JP2001318262A - 光ファイバ素子製造方法および光ファイバ素子 - Google Patents
光ファイバ素子製造方法および光ファイバ素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋼線による補強によらずに融着接続部の機械
的強度を確保することができる光ファイバ素子の製造方
法を提供する。 【解決手段】 融着接続すべき２本の光ファイバ１０，
２０を用意し（図１（ａ））、光ファイバ１０，２０そ
れぞれの端部の樹脂１２，２２の被覆を除去してガラス
ファイバ１１，２１を露出させ（図１（ｂ））、ガラス
ファイバ１１，２１の軸合わせを行い（図１（ｃ））、
ガラスファイバ１１，２１の各端面を加熱して融着し融
着接続部Ａを形成する融着工程を行う（図１（ｄ））。
その後に、８００℃以上１５００℃以下の第１の温度で
融着接続部Ａ周辺を加熱処理して、融着接続部Ａ周辺に
おいてガラスファイバ１１，２１に添加されている添加
物を拡散させる添加物拡散工程を行う（図１（ｅ））。
更にその後に、５００℃以上１５００℃以下の温度で融
着接続部Ａ周辺を加熱処理して熱歪みを除去する熱歪み
除去工程を行う（図１（ｆ））。
的強度を確保することができる光ファイバ素子の製造方
法を提供する。 【解決手段】 融着接続すべき２本の光ファイバ１０，
２０を用意し（図１（ａ））、光ファイバ１０，２０そ
れぞれの端部の樹脂１２，２２の被覆を除去してガラス
ファイバ１１，２１を露出させ（図１（ｂ））、ガラス
ファイバ１１，２１の軸合わせを行い（図１（ｃ））、
ガラスファイバ１１，２１の各端面を加熱して融着し融
着接続部Ａを形成する融着工程を行う（図１（ｄ））。
その後に、８００℃以上１５００℃以下の第１の温度で
融着接続部Ａ周辺を加熱処理して、融着接続部Ａ周辺に
おいてガラスファイバ１１，２１に添加されている添加
物を拡散させる添加物拡散工程を行う（図１（ｅ））。
更にその後に、５００℃以上１５００℃以下の温度で融
着接続部Ａ周辺を加熱処理して熱歪みを除去する熱歪み
除去工程を行う（図１（ｆ））。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２本の光ファイバ
が融着接続された融着接続部を有する光ファイバ素子、
および、その製造方法に関するものである。
が融着接続された融着接続部を有する光ファイバ素子、
および、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】２本の光ファイバを縦続接続する方法と
してコネクタ接続と融着接続とがある。このうち、融着
接続は、２本の光ファイバを軸合わせし各端面を加熱し
て融着するものであり、接続損失が小さいという利点を
有している。また、モードフィールド径が互いに異なる
２本の光ファイバを融着接続した場合には、このモード
フィールド径の相違に因り接続損失が大きくなるもの
の、融着接続後に更に所定の温度で加熱して添加物（例
えばＧｅやＦなど）を拡散させることで、モードフィー
ルド径の相違を小さくして、接続損失を小さくすること
ができる。しかし、その一方で、光ファイバの他の部分
と比較して融着接続部の機械的強度が低くなるという問
題点があった。そこで、従来では、融着接続部を有する
光ファイバ素子において、融着接続部の強度を補強する
為に、融着接続部に鋼線を沿わせて、これら全体を樹脂
で被覆することが行われている。
してコネクタ接続と融着接続とがある。このうち、融着
接続は、２本の光ファイバを軸合わせし各端面を加熱し
て融着するものであり、接続損失が小さいという利点を
有している。また、モードフィールド径が互いに異なる
２本の光ファイバを融着接続した場合には、このモード
フィールド径の相違に因り接続損失が大きくなるもの
の、融着接続後に更に所定の温度で加熱して添加物（例
えばＧｅやＦなど）を拡散させることで、モードフィー
ルド径の相違を小さくして、接続損失を小さくすること
ができる。しかし、その一方で、光ファイバの他の部分
と比較して融着接続部の機械的強度が低くなるという問
題点があった。そこで、従来では、融着接続部を有する
光ファイバ素子において、融着接続部の強度を補強する
為に、融着接続部に鋼線を沿わせて、これら全体を樹脂
で被覆することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような鋼線を用いた融着接続部の補強方法は以下のよう
な問題点を有している。すなわち、光ファイバの他の部
分と比較すると、融着接続部を含む補強部（鋼線が添え
られている部分）の外径は太くなる。そして、鋼線が添
えられた補強部の外径が太くなると、この補強部を含み
縦続接続された２本の光ファイバをケーブル化すると
き、ボビンに巻いてモジュール化するとき或いはその他
の実装をするときに、この補強部の周辺の光ファイバに
応力が加わって、その結果、光ファイバの破断の危険性
が高くなったり、或いは、光ファイバを伝搬する光の損
失が大きくなったりする。また、この補強部を含む２本
の光ファイバをボビンに巻くときに、この補強部を曲げ
ることが困難である。このように、融着接続部を有する
光ファイバ素子は、実装形態または用途によっては、鋼
線による融着接続部の補強が好ましくない場合がある。
ような鋼線を用いた融着接続部の補強方法は以下のよう
な問題点を有している。すなわち、光ファイバの他の部
分と比較すると、融着接続部を含む補強部（鋼線が添え
られている部分）の外径は太くなる。そして、鋼線が添
えられた補強部の外径が太くなると、この補強部を含み
縦続接続された２本の光ファイバをケーブル化すると
き、ボビンに巻いてモジュール化するとき或いはその他
の実装をするときに、この補強部の周辺の光ファイバに
応力が加わって、その結果、光ファイバの破断の危険性
が高くなったり、或いは、光ファイバを伝搬する光の損
失が大きくなったりする。また、この補強部を含む２本
の光ファイバをボビンに巻くときに、この補強部を曲げ
ることが困難である。このように、融着接続部を有する
光ファイバ素子は、実装形態または用途によっては、鋼
線による融着接続部の補強が好ましくない場合がある。
【０００４】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、鋼線による補強によらずに融着接続部
の機械的強度が確保された光ファイバ素子、および、こ
の光ファイバ素子の製造方法を提供することを目的とす
る。
れたものであり、鋼線による補強によらずに融着接続部
の機械的強度が確保された光ファイバ素子、および、こ
の光ファイバ素子の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
素子製造方法は、２本の光ファイバの各端面が融着接続
された融着接続部を有する光ファイバ素子の製造方法で
あって、(1) ２本の光ファイバの各端面を加熱して融着
し融着接続部を形成する融着工程と、(2) ８００℃以上
１５００℃以下の第１の温度で融着接続部およびその周
辺を加熱処理して、融着接続部およびその周辺において
２本の光ファイバに添加されている添加物を拡散させる
添加物拡散工程と、(3) 添加物拡散工程の後に、５００
℃以上１２００℃以下であって第１の温度より低い第２
の温度で融着接続部およびその周辺を加熱処理して熱歪
みを除去する熱歪み除去工程と、を備えることを特徴と
する。
素子製造方法は、２本の光ファイバの各端面が融着接続
された融着接続部を有する光ファイバ素子の製造方法で
あって、(1) ２本の光ファイバの各端面を加熱して融着
し融着接続部を形成する融着工程と、(2) ８００℃以上
１５００℃以下の第１の温度で融着接続部およびその周
辺を加熱処理して、融着接続部およびその周辺において
２本の光ファイバに添加されている添加物を拡散させる
添加物拡散工程と、(3) 添加物拡散工程の後に、５００
℃以上１２００℃以下であって第１の温度より低い第２
の温度で融着接続部およびその周辺を加熱処理して熱歪
みを除去する熱歪み除去工程と、を備えることを特徴と
する。
【０００６】この光ファイバ素子製造方法によれば、融
着工程において、２本の光ファイバの各端面が加熱され
て融着され融着接続部が形成され、その後の添加物拡散
