JP3378355B2 - 多芯光ファイバ加熱用ヒータ及び加熱装置 - Google Patents
多芯光ファイバ加熱用ヒータ及び加熱装置Info
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- JP3378355B2 JP3378355B2 JP11545594A JP11545594A JP3378355B2 JP 3378355 B2 JP3378355 B2 JP 3378355B2 JP 11545594 A JP11545594 A JP 11545594A JP 11545594 A JP11545594 A JP 11545594A JP 3378355 B2 JP3378355 B2 JP 3378355B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多芯光ファイバ加熱用
ヒータ、加熱装置、及び、加熱炉電気炉装置に係り、特
に、光ファイバのコア領域のドーパントをクラッド領域
に拡散してコア領域を拡大するため、リボン状の多芯光
ファイバケーブル端部に露出したファイバ列を加熱する
ものに関する。
ヒータ、加熱装置、及び、加熱炉電気炉装置に係り、特
に、光ファイバのコア領域のドーパントをクラッド領域
に拡散してコア領域を拡大するため、リボン状の多芯光
ファイバケーブル端部に露出したファイバ列を加熱する
ものに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光ファイバと光ファイバとを接
続する際に生じる接続損は、コアの偏芯、モードファイ
ル径の差異、および光ファイバと光ファイバとの非接触
等が原因となる。また、複数の光ファイバを接続する必
要があるとき、一本一本のファイバ間の接続を各々行な
うと、その接続端子の容積等が嵩むこととなる。
続する際に生じる接続損は、コアの偏芯、モードファイ
ル径の差異、および光ファイバと光ファイバとの非接触
等が原因となる。また、複数の光ファイバを接続する必
要があるとき、一本一本のファイバ間の接続を各々行な
うと、その接続端子の容積等が嵩むこととなる。
【０００３】そこで、装置の小型化を図るため、複数の
光ファイバ間の接続を行なうに際して、多数の光ファイ
バを一列に集積化した多芯のリボンケーブルを用いた配
線を行ないたいという希望がある。しかし、このような
多芯リボンケーブルの接続で用いられるコネクタ（通常
ＭＴコネクタと称されている）の穴径、穴ピッチ等の寸
法精度は、上記した互いのコア部の偏芯量を小さくする
ために高精度が要求されている。特にシングルモードフ
ァイバ（ＳＭＦ）においてはこの精度は非常に高く許容
誤差は、実用上穴径±０．５μｍ、穴ピッチ±１μｍ程
度となっている。
光ファイバ間の接続を行なうに際して、多数の光ファイ
バを一列に集積化した多芯のリボンケーブルを用いた配
線を行ないたいという希望がある。しかし、このような
多芯リボンケーブルの接続で用いられるコネクタ（通常
ＭＴコネクタと称されている）の穴径、穴ピッチ等の寸
法精度は、上記した互いのコア部の偏芯量を小さくする
ために高精度が要求されている。特にシングルモードフ
ァイバ（ＳＭＦ）においてはこの精度は非常に高く許容
誤差は、実用上穴径±０．５μｍ、穴ピッチ±１μｍ程
度となっている。
【０００４】このような、コネクタを金属で加工制作す
ることはできるが、このような物を制作するには、精密
な機械加工を施さなければならず、コストが嵩み実用的
ではない物となる。そこで、このようなコネクタを合成
樹脂製のものにしようとすると、現在の技術ではエポキ
シ系モールドが考えられるが、このような高精度を保つ
には、生産上のコストが嵩むこととなる。これは、この
ような高精度なモールドを制作するには、非常に高精度
の金型を必要とし、さらに、樹脂の硬化時の収縮、膨張
を考慮しなければならず、金型の設計が難しく金型が高
価なものとなる他、設計の段階で精度を保証出来ない場
合は製造工程での調整が必要となり製造コストが上昇す
るためである。
ることはできるが、このような物を制作するには、精密
な機械加工を施さなければならず、コストが嵩み実用的
ではない物となる。そこで、このようなコネクタを合成
樹脂製のものにしようとすると、現在の技術ではエポキ
シ系モールドが考えられるが、このような高精度を保つ
には、生産上のコストが嵩むこととなる。これは、この
ような高精度なモールドを制作するには、非常に高精度
