JP3129904B2 - 光ファイバ調心装置 - Google Patents
光ファイバ調心装置Info
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- JP3129904B2 JP3129904B2 JP2048594A JP2048594A JP3129904B2 JP 3129904 B2 JP3129904 B2 JP 3129904B2 JP 2048594 A JP2048594 A JP 2048594A JP 2048594 A JP2048594 A JP 2048594A JP 3129904 B2 JP3129904 B2 JP 3129904B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバテープなど多
心の光ファイバ同士または、多心の光ファイバと光平面
導波路等との光接続技術に思いられる光ファイバ調心装
置に関する。
心の光ファイバ同士または、多心の光ファイバと光平面
導波路等との光接続技術に思いられる光ファイバ調心装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】多心光ファイバ同士を接続する場合の一
般的な光接続技術として、基板上面に複数のV溝を高精
度に形成し、このV溝の長手方向両端から光ファイバを
嵌合し、V溝内で両ファイバの先端面を向い合わせ、複
数の片持ち梁により光ファイバの先端部を個別に押さえ
両ファイバの光軸が合った状態でクランプする方法が知
られている(例えば実公昭63−44802号参照)。
般的な光接続技術として、基板上面に複数のV溝を高精
度に形成し、このV溝の長手方向両端から光ファイバを
嵌合し、V溝内で両ファイバの先端面を向い合わせ、複
数の片持ち梁により光ファイバの先端部を個別に押さえ
両ファイバの光軸が合った状態でクランプする方法が知
られている(例えば実公昭63−44802号参照)。
【0003】しかし、実際には、基板に予め形成された
V溝内で光ファイバを上方から押さえるだけで、対向す
る光ファイバの端面同士をμm単位で調心するのは難し
く、ファイバ端面を微動させて調心しながら接続する必
要が生じる。
V溝内で光ファイバを上方から押さえるだけで、対向す
る光ファイバの端面同士をμm単位で調心するのは難し
く、ファイバ端面を微動させて調心しながら接続する必
要が生じる。
【0004】また、上記の方法では、V溝内で光ファイ
の端面同士が対向しているので、例えば複数のCCDカ
メラ等で上下各方向からファイバ端面を撮像しながら調
心状態を検知し、その信号にもとづいてフィードバック
制御しながら、ファイバ端面を調心移動して、接続する
自動融着接続機などには適用できない。
の端面同士が対向しているので、例えば複数のCCDカ
メラ等で上下各方向からファイバ端面を撮像しながら調
心状態を検知し、その信号にもとづいてフィードバック
制御しながら、ファイバ端面を調心移動して、接続する
自動融着接続機などには適用できない。
【0005】このようなことから多心光ファイバ同士を
接続する際に必要な、多心光ファイバの個別調心装置の
開発が進められている(例えば、Third International
Synposiumon Micro Machine and Human Science p89-9
6" Micro Mass Axis Alignment Device with Piezo Ele
ments for Optical Fibers )。
接続する際に必要な、多心光ファイバの個別調心装置の
開発が進められている(例えば、Third International
Synposiumon Micro Machine and Human Science p89-9
6" Micro Mass Axis Alignment Device with Piezo Ele
ments for Optical Fibers )。
【0006】上記の個別調心装置では、図7に示される
ように、上面に45度の斜面1を有するマイクロアーム
2が2個1組として、各斜面1を対向させて複数組配設
されており、各マイクロアーム2の下端に直列に圧電導
素子3が結合されていて、この圧電導素子3がベース4
に固定されている。各マイクロアーム2は取付台5に設
けられた固定ガイド部材6を昇降自在に挿通している。
ように、上面に45度の斜面1を有するマイクロアーム
2が2個1組として、各斜面1を対向させて複数組配設
されており、各マイクロアーム2の下端に直列に圧電導
素子3が結合されていて、この圧電導素子3がベース4
に固定されている。各マイクロアーム2は取付台5に設
けられた固定ガイド部材6を昇降自在に挿通している。
【0007】上記の構成によると、2つのマイクロアー
ム2の各対向する斜面1によって構成される左右に分割
された調心用V溝19に光ファイバ7の先端部を支持し
たうえ、各圧電導素子3に所定電圧を印加し、これを駆
動することにより、各マイクロアーム2を昇降させ、各
組の2つのマイクロアーム2の昇降動作を制御すること
により、各光ファイバ7をその半径方向、つまり図7に
おいて、矢印a,b,c,d方向に微動させ、端面が対
向する相手側の光ファイバ(図示せず)との間で光軸合
わせを行なうことができる。
