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JP3256341B2 - Multi-core optical fiber alignment device - Google Patents
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JP3256341B2 - Multi-core optical fiber alignment device - Google Patents

Multi-core optical fiber alignment device

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JP3256341B2
JP3256341B2 JP18832593A JP18832593A JP3256341B2 JP 3256341 B2 JP3256341 B2 JP 3256341B2 JP 18832593 A JP18832593 A JP 18832593A JP 18832593 A JP18832593 A JP 18832593A JP 3256341 B2 JP3256341 B2 JP 3256341B2
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micro
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は多心光ファイバの調心装
置に係り、特に多心光ファイバテープの各光ファイバ
を、多心一括融着接続装置を用いて接続する場合に使用
するに適した多心光ファイバの調心装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-core optical fiber aligning apparatus, and more particularly to a method for connecting optical fibers of a multi-core optical fiber tape using a multi-core batch fusion splicing apparatus. The present invention relates to a suitable multi-core optical fiber alignment device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、多心光ファイバテープを接続する
装置として、多心一括融着接続装置が知られているが、
この場合、多心の各光ファイバと、これに対向する光フ
ァイバの光軸合わせ(調心)を行なうことが必要であ
る。ところで、図7に示すように多心光ファイバテープ
1では被覆材1aの内部に複数本の光ファイバ2が埋設
されているが、各光ファイバ2のコア部2aはクラッド
2bの中心部からずれている場合があり、このため融着
する左右の光ファイバ2をその光軸と直交する断面の半
径方向に移動させながら調心する必要がある(図8参
照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for connecting a multi-core optical fiber tape, a multi-core batch fusion splicing device is known.
In this case, it is necessary to align (align) the optical axes of the multi-core optical fiber and the optical fiber facing the multi-core optical fiber. By the way, as shown in FIG. 7, in the multi-core optical fiber tape 1, a plurality of optical fibers 2 are buried inside the coating material 1a, but the core 2a of each optical fiber 2 is shifted from the center of the clad 2b. Therefore, it is necessary to align the right and left optical fibers 2 to be fused while moving them in a radial direction of a cross section orthogonal to the optical axis (see FIG. 8).

【0003】従来この種の多心光ファイバの調心装置と
して、S.AOSHIMA 他の公表した個別調心機構(3rd INTER
NATIONAL SYMPOSIUM ON MICRO MACHINE AND HUMAN SCIE
NCE,1992) が知れられている。この従来例(以下従来例
1という)は図9に示すように、上端に45度の傾斜面
4aを有する昇降部材4が2個1組として、各傾斜面4
aを対向させて複数組配設されており、各昇降部材4の
下端に直列に圧電素子5が結合されていて、この圧電素
子5がベース6に固定されている。各昇降部材4は取付
台7に設けられた固定ガイド部材8のガイド孔8aを昇
降自在に挿通している。
[0003] Conventionally, as a multi-fiber optical fiber alignment device of this type, an individual alignment mechanism (3rd INTER) disclosed by S. AOSHIMA et al.
NATIONAL SYMPOSIUM ON MICRO MACHINE AND HUMAN SCIE
NCE, 1992) is known. In this conventional example (hereinafter referred to as Conventional Example 1), as shown in FIG. 9, each of the inclined members 4 has a set of two elevating members 4 having a 45-degree inclined surface 4a at the upper end.
The piezoelectric elements 5 are connected in series to the lower end of each elevating member 4, and the piezoelectric elements 5 are fixed to the base 6. Each elevating member 4 is inserted through a guide hole 8a of a fixed guide member 8 provided on the mounting base 7 so as to be able to move up and down.

【0004】従来例1によると、2個の昇降部材4の対
向する傾斜面4aによって形成されるV溝4bに光ファ
イバ2を支持したうえ、各圧電素子5に通電しこれを駆
動することにより、昇降部材4を昇降させ、各組の2つ
の昇降部材4の昇降動作を調整することにより各光ファ
イバ2を図9において矢印a,b,c,dの方向に微動
させ調心を行なうことができる。
According to the prior art 1, the optical fiber 2 is supported in the V-groove 4b formed by the opposed inclined surfaces 4a of the two lifting members 4, and then the piezoelectric elements 5 are energized to drive them. The vertical movement of each optical fiber 2 in the directions of arrows a, b, c, and d in FIG. 9 is performed by moving the lifting member 4 up and down and adjusting the lifting operation of the two lifting members 4 in each set. Can be.

【0005】また、図10、図11に示す従来例2が知
られている。この従来例2では、ベース10の端部から
起立する支持板12の上端に複数の固定V溝13aを有
するV溝部材13が設けられている。また、このV溝部
材13の下側に位置して支持板12の上部に枢軸11に
より平行に配設された複数の各マイクロアーム14の基
端が枢支されている。
A second conventional example shown in FIGS. 10 and 11 is known. In the second conventional example, a V-groove member 13 having a plurality of fixed V-grooves 13a is provided at an upper end of a support plate 12 rising from an end of a base 10. Further, the base ends of a plurality of microarms 14 arranged below the V-groove member 13 and arranged in parallel by the pivot 11 above the support plate 12 are pivotally supported.

