JP4882786B2 - Bundle fiber manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、複数の光ファイバの端面を束ねたバンドルファイバの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a bundle fiber in which end faces of a plurality of optical fibers are bundled .
近年では、光通信やレーザ加工等、種々の用途で光ファイバが利用されている。
例えば、図6の例に示すレーザ発振装置11は、半導体レーザアレイ10と、集光用光ファイバ21を複数束ねたバンドルファイバ20と、レンズ31、32、35と、ダイクロイックミラー34と、レーザ反射部材33と、ファイバレーザ用光ファイバ40と、出力レーザ用光ファイバ50と、出力コネクタ60とが筐体内に収められている。
なお、図6には、バンドルファイバ20の拡大図も示している。図6の上図では半導体レーザアレイ10に対して1本の集光用光ファイバ21を対向させているように見えるが、バンドルファイバ20の拡大図に示すように、半導体レーザアレイ10の各々に対して複数の集光用光ファイバ21を対向させている。
In recent years, optical fibers have been used in various applications such as optical communication and laser processing.
For example, the
FIG. 6 also shows an enlarged view of the
図6の例では、半導体レーザアレイ10は、半導体レーザ光を出射する複数の発光部がX軸方向に配列されている。そして、各発光部に対向する位置に、各集光用光ファイバ21の入射面を固定部材23にて固定して、各発光部(図6の例では、1個の半導体レーザアレイ10が4個の発光部を備えている)から出射される半導体レーザ光を各集光用光ファイバ21に導光している。集光用光ファイバ21の出射側の端面はスリーブ22にて束ねられており、束ねられた出射面からは導光された半導体レーザ光が出射される。
スリーブ22にて束ねられている出射面から出射された半導体レーザ光は、レンズ31にて平行光に変換され、更に半導体レーザ光の波長の光を透過するダイクロイックミラー34を透過し、レンズ32にて集光され、ファイバレーザ用光ファイバ40の入射面から入射される。ファイバレーザ用光ファイバ40は、Nd(ネオジウム)等の希土類がドープされたコアを備えており、入射された半導体レーザ光を励起光としてファイバレーザ光を発生し、両端面からファイバレーザ光を出射する。なお、図6の例では、一方の端面に対向する位置にレーザ反射部材33(凹面鏡等)を配置し、ファイバレーザ光を一方の端面のみから取り出している。
ファイバレーザ用光ファイバ40から出射されたファイバレーザ光は、レンズ32にて平行光に変換され、ファイバレーザ光の波長の光を反射するダイクロイックミラー34にて反射される。反射されたファイバレーザ光はレンズ35にて集光され、出力レーザ用光ファイバ50の入射面に入射される。出力レーザ用光ファイバ50は、入射されたファイバレーザ光を、出力コネクタ60へと導光する。
In the example of FIG. 6, the
The semiconductor laser light emitted from the emission surface bundled by the
The fiber laser light emitted from the fiber laser
図6の例に示すレーザ発振装置11において、集光用光ファイバ21には、図5の例に示す一般的な光ファイバ21が用いられる。光ファイバ21は、端面から入射された光を導光するコア部材C1と、コア部材C1の周囲を覆うとともにコア部材C1よりも低い屈折率にてコア部材C1に入射された光をコア部材C1内に閉じ込めるクラッド部材C2と、クラッド部材C2の周囲を覆ってクラッド部材C2及びコア部材C1を保護する被覆部材C3にて構成されている。一般的な光ファイバでは、被覆部材C3には樹脂を材質としたものが用いられる。
また、光ファイバの径は、種々のもがあるが、図6のレーザ発振装置11における集光用光ファイバ21では、半導体レーザ光の径に対応させて、図5におけるコア部材C1の径K1は約150[μm]、クラッド部材C2の径K2は約165[μm]、被覆部材C3の径K3は約300〜400[μm]の光ファイバを用いる。
上記のような一般的な光ファイバ21を用いてバンドルファイバ20を構成すると、半導体レーザ光が集中するスリーブ22内の発熱量にて被覆部材C3が溶融してしまう場合がある。
In the
There are various optical fiber diameters. In the concentrating
When the
バンドルファイバについて、例えば特許文献1に記載された従来技術では、金属被覆を有する耐熱性の高い複数の光ファイバを、金属被覆を除去することなく耐熱性の高いステンレス等のスリーブに挿通し、スリーブ内にて耐熱性接着剤で固定した、耐熱性の高いバンドルライトガイドが提案されている。
特許文献1に記載された従来技術では、スリーブ内に収容する複数の光ファイバの各端面が、スリーブの中心軸に直交する同一平面上に配置されるように、正確な位置決めが必要となり、非常に手間がかかる。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、スリーブを用いて光ファイバの端面を束ねる場合において、光ファイバの端面を、同一平面上に容易に位置決めすることができるバンドルファイバの製造方法を提供することを課題とする。
In the prior art described in
The present invention, such has been invented in view of, in the case of bundling the end face of the optical fiber by using a sleeve, bundle fiber the end face of the optical fiber, can be easily positioned on the same plane It is an object to provide a manufacturing method .
