JP3018536B2 - Ultrasonic welding type for star coupler and its production - Google Patents

Ultrasonic welding type for star coupler and its production

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JP3018536B2
JP3018536B2 JP3058116A JP5811691A JP3018536B2 JP 3018536 B2 JP3018536 B2 JP 3018536B2 JP 3058116 A JP3058116 A JP 3058116A JP 5811691 A JP5811691 A JP 5811691A JP 3018536 B2 JP3018536 B2 JP 3018536B2
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welding
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plastic
channel
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、入力チャンネルとし
て機能する2m 本(m≧2)の入力ファイバ端部と、出
力チャンネルとして機能する2m 本の出力ファイバ端部
とを有する2m ×2m チャンネルスターカプラおよびそ
の製造に適した超音波溶着型に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention, 2 m × having an input fiber ends 2 m the functioning as input channels (m ≧ 2), and an output fiber ends 2 m book functions as an output channel The present invention relates to a 2 m channel star coupler and an ultrasonic welding type suitable for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図24は、この発明の背景技術となるス
ター型光データリンクシステムの一例を示す模式図であ
る。このスター型光データリンクシステムでは、同図に
示すように、4つの端末A〜Dが4×4チャンネルのス
ターカプラSCによって相互に連結されている。すなわ
ち、スターカプラSCには、4つの入力用チャンネルが
設けられており、端末A〜Dの送信部TXA 〜TXD
それぞれ接続されている。また、出力用チャンネルが4
つ設けられ、端末A〜Dの受信部RXA 〜RXD にそれ
ぞれ接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 24 is a schematic diagram showing an example of a star-type optical data link system according to the background art of the present invention. In this star type optical data link system, as shown in the figure, four terminals A to D are mutually connected by a star coupler SC of 4 × 4 channels. That is, the star coupler SC, is provided with four input channels are connected to the transmission section TX A ~TX D terminal to D. Also, if the output channel is 4
One is provided, it is connected to the receiver unit RX A to Rx D terminal to D.

【0003】このため、ある端子、例えば端子Aから光
信号Sが送信された場合、単に各端子B〜Dでその光信
号Sが受信されるだけでなく、端子Aでもその光信号S
を受信することができる。
For this reason, when an optical signal S is transmitted from a certain terminal, for example, the terminal A, the optical signal S is not only received at each of the terminals BD, but also at the terminal A.
Can be received.

【0004】上記機能を有するスターカプラSCの一例
として、例えば図25に示すものがある。同図に示すよ
うに、このスターカプラSCでは、ミキシングロッド1
の両端1a,1bに多数のプラスチックファイバ2,3
がそれぞれ光学的に結合される。このため、プラスチッ
クファイバ2のうちの一本に所定情報に関連した光信号
を入力すると、その情報に関連した光信号が各プラスチ
ックファイバ3からそれぞれ分岐出力される。すなわ
ち、このスターカプラSCでは、プラスチックファイバ
2が入力用チャンネルとして、またプラスチックファイ
バ3が出力用チャンネルとして機能する。
FIG. 25 shows an example of a star coupler SC having the above function. As shown in the figure, in this star coupler SC, the mixing rod 1
A large number of plastic fibers 2 and 3 at both ends 1a and 1b
Are optically coupled. Therefore, when an optical signal related to predetermined information is input to one of the plastic fibers 2, the optical signal related to the information is branched and output from each plastic fiber 3. That is, in the star coupler SC, the plastic fiber 2 functions as an input channel, and the plastic fiber 3 functions as an output channel.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
では、熱膨張係数が相互に異なるミキシングロッド1と
プラスチックファイバ2,3とによりスターカプラSC
が構成されているので、スターカプラSCの周辺温度が
変化すると、それに応じてスターカプラSCの特性が大
きく変化する。これは、周辺温度の変化にともなうミキ
シングロッド1の膨張(あるいは収縮)の割り合いがプ
ラスチックファイバ2,3のそれと異なることに起因す
る。また、ミキシングロッド1とプラスチックファイバ
2,3とは単に光学的に結合されているにすぎないため
に、スターカプラSCに振動が加わることによって、プ
ラスチックファイバ2,3がミキシングロッド1に対し
ずれたり、ミキシングロッド1からはずれたりするとい
う問題が生じることもある。そのため、スターカプラS
Cの使用環境条件が著しく制約されることになる。特
に、環境温度差が大きく、しかも振動の激しい自動車内
にスター型光データリンクシステムを構築する上では、
このことが一番のネックとなっている。
By the way, in the above conventional example, the star coupler SC is formed by the mixing rod 1 and the plastic fibers 2 and 3 having different thermal expansion coefficients.
Therefore, when the ambient temperature of the star coupler SC changes, the characteristics of the star coupler SC change greatly. This is because the rate of expansion (or contraction) of the mixing rod 1 due to the change in the ambient temperature is different from that of the plastic fibers 2 and 3. Further, since the mixing rod 1 and the plastic fibers 2 and 3 are merely optically coupled, the plastic fibers 2 and 3 may be displaced from the mixing rod 1 by vibrating the star coupler SC. However, there is a problem that the rod may be separated from the mixing rod 1. Therefore, star coupler S
The use environment conditions of C will be significantly restricted. In particular, when constructing a star-type optical data link system in a car with a large environmental temperature difference and severe vibration,
This is the main bottleneck.

【0006】また、スターカプラSCから各端子A〜D
までの光学的距離(ファイバ長さ)は常に一定というわ
けではなく、大きく異なっていることもある。したがっ
て、かかる場合に対処すべく、スターカプラSCのミキ
シングロッド1と各端子A〜Dとを接続するプラスチッ
クファイバ3での光損失を考慮し、スターカプラSCの
分岐比が各距離に応じた値となるようにスターカプラS
Cを構成することが望まれる。しかしながら、図25に
示すスターカプラSCでは、その構造上、その要望を満
足することは不可能である。
Further, each of the terminals A to D is connected from the star coupler SC.
The optical distance (fiber length) to is not always constant and may vary widely. Therefore, in order to cope with such a case, considering the optical loss in the plastic fiber 3 connecting the mixing rod 1 of the star coupler SC and each of the terminals A to D, the branching ratio of the star coupler SC is set to a value corresponding to each distance. Star coupler S so that
It is desired to configure C. However, the star coupler SC shown in FIG. 25 cannot satisfy the demand due to its structure.

【0007】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたもので、使用環境条件が緩やかで、汎用性の高い
m ×2m チャンネルスターカプラを提供することを第
1の目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its first object to provide a highly versatile 2 m × 2 m channel star coupler which has a moderate use environment.

【0008】また、この発明は、上記第1の目的に係る
スターカプラの製造に適した超音波溶着型を提供するこ
とを第2の目的とする。
A second object of the present invention is to provide an ultrasonic welding type suitable for manufacturing the star coupler according to the first object.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
第1の目的を達成するために、2本のプラスチックファ
イバの中間部を相互に溶着してなる光分岐部分と、前記
光分岐部分の一方端から伸びる第1と第2の入力ファイ
バ端部と、前記光分岐部分の他方端から伸びる第1と第
2の出力ファイバ端部とを有する光学素子を、2個組み
合わせて構成され、前記第1の出力ファイバ端部の中間
部が相互に溶着されるとともに、前記第2の出力ファイ
バ端部の中間部が相互に溶着されて光分岐部分が形成さ
れている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical branching portion formed by welding intermediate portions of two plastic fibers to each other, and the optical branching portion. An optical element having first and second input fiber ends extending from one end of the portion and first and second output fiber ends extending from the other end of the light branching portion is formed by combining two optical elements. The intermediate portions of the first output fiber ends are welded to each other, and the intermediate portions of the second output fiber ends are welded to each other to form an optical branching portion.
Have been.

【0010】請求項2の発明は、上記第1の目的を達成
するために、入力チャンネルとして機能する2n本(n
≧2)の入力ファイバ端部と、出力チャンネルとして機
能する2n本の出力ファイバ端部とを有する2n×2n
ャンネルスターカプラを2個組み合わせて構成され、一
方の2n×2nチャンネルスターカプラの出力ファイバ端
部の中間部が他方の2n×2nチャンネルスターカプラの
出力ファイバ端部の中間部と、1対1で対応しながら、
それぞれ相互に溶着されて光分岐部分が形成されて
る。
According to a second aspect of the present invention, in order to achieve the first object, 2 n (n) channels functioning as input channels are provided.
An input fiber ends ≧ 2), is constituted by two combining 2 n × 2 n-channel star coupler and an output fiber ends 2 n present which functions as an output channel, one of 2 n × 2 n-channel While the middle part of the output fiber end of the star coupler corresponds one-to-one with the middle part of the output fiber end of the other 2 n × 2 n channel star coupler,
The light branch portions are formed by being mutually welded.

【0011】請求項3の発明は、一体化可能に仕上げら
れた第1および第2の溶着型部材からなり、一体化され
た状態で第1および第2のプラスチックファイバの第1
中間部同士と、第3および第4のプラスチックファイバ
の第1中間部同士と、前記第1および第3のプラスチッ
クファイバの第2中間部同士と、また前記第2および第
4のプラスチックファイバの第2中間部同士とを、それ
ぞれ当接保持しながら、少なくとも前記第1および第2
の溶着型部材のうちの一方に印加される超音波振動を各
当接部に伝え、前記第1ないし第4のプラスチックファ
イバを相互に超音波溶着するための超音波溶着型であっ
て、上記第2の目的を達成するために、前記第1の溶着
型部材は、凹部を挟んで対向配置される一対の凸部を有
し、一方の凸部に、前記第2と第1のプラスチックファ
イバの前記第1中間部をこの順序で嵌入自在に仕上げら
れた第1の溝部と、前記第4のプラスチックファイバの
第1中間部と係合自在に仕上げられ第2の溝部が設けら
れる一方、他方の凸部に、前記第2と第4のプラスチッ
クファイバの前記第2中間部をこの順序で嵌入自在に仕
上げられた第3の溝部と、前記第1のプラスチックファ
イバの第2中間部と係合自在に仕上げられ第4の溝部と
が設けられ、前記第2の溶着型部材は凹部を挟んで対向
配置される一対の凸部を有し、一方の凸部に、前記第1
のプラスチックファイバの第1中間部と係合自在に仕上
げられた第5の溝部と、前記第3と第4のプラスチック
ファイバの前記第1中間部をこの順序で嵌入自在に仕上
げられた第6の溝部が設けられる一方、他方の凸部に、
前記第4のプラスチックファイバの第2中間部と係合自
在に仕上げられた第7の溝部と、前記第3と第1のプラ
スチックファイバの前記第2中間部をこの順序で嵌入自
在に仕上げられた第8の溝部とが設けられている。
According to a third aspect of the present invention, the first and second plastic fibers are made of a first and a second plastic fiber in an integrated state.
The intermediate portions, the first intermediate portions of the third and fourth plastic fibers, the second intermediate portions of the first and third plastic fibers, and the second intermediate portions of the second and fourth plastic fibers. 2 While holding the intermediate portions in contact with each other, at least the first and second
An ultrasonic welding type for transmitting ultrasonic vibration applied to one of the welding type members to each contact portion and ultrasonically welding the first to fourth plastic fibers to each other, In order to achieve a second object, the first welding-type member has a pair of convex portions arranged to face each other with a concave portion therebetween, and the second and first plastic fibers are provided on one convex portion. A first groove portion which is finished so as to be able to fit the first intermediate portion in this order, and a second groove portion which is finished so as to be freely engageable with the first intermediate portion of the fourth plastic fiber; The second intermediate portion of the second and fourth plastic fibers is engaged with the second intermediate portion of the first plastic fiber in such a manner that the second intermediate portion of the second and fourth plastic fibers can be freely fitted in this order. And a fourth groove portion is provided. 2 of the welding-type member has a pair of convex portions disposed opposite each other across the recess, the one of the convex portion, the first
A fifth groove portion finished to be freely engageable with the first intermediate portion of the plastic fiber, and a sixth groove finished so as to be able to fit the first intermediate portion of the third and fourth plastic fibers in this order. While the groove portion is provided, the other convex portion,
The seventh groove portion finished so as to be freely engageable with the second intermediate portion of the fourth plastic fiber and the second intermediate portion of the third and first plastic fibers are finished so as to be freely fitted in this order. An eighth groove is provided.

【0012】[0012]

【作用】請求項1および2の発明によれば、プラスチッ
クファイバの各中間部が相互に溶着されることにより光
分岐部分が形成されて、スターカプラが形成される。し
たがって、振動に対して十分な強度が得られる。しか
も、スターカプラの構成部品がプラスチックファイバの
みとなり、温度変化によるスターカプラの特性変化が防
止される。
According to the first and second aspects of the present invention, the respective intermediate portions of the plastic fiber are welded to each other so that the light is
A branch portion is formed to form a star coupler. Therefore, sufficient strength against vibration can be obtained. In addition, the component parts of the star coupler are made of only plastic fibers, thereby preventing a change in the characteristics of the star coupler due to a temperature change.

【0013】請求項3の発明によれば、第1および第2
の溶着型部材が一体化されると、第1ないし第4のプラ
スチックファイバの第1および第2中間部が所定の関係
をもって相互に当接される。そして、超音波振動が少な
くとも前記第1および第2の溶着型部材のうちの一方に
印加されると、前記第1および第2の溶着型部材を介し
てその超音波振動が各当接部に伝えられて、前記第1な
いし第4のプラスチックファイバが当接部で相互に溶着
される。
According to the third aspect of the present invention, the first and the second
Are integrated, the first and second intermediate portions of the first to fourth plastic fibers are brought into contact with each other in a predetermined relationship. When the ultrasonic vibration is applied to at least one of the first and second welding members, the ultrasonic vibration is applied to each contact portion via the first and second welding members. As a result, the first to fourth plastic fibers are welded to each other at the contact portion.

【0014】[0014]

【実施例】ここでは、まず、この発明に係るスターカプ
ラの構成要素となる光学素子について説明し、その後で
スターカプラの構造等について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an optical element which is a component of the star coupler according to the present invention will be described, and then the structure of the star coupler will be described in detail.

【0015】A.光学素子の構成 図1は光学素子の製造手順を示す模式図である。ここで
は、この光学素子10の製造手順を説明し、その構成の
特徴を明らかにする。
A. Configuration of Optical Element FIG. 1 is a schematic view showing a procedure for manufacturing an optical element. Here, the manufacturing procedure of the optical element 10 will be described, and the features of the configuration will be clarified.

【0016】まず、2本のプラスチックファイバF1
2 を準備し、プラスチックファイバF1 ,F2 を、同
図(a) に示すように、平行配置する。なお、この処理は
オペレータの手作業または適当な機械装置によって行え
ばよい。
First, two plastic fibers F 1 ,
F 2 is prepared, and the plastic fibers F 1 and F 2 are arranged in parallel as shown in FIG. This process may be performed manually by an operator or by a suitable mechanical device.

【0017】そして、所定長さ槇にわたってプラスチッ
クファイバF1 ,F2 の中間部(点線で囲った領域)を
相互に溶着する。こうして、同図(b) に示すように、光
分岐部分11と、光分岐部分11の一方端11aからプ
ラスチックファイバF1 ,F2 の長手方向Xに伸びるフ
ァイバ端部12a ,12b と、他方端11bから方向X
に伸びるファイバ端部13a ,13b とが形成される。
Then, the intermediate portions (regions surrounded by dotted lines) of the plastic fibers F 1 and F 2 are welded to each other over a predetermined length. Thus, as shown in FIG. (B), and the optical splitter 11, and one plastic fiber from the end 11a F 1, F 2 in the longitudinal direction X extending fiber ends 12 a, 12 b of the optical splitter 11, Direction X from the other end 11b
The extending fiber ends 13 a, 13 a b are formed.

【0018】こうして製造された光学素子10では、例
えばファイバ端部12a に光信号Sを入力すると、その
光信号Sがファイバ端部12a に対向するファイバ端部
13a ,13b からそれぞれ分岐出力される。
[0018] Thus the optical device 10 is manufactured, for example, if you enter a light signal S to the fiber ends 12 a, respectively branched from the optical signal S is fiber ends 13 faces the fiber end 12 a a, 13 b Is output.

【0019】なお、溶着方法としては、従来より周知の
熱溶着法や本願出願人が先の出願(特願平2−1755
4号)に開示した超音波溶着法があり、いずれの方法を
用いてもよい。
As the welding method, a conventionally well-known thermal welding method or a prior application filed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 2-1755).
No. 4), there is an ultrasonic welding method, and any method may be used.

【0020】 <熱溶着法> 例えば、熱溶着法による上記溶着は、図2に示す溶着型
40と、図3に示す熱溶着装置50とを用いて、実行さ
れる。以下に、溶着型40,熱溶着装置50の構成およ
び熱溶着手順の一例について説明する。
<Heat Welding Method> For example, the above-mentioned welding by the heat welding method is performed using a welding die 40 shown in FIG. 2 and a heat welding device 50 shown in FIG. Hereinafter, an example of the configuration of the welding die 40 and the thermal welding device 50 and an example of a thermal welding procedure will be described.

【0021】溶着型40は、図2に示すように、相互に
嵌合可能な形状に仕上げられた第1および第2の溶着型
部材41,42で構成されている。これら第1のおよび
第2の溶着型部材41,42には、X方向に伸びた溝部
(符号省略)がそれぞれ設けられている。したがって、
X方向に伸びたプラスチックファイバF1 ,F2 を上記
溝部に係合させながら第1のおよび第2の溶着型部材4
1,42を相互に嵌合させると、同図に示すように、プ
ラスチックファイバF1 ,F2 の中間部が長さ槇にわた
って当接保持される。
As shown in FIG. 2, the welding mold 40 is composed of first and second welding mold members 41 and 42 finished in a shape that can be fitted to each other. The first and second welding-type members 41 and 42 are provided with grooves (symbols omitted) extending in the X direction. Therefore,
While engaging the plastic fibers F 1 and F 2 extending in the X direction with the grooves, the first and second welded members 4 are joined.
When the members 1 and 42 are fitted to each other, as shown in the figure, the intermediate portions of the plastic fibers F 1 and F 2 are held in contact over the length Maki.

【0022】また、熱溶着装置50には、図3に示すよ
うに、電磁加熱機構部51が設けられており、この電磁
加熱機構部51のプレート52から方向Xに対し垂直な
方向に伸びた金属製の溶着型ホルダ53によって溶着型
40を保持することができるように構成されている。こ
のため、電磁加熱機構部51の作動と同時に、溶着型ホ
ルダ53および溶着型40が加熱され、その熱が溶着型
40を介してプラスチックファイバF1 ,F2 の当接部
に与えられる。
As shown in FIG. 3, the heat welding device 50 is provided with an electromagnetic heating mechanism 51, which extends from a plate 52 of the electromagnetic heating mechanism 51 in a direction perpendicular to the direction X. It is configured such that the welding die 40 can be held by the metal welding type holder 53. Therefore, simultaneously with the operation of the electromagnetic heating mechanism 51, the welding type holder 53 and the welding type 40 are heated, and the heat is applied to the contact portions of the plastic fibers F 1 and F 2 via the welding type 40.

【0023】さらに、熱溶着装置50には、溶着型ホル
ダ53の上面53aに上方向から所定の押圧力を印加す
る圧力印加機構部(図示省略)が設けられている。した
がって、圧力印加機構部が作動すると、所定の押圧力が
溶着型ホルダ53および第1の溶着型部材41を介して
一方のプラスチックファイバF1 に与えられて、当該プ
ラスチックファイバF1 が他方のプラスチックファイバ
2 に圧接される。
Further, the heat welding device 50 is provided with a pressure applying mechanism (not shown) for applying a predetermined pressing force from above to the upper surface 53a of the welding type holder 53. Therefore, when the pressure applying mechanism operates, a predetermined pressing force is applied to one plastic fiber F 1 via the welding type holder 53 and the first welding type member 41, and the plastic fiber F 1 is applied to the other plastic fiber F 1. It is pressed against the fiber F 2.

【0024】次に、熱溶着手順について説明する。オペ
レータが、図1(a)に示すように、プラスチックファイ
バF1 ,F2 をほぼ平行に配置する。そして、上記熱溶
着装置50の操作盤(図示省略)を介して製造開始指令
を与えると、まずプラスチックファイバF1 ,F2 が溶
着型40によって保持される(図2)。それに続いて、
圧力印加機構部が作動して、所定の押圧力が溶着型ホル
ダ53に与えられ、プラスチックファイバF1 ,F2
相互に圧接される。そして、電磁加熱機構部51が作動
して、所定の押圧力が圧接部に与えられたままの状態
で、溶着型ホルダ53および溶着型40が加熱され、そ
の熱が溶着型40を介してプラスチックファイバF1
2 同士の圧接部に与えられる。この結果、その圧接部
が相互に溶着されて、光分岐部分11が形成される。な
お、熱溶着完了後、制御部からの停止指令に応じて、電
磁加熱機構部51および圧力印加機構部が停止し、図示
を省略した冷却装置が作動して溶着型40等の温度が室
温となるまでそれらを強制冷却する。
Next, the heat welding procedure will be described. An operator arranges the plastic fibers F 1 and F 2 substantially in parallel as shown in FIG. Then, when a production start command is given via an operation panel (not shown) of the heat welding device 50, first, the plastic fibers F 1 and F 2 are held by the welding mold 40 (FIG. 2). Following that,
The pressure applying mechanism is operated, a predetermined pressing force is applied to the welding type holder 53, and the plastic fibers F 1 and F 2 are pressed against each other. Then, the welding unit 53 and the welding mold 40 are heated in a state where the electromagnetic heating mechanism unit 51 is operated and a predetermined pressing force is applied to the press-contacting unit, and the heat is transmitted through the welding mold 40 to the plastic mold. Fiber F 1 ,
It is given to the press-contact portion of the F 2 together. As a result, the press contact portions are welded to each other, and the light branching portion 11 is formed. After the completion of the heat welding, the electromagnetic heating mechanism 51 and the pressure applying mechanism are stopped in response to a stop command from the control unit, and a cooling device (not shown) is operated to bring the temperature of the welding mold 40 and the like to room temperature. Force cool them until they are.

【0025】 <超音波溶着法> 次に、超音波溶着法による上記溶着について説明する。
超音波溶着法では、上記溶着型40と超音波溶着装置6
0(図4)が用いられる。この超音波溶着装置60に
は、図4に示すように、超音波溶着機構部61が設けら
れており、超音波溶着機構部61の加振子62が第1の
溶着型部材41の上面41bに当接されている。このた
め、超音波溶着機構部61の作動と同時に、加振子62
がX方向に直交するY方向に超音波振動して、その振動
エネルギーが第1の溶着型部材41を介してプラスチッ
クファイバF1 ,F2 の当接部に与えられる。
<Ultrasonic Welding Method> Next, the above-mentioned welding by the ultrasonic welding method will be described.
In the ultrasonic welding method, the welding die 40 and the ultrasonic welding device 6 are used.
0 (FIG. 4) is used. As shown in FIG. 4, the ultrasonic welding device 60 is provided with an ultrasonic welding mechanism 61, and the vibrator 62 of the ultrasonic welding mechanism 61 is attached to the upper surface 41 b of the first welding mold member 41. Has been abutted. Therefore, simultaneously with the operation of the ultrasonic welding mechanism 61, the vibrator 62
Is ultrasonically vibrated in the Y direction orthogonal to the X direction, and the vibration energy is applied to the contact portions of the plastic fibers F 1 and F 2 via the first welding type member 41.

【0026】さらに、この超音波溶着装置60には、超
音波溶着機構部61に所定の押圧力を印加する圧力印加
機構部(図示省略)が設けられている。したがって、圧
力印加機構部が作動すると、所定の押圧力が超音波溶着
機構部61,加振子62を介してプラスチックファイバ
1 に与えられて、一方のプラスチックファイバF1
他方のプラスチックファイバF2 に圧接される。
Further, the ultrasonic welding device 60 is provided with a pressure applying mechanism (not shown) for applying a predetermined pressing force to the ultrasonic welding mechanism 61. Therefore, when the pressure applying mechanism operates, a predetermined pressing force is applied to the plastic fiber F 1 via the ultrasonic welding mechanism 61 and the vibrator 62, so that one plastic fiber F 1 becomes the other plastic fiber F 2. Is pressed against.

【0027】次に、超音波溶着の手順について説明す
る。上記熱溶着の場合と同様に、オペレータが、プラス
チックファイバF1 ,F2 をほぼ平行に配置する。そし
て、上記超音波溶着装置60の操作盤(図示省略)を介
して製造開始指令を与えると、まずプラスチックファイ
バF1 ,F2 が溶着型40によって保持される(図
2)。それに続いて、圧力印加機構部が作動して、所定
の押圧力が超音波溶着機構部61に与えられて、プラス
チックファイバF1 ,F2 が相互に圧接される。そし
て、超音波溶着機構部61が作動して、所定の押圧力が
圧接部に与えられたままの状態で、その振動エネルギー
がプラスチックファイバF1 ,F2同士の圧接部に与え
られる。この結果、その圧接部が相互に溶着されて、光
分岐部分11が形成される。最後に、プラスチックファ
イバF1 ,F2 の部分溶着が完了すると、制御部からの
停止指令に応じて、超音波溶着機構部61および圧力印
加機構部が停止する。
Next, the procedure of ultrasonic welding will be described. As in the case of the above-mentioned heat welding, the operator arranges the plastic fibers F 1 and F 2 substantially in parallel. Then, when a production start command is given through an operation panel (not shown) of the ultrasonic welding device 60, first, the plastic fibers F 1 and F 2 are held by the welding mold 40 (FIG. 2). Subsequently, the pressure applying mechanism is operated, a predetermined pressing force is applied to the ultrasonic welding mechanism 61, and the plastic fibers F 1 and F 2 are pressed against each other. Then, the ultrasonic welding mechanism 61 is operated, and the vibration energy is applied to the press-contact portion between the plastic fibers F 1 and F 2 while a predetermined pressing force is applied to the press-contact portion. As a result, the press contact portions are welded to each other, and the light branching portion 11 is formed. Finally, when the partial welding of the plastic fibers F 1 and F 2 is completed, the ultrasonic welding mechanism 61 and the pressure applying mechanism stop in response to a stop command from the control unit.

【0028】ところで、上記のようにして製造された光
学素子10は、先の出願(特開平2−17554号)に
示すように、均等あるいはそれに近い分配比を有してい
るが、次に説明する手順により光学素子10を製造する
ことによって分配比を大きく変化させることができる。
By the way, the optical element 10 manufactured as described above has a distribution ratio equal to or close to that as shown in the earlier application (JP-A-2-17554). By manufacturing the optical element 10 according to the procedure described above, the distribution ratio can be largely changed.

【0029】図5はその製造手順を説明するための説明
図である。この製造手順が先に説明した超音波溶着法に
よる製造手順と相違する点は、プラスチックファイバF
1 が長手方向Xに真っ直ぐに伸びるように配置される一
方、プラスチックファイバF2 の入力側、すなわちファ
イバ端部12bがプラスチックファイバF1 に対し角度
θをなすように配置されている点である。具体的には、
例えば同図に示す板部材43を溶着型40の左手前に配
置し、板部材43に穿設された貫通穴43a,43bに
ファイバ端部12a,12bをそれぞれ挿通することに
よって行うことができ、貫通穴43a,43bの間隔お
よび溶着型40からの板部材43の配設距離を調整する
ことにより角度θを任意に設定することができる。な
お、その他の製造手順は先の製造方法と同一である。し
たがって、その説明については省略する。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the manufacturing procedure. The difference between this manufacturing procedure and the manufacturing procedure by the ultrasonic welding method described above is that the plastic fiber F
While 1 is arranged so as to extend straight in the longitudinal direction X, in that the input side of the plastic fiber F 2, i.e. the fiber end 12b are arranged at an angle θ with respect to the plastic fiber F 1. In particular,
For example, it can be performed by disposing the plate member 43 shown in the same figure on the left front of the welding die 40 and inserting the fiber ends 12a and 12b into the through holes 43a and 43b formed in the plate member 43, respectively. The angle θ can be arbitrarily set by adjusting the distance between the through holes 43a and 43b and the distance at which the plate member 43 is disposed from the welding mold 40. The other manufacturing procedures are the same as the above manufacturing method. Therefore, the description thereof is omitted.

【0030】図6は、上記のようにして製造された光学
素子の模式図である。ここで、角度θと分配比との関係
を、従来より周知の光線追跡法を用いて調べた。すなわ
ち、角度θを変化させながら、ファイバ端部12bに光
信号を入力したときのファイバ端部13a,13bから
出力される光信号の出力比を演算した。次表はその結果
を示すものである。
FIG. 6 is a schematic view of the optical element manufactured as described above. Here, the relationship between the angle θ and the distribution ratio was examined using a conventionally known ray tracing method. That is, while changing the angle θ, the output ratio of the optical signal output from the fiber ends 13a and 13b when the optical signal was input to the fiber end 12b was calculated. The following table shows the results.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】同表から角度θの変化にともなって分配比
が大きく変化することがわかる。このように、角度θを
調整することによって、光学素子10の分配比を任意の
値に設定することができる。
It can be seen from the table that the distribution ratio greatly changes with the change of the angle θ. Thus, by adjusting the angle θ, the distribution ratio of the optical element 10 can be set to an arbitrary value.

【0033】そこで、一例として以下の条件で上記製造
手順にしたがって製造された角度θ(=18.5°)の
光学素子10の光学的特性について検証する。その条件
とは 、 (押圧力)=3kgf (振動周波数)=15kHz (振動振幅)=40μm (振動印加時間)=0.3秒 (溶着型の長さ)=5mm (圧縮率)=92.5% である。なお、圧縮率とは、以下の式(圧縮率)=(D
/D0 )×100 ただし、Dは光分岐結合部分11でのファイバF1 (F
2 )の直径、D0 は超音波溶着前のファイバF
1 (F2)の直径、によって表される値である。
Therefore, as an example, the optical characteristics of the optical element 10 at an angle θ (= 18.5 °) manufactured according to the above manufacturing procedure under the following conditions will be verified. The conditions are as follows: (pressing force) = 3 kgf (vibration frequency) = 15 kHz (vibration amplitude) = 40 μm (vibration application time) = 0.3 second (welding mold length) = 5 mm (compression rate) = 92.5 %. The compression ratio is expressed by the following equation (compression ratio) = (D
/ D 0 ) × 100 where D is the fiber F 1 (F
2 ) The diameter of D, D 0 is the fiber F before ultrasonic welding.
1 (F 2 ).

【0034】そして、光パワー測定系(図示省略)を用
いて、上記のようにして製造された光学素子10の特性
評価を行った。具体的には、光パワー測定系(開口数N.
A.=0.2)の光源から出射された光(光強度=18.0μ
W)を、光学素子10のファイバ端部12a,12bに
それぞれ入力する一方、それに対向するファイバ端部1
3a,13bから出射される光を直接受光し、出力値P
3 〜P4 をそれぞれ測定した。さらに、こうして求まっ
たデータに基づき分配比及び過剰損失を求めた。次表
は、その結果をまとめたものである。
The characteristics of the optical element 10 manufactured as described above were evaluated using an optical power measurement system (not shown). Specifically, an optical power measurement system (numerical aperture N.
A. = 0.2) (light intensity = 18.0μ)
W) is input to the fiber ends 12a and 12b of the optical element 10, while the fiber end 1
3a and 13b are directly received, and the output value P
3 to P 4 were measured respectively. Further, the distribution ratio and excess loss were determined based on the data thus obtained. The following table summarizes the results.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】B.スターカプラの構成 次に、この発明に係るスターカプラの第1ないし第3実
施例について説明する。ここにおいても、先の光学素子
10の説明と同様に、第1ないし第3実施例にかかるス
ターカプラ70,80,90の製造手順をそれぞれ以下
に説明し、それらの構成の特徴を明らかにする。
B. Next, first to third embodiments of the star coupler according to the present invention will be described. Also in this case, similarly to the description of the optical element 10 described above, the manufacturing procedure of the star couplers 70, 80, and 90 according to the first to third embodiments will be described below, respectively, and the characteristics of their configurations will be clarified. .

【0037】 <第1実施例> 図7ないし図9は、この発明に係るスターカプラの第1
実施例を説明するための模式図である。スターカプラ7
0を製造するにあたっては、まず上記のようにして製造
された光学素子10a,10bを準備し、それら光学素
子10a,10bを並列配置する(図7)。そして、光
学素子10a,10bのファイバ端部13aの中間部同
士を、上記熱溶着法あるいは上記超音波溶着法によって
相互に溶着する(図8)。その結果、光分岐部分71が
形成されるとともに、その光分岐部分71からプラスチ
ックファイバの長手方向Xに伸びたファイバ端部72
a,72bが形成される。また、同様にして、光学素子
10a,10bのファイバ端部13bの中間部同士を、
相互に溶着し(図9)、光分岐部分73およびファイバ
端部74a,74bを形成する。こうして、入力チャン
ネルとして機能する22 本のファイバ端部12a,12
b,12a,12bと、出力チャンネルとして機能する
2 本のファイバ端部72a,72b,74a,74b
とを有する22 ×22 チャンネルスターカプラ70が形
成される。なお、ファイバ端部12a,12b,12
a,12bを出力チャンネルとして機能させる一方、フ
ァイバ端部72a,72b,74a,74bを入力チャ
ンネルとして機能させてもよいことは言うまでもない。
<First Embodiment> FIGS. 7 to 9 show a first embodiment of the star coupler according to the present invention.
It is a schematic diagram for explaining an Example. Star coupler 7
In manufacturing the optical element 0, first, the optical elements 10a and 10b manufactured as described above are prepared, and the optical elements 10a and 10b are arranged in parallel (FIG. 7). Then, the intermediate portions of the fiber ends 13a of the optical elements 10a and 10b are welded to each other by the above-mentioned thermal welding method or the above-mentioned ultrasonic welding method (FIG. 8). As a result, a light branching portion 71 is formed, and a fiber end 72 extending from the light branching portion 71 in the longitudinal direction X of the plastic fiber.
a, 72b are formed. Similarly, the intermediate portions of the fiber ends 13b of the optical elements 10a and 10b are
They are welded to each other (FIG. 9) to form a light branching portion 73 and fiber ends 74a and 74b. Thus, 2 the two fibers ends 12a serving as an input channel, 12
b, 12a, 12b and two fiber ends 72a, 72b, 74a, 74b functioning as output channels.
2 2 × 2 2-channel star coupler 70 is formed with and. The fiber ends 12a, 12b, 12
It goes without saying that the fiber ends 72a, 72b, 74a and 74b may function as input channels while the a and 12b function as output channels.

【0038】 <第2実施例> 図10ないし図12図は、この発明に係るスターカプラ
の第2実施例を説明するための模式図である。スターカ
プラ80を製造するにあたっては、まず上記のようにし
て製造された22 ×22 チャンネルスターカプラ70
a,70bを準備し、それらスターカプラ70a,70
bを並列配置する(図10)。そして、図11に示すよ
うに、ファイバ端部72aの中間部同士を、上記熱溶着
法あるいは上記超音波溶着法によって相互に溶着する。
その結果、光分岐部分81が形成されるとともに、その
光分岐部分81からX方向に伸びたファイバ端部82
a,82bが形成される。また、同様にして、ファイバ
端部74a同士,ファイバ端部74b同士およびファイ
バ端部72b同士を、それらの中間部でそれぞれ相互に
溶着し、図12に示すような光分岐部分83,85,8
7を形成する。こうして、入力チャンネル(あるいは出
力チャンネル)として機能する23 本のファイバ端部1
2a,12b,…と、出力チャンネル(あるいは入力チ
ャンネル)として機能する23 本のファイバ端部82
a,82b,…とを有する23 ×23 チャンネルスター
カプラ80が形成される。
Second Embodiment FIGS. 10 to 12 are schematic views for explaining a second embodiment of the star coupler according to the present invention. In manufacturing the star coupler 80, first, the 2 2 × 2 2- channel star coupler 70 manufactured as described above is used.
a and 70b, and prepare the star couplers 70a and 70b.
b are arranged in parallel (FIG. 10). Then, as shown in FIG. 11, the intermediate portions of the fiber ends 72a are welded to each other by the above-mentioned thermal welding method or the above-mentioned ultrasonic welding method.
As a result, an optical branch portion 81 is formed, and a fiber end portion 82 extending from the optical branch portion 81 in the X direction.
a, 82b are formed. Similarly, the fiber ends 74a, the fiber ends 74b, and the fiber ends 72b are welded to each other at their intermediate portions, and the optical branching portions 83, 85, 8 as shown in FIG.
7 is formed. Thus, the input channels (or output channels) to function as two three fiber ends 1
2a, 12b, ... and, 2 three fiber ends functions as an output channel (or input channels) 82
a, 82b, 2 3 × 2 3 -channel star coupler 80 having ... and are formed.

【0039】 <第3実施例> 図13ないし図15は、この発明に係るスターカプラの
第3実施例を説明するための模式図である。スターカプ
ラ90を製造するにあたっては、まず上記のようにして
製造された23 ×23 チャンネルスターカプラ80a,
80bを準備し、それらスターカプラ80a,80bを
並列配置する(図13)。そして、図14に示すよう
に、ファイバ端部82aの中間部同士を、上記熱溶着法
あるいは上記超音波溶着法によって相互に溶着する。そ
の結果、光分岐部分91aが形成されるとともに、その
光分岐部分91aからプラスチックファイバの長手方向
Xに伸びたファイバ端部92a,92bが形成される。
また、同様にして、対応する各ファイバ端部同士を、そ
れらの中間部でそれぞれ相互に溶着し、図15に示すよ
うな光分岐部分91b〜91hを形成する。こうして、
入力チャンネル(あるいは出力チャンネル)として機能
する24 本のファイバ端部12a,12b,…と、出力
チャンネル(あるいは入力チャンネル)として機能する
4 本のファイバ端部92a,92b,…とを有する2
4 ×24 チャンネルスターカプラ90が形成される。
Third Embodiment FIGS. 13 to 15 are schematic diagrams for explaining a third embodiment of the star coupler according to the present invention. In producing the star coupler 90 is first prepared as described above 2 3 × 2 3-channel star coupler 80a,
80b are prepared, and the star couplers 80a and 80b are arranged in parallel (FIG. 13). Then, as shown in FIG. 14, the intermediate portions of the fiber ends 82a are welded to each other by the above-mentioned thermal welding method or the above-mentioned ultrasonic welding method. As a result, a light branching portion 91a is formed, and fiber ends 92a and 92b extending from the light branching portion 91a in the longitudinal direction X of the plastic fiber are formed.
Similarly, the corresponding fiber ends are welded to each other at their intermediate portions to form light branch portions 91b to 91h as shown in FIG. Thus,
2 having two four fiber end portions 12a which functions as an input channel (or output channels), 12b, ... and, 2 four fiber end portions 92a which functions as an output channel (or input channels), 92b, the ... a
A 4 × 2 4- channel star coupler 90 is formed.

【0040】 <その他の実施例> なお、上記においては、22 ×22 ,23 ×23 ,24
×24 チャンネルスターカプラ70,80,90につい
て説明したが、この発明は上記に限定されるものでな
い。すなわち、上記第1ないし第3実施例と同様に、ま
ず入力チャンネルとして機能する2n 本(n≧4)の入
力ファイバ端部と、出力チャンネルとして機能する2n
本の出力ファイバ端部とを有する2n ×2n チャンネル
スターカプラを用意する。そして、上記第1ないし第3
実施例と同様に、一方の2n ×2n チャンネルスターカ
プラの出力ファイバ端部の中間部と他方の2n ×2n
ャンネルスターカプラの出力ファイバ端部の中間部と
を、1対1で対応させながら、それぞれ相互に溶着す
る。こうして、2n+1 ×2n+1 チャンネルのスターカプ
ラを製造することができる。
<Other Examples> In the above, 2 2 × 2 2 , 2 3 × 2 3 , 2 4
Although the * 2 4 channel star couplers 70, 80 and 90 have been described, the present invention is not limited to the above. That is, as in the first to third embodiments, first, 2 n (n ≧ 4) input fiber ends that function as input channels and 2 n that function as output channels.
A 2 n × 2 n channel star coupler having two output fiber ends is provided. And the first through third
Similar to the embodiment, and an intermediate portion of the output fiber ends of one of the 2 n × 2 n intermediate portion of the output fiber ends of the channel star coupler and the other 2 n × 2 n-channel star coupler, a one-to-one Weld each other while making them correspond. Thus, a 2 n + 1 × 2 n + 1 channel star coupler can be manufactured.

【0041】C.実施例の動作 次に、上記第1実施例にかかるスターカプラ70の動作
について図9を参照しつつ説明する。スターカプラ70
は22 ×22 チャンネルタイプであり、入力チャンネル
(あるいは出力チャンネル)として機能する4本のファ
イバ端部12b,12a,12a,12bと、出力チャ
ンネル(あるいは入力チャンネル)として機能する4本
のファイバ端部72a,72b,74a,74bを有し
ている。そこで、以下説明の便宜から、ファイバ端部1
2b,12a,12a,12bを図面の上方側から順次
第1ないし第4チャンネルCH1 〜CH4 と称するとと
もに、ファイバ端部72a,72b,74a,74bを
それぞれ第5ないし第8チャンネルCH5 〜CH8 と称
する。
C. Next, the operation of the star coupler 70 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. Star coupler 70
Is a 2 2 × 2 2 channel type, in which four fiber ends 12b, 12a, 12a, 12b function as input channels (or output channels) and four fibers function as output channels (or input channels). It has ends 72a, 72b, 74a, 74b. Therefore, for convenience of the following description, the fiber end 1
2b, 12a, 12a, with referred 12b from the upper side of the drawing forward as soon as first to fourth channels CH 1 to CH 4, fiber end 72a, 72b, 74a, 74b, respectively fifth through eighth channels CH 5 ~ It is referred to as a CH 8.

【0042】同図に示すように、第1チャンネルCH1
から光信号S1 を入力すれば、その光信号S1 は光分岐
部分11aに導かれ、光信号S2 ,S3 に分岐される。
As shown in the figure, the first channel CH 1
If the input optical signals S 1 from the light signals S 1 is guided to the optical splitter 11a, is branched into optical signals S 2, S 3.

【0043】そして、一方の光信号S2 は光分岐部分7
1に導かれ、光信号S4 ,S5 に分岐され、第5および
第6チャンネルCH5 ,CH6 にそれぞれ出力される。
また、光信号S3 は光分岐部分73に導かれ、光信号S
6 ,S7 に分岐され、第7および第8チャンネルC
7 ,CH8 にそれぞれ出力される。
Then, one optical signal S 2 is transmitted to the optical branching portion 7.
1 and is split into optical signals S 4 and S 5 and output to the fifth and sixth channels CH 5 and CH 6 , respectively.
Further, the optical signal S 3 is guided to the optical branching portion 73 and the optical signal S 3
6 is branched into S 7, the seventh and eighth channel C
Output to H 7 and CH 8 respectively.

