JPS63150603A - Connecting device for optical fiber core - Google Patents
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- JPS63150603A JPS63150603A JP29746886A JP29746886A JPS63150603A JP S63150603 A JPS63150603 A JP S63150603A JP 29746886 A JP29746886 A JP 29746886A JP 29746886 A JP29746886 A JP 29746886A JP S63150603 A JPS63150603 A JP S63150603A
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野１
本発明は光ファイバ心線接続装置に関し、詳しくは個々
の心線に対し釉調心機横を具えた多心の光ファイバ心線
接続装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application 1] The present invention relates to an optical fiber splicing device, and more particularly to a multi-fiber optical fiber splicing device that is equipped with a glaze aligner for each fiber. It is something.
［従来の技術］
テープ心線のように、複数の光ファイバをまとめて被ヱ
した高密度心線を接続する装置として多心一括融若型の
接続製画がある。従来この種の多心光ファイバ心線接続
装置では光ファイバ心線の軸心合せを第７図に示すよう
にＶ？Ｍのガイドだけによって行っていた。[Prior Art] As a device for connecting high-density fibers made of a plurality of optical fibers, such as tape fibers, there is a multi-fiber batch fusion type splicing method. Conventionally, in this type of multi-fiber optical fiber splicing device, the axes of the optical fibers are aligned with V? as shown in FIG. It was carried out only by M's guide.
すなわち、本図において、１は微動台２上にクランプ部
材３によって把持された光ファイバテープ心線であり、
クランプ部材３にはハードクランプ３Ａおよびソフトク
ランプ３Ｂが設けられていて、心線ＩＡの先端部はＶ構
台４上に導かれたソフトクランプ３Ｂによって保持され
る。かくして１１台２を互いに矢印方向に８勅させるこ
とにより先端部ＩＡ同士を近接させ、溶融させて接続が
行われるが、ここで、左右の■溝の寸法と位置合わせが
完全でないと、すべての光ファイバ心線ＩＡを高精度に
軸合わせすることができない。すなわち、実際にはＶ溝
の寸法および位置合わせの高精度化には限界があり、フ
ァイバ心１３１Ａに釉ずれ誤差が生じ易く、かかる場合
のコアにおける釉ずれは接続損失を左右する最も大きな
要因となる。That is, in this figure, 1 is an optical fiber tape held by a clamp member 3 on a fine movement table 2,
The clamp member 3 is provided with a hard clamp 3A and a soft clamp 3B, and the tip of the core wire IA is held by the soft clamp 3B guided onto the V gantry 4. In this way, by pushing the 11 units 2 toward each other in the direction of the arrow, the tips IAs are brought close to each other, and the connections are made by melting. However, if the dimensions and alignment of the left and right grooves are not perfect, all It is not possible to align the optical fiber core IA with high precision. That is, in reality, there is a limit to the high precision of the dimensions and positioning of the V-groove, and glaze misalignment errors are likely to occur in the fiber core 131A. Become.
光ファイバは一般的にコア径５０μｍの多モードグレー
デッド形ファイバとコア径数μｍの単一モードファイバ
との２種類に大別でき、多モードグレーデッド形ファイ
バの多心接続の場合はコア径が５０μｍと比較的大きい
ため、ある程度のＩＦＩｌｌずれ誤差は許容され、上述
した■溝のみで軸合わせを実施しても接続損失をＯ，ｌ
ｄＢ以下に抑制することが可能である。Optical fibers can generally be divided into two types: multimode graded fibers with a core diameter of 50 μm and single mode fibers with a core diameter of several μm. In the case of multi-core connections of multimode graded fibers, the core diameter is relatively large at 50 μm, a certain degree of IFIll misalignment error is allowed, and even if axis alignment is performed using only the grooves mentioned above, the connection loss can be reduced to O, l.
It is possible to suppress it to below dB.