の金型を必要とし、さらに、樹脂の硬化時の収縮、膨張
を考慮しなければならず、金型の設計が難しく金型が高
価なものとなる他、設計の段階で精度を保証出来ない場
合は製造工程での調整が必要となり製造コストが上昇す
るためである。
【０００５】また、芯数が多くなる程、形状公差による
コア偏芯が大きくなり、挿入損、反射損のバラツキ及び
絶対量が多くなるという問題がある。ここで、光ファイ
バ接続部分での挿入損、反射損は、ファイバのコア径
（またはモードフィールド径）が小さい程、多大のコア
偏芯量に左右され易くなる。即ち、接続部分においてコ
ア径を拡大した２本のファイバを接続すれば、コア偏芯
の許容量は大きくなるのである。
コア偏芯が大きくなり、挿入損、反射損のバラツキ及び
絶対量が多くなるという問題がある。ここで、光ファイ
バ接続部分での挿入損、反射損は、ファイバのコア径
（またはモードフィールド径）が小さい程、多大のコア
偏芯量に左右され易くなる。即ち、接続部分においてコ
ア径を拡大した２本のファイバを接続すれば、コア偏芯
の許容量は大きくなるのである。
【０００６】因みに、マルチモードファイバ（ＭＭＦ）
の接続において、コアの偏芯がシングルモードファイバ
程問題にならないのはコア径が大きいからである。
の接続において、コアの偏芯がシングルモードファイバ
程問題にならないのはコア径が大きいからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする問題点】このため、シングル
モードファイバの接続部分を加熱し、コア部のドパーン
トをクラッド部に拡散させて、シングルモード状態を保
ったままモードフィールド径を、接続部分で拡大させる
技術が実用化しつつある。このための装置は、プロパン
ガスのマイクロバーナーを用い、このマイクロバーナの
プロパン炎を、ファイバのコア径を拡大する部分にあて
て軸方向にスキャンさせ、所望の屈折率分布を得てい
る。この方式は、高温が得られ、処理時間が短いという
利点があるが、リボンケーブルのように、０．２５ｍｍ
ピッチで配列しているファイバ列に対しては、加熱の均
一性が保てなくなり不適である。
モードファイバの接続部分を加熱し、コア部のドパーン
トをクラッド部に拡散させて、シングルモード状態を保
ったままモードフィールド径を、接続部分で拡大させる
技術が実用化しつつある。このための装置は、プロパン
ガスのマイクロバーナーを用い、このマイクロバーナの
プロパン炎を、ファイバのコア径を拡大する部分にあて
て軸方向にスキャンさせ、所望の屈折率分布を得てい
る。この方式は、高温が得られ、処理時間が短いという
利点があるが、リボンケーブルのように、０．２５ｍｍ
ピッチで配列しているファイバ列に対しては、加熱の均
一性が保てなくなり不適である。
【０００８】また、電気加熱炉においては，ＳｉＣヒー
タで試みられたが、２枚の板状ヒーターを重ねた状態の
ヒータ構造でその間隔が大きくファイバ部分での温度が
不充分でコア拡大に長時間必要であるという実用上の欠
点があった。そこで、本発明は、多芯光ファイバを所望
の温度、及び温度分布で加熱するこができる加熱用ヒー
タ、加熱装置、及び、加熱炉を提供することを目的とす
る。
タで試みられたが、２枚の板状ヒーターを重ねた状態の
ヒータ構造でその間隔が大きくファイバ部分での温度が
不充分でコア拡大に長時間必要であるという実用上の欠
点があった。そこで、本発明は、多芯光ファイバを所望
の温度、及び温度分布で加熱するこができる加熱用ヒー
タ、加熱装置、及び、加熱炉を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【問題点を解決するための手段】本発明の請求項１に係
る多芯光ファイバ加熱用ヒータは、図１に例示するよう
に、全体を同一の材料で一体に形成して、リボン状の多
芯光ファイバケーブル端部を露出したファイバ列を加熱
し、光ファイバ端部のコア領域のドーパントをクラッド
領域に拡散して端部コア領域を拡大するヒータ（１）で
あって、このヒータが、両端部に各電極部（１ａ，１
ａ）と、この両電極部の間に上記ファイバ列を加熱する
発熱部（６）とを形成し、この発熱部を、側面の少なく
とも一面に開口（７ａ）を有し、この開口から他の側面
側に向けて上記ファイバ列を装入可能な大きさを有する
略長方形断面の挿入孔（７）を穿設して、上記各電極部
よりもヒータ横断面積を小さくして、通電時に上記各電
