JPH0367206A - 光ファイバカプラの製造装置 - 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」 この発明は、光ファイバ通信システム、光ファイバセン
サ等において光信号の分岐、結合を行う際に使用される
融着延伸形の光ファイバカプラを製造する際に使用され
る光ファイバカプラの製造装置に関ずろものである１、 「従来の技術」 従来、この種の融着延伸形光ファイバカブラとして、例
えば第９図ないし第１２図に示すものが知られている。

これらの図において光ファイバカブラは、第９図に示す
ように一対の光ファイバ電。

ｌのそれぞれの一部から被覆材が除去されてクラッド２
，２が露出され、これらクラッド２，２の一部が接着剤
等により接合され、さらに第１０図に示すように酸水素
炎等の高温加熱源３によって接合部が融着されかつ延伸
せしめられ、これにより融着延伸部４が形成されて構成
されたものである。

そして、このような光ファイバカブラは、通常第１１図
にノドずように金属あるいはガラス等からなる補強板５
が用いられてこの補強板５に融着延伸部４が接着剤６等
により固定され、さらに第１２図に示すように融着延伸
部４および補強板５を覆うようにして金属パイプ７に収
納され、これにより全体が機械的に補強されたものにな
っている。

また、延伸機構は、第１３図に示すように延伸台８をネ
ジ９により微動する構造となっている３、まノこ光ファ
イバカブラを作′？１セる際には、融着延伸の度合を正
確に制御’ｉ４”　Ｚｙことが必要不可欠である。その
ために第１４図に示すように、光源１０ａを用意し、一
方の光ファイバに光を入射（７、出射側の両端を光パワ
ーメータｉ０ｂ、ＩＯｃ等により観測しつつ融着延伸量
を微妙に制御していた。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、従来の光ファイバカブラの製造方法にお
いては、次のような問題があった。

■左右それぞれに光ファイバを支持し、延伸する装置が
独立に移動するために光ファイバ延伸部の中央部から左
右対称な融着延伸部が作製できなかった。

■個々の装置が独立１．ているために装置の大型化を招
いていた。

■光源や光パワーメータに接続するまで光ファイバを延
長するために装置の大型化を招いていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、高品質の光
ファイバカブラの作製が容易な製造装置の提供を目的と
している。

「課題を解決するための手段」 かかる課題は、請求項１に記載したように、装置本体と
、この装置本体内に移動可能に設けられた一対の移動台
と、該移動台に配置され、複数本の光ファイバを固定し
かつ移動台間の光ファイバを並列させる光ファイバ固定
装置と、上記移動台間に保持された光ファイバの長手方
向に沿って移動台を移動させる移動機構とを備えて製造
装置を構成することによって解決される。

また、請求項２に記載したように、上述の製造装置をユ
ニットとして、この製造装置ユニットをａ置したユニッ
ト固定台と、製造装置ユニットの移動機構に駆動端を接
続して該移動機構を駆動させる駆動源を備え、該駆動端
が製造装置ユニットの移動機構と離間した位置から移動
機構に接続される位置までユニット固定台上に移動可能
に設けられた駆動装置と、ユニット固定台に載置された
製造装置ユニットの各移動台間の空間部に並列された先
ファイバを加熱する載置に配置された加熱装置とを備え
て製造装置を構成することが望ましい。

「作用　」 請求項１に記載した製造装置は、上記構成としたことに
より、各移動台に光ファイバを固定して移動台間にある
先ファイバを並列させ、空間部を利用して加熱装置を操
作するとともに各移動台を延伸方向に沿って正確かつ簡
単に移動させることができるので、融着延伸部の対称性
に優れた高品質の光ファイバカブラを作製することかで
きる。

また−台の装置で融着延伸形の光ファイバカブラを作製
でき、製造装置を小型化することができる。

また双方の移動台間の空間部を利用して光ファイバの加
熱装置を操作しあるいは融着延伸終了後に融着延伸部を
収納するケース装着作業等を行うことができるので作業
性が向上する。

また請求項２に記載した製造装置は、上記構成としたこ
とにより、製造装置ユニットと駆動装置を接続し、加熱
装置で光ファイバを加熱しつつ駆動装置を駆動させて光
ファイバを融着延伸して光ファイバカブラを作製するこ
とができ、さらにユニット固定台に載置された製造装置
ユニットを次々に交換して融着・延伸操作を行うことが
できる。

「実施例」 第１図は、本発明の第１実施例を示す図であって、図中
符号１１は製造装置である。この製造装置は、装置本体
１２と、この装置本体１２内に移動可能に設けられた一
対の移動台１３と、２本以上の光ファイバ１４をそれぞ
れの移動台＋３上に固定する光ファイバ固定装置１５と
、上記移動台１３間に保持される光ファイバ１４の長手
方向に沿って双方の移動台１３を移動させる移動機構１
６とを備えて構成されている。