工程において、８００℃以上１５００℃以下の第１の温
度で融着接続部およびその周辺が加熱処理されて、融着
接続部およびその周辺において２本の光ファイバに添加
されている添加物が拡散する。そして、更にその後の熱
歪み除去工程において、５００℃以上１２００℃以下で
あって第１の温度より低い第２の温度で融着接続部およ
びその周辺が加熱処理されて熱歪みが除去され、その
後、冷却される。
着工程において、２本の光ファイバの各端面が加熱され
て融着され融着接続部が形成され、その後の添加物拡散
工程において、８００℃以上１５００℃以下の第１の温
度で融着接続部およびその周辺が加熱処理されて、融着
接続部およびその周辺において２本の光ファイバに添加
されている添加物が拡散する。そして、更にその後の熱
歪み除去工程において、５００℃以上１２００℃以下で
あって第１の温度より低い第２の温度で融着接続部およ
びその周辺が加熱処理されて熱歪みが除去され、その
後、冷却される。
【０００７】モードフィールド径が互いに異なる２本の
光ファイバを融着接続する場合であっても、添加物拡散
工程の際に第１の温度で加熱処理して添加物を拡散させ
ることで、モードフィールド径の相違を小さくして、接
続損失を小さくすることができる。また、融着工程およ
び添加物拡散工程の際に融着接続部およびその周辺に熱
歪みが生じるが、５００℃以上１２００℃以下であって
第１の温度より低い第２の温度での熱歪み除去工程の際
に、この熱歪みが除去されるので、光ファイバ素子の融
着接続部およびその周辺の機械的強度が確保される。ま
た、その後の冷却の際にも熱歪みが除去されたままであ
り、光ファイバ素子の融着接続部およびその周辺の機械
的強度が充分に確保される。なお、冷却速度は４０００
℃／秒以下であるのが好適である。
光ファイバを融着接続する場合であっても、添加物拡散
工程の際に第１の温度で加熱処理して添加物を拡散させ
ることで、モードフィールド径の相違を小さくして、接
続損失を小さくすることができる。また、融着工程およ
び添加物拡散工程の際に融着接続部およびその周辺に熱
歪みが生じるが、５００℃以上１２００℃以下であって
第１の温度より低い第２の温度での熱歪み除去工程の際
に、この熱歪みが除去されるので、光ファイバ素子の融
着接続部およびその周辺の機械的強度が確保される。ま
た、その後の冷却の際にも熱歪みが除去されたままであ
り、光ファイバ素子の融着接続部およびその周辺の機械
的強度が充分に確保される。なお、冷却速度は４０００
℃／秒以下であるのが好適である。
【０００８】また、本発明に係る光ファイバ素子製造方
法では、熱歪み除去工程において、アーク放電により、
可燃性ガスおよび酸素ガスをバーナに供給して生成した
火炎により、または、ヒータにより、融着接続部および
その周辺を加熱処理することを特徴とする。これら何れ
の場合にも、熱歪み工程において、適切な温度で光ファ
イバ素子の融着接続部およびその周辺が加熱処理され、
融着工程の際に生じた熱歪みが除去される。アーク放電
により加熱する場合には、融着接続装置をそのまま用い
ることができるので好適である。バーナにより加熱する
場合には、光ファイバ素子の融着接続部およびその周辺
を分布加熱することができ、また、加熱装置の小型化が
可能であるので好適である。また、ヒータにより加熱す
る場合には、光ファイバ素子の融着接続部およびその周
辺を分布加熱することができ、また、加熱雰囲気がクリ
ーンであるので好適である。
法では、熱歪み除去工程において、アーク放電により、
可燃性ガスおよび酸素ガスをバーナに供給して生成した
火炎により、または、ヒータにより、融着接続部および
その周辺を加熱処理することを特徴とする。これら何れ
の場合にも、熱歪み工程において、適切な温度で光ファ
イバ素子の融着接続部およびその周辺が加熱処理され、
融着工程の際に生じた熱歪みが除去される。アーク放電
により加熱する場合には、融着接続装置をそのまま用い
ることができるので好適である。バーナにより加熱する
場合には、光ファイバ素子の融着接続部およびその周辺
を分布加熱することができ、また、加熱装置の小型化が
可能であるので好適である。また、ヒータにより加熱す
る場合には、光ファイバ素子の融着接続部およびその周
辺を分布加熱することができ、また、加熱雰囲気がクリ
ーンであるので好適である。
【０００９】また、本発明に係る光ファイバ素子製造方
法では、熱歪み除去工程において２本の光ファイバの長
手方向に相対的に加熱源を移動させながら融着接続部お
よびその周辺を加熱処理することを特徴とする。この場
合には、添加物拡散工程の際に加熱された範囲の熱歪み
を熱歪み除去工程で除去することができる。
法では、熱歪み除去工程において２本の光ファイバの長
手方向に相対的に加熱源を移動させながら融着接続部お
よびその周辺を加熱処理することを特徴とする。この場
合には、添加物拡散工程の際に加熱された範囲の熱歪み
を熱歪み除去工程で除去することができる。
【００１０】また、本発明に係る光ファイバ素子製造方
法では、熱歪み除去工程において２本の光ファイバの長
手方向の温度勾配が５００℃／ｍｍ以下であることを特
徴とする。この場合には、温度勾配が小さいことから、
熱歪みが充分に除去される。
法では、熱歪み除去工程において２本の光ファイバの長
手方向の温度勾配が５００℃／ｍｍ以下であることを特
徴とする。この場合には、温度勾配が小さいことから、
熱歪みが充分に除去される。
【００１１】本発明に係る光ファイバ素子は、上記の本
発明に係る光ファイバ素子製造方法により製造されたこ
とを特徴とする。この光ファイバ素子は、融着工程の際
に生じた熱歪みが熱歪み除去工程の際に除去されている
ので、鋼線による補強によらずに融着接続部およびその
周辺の機械的強度が充分に確保されたものである。ま
た、モードフィールド径が互いに異なる２本の光ファイ
バを融着接続したものであっても、添加物拡散工程の際
に第１の温度で加熱処理されて添加物が拡散しているの
で、モードフィールド径の相違が小さく、接続損失が小
さい。
発明に係る光ファイバ素子製造方法により製造されたこ
とを特徴とする。この光ファイバ素子は、融着工程の際
に生じた熱歪みが熱歪み除去工程の際に除去されている
ので、鋼線による補強によらずに融着接続部およびその
周辺の機械的強度が充分に確保されたものである。ま
た、モードフィールド径が互いに異なる２本の光ファイ
バを融着接続したものであっても、添加物拡散工程の際
に第１の温度で加熱処理されて添加物が拡散しているの
で、モードフィールド径の相違が小さく、接続損失が小
さい。
【００１２】なお、ここで言う光ファイバ素子とは、２
本以上の光ファイバが融着接続されて融着接続部を有す
るものであって、敷設される光ファイバ伝送路（例え
ば、分散補償光ファイバ＋シングルモード光ファイ
バ）、ボビンに巻かれたモジュール（例えば、分散補償
光ファイバ＋シングルモード光ファイバ、光増幅用のＥ
ｒ元素添加光ファイバ＋シングルモード光ファイバ）、
その他の形態のものを含む。
本以上の光ファイバが融着接続されて融着接続部を有す
るものであって、敷設される光ファイバ伝送路（例え
ば、分散補償光ファイバ＋シングルモード光ファイ
バ）、ボビンに巻かれたモジュール（例えば、分散補償
光ファイバ＋シングルモード光ファイバ、光増幅用のＥ
ｒ元素添加光ファイバ＋シングルモード光ファイバ）、
その他の形態のものを含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。
【００１４】先ず、本発明を想到するに到った経緯につ
いて説明する。本願発明者は、融着接続部を有する光フ
ァイバ素子において光ファイバの他の部分と比較して融
着接続部の機械的強度が低くなる原因を究明した結果、
融着の際や添加物拡散の際に２本の光ファイバの各端面
およびその極く近傍のみを局部的に高温で加熱すること
により生じた熱歪みが原因であることを見出した。すな
わち、ガラスが充分に軟化する温度まで各光ファイバの
ガラス端面を加熱して融着する際に融着接続部に熱歪み
が生じ、或いは、添加物が充分に拡散する温度まで加熱
する際に融着接続部に熱歪みが生じて、その後に各光フ
ァイバが冷却される際に熱歪みが残留する。この融着接
続部に残留した熱歪みは干渉顕微鏡等を用いて観察する
