JPH01120510A - 光ファイバカップラの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は、光ファイバカップラの製造方法に関するもの
であり、より詳細には、光ファイバカップラを一括して
複数作製することによって均一な特性が得られる光ファ
イバカップラの製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年の光信号伝送技術の進歩により、多くの種類の光通
信システムあるいは光センサシステム等の光システムが
提案され、またその実用化が図られてきている。信号伝
送技術の一般的な課題として、光システムにおいても、
高密度・高速度信号伝送へのアプローチと、各種素子の
特性の安定化ならびに低価格化が常に課題とされている
。

高密度信号伝送のひとつの実現形態として近年実用化さ
れたものに、テープ状多芯光ファイバを用いた光伝送方
式が挙げられる。

このテープ状多芯光ファイバは、たとえば第７図に断面
図を示すように、同軸状に形成されたコア７１．クラッ
ド７２および保護被覆７３からなる光ファイバ素線を、
ひとつの配列平面上に複数本平行に配列し、さらに被覆
層７４によって包囲して扁平状に一体化して形成したも
のである。このようなテープ状多芯光ファイバは、光フ
ァイバケーブル内での単位断面積光たりの伝送路密度を
物理的に増加させて、光信号の伝送密度を物理的に向上
させることを意図するものである。

ところで、光ファイバが信号伝送用の部材として使用さ
れる上で、ひとつの伝送路を伝播する光信号を複数の伝
送路に分岐したり、あるいは複数の伝送路から伝播して
きた２種類以上の光信号をひとつの伝送路内で重畳する
光カップラが不可欠である。このような機能を有する光
カップラは、光信号を利用した各種の光システムを構築
する上で非常に頻繁に使用される部材であると同時に、
極めて重要な部材でもある。特に光ファイバを用いた光
ファイバカップラは、光伝送線路として広く使用されて
いる光ファイバとの結合が容易であり、各種の光伝送シ
ステムの発展に伴って使用頻度が急激に増加している。

光ファイバカップラとして代表的な構成を有するものに
、ビー、ニス、カワサキ、チー。オー。

ヒルならびにジー、ラモン（Ｂ　、　Ｓ　、にａｗａｓ
ａｋｉ、に、０゜Ｈｉｌｌ　ａｎｄ　Ｒ，Ｇ、Ｌａｍｏ
ｎｔ）等によって１９８１年刊の“光学通信”第６巻（
Ｏｐｔ、　Ｌｅｔｔ、、　Ｖｏｌ、６．１９８１）に開
示された双円錐形状のシングルモードファイバカップラ
（Ｂｉｃｏｎｉｃａｌ−Ｔａｐｅｒ　Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍ
ｏｄｅ　Ｆｉｂｅｒ（：ｏｕｐｌｅｒ）がある。

第８図（ａ）　、　（ｂ）および（Ｃ）は、従来から広
く知られているこの光ファイバカップラの構成および製
造方法を説明する図である。この光ファイバカップラは
以下のように作製される。

すなわち、第８図（ａ）に示すように、まず保護被覆７
３を除去してコア８４とクラッド８５のみとした２木の
光ファイバ８１および８２を平行に密着させて配置する
。続いて、第８図（ｂ）に示すように、これら２木の光
ファイバ８１および８２の中央部８３ａを加熱し、その
位置で両光ファイバ８１と８２を融着する。さらに、光
ファイバが軟化状態を保持するように融着個所を加熱し
たがら光ファイバ８１および８２に張力を付与すると、
融着部８３ｂにおいて、光ファイバ８１および８２が延
伸すると共に、双方のコア８４が互いに接近して両者の
間で相互に伝播光が漏洩するようになる。このようにし
て、融着・延伸部８３ｂを光混合・分岐部とした、第８
図（Ｃ）に示すような、光ファイバカップラが得られる
。

第９図は、上述のような光ファイバカップラを作製する
ための装置として、特願昭５９−８８１６８号に開示さ
れた装置の構成の概略を示す図である。

この装置は、２本の光ファイバ９１および９２を中央で
融着・延伸して光ファイバカップラを作製するための装
置であり、それぞれの光ファイバ９１および９２の所定
区間を固定するそれぞれ１対の固定装置９３ａと９３ｂ
および９４ａと９４ｂと、これら固定装置によって固定
された光ファイバ９１および９２の中央付近で両光ファ
イバの融着・延伸部の位置決めを行うと同時にこれら光
ファイバに張力を付与する機能を有する１対の延伸台９
５ａおよび９５ｂとを備えている。

固定装置９３　ａと９３ｂおよび９４ａと９４ｂは、そ
れぞれ、光ファイバ９１および９２を把持して、後述す
る延伸台９５ａおよび９５ｂによる張力の付与を可能と
する。延伸台９５ａおよび９５ｂには、それぞれ、光フ
ァイバ９１および９２がそれぞれの中央部で密着するよ
うな間隔で各２本のビン９６ａおよび９１ｉｂと、各光
ファイバ９１および９２に対してほぼ直角に水平方向に
移動可能な水平位置調整装置９７ａおよび９７ｂと、光
ファイバ９１および９２を把持してこれら光ファイバ９
１および９２に対してほぼ直角に垂直方向に移動可能な
垂直位置調整装置９８ａおよび９８ｂと、光ファイバ９
１および９２の仮固定装置９９ａおよび９９ｂとが各々
に配設されている。

