專利名稱：光纖和光器件的光軸調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖與發(fā)光元件或受光元件等光器件的光軸調(diào)整方法，特別涉及能夠 簡單且迅速地推斷出光纖側(cè)連接器和光器件側(cè)連接器的抵接位置的方法。
背景技術(shù)：
隨著因特網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)的完備，作為以高速發(fā)送接收大容量信息的部件，使用光 纖的光通信的比重越來越大。在該光通信中，光纖以及與其連接的發(fā)光元件或受光元件等 光器件承擔(dān)主要的作用，特別是光纖和光器件的光軸對(duì)準(zhǔn)是極其重要的技術(shù)。
對(duì)于該光纖以及光器件來說，例如，如圖10(b)所示，在光纖bl側(cè)安裝有光纖側(cè)連 接器cl，在光器件1^2側(cè)安裝有光器件側(cè)連接器側(cè)c2，在使這些連接器cl、c2的光軸對(duì)準(zhǔn) 的情況下，首先，使兩連接器cl、c2的接合部在鉛直方向?qū)χ?，并稍微分離進(jìn)行保持，例如， 一邊從發(fā)光元件(光器件1^)發(fā)出光，一邊向受光側(cè)的光纖bl導(dǎo)入該光，測定受光強(qiáng)度，接 著，一邊使連接器cl、c2在水平方向相對(duì)移動(dòng)，一邊搜索該受光強(qiáng)度為最大的位置，進(jìn)行光 軸對(duì)準(zhǔn)，然后，將連接器cl、c2彼此之間利用激光熔接等進(jìn)行接合。
在此，使上述的光纖側(cè)連接器Cl和光器件側(cè)連接器c2稍微分離，其原因在于，當(dāng) 使兩連接器cl、c2在接觸的狀態(tài)下進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)時(shí)，因連接器cl、c2彼此之間的摩擦，而不 能順利地進(jìn)行移動(dòng)，激光的受光強(qiáng)度的測定變得不穩(wěn)定，不能夠進(jìn)行正確的光軸對(duì)準(zhǔn)。
關(guān)于這樣的光纖側(cè)連接器cl和光器件側(cè)連接器c2的分離，以往如專利文獻(xiàn)1的 技術(shù)方案4、圖2等記載的那樣進(jìn)行，S卩，在配置在下方的第二連接器(該圖的部件1 側(cè)設(shè) 置有力覺傳感器等接觸感測機(jī)構(gòu)，使配置在上方的第一連接器(該圖的部件11)接近第二 連接器，感測到這兩個(gè)連接器的接觸之后，將第一連接器從該接觸位置向上方提起至力覺 傳感器的力為零的位置。
專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-107160號(hào)公報(bào)
但是，關(guān)于上述那樣的光纖和光器件的定位方法，雖然能夠利用接觸感測機(jī)構(gòu)可 靠地感測到光纖側(cè)連接器和光器件側(cè)連接器有無接觸，但是，由于設(shè)置該接觸感測機(jī)構(gòu)，所 以，相應(yīng)地裝置規(guī)模變大，并且，導(dǎo)致制造成本大幅度上升。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的。
技術(shù)方案1的發(fā)明是一種光纖和光器件的光軸調(diào)整方法，將安裝在光纖的端部上 的光纖側(cè)連接器和安裝在發(fā)光元件或受光元件等光器件上的光器件側(cè)連接器接合，以所述 光纖的光軸和所述光器件的光軸一致的方式進(jìn)行定位，其特征在于，包括第一工序，將所 述光纖用連接器以及所述光器件側(cè)連接器中的一個(gè)連接器作為第一連接器并使其位于上 方，將另一個(gè)連接器作為第二連接器并使其位于所述一個(gè)連接器的鉛直下方，并且，將該第 一以及第二連接器接合的部位以在分離的狀態(tài)下對(duì)置的方式配置；第二工序，使所述第一 連接器下落到所述第二連接器上，使該第一以及第二連接器抵接；第三工序，利用上升機(jī)構(gòu)使所述第一連接器上升，使所述第一以及第二連接器之間分離為預(yù)定間隔；第四工序，使所 述第一連接器或/及所述第二連接器在水平方向相對(duì)移動(dòng)，進(jìn)行所述光纖以及所述光器件 的光軸對(duì)準(zhǔn)。
技術(shù)方案2的發(fā)明如技術(shù)方案1所述的光纖和光器件的光軸調(diào)整方法，其特征在 于，具有沖擊吸收機(jī)構(gòu)，在第一連接器下落到第二連接器上時(shí)，緩和由該第一以及第二連接 器的碰撞帶來的沖擊。
若采用技術(shù)方案1所述的光纖和光器件的光軸調(diào)整方法，由于包括第一工序，將 所述光纖用連接器以及所述光器件側(cè)連接器中的一個(gè)連接器作為第一連接器并使其位于 上方，將另一個(gè)連接器作為第二連接器并使其位于所述一個(gè)連接器的鉛直下方，并且，將所 述第一以及第二連接器接合的部位以在分離的狀態(tài)下對(duì)置的方式配置；第二工序，使所述 第一連接器下落到所述第二連接器上，使所述第一以及第二連接器彼此抵接；第三工序，利 用上升機(jī)構(gòu)使所述第一連接器上升，使所述第一以及第二連接器之間分離為預(yù)定間隔，所 以能夠簡單且迅速地推斷出光纖側(cè)連接器和光器件側(cè)連接器的抵接位置，能夠在以后進(jìn)行 的第一以及第二連接器的分離以及光軸對(duì)準(zhǔn)之間順利切換。
若采用技術(shù)方案2所述的發(fā)明，則除了具有技術(shù)方案1所述的光纖和光器件的光 軸調(diào)整方法的效果之外，具有沖擊吸收機(jī)構(gòu)，在第一連接器下落到第二連接器上時(shí)，緩和由 所述第一以及第二連接器的碰撞帶來的沖擊，所以能夠防止因第一以及第二連接器的碰撞 使光器件或光纖發(fā)生損傷，可靠地連接光纖和光器件，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的光通信。


圖1是表示用于實(shí)施本發(fā)明的光纖和光器件的光軸調(diào)整方法的連接器接合裝置 的一例的概略主視圖。
圖2是圖1的概略側(cè)視圖。
圖3是放大表示圖1的上部單元附近的概略側(cè)視圖。
圖4是放大表示圖1的上部單元附近的概略圖，圖4(a)是表示主視圖，圖4(b)是 表示左視圖。
圖5是圖4的概略平面圖。
圖6是放大表示圖1的下部單元附近的概略主視圖。
圖7是圖6的概略平面圖。
圖8是表示使用了圖1的連接器接合裝置的系統(tǒng)的一例的框圖。
圖9是用于說明本發(fā)明的光纖和光器件的光軸調(diào)整方法的工序的主要部分的局 部剖視的概略放大圖，圖9(a)表示第一工序，圖9(b)表示第二工序，圖9 (c)表示第三以及 第四工序；圖9(d)是表示連接器彼此之間的接合工序。
圖10是表示本發(fā)明中所使用的光纖、光器件以及它們的連接器的概略圖，圖 10(a)表示光軸調(diào)整前的圖；圖10(b)表示光軸調(diào)整后的圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下
A連接器接合裝置
bl 光纖
b2光器件
cl光纖側(cè)連接器
c2光器件側(cè)連接器
2上部單元
21把持單元
23卡止片
25固定機(jī)構(gòu)
27沖擊吸收單元
28上升單元
3下部單元
3IXY載物臺(tái)
35連接器支架
4接合單元
81第一連接器
82第二連接器具體實(shí)施方式
參照圖1 圖10，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。A是連接器接合裝置，如圖 10(b)所示，連接器接合裝置A是將安裝有光纖側(cè)連接器Cl的光纖bl的光軸和安裝有光 器件側(cè)連接器c2的光器件1^2的光軸對(duì)準(zhǔn)并將兩連接器cl、c2彼此接合的裝置，如圖1所 示，主要包括機(jī)體1、上部單元2、下部單元3、接合機(jī)構(gòu)4。
機(jī)體1將上部單元2、下部單元3和接合機(jī)構(gòu)4 一體地固定，如圖1所示，從正面觀 察，在兩側(cè)豎立設(shè)置有支柱11、11，并且以將這些支柱11、11的上端部連接的方式橫向架設(shè) 有安裝構(gòu)件12。
如圖1、圖2所示，上述的上部單元2安裝在安裝構(gòu)件12上，如圖3所示，該上部單 元2具有把持機(jī)構(gòu)21、固定機(jī)構(gòu)25、上升機(jī)構(gòu)28。此外，如該圖所示，該上部單元2利用可 旋轉(zhuǎn)地支承在軸承13上的軸14經(jīng)由臂四以能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被安裝，該軸承13安裝在 安裝構(gòu)件12上，例如，該上部單元2利用汽缸7進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖2的假想線所圖示那樣，能 夠在機(jī)體1的前方移動(dòng)。
把持機(jī)構(gòu)21保持光纖側(cè)連接器cl以及光器件側(cè)連接器c2中的一個(gè)連接器作為 第一連接器81，并使其位于上方，在本實(shí)施例中，作為第一連接器81，例示了光纖側(cè)連接器 cl，如圖4所示，該第一連接器81借助慣用的夾頭21a，以接合部朝向下方的方式裝卸自由 地被固定。
另外，如圖3所示，在把持機(jī)構(gòu)21上安裝有在側(cè)面圖中為大致L字形的托架22， 如圖4、圖5所示，在該托架22的背面?zhèn)?，利用螺釘固定等固定有具有向?cè)向伸出的伸出部 23a的平板狀的卡止片23。該把持機(jī)構(gòu)21以及卡止片23以能夠在上下方向移動(dòng)的方式經(jīng) 由安裝在托架22上的滑塊M自由滑動(dòng)地安裝在導(dǎo)軌沈上(參照圖5)。
固定機(jī)構(gòu)25能夠卡止脫離地固定把持機(jī)構(gòu)21，例如，如圖5所示，設(shè)置為利用卡止 構(gòu)件25a、2fe從前后方向夾持伸出部23a。該卡止構(gòu)件25a、2fe利用未圖示的汽缸等能夠 在圖5的箭頭所示的方向上進(jìn)退，在解除卡止構(gòu)件25a、2fe對(duì)卡止片23的卡止時(shí)，把持機(jī)構(gòu)21利用自重下降。
上升機(jī)構(gòu)觀安裝在臂四上，在利用固定機(jī)構(gòu)25固定把持機(jī)構(gòu)21的狀態(tài)下，與該 固定機(jī)構(gòu)25 —起上升，如后面所述，該上升機(jī)構(gòu)觀用于使第一以及第二連接器81、82從抵 接的狀態(tài)分離為形成預(yù)定間隔，采用馬達(dá)或汽缸等致動(dòng)器(actuator)。
但是，如圖4(a)、(b)所示，可以在連接器接合裝置A上設(shè)置沖擊吸收機(jī)構(gòu)27，該 沖擊吸收機(jī)構(gòu)27在解除固定機(jī)構(gòu)25對(duì)把持機(jī)構(gòu)21的卡止而使第一連接器81下落到第二 連接器82上時(shí)，能夠緩和由這些第一以及第二連接器81、82的碰撞帶來的沖擊，例如是彈 簧構(gòu)件27a，該彈簧構(gòu)件27a的上端安裝在安裝于導(dǎo)軌沈的側(cè)部上的安裝構(gòu)件27b上，下端 安裝在托架22上。
如圖6、圖7所示，上述的下部單元3具有能夠在水平方向移動(dòng)的XY載物臺(tái)31和 經(jīng)由安裝構(gòu)件34安裝在該XY載物臺(tái)31上的連接器支架35。
如圖7所示，在XY載物臺(tái)31上安裝有使該XY載物臺(tái)31在前后方向移動(dòng)的X軸 致動(dòng)器32和使該XY載物臺(tái)31在左右方向移動(dòng)的Y軸致動(dòng)器33，這些致動(dòng)器32、33接收來 自后述的控制機(jī)構(gòu)6的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，能夠在水平方向上自由移動(dòng)。
連接器支架35保持光纖用連接器Cl以及光器件側(cè)連接器c2中的另一個(gè)連接器 作為第二連接器82，使其位于上述一個(gè)連接器(第一連接器81)的鉛直下方，在本實(shí)施例 中，作為第二連接器82，例示了光器件側(cè)連接器c2，如圖6、圖7所示，該第二連接器82利用 慣用的夾頭35a以接合部朝向上方(第一連接器81側(cè))的方式裝卸自由地被固定。
上述的接合機(jī)構(gòu)4是對(duì)第一連接器81和第二連接器82進(jìn)行接合的裝置，優(yōu)選能 夠以非接觸進(jìn)行接合的機(jī)構(gòu)，例如是激光照射單元。若采用該激光照射單元，則通過調(diào)整激 光的照射面積，由此，即使兩連接器81、82之間分離數(shù) 數(shù)十μ m,也能夠進(jìn)行熔接，由于以 非接觸進(jìn)行接合，所以，能夠抑制第一連接器81和第二連接器82相對(duì)地位置偏移。此外， 接合機(jī)構(gòu)4也可以不必將兩連接器81、82遍及全周地進(jìn)行熔接，例如，以能夠以120°間隔 進(jìn)行點(diǎn)熔接的方式將接合機(jī)構(gòu)4在3個(gè)方向等分配置也可以。
接著，對(duì)使用如上述構(gòu)成的連接器接合裝置A的系統(tǒng)的一例進(jìn)行說明，如圖8所 示，上部單元2、下部單元3以及接合機(jī)構(gòu)4都連接在控制機(jī)構(gòu)6上，在第二連接器82上連 接有發(fā)光元件(例如，激光二極管(LD)等光器件1^2)的情況下，使連接在控制機(jī)構(gòu)6上的 電源61接通(ON)，從安裝在下部單元3上的發(fā)光元件(光器件b2)發(fā)出光，由安裝在上部 單元2上的光纖bl接收該光，利用光強(qiáng)度計(jì)62測定受光強(qiáng)度，將該受光強(qiáng)度信號(hào)回送到控 制機(jī)構(gòu)6。然后，在下部單元3中，利用致動(dòng)器32、33(參照圖7)使XY載物臺(tái)31在水平方 向移動(dòng)，搜索受光強(qiáng)度變?yōu)樽畲蟮奈恢?，在該值為最大的位置，利用接合機(jī)構(gòu)4接合第一以 及第二連接器81、82。
另一方面，在第二連接器82上連接有受光元件(例如，光電二極管(PD)等光器件 b2)的情況下，經(jīng)由連接在控制機(jī)構(gòu)6上的光源63而從安裝在上部單元2的光纖bl發(fā)出 光，由安裝在下部單元3的受光元件(光器件1^)接收該光，利用電流計(jì)64測定電流，將該 電流信號(hào)回送到控制機(jī)構(gòu)6。然后，在下部單元3中，利用致動(dòng)器32、33(參照圖7)使XY載 物臺(tái)31在水平方向移動(dòng)，搜索電流為最大的位置，在該值為最大的位置，利用接合機(jī)構(gòu)4接 合第一以及第二連接器81、82。
接著，關(guān)于光纖bl和光器件1^2的光軸調(diào)整方法，參照圖9(a) (b)進(jìn)行說明，首先，如圖9(a)所示，將光纖側(cè)連接器Cl以及光器件側(cè)連接器c2中的一個(gè)連接器(在本實(shí)施 例中為光纖側(cè)連接器cl)固定在把持機(jī)構(gòu)21的夾頭21a上，作為第一連接器81位于上方， 將另一個(gè)連接器(在本實(shí)施例中為光器件側(cè)連接器c2)固定在連接器支架35的夾頭3 上，作為第二連接器82位于上述的一個(gè)連接器(第一連接器81)的鉛直下方，并且，將這些 第一以及第二連接器81、82接合的部位以在分離的狀態(tài)下對(duì)置的方式配置(第一工序)。 此外，預(yù)先在第一連接器81中安裝有光纖bl，在第二連接器82中安裝有光器件1^2。
并且，在第一工序后，使固定機(jī)構(gòu)25 (參照圖4、圖5)動(dòng)作，解除卡止構(gòu)件25a、25a 對(duì)伸出部23a的卡止，使把持機(jī)構(gòu)21下降，從而使第一連接器81下落到第二連接器82上， 如圖9(b)所示，使這些第一以及第二連接器81、82彼此抵接(第二工序)。此外，由于把持 機(jī)構(gòu)21以滑塊M在導(dǎo)軌沈上滑動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行下降，所以，位于第二連接器82的鉛直上方 的第一連接器81可靠地抵接在第二連接器82上。
并且，在第二工序后，再使固定機(jī)構(gòu)25動(dòng)作，利用卡止構(gòu)件25a、2fe卡止伸出部 23a，在該卡止?fàn)顟B(tài)下，利用上升機(jī)構(gòu)觀使把持機(jī)構(gòu)21所把持的第一連接器81上升，如圖 9(c)所示，第一以及第二連接器81、82分離為預(yù)定間隔L(是至少能夠使第一以及第二連接 器81、82分離且利用接合機(jī)構(gòu)4能夠可靠接合第一以及第二連接器81、82的間隔，例如，在 接合機(jī)構(gòu)4進(jìn)行激光熔接的情況下為0 數(shù)十μ m的范圍內(nèi)的間隔)(第三工序)。
并且，在第三工序后，如該圖所示，利用XY載物臺(tái)31的動(dòng)作使第二連接器82在水 平方向相對(duì)移動(dòng)，進(jìn)行光纖bl以及光器件1^2的光軸對(duì)準(zhǔn)(第四工序)，具體地說，如圖8所 示，使連接在控制機(jī)構(gòu)6上的電源61接通(ON)，從安裝在下部單元3的發(fā)光元件(光器件 b2)發(fā)出光，利用安裝在上部單元2的光纖bl接收光，利用光強(qiáng)度計(jì)62測定受光強(qiáng)度，并使 該受光強(qiáng)度信號(hào)回送到控制機(jī)構(gòu)6。并且，在下部單元3中，利用致動(dòng)器32、33(參照圖7) 使XY載物臺(tái)31在水平方向移動(dòng)，搜索受光強(qiáng)度變?yōu)樽畲蟮奈恢?，在該值變?yōu)樽畲蟮奈恢茫?如圖9(d)所示，使用激光照射單元(接合機(jī)構(gòu)4)對(duì)第一以及第二連接器81、82進(jìn)行激光 熔接。