しかし、単一モードファイバのコア径は数μｍであるた
めに、第８図に示すように釉ずれによる接続損失は多モ
ードグレーデッド形ファイバに較べ゛〔非常に大きく、
たとえばコア径５μｍの場合の軸ずれ二が２μｍである
と、グレーデッド形多モードファイバの場合、理論接続
損失は、０．０６６（ｄＢ）と非常に小さいが、単一モ
ードファイバの場合は２ （ｄＢ）と大きくなる。However, since the core diameter of a single mode fiber is several μm, the splice loss due to glaze misalignment is [very large] compared to a multimode graded fiber, as shown in Figure 8.
For example, if the core diameter is 5 μm and the axis misalignment is 2 μm, the theoretical splice loss for a graded multimode fiber is very small at 0.066 (dB), but for a single mode fiber, the theoretical splice loss is 2 μm. (dB).
そこで、単一モードファイバの接続損失を０．１（ｄ［
１）以下にするには、釉ずれ量を０．４９μｍ以下に押
える必要があり、かかる釉ずれの制限はただ単に■溝の
ガイドのみによる中＋ｈ合わせて実現できるものではな
く、多心であるテープ心線１の心線１本１木を独立に軸
合わせする形態の釉合わせ機構が必要となる。Therefore, we set the splice loss of the single mode fiber to 0.1 (d[
1) In order to achieve the following, it is necessary to suppress the amount of glaze misalignment to 0.49 μm or less, and this limitation of glaze misalignment cannot be achieved simply by combining medium + h with only groove guides, but with multiple cores. A glaze alignment mechanism is required that independently aligns the axis of each core fiber of the tape core wire 1 one by one.
第９Ａ図および第９Ｂ図は従来の単一モードファイバの
単心接続に使用されてきた高精度軸調心機構の例をそれ
ぞれ示す。これらには応力ひずみ型とてこ型とがあり、
かかる機構ではそれぞれ、第９Ａ図に示すような片持ち
粱６または第９Ｂ図に示すようなてこ７を有し、不図示
のモータによって駆動されるマイクロメータ８の微動に
よって動かし、ファイバ心線ＩＡを支持しているＶ構台
４を２次元的に微動させて釉合わせを行なっている。な
お、９はＭｊＬ用のコイルばねである。FIGS. 9A and 9B respectively show examples of high-precision axis alignment mechanisms that have been used for conventional single-core splicing of single-mode fibers. These include stress strain type and lever type.
Each of these mechanisms has a cantilever 6 as shown in FIG. 9A or a lever 7 as shown in FIG. 9B, and is moved by the slight movement of a micrometer 8 driven by a motor (not shown) to move the fiber core IA. The glaze is matched by slightly moving the V gantry 4 that supports the glaze in two dimensions. Note that 9 is a coil spring for MjL.
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、上述した単一モードファイバの単心接続
用装置では、ファイバ心線の１木ごとに片持ち梁または
てこと、マイクロメータおよびその駆動源たるモータを
それぞれ２つずつ設けなければならず、構成が大型化す
る上に、例えばｌＯ心のテープファイバの場合、ファイ
バ心線の間隔が約０．２５ ｍ／ｍなので、かかる空間
に上記の機構を組込むことは不可能に近い。また、でき
たとしてもマイクロメータやモータなどを２０個も要し
、高価なものとなる。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned device for single-core connection of single mode fibers, a cantilever or lever, a micrometer, and a motor as its driving source are installed for each fiber core. Two of each must be provided, which increases the size of the structure. In addition, for example, in the case of a 10-core tape fiber, the spacing between the fiber cores is approximately 0.25 m/m, so the above mechanism is incorporated in such a space. That's almost impossible. Moreover, even if it were possible, it would require 20 micrometers, motors, etc., making it expensive.
