JP3144739B2 - 光ファイバカプラ製造装置および製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶融したテーパを有する
光ファイバカプラ製造装置および製造方法に関し、特に
２本の光ファイバを平行に接して保持する技術、配置し
た光ファイバセグメントに張力を加える技術、加熱温度
分布に関わらずいろいろなテーパ形状を形成する技術に
関する。本発明は、シングルモードとマルチモードのい
ずれの光ファイバカプラの製造にも応用される。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバカプラは、２本の光ファイバ
の被覆除去した部分を接触させた上で加熱して融着・延
伸して製造するが、製造装置には二本の光ファイバの外
周どうしで接触させて保持するための機構が必要であ
る。その機構は、２本の光ファイバを保持するクランプ
ユニットを一直線上に離して並べ、その間に加熱機構を
配置したものである。

【０００３】従来、このような機構が、特表平１−５０
１９７２「光ファイバの接続部の形成」と特開平４−１
３４４０４「溶融形光カプラの製造装置」に開示されて
いる。

【０００４】前者の光ファイバを保持するクランプユニ
ットは図１５に示すように、二つのＶ溝５１が光ファイ
バ５２，５３の断面半分をプラテン（保持板）５５表面
の上方に残す寸法を有するように並べてあるため、光フ
ァイバ外径が変わる場合やバラツキがある場合、片方の
光ファイバがＶ溝から飛び出すか、光ファイバ相互間に
隙間ができてしまう。光ファイバ相互を確実に密着させ
るためクランプ間の光ファイバ相互を撚り合わせる手段
と方法を加えているが、実験結果によると撚りを加えて
作った光ファイバカプラは挿入損失が増大するので、あ
くまでも平行に且つ接するように光ファイバセグメント
を保持する必要がある。５４は押し板である。

【０００５】後者の光ファイバを保持するクランプユニ
ットは図１６に示すように、光ファイバの被覆部５６を
２本横に並べて入る方形溝５７と押し板５８で構成した
第一のクランプ機構、２本横に離れて並んだ光ファイバ
除去部５９同士を縦に並べた２枚の板６０の間に挟み込
むことによって接触させる第２のクランプ機構、２本横
に並んだ光ファイバ除去部５９同士を上下２枚の板６１
の間に挟み込む第３のクランプ機構、光ファイバの被覆
部５６を２本横に並べて挟み込む２本の回転円柱６２と
横に広げる２本の回転円柱６３を設けたことを特徴とす
るテンション付加機構で構成されている。光ファイバカ
プラ製造装置にはこのクランプユニットを２台使うので
合計８個の機構で構成する。光ファイバの加熱溶融した
部分は曲がりを起こしやすく挿入損失の増大をまねくの
で曲がらないようにするには光ファイバをまっすぐに保
持する必要があるが、構成機構が多いため全部の軸を精
度良く一直線に合わせるのは困難である。光ファイバ取
付に際しクランプする箇所が多いのも作業性が悪い。曲
げの局率半径を大きく取らないとクラッド層に光が漏れ
る光ファイバでカプラを作る場合、回転円柱での光ファ
イバの曲がりが不安定な挿入損失となるためモニタしな
がら作るのには適さない。

【０００６】その他、２本の立てたピンの間に並べた光
ファイバを挟み込み、押し板で保持するピン方式のクラ
ンプユニットがある。この方式は光ファイバとピンが点
接触になり挟み込む力が強いと応力集中を起こし光ファ
イバが歪むためピンから離れたところの光ファイバ間に
は離れる方向の力が働き光ファイバと光ファイバが接し
ないようになる。また、挟み込まないと光ファイバ間に
隙間ができてしまう。このため、微妙な挟み込みの調整
を必要とする。しかも、光ファイバ外径にバラツキがあ
る場合、挟み込みの調整は欠かせない。

【０００７】配置した光ファイバセグメントに張力を加
える従来技術は、光ファイバセグメントを保持している
２台のクランプユニットの片方に付けた張力センサで張
力をモニタしクランプユニットの間隔を広げることによ
って調整する方法が取られている。しかし、クランプユ
ニットの間隔を広げながら延伸する工程では、間隔を広
げては張力を見て更に間隔を広げるかどうか判断する制
御になるためどうしても張力が過剰になったり不足した
りするのを繰り返しながら延伸することになり、瞬時の
過剰な張力でテーパの細い部分が破断する事が多かっ
た。

【０００８】また、従来は、加熱温度分布に関わらずい
ろいろなテーパ形状が形成されるため、急峻な温度分布
を持つガス用マイクロトーチや電気アークなどを加熱源
として光ファイバカプラを製造するとテーパ形状も急峻
になり挿入損失を増大させるため、加熱源を多数並べた
り摺動させることによりなだらかなテーパ形状を形成し
ているが、加熱源の不安定性によるテーパ形状の再現性
や滑らかさに問題がある。

【０００９】一方、広く滑らかな温度分布を持つ電気炉
やヒータなどを加熱源とした製造装置は、常に光ファイ
バセグメントのテーパ部の最も細い位置に加熱源の温度
分布のピークが位置するように制御しテーパを形成する
ためテーパ形状は加熱源の温度分布を反映し一義的に決
まり他のテーパ形状を作る事は出来ない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、無調
整で、構成や取扱いが簡単、しかも光ファイバ外径のバ
ラツキに影響されない、２本の光ファイバを確実に接し
て保持するためのクランプ方法と構造、光ファイバセグ
メントを破断せずにできるだけ細くまで延伸するための
張力を加えるテンション方法と構造、加熱源の温度分布
と異なるテーパ形状を形成する制御方法と構造を有する
光ファイバカプラ製造装置および製造方法を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために本発明は、２本の光ファイバを平行に且つ接
するように保持する手段と、光ファイバセグメントに張
力を加える手段と、２本の光ファイバを同時に加熱する
手段と、前記光ファイバセグメントの延伸に伴い加熱す
る位置を移動させる手段とを備えた光ファイバカプラ製
造装置において、前記保持する手段が、少なくとも光フ
ァイバの長手方向の２箇所を保持する開放可能なクラン
プ手段であり、前記クランプ手段が、前記２本の光ファ
イバを束ねたまま斜めに挿入できる溝を有する保持板
と、前記溝からはみ出した光ファイバを押し付ける押し
板とからなり、前記２本の光ファイバを前記溝に挿入し
たとき１本の光ファイバの一部分だけが前記溝からはみ
出す形状であり、前記光ファイバセグメントに張力を加
える手段が、直線に動く可動ステージと、前記可動ステ
ージをロックする機構と、前記可動ステージを保持する
傾斜角度を自由に設定できるテーブルとからなり、前記
光ファイバセグメントの延伸に伴い加熱する位置を移動
させる手段は、前記可動ステージの移動量を測定するス
ケールユニットと、前記移動量から加熱する位置の移動
量を算出する演算部と、加熱手段を移動させる機構から
なる事を特徴とするものである。また本発明の光ファイ
バカプラ製造方法は、２本の光ファイバを平行に且つ接
するように長手方向の２箇所でクランプ手段により保持
し、光ファイバを保持した一方のクランプ手段を取り付
けた可動ステージを保持するテーブルの傾斜を調整して
光ファイバセグメントに初期張力を加え、可動ステージ
をロックすることによってクランプ手段間の距離を一定
に保った状態で、延伸張力が得られる所定角度にテーブ
ルを傾斜させ、該光ファイバを加熱して光ファイバ同士
が相互に融着したら、加熱温度を調節し、可動ステージ
のロックを外し、可動ステージの動きに合わせて加熱手
段を移動する状態で光ファイバセグメントを延伸し、光
ファイバにテーパ部を形成し、加熱温度を下げ、可動ス
テージをロックして装置から外すことを特徴とする。ま
た本発明は、前記光ファイバカプラ製造方法において、
可動ステージの動きに合わせて加熱手段を移動する状態
で行う光ファイバセグメントの延伸が、テーパの最も細
い部分に加熱温度分布のピークが位置するようにしたり
順次加熱する位置をずらすことによっていろいろなテー
パ形状を形成するようにしたことを特徴とする。本発明
は、無調整で、構成や取扱いが簡単、しかも光ファイバ
外径のバラツキに影響されない、２本の光ファイバを確
実に接して保持するためのクランプ方法と構造、光ファ
イバセグメントを破断せずにできるだけ細くまで延伸す
るための張力を加えるテンション方法と構造、加熱源の
温度分布と異なるテーパ形状を形成する制御方法と構造
を有する。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２０】図３は本発明の第１の実施例の２本の光フ
ァイバを方形溝に入れた断面図である。

【００２１】図３に示すように、本実施例のクランプユ
ニットの方形溝１は、光ファイバ３の外周が溝１の側面
１ａと底面１ｂの二面で接し、光ファイバ２の外周が溝
１の側面１ｃと光ファイバ３の外周との二面で接する寸
法である。光ファイバ２を押し板４で押さえつけること
により、その力１１は側面１ｃを押す力１２と光ファイ
バ３を押す力１３になり、光ファイバ３を押す力１３は
溝の側面１ａを押す力１４と底面１ｂを押す力１５にな
って、光ファイバ２と光ファイバ３を溝１に保持するも
のである。光ファイバ２と光ファイバ３が溝１に保持さ
れる相対的な位置関係は、光ファイバが変形するほど押
さえる力を加えない限り、或いは、光ファイバ外径が変
わらない限り一定になる。押し板４は支点４ａと締めネ
ジ４ｂで固定される。

【００２２】図４は本発明の第１の実施例の２本の光フ
ァイバの内の１本の外径を変えた場合の断面図である。

【００２３】図４に実線で示すように（ｂ，ｂ）、同一
の外径の光ファイバ２と光ファイバ３をそれぞれの中心
を結ぶ線が溝１の底面１ｂと４５度をなす幅をもつ溝１
に保持した場合の相対的な位置関係である。光ファイバ
２の外径はそのままにし、光ファイバ３の外径を最大限
に太くした場合（ｃ，ｃ）の位置関係を破線で示す。こ
の場合、光ファイバ３の直径は溝の幅と同じく光ファイ
バ２の外径の約１．７０７倍になる。次に、光ファイバ
３の外径を光ファイバ２が溝１の底１ｂにつくまで細く
した場合（ａ，ａ）の位置関係を一点破線で示す。この
場合、光ファイバ３の直径は光ファイバ２の外径の約
０．７１９倍になる。実際に片方の光ファイバ外径を
０．７２倍から１．７倍まで変えてみたが確実に保持で
きた。両方の光ファイバ外径が変化する場合は、光ファ
イバの外径を上記の半分以下の０．８６倍から１．３５
倍の範囲にする事で確実に保持できる。

【００２４】図２は本発明の第１の実施例のクランプユ
ニットを溝の軸方向に一直線上に離して２台並べた斜視
図である。

【００２５】図２に示すように、溝１と押し板４を備え
た２台のクランプユニット５とクランプユニット６を溝
の軸方向に一直線上に１０ｃｍ離して並べ、表面の汚れ
をとった光ファイバ２と光ファイバ３をクランプユニッ
ト６に保持した後、同じくクランプユニット５の溝１に
光ファイバ２と光ファイバ３を入れ、クランプユニット
５の外側から両光ファイバ２，３を手で軽く引っ張って
平衡に張力をかけながら押し板４で保持した。クランプ
ユニット５と６の間の光ファイバ２，３にヘアドライヤ
の風を吹き付けても両光ファイバ２，３は離れることな
く確実に接したままであった。この状態で両クランプユ
ニット５，６の間隔を狭めるとクランプユニット５，６
間の光ファイバ２，３はたわむが、元の間隔に戻すと再
び光ファイバ２，３は確実に接した。

【００２６】なお、実施例に用いた光ファイバ２，３の
外径は０．１２５ｍｍ、溝１の幅は０．２１３ｍｍ、深
さは０．１９ｍｍ、長さは１０ｍｍ、押し板４の幅は５
ｍｍである。また、溝１は実施例で示した方形溝の他、
図５に示した台形溝、図６に示したＶ溝、及び図７に示
した段差ダブルＶ溝などでもよい。但し、この場合、そ
れぞれの光ファイバ中心と接点を結ぶ三線のなす三つの
角がいずれも１８０度以下になるようにするため溝１の
側面１ａと側面１ｃのなす角θを鋭角にする。

【００２７】図１は本発明の第２の実施例の張力機構と
第３の実施例の加熱ステージ移動機構を示す斜視図であ
る。

【００２８】張力機構は、エアステージ２１とテーブル
２２とテンションゲージ２３とクランプユニット２４と
空気弁２５で構成した。エアステージ２１は、固定子２
１ａと浮動子２１ｂからなりはめ合いのギャップに注入
口２１ｃから圧縮空気を送り込んで浮動子２１ｂを流体
力学の原理で固定子２１ａの中に浮かせる機構にした。
テーブル２２は、支点２２ａとモータ駆動のネジ機構を
使ったエレベタ２２ｂで傾斜角度を変えられる機構にし
た。テーブル２２の上にエアステージ２１の固定子２１
ａとテンションゲージ２３を取り付けた。テーブル２２
とテンションゲージ２３の間にクランプユニット相互の
間隔と軸を調整するためのゴニオシテージ２６を入れ
た。浮動子２１ｂにクランプユニット２４ａ、テンショ
ンゲージ２３にクランプユニット２４ｂを取り付けた。
クランプユニット２４ｂにかかる張力をテンションゲー
ジ２３で測れる構造にした。取り付けは、浮動子２１ａ
を動かして常に二つのクランプユニットにある溝が一直
線に並ぶようにした。破線２７は、二本の光ファイバを
取り付ける位置を示す。注入口２１ｃに接続したパイプ
の途中に空気弁２５を付けた。

【００２９】空気弁２５を開き圧縮空気をエアステージ
２１に送り込むと浮動子２１ｂは僅かな傾斜でも敏感に
反応し左右に移動する。高精度の水準器と同等の機能を
持っておりエレベタ２２ｂを調節して浮動子２１ｂを静
止させることによりテーブル２２の水平を確認できる。
光ファイバをクランプユニット２４ａ，２４ｂで保持し
エレベタ２２ｂで傾斜をつけながら角度と張力の関係が
求められる。エアステージ２１は電磁石の反発力で浮動
子を浮かせる磁気浮動ステージなど摩擦の極めて少ない
ものに置き換えられる。磁気浮動ステージの場合は空気
弁２５を空気スイッチにする。

【００３０】加熱ステージ移動機構は第２の実施例の張
力機構にスケールユニット３１と加熱ステージユニット
３２を付け加えた。スケールユニット３１は高精度の縦
縞パターンのスケール３１ａと光の反射を使って縞をカ
ウントし変位量を割り出すカウンタ３１ｂで構成し、ス
ケール３１ａは浮動子２１ｂに、カウンタ３１ｂは固定
子２１ａに取り付けた。加熱ステージユニット３２はモ
ータ３２ａ駆動のネジ機構３２ｂにより加熱機構３３を
搭載するための加熱ステージ３２ｃを延伸方向と平行に
移動するように構成した。

【００３１】図８は本発明の第３の実施例の演算処理の
フローチャートである。延伸長は固定子２１ａの変位量
であり、スケールユニット３１で読み取られる。演算ユ
ニットは逐次読み取った変位量に対し加熱ステージ３２
ｃを比率設定パラメータにより比率設定した割合で移動
させる量を算出するマイコンである。比率が１の時、延
伸量と等しく加熱ステージ３２ｃが移動する。比率１／
２の時、延伸量の半分を加熱ステージ３２ｃが移動す
る。モータドライバは算出した移動量に見合った回転を
モータ３２ａにさせる電子回路である。モータ３２ａの
回転はネジ機構３２ｂで直線運動に変えられ加熱ステー
ジ３２ｃを移動させる。延伸に対する加熱ステージ３２
ｃの応答は早い方が望ましい。

【００３２】加熱機構には光ファイバ加工用に自社が開
発した小型電気炉（マイクロヒータ）を使用した。発熱
長は３０ｍｍであり、温度分布の再現性に優れている。

【００３３】図９はマイクロヒータの外観と使用状態を
示す斜視図である。内部に中空の管状発熱体４１があ
り、光ファイバ２，３の出し入れにスリット４２が設け
てある。４３は端子である。

【００３４】図１０は本発明の第３の実施例に用いたマ
イクロヒータＡの温度分布である。発熱体の長さ方向の
位置を横軸に管中心の温度を縦軸にとってある。温度ピ
ークを中心に左右対称である。

【００３５】図１１は本発明の第３の実施例に用いたマ
イクロヒータＢの温度分布である。温度ピークが右側に
偏っている。

【００３６】加熱ステージ３２ｃに上記マイクロヒータ
を取り付けてクラッド径１２３μｍのシングルモード光
ファイバを２本用意しカプラを構成する部分の被覆を約
６０ｍｍにわたって除去し有機溶媒を湿らせたレンズペ
ーパでクラッドの付着物を十分に拭き取る。

【００３７】左右のクランプユニット２４ａ，２４ｂの
間隔を約４５ｍｍにし空気弁２５を閉じてエアステージ
２１をロックし２本の光ファイバを平行に且つ接するよ
うにクランプユニット２４ａ，２４ｂで保持し光ファイ
バセグメントにテーブル２２の傾斜を調整して約１５ｇ
の初期張力を加え再びエアステージ２１をロックしたま
ま４ｇ延伸張力が得られる予め見積もった角度にテーブ
ル２２を傾斜させる。

【００３８】光ファイバセグメントをマイクロヒータの
ピーク温度を１６００度にして１０分間加熱して融着す
る。

【００３９】ピーク温度１４００度に下げエアステージ
２１のロックを外すとエアステージ２１が少しづつ動き
４ｇの一定張力で延伸される。延伸速度を加熱温度で調
節し延伸長３０〜３５ｍｍで加熱温度を一気に下げた。

【００４０】エアステージ２１をロックして光ファイバ
セグメントのテーパ部の両端に接着剤で適当なガラス板
に固定して装置から外す。

【００４１】テーパプロファイルは光ファイバ２本の外
径を光ファイバの長手方向に測った。

【００４２】図１２は本発明の第３の実施例のマイクロ
ヒータＡを用い演算ユニットの比率設定を０．５にして
製造したカプラのテーパプロファイルである。左右の対
称性がよい。最も細いネック部分の幅は１９μｍであ
る。

【００４３】図１３は本発明の第３の実施例のマイクロ
ヒータＢを用い演算ユニットの比率設定を０．５にして
製造したカプラのテーパプロファイルである。テーパの
ネックが右側に偏り左右の対称性に欠ける。最も細いネ
ック部分の幅は１９μｍである。

【００４４】光ファイバは石英ガラスでできており、石
英ガラスの粘弾性特性が融着延伸などの加工条件を支配
する。粘弾性特性は加工温度の指数関数に比例してお
り、ピーク温度の９０％以下の温度領域ではほとんど加
工に寄与しない。テーパ形状が加熱温度分布のピーク付
近のプロファイルを反映している。また、延伸長を長く
することによりμｍオーダのテーパがテーパ部で破断す
ることなく再現性良く製造できた。

【００４５】マイクロヒータＢを用い演算ユニットの比
率設定を０．７にして製造した結果、図１２と同様な対
称性の良いテーパプロファイルになった。マイクロヒー
タＢのように対称の欠けた加熱温度分布でもの演算ユニ
ットの比率設定を変えることにより対称なテーパ形状に
することができる。

【００４６】図１４は本発明の第３の実施例のマイクロ
ヒータＡを用い演算ユニットの比率設定を１．２にして
製造したカプラのテーパプロファイルである。図１４に
示すように、ネック部分であるテーパの細い部分を長く
したプロファイルのカプラを作ることができた。即ち、
テーパの細い部分を長くしたプロファイルのカプラを作
ることによりカップリング効率を向上することができ
る。従って、カプラの特性上、ネック部分を極めて細く
したプロファイルのカプラを作らなければならない場合
には、ネック部分の幅が１０数μｍとなり折れ易くなる
ため、光ファイバカプラの生産性が低下するが、図１４
に示すように、ネック部分であるテーパの細い部分を長
くしたプロファイルのカプラを作ることによりカップリ
ング効率を向上することができるため、ネック部分の幅
を比較的大きくしても、同じカップリング効率のカプラ
特性を得ることができる。しかも、ネック部分の幅を比
較的大きくすることにより、折れ難くなるため、生産性
が向上する。

【００４７】尚、加熱機構はマイクロヒータに限定され
るものではない。以上のように、上記実施例では以下の
ような特徴がある。２本の光ファイバを入れる溝と押し
板で光ファイバを保持するクランプ機構において、押し
板を有する溝に２本の光ファイバを保持した断面構成
が、光ファイバ外周どうしの１点で接すると同時に、一
つの光ファイバが溝を構成する二つの溝面に接し、もう
一つの光ファイバが一つの溝面と押し板面に接し、それ
ぞれの光ファイバ中心と接点を結ぶ三線のなす三つの角
がいずれも１８０度以下になるようにしたことにより、
それぞれの光ファイバが三点で支持され、押し板に接し
た光ファイバがもう一つの光ファイバと溝面の間にくさ
びのように割り込み、２本の光ファイバを確実に接して
保持することを特徴とする。また、光ファイバの径と溝
の断面形状・寸法によって保持する相対的位置が一義的
に決まることから、前記クランプ機構のユニット２台を
前記溝の軸の方向に直線上に並べ、その間に２本の光フ
ァイバを保持することにより、ねじれのない平行且つ接
した光ファイバセグメントを得る。摩擦係数がゼロに近
く且つ直線に動くエアステージと、エアステージを取り
付け傾斜角度を制御できるテーブルと、エアステージと
テーブルのそれぞれに取り付けたクランプユニットと、
エアステージに圧縮空気を送り込むパイプの途中に取り
付けた空気弁で構成し、テーブルを傾け空気弁を開くこ
とによりエアステージの自重で滑り落ちようとするので
この力を光ファイバセグメントの張力にすることができ
る。また、空気弁を閉じることによりエアステージをロ
ックできる。電気炉やヒータなどを加熱源とし、エアス
テージの移動量を非接触で測るスケールユニットと、エ
アステージ移動量から加熱ステージ移動量を算出する演
算ユニット、加熱ステージを延伸方向に移動させるモー
タ駆動のネジ機構で構成し、演算ユニットでエアステー
ジ移動量に対する加熱ステージ移動量の比率を変えるこ
とにより延伸中、常にテーパの最も細い部分に加熱温度
分布のピークが位置するようにしたり順次位置をずらし
たりすることができる。本実施例は、溝に２本の光ファ
イバを入れたとき１本の光ファイバの外周が二つの溝面
で接し、もう１本の光ファイバの外周が一つの溝面と先
の光ファイバの外周との２面で接し、この光ファイバを
押さえつけることにより、光ファイバに楔効果が働き、
その力は溝面を押す力と先の光ファイバを押さえる力に
分散し、２本の光ファイバを確実に接して保持すること
ができる。但し、それぞれの光ファイバ中心と接点を結
ぶ三線のなす三つの角のいずれかが１８０度以上になる
溝の形状であれば光ファイバが溝から外れる。また、溝
と押し板の光ファイバと接する長さを長くすることによ
り、溝外の光ファイバの曲がりを抑え、押さえの力によ
る光ファイバの歪を小さくして、２本の光ファイバを平
行に保持することができる。さらに、二つの前記クラン
プユニットを溝の軸方向に一直線上に離して置くことに
より、クランプユニット間に二本の光ファイバを張力を
平衡に加えて保持すれば、溝部だけでなく両クランプユ
ニットの間でも光ファイバ相互が確実に接することがで
きる。移動量が非接触で計れるエアステージを傾斜角度
が制御できるテーブルに取り付けエアステージの滑り落
ちようとする力をクランプユニットを通して光ファイバ
セグメントに伝えることにより一瞬たりともオーバーす
ることのない安定な張力にすることができる。また、エ
アステージをロックすることで２台のクランプユニット
の間隔を固定でき光ファイバの取り付け取り外し及び融
着時の光セグメントの保持ができる。電気炉やヒータな
どを加熱源とするため再現性良く滑らかなテーパ形成が
補償され、演算の比率を変えて設定し常にテーパの最も
細い部分に加熱温度分布のピークが位置するようにした
り順次位置をずらすことによって加熱源の温度分布と異
なるテーパ形状を形成することができる。加熱源の温度
分布が左右対称でなく片方にずれていてもテーパ形状は
左右対称に形成したり、テーパの細い部分を長くした形
状にもできる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、次のような優れた効果を得ることができる。

【００４９】（１） 無調整で、２本の光ファイバを平
行で且つ確実に接して保持できる。

【００５０】（２） 構造及び操作が簡単である。

【００５１】（３） 光ファイバ外径のバラツキに影響
されない。

【００５２】（４） 異なる外径の光ファイバでも保持
できる。

【００５３】（５） クランプによる光ファイバの歪を
少なくできる。

【００５４】（６） μｍオーダまで細いテーパが再現
性良く得られる。

【００５５】（７） 構造及び取扱いが簡単であり装置
が小型化できる。

【００５６】（８） 制御系が簡単になる。

【００５７】（９） 加熱温度のプロファイルと異なる
テーパプロファイルを形成することができる。

【００５８】（１０） プロファイルの補正や細長いテ
ーパの形成ができる。

【００５９】（１１） いろいろなタイプのカプラの製
造に応用できる。

【００６０】（１２） 演算ユニットの比率設定を変え
るだけで操作が簡単である。

【００６１】（１３） テーパプロファイルの再現性が
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第２の実施例の張力機構を示す斜視図
である。

【図２】本発明の第１の実施例のクランプユニットを溝
の軸方向に一直線上に離して２台並べた斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施例の２本の光ファイバを方
形溝に入れた断面図である。

【図４】本発明の第１の実施例の２本の光ファイバの内
の１本の外径を変えた場合の断面図である。

【図５】本発明の第１の実施例のクランプユニットの溝
を台形溝にした場合の断面図である。

【図６】本発明の第１の実施例のクランプユニットの溝
をＶ溝にした場合の断面図である。

【図７】本発明の第１の実施例のクランプユニットの溝
を段差ダブルＶ溝にした場合の断面図である。

【図８】本発明の第３の実施例の演算処理のフローチャ
ートである。

【図９】本発明の第３の実施例のマイクロヒータの外観
と使用状況を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第３の実施例に用いたマイクロヒー
タＡの温度分布特性図である。

【図１１】本発明の第３の実施例に用いたマイクロヒー
タＢの温度分布特性図である。

【図１２】本発明の第３の実施例のマイクロヒータＡを
用い演算ユニットの比率設定を０．５にして製造したカ
プラのテーパプロファイルを示す特性図である。

【図１３】本発明の第３の実施例のマイクロヒータＢを
用い演算ユニットの比率設定を０．５にして製造したカ
プラのテーパプロファイルを示す特性図である。

【図１４】本発明の第３の実施例のマイクロヒータＡを
用い演算ユニットの比率設定を１．２にして製造したカ
プラのテーパプロファイルを示す特性図である。

【図１５】従来の光ファイバを保持するクランプユニッ
トの一例を示す断面図である。

【図１６】従来の光ファイバを保持するクランプユニッ
トの他の例を示す上面図である。

【符号の説明】

１…溝、１ａ，１ｃ…溝の側面、１ｂ…溝の底面、２，
３…石英光ファイバ、４…押し板、４ａ…支点、４ｂ…
締めネジ、５，６…クランプユニット、１１…押さえの
力、１２，１４…溝側面を押す力、１３…光ファイバを
押す力、１５…溝底面を押す力、２１…エアステージ、
２１ａ…固定子、２１ｂ…浮動子、２１ｃ…空気注入
口、２２…傾斜テーブル、２２ａ…支点、２２ｂ…エレ
ベタ、２３…テンションゲージ、２４…クランプユニッ
ト、２４ａ，２４ｂ…クランプユニット、２５…空気
弁、２６…ゴニオステージ、２７…光ファイバ取付位
置、３１…スケールユニット、３１ａ…スケール、３１
ｂ…カウンタ、３２…加熱ステージユニット、３２ａ…
モータ、３２ｂ…ネジ機構、３２ｃ…加熱ステージ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/28 - 6/293

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本の光ファイバを平行に且つ接するよ
   うに保持する手段と、 光ファイバセグメントに張力を加える手段と、２本の光
   ファイバを同時に加熱する手段と、前記光ファイバセグ
   メントの延伸に伴い加熱する位置を移動させる手段とを
   備えた光ファイバカプラ製造装置において、 前記保持する手段が、少なくとも光ファイバの長手方向
   の２箇所を保持する開放可能なクランプ手段であり、前
   記クランプ手段が、前記２本の光ファイバを束ねたまま
   斜めに挿入できる溝を有する保持板と、前記溝からはみ
   出した光ファイバを押し付ける押し板とからなり、前記
   ２本の光ファイバを前記溝に挿入したとき１本の光ファ
   イバの一部分だけが前記溝からはみ出す形状であり、 前記光ファイバセグメントに張力を加える手段が、直線
   に動く可動ステージと、前記可動ステージをロックする
   機構と、前記可動ステージを保持する傾斜角度を自由に
   設定できるテーブルとからなり、 前記光ファイバセグメントの延伸に伴い加熱する位置を
   移動させる手段は、前記可動ステージの移動量を測定す
   るスケールユニットと、前記移動量から加熱する位置の
   移動量を算出する演算部と、加熱手段を移動させる機構
   からなる事を特徴とする光ファイバカプラ製造装置。
2. 【請求項２】 ２本の光ファイバを平行に且つ接するよ
   うに長手方向の２箇所でクランプ手段により保持し、 光ファイバを保持した一方のクランプ手段を取り付けた
   可動ステージを保持するテーブルの傾斜を調整して光フ
   ァイバセグメントに初期張力を加え、可動ステージをロ
   ックすることによってクランプ手段間の距離を一定に保
   った状態で、延伸張力が得られる所定角度にテーブルを
   傾斜させ、 該光ファイバを加熱して光ファイバ同士が相互に融着し
   たら、 加熱温度を調節し、可動ステージのロックを外し、可動
   ステージの動きに合わせて加熱手段を移動する状態で光
   ファイバセグメントを延伸し、光ファイバにテーパ部を
   形成し、 加熱温度を下げ、可動ステージをロックして装置から外
   すことを特徴とする光ファイバカプラ製造方法。
3. 【請求項３】 可動ステージの動きに合わせて加熱手段
   を移動する状態で行う光ファイバセグメントの延伸が、
   テーパの最も細い部分に加熱温度分布のピークが位置す
   るようにしたり順次加熱する位置をずらすことによって
   いろいろなテーパ形状を形成するようにしたことを特徴
   とする請求項２記載の光ファイバカプラ製造方法。