JPH03249709A - Optical fiber coupler and production thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、複数本の光ファイバを加熱・融着・延伸して
なる光ファイバカプラ、特に、カブラの保護構造とその
製造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical fiber coupler formed by heating, fusing, and stretching a plurality of optical fibers, and in particular to a protective structure for a coupler and a method for manufacturing the same. be.
（従来の技術）
従来、光ファイバカプラは、融着延伸した光ファイバカ
プラ本体を、石英光ファイバと同程度の線膨張係数の固
定部材に固定するのが普通である。(Prior Art) Conventionally, in an optical fiber coupler, a fused and stretched optical fiber coupler body is usually fixed to a fixing member having a coefficient of linear expansion comparable to that of a quartz optical fiber.
固定部材としては、例えば、実開昭６４−２４３０８号
公報に記載されているように、板状の部材等が用いられ
、固定する方法は、接着剤が用いられる。As the fixing member, a plate-shaped member or the like is used, for example, as described in Japanese Utility Model Application Publication No. 64-24308, and an adhesive is used as the fixing method.
従来のカブラ固定用の接着剤としては、エポキシ系接着
剤、または、紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤が用いられて
いた。As a conventional adhesive for fixing the cover, an epoxy adhesive or an ultraviolet (UV) curing adhesive has been used.
接着剤を用いて固定する従来の技術の問題点は、第１に
、光ファイバを融着延伸後、石英ケースを融着延伸した
ファイバに近づけ、その両端部に接着剤を塗布し、゛石
英ケースと光ファイバを一体化させる方法を採るので、
接着剤を塗布する作業を必要とする点であり、第２に、
接着剤を硬化させるのに要する時間は、速いものでも１
５分程度であるから、保護ケースの取付工程に時間を要
する点、第３に、板状の保護部材に固定した後、さらに
、湿気等の外気に対する保護を行なう作業も必要である
点である。紫外線硬化型接着剤を用いる場合は、紫外線
光源等の高価な機材が必要となる問題もある。The problem with the conventional technique of fixing using adhesive is that, first, after the optical fiber is fused and drawn, the quartz case is brought close to the fused and drawn fiber, and adhesive is applied to both ends of the quartz case. Since we adopt a method that integrates the case and optical fiber,
The second point is that it requires work to apply adhesive.
The time required to cure the adhesive is 1
It takes about 5 minutes, so the installation process of the protective case takes time. Thirdly, after it is fixed to the plate-shaped protective member, it is also necessary to protect it from outside air such as moisture. . When using an ultraviolet curable adhesive, there is also the problem that expensive equipment such as an ultraviolet light source is required.
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、新
規な固定部材を用いた光ファイバカプラを提供するとと
もに、熱溶融型接着剤を用いることにより、従来の接着
剤の問題点を解消するとともに、固定部材への固定方法
に考慮を払った、光ファイバカプラの製造方法を提供し
て、その解決を図ることを目的とするものである。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides an optical fiber coupler using a novel fixing member, as well as by using a hot-melt adhesive. The present invention aims to solve the problems of conventional adhesives by providing a method for manufacturing an optical fiber coupler that takes into consideration the method of fixing to a fixing member.
（課題を解決するための手段）
本発明は、第１発明においては、複数本の光ファイバを
融着・延伸してなる光ファイバカプラにおいて、光ファ
イバカプラが、長手方向の一部に貫通孔を有する固定部
材の貫通孔の周囲において熱溶融型接着剤により固定さ
れていることを特徴とするものであり、第２発明におい
ては、複数本の光ファイバを融着・延伸した後、保護部
材に固定してなる光ファイバカプラの製造方法において
、融着または延伸前に、複数本の光ファイバを長手方向
の一部に貫通孔を有する固定部材に貫通させ、融着もし
くは延伸後、前記固定部材を融着・延伸部に移動させ、
加熱、もしくは、加熱延伸し、熱溶融型接着剤により加
熱接着固定することを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) The present invention provides an optical fiber coupler formed by fusing and stretching a plurality of optical fibers, wherein the optical fiber coupler has a through hole in a part of the longitudinal direction. In the second invention, after fusing and stretching a plurality of optical fibers, the protective member is fixed around the through hole of the fixing member. In a method for manufacturing an optical fiber coupler, a plurality of optical fibers are passed through a fixing member having a through hole in a part of the longitudinal direction before fusing or drawing, and after fusing or drawing, the fixing Move the member to the fusion/stretching section,
It is characterized by being heated or heated and stretched, and then heat-adhesively fixed using a hot-melt adhesive.
熱溶融型接着剤の外周に熱収縮性のチューブを配置する
ことができる。A heat-shrinkable tube can be placed around the outer periphery of the hot-melt adhesive.
熱溶融型接着剤をチューブ状に形成することができる。The hot melt adhesive can be formed into a tube.
熱溶融型接着剤として、エチレン系共重合樹脂を用いる
ことができる。Ethylene copolymer resin can be used as the hot-melt adhesive.
熱溶融型接着剤として、エチレンビニールアセテートを
用いることができる。Ethylene vinyl acetate can be used as the hot-melt adhesive.
熱溶融性接着剤として、低融点金属、例えば、半田を用
いることができる。As the hot melt adhesive, a low melting point metal such as solder can be used.
熱溶融性の接着剤として、ロウを用いることができる。Wax can be used as the hot-melt adhesive.
固定部材の材質として、石英を選択することがてきる。Quartz can be selected as the material for the fixing member.
固定部材の寸法として、貫通孔の長さが１２ｍｍ以上で
、その両端に５ｍｍ以上の貫通孔以外の部分を設けるこ
とができる。As for the dimensions of the fixing member, the length of the through hole is 12 mm or more, and a portion other than the through hole of 5 mm or more can be provided at both ends.
融着延伸する光ファイバとして、テープ心線の形態の光
ファイバを用いることができる。As the optical fiber to be fused and drawn, an optical fiber in the form of a ribbon core can be used.
（作 用）
先ず、本発明の光ファイバカプラの保護部材に貫通部分
を設けた理由について説明する。２本の光ファイバを融
着延伸して構成された光ファイバカプラは、延伸により
テーパー状に中央部の径が細くなったバイコニカルの形
状となっている。この場合、コア径もクラツド径と同一
比で細くなっている。このような光ファイバカプラを伝
搬する光は、コア部が細くなると、コア゛に閉じこめら
れる能力が小さくなるため、光は、コアの外に大きく広
がるようになる。コアとクラッドの屈折率差が０．３％
、コア径８μｍ、クラツド径１２５μｍの通常の１．３
μｍ帯単一モードの光ファイバを用いてカブラを製造し
た場合、クラツド径・が３０μｍ程度になる部分では、
クラッド全体に光が広がることになる。このような光フ
ァイバカプラの場合、融着部分がダンベル状であると、
最小径の部分では、その周囲の媒質の屈折率を光ファイ
バのクラッドより低くしなければならない。その周囲に
空気層が存在する場合は、空気の屈折率がクラッドの屈
折率より低いから、クラッドがコアとして、空気層をク
ラッドとして、光を伝搬させることができる。本発明に
おいて、光ファイバカブラの固定部材に貫通孔を設けた
ことにより、カブラの最小径の部分付近の周囲に空気層
を確保することができる。(Function) First, the reason why the protection member of the optical fiber coupler of the present invention is provided with a penetrating portion will be explained. An optical fiber coupler constructed by fusion-stretching two optical fibers has a biconical shape with a tapered central diameter due to the stretching. In this case, the core diameter is also thinner at the same ratio as the cladding diameter. When light propagates through such an optical fiber coupler, as the core becomes thinner, the ability to be confined in the core decreases, so that the light spreads significantly outside the core. The refractive index difference between the core and cladding is 0.3%
, a normal 1.3 with a core diameter of 8 μm and a cladding diameter of 125 μm.
When a cladding is manufactured using a µm band single mode optical fiber, in the part where the cladding diameter is about 30 µm,
The light will spread throughout the cladding. In the case of such optical fiber couplers, if the fused part is dumbbell-shaped,
At the minimum diameter portion, the refractive index of the surrounding medium must be lower than the cladding of the optical fiber. If there is an air layer around it, since the refractive index of the air is lower than the refractive index of the cladding, light can be propagated using the cladding as the core and the air layer as the cladding. In the present invention, by providing the through hole in the fixing member of the optical fiber coupler, an air layer can be secured around the minimum diameter portion of the coupler.
また、固定部材に貫通部分を設けたことにより、湿気等
の影響を避けるための保護の必要もない。Furthermore, since the fixing member is provided with a penetrating portion, there is no need for protection to avoid the influence of moisture or the like.
次に、保護部材へ光ファイバカプラを固定する接着剤と
して、熱溶融性の接着剤を用いることにより、温度によ
って溶融や固化ができ、接着が可能である。その固化時
間は、加熱方法にもよるが、２分程度でも十分であり、
エポキシ系樹脂の接着剤の１５５分程に比して、短い固
化時間である。Next, by using a heat-melting adhesive as the adhesive for fixing the optical fiber coupler to the protective member, it can be melted or solidified depending on the temperature, and bonding can be achieved. The solidification time depends on the heating method, but around 2 minutes is sufficient.
The solidification time is short compared to about 155 minutes for epoxy resin adhesives.
また、接着剤を予め固定部材に配置しておくことにより
、光ファイバカプラを接着剤の塗布工程が不要となる。Furthermore, by placing the adhesive on the fixing member in advance, the process of applying adhesive to the optical fiber coupler becomes unnecessary.
（実施例）
第１図は、本発明の光ファイバカプラの一実施例をその
内部を透視化して示した斜視図である。(Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing the interior of an embodiment of the optical fiber coupler of the present invention.
図中、１は光ファイバのガラス部、２は光ファイバの被
覆部、３は石英基材、４は石英の半割、５はホットメル
ト接着剤、６は収縮チューブである。In the figure, 1 is a glass portion of the optical fiber, 2 is a coating portion of the optical fiber, 3 is a quartz base material, 4 is a half piece of quartz, 5 is a hot melt adhesive, and 6 is a shrink tube.
第２図は、製造工程の一実施例とともに、第１図に示し
た光ファイバカプラの構成を説明するためのものである
。第１図と同様な部分は同じ符号を付して説明を省略す
る。図中、８は保護ケース、１０．１１は延伸ステージ
、１２は光フアイバクランパ、１３はローラー、１４は
マイクロトーチ、１５は保護ケース支持板、１６は光源
、１７，１８はパワメータである。FIG. 2 is for explaining the configuration of the optical fiber coupler shown in FIG. 1 together with an example of the manufacturing process. Components similar to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and their description will be omitted. In the figure, 8 is a protective case, 10 and 11 are a stretching stage, 12 is an optical fiber clamper, 13 is a roller, 14 is a microtorch, 15 is a protective case support plate, 16 is a light source, and 17 and 18 are power meters.
第２図（Ａ）は、加熱融着工程の説明図である。FIG. 2(A) is an explanatory diagram of the heat fusion process.
光ファイバの被覆２の一部が除去され、露出したガラス
部１が光フアイバクランパ１２によりクランプされ、ガ
ラス部１がマイクロトーチ１４により加熱され、融着さ
れる。この融着工程に先立って、保護ケース８を光ファ
イバに挿通しておき、光ファイバを延伸ステージにクラ
ンプする。A part of the coating 2 of the optical fiber is removed, the exposed glass portion 1 is clamped by an optical fiber clamper 12, and the glass portion 1 is heated by a microtorch 14 and fused. Prior to this fusion step, the protective case 8 is inserted into the optical fiber, and the optical fiber is clamped on a stretching stage.
保護ケース８は、第２図（Ｂ）に示すように、石英基材
３と、石英半割４とが組み合わされる。The protective case 8 is a combination of a quartz base material 3 and a quartz half 4, as shown in FIG. 2(B).
石英基材３は、この実施例では、直径４ｍｍの丸棒を半
分に割った断面形状で、長さは、５０ｍｍである。石英
半割４は、外径３ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの管を半分に割
った形状で、長さは、１０〜２５ｍｍである。石英半割
４が石英基材３の中央になるように組み合わせるが、石
英半割４により、光ファイバの挿通孔が形成される。こ
れをチューブ状のホットメルト接着剤に挿入する。ホッ
トメルト接着剤は、エチレン系共重合樹脂であるエチレ
ンビニールアセテートの内径５ｍｍ、厚さ０゜３ｍｍの
チューブを用いた。融点は、８９°Ｃであった。その上
に、内径７ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの熱収縮性のチューブ
（住友電気工業株式会社製、スミチューブ（登録商標）
）をかぶせ、保護ケース８が完成する。In this example, the quartz base material 3 has a cross-sectional shape obtained by dividing a round bar with a diameter of 4 mm in half, and has a length of 50 mm. The quartz halves 4 have a shape obtained by dividing a tube with an outer diameter of 3 mm and a thickness of 0.3 mm into halves, and have a length of 10 to 25 mm. The quartz halves 4 are assembled in the center of the quartz base material 3, and the quartz halves 4 form an insertion hole for the optical fiber. Insert this into a tube of hot melt adhesive. As the hot melt adhesive, a tube made of ethylene vinyl acetate, which is an ethylene copolymer resin, had an inner diameter of 5 mm and a thickness of 0°3 mm. The melting point was 89°C. On top of that, a heat-shrinkable tube with an inner diameter of 7 mm and a thickness of 0.2 mm (manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd., SUMITUBE (registered trademark))
) to complete the protective case 8.
この保護ケース８は、上述したように、光ファイバのあ
らかじめ挿通されるが、ヒーターを内蔵した保護ケース
支持板１５に支持される。As described above, the optical fiber is inserted into the protective case 8 in advance, and the protective case 8 is supported by the protective case support plate 15 having a built-in heater.
第２図（Ｃ）は、光フアイバクランパ１２の説明図であ
る。光フアイバクランパ１２は、光フアイバ挿通孔を有
する２枚の板状体１２ａ、１２ｂを、軸１２ｃで開閉可
能に軸支したもので、光ファイバのガラス部をクランプ
する。FIG. 2(C) is an explanatory diagram of the optical fiber clamper 12. The optical fiber clamper 12 includes two plate-shaped bodies 12a and 12b each having an optical fiber insertion hole and supported by a shaft 12c so as to be openable and closable, and clamps the glass portion of the optical fiber.
第２図（Ｄ）は、延伸工程の説明図である。光フアイバ
クランパ１２を開いて外し、光ファイバを直線状態にす
る。次に、融着箇所を加熱延伸する。このとき、光源１
６およびパワメータ１７゜１８によりカブラの分岐状態
をモニタしながら、加熱延伸し、所定の分岐状態となっ
たところで延伸を停止する。FIG. 2(D) is an explanatory diagram of the stretching process. The optical fiber clamper 12 is opened and removed to straighten the optical fiber. Next, the fused portion is heated and stretched. At this time, light source 1
6 and power meters 17 and 18 to monitor the bifurcation state of the turntable while heating and stretching, and when a predetermined bifurcation state is reached, the stretching is stopped.
次に、第２図（Ｅ）に示すように、ローラー１３を下方
へ移動させ、保護ケース支持板１５により保護ケース８
を延伸部分に移動させた後、保護ケース支持板に内蔵さ
れているヒーターで、１５０℃程度に加熱して、ホット
メルト接着剤を溶融させるとともに、熱収縮性のチュー
ブを収縮させて、第１図に示すような保護ケースへのモ
ールドされた光ファイバカプラが得られる。Next, as shown in FIG. 2(E), the roller 13 is moved downward, and the protective case support plate 15
After moving it to the stretching part, it is heated to about 150°C using a heater built into the protective case support plate to melt the hot melt adhesive and shrink the heat-shrinkable tube. An optical fiber coupler molded into a protective case as shown in the figure is obtained.
熱収縮性のチューブを用いることにより、ホットメルト
接着剤を漏らすことなく接着を行なうことができる。By using a heat-shrinkable tube, bonding can be performed without leaking hot melt adhesive.
また、コアとクラッドの屈折率差が０．３％。Also, the difference in refractive index between the core and cladding is 0.3%.
コア径８μｍ、クラツド径１２５μｍの通常の１゜３μ
ｍ帯単一モードの光ファイバを用いて、１゜３μｍでの
分岐比が５０％となるカブラを試作した。なお、光ファ
イバの取扱の容易性を考慮して、２心テープ心線の光フ
ァイバを用いた。これを上述した保護ケースにモールド
し、−４０〜＋８０°Ｃの温度変化を２．４時間に１０
回与えるヒートサイクルで評価した。１．３μｍでの挿
入損失の変化が０．１ｄＢ以下とするには、石英基板に
おける石英半割の両側の部分が、それぞれ５ｍｍ以上必
要であることが確かめられた。また中央の石英半割の長
さが、１２ｍｍ以下となると、ホットメルト接着剤がカ
ブラの結合部分に流れ込む状態が発生した。したがって
、石英半割により構成される貫通部分の長さは、接着剤
の流れ込みを考慮した長さが必要である。作業時間は、
２分以下でモールド可能であった。Normal 1°3μ with core diameter 8μm and cladding diameter 125μm.
Using an m-band single-mode optical fiber, we prototyped a coupler with a branching ratio of 50% at 1°3 μm. Note that in consideration of the ease of handling the optical fiber, a two-core tape-stranded optical fiber was used. This was molded into the protective case mentioned above, and the temperature changed from -40 to +80°C for 10 minutes in 2.4 hours.
The evaluation was performed using a heat cycle applied twice. It was confirmed that in order for the change in insertion loss at 1.3 μm to be 0.1 dB or less, the length of each side of the quartz half of the quartz substrate must be 5 mm or more. Further, when the length of the central quartz half was 12 mm or less, a situation occurred in which the hot melt adhesive flowed into the joint portion of the cover. Therefore, the length of the penetrating portion formed by the quartz halves needs to be long enough to allow for the adhesive to flow into it. Working time is
It could be molded in less than 2 minutes.
なお、第２図（Ｂ）で、石英基材と石英半割とを別体と
して製造し、これを組み合わせるよう説明したが、一体
で加工製造するようにしてもよい。Although it has been described in FIG. 2(B) that the quartz base material and the quartz halves are manufactured separately and then combined, they may be processed and manufactured in one piece.
また、第２図（Ａ）における融着後、石英部材のみを融
着部分に移動させ、石英部材を加熱し、その熱で延伸を
行なった後、ホットメルト接着剤および熱収縮性のチュ
ーブを石英部材に通して、加熱接着を行なうようにして
もよい。After the fusion in FIG. 2(A), only the quartz member is moved to the fused area, the quartz member is heated, and the heat is used to stretch the quartz member, and then the hot melt adhesive and the heat shrinkable tube are attached. Heat bonding may be performed by passing it through a quartz member.
（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、熱溶
融性の接着剤を用いたことにより、カブラ製造工程にお
ける、保護部材への固定作業時間を著しく短縮すること
ができる。また、接着剤の保持、その他取扱において固
化することがないから、カブラの製造装置の簡略化を図
ることができる効果がある。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, by using a hot-melt adhesive, it is possible to significantly shorten the work time for fixing to the protective member in the cover manufacturing process. can. Furthermore, since the adhesive does not solidify during holding or other handling, it is possible to simplify the production equipment for the turnip.
第１図は、本発明の一実施例を説明するための光ファイ
バカプラの概略図、第２図は、製造工程の説明図である
。
１・・・光ファイバのガラス部、２・・・光ファイバの
被覆部、３・・・石英基材、４・・・石英の半割、５・
・・ホットメルト接着剤、６・・・収縮チューブ、８・
・・保護ケース、１０．１１・・・延伸ステージ、１２
・・・光フアイバクランパ、１３・・・ローラー １４
・・・マイクロトーチ、１５・・・保護ケース支持板、
１６・・・光源、１７．１８・・・パワメータ。FIG. 1 is a schematic diagram of an optical fiber coupler for explaining one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the manufacturing process. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Glass part of optical fiber, 2...Coating part of optical fiber, 3...Quartz base material, 4...Half quartz, 5...
・・Hot melt adhesive, 6・Shrink tube, 8・
...Protective case, 10.11...Stretching stage, 12
...Optical fiber clamper, 13...Roller 14
...Microtorch, 15...Protective case support plate,
16...Light source, 17.18...Power meter.
Claims (2)
イバカプラにおいて、光ファイバカプラが、長手方向の
一部に貫通孔を有する固定部材の貫通孔の周囲において
熱溶融型接着剤により固定されていることを特徴とする
光ファイバカプラ。(1) In an optical fiber coupler formed by fusing and stretching a plurality of optical fibers, the optical fiber coupler is bonded with a hot-melt adhesive around the through-hole of a fixing member that has a through-hole in a part of the longitudinal direction. An optical fiber coupler characterized by being fixed.
材に固定してなる光ファイバカプラの製造方法において
、融着または延伸前に、複数本の光ファイバを長手方向
の一部に貫通孔を有する固定部材に貫通させ、融着もし
くは延伸後、前記固定部材を融着・延伸部に移動させ、
加熱、もしくは、加熱延伸し、熱溶融型接着剤により加
熱接着固定することを特徴とする光ファイバカプラの製
造方法。(2) In a method for manufacturing an optical fiber coupler in which a plurality of optical fibers are fused and stretched and then fixed to a protective member, the plurality of optical fibers are partially fixed in the longitudinal direction before being fused or stretched. A fixing member having a through hole is penetrated, and after fusing or stretching, the fixing member is moved to a fusing/stretching section,
1. A method for producing an optical fiber coupler, which comprises heating or heat-stretching and heat-bonding and fixing with a hot-melt adhesive.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4851090A JPH03249709A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Optical fiber coupler and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4851090A JPH03249709A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Optical fiber coupler and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03249709A true JPH03249709A (en) | 1991-11-07 |
Family
ID=12805372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4851090A Pending JPH03249709A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Optical fiber coupler and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03249709A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0575707U (en) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | 昭和電線電纜株式会社 | Optical fiber connection |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6463907A (en) * | 1987-05-12 | 1989-03-09 | Furukawa Electric Co Ltd | Reinforcing method for optical coupler |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP4851090A patent/JPH03249709A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6463907A (en) * | 1987-05-12 | 1989-03-09 | Furukawa Electric Co Ltd | Reinforcing method for optical coupler |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0575707U (en) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | 昭和電線電纜株式会社 | Optical fiber connection |
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