JPH0358082B2 - - Google Patents
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- JPH0358082B2 JPH0358082B2 JP18692783A JP18692783A JPH0358082B2 JP H0358082 B2 JPH0358082 B2 JP H0358082B2 JP 18692783 A JP18692783 A JP 18692783A JP 18692783 A JP18692783 A JP 18692783A JP H0358082 B2 JPH0358082 B2 JP H0358082B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は光フアイバの接続方法に関し、特に融
着接続方法に関するものである。
着接続方法に関するものである。
従来技術と問題点
光フアイバの接続には光フアイバを用いて着脱
自在に接続する方法と、融着等によつて恒久的に
接続する方法とがあり、後者の場合には放電加熱
によつて融着する方法がある。この放電加熱によ
る接続には第１図に示す如き装置が用いられる。
同図において１，１′は接続すべき光フアイバ、
２，２′はそのチヤツク、３は光フアイバを整列
支持する支持台、４，４′は放電用電極をそれぞ
れ示している。このような装置を用いた従来の接
続方法には、第２図ａに示す如く、接続すべき光
フアイバ１，１′を突き合わせ、10〜20μｍ程度
押し込んで端部を撓ませておき放電用電極４，
４′間に放電を起こさせて光フアイバ１，１′を加
熱し、その端面を溶融して融着させる方法と、第
２図ｂの如く光フアイバ１，１′の端面間に間隙
を設けておき、放電用電極４，４′間に放電を起
させ、光フアイバを予熱してその端面を軸に直角
に整形し、また端面に付着したゴミ等を燃焼させ
た後、放電を継続しながら光フアイバ端面を接触
させ、さらに数グラム〜数10グラムの加圧力で押
圧して接続する方法などがある。ところがこのよ
うな従来方法では光フアイバが大口径又は高NA
（Numerical Aperture：開口数）となると次の
如き不具合が生ずる。第３図は光フアイバの鏡面
切断が可能な条件で示す図である。一般に光フア
イバは切断希望箇所にダイヤモンド等の刃で傷を
つけたのち張力を加えながら折り曲げて切断する
方法が用いられている。第３図はその張力を縦軸
に、光フアイバの直径を横軸にとり、初期傷深さ
10μｍ、曲げ半径60mmで破断した場合の、破断面
が鏡面となる条件の上限を曲線Ａで示し、下限
（リツプが発生しない条件の上限）を曲線Ｂで示
し、破断が進行する条件を曲線Ｃで示した。つま
り鏡面が得られる範囲はハツチングを施した範囲
となる。従つて大口径フアイバ（例えば直径120
〜200μｍ）は破断が鏡面条件となる前に進行し
てしまい、垂直に切断できなかつたり、細径フア
イバに比べ大きな張力が必要な為、ともすれば過
大な張力が加わることにより、リツプ等が発生し
やすかつたり、あるいはこれを防止するために比
較的大きな張力を加えようとすると曲線Ａの範囲
を越えてしまうことがあり、端面に細い凹凸（ミ
スト及びハツクル）ができる。このため、これを
平坦化するのに必要な加熱時間にバラツキが生
じ、溶接の自動化が困難となり、また低損失な接
続が期待できない。さらに高NAのフアイバに場
合にはコアの融点がクラツドの融点に比べ数百度
も低いため、平坦化しただけの端面状態では光フ
アイバが接触した後、放電加熱により光フアイバ
内より沸騰した感じで気泡が発生するという欠点
があつた。
自在に接続する方法と、融着等によつて恒久的に
接続する方法とがあり、後者の場合には放電加熱
によつて融着する方法がある。この放電加熱によ
る接続には第１図に示す如き装置が用いられる。
同図において１，１′は接続すべき光フアイバ、
２，２′はそのチヤツク、３は光フアイバを整列
支持する支持台、４，４′は放電用電極をそれぞ
れ示している。このような装置を用いた従来の接
続方法には、第２図ａに示す如く、接続すべき光
フアイバ１，１′を突き合わせ、10〜20μｍ程度
押し込んで端部を撓ませておき放電用電極４，
４′間に放電を起こさせて光フアイバ１，１′を加
熱し、その端面を溶融して融着させる方法と、第
２図ｂの如く光フアイバ１，１′の端面間に間隙
を設けておき、放電用電極４，４′間に放電を起
させ、光フアイバを予熱してその端面を軸に直角
に整形し、また端面に付着したゴミ等を燃焼させ
た後、放電を継続しながら光フアイバ端面を接触
させ、さらに数グラム〜数10グラムの加圧力で押
圧して接続する方法などがある。ところがこのよ
うな従来方法では光フアイバが大口径又は高NA
（Numerical Aperture：開口数）となると次の
