JP2013007959A - End face processing method of optical fiber and terminal structure of optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ光等の高パワー光を伝送する光ファイバの端面処理方法及び光ファイバの端末構造に関するものである。 The present invention relates to a method for treating an end face of an optical fiber that transmits high-power light such as laser light, and an optical fiber terminal structure.
レーザ光を伝送する光ファイバの端末構造としては、例えば特許文献1に記載されているものが知られている。特許文献1に記載の光ファイバの端末構造は、コア及びクラッドを有する光ファイバと、この光ファイバのファイバ端に結合されたブロック状チップ(ガラスブロック)とを備えている。ブロック状チップは、円柱状等に形成された先端側部分と、チップ端に向かって先細り形状に形成された基端側部分とを有し、基端側部分のチップ端の端面が光ファイバのファイバ端の端面に融着により結合されている。これにより、ブロック状チップと光ファイバとの熱容量が近くなるため、両者を容易に融着することができる。
As an end structure of an optical fiber that transmits laser light, for example, one described in
しかしながら、上記従来技術のように先細り形状に形成されたガラスブロックを準備するには、円柱状のガラスブロックを機械加工したり溶融延伸する等の処理が必要となるため、コストアップにつながる。 However, in order to prepare a glass block formed in a tapered shape as in the above prior art, a process such as machining or melt-drawing a cylindrical glass block is required, leading to an increase in cost.
本発明の目的は、ガラスブロックを先細り形状に加工しなくても、ガラスブロックと光ファイバとを容易に融着接続することができる光ファイバの端面処理方法及び光ファイバの端末構造を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical fiber end face processing method and an optical fiber end structure capable of easily fusion-bonding a glass block and an optical fiber without processing the glass block into a tapered shape. It is.
本発明の光ファイバの端面処理方法は、コア・クラッド構造を持った光ファイバと、コア・クラッド構造を持たないガラスロッドと、ガラスロッドよりも大きな外径を有すると共にコア・クラッド構造を持たないガラスブロックとを用意する準備工程と、光ファイバとガラスロッドとを融着接続する第1融着工程と、第1融着工程を実施した後に、ガラスロッドとガラスブロックとを融着接続する第2融着工程とを含むことを特徴とするものである。 The method for treating an end face of an optical fiber according to the present invention includes an optical fiber having a core / cladding structure, a glass rod having no core / cladding structure, an outer diameter larger than that of the glass rod, and no core / cladding structure. The first step of preparing the glass block, the first fusion step of fusion-connecting the optical fiber and the glass rod, and the first fusion step of fusing and connecting the glass rod and the glass block after performing the first fusion step. And 2 fusion processes.
このように本発明の光ファイバの端面処理方法においては、まずコア・クラッド構造を持った光ファイバとコア・クラッド構造を持たないガラスロッドとを融着接続し、その後でガラスロッドとガラスロッドよりも大きな外径を有すると共にコア・クラッド構造を持たないガラスブロックとを融着接続する。このようにガラスブロックよりも細いガラスロッドを別途使用することにより、特にガラスブロックを先細り形状に加工しなくても、ガラスブロックと光ファイバとをガラスロッドを介して容易に融着接続することができる。なお、そのような光ファイバの端末構造では、光ファイバのコアから出射された光ビームは、拡がりながらガラスロッド及びガラスブロックを透過するようになる。 As described above, in the optical fiber end surface processing method of the present invention, first, an optical fiber having a core / cladding structure and a glass rod having no core / cladding structure are fusion-bonded, and then the glass rod and the glass rod are used. And a glass block having a large outer diameter and no core / cladding structure. By separately using a glass rod that is thinner than the glass block in this way, the glass block and the optical fiber can be easily fusion-bonded via the glass rod without particularly processing the glass block into a tapered shape. it can. In such an optical fiber terminal structure, the light beam emitted from the core of the optical fiber passes through the glass rod and the glass block while spreading.
好ましくは、ガラスロッド及びガラスブロックは、屈折率分布が一様である。この場合には、ガラスロッド及びガラスブロックを溶融しても、ガラスロッド及びガラスブロックの屈折率には影響が無いため、ガラスロッド及びガラスブロックを透過する光ビームの品質が劣化することは無い。 Preferably, the glass rod and the glass block have a uniform refractive index distribution. In this case, melting the glass rod and the glass block does not affect the refractive index of the glass rod and the glass block, so that the quality of the light beam transmitted through the glass rod and the glass block does not deteriorate.
また、好ましくは、ガラスロッドの外径は、光ファイバのコア径よりも大きく且つ光ファイバのクラッド径の2倍よりも小さい。この場合には、ガラスロッドの外径と光ファイバのクラッド径とに大きな差は無く、ガラスロッド及び光ファイバの熱容量が近くなるため、両者を容易に融着することができる。また、ガラスロッドの外径が光ファイバのクラッド径よりも大きい場合には、光ファイバを太径のものに取り替えても、ガラスロッドは取り替えなくて済む。 Preferably, the outer diameter of the glass rod is larger than the core diameter of the optical fiber and smaller than twice the cladding diameter of the optical fiber. In this case, there is no large difference between the outer diameter of the glass rod and the cladding diameter of the optical fiber, and the heat capacities of the glass rod and the optical fiber are close to each other, so that both can be easily fused. Further, when the outer diameter of the glass rod is larger than the cladding diameter of the optical fiber, the glass rod need not be replaced even if the optical fiber is replaced with a thicker one.
さらに、好ましくは、ガラスブロックにおけるガラスロッドと融着される側とは反対側の端面には、反射防止膜が形成されている。この場合には、ガラスブロックにおけるガラスロッドと融着される側の反対側の端面での光ビームの反射を防止することができる。 Further, preferably, an antireflection film is formed on the end surface of the glass block opposite to the side to be fused with the glass rod. In this case, reflection of the light beam at the end surface of the glass block opposite to the side to be fused with the glass rod can be prevented.
また、好ましくは、ガラスロッド及びガラスブロックの屈折率は、光ファイバのコアの屈折率と等しい。この場合には、光ファイバとガラスロッドとの界面での光ビームの反射、ガラスロッドとガラスブロックとの界面での光ビームの反射を防止することができる。 Preferably, the refractive index of the glass rod and the glass block is equal to the refractive index of the core of the optical fiber. In this case, reflection of the light beam at the interface between the optical fiber and the glass rod and reflection of the light beam at the interface between the glass rod and the glass block can be prevented.
ガラスロッドの融点は、ガラスブロックの融点よりも低くても良い。この場合には、ガラスロッドのみを溶融してガラスロッドとガラスブロックとを融着する際に、ガラスロッドが低温で溶融するようになるので、第2融着工程の設計・管理が容易に行える。 The melting point of the glass rod may be lower than the melting point of the glass block. In this case, when only the glass rod is melted and the glass rod and the glass block are fused, the glass rod is melted at a low temperature, so that the second fusion process can be easily designed and managed. .
ガラスロッドの屈折率は、光ファイバのコアの屈折率よりも大きくても良い。この場合には、ガラスロッドでの光ビームの拡がりが抑制されるため、ガラスロッドを軸方向に長くすることができる。従って、ガラスロッドを溶融したときに、光ファイバに熱が伝わりにくくなるため、光ファイバのコア・クラッド構造が崩れることが防止される。 The refractive index of the glass rod may be larger than the refractive index of the core of the optical fiber. In this case, since the spread of the light beam on the glass rod is suppressed, the glass rod can be lengthened in the axial direction. Therefore, when the glass rod is melted, heat is hardly transmitted to the optical fiber, so that the core / cladding structure of the optical fiber is prevented from collapsing.
さらに、好ましくは、第1融着工程を実施した後、第2融着工程を実施する前に、ガラスロッドを切断する切断工程を更に含み、第2融着工程では、ガラスロッドの切断面とガラスブロックとを融着接続する。この場合には、最適な長さのガラスロッドを得ることができる。 Further preferably, the method further includes a cutting step of cutting the glass rod after performing the first fusing step and before performing the second fusing step. In the second fusing step, The glass block is fusion spliced. In this case, a glass rod having an optimal length can be obtained.
このとき、切断工程では、ガラスロッドの軸方向長さを、光ファイバのコアから出射されてガラスロッドを拡がりながら伝搬する光がガラスロッドの外周面まで到達しないような長さとするように、ガラスロッドを切断する。この場合には、ガラスロッドを拡がりながら伝搬する光ビームがガラスロッドの外周面で反射することが無いため、光ビームの品質の劣化を防ぐことができる。 At this time, in the cutting process, the length of the glass rod in the axial direction is set so that light emitted from the core of the optical fiber and propagating while spreading the glass rod does not reach the outer peripheral surface of the glass rod. Cut the rod. In this case, since the light beam propagating while spreading the glass rod is not reflected by the outer peripheral surface of the glass rod, it is possible to prevent deterioration of the quality of the light beam.
また、好ましくは、ガラスブロックにおけるガラスロッドと融着される側の端面には、ガラスロッドを位置決めするための凹部が設けられており、第2融着工程では、ガラスロッドを凹部に収容した状態で、ガラスロッドとガラスブロックとを融着接続する。この場合には、光ファイバをガラスロッドを介してガラスブロックに対して容易に位置決めすることができる。また、ガラスロッドとガラスブロックとを融着する際に、ガラスロッドとガラスブロックとの接着面積が増加するため、ガラスロッドとガラスブロックとの融着強度が高くなる。 Preferably, a recess for positioning the glass rod is provided on the end surface of the glass block on the side to be fused with the glass rod, and the glass rod is accommodated in the recess in the second fusion step. Then, the glass rod and the glass block are fused and connected. In this case, the optical fiber can be easily positioned with respect to the glass block via the glass rod. Further, when the glass rod and the glass block are fused, the bonding area between the glass rod and the glass block is increased, so that the fusion strength between the glass rod and the glass block is increased.
さらに、好ましくは、第2融着工程では、レーザによりガラスロッドとガラスブロックとを融着接続する。この場合には、ガラスロッド及びガラスブロックの少なくとも一方をスポット的に溶融して、両者を簡単に融着することができる。 Further preferably, in the second fusion step, the glass rod and the glass block are fusion-bonded by a laser. In this case, at least one of the glass rod and the glass block can be spot-melted and both can be easily fused.
また、本発明は、コア・クラッド構造を持った光ファイバの端末構造であって、光ファイバと融着接続され、コア・クラッド構造を持たないガラスロッドと、光ファイバの反対側においてガラスロッドと融着接続され、ガラスロッドよりも大きな外径を有すると共にコア・クラッド構造を持たないガラスブロックとを備えることを特徴とするものである。 Further, the present invention is an optical fiber terminal structure having a core / cladding structure, wherein the glass rod is fusion-bonded to the optical fiber and does not have the core / cladding structure, and the glass rod is disposed on the opposite side of the optical fiber. And a glass block having a larger outer diameter than the glass rod and having no core / cladding structure.
このように本発明の光ファイバの端末構造においては、ガラスブロックよりも細いガラスロッドを別途設けることにより、特にガラスブロックを先細り形状に加工しなくても、ガラスブロックと光ファイバとをガラスロッドを介して容易に融着接続することができる。 As described above, in the optical fiber terminal structure of the present invention, by separately providing a glass rod that is thinner than the glass block, the glass block and the optical fiber can be connected to the glass rod without particularly processing the glass block into a tapered shape. It can be easily fusion-spliced through.
好ましくは、ガラスロッドの軸方向長さは、光ファイバのコアから出射されてガラスロッドを拡がりながら伝搬する光がガラスロッドの外周面まで到達しないような長さに設定されている。この場合には、ガラスロッドを拡がりながら伝搬する光ビームがガラスロッドの外周面で反射することが無いため、光ビームの品質の劣化を防ぐことができる。 Preferably, the length of the glass rod in the axial direction is set such that light emitted from the core of the optical fiber and propagating through the glass rod does not reach the outer peripheral surface of the glass rod. In this case, since the light beam propagating while spreading the glass rod is not reflected by the outer peripheral surface of the glass rod, it is possible to prevent deterioration of the quality of the light beam.
また、好ましくは、ガラスブロックにおけるガラスロッドと融着される側の端面には、ガラスロッドを位置決めするための凹部が設けられており、ガラスロッドは、凹部に収容された状態でガラスブロックと融着接続されている。この場合には、光ファイバをガラスロッドを介してガラスブロックに対して容易に位置決めすることができる。また、ガラスロッドとガラスブロックとを融着する際に、ガラスロッドとガラスブロックとの接着面積が増加するため、ガラスロッドとガラスブロックとの融着強度が高くなる。 Preferably, a concave portion for positioning the glass rod is provided on an end surface of the glass block on the side to be fused with the glass rod, and the glass rod is melted with the glass block while being accommodated in the concave portion. Incoming connection. In this case, the optical fiber can be easily positioned with respect to the glass block via the glass rod. Further, when the glass rod and the glass block are fused, the bonding area between the glass rod and the glass block is increased, so that the fusion strength between the glass rod and the glass block is increased.
本発明によれば、ガラスブロックを先細り形状に加工しなくても、ガラスブロックと光ファイバとを容易に融着接続することができる。これにより、コストアップを抑えることが可能となる。 According to the present invention, the glass block and the optical fiber can be easily fused and connected without processing the glass block into a tapered shape. Thereby, an increase in cost can be suppressed.
以下、本発明に係わる光ファイバの端面処理方法及び光ファイバの端末構造の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an optical fiber end face processing method and an optical fiber terminal structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係わる光ファイバの端末構造の一実施形態を示す断面図である。同図において、本実施形態の光ファイバ端末構造1は、レーザ加工を行うための高パワー(数kW)のレーザビームを伝送する光ファイバ2の端末構造である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an optical fiber terminal structure according to the present invention. In the drawing, an optical
光ファイバ2は、石英ガラスで形成されている。光ファイバ2は、コア2aと、このコア2aの周囲に設けられたクラッド2bとを有している。コア2aの屈折率は、クラッド2bの屈折率よりも高い。コア2aの外径(コア径)は、例えば0.2mmであり、クラッド2bの外径(クラッド径)は、例えば1.0mmである。
The
光ファイバ2の先端面には、ガラスロッド3が融着接続(溶融一体化)されている。ガラスロッド3は、光ファイバ2のようなコア・クラッド構造を持たない石英ガラスである。ガラスロッド3は、後述するガラスブロック4に比して光ファイバ2と熱容量が近くなるように構成されており、その外径が光ファイバ2の外径と略同等であることが好ましい。ただし、コア・クラッド構造を持つ光ファイバ2同士を融着接続する場合に比較して、融着接続による接合点の変形がビーム品質に影響を与える度合いは小さく、光ファイバ2及びガラスロッド3の外径が厳密に整合することは要求されない。
A
このような観点から、ガラスロッド3の外径は、光ファイバ2のコア径よりも大きく且つ光ファイバ2のクラッド径の2倍よりも小さいことが好ましい。この場合には、ガラスロッド3及び光ファイバ2の熱容量が近くなるため、両者を容易に融着することができる。また、ガラスロッド3の外径が光ファイバ2のクラッド径よりも大きい場合には、用途に応じて光ファイバ2を太径のものに適宜取り替えても、ガラスロッド3は取り替えなくて済むので、製造コストの低減が可能となる。
From such a viewpoint, the outer diameter of the
ガラスロッド3における光ファイバ2の反対側の端面には、ガラスブロック4が融着接続(溶融一体化)されている。ガラスブロック4は、光ファイバ2のようなコア・クラッド構造を持たない石英ガラスである。ガラスブロック4の外径は、ガラスロッド3の外径よりも大きい。これにより、光ファイバ2の先端面(光ビーム入出射面)上でのビーム密度を低減することができる。また、ガラスブロック4におけるガラスロッド3の反対側の端面には、反射損失を低減するための反射防止膜(ARコート膜)5が施されている。
A
光ファイバ2のコア2aから出射されたレーザビームRは、拡がりながらガラスロッド3及びガラスブロック4の内部を伝搬する。ここで、ガラスロッド3の軸方向長さは、コア2aから出射されたレーザビームRがガラスロッド3の外周面(側面)3aに達しないような寸法に設定されている。これにより、レーザビームRがガラスロッド3の外周面3aで反射して、ビーム品質が劣化することが防止される。
The laser beam R emitted from the
具体的には、図2に示すように、ガラスロッド3内を通過するレーザビームRの拡がり角θは、光ファイバ2の開口数NA及び屈折率nを用いて、下記式から得られる。
NA=nsinθ
Specifically, as shown in FIG. 2, the divergence angle θ of the laser beam R passing through the
NA = nsinθ
ここで、光ファイバ2のコア径を0.2mm、光ファイバ2の開口数NAを0.2とする。また、光ファイバ2の屈折率nは1.45である。このため、クラッド径を1.0mmとすると、レーザビームRがガラスロッド3の外周面3aに届かないためのガラスロッド3の限界長さは、図3から分かるように2.9mmとなる。つまり、ガラスロッド3の軸方向長さを2.9mm以下とする必要がある。
Here, the core diameter of the
ガラスロッド3及びガラスブロック4は、いずれも屈折率分布が一様であるのが好ましい。これにより、ガラスロッド3及びガラスブロック4が溶融(後述)により変形しても、ガラスロッド3及びガラスブロック4の屈折率分布には影響が無いので、ガラスロッド3及びガラスブロック4を透過するレーザビームRの品質が劣化することは無い。その結果、融着条件の管理精度が緩和されるため、製造工程の設計及び管理が容易に行える。
Both the
このとき、ガラスロッド3及びガラスブロック4の屈折率は、光ファイバ2のコア2aの屈折率と同等である。これにより、光ファイバ2とガラスロッド3との界面、ガラスロッド3とガラスブロック4との界面におけるレーザビームRの反射を抑制することができる。また、接続点において、屈折率が異なる界面が存在しなくなるため、接続強度を高めることができる。
At this time, the refractive indexes of the
次に、光ファイバ2の端面処理を行い、上記の光ファイバ端末構造1を得る方法について説明する。
Next, a method for performing the end face processing of the
まず、ファイバカッタを用いて光ファイバ2及びガラスロッド3の端面を垂直にカットした状態で、ファイバ融着機により光ファイバ2及びガラスロッド3の端面同士を融着接続する。具体的には、図4(a)に示すように、光ファイバ2及びガラスロッド3の端面同士を突き合わせた状態で、1対の放電電極6によりアーク放電を行い、光ファイバ2とガラスロッド3とを融着する。
First, the end surfaces of the
次いで、図4(b)に示すように、ファイバカッタを用いてガラスロッド3を所望の長さとなるようにカットする。このとき、上述したように、ガラスロッド3の軸方向長さを、光ファイバ2のコア2aから出射されたレーザビームRがガラスロッド3の外周面3aに到達しない寸法とするように、ガラスロッド3をカットする。
Next, as shown in FIG. 4B, the
次いで、図5に示すように、レーザによりガラスロッド3をガラスブロック4に融着接続する。この時に使用するレーザとしては、強度・集光位置の管理が容易なCO2レーザが好ましい。
Next, as shown in FIG. 5, the
具体的には、ガラスロッド3の切断面とガラスブロック4における反射防止膜5の反対側の端面とを対向接近させると共に、ガラスブロック4の融着位置にCO2レーザビームXを照射する(図5(a)参照)。そして、ガラスロッド3をガラスブロック4に突き当てる(図5(b)参照)。すると、CO2レーザビームXがガラスロッド3及びガラスブロック4に当たるようになるため、ガラスロッド3及びガラスブロック4が溶融状態となる。
Specifically, the cut surface of the
このとき、ガラスロッド3をガラスブロック4よりも先に溶融させるようにしても良い。熱容量の大きいガラスブロック4は、熱容量の小さいガラスロッド3に比較して多くの熱エネルギーを必要とする。このため、ガラスブロック4を溶融するのに必要な加熱を加えている間に、その予熱でガラスロッド3が過度に溶融し、両者の融着における歩留まりが低下することがある。ガラスロッド3をガラスブロック4よりも先に溶融させることにより、上記の現象による不具合を防止することができる。
At this time, the
その後、ガラスロッド3を更にガラスブロック4に対して押し込むことで、ガラスロッド3とガラスブロック4とが融着される(図5(c)参照)。このとき、ガラスロッド3の融着部分の形状が崩れることがあるが、ガラスロッド3はコア・クラッド構造を持っていないため、ガラスロッド3を透過するレーザビームRの品質に影響を与えることは無い。
Then, the
ところで、図6に示すように、光ファイバ2をガラスブロック4に直接融着する場合には、以下の不具合が発生する。即ち、ガラスブロック4の反射防止膜5上でのエネルギー密度を低減するには、ガラスブロック4の外径を光ファイバ2の外径に対して十分大きくする必要がある。しかし、この場合には、光ファイバ2とガラスブロック4との間に大きな熱容量差が生じるため、光ファイバ2とガラスブロック4とを融着するときには、熱容量が低い光ファイバ2のほうが先に溶融し始めることになる。このとき、ガラスブロック4まで溶融させようとすると、光ファイバ2の端部が蒸発してしまう可能性が高い。また、光ファイバ2のみを溶融させてガラスブロック4に融着しようとすると、光ファイバ2のコア・クラッド構造が乱れて、結果的に光ファイバ2から出射されたレーザビームRの品質が劣化してしまう。
By the way, as shown in FIG. 6, when the
そこで、ガラスブロック4の一端側部分をテーパ形状とすることで、ガラスブロック4の熱容量を光ファイバ2の熱容量に近づけることが考えられる。しかし、ガラスブロック4をテーパ形状に加工するには、かなりのコストがかかってしまう。
Therefore, it is conceivable that the heat capacity of the
これに対し本実施形態では、コア・クラッド構造を持たず、ガラスブロック4よりも径の小さいガラスロッド3を別途用意し、まず光ファイバ2とガラスロッド3とを融着接続し、その後でガラスロッド3とガラスブロック4とを融着接続するようにしたので、特にガラスブロック4をテーパ形状に加工しなくても、ガラスブロック4と光ファイバ2とをガラスロッド3を介して容易に融着接続することができる。このようにガラスブロック4をテーパ形状に加工しなくて済むため、コストアップを抑えることが可能となる。
On the other hand, in the present embodiment, a
図7は、本発明に係わる光ファイバの端末構造の他の実施形態を示す断面図である。図中、上記実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of an optical fiber terminal structure according to the present invention. In the figure, the same or equivalent members as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
同図において、本実施形態の光ファイバ端末構造1では、ガラスブロック4における反射防止膜5の反対側の端面(融着面)に、ガラスロッド3を位置決めするための断面円形状の凹部10が設けられている。この場合には、ガラスロッド3とガラスブロック4とを融着する際に、ガラスブロック4の凹部10にガラスロッド3を差し込んだ状態で、両者の融着部分にCO2レーザビームを照射しても良いし、或いはガラスブロック4の凹部10にCO2レーザビームを照射している状態で、凹部10にガラスロッド3を差し込んでも良い。
In the figure, in the optical
このとき、凹部10は、ガラスブロック4の融着面の中心部に形成されている。これにより、光ファイバ2をガラスブロック4の融着面の中心部に容易に位置決めすることができる。なお、凹部10をガラスブロック4の融着面の中心からずれた部位に形成しても良い。この場合には、故意に光ファイバ2に曲げを加えることで、光ファイバ2のクラッド2bを伝搬する光(クラッド伝搬光)を効率的に除去することが可能となる。
At this time, the
このようにガラスブロック4の融着面に凹部10を設けることにより、ガラスロッド3を介して光ファイバ2をガラスブロック4に対して容易に位置決めすることができる。また、ガラスロッド3とガラスブロック4との接触面積が増加するため、両者の融着強度が高くなる。さらに、ガラスロッド3とガラスブロック4とを融着する際に、溶融ガラスがガラスブロック4の外周面まで流れることが防止されるため、製造工程の歩留まりを向上させることができる。
Thus, by providing the recessed
以上、本発明に係わる光ファイバの端面処理方法及び光ファイバの端末構造の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 The preferred embodiments of the method for treating an end face of an optical fiber and the end structure of the optical fiber according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば上記実施形態では、ガラスロッド3とガラスブロック4とを融着するときに、ガラスロッド3及びガラスブロック4の両方を加熱溶融させるようにしたが、ガラスロッド3及びガラスブロック4の少なくとも一方を加熱溶融させれば良い。このとき、ガラスロッド3とガラスブロック4との融着方法としてレーザを用いることにより、レーザを照射する焦点をガラスロッド3に設定して、ガラスロッド3のみを容易に加熱溶融させることができる。この場合には、ガラスロッド3とガラスブロック4との熱容量差を考慮しなくて済む。即ち、上述したように、ガラスブロック4を溶融するのに必要な加熱を加えている間の予熱でガラスロッド3が過度に溶融し、両者の融着における歩留まりが低下することを防止できる。
For example, in the above embodiment, when the
また、上記実施形態では、ガラスロッド3及びガラスブロック4の屈折率を光ファイバ2のコア2aの屈折率と同等としたが、ガラスロッド3及びガラスブロック4に例えばフッ素やリンを添加することで、ガラスロッド3及びガラスブロック4の屈折率を光ファイバ2のコア2aの屈折率よりも小さくしても良い。この場合には、ガラスロッド3及びガラスブロック4の融点が低くなるため、ガラスロッド3とガラスブロック4とを融着するときに、これらが溶融しやすくなる。従って、融着工程の設計・管理が容易に行える。例えば、照射するレーザの出力を低減することが可能になる。このとき、上記のようにガラスロッド3のみを溶融させる場合には、ガラスロッド3の融点をガラスブロック4の融点よりも低くするのが望ましい。
Moreover, in the said embodiment, although the refractive index of the
また、ガラスロッド3及びガラスブロック4に例えばゲルマニウムを添加することで、ガラスロッド3及びガラスブロック4の屈折率を光ファイバ2のコア2aの屈折率よりも大きくしても良い。この場合には、ガラスロッド3及びガラスブロック4内でのレーザビームRの拡がりが抑制されるようになる。ガラスロッド3内でのレーザビームRの拡がりが抑制されると、ガラスロッド3を長くすることができるため、ガラスロッド3の長さの管理が容易に行える。また、ガラスロッド3が長くなる分だけ、ガラスロッド3を溶融させたときに光ファイバ2に熱が伝わりにくくなるため、光ファイバ2のコア・クラッド構造が崩れることが防止される。
Moreover, you may make the refractive index of the
さらに、上記実施形態では、レーザを用いてガラスロッド3とガラスブロック4とを融着するようにしたが、放電やヒータによりガラスロッド3とガラスブロック4とを融着しても良い。この場合は、ヒータ温度や放電強度を調整すれば良い。このとき、上述したようにガラスロッド3及びガラスブロック4の融点を低くすると、加熱温度を低下させることが可能になる。また、ガラスロッド3とガラスブロック4との熱容量差を考慮して加熱時間を適宜調整することにより、ガラスロッド3のみを溶融させるようにすれば、両者の熱容量差から生じる融着工程における歩留まり低下を防止し得ることは、前述の通りである。
Furthermore, in the said embodiment, although the
1…光ファイバ端末構造、2…光ファイバ、2a…コア、2b…クラッド、3…ガラスロッド、4…ガラスブロック、5…反射防止膜、10…凹部。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記光ファイバと前記ガラスロッドとを融着接続する第1融着工程と、
前記第1融着工程を実施した後に、前記ガラスロッドと前記ガラスブロックとを融着接続する第2融着工程とを含むことを特徴とする光ファイバの端面処理方法。 A preparation step of preparing an optical fiber having a core / cladding structure, a glass rod having no core / cladding structure, and a glass block having an outer diameter larger than that of the glass rod and not having the core / cladding structure; ,
A first fusing step of fusing and connecting the optical fiber and the glass rod;
A method for treating an end face of an optical fiber, comprising: a second fusion step of fusion-connecting the glass rod and the glass block after performing the first fusion step.
前記第2融着工程では、前記ガラスロッドの切断面と前記ガラスブロックとを融着接続することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項記載の光ファイバの端面処理方法。 After performing the first fusing step, before performing the second fusing step, further comprising a cutting step of cutting the glass rod,
The optical fiber end face processing method according to any one of claims 1 to 7, wherein in the second fusion step, the cut surface of the glass rod and the glass block are fusion-connected.
前記第2融着工程では、前記ガラスロッドを前記凹部に収容した状態で、前記ガラスロッドと前記ガラスブロックとを融着接続することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項記載の光ファイバの端面処理方法。 A concave portion for positioning the glass rod is provided on an end surface of the glass block to be fused with the glass rod,
The said 2nd melt | fusion process WHEREIN: The said glass rod and the said glass block are fusion-bonded in the state which accommodated the said glass rod in the said recessed part, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Optical fiber end face processing method.
前記光ファイバと融着接続され、コア・クラッド構造を持たないガラスロッドと、
前記光ファイバの反対側において前記ガラスロッドと融着接続され、前記ガラスロッドよりも大きな外径を有すると共に前記コア・クラッド構造を持たないガラスブロックとを備えることを特徴とする光ファイバの端末構造。 An optical fiber terminal structure with a core-clad structure,
A glass rod fused and connected to the optical fiber and having no core / clad structure;
An optical fiber terminal structure comprising: a glass block fused and connected to the glass rod on the opposite side of the optical fiber, and having a larger outer diameter than the glass rod and not having the core / cladding structure. .
前記ガラスロッドは、前記凹部に収容された状態で前記ガラスブロックと融着接続されていることを特徴とする請求項12または13記載の光ファイバの端末構造。
A concave portion for positioning the glass rod is provided on an end surface of the glass block to be fused with the glass rod,
The optical fiber terminal structure according to claim 12 or 13, wherein the glass rod is fusion-bonded to the glass block in a state of being accommodated in the recess.
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