(57)【要約】【課題】簡易な構成で結合効率の低下を抑制可能なマルチコアファイバの結合方法を提供する。【解決手段】マルチコアファイバの結合方法は、第１位置合わせ工程と、第１計測工程と、第２位置合わせ工程と、融着工程と、を有する。第１位置合わせ工程は、マルチコアファイバを相対的に移動させることにより、その長軸に直交する方向における位置合わせを行う。第１計測工程は、一方のマルチコアファイバの第１コアに光を入力し、他方のマルチコアファイバの第１コアに伝送された当該光の強度を計測する。第２位置合わせ工程は、第１計測工程で計測された光の強度に基づき、マルチコアファイバをその回転方向に相対的に回転させることにより、回転方向における位置合わせを行う。融着工程は、第２位置合わせ工程が行われた後、一方のマルチコアファイバの端面及び他方のマルチコアファイバの端面を融着する。【選択図】図２
2013054116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコアがクラッドで覆われたマルチコアファイバ同士を結合するマルチコアファイバの結合方法であって、
一方の前記マルチコアファイバ及び他方の前記マルチコアファイバを相対的に移動させることにより、その長軸に直交する方向における前記一方のマルチコアファイバと前記他方のマルチコアファイバとの位置合わせを行う第１位置合わせ工程と、
前記一方のマルチコアファイバの第１コアに光を入力し、前記他方のマルチコアファイバの第１コアに伝送された当該光の強度を計測する第１計測工程と、
前記第１計測工程で計測された光の強度に基づき、前記一方のマルチコアファイバ及び前記他方のマルチコアファイバをその回転方向に相対的に回転させることにより、前記回転方向における前記一方のマルチコアファイバと前記他方のマルチコアファイバとの位置合わせを行う第２位置合わせ工程と、
前記第２位置合わせ工程が行われた後、前記一方のマルチコアファイバの端面及び前記他方のマルチコアファイバの端面を融着する融着工程と、
を有することを特徴とするマルチコアファイバの結合方法。
【請求項２】
前記第１位置合わせ工程は、前記一方のマルチコアファイバの端面と前記他方のマルチコアファイバの端面とが前記マルチコアファイバの前記長軸方向に直交する方向において一致するよう、前記一方のマルチコアファイバ及び前記他方のマルチコアファイバを相対的に移動させることにより、前記長軸に直交する方向における前記一方のマルチコアファイバと前記他方のマルチコアファイバとの位置合わせを行うことを特徴とする請求項１記載のマルチコアファイバの結合方法。
【請求項３】
前記第１位置合わせ工程は、
前記一方のマルチコアファイバの第２コアに光を入力し、前記他方のマルチコアファイバの第２コアに伝送された当該光の強度を計測する第２計測工程を有し、
前記第２計測工程で計測された光の強度に基づき、前記一方のマルチコアファイバ及び前記他方のマルチコアファイバをその長軸方向に直交する方向に相対的に移動させることにより、前記長軸方向に直交する方向における前記一方のマルチコアファイバと前記他方のマルチコアファイバとの位置合わせを行う
ことを特徴とする請求項１記載のマルチコアファイバの結合方法。
【請求項４】
前記第２コアは、前記マルチコアファイバの中心に配置されたコアであることを特徴とする請求項３記載のマルチコアファイバの結合方法。
【請求項５】
前記第１コアは、前記マルチコアファイバの外周に最も近い位置に配置されたコアであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のマルチコアファイバの結合方法。
【請求項６】
複数のコアがクラッドで覆われたマルチコアファイバ同士を結合するマルチコアファイバの結合方法であって、
一方の前記マルチコアファイバの第１コア及び第２コアに光を入力し、他方の前記マルチコアファイバの第１コア及び第２コアに伝送された当該光の強度を計測する計測工程と、
前記計測工程で計測された光の強度に基づき、前記一方のマルチコアファイバ及び前記他方のマルチコアファイバをその長軸方向に直交する方向及びその回転方向に相対的に移動させることにより、前記長軸方向に直交する方向及び前記回転方向における前記一方のマルチコアファイバと前記他方のマルチコアファイバとの位置合わせを行う位置合わせ工程と、
前記位置合わせ工程が行われた後、前記一方のマルチコアファイバの端面及び前記他方のマルチコアファイバの端面を融着する融着工程と、
を有することを特徴とするマルチコアファイバの結合方法。
【請求項７】
前記第１コア及び前記第２コアの少なくとも一方は、前記マルチコアファイバの外周に最も近い位置に配置されたコアであることを特徴とする請求項６記載のマルチコアファイバの結合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光通信等に用いられるマルチコアファイバ同士を結合させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレット端末等の普及により、莫大な情報量を有するデータの通信が要求されている。それに伴い、光通信の更なる大容量化が望まれている。
【０００３】
従来の光通信は、クラッド内に一つのコアが設けられたシングルコアファイバを用いて行われている。しかし、一つのシングルコアファイバで通信を行う場合には容量の限界があるため、それを超える容量のデータ通信を行うための手段が要求されている。
【０００４】
これに関し、たとえば、一つのクラッド内に複数のコアが設けられた光ファイバであるマルチコアファイバを用いることができる（特許文献１、２参照）。マルチコアファイバは複数のコアを有するため、シングルコアファイバに比べ、大容量のデータ通信を行うことが可能となる。光通信においては、このようなマルチコアファイバ同士を結合して使用したいという要望がある。
【０００５】
ここで、ファイバ間で光を伝送させるためには、コア同士を確実に結合させる必要がある。そのため、ファイバ同士（コア同士）の位置合わせが重要となる。
【０００６】
たとえば、中心にコアが配置されたシングルコアファイバ同士を結合させる場合、フェルールのような位置決め部材を用いることにより、ファイバの長軸方向及び長軸方向に直交する２方向の位置が一意に決定される。よって、コア同士を確実に結合させることができる。
【０００７】
一方、マルチコアファイバの場合、その中心以外にもコアが複数配置されているため、長軸方向及び長軸方向に直交する２方向の位置合わせだけでなく、回転方向（マルチコアファイバの外周方向）の位置合わせも必要となる。よって、フェルールを用いた位置合わせだけでは、コア同士を確実に結合させることは困難である。
【０００８】
また、シングルコアファイバ同士の位置合わせを行う技術として、特許文献３及び特許文献４がある。
【０００９】
特許文献３に記載の技術は、具体的には、二本のＰＣＦ（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｆｉｂｅｒ）［１、１］をそれぞれ端面［５、５］が向かい合うようにして保持部材［２１、２１］に固定保持する。この端面［５、５］を鏡［２２］に写してカメラ［２４］で観察し、その画像を画像処理装置［２５］で処理し、双方のコア位置を確認する。そしてそのコア位置の情報に従って各第一の駆動部［２６］を微動させて、双方のコアが同軸上に存するように調節する。それから、端面［５、５］同士を近づけて突き合わせ、融着接続をする。
【００１０】
特許文献４には、光ファイバの融着接続前に調心とコア端面の良否判断を行うために、光ファイバ外部からコアを撮影し、その撮影画像でコアの状態を観察することが記載されている。従って、撮影された画像に基づいて、コアの端面同士が一致するようにファイバを突き合わせ、融着することも可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−１０４４４３号公報
【特許文献２】特開平８−１１９６５６号公報
【特許文献３】特開２００４−５３６２５号公報
【特許文献４】特開２０００−１４６７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献３の技術では、ファイバ間に鏡［２２］を置くスペースを確保しなければならない。よって、構成が複雑化する。
【００１３】
また、マルチコアファイバにはコアが複数設けられているため、わずかなずれが結合効率に大きく影響を与える。ここで、特許文献３の技術において、ファイバ端面同士を結合させる場合には、ファイバの間から鏡［２２］を取り除き、ファイバを鏡［２２］のサイズだけ移動させなければならない。よって、ファイバを結合するまでの工程、及びファイバの移動量が増加する。従って、マルチコアファイバ間の位置ずれが生じる可能性が高く、結合効率の低下を招き易い。
【００１４】
更に、特許文献４のように画像だけで位置合わせを行ったとしても、ファイバの歪み等により、正確な位置を把握することは困難である。複数のコアを有するマルチコアファイバにおいてはその影響は大きく、実際にはマルチコアファイバ間の位置ずれが生じる可能性が高い。従って、結合効率の低下を招き易い。
【００１５】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、簡易な構成で結合効率の低下を抑制可能なマルチコアファイバの結合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、請求項１記載のマルチコアファイバの結合方法は、複数のコアがクラッドで覆われたマルチコアファイバ同士を結合する方法である。結合方法は、第１位置合わせ工程と、第１計測工程と、第２位置合わせ工程と、融着工程と、を有する。第１位置合わせ工程は、一方のマルチコアファイバ及び他方のマルチコアファイバを相対的に移動させることにより、その長軸に直交する方向における一方のマルチコアファイバと他方のマルチコアファイバとの位置合わせを行う。第１計測工程は、一方のマルチコアファイバの第１コアに光を入力し、他方のマルチコアファイバの第１コアに伝送された当該光の強度を計測する。第２位置合わせ工程は、第１計測工程で計測された光の強度に基づき、一方のマルチコアファイバ及び他方のマルチコアファイバをその回転方向に相対的に回転させることにより、回転方向における一方のマルチコアファイバと他方のマルチコアファイバとの位置合わせを行う。融着工程は、第２位置合わせ工程が行われた後、一方のマルチコアファイバの端面及び他方のマルチコアファイバの端面を融着する。
また、上記課題を解決するために、請求項２記載のマルチコアファイバの結合方法は、請求項１記載のマルチコアファイバの結合方法であって、第１位置合わせ工程は、一方のマルチコアファイバの端面と他方のマルチコアファイバの端面とがマルチコアファイバの長軸方向に直交する方向において一致するよう、一方のマルチコアファイバ及び他方のマルチコアファイバを相対的に移動させることにより、長軸に直交する方向における一方のマルチコアファイバと他方のマルチコアファイバとの位置合わせを行う。
また、上記課題を解決するために、請求項３記載のマルチコアファイバの結合方法は、請求項１記載のマルチコアファイバの結合方法であって、第１位置合わせ工程は、第２計測工程を有する。第２計測工程は、一方のマルチコアファイバの第２コアに光を入力し、他方のマルチコアファイバの第２コアに伝送された当該光の強度を計測する。第１位置合わせ工程は、第２計測工程で計測された光の強度に基づき、一方のマルチコアファイバ及び他方のマルチコアファイバを長軸方向に直交する方向に相対的に移動させることにより、長軸方向に直交する方向における一方のマルチコアファイバと他方のマルチコアファイバとの位置合わせを行う。
また、上記課題を解決するために、請求項４記載のマルチコアファイバの結合方法は、請求項３記載のマルチコアファイバの結合方法であって、第２コアは、マルチコアファイバの中心に配置されたコアである。
また、上記課題を解決するために、請求項５記載のマルチコアファイバの結合方法は、請求項１から４のいずれかに記載のマルチコアファイバの結合方法であって、第１コアは、マルチコアファイバの外周に最も近い位置に配置されたコアである。
また、上記課題を解決するために、請求項６記載のマルチコアファイバの結合方法は、複数のコアがクラッドで覆われたマルチコアファイバ同士を結合する方法である。結合方法は、計測工程と、位置合わせ工程と、融着工程と、を有する。計測工程は、一方のマルチコアファイバの第１コア及び第２コアに光を入力し、他方のマルチコアファイバの第１コア及び第２コアに伝送された当該光の強度を計測する。位置合わせ工程は、計測工程で計測された光の強度に基づき、一方のマルチコアファイバ及び他方のマルチコアファイバを長軸方向に直交する方向及び回転方向に相対的に移動させることにより、長軸方向に直交する方向及び回転方向における一方のマルチコアファイバと他方のマルチコアファイバとの位置合わせを行う。融着工程は、位置合わせ工程が行われた後、一方のマルチコアファイバの端面及び他方のマルチコアファイバの端面を融着する。
また、上記課題を解決するために、請求項７記載のマルチコアファイバの結合方法は、請求項６記載のマルチコアファイバの結合方法であって、第１コア及び第２コアの少なくとも一方は、マルチコアファイバの外周に最も近い位置に配置されたコアである。
【発明の効果】
【００１７】
マルチコアファイバの長軸方向に直交する方向においてマルチコアファイバ同士の位置合わせを行い、その後、一方のマルチコアファイバのコアから光を伝送させ、その光が他方のマルチコアファイバのコアに伝送されたときの光の強度を計測する。そして、計測された光の強度に基づき、一方のマルチコアファイバ及び他方のマルチコアファイバをその回転方向に相対的に回転させることで回転方向の位置合わせを行う。従って、マルチコアファイバ同士を結合する場合に、簡易な構成で結合効率の低下を抑制可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に共通のマルチコアファイバを示す図である。
【図２】第１実施形態に係るフローチャートを示す図である。
【図３】第１実施形態に係るフローチャートを補足する図である。
【図４】第１実施形態に係るフローチャートを補足する図である。
【図５】第１実施形態に係るフローチャートを補足する図である。
【図６】第１実施形態に係るフローチャートを補足する図である。
【図７】第２実施形態に係るフローチャートを示す図である。
【図８】第２実施形態に係るフローチャートを補足する図である。
【図９】第２実施形態に係るフローチャートを補足する図である。
【図１０】第２実施形態に係るフローチャートを補足する図である。
【図１１】第３実施形態に係るフローチャートを示す図である。
【図１２】第３実施形態に係るフローチャートを補足する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［マルチコアファイバの構成］
図１を参照して、実施形態に共通のマルチコアファイバ１の構成について説明する。マルチコアファイバ１は、一般に可撓性を有する長尺の円柱部材である。図１は、マルチコアファイバ１の斜視図である。図１では、マルチコアファイバ１の先端部分のみを示している。以下、マルチコアファイバ１の長軸方向をＸ方向、長軸方向に直交する２方向をそれぞれＹ方向、Ｚ方向として説明する。
【００２０】
マルチコアファイバ１は、たとえば石英ガラスやプラスチック等、光の透過性が高い素材により形成されている。マルチコアファイバ１は、複数のコアＣｋ（ｋ＝１〜ｎ）と、クラッド２を含んで構成されている。
【００２１】
コアＣｋは、光源（図示なし）からの光を伝送する伝送路である。コアＣｋはそれぞれ端面Ｅｋ（ｋ＝１〜ｎ）を有する。端面Ｅｋからは、光源（図示なし）で発せられた光が出射される。コアＣｋから出射される光は、主光線を含んでいる。クラッド２よりも屈折率を高めるために、コアＣｋは、たとえば石英ガラスに酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）が添加された素材により形成されている。なお、図１では７つのコアＣ１〜Ｃ７を有する構成を示したが、コアＣｋの数は少なくとも２つ以上であればよい。
【００２２】
クラッド２は、複数のコアＣｋを覆う部材である。クラッド２は、光源（図示なし）からの光をコアＣｋ内に閉じ込める役割を有する。クラッド２は端面２ａを有する。コアＣｋの端面Ｅｋ及びクラッド２の端面２ａは同一面（マルチコアファイバ１の端面１ｂ）を形成している。クラッド２の素材としては、コアＣｋの素材よりも屈折率が低い素材が用いられる。たとえば、コアＣｋの素材が石英ガラスと酸化ゲルマニウムからなる場合には、クラッド２の素材としては石英ガラスを用いる。このように、コアＣｋの屈折率をクラッド２の屈折率よりも高くすることで、光源（図示なし）からの光をコアＣｋとクラッド２の境界面で全反射させる。よって、コアＣｋ内に光を伝送させることができる。なお、クラッド２は、透明な素材で形成されていてもよい。この場合、クラッド２に覆われたコアＣｋは、外部から視認可能となる。
【００２３】
＜第１実施形態＞
次に、図２〜図６を参照して、第１実施形態に係るマルチコアファイバ同士の結合方法について説明する。ここでは、７つのコアＣ１〜Ｃ７を有するマルチコアファイバ１と、７つのコアＣ´１〜Ｃ´７を有するマルチコアファイバ１´を結合する場合について述べる。
【００２４】
図２は、第１実施形態に係る結合方法のフローチャートである。図３、図５、図６は、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´のＸ方向の断面図である。図３、図５、図６では、マルチコアファイバ１の３つのコア（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ５）、及びマルチコアファイバ１´の３つのコア（Ｃ´１、Ｃ´２、Ｃ´５）のみを示している。図４は、マルチコアファイバ１の端面１ｂを示す図（Ｘ方向（図３の矢印Ａ）からマルチコアファイバ１を見た図）である。なお、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´の直径、コア径、及びコア配置は等しいものとする。本実施形態におけるマルチコアファイバ１は、「一方のマルチコアファイバ」の一例である。マルチコアファイバ１´は、「他方のマルチコアファイバ」の一例である。
【００２５】
まず、２つのマルチコアファイバ１、１´を、互いの端面１ｂ、１ｂ´が対向するように配置する（Ｓ１０。図３参照）。マルチコアファイバ１（１´）の配置は、たとえば保持装置（図示なし）にマルチコアファイバ１（１´）を保持させることにより行う。
【００２６】
次に、対向させたマルチコアファイバ間の間隔Ｓを調整する（Ｓ１１）。具体的には、カメラ（図示なし）によりマルチコアファイバ１（１´）の端面１ｂ（１ｂ´）を撮影して得られる画像を見ながら、間隔Ｓが所定値になるまで一方のマルチコアファイバの端面（たとえば端面１ｂ）に対して他方のマルチコアファイバの端面（たとえば端面１ｂ´）を近づける。これにより、マルチコアファイバの端面同士を近接（たとえば数ミクロン）して配置することができる。
【００２７】
「所定値」は、マルチコアファイバ同士の回転方向の位置合わせ（後述のＳ１３参照）が完了した場合に、マルチコアファイバ１のコアＣｋに入力された光の強度を保ったまま、マルチコアファイバ１´のコアＣ´ｋに伝送することができる値（マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´の間隔）である。
【００２８】
Ｓ１１のステップは、マルチコアファイバを手動又は自動で移動させることで実行される。たとえば、入力部（図示なし）等で指示入力を行い、当該指示入力に基づいて、制御装置（図示なし）が保持装置（図示なし）を移動させてマルチコアファイバ同士を近接させる。そして、制御装置（図示なし）は、予め記憶された所定値と保持装置（図示なし）の移動量を比較し、所定値になった場合に保持装置（図示なし）の移動を停止させる。なお、Ｓ１１のステップにおいて、双方のマルチコアファイバを移動させることにより間隔Ｓの調整を行ってもよい。
【００２９】
ここで、マルチコアファイバ同士を対向させた場合、Ｙ方向及びＺ方向にずれが生じている可能性がある（図３の矢印ＤはＺ方向のずれを示す）。従って、次に、Ｙ方向及びＺ方向の位置合わせを行う（Ｓ１２）。なお、Ｙ方向の位置合わせとＺ方向の位置合わせは同様の手法を用いることが可能であるため、以下ではＺ方向の位置合わせについて説明する。
【００３０】
Ｚ方向の位置合わせは、たとえば、カメラ（図示なし）によりマルチコアファイバ１（１´）の端面１ｂ（１ｂ´）をＹ方向から撮影する。そして、得られた画像を確認しながらずれＤがなくなるまで（端面１ｂと端面１ｂ´がＺ方向で一致するまで）マルチコアファイバ１´をＺ方向に移動させることにより行う。
【００３１】
Ｓ１２のステップは、マルチコアファイバを手動又は自動で移動させることで実行される。たとえば、入力部（図示なし）等で指示入力を行い、当該指示入力に基づいて、制御装置（図示なし）が保持装置（図示なし）を移動させることによりＹ方向及びＺ方向の位置合わせを行う。なお、Ｓ１２のステップにおいて、双方のマルチコアファイバを移動させることによりＹ方向及びＺ方向の位置合わせを行ってもよい。
【００３２】
更には、画像解析によるＹ方向及びＺ方向の位置合わせも可能である。たとえば、解析装置（図示なし）により、一方のマルチコアファイバの端面１ｂ（１ｂ´）のＸ−Ｚ方向における傾き角度を解析する。そして、当該解析結果に基づいて、制御装置（図示なし）が保持装置（図示なし）を移動させ、当該傾き角度と同じだけ他方のマルチコアファイバを傾けることにより位置合わせが可能となる。
【００３３】
また、解析装置（図示なし）が、得られた画像からマルチコアファイバ１のエッジ（端面１ｂと側面２ｂのなすエッジ）の位置とマルチコアファイバ１´のエッジ（端面１ｂ´と側面２ｂ´のなすエッジ）の位置を解析する。そして、当該解析結果に基づいて、制御装置（図示なし）が、Ｚ方向においてそれぞれのエッジが一致するように保持装置を移動させることで位置合わせが可能となる。
【００３４】
Ｓ１２により、マルチコアファイバ同士のＹ方向及びＺ方向の位置合わせが完了する。なお、Ｓ１１とＳ１２は、どちらのステップを先に行ってもよい。本実施形態におけるＳ１２は、「第１位置合わせ工程」の一例である。
【００３５】
ここで、マルチコアファイバ同士の接続においては、Ｙ方向及びＺ方向の位置合わせが行われた場合であっても、コア同士の位置がマルチコアファイバの回転方向にずれている可能性がある（図４参照。θは回転方向のずれを示す）。なお、図４の点線は、マルチコアファイバ１に対してＹ方向及びＺ方向の位置合わせが行われたマルチコアファイバ１´及びそのコアＣ´ｋの一例を示している。
【００３６】
回転方向のずれを解消しなければ、コアＣｋからの光を、コアＣ´ｋに結合効率を保ったまま伝送することは難しい。たとえば、図４の状態では、コアＣ２から出射される光は、マルチコアファイバ１´のクラッド２´に当たり、コアＣ´ｋ（たとえば、コアＣ´２）に伝送されない。よって、Ｓ１２の後、回転方向の位置合わせを行う（Ｓ１３）。
【００３７】
この場合、図５に示すように、まず、任意の第１コアＣｋに光（図５の破線矢印参照）を入力する。一方、マルチコアファイバ１´の任意の第１コアＣ´ｋの出射端に、パワーメータ１００を接続する。パワーメータ１００は、第１コアＣ´ｋに伝送された光の強度を計測する装置である。本実施形態における第１コアＣｋは、コアＣ２である。また、第１コアＣ´ｋは、Ｃ´２である。
【００３８】
このような状態で、マルチコアファイバ１に対してマルチコアファイバ１´を回転方向に回転させる。これによりコアＣ２からの光がコアＣ´２に伝送された場合には、パワーメータ１００で光の強度を計測することができる。コアの端面同士が完全に一致している場合には、光の強度は最大になるため、マルチコアファイバを回転させながら、強度が最大となる位置を特定する。なお、Ｓ１３のステップにおいて、双方のマルチコアファイバを回転させることも可能である。
【００３９】
回転方向への回転は、パワーメータ１００で得られる光の強度を確認しながら手動又は自動で行うことが可能である。たとえは、検出装置（図示なし）等で光の強度を検出する。制御装置（図示なし）は、当該検出された強度と予め記憶された最大の強度とを比較しながら保持装置に保持されたマルチコアファイバを回転させる。なお、光の強度は必ずしも最大である必要はなく、所望の光通信を行うことができる光の強度であればよい。すなわち、必要な情報を伝送することができる光の強度であればよい。
【００４０】
Ｓ１３のステップにより、回転方向の位置合わせが可能となる。本実施形態におけるＳ１３は、「第１計測工程」及び「第２位置合わせ工程」の一例である。
【００４１】
なお、コアＣ２のようにマルチコアファイバ１の外周に最も近い位置に配置されたコアから光を伝送することで位置合わせを行う際のシフト量（回転量）を大きくすることができる。従って、回転方向の位置合わせが容易となる。また、本実施形態では、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´の間に所定の間隔が設けられている。従って、回転方向の位置合わせを行う際に、マルチコアファイバの端面同士が接触する可能性が低い。よって、端面が破損し難い。
【００４２】
その後、マルチコアファイバ１´をＸ方向に移動させ、マルチコアファイバ１´の端面１ｂ´をマルチコアファイバ１の端面１ｂに接触させる。そして、接触させた部分に熱放電を行い、マルチコアファイバの端面を融解させることでマルチコアファイバ同士を結合する（Ｓ１４。図６参照）。本実施形態におけるＳ１４は、「融着工程」の一例である。なお、Ｓ１４のステップにおいて、双方のマルチコアファイバを移動させることにより、その端面同士を接触させてもよい。また、本実施形態では、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´の間の空間は微小（たとえば数ミクロン）であるため、マルチコアファイバ１´を移動させる場合に、Ｙ方向、Ｚ方向及び回転方向の位置ずれが生じる可能性が低い。
【００４３】
本実施形態におけるＸ方向の位置合わせは、Ｓ１４において、マルチコアファイバ１´の端面１ｂ´をマルチコアファイバ１の端面１ｂの位置まで移動させることにより達成される。すなわち、Ｘ方向の位置は、マルチコアファイバ１を保持する位置により任意に決定される。
【００４４】
本実施形態では、マルチコアファイバ１に入力された光をマルチコアファイバ１´に伝送する場合について述べたが、マルチコアファイバ１´に入力された光をマルチコアファイバ１に伝送することで回転方向の位置合わせを行うことも可能である。
【００４５】
［作用・効果］
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４６】
本実施形態に係る結合方法は、複数のコアがクラッドで覆われたマルチコアファイバ同士を結合する方法である。結合方法は、第１位置合わせ工程と、第１計測工程と、第２位置合わせ工程と、融着工程とを含む。第１位置合わせ工程は、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´を相対的に移動させることにより、その長軸に直交する方向におけるマルチコアファイバ１とマルチコアファイバ１´との位置合わせを行う。第１計測工程は、マルチコアファイバ１の第１コアに光を入力し、マルチコアファイバ１´の第１コアに伝送された当該光の強度を計測する。第２位置合わせ工程は、第１計測工程で計測された光の強度に基づき、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´をその回転方向に相対的に回転させることにより、回転方向におけるマルチコアファイバ１とマルチコアファイバ１´との位置合わせを行う。融着工程は、第２位置合わせ工程が行われた後、マルチコアファイバ１の端面１ｂ及びマルチコアファイバ１´の端面１ｂ´を融着する。
【００４７】
本実施形態に係る第１位置合わせ工程は、マルチコアファイバ１の端面１ｂとマルチコアファイバ１´の端面１ｂ´とがマルチコアファイバの長軸方向に直交する方向において一致するよう、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´を相対的に移動させることにより、長軸に直交する方向におけるマルチコアファイバ１とマルチコアファイバ１´との位置合わせを行う。
【００４８】
このように、マルチコアファイバ１の端面１ｂとマルチコアファイバ１´の端面１ｂ´とを一致させることによりＹ方向及びＺ方向の位置合わせを行う。そして、計測工程で計測された光の強度に基づき、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´を回転方向に相対的に回転させ、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´の回転方向の位置合わせを行う。この場合、マルチコアファイバ同士のＹ方向、Ｚ方向、及び回転方向の位置合わせを確実に行うことができる。従って、マルチコアファイバ同士を結合する場合に、結合効率の低下を抑制可能となる。
【００４９】
また、本実施形態において、第１計測工程で光が入力されるマルチコアファイバ１のコアは、マルチコアファイバ１の外周に最も近い位置に配置されたコア（Ｃ２）である。
【００５０】
このように、マルチコアファイバの外周に最も近い位置に配置されたコアに光を入力し、その光に基づいて回転方向の位置合わせを行うことで、回転量を大きくすることができる。従って、位置合わせが容易となる。
【００５１】
＜第２実施形態＞
次に、図７〜図１０を参照して、第２実施形態に係るマルチコアファイバ同士の結合方法について説明する。ここでは、７つのコアＣ１〜Ｃ７を有するマルチコアファイバ１と、７つのコアＣ´１〜Ｃ´７を有するマルチコアファイバ１´を結合する場合について述べる。第１実施形態と同様の部分については、詳細な説明を省略する場合がある。
【００５２】
図７は、第２実施形態に係る結合方法のフローチャートである。図８及び図１０は、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´のＸ方向の断面図である。図８及び図１０では、マルチコアファイバ１の３つのコア（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ５）、及びマルチコアファイバ１´の３つのコア（Ｃ´１、Ｃ´２、Ｃ´５）のみを示している。図９は、マルチコアファイバ１の端面１ｂを示す図（Ｘ方向（図８の矢印Ａ）からマルチコアファイバ１を見た図）である。なお、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´の直径、コア径、及びコア配置は等しいものとする。本実施形態におけるマルチコアファイバ１は、「一方のマルチコアファイバ」の一例である。マルチコアファイバ１´は、「他方のマルチコアファイバ」の一例である。
【００５３】
まず、２つのマルチコアファイバ１、１´を、互いの端面１ｂ、１ｂ´が対向するように配置する（Ｓ２０）。次に、対向させたマルチコアファイバ間の間隔Ｓを調整し、マルチコアファイバの端面同士を近接（たとえば数ミクロン）して配置する（Ｓ２１）。
【００５４】
ここで、マルチコアファイバ同士を対向させた場合、Ｙ方向及びＺ方向にずれが生じている可能性がある（図８の矢印ＤはＺ方向のずれを示す）。従って、次に、Ｙ方向及びＺ方向の位置合わせを行う（Ｓ２２）。
【００５５】
本実施形態におけるＹ方向及びＺ方向の位置合わせは、図８に示すように、まず、任意の第２コアＣｋに光（図８の破線矢印参照）を入力する。一方、マルチコアファイバ１´の任意の第２コアＣ´ｋの出射端に、パワーメータ１００を接続する。本実施形態における第２コアＣｋは、コアＣ２である。また、第２コアＣ´ｋは、Ｃ´２である。
【００５６】
このような状態で、マルチコアファイバ１に対してマルチコアファイバ１´をＹ方向及びＺ方向に移動させる。これによりコアＣ２からの光がコアＣ´２に伝送された場合には、パワーメータ１００で光の強度を計測することができる。コアの端面同士が完全に一致している場合には、光の強度は最大になるため、マルチコアファイバ１´を移動させながら、強度が最大となる位置を特定する。なお、Ｓ２２のステップにおいて、双方のマルチコアファイバを移動させることも可能である。
【００５７】
Ｙ方向及びＺ方向への移動は、パワーメータ１００で得られる光の強度を確認しながら手動又は自動で行うことが可能である。たとえは、検出装置（図示なし）等で光の強度を検出する。制御装置（図示なし）は、当該検出された強度と予め記憶された最大の強度とを比較しながら保持装置に保持されたマルチコアファイバ１´を移動させる。なお、光の強度は必ずしも最大である必要はなく、所望の光通信を行うことができる光の強度であればよい。すなわち、必要な情報を伝送することができる光の強度であればよい。
【００５８】
Ｓ２２のステップにより、Ｙ方向及びＺ方向の位置合わせが完了する。なお、Ｓ２１とＳ２２は、どちらのステップを先に行ってもよい。本実施形態におけるＳ２２は、「第２計測工程」及び「第１位置合わせ工程」の一例である。
【００５９】
ここで、マルチコアファイバ同士の接続においては、Ｙ方向及びＺ方向の位置合わせが行われた場合であっても、コア同士の位置がマルチコアファイバの回転方向にずれている可能性がある（図９参照。θは回転方向のずれを示す）。なお、図９の点線はマルチコアファイバ１に対してＹ方向及びＺ方向の位置合わせが行われたマルチコアファイバ１´及びそのコアＣ´ｋの一例を示している。
【００６０】
回転方向のずれを解消しなければ、コアＣｋからの光を、コアＣ´ｋに結合効率を保ったまま伝送することは難しい。たとえば、図９の状態では、コアＣ５から出射される光は、マルチコアファイバ１´のクラッド２´に当たり、コアＣ´ｋ（たとえば、コアＣ´５）に伝送されない。よって、Ｓ２２の後、回転方向の位置合わせを行う（Ｓ２３）。
【００６１】
この場合、図１０に示すように、任意の第１コアＣｋに光（図１０の破線矢印参照）を入力する。一方、マルチコアファイバ１´の任意の第１コアＣ´ｋの出射端に、パワーメータ１００を接続する。本実施形態における第１コアＣｋは、コアＣ５である。また、第１コアＣ´ｋは、Ｃ´５である。
【００６２】
このような状態で、Ｓ２２で位置合わせがなされたコアＣ２（Ｃ´２）の長軸を基準として、マルチコアファイバ１に対してマルチコアファイバ１´を回転方向に回転させる。これによりコアＣ５からの光がコアＣ´５に伝送された場合には、パワーメータ１００で光の強度を計測することができる。コアの端面同士が完全に一致している場合には、光の強度は最大になるため、マルチコアファイバを回転させながら、強度が最大となる位置を特定する。なお、Ｓ２３のステップにおいて、双方のマルチコアファイバを回転させることも可能である。
【００６３】
回転方向への回転は、パワーメータ１００で得られる光の強度を確認しながら手動又は自動で行うことが可能である。たとえは、検出装置（図示なし）等で光の強度を検出する。制御装置（図示なし）は、当該検出された強度と予め記憶された最大の強度とを比較しながら保持装置に保持されたマルチコアファイバを回転させる。なお、光の強度は必ずしも最大である必要はなく、所望の光通信を行うことができる光の強度であればよい。すなわち、必要な情報を伝送することができる光の強度であればよい。
【００６４】
Ｓ２３のステップにより、回転方向の位置合わせが可能となる。本実施形態におけるＳ２３は、「第１計測工程」及び「第２位置合わせ工程」の一例である。なお、コアＣ５のようにマルチコアファイバ１の外周に最も近い位置に配置されたコアから光を伝送することで位置合わせを行う際のシフト量（回転量）を大きくすることができる。従って、回転方向の位置合わせが容易となる。また、Ｓ２３のステップは、パワーメータ１００でコアＣ´２に伝送された光の強度を検出している状態（Ｓ２２の状態）で行われることでもよい。
【００６５】
その後、マルチコアファイバ１´をＸ方向に移動させ、マルチコアファイバ１´の端面１ｂ´をマルチコアファイバ１の端面１ｂに接触させる。そして、接触させた部分に熱放電を行い、マルチコアファイバの端面を融解させることでマルチコアファイバ同士を結合する（Ｓ２４）。本実施形態におけるＳ２４は、「融着工程」の一例である。なお、Ｓ２４のステップにおいて、双方のマルチコアファイバを移動させることにより、その端面同士を接触させてもよい。
【００６６】
本実施形態におけるＸ方向の位置合わせは、Ｓ２４において、マルチコアファイバ１´の端面１ｂ´をマルチコアファイバ１の端面１ｂの位置まで移動させることにより達成される。すなわち、Ｘ方向の位置は、マルチコアファイバ１を保持する位置により任意に決定される。
【００６７】
なお、Ｙ方向及びＺ方向の位置合わせを行う場合に、光を入力する第２コアＣｋ（パワーメータ１００を接続する第２コアＣ´ｋ）をマルチコアファイバ１（１´）の中心に配置されたコア（本実施形態では、コアＣ１）とすることが好ましい。
【００６８】
マルチコアファイバ１の中心に配置されたコアＣ１を基準として、Ｙ方向及びＺ方向の位置合わせを行うことにより、回転方向の位置合わせを行う際にコアＣ１の結合効率の変化が生じ難い。すなわち、マルチコアファイバを回転させる際の回転軸中心が出し易いので回転方向の位置合わせが容易となる。また、中心のコアを基準として回転させることにより、任意のコア同士を結合させ易い。たとえば、コアＣ１（Ｃ´１）を基準として回転方向の位置合わせを行う場合、コアＣ２をコアＣ´２と結合させることも可能であるし、それ以外のコア、たとえばコアＣ´５とコアＣ２とを結合させることも可能である。
【００６９】
また、本実施形態では、マルチコアファイバ１に入力された光をマルチコアファイバ１´に伝送する場合について述べたが、マルチコアファイバ１´に入力された光をマルチコアファイバ１に伝送することでＹ方向、Ｚ方向及び回転方向の位置合わせを行うことも可能である。
【００７０】
［作用・効果］
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００７１】
本実施形態に係る第１位置合わせ工程は、第２計測工程を有する。第２計測工程は、マルチコアファイバ１の第２コアに光を入力し、マルチコアファイバ１´の第２コアに伝送された当該光の強度を計測する。第１位置合わせ工程は、第２計測工程で計測された光の強度に基づき、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´を長軸方向に直交する方向に相対的に移動させることにより、長軸方向に直交する方向におけるマルチコアファイバ１とマルチコアファイバ１´との位置合わせを行う。
【００７２】
このように、第２計測工程で計測された光の強度に基づき、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´のＹ方向及びＺ方向の位置合わせを行う。そして、第１計測工程で計測された光の強度に基づき、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´を回転方向に相対的に回転させ、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´の回転方向の位置合わせを行う。この場合、マルチコアファイバ同士のＹ方向、Ｚ方向、及び回転方向の位置合わせを確実に行うことができる。従って、マルチコアファイバ同士を結合する場合に、結合効率の低下を抑制可能となる。
【００７３】
また、本実施形態において、第２コアは、マルチコアファイバの中心に配置されたコアである。
【００７４】
このように、マルチコアファイバの中心に配置されたコアを基準とすることで回転軸中心が出し易い。従って、回転方向の位置合わせが容易となる。また、中心のコアを基準として回転させることにより、任意のコア同士を結合させることが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態において、第１計測工程で光が入力されるマルチコアファイバ１のコアは、マルチコアファイバ１の外周に最も近い位置に配置されたコア（Ｃ５）である。
【００７６】
このように、マルチコアファイバの外周に最も近い位置に配置されたコアに光を入力し、その光に基づいて回転方向の位置合わせを行うことで、回転量を大きくすることができる。従って、位置合わせが容易となる。
【００７７】
＜第３実施形態＞
次に、図１１及び図１２を参照して、第３実施形態に係るマルチコアファイバ同士の結合方法について説明する。ここでは、７つのコアＣ１〜Ｃ７を有するマルチコアファイバ１と、７つのコアＣ´１〜Ｃ´７を有するマルチコアファイバ１´を結合する場合について述べる。第１実施形態及び第２実施形態と同様の部分については、詳細な説明を省略する場合がある。
【００７８】
図１１は、第３実施形態に係る結合方法のフローチャートである。図１２は、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´のＸ方向の断面図である。図１２では、マルチコアファイバ１の３つのコア（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ５）、及びマルチコアファイバ１´の３つのコア（Ｃ´１、Ｃ´２、Ｃ´５）のみを示している。なお、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´の直径、コア径、及びコア配置は等しいものとする。本実施形態におけるマルチコアファイバ１は、「一方のマルチコアファイバ」の一例である。マルチコアファイバ１´は、「他方のマルチコアファイバ」の一例である。
【００７９】
まず、２つのマルチコアファイバ１、１´を、互いの端面１ｂ、１ｂ´が対向するように配置する（Ｓ３０）。次に、対向させたマルチコアファイバ間の間隔Ｓを調整し、マルチコアファイバの端面同士を近接（たとえば数ミクロン）して配置する（Ｓ３１）。
【００８０】
ここで、マルチコアファイバ同士を対向させた場合、Ｙ方向、Ｚ方向及び回転方向にずれが生じている可能性がある。従って、Ｙ方向、Ｚ方向及び回転方向の位置合わせを行う（Ｓ３２）。
【００８１】
図１２に示すように、まず、マルチコアファイバ１の任意の第１コアＣｋ及び任意の第２コアＣｋそれぞれに、光（図１２の破線矢印参照）を入力する。一方、マルチコアファイバ１´の任意の第１コアＣ´ｋ及び任意の第２コアＣ´ｋの出射端それぞれに、パワーメータ１００を接続する。本実施形態における第１コアＣｋは、マルチコアファイバ１の外周に最も近い位置に配置されたコアＣ２である。第２コアＣｋは、マルチコアファイバ１´の外周に最も近い位置に配置されたコアＣ５である。第１コアＣ´ｋは、コアＣ´２である。第２コアＣ´ｋは、コアＣ´５である。
【００８２】
このような状態で、マルチコアファイバ１に対してマルチコアファイバ１´をＹ方向及びＺ方向に移動させ、或いは回転方向に回転させる。これによりコアＣ２（コアＣ５）からの光がコアＣ´２（コアＣ´５）に伝送された場合には、パワーメータ１００で光の強度を計測することができる。コアの端面同士が完全に一致している場合には、光の強度は最大になるため、マルチコアファイバ１´を移動させながら、コアＣ´２及びコアＣ´５それぞれで強度が最大となる位置を特定する。なお、Ｓ３２のステップにおいて、双方のマルチコアファイバを移動させることも可能である。
【００８３】
Ｓ３２のステップにより、Ｙ方向、Ｚ方向及び回転方向の位置合わせが完了する。なお、Ｓ３１とＳ３２は、どちらのステップを先に行ってもよい。本実施形態におけるＳ３２は、「計測工程」及び「位置合わせ工程」の一例である。
【００８４】
その後、マルチコアファイバ１´をＸ方向に移動させ、マルチコアファイバ１´の端面１ｂ´をマルチコアファイバ１の端面１ｂに接触させる。そして、接触させた部分に熱放電を行い、マルチコアファイバの端面を融解させることでマルチコアファイバ同士を結合する（Ｓ３３）。本実施形態におけるＳ３３は、「融着工程」の一例である。なお、Ｓ３３のステップにおいて、双方のマルチコアファイバを移動させることにより、その端面同士を接触させてもよい。
【００８５】
本実施形態におけるＸ方向の位置合わせは、Ｓ３３において、マルチコアファイバ１´の端面１ｂ´をマルチコアファイバ１の端面１ｂの位置まで移動させることにより達成される。すなわち、Ｘ方向の位置は、マルチコアファイバ１を保持する位置により任意に決定される。
【００８６】
なお、位置合わせは、コアＣ´２及びコアＣ´５それぞれで強度が最大となる場合だけに限られない。たとえば、コアＣ´２及びコアＣ´５に伝送された光の強度の平均が最大となった場合に位置合わせが完了したと判断することも可能である。
【００８７】
また、本実施形態では、マルチコアファイバ１に入力された光をマルチコアファイバ１´に伝送する場合について述べたが、マルチコアファイバ１´に入力された光をマルチコアファイバ１に伝送し、Ｙ方向、Ｚ方向及び回転方向の位置合わせを行うことも可能である。
【００８８】
［作用・効果］
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００８９】
本実施形態に係る結合方法は、複数のコアがクラッドで覆われたマルチコアファイバ同士を結合する方法である。結合方法は、計測工程と、位置合わせ工程と、融着工程とを有する。計測工程は、マルチコアファイバ１の第１コア及び第２コアに光を入力し、マルチコアファイバ１´の第１コア及び第２コアに伝送された当該光の強度を計測する。位置合わせ工程は、計測工程で計測された光の強度に基づき、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´をその長軸方向に直交する方向及びその回転方向に相対的に移動させることにより、長軸方向に直交する方向及び回転方向におけるマルチコアファイバ１とマルチコアファイバ１´との位置合わせを行う。融着工程は、位置合わせ工程が行われた後、マルチコアファイバ１の端面１ｂ及びマルチコアファイバ１´の端面１ｂ´を融着する。
【００９０】
このように、計測工程で計測された光の強度に基づき、マルチコアファイバ１及びマルチコアファイバ１´のＹ方向、Ｚ方向及び回転方向の位置合わせを行う。この場合、マルチコアファイバ同士のＹ方向、Ｚ方向、及び回転方向の位置合わせを確実に行うことができる。従って、マルチコアファイバ同士を結合する場合に、結合効率の低下を抑制可能となる。
【００９１】
また、本実施形態において、計測工程で光が入力されるマルチコアファイバ１の第１コア及び第２コアの少なくとも一方は、マルチコアファイバ１の外周に最も近い位置に配置されたコア（たとえば、Ｃ２、Ｃ５）である。
【００９２】
このように、マルチコアファイバの外周に最も近い位置に配置されたコアに光を入力し、その光に基づいて回転方向の位置合わせを行うことで、回転量を大きくすることができる。従って、位置合わせが容易となる。
【符号の説明】
【００９３】
１、１´  マルチコアファイバ
１ｂ、１ｂ´  端面
２  クラッド
２ｂ、２ｂ´  側面
Ｃｋ  コア
Ｅｋ  端面
【図１】
2013054116.tif 000003
【図２】
2013054116.tif 000004
【図３】
2013054116.tif 000005
【図４】
2013054116.tif 000006
【図５】
2013054116.tif 000007
【図６】
2013054116.tif 000008
【図７】
2013054116.tif 000009
【図８】
2013054116.tif 000010
【図９】
2013054116.tif 000011
【図１０】
2013054116.tif 000012
【図１１】
2013054116.tif 000013
【図１２】
2013054116.tif 000014