極部よりも高電流密度になるように形成したことを特徴
とするものである。
る多芯光ファイバ加熱用ヒータは、図１に例示するよう
に、全体を同一の材料で一体に形成して、リボン状の多
芯光ファイバケーブル端部を露出したファイバ列を加熱
し、光ファイバ端部のコア領域のドーパントをクラッド
領域に拡散して端部コア領域を拡大するヒータ（１）で
あって、このヒータが、両端部に各電極部（１ａ，１
ａ）と、この両電極部の間に上記ファイバ列を加熱する
発熱部（６）とを形成し、この発熱部を、側面の少なく
とも一面に開口（７ａ）を有し、この開口から他の側面
側に向けて上記ファイバ列を装入可能な大きさを有する
略長方形断面の挿入孔（７）を穿設して、上記各電極部
よりもヒータ横断面積を小さくして、通電時に上記各電
極部よりも高電流密度になるように形成したことを特徴
とするものである。
【００１０】本発明の請求項２に係る多芯光ファイバ加
熱用ヒータは、図２に例示するように、上記挿入孔が、
上記発熱部の側面の一面とその対向する他面とにそれぞ
れ開口を有し、上記発熱部の両開口間を横断的に貫通し
て開設されていることを特徴とするものである。本発明
の請求項３に係る多芯光ファイバ加熱用ヒータは、図３
に例示するように、上記挿入孔が、上記発熱部の側面の
一面に開口を有し、この開口を有する側面に対向する側
面まで達しない途中の位置で終端面（８）となって所定
の深さ寸法に形成されたことを特徴とするものである。
熱用ヒータは、図２に例示するように、上記挿入孔が、
上記発熱部の側面の一面とその対向する他面とにそれぞ
れ開口を有し、上記発熱部の両開口間を横断的に貫通し
て開設されていることを特徴とするものである。本発明
の請求項３に係る多芯光ファイバ加熱用ヒータは、図３
に例示するように、上記挿入孔が、上記発熱部の側面の
一面に開口を有し、この開口を有する側面に対向する側
面まで達しない途中の位置で終端面（８）となって所定
の深さ寸法に形成されたことを特徴とするものである。
【００１１】本発明の請求項４に係る多芯光ファイバ加
熱用ヒータは、上記ヒータが炭化珪素（ＳｉＣ）または
二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ２）からなることを特徴と
するものである。
熱用ヒータは、上記ヒータが炭化珪素（ＳｉＣ）または
二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ２）からなることを特徴と
するものである。
【００１２】本発明の請求項５に係る多芯光ファイバ加
熱装置は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の多
芯光ファイバ加熱用ヒータと、図４に例示する、加熱す
べきファイバ列を整列させかつヒータの挿入孔内に挿入
して保持する耐熱性を有する裸線ホルダ（９）とを備え
たことを特徴とするものである。
熱装置は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の多
芯光ファイバ加熱用ヒータと、図４に例示する、加熱す
べきファイバ列を整列させかつヒータの挿入孔内に挿入
して保持する耐熱性を有する裸線ホルダ（９）とを備え
たことを特徴とするものである。
【００１３】
【００１４】
【作用】本発明によれば、ヒーターの一面からファイバ
径に合った径、リボンケーブルの巾に合った巾の長方形
断面をもつ挿入孔をあけて、該孔にケーブル端部を差し
込んで加熱することができるものである。よってヒータ
の狭いギャップ間で、所望の加熱状態が得られ、適切な
温度上昇を得ることができる。
径に合った径、リボンケーブルの巾に合った巾の長方形
断面をもつ挿入孔をあけて、該孔にケーブル端部を差し
込んで加熱することができるものである。よってヒータ
の狭いギャップ間で、所望の加熱状態が得られ、適切な
温度上昇を得ることができる。
【００１５】また挿入孔にいたる加熱部分に適切な間隔
でスリット溝を入れ、さらに、電流密度を制御すること
によって、適切な温度分布が得られる。さらに、該ヒー
ターを真空容器中に配置し真空雰囲気に設置した加熱炉
により、より効率よく高温が得られるようになる。
でスリット溝を入れ、さらに、電流密度を制御すること
によって、適切な温度分布が得られる。さらに、該ヒー
ターを真空容器中に配置し真空雰囲気に設置した加熱炉
により、より効率よく高温が得られるようになる。
【００１６】
