WO1999031538A1 - Pieces optiques et procede et dispositif de polissage de leur surface d'extremite - Google Patents

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Jie Xu
Kenji Suzuki
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The Furukawa Electric Co., Ltd.
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    • G02B6/3885—Multicore or multichannel optical connectors, i.e. one single ferrule containing more than one fibre, e.g. ribbon type

Definitions

  • the present invention relates to a polishing method and a polishing method for polishing an optical component end face in which an optical path such as an optical fiber is protruded from the connecting end face of the optical component by polishing the optical component used for optical communication and the like and the connection end face thereof. It concerns the equipment. Background art
  • FIG. 16 shows an example of a typical multi-core optical connector as an optical component.
  • the optical connector 1 has a ferrule 2 as a housing, and is inserted into an optical fiber through hole 7 formed inside the ferrule 2 at the distal end side of the optical fiber ribbon 12.
  • the optical fiber 4 from which the coating has been removed is passed through with its end face exposed to the connection end face 5 of the ferrule 2.
  • the connection end face side of the optical fiber 4 is fixed to the ferrule 2 with an adhesive or the like in a state of protruding 1 / xm from the connection end face 5 of the ferrule 2, for example, and pins are fitted on both sides of the fixing area of the optical fiber 4.
  • the hole 9 is formed and the optical connector 1 is assembled.
  • the optical fiber 4 functions as an optical path.
  • FIG. 17 shows an example of such a connection structure of the multi-core optical connector 1.
  • the connection end face 5 has a surface orthogonal to the optical axis of the optical fiber 4. And a slope inclined by 8 degrees with respect to a plane perpendicular to the optical axis.
  • the optical connector 1a is shown in a side view
  • the optical connector 1b is shown in a sectional view.
  • the optical connector la and the optical connector lb are arranged so that the connection end faces 5 face each other, and the common connection pin 3 is used for the pin fitting hole 9 of the optical connector 1 a and the pin fitting hole 9 of the optical connector 1 b.
  • the optical connector la and the optical connector lb are aligned.
  • the optical fibers 4 of the optical connectors 1a and 1b are aligned, and the connection end faces of the optical fibers 4 are physically directly optically connected without a connection matching agent or the like.
  • the direct physical connection between the optical fibers 4 in this manner is called PC (Physica1Contact) connection of the optical fibers 4.
  • connection end face 5 of the optical connector 1 is pressed against the lapping liquid 40 to polish the connection end face.
  • the ferrule 2 which is softer than the optical fiber 4 is polished more with the lapping liquid 40 by utilizing the difference in the material of the ferrule 2 of the optical connector 1 and the material of the optical fiber 4, thereby obtaining the optical fiber as described above.
  • the connection end face of the bus 4 protruded from the connection end face 5 of the fuel rule 2 by about 1 / im.
  • the material of the ferrule 2 of the optical connector 1 is made of, for example, a mixed material of about 80% of a glass ferrer and about 20% of a resin. Since the difference in hardness is not so large, it takes a very long time to project the connection end face of the optical fiber 4 only 1 ⁇ m beyond the connection end face 5 of the ferrule 2 as described above, and polishing of the optical connector 1 takes place. There was a problem that it took a long time.
  • connection end face of the optical fiber 4 can be changed.
  • the protrusion of the optical fiber 4 made it difficult to reliably assure a high-quality PC connection because the optical fiber 4 could protrude only a small length of 1 ⁇ m from the connection end face 5 of the ferrule 2.
  • the protrusion of the optical fiber 4 is small, even if the optical connector la and the optical connector lb are slightly displaced, a gap is generated between the connection end faces of the optical fibers 4 of the optical connectors la and lb.
  • the optical connection loss between the optical fibers 4 is increased.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an optical path such as an optical fiber having a desired length from a connection end face of an optical component such as an optical connector in a short time.
  • An object of the present invention is to provide an optical component that enables high-quality PC connection between optical components, and a polishing method and a polishing apparatus for an end face of the optical component. Disclosure of the invention
  • the present invention has the following configuration as means for solving the problems. That is, the first configuration of the invention of the method for polishing an end face of an optical component is a polishing auxiliary member having a concave portion formed at a position corresponding to a region including an end face of an optical path exposed at a connection end face of the optical component.
  • the polishing end member and the optical component are opposed to each other with a polishing medium interposed therebetween, and at least one of the polishing auxiliary member and the optical component is relatively moved in a direction in which the distance between the opposing end surfaces changes widely.
  • the region including the connection end face of the optical path is made to protrude more than the connection end face of the optical component around it.
  • a soft member softer than the surrounding area is provided at a position corresponding to a region including the end face of the optical path exposed at the connection end face of the optical component.
  • a polishing auxiliary member is opposed to a connection end face of the optical component via a polishing medium, and at least the polishing auxiliary member and the optical component are disposed.
  • the other end is relatively moved in a direction in which the distance between the opposing end faces changes widely, and the connection end face of the optical component is polished, and the region including the connection end face of the optical path is protruded from the connection end face of the surrounding optical component. It is characterized by:
  • the concave portion of the polishing auxiliary member has a soft member that is softer than the material of the polishing auxiliary member forming portion around the concave portion. Is provided.
  • the polishing auxiliary member is a ferrule having an optical fiber through-hole formed therein. It is characterized in that the holes are recessed.
  • a fifth configuration of the invention of a method for polishing an end face of an optical component in addition to the fourth configuration, the optical component is fixed through an optical fiber through a ferrule and pins are provided on both sides of the optical fiber fixing region.
  • An optical connector having a fitting hole formed therein; a pin fitting hole formed at both sides of the concave portion of the polishing auxiliary member at a position corresponding to the pin fitting hole of the optical connector; A fitting pin is inserted into the fitting hole and the pin fitting hole of the optical connector to polish the connection end face of the optical component.
  • connection part of the optical component is exposed on the basis of the outer shape of the optical component and the outer shape of the polishing auxiliary member.
  • the polishing of the connection end face of the optical component is performed by aligning the concave portion of the polishing auxiliary member with the area including the end face of the optical path.
  • ultrasonic vibration or vibration by a vibrator to at least one of the polishing auxiliary member and the optical component, the number of the polishing auxiliary member and the optical component is reduced.
  • an eighth aspect of the invention of a method for polishing an end face of an optical component is that, in addition to the fourth aspect, at least one of the polishing auxiliary member and the optical component is subjected to ultrasonic vibration or vibration by a vibrator. It is characterized in that at least one of the polishing auxiliary member and the optical component is relatively moved in a direction in which the distance between the opposing end faces changes in a wide and narrow vibration.
  • a first configuration of the invention of an apparatus for polishing an end face of an optical component includes a region including an optical component holding portion, and an optical path end surface exposed at a connection end surface of the optical component held by the optical component holding portion.
  • a polishing auxiliary member arranging portion for arranging a polishing auxiliary member having a concave portion at a position corresponding to a polishing end member and a connection end face of the optical component via a polishing medium, and at least one of the polishing auxiliary member and the optical component
  • a second configuration of the invention of a polishing apparatus for an end face of an optical component is such that, in addition to the above-described first configuration, the holding section of the optical component is configured to hold a plurality of optical components together, and the moving mechanism for polishing is At least one of the polishing auxiliary member and the optical component group faces each other with a polishing medium interposed between the connection end face of the optical component group held by the holding portion of the optical component and the polishing auxiliary member.
  • a third configuration of the invention of a polishing device for an end face of an optical component is that, in addition to the first or second configuration, the polishing moving mechanism is an ultrasonic vibration generating device or a vibration generating device using a vibrator.
  • a first configuration of the invention of the optical component is an optical component in which a plurality of optical path end faces are exposed on a connection end face of the optical component, and the optical component is exposed on a connection end face of the optical component.
  • the region including the light path end surface is polished by the polishing method of any one of the above-described structures, and the region including the light path end surface is protruded from the surrounding connection end surface.
  • the feature is that the unevenness of the protrusion amount between the included regions is less than 0.5 ⁇ m.
  • a second configuration of the invention of the optical component is an optical component in which a plurality of optical path end faces are exposed on a connection end face of the optical component, and the region including the optical path end face exposed on the connection end face of the optical component is as described above.
  • the area including the light path end face polished by the polishing method of any one of the structures protrudes beyond the surrounding connection end face, and the protruding amount between the areas including the light path end face of each light path is 5 ⁇ m or less. It is characterized by the following.
  • polishing auxiliary member which formed the recessed part in the position corresponding to the area
  • the connection end face of the optical component is polished by disposing the polishing auxiliary member and at least one of the optical component relative to the connection end face in a direction in which the distance between the opposing end faces changes widely and narrowly. Therefore, by the relative movement, only the region other than the concave portion forming portion of the polishing auxiliary member, that is, the region other than the region including the optical path end surface of the optical component is polished to include the connection end surface of the optical component. Since the area can be polished or hardly polished, the area including the connection end face of the optical path of the optical component protrudes from the connection end face of the surrounding optical component in a very short time, easily and accurately. Let it be Can be.
  • the region including the optical path end face such as the optical fiber can be set to a desired protrusion amount within a range of approximately 1 to 5 ⁇ m, for example. Therefore, for example, in an optical connector having an optical fiber, it is necessary to connect the optical connectors by projecting the connection end face of the optical fiber beyond the ferrule around the optical fiber. Thus, a good Pc connection between the optical fibers can be reliably obtained.
  • a soft member that is softer than the material for forming the polishing auxiliary member around the concave portion is formed in the concave portion (recess forming position) of the polishing auxiliary member.
  • an optical component end surface polishing method of the present invention in which a soft member softer than the periphery is provided at a position corresponding to a region including the optical path end surface exposed at the connection end surface of the optical component.
  • the processing energy applied to the optical path end face of the optical component or a region including the optical path end face is connected to the connection end face of the optical component therearound. Since it can be made smaller than the processing energy to be added, the same effect as described above can be obtained.
  • the polishing auxiliary member is a ferrule having an optical fiber insertion hole formed therein.
  • the connection end surface of the optical connector having the through-hole fixed can be easily and accurately polished by using the polishing auxiliary member.
  • the optical component is an optical connector formed by fixing an optical fiber through a ferrule and forming a connection pin fitting hole on both sides of the optical fiber fixing area, and the both sides of the optical fiber insertion hole of the polishing auxiliary member.
  • a pin fitting hole is formed at a position corresponding to the pin fitting hole of the optical connector, and a fitting pin is inserted into the pin fitting hole of the polishing auxiliary member and the pin fitting hole of the optical connector.
  • the positioning between the optical connector and the polishing auxiliary member, which is performed by inserting the fitting pin, is very easy, and Since it can be performed accurately, the region including the optical fiber end face can be very easily and accurately protruded from the connection end face of the ferrule by short-time polishing.
  • the concave portion of the polishing auxiliary member is aligned with the end of the optical path exposed at the connection end surface of the optical component with reference to the external shape of the optical component and the external shape of the polishing auxiliary member, and the connection end surface of the optical component is polished.
  • polishing of the end face of the optical component as described above can be performed very easily and accurately.
  • the polishing auxiliary member can be polished.
  • the polishing method of the end face of the optical component of the present invention at least one of the optical component and the optical component is relatively moved in the direction in which the end face spacing changes in a wide and narrow vibration. At least one of them can be easily controlled and moved, and the polishing of the end face of the optical component can be performed very easily and accurately.
