(57)【要約】【課題】  穴付き光ファイバであっても、端面と周面を良好に研磨する。【解決手段】  超音波洗浄器４０７には、水４０３が入った容器４０４が置かれる。各容器４０１ａ〜４０１ｃには、液体に砥粒を混ぜてなる研磨液４０２ａ〜４０２ｃが入れられており、各容器４０１ａ〜４０１ｃが容器４０４内に設置される。光ファイバのファイバ心線ｆは、容器４０１ａ〜４０１ｃ内の研磨液４０２ａ〜４０２ｃ内に浸漬される。この状態で超音波洗浄器４０７を作動させ研磨液４０２ａ〜４０２ｃを超音波振動させることで、ファイバ心線ｆの端面及び周面を研磨することができる。【選択図】        図４−４
2005114788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体に粉末状の砥粒を混ぜてなる研磨液に光ファイバを浸漬させ、前記研磨液を超音波振動させることにより前記光ファイバの端面と側面を研磨することを特徴とする光ファイバの液中研磨方法。
【請求項２】
請求項１において、前記液体の粘度を変えることにより、光ファイバの端面と側面の研磨量を調整することを特徴とする光ファイバの液中研磨方法。
【請求項３】
液体に種類の異なった砥粒を混ぜてなる複数種類の研磨液を、個別に複数の容器に入れ、各容器内の研磨液に光ファイバを浸漬させた状態で、各容器内の研磨液を同時に超音波振動させることにより、各光ファイバの端面と側面を研磨することを特徴とする光ファイバの液中研磨方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記研磨液に浸漬した前記光ファイバを絶えず半回転を繰り返しながら移動させることを特徴とする光ファイバの液中研磨方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項の液中研磨方法により研磨した光ファイバを、有機溶剤に浸漬し、前記有機溶剤を超音波振動させることにより、光ファイバの端面や側面に付着した異物を完全に取り除き、除去された異物や研磨液に含まれる異物を光ファイバより下方に沈めることを特徴とする光ファイバの液中研磨方法。
【請求項６】
請求項５において、前記有機溶剤はエタノールであることを特徴とする光ファイバの液中研磨方法。
【請求項７】
請求項５において、前記有機溶剤は比重が１未満の有機溶剤であることを特徴とする光ファイバの液中研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバの液中研磨方法に関するものであり、光ファイバの接続に際しての光ファイバ切断周辺部の研磨・洗浄に関わる技術である。
【背景技術】
【０００２】
最近の光通信技術は、インターネットの利用者や多種多様なサービスの拡大によって益々高速、大容量通信に応える事が差し迫った問題になっている。
これらの需要に対応するために新たな光ファイバの開発がなされている。最近は、従来のコア形状を持った光ファイバに対して、光ファイバ端面に様々な穴形態を施した穴付き光ファイバが開発されている。
この穴付き光ファイバは、その特徴を生かして光関係の機器や通信機器に使用されている。
【０００３】
ところで、中継系や加入者系に限らず、光ファイバを接続することによって光通信網が構成されなければ、サービスの提供を行う事ができない。そこで、光ファイバの性能の向上と並行して光ファイバ接続技術の開発が重要な課題になっている。
【０００４】
この穴付き光ファイバは、従来の光ファイバと異なり端面に穴が多数存在しているため、その穴が光通信特性に重要な役割を果たしている。しかし、この穴付き光ファイバは端面に穴が存在しているため、従来の融着技術やコネクタ組み立て技術を応用して光ファイバの接続を実施する事はできない。
【０００５】
即ち、従来の融着法で光ファイバを融着すると穴が完全に塞がったり、潰れたりして光特性に様々な影響を与える。
また、コネクタを使用する場合には、研磨時の研磨材、削れた光ファイバ等の異物が穴の中に侵入してしまい、穴が数μｍ以下と小さいために従来の超音波洗浄では全く除去する事ができない。これらの光ファイバの接続に当たっては、異物の除去と光ファイバ端面の研磨方法を確立しなければコネクタ接続は不可能な状況である。
【０００６】
ここで従来の光ファイバ接続技術を説明する。従来の光ファイバの接続技術では、図２，図３で示す様に光ファイバ心線単体での研磨を実施していない。図２は、穴無し光ファイバの研磨方法（非特許文献１：実務に役立つ光ファイバ技術２００のポイント、監修  石原広司）を示した。
【０００７】
以下に、図２に示す従来技術の、その大まかな手順を示す。
(1) 図２（ａ）に示すように、充填窓２０１及び嵌合ピン穴２０２を有するフェルール２００に、被覆を除去した光ファイバＦを挿入する。
(2) 接着材充填用の充填窓２０１から接着材２０３を充填して、先端からエアー抜きして端面先端から接着材２０３を吸い出す。つまり接着材２０３を用いて、光ファイバＦをフェルール２００に接着・固定する。
(3) 接着材２０３をヒータを使用して硬化させる。
