CN102436030A - 光纤端部加工方法及光纤端部加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能进行高温的TEC加热、能得到通过热扩散而扩大芯部的低损耗的光纤端部的光纤端部加工方法及光纤端部加工装置。光纤端部加工方法加工光纤的端部，具备以下工序：固定光纤(1)的端部的两个部位的光纤固定工序；在光纤固定工序后，对被固定的两个部位的固定部(12、12)之间的光纤的其前端侧的部位进行加热，使前端侧加热部位的光纤熔融的第一加热工序；在第一加热工序后，在保持在两个部位固定光纤的状态的情况下，对远离前端侧加热部位的固定部之间的光纤基端侧的部位进行加热，从而形成使掺杂剂扩散并使芯的芯径扩大而成的芯扩大区域的第二加热工序；以及在第二加热工序后，至少除去前端侧加热部位的除去工序。

Description

光纤端部加工方法及光纤端部加工装置

技术领域

本发明涉及光纤端部加工方法及光纤端部加工装置，更详细地说，涉及使光纤芯的参杂剂热扩散，以制作扩大了模场直径(芯径)的光纤端部的光纤端部加工方法及光纤端部加工装置。

背景技术

对于需要将模场直径不同的单模光纤彼此连接的情况，采用对芯径小者的光纤端部进行热处理而使参杂剂热扩散，使模场直径一致(扩大)之后，进行连接的技术，可实现连接损耗的降低。该技术被称之为加热扩芯(TEC-Thermally diffused Expanded Core)，不仅用于光纤彼此之间的连接，而且对于光纤与模场直径大的光波导的连接也是有效的。另外，在与包含各种透镜的光传输器件的连接中，还有能容易实现光轴的对准的优点。

专利文献1记载的内容是，在光纤的熔接中，通过在熔接后再次对熔接部进行加热，从而使芯径小者的参杂剂扩散的技术。但是，用该方法也有不能降低连接损耗的情况。究其原因有以下各种：由于熔接时因放电引起的局部加热导致双方的光纤的参杂剂都扩散；由于在熔敷时因光纤的压入动作和熔接部的表面张力引起的流动而使芯本身产生变形；伴随着被熔接的光纤之间的角度偏移、轴向偏移而在熔融状态的光纤的熔接部产生变形；以及难以只对芯径小者的光纤一侧选择性地进行加热等。

在专利文献2中，为改善这种情况，用电阻加热的加热器进行了熔接，用燃烧器进行了TEC处理。由于电阻加热的加热器比放电加热能够加热更宽的范围，因而能够抑制在熔接部的局部的参杂剂的扩散及芯的变形。另外，用燃烧器进行TEC加热是在光纤未软化而产生变形的温度(大约1300℃以下)，而且在芯部的参杂剂扩散到包层部的温度(大约500℃以上)的范围进行3分钟～10分钟左右的时间。

在该专利文献2的方法中，在进行TEC加热时，因为存在光纤强度因长时间加热而降低的现象，因此在专利文献3中，以熔接部为中心，使用电阻加热的加热器或燃烧器进行退火加热。

上述专利文献1、2虽然在熔接后进行了TEC加热，但在对光纤的包覆除去部进行了TEC处理后，对该部分进行切断或研磨以作为连接用端面的TEC技术公开在专利文献3、专利文献4中。在专利文献4中，在TEC加热时使用对置的气体燃烧器，使光纤的包覆除去部的两侧处于拉伸状态，在光纤的长度方向操作燃烧器进行加热。由于光纤难以弯曲，因而能进行高温加热，在以Ge为参杂剂的代表性的单模光纤的情况下，只用几分钟的加热时间就能完成。

此外，缩短加热时间在TEC技术中是共同的课题，在专利文献5中叙述了如下内容，致力于将燃烧器的气体喷射孔的形状向光纤长度方向延伸而不需要燃烧器扫描的结构，将加热温度定为1150℃，能够用现在所需要的时间的一半即30分钟完成处理。在专利文献6中叙述了如下内容，致力于将多个气体喷射孔排列成一列，或呈二维排列的燃烧器，以便能对多条光纤同时进行加工。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平3-130705号公报

专利文献2：日本特开2003-75676号公报

专利文献3：日本特开2003-75677号公报

专利文献4：日本特开平4-260007号公报

专利文献5：日本特开2001-343549号公报

专利文献6：日本特开2004-157355号公报

如上所述，在专利文献1、2的在熔接后进行TEC加热的技术中，由于在熔接部产生了芯的紊乱及变形或光纤本身的变形，或者无法只对芯径小的一侧的光纤选择性地进行加热，因而在减少连接方面存在限制。另外，该技术是熔接专用的技术。

另一方面，在熔接前，用气体燃烧器对光纤的包覆除去部进行TEC加热的专利文献3、4的方法虽然不限于熔接而具有通用性，但是存在加热时间花费较多的问题。根据光纤的参杂剂的种类及所需要的扩散程度，需要数分钟～数十分钟左右。这是因为，为了抑制光纤的变形，存在不能使加热温度高到使光纤软化的程度这种本质上的限制。也就是说，即使在TEC加热时将光纤拉伸成笔直的状态，若因高温加热而使加热部软化，则光纤因此而拉长变细。另外，虽然把持着光纤的包覆除去部两侧的包覆部等，但有时也因在把持部附着有包覆渣等垃圾而在两处把持部的光纤之间产生轴向偏移、角度偏移。这种情况下，光纤在因高温加热而软化的加热部分将会变形弯曲而产生大的损耗。即使要对这种已变形的加热部位进行切断而作为连接端面，也不能降低连接损耗，而且，还会产生不能插入到连接器环箍中的问题。因此，TEC加热不得不在低温下长时间进行，难以降低成本，并且，将对光纤在高温下进行TEC处理而扩大了芯径的部分进行切断后的端面因连接损耗大而难以适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能进行高温的TEC加热、能得到通过热扩散而扩大了芯径的低损耗的光纤端部的光纤端部加工方法及光纤端部加工装置。

本发明的第一方案的光纤端部加工方法用于加工光纤的端部，该光纤具有芯和包围该芯的外周的包层，并且在上述芯或上述包层的至少一方添加了用于控制折射率而使上述芯的折射率比上述包层的折射率相对高的掺杂剂，其特征是，具备以下工序：固定上述光纤的两个部位的光纤固定工序；第一加热工序，在上述光纤固定工序后，对上述被固定的两个部位的固定部之间的上述光纤的其前端侧的部位进行加热，从而使上述前端侧加热部位的光纤熔融；第二加热工序，在上述第一加热工序后，在保持在两个部位固定了上述光纤的状态的情况下，对远离上述前端侧加热部位的上述固定部之间的上述光纤基端侧的部位进行加热，从而形成使上述掺杂剂扩散并使上述芯的芯径扩大而成的芯扩大区域；以及除去工序，在上述第二加热工序后，至少除去上述前端侧加热部位。

本发明的第二方案的光纤端部加工方法用于加工光纤的端部，该光纤具有芯和包围该芯的外周的包层，并且在上述芯或上述包层的至少一方添加了用于控制折射率而使上述芯的折射率比上述包层的折射率相对高的掺杂剂，其特征是，具备以下工序：光纤固定工序，在使上述光纤与支撑用光纤的各自的端面相对的状态下固定上述光纤与上述支撑用光纤；第一加热工序，在上述光纤固定工序后，对上述光纤与上述支撑用光纤进行加热而进行熔接；第二加热工序，在上述第一加热工序后，在保持固定上述光纤与上述支撑用光纤的状态的情况下，对远离上述熔接部位且位于从上述光纤的固定部位到上述熔接部位之间的上述光纤进行加热，从而形成使上述掺杂剂扩散并使上述芯的芯径扩大而成的芯扩大区域；以及除去工序，在上述第二加热工序后，至少除去上述前端侧加热部位。

本发明的第三方案是在第一或第二方案记载的光纤端部加工方法的基础上，上述第二加热工序通过使上述光纤的加热位置移动，使上述芯扩大区域的长度扩大。

本发明的第四方案是，在将已用第一～第三方案中任何一项记载的光纤端部加工方法加工的上述光纤的端部插入环箍内并粘接固定后，对上述环箍的端面进行研磨，使上述芯扩大区域位于研磨后的上述环箍的端面。

本发明的第五方案的光纤端部加工装置用于实施第一或第三方案记载的光纤端部加工方法，该光纤端部加工装置具有：固定上述光纤的两个部位的光纤固定机构；加热上述光纤的加热机构；以及控制机构，用于控制利用上述加热机构对由上述光纤固定机构固定的两个部位的上述固定部之间的上述光纤的不同部位进行加热的加热动作。，

本发明的第六方案的光纤端部加工装置用于实施第二或第三方案记载的光纤端部加工方法，该光纤端部加工装置具有：分别固定上述光纤及上述支撑用光纤的光纤固定机构，对上述光纤及上述支撑用光纤进行加热的加热机构，以及控制机构，用于控制利用上述加热机构对由上述光纤固定机构固定的上述光纤及上述支撑用光纤的不同部位进行加热的加热动作。

本发明的效果如下。

根据本发明，能够制作能进行高温的TEC加热的、通过热扩散扩大了芯部的低损耗的光纤端部。

附图说明

图1是表示本发明的光纤端部加工方法的第一实施方式的加工工序的工序图。

图2是说明本发明的光纤端部加工方法的第一实施方式的加工原理的说明图。

图3是表示将用本发明的光纤端部加工方法形成了芯扩大部的光纤端部安装在环箍上的光纤端部加工方法的一个实施方式的剖视图。

图4是表示本发明的光纤端部加工方法的第二实施方式的加工工序的工序图。

图中：

1-光纤，2-芯，2a-芯扩大部，3-包层，5-包覆，6-光纤包覆部，7-支撑用光纤，8-光纤包覆部，10-V形槽零件，11-V形槽，12-V形槽部，13-间隙部，14-V形槽压板，15-放电电极，16-等离子放电区域，20-芯线支架，21-芯线支架主体，22-芯线挡块，23-芯线夹，24-环箍，26-环箍端面，A-加热熔融区域，B-芯扩大加热区域(芯扩大区域)，C-切断位置，D-连接加热熔融区域。

具体实施方式

以下，说明本发明的一个实施方式的光纤端部加工方法及光纤端部加工装置。

第一实施方式

图1(a)～图1(f)表示本发明的一个实施方式的光纤端部加工方法的各工序，是从上方观察使用了光纤端部加工装置的光纤端部加工的俯视图。

图1(a)表示用于固定光纤端部的V形槽零件。在V形槽零件10的两端部，具有带有放置光纤的V形槽11的作为固定部的V形槽部12。在V形槽部12、12之间具有用于进行光纤的加热作业的间隙部(空隙部)13。具有这种结构的V形槽零件10与市场上销售的光纤熔接机所使用的、在中央具有空隙的进行了精密的一体加工的V形槽零件是相同的。V形槽零件10两端的V形槽11、11进行了精密加工以防相互产生位置偏移，在分别将光纤放置在两侧的V形槽11、11上进行固定时，使两条光纤的轴一致。另外，在最近的熔接机上具有能连接多芯带状芯线的形成有多条V形槽部的V形槽零件，可以使用这种多条V形槽部的V形槽零件。

如图2所示，光纤1具有例如在石英系的材料中添加了用来提高折射率的Ge等的参杂剂的芯2、以及在芯2的外周形成的包层3。如图1所示，光纤1的包层3的外周在用包覆5覆盖的状态下使用。在光纤彼此之间的连接，或者光纤与光学零部件之间的连接等时，需要除去光纤包覆部6的包覆5。如图1(b)所示，在进行加热扩芯(TEC-Thermally diffused Expanded Core)处理时，首先也要将除去了光纤包覆部6的包覆5的裸状态的光纤1的端部跨过间隙部13设置在两侧的V形槽11、11上。另外，光纤包覆部6也要固定在支撑台上以免移动，但在图1中省略。

接着，如图1(c)所示，将光纤1用V形槽压板14压住并固定以使光纤准确地容纳在两侧的V形槽11、11中。若使V形槽11、11之间的间隙部13的光纤1进行加热熔融，则成为熔融状态的光纤1因表面张力而要收缩，因而为了对抗这种收缩而需要用V形槽压板14可靠地固定光纤1。

接着，通过放电对V形槽11、11之间的光纤1进行加热。放电加热通过例如在间隙部13配置一对放电电极15、15来进行。在放电电极15、15之间形成等离子放电区域16，从而等离子放电区域16的光纤1被加热。在放电电极15、15上只要连接与市场销售的熔接机同等的放电电路即可。

如图1(d)所示，第一次放电加热首先加热被V形槽压板14固定的、V形槽11、11之间的光纤1中的光纤1的前端侧的部位，该加热部位的光纤1熔融而处于可变形的状态。

这时，如果从光纤包覆部6除去的包覆5等垃圾附着在V形槽11或V形槽压板14上，则光纤1以出现轴向偏移、角度偏移的状态被把持在光纤1两侧的V形槽部12、12之间，在光纤1内产生应力(另外，有时还会因V形槽部12的V形槽11本身的精度、V形槽压板14的不完全性而产生轴向偏移、角度偏移)。因此，光纤1的因放电加热而形成的加热熔融部发生变形以缓和非熔融部的应力。在进行充分的加热并缓和应力之后，停止放电。

以下，使用图2的加工原理的说明图进一步说明该加热熔融部的变形。图2是示意地表示假设在将光纤1把持在光纤1两侧的V形槽部12、12中时存在轴向偏移的情况。图2(a)表示实施上述第一次放电加热后的状态。在光纤1的前端侧的加热部位即加热熔融区域A产生了变形。加热熔融区域A因放电加热而熔融了的结果，在该部分产生与轴向偏移相应的变形，以轴向偏移的状态被把持的光纤1内的应力被缓和。因此，放电一结束，V形槽部12、12之间的光纤1整体上的应力得到缓和。由于该应力的缓和，与加热熔融区域A相比靠基端侧(图2中的右侧)的光纤1处于笔直而没有应力的状态。

接着，如图1(e)所示，使放电电极15偏移到右侧(光纤1的基端侧)，实施用于TEC处理的放电加热。在该第二次放电中，为了使加热熔融区域A不再次熔融，加热远离加热熔融区域A的光纤1的基端侧的部位，使添加到芯2中的参杂剂扩散，使芯2的直径扩大。在由该第二次放电加热而产生的芯扩大加热区域(芯扩大区域)B，如图2(b)所示，形成了光纤1的模场直径(芯径)扩大了的芯扩大部2a。

在第一次的前端侧加热部位的加热熔融区域A，光纤固定状态因光纤1的固定部间的轴向偏移等而恶化的场合，其变形增大，且光通过时产生大的损耗。另一方面，在第二次的加热部位的芯扩大加热区域B，由于光纤1笔直而没有应力产生，因而即使光纤1因加热到软化点以上而处于熔融状态也不会产生变形，仍然维持笔直状态。由于在熔融那样的高温下参杂剂的扩散导致错位增大，因而以短的加热时间就能扩大模场直径。图2(b)表示的是实施第二次放电加热后的状态。由于是光纤1中没有应力的状态，因而，即使光纤1熔融，在光纤1中也只有表面张力起作用。因此，能够保持光纤1的芯2中心的笔直性，能够防止光传输时的在芯扩大部2a的损耗的增加。

这样，因为能以短时间且可靠地实施在光纤1端部的芯扩大处理，因此对以低损耗来实现不同模场直径的光纤或光纤与光波导及其它光传输器件的连接的用途是有用的。

此外，通过在光纤端部加工装置中设置控制放电加热动作的控制机构，从而在利用放电电极15、15对用V形槽零件10固定的两处的V形槽11、11间的光纤1的不同部位进行加热时进行控制，并且在控制机构中设置连续地进行上述两次放电加热动作的动作程序，从而能自动地实施放电加热。

随后，为进行加热熔融区域A的除去而切断光纤1。

在熔接或机械连接的情况下，如图1(f)所示，若在位于芯扩大加热区域B内的切断位置C，将其切断(切断)而使端面成为平滑面，则能够使芯扩大部2a位于光纤1的连接端面。

另外，在进行一般的连接器安装的场合，将切断位置设定在偏于光纤前端侧的位置(至少可以除去加热熔融区域A即可，在加热熔融区域A与芯扩大加热区域B之间，或者在芯扩大加热区域B内的位置进行切断)，在安装到连接器环箍上之后，通过研磨处理等去掉多余的长度，只要使研磨后最终的光纤端面位于芯扩大部2a即可。因此，在进行连接器安装的场合，既不需要切断面的质量，也不需要切断位置的精度。这样，仅仅只要使切断位置不包含加热熔融区域A即可。在进行连接器安装的场合，通过预先设定放电电极15的位置而自动地实现端面的定位，从而可以使从光纤包覆部6的包覆5到芯扩大加热区域B的中央的长度达到规定值。

图3表示的是将环箍24安装在光纤1的端部上的光纤端部加工方法的一个实施方式。在端部具有芯扩大加热区域B。在将上述端面加工后的光纤1插入环箍24的光纤引导孔25中并粘接固定后，对环箍端面26进行研磨。使芯扩大加热区域B的中央的芯扩大部2a位于研磨后的环箍端面26上。另外，图3的环箍24虽还具有保持光纤包覆部6的部分，但图示省略。

在将TEC处理后的光纤1使用于熔接或机械绞接、或者内置有光纤的现场安装连接器的场合，将芯扩大加热区域B的中央作为连接端面为宜，因而将上述切断位置C作为芯扩大加热区域B的大致中央，切断光纤1并形成平滑端面。这时，为了容许切断位置的波动，最好加长实施TEC处理的芯扩大加热区域B。

此外，在上述实施方式中，虽然用V形槽11把持住作为裸光纤的光纤1部分，但也可以如以往的TEC加热法中所采用的那样，除去包覆5的一部分而留下前端部的光纤包覆部6，把持包覆除去部的光纤1两侧的光纤包覆部6。在这种情况下，由于在两把持部的光纤1必定产生轴向偏移，因而以往采用的方法是限制光纤加热温度而使光纤不熔融，但在本实施方式中，由于在加热熔融区域A吸收了轴向偏移等而能够进行熔融加热。

另外，在上述实施方式中，希望加热熔融区域A与芯扩大加热区域B不重合。这是因为，加热熔融区域A在某个长度范围内会变形，因此若芯扩大加热区域B的一部分与之处于重合状态，在第二次TEC加热时，存在加热熔融区域A的变形多少会波及到芯扩大加热区域B的危险。

另外，通过参杂剂的热扩散而形成的芯扩大部2a优选芯径随着远离连接端面而逐渐减小，即呈锥状，这有利于连接损耗降低。而且优选芯扩大部2a的区域较长。由于芯扩大部2a的区域较长，可以通过使放电电极15移动而使加热区域移动，从而扩展使参杂剂扩散的光纤的长度。在形成锥状的芯时具有以下几种方法：使放电电极15的移动速度变化，或者一边使放电电极15往复移动一边使其振幅变化，从而随着从芯扩大加热区域B的中央朝向两侧使实际的加热时间逐渐缩短。另外，通过使放电电流根据放电电极15的位置而变化，从而可以通过调整在各位置的参杂剂的扩散量来调整锥形状。

另外，也可以做成不移动放电电极15，而扩展等离子放电区域16。为此，有效的方法是加大放电电极15、15间的电极间隔，或者使放电电极15相对于图1的纸面向垂直方向偏移。在向垂直方向偏移的情况下，从光纤1的一侧用一对放电电极15、15进行加热，所以在另一侧也配置一对放电电极，用两对放电电极从光纤1的两侧同时进行加热也具有稳定的效果。

另外，关于使用两对放电电极的熔接技术，已记载在美国光学会(OSA：The Optical Society of America)出版的非专利文献1中。并且，此前的说明虽假设为单芯光纤的加工进行了说明，但对于将多芯的光纤做成带状的带式芯线，仅增加V形槽部的条数也能够用完全相同的方法实施。这时，虽然需要对全部光纤进行均匀的加热，但这是在熔接机上已经实现了的公知技术。对于带式芯线，使用两对放电电极的方法记载在非专利文献1中，使用一对放电电极的方法记载在非专利文献2中。

非专利文献1：M.Tachikura：“Fusion mass-splicing for optical fibers usingelectric discharges between two pairs of electrodes”，Applied Optics，Vol.23，No.3，pp.492-498(Feb.1984)

非专利文献2：M.Tachikura and N.Kashima：“Fusion mass-splices for opticalfibers using high-frequency discharges”，IEEE/OSA Journal of Lightwavetechnology，Vol.LT-2，No.1，pp.25-31，(Feb.1984)

第二实施方式

在本发明的第二实施方式中，除了进行TEC处理的光纤之外，还使用支撑用光纤来进行光纤端部加工。

图4(a)～图4(e)表示本发明的第二实施方式的光纤端部加工方法的各工序，是从上方观察使用了光纤端部加工装置的光纤端部加工的俯视图。

首先，如图4(a)所示，将作为TEC处理对象的与上述第一实施方式相同结构的光纤1和石英系的支撑用光纤7安装在光纤端部加工装置上。在本实施方式中，作为光纤端部加工装置使用市场销售的带调心功能的熔接机。光纤1、支撑用光纤7在分别除去光纤包覆部6、8的端部的包覆之后，安装在熔接机上。支撑用光纤7使用于在对光纤1进行熔接后的、在对光纤1进行TEC加热时的机械支撑，因而对其光学特性没有特别要求。因此，支撑用光纤7可以是任何种类的光纤，例如，可以是无芯的石英玻璃棒(石英玻璃线)。

熔接机虽然也有将光纤包覆部直接安装在微动台上的方式，但在此以将其安装在熔接机的芯线支架20上之后，再安装于微动台上的方式为前提进行说明。将光纤1的光纤包覆部6和支撑用光纤7的光纤包覆部8分别安装在芯线支架20上。在芯线支架20的芯线支架主体21上，形成有芯线挡块22，通过使光纤包覆部6、8的包覆端与芯线挡块22接触，从而对包覆端进行定位。标号23是将光纤包覆部6、8推压到芯线支架主体21上的芯线夹。在将两条光纤1、7刚安装在芯线支架20上之后的状态下，如图4(a)所示，两条光纤1、7的轴相互之间有很大的偏移。于是，首先，作为将轴对准的事前处理，依据摄像机的图像数据而使两条光纤1、7的端面接近。

图4(b)表示的是随后的将轴对准的状态。以两条光纤1、7的外形为基准，依据摄像机的图像数据自动地进行调心。在图4中，使安装于右侧的芯线支架20上的光纤1相对于纸面平行地沿纸面的上下方向水平微动，使安装于左侧的芯线支架20上的支撑用光纤7相对于纸面沿垂直方向垂直微动而进行调心。

然后，如图4(c)所示，使光纤1与支撑用光纤7熔接。在熔接时，与第一实施方式同样，使用例如一对放电电极15，在形成于放电电极15、15间的等离子放电区域16进行加热。由于加热熔融的熔接部的光学性能不成为问题，因而在熔接时不需要对熔敷条件进行细微调整。可以持续地进行放电，直到因熔接加热导致的光纤熔融部的流动结束。在通常的熔接条件下以数秒钟为宜。当在光纤1与支撑用光纤7之间存在轴向偏移或角度偏移时，在熔接部位的连接加热熔融区域D产生变形。

接着，如图4(d)所示，在光纤1的基端侧方向(图4中的右侧方向)，使放电电极15向远离连接加热熔融区域D的光纤1的部位移动，以使连接加热熔融区域D不再熔融的方式通过放电进行TEC加热。通过该第二次加热，与第一实施方式同样，在芯扩大加热区域B形成了光纤1的模场直径(芯径)扩大了的芯扩大部2a。

然后，如图4(e)所示，在芯扩大加热区域B的大致中央切断光纤1，从而使芯扩大部2a位于光纤1的端面上。但是，如第一实施方式中所述，在以连接器安装为前提时，最好是在考虑了研磨量的位置进行切断，以便在环箍端面研磨后使光纤端面成为芯扩大部2a。

上述实施方式的放电电极15的移动动作可以在市场上销售的带调心功能的熔接机上进行。带调心功能的熔接机具有例如被称为扫描放电的功能，使用该功能可以在熔接后使放电电极15往复移动进行加热处理。另外，用熔接机自动地实施上述实施方式的放电加热动作可以通过稍微变更熔接机的动作程序来进行。在第二次的光纤1的放电加热时，通过一边使放电电极15偏移一边进行加热来扩大TEC区域同样也能很容易地通过变更动作程序来实现。另外，由于光纤包覆部6的包覆端的位置信息因在芯线支架20上设有芯线挡块22而在熔接机上是已知的，因而能够正确地控制从光纤包覆部6的包覆端到芯扩大加热区域B的中央的长度。另外，在市场上销售的光纤切断机中，因为能够在将光纤包覆部安装在熔接机的芯线支架上的状态下进行切断操作，因此能够得到高精度的切断位置。

此外，在上述第一、第二实施方式的说明中，虽然叙述了在光纤加热上使用放电的情况，但除了放电之外，还能够将利用于熔接的二氧化碳激光器、电阻加热器及气体燃烧器等作为热源来使用。电阻加热器由于加热区域宽，因而不需要像用放电加热的TEC处理那样的热源移动。但是，若加热区域过宽，则会产生熔融部因重力而变形的问题，因此在这种情况下，构成将光纤垂直地设置并以电阻加热器进行加热的装置即可。另外，在使用气体燃烧器的场合，为了避免光纤的加热部分因气体的风压而变形，最好采取使燃烧器在光纤的两侧相对地设置，从而使燃烧器的风压相互抵消的措施。

另外，在上述第一、第二实施方式中，虽然对于使用了由在石英系的材料中添加了用于提高折射率的Ge等的掺杂剂的芯2及形成于芯2外周的包层3构成的光纤1的端部加工方法及端部加工装置进行了说明，但对于做成在包层3中添加了用于降低折射率的氟等掺杂剂，而芯2没有掺杂剂的纯石英玻璃的类型的光纤1也能照样使用本加工方法及本端部加工装置。

与第一、第二实施方式同样，在进行了第一次放电加热之后，进行第二次放电加热时，为了不让加热熔融区域A再次熔融，加热从加热熔融区域A分离的光纤1的基端侧的部位。由此，添加在包层3中的掺杂剂扩散到光纤1的外部，由于光纤1中的掺杂剂减少，因而包层3的区域缩小，芯2的区域扩大。在由于第二次放电加热导致的芯扩大加热区域(芯扩大区域)B，便形成了光纤1的模场直径(芯径)扩大的芯扩大部2a。

在该第二次放电加热工序结束后，与第一、第二实施方式同样，只要在考虑到使该芯扩大部2a位于光纤1的连接端面之后，对光纤1进行切断即可。

再有，在上述实施方式中，虽然使用了在包层3中添加了用于降低折射率的氟等掺杂剂，而芯2没有掺杂剂的纯石英玻璃的类型的光纤，但本加工方法及本端部加工装置仍然能适用于由在石英系的材料中添加了用于提高折射率的Ge等的掺杂剂的芯2及添加了用于降低折射率的氟等掺杂剂的包层3构成的光纤。

Claims (6)

1.一种光纤端部加工方法，用于加工光纤的端部，该光纤具有芯和包围该芯的外周的包层，并且在上述芯或上述包层的至少一方，添加了用于控制折射率而使上述芯的折射率比上述包层的折射率相对高的掺杂剂，

上述光纤端部加工方法的特征在于，具备以下工序：

固定上述光纤的两个部位的光纤固定工序；

第一加热工序，在上述光纤固定工序后，对上述被固定的两个部位的固定部之间的上述光纤的其前端侧的部位进行加热，从而使上述前端侧加热部位的光纤熔融；

第二加热工序，在上述第一加热工序后，在保持在两个部位固定上述光纤的状态的情况下，对远离上述前端侧加热部位的上述固定部之间的上述光纤基端侧的部位进行加热，从而形成使上述掺杂剂扩散并使上述芯的芯径扩大而成的芯扩大区域；以及

除去工序，在上述第二加热工序后，至少除去上述前端侧加热部位。

2.一种光纤端部加工方法，用于加工光纤的端部，该光纤具有芯和包围该芯的外周的包层，并且在上述芯或上述包层的至少一方，添加了用于控制折射率而使上述芯的折射率比上述包层的折射率相对高的掺杂剂，

上述光纤端部加工方法的特征在于，具备以下工序：

光纤固定工序，在使上述光纤与支撑用光纤的各自的端面相对的状态下固定上述光纤与上述支撑用光纤；

第一加热工序，在上述光纤固定工序后，对上述光纤与上述支撑用光纤进行加热而进行熔接；

第二加热工序，在上述第一加热工序后，在保持固定上述光纤与上述支撑用光纤的状态的情况下，对远离上述熔接部位且位于从上述光纤的固定部位到上述熔接部位之间的上述光纤进行加热，从而形成使上述掺杂剂扩散并使上述芯的芯径扩大而成的芯扩大区域；以及

除去工序，在上述第二加热工序后，至少除去上述前端侧加热部位。

3.根据权利要求1或2所述的光纤端部加工方法，其特征在于，

上述第二加热工序通过使上述光纤的加热位置移动，使上述芯扩大区域的长度扩大。

4.一种光纤端部加工方法，其特征在于，

在将用权利要求1～3中任一项所述的光纤端部加工方法加工的上述光纤的端部插入环箍内并粘接固定后，对上述环箍的端面进行研磨，使上述芯扩大区域位于研磨后的上述环箍的端面。

5.一种光纤端部加工装置，用于实施权利要求1或3所述的光纤端部加工方法，其特征在于，该光纤端部加工装置具有：

固定上述光纤的两个部位的光纤固定机构；

加热上述光纤的加热机构；以及

控制机构，用于控制利用上述加热机构对由上述光纤固定机构固定的两个部位的上述固定部之间的上述光纤的不同部位进行加热的加热动作。

6.一种光纤端部加工装置，用于实施权利要求2或3所述的光纤端部加工方法，其特征在于，该光纤端部加工装置具有：

分别固定上述光纤及上述支撑用光纤的光纤固定机构；

对上述光纤及上述支撑用光纤进行加热的加热机构；以及

控制机构，用于控制利用上述加热机构对由上述光纤固定机构固定的上述光纤及上述支撑用光纤的不同部位进行加热的加热动作。

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