JP2853769B2 - 光ファイバカプラの製造方法 - Google Patents
光ファイバカプラの製造方法Info
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ファイバカプラの製造方法、特に、多心
型光ファイバを用いた光ファイバカプラの製造方法に関
するものである。
型光ファイバを用いた光ファイバカプラの製造方法に関
するものである。
（従来の技術） 従来、光通信システムや光データリンク網等を構築す
るにあたり、光源から出た光信号を所望の割合にて分配
する光分岐器は、構成部品として重要である。この光分
岐器のひとつに光ファイバカプラがあるが、この光ファ
イバカプラは、通常複数本の光ファイバの長手方向の被
覆の一部を除去してガラス部を露出させ、これを撚り合
わせたり並行にして融着後、アセチレン・バーナ等の熱
源を用いて加熱・溶融し、一定張力下でこれを延伸して
製造する、いわゆる融着延伸法が、光ファイバカプラの
製造方法に最も適したものといわれている。
るにあたり、光源から出た光信号を所望の割合にて分配
する光分岐器は、構成部品として重要である。この光分
岐器のひとつに光ファイバカプラがあるが、この光ファ
イバカプラは、通常複数本の光ファイバの長手方向の被
覆の一部を除去してガラス部を露出させ、これを撚り合
わせたり並行にして融着後、アセチレン・バーナ等の熱
源を用いて加熱・溶融し、一定張力下でこれを延伸して
製造する、いわゆる融着延伸法が、光ファイバカプラの
製造方法に最も適したものといわれている。
この場合、複数本の光ファイバ心線を別々に扱う必要
があり、能率的ではない。この点に鑑みて、当社では、
多心型光ファイバを用いることによって、製造工程の自
動化を図るとともに、作業時間の短縮を可能とする製造
方法を開発しつつある。
があり、能率的ではない。この点に鑑みて、当社では、
多心型光ファイバを用いることによって、製造工程の自
動化を図るとともに、作業時間の短縮を可能とする製造
方法を開発しつつある。
第１図および第２図により、多心型光ファイバを用い
る製造方法について説明する。
る製造方法について説明する。
第１図は、製造装置の一例であり、第２図は、製造工
程の説明図である。図中、１は２心型光ファイバ、2a,2
bは被覆を除去したガラス部、２はカプラ本体部、３は
延伸ステージ、４はクランパ、５は光ファイバ把持部、
６はアセチレンバーナ等の加熱源、７は固定部材、８は
保護部材である。
程の説明図である。図中、１は２心型光ファイバ、2a,2
bは被覆を除去したガラス部、２はカプラ本体部、３は
延伸ステージ、４はクランパ、５は光ファイバ把持部、
６はアセチレンバーナ等の加熱源、７は固定部材、８は
保護部材である。
先ず、２心型光ファイバ１を把持部５で把持して、そ
の被覆の一部を除去して、心線のガラス部2a,2bを露出
させ、延伸ステージ３に支持されたクランパ４で被覆部
をクランパする（第２図（Ａ））。次に、ガラス部2a,2
bを固定部材７により接触させた状態で固定し（第２図
（Ｂ））、ガラス部2a,2bを、加熱源６により加熱、溶
融して融着させる。融着後、固定部材７を外し、分岐比
をモニタしながら延伸ステージに一定張力を加え、融着
部を加熱、延伸して、カプラ本体部２を形成し（第２図
（Ｃ））、所定の分岐比が得られら時点で加熱、延伸を
停止し、保護部材８によりモールドして（第２図
（Ｄ））、光ファイバカプラが製造される。
の被覆の一部を除去して、心線のガラス部2a,2bを露出
させ、延伸ステージ３に支持されたクランパ４で被覆部
をクランパする（第２図（Ａ））。次に、ガラス部2a,2
bを固定部材７により接触させた状態で固定し（第２図
（Ｂ））、ガラス部2a,2bを、加熱源６により加熱、溶
融して融着させる。融着後、固定部材７を外し、分岐比
をモニタしながら延伸ステージに一定張力を加え、融着
部を加熱、延伸して、カプラ本体部２を形成し（第２図
（Ｃ））、所定の分岐比が得られら時点で加熱、延伸を
停止し、保護部材８によりモールドして（第２図
（Ｄ））、光ファイバカプラが製造される。
このような光ファイバカプラ製造方法においては、光
ファイバ把持部で把持する必要があるため、その部分に
おいて光ファイバが固定され、延伸時に、２心型光ファ
イバ１が第１図の点線で図示したような曲がりを生じ
る。この曲がりは、遅延時の延伸張力に対して、その伸
びを妨げようとする力を働かせることとなり、延伸を円
滑に行なうことができなくなって、光ファイバカプラの
製造の歩留を低下させる原因となっていた。
ファイバ把持部で把持する必要があるため、その部分に
おいて光ファイバが固定され、延伸時に、２心型光ファ
イバ１が第１図の点線で図示したような曲がりを生じ
る。この曲がりは、遅延時の延伸張力に対して、その伸
びを妨げようとする力を働かせることとなり、延伸を円
滑に行なうことができなくなって、光ファイバカプラの
製造の歩留を低下させる原因となっていた。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上述した問題点を解決するために、多心型
光ファイバ、特に、その被覆特性等を改善することによ
り、延伸工程を円滑に行なうことができる光ファイバカ
プラの製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
光ファイバ、特に、その被覆特性等を改善することによ
り、延伸工程を円滑に行なうことができる光ファイバカ
プラの製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
（課題を解決するための手段） 本発明は、多心型光ファイバの長手方向の被覆の一部
を除去して光ファイバ心線のガラス部を露出させ、該ガ
ラス部の外側において延伸ステージによって被覆を把持
し、該延伸ステージの外側において前記延伸ステージと
は独立して設けられた光ファイバ把持部によって被覆を
把持して、前記ガラス部を融着延伸する光ファイバカプ
ラの製造方法において、前記多心型光ファイバとして、
延伸時において前記延伸ステージと前記光ファイバ把持
部との間にある多心型光ファイバの座屈によって延伸を
妨げる方向に働く下記の力Ｐが、延伸張力の20％以下と
なる構造の多心型光ファイバを用いることを特徴とする
ものである。
を除去して光ファイバ心線のガラス部を露出させ、該ガ
ラス部の外側において延伸ステージによって被覆を把持
し、該延伸ステージの外側において前記延伸ステージと
は独立して設けられた光ファイバ把持部によって被覆を
把持して、前記ガラス部を融着延伸する光ファイバカプ
ラの製造方法において、前記多心型光ファイバとして、
延伸時において前記延伸ステージと前記光ファイバ把持
部との間にある多心型光ファイバの座屈によって延伸を
妨げる方向に働く下記の力Ｐが、延伸張力の20％以下と
なる構造の多心型光ファイバを用いることを特徴とする
ものである。
ただし、 L:光ファイバの把持部と延伸ステージ間の距離［mm］ E:ヤング率［kg/mm2］ I:断面モーメント である。この場合、複合体の断面モーメントＩおよびヤ
ング率Ｅは、以下の式で示される。
ング率Ｅは、以下の式で示される。
ただし Siは、光ファイバのｉ層目の構造物質の断面積 Eiは、光ファイバのｉ層目の構造物質のヤング率 多心型光ファイバにおける各心線として、被覆を施し
た外径が140〜200μｍ（ガラス部の外径が125μｍの場
合）のものを用いることができる。
た外径が140〜200μｍ（ガラス部の外径が125μｍの場
合）のものを用いることができる。
（作 用） 第３図に示した２心型光ファイバを例にして説明す
る。図中、21は心線のガラス部、22は心線の１次被覆、
23は心線の２次被覆、24は21〜23よりなる心線の２本ま
とめて２心型光ファイバを形成する外部被覆である。
る。図中、21は心線のガラス部、22は心線の１次被覆、
23は心線の２次被覆、24は21〜23よりなる心線の２本ま
とめて２心型光ファイバを形成する外部被覆である。
第１図に示すように、この２心型光ファイバの両端を
把持し、中央部分を延伸する際、光ファイバを延伸する
と、当然延伸ステージと、把持している部分の間で曲が
りが発生する。これは、座屈という現象であり、このよ
うな座屈により生じ、延伸を妨げる方向に働く力Ｐは次
式で表される（裳華房発行、光材料力学編集会編、「材
料力学」改訂版、第149頁）。
把持し、中央部分を延伸する際、光ファイバを延伸する
と、当然延伸ステージと、把持している部分の間で曲が
りが発生する。これは、座屈という現象であり、このよ
うな座屈により生じ、延伸を妨げる方向に働く力Ｐは次
式で表される（裳華房発行、光材料力学編集会編、「材
料力学」改訂版、第149頁）。
ただし、 L:光ファイバの把持部と延伸ステージ間の距離［mm］ E:ヤング率［kg/mm2］ I:断面モーメント である。この場合、複合体のモーメントＩおよびヤング
率Ｅは、以下の式で示される。
率Ｅは、以下の式で示される。
ただし Siは、光ファイバのｉ層目の構造物質の断面積、 Eiは、光ファイバのｉ層目の構造物質のヤング率、 Ｉは、２心型光ファイバの断面モーメント、 である。
したがって、２心型光ファイバの構造物質の断面積
Si、ヤング率Ei、および、断面モーメントＩを設計する
ことにより、座屈による力Ｐを適当な値に抑えることが
できる。
Si、ヤング率Ei、および、断面モーメントＩを設計する
ことにより、座屈による力Ｐを適当な値に抑えることが
できる。
試作した光ファイバカプラについて特性を測定したと
ころ、座屈による力Ｐが延伸張力の20％以下の場合は延
伸を円滑に行なうことがき、所望の特性の光ファイバカ
プラを製造することができた。
ころ、座屈による力Ｐが延伸張力の20％以下の場合は延
伸を円滑に行なうことがき、所望の特性の光ファイバカ
プラを製造することができた。
（実施例） 第３図の構造の２心型光ファイバにおける実施例につ
いて説明する。第１層は石英ファイバで、外径125μm,
ヤング率7000kg/mm2、第２層は１次被覆で、外径200μ
m,ヤング率10kg/mm2、第３層は２次被覆で、外径250μ
m,ヤング率100kg/mm2、第４層は外部被覆で、ヤング率1
00kg/mm2であるが、これを外径0.5mmの円形断面と見な
し、１を400mmとすると、 Ｅ＝944 ［kg/mm2］ Ｉ＝5.2×10-3 ［mm4］ となり、 EI＝4.90 ［kg/mm2］ Ｐ＝0.62 ［ｇ］ となる。
いて説明する。第１層は石英ファイバで、外径125μm,
ヤング率7000kg/mm2、第２層は１次被覆で、外径200μ
m,ヤング率10kg/mm2、第３層は２次被覆で、外径250μ
m,ヤング率100kg/mm2、第４層は外部被覆で、ヤング率1
00kg/mm2であるが、これを外径0.5mmの円形断面と見な
し、１を400mmとすると、 Ｅ＝944 ［kg/mm2］ Ｉ＝5.2×10-3 ［mm4］ となり、 EI＝4.90 ［kg/mm2］ Ｐ＝0.62 ［ｇ］ となる。
延伸張力は、3.2gとしたがら、座屈による力であるＰ
は、延伸張力に比較した20％以下にすることができた。
は、延伸張力に比較した20％以下にすることができた。
比較のために、２心型とせずに、上述した２本の心線
のみを用いた場合は、 Ｐ＝0.017g となった。
のみを用いた場合は、 Ｐ＝0.017g となった。
このことから、ヤング率よりも、断面２次モーメント
Ｉが支配的であることがかる。このような理由により、
延伸張力に対抗する力を減少させるには、２心型光ファ
イバの各心線の外径を減少させるのが効果的である。
Ｉが支配的であることがかる。このような理由により、
延伸張力に対抗する力を減少させるには、２心型光ファ
イバの各心線の外径を減少させるのが効果的である。
当社では、光ファイバとして、クラッド径125μm,MDF
9.5μm,カットオフ波長1.2μｍの通常の1.3μｍ帯の単
一モードファイバを用いる場合、被覆した外径が250μ
ｍのものを用いていたが、これを１層のみの被覆とし、
ヤング率30kg/mm2のものを使用して被覆外径を減少させ
た。
9.5μm,カットオフ波長1.2μｍの通常の1.3μｍ帯の単
一モードファイバを用いる場合、被覆した外径が250μ
ｍのものを用いていたが、これを１層のみの被覆とし、
ヤング率30kg/mm2のものを使用して被覆外径を減少させ
た。
被覆の外径は、140μm,180μm,200μm,230μｍの４種
の光ファイバ心線を試作し、この２本を心線として、心
線の被覆のヤング率と同じヤング率の30kg/mm2のもので
被覆して２心型光ファイバを作成した。それぞれの２心
型光ファイバの外径は、310μm,400μm,420μm,480μｍ
となった。これらにより、光ファイバカプラを試作し
た。
の光ファイバ心線を試作し、この２本を心線として、心
線の被覆のヤング率と同じヤング率の30kg/mm2のもので
被覆して２心型光ファイバを作成した。それぞれの２心
型光ファイバの外径は、310μm,400μm,420μm,480μｍ
となった。これらにより、光ファイバカプラを試作し
た。
延伸方法としては、3gの延伸張力を加え、酸水素バー
ナを用いて、ほぼ13mm/分の一定速度で5mmの加熱領域を
延伸し、1.3μｍで分岐比が50％となるようモニタし
て、カプラを作成した。
ナを用いて、ほぼ13mm/分の一定速度で5mmの加熱領域を
延伸し、1.3μｍで分岐比が50％となるようモニタし
て、カプラを作成した。
延伸工程において、延伸は滑らかに行なうことができ
た。また、この時のEIは、それぞれ1.74,2.96,3.27,4.3
1であった。
た。また、この時のEIは、それぞれ1.74,2.96,3.27,4.3
1であった。
これらの結果から、延伸時における多心型光ファイバ
の座屈による力が、延伸張力の20％以下のものが、延伸
を円滑にできることが分かった。また、通常のクラッド
径125μｍの1.3μｍ帯単一モードファイバを用いる場
合、多心型光ファイバを構成する各心線の被覆外径は、
140〜200μｍが適当であることが確認できた。
の座屈による力が、延伸張力の20％以下のものが、延伸
を円滑にできることが分かった。また、通常のクラッド
径125μｍの1.3μｍ帯単一モードファイバを用いる場
合、多心型光ファイバを構成する各心線の被覆外径は、
140〜200μｍが適当であることが確認できた。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、多
心型光ファイバを用いて光ファイバカプラを量産する場
合、好適な２心型光ファイバを用いることにより、延伸
を滑らかに行なうことができ、再現性のよい光ファイバ
カプラを製造できる効果がある。
心型光ファイバを用いて光ファイバカプラを量産する場
合、好適な２心型光ファイバを用いることにより、延伸
を滑らかに行なうことができ、再現性のよい光ファイバ
カプラを製造できる効果がある。
第１図，第２図は、光ファイバカプラの製造工程の説明
図、第３図は、２心型光ファイバの一例の断面図であ
る。 １……２心型光ファイバ、2a,2b……被覆を除去したガ
ラス部、２……カプラ本体部、３……延伸ステージ、４
……クランパ、５……光ファイバ把持部、６……加熱
源、７……固化部材、８……保護部材。
図、第３図は、２心型光ファイバの一例の断面図であ
る。 １……２心型光ファイバ、2a,2b……被覆を除去したガ
ラス部、２……カプラ本体部、３……延伸ステージ、４
……クランパ、５……光ファイバ把持部、６……加熱
源、７……固化部材、８……保護部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有本 和彦 東京都大田区大森西７丁目６番31号 住 電オプコム株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−24607（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/28
Claims (1)
- 【請求項１】多心型光ファイバの長手方向の被覆の一部
を除去して光ファイバ心線のガラス部を露出させ、該ガ
ラス部の外側において延伸ステージによって被覆を把持
し、該延伸ステージの外側において前記延伸ステージと
は独立して設けられた光ファイバ把持部によって被覆を
把持して、前記ガラス部を融着延伸する光ファイバカプ
ラの製造方法において、前記多心型光ファイバとして、
延伸時において前記延伸ステージと前記光ファイバ把持
部との間にある多心型光ファイバの座屈によって延伸を
妨げる方向に働く下記の力Ｐが、延伸張力の20％以下と
なる構造の多心型光ファイバを用いることを特徴とする
多心型光ファイバカプラの製造方法。 ただし、 L:光ファイバの把持部と延伸ステージ間の距離［mm］ E:ヤング率［kg/mm2］ I:断面モーメント である。この場合、複合体の断面モーメントＩおよびヤ
ング率Ｅは、以下の式で示される。 ただし Siは、光ファイバのｉ層目の構造物質の断面積 Eiは、光ファイバのｉ層目の構造物質のヤング率
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2054349A JP2853769B2 (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 光ファイバカプラの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2054349A JP2853769B2 (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 光ファイバカプラの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255411A JPH03255411A (ja) | 1991-11-14 |
| JP2853769B2 true JP2853769B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=12968154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2054349A Expired - Lifetime JP2853769B2 (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 光ファイバカプラの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2853769B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH087295B2 (ja) * | 1988-07-13 | 1996-01-29 | 住友電気工業株式会社 | 光分岐結合器の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-06 JP JP2054349A patent/JP2853769B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03255411A (ja) | 1991-11-14 |
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