JPH11305151A - Optical switch connection part and its manufacture - Google Patents
Optical switch connection part and its manufactureInfo
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- JPH11305151A JPH11305151A JP11125498A JP11125498A JPH11305151A JP H11305151 A JPH11305151 A JP H11305151A JP 11125498 A JP11125498 A JP 11125498A JP 11125498 A JP11125498 A JP 11125498A JP H11305151 A JPH11305151 A JP H11305151A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の固定側光フ
ァイバを端部を揃えて並列に設置した配列部と、各固定
側光ファイバの端部側延長方向に対向して位置する光フ
ァイバ導入溝を設けた基板を備え、該光ファイバ導入溝
のうち１本又は複数本の光ファイバ導入溝内に可動側光
ファイバの先端部を挿入離脱することによって、光ファ
イバの結合、切り替えを行う光スイッチの結合部とその
製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array in which a plurality of fixed-side optical fibers are arranged in parallel with their ends aligned, and an optical fiber located opposite to the end-side extension direction of each fixed-side optical fiber. A substrate provided with an introduction groove is provided, and coupling and switching of the optical fibers are performed by inserting and removing the tip of the movable optical fiber into one or more of the optical fiber introduction grooves. The present invention relates to a coupling part of an optical switch and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】複数の固定側光ファイバを並列に設置し
た配列部と固定側光ファイバのファイバ軸と合致する複
数の光ファイバ導入溝を備え、可動側光ファイバと組み
合わせて使用する光スイッチは、特開平８−２８６１２
９号公報等で知られている。2. Description of the Related Art An optical switch used in combination with a movable-side optical fiber is provided with an array portion in which a plurality of fixed-side optical fibers are installed in parallel and a plurality of optical fiber introduction grooves matching the fiber axis of the fixed-side optical fiber. JP-A-8-28612
No. 9 publication.
【０００３】この種の光スイッチにおいては、可動側光
ファイバを光ファイバ導入溝に搬送するため、光ファイ
バ導入溝の配列方向及び上下方向に可動側光ファイバを
移動させる搬送機構を有し、該搬送機構によって可動側
光ファイバの先端部を光ファイバ導入溝内に挿入したり
離脱したりして、所望の固定側光ファイバと可動側光フ
ァイバの結合、切替えを図る構造になっている。This type of optical switch has a transport mechanism for moving the movable optical fiber in the arrangement direction and the vertical direction of the optical fiber introduction groove in order to transport the movable optical fiber into the optical fiber introduction groove. A structure in which a desired fixed-side optical fiber and a movable-side optical fiber are coupled and switched by inserting or detaching the distal end of the movable-side optical fiber into or from the optical fiber introduction groove by a transport mechanism.
【０００４】図４はそのような従来技術による光スイッ
チの結合部を示す図であって、図４（Ａ）は断面図、図
４（Ｂ）は斜視図である。図４に示す通り、基板１４上
には平行に複数のＶ溝１４ａが形成され、そのＶ溝１４
ａの延長線上にＶ溝状の光ファイバ導入溝１４ｂが形成
され、更にＶ溝１４ａと光ファイバ導入溝１４ｂとの間
にＶ溝１４ａの長手方向に垂直な横断溝１４ｃが形成さ
れている。FIG. 4 is a diagram showing a coupling portion of such a conventional optical switch. FIG. 4A is a sectional view, and FIG. 4B is a perspective view. As shown in FIG. 4, a plurality of V-grooves 14a are formed on the substrate 14 in parallel.
A V-groove-shaped optical fiber introduction groove 14b is formed on an extension of a, and a transverse groove 14c perpendicular to the longitudinal direction of the V-groove 14a is formed between the V-groove 14a and the optical fiber introduction groove 14b.
【０００５】その基板１４のＶ溝１４ａにはそれぞれ固
定側光ファイバ１５が端面を揃えて挿入され、押さえ板
１６によって押圧して接着固定され、配列部１７を構成
している。また１本又は複数本の可動側光ファイバ１８
の先端部は、光ファイバ導入溝１４ｂに斜め方向から挿
入され、その端面が所望の固定側光ファイバ１５の端面
と対向する。横断溝１４ｃは、Ｖ溝よりも深い断面矩形
状の溝で、固定側光ファイバ１５の端面を揃えたり、固
定側光ファイバ１５と可動側光ファイバ１８の端面間に
シリコーンオイル等の屈折率整合剤を満たすために使用
するものである。なお、１５ａは固定側光ファイバを一
括被覆で被ったテープ心線である。Fixed side optical fibers 15 are inserted into the V-grooves 14a of the substrate 14 with their end faces aligned, pressed by a pressing plate 16 and adhered and fixed to form an array portion 17. One or more movable optical fibers 18
Is inserted obliquely into the optical fiber introduction groove 14b, and its end face faces the end face of the desired fixed-side optical fiber 15. The transverse groove 14c is a groove having a rectangular cross section deeper than the V-groove, and aligns the end faces of the fixed-side optical fiber 15 or matches the refractive index of silicone oil or the like between the end faces of the fixed-side optical fiber 15 and the movable-side optical fiber 18. It is used to fill the agent. Reference numeral 15a denotes a core fiber covering the fixed-side optical fiber with a batch coating.
【０００６】また、可動側光ファイバ１８は、図示しな
い可動アームに固定されており、可動アームと共に、光
ファイバ導入溝１４ｂの配列方向及び光ファイバ導入溝
１４ｂに対して上下方向に、駆動装置によって駆動され
搬送されるようになっている。そして、この種の光スイ
ッチでは図４に示す通り、可動側光ファイバ１８の先端
部を光ファイバ導入溝１４ｂに挿入することによって、
可動側光ファイバ１８の端面は屈折率整合剤を介して固
定側光ファイバ１５の端面と対向し、光結合が図られ
る。The movable optical fiber 18 is fixed to a movable arm (not shown), and is moved together with the movable arm by a driving device in the arrangement direction of the optical fiber introduction grooves 14b and in the vertical direction with respect to the optical fiber introduction grooves 14b. It is driven and transported. In this type of optical switch, as shown in FIG. 4, by inserting the distal end of the movable optical fiber 18 into the optical fiber introduction groove 14b,
The end face of the movable optical fiber 18 faces the end face of the fixed optical fiber 15 via the refractive index matching agent, and optical coupling is achieved.
