JP4348135B2 - 光ファイバカプラの製造方法および光ファイバカプラの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は少なくとも３本以上の光ファイバのコアを近接させ、該近接部を所定幅寸法加熱融着させた光ファイバカプラの製造方法および光ファイバカプラの製造装置に関する。

従来、この種の光ファイバカプラは、少なくとも３本以上並列状態で近接された光ファイバを、該光ファイバの軸心方向に往復移動できるマイクロヒータのヒータ内に挿入して加熱融着処理して製造されるが、この場合、少なくとも３本以上並列状態で近接された光ファイバを、マイクロヒータの開口部方向に平行に並列させた状態で配置して加熱融着処理している。

しかしながら、従来の光ファイバカプラの製造方法では、開口部側に配された光ファイバと反開口部側に配された光ファイバとに加熱時の温度差が生じる（開口部側に配された光ファイバの温度が反開口部側に配された光ファイバの温度よりも低くなってしまう）ため、少なくとも３本以上の光ファイバを軸心方向に延伸加工する際に延伸状態が不均一になってしまうという欠点があった。このため、不良品になりやすいという欠点があった。

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、５本以上並列状態で近接された光ファイバを、マイクロヒータで均一に加熱させて融着処理することにより、ムラのない延伸状態にすることができ、精度の高い光ファイバカプラを得ることができる光ファイバカプラの製造方法および光ファイバカプラの製造装置を提供することを目的としている。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明は被覆を除去した５本以上の光ファイバを、マイクロヒータの開口部よりヒータ内に挿入し、該開口部から挿入する方向と直交する方向に前記光ファイバを並列に配する光ファイバのセッティング工程と、この光ファイバのセッティング工程後に前記マイクロヒータを前記光ファイバの軸心方向に所定幅寸法で往復移動させて加熱融着させるとともに、該軸心方向に延伸させる光ファイバの加熱融着工程とで光ファイバカプラの製造方法を構成している。

以下の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。

（１）被覆を除去した５本以上の光ファイバを、マイクロヒータの開口部よりヒータ内に挿入し、該開口部から挿入する方向と直交する方向に前記光ファイバを並列に配する光ファイバのセッティング工程と、この光ファイバのセッティング工程後に前記マイクロヒータを前記光ファイバの軸心方向に所定幅寸法で往復移動させて加熱融着させるとともに、該軸心方向に延伸させる光ファイバの加熱融着工程とからなるので、被覆を除去した５本以上の光ファイバを並列状態でムラなく加熱加工することができる。
したがって、均一な延伸状態を得ることができるので、高精度の光ファイバカプラを得ることができる。

（２）前記（１）によって、被覆を除去した５本以上の光ファイバを、マイクロヒータのヒータ内に、開口部方向に対して直行あるいは略直行する方向に並列に配して加熱するように構成するだけでよいので、光ファイバを均一に加熱するための装置等を別途用いなくても実施することができる。
したがって、経済的に実施することができる。

（３）請求項２も前記（１）および（２）と同様な効果が得られる。

以下、図面に示す発明を実施するための最良の形態により、本発明を詳細に説明する。

図１ないし図９に示す本発明を実施するための最良の第１の形態において、１は、被覆を除去した少なくとも３本以上の光ファイバを並列状態で均一に加熱融着して延伸して光ファイバカプラを製造することができる本発明の光ファイバカプラの製造装置で、この光ファイバカプラの製造装置１は、被覆を除去した少なくとも３本以上の光ファイバ２、２、２、本発明の実施の形態では５本の光ファイバ２、２、２、２、２が開口部３よりヒータ４内に挿入されるとともに、該開口部３方向と直交あるいは略直交する、本発明の実施の形態では、開口部３方向と直交する方向に５本の光ファイバ２、２、２、２、２が並列に配されることができる、当該５本の光ファイバ２、２、２、２、２を加熱融着させることができるマイクロヒータ５と、このマイクロヒータ５を５本の光ファイバ２、２、２、２、２の軸心方向に所定幅寸法で往復移動させるマイクロヒータ移動装置６と、前記マイクロヒータ５で加熱融着された５本の光ファイバ２、２、２、２、２を軸心方向に延伸することができる光ファイバ延伸装置７とで構成されている。

前記マイクロヒータ５は、被覆を除去した５本の光ファイバ２、２、２、２、２の略外周に配される炉心管８、この炉心管８の略外周に配された発熱体９とからなるヒータ４と、このヒータ４の発熱体９に接続されたリード線１０と、前記ヒータ４を覆うように形成された断熱ケース１１と、この断熱ケース１１に形成された、前記５本の光ファイバ２、２、２、２、２をヒータ４内に挿入させるための開口部３とで構成されている。

前記マイクロヒータ移動装置６は、ベース板１２の後方側の上面を左右方向に固定されたクサビ状のガイドレール１３にスライド移動可能に取付けられたヒータ支持台１４と、このヒータ支持台１４を左右方向、すなわち、後述する左右の支持台１５、１５に固定される５本の光ファイバ２、２、２、２、２の軸心方向に往復移動させるエアーシリンダー、油圧シリンダー等の往復移動装置１６とで構成され、前記マイクロヒータ５を開口部３が上方に向いた状態で取付けられている。