この装置では、まず所定長の区間だけ被覆を取り去った
２木の光ファイバ９１および９２を、それぞれ、光ファ
イバ固定装置９３ａと９３ｂおよび９４ａと９４ｂに比
較的弱い張力で固定する。光ファイバ９１および９２は
更に固定装置９３ａと９３ｂおよび９４ａと９４ｂの各
中間付近で延伸台９５ａおよび９５ｂによって把持され
る。すなわち、水平位置調整装置９７ａおよび９７ｂに
よって、延伸台９５ａおよび９５ｂの各表面と同一平面
内で相互に密着され、更に、垂直位置調整装置９８ａお
よび９８ｂによって、光ファイバ９１および９２に捩じ
れ等が生じないように位置決めされる。これら光ファイ
バ９１および９２がこのように調整された位置を保つよ
うに仮固定装置９９ａおよび９９ｂによってかかる光フ
ァイバ９１および９２を、それぞれ、固定する。この状
態で、図示していない加熱装置によって光ファイバ９１
および９２の各中央部を融着する。引き続いて、光ファ
イバ９１および９２の軟化状態が維持される程度に加熱
を続けながら、延伸台９５ａおよび９５ｂを、それぞれ
、互いに離間させて、両光ファイバ９１および９２に張
力を付与して延伸を行う。このようにして、第８図（Ｃ
）　に示したような光ファイバカップラが作製される。

このような方法で製造された光ファイバカップラの結合
率は、結合率Ｏと１の間を波長に対してほぼ周期的に変
動する波長特性を示す。

かかる波長特性の一例を第１θ図に示す。

このように、結合率に波長依存性のある特性は、波長分
波／合波器などに有効であるが、複数の波長の光を同程
度の分岐比で分岐したい場合には適用が難しい。このよ
うな用途には、むしろ結合率の波長依存性の少ない光フ
ァイバカップラが望まれる。

第１１図に結合率の波長依存性の少ない光ファイバカッ
プラの構成例の模式図を示す。この光ファイバカップラ
では、光ファイバ１０１を予め延伸しておき、そ゛の光
ファイバ１０１の延伸部と光ファイバ１０２の長手方向
の一部とを、第８図（ａ）〜（Ｃ）に示した作製法と同
様にして、融着延伸して作製する。ここで、１０３およ
び１０４は光ファイバ１０１および１０２の各コア、１
０５は融着・延伸部である。このような構成にすると、
融着・延伸部１０５において、２本の光ファイバ１０１
および１０２のコア径が異なり、非対称先導波路の光結
合となるため、完全結合が生じず、その結果、結合率の
波長依存性を小さくすることができる（参考文献：Ｄ、
Ｂ、　Ｍｏｒｔｉｍｏｒｅ、　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
　Ｌｅｔｔｅｒｓ、　Ｖｏｌ、２１゜ｐｐ、７４２−７
４３，１Ｈ５）　　。

しかしたがら、前述のように光システムを構築するため
には、莫大な個数の光ファイバカップラが必要であり、
その各々に対して上述の操作を行うことは、光ファイバ
カップラの生産性を極めて悪いものにしてしまう。この
点を解決するために、結合率の波長依存性の大きい通常
の光ファイバカップラに関しては、多芯光ファイバカッ
プラ、多芯−括光ファイバカップラ製造方法および製造
装置が、本願人の先の出願に係る特願昭６２−３８７４
０号に開示されている。　　　□この方法では、同一の
長さ方向位置で所定区間の保護被覆が除去されて、先フ
ァイバ素線が露出された複数の光ファイバを、これら露
出された光ファイバ素線の部分が同一平面上で互いに平
行となるように配列して第１の光ファイバ群を形成し、 前記第１光ファイバ群の配列面と平行な所定の平面上に
、前記第１先ファイバ群と同じ長さ方向位置で所定区間
の保護被覆が除去されて光ファイバ素線が露出された複
数の光ファイバを、それぞれの露出された光ファイバ素
線の部分が前記第１光ファイバ群の当該露出された光フ
ァイバ素線の部分と平行かつ同一のピッチで整列するよ
うに配列して第２の光ファイバ群を形成し１ 、前記第１および第２の光ファイバ群のそれぞれ対応す
る露出された光ファイバ素線が密着した状態で光ファイ
バ素線群を一括して加熱して前記第１および第２の光フ
ァイノく群のそれぞれ対応する光ファイバ素線同士を融
着し、ついで、延伸して複数の光ファイバカップラを同
時に形成する。

上記光の出願では、このような製造方法を実施する製造
装置の一例として、第２図（ａ）および（ｂ）に示す装
置が開示されている。第２図（ａ）はかかる製造装置を
上方から見た平面図であり、第２図（ｂ）はその側面図
である。

