JPH02105104A - 光ファイバカプラの製造方法 - 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 光ファイバカプラの製造方法に関し、 製造ばらつきによる分岐比のばらつきが生じにくい光フ
ァイバカプラの製造方法の提供を目的とし、 互いに側面で密着するように保持された少なく、　とも
２本の光ファイバを加熱して加熱部分を融着・延伸する
ようにした光ファイバカプラの製造方法において、いず
れかの光ファイバの一方の端部に光源を接続し、この光
ファイバの他方の端部に第一の光パワーメータを接続し
、上記他方の端部に対応する他の光ファイバの＃部に第
二の光パワ−メータを接続し、少なくとも光ファイバを
加熱している期間は上記第一及び第二の光パワーメータ
により光ファイバ出射光の光強度を検出しておき、上記
第二の光パワーメータによる検出が開始されてからは、
検出開始前の加熱温度及び延伸速度よりも低い温度及び
速度にて加熱及び延伸を行い、上記第一及び第二の光パ
ワーメータの検出値の比が所定の値になった時に加熱及
び延伸を停止するようにして構成する。

産業上の利用分野 本発明は光ファイバ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（光ファイバカプラ）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光
ファイバカプラが有利であるとされている。光ファイバ
カプラにあっては、製造条件、特に加熱及び延伸につい
ての製造条件が直接的に分岐比及び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４図（ａ）は一般的な光ファイバカプラの構成及び機
能を説明するための図であり、同図（ｂ）は（ｂ）−（
ｂ）線に沿った断面図である。この光ファイバカプラは
、入力部１２．１４と、融着・延伸部１６と、出力部１
８．２０とから構成されている。融着・延伸部１６にお
いては、各光ファイバのコアに相当する部分１６ａ、１
６ｂの径が元のコア径よりも小さく、又、これらの部分
１６ａ、１６ｂが十分に接近しているので、融着・延伸
部１６の長さ等に応じてモード結合が生じ、所定の分岐
比を得ることができるようになっている。即ち、入力部
１２又は１４から光パワ・−がＰａの信号光を入射した
ときに、出力部１８．２０からそれぞれ所定の分岐比で
光パワーｐ、、　　Ｐｉ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ので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。な右、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　（（Ｐｌ＋Ｐ２）　／ｐＨ）で表され、
又、分岐比は、 Ｐ　＋　／　（Ｐ　ｔ　＋　Ｐ　２　）又はＰａ／　（
Ｐｌ＋Ｐ２）で表される。

第５図は光ファイバカプラの従来の製造方法を示す図で
ある。例えば２本の光ファイバ２２．２４の被覆２６を
部分的に除去し、これらの光ファイバ２２．２４を被覆
除去部の両側にて微動台２８．２８により保持し、互い
に側面で密着するようにしている。微動台２８は、底板
３０に固定された固定部２８ａと、固定部２８ａに対し
て図中左右方向に移動可能な移動部２８ｂと、移動部２
８ｂに光ファイバを取り付けるためのチャック部２８ｃ
とから構成されており、図示しない駆動部を駆動するこ
とによって、移動部２８ｂを図中矢印方向に微動させる
ことができるようになっている。光ファイバ２２．２４
のうちの一方、例えば光ファイバ２４の一端には半導体
レーザモジュール等の光源３２が接続されている。又、
光ファイバ２２．２４の他端側にはそれぞれ光パワーメ
ータ３４．３６が接続されている。３８は底板３０に固
定されたバーナ等の加熱手段であり、光ファイバ２２．
２４０並設部分を部分的に加熱する。

加熱手段３８により光ファイバ２２．２４を加熱しなが
ら微動台の可動部２８ｂ、２８ｂを微動させると光ファ
イバ２２．２４の側面同士が融着するとともに融着部分
の近傍が延伸され、融着・延伸の度合に応じて光パワー
メータ３４．３６により測定される光強度が変化するか
ら、所望の分岐比となるまで加熱及び延伸を行うことが
できる。

発明が解決しようとする課題 第６図は測定される分岐比と加熱を開始してからの経過
時間との関係を示すグラフである。加熱を開始してから
適当な時間ｔ６　が経過してから実質的なモード結合が
生じて分岐比が０から増大し、経過時間ｔ、が経過した
時点まで加熱及び延伸を行ったものである。加熱及び延
伸を停止してから定常状態となったときの分岐比、つま
り、融着・延伸部が冷却されて定形となったときの分岐
比ａ２は、加熱及び延伸を停止した時刻ｔ、にふける分
岐比ａ１　　と異なっている。このため、所望の分岐比
の光ファイバカプラを製造するためには、分岐比の差ｌ
ａ＋　　ａｚｌを見越して加熱及び延伸を行う必要があ
った。しかしながら、上記分岐比の差ｌｃｉ、−ａ、ｌ
は比較的大きいと共に必ずしも一定値でなく、多数の光
ファイバカプラを製造したときに製造ばらつきによる分
岐比のばらつきが生じやすいという問題があった。