【0006】マイクロアーム14は側面から見て略L字
形であって、先端起立部14aの上面に可動V溝15が
形成されていて、この可動V溝15と固定V溝13aと
が合致し、各V溝に光ファイバ2が嵌合される。
The micro arm 14 is substantially L-shaped when viewed from the side, and a movable V-groove 15 is formed on the upper surface of the upright end portion 14a. The movable V-groove 15 and the fixed V-groove 13a coincide with each other. The optical fiber 2 is fitted into each V groove.

【0007】各マイクロアーム14には、駆動源として
圧電素子16が取付けられた昇降部材17が結合されて
いて、圧電素子16がベース10上に配設されている。
図11に平面的に示すように各圧電素子16は複数の各
マイクロアーム14毎にその前後方向に位置をずらして
設けられている。具体的には、平行に配列された複数の
マイクロアーム14のうち、その一端側のマイクロアー
ム14(図11において上方に図示されている)から他
端側のマイクロアーム14にかけて、順次マイクロアー
ム14の先端から基端側に位置をずらして設けられてい
る。それにより各圧電素子16(および昇降部材17)
は互いに重なり合わず、デッドスペースを少なくして小
スペースを効率的に利用できる。
[0007] Each micro arm 14 is connected to an elevating member 17 to which a piezoelectric element 16 is mounted as a drive source, and the piezoelectric element 16 is disposed on the base 10.
As shown in a plan view in FIG. 11, each piezoelectric element 16 is provided for each of the plurality of microarms 14 so as to be shifted in the front-rear direction. Specifically, of the plurality of micro arms 14 arranged in parallel, the micro arms 14 (shown above in FIG. 11) on one end side and the micro arms 14 on the other end side are sequentially arranged. Are shifted from the distal end to the proximal end side. Thereby, each piezoelectric element 16 (and the lifting member 17)
Are not overlapped with each other, so that the dead space can be reduced and the small space can be efficiently used.

【0008】この従来例2では、圧電素子16を駆動す
ることにより、昇降部材17を介してマイクロアーム1
4を枢軸11を支点として回動させ、その先端の可動V
溝15に嵌合された光ファイバ2を2次元に可動させて
調心を行なうものである。
In the second prior art, by driving the piezoelectric element 16, the micro arm 1 is moved through the elevating member 17.
4 with the pivot 11 as a fulcrum, and the movable V
The alignment is performed by moving the optical fiber 2 fitted in the groove 15 two-dimensionally.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来例1,2にの調心
装置の駆動源として使用される圧電素子には、いずれも
積層型の圧電素子が使用されているが、この積層型の圧
電素子は例えばバイモルフ型の圧電素子に比べて素子自
体が大きく、そのため装置全体が大きくなって、光ファ
イバの融着接続機へ搭載するにはスペース的に困難であ
った。
As the piezoelectric element used as a drive source of the centering device in the first and second conventional examples, a laminated piezoelectric element is used. The element itself is larger than, for example, a bimorph type piezoelectric element, so that the entire apparatus becomes large, and it is difficult to mount the optical fiber in a fusion splicer.

【0010】また従来例2で説明したように、圧電素子
を小さいスペースの中に高密度に実装するため、複数の
圧電素子は各マイクロアーム毎に位置をずらして配設さ
れている。このため共通の枢軸で支持された各マイクロ
アーム毎にその支点と力点の距離が異なり、入力移動量
と作用点での移動量が個々のマイクロアームで異なり、
圧電素子の変位による拡大率が異なって、その制御がむ
やみに複雑になった。
Further, as described in the second conventional example, in order to mount the piezoelectric elements in a small space at a high density, a plurality of piezoelectric elements are arranged at different positions for each micro arm. For this reason, the distance between the fulcrum and the point of force differs for each micro arm supported by a common pivot, and the amount of input movement and the amount of movement at the point of action differ for each micro arm.
The enlargement ratio due to the displacement of the piezoelectric element was different, and the control was complicated unnecessarily.

【0011】上記のことは、圧電素子を選定する場合、
その異拡大率を考慮しなければならないことにつなが
り、必ずしも効率良く全ての圧電素子の性能が生かされ
ていなかった。
[0011] The above is because when selecting a piezoelectric element,
This leads to the necessity of considering the different magnification, and the performance of all the piezoelectric elements has not always been efficiently utilized.

