JPH04151111A - 光分岐結合器の製造方法 - Google Patents

光分岐結合器の製造方法

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JPH04151111A
JPH04151111A JP2244258A JP24425890A JPH04151111A JP H04151111 A JPH04151111 A JP H04151111A JP 2244258 A JP2244258 A JP 2244258A JP 24425890 A JP24425890 A JP 24425890A JP H04151111 A JPH04151111 A JP H04151111A
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optical
branching
branching coupler
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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、光の分岐または結合を行う光分岐結合器、
特にほぼ１：１の分岐比を有する光分岐結合器の構成お
よびその製造方法に関する。
（背景技術とその課題） 近年、大容量の情報を高速伝送するために、プラスチッ
クファイバによる情報伝送システムの開発が進められて
いる。
このような情報伝送システムでは、１つの伝送経路を複
数に分岐したり、逆に複数の伝送経路を１つに結合した
りする必要かある。
そこで、このような機能を担う光分岐結合器を従来より
周知の熱溶着法により製造する試みか行われてきた。し
かしながら、こうして製造された光分岐結合器は、光損
失が大きく、実使用に耐えるものはなかった。というの
も、以下の理由からである。すなわち、熱溶着法は、フ
ァイバケーブルのクラットの一部を除去した後、複数本
のファイバケーブルを集束させ、クラッドを除去した部
分て各ファイバケーブルのコアを相互に熱溶着させるも
のである。したがって、加熱によってコアか熱収縮し、
光損失か大きくなる。また、その加熱最中においては、
熱溶着部分近傍のクラッドにも熱が伝わり、クラッドが
溶けてファイバケーブルか変形したり、クラッド材料か
コアに拡散して特性の劣化、特に光損失の増大か生じる
ことがある。
このような問題を解決すべく、本願発明者は超音波溶着
法による光分岐結合器の製造方法を提案した。この製造
方法では、溶着型を用いて２本のプラスチックファイバ
を所定長さにわたって平行に配置した状態で相互に当接
させ、その当接領域に超音波振動を加える。これにより
、各プラスチックファイバは加熱されることなく、その
当接領域で相互に溶着されて、低損失の光分岐結合器か
製造される。
ところで、光分岐結合器により１つの信号を２つに分岐
する場合、−船釣に分岐比を１．１とすることか望まし
い。上記超音波溶着法を利用する場合、分岐比の調整は
、溶着型によるプラスチックファイバの押圧力を調整す
ることにより可能となる。しかしながら、分岐比を１：
１に近づけるには溶着型による押圧力を高く設定する必
要かあり、押圧力を高めるはとプラスチックファイバか
ダメージを受けて光特性か損なわれ易くなる。したがっ
て、上記超音波溶着法では、良好な光特性を有する等分
配の光分岐結合器を安定して製造することは一般的に困
難であった。
（発明の目的） この発明は、上記課題を解決するためになされたもので
、光損失か小さくほぼ１：１の分岐比か得られる光分岐
結合器を提供するとともに、そのような等分配の光分岐
結合器を光特性を損なわすに安定して製造することかで
きる光分岐結合器の製造方法を提供することを目的とす
る。
（目的を達成するための手段） 請求項１および２の発明は、ほぼ平行配置された２本の
プラスチックファイバを所定長さにわたってｔｒ＋互に
当接させ、その当接領域を超音波加振により相互に溶着
して分岐結合部分を設けた光分岐結合器に向けられたも
のである。そして、上記［１的を達成するために、請求
項１の発明は、前記分岐結合部分を前記２本のプラスチ
ックファイバを含む仮想平面内で蛇行するように仕上げ
ている。
また、請求項２の発明は、前記分岐結合部分を前記２本
のプラスチックファイバを含む仮想平面内でフフイハ長
手方向に対し直交する方向に湾曲するように仕上げてい
る。
また、請求項３の発明は、上記目的を達成するために、
２本のプラスチックファイバを少なくとも所定長さにわ
たって平行に配置する工程と、前記２本のプラスチック
ファイバの平行に配置された所定長さの領域を溶着型で
押圧することにより、その所定長さの領域を前記２本の
プラスチックファイバを含む仮想平面内で蛇行するよう
にして相互に当接させる工程と、その当接領域を超音波
加振により相互に溶着して分岐結合部分を形成する工程
とを含んでいる。
さらに、請求項４の発明は、上記目的を達成するために
、２本のプラスチックファイバを少なくとも所定長さに
わたって平行に配置する工程と、前記２本のプラスチッ
クファイバの平行に配置された所定長さの領域を溶着型
を押圧することにより、その所定長さの領域を前記２本
のプラスチックファイバを含む仮想平面内でファイバ長
手方向に対し直交する方向に湾曲するようにして相互に
当接させる工程と、その当接領域を超音波加振により相
互に溶着して分岐結合部分を形成する工程とを含んでい
る。
（作用） この発明によれば、分岐結合部分はいわゆる超音波溶着
法によって形成されるので、プラスチックファイバへの
熱影響はなくなり、プラスチックファイバの熱収縮等に
起因する光損失が防止される。また、分岐結合部分は、
２本のプラスチックファイバを含む仮襲平市内で蛇行す
るように仕上げられたり、その仮想平面内でファイバ長
手方向に対し直交する方向に湾曲するように仕上げられ
ているため、低次モードの光か前記分岐結合部分て比較
的分岐されやすい高次モードの光に変換される。その結
果、分岐比が１：１に近づく。
（実施例） 以下、この発明の技術背景となる既述の超音波溶着法に
よる光分岐結合器の製造方法を説明した後で、この発明
の原理および実施例を詳細に説明する。
１、超音波溶着法による光分岐結合器の製造第１図は、
既述の超音波溶着法による光分岐結合器の製造方法を適
用可能な光分岐結合器の製造装置（以下においては、単
に「装置」という）を示す図であり、第２Ａ図、第２Ｂ
図および第３図はそれぞれその実施例を説明するための
斜視図である。
この装置は、コア１．Ｏａ、ｌｌａの外周にクラッド１
０ｂ、ｌｌｂをそれぞれ被覆してなる２本のプラスチッ
クファイバ１０．１１を保持するジグ２０を備えている
。このジグ２０は、第２Ａ図（あるいは第２Ｂ図）に示
すように、下部溶着型２１と、この下部溶着型２１と嵌
合可能な形状に仕上げられた上部溶着型２２とて構成さ
れている。
なお、上部および下部溶着型２２．２１は金属製又は樹
脂製である。
この下部溶着型２］の上面にはＸ方向に沿って直線上に
伸びた溝部２１ａか、また上部溶着型２２の下面にもＸ
方向に沿って直線上に伸びた溝部２２ａかそれぞれ設け
られている。したかって、プラスチックファイバ１０．
１１を、その長手方向かＸ方向に一致するようにして一
定間隔をもって平行に配置した後、そのプラスチックフ
ァイバ１０．１１を溝部２１ａ、２２ａに係合するよう
にして下部および上部溶着型２１．２２をそれぞれ上方
および下方に移動させ、下部および上部溶着型２１．２
２を相互に嵌合させると、第３図に示すように、プラス
チックファイバ１０．１１が所定位置て当接保持される
。
なお、２３．２４はシリコンゴム等の弾性体よりなるス
ペーサであり、スペーサ２３．２４が下部および上部溶
着型２１．２２間にそれぞれ挿入されて、下部および上
部溶着型２１．２２の相対的な傾きか防止されるととも
に、ファイバ１０゜１１のすれも防止される。
また、装置には、第１図に示すように、超音波溶着機構
部３０か設けられており、超音波溶着機横部３０の加振
子３１が上部溶着型２２の上面２２　ｂ　１．：当接さ
れている。このため、超音波溶着機横部３０の作動と同
時に、加振子３１が上下方向に超音波振動して、その振
動エネルギーか上部溶着型２２を介してプラスチックフ
ァイバ１０．１１の当接部に与えられる。
さらに、この装置には、超音波溶着機構部３０に上方向
から所定の押圧力を印加す゛る圧力印加機横部（図示省
略）が設けられている。したがって、圧力印加機構部が
作動すると、所定の押圧力が超音波溶着機構部３０およ
び上部溶着型２２を介してプラスチックファイバ１１に
与えられて、プラスチックファイバ１１がプラスチック
ファイバ１０に圧接される。
＜Ａ、超音波溶着の第１実施例〉 次に、上記装置により、２本の未架橋ポリメチルメタク
リレート系のプラスチックファイバから１つの光分岐結
合器を製造する方法について説明する。ます、オペレー
タかプラスチックファイバ１０．１１を所定位置にセッ
トした（第２Ａ図）後、上記装置の操作盤（図示省略）
を介して製造開始指令を与えると、上記装置全体を制御
する制御部（図示省略）からの指令にしたがって２本の
プラスチックファイバ１０．１１がジグ２０により保持
される（第３図）。
その後、圧力印加機構部が作動して、所定の押圧力が超
音波溶着機構部３０および上部溶着型２２を介してプラ
スチックファイバ１１に与えられ、プラスチックファイ
バ１１がプラスチックファイバ１０に圧接される。それ
に続いて、超音波溶着機構部３０が作動して、所定の押
圧力が圧接部に与えられたままの状態で、その振動エネ
ルギーかプラスチックファイバ１０．１１の圧接部に与
えられる。すると、その初期段階で、上記圧接部のクラ
ラ）”１０ｂ、ｌｌｂが破壊され、Ｘ方向に直交するＹ
方向（第１図）にそれぞれ押しやられる。
そして、それに続いて、コア１０ａ、１０ｂか固相溶着
する。
上記のようにして、コア１０ａ、１０ｂの部分溶着が完
了すると、制御部からの停止指令に応して、超音波溶着
機構部３０および圧力印加機構部が停止し、さらにシフ
２０から上記のようにして形成された光分岐結合器４０
Ａ（第４図）が取り出される。
次に、上記の製造方法により光分岐結合器４０Ａを製造
した場合の光分岐結合器４０Ａの特性について具体的に
説明する。
本願発明者は、光分岐結合器４０Ａの特性評価を行うた
めに、以下の条件で光分岐結合器４０Ａを上記のように
して製造した。すなわち、その条件は、 （押圧力）＝１０ｋｇｆ （振動周波数）−１５ｋＨｚ （振動振幅）−４０μｍ （振動印加時間）＝０．５秒 （分岐結合部分４］の長さ）、Ｑ−２０ｍｍである。
そして、その光分岐結合器４０Ａと同し長さのクラット
イー１プラスチツクフアイバの一方端に安定化光源の出
力か接続されたときには同ファイバの他方端から１１．
７４Ｉｌｔ％の赤色出力が得られる光パワー測定系を用
いて、光分岐結合器４〔〕Ａの特性評価を行った。具体
的には、製造された光分岐結合器４０Ａの各ファイバ端
４２〜４５を光パワー　ＩＩ定系の光源に接続し、各フ
ァイバ端４２〜４５に対向するファイバ端の出力値（例
えば、ファイバ端４２に光源を接続した場合にはファイ
バ端４４．４５からの出力値）を測定した。さらに、そ
れらの値から光損失および分岐比をそれぞれ求めた。第
１表はその結果をまとめたものである。
（以下余白） 第１表 （以下余白） 例えば、４ｃｈ（ファイバ端４５）に赤外ＬＥＤ光を人
力した場合には、同表かられかるように、１ｃｈ、２ｃ
ｈ（ファイバ端４２．４３）からの出力値はそれぞれ４
．７６７μＷ、　５．０２０　ａＷであり、分岐比は１
．０　・１．１となる。また、過剰損失ＬＳは、である
。この表に示すように、上記製造方法によれば、低損失
の光分岐結合器４０Ａを製造することができる。
以上のように、この第１実施例によれば、以下の効果が
得られる。
（１）この第１実施例では、いわゆる超音波溶着法によ
り光分岐結合器４０Ａを製造しているので、プラスチッ
クファイバ１０．１１への熱影響がなく、ファイバ１０
．１１の熱収縮による光損失の劣化はない。事実、第１
表に示すように、この実施例によれば、低損失の光分岐
結合器４０Ａを製造することができた。
（２）また、上記と同様の理由から、プラスチ、ツク７
アイバ１０，１１の熱変形やクラッド材料のコア１０ａ
、ｌｌａへの拡散は生じない。そのため、光分岐結合器
４０Ａの特性を劣化させることなく、光分岐結合器４０
Ａを製造することができる。
（３）クラッド１０ｂ、ｌｌｂの除去工程が不要となり
、光分岐結合器４０Ａの製造工程が簡素化される。
、（４）プラスチックファイバ１０．１１の溶着に要す
る時間は１秒以内（上記実施例では０．５秒）であり、
短時間で光分岐結合器４０Ａを製造することができる。
＜Ｂ、超音波溶着の第２実施例〉 次に、上記装置により、２本のポリカーボネート系のプ
ラスチックファイバから１つの光分岐結合器を製造する
方法について説明する。まず、プラスチックファイバ１
０．１１のクラッド１０ｂ。
１１ｂを所定長さにわたって除去する。クラッド除去は
、メタクリル酸メチル等の薬品を用いる化学的手法、あ
るいは研削等の機械的手法によって行う。これによって
、プラスチックファイバ１０１１のコア１０ａ　　ｌｌ
ａの一部かそれぞれ露出される。なお、以下の説明の便
宜から、その露出した部分を露出コア部１０ａ’　、ｌ
ｌａ’　と称する。
そして、上記クラッド除去処理が完了したプラスチック
ファイバ１０．１１をオペレータが所定位置にセットし
た（第２Ｂ図）後、上記装置の操作盤（図示省略）を介
して製造開始指令を与えると、上記装置全体を制御する
制御部（図示省略）からの指令にしたがって２本のプラ
スチックファイバ１０．１１がジグ２０により保持され
る（第３図）。
その後、圧力印加機構部か作動して、所定の押圧力が超
音波溶着機構部３０および上部溶着型２２を介してプラ
スチックファイバ１１に与えられ、露出コア部１１ａ′
が露出コア部１０ａ′に圧接される。それに続いて、超
音波溶着機構部３０が作動して、所定の押圧力が露出コ
ア部１０ａ′１１ｂ′の圧接部に与えられたままの状態
で、その振動エネルギーがその圧接部に与えられる。す
ると、露出コア部１０ａ’　、ｌｌｂ’同士が相互に固
相溶着する。
上記のようにして、露出コア部１０ａ’　　　１１ｂ′
の溶着が完了すると、制御部からの停止指令に応して、
超音波溶着機横部３０および圧力印加機構部か停止し、
さらにジグ２０から上記のようにして形成された光分岐
結合器４０Ｂ（第４図）か取り出される。
次に、上記の製造方法により光分岐結合器４０Ｂを製造
した場合の光分岐結合器４０Ｂの特性について具体的に
説明する。
本願発明者は、光分岐結合器４０Ｂの特性評価を行うた
めに、以下の条件で光分岐結合器４０Ｂを上記のように
して製造した。すなわち、その条件は、 （露出コア部の長さ）＝２０ｓｖ （押圧力）−１０ｋｇｆ （振動周波数）　−１５ｋｌｌｚ （振動振幅）−４０＋＋ｍ （振動印加時間）−０，５秒 （分岐結合部分４１の長さ）　ｐ＝　２０　ｍｍである
。
そして、光パワー測定系を用いて、光分岐結合器４０Ｂ
の特性評価を行った。具体的には、製造された光分岐結
合器４０Ｂのファイバ端４２を光パワー測定系の光源に
接続して波長６６０ｎｍのＬＥＤ光（Ｐ　４２−１３μ
Ｗ）をそのファイバ端４２に入力し、それに対向するフ
ァイバ端４４．４５の出力値Ｐ　　、Ｐ　　をそれぞれ
測定した。その結果、出力値Ｐ　　、Ｐ　　はそれぞれ
３．９５ＩＩＷ、　４５５μＷてあり、分岐比は１０１
１であった。また、この場合の過剰損失ＬＳは、 である。
また、上記と同様にして、ファイバ端４３にＬＥＤ光（
Ｐ　４３−１３μＷ）を入力し、それに対向するファイ
バ端４４．４５の出力値Ｐ　１　Ｐ　をそれそれ求めた
結果、出力値Ｐ　　、Ｐ　　はそれぞれ３７３！Ｉ１％
、４８７μＷてあり、分岐比は１０１３てあった。また
、この場合の過剰損失ＬＳは、町 １３．００ である。
これらの結果かられかるように、上記製造方法によれば
、低損失の光分岐結合器４０Ｂを製造することかできる
。また、このようにして製造された光分岐結合器４０Ｂ
はほぼ等分配の光受動デバイスとなる。
以上のように、この第２実施例においても、いわゆる超
音波溶着法により光分岐結合器４０Ｂを製造しているの
で、第１実施例と同様に、ファイバ１０．１１の熱収縮
による光損失の劣化はなく、低損失の光分岐結合器４０
Ｂを製造することかできた。また、光分岐結合器４０Ｂ
の特性を劣化させることなく、光分岐結合器４０Ｂを製
造することかできる。しかも、プラスチックファイバ１
〔］］の溶６に要する１Ｉｌｆ間は］秒Ｖｌ内（上記第
ン実施例でも４１　５　ｆ’＞　１であり、短Ｈ−シ間
で光分岐績ｒ〒器４０Ｂを製造する二とかできる。
さらに、上記第２実施例では、いわゆる耐執樹脂ファイ
バとして一般的に知られているポリカポネート系のプラ
スチックファイバ１０．１１より光分岐結合器４（ＩＢ
を製造しているために、比較的高い温度範囲においても
光分岐結合器４０Ｂを使用することかできるという効果
も同時に奏する。
＜Ｃ，超音波溶着の第３実施例〉 次に、上記装置により、２木の架橋ポリメチルメタクリ
レート系のプラスチックファイバから１つの光分岐ｕ　
Ｄ器の製造する方法について説明する。具体的な製造方
法は、第２実施例と同様である。したかって、ここでは
、その詳細な説明は省略する。
次に、第２実施例と同様の製造方法により光分岐結合器
４０Ｃを製造した場合の光分岐結合器４［）Ｃの特性に
ついて具体的に説明する。
本願発明省は、先分岐結へ器４０Ｃの特性評価を行うた
めに、↓ヌドの条件で光分岐結合器４　ｒｌ　Ｃを上を
己のよう（こして３つす７ブルを製工青しｔ二。ずζわ
ち、その条件（ま、 ＜ｙ、出コア部の長さ）　−２［］ｍｍ（押圧力）　−
１ｒｌｋｇｆ （振動周波￥’ｌ）　−１５ｋｌ１７ （振動振幅）−４（１μｍ （振動印加時間ン＝０５秒 （分岐結合部分４］の長さ）ｕ−２０ｍｍである。
そして、光パワー測定系を用いて、各光分岐結合器４０
Ｃの特性評価を行った。具体的には、製造されｔ：光分
岐結合器４０Ｃの各ファイバ端４２４３を光パワー測定
系の光源に接続して赤色ＬＥＤ光（＝１７μＷ）を人力
する一方、各ファイバ端４２．４３に対向するファイバ
端４４．４５の出力値を測定した。さらに、それらの値
から過剰損失ＬＳおよび分岐比をそれぞれ求めた。第２
表ないし第４表は各光分岐結合器４０°Ｃの結果をまと
めたものである。
（以下余白） 第２表 これらの結果かられかるように、上記製造方法によれば
、低損失の光分岐結合器４０Ｃを製造することかできる
。
以上のように、この第３実施例においても、第２実施例
と同様の効果が得られる。
＜Ｄ、　変形例〉 上記第１ないし第３実施例においては、コアの外周にク
ラッドを被覆してなるプラスチックファイバ１０．１１
を準備し、それらの２本のプラスチックファイバ１０．
１１より光分岐結合器４゜Ａ〜４０Ｃを製造する場合に
ついてそれぞれ説明したが、３本以上のプラスチックフ
ァイバより光分岐結合器を製造する場合にもこの製造方
法を適用することができる。
また、クラッドが被覆されていないプラスチックファイ
バを複数本準備し、上記と同様の方法によって光分岐結
合器を製造することも可能である。
例えば、ベンゾイルパーオキサイドを開始剤とし、メチ
ルメタクリレートを母材とし、エチレングリコールジメ
タクリレート（−重量濃度１．０％）を架橋剤とした混
合モノマーを、内径１．０ｍ■のテフロンチューブに封
入した後、脱酸素雰囲気下で加熱重合することによって
コアのみからなる熱硬化性樹脂ファイバか得られる。こ
うして製造されたファイバを２本準備し、第１実施例と
同様に予め定めた長さにわたってそれらファイバを相互
に所定の押圧ノｊをちって圧接させ、さらに超音波加振
すると、その圧接領域で各コアか相互に溶着されて、光
分岐結合器が形成される。なお、ファイバからの光の漏
れを防止するために、分岐結合部分および各コアの外周
部に、コアよりも低い屈折率を有する樹脂、例えばトリ
フルオロエチルメタクリレートのプレポリマをコーティ
ングする。
実際に上記のようにして製造した光分岐結合器の特性を
、上記と同様の手段によって求めると、過剰損失は３ｄ
Ｂ程度であり、分岐比は１．０：１．５程度であった。
したがって、上述した変形例によっても光損失か少ない
良好な光分岐結合器が得られる。
ところで、上記のように、プラスチックファイバをほぼ
平行に配置して超音波溶着された光分岐結合器４０Ａ〜
４０Ｃでは、溶着型による押圧力を小さく設定している
間は分岐能か小さく、押圧力を高く設定するにしたかっ
て分岐能か増して分岐比が１：１に近つく傾向にある。
これは、分岐結合部分における両プラスチックファイバ
の単位長さあたりの接合面積が、押圧力か小さい間は小
さく、押圧力が増すにしたがって増大するためと考えら
れる。このように、押圧力を高めることにより１：１の
分岐比を有する光分岐結合器が得られるか、押圧力を高
く設定しすぎるとプラスチックファイバかダメージを受
けて光特性が損なわれるおそれが生しる。したかって、
超音波溶着を利用しながら、なおかつ光特性を損なわず
に等分配の光分岐結合器を安定して製造することの可能
な方法の開発が望まれる。
このような観点にたって、−本願発明者は、分岐結合部
分４１て低次モート光（光の進行方向Ｘに対し小さな角
度で反射をしながら伝搬していく光）を高次モルト光（
光の進行方向Ｘに対し大きな角度で反射をしなから伝搬
していく光）に変換すれば、分岐比をより］、１に近づ
けることができると考え、以下に説明する技術を発明し
た。
第５図は第１の発明にかかる光分岐結合器の製造方法の
一実施例を説明するための図である。第５図と第１図と
の比較かられかるように、この実施例（第５図）か先に
説明した実施例（第１図）と異なる点は、この実施例で
は、下部および上部溶着型２１．２２を嵌合させると、
２本のプラスチックファイバ１０．１１か、Ｘ−Ｚ平面
内で蛇行するようにして、所定長さ９にわたって相互に
当接されるように、下部溶着型２１の溝部２］ａと、上
部溶着型２２の溝部２２ａかそれぞれ仕上られている点
である。その他の点においては、両者は同一である。し
たかって、第５図の同一部分には、第１図のそれと同一
符号を付して、各部の構成の説明を省略する。
以下、この装置（第５図）により、光分岐結合器を製造
する方法について説明する。まず、２本のプラスチック
ファイバ１０．１７を、その長手力向かＸ方向に一致す
るようにしてほぼ平行に配置する。この状態て上記装置
に製造開始指令を与えると、第５図に示すように、下部
および下部溶着型２１．２２か嵌Ａし、続いて圧ツノ印
加機構部か作動して、Ｆ部および上部溶着型２１２２に
よりプラスチックファイバ１０，１．１か所定長さｐに
わたって所定の押圧力で押圧され、押圧されたファイバ
領域かＸ−Ｚ平面内で蛇行するようにして相互に圧接さ
れる。その後、超音波溶着機構部３０か作動して、所定
の押圧力か圧接部に与えられたままの状態で、ファイバ
長手方向に直交するＺ方向に振動エネルギーか与えられ
、プラスチックファイバ１０．１１の各コアが所定長さ
ｐにわたって相互に同相溶着する。
第６図は、こうして製造された光分岐結合器４０′を示
す図である。同図に示すように、この光分岐結合器４０
′では、分岐結合部分４１が２本のプラスチックファイ
バ１０．１１を含む仮想平面（Ｘ−Ｚ平面）内で蛇行す
るように仕上げられている。したかって、低次モート光
か、例えばファイバ端４２を介して分岐結合部分４１の
溶着部４１ａに入射されると、その溶着部４１ａて比較
的分岐されやすい高次モート先に変換される。そのため
、上記のようにして製造された光分岐結合器４０′の分
岐比は］　］に近いものとなる。この場合、Ｆ部および
上部溶着型２コ　２２による押圧力をさほと高く設定し
なくてもほぼコ　］の分岐比を百ることかでき、光特性
を損なわすに等分配の光分岐結合器をより安定して製造
することか可能となる。
また、仮想しＴ′而（Ｘ−Ｚ下面、第６図の紙面）内て
分岐結合部分４１か蛇行するように仕上げる代わりに、
第７図に示すように、仮想甲面（Ｘ２平面：第７図の紙
面）内で分岐結合部分４１がファイバ長手方向Ｘに対し
直交する方向、っまりＺ方向に湾曲するように仕上げて
も、同様の効果が得られる。すなわち、以下に説明する
第２の発明にかかる光分岐結合器の製造方法によっても
、上記と同様に分岐比が１１に近い光分岐結合器４０′
を光特性を損うことなく安定して製造することができる
。
第８図は第２の発明にかかる光分岐結合器の製造方法の
一実施例を説明するための図である。第８図と第５図と
の比較かられかるように、この実施例（第８図）が先に
説明した実施例（第５図）と異なる点は、先の実施例で
は、プラスチックファイバ１０．１１が仮想平面（Ｘ−
Ｚ平面）内で蛇行するようにして相互に当接されている
の対し、この実施例では、仮想平面（Ｘ−Ｚ平面）内で
Ｚ方向に湾曲するようにして当接されている点である。
そのために、この実施例では、下部溶着型２１の溝部２
１ａと、上部溶着型２２の溝部２２ａか、それぞれ湾曲
上に仕上げられている。その他の点においては、両者は
同一である。したがって、各部の構成の説明を省略する
。
以下、この装置（第８図）により、光分岐結合器４０′
を製造する方法について説明する。まず、２本のプラス
チックファイバ１０．１１を、その長手方向かＸ方向に
一致するようにしてほぼ平行に配置する。この状態で上
記装置に製造開始指令を与えると、第８図に示すように
、下部および上部溶着型２１．２２が嵌合し、続いて圧
力印加機構部が作動して、下部および上部溶着型２１．
２２によりプラスチックファイバ１０．１１が所定長さ
ｐにわたって所定の押圧力で押圧され、押圧されたファ
イバ領域がＸ−Ｚ平面内でＺ方向に湾曲するようにして
相互に圧接される。その後、上記と同様にして超音波溶
着機構部３０による超音波溶着が行なわれて、光分岐結
合器４０′　（第７図）が形成される。
こうして製造された光分岐結合器４０′では、第７図に
示すように、分岐結合部分４１が２本のプラスチックフ
ァイバ１０．１１を含む仮想平面（Ｘ−Ｚ平面）内でＺ
方向に湾曲するように仕上げられている。したがって、
上記実施例（第６図）と同様、低次モード光がファイバ
端４２を介して分岐結合部分４１の溶着部４１ａに入射
されると、その溶着部４１ａて高次モード光に変換され
、その光分岐結合器４０′の分岐比は１：１に近いもの
となる。
■　第１の発明の実施例 次に、上記第１の発明についての具体的な実施例を説明
する。
まず、本願発明者は、上記超音波溶着法を用いて以下−
の多件で光分岐結合器４（１’（第６図参照）を製造し
た。すなわち、その条件は、 （押圧力）−１０ｋｇＦ （振動周波数）　−１５ｋｔｌｚ （振動振幅）−４０μｍ （振動印加時間）−０，５秒 （分岐結合部分４〕の長さ）ｉｔ−２０＋ｕａ（凹凸高
さ）ｈ＝０．７ｍｍ である。ここて、「凹凸高さｈ」とは、上記のように形
成された光分岐結合器４０′の分岐結合部分４１ての蛇
行状態を示す値であり、第６図に示すように、Ｚ方向に
おける、Ｘ方向に伸びたファイバの外周部と蛇行部分（
分岐結合部分４１）との最大ギャブを示すものである。
そして、上記光パワー測定系を用いて、光分岐結合器４
０′の特性について調べた。すなわち、製造された光分
岐結合器４０′の各ファイバ端４２〜４５を光パワー測
定系の光源に接続して波長６６０ｎｍのＬＥＤ光（Ｐ　
−１６ｇＷ）を人力し、各ファイバ端４２〜４５に対向
するファイバ端の出力値（例えば、ファイバ端４２に光
源を接続した場合にはファイバ端４４．４５からの出力
値）を測定した。さらに、それらの値から光損失および
分岐比をそれぞれ求めた。第５表はその結果をまとめた
ものである。
（以下余白） 第５表 （以下余白） この結果かられかるように、第１の発明にかかる光分岐
結合器の製造方法によれば、ほぼ等分配の光分岐結合器
４０′を製造することができる。
■、第２の発明の実施例 次に、上記第２の発明についての具体的な実施例を説明
する。
まず、本願発明者は、上記超音波溶着法を用いて以下の
条件で光分岐結合器４０′　（第７図参照）を製造した
。すなわち、その条件は、 （押圧力）＝５ｋｇｆ （振動周波数）　＝　１５　ｋ＋Ｉｚ （振動振幅）＝４０μｍ （振動印加時間）＝０．５秒 （分岐結合部分４１の長さ）Ｎ−２０ｍｍ（曲率平径）
Ｒ＝２５０ｍｍ である。ここで、ｒ曲率半径Ｒ」とは、上記のように形
成された光分岐結合器４０′の分岐結合部分４１ての湾
曲状態を示す値であり、第７図に示すように、Ｘ−Ｚ平
面てのＺ方向のおけるファイバの曲率半径である。
そして、上記光パワーａ定系を用いて、光分岐結合器４
０′の特性について調べた。すなわち、製造された光分
岐結合器４０′のファイバ端４２を光パワー測定系の光
源に接続して波長６６０ｎｍのＬＥＤ光（Ｐ　４２−１
５．６１１Ｗ）を入力し、フフイハ端４２に対向するフ
ァイバ端４４．４５の出力値Ｐ４４”　４５をそれぞれ
測定した。その結果、出力値Ｐ　　、Ｐ　　はそれぞれ
５５６μＷ、　５．５１μＷてあり、分岐比は約１：ｌ
であった。また、この場合の過剰損失ＬＳは、 である。
また、本願発明者は、上記と異なる曲率半径Ｒ（−１２
５ｓ＋ｎ）で光分岐結合器４０′を製造した。なお、そ
の他の条件（押圧力等）は同一である。
そして、上記と同様に、光パワー肺１定系によって光分
岐結合器４０’の特性について調べた。その結果、製造
された光分岐結合器４０′のファイバ端４２を光パワー
測定系の光源に接続して波長［ｉ６０ｎｍのＬＥＤ先（
Ｐ　４２−１５．１７μＷ）を人力した時、ファイバ端
４２に対向するファイバ端４４．４５の出力値ｐ　　、
ｐ　　はそれぞれ５．１５１ＩＷ、　４．９８μＷてあ
り、分岐比は約１＝］であった。また、この場合の過剰
損失ＬＳは、 １５．１７ である。
この結果かられかるように、第２の発明にかかる光分岐
結合器の製造方法によっても、ほぼ等分配の光分岐結合
器４０′を製造することができる。
（発明の効果） 以上のように、この発明によれば、分岐結合部分を２木
のプラスチックファイバを含む仮想平面内で蛇行するよ
うに仕上げたり、その仮想平面内でファイバ長手方間に
対し直交する方向に湾曲するように仕上げているので、
低次モードの光か前記分岐結合部分て比較的分岐されや
すい高次モードの光に変換される。その結果、分岐比を
１：１に近つけることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は超音波溶着法を利用した光分岐結合器の製造装
置を示す図、第２Ａ図、第２Ｂ図および第３図はそれぞ
れその超音波溶着法を説明するための斜視図、第４図は
その方法により製造された光分岐結合器を示す図、第５
図は第１の発明にかかる光分岐結合器の製造方法の一実
施例を説明するための図、第６図はその方法によって製
造された光分岐結合器を示す図、第７図は第２の発明に
かかる光分岐結合器の製造方法によって製造された光分
岐結合器を示す図、第８図はその方法の一実施例を説明
するための図である。 １０．１１　　プラスチックファイバ、４１・・−分岐
結合部分、 Ｘ、Ｚ・方向、 ｐ・長さ 第 図 押圧力 １０．１１・・・プラスチックファイバ第２Ａ 図 第２Ｂ 図 第 図 ■・・・長さ ４１・・・分岐結合部分

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ほぼ平行配置された２本のプラスチックファイバ
    を所定長さにわたって相互に当接させ、その当接領域を
    超音波加振により相互に溶着して分岐結合部分を設けた
    光分岐結合器であって、前記分岐結合部分が前記２本の
    プラスチックファイバを含む仮想平面内で蛇行するよう
    に仕上げられていることを特徴とする光分岐結合器。
  2. （２）ほぼ平行配置された２本のプラスチックファイバ
    を所定長さにわたって相互に当接させ、その当接領域を
    超音波加振により相互に溶着して分岐結合部分を設けた
    光分岐結合器であって、前記分岐結合部分が前記２本の
    プラスチックファイバを含む仮想平面内でファイバ長手
    方向に対し直交する方向に湾曲するように仕上げられて
    いることを特徴とする光分岐結合器。
  3. （３）２本のプラスチックファイバを少なくとも所定長
    さにわたって平行に配置する工程と、前記２本のプラス
    チックファイバの平行に配置された所定長さの領域を溶
    着型で押圧することにより、その所定長さの領域を前記
    ２本のプラスチックファイバを含む仮想平面内で蛇行す
    るようにして、相互に当接させる工程と、 その当接領域を超音波加振により相互に溶着して分岐結
    合部分を形成する工程とを含むことを特徴とする光分岐
    結合器の製造方法。
  4. （４）２本のプラスチックファイバを少なくとも所定長
    さにわたって平行に配置する工程と、前記２本のプラス
    チックファイバの平行に配置された所定長さの領域を溶
    着型で押圧することにより、その所定長さの領域を前記
    ２本のプラスチックファイバを含む仮想平面内でファイ
    バ長手方向に対し直交する方向に湾曲するようにして、
    相互に当接させる工程と、 その当接領域を超音波加振により相互に溶着して分岐結
    合部分を形成する工程とを含むことを特徴とする光分岐
    結合器の製造方法。
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