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、製造ばらつきによる分岐比のばらつきが生じにくい
光ファイバカプラの製造方法の提供を目的としている。

課題を解決するための手段 本発明の光ファイバカプラの製造方法は、互いに側面で
密着するように保持された少なくとも２本の光ファイバ
を加熱して加熱部分を融着・延伸するようにした光ファ
イバカプラを製造するに際して使用することができる。

第１図は本発明方法の特徴を説明するための原理図であ
る。なお、同図においては、上記少なくとも２本の光フ
ァイバとして、又は、上記少なくとも２本の光ファイバ
のうち、２本の光ファイバが図示されている。

いずれかの光ファイバ１の一方の端部１ａには光源２が
接続されており、この光ファイバ１の他方の端部１ｂに
は第一の光パワーメータ３が接続されている。

光ファイバ１の上記他方の端部１ｂに対応する他の光フ
ァイバ４の端部４ｂには第二の光パワーメータ５が接続
されている。

そして、少なくとも光ファイバを加熱手段６により加熱
している期間は第一及び第二の光パワーメータ３，５に
より光ファイバ出射光の光強度を検出しておき、第二の
光パワーメータ５による検出が開始されてからは、検出
開始前の加熱温度及び延伸速度よりも低い温度及び速度
にて加熱及び延伸を行い、第一及び第二の光パワーメー
タ３゜５の検出値の比が所定の値になった時に加熱及び
延伸を停止するようにする。

作　　　用 本発明方法によれば、第二の光パワーメータによる検出
が開始されてからは、つまり、光ファイバ間にモード結
合が生じてからは、第二の光パワーメータによる検出開
始前の加熱温度及び延伸速度よりも低い温度及び速度に
て緩やかに加熱及び延伸を行うようにしているので、加
熱及び延伸を停止したときの分岐比と定常状態になった
ときの分岐比との差がなくなる乃至は抑制される。又、
加熱及び延伸に際しての時間経過に対する分岐比の変化
率が小さくなるので、分岐比が所定の値になった時点で
正確に加熱及び延伸を停止す”ることができる。

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光ファイバカプラの製造
装置の構成図である。なお、従来例を示す第５図におけ
るものと実質的に同一の部分については同一の符号を付
すとともにその説明を一部省略する。この実施例では、
一方の光ファイバ２４０両端に光源３２及び光パワーメ
ータ３６が接続され、他方の光ファイバ２２の一端に光
パワーメータ３４が接続されているものとする。４０は
光パワーメータ３４．３６の検出値の比を算出する比較
手段であり、４２は光パワーメータ３４において光強度
の検出が開始された時点を検知する、即ち、モード結合
が生じた時点を検知する検知手段である。４４は例えば
Ｈ２−０２バーナ等の加熱手段３８への０２　の供給経
路であり、その途中にはバルブ４６が設けられている。

４８は加熱手段３８へのＨ２の供給経路であり、その途
中にはバルブ５０が設けられている。５２は流量制御手
段であり、比較手段４０及び検知手段４２からの信号に
基づいてバルブ４６．５０の開閉及び開いているときの
バルブ開度を制御する。５４は微動台駆動制御手段であ
り、比較手段４０及び検知手段４２からの信号に基づい
て微動台２８．２８の駆動及び停止並びに駆動時におけ
る可動部２８ｂ。

２８ｂの速度を制御する。

次に上述した装置の動作を説明する。先ず、加熱手段３
８により光ファイバ２２．２４を加熱しながら微動台の
可動部２８ｂ、２８ｂをそれぞれ初期速度Ｖ、で等速微
動させる。このときの供給ガスの流量は、０．の流量を
ａとするとＨ３の流量は例えば５・ａである。初期速度
Ｖ＋　及び流量ａは適当な時間経過後にモード結合が生
じるように適宜設定することができる。加熱及び延伸を
開始してから時間ｔ０が経過したときに実質的なモード
結合が生じたとすると、このことは検知手段４２により
検知されるので、検知手段４２からの信号に基づいて、
微動台の可動部２８ｂ、２８ｂの速度をＶ、からｖｌ　
よりも小さなＶ２　とし、０゜の流量をａから例えば０
．６・ａにする。なお、この実施例ではＨ３の流量は５
・ａのまま変化させない。０２　の流量を上述のように
減少させると加熱温度が低下するので、延伸速度の減少
と相俟ってモード結合が生じてからの加熱及び延伸を緩
やかに行うことができる。なお、Ｖｒ　　：　Ｖ２　は
例えば３：１と設定することができる。本実施例ではＨ
２と０２　の供給流量比が不完全燃焼領域にあるが、流
量が極めて微小であるので問題が生じるおそれはない。

第３図（ａ）を参照すると、延伸速度及び加熱温度が最
適化されているときの、時間経過に対する分岐比の変化
が実線で示されている。同図において破線で示されてい
るのは、モード結合が生じた時点１ｏ　にふいて延伸速
度及び加熱温度を切換えなかったときのグラフである。

延伸速度及び加熱温度を切換えなかった場合には、延伸
及び加熱を停止した時点ｔ、における分岐比が定常値と
大きく異なるのと比較して、本実施例では延伸及び加熱
を停止した時点ｔ２　における分岐比がそれ以降大きく
変化することがないので、例えば５０％の分岐比を得よ
うとする場合に、この分岐比となった時点で延伸及び加
熱を停止すれば良いことになる。又、本実施例では、加
熱及び延伸を停止した時点ｔ２　における時間に対する
分岐比の変化率が比較的小さいので、精度良く分岐比の
設定を行うことができる。

第３図（ａ＞に示される実施例においては、モード結合
が生じた時点ｔ０　で延伸速度及び加熱温度を切換える
ようにしているが、例えば第３図（ｂ）に示すように、
モード結合が生じた時点ｔ。

から適当時間経過した時点ｔ３から延伸速度及び加熱温
度を切換えるようにしても良い。また、延伸速度及び加
熱温度の最適化が不十分で延伸及び加熱を・停止した時
点ｔ、における分岐比と定常値とが僅かに異なるような
場合には、第３図（ｂ）においてｄで示される当該差を
見越して分岐比のターゲットを設定しておけば良い。こ
のような場合であっても、上記差ｄを従来方法にふける
差よりも十分に小さくすることができるので、多数の光
ファイバカプラを製造したときに製造ばらつきに起因す
る分岐比のばらつきを小さく抑えることができる。

なお、上記実施例において延伸速度及び加熱温度を最適
化したところ、従来の分岐比のばらつきが５０±５％で
あったところを５０±２％に向上させることができた。

なお、延伸速度及び加熱温度の切換えは上述した実施例
のように一回だけでなく二回以上行うようにしても良い
し、連続的に行うようにしても良い。

発明の効果 以上詳述したように、本発明方法によれば、モード結合
が生じた時点を基準として延伸速度及び加熱温度を切換
えるようにしているので、製造ばらつきによる分岐比の
ばらつきを小さく抑えることが可能になるという効果を
奏する。

【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光ファイバカプラの製造
装置の構成図、 第３図は分岐比と加熱及び延伸を開始してからの時間と
の関係を示すグラフ、 第４図は一般的な光ファイバカプラの構成及び機能を説
明するための図（ａ）及び（ｂ）　−（ｂ）線に沿った
断面図（ｂ）、 第５図は光ファイバカプラの従来の製造方法の説明図、 第６図は従来技術の問題点を説明するための図である。 １．４．２２．２４・・・光ファイバ、２、・３２・・
・光源、 ３・・・第一の光パワーメータ、 ５・・・第二の光パワーメータ、 ３４．３６・・・光パワーメータ。

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少なくとも２本
   の光ファイバを加熱して加熱部分を融着・延伸するよう
   にした光ファイバカプラの製造方法において、 いずれかの光ファイバ（１）の一方の端部（１ａ）に光
   源（２）を接続し、この光ファイバ（１）の他方の端部
   （１ｂ）に第一の光パワーメータ（３）を接続し、上記
   他方の端部（１ｂ）に対応する他の光ファイバ（４）の
   端部（４ｂ）に第二の光パワーメータ（５）を接続し、
   少なくとも光ファイバを加熱（６）している期間は上記
   第一及び第二の光パワーメータ（３、５）により光ファ
   イバ出射光の光強度を検出しておき、上記第二の光パワ
   ーメータ（５）による検出が開始されてからは、検出開
   始前の加熱温度及び延伸速度よりも低い温度及び速度に
   て加熱及び延伸を行い、 上記第一及び第二の光パワーメータ（３、５）の検出値
   の比が所定の値になった時に加熱及び延伸を停止するよ
   うにしたことを特徴とする光ファイバカプラの製造方法
   。