【０００７】また、可動側光ファイバ１８の先端部は、
光ファイバ導入溝１４ｂに斜め方向から押付けることに
よって可動側光ファイバの剛弾性を利用して先端部のフ
ァイバ軸を光ファイバ導入溝の方向に合わせることが出
来るが、その押付け状態をより確実に安定させるため、
可動側光ファイバ１８を光ファイバ導入溝１４ｂに挿入
した時には、その先端部近傍を押付け部材にて上部から
押付けるということも行われる。The tip of the movable optical fiber 18 is
By pressing the optical fiber introduction groove 14b obliquely from the oblique direction, the fiber axis of the distal end can be adjusted to the direction of the optical fiber introduction groove by utilizing the rigidity of the movable optical fiber. To stabilize,
When the movable-side optical fiber 18 is inserted into the optical fiber introduction groove 14b, the vicinity of the distal end thereof may be pressed from above by a pressing member.
【０００８】なお、これらの光ファイバを使った光スイ
ッチは、可動側光ファイバ、固定側光ファイバとしては
一般的に使用されているシングルモード型の光ファイバ
が用いられるため、可動側光ファイバ又は固定側光ファ
イバの端面から出た光は急激に放射状に広がる。従っ
て、光結合による損失を小さくするためには、可動側光
ファイバの端面と固定側光ファイバの端面との間隔を２
０μｍ以下という非常に小さい値にしなければならな
い。一方、可動側光ファイバは固定側光ファイバに対し
て相対的に可動であるため、あまり間隔を小さくすると
先端が触れて破損することが考えられる。そのため、極
めて小さい間隙を保って間隔及びファイバ軸を合わせる
位置調整が必要となる。The optical switch using these optical fibers uses a single-mode optical fiber which is generally used as a movable-side optical fiber and a fixed-side optical fiber. Light emitted from the end face of the fixed-side optical fiber rapidly spreads radially. Therefore, in order to reduce the loss due to optical coupling, the distance between the end face of the movable-side optical fiber and the end face of the fixed-side optical fiber is set to two.
It must be a very small value of 0 μm or less. On the other hand, since the movable-side optical fiber is relatively movable with respect to the fixed-side optical fiber, if the interval is too small, the tip may touch and break. Therefore, it is necessary to adjust the distance and the fiber axis so as to keep the gap very small.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】以上説明した光スイッ
チの結合部では、可動側光ファイバの端面と固定側光フ
ァイバの端面が対向することによって結合が行われるた
め、可動側光ファイバと固定側光ファイバのファイバ軸
が完全に一致するようにする必要がある。また、可動側
光ファイバの端面と固定側光ファイバの端面との間隔も
精密に調整する必要がある。これらの位置調整は極めて
厳しい精度を要求され、かつ全ての光ファイバ導入溝に
対して保証する必要があるため、位置調整には相当な作
業時間を要するものとなっている。本発明は、そのよう
な問題点を解消した光スイッチの結合部を提供するもの
である。In the coupling portion of the optical switch described above, the coupling is performed by the end face of the movable side optical fiber and the end face of the fixed side optical fiber facing each other. It is necessary to make the fiber axes of the optical fibers completely coincide. Further, it is necessary to precisely adjust the distance between the end face of the movable-side optical fiber and the end face of the fixed-side optical fiber. Since these position adjustments require extremely strict accuracy and must be guaranteed for all the optical fiber introduction grooves, the position adjustment requires a considerable amount of work time. The present invention is to provide a coupling portion of an optical switch that solves such a problem.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の光スイッチの結
合部は、複数の固定側光ファイバを端部を揃えて並列に
設置した配列部と、各固定側光ファイバの端部側延長方
向に対向して位置する光ファイバ導入溝を設けた基板を
備え、該光ファイバ導入溝のうち１本又は複数本の光フ
ァイバ導入溝内に可動側光ファイバの先端部を挿入離脱
することによって、光ファイバの結合、切り替えを行う
ものであって、前記配列部の固定側光ファイバの端面側
に固定側光ファイバと各光軸を合わせてコリメートレン
ズアレイを固定し、可動側光ファイバの端面にもコリメ
ートレンズを固定して、可動側光ファイバを光ファイバ
導入溝へ挿入した時には、可動側光ファイバの端面に固
定したコリメートレンズと固定側光ファイバの配列部に
固定したコリメートレンズアレイのコリメートレンズと
が、対向して結合を行なうものである。The coupling portion of the optical switch according to the present invention comprises an array portion in which a plurality of fixed side optical fibers are arranged in parallel with their ends aligned, and an extending direction of the end side of each fixed side optical fiber. By providing a substrate provided with an optical fiber introduction groove located opposite to, by inserting and removing the tip of the movable side optical fiber into one or more of the optical fiber introduction grooves, Coupling and switching of optical fibers, wherein the collimating lens array is fixed by aligning each optical axis with the fixed-side optical fiber on the end surface side of the fixed-side optical fiber of the array portion, and is attached to the end surface of the movable-side optical fiber. When the collimator lens is fixed and the movable optical fiber is inserted into the optical fiber introduction groove, the collimator lens fixed to the end face of the movable optical fiber and the collimator fixed to the fixed optical fiber array A collimating lens of the lens array, and performs binding to face.
