(57)【要約】      （修正有）【課題】部品の加工精度にばらつきがあっても、光ファイバの曲げ部に対するプローブ光ファイバのアライメント精度を常に要求される精度に保持できる光ファイバ側方入出力装置を提供する。【解決手段】先ず凹型ブロック１に形成した凹曲面部１２と凸型ブロック２の突出部とにより光ファイバ３を挟み込むことで光ファイバ３に曲げ部３０を形成し、続いて凹型ブロック１に形成した空隙部１３にＵＶ硬化樹脂６を充填し、この状態で空隙部１３にプローブ４を挿入して曲げ部３０に対する位置合わせを行い、最後に凹型ブロック１の外部から凹型ブロック１を通して空隙部１３内のＵＶ硬化樹脂６に対しＵＶ光を照射し、これによりＵＶ硬化樹脂６を硬化させて空隙部１３内におけるプローブ４の位置を固定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の光ファイバに曲げ部を形成すると共に、当該曲げ部にプローブを対向配置して、前記光ファイバへの光信号の入射及び光ファイバから漏洩する光の受光を行う光ファイバ側方入出力装置の製造方法であって、
第１のブロックに形成された湾曲凹部と、第２のブロックに形成された前記湾曲凹部と形状が対応する湾曲凸部との間に、前記既設の光ファイバを挟み込むことにより、当該光ファイバに対し所定の曲率で曲げ部を形成する工程と、
前記第１のブロックに形成された空隙部に前記プローブを挿入すると共に、当該プローブと前記空隙部内壁との間に粘性が所定値以下の硬化樹脂を充填し、この状態で前記光ファイバの曲げ部に対する前記プローブ先端部の位置合わせを行う工程と、
前記位置合わせが終了した後に前記硬化樹脂を硬化させて、前記曲げ部に対する前記プローブの位置を固定する工程と
を具備することを特徴とする光ファイバ側方入出力装置の製造方法。
【請求項２】
既設の光ファイバに曲げ部を形成すると共に、当該曲げ部にプローブを対向配置して、前記光ファイバへの光信号の入射及び光ファイバから漏洩する光の受光を行う光ファイバ側方入出力装置の製造方法であって、
第１のブロックに形成された湾曲凹部と、第２のブロックに形成された前記湾曲凹部と形状が対応する湾曲凸部との間に、前記既設の光ファイバを挟み込むことにより、当該光ファイバに対し所定の曲率で曲げ部を形成する工程と、
前記プローブに硬化樹脂を塗布する工程と、
前記硬化樹脂が塗布されたプローブを前記第１のブロックに形成された誘導溝に、前記プローブの先端部が前記誘導溝内に形成された停止部に当接するまで挿入することにより、前記光ファイバの曲げ部に対するプローブ先端部の位置を粗調整する工程と、
前記粗調整の終了後、前記誘導溝内で前記光ファイバの曲げ部に対するプローブ先端部の位置を微調整する工程と、
前記微調整の終了後に前記硬化樹脂を硬化させて、前記曲げ部に対する前記プローブの位置を固定する工程と、
を具備することを特徴とする光ファイバ側方入出力装置の製造方法。
【請求項３】
前記硬化樹脂として粘性が所定値以下の液体状の光硬化樹脂を用い、前記位置調整の終了後に、前記光硬化樹脂に対し所定波長の光を照射することにより当該光硬化樹脂を硬化させることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ側方入出力装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１のブロックを透光性を有する部材により構成し、前記位置調整の終了後に、前記第１のブロックの外部から当該第１のブロックを通して前記光硬化樹脂に対し所定波長の光を照射することを特徴とする請求項３記載の光ファイバ側方入出力装置の製造方法。
【請求項５】
前記プローブを、プローブ用光ファイバと、当該プローブ用光ファイバの先端部に設けたレンズにより構成し、前記プローブ用光ファイバから出射された光信号を前記レンズにより集光して前記光ファイバの曲げ部に入射すると共に、前記光ファイバの曲げ部から漏洩した光を集光して前記プローブ用光ファイバに入射することを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ側方入出力装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１のブロックに形成された湾曲凹部に、前記既設の光ファイバの配置位置を規定するための案内溝を形成することを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ側方入出力装置の製造方法。
【請求項７】
前記光ファイバに対し所定の曲率で曲げ部を形成する工程は、当該曲げ部の外周部に、前記光ファイバから漏洩する光信号の漏洩量が所定量以上となる複数の光漏洩領域を形成し、
前記光ファイバの曲げ部に対する前記プローブ先端部の位置合わせを行う工程は、前記形成された複数の光漏洩領域の何れか１つに前記プローブ先端部の位置合わせを行う
ことを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ側方入出力装置の製造方法。
【請求項８】
前記光ファイバに対し所定の曲率で曲げ部を形成する工程は、前記光ファイバの光軸方向をｘ方向、当該ｘ方向と直交する方向をｙ方向、当該ｘ及びｙ方向と直交する方向をｚ方向とするとき、前記光ファイバを前記ｙ方向に曲率半径２mmで９０度に曲げて曲げ部を形成し、
前記光ファイバの曲げ部に対する前記プローブ先端部の位置合わせを行う工程は、前記曲げ部の頂点における光ファイバの軸心を原点と定義し、前記プローブ先端部の位置を、前記原点から前記ｘ、ｙ、ｚの各方向にそれぞれ−２３０μm 、−４２５μm 、０μm 離れた位置に設定し、かつ前記ｙ方向に対する前記プローブの光軸の角度を３７．５度に設定する
ことを特徴とする請求項７記載の光ファイバ側方入出力装置の製造方法。
【請求項９】
前記プローブの先端部に、ビームウェストの幅が１７〜３４μm に設定された集光レンズを装着したことを特徴する請求項５記載の光ファイバ側方入出力装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ファイバの側方から光信号を光ファイバ心線に入射して心線対照を行う光ファイバ側方入出力装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバケーブルを用いた通信システムでは、通信網の工事を終えた後に、光ファイバ心線に光信号を伝送させて光ファイバ網の断線の有無を調べ、断線がないことを確認したのちサービスの提供を開始している。光ファイバへの光信号の入力及び光ファイバから出力される光信号の受光は、伝送装置間を接続している光ファイバの一部を切断してコネクタを取り付け、このコネクタを用いて実施することが一般的だった。しかし、光ファイバを切断することは加入者へのサービスを止めることになるため、事前に加入者に対しサービスの停止を説明することが必要となり、工期が長くなる。もし、光ファイバを切断することなく工事を行うことができれば、加入者への事前の説明が不要になるため、工事期間の短縮が期待できる。また、工事中に光ファイバを切断しなくて済むことで、工事期間中においても加入者へのサービスを維持することができる。
