JP6049828B2 - Optical fiber winding device and optical fiber coil manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバ巻き取り装置及び光ファイバコイルを製造する方法に関し、特に光ファイバが巻き付けられる巻芯部と、巻芯部を支持する支持部とを備えた光ファイバ巻き取り装置及びその装置を用いて光ファイバコイルを製造する方法に関するものである。 The present invention relates to an optical fiber winding device and a method of manufacturing an optical fiber coil, and in particular, an optical fiber winding device including a core portion around which an optical fiber is wound and a support portion that supports the core portion, and the device. The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber coil using the above.
光ファイバによる遅延時間調整機器、ファイバレーザ、光増幅器、レーザガイド、モードスクランブラ、分散補償器、光アンテナ、光ファイバによるセンシング装置などは、長尺の光ファイバをコイル状に巻き取って作製された光ファイバコイルを用いてモジュール化されている。 Optical fiber delay time adjustment devices, fiber lasers, optical amplifiers, laser guides, mode scramblers, dispersion compensators, optical antennas, optical fiber sensing devices, etc. are made by winding a long optical fiber into a coil. It is modularized using optical fiber coils.
例えば、光増幅器に用いられる光ファイバコイルは、コアの部分にエルビウムをドーピングした光ファイバをコイル化したもので、光ファイバの光経路上で光信号を増幅させる。ここで、光を増幅させるためには、ある程度の長さのエルビウムドープされた光ファイバが必要となるので、光増幅器の内部に効率よく収納するには長尺のエルビウムドープされた光ファイバをコイル束状態にしてモジュール化している。 For example, an optical fiber coil used for an optical amplifier is a coil of an optical fiber doped with erbium in a core portion, and amplifies an optical signal on the optical path of the optical fiber. Here, in order to amplify the light, an erbium-doped optical fiber having a certain length is necessary. Therefore, in order to efficiently store the erbium-doped optical fiber in the optical amplifier, a long erbium-doped optical fiber is coiled. It is modularized in a bundled state.
光増幅器以外の光ファイバによる遅延時間調整機器、ファイバレーザ、レーザガイド、モードスクランブラ、光ファイバジャイロなどの他の光学部品に用いられる光ファイバコイルについても同様に、光信号を処理するのにある程度の長さの光ファイバが必要となるので、光ファイバコイルを内蔵した光ファイバモジュールが用いられる。 Similarly, for optical fiber coils used for other optical components such as delay time adjusting devices other than optical amplifiers, fiber lasers, laser guides, mode scramblers, optical fiber gyros, etc. Therefore, an optical fiber module incorporating an optical fiber coil is used.
以前は、光ファイバをボビンに巻き付けた光ファイバコイルを光ファイバモジュールとして利用するのが一般的であったが、ボビンに巻き重ねられた光ファイバには巻き取り張力が残っており、これが原因でマイクロベンドロスが発生することがあること、及びボビンと光ファイバとの線膨張係数の違いにより、光ファイバにボビン変形による応力がかかるため、伝送損失が温度によって変化してしまうこともあるため、最近では、モジュール化に際してボビン(あるいはその一部である巻付胴部)を取り外してしまい、さらに光ファイバがバラバラにならないように光ファイバコイル全体を樹脂でモールドしている(例えば、特許文献1乃至3)。 In the past, it was common to use an optical fiber coil with an optical fiber wound around a bobbin as an optical fiber module. However, the winding tension remained on the optical fiber wound around the bobbin. Because micro bendros may occur and the difference in linear expansion coefficient between the bobbin and the optical fiber, the stress due to the bobbin deformation is applied to the optical fiber, so the transmission loss may change depending on the temperature. Recently, a bobbin (or a winding drum portion that is a part of the bobbin) is removed when modularized, and the entire optical fiber coil is molded with resin so that the optical fiber does not fall apart (for example, Patent Document 1). Thru 3).
特許文献1に開示されている技術では、ファイバコイルを巻き付ける略円筒の巻き胴の外周面に中心軸と平行に6本の溝を形成してその溝に6本の支柱を配置している巻き取り装置を用いており、巻き取り後に、各支柱から構成される円の径よりも大径である巻き胴を抜き取ることになる。従って光ファイバは巻き取り張力が掛かった状態で巻き胴に接触しているため、抜き取りの際に光ファイバに大きな力が掛かって、光ファイバが破損してしまうという問題があった。
In the technique disclosed in
また、特許文献2、3に開示されている技術では、巻付部の円筒形状部分及び鍔部にスリットが形成されていて、巻付部を撓ませてスリットを狭めることにより、巻き付けた光ファイバのみを取り出すことができるが、光ファイバを巻き付けた巻付部を取り出すための構造が複雑であるため、装置が複雑になって装置自体のコストが大きくなってしまうという問題があった。
Further, in the techniques disclosed in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光ファイバコイルを傷つけずに取り出すことができる簡単な構造且つ安価な光ファイバ巻き取り装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an inexpensive optical fiber winding device that can be taken out without damaging the optical fiber coil. .
