JPH06242338A - 光ファイバ型カプラの製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバ型カプラとしての特性、特に分岐
比が変動することのない光ファイバ型カプラを効率良く
製造できる製造方法および製造装置を提供する。 【構成】 複数本の光ファイバ１および２が平行に整列
された部分７を加熱しながら引っ張り、その部分７を加
熱融着するとともに延伸して結合部を形成する。形成さ
れた結合部とその前後の下部であって光ファイバ１およ
び２とは接触しない位置に保護部材６を近接させ、該結
合部の前後に接着剤を滴下して光ファイバ１および２と
保護部材６との間に塗布し、該接着剤を硬化させること
により該結合部の前後で光ファイバと保護部材との間を
固定する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光結合、光分岐や合分
波の機能を有する光ファイバ型カプラの製造方法、およ
びその製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ型カプラは光通信システムの
なかに組み込まれるデバイスであり、光信号を互いに結
合または分岐させたり、あるいは波長の異なる光信号を
合波、分波させるものである。光ファイバ型カプラの構
造は、複数本の光ファイバが平行に並べられてそこを光
学的に結合させている。

【０００３】このような光ファイバ型カプラの製造方法
には、側面を研磨した複数本の光ファイバを研磨面に沿
って互いに接合させて結合部を形成する研磨法と、複数
本の光ファイバを融着延伸させて結合部を形成する融着
延伸法が知られている。現在は融着延伸法が主に採用さ
れている。融着延伸法は、保護被覆の一部を除去した光
ファイバの複数本を平行に並べ、その前後２カ所を移動
可能な台の上にクランプで支持し、２つの移動台の間に
配置した加熱手段を用いて光ファイバを加熱する。この
とき２つの移動台をそれぞれ左右に移動することにより
延伸し、所定の光結合比（分岐比）にして光結合部を形
成する方法である。

【０００４】この光結合部は外力が僅かでも加わると結
合状態が微妙に変化し、分岐比が変わってしまう。その
ため光ファイバ型カプラは、石英ガラス基材など、光フ
ァイバと熱膨張係数が等しい保護部材に接着剤で固定さ
れるのが一般的である。融着延伸して光結合部が形成さ
れた光ファイバ型カプラをそのまま、あるいは仮接着し
て製造装置から取り外して保護部材に接着するものであ
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバ型カプラは一旦、製造装置から取り外すことにより
光結合部にわずかではあるが歪応力が加わり、光ファイ
バ型カプラとしての特性、特に分岐比の変動の原因とな
っていた。

【０００６】本発明は前記の課題を解決するためなされ
たもので、光ファイバ型カプラとしての特性、特に分岐
比が変動することのない光ファイバ型カプラを効率良く
製造できる製造方法および製造装置を提供することを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明の光ファイバ型カプラの製造方法
を、実施例に対応する図１により説明する。

【０００８】本発明の光ファイバ型カプラの製造方法
は、同図に示すように、複数本の光ファイバ１および２
が平行に整列された部分７を加熱しながら引っ張り、そ
の部分７を加熱融着するとともに延伸して結合部３０
（図５参照）を形成する。形成された結合部３０とその
前後の下部であって光ファイバ１および２とは接触しな
い位置に保護部材６を近接させ、該結合部の前後にあら
かじめ装着された接着剤供給手段から接着剤を滴下して
光ファイバ１および２と保護部材６との間に塗布し、該
接着剤を硬化させることにより該結合部の前後で光ファ
イバと保護部材との間を固定することを特徴としてい
る。

【０００９】該接着剤は紫外線硬化型接着剤が好まし
く、紫外線を照射することにより滴下された接着剤が硬
化する。

【００１０】前記の目的を達成するためになされた本発
明の光ファイバ型カプラの製造装置を、実施例に対応す
る図１により説明する。

【００１１】本発明の光ファイバ型カプラの製造装置
は、同図に示すように、平行に整列された複数本の光フ
ァイバ１および２の前後を把持して引っ張る手段４・５
と、引っ張られている光ファイバを加熱する加熱手段８
と、光ファイバが該加熱手段８で加熱された範囲とその
前後を含む範囲７の長さを持つ保護部材６を、該引っ張
り手段４・５の内側で光ファイバ１および２とは接触し
ない位置まで近接させる進退手段９と、保護部材６の上
に近接している光ファイバ１および２に紫外線硬化型接
着剤を滴下させる接着剤供給手段１５・１６と、滴下さ
れた紫外線硬化型接着剤を硬化させる紫外線照射手段１
９・２０を有する。