【０００３】
そこで、光ファイバを切断することなく光信号を光ファイバに入出力する技術として、既設の光ファイバ（被入力側光ファイバ）に曲げを与え、この曲げ部位に側面から別の光ファイバ（プローブ光ファイバ）を対向させ、当該プローブ光ファイバの先端部から光信号を入射すると共に、被入力側光ファイバから出射される光信号をプローブ光ファイバの先端部で受光する技術が検討されている。
【０００４】
例えば、光ファイバの側方から光信号を入射するために、先ず光ファイバを曲げ保持具に固定すると共に当該光ファイバの両端をホルダで固定することにより光ファイバに曲げ部を形成する。そして、光ファイバの曲げ部の側方位置に入出射用光ファイバ（プローブ光ファイバ）を配置して光信号を光ファイバに入射すると共に、光ファイバから出射される光信号をプローブ光ファイバで受光する手法が提案されている（例えば非特許文献１を参照）。
【０００５】
また、円柱状の第１のブロックと半円柱状の凹曲面が形成された第２のブロックを用意して、これらのブロック間に既設光ファイバを凹状に曲げられた状態に挟み込み、かつ第２のブロック内に設けた空隙部にプローブ光ファイバを挿入してその先端部を上記既設光ファイバの曲げ部位に近接対向させることにより、光信号の入出射を行う手法も提案されている（例えば非特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】納戸、「光ファイバ側方入出射法」、光ファイバ応用技術技報、信学技報、vol. 111, no. 69, OFT2011-3，pp. 11-14．
【非特許文献２】廣田、川野、真保、納戸、本田、真鍋、「側方光入力技術を用いた心線対照送信部の検討」、光ファイバ応用技術技報、OFT2012-79，pp55-58．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、非特許文献１に記載された手法では、光ファイバを曲げた状態で固定保持するために曲げ保持具とホルダが必要となるため、装置の大型化を招く。また、非特許文献２に記載された手法では、凹曲面が形成された第２のブロック内に予め空隙部を設け、この空隙部にプローブ光ファイバを内蔵した筒を固定するものとなっている。このため、上記光ファイバの曲げ部に対するプローブ光ファイバのアライメント精度が、第２のブロックに設けた空隙部とプローブ光ファイバを内蔵した筒の相対的な加工精度に左右される。しかし、既存の加工技術では上記加工精度のばらつきの発生が避けられず、要求されるアライメント精度を得ることが困難である。
【０００８】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、部品の加工精度にばらつきがあっても、光ファイバの曲げ部に対するプローブ光ファイバのアライメント精度を常に要求される精度に保持できるようにした光ファイバ側方入出力装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の態様を以下に述べる。  
（１）先ず第１のブロックに形成された湾曲凹部と、第２のブロックに形成された上記湾曲凹部と形状が対応する湾曲凸部との間に、既設の光ファイバを挟み込むことにより、当該既設の光ファイバに対し所定の曲げ部を形成する。次に、上記第１のブロックに形成された空隙部にプローブを挿入すると共に、当該プローブと上記空隙部内壁との間に粘性が所定値以下の硬化樹脂を充填し、この状態で上記光ファイバの曲げ部に対する上記プローブ先端部の位置合わせを行い、この位置合わせが終了した状態で上記硬化樹脂を硬化させる。
【００１０】
（２）先ず第１のブロックに形成された湾曲凹部と第２のブロックに形成された上記湾曲凹部と形状が対応する湾曲凸部との間に上記光ファイバを挟み込むことにより、当該既設の光ファイバに対し所定の曲げ部を形成する。次に、プローブに硬化樹脂を塗布し、上記第１のブロックに形成された誘導溝に上記硬化樹脂が塗布されたプローブを挿入し、当該プローブの先端部を停止部に当接するまで移動させることにより、上記光ファイバの曲げ部に対するプローブ先端部の位置を粗調整する。続いて、上記粗調整の終了後、上記誘導溝内で上記光ファイバの曲げ部に対するプローブ先端部の位置を微調整し、この微調整の終了後に上記硬化樹脂を硬化させる。
【００１１】
（３）（１）又は（２）において、上記硬化樹脂として粘性が所定値以下の液体状の光硬化樹脂を用い、上記位置調整の終了後に、上記光硬化樹脂に対し所定波長の光を照射することにより当該光硬化樹脂を硬化させる。
【００１２】
（４）（３）において、上記第１のブロックを透光性を有する部材により構成し、上記位置調整の終了後に、上記第１のブロックの外部から当該第１のブロックを通して上記光硬化樹脂に対し所定波長の光を照射する。
【００１３】
（５）（１）又は（２）において、上記プローブを、プローブ用光ファイバと、当該プローブ用光ファイバの先端部に設けたレンズにより構成し、上記プローブ用光ファイバから出射された光信号を上記レンズにより集光して上記光ファイバの曲げ部に入射すると共に、上記光ファイバの曲げ部から漏洩した光を集光して上記プローブ用光ファイバに入射する。
【００１４】
（６）（１）又は（２）において、上記第１のブロックに形成された湾曲凹部の面に、上記既設の光ファイバの配置位置を決めるための溝を形成する。
【００１５】
（７）（１）又は（２）において、上記光ファイバに対し所定の曲率で曲げ部を形成する工程は、当該曲げ部の外周部に、上記光ファイバから漏洩する光信号の漏洩量が所定量以上となる複数の光漏洩領域を形成し、上記光ファイバの曲げ部に対する上記プローブ先端部の位置合わせを行う工程は、上記形成された複数の光漏洩領域の何れか１つに上記プローブ先端部の位置合わせを行う。
【００１６】
（８）（７）において、上記光ファイバに対し所定の曲率で曲げ部を形成する工程は、上記光ファイバの光軸方向をｘ方向、当該ｘ方向と直交する方向をｙ方向、当該ｘ及びｙ方向と直交する方向をｚ方向とするとき、上記光ファイバを上記ｙ方向に曲率半径２mmで９０度に曲げて曲げ部を形成し、上記光ファイバの曲げ部に対する上記プローブ先端部の位置合わせを行う工程は、上記曲げ部の頂点における光ファイバの軸心を原点と定義し、上記プローブ先端部の位置を、上記原点から上記ｘ、ｙ、ｚの各方向にそれぞれ−２３０μm、−４２５μm、０μm離れた位置に設定し、かつ上記ｙ方向に対する上記プローブの光軸の角度を３７．５度に設定する。
【００１７】
（９）（５）において、上記プローブの先端部に、ビームウェストの幅が１７〜３４μmに設定された集光レンズを装着する。
【発明の効果】
【００１８】
（１）の態様によれば、第１のブロックの空隙部内において光ファイバ曲げ部に対するプローブの位置合わせを行った後、硬化樹脂を硬化させるようにしたことで、光ファイバ曲げ部に対するプローブの位置を最適な状態に調整した上でこの調整された状態を固定することができる。このため、各部品の加工精度にばらつきがあっても、その影響を受けることなく光ファイバ曲げ部に対するプローブの位置を最適な状態に設定することが可能となる。