(4) 図２（ｂ）に示すように、研磨機２１０を用いて、フェルール２００の端面を、研磨液２１２を流した研磨盤２１１に押しつけて、ファイバ端面を研磨する。そうすると、図２（ｃ）に示すように、端面の光ファイバＦと、端面の余分な接着材２０３が除去される。
(5) なお、図２（ｄ）は研磨前のコネクタプラグの状態（斜視図並びに単心の場合の端面拡大図及び多心の場合の端面拡大図）を示し、図２（ｅ）は研磨後のコネクタプラグの状態（斜視図並びに単心の場合の端面拡大図及び多心の場合の端面拡大図）を示す。
【０００８】
従来の研磨機で研磨する時は、図２に示してある様に、端面の接着材２０３を取り除くために荒研磨を行い、除去の有無を顕微鏡を覗いて確認してから本研磨を行っている。
【０００９】
従来の研磨は、研磨盤２１１に光ファイバ端面を押し付けて研磨するため、この従来手法をそのまま用いて穴付き光ファイバの端面を研磨したとすると、穴付き光ファイバは異物等が穴内に強制的に押し込められる。この異物は、通常の超音波洗浄で取り除く事が不可能である。
【００１０】
光ファイバ端面研磨は、フェルールと同時に行われる時に最初は大量の接着材を除去するために荒研磨を実施して、顕微鏡で完全に接着材が除去されるのを確認してから中研磨と仕上げ研磨を実施しなければならない。この荒研磨は、研磨作業時の個人差によって接着材の量が大幅に違うために、一定の研磨時間を決定する事ができない。したがって、研磨を中断しながら、研磨状態を顕微鏡で確認するため、荒研磨時間が、トータルの研磨時間の殆どを占めることになる。
【００１１】
次に、図３を参照しつつ、穴付き光ファイバの研磨手順の従来例を説明する。
(1) 斜視図である図３（ａ）及び拡大断面図である図3（ｂ）に示すように、被覆を除去した光ファイバＦを、フェルール３００またはフェルールと同形の治具に取り付ける。
(2) 図３（ｃ）に示すように、両端フェルール付き光ファイバ、即ち、フェルール３００を両端に取り付けた光ファイバＦを水に付け、毛細管現象で穴内に水を取り込む。
(3) 図３（ｄ）に示すように、フェルール３００を取り付けた光ファイバＦを、低温恒温槽３０１内に設置して、光ファイバＦ内の水を氷結させる。図３（ｅ）は研磨前の光ファイバＦの端面の状態を示す。なお図3（ｅ）において、Ｉは氷結部である。
(4) 図３（ｆ）に示すように、フェルール３００を研磨機３１０の研磨盤３１１に押し付けて研磨をする。この場合には、−２°Ｃ以下に冷やした冷却研磨液３１２を使用して研磨する。
(5) 図３（ｇ）に示すように、光ファイバＦをフェルール（治具）３００から取り外す。図３（ｈ）は研磨後の端面の状態を示す。
【００１２】
以上、図２や図３に示した様に、光ファイバの研磨は、穴無し、穴有りを問わず可也の作業量がある事が判る。
【００１３】
光ファイバ単体の接続が可能であるならばフェルールは必要ないが、研磨に要する時間は、このフェルールを研磨するのに大部分が用いられる。そして、従来タイプは、接続時に嵌合ピンが必要であると共に、光ファイバ挿入時のクリアランスが必要であるため、光ファイバ端面同士の位置ずれが多くなる。
【００１４】
また、従来の光ファイバ接続は、光ファイバ被覆を除去した心線をカッターでカットする。その時の端面の傾斜、凹凸、バリを除くために、光ファイバ端面をフェルールと共に研磨しているために可也の作業時間を必要としている。
【００１５】
【非特許文献１】「実務に役立つ光ファイバ技術２００のポイント」監修：石原広司、発行所：電気通信協会、発行日：１９９７年３月２０日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、図７（ａ）（ｂ）に示す、光ファイバ端面平坦切断機を用いてカットした端面を液中研磨する事を前提に考えている。ここで図7（ａ）（ｂ）に示す切断機７００の説明をしておく。
【００１７】
図7（ａ）（ｂ）に示すように、切断機７００のカッター基盤７０１上には、台座７０２と台座７０３とファイバ長合わせ板７０４が備えられている。カッター部７０５は、刃７０５ａとカッターリード７０５ｂ，７０５ｃを備えている。台座７０２の上面には、刃７０５ａとカッターリード７０５ｂ，７０５ｃが移動していくためのＶ溝７０２ａ〜７０２ｃが形成されている。
【００１８】
この切断機７００を用いて切断をする手順は、次の通りである。
（１）図7（ａ）に示すように、光ファイバＦを、ファイバ押えシート７０６を用いて抑えつつ台座７０３、７０４上に載せ、先端をファイバ合わせ板７０４に密着させる。
（２）カッター部７０５を移動して、光ファイバＦの上面の円周に切り込みを付ける。
（３）光ファイバＦを周方向に１８０°回転させ、光ファイバＦの先端をファイバ合わせ板７０４に密着させる。
（４）再び、カッター部７０５を移動して、光ファイバＦの上面の円周に切り込みを付ける。
（５）図7（ｂ）に示すように、台座７０３を移動させる。
（６）ファイバ心線ｆを下に押して心線ｆを切断する。
【００１９】
