JPH06114713A - 光ファイバー側面の研磨方法 - Google Patents

光ファイバー側面の研磨方法

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JPH06114713A
JPH06114713A JP12892892A JP12892892A JPH06114713A JP H06114713 A JPH06114713 A JP H06114713A JP 12892892 A JP12892892 A JP 12892892A JP 12892892 A JP12892892 A JP 12892892A JP H06114713 A JPH06114713 A JP H06114713A
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JP
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polishing
optical fiber
wheel
fiber
length
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JP12892892A
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English (en)
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Kuraiyan Karamu
クライヤン カラム
Ookurei Kenisu
オークレイ ケニス
Hatsusee Konresu
ハッセー コンレス
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Sumitomo Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Cement Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 研磨の深さの変動がなく、平坦な表面を有す
るような側面にできる光ファイバー側面の研磨方法を提
供することを目的とする。 【構成】光ファイバーカップラー或いはY結合器の製造
のための光ファイバー側面の研磨方法において、研磨す
べきファイバー部分を、裸にし、少し張力をかけて、潤
滑化された研磨ホィールに保持し、そのホィール上のフ
ァイバーの接触の長さは、比較的小さく、必要な研磨長
に対して、該研磨ホィールで前後に運動させながら、同
じ時間で、同じ量の材料が各々の点で除去され、即ち、
その干渉の強度は、干渉の長さにわたり、同じであり、
それにより、除去されたクラッディング量は、研磨/エ
ッチングされた長さにわたり同じように、従って、縦方
向の研磨幅プロファイルは、均一であるように、研磨す
ることを特徴とする光ファイバー側面の研磨方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバー側面の研
磨方法に関し、特に、光ファイバーの接続のために良好
な切断面を作成するための光ファイバー側面の研磨方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバーの接続方法は、着脱が不可
能な永久接続(スプライス)と、着脱が可能なコネクタ
接続とに大別される。永久接続は、いったん接続したら
再び分離する必要のない場合に使用され、融着接続と接
着接続が現在実用されている。いずれの接続方法でも、
低接続損失、接続部の長期安定性、低コスト及び接続作
業の簡便さと短い作業時間が求められており、且つ、そ
れらが重要なキイとなる。
【0003】接続すべき光ファイバー切断面を接続する
接続方法があり、現在接続方法として、最も多く使用さ
れている。この低い損失を安定して得るためには、光フ
ァイバー切断面の状態が良好であること、即ち、切断面
の平滑性、欠け、突起などがないことが条件である。こ
のような切断面を得る方法として、応力切断が一般的に
使用されている。
【0004】また、このような切断面を得るための1つ
の方法として、平滑なテイパー化面を作成することも、
利用することができる。従来、そのための研磨すべきフ
ァイバーを、その被覆物及びジャッケットを取り除き、
図1に示すような摩擦研磨ホイール上に少しの張力で、
掛ける。研磨ホイール上のファイバーの接触長さを変え
ることにより、研磨領域の長さを変えることができる。
そのファイバーの接触長さを変えることは、異なる直径
のホイールにより、或いは、同じ直径ホイール上に、フ
ァイバーの異なる接触角度により、達成できる。
【0005】研磨される深さは、簡単な方法で測定でき
る。ファイバーが研磨される間に、研磨ホイールは、高
い屈折率の液体パラフィンにより摩耗され、これが、光
学的力シンクの更なる役目を行なう。研磨中の光学出力
損失を測定し、研磨深さを計算するために用いる。
【0006】このような方法の欠点は、研磨ホイールに
対するファイバーの摩擦があるために、研磨ホイール上
のファイバーの接触表面は、全ての点を同じように研磨
しない。この従来の研磨方法による結果を、図2に示
し、この技術で研磨したファイバーの長さ方向のプロフ
ィルを示し、端から端まで、12μm以上の深さ変動が
あることを示している。このような深さ変動は、再現性
のある装置構成のために不可のものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、研