但是，在上述實(shí)施例中，示出了將第一連接器81作為光纖側(cè)連接器Cl、將第二連 接器82作為光器件側(cè)連接器c2的例子，但是，也可以更換光纖側(cè)連接器cl和光器件側(cè)連 接器c2，將第一連接器81作為光器件側(cè)連接器c2，將第二連接器82作為光纖側(cè)連接器cl。
另外，在上述實(shí)施例中，示出了使用發(fā)光元件作為光器件1^2的例子，但是，也可以 使用受光元件作為光器件1^2，在該情況下，如圖8所示，經(jīng)由連接在控制機(jī)構(gòu)6上的光源 63，從光纖bl發(fā)出光，由受光元件(光器件1^)接收該光，利用電流計(jì)64測定電流，并使該 電流信號(hào)回送到控制機(jī)構(gòu)6，使XY載物臺(tái)31在水平方向移動(dòng)，搜索電流變?yōu)樽畲蟮奈恢?，?該值變?yōu)樽畲蟮奈恢?，利用接合機(jī)構(gòu)4接合第一以及第二連接器81、82。
另外，在上述的實(shí)施例中，示出了將XY載物臺(tái)31設(shè)置在下部單元3中的例子，但 是，該XY載物臺(tái)也可以設(shè)置在上部單元2中或設(shè)置在上部單元2以及下部單元3這兩者中， 也可以使第一連接器81或第一連接器81以及第二連接器82在水平方向相對(duì)移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種光纖和光器件的光軸調(diào)整方法，將安裝在光纖的端部上的光纖側(cè)連接器和安裝 在發(fā)光元件或受光元件等光器件上的光器件側(cè)連接器接合，以所述光纖的光軸和所述光器 件的光軸一致的方式進(jìn)行定位，其特征在于，包括第一工序，將所述光纖用連接器以及所述光器件側(cè)連接器中的一個(gè)連接器作為第一連 接器并使其位于上方，將另一個(gè)連接器作為第二連接器并使其位于所述一個(gè)連接器的鉛直 下方，并且，將該第一以及第二連接器接合的部位以在分離的狀態(tài)下對(duì)置的方式配置；第二工序，使所述第一連接器下落到所述第二連接器上，使該第一以及第二連接器彼 此抵接；第三工序，利用上升機(jī)構(gòu)使所述第一連接器上升，使所述第一以及第二連接器之間分 離成為預(yù)定間隔；第四工序，使所述第一連接器或/及所述第二連接器在水平方向相對(duì)移動(dòng)，進(jìn)行所述 光纖以及所述光器件的光軸對(duì)準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖和光器件的光軸調(diào)整方法，其特征在于，具有沖擊吸收機(jī)構(gòu)，在第一連接器下落到第二連接器上時(shí)，緩和由該第一以及第二連 接器的碰撞帶來的沖擊。
全文摘要
本發(fā)明提供能簡單且迅速地推斷出光纖側(cè)連接器和光器件側(cè)連接器的抵接位置的光纖和光器件的光軸調(diào)整方法。本發(fā)明的光纖和光器件的光軸調(diào)整方法包括第一工序，將光纖側(cè)連接器(c1)及光器件側(cè)連接器(c2)的一個(gè)連接器作為第一連接器(81)并使其位于上方，將另一個(gè)連接器作為第二連接器(82)并使其位于第一連接器(81)的鉛直下方，將這些第一以及第二連接器(81、82)接合的部位以在分離狀態(tài)下對(duì)置的方式配置；第二工序，使第一連接器(81)下落到第二連接器(82)上，使這些第一以及第二連接器(81、82)彼此抵接；第三工序，利用上升裝置(28)使第一連接器(81)上升，使第一以及第二連接器(81、82)間分離為預(yù)定間隔(L)。
文檔編號(hào)G02B7/00GK102033282SQ201010508129
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月6日
發(fā)明者繁田慎也 申請人:駿河精機(jī)株式會(huì)社