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技術 コンバイナの製造方法およびコンバイナ

出願人 株式会社フジクラ
発明者 坂口有也
出願日 2019年9月25日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-174290
公開日 2021年4月1日 (3ヶ月経過) 公開番号 2021-051198
状態 未査定
技術分野 光ファイバ束 ライトガイドの機械的結合 混合、分岐導波路 ライトガイドの光学的結合
主要キーワード 中間ファイバ ベアファイバ 間欠固定 GIファイバ 一括融着接続 UV硬化型樹脂 光ファイバユニット 入力用光ファイバ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2021年4月1日)のものです。
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図面 (7)

課題

コンバイナ製造効率を向上させる。

解決手段

複数の入力用光ファイバ12および複数の入力用光ファイバ12を結束する樹脂製の結束部11を有する光ファイバユニット10を用意する用意工程と、光ファイバユニット10をブリッジファイバ2の端面に一括融着接続する融着接続工程と、を有する、コンバイナの製造方法。

概要

背景

特許文献1には、複数の入力用光ファイバと、これらの入力用光ファイバが接続されたブリッジファイバと、を備えたコンバイナが開示されている。

概要

コンバイナの製造効率を向上させる。複数の入力用光ファイバ12および複数の入力用光ファイバ12を結束する樹脂製の結束部11を有する光ファイバユニット10を用意する用意工程と、光ファイバユニット10をブリッジファイバ2の端面に一括融着接続する融着接続工程と、を有する、コンバイナの製造方法。

目的

本発明はこのような事情を考慮してなされ、コンバイナの製造効率を向上させることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の入力用光ファイバおよび前記複数の入力用光ファイバを結束する樹脂製の結束部を有する光ファイバユニットを用意する用意工程と、前記光ファイバユニットをブリッジファイバの端面に一括融着接続する融着接続工程と、を有する、コンバイナの製造方法。

請求項2

前記用意工程において、前記結束部によって結束された前記複数の入力用光ファイバと、中間結束部によって結束された複数の中間ファイバと、を一括して融着接続し、前記融着接続工程において、前記複数の中間ファイバを前記端面に一括融着接続する、請求項1に記載のコンバイナの製造方法。

請求項3

前記用意工程と前記融着接続工程との間において、前記光ファイバユニットのうち前記端面に融着接続される面の長手方向における位置を揃えるアライメント工程を有する、請求項1または2に記載のコンバイナの製造方法。

請求項4

前記用意工程では、3本以上の前記入力用光ファイバが一直線状に並べられた状態で前記結束部によって結束された光ファイバユニットを用意し、前記融着接続工程では、前記結束部を曲げた状態で前記光ファイバユニットを前記ブリッジファイバに一括融着接続する、請求項1から3のいずれか1項に記載のコンバイナの製造方法。

請求項5

少なくとも2本の入力用光ファイバおよび前記2本の入力用光ファイバを結束する樹脂製の結束部を有する光ファイバユニットと、前記光ファイバユニットに融着接続されたブリッジファイバと、を備え、長手方向の少なくとも一部において、前記2本の入力用光ファイバの全周が前記結束部によって覆われ、前記2本の入力用光ファイバ同士の間に前記結束部が入り込んでいる、コンバイナ。

請求項6

前記結束部の側面に、他の入力用光ファイバ又は他の光ファイバユニットの位置を決める位置決め部が形成されている、請求項5に記載のコンバイナ。

請求項7

前記結束部は、3本以上の入力用光ファイバを結束しており、前記結束部が曲げられた状態で、前記光ファイバユニットが前記ブリッジファイバに融着接続されている、請求項5または6に記載のコンバイナ。

請求項8

前記光ファイバユニットを含む複数の光ファイバユニットが、前記ブリッジファイバに融着接続されている、請求項5から7のいずれか1項に記載のコンバイナ。

技術分野

0001

本発明は、コンバイナの製造方法およびコンバイナに関する。

背景技術

0002

特許文献1には、複数の入力用光ファイバと、これらの入力用光ファイバが接続されたブリッジファイバと、を備えたコンバイナが開示されている。

先行技術

0003

特開2013−190714号公報

発明が解決しようとする課題

0004

従来、この種のコンバイナを製造する際には、入力用光ファイバを1本ずつブリッジファイバに融着接続していた。このため、全ての入力用光ファイバを融着接続するために多くの時間を要しており、製造効率の向上の点で改善の余地があった。