磨深さの変動がなく、平坦な表面を有するような側面に
できる光ファイバー側面の研磨方法を提供することを目
的とする。また、本発明は、研磨領域の縦方向のプロフ
ァイルでの変動を制御することができる能力を有し、例
えば、ファイバーの前後運動パターンが、変わる場合、
研磨されるプロファイルもまた同様に変わるような光フ
ァイバー側面の研磨方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の技術的
な課題の解決のために、研磨すべき光ファイバー部分
を、先ず裸にし、少し張力をかけて、潤滑化された研磨
ホィールに担持し、そして、該研磨ホィール上に掛けら
れる該ファイバーの接触の長さは、比較的小さくし、そ
して、必要な研磨長に対して、該研磨ホィールを前後
(典型的には1秒で1サイクル)に運動させながら、そ
の研磨された長さの各々の部分は、同じ時間で研磨ホィ
ールで、同じ量の材料が各々の点で除去され、それによ
り、除去されたクラッディング量は、研磨/エッチング
された長さにわたり同じように、従って、縦方向の研磨
幅プロファイルは、均一であるように、研磨することを
特徴とする光ファイバー側面の研磨方法を提供する。
【0009】
【作用】光ファイバーにおいて、光クラッディングの機
能の1つは、ファイバーコア中の光の伝搬を、干渉し、
損失を起こすものから隔離するためである。他方、ファ
イバー装置は、伝搬光との干渉を必要とし、クラッディ
ングの隔離効果は、ファイバーの中のある長さでは、部
分的に抑制される必要があるものである。これは、研
磨、エッチング或いはその両方の組合わせにより、クラ
ッディングの部分を物理的に除去することにより達成す
ることができる。
【0010】光ファイバー装置を、予想できるようにま
た、再現性よく製造するために、干渉の強度は、干渉長
さにわたり、同じにし、それにより、除去されたクラッ
ディング量は、研磨/エッチングされた長さにわたり同
じにすることが望まれる。
【0011】従って、本発明の光ファイバーの側面研磨
方法においては、任意の長さにわたり、ファイバーのク
ラッディングを均一に除去するための技術であり、側面
研磨或いは側面エッチング/研磨の方法である。そし
て、担持構造なしで、ファイバーを研磨できる側面研磨
技術を新規に開発したものである。
【0012】本発明の光ファイバー側面の研磨方法は、
研磨された長さにわたり、均一な研磨されたファイバー
幅を形成するファイバー研磨技術を改良した方法であ
る。従って、利用すべきファイバー研磨方法の完全な可
能性を与えるものである。上記の光ファイバー側面の研
磨方法において、ファイバーは、裸にされ、少し張力を
かけられて、潤滑化された研磨ホィールに担持される。
ホィール上のファイバーの接触の長さは、この場合、小
さく(典型的には、2〜3mm)、そして、ファイバー
を、図3に示すように、必要な研磨長に対して、研磨ホ
ィールで前後(典型的には1秒で1サイクル)に運動さ
せる。この場合、研磨された長さの各々の部分は、同じ
時間で研磨ホィールで、同じ量の材料が各々の点で除去
され、従って、縦方向の研磨幅プロファイルは、均一と
なる。
【0013】図4は、本発明の光ファイバー側面の研磨
方法で研磨されたファイバーの縦方向研磨幅プロファイ
ルを示す。この場合での縦方向での変動幅は、典型的に
は、2μmより小さい。研磨された領域の長さは、ホィ
ール上のファイバーの横方向の長さにより決定される。
更に、全円形ファイバーと均一な研磨された領域との間
に、境界(遷移)領域を円滑化することが可能であり、
光学的に重要でないが、あるファイバー装置の作成で研
磨されたファイバーを取り扱いを非常に容易にするもの
である。境界領域を平滑化することは、研磨方法の各前
後運動サイクルで、ホィール上のファイバーの前後運動
長さを徐々に増加せしめることにより得られる。研磨部
分の深さは、上記の方法と同じ方法でより容易に測定す
ることができる。
【0014】均一に研磨された領域は、多くの装置に望
ましいが、本発明による新規な研磨方法は、研磨領域の
縦方向のプロファイルでの変動を制御することができる
能力を有する。例えば、ファイバーの前後運動パターン
が、変わる場合、研磨されるプロファイルもまた同様に
変わる。
【0015】本発明の研磨方法を用いたテイパー化方法
では、引き下げ処理が、ファイバー直径を低減するため
に用いられる。この直径の低減は、コアを小さくし、そ
のため、光学界を広げる。このテイパー化処理は、エネ
ルギーの大部分がクラッディング界面で取り入れること
ができるまで続ける。不幸なことに、多モードファイバ
ーテイパーは、損失は低いが、元来損失がで易い傾向が
ある。また、単一モードファイバーでのテイパーは、”
マッチド・クラッディング”と称するファイバーに限定
される。従って、重要な分散・平面化ファイバーのよう
な特別の単一モードファイバー及び高複屈折ファイバー
は、低い損失のテイパーカップラーのために用いること
ができない。
【0016】本発明の光ファイバー側面の研磨方法は、
結合すべき2つ以上のファイバーを、フレームに挿入
し、引き伸ばすことにより、行なわれるものである。従
って、この方法は、広く使用されるものと思われる。研
磨の方法は、より一般的なクラスのファイバーに適用さ
れるが、装置を構成する方法は実験室で行なわれてきた
ので、主に、実験室で使用されるものである。本発明
は、研磨されたファイバー装置の製造に新たに使用で
き、テイパー化方法の簡単化したものと似ており、全て
のファイバー型に適用できる利点を有する。
【0017】また、本発明の側面研磨方法の1例は、次
のようなものである。即ち、ファイバー研磨方法は、支
持部材を必要としないで、ファイバー自体が研磨される
ようにできるものである。即ち、研磨すべき光ファイバ
ーを、剥ぎ取り、図3に示すように、研磨ホィールの上
に、少し張力をかけて、吊り下げる。そして、特別の考
察を必要とするものは、研磨深さ、即ち、ファイバー断
面は、研磨された領域の長さで、再現性があり、理性的
な定数である必要がある。
【0018】a.その研磨の深さは、次の通りである。
即ち、研磨の深さは、非常に簡単な方法で再現できる。
ファイバーを研磨するにつれ、研磨ホィールは、高屈折
率の液体パラフィンで、滑らかにされ、光学出力シンク
の役目を果たす。この研磨工程で生じる光学出力損失
は、測定され、そして、研磨の深さを計算する。b.次
に、縦方向のプロファイルは、次のようになる。研磨さ
れたファイバーの長さにわたり、一定の断面を得るため
に、研磨方法では、必要な研磨距離の研磨ホィールにわ
たり、ファイバーを前後に動かす方法が重要で、必要で
ある。即ち、図4に示すような方法により、1μm以下
のファイバー幅の縦方向の変動が得られたことが見出さ
れた。
【0019】次に、本発明を具体的に実施例により説明
するが、本発明はそれらによって限定されるものではな
い。
【0020】
【実施例】均一に研磨する技術は、波長平面化され、テ
イパー化されてカップリングするには再現性良くするた
めに、ファイバーを研磨するのに使用した。また、多重
モード及び単一モードの融着され研磨された接続器及び
Y−接続器の製造に用いることができる。
【0021】図3は、本発明の光ファイバー側面の研磨
方法を具体的に行なう装置と、その研磨の仕方を模式的
に示す。即ち、光ファイバー1を裸にして、その裸にし
た部分を、モータで駆動される研磨ホィール2に、張力
4をかけながら、接触させ、そのホィール2を前後に運
動されて、ファイバー1の所望部分を研磨する。
【0022】図4は、以上の説明したように、光ファイ
バー側面を研磨した結果を、測定したものである。即
ち、横軸にファイバーに沿った長さをmmでとり、縦軸
に、ファイバー幅(研磨の深さ)を、μmの単位でとっ
たものである。
【0023】比較のため、図1に示すような従来の光フ
ァイバー側面の研磨方法で研磨したときに得られる光フ
ァイバーの幅について、図4と同様に、測定した結果
を、図2に示す。即ち、図2の縦軸及び横軸は図4と同
じである。図4を図2と比較すると、本発明による光フ
ァイバー側面の研磨では、平坦な表面を有し、変動のな
い研磨の深さで研磨された光ファイバーが得られること
が分かる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バー側面の研磨方法により、次のような顕著な技術的効
果が得られた。第1に、研磨の深さの変動がなく、平坦
な表面を有するような側面にできる光ファイバー側面の
研磨方法を提供した。第2に、研磨領域の縦方向のプロ
ファイルでの変動を制御することができる能力を有し、
例えば、ファイバーの前後運動パターンが、変わる場
合、研磨されるプロファイルもまた同様に変わるような
光ファイバー側面の研磨方法を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の光ファイバー側面を研磨する方法を示す
説明図である。
【図2】図1に示される研磨方法で作成した側面の様子
を示すグラフである。
【図3】本発明による光ファイバー側面を研磨する方法
を示す説明図である。
【図4】図3に示される研磨方法で作成した側面の様子
を示すグラフである。
【符号の説明】
1 光ファイバー 2 モ−タ駆動の研磨ホィール 3 被覆物 4 張力 12 前後動研磨ホィール
フロントページの続き (72)発明者 ケニス オークレイ アイルランド国、リメリック、プラッセイ テクノロジカル パーク、ユニバシティ オブ リメリック、ライトウェーブ テ クノロジイ リサーチ センター内 (72)発明者 コンレス ハッセー アイルランド国、リメリック、プラッセイ テクノロジカル パーク、ユニバシティ オブ リメリック、ライトウェーブ テ クノロジイ リサーチ センター内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 研磨すべき光ファイバー部分を、先ず裸
    にし、少し張力をかけて、潤滑化された研磨ホィールに
    担持し、そして、該研磨ホィール上に掛けられる該ファ
    イバーの接触長さは、比較的小さくし、そして、必要な
    研磨長に対して、該研磨ホィールを前後(典型的には1
    秒で1サイクル)に運動させながら、その研磨された長
    さの各々の部分は、同じ時間で研磨ホィールで、同じ量
    の材料が各々の点で除去され、それにより、除去された
    クラッディング量は、研磨/エッチングされた長さにわ
    たり同じように、従って、縦方向の研磨幅プロファイル
    は、均一であるように、研磨することを特徴とする光フ
    ァイバー側面の研磨方法。
JP12892892A 1992-05-21 1992-05-21 光ファイバー側面の研磨方法 Pending JPH06114713A (ja)

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