【００１１】また、上述したコリメートレンズアレイを
固定側光ファイバの端面に固定するに当たっては、前記
配列部と光ファイバ導入溝との間に固定側光ファイバの
ファイバ軸に垂直な横断溝を設け、該横断溝の溝底部を
貫通する接着剤硬化用孔を設けて、該横断溝内に紫外線
硬化型接着剤を介してコリメートレンズアレイを配置す
る。次いで、溝底部の裏面から前記接着剤硬化用孔を通
して紫外線を照射して溝底部とコリメートレンズアレイ
との間に塗布された紫外線硬化型接着剤を硬化させて、
コリメートレンズアレイを溝底部に接着固定することと
すれば、コリメートレンズアレイ又は溝底部が不透明な
材料で構成されていても紫外線硬化型接着剤を使用して
コリメートレンズアレイを溝底部に接着固定することが
出来る。このようにすれば、加熱硬化型接着剤で固定す
る場合に比較して材料の熱応力による位置調整のずれが
少なくなる。In fixing the collimating lens array to the end face of the fixed-side optical fiber, a transverse groove perpendicular to the fiber axis of the fixed-side optical fiber is provided between the arrangement portion and the optical fiber introduction groove. A hole for curing the adhesive penetrating the bottom of the transverse groove is provided, and a collimating lens array is arranged in the transverse groove via an ultraviolet-curable adhesive. Then, ultraviolet light is irradiated from the back surface of the groove bottom through the adhesive curing hole to cure the ultraviolet curable adhesive applied between the groove bottom and the collimating lens array,
If the collimating lens array is to be bonded and fixed to the groove bottom, even if the collimating lens array or the groove bottom is made of an opaque material, the collimating lens array is bonded and fixed to the groove bottom using an ultraviolet curing adhesive. I can do it. In this case, the displacement of the position adjustment due to the thermal stress of the material is reduced as compared with the case of fixing with a heat-curable adhesive.
【００１２】また、光ファイバ導入溝の一部の溝にダミ
ー用光ファイバを挿入固定しておき、前記配列部の端面
にコリメートレンズアレイを配置し固定するに当たっ
て、該ダミー用光ファイバを使ってダミー用光ファイバ
と固定側光ファイバとの間の結合損失が最小となるよう
にその間に配置するコリメートレンズアレイの位置調整
を行い、その位置でコリメートレンズアレイを溝底部又
は配列部の端面に接着固定することとすれば、精度の高
い位置調整が容易に達成出来る。In addition, a dummy optical fiber is inserted and fixed in a part of the optical fiber introduction groove, and a collimating lens array is arranged and fixed on the end face of the arranging portion by using the dummy optical fiber. Adjust the position of the collimating lens array placed between the dummy optical fiber and the fixed side optical fiber so that the coupling loss is minimized, and glue the collimating lens array to the groove bottom or the end face of the array at that position If it is fixed, highly accurate position adjustment can be easily achieved.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は本発明にかかる光スイッチ
の結合部の実施形態を示す図であって、図１（Ａ）はコ
リメートレンズアレイを固定する前の斜視図、図１
（Ｂ）（Ｃ）はコリメートレンズアレイを固定した後の
斜視図と断面図である。FIG. 1 is a view showing an embodiment of a coupling portion of an optical switch according to the present invention. FIG. 1A is a perspective view before a collimating lens array is fixed.
(B) and (C) are a perspective view and a sectional view after the collimating lens array is fixed.
【００１４】図１において、１はシングルモード型光フ
ァイバからなる固定側光ファイバ、１ａは複数本の固定
側光ファイバに一括被覆を施したテープ心線、２はシン
グルモード型光ファイバからなる可動側光ファイバ、３
は基板、３ａは基板３上に形成されたＶ溝、３ｂは基板
３上に形成された光ファイバ導入溝、３ｃはＶ溝３ａと
光ファイバ導入溝３ｂとの間に光ファイバ導入溝３ｂに
対して垂直方向に基板３上に設けられた横断溝、３ｄは
横断溝３ｃの溝底部、３ｅは溝底部３ｄを貫通するよう
に設けられた接着剤硬化用孔、４は押さえ板、５は配列
部、６はアレイ用基板、６ａはアレイ用基板６上に設け
られたアレイ用Ｖ溝、７はグレーデッドインデックス型
の光ファイバ、８は押さえ板、９はグレーデッドインデ
ックス光ファイバ型のコリメートレンズアレイ、１０は
グレーデッドインデックス光ファイバ型のコリメートレ
ンズである。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a fixed-side optical fiber made of a single-mode optical fiber, 1a denotes a tape core obtained by coating a plurality of fixed-side optical fibers at a time, and 2 denotes a movable core made of a single-mode optical fiber. Side optical fiber, 3
Is a substrate, 3a is a V groove formed on the substrate 3, 3b is an optical fiber introduction groove formed on the substrate 3, 3c is an optical fiber introduction groove 3b between the V groove 3a and the optical fiber introduction groove 3b. On the other hand, a transverse groove provided on the substrate 3 in the vertical direction, 3d is a groove bottom portion of the transverse groove 3c, 3e is an adhesive curing hole provided so as to penetrate the groove bottom 3d, 4 is a holding plate, and 5 is a holding plate. An array portion, 6 is an array substrate, 6a is an array V-groove provided on the array substrate 6, 7 is a graded index optical fiber, 8 is a holding plate, and 9 is a graded index optical fiber collimator. The lens arrays 10 and 10 are graded index optical fiber type collimating lenses.
【００１５】図１において、基板３はＶ溝３ａが形成さ
れた部分と光ファイバ導入溝３ｂが形成された部分とが
一体となっているが、別体で対向するように相互の位置
関係を調整して組み合わせたものでもかまわない。図１
の場合は、シリコン、ジルコニア等からなる基板３上
に、Ｖ溝３ａと光ファイバ導入溝３ｂを対向するように
並列して一定間隔で複数本形成する。通常その配列ピッ
チは２５０μｍ程度でその本数は数百になる場合が多
い。また、Ｖ溝３ａと光ファイバ導入溝３ｂとの間には
垂直方向に断面矩形の横断溝３ｃを形成する。また、横
断溝３ｃの溝底部３ｄには溝底部を貫通する接着剤硬化
用孔３ｅを横断溝３ｄの長手方向に複数箇所設けること
もある。そして、それぞれのＶ溝３ａには端面を揃えて
固定側光ファイバ１を挿入し、押さえ板４で押さえると
共に接着固定して配列部５を構成する。固定側光ファイ
バ１の端面を精度良く揃えるために、接着固定後その端
面を研削することもある。In FIG. 1, the substrate 3 has a portion in which a V-groove 3a is formed and a portion in which an optical fiber introduction groove 3b is formed. It may be adjusted and combined. FIG.