なお図８（ａ）〜（ｄ）は、ファイバ端面平坦切断機７００による切断をする際における、ファイバ合わせ板７０４の効果を示すものである。図8（ａ）のようにファイバＦを台座に載せた後、図８（ｂ）のようにファイバ端面をファイバ長合わせ板７０４に密着させて一回目の切り込みを行う。
図８（ｃ）のように、二回目の切り込みをする場合にファイバＦをファイバ長合わせ板７０４に密着しないと切り込み位置がずれてしまうので、図８（ｄ）のようにファイバＦをファイバ長合わせ板７０４に密着して切り込むと、一回目と二回目の切り込み位置が一致する。
【００２０】
穴付き光ファイバの接続を経済的なガラススリーブを使用して行うためには、スリーブの外径が例えば２６０μｍとこれまでにない微細な物であるために、接続治具やスリーブの入り口を広げる加工が必要である。しかし、微細な構造のために現在の所、実用化には多くの課題を解決しなければならない。そこで、光ファイバの先端の径を本発明の液中研磨方法で３μｍ程度研磨できれば、現在開発中の微動0.５μｍ以下のセット治具を使用すればガラススリーブを用いた光ファイバの接続が可能になる事を確認した。
【００２１】
そこで、以下の課題を解決する事が必要である。
(1) ガラススリーブに穴無し及び穴付き光ファイバの挿入を容易（研磨無しで挿入を確認する）にするために、光ファイバ端面近傍の側面を３μｍ程度研磨できる。
(2) 光ファイバ挿入治具を用いて光ファイバをガラススリーブ内で接続可能にする。
(3) 光ファイバ挿入の再現性を確保する。
(4) 接続光ファイバの安定な接続を維持する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記(1) の課題は、研磨液の粘度、液中に混ぜる研磨材の大きさや研磨材質、研磨時間さらに超音波洗浄器の性能で決定される。３μｍの端面を研磨する時の最適な条件は、安全な作業性を確保して粘度２から１０ｃＳｔのシリコンオイルを用いて粒径３μｍ酸化セリウムを用いれば２分から３分程度で１２５μｍの光ファイバ外径を３μｍ程度削る事が可能である。その後、粘度３００００ｃＳｔのシリコンオイルを用いて研磨すれば、砥粒の速度が減少して光ファイバ端面の凹凸をより小さくする事ができる。粘度の調整は、同一量の粘度１０ｃＳｔと６００００ｃＳｔを１：１０混ぜ合わせれば３００００ｃＳｔの物を作ることができる。
【００２３】
その他の粘度を決定するためには、ブレンドチャートを用いて調合すれば簡単に粘度を調整する事ができる。シリコンオイルは、温度変化にも粘度が安定しているためにブレンドによって粘度調整をするが、鉱物油、植物油は温度によって粘度を調整する事が容易である。そのため、温度の上げ下げで粘度の調整が比較的簡単な植物油（椿油、ゴマ油、菜種油）等を用いれば超音波洗浄器に内蔵したヒーターで粘度を調整する事が可能である。
【００２４】
上記(2) の課題は、上記(1) の課題が解決すれば、光ファイバ研磨の良し悪しでなく主に治具の性能上の問題である。
【００２５】
上記(1) の課題も、治具に起因する事が大きいが、光ファイバ端面近傍の径を３μｍ程度削る際に中心を軸にして均一に削ることが必要である。均一にする事によってスリーブに対する光ファイバ端面の方向性が無くなるために容易に挿入する事が可能になる。
【００２６】
図６−１〜図６−４には、均一に研磨するために超音波洗浄器の依存性を無くする方法と手順を示してある。なお、図６−１〜図６−４に示す方法・手順の詳細は後述する。
【００２７】
超音波洗浄器の振動源は、底面にあり音波は上方向に発せられるので、例えば音波速度は、１５００ｍ／秒で周波数が３５ｋＨｚとすると、音波が表面で零になるので表面からλ／４が出力最大になり、その点を基準に距離λ／２毎に最大が繰り返すと考えられる。
波長λは、
λ＝Ｖ／ｆ＝１５００×１００（ｃｍ）／３５０００＝4.２９ｃｍ
となり、液面が零となりλ／４が最大となるから、液面下約１ｃｍの所が最大になる。
【００２８】
図４−１の様に、光ファイバの端面が液面から１ｃｍの所にあるようにすると、端面から上下に距離に反比例して研磨力が弱まるので、光ファイバは端面での研磨量が最大でありテーパー状に研磨される。テーパー状に研磨された光ファイバはスリーブへの挿入が容易になる。なお、図４−１に示す方法の詳細は後述する。
【００２９】
そして、光ファイバの両端から押し込む力が同一の場合は、端面同士の密着性が増加してＰＣ効果が期待できる。
【００３０】
結局、上記課題を解決する本発明の構成は、液体に粉末状の砥粒を混ぜてなる研磨液に光ファイバを浸漬させ、前記研磨液を超音波振動させることにより前記光ファイバの端面と側面を研磨することを特徴とする。
このとき、前記液体の粘度を変えることにより、光ファイバの端面と側面の研磨量を調整することもできる。
【００３１】
また本発明の構成は、液体に種類の異なった砥粒を混ぜてなる複数種類の研磨液を、個別に複数の容器に入れ、各容器内の研磨液に光ファイバを浸漬させた状態で、各容器内の研磨液を同時に超音波振動させることにより、各光ファイバの端面と側面を研磨することを特徴とする。
【００３２】
