JP2013109140A - Optical fiber coupling device - Google Patents
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Abstract
【課題】ビームの光軸と光ファイバの中心軸との軸合わせを行っても、集光レンズの焦点と光ファイバ端面の中心点とがずれない光ファイバ結合装置を提供する。
【解決手段】空洞部18を有する球状容器17と、空洞部18に導入された光ファイバの端面を球状容器17の中心に保持する固定手段を備えた球状ホルダ12と、球状ホルダ12の空洞部18に導入された集光レンズ35と、球状ホルダ12を回転自在に支持する収納ケース14と、球状ホルダ12に接続された上面操作レバー43と、側面操作レバー44と、上面操作レバー43の回動を一の平面上における往復回動に限定する回動方向規制機構50と、側面操作レバー44の回動を一の平面上における往復回動に限定する回動方向規制機構65を備えた光ファイバ結合装置10。上面操作レバー43の往復回動によって球状ホルダ12に保持された光ファイバの軸があおり方向に回動すると共に、側面操作レバー44の往復回動によって光ファイバの軸が回転方向に回動する。
【選択図】図1An optical fiber coupling device in which the focal point of a condensing lens and the center point of an end face of an optical fiber do not deviate even when the optical axis of a beam and the central axis of an optical fiber are aligned.
A spherical container 17 having a cavity 18, a spherical holder 12 having a fixing means for holding the end face of an optical fiber introduced into the cavity 18 at the center of the spherical container 17, and a cavity of the spherical holder 12 The condensing lens 35 introduced into 18, the storage case 14 that rotatably supports the spherical holder 12, the upper surface operation lever 43 connected to the spherical holder 12, the side surface operation lever 44, and the rotation of the upper surface operation lever 43. Light provided with a rotation direction restricting mechanism 50 that restricts movement to reciprocating rotation on one plane and a rotation direction restricting mechanism 65 that restricts rotation of the side operation lever 44 to reciprocating rotation on one plane. Fiber coupler 10. The axis of the optical fiber held by the spherical holder 12 is rotated in the tilt direction by reciprocating rotation of the upper surface operation lever 43, and the axis of the optical fiber is rotated in the rotation direction by reciprocating rotation of the side operation lever 44.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は光ファイバ結合装置に係り、特に、光ファイバの中心軸と光源から照射されたビームの光軸を一直線上に合わせる光軸調整機構を備えた光ファイバ結合装置に関する。 The present invention relates to an optical fiber coupling device, and more particularly to an optical fiber coupling device including an optical axis adjusting mechanism that aligns the central axis of an optical fiber and the optical axis of a beam emitted from a light source in a straight line.
レーザ発振器等の光源から照射されたビームを、光ファイバを介して伝送する際には、光の結合損失を最小化するために、集光レンズによって集光されたビームの焦点を光ファイバ端面の中心点に合わせると同時に、ビームの光軸と光ファイバの中心軸とを直線状に合わせる光軸調整が必要となる(特許文献1参照)。
図10は、従来の光軸調整方法を例示する模式図であり、図示しない光源から照射されたビームαが集光レンズ35によって集光され、光ファイバ端末40のフェルール41の端面に露出した光ファイバに入射する様子が描かれている。
この場合、まず集光レンズ35の焦点Fと光ファイバの中心点Cとが重なるように、レンズホルダ16の位置や光ファイバ端末40の位置が調整される(図10(a))。
FIG. 10 is a schematic view illustrating a conventional optical axis adjustment method, in which a beam α irradiated from a light source (not shown) is collected by a
In this case, the position of the
つぎに、光ファイバ70の後端から出力される光量をモニタすることにより、ビームαの光軸と光ファイバの中心軸とが一直線上に揃っているかがチェックされる。
そして、光軸が揃っていない場合には、光ファイバ端末40を保持しているホルダ80の角度を微調整することで、両者の軸合わせが行われる(図においては光ファイバ端末40の角度を上下に変位させるあおり方向の調整が示されているが、実際には、光ファイバ端末40の角度を左右に変位させる回転方向の調整も行われる)。
Next, by monitoring the amount of light output from the rear end of the
If the optical axes are not aligned, the axis of the
しかしながら、図10(b)に示すように、光ファイバ端末40の角度を調整すると、せっかく一致させた集光レンズ35の焦点Fと光ファイバの中心点Cとがずれてしまい、両者の位置合わせを再度行う必要が生じる。
このため従来は、集光レンズ35の焦点Fと光ファイバの中心点Cとの位置合わせと、ビームαの光軸と光ファイバの中心軸との軸合わせを延々繰り返す必要があり、極めて非効率的な作業が強いられていた。
However, as shown in FIG. 10 (b), when the angle of the
Therefore, conventionally, it is necessary to repeat the alignment of the focal point F of the
この発明は、従来の上記問題を解決するために案出されたものであり、集光レンズの焦点と光ファイバの中心点との位置合わせが完了した後に、ビームの光軸と光ファイバの中心軸との軸合わせを行っても、集光レンズの焦点と光ファイバの中心点とがずれることのない光ファイバ結合装置を提供することを目的としている。 The present invention has been devised to solve the above-described conventional problems, and after the alignment between the focal point of the condenser lens and the center point of the optical fiber is completed, the optical axis of the beam and the center of the optical fiber are completed. An object of the present invention is to provide an optical fiber coupling device in which the focal point of the condensing lens and the center point of the optical fiber are not shifted even when the axis is aligned with the axis.
