(57)【要約】【課題】芯線からの出射光がテープファイバの面と同一面内に放射され、組み込み操作が容易に可能になるとともに、好適なコリメータ機能を備えたテープファイバとして提供する。【解決手段】単一モード光ファイバ１２ａの端面にグレーデッドインデックス光ファイバ１２ｂを融着した芯線１２を備えたコリメータ用の光ファイバを、複数本平行に隣接させてテープ状に接合したテープファイバ１０において、前記各々の芯線１２の端面が、芯線１２の光軸に対して垂直な面から各々傾斜した傾斜面に形成され、前記テープファイバ１２の面と前記各々の芯線１２の端面１２ｃに形成された傾斜面とが直交し、かつテープファイバ１２の面と前記傾斜面との交線が、芯線１２の光軸に対して角度θ傾いて形成されていることを特徴とする。【選択図】　　　　　図１
2004145212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一モード光ファイバの端面にグレーデッドインデックス光ファイバを融着した芯線を備えたコリメータ用の光ファイバを、複数本平行に隣接させてテープ状に接合したテープファイバにおいて、
前記各々の芯線の端面が、芯線の光軸に対して垂直な面から各々傾斜した傾斜面に形成され、
前記テープファイバの面と前記各々の芯線の端面に形成された傾斜面とが直交し、かつテープファイバの面と前記傾斜面との交線が、芯線の光軸に対して角度θ傾いて形成されていることを特徴とするテープファイバ。
【請求項２】
光ファイバの芯線の端面に研磨加工を施し、芯線の端面を芯線の光軸に対して垂直となる面から傾いた傾斜面に形成する光ファイバの加工方法において、
回転駆動される研磨定盤の研磨面に、前記光ファイバの芯線の端面を押接し、芯線をたわませた状態で研磨加工を施すことにより、芯線の端面を傾斜面に形成することを特徴とする光ファイバの加工方法。
【請求項３】
前記光ファイバが、光ファイバを複数本平行に隣接させてテープ状に接合したテープファイバであって、
回転駆動される研磨定盤の研磨面に、前記テープファイバの芯線の端面を押接し、
研磨定盤の移動方向に対してすべての芯線を同一の方向にたわませた状態で研磨加工を施すことにより、前記テープファイバの各々の芯線の端面を傾斜面に形成することを特徴とする光ファイバの加工方法。
【請求項４】
前記光ファイバが、単一モード光ファイバの端面にグレーデッドインデックス光ファイバを融着した芯線を備えたコリメータ用の光ファイバを、複数本平行に隣接させてテープ状に接合したテープファイバであって、
テープファイバの面を研磨定盤の移動方向に平行に配置して芯線の端面を研磨加工することを特徴とする請求項３記載の光りファイバの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテープファイバおよび光ファイバの加工方法に関し、より詳細には光ファイバを複数本並列に接合してテープ状に形成したテープファイバおよび光ファイバの芯線の端面を傾斜面に加工する光ファイバの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は光ファイバを複数本平行に隣接させて配置し、互いに接合してテープ状に形成したテープファイブの一般的な構成を示す。図４（ａ）はテープファイバ１０の平面図、図４（ｂ）は側面図である。１２が光ファイバの芯線、１４が被覆部である。なお、芯線１２はコア部分とクラッド部分からなる。図示例のテープファイバ１０は、芯線１２の端面から平行光束で光を出射するコリメータとして使用するものであり、単一モード光ファイバ１２ａの先端面に所定の長さに形成されたグレーデッドインデックス光ファイバ（ＧＩ光ファイバ）１２ｂを融着したものである（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
このコリメータ用の光ファイバでは、芯線１２の端面での光のリターンロスを抑えるため、芯線１２の端面を光軸に対して傾斜させた傾斜面としている。図４（ｂ）で、１２ｃが傾斜面に形成した芯線１２の端面である。
このテープファイバ１０は芯線１２の端面１２ｃをテープファイバ１０の平面（芯線１２が配置された面）に対して下向きの傾斜面となるように形成したもの、言い換えれば、芯線１２からの出射光がテープファイバ１０の平面に対して交差する方向（上方）に出射するものである。したがって、このテープファイバ１０の対によりデバイスを構成する場合は、図５に示すように、テープファイバ１０の向きを互いに上下方向に傾斜させた配置としなければならない。これは、芯線１２の端面を光軸に対して傾斜させて形成しているため、傾斜面を光が通過する際に光が屈折するからである。
【０００４】