【実施例】以下本発明に実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図１、図２はヒータの正面図、上面図をそれ
ぞれ示すものである。本実施例において、ヒータ１は炭
化珪素（ＳｉＣ）を用いて一体に形成され、両端部を電
極部１ａとして使用するため幅を広く形成し、電極部１
ａを流れる電流の電流密度を下げて温度上昇を抑えてい
る。
説明する。図１、図２はヒータの正面図、上面図をそれ
ぞれ示すものである。本実施例において、ヒータ１は炭
化珪素（ＳｉＣ）を用いて一体に形成され、両端部を電
極部１ａとして使用するため幅を広く形成し、電極部１
ａを流れる電流の電流密度を下げて温度上昇を抑えてい
る。
【００１７】そして、金属ビス２、３、リード線４、５
を介してヒータ１の両端部に給電するものとしている。
ヒータ１は、板状で発熱部６の幅寸法（Ｗ２）は電極部
の幅寸法（Ｗ１）に比べ細くしてある。そして、発熱部
６の側面にリボンケーブル被覆を除去した光ファイバ列
の裸線（例えば、外径１２５μｍ、ピッチ０．２５ｍ
ｍ、全巾約４ｍｍ）が挿入可能な、断面をもつ長方形断
面の挿入孔７を、図１、図２に示すよう形成する。この
加工は公知の放電加工でおこなえる。
を介してヒータ１の両端部に給電するものとしている。
ヒータ１は、板状で発熱部６の幅寸法（Ｗ２）は電極部
の幅寸法（Ｗ１）に比べ細くしてある。そして、発熱部
６の側面にリボンケーブル被覆を除去した光ファイバ列
の裸線（例えば、外径１２５μｍ、ピッチ０．２５ｍ
ｍ、全巾約４ｍｍ）が挿入可能な、断面をもつ長方形断
面の挿入孔７を、図１、図２に示すよう形成する。この
加工は公知の放電加工でおこなえる。
【００１８】該挿入孔７にコアを拡大する対象リボンケ
ーブルを差し込み、電極２と３の間に所定の電流を所定
の時間流すと、ヒータ１の発熱部６が加熱して、それに
より、光ファイバが加熱され、光ファイバのコアのドー
パントがクラット部へ拡散してコア部分が拡大してモー
ドフィールドの拡大が得られる。一般的に、２本の光フ
ァイバＡ、Ｂ間の接続において生じる接続損（挿入
損）：αはそれぞれのモードフィールド径をｗＡ、ｗ
Ｂ、それぞれのコア偏芯量をｅＡ、ｅＢとすると、 α＝α0 ［（ｅＡ／ｗＡ）2 ／（ｅＢ／ｗＢ）2 ］ で与えられる。
ーブルを差し込み、電極２と３の間に所定の電流を所定
の時間流すと、ヒータ１の発熱部６が加熱して、それに
より、光ファイバが加熱され、光ファイバのコアのドー
パントがクラット部へ拡散してコア部分が拡大してモー
ドフィールドの拡大が得られる。一般的に、２本の光フ
ァイバＡ、Ｂ間の接続において生じる接続損（挿入
損）：αはそれぞれのモードフィールド径をｗＡ、ｗ
Ｂ、それぞれのコア偏芯量をｅＡ、ｅＢとすると、 α＝α0 ［（ｅＡ／ｗＡ）2 ／（ｅＢ／ｗＢ）2 ］ で与えられる。
【００１９】但し、ｅＡ／ｗＡ＞ｅＢ／ｗＢであり、α
0 はｅＡ／ｗＡ＝ｅＢ／ｗＢの時の挿入損である。従っ
て、モードフィールド径（ｗＡ、ｗＢ）が大きいファイ
バの接続の方が許される偏芯量ｅＡ、ｅＢは大きくな
る。また同じ偏芯量であれば、モードフィールド径が大
きいほど挿入損は小さくなる。すなわち挿入損は両ファ
イバのモードが重なり合う割合が大きい程小さい。
0 はｅＡ／ｗＡ＝ｅＢ／ｗＢの時の挿入損である。従っ
て、モードフィールド径（ｗＡ、ｗＢ）が大きいファイ
バの接続の方が許される偏芯量ｅＡ、ｅＢは大きくな
る。また同じ偏芯量であれば、モードフィールド径が大
きいほど挿入損は小さくなる。すなわち挿入損は両ファ
イバのモードが重なり合う割合が大きい程小さい。
【００２０】例えば、一般に市販されてきた、ＭＴコネ
クタはコア径９．５μｍ、コア偏芯量０．５μｍのリボ
ンケーブルを対象にし、ファイバガイド穴と、ファイバ
の中心ずれ、０．５μｍ、位置決めピンをファイバガイ
ド穴公差１μｍ以下とされ、平均０．２２ｄＢの挿入損
となっている。挿入損のバラツキは最大１ｄＢ近辺と、
通常のＳＣコネクタ（ＪＩＳ Ｃ ５９７３ ＦＯ４型
単心光ファイバコネクタ）に比べ大きくなっており、こ
の損入損は芯数が多い程大きくなる。これは上述した偏
芯による挿入損の増加であり、機械的公差によってい
る。
クタはコア径９．５μｍ、コア偏芯量０．５μｍのリボ
ンケーブルを対象にし、ファイバガイド穴と、ファイバ
の中心ずれ、０．５μｍ、位置決めピンをファイバガイ
ド穴公差１μｍ以下とされ、平均０．２２ｄＢの挿入損
となっている。挿入損のバラツキは最大１ｄＢ近辺と、
通常のＳＣコネクタ（ＪＩＳ Ｃ ５９７３ ＦＯ４型
単心光ファイバコネクタ）に比べ大きくなっており、こ
の損入損は芯数が多い程大きくなる。これは上述した偏
芯による挿入損の増加であり、機械的公差によってい
る。
【００２１】リボンケーブルは端部から所定の長さ被覆
をむき、洗浄および、または放電により清浄な裸線とす
る。この裸線を、図４に示すように対象となる裸線の幅
に合わせた案内溝を持ち、耐熱性を有する石英製の裸線
ホルダ９に整列させ、肌線ホルダ押さえ板１１で固定す
る。案内溝１０は、ヒータの挿入孔の中央にこの裸線を
固定できるように、その位置を設定している。裸線ホル
ダ９のヒータに挿入される部分及び案内溝１０は、熱膨
張係数を勘案して加熱時の膨張により、ファイバおよび
ヒータ部分にストレスが係らないような寸法としてい
る。
をむき、洗浄および、または放電により清浄な裸線とす
る。この裸線を、図４に示すように対象となる裸線の幅
に合わせた案内溝を持ち、耐熱性を有する石英製の裸線
ホルダ９に整列させ、肌線ホルダ押さえ板１１で固定す
る。案内溝１０は、ヒータの挿入孔の中央にこの裸線を
固定できるように、その位置を設定している。裸線ホル
ダ９のヒータに挿入される部分及び案内溝１０は、熱膨
張係数を勘案して加熱時の膨張により、ファイバおよび
ヒータ部分にストレスが係らないような寸法としてい
る。
【００２２】該裸線ホルダ９を、図５に示すようにケー
ブルホルダ１２，１３で固定する。図において、１２は
案内板、１３は押え板であり、両者はマグネットなどに
より簡単に着脱可能とする。裸線ホルダ９とケーブルホ
ルダ１２，１３とによって、リボンケーブル１４とその
裸線１５は整列固定される。外ホルダをヒータ１の挿入
孔７に差し込み、所定の電流及び所定の時間、負荷をか
けコア拡大する。コア拡大する範囲は差し込み量の調整
によって行う。図３に示すように、ヒータの挿入孔を貫
通させない構造にすれば、長さは固定され、先端部でよ
り高い温度が得られ、コア拡大にはより適したヒータと
なる。また図６に示すようにヒータ１の挿入孔７に交差
する方向に溝１６ａ〜１６ｄを入れて、その間隔に変化
をもたせ各部の電流値に差異をつけると、中心均一の所
定の温度分布が得られる。
ブルホルダ１２，１３で固定する。図において、１２は
案内板、１３は押え板であり、両者はマグネットなどに
より簡単に着脱可能とする。裸線ホルダ９とケーブルホ
ルダ１２，１３とによって、リボンケーブル１４とその
裸線１５は整列固定される。外ホルダをヒータ１の挿入
孔７に差し込み、所定の電流及び所定の時間、負荷をか
けコア拡大する。コア拡大する範囲は差し込み量の調整
によって行う。図３に示すように、ヒータの挿入孔を貫
通させない構造にすれば、長さは固定され、先端部でよ
り高い温度が得られ、コア拡大にはより適したヒータと
なる。また図６に示すようにヒータ１の挿入孔７に交差
する方向に溝１６ａ〜１６ｄを入れて、その間隔に変化
をもたせ各部の電流値に差異をつけると、中心均一の所
定の温度分布が得られる。
【００２３】ヒータの温度はヒータの断面積Ｓと長さＬ
によって表されるされる抵抗値Ｒ（＝ｒ(T) ×Ｓ／Ｌ
〔ｒ(T) はヒータの温度による変数〕）と引加電圧（電
流一定の場合）の関数として変化する。従って、ヒータ
にスリットを入れることにより、スリットによって分割
されたヒータの断面積と長さを調整して、分割されたヒ
ータの部分の抵抗値を変化させることにより、所望の温
度勾配を得ることができる。
によって表されるされる抵抗値Ｒ（＝ｒ(T) ×Ｓ／Ｌ
〔ｒ(T) はヒータの温度による変数〕）と引加電圧（電
流一定の場合）の関数として変化する。従って、ヒータ
にスリットを入れることにより、スリットによって分割
されたヒータの断面積と長さを調整して、分割されたヒ
ータの部分の抵抗値を変化させることにより、所望の温
度勾配を得ることができる。
【００２４】また、ファイバの種類に対応、またはコア
拡大比を調整するためには、印加パワー、時間積を調整
する。ヒータの抵抗は温度の関数として既知であり、印
加電圧と印加時間の調整で行う。本実施例では、引加電
圧はトランス入力電圧をスライダックで調整し、引加時
間はトランス入力をリレーによって、ＯＮ−ＯＦＦして
そのＯＮ時間をタイマーにて設定する。
拡大比を調整するためには、印加パワー、時間積を調整
する。ヒータの抵抗は温度の関数として既知であり、印
加電圧と印加時間の調整で行う。本実施例では、引加電
圧はトランス入力電圧をスライダックで調整し、引加時
間はトランス入力をリレーによって、ＯＮ−ＯＦＦして
そのＯＮ時間をタイマーにて設定する。
【００２５】次に本実施例に係るヒータの素材について
説明する。炭化珪素（ＳｉＣ）のホットプレス成形セラ
ミックヒータは耐酸化雰囲気使用温度が表面温度１６０
０℃と高く、加工性も良く、微小なヒータとして最適で
ある。この例では、１２００℃程度で空気中では表面に
ＳｉＯ2 の酸化膜が生じＣが浮きだすが、雰囲気を０．
５Ｔｏｒｒ程度の真空にした状態で通電使用すれば１６
００℃の表面温度が得られる。図１のスリット巾は長方
形断面が０．５ｍｍ×５ｍｍ程度であり、放電加工によ
り実現できる。裸線ホルダ９に保持されたファイバは、
０．５ｍｍの狭いギャップの間で加熱されるため、Ｓｉ
Ｃ表面温度近くまで温度上昇可能である。石英の軟化点
１５００℃近傍迄の温度上昇によってＧｅドーパントは
数１０Å／ｓｅｃの拡散速度となり、数分から数１０分
の加熱により所望値のコア拡大量が得られる。
説明する。炭化珪素（ＳｉＣ）のホットプレス成形セラ
ミックヒータは耐酸化雰囲気使用温度が表面温度１６０
０℃と高く、加工性も良く、微小なヒータとして最適で
ある。この例では、１２００℃程度で空気中では表面に
ＳｉＯ2 の酸化膜が生じＣが浮きだすが、雰囲気を０．
５Ｔｏｒｒ程度の真空にした状態で通電使用すれば１６
００℃の表面温度が得られる。図１のスリット巾は長方
形断面が０．５ｍｍ×５ｍｍ程度であり、放電加工によ
り実現できる。裸線ホルダ９に保持されたファイバは、
０．５ｍｍの狭いギャップの間で加熱されるため、Ｓｉ
Ｃ表面温度近くまで温度上昇可能である。石英の軟化点
１５００℃近傍迄の温度上昇によってＧｅドーパントは
数１０Å／ｓｅｃの拡散速度となり、数分から数１０分
の加熱により所望値のコア拡大量が得られる。
【００２６】またヒータ素材として、近年開発された二
珪化モリブデンも表面温度が１８０℃と、高温での使用
が可能である。図１に示すように板材に挿入孔７を開
け、上述したＳｉＣヒータと同様に使用できる。図７
は、上記ヒータ１、裸線ホルダ９、ケーブルホルダ１
４，１３を収納し、内部を、真空に引けるようにした上
蓋２０と本体２１とからなる真空容器を使用する電気炉
を示すものである。
珪化モリブデンも表面温度が１８０℃と、高温での使用
が可能である。図１に示すように板材に挿入孔７を開
け、上述したＳｉＣヒータと同様に使用できる。図７
は、上記ヒータ１、裸線ホルダ９、ケーブルホルダ１
４，１３を収納し、内部を、真空に引けるようにした上
蓋２０と本体２１とからなる真空容器を使用する電気炉
を示すものである。
【００２７】この電気炉は、炉内を真空にする他の真空
ポンプを内蔵するか、又は装置を小型軽量化するために
外部に真空ポンプを設置するものとしている。図７は、
外部に真空ポンプを設置するタイプの電気炉である。こ
の例において電気炉は、真空ポンプを接続するバルブ１
７、炉内を真空に保つためのパッキン１８、リボンケー
ブルの片端を炉外に出すためのパッキン１９、上蓋２
０、上蓋を本体２１にロックするための止め鐘２２、イ
ンコネル等の耐熱材料を使用した内部壁材２３等からな
り、ヒータ１が設置されている。
ポンプを内蔵するか、又は装置を小型軽量化するために
外部に真空ポンプを設置するものとしている。図７は、
外部に真空ポンプを設置するタイプの電気炉である。こ
の例において電気炉は、真空ポンプを接続するバルブ１
７、炉内を真空に保つためのパッキン１８、リボンケー
ブルの片端を炉外に出すためのパッキン１９、上蓋２
０、上蓋を本体２１にロックするための止め鐘２２、イ
ンコネル等の耐熱材料を使用した内部壁材２３等からな
り、ヒータ１が設置されている。
【００２８】本体２１の正面には、引加電圧を調整する
ダイヤル２４、電圧引加時間を調整するダイヤル２５、
それぞれの値を表示する表示パネル２６、本体側面に電
力供給端子２７を備えている。
ダイヤル２４、電圧引加時間を調整するダイヤル２５、
それぞれの値を表示する表示パネル２６、本体側面に電
力供給端子２７を備えている。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、全体を同一の材料で一
体に形成して、リボン状の多芯光ファイバケーブル端部
を露出したファイバ列を加熱し、光ファイバ端部のコア
領域のドーパントをクラッド領域に拡散して端部コア領
域を拡大するヒータであって、このヒータが、両端部に
各電極部と、この両電極部の間に上記ファイバ列を加熱
する発熱部とを形成し、この発熱部を、側面の少なくと
も一面に開口を有し、この開口から他の側面側に向けて
上記ファイバ列を装入可能な大きさを有する略長方形断
面の挿入孔を穿設して、上記各電極部よりも横断面積を
小さくして、通電時に上記各電極部よりも高電流密度に
なるように形成したことにより、同一材料で一体に形成
されたヒータの発熱部では、横断面積が挿入孔を穿設し
た分だけ電極部よりも小さくされているため通電時に電
極部よりも高電流密度になり、通電時には挿入孔の周辺
部が効果的に発熱して、リボン状の多芯光ファイバケー
ブルの端部を露出したファイバ列に対する所望の加熱状
態が得られ、各光ファイバの端部がそれぞれコア領域の
ドーパントをクラッド領域に拡散してコア領域を効果的
に拡大することができる。
体に形成して、リボン状の多芯光ファイバケーブル端部
を露出したファイバ列を加熱し、光ファイバ端部のコア
領域のドーパントをクラッド領域に拡散して端部コア領
域を拡大するヒータであって、このヒータが、両端部に
各電極部と、この両電極部の間に上記ファイバ列を加熱
する発熱部とを形成し、この発熱部を、側面の少なくと
も一面に開口を有し、この開口から他の側面側に向けて
上記ファイバ列を装入可能な大きさを有する略長方形断
面の挿入孔を穿設して、上記各電極部よりも横断面積を
小さくして、通電時に上記各電極部よりも高電流密度に
なるように形成したことにより、同一材料で一体に形成
されたヒータの発熱部では、横断面積が挿入孔を穿設し
た分だけ電極部よりも小さくされているため通電時に電
極部よりも高電流密度になり、通電時には挿入孔の周辺
部が効果的に発熱して、リボン状の多芯光ファイバケー
ブルの端部を露出したファイバ列に対する所望の加熱状
態が得られ、各光ファイバの端部がそれぞれコア領域の
ドーパントをクラッド領域に拡散してコア領域を効果的
に拡大することができる。
【００３０】また、炭化珪素、二珪化モリブデン等の高
温での使用が可能な単一材料で一体に形成されたヒータ
に、少なくとも一面に開口を有する挿入孔を穿設して、
狭ギャップのヒータとしたことにより、多芯ファイバの
コア拡大部分を所望の状態で加熱することができる。リ
ボン状の多芯光ファイバケーブルの端部コア領域を拡大
することができることにより、流通し始めているＭＴコ
ネクタの機械公差を緩め、コストダウンが図れるという
効果を奏する。また、コア径を拡大した光ファイバは、
ＬＤ（半導体レーザ）アレイ、ＰＤ（発光ダイオード）
アレイと多芯ファイバとの接続、コア径が異なる異種の
多芯ファイバ間の接続等にもその挿入損を減じることが
できるという効果を奏する。
温での使用が可能な単一材料で一体に形成されたヒータ
に、少なくとも一面に開口を有する挿入孔を穿設して、
狭ギャップのヒータとしたことにより、多芯ファイバの
コア拡大部分を所望の状態で加熱することができる。リ
ボン状の多芯光ファイバケーブルの端部コア領域を拡大
することができることにより、流通し始めているＭＴコ
ネクタの機械公差を緩め、コストダウンが図れるという
効果を奏する。また、コア径を拡大した光ファイバは、
ＬＤ（半導体レーザ）アレイ、ＰＤ（発光ダイオード）
アレイと多芯ファイバとの接続、コア径が異なる異種の
多芯ファイバ間の接続等にもその挿入損を減じることが
できるという効果を奏する。
【図１】本発明の実施例に係る多芯光ファイバコア加熱
用ヒータを示す正面図である。
用ヒータを示す正面図である。
【図２】本発明の実施例に係る多芯光ファイバコア加熱
用ヒータを示す上面図である。
用ヒータを示す上面図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る多芯光ファイバコア
加熱用ヒータ挿入孔の形状を示す断面図である。
加熱用ヒータ挿入孔の形状を示す断面図である。
【図４】裸線ホルダを示す斜視図である。
【図５】裸線多芯ファイバのホルダを示す図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る多芯光ファイバコア
加熱用ヒータを示す上面図である。
加熱用ヒータを示す上面図である。
【図７】本発明の実施例に係る多芯光ファイバコア加熱
炉を示す斜視図である。
炉を示す斜視図である。
１ ヒータ
２ 電極
３ 電極
４ リード線
５ リード線
７ 挿入孔
９ 裸線ホルダ
１１ 裸線ホルダ押さえ蓋
１２ リボンケーブルホルダ
１３ 押さえ板
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 6/10
G02B 6/38
G02B 6/26
Claims (5)
- 【請求項１】全体を同一の材料で一体に形成して、リボ
ン状の多芯光ファイバケーブル端部を露出したファイバ
列を加熱し、光ファイバ端部のコア領域のドーパントを
クラッド領域に拡散して端部コア領域を拡大するヒータ
であって、このヒータが、 両端部に各電極部と、この両電極部の間
に上記ファイバ列を加熱する発熱部とを形成し、 この 発熱部には、側面の少なくとも一面に開口を有し、
この開口から他の側面側に向けて上記ファイバ列を装入
可能な大きさを有する略長方形断面の挿入孔を穿設し
て、上記各電極部よりも横断面積を小さくして、通電時
に上記各電極部よりも高電流密度になるように形成した
ことを特徴とする多芯光ファイバ加熱用ヒータ。 - 【請求項２】上記挿入孔が、上記発熱部の側面の一面と
その対向する他面とにそれぞれ開口を有し、上記発熱部
の両開口間を横断的に貫通して開設されていることを特
徴とする請求項１記載の多芯光ファイバ加熱用ヒータ。 - 【請求項３】上記挿入孔が、上記発熱部の側面の一面に
開口を有し、この開口を有する側面に対向する側面まで
達しない途中の位置で終端面となって所定の深さ寸法に
形成されたことを特徴とする請求項１記載の多芯光ファ
イバ加熱用ヒータ。 - 【請求項４】上記ヒータが炭化珪素（ＳｉＣ）または二
珪化モリブデン（ＭｏＳｉ ２ ）からなることを特徴とす
る請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の多芯光ファ
イバ加熱用ヒータ。 - 【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
多芯光ファイバ加熱用ヒータと、加熱すべきファイバ列
を整列させかつヒータの挿入孔内に挿入して保持する耐
熱性を有する裸線ホルダとを備えたことを特徴とする多
芯光ファイバ加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11545594A JP3378355B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 多芯光ファイバ加熱用ヒータ及び加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11545594A JP3378355B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 多芯光ファイバ加熱用ヒータ及び加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07318732A JPH07318732A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3378355B2 true JP3378355B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=14662983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11545594A Expired - Fee Related JP3378355B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 多芯光ファイバ加熱用ヒータ及び加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3378355B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4563022B2 (ja) * | 2003-12-01 | 2010-10-13 | 日鉱金属株式会社 | 板状発熱体からなる薄型高温電気加熱炉 |
-
1994
- 1994-05-27 JP JP11545594A patent/JP3378355B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07318732A (ja) | 1995-12-08 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |