JPH0424604A

JPH0424604A - 光分岐結合器の製造方法

Info

Publication number: JPH0424604A
Application number: JP2130090A
Authority: JP
Inventors: Isato Yunoki; 勇人柚木
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1992-01-28

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、
特にファイバ接着型分岐結合器の製造方法に関する。

（従来の技術とその課題）この種の光分岐結合器としては、例えば特開昭６２−１
５３９０６号公報に記載されたものがある。第５図は、
この光分岐結合器を示す図である。

この光分岐結合器は、コア１ａの外周にクラット１ｂを
被覆してなる複数のファイバケーブル１によって形成さ
れている。具体的には、ファイバケーブル１の中間部分
２のクラッドをそれぞれ除去した後、そのファイバケー
ブル１を専用金型内によって集束、保持し、さらにその
専用金型全体を加熱して、その中間部分２て各ファイバ
ケーブル１のコア１ａを相互に熱融着させることによっ
て、この光分岐結合器は製造される。

ところで、このような製造方法では、以下のような問題
が生じることがある。すなわち、熱融着工程中において
は、専用金型からその周辺に熱か放出される。そのため
、その放射熱によって金型近傍のファイバケーブル１が
熱収縮して、融着部（すなわち中間部分２）の両端側が
塊状に変形することがある。このような塊状変形が融着
部の両端部に形成されると、その両端部に段差か形成さ
れて信号光の反射が起る。このような反射はファイバケ
ーブル１の特性上、好ましいものではなく、ファイバケ
ーブル１の特性劣化につながる。また、上記放射熱によ
り、両端部近傍のクラ・ノド材料がコア１ａに拡散して
特性の劣化、特に光損失の増大が生じることもある。

（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
、特性を劣化させることなく、光分岐結合器を製造する
ことが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）この発明は、上記目的を達成するために、コアの外周に
クラッドを被覆してなるプラスチ・ツクファイバを２本
以上準備し、予め定めた長さにわたって前記プラスチッ
クファイバのクラ・ノドを除去してコアを露出させた後
、少なくともそのコアを相互に所定の押圧力をもって圧
接させ、さらにコア同士の圧接部分での温度は高く、し
かもその圧接部分から前記プラスチックファイバの長手
方向に行くにしたがって温度が低くなるような温度勾配
をもって、前記圧接部を加熱して、その圧接領域で各コ
アを相互に接着する。

（作用）この発明によれば、プラスチックファイバのコア同士が
相互に所定の押圧力をもって圧接され、さらにそのコア
同士の圧接部分での温度は高く、しかもその圧接部分か
ら前記プラスチ・ツクファイバの長手方向に行くにした
がって温度か低くなるような温度勾配をもって、前記圧
接部が加熱される。したがって、前記プラスチックファ
イバのうち、前記圧接部の両端部に相当する部分の温度
は前記圧接部に比べて低くなり、その部分での熱影響が
防止される。

（実施例）第１図はこの発明にかか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２図は金型の断
面図である。なお、以下においては、この発明にかかる
光分岐結合器の製造方法の一実施例として、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
（１ｍｍφ）から１つの光分岐結合器の製造する場合に
ついて説明する。

この装置は、コアの外周にクラッド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
金型２０を備えている。この金型２０は、第２図に示す
ように、上部金型材２１と、この上部金型材２１と嵌合
可能な形状に仕上げられた下部金型材２２とて構成され
ている。また、上部および下部金型材２１．２２には、
Ｘ方向に伸びた溝部（符号省略）がそれぞれ設けられて
いる。さらに、上部金型材２１の下面の両端部にはプラ
スチックファイバの長手方向（Ｘ方向）に対して所定角
度傾いた傾斜面（以下「移行部」という）２１ａ、２１
ａかそれぞれ設けられる一方、下部金型材２２の上面の
両端部にも上記と同様の移行部２２ａ、２２ａがそれぞ
れ設けられている。

したがって、Ｘ方向に伸びたプラスチックファイバ１０
．１１を一定間隔をもって平行に配置した後、プラスチ
ックファイバ１０．１１を上記溝部に係合させながら上
部および下部金型材２１，２２をそれぞれ下方および上
方に移動させて、上部および下部金型材２１．２２を相
互に嵌合させると、第２図に示すように、プラスチック
ファイバ１０．１１が所定位置で長さｐだけ当接保持さ
れる。

また、装置には、第１図に示すように、電磁加熱機構部
３０が設けられており、この電磁加熱機構部３０のプレ
ート３１から方向Ｘに対し垂直な方向に伸びた金属製の
金型ホルダ３２によって金型２０を保持することができ
るように構成されている。このため、電磁加熱機構部３
０の作動と同時に、金型ホルダ３２および金型２０が加
熱され、その熱が金型２０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、金型ホルダ３２の上面３２ａに
上方向から所定の押圧力を印加する圧力印加機構部（図
示省略）が設けられている。したかって、圧力印加機構
部が作動すると、所定の押圧力が金型ホルダ３２および
上部金型材２１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。

次に、上記装置による光分岐結合器の製造方法について
説明する。まず、予め定めた長さｐ′にわたってプラス
チックファイバ１０．１１のクラッドを除去してコア１
０ａ、ｌｌａを露出させ、そのプラスチックファイバ１
０．１１を所定位置にセットした後、オペレータが上記
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
の指令にしたかって２本のプラスチックファイバ１０．
１１が金型２０により保持される（第１図）これによっ
て、プラスチックファイバ１０，１１のコア１０ａ、ｌ
ｌａ同士が相互に圧接される。

その後、圧力印加機構部が作動して、所定の押圧力が金
型ホルダ３２および上部金型材２１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
のコアｌｌａがプラスチックファイバ１０のコア１０ａ
に圧接される。それに続いて、電磁加熱機構部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、金型ホルダ３２および金型２０が加熱され、その熱
が金型２０を介してコア１０ａ、ｌ１ｇ同士の圧接部に
与えられる。このときの熱分布は、例えば第３図に示す
ようなものとなる。

第３図は電磁加熱機構部３０の出力を１２００νとし、
１分間作動させた時の熱分布を模式的に示した図である
。同図において、斜線領域５１〜５７は各部の温度状態
を示すものであり、斜線領域５１は最高温度部分（約２
１０℃）を示し、その他の斜線領域５２〜５７はこの順
で順次より低い温度を示している。したがって、同図か
られかるように、金型２０の温度は、その中心部で最も
温度が高く、両端部に行くにしたがって徐々に低下して
いる。すなわち、金型２０の中心部（コア１０ａ。

１１ａ同士が圧接されている部分）での温度は高く、し
かもその部分からプラスチックファイバ１０．１１の長
手方向（Ｘ方向）に行くにしたがって温度が低くなるよ
うな温度勾配をもって、プラスチックファイバ１０．１
１は加熱されている。

そのため、その与えられた熱によって、コア１０ａ、ｌ
ｌａ同士が熱融着するが、プラスチックファイバ１０．
１１の両端部は比較的低い温度となり、熱影響をほとん
ど受けない。その結果、その両端部におけるプラスチッ
クファイバ１ｏ、１１の熱収縮は認められず、塊状変形
は形成されない。また、上記両端部での温度は比較的低
いために、両端部近傍におけるクラッド材料のコアへの
拡散を防止することができ、特性劣化を招くことなく光
分岐結合器を形成することができる。

上記のようにして、コア１０ａ、ｌｌａの部分接着が完
了すると、制御部からの停止指令に応して、電磁加熱機
構部３０および圧力印加機構部が停止し、図示を省略し
た冷却装置が作動して金型２０等の温度が室温となるま
でそれらを強制冷却する。その後、金型２０から上記の
ようにして形成された光分岐結合器４０（第４図）が取
り出される。そして、その光分岐結合器４０の分岐結合
部分４１が樹脂によりモールドされる。これによって、
分岐結合部分４１の強度が補強されるとともに、光分岐
結合器４０の１　ｃｈ、　　２　ｃｈとなるファイバ端
４２．４３と分岐結合部分４１との角度関係が、また３
ｃｈ、４ｃｈとなるファイバ端４４．４５と分岐結合部
分４１とのそれがそれぞれ固定される。

次に、上記の製造方法により光分岐結合器４゜を製造し
た場合の光分岐結合器４ｏ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４ｏの特性評価を行うため
に、以下の条件で光分岐結合器４ｏ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）　−２０
０ｇＦ（電磁加熱機構部の出力）−１２００ν（加熱時間）−
１分（長さｆり−５０ｍｍ（長さｕ’）−２０＋ｎ＋ｎである。なお、（長さｉｔ）は分岐結合部分４１の長さ
であり、（長さＩＱ’）はコア１０ａ、ｌｌａ同士の熱
融着部分４１ａの長さである。

そして、その光分岐結合器４０と同し長さのクラッド付
プラスチックファイバの一方端に安定化光源（λ−０．
６３μｍ）を接続したときには、同ファイバの他方端に
接続された光パワーメーターによって３９．０．Ｗ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４０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４゜の各ファイバ端４２〜４５を光パワー測
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に入力
した場合にはファイバ端４４．４５からの出力値）を光
パワー測定系の光パワーメーターによって測定した。第
１表はその結果をまとめたちのである。

第１表また、同表に示したデータから挿入損失Ｉ　Ｌ　（Ｊｎ
ｓｅｒｔｉｏｎ　Ｌｏｓｓ）を求めた結果、上記製造方
法によれば、低損失の光分岐結合器４０を製造すること
ができることがわかった。例えば、Ｉ　Ｃｈ　（ファイ
バ端４２）に赤外ＬＥＤ光を入力した場合には、同表か
られかるように、３ｃｈ、４ｃｈ（ファイバ端４４．４
５）からの出力値はそれぞれ２２．７μＷ。

６．４μＷであり、挿入損失ＩＬは、である。

また、コア１０ａ、１１ａ同士の熱融着部分４１ａの長
さ９′を０ＩＩＩｌないし５０ＩＩｌｆｆｌの範囲内で
それぞれ変化させながら（但し、それ以外の製造条件は
上記と同一である）、上記のようにして光分岐結合器４
０を複数個製造した後、それらの分岐比を求めた。第２
表はその結果を示すものである。

第２表同表かられかるように、コア・１０ａ、ｌｌａ同士の熱
融着部分４１ａの長さｐ′を適当に設定して、上記のよ
うにして光分岐結合器４０を製造することにより、所望
の分岐比をもつ光分岐結合器４０を得ることができる。

以上のように、この実施例によれば、以下の効果が得ら
れる。

（１）この実施例では、金型２０の中心部（コア１０ａ
、ｌｌａ同士が圧接されている部分）での温度が高く、
またその部分からプラスチックファイバ１０．１１の長
手方向（方向Ｘ）に行くにしたがって温度が低くなるよ
うな温度勾配をもって、プラスチックファイバ１０．１
１を加熱しているので、プラスチックファイバ１０．１
１の両端部での温度は比較的低くなり、その両端部への
熱影響を防止することができる。したがって、プラスチ
ックファイバ１０．１１の両端部は熱収縮することなく
、塊状変形も形成されない。その結果、光分岐結合器４
０の特性の劣化を防止することができる。

（２）また、上記と同様の理由から、プラスチックファ
イバ１０．１１の熱変形やクラッド材料のコア１０ａ、
ｌｌａへの拡散は生しない。そのため、光分岐結合器４
０の特性を劣化させることなく、光分岐結合器４０を製
造することができる。

（３）さらに、上記温度勾配による効果に加えて、上部
および下部金型材２１．２２に移行部２１ａ。

２２ａを設けているので、分岐結合部分４１の両端部で
の形状段差が生じにくくなり、光分岐結合器４０の特性
の劣化をより一層防止することができる。

（４）熱融着長さΩ′を調整することにより、光分岐結
合器４０の分岐比を制御することができる。

（５）プラスチックファイバ１０．１１の接着に要する
時間は１分程度であり、短時間で光分岐結合器４０を製
造することができる。

なお、上記実施例では、２本のプラスチックファイバ１
０．１１より光分岐結合器４０を製造する場合について
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が
できる。

（発明の効果）以上のように、この発明によれば、プラスチックファイ
バのコア同士を相互に所定の押圧力をもって圧接し、さ
らにそのコア同士の圧接部分での温度は高く、しかもそ
の圧接部分から前記プラスチックファイバの長手方向に
行くにしたかって温度が低くなるような温度勾配をもっ
て、前記圧接部を加熱するようにしているので、前記プ
ラスチックファイバのうち、前記圧接部の両端部に相当
する部分の温度は前記圧接部に比べて低くなり、その部
分での熱影響が防止され、特性の劣化を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかか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を示す図、第２図は金
型の断面図、第３図は温度分布状態を示す図、第４図は
上記実施例により製造された光分岐結合器の模式図、第
５図は従来の光分岐結合器の製造方法を説明するための
図である。１０．１１・・・プラスチックファイバ、１０ａ、ｌｌ
ａ・・・コア、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コアの外周にクラッドを被覆してなるプラスチッ
クファイバを２本以上準備し、予め定めた長さにわたっ
て前記プラスチックファイバのクラッドを除去してコア
を露出させた後、少なくともそのコアを相互に所定の押
圧力をもって圧接させ、さらにコア同士の圧接部分での
温度は高く、しかもその圧接部分から前記プラスチック
ファイバの長手方向に行くにしたがって温度が低くなる
ような温度勾配をもって、前記圧接部を加熱して、その
圧接領域で各コアを相互に接着することを特徴とする光
分岐結合器の製造方法。