【0012】また、調心装置の各構成部品の加工精度の
バラツキにより、各光ファイバを等間隔で整列させるの
は大変難しく、それらの不揃いは、圧電素子による光フ
ァイバの変位量よりもしばしば大きく、圧電素子による
調整範囲を越えるという問題があった。
In addition, it is very difficult to align the optical fibers at equal intervals due to variations in the processing accuracy of the components of the centering device, and the irregularities are often greater than the displacement of the optical fibers due to the piezoelectric element. However, there is a problem that the adjustment range of the piezoelectric element is exceeded.

【0013】本発明は、上記の課題を解決した多心光フ
ァイバの調心装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a multi-core optical fiber alignment device which solves the above-mentioned problems.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は複数の光ファイ
バが略等間隔で整列一体化された多心光ファイバの各端
末部を個別に光ファイバの軸と略直交する平面で2次元
に移動させて調心する多心光ファイバの調心装置におい
て、各光ファイバの移動手段は、光ファイバごとに対を
なすと共に、対ごとに光ファイバとの接触部として互い
に向き合う斜面を有していて、この向き合う斜面により
V溝を構成する複数対のマイクロアームと、この複数対
のマイクロアームを多心光ファイバの軸および配列方向
と直交する方向に駆動する複数対のバイモルフ型の圧電
素子とから構成したことを特徴とする。
According to the present invention, each terminal of a multi-core optical fiber in which a plurality of optical fibers are aligned and integrated at substantially equal intervals is individually formed in a two-dimensional plane on a plane substantially perpendicular to the axis of the optical fiber. In a multi-fiber optical fiber centering device that moves and aligns, the moving means of each optical fiber forms a pair for each optical fiber and has a slope facing each other as a contact portion with the optical fiber for each pair. A plurality of pairs of micro-arms forming a V-groove by the facing slopes; and a plurality of pairs of bimorph-type piezoelectric elements for driving the plurality of pairs of micro-arms in a direction perpendicular to the axis and the arrangement direction of the multi-core optical fiber. It is characterized by comprising.

【0015】また、本発明においては、複数対のマイク
ロアームの端部が支軸に枢支されると共に、複数対のバ
イモルフ型の圧電素子は、それぞれの長手方向をマイク
ロアームの長手方向と垂直なすようにして当該マイクロ
アームの下側に設けられ、その一端部が基台部に固定さ
れると共に、他端部がマイクロアームに固定されてお
り、各バイモルフ型の圧電素子の長さが異なっていて、
マイクロアームの支軸から最も離れた位置に他端部が固
定されるバイモルフ型の圧電素子の長さが最も長く設定
されており、他端部が固定される位置が支軸側に移るに
つれて順次バイモルフ型の圧電素子の長さが短く設定さ
れていることを特徴としている。
Further, in the present invention, the ends of a plurality of pairs of micro arms are pivotally supported by a support shaft, and the plurality of pairs of bimorph type piezoelectric elements have their longitudinal directions perpendicular to the longitudinal direction of the micro arms. It is provided below the micro arm in such a way that one end is fixed to the base and the other end is fixed to the micro arm, and the length of each bimorph type piezoelectric element is different. And
The length of the bimorph type piezoelectric element whose other end is fixed at the position farthest from the spindle of the micro arm is set to be the longest, and as the position where the other end is fixed moves to the spindle side, it is sequentially. It is characterized in that the length of the bimorph type piezoelectric element is set short.

【0016】また、複数対のマイクロアームはバイモル
フ型の各圧電素子を介して、それぞれ個別調整可能に昇
降手段で支持するのがよい。
It is preferable that a plurality of pairs of micro arms are supported by elevating means so as to be individually adjustable via bimorph type piezoelectric elements.

【0017】また、上記昇降手段は、マイクロアームを
支持するベースに形成したネジ穴とこのネジ穴に螺合し
先端を圧電素子に当接した調整ネジとにより構成すると
よい。
The elevating means may be constituted by a screw hole formed in a base for supporting the micro arm, and an adjusting screw screwed into the screw hole and having a tip abutting on the piezoelectric element.

【0018】さらに、マイクロアームはセラミックスで
構成するのがよい。
Further, the micro arm is preferably made of ceramics.

【0019】[0019]

【作用】本発明によると、摩擦係数が金属よりも小さい
セラミック等により形成されたマイクロアームが、積層
型に比べて小型のバイモルフ型の圧電素子により円滑に
駆動され、多心の光ファイバが個別に調心される。各マ
イクロアーム毎に配置位置を変えて設けられるバイモル
フ型の圧電素子は、長さを変えることでマイクロアーム
に対する出力部の異拡大率が調整される。また、昇降手
段により各マイクロアームの高さ微調整移動が容易であ
り、バラツキのある多心光ファイバ間隔が微調整され
る。
According to the present invention, a micro arm made of ceramic or the like having a friction coefficient smaller than that of metal is smoothly driven by a bimorph type piezoelectric element which is smaller than a laminated type, and a multi-core optical fiber is individually separated. To be aligned. The bimorph-type piezoelectric element provided with the disposition position changed for each micro arm adjusts the different magnification of the output portion with respect to the micro arm by changing the length. Further, the height of each micro arm can be easily finely adjusted and moved by the elevating means, and the interval between the multi-core optical fibers having a variation can be finely adjusted.