本発明は、上述した従来の問題点に着目し、その解決を
図るべく、コンパクトで個々の心線コアをそれぞれ独立
して高精度に軸合わせ可能な多心光ファイバ心線接続装
置を提供することを目的とする。The present invention focuses on the above-mentioned conventional problems, and in order to solve them, provides a compact multi-core optical fiber splicing device that is capable of independently aligning each fiber core with high accuracy. The purpose is to
［問題点を解決するための手段］
かかる目的を達成するために、本発明は互いに対向した
位置に配貨され、複数のＶ溝により多心光ファイバの個
々の心線を支持する■溝基板と、■溝の両側壁に配設さ
れ、対向したＶ溝基板に向けて先端部を突出させたバイ
モルフ圧電素子と、心線をバイモルフ圧電素子に密着さ
せる手段と、互いに対向させた心線同士間の軸ずれ量を
計測する手段と、軸ずれ量に対応してバイモルフ圧電素
子を駆動し、心線の先端部の向きを変化させるように制
御する手段とを具え、制御手段により対向位置に配置さ
れた多心光ファイバの心線同士間の軸ずれを調整するよ
うにしたことを特徴とするものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a groove substrate which is arranged at positions facing each other and supports individual fibers of a multi-core optical fiber by a plurality of V-grooves. (2) A bimorph piezoelectric element disposed on both side walls of the groove and having a tip protruding toward the opposing V-groove substrate, means for bringing the core wire into close contact with the bimorph piezoelectric element, and core wires facing each other. and means for controlling the bimorph piezoelectric element to change the direction of the tip of the core wire by driving the bimorph piezoelectric element in accordance with the amount of axis misalignment. It is characterized in that the axis misalignment between the core wires of the arranged multi-core optical fibers is adjusted.
［作 用］
本発明によれば、基板上に設けた複数のＶ溝の両壁面に
バイモルフ圧電素子を設けたことによって、これらのバ
イモルフ圧電素子に供給する印加電圧を制御することに
より、圧電素子に沿わせて個々の心線の接合端を独立し
て上下左右に変向させ、軸ずれ量が最小となるように調
整することができ、全ての心線における接続損失を０．
１ｄＢ以下におさめることが可能となる。[Function] According to the present invention, by providing bimorph piezoelectric elements on both wall surfaces of a plurality of V grooves provided on a substrate, by controlling the applied voltage to be supplied to these bimorph piezoelectric elements, the piezoelectric elements The joint ends of the individual core wires can be independently turned up, down, left and right along the axis, and the amount of axis misalignment can be adjusted to the minimum, reducing the connection loss in all core wires to 0.
It is possible to keep it below 1 dB.
〔実施例］
以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。[Examples] Examples of the present invention will be described below in detail and specifically based on the drawings.
第１Ａ図〜第１Ｃ図および第２図は本発明の一実施例を
示す。なお以下で、接合される双方のテープ心線を融着
させるための手段や融着のために双方の端部同士を近接
させるための手段については従来の光ファイバ心線接続
装置と変わることがないのでその図面ならびに説明を省
略する。1A to 1C and FIG. 2 illustrate one embodiment of the present invention. In the following, the means for fusing both tape cores to be joined and the means for bringing the ends of both tapes close to each other for fusion may be different from conventional optical fiber splicing devices. Since there is no such thing, the drawing and explanation thereof will be omitted.
第１Ａ図〜第１Ｃ図において、１１けた多心光ファイバ
の心線ＩＡがその先端近傍においてそれぞれ保持される
Ｖ溝であり、１２は複数のＶ溝１１を設けたＶ溝基板で
ある。１３は個々の■溝１１の側壁に配設したバイモル
フ圧電素子であり、バイモルフ圧電素子１３は周知のよ
うに２枚の圧電板の接合によって構成されており、その
外側両面には電極１４が設けられている。かくして、電
極１４を付設したバイモルフ圧電素子１３の自由端を第
１Ｂ図および第１Ｃ図に示すようにそれぞれＶ溝基板１
１の端部から突出させるようになして、バイモルフ圧電
素子１３のセルに発生する湾曲が心線ＩＡに伝達される
ようにする。1A to 1C, the core wires IA of the 11-digit multi-core optical fiber are each held in the vicinity of their tips by V-grooves, and 12 is a V-groove substrate provided with a plurality of V-grooves 11. Reference numeral 13 denotes a bimorph piezoelectric element disposed on the side wall of each groove 11. As is well known, the bimorph piezoelectric element 13 is constructed by joining two piezoelectric plates, and electrodes 14 are disposed on both outer sides thereof. It is being Thus, the free end of the bimorph piezoelectric element 13 provided with the electrode 14 is connected to the V-groove substrate 1 as shown in FIGS. 1B and 1C, respectively.
