JP4854241B2 - Optical fiber light guide terminal processing method - Google Patents

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Description

本発明は，光ファイバライトガイドの端末加工方法に関するものである。   The present invention relates to a method for processing an end of an optical fiber light guide.

多数の光ファイバ素線を束ねて構成した光ファイバライトガイドにおいて，光の入射効率の向上を主目的として，光ファイバ束の端部を，それに嵌合したガラスパイプと共に加熱手段により加熱して溶融させることにより，束ねた光ファイバ素線のクラッドが溶融により一体化した端末部を形成する方法がある。例えば特許文献１，特許文献２を参照のこと。
特開昭５７−９７５０３号公報 特開平６−３４７６４５号公報 In an optical fiber light guide configured by bundling a number of optical fiber strands, the end of the optical fiber bundle is heated by a heating means together with a glass pipe fitted to the optical guide for the purpose of improving the light incident efficiency. Thus, there is a method of forming a terminal portion in which the clads of the bundled optical fibers are integrated by melting. For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2.
JP-A-57-97503 JP-A-6-347645

このような従来の方法は，実際には，端部の加工が比較的難しく，例えば，溶融した個所に気泡が残留して，光の入射効率の低下を来したり，光ファイバ束の外周側の光ファイバ素線が大きな曲率で曲げられて曲げ損失を来したりというような不都合を生じることが多かった。
本発明は以上の課題を解決することを目的とするものである。 In actuality, such a conventional method is relatively difficult to process the end portion. For example, bubbles remain in the melted portion, resulting in a decrease in light incident efficiency or an outer peripheral side of the optical fiber bundle. In many cases, such an optical fiber strand is bent with a large curvature to cause bending loss.
The present invention aims to solve the above problems.

以上の課題を解決するために，本発明では，真空ポンプに連なる縦長の真空チャンバを，その長さ方向の軸の回りに回転可能に支持すると共に，前記真空チャンバの先端側に，光ファイバ素線の所定本数を束ねて構成した光ファイバ束の貫通支持部を構成し，前記光ファイバ束の端部に対応する光ファイバ素線の被覆を除去した状態で，その端部にガラスパイプを嵌合した後，前記光ファイバ束を，その端部を，前記ガラスパイプから突出させて露出させた状態で，前記ガラスパイプを挟んで前記端部とは反対側を，前記ガラスパイプとともに前記真空チャンバの貫通支持部に気密的に支持し，この状態で，前記真空チャンバを回転させ，前記真空ポンプを動作させた状態で，前記光ファイバ束の前記端部を前記ガラスパイプと共に加熱手段により加熱して溶融させることにより，光ファイバ束の端部に，束ねた光ファイバ素線のクラッドが溶融により縮径して一体化した端末部を形成することとし，前記光ファイバ束として前記ガラスパイプに嵌合する光ファイバ素線の数は，下記式により定義される光ファイバ充填率を８０％以上とするように設定すると共に，前記光ファイバ束の端部の，溶融により縮径した先端部分と，溶融していない部分との間の外周に生じる曲がり部を加熱手段により加熱して，一部溶融させることにより，曲がり部の曲率半径を２０ｍｍ以上に大きく加工することを特徴とする光ファイバライトガイドの端末加工方法を提案する。
Ｐ＝ｎ×ｒ 2 ／Ｒ 2
但し，Ｐ：光ファイバ充填率，ｎ：光ファイバ素線の数，ｒ：光ファイバ素線のクラッド径，Ｒ＝ガラスパイプの内径 In order to solve the above problems, in the present invention, a vertically long vacuum chamber connected to a vacuum pump is supported so as to be rotatable about its longitudinal axis, and an optical fiber element is provided on the tip side of the vacuum chamber. An optical fiber bundle penetrating support portion configured by bundling a predetermined number of wires is configured, and a glass pipe is fitted to the end portion of the optical fiber bundle in a state where the coating of the optical fiber corresponding to the end portion of the optical fiber bundle is removed. Then, the optical fiber bundle is exposed with its end protruding from the glass pipe, and the opposite side of the end with the glass pipe is sandwiched between the vacuum chamber and the vacuum chamber. In this state, the end of the optical fiber bundle is heated together with the glass pipe while the vacuum chamber is rotated and the vacuum pump is operated. By melting and more heat, the end of the optical fiber bundle, the cladding of the optical fiber of a bundle is decided to form a terminal portion which is integrated with diameter by melt, the glass as the optical fiber bundle The number of optical fiber strands fitted into the pipe is set so that the optical fiber filling rate defined by the following formula is 80% or more, and the end of the optical fiber bundle is reduced in diameter by melting. A bent portion formed on the outer periphery between a portion and an unmelted portion is heated by a heating means to be partially melted so that the radius of curvature of the bent portion is processed to be larger than 20 mm. A method for processing fiber light guide ends is proposed.
P = n × r 2 / R 2
Where P: filling ratio of optical fiber, n: number of optical fiber strands, r: cladding diameter of optical fiber strands, R = inner diameter of glass pipe

更に，本発明では，上記の方法において，光ファイバ束の端部をガラスパイプと共に加熱手段により加熱して溶融させる前に，光ファイバ束の端部に残留した水分や被覆等を，加熱手段の加熱により除去する過程を設けることを提案する。   Furthermore, according to the present invention, in the above method, before the end of the optical fiber bundle is heated and melted by the heating means together with the glass pipe, moisture or coating remaining on the end of the optical fiber bundle is removed from the heating means. It is proposed to provide a process for removing by heating.

本発明では，真空チャンバを回転させ，真空ポンプを動作させた状態で，光ファイバ束の端部をガラスパイプと共に加熱手段により加熱すると，回転により均一に加熱されたガラスパイプと光ファイバ束の端部が次第に溶融し，溶融したガラスパイプの部分が真空チャンバを介して加わる真空圧により内部に吸引されて縮径し，光ファイバ束の外周を内側に押すため，光ファイバ束間の気泡が除去され，従って，束ねた光ファイバ素線のクラッドが溶融により良好に一体化した端末部を形成することができる。   In the present invention, when the end of the optical fiber bundle is heated together with the glass pipe by the heating means while the vacuum chamber is rotated and the vacuum pump is operated, the ends of the glass pipe and the optical fiber bundle that are uniformly heated by the rotation are rotated. As the part gradually melts, the melted glass pipe part is sucked into the inside by the vacuum pressure applied through the vacuum chamber to reduce the diameter, and the outer periphery of the optical fiber bundle is pushed inward, so that bubbles between the optical fiber bundles are removed. Therefore, it is possible to form a terminal portion in which the clads of the bundled optical fibers are well integrated by melting.

ここで光ファイバ束としてガラスパイプに嵌合した全部の光ファイバ素線の被覆を除いた断面積の和が，ガラスの内径よりも小さ過ぎると，ガラスパイプが縮径により光ファイバ束の外周を内側に押しても，気泡が残留しやすい。   Here, if the sum of the cross-sectional areas excluding the coating of all the optical fiber wires fitted to the glass pipe as an optical fiber bundle is too small than the inner diameter of the glass, the outer circumference of the optical fiber bundle is reduced by the reduced diameter. Even if pushed inward, bubbles are likely to remain.

このため光ファイバ束としてガラスパイプに嵌合する光ファイバ素線の数は多いほど良いが，多くなるほど細い光ファイバ素線をガラスパイプに嵌合する作業が非常に困難になり，高度の熟練が必要になる。   For this reason, the larger the number of optical fiber strands that can be fitted into a glass pipe as an optical fiber bundle, the better. However, the larger the number, the more difficult it is to fit a thin optical fiber strand into a glass pipe. I need it.

このように光ファイバ束としてガラスパイプに嵌合する光ファイバ素線の数は多いほど良いものの，実際の作業においては最大限に嵌合することは困難であるから，実際的には気泡が残留しにくい最低限の数で規定するのが実際的である。   As described above, the larger the number of optical fiber wires that can be fitted to the glass pipe as an optical fiber bundle, the better. However, in actual work, it is difficult to make the maximum fit, so in practice, bubbles remain. It is practical to specify the minimum number that is difficult to do.

本発明者による鋭意の実験によれば，下記式により定義される光ファイバ充填率を８０％以上に設定することにより，気泡の残留を非常に少なくすることができることが分かった。
Ｐ＝ｎ×ｒ2／Ｒ2
但し，Ｐ：光ファイバ充填率，ｎ：光ファイバ素線の数，ｒ：光ファイバ素線のクラッド径，Ｒ＝ガラスパイプの内径 As a result of diligent experiments by the present inventors, it has been found that by setting the optical fiber filling rate defined by the following formula to be 80% or more, it is possible to greatly reduce the residual bubbles.
P = n × r 2 / R 2
Where P: filling ratio of optical fiber, n: number of optical fiber strands, r: cladding diameter of optical fiber strands, R = inner diameter of glass pipe

一方，上述したとおり，束ねた光ファイバ素線のクラッドが溶融により良好に一体化した端末部は，嵌合したガラスパイプと共に縮径しているため，光ファイバ束の外周側の光ファイバ素線は，比較的大きな曲率で曲げられる部分が生じ，その部分に曲げ損失が生じてしまう。   On the other hand, as described above, the end portion where the clad of the bundled optical fiber strands is well integrated by melting is reduced in diameter together with the fitted glass pipe. In this case, a part that is bent with a relatively large curvature is generated, and bending loss occurs in that part.

これに対して本発明では，溶融により縮径した先端部分と溶融させない部分との間の外周を加熱手段により加熱して，一部溶融させることにより，曲がり部の曲率半径を大きく加工することにより，曲げ損失の発生を抑制することができる。   On the other hand, in the present invention, the outer periphery between the tip portion that has been reduced in diameter by melting and the portion that is not melted is heated by the heating means to partially melt, thereby processing the radius of curvature of the bent portion to be large. , The occurrence of bending loss can be suppressed.

本発明者による鋭意の実験によれば，曲がり部の曲率半径を２０ｍｍ以上にすることにより，曲げ損失の発生を抑制することができることが分かった。   According to the earnest experiment by the present inventor, it was found that the occurrence of bending loss can be suppressed by setting the radius of curvature of the bent portion to 20 mm or more.

更に本発明では，光ファイバ束の端部をガラスパイプと共に加熱手段により加熱して溶融させる前に，光ファイバ束の端部に残留した水分や被覆等を，加熱手段の加熱により除去する過程を設けることにより，水分や被覆等に起因する光学的欠陥の発生を防止することができる。   Further, in the present invention, before the end of the optical fiber bundle is heated and melted by the heating means together with the glass pipe, the process of removing moisture, coating, etc. remaining on the end of the optical fiber bundle by heating the heating means. By providing it, it is possible to prevent the occurrence of optical defects due to moisture or coating.

次に，本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１は本発明の方法を実施する装置の一例を模式的に示すものである。
図において，符号１は真空ポンプ２に連なる縦長の真空チャンバであり，この真空チャンバ１を，その長さ方向の軸３の回りに回転可能とするように基体４に支持する。真空チャンバ１を回転可能とする構成は適宜であり，例えば基体４はガラス旋盤を利用し，この右側のチャックに真空チャンバ１を固定して，この真空チャンバ１を回転可能に支持している。基体４にはバーナー台５をレール６により，上記縦軸３と平行な方向に移動可能に構成している。バーナー台５にはバーナー７を装置しており，このバーナー７は酸水素バーナーとして構成しており，マスフローメーター８を介して酸素ボンベ９と水素ボンベ１０に接続している。尚，符号１１は圧力計であり，また符号１２は束ねた光ファイバ素線の端末部を示すものである。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes a vertically long vacuum chamber connected to a vacuum pump 2, and the vacuum chamber 1 is supported on a base 4 so as to be rotatable around a longitudinal axis 3. The structure that allows the vacuum chamber 1 to rotate is appropriate. For example, the base 4 uses a glass lathe, the vacuum chamber 1 is fixed to the chuck on the right side, and the vacuum chamber 1 is rotatably supported. The base 4 is configured such that a burner base 5 is movable by a rail 6 in a direction parallel to the longitudinal axis 3. The burner base 5 is provided with a burner 7, which is configured as an oxyhydrogen burner, and is connected to an oxygen cylinder 9 and a hydrogen cylinder 10 via a mass flow meter 8. Reference numeral 11 denotes a pressure gauge, and reference numeral 12 denotes a terminal portion of the bundled optical fibers.

以上の実施の形態では，加熱手段として酸水素バーナーを用いているが，加熱手段としては，この他，電気ヒーター，高周波電磁誘導加熱装置，炭酸ガスレーザ等の適宜のものを利用することができる。   In the above embodiment, the oxyhydrogen burner is used as the heating means, but other appropriate means such as an electric heater, a high-frequency electromagnetic induction heating device, a carbon dioxide laser, etc. can be used as the heating means.

次に図２において，符号１３は光ファイバ素線であり，この光ファイバ素線１３の所定本数を束ねて光ファイバ束１４を構成する。符号１５は光ファイバ素線１３の所定本数を束ねて支持する束バンドである。   Next, in FIG. 2, reference numeral 13 denotes an optical fiber strand, and an optical fiber bundle 14 is configured by bundling a predetermined number of the optical fiber strands 13. Reference numeral 15 denotes a bundle band that bundles and supports a predetermined number of optical fiber strands 13.

尚，図１〜図２４において，同一の符号は，同一の構成要素を示すものである。   1 to 24, the same reference numerals indicate the same components.

以上の構成において，上記装置を用いた本発明の端末加工の手順を次に説明する。
１．まず図３において，端部の光ファイバ束１４の端部をクリップ１６等で軽く押さえ，光ファイバ素線１３を拡げる。
２．次いで拡げた端部を，例えば先端６〜７ｃｍ程度を濃硫酸等の処理液により処理して光ファイバ素線１３の被覆を除去した後，水やエタノール等を用いて洗浄を行う。
３．次いで図４においては，拡がっている光ファイバ束１３の端部をエタノールに浸して穂先を揃え，これを図５に示すようにガラスパイプ１７（例えばバイコール）に嵌合し，光ファイバ束１４の先端１〜２ｃｍをガラスパイプ１７から突出させる。この後，再度エタノールで超音波洗浄を行い，その後，ヒートガン等により熱風を当てて乾燥させる。
４．次いで図６では，光ファイバ束１４を真空チャンバ１に気密的に支持するために，光ファイバ束１４に治具１８を嵌合する。
５．治具１８の内径はガラスパイプ１７の外形よりも僅かに大きいものとし，図７に示すようにガラスパイプ１７の端部にテフロン（登録商標）シール１９等のシール材を施して，図８に示すように治具１８をガラスパイプ１７に嵌合した際に，テフロン（登録商標）シール１９により気密を確保する構成とする。
６．次いで図９に示すように光ファイバ束１４を治具１８により真空チャンバ１の貫通支持部２０にＯリング等を用いて気密的に支持する。
７．次に，真空チャンバ１を回転させた状態で，バーナー７に点火し，水素炎の状態において，図１０に示すように，治具１８側の１ｃｍ程度を除いて，ガラスパイプ１７の部分と先端の光ファイバ束１４の部分を往復させながらじっくりと炙る。この過程により，光ファイバ束１４に付着していたエタノールや水等の洗浄液を蒸発して除去することができる。
８．次いでバーナー７を酸水素炎とし，まず図１１に示すようにガラスパイプ１７の先端から突出している光ファイバ束１４の先端を炙る。この過程では，炙られた光ファイバ束１４の状態により酸水素炎の火力状態を知ることができ，こうして適切な火力に調節を行うことができる。
９．前過程において火力を適切に調節したら，図１２に示すようにバーナー７を徐々に図中右側に移動して，まずガラスパイプ１７の先端から突出している直ぐの部分を炙る。例えば５〜１０分程度炙って，この部分の光ファイバ束１４を十分に溶融させる。
１０．次いで図１３に示すように，バーナー７を徐々に図中右側に移動して，まずガラスパイプ１７の先端部分を炙り，例えば５〜１０分程度炙って，この部分のガラスパイプ１７を十分に溶融させる。
１１．次いで図１４に示すように，バーナー７を更に図中右側に移動して，ガラスパイプ１７の先端部分のみを炙って，この部分のガラスパイプ１７を十分に溶融させる。
１２．前工程においてガラスパイプ１７の先端部分が十分に溶融したことを確認したら，真空ポンプ２を運転して真空チャンバ１からの真空吸引を開始する。真空吸引を開始してから，ある時間が経過すると，回転により均一に加熱されたガラスパイプ１７と光ファイバ束１４の端部が次第に溶融し，溶融したガラスパイプ１７の部分が真空チャンバ１を介して加わる真空圧により内部に吸引されて縮径し，光ファイバ束１４の外周を内側に押すため，図１５に示すように次第に凹んでくる。そして時間が経過すると，光ファイバ素線１３のクラッド間の隙間が次第に埋まっていって透明になって行く。このように透明になった部分においては，図２５の斜視断面図に示すように，全ての光ファイバ素線１３のクラッドが，模式的に示すように六角形となって隣接するクラッドと当接するように溶融一体化し，光の入射効率が非常に高い構造が形成される。
１３．時間が経過して真空チャンバ１内が十分な真空状態に達したら，バーナー７を更に右側に移動して，図１６に示すように透明に変化する部分を拡大する。
１４．次いで図１７に示すようにバーナー７の酸水素炎２１をガラスパイプ１７の部分から外して，透明となった部分の長さが所定の長さ以上有るかを確認する。
１５．図１７に示すように，溶融して真空により凹んだ個所と，溶融していない個所の間には大きな曲率の曲がり部２３が生じており，このままでは，外周側の光ファイバ素線１３に曲がり損失が生じてしまう。
１６．そこで本発明では，次に，図１８に示すように，バーナー７の酸水素炎２１を曲がり部２３にもたらし，左右に移動させながら曲がり部２３を炙り，曲がり部を均して，図１９の状態とする。
１７．以上の過程により溶融処理が完了し，次には冷却時間経過後，図２０に示すように端末加工した光ファイバ束１４を治具１８ごと真空チャンバ１から取り外す。
１８．次いで図２１に示すように治具１８をガラスパイプ１７から外した後，図２２に示すようにテフロン（登録商標）シール１９を取り除く。
１９．次いで図２３に示すように，研磨代が含まれるように透明な部分２２の適所を横断方向に切断し，必要に応じて，図２４に示すように，ガラスパイプ１７の端側から光ファイバ束１４の適所まで，断線防止のための熱収縮チューブ２４やシリコーン処理を施して端末加工が完了する。 Next, the terminal processing procedure of the present invention using the above apparatus in the above configuration will be described.
1. First, in FIG. 3, the end of the optical fiber bundle 14 at the end is lightly pressed with a clip 16 or the like, and the optical fiber 13 is expanded.
2. Next, the widened end portion is treated with a treatment solution such as concentrated sulfuric acid at a tip of about 6 to 7 cm, for example, to remove the coating of the optical fiber 13 and then washed with water, ethanol or the like.
3. Next, in FIG. 4, the end portion of the optical fiber bundle 13 that has spread is immersed in ethanol to align the tip, and this is fitted into a glass pipe 17 (for example, Vycor) as shown in FIG. The tip of 1 to 2 cm is protruded from the glass pipe 17. After this, ultrasonically clean again with ethanol, and then dry by applying hot air with a heat gun or the like.
4). Next, in FIG. 6, a jig 18 is fitted to the optical fiber bundle 14 in order to hermetically support the optical fiber bundle 14 in the vacuum chamber 1.
5). The inner diameter of the jig 18 is slightly larger than the outer shape of the glass pipe 17, and a sealing material such as a Teflon (registered trademark) seal 19 is applied to the end of the glass pipe 17 as shown in FIG. As shown, when the jig 18 is fitted to the glass pipe 17, the Teflon (registered trademark) seal 19 ensures airtightness.
6). Next, as shown in FIG. 9, the optical fiber bundle 14 is hermetically supported by the jig 18 on the penetration support portion 20 of the vacuum chamber 1 using an O-ring or the like.
7). Next, in a state where the vacuum chamber 1 is rotated, the burner 7 is ignited, and in the hydrogen flame state, as shown in FIG. The optical fiber bundle 14 is reciprocated gently while reciprocating. Through this process, the cleaning liquid such as ethanol or water adhering to the optical fiber bundle 14 can be removed by evaporation.
8). Next, the burner 7 is used as an oxyhydrogen flame, and first, the tip of the optical fiber bundle 14 protruding from the tip of the glass pipe 17 is rolled as shown in FIG. In this process, it is possible to know the thermal power state of the oxyhydrogen flame from the state of the beaten optical fiber bundle 14, and thus to adjust to an appropriate thermal power.
9. When the heating power is appropriately adjusted in the previous process, the burner 7 is gradually moved to the right side in the drawing as shown in FIG. 12, and the portion immediately protruding from the tip of the glass pipe 17 is first beaten. For example, the optical fiber bundle 14 in this portion is sufficiently melted for about 5 to 10 minutes.
10. Next, as shown in FIG. 13, the burner 7 is gradually moved to the right side in the figure, and first the tip portion of the glass pipe 17 is rolled, for example, for about 5 to 10 minutes, and this portion of the glass pipe 17 is sufficiently melted. Let
11. Next, as shown in FIG. 14, the burner 7 is further moved to the right side in the drawing, and only the tip end portion of the glass pipe 17 is rolled, and the glass pipe 17 in this portion is sufficiently melted.
12 When it is confirmed that the tip portion of the glass pipe 17 is sufficiently melted in the previous step, the vacuum pump 2 is operated to start vacuum suction from the vacuum chamber 1. After a certain period of time has elapsed since the start of vacuum suction, the glass pipe 17 and the end of the optical fiber bundle 14 that are uniformly heated by the rotation gradually melt, and the melted portion of the glass pipe 17 passes through the vacuum chamber 1. In order to reduce the diameter of the optical fiber bundle 14 by being sucked inside by the applied vacuum pressure, the outer circumference of the optical fiber bundle 14 is gradually recessed as shown in FIG. As time elapses, the gap between the clads of the optical fiber 13 gradually fills and becomes transparent. In the transparent portion, as shown in the perspective sectional view of FIG. 25, the clads of all the optical fiber wires 13 are hexagonal as shown schematically and contact with the adjacent clads. In this way, a structure is formed which is fused and integrated and has a very high light incident efficiency.
13. When time passes and the inside of the vacuum chamber 1 reaches a sufficient vacuum state, the burner 7 is further moved to the right side to enlarge the portion that changes to transparent as shown in FIG.
14 Next, as shown in FIG. 17, the oxyhydrogen flame 21 of the burner 7 is removed from the portion of the glass pipe 17, and it is confirmed whether or not the length of the transparent portion has a predetermined length or more.
15. As shown in FIG. 17, a bent portion 23 having a large curvature is generated between a portion melted and recessed by vacuum and a portion not melted. In this state, the bent optical fiber 13 is bent. Loss will occur.
16. Therefore, in the present invention, next, as shown in FIG. 18, the oxyhydrogen flame 21 of the burner 7 is brought to the bent portion 23, the bent portion 23 is rolled while moving left and right, and the bent portion is leveled. State.
17. Through the above process, the melting process is completed. Next, after the cooling time has elapsed, as shown in FIG.
18. Next, after removing the jig 18 from the glass pipe 17 as shown in FIG. 21, the Teflon (registered trademark) seal 19 is removed as shown in FIG.
19. Next, as shown in FIG. 23, a suitable portion of the transparent portion 22 is cut in the transverse direction so as to include the polishing allowance, and if necessary, the optical fiber bundle is cut from the end side of the glass pipe 17 as shown in FIG. The terminal processing is completed by applying heat-shrinkable tube 24 and silicone treatment for preventing disconnection to the appropriate position of 14.

上述したとおり，光ファイバ束１４としてガラスパイプ１７に嵌合する光ファイバ素線１３の数は多いほど良いものの，実際の作業においては最大限に嵌合することは困難であるから，実際的には気泡が残留しにくい最低限の数で規定するのが実際的であり，図２６は，上記光ファイバ充填率を変化させて，上記手順により，夫々３回ずつ端末加工した結果を示すものである。   As described above, the larger the number of optical fiber wires 13 that can be fitted to the glass pipe 17 as the optical fiber bundle 14, the better. However, since it is difficult to perform the maximum fitting in actual work, Is practically defined by the minimum number of bubbles that hardly remain, and FIG. 26 shows the result of terminal processing three times each by the above procedure by changing the filling rate of the optical fiber. is there.

この実験結果から，充填率が上がる程，間隙や気泡の発生数が少なくなり，例えば８０％の充填率では，３回の中の，発生数が１回程度であるため，光ファイバ充填率を８０％以上に設定することにより，気泡の残留を少なくできることが分かる。また，充填率を８１％以上とすることにより，気泡の残留を非常に少なくできることが分かる。   From this experimental result, the higher the filling rate, the smaller the number of gaps and bubbles generated. For example, at a filling rate of 80%, the number of occurrences is about 1 out of 3 times. It can be seen that by setting it to 80% or more, the residual bubbles can be reduced. In addition, it can be seen that by setting the filling rate to 81% or more, the remaining of bubbles can be extremely reduced.

一方，図２７は曲がり損失の入射角依存性を示すもので，また図２８は曲がり損失の曲率半径依存性を測定した結果を示すものであり，これらの図から，上記曲がり部２３における光ファイバ素線１３の曲率半径を２０ｍｍ以上にすることにより，曲げ損失の発生を抑制することができることが分かった。このような曲率半径とする加工は，図１８に対応する上述した加工により効果的に行うことができる。   On the other hand, FIG. 27 shows the dependence of the bending loss on the incident angle, and FIG. 28 shows the result of measuring the dependence of the bending loss on the radius of curvature. From these figures, the optical fiber in the bent portion 23 is shown. It turned out that generation | occurrence | production of a bending loss can be suppressed by making the curvature radius of the strand 13 into 20 mm or more. The processing to obtain such a radius of curvature can be effectively performed by the above-described processing corresponding to FIG.

本発明は以上のとおりであるので，以下に示すような特徴を有する。
１．真空チャンバを回転させ，真空ポンプを動作させた状態で，光ファイバ束の端部をガラスパイプと共に加熱手段により加熱すると，回転により均一に加熱されたガラスパイプと光ファイバ束の端部が次第に溶融し，溶融したガラスパイプの部分が真空チャンバを介して加わる真空圧により内部に吸引されて縮径し，光ファイバ束の外周を内側に押すため，光ファイバ束間の気泡が除去され，従って，束ねた光ファイバ素線のクラッドが溶融により良好に一体化した端末部を形成することができる。
２．下記式により定義される光ファイバ充填率を８０％以上に設定することにより，気泡の残留を非常に少なくすることができる。
Ｐ＝ｎ×ｒ2／Ｒ2
但し，Ｐ：光ファイバ充填率，ｎ：光ファイバ素線の数，ｒ：光ファイバ素線のクラッド径，Ｒ＝ガラスパイプの内径
３．溶融により縮径した先端部分と溶融させない部分との間の外周を加熱手段により加熱して，一部溶融させることにより，曲がり部の曲率半径を大きく加工することにより，曲げ損失の発生を抑制することができる。例えば，曲がり部の曲率半径を２０ｍｍ以上にすることにより，曲げ損失の発生を抑制することができる。
４．また本発明において，束ねた光ファイバ素線のクラッドが溶融により良好に一体化した端末部は，嵌合したガラスパイプと共に縮径するため，入射側バンドル結束径が定められている場合でも，溶融により縮径する分に対応して，光ファイバの数を増加することができ，出射側での光量を増加させることができる。 Since this invention is as above, it has the following characteristics.
1. When the end of the optical fiber bundle is heated by the heating means together with the glass pipe while the vacuum chamber is rotated and the vacuum pump is operated, the glass pipe and the end of the optical fiber bundle that are uniformly heated by the rotation are gradually melted. Then, the melted glass pipe part is sucked into the inside by the vacuum pressure applied through the vacuum chamber to reduce the diameter, and the outer periphery of the optical fiber bundle is pushed inward, so that bubbles between the optical fiber bundles are removed. A terminal portion in which the bundles of the bundled optical fibers are well integrated by melting can be formed.
2. By setting the optical fiber filling rate defined by the following equation to be 80% or more, it is possible to greatly reduce the residual bubbles.
P = n × r 2 / R 2
Where P: filling ratio of optical fiber, n: number of optical fiber strands, r: cladding diameter of optical fiber strands, R = inner diameter of glass pipe Suppressing the generation of bending loss by heating the outer periphery between the tip part reduced in diameter by melting and the part that is not melted by heating means and partially melting it, thereby processing the radius of curvature of the bent part to be large. be able to. For example, the occurrence of bending loss can be suppressed by setting the curvature radius of the bent portion to 20 mm or more.
4). Also, in the present invention, the end portion where the clad of the bundled optical fibers is well integrated by melting is reduced in diameter together with the fitted glass pipe. Therefore, even when the incident side bundle bundling diameter is determined, Accordingly, the number of optical fibers can be increased corresponding to the reduction in diameter, and the amount of light on the emission side can be increased.

本発明の端末加工方法を実施する装置の一例を模式的に示すものである。An example of the apparatus which implements the terminal processing method of this invention is shown typically. 本発明方法の端末加工方法の最初の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the first aspect of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the next aspect of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 本発明方法の端末加工方法の，更に，次の局面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the following aspect further of the terminal processing method of this invention method. 良好に加工された端末の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state of the terminal processed favorably. 本発明の実験結果を示すものである。The experimental result of this invention is shown. 本発明の他の実験結果を示すものである。The other experimental result of this invention is shown. 本発明の更に他の実験結果を示すものである。FIG. 6 shows still another experimental result of the present invention. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 真空チャンバ
２ 真空ポンプ
３ 長さ方向の軸
４ 基体
５ バーナー台
６ レール
７ バーナー
８ マスフローメーター
９ 酸素ボンベ
１０ 水素ボンベ
１１ 圧力計
１２ 端末部
１３ 光ファイバ素線
１４ 光ファイバ束
１５ 束バンド
１６ クリップ
１７ ガラスパイプ
１８ 治具
１９ テフロン（登録商標）シール
２０ 貫通支持部
２１ 火炎
２２ 透明部
２３ 端部曲がり部
２４ 熱収縮チューブ
２５ コア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2 Vacuum pump 3 Length direction axis | shaft 4 Base body 5 Burner stand 6 Rail 7 Burner 8 Mass flow meter 9 Oxygen cylinder 10 Hydrogen cylinder 11 Pressure gauge 12 Terminal part 13 Optical fiber strand 14 Optical fiber bundle 15 Bundling band 16 Clip 17 Glass pipe 18 Jig 19 Teflon (registered trademark) seal 20 Penetration support part 21 Flame 22 Transparent part 23 End bent part 24 Heat shrinkable tube 25 Core

Claims (2)

真空ポンプに連なる縦長の真空チャンバを，その長さ方向の軸の回りに回転可能に支持すると共に，前記真空チャンバの先端側に，光ファイバ素線の所定本数を束ねて構成した光ファイバ束の貫通支持部を構成し，前記光ファイバ束の端部に対応する光ファイバ素線の被覆を除去した状態で，その端部にガラスパイプを嵌合した後，前記光ファイバ束を，その端部を，前記ガラスパイプから突出させて露出させた状態で，前記ガラスパイプを挟んで前記端部とは反対側を，前記ガラスパイプとともに前記真空チャンバの貫通支持部に気密的に支持し，この状態で，前記真空チャンバを回転させ，前記真空ポンプを動作させた状態で，前記光ファイバ束の前記端部を前記ガラスパイプと共に加熱手段により加熱して溶融させることにより，光ファイバ束の端部に，束ねた光ファイバ素線のクラッドが溶融により縮径して一体化した端末部を形成することとし，前記光ファイバ束として前記ガラスパイプに嵌合する光ファイバ素線の数は，下記式により定義される光ファイバ充填率を８０％以上とするように設定すると共に，前記光ファイバ束の端部の，溶融により縮径した先端部分と，溶融していない部分との間の外周に生じる曲がり部を加熱手段により加熱して，一部溶融させることにより，曲がり部の曲率半径を２０ｍｍ以上に大きく加工することを特徴とする光ファイバライトガイドの端末加工方法。
Ｐ＝ｎ×ｒ 2 ／Ｒ 2
但し，Ｐ：光ファイバ充填率，ｎ：光ファイバ素線の数，ｒ：光ファイバ素線のクラッド径，Ｒ＝ガラスパイプの内径 A vertically long vacuum chamber connected to a vacuum pump is rotatably supported around its longitudinal axis, and an optical fiber bundle configured by bundling a predetermined number of optical fiber strands on the tip side of the vacuum chamber. After forming a penetration support portion and removing the coating of the optical fiber corresponding to the end portion of the optical fiber bundle, a glass pipe is fitted to the end portion, and then the optical fiber bundle is connected to the end portion. In a state of projecting from the glass pipe and being exposed, the opposite side of the end portion across the glass pipe is hermetically supported together with the glass pipe on the penetration support portion of the vacuum chamber. Then, in a state where the vacuum chamber is rotated and the vacuum pump is operated, the end portion of the optical fiber bundle is heated and melted together with the glass pipe by a heating means, thereby obtaining an optical fiber. The end of the driver bundle bundled cladding of the optical fiber strands and forming a terminal portion which is integrated with diameter by melt, an optical fiber fitted to the glass pipe as the optical fiber bundle The number is set so that the filling ratio of the optical fiber defined by the following formula is 80% or more, and the end portion of the optical fiber bundle has a reduced diameter due to melting and an unmelted portion. A method of processing an end of an optical fiber light guide, wherein the bent portion formed on the outer periphery is heated by a heating means and partially melted to process the radius of curvature of the bent portion to 20 mm or more.
P = n × r 2 / R 2
Where P: filling ratio of optical fiber, n: number of optical fiber strands, r: cladding diameter of optical fiber strands, R = inner diameter of glass pipe 光ファイバ束の端部をガラスパイプと共に加熱手段により加熱して溶融させる前に，光ファイバ束の端部に残留した水分や被覆を，加熱手段の加熱により除去する過程を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバライトガイドの端末加工方法。 Before the end of the optical fiber bundle is heated and melted by the heating means together with the glass pipe, a process for removing moisture and coating remaining on the end of the optical fiber bundle by heating of the heating means is provided. The terminal processing method of the optical fiber light guide of Claim 1.
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