芯線からの出射光がテープファイバの面と同一面内で出射されるようにするには、図６に示すように、テープファイバの面内ですべての芯線１２に対して共通の角度θとなる傾斜面に芯線１２の端面を形成する方法がある（たとえば、特許文献３参照）。このテープファイバは、図４に示すテープファイバ１０と同様に、テープファイバ１０の芯線１２を治具によって支持し、治具の角度を調節して、芯線１２の端面を所定の角度θに仕上げることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−２５８０５号公報
【特許文献２】
特開平４−２５８０５号公報
【特許文献３】
特開２００１−３２４６４７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４に示すテープファイバの場合は、前述したように、デバイスとして組み込む際に、図５に示すような支持体１６を用いてテープファイバ１０を支持する必要があり、このためテープファイバ１０の位置合わせが困難であり、また、支持体１６の製作も難しいという問題があった。
一方、図６に示すようにテープファイバ１０を平面内で配置できる構成とした場合は、テープファイバ１０の組み込みは容易になるが、コリメータ用のテープファイバを使用する場合は、ＧＩ光ファイバ１２ｂの長さが所定の長さに仕上がらないために、コリメータ機能が得られなくなるという問題がある。
【０００７】
コリメータ機能はＧＩ光ファイバ１２ｂの長さを、波長の１／４またはその奇数倍に設定することによって得られるが、図６に示すようにすべての芯線１２に対して共通の角度θで研磨加工すると、ＧＩ光ファイバ１２ｂの長さが均一にならないからである。ＧＩ光ファイバ１２ｂには数μｍ以下の精度が求められ、したがって図６に示す構成からなるテープファイバの場合はコリメータ用として使用することができない。なお、図６に示すテープファイバで、芯線１２にＧＩ光ファイバ１２ｂを融着する際に、ＧＩ光ファイバの仕上げ長さを考慮して、単一モード光ファイバ１２ａとＧＩ光ファイバとの融着位置を調節することも考えられるが、このような方法はきわめて煩雑であり、高精度に加工することは難しい。
【０００８】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、芯線の端面が傾斜面に形成され、とくにコリメータ用として好適に使用することができるテープファイバおよび芯線の端面を傾斜面に加工する光ファイバの加工方法を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、単一モード光ファイバの端面にグレーデッドインデックス光ファイバを融着した芯線を備えたコリメータ用の光ファイバを、複数本平行に隣接させてテープ状に接合したテープファイバにおいて、前記各々の芯線の端面が、芯線の光軸に対して垂直な面から各々傾斜した傾斜面に形成され、前記テープファイバの面と前記各々の芯線の端面に形成された傾斜面とが直交し、かつテープファイバの面と前記傾斜面との交線が、芯線の光軸に対して角度θ傾いて形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、光ファイバの芯線の端面に研磨加工を施し、芯線の端面を芯線の光軸に対して垂直となる面から傾いた傾斜面に形成する光ファイバの加工方法において、回転駆動される研磨定盤の研磨面に、前記光ファイバの芯線の端面を押接し、芯線をたわませた状態で研磨加工を施すことにより、芯線の端面を傾斜面に形成することを特徴とする。
また、前記光ファイバが、光ファイバを複数本平行に隣接させてテープ状に接合したテープファイバであって、回転駆動される研磨定盤の研磨面に、前記テープファイバの芯線の端面を押接し、研磨定盤の移動方向に対してすべての芯線を同一の方向にたわませた状態で研磨加工を施すことにより、前記テープファイバの各々の芯線の端面を傾斜面に形成することを特徴とする。
また、前記光ファイバが、単一モード光ファイバの端面にグレーデッドインデックス光ファイバを融着した芯線を備えたコリメータ用の光ファイバを、複数本平行に隣接させてテープ状に接合したテープファイバであって、テープファイバの面を研磨定盤の移動方向に平行に配置して芯線の端面を研磨加工することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面にしたがって詳細に説明する。
図１（ａ）および（ｂ）は、本発明に係るテープファイバの一実施形態の構成を示す平面図および側面図である。本実施形態のテープファイバ１０は、４本の光ファイバを並列させ、互いに接着して平面状のテープ状に形成したものである。光ファイバの芯線１２が各々、被覆部１４の端部から延出している。１２ａが単一モード光ファイバ、１２ｂがＧＩ光ファイバである。ＧＩ光ファイバ１２ｂは単一モード光ファイバ１２ａの端面に所定長さに融着されている。
【００１２】
本実施形態のテープファイバ１０において特徴的な構成は、各々の芯線１２の端面１２ｃを、個別に、テープファイバ１０の平面（芯線１２を並列した平面）内で角度θの傾斜面に形成したことにある。
このように、個々の芯線１２ごとに所定の傾斜面となるように形成すれば、ＧＩ光ファイバ１２ｂの長さはすべて均一になり、芯線１２の端面１２ｃを傾斜面とし、かつ、所要のコリメータ機能を備えたテープファイバとして提供することが可能になる。
【００１３】
図２は、図１の構成に係るテープファイバ１０をデバイスに組み込む方法を示す。本実施形態のテープファイバ１０は、芯線１２の端面１２ｃがテープファイバ１０の平面内において傾斜する傾斜面となる（端面１２ｃはテープファイバの面に対し直交し、かつテープファイバの面との交線が芯線１２の光軸に対して角度θ傾いて形成されている）ように形成されているから、芯線１２の端面１２ｃから出射する光は、テープファイバ１０の平面内に出射する。したがって、テープファイバ１０を対としてデバイスに組み込む場合は、図２に示すように、支持体１８の平面内にテープファイバ１０の芯線１２を向かい合わせるように配置し、各々の芯線１２の配置角度を調節するだけで組み込むことができる。
【００１４】
テープファイバ１０をセットする支持体１８のセット部を平坦面に形成し、芯線１２を配置する位置に合わせて、あらかじめＶ溝１９を形成しておけば、Ｖ溝１９内に芯線１２をセットして固定することで、容易かつ正確にテープファイバ１０を組み込むことができる。
平坦面に形成した支持体１８のセット部に所定の角度配置にしたがって精度良くＶ溝１９を形成する加工は容易であり、支持体１８の製作コストもかからず、テープファイバ１０の組み立て作業も容易である。
【００１５】
図１に示すテープファイバ１０は、芯線１２の端面を研磨して端面が所定の傾斜面となるように形成したものである。芯線１２の端面を研磨して傾斜面に形成する場合は、芯線１２を治具によって支持し、研磨定盤を用いて加工する。この場合、芯線１２を１本ずつ治具により支持して加工することは装置構成上、不可能であり、したがって、図６に示すように、芯線１２の全体にわたって所定の傾斜角度になるように治具によって支持して加工することになる。この場合は、図１に示す形態のテープファイバ１０を得ることはできない。
【００１６】
本発明に係るテープファイバ１０の製造方法においては、各々の芯線１２の端面が所定の傾斜面となるように形成する方法として、光ファイバの芯線の弾性を利用して研磨する方法を利用した。芯線１２は酸化ケイ素からなるから、芯線１２自体は硬く、脆い性質を有しているが、ある程度弾性変形する。したがって、図３（ａ）に示すように、芯線１２をたわませるように支持して研磨加工を行うことで芯線１２の端面を傾斜面に形成することが可能となる。
【００１７】
図３（ａ）は、一定方向に回転駆動される研磨定盤２０を用いてテープファイバ１０の芯線１２の端面を研磨加工している様子を示している。図のように、研磨定盤２０が回転している状態で研磨面に芯線１２の端面を押接し、テープファイバ１０を若干押し込むようにすることで、芯線１２の先端側が一方向に湾曲して研磨される。テープファイバ１０の押し込み量Ｈを変えることによって芯線１２の湾曲度が変わり、これによって芯線１２の端面の傾斜角度を調節することができる。
高分解能ステッピングモータ等の高精度駆動が可能な駆動部を利用してテープファイバ１０を支持し、研磨板の研磨面とテープファイバ１０の端面との相互位置を正確に制御することによって、テープファイバ１０の押し込み量を制御することができる。
【００１８】
表１は、押し込み量によって芯線１２の端面の傾斜角度がどのように変化するかを測定した結果を示す。なお、研磨シートをダイヤモンド研磨シートを使用し、研磨時間は２分である。
【表１】
2004145212.tif 000003
表１に示す実験結果から、押し込み量が大きくなるにしたがって、芯線１２の端面の傾斜角度θが大きくなることが確かめられた。
【００１９】
表２は、４チャンネルのテープファイバについて、ファイバの押し込み量を５０μｍとし、ダイヤモンド研磨シートを使用し、研磨時間２分として、上述した方法により研磨した際における各々の芯線の端面の傾斜角度を測定した結果を示す。
【表２】
2004145212.tif 000004
表２の測定結果は、４チャンネルのテープファイバについて、芯線の端面の傾斜角度が所定のばらつきの範囲内にあることを示す。
【００２０】
コリメータ用のテープファイバの場合は、ＧＩ光ファイバ１２ｂの長さを高精度に調節する必要があるから、研磨定盤２０を用いて芯線１２を研磨する際に、同時にＧＩ光ファイバ１２ｂの長さについても監視しながら研磨加工する。図３（ａ）に示すように、各々の芯線１２は押圧力を一定にすることで同じ湾曲度で湾曲するから、各々の芯線１２は、所定の長さに均一に仕上げることができる。
芯線１２を同方向に湾曲させながら研磨加工する方法によれば、ＧＩ光ファイバ１２ｂを所定の長さに精度よく仕上げることが容易に可能であり、個々の芯線１２の端面１２ｃを所定の傾斜角の傾斜面として仕上げることが容易に可能となる。
【００２１】
図３（ｂ）は、上記方法によって得られたテープファイバ１０を示す。上述したように、１つのテープファイバ１０内での個々の芯線１２についての角度のばらつきは±０．２度以下であり、コリメータ用として使用できる許容範囲となっている。また、芯線１２の端面の表面粗さも、研磨加工の内容を調整することによって１０ｎｍ以下とすることが可能であり、芯線１２の端面を光用の好適な仕上げ面とすることができる。
【００２２】
なお、テープファイバ１０の芯線１２の端面の傾斜面の向きを、図１に示すようなテープファイバの面内で傾斜させた向きとする場合には、テープファイバ１０の各々の芯線１２がテープファイバ１０の面と同一面内で湾曲させる（テープファイバ１０の面と平行に湾曲させる）ようにする必要がある。図３（ａ）で、研磨定盤２０の移動方向に平行にテープファイバ１０の面を配置しているのは、テープファイバ１０の面に平行に芯線１２を湾曲させて、すべての芯線１２をテープファイバ１０の面内で傾斜させるようにするためである。
【００２３】
したがって、研磨定盤２０によって芯線１２を研磨する際に、研磨定盤２０の移動方向に対してテープファイバ１０をセットする位置を変えることにより、芯線１２の端面に形成する傾斜面の傾斜方向を適宜変えることが可能となる。すなわち、研磨定盤２０の移動方向に対して、テープファイバ１０の面を直交する配置とすると、図４に示すような芯線１２の端面の傾斜面がテープファイバ１０の面に対して下向きとなる（テープファイバの面と、芯線１２の端面１２ｃの傾斜面との交線が、芯線１２の光軸に対して直交する）ように加工することができる。
【００２４】
また、上記実施形態では複数本の光ファイバをテープ状にまとめたテープファイバを加工する方法について説明したが、一本のみからなる単体の光ファイバの芯線の端面を傾斜面に加工する場合にも本方法を利用することができる。
研磨定盤の研磨面に光ファイバの芯線を押接して芯線の端面を傾斜面に形成する方法は、テープファイバについて加工する場合も、単体の光ファイバについて加工する場合も、一度に多数個のテープファイバ、あるいは単体の光ファイバを加工することができ効率的な加工が可能になるという利点がある。
【００２５】
また、芯線の端面に形成する傾斜面の角度を変える場合、従来の治具を用いて加工する方法による場合は、異なる角度用に別個の治具を用意しなければならないという難点があったのに対して、本発明の加工方法によれば、加工時に芯線の端目の傾斜面の角度を適宜調節することができ、種々の角度に容易に対応することができるという利点がある。
また、従来の治具を用いて加工する方法にくらべて、テープファイバや単体の光ファイバを支持する支持機構を簡易に形成することができ、異種製品にも汎用的に利用することが可能になるという利点がある。
また、光ファイバの材質によっては、研磨の進み具合をチェックしながら、仕上げ加工することが容易にできるという利点もある。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係るテープファイバは、芯線からの出射光がテープファイバの面と同一面内に放射され、組み込み操作が容易に可能になるとともに、好適なコリメータ機能を備えたテープファイバとして提供することができる。また、本発明に係る光ファイバの加工方法によれば、芯線の端面を容易に傾斜面に加工することができ、コリメータ用のテープファイバの製造等に好適に利用することができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るテープファイバの一実施形態の構成を示す平面図および側面図である。
【図２】テープファイバを組み込む方法を示す説明図である。
【図３】テープファイバの加工方法を示す説明図である。
【図４】従来のテープファイバの構成を示す平面図および側面図である。
【図５】テープファイバを組み込む従来の方法を示す説明図である。
【図６】従来のテープファイバの他の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１０　テープファイバ
１２　芯線
１２ａ　単一モード光ファイバ
１２ｂ　ＧＩ光ファイバ
１２ｃ　端面
１４　被覆部
１６、１８　支持体
２０　研磨定盤
【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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