上記装置本体１２は、断面凹状の枠状体をなしており、
２つの移動台１３を凹部内に収納しこれらの移動台１３
を所定の距離凹部内を移動させるに充分な長さを有して
いる。

上記移動台１３は、角形柱状をなしており、装置本体１
２内に収納されたときの上面には、光ファイバ固定装置
１５が取り付けられている。

この光ファイバ固定装置１５は、第２図に示すように、
２本以上の光ファイバ１４を挾んで保持する固定具１７
と、各移動台１３間の空間部１８に突出して設けられ、
光ファイバ１４の被覆が除去された光ファイバ裸線１９
を挾んで保持し、空間部１８の光ファイバ裸線１９を並
列させる先ファイバ揃え具２０とからなっている。

この光ファイバ揃え具２０は、第３図に示すように、固
定側の保持片２１と、スプリング２２によって固定側の
保持片２１側に付勢された可動側の保持片２３とを備え
て構成されている。これらの保持片２１．２３のそれぞ
れが接触する側の面には、光ファイバ裸線１９を挿入す
る溝２４か形成されている。この光ファイバ揃え具２０
は、第４図に示すように、可動側の保持片２３を図中矢
印で示す方向に引いて、それぞれの保持片２１゜２３の
溝２４に光ファイバ裸線１９を挿入し、可動側の保持片
２３を離すことにより、スプリング２２の付勢力で可動
側の保持片２３が固定側の保持片２１に接触し、２本の
光ファイバ裸線１９が保持片２１．２３に押されて並列
される。

また上記固定具１７は、第５図および第６図に示すよう
に、固定具本体２５と、これに開閉自在に取り付けられ
た蓋体２６とから構成されている。

固定具本体２５には、ゴムや合成樹脂など、軟質で光フ
ァイバ１４を傷付けることがなく、かつ摩擦力の大きい
材料からなる固定部分２７が設けられている。この固定
部分２７には、被覆のある光ファイバ１４が２本並んで
入る幅の溝２８が形成されている。また蓋体２６と固定
具本体２５のいずれか一方には磁石２９が取り付けられ
、他方には鉄などの磁性体３０が取り付けられており、
蓋体２６を閉じた時に蓋体が固定具本体２５に吸着され
、蓋体２６が不用意に開いてしまう不都合を防止してい
る。

上記移動機構１６は、装置本体１２の長手方向に沿って
平行に配され、各移動台１３に形成された２つのネジ穴
３１内を貫通し、装置本体１２の長平方向に沿って平行
に配設された２本のネジ棒３２と、これらのネジ棒３２
の端部に設けられた歯車３３と、これらの歯車３３に係
合するスクリューシャフト３４とから構成されている。

上記ネジ棒３２は、２つの移動台１３のネジ穴３１の刻
み方向を同一方向とした場合には中央部で逆ネジとされ
たものが使用され、また２つの移動台１３のネジ穴３１
の刻み方向を逆向きとした場合には一定方向にネジが形
成されたものか使用され、スクリューシャフト３４を回
転させた時、装置本体１２内の二つの移動台１３が各々
離間する方向に移動し、逆方向に回転させた時接近する
方向に移動するようになっている。

この製造装置１１を用いて光ファイバカプラを作製する
には、まず、２つの移動台１３の各々の固定装置１５に
、被覆の一部を除去した２本の光ファイバ１４を固定し
、各移動台１３間の空間部１８において２本の光ファイ
バ裸線１９を並列させる。また一方の光ファイバ１４の
一端には光源３５を接続してレーザ光を入射し、２本の
光ファイバ１４の出射側には光パワーメータ３６を接続
し、２本の光ファイバ１４間の光の結合比を観測可能と
する。

次いで、第１図に示すように、２つの移動台１３間の空
間部１８に上下両方から酸水素バーナ３７を挿入し、空
間部１８で並列された２本の光ファイバ裸線Ｉ９を加熱
して融着させる。なお、光ファイバ裸線１９の加熱は、
これに限定されることなく、放電加熱や電熱加熱など他
の加熱手段を用いても良い。次いで、装置本体１２側面
にあるスクリューシャフト３４の端部（シャフト端部３
８）に駆動装置の駆動端を接続し、スクリューシャフト
３４を回転させて２つの移動台１３を離間する方向に移
動させ、光ファイバ裸線１９の加熱融着された部分の延
伸を行う。この延伸は、二つの先パワーメータ３６によ
って結合比を観測しつつ行い、目的とする結合比が得ら
れた時点で移動台１３の移動を停止する。

以上の操作によって融着延伸形の光ファイバカプラが作
製されるが、得られた光ファイバカプラの融着延伸部を
ケースに収納して補強を図る場合には、形成された融着
延伸部に空間部１８を利用して補強板を添設し、更に接
着剤で固定した後、金属パイプ内に挿入するなどの補強
方法によりｈｌｉ強を行う。

この実施例による製造装置１１は、装置本体１２内に、
２本の光ファイバ１４を固定しかつその光ファイバ裸線
１９部分を並列させる固定装置１５を配置した一対の移
動台１３と、これらの移動台Ｉ３を移動させる移動機構
１６とを具備し、各移動台１３に光ファイバ１４を固定
して光ファイバ裸線１９部分を並列させ、空間部１８を
利用して加熱装置を操作するとともに各移動台１３を延
伸方向に沿って正確にかつ簡単に移動させることができ
るので、融着延伸部の対称性に優れた高品質の光ファイ
バカプラを作製することができる。

また融着延伸形の光ファイバカプラを一台の装置で極め
て容易に作製でき、製造装置の小型化を図ることができ
る。

またそれぞれの移動台１３間の空間部１８を利用して加
熱装置の操作ができる他、融着延伸終了後に融着延伸部
を収納するケース装着作業を行うことができ、光ファイ
バカプラ製造の際の作業性を大幅に向上させることがで
きる。

第７図は、本発明の第２実施例を示す図であって、この
図中符号３９は製造装置である。この製造装置３９は先
の第１実施例による製造装置１１とほぼ同様の構成要素
を具備している他、この製造装置３９では、一方の移動
台１３に半導体レーザ光源４０（以下、光源という）を
設け、他方の移動台１３に２つの光電変換器４１を設け
、かつ装置本体１１の側面に、上記光源４０の電源用、
光電変換器４１の電源用および光電変換器４１からの信
号出力用の各々の端子４２を配設した構成になっている
。

上記光源４０には、一方の光ファイバ１４の一端が接続
され、また２つの光電変換器４Ｉには２本の光ファイバ
１４の出射側端部がそれぞれ接続されている。

このように構成された製造装置３９は、一方の光ファイ
バＩ４に光源４０からレーザ光を入射し、２本の光ファ
イバ１４の出射側端部に接続された光電変換器４Ｉで双
方の光ファイバ１４からの出射光強度を観測して結合比
をモニターすることができ、融着延伸の際の結合比の観
測を、製造装置と別に設けられた光源および光パワーメ
ータに光ファイバを接続して結合比観測を行う場合と同
様にモニターすることができる。

この実施例による製造装置３９では、先の実施例による
製造装置１１と同様の効果が得られる他、製造装置に光
源４０および光電変換器４１を取り付けたので、従来製
造装置と独立して用意していた光源並びに光パワーメー
タか不必要となり、光ファイバカプラ製作システムの簡
素化を図ることができるとともに、融着すべき光ファイ
バＩ４の光源や光パワーメークまでの余分な延長部分を
省略することができるなど、光ファイバカプラ製造装置
の一層の小型化を図ることができる。

また、装置本体１２に端子４２を設け、光源用の電源、
充電変換器用の電源および光電変換器からの光強度信号
をこの端子４２から簡単に出入できるので、信号処理等
を容易に行うことができる。

第８図は、本発明の第３実施例を示す図であって、この
図中符号４３は製造装置である。この実施例による製造
装置４３は、先の第２実施例による製造装置３９あるい
は第１実施例による製造装置１１を、■つの製造装置ユ
ニット４４とし、この製造装置ユニット４４を載置する
ユニット固定台４５と、製造装置ユニット４４のシャフ
ト端部３８に駆動軸４６の駆動端４６ａを接続して移動
機構１６を駆動させろモータ４７を備え、ユニット固定
台４５上に設けられたレール４８上に移動可能に配置さ
れた駆動装置４９と、ユニット固定台４５に載置された
製造装置ユニット４４の空間部１８に並列された光ファ
イバ裸線１９を加熱する位置に配置された２つの酸水素
バーナ３７とを備えて構成されている。

上記ユニット固定台４５には、製造装置ユニット４４を
載置して、その空間部１８の下方側に酸水素バーナ３７
を配置可能な架台５０と、上記駆動装置４９を移動させ
るレール４８が設けられている。また架台５０の上面と
、製造装置ユニット４４の下面には、それぞれ嵌まり合
う凹部あるいは凸部が形成されており、架台５０上に載
置された製造装置ユニット４４の位置ズレを防いでいる
。

上記駆動装置４９は、レール４８上に移動可能に配置さ
れた可動ステージ５１と、この可動ステージ５１に取付
けられたモータ４７と、モータ４７の回転力を駆動軸４
６に伝えるベルト伝導装置５２とを備えて構成されてい
る。

この可動ステージ５１には、ユニット固定台４５に固定
されたエアシリンダ装置５３の可動部５４が固定されて
おり、エアシリンダ装置５３を駆動させることにより、
可動ステージ５１がレール４８上を移動するようになっ
ている。

この可動ステージ５１の移動範囲は、上記駆動端４６ａ
と製造装置ユニット４４のシャフト端部３８とが所定間
隔離間した位置から、駆動端４６ａとシャフト端部３８
とが接続する位置までとされる。

また可動ステージ５１には、ユニット固定台４５上に載
置された製造装置ユニット４４の端子４２と相対する位
置に、この端子４２に接続される針状の電極５５が設け
られている。これらの電極５５は、可動ステージ５１が
移動して駆動装置４９の駆動端４６ａと製造装置ユニッ
ト４４のシャフト端部３８が接続された時に、製造装置
ユニット４４の端子４２に接続さＩ、光源４０と光電変
換器４．ｌとに給電するとともに光電変換器４１からの
信号取り出しを行うためのものである。

この製造装置４３は、光ファイバ１４を移動台１３に固
定した状態にある製造装置ユニット４４を、ユニット固
定台４５の架台５０上に載置し、酸水素バーナ３７によ
り空間部１８の光ファイバ裸線１９を加熱させるととも
に、エアシリンダ装置５３を駆動させて可動ステージ５
１を製造装置ユニット４４と接近する方向に移動させ、
駆動端４６ａを製造装置ユニット４４のシャフト端部３
８に接続させる。またこの可動ステージ５１に移動によ
って製造装置ユニット４４の端子４２に接続された電極
５５により、光源４０および光電変換器４１に電源が接
続されろとともに光電変換器４１の出力信号を取り出し
、２本の光ファイバ１４の結合比をモニターする。次に
、モータ４７を駆動させ、製造装置ユニット４４の各移
動台１３を延伸方向に移動さ仕て延伸を行う。そして２
木の光ファイバ１４の結合比が一定しヘルに達し／こ時
点で移動台１３の移動を停止し、エアシリンダ装置５３
を駆動させて可動ステージ５１を製造装置ユニット４４
から引き離す。次に、光ファイバ１４の融着延伸を終え
た製造装置ユニット４４をユニット固定台４５から外し
、新たな製造装置ユニット４４をユニット固定台４５に
載置し、融着延伸を繰り返し行う。ユニット固定台４５
から外された製造装置ユニット４４は、その空間部１８
を利用して補強材の取付けを行い、光ファイバカブラを
作製する。

この製造装置４３は、先の第２実施例による製造装置３
９を１つのユニットとし、この製造装置ユニット４４を
載置するユニット固定台４５と、製造装置ユニット４４
の移動機構１６を駆動させるモータ４７を備え、ユニッ
ト固定台４５上に移動可能に配置された駆動装置４９と
、製造装置ユニット４４の空間部ｔ８に並列された光フ
ァイバ裸線１９を加熱する酸水素バーナ３７とを備えて
構成したので、製造装置ユニット４４と駆動装置４９と
を接続し、光ファイバ裸線１９を加熱しつつ駆動装置４
９を駆動させて光ファイバを融着延伸して光ファイバカ
プラを作製することができ、さらにユニット固定台４５
に載置された製造装置ユニット４４を次々に交換して融
着・延伸操作を行うことができるので、光ファイバカプ
ラの生産性を大幅に向上させることができる。

（製造例） 第８図に示す製造装置を用い、２本の光ファイバを融着
延伸して光ファイバカプラを製造した。

光ファイバとしては、ファイバ径１２５μｍ１モードフ
ィールド径９．５μ厖、損失０．４ｄＢ／ＫＬ１１．被
覆外径０．４ｎｕｎの石英系シングルモードファイバを
用いた。

この光ファイバ２本を製造装置ユニットに固定し、空間
部の光ファイバ裸線を並列し、空間部において上下方向
から酸水素バーナで加熱して融着した。

さらに一方の光ファイバからレーザ光を入射し、出射側
から光強度信号をモニターしつつ、移動台を離間する方
向に微動させて延伸を行い、２本の光ファイバ間の結合
比が約５０％となった時点で延伸を停止し、光ファイバ
カプラを作製した。

得られた光ファイバカプラは、結合比４９．８％、損失
０．０８ｄＢと極めて良好な性能を示した。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明による光ファイバカプラの
製造装置は、装置本体内に、複数本の光ファイバを固定
しかつ並列させる固定装置を配置した一対の移動台と、
これらの移動台を移動させる移動機構とを備えた構成と
したので、各移動台に光ファイバを固定して移動台間の
空間部にある光ファイバを並列させ、空間部を利用して
加熱装置を操作するとともに各移動台を延伸方向に沿っ
て正確にかつ簡単に移動させることができるので、融着
延伸部の対称性に優れた光ファイバカプラを作製するこ
とができる。また光ファイバカプラを１台の装置で極め
て容易に作製でき、製造装置の小型化を図ることができ
る。

また、それぞれの移動台間の空間部を利用して加熱装置
の操作ができる他、融着延伸終了後に融着延伸部を収納
するケース装着等の作業を行うことができ、光ファイバ
カプラ製造の際の作業性を大幅に向上させることができ
る。

さらにまた、本発明では、装置本体内に、複数本の光フ
ァイバを固定しかつ並列させる固定装置を配置した一対
の移動台と、これらの移動台を移動させる移動機構とを
備えた製造装置を１つのユニットとし、この製造装置ユ
ニットを載置するユニット固定台と、製造装置ユニット
の移動機構を駆動させる駆動源を備え、ユニット固定台
上に移動可能に配置された駆動装置と、製造装置ユニッ
トの空間部に並列された光ファイバを加熱する加熱装置
を備えて構成したことにより、ユニット固定台に載置さ
れた製造装置ユニットと駆動装置を接続し、光ファイバ
を加熱しつつ駆動装置を駆動させて光ファイバを融着延
伸して光ファイバカプラを作製することができ、さらに
ユニット固定台に載置された製造装置ユニットを次々に
交換して融着・延伸操作を行うことができるので、光フ
ァイバカプラの生産性を大幅に向上させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す製造装置の斜視図、
第２図は第１図に示す製造装置の固定装置を示す平面図
、第３図および第４図は第１図に示す製造装置の光ファ
イバ揃え具を示すしので、第３図は光ファイバ保持状態
を示す正面図、第４図は開状態を示す正面図、第５図お
よび第６図は第１図に示す製造装置の固定具を示すもの
で、第５図は固定具の開状態を示す斜視図、第６図は同
閉状態を示す斜視図、第７図は本発明の第２実施例を示
す製造装置の斜視図、第８図は本発明の第３実施例を示
す製造装置の斜視図、第９図ないし第１２図は従来の光
ファイバカプラ作製方法を工程順に示す図、第１３図お
よび第１４図は従来の光ファイバカプラ作製装置の例を
示す図である。 １．３９．４３・・・製造装置 ２・・・装置゛本体 ３・・・移動台 ４・・・光ファイバ ５・・・固定装置 ６・・・移動機構 ７・・・酸水素バーナ（加熱装置） ４・・・製造装置ユニット ６ａ・・・駆動端 ７・・・モータ（駆動源） ９・・・駆動装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本の光ファイバを並列せしめ、その一部を融
   着延伸して光ファイバカプラを作製する製造装置であっ
   て、 装置本体と、この装置本体内に移動可能に設けられた一
   対の移動台と、該移動台に配置され、複数本の光ファイ
   バを固定しかつ移動台間の光ファイバを並列させる光フ
   ァイバ固定装置と、上記移動台間に保持された光ファイ
   バの長手方向に沿って移動台を移動させる移動機構とを
   備えてなる光ファイバカプラの製造装置。
2. （２）複数本の光ファイバを並列せしめ、その一部を融
   着延伸部して光ファイバカプラを作製する製造装置であ
   って、 装置本体と、この装置本体内に移動可能に設けられた一
   対の移動台と、該移動台に配置され、複数本の光ファイ
   バを固定して移動台間の光ファイバを並列させる光ファ
   イバ固定装置と、上記移動台間に保持された光ファイバ
   の長手方向に沿って移動台を移動させる移動機構とを備
   えてなる製造装置ユニットが載置されたユニット固定台
   と、該製造装置ユニットの移動機構に駆動端を接続して
   該移動機構を駆動させる駆動源を備え、該駆動端が製造
   装置ユニットの移動機構と離間した位置から移動機構に
   接続される位置までユニット固定台上に移動可能に設け
   られた駆動装置と、該ユニット固定台に載置された製造
   装置ユニットの各移動台間の空間部に並列された光ファ
   イバを加熱する位置に配置された加熱装置とを備えてな
   る光ファイバカプラの製造装置。