【００１９】
（２）の態様によれば、第１のブロックに、プローブの外径に対応して内部寸法が決められた誘導溝と、当該光ファイバ曲げ部との間の間隔を規定する停止部が形成され、プローブを誘導溝に先端が停止部に当接するまで挿入することで祖調整が行われ、続いて誘導溝内でプローブの位置が微調整される。このため、光ファイバ曲げ部に対するプローブの位置を短時間にかつ高精度に調整することが可能となる。そして、この調整後に硬化樹脂を硬化させることで、上記位置調整後のプローブの位置を安定的に固定することができ、これにより高精度の心線対照を行うことが可能となる。
【００２０】
（３）の態様によれば、粘性が所定値以下の液体状の光硬化樹脂を用いることで、プローブの位置調整を、光硬化樹脂の粘性の影響を支障のない程度に抑えて、円滑かつ精度良く行うことが可能となる。
【００２１】
（４）の態様によれば、第１のブロックを透光性を有する部材により構成することで、第１のブロックの外部から当該第１のブロックを通して光硬化樹脂に対し硬化のための光を照射することが可能となる。
【００２２】
（５）の態様によれば、プローブ用光ファイバの先端部にレンズを設けたことで、プローブ用光ファイバから出射された光信号はレンズにより焦点が絞られて光ファイバの曲げ部に入射され、また光ファイバの曲げ部から漏洩した光はレンズにより集光されてプローブ用光ファイバに入射される。このため、光ファイバの曲げ部とプローブとの間の結合効率を高く維持することができる。
【００２３】
（６）の態様によれば、第１のブロックに形成された湾曲凹部の面に、既設の光ファイバの配置位置を決めるための溝が形成されたことで、この溝に沿って光ファイバを配置することが可能となり、これにより光ファイバの位置を簡単かつ精度良く行うことが可能となる。
【００２４】
（７）の態様によれば、曲げ部の外周部に形成される、光信号の漏洩量が所定量以上となる複数の光漏洩領域の何れか１つに、プローブ先端部の位置合わせが行われる。このため、光ファイバに形成された曲げ部に対するプローブの光結合効率を高く設定することが可能となる。
【００２５】
（８）光ファイバを曲率半径２mmで９０度に曲げて曲げ部を形成した場合に、結合効率が最も高くなる条件を満たす状態にプローブ先端部を配置することが可能となる。
【００２６】
（９）プローブ先端部に集光レンズを装着する場合に、ビームウェストの幅が１７〜３４μm に設定されたレンズを用いることで、光ファイバの曲げ部に対するプローブの光結合効率を高く保持することができる。
【００２７】
すなわちこの発明によれば、部品の加工精度にばらつきがあっても、光ファイバの曲げ部に対するプローブ光ファイバのアライメント精度を常に要求される精度に保持できるようにした光ファイバ側方入出力装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る光ファイバ側方入出力装置の製造方法の説明に用いる、凹型ブロック及び凸型ブロックの構造を示す図。
【図２】図１に示した凹型ブロック及び凸型ブロックを用いた光ファイバの挟み込み工程を示す図。
【図３】図１に示した凹型ブロックの空隙内へのプローブの設置工程と漏洩光の受光動作の一例を示す図。
【図４】図３に示すプローブ設置工程において使用されるプローブ軸及びプローブ角度の定義を示す図。
【図５】ＵＶ硬化樹脂を用いたプローブの固定工程を示す図。
【図６】この発明の第２の実施形態に係る光ファイバ側方入出力装置の製造方法において、凹型ブロック内に形成したプローブ誘導溝とプローブストッパ部の構成を示す図。
【図７】図６に示した製造方法における、プローブの準備と凹型ブロックへの挿入工程を示す図。
【図８】図６に示した製造方法における、ＵＶ光を用いた固定工程を示す図。
【図９】この発明の第３の実施形態に係る光ファイバ側方入出力装置の製造方法において、シングルモードファイバとＧＲＩＮレンズを用いたプローブの挿入工程を示す図。
【図１０】ＵＶ樹脂中でプローブを移動させた場合にプローブが受ける影響を示す図。
【図１１】ＵＶ硬化樹脂の粘性をパラメータとしたときのプローブ移動量とプローブ位置の制御性及び撓み量との関係を示す図。
【図１２】ファイバ心線の曲げ部からの漏洩光の計算結果例を示す図。
【図１３】図１２に示した計算結果に基づくプローブの設置位置の例を示す図。
【図１４】凹型ブロック内に形成されるプローブ誘導溝の最適幅の計算結果を示す図。
【図１５】光ファイバの曲げ部からの信号光の漏洩分布の一例を示す図。
【図１６】プローブの先端部の最適な配置位置の計算結果を示す図。
【図１７】プローブの角度に対する結合効率の計算結果を示す図。
【図１８】漏洩エリアＥ１におけるプローブの配置位置を示す図。
【図１９】漏洩エリアＥ２におけるプローブの配置位置を示す図。
【図２０】レンズ付きシングルモードファイバにより形成されるビームウェストを示す図。
【図２１】ビームウェストの幅の異なる３種類のプローブを使用したときの、測定位置Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３における結合効率の測定結果を、シングルモードファイバのみを使用した場合の結合効率と対比して示した図。
【図２２】プローブの３次元方向におけるトレランス測定結果の一例を示す図。
【図２３】ビームウェストを異ならせた場合の測定位置ごとの結合効率（−２０dB以上）の測定結果を示す図。
【図２４】波長が１，３１０nm、１，４９０nm、１，５５０nmのときの許容される結合効率の測定結果の一例を示す図。
【図２５】光ファイバの曲げ部に対するプローブの長手方向（光軸方向）の距離と結合効率との関係を示す図。
【図２６】この発明の実施形態における光側方入出力技術を適用したＯＬＴ切替工事の工事前の状態を示す図。
【図２７】この発明の実施形態における光側方入出力技術を適用したＯＬＴ切替工事の第１の手順を示す図。
【図２８】この発明の実施形態における光側方入出力技術を適用したＯＬＴ切替工事の第２の手順を示す図。
【図２９】この発明の実施形態における光側方入出力技術を適用したＯＬＴ切替工事の第３の手順を示す図。
【図３０】この発明の実施形態における光側方入出力技術を適用したＯＬＴ切替工事の工事終了後の状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。  
［第１の実施形態］
（構造）
図１は、この発明の第１の実施形態に係る光ファイバ側方入出力装置の凹型ブロック及び凸型ブロックの構造を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。
【００３０】
凹型ブロック１は、所定の厚さを持った樹脂ブロック本体１１を備える。樹脂ブロック本体１１は、紫外線（ＵＶ）光を透過するための透光性を有したもので、例えばアクリル樹脂により構成される。なお、凹型ブロック１は樹脂の代わりにガラスを用いて構成してもよい。
