線と前記切込の底面の間にわずかに押圧力が発生する状態で前記櫛歯ユニットを前記アレイ台座から前記V溝の方向に所定の距離だけ引き離し、続いて前記櫛歯ユニットを前記V溝の幅方向に前記V溝の幅1つ分ずらすステップをn回繰り返し、長さの異なる前記ファイバ芯線を段階的に前記V溝に配列するステップ
を有することを特徴とする光ファイバアレイ製造方法。 - 請求項6に記載の光ファイバアレイ製造装置を用いた光ファイバアレイ製造方法であって、
前記ファイバ芯線の長さの長い前記リボンファイバが上になるように、前記ファイバ芯線の長さが異なる複数の前記リボンファイバを、リボン幅方向に前記ファイバ芯線の位置をずらして重ねるステップと、
複数の櫛歯ユニットで構成された前記整列ユニット機構を、前記アレイ台座の光入出力面側の近傍に配置するステップであって、
前記アレイ台座から最も離れた櫛歯ユニットを装置側に固定された固定櫛歯ユニットとして構成し、他の櫛歯ユニットは前記固定櫛歯ユニットに対して深さ方向に可動な可動櫛歯ユニットとして構成し、
それぞれの前記櫛歯ユニットの前記切込が互いに重ならないように前記櫛歯ユニットを前記V溝の幅方向にずらして重ねて配置し、
前記固定櫛歯ユニットが最も高く、順に階段状に前記可動櫛歯ユニットを前記切込の深さ方向にずらして重ねて配置する配置するステップと、
それぞれの前記櫛歯ユニットの前記切込に、対応する前記リボンファイバの1組の前記ファイバ芯線を収容するステップと、
押さえ機構を、全ての前記可動櫛歯ユニットの上に作用させて、全ての前記リボンファイバの前記ファイバ芯線を同時に前記アレイ台座の前記V溝に配置するステップ、
を有することを特徴とする光ファイバアレイ製造方法。 - 構成部材の厚板状の領域の厚みをなす一側面に、厚み方向に直線的に走り互いに平行な複数の溝を切込として形成した櫛歯ユニットであって、
前記切込の本数は、少なくとも光ファイバアレイを構成するリボンファイバのファイバ芯線の数以上の数が設けられており、
前記切込の間隔は前記リボンファイバの前記ファイバ芯線の間隔と略一致し、前記切込の幅は前記ファイバ芯線の直径よりも大きく、前記切込の深さ方向にはほぼ等幅に形成されている、1または複数の光ファイバアレイ製造用の櫛歯ユニットを有する櫛歯ユニット機構と、
装置台面の上に前記ファイバ芯線を載置する断面V字形のV溝が複数形成されたV溝領域が設けられたアレイ台座とを備え、
前記アレイ台座の前記V溝の軸線と前記櫛歯ユニットの前記切込の軸線を略平行にして台座の上に設置可能とした
ことを特徴とする光ファイバアレイ製造装置。
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