本発明の光ファイバ巻き取り装置は、光ファイバが巻き付けられる巻芯部と、前記巻芯部を支持する支持部とを備え、前記支持部は、分離可能であって且つ相対して結合される第1支持部材と第2支持部材とを備え、前記巻芯部は、前記第2支持部材に相対する前記第1支持部材の第1面に取り付けられて支持された複数の互いに平行な柱状の第1ファイバ受け部材と、前記第1支持部に相対する前記第2支持部材の第1面に取り付けられて支持された少なくとも1つの柱状の第2ファイバ受け部材とを備え、前記第1支持部材と前記第2支持部材とを相対させて結合させた状態において、前記第2ファイバ受け部材は、複数の前記第1ファイバ受け部材に平行であって、光ファイバ巻き取りの回転軸に垂直な面において隣り合う前記第1ファイバ受け部材同士の距離、及び隣り合う前記第1ファイバ受け部材と前記第2ファイバ受け部材との距離が、それぞれ略同一の距離であるとともに、前記第1ファイバ受け部材及び第2ファイバ受け部材に光ファイバが巻き付けられる構成を備えている。 An optical fiber winding device according to the present invention includes a core portion around which an optical fiber is wound and a support portion that supports the core portion, and the support portions are separable and are coupled to each other. A first support member and a second support member, wherein the core is attached to and supported by a first surface of the first support member facing the second support member. A first fiber receiving member; and at least one columnar second fiber receiving member attached to and supported by a first surface of the second support member facing the first support portion, the first support member In a state where the second support member and the second support member are coupled to each other, the second fiber receiving member is parallel to the plurality of first fiber receiving members and is perpendicular to the rotation axis of the optical fiber winding The first frame adjacent to The distance between the lever receiving members and the distance between the adjacent first fiber receiving member and the second fiber receiving member are substantially the same distance, and the first fiber receiving member and the second fiber receiving member An optical fiber is wound around.
前記第1支持部材と前記第2支持部材とを相対させて結合させた状態において、前記第1ファイバ受け部材及び第2ファイバ受け部材は、光ファイバ巻き取りの回転軸に垂直な面において略同一円周上に配置されていることが好ましい。 In a state where the first support member and the second support member are coupled to each other, the first fiber receiving member and the second fiber receiving member are substantially the same in a plane perpendicular to the rotation axis of the optical fiber winding. It is preferable to arrange on the circumference.
ある好適な実施形態において、前記第1支持部材および第2支持部材は、中央部分に巻き取り軸が取り付けられる板状の部材であり、前記第1支持部材および第2支持部材の少なくとも一方には、前記板状の厚み方向に貫通していて外周近辺から前記巻き取り軸へ向かって延びる切り込みが設けられており、前記切り込みは、前記第1ファイバ受け部材及び前記第2ファイバ受け部材が配置されている円周を横切っている。また、前記切り込みは、前記外周から前記巻き取り軸へ向かって延びていてもよい。 In a preferred embodiment, the first support member and the second support member are plate-like members having a winding shaft attached to a central portion, and at least one of the first support member and the second support member In addition, a cut is provided that penetrates in the plate-shaped thickness direction and extends from the vicinity of the outer periphery toward the winding shaft, and the first fiber receiving member and the second fiber receiving member are disposed in the cut. Across the circumference. The cut may extend from the outer periphery toward the winding shaft.
前記切り込みが形成されている前記第1支持部材又は前記第2支持部材の前記第1面とは反対側の第2面には、前記切り込みから引き出された光ファイバを保持する引き出しファイバ保持部が形成されていてもよい。 On the second surface opposite to the first surface of the first support member or the second support member in which the cut is formed, a drawn fiber holding portion for holding the optical fiber drawn from the cut is provided. It may be formed.
前記第1ファイバ受け部材および第2ファイバ受け部材は円柱状であることが好ましい。 The first fiber receiving member and the second fiber receiving member are preferably cylindrical.
前記第2ファイバ受け部材は、受け芯部と前記受け芯部に着脱自在に填められた鞘部材を有しており、光ファイバは、前記第2ファイバ受け部材においては前記鞘部材に接触して巻き取られる構成であってもよい。 The second fiber receiving member has a receiving core portion and a sheath member detachably fitted in the receiving core portion, and the optical fiber is in contact with the sheath member in the second fiber receiving member. The structure wound up may be sufficient.
前記第2ファイバ受け部材においては、前記受け芯部が前記鞘部材に接触する面及び前記鞘部材が前記受け芯部に接触する面の少なくとも一方に、前記受け芯部と前記鞘部材との摩擦係数が0.3以下となる潤滑部材が設けられている構成であってもよい。 In the second fiber receiving member, the friction between the receiving core portion and the sheath member on at least one of the surface where the receiving core portion contacts the sheath member and the surface where the sheath member contacts the receiving core portion. A configuration in which a lubricating member having a coefficient of 0.3 or less may be provided.
前記受け芯部と前記鞘部材との間には潤滑剤が塗布されている構成であってもよい。 The lubricant may be applied between the receiving core and the sheath member.
前記第1ファイバ受け部材は、受け芯部と前記受け芯部に着脱自在に填められた鞘部材を有しており、光ファイバは、前記第1ファイバ受け部材においては前記鞘部材に接触して巻き取られる構成であってもよい。 The first fiber receiving member has a receiving core portion and a sheath member detachably fitted in the receiving core portion, and the optical fiber is in contact with the sheath member in the first fiber receiving member. The structure wound up may be sufficient.
