JPH01296203A - 光フアイバの融着接続装置 - Google Patents
光フアイバの融着接続装置Info
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- JPH01296203A JPH01296203A JP12577688A JP12577688A JPH01296203A JP H01296203 A JPH01296203 A JP H01296203A JP 12577688 A JP12577688 A JP 12577688A JP 12577688 A JP12577688 A JP 12577688A JP H01296203 A JPH01296203 A JP H01296203A
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- 238000007526 fusion splicing Methods 0.000 title claims abstract description 17
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- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光ファイバの融着接続装置に係り、特に光ファ
イバジャイロ等、光ファイバ閉回路を有する光学系を製
作するのに好適な光ファイバ融着接続装置に関する。
イバジャイロ等、光ファイバ閉回路を有する光学系を製
作するのに好適な光ファイバ融着接続装置に関する。
従来、光ファイバの永久接続については、アプライド・
オプティックス第１５巻第３号（１９７６年）第７９６
頁から第７９８頁（Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ。
オプティックス第１５巻第３号（１９７６年）第７９６
頁から第７９８頁（Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ。
ｖｏｌ、１５． Ｎ（１３，Ｍａｒｃｈ １９７６）に
おいて報告されているように、光ファイバの光軸を精密
に設定した後、電気アーク放電により光ファイバを構成
する石英または多成分等のガラスを溶融して接着する融
着接続が広く行なわれている。この際、光ファイバの光
軸合せは上記文献で述べられているように、光源と受光
器を用いて接続点での損失が最小となるように調整する
方法が一般的である。
おいて報告されているように、光ファイバの光軸を精密
に設定した後、電気アーク放電により光ファイバを構成
する石英または多成分等のガラスを溶融して接着する融
着接続が広く行なわれている。この際、光ファイバの光
軸合せは上記文献で述べられているように、光源と受光
器を用いて接続点での損失が最小となるように調整する
方法が一般的である。
これは、特に単一モードファイバの場合、コア直径が４
〜１０μｍと微細であり、かつ若干の偏心があるため、
外径を基準とした目視による調整では接続損失を小さく
できないためである。
〜１０μｍと微細であり、かつ若干の偏心があるため、
外径を基準とした目視による調整では接続損失を小さく
できないためである。
上記従来技術は単純な光ファイバ線路の接続には有効で
あるが、第１図に示すような光ファイバ閉ループを融着
接続により製作する場合、次のような問題がある。すな
わち、良好な接続特性を得るために、融着の前工程とし
て光ファイバは３１゜３２端面をほぼ直角に平面となる
様切断する必要がある。融着接続を完了するまでは両フ
ァイバ間には大なり小なり間隙があるが、このため光フ
ァイバ端面で反射が起り、光ファイバを伝搬する光はこ
の間隙を透過する光（第１図Ａｔ、Ｂｔ）と反射する光
（同図Ａｒ、Ｂｒ）とに分かれる。石英光ファイバの場
合、空気との界面反射（フレネル反射）は入射光の約４
％にも達する。
あるが、第１図に示すような光ファイバ閉ループを融着
接続により製作する場合、次のような問題がある。すな
わち、良好な接続特性を得るために、融着の前工程とし
て光ファイバは３１゜３２端面をほぼ直角に平面となる
様切断する必要がある。融着接続を完了するまでは両フ
ァイバ間には大なり小なり間隙があるが、このため光フ
ァイバ端面で反射が起り、光ファイバを伝搬する光はこ
の間隙を透過する光（第１図Ａｔ、Ｂｔ）と反射する光
（同図Ａｒ、Ｂｒ）とに分かれる。石英光ファイバの場
合、空気との界面反射（フレネル反射）は入射光の約４
％にも達する。
したがって受光器４０は光ファイバの比軸調整以前に既
にこの反射光を検出するわけである。これは、受光量の
最大化を図って本融着工程を自動化する上では障害であ
る。また、偏波面保存光ファイバを融着する場合にはＸ
、Ｙ、Ｚ３軸の調整の他、光ファイバを回転して両ファ
イバの偏光軸を一致させる必要があるため、接続損失と
併せて光ファイバの消光比も同時に測定する。反射光は
この消光比を測る上でも誤差要因であり、精密な偏光軸
の調整を困難にする原因となる。
にこの反射光を検出するわけである。これは、受光量の
最大化を図って本融着工程を自動化する上では障害であ
る。また、偏波面保存光ファイバを融着する場合にはＸ
、Ｙ、Ｚ３軸の調整の他、光ファイバを回転して両ファ
イバの偏光軸を一致させる必要があるため、接続損失と
併せて光ファイバの消光比も同時に測定する。反射光は
この消光比を測る上でも誤差要因であり、精密な偏光軸
の調整を困難にする原因となる。
第１図に示したような光ファイバの閉ループ構造は、光
ファイバジャイロや光ファイバ共振器他多数の光ファイ
バ信号処理で用いられているものである１本発明の目的
はこの光ファイバ閉ループ構造を性能よく能率的に製作
する手段を提供するものである。
ファイバジャイロや光ファイバ共振器他多数の光ファイ
バ信号処理で用いられているものである１本発明の目的
はこの光ファイバ閉ループ構造を性能よく能率的に製作
する手段を提供するものである。
上記目的は、光源としてパルス光を用い、受信光を時間
窓を設けて選択的に抽出するエレクトロニクス装置を付
与することにより達成される。
窓を設けて選択的に抽出するエレクトロニクス装置を付
与することにより達成される。
あるいは、光ファイバと屈折率のほぼ等しいマツチング
オイルを両光ファイバ間に滴下する手段でも可能である
。
オイルを両光ファイバ間に滴下する手段でも可能である
。
融着接続点を透過する光と、この点で反射する光との伝
搬経路および距離の差に着目すれば、受光器に到達する
時間差から両者を識別可能である。
搬経路および距離の差に着目すれば、受光器に到達する
時間差から両者を識別可能である。
または、反射光量そのものを減少させるため、マツチン
グオイルを使用する。
グオイルを使用する。
［実施例〕
以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。第２
図は偏波面保存ファイバ３０，３１゜３２．３３と光分
岐器２０とを用いて光ファイバ閉ループを製作するため
の融着接続装置である。
図は偏波面保存ファイバ３０，３１゜３２．３３と光分
岐器２０とを用いて光ファイバ閉ループを製作するため
の融着接続装置である。
光源は半導体レーザ１２とこの駆動回路１１より成る。
半導体レーザ１２より発した光は偏光子１００、偏光回
転素子（波長板）１１ｏを経て結合レンズ１２０により
光ファイバ３０に入射する。
転素子（波長板）１１ｏを経て結合レンズ１２０により
光ファイバ３０に入射する。
この入射光は光分岐器２０により光ファイバ３１（光波
Ａ）と光ファイバ３２（光波Ｂ）とに分岐する。融着接
続する光ファイバ端面における反射のため、上記分岐光
（光波Ａ、Ｂ）は透過光（ＡｔおよびＢｔ）と反射光（
ＡｒおよびＢｒ）とに分かれる。全てのこれらの光波は
最終的には光分岐器２０により結合され、この一部は光
ファイバ３３と検光子１１１を経て受光器４０に至る。
Ａ）と光ファイバ３２（光波Ｂ）とに分岐する。融着接
続する光ファイバ端面における反射のため、上記分岐光
（光波Ａ、Ｂ）は透過光（ＡｔおよびＢｔ）と反射光（
ＡｒおよびＢｒ）とに分かれる。全てのこれらの光波は
最終的には光分岐器２０により結合され、この一部は光
ファイバ３３と検光子１１１を経て受光器４０に至る。
一方、電極１４０，１４１はアークを発生する高圧電極
であり、アーク制御装置１５０により発生アークの強度
２時間幅を調整する。また、光軸調整機構１６０は光フ
ァイバをＸ、Ｙ、Ｚ３軸方向および、回転して、融着接
続部の光軸を調整するモータ駆動による運動装置である
。光軸制御装置１７０は上記の光軸調整機構１６０を電
気的に制御する。
であり、アーク制御装置１５０により発生アークの強度
２時間幅を調整する。また、光軸調整機構１６０は光フ
ァイバをＸ、Ｙ、Ｚ３軸方向および、回転して、融着接
続部の光軸を調整するモータ駆動による運動装置である
。光軸制御装置１７０は上記の光軸調整機構１６０を電
気的に制御する。
上記光軸調整操作は、Ｘ、Ｙ、Ｚ３軸については受光器
４０の受光量を最大とすることによって達成される。偏
波面保存ファイバの偏光軸を一致させる回転操作は、偏
光回転素子１１０と検光子１１１を交互回転させながら
受光器４０により消光比を測定し、消去比最大となる角
度を求めることにより完了する。偏光制御装置１３０は
消光比を自動的に測定するための偏光回転素子１１０と
検光子１１１の制御回路である。以上の光軸調整操作は
全て手動とするのももちろん可能である。
４０の受光量を最大とすることによって達成される。偏
波面保存ファイバの偏光軸を一致させる回転操作は、偏
光回転素子１１０と検光子１１１を交互回転させながら
受光器４０により消光比を測定し、消去比最大となる角
度を求めることにより完了する。偏光制御装置１３０は
消光比を自動的に測定するための偏光回転素子１１０と
検光子１１１の制御回路である。以上の光軸調整操作は
全て手動とするのももちろん可能である。
制御回路２００は全体装置の動作を管理するものである
。
。
さて、先に述べたように受光器４０が検出する光信号に
は光軸調整の障害となる反射光Ａｒ。
は光軸調整の障害となる反射光Ａｒ。
Ｂｒが含まれている。制御回路２００はこの影響を除く
ために第３図に示すタイミングでレーザ駆動回路１１お
よび受光量４０に制御信号を発生する。
ために第３図に示すタイミングでレーザ駆動回路１１お
よび受光量４０に制御信号を発生する。
２１０はこれらタイミング信号のモニタ装置である。レ
ーザ駆動回路１１および受光器４０はこの制御信号を受
信している時間のみ動作する。つまり、半導体レーザ１
２は幅ｔの光パルスを周期Ｔで発生し、受光器４０は光
パルス発生より時間ＴＤだけ遅れて時間幅Ｗだけ動作す
る。この遅延時間Ｔｏと時間幅Ｗは製作する光ファイバ
閉ループの光ファイバ長に応じて−々定めるわけである
。
ーザ駆動回路１１および受光器４０はこの制御信号を受
信している時間のみ動作する。つまり、半導体レーザ１
２は幅ｔの光パルスを周期Ｔで発生し、受光器４０は光
パルス発生より時間ＴＤだけ遅れて時間幅Ｗだけ動作す
る。この遅延時間Ｔｏと時間幅Ｗは製作する光ファイバ
閉ループの光ファイバ長に応じて−々定めるわけである
。
いま、光ファイバ３０，３１，３２．３３の長さを各々
Ｑｏ ｌ ＋２ｉ １ Ｑｚ ｔ Ｑｓとして、透過光
Ａｔ、Ｂｔ、反射光Ａｒ、Ｂｒの受光器４ｏへの到着時
刻をレーザパルス光の発生時点を基準にして計算すると
次式が得られる。
Ｑｏ ｌ ＋２ｉ １ Ｑｚ ｔ Ｑｓとして、透過光
Ａｔ、Ｂｔ、反射光Ａｒ、Ｂｒの受光器４ｏへの到着時
刻をレーザパルス光の発生時点を基準にして計算すると
次式が得られる。
反射光Ａｒ：Ｔｔ＝ （Ｑｏ＋２Ｑ１＋Ｑａ）
・・・（１）透過光Ａｔ、Ｂｔ：Ｔｘ＝−（４ｏ＋Ｑ
１＋Ｑｚ＋Ｑａ） ・・・（２）反射光Ｂｒ：Ｔａ
＝−ＣＱｏ＋２Ｑｚ＋Ｑ３） −（３）第３図に示
すタイミングはＱｌ＜０２．の場合である。したがって
、受光器制御信号のタイミング条件として、 Ｔ１＋ｔ＜Ｔｏ＜Ｔｚ ・・・（４）し
く Ｗ ＜ Ｔ ａ Ｔ ２ ・・・
（５）を満たせば、透過光Ａｔ、Ｂｔのみを抽出するタ
イミングが実現できる。またレーザ駆動回路制御信号の
タイミング条件は ｔ＜Ｔａ−Ｔｚ ・・・（６）Ｔ
） Ｔ ａ ・・・（７）であ
る。
・・・（１）透過光Ａｔ、Ｂｔ：Ｔｘ＝−（４ｏ＋Ｑ
１＋Ｑｚ＋Ｑａ） ・・・（２）反射光Ｂｒ：Ｔａ
＝−ＣＱｏ＋２Ｑｚ＋Ｑ３） −（３）第３図に示
すタイミングはＱｌ＜０２．の場合である。したがって
、受光器制御信号のタイミング条件として、 Ｔ１＋ｔ＜Ｔｏ＜Ｔｚ ・・・（４）し
く Ｗ ＜ Ｔ ａ Ｔ ２ ・・・
（５）を満たせば、透過光Ａｔ、Ｂｔのみを抽出するタ
イミングが実現できる。またレーザ駆動回路制御信号の
タイミング条件は ｔ＜Ｔａ−Ｔｚ ・・・（６）Ｔ
） Ｔ ａ ・・・（７）であ
る。
上記のタイミング条件（４）〜（７）は、制御回路２０
０に入力するパラメータとして光パルス幅ｔ。
０に入力するパラメータとして光パルス幅ｔ。
周期Ｔ、および受光制御信号の遅延時間Ｔｏ 、時間幅
Ｗを可変とすることにより達成した。オシロスコープ２
１０はこのタイミングを目視で確認するものである。
Ｗを可変とすることにより達成した。オシロスコープ２
１０はこのタイミングを目視で確認するものである。
光ファイバジャイロでは通常光ファイバループ長Ｑ２が
数１００ｍあり、Ｑｏ 、Ｑｌ、ｆｉａ＜Ｑｚである。
数１００ｍあり、Ｑｏ 、Ｑｌ、ｆｉａ＜Ｑｚである。
したがって−例としてＱｚ＝４００ｍ。
ｎ＝１．５．ｃ＝３Ｘ１０’ｍとおいて光ファイバルー
プＱ２の伝搬時間τを計算すると Ｑｚ τ＝−＝２μｓｅｃ −（８）である。し
たがって、従来のＴＴＬ、ＥＣＬ等を用いた計数回路で
十分に処理できることがわかる。
プＱ２の伝搬時間τを計算すると Ｑｚ τ＝−＝２μｓｅｃ −（８）である。し
たがって、従来のＴＴＬ、ＥＣＬ等を用いた計数回路で
十分に処理できることがわかる。
また第４図は本発明の別の実施例である。融着接続しよ
うとする光ファイバ３１．３２の間に光ファイバと屈折
率の等しい、もしくは近接したマツチングオイルを滴下
したものである１表面張力によりマツチングオイルは両
光ファイバの間に留り、そしてファイバ端面における反
射光量を低減するため、反射の影響を防止して、良好な
光軸調整、ひいては融着接続が実現できる。なお、マツ
チングオイルはアーク放電により焼失するので、融着に
問題とはならない。
うとする光ファイバ３１．３２の間に光ファイバと屈折
率の等しい、もしくは近接したマツチングオイルを滴下
したものである１表面張力によりマツチングオイルは両
光ファイバの間に留り、そしてファイバ端面における反
射光量を低減するため、反射の影響を防止して、良好な
光軸調整、ひいては融着接続が実現できる。なお、マツ
チングオイルはアーク放電により焼失するので、融着に
問題とはならない。
以上述べたように、本発明によれば光ファイバ端面にお
ける反射光の影響を除くことができるので、精密な光軸
合せを実現しつつ、光ファイバの融着接続ができる。
ける反射光の影響を除くことができるので、精密な光軸
合せを実現しつつ、光ファイバの融着接続ができる。
第１図は融着接続を必要とする光ファイバ閉ループ系で
あり、本発明の適用対象の一例を示す図、第２図は第１
図の光ファイバ閉ループ系の製作に本発明を適用した例
を示す図、第３図は第２図実施例におけるレーザ光源お
よび受光器の制御信号のタイミングを示す図、第４図は
マツチングオイルを用いた本発明の別の実施例を示す図
である。 １０・・・光源、１１・・・レーザ駆動回路、１２・・
・半導体レーザ、２０・・・光分岐器、３１，３２．３
３・・・光ファイバ、４０・・・受光器、１００・・・
偏光子、１１０・・・波長板、１１１・・・検光子、１
２０・・・結合レンズ、１３０・・・偏光制御装置、１
４０，１４１・・・アーク発生電極、１５０・・・アー
ク制御装置、１６０・・・光軸調整機構、１７０・・・
光軸制御装置、２００・・・制御回路、２１０・・・モ
ニタ装置、３００・マツチングオイル、３１０・・・マ
ツチングオイル容器、３１１・・・マツチングオイル吹
出ノズル。 第１図 第２図 第３図
あり、本発明の適用対象の一例を示す図、第２図は第１
図の光ファイバ閉ループ系の製作に本発明を適用した例
を示す図、第３図は第２図実施例におけるレーザ光源お
よび受光器の制御信号のタイミングを示す図、第４図は
マツチングオイルを用いた本発明の別の実施例を示す図
である。 １０・・・光源、１１・・・レーザ駆動回路、１２・・
・半導体レーザ、２０・・・光分岐器、３１，３２．３
３・・・光ファイバ、４０・・・受光器、１００・・・
偏光子、１１０・・・波長板、１１１・・・検光子、１
２０・・・結合レンズ、１３０・・・偏光制御装置、１
４０，１４１・・・アーク発生電極、１５０・・・アー
ク制御装置、１６０・・・光軸調整機構、１７０・・・
光軸制御装置、２００・・・制御回路、２１０・・・モ
ニタ装置、３００・マツチングオイル、３１０・・・マ
ツチングオイル容器、３１１・・・マツチングオイル吹
出ノズル。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光源と受光器、および光ファイバの溶融接続機構を
持つ光ファイバ融着接続装置において、光源をパルス駆
動としたことを特徴とする光ファイバの融着接続装置。 ２、特許請求の範囲第１項の光ファイバ融着接続装置に
おいて、受光器の信号を時間窓により選択的に抽出する
ことを特徴とする光ファイバの融着接続装置。 ３、特許請求の範囲第１項の光ファイバ融着接続装置に
おいて、光ファイバ端面に光ファイバと屈折率がほぼ等
しいマッチングオイルを付着させる機構を設けたことを
特徴とする光ファイバの融着接続装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125776A JP2624774B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 光フアイバの融着接続装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125776A JP2624774B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 光フアイバの融着接続装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01296203A true JPH01296203A (ja) | 1989-11-29 |
| JP2624774B2 JP2624774B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=14918557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63125776A Expired - Lifetime JP2624774B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 光フアイバの融着接続装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624774B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2817921A1 (fr) | 2000-12-12 | 2002-06-14 | Toyota Jidoshokki Kk | Compresseur et element coulissant de celui-ci |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953808A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ接続法 |
| JPS5960410A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Tohoku Electric Power Co Inc | 光フアイバ融着方法 |
| JPS5975215A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-04-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバの接続方法 |
| JPS60154213A (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 偏波保持光フアイバ接続点の評価方法 |
-
1988
- 1988-05-25 JP JP63125776A patent/JP2624774B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953808A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ接続法 |
| JPS5960410A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Tohoku Electric Power Co Inc | 光フアイバ融着方法 |
| JPS5975215A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-04-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバの接続方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2817921A1 (fr) | 2000-12-12 | 2002-06-14 | Toyota Jidoshokki Kk | Compresseur et element coulissant de celui-ci |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2624774B2 (ja) | 1997-06-25 |
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