JPH0456909A - 光ファイバカプラの製造方法及びその製造装置 - 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、複数本の光ファイバの一部に融着延伸部（
光結合部）が形成された融着延伸型の光ファイバカプラ
の製造方法及びその製造装置に関する。

光ファイバカプラは、−本の光フアイバ中を伝播する光
を２本以上の光ファイバに分配したり、逆に複数本の光
ファイバを伝搬してきた光を１本の光ファイバにまとめ
たりする作用をするもので、時によって波長の異なる光
の分波、合波の作用を行うものもある。

光ファイバカプラの用途としては、１本のファイバ３を
用いて双方向通信を行ったり、複数の光源からの光を１
本の光ファイバにまとめたりするのに欠くことのできな
いものである。

光ファイバカプラの製造方法としては、これまでに光フ
ァイバの保持部を両側に有する延伸装置を用い、光ファ
イバを水平に保持して融着延伸するのが一般的であっｌ
二。

第４図および第５図は、従来の光ファイバカプラの製造
方法を説明するためのもので、この方法では、被覆を一
部除去しに２本の光ファイバの光ファイバ裸線１．１を
密着状態に揃えて２つのファイバ保持部材２．２に水平
に保持し、これらファィバ保持部材２．２間の光ファイ
バ裸線１．１を酸水素バーナ３で加熱し、融着延伸して
光ファイバカプラを作製する。

「発明が解決しようとする課題」 光ファイバカプラの融着延伸部の径は、最小のファイバ
径から見ると、数分の１の２５〜５０ｕｍ程度まで細め
られ、わずかな力でも曲がり易くなっている。−船釣に
、丸い棒の曲げ剛性Ｉは、１ｏｃｄ’ （ｄは棒の直径）であり、ファイバ径が数分の１になる
と曲がり易さは数百倍になることが分かる。

このような性質の光ファイバを延伸するときに要求され
る装置の精度はかなり高い。

例えば、第６図に示すように、光ファイバカプラ製造用
の延伸装置において、２つのファイバ保持部材２．２の
軸が、１００μｍ程度狂っていても、これらファイバ保
持部材２，２間を加熱することによるファイバの曲がり
は、製造される光ファイバカプラの光結合特性の悪化と
なって現れ、低い透過損失を維持できなくなってしまう
。

また、このような位置精度を光ファイバカプラの製造装
置に要求することによって装置は高価なものとなってし
まう。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、融着延
伸部の曲がりが少なく、損失の少ない光ファイバカプラ
の製造方法およびこの製造方法を実施するに好適な安価
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」 この発明に係わる光ファイバカプラの製造方法は、複数
本の光ファイバを鉛直方向に沿って並べ、一部を加熱融
着し、次いで実質的に重力によって加熱融着部分を延伸
して融着延伸部を形成することによって、上記課題を解
消した。

また上記製造方法を実施するに好適な製造装置としては
、複数本の光ファイバを揃えて支柱に保持する保持部と
、該保持部に保持された光ファイバの下部に吊着される
荷重体と、上記保持部と荷重体との間に保持されｆ二元
ファイバを加熱する位置に配設され、ファイバ加鱈温度
を調整可能な加熱源とを備えｔ二製造装置が望ましい。

以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明に係わる光ファイバカプラの製造装
置の一例を示すものであって、この装置は、被覆ｌＯが
一部除去された２本の光ファイバ１１．１１を揃えて支
柱１２に保持するファイバクランプ１３と、このファイ
バクランプ１３に保持された光ファイバ１１．１１の下
部に吊着される荷重体１４と、ファイバクランプ１３と
荷重体１４との間に保持された光ファイバ１１．１１の
光ファイバ裸線１５．１５を加熱する位置に移動自在に
配設され、ファイバ加熱温度を調整可能な酸水素バーナ
１６とを備えた構成になっている。

上記光ファイバｔ−１としては、単一モード光ファイバ
や偏波保持光ファイバなどの種々の光ファイバが用いら
れ、また光ファイバ裸線に１層以上のコーティングか施
されたものが望ましい。

また上記ファイバクランプ１３は、この例では、支柱１
２の先端と、この先端に開閉自在に取り付けられたクラ
ンプの双方の接触面に、２本の光ファイバ１１．１１の
被覆部分を揃えて挾むための溝が形成され、この溝にゴ
ムやスポンジなどのズレ防止材を取り付け、光ファイバ
１１．１１を挾んでクランプを閉じることによって光フ
ァイバ１１．１１を保持する構成になっている。

また上記荷重体１４は、光ファイバ裸線１５．１５の延
伸を実質的に重力で行うにめに適宜な荷重を有するもの
が使用され、通常の光ファイバを２本用いて光ファイバ
カプラを作製する場合には、１〜数１０ｇの荷重体が好
適に使用される。またこの荷重体１４は、光ファイバ１
１．１１への取り付け、取り外しが容易なように、光フ
ァイバを挾む溝が設けられた２つのブロックを開閉自在
に接合した構造とするのが望ましい。なお、この例では
荷重体１４として通常の荷重（おもり）を用いたが、延
伸を行うにめの荷重としては、通常の荷重に限定される
ことなく、例えば非接触で磁石による引張り力を利用す
ることも可能である。

また上記酸水素バーナ１６は、水素ガス流路１７と酸素
ガス流路１８を備え、これらガスの流量を調整すること
で、酸水素炎の強度を調整可能な構成になっている。な
お、この例では光ファイバ裸線１５．１５を加熱するた
めの熱源として酸水素バーナを用いたが、他の熱源、例
えばＣＯ，レーザ、ＹＡＧレーザなどのレーザ光、電熱
ヒータなどを用いることも可能である。

この製造装置によれば、光ファイバ１１．１１をファイ
バクランプ１３に保持し、その下方に荷重体】４を取り
付けて鉛直に吊し、酸水素バーナ１６で光ファイバ裸線
１５，１５を加熱することにより、適当な荷重のもとて
実質的に重力によって延伸することができ、光ファイバ
裸線１５．１５を定められた方向に無理に保持使用とす
る力が働いていないので、前述した従来の製造装置のよ
うな融着延伸部の曲がり発生の問題が生じ難くなる。

なお、この製造装置においても、光ファイバ１１゜１１
を上部で保持する機構（ファイバクランプ１３）は必要
であるが、融着延伸部から十分な距離を離すことにより
上部のファイバクランプの向き（゛鉛直方向）からのズ
レの影響を除去することかできる。

この点についても、光ファイバを水平方向に保持する従
来の製造装置では、ファイバ保持部を融着延伸部から十
分に離すことはできない。それは第７図に示すようにフ
ァイバ保持部２．２の間隔を離しすぎると、その間の光
ファイバｌが自重で垂れ下がり、この影響によって光フ
ァイバカプラの曲り損失が増大してしまうからである。

次に、本発明に係わる製造方法の一例を説明する。先の
製造装置を用いて光ファイバカプラを製造するには、ま
ず、被覆１０を一部除去した２本の光ファイバ１１．１
１を、ファイバクランプ１３に挾んで支柱１２に保持し
、このファイバクランプ１３により保持された光ファイ
バ１１．１１の下方に荷重体１４を取り付け、光ファイ
バ１１．１１を鉛直方向に保持し、かつ荷重を加える。

また、一方の光ファイバ１１の一端側にレーザ光を入射
するための光源１９を接続し、２本の光ファイ／＜１１
．１１の他端側に光パワーメータ２０２０を接続して、
一方の光ファイバ１１の一端側から光を入射し、それぞ
れの光ファイバ１１．１１の他端側からの出射光強度を
測定して、２本の光フアイバ間の結合度をモニタしてお
く。

次いで、ファイバクランプ１３と荷重体１４間の光ファ
イバ裸線１５．Ｉｓを酸水素バーナ１６で加熱し、２本
の光ファイバ裸線１５．１５を融着し、さらに荷重体１
４により加えられる重力によって融着部分を延伸する。

この延伸操作では、加熱源、荷重共に一定の場合には、
光ファイバの延伸が進み、細くなるにつれて加速度的に
延伸が進行するので、延伸の進行によって酸水素バーナ
１６の強度をコントロールする必要がある。この酸水素
バーナ】６の強度のコントロールを行うためには、延伸
中の荷重体１４の位置をレーザ光や、ＴＶカメラ等の画
像処理によって知り、延伸量に合わせて酸水素バーナ１
６の強度をコントロールすることが望ましい。

このように延伸量をコントロールし、その都変適当な加
熱源温度を設定することによって、正確な延伸操作を行
うことかできる。

以上の操作によって光ファイバカプラが製造される。製
造された光ファイバカプラの融着延伸部には適宜な補強
が施される。

この光ファイバカプラの製造方法では、複数本の光ファ
イバを鉛直方向に沿って並べ、一部を加熱融着し、次い
で実質的に重力によって加熱融着部分を延伸して融着延
伸部を形成することにより、延伸時に光ファイバを一定
方向（鉛直方向）に無理なく延伸することができ、従来
法に比べ融着延伸部の曲がりが生じ難く、低損失の光フ
ァ、イバカブラを作製することができる。

（実施例） 第１図に示す装置を用いて光ファイバカプラを作製した
。光ファイバとしては、コア径９μｍ、コア・クラット
間の比屈折率差０．３５％、クラツド径１２５μｍで、
アクリレート樹脂被覆を有する単一モード光ファイバを
用いた。２本の光ファイバの被覆を一部除去し１こ後、
製造装置のファイバクランプに保持し、その下方に約１
０ｇの荷重体を取り付けた。そして一方の光ファイバの
上方側を光源に接続してレーザ光を入射し、２本の光フ
ァイバの下方側を光パワーメータに接続して、２本の光
フアイバ間の出射光強度をモニタしながら、ファイバク
ランプと荷重体の間の２本の光フアイバ裸線部分を酸水
素バーナて加熱融着し、実質的に重力によって延伸した
。延伸所要時間は約１０分てあった。延伸がすすむにつ
れて酸水素バーナへのガス流量を減らし、融着時、水素
１５０ｃｃ／分、酸素２００ｃｃ／分であったものを最
終的にそれぞれ８０ｃｃ／分、１００ｃｃ／分とした。

延伸中、光ファイバの伸直度はかなり高く保たれ、出射
光強度のモニタ出力の異常はほとんどななく、終始０．
６ｄＢ以下の挿入損失を維持したままで光ファイバカプ
ラを作製することができた。

以上の操作によって、第２図に示すように２本の光ファ
イバ裸線１５．１５が融着延伸されて、融着延伸部２１
が形成された光フアイバカプラが得られた。この光フア
イバカプラの４つのポート（ボート■〜ポート■）のう
ちポート■から光を入射し、ポート■側に出射される光
強度を測定し、入射光の波長と結合度の関係を凋へた。

結果を第３図に示す。また得られた光ファイバカプラの
損失を測定した結果、挿入損失は約０　、１　ｄＢと非
常に低損失であった。

［発明の効果ｊ 以上説明したように、この発明に係わる光フアイバカプ
ラの製造方法では、複数本の光ファイバを鉛直方向に沿
って並へ、一部を加熱融着し、次いで実質的に重力によ
って加鴫融着部分を延伸して融着延伸部を形成すること
により、延伸時に光ファイバを一定方向（鉛直方向）に
無理なく延伸することができ、従来法に比べ融着延伸部
の曲がりが生じ難く、低損失の光フアイバカプラを作製
することができる。

ま１こ、この発明に係わる製造装置では、実質的に重力
によって崩御融着部分を延伸して融着延伸部を形成する
ことにより、延伸時に光ファイバを一定方向（鉛直方向
）に無理なく延伸することのできるので、光ファイバを
水平に保持する従来装置に比へ、簡単な装置構成で曲が
りのない正確な延伸を行うことができ、高性能の光ファ
イバカプラを製造することができるとともに従来装置に
比べて装置コストを低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わる光フアイバカプラの製造装置
の一例を示す斜視図、第２図は、実験例の光ファイバカ
プラを説明するための概略図、第３図は、実験例で得ら
れた光フアイバカプラの結合特性を示すグラフ、第４図
および第５図は従来の光フアイバカプラの製造装置の要
部を示す図であって、第４図は概略側面図、第５図は概
略平面図、第６図は、従来装置による融着延伸部の曲か
り発生を説明するための概略側面図、第７図は従来の光
フアイバカプラの製造方法の別の例を示す概略側面図で
ある。 １０・・・被覆、１１・・・光ファイバ、１２・・・支
柱、１３・・・ファイバクランプ（保持部）、１４・・
・荷重体、１５・・・光ファイバ裸線、１６・酸水素バ
ーナ（加熱源）。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数本の光ファイバを鉛直方向に沿って並べ、一部
   を加熱融着し、次いで実質的に重力によって加熱融着部
   分を延伸して融着延伸部を形成することを特徴とする光
   ファイバカプラの製造方法。 ２、複数本の光ファイバを揃えて支柱に保持する保持部
   と、該保持部に保持された光ファイバの下部に吊着され
   る荷重体と、上記保持部と荷重体との間に保持された光
   ファイバを加熱する位置に配設され、ファイバ加熱温度
   を調節可能な加熱源とを具備した光ファイバカプラの製
   造装置。