【００３１】
樹脂ブロック本体１１の上面には、半円柱状の凹曲面部１２が形成されている。この凹曲面部１２は、既設の光ファイバに曲げ部を形成するためのもので、曲率が光ファイバに形成すべき曲げ部の曲率に対応して予め定められている。また、凹型ブロック１の凹曲面部１２の底部には図３（ｂ）に示すように案内溝１４が形成されている。案内溝１４は、Ｖ字型の溝の底部にＵ字型の溝を形成したもので、このＵ字型の溝の径は光ファイバ３の外径より若干大きな値に設定される。この案内溝１４は、凹型ブロック１と後述する凸型ブロック２により光ファイバ３を挟み込む際に、当該光ファイバの位置を規定するために用いられる。
【００３２】
さらに、樹脂ブロック本体１１の底面には空隙部１３が設けられている。この空隙部１３は、縦横の寸法が後述するプローブの径より十分大きく設定され、これにより空隙部１３内でプローブの位置を自在に調整できるようになっている。また空隙部１３の最奥部の位置は、上記凹曲面部１２から一定の距離を隔てるように設定される。これはプローブの先端部が光ファイバ曲げ部に直接接触しないようにするためである。
【００３３】
一方、凸型ブロック２は上記凹型ブロック１と同様に樹脂ブロックからなり、先端部が半円柱状に突出形成されている。この半円柱状の突出部２１は、その径が上記凹型ブロック１の凹曲面部１２の径より光ファイバの外径に相当する分だけ小さな値に設定されている。すなわち、凸型ブロック２の突出部２１と上記凹型ブロック１の凹曲面部１２との間で光ファイバを挟み込むことで、光ファイバを曲げることができるようになっている。
【００３４】
（製造方法）
次に、第１の実施形態に係る光ファイバ側方入出力装置の製造方法を説明する。  
（１）光ファイバの挟み込み工程
図２は、挟み込み工程を示す図である。先ず、既設の光ファイバ（光ファイバ心線）３を凹型ブロック１の凹曲面部１２上に渡した状態で配置し、この状態で凸型ブロック２の半円柱状の突出部２１を、光ファイバ３を挟んだ状態で上記凹型ブロック１の凹曲面部１２に押圧する。またこのとき、図３（ｂ）に示すように凹型ブロック１の凹曲面部１２の底部には案内溝１４が形成されているため、上記光ファイバ３は上記押圧操作により上記案内溝１４内に入り込む。
【００３５】
かくして、光ファイバ３は上記凹型ブロック１の凹曲面部１２に沿って曲げられ、これにより光ファイバ３には半円弧状の曲げ部３０が形成される。この曲げ部３０の半径は上記凹型ブロック１の凹曲面部１２の径により規定される。また、光ファイバ３は上記案内溝１４内に入り込むため、光ファイバ３に捻れや蛇行等が発生することは防止され、これにより曲率の精度を高くかつ形状の安定した曲げ部３０を形成することが可能となる。上記案内溝１４は、光ファイバ曲げ部３０に対するプローブの位置合わせを高精度に行う上で重要な役割を果たす。この役割の位置合わせ工程において述べる。
【００３６】
以上のように光ファイバ３に曲げ部３０を形成すると、光ファイバ３により伝搬される光信号Ｌが上記曲げ部３０から例えば図３（ａ），（ｂ）のＬf に示すように漏洩する。この漏れ光Ｌf をプローブで受光することで、光信号Ｌをコネクタを使わないで計測することが可能となる。
【００３７】
（２）プローブの位置合わせ工程
図３及び図４はプローブの位置合わせ工程を説明するためのもので、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′矢視断面図である。  
先ず凹型ブロック１の空隙部１３内にプローブ４を挿入する。プローブ４はプローブ本体の先端部に光ファイバを融着することにより光信号の入出射を可能にしたもので、プローブ本体の基端側は図示しない計測器に接続される。
【００３８】
プローブ４により光信号を効率良く受光するには、光ファイバ３の曲げ部３０とプローブ４との位置関係を高精度に調整することが要求される。この位置合わせは、上記凹型ブロック１の凹曲面底部に形成した案内溝１４と、凹型ブロック１に形成した空隙部１３内の余剰空間を利用して行われる。
【００３９】
先ず案内溝１４の役割について述べる。光ファイバ３を凹型ブロック１、凸型ブロック２の二つで挟み込むとき、凹凸構造で挟み込むために光ファイバ３の曲げ形状は安定する。しかし、挟むたびに光ファイバ３に捻れや蛇行等が発生することがあり、図４に示すように凹型ブロック１の奥行き（Ｚ軸）方向の曲げに対して一定にならない可能性があり不安定となる。しかし、図３（ｂ）に示すように凹型ブロック１の凹曲面底部には案内溝１４が形成され、挟み込み工程において光ファイバ３がこの案内溝１４内に入り込む。このため、光ファイバ３の捻れや蛇行が発生しなくなり、これにより凹型ブロック１の奥行き（Ｚ軸）方向の位置が一定となって安定する。
【００４０】
次に、空隙部１３の役割について述べる。この空隙部１３はプローブ４側の位置合わせに用いる。先ず凹型ブロック１内に形成された空隙部１３内に、プローブ４を挿入する。光ファイバ３に形成された曲げ部３０から漏洩光Ｌf が出射されるため、この漏洩光Ｌf を効率良く受光できるようにプローブ４側の位置を調整する。
【００４１】
プローブ４の位置はプローブ４を位置合わせ機構５に装着することにより行われる。位置合わせ機構５は、図４（ａ），（ｂ）に示したＸ，Ｙ，Ｚ軸と、当該Ｙ軸に対するプローブ４の光軸の角度θ，φを調整する機能を有する。したがって、例えばプローブ４により受光された漏洩光Ｌf の受光レベルを計測器で監視して、当該受光レベルが最大となるように、位置合わせ機構５により空隙部１３内の余剰空間を利用してプローブ４の上記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸と角度θ，φを調整する。このようにすることで、上記光ファイバ３の曲げ部３０に対するプローブ４の位置合わせを行うことが可能となる。
【００４２】
なお、上記位置合わせ機構５におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸と角度θ，φの調整は、計測器により漏洩光Ｌf の受光レベルを見ながらマニュアル操作で行ってもよいし、計測器により検出された受光レベルを位置合わせ機構５に帰還入力し、位置合わせ機構５により上記受光レベルが最大になるように予め設定した手順で上記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸と角度θ，φを制御するように構成してもよい。
【００４３】
図１２は、コア３１、クラッド３２及び被覆３３により構成されるシングルモード光ファイバ３を曲げ、その曲げ部３０から漏洩する光Ｌf の計算結果の一例を示すものである。漏洩光Ｌf は、およそ幅２００μm で光ファイバ３の被覆３３から漏れ出すことが計算結果より判明した。
【００４４】
また、図１３は光ファイバ３の曲げ部３０に対するプローブ４の先端部の配置位置の計算結果の一例を示すものである。プローブ４の先端部を光ファイバ３の曲げ部３０に接触させるとプローブ４の先端部が破損するおそれがある。そのため、プローブ４の先端部は先に述べたように光ファイバ３の曲げ部３０から一定の距離だけ離間する位置に配置される。図１３では、プローブ４の先端部を曲げ部３０から２００μm 離間した位置に配置した場合を示すもので、この場合においてもプローブ４の先端部における漏洩光Ｌf の幅はほぼ２００μmを維持できる。このときプローブ４の先端部の外径は１２５μm なので、位置調整によりプローブ４の先端部の全域を上記漏洩光Ｌf の幅内に収容することが可能となる。
【００４５】
ところで、上記光ファイバ３の曲げ部３０に対するプローブ４の先端部の配置位置には、以下のような最適位置が存在することを本発明者は見出した。  
すなわち、図２に示したように光ファイバ３に信号光を遮断するべく半円弧状の曲げ部３０を形成すると、当該曲げ部３０において信号光の流通は遮断されて漏洩するが、その漏洩分布は均一にならず漏洩密度の高いエリアが複数箇所形成される。例えば、２５ｄＢの曲げ損失を発生させるべく、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）を曲率半径２mmで９０度に曲げた場合、図１５に示すように漏洩光が密になる３つのエリアＥ１，Ｅ２，Ｅ３が形成される。これらの漏洩エリアＥ１，Ｅ２，Ｅ３ではそれ以外のエリアに比べ大きい受光強度が得られる。したがって、これらの漏洩エリアＥ１，Ｅ２，Ｅ３にプローブ４の先端部を配置すれば、信号光の送受信を効率良く行うことが可能となる。
【００４６】
そこで本発明者は、光線光学計算用のアプリケーション・プログラムを用いて、上記曲率半径２mmで９０度に曲げた場合に形成される３つのエリアＥ１，Ｅ２，Ｅ３に対するプローブ４先端部の最適位置を、曲げ部３０の頂点におけるコア３ａの中心を原点とする３次元座標（ｘｙｚ座標）を定義して試算したところ、図１６に示すような計算結果が得られた。なお、上記３つのエリアＥ１，Ｅ２，Ｅ３における漏洩光の受光強度はＥ１＞Ｅ２＞Ｅ３であり、このうちエリアＥ３は受光度が小さく、プローブ４との間で十分な結合効率を得ることができないため、試算対象から除外した。
【００４７】
また、例えば上記エリアＥ１にプローブ４の先端部を配置した場合の、当該プローブ４の光軸の上記ｙ軸に対する角度θと結合効率との関係を測定したところ、結合効率が最大となる角度が見出された。図１７はその測定結果の一例を示すもので、同図の例では最適角度は３７．５度となった。
【００４８】
以上の計算結果に基づいて、漏洩エリアＥ１を利用する場合には、上記３次元座標空間においてプローブ４の先端部をｘ１＝−２３０μm 、ｙ１＝−４２５μm 、ｚ１＝０μm に配置すると共に、ｙ軸に対するプローブ４の光軸の角度θ１を３７．５度となるように設定する。図１８はこのときのプローブ４の配置位置を示すものである。
【００４９】
また、漏洩エリアＥ２を利用する場合には、上記３次元座標空間においてプローブ４の先端部をｘ２＝−１００μm 、ｙ２＝−２００μm 、ｚ１＝０μm に配置すると共に、ｙ軸に対するプローブ４の光軸の角度θ２を上記３７．５度より多少大きな角度となるように設定する。図１９はこのときのプローブ４の配置位置を示すものである。
【００５０】
（３）プローブの固定工程
上記プローブ４の位置合わせが終了すると、当該プローブ４の位置を凹型ブロック１の空隙部１３内で固定する必要がある。このプローブ４の固定処理は以下のように行われる。図５はこのプローブ４の固定工程を説明するための図である。  
すなわち、凹型ブロック１の空隙部１３内には、先に述べた位置合わせ工程を行う前に、図５に示すように紫外線（ＵＶ）硬化樹脂６を充填しておく。そして、このＵＶ硬化樹脂６が充填された空隙部１３内にプローブ４を挿入し、光ファイバ３の曲げ部３０に対する位置合わせを行う。この位置合わせの方法は上記（２）に述べた通りである。
【００５１】
ところで、上記したようにＵＶ硬化樹脂６が充填された状態でプローブ４の位置合わせを行うと、ＵＶ硬化樹脂６の粘性によってはＵＶ硬化樹脂６内で抵抗が生じ、例えば図１０（ｂ）に示すようにプローブ４の先端部が撓んで、位置合わせ精度の低下や作業効率の低下を招くおそれがある。正確な配置を要求されるプローブ４に対し、この撓みは光ファイバ３の曲げ部３０とプローブ４との結合効率を低下させる要因となる。そのため、ＵＶ硬化樹脂６としては、上記位置合わせ工程においてプローブ４に撓みが生じない範囲の粘性を持つ接着剤を使用するのが望ましい。
【００５２】
なお、ＵＶ硬化樹脂の粘性によるプローブ４の撓みの検証は以下のように行った。すなわち、先ずプローブ４の位置を光ファイバ３の曲げ部３０に対するプローブ４の結合効率が最も高くなる位置に調整する。この状態で、プローブ４を移動させる。このときの移動距離をＸ1 とする。つまり、プローブ４を距離Ｘ1 移動させるため、プローブ４の結合効率は低下する。その後、反対方向にＸ1 移動させると元の位置にプローブ４が戻る。プローブ４を戻した時に、プローブ４が移動する前に得られていた結合効率と同じ結合効率が得られれば、プローブ４は撓んでいないと見なすことができる。
【００５３】
図１１は、プローブ４に外径１２５μm の石英ガラス製のシングルモード光ファイバを用い、プローブ４の先端から光軸方向に７mmの範囲がＵＶ硬化樹脂６に接する場合の、プローブ４の移動量とプローブ位置の制御性及びたわみ量との関係を示したものである。なお、プローブ４の先端から位置合わせ機構５までの距離は１４mmに設定している。
【００５４】
同図に示すように、粘性を低くした３５〜３００mm2/S のＵＶ硬化樹脂では、プローブ４を０．５mm移動させても、移動の前後での結合効率は同じであるため、光学的な観点ではプローブ４の撓みは確認できなかった。一方、粘性が３０００mm2/S 又は４０００mm2/Sのように高くなると、プローブ４の移動の前後で結合効率が変化し、プローブ４を元の位置に戻しても結合効率は回復しない。これは、プローブ４を粘性が高いＵＶ硬化樹脂内で移動させたため、プローブ４の先端が撓んで元の位置に戻らず、結合効率が低下したままになるためである。以上のことから、ＵＶ硬化樹脂６としては粘性が３００mm2/S 以下の液体接着剤が好適であることが確認された。
【００５５】
上記プローブ４の位置合わせが終了すると、次に上記凹型ブロック１の空隙部１３に充填されているＵＶ硬化樹脂６に対し、ＵＶ光源７からＵＶ光を照射する。このとき、上記凹型ブロック１にはアクリル樹脂等の透光性のある部材が用いられている。このため、上記ＵＶ光の照射は上記凹型ブロック１の外部から当該凹型ブロック１を通して行うことができる。かくして、上記空隙部１３内のＵＶ硬化樹脂６は硬化し、これにより空隙部１３内におけるプローブ４の位置は固定される。
【００５６】
（効果）
以上詳述したように第１の実施形態では、先ず凹型ブロック１に形成した凹曲面部１２と凸型ブロック２の突出部とにより光ファイバ３を挟み込むことで光ファイバ３に曲げ部３０を形成し、続いて凹型ブロック１に形成した空隙部１３にＵＶ硬化樹脂６を充填し、この状態で空隙部１３にプローブ４を挿入して上記曲げ部３０に対する位置合わせを行い、最後に上記凹型ブロック１の外部から当該凹型ブロック１を通して上記空隙部１３内のＵＶ硬化樹脂６に対しＵＶ光を照射し、これによりＵＶ硬化樹脂６を硬化させて空隙部１３内におけるプローブ４の位置を固定するようにしている。
【００５７】
したがって、光ファイバ曲げ部３０に対するプローブ４の位置を最適な状態に調整した後にこの調整された位置でプローブ４を固定することができる。このため、各部品の加工精度にばらつきがあっても、その影響を受けることなく光ファイバ曲げ部３０に対するプローブ４の位置を最適な状態に設定することが可能となる。
【００５８】
また、ＵＶ硬化樹脂６として粘性が３００mm2/S以下の液体型硬化樹脂を用いることで、プローブ４の位置調整を、ＵＶ硬化樹脂６の粘性の影響を低く抑えて、円滑かつ精度良く行ことが可能となる。
【００５９】
さらに、凹型ブロック１を透光性を有する部材により構成したことで、空隙部１３内のＵＶ硬化樹脂６に対し凹型ブロック１の外部から当該凹型ブロック１を通してＵＶ光を照射することができ、これによりプローブ４の固定を簡単に行うことが可能となる。
【００６０】
さらに、凹型ブロック１の凹曲面部１２の底部に光ファイバ３用の案内溝１４を形成したことにより、光ファイバ３の曲げ部３０を捩れや蛇行を生じさせることなく安定な形状に固定することができる。
【００６１】
さらに、光ファイバを半円弧状に湾曲させることにより形成される漏洩光の高密度エリアＥ１，Ｅ２，Ｅ３のうち、特に密度が高くなるエリアＥ１，Ｅ２にプローブ４の先端部を配置し、かつ結合効率が最大となるようにプローブ４の光軸の角度θを設定したことによって、プローブ４を光ファイバ３との結合効率が最適な状態となるように配置することができる。
【００６２】
［第２の実施形態］
プローブ４の位置調整に最も手間がかかるのは、幅２００μm の漏れ光Ｌf の出射空間領域以外の位置にプローブ４の初期位置を設定した場合である。この場合、プローブ４では微弱な光しか受光できないため、プローブ４を最適な位置にするまで多くの時間がかかる。したがって、位置合わせを能率良く行うには、プローブ４の先端部の初期位置を幅２００μm の漏れ光Ｌf の出射空間領域中に配置できるようにすることが必要である。
【００６３】
そこで、この発明の第２の実施形態は、先ずプローブの初期位置を規定する構造を備えたプローブ誘導溝を凹型ブロック内に形成し、ＵＶ硬化樹脂を塗布したプローブを上記プローブ誘導溝に挿入することでプローブの位置の祖調整を行い、続いて上記プローブ誘導溝内の余剰領域を利用してプローブの微調整を行うことで、光ファイバ曲げ部に対するプローブの位置合わせを行う。そして、最後に上記ＵＶ硬化樹脂に対しＵＶ光を照射して上記プローブ誘導溝内におけるプローブの位置を固定するようにしたものである。
【００６４】
（構造）
図６は、この発明の第２の実施形態に係る光ファイバ側方入出力装置の凹型ブロック１０の構造を示す図である。凹型ブロック１０の底面には、光ファイバ３の曲げ部３０が形成される凹曲面部１２に向けてプローブ誘導溝１５が形成してある。このプローブ誘導溝１５は断面が長方形状をなし、その内部寸法がプローブ４の外径より一定量だけ大きくなるように設定されている。これによりプローブ誘導溝１５の内壁とプローブ４の周面との間には上記一定量の余剰領域（隙間）が形成される。この隙間は、プローブ４の位置の微調整を行う領域として使用される。
【００６５】
また、上記プローブ誘導溝１５の最新部には、プローブストッパ部１６が形成されている。このプロープストッパ部１６の形成位置は、上記凹型ブロック１０の凹曲面部１２から一定距離離間した位置に設定されている。このプロープストッパ部１６は、プローブ４の先端部が光ファイバ３の曲げ部３０に対し直接接触することを避け、かつプローブ４の先端部が光ファイバ３の曲げ部３０に対し漏れ光Ｌf を十分に受光できる近さに配置されるようにする位置決めするものである。
【００６６】
（製造方法）
次に、以上のように構成された部品を用いた光ファイバ側方入出力装置の製造方法について説明する。図７及び図８はこの製造方法を説明するための図である。なお、光ファイバ３の挟み込み工程については、前述した第１の実施形態の（１）で述べたものと同じなので説明は省略する。
【００６７】
光ファイバ３の挟み込み工程が終了すると、次に図７（ａ）に示すようにプローブ４の先端部にＵＶ硬化樹脂６１を塗布し、このＵＶ硬化樹脂６１が塗布されたプローブ４を、図７（ｂ）に示すように凹型ブロック１０に形成されたプローブ誘導溝１５に、プローブ４の先端部がプローブストッパ部１６に当接するまで挿入する。
【００６８】
そして、プローブ４を位置合わせ機構５に装着し、プローブ４により受光された漏洩光Ｌf の受光レベルを計測器で監視しながら、当該受光レベルが最大となるように、位置合わせ機構５によりプローブ４の位置を調整する。このとき、プローブ４の光軸方向の位置についてはプローブ４の先端部をプローブストッパ部１６に当接させたことで既に調整済である。このため、ここではプローブ誘導溝１５内の隙間において、プローブ４の光軸と直交する方向と光軸の角度をそれぞれ調整する。このようにすることで、上記光ファイバ３の曲げ部３０に対するプローブ４の位置合わせを行うことが可能となる。
【００６９】
ところで、プローブ４の位置調整に最も手間がかかるのは、漏洩光Ｌf の２００μm 幅の範囲外にプローブ４を設置した場合である。これは、プローブ４で微弱な光しか受光できないため、プローブ４を最適な位置にするまで非常に時間がかかるからである。図１４はプローブ誘導溝１５に対する位置調整のし易さをグラフ化して示したものである。同図に示すようにプローブ誘導溝１５の溝幅が漏洩光Ｌf の幅２００μm 以下の場合に、良好な作業性が得られることが確認された。
【００７０】
従って、プローブ誘導溝１５の溝幅は、当該プローブ誘導溝１５へのプローブ４の挿入の容易性も考慮して、漏洩光Ｌf の幅２００μm と同一値に設定する。このようにすると、プローブ４をプローブ誘導溝１５に挿入するだけで、プローブ４は初めから漏洩光Ｌfを大きなレベルで受光することができる。このため、プローブ４の位置調整の時間と手間を大幅に軽減することができる。
【００７１】
最後に、図８に示すように上記プローブ４の基端部をＵＶ光源７に接続し、このＵＶ光源７から発生されたＵＶ光をプローブ４を介してその先端部に塗布されているＵＶ硬化樹脂６１に照射する。すなわち、ＵＶ硬化樹脂６１に対するＵＶ光の照射は、プローブ４を通して行うことができる。かくして、プローブ４とプローブストッパ部１６との間に介在するＵＶ硬化樹脂６１は硬化し、これによりプローブ誘導溝１５内におけるプローブ４の位置は固定される。
【００７２】
（効果）
以上述べたように第２の実施形態では、凹型ブロック１０の底面に、幅が漏洩光Ｌf の幅２００μm と同一値に設定したプローブ誘導溝１５を形成すると共に、当該プローブ誘導溝１５の最深部にプローブストッパ部１６を形成する。そして、プローブ４の先端部にＵＶ硬化樹脂６１を塗布した後、このプローブ４を上記プローブ誘導溝１５にプローブストッパ部１６に当接するまで挿入したのち位置調整を行う。そして、この位置調整終了後に、凹型ブロック１０の外部から上記ＵＶ硬化樹脂６１に対しＵＶ光を照射して当該ＵＶ硬化樹脂６１を硬化させ、これによりプローブ４の位置を固定するようにしている。
【００７３】
したがって、プロープ４をプローブ誘導溝１５に先端がプローブストッパ部１６に当接するまで挿入するだけで、プローブ４の光軸方向及び光軸と直交する方向の位置の祖調整が行われ、続いてプローブ誘導溝１５内でプローブ４の位置が微調整される。このため、光ファイバ曲げ部３０に対するプローブ４の位置を短時間にかつ高精度に調整することが可能となる。そして、この位置調整終了後にＵＶ硬化樹脂６１を硬化させることで、上記位置調整後のプローブ４の位置を安定的に固定することができ、これにより高精度の心線対照を行うことが可能となる。
【００７４】
また、第２の実施形態では、プローブ４の外径と位置合わせ場所に応じて予め寸法と形成位置を規定したプローブ誘導溝１５及びプローブストッパ部１６を形成したので、プローブ４の先端部にのみＵＶ硬化樹脂６１を塗布すればよくなり、これによりＵＶ硬化樹脂６１の使用量を減らして作業の簡単化と作業時間の短縮を図ることができる。
【００７５】
［第３の実施形態］
この発明の第３の実施形態は、プローブを、シングルモードファイバの先端部にレンズを取付けた構成とし、光ファイバ曲げ部３０からの漏洩光をレンズで集光してシングルモードファイバに導くことで受光レベルを高めるようにしたものである。
【００７６】
図９は、この発明の第３の実施形態に係る光ファイバ側方入出力装置の製造方法を示す図である。同図に示すように、シングルモードファイバ４１の先端部にＧＲＩＮ（Gradient Index Lenses：屈折率分布）レンズ４２を融着し、これをプローブ４０として用いる。
【００７７】
凹型ブロック１０にプローブ４０をセットする際には、先ずプローブ４０のＧＲＩＮレンズ４２の先端面にＵＶ硬化樹脂６１を塗布し、このＵＶ硬化樹脂６１が塗布されたプローブ４０を図９に示すように凹型ブロック１０に形成されたプローブ誘導溝１５に、ＧＲＩＮレンズ４２の先端面がプローブストッパ部１６に当接するまで挿入する。このとき、凹型ブロック１０の凹曲面部１２とプローブストッパ部１６との間の間隔Ｗは、ＧＲＩＮレンズ４２の焦点距離と一致するように設定されている。
【００７８】
次に、第２の実施形態で述べた場合と同様に、プローブ４０を位置合わせ機構５に装着し、プローブ４０により受光された漏洩光Ｌf の受光レベルを計測器で監視しながら、当該受光レベルが最大となるように、位置合わせ機構５によりプローブ４０の位置を調整する。このとき、プローブ４０の光軸方向の位置についてはプローブ４０の先端部をプローブストッパ部１６に当接させたことで既に調整済である。このため、ここではプローブ誘導溝１５内の隙間において、プローブ４の光軸と直交する方向と光軸の角度をそれぞれ調整する。このようにすることで、上記光ファイバ３の曲げ部３０に対するプローブ４０の位置合わせを行うことが可能となる。
【００７９】
最後に、図８に示したように上記プローブ４０のＧＲＩＮレンズ４２の先端部に塗布されているＵＶ硬化樹脂６１に対し、ＵＶ光源７からＵＶ光を照射する。このとき、上記凹型ブロック１０にはアクリル樹脂等の透光性のある部材が用いられている。このため、上記ＵＶ光の照射は上記凹型ブロック１０の外部から当該凹型ブロック１０を通して行うことができる。かくして、プローブ４０とプローブストッパ部１６との間に介在するＵＶ硬化樹脂６１は硬化し、これによりプローブ誘導溝１５内におけるプローブ４０の位置は固定される。
【００８０】
以上詳述したように第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様にプロープ４をプローブ誘導溝１５に先端がプローブストッパ部１６に当接するまで挿入することで祖調整が行われ、続いてプローブ誘導溝１５内でプローブ４の位置が微調整される。このため、光ファイバ曲げ部３０に対するプローブ４の位置を短時間にかつ高精度に調整することが可能となる。そして、この調整後にＵＶ硬化樹脂６１を硬化させることで、上記位置調整後のプローブ４の位置を安定的に固定することができ、これにより高精度の心線対照を行うことが可能となる。
【００８１】
また、プローブ４０の外径と位置合わせ場所に応じて予め寸法と形成位置を規定したプローブ誘導溝１５及びプローブストッパ部１６を形成したので、プローブ４０の先端部にのみＵＶ硬化樹脂６１を塗布すればよくなり、これによりＵＶ硬化樹脂６１の使用量を減らして作業の簡単化と作業時間の短縮を図ることができる。
【００８２】
さらに、プローブ４０の先端部にＧＲＩＮレンズ４２を設けたことにより、プローブ４０のシングルモード光ファイバ４１から出射された光信号はＧＲＩＮレンズ４２により焦点が絞られて光ファイバ３の曲げ部３０に入射され、また光ファイバ３の曲げ部３０から漏洩した光Ｌf はＧＲＩＮレンズ４２により集光されてシングルモードファイバ４１に入射される。このため、光ファイバ３の曲げ部３０とプローブ４０との間の結合効率を高く維持することができる。
【００８３】
［第４の実施形態］
この発明の第４の実施形態は、第１の実施形態に示したシングルモードファイバからなるプローブ３の代わりに、第３の実施形態のようにシングルモードファイバ４１の先端にＧＲＩＮ（Gradient Index Lenses：屈折率分布）レンズ４２を取着したプローブ４を使用したものである。
【００８４】
ＧＲＩＮレンズ４２を用いると、出力光に図２０に示すようにビームウェストＷが形成される。ビームウェストＷを効果的に利用することで、光ファイバ３の曲げ部３０に対するプローブ４０の光結合効率を高めることが可能である。図２１は、ビームウェストＷの幅の異なる３種類のプローブを使用したときの、測定位置Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３における結合効率の測定結果を、ＧＲＩＮレンズ４２を使用せずにシングルモードファイバのみを使用した場合の結合効率と対比して示したものである。同図からも明らかなように、ＧＲＩＮレンズ４２を装着したプローブ４を用いることで結合効率を高めることが可能である。
【００８５】
一方、ＧＲＩＮレンズ４２を装着したプローブ４を用いると、光ファイバ（光ファイバ心線）３の曲げ部３０に対するプローブ４の配置位置がずれると、結合効率が著しく低下する。図２２は、図１８に示したようにプローブの先端位置を漏れエリアＥ１に配置したときの、ＧＲＩＮレンズ付きプローブ４のｘ、ｙ、ｚ各軸方向におけるトレランス測定結果の一例を示すものである。但し、光信号の波長は１，５５０nmである。
【００８６】
プローブ４と光ファイバ３の曲げ部３０との間では、光信号の強度が弱くなるため、この光信号の強度を補償するためにプローブ４の経路には一般に増幅器を配置する。しかし、現行の増幅器の性能では補償量が限られており、プローブ４と光ファイバ３の曲げ部３０との間で許容される結合効率は、波長１，３１０nmのとき−２２dB以上、波長１，４９０nmのとき−１９dB以上、波長１，５５０nmのとき−２２dB以上となる。図２４は、実際の測定結果であり、光ファイバの先端に集光性レンズ（GRINレンズ：ビームウェストＷ＝１７、２７、３４μm）を用いるときに結合効率は許容値内となり、集光性レンズを用いないときに結合効率は許容値外となる。
【００８７】
また、図２２は波長１，５５０nmのときの測定結果であり、許容される結合効率−２２dBまでの軸ずれ量をまとめると図２３のようになる。図２３は、ビームウェストＷの幅を１７μm 、２７μm 、３４μm としたとき、ｘ、ｙ、ｚ各軸方向において−２２dB以上の結合効率が得られる軸ずれ量を示したものである。図２３に示すように、ビームウェストＷの幅により許容される軸ずれ量に差が生じるが、軸当たりの最小値は±１２μm となる。また、波長１，３１０nm、波長１，４９０nmのときも同様の傾向となる。上記許容される軸ずれ量の最小値を満たすための軸合わせは、市販の高精度マイクロメータを用いることで十分可能である。
【００８８】
また、図１８に示したようにプローブの先端位置を漏れエリアＥ１に配置したときの、プローブ４の長手方向（光軸方向）の位置に対する結合効率の変化を計算した結果を図２５に示す。この図２５から明らかなように、プローブ４を長手方向に移動させた場合、３００μm までならば結合効率はほぼ一定値を維持できる。すなわち、プローブ４の長手方向の配置位置は、原点に対し±１５０μm の範囲内で許容される。また、ＧＲＩＮレンズ４２を装着したプローブ４を用いる場合、ビームウェストＷのサイズは１７〜３４μm が適当である。
【００８９】
［その他の実施形態］
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、第３の実施形態ではＧＲＩＮレンズ４２を用いたが、レンズを用いずにそのままシングルモードファイバ４１や、ＧＩ（グレーテッドインデックス）ファイバを用いることも可能である。これらのファイバはそれ自体が集光機能を持たないため、当該ファイバの先端面を光ファイバ３の曲げ部３０に近づけた方がより結合効率が良くなる。従って、図９に示した凹曲面部１２とプローブストッパ部１６との間の間隔Ｗを凹型ブロック１０が破損しない程度まで薄くすることが望ましい。
【００９０】
また、第１の実施形態では、空隙部１３内にＵＶ硬化樹脂６を充填した後プローブ４を挿入するようにした。しかし、それに限らず、空隙部１３内に先ずプローブ４を挿入して大まかな位置合わせを行った後、ＵＶ硬化樹脂６を充填し、しかる後プローブ４の微調整を行うようにしてもよい。
【００９１】
その他、凹型ブロック及び凸型ブロックの形状、材料、硬化樹脂の種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。  
要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００９２】
［上記各実施形態に係る光ファイバ側方入出力装置の適用例］
上記各実施形態に係る光ファイバ側方入出力装置は、例えばＯＬＴ（Optical Line Terminal）の切替工事を行う場合に使用される。以下にその使用例を説明する。
【００９３】
いま、図２６に示すようにＯＮＵ（Optical Network Unit）１００に対し現用光ケーブル３００を介して旧ＯＬＴ２００が接続されているものとする。この状態で、新たなＯＬＴ（新ＯＬＴ）５００と、先端にプローブ４００を装着しかつ経路途中に増幅器７００を介挿した迂回ケーブル６００と、新規光ケーブル８００を用意し、迂回ケーブル６００の他端に新ＯＬＴ５００を接続する。このとき、新ＯＬＴ５００と旧ＯＬＴ２００との間では光信号の送受信タイミングの同期を予め確立しておく。
【００９４】
先ず、図２７に示すように現用光ケーブル３００の光ファイバ心線の一部に曲げ部３１０を形成する。この曲げ部３１０により損失が発生するため、旧ＯＬＴ２００から現用光ケーブル３００へ送信された光信号はＯＮＵ１００に届かなくなる。そこで、事前に現用光ケーブル３００の曲げ部３１０に対し、プローブ４００の先端部を第１乃至第４の実施形態のいずれかの方法を用いて位置合わせして配置する。この結果、新ＯＬＴ５００とＯＮＵ１００との間が接続され、通信が開始される。そして、新ＯＬＴ５００から送信された光信号がＯＮＵ１００で受信されたことを検出すると、旧ＯＬＴ２００による光号の送信を停止させる。
【００９５】
次に、図１７に示すように新規光ケーブル８００を現用光ケーブル３００と接続する。この結果、新ＯＬＴ５００から送信された光信号は新規光ケーブル８００を介して現用光ケーブル３００へ伝送される状態となる。なお、新ＯＬＴ５００とＯＮＵ１００との間では既に通信経路が確保されているため、現用光ケーブル３００と新規光ケーブル８００との間の接続は通常の工事により実施可能である。
【００９６】
続いて、図２９に示すように、現用光ケーブル３００に形成してある曲げ部３１０を解放する。この結果、以後新ＯＬＴ５００から送信された光信号は、新規光ケーブル８００及び現用光ケーブル３００を介してＯＮＵ１００へ伝送され、これにより新ＯＬＴ５００とＯＮＵ１００との間で通信が可能となる。最後に、迂回ケーブル６００及び旧ＯＬＴ２００を撤去し、切替工事を完了する。図３０に切替工事終了後の光伝送システムの構成を示す。
【００９７】
以上述べたように本発明の実施形態に係る光ファイバ側方入出力装置を適用することで以下のような効果が奏せられる。すなわち、従来であれば、ＯＬＴの切替工事は旧ＯＬＴ側のケーブル内の光ファイバを切断して、新ＯＬＴ側のケーブルの光ファイバを1本ずつ融着していたため、工事に多大な手間と時間がかかっていた。これに対し、本発明の各実施形態に係る光ファイバ側方入出力装置を使用することで、工事期間中のみ現用光ケーブル３００を曲げてその曲げ部３１０に迂回ケーブル６００のプローブ４００の先端を適切に配置するだけで一時的なバイパス経路を形成することができる。したがって、切替工事を簡単かつ短時間に行うことが可能となり、作業員の負荷を大幅に軽減することが可能となる。
【符号の説明】
【００９８】
１，１０…凹型ブロック、１１…ブロック本体、１２…凹曲面部、１３…プローブ挿入用の空隙部、１４…ファイバ位置合わせ用の案内溝、１５…プローブ誘導溝、１６…プローブストッパ部、２…凸型ブロック、３…光ファイバ、３０…曲げ部、３１…コア、３２…クラッド、３３…被覆、４…プローブ、４１…シングルモードファイバ、４２…ＧＲＩＮレンズ、５…位置合わせ機構、６，６１…ＵＶ硬化樹脂、７…ＵＶ光源、１００…ＯＮＵ、２００…ＯＬＴ、３００…現用光ケーブル、４００…プローブ、５００…新ＯＬＴ、６００…迂回ケーブル、７００…増幅器、８００…新規光ケーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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