1 so that the curvature generated in the cells of the bimorph piezoelectric element 13 is transmitted to the core wire IA.
また、１５はクランプ板であって、個々の心線ＩＡを■
溝基板１２の■溝１１にセットするようにしてクランプ
板１５をこれらに押圧させることにより心線ＩＡをそれ
ぞれ撓ませ、その復元力によって心線先端部をバイモル
フ圧電素子１３に圧着させた状態に保つことができる。In addition, 15 is a clamp plate, and the individual core wires IA are
By setting the clamp plate 15 in the groove 11 of the groove substrate 12 and pressing the clamp plate 15, each of the core wires IA is bent, and its restoring force causes the tip of the core wire to be crimped to the bimorph piezoelectric element 13. can be kept.
いまこのようにクランプ板１５によって固定された心線
ＩＡの先端部を第１Ｂ図に示す状態から更に互いに近接
させて融着実施近傍位置とした上で、第２図に示すよう
に軸ずれ量測定装置１６により双方の心線ＩＡ先端間の
軸ずれ量を測定し、釉ずれ量がさほど大きくない場合は
一方の側の心線ＩＡはそのままの状態に保ち、他方の側
の心線ＩＡを以下の手順に従って微動させるよ４うにす
る。Now, the tips of the core wires IA fixed by the clamp plate 15 in this way are brought closer to each other from the state shown in FIG. 1B to be in a position close to performing fusion, and then the amount of axis deviation is determined as shown in FIG. 2. The measuring device 16 measures the amount of axis misalignment between the tips of both core wires IA, and if the amount of glaze misalignment is not so large, the core wire IA on one side is kept as it is, and the core wire IA on the other side is Follow the steps below to make slight movements.
なお、ここで、軸ずれ量測定装置１６としては、ＩＴＶ
テレビと画像処理系とを組合せたものや接続させる光フ
ァイバ心線ＩＡのコアを通過するパワの最大値によりて
軸ずれを最小にする等の手段が考えられるが、通常はＴ
Ｖカメラによって対向する２方向からの光ファイバ透可
光の像をモニタリングし、画像処理することによって軸
ずれ量を求めている。Note that here, as the axis deviation measuring device 16, ITV
Although it is possible to minimize the axis misalignment by setting the maximum value of the power passing through the combination of the television and the image processing system or the core of the optical fiber core IA to be connected, usually T
The amount of axis deviation is determined by monitoring the images of light transmitted through the optical fiber from two opposing directions using a V camera and processing the images.
そこで、上記のようにして軸ずれ量が求められたならば
、撮動調整を行おうとする側の心線ＩＡが保持されてい
るＶ溝１１のまずいずれか片側のバイモルフ圧電素子１
３を微動させて軸ずれが最小値となるようにする。すな
わち、このときの撮動量は、軸ずれ量測定装置１６から
上述した軸ずれ量に関する情報が制御器１７に常にフィ
ードバックされることによってその信号に応じてＰＩＤ
制御則に基づいて実施されるもので、かくしてこのよう
な操作を数回繰返すことによって釉ずれ量を最小値とす
ることがで鮒る。なお第２図において、１８は制御器１
７からの信号を増幅するアンプである。Therefore, once the amount of axis deviation has been determined as described above, first select the bimorph piezoelectric element 1 on either side of the V-groove 11 holding the core wire IA on the side where the imaging adjustment is to be performed.
3, so that the axis misalignment becomes the minimum value. That is, the amount of imaging at this time is determined by the PID according to the signal by constantly feeding back information regarding the amount of axis deviation described above from the axis deviation measurement device 16 to the controller 17.
This is carried out based on a control law, and by repeating this operation several times, it is possible to minimize the amount of glaze shift. In addition, in FIG. 2, 18 is the controller 1.
This is an amplifier that amplifies the signal from 7.
また、初期の軸ずれ量が比較的に大きい場合はＶ ｍ
１１の両側に設けられている双方のバイモルフ圧電素子
１３を微動させて制御を行う必要があり、ＰＶＤＦバイ
モルフ圧電素子により実際に軸合せに必要な力および変
位量の発生を可能とする一実施例を以下で説明する。In addition, if the initial axis misalignment amount is relatively large, V m
It is necessary to perform control by slightly moving both bimorph piezoelectric elements 13 provided on both sides of the PVDF bimorph piezoelectric element 11, and an embodiment in which the force and displacement amount necessary for actual alignment can be generated using the PVDF bimorph piezoelectric element. will be explained below.
第３図はＶｔＲ１１に形成されるバイモルフ圧電素子１
３の１つを取出して示したものとし、その寸法としては
基板１２の端部から突出させる長さλをＩ ｎ＋ｍ、圧
電板の個々の厚さｈを０．０２ｍｍ、その幅を０．１ｍ
ｍとなし、実際のＶ溝１１に適合可能なようにする。い
ま、このような素子１３に対して印加電圧Ｖ−５０（Ｖ
） とすると、素子１３の先端部に発生する変位量とそ
の力は以下に示す値となる。Figure 3 shows a bimorph piezoelectric element 1 formed at VtR11.
3 is taken out and shown, and its dimensions are as follows: the length λ protruding from the edge of the substrate 12 is I n+m, the thickness h of each piezoelectric plate is 0.02 mm, and the width is 0.1 m.
m, so that it can be adapted to the actual V-groove 11. Now, the applied voltage V-50 (V
) Then, the amount of displacement and the force generated at the tip of the element 13 have the following values.
−１８（μｍ） ・・・（１）
力Ｆ −Ｅｂｈｄｓ＋Ｖ
Ｉ１
４×１
＝ ５７ｍｇｆ ・・・
（２）ここでｄ３．：圧電定数、Ｅ：縦弾性定数である
。-18 (μm) ... (1)
Force F −Ebhds+V I1 4×1 = 57mgf...
(2) Here d3. : piezoelectric constant, E: longitudinal elastic constant.
ただし、式（１）および（２）に示す変位量および力は
光ファイバがセットされていない状態である。従って光
ファイバがセットされた場合、圧電素子の変位量は光フ
ァイバからの反発力によって減少する。そこで次にこの
ような場合の変位量を求めることとする。However, the displacement amounts and forces shown in equations (1) and (2) are for a state where the optical fiber is not set. Therefore, when the optical fiber is set, the amount of displacement of the piezoelectric element is reduced by the repulsive force from the optical fiber. Therefore, next we will calculate the amount of displacement in such a case.
第４Ａ図は光ファイバ心ｊ、２１ ＡがＶ溝基板１２に
セットされた状態を示す。ＩＢは光ファイバ被覆である
。このとき光ファイバ心Ｉｓ Ｉ Ａには初期たわみａ
が与えられるものとし、不図示のクランプ板によってク
ランプされているため、心線ＩＡの復元力が圧電素子１
３に作用する。このときの力を第４Ｂ図に示すようにＦ
ａとし、そのＶ ？Ｒ側面の素子１３に作用する垂直分
力をＦｎとする。FIG. 4A shows a state in which the optical fiber core j, 21A is set in the V-groove substrate 12. IB is the optical fiber coating. At this time, the optical fiber core Is I A has an initial deflection a
is given, and since it is clamped by a clamp plate (not shown), the restoring force of the core wire IA is applied to the piezoelectric element 1.
It acts on 3. The force at this time is F as shown in Figure 4B.
Let a be that V? Let Fn be the vertical component force acting on the element 13 on the R side.