また本発明は、上記液中研磨をする際に、前記研磨液に浸漬した前記光ファイバを絶えず半回転を繰り返しながら移動させることを特徴とする。
【００３３】
更に本発明は、上述した液中研磨方法により研磨した光ファイバを、有機溶剤に浸漬し、前記有機溶剤を超音波振動させることにより、光ファイバの端面や側面に付着した異物を完全に取り除き、除去された異物や研磨液に含まれる異物を光ファイバより下方に沈めることを特徴とする。
この場合、前記有機溶剤はエタノールであること、または、前記有機溶剤は比重が１未満の有機溶剤であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、光ファイバ端面を一度に同条件及び異なった条件で多数個を研磨する事が可能であり、多数の接続を要する光ファイバ接続作業は、効果的に安価で簡単に実施する事ができる。
【００３５】
穴付き光ファイバを従来の研磨方法で実施すると穴内に異物が侵入して除去が困難であるが、本発明を使用すれば異物の侵入もなく簡単に研磨できる。また、光ファイバ端面のバリの除去に最適であり、そして先端を細く研磨できるために微細なガラススリーブを用いたスプライスコネクタ接続において効果的に光ファイバ端面同士を密着させる事ができＰＣ接続が期待できる。
【００３６】
各種穴付き光ファイバの開発研究時の光ファイバ研磨は、端面傾斜が少ないカッターを用いれば、現在大きな問題と成っているＳＭＦ（Single Mode Fiber)とＰＣＦ（Optical Crystal Fiber)の接続時のフレネル反射を最小限に押さえる事も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明は、穴付き光ファイバの接続の端面研磨時に生ずる異物の浸入を無くし、より簡単で経済的な研磨を実現させるために、カット時の端面傾斜や異物の発生を最小限にした光ファイバ端面に仕上げたＰＣＦ（Optical Crystal Fiber)に用いる事で効果を最大限に発揮する様に開発された。
【００３８】
また、この研磨方法で研磨した光ファイバは、ガラススリーブを使用する事で、ＰＣ接合（Physical Contact）だけでなく、超小型のフェルールでのスプライス接続が可能になる。
【００３９】
本発明の特徴は、光ファイバの性質、超音波洗浄器の性能や設定条件、研磨量が決定すれば、その条件に合わせて研磨時間、研磨方法を決定して同時に多数個の穴付き穴無し光ファイバを問わず研磨する事が可能である。特に、注目されるのが穴付き光ファイバの研磨時に穴内に浸入する異物がなく、端面が円周に沿ってテーパ状に研磨できてガラススリーブへの挿入が容易になり、作業効率の向上が期待される事である。
【００４０】
従来の研磨は、研磨盤に光ファイバ端面を押し付けて研磨するため、穴付き光ファイバは異物等が穴内に強制的に押し込められる。この異物は、通常の超音波洗浄で取り除く事が不可能である。図２に示す様に従来の光ファイバ端面の研磨は、研磨前に端面上に接着材を多量に付着させている事が判る。
【００４１】
光ファイバ端面研磨は、フェルールと同時に行われる時に最初は大量の接着材を除去するために荒研磨を実施して、顕微鏡で完全に接着材が除去されるのを確認してから中研磨と仕上げ研磨を実施しなければならない。
【００４２】
この荒研磨は、研磨作業時の個人差によって接着材の量が大幅に違うために、一定の研磨時間を決定する事ができない。研磨を中断しながら顕微鏡で確認するためにトータルの研磨時間の殆どを占めることになる。
【００４３】
本発明は、従来技術とは異なり、光ファイバ端面に接着材が存在しないため、研磨時間を一定の時間に決定する事が可能であり、同一条件で数十個単位の研磨を行い、研磨状態の確認作業は１個のみ行えば十分である。
【００４４】
無論、１個の研磨作業でも余分なフェルールの研磨が無いために研磨時間が少ないが、多数個同時に行う事ができるために１個当たりの研磨時間は桁違いに少なくなる。
【００４５】
次に、光ファイバ液中研磨の原理を超音波洗浄器、研磨材の材質及び形状が一定として以下に述べる。ここで、研磨材の入った液体を研磨液と定義する。
【００４６】
(1) 図７（ａ）（ｂ）の光ファイバ端面平坦切断原理図で示す様なカッターを用いて端面を平坦に切断する。図８には、端面平坦切断図と解説を示す。
(2) 図４−１に示す様に、光ファイバＦを研磨材の混入した研磨液４０２の容器４０１に入れる。
研磨液４０２の粘度の差によって研磨される光ファイバ端面の凹凸が異なる。
粘度を数万ｃＳｔ（センチストロークス：動粘度）に変えると端面に衝突する砥粒の速度が遅くなり研磨面円周の研磨量を小さくする事が可能である。
(3) この容器４０１を超音波洗浄器４０７の容器４０４に入れてスイッチをオンする。
(4) 容器４０１内の研磨材が超音波振動して光ファイバ端面に衝突して光ファイバＦを削る。
以上が平坦な光ファイバ端面切断と光ファイバ端面及び端面側面研磨の手順の概略である。
【００４７】
