JP2002148468A - フォトニッククリスタルファイバの融着方法 - Google Patents
フォトニッククリスタルファイバの融着方法Info
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォトニッククリスタルファイバの多孔部の
構造を壊すことなく確実に融着する。 【解決手段】 少なくとも一方が、ファイバの中心軸方
向に延びる多数の細孔１２ａが結晶状に配列された多孔
部１２と、多孔部の中心に中実状又は中空状に形成され
たコア部１１とを有するフォトニッククリスタルファイ
バ１である一対のファイバの端部同士を融着させる際
に、端部を加熱する加熱温度を、細孔１２ａを形成する
材料の軟化温度との温度差が５００℃以下にすると共
に、温度差（℃）と加熱時間（ｓｅｃ）との積の値を５
０以上２０００以下にして融着する。
構造を壊すことなく確実に融着する。 【解決手段】 少なくとも一方が、ファイバの中心軸方
向に延びる多数の細孔１２ａが結晶状に配列された多孔
部１２と、多孔部の中心に中実状又は中空状に形成され
たコア部１１とを有するフォトニッククリスタルファイ
バ１である一対のファイバの端部同士を融着させる際
に、端部を加熱する加熱温度を、細孔１２ａを形成する
材料の軟化温度との温度差が５００℃以下にすると共
に、温度差（℃）と加熱時間（ｓｅｃ）との積の値を５
０以上２０００以下にして融着する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトニッククリ
スタルファイバ同士、又はフォトニッククリスタルファ
イバと通常の光ファイバとの融着方法に関する。
スタルファイバ同士、又はフォトニッククリスタルファ
イバと通常の光ファイバとの融着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コア及びクラッドからなる通常の
光ファイバでは得ることのできない大きな波長分散を発
現するものとしてフォトニッククリスタルファイバが注
目されつつある。このものは、ファイバの中心軸方向に
延びる多数の細孔が結晶状に配列された多孔部と、該多
孔部の中心に中実状又は中空状に形成されたコア部とを
備えている。
光ファイバでは得ることのできない大きな波長分散を発
現するものとしてフォトニッククリスタルファイバが注
目されつつある。このものは、ファイバの中心軸方向に
延びる多数の細孔が結晶状に配列された多孔部と、該多
孔部の中心に中実状又は中空状に形成されたコア部とを
備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常の光フ
ァイバの端部同士を融着する際には予加熱融着方法が一
般的に用いられている。
ァイバの端部同士を融着する際には予加熱融着方法が一
般的に用いられている。
【０００４】この予加熱融着方法は、次の手順で行われ
る。つまり、一対の光ファイバにおけるコア部の位置を
互いに一致させてその端部同士を互いに相対向させた状
態にする。次いで、上記端部同士を突き合わせる前に放
電によって上記端部を流動性が生じる程度にまで加熱溶
融して各端部の成形を行う。そして、上記一対のファイ
バの端部同士を突き合わせた上で、再び放電によって接
続部分を加熱溶融し上記一対の光ファイバの端部を融着
する。
る。つまり、一対の光ファイバにおけるコア部の位置を
互いに一致させてその端部同士を互いに相対向させた状
態にする。次いで、上記端部同士を突き合わせる前に放
電によって上記端部を流動性が生じる程度にまで加熱溶
融して各端部の成形を行う。そして、上記一対のファイ
バの端部同士を突き合わせた上で、再び放電によって接
続部分を加熱溶融し上記一対の光ファイバの端部を融着
する。
【０００５】ところが、例えば一対のフォトニッククリ
スタルファイバの端部同士又はフォトニッククリスタル
ファイバと通常の光ファイバの端部同士の融着に、上記
予加熱融着方法を適用すると、ファイバの端部が加熱さ
れる温度である加熱温度が極めて高温であるため、上記
フォトニッククリスタルファイバに形成された多数の細
孔が塞がれてしまったり、上記細孔の結晶状配列が崩壊
してしまったりする虞がある。このように上記ファイバ
の融着部において多孔部の構造が壊れてしまうと、フォ
トニッククリスタルファイバとして設計されていたバン
ドギャップ構造が失われ、正常に伝送が行われなくなっ
たり、融着部における接続損失が大きくなったりする等
の不都合が生じる虞がある。
スタルファイバの端部同士又はフォトニッククリスタル
ファイバと通常の光ファイバの端部同士の融着に、上記
予加熱融着方法を適用すると、ファイバの端部が加熱さ
れる温度である加熱温度が極めて高温であるため、上記
フォトニッククリスタルファイバに形成された多数の細
孔が塞がれてしまったり、上記細孔の結晶状配列が崩壊
してしまったりする虞がある。このように上記ファイバ
の融着部において多孔部の構造が壊れてしまうと、フォ
トニッククリスタルファイバとして設計されていたバン
ドギャップ構造が失われ、正常に伝送が行われなくなっ
たり、融着部における接続損失が大きくなったりする等
の不都合が生じる虞がある。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、フォトニック
クリスタルファイバの多孔部の構造を壊すことなく確実
に融着させることにある。
たものであり、その目的とするところは、フォトニック
クリスタルファイバの多孔部の構造を壊すことなく確実
に融着させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ファイバの端部の加熱温度及び加熱時間
を調整することによって、フォトニッククリスタルファ
イバの多孔部の構造を壊すことなく確実に融着すること