ことができる。融着接続部に熱歪みが残留したままであ
ると、後工程の際に融着接続部が破断して、光ファイバ
素子の製造歩留まりが悪くなる。本発明は、上記のよう
な知見に基づいてなされたものであり、融着後に融着接
続部およびその周辺を適切な温度で加熱処理することに
より熱歪みを除去して、光ファイバ素子の融着接続部の
機械的強度を確保するものである。
いて説明する。本願発明者は、融着接続部を有する光フ
ァイバ素子において光ファイバの他の部分と比較して融
着接続部の機械的強度が低くなる原因を究明した結果、
融着の際や添加物拡散の際に２本の光ファイバの各端面
およびその極く近傍のみを局部的に高温で加熱すること
により生じた熱歪みが原因であることを見出した。すな
わち、ガラスが充分に軟化する温度まで各光ファイバの
ガラス端面を加熱して融着する際に融着接続部に熱歪み
が生じ、或いは、添加物が充分に拡散する温度まで加熱
する際に融着接続部に熱歪みが生じて、その後に各光フ
ァイバが冷却される際に熱歪みが残留する。この融着接
続部に残留した熱歪みは干渉顕微鏡等を用いて観察する
ことができる。融着接続部に熱歪みが残留したままであ
ると、後工程の際に融着接続部が破断して、光ファイバ
素子の製造歩留まりが悪くなる。本発明は、上記のよう
な知見に基づいてなされたものであり、融着後に融着接
続部およびその周辺を適切な温度で加熱処理することに
より熱歪みを除去して、光ファイバ素子の融着接続部の
機械的強度を確保するものである。
【００１５】次に、本実施形態に係る光ファイバ素子製
造方法の工程を説明する。図１は、本実施形態に係る光
ファイバ素子製造方法を説明する工程図である。初め
に、互いに融着接続すべき２本の光ファイバ１０および
２０を用意する（図１（ａ））。光ファイバ１０，２０
は、石英ガラスをベースとするガラスファイバ１１，２
１の周囲を樹脂１２，２２で被覆したものである。そし
て、光ファイバ１０，２０それぞれの端部の樹脂１２，
２２の被覆を除去して、端部のガラスファイバ１１，２
１を露出させる（図１（ｂ））。樹脂１２，２２の被覆
の除去は、例えば、熱濃硫酸を用いて化学的に行い、そ
の後、水またはアセトンを用いて硫酸を洗い流す。そし
て、端部のガラスファイバ１１，２１をファイバカッタ
ーで切断して、これら端部が被覆除去された光ファイバ
１０，２０を融着接続装置のファイバホルダ３０，４０
により保持し、ガラスファイバ１１，２１の軸合わせを
行う（図１（ｃ））。
造方法の工程を説明する。図１は、本実施形態に係る光
ファイバ素子製造方法を説明する工程図である。初め
に、互いに融着接続すべき２本の光ファイバ１０および
２０を用意する（図１（ａ））。光ファイバ１０，２０
は、石英ガラスをベースとするガラスファイバ１１，２
１の周囲を樹脂１２，２２で被覆したものである。そし
て、光ファイバ１０，２０それぞれの端部の樹脂１２，
２２の被覆を除去して、端部のガラスファイバ１１，２
１を露出させる（図１（ｂ））。樹脂１２，２２の被覆
の除去は、例えば、熱濃硫酸を用いて化学的に行い、そ
の後、水またはアセトンを用いて硫酸を洗い流す。そし
て、端部のガラスファイバ１１，２１をファイバカッタ
ーで切断して、これら端部が被覆除去された光ファイバ
１０，２０を融着接続装置のファイバホルダ３０，４０
により保持し、ガラスファイバ１１，２１の軸合わせを
行う（図１（ｃ））。
【００１６】軸合わせの後に、ガラスファイバ１１，２
１の各端面を加熱して融着し融着接続部Ａを形成する融
着工程を行う（図１（ｄ））。具体的には、ガラスファ
イバ１１，２１の各端面を予加熱して整形し、ガラスフ
ァイバ１１，２１の各端面を互いに押し込んで接続し、
融着接続部Ａの周辺を整形加熱する。
１の各端面を加熱して融着し融着接続部Ａを形成する融
着工程を行う（図１（ｄ））。具体的には、ガラスファ
イバ１１，２１の各端面を予加熱して整形し、ガラスフ
ァイバ１１，２１の各端面を互いに押し込んで接続し、
融着接続部Ａの周辺を整形加熱する。
【００１７】融着工程の後に、８００℃以上１５００℃
以下の第１の温度で融着接続部Ａおよびその周辺を加熱
処理して融着接続部Ａおよびその周辺においてガラスフ
ァイバ１１，２１に添加されている添加物を拡散させる
添加物拡散工程を行う（図１（ｅ））。この添加物拡散
工程の際の加熱温度範囲８００℃〜１５００℃は、ガラ
スファイバ１１，２１の軟化温度以下であり、且つ、ガ
ラスファイバ１１，２１に添加されている添加物を拡散
させるのに充分な温度である。また、添加物拡散工程の
際の加熱時間は２分程度以上１０分程度以下であるのが
好適である。加熱温度が高いほど、加熱時間は短くてよ
い。この添加物拡散工程における加熱処理により、添加
物を拡散させることで、モードフィールド径の相違を小
さくして、接続損失を小さくすることができる。
以下の第１の温度で融着接続部Ａおよびその周辺を加熱
処理して融着接続部Ａおよびその周辺においてガラスフ
ァイバ１１，２１に添加されている添加物を拡散させる
添加物拡散工程を行う（図１（ｅ））。この添加物拡散
工程の際の加熱温度範囲８００℃〜１５００℃は、ガラ
スファイバ１１，２１の軟化温度以下であり、且つ、ガ
ラスファイバ１１，２１に添加されている添加物を拡散
させるのに充分な温度である。また、添加物拡散工程の
際の加熱時間は２分程度以上１０分程度以下であるのが
好適である。加熱温度が高いほど、加熱時間は短くてよ
い。この添加物拡散工程における加熱処理により、添加
物を拡散させることで、モードフィールド径の相違を小
さくして、接続損失を小さくすることができる。
【００１８】添加物拡散工程の後に、５００℃以上１２
００℃以下であって第１の温度より低い第２の温度で融
着接続部Ａおよびその周辺を加熱処理して熱歪みを除去
する熱歪み除去工程を行う（図１（ｆ））。この熱歪み
除去工程の際の加熱温度範囲５００℃〜１２００℃は、
ガラスファイバ１１，２１の軟化温度以下であり、且
つ、熱歪みを除去するのに充分な温度である。また、熱
歪み除去工程の際の加熱時間は、添加物拡散工程の際の
加熱時間より短く、数秒〜数十秒程度の短時間で充分で
ある。この熱歪み除去工程における加熱処理により、融
着工程または添加物拡散工程の際に生じた融着接続部Ａ
周辺の熱歪みが除去され、融着接続部Ａ周辺の機械的強
度が回復する。なお、図１（ｅ）および（ｆ）それぞれ
では、ガラスファイバ１１，２１におけるモードフィー
ルド径の長手方向の変化の様子が破線で模式的に示され
ている。
００℃以下であって第１の温度より低い第２の温度で融
着接続部Ａおよびその周辺を加熱処理して熱歪みを除去
する熱歪み除去工程を行う（図１（ｆ））。この熱歪み
除去工程の際の加熱温度範囲５００℃〜１２００℃は、
ガラスファイバ１１，２１の軟化温度以下であり、且
つ、熱歪みを除去するのに充分な温度である。また、熱
歪み除去工程の際の加熱時間は、添加物拡散工程の際の
加熱時間より短く、数秒〜数十秒程度の短時間で充分で
ある。この熱歪み除去工程における加熱処理により、融
着工程または添加物拡散工程の際に生じた融着接続部Ａ
周辺の熱歪みが除去され、融着接続部Ａ周辺の機械的強
度が回復する。なお、図１（ｅ）および（ｆ）それぞれ
では、ガラスファイバ１１，２１におけるモードフィー
ルド径の長手方向の変化の様子が破線で模式的に示され
ている。
【００１９】また、この熱歪み除去工程では、ガラスフ
ァイバ１１，２１の長手方向に相対的に加熱源を移動さ
せながら融着接続部およびその周辺を加熱処理するのが
好適であり、このようにすることで、添加物拡散工程の
際に加熱された範囲の熱歪みを熱歪み除去工程で除去す
ることができる。すなわち、モードフィールド径の長手
方向の変化に因る放射損失を低減するために、モードフ
ィールド径の長手方向の変化を緩やかにする必要があ
り、また、添加物拡散工程の際の第１の温度が比較的高
いことから、添加物拡散工程の際に加熱される範囲（す
なわち、熱歪みが生じる範囲）が比較的広い（例えば１
０ｍｍ〜１５ｍｍ程度）。これに対して、熱歪み除去工
程の際の第２の温度が比較的低いことから、加熱源を固
定していたのでは、熱歪み除去工程の際に加熱される範
囲が比較的狭い（例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ程度）。そこ
で、熱歪み除去工程において２本の光ファイバの長手方
向に相対的に加熱源を移動させながら融着接続部および
その周辺を加熱処理するのが好適である。また、熱歪み
除去工程において２本の光ファイバの長手方向の温度勾
配が５００℃／ｍｍ以下であるのが好適であり、このよ
うに温度勾配を小さくすることで、熱歪みが充分に除去
される。
ァイバ１１，２１の長手方向に相対的に加熱源を移動さ
せながら融着接続部およびその周辺を加熱処理するのが
好適であり、このようにすることで、添加物拡散工程の
際に加熱された範囲の熱歪みを熱歪み除去工程で除去す
ることができる。すなわち、モードフィールド径の長手
方向の変化に因る放射損失を低減するために、モードフ
ィールド径の長手方向の変化を緩やかにする必要があ
り、また、添加物拡散工程の際の第１の温度が比較的高
いことから、添加物拡散工程の際に加熱される範囲（す
なわち、熱歪みが生じる範囲）が比較的広い（例えば１
０ｍｍ〜１５ｍｍ程度）。これに対して、熱歪み除去工
程の際の第２の温度が比較的低いことから、加熱源を固
定していたのでは、熱歪み除去工程の際に加熱される範
囲が比較的狭い（例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ程度）。そこ
で、熱歪み除去工程において２本の光ファイバの長手方
向に相対的に加熱源を移動させながら融着接続部および
その周辺を加熱処理するのが好適である。また、熱歪み
除去工程において２本の光ファイバの長手方向の温度勾
配が５００℃／ｍｍ以下であるのが好適であり、このよ
うに温度勾配を小さくすることで、熱歪みが充分に除去
される。
【００２０】そして、この熱歪み除去工程の後に融着接
続部Ａおよびその周辺を冷却する。この冷却の際の冷却
速度は４０００℃／分以下であるのが好適である。冷却
の後に、露出していたガラスファイバ１１，２１を樹脂
５２で再被覆する（図１（ｇ））。この樹脂５２による
被覆の外径は、光ファイバ１０，２０の樹脂１２，２２
による被覆の外径と略等しい。その後、融着接続部Ａを
含む光ファイバ１０，２０をボビンに巻く等の所定の実
装を行って、光ファイバ素子１を製造する。このように
して製造された光ファイバ素子１は、融着工程の際に生
じた熱歪みが熱歪み除去工程の際に除去されているの
で、鋼線による補強によらずに融着接続部Ａおよびその
周辺の機械的強度が充分に確保されたものとなる。ま
た、モードフィールド径が互いに異なる２本の光ファイ
バを融着接続したものであっても、添加物拡散工程の際
に第１の温度で加熱処理されて添加物が拡散しているの
で、モードフィールド径の相違が小さく、接続損失が小
さい。
続部Ａおよびその周辺を冷却する。この冷却の際の冷却
速度は４０００℃／分以下であるのが好適である。冷却
の後に、露出していたガラスファイバ１１，２１を樹脂
５２で再被覆する（図１（ｇ））。この樹脂５２による
被覆の外径は、光ファイバ１０，２０の樹脂１２，２２
による被覆の外径と略等しい。その後、融着接続部Ａを
含む光ファイバ１０，２０をボビンに巻く等の所定の実
装を行って、光ファイバ素子１を製造する。このように
して製造された光ファイバ素子１は、融着工程の際に生
じた熱歪みが熱歪み除去工程の際に除去されているの
で、鋼線による補強によらずに融着接続部Ａおよびその
周辺の機械的強度が充分に確保されたものとなる。ま
た、モードフィールド径が互いに異なる２本の光ファイ
バを融着接続したものであっても、添加物拡散工程の際
に第１の温度で加熱処理されて添加物が拡散しているの
で、モードフィールド径の相違が小さく、接続損失が小
さい。
【００２１】図２は、本実施形態に係る光ファイバ素子
製造方法における熱歪み除去工程を行う装置の構成図で
ある。この図に示すように、融着接続部Ａおよびその周
辺を加熱する為の加熱源６０、および、融着接続部Ａお
よびその周辺の温度を測定する為の放射温度計７０が、
融着接続部Ａの近くに設けられている。融着接続部Ａお
よびその周辺の温度を放射温度計７０により測定し、こ
の放射温度計７０により測定される温度が適切な値とな
るよう、加熱源６０による融着接続部Ａおよびその周辺
の加熱を制御する。
製造方法における熱歪み除去工程を行う装置の構成図で
ある。この図に示すように、融着接続部Ａおよびその周
辺を加熱する為の加熱源６０、および、融着接続部Ａお
よびその周辺の温度を測定する為の放射温度計７０が、
融着接続部Ａの近くに設けられている。融着接続部Ａお
よびその周辺の温度を放射温度計７０により測定し、こ
の放射温度計７０により測定される温度が適切な値とな
るよう、加熱源６０による融着接続部Ａおよびその周辺
の加熱を制御する。
【００２２】加熱源６０は、アーク放電のための電極、
バーナまたはヒータ（電気ヒータやセラミックヒータ
等）であり、ガラスファイバ１１，２１の長手方向に往
復移動が可能である。バーナによる加熱の際には、可燃
性ガス（例えばプロパンガス等の炭化水素ガス）および
酸素ガスをバーナに供給して火炎を生成し、この火炎に
より融着接続部Ａおよびその周辺を加熱処理する。加熱
源６０としてアーク放電を用いる場合には、融着接続装
置をそのまま用いることができるので好適である。加熱
源６０としてバーナを用いる場合には、融着接続部Ａお
よびその周辺を分布加熱することができ、また、加熱装
置の小型化が可能であるので好適である。また、加熱源
６０としてヒータを用いる場合には、融着接続部Ａおよ
びその周辺を分布加熱することができ、また、加熱雰囲
気がクリーンであるので好適である。
バーナまたはヒータ（電気ヒータやセラミックヒータ
等）であり、ガラスファイバ１１，２１の長手方向に往
復移動が可能である。バーナによる加熱の際には、可燃
性ガス（例えばプロパンガス等の炭化水素ガス）および
酸素ガスをバーナに供給して火炎を生成し、この火炎に
より融着接続部Ａおよびその周辺を加熱処理する。加熱
源６０としてアーク放電を用いる場合には、融着接続装
置をそのまま用いることができるので好適である。加熱
源６０としてバーナを用いる場合には、融着接続部Ａお
よびその周辺を分布加熱することができ、また、加熱装
置の小型化が可能であるので好適である。また、加熱源
６０としてヒータを用いる場合には、融着接続部Ａおよ
びその周辺を分布加熱することができ、また、加熱雰囲
気がクリーンであるので好適である。
【００２３】放射温度計７０は、２次元赤外放射温度計
と拡大レンズとを組み合わせたものであり、この拡大レ
ンズを介して２次元赤外放射温度計により融着接続部Ａ
およびその周辺の温度分布を測定する。また、測定対象
であるガラスファイバ１１，２１の形状および材質を考
慮して放射率を０．５に設定する。熱歪み除去工程で
は、この放射温度計７０により測定される温度分布が融
着接続部Ａまたはこの極近傍で最大温度となるように加
熱源６０を配置し又は長手方向に移動させ、また、この
最大温度を熱歪み除去工程の際の加熱温度とする。
と拡大レンズとを組み合わせたものであり、この拡大レ
ンズを介して２次元赤外放射温度計により融着接続部Ａ
およびその周辺の温度分布を測定する。また、測定対象
であるガラスファイバ１１，２１の形状および材質を考
慮して放射率を０．５に設定する。熱歪み除去工程で
は、この放射温度計７０により測定される温度分布が融
着接続部Ａまたはこの極近傍で最大温度となるように加
熱源６０を配置し又は長手方向に移動させ、また、この
最大温度を熱歪み除去工程の際の加熱温度とする。
【００２４】次に、本実施形態に係る光ファイバ素子製
造方法の具体的な実施例について説明する。以下の実施
例１〜５では、波長１．５５μｍで正の波長分散を有す
る石英ガラス系のシングルモード光ファイバ（モードフ
ィールド径１０μｍ）を光ファイバ１０として用い、波
長１．５５μｍで負の波長分散を有する石英ガラス系の
分散補償光ファイバ（モードフィールド径５μｍ）を光
ファイバ２０として用いた。
造方法の具体的な実施例について説明する。以下の実施
例１〜５では、波長１．５５μｍで正の波長分散を有す
る石英ガラス系のシングルモード光ファイバ（モードフ
ィールド径１０μｍ）を光ファイバ１０として用い、波
長１．５５μｍで負の波長分散を有する石英ガラス系の