なお、以下の例は、５芯のテープ状多芯光ファイバを２
本用いて、５つの光フトイバカップラを備えた素子を作
製する装置であり、第２図（ａ）および（ｂ）は、５芯
のテープ状多芯光ファイバを装置に装着した状態を示し
ている。

この装置は、１対の延伸台１１ＡおよびＩＩＢと、加熱
手段としての加熱トーチ１２Ａおよび１２Ｂとから主と
して構成されている。

延伸台１１Ａおよび１１Ｂは、後述するテープ状多芯光
ファイバをその外部被覆も含めて固定する固定手段１１
１八およびＩＩＩＢと、被覆を除去した単独の光ファイ
バ素線をそれぞれ水平方向に位置決めする各々１対のビ
ン群１１２Ａと１１３Ａおよび１１２Ｂと１１３Ｂと、
各光ファイバ素線を垂直方向に移動して垂直位置決め、
すなわち光ファイバ素線を密着させる手段１１４Ａおよ
び１１４Ｂとを、それぞれ、備えている。なお、延伸台
１１＾およびＩＩＢの駆動手段は図示していないが、こ
の１対の延伸台１１Ａおよび１１Ｂは、″そガぞれ、案
内部材１２０Ａおよび１２０Ｂに沿って均等な駆動力で
互いに遠ざかる方向に移動可能に構成されている。更に
、これら延伸台１１＾およびＩＩＢの一方の外側には、
ロール１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｇおよび１３０が設けられ
ており、後述するように、テープ状光ファイバ心線は、
このロールの更に外側に配置した図示していない牽引手
段によって張力を付与される。

なお、前述、のビン群１１２Ａと１１３Ａおよび１１２
Ｂと１１３８としては、゛延伸台１１ＡおよびＩＩＢの
各表面に垂直に固定した外径１２３μｍ１長さ２ｍｎ＋
のピアノ線を用い、配列間隔は２５０μ亀とした。また
、固定手段１１１ＡおよびＩＩＩＢならびに密着手段１
１４ＡおよびＩＪ４Ｂは、１枚の板を弾性手段を介して
複数の光ファイバ素線に押圧して、これら光ファイバ素
線を延伸台１１八および１１Ｂの各表面に固定または密
着するように構成されている。これは、後述するように
、複数の光ファイバ素線に均一な荷重がかかるようにす
るための配慮である。

さて、ここで、テープ状多芯光ファイバとしては、たと
えば、コア径６．５μｍ１クラツド外径１２５μｍ、カ
ットオフ波長１．１μｍの１．３μｍ帯用シングルモー
ド光ファイバを、ウレタンまたはアクリル系紫外線硬化
型樹脂で被覆して外径２５０μｍとした光ファイバ素線
を、平面上に５水平行に配列し、約７５μｍの厚さにウ
レタンまたはアクツル系紫外線硬化型樹脂で一体とした
ものを用いることができる。

以下、前述の第２図（ａ）および（ｂ）に示した装置を
用いて、このテープ状多芯光ファイバから、５組の光フ
ァイバカップラを備えた光学部材を作。

製する操作について述べる。

まず、それぞれが５木の光ファイバ素線２１ａ。

２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、−２１ｅおよび２２ａ、２２
ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅから、それぞれ、形成され
た１対の５芯テープ状光ファイバ２１および２２に対し
て、第２図（ａ）およびｆｂ）中のＸ−Ｘ間に相当する
長さにわたって、各被覆層を、ポリエチレングリコール
ならびに硫酸で除去した。

続いて、まず、テープ状光ファイバ２２について、その
光ファイバ素線２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２
ｅが互いに等間隔に位置するように、ビン１１２Ａと１
１３Ａおよび１１２Ｂと１１３Ｂによって位置決めした
。続いて、テープ状光ファイバ２２の上にテープ状光フ
ァイバ２１を重ね、その光ファイバ素線２１ａ、２１ｂ
、２１ｃ。

２１ｄ、２１ｅが互いに等間隔に位置するように、やは
りビン１１２Ａと１１３Ａおよび１１２１１と１１３８
によって位置決めした。なお、前述したビンの配置によ
って、光ファイバ素線は互いに略々　１２５μｍｒｓれ
ており、またテープ状光ファイバの全体の幅は１．２ｖ
ｎ程度である。

続いて、延伸台１１Ａ側で、固定手段１１１＾によりて
テープ状光ファイバ２１．および２２を一括して固定す
ると共に、ロール群１３Ａ、１３Ｂ、１３ＣＪ３Ｄを介
して、テープ状光ファイバ２１および２２に約５０ｇの
張力を与え、更に、この状態を保ったままで延伸台１１
Ｂ側で固定手段１１１Ｂによってテープ状光ファイバ２
１および２２を固定する。すなわち、延伸台１１＾とＩ
ＩＢとの間でテープ状光ファイバは約５０ｇの張力を保
持したまま固定される。なお、これらの操作の間は、延
伸台１１Ａおよび１１Ｂは移動したいように固定されて
いる。

次に、テープ状光ファイバ２１および２２の各光ファイ
バ素線が、それぞれの対応する光ファイバ素線、すなわ
ち、ここではそれぞれ垂直方向に対応する光ファイバ素
線同士が密着するように、密着手段１１４＾および１１
４Ｂを操作する。すなわち、密着手段１１４Ａおよび１
１４Ｂを下方に押し下げることによって、上下に対応す
る各光ファイバ素線が、互いに密着した２１ａ−２２ａ
、　２１ｂ−２２ｂ、　２１ｃｍ２２ｃ、　２１ｄ−２
２ｄ、　２１ｅ−２２ｅの組をつくる。なお、第２図（
ａ）では、光ファイバ素線の状態を示すために、密着手
段１１４Ａの一部分を切り欠いて描いている。

このように配列が終了して素線が密着しているテープ状
光ファイバの延伸台１１ＡとｌＩＢとの略々中間位置に
おいて、上下に配置された１対の加熱トーチ１２Ａおよ
び１２Ｂにより、光ファイバ素線の組２１ａ−２２ａ、
　２１ｂ−２２ｂ、　２１ｃｍ２２ｃ、　２１ｄ−２２
ｄ、　２１ｅ−２２ｅを加熱して互いに融着させる。

各光ファイバ素線の融着が確認されたならば、加熱トー
チ１２Ａおよび１２Ｂの各出力を低下させ、光ファイバ
素線が軟化して延伸することができる状態を維持しつつ
、延伸台１１ＡおよびＩＩＢの双方を、互いに遠ざかる
ように、略々等しい速度で移動させる。詳細については
後述するが、このように５組の光ファイバ素線を同時に
操作することによって５組の光ファイバカップラが作製
される。

なお、この操作に際して、光ファイバ素線２１ａの一端
から半導体レーザの出射光を注入し、−方、この光ファ
イバ素線２１ａの他端と、この光ファイバ素線２１ａと
組になる光ファイバ素線２２ａの端部とに受光素子２４
および２５を、それぞれ、結合し、延伸操作と共に形成
される光ファイバカップラの特性をモニタした。

すなわち、操作当初は受光素子２５には出力がなく、延
伸長が５ｍｍ〜３０ｍｍとなって初めて分岐動作が起こ
り、受光素子２５に出力が現れる。従って、受光素子２
４および２５の各出力光強度をモニタして、所望の値が
得られたときに延伸・加熱を停止すると、所望の特性の
光ファイバカップラが完成する。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このように作製した光ファイバカップラの結
合率の波長依存性は大きいため、結合率の波長依存性の
小さい光ファイバカップラを複数本−括して作製できる
製造方法が強く要求されている。

そこで、本発明の目的は、結合率の波長依存性の小さい
光ファイバカップラを複数個一括して容易に作製するこ
とのできる光ファイバカップラの製造方法を提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、複数の第
１の光ファイバについて、同一の長さ方向位置で所定区
間にわたって保護被覆を除去して光ファイバ素線を露出
させ、露出した光ファイバ素線の部分が同一平面上で互
いに平行となるように配列して光ファイバ群を形成し、
光ファイバ群の保護被覆を除去した部分を一括して加熱
して延伸して、第１の光ファイバ群を形成し、複数の第
２の光ファイバについて％第１の光ファイバ群の配列面
と平行な所定の平面上に、同一の長さ方向位置で所定区
間にわたって保護被覆を除去して光ファイバ素線を露出
させ、複数の光ファイバのそれぞれの露出した部分が第
１の光ファイバ群の延伸された部分と平行かつ同一のピ
ッチで整列するように配列して第２の光ファイバ群を形
成し、第１の光ファイバ群の延伸された光ファイバ素線
と対応して、第２の光ファイバ群の露出した光ファイバ
素線を第１の光ファイバ群の延伸された光ファイバ素線
とほぼ密着させ、その状態で第１および第２の光ファイ
バ群の光ファイバ素線群を一括して加熱して、第１の光
ファイバ群の延伸された光ファイバ素線と、光ファイバ
素線と対応する第２の光ファイバ群の光ファイバ素線と
を互いに融着した後、延伸して複数の光ファイバカップ
ラを同時に形成することを特徴とする。

［作　用］ 従来の複数の光ファイバカップラ同時作製法では、第１
の光ファイバ群として、所定区間にわたって保護被覆を
除去し、光ファイバ素線を露出させた光ファイバに対し
て、かかる露出された光ファイバ素線の部分が同一平面
上で互いに平行となるように第２の光ファイバ群を配列
するのみであったが、本発明では、第１の光ファイバ群
形成にあたり、上述した従来技術の形成法に加えて、第
１の光ファイバ群の保護被覆を除去した部分を一括して
加熱し延伸し、その延伸された部分と平行となるように
して第２の光ファイバ群を配列する。

本発明によれば、結合率の波長依存性の小さい光ファイ
バカップラを複数個一括して作製することができる。こ
のため、光ファイバカップラ作製上で最も手間のかかる
融着・延伸処理を一括して同時に行うことができ、高い
生産性を実現することができるという利点がある。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

火五皿工 第１図（ａ）〜（Ｊ）は本発明の一実施例の作製工程の
概略を示す図である。本実施例では、５芯のテープ状多
芯光ファイバ２１および２２を用いている。

まず、第１図（ａ）および（ｂ）に示すように、テープ
状多芯光ファイバ２２の保護被覆を同一の長さ方向位置
で所定区間にわたって除去し、その露出された光ファイ
バ素線２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅを同一
平面上で互いに平行となるように配列して、光ファイバ
群を形成する。

続いて、この第１の光ファイバ群の露出された光ファイ
バ素線２２ａ〜２２ｅの部分を加熱・延伸して、第１図
（Ｃ）および（ｄ）に示すような第１の光ファイバ群を
°形成する。ここで、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ。

２３ｄ、２３ｅは延伸された光ファイバ素線である。

続いて、前記第１の光ファイバ群の配列面と平行な平面
上に、同一の長さ方向位置でテープ状多芯光ファイバ２
１の所定区間の保護被覆が除去された光ファイバ素線２
１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅを、前記第１の
光ファイバ群の延伸された光ファイバ素線２３ａ〜２３
ｅと平行かつ同一ピッチで整列するように配列して、第
２の光ファイバ群を形成する。

ついで、第１図（ｅ）および（ｆ）に示すように、前記
第１の光ファイバ群の延伸された光ファイバ素線２３ａ
〜２３ｅと対応して、前記第２の光ファイバ群の露出さ
れた光ファイバ素線２１ａ〜２１ｅをこれら光ファイバ
素線２３ａ〜２３ｅとほぼ密着させる。

続いて、双方の光ファイバ素線群を一括して同時に加熱
し、第１図（ｇ）および（ｈ）に示すように、前記第１
の光ファイバ群の延伸された光ファイバ素線２３ａ〜２
３ｅを、それらの各々と対応する前記第２の光ファイバ
群の露出された光ファイバ素線２１ａ〜２３ｅの各々と
互いに融着する。ここで、３０は融着部を示す。

続いて、これら融着部３０を加熱して延伸し、所望の特
性が得られたところで延伸を止めると、第１図（ｉ）お
よび（ｊ）に示すように、５本の光ファイバカップラが
形成される。ここで、３１は融着・延伸部を示す。

このような工程を行うために、本実施例では、前述の従
来技術の説明で述べた第２図（ａ）および（ｂ）に示し
た製造装置を使用した。

また、この実施例において、テープ状多芯光ファイバと
しては、コア径６．５μｍ１クラツド外径１２５μｍ、
カットオフ波長１．１μｍの！、３μｍ帯用シングルモ
ード光ファイバを、ウレタンまたはアクリル系紫外線硬
化型樹脂で被覆して外径２５０μｍとした光ファイバ素
線を、平面上に５本手行に配列し、約７５μｍの厚さに
ウレタンまたはアクリル系紫外線硬化型樹脂で一体とし
たものを用いた。

以下、前述の装置を用いて、このテープ状多芯光ファイ
バかｄ、５組の結合率の波長依存性の少ない光ファイバ
カップラを備えた光学部材を同時に作製する操作につい
て述べる。

まず、テープ状多芯光ファイバ２１については、第２図
（ａ）および（ｂ）に示すＸ−Ｘ間に相当する長さの被
覆層を硫酸で除去した。テープ状多芯光ファイバ２２に
ついては、第１図（Ｃ）および（ｄ）に示した延伸を考
慮Ｃ１延伸した状態で露出された光ファイバ素線の長さ
がほぼ第２図（ａ）および（ｂ）におけるＸ−Ｘ間に相
当する長さになるように被覆層を硫酸で除去した。

続いて、テープ状多芯光ファイバ２２について、その光
ファイバ素線２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ
が互いに等間隔に位置するように、ビン１１２Ａと１１
３Ａおよび１１２Ｂと１１３Ｂによって位置決めし、延
伸台１１Ａ側において、固定手段１１１Ａによってテー
プ状光ファイバ２２を固定し、ロール群１３Ａおよび１
３Ｂを介して、かかるテープ状光ファイバ２２の露出さ
れた光゛ファイバ素線２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ
、２２ｅがたるまないように張力を加えたみついで、延
伸台１１Ｂ側において、固定手段１１１Ｂによってテー
プ状光ファイバ２２を延伸台１１Ｂに固定した。かかる
固定の終了後、テープ状光ファイバ２２に張力を加える
ことを止めた。この操作の間、延伸台１１＾およびＩＩ
Ｂは固定しておいた。この状態が、第１図（ａ）および
（ｂ）に示した状態に相当する。

続いて、延伸台１１ＡとＩＩＢとのほぼ中間位置に、お
いて、上下に配置された１対の加熱トーチ１２Ａおよび
１２Ｂにより、光ファイバ素線２２ａ、２２ｂ、２２ｃ
。

２２ｄ、２２ｅが軟化する程度まで加熱し、それと同時
に、延伸台１１ＡとＩＩＢを互いに離間する方向に移動
させて延伸を行い、延伸された光、ファイバ素線２３ａ
、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２’３ｅを形成する。この
状態が、第１図（Ｃ）および（ｄ）に示した状態に相当
する。

続いて、延伸台１１ＡとＩＩＢを延伸の終った状態のま
ま動かないように固定した後、テープ状光ファイバ２２
の上にテープ状光ファイバ２１を重ね、光ファイバ素線
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅが互イニ等間
隔に位置するように、やはりピン１１２Ａと１１３Ａお
よび１１２Ｂと１１３Ｂによって位置決めし、延伸台１
１八側において、固定手段１１１Ａによってテープ状光
ファイバ２１を延伸台１１Ａに固定し、ロール群１３Ｇ
、１３０を介して、露出された光ファイバ素線２１ａ、
２１ｂ。

２１ｃ、、２１ｄ、２１ｅがたるまないように張力を加
えた。

ついで、固定手段１１Ｂによりテープ状光ファイバ２１
を延伸台１１Ｂに固定する。その固定が終了した後、テ
ープ状光ファイバ２′ｌに張力を加えることを止めた。

次に、テープ状光ファイバ２１および２２の各光ファイ
バ素線が、それぞれの対応する光ファイバ素線、すなわ
ち本実施例では、それぞれ垂直方向に対応する光ファイ
バ素線同士が密着するように、密着手段１１４Ａおよび
１１４Ｂを操作する。すなわち、密着手段１１４Ａおよ
び１１４Ｂを下方に押し下げることによって、上下に対
応する各光ファイバ素線が、互いに密着した２１ａ−２
３ａ、　２１ｂ−２３ｂ、　２１ｃｍ２３ｃ、２１ｄ−
２３ｄ、　２１ｅ”２３ｅの組を作る。この状態が、第
１図（ｅ）および（ｆ）に示した状態に相当する。

続いて、延伸台１１＾およびＩＩＢを固定した状態のま
まで、延伸台１１Ａと１１［１のほぼ中間位置で加熱ト
ーチ１２＾および１２Ｂにより、光ファイバ素線組２１
ａ−２３ａ、　２１ｂ−２３ｂ、　２１ｃｍ２３ｃ、　
２１ｄ−２３ｄ、　２１ｅ−２３ｅを同時に一括して加
熱し、互いに融着した。

この状態が、第１図（ｇ）および（ｈ）に示した状態に
相当する。

続いて、加熱トーチ１２Ａおよび１２Ｂの出力を低下さ
せ、光ファイバ素線が軟化して延伸できる状態を維持し
つつ、延伸台１１Ａおよび１１１］を互いに離間する方
向に移動させて延伸を行う。この状態が、第１図（ｉ）
および（ｊ）に示した状態に相当する。

なお、この操作に際して、光ファイバ素線２１ａの一端
から半導体レーザの出射光を注入し、−方、この光ファ
イバ素ｉ９２１　ａの他端と、この光ファイバ素線２１
ａ　と組になる光ファイ′バ素線２２ａの端部とに受光
素子２５および２４を、それぞれ、結合し、延伸操作と
共に形成される光ファイバカップラの特性をモニタした
。

すなわち、操作当初は受光素子２５には出力がなく、延
伸部が５ｍｍ〜３０ｍｍとなって初めて分岐動作が起こ
り、受光素子２５に出力が現れる。従って、受光素子２
４および２５の各出力光強度をモニタして、所望の値が
得られたとぎに延伸・加熱を停止すると、所望の特性の
光ファイバカップラが完成する。

本実施例では、第１図（Ｃ）および（ｄ）に示した延伸
による第１の光ファイバ群の形成において、延伸された
光ファイバ素線’２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２
３ｅの最も細い部分の径が１０μｍとなるように延伸し
た。

なお、このように作製した光ファイバカップラを実際に
使用するにあたっては、その融着・延伸部３１に外力が
加わらないように補強して容器に収納するのが好適であ
る。

第３図は、上述のような本発明による光ファイバカップ
ラの結合率の波長依存性の一例を示す特性図であり、波
長１．２μｍ〜１．６μｍの範囲において、結合率が０
．４〜０．６の範囲におさまっており、結合率の波長依
存性の小さな光ファイバカップラが作製されていること
が確かめられた。すなわち、第３図において、本発明に
より同時に作製した５木の光ファイバカップラの結合率
は、波長１．３μｍでは０．５２±０．０１．波長１．
５５μｍでは０．５０±０．０１の範囲にあり、５木の
光ファイバカップラが均一な特性を有していることが確
認された。

なお、１次側および２次側光ファイバ群の結合部の加熱
方法については、第１図（ａ）〜（ｊ）の実施例では、
第２図（ｂ）に示すように、光ファイバ群を、その上下
の２方向から加熱する場合について述べたが、この方向
は特に上下に限るものではなく、水平方向または任意の
角度を与えた状態で加熱を行うことも可能である。

本実施例では、テープ状多芯光ファイバの被覆を取り去
った部分の光ファイバの軸方向間隔を一定に保ち、かつ
所定方向（Ｘ軸方向）の動きの固定を行うのに位置決め
用ビンを用いたが、この例に限らず、溝またはＶ溝など
、テープ状態時の光ファイバ同士の軸方向間隔をほぼ保
存して、光ファイバのＸ軸方向の動きを抑えることがで
きる部材であれば、本実施例と同様に本発明の光ファイ
バカップラ作製に使用できることはもちろんである。

以上の説明では、１次側および２次側光ファイバ群とし
て、テープ状多芯光ファイバを用いたが、１次側および
２次側光ファイバ群の両方、またはいづれか一方の光フ
ァイバ群として、１本の光ファイバに被覆を施した単心
光ファイバを複数本並べたものを用いても、本実施例と
同様の製造方法および装置により、均一な特性な持つ複
数本の光ファイバカップラを製造できることはもちろん
である。

衷講己辻ス 第４図（ａ）および（ｂ）は、本発明による光ファイバ
カップラの他の作製例を示し、第４図（ａ）はその平面
図、第４図（ｂ）はＮ−Ｎ線断面図である。

本実施例では、テープ状多芯光ファイバの５本の光ファ
イバ素線のうちの３本だけを光ファイバカップラとして
結合した。すなわち、５芯テープ状光ファイバ４２のう
ちの被覆を除去された光ファイバ素線の部分を延伸して
、延伸された光ファイバ素線４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、
４２ｄ、４２ｅを形成し、第１の光ファイバ群とした。

５芯テープ状光ファイバ４１のうちの被覆を除去された
部分の光ファイバ素線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ
、４１ｅを第２の光ファイバ群とし、その光ファイバ素
線４１ａ〜４１ｅのうちの光ファイバ素線４１ｃ、４１
ｄ、４１ｅのみが、延伸された光ファイバ素線４３ａ〜
４３ｅのうちの光ファイバ素線４３ａ、４３ｂ、４３ｃ
のみと、それぞれ、対をなすように配置し、これらの光
ファイバ素線４１ａ〜４１ｅおよび４３ａ〜４３ｅを一
括して同時に加熱して、両者を融着し、ついで延伸した
。

夫員■ユ ここでは、芯数の異なるテープ状多芯光ファイバを用い
て本発明を実施した場合について述べる。すなわち、第
５図（ａ）および（ｂ）は、本発明に、より製造した光
ファイバカップラの他の態様を示す、それぞれ、平面図
および０−０線断面図である。ここでは、第１の光ファ
イバ群としてｌＯ芯テープ状光ファイバ５１を使用し、
第２の光ファイバ群として５芯テープ状光ファイバ５２
および５３を組み合わせて使用し、第２図（ａ）および
（ｂ）に示した製造製蓋を用いて、第１図（ａ）〜（ｊ
）の工程で各対応する光ファイバ素線間で光ファイバカ
ップラを作製した。

第６図（ａ）および（ｂ）は、本発明により製造した光
ファイバカップラのさらに他の態様を示す、それぞれ、
平面図およびＰ−Ｐ線断面図である。

ここでは、第１の光ファイバ群として１０芯テープ状光
ファイバ６２と５芯テープ状光ファイバ６４とを組み合
わせて使用し、第２の光ファイバ群とじてｌＯ芯テープ
状光ファイバ６１と５芯テープ状光ファイバ６３とを組
み合わせて使用し、第２図（ａ）および（ｂ）に示した
製造製蓋を用いて、第１図（ａ）〜（ｊ）の工程で各対
応する光ファイバ素線間で光ファイバカップラを作製し
た。

このように、本発明により製造する光ファイバカップラ
を構成する光ファイバの種類の組合わせが、任意の本数
の光ファイバ素線を有するテープ状多芯光ファイバにつ
いて可能であることはいうまでもなく、また、単芯の光
ファイバ心線を用いてもよいことも勿論である。従フて
、本発明を実施する際に、用途に応じて融着、延伸すべ
き光ファイバの種類を適宜選択すればよい。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、結合率の波長依
存性の小さい光ファイバカップラを複数個一括して作製
することができる。このため、光ファイバカップラ作（
上で最も手間のかかる融着・延伸処理を一括して同時に
行うことができ、高い生産性を実現することができると
いう利点がある。

高密度光伝送への要望が高まっている昨今、テープ状多
芯光ファイバを用いた多波長光伝送への要望が強まって
いるが、本発明によれは、結合率の波長依存性の小さい
光ファイバカップラを一度に複数個製造することができ
るので、高密度光伝送の構想をより実用的なものとする
のに大きく役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｃ）　、　（ｅ）　、　（ｇ）　
、　（ｉ）は、本発明の製造工程の一例を示す上面図、
第１図（ｂ）　、　（ｄ）　、　（ｆ）　。 （ｈ）　、　（ｊ）は、それぞれ、第１図（ａ）　、　
（ｃ）　、　（ｅ）　、　（ｇ）　。 （ｉ）に対応する側面図であり、第１図（ａ）および（
ｂ）は延伸前の第１の光ファイバ群の配列を示し、第１
図（ｃ）および（ｄ）は延伸し形成した第１の光ファイ
バ群を示し、第１図（ｅ）および（ｆ）は対応する光フ
ァイバ素線同士が密着した第１および第２の光ファイバ
群を示し、第１図（ｇ）および（ｈ）は対応する光ファ
イバ素線同士が融着した第１および第２の光ファイバ群
を示し、第１図（ｉ）および（ｊ）は融着した光ファイ
バ素線を延伸することにより作製した光ファイバカップ
ラを示し、第２図（ａ）および（ｂ）は、光ファイバカ
ップラ製造装置の一例の構成を示す、それぞれ、平面図
、および側面図、 第３図は、本発明による光ファイバカップラの結合率に
ついての波長依存性を示す特性図、第４図（ａ）および
（ｂ）、第５図（ａ）および（ｂ）、および第６図（ａ
）および（ｂ）は、それぞれ、本発明により製造した３
つの態様の光ファイバカップラを示し、第４図（ａ）、
第５図（ａ）および第６図（ａ）は、それぞれ、それら
光ファイバカップラの平面図であり、第４図（ｂ）は第
４図（ａ）のＮ−Ｎ線断面図を示し、第５図（ｂ）は第
５図（ａ）の０−０線線断面図を示し、 第７図は、テープ状多芯光ファイバの構成例の説明図、 第８図（ａ）〜（Ｃ）は、従来技術の光ファイバカップ
ラの構成ならびにその作製方法の一例を説明する図、 第９図は、従来の光ファイバカップラの製造装置の構成
例を示す平面図、 第１０図は、通常の光ファイバカップラの結合率につい
ての波長特性を示す特性図、 第１１図は、結合率の波長依存性の小さい従来の光ファ
イバカップラの構成図である。 １１Ａ　、　ｌ　ＩＢ・・・延伸台、 １２Ａ、１２Ｂ・・・加熱トーチ、 １３Ａ、１３８．１３Ｇ、１３０・・・ロール、２１．
２２，４１，４２．５１，５２，５３，６１，６２，６
３．６４・・・テープ状多芯光ファイバ、 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２２ａ、２
２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ。 ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ　＝光ファイ
バ素線、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、４
２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ・・・延伸され
た光ファイバ素線、 ２４．２５・・・受光素子、 ３０・・・融着部、 ３１−・・融着・延伸部、 ７１．８４，１０３，１０４・・・コア、７２．８５・
・・クラッド、 ７３・・・保護被覆、。 ７４・・・被覆、 ８１．８２，９１．９２・・・光ファイバ、８３ａ、８
３ｂ・・・融着・延伸部、 ９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ　・−固定装置、９５
ａ、９５ｂ　−延伸台、 ９６ａ、９６ｂ　−・・ピン、 ９７ａ、９７ｂ・・・水平位置調整装置、９８ａ’、９
８ｂ・・・垂直位置調整装置、１０１．１０２・・・光
ファイバ、 １０５・・・融着・延伸部、 １１１Ａ、ＩＩＩＢ　−・・心線固定装置、１１２Ａ、
１１２Ｂ、１１３Ａ、１１３Ｂ・・・冒ン、１１４Ａ、
１１４Ｂ・・・密着手段、 １２０＾、１２０Ｂ・・・案内部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の第１の光ファイバについて、同一の長さ方向
   位置で所定区間にわたって保護被覆を除去して光ファイ
   バ素線を露出させ、 該露出した光ファイバ素線の部分が同一平面上で互いに
   平行となるように配列して光ファイバ群を形成し、 該光ファイバ群の保護被覆を除去した部分を一括して加
   熱して延伸して、第１の光ファイバ群を形成し、 複数の第２の光ファイバについて、前記第１の光ファイ
   バ群の配列面と平行な所定の平面上に、前記同一の長さ
   方向位置で所定区間にわたって保護被覆を除去して光フ
   ァイバ素線を露出させ、 該複数の光ファイバのそれぞれの露出した部分が前記第
   １の光ファイバ群の延伸された部分と平行かつ同一のピ
   ッチで整列するように配列して第２の光ファイバ群を形
   成し、 前記第１の光ファイバ群の延伸された光ファイバ素線と
   対応して、前記第２の光ファイバ群の露出した光ファイ
   バ素線を前記第１の光ファイバ群の延伸された光ファイ
   バ素線とほぼ密着させ、 その状態で前記第１および第２の光ファイバ群の光ファ
   イバ素線群を一括して加熱して、前記第１の光ファイバ
   群の延伸された光ファイバ素線と、該光ファイバ素線と
   対応する前記第２の光ファイバ群の光ファイバ素線とを
   互いに融着した後、延伸して複数の光ファイバカップラ
   を同時に形成することを特徴とする光ファイバカップラ
   の製造方法。 ２）前記第１の光ファイバ群および／または前記第２の
   光ファイバ群の少なくとも一部分は、各々がコアおよび
   クラッドを備えた複数の光ファイバを保護被覆により一
   体に形成したテープ状多芯光ファイバであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバカップラ
   の製造方法。 ３）前記第１の光ファイバ群および／または前記第２の
   光ファイバ群は、各々がコアおよびクラッドを備えた複
   数の光ファイバを保護被覆により一体に形成したテープ
   状多芯光ファイバの一部であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の光ファイバカップラの製造方法。