上記の目的を達成するため、請求項1に記載の光ファイバ結合装置は、内部に空洞部を有する球状容器と、上記空洞部に導入された光ファイバの端面を、上記球状容器の中心に保持するための固定手段を備えた球状ホルダと、この球状ホルダの空洞部に導入された光結合の対象物と、上記球状ホルダを回転自在に支持するケースと、上記球状ホルダに接続された第1の操作レバーと、上記球状ホルダに接続された第2の操作レバーと、上記第1の操作レバーの回動を、一の平面上における往復回動に限定する第1の回動方向規制手段と、上記第2の操作レバーの回動を、一の平面上における往復回動に限定する第2の回動方向規制手段とを備え、上記第1の操作レバーの往復回動によって上記球状ホルダに保持された光ファイバの軸があおり方向(上下方向)に回動すると共に、上記2の操作レバーの往復回動によって当該光ファイバの軸が上記あおり方向と直交する回転方向(左右方向)に回動するように、上記第1の操作レバー、第2の操作レバー、第1の回動方向規制手段及び第2の回動方向規制手段が配置されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, an optical fiber coupling device according to claim 1, wherein a spherical container having a hollow portion therein and an end face of the optical fiber introduced into the hollow portion are held at the center of the spherical container. A spherical holder having a fixing means for carrying out, a light coupling object introduced into the hollow portion of the spherical holder, a case for rotatably supporting the spherical holder, and a first connected to the spherical holder An operation lever, a second operation lever connected to the spherical holder, and a first rotation direction restricting means for limiting the rotation of the first operation lever to a reciprocating rotation on one plane. A second rotation direction restricting means for limiting the rotation of the second operation lever to reciprocal rotation on one plane, and the spherical holder is moved to the spherical holder by the reciprocal rotation of the first operation lever. The optical fiber shaft is held The first optical axis is rotated so that the axis of the optical fiber is rotated in a rotation direction (left-right direction) orthogonal to the tilt direction by reciprocating rotation of the second operation lever. The operation lever, the second operation lever, the first rotation direction restricting means, and the second rotation direction restricting means are arranged.
第1の操作レバーは、光ファイバの軸を、その端部を中心にして、鉛直面に沿って上下に回動させるためのものであり、第1の回動方向規制手段により、その回動方向が上記鉛直面と平行する平面上における往復回動に限定されている。また、第2の操作レバーは、光ファイバの軸を、その端部を中心にして、水平面に沿って左右に回動させるためのものであり、第2の回動方向規制手段により、その回動方向が上記水平面と平行する平面上における往復回動に限定されている。
回動方向規制手段回動方向規制手段
The first operating lever is for rotating the axis of the optical fiber up and down along the vertical plane with the end thereof as the center, and the first operating lever is rotated by the first rotating direction restricting means. The direction is limited to reciprocating rotation on a plane parallel to the vertical plane. The second operating lever is for rotating the axis of the optical fiber from side to side along the horizontal plane around its end, and the second operating direction is controlled by the second rotating direction restricting means. The moving direction is limited to reciprocating rotation on a plane parallel to the horizontal plane.