前記第1ファイバ受け部材においては、前記受け芯部が前記鞘部材に接触する面及び前記鞘部材が前記受け芯部に接触する面の少なくとも一方に、前記受け芯部と前記鞘部材との摩擦係数が0.3以下となる潤滑部材が設けられている構成であってもよい。 In the first fiber receiving member, the friction between the receiving core portion and the sheath member on at least one of the surface where the receiving core portion contacts the sheath member and the surface where the sheath member contacts the receiving core portion. A configuration in which a lubricating member having a coefficient of 0.3 or less may be provided.
前記受け芯部と前記鞘部材との間には潤滑剤が塗布されている構成であってもよい。 The lubricant may be applied between the receiving core and the sheath member.
前記第2ファイバ受け部材の表面の少なくとも一部には、前記光ファイバとの摩擦係数が0.3以下の潤滑部材が設けられており、光ファイバは、前記第2ファイバ受け部材においては前記潤滑部材に接触して巻き取られる構成であってもよい。 At least a part of the surface of the second fiber receiving member is provided with a lubricating member having a friction coefficient of 0.3 or less with respect to the optical fiber, and the optical fiber is lubricated in the second fiber receiving member. The structure wound up in contact with a member may be sufficient.
本発明の光ファイバコイルを製造する方法は、光ファイバが巻き付けられる巻芯部と、前記巻芯部を支持する支持部とを備えた光ファイバ巻き取り装置を用いて光ファイバコイルを製造する方法であって、前記光ファイバ巻き取り装置を用いて光ファイバを巻き取る巻き取り工程と、巻き取られた光ファイバがドーナツ形状になった光ファイバコイルを前記光ファイバ巻き取り装置から取り出す取り出し工程とを含んでおり、前記支持部は、分離可能であって且つ相対して結合される第1支持部材と第2支持部材とを備え、前記巻芯部は、前記第2支持部に相対する前記第1支持部材の第1面に取り付けられて支持された複数の互いに平行な柱状の第1ファイバ受け部材と、前記第1支持部に相対する前記第2支持部材の第1面に取り付けられて支持された少なくとも1つの柱状の第2ファイバ受け部材とを備え、前記巻き取り工程では、前記第1支持部材と前記第2支持部材とを相対させて結合させた状態において、前記第2ファイバ受け部材は、複数の前記第1ファイバ受け部材に平行であって、光ファイバ巻き取りの回転軸に垂直な面において隣り合う前記第1ファイバ受け部材同士の距離、及び隣り合う前記第1ファイバ受け部材と前記第2ファイバ受け部材との距離が、それぞれ略同一の距離であるとともに、前記第1ファイバ受け部材及び第2ファイバ受け部材に光ファイバが巻き付けられ、前記取り出し工程では、前記第2支持部材を前記第1支持部材から分離させてから前記光ファイバコイルを取り出す構成を有している。 The method of manufacturing an optical fiber coil of the present invention is a method of manufacturing an optical fiber coil using an optical fiber winding device including a winding core portion around which an optical fiber is wound and a support portion that supports the winding core portion. A winding step of winding the optical fiber using the optical fiber winding device, and a step of taking out the optical fiber coil in which the wound optical fiber has a donut shape from the optical fiber winding device. The support part includes a first support member and a second support member that are separable and coupled to each other, and the core part is opposed to the second support part. A plurality of parallel first pillar-shaped fiber receiving members attached to and supported by the first surface of the first support member, and attached to the first surface of the second support member facing the first support portion. And at least one columnar second fiber receiving member supported by the second fiber receiving member, and in the winding step, in the state where the first supporting member and the second supporting member are coupled to each other relative to each other, The receiving member is parallel to the plurality of first fiber receiving members, and the distance between the adjacent first fiber receiving members in a plane perpendicular to the rotation axis of the optical fiber winding, and the adjacent first fiber receiving members. The distance between the member and the second fiber receiving member is substantially the same distance, and an optical fiber is wound around the first fiber receiving member and the second fiber receiving member, and the second support The optical fiber coil is taken out after separating the member from the first support member.
前記取り出し工程では、前記光ファイバコイルの前記ドーナツ形状の中央の穴に結束部材を差し込んで前記光ファイバコイルを結束し、その後に前記第2支持部材を前記第1支持部材から分離させてもよい。 In the extraction step, the optical fiber coil may be bound by inserting a binding member into the donut-shaped central hole of the optical fiber coil, and then the second support member may be separated from the first support member. .
前記光ファイバ巻き取り装置には、前記巻芯部外に引き出された光ファイバを保持する引き出しファイバ保持部が設置されており、前記巻き取り工程では、前記光ファイバは、所定の長さが巻き取られた後に巻き取られている部分から引き出されて前記引き出しファイバ保持部に一部が保持され、その後前記巻き取られている部分の上に再度巻き取られる構成であっても良い。 The optical fiber winding device is provided with a drawing fiber holding unit that holds the optical fiber drawn out of the core, and the optical fiber is wound by a predetermined length in the winding process. A configuration may be employed in which after being taken out, it is drawn out from a portion that is wound up, and a part thereof is held in the drawn fiber holding portion, and is then wound up again on the portion that is wound up.
