JPH0815547A - 光ファイバ端末回転用ステージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 精密な角度決めができ、高性能かつ高信頼性
の光ファイバ端末回転用ステージを提供する。 【構成】 円筒部材保持部４２に円筒状窪み４６を設
け、その円筒状窪み４６に円筒状の多孔性部材４０を嵌
着し、この多孔性部材４０の内部に円筒部材４７を嵌着
し、更に円筒部材保持部４２内に気体通路４８を設け
て、多孔性部材４０を介して円筒部材４７に向けて吸気
もしくは排気するようにしたことを特徴とする光ファイ
バ端末回転用ステージ３９。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信システ
ムや光ファイバセンサ、光計測等に用いられる円筒部材
付きの光ファイバ端末回転用ステージに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバを用いた各種のデバイスやシ
ステムにおいては、その光ファイバの接続の仕方が課題
となっている。この課題を図４〜図８により説明する。
最初に図４と図５により偏波面保存光ファイバ同士の接
続の例をとって詳述する。

【０００３】図４は２本の光ファイバ１、２の接続を行
う場合を示し、更に図５に示す各光ファイバ１、２の断
面図が示す通り、これらは石英から成る円筒状体から成
り、それぞれには中心軸に位置するφ１０μｍ程度のコ
ア３、４（ドーパントを拡散させて屈折率ｎが高められ
ている）が設けられ、更に光ファイバ１については、そ
のコア３と線対称となるように、円筒状の応力付与部
５、６（石英と比べて熱膨張係数が異なる領域）が設け
られ、同様に光ファイバ２についても、そのコア４と線
対称となるように応力付与部７、８が設けられ、これに
よって光ファイバ１には、その応力付与部５、６の両中
心軸を結ぶ面と垂直もしくは平行となるコア３上に、そ
れぞれ偏波面９ａ、９ｂが、他方の光ファイバ２には、
その応力付与部７、８の両中心軸を結ぶ面と垂直もしく
は平行となるコア４上に、それぞれ偏波面１０ａ、１０
ｂができる。これら偏波面９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ
は通信手段である光の偏光方向成分がのるものであっ
て、上記２本の光ファイバ１、２を接着して接続する際
には、それぞれの偏波面９ａ、１０ａ（または９ｂ、１
０ｂ）を揃える必要がある。

【０００４】また、他の例として図６に示す通り、上記
のような偏波面保存光ファイバ１１を、特定の偏光方向
成分のみを利用する光導波路デバイス１２に接着して接
続する際にも、その光ファイバ１１の偏波面１３を光導
波路デバイス１２の偏光方向成分（図示せず）に揃える
必要がある。

【０００５】更にまた、図７に示す通り、２本の光ファ
イバ１４、１５が平行に並べられた円筒部材１６と、同
様に光ファイバ１７、１８が並べられた円筒部材１９と
を、それら両端部を接合させながら、光ファイバ１４、
１５の各コア（図示せず）がそれらに対応する光ファイ
バ１７、１８の各コア（図示せず）と整合するように角
度決めをしてスイッチ・オンする場合と、あるいは整合
しないようにしてスイッチ・オフする場合とで、スイッ
チングする際においても、両者の円筒部材１６、１９を
滑らかでかつ確実に角度決めを行う必要がある。

【０００６】また、図８に示すような複数個の光ファイ
バ２０が平行に並べられた円筒部材２１と、複数個の光
導波路２２が並べられた光導波路デバイス２３とを接着
して接続する際にも、同様に滑らかでかつ確実に角度決
めを行う必要がある。

【０００７】以上の通り、光ファイバの接続について
は、光軸ズレやその回転角度のズレが生じないように、
その光ファイバの回転を行う必要があった。

【０００８】次に光ファイバの接続に際して使用する従
来の光ファイバ端末回転用ステージを図９と図１０とに
より説明する。図９はその光ファイバ端末回転用ステー
ジ２４の平面図であり、図１０はその右側面図である。