ム2の各対向する斜面1によって構成される左右に分割
された調心用V溝19に光ファイバ7の先端部を支持し
たうえ、各圧電導素子3に所定電圧を印加し、これを駆
動することにより、各マイクロアーム2を昇降させ、各
組の2つのマイクロアーム2の昇降動作を制御すること
により、各光ファイバ7をその半径方向、つまり図7に
おいて、矢印a,b,c,d方向に微動させ、端面が対
向する相手側の光ファイバ(図示せず)との間で光軸合
わせを行なうことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】多心光ファイバの端面
同士を対向させたうえ、調心しつつ光接続する技術とし
て上記の個別調心装置はすぐれているが、未解決の問題
も残されている。すなわち、この装置を例えば融着接続
機等に応用し、光ファイバの端面の移動をCCDカメラ
を使って撮像し、その状態をマイクロアームの駆動装置
にフィードバックしながら融着接続を行なう場合等に
は、光ファイバを調心移動中もこの光ファイバは調心用
V溝に確実にクランプされていて、マイクロアームに追
従して移動しなければならない。そして、このために
は、マイクロアームに支持される各光ファイバを個別に
クランプすることが必要であるが、このクランプ手段に
ついては上記の文献には開示がされていない。
同士を対向させたうえ、調心しつつ光接続する技術とし
て上記の個別調心装置はすぐれているが、未解決の問題
も残されている。すなわち、この装置を例えば融着接続
機等に応用し、光ファイバの端面の移動をCCDカメラ
を使って撮像し、その状態をマイクロアームの駆動装置
にフィードバックしながら融着接続を行なう場合等に
は、光ファイバを調心移動中もこの光ファイバは調心用
V溝に確実にクランプされていて、マイクロアームに追
従して移動しなければならない。そして、このために
は、マイクロアームに支持される各光ファイバを個別に
クランプすることが必要であるが、このクランプ手段に
ついては上記の文献には開示がされていない。
【0009】上記多心光ファイバの個別調心装置に使用
するクランプ手段として前述の実公昭63−44802
号に開示の片持ち梁の適用が考えられるが、この場合に
は次の問題が生じる。
するクランプ手段として前述の実公昭63−44802
号に開示の片持ち梁の適用が考えられるが、この場合に
は次の問題が生じる。
【0010】図8によって説明すると、片持ち梁8は下
面が平面であって、この平面がV溝(図示せず)に支持
された光ファイバ7と線接触している。そのため、光フ
ァイバ7がV溝の斜面をスライドして図8の実線から2
点鎖線の位置に移動するのに伴って片持ち梁8と光ファ
イバ7との接点が当該片持ち梁8の中心からずれ、図8
に矢印で示す方向の力を受け、片持ち梁8が点線で示す
位置に傾斜し、光ファイバとV溝との間に接触不良を発
生させ、調心不良を生じるという問題がある。
面が平面であって、この平面がV溝(図示せず)に支持
された光ファイバ7と線接触している。そのため、光フ
ァイバ7がV溝の斜面をスライドして図8の実線から2
点鎖線の位置に移動するのに伴って片持ち梁8と光ファ
イバ7との接点が当該片持ち梁8の中心からずれ、図8
に矢印で示す方向の力を受け、片持ち梁8が点線で示す
位置に傾斜し、光ファイバとV溝との間に接触不良を発
生させ、調心不良を生じるという問題がある。
【0011】図9は、図8に示す調心装置のV溝1aに
支持された光ファイバ7を図8に示す片持ち梁8を用い
てクランプした場合の当該光ファイバ7の移動特性を示
すグラフである。同図では、横軸に光ファイバのX方向
(ファイバ配列方向)の変位が示され、縦軸にY方向
(X軸と直交する方向)の変位が示されている。
支持された光ファイバ7を図8に示す片持ち梁8を用い
てクランプした場合の当該光ファイバ7の移動特性を示
すグラフである。同図では、横軸に光ファイバのX方向
(ファイバ配列方向)の変位が示され、縦軸にY方向
(X軸と直交する方向)の変位が示されている。
【0012】そして、光ファイバ7を支持するV溝1a
の傾斜角度は垂直面に対し45°に形成されているの
で、光ファイバ7の移動特性は理想的には図9の点線で
示すように傾き1で示される直線で表わすことができ
る。
の傾斜角度は垂直面に対し45°に形成されているの
で、光ファイバ7の移動特性は理想的には図9の点線で
示すように傾き1で示される直線で表わすことができ
る。
【0013】しかし、従来の片持ち梁8を使用して試験
した結果では、マイクロアーム2を駆動する圧電素子3
の印加電圧が80.0以上の範囲では図9に実線で示さ
れるように傾き1の直線から外れていることが確認され
た。
した結果では、マイクロアーム2を駆動する圧電素子3
の印加電圧が80.0以上の範囲では図9に実線で示さ
れるように傾き1の直線から外れていることが確認され
た。
【0014】その原因は、上記の通り調心時に図8に示
されるように、片持ち梁8と光ファイバ7の接点が片持
ち梁8の中心からずれ、片持ち梁8が点線で示す状態に
傾斜し、光ファイバ7がV溝1aに対し接触不良を発生
させたことによる。
されるように、片持ち梁8と光ファイバ7の接点が片持
ち梁8の中心からずれ、片持ち梁8が点線で示す状態に
傾斜し、光ファイバ7がV溝1aに対し接触不良を発生
させたことによる。
【0015】さらに、上記の個別調心装置に上記の片持
ち梁8を適用するとしても、当該複数の片持ち梁8の中
心が複数の光ファイバの中心と揃うよう正確に位置決め
する機構がないため、その具体的な実用化は困難である
という問題があった。
ち梁8を適用するとしても、当該複数の片持ち梁8の中
心が複数の光ファイバの中心と揃うよう正確に位置決め
する機構がないため、その具体的な実用化は困難である
という問題があった。
【0016】本発明は、上記の欠点を改良し、光ファイ
バを半径方向に移動させて行なう多心光ファイバの調心
装置において、調心時光ファイバと、これを可動的に支
持するV溝との間に接触不良が生じない個別クランプ手
段を備えた光ファイバの調心装置を提供することを目的
とする。
バを半径方向に移動させて行なう多心光ファイバの調心
装置において、調心時光ファイバと、これを可動的に支
持するV溝との間に接触不良が生じない個別クランプ手
段を備えた光ファイバの調心装置を提供することを目的
とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の光ファイバ調心装置は、ファイバ調心用のV溝
を形成するための斜面を互いに向い合わせて配設し、か
つ駆動装置により微動するように設けられた複数個のマ
イクロアームと、上面に複数のファイバ固定溝が形成さ
れた第1の基板と、ファイバ固定溝に配列され、かつフ
ァイバ先端部がファイバ調心用のV溝に支持される複数
の光ファイバと、ファイバ先端部をクランプする個別ク
ランプ手段を具えた光ファイバ調心装置であって、個別
クランプ手段は、可撓性を有する複数の片持ち梁と、片
持ち梁の一端に形成されたクランプ用V溝と、片持ち梁
の他端に固定された第2の基板とからなり、この第2の
基板はファイバ固定溝に配設された光ファイバを押圧す
るように配設されていることを特徴とする。
本発明の光ファイバ調心装置は、ファイバ調心用のV溝
を形成するための斜面を互いに向い合わせて配設し、か
つ駆動装置により微動するように設けられた複数個のマ
イクロアームと、上面に複数のファイバ固定溝が形成さ
れた第1の基板と、ファイバ固定溝に配列され、かつフ
ァイバ先端部がファイバ調心用のV溝に支持される複数
の光ファイバと、ファイバ先端部をクランプする個別ク
ランプ手段を具えた光ファイバ調心装置であって、個別
クランプ手段は、可撓性を有する複数の片持ち梁と、片
持ち梁の一端に形成されたクランプ用V溝と、片持ち梁
の他端に固定された第2の基板とからなり、この第2の
基板はファイバ固定溝に配設された光ファイバを押圧す
るように配設されていることを特徴とする。
【0018】上記第1の基板と上記第2の基板のそれぞ
れの対向面にガイド用V溝を形成し、この対向するガイ
ド用V溝でガイドピンを挟持することにより、片持ち梁
と調心用V溝の各中心が揃うよう上記第1の基板と第2
の基板とを位置決めするとよい。
れの対向面にガイド用V溝を形成し、この対向するガイ
ド用V溝でガイドピンを挟持することにより、片持ち梁
と調心用V溝の各中心が揃うよう上記第1の基板と第2
の基板とを位置決めするとよい。
【0019】また、片持ち梁は、第2の基板に近い側よ
りもクランプ用V溝に近い側が光ファイバに近接するよ
う光ファイバの光軸に対して傾斜角度を付して第2の基
板に取付けるとよい。
りもクランプ用V溝に近い側が光ファイバに近接するよ
う光ファイバの光軸に対して傾斜角度を付して第2の基
板に取付けるとよい。
【0020】
【作用】本発明の構成によると、マイクロアームの微動
により調心用V溝に支持された光ファイバをその断面の
半径方向に移動して調心する際、複数の光ファイバは片
持ち梁のクランプ用V溝によって調心用V溝に個別にク
ランプされているので、光ファイバは調心用V溝の斜面
との間で接触不良が生じず、各光ファイバはマイクロア
ームの移動に正確に追従して半径方向に移動し精度の高
い調心が行なわれる。
により調心用V溝に支持された光ファイバをその断面の
半径方向に移動して調心する際、複数の光ファイバは片
持ち梁のクランプ用V溝によって調心用V溝に個別にク
ランプされているので、光ファイバは調心用V溝の斜面
との間で接触不良が生じず、各光ファイバはマイクロア
ームの移動に正確に追従して半径方向に移動し精度の高
い調心が行なわれる。
【0021】また、片持ち梁が支持される第2の基板と
ファイバ固定溝が形成される第1の基板とは、それぞれ
の係合溝に係合するピンを介して容易にしかも高精度に
位置決めされるので、片持ち梁の中心と調心用V溝の中
心が揃うように容易に片持ち梁を固定できる。さらに、
片持ち梁は傾斜角度を有しかつ可撓性を有していて、そ
のバネ力によりクランプ時、クランプ用V溝の斜面がフ
ァイバと圧接するように設けられているので光ファイバ
が調心用V溝の斜面に沿って下方に移動するときもクラ
ンプ作用が失なわれることがない。
ファイバ固定溝が形成される第1の基板とは、それぞれ
の係合溝に係合するピンを介して容易にしかも高精度に
位置決めされるので、片持ち梁の中心と調心用V溝の中
心が揃うように容易に片持ち梁を固定できる。さらに、
片持ち梁は傾斜角度を有しかつ可撓性を有していて、そ
のバネ力によりクランプ時、クランプ用V溝の斜面がフ
ァイバと圧接するように設けられているので光ファイバ
が調心用V溝の斜面に沿って下方に移動するときもクラ
ンプ作用が失なわれることがない。