本発明の光ファイバ巻き取り装置は、第1支持部材に複数の第1ファイバ受け部材が取り付けられており、第2支持部材に第2ファイバ受け部材が取り付けられていて、第1支持部材と第2支持部材とを相対させて結合させ、第1ファイバ受け部材と第2ファイバ受け部材が構成部材である巻芯部に光ファイバを巻き取るので、装置としての構造が簡単であり、第1支持部材と第2支持部材とが分離可能であるため、巻き取り後の光ファイバコイルを容易に且つ傷つけることなく取り出すことができる。 The optical fiber winding device of the present invention has a plurality of first fiber receiving members attached to the first support member, a second fiber receiving member attached to the second support member, and the first support member and the first support member. The two support members are coupled to each other, and the first fiber receiving member and the second fiber receiving member wind up the optical fiber around the core portion, which is a constituent member. Therefore, the structure as a device is simple, and the first support Since the member and the second support member are separable, the wound optical fiber coil can be taken out easily and without being damaged.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following drawings, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals for the sake of brevity.
(実施形態1)
実施形態1に係る光ファイバ巻き取り装置100を図1に示す。この光ファイバ巻き取り装置100は光ファイバが巻き付けられる巻芯部10と、巻芯部10を支持する支持部20とを備えている。支持部20は図2,3にも示すように、円板状の第1支持部材21と第2支持部材22とを備えており、第1支持部材21と第2支持部材22とは、それぞれの第1面31,32同士を略平行に相対させて配置され、両者の中央部分において巻き取り軸23によって結合されている。巻き取り軸23は、第1支持部材21側の第1巻き取り軸部23aと、第2支持部材22側の第2巻き取り軸部23bとを嵌合させて形成されている。この嵌合部分は脱着自在に形成されており、第1支持部材21と第2支持部材22とは分離可能である。
(Embodiment 1)
An optical
第1支持部材21の第1面31には、7本のピン状(円柱形状)の第1ファイバ受け部材11a,11a,…と、一つの第1受け穴11bとが、第1巻き取り軸部23aの周りに正八角形の各頂点に配置されている。各第1ファイバ受け部材11a,11a,…は、互いに平行に配置されている。
On the
第2支持部材22の第1面32には、1本のピン状(円柱形状)の第2ファイバ受け部材12aと、7つの第2受け穴12b,12b,…とが、第2巻き取り軸部23bの周りに正八角形の各頂点に配置されている。また、第1面32の裏面である第2面34において、第2ファイバ受け部材12aがこの第2面34側にも突き出している。
On the
第2ファイバ受け部材12aは、図4に示すように、ピン状の受け芯部15に鞘部材16が被せられて形成されている。鞘部材16は円筒形であり、受け芯部15と鞘部材16との間の摩擦係数が0.3以下となるように受け芯部15と鞘部材16の少なくとも一方に潤滑部材が設けられており、鞘部材16は受け芯部15から小さな力で滑って取り外すことができる。また、鞘部材16から飛び出ている受け芯部15の先端部分が第1受け穴11bに挿入されてはまりこむ。
As shown in FIG. 4, the second
第1支持部材21と第2支持部材22とを、それぞれの第1面31,32同士を相対させて、第1巻き取り軸部23aと第2巻き取り軸部23bとを嵌合させて結合させると、第1ファイバ受け部材11a,11a,…の先端は第2受け穴12b,12b,…にはまりこみ、第2ファイバ受け部材12aの先端は第1受け穴11bにはまりこむ。こうして第1ファイバ受け部材11a,11a,…と第2ファイバ受け部材12aとは互いに平行に且つ巻き取りの回転軸を中心とした同一円周上に、且つ正八角形の各頂点に配置されることになる。そして、隣り合う各第1ファイバ受け部材11a,11a,…と第2ファイバ受け部材12aとの距離はそれぞれ略同一となる。
The
より正確に言えば、第1支持部材21と第2支持部材22とを相対させて設置した状態において、第1ファイバ受け部材11a及び第2ファイバ受け部材12aの光ファイバと接触する部分は、巻き取り軸に鉛直な面において略同一円周上に配置されている。
More precisely, in the state where the
第2支持部材22は第1支持部材21よりも大径の円板状の部材であって、外縁から円板の中心に向かってスリット(切り込み)41,41,…が4本設けられている。4本のスリット41,41,…は円板状の厚み方向に貫通した切り込みであって、巻き取り軸の周りに90°ずつ回転して離れて設けられている。スリット41,41,…の巻き取り軸側の先端42,42,…は、第1ファイバ受け部材11a,11a,…及び第2ファイバ受け部材12aが形成する円周の内側に位置している。即ち、スリット41,41,…は、前述の円周を横切っている。
The
光ファイバの巻き取りは、図1に示す状態の光ファイバ巻き取り装置100を用いて行う。図5に示すように光ファイバ1は、巻き取り軸23の周囲に存する第1ファイバ受け部材11a,11a,…と第2ファイバ受け部材12a(鞘部材16)とに巻き付けられて円筒形状(ドーナッツ形状)の光ファイバコイルとなっていく。この巻き取りに際して、光ファイバ1に所定の張力を与えて巻き取ることにより、巻崩れのないように光ファイバコイルを形成することができる。所定の張力というのは、光ファイバが弾性体として振る舞う範囲内での張力である。光ファイバの種類にもよるが弾性体として振る舞う場合は、0.2〜0.5%の伸びが生じる。
The optical fiber is wound using the optical
巻き取り軸23を中心として、第1ファイバ受け部材11a,11a,…と第2ファイバ受け部材12aとが同一円周上に配置されており、この円周に沿って光ファイバ1が巻き取られるので、一定の巻き取り張力を与えておけば光ファイバコイル内のファイバ張力はいずれの場所においても均一になり、光ファイバコイル内で一部が緩んだり巻時締まったりすることは生じない。
The first
所定の長さの光ファイバ1が巻き付けられた光ファイバコイルが形成されたら、スリット41,41,…の先端42、42,…から光ファイバコイルの中空部(中央の穴)にテープ(結束部材)を差し込んで光ファイバコイルを結束する。図6は結束した光ファイバコイル3を示している。光ファイバコイル3は、等間隔で4箇所にテープ45によって結束されているので、形状がくずれてしまうことが防止される。なお、スリット41,41,…の巻き取り軸側の先端42,42,…は、第1ファイバ受け部材11a,11a,…及び第2ファイバ受け部材12aが形成する円周の内側に位置しているので、光ファイバ巻き取り装置100に光ファイバ1を巻き取った状態であっても、スリット41,41,…の先端42,42,…から光ファイバコイル3の中空部にテープ45を差し込むことができる。
When the optical fiber coil around which the
光ファイバコイルをテープ45により結束したら、第2支持部材22を光ファイバ巻き取り装置100から取り外す。この時、第2ファイバ受け部材12aにおいて受け芯部15と鞘部材16との間の摩擦が小さいため、鞘部材16が光ファイバコイルの中空部分に残って、受け芯部15だけが第2支持部材22に保持されて光ファイバコイルから取り外される。これにより、第2支持部材22の取り外し工程において、受け芯部15が光ファイバコイル3に接触するということは生じない。この取り外し工程において、受け芯部15が光ファイバコイル3に接触すると、光ファイバを傷つけてしまうおそれがあるが、本実施形態の装置では、そのような光ファイバを傷つけるおそれがない。
When the optical fiber coil is bound by the
第2支持部材22を光ファイバ巻き取り装置100から取り外すと、光ファイバコイル内の光ファイバの引っ張り応力が緩和されて、光ファイバの伸びが解消される。そのため、光ファイバコイル3と第1ファイバ受け部材11a,11a,…とのあいだに隙間ができて、光ファイバコイル3を光ファイバ巻き取り装置100から容易に取り出すことができる。
When the
本実施形態の光ファイバ巻き取り装置100では、7本の第1ファイバ受け部材11a,11a,…のみに巻き付けられた一周分は、第1ファイバ受け部材11a,11a,…と第2ファイバ受け部材12aとに巻き付けられた一周分の長さより1.8%短い。巻き取り張力を欠けた時の光ファイバの伸び歪みは0.2〜0.5%であるので、本実施形態のように第2ファイバ受け部材12aを抜き取ったときの周回長の減分が0.5%よりも大きければ、第2支持部材22を光ファイバ巻き取り装置100から取り外した後に光ファイバコイルを第1ファイバ受け部材11a,11a,…から容易に取り出すことができる。
In the optical
これまで説明したように、本実施形態の光ファイバ巻き取り装置100を用いて光ファイバを巻き取ると、一定張力で均一に巻き取ることができて円筒形状の光ファイバコイルを容易に作製することができる。この光ファイバコイルを光ファイバ巻き取り装置100に保持したまま、第2支持部材22の厚み方向に貫通しているスリット41,41,…を用いて4本のテープ45で結束できるので、光ファイバコイル3の円筒形状を容易に保持できる。そして、第2支持部材22を光ファイバ巻き取り装置100から取り外すことにより、光ファイバコイル3を簡単に光ファイバ巻き取り装置100から取り出すことができる。本実施形態の光ファイバ巻き取り装置100は、構造が簡単であり、安価に作成できる。また、光ファイバコイル3も容易に作製でき、且つ容易に取り出すことができるので、低コスト且つ短時間で光ファイバコイル3を製造することができる。
As described above, when an optical fiber is wound using the optical
(実施形態2)
実施形態2に係る光ファイバ巻き取り方法は、実施形態1における光ファイバ巻き取り装置100を用いて、4層構造の光ファイバコイルを巻き取る方法である。
(Embodiment 2)
The optical fiber winding method according to the second embodiment is a method of winding an optical fiber coil having a four-layer structure using the optical
4層構造の光ファイバコイルとは、光ファイバコイル自体の外観は図6に示すような1つのコイル状の形態であるが、その中に4つの光ファイバコイルが含まれていて、光の入出力端がそれぞれ4つ形成されているものである。この構造により、複数の光ファイバコイルを一箇所にコンパクトに収納できるため、これらの光ファイバコイルを用いた装置を小型にすることができる。 The optical fiber coil having a four-layer structure is a single coil shape as shown in FIG. 6 in the appearance of the optical fiber coil itself. Each of the four output ends is formed. With this structure, a plurality of optical fiber coils can be compactly accommodated in one place, so that an apparatus using these optical fiber coils can be reduced in size.
このような4層構造の光ファイバコイルの作成は、図7に示すように、第2支持部材22の第1面とは反対側の第2面34に設けられた4つの中央ガイドローラ81〜84及び8つの外側ガイドローラ71〜78と、第2面34側に突き出している第1ファイバ受け部材11a,11a,…及び第2ファイバ受け部材12aを利用して、これらに光ファイバ1を引っ掛けて4層の入出力端部分を確保することにより行う。中央ガイドローラ81〜84及び外側ガイドローラ71〜78は、スリット41から引き出された光ファイバ1を保持する、引き出しファイバ保持部として機能する。
As shown in FIG. 7, the four-layer structure optical fiber coil is produced by four
4層構造の光ファイバコイルを巻き取る方法を順に説明する。 A method for winding a four-layer structure optical fiber coil will be described in order.