【０００９】この光ファイバ端末回転用ステージ２４に
おいては、基板２５の上に光ファイバを把持し回転させ
る光ファイバ保持部２６と、光ファイバの端末を保持す
る円筒部材保持部２７とが設けられ、更に光ファイバ保
持部２６には金属製回転部２８が設けられている。そし
て、この光ファイバ２９（φ０．１２５）は通常その外
周囲が例えばナイロン等の樹脂で被覆されているので、
この樹脂被覆の光ファイバ２９ａ（φ０．９）が回転部
２８の中心部を貫通し、更に光ファイバ保持部２６によ
り保持され、しかも、その端末が円筒部材保持部２７上
に固定・保持される構成となっている。

【００１０】上記光ファイバ保持部２６は、金属製回転
部２８の中心部を貫通した樹脂被覆光ファイバ２９ａを
２個の開閉式金具３１でもって閉じるような構造になっ
ている。また、円筒部材保持部２７については、その上
端面にＵ溝３２が形成され、このＵ溝３２の上に光ファ
イバコネクタ用フェルールと呼ばれる金属もしくはセラ
ミックから成る円筒部材３３を付設し、この円筒部材３
３に樹脂被覆光ファイバ２９ａを挿入している。この樹
脂被覆光ファイバ２９ａの端付近は、その樹脂が被覆さ
れていない裸の光ファイバ２９となっており、その光フ
ァイバ２９が接合に供される。この円筒部材保持部２７
の内部には、Ｕ溝３２に通じる気体通路３４が形成さ
れ、この気体通路３４によって真空引きができるように
なっており、これによって円筒部材３３が保持される構
造となっている。

【００１１】上記構成の光ファイバ端末回転用ステージ
２４によれば、樹脂被覆光ファイバ２９ａを２個の開閉
式金具３１でもって閉じ、その光ファイバ２９の端を他
の光ファイバの端と近接させ、あるいは偏波面保存光フ
ァイバ１１やスイッチング用の光ファイバ、更に光導波
路デバイス２３と近接させ、そして、金属製回転部２８
を適当に回転させて、その樹脂被覆光ファイバ２９ａを
所要通りに角度決めし、その後に接着材等を用いて接合
する。

【００１２】上記の光ファイバ端末回転用ステージ２４
は、光ファイバの接続に際して使用するものであるが、
この他の従来例として図１１に示すような光ファイバの
同芯度を検査する同芯度検査装置３５がある。同図にお
いては、上記のような樹脂被覆光ファイバ２９ａを光フ
ァイバコネクタ用フェルールである円筒部材３６に挿入
し、これをＶ溝が設けられた基板３７に、そのＶ溝に納
まるように配置し、更に上記円筒部材３６の上にゴムロ
ーラ３８を置き、そのゴムローラ３８の回転及び押圧に
よって円筒部材３６も回転させ、これにより、光ファイ
バコネクタの同芯度を検査するというものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記光
ファイバ端末回転用ステージ２４においては、気体通路
３４によって真空引きして、円筒部材３３が保持される
構造となっているので、その真空引きにより円筒部材３
３に過度の吸引力が加わり、これにより、円筒部材３３
を強く保持して、樹脂被覆光ファイバ２９ａを回転させ
ても円筒部材３３が十分回転しなくなる場合があり、更
に円筒部材３３の光ファイバ挿入固定している根元に捻
りが加わり、破損することもあった。逆に、円筒部材３
３を保持する力が小さすぎると、樹脂被覆光ファイバ２
９ａと円筒部材３３の同軸がズレ、回転時に円筒部材３
３が浮き上がるという問題点もあった。

【００１４】また、上記同芯度検査装置３５において
は、ゴムローラ３８自体は弾性変形しやすく、これによ
ってＶ溝と円筒部材３６との滑りにより精密に角度決め
ができないという問題点がある。更に円筒部材３６の材
質が一般にステンレス等の金属やセラミクスであるの
で、Ｖ溝と円筒部材３６との摩擦によりＶ溝が摩耗し
て、同様に精密に角度決めができないという問題点があ
った。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、光ファイバ端
末が挿通された円筒部材を保持する円筒部材保持部と、
上記光ファイバを回転させる光ファイバ回転部とを備え
た光ファイバ端末回転用ステージにおいて、上記円筒部
材保持部に円筒状貫通孔もしくは窪みを設け、該貫通孔
もしくは窪みに金属もしくはセラミックから成るリング
状もしくは円筒状の多孔性部材を嵌着し、該多孔性部材
の内部に上記円筒部材を嵌着し、上記円筒部材保持部内
に円筒状貫通孔もしくは窪みに通じる気体通路を設け
て、多孔性部材を介して円筒部材に向けて吸気もしくは
排気するようにしたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】上記構成においては、円筒部材保持部に円筒状
貫通孔もしくは窪みを設け、その貫通孔もしくは窪みに
金属もしくはセラミックから成るリング状もしくは円筒
状の多孔性部材を嵌着し、更にその多孔性部材の内部に
円筒部材を嵌着し、また、この円筒部材保持部内に円筒
状貫通孔もしくは窪みに通じる気体通路を設けて、多孔
性部材を介して円筒部材に向けて吸気もしくは排気する
ようにしているので、その多孔性部材の無数の孔によ
り、円筒部材の外周囲のほぼ全体にわたって吸気力もし
くは排出力が加わり、これにより、円筒部材に部分的な
応力が加わらなくなって、破損しなくなり、また、光フ
ァイバと円筒部材との同軸ズレが生じなくなり、更に回
転時に円筒部材が浮き上がらなくなり、その上、それ自
体の摩耗もなく、その結果、円筒部材の円滑な滑りによ
り、精密な角度決めができる。

【００１７】

【実施例】以下、光ファイバコネクタ用フェルールのよ
うな外径及び内径の同軸度が高精度に加工された円筒部
材に、端面が研磨された光ファイバの先端を挿通固定
し、その光ファイバ端末を回転させる光ファイバ端末回
転用ステージを例にとって、図１〜図３により説明す
る。

【００１８】図１はその光ファイバ端末回転用ステージ
３９の平面図であり、図２はその右側面図であり、ま
た、図３はアルミナ等の多孔性セラミックや多孔性金属
から成る円筒状の多孔性部材４０の斜視図である。

【００１９】この光ファイバ端末回転用ステージ３９
は、基板４０の上に光ファイバを把持し回転させる光フ
ァイバ保持部４１と、光ファイバの端末を保持する円筒
部材保持部４２とが設けられ、更に光ファイバ保持部４
１には金属製回転部４３が設けられている。

【００２０】本例も従来通り、光ファイバ４４（φ０．
１２５）がナイロン等の樹脂で被覆されて成る樹脂被覆
の光ファイバ４４ａ（φ０．９）が、回転部４３の中心
部を貫通し、更に光ファイバ保持部４１により保持さ
れ、しかも、その端末が円筒部材保持部４２の内部に至
っている。更にこの光ファイバ保持部４１は、金属製回
転部４３の中心部を貫通した樹脂被覆光ファイバ４４ａ
を２個の開閉式金具４５でもって閉じるような構造であ
る。

【００２１】円筒部材保持部４２については、その上端
面に円筒状窪み４６が形成され、この円筒状窪み４６の
なかに円筒状の多孔性部材４０を嵌着し、更にこの多孔
性部材４０の内部に光ファイバコネクタ用フェルールで
ある金属もしくはセラミックから成る円筒部材４７を嵌
着し（例えば多孔性部材４０の内径と円筒部材４７の外
径との差をほぼ同じにするか、もしくは４μｍ以下とす
る）、この円筒部材４７に樹脂被覆光ファイバ４４ａを
挿入している。この樹脂被覆光ファイバ４４ａの端付近
は、その樹脂が被覆されていない裸の光ファイバ４４と
なっており、その光ファイバ４４が接合に供される。こ
の円筒部材保持部４２の内部には、円筒状窪み４６に通
じる気体通路４８を設けている。なお、上記円筒状の多
孔性部材４０には、その中心軸にそって切り口４０ａが
形成されている。

【００２２】かくして上記構成の光ファイバ端末回転用
ステージ３９によれば、多孔性部材４０には無数の孔が
あるので、ポンプ等（図示せず）によりエアを気体通路
４８を通して円筒状窪み４６に吸気もしくは排気した場
合には、その無数の孔を通して円筒部材４７の外周方向
にわたってほぼ均等に吸気力もしくは排出力が加わっ
た。そして、光ファイバ４４の端を他の光ファイバの端
と近接させ、あるいは偏波面保存光ファイバやスイッチ
ング用の光ファイバ、更に光導波路デバイスと近接さ
せ、そして、金属製回転部４３を適当に回転させて、そ
の樹脂被覆光ファイバ４４ａを所要通りに角度決めし、
その後に接着材等を用いて接合する。

【００２３】本発明者等が繰り返し行った実験によれ
ば、上記のように吸気力を採用した場合には、光ファイ
バの接合に用いる接着材が吸引される傾向にあるので、
そのような問題点が顕著になるようであれば、排出力を
利用した方がよいことを知見した。しかし、このような
問題点がなければ、吸気力を採用しても何ら差し支えな
い。

【００２４】更に本発明者等が繰り返し行った実験によ
れば、上記多孔性部材４０の材質として、アルミナやジ
ルコニア等の多孔性セラミクスを用いることがよく、こ
れにより、その優れた耐摩耗性により長期間繰り返し使
用しても、ほとんど劣化せず、しかも、高い精度でもっ
て加工でき、その結果、その摩耗による位置決め精度が
劣化がなく、長期信頼性に優れている。

【００２５】具体的には、この多孔性部材４０を下記の
ようなアルミナ多孔体により作製し、それを用いた。 Ａｌ₂ Ｏ₃ 成分：９９％ 平均細孔径 ：０．４μｍ 嵩比重 ：１．９ 見掛比重 ：３．０ 吸水率 ：２０％ 気孔率 ：３８％ なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改善等
は何ら差し支えない。

【００２６】

【発明の効果】以上の通り、本発明の光ファイバ端末回
転用ステージは、円筒部材保持部に円筒状貫通孔もしく
は窪みを設け、それにリング状もしくは円筒状の多孔性
部材を嵌着し、更にその多孔性部材の内部に円筒部材を
嵌着し、また、この円筒部材保持部内に気体通路を設け
て、多孔性部材を介して円筒部材に向けて脱気もしくは
排気するようにしているので、その多孔性部材の無数の
孔により、円筒部材の外周囲のほぼ全体にわたって吸気
力もしくは排出力が加わり、これにより、破損しなくな
り、また、光ファイバと円筒部材との同軸ズレが生じな
くなり、更に回転時に円筒部材が浮き上がらなくなり、
その上、それ自体の摩耗もなく、その結果、円筒部材の
円滑な滑りにより、精密な角度決めができ、高性能かつ
高信頼性の光ファイバ端末回転用ステージを提供するこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の光ファイバ端末回転用ステージの平面
図である。

【図２】実施例の光ファイバ端末回転用ステージの右側
面図である。

【図３】実施例に用いた多孔性部材の斜視図である。

【図４】偏波面保存光ファイバ同士の接続を示す斜視図
である。

【図５】図４の接続例における各偏波面保存光ファイバ
の横断面図である。

【図６】偏波面光ファイバと光導波路の接続を示す斜視
図である。

【図７】光ファイバによるスイッチイングを示す斜視図
である。

【図８】光ファイバアレイと光導波路との接続を示す斜
視図である。

【図９】従来の光ファイバ端末回転用ステージの平面図
である。

【図１０】従来の光ファイバ端末回転用ステージの右側
面図である。

【図１１】光ファイバの同芯度を検査する同芯度検査装
置の斜視図である。

【符号の説明】

３９ 光ファイバ端末回転用ステージ ４０ 多孔性部材 ４１ 光ファイバ保持部 ４２ 円筒部材保持部 ４３ 金属製回転部 ４４ 光ファイバ ４６ 円筒状窪み ４７ 円筒部材 ４８ 気体通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ端末が挿通された円筒部材を
   保持する円筒部材保持部と、上記光ファイバを回転させ
   る光ファイバ回転部とを備えた光ファイバ端末回転用ス
   テージにおいて、上記円筒部材保持部に円筒状貫通孔も
   しくは窪みを設け、該貫通孔もしくは窪みに金属もしく
   はセラミックから成るリング状もしくは円筒状の多孔性
   部材を嵌着し、該多孔性部材の内部に上記円筒部材を嵌
   着し、上記円筒部材保持部内に円筒状貫通孔もしくは窪
   みに通じる気体通路を設けて、多孔性部材を介して円筒
   部材に向けて吸気もしくは排気するようにしたことを特
   徴とする光ファイバ端末回転用ステージ。