とした。
に、本発明は、ファイバの端部の加熱温度及び加熱時間
を調整することによって、フォトニッククリスタルファ
イバの多孔部の構造を壊すことなく確実に融着すること
とした。
【０００８】具体的に、請求項１記載の発明は、一対の
ファイバの内の少なくとも一方が、ファイバの中心軸方
向に延びる多数の細孔が結晶状に配列された多孔部と該
多孔部の中心に中実状又は中空状に形成されたコア部と
を有するフォトニッククリスタルファイバである該一対
のファイバの端部同士を加熱融着させるフォトニックク
リスタルファイバの融着方法を対象とする。
ファイバの内の少なくとも一方が、ファイバの中心軸方
向に延びる多数の細孔が結晶状に配列された多孔部と該
多孔部の中心に中実状又は中空状に形成されたコア部と
を有するフォトニッククリスタルファイバである該一対
のファイバの端部同士を加熱融着させるフォトニックク
リスタルファイバの融着方法を対象とする。
【０００９】そして、上記ファイバの端部の加熱温度
を、上記細孔を形成する材料の軟化温度との温度差が５
００℃以下になるように設定することを特定事項とする
ものである。
を、上記細孔を形成する材料の軟化温度との温度差が５
００℃以下になるように設定することを特定事項とする
ものである。
【００１０】ここで、上記フォトニッククリスタルファ
イバの細孔を形成する材料としては、例えば石英（Ｓｉ
Ｏ2）としてもよい。
イバの細孔を形成する材料としては、例えば石英（Ｓｉ
Ｏ2）としてもよい。
【００１１】請求項１記載の発明によると、細孔を形成
する材料の軟化温度と加熱温度との温度差が比較的小さ
いため、該加熱温度でファイバの端部を加熱しても流動
化が生じない。このため、フォトニッククリスタルファ
イバの細孔を潰したり、該細孔の結晶状配列を崩壊させ
たりすること等の多孔部の構造の破壊が回避されると共
に、ファイバの端部同士を確実に融着することが可能に
なる。
する材料の軟化温度と加熱温度との温度差が比較的小さ
いため、該加熱温度でファイバの端部を加熱しても流動
化が生じない。このため、フォトニッククリスタルファ
イバの細孔を潰したり、該細孔の結晶状配列を崩壊させ
たりすること等の多孔部の構造の破壊が回避されると共
に、ファイバの端部同士を確実に融着することが可能に
なる。
【００１２】ここで、上記加熱温度と軟化温度との温度
差は、請求項１記載の如く５００℃以下が好ましく、よ
り好ましくは４００℃以下である。そして、上記温度差
を３００℃以下とすれば、多孔部の構造の破壊をより確
実に防止しつつ、ファイバの端部を確実に融着すること
が可能になる。
差は、請求項１記載の如く５００℃以下が好ましく、よ
り好ましくは４００℃以下である。そして、上記温度差
を３００℃以下とすれば、多孔部の構造の破壊をより確
実に防止しつつ、ファイバの端部を確実に融着すること
が可能になる。
【００１３】そして、請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明において、ファイバの端部の加熱時間（単
位：ｓｅｃ）と、温度差（加熱温度と軟化温度との温度
差（単位：℃））との積の値を５０以上２０００以下と
なるように設定することを特定事項とするものである。
記載の発明において、ファイバの端部の加熱時間（単
位：ｓｅｃ）と、温度差（加熱温度と軟化温度との温度
差（単位：℃））との積の値を５０以上２０００以下と
なるように設定することを特定事項とするものである。
【００１４】すなわち、温度差が大きいときは加熱時間
を短くする一方、温度差が小さいときは加熱時間を長く
するのがよい。これにより、多孔部の構造を破壊するこ
となく、ファイバの端部同士をより一層確実に融着する
ことが可能になる。
を短くする一方、温度差が小さいときは加熱時間を長く
するのがよい。これにより、多孔部の構造を破壊するこ
となく、ファイバの端部同士をより一層確実に融着する
ことが可能になる。
【００１５】尚、上記積の値は、細孔を構成する材料に
応じて上記の範囲で調整するのがよい。
応じて上記の範囲で調整するのがよい。
【００１６】このような融着を行う際のファイバの端部
の加熱は、請求項３記載の如く、電気抵抗発熱体によっ
て行うのがよい。
の加熱は、請求項３記載の如く、電気抵抗発熱体によっ
て行うのがよい。
【００１７】請求項３記載の発明によると、加熱温度の
制御が容易になると共に、ファイバ端部を緩やかにかつ
比較的低温で加熱することが可能になる。その結果、フ
ォトニッククリスタルファイバの多孔部の構造を破壊す
ることなく、ファイバの端部同士をより確実に融着する
ことが可能になる。
制御が容易になると共に、ファイバ端部を緩やかにかつ
比較的低温で加熱することが可能になる。その結果、フ
ォトニッククリスタルファイバの多孔部の構造を破壊す
ることなく、ファイバの端部同士をより確実に融着する
ことが可能になる。
【００１８】また、請求項４記載の如く、ファイバの端
部の加熱を、放電によって行ってもよい。
部の加熱を、放電によって行ってもよい。
【００１９】請求項５記載の発明は、一対のファイバの
双方がフォトニッククリスタルファイバである場合に適
した方法であり、具体的には、上記一対のフォトニック
クリスタルファイバの端部同士を、その細孔の位置を互
いに一致させた状態で融着することを特定事項とするも
のである。
双方がフォトニッククリスタルファイバである場合に適
した方法であり、具体的には、上記一対のフォトニック
クリスタルファイバの端部同士を、その細孔の位置を互
いに一致させた状態で融着することを特定事項とするも
のである。
【００２０】すなわち、フォトニッククリスタルファイ
バの端部同士を接続する際には、該一対のフォトニック
クリスタルファイバのコア部の位置を互いに一致させる
のに加えて、上記一対のフォトニッククリスタルファイ
バの細孔の位置を互いに一致させた上で端部同士を融着
するようにするのがよい。
バの端部同士を接続する際には、該一対のフォトニック
クリスタルファイバのコア部の位置を互いに一致させる
のに加えて、上記一対のフォトニッククリスタルファイ
バの細孔の位置を互いに一致させた上で端部同士を融着
するようにするのがよい。
【００２１】これにより、融着された接続部の断面にお
ける電界分布（電磁界分布）が互いに一致し、接続損失
の低減化等が図られると共に、接続端面における中実部
分（細孔以外の部分）の全てが融着されることになり、
機械的な強度の向上も図られる。
ける電界分布（電磁界分布）が互いに一致し、接続損失
の低減化等が図られると共に、接続端面における中実部
分（細孔以外の部分）の全てが融着されることになり、
機械的な強度の向上も図られる。
【００２２】この細孔の位置を互いに一致させた状態で
融着する方法としては、例えば請求項６記載の如く、多
孔部が断面略６角形状を有している場合、一対のフォト
ニッククリスタルファイバの端部同士を、上記多孔部の
６角形状を観察しながら上記フォトニッククリスタルフ
ァイバを中心軸回りに回転させることによって、上記略
６角形状の多孔部の向きを互いに一致させた状態で融着
してもよい。
融着する方法としては、例えば請求項６記載の如く、多
孔部が断面略６角形状を有している場合、一対のフォト
ニッククリスタルファイバの端部同士を、上記多孔部の
６角形状を観察しながら上記フォトニッククリスタルフ
ァイバを中心軸回りに回転させることによって、上記略
６角形状の多孔部の向きを互いに一致させた状態で融着
してもよい。
【００２３】このように多孔部の形状を観察することに
よって、コア部の位置及び細孔の位置を互いに一致させ
ることが容易になる。
よって、コア部の位置及び細孔の位置を互いに一致させ
ることが容易になる。
【００２４】上記請求項５又は請求項６記載の発明に対
し、一対のファイバの内の一方がフォトニッククリスタ
ルファイバであって、他方がモードフィールド径が長手
方向に変化した単一モード光ファイバである場合には、
例えば請求項７記載の如く、上記一対のファイバの端部
同士を、上記光ファイバの端部におけるモードフィール
ド径が上記フォトニッククリスタルファイバのモードフ
ィールド径に略一致するように融着するのがよい。
し、一対のファイバの内の一方がフォトニッククリスタ
ルファイバであって、他方がモードフィールド径が長手
方向に変化した単一モード光ファイバである場合には、
例えば請求項７記載の如く、上記一対のファイバの端部
同士を、上記光ファイバの端部におけるモードフィール
ド径が上記フォトニッククリスタルファイバのモードフ
ィールド径に略一致するように融着するのがよい。
【００２５】このように融着端部におけるモードフィー
ルド径を互いに略一致させることで、接続損失の低減化
等が図られる。
ルド径を互いに略一致させることで、接続損失の低減化
等が図られる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるフ
ォトニッククリスタルファイバの融着方法によれば、加
熱温度を比較的低温にすることによって、多孔部の構造
を破壊させることなく、フォトニッククリスタルファイ
バ同士又はフォトニッククリスタルファイバと通常の光
ファイバとを確実に融着することができる。
ォトニッククリスタルファイバの融着方法によれば、加
熱温度を比較的低温にすることによって、多孔部の構造
を破壊させることなく、フォトニッククリスタルファイ
バ同士又はフォトニッククリスタルファイバと通常の光
ファイバとを確実に融着することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。
基いて説明する。
【００２８】図１は、本発明の実施形態に係るフォトニ
ッククリスタルファイバ１を示し、該フォトニッククリ
スタルファイバ１は、ファイバ中心を長手方向に延びか
つ中実状に形成されたコア部１１と、該コア部１１の外
周部を囲むように設けられ、該コア部に沿って延びる多
数の細孔１２ａを有する多孔部１２と、これらを被覆す
るように設けられたサポート部１３とを備えている。
ッククリスタルファイバ１を示し、該フォトニッククリ
スタルファイバ１は、ファイバ中心を長手方向に延びか
つ中実状に形成されたコア部１１と、該コア部１１の外
周部を囲むように設けられ、該コア部に沿って延びる多
数の細孔１２ａを有する多孔部１２と、これらを被覆す
るように設けられたサポート部１３とを備えている。
【００２９】上記フォトニッククリスタルファイバ１の
製造方法を図２により説明する。
製造方法を図２により説明する。
【００３０】すなわち、ＳｉＯ2製の円柱体の中心部に
断面正６角形の孔２ａを中心軸に沿って設けたサポート
管２と、互いに同一径を有する複数本の円筒状のＳｉＯ
2製キャピラリ３と、これらキャピラリ３と同一径を有
する１本の円柱状のＳｉＯ2製コア部材４とを準備す
る。
断面正６角形の孔２ａを中心軸に沿って設けたサポート
管２と、互いに同一径を有する複数本の円筒状のＳｉＯ
2製キャピラリ３と、これらキャピラリ３と同一径を有
する１本の円柱状のＳｉＯ2製コア部材４とを準備す
る。
【００３１】そして、上記キャピラリ３を上記サポート
管２の正６角形状孔２ａ内に充填していく。このとき、
この正６角形状孔２ａの内壁における一つの面に対して
キャピラリ３を並列に並べるようにして第１層を形成
し、該形成された第１層における相隣接する一対のキャ
ピラリ３，３の間に新たなキャピラリ３を載置していく
ようにして、続く第２層を形成する。このようなキャピ
ラリ管の載置を繰り返すことによって上記正６角形状孔
２ａ内にキャピラリ３を結晶状に配列させて充填する
が、上記正６角形状孔２ａの中心位置には、キャピラリ
３ではなくてコア部材４を配置しておく。
管２の正６角形状孔２ａ内に充填していく。このとき、
この正６角形状孔２ａの内壁における一つの面に対して
キャピラリ３を並列に並べるようにして第１層を形成
し、該形成された第１層における相隣接する一対のキャ
ピラリ３，３の間に新たなキャピラリ３を載置していく
ようにして、続く第２層を形成する。このようなキャピ
ラリ管の載置を繰り返すことによって上記正６角形状孔
２ａ内にキャピラリ３を結晶状に配列させて充填する
が、上記正６角形状孔２ａの中心位置には、キャピラリ
３ではなくてコア部材４を配置しておく。
【００３２】以上の工程により、サポート管２内にキャ
ピラリ３が結晶状に配列した状態で充填されかつその中
心位置にコア部材４が配置されたフォトニッククリスタ
ルファイバのプリフォーム５が完成する。
ピラリ３が結晶状に配列した状態で充填されかつその中
心位置にコア部材４が配置されたフォトニッククリスタ
ルファイバのプリフォーム５が完成する。
【００３３】上記プリフォーム５は、線引き炉内で加熱
した後に延伸する線引き加工を施して細径化（ファイバ
化）する。この線引き加工の際に隣接するキャピラリ
３，３同士、上記キャピラリ３とサポート管２、及びキ
ャピラリ３とコア部材４とは互いに融着して一体化され
る。その結果、図１に示すように、ファイバ中心を長手
方向に延びかつ中実に形成されたコア部１１と、該コア
部１１を囲むように上記コア部１１に沿って延びる多数
の細孔１２ａ結晶状に配列して設けられた多孔部１２
と、これらを被覆するサポート部１３とを備えたフォト
ニッククリスタルファイバ１が完成する。
した後に延伸する線引き加工を施して細径化（ファイバ
化）する。この線引き加工の際に隣接するキャピラリ
３，３同士、上記キャピラリ３とサポート管２、及びキ
ャピラリ３とコア部材４とは互いに融着して一体化され
る。その結果、図１に示すように、ファイバ中心を長手
方向に延びかつ中実に形成されたコア部１１と、該コア
部１１を囲むように上記コア部１１に沿って延びる多数
の細孔１２ａ結晶状に配列して設けられた多孔部１２
と、これらを被覆するサポート部１３とを備えたフォト
ニッククリスタルファイバ１が完成する。
【００３４】尚、上記フォトニッククリスタルファイバ
の製造方法としては、上記に限るものではない。
の製造方法としては、上記に限るものではない。
【００３５】次に、上記フォトニッククリスタルファイ
バ１の端部同士の融着方法について説明しつつ、実施形
態の作用・効果について説明する。
バ１の端部同士の融着方法について説明しつつ、実施形
態の作用・効果について説明する。
【００３６】図３は、上記一対のフォトニッククリスタ
ルファイバ１，１の端部同士を融着させる抵抗融着装置
６を示していて、このものは、略Ω状の電気抵抗発熱体
６１と、該発熱体６１を挟んだ両側に配設された一対の
ファイバガイド６２，６２とを備えている。
ルファイバ１，１の端部同士を融着させる抵抗融着装置
６を示していて、このものは、略Ω状の電気抵抗発熱体
６１と、該発熱体６１を挟んだ両側に配設された一対の
ファイバガイド６２，６２とを備えている。
【００３７】まず、各フォトニッククリスタルファイバ
１を各ファイバガイド６２に形成されたＶ溝６２ａ内に
載置する。
１を各ファイバガイド６２に形成されたＶ溝６２ａ内に
載置する。
【００３８】そして、例えば通常の光ファイバ同士の融
着の際にコアの位置合わせのために行われるコア直視法
によって、上記フォトニッククリスタルファイバ１のコ
ア部１１の位置合わせ及び細孔１２ａの位置合わせを行
う。すなわち、上記フォトニッククリスタルファイバ１
に対して中心軸方向に直交する方向から光をあてること
によってコア部１１及び細孔１２ａの位置を確認しなが
ら、上記フォトニッククリスタルファイバ１を中心軸周
りに回転させることによって、上記一対のフォトニック
クリスタルファイバ１，１のコア部１１，１１の位置を
互いに一致させると共に、細孔１２ａ，１２ａの位置を
互いに一致させる。
着の際にコアの位置合わせのために行われるコア直視法
によって、上記フォトニッククリスタルファイバ１のコ
ア部１１の位置合わせ及び細孔１２ａの位置合わせを行
う。すなわち、上記フォトニッククリスタルファイバ１
に対して中心軸方向に直交する方向から光をあてること
によってコア部１１及び細孔１２ａの位置を確認しなが
ら、上記フォトニッククリスタルファイバ１を中心軸周
りに回転させることによって、上記一対のフォトニック
クリスタルファイバ１，１のコア部１１，１１の位置を
互いに一致させると共に、細孔１２ａ，１２ａの位置を
互いに一致させる。
【００３９】尚、上記フォトニッククリスタルファイバ
１，１のコア部１１，１１の位置合わせは、例えば次の
ようにしてもよい。
１，１のコア部１１，１１の位置合わせは、例えば次の
ようにしてもよい。
【００４０】すなわち、上記と同様に、フォトニックク
リスタルファイバ１に対して中心軸方向に直交する方向
から光をあてることによって、断面正６角形状の多孔部
１２の像を観察し、上記フォトニッククリスタルファイ
バ１を中心軸回りに回転させることによって、上記多孔
部１２の向きを互いに一致させ、さらに、コア部１１，
１１の位置を互いに一致させてもよい。
リスタルファイバ１に対して中心軸方向に直交する方向
から光をあてることによって、断面正６角形状の多孔部
１２の像を観察し、上記フォトニッククリスタルファイ
バ１を中心軸回りに回転させることによって、上記多孔
部１２の向きを互いに一致させ、さらに、コア部１１，
１１の位置を互いに一致させてもよい。
【００４１】また、上記コア部１１，１１の位置合わせ
は、上記コア直視法の他に、通常の光ファイバの融着に
用いられているパワーモニター法を用いてもよい。
は、上記コア直視法の他に、通常の光ファイバの融着に
用いられているパワーモニター法を用いてもよい。
【００４２】こうしてコア部１１，１１の位置及び細孔
１２ａ，１２ａの位置が互いに一致すれば、上記一対の
フォトニッククリスタルファイバ１，１を中心軸方向に
移動させて上記発熱体６１の位置でその端部同士を突き
合わせた状態にする。
１２ａ，１２ａの位置が互いに一致すれば、上記一対の
フォトニッククリスタルファイバ１，１を中心軸方向に
移動させて上記発熱体６１の位置でその端部同士を突き
合わせた状態にする。
【００４３】そして、この状態で上記発熱体６１を通電
することによって、上記一対のフォトニッククリスタル
ファイバ１，１の端部を加熱し、その端部を軟化させて
両者１，１を融着させる。
することによって、上記一対のフォトニッククリスタル
ファイバ１，１の端部を加熱し、その端部を軟化させて
両者１，１を融着させる。
【００４４】このとき、上記加熱温度は、ＳｉＯ2の軟
化温度との温度差が５００℃以下であるのがよく、この
ようにすれば、フォトニッククリスタルファイバ１の細
孔１２ａを潰したり、細孔１２ａの結晶構造を破壊させ
たりすることなく、融着を行うことができる。
化温度との温度差が５００℃以下であるのがよく、この
ようにすれば、フォトニッククリスタルファイバ１の細
孔１２ａを潰したり、細孔１２ａの結晶構造を破壊させ
たりすることなく、融着を行うことができる。
【００４５】上記温度差としては、より好ましくは４０
０℃以下とすればよく、上記温度差を３００℃以下とす
れば、フォトニッククリスタルファイバ１の上記多孔部
１２の構造の破壊を確実に回避しつつ、端部同士の融着
を確実に行うことができる。
０℃以下とすればよく、上記温度差を３００℃以下とす
れば、フォトニッククリスタルファイバ１の上記多孔部
１２の構造の破壊を確実に回避しつつ、端部同士の融着
を確実に行うことができる。
【００４６】尚、上記加熱温度は、例えば電気抵抗発熱
体６１の電力値から検知してもよいし、ファイバ端部の
色温度で検知してもよい。
体６１の電力値から検知してもよいし、ファイバ端部の
色温度で検知してもよい。
【００４７】また、上記温度差と加熱時間との関係は、
該温度差が大きい程加熱時間を短くするのがよく、例え
ば図４に示すように、上記加熱温度をＴｈ（単位：
℃）、ＳｉＯ2の軟化温度をＴｃ（単位：℃）とし、加
熱時間をＴｉｍｅ（単位：ｓｅｃ）としたときに、 ５０≦（Ｔｈ−Ｔｃ）×Ｔｉｍｅ≦２０００ となるようにするのがよい。
該温度差が大きい程加熱時間を短くするのがよく、例え
ば図４に示すように、上記加熱温度をＴｈ（単位：
℃）、ＳｉＯ2の軟化温度をＴｃ（単位：℃）とし、加
熱時間をＴｉｍｅ（単位：ｓｅｃ）としたときに、 ５０≦（Ｔｈ−Ｔｃ）×Ｔｉｍｅ≦２０００ となるようにするのがよい。
【００４８】このようにすれば、多孔部１２の構造を破
壊することなく、フォトニッククリスタルファイバ１の
端部同士をより一層確実に融着することができる。
壊することなく、フォトニッククリスタルファイバ１の
端部同士をより一層確実に融着することができる。
【００４９】尚、上記積の値（（Ｔｈ−Ｔｃ）×Ｔｉｍ
ｅ）は、細孔１２ａを構成する材料に応じて上記の範囲
で調整するのがよい。
ｅ）は、細孔１２ａを構成する材料に応じて上記の範囲
で調整するのがよい。
【００５０】また、フォトニッククリスタルファイバ
１，１の端部同士の融着に抵抗融着装置６を用いること
によって、加熱温度の制御が容易になると共に上記端部
の温度上昇が緩やかになりかつ該端部を比較的低温で加
熱することができる。その結果、多孔部１２の構造を崩
壊させることなく、フォトニッククリスタルファイバ
１，１の端部同士を確実に融着することができる。
１，１の端部同士の融着に抵抗融着装置６を用いること
によって、加熱温度の制御が容易になると共に上記端部
の温度上昇が緩やかになりかつ該端部を比較的低温で加
熱することができる。その結果、多孔部１２の構造を崩
壊させることなく、フォトニッククリスタルファイバ
１，１の端部同士を確実に融着することができる。
【００５１】また、一対のフォトニッククリスタルファ
イバ１，１のコア部１１，１１及び細孔１２ａ，１２ａ
の位置を互いに一致させた上で、上記フォトニッククリ
スタルファイバ１，１の端部同士を融着することによっ
て、融着部の断面における電界分布（電磁界分布）が互
いに一致し、接続損失の低減化等を図ることができると
共に、接続端面における中実部分（細孔１２ａを除く多
孔部１２、コア部１１及びサポート部１３）の全てが融
着されることになり、機械的な強度の向上を図ることが
できる。
イバ１，１のコア部１１，１１及び細孔１２ａ，１２ａ
の位置を互いに一致させた上で、上記フォトニッククリ
スタルファイバ１，１の端部同士を融着することによっ
て、融着部の断面における電界分布（電磁界分布）が互
いに一致し、接続損失の低減化等を図ることができると
共に、接続端面における中実部分（細孔１２ａを除く多
孔部１２、コア部１１及びサポート部１３）の全てが融
着されることになり、機械的な強度の向上を図ることが
できる。
【００５２】尚、上記実施形態では、フォトニッククリ
スタルファイバ１，１の端部同士の融着について説明し
たが、これに限らず、フォトニッククリスタルファイバ
１と、コア及びクラッドを有する通常の光ファイバとの
融着の際にも本実施形態に係る融着方法を適用してもよ
い。この場合も、フォトニッククリスタルファイバ１の
多孔部の構造を破壊することなく、上記フォトニックク
リスタルファイバ１と通常の光ファイバとの融着を確実
に行うことができる。
スタルファイバ１，１の端部同士の融着について説明し
たが、これに限らず、フォトニッククリスタルファイバ
１と、コア及びクラッドを有する通常の光ファイバとの
融着の際にも本実施形態に係る融着方法を適用してもよ
い。この場合も、フォトニッククリスタルファイバ１の
多孔部の構造を破壊することなく、上記フォトニックク
リスタルファイバ１と通常の光ファイバとの融着を確実
に行うことができる。
【００５３】このように、フォトニッククリスタルファ
イバ１と、通常の光ファイバとの融着の際も、上記コア
直視法又はパワーモニター法によって、両ファイバの軸
合わせを確実に行うことができる。
イバ１と、通常の光ファイバとの融着の際も、上記コア
直視法又はパワーモニター法によって、両ファイバの軸
合わせを確実に行うことができる。
【００５４】また、フォトニッククリスタルファイバ１
と、通常の光ファイバ（特に、モードフィールド径が長
手方向に変化した単一モード光ファイバ）との融着の場
合は、上記一対のファイバの端部同士を、上記光ファイ
バの端部におけるモードフィールド径が上記フォトニッ
ククリスタルファイバ１のモードフィールド径に略一致
するように融着するのがよい。このようにすれば、接続
損失の低減化を図ることができる。
と、通常の光ファイバ（特に、モードフィールド径が長
手方向に変化した単一モード光ファイバ）との融着の場
合は、上記一対のファイバの端部同士を、上記光ファイ
バの端部におけるモードフィールド径が上記フォトニッ
ククリスタルファイバ１のモードフィールド径に略一致
するように融着するのがよい。このようにすれば、接続
損失の低減化を図ることができる。
【００５５】＜他の実施形態＞上記実施形態では、フォ
トニッククリスタルファイバ１のコア部１１を中実状と
したが、上記コア部１１は中空状であってもよい。コア
部１１が中空状に形成されたフォトニッククリスタルフ
ァイバを製造するには、そのプリフォームを製造する際
に、コア部材４を配置しないで空隙とし、キャピラリ３
のみをサポート管２の正６角形状孔２ａ内に充填するよ
うにしてもよいし、キャピラリ３及びコア部材４を上記
正６角形状孔２ａ内に充填した後に上記コア部材４のみ
を正６角形状孔２ａ内から抜いて空隙を形成するように
してもよい。
トニッククリスタルファイバ１のコア部１１を中実状と
したが、上記コア部１１は中空状であってもよい。コア
部１１が中空状に形成されたフォトニッククリスタルフ
ァイバを製造するには、そのプリフォームを製造する際
に、コア部材４を配置しないで空隙とし、キャピラリ３
のみをサポート管２の正６角形状孔２ａ内に充填するよ
うにしてもよいし、キャピラリ３及びコア部材４を上記
正６角形状孔２ａ内に充填した後に上記コア部材４のみ
を正６角形状孔２ａ内から抜いて空隙を形成するように
してもよい。
【００５６】また、上記実施形態では、電気抵抗発熱体
６１によって、フォトニッククリスタルファイバ１，１
の端部を加熱するようにしているが、これに限らず、加
熱温度が、上記細孔１２ａを形成する材料の軟化温度と
の温度差が５００℃以下になるように設定すると共に、
５０≦（Ｔｈ−Ｔｃ）×Ｔｉｍｅ≦２０００を満たすの
であれば、放電によってフォトニッククリスタルファイ
バ１，１の端部を加熱してもよい。
６１によって、フォトニッククリスタルファイバ１，１
の端部を加熱するようにしているが、これに限らず、加
熱温度が、上記細孔１２ａを形成する材料の軟化温度と
の温度差が５００℃以下になるように設定すると共に、
５０≦（Ｔｈ−Ｔｃ）×Ｔｉｍｅ≦２０００を満たすの
であれば、放電によってフォトニッククリスタルファイ
バ１，１の端部を加熱してもよい。
【００５７】さらに、コア部１１及び細孔１２ａの位置
合わせを容易にするには、例えば図５に示すように、フ
ォトニッククリスタルファイバ１のサポート部１３にマ
ーカー１３ａ，１３ａを設けてもよい。つまり、例えば
サポート部１３における多孔部１２′を挟んだ両側位置
に、上記フォトニッククリスタルファイバ１の長手方向
に延びるようにマーカー１３ａ，１３ａを設け、コア部
１１及び細孔１２ａの位置合わせを、このマーカー１３
ａ，１３ａの像を観察することによって行うようにして
もよい。このマーカー１３ａは、空隙、又はサポート部
１３とは屈折率が異なるものとすればよい。これは特
に、融着させるフォトニッククリスタルファイバ１が、
多孔部１２′が断面略円形状に形成されたフォトニック
クリスタルファイバ１である場合に有効である。
合わせを容易にするには、例えば図５に示すように、フ
ォトニッククリスタルファイバ１のサポート部１３にマ
ーカー１３ａ，１３ａを設けてもよい。つまり、例えば
サポート部１３における多孔部１２′を挟んだ両側位置
に、上記フォトニッククリスタルファイバ１の長手方向
に延びるようにマーカー１３ａ，１３ａを設け、コア部
１１及び細孔１２ａの位置合わせを、このマーカー１３
ａ，１３ａの像を観察することによって行うようにして
もよい。このマーカー１３ａは、空隙、又はサポート部
１３とは屈折率が異なるものとすればよい。これは特
に、融着させるフォトニッククリスタルファイバ１が、
多孔部１２′が断面略円形状に形成されたフォトニック
クリスタルファイバ１である場合に有効である。
【図１】フォトニッククリスタルファイバを示す斜視図
である。
である。
【図２】フォトニッククリスタルファイバのプリフォー
ムを示す断面図である。
ムを示す断面図である。
【図３】抵抗融着装置を示す斜視図である。
【図４】加熱温度と軟化温度との温度差に対する加熱時
間の関係を示す斜視図である。
間の関係を示す斜視図である。
【図５】マーカーを設けたフォトニッククリスタルファ
イバを示す断面図である。
イバを示す断面図である。
１ フォトニッククリスタルファイバ ２ サポート管 ３ キャピラリ ４ コア部材 ５ プリフォーム ６ 抵抗融着装置 １１ コア部 １２，１２′ 多孔部 １３ サポート部 ６１ 電気抵抗発熱体 ６２ ファイバガイド ２ａ 正６角形状孔（プリフォーム） １２ａ 細孔 ６２ａ Ｖ溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼田 実 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 小柳 繁樹 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 田中 正俊 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 中沢 正隆 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 久保田 寛和 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 川西 悟基 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2H036 MA12 MA13 MA17 NA09 2H050 AB04Z AC62
Claims (7)
- 【請求項１】 一対のファイバの内の少なくとも一方
が、ファイバの中心軸方向に延びる多数の細孔が結晶状
に配列された多孔部と該多孔部の中心に中実状又は中空
状に形成されたコア部とを有するフォトニッククリスタ
ルファイバである該一対のファイバの端部同士を加熱融
着させるフォトニッククリスタルファイバの融着方法で
あって、 上記ファイバの端部の加熱温度を、上記細孔を形成する
材料の軟化温度との温度差が５００℃以下になるように
設定することを特徴とするフォトニッククリスタルファ
イバの融着方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 ファイバの端部の加熱時間（単位：ｓｅｃ）と温度差
（単位：℃）との積の値が５０以上２０００以下となる
ように設定することを特徴とするフォトニッククリスタ
ルファイバの融着方法。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、 ファイバの端部の加熱は、電気抵抗発熱体によって行う
ことを特徴とするフォトニッククリスタルファイバの融
着方法。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２において、 ファイバの端部の加熱は、放電によって行うことを特徴
とするフォトニッククリスタルファイバの融着方法。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれかにおい
て、 一対のファイバの双方がフォトニッククリスタルファイ
バであって、 上記一対のフォトニッククリスタルファイバの端部同士
を、その細孔の位置を互いに一致させた状態で融着する
ことを特徴とするフォトニッククリスタルファイバの融
着方法。 - 【請求項６】 請求項５において、 多孔部が断面略６角形状を有しており、 一対のフォトニッククリスタルファイバの端部同士を、
上記多孔部の６角形状を観察しながら上記フォトニック
クリスタルファイバを中心軸回りに回転させることによ
って、上記略６角形状の多孔部の向きを互いに一致させ
た状態で融着することを特徴とするフォトニッククリス
タルファイバの融着方法。 - 【請求項７】 請求項１〜４のいずれかにおいて、 一対のファイバの内の一方がフォトニッククリスタルフ
ァイバであって、他方がモードフィールド径が長手方向
に変化した単一モード光ファイバであり、 上記一対のファイバの端部同士を、上記光ファイバの端
部におけるモードフィールド径が上記フォトニッククリ
スタルファイバのモードフィールド径に略一致するよう
に融着することを特徴とするフォトニッククリスタルフ
ァイバの融着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000341754A JP3756056B2 (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | フォトニッククリスタルファイバの融着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000341754A JP3756056B2 (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | フォトニッククリスタルファイバの融着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002148468A true JP2002148468A (ja) | 2002-05-22 |
| JP3756056B2 JP3756056B2 (ja) | 2006-03-15 |
Family
ID=18816447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000341754A Expired - Fee Related JP3756056B2 (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | フォトニッククリスタルファイバの融着方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005055626A (ja) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ及びその製造方法 |
| WO2005024482A1 (de) * | 2003-09-05 | 2005-03-17 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Lichtquelle mit einem mikrostrukturierten optischen element |
| JP2005508020A (ja) * | 2001-10-31 | 2005-03-24 | コーニング インコーポレイテッド | ミクロ構造を有する光ファイバと従来型の光ファイバとを接合するためのスプライス接合部および方法 |
| JP2006350308A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-12-28 | Fujikura Ltd | フォトニッククリスタルファイバ用コネクタとその製造方法、光ファイバ接続方法及び光ファイバ用コネクタ製造方法 |
| US7267495B2 (en) | 2004-06-22 | 2007-09-11 | Fujikura Ltd. | Connection method and connecting structure for photonic crystal fiber |
| JP2009139419A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバの融着接続方法 |
| JP2013050695A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-03-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | マルチコアファイバの接続方法、マルチコアファイバ、マルチコアファイバの製造方法 |
| US8600207B2 (en) | 2002-11-23 | 2013-12-03 | Nkt Photonics A/S | Splicing and connectorization of photonic crystal fibres |
| CN114207490A (zh) * | 2019-08-05 | 2022-03-18 | 鲁曼斯蒂有限公司 | 光纤拼接方法 |
-
2000
- 2000-11-09 JP JP2000341754A patent/JP3756056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005508020A (ja) * | 2001-10-31 | 2005-03-24 | コーニング インコーポレイテッド | ミクロ構造を有する光ファイバと従来型の光ファイバとを接合するためのスプライス接合部および方法 |
| US8600207B2 (en) | 2002-11-23 | 2013-12-03 | Nkt Photonics A/S | Splicing and connectorization of photonic crystal fibres |
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| WO2005024482A1 (de) * | 2003-09-05 | 2005-03-17 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Lichtquelle mit einem mikrostrukturierten optischen element |
| US7466885B2 (en) | 2003-09-05 | 2008-12-16 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Light source comprising a plurality of microstructured optical elements |
| US7267495B2 (en) | 2004-06-22 | 2007-09-11 | Fujikura Ltd. | Connection method and connecting structure for photonic crystal fiber |
| JP2006350308A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-12-28 | Fujikura Ltd | フォトニッククリスタルファイバ用コネクタとその製造方法、光ファイバ接続方法及び光ファイバ用コネクタ製造方法 |
| JP2009139419A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバの融着接続方法 |
| JP2013050695A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-03-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | マルチコアファイバの接続方法、マルチコアファイバ、マルチコアファイバの製造方法 |
| US9541707B2 (en) | 2011-08-01 | 2017-01-10 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Method for connecting multi-core fiber, multi-core fiber, and method for manufacturing multi-core fiber |
| CN114207490A (zh) * | 2019-08-05 | 2022-03-18 | 鲁曼斯蒂有限公司 | 光纤拼接方法 |
| CN114207490B (zh) * | 2019-08-05 | 2024-05-24 | 微软技术许可有限责任公司 | 光纤拼接方法 |
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