従来の光ファイバに関する研磨技術は図２、図３に示す様に光ファイバ単体でなくコネクタに接着した状態のために研磨量は殆どが光ファイバ以外のフェルールである。
【００４８】
また、光ファイバ接続時の接続損失を決定するのが、研磨される端面の傾斜精度、嵌合ピン精度、嵌合ピン穴のクリアランスに依存している。
【００４９】
穴付き光ファイバは現在研究段階であり、多くの接続技術の新たな開発がなされなければならない。そこで、この発明を利用して研磨技術の実用化、さらなる光ファイバ開発と接続技術開発に応用される。
【００５０】
超音波洗浄器の出力や性能が同じでも砥粒の材質，形状、大きさ、研磨液の粘度によって同一量の研磨に時間差や研磨面の凹凸差が生ずる。
【００５１】
この差を利用して、一台の超音波洗浄器で一度に粗研磨、中研磨、仕上げ、鏡面研磨を数百個単位の光ファイバの研磨が可能である。
【００５２】
特にこの研磨方法は、光ファイバカット時に生じた端面の数μｍのバリ、突起等の局部的な研磨に適しており、図２に示す様な従来の研磨方法では大部分が不要な部分を大量に研磨して研磨時間と無駄な異物を発生させるが、液中研磨は正に必要な個所しか研磨しないために切断時に光ファイバ端面円周上に発生するバリを短時間で研磨する事が可能である。
【００５３】
この研磨方法は、図１−１，図１−２の様に一台の超音波洗浄器で砥粒サイズと材質、形状、粘度、砥粒量を調整する事で、研磨量、研磨の状態（粗さ）を選択する事が可能である。
【００５４】
そして、図５−１の様に超音波洗浄器の器内に小分けの容器５０１ａ〜５０１ｃを配置して、研磨液を変えて置けばその研磨液中の砥粒サイズに応じた端面状態に同時に研磨する事が可能である。
【００５５】
液中研磨は、穴付き光ファイバ内には、異物の浸入が確認されていないが、研磨後は、研磨した光ファイバ端面、側面に異物の付着が残留して居る場合があるので、エタノール（比重：0.７８９／cm3at２０℃）の様な光ファイバ（比重：2.２／cm3at２０℃）との比重差がより大きい有機溶剤で洗浄する事が必要である。比重１の蒸留水を用いて超音波洗浄すると異物が液中に存在すると、光ファイバ端面を傷付ける事がある。そのため、比重の小さな液体を使用する事で、光ファイバから除去される光ファイバや異物が下方に素早く沈み光ファイバへの傷や凹凸を防ぐ事ができる。
【００５６】
本発明の最大の利用効果は、光ファイバ心線を僅か外形３００μｍにも満たないスリーブを用いて容易にＰＣ接続を可能にする事である。
【００５７】
光ファイバ接続時にスリーブ内に容易に挿入するには、次の２つの方法が考えられる。
(1) ガラススリーブを両端が広くテーパー状にする。
(2) 光ファイバ端面を細くして光ファイバ自体をテーパー状にする。
【００５８】
本発明では、既に出願しているガラスフェルールに挿入する事を前提に(2) の光ファイバ液中研磨を考案した。
【００５９】
本発明は、図４−４に示す様に一台の超音波洗浄器の洗浄器に異なる研磨砥粒を液体に混入させた複数の容器を用いて同時に砥粒に合った研磨端面を得る事が可能である。
また、研磨時の液体の粘度を変える事で同一時間内の研磨量、研磨面の粗さを調整する事も可能である。
【実施例１】
【００６０】
本発明の光ファイバの液中研磨方法に係る実施例１を、図１を参照しつつ説明する。
まず図１−１に示すように、砥粒サイズの異なる砥粒ａ，ｂ，ｃを用意しておき、この砥粒ａ，ｂ，ｃの中から、対象とする光ファイバの研磨に適した砥粒１００を選択し、選択した砥粒１００を容器１０１内に入れる。
【００６１】
図１−２に示すように、容器１０１内に液体（例えば水等）を入れて研磨液10２とする。この場合、液体の粘度を適宜に調整してもよい。そして水１０３が入った容器１０４内に、研磨液１０２が入った容器１０１を設置する。
【００６２】
図１−３に示すように、容器１０４に対して高さ位置が固定されている鉄製のファイバ高さ維持板１０５と、マグネットシート１０６とで、光ファイバＦを挟んで支持し、ファイバ心線ｆの先端が研磨液１０２内に浸漬するように、光ファイバＦ（ファイバ心線ｆ）の高さ位置を調整する。
【００６３】
図１−４に示すように、研磨液１０２に対する光ファイバＦ（ファイバ心線ｆ）の高さ位置を維持しつつ、容器１０１が入った容器１０４を、超音波洗浄器１０７の上に載せる。そして超音波洗浄器１０７を作動させ、研磨液１０２を超音波振動させる。超音波振動をさせる時間は、タイマー１０８により任意に設定する。
このように研磨液１０２を超音波振動させることにより、超音波振動する研磨液１０２がファイバ心線ｆの端面と側面を研磨する。
【００６４】
研磨量は、砥粒１００の性状（材質，大きさ，形状，濃度）や、研磨時間（超音波振動をする時間）や、研磨液１０２の粘度や、超音波洗浄器１０７が発生する超音波振動強度を調整することにより、調整することができる。
また、超音波振動によりファイバ心線ｆを研磨している最中に、光ファイバＦ（ファイバ心線ｆ）を、絶えず半回転を繰り返しながら移動するようにしても良い。このようにすると、研磨量が均一化し、研磨剤の振動依存性による偏りを無くすことができる。
【００６５】