0005

本発明はこのような事情を考慮してなされ、コンバイナの製造効率を向上させることを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係るコンバイナの製造方法は、複数の入力用光ファイバおよび前記複数の入力用光ファイバを結束する樹脂製の結束部を有する光ファイバユニットを用意する用意工程と、前記光ファイバユニットをブリッジファイバの端面に一括融着接続する融着接続工程と、を有する。

0007

上記第1の態様によれば、光ファイバユニットをブリッジファイバの端面に一括融着接続する。このため、例えば入力用光ファイバを1本ずつブリッジファイバに融着接続する場合と比較して、接続作業に要する時間を短縮して、コンバイナの製造効率を向上させることができる。

0008

ここで、前記用意工程において、前記結束部によって結束された前記複数の入力用光ファイバと、中間結束部によって結束された複数の中間ファイバと、を一括して融着接続し、前記融着接続工程において、前記複数の中間ファイバを前記端面に一括融着接続してもよい。

0009

また、上記第1の態様のコンバイナの製造方法は、前記用意工程と前記融着接続工程との間において、前記光ファイバユニットのうち前記端面に融着接続される面の長手方向における位置を揃えるアライメント工程を有してもよい。

0010

また、前記用意工程では、3本以上の前記入力用光ファイバが一直線状に並べられた状態で前記結束部によって結束された光ファイバユニットを用意し、前記融着接続工程では、前記結束部を曲げた状態で前記光ファイバユニットを前記ブリッジファイバに一括融着接続してもよい。

0011

本発明の第2の態様に係るコンバイナは、少なくとも2本の入力用光ファイバおよび前記2本の入力用光ファイバを結束する樹脂製の結束部を有する光ファイバユニットと、前記光ファイバユニットに融着接続されたブリッジファイバと、を備え、長手方向の少なくとも一部において、前記2本の入力用光ファイバの全周が前記結束部によって覆われ、前記2本の入力用光ファイバ同士の間に前記結束部が入り込んでいる。

0012

上記第2の態様に係るコンバイナによれば、2本の入力用光ファイバの全周が結束部によって覆われ、2本の入力用光ファイバ同士の間に前記結束部が入り込んでいることで、光ファイバユニットの剛性が高められている。このため、融着接続工程における入力用光ファイバの位置や姿勢が安定する。したがって、光ファイバユニットをブリッジファイバに容易に精度よく一括融着接続することが可能となり、製造効率が向上する。

0013

上記第2の態様に係るコンバイナにおいて、前記結束部の側面に、他の入力用光ファイバ又は他の光ファイバユニットの位置を決める位置決め部が形成されていてもよい。

0014

また、前記結束部は、3本以上の入力用光ファイバを結束しており、前記結束部が曲げられた状態で、前記光ファイバユニットが前記ブリッジファイバに融着接続されていてもよい。

0015

また、前記光ファイバユニットを含む複数の光ファイバユニットが、前記ブリッジファイバに融着接続されていてもよい。

発明の効果

0016

本発明の上記態様によれば、コンバイナの製造効率を向上させることができる。

図面の簡単な説明

0017

第1実施形態に係るコンバイナの斜視図である。
第2実施形態に係るコンバイナの斜視図である。
図2Aの光ファイバユニットおよび他の入力用光ファイバの断面図である。
第3実施形態に係るコンバイナの斜視図である。
第2実施形態の変形例に係るコンバイナが有する複数の光ファイバユニットの断面図である。
第3実施形態の変形例に係るコンバイナが有する光ファイバユニットの断面図である。

実施例

0018

(第1実施形態)
以下、第1実施形態のコンバイナおよび当該コンバイナの製造方法について図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態のコンバイナ1Aの斜視図であって、一部の断面を示した図である。図1に示すように、コンバイナ1Aは、光ファイバユニット10と、ブリッジファイバ2と、を備えている。また、コンバイナ1Aのブリッジファイバ2側の端部には、出力用光ファイバ3が接続されている。光ファイバユニット10は、結束部11と、複数の入力用光ファイバ12と、複数の中間ファイバ13と、を有している。図1の例では、光ファイバユニット10は2本の入力用光ファイバ12を有している。ただし、入力用光ファイバ12の数は適宜変更可能であり、3本以上であってもよい。

0019

(方向定義)
本実施形態では、複数の入力用光ファイバ12が延びる方向を単に長手方向という。長手方向において、入力用光ファイバ12側を上流側(−X側)といい。出力用光ファイバ3側を下流側(+X側)という。図1に含まれる断面図は、光ファイバユニット10の、長手方向に直交する断面図である。

0020

結束部11は、複数の入力用光ファイバ12を束ねている。図1の例では、結束部11は、複数の入力用光ファイバ12を一括被覆した被覆材であり、各入力用光ファイバ12を全周にわたって覆っている。結束部11によって束ねられた部分において、入力用光ファイバ12同士の間には被覆材が入り込んでおり、入力用光ファイバ12同士は接していない。このような被覆材としては、UV硬化型樹脂熱硬化型樹脂などの樹脂を用いることができる。

0021

なお、結束部11の態様は適宜変更可能である。例えば、光ファイバユニット10として、いわゆる間欠固定テープ心線を採用してもよい。光ファイバユニット10が間欠固定テープ心線である場合、複数の結束部11が長手方向において間欠的に設けられる。また、光ファイバユニット10が間欠固定テープ心線である場合、結束部11は入力用光ファイバ12を全周にわたって覆っていなくてもよく、入力用光ファイバ12同士が接していてもよい。

0022

入力用光ファイバ12は、ベアファイバ12aと、ベアファイバ12aを覆う被覆層12bと、を有している。ベアファイバ12aは、コアおよびコアを囲うクラッドを有している。クラッドはコアよりも屈折率が低いため、光をコア内に閉じ込めることができる。コアおよびクラッドの材質としては、石英ガラスなどを用いることができる。被覆層12bは、外力などからベアファイバ12aを保護する。被覆層12bの材質としては、UV硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの樹脂を用いることができる。

0023

複数の入力用光ファイバ12は、結束部11の下流側の端部から延出している。各入力用光ファイバ12の下流側の端部に、それぞれ中間ファイバ13が融着接続されている。また、各中間ファイバ13の下流側の端部は、ブリッジファイバ2の上流側の端面2cに融着接続されている。このように、中間ファイバ13は、入力用光ファイバ12とブリッジファイバ2とを接続している。

0024

中間ファイバ13としては、GI(Graded Index)ファイバを用いることができる。GIファイバは、径方向屈折率分布を徐々に変化させた光ファイバである。GIファイバを用いることで、所定の拡がり角をもって入力用光ファイバ12を伝搬してきた光をコリメートし、ブリッジファイバ2に入射する光のNAを小さくすることができる。なお、中間ファイバ13として、GIファイバ以外の光ファイバを用いてもよい。あるいは、中間ファイバ13を設けず、入力用光ファイバ12の下流側の端部を直接ブリッジファイバ2の端面2cに融着接続してもよい。

0025

中間ファイバ13の下流側の端部同士の間には、隙間が設けられている。ただし、中間ファイバ13の下流側の端部同士は接していてもよい。光ファイバユニット10が中間ファイバ13を有さない場合も、入力用光ファイバ12の下流側の端部同士の間に隙間が設けられていてもよいし、端部同士が接していてもよい。中間ファイバ13は、樹脂製の中間結束部14によって結束されている。中間結束部14は各中間ファイバ13を全周にわたって覆っている。ただし、中間結束部14は、例えば中間ファイバ13同士の間にのみ設けられていてもよい。あるいは、このような中間結束部14を設けなくてもよい。

0026

ブリッジファイバ2は、ストレート部2aと、テーパ部2bと、を有している。テーパ部2bはストレート部2aの下流側に位置している。ストレート部2aの外径は長手方向に沿って一定である。テーパ部2bの外径は、下流側に向かうに従って小さくなっている。テーパ部2bの下流側の端部に、出力用光ファイバ3が融着接続されている。このような構成により、複数の入力用光ファイバ12からブリッジファイバ2に入射した光を、1本の出力用光ファイバ3に入射させることができる。

0027

次に、以上のような構成のコンバイナ1Aの製造方法について説明する。

0028

まず、光ファイバユニット10を用意する(用意工程)。光ファイバユニット10が中間ファイバ13を有している場合、予め、中間ファイバ13を入力用光ファイバ12に融着接続する。ここで、図1の例では中間ファイバ13同士が中間結束部14によって結束されている。このため、結束部11によって結束された複数の入力用光ファイバ12と、中間結束部14によって結束された複数の中間ファイバ13と、を一括して融着接続することができる。

0029

次に、光ファイバユニット10のうち、ブリッジファイバ2の端面2cに融着接続される面の長手方向における位置を揃える(アライメント工程)。具体的には、光ファイバユニット10が中間ファイバ13を有している場合、各中間ファイバ13の下流側の端部を切削加工あるいは研磨加工することなどにより、各中間ファイバ13の下流側の端面の位置を揃える。また、光ファイバユニット10が中間ファイバ13を有していない場合、各入力用光ファイバ12の下流側の端部を切削加工あるいは研磨加工することなどにより、各入力用光ファイバ12の下流側の端面の位置を揃える。

0030

次に、光ファイバユニット10とブリッジファイバ2とを一括融着接続する(融着接続工程)。このとき、光ファイバユニット10が中間ファイバ13を有している場合、複数の中間ファイバ13を、ブリッジファイバ2の端面2cに一括して融着接続する。また、光ファイバユニット10が中間ファイバ13を有していない場合、複数の入力用光ファイバ12をブリッジファイバ2の端面2cに一括して融着接続する。これにより、コンバイナ1Aが製造される。

0031

そして、ブリッジファイバ2の下流側の端部を、出力用光ファイバ3に融着接続する。なお、ブリッジファイバ2と出力用光ファイバ3とを融着接続するタイミングは適宜変更可能である。例えば、光ファイバユニット10とブリッジファイバ2とを融着接続する前に、ブリッジファイバ2と出力用光ファイバ3とを融着接続してもよい。

0032

以上説明したように、本実施形態のコンバイナの製造方法は、複数の入力用光ファイバ12および入力用光ファイバ12を結束する樹脂製の結束部11を有する光ファイバユニット10を用意する用意工程と、光ファイバユニット10をブリッジファイバ2の端面2cに一括融着接続する融着接続工程と、を有している。この構成により、例えば入力用光ファイバ12または中間ファイバ13を1本ずつブリッジファイバ2に融着接続する場合と比較して、接続作業に要する時間を短縮して製造効率を向上させることができる。

0033

また、用意工程において、結束部11によって結束された入力用光ファイバ12と、中間結束部14によって結束された複数の中間ファイバ13と、を一括して融着接続してもよい。さらに、融着接続工程において、複数の中間ファイバ13をブリッジファイバ2の端面2cに一括融着接続してもよい。この場合、中間ファイバ13を含むコンバイナ1Aを製造する際の製造効率も向上させることができる。

0034

また、用意工程の後、仮に入力用光ファイバ12または中間ファイバ13の下流側の端部の位置が揃っていないと、融着接続工程の際に、下流側に突出した入力用光ファイバ12または中間ファイバ13に曲げや応力が作用する。これにより、コンバイナ1Aの光学特性が低下してしまう場合がある。そこで本実施形態の製造方法では、用意工程と融着接続工程との間でアライメント工程を行っている。アライメント工程では、光ファイバユニット10のうち、ブリッジファイバ2の端面2cに融着接続される面の長手方向における位置を揃えている。この構成により、入力用光ファイバ12または中間ファイバ13に曲げや応力が作用するのを抑制し、コンバイナ1Aの光学特性が低下することを抑えることができる。

0035

また、本実施形態のコンバイナ1Aは、少なくとも2本の入力用光ファイバ12および入力用光ファイバ12を結束する樹脂製の結束部11を有する光ファイバユニット10と、光ファイバユニット10に融着接続されたブリッジファイバ2と、を備えている。そして、長手方向の少なくとも一部において、各入力用光ファイバ12の全周が結束部11によって覆われ、入力用光ファイバ12同士の間に結束部11が入り込んでいる。この構成により、光ファイバユニット10の剛性が高められており、融着接続工程における入力用光ファイバ12または中間ファイバ13の位置や姿勢が安定する。したがって、光ファイバユニット10をブリッジファイバ2に容易に精度よく一括融着接続することが可能となり、製造効率が向上する。

0036

(第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態について説明するが、第1実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図2A図2Bに示すように、本実施形態のコンバイナ1Bは、光ファイバユニット10が有する複数の入力用光ファイバ12に加えて、他の入力用光ファイバ12Aを備えている。

0037

図2Bに示すように、光ファイバユニット10の結束部11には、位置決め部11aが形成されている。位置決め部11aは、結束部11の側面(外周面)に形成された、長手方向に沿って延びる凹部である。この位置決め部11aに、入力用光ファイバ12Aが添えられることで、入力用光ファイバ12Aの光ファイバユニット10に対する位置が決まっている。

0038

入力用光ファイバ12Aの下流側の端部には中間ファイバ13が融着接続され、この中間ファイバ13の下流側の端部がブリッジファイバ2の端面2cに融着接続されている。本実施形態では、結束部11によって結束された2本の入力用光ファイバ12に、中間結束部14によって結束された2本の中間ファイバ13が融着接続されている。また、結束部11によって結束されていない1本の入力用光ファイバ12Aに、中間結束部14によって結束されていない1本の中間ファイバ13Aが融着接続されている。なお、中間ファイバ13、13Aを省略し、入力用光ファイバ12、12Aの下流側の端部を端面2cに融着接続してもよい。

0039

本実施形態の場合、光ファイバユニット10をブリッジファイバ2に融着接続した後で、入力用光ファイバ12Aまたはその下流側の中間ファイバ13をブリッジファイバ2に融着接続してもよい。この場合、位置決め部11aに入力用光ファイバ12Aを添えることで、ブリッジファイバ2に対する入力用光ファイバ12Aの位置を決めることが可能となる。

0040

あるいは、位置決め部11aに入力用光ファイバ12Aを添えた状態で、光ファイバユニット10と、入力用光ファイバ12Aまたはその下流側の中間ファイバ13と、をブリッジファイバ2に一括融着接続してもよい。

0041

このように、本実施形態によれば、コンバイナ1Bが光ファイバユニット10の入力用光ファイバ12以外の入力用光ファイバ12Aを有している場合でも、結束部11の側面に形成された位置決め部11aによって入力用光ファイバ12Aの位置を決めることができる。したがって、当該入力用光ファイバ12Aをブリッジファイバ2に融着接続する作業が容易となり、製造効率を向上させることができる。

0042

(第3実施形態)
次に、本発明に係る第3実施形態について説明するが、第1実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。

0043

図3に示すように、本実施形態のコンバイナ1Cにおける光ファイバユニット10は、3本の入力用光ファイバ12および3本の中間ファイバ13を有している。3本の入力用光ファイバ12は、結束部11によって結束されている。3本の中間ファイバ13は、中間結束部14によって結束されている。

0044

ここで、光ファイバユニット10がブリッジファイバ2に融着接続される前(融着接続工程の前の状態)では、3本の入力用光ファイバ12は一直線状に並べられた状態となっている。そして、融着接続工程の際に、結束部11が折り曲げられることで、図3のような状態となる。結束部11には切込11bが形成されており、切込11bにより、結束部11を容易に折り曲げることが可能となっている。中間結束部14にも、切込11bと同様の切込14aが形成されている。

0045

本実施形態におけるコンバイナ1Cの製造方法では、用意工程において、3本以上の入力用光ファイバ12が一直線状に並べられた状態で結束部11によって結束された光ファイバユニット10を用意する。そして、融着接続工程では、結束部11を曲げた状態で、光ファイバユニット10をブリッジファイバ2に一括融着接続する。

0046

このような形態でも、複数の入力用光ファイバ12を有する光ファイバユニット10をブリッジファイバ2に一括融着接続できるため、製造効率を向上させることができる。

0047

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

0048

例えば、第2実施形態におけるコンバイナ1Bでは、結束部11の位置決め部11aを用いて、他の入力用光ファイバ12Aを位置決めした。これに限らず、図4に示すように、位置決め部11aを用いて他の光ファイバユニット10Aを位置決めしてもよい。図4の例では、他の光ファイバユニット10Aが、長手方向に沿って延びる突起状の位置決め部11cを有している。この位置決め部11cが溝状の位置決め部11aに進入することで、光ファイバユニット10と他の光ファイバユニット10Aとが位置決めされている。

0049

図示は省略するが、図4に示す形態では、合計で3つの光ファイバユニット10、10Aがブリッジファイバ2に融着接続されている。このように、複数の光ファイバユニット10、10Aをブリッジファイバ2に融着接続することによっても、製造効率を向上させることができる。

0050

また、第3実施形態における光ファイバユニット10は3本の入力用光ファイバ12を有していたが、入力用光ファイバ12の数は4本以上であってもよい。例えば図5に示すように、結束部11が4本以上の入力用光ファイバ12を有しており、結束部11が渦巻状に曲げられた状態で、光ファイバユニット10がブリッジファイバ2に融着接続されていてもよい。

0051

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

0052

1A〜1C…コンバイナ2…ブリッジファイバ10、10A…光ファイバユニット11…結束部 11a、11c…位置決め部 12…入力用光ファイバ13…中間ファイバ14…中間結束部

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