JP2001147340A - 光ファイバ束の接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束の各
光ファイバ同士を融着接合し、各接合部を再被覆する工
程において、再被覆の工程（紫外線硬化樹脂の紫外線硬
化処理）を効率良く、またファイバ接続の作業時間全体
も増加させることなく行う方法を提供しようとするもの
である。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明に係
る光ファイバ束の接続方法の発明では、複数の光ファイ
バを束ねた光ファイバ束の各光ファイバ先端部同士を融
着接合し、各融着接合部を被覆する光ファイバ束の接続
方法であって、融着接合を行う各光ファイバ先端部の被
覆を除去して光ファイバ露出部を形成し、該各露出部の
各先端部同士を融着接合する、第１の工程と、前記融着
接合した各光ファイバ露出部に紫外線硬化樹脂を塗布し
た後、フラッシュランプにより照射し、各光ファイバ露
出部に被覆層を形成する、第２の工程とを含み、ある光
ファイバ露出部に対して行う第１の工程と、第１の工程
が終了している他の光ファイバ露出部に対して行う第２
の工程を併行して行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は光ファイバの接続
方法に関し、より詳細には、複数の光ファイバを束ねた
光ファイバ束の各光ファイバ同士を融着接合し、各融着
接合部を被覆する際、各光ファイバ同士を融着接合する
作業と、融着接合を終了した各接合部に塗布した樹脂の
紫外線照射による再被覆硬化の作業とを、効率良く行う
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバは、実際に情報信号伝達用の
ケーブルとして使われる場合、複数の光ファイバを束ね
た光ファイバケーブルとして用いられる。図１は、光フ
ァイバケーブルの一例である。図１（ｃ）に示すよう
に、個々の光ファイバ６は、１本の光ファイバ素線７と
保護用の被覆（樹脂）８からなる。光ファイバ素線７自
体は、衝撃や曲げに弱く破損しやすいので、保護用の被
覆８を施す必要がある。光ファイバ６の太さは被覆８を
合わせて、例えば１２５μｍである。なお、被覆８の厚
さは数〜十数μｍであり、図１（ｃ）の被覆８の厚さは
誇張されている。上記光ファイバは、図１（ｂ）に示す
ように、例えば４本や８本で被覆同士が接着されて、一
組のテープ状の構成としてまとめられる。さらに、この
光ファイバテープ５は複数組積み重ねられる。積み重ね
られた光ファイバテープ５は、図１（ａ）のように、樹
脂４の溝３にはめ込んで保持され、ケーブル被覆２をか
ぶせて、光ファイバケーブル１として構成される。例え
ば、１本の光ファイバケーブルには約１０００本の光フ
ァイバが含まれる。光ファイバケーブルの径は例えばφ
２５ｍｍである。今後、図１（ｃ）のような１本の光フ
ァイバ６を単心線、図１（ｂ）のように単心線を複数接
着したものを多心線テープ（例えば４本１組ならば４心
線テープ）、図１（ａ）のようにテープを積み重ね、ケ
ーブルにしたものを光ファイバケーブルと呼ぶ。また、
多心線テープ、光ファイバケーブルは、ともに複数の光
ファイバ単心線を束にしているという意味で、光ファイ
バ束と呼ぶ。

【０００３】従来から、光ファイバケーブル同士を接続
する方法として、コネクタを用いる方法と、光ファイバ
の単心線を１本ずつ融着接合する方法とがある。コネク
タを用いると伝送される光に損失が生じるので、融着接
合することが望ましい。光ファイバケーブル同士を融着
接合する迄の準備は、次のような手順で行われる。 図１（ａ）のような、接合する２本の光ファイバケー
ブル１を用意する。 ケーブル被覆２を剥ぎ、図１（ｂ）のように積み重ね
られた多心線テープを引き出す。 図１（ｃ）のように、多心線テープの各光ファイバ単
心線の被覆８を剥ぎ、融着接合する光ファイバ素線７を
引き出す。 多心線テープの構成としてまとめられている各光ファ
イバ単心線の各被覆８は、それぞれ別の色が着けられて
おり、見分けがつくようにされている。被覆８の色が同
じ色の光ファイバ単心線同士を融着接合する。

【０００４】次に具体的な光ファイバの融着接合方法を
示す。光ファイバ融着接合専用の装置が用いられるが、
それには、１本１本の単心線同士を融着接合する装置も
あるし、多心線テープ同士を、（例えば４心線テープの
場合、４本同時に）融着接合する装置もある。以下は、
単心線同士を接合する場合について述べるが、基本的な
手順は多心線テープ同士を接合する場合も同様である。

【０００５】接合を行う光ファイバ単心線の先端部に
おいて、被覆層を所定長（例えば約１５ｍｍ）除去し、
光ファイバ素線を引き出して光ファイバ露出部を形成す
る。 光ファイバ融着接合装置に接合する２本の光ファイバ
をセットし、光ファイバ素線先端同士を、ファイバ素線
の中心が一致するように付き合わせる。これを「芯出
し」という。 付き合わせた部分を放電加熱等の方法で局所加熱し、
融着接合する。「芯出し」と融着作業に約３０ｓｅｃか
かる。 接合された光ファイバ露出部（約３０ｍｍ）には、素
線保護のために、補強部材が挿入された補強スリーブ９
を被せる。図２に補強スリーブの構造の一例を示す。上
記〜を繰返し、光ファイバケーブルの全ての光ファ
イバ単心線同士を接合し、接合部分を補強する。しか
し、接合した各光ファイバ素線にスリーブ９を被せるた
め、接合部の太さは太くなり、例えばφ２５ｍｍの光フ
ァイバケーブルを接合すると、接合部の太さは約２００
ｍｍになる。将来光通信が一般家庭にまで普及すると予
想され、多くの場所で光ファイバ同士を接続することが
考えられる。従って、接合部の小型化が望まれている。

【０００６】そこで最近では、上記接合部の小型化の方
法として、例えば特開平９−４３４４６号公報には、光
ファイバ同士の接続において融着接合部の再被覆を紫外
線硬化樹脂によって行う方法が開示されている。

【０００７】ファイバの「芯出し」を行い、融着接合を
行う光ファイバ融着接合装置の処理能力は、上記したよ
うに、１対の光ファイバにつき約３０ｓｅｃである。し
かし、再被覆部分の紫外線硬化樹脂の硬化は、数ｓｅｃ
（２〜３ｓｅｃ）で可能である。なぜなら、１本の光フ
ァイバの被覆形成において、未硬化の紫外線硬化樹脂が
塗布された光ファイバを、例えば２０ｍ／ｓｅｃの速度
で移動させながら、発光長２５ｃｍ高圧水銀ランプによ
って、１８００ｍＷ／ｃｍ²（測定波長３６５ｎｍにお
ける）の紫外線放射照度を与え、紫外線硬化樹脂を硬化
するというような工程が、すでに確立されているからで
ある。約３０ｍ長の接合部の紫外線硬化樹脂を、２〜３
ｓｅｃで硬化できる紫外線照射装置を製作することに、
技術的な困難性はない。上記紫外線照射装置の紫外線光
源として、一般に、高圧水銀ランプ、メタルハライドラ
ンプ、超高圧水銀ランプ、無電極放電ランプなどの放電
ランプが使用される。

【０００８】ところで、光ファイバケーブル同士の接続
において、各ファイバ接合部の再被覆を紫外線硬化樹脂
によって行う場合、次のような問題が生じる。前記した
ように、光ファイバケーブル同士の接続においては、光
ファイバ単心線の各組を、若しくは多心線テープの各組
を融着接合し再被覆していく。接合部の再被覆は、融着
接合終了後すぐに行う必要がある。なぜならば、前記し
たようにファイバ素線は脆く、接合部をそのままにして
いると、他のファイバを融着接合している時に、曲げ等
の応力により接合した部分に、欠けや折れが生じる可能
性があるためである。しかし、融着接合終了後すぐに接
合部の再被覆を行おうとすると、３０ｓｅｃの融着接合
処理後に２〜３ｓｅｃの紫外線照射処理を行うことにな
る。光ファイバケーブルを接続する場合、接合して再被
覆すべき個所が連続して複数あるので、３０ｓｅｃ毎に
２〜３ｓｅｃの紫外線照射を繰り返すことになる。従っ
て、紫外線光化樹脂を硬化させるための紫外線照射装置
は、１回の融着接合に要する処理時間３０ｓｅｃで２〜
３ｓｅｃしか稼動せず、残りの２７〜２８ｓｅｃは待ち
時間となる。この待ち時間の間、紫外線照射装置はラン
プを点灯した状態で、シャッタなどの遮光手段により、
光が外部に漏れないようにするか、ランプを消灯するこ
とになる。

【０００９】（１）ランプを点灯した状態でシャッタに
より、遮光する場合の問題点。 高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、超高圧水銀ラ
ンプ、無電極放電ランプのような放電ランプには、照度
の劣化特性等に基づき、点灯時間に対する保障寿命が設
けられている。上記の場合、待ち時間においてもランプ
が点灯されているので、保証寿命の中での稼動時間（紫
外線硬化樹脂の硬化を行っている時間）は、極端に短く
なり、効率良くランプを使用することができない。さら
に、ランプを待ち時間に点灯させている電力や、ランプ
を冷却するための冷却風発生手段の動作を加えて考慮す
ると、光ファイバケーブルの接続において、紫外線硬化
により接合部分を再被覆する工程は非常に効率が悪くな
る。 （２）待ち時間においてランプを消灯する場合。 上記のような放電ランプは、点灯後放電が安定し、所定
の紫外線放射照度が得られるまでに、数十ｓｅｃ〜２，
３ｍｉｎを必要とする。従って、放電安定を待つ時間分
だけ、ファイバ接続の作業時間が全体として長くなる。
さらに、短時間で多数回の点灯・消灯を繰り返すことに
なるので、ランプ点灯装置の負荷が大きくなり故障の原
因となる。また、電極を有するランプの場合、電極の磨
耗が大きくなり、短寿命の原因になる。実用上この方法
を採用する事は困難である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点に対処するためになられたもので、そ
の目的とするところは、複数の光ファイバを束ねた光フ
ァイバ束の各光ファイバ同士を融着接合し、各接合部を
再被覆する工程において、再被覆の工程（紫外線硬化樹
脂の紫外線硬化処理）を効率良く、またファイバ接続の
作業時間全体も増加させることなく行う方法を提供しよ
うとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る光ファイバ束の接続方法の発明では、
複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束の各光ファイバ
先端部同士を融着接合し、各融着接合部を被覆する光フ
ァイバ束の接続方法であって、融着接合を行う各光ファ
イバ先端部の被覆を除去して光ファイバ露出部を形成
し、該各露出部の各先端部同士を融着接合する、第１の
工程と、前記融着接合した各光ファイバ露出部に紫外線
硬化樹脂を塗布した後、フラッシュランプにより照射
し、各光ファイバ露出部に被覆層を形成する、第２の工
程とを含み、ある光ファイバ露出部に対して行う第１の
工程と、第１の工程が終了している他の光ファイバ露出
部に対して行う第２の工程を併行して行う。

【００１２】

【発明の実施の形態】図３に、光ファイバ接合部の紫外
線硬化樹脂を硬化させる紫外線照射装置１０の概略構成
図を、図４に、第３図に示す紫外線照射装置のＡ−Ａ断
面図を示す。光ファイバ６の太さは拡大されている。断
面が楕円形の樋状ミラー１１内の第１焦点にキセノン・
フラッシュランプ１２が収められている。該楕円形ミラ
ーの第２焦点に、光ファイバ接合部１４が配置される。
光ファイバのフラッシュランプ１３とは反対側にも光が
照射されるように、光ファイバのフラッシュランプ１３
とは反対側にも、断面が楕円形の樋状ミラー１２を設け
る。キセノン・フラッシュランプ１３の放射スペクトル
は、紫外、可視から赤外まで強い連続スペクトル有して
いる。

【００１３】このフラッシュランプ１３は、トリガー電
極、陽極、及び陰極からなる３つの電極部と、イオン化
ガスが封入されたガラス管で構成されている。その発光
の機構は、予めコンデンサに充電された高電圧が陽極〜
陰極間に印加され、その後トリガー電圧がトリガー電極
〜両極間に印加された時に、トリガー線〜両極間がトリ
ガー電圧により絶縁破壊を起こしたことを開始点とし
て、陽極〜陰極間で前記コンデンサの電極の放電が起こ
り発光するようになっている。発光時間はおよそ１０〜
２０μｓ程度であり、点灯後直ちに全出力を放射する。
瞬時点灯であるため、ランプからの発熱量も少ない。

【００１４】光ファイバ束を構成する或る光ファイバ単
心線、若しくは多心線テープの融着接合処理を行ってい
る３０ｓｅｃの間に、融着接合の終了した他の光ファイ
バ接合部１４（光ファイバ束を構成する他の光ファイバ
単心線、若しくは多心線テープ）に、紫外線硬化樹脂１
５を刷毛などで塗布する。紫外線硬化樹脂１５が塗布さ
れた光ファイバ接合部１４を、上記紫外線照射装置１０
にセットする。図４のように、装置はミラー部分が分割
され、光ファイバ６のセットと、取外しが行い易いよう
にしておく。セットした（光ファイバ束を構成する光フ
ァイバ単心線、若しくは多心線テープの）光ファイバ接
合部１４の紫外線硬化樹脂１５に対して、フラッシュラ
ンプ点灯装置１６によりフラッシュランプ１３を点灯さ
せ、例えば、１．８Ｊの閃光を２０Ｈｚの周波数で２〜
４ｓｅｃ照射する。キセノン・フラッシュランプ１３か
らの光に含まれる紫外線により、紫外線硬化樹脂１４は
硬化する。紫外線照射装置１０から光ファイバ６を取出
す。次のファイバの融着接合が終了するのを待ち、融着
接合が終われば、紫外線硬化樹脂１５を接合部に塗布
し、上記作業を繰り返す。

【００１５】図５に、本発明の実施例を示す。光ファイ
バ束の接続方法は以下のような手順で行われる。 ＜第１の工程＞ 未接合の光ファイバ束を構成する光ファイバ単心線、
若しくは多心線テープ１８の先端部の被覆層を所定長除
去し、融着接合するファイバ素線を引き出して、ファイ
バ露出部を形成する。 光ファイバ融着接合装置１７に融着接合する1対の光
ファイバ束を構成する光ファイバ単心線、若しくは多心
線テープ１９をセットし、芯出しを行った後、融着接合
装置１７により融着接合する。 ＜第２の工程＞ １対の光ファイバ束を構成する或る光ファイバ単心
線、若しくは多心線テープ１９の融着接合を行う第1の
工程と併行して、融着接合の終了した他の光ファイバ
（光ファイバ束を構成する光ファイバ単心線、若しくは
多心線テープ）の接合部に、紫外線硬化樹脂を刷毛など
で塗布する。 紫外線硬化樹脂が塗布された光ファイバ束を構成する
光ファイバ単心線、若しくは多心線テープ２０の接合部
を、紫外線照射装置１０にセットし、接合部の紫外線硬
化樹脂に対して閃光照射する。 紫外線照射装置１０から接合・補強の完了した光ファ
イバ束を構成する光ファイバ単心線、若しくは多心線テ
ープ２１を取出す。 次のファイバの融着接合が終了するのを待ち、融着接
合が終われば、紫外線硬化樹脂を接合部に塗布し、上記
作業を繰り返す。

【００１６】

【発明の効果】光ファイバ束を構成する或る光ファイバ
単心線、若しくは多心線テープの融着接合処理と併行し
て、融着接合の終了した他の光ファイバ接合部（光ファ
イバ束を構成する光ファイバ単心線、若しくは多心線テ
ープ）の再被覆を行うので作業効率が良く、また光ファ
イバ束の接続の作業時間全体を増加させることもない。
フラッシュランプ装置は閃光照射用に作られているの
で、例えば３０ｓｅｃ毎の間欠的に使用することは問題
がない。従って、融着接合中、ランプを消灯しておくこ
とができ、効率良くランプを使用することが可能であ
る。フラッシュランプは閃光的に点灯するので発熱量が
少ない。従って、ランプや、光ファイバ接合部の冷却等
の設備も、最小限に止める、あるいは不要とすることが
でき、光ファイバ束接続用の設備のコストダウンが図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 光ファイバケーブルの一例を示す説明図であ
る。

【図２】 補強スリーブの構造の一例を示す図である。

【図３】 光ファイバ接合部の紫外線硬化樹脂を硬化さ
せる、紫外線照射装置の概略構成図である。

【図４】 第２図に示す紫外線照射装置のＡ−Ａ断面図
である。

【図５】 本発明の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバケーブル ２ ケーブル被覆 ３ 樹脂の溝 ４ 樹脂 ５ 光ファイバテープ ６ 光ファイバ ７ 光ファイバ素線 ８ 保護用の被覆（樹脂） ９ 補強スリーブ ９ａ 補強部材 ９ｂ アウターチューブ ９ｃ インナーチューブ １０ 紫外線照射装置 １１，１２ 樋状ミラー １３ キセノン・フラッシュランプ １４ 光ファイバ接合部 １５ 紫外線硬化樹脂 １６ フラッシュランプ点灯装置 １７ 光ファイバ融着接合装置 １８ 未接合の光ファイバ束を構成する光ファイバ単心
線、若しくは多心線テープ １９ 融着接合する1対の光ファイバ束を構成する或る
光ファイバ単心線、若しくは多心線テープ ２０ 紫外線硬化樹脂が塗布された光ファイバ束を構成
する光ファイバ単心線、若しくは多心線テープ ２１ 接合・補強の完了した光ファイバ束を構成する光
ファイバ単心線、若しくは多心線テープ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束
   の各光ファイバ先端部同士を融着接合し、各融着接合部
   を被覆する光ファイバ束の接続方法であって、 融着接合を行う各光ファイバ先端部の被覆を除去して光
   ファイバ露出部を形成し、該各露出部の各先端部同士を
   融着接合する、第１の工程と、 前記融着接合した各光ファイバ露出部に紫外線硬化樹脂
   を塗布した後、フラッシュランプにより照射し、各光フ
   ァイバ露出部に被覆層を形成する、第２の工程とを含
   み、 ある光ファイバ露出部に対して行う第１の工程と、第１
   の工程が終了している他の光ファイバ露出部に対して行
   う第２の工程を併行して行うことを特徴とする光ファイ
   バ束の接続方法。