In the case of (1), a plurality of V-grooves 3a and optical fiber introduction grooves 3b are formed on the substrate 3 made of silicon, zirconia, or the like at regular intervals so as to face each other. Usually, the arrangement pitch is about 250 μm, and the number thereof is often several hundred. Further, a transverse groove 3c having a rectangular cross section is formed in the vertical direction between the V groove 3a and the optical fiber introduction groove 3b. Further, a plurality of holes 3e for curing the adhesive penetrating the bottom of the groove may be provided in the groove bottom 3d of the transverse groove 3c in the longitudinal direction of the transverse groove 3d. Then, the fixed side optical fibers 1 are inserted into the respective V-grooves 3a with their end faces aligned, pressed by a pressing plate 4 and bonded and fixed to form an array portion 5. In order to accurately align the end face of the fixed-side optical fiber 1, the end face may be ground after bonding and fixing.
【００１６】一方、コリメートレンズアレイ（グレーデ
ッドインデックス光ファイバ型）８は、次のようにして
製作する。アレイ用基板６としてはシリコン、ジルコニ
ア等の基板３と同じ材料を用いることが出来る。勿論、
基板３にシリコンを使い、アレイ用基板にジルコニアを
使うという組み合わせも可能である。アレイ用基板６上
には固定側光ファイバの配列ピッチに合わせてアレイ用
Ｖ溝６ａを形成する。アレイ用基板６のアレイ用Ｖ溝６
ａと、基板３のＶ溝３ａとの配列を相対的に精度良く製
造するため、基板３とアレイ用基板６を一つの基板材料
に平行に複数の溝を形成したものから、それぞれ切り出
す方法で作ることも可能である。On the other hand, the collimating lens array (graded index optical fiber type) 8 is manufactured as follows. The same material as the substrate 3 such as silicon or zirconia can be used for the array substrate 6. Of course,
A combination in which silicon is used for the substrate 3 and zirconia is used for the array substrate is also possible. An array V-groove 6a is formed on the array substrate 6 in accordance with the arrangement pitch of the fixed-side optical fibers. Array V-groove 6 of array substrate 6
In order to manufacture the arrangement of the V-groove 3a of the substrate 3 and the substrate 3 relatively accurately, the substrate 3 and the array substrate 6 are cut out from a plurality of grooves formed in parallel with one substrate material. It is also possible to make.
【００１７】アレイ用Ｖ溝６ａにはそれぞれグレーデッ
ドインデックス型の光ファイバ７を挿入し、押さえ板８
で押さえて接着固定する。その後、両端面を研削してグ
レーデッドインデックス型の光ファイバ７がコリメート
レンズとして機能するように長さを調整し、コリメート
レンズアレイ９が完成する。A graded index type optical fiber 7 is inserted into each of the array V-grooves 6a.
Press and fix with adhesive. Thereafter, both ends are ground to adjust the length so that the graded index optical fiber 7 functions as a collimating lens, and the collimating lens array 9 is completed.
【００１８】このようにして製造したグレーデッドイン
デックス光ファイバ型のコリメートレンズアレイは、コ
リメートレンズの配列を固定側光ファイバ及び光ファイ
バ導入溝の配列と正確に合わせることが可能で、かつ配
列部を製造する技術がそのまま活用出来るという利点を
備えている。The graded index optical fiber type collimating lens array manufactured as described above can precisely match the arrangement of the collimating lens with the arrangement of the fixed-side optical fiber and the optical fiber introducing groove, and the arrangement portion can be reduced. It has the advantage that the manufacturing technology can be used as it is.
【００１９】このコリメートレンズアレイ９を固定側光
ファイバ１の端面に固定するに当たっては、コリメート
レンズアレイ９に接着剤を塗布して横断溝３ｃ内に配置
し、コリメートレンズアレイ９のファイバ軸と固定側光
ファイバ１のファイバ軸が一致するように位置調整をし
て、接着剤を硬化させて固定する。通常、コリメートレ
ンズアレイ９のアレイ用基板６、押さえ板８、溝底部３
ｄはシリコン、ジルコニア等の不透明部材で構成される
ことが多いため、接着剤としては紫外線硬化型接着剤は
このままでは使用し難い。しかし、加熱型接着剤を使え
ば、上記のコリメートレンズアレイと固定側光ファイバ
との位置調整を加熱時の熱応力歪みによって損なう心配
がある。In fixing the collimating lens array 9 to the end face of the fixed-side optical fiber 1, an adhesive is applied to the collimating lens array 9 and disposed in the transverse groove 3c to be fixed to the fiber axis of the collimating lens array 9. The position is adjusted so that the fiber axes of the side optical fibers 1 match, and the adhesive is cured and fixed. Usually, the array substrate 6 of the collimating lens array 9, the holding plate 8, the groove bottom 3
Since d is often made of an opaque member such as silicon or zirconia, it is difficult to use an ultraviolet-curable adhesive as it is. However, if a heating adhesive is used, there is a concern that the position adjustment between the collimating lens array and the fixed-side optical fiber is impaired by thermal stress distortion during heating.
【００２０】そこで、溝底部３ｄの複数箇所の貫通した
接着剤硬化用孔３ｅを設けて、その周辺に紫外線硬化型
樹脂を塗布して、コリメートレンズアレイ９を配置し位
置調整を行なった後、接着剤硬化用孔３ｅの下方から紫
外線を硬化して接着剤を硬化させてコリメートレンズア
レイ９と溝底部３ｄとの間を固定する。コリメートレン
ズアレイと溝底部間は全面的に接着剤が硬化していなく
ても、接着剤硬化用孔の周辺の接着剤が硬化するだけで
十分である。また併せて、コリメートレンズアレイ９と
配列部５との間にも紫外線硬化型接着剤を塗布して、上
方から紫外線を照射することによって、コリメートレン
ズアレイ９と配列部５との隙間に入り込む紫外線によっ
て接着剤を硬化させることも可能である。Therefore, a plurality of through-holes 3e for hardening the adhesive are provided at a plurality of locations in the groove bottom 3d, an ultraviolet-curing resin is applied around the holes, and a collimating lens array 9 is arranged to adjust the position. The adhesive is cured by curing ultraviolet rays from below the adhesive curing hole 3e to fix the gap between the collimating lens array 9 and the groove bottom 3d. Even if the adhesive is not completely cured between the collimating lens array and the groove bottom, it is sufficient that the adhesive around the adhesive curing hole is cured. At the same time, an ultraviolet curable adhesive is also applied between the collimating lens array 9 and the array section 5, and the ultraviolet rays are irradiated from above, so that the ultraviolet rays entering the gap between the collimating lens array 9 and the array section 5 are applied. Can also cure the adhesive.
【００２１】可動側光ファイバ２の先端にもコリメーと
レンズ１０を固定するが、それは次のように行なう。可
動側光ファイバ２の先端に同じ外径のグレーデッドイン
デックス型光ファイバを固定し、コリメートレンズ１０
として機能するように長さを調整する。なお固定は、融
着接続か接着によって行なう。The collimator and the lens 10 are fixed to the tip of the movable optical fiber 2 as follows. A graded index optical fiber having the same outer diameter is fixed to the tip of the movable side optical fiber 2,
Adjust the length to work as. The fixing is performed by fusion splicing or bonding.
【００２２】以上のようにして、固定側光ファイバ１の
配列部の端面にはコリメートレンズアレイ９が固定さ
れ、可動側光ファイバ２の端面にはコリメートレンズ１
０が固定されるので、可動側光ファイバ２を図示しない
搬送機構によって搬送して所望の光ファイバ導入溝３ｂ
に挿入した時には、コリメートレンズアレイ９のアレイ
用光ファイバ７の端面とコリメートレンズ１０の端面と
が向き合って、対向する。As described above, the collimating lens array 9 is fixed to the end face of the arrangement portion of the fixed-side optical fiber 1, and the collimating lens 1 is fixed to the end face of the movable-side optical fiber 2.
0 is fixed, the movable optical fiber 2 is transported by a transport mechanism (not shown), and the desired optical fiber introduction groove 3 b
, The end face of the array optical fiber 7 of the collimating lens array 9 and the end face of the collimating lens 10 face each other.
【００２３】この場合、固定側光ファイバ又は可動側光
ファイバを伝わってきた光は、コリメートレンズの端面
では広がった平行光となって出射されるので、ファイバ
軸を合わせる位置調整は、固定側光ファイバと可動側光
ファイバとを直接対向させる場合に比較してそれほど精
度は要求されない。また、端面同志の間隔を大きくして
も光束が広がることはないので、接合損失が増大するこ
とはない。コリメートレンズとして長さ０．７５ｍｍ程
度のものを使用する場合、コリメートレンズの間隔は２
ｍｍ程度にまで拡大することが可能で、間隔が０．１５
ｍｍ程度ずれても結合損失は０．２ｄＢ以下に抑えるこ
とが可能である。従って、位置調整に要する手間は少な
くなる。In this case, the light transmitted through the fixed-side optical fiber or the movable-side optical fiber is emitted as an expanded parallel light at the end face of the collimator lens. Less precision is required as compared to the case where the fiber and the movable optical fiber are directly opposed. Even if the distance between the end faces is increased, the luminous flux does not spread, so that the junction loss does not increase. When a collimating lens having a length of about 0.75 mm is used, the interval between the collimating lenses is 2 mm.
mm, and the interval is 0.15
Even if the distance is shifted by about mm, the coupling loss can be suppressed to 0.2 dB or less. Therefore, the labor required for the position adjustment is reduced.
【００２４】なお、コリメートレンズアレイ９の端面と
コリメートレンズ１０の端面との間には、空気との反射
をなくするために屈折率整合剤が満たされるが、それを
省略するため、コリメートレンズアレイ９の端面とコリ
メートレンズ１０の端面にそれぞれ誘電体多層膜による
反射防止膜を形成することもある。The gap between the end face of the collimating lens array 9 and the end face of the collimating lens 10 is filled with a refractive index matching agent to eliminate reflection from air. An anti-reflection film made of a dielectric multilayer film may be formed on each of the end face 9 and the end face of the collimator lens 10.
【００２５】また、図３はコリメートレンズアレイの位
置調整をダミー用光ファイバを使って行なう例を示す図
であって、図１と同じ符号は同じものを示す。なお、図
３（Ａ）はコリメートレンズアレイを固定する前の斜視
図、図３（Ｂ）はコリメートレンズアレイ固定後の斜視
図である。また、１３はダミー用光ファイバを示す。こ
の例ではコリメートレンズアレイの位置調整に先立ち、
光ファイバ導入溝３ｂの一部の溝内に固定側光ファイバ
と同じシングルモード型光ファイバからなるダミー用光
ファイバ１３の先端部を挿入して接着固定する。なおこ
の接着固定に当たっては、図示しない押さえ板を使うこ
とも可能である。またダミー用光ファイバ１３の端面位
置は、可動側光ファイバ２を光ファイバ導入溝３ｂの挿
入した時に可動側光ファイバ２の端面の位置する箇所と
合わす。FIG. 3 is a diagram showing an example in which the position of the collimating lens array is adjusted using a dummy optical fiber, and the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components. 3A is a perspective view before fixing the collimating lens array, and FIG. 3B is a perspective view after fixing the collimating lens array. Reference numeral 13 denotes a dummy optical fiber. In this example, prior to adjusting the position of the collimating lens array,
The distal end of the dummy optical fiber 13 made of the same single-mode optical fiber as the fixed-side optical fiber is inserted into a part of the groove of the optical fiber introduction groove 3b, and bonded and fixed. It is also possible to use a pressing plate (not shown) for this adhesive fixing. The position of the end face of the dummy optical fiber 13 matches the position of the end face of the movable optical fiber 2 when the movable optical fiber 2 is inserted into the optical fiber introduction groove 3b.
【００２６】そうしておいて、コリメートレンズアレイ
９を横断溝３ｃ内に配置し、ダミー用光ファイバ１３と
固定側光ファイバ１との間の光結合の状態を監視しなが
ら、結合損失が最小になる位置にコリメートレンズアレ
イ９を位置調整してコリメートレンズアレイ９を配列部
５の端面又は溝底部３ｄに接着固定する。なお、ダミー
用光ファイバ１３の挿入位置は、光ファイバ導入溝３ｂ
の配列両端あるいは、両端と中央等、位置調整の基準と
なる箇所を選べば良い。また、ダミー用光ファイバ１３
を接着した位置の光ファイバ導入溝３ｂは、光スイッチ
の結合には使用しない。Then, the collimating lens array 9 is arranged in the transverse groove 3c, and while monitoring the state of optical coupling between the dummy optical fiber 13 and the fixed-side optical fiber 1, the coupling loss is minimized. The position of the collimating lens array 9 is adjusted to a position such that is satisfied, and the collimating lens array 9 is bonded and fixed to the end face of the array portion 5 or the groove bottom 3d. In addition, the insertion position of the dummy optical fiber 13 is set in the optical fiber introduction groove 3b.
It is sufficient to select a position that is a reference for position adjustment, such as both ends of the array or both ends and the center. In addition, the dummy optical fiber 13
The optical fiber introduction groove 3b at the position where is bonded is not used for coupling the optical switch.
【００２７】図２は本発明にかかる光スイッチの結合部
の別の実施形態を示す図であって、図２（Ａ）はコリメ
ートレンズアレイを固定する前の斜視図、図２（Ｂ）
（Ｃ）はコリメートレンズアレイを固定した後の斜視図
と断面図である。図２において、図１と同じ符号は同じ
ものを示す。なお、１１はマイクロレンズ型のコリメー
トレンズアレイ、１１ａはアレイベース部材、１１ｂは
レンズ部で、１２はマイクロレンズ型のコリメートレン
ズである。FIG. 2 is a view showing another embodiment of the coupling portion of the optical switch according to the present invention. FIG. 2 (A) is a perspective view before fixing a collimating lens array, and FIG. 2 (B).
(C) is a perspective view and a sectional view after fixing the collimating lens array. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components. Reference numeral 11 denotes a microlens type collimating lens array, 11a denotes an array base member, 11b denotes a lens portion, and 12 denotes a microlens type collimating lens.
【００２８】図２の実施形態は、コリメートレンズアレ
イ及びコリメートレンズが図１の実施形態と異なるだけ
で、他は概略図１と同じである。この図２の実施形態で
使うコリメートレンズアレイは、プラスチックまたはガ
ラスをアレイベース部材１１ａとして、その中の一部分
にレンズ部１１ｂを形成する。レンズ部１１ｂは固定側
光ファイバの端面から出た光を平行光とするレンズ機能
を持つようにレンズの曲面設計を行いそれに合わせた金
型を作ってプラスチックで成形するか、ガラスの面を研
磨してレンズ状に加工するかして製作する。また、可動
側光ファイバ２の先端に固定されるコリメートレンズ
は、ガラス又はプラスチックをレンズ状に成形加工して
可動側光ファイバの端面から出た光を平行光になるよう
に焦点距離を合わせて製作し、接着剤等を用いて可動側
光ファイバの先端に固定する。The embodiment of FIG. 2 is the same as that of FIG. 1 except that the collimating lens array and the collimating lens are different from the embodiment of FIG. In the collimating lens array used in the embodiment of FIG. 2, plastic or glass is used as an array base member 11a, and a lens portion 11b is formed in a part of the array base member 11a. The lens portion 11b has a curved surface design of a lens so as to have a lens function of converting light emitted from the end face of the fixed-side optical fiber into parallel light, and a mold corresponding thereto is formed and molded with plastic or a glass surface is polished. And then process it into a lens shape. The collimating lens fixed to the tip of the movable optical fiber 2 is formed by molding glass or plastic into a lens shape, and adjusting the focal length so that light emitted from the end face of the movable optical fiber becomes parallel light. It is manufactured and fixed to the tip of the movable optical fiber using an adhesive or the like.
【００２９】また、図１、図２、図３で図示した基板３
は、固定側光ファイバを固定するためのＶ溝３ａを形成
した部分と、可動側光ファイバ２が挿入される光ファイ
バ導入溝３ｂを形成した部分が一体化されているが、別
体で製作し組み合わせて使うことを妨げるものではな
い。勿論一体化した基板を用いて、Ｖ溝３ａと光ファイ
バ導入溝３ｂを一連で切削加工すれば、Ｖ溝３ａと光フ
ァイバ導入溝３ｂの相対配列精度を高める上で効果があ
る。The substrate 3 shown in FIGS. 1, 2 and 3
Although the portion in which the V-groove 3a for fixing the fixed-side optical fiber is formed and the portion in which the optical-fiber introduction groove 3b into which the movable-side optical fiber 2 is inserted are integrated, they are manufactured separately. It does not prevent using in combination. Of course, if the V-groove 3a and the optical fiber introduction groove 3b are cut in series using an integrated substrate, it is effective in increasing the relative alignment accuracy of the V-groove 3a and the optical fiber introduction groove 3b.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明の光スイッチの結合部は、複数の
固定側光ファイバを配列固定した配列部の固定側光ファ
イバの端面側に固定側光ファイバと各光軸を合わせてコ
リメートレンズアレイを固定し、可動側光ファイバの端
面にもコリメートレンズを固定して、可動側光ファイバ
を光ファイバ導入溝へ挿入した時には、可動側光ファイ
バの端面に固定したコリメートレンズと固定側光ファイ
バの配列部の端面に固定したコリメートレンズアレイの
コリメートレンズとが、対向して結合を行なうものであ
るので、対向するコリメートレンズを出た光束は光ファ
イバ内の光束よりも広がった平行光となっている。According to the present invention, the coupling section of the optical switch is a collimating lens array in which the fixed-side optical fibers and the respective optical axes are aligned with the end faces of the fixed-side optical fibers in the array where a plurality of fixed-side optical fibers are arranged and fixed. When the collimator lens is fixed to the end face of the movable optical fiber and the movable optical fiber is inserted into the optical fiber introduction groove, the collimator lens fixed to the end face of the movable optical fiber and the fixed optical fiber are fixed. Since the collimating lens of the collimating lens array fixed to the end face of the array unit is coupled to face each other, the light flux exiting the facing collimating lens becomes parallel light that is wider than the light flux in the optical fiber. I have.
【００３１】従って、対向するコリメートレンズ間の間
隔も大きくすることが可能で、かつファイバ軸の位置調
整の精度も緩和されるので、可動側光ファイバの位置調
整に要する作業時間が短縮出来るという効果を奏するこ
とが出来る。なお、コリメートレンズアレイは複数個の
コリメートレンズを有するものが一括して製造可能であ
り、コリメートレンズを固定側光ファイバの端面に個々
に固定する場合に比較して光スイッチの結合部の製作が
容易である。Therefore, the distance between the opposed collimating lenses can be increased, and the accuracy of the adjustment of the position of the fiber axis can be reduced, so that the operation time required for adjusting the position of the movable optical fiber can be shortened. Can be played. A collimating lens array having a plurality of collimating lenses can be manufactured collectively, and the coupling portion of the optical switch can be manufactured in comparison with the case where the collimating lenses are individually fixed to the end face of the fixed side optical fiber. Easy.
【００３２】また、コリメートレンズアレイとして、ア
レイ用基板に形成したアレイ用Ｖ溝内にグレーデッドイ
ンデックス型光ファイバを挿入固定したものを使用すれ
ば、固定側光ファイバの配列部を作成する技術がそのま
ま応用することが可能で、かつ配列ピッチを合わせるこ
とも容易である。If a graded-index optical fiber is inserted and fixed in an array V-groove formed in an array substrate as a collimating lens array, a technique for forming an array of fixed-side optical fibers is developed. It can be applied as it is, and it is easy to adjust the arrangement pitch.
【００３３】また、コリメートレンズアレイを設置する
横断溝の溝底部に接着剤硬化用孔を設けておけば、コリ
メートレンズアレイを固定する接着剤として紫外線硬化
型接着剤の使用が可能となり、接着時の熱応力歪み等に
よって位置調整が損なわれることはない。If an adhesive curing hole is provided at the bottom of the transverse groove in which the collimating lens array is installed, an ultraviolet curing adhesive can be used as an adhesive for fixing the collimating lens array. The position adjustment is not impaired by thermal stress distortion or the like.
【００３４】また、光ファイバ導入溝の一部にダミー用
光ファイバの先端部を挿入固定して、コリメートレンズ
アレイを横断溝内に設置する時の位置調整に利用すれ
ば、位置調整が容易に出来るという効果がもたらされ
る。Further, if the tip of the dummy optical fiber is inserted and fixed in a part of the optical fiber introduction groove and used for adjusting the position when the collimating lens array is installed in the transverse groove, the position can be easily adjusted. The effect of being able to do is brought.
【図１】本発明にかかる光スイッチの結合部の実施形態
を示す図であって、（Ａ）はコリメートレンズアレイを
固定する前の斜視図、（Ｂ）（Ｃ）はコリメートレンズ
アレイを固定した後の斜視図と断面図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a coupling portion of an optical switch according to the present invention, wherein (A) is a perspective view before fixing a collimating lens array, and (B) and (C) fix a collimating lens array. It is the perspective view and sectional drawing after performing.
【図２】本発明にかかる光スイッチの結合部の別の実施
形態を示す図であって、（Ａ）はコリメートレンズアレ
イを固定する前の斜視図、（Ｂ）（Ｃ）はコリメートレ
ンズアレイを固定した後の斜視図と断面図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams showing another embodiment of the coupling portion of the optical switch according to the present invention, wherein FIG. 2A is a perspective view before a collimating lens array is fixed, and FIGS. It is the perspective view and sectional drawing after fixing.
【図３】本発明にかかる光スイッチの製造方法の一例を
説明する図であって、（Ａ）はコリメートレンズアレイ
を固定する前の斜視図、（Ｂ）はコリメートレンズアレ
イを固定した後の斜視図である。3A and 3B are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing an optical switch according to the present invention, wherein FIG. 3A is a perspective view before a collimating lens array is fixed, and FIG. 3B is a diagram after a collimating lens array is fixed. It is a perspective view.
【図４】従来技術による光スイッチの結合部の例を示す
図であって、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は斜視図である。4A and 4B are diagrams showing an example of a coupling portion of an optical switch according to the related art, wherein FIG. 4A is a cross-sectional view and FIG. 4B is a perspective view.
１：固定側光ファイバ １ａ：テープ心線 ２：可動側光ファイバ ３：基板 ３ａ：Ｖ溝 ３ｂ：光ファイバ導入溝 ３ｃ：横断溝 ３ｄ：溝底部 ３ｅ：接着剤硬化用孔 ４：押さえ板 ５：配列部 ６：アレイ用基板 ６ａ：アレイ用Ｖ溝 ７：グレーデッドインデックス型の光ファイバ ８：押さえ板 ９：コリメートレンズアレイ（グレーデッドインデック
ス光ファイバ型） １０：コリメートレンズ（グレーデッドインデックス光
ファイバ型） １１：コリメートレンズアレイ（マイクロレンズ型） １１ａ：アレイベース部材 １１ｂ：レンズ部 １２：コリメートレンズ（マイクロレンズ型） １３：ダミー用光ファイバ1: Fixed side optical fiber 1a: Tape core wire 2: Movable side optical fiber 3: Substrate 3a: V-groove 3b: Optical fiber introduction groove 3c: Crossing groove 3d: Groove bottom 3e: Adhesive curing hole 4: Pressing plate 5 : Array portion 6: Array substrate 6 a: Array V-groove 7: Graded index type optical fiber 8: Holding plate 9: Collimating lens array (graded index optical fiber type) 10: Collimating lens (graded index optical fiber) 11): Collimating lens array (micro lens type) 11a: Array base member 11b: Lens section 12: Collimating lens (micro lens type) 13: Dummy optical fiber
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 耕田 浩 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 岩島 徹 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Kota 1st, Tayacho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Sumitomo Electric Industries, Ltd. Yokohama Works (72) Inventor Toru Iwashima 1st, Tayacho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Sumitomo Electric Manufacturing Co., Ltd.
Claims (4)
並列に設置した配列部と、各固定側光ファイバの端部側
延長方向に対向して位置する光ファイバ導入溝を設けた
基板を備え、該光ファイバ導入溝のうち１本又は複数本
の光ファイバ導入溝内に可動側光ファイバの先端部を挿
入離脱することによって、光ファイバの結合、切り替え
を行う光スイッチの結合部において、前記配列部の固定
側光ファイバの端面側に固定側光ファイバと各光軸を合
わせてコリメートレンズアレイを固定し、可動側光ファ
イバの端面にもコリメートレンズを固定して、可動側光
ファイバを光ファイバ導入溝へ挿入した時には、可動側
光ファイバの端面に固定したコリメートレンズと固定側
光ファイバの配列部に固定したコリメートレンズアレイ
のコリメートレンズとが、対向して結合を行なうことを
特徴とする光スイッチの結合部。1. A substrate provided with an array portion in which a plurality of fixed side optical fibers are arranged in parallel with their ends aligned, and an optical fiber introduction groove located opposite to the end side extension direction of each fixed side optical fiber. By inserting and removing the tip of the movable-side optical fiber into one or more of the optical fiber introduction grooves among the optical fiber introduction grooves, the coupling of the optical fiber is performed at the coupling section of the optical switch. The collimating lens array is fixed by aligning each optical axis with the fixed-side optical fiber on the end surface side of the fixed-side optical fiber of the array portion, and the collimating lens is also fixed on the end surface of the movable-side optical fiber. When the optical fiber is inserted into the optical fiber introduction groove, the collimating lens fixed to the end face of the movable optical fiber and the collimating lens of the collimating lens array fixed to the array of the fixed optical fiber A coupling portion of the optical switch, wherein the coupling is performed in opposition to each other.
光ファイバの配列ピッチと同じピッチでアレイ用基板上
に平行に形成した複数のアレイ用Ｖ溝と、該各アレイ用
Ｖ溝内に挿入し配列したグレーデッドインデックス型の
光ファイバと、該光ファイバを押さえて接着固定する押
さえ板からなることを特徴とする請求項１に記載の光ス
イッチの結合部。2. A plurality of array V-grooves formed in parallel on an array substrate at the same pitch as the arrangement pitch of fixed-side optical fibers, and the collimating lens array is inserted and arranged in each of the array V-grooves. 2. The optical switch connecting part according to claim 1, comprising a graded index type optical fiber and a pressing plate for pressing and fixing the optical fiber.
並列に設置した配列部と、各固定側光ファイバの端部側
延長方向に対向して位置する光ファイバ導入溝を設けた
基板を備え、該光ファイバ導入溝のうち１本又は複数本
の光ファイバ導入溝内に可動側光ファイバの先端部を挿
入離脱することによって、光ファイバの結合、切り替え
を行う光スイッチの結合部の製造方法において、前記配
列部と光ファイバ導入溝との間に固定側光ファイバのフ
ァイバ軸に垂直な横断溝を設け、該横断溝の溝底部を貫
通する接着剤硬化用孔を設けて、該横断溝内に紫外線硬
化型接着剤を介してコリメートレンズアレイを配置し、
前記溝底部の裏面から前記接着剤硬化用孔を通して紫外
線を照射して溝底部とコリメートアレイレンズとの間に
塗布された紫外線硬化型接着剤を硬化させてコリメート
レンズアレイを溝底部に接着固定することを特徴とする
光スイッチの結合部の製造方法。3. A substrate provided with an array portion in which a plurality of fixed side optical fibers are arranged in parallel with their ends aligned, and an optical fiber introduction groove located opposite to the end side extension direction of each fixed side optical fiber. A coupling section of an optical switch that couples and switches optical fibers by inserting and removing the distal end of the movable-side optical fiber into one or more of the optical fiber introduction grooves. In the manufacturing method, a transverse groove perpendicular to the fiber axis of the fixed-side optical fiber is provided between the arrangement portion and the optical fiber introduction groove, and an adhesive curing hole penetrating the groove bottom of the transverse groove is provided. Arrange the collimating lens array in the transverse groove via the ultraviolet curing adhesive,
Ultraviolet rays are irradiated from the back surface of the groove bottom through the adhesive curing hole to cure the ultraviolet curable adhesive applied between the groove bottom and the collimating array lens, and fix the collimating lens array to the groove bottom. A method for manufacturing a coupling portion of an optical switch.
並列に設置した配列部と、各固定側光ファイバの端部側
延長方向に対向して位置する光ファイバ導入溝を設けた
基板を備え、該光ファイバ導入溝のうち１本又は複数本
の光ファイバ導入溝内に可動側光ファイバの先端部を挿
入離脱することによって、光ファイバの結合、切り替え
を行う光スイッチの結合部の製造方法において、前記光
ファイバ導入溝のうち一部の溝にダミー用光ファイバの
先端部を挿入固定しておき、前記配列部の端面にコリメ
ートレンズアレイを配置し固定するに当たって、該ダミ
ー用光ファイバを使ってコリメートレンズアレイの位置
調整をすることを特徴とする光スイッチの結合部の製造
方法。4. A substrate provided with an array portion in which a plurality of fixed-side optical fibers are arranged in parallel with their ends aligned, and an optical fiber introduction groove located opposite to the end-side extension direction of each fixed-side optical fiber. A coupling section of an optical switch that couples and switches optical fibers by inserting and removing the distal end of the movable-side optical fiber into one or more of the optical fiber introduction grooves. In the manufacturing method, the leading end of the dummy optical fiber is inserted and fixed in some of the optical fiber introduction grooves, and the collimating lens array is arranged and fixed on the end face of the arranging portion. A method of manufacturing a coupling portion of an optical switch, comprising adjusting a position of a collimating lens array using a fiber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11125498A JPH11305151A (en) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Optical switch connection part and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11125498A JPH11305151A (en) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Optical switch connection part and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11305151A true JPH11305151A (en) | 1999-11-05 |
Family
ID=14556532
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11125498A Pending JPH11305151A (en) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Optical switch connection part and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11305151A (en) |
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-
1998
- 1998-04-22 JP JP11125498A patent/JPH11305151A/en active Pending
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