上記課題を解決するための手段として、本発明の第1発明は、請求項1に記載されたとおりのバンドルファイバの製造方法である。
請求項1に記載のバンドルファイバの製造方法は、入射された光を長手方向に導光するコア部材と、前記コア部材の周囲を覆うとともに前記コア部材よりも低い屈折率にて前記光を前記コア部材内に閉じ込めるクラッド部材とで構成された複数の光ファイバと、複数の前記光ファイバを束ねて挿通可能な内径を有するスリーブと、CO2レーザ発振装置とを用いる。
そして、複数の前記光ファイバを前記スリーブに挿通し、前記CO2レーザ発振装置から出射されるCO2レーザ光にて、前記スリーブと当該スリーブ内に挿通した光ファイバとを同時に溶融切断し、切断面にて前記スリーブと前記光ファイバとを溶融接合して固定する際、前記クラッド部材の周囲を覆う被覆部材を備えた光ファイバを用い、前記光ファイバにおける少なくとも前記スリーブへの挿通部分の前記被覆部材を除去した被覆除去部を形成し、前記被覆除去部が前記スリーブの内部に位置するように、複数の前記光ファイバを前記スリーブに挿通し、前記CO 2 レーザ発振装置から出射されるCO 2 レーザ光にて、前記スリーブと当該スリーブ内に挿通した光ファイバの前記被覆除去部とを同時に溶融切断し、切断面にて前記スリーブと前記光ファイバとを溶融接合して固定する製造方法である。
As means for solving the above-mentioned problems, a first invention of the present invention is a method for manufacturing a bundle fiber as described in
The bundle fiber manufacturing method according to
Then, a plurality of the optical fibers are inserted into the sleeve, and the sleeve and the optical fiber inserted into the sleeve are melted and cut simultaneously with the CO 2 laser light emitted from the CO 2 laser oscillation device, and then cut. When the surface and the optical fiber are melt-bonded and fixed on a surface, an optical fiber including a covering member that covers the periphery of the clad member is used, and the covering of at least the insertion portion of the optical fiber into the sleeve is used. to form a coating-removing portion removing the member, so that the coating-removing portion is located inside the sleeve, inserting the plurality of the optical fiber in the sleeve, CO 2 emitted from the CO 2 laser oscillator Using laser light, the sleeve and the coating removal portion of the optical fiber inserted into the sleeve are melted and cut at the same time. And said optical fiber is a manufacturing method of fixing by fusion bonding with.
また、本実施の形態に記載のバンドルファイバの製造方法は、前記コア部材と前記クラッド部材と前記スリーブとの材質を石英系の材質とする製造方法である。 The bundle fiber manufacturing method described in the present embodiment is a manufacturing method in which the core member, the clad member, and the sleeve are made of a quartz-based material.
また、本実施の形態に記載のバンドルファイバの製造方法は、前記スリーブ内にて、シリカをベースとした無機系の接着剤を用いて、挿通された複数の光ファイバを前記接着剤にて固定した後、前記CO2レーザ発振装置にて切断する製造方法である。 Further, in the bundle fiber manufacturing method described in the present embodiment, in the sleeve, a plurality of inserted optical fibers are fixed with the adhesive using a silica-based inorganic adhesive. And then cutting with the CO 2 laser oscillation device.