  • the ultrasonic wave and the vibration energy of the vibrator can be easily variably adjusted.
  • the holding part of the optical component is configured to hold a plurality of optical components together
  • the polishing moving mechanism is configured to polish between the connection end face of the optical component group held by the holding part of the optical component and the polishing auxiliary member.
  • the polishing auxiliary member and the optical component group With the medium interposed, at least one of the polishing auxiliary member and the optical component group is relatively moved in a direction in which the distance between the end faces changes widely, so that an area including the connection end face of the optical path of the optical component group is formed.
  • the optical component end surface polishing apparatus of the present invention which is configured to protrude from the connection end surface of the surrounding housing and polish the same, the end surface polishing of the optical component group can be performed collectively. An excellent apparatus that can more efficiently polish the end face of the optical component as described above can be provided.
  • the polishing moving mechanism is an ultrasonic vibration generator or a vibration generator using a vibrator
  • Ultrasonic vibration is generated by a vibration generator of a sound wave or a vibrator
  • at least one of the polishing auxiliary member and the optical component is relatively moved in a direction in which the end face interval is changed in a wide-and-narrow vibration direction.
  • the apparatus can very easily and accurately grind the end face.
  • region including the light path end face means a region having only the light path end face (a region that is congruent with the light path end face), and a case in which the area extends outside the light path end face.
  • the term is used to mean both the area including the light path end face (the area surrounding the light path end face and larger than the light path end face).
  • FIG. 1 is a front view of a main part configuration showing an embodiment of an optical component end surface polishing apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a main part configuration of the optical component polishing apparatus of the above embodiment
  • FIG. 3 is an enlarged view of an area where an optical fiber is provided in the optical connector 1 and an area where an optical fiber is provided in the ferrule 3 in the polishing apparatus of the embodiment.
  • FIG. 4 is an overall configuration diagram of the optical component polishing apparatus according to the embodiment
  • FIG. 5 is an optical connector provided in the optical component polishing apparatus according to the embodiment.
  • 1 is a front view (a) as viewed from the connection end face side and a side view (b) of the optical connector 1.
  • FIG. 6 shows the optical component polishing apparatus of the above embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing the ferrule 3 to be arranged in a side view (a) and a front view (b) viewed from the end face side of the ferrule 3;
  • FIG. 7 is an explanatory view showing the movement of the polishing medium that occurs when the optical component polishing apparatus of the embodiment is operated.
  • FIG. 8 is an optical component polishing apparatus of the embodiment.
  • FIGS. 9A and 9B are explanatory views showing a cross-sectional view (a) and a side view (b) of an optical connector whose connection end face is polished using FIG. 9.
  • FIG. Another FIG. 10 is an explanatory view showing another example of forming a concave portion of a ferrule used in the method for polishing an end face of an optical component according to the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory view showing another example of the configuration of an optical connector used in the method for polishing an end face of an optical component according to the present invention.
  • FIG. 12 is a method for polishing the end face of an optical component according to the present invention
  • FIG. 13 is an explanatory view showing still another example of the formation of the concave portion of the ferrule used in FIG. 13.
  • FIG. 13 is an optical connector obtained after polishing the optical connector of FIG. 11 using the ferrule of FIG.
  • FIG. 14 is an explanatory view of another embodiment of the arrangement of the optical connector 1 and the ferrule 3
  • FIG. 15 is an explanatory view of the optical connector 1.
  • FIG. 16 is an explanatory view of an embodiment showing still another configuration of the arrangement portion of the ferrule 3 and FIG. 16.
  • FIG. 16 is an explanatory view of an embodiment showing still another configuration of the arrangement portion of the ferrule 3 and FIG. 16.
  • FIG. 16 is a perspective view showing an example of the multi-core optical connector
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing a cross-sectional view of A.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of a connection structure of the multi-core optical connector.
  • FIG. 18 is an explanatory view showing an example of a conventional method for polishing an end face of an optical connector.
  • FIGS. 1 and 2 show a main part of an embodiment of a polishing apparatus to which a method for polishing an end face of an optical component according to the present invention is applied. It is shown with a ferrule 3 which is a polishing auxiliary member used for polishing the connector 1 attached.
  • FIG. 1 shows a front view of the polishing apparatus, and FIG. 2 shows a side view thereof.
  • the optical connector 1 and the ferrule 3 are: It is shown by a cross-sectional view.
  • FIG. 4 schematically shows an overall view of the polishing apparatus.
  • the components shown in FIGS. 1 and 2 are provided in the third polishing step 30 of the apparatus shown in FIG.
  • this polishing apparatus is provided with a first polishing step portion 28, a second polishing step portion 29, and a third polishing step portion 30 on a pedestal 25 having a control function.
  • the first and second polishing process sections 28 and 29 are provided with grinding wheel rotating sections 21 and 22 and connector holding sections 17 and 18 and moving mechanisms 23 and 24, respectively.
  • the third polishing step portion 30 is provided with a supply unit 27 of a polishing medium for polishing the end face of the optical connector 1.
  • the grindstone (not shown) of the grindstone rotating part 21 provided in the second polishing process part 29 is more tight than the grindstone (not shown) of the grindstone rotating part 22 of the first polishing process part 28.
  • each moving mechanism 23, 24 moves each connector holding part 17, 18 with respect to each grinding wheel rotating part 21, 22, right and left and back and forth in the figure (paper space). (Perpendicular to the direction).
  • the first polishing step portion 28 and the second polishing step portion 29 are configured as described above, so that the connection end face 5 of the optical connector 1 is roughened at the first polishing step portion 28. Polishing is performed, and thereafter, in the second polishing step portion 29, the connection end surface 5 is configured to be finely polished to a predetermined shape such that the angle of the slope is 8 degrees, for example. Then, after that, the optical connector 1 is moved to the third polishing step part 30, and the third polishing step part 30 is a step of finishing the optical fiber 4 by projecting the optical fiber 4 from the connection end face 5 of the optical connector 1. It is a part.
  • the optical component end surface polishing apparatus of the present embodiment includes a connector holding portion 16 as an optical component holding portion, and the connector holding portion 16 holds the connector. It has a ferrule disposing part 15 for disposing the ferrule 3 between the connection end face 5 of the optical connector 1 and the polishing medium 20 via the polishing medium 20. Have been.
  • a spring or the like (not shown) is provided in the ferrule disposition portion 15. When the ferrule 3 is disposed in the ferrule disposition portion 15, the ferrule 3 is pushed toward the optical connector 1 by the spring or the like. It can be attached.
  • the optical connector 1 used in this embodiment is formed to have an optical fiber 4 made of quartz glass and a ferrule 2 made of a molded body made of a glass ferrer and an epoxy resin material, as in the conventional example.
  • the ferrule 3 has an optical fiber insertion hole 8 as a recess formed at a position corresponding to the optical fiber 4 exposed on the connection end face 5 of the optical connector 1.
  • FIG. 1 shows two optical fiber insertion holes 7 and 8 of ferrules 2 and 3 and two optical fibers 4 of optical connector 1, respectively. In practice, a larger number is often used. For example, in the examples shown in FIGS. 3, 5, and 6, the optical fiber through holes 7, 8 and the optical fiber 4 are respectively Four are provided.
  • Each of the optical fiber through holes 7 and 8 has a circular cross section, and its inner diameter (hole diameter) R is about 126 ⁇ m, which is smaller than the outer diameter of the optical fiber 4 (125 ⁇ m). Is also slightly larger. Also, as shown in FIGS. 5 and 6, the connection end face 5 of the ferrule 2 and the end face 6 of the ferrule 3 correspond to a plane perpendicular to the optical axis of the optical fiber 4 and a plane perpendicular to the optical axis. It is formed by a slope inclined at 8 degrees.
  • Pin fitting holes 9 are formed on both sides of the fixing area of the optical fiber 4 in the optical connector 1, and the pin fitting holes 9 of the optical connector 1 are formed on both sides of the optical fiber through hole 8 of the ferrule 3.
  • the pin fitting hole 10 of the ferrule 3 and the pin fitting hole 9 of the optical connector 1 are provided with a step as a fitting pin.
  • Guide bin 1 1 is inserted ing.
  • the small-diameter pin 13 side of the stepped guide bin 11 is inserted into the pin fitting hole 9 of the optical connector 1.
  • An ultrasonic generator (ultrasonic vibration generator) 14 is provided in the ferrule placement section 15 via a shaft 26, and the ultrasonic generator 14 is arranged as shown in FIG. It is provided in the pedestal 25.
  • the ultrasonic wave generating device 14 In the state where the ferrule 3 is pressed against the optical connector 1 as described above, the ultrasonic wave generating device 14 relatively and narrowly vibrates the ferrule 3 at the end face distance between the ferrule 3 and the ferrule 2.
  • the connecting end face of the optical fiber 4 is moved from the connecting end face 5 of the ferrule 2 by moving the ferrule 3 in the direction of the optical axis of the optical fiber 4 with relative vibration. Also functions as a polishing moving mechanism for polishing by protruding.
  • the present embodiment is configured as described above. Next, a method of polishing the connection end face 5 side of the optical connector using the polishing apparatus will be described.
  • the optical connector 1 is held in the connector holding part 18 of the first polishing process part 28 shown in FIG. 4, and the connection end face 5 is directed to the grindstone rotating part 22 side. 5 is roughly polished.
  • the optical connector 1 is moved to the second polishing step portion 29, is held by the connector holding portion 17, and the connection end face 5 is polished toward the grindstone rotating portion 21 so that the optical connector 1 is polished. Finish and polish the end face of the optical fiber 4 and the connection end face 5 of the ferrule 2. After that, the optical connector 1 is moved to the third polishing step portion 30.
  • the optical connector 1 is arranged on the upper side of the ferrule 3, and the stepped guide pin 11 is inserted into the pin fitting hole 9 of the optical connector 1, and An optical connector 1 is held by a connector holding portion 16 with a polishing member 20 (for example, diamond abrasive having a particle diameter of 3 ⁇ m) interposed between a connection end surface 5 of the connector 1 and an end surface 6 of the ferrule 3. .
  • the ultrasonic generator 14 is driven to generate ultrasonic waves of 20 KHz for about 20 seconds.
  • the ferrule 3 is vibrated in the direction of the optical axis Z of the optical fiber 4 to move relative thereto, and the connection end face 5 of the optical connector 1 is polished.
  • the vibration of the ferrule 3 is transmitted to the polishing medium 20 and the polishing medium 2 ° moves in the optical axis direction of the optical fiber 4, and the polishing of the connection end face 5 of the optical connector 1 is performed.
  • the ferrule 3 has an optical fiber insertion hole 8 formed at a position corresponding to the optical fiber 4 of the optical connector 1 (a position corresponding to a region including the end face of the optical fiber 4).
  • the polishing medium 20 hardly collides with the connection end face side of the optical fiber 4, and falls into the optical fiber insertion hole 8 of the ferrule 3.
  • the connection end face of the optical fiber 4 of the optical connector 1 is hardly polished, and only the connection end face 5 of the ferrule 2 around the concave portion (the optical fiber through hole 8) is polished.
  • connection end face side of the optical fiber 4 is hardly polished, and only the connection end face 5 of the ferrule 2 around the optical fiber 4 is polished. Can be polished. For this reason, it is possible to polish the connection end face of the optical fiber 4 from the connection end face (connection end face of the optical component) 5 of the ferrule 2 in a very short time, for example, an ultrasonic generator. By adjusting the drive time and the like in 14, a desired optical fiber protrusion amount can be easily and reliably obtained.
  • connection end face of the optical fiber 4 was It has been confirmed that polishing by protruding about 3 m from the connection end face 5 can be easily performed in a very short time. Then, using the optical connector 1 in which the connection end face of the optical fiber 4 protrudes by about 3 / m from the connection end face 5 of the ferrule 2, the optical connection between the optical connectors 1 is performed as shown in FIG. I went there and it was very good Optical fiber 4 could be connected to the PC.
  • the ferrule 3 having the same shape as the ferrule 2 of the optical connector 1 is used as a polishing auxiliary member of the optical connector 1, and the pin fitting hole 9 of the ferrule 2 of the optical connector 1 and the ferrule are used.
  • the stepped guide bin 11 is inserted into the pin fitting hole 10 of No. 3 to position the optical connector 1 and the ferrule 3. Therefore, this positioning can be performed very easily and accurately, and the end face of the optical connector 1 can be very easily and accurately polished.
  • the stepped guide bin 11 used for positioning the optical connector 1 and the ferrule 3 has a small diameter pin 13 on the upper side in the figure.
  • the small diameter pin 13 is inserted into the pin fitting hole 9 of the optical connector 1 and polished, a relatively large gap is generated between the small diameter pin 13 and the pin fitting hole 9. Polishing of the pin fitting hole 9 by the medium 20 can be suppressed. Therefore, it is possible to reliably prevent a trouble such as an increase in the diameter of the pin fitting hole 9.
  • the size of the area including the light path end face is determined by the size of the concave portion 8 of the polishing auxiliary member facing the area, the optical connector 1 and the polishing auxiliary member. It can be freely determined according to the positioning accuracy and the like.
  • a diameter of a concave portion (optical fiber insertion hole) 8 of a ferrule 3 as a polishing auxiliary member The diameter of the stepped guide bin 11 was set to 0.698 mm for the large diameter and 0.696 mm for the small diameter. was in the range of about 80 / m in diameter. This is from the outer diameter of 1 ⁇ ⁇ ⁇ of the central core of the optical fiber in the optical path. The distant ground is polished, but the core and the surrounding area are not intended to be touched by the polishing media.
  • the diameter of the optical fiber through hole 8 of the above ferrule 3 was changed to about 180 ⁇ m and the polishing was performed, the area of the “small area including the optical path end face” which was not polished was 1 mm in diameter.
  • the diameter was in the range of about 135 ⁇ m including 25/1 m optical fiber.
  • a straight pin with a 0.69 mm outer diameter (0.7 mm in diameter for the pin fitting hole) is used for the guide pin 11 instead of a step, and the optical fiber insertion hole of the above ferrule 3 is used.
  • the area of the ⁇ small area including the optical path end face '' that was not polished was 12.5 / im with a diameter equal to the diameter of the optical fiber 4. It was verified that by changing the conditions, the range of the “small area including the light path end face” that could not be polished could be freely adjusted by changing the conditions.
  • the polishing medium 20 has a particle size of
  • the abrasive grain size and type of the polishing medium are not particularly limited, and may be appropriately set, and may be, for example, alumina.
  • a lapping liquid containing such alumina or diamond may be used.
  • the end face of the optical connector 1 is polished in the same manner as in the above embodiment using diamond abrasive grains having a particle diameter of 9 ⁇ m, the area including the connection end face of the optical fiber 4 (including the connection end face of the optical fiber 4 is included) Small area) could protrude from the connection end face of Ferrule 2 around it by about 10 ⁇ m.
  • polishing medium 20 used for polishing optical components such as the optical connector 1 is not necessarily one type, and several types of polishing media may be mixed and used. Polishing is performed in multiple stages according to the amount of protrusion of the optical path, and the type of the polishing medium 20 is changed at each stage. You can get it.
  • the ferrule 3 has the same shape and the same material as the ferrule 2 of the optical connector 1, but the ferrule 3 may be a ferrule formed of, for example, a metal.
  • the optical fiber through hole 8 of the ferrule 3 is a through hole, but a concave portion such as the optical fiber through hole 8 is not necessarily a through hole.
  • the concave portion may be formed at a position corresponding to the light path end face such as the above, or at a position corresponding to a region including the light path end face such as the optical fiber 4.
  • a soft member 19 which is softer than the material forming the rule 3, is inserted into the concave portion such as the optical fiber through hole 8 of the ferrule 3 (inserting the optical fiber).
  • the hole 8) may be provided so as to completely fill the space (that is, a soft member 19 is provided instead of the concave portion at the position where the concave portion of the polishing auxiliary member is formed), or as shown in FIG. 9 (b).
  • a soft member 19 may be filled in the concave space except for a small space on the surface side of the concave portion (optical fiber insertion hole 8).
  • the processing energy transmitted to the portion facing the concave portion is smaller than the processing energy applied to the ferrule 2 around the concave portion. Therefore, with the same effect as in the above embodiment, the region including the connection end surface of the optical fiber 4 can be polished so as to protrude beyond the connection end surface 5 of the ferrule 2 around the region.
  • a soft member 19 which is softer than the material forming the ferrule 3 is provided in the concave portion such as the optical fiber insertion hole 8 of the ferrule 3.
  • the connection end surface of the optical connector 1 (Fleur 2)
  • the connection end surface of the optical fiber 4 facing the concave portion (soft member 19) is weak. Abrasive power acts.
  • this third polishing step section Since fine polishing is continuously performed at 30, the light path end face can be finely polished, and, as described above, since the polishing of the portion other than the portion facing the concave portion 8 is facilitated, The region including the connection end surface of the optical fiber 4 can be projected and polished more effectively than the connection end surface 5 of the surrounding ferrule 2.
  • the optical fiber insertion hole 8 of the ferrule 3 is a hole having a circular cross section.
  • a recess 32 having a triangular or square cross section may be provided on the end face 6 side of the ferrule 3.
  • the shape and the like of the concave portion provided in the polishing auxiliary member such as Ferrule 3 are not particularly limited. It is appropriately set, for example, so as to correspond to the shape of the end face of the optical path of the optical fiber 4 or the like.
  • the stepped guide bin 11 is inserted as a fitting pin into the pin fitting hole 9 of the optical connector 1 and the pin fitting hole 10 of the ferrule 3 so that the optical connector 1 and the ferrule are connected.
  • a straight pin having no step may be inserted into each of the pin fitting holes 9 and 10 as the fitting pin after performing the positioning in step 3 .
  • connection end face 5 side of the optical connector 1 when the connection end face 5 side of the optical connector 1 is polished, the alignment between the ferrule 3 and the optical connector 1 is performed by aligning the pin fitting hole 9 of the optical connector 1 with the pin fitting of the ferrule 3.
  • the stepped guide bin 11 was inserted into the mating hole 10
  • the optical connector 1 and the ferrule 3 were aligned with reference to the outer shape of the optical connector 1 and the outer shape of the ferrule 3.
  • Optical fiber 4 exposed at connection end face 5 of 1 The connection end face 5 of the optical connector 1 may be polished by aligning the through hole 8 of the optical fiber.
  • the ferrule 3 side is vibrated by the ultrasonic wave generator 14, but instead of vibrating the ferrule 3 side, the optical connector 1 side may be vibrated.
  • the connection end face 5 of the optical connector 1 may be polished by vibrating both the ferrule 1 and the ferrule 3 to move them relative to each other.
  • a polishing moving mechanism that vibrates one or both of the end face of the optical connector 1 and the end face of the ferrule 3 (a mechanism that changes the end face distance between the end face of the optical connector 1 and the end face of the ferrule 3 by wide and narrow vibration).
  • a vibrator device 99 may be used in place of the ultrasonic generator 14.
  • the direction of the vibration (the direction in which the distance between the end face of the optical connector 1 and the end face of the ferrule 3 changes widely and narrowly) is defined as the optical axis direction of the optical path (optical fiber 4).
  • the angle of the movement may be any angle as long as the distance between the end face of the optical connector 1 and the end face of the ferrule 3 changes in a wide and narrow vibration direction.
  • the ultrasonic generator 1 4 when performing the end face polishing of the optical connector 1, were subjected to polishing ultrasound is generated about 2 0 seconds 2 0 KH Z by the ultrasonic generator 1 4 ultrasonic generator
  • the generation frequency, the ultrasonic generation time, and the like generated from the device 14 are not particularly limited, and are set as appropriate. By appropriately setting the ultrasonic wave generation frequency and the ultrasonic wave generation time, a desired optical fiber protrusion amount can be obtained.
  • a spring is provided on the ferrule placement table 15 so that the ferrule 3 is pressed against the optical connector 1 side.
  • the means for pressing the ferrule 3 against the optical connector 1 side includes a spring Is not limited and is set as appropriate.
  • the optical connector 1 is pressed against the ferrule 3 instead.
  • the optical connector 1 and the ferrule 3 may be arranged so as to be pressed against each other.
  • the configuration of the portion where the optical connector 1 and the ferrule 3 are disposed may take other forms as shown in FIGS. 14 and 15, for example.
  • the structure shown in Fig. 14 has a structure in which the upper side of the optical connector 1 is pressed by the pressing member 110, the pressing force of the compression spring 100 is applied to the optical connector 1, and polishing is performed by ultrasonic vibration. It was done.
  • the one shown in Fig. 15 is provided with a vibrator device in place of the ultrasonic wave generator 14, the optical connector 1 is held by a holder 210 on the upper side, and the holder 210 and the stopper 200 A gap ⁇ is secured between the optical connectors 1, and in this state, the vibrator device is driven to vibrate, and the end face of the optical connector 1 is polished.
  • the optical connector 1 and the holder 210 come together to receive the force of the vibration and collide with the stopper 200, Next, it returns downward due to the reaction, but during the return movement, it is subjected to repeated vibration movement, such as receiving the pushing force of the next vibrator vibration and colliding with the stopper 200, and so on.
  • the end face of the optical connector 1 is polished.
  • polishing is achieved by interposing abrasive grains (polishing medium) 20 between the optical connector 1 and the ferrule 3.
  • connection end face of the optical connector 1 was polished by vibrating the funnel 3 using the ultrasonic generator 14, but instead of the ultrasonic generator 14, the optical connector 1 was used.
  • a polishing moving mechanism of a pressure polishing method for applying a pressure to one or both of the ferrules 3 may be used.
  • at least one of the optical connector 1 and the ferrule 3 vibrates the end face interval between the end face of the optical connector 1 and the ferrule 3 such as the direction of the optical axis of the optical fiber 4.
  • the connection end face 5 of the optical connector 1 is polished by the polishing member 20 while relatively moving in the changing direction.
  • connection end face of one optical connector 1 has been described.
  • the holding part of the optical component such as the optical connector 1 is configured to hold a plurality of optical components together
  • the connection end faces of the components may be polished at once.
  • the moving mechanism for polishing such as the ultrasonic wave generator 14 and the like is provided between the connection end face of the optical component group held by the holding part of the optical component and the polishing auxiliary member such as the ferrule 3.
  • the gap between the end face of the optical connector 1 and the end face of the ferrule 3 in the optical path of the optical fiber 4 or the like, for example, in the optical axis direction, is wide and narrow.
  • the region including the connection end face of the optical path of the optical component group is polished so as to protrude beyond the connection end face of the housing such as the ferrule 2 around the area. In this way, if the apparatus for polishing the end face of the optical component at once is configured, the end face of the optical component can be more efficiently polished.
  • the optical connector 1 has the optical fiber 4 made of quartz glass and the ferrule 2 of a molded body of a glass ferrer and an epoxy resin.
  • the material of the optical connector 1 to be polished using a polishing apparatus is not particularly limited, and may be, for example, a ceramic such as zirconia.
  • the polishing method and the polishing apparatus for the optical component end face according to the present invention include: 5 is the end surface of the multi-fiber optical connector 1 having a surface perpendicular to the optical axis of the optical fiber 4, or the optical fiber 4 is obliquely provided on the ferrule 2 as shown by the chain line in (b) of FIG.
  • the end face of the optical connector 1 where the pin mating hole 9 is provided diagonally in the ferrule 2 This is applied when polishing or polishing the connection end faces 5 of various optical connectors 1 such as the single-core optical connector 1 having a curved connection end face 5.
  • the end face of the optical connector 1 is polished using the ferrule 3 of the same shape and the same material as the optical connector 1 as the polishing auxiliary member.
  • the polishing auxiliary member is not necessarily the ferrule 3.
  • a concave portion may be formed at a position corresponding to the optical path end face of the optical component or in a region including the optical path end face of the optical component, or a soft member 19 may be provided in the concave portion as shown in FIG. 9 (b).
  • Filling force or, as shown in (a) of FIG. 9, a soft member that is softer than the surrounding area is provided at a position corresponding to the area including the light path end face exposed at the connection end face of the optical component.
  • the end face of the optical component can be polished using the polishing auxiliary member.
  • the polishing method and the polishing apparatus for the end face of an optical component of the present invention are not limited to the optical connector 1 but also include various methods for polishing the end face of an optical component having an optical path such as an optical fiber 4 or an optical waveguide protruding from a connection end face. And a polishing apparatus. That is, according to the present invention, the connection end face of an optical component other than the optical connector is polished, and an optical path (a region including the end face of the optical path) is projected from the connection end face of the optical component to finish the polishing of the optical component end face. It is widely applied as a polishing method and a polishing apparatus.
  • polishing method and the polishing apparatus of the end face of the optical component of the present invention are not limited to the optical component composed of the quartz optical fiber and the plastic ferrule described in the above embodiment, but may be, for example,
  • the present invention can also be applied as a polishing method and a polishing apparatus for an optical component having a configuration as shown in the figure.
  • the optical component shown in Fig. 11 contains a ferrule 2 as a housing and a Si or quartz substrate in which a multi-core (8-core in the figure) core (material quartz) is formed as an optical path.
  • the core of the core is on the connection end face 5 of the optical connector 1.
  • the connection end face 5 is exposed and has an inclined surface A at an angle of 82 degrees with respect to the optical axis of the optical path and a surface B orthogonal to the optical axis of the optical path.
  • connection end face was polished using a 1-core MPO optical connector as a work.
  • the protruding amount in the region including the optical fiber end faces was 4 ⁇ m, and the unevenness of the protruding amounts between the optical fiber end faces was less than 0.5 // m.
  • connection performance of this polished optical connector showed that the variation in connection loss between when the matching agent was used and when it was not used was 0.02 dB or less. Good PC connection was achieved.
  • connection end face was polished using a 1-core MPO optical connector as a work.
  • Vibrator vibration method vibrator frequency 10 OHz, vibrator amplitude about 90 ⁇ , connector holder 210 weight 300 gf, connector holder amplitude about 200 ⁇ m, connector holder 210 vibration
  • the frequency is about 100 Hz
  • the initial gap between the optical connector 1 and the ferrule 3 at the time of stop is about 150 ⁇ m
  • the abrasive medium 20 is diamond abrasive with a particle size of 6 ⁇ m.
  • the polishing time was about 120 seconds.
  • the protrusion amount of the optical fiber end faces was 2 ⁇ m, and the unevenness of the protrusion amounts between the optical fiber end faces was less than 0.5 ⁇ .
  • connection performance of this polished optical connector reveals that the variation in connection loss with and without the matching agent is less than 0.02 dB, achieving extremely good PC connection. I was able to. Industrial applicability
  • the optical component according to the present invention is applied to an optical component such as an optical connector for performing PC connection of a type in which an optical path end surface protrudes a predetermined amount from a connection end surface, and a polishing method and a polishing apparatus for an optical component end surface.
  • the method is suitable for use as a polishing method and a polishing apparatus for projecting a desired amount of an end face of an optical path from a connection end face of various optical components including an optical connector.

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Description

明 細 書 光部品並びにその光部品端面の研磨方法および研磨装置 技術分野
この発明は、 例えば光通信などに用いられる光部品並びにその接続端 面を研磨することによって、 光ファイバなどの光通路を光部品の接続端 面から突出させて仕上げる光部品端面の研磨方法および研磨装置に関す るものである。 背景技術
第 1 6図には光部品として代表的な多心光コネクタの一例が示されて いる。 同図に示すように、 光コネクタ 1はハウジングと してのフェルー ル 2を有し、 フェルール 2の内部に形成されている光ファイバ揷通孔 7 に、 光ファイバテープ心線 1 2の先端側の被覆が除去された光ファイバ 4が、 その端面側をフエルール 2の接続端面 5に露出させて揷通されて いる。 光ファイバ 4の接続端面側は、 フェルール 2の接続端面 5から例 えば 1 /x m突き出した状態で接着剤等によりフヱルール 2に固定されて おり、 光ファイバ 4の固定領域の両側にはピン嵌合穴 9が形成されて光 コネクタ 1が組立られている。 なお、 前記光ファイバ 4は光通路と して 機能するものである。
第 1 7図には、 このような多心光コネクタ 1の接続構造の一例が示さ れており、 同図に示す光コネクタ 1は、 その接続端面 5が光ファイバ 4 の光軸に直交する面と光軸に直交する面に対して 8度傾いた斜面とによ り形成されている。 なお、 同図において、 光コネクタ 1 aは側面図によ り、 光コネクタ 1 bは断面図により示されている。 同図に示されるよう に、 光コネクタ l a と光コネクタ l bは接続端面 5同士が対向するよう に配置され、 光コネクタ 1 aのピン嵌合穴 9 と光コネクタ 1 bのピン嵌 合穴 9 とに共通の接続ピン 3 6が嵌合されることによって、 光コネクタ l a と光コネクタ l b とが位置あわせされる。
そして、 この位置あわせによって光コネクタ 1 a、 l bの光ファイバ 4が位置あわせされ、 光ファイバ 4の接続端面同士は接続整合剤などを 介せずに直接物理的に光接続されている。 なお、 このように光ファイバ 4同士を直接物理的に接続することを光ファイバ 4の P C ( P h y s i c a 1 C o n t a c t )接続と呼んでいる。
上記のように、 光コネクタ 1における光ファイバ 4の P C接続を可能 とするために、 従来は、 例えば第 1 8図に示すように、 研磨台 3 3にァ ルミナなどを含むスラリー状のラップ液 4 0を入れ、 このラップ液 4 0 に光コネクタ 1の接続端面 5を押し付けてその接続端面の研磨が行われ ている。 この研磨では、 光コネクタ 1のフエルール 2と光ファイバ 4の 材質の違いを利用し、 光ファイバ 4よりも軟らかいフェルール 2をラッ プ液 4 0によってより多く研磨することにより、 上記のように光フアイ バ 4の接続端面をフユルール 2の接続端面 5より も 1 /i m程度突出させ ていた。
しかしながら、 光コネクタ 1のフエルール 2の材質は、 例えば 8割程 度のガラスフェラーと 2割程度の樹脂の混合材により形成されており、 石英ガラス等により形成された光ファイバ 4とフェルール 2との硬度差 はそれほど大きくないために、 上記のように光ファイバ 4の接続端面を フェルール 2の接続端面 5より も僅か 1 μ m突出させるためにも非常に 長い時間がかかり、 光コネクタ 1の研磨に長い時間を要するといった問 題があった。
また、 このように、 長い時間をかけても、 光ファイバ 4の接続端面を フエルール 2の接続端面 5よりも 1 μ mといったわずかな長さしか突出 させることができないために、 この光ファイバ 4の突き出しによって、 確実に良質な P C接続を保証するのは困難であった。 その上、 光フアイ バ 4の突き出し量が少ないと、 光コネクタ l a と光コネクタ l bとがわ ずかに位置ずれしただけでも、 光コネクタ l a， l bの光ファイバ 4の 接続端面間に隙間が生じ、 光ファイバ 4同士の光接続損失を増大させて しまうといった問題が生じた。
本発明は、 上記従来の課題を解決するためになされたものであり、 そ の目的は、 短い時間で、 光コネクタ等の光部品の接続端面から光フアイ バ等の光通路を所望の長さだけ突き出して研磨することが可能であり、 それにより、 光部品同士の良質な P C接続を可能とする光部品並びにそ の光部品端面の研磨方法および研磨装置を提供することにある。 発明の開示
上記目的を達成するために、 本発明は次のような構成をもって課題を 解決するための手段としている。 すなわち、 光部品端面の研磨方法の発 明の第 1の構成は、 光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む 領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を該光部品の接続端 面との間に研磨媒体を介して対向配置し、 該研磨補助部材と前記光部品 の少なく とも一方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動 させて光部品の接続端面を研磨し、 前記光通路の接続端面を含む領域を その周りの光部品の接続端面よりも突出させることを特徴としている。 また、 光部品端面の研磨方法の発明の第 2の構成は、 光部品の接続端 面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置にその周りより も軟質な軟質部材を設けた研磨補助部材を該光部品の接続端面との間に 研磨媒体を介して対向配置し、 該研磨補助部材と前記光部品の少なく と も一方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させて光部 品の接続端面を研磨し、 前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの 光部品の接続端面よりも突出させることを特徴としている。
さらに、 光部品端面の研磨方法の発明の第 3の構成は、 上記第 1の構 成に加え、 研磨補助部材の凹部には該凹部の周りの研磨補助部材形成材 質よりも軟質な軟質部材を設けることを特徴としている。
さらに、 光部品端面の研磨方法の発明の第 4の構成は、 上記第 1又は 第 3の構成に加え、 研磨補助部材は光ファイバ揷通孔を形成したフェル ールとし、 該光ファイバ揷通孔を凹部とすることを特徴としている。
さらに、 光部品端面の研磨方法の発明の第 5の構成は、 上記第 4の構 成に加え、 上記光部品はフエルールに光ファイバを揷通固定して該光フ アイバ固定領域の両側にピン嵌合穴を形成して成る光コネクタとし、 研 磨補助部材の凹部の両側には前記光コネクタのピン嵌合穴に対応する位 置にピン嵌合穴を形成し、 該研磨補助部材のピン嵌合穴と前記光コネク タのピン嵌合穴とに嵌合ピンを揷入して光部品の接続端面の研磨を行う ことを特徴としている。
さらに、 光部品端面の研磨方法の発明の第 6の構成は、 上記第 1の構 成に加え、 上記光部品の外形と研磨補助部材の外形を基準として光部品 の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に研磨補助部材の凹部 を位置あわせして光部品の接続端面の研磨を行うことを特徴としている さらに、 光部品端面の研磨方法の発明の第 7の構成は、 上記第 1又は 第 2又は第 3又は第 5又は第 6の構成に加え、 上記研磨補助部材と光部 品の少なく とも一方に超音波振動又はバイブレータによる振動を加える ことにより研磨補助部材と光部品の少なく とも一方を互いの対向端面間 隔を広狭振動変化する方向に相対移動させることを特徴としている。 さらに、 光部品端面の研磨方法の発明の第 8の構成は、 上記第 4の構 成に加え、 上記研磨補助部材と光部品の少なく とも一方に超音波振動又 はバイブレータによる振動を加えることにより研磨補助部材と光部品の 少なく とも一方を互いの対向端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移 動させることを特徴としている。
さらに、 光部品端面の研磨装置の発明の第 1の構成は、 光部品の保持 部と、 該光部品の保持部に保持される光部品の接続端面に露出している 光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成した研磨補助部材を 前記光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置する研磨補助 部材配置部と、 該研磨補助部材と前記光部品の少なく とも一方を互いの 対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させることによって前記光 通路の接続端面を含む領域をその周りの接続端面よりも突出させて研磨 する研磨用移動機構とを有することを特徴としている。
さらに、 光部品端面の研磨装置の発明の第 2の構成は、 上記第 1の装 置構成に加え、 光部品の保持部は複数の光部品をともに保持する構成と し、 研磨用移動機構は前記光部品の保持部に保持される光部品群の接続 端面と研磨補助部材との間に研磨媒体を介在させた状態で該研磨補助部 材と前記光部品群の少なく とも一方を互いの対向端面間隔を振動変化す る方向に相対移動させることによって光部品群の前記光通路の接続端面 を含む領域をその周りの光部品の接続端面よりも突出させて研磨する構 成としたことを特徴としている。
さらに、 光部品端面の研磨装置の発明の第 3の構成は、 上記第 1又は 第 2の装置構成に加え、 上記研磨用移動機構は超音波振動発生装置又は バイブレータによる振動発生装置としたことを特徴としている。
さらに、 光部品の発明の第 1の構成は、 光部品の接続端面に複数の光 通路端面が露出されている光部品であって、 光部品の接続端面に露出す る光通路端面を含む領域が上記したいずれか 1つの構成の研磨方法によ り研磨されて光通路端面を含む領域が周りの接続端面よりも突き出され ており、 各光通路の光通路端面を含む領域間の突き出し量の不揃いは 0 . 5 μ m以下と成していることを特徴としている。
光部品の発明の第 2の構成は、 光部品の接続端面に複数の光通路端面 が露出されている光部品であって、 光部品の接続端面に露出する光通路 端面を含む領域が上記したいずれか 1つの構成の研磨方法により研磨さ れて光通路端面を含む領域が周りの接続端面よりも突き出されており、 各光通路の光通路端面を含む領域間の突き出し量は 5 μ m以下と成して いることを特徴としている。
本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置によれば、 光部品の接 続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形 成した研磨補助部材を光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向 配置し、 研磨補助部材と光部品の少なく とも一方を互いの対向端面間隔 を広狭振動変化する方向に相対移動させて光部品の接続端面を研磨する ものであるから、 上記相対移動により、 上記研磨補助部材の凹部形成部 位以外の領域、 すなわち、 光部品の光通路端面を含む領域以外の領域の みを研磨し、 光部品の接続端面を含む領域は研磨されない又は殆ど研磨 しないようにできるために、 非常に短時間で、 容易に、 かつ、 正確に光 部品の光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部品の接続端面より も突出させることができる。
そのため、 本発明によれば、 研磨時間等の研磨条件を適切に設定する ことにより、 光ファイバ等の光通路端面を含む領域を例えば、 略 1〜 5 μ mの範囲内の所望の突き出し量にすることができるために、 例えば光 ファイバを備えた光コネクタにおいて、 光ファイバの接続端面を光ファ ィバの周りのフヱルールよりも突出させて光コネクタ同士を接続するこ とにより、 光ファイバ同士の良質な P c接続を確実に得ることができる また、 上記研磨補助部材の凹部 （凹部形成位置） に該凹部の周りの研 磨補助部材形成材質よりも軟質な軟質部材を設けるか、 又は、 光部品の 接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置にその周 りよりも軟質な軟質部材を設けた本発明の光部品端面の研磨方法によれ ば、 この軟質部材とその周りの研磨補助部材形成材質の弾性ヤング率の 違いによって、 光部品の光通路端面又は当該光通路端面を含む領域に加 える加工エネルギーをその周りの光部品の接続端面に加える加工エネル ギ一よりも小さくすることができるために、 上記と同様の効果を奏する ことができる。
さらに、 上記研磨補助部材は光ファイバ揷通孔を形成したフ ルール とし、 この光ファイバ挿通孔を凹部とする光部品端面の研磨方法によれ ば、 コネクタ側フヱルールの光ファイバ揷通孔に光ファイバを挿通固定 した光コネクタの接続端面研磨を、 上記研磨補助部材を用いて同様に、 容易に、 かつ、 正確に行うことができる。
さらに、 光部品はフエルールに光ファイバを揷通固定して該光フアイ バ固定領域の両側に接続用のピン嵌合穴を形成して成る光コネクタとし 、 研磨補助部材の光ファイバ挿通孔の両側には前記光コネクタのピン嵌 合穴に対応する位置にピン嵌合穴を形成し、 該研磨補助部材のピン嵌合 穴と前記光コネクタのピン嵌合穴とに嵌合ピンを挿入して光部品の接続 端面の研磨を行う本発明の光部品端面の研磨方法によれば、 上記嵌合ピ ンを挿入して行われる光コネクタと研磨補助部材との位置合わせを非常 に容易に、 かつ正確に行うことができるために、 非常に容易に、 かつ、 正確に、 光ファイバ端面を含む領域を短時間の研磨によりフエルールの 接続端面から所望量突出させることができる。 さらに、 光部品の外形と研磨補助部材の外形を基準として光部品の接 続端面に露出している光通路端面に研磨補助部材の凹部を位置あわせし て光部品の接続端面の研磨を行う本発明によれば、 上記嵌合ピンを挿入 して光部品と研磨補助部材との位置合わせを行う発明の場合と同様に、 光部品と研磨補助部材の位置合わせを容易に、 かつ正確に行い、 上記の ような光部品端面の研磨を非常に容易に、 かつ正確に行うことができる さらに、 研磨補助部材と光部品の少なく とも一方に超音波振動又はバ イブレータによる振動を加えることにより研磨補助部材と光部品の少な く とも一方を互いの端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させる 本発明の光部品端面の研磨方法によれば、 超音波振動によって研磨補助 部材と光部品の少なく とも一方を容易に制御移動させて、 上記のような 光部品端面の研磨を非常に容易に、 かつ正確に行うことができる。 また 、 超音波やバイブレータの振動エネルギを容易に可変調節できるという 利点も得られる。
さらに、 光部品の保持部は複数の光部品をともに保持する構成とし、 研磨用移動機構は該光部品の保持部に保持される光部品群の接続端面と 前記研磨補助部材との間に研磨媒体を介在させた状態で該研磨補助部材 と前記光部品群の少なく とも一方を互いの端面間隔を広狭変化する方向 に相対移動させることによって光部品群の前記光通路の接続端面を含む 領域をその周りの前記ハウジングの接続端面よりも突出させて研磨する 構成とした本発明の光部品端面の研磨装置によれば、 光部品群の端面研 磨を一括して行うことができるために、 より一層効率的に上記のような 光部品端面の研磨を行える優れた装置とすることができる。
さらに、 上記研磨用移動機構を超音波振動発生装置又はバイブレータ による振動発生装置とした本発明の光部品端面の研磨装置によれば、 超 音波やバイブレータの振動発生装置によって超音波振動を発生させ、 上 記研磨補助部材と光部品の少なく とも一方を互いの端面間隔を広狭振動 変化する方向に相対移動させて、 上記のような光部品端面の研磨を非常 に容易に、 かつ、 正確に行える装置とするこができる。
なお、 本明細書では、 「光通路端面を含む領域」 という用語は、 光通 路端面のみの領域 （光通路端面と合同の領域） を意味する場合と、 該光 通路端面よりも外側に張り出した光通路端面を含む領域 （光通路端面を 囲んで該光通路端面よりも大きい領域） を意味する場合との両方を意味 する概念で使用している。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係る光部品端面の研磨装置の一実施形態例を示す 要部構成正面図であり、 第 2図は、 上記実施形態例の光部品の研磨装置 の要部構成を示す側面図であり、 第 3図は、 上記実施形態例の研磨装置 に配設された光コネクタ 1の光ファイバ配設領域とフェルール 3の光フ アイバ揷通孔配設領域を拡大して示す説明図であり、 第 4図は、 上記実 施形態例の光部品の研磨装置の全体構成図であり、 第 5図は、 上記実施 形態例の光部品の研磨装置に配設される光コネクタ 1の一例を接続端面 側から見た正面図 （a ) と、 この光コネクタ 1 の側面図 （b ) で示した 図であり、 第 6図は、 上記実施形態例の光部品の研磨装置に配置される フェルール 3を側面図 （a ) と、 フェルール 3の端面側から見た正面図 ( b ) で示した図であり、 第 7図は、 上記実施形態例の光部品の研磨装 置を動作させたときに生じる研磨媒体の動きを示す説明図であり、 第 8 図は、 上記実施形態例の光部品の研磨装置を用いて接続端面側を研磨し た光コネクタを断面図 （a ) と側面図 （b ) により示す説明図であり、 第 9図は、 本発明に係る光部品の研磨方法に用いられるフ ルールの別 の例を示す説明図であり、 第 1 0図は、 本発明に係る光部品端面の研磨 方法に用いられるフェルールの他の凹部形成例を示す説明図であり、 第
1 1図は、 本発明に係る光部品端面の研磨方法に用いられる光コネクタ の別の構成形態例を示す説明図であり、 第 1 2図は、 本発明に係る光部 品端面の研磨方法に用いられるフユルールのさらに他の凹部形成例を示 す説明図であり、 第 1 3図は、 第 1 1図の光コネクタを第 1 2図のフエ ルールを用いて研磨した後に得られる光コネクタの接続研磨端面の説明 図であり、 第 1 4図は、 光コネクタ 1 とフヱルール 3の配設部分の他の 構成を示す実施形態例の説明図であり、 第 1 5図は、 光コネクタ 1 とフ エルール 3の配設部分のさらに他の構成を示す実施形態例の説明図であ り、 第 1 6図は、 多心光コネクタの一例を斜視図 （a ) と、 （a ) の A —A断面図により示す説明図であり、 第 1 7図は、 多心光コネクタの接 続構造例を示す説明図であり、 第 1 8図は、 従来の光コネクタ端面の研 磨方法の一例を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に説述するために、 添付の図面に従ってこれを説明 する。 なお、 以下の実施形態例の説明において、 従来例と同一名称部分 には同一符号を付し、 その重複説明は簡略化又は省略する。 第 1図、 第 2図には、 本発明に係る光部品端面の研磨方法を適用する研磨装置の一 実施形態例の要部構成が、 光部品としての多心光コネクタ 1および、 こ の光コネクタ 1 の研磨に用いられる研磨補助部材であるフェルール 3を 取りつけた状態で示されている。 なお、 第 1図には、 この研磨装置の正 面図が、 第 2図には、 その側面図がそれぞれ示されており、 第 1図にお いて、 光コネクタ 1およびフェル一ル 3は、 断面図により示されている 。 また、 第 4図には、 この研磨装置の全体図が模式的に示されており、 第 1図， 第 2図に示す構成部分は、 第 4図に示す装置の第 3研磨工程部 位 3 0に設けられている。
第 4図に示すように、 この研磨装置は、 制御機能を備えた架台 2 5上 に、 第 1研磨工程部位 2 8， 第 2研磨工程部位 2 9および第 3研磨工程 部位 3 0を設けて構成されており、 第 1， 第 2研磨工程部位 2 8， 2 9 にはそれぞれ、 砥石回転部 2 1， 2 2とコネクタ保持部 1 7， 1 8と、 移動機構 2 3， 2 4が設けられており、 第 3研磨工程部位 3 0には光コ ネクタ 1の端面を研磨するための研磨媒体の供給ュニッ ト 2 7が設けら れている。 第 2研磨工程部位 2 9に設けられている砥石回転部 2 1の砥 石 （図示せず） は、 第 1研磨工程部位 2 8の砥石回転部 2 2の砥石 （図 示せず） よりもきめの細かい砥石により構成されており、 また、 各移動 機構 2 3， 2 4は、 各コネクタ保持部 1 7， 1 8を各砥石回転部 2 1， 2 2に対して図の左右と前後 （紙面に対して垂直な方向） に移動させる ものである。
本実施形態例では、 第 1研磨工程部位 2 8と第 2研磨工程部位 2 9を 以上のような構成にすることにより、 光コネクタ 1の接続端面 5を、 第 1研磨工程部位 2 8において粗研磨し、 その後、 第 2研磨工程部位 2 9 において、 例えば接続端面 5の斜面の角度を 8度とするといったように 、 予め定められた形状にきれいに研磨するように構成している。 そして 、 その後、 第 3研磨工程部位 3 0に光コネクタ 1を移動させるようにし ており、 第 3研磨工程部位 3 0は、 光コネクタ 1 の接続端面 5から光フ アイバ 4を突出させて仕上げる工程部位としている。
第 1図， 第 2図に示されるように、 本実施形態例の光部品端面の研磨 装置は、 光部品の保持部としてのコネクタ保持部 1 6と、 このコネクタ 保持部 1 6に保持される光コネクタ 1の接続端面 5との間に研磨媒体 2 0を介してフヱルール 3を配置するフヱルール配置部 1 5を有して構成 されている。 なお、 例えばフェルール配置部 1 5には、 図示されていな いばね等が設けられており、 フエルール 3をフエルール配置部 1 5に配 置すると、 フェルール 3がそのばね等によって光コネクタ 1側に押し付 けられるようになつている。
本実施形態例で用いた光コネクタ 1は、 従来例と同様に、 石英ガラス 製の光ファイバ 4および、 ガラスフェラーとェポキシ樹脂材質の成形体 のフエルール 2を有して形成されている。 また、 フェルール 3は、 光コ ネクタ 1 の接続端面 5に露出している光ファイバ 4に対応する位置に凹 部と しての光ファイバ挿通孔 8を形成したものであり、 フヱルール 3は 、 光コネクタ 1 のフエルール 2と同形状、 同材質と成している。 なお、 図の簡略化のために、 第 1図においては、 フエルール 2， 3の各光ファ ィバ挿通孔 7， 8 と光コネクタ 1 の光ファイバ 4はそれぞれ 2本づっ示 しているが、 実際には、 それより も多い本数が用いられる場合が多く、 例えば、 第 3図， 第 5図， 第 6図に示す例では、 前記光ファイバ揷通孔 7， 8および光ファイバ 4は、 それぞれ 4本づっ設けられている。
また、 各光ファイバ揷通孔 7， 8は断面が円形状であり、 その内径 （ 孔直径） Rは約 1 2 6 μ mであり、 光ファイバ 4の外径 （ 1 2 5 μ m ) より も少しだけ大きく形成されている。 また、 フェルール 2の接続端面 5およびフエルール 3の端面 6は、 第 5図， 第 6図に示すように、 光フ アイバ 4の光軸に直交する面と、 光軸に直交する面に対して 8度傾いた 斜面とにより形成されている。
光コネクタ 1における光ファイバ 4の固定領域両側には、 ピン嵌合穴 9が形成され、 フエルール 3の光ファイバ揷通孔 8の両側には、 光コネ クタ 1 のピン嵌合穴 9に対応する位置にピン嵌合穴 1 0が形成されてお り、 本実施形態例では、 フェルール 3のピン嵌合穴 1 0と光コネクタ 1 のピン嵌合穴 9 とに、 嵌合ピンと しての段付ガイ ドビン 1 1が挿入され ている。 なお、 この段付ガイ ドビン 1 1の細径ピン 1 3側が光コネクタ 1 のピン嵌合穴 9に挿入されている。
前記フヱルール配置部 1 5にはシャフ ト 2 6を介して超音波発生装置 (超音波振動発生装置） 1 4が設けられており、 超音波発生装置 1 4は 、 第 4図に示したように、 架台 2 5内に設けられている。 この超音波発 生装置 1 4は、 前記の如く フェルール 3を光コネクタ 1 の側に押し付け た状態で、 フェルール 3を、 該フェルール 3 とフエルール 2 との端面間 隔を相対的に広狭振動変化する方向に移動するものであるが、 第 1図に 示す例では、 フ ルール 3を光ファイバ 4の光軸方向に相対振動移動さ せることによって光ファイバ 4の接続端面をフヱルール 2の接続端面 5 より も突出させて研磨する研磨用移動機構と して機能する。
本実施形態例は以上のように構成されており、 次に、 この研磨装置を 用いた光コネクタの接続端面 5側の研磨方法について説明する。 まず、 第 4図に示した第 1研磨工程部位 2 8のコネクタ保持部 1 8に光コネク タ 1を保持し、 その接続端面 5側を砥石回転部 2 2側に向けた状態とし て接続端面 5を粗研磨する。 次に、 第 2研磨工程部位 2 9に光コネクタ 1を移動させ、 コネクタ保持部 1 7に保持し、 その接続端面 5側を砥石 回転部 2 1側に向けて研磨することにより、 光コネクタ 1 の光ファイバ 4の端面とフエルール 2の接続端面 5をきれいに仕上げ研磨する。 その 後、 光コネクタ 1 を第 3研磨工程部位 3 0に移動させる。
次に、 第 1図， 第 2図に示すように、 光コネクタ 1 をフェルール 3の 上部側に配置して、 段付ガイ ドピン 1 1を光コネクタ 1のピン嵌合穴 9 に挿入し、 光コネクタ 1の接続端面 5とフェルール 3の端面 6 との間に 研磨部材 2 0 (例えば粒径 3 μ mのダイヤモン ド砥粒） を介在させて、 光コネクタ 1をコネクタ保持部 1 6によって保持する。 そして、 この状 態で、 超音波発生装置 1 4を駆動させて 2 0 K H zの超音波を約 2 0秒 間発生させ、 フェルール 3を光ファイバ 4の光軸 Z方向に振動させて相 対移動させ、 光コネクタ 1 の接続端面 5を研磨する。
そうすると、 第 7図に示すように、 フヱルール 3の振動が研磨媒体 2 0に伝えられて研磨媒体 2 ◦が光ファイバ 4の光軸方向に移動し、 光コ ネクタ 1 の接続端面 5の研磨が行われる。 この研磨に際し、 フエルール 3には、 光コネクタ 1 の光ファイバ 4に対応する位置 （光ファイバ 4の 端面を含む領域に対応する位置） に光ファイバ挿通孔 8が形成されてい るために、 同図に示すように、 研磨媒体 2 0は光ファイバ 4の接続端面 側に衝突することは殆どなく、 フエルール 3の光ファイバ挿通孔 8に落 ちていく。 このことにより、 光コネクタ 1の光ファイバ 4の接続端面は 殆ど研磨されず、 凹部 （光ファイバ揷通孔 8 ) の周りのフェルール 2の 接続端面 5のみが研磨される。
本実施形態例によれば、 上記のように、 光コネクタ 1の端面研磨にお いて、 光ファイバ 4の接続端面側を殆ど研磨せずに、 その周りのフェル ール 2の接続端面 5のみを研磨することができる。 そのために、 非常に 短時間で、 光ファイバ 4の接続端面側をフェルール 2の接続端面 （光部 品の接続端面） 5から突出させた状態に研磨することが可能となり、 例 えば超音波発生装置 1 4の駆動時間等を調節することにより、 所望の光 ファイバ突き出し量を容易に、 かつ、 確実に得ることができる。
実際に、 本実施形態例の研磨装置を用いて上記研磨方法により光コネ クタ 1 の端面研磨を行ったところ、 第 8図に示すように、 光ファイバ 4 の接続端面をその周辺のフェルール 2の接続端面 5より も 3 m程度突 き出して研磨することを、 非常に短時間で、 容易に行えることが確認さ れた。 そして、 このように、 光ファイバ 4の接続端面がフェルール 2の 接続端面 5から 3 / m程度突出した光コネクタ 1 を用いて、 第 1 7図に 示したように光コネクタ 1同士の光接続を行ったところ、 極めて良好な 光ファイバ 4の P C接続を行うことができた。
また、 本実施形態例によれば、 光コネクタ 1 の研磨補助部材として、 光コネクタ 1のフエルール 2と同形状のフエルール 3を用いており、 光 コネクタ 1のフエルール 2のピン嵌合穴 9 とフエルール 3のピン嵌合穴 1 0とに段付ガイ ドビン 1 1を揷入して光コネクタ 1 とフェルール 3の 位置決めを行っている。 そのために、 非常に容易に、 かつ、 正確に、 こ の位置決めを行うことが可能となり、 上記光コネクタ 1 の端面研磨を非 常に容易に、 かつ、 正確に行うことができる。
さらに、 本実施形態例によれば、 この光コネクタ 1 とフヱルール 3と の位置決め用に用いられる段付ガイ ドビン 1 1は、 図の上部側が細径ピ ン 1 3 と成している。 この細径ピン 1 3を光コネクタ 1 のピン嵌合穴 9 に挿入して研磨を行うことにより、 細径ピン 1 3 とピン嵌合穴 9との間 に比較的大きな隙間が生じるため、 研磨媒体 2 0によってピン嵌合穴 9 の研磨が行われることを抑制できる。 そのために、 ピン嵌合穴 9の径が 大きくなつてしまう といった支障が生じることを確実に防止することが できる。
なお、 この実施形態例における光通路端面を含む領域 （光通路を含む 微小領域） の大きさは、 その領域にに対向する研磨補助部材の凹部 8の 大きさと、 光コネクタ 1 と研磨補助部材との位置決め精度等によって自 由自在に決められるものである。
例えば、 光通路と しての光ファイバ 4の直径を 1 2 5 mとした光コ ネクタ 1に対して、 研磨補助部材と してのフエルール 3の凹部 （光ファ ィバ挿通孔） 8の直径を 1 2 6 μ mとし、 段付ガイ ドビン 1 1 の太径を 0 . 6 9 8 m m , 細径を 0 . 6 6 0 m mと して研磨を行ったところ、 突 出された光通路端面を含む微小領域は直径約 8 0 / mの範囲であった。 これは、 光通路の光ファイバの中心コアの直径 1 Ο μ παの外径部分から 離れたグランド部分は研磨されるものの、 コアとその周辺近傍には研磨 媒体が触れていないことを意図するものである。
また、 上記のフエルール 3の光ファイバ揷通孔 8の直径を約 1 8 0 μ mに変更して研磨を行ったところ、 研磨されない 「光通路端面を含む微 小領域」 の範囲は、 直径 1 2 5 /1 mの光ファイバを含む直径約 1 3 5 μ mの範囲であった。 さらに、 段付でなく外径 0 . 6 9 0 m mのス ト レー トのピン （ピン嵌合穴は直径 0 . 7 m m) をガイ ドピン 1 1に使用し、 上記フェルール 3の光フアイバ挿通孔 8の直径を約 1 3 6 μ πιにして同 様の研磨を行ったところ、 研磨されない 「光通路端面を含む微小領域」 の範囲は、 光ファイバ 4の直径に等しい直径 1 2 5 /i mの範囲であり、 条件を変えることにより、 研磨されない 「光通路端面を含む微小領域」 の範囲を自在に可変調整できることを検証することができた。
なお、 本発明は上記実施形態例に限定されることはなく様々な実施の 態様を採り得る。 例えば、 上記実施形態例では、 研磨媒体 2 0は、 粒径
3 μ mのダイヤモンド砥粒としたが、 研磨媒体の砥粒径サイズや種類等 は特に限定されるものではなく、 適宜設定されるものであり、 例えばァ ルミナ等と してもよく、 また、 これらのアルミナやダイヤモン等を含む ラップ液等としてもよい。 例えば、 粒径 9 μ mのダイヤモンド砥粒を用 いて上記実施形態例と同様に光コネクタ 1の端面研磨を行ったところ、 光ファイバ 4の接続端面を含む領域 （光ファイバ 4の接続端面を含む微 小領域） をその周りのフエルール 2の接続端面から 1 0 μ m程度突出さ せることができた。
また、 光コネクタ 1等の光部品の研磨に用いられる研磨媒体 2 0は、 必ずしも 1種類のものとするとは限らず、 数種類の研磨媒体を混合させ て用いてもよいし、 光ファイバ 4等の光通路突き出し量に合わせて複数 段階の研磨を行うようにし、 この各段階毎に研磨媒体 2 0の種類等を代 えるようにしてもよレ、。
さらに、 上記実施形態例では、 フヱルール 3は光コネクタ 1 のフェル ール 2と同じ形状、 同じ材質のものとしたが、 フヱルール 3は例えば金 属等により形成したフェルールとしてもよい。
さらに、 上記実施形態例では、 フエルール 3の光ファイバ揷通孔 8は 貫通の孔と したが、 光ファイバ揷通孔 8等のような凹部は必ずしも貫通 の孔とするとは限らず、 光ファイバ 4等の光通路端面に対応する位置や 、 光ファイバ 4等の光通路端面を含む領域に対応する位置に形成されて いる凹部であればよい。 また、 第 9図の （ a ) に示すように、 フェルー ル 3の光フアイバ揷通孔 8等の凹部に、 フ： ルール 3の形成材質よりも 軟質な軟質部材 1 9を凹部 （光ファイバ挿入孔 8 ) の空間を完全に埋め る形態で設け （つまり、 研磨補助部材の凹部の形成位置に凹部の代わり に軟質部材 1 9を設け） てもよく、 あるいは、 第 9図の （b ) に示すよ うに凹部 （光ファイバ挿入孔 8 ) の表面側にわずかの空間部を残して凹 部空間に軟質部材 1 9を充填形成したものでもよい。 このように、 フエ ルール 3の形成材質の弾性ヤング率 E 2より も軟質部材 1 9の弾性ヤン グ率 E 1 を小さいものとすると、 研磨媒体 2 0によって光コネクタ 1の 端面研磨を行う ときに、 凹部に対向する部分に伝わる加工エネルギーが その周りのフェルール 2に加えられる加工エネルギーより も小さくなる 。 したがって、 上記実施形態例の場合と同様な効果をもって、 光フアイ バ 4の接続端面を含む領域をそれらの周りのフェルール 2の接続端面 5 より も突き出した状態に研磨することができる。
特に、 第 9図の （ a ) 、 ( b ) に示すように、 フェルール 3の光ファ ィバ挿通孔 8等の凹部に、 フェルール 3の形成材質より も軟質な軟質部 材 1 9を設けて光コネクタ 1 (フ ルール 2 ) の接続端面を研磨する場 合には凹部 （軟質部材 1 9 ) に対向する光ファイバ 4の接続端面に微弱 な研磨力が作用する。 このことで、 前の研磨工程 （第 2研磨工程部位 2 9での研磨工程） の終了段階で、 光通路端面 （ファイバ端面） の研磨が 多少不十分であつたとしてもこの第 3研磨工程部位 3 0で微少の研磨が 引き続き行われることとなるので、 光通路端面をきれいに研磨でき、 し かも、 前記のように、 凹部 8に対向する以外の部分の研磨が促進的に行 われることから、 前記光ファイバ 4の接続端面を含む領域をそれらの周 りのフヱルール 2の接続端面 5より も効果的に突き出し研磨することが できる。
さらに、 上記実施形態例では、 フェルール 3の光ファイバ挿通孔 8は 、 断面が円形状の孔と したが、 例えば第 1 0図の （a ) , ( b ) に示す ように、 光ファイバ揷通孔 8の代わりに、 断面が三角形状や四角形状の 凹部 3 2をフェルール 3の端面 6側に設けてもよレ、。 このように、 フエ ルール 3等の研磨補助部材に設ける凹部の形状等は特に限定されるもの ではなく。 光ファイバ 4等の光通路の端面形状等に対応させる等して適 宜設定されるものである。
さらに、 上記実施形態例では、 光コネクタ 1 のピン嵌合穴 9とフェル ール 3のピン嵌合穴 1 0に嵌合ピンと して段付ガイ ドビン 1 1を挿入し て光コネクタ 1 とフェルール 3の位置あわせを行ったが嵌合ピンとして 段のないス トレートピンを上記各ピン嵌合穴 9 , 1 0に挿入するように してもよい。
さらに、 上記実施形態例では、 光コネクタ 1の接続端面 5側を研磨す る際に、 フエルール 3 と光コネクタ 1 との位置合わせを、 光コネクタ 1 のピン嵌合穴 9 とフエルール 3のピン嵌合穴 1 0に段付ガイ ドビン 1 1 を挿入して行ったが、 光コネクタ 1 の外形とフェルール 3の外形を基準 と して光コネクタ 1 とフエルール 3の位置合わせを行うことによって、 光コネクタ 1の接続端面 5に露出している光ファイバ 4にフヱルール 3 の光ファイバ揷通孔 8を位置合わせして光コネクタ 1の接続端面 5の研 磨を行うようにしてもよレ、。
さらに、 上記実施形態例では、 超音波発生装置 1 4により、 フェルー ル 3側を振動させたが、 フェルール 3側を振動させる代わりに光コネク タ 1側を振動させてもよく、 あるいは、 光コネクタ 1 とフェルール 3の 両方を振動させて両者を相対移動させ、 光コネクタ 1 の接続端面 5の研 磨を行うようにしてもよい。 また、 これら、 光コネクタ 1の端面とフエ ルール 3の端面との一方又は両方を振動する研磨用移動機構 （光コネク タ 1の端面とフユルール 3の端面との端面間隔を広狭振動変化する機構 ) は、 超音波発生装置 1 4に代えてバイブレータ装置 9 9を用いるよう にしてもよい。 さらに、 その振動方向 （光コネクタ 1の端面とフェルー ル 3の端面との端面間隔を広狭振動変化する方向） を光通路 （光フアイ バ 4 ) の光軸方向としたが、 光軸方向に対して角度をもった斜め向きと してもよく、 光コネクタ 1の端面とフェルール 3の端面との端面間隔を 広狭振動変化する方向であればその移動の角度は問わない。
さらに、 上記実施形態例では、 光コネクタ 1の端面研磨を行う ときに 、 超音波発生装置 1 4により 2 0 K H Zの超音波を約 2 0秒間発生させ て研磨を行ったが、 超音波発生装置 1 4から発生する発生周波数や超音 波発生時間等は特に限定されるものではなく適宜設定されるものである 。 これらの超音波発生周波数や超音波発生時間を適宜設定することによ り、 所望の光ファイバ突き出し量を得ることができる。
さらに、 上記実施形態例では、 フエルール配置台 1 5にばねを設けて フエルール 3を光コネクタ 1側に押し付けるようにしたが、 このように 、 フエルール 3を光コネクタ 1側に押し付ける手段は、 ばねとは限らず 、 適宜設定されるものである。 また、 フェルール 3を光コネクタ 1側に 押し付ける代わりに、 光コネクタ 1側をフエルール 3側に押し付けるよ うにしてもよいし、 光コネクタ 1およびフェルール 3を互いに相手側に 押し付けるように配置してもよい。
さらに、 光コネクタ 1 とフ ルール 3の配設部分の構成は例えば、 第 1 4図， 第 1 5図に示すような他の構成形態を採り得る。 第 1 4図に示 すものは、 光コネクタ 1 の上側を押え部材 1 1 0で押さえ、 圧縮ばね 1 0 0の押し付け力を光コネクタ 1に加えて、 超音波振動により研磨を行 う構成と したものである。
第 1 5図に示すものは、 超音波発生装置 1 4に代えてバイブレータ装 置を設け、 光コネクタ 1はその上側でホルダ 2 1 0で保持し、 ホルダ 2 1 0とス トッパ 2 0 0との間には隙間 δを確保し、 この状態でバイブレ ータ装置を駆動して振動を与え、 光コネクタ 1 の端面研磨を行う構成と したものである。 この第 1 5図の構成においては、 バイブレータによつ て振動を与えると、 光コネクタ 1 とホルダ 2 1 0とが一体となって振動 の押し上げ力を受けてス トツバ 2 0 0に衝突し、 次にその反動で下方に 復帰移動するが、 その帰り移動中にまた次のバイブレータ振動の押し上 げカを受けてス トツパ 2 0 0に衝突するという如く、 繰り返し振動移動 が行われることで、 光コネクタ 1 の端面研磨が行われる。
上記第 1 4図， 第 1 5図のいずれの構成も、 光コネクタ 1 とフェルー ル 3の間に砥粒 （研磨媒体） 2 0が介在されることで、 好適な研磨が達 成される。
さらに、 上記実施形態例では、 超音波発生装置 1 4を用いてフニルー ル 3を振動させて光コネクタ 1 の接続端面研磨を行ったが、 超音波発生 装置 1 4の代わりに、 光コネクタ 1 とフェルール 3の一方又は両方に圧 力を加える加圧研磨方式の研磨用移動機構を用いてもよい。 この場合も 、 光コネクタ 1 とフェルール 3の少なく とも一方を光ファイバ 4の光軸 方向等、 光コネクタ 1の端面とフェルール 3の端面との端面間隔を振動 変化する方向に相対移動させて、 研磨部材 2 0によって光コネクタ 1 の 接続端面 5を研磨する。
さらに、 上記実施形態例では、 1つの光コネクタ 1 の接続端面研磨方 法について述べたが、 例えば光コネクタ 1等の光部品の保持部は複数の 光部品を共に保持する構成とし、 複数の光部品の接続端面を一括研磨す るようにしてもよい。 こも場合も、 超音波発生装置 1 4等の研磨用移動 機構は、 光部品の保持部に保持される光部品群の接続端面とフ ルール 3等の研磨補助部材との間に研磨媒体 2 0を介在させた状態で、 研磨補 助部材と光部品群の少なく とも一方を光ファイバ 4等の光通路の例えば 光軸方向等、 光コネクタ 1の端面とフエルール 3の端面との端面間隔を 広狭振動変化する方向に相対移動させることによって、 光部品群の光通 路の接続端面を含む領域その周りのフェルール 2等のハウジングの接続 端面より も突出させて研磨する。 このようにして、 光部品の端面を一括 研磨する装置を構成すると、 より一層効率的に光部品の端面研磨を行う ことができる。
さらに、 上記実施形態例では、 光コネクタ 1は石英ガラス製の光ファ ィバ 4および、 ガラスフェラーとエポキシ樹脂の成形体のフェルール 2 を有するものとしたが、 本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置 を用いて研磨を行う光コネクタ 1 の材質は特に限定されるものではなく 、 例えば、 ジルコニァ等のセラミ ックスと しても構わない。
さらに、 上記実施形態例では、 接続端面 5が斜面を有する多心光コネ クタ 1の接続端面 5を研磨する方法について述べたが、 本発明の光部品 端面の研磨方法および研磨装置は、 接続端面 5が光ファイバ 4の光軸に 垂直な面の多心光コネクタ 1の端面研磨や、 第 1 4図の （b ) の鎖線に 示すように、 光ファイバ 4がフェルール 2に斜めに設けられたり、 ピン 嵌合穴 9がフ ルール 2に斜めに設けられたり した光コネクタ 1 の端面 研磨や、 接続端面 5が曲面の単心光コネクタ 1等の様々な光コネクタ 1 の接続端面 5を研磨する際に適用されるものである。
さらに、 上記実施形態例では、 研磨補助部材として、 光コネクタ 1 と 同形状、 同材質のフエルール 3を用いて光コネクタ 1の端面研磨を行つ たが、 研磨補助部材は必ずしもフエルール 3とするとは限らず、 光部品 の光通路端面に対応する位置又は光部品の光通路端面を含む領域に凹部 を形成するか、 又は第 9図の （b ) に示すようにその凹部に軟質部材 1 9を充填する力 、 或いは、 第 9図の （a ) に示すように、 光部品の接続 端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置にその周りよ りも軟質な軟質部材を設けた研磨補助部材を用いて光部品端面の研磨を 行うことができる。
さらに、 本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置は、 光コネク タ 1のみならず、 光ファイバ 4や光導波路等の光通路を接続端面に突出 させている様々な光部品の端面研磨方法および研磨装置として適用され るものである。 すなわち、 本発明は、 光コネクタ以外の光部品の接続端 面を研磨して、 光通路 （光通路端面を含む領域） を光部品の接続端面か ら突出させて研磨仕上げを行う光部品端面の研磨方法および研磨装置と しても広く適用されるものである。
さらに、 本発明の光部品端面の研磨方法および研磨装置は、 上記実施 形態例に示した石英系光ファイバとプラスチック系のフェルールから構 成される光部品に限定されることなく、 例えば第 1 1図に示されるよう な構成形態の光部品の研磨方法および研磨装置としても適用できるもの である。
この第 1 1図に示す光部品は、 ハウジングとしてのフエルール 2に光 通路としての多心 （図では 8心） のコア （材質石英） を形成した S iや 石英基板を収容したもので、 多心のコアは光コネクタ 1の接続端面 5に 露出されており、 接続端面 5は光通路の光軸に対し 8 2度の傾斜面 Aと 光通路の光軸に対し直交する面 Bとを有している。
この第 1 1図に示される光部品を、 上記実施形態例の場合と同様な凹 部 8を設けた研磨補助部材としての 8心フエルールを用いて同様な研磨 を行ったところ、 1 0 // m角のコアをもつ各光通路毎に直径約 8 0 μ m の光通路端面を含む領域を短時間の研磨で 2 μ m突出させることができ た。 勿論、 その突き出し量は制約されることなく、 研磨時間等の条件を 制御することによって、 所望の突き出し量が得られる。
この場合、 上記 8心フヱルールに代えて第 1 2図に示すような長方形 の凹部 8を有するフェルールを研磨補助部材として使用することにより 、 第 1 3図に示すような 8心のコアを一括的に含む長方形の微小領域の 端面を所望量突出させることができる。
次に、 上記実施形態例の研磨方法を用いた光部品研磨の具体例を説明 する。
(具体例 1 )
研磨対象 ：
1 2心 M P O光コネクタをワークとして接続端面を研磨した。
研磨条件：
超音波方式、 周波数 2 O K H z、 押し付け力 0 . 1 k g ί、 研磨媒体
2 0として粒径 3 μ mのダイャモンド砥粒を使用。 研磨時間は約 2 0秒 とした。
研磨結果：
光ファイバ端面を含む領域の突出量は 4 μ m、 光ファイバ端面同士の 突き出し量の不揃いは 0 . 5 // m以下であった。
この研磨された光コネクタの接続性能を調べたところ、 整合剤を用い た場合と用いない場合の接続損失の変動は 0 . 0 2 d B以下であり、 極 めて良好な P C接続を達成することができた。
(具体例 2 )
研磨対象 ：
1 2心 M P O光コネクタをワークとして接続端面を研磨した。
研磨条件 ：
バイブレータによる振動方式、 バイブレータ周波数 1 0 O H z、 バイ ブレータ振幅約 9 0 μ πι、 コネクタホルダ 2 1 0の重量 3 0 0 g f 、 コ ネクタホルダ振幅約 2 0 0 μ m、 コネクタホルダ 2 1 0の振動周波数約 1 0 0 H z、 ス トップ時における光コネクタ 1 とフェルール 3の初期端 面間隔約 1 5 0 μ m、 研磨媒体 2 0 と して粒径 6 β mのダイャモンド砥 粒を使用。 研磨時間は約 1 2 0秒と した。
研磨結果 ：
光ファイバ端面の突き出し量は 2 μ m , 光ファイバ端面同士の突き出 し量の不揃いは 0 . 5 μ ιη以下であった。
この研磨された光コネクタの接続性能を調べたところ、 整合剤を用い た場合と用いない場合の接続損失の変動は 0 . 0 2 d B以下であり、 極 めて良好な P C接続を達成することができた。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明に係る光部品は接続端面から光通路端面が所定 量突き出したタイプの P C接続を行う光コネクタ等の光部品に適用され 、 また、 光部品端面の研磨方法および研磨装置は、 光コネクタを含む様 々な光部品の接続端面から光通路の端面を所望量突出させる研磨方法お よび研磨装置と して適用するのに適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する 位置に凹部を形成した研磨補助部材を該光部品の接続端面との間に研磨 媒体を介して対向配置し、 該研磨補助部材と前記光部品の少なく とも一 方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させて光部品の 接続端面を研磨し、 前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの光部 品の接続端面より も突出させることを特徴とする光部品端面の研磨方法
2 . 光部品の接続端面に露出している光通路端面を含む領域に対応する 位置にその周り より も軟質な軟質部材を設けた研磨補助部材を該光部品 の接続端面との間に研磨媒体を介して対向配置し、 該研磨補助部材と前 記光部品の少なく とも一方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に 相対移動させて光部品の接続端面を研磨し、 前記光通路の接続端面を含 む領域をその周りの光部品の接続端面より も突出させることを特徴とす る光部品端面の研磨方法。
3 . 研磨補助部材の凹部には該凹部の周りの研磨補助部材形成材質より も軟質な軟質部材を設けることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の光 部品端面の研磨方法。
4 . 研磨補助部材は光ファイバ挿通孔を形成したフユルールと し、 該光 ファイバ挿通孔を凹部とすることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 3項記載の光部品端面の研磨方法。
5 . 光部品はフエルールに光ファイバを揷通固定して該光ファイバ固定 領域の両側にピン嵌合穴を形成して成る光コネクタと し、 研磨補助部材 の凹部の両側には前記光コネクタのピン嵌合穴に対応する位置にピン嵌 合穴を形成し、 該研磨補助部材のピン嵌合穴と前記光コネクタのピン嵌 合穴とに嵌合ピンを挿入して光部品の接続端面の研磨を行うことを特徴 とする請求の範囲第 4項記載の光部品端面の研磨方法。
6 . 光部品の外形と研磨補助部材の外形を基準と して光部品の接続端面 に露出している光通路端面を含む領域に研磨補助部材の凹部を位置あわ せして光部品の接続端面の研磨を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 項記載の光部品端面の研磨方法。
7 . 研磨補助部材と光部品の少なく とも一方に超音波振動又はバイブレ ータによる振動を加えることにより研磨補助部材と光部品の少なく とも 一方を互いの対向端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させるこ とを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項又は第 3項又は第 5項又は 第 6項記載の光部品端面の研磨方法。
8 . 研磨補助部材と光部品の少なく とも一方に超音波振動又はバイブレ ータによる振動を加えることにより研磨補助部材と光部品の少なく とも 一方を互いの対向端面間隔を広狭振動変化する方向に相対移動させるこ とを特徴とする請求の範囲第 4項記載の光部品端面の研磨方法。
9 . 光部品の保持部と、 該光部品の保持部に保持される光部品の接続端 面に露出している光通路端面を含む領域に対応する位置に凹部を形成し た研磨補助部材を前記光部品の接続端面との間に研磨媒体を介して対向 配置する研磨補助部材配置部と、 該研磨補助部材と前記光部品の少なく とも一方を互いの対向端面間隔を広狭変化する方向に相対移動させるこ とによって前記光通路の接続端面を含む領域をその周りの接続端面より も突出させて研磨する研磨用移動機構とを有することを特徴とする光部 品端面の研磨装置。
1 0 . 光部品の保持部は複数の光部品をともに保持する構成と し、 研磨 用移動機構は前記光部品の保持部に保持される光部品群の接続端面と研 磨補助部材との間に研磨媒体を介在させた状態で該研磨補助部材と前記 光部品群の少なく とも一方を互いの対向端面間隔を振動変化する方向に 相対移動させることによって光部品群の前記光通路の接続端面を含む領 域をその周りの光部品の接続端面より も突出させて研磨する構成と した ことを特徴とする請求の範囲第 9項記載の光部品端面の研磨装置。
1 1 . 研磨用移動機構は超音波振動発生装置又はバイブレータによる振 動発生装置としたことを特徴とする請求の範囲第 9項又は第 1 0項記載 の光部品端面の研磨装置。
1 2 . 光部品の接続端面に複数の光通路端面が露出されている光部品で あって、 光部品の接続端面に露出する光通路端面を含む領域が請求の範 囲第 1項乃至第 8項のいずれか 1つに記載の研磨方法により研磨されて 光通路端面を含む領域が周りの接続端面より も突き出されており、 各光 通路の光通路端面を含む領域間の突き出し量の不揃いは 0 . 5 / m以下 と成している光部品。
1 3 . 光部品の接続端面に複数の光通路端面が露出されている光部品で あって、 光部品の接続端面に露出する光通路端面を含む領域が請求の範 囲第 1項乃至第 8項のいずれか 1つに記載の研磨方法により研磨されて 光通路端面を含む領域が周りの接続端面より も突き出されており、 各光 通路の光通路端面を含む領域間の突き出し量は 5 μ πι以下と成している 光部品。
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