JPH03203704A - 光フア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】 （産業上の利用分野） 本発明は、光通信、計測等で用いられる光ファイバカプ
ラの製造方法、特に、複数本の光ファイバを融着・延伸
する光ファイバカプラの製造方法に関するものである。

（従来の技術） 光通信システムや光データリンク網等を構築するにあた
り、光源から出た光信号を所望の割合にて分配する光分
岐器は、構成部品として重要である。この光分岐器のひ
とつに光ファイバカプラがあるが、この光ファイバカプ
ラは、通常複数本の光ファイバを撚り合わせたり並行に
して融着後、アセチレン・バーナ等の熱源を用いて加熱
・溶融し、一定張力下でこれを延伸してテーパ一部が形
成される。

この融着延伸法は、第５図に示すように、２本の光ファ
イバの被覆を一部除去して、露出部を形成しくステップ
５０１）、この露出部を密着固定するとともに、密着し
た部分をバーナ等で加熱融着しながら延伸（ステップ５
０２）する。延伸工程においては、一方の光ファイバの
一端がら入射した光を他端で測定して分岐比を検知しく
ステップ５０３）　、所定の分岐比が得られたところで
延伸を停止させる（ステップ５０４）。その後、保護部
材に光ファイバカプラを固定する（ステップ５０５）も
のである。

このようなテーパー型の光ファイバカプラは、光フアイ
バ内を伝わるエバセネント波を利用して光の分岐を行な
っているが、エバセネント波の強さは光の波長に強く依
存しているため、カプラの分岐比も波長に依存する（第
６図参照）。このため、広域波長帯で一定した分岐比が
必要とされる場合は、第６図の分岐比曲線の頂の部分を
使用波長帯に一致させ、且つ、この部分の分岐比（第６
図中Ｒｍａｘ）が必要分岐比となるように製造する必要
がある。

一方、従来の方法では、２本の光ファイバを延伸する長
さ、すなわち延伸したときのコア同士の接近距離により
分岐比を制御して所定のカプラ特性を得るようにしてい
る。これによれば、所定の波長における所定の分岐比（
第６図中Ｒｍａｘ）から離れた傾斜部を選ばざるを得な
かった。

このため、使用波長前後の広域波長帯で一定した分岐比
を有する光ファイバカプラを得ることは非常に困難であ
った。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、延伸
前に所定時間の加熱を行なうことによって、使用波長前
後の広域波長帯で任意の一定した分岐比を有する光ファ
イバカプラの製造方法を提供する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） 本発明は、複数本の光ファイバの一部を密着させてカプ
ラ形成部を構成し、該カプラ形成部を加熱、融着、延伸
してなる光ファイバカプラの製造方法において、延伸前
のカプラ形成部を予め設定した時間加熱し、かつ、この
間、被加熱部の温度を測定し、測定値に基づいて加熱温
度を一定値とするよう熱源を制御することを特徴とする
ものである。

（作　用） 発明者らは、延伸前の加熱時間と分岐比の間に一定の関
係があることを発見した。すなわち、第７図に示すよう
に、複数本を束ねた光ファイバの加熱領域に対しバーナ
を光ファイバの光軸方向に往復動させるトラバースの回
数（加熱時間に関係する。）と最大分岐比との間に一定
の関係があることに気付き、延伸前の積極的な加熱時間
の選定により最大分岐比を決定することができることを
発見した。

したがって、本発明によれば、露出部に対する延伸前の
積極的な加熱により、従来のコア同士の接近距離により
分岐比を制御するだけのものと異なり、複数本の個別に
存在する光ファイバが徐々に一体化してゆく過程の任意
の状態を選択して、それにより最大分岐比を制御するこ
とができるものである。そして、延伸により使用波長に
対する必要分岐比を選定すれば、自動的に使用波長に対
して、最大分岐比を選定することができるものである。

この考えに基づく光ファイバの一体化の状態を再現性よ
く行なうためには、常にファイバ自身の温度を一定とす
る必要があることを見い出した。

一般に、光ファイバカプラ製造装置においては、マイク
ロバーナにより、光ファイバの加熱を行なっている。こ
の装置では、光ファイバのセツティング状態等により、
マイクロバーナと光ファイバの位置関係に微妙な変化が
生じやすく、また、加熱中にも気流等により炎がゆらぎ
、ファイバの温度を一定にすることが難しいが、本発明
では、ファイバ温度を直接検知し、熱源にフィードバッ
クすることにより、ファイバ温度を一定に保ち、精密に
光ファイバの一体化の度合を制御することができるもの
である。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例の光ファイバカプラ製造方
法を適用した光ファイバカプラの製造装置の一例の斜視
図、第２図は、加熱状態の説明図である。図中、１は機
台、２は延伸ステージ、３はクランパ、４はバーナ、５
は往復動装置、６は光フアイバ温度測定装置、７は演算
部、８は原料ガス流量制御器である。機台１上に設けら
れた延伸ステージ２．２を介して一対のクランパ３．３
が対向されており、これに被覆の一部を除去して露出部
Ｆａ、Ｆａを形成した光ファイバ、Ｆ、　Ｆを固定する
。露出部Ｆａ、Ｆａは、両クランパ３．３間に位置する
ように固定され、その直下には、熱源であるバーナ４が
配設されている。露出部Ｆａ、Ｆａは、バーナ４により
加熱され、クランパ３．３が延伸ステージ２．２により
反対方向へ微小移動され、光ファイバを延伸してカプラ
Ｃが形成される。バーナ４は、往復動装置５により光フ
ァイバの光軸方向に露出部Ｆａ、Ｆａの加熱領域間を往
復動するように構成されていて、往復動回数、すなわち
、トラバース回数により加熱時間が決定される。

また、光フアイバ温度測定器（サーモ・トレーサ）６は
、光フアイバ加熱部の温度を検知し、演算部７は、設定
温度と測定温度の差を検出し、原料ガス流量コントロー
ラ８により、原料ガス流量を変化させて、測定温度と設
定温度の差を０とするように働く。

この製造工程を第３図を参照して詳細に説明する。

ステップ３０１では、光ファイバＦ、、Ｆの被覆を一部
除去して露出部Ｆａ、Ｆａを形成し、露出部Ｆａ、Ｆａ
を密着させて、クランパ３．３に取り付ける。この場合
、露出部Ｆａ、Ｆａを互いに撚り合わせてもよい。

ステップ３０２および３０３では、バーナ４を往復動装
置５により往復動させながら密着させた露出部Ｆａ、Ｆ
ａを加熱融着する。その際、加熱時間は一定移動速度に
基づくバーナ４のトラバース回数で決定される。

ステップ３０４では、延伸ステージ２，２に、例えば、
一定の張力をかけるなどして、それに保持されたクラン
パ３．３を光ファイバの軸方向において互いに逆方向に
微小移動し、露出部Ｆａ、Ｆａの延伸を行なう。延伸工
程中、ステップ３０５で、一方の光ファイバＦ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
をモニターしておく。なお、延伸の際の加熱は、融着が
進行しない程度の低温で行なわれる。

ステップ３０６では、所定の分岐比が得られたところで
、露出部Ｆａ、Ｆａの延伸および加熱を停止させてカプ
ラＣを形成する。

ステップ３０７では、カプラＣを保護部材（図示しない
）に固定する。

このようにステップ３０２および３０３において、バー
ナ４をトラバースしながら延伸前の加熱で最大分岐比を
得て、これを延伸工程で所定波長における必要分岐比と
することにより、必要分岐比において最大分岐比となる
ような特性を有する光ファイバカプラＣを得ることがで
きる。

第４図に基づき、上記実施例に係る光フアイバ型カプラ
の試作結果を説明する。この試作例では、口径０．５ｍ
ｍのバーナ４を用い、プロパンガス３０ｃｃ／分、酸素
ガス３０　ｃ　ｃ／分を燃焼ガスとして用い、光フアイ
バ温度を１６５０°Ｃに設定した。２本の光ファイバＦ
、Ｆの被覆を長さ２５ｍｍに亘って除去した後、この露
出部Ｆａ、Ｆａの両側をクランパ３．３を用いて両露出
部Ｆａ、Ｆａを密着させるようにして固定した。バーナ
４による加熱融着は、トラバース長を８ｍｍ、トラバー
ススピードを３　ｍ　ｍ　／　ｓ、トラバース回数は５
５回であった。延伸工程では、波長１．５５μｍでの分
岐比が８０％となるようにした。

その結果は、第４図に示すように、上記同等の条件下で
の従来の製造方法による光ファイバカプラの特性を示す
曲線ａに対し、本実施例の製造方法による光ファイバカ
プラの特性を示す曲線すから明らかなように、波長１．
５５μｍの前後数百ｎｍに渡って分岐比が安定している
ことがわかる。

なお、上述した実施例では、熱源としてバーナを用いた
が、電気抵抗を利用した熱源を用いるようにしてもよい
。また、マイクロバーナのような部分加熱を行なう熱源
ではなく、ノズル孔を光ファイバの光軸方向に複数個配
置したバーナや電気抵抗加熱のように全体加熱を行える
熱源を用いた場合は、熱源を往復動させることなく、加
熱時間により制御できることはいうまでもない。

さらに、本実施例では、バーナ４を往復動させるように
したが、延伸ステージ２．２を往復動させるようにして
もよい。

また、複数本の光ファイバＦ、Ｆは同径のものを用いて
も、異径のものを用いてもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、延伸
時に選定した要求分岐比を精度よく最大分岐比に合致さ
せることができるので、使用波長付近の広い波長帯域に
亘って一定した分岐比特性を有する光ファイバカプラを
製造し得る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施した光ファイバカプラ製造装置
の一例の概要を説明するための斜視図、第２図は、加熱
状態の説明図、第３図は、本発明の一例の製造工程を示
すフローチャート、第４図は、本発明の実施例により得
られた光ファイバカプラの波長特性線図、第５図は、従
来の製造工程の一例を示すフローチャート、第６図は、
分岐比−波長の特性線図、第７図は、トラバース回数と
最大分岐比との関係の説明図である。 ２・・・延伸ステージ、３・・・クランパ、４・・・バ
ーナ、５・・・往復動装置、６・・・光フアイバ温度測
定装置、７・・・演算部、８・・・原料ガス流量制御器
。 第３図 藁６図 工５図 第１図 簗２図 菓４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数本の光ファイバの一部を密着させてカプラ形成部
   を構成し、該カプラ形成部を加熱、融着、延伸してなる
   光ファイバカプラの製造方法において、延伸前のカプラ
   形成部を予め設定した時間加熱し、且つ、この間、被加
   熱部の温度を測定し、測定値に基づいて加熱温度を一定
   値とするよう熱源を制御することを特徴とする光ファイ
   バカプラの製造方法。