また、本発明の第2発明は、請求項2に記載されたとおりのバンドルファイバの製造方法である。
請求項2に記載のバンドルファイバの製造方法は、入射された光を長手方向に導光するコア部材と、前記コア部材の周囲を覆うとともに前記コア部材よりも低い屈折率にて前記光を前記コア部材内に閉じ込めるクラッド部材とで構成された複数の光ファイバと、複数の前記光ファイバを束ねて挿通可能な内径を有するスリーブと、CO 2 レーザ発振装置とを用いる。
そして、複数の前記光ファイバを前記スリーブに挿通し、前記CO 2 レーザ発振装置から出射されるCO 2 レーザ光にて、前記スリーブと当該スリーブ内に挿通した光ファイバとを同時に溶融切断し、切断面にて前記スリーブと前記光ファイバとを溶融接合して固定する際、前記CO2レーザ光による前記切断面が、前記スリーブの中心軸に直交する平面となるように、前記CO2レーザ光の光軸と前記中心軸との双方に直交する切断方向から見た場合に、前記光軸の方向と前記中心軸とが直交する方向でなく、前記中心軸が前記CO2レーザ光の出射部の側に所定角度で傾斜した状態を保つようにして切断する製造方法である。
A second invention of the present invention is a method for manufacturing a bundle fiber as described in
The bundle fiber manufacturing method according to
Then, a plurality of the optical fibers are inserted into the sleeve, and the sleeve and the optical fiber inserted into the sleeve are melted and cut simultaneously with the CO 2 laser light emitted from the CO 2 laser oscillation device , and then cut. when fixing by melting bonding the optical fiber and the sleeve at the surface, the cutting surface by the CO 2 laser beam, so that the plane perpendicular to the central axis of the sleeve, of the CO 2 laser beam When viewed from a cutting direction orthogonal to both the optical axis and the central axis, the direction of the optical axis and the central axis are not orthogonal to each other, and the central axis is not the CO 2 laser light emitting portion. It is a manufacturing method which cut | disconnects so that the state inclined to the side at the predetermined angle may be maintained.
また、本発明の第3発明は、請求項3に記載されたとおりのバンドルファイバの製造方法である。
請求項3に記載のバンドルファイバの製造方法は、請求項2に記載のバンドルファイバの製造方法であって、前記光軸と前記中心軸とが交わるように、前記CO2レーザ発振装置と、複数の前記光ファイバが挿通された前記スリーブとを位置決めし、前記傾斜した状態を保ちながら、前記スリーブ及び前記光ファイバを前記中心軸回りに往復回転させて切断する製造方法である。
The third invention of the present invention is a method for manufacturing a bundle fiber as described in
The bundle fiber manufacturing method according to
また、本発明の第4発明は、請求項4に記載されたとおりのバンドルファイバの製造方法である。
請求項4に記載のバンドルファイバの製造方法は、請求項2に記載のバンドルファイバの製造方法であって、前記傾斜した状態を保ちながら前記光軸に対して前記中心軸が横切るように、前記レーザ光に対して前記スリーブ及び前記光ファイバを前記切断方向に相対的に移動させて切断する製造方法である。
The fourth invention of the present invention is a method for manufacturing a bundle fiber as described in claim 4 .
The bundle fiber manufacturing method according to claim 4 is the bundle fiber manufacturing method according to
また、本発明の第5発明は、請求項5に記載されたとおりのバンドルファイバの製造方法である。
請求項5に記載のバンドルファイバの製造方法は、請求項2に記載のバンドルファイバの製造方法であって、前記傾斜した状態を保ちながら、前記スリーブ及び前記光ファイバを前記中心軸回りに往復回転させるとともに、前記光軸に対して前記中心軸が横切るように、前記レーザ光に対して前記スリーブ及び前記光ファイバを前記切断方向に相対的に移動させて切断する製造方法である。
The fifth invention of the present invention is a method for manufacturing a bundle fiber as described in claim 5 .
The bundle fiber manufacturing method according to claim 5 is the bundle fiber manufacturing method according to
また、本実施の形態に記載のバンドルファイバは、上記のバンドルファイバの製造方法を用いて、複数の光ファイバの少なくとも一方の端面をバンドルしたバンドルファイバである。 Further, the bundle fiber described in the present embodiment is a bundle fiber in which at least one end face of a plurality of optical fibers is bundled using the above-described bundle fiber manufacturing method.
請求項1に記載のバンドルファイバの製造方法を用いれば、スリーブに複数の光ファイバを挿通し、スリーブと光ファイバとを同時に溶融切断し、切断面にてバンドル端面を形成する。このため、複数の光ファイバの各端面が同一平面上となるように、光ファイバを1本ずつ位置決めする必要がない。また、光ファイバに吸収され易いCO2レーザ光を用いることで、スリーブと光ファイバとを同時に溶融切断するとともに、切断面においてスリーブと光ファイバとを溶融接合して固定することができるので便利である。
If the manufacturing method of the bundle fiber of
また、請求項1に記載のバンドルファイバの製造方法では、被覆部材にて光ファイバを保護することができる。
また、CO2レーザ光は、被覆部材(例えば樹脂製の被覆部材)も切断可能であり、特に透明な樹脂材料で被覆部材を形成した場合、CO2レーザ光の吸収が良く、より容易に切断することができる。
In the manufacturing method of the bundle fiber as claimed in
CO 2 laser light can also cut a covering member (for example, a resin-made covering member), and particularly when the covering member is formed of a transparent resin material, the CO 2 laser light is well absorbed and cut more easily. can do.
また、請求項1に記載のバンドルファイバの製造方法では、被覆部材を除去することでバンドル径をより小さくすることができる。また、入射された光(半導体レーザ光等)が集中するスリーブ内において、熱に比較的弱い被覆部材(例えば樹脂製の被覆部材)の損傷を防止することができる(パワー密度が高くても被覆部材の損傷を防止することができる)。
Moreover, in the manufacturing method of the bundle fiber of
また、本実施の形態に記載のバンドルファイバの製造方法では、スリーブと光ファイバの材質を同じ石英系の材質とすることで、より同時に溶融し易くなり、より溶融接合し易くすることができる。 Further, in the bundle fiber manufacturing method described in the present embodiment , the sleeve and the optical fiber are made of the same quartz material, so that they can be easily melted at the same time and can be more easily melt-bonded.
また、本実施の形態に記載のバンドルファイバの製造方法では、CO2レーザ光にて溶融切断する前に、石英系であるシリカ(SiO2)をベースとした接着剤にてスリーブと光ファイバとを固着し、光ファイバ同士の隙間を接着剤で充填することができ、溶融をより均一にすることができる。また、溶融切断時におけるスリーブに対する光ファイバの位置のずれを防止することができる。 In the bundle fiber manufacturing method described in the present embodiment, the sleeve and the optical fiber are bonded with an adhesive based on silica-based silica (SiO 2 ) before being melt-cut with CO 2 laser light. The gap between the optical fibers can be filled with an adhesive, and the melting can be made more uniform. Moreover, the position shift of the optical fiber with respect to the sleeve at the time of melt cutting can be prevented.
また、請求項2に記載のバンドルファイバの製造方法を用いれば、切断面においてCO2レーザ光が時間的に先に当たる部分(CO2レーザの出射部に近い側)のほうが溶融量が多く、時間的に後で当たる部分(CO2レーザの出射部から遠い側)のほうが溶融量が少ないことによる切断面の傾斜(スリーブの中心軸に直交する理想切断面Mtに対する角度βの傾斜(図1参照))を抑制することができる。
Further, if the method for manufacturing a bundle fiber according to
また、請求項3に記載のバンドルファイバの製造方法を用いれば、切断面の平面度をより均一にすることができる。また、往復回転させることで光ファイバのねじれによる破損を防止することができる。
Moreover, if the manufacturing method of the bundle fiber of
また、請求項4に記載のバンドルファイバの製造方法を用いれば、CO2レーザ光のパワー密度分布の影響を受けずに、切断面の平面度をより均一にすることができる。 Moreover, if the bundle fiber manufacturing method according to claim 4 is used , the flatness of the cut surface can be made more uniform without being affected by the power density distribution of the CO 2 laser beam.
また、請求項5に記載のバンドルファイバの製造方法を用いれば、切断面の平面度を更に均一にすることができる。 Moreover, if the manufacturing method of the bundle fiber of Claim 5 is used, the flatness of a cut surface can be made further uniform.
また、本実施の形態に記載のバンドルファイバでは、複数の光ファイバの端面を同一平面上に位置決めしたバンドルファイバを容易に実現することができる。 Further, in the bundle fiber described in the present embodiment, a bundle fiber in which end surfaces of a plurality of optical fibers are positioned on the same plane can be easily realized.
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。以下では、「光ファイバ21」は、図6に示す集光用光ファイバ21に限定されず、光ファイバ全般を指すものとする。
図1は、本発明のバンドルファイバの製造方法の一実施の形態を示している。
まず、図5に示す構造の光ファイバ21において、スリーブ22に挿通する部分の被覆部材C3を除去し、被覆除去部RMを形成する。例えば、溶剤等にて被覆部材C3を溶解して除去する。
次に、被覆除去部RMがスリーブ22の内部に位置するように、光ファイバ21をスリーブ22に挿通する。そして、スリーブ22の中心軸ZSにほぼ直交する方向から、CO2レーザ光LCを照射して、スリーブ22と光ファイバ21の被覆除去部RMとを同時に切断する。このとき、理想切断面Mtは、中心軸ZSに直交する面である。
なお、CO2レーザは、ガラス等の透明材料に吸収され易い(加熱し易い)特性を有するため、スリーブ22を透明材料とすれば(光ファイバ21の被覆除去部RMはクラッド部材C2とコア部材C1であり、一般的には透明材料)、より容易に切断(溶融切断)することができる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Hereinafter, the “
FIG. 1 shows an embodiment of a method for manufacturing a bundle fiber of the present invention.
First, in the
Next, the
Since the CO 2 laser has a characteristic that it is easily absorbed by a transparent material such as glass (easy to be heated), if the
CO2レーザ光による切断は、照射した物質を加熱溶融する切断であるため、光ファイバ21のクラッド部材C2とコア部材C1の材質と、スリーブ22の材質とを同じ材質にして、各々の溶融温度が近くなるようにすることで、より均一に溶融させて切断することができる。
また、切断後は溶融部が固まって接合(固着)されるため、同じ材質とすることで、より接合し易くなる。例えば、屈折率の関係より、コア部材C1、クラッド部材C2には石英系の材質が一般的に用いられる。そこで、スリーブ22も石英系の材質とすれば、クラッド部材C2とコア部材C1とスリーブ22の材質を同じとすることが容易である。
なお、シリカ(SiO2)をベースとした無機系の接着剤にてスリーブ22内に光ファイバ21を固定した後にCO2レーザにて切断してもよい。この場合、光ファイバ21同士の隙間が耐熱接着剤で充填されるため、より均一な溶融が可能となる。
Since the cutting by the CO 2 laser beam is a cutting in which the irradiated material is heated and melted, the material of the clad member C2 and the core member C1 of the
Further, since the melted portion is solidified and bonded (fixed) after cutting, it is easier to bond by using the same material. For example, a quartz-based material is generally used for the core member C1 and the clad member C2 because of the refractive index. Therefore, if the
The
ここで、CO2レーザ光LCによる溶融切断では、手前側のスリーブ22の外壁、スリーブ22の内部の手前側の被覆除去部RM、遠い側の被覆除去部RM、遠い側のスリーブ22の外壁という順に溶融が進行していく。このため、手前側のスリーブ22の外壁から遠い側のスリーブ22の外壁を溶融するまでの時間差等により、中心軸ZSに平行な方向への溶融距離が異なり、実際の切断面Mが、理想切断面Mt(中心軸ZSに直交する平面)に対して、角度βだけ傾斜した面となる(図1では、判り易くするために、角度βを大きく記載している)。
Here, in the fusion cutting by the CO 2 laser beam LC, the outer wall of the
そこで、図2及び図3に示すように、CO2レーザ光LCの光軸と、スリーブ22の中心軸(図2、図3の場合、回転軸ZS3)との双方に直交する切断方向(図3においてはX軸方向に相当する)から見た場合、前記中心軸が前記光軸に直交する方向に対して、CO2レーザ光LCの出射部の側に所定角度βだけ傾斜した状態を保つようにしてスリーブ22及び被覆除去部RMとを切断する。これにより、実際の切断面Mを理想切断面Mtにより近づけることができる。なお、図2及び図3では、X軸とY軸とZ軸は互いに直交しており、Y軸は鉛直方向を示し、X軸及びZ軸は水平方向を示している。なお、22αは切断されたスリーブ22の他方を示している。
例えば、レーザ出射部NCから出射されるCO2レーザ光LCを鉛直方向(Y軸方向)に配置する。そして、水平面に固定したベースS1上でX軸方向に往復移動する直線ステージS2と、直線ステージS2上で往復回転する回転ステージS3を備えた切断装置を用いる。この回転ステージS3の回転軸ZS3は、水平面に対して角度βを有している。なお、回転軸ZS3とX軸とは直交する方向である。
Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3, a cutting direction (see FIG. 2) orthogonal to both the optical axis of the CO 2 laser beam LC and the central axis of the sleeve 22 (in the case of FIGS. 2 and 3, the rotational axis ZS3). 3 (corresponding to the X-axis direction in FIG. 3), the central axis is kept inclined by a predetermined angle β on the side of the emission part of the CO 2 laser light LC with respect to the direction orthogonal to the optical axis. In this way, the
For example, the CO 2 laser beam LC emitted from the laser emission unit NC is arranged in the vertical direction (Y-axis direction). Then, a cutting device including a linear stage S2 that reciprocates in the X-axis direction on the base S1 fixed to a horizontal plane and a rotary stage S3 that reciprocally rotates on the linear stage S2 is used. The rotation axis ZS3 of the rotation stage S3 has an angle β with respect to the horizontal plane. Note that the rotation axis ZS3 and the X axis are orthogonal to each other.
次に、図7を用いて、本実施の形態にて説明したバンドルファイバ20の製造方法の作業フローの例を説明する。
まず、ステップS10では、複数の光ファイバ21の被覆除去部RMが挿通されたスリーブ22を、直線ステージS2上の回転ステージS3に挿通して固定し、スリーブ22の中心軸を回転軸ZS3と一致させ、スリーブ22及びバンドルファイバ20を、直線ステージS2上の回転ステージS3に取り付ける(設置する)。
次に、ステップS20では、回転ステージS3を駆動して、スリーブ22を回転軸ZS3回りに往復回転させる。
そして、ステップS30では、直線ステージS2を駆動して、回転軸ZS3回りに往復回転しているスリーブ22をX軸方向に沿って左右揺動(往復移動)させる。
そして、ステップS40では、CO2レーザ光LCを一定時間の間、継続して照射し、スリーブ22及びスリーブ22内に挿通されている光ファイバ21の被覆除去部RMを溶融切断する。
その後、ステップS50では、直線ステージS2を停止し、更にステップS60では、回転ステージS3を停止し、ステップS70では、スリーブ22を直線ステージS2上の回転ステージS3から取り外す。
このように、往復回転では光ファイバ21のねじれによる破損を防止し、往復回転及び往復移動にてCO2レーザ光LCのパワー密度分布の影響を受けずに、切断面の平面度をより均一にすることができる。
Next, an example of a work flow of the method for manufacturing the
First, in step S10, the
Next, in step S20, the rotary stage S3 is driven to rotate the
In step S30, the linear stage S2 is driven to swing the
In step S40, the CO 2 laser beam LC is continuously irradiated for a certain period of time, and the
Thereafter, in step S50, the linear stage S2 is stopped. In step S60, the rotary stage S3 is stopped. In step S70, the
Thus, in the reciprocating rotation, the
以上の説明では、スリーブ22を回転ステージS3にて往復回転させながら、直線ステージS2にて往復移動させたが、回転ステージS3による往復回転のみ、または直線ステージS2による往復移動のみを行い、CO2レーザ光LCを一定時間照射するようにして切断してもよい。なお、回転ステージS3による往復回転のみを行う場合は、CO2レーザ光LCの光軸と回転軸ZS3とが交わるようにスリーブ22を配置する。
なお、スリーブ22を回転及び移動させる代わりに、レーザ出射部NCをスリーブ22の回りで回転、及び移動させるようにしてもよく、CO2レーザ光LCに対してスリーブ22を相対的に回転、移動すればよい。
以上に説明したバンドルファイバの製造方法を用いてバンドルファイバ20を製造すれば、各光ファイバの端面を同一平面上により容易に位置決めすることができる。また、より短時間に切断、及び溶融接合することができる。
また、切断面Mを更に研磨する場合、スリーブ22と、光ファイバのコア部材C1とクラッド部材C2を、石英系の同一の材質とすることで、均一に研磨することができる。
In the above description, while reciprocally rotating the
Instead of rotating and moving the
If the
Further, when the cut surface M is further polished, the
また、その他の効果として、本実施の形態におけるバンドルファイバの製造方法では、光ファイバ21の被覆部材C3を除去してバンドルするため、バンドルされた端面(切断面M)では各光ファイバ21の径が小さくなっており、端面(切断面M)の径をより小さくすることができる。
例えば、図4に示すように、左側の光ファイバから、径d1、広がり角θ1で出射された光を、右側の光ファイバに、径d2、広がり角θ2で入射する場合、d1×θ1≒d2×θ2の関係が成立する。入射角θ2には上限があるため、径d2をできるだけ小さくするには、出射側の径d1をより小さくすることが有効である。
Further, as another effect, in the bundle fiber manufacturing method in the present embodiment, the covering member C3 of the
For example, as shown in FIG. 4, when light emitted from the left optical fiber with a diameter d1 and a spread angle θ1 enters the right optical fiber with a diameter d2 and a spread angle θ2, d1 × θ1≈d2 The relationship of xθ2 is established. Since the incident angle θ2 has an upper limit, it is effective to make the exit side diameter d1 smaller in order to make the diameter d2 as small as possible.
本発明のバンドルファイバの製造方法は、本実施の形態で説明したバンドルファイバ20の外観、構成や、図1〜図3にて説明した製造方法等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、本実施の形態で説明したバンドルファイバの製造方法は、図6の例に示すレーザ発振装置11に用いるバンドルファイバ20の他にも、種々のバンドルファイバの製造に適用することが可能である。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
また、本実施の形態では、クラッド部材C2の損傷を防ぐ被覆部材C3を備えた光ファイバ21を例として説明したが、被覆部材C3を備えていない光ファイバを用いてもよい。その場合は、被覆除去部RMを形成する必要がない。
The bundle fiber manufacturing method of the present invention is not limited to the appearance and configuration of the
The bundle fiber manufacturing method described in the present embodiment can be applied to the manufacture of various bundle fibers in addition to the
The numerical values used in the description of the present embodiment are examples, and are not limited to these numerical values.
In the present embodiment, the
10 半導体レーザアレイ
11 レーザ発振装置
20 バンドルファイバ
21 光ファイバ(集光用光ファイバ)
22 スリーブ
23 固定部材
31、32、35 レンズ
33 レーザ反射部材
34 ダイクロイックミラー
40 ファイバレーザ用光ファイバ
50 出力レーザ用光ファイバ
60 出力コネクタ
C1 コア部材
C2 クラッド部材
C3 被覆部材
LC CO2レーザ光
M 切断面
Mt 理想切断面
RM 被覆除去部
DESCRIPTION OF
22
Claims (5)
複数の前記光ファイバを束ねて挿通可能な内径を有するスリーブと、
CO2レーザ発振装置とを用いて、
複数の前記光ファイバを前記スリーブに挿通し、
前記CO2レーザ発振装置から出射されるCO2レーザ光にて、前記スリーブと当該スリーブ内に挿通した光ファイバとを同時に溶融切断し、切断面にて前記スリーブと前記光ファイバとを溶融接合して固定する際、
前記クラッド部材の周囲を覆う被覆部材を備えた光ファイバを用い、
前記光ファイバにおける少なくとも前記スリーブへの挿通部分の前記被覆部材を除去した被覆除去部を形成し、
前記被覆除去部が前記スリーブの内部に位置するように、複数の前記光ファイバを前記スリーブに挿通し、
前記CO 2 レーザ発振装置から出射されるCO 2 レーザ光にて、前記スリーブと当該スリーブ内に挿通した光ファイバの前記被覆除去部とを同時に溶融切断し、切断面にて前記スリーブと前記光ファイバとを溶融接合して固定する、バンドルファイバの製造方法。 A plurality of core members configured to guide incident light in a longitudinal direction and a clad member that covers the periphery of the core member and confines the light in the core member at a lower refractive index than the core member. Optical fiber,
A sleeve having an inner diameter through which a plurality of optical fibers can be bundled and inserted;
Using a CO 2 laser oscillator,
Inserting a plurality of the optical fibers into the sleeve;
The sleeve and the optical fiber inserted into the sleeve are melted and cut simultaneously with CO 2 laser light emitted from the CO 2 laser oscillation device, and the sleeve and the optical fiber are melted and joined at a cut surface. when fixing Te,
Using an optical fiber provided with a covering member covering the periphery of the cladding member,
Forming a coating removal portion from which the coating member of at least the insertion portion of the optical fiber into the sleeve is removed;
A plurality of the optical fibers are inserted through the sleeve such that the sheath removing portion is located inside the sleeve;
The sleeve and the coating removal portion of the optical fiber inserted into the sleeve are melted and cut simultaneously by CO 2 laser light emitted from the CO 2 laser oscillation device , and the sleeve and the optical fiber are cut at the cut surface. A method for manufacturing a bundle fiber , in which and are fused and fixed .
複数の前記光ファイバを束ねて挿通可能な内径を有するスリーブと、
CO 2 レーザ発振装置とを用いて、
複数の前記光ファイバを前記スリーブに挿通し、
前記CO 2 レーザ発振装置から出射されるCO 2 レーザ光にて、前記スリーブと当該スリーブ内に挿通した光ファイバとを同時に溶融切断し、切断面にて前記スリーブと前記光ファイバとを溶融接合して固定する際、
前記CO2レーザ光による前記切断面が、前記スリーブの中心軸に直交する平面となるように、
前記CO2レーザ光の光軸と前記中心軸との双方に直交する切断方向から見た場合に、前記光軸の方向と前記中心軸とが直交する方向でなく、前記中心軸が前記CO2レーザ光の出射部の側に所定角度で傾斜した状態を保つようにして切断する、バンドルファイバの製造方法。 A plurality of core members configured to guide incident light in a longitudinal direction and a clad member that covers the periphery of the core member and confines the light in the core member at a lower refractive index than the core member. Optical fiber,
A sleeve having an inner diameter through which a plurality of optical fibers can be bundled and inserted;
Using a CO 2 laser oscillator,
Inserting a plurality of the optical fibers into the sleeve;
The sleeve and the optical fiber inserted into the sleeve are melted and cut simultaneously with CO 2 laser light emitted from the CO 2 laser oscillation device , and the sleeve and the optical fiber are melted and joined at a cut surface. When fixing
The cut surface by the CO 2 laser light is a plane perpendicular to the central axis of the sleeve,
When viewed from a cutting direction orthogonal to both the optical axis and the central axis of the CO 2 laser light, the central axis is not the direction in which the optical axis direction and the central axis are orthogonal, but the central axis is the CO 2. A method for manufacturing a bundle fiber, which is cut while maintaining a state inclined at a predetermined angle toward a laser beam emitting portion.
前記光軸と前記中心軸とが交わるように、前記CO2レーザ発振装置と、複数の前記光ファイバが挿通された前記スリーブとを位置決めし、
前記傾斜した状態を保ちながら、前記スリーブ及び前記光ファイバを前記中心軸回りに往復回転させて切断する、バンドルファイバの製造方法。 A bundle fiber manufacturing method according to claim 2 ,
Positioning the CO 2 laser oscillation device and the sleeve through which the plurality of optical fibers are inserted so that the optical axis and the central axis intersect,
A method for manufacturing a bundle fiber, in which the sleeve and the optical fiber are reciprocally rotated around the central axis while the inclined state is maintained.
前記傾斜した状態を保ちながら前記光軸に対して前記中心軸が横切るように、前記レーザ光に対して前記スリーブ及び前記光ファイバを前記切断方向に相対的に移動させて切断する、バンドルファイバの製造方法。 A bundle fiber manufacturing method according to claim 2 ,
The bundle fiber is cut by moving the sleeve and the optical fiber relative to the laser light in the cutting direction so that the central axis crosses the optical axis while maintaining the inclined state. Production method.
前記傾斜した状態を保ちながら、前記スリーブ及び前記光ファイバを前記中心軸回りに往復回転させるとともに、前記光軸に対して前記中心軸が横切るように、前記レーザ光に対して前記スリーブ及び前記光ファイバを前記切断方向に相対的に移動させて切断する、バンドルファイバの製造方法。 A bundle fiber manufacturing method according to claim 2 ,
While maintaining the tilted state, the sleeve and the optical fiber are reciprocally rotated around the central axis, and the sleeve and the light with respect to the laser beam so that the central axis crosses the optical axis. A bundle fiber manufacturing method for cutting a fiber by moving the fiber relatively in the cutting direction.
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