【0020】[0020]

【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1は実施例に係る光ファイバ調心装置の
側面説明図、図2は平面説明図、図3は図1の部分拡大
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory side view of an optical fiber aligning apparatus according to an embodiment, FIG. 2 is an explanatory plan view, and FIG. 3 is an enlarged partial explanatory view of FIG.

【0022】各図について説明すると、本実施例では、
所定の大きさのベース20の一側に所定の間隔をあけて
2つの支持板21が立設されていて、各支持板21によ
って支軸22が支持されており、この支軸22に材質が
セラミックスの複数のマイクロアーム23の一端部23
aが枢支されている。
Referring to the drawings, in this embodiment,
Two support plates 21 are erected on one side of a base 20 of a predetermined size at a predetermined interval, and a support shaft 22 is supported by each support plate 21. One end 23 of a plurality of micro arms 23 made of ceramics
a is pivoted.

【0023】マイクロアーム23の先端部23bは少し
立ち上げられていて、その上面に斜面23cが形成され
ている。また、マイクロアーム23は2枚で1対をなし
ており、各対をなす2枚のマイクロアーム23の斜面2
3cは互いに向い合う傾斜とされていて、この向い合う
斜面23cにより可動V溝24が形成される。
The tip 23b of the micro arm 23 is slightly raised, and a slope 23c is formed on the upper surface thereof. The two micro arms 23 make a pair, and each pair of the two micro arms 23 has a slope 2.
3c are inclined so as to face each other, and a movable V-groove 24 is formed by the facing slope 23c.

【0024】複数の各マイクロアーム23の下面に一体
的に突起部25が設けられていて、各突起部25に駆動
源であるバイモルフ型の圧電素子26が結合されてい
る。突起部25の配置位置は各マイクロアーム23毎に
位置をずらして設けられている。具体的には図1と図2
を合わせ参照すると理解されるとおり、図2に示す平面
図で上側に位置するマイクロアーム23から下側に位置
するマイクロアーム23に移るに従って、順次各マイク
ロアーム23の先端側から基端側に一定寸法ずつ位置を
ずらして設けられている。
A plurality of projections 25 are integrally provided on the lower surface of each of the microarms 23, and a bimorph-type piezoelectric element 26 serving as a driving source is connected to each projection 25. The positions of the projections 25 are shifted from each other for each micro arm 23. Specifically, FIGS. 1 and 2
As can be understood by referring to FIG. 2, as the micro-arm 23 is positioned from the upper side to the lower-side micro arm 23 in the plan view shown in FIG. They are provided at positions shifted by dimensions.

【0025】バイモルフ型の圧電素子26は、複数のマ
イクロアーム23を個別に駆動するためマイクロアーム
23と同数設けられ、かつ圧電素子26の長手方向がマ
イクロアーム23の長手方向と垂直をなすようにして、
各圧電素子26が互いに平行に配設されている。
The bimorph type piezoelectric elements 26 are provided in the same number as the micro arms 23 for individually driving the plurality of micro arms 23, and the longitudinal direction of the piezoelectric elements 26 is perpendicular to the longitudinal direction of the micro arms 23. hand,
The piezoelectric elements 26 are arranged in parallel with each other.

【0026】各圧電素子26の基端部は共通の基台部2
6aに固定される。基台部26aは複数のマイクロアー
ム23の一側に配置され、ベース20の上面一側に固定
される。このバイモルフ型の圧電素子26は、図2に示
されるように、同図の上側に位置するマイクロアーム2
3を移動させる圧電素子26が最も長い寸法に設けら
れ、下側に位置するマイクロアーム23に移るにつれて
順次圧電素子26の長さ寸法を短かくして設けられてい
る。
The base end of each piezoelectric element 26 is a common base 2
6a. The base 26 a is arranged on one side of the plurality of micro arms 23 and is fixed on one side of the upper surface of the base 20. As shown in FIG. 2, the bimorph type piezoelectric element 26 has a micro arm 2 located on the upper side of FIG.
The piezoelectric element 26 for moving the third element 3 is provided with the longest dimension, and the length of the piezoelectric element 26 is sequentially reduced as it moves to the lower microarm 23.