ファイバ心線ｆの研磨が完了したら光ファイバＦと共に容器１０４を超音波洗浄器１０７から取り外し、エタノール１１０が入った容器１１１を超音波洗浄器１０７の上に載せる。そして、研磨が完了した光ファイバＦの先端であるファイバ心線ｆを、エタノール１１０中に浸漬し、超音波洗浄器１０７を作動させる。
これにより、ファイバ心線ｆに付着していた異物を完全に取り除き、下方に沈めることができる。このようにすることにより、研磨した端面に新たな傷や凹凸を生じさせることがなくなる。
【実施例２】
【００６６】
本発明の光ファイバの液中研磨方法に係る実施例２を、図４を参照しつつ説明する。
実施例２では、図４−４に示すように、超音波洗浄器４０７に載せられると共に、水４０３が入った容器４０４内に、複数（本例では３個）の容器４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃが設置されている。各容器４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃには、性状の異なる研磨液４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃが入れられている。具体的には、各研磨液４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃには同種類の砥粒が同量だけ入っているが、各研磨液の粘度が異なっており、研磨液４０２ａの粘度は小で、研磨液４０２ｂの粘度は中で、研磨液４０２ｃの粘度は大になっている。したがって、研磨液４０２ａは粗研磨に適し、研磨液４０２ｂは中研磨に適し、研磨液４０２ｃは仕上げ研磨に適する。
【００６７】
そして、図４−１に示すように、研磨液４０２が入った容器４０１内に、それぞれ光ファイバＦのファイバ心線ｆが浸漬される。なお、図４−１では、容器の符号４０１ａ〜４０１ｃを符号４０１で代表して示しており、研磨液の符号４０２ａ〜４０２ｃの符号を符号４０２で代表して示している。
【００６８】
複数の光ファイバＦは、図４−１及び図４−２に示すように、ファイバ固定部４０５により一括して固定支持されている。このファイバ固定部４０５は、多数のファイバセットＶ溝４０５ａが形成された固定板４０５ｂと、ファイバ押えシート４０５ｃとで構成されており、光ファイバＦをファイバセットＶ溝４０５ａに納めて、ファイバ押えシート４０５ｃで押さえ込むことにより、光ファイバＦを固定支持するようになっている。
【００６９】
図４−１及び図４−３に示すように、複数の光ファイバＦを固定するファイバ固定部４０５は、高さ調整部４０６により高さが調整できるようになっている。即ち、高さ調整ツマミ４０６ａを緩めた状態で、ファイバ固定部４０５の高さ位置を調整して各光ファイバＦの先端が研磨液４０２の中に浸漬される状態になったところで、高さ調整ツマミ４０６ａを絞め込むと、この絞め込んだ位置でファイバ固定部４０５の高さ位置が固定されるようになっている。このように高さ位置調整ができるため、複数の光ファイバＦを一括して、研磨液４０２中の最適な深さにまで浸漬することができる。
【００７０】
この実施例２による研磨方法は、既に、研磨条件を決定して同一条件で多数個を研磨するのに適しており、その研磨手順は次の通りである。
(1) 図４−１で示す様に、高さ調整部４０６にて、光ファイバＦ（ファイバ心線ｆ）が研磨液４０２中に没する長さを決定する。
(2) 各光ファイバＦを、図４−２に示す様にファイバセット溝４０５ａにセットする。
(3) 図４−３に示すようにセットして、超音波洗浄器４０７の洗浄時間を決めて動作スイッチをオンする。
(4) 研磨時間が来て研磨終了する。
(5) 研磨が終了したら、エタノール等の入った器に交換して、研磨済みの光ファイバＦをエタノール等により超音波洗浄する。
【００７１】
なお図４−１〜図４−４に示す例では、容器４０４内に、研磨液４０２を入れた容器４０１（４０１ａ〜４０１ｂ）が入っているが、専用の洗浄器として同一条件で多数の光ファイバを研磨する時は、容器４０１（４０１ａ〜４０１ｂ）を用いずに、容器４０４内に直接、研磨液４０２を入れて研磨すると効果的である。
【実施例３】
【００７２】
実施例３では、図５−１に示すように、水５０３が入れられた容器５０４を超音波洗浄器５０７に載せ、この容器５０４内に容器５０１ａ，５０１ｂ，５０１ｃを設置している。そして、容器５０１ａにはサイズの大きい砥粒を含む研磨液５０２ａが入れられ、容器５０１ｂにはサイズが中の砥粒を含む研磨液５０２ｂが入れられ、容器５０１ｃにはサイズが小の砥粒を含む研磨液５０２ｂが入れられている。各研磨液５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃの液の粘度は同一であるが、上述したように砥粒の粒サイズを異ならせている。したがって、研磨液５０２ａは粗研磨に適し、研磨液５０２ｂは中研磨に適し、研磨液５０２ｃは仕上げ研磨に適する。
【００７３】
(1) そして、高さ調整部で各光ファイバＦ（ファイバ心線ｆ）が研磨液５０２ａ〜５０２ｃ中に没する長さを決定する。
(2) 各研磨液５０２ａ〜５０２ｃ中に没する光ファイバＦをセットする。
(3) 超音波洗浄器５０７の洗浄時間を決めて動作スイッチを入れる。
(4) 研磨時間が来て研磨終了する。
(5) 図５−３に示すように、エタノール５１０で光ファイバＦ（ファイバ心線ｆ）に付いた研磨材を超音波洗浄する。
【００７４】
図５−２には、研磨液の違いによる端面状態を示した。図５−２（ａ）は研磨前の光ファイバＦの状態を示し、図５−２（ｂ）は砥粒サイズ大の砥粒を含む研磨液５０２ａで荒研磨した状態を示し、図５−２（ｃ）は砥粒サイズ中の砥粒を含む研磨液５０２ｂで中研磨した状態を示し、図５−２（ｄ）は砥粒サイズ小の砥粒を含む研磨液５０２ｃで仕上げ研磨した状態を示す。
【００７５】
したがって例えば、光ファイバＦを、最初は研磨液５０２ａを用いて超音波研磨し、次に研磨液５０２ｂを用いて超音波研磨し、最後に研磨液５０２ｃを用いて超音波研磨すれば、順次、荒研磨、中研磨、仕上げ研磨をすることができる。
【実施例４】
【００７６】
次に、超音波洗浄器の位置依存性を解消して光ファイバの端面とその側面を均一に研磨する実施例４の方法を図６を参照して説明する。
【００７７】
超音波に限らず、機器の動作特性には、対称性が必要な場合に片寄りが生ずる事がある。超音波洗浄器の振動に偏りが生ずると光ファイバ研磨量にも片寄りが起こる可能性が大きくなる。そのために、図６−１に示す様な光ファイバが１８０度毎に逆戻りする機構（ファイバスイング部６５０）を設けて、偏りを防ぐ対策を施した。
【００７８】
ここで図６−２〜図６−４を参照してファイバスイング部６５０の構造・動作を説明する。
【００７９】
図６−２に示すように、回転軸６５１の下部にはファイバ高さ維持板６０５が固定されている。この回転軸６５１には、スリーブ状の回転方向切り替え受け部６５２が、上下方向にスライド移動可能に環装されている。この回転方向切り替え受け部６５２の周面には、回転方向切り替え金具６５３と左右回転受け歯車６５４が形成されている。また回転方向切り替え受け部６５２には、上周面側と下周面側に切欠きが形成されている。そして、回転方向切り替え受け部６５２が上方にスライド移動すると、上側の切欠きが、回転軸６５１に固定してある回転切り替え突起６５５に係合し、回転方向切り替え受け部６５２が下方にスライド移動すると、下側の切欠きが、回転軸６５１に固定してある回転切り替え突起６５６に係合するようになっている。
【００８０】
回転方向切り替え受け部６５２が上方にスライド移動して、上側の切欠きが、回転軸６５１に固定してある回転切り替え突起６５５に係合しすると、回転軸６５１と回転方向切り替え受け部６５２との間で回転力が伝わる状態になると共に、左回転歯車６５７と左右回転受け歯車６５４とが噛合する（図６−３（ａ）参照）。
【００８１】
回転方向切り替え受け部６５２が下方にスライド移動して、下側の切欠きが、回転軸６５１に固定してある回転切り替え突起６５６に係合しすると、回転軸６５１と回転方向切り替え受け部６５２との間で回転力が伝わる状態になると共に、右回転歯車６５８と左右回転受け歯車６５４とが噛合する（図６−３（ｂ）参照）。
【００８２】
右回転歯車６５８には、円盤回転軸６５９を介して回転切り替え円盤６６０が連結されている。この回転切り替え円盤６６０は、図６−３（ｃ）（ｄ）に示すように、中心線よりも左半分（半円部分）が厚板となっており、右半分（半円部分）が薄板となっている。そして回転切り替え円盤６６０の上面が、回転方向切り替え金具６５３の下面に接触している。
【００８３】
図６−４に示すように、右回転歯車６５８には、ゼンマイまたはモータの駆動力を得て回転する動力源歯車６６１から回転力が伝達され、左回転歯車６５７には回転転換歯車６６２を介して動力源歯車６６１から回転力が伝達されるようになっている。
【００８４】
図６−３（ａ）（ｃ）に示すように、回転していった回転切り替え円盤６６０の左半分の厚板部分が回転方向切り替え金具６５３に接すると、回転方向切り替え受け部６５２が上方にスライドして、左回転歯車６５７と左右回転受け歯車６５４とが噛合する。このため、左回転歯車６５７の回転力が、左右回転受け歯車６５４，上側の回転切り替え突起６５５を介して、回転軸６５１に伝わり、回転軸６５１が左回転する。
【００８５】
図６−３（ｂ）（ｄ）に示すように、回転していった回転切り替え円盤６６０の右半分の薄板部分が回転方向切り替え金具６５３に接すると、回転方向切り替え受け部６５２が下方にスライドして、右回転歯車６５８と左右回転受け歯車６５４とが噛合する。このため、右回転歯車６５８の回転力が、左右回転受け歯車６５４，下側の回転切り替え突起６５６を介して、回転軸６５１に伝わり、回転軸６５１が右回転する。
【００８６】
このようにして、回転軸６５１が、１８０°右回転したら、次は回転軸６５１が１８０°左回転するという正逆回転を連続して続ける。
【００８７】
図６−１〜図６−４に示す装置を用いて光ファイバの液中研磨をする手順は次の通りである。
(1) ファイバ高さ維持板６０５の高さを、高さ調整部（図４−１参照）で光ファイバＦが研磨液６０２中に没する長さを決定する。
(2) 各研磨液６０２中に没する光ファイバＦを中心からずらしてセットする。即ち、図６−２に示すように、光ファイバＦをマグネットシート６０６と鉄製のファイバ高さ維持板６０５により挟んで光ファイバＦを支持するが、このとき光ファイバＦの位置を回転軸６５１の回転中心からずらしてセットする。このように、光ファイバＦを回転軸６５１の回転中心からずらす事で位置依存性を効果的に防ぐ事ができる。
(3) 超音波洗浄器６０７の洗浄時間を決めて動作スイッチを入れる。
(4) 光ファイバ研磨片寄り補正をするため、ファイバスイング部６５０を動作させる。このため、光ファイバＦは絶えず半回転を繰り返しながら移動していく（１８０度毎にスイングを繰り返しながら回転方向が変わりつつ移動していく）。
(5) 研磨時間が来て研磨終了する。
(6) 研磨済みの光ファイバＦを、エタノール入りの器に浸漬して超音波洗浄する。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、穴無し光ファイバや穴付き光ファイバの端面や周面を良好に研磨するのに利用することができる。このように良好な研磨ができるため、光ファイバを安価なガラススリーブ内にて接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１−１】ファイバ研磨量に適した砥粒を選定する状態を示す説明図。
【図１−２】砥粒の入った容器に水を入れて研磨液を作る状態を示す説明図。
【図１−３】光ファイバを高さ維持板に取り付けて研磨液に入れる状態を示す説明図。
【図１−４】超音波洗浄器をオンして光ファイバを研磨する状態を示す説明図。
【図２】従来の研磨機による穴無し光ファイバの研磨手順を示す説明図。
【図３】従来の研磨機による穴付き光ファイバの研磨手順を示す説明図。
【図４−１】液中研磨の光ファイバ設定状態を示す説明図。
【図４−２】ファイバ固定部を示す斜視図。
【図４−３】高さ調整部を示す構成図。
【図４−４】３種研磨条件で同時研磨をする状態を示す説明図。
【図５−１】３種研磨条件で同時研磨をする状態を示す説明図。
【図５−２】砥粒の差による光ファイバの端面状態を示す説明図。
【図５−３】研磨後のエタノールを用いた光ファイバの洗浄状態を示す説明図。
【図６−１】光ファイバの研磨片寄りを補正する装置を示す構成図。
【図６−２】ファイバスイング部を示す構成図。
【図６−３】ファイバスイング部の要部を示す構成図。
【図６−４】ファイバスイング部の動作を示す説明図。
【図７（ａ）】切断機を示す構成図。
【図７（ｂ）】切断機を示す構成図。
【図８】切断機による切断状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００９０】
100,400,600 砥粒
101,401,501,601 容器
102,402,502,602 研磨液
103,403,503,603 水
104,404,504,604 容器
105 ファイバ高さ維持板
106 マグネットシート
107,407,507,607 超音波洗浄器
108,508 タイマー
200,300 フェルール
201 充填窓
202 嵌合ピン穴
203 接着剤
210,310 研磨機
211,311 研磨盤
212,312 研磨液
301 低温恒温槽
405 ファイバ固定部
406 高さ調整部
650 ファイバスイング部
700 切断機
701 カッター基盤
702 台座
703 台座
704 ファイバ長合わせ板
【図１−１】
2005114788.tif 000003
【図１−２】
2005114788.tif 000004
【図１−３】
2005114788.tif 000005
【図１−４】
2005114788.tif 000006
【図２】
2005114788.tif 000007
【図３】
2005114788.tif 000008
【図４−１】
2005114788.tif 000009
【図４−２】
2005114788.tif 000010
【図４−３】
2005114788.tif 000011
【図４−４】
2005114788.tif 000012
【図５−１】
2005114788.tif 000013
【図５−２】
2005114788.tif 000014
【図５−３】
2005114788.tif 000015
【図６−１】
2005114788.tif 000016
【図６−２】
2005114788.tif 000017
【図６−３】
2005114788.tif 000018
【図６−４】
2005114788.tif 000019
【図７（ａ）】
2005114788.tif 000020
【図７（ｂ）】
2005114788.tif 000021
【図８】
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