JP3998959B2 - コア膨出部を有する光ファイバの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コア膨出部を有する光ファイバの製造方法に関し、さらに詳しくは、コア膨出部を形成するための高温処理時間を短縮することが出来るコア膨出部を有する光ファイバの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、特許第２６９３６４９号公報に開示された光ファイバのモードフィールド径拡大方法を示す断面図である。
光ファイバ素線Ｆを挟んで一対のマイクロバーナ１ａ，１ａ’を対向させ（または複数対のマイクロバーナの各対でそれぞれ光ファイバ素線を挟んでマイクロバーナを対向させ）、光ファイバ素線Ｆの光軸方向に沿ってマイクロバーナ１ａ，１ａ’を移動することで光ファイバ素線Ｆの途中箇所を高温処理してコア径を拡大し、コア膨出部を形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光ファイバのモードフィールド径拡大方法では、一対のマイクロバーナ１ａ，１ａ’で光ファイバＦの同一部位を加熱しながらマイクロバーナ１ａ，１ａ’を光ファイバ素線Ｆの光軸方向に沿って移動することにより（または複数対のマイクロバーナで光ファイバの同一部位を加熱しながらマイクロバーナを光ファイバ素線の光軸方向に沿って移動することにより）、コア膨出部を形成している。
しかし、複数のマイクロバーナを用いていても、光ファイバＦの同一部位を加熱するため、マイクロバーナを移動する距離は、一つのマイクロバーナを用いる場合と同じであり、この点での処理時間短縮効果は得られていなかった。
そこで、本発明の目的は、コア膨出部を形成するためにマイクロバーナを移動する距離を短縮可能とすることにより処理時間を短縮できるようにしたコア膨出部を有する光ファイバの製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、一対の加熱手段を近接して並べて光ファイバ素線に近づけ、次いで光ファイバ素線の光軸方向に沿って且つ離反する方向に各加熱手段を移動することで光ファイバ素線の途中箇所を高温処理してコア径を拡大し、コア膨出部を形成することを特徴とするコア膨出部を有する光ファイバの製造方法を提供する。
上記第１の観点によるコア膨出部を有する光ファイバの製造方法では、一対の加熱手段を用い、コア膨出部の中央から半分ずつを各加熱手段に分担させることにより、各加熱出段を移動する距離を一つの加熱手段を用いる場合の半分にする。これにより、処理時間を短縮できる。
そして、一対の加熱手段を近接して並べて光ファイバ素線に近づけ、次いで光ファイバ素線の光軸方向に沿って且つ離反する方向に各加熱手段を移動することにより、コア膨出部の中央で最もコア径が広がり、コア膨出部の両端で滑らかに元のコア径に戻るような形状のコア膨出部を形成できる。
なお、離反する方向に各加熱手段を移動した後、コア膨出部の両端で各加熱手段を光ファイバ素線から遠ざけても良いし、コア膨出部の両端で移動方向を反転し両加熱手段がコア膨出部の中央で近接して並んだ所で光ファイバ素線から遠ざけても良い。また、光ファイバ素線の光軸方向に沿って移動する方向を何回か反転させてから、コア膨出部の両端で、又は、コア膨出部の中央で、各加熱手段を光ファイバ素線から遠ざけても良い。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、一対の加熱手段を離隔して並べて光ファイバ素線に近づけ、次いで光ファイバ素線の光軸方向に沿って且つ近接する方向に各加熱手段を移動することで光ファイバ素線の途中箇所を高温処理してコア径を拡大し、コア膨出部を形成することを特徴とするコア膨出部を有する光ファイバの製造方法を提供する。
上記第２の観点によるコア膨出部を有する光ファイバの製造方法では、一対の加熱手段を用い、コア膨出部の中央から半分ずつを各加熱手段に分担させることにより、各加熱出段を移動する距離を一つの加熱手段を用いる場合の半分にする。これにより、処理時間を短縮できる。
そして、一対の加熱手段を離隔して並べて光ファイバ素線に近づけ、次いで光ファイバ素線の光軸方向に沿って且つ近接する方向に各加熱手段を移動することにより、コア膨出部の中央で最もコア径が広がり、コア膨出部の両端で滑らかに元のコア径に戻るような形状のコア膨出部を形成できる。
なお、近接する方向に各加熱手段を移動した後、コア膨出部の中央で両加熱手段を光ファイバ素線から遠ざけても良いし、コア膨出部の中央で移動方向を反転し各加熱手段がコア膨出部の両端に行った所で光ファイバ素線から遠ざけても良い。また、光ファイバ素線の光軸方向に沿って移動する方向を何回か反転させてから、コア膨出部の両端で、又は、コア膨出部の中央で、各加熱手段を光ファイバ素線から遠ざけても良い。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【０００７】
図１〜図４は、本発明の一実施形態にかかるコア膨出部を有する光ファイバの製造方法を示す説明図である。なお、図示の都合上、寸法比率は誇張してある。
【０００８】
まず、図１に示すように、コアＣおよびクラッドＬからなる光ファイバ素線Ｆの途中箇所に、近接して並べた一対のマイクロバーナ１ａ，１ｂを近づける。これにより、図２に示すように、光ファイバ素線Ｆの途中箇所が高温処理され、コア径が広がる。
マイクロバーナ１ａ，１ｂは、例えばアセチレンガスや、プロパンガスと酸素の混合ガスを燃焼させるものである。
【０００９】
次に、図３に示すように、光ファイバ素線Ｆの光軸方向に沿って且つ離反する方向にマイクロバーナ１ａ，１ｂを移動する。これにより、コア径の広がった部分が伸びて、コア膨出部Ｃｅが形成される。
【００１０】
最後に、図４に示すように、コア膨出部Ｃｅの両端で、マイクロバーナ１ａ，１ｂを光ファイバ素線Ｆから遠ざける。そして、マイクロバーナ１ａ，１ｂを近接させれば、マイクロバーナ１ａ，１ｂは図１の位置に戻る。
【００１１】
なお、次のように変更してもよい。
（１）コア膨出部Ｃｅの両端で移動方向を反転し、両マイクロバーナ１ａ，１ｂがコア膨出部Ｃｅの中央で近接して並んだ所で光ファイバ素線Ｆから遠ざけても良い。すなわち、両マイクロバーナ１ａ，１ｂの位置が、図１，図２，図３，図２，図１の順に変わるように移動させてもよい。
（２）コア膨出部Ｃｅの両端で移動方向を反転し、両マイクロバーナ１ａ，１ｂがコア膨出部Ｃｅの中央で近接して並んだ所で再び移動方向を反転し、光ファイバ素線Ｆの光軸方向に沿って移動する方向を何回か反転させてから、コア膨出部Ｃｅの両端で、又は、コア膨出部Ｃｅの中央で、各マイクロバーナ１ａ，１ｂを光ファイバ素線Ｆから遠ざけても良い。例えば、両マイクロバーナ１ａ，１ｂの位置が、図１，図２，図３，図２，図１，図２，図３，図４の順に変わるように移動させてもよい。
（３）両マイクロバーナ１ａ，１ｂを上記と全く逆方向に移動しても良い。すなわち、両マイクロバーナ１ａ，１ｂの位置が、図４，図３，図２，図１の順に変わるように移動させてもよい。また、両マイクロバーナ１ａ，１ｂの位置が、図４，図３，図２，図３，図２，図１の順に変わるように移動させてもよい。
（４）マイクロバーナ１ａ，１ｂとしてヒータを用いてもよい。
【００１２】
図５は、上記製造方法により製造されたコア膨出部を有する光ファイバの断面図である。
コア膨出部Ｃｅでは、コアＣａが滑らかに拡径し、最大コア直径±最大コア直径の１０％の部分Ｃｃが続いた後、コアＣｂが滑らかに元の径に戻っている。
コア膨出部Ｃｅの最大コア直径Ｄは、１２μｍ〜５０μｍである。
コア膨出部Ｃｅの端から最大コア直径−最大コア直径の１０％となる位置までの長さＳａ，Ｓｂは、０.５ｍｍから３ｍｍの範囲内であり、例えば２ｍｍである。