前記光ファイバ延伸装置７は、ベース板１２の前方側の上面の左右部位に、左右方向に固定されたクサビ状のガイドレール１７にスライド移動可能に取付けられた左右の支持台１５、１５と、この左右の支持台１５、１５を左右方向にスライド移動させるエアーシリンダー、油圧シリンダー等の左右の移動装置１８、１８と、前記左右の支持台１５、１５上に被覆を除去した部分のクラッド１９の直径が、例えば２５μｍである５本の光ファイバ２、２、２、２、２を固定するために、該左右の支持台１５、１５の対向する端部に取付けられた左右の光ファイバ延伸用の支持台２０、２０とで構成されている。

また、前記左右の光ファイバ延伸用の支持台２０、２０の一方の光ファイバ延伸用の支持台２０に固定される少なくとも１本以上の光ファイバ２は、光を供給する光供給装置２１に接続され、他方の光ファイバ延伸用の支持台２０に固定される５本の光ファイバは５端子ＬＤモニタ２２に接続される。

上記のように構成された光ファイバカプラの製造装置１は、５本の光ファイバ２、２、２、２、２を左右の支持台１５、１５の左右の光ファイバ延伸用の支持台２０、２０に固定するとともに、光ファイバ２の一方の端部を光供給装置２１に接続し、光ファイバ２の他方の端部を５端子ＬＤモニタ２２に接続する。

しかる後、左右の光ファイバ延伸用の支持台２０、２０間に位置するマイクロヒータ４内に被覆を除去した５本の光ファイバ２、２、２、２、２をコアＸが近接するように挿入し、開口部３と直交する方向に並列に配する光ファイバのセッティング工程２３を行う。

次に、前記マイクロヒータ５を５本の光ファイバ２、２、２、２、２の軸心方向に所定幅寸法で往復移動させて加熱融着させるとともに、該軸心方向に伸張させる光ファイバの加熱融着工程２４を行う。この光ファイバの加熱融着工程２４は、図１および図２に示すように、左右の光ファイバ延伸用の支持台２０、２０間に位置するマイクロヒータ５を、往復移動装置１６を作動させながら加熱するとともに、左右の光ファイバ延伸用の支持台２０、２０に固定された５本の光ファイバ２、２、２、２、２を、あらかじめ設定された引張り力で引張られるように光ファイバ延伸装置７の左右の移動装置１８、１８を移動させながら行う。この光ファイバの加熱融着工程２４を行うことで、図７および図８に示すように、加熱融着部２５ａが形成された光ファイバカプラ２５が出来上がる。なお、当該工程２４は、５端子ＬＤモニタ２２を見ながら行う。
｛発明を実施するための異なる形態｝

次に、図１０ないし図２４に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図１０ないし図１３に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、開口部３を下方側に設けたマイクロヒータ５Ａを用いて光ファイバのセッティング工程２３Ａを行った点で、このようなマイクロヒータ５Ａを構成した光ファイバカプラの製造装置１Ａにしても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様の作用効果が得られる。

図１４ないし図１７に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、開口部３を側面に設けたマイクロヒータ５Ｂを用いて光ファイバのセッティング工程２３Ｂを行った点で、このようなマイクロヒータ５Ｂを構成した光ファイバカプラの製造装置１Ｂにしても、前記本発明を実施するための最良野の第１の形態と同様の作用効果が得られる。なお、この場合、５本の光ファイバ２、２、２、２、２は縦に並列されるようにマイクロヒータ５のヒータ４内に配される。

図１８ないし図２１に示す本発明を実施するための第４の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、開口部３を側面に設けたマイクロヒータ５Ｂと、このマイクロヒータ５Ｂを、開口部３が上方あるいは下方に向くように回動させる上下回動機構２６を介してヒータ支持台１４に取付けたマイクロヒータ移動装置６Ａを用いた点で、このようなマイクロヒータ５Ｂおよびマイクロヒータ移動装置６Ａを構成した光ファイバカプラの製造装置１Ｃにしても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様の作用効果が得られる。なお、この場合、被覆を除去した５本の光ファイバ２、２、２、２、２をマイクロヒータ５Ｂの開口部３より挿入した後に、該マイクロヒータ５Ｂを上方あるいは下方に回動させて、５本の光ファイバ２、２、２、２、２を開口部３方向に対して直交あるいは略直交する方向に並列に配する光ファイバの配置工程２３Ｃを行う。

図２２ないし図２４に示す本発明を実施するための第５の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、ベース板１２に固定されたモータ２７と、このモータ２７の駆動軸２８に固定された円板２９と、この円板２９の外周部寄りの部位に枢支ピン３０で一端部が枢支され、他端部がヒータ支持台１４を往復可能に枢支ピン３１で枢支したリンク３２とからなる往復移動装置１６Ａを用いた点で、このような往復移動装置１６Ａを備えたマイクロヒータ移動装置６Ｂを構成した光ファイバカプラの製造装置１Ｄにしても前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様の作用効果が得られる。

なお、本発明を実施するための各形態において、加熱融着される光ファイバ２を５本で構成したものについて説明したが、本発明はこれに限らず、少なくとも５本以上の光ファイバ２を加熱融着する構成であれば、何本で構成してもよい（但し、概ね、５本〜６本の光ファイバ２を加熱融着して光ファイバカプラ２５を製造する構成が望ましい。）。

また、本発明を実施するための各形態において、少なくとも５本以上の光ファイバ２をマイクロヒータ５のヒータ４内に配するにあたっては、マイクロヒータ５の開口部３方向に直交する方向に該光ファイバ２を並列に配するものについて説明したが、本発明はこれに限らず、当該開口部３方向に略直交する方向に該光ファイバ２を並列に配するように構成してもよい。なお、本発明において、マイクロヒータ５の開口部３方向に直交あるいは略直交する方向に並列に配するとは、ヒータ４内に並列される少なくとも３本以上の光ファイバ２について、両側部に配された光ファイバ２、２の一方が、開口部３側に配されないようにすることを意味する。本発明のような構成であれば、マイクロヒータ５のヒータ４によって、被覆を除去した少なくとも５本以上の光ファイバ２、２、２を均一に加熱することができる。

さらに、本発明を実施するための各形態で用いられるマイクロヒータ移動装置６、６Ｂは、当該構成に限らず、マイクロヒータ５を光ファイバ２の軸心方向に所定幅寸法移動させることができる構成であれば、どのような構成であってもよい。

本発明は光ファイバカプラを製造する産業で利用される。

本発明を実施するための最良の第１の形態の平面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の正面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態のマイクロヒータの説明図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の光ファイバ延伸装置の説明図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の工程図。 光ファイバのセッティング工程の説明図。 光ファイバカプラの説明図。 図７の８−８線に沿う拡大断面図。 光ファイバカプラの側面図。 本発明を実施するための第２の形態の平面図。 本発明を実施するための第２の形態のマイクロヒータの説明図。 本発明を実施するための第２の形態の工程図。 光ファイバのセッティング工程の説明図。 本発明を実施するための第３の形態の正面図。 本発明を実施するための第３の形態の平面図。 本発明を実施するための第３の形態の工程図。 光ファイバのセッティング工程の説明図。 本発明を実施するための第４の形態の正面図。 本発明を実施するための第４の形態の側面図。 本発明を実施するための第４の形態の工程図。 光ファイバのセッティング工程の説明図。 本発明を実施するための第５の形態の平面図。 本発明を実施するための第５の形態の正面図。 本発明を実施するための第５の形態のマイクロヒータ移動装置の説明図。

１、１Ａ〜１Ｄ： 光ファイバカプラの製造装置。
２：光ファイバ、 ３：開口部、
４：ヒータ、 ５：マイクロヒータ、
６、６Ａ、６Ｂ：マイクロヒータ移動装置、
７：光ファイバ延伸装置、 ８：炉心管、
９：発熱体、 １０：リード線、
１１：断熱ケース、 １２：ベース板、
１３：ガイドレール、 １４：ヒータ支持台、
１５：左右の支持台、 １６、１６Ａ：往復移動装置、
１７：ガイドレール、 １８：左右の移動装置、
１９：クラッド、 ２０：光ファイバ延伸用の支持台、
２１：光供給装置、 ２２：ＬＤモニタ、
２３、２３Ａ〜２３Ｃ：光ファイバのセッティング工程、
２４：光ファイバの加熱融着工程、
２５：光ファイバカプラ、 ２６：上下回動機構、
２７：モータ、 ２８：駆動軸、
２９：円板、 ３０：枢支ピン、
３１：枢支ピン、 ３２：リンク。

Claims (2)

1. 被覆を除去した５本以上の光ファイバを、マイクロヒータの開口部よりヒータ内に挿入し、該開口部から挿入する方向と直交する方向に前記光ファイバを並列に配する光ファイバのセッティング工程と、この光ファイバのセッティング工程後に前記マイクロヒータを前記光ファイバの軸心方向に所定幅寸法で往復移動させて加熱融着させるとともに、該軸心方向に延伸させる光ファイバの加熱融着工程とからなることを特徴とする光ファイバカプラの製造方法。
2. 被覆を除去した５本以上の光ファイバが開口部よりヒータ内に挿入されるとともに、該開口部から挿入される方向と直交する方向に前記光ファイバが並列に配されることができ、かつ前記光ファイバを加熱融着させることができるマイクロヒータと、このマイクロヒータを前記光ファイバの軸心方向に所定幅寸法で往復移動させるマイクロヒータ移動装置と、前記マイクロヒータで加熱融着された前記光ファイバを軸心方向に延伸することができる光ファイバ延伸装置とからなることを特徴とする光ファイバカプラの製造装置。

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