【0044】なお、各光信号S2 〜S7 は、各光分岐部
分の分岐特性(分配比)に応じてそれぞれ異なった強度
となるが、その情報内容は光信号S1 の情報と同一であ
る。したがって、上記スターカプラ70において、各光
分岐部分11a,11b,71,73の分岐特性を適当
に設定することによって、各チャンネルCH5 〜CH8
から出力される光信号の強度を任意の割り合いに調整で
きる、つまりスターカプラ70の分配比を制御できる。
例えば、図5に示す手順にしたがって、スターカプラ7
0の各光分岐部分が適当な分配比(=9:1)を有する
ように、光分岐部分を形成した場合には、図16に示す
ようにスターカプラ70の分配比は、81:9:9:1
となる。すなわち、スターカプラ70での光損失を無視
して第1チャンネルCH1 から強度100の光信号を入
力すれば、その光信号は分配比9:1の光分岐部分11
aによって、強度90の光信号と、強度10の光信号と
に分岐される。そして、一方の光信号(強度90)が光
分岐部分71に導かれ、強度81の光信号と強度9の光
信号とに分岐され、第5および第6チャンネルCH5
CH6 にそれぞれ出力される。また、光分岐部分11a
から分岐出力された強度10の光信号は光分岐部分73
で強度9の光信号と強度1の光信号とに分岐され、第7
および第8チャンネルCH7 ,CH8 にそれぞれ出力さ
れる。
Each of the optical signals S 2 to S 7 has a different intensity depending on the branching characteristic (distribution ratio) of each optical branch portion, but the information content is the same as the information of the optical signal S 1. is there. Accordingly, in the star coupler 70, the optical branching portion 11a, 11b, by setting the branching characteristics of the 71 and 73 suitably, the channel CH 5 to CH 8
The intensity of the optical signal output from the optical coupler can be adjusted to an arbitrary ratio, that is, the distribution ratio of the star coupler 70 can be controlled.
For example, according to the procedure shown in FIG.
In the case where the optical branching portion is formed such that each optical branching portion of 0 has an appropriate distribution ratio (= 9: 1), the distribution ratio of the star coupler 70 is 81: 9: 81 as shown in FIG. 9: 1
Becomes That is, if the input optical signal intensity 100 from the first channel CH 1 ignoring light loss in the star coupler 70, the optical signal distribution ratio 9: 1 optical splitter 11
According to a, the optical signal is branched into an optical signal having an intensity of 90 and an optical signal having an intensity of 10. Then, one optical signal (intensity 90) is guided to the optical branching portion 71, and is branched into an optical signal of intensity 81 and an optical signal of intensity 9, and the fifth and sixth channels CH 5 , CH 5 ,
Output to CH 6 respectively. Also, the light branching portion 11a
The optical signal of intensity 10 branched and output from the
Is divided into an optical signal of intensity 9 and an optical signal of intensity 1,
And the eighth channel CH 7 and CH 8 .

【0045】上記においては、分配比を任意に設定する
場合について説明したが、すべての強度をほぼ均等にす
ることも可能である。なお、光分岐部分の分岐特性を変
化させるのは、上記のように角度θを変化させるだけで
なく、当該光分岐部分の長さを変更したり、溶着時の押
圧力を変更等すればよい。
In the above, the case where the distribution ratio is set arbitrarily has been described, but it is also possible to make all the intensities substantially equal. The branching characteristics of the light branching portion are changed not only by changing the angle θ as described above, but also by changing the length of the light branching portion, changing the pressing force at the time of welding, and the like. .

【0046】また、チャンネルCH1 以外のチャンネル
に光信号を入力した場合にも、上記と同様にして、その
入力チャンネルに対向する4つのチャンネルからその入
力光信号と同一の情報をもった光信号がそれぞれ分配出
力される。
[0046] Further, even when the input optical signal to a channel other than the channel CH 1, the same manner as above, the optical signal having the same information as the input optical signal from the four channels facing the input channel Are respectively distributed and output.

【0047】なお、第2および第3実施例にかかるスタ
ーカプラ80,90の動作については、上記スターカプ
ラ70の動作から容易に推測することができるので、こ
こでは、その説明については省略する。
The operation of the star couplers 80 and 90 according to the second and third embodiments can be easily inferred from the operation of the star coupler 70, and a description thereof will be omitted.

【0048】D.具体例 次に、超音波溶着法および熱溶着法によって光分岐部分
を形成した未架橋ポリメチルメタクリレート系プラスチ
ックファイバ製のスターカプラ70の特性を順次検証し
た後、さらに超音波溶着法によって製造した場合の未架
橋ポリメチルメタクリレート系プラスチックファイバ製
のスターカプラ80,90の特性を検証する。
D. Specific Example Next, after sequentially verifying the characteristics of the uncrosslinked polymethyl methacrylate-based plastic fiber star coupler 70 in which the optical branch portion was formed by the ultrasonic welding method and the thermal welding method, and further manufactured by the ultrasonic welding method The characteristics of the star couplers 80 and 90 made of uncrosslinked polymethyl methacrylate-based plastic fiber will be verified.

【0049】本願発明者は、超音波溶着法によってスタ
ーカプラ70を製造すべく、以下の条件で超音波溶着法
により光分岐部分11a,11b,71,73をそれぞ
れ形成した。すなわち、その条件は、 (押圧力)=10kgf (振動周波数)=15kHz (振動振幅)=40μm (振動印加時間)=0.5秒 (溶着型40の長さ)槇=20mm である。
The inventor of the present application formed the optical branch portions 11a, 11b, 71 and 73 by ultrasonic welding under the following conditions in order to manufacture the star coupler 70 by ultrasonic welding. That is, the conditions are as follows: (pressing force) = 10 kgf (vibration frequency) = 15 kHz (vibration amplitude) = 40 μm (vibration application time) = 0.5 second (length of welding mold 40) Maki = 20 mm.

【0050】そして、光パワー測定系を用いて、超音波
溶着法によって製造されたスターカプラ70の特性評価
を行った。具体的には、光パワー測定系の光源から出射
された波長660nm のLED光(光強度P1 =15.4μW)
を、スターカプラ70の第1チャンネルCH1 に入力す
る。一方、第1チャンネルCH1 に対向する第5ないし
第8チャンネルCH5 〜CH8 から出射される光を直接
受光し、各チャンネルCH5 〜CH8 の出力値P5 〜P
8をそれぞれ測定した。その結果、出力値P5 〜P8
それぞれ2.8 μW,2.5 μW,4.1 μW,2.7 μWであ
り、分配比は、1.1 :1.0 :1.6 :1.1 であった。ま
た、この場合の過剰損失LSは、
The characteristics of the star coupler 70 manufactured by the ultrasonic welding method were evaluated using an optical power measuring system. Specifically, an LED light having a wavelength of 660 nm emitted from the light source of the optical power measurement system (light intensity P 1 = 15.4 μW)
The inputs to the first channel CH 1 of the star coupler 70. On the other hand, the light emitted from the fifth through eighth channels CH 5 to CH 8 opposite to the first channel CH 1 is received directly, the output value P 5 to P for each channel CH 5 to CH 8
8 were measured respectively. As a result, the output values P 5 to P 8 were 2.8 μW, 2.5 μW, 4.1 μW, and 2.7 μW, respectively, and the distribution ratio was 1.1: 1.0: 1.6: 1.1. The excess loss LS in this case is:

【0051】[0051]

【数1】 (Equation 1)

【0052】であった。Was as follows.

【0053】次に、熱溶着法によってスターカプラを形
成した場合の22×22 チャンネルのスターカプラ70
の特性について説明する。
Next, the 2 2 × 2 2 channels in the case of forming a star coupler by thermal welding star coupler 70
Will be described.

【0054】本願発明者は、この特性検証のため、以下
の条件で熱溶着法により光分岐部分12a,12b,7
1,73をそれぞれ形成した。すなわち、その条件は、 (電磁加熱機構部の出力)=1200W (加熱時間)=1分 (溶着型40の長さ)槇=50mm である。ただし、電磁加熱機構部51による溶着型40
の加熱は局部加熱であり、溶着型40の中央部を10mm
にわたって210 °Cまで加熱した。 そして、上記と同
一の光パワー測定系を用いて、上記と同様にして、スタ
ーカプラ70の特性評価を行った。すなわち、波長660n
m のLED光(光強度P1 =39.0μW)を、スターカプ
ラ70の第1チャンネルCH1 に入力する一方、第5な
いし第8チャンネルCH5 〜CH8 からの出力値P5
8 をそれぞれ測定した。その結果、出力値P5 〜P8
はそれぞれ0.062 μW,0.059 μW,0.054 μW,0.05
5 μWであり、分配比は、1.1 :1.1 :1.0 :1.0 であ
った。また、この場合の過剰損失LSは、
The inventor of the present application has verified the characteristics by using a heat welding method under the following conditions by a light welding method.
1, 73 were respectively formed. That is, the condition is (output of the electromagnetic heating mechanism) = 1200 W (heating time) = 1 minute (length of the welding mold 40) = 50 mm. However, the welding mold 40 by the electromagnetic heating mechanism 51 is used.
Is a local heating, and the central part of the welding mold 40 is 10 mm
To 210.degree. Then, the characteristics of the star coupler 70 were evaluated using the same optical power measurement system as described above. That is, the wavelength 660n
LED light (light intensity P 1 = 39.0 μW) is input to the first channel CH 1 of the star coupler 70, while output values P 5 to CH 5 to CH 8 to CH 8 are output.
The P 8 was measured, respectively. As a result, the output value P 5 to P 8
Are 0.062 μW, 0.059 μW, 0.054 μW, 0.05
5 μW, and the distribution ratio was 1.1: 1.1: 1.0: 1.0. The excess loss LS in this case is:

【0055】[0055]

【数2】 (Equation 2)

【0056】であった。Was

【0057】次に、23 ×23 チャンネルのスターカプ
ラ80の特性について説明する。
Next, the characteristics of the 2 3 × 2 3 channels of the star coupler 80 will be described.

【0058】本願発明者は、この特性検証のため、先と
同一条件で超音波溶着法により各光分岐部分を形成し
た。
The inventor of the present application formed each light branch portion by ultrasonic welding under the same conditions as above for the purpose of verifying the characteristics.

【0059】そして、上記と同一の光パワー測定系を用
いて、上記と同様にして、スターカプラ80の特性評価
を行った。すなわち、波長660nm のLED光(光強度P
1 =15.5μW)を、スターカプラ80の第1チャンネル
CH1 (図12)に入力する一方、その第1チャンネル
CH1 に対向するファイバ端部82a,84a,86
a,88a,82b,84b,86b,88bからの出
力値P9 〜P16をそれぞれ測定した。その結果、出力値
9 〜P16はそれぞれ1.32μW,1.33μW,1.28μW,
1.30μW,1.20μW,1.35μW,1.30μW,1.50μWで
あった。また、この場合の過剰損失LSは、
Then, the characteristics of the star coupler 80 were evaluated in the same manner as described above, using the same optical power measurement system as described above. That is, LED light having a wavelength of 660 nm (light intensity P
1 = 15.5 μW) is input to the first channel CH 1 (FIG. 12) of the star coupler 80, while the fiber ends 82a, 84a, 86 facing the first channel CH 1 are input.
a, 88a, 82b, 84b, 86b, the output value P 9 to P 16 from 88b were measured. As a result, the output values P 9 to P 16 are 1.32 μW, 1.33 μW, 1.28 μW,
1.30 μW, 1.20 μW, 1.35 μW, 1.30 μW, and 1.50 μW. The excess loss LS in this case is:

【0060】[0060]

【数3】 (Equation 3)

【0061】であった。Was

【0062】次に、24 ×24 チャンネルのスターカプ
ラ90の特性について説明する。
Next, the characteristics of the 2 4 × 2 4-channel star coupler 90 will be described.

【0063】本願発明者は、この特性検証のため、先と
同一条件で超音波溶着法により各光分岐部分を形成し
た。
The inventor of the present application formed each light branch portion by ultrasonic welding under the same conditions as above for the purpose of verifying the characteristics.

【0064】そして、上記と同一の光パワー測定系を用
いて、上記と同様にして、スターカプラ90の特性評価
を行った。すなわち、波長660nm のLED光(光強度P
1 =15.5μW)を、スターカプラ90の第1チャンネル
CH1 (図15)に入力する一方、その第1チャンネル
CH1 に対向するファイバ端部92a〜99a,92b
〜99bからの出力値P17〜P32をそれぞれ測定した。
その結果、出力値P17〜P32はそれぞれ0.68μW,0.55
μW,0.52μW,0.61μW,0.60μW,0.56μW,0.49
μW,0.55μW,0.48μW,0.61μW,0.59μW,0.58
μW,0.55μW,0.60μW,0.60μW,0.52μWであっ
た。また、この場合の過剰損失LSは、
Then, the characteristics of the star coupler 90 were evaluated using the same optical power measurement system as described above. That is, LED light having a wavelength of 660 nm (light intensity P
1 = 15.5 μW) to the first channel CH 1 (FIG. 15) of the star coupler 90, and the fiber ends 92a to 99a and 92b facing the first channel CH 1.
The output value P 17 to P 32 from ~99b were measured.
As a result, the output values P 17 to P 32 are 0.68 μW and 0.55 μW, respectively.
μW, 0.52μW, 0.61μW, 0.60μW, 0.56μW, 0.49
μW, 0.55μW, 0.48μW, 0.61μW, 0.59μW, 0.58
μW, 0.55 μW, 0.60 μW, 0.60 μW, and 0.52 μW. The excess loss LS in this case is:

【0065】[0065]

【数4】 (Equation 4)

【0066】であった。Was as follows.

【0067】E.実施例の効果 以上のように、上記実施例によれば、プラスチックファ
イバのみによりスターカプラを構成しているために、ス
ターカプラの各部における熱膨脹係数は均一である。そ
のため、スターカプラの使用環境の温度は変化しても、
各部が同じ割り合いで膨脹(あるいは収縮)する。その
結果、温度変化によるスターカプラの特性変化は少なく
なる。また、スターカプラの光分岐部分はいずれも超音
波あるいは熱溶着されているために、光分岐部分におい
て十分な強度が得られる。
E. Effects of Embodiment As described above, according to the above embodiment, since the star coupler is constituted only by the plastic fiber, the coefficient of thermal expansion in each part of the star coupler is uniform. Therefore, even if the temperature of the usage environment of the star coupler changes,
Each part expands (or contracts) at the same rate. As a result, the characteristic change of the star coupler due to the temperature change is reduced. Further, since the optical branching portions of the star coupler are all ultrasonically or thermally welded, a sufficient strength can be obtained at the optical branching portions.

【0068】また、上記具体例の検証結果からわかるよ
うに、実際に製造されたスターカプラはいずれも低損失
となっている。特に、超音波溶着法によって製造された
スターカプラでは、熱溶着による場合に比べて光損失が
より小さなものとなっている。 しかも、スターカプラ
の分配比を任意に設定することができる。
Further, as can be seen from the verification results of the above specific examples, all actually manufactured star couplers have low loss. In particular, in a star coupler manufactured by the ultrasonic welding method, the light loss is smaller than that in the case of heat welding. In addition, the distribution ratio of the star coupler can be set arbitrarily.

【0069】F.超音波溶着型の改良例 ところで、溶着型40は、図2に示すように、嵌合状態
で2本のプラスチックファイバF1 ,F2 の中間部を当
接保持するように構成されている。したがって、上述の
ようにして光分岐部分を形成するためには、光分岐部分
ごとに、溶着型40を用いて超音波溶着処理を実行する
必要がある。例えば、スターカプラ70(図9)を製造
するためには、4個の光分岐部分11a,11b,7
1,73を形成する必要があり、その結果、超音波溶着
処理も4回行う必要がある。そのため、スターカプラの
製造作業が繁雑なものとなるという問題がある。
F. Modification Example of Ultrasonic Welding Type As shown in FIG. 2, the welding die 40 is configured to abut and hold an intermediate portion between two plastic fibers F 1 and F 2 in a fitted state. Therefore, in order to form the light branching portion as described above, it is necessary to perform the ultrasonic welding process using the welding mold 40 for each light branching portion. For example, in order to manufacture the star coupler 70 (FIG. 9), four light branch portions 11a, 11b, 7
1, 73 need to be formed, and as a result, the ultrasonic welding process also needs to be performed four times. Therefore, there is a problem that the manufacturing operation of the star coupler becomes complicated.

【0070】また、溶着型40を用いて製造されたスタ
ーカプラでは、その長手方向Xに大きくなるという問題
もある。例えば、上記のように、超音波溶着法によって
スターカプラ70を製造した場合、光分岐部分を占める
領域(図17)の点線で囲った部分)の長さL0 は80mm
にもなってしまう。
Further, the star coupler manufactured by using the welding mold 40 has a problem that the length increases in the longitudinal direction X. For example, when the star coupler 70 is manufactured by the ultrasonic welding method as described above, the length L 0 of the region occupying the light branching portion (the portion surrounded by the dotted line in FIG. 17) is 80 mm.
It will also be.

【0071】そこで、本願発明者は、上記問題が発生す
ることなく、先に説明したスターカプラを製造すること
ができる超音波溶着型を発明した。以下、この発明に係
る超音波溶着型の構成およびその溶着型を用いて22 ×
2 チャンネルスターカプラを製造する場合の手順につ
いて説明する。
Therefore, the inventor of the present application has invented an ultrasonic welding type capable of manufacturing the above-described star coupler without causing the above-mentioned problems. Hereinafter, the structure of the ultrasonic welding type according to the present invention and 2 2 ×
The procedure in the case of producing a 2 2 channel star coupler will be described.

【0072】 <超音波溶着型の構成> 図18は、超音波溶着型の改良例を示す斜視図である。
この超音波溶着型40′は、同図に示すように、金属製
又は樹脂製の第1および第2の溶着型部材45,46
と、それら第1および第2の溶着型部材45,46にそ
れぞれ嵌合自在に仕上げられた枠部材47とからなって
いる。このため、第1の溶着型部材45に枠部材47を
嵌合させ、さらにその嵌合体に第2の溶着型部材46を
嵌合させると、第1および第2の溶着型部材45,46
が一体化される。なお、第1および第2の溶着型部材4
5,46を相互に嵌合自在に仕上げ、嵌合状態で第1お
よび第2の溶着型部材45,46が一体化されるように
してもよく、この場合枠部材47は不要となる。
<Structure of Ultrasonic Welding Type> FIG. 18 is a perspective view showing an improved example of the ultrasonic welding type.
As shown in the figure, the ultrasonic welding mold 40 'includes first and second welding mold members 45 and 46 made of metal or resin.
And a frame member 47 finished so as to be freely fitted to the first and second welding-type members 45 and 46, respectively. For this reason, when the frame member 47 is fitted to the first welding member 45 and the second welding member 46 is fitted to the fitting body, the first and second welding members 45 and 46 are fitted.
Are integrated. The first and second welding members 4
The first and second welding members 45 and 46 may be integrated with each other so that the first and second welding members 5 and 46 can be fitted to each other. In this case, the frame member 47 becomes unnecessary.

【0073】第1の溶着型部材45の上面には、2つの
凸部45a,45bが一定間隔だけ離隔されて突設され
ている。すなわち、凹部45cを挟んで2つの凸部45
a,45bが対向配置されている。そして、この凸部4
5aには、2本の溝部48a,48bが設けられてい
る。溝部48aは比較的深く、プラスチックファイバを
2本程度嵌入可能に仕上げられている。これに対し、溝
部48bは比較的浅く、1本のプラスチックファイバを
係合自在に仕上げられている。また、凸部45bには、
溝部48aの延長線上に溝部48aと同様に比較的深い
溝部48cが、また溝部48bの延長線上に溝部48b
と同様に比較的浅い溝部48dが設けられている。
On the upper surface of the first welding type member 45, two projections 45a and 45b are provided so as to protrude at a predetermined interval. That is, the two convex portions 45 sandwich the concave portion 45c.
a and 45b are arranged facing each other. And this convex part 4
5a is provided with two grooves 48a and 48b. The groove 48a is relatively deep, and is finished so that about two plastic fibers can be fitted therein. On the other hand, the groove 48b is relatively shallow, and is finished so that one plastic fiber can be freely engaged. Also, the convex portion 45b has
A relatively deep groove 48c is provided on the extension of the groove 48a similarly to the groove 48a, and a groove 48b is provided on the extension of the groove 48b.
Similarly, a relatively shallow groove 48d is provided.

【0074】図19は第2の溶着型部材46を示す図で
あり、図18の第2の溶着型部材46を別の角度から見
た斜視図である。図18および図19からわかるよう
に、第2の溶着型部材46も第1の溶着型部材45と同
様に仕上げられている。すなわち、第2の溶着型部材4
6の下面に、2つの凸部46a,46bが凹部46cを
挟んで突設され、比較的浅い溝部48e,48gがそれ
ぞれ凸部46a,46bに設けられるとともに、比較的
深い溝部48f,48hがそれぞれ凸部46a,46b
に設けられている。そのため、後で説明するように4本
のプラスチックファイバを適当に配置した後、上記のよ
うにして第1および第2の溶着型部材45,46を一体
化すると、溝部48a,48e、溝部48b,48f、
溝部48c,48g、また溝部48d,48hによって
2本のプラスチックファイバがそれぞれ所定長さにわた
って当接保持される(図20)。なお、図20におい
て、図面の便宜から枠部材47の図示は省略されてい
る。
FIG. 19 is a view showing the second welding-type member 46, and is a perspective view of the second welding-type member 46 of FIG. 18 viewed from another angle. As can be seen from FIGS. 18 and 19, the second welded member 46 is finished similarly to the first welded member 45. That is, the second welding type member 4
6, two convex portions 46a and 46b are provided so as to protrude across the concave portion 46c, relatively shallow groove portions 48e and 48g are provided in the convex portions 46a and 46b, respectively, and relatively deep groove portions 48f and 48h are provided respectively. Convex portions 46a, 46b
It is provided in. Therefore, as described later, after appropriately arranging the four plastic fibers and integrating the first and second welding members 45 and 46 as described above, the grooves 48a and 48e, the grooves 48b and 48f,
The two plastic fibers are held in contact with the grooves 48c and 48g and the grooves 48d and 48h, respectively, over a predetermined length (FIG. 20). In FIG. 20, the illustration of the frame member 47 is omitted for convenience of the drawing.

【0075】 <スターカプラ70の製造手順> 次に、超音波溶着型40′を用いて22 ×22 チャンネ
ルスターカプラ70を製造する場合の製造手順について
図21ないし図23を参照しつつ説明する。まず、第1
の溶着型部材45に枠部材47を嵌合させる。なお、製
造手順の理解を容易にするために、枠部材47の図示は
省略する。
<Manufacturing Procedure of Star Coupler 70> Next, a manufacturing procedure in the case of manufacturing a 2 2 × 2 2- channel star coupler 70 using the ultrasonic welding mold 40 ′ will be described with reference to FIGS. 21 to 23. I do. First, the first
The frame member 47 is fitted to the welding type member 45. The illustration of the frame member 47 is omitted to facilitate understanding of the manufacturing procedure.

【0076】そして、プラスチックファイバF2 の第1
および第2中間部P21,P22を第1の溶着型部材45の
溝部48a,48cにそれぞれ嵌入するとともに、プラ
スチックファイバF3 の第1および第2中間部P31,P
32を第2の溶着型部材46の溝部48f,48hに係合
させる(図21)。
The first of the plastic fibers F 2
And the second intermediate portions P 21 and P 22 are fitted into the grooves 48 a and 48 c of the first welding member 45, respectively, and the first and second intermediate portions P 31 and P 31 of the plastic fiber F 3 are fitted.
32 is engaged with the grooves 48f, 48h of the second welding member 46 (FIG. 21).

【0077】また、図22に示すように、プラスチック
ファイバF4 の中央部を湾曲変形しながら、その第1中
間部P41を第1の溶着型部材45の溝部48bに係合さ
せる一方、第2中間部P42を溝部48cに嵌入してプラ
スチックファイバF2 の第2中間部P22に当接させる。
[0077] Further, as shown in FIG. 22, while the curving deformation of the central portion of the plastic fiber F 4, to engage the first intermediate portion P 41 that the groove 48b of the first welding mold member 45, the the second middle P 42 are fitted into the groove portion 48c is brought into contact with the second intermediate portion P 22 of the plastic fiber F 2.

【0078】さらに、図23に示すように、プラスチッ
クファイバF1 の中央部を湾曲変形しながら、その第1
中間部P11を第1の溶着型部材45の溝部48aに嵌入
してプラスチックファイバF2 の第1中間部P21に当接
させる一方、第2中間部P12を溝部48dに係合させ
る。
Further, as shown in FIG. 23, the first portion of the plastic fiber F 1 is bent while being deformed.
While it is brought into contact with the first intermediate portion P 21 of the plastic fiber F 2 the intermediate portion P 11 are fitted into the groove 48a of the first welding mold member 45, a second intermediate portion P 12 is engaged with the groove portion 48d.

【0079】それに続いて、上記のようにして第1およ
び第2の溶着型部材45,46を一体化させる。その結
果、溝部48a,48eによってプラスチックファイバ
1 ,F2 の第1中間部P11,P21が当接保持される。
また同様に、溝部48b,48fによってプラスチック
ファイバF3 ,F4 の第1中間部P31,P41が、溝部4
8c,48gによってプラスチックファイバF2 ,F4
の第2中間部P22,P42が、また溝部48d,48hに
よってプラスチックファイバF1 ,F3 の第2中間部P
12,P32が、それぞれ当接保持される。
Subsequently, the first and second welding members 45 and 46 are integrated as described above. As a result, the groove 48a, the first intermediate portion P 11, P 21 of the plastic fibers F 1, F 2 are in contact held by 48e.
Similarly, the first intermediate portions P 31 and P 41 of the plastic fibers F 3 and F 4 are formed by the grooves 48 b and 48 f.
8c, 48g, plastic fibers F 2 , F 4
The second intermediate portions P 22 and P 42 of the plastic fibers F 1 and F 3 are formed by the grooves 48 d and 48 h.
12, P 32 are abutting respectively held.

【0080】上記のようにして、プラスチックファイバ
1 〜F4 が所定位置で相互に当接保持されると、図4
の超音波溶着装置60によって超音波溶着処理が実行さ
れ、22 ×22 チャンネルスターカプラ70(図17)
が形成される。なお、超音波溶着処理の詳細について
は、すでに上述しているため、ここでは、その説明は省
略する。
As described above, when the plastic fibers F 1 to F 4 are held in contact with each other at predetermined positions, FIG.
Ultrasonic welding process by the ultrasonic welding apparatus 60 is performed in, 2 2 × 2 2-channel star coupler 70 (FIG. 17)
Is formed. Since the details of the ultrasonic welding process have already been described above, the description thereof is omitted here.

【0081】上記のように、この溶着型40′を用いた
場合、1回の超音波溶着処理によって22 ×22 チャン
ネルスターカプラ70を製造することができ、スターカ
プラの製造作業の簡略化を図ることができる。
[0081] As described above, simplification of the case where a welding-type 40 ', by a single ultrasonic welding process can produce a 2 2 × 2 2-channel star coupler 70, star coupler manufacturing operations Can be achieved.

【0082】次に、超音波溶着型40′を用いて製造し
た未架橋ポリメチルメタクリレート系プラスチックファ
イバ製のスターカプラ70の特性を検証する。
Next, the characteristics of the star coupler 70 made of an uncrosslinked polymethyl methacrylate plastic fiber manufactured by using the ultrasonic welding type 40 'will be verified.

【0083】本願発明者は、上記超音波溶着法を利用し
て、以下の条件でスターカプラ70を製造した。すなわ
ち、その条件は、 (押圧力)=15kgf (振動周波数)=15kHz (振動振幅)=40μm (振動印加時間)=1.0秒 である。また、超音波溶着型40′の寸法を以下のよう
に設定した。すなわち、その寸法は、 (凸部45a,46aの長さL1 )=20mm (凸部45b,46bの長さL2 )=20mm (両凸部間の間隔L3 )=5 mm である。
The inventor of the present application manufactured the star coupler 70 under the following conditions using the above-described ultrasonic welding method. That is, the condition is (pressing force) = 15 kgf (vibration frequency) = 15 kHz (vibration amplitude) = 40 μm (vibration application time) = 1.0 second. The dimensions of the ultrasonic welding mold 40 'were set as follows. That is, the dimensions are (length L 1 of convex portions 45a, 46a) = 20 mm (length L 2 of convex portions 45b, 46b) = 20 mm (interval L 3 between both convex portions) = 5 mm.

【0084】そして、上記と同一の光パワー測定系を用
いて、上記と同様にして、スターカプラ70の特性評価
を行った。すなわち、波長660nm のLED光(光強度P
1 =15.4μW)を、スターカプラ70の第1チャンネル
CH1 に入力する一方、第1チャンネルCH1 に対向す
る第5ないし第8チャンネルCH5 〜CH8 からの出力
値P5 〜P8 をそれぞれ測定した。その結果、出力値P
5 〜P8 はそれぞれ2.8 μW,2.5 μW,4.1 μW,2.
7 μWであり、分配比は、 1.1 :1.0 :1.6 :1.1 で
あった。また、この場合の過剰損失LSは、
The characteristics of the star coupler 70 were evaluated in the same manner as described above, using the same optical power measurement system as described above. That is, LED light having a wavelength of 660 nm (light intensity P
1 = 15.4MyuW a), while the input to the first channel CH 1 of the star coupler 70, the output value P 5 to P 8 from the fifth to eighth channels CH 5 to CH 8 opposite to the first channel CH 1 Each was measured. As a result, the output value P
5 to P 8 are respectively 2.8 μW, 2.5 μW, 4.1 μW , 2.
7 μW, and the distribution ratio was 1.1: 1.0: 1.6: 1.1. The excess loss LS in this case is:

【0085】[0085]

【数5】 (Equation 5)

【0086】であった。Was as follows.

【0087】上記検証結果からわかるように、超音波溶
着型40′を用いて製造されたスターカプラは、先に説
明した具体例と同様に、低損失となっている。それに加
え、光分岐部分を占める領域(図17の点線で囲った部
分)の長さL0 は45mmとなり、先の具体例(L0 =80m
m)よりも短くなっている。
As can be seen from the above verification results, the star coupler manufactured by using the ultrasonic welding type 40 'has low loss as in the above-described specific example. In addition, the length L 0 of the region occupying the light branching portion (the portion surrounded by the dotted line in FIG. 17) is 45 mm, and the specific example (L 0 = 80 m)
m) is shorter.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上のように、請求項1および2の発明
によれば、プラスチックファイバの中間部の相互溶着に
よって光分岐部分を形成してスターカプラを形成してい
るので、振動に対して十分な強度が得られる。しかも、
スターカプラの構成部品がプラスチックファイバのみと
なり、温度変化によるスターカプラの特性変化を防止す
ることができる。つまり、請求項1および2の発明によ
れば、使用環境条件が緩やかで、汎用性の高いスターカ
プラが得られる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, the optical coupler is formed by mutual welding of the intermediate portions of the plastic fibers to form the star coupler, so that the star coupler is formed. Sufficient strength is obtained. Moreover,
The component parts of the star coupler are only plastic fibers, so that a change in the characteristics of the star coupler due to a change in temperature can be prevented. That is, according to the first and second aspects of the present invention, a star coupler having a moderate use environment condition and high versatility can be obtained.

【0089】また、請求項3の発明によれば、第1およ
び第2の溶着型部材が一体化されると、第1ないし第4
のプラスチックファイバの第1および第2中間部が適当
に相互に当接されるように構成されている。したがっ
て、超音波振動が少なくとも前記第1および第2の溶着
型部材のうち一方に印加されると、その超音波振動が各
当接部に伝えられて、前記第1ないし第4のプラスチッ
クファイバが同時に相互溶着されて、スターカプラを製
造することができる。
According to the third aspect of the present invention, when the first and second welding members are integrated, the first to fourth welding members are formed.
The first and second intermediate portions of the plastic fiber are appropriately abutted with each other. Therefore, when the ultrasonic vibration is applied to at least one of the first and second welding-type members, the ultrasonic vibration is transmitted to each contact portion, and the first to fourth plastic fibers are moved. At the same time, they are mutually welded to produce a star coupler.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】光学素子の製造手順を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a procedure for manufacturing an optical element.

【図2】光学素子及びスターカプラの製造に用いられる
溶着型の一実施例を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing one embodiment of a welding type used for manufacturing an optical element and a star coupler.

【図3】熱溶着装置の構成を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of a heat welding apparatus.

【図4】超音波溶着装置の構成を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of an ultrasonic welding device.

【図5】光学素子の製造手順を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a procedure for manufacturing an optical element.

【図6】図5に示す手順によって製造された光学素子の
模式図である。
FIG. 6 is a schematic view of an optical element manufactured by the procedure shown in FIG.

【図7】この発明に係るスターカプラの第1実施例を説
明するための模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a first embodiment of the star coupler according to the present invention.

【図8】この発明に係るスターカプラの第1実施例を説
明するための模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a first embodiment of the star coupler according to the present invention.

【図9】この発明に係るスターカプラの第1実施例を説
明するための模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a first embodiment of the star coupler according to the present invention.

【図10】この発明に係るスターカプラの第2実施例を
説明するための模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a second embodiment of the star coupler according to the present invention.

【図11】この発明に係るスターカプラの第2実施例を
説明するための模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a second embodiment of the star coupler according to the present invention.

【図12】この発明に係るスターカプラの第2実施例を
説明するための模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a second embodiment of the star coupler according to the present invention.

【図13】この発明に係るスターカプラの第3実施例を
説明するための模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a third embodiment of the star coupler according to the present invention.

【図14】この発明に係るスターカプラの第3実施例を
説明するための模式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram for explaining a third embodiment of the star coupler according to the present invention.

【図15】この発明に係るスターカプラの第3実施例を
説明するための模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a third embodiment of the star coupler according to the present invention.

【図16】この発明に係るスターカプラの他の実施例を
説明するための模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining another embodiment of the star coupler according to the present invention.

【図17】22 ×22 チャンネルスターカプラを示す模
式図である。
FIG. 17 is a schematic diagram showing a 2 2 × 2 2 channel star coupler.

【図18】超音波溶着型の改良例を示す斜視図である。FIG. 18 is a perspective view showing an improved example of the ultrasonic welding type.

【図19】第2の溶着型部材を示す図である。FIG. 19 is a view showing a second welding type member.

【図20】超音波溶着型の正面図である。FIG. 20 is a front view of the ultrasonic welding type.

【図21】図18の超音波溶着型を用いてスターカプラ
を製造する場合の製造手順を説明するための図である。
FIG. 21 is a view for explaining a manufacturing procedure in the case of manufacturing a star coupler using the ultrasonic welding type shown in FIG. 18;

【図22】図18の超音波溶着型を用いてスターカプラ
を製造する場合の製造手順を説明するための図である。
FIG. 22 is a diagram for explaining a manufacturing procedure in the case of manufacturing a star coupler using the ultrasonic welding type in FIG. 18;

【図23】図18の超音波溶着型を用いてスターカプラ
を製造する場合の製造手順を説明するための図である。
FIG. 23 is a view for explaining a manufacturing procedure in the case of manufacturing a star coupler using the ultrasonic welding type shown in FIG. 18;

【図24】この発明の背景技術となるスター型通信ネッ
トワークの一例を示す模式図である。
FIG. 24 is a schematic diagram showing an example of a star communication network as a background art of the present invention.

【図25】従来のスターカプラを示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a conventional star coupler.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10a,10b 光学素子 11,11a,11b,71,73, 81,83,85,87,91a〜91h 光分岐結合
部分 12a,12b,13a, 13b,72a,72b, 74a,74b,82a, 82b,84a,84b, 86a,86b,88a, 88b,91a〜99a,91b〜99b ファイバ端
部 45 第1の溶着型部材 45a,45b,46a,46b 凸部 45c,46c 凹部 46 第2の溶着型部材 48a〜48h 溝部 F1 〜F4 プラスチクファイバ P11,P21,P31,P41 第1中間部 P12,P22,P32,P42 第2中間部
10, 10a, 10b Optical elements 11, 11a, 11b, 71, 73, 81, 83, 85, 87, 91a to 91h Optical branching / coupling portions 12a, 12b, 13a, 13b, 72a, 72b, 74a, 74b, 82a, 82b, 84a, 84b, 86a, 86b, 88a, 88b, 91a to 99a, 91b to 99b Fiber end part 45 First welding member 45a, 45b, 46a, 46b Convex part 45c, 46c Concave part 46 Second weld type member 48a~48h groove F 1 to F 4 plus tick fiber P 11, P 21, P 31 , P 41 first intermediate portion P 12, P 22, P 32 , P 42 the second intermediate portion

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2本のプラスチックファイバの中間部を
相互に溶着してなる光分岐部分と、前記光分岐部分の一
方端から伸びる第1と第2の入力ファイバ端部と、前記
光分岐部分の他方端から伸びる第1と第2の出力ファイ
バ端部とを有する光学素子を、2個組み合わせて構成さ
れた22×22チャンネルスターカプラであって、 前記第1の出力ファイバ端部の中間部が相互に溶着され
て光分岐部分が形成されるとともに、前記第2の出力フ
ァイバ端部の中間部が相互に溶着されて光分岐部分が形
成されていることを特徴とするスターカプラ。
An optical branch portion formed by welding intermediate portions of two plastic fibers to each other; first and second input fiber ends extending from one ends of the optical branch portion; and the optical branch portion. A 2 × 2 2- channel star coupler configured by combining two optical elements having first and second output fiber ends extending from the other end of the first output fiber end; The middle parts are welded together
Optical splitter is formed Te Rutotomoni, the second intermediate portion is welded to one another optical splitter output fiber ends form
A star coupler characterized by being formed .
【請求項2】 入力チャンネルとして機能する2n
(n≧2)の入力ファイバ端部と、出力チャンネルとし
て機能する2n本の出力ファイバ端部とを有する2n×2
nチャンネルスターカプラを2個組み合わせて構成され
た2n+1×2n+1チャンネルスターカプラであって、 一方の2n×2nチャンネルスターカプラの出力ファイバ
端部の中間部が他方の2n×2nチャンネルスターカプラ
の出力ファイバ端部の中間部と、1対1で対応しなが
ら、それぞれ相互に溶着されて光分岐部分が形成されて
いることを特徴とするスターカプラ。
Wherein the input fiber ends 2 n present which functions as an input channel (n ≧ 2), 2 n × and an output fiber ends 2 n present which functions as an output channel 2
The n-channel star coupler a two combination 2 n + 1 × constituted by 2 n + 1 channel star coupler, second intermediate portion of the output fiber ends of one of the 2 n × 2 n-channel star coupler and the other A star coupler characterized in that it is fused to each other to form an optical branching portion while being in one-to-one correspondence with an intermediate portion of an output fiber end of an n × 2 n- channel star coupler. .
【請求項3】 一体化可能に仕上げられた第1および第
2の溶着型部材からなり、一体化された状態で第1およ
び第2のプラスチックファイバの第1中間部同士と、第
3および第4のプラスチックファイバの第1中間部同士
と、前記第1および第3のプラスチックファイバの第2
中間部同士と、前記第2および第4のプラスチックファ
イバの第2中間部同士とを、それぞれ当接保持しなが
ら、少なくとも前記第1および第2の溶着型部材のうち
の一方に印加される超音波振動を各当接部に伝え、前記
第1ないし第4のプラスチックファイバを相互に超音波
溶着するための超音波溶着型であって、前記第1の溶着
型部材は、凹部を挟んで対向配置される一対の凸部を有
し、一方の凸部に、前記第2と第1のプラスチックファ
イバの前記第1中間部をこの順序で嵌入自在に仕上げら
れた第1の溝部と、前記第4のプラスチックファイバの
第1中間部と係合自在に仕上げられ第2の溝部が設けら
れる一方、他方の凸部に、前記第2と第4のプラスチッ
クファイバの前記第2中間部をこの順序で嵌入自在に仕
上げられた第3の溝部と、前記第1のプラスチックファ
イバの第2中間部と係合自在に仕上げられ第4の溝部と
が設けられ、前記第2の溶着型部材は、凹部を挟んで対
向配置される一対の凸部を有し、一方の凸部に、前記第
1のプラスチックファイバの第1中間部と係合自在に仕
上げられた第5の溝部と、前記第3と第4のプラスチッ
クファイバの前記第1中間部をこの順序で嵌入自在に仕
上げられた第6の溝部が設けられる一方、他方の凸部
に、前記第4のプラスチックファイバの第2中間部と係
合自在に仕上げられた第7の溝部と、前記第3と第1の
プラスチックファイバの前記第2中間部をこの順序で嵌
入自在に仕上げられた第8の溝部とが設けられているこ
とを特徴とする超音波溶着型。
3. The first and second fusion bonding members are made of first and second welded members, and the first intermediate portions of the first and second plastic fibers are integrated with each other, and the third and third plastic fibers are integrated with each other. 4 and the second intermediate portion of the first and third plastic fibers.
While the intermediate portions and the second intermediate portions of the second and fourth plastic fibers are held in contact with each other, at least one of the first and second welding-type members is applied to the superconducting member. An ultrasonic welding type for transmitting ultrasonic vibration to each contact portion and ultrasonically welding the first to fourth plastic fibers to each other, wherein the first welding type member faces each other with a concave portion interposed therebetween. A first groove portion having a pair of convex portions arranged, and a first groove portion in which the first intermediate portion of the second and the first plastic fibers is finished so as to be freely fitted in this order in one convex portion; The second intermediate portion of the second and fourth plastic fibers is provided in this order on the other convex portion while the second intermediate portion of the second and fourth plastic fibers is finished so as to be engageable with the first intermediate portion of the plastic fiber of No. 4. Third groove finished to fit freely And a fourth groove formed so as to be freely engageable with the second intermediate portion of the first plastic fiber, and the second welding member is provided with a pair of convex portions opposed to each other with a concave portion interposed therebetween. A fifth groove formed on one of the protrusions so as to be engageable with the first intermediate portion of the first plastic fiber, and the first intermediate portion of the third and fourth plastic fibers. A sixth groove finished so as to be freely fitted in this order, and a seventh groove finished so as to be freely engageable with the second intermediate portion of the fourth plastic fiber on the other convex portion; An ultrasonic welding type, wherein an eighth groove is provided in which the second intermediate portion of the third and first plastic fibers is fitted so as to be freely inserted in this order.
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