第５Ａ図はこのようなセット状態を模式に示したもので
、かかるセット状態にあってバイモルフ圧電素子１３に
電圧を印加すると、例えは第５Ｂ図に示すような変形に
よってファイバ心線ＩＡが押し上げられ、ファイバ心線
ＩＡ自体の弾性による反力Ｒと素子１３に発生した力と
が均衡した状態でその湾曲状態が平衡する。FIG. 5A schematically shows such a set state. When a voltage is applied to the bimorph piezoelectric element 13 in this set state, the fiber core IA is pushed up due to deformation as shown in FIG. 5B, for example. The curved state is balanced when the reaction force R due to the elasticity of the fiber core IA itself and the force generated in the element 13 are balanced.
そこで、このときの変位量をｙｌとすると、初期たわみ
ａによる反力Ｆａは次式で表わされる。Therefore, if the amount of displacement at this time is yl, the reaction force Fa due to the initial deflection a is expressed by the following equation.
Ｆａ＝−３Ｅｒｌｆａ／ １１ ｙ３”” （３）ここ
でＥｆ：光ファイバの縦弾性定数
Ｉｆ：光ファイバの断面２次モーメントｆｌｙ：光ファ
イバの長さ
したがって、圧電素子１３の法線方向分力Ｆｎは、圧電
素子１３の傾きθが４５°の場合
Ｆｎ−−３１５ｘ Ｅ（Ｉｙａ／ １１ ｔ”
・＝ （４）また平衡点で光ファイバ心線
ＩＡが圧電素子１３に圧接する力Ｆｒは
Ｅｆ冨−３ＥｔＩｒｙｍ／ −’２ ｒ３
・・・（５）したがって平衡点で圧電素子１３
先端が受ける反力Ｒは
１１＝Ｆｎ”Ｆｒ”−（３３’ｍ”３／ｆｆａ） Ｅ
ＩＩ（／ ｊ２１３ ・・・（６）となる。Fa=-3Erlfa/ 11 y3"" (3) Here, Ef: Longitudinal elastic constant of the optical fiber If: Second moment of area of the optical fiber fly: Length of the optical fiber Therefore, normal direction component force Fn of the piezoelectric element 13 When the inclination θ of the piezoelectric element 13 is 45°, Fn−-315x E(Iya/ 11 t”
・= (4) Also, the force Fr that presses the optical fiber core IA against the piezoelectric element 13 at the equilibrium point is Ef -3EtIrym/-'2 r3
...(5) Therefore, at the equilibrium point, the piezoelectric element 13
The reaction force R that the tip receives is 11=Fn"Fr"-(33'm"3/ffa) E
II(/j213...(6).
また、圧電素子１３の固定端からの距離ｘでの変位ｆｉ
ｙは圧電素子１３先端にがかる反力をＲ１印加電圧■に
よって生じるモーメントをＭｖとすると次式のように表
わせる。Also, the displacement fi at the distance x from the fixed end of the piezoelectric element 13
y is the reaction force exerted on the tip of the piezoelectric element 13, and when the moment generated by the applied voltage R1 is Mv, it can be expressed as shown in the following equation.
ここでｊ２：圧電バイモルフ素子の長さＸ・固定端から
の距離
したがって、変位ｆｉｙｎは式（７）に式（６）を代入
して次式のように表わせる。Here, j2: length X of the piezoelectric bimorph element/distance from the fixed end Therefore, the displacement fiyn can be expressed as in the following equation by substituting equation (6) into equation (7).
故に、
そこで、ｄ、＋−４Ｘ １０−’（ｍｍ／Ｖ） 、
Ｖ−５０（Ｖ）ｂ−０，１（ｍｍ） 、ｈ−０，０２（
ｍｍ） 、ｄ−０，１２５（ｍｍ） 。Therefore, d, +-4X 10-' (mm/V),
V-50 (V) b-0,1 (mm), h-0,02 (
mm), d-0,125 (mm).
Ｅ−１，９ｘ ｔｏ’ （３／ｍｍ２） 。E-1,9x to' (3/mm2).
５−７Ｊｘ １１０６（／ｍｍ’） 、 ｘ−１（ｍｍ
） 。5-7Jx 1106(/mm'), x-1(mm
).
ユｆ−１０（ｍｍ） とした場合はａとｙｌとの関係は第６図のようになる。Yu f-10 (mm) In this case, the relationship between a and yl is as shown in FIG.
すなわち、本図に示すように、光ファイバの初期たわみ
量ａを制御することにより、軸変位ＩＩ Ｖ ｍを制御
することができ、実際の軸合わせに必要な軸変位量１（
μｍ）を実現するには光ファイバの初期変位量を本実施
例の場合には０．２０（ｆｆ１ｍ）以下にすれば実現で
きることがわかる。That is, as shown in this figure, by controlling the initial deflection amount a of the optical fiber, the axial displacement II V m can be controlled, and the axial displacement amount 1 (
.mu.m) can be achieved by setting the initial displacement amount of the optical fiber to 0.20 (ff1m) or less in the case of this embodiment.
なお以上の説明では多心光ファイバ心線の接続装置にお
ける軸調心機構について述べてきたが、本発明は単一モ
ード光ファイバ心線の接続装置にも通用できることはい
うまでもない。In the above description, the axis alignment mechanism in a multi-core optical fiber splicing device has been described, but it goes without saying that the present invention can also be applied to a splicing device for single mode optical fibers.
［発明の効果］
以上説明してきたように、本発明によれば、互いに対向
して配置され、複数のＶ溝により多心光ファイバの個々
の心線を支持するようにしたＶ溝基板と、個々のＶ溝の
両側壁に設け、先端部を対向する■溝基板側に向けて突
出させたバイモルフ圧電素子とを有し、上記個々の心線
をバイモルフ圧電素子に密着させるようになして、軸ず
れ全計測手段によって計測された軸ずれに対応してバイ
モルフ圧電素子を駆動制御することにより個々の心線間
の軸ずれが最小となるようにしたので、従来困難であっ
た多心光ファイバ心線の個々の心線における高精度の軸
合わせを実現することが可能となった。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, there are provided V-groove substrates that are arranged to face each other and support individual core fibers of a multi-core optical fiber by a plurality of V-grooves; A bimorph piezoelectric element is provided on both side walls of each V-groove and has a tip portion projected toward the opposing groove substrate side, and the individual core wires are brought into close contact with the bimorph piezoelectric element, By driving and controlling the bimorph piezoelectric element in response to the axis misalignment measured by the total axis misalignment measuring means, the axis misalignment between individual fibers is minimized, making it possible to create multicore optical fibers, which was previously difficult. It has become possible to achieve high-precision axis alignment of individual core wires.
第１Ａ図は本発明にがかるＶ溝基板とそのＶ溝に設けら
れたバイモルフ圧電素子の配置を光ファイバ心線のセッ
ト状態で示す模式図、
第１Ｂ図はその状態の側面図、第１Ｃ図はその状態の上
面図、
第２図は本発明にかかる軸調心機構の構成図、第３図は
本発明に適用するバイモルフ圧電素子を模式に示す斜視
図、
第４Ａ図および第４Ｂ図は光ファイバが本発明にかかる
基板にセットされた状態図およびその状態での初期たわ
みによって反発力が発生することを説明するためのベク
トル図、
第５Ａ図および第５Ｂ図は第４Ａ図に示すような状態に
あってバイモルフ圧電素子を駆動したときに発生する変
位量の理論的に算出するための参考図、
第６図は本発明によって求められる心線の初期たわみ量
と圧電素子の変位量との関係の一例を示すグラフ、
第７図は従来の多心光ファイバの接続装置の構成の概要
を示す模式図、
第８図は単一モード光ファイバとグレーデッド多モード
光ファイバとにおける軸ずれによる接続損失の比較図、
第９Ａ図および第９Ｂ図は従来の単一モード先ファイバ
接続装置における軸調心機構の２態様をそれぞれ示す斜
視図である。
ＩＡ・・・光ファイバ心線、
１１・・・Ｖ溝、
１２・・・Ｖ溝基板、
１３・・・バイモルフ圧電素子、
１４・・・電極、
１５・・・軸ずれ量測定装置、
１６・・・制御器、
１７・・・アンプ。FIG. 1A is a schematic diagram showing the arrangement of the V-groove substrate and the bimorph piezoelectric element provided in the V-groove according to the present invention in a state where optical fiber cores are set, FIG. 1B is a side view of that state, and FIG. 1C is a top view of the state, FIG. 2 is a configuration diagram of the axis alignment mechanism according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view schematically showing a bimorph piezoelectric element applied to the present invention, and FIGS. 4A and 4B are A state diagram in which an optical fiber is set on a substrate according to the present invention and a vector diagram for explaining that a repulsive force is generated due to initial deflection in that state, FIGS. 5A and 5B, are as shown in FIG. 4A. Figure 6 is a reference diagram for theoretically calculating the amount of displacement that occurs when a bimorph piezoelectric element is driven under the following conditions. Figure 7 is a schematic diagram showing an overview of the configuration of a conventional multi-core optical fiber connection device; Figure 8 is a graph showing an example of the relationship between single-mode optical fiber and graded multi-mode optical fiber. Figures 9A and 9B are perspective views respectively showing two aspects of the axis alignment mechanism in a conventional single mode fiber splicing device. IA... Optical fiber core wire, 11... V groove, 12... V groove substrate, 13... Bimorph piezoelectric element, 14... Electrode, 15... Axial deviation measuring device, 16. ...controller, 17...amplifier.
Claims (1)
多心光ファイバの個々の心線を支持するＶ溝基板と、 前記Ｖ溝の両側壁に配設され、対向した前記Ｖ溝基板に
向けて先端部を突出させたバイモルフ圧電素子と、 前記心線を前記バイモルフ圧電素子に密着させる手段と
、 互いに対向させた前記心線同士間の軸ずれ量を計測する
手段と、 該軸ずれ量に対応して前記バイモルフ圧電素子を駆動し
、前記心線の先端部の向きを変化させるように制御する
手段とを具え、 当該制御手段により前記対向位置に配置された前記多心
光ファイバの心線同士間の軸ずれを調整するようにした
ことを特徴とする光ファイバ心線接続装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ心線接続装
置において、前記心線を前記バイモルフ圧電素子に密着
させる手段により前記心線にたわみを発生させ、該たわ
みの量を前記バイモルフ圧電素子の駆動により変化させ
るようにしたことを特徴とする光ファイバ心線接続装置
。[Scope of Claims] 1) V-groove substrates that are arranged in opposing positions and support individual fibers of a multi-core optical fiber through a plurality of V-grooves; and a bimorph piezoelectric element having a tip protruding toward the V-groove substrate; a means for bringing the core wire into close contact with the bimorph piezoelectric element; and a means for measuring an amount of axis misalignment between the core wires facing each other. and means for controlling the bimorph piezoelectric element so as to drive the bimorph piezoelectric element in accordance with the amount of axis deviation to change the direction of the tip of the core wire, the control means controlling the bimorph piezoelectric element disposed at the opposing position. An optical fiber splicing device characterized by adjusting the axis misalignment between the cores of multi-core optical fibers. 2) In the optical fiber connecting device according to claim 1, a deflection is generated in the core wire by means of bringing the core wire into close contact with the bimorph piezoelectric element, and the amount of the deflection is determined by the amount of the deflection. An optical fiber splicing device characterized in that the change is made by driving the optical fiber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61297468A JPH0812304B2 (en) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | Aligning device for multi-fiber optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61297468A JPH0812304B2 (en) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | Aligning device for multi-fiber optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63150603A true JPS63150603A (en) | 1988-06-23 |
| JPH0812304B2 JPH0812304B2 (en) | 1996-02-07 |
Family
ID=17846885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61297468A Expired - Lifetime JPH0812304B2 (en) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | Aligning device for multi-fiber optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812304B2 (en) |
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- 1986-12-16 JP JP61297468A patent/JPH0812304B2/en not_active Expired - Lifetime
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| WO2024063642A1 (en) | 2022-09-19 | 2024-03-28 | Microalign B.V. | Alignment arrangement for aligning a first and a second optical component as well as a corresponding system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0812304B2 (en) | 1996-02-07 |
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