【0022】
【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して説明す
る。
る。
【0023】図1は光ファイバ調心装置の斜視図、図2
〜図4は同装置の動作説明図である。各図において、水
平方向に伸びるアーム本体12aと、アーム本体12b
の先端の立上り部12bとからなる複数のマイクロアー
ム12が配設されている。各マイクロアーム12の立上
り部12bの上面には斜面12cが形成されている。そ
して、マイクロアーム12は2個1組となってその斜面
12cが向い合うように配設され、この向い合う斜面1
2cにより左右が分割された光ファイバの調心用V溝1
4が形成される。図示例では、この斜面12cの傾斜角
は垂直面に対して45度の角度に設けられている。
〜図4は同装置の動作説明図である。各図において、水
平方向に伸びるアーム本体12aと、アーム本体12b
の先端の立上り部12bとからなる複数のマイクロアー
ム12が配設されている。各マイクロアーム12の立上
り部12bの上面には斜面12cが形成されている。そ
して、マイクロアーム12は2個1組となってその斜面
12cが向い合うように配設され、この向い合う斜面1
2cにより左右が分割された光ファイバの調心用V溝1
4が形成される。図示例では、この斜面12cの傾斜角
は垂直面に対して45度の角度に設けられている。
【0024】上記の各調心用V溝14には図2以下に示
される多心の光ファイバ7が支持されるものであり、し
たがって多心の光ファイバ7と同数の調心用V溝14を
形成すべく、これと同じ複数組のマイクロアーム12が
並設される。各マイクロアーム12のアーム本体12a
下部には直列に圧電導素子13が結合されていて、この
圧電導素子13に所定の電圧を印加することにより、マ
イクロアーム12の立上り部12bの昇降移動が制御さ
れる。
される多心の光ファイバ7が支持されるものであり、し
たがって多心の光ファイバ7と同数の調心用V溝14を
形成すべく、これと同じ複数組のマイクロアーム12が
並設される。各マイクロアーム12のアーム本体12a
下部には直列に圧電導素子13が結合されていて、この
圧電導素子13に所定の電圧を印加することにより、マ
イクロアーム12の立上り部12bの昇降移動が制御さ
れる。
【0025】マイクロアーム12の上方で、かつその立
上り部12bの手前(図1において左側)の位置に、こ
れらと一定の間隔を隔てて第1の基板15が配設されて
いる。第1の基板15の上面は複数の断面がV溝状のフ
ァイバ固定溝16が形成されている。この複数のファイ
バ固定溝16は平行に配設され、かつ第1の基板15の
前後の端面に伸びていると共に、マイクロアーム12の
立上り12bの上端の斜面12cによって形成される調
心用V溝14の延長線上に位置するように設けられてい
る。
上り部12bの手前(図1において左側)の位置に、こ
れらと一定の間隔を隔てて第1の基板15が配設されて
いる。第1の基板15の上面は複数の断面がV溝状のフ
ァイバ固定溝16が形成されている。この複数のファイ
バ固定溝16は平行に配設され、かつ第1の基板15の
前後の端面に伸びていると共に、マイクロアーム12の
立上り12bの上端の斜面12cによって形成される調
心用V溝14の延長線上に位置するように設けられてい
る。
【0026】そして、ファイバ固定溝16に固定された
多心の光ファイバ7は第1の基板15の前端面15aか
ら伸長していて、このファイバ先端部7aが自由端とな
っていて、上記V溝14により当該ファイバの半径方向
に可動的に支持されいている。
多心の光ファイバ7は第1の基板15の前端面15aか
ら伸長していて、このファイバ先端部7aが自由端とな
っていて、上記V溝14により当該ファイバの半径方向
に可動的に支持されいている。
【0027】一方、マイクロアーム12および第1の基
板15の上方には、個別クランプ手段19が配設されて
いる。個別クランプ手段19は複数の片持ち梁18によ
って構成され、片持ち梁18はそれぞれ多心の光ファイ
バ7に対応して設けられており、かつ可撓性を有する材
質で構成されている。また、片持ち梁18の基端は第2
の基板20に一体に形成されていて、他端には光ファイ
バ7との接触部にクランプ用V溝21が形成された押圧
部22を有している。クランプ用V溝21の両斜面は垂
直面に対し45度傾斜している。
板15の上方には、個別クランプ手段19が配設されて
いる。個別クランプ手段19は複数の片持ち梁18によ
って構成され、片持ち梁18はそれぞれ多心の光ファイ
バ7に対応して設けられており、かつ可撓性を有する材
質で構成されている。また、片持ち梁18の基端は第2
の基板20に一体に形成されていて、他端には光ファイ
バ7との接触部にクランプ用V溝21が形成された押圧
部22を有している。クランプ用V溝21の両斜面は垂
直面に対し45度傾斜している。
【0028】第2の基板20の下面20aは第1の基板
15の上面と平行に形成されているのに対し、当該第2
の基板20の上面20bは前下がりになるよう第1の基
板15の上面に対し所定の傾斜角が付形されている。そ
して、片持ち梁18の基端は、第2の基板20の前端面
20cで、かつ上面20bと面一となるよう、この上面
20bの傾斜角と同じ前下りの傾斜角を有して第2の基
板20と一体に設けられている。