分散補償光ファイバ（モードフィールド径５μｍ）を光
ファイバ２０として用いた。
【００２５】第１実施例では、添加物拡散工程および熱
歪み除去工程それぞれにおいてアーク放電を用いた。具
体的には、融着接続装置を用いてアーク放電によりガラ
スファイバ１１，２１の各端面を互いに融着接続し、そ
の後の添加物拡散工程および熱歪み除去工程の際にも、
この融着接続装置をそのまま用いた。添加物拡散工程で
は、アーク放電電流値を１５ｍＡとして加熱温度を１３
００℃とし、加熱時間１０秒と放置時間６０秒とからな
るサイクルを２０回繰り返した。熱歪み除去工程では、
アーク放電電流値を１０ｍＡとして加熱温度を８００℃
とし、加熱時間を１０秒間とした。また、熱歪み除去工
程では、融着接続部を中心にして長手方向にアーク放電
電極を移動させながら、融着接続部およびその周辺を加
熱して熱歪みを除去した。このようにして融着接続部を
有する２０本の光ファイバ素子を製造した。２０本の光
ファイバ素子の平均の接続損失が０．１２ｄＢであり、
平均の破断強度が２９．４Ｎ（３．０ｋｇ）であって、
良好な結果が得られた。なお、熱歪み除去工程を行わな
かったこと以外は同様にして融着接続部を有する２０本
の光ファイバ素子を製造したところ、平均の接続損失が
０．１１ｄＢであり、平均の破断強度が１６．６６Ｎ
（１．７ｋｇ）であった。このように熱歪み除去工程を
行うことにより破断強度が改善されることが確認され
た。
歪み除去工程それぞれにおいてアーク放電を用いた。具
体的には、融着接続装置を用いてアーク放電によりガラ
スファイバ１１，２１の各端面を互いに融着接続し、そ
の後の添加物拡散工程および熱歪み除去工程の際にも、
この融着接続装置をそのまま用いた。添加物拡散工程で
は、アーク放電電流値を１５ｍＡとして加熱温度を１３
００℃とし、加熱時間１０秒と放置時間６０秒とからな
るサイクルを２０回繰り返した。熱歪み除去工程では、
アーク放電電流値を１０ｍＡとして加熱温度を８００℃
とし、加熱時間を１０秒間とした。また、熱歪み除去工
程では、融着接続部を中心にして長手方向にアーク放電
電極を移動させながら、融着接続部およびその周辺を加
熱して熱歪みを除去した。このようにして融着接続部を
有する２０本の光ファイバ素子を製造した。２０本の光
ファイバ素子の平均の接続損失が０．１２ｄＢであり、
平均の破断強度が２９．４Ｎ（３．０ｋｇ）であって、
良好な結果が得られた。なお、熱歪み除去工程を行わな
かったこと以外は同様にして融着接続部を有する２０本
の光ファイバ素子を製造したところ、平均の接続損失が
０．１１ｄＢであり、平均の破断強度が１６．６６Ｎ
（１．７ｋｇ）であった。このように熱歪み除去工程を
行うことにより破断強度が改善されることが確認され
た。
【００２６】第２実施例では、添加物拡散工程および熱
歪み除去工程それぞれにおいて小型バーナを用いた。具
体的には、融着接続装置を用いてアーク放電によりガラ
スファイバ１１，２１の各端面を互いに融着接続し、そ
の後の添加物拡散工程および熱歪み除去工程の際には、
他の加熱装置においてバーナを用いて融着接続部および
その周辺を加熱した。バーナにはプロパンガスおよび酸
素ガスを供給した。添加物拡散工程では、プロパンガス
供給量を３０ｃｃ／分とし酸素ガス供給量を５５ｃｃ／
分として加熱温度を１１００℃とし、加熱時間２０秒と
放置時間５秒とからなるサイクルを１０回繰り返した。
熱歪み除去工程では、プロパンガス供給量を２０ｃｃ／
分とし酸素ガス供給量を３０ｃｃ／分として加熱温度を
８００℃とし、加熱時間を２０秒間とした。また、熱歪
み除去工程では、融着接続部を中心にして長手方向にバ
ーナを移動させながら、融着接続部およびその周辺を加
熱して熱歪みを除去した。このようにして融着接続部を
有する２０本の光ファイバ素子を製造した。２０本の光
ファイバ素子の平均の接続損失が０．１２ｄＢであり、
平均の破断強度が２９．４Ｎ（３．０ｋｇ）であって、
良好な結果が得られた。なお、熱歪み除去工程を行わな
かったこと以外は同様にして融着接続部を有する２０本
の光ファイバ素子を製造したところ、平均の接続損失が
０．１２ｄＢであり、平均の破断強度が１７．６４Ｎ
（１．８ｋｇ）であった。このように熱歪み除去工程を
行うことにより破断強度が改善されることが確認され
た。
歪み除去工程それぞれにおいて小型バーナを用いた。具
体的には、融着接続装置を用いてアーク放電によりガラ
スファイバ１１，２１の各端面を互いに融着接続し、そ
の後の添加物拡散工程および熱歪み除去工程の際には、
他の加熱装置においてバーナを用いて融着接続部および
その周辺を加熱した。バーナにはプロパンガスおよび酸
素ガスを供給した。添加物拡散工程では、プロパンガス
供給量を３０ｃｃ／分とし酸素ガス供給量を５５ｃｃ／
分として加熱温度を１１００℃とし、加熱時間２０秒と
放置時間５秒とからなるサイクルを１０回繰り返した。
熱歪み除去工程では、プロパンガス供給量を２０ｃｃ／
分とし酸素ガス供給量を３０ｃｃ／分として加熱温度を
８００℃とし、加熱時間を２０秒間とした。また、熱歪
み除去工程では、融着接続部を中心にして長手方向にバ
ーナを移動させながら、融着接続部およびその周辺を加
熱して熱歪みを除去した。このようにして融着接続部を
有する２０本の光ファイバ素子を製造した。２０本の光
ファイバ素子の平均の接続損失が０．１２ｄＢであり、
平均の破断強度が２９．４Ｎ（３．０ｋｇ）であって、
良好な結果が得られた。なお、熱歪み除去工程を行わな
かったこと以外は同様にして融着接続部を有する２０本
の光ファイバ素子を製造したところ、平均の接続損失が
０．１２ｄＢであり、平均の破断強度が１７．６４Ｎ
（１．８ｋｇ）であった。このように熱歪み除去工程を
行うことにより破断強度が改善されることが確認され
た。
【００２７】第３実施例では、添加物拡散工程および熱
歪み除去工程それぞれにおいて電気ヒータを用いた。具
体的には、融着接続装置を用いてアーク放電によりガラ
スファイバ１１，２１の各端面を互いに融着接続し、そ
の後の添加物拡散工程および熱歪み除去工程の際には、
他の加熱装置において電気ヒータを用いて融着接続部お
よびその周辺を加熱した。このとき、電気ヒータの電極
部をＡｒガスでパージした。添加物拡散工程では、電気
ヒータに供給する電流の値を３Ａとして加熱温度を１１
００℃とし、加熱時間を１０分とした。熱歪み除去工程
では、電気ヒータに供給する電流の値を１．５Ａとして
加熱温度を６００℃とし、加熱時間を１分間とした。ま
た、熱歪み除去工程では、融着接続部を中心にして長手
方向に電気ヒータを移動させながら、融着接続部および
その周辺を加熱して熱歪みを除去した。このようにして
融着接続部を有する２０本の光ファイバ素子を製造し
た。２０本の光ファイバ素子の平均の接続損失が０．１
３ｄＢであり、平均の破断強度が２７．４４Ｎ（２．８
ｋｇ）であって、良好な結果が得られた。なお、熱歪み
除去工程を行わなかったこと以外は同様にして融着接続
部を有する２０本の光ファイバ素子を製造したところ、
平均の接続損失が０．１３ｄＢであり、平均の破断強度
が１６．６６Ｎ（１．７ｋｇ）であった。このように熱
歪み除去工程を行うことにより破断強度が改善されるこ
とが確認された。
歪み除去工程それぞれにおいて電気ヒータを用いた。具
体的には、融着接続装置を用いてアーク放電によりガラ
スファイバ１１，２１の各端面を互いに融着接続し、そ
の後の添加物拡散工程および熱歪み除去工程の際には、
他の加熱装置において電気ヒータを用いて融着接続部お
よびその周辺を加熱した。このとき、電気ヒータの電極
部をＡｒガスでパージした。添加物拡散工程では、電気
ヒータに供給する電流の値を３Ａとして加熱温度を１１
００℃とし、加熱時間を１０分とした。熱歪み除去工程
では、電気ヒータに供給する電流の値を１．５Ａとして
加熱温度を６００℃とし、加熱時間を１分間とした。ま
た、熱歪み除去工程では、融着接続部を中心にして長手
方向に電気ヒータを移動させながら、融着接続部および
その周辺を加熱して熱歪みを除去した。このようにして
融着接続部を有する２０本の光ファイバ素子を製造し
た。２０本の光ファイバ素子の平均の接続損失が０．１
３ｄＢであり、平均の破断強度が２７．４４Ｎ（２．８
ｋｇ）であって、良好な結果が得られた。なお、熱歪み
除去工程を行わなかったこと以外は同様にして融着接続
部を有する２０本の光ファイバ素子を製造したところ、
平均の接続損失が０．１３ｄＢであり、平均の破断強度
が１６．６６Ｎ（１．７ｋｇ）であった。このように熱
歪み除去工程を行うことにより破断強度が改善されるこ
とが確認された。
【００２８】第４実施例では、添加物拡散工程および熱
歪み除去工程それぞれにおいて小型バーナを用いた。具
体的には、融着接続装置を用いてアーク放電によりガラ
スファイバ１１，２１の各端面を互いに融着接続し、そ
の後の添加物拡散工程および熱歪み除去工程の際には、
他の加熱装置においてバーナを用いて融着接続部および
その周辺を加熱した。バーナにはプロパンガスおよび酸
素ガスを供給した。添加物拡散工程の際の加熱時間を３
００秒とし、熱歪み除去工程の際の加熱時間を１５秒と
した。そして、添加物拡散工程の各温度条件および熱歪
み除去工程の各温度条件で、融着接続部を有する２０本
の光ファイバ素子を製造し、２０本の光ファイバ素子そ
れぞれについて引っ張り破断試験を行い、５０％の１０
本の光ファイバ素子が破断する強度である５０％破断強
度を求めた。図３は、添加物拡散工程の際の各加熱温度
について、熱歪み除去工程の際の加熱温度と５０％破断
強度との関係を示すグラフである。このグラフから判る
ように、添加物拡散工程の際の加熱温度が８００℃以上
１５００℃以下の範囲であって、熱歪み除去工程の際の
加熱温度が５００℃以上１２００℃以下の範囲であれ
ば、５０％破断強度が１９．６Ｎ（２．０ｋｇ）以上で
あり、光ファイバ素子の融着接続部の機械的強度を充分
に確保することができた。また、添加物拡散工程の際の
加熱温度が７００℃以上１６００℃以下の範囲であっ
て、熱歪み除去工程の際の加熱温度が１００℃以上１４
００℃以下の範囲において、接続損失が０．１５ｄＢ以
下であることが確認された。なお、加熱源としてアーク
放電、バーナおよびヒータの何れを用いた場合であって
も同様の結果が得られた。
歪み除去工程それぞれにおいて小型バーナを用いた。具
体的には、融着接続装置を用いてアーク放電によりガラ
スファイバ１１，２１の各端面を互いに融着接続し、そ
の後の添加物拡散工程および熱歪み除去工程の際には、
他の加熱装置においてバーナを用いて融着接続部および
その周辺を加熱した。バーナにはプロパンガスおよび酸
素ガスを供給した。添加物拡散工程の際の加熱時間を３
００秒とし、熱歪み除去工程の際の加熱時間を１５秒と
した。そして、添加物拡散工程の各温度条件および熱歪
み除去工程の各温度条件で、融着接続部を有する２０本
の光ファイバ素子を製造し、２０本の光ファイバ素子そ
れぞれについて引っ張り破断試験を行い、５０％の１０
本の光ファイバ素子が破断する強度である５０％破断強
度を求めた。図３は、添加物拡散工程の際の各加熱温度
について、熱歪み除去工程の際の加熱温度と５０％破断
強度との関係を示すグラフである。このグラフから判る
ように、添加物拡散工程の際の加熱温度が８００℃以上
１５００℃以下の範囲であって、熱歪み除去工程の際の
加熱温度が５００℃以上１２００℃以下の範囲であれ
ば、５０％破断強度が１９．６Ｎ（２．０ｋｇ）以上で
あり、光ファイバ素子の融着接続部の機械的強度を充分
に確保することができた。また、添加物拡散工程の際の
加熱温度が７００℃以上１６００℃以下の範囲であっ
て、熱歪み除去工程の際の加熱温度が１００℃以上１４
００℃以下の範囲において、接続損失が０．１５ｄＢ以
下であることが確認された。なお、加熱源としてアーク
放電、バーナおよびヒータの何れを用いた場合であって
も同様の結果が得られた。
【００２９】第５実施例では、添加物拡散工程および熱
歪み除去工程それぞれにおいて小型バーナを用いた。こ
の実施例では、添加物拡散工程の際の加熱温度を９００
℃とし、加熱時間を４００秒とした。また、熱歪み除去
工程の際の加熱時間を２０秒とした。熱歪み除去工程の
際のガラスファイバ１１，２１の長手方向の温度勾配を
種々変更して、各温度勾配において、融着接続部を有す
る２０本の光ファイバ素子を製造した。そして、２０本
の光ファイバ素子それぞれについて引っ張り破断試験を
行った。図４は、熱歪み除去工程の際の温度勾配と５０
％破断強度との関係を示すグラフである。このグラフか
ら判るように、温度勾配が５００℃／ｍｍ以下の範囲で
あれば５０％破断強度が１９．６Ｎ（２．０ｋｇ）以上
であり、温度勾配が３００℃／ｍｍ以下の範囲であれば
５０％破断強度が２４．５Ｎ（２．５ｋｇ）以上であ
り、温度勾配が２００℃／ｍｍ以下の範囲であれば５０
％破断強度が２９．４Ｎ（３．０ｋｇ）以上であって、
温度勾配が小さいほど、光ファイバ素子の融着接続部の
機械的強度を充分に確保することができた。また、全て
の温度勾配条件で接続損失が０．１５ｄＢ以下であるこ
とが確認された。なお、加熱源としてアーク放電、バー
ナおよびヒータの何れを用いた場合であっても同様の結
果が得られた。
歪み除去工程それぞれにおいて小型バーナを用いた。こ
の実施例では、添加物拡散工程の際の加熱温度を９００
℃とし、加熱時間を４００秒とした。また、熱歪み除去
工程の際の加熱時間を２０秒とした。熱歪み除去工程の
際のガラスファイバ１１，２１の長手方向の温度勾配を
種々変更して、各温度勾配において、融着接続部を有す
る２０本の光ファイバ素子を製造した。そして、２０本
の光ファイバ素子それぞれについて引っ張り破断試験を
行った。図４は、熱歪み除去工程の際の温度勾配と５０
％破断強度との関係を示すグラフである。このグラフか
ら判るように、温度勾配が５００℃／ｍｍ以下の範囲で
あれば５０％破断強度が１９．６Ｎ（２．０ｋｇ）以上
であり、温度勾配が３００℃／ｍｍ以下の範囲であれば
５０％破断強度が２４．５Ｎ（２．５ｋｇ）以上であ
り、温度勾配が２００℃／ｍｍ以下の範囲であれば５０
％破断強度が２９．４Ｎ（３．０ｋｇ）以上であって、
温度勾配が小さいほど、光ファイバ素子の融着接続部の
機械的強度を充分に確保することができた。また、全て
の温度勾配条件で接続損失が０．１５ｄＢ以下であるこ
とが確認された。なお、加熱源としてアーク放電、バー
ナおよびヒータの何れを用いた場合であっても同様の結
果が得られた。
【００３０】以上のように、本実施形態に係る光ファイ
バ素子製造方法によれば、融着工程において、ガラスフ
ァイバ１１，２１の各端面が加熱されて融着され融着接
続部が形成され、その後の添加物拡散工程において、８
００℃以上１５００℃以下の第１の温度で融着接続部お
よびその周辺が加熱処理されて、融着接続部およびその
周辺においてガラスファイバ１１，２１に添加されてい
る添加物が拡散する。そして、更にその後の熱歪み除去
工程において、５００℃以上１２００℃以下であって第
１の温度より低い第２の温度で融着接続部およびその周
辺が加熱処理されて熱歪みが除去される。
バ素子製造方法によれば、融着工程において、ガラスフ
ァイバ１１，２１の各端面が加熱されて融着され融着接
続部が形成され、その後の添加物拡散工程において、８
００℃以上１５００℃以下の第１の温度で融着接続部お
よびその周辺が加熱処理されて、融着接続部およびその
周辺においてガラスファイバ１１，２１に添加されてい
る添加物が拡散する。そして、更にその後の熱歪み除去
工程において、５００℃以上１２００℃以下であって第
１の温度より低い第２の温度で融着接続部およびその周
辺が加熱処理されて熱歪みが除去される。
【００３１】したがって、モードフィールド径が互いに
異なるガラスファイバ１１，２１を融着接続する場合で
あっても、添加物拡散工程の際に第１の温度で加熱処理
して添加物を拡散させることで、モードフィールド径の
相違を小さくして、接続損失を小さくすることができ
る。また、融着工程および添加物拡散工程の際に融着接
続部およびその周辺に熱歪みが生じるが、５００℃以上
１２００℃以下であって第１の温度より低い第２の温度
での熱歪み除去工程の際に、この熱歪みが除去されるの
で、光ファイバ素子の融着接続部およびその周辺の機械
的強度が確保される。実施例によれば、この熱歪み除去
工程により、光ファイバ素子の平均破断強度が２４．５
Ｎ（２．５ｋｇ）以上であった。
異なるガラスファイバ１１，２１を融着接続する場合で
あっても、添加物拡散工程の際に第１の温度で加熱処理
して添加物を拡散させることで、モードフィールド径の
相違を小さくして、接続損失を小さくすることができ
る。また、融着工程および添加物拡散工程の際に融着接
続部およびその周辺に熱歪みが生じるが、５００℃以上
１２００℃以下であって第１の温度より低い第２の温度
での熱歪み除去工程の際に、この熱歪みが除去されるの
で、光ファイバ素子の融着接続部およびその周辺の機械
的強度が確保される。実施例によれば、この熱歪み除去
工程により、光ファイバ素子の平均破断強度が２４．５
Ｎ（２．５ｋｇ）以上であった。
【００３２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る光ファイバ素子製造方法によれば、融着工程におい
て、２本の光ファイバの各端面が加熱されて融着され融
着接続部が形成され、その後の添加物拡散工程におい
て、８００℃以上１５００℃以下の第１の温度で融着接
続部およびその周辺が加熱処理されて、融着接続部およ
びその周辺において２本の光ファイバに添加されている
添加物が拡散する。そして、更にその後の熱歪み除去工
程において、５００℃以上１２００℃以下であって第１
の温度より低い第２の温度で融着接続部およびその周辺
が加熱処理されて熱歪みが除去され、その後、冷却され
る。したがって、モードフィールド径が互いに異なる２
本の光ファイバを融着接続する場合であっても、添加物
拡散工程の際に第１の温度で加熱処理して添加物を拡散
させることで、モードフィールド径の相違を小さくし
て、接続損失を小さくすることができる。また、融着工
程および添加物拡散工程の際に融着接続部およびその周
辺に熱歪みが生じるが、５００℃以上１２００℃以下で
あって第１の温度より低い第２の温度での熱歪み除去工
程の際に、この熱歪みが除去されるので、光ファイバ素
子の融着接続部およびその周辺の機械的強度が確保され
る。また、その後の冷却の際にも熱歪みが除去されたま
まであり、光ファイバ素子の融着接続部およびその周辺
の機械的強度が充分に確保される。
係る光ファイバ素子製造方法によれば、融着工程におい
て、２本の光ファイバの各端面が加熱されて融着され融
着接続部が形成され、その後の添加物拡散工程におい
て、８００℃以上１５００℃以下の第１の温度で融着接
続部およびその周辺が加熱処理されて、融着接続部およ
びその周辺において２本の光ファイバに添加されている
添加物が拡散する。そして、更にその後の熱歪み除去工
程において、５００℃以上１２００℃以下であって第１
の温度より低い第２の温度で融着接続部およびその周辺
が加熱処理されて熱歪みが除去され、その後、冷却され
る。したがって、モードフィールド径が互いに異なる２
本の光ファイバを融着接続する場合であっても、添加物
拡散工程の際に第１の温度で加熱処理して添加物を拡散
させることで、モードフィールド径の相違を小さくし
て、接続損失を小さくすることができる。また、融着工
程および添加物拡散工程の際に融着接続部およびその周
辺に熱歪みが生じるが、５００℃以上１２００℃以下で
あって第１の温度より低い第２の温度での熱歪み除去工
程の際に、この熱歪みが除去されるので、光ファイバ素
子の融着接続部およびその周辺の機械的強度が確保され
る。また、その後の冷却の際にも熱歪みが除去されたま
まであり、光ファイバ素子の融着接続部およびその周辺
の機械的強度が充分に確保される。
【００３３】このように、本発明に係る光ファイバ素子
製造方法により製造された光ファイバ素子は、鋼線によ
る補強によらずに融着接続部の機械的強度が確保され
る。したがって、光ファイバの他の部分と比較して融着
接続部の外径が太くなることがないので、この融着接続
部を含む２本の光ファイバをケーブル化するとき、ボビ
ンに巻いてモジュール化するとき或いはその他の実装を
するときに、この融着接続部の周辺の光ファイバに加わ
る応力が低減される。さらに、光ファイバの破断の危険
性が低減され、光ファイバを伝搬する光の損失の増大が
抑制される。また、この融着接続部を含む２本の光ファ
イバをボビンに巻くときに、この融着接続部を曲げるこ
とが容易である。また、モードフィールド径が互いに異
なる２本の光ファイバを融着接続したものであっても、
添加物拡散工程の際に第１の温度で加熱処理されて添加
物が拡散しているので、モードフィールド径の相違が小
さく、接続損失が小さい。
製造方法により製造された光ファイバ素子は、鋼線によ
る補強によらずに融着接続部の機械的強度が確保され
る。したがって、光ファイバの他の部分と比較して融着
接続部の外径が太くなることがないので、この融着接続
部を含む２本の光ファイバをケーブル化するとき、ボビ
ンに巻いてモジュール化するとき或いはその他の実装を
するときに、この融着接続部の周辺の光ファイバに加わ
る応力が低減される。さらに、光ファイバの破断の危険
性が低減され、光ファイバを伝搬する光の損失の増大が
抑制される。また、この融着接続部を含む２本の光ファ
イバをボビンに巻くときに、この融着接続部を曲げるこ
とが容易である。また、モードフィールド径が互いに異
なる２本の光ファイバを融着接続したものであっても、
添加物拡散工程の際に第１の温度で加熱処理されて添加
物が拡散しているので、モードフィールド径の相違が小
さく、接続損失が小さい。
【図１】本実施形態に係る光ファイバ素子製造方法を説
明する工程図である。
明する工程図である。
【図２】本実施形態に係る光ファイバ素子製造方法にお
ける熱歪み除去工程を行う装置の構成図である。
ける熱歪み除去工程を行う装置の構成図である。
【図３】添加物拡散工程の際の各加熱温度について、熱
歪み除去工程の際の加熱温度と５０％破断強度との関係
を示すグラフである。
歪み除去工程の際の加熱温度と５０％破断強度との関係
を示すグラフである。
【図４】熱歪み除去工程の際の温度勾配と５０％破断強
度との関係を示すグラフである。
度との関係を示すグラフである。
１…光ファイバ素子、１０…光ファイバ、１１…ガラス
ファイバ、１２…樹脂、２０…光ファイバ、２１…ガラ
スファイバ、２２…樹脂、３０，４０…ファイバホル
ダ、５２…樹脂、６０…加熱源、７０…放射温度計、Ａ
…融着接続部。
ファイバ、１２…樹脂、２０…光ファイバ、２１…ガラ
スファイバ、２２…樹脂、３０，４０…ファイバホル
ダ、５２…樹脂、６０…加熱源、７０…放射温度計、Ａ
…融着接続部。
Claims (7)
- 【請求項１】 ２本の光ファイバの各端面が融着接続さ
れた融着接続部を有する光ファイバ素子の製造方法であ
って、 前記２本の光ファイバの各端面を加熱して融着し融着接
続部を形成する融着工程と、 ８００℃以上１５００℃以下の第１の温度で前記融着接
続部およびその周辺を加熱処理して、前記融着接続部お
よびその周辺において前記２本の光ファイバに添加され
ている添加物を拡散させる添加物拡散工程と、 前記添加物拡散工程の後に、５００℃以上１２００℃以
下であって前記第１の温度より低い第２の温度で前記融
着接続部およびその周辺を加熱処理して熱歪みを除去す
る熱歪み除去工程と、 を備えることを特徴とする光ファイバ素子製造方法。 - 【請求項２】 前記熱歪み除去工程においてアーク放電
により前記融着接続部およびその周辺を加熱処理するこ
とを特徴とする請求項１記載の光ファイバ素子製造方
法。 - 【請求項３】 前記熱歪み除去工程において可燃性ガス
および酸素ガスをバーナに供給して生成した火炎により
前記融着接続部およびその周辺を加熱処理することを特
徴とする請求項１記載の光ファイバ素子製造方法。 - 【請求項４】 前記熱歪み除去工程においてヒータによ
り前記融着接続部およびその周辺を加熱処理することを
特徴とする請求項１記載の光ファイバ素子製造方法。 - 【請求項５】 前記熱歪み除去工程において前記２本の
光ファイバの長手方向に相対的に加熱源を移動させなが
ら前記融着接続部およびその周辺を加熱処理することを
特徴とする請求項１記載の光ファイバ素子製造方法。 - 【請求項６】 前記熱歪み除去工程において前記２本の
光ファイバの長手方向の温度勾配が５００℃／ｍｍ以下
であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ素子
製造方法。 - 【請求項７】 請求項１記載の光ファイバ素子製造方法
により製造されたことを特徴とする光ファイバ素子。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2000136271A JP2001318262A (ja) | 2000-05-09 | 2000-05-09 | 光ファイバ素子製造方法および光ファイバ素子 |
| US09/845,495 US6550985B2 (en) | 2000-05-09 | 2001-05-01 | Method of splicing two optical fibers |
| AU43729/01A AU775675B2 (en) | 2000-05-09 | 2001-05-04 | Method of splicing two optical fibers |
| EP01111104A EP1154296A3 (en) | 2000-05-09 | 2001-05-08 | Method of fabricating optical fiber fusion splice and optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000136271A JP2001318262A (ja) | 2000-05-09 | 2000-05-09 | 光ファイバ素子製造方法および光ファイバ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001318262A true JP2001318262A (ja) | 2001-11-16 |
Family
ID=18644240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000136271A Pending JP2001318262A (ja) | 2000-05-09 | 2000-05-09 | 光ファイバ素子製造方法および光ファイバ素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6550985B2 (ja) |
| EP (1) | EP1154296A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001318262A (ja) |
| AU (1) | AU775675B2 (ja) |
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| JP2002202429A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ接続方法および光伝送路 |
| EP1376172A1 (en) * | 2001-03-29 | 2004-01-02 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Method for connecting optical fibers of different types |
| AU782604B2 (en) * | 2001-05-22 | 2005-08-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for fusion splicing optical fibers and apparatus for heating spliced part by arc |
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| US6811329B2 (en) * | 2002-12-12 | 2004-11-02 | Fitel Usa Corp. | Systems and methods for monitoring pre-splice heat treatment of optical fibers |
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| CA2963902C (en) * | 2016-04-08 | 2024-04-16 | Belden Canada Inc. | Fiber optic connector |
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| WO2019146713A1 (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法および光ファイバ |
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| US11841535B2 (en) | 2018-07-06 | 2023-12-12 | O'fiberty Technologies Inc. | Method of fusion splicing optical fibers with lasers |
| US20240209731A1 (en) * | 2022-12-26 | 2024-06-27 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Nested Splice Tubes for Integrating Spoolable Gauges with Downhole Cables |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5778512A (en) * | 1980-11-05 | 1982-05-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Connecting method of optical fiber |
| DE3638861A1 (de) * | 1986-11-14 | 1988-05-19 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung einer unloesbaren verbindung bei lichtleitfasern |
| GB8810286D0 (en) * | 1988-04-29 | 1988-06-02 | British Telecomm | Connecting optical waveguides |
| US4954152A (en) * | 1988-12-19 | 1990-09-04 | Hughes Aircraft Company | High strength optical fiber splice |
| US4957343A (en) * | 1989-10-30 | 1990-09-18 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Method for splicing optical fibers having a plastic clad layer and an optical fiber suited for carrying out the method |
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-
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- 2000-05-09 JP JP2000136271A patent/JP2001318262A/ja active Pending
-
2001
- 2001-05-01 US US09/845,495 patent/US6550985B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-04 AU AU43729/01A patent/AU775675B2/en not_active Ceased
- 2001-05-08 EP EP01111104A patent/EP1154296A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
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