【００１２】進退手段９により光ファイバ１および２に
接近する保護部材６の位置を検知する検知手段２４が付
設されており、検知手段２４の検知信号により進退手段
９の駆動を制御する。検知手段２４はビデオカメラであ
ることが好ましい。

【００１３】

【作用】本発明の光ファイバ型カプラの製造装置で本発
明の光ファイバ型カプラの製造方法を以下のようにして
実施できる。複数本の光ファイバ１および２が平行に整
列された部分７を加熱手段８で加熱しながら引っ張り手
段４・５で引っ張る。するとその部分７が加熱融着する
とともに延伸して結合部３０（図５参照）が形成され
る。進退手段９により、形成された結合部３０とその前
後の下部であって光ファイバ１および２とは接触しない
位置に保護部材６を近接させる。そして接着剤供給手段
１５・１６から結合部３０の前後に接着剤を滴下して光
ファイバ１および２と保護部材６との間に塗布する。塗
布された接着剤を紫外線照射手段１９・２０で硬化させ
ることにより結合部３０の前後で光ファイバ１および２
と保護部材６との間を固定することができる。すなわち
光ファイバ１および２を融着延伸したままの状態で保護
部材６に固定することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
発明の光ファイバ型カプラの製造方法を実施するための
製造装置の斜視図である。装置は、基台１４の上に組み
上げられる。基台１４には中央にステージ案内溝２５が
形成され、上面の端部にモータ１０が設置されている。
ステージ案内溝２５には送りネジ棒１２・１３が回転自
在に配置されている。送りネジ棒１２・１３はつながっ
た１本の棒であり、ネジの捻り方向は同じであるが、略
中央でネジのピッチを変えてある。送りネジ棒１２のピ
ッチは、送りネジ棒１３のピッチより長くなっている。
送りネジ棒１２・１３は歯車列１１によりモータ１０に
連結している。モータ１０は駆動回路３６（図３参照）
に連結している。

【００１５】第１移動ステージ１７の下側には摺動突起
１７ａ、第２移動ステージ１８の下側には摺動突起１８
ａが取り付けられており、摺動突起１７ａおよび摺動突
起18ａがともに基台１４のステージ案内溝２５に摺動可
能に嵌っている。摺動突起17ａには送りネジ棒１２のピ
ッチと合ったメネジが設けられ、摺動突起１８ａには送
りネジ棒１３のピッチと合ったメネジが設けられ、夫々
螺合している。第１移動ステージ１７の上側、第２移動
ステージ１８の上側には平行に整列された光ファイバ１
および２を挟んで保持できる引っ張り手段であるクラン
プ４、およびクランプ５が取り付けられている。

【００１６】光ファイバ１および２の平行に整列された
部分７に向かって加熱手段であるマイクロバーナー８が
取り付けられ、マイクロバーナー８は燃料供給制御電磁
弁37（図３参照）を経て図示外の燃料ボンベおよび酸素
ボンベにつながれている。

【００１７】基台１４の中央には、保護部材６を光ファ
イバ１および２とは接触しない位置まで近接させる進退
手段であるエアーシリンダ９が配置されている。保護部
材６と光ファイバ１および２を視野とし、保護部材６の
位置を検知するビデオカメラ２４が配置される。エアー
シリンダ９はエアー供給電磁弁３８（図３参照）を経て
図示外のエアー供給源に連結している。保護部材６は光
ファイバ１および２と同一材質で、石英ガラスであり、
半円柱形である。

【００１８】図２に示すように、光ファイバ１および２
に向かって接着剤を滴下させる接着剤供給手段である、
ピペット１５および１６が配置される。ピペット１５お
よび１６はともにポンプ３１から接着剤瓶３２へチュー
ブで連結されている。ポンプ３１はポンプ駆動回路３９
（図３参照）に連結されている。接着剤瓶３２には紫外
線硬化型接着剤であるエポキシ系接着剤が入れられてい
る。さらにピペット15および１６から滴下された光ファ
イバ１および２上の接着剤に向けて紫外線照射手段であ
る紫外線用光ケーブル１９および２０が配置される。紫
外線用光ケーブル１９および２０は紫外線光源装置３３
に連結されている。