最大コア直径±最大コア直径の１０％の部分Ｃｃの長さＳｃは、１ｍｍから４０ｍｍの範囲内であり、例えば２ｍｍである。
なお、元の光ファイバ素線ＦのクラッドＬの直径φは１２５μｍであり、コア直径ｄは約１０μｍである。
【００１３】
図６は、複数の光ファイバ素線Ｆに対して同時に高温処理を施す実施形態を示す斜視図である。
【００１４】
図７は、先述の従来技術と本発明とを組み合わせた実施形態を示す斜視図である。
一対のマイクロバーナ１ａ，１ｂに対して光ファイバ素線Ｆを挟んで対向する一対のマイクロバーナ１ａ’，１ｂ’を設け、マイクロバーナ１ａ，１ａ’で一箇所を加熱し、マイクロバーナ１ｂ，１ｂ’で別の一箇所を加熱する。そして、光ファイバ素線Ｆの光軸方向に沿って且つ相反する方向にマイクロバーナ１ａ，１ａ’とマイクロバーナ１ｂ，１ｂ’とを移動する。
【００１５】
なお、製造したコア膨出部を有する光ファイバは、最大コア直径±最大コア直径の１０％の範囲内となる部分Ｃｃの中央または略中央で、光ファイバーカッターにより切断される。そして、切断後の光ファイバの端部にフェルールを取り付け、光ファイバおよびフェルールの先端面を研磨して、光ファイバ組立体とされる。
このような光ファイバ組立体では、光ファイバの硬度や切断時の傷等にバラツキがあるため、先端面の研磨量にバラツキを生じるが、光ファイバの切断位置がコア膨出部Ｃｅの最大コア直径±最大コア直径の１０％の範囲内となる部分Ｃｃの中央または略中央なので、研磨後の光ファイバの先端面のコア直径は、最大コア直径±最大コア直径の１０％の範囲内となり、バラツキが少なくなる。よって、安定した光特性が得られるようになる。
そして、切断後の２つの光ファイバの両方に十分な研磨代が残るので、光ファイバ組立体に使用する光ファイバが１回の切断で２本得られる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のコア膨出部を有する光ファイバの製造方法によれば、コア膨出部を形成するための高温処理時間を短縮することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における一対のマイクロバーナの開始位置を示す説明である。
【図２】本発明の一実施形態における一対のマイクロバーナの近接位置を示す説明である。
【図３】本発明の一実施形態における一対のマイクロバーナの離隔位置を示す説明である。
【図４】本発明の一実施形態における一対のマイクロバーナの終了位置を示す説明である。
【図５】本発明の一実施形態により製造された光ファイバの断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す斜視図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図８】従来の製造方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ａ’，１ｂ’ マイクロバーナ
Ｃ，Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ コア
Ｃｅ コア膨出部
Ｌ クラッド
Ｆ 光ファイバ素線
【発明の属する技術分野】
本発明は、コア膨出部を有する光ファイバの製造方法に関し、さらに詳しくは、コア膨出部を形成するための高温処理時間を短縮することが出来るコア膨出部を有する光ファイバの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、特許第２６９３６４９号公報に開示された光ファイバのモードフィールド径拡大方法を示す断面図である。
光ファイバ素線Ｆを挟んで一対のマイクロバーナ１ａ，１ａ’を対向させ（または複数対のマイクロバーナの各対でそれぞれ光ファイバ素線を挟んでマイクロバーナを対向させ）、光ファイバ素線Ｆの光軸方向に沿ってマイクロバーナ１ａ，１ａ’を移動することで光ファイバ素線Ｆの途中箇所を高温処理してコア径を拡大し、コア膨出部を形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光ファイバのモードフィールド径拡大方法では、一対のマイクロバーナ１ａ，１ａ’で光ファイバＦの同一部位を加熱しながらマイクロバーナ１ａ，１ａ’を光ファイバ素線Ｆの光軸方向に沿って移動することにより（または複数対のマイクロバーナで光ファイバの同一部位を加熱しながらマイクロバーナを光ファイバ素線の光軸方向に沿って移動することにより）、コア膨出部を形成している。
しかし、複数のマイクロバーナを用いていても、光ファイバＦの同一部位を加熱するため、マイクロバーナを移動する距離は、一つのマイクロバーナを用いる場合と同じであり、この点での処理時間短縮効果は得られていなかった。
そこで、本発明の目的は、コア膨出部を形成するためにマイクロバーナを移動する距離を短縮可能とすることにより処理時間を短縮できるようにしたコア膨出部を有する光ファイバの製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、一対の加熱手段を近接して並べて光ファイバ素線に近づけ、次いで光ファイバ素線の光軸方向に沿って且つ離反する方向に各加熱手段を移動することで光ファイバ素線の途中箇所を高温処理してコア径を拡大し、コア膨出部を形成することを特徴とするコア膨出部を有する光ファイバの製造方法を提供する。
上記第１の観点によるコア膨出部を有する光ファイバの製造方法では、一対の加熱手段を用い、コア膨出部の中央から半分ずつを各加熱手段に分担させることにより、各加熱出段を移動する距離を一つの加熱手段を用いる場合の半分にする。これにより、処理時間を短縮できる。
そして、一対の加熱手段を近接して並べて光ファイバ素線に近づけ、次いで光ファイバ素線の光軸方向に沿って且つ離反する方向に各加熱手段を移動することにより、コア膨出部の中央で最もコア径が広がり、コア膨出部の両端で滑らかに元のコア径に戻るような形状のコア膨出部を形成できる。
なお、離反する方向に各加熱手段を移動した後、コア膨出部の両端で各加熱手段を光ファイバ素線から遠ざけても良いし、コア膨出部の両端で移動方向を反転し両加熱手段がコア膨出部の中央で近接して並んだ所で光ファイバ素線から遠ざけても良い。また、光ファイバ素線の光軸方向に沿って移動する方向を何回か反転させてから、コア膨出部の両端で、又は、コア膨出部の中央で、各加熱手段を光ファイバ素線から遠ざけても良い。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、一対の加熱手段を離隔して並べて光ファイバ素線に近づけ、次いで光ファイバ素線の光軸方向に沿って且つ近接する方向に各加熱手段を移動することで光ファイバ素線の途中箇所を高温処理してコア径を拡大し、コア膨出部を形成することを特徴とするコア膨出部を有する光ファイバの製造方法を提供する。
上記第２の観点によるコア膨出部を有する光ファイバの製造方法では、一対の加熱手段を用い、コア膨出部の中央から半分ずつを各加熱手段に分担させることにより、各加熱出段を移動する距離を一つの加熱手段を用いる場合の半分にする。これにより、処理時間を短縮できる。
そして、一対の加熱手段を離隔して並べて光ファイバ素線に近づけ、次いで光ファイバ素線の光軸方向に沿って且つ近接する方向に各加熱手段を移動することにより、コア膨出部の中央で最もコア径が広がり、コア膨出部の両端で滑らかに元のコア径に戻るような形状のコア膨出部を形成できる。
なお、近接する方向に各加熱手段を移動した後、コア膨出部の中央で両加熱手段を光ファイバ素線から遠ざけても良いし、コア膨出部の中央で移動方向を反転し各加熱手段がコア膨出部の両端に行った所で光ファイバ素線から遠ざけても良い。また、光ファイバ素線の光軸方向に沿って移動する方向を何回か反転させてから、コア膨出部の両端で、又は、コア膨出部の中央で、各加熱手段を光ファイバ素線から遠ざけても良い。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【０００７】
図１〜図４は、本発明の一実施形態にかかるコア膨出部を有する光ファイバの製造方法を示す説明図である。なお、図示の都合上、寸法比率は誇張してある。
【０００８】
まず、図１に示すように、コアＣおよびクラッドＬからなる光ファイバ素線Ｆの途中箇所に、近接して並べた一対のマイクロバーナ１ａ，１ｂを近づける。これにより、図２に示すように、光ファイバ素線Ｆの途中箇所が高温処理され、コア径が広がる。
マイクロバーナ１ａ，１ｂは、例えばアセチレンガスや、プロパンガスと酸素の混合ガスを燃焼させるものである。
【０００９】
次に、図３に示すように、光ファイバ素線Ｆの光軸方向に沿って且つ離反する方向にマイクロバーナ１ａ，１ｂを移動する。これにより、コア径の広がった部分が伸びて、コア膨出部Ｃｅが形成される。
【００１０】
最後に、図４に示すように、コア膨出部Ｃｅの両端で、マイクロバーナ１ａ，１ｂを光ファイバ素線Ｆから遠ざける。そして、マイクロバーナ１ａ，１ｂを近接させれば、マイクロバーナ１ａ，１ｂは図１の位置に戻る。
【００１１】
なお、次のように変更してもよい。
（１）コア膨出部Ｃｅの両端で移動方向を反転し、両マイクロバーナ１ａ，１ｂがコア膨出部Ｃｅの中央で近接して並んだ所で光ファイバ素線Ｆから遠ざけても良い。すなわち、両マイクロバーナ１ａ，１ｂの位置が、図１，図２，図３，図２，図１の順に変わるように移動させてもよい。
（２）コア膨出部Ｃｅの両端で移動方向を反転し、両マイクロバーナ１ａ，１ｂがコア膨出部Ｃｅの中央で近接して並んだ所で再び移動方向を反転し、光ファイバ素線Ｆの光軸方向に沿って移動する方向を何回か反転させてから、コア膨出部Ｃｅの両端で、又は、コア膨出部Ｃｅの中央で、各マイクロバーナ１ａ，１ｂを光ファイバ素線Ｆから遠ざけても良い。例えば、両マイクロバーナ１ａ，１ｂの位置が、図１，図２，図３，図２，図１，図２，図３，図４の順に変わるように移動させてもよい。
（３）両マイクロバーナ１ａ，１ｂを上記と全く逆方向に移動しても良い。すなわち、両マイクロバーナ１ａ，１ｂの位置が、図４，図３，図２，図１の順に変わるように移動させてもよい。また、両マイクロバーナ１ａ，１ｂの位置が、図４，図３，図２，図３，図２，図１の順に変わるように移動させてもよい。
（４）マイクロバーナ１ａ，１ｂとしてヒータを用いてもよい。
【００１２】
図５は、上記製造方法により製造されたコア膨出部を有する光ファイバの断面図である。
コア膨出部Ｃｅでは、コアＣａが滑らかに拡径し、最大コア直径±最大コア直径の１０％の部分Ｃｃが続いた後、コアＣｂが滑らかに元の径に戻っている。
コア膨出部Ｃｅの最大コア直径Ｄは、１２μｍ〜５０μｍである。
コア膨出部Ｃｅの端から最大コア直径−最大コア直径の１０％となる位置までの長さＳａ，Ｓｂは、０.５ｍｍから３ｍｍの範囲内であり、例えば２ｍｍである。
最大コア直径±最大コア直径の１０％の部分Ｃｃの長さＳｃは、１ｍｍから４０ｍｍの範囲内であり、例えば２ｍｍである。
なお、元の光ファイバ素線ＦのクラッドＬの直径φは１２５μｍであり、コア直径ｄは約１０μｍである。
【００１３】
図６は、複数の光ファイバ素線Ｆに対して同時に高温処理を施す実施形態を示す斜視図である。
【００１４】
図７は、先述の従来技術と本発明とを組み合わせた実施形態を示す斜視図である。
一対のマイクロバーナ１ａ，１ｂに対して光ファイバ素線Ｆを挟んで対向する一対のマイクロバーナ１ａ’，１ｂ’を設け、マイクロバーナ１ａ，１ａ’で一箇所を加熱し、マイクロバーナ１ｂ，１ｂ’で別の一箇所を加熱する。そして、光ファイバ素線Ｆの光軸方向に沿って且つ相反する方向にマイクロバーナ１ａ，１ａ’とマイクロバーナ１ｂ，１ｂ’とを移動する。
【００１５】
なお、製造したコア膨出部を有する光ファイバは、最大コア直径±最大コア直径の１０％の範囲内となる部分Ｃｃの中央または略中央で、光ファイバーカッターにより切断される。そして、切断後の光ファイバの端部にフェルールを取り付け、光ファイバおよびフェルールの先端面を研磨して、光ファイバ組立体とされる。
このような光ファイバ組立体では、光ファイバの硬度や切断時の傷等にバラツキがあるため、先端面の研磨量にバラツキを生じるが、光ファイバの切断位置がコア膨出部Ｃｅの最大コア直径±最大コア直径の１０％の範囲内となる部分Ｃｃの中央または略中央なので、研磨後の光ファイバの先端面のコア直径は、最大コア直径±最大コア直径の１０％の範囲内となり、バラツキが少なくなる。よって、安定した光特性が得られるようになる。
そして、切断後の２つの光ファイバの両方に十分な研磨代が残るので、光ファイバ組立体に使用する光ファイバが１回の切断で２本得られる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のコア膨出部を有する光ファイバの製造方法によれば、コア膨出部を形成するための高温処理時間を短縮することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における一対のマイクロバーナの開始位置を示す説明である。
【図２】本発明の一実施形態における一対のマイクロバーナの近接位置を示す説明である。
【図３】本発明の一実施形態における一対のマイクロバーナの離隔位置を示す説明である。
【図４】本発明の一実施形態における一対のマイクロバーナの終了位置を示す説明である。
【図５】本発明の一実施形態により製造された光ファイバの断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す斜視図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図８】従来の製造方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ａ’，１ｂ’ マイクロバーナ
Ｃ，Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ コア
Ｃｅ コア膨出部
Ｌ クラッド
Ｆ 光ファイバ素線
Claims (2)
- 加熱手段を光ファイバ素線に近づけ、光ファイバ素線の光軸方向に沿って加熱手段を移動することで光ファイバ素線の途中箇所を高温処理してコア径を拡大し、コア膨出部を形成する光ファイバの製造方法において、コア膨出部の中央から半分を担当する第１の加熱手段および残りの半分を担当する第２の加熱手段を用意し、これら加熱手段を近接して並べて光ファイバ素線に近づけ、次いで光ファイバ素線の光軸方向に沿って且つ離反する方向に各加熱手段を移動することでコア膨出部の中央から半分ずつを各加熱手段に分担させてコア膨出部を形成することを特徴とするコア膨出部を有する光ファイバの製造方法。
- 加熱手段を光ファイバ素線に近づけ、光ファイバ素線の光軸方向に沿って加熱手段を移動することで光ファイバ素線の途中箇所を高温処理してコア径を拡大し、コア膨出部を形成する光ファイバの製造方法において、コア膨出部の中央から半分を担当する第１の加熱手段および残りの半分を担当する第２の加熱手段を用意し、これら加熱手段を離隔して並べて光ファイバ素線に近づけ、次いで光ファイバ素線の光軸方向に沿って且つ近接する方向に各加熱手段を移動することでコア膨出部の中央から半分ずつを各加熱手段に分担させてコア膨出部を形成することを特徴とするコア膨出部を有する光ファイバの製造方法。
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