【0027】各マイクロアーム23の突起部25に結合
される圧電素子26の下面には、微調整ネジ27の先端
が接触している。微調整ネジ27は図3に示されるよう
に、ベース20に開設されたネジ穴28にその下から上
に向けて螺合されており、この微調整ネジ27により簡
易な昇降手段29が構成される。従って各マイクロアー
ム23は圧電素子26を介して昇降手段29により可動
的に支持され、微調整ネジ27を回わして個別に高さを
調整できる。
The tip of a fine adjustment screw 27 is in contact with the lower surface of the piezoelectric element 26 connected to the projection 25 of each micro arm 23. As shown in FIG. 3, the fine adjustment screw 27 is screwed upward from below into a screw hole 28 formed in the base 20, and the fine adjustment screw 27 constitutes a simple elevating means 29. You. Accordingly, each micro arm 23 is movably supported by the elevating means 29 via the piezoelectric element 26, and the height can be individually adjusted by turning the fine adjustment screw 27.

【0028】本実施例に係る光ファイバ調心装置は上記
のように構成され、1対のマイクロアーム23により形
成される各可動V溝24に、対向する一方の多心光ファ
イバ2(図5に示す)の先端部を嵌合し、他方の多心光
ファイバも同様の調心装置で支持する(但し、他方側は
図示せず)。その後バイモルフ型の圧電素子26を駆動
して対をなすマイクロアーム23の斜面23cを微動さ
せ、多心光ファイバ2の先端部を2次元的に移動させて
調心を行なう。
The optical fiber alignment device according to the present embodiment is configured as described above, and one of the multi-core optical fibers 2 (FIG. 5) opposing each movable V-groove 24 formed by a pair of micro arms 23. ), And the other multi-core optical fiber is supported by the same centering device (however, the other side is not shown). Thereafter, the bimorph type piezoelectric element 26 is driven to finely move the inclined surface 23c of the micro arm 23 forming a pair, and the tip of the multi-core optical fiber 2 is two-dimensionally moved to perform centering.

【0029】本発明者は本実施例の装置を試作したとこ
ろ、その試作過程において、バイモルフ型圧電素子を使
用することに伴なう種々の問題に直面た。そして、これ
を以下に述べる方法で解決することにより、所期の目的
を達成することができた。
The present inventor prototyped the device of the present embodiment, and encountered various problems associated with the use of a bimorph type piezoelectric element during the trial production process. By solving this by the method described below, the intended purpose was able to be achieved.

【0030】まず、バイモルフ型の圧電素子26の有す
る1つの問題点として発生力の問題がある。すなわち、
バイモルフ型の圧電素子26は積層型の圧電素子に比べ
て小型ではあるが、その発生力の大きさが積層型の圧電
素子が数kgであるのに対し、バイモルフ型では数10
0gと小さい。
First, one problem of the bimorph type piezoelectric element 26 is that of a generated force. That is,
Although the bimorph type piezoelectric element 26 is smaller than the laminated type piezoelectric element, the magnitude of the generated force is several kg for the laminated type piezoelectric element, whereas the bimorph type piezoelectric element 26 is several tens of kg for the bimorph type piezoelectric element.
It is as small as 0 g.

【0031】一方、従来の光ファイバ調心装置では、マ
イクロアームの材質に金属が使用されている。この金属
は摩擦抵抗が大きく、アクチュエータに大きな発生力が
必要であり、金属製のマイクロアームをバイモルフ型の
圧電素子でスムーズに移動させることは困難なことが分
った。そこで発明者は摩擦抵抗の小さい種々の材質につ
いて検討した結果、セラミックに着目した。そして、こ
のセラミックを用いてマイクロアームを作製し、バイモ
ルフ型の圧電素子を用いて駆動させたところ、このセラ
ミック製のマイクロアームは、金属製に比べて摩擦係数
が著るしく小さく、発生力が小さいバイモルフ型の圧電
素子でスムーズに移動させることができた。このことか
ら、本実施例では、マイクロアーム23をセラミック製
としたものである。
On the other hand, in the conventional optical fiber centering device, metal is used as the material of the micro arm. This metal has a large frictional resistance, and a large force is required for the actuator, and it has been found that it is difficult to move the metal micro arm smoothly by a bimorph type piezoelectric element. Therefore, as a result of studying various materials having low frictional resistance, the inventors focused on ceramics. When a micro arm was fabricated using this ceramic and driven using a bimorph type piezoelectric element, this ceramic micro arm had a significantly lower coefficient of friction than a metal micro arm and generated force was lower. The small bimorph type piezoelectric element was able to move smoothly. For this reason, in this embodiment, the micro arm 23 is made of ceramic.

【0032】次に、バイモルフ型の圧電素子26は、小
さいスペースに高実装密度で配設するため図1,図2に
示すように各マイクロアーム23毎に位置をずらして結
合されており、各マイクロアーム23毎にその力点と作
用点の距離が異なる結果、その調整が必要である。さら
にバイモルフ型の圧電素子自体の問題として、その発生
力が素子自体の長さに関係しており、その長さ寸法を適
正に設定することにより、効率的な使用が可能なことが
分った。
Next, in order to arrange the bimorph type piezoelectric elements 26 in a small space at a high mounting density, the piezoelectric elements 26 are connected to each other with the position shifted for each micro arm 23 as shown in FIGS. As a result of the difference in the distance between the point of force and the point of action for each microarm 23, adjustment is necessary. Further, as a problem of the bimorph type piezoelectric element itself, the generated force is related to the length of the element itself, and it has been found that by setting the length dimension appropriately, efficient use is possible. .

【0033】これらのことから、本実施例ではバイモル
フ型の圧電素子26の長さを、各マイクロアーム23毎
に変えること及び、移動ステージ29を用いて各マイク
ロアーム23を個別に移動させることにより上記の問題
点を解決した。
From these facts, in the present embodiment, the length of the bimorph type piezoelectric element 26 is changed for each micro arm 23, and each micro arm 23 is individually moved using the moving stage 29. The above problem has been solved.

【0034】さらに説明すると、バイモルフ型の圧電素
子26の発生特性は図4に示されるとおりで、その発生
力は同図の特性曲線を描いて変化する。そして、各マイ
クロアーム23毎に突起部25の位置を変えることを前
提とし、なおかつ図5の特性曲線を配慮したうえ、図2
に示すように各マイクロアーム23毎にこれを移動させ
るバイモフル型の圧電素子26の長さを変えた。その結
果、効率良く圧電素子の発生力を使用することができ
た。
More specifically, the generation characteristics of the bimorph type piezoelectric element 26 are as shown in FIG. 4, and the generated force changes according to the characteristic curve shown in FIG. In addition, on the assumption that the position of the projection 25 is changed for each micro arm 23, and while taking into account the characteristic curve of FIG.
As shown in (1), the length of the bimorph type piezoelectric element 26 for moving each micro arm 23 was changed. As a result, the generated force of the piezoelectric element could be used efficiently.

【0035】また、各マイクロアーム23の微調整は昇
降手段29によっても行なえる。すなわち、微調整ネジ
27を回すことにより、その先端を介してマイクロアー
ム23が支軸22を支点として回動し、先端の斜面23
cが上下するので、対向する斜面23cによって形成さ
れる可動V溝24の高さを調整し、これに嵌合される多
心光ファイバ2の2次元での調整を行なうことができ
る。
The fine adjustment of each micro arm 23 can also be performed by the elevating means 29. That is, by turning the fine adjustment screw 27, the micro arm 23 rotates about the support shaft 22 as a fulcrum through the tip thereof, and the slope 23
Since c moves up and down, it is possible to adjust the height of the movable V-groove 24 formed by the opposing slopes 23c, and to perform two-dimensional adjustment of the multi-core optical fiber 2 fitted into this.

【0036】図5の左側の図は昇降手段29の微調整ネ
ジ27を回して各マイクロアーム23を矢印方向に上動
または下動させ、それぞれ不揃いの多心光ファイバ2を
調整している状態を示し、右側の図はその調整後の状態
を示している。すなわち、昇降手段29により、それぞ
れ高さ等が不揃いの多心光ファイバ2を等間隔で整列さ
せることができ、これにより圧電素子による調心範囲を
十分に活用することが可能となる。換言すれば、昇降手
段29により多心光ファイバ2の第1段階での粗調整を
行ない、つぎに、圧電素子26により第2段階でのマイ
クロアーム23の先端部23bの高さの微調整を行なう
ものである。このように2段階調整を可能とすることに
より、圧電素子26による調心範囲を十分活用すること
が可能となる。
The left side of FIG. 5 shows a state in which the micro-adjustment screw 27 of the lifting / lowering means 29 is turned to move each micro arm 23 up or down in the direction of the arrow, thereby adjusting the irregular multi-core optical fiber 2. And the figure on the right shows the state after the adjustment. That is, the multi-core optical fibers 2 having different heights and the like can be aligned at equal intervals by the elevating / lowering means 29, whereby the centering range of the piezoelectric element can be fully utilized. In other words, coarse adjustment in the first stage of the multi-core optical fiber 2 is performed by the lifting / lowering means 29, and fine adjustment of the height of the tip 23b of the micro arm 23 in the second stage is performed by the piezoelectric element 26. It is what you do. By enabling the two-stage adjustment in this way, the centering range of the piezoelectric element 26 can be fully utilized.

【0037】本発明者は上に説明したように実施例に係
る多心光ファイバ調心装置を作製した。その結果、図
1,図2に記号で示す通り、調心装置の幅寸法L1 を約
30mm、長さ寸法L2 を約4mm、高さ寸法L3 を約
10mmまで縮小でき、多心光ファイバ調心装置を小型
化することができた。
The inventor manufactured a multi-core optical fiber aligning apparatus according to the embodiment as described above. As a result, as shown by symbols in FIGS. 1 and 2, the width L 1 of the centering device can be reduced to about 30 mm, the length L 2 to about 4 mm, and the height L 3 to about 10 mm. The fiber alignment device could be downsized.

