JPH02118606A

JPH02118606A - ファイバ形カプラの製造方法

Info

Publication number: JPH02118606A
Application number: JP27273588A
Authority: JP
Inventors: Masumi Fukuma; 眞澄福間
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-05-02

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、被覆を除去した少なくとも２本以上の光フ
ァイバを、燃焼ガスの供給を受けて加熱するバーナで融
着してカプラ部材を形成するファイバ形カプラの製造方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

ファイバ形カプラは、単一波長の光を分岐／結合あるい
は複数波長の光を分波／合波する機能を有し、この製造
方法として、ファイバ同士を融着させて延伸する融着延
伸法と、側面を研磨した２本のファイバを対向させて構
成する研磨法がある。

第４図は、従来技術に係るファイバ形カプラ製造方法（
融着延伸法）を示すフローチャートである（“５ＴＡＢ
ＬＥ、ＬＯＷ−Ｌｏｓｓ　ＳＩＮＧＬＥ−ＭＯＤＥ　Ｃ
０ＵＰＬＥＲ８゜ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ８ＬＥＴＴＥＲ
８１５ｔｈ　Ｍａｒｃｈ　１９ｇ４　Ｖｏｌ、２ＯＮｏ
、ｅ　ｐ、２３０−２３２）　、以下、例えば単一モー
ドファイバを使用するファイバ形カプラについて説明す
る。

まず、２本の光ファイバの被覆を一部除去し、光ファイ
バを互いに密着させる（ステップ１０１）。次に、バー
ナ等で加熱することにより、この部分を平行に融着させ
、その後、当該光軸方向へ延伸させる（ステップ１ｏ２
）。この場合、光ファイバの一端から入射された光を他
端で測定することにより、光分岐比を検知する（ステッ
プ１０３）。所定の分岐比が得られたところで、光ファ
イバの延伸を停止させ、カプラ部材を形成する（ステッ
プ１０４）。次に、このカプラ部材を保護部材に固定、
接着させ、ファイバ形カプラを形成する（ステップ１ｏ
５）。

また、他の従来技術として、融着・延伸させずに、２本
の光ファイバを捩じり合わせた状態で加熱、延伸する方
法がある（昭和５９年度電子通信学会光・電波部門全国
大会、パイコニカルテーパ型光分配器製造方法の一検討
）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、バーナで光ファイバを直接加熱する場合、あ
るいは石英パイプ等で加熱延伸部を覆ってバーナの火炎
で加熱する場合、光ファイバの延伸時の形状がファイバ
形カプラの過剰損失に影響することが知られている（“
ＤＢＳＩＧＮ　Ｌｌ旧ＴＡＴＩＯＮＯＮ　ＴＡＰＥＲ８
ＡＮＤ　Ｃ０ＵＰＬＥＲ８ＩＮ　５ＩＮＧＬＥ　ＭＯＤ
Ｅ　ＦＩＢＥＲ８”１００ｃｍＥＣ０Ｃ１９８５，ｐ、
５５９−５８２）。この場合、光ファイバのテーパ形状
を調節し過剰損失を低くすることがファイバ形カプラを
製造する上で重要である。

この過剰損失は、ファイバ形カプラに入射された光が、
分岐される他に分岐部で消失する光の量で、テーパ部に
おいて発生する基本モードから高次モードへのモード変
換によるものである（コヒーレント通信用光ファイバ形
部品、ＯＱ　Ｅ　８８−２２、ｐ、７５）。カプラ部材
の過剰損失を低く抑える為には、融着延伸部を滑らかに
し、かつテーバ角度を小さくすることが必要である。

ところで、ファイバ形カプラを製造する時に使用するバ
ーナは、アセチレン（ｃ２Ｈ２）と酸素（０２）が供給
されており、これらの混合ガスが燃焼する燃焼温度によ
って光ファイバは融着される。この混合ガスが噴射され
る方向と直交する方向において、燃焼温度は炎心部でピ
ーク値に達し、炎心部から離れるにつれて急激に燃焼温
度が低下する。従って、バーナ火炎の温度勾配は極めて
大きくなる。

その為、従来の製造方法では、カプラ部材の融着延伸部
を滑らかにしテーパ角度を小さくすることができず、カ
プラ部材の過剰損失が大きくなるという欠点があった。

そこでこの発明は、カプラ部材の過剰損失が低いファイ
バ形カプラの製造方法を提供することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を達成するため、この発明は被覆を除去した少
なくとも２本以上の光ファイバを、燃焼ガスの供給を受
けて加熱するバーナで融着してカプラ部材を形成するフ
ァイバ形カプラの製造方法において、バーナを光ファイ
バの光軸方向に沿って複数配列し、光ファイバにおける
光軸方向の温度勾配を小さくすることを特徴とする。

〔作用〕

この発明は、以上のように構成されているので、光ファ
イバの光軸方向における温度格差が小さくなる。

その為、融着部においては一様に溶融状態が進展し、テ
ーパ部の傾斜を緩やかにすることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例に係るファイバ形カプラの製
造方法を添付図面に基づき説明する。なお、説明におい
て同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略す
る。

第１図は、この発明の一実施例に係るファイバ形カプラ
の製造方法の説明図である。この発明において重要なこ
とは、光ファイバの光軸に沿って複数のバーナを配列し
ている点である。この実施例では、同図（ａ）で示すよ
うに、融着部の上方に複数個のバーナ１．２．３、・・
・を光ファイバ心線６の光軸方向に沿って配列している
。バーナ１．２．３、・・・の火炎は、被覆が除去され
た光ファイバ６ａに向けて放射されているので、バーナ
１．２．３、・・・の火炎により光ファイバ６ａを融着
させることができる。個々のバーナ１．２．３、・・・
は、火炎が噴射される方向に移動できるように構成され
ており、燃焼ガス及び酸素がパイプを通じて供給されて
いる。なお、これらのパイプには流量弁等の流量調節装
置が配設されているので、燃焼ガス、酸素の流量を別個
に調節することができる。一方、光ファイバ心線６は光
軸方向に微動するクランプ部材（図示せず）で固定され
ており、融着させながら光ファイバを延伸させることが
できる。

このように、複数のバーナ１．２．３、・・・を光ファ
イバ心線の光軸（長手）方向に沿って配置することによ
り、光ファイバ６ａに与える温度勾配を緩やかにするこ
とができる。

同図（ｂ）は、光ファイバ６ａにおける温度分布を示す
ものである。従来技術に係る製造方法は点線、本発明に
係る製造方法は１点鎖線、２点鎖線で表示している。こ
のように、本発明によれば、光ファイバの光軸方向にお
ける温度分布の温度勾配を小さくすることができる。そ
の為、１本のバーナによる温度分布がかなり急勾配であ
るのに対し、かなり緩やかな勾配を有する温度分布を形
成することができる。

第２図は、この発明の他の実施例に係るファイバ形カブ
ラを示す説明図である。同図（ａ）は、この実施例で使
用する加熱装置を示す光軸と直交する方向からみた側面
図である。

この加熱装置は、融着部の上方に３個のバーナ７．８．
９を光軸方向に沿って配列している。個々のバーナは、
火炎が噴射される方向に移動できるように構成されてお
り、アセチレン及び酸素がパイプを通じて供給されてい
る。なお、これらのパイプには流量弁等の流量調節装置
が配設されているので、アセチレン、酸素の流量を別個
に調節することができる。一方、光ファイバ心線６は光
軸方向に微動するクランプ部材（図示せず）により固定
されており、融着した状態で光ファイバ６ａを延伸させ
ることができる。

次に、上記加熱装置を使用した個々の実施例を説明する
。第１実施例は、光ファイバ６ａとバーナ７．８．９と
の間隔Ｙ　　、Ｙ　　ＳＹ　　をすべて２Ｂ５ｍｍとし、ファイバ形カプラを製造する方法である。

第２実施例は、Ｙ　ＳＹ２、Ｙ８をそれぞれ５７ｍｍ、
５ｍｍ、７ｍｍとし、ファイバ形カプラを製造する方法
である。第３実施例は、Ｙｌ、Ｙ２、Ｙ３をすべて５ｍ
ｍとすると共にバーナを３ｍｍ間隔で振動させ、ファイ
バ形カプラを製造する方法である。上記実施例において
、酸素の流量は３２０ｍ３／分、アセチレンの流量は４
ｃｍ”７分、光ファイバの延伸量は７ｍｍ、延伸速度は
２００μｍ／秒、バーナの穴径は０．２ｍｍである。

第２図（ｂ）は、上記製造方法により製造されたファイ
バ形カプラのファイバ径を示すものである。この場合、
バーナ８を基準として光軸方向の距離を設定されている
。製造されたファイバ形カプラのテーパ角度は、第２実
施例より第１実施例の方が緩やかであり、第３実施例は
多少波状に形成されていることがわかる。

次に、温度勾配を緩和する為に温度勾配を制御する具体
的な方法を説明する。

た。

第３図は、バーナの火炎の温度分布を示すものである。

同図（ａ）は、火炎の噴射方向（Ｘ方向）の温度分布で
ある。このように、温度分布はバーナの火炎の先端部に
近付くにつれて上昇し、ピーク値を過ぎると下降する。

従って、バーナの火炎噴射方向に沿ってバーナを移動し
個々のバーナと光ファイバとの間隔を変えれば、斜線部
分Ａの温度勾配を利用することができ、光ファイバに与
える熱量を制御することができる。従って、複数のバー
ナと光ファイバの間隔を調整すれば、温度勾配を小さく
することができ、テーパ角度を滑らかにすることができ
る。

同図（ｂ）は、アセチレン及び酸素との流量を変更した
場合、火炎噴射方向と直交する方向（Ｙ方向）における
温度分布を示すものである。この温度分布は、バーナの
先端から５ｍｍ離れた点を白金−白金ロジウムの熱電対
を移動させることにより測定した。この測定結果による
と、アセチレンの流量が太き・くなると、ピーク温度が
高くなり温度勾配が大きくなることがわかる。従って、
アセチレン等の供給パイプと酸素供給パイプに流量弁等
を取り付け、混合ガスの比率を調整すれば、温度勾配を
小さくすることができ、テーパ角度を滑らかにすること
ができる。

なお、上記実施例では温度勾配を緩和する具体的な方法
として、■個々のバーナと光ファイバとの間隔を変える
方法、■バーナ全体を光軸方向に振動させる方法、■燃
焼ガスの流量を変化する方法を示したか、これらの方法
に限定されるものではない。例えば、バーナの穴径、形
状、光ファイバとの間隔、使用される燃焼ガス等は、製
造されるファイバ形カブラの形状、材質等によって変化
するものであり、燃焼ガスとしてプロパンガス、メタン
ガス、プロピレン等を使用することができる。

また、温度勾配を緩和する具体的な方法として、上記方
法に限定されるものではない。例えば、上記方法を併用
することができる。

さらに、光軸方向に配列されるバーナのピッチ間隔を変
化させる方法、配列されるバーナの種類（高温バーナ、
低温バーナ等）を複数混在させる方法、穴径の異なるバ
ーナを複数混在させる方法、バーナと光ファイバとの間
に第３の遮蔽物体を介在させる方法等を使用して温度勾
配を小さくすることができる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したように構成されているので、
カプラ部材を製造する融着・延伸工程において光ファイ
バにおける温度勾配を小さくすることができ、過剰損失
の低いファイバ形カプラを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係るファイバ形カブラ
の製造方法を示す説明図、第２図は、この発明の他の実
施例に係るファイバ形カプラの製造方法を示す説明図、
第３図は、バーナの火炎の温度分布を示す図、第４図は
、従来技術に係るファイバ形カプラの製造方法を示すフ
ローチャートである。１〜５．７〜９・・・バーナ６・・・光ファイバ心線特許出願人　　住友電気工業株式会社代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹間　　　　　　
　　　　山　　　　１）　　　行光軸方向の距離ファイバ形カブラの製造方法１０５１＼− 従来技術第図

Claims

【特許請求の範囲】１、被覆を除去した少なくとも２本以上の光ファイバを
、燃焼ガスの供給を受けて加熱するバーナで融着してカ
プラ部材を形成するファイバ形カプラの製造方法におい
て、前記バーナを、前記光ファイバの光軸方向に沿って複数
配列し、光ファイバにおける光軸方向の温度勾配を小さ
くすることを特徴とするファイバ形カプラの製造方法。２、前記温度勾配を、配列された個々のバーナと前記光
ファイバ間の距離を変化させて小さくする請求項１記載
のファイバ形カプラの製造方法。３、前記温度勾配を、配列された個々のバーナに供給さ
れる燃焼ガスの流量を変化させて小さくする請求項１記
載のファイバ形カプラの製造方法。４、前記温度勾配を、配列された個々のバーナを前記光
軸方向に沿って振動させて小さくする請求項１記載のフ
ァイバ形カプラの製造方法。