JPH01276102A - ファイバ融着型光カプラの製造方法 - 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】 概要 複数の光ファイバを融着・延伸してなるファイバ融着型
光カプラの製造方法に関し、 小型で使用時の特性変動が少なく且つ低損失なファイバ
融着型光カプラの製造方法の確立を目的とし、 互いに側面で密着するように保持された複数の光ファイ
バをバーナにより加熱して融着・延伸するようにしたフ
ァイバ融着型光カプラの製造方法において、上記バーナ
の光ファイバ長手方向の両側に遮蔽板を配置して構成す
る。

産業上の利用分野 本発明は複数の光ファイバを融着・延伸してなるファイ
バ融着型光カプラの製造方法に関する。

光ファイバを伝送路として使用する光通信又は光伝送の
分野においては、伝送された光信号を複数の装置に分配
するために、或いは多重伝送に際して複数チャネルの多
重信号光を一本の光ファイバに導入するために、光カプ
ラが使用される。この種の光カプラとしては、レンズ及
びハーフミラ−等の光学要素を用いて構成される微小光
学系型のもの、導波路型のもの、及び複数（例えば２本
）の光ファイバを融着・延伸してなるファイバ融着型の
ものが公知である。特に光伝送路がシングルモード光フ
ァイバである場合には、微小光学系型又は導波路型であ
ると、光ビームの変換に際して又は光伝送路との接続に
際しての損失が大きいので、このような用途には光伝送
路に直接接続することのできるファイバ融着型光カブラ
が有利であるとされている。ファイバ融着型光カブラに
あっては、製造条件により決定される融着・延伸部の形
状が直接的に損失等の特性に影響を及ぼすため、製造方
法の最適化が模索されている。

従来の技術 第６図はファイバ融着型光カブラの一般的な構成及び動
作を説明するための図である。このファイバ融着型光カ
ブラは、人力部４１．４２と、出力部４３．４４と、融
着・延伸部４５とから構成されている。入力部４１又は
４２から光パワーがＰｏの信号光を入射すると、出力１
１４３．４４からそれぞれ所定の分岐比で光パワーＰＩ
、　　Ｐ２の光信号が出力されるものである。このよう
な構成によれば、シングルモード光ファイバと直接接続
することができるから光パワーの損失が小さく、又、構
成部品が光ファイバだけなので温度及び湿度等の使用環
境条件に対する信頼性が高いということができる。なお
、この光カプラの過剰損失は、上記入出力光パワーを用
いて、 １０Ｌｏｇ　（（Ｐ　ｌ＋　Ｐ２）　／　ＰＧ）で表さ
れる。

第７図はファイバ融着型光カブラの従来の製造方法の説
明図である。部分的に被覆が除去された光ファイバ５１
．５２をその被覆除去部の両側にて保持具５３．５４に
より保持し、保持具５３゜５４間の光ファイバ５１．５
２をノ１′−す５５により加熱し融着して矢印六方向に
延伸することにより、融着・延伸部を形成するようにし
たものである。そして、適当な分岐比で融着・延伸部を
形成した後、バーナ５５を遠ざけるか消火することによ
り融着・延伸部を冷却し、保持具５３．５４を適当な保
持部材に固定することで機械的な強度の向上を図るよう
にしている。尚、同図中上側に示されたグラフはファイ
バ長手方向の温度分布であり、最高温度となる加熱中央
部から離間するに従って徐々に温度が低下している。

発明が解決しようとする課題 従来の製造方法であると、バーナによる加熱範囲が比較
的に広く所望の分岐比を得るために必要な融着・延伸部
の長さが長くなり、装置が大型化する。装置が大型化す
ると、保持具が固定される保持部材の熱膨張係数と融着
・延伸部（光ファイバ）の熱膨張係数とが異なる場合に
装置使用時の温度変化により融着・延伸部の形状が変化
し、過剰損失等の特性が変動する。一方、このような不
都合が生じないように、小型なバーナを使用することが
提案され得るが、こうすると、融着・延伸部におけるテ
ーパ率（軸方向におけるコア径の変化率）が大きくなり
、これに伴い過剰損失が増大するという問題を生ずる。

このように従来の製造方法であると、装置の大型化を許
容して低損失化を図るか或いは損失の増大を許容して装
置の小型化を図るかいずれかを選択する必要があった。

本発明はこのような技術的課題に鑑みて創作されたもの
で、小型で使用時の特性変動が少なく且つ低損失なファ
イバ融着型光カブラの製造方法の確立を目的としている
。なお、融着・延伸部のテーパ率と過剰損失との関係に
ついては、例えば、”Ｄｅｓｉｇｎ　　Ｃｒ１ｔｅｒｉ
ｏｎ　　Ｆｏｒ　　Ｌｏｗ−Ｌｏｓｓ　　０ｐｔｉｃａ
ｌ　　Ｃｏｕｐｌｅｒ　Ｔａｐｅｒｓ”、　　Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、　　ＶＯｌ、２３．
　　ＮＯ。

３、　１９８７．　ｐｐＨ２〜１１３　に開示されてい
る。

課題を解決するための手段 第１図は本発明の原理図である。

この製造方法は、互いに側面で密着するように保持され
た複数の光ファイバ１をバーナ２により加熱して融着・
延伸するようにしたファイバ融着型光カブラの製造に際
して使用することができ、その特徴とするところは、バ
ーナ２の光ファイバ長手方向の両側に遮蔽板３を配置し
たことである。

作　　　用 本発明の製造方法では、バーナの光ファイバ長平方向の
両側に遮蔽板を配置しているので、以下に示すような作
用が生じる。すなわち、遮蔽板間の温度分布は均一とな
るから、融着・延伸部のテーパ率を小さくすることがで
き、その結果低損失化が達成され、又、遮蔽板の外側に
あっては加熱温度が急激に低下するから不要な延伸部が
形成されることがなく、小型化が達成される。

実　　施　　例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例を示す製造装置の主要部の斜視
図である。部分的に被覆１１ａ、１２ａが除去された二
本の光ファイバ１１．１２は、後述する構成のファイバ
保持具、及び図示しない微動台により、図中矢印方向に
引張力を印加することができるように支持されている。

光ファイバ１１．１２の被覆除去部分は互いに側面で密
着するように整列しており、その概略中央部下方にはＨ
２−０２バーナ等のバーナ１３が設けられている。

バーナ１３のファイバ長手方向の両側には、ファイバと
・垂直方向に遮蔽板１４．１５が配置されており、これ
により加熱時の温度分布が規制されるようになっている
。１４ａ、１５ａはそれぞれ遮蔽板１４．１５の光ファ
イバ１１．１２に対応する部分に設けられた切込みであ
り、これによりバーナ１３の炎のファイバ長手方向外側
への回り込みを防止するようにしている。

第３図はファイバ長手方向の温度分布を示すグラフであ
り、縦軸は温度、横軸はファイバ長手方向の距離である
。遮蔽板１４．１５間の距離Ｗに対応して均一温度部分
が形成され、その外側においては急激に温度が低下して
いるものである。このような温度分布によれば、遮蔽板
１４．１５間において光ファイバ１１．１２を均一に加
熱することができるので、融着・延伸部におけるテーパ
率を小さくすることができ、過剰損失を小さくすること
ができる。又、遮蔽板１４．１５の外側の部分において
は光ファイバ１１．１２はほとんど加熱されないので、
不要に延伸が行われることが防止され、装置の小型化が
達成される。なお、温度分布を変化させるためには、遮
蔽板の形状及び材質並びに遮蔽板間の距離等を変化させ
るようにすれば良い。遮蔽板の形状及び材質を変更する
ことにより温度分布を変化させることができるのは、上
記変更により遮蔽板の熱容量が変化し、これにより温度
分布における温度の立ち下がり部分の形状等が変化する
からである。遮蔽板の材質としては、金属、セラミック
ス、その他の耐熱材料を用いることができるが、遮蔽板
をバーナの炎に極めて近接させるような場合には、金属
以外の材質であることが望ましい。炎により酸化した金
属が飛散して融着・延伸部に付着し、光学的特性等が変
化するおそれがあるからである。

第４図は本発明方法の実施に使用することのできるファ
イバ保持具２０を示す斜視図である。この例では直方体
形状の金属材を切削加工することによって、二本の光フ
ァイバをその被覆部にて並べて圧入するための溝２Ｉと
被覆除去部にて並べて整列させるための溝２２とを形成
している。このような構成によれば、溝２１とファイバ
被覆との摩擦力を利用して、ファイバ保持具２０を介し
て光ファイバに引張力を印加することができ、又、被覆
除去部の光ファイバは溝２２内にて整列するので、融着
・延伸部を形成すべき部分を容易に側面で密着させるこ
とができる。

第５図は本発明の他の実施例を示す製造装置の主要部の
断面図である。この実施例では、バーナ５１の両側に配
置する遮蔽板５２．５３を二重構造としその側端部を閉
塞すると共に、Ｎ２等の不活性ガスを上端部から吐出さ
せるように構成している。図中−点鎖線で示されている
のは光ファイバの位置、その上方に示されたグラフはフ
ァイバ長手方向の温度分布である。このように遮蔽板か
ら不活性ガスを吐出させることにより、バーナの炎のフ
ァイバ長手方向外側への回り込みが少なくなると共に不
活性ガスにより光ファイバが冷却されるので、温度分布
における温度の立ち下がりを急激なものとすることがで
き、不要な延伸部分が減少し、さらに装置の小型化を図
ることができる。

温度分布を変化させるためには、前実施例のパラメータ
に加えて不活性ガスの吐出量を変更することによっても
行うことができる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、小型で使用時の
特性変動が少なく且つ低損失なファイバ融着型光カブラ
を提供することが可能になるという効果を奏する。例え
ば第５図に示される実施例によれば、ファイバ保持具間
の距離を３０ｍｍとすることができ、常温及び−３０℃
間の過剰損失の変化を０．１ｄＢ以下に抑えることがで
きた。従来方法ではファイバ保持具間の距離１００ｍｍ
に対して同過剰損失の変化が１．５ｄＢであったことを
考慮すると本発明方法の有効性が明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の実施例を示す製造装置の主要部分の斜
視図、 第３図は第２図におけるファイバ長手方向の温度分布を
示すグラフ、 第４図は本発明方法の実施に使用することのできるファ
イバ保持具の斜視図、 第５図は本発明の他の実施例を示す製造装置の主要部分
の断面図、 第６図及び第７図は従来技術を説明するための図である
。 １．１１．１２・・・光ファイバ、 ２．１３．５１・・・バーナ、 ３．１４．１５，５２．５３・・・遮蔽板。 令１ｖ月　の力にη［図 第１図 １３：　　バーナ ＋４．＋５：違収扱 うく　　プ寿ム　イダｒＪ　　　図 第２　図 （茅１へ　　イ１１」　　５凸 第３　図 ２ｏ、ファイ」＼゛イイＦテ］４ うく　ラＡヒ、　イダリ　　ひ口 第４図 ィ尤−の　１（１寿ち　イダＩＪ　　　図第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　互いに側面で密着するように保持された複数の光ファ
   イバ（１）をバーナ（２）により加熱して融着・延伸す
   るようにしたファイバ融着型光カプラの製造方法におい
   て、 上記バーナ（２）の光ファイバ長手方向の両側に遮蔽板
   （３）を配置したことを特徴とするファイバ融着型光カ
   プラの製造方法。