【0038】また図6は、本発明者が作製した多心光フ
ァイバ調心装置と、従来の多心光ファイバ調心装置にお
いて、それぞれの駆動源である圧電素子の各マイクロア
ーム毎に異なる配置位置のずれによる光ファイバの移動
特性を示す比較図である。図6の左側の図から分るとお
り、従来の調心装置では、各圧電素子に印加する電圧が
同電圧でも、異拡大率のため各対をなすマイクロアーム
毎に動作範囲が異なり、各マイクロアームに支持される
光ファイバ毎に2次元において移動範囲が異なってい
た。これに対し、本実施例ではそれぞれ作用点が異なる
各マイクロアーム毎に、その移動に必要な力を測定し、
各圧電素子の長さをそれに必要な長さに設計したとこ
ろ、図6の右側の図から分るとおり、各光ファイバの各
コアの動作範囲を殆んど同じとすることができた。
FIG. 6 shows a multi-core optical fiber alignment device manufactured by the inventor of the present invention and a conventional multi-core optical fiber alignment device, each of which has a different arrangement of a piezoelectric element as a driving source for each micro arm. FIG. 4 is a comparative diagram showing a movement characteristic of an optical fiber due to a displacement. As can be seen from the diagram on the left side of FIG. 6, in the conventional centering device, even if the voltage applied to each piezoelectric element is the same voltage, the operating range is different for each pair of microarms due to different magnifications. The moving range was different in two dimensions for each optical fiber supported by the arm. On the other hand, in this embodiment, the force required for the movement is measured for each micro arm having a different action point,
When the length of each piezoelectric element was designed to be the required length, as can be seen from the diagram on the right side of FIG. 6, the operating range of each core of each optical fiber could be almost the same.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
多心光ファイバの個別調心装置の小型化が可能となり、
また、各光ファイバ毎の微調整が容易となる。さらに、
本発明は多心光ファイバの融着接続装置や、光ファイバ
と光源あるいは光導波路との接続のための調心に応用が
可能となる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to reduce the size of individual alignment devices for multi-core optical fibers,
Also, fine adjustment for each optical fiber becomes easy. further,
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a fusion splicing apparatus for a multi-core optical fiber and to alignment for connecting an optical fiber to a light source or an optical waveguide.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係る多心光ファイバ調心装置
の側面図である。
FIG. 1 is a side view of a multi-core optical fiber alignment apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の平面図である。FIG. 2 is a plan view of FIG.

【図3】マイクロアームを支持する昇降手段の側面説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory side view of elevating means for supporting a micro arm.

【図4】バイモルフ型圧電素子の発生力の特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram of a generated force of a bimorph type piezoelectric element.

【図5】マイクロアームの昇降手段による調整前と調整
後の多心光ファイバの整列状態の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an alignment state of a multi-core optical fiber before and after adjustment by an elevating means of a micro arm.

【図6】光ファイバの従来の調心装置と本発明の調心装
置の調心結果の比較図である。
FIG. 6 is a comparison diagram of alignment results of a conventional optical fiber alignment apparatus and an alignment apparatus of the present invention.

【図7】多心光ファイバテープの端面図である。FIG. 7 is an end view of the multi-core optical fiber tape.

【図8】コアが偏心した光ファイバとその調心状態を示
す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an optical fiber in which a core is eccentric and an alignment state thereof.

【図9】従来の光ファイバ調心装置の第1例を示す断面
図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a first example of a conventional optical fiber alignment device.

【図10】従来の光ファイバ調心装置の第2例を示す側
面図である。
FIG. 10 is a side view showing a second example of a conventional optical fiber alignment device.

【図11】図10の調心装置における圧電素子の配置位
置を示す側面説明図である。
11 is an explanatory side view showing an arrangement position of a piezoelectric element in the centering device of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…多心光ファイバ、20…ベース、21…支持板、2
2…支軸、23…マイクロアーム、23c…斜面、24
…可動V溝、25…突起部、26…圧電素子、27…微
調整ネジ、29…昇降手段。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multi-core optical fiber, 20 ... Base, 21 ... Support plate, 2
2: Support shaft, 23: Micro arm, 23c: Slope, 24
... Movable V-groove, 25 projection, 26 piezoelectric element, 27 fine adjustment screw, 29 lifting means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 眞弘 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (72)発明者 藤田 勇 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (72)発明者 青島 伸一 東京都千代田区幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−234006(JP,A) 特開 平5−93815(JP,A) S.Aoshima et al., Compact Mass Axis Alignment Device w ith Piezoelements for Optical Fiber s,IEEE Photonics T echnology Letters, 米国,vol.4,no.5,pp. 462−464 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/24 G02B 6/36 - 6/40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masahiro Hamada 1st Tayacho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Sumitomo Electric Industries, Ltd. Yokohama Works (72) Inventor Isamu Fujita 1st Tayacho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Sumitomo Electric (72) Inventor Shinichi Aoshima 1-6-6 Komachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP-A-4-234006 (JP, A) JP Hei 5-93815 (JP, A) Aoshima et al. , Compact Mass Axis Alignment Devices with Piezoelements for Optical Fibers, IEEE Photonics Technology Letters, USA, vol. 4, no. 5, pp. 462-464 (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 6/24 G02B 6/36-6/40

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の光ファイバが略等間隔で整列一
体化された多心光ファイバの各端末部を個別に、前記光
ファイバの軸と略直交する平面で2次元に移動させて調
心する多心光ファイバの調心装置において、 前記各光ファイバの移動手段は、前記光ファイバごとに
対をなすと共に、前記対ごとに前記光ファイバとの接触
部として互いに向き合う斜面を有していて、この向き合
う斜面によりV溝を構成する複数対のマイクロアーム
と、前記複数対のマイクロアームを、前記多心光ファイ
バの軸およびその配列方向と直交する方向に駆動する複
数対のバイモルフ型の圧電素子とから構成し 前記複数対のマイクロアームの端部が支軸に枢支される
と共に、前記複数対のバイモルフ型の圧電素子は、それ
ぞれの長手方向を前記マイクロアームの長手方向と垂直
なすようにして当該マイクロアームの下側に設けられ、
その一端部が基台部に固定されると共に、他端部が前記
マイクロアームに固定されており、 前記各バイモルフ型の圧電素子の長さが異なっていて、
前記マイクロアームの前記支軸から最も離れた位置に前
記他端部が固定されるバイモルフ型の圧電素子の長さが
最も長く設定されており、前記他端部が固定される位置
が前記支軸側に移るにつれて順次バイモルフ型の圧電素
子の長さが短く設定されている ことを特徴とする多心光
ファイバの調心装置。
1. A multi-core optical fiber in which a plurality of optical fibers are aligned and integrated at substantially equal intervals, and each end portion is individually moved two-dimensionally on a plane substantially orthogonal to the axis of the optical fiber. In the multi-core optical fiber alignment device, the moving means of each optical fiber is paired for each optical fiber, and each pair has a slope facing each other as a contact portion with the optical fiber for each pair. A plurality of pairs of micro-arms forming a V-groove with the facing slopes, and a plurality of pairs of bimorph-type piezoelectric elements for driving the plurality of pairs of micro-arms in a direction orthogonal to the axis of the multi-core optical fiber and the arrangement direction thereof. consist of an element, the ends of the micro-arms of the plurality of pairs are pivotally supported on a support shaft
In addition, the plurality of pairs of bimorph type piezoelectric elements
Each longitudinal direction is perpendicular to the longitudinal direction of the micro arm.
It is provided below the micro arm in such a way that
One end is fixed to the base, and the other end is
Fixed to the micro arm, the length of each of the bimorph type piezoelectric elements is different,
Forward to the position of the micro arm farthest from the spindle
The length of the bimorph piezoelectric element to which the other end is fixed is
The longest position where the other end is fixed
As it moves to the support shaft side, a bimorph-type piezoelectric element
A centering device for a multi-core optical fiber, wherein a length of a child is set short .
【請求項2】 前記複数対の各マイクロアームは、前記
バイモルフ型の各圧電素子を介してそれぞれ個別調整可
能に昇降手段で支持されていることを特徴とする請求項
1に記載の多心光ファイバの調心装置。
2. The micro arm of each of the plurality of pairs,
Adjustable individually via bimorph type piezoelectric elements
The supporting member is supported by the lifting means.
2. The multi-fiber optical fiber centering device according to 1.
【請求項3】 前記昇降手段は、前記マイクロアームを
支持するベースに形成した複数のネジ穴と、このネジ穴
に螺合し、先端を前記圧電素子に当接した調整ネジとに
より構成されていることを特徴とする請求項2に記載の
多心光ファイバの調心装置。
3. The lifting device according to claim 2, wherein the lifting means moves the micro arm.
Multiple screw holes formed in the supporting base and these screw holes
To the adjustment screw whose tip is in contact with the piezoelectric element.
3. The method according to claim 2, wherein
Multi-core optical fiber alignment device.
【請求項4】 前記複数対のマイクロアームはセラミ
ックスにより構成されていることを特徴とする請求項1
〜3のいずれか一項に記載の多心光ファイバの調心装
置。
4. The method according to claim 1, wherein the plurality of pairs of micro arms are ceramic.
2. The device according to claim 1, wherein
An alignment device for a multi-core optical fiber according to any one of claims 1 to 3,
Place.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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S.Aoshima et al.,Compact Mass Axis Alignment Device with Piezoelements for Optical Fibers,IEEE Photonics Technology Letters,米国,vol.4,no.5,pp.462−464

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