JP2003302550A

JP2003302550A - ケーブル接続方法及び光ファイバ接続部材

Info

Publication number: JP2003302550A
Application number: JP2003024705A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Yamamoto; 浩由山本; Yoshiaki Terasawa; 良明寺沢; Koji Shimoda; 耕司下田; Atsuhiro Ona; 篤裕小名
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2003-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、融着接続後の加熱処理を行わず
とも各光ファイバ間の接続損失が小さいケーブル接続方
法等を提供する。【解決手段】ケーブル(1a,1b)にそれぞれ含まれるコ
ア径の異なる第１及び第２光ファイバ(110,120)間を光
学的に接続する方法であって、これら第１及び第２光フ
ァイバ(110,120)間に接続部材(150)を用意し、該接続部
材(150)の両端をそれぞれ第１及び第２光ファイバ(110,
120)の各一端に直接融着接続する。特に、用意される接
続部材(150)は、第１光ファイバ(110)のコア径と同等か
それ以下のコア径を有する第３光ファイバ(130)と第２
光ファイバ(120)のコア径と同等かそれ以上のコア径を
有する第４ファイバ(140)で構成され、低接続損失を実
現するため、接続点近傍において予め拡径処理が行われ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コア径の異なる
光ファイバをそれぞれ含むケーブル間を光学的に接続す
るケーブル接続方法、及び該ケーブル接続に適した光フ
ァイバ接続部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムにおいて互いに波長の異
なる複数チャネルの信号光が伝搬する光伝送路は、光学
特性の異なる複数本の光ファイバが接続されて構成され
る場合がある。例えば、波長１．３μｍ付近の零分散波
長と波長１．５５μｍにおいて１６〜２０ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍ程度の波長分散を有する標準的なシングルモード光
ファイバと、波長１．５５μｍにおいて負の波長分散を
有する分散補償光ファイバとが接続され、これにより光
伝送路が構成される。このような標準的なシングルモー
ド光ファイバと分散補償光ファイバとを接続することで
構成された光伝送路は、各光ファイバの長さ比が適切に
設定されることにより、信号光波長である１．５５μｍ
付近において全体の累積波長分散の絶対値が小さくな
り、信号波形の劣化に起因した伝送品質の低下が抑制さ
れる。

【０００３】上述のような光学特性の異なる２本の光フ
ァイバを互いに接続する際には、光コネクタにより接続
されるケースもあるが、これら光ファイバの各端面を融
着接続するのが一般的である。融着接続は以下のように
行われる。すなわち、融着接続すべき第１光ファイバ及
び第２光ファイバそれぞれは、端面近傍の被覆が除去さ
れ、その後、軸合わせされた端面同士が突き合わされ
る。そして、第１及び第２光ファイバそれぞれの端面
は、加熱・溶融され互いに押し込まれて接続される。こ
のように融着接続された第１及び第２光ファイバそれぞ
れの実効断面積の差が小さければ、両光ファイバの融着
接続点における伝送損失（接続損失）は小さい。

【０００４】しかしながら、融着接続される各光ファイ
バの実効断面積の差が大きいと、接続損失は大きくな
る。そこで、特開２００２−１５６５３４号公報には、
ブリッジファイバを介して伝送ファイバ間を接続する技
術が開示されており、各接続点において、融着接続の後
に該接続点を含む領域に対して加熱処理（ＴＥＣ：Ther
mal Expansion Core）が行われる。この加熱処理では、
融着接続点を含む長手方向に沿った一定領域に亘って、
各光ファイバが溶融しない程度の温度で各光ファイバが
加熱され、該各光ファイバに添加されている不純物が拡
散される。これにより、融着接続点における各光ファイ
バの実効断面積の差が縮小されて、接続損失が低減され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】発明者らは、上述の従
来技術を検討した結果、以下のような課題を発見した。
すなわち、融着接続のみで接続損失が十分に小さい場合
と比較して、融着接続後に加熱処理が行われる場合、接
続作業の生産性が低い。また、加熱処理するための特殊
な装置が必要である。さらに、接続されるべき第１及び
第２光ファイバそれぞれが中継区間に敷設される場合、
融着接続及び加熱処理の各作業は敷設現場で行われるこ
とになるが、敷設現場での加熱処理の作業は困難であ
る。

【０００６】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたものであり、融着接続後に加熱処理を行
わなくとも各光ファイバ伝送路間の接続損失の小さいケ
ーブル接続方法、及びこの接続方法に適した光ファイバ
接続部材を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るケーブル
接続方法は、第１ケーブルと第２ケーブルとを光学的に
接続するケーブル接続方法である。第１ケーブルには第
１コア径を有する第１光ファイバが含まれ、第２ケーブ
ルには該第１光ファイバの第１コア径よりも小さい第２
コア径を有する第２光ファイバが含まれる。第１及び第
２ケーブルは、対応する第１及び第２光ファイバの組を
それぞれ接続することにより光学的に接続される。特
に、この発明に係るケーブル接続方法は、各ケーブルに
含まれる光ファイバのコア径の差に起因する接続損失を
低減するための構造を備え、例えば第１光ファイバと第
２光ファイバとの融着接続損失が、波長１．５５μｍに
おいて０．４５ｄＢ以上である程度にこれら光ファイバ
のコア径が異なっている場合に特に有効な接続方法であ
る。

【０００８】なお、接続されるべき第１及び第２光ファ
イバ間において、第１光ファイバに対する第２光ファイ
バの実効断面積の比は、波長１．５５μｍにおいて２以
上であってもよい。さらには、第１光ファイバの実効断
面積と第２光ファイバの実効断面積の差が、波長１．５
５μｍにおいて１０μｍ²以上であってもよい。

【０００９】この発明に係るケーブル接続方法は、上述
のように各ケーブルに含まれる光ファイバ間の融着接続
だけでは接続損失が大きい第１及び第２光ファイバ間に
配置する接続部材（この発明に係る光ファイバ接続部
材）を用意し、この接続部材の各端部を第１及び第２光
ファイバの各端部に直接融着接続する。用意される接続
部材は、第１コア径と同等かそれ以下の第３コア径を有
する第３ファイバと、該第３ファイバの一端に接続され
るとともに第２コア径と同等かそれ以上の第４コア径を
有する第４ファイバから構成されている。特に、この接
続部材は、これら第３光ファイバ及び第４光ファイバが
融着接続部で互いのコア径の差が小さくなるよう（各光
ファイバの最大コア径の差が実質的にゼロになるよ
う）、該第４光ファイバの融着点近傍において拡径処理
されていることを特徴としている。

【００１０】なお、光ファイバの接続には、対向してい
る端部を融着接続するケース、融着説後にさらに融着接
続点を含む領域を加熱処理（ＴＥＣ処理）するケースが
ある。特に、この明細書において、融着接続損失とは、
融着接続され、かつ加熱処理されていない光ファイバ間
の伝送損失を意味し、単に接続損失という場合は、単に
接続された光ファイバ間の伝送損失であって融着接続損
失のみが行われていても、また融着接続後に加熱処理ま
で行われていてもよい。また、この明細書において、単
に融着接続という場合は、ＴＥＣ処理などの拡径処理は
含まない。

【００１１】この発明に係るケーブル接続方法におい
て、第１光ファイバと上記接続部材の第３光ファイバ間
における融着接続損失の増加を抑制するため、所定波長
において、該第１光ファイバのモードフィールド径に対
する第３光ファイバのモードフィールド径の差の比率
は、５％以下であるのが好ましい。同様に、所定波長に
おいて、上記第２光ファイバのモードフィールド径に対
する第４光ファイバのモードフィールド径の差の比率も
５％以下であるのが好ましい。

【００１２】上記接続部材を構成する上記第３光ファイ
バ及び第４光ファイバは、該接続部材の挿入による上記
第１及び第２光ファイバ間の伝送損失の増加分が波長
１．５５μｍにおいて、０．４５ｄＢ以下になるよう予
め選択されてもよい。また、第１光ファイバと上記接続
部材における第３ファイバとの融着接続損失は、波長
１．５５μｍにおいて０．４５ｄＢ以下であり、第２光
ファイバと上記接続部材における第４ファイバとの融着
接続損失も、波長１．５５μｍにおいて０．４５ｄＢ以
下であるのが好ましい。但し、上述の接続方法により得
られる光ファイバ伝送路では、全体として接続損失が、
波長１．５５μｍにおいて０．４５ｄＢ以下である。す
なわち、第１光ファイバと第３ファイバ間、第３ファイ
バと第４ファイバ間、及び第４ファイバと第２光ファイ
バ間のトータル接続損失が、波長１．５５μｍにおいて
０．４５ｄＢ以下であるのがよい。

【００１３】上記接続部材は、第３光ファイバ及び第４
光ファイバの外周を覆うポリイミド被覆を備え、該接続
部材を所定のジョイントボックス内に収納するのが好ま
しい。ポリイミド被覆により接続部分の機密性や耐熱性
が向上するとともに十分な機械的強度を得られるからで
ある。また、この発明に係るケーブル接続方法は、作業
エリアが船上の限られる、海底ケーブルの修復に有効で
ある。この場合、上記第３光ファイバ及び第４光ファイ
バは、被覆厚など互いに異なる被覆構造を備えてもよ
く、例えば、当該接続部材全体としては、これら第３光
ファイバ及び第４光ファイバ間の融着点近傍における被
覆径が一定あるいは長手方向に沿って連続して変化する
よう加工されたり、上記第３光ファイバ及び第４光ファ
イバ間の融着点近傍を覆うよう配置された補強材を備え
るのが好ましい。なお、上記接続部材は、上記第１及び
第２光ファイバの間に挿入されることにより光ファイバ
伝送路の一部を構成するが、該接続部材を構成する第３
光ファイバ及び第４光ファイバが短いと信号波長よりも
カットオフ波長が大きくなる（シングルモード伝送が保
証されない）。そこで、カットオフ波長の距離依存性を
利用し、これら第３光ファイバ及び第４光ファイバは、
所定波長の光に対してシングルモード伝送を保証する程
度の長さを有するのが好ましい。

【００１４】また、海底ケーブルの修復では、ケーブル
を海底から海上に引き上げて行われるため、該ケーブル
の余長率を考慮しておく必要がある。したがって、当該
接続部材は、第３光ファイバの少なくとも一部及び第４
光ファイバの少なくとも一部がそれぞれ第１曲げ径から
第２曲げ径までの所定範囲内に納まるよう余長処理され
た状態で、ジョイントボックス内に収納されるのが好ま
しく、これら第３及び第４光ファイバは適切な曲げ特性
を有する。また、第１及び第２ケーブル間の接続作業を
効率化するため、該接続部材は、第３及び第４光ファイ
バそれぞれを区別するためのマーキングを有するのが好
ましい。

【００１５】なお、上述のような構造を有する接続部材
（この発明に係る光ファイバ接続部材）を介して接続さ
れたケーブルを含む光通信システムは、１又はそれ以上
の互いに波長の異なるチャネルの信号光の伝送を可能に
する。この光通信システムによれば、上述のように接続
損失が波長１．５５μｍにおいて０．４５ｄＢ以下にな
るよう接続された第３ファイバと第４ファイバとを含む
接続部材を介して、第１光ファイバと第２光ファイバと
が光学的に接続されるので、第１及び第２光ファイバ間
の接続損失を小さく抑えることが可能である。また、接
続部材における第３ファイバと第４ファイバとは予め工
場等において接続損失が小さくなるように接続されてい
てもよく、第１光ファイバと第３ファイバとの接続損
失、及び第２光ファイバと第４ファイバとの接続損失そ
れぞれは、融着接続の後に加熱処理が行われなくても小
さい値となり得る。したがって、第１及び第２光ファイ
バをそれぞれ含む第１及び第２ケーブル間の接続する現
場において加熱処理を行う必要が無いので、敷設現場で
の接続作業が容易であり、生産性が向上する。

【００１６】特に、第１及び第２光ファイバそれぞれの
実効断面積の比が２以上である場合、また、該第１第２
光ファイバそれぞれの実効断面積の差が１０μｍ²以上
である場合において、第１光ファイバと第２光ファイバ
とを直接に接続したときの接続損失は非常に大きくな
る。しかしながら、この発明によれば、接続部材を介し
てこれら第１及び第２光ファイバを光学的に接続するの
で、該接続損失が小さくなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係るケーブル接
続方法及び光ファイバ接続部材の各実施形態を、図１〜
図８を用いて詳細に説明する。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。

【００１８】図１は、この発明に係るケーブル接続方法
を説明するための図であり、図１（ａ）は第１ケーブル
１ａと第２ケーブル１ｂの接続状態を示し、また、図１
（ｂ）は第１ケーブル１ａに含まれる第１光ファイバ１
１０と第２ケーブルに含まれる第２光ファイバ１２０と
の間に挿入される接続部材の構成を示す図である。特
に、この発明に係るケーブル接続方法は、接続される各
ケーブルに含まれる光ファイバのコア径の差が大きい場
合に有効な接続方法である。

【００１９】図１（ａ）に示されたように、第１ケーブ
ル１ａは、抗張力線２ａを取り囲むように配置された複
数の第１光ファイバ１１０を含み、第２ケーブル１ｂも
抗張力線２ｂを取り囲むように配置された第２光ファイ
バ１２０を含む。これら第１ケーブル１ａと第２ケーブ
ル１ｂとの接続は、第１ケーブル１ａに含まれる第１光
ファイバ１１０と第２ケーブル１ｂに含まれる第２光フ
ァイバ１２０とを個別に接続することにより行われる。
なお、第２光ファイバ１２０のコア径は、第１光ファイ
バ１１０のコア径よりも小さい。

【００２０】第１光ファイバ１１０と第２光ファイバ１
２０とは、図１（ｂ）に示された接続部材（光ファイバ
接続部材）１５０を介して光学的に接続される。この接
続部材１５０は、第１光ファイバ１１０のコア径と同等
かそれ以下のコア径を有する第３光ファイバ１３０と、
第２光ファイバ１２０のコア径と同等かそれ以上のコア
径を有する第４光ファイバ１４０を備える。第３光ファ
イバ１３０は、所定の屈折率を有するコア１３０ａと、
該コア１３０ａの外周に設けられたクラッド１３０ｂを
備える。第４光ファイバ１４０は、所定の屈折率を有す
るコア１４０ａと、該コア１４０ａの外周に設けられた
クラッド１４０ｂとを備える。第３光ファイバ１３０及
び第４光ファイバ１４０は、まず融着接続される。さら
に、第３光ファイバ１３０及び第４光ファイバ１４０
は、互いのコア径の差が実質的にゼロになるよう、融着
点Ａを含む所定領域ＡＡが加熱処理されている。

【００２１】図２は、この発明に係るケーブル接続方法
における第１実施形態の各工程を説明するための図であ
る。この発明に係るケーブル接続方法は、それぞれに含
まれる石英ガラスを主材料とする第１光ファイバ１１０
と第２光ファイバ１２０とを接続することにより行われ
る（図２（ａ）参照）。なお、第１光ファイバ１１０
は、外径Ｄ１を有するコア１１０ａと、該コア１１０ａ
の外周に設けられたクラッド１１０ｂとを備えるととも
に、端面１１１を有する。第２光ファイバ１２０は、外
径Ｄ２（＜Ｄ１）のコア１２０ａと、該コア１２０ａの
外周に設けられたクラッド１２０ｂとを備えるととも
に、端面１２１を有する。

【００２２】第１光ファイバ１１０及び第２光ファイバ
１２０の融着接続損失（融着接続後に加熱処理されなか
った場合の伝送損失）は、０．４５ｄＢ以上である。こ
のような融着接続損失を実現するためには、例えば、第
１光ファイバ１１０の実効断面積Ａ_effに対する第２光
ファイバ１２０の実効断面積Ａ_effの比を２以上に設定
したり、各実効断面積Ａ_effの差を１０μｍ²以上に設定
したり、接続されるべき各光ファイバのガラス組成や屈
折率プロファイルが大きく相違している。

【００２３】なお、上記実効断面積Ａ_effは、特開平８
−２４８２５１号公報（EP 0 724 171 A2）に示された
ように、以下の式で与えられる。ここで、Ｅは伝搬光に伴う電界、ｒはコア中心からの径
方向の距離である。

【００２４】この発明に係るケーブル接続方法では、第
１光ファイバ１１０と第２光ファイバ１２０との間に接
続部材１５０が挿入される（図２（ｂ）参照）。接続部
材１５０は、第３ファイバ１３０と第４ファイバ１４０
とを備え、これら第３及び第４ファイバ１３０、１４０
は、図２（ｂ）中の矢印Ａで示された接続点において接
続されている。なお、これら第３及び第４ファイバ１３
０、１４０は、各端面１３２、１４２が突き合わされた
接続点Ａにおいて融着接続のみが行われてもよく、ま
た、該接続点Ａを含む領域ＡＡに対して加熱処理が行わ
れてもよい。この接続部材１５０の挿入による第１光フ
ァイバ１１０と第２光ファイバ１２０間の伝送損失の増
加分が０．４５ｄＢ以下であればよい。

【００２５】第３ファイバ１３０は、外径Ｄ３のコア１
３０ａと、該コア１３０ａの外周に設けられたクラッド
１３０ｂを備えるとともに、第１端面１３１及び該第１
端面１３１と対向する第２端面１３２を有する。また、
第１光ファイバ１１０と第３ファイバ１３０とは、各端
面１１１、１３１が突き合わされた接続点Ｂにおいて融
着接続されており、その融着接続損失（融着接続した後
に加熱処理されなかった場合の伝送損失）は、０．４５
ｄＢ以下である。

【００２６】一方、第４ファイバ１４０は、外径Ｄ４
（＜Ｄ３）のコア１４０ａと、該コア１４０ａの外周に
設けられたクラッド１４０ｂを備えるとともに、第１端
面１４１及び該第１端面１４１に対向する第２端面１４
２を有する。また、第２光ファイバ１２０と第４ファイ
バ１４０とは、各端面１２１、１４１が突き合わされた
接続点Ｃにおいて融着接続されており、その融着接続損
失（融着接続した後に加熱処理されなかった場合の伝送
損失）も、０．４５ｄＢ以下である。なお、第３ファイ
バ１３０は、第１光ファイバ１１０と同種の光ファイバ
であってもよく、第４ファイバ１４０は、第２光ファイ
バ１２０と同種の光ファイバであってもよい。但し、図
３に示されたように、接続されるべき光ファイバ間のモ
ードフィールド径の差が大きいと、融着接続損失（ｄ
Ｂ）は大きくなる。したがって、所定波長において、第
１光ファイバのモードフィールド径に対する第３光ファ
イバのモードフィールド径の差の比率は、５％以下、好
ましくは４％以下がよい。同様に、所定波長において、
上記第２光ファイバのモードフィールド径に対する第４
光ファイバのモードフィールド径の差の比率も５％以
下、好ましくは４％以下がよい。

【００２７】接続部材１５０に含まれる第３ファイバ１
３０と第１光ファイバ１１０とは、端面１１１、１３１
が突き合わされた接続点Ｂにおいて直接に融着接続され
る（図２（ｃ）参照）。一方、接続部材１５０に含まれ
る第４ファイバ１４０と第２光ファイバ１２０とは、端
面１２１、１４１が突き合わされた接続点Ｃにおいて直
接に融着接続される（図２（ｄ）参照）。これらの接続
に際しては、融着接続のみで各接続損失が０．４５ｄＢ
以下となり得るので、融着接続後の加熱処理は不要であ
る。

【００２８】なお、第１光ファイバ１１０と第２光ファ
イバ１２０との間に挿入される接続部材１５０は、接続
すべき光ファイバを分かり易くするため、図２（ｃ）に
示されたように、マーキング１３５、１４５を有するの
が好ましい。このマーキング１３５、１４５は、第３及
び第４光ファイバ１３０、１４０の端部に異なる色に着
色したり、識別テープを取り付けることにより行われ
る。

【００２９】そして、上述のように製造された光ファイ
バ伝送路１０（図２（ｄ）：光ファイバ伝送路）は、第
１光ファイバ１１０、接続部材１５０（第３ファイバ１
３０、第４ファイバ１４０を含む）、及び第２光ファイ
バ１２０が順に接続されて構成されている。第１光ファ
イバ１１０と第３ファイバ１３０とは、接続点Ｂ（端面
１１１、１３１）における融着接続損失（融着接続後に
加熱処理されなかった場合の伝送損失）が０．４５ｄＢ
以下となり得る。第２光ファイバ１２０と第４ファイバ
１４０も、接続点Ｃ（端面１２１、１４１）における融
着接続損失が０．４５ｄＢ以下となり得る。また、第３
ファイバ１３０と第４ファイバ１４０は、接続点Ａ（端
面１３２、１４２）における接続損失が０．４５ｄＢ以
下である。したがって、第１光ファイバ１１０と第２光
ファイバ１２０とを光学的に接続する場合（接続部材１
５０を介した接続）における接続損失は、上記接続点
Ａ、Ｂ、Ｃそれぞれの接続損失の総和となる。特に、上
記接続点Ａ、Ｂ、Ｃそれぞれの接続損失の総和が、０．
４５ｄＢ以下であるのが好ましい。

【００３０】例えば、第１光ファイバ１１０として１１
０μｍ²の実効断面積Ａ_effを有する光ファイバと、第２
光ファイバ１２０として２５μｍ²の実効断面積Ａ_effを
有する光ファイバとを接続する場合、これら光ファイバ
間の融着接続損失は１．３ｄＢになる。ところが、この
発明に係る接続部材１５０（第３光ファイバ１３０とし
て１０５μｍ²の実効断面積Ａ_effを有する光ファイバ
と、第４光ファイバ１４０として２６μｍ²の実効断面
積Ａ_effを有する光ファイバにより構成されている）を
利用して、上記光ファイバ間を接続すると、その接続損
失は０．３６ｄＢに抑えることができる。特に、接続部
材１５０に含まれる第３及び第４光ファイバ１３０、１
４０間の接続部近傍を約１０００℃で１０分間加熱する
と、第１及び第２光ファイバ１１０、１２０間の接続損
失は０．２ｄＢまで低減することができる。

【００３１】次に、図４は、この発明に係るケーブル接
続方法における第２実施形態の各工程を説明するための
図であり、この図には、接続部材１５０に含まれる第３
ファイバ１３０及び第４ファイバ１４０それぞれの断面
が示されている。

【００３２】まず、接続用部材１５０を製造するため、
第３ファイバ１３０及び第４ファイバ１４０が用意され
る（図４（ａ）参照）。第３ファイバ１３０は、外径Ｄ
３のコア１３０ａとクラッド１３０ｂからなるガラスフ
ァイバ１３３の周囲が樹脂層１３４で被覆されており、
また、第４ファイバ１４０も、外径Ｄ４（＜Ｄ３）のコ
ア１４０ａとクラッド１４０ｂからなるガラスファイバ
１４３の周囲が樹脂層１４４で被覆されている。ガラス
ファイバ１３３、１４３それぞれの外径は１２５μｍで
あり、樹脂層１３４、１４４それぞれの外径は２５０μ
ｍ程度である。なお、この接続部材１５０を介して接続
される第１光ファイバ１１０及び第２光ファイバ１２０
それぞれも同様に、コア、クラッド、樹脂層を備える。
また、第１及び第２光ファイバ１１０、１２０がそれぞ
れ海底ケーブルである場合、上記樹脂は、機密性や耐熱
性に優れたポリイミド樹脂であるのが好ましい。

【００３３】続いて、第３ファイバ１３０の端面１３２
の近傍領域において樹脂層１３４が除去されるととも
に、第４ファイバ１４０の端面１４２の近傍領域におい
て樹脂層１４４も除去される（図４（ｂ）参照）。そし
て、第３ファイバ１３０と第４ファイバ１４０とは、端
面１３２、１４２で接続される（図４（ｃ）参照）。こ
の接続は、敷設現場で行われる必要はなく、予め工場等
で行われてもよい。また、融着接続のみであってもよい
し、融着接続後に加熱処理がなされてもよい。ただし、
その接続損失は０．４５ｄＢ以下である。加熱処理に際
しては、第３ファイバ１３０の端面１３１より光を入射
し、第４ファイバ１４０の端面１４１より出射される光
のパワーを測定し、これにより接続損失を監視しなが
ら、所望の接続損失が得られるまで加熱処理を行うのが
好ましい。

【００３４】第３ファイバ１３０と第４ファイバ１４０
とが接続された後、接続前に樹脂層が除去された領域に
再び樹脂層１５４が被覆される（図４（ｄ）参照）。樹
脂層１５４の外径は、樹脂層１３４、１４４それぞれの
外径と同程度である。以上の工程を経て、接続部材１５
０が得られる。

【００３５】この発明に係るケーブル接続方法では、上
述のように第３ファイバ１３０と第４ファイバ１４０と
が低損失で接続された接続部材１５０を介して、第１光
ファイバ１１０と第２光ファイバ１２０とが光学的に接
続されるので、第１光ファイバ１１０と第２光ファイバ
１２０との間の接続損失は小さい。また、接続部材１５
０における第３ファイバ１３０と第４ファイバ１４０と
は予め工場等において接続損失が小さくなるように接続
されており、第１光ファイバ１１０と第３ファイバ１３
０との接続損失、及び、第２光ファイバ１２０と第４フ
ァイバ１４０との接続損失それぞれは、融着接続の後に
加熱処理が行われなくても小さい値となり得る。したが
って、第１光ファイバ１１０及び第２光ファイバ１２０
を敷設する現場において加熱処理を行う必要が無いの
で、敷設現場での接続作業が容易であり、優れた生産性
が達成される。

【００３６】なお、海底ケーブルの修復作業に、この発
明に係るケーブル接続方法が適用される場合、接続部材
１５０は、図５及び図６に示されたように、特殊な構造
を有するのが好ましい。すなわち、海底ケーブルの修復
作業は、図７に示されたように、海底に敷設されている
ケーブルを図中の矢印Ｓ１で示された方向に引き上げ、
作業船１７０上で第１光ファイバ１１０と第２光ファイ
バ１２０の接続作業が行われる。図７は、海底ケーブル
の修復作業を説明するための図である。

【００３７】さらに、接続部材１５０に含まれる第３及
び第４光ファイバ１３０、１４０それぞれは、互いに異
なる被覆構造を備えもよい。この場合、図５（ａ）に示
されたように、接続部材１５０全体として、これら第３
及び第４光ファイバ１３０、１４０間の融着点Ａ近傍に
おける被覆１５４は、その径が一定あるいは長手方向に
沿って連続して変化するよう加工されているのが好まし
い。また、図５（ｂ）に示されたように、第３及び第４
光ファイバ１３０、１４０間の融着点Ａ近傍を覆うよう
配置された補強材１５５をさらに備えてもよい。このよ
うに接続部Ａが補強された接続部材１５０は、中継器で
あるジョイントボックス１６０内に収納される。

【００３８】図７に示されたように、海底ケーブルの修
復では、ケーブルを海底から作業船１７０上まで引き上
げる必要があるため、該ケーブルの余長率を考慮してお
く必要がある。したがって、接続部材１５０は、図６に
示されたように、第３光ファイバ１３０の少なくとも一
部及び第４光ファイバ１４０の少なくとも一部がそれぞ
れ第１曲げ径から第２曲げ径までの所定範囲内に納まる
よう余長処理された状態で、ジョイントボックス１６０
内に収納されるのが好ましい。これら第３及び第４光フ
ァイバ１３０、１４０は余長処理が行われるため、適切
な曲げ特性を有する。なお、図中の１３６は第３光ファ
イバ１３０の余長処理部を示し、１４６は第４光ファイ
バ１４０の余長処理部を示す。また、これら余長処理部
１３６、１４６は、光伝送路の一部としてシングルモー
ド伝送を保証可能な程度の長さを有する。

【００３９】さらに、図８は、この発明に係るケーブル
接続方法により接続された光通信システム（一つの光フ
ァイバ伝送路のみが示されている）の構成を示す図であ
り、上述のような構造を有する光ファイバ伝送路１０が
適用されている。この光通信システム１は、光送信器２
０と、光受信器３０と、これら光送信器２０と光受信器
３０との間に敷設された光ファイバ伝送路１０とを備え
る。この光通信システム１において、光送信器２０から
送出された信号光（１又はそれ以上の異なる波長の信号
チャネルを含む）は、第１光ファイバ１１０、第３ファ
イバ１３０、第４ファイバ１４０及び第２光ファイバ１
２０を順に伝搬し、光受信器３０に到達する。

【００４０】例えば、第１光ファイバ１１０は、波長
１．５５μｍにおいて１６〜２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度
の波長分散を有し、通常の光ファイバよりコア径が拡大
されたシングルモード光ファイバである。また、第２光
ファイバ１２０は、波長１．５５μｍにおいて負の波長
分散を有する分散補償光ファイバである。この場合、各
光ファイバの長さ比が適切に設定されることにより、信
号波長帯域である波長１．５５μｍ付近において全体の
累積波長分散の絶対値は小さくなり、信号波形の劣化に
起因した伝送品質の低下が効果的に抑制される。

【００４１】さらに具体的には、第１光ファイバ１１０
は、波長１．５５μｍにおいて１１０μｍ²程度の実効
断面積Ａ_effを有し、第２光ファイバ１２０は、波長
１．５５μｍにおいて２０μｍ²程度の実効断面積Ａ_eff
を有する。このとき、接続部材１５０における第３ファ
イバ１３０には、波長１．５５μｍにおいて８０μｍ²
程度の実効断面積Ａ_effを有する光ファイバが適用さ
れ、第４ファイバ１４０として波長１．５５μｍにおい
て５０μｍ²程度の実効断面積Ａ_effを有する光ファイバ
が適用される。第１光ファイバ１１０と第２光ファイバ
１２０とを直接に融着接続したとき（加熱処理なし）、
その接続損失（融着接続損失）は１．３ｄＢであった。
一方、接続部材１５０を介して第１光ファイバ１１０と
第２光ファイバ１２０とを接続した場合、当該光ファイ
バ伝送路１０全体の接続損失は０．３６ｄＢであった。
接続部材１５０における第３ファイバ１３０と第４ファ
イバ１４０とは、融着接続された後に温度約１０００℃
で１０分間に亘って加熱処理されることで、接続損失が
０．２ｄＢ以下まで低減されていた。

【００４２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、上述の
ように第３ファイバと第４ファイバとを低損失で接続す
ることにより構成された接続部材を介して、融着接続損
失の大きな第１光ファイバと第２光ファイバとが間接的
に接続されるので、該第１及び第２光ファイバ間の接続
損失は小さくなる。また、上述のような構造を融する接
続部材を利用することにより、第１及び第２光ファイバ
を敷設する現場において加熱処理を行う必要が無いの
で、敷設現場での接続作業が容易になり、生産性が著し
く向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るケーブル接続方法及び接続部材
の構造を概略説明するための図である。

【図２】この発明に係るケーブル接続法方における第１
実施形態を説明するための工程図である。

【図３】接続されるべき光ファイバ間におけるモードフ
ィールド径（ＭＦＤ）の差（比率）と融着接続損失（ｄ
Ｂ）との関係を説明するためのグラフである。

【図４】この発明に係るケーブル接続方法における第２
実施形態を説明するための工程図（接続部材近傍の構
成）である。

【図５】この発明に係る接続部材における接続点近傍の
被覆構造の応用例を説明するための断面図である。

【図６】この発明に係る接続部材の収納構造を説明する
ための図である。

【図７】この発明に係るケーブル接続方法の敷設現場の
例を示す図である。

【図８】光通信システムの構成を示す図である。

【符号の説明】

１…光通信システム、１ａ、１ｂ…光ケーブル、１１０
…第１光ファイバ、１２０…第２光ファイバ、１３０…
第３光ファイバ、１４０…第４光ファイバ、１５０…接
続部材（光ファイバ接続部材）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者下田耕司神奈川県横浜市栄区田谷町１番地住友電気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者小名篤裕神奈川県横浜市栄区田谷町１番地住友電気工業株式会社横浜製作所内Ｆターム(参考） 2H036 MA11 NA01 RA01 RA21 2H038 AA21 CA34 CA37 CA38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１コア径を有する第１光ファイバを含
む第１ケーブルと、該第１コア径よりも小さい第２コア
径を有する第２光ファイバを含む第２ケーブルを光学的
に接続するケーブル接続方法であって、前記第１コア径と同等かそれ以下の第３コア径を有する
第３光ファイバと、前記第２コア径と同等かそれ以上の
第４コア径を有する第４光ファイバとを備え、これら第
３光ファイバ及び第４光ファイバは融着接続部で互いの
コア径の差が小さくなるよう、該第４光ファイバのコア
径が融着点近傍において拡径処理された接続部材を用意
し、その後、前記第１光ファイバのうち選択されたいずれかの一端と
前記接続部材における前記第３ファイバの一端を直接融
着接続する一方、前記第２光ファイバのうち選択された
いずれかの一端と前記接続部材における前記第４ファイ
バの一端を直接融着接続するケーブル接続方法。
【請求項２】前記接続部材は、前記第３光ファイバ及
び第４光ファイバの外周を覆うポリイミド被覆を備え、
該接続部材を所定のジョイントボックス内に収納するこ
とを特徴とする請求項１記載のケーブル接続方法。
【請求項３】前記接続部材の挿入による前記第１及び
第２光ファイバ間における伝送損失の増加分が０．４５
ｄＢ以下になるよう、前記第３及び第４光ファイバを選
択することを特徴とする請求項１記載のケーブル接続方
法。
【請求項４】所定波長において、前記第１光ファイバ
のモードフィールド径に対する前記第３光ファイバのモ
ードフィールド径の差の比率、及び、前記第２光ファイ
バのモードフィールド径に対する前記第４光ファイバの
モードフィールド径の差の比率は、それぞれ５％以下で
あることを特徴とする請求項１記載のケーブル接続方
法。
【請求項５】前記第３光ファイバ及び前記第４光ファ
イバを、それぞれ所定曲率以上の曲率を有するように保
持することを特徴とする請求項１記載のケーブル接続方
法。
【請求項６】所定の第３コア径を有する第３光ファイ
バと、該第３コア径よりも小さい第４コア径を有する第
４光ファイバとを備えた光ファイバ接続部材であって、これら第３光ファイバ及び第４光ファイバは、融着接続
された後、該融着点で互いのコア径の差が小さくなるよ
う、拡径処理が施された光ファイバ接続部材。
【請求項７】前記第３光ファイバ及び第４光ファイバ
の外周を覆うポリイミド被覆を備えたことを特徴とする
請求項６記載の光ファイバ接続部材。
【請求項８】前記第３光ファイバ及び第４光ファイバ
は、融着点近傍において被覆径が一定あるいは長手方向
に沿って連続して変化するよう加工されていることを特
徴とする請求項６記載の光ファイバ接続部材。
【請求項９】前記第３光ファイバ及び第４光ファイバ
間の融着点近傍を覆うよう配置された補強材を備えたこ
とを特徴とする請求項６記載の光ファイバ接続部材。
【請求項１０】前記第３光ファイバ及び第４光ファイ
バは、所定波長の光に対してシングルモード伝送を保証
する程度の長さを有することを特徴とする請求項６記載
の光ファイバ接続部材。
【請求項１１】前記第３光ファイバ及び前記第４光フ
ァイバは、それぞれ所定曲率以上の曲率を有するように
保持されていることを特徴とする請求項６記載の光ファ
イバ接続部材。
【請求項１２】前記第３光ファイバの少なくとも一部
及び前記第４光ファイバの少なくとも一部は、それぞれ
第１曲げ径から第２曲げ径までの所定範囲内に納まるよ
う余長処理されていることを特徴とする請求項６記載の
光ファイバ接続部材。
【請求項１３】前記第３光ファイバ及び第４光ファイ
バそれぞれを区別するためのマーキングを有することを
特徴とする請求項６記載の光ファイバ接続部材。