【００１９】この他、図１に示すように基台１４の近く
には光ファイバ２に連結する半導体レーザ２１と、光フ
ァイバ１に連結する光量測定装置２２を設けてある。図
３のブロック図に示されるように、光量測定装置２２、
ビデオカメラ２４、モータ１０の駆動回路３６、マイク
ロバーナー８の燃料供給制御電磁弁３７、エアーシリン
ダ９のエアー供給電磁弁３８、ポンプ３１のポンプ駆動
回路３９、紫外線光源装置３３が制御回路３５に連結さ
れている。

【００２０】上記の製造装置は制御回路３５の駆動制御
で各装置を動作させる。図４のフローチャートを参照し
ながら以下に動作を説明する。まず光ファイバ１および
２を平行に整列させ、クランプ４および５で把持し、光
ファイバ２には半導体レーザ２１を連結し、光ファイバ
１に光量測定装置２２を連結し、夫々動作させておく。
この状態で光量測定装置２２は検知光量が０である。

【００２１】ステップ１０１で燃料供給制御電磁弁３７
を動作させてマイクロバーナー８から燃料を出すと同時
に、図示外の点火装置を作動させて燃焼を開始すると、
光ファイバ１および２の平行に整列された部分７が加熱
される。次いで駆動回路３６を動作させモータ１０を回
転させると（ステップ１０２）、回転が歯車列１１によ
り伝えられ、送りネジ棒１２・１３が回転する。ネジ棒
１２および１３の回転でこれと螺合している第１移動ス
テージ１７および第２移動ステージ１８がステージ案内
溝２５に沿って摺動する。第１移動ステージ１７および
第２移動ステージ１８は、送りネジ棒１２のピッチが送
りネジ棒１３のピッチより長くなっているため、第１移
動ステージ１７の移動速度v₁は第２移動ステージ１８の
移動速度v₂より速くなる。第１移動ステージ１７と一緒
に移動するクランプ４は、第２移動ステージ１８と一緒
に移動するクランプ５より速いので、光ファイバ１およ
び２に張力がかかる。このとき平行部分７は、定速で移
動しながら加熱されてゆくので、移動した範囲が溶融
し、融着すると同時に延伸されてゆく。融着延伸が進む
につれて光ファイバ１から光ファイバ２へ分岐する光量
が変化する。同様に光ファイバ２から光ファイバ１へ分
岐する光量が変化する。これは、半導体レーザ２１から
入射したレーザー光が光ファイバ２を通って光ファイバ
１へ分岐し、光ファイバ１から出射する光量を光量測定
装置２２で測定することにより知ることができる。光量
測定装置２２で観察される分岐光量が所望の値になった
ときに（ステップ１０３）、駆動回路３６を停止させモ
ータ１０の回転が止まる（ステップ１０４）。そして燃
料供給制御電磁弁３７によるマイクロバーナー８への燃
料の供給を遮断する（ステップ１０５）。融着延伸が止
まって、所期の分岐比の結合部３０が形成される。

【００２２】次いでステップ１０６でエアー供給電磁弁
３８を動作させ、エアーシリンダ９で保護部材６を上昇
させる。このときビデオカメラ24で保護部材６と光ファ
イバ１および２との距離を監視しており、ビデオカメラ
24により保護部材６が光ファイバ１および２に所定の距
離まで近接したことを検知したら（ステップ107 ）、エ
アー供給電磁弁３８の動作を停止させ（ステップ１０
８）、エアーシリンダ９による保護部材６の上昇が止ま
る。

【００２３】ステップ１０９でポンプ駆動回路３９を動
作させ、ポンプ３１により接着剤瓶３２から接着剤をピ
ペット１５および１６へ送り、光ファイバ１および２に
落下させると、接着剤が光ファイバ１および２から保護
部材６へ付着する。ここで紫外線光源装置３３を点灯す
ると（ステップ１１０）、ケーブル１９および２０から
光ファイバ１および２と保護部材６に付着している接着
剤に紫外線が照射され、これを硬化させる。

【００２４】図５にはこのときの状態の光ファイバ型カ
プラの要部斜視図が示してある。光ファイバ型カプラ
は、光ファイバ１および２を融着延伸し、結合部３０を
形成したままの状態で結合部３０の外側に付着した接着
剤２６が硬化し、保護部材６に固定されている。この光
ファイバ型カプラは、クランプ４、およびクランプ５か
ら外され、必要に応じて図６に示すように、保護チュー
ブ４２に納められて保護チューブ４２の両端が接着剤４
０で封じられる。尚、図６の４１は光ファイバ１および
２の外装保護被覆であり、前記した光ファイバ１および
２を平行に整列させ融着延伸の加工をするときには、そ
の部分について予め除去しておくので、図１、図２では
図示を省略してある。

【００２５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の光
ファイバ型カプラの製造方法および製造装置では、製造
される光ファイバ型カプラが光ファイバを融着延伸し、
結合部を形成したままの状態で保護部材に固定されてい
るので、製造装置から取り外すときに結合部に歪応力が
加わるというようなことがない。そのため光ファイバ型
カプラとしての特性、特に分岐比の変動がなく、信頼性
の高い再現性の良いものとなる。しかもそのような製造
工程が自動的になされるので、極めて効率良く光ファイ
バ型カプラを工業的に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する光ファイバ型カプラの製造装
置の実施例の斜視図である。

【図２】本発明を適用する光ファイバ型カプラの製造装
置の実施例の要部拡大斜視図である。

【図３】本発明を適用する光ファイバ型カプラの製造装
置の制御ブロック図である。

【図４】本発明を適用する光ファイバ型カプラの製造方
法の制御手順を示すフローチャート図である。

【図５】本発明の製造装置、製造方法で製造した光ファ
イバ型カプラの外観斜視図である。

【図６】光ファイバ型カプラをさらに加工した状態の断
面図である。

【符号の説明】

１・２は光ファイバ、４・５はクランプ、６は保護部
材、７は光ファイバの平行部分、８はマイクロバーナ
ー、９はエアシリンダ、１０はモータ、１１は歯車列、
１２・１３は送りネジ棒、１４は基台、１５・１６はピ
ペット、１７は第１移動ステージ、１８は第２移動ステ
ージ、１７ａ・１８ｂは摺動突起、19・20は紫外線用光
ケーブル、２１は半導体レーザ、２２は光量測定装置、
２４はビデオカメラ、２５はステージ案内溝、２６・４
０は接着剤、３０は結合部、３１はポンプ、３２は接着
剤瓶、３３は紫外線光源装置、３５は制御回路、３６は
モータ駆動回路、３７は燃料供給制御電磁弁、３８はエ
アー供給電磁弁、３９はポンプ駆動回路、４１は外装保
護被覆、４２は保護チューブである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の光ファイバが平行に整列された
   部分を加熱しながら引っ張り、その部分を加熱融着する
   とともに延伸して結合部を形成する光ファイバ型カプラ
   の製造方法において、形成された結合部とその前後の下
   部であって光ファイバとは接触しない位置に保護部材を
   近接させ、該結合部の前後にあらかじめ装着された接着
   剤供給手段から接着剤を滴下して光ファイバと保護部材
   との間に塗布し、該接着剤を硬化させることにより該結
   合部の前後で光ファイバと保護部材との間を固定するこ
   とを特徴とする光ファイバ型カプラの製造方法。
2. 【請求項２】 該接着剤が紫外線硬化型接着剤であり、
   紫外線を照射することにより前記硬化をさせることを特
   徴とする請求項１に記載の光ファイバ型カプラの製造方
   法。
3. 【請求項３】 平行に整列された複数本の光ファイバの
   前後を把持して引っ張る手段と、引っ張られている光フ
   ァイバを加熱する加熱手段と、光ファイバが該加熱手段
   で加熱された範囲とその前後を含む範囲の長さを持つ保
   護部材を、該引っ張り手段の内側で光ファイバとは接触
   しない位置まで近接させる進退手段と、保護部材の上に
   近接している光ファイバに紫外線硬化型接着剤を滴下さ
   せる接着剤供給手段と、滴下された紫外線硬化型接着剤
   を硬化させる紫外線照射手段を有することを特徴とする
   光ファイバ型カプラの製造装置。
4. 【請求項４】 該進退手段により光ファイバに接近する
   保護部材の位置を検知する検知手段が付設されており、
   該検知手段の検知信号により該進退手段の駆動を制御す
   ることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ型カプ
   ラの製造装置。
5. 【請求項５】 該検知手段がビデオカメラであることを
   特徴とする請求項４に記載の光ファイバ型カプラの製造
   装置。