JPH03255411A - Production of optical fiber coupler - Google Patents
Production of optical fiber couplerInfo
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、光ファイバカブラの製造方法、特に、多心型
光ファイバを用いた光ファイバカブラの製造方法に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber coupler, and particularly to a method of manufacturing an optical fiber coupler using a multicore optical fiber.
(従来の技術)
従来、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ブラがあるが、この光ファイ
バカブラは、通常複数本の光ファイバの長手方向の被覆
の一部を除去してガラス部を露出させ、これを撚り合わ
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製
造する、いわゆる融着延伸法が、光ファイバカブラの製
造方法に最も適したものといわれている。(Prior Art) Conventionally, in constructing an optical communication system, an optical data link network, etc., an optical branching device that distributes optical signals emitted from a light source at a desired ratio is an important component. One type of optical splitter is an optical fiber coupler, which usually removes a portion of the longitudinal coating of multiple optical fibers to expose the glass portion, and then twists or parallelizes the fibers. The most suitable method for manufacturing optical fiber couplers is the so-called fusion-stretching method, in which the fibers are fused together, heated and melted using a heat source such as an acetylene burner, and then stretched under constant tension. It is said that.
この場合、複数本の光ファイバ心線を別々に扱う必要が
あり、能率的ではない。この点に鑑みて、当社では、多
心型光ファイバを用いることによって、製造工程の自動
化を図るとともに、作業時間の短縮を可能とする製造方
法を開発しつつある。In this case, it is necessary to handle a plurality of optical fibers separately, which is not efficient. In view of this, our company is developing a manufacturing method that uses multi-core optical fibers to automate the manufacturing process and shorten working time.
第1図および第2図により、多心型光ファイバを用いる
製造方法について説明する。A manufacturing method using a multicore optical fiber will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.
第1図は、製造装置の一例であり、第2図は、製造工程
の説明図である。図中、1は2心型光ファイバ、2a、
2bは被覆を除去したガラス部、2はカブラ本体部、3
は延伸ステージ、4はクランパ、5は光ファイバ把持部
、6はアセチレンバーナ等の加熱源、7は固定部材、8
は保護部材である。FIG. 1 is an example of a manufacturing apparatus, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the manufacturing process. In the figure, 1 is a double-core optical fiber, 2a,
2b is the glass part with the coating removed, 2 is the turnip body part, 3
4 is a stretching stage, 4 is a clamper, 5 is an optical fiber grip part, 6 is a heating source such as an acetylene burner, 7 is a fixing member, 8
is a protective member.
先ず、2心型光ファイバ1を把持部5で把持して、その
被覆の一部を除去して、心線のガラス部2a、2bを露
出させ、延伸ステージ3に支持されたクランパ4で被覆
部をクランプする(第2図(A))。次に、ガラス部2
a、2bを固定部材7により接触させた状態で固定しく
第2図(B))、ガラス部2a、2bを、加熱源6によ
り加熱、溶融して融着させる。融着後、固定部材7を外
し、分岐比をモニタしながら延伸ステージに一定張力を
加え、融着部を加熱、延伸して、カブラ本体部2を形成
しく第2図(C))、所定の分岐比が得られた時点で加
熱、延伸を停止し、保護部材8によりモールドして(第
2図(D))、光ファイバカブラが製造される。First, the twin-core optical fiber 1 is gripped by the gripper 5, and a part of its coating is removed to expose the glass portions 2a and 2b of the core, and then the clamper 4 supported by the stretching stage 3 is used to cover the fiber. (Fig. 2 (A)). Next, glass part 2
The glass portions 2a and 2b are fixed in a state in which they are in contact with each other by the fixing member 7 (FIG. 2(B)), and the glass portions 2a and 2b are heated and melted by the heat source 6 to be fused. After fusion, the fixing member 7 is removed, a constant tension is applied to the stretching stage while monitoring the branching ratio, and the fused portion is heated and stretched to form the turnip main body 2 (Fig. 2(C)). When the branching ratio is obtained, the heating and stretching are stopped, and the optical fiber coupler is manufactured by molding with the protective member 8 (FIG. 2(D)).
このような光ファイバカブラ製造方法においては、光フ
ァイバ把持部で把持する必要があるため、その部分にお
いて光ファイバが固定され、延伸時に、2心型光ファイ
バ1が第1図の点線で図示したように曲がりを生じる。In such an optical fiber coupler manufacturing method, since it is necessary to grip the optical fiber with an optical fiber gripping part, the optical fiber is fixed at that part, and during stretching, the twin-core optical fiber 1 is drawn as shown by the dotted line in FIG. This causes bending.
この曲がりは、延伸時の延伸張力に対して、その伸びを
妨げようとする力を働かせることとなり、延伸を円滑に
行なうことができなくなって、光ファイバカブラの製造
の歩留を低下させる原因となっていた。This bending exerts a force against the stretching tension at the time of stretching, making it impossible to stretch smoothly and causing a decrease in the production yield of optical fiber couplers. It had become.
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、上述した問題点を解決するために、多心型光
ファイバ、特に、その被覆特性等を改善することにより
、延伸工程を円滑に行なうことができる光ファイバカブ
ラの製造方法を提供することを目的とするものである。(Problems to be Solved by the Invention) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention improves the multi-core optical fiber, particularly its coating characteristics, so that the drawing process can be carried out smoothly. The object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical fiber coupler.
(課題を解決するための手段)
本発明は、多心型光ファイバの長手方向の被覆の一部を
除去して光ファイバ心線のガラス部を露出させ、該ガラ
ス部を融着延伸してなる光ファイバカブラの製造方法に
おいて、延伸時における多心型光ファイバの座屈による
力が、延伸張力の20%以下となる構造の多心型光ファ
イバを用いることを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) The present invention involves removing a part of the coating in the longitudinal direction of a multi-core optical fiber to expose a glass portion of the optical fiber, and fusing and stretching the glass portion. This method of manufacturing an optical fiber coupler is characterized by using a multi-core optical fiber having a structure in which the force due to buckling of the multi-core optical fiber during stretching is 20% or less of the stretching tension.
多心型光ファイバにおける各心線として、被覆を施した
外径が140〜200μm(ガラス部の外径が125μ
mの場合)のものを用いることができる。Each fiber in a multicore optical fiber has a coated outer diameter of 140 to 200 μm (the outer diameter of the glass part is 125 μm).
m) can be used.
(作 用) 第3図に示した2心型光ファイバを例にして説明する。(for production) This will be explained using the twin-core optical fiber shown in FIG. 3 as an example.
図中、21は心線のガラス部、22は心線の1次被覆、
23は心線の2次被覆、24は21〜23よりなる心線
の2本をまとめて2心型光ファイバを形成する外部被覆
である。In the figure, 21 is the glass part of the core wire, 22 is the primary coating of the core wire,
Reference numeral 23 denotes a secondary coating of the core wire, and 24 an outer sheath that combines two of the core wires 21 to 23 to form a twin-core optical fiber.
第1図に示すように、この2心型光ファイバの両端を把
持し、中央部分を延伸する際、光ファイバを延伸すると
、当然延伸ステージと、把持している部分の間で曲がり
が発生する。これは、座屈という現象であり、このよう
な曲がりに対抗する力Pは次式で表される(裳華房発行
、光材料力学編集金線、「材料力学」改訂版、第149
頁)。As shown in Figure 1, when holding both ends of this twin-core optical fiber and stretching the central part, when the optical fiber is stretched, a bend naturally occurs between the stretching stage and the gripped part. . This is a phenomenon called buckling, and the force P that opposes this bending is expressed by the following formula (published by Shokabo, Kinsen, edited by Mechanics of Optical Materials, "Mechanics of Materials" Revised Edition, No. 149)
page).
ただし、
L:光ファイバの把持部と延伸ステージ間の距11[m
m]
E:ヤング率[kg/mm”コ
■=断面モーメント
である。この場合、複合体のモーメントエおよびヤング
率Eは、以下の式で示される。However, L: distance between the optical fiber gripping part and the stretching stage 11 [m
m] E: Young's modulus [kg/mm'' = cross-sectional moment. In this case, the moment E and Young's modulus E of the composite are expressed by the following formula.
ただし、
SLは、2心型光ファイバのi層目の構造物質の断面積
、
ELは、2心型光ファイバのi層目の構造物質のヤング
率、
■は、2心型光ファイバの断面モーメント、である。However, SL is the cross-sectional area of the i-th layer structural material of the twin-core optical fiber, EL is the Young's modulus of the i-th layer structural material of the twin-core optical fiber, and ■ is the cross section of the twin-core optical fiber. It is a moment.
したがって、2心型光ファイバの構造物質の断面積Si
、ヤング率E4、および、断面モーメントエを設計する
ことにより、座屈による力Pを適当な値に抑えることが
できる。Therefore, the cross-sectional area of the structural material of the twin-core optical fiber is Si
, Young's modulus E4, and moment of area E, the force P due to buckling can be suppressed to an appropriate value.
試作した光ファイバカブラについて特性を測定したとこ
ろ、座屈による力Pが延伸張力の20%以下の場合は延
伸を円滑に行なうことができ、所望の特性の光ファイバ
カブラを製造することができた。When the properties of the prototype optical fiber coupler were measured, it was found that when the force P due to buckling was less than 20% of the stretching tension, stretching could be carried out smoothly, and an optical fiber coupler with the desired characteristics could be manufactured. .
(実施例)
第3図の構造の2心型光ファイバにおける実施例につい
て説明する。第1層は石英ファイバで、外径125 a
m +ヤング率7000kg/mm2第2層は1次被
覆で、外径200μm、ヤング率10kg/mm2、第
3層は2次被覆で、外径250um、ヤング率100
k g / m m 2、第4層は外部被覆で、ヤング
率100kg/mm2であるが、これを外径0.5mm
の円形断面と見なし、1を400mmとすると、
E=944 [kg/mm2コI=5.2x
lO−3[mm’ ]
となり、
EI=4.90 [kg/mm”コP=0. 6
2 [gコとなる。(Example) An example of a twin-core optical fiber having the structure shown in FIG. 3 will be described. The first layer is a quartz fiber with an outer diameter of 125 a
m + Young's modulus 7000 kg/mm2 The second layer is the primary coating, outer diameter 200 μm, Young's modulus 10 kg/mm2, the third layer is the secondary coating, outer diameter 250 um, Young's modulus 100
kg/mm2, the fourth layer is the outer coating, which has a Young's modulus of 100kg/mm2, and the outer diameter is 0.5mm.
Considering it as a circular cross section, and assuming that 1 is 400mm, E=944 [kg/mm2 I=5.2x
lO-3 [mm'], EI = 4.90 [kg/mm'' P = 0.6
2 [become g-co.
延伸張力は、3gとしたから、座屈による力であるPは
、延伸張力に比較し20%以下にすることができた。Since the stretching tension was 3 g, the buckling force P could be reduced to 20% or less compared to the stretching tension.
比較のために、2心型とせずに、上述した2本の心線の
みを用いた場合は、
P=0.017g
となった。For comparison, when only the two core wires described above were used without using a two-core type, P=0.017 g.
このことから、ヤング率よりも、断面2次モーメント■
が支配的であることがわかる。このような理由により、
延伸張力に対抗する力を減少させるには、2心型光ファ
イバの各心線の外径を減少させるのが効果的である。From this, the second moment of area ■
It can be seen that is dominant. For these reasons,
In order to reduce the force opposing the drawing tension, it is effective to reduce the outer diameter of each core of the twin-core optical fiber.
当社では、光ファイバとして、クラッド径125μm、
MFD9.5μm、カットオフ波長1゜2μmの通常の
1.3μm帯の単一モードファイバを用いる場合、被覆
した外径が250μmのものを用いていたが、これを1
層のみの被覆とし、ヤング率30kg/mm2のものを
使用して被覆外径を減少させた。At our company, the optical fiber has a cladding diameter of 125μm,
When using a normal 1.3 μm band single mode fiber with an MFD of 9.5 μm and a cutoff wavelength of 1°2 μm, a coated fiber with an outer diameter of 250 μm was used;
The outer diameter of the coating was reduced by using a layer-only coating with a Young's modulus of 30 kg/mm 2 .
被覆の外径は、140μm、180μm、200μm、
230μmの4種の光ファイバ心線を試作し、この2本
を心線として、心線の被覆のヤング率と同じヤング率の
30kg/mm”のもので被覆して2心型光ファイバを
作成した。それぞれの2心型光ファイバの外径は、31
0μm、400um、420μm、480μmとなった
。これらにより、光ファイバカブラを試作した。The outer diameter of the coating is 140 μm, 180 μm, 200 μm,
We prototyped four types of optical fiber cores with a diameter of 230 μm, and coated these two cores with a material with a Young's modulus of 30 kg/mm, which is the same as the Young's modulus of the coating of the core wires, to create a twin-core optical fiber. The outer diameter of each twin-core optical fiber was 31
They were 0 μm, 400 μm, 420 μm, and 480 μm. Using these, we fabricated a prototype optical fiber coupler.
延伸方法としては、3gの延伸張力を加え、酸水素バー
ナを用いて、はぼ13mm/分の一定速度で5mmの加
熱領域を延伸し、1.3μmで分岐比が50%となるよ
うモニタして、カブラを作成した。As for the stretching method, a stretching tension of 3 g was applied, a 5 mm heating area was stretched at a constant speed of approximately 13 mm/min using an oxyhydrogen burner, and the branching ratio was monitored to be 50% at 1.3 μm. I created Kabra.
延伸工程において、延伸は滑らかに行なうことができた
。また、この時のEIは、それぞれ1゜74.2.96
,3.27,4.31であった。In the stretching process, stretching could be performed smoothly. Also, the EI at this time is 1°74.2.96, respectively.
, 3.27, 4.31.
これらの結果から、延伸時における多心型光ファイバの
座屈による力が、延伸張力の20%以下のものが、延伸
を円滑にできることが分がった。From these results, it was found that smooth stretching can be achieved when the force due to buckling of the multicore optical fiber during stretching is 20% or less of the stretching tension.
また、通常のクラツド径125μmの1.3μm帯単一
モードファイバ、を用いる場合、多心型光ファイバを構
成する各心線の被覆外径は、140〜200μmが適当
であることが確認できた。In addition, when using a normal 1.3 μm band single mode fiber with a cladding diameter of 125 μm, it was confirmed that the appropriate coating outer diameter of each fiber constituting the multicore optical fiber is 140 to 200 μm. .
(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、多心
型光ファイバを用いて光ファイバカブラを量産する場合
、好適な2心型光ファイバを用いることにより、延伸を
滑らかに行なうことができ、再現性のよい光ファイバカ
ブラを製造できる効果がある。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, when mass-producing optical fiber couplers using multi-core optical fibers, drawing is possible by using suitable twin-core optical fibers. This process can be carried out smoothly and has the effect of producing an optical fiber coupler with good reproducibility.
第1図、第2図は、光ファイバカブラの製造工程の説明
図、第3図は、2心型光ファイバの一例の断面図である
。
1・・・2心型光ファイバ、2a、2b・・・被覆を除
去したガラス部、2・・・カブラ本体部、3・・・延伸
ステージ、4・・・クランパ、5・・・光ファイバ把持
部、6・・・加熱源、7・・・固定部材、8・・・保護
部材。FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams of the manufacturing process of an optical fiber coupler, and FIG. 3 is a sectional view of an example of a twin-core optical fiber. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Twin-core optical fiber, 2a, 2b... Glass portion from which coating has been removed, 2... Cobra main body, 3... Stretching stage, 4... Clamper, 5... Optical fiber Gripping portion, 6... heating source, 7... fixing member, 8... protection member.
Claims (1)
ファイバ心線のガラス部を露出させ、該ガラス部を融着
延伸してなる光ファイバカプラの製造方法において、延
伸時における多心型光ファイバの座屈による力が、延伸
張力の20%以下となる構造の多心型光ファイバを用い
ることを特徴とする光ファイバカプラの製造方法。A method for manufacturing an optical fiber coupler in which a part of the longitudinal coating of a multi-core optical fiber is removed to expose a glass part of the optical fiber core, and the glass part is fused and drawn. 1. A method for manufacturing an optical fiber coupler, characterized in that a multicore optical fiber having a structure in which the buckling force of the cored optical fiber is 20% or less of the stretching tension is used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2054349A JP2853769B2 (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Manufacturing method of optical fiber coupler |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2054349A JP2853769B2 (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Manufacturing method of optical fiber coupler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03255411A true JPH03255411A (en) | 1991-11-14 |
JP2853769B2 JP2853769B2 (en) | 1999-02-03 |
Family
ID=12968154
Family Applications (1)
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JP2054349A Expired - Lifetime JP2853769B2 (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Manufacturing method of optical fiber coupler |
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JP (1) | JP2853769B2 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0224607A (en) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of optical multiplexer/demultiplexer |
-
1990
- 1990-03-06 JP JP2054349A patent/JP2853769B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0224607A (en) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of optical multiplexer/demultiplexer |
Also Published As
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JP2853769B2 (en) | 1999-02-03 |
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