如き不具合が生ずる。第３図は光フアイバの鏡面
切断が可能な条件で示す図である。一般に光フア
イバは切断希望箇所にダイヤモンド等の刃で傷を
つけたのち張力を加えながら折り曲げて切断する
方法が用いられている。第３図はその張力を縦軸
に、光フアイバの直径を横軸にとり、初期傷深さ
10μｍ、曲げ半径60mmで破断した場合の、破断面
が鏡面となる条件の上限を曲線Ａで示し、下限
（リツプが発生しない条件の上限）を曲線Ｂで示
し、破断が進行する条件を曲線Ｃで示した。つま
り鏡面が得られる範囲はハツチングを施した範囲
となる。従つて大口径フアイバ（例えば直径120
〜200μｍ）は破断が鏡面条件となる前に進行し
てしまい、垂直に切断できなかつたり、細径フア
イバに比べ大きな張力が必要な為、ともすれば過
大な張力が加わることにより、リツプ等が発生し
やすかつたり、あるいはこれを防止するために比
較的大きな張力を加えようとすると曲線Ａの範囲
を越えてしまうことがあり、端面に細い凹凸（ミ
スト及びハツクル）ができる。このため、これを
平坦化するのに必要な加熱時間にバラツキが生
じ、溶接の自動化が困難となり、また低損失な接
続が期待できない。さらに高NAのフアイバに場
合にはコアの融点がクラツドの融点に比べ数百度
も低いため、平坦化しただけの端面状態では光フ
アイバが接触した後、放電加熱により光フアイバ
内より沸騰した感じで気泡が発生するという欠点
があつた。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点に鑑み、大口径又は高
NAの光フアイバを低損失で融着することができ
る光フアイバの接続方法を提供することを目的と
するものである。
NAの光フアイバを低損失で融着することができ
る光フアイバの接続方法を提供することを目的と
するものである。
発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、１対の光フ
アイバをその端面同士の間隔を適宜の寸法にとり
同一軸上に整列させると共に、この軸に直交し、
且つ該光フアイバの端面間のほぼ中央に１対の放
電用電極を配置しておき、放電加熱により融着接
続する光フアイバ接続方法において、 端面間の間隔を10〜100μｍとし、火花電圧
4KV以上で放電電圧400V、放電電流20〜35ｍＡ
で放電を行うと同時に該光フアイバを移動し、該
光フアイバ移動速度を調整して該光フアイバ端面
が接触する直前で、熱によりクラツドの端部を溶
融蒸発させコアがクラツド端面に比べて凸状態に
なつた時に該光フアイバの突出したコア端面を接
触させ、該光フアイバを５〜80μｍ強制的に押し
込み、該高NA光フアイバの移動を停止して放電
を停止することを特徴とする光フアイバ接続方法
を提供することによつて達成される。
アイバをその端面同士の間隔を適宜の寸法にとり
同一軸上に整列させると共に、この軸に直交し、
且つ該光フアイバの端面間のほぼ中央に１対の放
電用電極を配置しておき、放電加熱により融着接
続する光フアイバ接続方法において、 端面間の間隔を10〜100μｍとし、火花電圧
4KV以上で放電電圧400V、放電電流20〜35ｍＡ
で放電を行うと同時に該光フアイバを移動し、該
光フアイバ移動速度を調整して該光フアイバ端面
が接触する直前で、熱によりクラツドの端部を溶
融蒸発させコアがクラツド端面に比べて凸状態に
なつた時に該光フアイバの突出したコア端面を接
触させ、該光フアイバを５〜80μｍ強制的に押し
込み、該高NA光フアイバの移動を停止して放電
を停止することを特徴とする光フアイバ接続方法
を提供することによつて達成される。
発明の実施例
以下、本発明実施例を図面によつて詳述する。
第４図は本発明による光フアイバ接続方法を説
明するための図であり、ａ〜ｅはその工程を示す
図である。同図において１０，１０′は放電用電
極、１１，１１′は光フアイバをそれぞれ示す。
明するための図であり、ａ〜ｅはその工程を示す
図である。同図において１０，１０′は放電用電
極、１１，１１′は光フアイバをそれぞれ示す。
本発明方法は第１図に示した溶接装置を用い先
ずａ図の如く放電電極１０，１０′がほぼ中央に
くるように接続すべき一対の光フアイバ１１，１
１′を対向軸合わせし、端面間の間隔ｇを10〜
100μｍにとる。次にｂ図の如く放電開始と同時
に光フアイバ１１，１１′も移動を開始させる。
このときの条件は火花電圧4KV以上、放電電圧
約400V、放電電流約20〜35ｍＡ、放電時間２〜
４秒、光フアイバの移動速度40〜60μｍ／ｓであ
る。次にｃ図の如く放電電圧は電極形状（実施
例：先端角30°の円錐形）、電極間隔（実施例：１
mm）が同一ならほぼ一定であるため放電電流と光
フアイバ間隔、光フアイバ移動速度を調整して、
光フアイバ端面が接触する直前で、図の如くコア
端面がクラツド端面に比べて凸面になるように設
定する。次にｄ図の如く光フアイバ端面が接触し
た後、さらに光フアイバ１１，１１′を５〜80μ
ｍ強制的に押し込んだ後、光フアイバ１１，１
１′の移動を停止する。最後にｅ図の如く放電を
停止して接続を完了する。
ずａ図の如く放電電極１０，１０′がほぼ中央に
くるように接続すべき一対の光フアイバ１１，１
１′を対向軸合わせし、端面間の間隔ｇを10〜
100μｍにとる。次にｂ図の如く放電開始と同時
に光フアイバ１１，１１′も移動を開始させる。
このときの条件は火花電圧4KV以上、放電電圧
約400V、放電電流約20〜35ｍＡ、放電時間２〜
４秒、光フアイバの移動速度40〜60μｍ／ｓであ
る。次にｃ図の如く放電電圧は電極形状（実施
例：先端角30°の円錐形）、電極間隔（実施例：１
mm）が同一ならほぼ一定であるため放電電流と光
フアイバ間隔、光フアイバ移動速度を調整して、
光フアイバ端面が接触する直前で、図の如くコア
端面がクラツド端面に比べて凸面になるように設
定する。次にｄ図の如く光フアイバ端面が接触し
た後、さらに光フアイバ１１，１１′を５〜80μ
ｍ強制的に押し込んだ後、光フアイバ１１，１
１′の移動を停止する。最後にｅ図の如く放電を
停止して接続を完了する。
第５図は上記工程における放電及び光フアイバ
移動の経時線図を示したものであり、同図におい
て、光フアイバが接触した後、放電パワーを減少
させて透過光パワーが最大になつたところで放電
を中止し、より低損失な接続を実現することがで
きる。
移動の経時線図を示したものであり、同図におい
て、光フアイバが接触した後、放電パワーを減少
させて透過光パワーが最大になつたところで放電
を中止し、より低損失な接続を実現することがで
きる。
第６図は本発明方法により接続された光フアイ
バの接続部のロスのヒストグラムである。同図は
１００／２００μｍの光フアイバで、試料数52を用いた
測定結果であり、平均値は0.05.3dB、標準偏差
σは0.044dBとなり、従来に比して不良率は殆ん
ど零（従来は約80％）となつている。
バの接続部のロスのヒストグラムである。同図は
１００／２００μｍの光フアイバで、試料数52を用いた
測定結果であり、平均値は0.05.3dB、標準偏差
σは0.044dBとなり、従来に比して不良率は殆ん
ど零（従来は約80％）となつている。
第７図は実際例であつて、放電開始より各経過
時間毎に接続の進行状況を顕微鏡写真により観察
した結果を示した図であり、ａ〜ｈはその模写図
である。試料は100/200μｍの高NA・SI光フア
イバで溶接条件は放電電流35ｍＡ、電極ギヤツプ
１mm、押し込み速度10μｍ／ｓであり、符号２０
はコア、２１はクラツドを示している。図より接
続の進行状況がわかり、4.0秒（ｇ図）では完全
に溶接されていることがわかる。
時間毎に接続の進行状況を顕微鏡写真により観察
した結果を示した図であり、ａ〜ｈはその模写図
である。試料は100/200μｍの高NA・SI光フア
イバで溶接条件は放電電流35ｍＡ、電極ギヤツプ
１mm、押し込み速度10μｍ／ｓであり、符号２０
はコア、２１はクラツドを示している。図より接
続の進行状況がわかり、4.0秒（ｇ図）では完全
に溶接されていることがわかる。
発明の効果
以上、詳細に説明したように本発明の光フアイ
バ接続方法は、光フアイバ端面を放電加熱によ
りコアを突出させることにより端面の中央部がま
ず接触し、次第に周囲に接触領域が広がつて行く
ので内部に気泡をまき込んだり沸騰に似た現象を
防止できる。また光フアイバ端面の変形を光フ
アイバをすき間をあけ停止したままで放電加熱に
より行なおうとすると変形に必要な時間がばらつ
くが光フアイバの移動と同時に放電を開始すれば
放電パワーと移動速度のコントロールにより、さ
らに放電中心部付近の比較的温度の高い場所で変
形を受けることも手伝つて比較的均一な時間で所
望する光フアイバの端面形状を得ることができ
る。本発明方法は以上のによつて大口径又は
高NAの光フアイバを低損失で融着接続すること
ができるといつた効果大なるものである。
バ接続方法は、光フアイバ端面を放電加熱によ
りコアを突出させることにより端面の中央部がま
ず接触し、次第に周囲に接触領域が広がつて行く
ので内部に気泡をまき込んだり沸騰に似た現象を
防止できる。また光フアイバ端面の変形を光フ
アイバをすき間をあけ停止したままで放電加熱に
より行なおうとすると変形に必要な時間がばらつ
くが光フアイバの移動と同時に放電を開始すれば
放電パワーと移動速度のコントロールにより、さ
らに放電中心部付近の比較的温度の高い場所で変
形を受けることも手伝つて比較的均一な時間で所
望する光フアイバの端面形状を得ることができ
る。本発明方法は以上のによつて大口径又は
高NAの光フアイバを低損失で融着接続すること
ができるといつた効果大なるものである。
第１図は光フアイバの接続装置を説明するため
の図、第２図は従来の接続方法を説明するための
図、第３図は光フアイバの鏡面切断が可能な条件
を示す図、第４図は本発明による光フアイバ接続
方法を説明するための図、第５図はその放電及び
光フアイバ移動の経時線図、第６図は本発明方法
により接続された光フアイバの接続ロスのヒスト
グラム、第７図は接続信号状況を観察した顕微鏡
写真からの模写図である。 図面において、１０，１０′は放電電極、１１，
１１′は光フアイバをそれぞれ示す。
の図、第２図は従来の接続方法を説明するための
図、第３図は光フアイバの鏡面切断が可能な条件
を示す図、第４図は本発明による光フアイバ接続
方法を説明するための図、第５図はその放電及び
光フアイバ移動の経時線図、第６図は本発明方法
により接続された光フアイバの接続ロスのヒスト
グラム、第７図は接続信号状況を観察した顕微鏡
写真からの模写図である。 図面において、１０，１０′は放電電極、１１，
１１′は光フアイバをそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ １対の光フアイバをその端面同士の間隔を適
宜の寸法にとり同一軸上に整列させると共に、こ
の軸に直交し、且つ該光フアイバの端面間のほぼ
中央に１対の放電用電極を配置しておき、放電加
熱により融着接続する光フアイバ接続方法におい
て、 端面間の間隔を10〜100μｍとし、火花電圧
4KV以上で放電電圧400V、放電電流20〜35ｍＡ
で放電を行うと同時に該光フアイバを移動し、該
光フアイバ移動速度を調整して該光フアイバ端面
が接触する直前で、熱によりクラツドの端部を溶
融蒸発させコアがクラツド端面に比べて凸状態に
なつた時に該光フアイバの突出したコア端面を接
触させ、該光フアイバを５〜80μｍ強制的に押し
込み、該高NA光フアイバの移動を停止して放電
を停止することを特徴とした光フアイバの接続方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18692783A JPS6079310A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 光フアイバ接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18692783A JPS6079310A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 光フアイバ接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079310A JPS6079310A (ja) | 1985-05-07 |
| JPH0358082B2 true JPH0358082B2 (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=16197143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18692783A Granted JPS6079310A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 光フアイバ接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079310A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61117508A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバの接続方法 |
| JPS636508A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-01-12 | Anritsu Corp | シングルモード光ファイバ融着装置 |
| JPH03238404A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Nec Corp | 光ファイバスプライシング方法 |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP18692783A patent/JPS6079310A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6079310A (ja) | 1985-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |