JPH0763941A - Optical fiber connecting device - Google Patents

Optical fiber connecting device

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Publication number
JPH0763941A
JPH0763941A JP21201193A JP21201193A JPH0763941A JP H0763941 A JPH0763941 A JP H0763941A JP 21201193 A JP21201193 A JP 21201193A JP 21201193 A JP21201193 A JP 21201193A JP H0763941 A JPH0763941 A JP H0763941A
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JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
sleeve
stage
small
connecting device
Prior art date
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Pending
Application number
JP21201193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Yamada
清 山田
Seiichiro Kimura
盛一郎 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0763941A publication Critical patent/JPH0763941A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent the power of a laser beam from decreasing at a connection part. CONSTITUTION:Opposingly to a holding tool 4 for fixing which holds the sleeve 1A of at optical fiber 3A on one side, an XY stage 6 which holds the sleeve 1B of an optical fiber 3B on the other side is provided. Movable parts 6b and 6c are provided on the XY stage 6, and made movable in XY direction by microheads 8A and 8B for adjusting. A small-sized camera 7A is provided above the sleeve 1A and a small-sized camera 7B is provided in front of the sleeve 1A. Similarly, small-sized cameras 7C and 7D are installed above and in front of the sleeve 1B, respectively. The positional images of the tips of the optical fibers 3A and 3B by the cameras 7A, 7B, 7C and 7D are superposed and displayed on monitors 11A and 11B.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームを伝送す
る光ファイバを接続する光ファイバ接続装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber connecting device for connecting an optical fiber for transmitting a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子部品や精密機械部品の加工用として
利用されているYAGレーザ加工装置では、例えば、炭
酸ガスレーザの波長(10.6μm)に比べてレーザビーム
の波長が短い(1.06μm)ので、光ファイバによる伝送
も採用されている。しかし、現在採用されている光ファ
イバの生産技術では、継ぎ目なしの光ファイバは、 200
mまでが限度である。したがって、レーザ発振器と加工
点の距離が長くなる場合には、光ファイバを接続する必
要がある。
2. Description of the Related Art In a YAG laser processing apparatus used for processing electronic parts and precision machine parts, for example, since the wavelength of a laser beam is shorter (1.06 μm) than that of a carbon dioxide laser (10.6 μm), Optical fiber transmission is also used. However, in the currently adopted optical fiber production technology, seamless optical fiber is
The limit is up to m. Therefore, when the distance between the laser oscillator and the processing point becomes long, it is necessary to connect the optical fiber.

【0003】このため、従来のYAGレーザ加工装置に
おいては、YAGレーザ発振器から加工ヘッドまでの長
さが 200mを超えると、光ファイバの接続端の間に2枚
のレンズを設けて、光ファイバの端部から出て広がった
レーザビームを1枚目のレンズを介してまず平行にし、
次に、2枚目のレンズで集光して、接続する側の光ファ
イバの端面に入射させるカップリング方法が採用されて
いる。
For this reason, in the conventional YAG laser processing apparatus, when the length from the YAG laser oscillator to the processing head exceeds 200 m, two lenses are provided between the connecting ends of the optical fiber, and the optical fiber The laser beam that emerges from the end and spreads is first made parallel through the first lens,
Next, a coupling method is adopted in which light is condensed by the second lens and is incident on the end face of the optical fiber on the connecting side.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、レーザビー
ム伝送用の光ファイバをカップリングを用いて接続する
と、2枚のレンズを透過するときと、接続した光ファイ
バの端面に入射するときに、レーザビームの一部が洩れ
て、伝送されるレーザ先のパワーが、10〜15%低下す
る。
However, when the optical fibers for transmitting the laser beam are connected using a coupling, the laser beam is transmitted when passing through two lenses and when it is incident on the end face of the connected optical fibers. Part of the beam leaks and the transmitted laser power is reduced by 10 to 15%.

【0005】そこで、本発明の目的は、このような課題
を解決するために、伝送されるレーザ光のパワーの減少
を容易に防ぐことのできる光ファイバ接続装置を容易に
得ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to easily obtain an optical fiber connecting device capable of easily preventing a decrease in power of transmitted laser light in order to solve such a problem.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、片側の光ファ
イバの端部に挿着されたスリーブが貫設された保持部
と、この保持部と対向して設けられ他側の光ファイバの
端部に挿着されたスリーブが貫設されたXYステージ
と、このXYステージをXY方向に移動させる調整具
と、保持部とXYステージの間に突き出た一対のスリー
ブのXY方向に設けられたカメラと、このカメラで撮像
された片側と他側の光ファイバの位置情報が入力され片
側と他側の光ファイバの位置を重ねて表示する表示部と
よりなる光ファイバ接続装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a holding portion having a sleeve inserted through an end portion of an optical fiber on one side, and an optical fiber on the other side provided opposite to the holding portion. An XY stage having a sleeve inserted through the end portion, an adjusting tool for moving the XY stage in the XY direction, and a pair of sleeves projecting between the holding portion and the XY stage are provided in the XY direction. An optical fiber connecting device comprising a camera and a display unit for inputting positional information of the optical fibers on one side and the other side captured by the camera and displaying the positions of the optical fibers on one side and the other side in an overlapping manner.

【0007】[0007]

【作用】他側の光ファイバの端部は、調整具によって移
動されるXYステージによりXY方向の位置が調整さ
れ、片側の光ファイバと他側の光ファイバの同心度は、
表示部によって確認される。
The position of the end of the optical fiber on the other side in the XY direction is adjusted by the XY stage moved by the adjusting tool, and the concentricity of the optical fiber on one side and the optical fiber on the other side is
Confirmed by the display.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の光ファイバ接続装置の一実施
例を図面を参照して説明する。図1は、本発明の光ファ
イバ接続装置の一例を示す斜視図、図2は、光ファイバ
の接続端部を示す斜視図、図3は、図1の部分断面拡大
図、図4は、図3の前面図、図5は、図2のA−A断面
図(但し、90°方向を変えて示す)、図6は、図1の部
分拡大正面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the optical fiber connecting device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an example of an optical fiber connecting device of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a connecting end portion of an optical fiber, FIG. 3 is an enlarged partial sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is a front view of FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2 (however, the direction is changed by 90 °), and FIG. 6 is a partially enlarged front view of FIG.

【0009】図1において、長方形のベース5の左端に
は、長方形のブロック状の固定用保持具4が載置されベ
ース5に固定されている。この固定用保持具4には、左
右に貫通した図示しない貫通穴が設けられている。この
貫通穴には、図示しない左端が図示しないYAGレーザ
発振器に接続された光ファイバ3Aの先端に接続された
スリーブ1Aが貫設され、このスリーブ1Aの右端は固
定用保持具4の右側に突き出ている。
In FIG. 1, a rectangular block-shaped fixing holder 4 is placed on the left end of the rectangular base 5 and fixed to the base 5. The fixing holder 4 is provided with through holes (not shown) penetrating left and right. A sleeve 1A having a left end (not shown) connected to the tip of an optical fiber 3A connected to a YAG laser oscillator (not shown) is provided through the through hole, and the right end of the sleeve 1A projects to the right of the fixing holder 4. ing.

【0010】ベース5の右端上面には、L字形の固定枠
12が載置され、下端がベース5に固定されている。この
固定枠12の図示しない中心部には、固定用保持具4に設
けられた貫通穴と同一軸心線上に図示しない貫通穴が設
けられている。固定枠12の右側面にはXYステージ6の
固定部6aが固定され、この固定部6aの中心部にも図
示しない貫通穴が設けられ、この固定部6aの上面には
調整マイクロヘッド8Aが取り付けられている。
An L-shaped fixed frame is provided on the upper surface of the right end of the base 5.
12 is placed and the lower end is fixed to the base 5. A through hole (not shown) is provided in the center of the fixing frame 12 (not shown) on the same axis as the through hole provided in the fixing holder 4. The fixed portion 6a of the XY stage 6 is fixed to the right side surface of the fixed frame 12, a through hole (not shown) is provided in the center of the fixed portion 6a, and the adjustment microhead 8A is attached to the upper surface of the fixed portion 6a. Has been.

【0011】固定部6aの右側面には、固定部6aと外
形が同一で中央部に図示しない貫通穴が設けられた可動
部6bが前後に移動自在に取り付けられ、この可動部6
bの前面には、調整マイクロヘッド8Bが縦に取り付け
られ、可動部6bの更に右側面には、同じく中央部に図
示しない貫通穴が設けられた可動部6cが上下に移動自
在に取り付けられている。可動部6bの上面には、略L
字形のストッパが図1において先端を左側に向けて固定
され、可動部6cの前面には同じくストッパが先端を図
1において左側に向けて固定されている。これらの固定
部6a、稼働部6b,6cの中央に設けられた貫通穴に
は、光ファイバ3Aに接続される光ファイバ3Bの接続
端に接続されたスリーブ1Bが貫設されている。
On the right side surface of the fixed portion 6a, a movable portion 6b having the same outer shape as the fixed portion 6a and having a through hole (not shown) in the central portion is movably attached to the front and back.
An adjusting microhead 8B is vertically mounted on the front surface of b, and a movable portion 6c having a through hole (not shown) in the center is also movably mounted on the right side of the movable portion 6b. There is. On the upper surface of the movable portion 6b, approximately L
A letter-shaped stopper is fixed with its tip facing left in FIG. 1, and a stopper is also fixed to the front surface of the movable portion 6c with its tip facing left in FIG. A sleeve 1B connected to the connection end of the optical fiber 3B connected to the optical fiber 3A is provided through a through hole provided at the center of the fixed portion 6a and the operating portions 6b and 6c.

【0012】スリーブ1A,1Bの先端には、図2及び
この図2のA−A断面を示す図5に示すように、正方形
の小窓2が90°間隔に形成され、図1においては、この
小窓2が上下と横方向に位置するように取り付けられて
いる。スリーブ1A,1Bの軸心には、光ファイバ3
A,3Bのクラッド19が突き出ており、このクラッド19
の内部には、ファイバコア20が示されている。図6は、
図1に示したスリーブ1A,1Bの平面図を示す。
As shown in FIG. 2 and FIG. 5 showing the AA cross section of FIG. 2, square small windows 2 are formed at 90 ° intervals at the tips of the sleeves 1A and 1B. The small window 2 is attached so as to be positioned vertically and horizontally. The optical fibers 3 are attached to the axial centers of the sleeves 1A and 1B.
The clad 19 of A and 3B is protruding, and this clad 19
Inside, a fiber core 20 is shown. Figure 6
The top view of the sleeves 1A and 1B shown in FIG. 1 is shown.

【0013】図1において、左側のスリーブ1Aの上方
に位置する小窓2の上方には、光ファイバ3Aのファイ
バコア20の軸心線上に小形カメラ7Aが配設され、前方
に位置する小窓2の前方にも、小形カメラ7Aの中心線
上に小形カメラ7Bが配設されている。一方、後方と下
方に位置する小窓2の後方と下方には、ランプ9A,9
Bが配設されている。同様に、右側のスリーブ1Bの上
方に位置する小窓2の上方には、小形カメラ7Cが配設
され、前方に位置する小窓2の前方には、小形カメラ7
Dが配設され、後方に位置する小窓2の後方には、ラン
プ9Cが配設され、下方に位置する小窓2の下方には、
ランプ9Dが配設されている。図3は、図1のスリーブ
1Aの右側から左を見た図を示し、図4は、図1のスリ
ーブ1Bの上面から下方を見た図を示す。
In FIG. 1, a small camera 7A is arranged above the small window 2 located above the left sleeve 1A on the axis of the fiber core 20 of the optical fiber 3A, and a small window located in front of the small camera 7A is arranged. A small camera 7B is also arranged in front of 2 on the center line of the small camera 7A. On the other hand, the lamps 9A, 9
B is provided. Similarly, a small camera 7C is provided above the small window 2 located above the right sleeve 1B, and a small camera 7 is provided in front of the small window 2 located in front.
D is provided, a lamp 9C is provided behind the small window 2 located at the rear, and a lamp 9C is provided below the small window 2 located at the bottom.
A lamp 9D is provided. 3 shows a view of the sleeve 1A shown in FIG. 1 from the right side to the left side, and FIG. 4 shows a view of the sleeve 1B shown in FIG.

【0014】一方、小形カメラ7A,7Cの画像信号線
は合成装置10Bに接続され、小形カメラ7B,7Dの画
像信号線は合成装置10Aに接続されている。このうち、
合成装置10Aの出力信号線は、CRT画面を備えたモニ
タ18に接続され、合成装置10Bの出力信号線も、CRT
画面を備えたモニタ11Bに接続されている。
On the other hand, the image signal lines of the small cameras 7A and 7C are connected to the synthesizer 10B, and the image signal lines of the small cameras 7B and 7D are connected to the synthesizer 10A. this house,
The output signal line of the synthesizer 10A is connected to the monitor 18 having a CRT screen, and the output signal line of the synthesizer 10B is also connected to the CRT.
It is connected to a monitor 11B having a screen.

【0015】このように構成された光ファイバ接続装置
において、光ファイバ3A,3Bを接続するときには、
片側の光ファイバ3Aのスリーブ1Aを、固定用保持具
4に設けた穴に予め定めた位置まで挿入する。一方、他
側の光ファイバ3Bのスリーブ1Bを、XY軸微調整可
能なXYステージ6の穴に右側から予め定めた位置まで
挿入して固定する。次に、画像処理用の小形カメラ7
A,7Bから送られてくる固定用保持具4に取り付けら
れた光ファイバの画像に、微調整可能なXYステージ6
に取り付けられた光ファイバ3Bの画像が一致するよう
に、XYステージ6を調整用マイクロヘッド8A,8B
で調整する。
In the optical fiber connecting device thus constructed, when connecting the optical fibers 3A and 3B,
The sleeve 1A of the optical fiber 3A on one side is inserted into a hole provided in the fixing holder 4 to a predetermined position. On the other hand, the sleeve 1B of the optical fiber 3B on the other side is inserted into the hole of the XY stage 6 which can be finely adjusted in the XY axes from the right side to a predetermined position and fixed. Next, a small camera 7 for image processing
The XY stage 6 that can be finely adjusted on the image of the optical fiber attached to the fixing holder 4 sent from A and 7B.
The XY stage 6 is adjusted so that the images of the optical fiber 3B attached to
Adjust with.

【0016】このように構成された光ファイバ接続装置
においては、画像処理を行うための小形カメラ7A,7
B,7C,7Dから送られてくる画像信号は、合成装置
10A,10Bを経て、モニタ11A,11Bに二つのクラッド
19のシルエットが図7の16a,16bに示すように映し出
される。このモニタ11A,11Bに映し出されたシルエッ
ト16a,16bを見ながら、調整用マイクロヘッド8A,
8Bを回転させて、XYステージ6の可動部6bを前後
に調整し、可動部6cを上下に調整してモニタ11A,11
Bの二つのシルエットを一致させる。
In the optical fiber connecting device thus constructed, the small cameras 7A, 7A for performing image processing are provided.
Image signals sent from B, 7C and 7D
2 clads to monitor 11A, 11B through 10A, 10B
The 19 silhouettes are projected as shown in 16a and 16b of FIG. While watching the silhouettes 16a, 16b displayed on the monitors 11A, 11B, the adjustment micro head 8A,
8B is rotated to adjust the movable part 6b of the XY stage 6 back and forth, and the movable part 6c is adjusted up and down to monitor 11A, 11A.
Match the two silhouettes of B.

【0017】図6において、光ファイバ3Aの右端から
出射したレーザビームの拡がり角は、sinθ=0.2 の
特性を持っており、この特性から、例えば光ファイバ3
Aの直径φ0.6mm から出射したレーザビームを、本発明
の光ファイバ接続装置によって光ファイバ1Bの直径φ
0.8mm に伝送する場合には、図6で示した隙間23を 0.3
〜 0.4mm以内に保持することによって、レーザビームが
図2で示すファイバコア20の外部に洩れることなく伝送
することができる。
In FIG. 6, the divergence angle of the laser beam emitted from the right end of the optical fiber 3A has a characteristic of sin θ = 0.2. From this characteristic, for example, the optical fiber 3
A laser beam emitted from a diameter φ of 0.6 mm of the optical fiber 1B of the optical fiber 1B by the optical fiber connecting device of the present invention.
When transmitting to 0.8 mm, set the gap 23 shown in Fig. 6 to 0.3
By holding it within 0.4 mm, the laser beam can be transmitted without leaking to the outside of the fiber core 20 shown in FIG.

【0018】なお、上記実施例では、伝送するレーザ光
はYAGレーザのときで説明たが、YAGレーザに限ら
ず波長の短いレーザ光であれば、例えばHe−Neレー
ザ光など他のレーザ光を伝送する光ファイバ接続装置に
も適用できる。また、上記実施例では、光ファイバで伝
送するレーザ光は、加工用のときで説明したが、加工用
に限らず、情報伝送用のレーザ光を伝送する光ファイバ
にも適用できる。
In the above embodiment, the laser light to be transmitted is YAG laser. However, the laser light is not limited to YAG laser, and other laser light such as He-Ne laser light may be used as long as the laser light has a short wavelength. It can also be applied to optical fiber connection devices for transmission. Further, in the above-described embodiment, the laser light transmitted by the optical fiber has been described for processing, but it is not limited to processing and can be applied to an optical fiber for transmitting laser light for information transmission.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上、本発明によれば、片側の光ファイ
バの端部に挿着されたスリーブが貫設された保持部と、
この保持部と対向して設けられ他側の光ファイバの端部
に挿着されたスリーブが貫設されたXYステージと、こ
のXYステージをXY方向に移動させる調整具と、保持
部とXYステージの間に突き出た一対のスリーブのXY
方向に設けられたカメラと、このカメラで撮像された片
側と他側の光ファイバの位置情報が入力され片側と他側
の光ファイバの位置を重ねて表示する表示部とで光ファ
イバ接続装置を構成することで、他側の光ファイバの端
部を、調整具によって移動されるXYステージによりX
Y方向の位置を調整し、片側の光ファイバと他側の光フ
ァイバの同心度は、表示部によって確認するようにした
ので、伝送されるレーザ光のパワーの減少を容易に防ぐ
ことのできる光ファイバ接続装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the holding portion having the sleeve inserted through the end portion of the optical fiber on one side is provided through the holding portion,
An XY stage in which a sleeve inserted through the end of the optical fiber on the other side is provided so as to face the holder, an adjusting tool for moving the XY stage in the XY directions, a holder and an XY stage. XY of a pair of sleeves protruding between
The optical fiber connection device is equipped with a camera provided in the direction and a display unit for inputting the positional information of the optical fibers on one side and the other side captured by this camera and displaying the positions of the optical fibers on one side and the other side in an overlapping manner. By configuring, the end of the optical fiber on the other side is moved by the XY stage that is moved by the adjusting tool.
Since the position in the Y direction is adjusted and the concentricity of the optical fiber on one side and the optical fiber on the other side is confirmed by the display unit, it is possible to easily prevent a decrease in the power of the transmitted laser light. A fiber connection device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光ファイバ接続装置の一実施例を示す
斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an optical fiber connecting device of the present invention.

【図2】本発明の光ファイバ接続装置に用いられる光フ
ァイバの接続端部を示す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing a connecting end portion of an optical fiber used in the optical fiber connecting device of the present invention.

【図3】図1の部分断面拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of a partial cross section of FIG.

【図4】図3の正面図。FIG. 4 is a front view of FIG.

【図5】図2のA−A断面図。5 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図6】図1の部分拡大詳細図。6 is a partially enlarged detailed view of FIG.

【図7】本発明の光ファイバ接続装置の作用を示す斜視
図。
FIG. 7 is a perspective view showing an operation of the optical fiber connecting device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B…スリーブ、2…小窓、3A,3B…光ファ
イバ、4…固定用保持具、5…ベース、6…XYステー
ジ、7A,7B,7C,7D…小形カメラ、8A,8B
…調整用マイクロヘッド、9A,9B,9C,9D…ラ
ンプ、10A,10B…合成装置、11A,11B…モニタ。
1A, 1B ... Sleeve, 2 ... Small window, 3A, 3B ... Optical fiber, 4 ... Fixing fixture, 5 ... Base, 6 ... XY stage, 7A, 7B, 7C, 7D ... Small camera, 8A, 8B
... Micro head for adjustment, 9A, 9B, 9C, 9D ... Lamp, 10A, 10B ... Synthesizer, 11A, 11B ... Monitor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 片側の光ファイバの端部に挿着されたス
リーブが貫設された保持部と、この保持部と対向して設
けられ他側の光ファイバの端部に挿着されたスリーブが
貫設されたXYステージと、このXYステージをXY方
向に移動させる調整具と、前記保持部と前記XYステー
ジの間に突き出た前記一対のスリーブのXY方向に設け
られたカメラと、このカメラで撮像された前記片側と他
側の光ファイバの位置情報が入力され前記片側と他側の
光ファイバの位置を重ねて表示する表示部とよりなる光
ファイバ接続装置。
1. A holding portion having a sleeve inserted through an end portion of an optical fiber on one side and a sleeve inserted through an end portion of an optical fiber on the other side, the holding portion facing the holding portion. An XY stage having a penetrating body, an adjusting tool for moving the XY stage in the XY direction, a camera provided in the XY direction of the pair of sleeves protruding between the holding portion and the XY stage, and this camera. An optical fiber connection device comprising: a display unit which receives the position information of the optical fibers on the one side and the other side, which are imaged in, and displays the positions of the optical fibers on the one side and the other side in an overlapping manner.
JP21201193A 1993-08-27 1993-08-27 Optical fiber connecting device Pending JPH0763941A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100418713B1 (en) * 2002-02-15 2004-02-14 삼성전자주식회사 Apparatus for combining filter to collimator

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KR100418713B1 (en) * 2002-02-15 2004-02-14 삼성전자주식회사 Apparatus for combining filter to collimator

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