JPH0267504A - 光ファイバの融着接続方法 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は光ファイバの融着接続方法に関し、特にフッ化
物光ファイバに適用するに好適な融着接続方法に関する
ものである。

［従来の技術］ 光ファイバを用いた通信システムを建設する時には、光
ファイバの接続が不可欠である。光ファイバを接続する
手法として融着接続法がある。この接続法は、光ファイ
バを加熱溶融させて接合するものであり、熱源としては
、放電、炭酸ガスレーザ、ガス炎、電熱線ヒータなどが
利用できる。

この接続法は接着剤を使用する他の接続法と比べ、長期
的信頼性や接続損失に優れるという特長がある。

フッ化物光ファイバは、現在使われている石莱系光ファ
イバよりも光の伝送損失が小さくなる可能性があるため
、将来の光通信伝送媒体として研究が進められてぎてい
る。この光ファイバを実用に供する場合には、その接続
損失も、これまでの石英系光ファイバの場合よりも小さ
くすることが求められるため、融着接続法の適用が期待
される。この光ファイバの融点は低いので、融着接続の
際の加熱温度を低くする必要がある（石英系の加熱温度
２０００℃に対し、加熱温度が３００℃〜４００℃程度
）。

この課題を解消する手法としては、放電加熱による方法
、炭酸ガスレーザによる方法が考えられており、すでに
接続法の実現性が実験的に確認されているため、障害は
あまりないと考えられる。

他の熱源でも融着接続する際の加熱温度を低くできる可
能性がある。

もうひとつの解決すべき課題は、このフッ化物光ファイ
バが、材料的な面から見ると、加熱時に結晶化しやすい
ということである。この結晶化は、加熱雰囲気に敏感で
、特に空気中の水分により結晶化が著しく促進される。

これまで試みられた融着接続法では、石英系光ファイバ
の接続法と同様に、光フアイバ端部を接続終了まで裸の
ままで加熱しているため、光フアイバ接続部表面に結晶
化が生じやすい。

そこで、特別な加熱雰囲気を作らないかぎり、加熱時間
や加熱温度の調整で結晶化の少ない条件を選んで設定す
るという便宜的対処策しかなく、結晶化に伴う機械的強
度の劣化を防止することは困難であった。また、この相
対的に結晶化の少ない加熱条件は、接続損失の面での最
適な加熱条件と一致しないため、強度と接続損失の両面
で優れた接続部を形成するのは、−層困難と考えられる
。また、加熱雰囲気を特別に作るという方法をとること
は、接続装置を高価にするとともに、接続作業性を著し
く損ねると考えられるため、実用上の問題がある。

［発明が解決しようとする課題］ そこで、本発明の目的は、上述した問題点を解消し、加
熱時の結晶化に伴う機械的強度の劣化を防止し、融着時
の接続作業性が良好で、強度・接続損失の両面に優れた
接続部を形成することのできるフッ化物光ファイバの融
着接続方法を提供することにある。

の条件を自由に選べることから、強度、接続損失両面に
優れた接続部の形成が可能になる。

［課題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、熱可塑性
樹脂により被覆された対向する一対の被接続光ファイバ
の端部を露出させ、一対の被接続光ファイバの端面を対
向させてお互いの軸合せをし、被接続光ファイバの端面
を加熱しながら圧接し、被接続光ファイバの端面を融着
すると共に熱可塑性樹脂の加熱流動により被接続光ファ
イバの接続部全体を被覆することを特徴とする。

［作　用］ 本発明は、融着接続のための加熱を開始した直後に、フ
ッ化物光ファイバの裸部分を溶融樹脂で覆って外気から
遮断してしまうため、融着接続部の結晶化による強度劣
化を防止す・る効果がある。

したがって、加熱時間や加熱温度の設定に制約が加わら
なくなるため、接続損失を小さくするため［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
。

第１図は本発明の実施例の融着接続方法の工程を示す上
面図である。第１図において、１はフッ化物光ファイバ
、２は被覆、３は加熱領域、４は位置決め用のＶ構台、
５はクランプである。上記の被覆２を光フアイバ端部か
らはぎ取り、残った被覆の端部に近いところで光ファイ
バを切断して端面を形成する。ここで、フッ化物光ファ
イバは、（少なくともその端部が）熱可塑性の樹脂で被
覆されでいる必要がある。この樹脂は、融着時の加熱温
度以下で溶融し、数秒間の加熱で変質が生じないこと、
フッ化物光フアイバ表面と濡れ性がよいことが必要であ
る。この条件にあう樹脂としては、たとえばテフロン樹
脂があり、実際にフッ化物光ファイバの被覆材料として
用いられている。

以下、第１図の各図に基づいて説明してゆく。

第１図ＣＢ）ないしくＤ）では、■構台４、クランプ５
を簡単のために省略した。

第１図（Ａ）は、フッ化物光ファイバを接続装置にセッ
トした状態を示す図である。この図では、フッ化物光フ
ァイバの被覆２を位置決め用のＶ構台４にクランプ５で
設首しである。その後、双方のフッ化物光ファイバ１の
軸を調整して一致させる。この操作は、従来の実施方法
でよい。たとえば、接続部を透過した光パワーをモニタ
ーする方法でも、フッ化物光ファイバのコアを側面から
直接観測する方法でもよい。また、接続損失の許容度が
大きい場合には、従来多モード光ファイバで行われてい
るように、左右のＶ構台４の軸をあらかじめ精密に加工
しておくことにより、軸調整作業を省略することもでき
る。

次に、フッ化物光ファイバを加熱しながら、フッ化物光
フアイバ端面を押し付ける。第１図（Ｂ）は光フアイバ
端面が接合し始めた状態を示す。このとき、光ファイバ
を被覆していた樹脂は、溶融してフッ化物光フアイバ端
面接合部に向かって流動する。この流動現象は、樹脂の
濡れ性がよいために生じる。

第１図（Ｃ）は、その樹脂の流動によって、光フアイバ
接続部の表面全体が覆われた状態を示している。テフロ
ン被覆のフッ化物光ファイバを用い、放電を熱源として
接続実験を行ったところ、この状態は、加熱開始後１秒
に満たない短い時間で達成された。この状態になってか
らは加熱が継続しても、光フアイバ表面は外気から遮断
された状態になるため、結晶化が抑制される。

第１図（Ｄ）は最終的な接続部の状態を示している。

なお、光フアイバ端面が融着したあと被覆されなけらば
ならないから、被覆する樹脂がその前に光フアイバ端面
間に流れ込まないよう、被覆する樹脂が光フアイバ表面
全体を覆うまでの時間遅れは必要である。また、この被
覆作用は、光ファイバが溶融温度に達した直後に行われ
るように調整できるため、この時間遅れの間の結晶化は
十分小さくできる。この時間遅れの調整は、光フアイバ
端面の被覆端からの突き出し量（光ファイバの裸部分の
長さ）を変えることで行える。

また、加熱を開始する際に、端面を離した状態から加熱
するのではなく、光ファイバ端面をあらかじめ接触させ
ておき、加熱開始と共に端面を圧接するようにしてもよ
い。その場合は、必ず端面の光ファイバの一部が最初に
融着するから、その後に樹脂が端面の間に入り込んでも
、圧接時にすぐに外に逃げるため、上に述べたような光
フアイバ裸部分の長さは極めて小さくともよい。したが
って、光ファイバの端末処理も、つぎに述べるような手
法がとれる。すなわち、被覆をかぶった部分に直接円周
方向にぐるりと刃をあてて被覆を切断するとともに、光
ファイバにも傷をつけ、そののち張力を加えて切断する
方法である。この方法では、張力が加わったときに光フ
ァイバと被覆との間に滑りが生じるため、本発明の接続
方法に使えるものとなる。

なお、もし先ファイバの被覆樹脂が本発明に向かないも
のである場合は、その被覆を光フアイバ端部から除去し
たのち、その裸フアイバ部分に通した樹脂のチューブを
かぶせるか、熔融した樹脂をたらす手法で、被覆したの
と等価な状況を作り、その被覆材の端が光ファイバ端面
に近接するようにしておくことにより、本発明を実行す
ることができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明は、融着接続のために加熱
を開始した直後に、フッ化物光ファイバの裸部分を溶融
樹脂で覆って外気から遮断してしまうため、融着接続部
の結晶化による強度劣化を防止する効果がゐる。したが
って、加熱時間や加熱温度の設定に制約が加わらなくな
るため、接続損失を小さくするための条件を自由に選べ
ることから、強度、接続損失両面に優れた接続部の形成
が可能になる。

さらに、本発明によれば、フッ化物光ファイバを用いた
通信システムや計測システムの実用に大いに貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）ないしくＤ）は本発明の実施例の接続工程
を示す上面図である。 １・・・光ファイバ、 ２・・・被覆、 ３・・・加熱領域、 ４・・・Ｖ構台、 ５・・・クランプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）熱可塑性樹脂により被覆された対向する一対の被接
   続光ファイバの端部を露出させ、前記一対の被接続光フ
   ァイバの端面を対向させてお互いの軸合せをし、前記被
   接続光ファイバの端面を加熱しながら圧接し、前記被接
   続光ファイバの端面を融着すると共に前記熱可塑性樹脂
   の加熱流動により前記被接続光ファイバの接続部全体を
   被覆することを特徴とする光ファイバの融着接続方法。