15の上面と平行に形成されているのに対し、当該第2
の基板20の上面20bは前下がりになるよう第1の基
板15の上面に対し所定の傾斜角が付形されている。そ
して、片持ち梁18の基端は、第2の基板20の前端面
20cで、かつ上面20bと面一となるよう、この上面
20bの傾斜角と同じ前下りの傾斜角を有して第2の基
板20と一体に設けられている。
【0029】また、第1の基板15の上面で、ファイバ
固定溝16の両外側には、このファイバ固定溝16と平
行に第1ガイド用V溝23が形成されている。これに対
応して第2の基板20の下面にも第2のガイド用V溝2
4が形成されている。
固定溝16の両外側には、このファイバ固定溝16と平
行に第1ガイド用V溝23が形成されている。これに対
応して第2の基板20の下面にも第2のガイド用V溝2
4が形成されている。
【0030】第1のガイド用V溝23と第2のガイド用
V溝24はそれぞれ第1の基板15と第2の基板20に
高精度に形成されているので、図1に示すように対向す
る第1と第2のガイド用V溝23,24の間にガイドピ
ン25を配設したうえ、第1の基板15の上面に第2基
板20の下面を当てがい、第1と第2のガイド用V溝2
3,24でガイドピン25を挟持することにより、第1
の基板15と第2の基板20を容易かつ高精度に位置決
めできる。こうして第1の基板15と第2の基板20を
位置決めした後、両基板は所定の固定手段で固定され
る。
V溝24はそれぞれ第1の基板15と第2の基板20に
高精度に形成されているので、図1に示すように対向す
る第1と第2のガイド用V溝23,24の間にガイドピ
ン25を配設したうえ、第1の基板15の上面に第2基
板20の下面を当てがい、第1と第2のガイド用V溝2
3,24でガイドピン25を挟持することにより、第1
の基板15と第2の基板20を容易かつ高精度に位置決
めできる。こうして第1の基板15と第2の基板20を
位置決めした後、両基板は所定の固定手段で固定され
る。
【0031】本実施例の動作を図2〜図4を参照して説
明する。
明する。
【0032】図2(a),(b)には、光ファイバ7が
個別クランプ手段19によりマイクロアーム12の斜面
12cで形成される調心用V溝14にクランプされる前
段階の状態が示されている。図3(a),(b)には光
ファイバ7が個別クランプ手段19によりマイクロアー
ム12の斜面12cで形成される調心用V溝14にクラ
ンプされた状態が示されている。この状態では、ファイ
バ固定溝16内の光ファイバ7が第2基板20の下面で
押さえられ、かつ片持ち梁18のクランプ用V溝21で
ファイバ先端部17aが調心用V溝14の底に向けて押
さえられている。このとき可撓性を有する片持ち梁18
は下方に凸となるよう曲げられていて、押圧部22を下
向きに付勢している。
個別クランプ手段19によりマイクロアーム12の斜面
12cで形成される調心用V溝14にクランプされる前
段階の状態が示されている。図3(a),(b)には光
ファイバ7が個別クランプ手段19によりマイクロアー
ム12の斜面12cで形成される調心用V溝14にクラ
ンプされた状態が示されている。この状態では、ファイ
バ固定溝16内の光ファイバ7が第2基板20の下面で
押さえられ、かつ片持ち梁18のクランプ用V溝21で
ファイバ先端部17aが調心用V溝14の底に向けて押
さえられている。このとき可撓性を有する片持ち梁18
は下方に凸となるよう曲げられていて、押圧部22を下
向きに付勢している。
【0033】次に調心に際して各マイクロアーム12の
駆動装置である圧電導素子13に所定の電圧を印加す
る。それにより、図4(a),(b)に示されるように
マイクロアーム12の立上り部12bが矢印方向に上昇
する。2つのマイクロアーム12を相互に制御し、各マ
イクロアーム12の立上り12bを同時に上下動させ、
また2つの立上り部12bを交互に上下動することによ
り、図7で説明した調心装置と同じ原理で光ファイバ7
の先端を、ファイバ端面からみて上下方向及び左右の斜
め上下方向に移動させ、端面同士を対向して設けた相手
側の光ファイバ(図示せず)との間で光軸合わせを行な
うことができる。
駆動装置である圧電導素子13に所定の電圧を印加す
る。それにより、図4(a),(b)に示されるように
マイクロアーム12の立上り部12bが矢印方向に上昇
する。2つのマイクロアーム12を相互に制御し、各マ
イクロアーム12の立上り12bを同時に上下動させ、
また2つの立上り部12bを交互に上下動することによ
り、図7で説明した調心装置と同じ原理で光ファイバ7
の先端を、ファイバ端面からみて上下方向及び左右の斜
め上下方向に移動させ、端面同士を対向して設けた相手
側の光ファイバ(図示せず)との間で光軸合わせを行な
うことができる。
【0034】この場合、調心用V溝14に支持された光
ファイバ7は片持ち梁18の押圧部22で押さえられて
いるので調心時、調心用のV溝14から浮き上がること
がなく、調心用V溝14の両側の斜面12に沿って移動
し、スムーズな調心作業が行なわれる。またこの時、図
5に示されるように押圧部22のクランプ用V溝21が
光ファイバ7と接していて、当該光ファイバ7が図5の
実線から2点鎖線の位置に移動するとき、光ファイバ7
はクランプ用V溝21の両斜面と接触した状態が保持さ
れているので、押圧部22に傾きが生じない。それによ
り、光ファイバ7の先端部7aは押圧部22に常にクラ
ンプされているので、調心移動中も光ファイバ7は調心
用V溝14との間で接触不良を発生しない。
ファイバ7は片持ち梁18の押圧部22で押さえられて
いるので調心時、調心用のV溝14から浮き上がること
がなく、調心用V溝14の両側の斜面12に沿って移動
し、スムーズな調心作業が行なわれる。またこの時、図
5に示されるように押圧部22のクランプ用V溝21が
光ファイバ7と接していて、当該光ファイバ7が図5の
実線から2点鎖線の位置に移動するとき、光ファイバ7
はクランプ用V溝21の両斜面と接触した状態が保持さ
れているので、押圧部22に傾きが生じない。それによ
り、光ファイバ7の先端部7aは押圧部22に常にクラ
ンプされているので、調心移動中も光ファイバ7は調心
用V溝14との間で接触不良を発生しない。
【0035】また、可撓性を有する片持ち梁18は第2
の基板20の側よりも押圧部22の側が光ファイバ7に
近ずくよう前下がりに傾斜して第2の基板20に設けら
れていて、クランプ時片持ち梁18が撓んでその先端の
押圧部22が下向きに付勢されるように設けられている
ので、片持ち梁18の厚み方向のバネ力だけでなく、長
手方向のバネ力も利用できる。したがって、調心用V溝
14に支持されて光ファイバ7が上向きと下向きに可動
するとき、その全可動範囲に亘ってより強いバネ力と、
より均等な付勢状態を維持でき、この点においても光フ
ァイバ7の円滑なクランプが可能となる。
の基板20の側よりも押圧部22の側が光ファイバ7に
近ずくよう前下がりに傾斜して第2の基板20に設けら
れていて、クランプ時片持ち梁18が撓んでその先端の
押圧部22が下向きに付勢されるように設けられている
ので、片持ち梁18の厚み方向のバネ力だけでなく、長
手方向のバネ力も利用できる。したがって、調心用V溝
14に支持されて光ファイバ7が上向きと下向きに可動
するとき、その全可動範囲に亘ってより強いバネ力と、
より均等な付勢状態を維持でき、この点においても光フ
ァイバ7の円滑なクランプが可能となる。
【0036】本発明者は本実施例に係る個別クランプ手
段19を試作し、これを使用した光ファイバ調心装置に
おける調心時の光ファイバの移動特性を測定した。
段19を試作し、これを使用した光ファイバ調心装置に
おける調心時の光ファイバの移動特性を測定した。
【0037】図6は上記の片持ち梁18を用いて調心用
V溝14に光ファイバ7をクランプした場合の当該光フ
ァイバ7の移動特性を示すグラフである。同図では、図
9のグラフと同様横軸に光ファイバ7の配列方向(X方
向)の変位を示し、縦軸にY方向(X軸と直交する方
向)の変位がそれぞれ示されている。
V溝14に光ファイバ7をクランプした場合の当該光フ
ァイバ7の移動特性を示すグラフである。同図では、図
9のグラフと同様横軸に光ファイバ7の配列方向(X方
向)の変位を示し、縦軸にY方向(X軸と直交する方
向)の変位がそれぞれ示されている。
【0038】そして、本実施例でも調心用V溝14の傾
斜角度は垂直面に対し45°のものが使用されているの
で、光ファイバ7の移動特性は理想的には傾き1の直線
で表わすことができる。測定の結果図9のグラフに実線
で示されるように移動特性の傾きは1となり、ほぼ設計
値と等しいことが確認された。
斜角度は垂直面に対し45°のものが使用されているの
で、光ファイバ7の移動特性は理想的には傾き1の直線
で表わすことができる。測定の結果図9のグラフに実線
で示されるように移動特性の傾きは1となり、ほぼ設計
値と等しいことが確認された。
【0039】さらに、調心時の光ファイバの移動をカメ
ラを使用して撮像し、画像処理によるフィードバック制
御を行ったところ良好な動作特性が得られ、スムーズな
調心作業が行なえることが確認された。これは上述の通
り、個別クランプ手段19により光ファイバ7が調心移
動中も調心用V溝14との接触を保持できたことによる
ものである。
ラを使用して撮像し、画像処理によるフィードバック制
御を行ったところ良好な動作特性が得られ、スムーズな
調心作業が行なえることが確認された。これは上述の通
り、個別クランプ手段19により光ファイバ7が調心移
動中も調心用V溝14との接触を保持できたことによる
ものである。
【0040】なお、本実施例において、個別クランプ手
段19の複数の片持ち梁18の幅寸法は約100μmで
あり、これをμm単位の寸法間隔で整列させて作製する
技術は少なく、このため特殊加工機が必要であり、しか
もその加工に適した材料も限られるという課題が残され
ていた。
段19の複数の片持ち梁18の幅寸法は約100μmで
あり、これをμm単位の寸法間隔で整列させて作製する
技術は少なく、このため特殊加工機が必要であり、しか
もその加工に適した材料も限られるという課題が残され
ていた。
【0041】この点に関し、本発明者は個別クランプ手
段19の作製方法については従来の機械加工は採用せ
ず、半導体集積回路の製造技術、具体的にはフォトリソ
グラフィ、エッチング技術、薄膜形成技術等を応用し、
それぞれの方法により個別クランプ手段19を作製し
た。
段19の作製方法については従来の機械加工は採用せ
ず、半導体集積回路の製造技術、具体的にはフォトリソ
グラフィ、エッチング技術、薄膜形成技術等を応用し、
それぞれの方法により個別クランプ手段19を作製し
た。
【0042】その結果、機械加工よりも精度良く作製す
ることができたもので、特に本実施例において最も重要
な片持ち梁18の弾性変形を有効に、しかも設計通りに
動作させることが可能となった。また、この方法による
と、機械加工により個別クランプ手段19の各部を個々
に切削して作製するものに比して量産が可能となり、コ
ストダウンが図られるというメリットも確認された。
ることができたもので、特に本実施例において最も重要
な片持ち梁18の弾性変形を有効に、しかも設計通りに
動作させることが可能となった。また、この方法による
と、機械加工により個別クランプ手段19の各部を個々
に切削して作製するものに比して量産が可能となり、コ
ストダウンが図られるというメリットも確認された。
【0043】また本発明は、多心光ファイバ同士の接続
に限らず、多心光ファイバと光デバイスの光平面導波路
との光接続技術に適用することができる。
に限らず、多心光ファイバと光デバイスの光平面導波路
との光接続技術に適用することができる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、多
心光ファイバの調心時マイクロアームによって可動する
調心用V溝に支持された光ファイバは、片持ち梁に形成
されたクランプ用V溝でクランプされているので、ファ
イバ調心移動中も調心用V溝との接触が保持されてスム
ーズな調心作業が可能となる。また、片持ち梁が取付け
られる第2の基板とファイバ固定溝が形成される第1の
基板とは、それぞれに形成されたガイド用V溝でガイド
ピンを挟持することにより、容易かつ高精度に位置決め
できるので、複数の光ファイバとこれをクランプする複
数の片持ち梁のそれぞれの配列方向の容易かつ高精度の
位置決めが可能となる。
心光ファイバの調心時マイクロアームによって可動する
調心用V溝に支持された光ファイバは、片持ち梁に形成
されたクランプ用V溝でクランプされているので、ファ
イバ調心移動中も調心用V溝との接触が保持されてスム
ーズな調心作業が可能となる。また、片持ち梁が取付け
られる第2の基板とファイバ固定溝が形成される第1の
基板とは、それぞれに形成されたガイド用V溝でガイド
ピンを挟持することにより、容易かつ高精度に位置決め
できるので、複数の光ファイバとこれをクランプする複
数の片持ち梁のそれぞれの配列方向の容易かつ高精度の
位置決めが可能となる。
【0045】さらに、片持ち梁は可撓性を有し、かつ光
ファイバの光軸に対して傾斜角を有していて、そのクラ
ンプ用V溝で光ファイバをクランプするとき片持ち梁の
厚み方向と長さ方向のバネ力が合成されるように設けら
れているので、調心用V溝に支持されて半径方向に移動
する光ファイバの移動全範囲に亘って、この片持ち梁の
有する均等かつ強力で安定したバネ力で光ファイバを調
心用V溝にクランプすることが可能となる。
ファイバの光軸に対して傾斜角を有していて、そのクラ
ンプ用V溝で光ファイバをクランプするとき片持ち梁の
厚み方向と長さ方向のバネ力が合成されるように設けら
れているので、調心用V溝に支持されて半径方向に移動
する光ファイバの移動全範囲に亘って、この片持ち梁の
有する均等かつ強力で安定したバネ力で光ファイバを調
心用V溝にクランプすることが可能となる。
【図1】本発明の実施例に係る光ファイバ調心装置の斜
視図である。
視図である。
【図2】分図(a)は光ファイバをクランプする前段階
における光ファイバ調心装置の側面説明図、分図(b)
は(a)の右側面拡大図である。
における光ファイバ調心装置の側面説明図、分図(b)
は(a)の右側面拡大図である。
【図3】分図(a)は光ファイバをクランプしたときの
図2と同じ側面説明図、分図(b)は(a)の右側面拡
大図である。
図2と同じ側面説明図、分図(b)は(a)の右側面拡
大図である。
【図4】分図(a)は調心動作時の図2と同じ側面説明
図、分図(b)は(a)の左側面拡大図である。
図、分図(b)は(a)の左側面拡大図である。
【図5】図(4)における光ファイバ調心移動時のクラ
ンプ状態の説明図である。
ンプ状態の説明図である。
【図6】光ファイバ調心時におけるX,Y方向への光フ
ァイバの移動関係を示すグラフである。
ァイバの移動関係を示すグラフである。
【図7】従来の光ファイバ調心装置の断面説明図であ
る。
る。
【図8】図7の装置において、平板状のクランプ手段で
クランプされた光ファイバ調心移動時のクランプ状態の
説明図である。
クランプされた光ファイバ調心移動時のクランプ状態の
説明図である。
【図9】図8のクランプ状態での光ファイバ調心時にお
けるX,Y方向への光ファイバの移動関係を示すグラフ
である。
けるX,Y方向への光ファイバの移動関係を示すグラフ
である。
7…光ファイバ、12…マイクロアーム、12c…斜
面、13…圧電素子、15…第1の基板、14…調心用
V溝、18…片持ち梁、19…個別クランプ手段、20
…第2の基板、21…クランプ用V溝、22…押圧部、
23…第1ガイド用V溝、24…第2ガイド用V溝、2
5…ガイドピン。
面、13…圧電素子、15…第1の基板、14…調心用
V溝、18…片持ち梁、19…個別クランプ手段、20
…第2の基板、21…クランプ用V溝、22…押圧部、
23…第1ガイド用V溝、24…第2ガイド用V溝、2
5…ガイドピン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 眞弘 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (72)発明者 藤田 勇 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (72)発明者 青島 伸一 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−273430(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/24 - 6/40
Claims (3)
- 【請求項1】 ファイバ調心用のV溝を形成するための
斜面を互いに向い合わせて配設し、かつ駆動装置により
微動するように設けられた複数個のマイクロアームと、
上面に複数のファイバ固定溝が形成された第1の基板
と、前記ファイバ固定溝に配列され、かつファイバ先端
部が前記ファイバ調心用のV溝に支持される複数の光フ
ァイバと、前記ファイバ先端部をクランプする個別クラ
ンプ手段を具えた光ファイバ調心装置であって、 前記個別クランプ手段は、可撓性を有する複数の片持ち
梁と、前記片持ち梁の一端に形成されたクランプ用V溝
と、前記片持ち梁の他端が固定された第2の基板とから
なり、この第2の基板は前記ファイバ固定溝に配設され
た前記光ファイバを押圧するように配設されていること
を特徴とする光ファイバ調心装置。 - 【請求項2】 前記第1の基板に第1のガイド用V溝
が、前記第2の基板に第2のガイド用V溝がそれぞれ形
成され、この第1、第2のガイド用V溝でガイドピンを
挟持することにより、前記第1の基板と前記第2の基板
とが位置決めされることを特徴とする請求項1記載の光
ファイバ調心装置。 - 【請求項3】 前記片持ち梁は、前記第2の基板に近い
側よりも前記クランプ用V溝の側が前記光ファイバに近
接するよう、前記光ファイバの光軸に対して傾斜角度を
付して前記第2の基板に取付けられていることを特徴と
する請求項1記載の光ファイバ調心装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2048594A JP3129904B2 (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 光ファイバ調心装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2048594A JP3129904B2 (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 光ファイバ調心装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07230017A JPH07230017A (ja) | 1995-08-29 |
JP3129904B2 true JP3129904B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=12028446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2048594A Expired - Fee Related JP3129904B2 (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 光ファイバ調心装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3129904B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7512305B2 (en) * | 2006-02-08 | 2009-03-31 | Bookham Technology Plc | Precision optical fiber clamp |
JP5103365B2 (ja) * | 2008-11-18 | 2012-12-19 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ端部の保持装置および光ファイバ融着接続機 |
WO2016043922A1 (en) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Tyco Electronics Raychem Bvba | Optical fiber connection system including optical fiber alignment device |
WO2017138593A1 (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ保持部材、融着機 |
-
1994
- 1994-02-17 JP JP2048594A patent/JP3129904B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07230017A (ja) | 1995-08-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |