JPH05196834A - 光ファイバカプラの製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 融着延伸形光ファイバカプラの製造方法にお
いて、複数の光ファイバを融着延伸する際に、該光ファ
イバにかかる張力を測定しながら、該張力を零に近づけ
るように光ファイバの延伸速度又は延伸速度と加熱条件
を制御しつつ延伸を行うことを特徴とする光ファイバカ
プラの製造方法。 【効果】 光ファイバの加熱融着部分を延伸する際に、
光ファイバに加わる張力を測定し、その張力が零に近づ
くように光ファイバの延伸速度又は延伸速度と加熱条件
を制御しつつ延伸して融着延伸部を形成するので、張力
の発生によって光ファイバカプラの光学特性（特に偏光
依存性）が悪化するのを防止することができ、高特性の
光ファイバカプラを製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数本の光ファイバの
一部を加熱融着・延伸して融着延伸部を形成し、該融着
延伸部で光を分岐、合流、分波又は合波する光ファイバ
カプラの製造方法に関するもので、特に張力（歪）によ
る光学特性悪化を改善するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の光ファイバカプラの製造
方法の一例を説明するものである。この従来法による光
ファイバカプラの製造では、まず２つの延伸台１，２に
複数本の光ファイバ３を固定し、各延伸台１，２間に配
設された光ファイバ３の一部を酸水素バーナ４で加熱
し、複数本の光ファイバ３の一部を加熱融着させ、各延
伸台１，２を離間する方向に移動させて加熱融着部分を
延伸し、これら光ファイバ３のそれぞれの径を細めてコ
ア間を接近させた融着延伸部を形成する。

【０００３】この融着延伸する際に、一方の光ファイバ
３の一端から測定光５を入射し、各光ファイバの他端を
それぞれパワーメータ６，７に接続し、それぞれの光フ
ァイバの出射光の光パワーをモニタし、所定の分岐比が
得られるように延伸し、分岐比が一定の値となった時点
で加熱および延伸を終了する。このように製造された融
着延伸型光ファイバカプラは、光ファイバ内を伝搬する
光を分岐、合流、分波又は合波することができ、光ファ
イバ通信路、光ファイバセンサ技術などにおける光結合
部材として使用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来法による光ファイ
バカプラの製造にあっては、延伸工程で光パワーのモニ
タをする場合に、加熱状態では光パワーが不安定であ
り、また加熱部分を室温に戻す際に分岐比の変動が生じ
るために、延伸終了直前の微調整、または延伸中の特定
時に加熱装置（バーナ４）を一時退避させる必要があ
る。しかし、加熱装置を退避させる際には、加熱部分が
冷却されて収縮し、張力（歪）が発生することになる。
そして、この張力の発生によって光ファイバカプラの光
学特性（特に偏光依存性）が悪化してしまうという問題
点があった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、融着延伸型光ファイバカプラの製造中にこのような
張力発生を防いで、高特性の光ファイバカプラを製造す
ることのできる製造方法の提供およびそれに用いられる
製造装置の提供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、複数本の光ファイバの一部を加熱融着・
延伸して融着延伸部を形成し、該融着延伸部で光を分
岐、結合する光ファイバカプラの製造方法において、複
数の光ファイバを融着延伸する際に、該光ファイバにか
かる張力を測定しながら、該張力を零に近づけるように
光ファイバの延伸速度又は延伸速度と加熱条件を制御し
つつ延伸を行うことを特徴とする光ファイバカプラの製
造方法を提供する。

【０００７】また本発明は、上記製造方法を実施するの
に好適な製造装置として、複数本の光ファイバを並べて
固定する２つの延伸台をそれぞれが接近、離間する方向
に移動させる光ファイバ延伸手段と、該２つの延伸台の
間に配置される複数本の光ファイバの一部を加熱する加
熱手段と、該２つの延伸台の少なくとも一方に接続され
て該延伸台にかかる光ファイバの張力を測定する張力測
定手段と、該張力測定手段からの測定データを基に、光
ファイバに加わる張力を零に近づけるように、上記延伸
台の移動速度又は延伸台の移動速度と上記加熱手段の加
熱位置と加熱温度を制御する制御手段とを備えたことを
特徴とする光ファイバカプラの製造装置を提供する。

【０００８】

【作用】本発明に係る光ファイバカプラの製造方法で
は、複数の光ファイバを融着延伸する際に、該光ファイ
バにかかる張力を測定しながら、該張力を零に近づける
ように光ファイバの延伸速度又は延伸速度と加熱条件を
制御しつつ延伸を行うので、延伸工程で加熱装置を退避
させる場合にも、光ファイバに張力（歪）が発生するの
を防ぐことができる。

【０００９】また本発明に係る光ファイバカプラの製造
装置は、２つの延伸台の少なくとも一方に接続されて該
延伸台にかかる光ファイバの張力を測定する張力測定手
段と、該張力測定手段からの測定データを基に、光ファ
イバに加わる張力を零に近づけるように、上記延伸台の
移動速度又は延伸台の移動速度と上記加熱手段の加熱位
置と加熱温度を制御する制御手段とを備えたものなの
で、光ファイバにかかる張力を測定しながら、その張力
を零に近づけるように光ファイバの延伸速度又は延伸速
度と加熱条件を制御しつつ延伸を行うことができる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明による光ファイバカプラの製
造方法を実施するのに好適な製造装置の一例を示すもの
である。この装置は、２本の光ファイバ10,11を並列し
て固定する２つの可動延伸台12,13と、これら可動延伸
台12,13の間にある光ファイバ10,11を加熱する位置に設
けられたバーナ１４と、一方の可動延伸台１３に張力測
定部を接続して設けられた張力測定装置１５と、一方の
光ファイバの一端（Ｐ１）に接続された光源１６と、２
本の光ファイバ10,11の他方の端部（Ｐ３及びＰ４）に
それぞれ接続されたパワーメータ17,18と、前記張力測
定装置１５からの測定データを基に、光ファイバ10,11
に加わる張力を零に近づけるように、可動延伸台12,13
の移動速度とバーナ１４の加熱位置と加熱温度を制御す
るためのＣＰＵ１９とを備えて構成されている。

【００１１】ここで使用される光ファイバ10,11として
は、光通信分野等で通常使用されている石英系シングル
モードファイバであるが、その他にマルチモードファイ
バ、偏波保持ファイバ等を用いても良い。また。光ファ
イバの本数は、通常２本であるが、３本以上の光ファイ
バを用いた多分岐型カプラの製造も可能である。また、
２つの可動延伸台12,13のそれぞれの上面側には、複数
本の光ファイバを並列状態で揃えて固定する固定具２０
が設けられている。

【００１２】上記バーナ１４は、所定の光ファイバ加熱
位置から離間して光ファイバ10,11の加熱を一時停止或
いは弱めることができるように移動可能に設けられてい
る。このバーナ１４の加熱位置の制御はＣＰＵ１９から
の出力信号を図示略のバーナ移動装置で受信して行うよ
うに構成するのが望ましい。また、このバーナ１４に供
給される水素ガスと酸素ガスの流量についても、ＣＰＵ
１９からの制御信号によってガス流量を制御する構成と
しても良い。

【００１３】上記張力測定装置１５は、本体から延び出
した張力測定部の先端を一方の可動延伸台１３に固定
し、この可動延伸台１３の移動に伴って張力測定部が移
動しつつ、可動延伸台１３にかかる光ファイバ10,11の
張力を測定するようになっている。この張力測定装置１
５により測定された張力データは、ＣＰＵ１９に入力さ
れる。

【００１４】上記ＣＰＵ１９は、張力測定装置１５から
送られた張力データを基に、張力が高いか低いかを演算
し、張力が零に近づくように予め記憶部にインプットさ
れた処理プロセスに従って、可動延伸台12,13を移動さ
せる駆動源または該駆動源とバーナ移動装置との双方に
制御信号を送り、可動延伸台12,13の移動速度あるいは
バーナ１４の位置制御を行うようになっている。

【００１５】次に、上述の製造装置を用いた光ファイバ
カプラの製造方法の一例を説明する。図２は、この光フ
ァイバカプラの製造方法における延伸工程の張力制御プ
ロセスを示すフロー図である。光ファイバカプラを製造
するには、まず２つの延伸台12,13の上側に複数本の光
ファイバ10,11を並列に揃えて置き、固定具２０で固定
する。ここに固定した光ファイバのうち一本の一端側
（Ｐ１）は光源１６に接続し、この光ファイバ１０内に
測定光を入射しておき、また双方の光ファイバ10,11の
他端側（Ｐ３，Ｐ４）はパワーメータ17,18に接続し、
各光ファイバ10,11からの出力光強度をモニタしてお
く。

【００１６】次いで双方の延伸台12,13の間に配置され
たバーナ１４を着火して、光ファイバ10,11の一部を加
熱融着させる。次いで図２に示す張力制御を実施しなが
ら、可動延伸台12,13の一方または双方を離間方向に移
動させ、各光ファイバ10,11の加熱融着部分を延伸す
る。

【００１７】光ファイバ10,11の張力制御は、図２に示
すように、一方の可動延伸台１３に接続された張力測定
装置１５によって、延伸中の光ファイバ10,11にかかる
張力が測定され、その張力データはＣＰＵ１９に送られ
る。ＣＰＵ１９では、この張力データが高いか低いかを
演算し、この張力が零に近づくように予め記憶部にイン
プットされた処理プロセスに従って、可動延伸台12,13
を移動させる駆動源に制御信号を送り、可動延伸台12,1
3の移動速度の制御を行う。即ち、一定速度で可動延伸
台12,13を移動させておき、張力が発生した時点で可動
延伸台12,13の移動速度を遅くして張力発生を抑えた
り、張力が低い場合には、一定速度のまま或いは移動速
度を増加させて延伸を続行する。なお、上述したように
可動延伸台12,13の移動速度を制御することによって光
ファイバ10,11に加わる張力が零に近づくように制御し
たが、この可動延伸台12,13の移動速度の制御とともに
バーナ１４の加熱条件、即ち加熱位置と加熱温度とを制
御しながら延伸することもできる。

【００１８】このように光ファイバ10,11に加わる張力
が零に近づくように制御しながら延伸を行い、バーナ１
４の加熱を一時停止させて各光ファイバ10,11の出射光
パワーの割合（分岐比）をモニタし、この分岐比が一定
の条件に達し、更に最終の分岐比微調整を行った後、バ
ーナ１４の加熱と加熱延伸台12,13の移動を停止する。
これによって並列した光ファイバの一部に融着延伸部２
１が形成され、光ファイバカプラ２２が作製される。

【００１９】この光ファイバカプラの製造方法では、光
ファイバ10,11の加熱融着部分を延伸する際に、光ファ
イバに加わる張力を測定し、その張力が零に近づくよう
に制御しつつ延伸して融着延伸部を形成するので、分岐
比測定時など延伸工程中にバーナ１４を退避させる場合
にも、光ファイバ10,11に張力（歪）が発生するのを防
ぐことができる。従って張力の発生によって光ファイバ
カプラの光学特性（特に偏光依存性）が悪化するのを防
止することができ、高特性の光ファイバカプラが得られ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ファイバの加熱融着部分を延伸する際に、光ファイバ
に加わる張力を測定し、その張力が零に近づくように光
ファイバの延伸速度又は延伸速度と加熱条件を制御しつ
つ延伸して融着延伸部を形成するので、分岐比測定時な
ど延伸工程中に加熱装置を退避させる場合にも、光ファ
イバに張力（歪）が発生するのを防ぐことができる。従
って張力の発生によって光ファイバカプラの光学特性
（特に偏光依存性）が悪化するのを防止することがで
き、高特性の光ファイバカプラを製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る光ファイバカプラの製造装置の
一実施例を示す構成図である。

【図２】 本発明に係る光ファイバカプラの製造方法に
おける張力制御プロセスを示すフロー図である。

【図３】 従来の光ファイバカプラ製造装置を示す構成
図である。

【符号の説明】

１０,１１…光ファイバ、１２,１３…可動延伸台、１４
…バーナ、１５…張力測定装置、１９…ＣＰＵ、２１…
融着延伸部、２２…光ファイバカプラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の光ファイバの一部を加熱融着・
   延伸して融着延伸部を形成し、該融着延伸部で光を分
   岐、結合する光ファイバカプラの製造方法において、複
   数の光ファイバを融着延伸する際に、該光ファイバにか
   かる張力を測定しながら、該張力を零に近づけるように
   光ファイバの延伸速度又は延伸速度と加熱条件を制御し
   つつ延伸を行うことを特徴とする光ファイバカプラの製
   造方法。
2. 【請求項２】 複数本の光ファイバを並べて固定する２
   つの延伸台をそれぞれが接近、離間する方向に移動させ
   る光ファイバ延伸手段と、 該２つの延伸台の間に配置される複数本の光ファイバの
   一部を加熱する加熱手段と、 該２つの延伸台の少なくとも一方に接続されて該延伸台
   にかかる光ファイバの張力を測定する張力測定手段と、 該張力測定手段からの測定データを基に、光ファイバに
   加わる張力を零に近づけるように、上記延伸台の移動速
   度又は延伸台の移動速度と上記加熱手段の加熱位置と加
   熱温度を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
   光ファイバカプラの製造装置。