(1)まず図7に示すように、光ファイバ1の端部61を第2支持部材22の第2面の一部に固定し、そこから光ファイバ1を、外側ガイドローラ71,72、第1ファイバ受け部材11a,11a、外側ガイドローラ73,74,75,76、第1ファイバ受け部材11a,11a、外側ガイドローラ77及び中央ガイドローラ84の順で掛けていく。そして、スリット41aから第2支持部材22の第1面側に光ファイバ1を入れて巻芯部で光ファイバ1を巻き取り始める。なお、符号90で示しているのは第1層目の巻き始め部分である。
(1) First, as shown in FIG. 7, the
(2)図8は第1層62を巻き終えた状態を示している。符号91が第1層62の巻き終えた部分である。光ファイバ1は巻芯部からスリット41bを通って第2支持部材22の第2面34側に引き出されている。
(2) FIG. 8 shows a state where the
(3)次に光ファイバ1を第2支持部材22の第2面34側において、中央ガイドローラ83、外側ガイドローラ76、第1ファイバ受け部材11a,11a、外側ガイドローラ77,78,71,72、第1ファイバ受け部材11a,11a、外側ガイドローラ73,74,75,76、第1ファイバ受け部材11a,11a、外側ガイドローラ77及び中央ガイドローラ84の順で掛けていって第2面側で一周引き回し、それからスリット41aから第2支持部材22の第1面側に入れて巻芯部で第2層を巻き取り始める。なお、符号92で示しているのは第2層の巻き始め部分である。
(3) Next, on the
(4)図10は第2層63を第1層62の上(コイル外面)に巻き取って巻き終えた状態を示している。符号93が第2層63の巻き終えた部分である。第1層62の巻き終わり時と同様に光ファイバ1は巻芯部からスリット41bを通って第2支持部材22の第2面34側に引き出されている。
(4) FIG. 10 shows a state in which the
(5)以後(3)、(4)と同じ工程を2回繰り返すと、図11に示す4層構造の光ファイバコイルが出来上がる。第2層63の上に第3層64が巻き取られ、その上に第4層65が巻き取られている。この後、実施形態1と同様にテープで光ファイバコイルを結束する。それから符号99のところで光ファイバを切って、中央ガイドローラ83,84、外側ガイドローラ71〜78及び第1ファイバ受け部材11a,11aに掛かっている光ファイバを取り外す。この取り外された部分の光ファイバが第1層62から第4層65までのそれぞれの入出力端となる。
(5) After that, when the same steps as (3) and (4) are repeated twice, an optical fiber coil having a four-layer structure shown in FIG. 11 is completed. A
次に実施形態1と同様に第2支持部材22を光ファイバ巻き取り装置100から取り外し、それから光ファイバコイルを光ファイバ巻き取り装置100から取り出す。
Next, as in the first embodiment, the
本実施形態においては、実施形態1と同様の効果を奏する。さらに、4層構造の光ファイバコイルを簡単に作製することができる。
(その他の実施形態)
上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。
In the present embodiment, the same effects as in the first embodiment are obtained. Furthermore, an optical fiber coil having a four-layer structure can be easily manufactured.
(Other embodiments)
The above-described embodiment is an exemplification of the present invention, and the present invention is not limited to these examples, and these examples may be combined or partially replaced with known techniques, common techniques, and known techniques. Also, modified inventions easily conceived by those skilled in the art are included in the present invention.
第2ファイバ受け部材においては、鞘部材がない構造、即ち第1ファイバ受け部材と同じ構造であってもよい。このような構造の第2ファイバ受け部材の場合、第2支持部材を光ファイバ巻き取り装置から取り外す際に、第2支持部材を第2ファイバ受け部材の軸方向と平行に移動させれば光ファイバが傷つくことはない。この場合に、光ファイバとの間の摩擦係数が0.3以下になるように、第2ファイバ受け部材の表面に潤滑部材が設けられていたり、潤滑剤を塗布したりしていることが好ましく、取り外し時の摩擦が低いため、取り外し工程が容易に行えるとともに光ファイバの傷付きを防止できる。 The second fiber receiving member may have a structure without a sheath member, that is, the same structure as the first fiber receiving member. In the case of the second fiber receiving member having such a structure, when the second support member is removed from the optical fiber winding device, the optical fiber can be obtained by moving the second support member parallel to the axial direction of the second fiber receiving member. Will not hurt. In this case, it is preferable that a lubrication member is provided on the surface of the second fiber receiving member or a lubricant is applied so that the coefficient of friction with the optical fiber is 0.3 or less. Since the friction during removal is low, the removal process can be performed easily and the optical fiber can be prevented from being damaged.
あるいは第1ファイバ受け部材において、実施形態1の第2ファイバ受け部材と同様の、受け芯部と鞘部材とからなる構造を備えていてもよい。 Alternatively, the first fiber receiving member may have a structure composed of a receiving core portion and a sheath member similar to the second fiber receiving member of the first embodiment.
巻芯部における第1ファイバ受け部材と第2ファイバ受け部材の合計本数は8本である必要はない。少なくとも第1ファイバ受け部材が2本と第2ファイバ受け部材が1本あればよく、本数の上限は、第2ファイバ受け部材を抜き取った際の周長の減少が巻き取り張力による光ファイバの伸び率と同等となる本数までである。なお、光ファイバの伸び率は、光ファイバの種類によって変わるため所定の数値としてここで限定することは困難である。第2ファイバ受け部材の本数は複数本であっても構わない。なお、光ファイバコイルをマイクロベンディング等の不都合が無いように円筒形に巻き取るには、第1ファイバ受け部材と第2ファイバ受け部材との合計本数は6本以上が好ましい。 The total number of the first fiber receiving member and the second fiber receiving member in the winding core portion need not be eight. It is sufficient that at least two first fiber receiving members and one second fiber receiving member are provided, and the upper limit of the number is that the decrease in the circumference when the second fiber receiving member is pulled out is the elongation of the optical fiber due to the winding tension. The number is equal to the rate. In addition, since the elongation rate of an optical fiber changes with kinds of optical fiber, it is difficult to limit here as a predetermined | prescribed numerical value. There may be a plurality of second fiber receiving members. In order to wind up the optical fiber coil into a cylindrical shape so that there is no inconvenience such as microbending, the total number of the first fiber receiving member and the second fiber receiving member is preferably 6 or more.
スリットは複数存していていると、光ファイバコイルを複数箇所で結束できコイル状態を安定して保持できるため好ましい。特に、3つから6つまでのスリットが存していることが好ましい。 It is preferable that a plurality of slits exist because the optical fiber coil can be bundled at a plurality of locations and the coil state can be stably maintained. In particular, it is preferable that three to six slits exist.
結束部材であるテープを、光ファイバ巻き付け前の装置に取り付けておいて、それから光ファイバを巻き取り、光ファイバコイルをテープで結束してもよい。この場合は支持部材の切り込みは不要となる。 A tape that is a binding member may be attached to a device before the optical fiber is wound, and then the optical fiber may be wound and the optical fiber coil may be bound with the tape. In this case, it is not necessary to cut the support member.
以上説明したように、本発明に係る光ファイバ巻き取り装置は、簡単な構造であって光ファイバコイルを容易に作製でき、ファイバレーザ、光増幅器等を作製する装置として有用である。 As described above, the optical fiber winding device according to the present invention has a simple structure, can easily produce an optical fiber coil, and is useful as a device for producing a fiber laser, an optical amplifier, and the like.
1 光ファイバ
3 光ファイバコイル
10 巻芯部
11a 第1ファイバ受け部材
12a 第2ファイバ受け部材
15 受け芯部
16 鞘部材
20 支持部
21 第1支持部材
22 第2支持部材
23 巻き取り軸
31 第1面
32 第1面
34 第2面
41 スリット(切り込み)
41a,41b スリット(切り込み)
45 テープ(結束部材)
71〜78 外側ガイドローラ
81〜84 中央ガイドローラ
100 光ファイバ巻き取り装置
DESCRIPTION OF
41a, 41b Slit (cut)
45 Tape (Bundling member)
71-78 Outer guide rollers 81-84
Claims (16)
前記支持部は、分離可能であって且つ相対して結合される第1支持部材と第2支持部材とを備え、
前記巻芯部は、前記第2支持部材に相対する前記第1支持部材の第1面に取り付けられて支持された複数の互いに平行な柱状の第1ファイバ受け部材と、前記第1支持部材に相対する前記第2支持部材の第1面に取り付けられて支持された少なくとも1つの柱状の第2ファイバ受け部材とを備え、
前記第1ファイバ受け部材の数は、前記第2ファイバ受け部材の数とは異なっており、
前記第1支持部材と前記第2支持部材とを相対させて結合させた状態において、前記第2ファイバ受け部材は、複数の前記第1ファイバ受け部材に平行であって、光ファイバ巻き取りの回転軸に垂直な面において隣り合う前記第1ファイバ受け部材同士の距離、及び隣り合う前記第1ファイバ受け部材と前記第2ファイバ受け部材との距離が、それぞれ略同一の距離であるとともに、前記第1ファイバ受け部材及び第2ファイバ受け部材に光ファイバが巻き付けられ、
前記第2ファイバ受け部材は、受け芯部と前記受け芯部に着脱自在に填められた鞘部材を有しており、
光ファイバは、前記第2ファイバ受け部材においては前記鞘部材に接触して巻き取られる、光ファイバ巻き取り装置。 A core portion around which the optical fiber is wound, and a support portion that supports the core portion,
The support portion includes a first support member and a second support member that are separable and coupled to each other.
The core portion is attached to and supported by a first surface of the first support member facing the second support member, and a plurality of parallel columnar first fiber receiving members, and the first support member. And at least one columnar second fiber receiving member attached to and supported by the first surface of the opposing second support member,
The number of the first fiber receiving members is different from the number of the second fiber receiving members,
In a state in which the first support member and the second support member are coupled to each other, the second fiber receiving member is parallel to the plurality of first fiber receiving members, and the optical fiber winding is rotated. The distance between the first fiber receiving members adjacent to each other on the plane perpendicular to the axis and the distance between the first fiber receiving member and the second fiber receiving member adjacent to each other are substantially the same distance, and the first An optical fiber is wound around the first fiber receiving member and the second fiber receiving member,
The second fiber receiving member has a receiving core portion and a sheath member detachably fitted to the receiving core portion,
An optical fiber winding device in which the optical fiber is wound in contact with the sheath member in the second fiber receiving member.
前記第1支持部材および第2支持部材の少なくとも一方には、前記板状の厚み方向に貫通していて外周近辺から前記巻き取り軸へ向かって延びる切り込みが設けられており、
前記切り込みは、前記第1ファイバ受け部材及び前記第2ファイバ受け部材が配置されている円周を横切っている、請求項3に記載されている光ファイバ巻き取り装置。 The first support member and the second support member are plate-like members to which a winding shaft is attached at a central portion,
At least one of the first support member and the second support member is provided with a notch extending through the plate-shaped thickness direction and extending from the vicinity of the outer periphery toward the winding shaft,
4. The optical fiber winding device according to claim 3, wherein the notch crosses a circumference where the first fiber receiving member and the second fiber receiving member are arranged. 5.
光ファイバは、前記第1ファイバ受け部材においては前記鞘部材に接触して巻き取られる、請求項1から9のいずれか一つに記載されている光ファイバ巻き取り装置。 The first fiber receiving member has a receiving core part and a sheath member detachably fitted to the receiving core part,
The optical fiber winding device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the optical fiber is wound in contact with the sheath member in the first fiber receiving member.
光ファイバは、前記第2ファイバ受け部材においては前記潤滑部材に接触して巻き取られる、請求項1から12のいずれか一つに記載されている光ファイバ巻き取り装置。 At least a part of the surface of the second fiber receiving member is provided with a lubricating member having a friction coefficient with the optical fiber of 0.3 or less,
The optical fiber winding device according to any one of claims 1 to 12 , wherein the optical fiber is wound in contact with the lubricating member in the second fiber receiving member.
前記光ファイバ巻き取り装置を用いて光ファイバを巻き取る巻き取り工程と、
巻き取られた光ファイバがドーナツ形状になった光ファイバコイルを前記光ファイバ巻き取り装置から取り出す取り出し工程と
を含んでおり、
前記支持部は、分離可能であって且つ相対して結合される第1支持部材と第2支持部材とを備え、
前記巻芯部は、前記第2支持部材に相対する前記第1支持部材の第1面に取り付けられて支持された複数の互いに平行な柱状の第1ファイバ受け部材と、前記第1支持部材に相対する前記第2支持部材の第1面に取り付けられて支持された少なくとも1つの柱状の第2ファイバ受け部材とを備え、
前記第1ファイバ受け部材の数は、前記第2ファイバ受け部材の数とは異なっており、
前記巻き取り工程では、前記第1支持部材と前記第2支持部材とを相対させて結合させた状態において、前記第2ファイバ受け部材は、複数の前記第1ファイバ受け部材に平行であって、光ファイバ巻き取りの回転軸に垂直な面において隣り合う前記第1ファイバ受け部材同士の距離、及び隣り合う前記第1ファイバ受け部材と前記第2ファイバ受け部材との距離が、それぞれ略同一の距離であるとともに、前記第1ファイバ受け部材及び第2ファイバ受け部材に光ファイバが巻き付けられ、
前記取り出し工程では、前記第2支持部材を前記第1支持部材から分離させてから前記光ファイバコイルを取り出し、
前記光ファイバ巻き取り装置には、前記巻芯部外に引き出された光ファイバを保持する引き出しファイバ保持部が設置されており、
前記巻き取り工程では、前記光ファイバは、所定の長さが巻き取られた後に巻き取られている部分から引き出されて前記引き出しファイバ保持部に一部が保持され、その後前記巻き取られている部分の上に再度巻き取られる、光ファイバコイルを製造する方法。 A method of manufacturing an optical fiber coil by using an optical fiber winding device including a core portion around which an optical fiber is wound and a support portion that supports the core portion,
A winding step of winding the optical fiber using the optical fiber winding device;
A step of taking out the optical fiber coil in which the wound optical fiber has a donut shape from the optical fiber winding device;
Contains
The support portion includes a first support member and a second support member that are separable and coupled to each other.
The core portion is attached to and supported by a first surface of the first support member facing the second support member, and a plurality of parallel columnar first fiber receiving members, and the first support member. And at least one columnar second fiber receiving member attached to and supported by the first surface of the opposing second support member,
The number of the first fiber receiving members is different from the number of the second fiber receiving members,
In the winding step, the second fiber receiving member is parallel to the plurality of first fiber receiving members in a state in which the first supporting member and the second supporting member are coupled to each other. The distance between the adjacent first fiber receiving members on the surface perpendicular to the rotation axis of the optical fiber winding, and the distance between the adjacent first fiber receiving member and the second fiber receiving member are substantially the same distance. And an optical fiber is wound around the first fiber receiving member and the second fiber receiving member,
In the taking out step, the optical fiber coil is taken out after separating the second supporting member from the first supporting member,
The optical fiber winding device is provided with a drawing fiber holding portion for holding the optical fiber drawn out of the core portion,
In the winding process, the optical fiber is pulled out from a portion that is wound after a predetermined length is wound, and a part of the optical fiber is held in the drawing fiber holding portion, and then wound. wound again on a portion, a method of manufacturing an optical fiber coil.
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