Rotation direction restricting means Rotation direction restricting means
請求項2に記載の光ファイバ結合装置は、請求項1の装置であって、さらに、上記第1の回動方向規制手段が、リニアガイドと、このリニアガイドの側面に設けられた当接片部と、上記第1の操作レバーを当接片部側に押圧する付勢手段と、上記当接片部の反対面に先端が接触した調整ネジとを備え、この調整ネジの回転により、第1の操作レバーが上記リニアガイドに沿って往復回動する構造を有しており、上記第2の回動方向規制手段が、リニアガイドと、このリニアガイドの側面に設けられた当接片部と、上記第2の操作レバーを当接片部側に押圧する付勢手段と、上記当接片部の反対面に先端が接触した調整ネジとを備え、上記調整ネジの回転により、第2の操作レバーが上記リニアガイドに沿って往復回動する構造を有していることを特徴としている。 An optical fiber coupling device according to a second aspect is the device according to the first aspect, wherein the first rotation direction restricting means includes a linear guide and a contact piece provided on a side surface of the linear guide. And an urging means for pressing the first operating lever toward the abutting piece, and an adjusting screw whose tip is in contact with the opposite surface of the abutting piece. One operating lever has a structure that reciprocally rotates along the linear guide, and the second rotation direction restricting means includes a linear guide and a contact piece provided on a side surface of the linear guide. And an urging means that presses the second operating lever toward the contact piece portion, and an adjustment screw whose tip is in contact with the opposite surface of the contact piece portion. The operating lever has a structure that reciprocates along the linear guide. It is characterized in.
請求項3に記載の光ファイバ結合装置は、請求項2の装置であって、さらに、上記第1の回動方向規制手段が、上記第1の操作レバーを上記当接片部とリニアガイドの側面との角部に押圧する付勢手段を備えたことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the optical fiber coupling device according to the second aspect, wherein the first rotation direction restricting means further includes the contact piece and the linear guide. An urging means for pressing the corner portion with the side surface is provided.
請求項4に記載の光ファイバ結合装置は、請求項2の装置であって、さらに、上記第1の回動方向規制手段における当接片部の一面に、上記第1の操作レバーを係合する凹部が形成されていることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the optical fiber coupling device according to the second aspect, wherein the first operation lever is further engaged with one surface of the contact piece portion of the first rotation direction regulating means. A concave portion is formed.
請求項5に記載の光ファイバ結合装置は、請求項1〜4の装置であって、さらに、上記固定手段が、上記球状ホルダの空洞部を仕切る隔壁と、この隔壁に形成された光ファイバ挿通用の貫通孔と、光ファイバを収容した光ファイバ端末を上記隔壁に固定するコネクタとから構成されることを特徴としている。 An optical fiber coupling device according to a fifth aspect is the device according to the first to fourth aspects, wherein the fixing means further includes a partition wall for partitioning the cavity of the spherical holder, and an optical fiber insertion formed on the partition wall. It is characterized by comprising a common through hole and a connector for fixing an optical fiber terminal accommodating an optical fiber to the partition wall.
請求項6に記載の光ファイバ結合装置は、請求項1〜5の装置であって、さらに、上記光結合の対象物が、レンズホルダ内に収納された集光レンズであり、この集光レンズの焦点が、上記球状ホルダの中心に位置決めされていることを特徴としている。 An optical fiber coupling device according to a sixth aspect is the device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the optical coupling object is a condensing lens housed in a lens holder. The focal point is positioned at the center of the spherical holder.
請求項7に記載の光ファイバ結合装置は、請求項6の装置であって、さらに、上記レンズホルダの外周面に弾力性を備えた素材よりなる防塵リングが嵌装されており、このレンズホルダを上記球状ホルダの空洞部に導入した際に、上記防塵リングの外周面が空洞部の内壁面に密着することを特徴としている。 An optical fiber coupling device according to a seventh aspect is the device according to the sixth aspect, wherein a dust-proof ring made of a material having elasticity is fitted on the outer peripheral surface of the lens holder. Is introduced into the hollow portion of the spherical holder, the outer peripheral surface of the dust-proof ring is in close contact with the inner wall surface of the hollow portion.
この発明に係る光ファイバ結合装置によれば、光ファイバの端部が球状容器の中心に保持されており、第1の操作レバー及び第2の操作レバーの回動によって球状容器と共に光ファイバの軸が端部を中心に回動する構造を備えているため、光ファイバの軸をあおり方向または回転方向に回動させても、光ファイバ端部の中心点が球状容器の中心点からずれることがない。
このため、一旦合わせた集光レンズの焦点位置と光ファイバの中心点とが、光軸合わせによってずれることを有効に回避できる。
According to the optical fiber coupling device of the present invention, the end of the optical fiber is held at the center of the spherical container, and the shaft of the optical fiber is rotated together with the spherical container by the rotation of the first operation lever and the second operation lever. Has a structure that rotates around the end, so that the center point of the end of the optical fiber may deviate from the center point of the spherical container even if the axis of the optical fiber is rotated in the tilt direction or the rotation direction. Absent.
For this reason, it can be effectively avoided that the focal position of the condensing lens once aligned and the center point of the optical fiber are shifted due to optical axis alignment.
図1は、この発明に係る光ファイバ結合装置10を示すものであり、球状ホルダ12と、球状ホルダ12の収納ケース14と、円筒状のレンズホルダ16とを備えている。
FIG. 1 shows an optical
球状ホルダ12は、アルミニウム等の金属材よりなる球状容器17を主体としてなり、この球状容器17には円柱状の空洞部18が設けられている。
この空洞部18は、円板状の隔壁20で仕切られており、この隔壁20の中心部には、光ファイバのフェルール挿通用の貫通孔20aが形成されている。
また、この隔壁20の一方の表面には、光ファイバ端末装着用のコネクタ22が形成されている。
上記隔壁20は、空洞部18の内面に突設された円形の鍔部23に、ネジ(図示省略)を介して固定されている。
The
The
Further, a
The
球状容器17は、省スペース化及び軽量化の観点から、球の一部を切削することより形成された円柱部24を有しているが、これは必須の構成ではない。
したがって、円柱部24を有さない真球状の球状容器17を用いることも当然に可能である。
The
Therefore, it is naturally possible to use a true
球状ホルダ12の収納ケース14は、押さえ部材25と、蓋部材26と、ケース本体27とを備えている。
ケース本体27は、上面開口部27aと、前面開口部27bと、後面開口部27cとを備えている。
The
The
上面開口部27aから球状ホルダ12がケース本体27内に装填された後、押さえ部材25及び蓋部材26によって上面開口部27aが閉塞される。その後、蓋部材26の貫通孔26aに挿通されたネジ28を、ケース本体27のネジ穴27dに螺合することにより、蓋部材26はケース本体27に固定される。
After the
押さえ部材25の上面には、複数のバネ収納凹部25aが形成されており、その中には圧縮コイルバネ29の下端側が装填されている。また、蓋部材26の下面にも、複数のバネ収納凹部26bが形成されており、蓋部材26を押さえ部材25に被せた際には、圧縮コイルバネ29の上端側が各凹部26b内に挿入される。この結果、押さえ部材25は、各圧縮コイルバネ29の反発力により、球状容器17側に常時付勢されることになる。
A plurality of spring accommodating
ケース本体27の底面には、球面状の受部31が形成されており、球状容器17の球面部30と接触する。
また、押さえ部材25の下面には、球面状の押圧部25bが形成されており、球状容器17の球面部30と接触する。
球状ホルダ12は、その空洞部18の前面開口部18a及び後面開口部18bが、それぞれケース本体27の前面開口部27b及び後面開口部27cと連通する方向に合わせられる。
A
A spherical pressing
In the
レンズホルダ16内の先端部には、集光レンズ35が嵌装されている。
レンズホルダ16は、スタンド36によって水平方向に支持されている。
レンズホルダ16の先端部外周面には、溝37が円周に沿って形成されており、この溝37には防塵リング38が嵌装される。この防塵リング38は、弾力性を備えたシリコンゴム等よりなる。
A
The
A
図2に示すように、レンズホルダ16の先端部は、ケース本体27の前面開口部27b及び球状ホルダ12の前面開口部18aから球状ホルダ12の空洞部18内に挿入される。
この際、レンズホルダ16の先端部外周面に嵌装された防塵リング38が、球状ホルダ12の空洞部18の内周面に密着する。
As shown in FIG. 2, the tip of the
At this time, the dust-
また、球状ホルダ12の隔壁20に設けられたコネクタ22に対して、光ファイバ端末40が装着される。
この結果、光ファイバ端末40の先端部から突出したフェルール41が、隔壁20の貫通孔20aに挿通され、集光レンズ35側に導出される。
The
As a result, the
この際、フェルール41の端面に露出した光ファイバコアの中心点Cが、球状ホルダ12の中心点に一致するように、各部の位置や寸法(隔壁20やコネクタ22の取付位置、貫通孔20aの形成位置、フェルール41の突出量等)が設定されている。
また、後述のように、集光レンズ35の焦点位置Fが光ファイバの中心点Cと正確に一致するように、レンズホルダ16は位置決めされる。
At this time, the positions and dimensions of the respective parts (the positions where the
Further, as will be described later, the
球状ホルダ12の上面には、レバー固定用のネジ穴42が設けられており、上面操作レバー43の先端部に設けられたネジ43aをネジ穴42に螺合させることにより、上面操作レバー43が球状ホルダ12の上面に固定される。
この上面操作レバー43の後端部は、押さえ部材25の開口部25c及び蓋部材26の開口部26aを介して外部に取り出される。
The upper surface of the
The rear end portion of the upper
図3は、球状ホルダ12の前面開口部18a側から観察した断面図であり(図示の便宜上、レンズホルダ16の記載は省略)、この図より明らかなように、球状ホルダ12の側面にもレバー固定用のネジ穴42が設けられている。そして、側面操作レバー44の先端部に設けられたネジ44aを、ケース本体27の側面開口部27dから挿通してネジ穴42に螺合させることにより、側面操作レバー44が球状ホルダ12の側面に固定される。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
ここで、上面操作レバー43を図2における左右方向に動かせば、球状ホルダ12があおり方向に回動する。
また、上面側断面図である図4に示すように、側面操作レバー44を図中の左右方向に動かせば、球状ホルダ12が回転方向(あおり方向と直交する方向)に回動することとなる。
ただし、球状ホルダ12は上記の通り球面部30を備えてがおり、これと接触する押さえ部材25の押圧部25b及びケース本体27の受部31も球面をなしているため、このままの状態では、上面操作レバー43及び側面操作レバー44を動かすことによって、球状ホルダ12はあらゆる方向に無秩序に回動することになる。
このため、収納ケース14の外部において、上面操作レバー43及び側面操作レバー44の回動方向を規制する機構が設けられている。
Here, if the upper
Further, as shown in FIG. 4 which is a top sectional side view, when the
However, the
For this reason, a mechanism is provided outside the
図5(a)はその一例として、上面操作レバー43の回動方向規制機構50を示しており、筐体51と、筐体51内に配置されたリニアガイド52と、筐体51の底面に設けられたレバー導入孔53と、レバー導入孔53から筐体51内に挿通された上面操作レバー43を押圧する圧縮コイルばね54と、筐体51の壁部に設けられたネジ穴55と、このネジ穴55に螺合された調整ネジ56と、引張りコイルばね57とを備えている。
この上面操作レバー43の回動方向規制機構50は、蓋部材26の上面に取り付けられている。
FIG. 5A shows, as an example, a rotation
The rotation
レバー導入孔53は、上面操作レバー43が所定の範囲で往復移動できるように、十分な大きさを備えている。
また、上記リニアガイド52は、直線状のレール58に沿って往復移動可能に配置された可動部59を備えており、この可動部59の側面59aには接触片部60が突設されている。
上面操作レバー43には圧縮コイルバネ54の先端チップ54aが当接しているため、上面操作レバー43は接触片部60の第1の面60aに向けて常時押圧されている。また、調整ネジ56の先端部は、接触片部60の第2の面60bに当接している。
The
Further, the
Since the
この結果、調整ネジ56を右に回動させて先端部の突出量を増大させると、図5(b)に示すように、リニアガイド52の可動部59が図中右方向に移動し、上面操作レバー43を同方向に傾かせる。
また、調整ネジ56を左に回動させて先端部の突出量を減少させると、圧縮コイルバネ54の反発作用により、上面操作レバー43及びリニアガイド52の可動部59が、図中左方向に移動し、元の位置に復帰する。
As a result, when the
Further, when the
引張りコイルばね57は、上面操作レバー43の頭頂部に接続されたピン61と、筐体51内部の底面に固定されたピン62との間に掛け渡されているため、上面操作レバー43は接触片部60の第1の面60aと可動部59の側面59aとの間の角部に常時付勢されている。この結果、上面操作レバー43に余計な遊び(ガタ)が生じることがない。
Since the
図6(a)は、側面操作レバー44の回動方向規制機構65を示しており、上記と同様の筐体51と、筐体51内に配置されたリニアガイド52と、筐体51の底面に設けられたレバー導入孔53と、レバー導入孔53から筐体51内に挿通された側面操作レバー44を押圧する圧縮コイルばね54と、筐体51の壁部に設けられたネジ穴55と、このネジ穴55に螺合された調整ネジ56とを備えている。
この側面操作レバー44の回動方向規制機構65は、ケース本体27の側面に取り付けられている。
FIG. 6A shows a rotation direction regulating mechanism 65 of the
The rotation direction regulating mechanism 65 of the
レバー導入孔53は、側面操作レバー44が所定の範囲で往復移動できるように、十分な大きさを備えている。
また、上記リニアガイド52は、直線状のレール58に沿って往復移動可能に配置された可動部59を備えており、この可動部59の側面59aには接触片部60が突設されている。
側面操作レバー44には圧縮コイルバネ54の先端チップ54aが当接しているため、側面操作レバー44は接触片部60の第1の面60aに向けて常時押圧されている。また、調整ネジ56の先端部は、接触片部60の第2の面60bに当接している。
The
Further, the
Since the
この結果、調整ネジ56を右に回動させて先端部の突出量を増大させると、図6(b)に示すように、リニアガイド52の可動部59が図中右方向に移動し、側面操作レバー44を同方向に傾かせる。
また、調整ネジ56を左に回動させて先端部の突出量を減少させると、圧縮コイルバネ54の反発作用により、側面操作レバー44及びリニアガイド52の可動部59が、図中左方向に移動し、元の位置に復帰する。
As a result, when the
Further, when the
上記の通り、上面操作レバー43が引張りコイルばね57によって常時一定方向に付勢されている結果、球状ホルダ12自体も同方向に付勢されることになる。
このため、側面操作レバー44も接触片部60の第1の面60aと可動部59の側面59aとの間の角部に常時付勢されることになり、引張りコイルばね57を特に設けなくとも、側面操作レバー44に余計な遊びが生じることがない。
As described above, as a result of the upper
For this reason, the
なお、上記のように、引張りコイルばね57によって上面操作レバー43を常時一定方向に付勢する代わりに、引張りコイルばね57を側面操作レバー44の回動方向規制機構65側に設け、側面操作レバー44を常時一定方向に付勢するように構成しても、同様の効果を奏することができる。
As described above, instead of always urging the upper
以下、この光ファイバ結合装置10における光軸の調整方法を説明する。
まず、図7(a)に示すように、集光レンズ35による焦点位置Fと、光ファイバの中心点C(=球状ホルダ12の中心点)との位置合わせを行う。
この焦点位置Fと中心点Cとの一致/不一致は、例えば、光ファイバ70の後端からファイバチェッカ(図示省略)の可視光レーザを入射させ、レンズホルダ16の後端から出射された可視光レーザβが、予め設定された光路上の複数のピンホールを通過できるか否かによって確認される。
そして、可視光レーザβがレンズホルダ16の後端から出射されない場合や、出射されてもピンホールを通過できない場合には、焦点位置Fと中心点Cとが一致していないものと判定し、レンズホルダ16の位置や高さ、角度等が微調整される。
Hereinafter, a method for adjusting the optical axis in the
First, as shown in FIG. 7A, the focal position F by the
The coincidence / non-coincidence between the focal position F and the center point C is, for example, that a visible light laser of a fiber checker (not shown) is incident from the rear end of the
Then, when the visible light laser β is not emitted from the rear end of the
つぎに、レンズホルダ16内に光源(図示省略)からのビームαを導くと共に、光ファイバ70の後端から出力される光量を測定し、入力ビームαの光量との比率を算出する。
そして、出力光量の比率が所定の閾値を下回っている場合には、光ファイバの中心軸がビームの光軸と一致していないものと判断し、上面操作レバー43の調整ネジ56や側面操作レバー44の調整ネジ56を任意の方向に回転させ、球状ホルダ12のあおり角度や回転角度を微調整する。
この間、光ファイバ70の後端から出力される光量を観察しておき、上記閾値以上となった時点で、調整を終了させる。
Next, the beam α from the light source (not shown) is guided into the
If the ratio of the output light quantity is below a predetermined threshold, it is determined that the center axis of the optical fiber does not coincide with the optical axis of the beam, and the
During this time, the amount of light output from the rear end of the
この光ファイバ結合装置10の場合、光ファイバ端末40を支持する球状ホルダ12が基本的に球形状を備えており、光ファイバの中心点Cがこの球体の中心点に配置されているため、図7(b)に示すように、球状ホルダ12の向きを調整し、光ファイバ端末40の角度が変位しても、光ファイバの中心点Cは依然として球状ホルダ12の中心に位置しており、集光レンズ35の焦点位置Fとの間にずれが生じることはない。
このため、集光レンズ35の焦点位置Fと光ファイバの中心点Cとの位置を再度調整することが不要となる。
In the case of this optical
For this reason, it is not necessary to adjust the position of the focal point F of the
また、レンズホルダ16の先端部の外周面には防塵リング38が嵌装されており、この防塵リング38の外周面が球状ホルダ12の空洞部18の内面に密着する構造を備えているため、集光レンズ35と光ファイバとの間に塵芥が介在することを有効に抑制できる。このため、例えば高出力のレーザビームが塵芥に照射されて高熱を発するといった事故の発生を、未然に防止することができる。
このように、防塵リング38をレンズホルダ16の先端部に装着させ、その外周面を球状ホルダ12の空洞部18の内面に密着させる構造を採用することにより、集光レンズ35の焦点距離が極めて短い場合であっても、有効に防塵空間を形成できる利点を備えている。
Further, a dust-
Thus, by adopting a structure in which the dust-
この防塵リング38は、上記のように弾性材より構成されている。また、防塵リング38の内径が、レンズホルダ16の溝37の直径よりも若干大きく設定されると共に、防塵リング38の厚さが、レンズホルダ16の溝37の幅よりも若干薄く設定されているため、防塵リング38と溝37との間に若干の隙間が確保されている。
このため、光軸調整のために球状ホルダ12が回転しても、この位置変動をうまく吸収して空洞部18の内面に対する密着状態を維持することができる。
The dust-
For this reason, even if the
上記においては、上面操作レバー43を引張りコイルばね57によって一定方向に常時付勢することにより、上面操作レバー43及び側面操作レバー44の遊びを抑制する構成を示したが、操作レバーの遊びの抑制方法はこれに限定されるものではない。
In the above description, the configuration in which play on the
例えば図8に示すように、接触片部60の第1の面60aにV字状の凹部72を形成し、この凹部72に上面操作レバー43を係合することが該当する。この場合、上面操作レバー43は圧縮コイルバネ54によって接触片部60の凹部72側に常時付勢されるため、引張りコイルばね57を特に用いなくても、上面操作レバー43の遊びを抑制できる。
なお、上記V字状の凹部72を、上面操作レバー43の回動方向規制機構50側に設ける代わりに、側面操作レバー44の回動方向規制機構65側に設け、側面操作レバー44をこの凹部72に係合させるように構成してもよい。
For example, as shown in FIG. 8, a V-shaped
Instead of providing the V-shaped
上記においては、押さえ部材25の押圧部25bを球面状に形成すると共に、ケース本体27の底面の受部31を球面状に形成した例を示したが、図9に示すように、押圧部25b及び受部31を円錐台形状に形成することもできる。
この結果、球状ホルダ12の外面は球面ではなく円錐面と線接触することになるが、これによって回転の円滑さが損なわれることはない。
In the above, an example in which the
As a result, the outer surface of the
10 光ファイバ結合装置
12 球状ホルダ
14 収納ケース
16 レンズホルダ
17 球状容器
18 球状ホルダの空洞部
20 隔壁
22 コネクタ
25 押さえ部材
25b 押さえ部材の押圧部
26 蓋部材
27 ケース本体
29 圧縮コイルバネ
31 受部
32 押さえ部
35 集光レンズ
36 スタンド
37 溝
38 防塵リング
40 光ファイバ端末
41 フェルール
43 上面操作レバー
44 側面操作レバー
50 回動方向規制機構
52 リニアガイド
53 レバー導入孔
54 圧縮コイルバネ
55 ネジ穴
56 調整ネジ
58 レール
59 可動部
60 接触片部
65 回動方向規制機構
70 光ファイバ
F 集光レンズの焦点位置
C 光ファイバの中心点
10 Optical fiber coupler
12 Spherical holder
14 Storage case
16 Lens holder
17 Spherical container
18 Spherical holder cavity
20 Bulkhead
22 Connector
25 Holding member
25b Pressing part of pressing member
26 Lid member
27 Case body
29 Compression coil spring
31 Receiver
32 Holding part
35 condenser lens
36 Stand
37 groove
38 Dust-proof ring
40 Optical fiber terminal
41 Ferrule
43 Top control lever
44 Side control lever
50 Rotation direction regulating mechanism
52 Linear guide
53 Lever introduction hole
54 Compression coil spring
55 Screw holes
56 Adjustment screw
58 rails
59 Moving parts
60 Contact piece
65 Rotation direction regulating mechanism
70 Optical fiber F Focus point of condensing lens C Center point of optical fiber
Claims (7)
この球状ホルダの空洞部に導入された光結合の対象物と、
上記球状ホルダを回転自在に支持するケースと、
上記球状ホルダに接続された第1の操作レバーと、
上記球状ホルダに接続された第2の操作レバーと、
上記第1の操作レバーの回動を、一の平面上における往復回動限定する第1の回動方向規制手段と、
上記第2の操作レバーの回動を、一の平面上における往復回動に限定する第2の回動方向規制手段とを備え、
上記第1の操作レバーの往復回動によって上記球状ホルダに保持された光ファイバの軸があおり方向に回動すると共に、上記2の操作レバーの往復回動によって当該光ファイバの軸が上記あおり方向と直交する回転方向に回動するように、上記第1の操作レバー、第2の操作レバー、第1の回動方向規制手段及び第2の回動方向規制手段が配置されていることを特徴とする光ファイバ結合装置。 A spherical container having a hollow portion therein, and a spherical holder provided with a fixing means for holding the end of the optical fiber introduced into the hollow portion at the center of the spherical container;
An optical coupling object introduced into the hollow portion of the spherical holder;
A case for rotatably supporting the spherical holder;
A first operating lever connected to the spherical holder;
A second operating lever connected to the spherical holder;
First rotation direction restricting means for limiting the rotation of the first operation lever to reciprocal rotation on one plane;
Second rotation direction restricting means for limiting the rotation of the second operation lever to reciprocal rotation on one plane;
The axis of the optical fiber held by the spherical holder is rotated in the tilt direction by the reciprocating rotation of the first operation lever, and the axis of the optical fiber is rotated in the tilt direction by the reciprocating rotation of the second operation lever. The first operation lever, the second operation lever, the first rotation direction restricting means, and the second rotation direction restricting means are arranged so as to rotate in a rotation direction orthogonal to the rotation direction. An optical fiber coupling device.
上記第2の回動回動方向規制手段が、リニアガイドと、このリニアガイドの側面に設けられた当接片部と、上記第2の操作レバーを当接片部側に押圧する付勢手段と、上記当接片部の反対面に先端が接触した調整ネジとを備え、上記調整ネジの回転により、第2の操作レバーが上記リニアガイドに沿って往復回動する構造を有していることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ結合装置。 The first rotation direction regulating means includes a linear guide, an abutting piece provided on a side surface of the linear guide, and an urging means for pressing the first operating lever toward the abutting piece; An adjustment screw whose tip is in contact with the opposite surface of the contact piece, and the rotation of the adjustment screw has a structure in which the first operating lever reciprocates along the linear guide.
The second turning direction restricting means includes a linear guide, an abutting piece provided on a side surface of the linear guide, and an urging means for pressing the second operating lever toward the abutting piece. And an adjusting screw whose tip is in contact with the opposite surface of the abutting piece, and the second operating lever reciprocally rotates along the linear guide by the rotation of the adjusting screw. The optical fiber coupling device according to claim 1.
この集光レンズの焦点が、上記球状ホルダの中心に位置決めされていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の光ファイバ結合装置。 The optical coupling object is a condenser lens housed in a lens holder,
6. The optical fiber coupling device according to claim 1, wherein the focal point of the condensing lens is positioned at the center of the spherical holder.
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