JPH03274009A - 光ファイバ融着接続部の補強方法 - 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】 ｒ産業上の利用分野」 本発明は光ファイバ融着接続部を補強するための方法に
関する。

ｒ従来の技術」 一般に、光ファイバ相互をスブラシング接続するとき、
放電熱を利用した融着接続方法が広く用いられている。

この接続方法によるときは、被覆除去などの端末処理を
終えた一対または複数対の光ファイバ端部を互いに対向
させて配置した後、これら光ファイバ端部に放電熱を与
え、かつ、光ファイバ端部相互を突き合わせて融着ｔａ
統する。

かかる光ファイバ融着接続部の場合、融着時の光ファイ
バ端部か高温の放電熱を受けた際に強度劣化し、融着前
の端末処理においても、光ファイバ端部の表面に微小傷
が付着するので、強度面での脆性を免れない。

その対策として、樹脂モールド成形手段を介して光ファ
イバ融着接続部の外周に保護用ないし補強用の被ｍ層を
形成している。

１発明が解決しようとする課題」 １−述したように、光ファイバ融着接続部に樹脂被覆層
を設けた場合、その分だけ、機械的特性が向上するとい
える。

しかし、樹脂被覆層の場合は、低強度であるだけでなく
、微視的にみて水分を透過させてしまう難点があり、こ
れに起因した光ファイバ融着接続部の強度劣化が生じる
ので、当該融着接続部の機械的特性について、高度かつ
長期にわたる信頼性を期待することができない。

本発明はこのような技術的課題に鑑み、水分の侵入防止
機能をも含めた高度かつ長期的な機械的特性を光ファイ
バ融着接続部に付与することのできる補強方法を提供し
ようとするものである。

１課題を解決するための手段」 本発明は所期の目的を達成するため、対をなす光ファイ
バ端部に放電熱を与えて、これら光ファイバ端部を相互
に融着接続し、かつ、その融着接続部を補強する方法に
おいて、放電熱をもつ各光ファイバ端部に、ハーメチッ
ク層形成用の原料ガスを接触させて、光ファイバ融着接
続部の外周にハーメチック層を形成することを特徴とす
る。

１作用」 本発明方法において、対をなす光ファイバ端部相互を接
続するとき、放電手段を用いて各光ファイバ端部に放電
熱を与え、各党ファイバ端部が溶融状態にあるうち、こ
れら光ファイバ端部を突き合わせて互いに融着する。

こうして相対接続される光ファイバ端部は、融着接続（
−次放り時に放電熱を受けるほか、融着接続後の仕上げ
加熱（二次放電）時においても放電熱を受ける。

これら−次放電、二次放電に際して放電熱を受ける各光
ファイバ端部は、それぞれの放電開始直後、放電中、放
電終了直後など、これらの範囲内において高温化してい
る。

したがって、上記の範囲内における任意時点で放電熱を
受けた各光ファイバ端部が高温状態にあるとき、これら
光ファイバ端部にハーメチック層形成用の原料ガスを接
触させてその原料ガスを高温で反応させると、光ファイ
バ融着接続部の外周にハーメチック層が形成される。

かかるハーメチック層は、金属質の緻密な組成からなり
、樹脂を格段に上回る高度の機械的特性を発揮し、樹脂
にみられない水分の侵入防止機能を奏する。

ゆえに、上記ハーメチック層を介して補強された光ファ
イバ融着接続部は、そのハーメチック層に依存して長期
にわたる信頼性を確保する。

「実　施　例」 本発明に係る光ファイバ融着接続部の補強方法を図示の
実施例に基づいて説明する。

第１図において、接続すべき一対の被覆光ファイバ１１
．１２は、公知ないし周知の被覆除去処理、光ファイバ
切断処理により端末処理され、該各被覆光ファイバ１１
．１２の端部から光ファイ／＜　１３．１４が所定長さ
だけ引き出されている。

第１図において、軸合わせ台２１は、その長さ方向の中
央に位置する凹部２２と、その長さ方向の両側に位置す
る凸部２３．２４とを有する。

軸合わせ台２１の各凸部２３．２４には、これらの上面
中央において軸合わせ台２１の長さ方向に沿い、かつ、
−直線状に並んで互いに対向するｖ形の凹溝２５．２６
がそれぞれ形成されている。

第１図において、電極ホルダ２７は、軸合わせ台２１に
おける凹部２２内の前後方向にわたって取りつけられ、
かつ、前後に相対向する一対の放電電極２８．２８が電
極ホルダ２７の前部、後部により保持されている。

第１図において、反応容器３１は、原料ガス供給系３２
とシールガス供給系３３．３４とガス排出系３５とを備
えて、軸合わせ台２１の四部２２内に装備されているが
、この反応容器３１内には、両放電電極２８゜２３の先
端が挿入されており、かつ、両光ファイバ１３．１４の
端部も挿入できるようになっている。

本発明方法を第１図に例示した手段で実施するとき、以
下のようになる。

はじめ、各被覆光ファイ／＼１１．１２の端部から弓き
出され光ファイバ１３．１４の端部を軸合わせ台２１の
凹溝２５．２６内に嵌めこみ、かつ、かかる嵌めこみ状
態を保持して、これら光ファイバ端部を互いに対向させ
る。

これに際して、両光ファイバ１３．１４の端部は。

反応容器３１の両側壁に設けられた通孔より反応容器３
１内に挿入される。

つぎに、原料ガス供給系３２から反応容器３１内にハー
メチック層形成用の原料ガスを供給するとともに、両シ
ールガス供給系３３．３４から反応容器３１の両側壁に
向けてシールガス（不活性ガス）を供給し、かかるガス
供給状態において、一対の放電電極２８．２８による放
電を開始する。

上記放電開始後１両光ファイバ１３．１４の端部は放電
熱を受けて軟化ないし溶融するので、この時点で両光フ
ァイバ１３．１４の端部相互を突き合わせることにより
、これら光ファイバ端部が互いに融着される。

この際、反応容器３１内に供給されている原料ガスは、
高温状態の両光ファイバ１３．１４の端部に接触して所
定の反応を起こし、これがハーメチック層となって光フ
ァイバ端部の外周（融着接続部の外周も含む）にデポジ
ットされる。

すなわち、第２図に示すように、光ファイバ融着接続部
１５の外周には、ハーメチック層１６が形成される。

なお、上述した実施例のように反応容器３１を用いると
き、その雰囲気内に外部の不純物が侵入する虞れがない
ので、品質のよいハーメチック７９１Ｂを光ファイ／へ
融着接続部１５の外周に形成することができ、しかも、
原料ガスが反応容器３１外に逸散して各部を汚染するこ
とがないので都合よい。

本発明方法を実施するための他の手段を第３図に基づい
て説明する。

第３図において、軸合わせ台２１．放電電極２８゜２９
を保持した電極ホルダ２７に関する構成は前述した内容
と同じであるが、この図示例では、反応容器３１が省略
され、これに代わる態様として、原料ガス供給系３２、
シールガス供給系３３、ガス排出系３５が以下のように
構成されている。

すなわち、第３図において、原料ガス供給系３２とシー
ルガス供給系３３とは、原料ガス供給系３２のガス噴射
管が内側、シールガス供給系３３のガス噴射管が外側と
なるように、同心状の二重ノズル構造に組み合わされて
、軸合わせ台２１の凹部２２内に配置され、かつ、原料
ガス供給系３２、シールガス供給系３３のガス噴射端と
対向して、ガス排出系３５のガス吸引端が軸合わせ台２
１の凹部２２内に配置されている。

本発明方法を第３図に例示した手段で実施するとき、第
１図を参照して述べたと同様に両光ファイバ１３．１４
の端部を相互に融着接続し、かつ、原料ガス供給系３２
、シールガス供給系３３のガス噴射端（二重ノズル構造
）から両光ファイバ１３．１４の端部に向けて原料ガス
、シールガスを噴射して、前述したと同様に光ファイバ
融着接続部１５の外周にハーメチック層１６を形成する
。

このとき、原料ガス供給系３２のガス噴射端から噴射さ
れる原料ガスが、シールガス供給系３３のガス噴射端か
ら噴射されるシールガスを介して被包されるので、当該
原料ガスは他所に拡散することなく、光ファイバ融着接
続部１５の外周に効率よ〈接触する。

つぎに、本発明方法の具体例１〜６と、その比較例につ
いて、別表をも参照して説明する。

別表に示す具体例１〜６．比較例において、被覆光ファ
イバとしては、シングルモード型光ファイバの外径が１
２５ｇ■φ、樹脂被覆層の外径が２５０■１目φのもの
を用い、これを端末処理して樹脂被覆層の端部から光フ
ァイバを所定長さだけ引き出した。

具体例１〜６の場合は、光ファイバ端部相互の融着接続
に際して、光ファイバ融着接続部の外周にハーメチック
層を形成することとし、比較例の場合は、光ファイバ端
部相互を融着接続するのみとした。

具体例１〜６、比較例の実施条件は別表に示されている
が、表外の条件として、具体例１〜６の場合は、カーボ
ン膜製のハーメチック層を形成すべく、アセチレンガス
を原料ガスとして用い、かつ、ハーメチック層の膜厚が
３００〜５００人となるように原料ガス供給量を流量制
御し、シールガスとして窒素ガスを使用した。

さらに、具体例１〜６において、原料ガスの供給に際し
ては、下記Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄのごとき四つの態様を使い分
けた。

Ａ：光ファイバ端部相互の融着時（放電時）からその放
電後にわたって原料ガスを流し、光ファイバ端部が冷却
されるまで原料ガスを流し続ける。

Ｂ：光ファイバ端部相互の融着（放電）直後から原料ガ
スを流し始め、光ファイバが冷却されるまで原料ガスを
流し続ける。

Ｃ：光ファイバ端部相互を融着した後の再放電時からそ
の放電後にわたって原料ガスを流し、光ファイバ端部が
冷却されるまで原料ガスを流し続ける。

Ｄ＝光ファイバ端部相互を融着した後の再放電直後から
原料ガスを流し、光ファイバ端部が冷却されるまで原料
ガスを流し続ける。

比較例で用いた使用設備は、図示例のタイプにおいて１
反応容器、原料ガス供給系、シールガス供給系、ガス排
出系のないものである。

これら具体例１〜６、比較例における光ファイバ融着接
続部の評価として、別表に示したハーメチック層の膜厚
は、電子顕微鏡により測定した値であり、同じく、別表
に示した引張強度は、温度２５℃、湿度６ｏｚ下におい
て長さ２０ｃ＋ｓの試料に引張速度５％／１１ｉｎの荷
重をかけて測定した平均値（試料数２０）であり、同じ
く、別表に示した動疲労は、温度２５℃、湿度６０％下
において長さ２０ｃｍの試料に引張速度０．５＄／ｗｉ
ｎ、！Ｊ／ｗｉｎ、　５０％／ｓｉｎの各荷重をかけて
測定した平均値（各引張速度の水準試料数１０）である
。

別表から明らかなように、具体例１〜６、比較例とも、
光ファイバ融着接続部の強度とその分布に大きな差異が
みちれない。

しかし、動疲労特性について、具体例１〜６の場合は、
ｎ値がいずれも１００以上と高い値を示したのに対し、
比較例の場合は、ｎ値が２１ときわめて低い。

これは１本発明方法により補強された光ファイバ融着接
続部が、長期間放置されても強度劣化しないことを裏づ
けている。

なお、各具体例相互において、反応容器のごとき遮蔽物
のない具体例４は、ハーメチック層の膜厚が大きい割に
、他の具体例よりもｎ値が低い。

その理由として、外気のごとき多量の酸素を含む雰囲気
中では、ハーメチック層の形成に際して煤（酸化物）が
多く生成され、これがハーメチック層を低密度にすると
いえる。

したがって、ハーメチック層は、酸素の少ない雰囲気、
または、無酸素の雰囲気で形成するのが望ましいといえ
る。

なお１本発明に係る補強方法は、放電手段を介して多心
光ファイバ相互を融着接続する際にも、適用することが
できる。

ｒ発明の効果」 以上説明した通り、本発明に係る光ファイバ融着接続部
の補強方法は、対をなす光ファイ／へ端部に放電熱を与
えて、これら光ファイバ端部を相互に融着接続するとき
、放電熱をもつ各光ファイバ端部にハーメチック層形成
用の原料ガスを接触させて、光ファイバ融着接続部の外
周にハーメチック層を形成するから、光ファイバ融着接
続部の機械的特性について、長期にわたる信頼性を確保
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を示したは斜視図、第２
図は本発明方法により補強された光ファイバ融着接続部
の断面図、第３図は本発明方法の信実線側を示したは斜
視図である。 １１・・・・・・被覆光ファイバ １２・・・・・・被覆光ファイバ １３・・・・・・光ファイバ １４・・・・・・光ファイ／＜ １５・・・・・・光ファイバ融着接続部１６・・・・・
・ハーメチック層 ２１・・・・・・軸合わせ台 ２２・・・・・・軸合わせ台の凹部 ２３・・・・・・軸合わせ台の凸部 ２４・・・・・・軸合わせ台の凸部 ２５・・・・・・凸部の凹溝 ２６・・・・・・凸部の凹溝 ２７・・・・・・電極ホルダ ２８・・・・・・放電電極 ２８・・・・・・放電電極 ３１・・・・・・反応容器 ３２・・・・・・原料ガス供給系 ３３・・・・・・シールガス供給系 ３４・・・・・・シールガス供給系 ３５・・・・・・ガス排出系 第１図 第２図 ６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　対をなす光ファイバ端部に放電熱を与えて、これら光
   ファイバ端部を相互に融着接続し、かつ、その融着接続
   部を補強する方法において、放電熱をもつ各光ファイバ
   端部に、ハーメチック層形成用の原料ガスを接触させて
   、光ファイバ融着接続部の外周にハーメチック層を形成
   することを特徴とする光ファイバ融着接続方法。