JPH08227023A

JPH08227023A - 光ファイバの融着接続方法

Info

Publication number: JPH08227023A
Application number: JP8777395A
Authority: JP
Inventors: Koji Osawa; 孝治大澤; Hiroyuki Taya; 浩之田谷
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】繰り返し放電による電極棒先端の摩耗等によ
り、放電アークが変形し、融着接続に際して、左右の光
ファイバの先端が同等に加熱されず、接続損失増を招く
ことがある。この課題を解決する。【構成】融着接続用の放電に先だって、これとは別に
測定用の放電を行う。その放電中のアーク１６を、融着
機が備えているＴＶ装置で画像処理し、ｘ方向の輝度分
布を得る。これから放電範囲Ｒを検出し、その中心位置
Ｐを放電の中心とし、この位置に左右の光ファイバを突
合せて、融着のための放電を行う。このようにすると、
放電アークが変形しても、左右同等に加熱することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバの融着接
続方法、特に接続する左右の光ファイバの先端を同等に
（不均等にならないように）放電加熱する方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバの融着接続は、通常、次のよ
うに行っている。図３に、多心の場合を模型的に示す。融着接続機上の多心Ｖ溝に、光ファイバ１０をセッ
トする（同図（ａ））。１２は電極棒である。なお、説
明の都合上、ｘ，ｙ方向を矢印１４のように決める。ｘ
は光ファイバ方向、ｙは光ファイバ列と平行方向でアー
ク放電が向かい合う方向、ｚは光ファイバ列がなす平面
と垂直方向である。次に、光ファイバ１０を、所定の突合せ位置Ｑ（後
記参照）まで押し出すようにして移動する（同図
（ｂ））。その後、通常、微弱アーク放電により光ファイバ１
０の端面を清掃する（予加熱）。それから、主放電を行い、同時に片方（又は両方）の光
ファイバ１０を前進させ、先端の溶融した光ファイバ１
０同士を接触させ、かつ少し押し込んで、融着接続を終
了する。

【０００３】［突合せ位置Ｑの意味］本明細書において
は、上記の「所定の突合せ位置Ｑ」を、次の意味で用い
ている。放電により融着するとき、左右の光ファイバ１
０を同等に加熱溶融することが大切であり、それが可能
な位置で、左右の光ファイバ１０を突合せる。その場所
を、「所定の突合せ位置Ｑ」と称する。通常、図４
（ａ）（ｂ）のように、電極棒１２の中心を通るｙｚ面
を、所定の突合せ位置Ｑとしている。

【０００４】ただし、突合せ位置Ｑで、初めから左右の
光ファイバ１０の先端を接触させるのではない。放電前
は、少し（10〜20μm程度？？）離しておく。上記の
ように、主放電を行ってから、光ファイバ１０の先端を
接触させるのであるが、そのとき通常、左側の光ファイ
バ１０を移動させる。そこで、図４（ａ）のように、右
側の光ファイバ１０の先端だけ突合せ位置Ｑに合わせ、
左側の光ファイバ１０の先端は少し離しておく。なお、
左右の光ファイバ１０を移動させて接触させるときは、
同図（ｂ）のように、左右の光ファイバ１０とも先端が
突合せ位置Ｑから僅かに離れた所で止めておく。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、本題から少し
離れるが、多心光ファイバを融着接続する場合、図５
（ａ）のように、光ファイバ１０を電極棒１２の中心を
通るｘｙ面よりｚ方向にシフトした、電界が一様になる
位置に並べる。この配置は周知慣用の技術である。な
お、同図（ｂ）は多心融着接続機構の模型的説明図であ
る。

【０００６】しかし、本発明の問題は、これとは別であ
る。上記は、ｙ方向に並列状態で並んだ光ファイバ１０
の問題であるが、本発明は、ｘ方向に直列状態で並んだ
光ファイバ１０の問題である。

【０００７】上記図４のように、左右（ｘ方向）の光フ
ァイバ１０を突合せ位置Ｑに並べて放電加熱しても、左
右の光ファイバ１０の先端が同等に加熱されないという
問題がある。加熱が不同等で、たとえば片側の光ファイ
バ１０の先端が溶融不十分のまま押し込むと、コア軸ず
れを起し、接続損失増を招く。この問題は、多心、単心
を問わない。すなわち、多心の場合には、個別光ファイ
バの調心を行わず、すでに位置決めされた多心Ｖ溝上に
光ファイバを配置するだけで個別光ファイバの調心がな
され、融着時には左右光ファイバの突合せ方向の移動量
のみを調整すれば良いことが周知である。単心の場合に
は、各方向へ、光ファイバをアクチュエータにより調整
して調心を行うが、この場合でもやはりｘ方向への押し
込み量調整が必要となる。

【０００８】［不同等加熱の原因］上記のように、光フ
ァイバ１０の突合せ位置Ｑは、電極棒１２の中心を通る
ｙｚ面であるが、実際には、図６のように、融着接続機
に備えているＴＶモニタの画面１５上に電極棒１２の先
端を写して、突合せ位置Ｑを決めている。しかし、電極
棒１２の先端位置と、放電路中心（ｘ方向の）とが一致
しない場合がある。そのようなとき、左右の光ファイバ
１０の加熱が不同等になる。なお、この原因としては、
繰り返し放電による電極棒１２先端の摩耗等が考えられ
る。また、他の不等加熱の原因としては、電極棒周辺に
ある導体が放電路のズレに影響を及ぼしている場合もあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】アーク放電の放電パワ−の分布の測定を行い、当該測定用の放電パワ−の中心位置を求め、当該中心位置に、光ファイバの突合せ位置Ｑを合わ
せる（請求項１に対応）。

【００１０】アークの放電の中心位置を、ｘ方向、
すなわち、光ファイバ方向に於ける中心位置とする（請
求項２に対応）。

【００１１】上記画像処理について、より詳しく述べる
と、次のとおりである。上記のように、融着前に、たと
えば測定用放電を行う（図１（ａ））。その放電中のア
ーク１６を、融着機が備えているＴＶ装置で観察し、画
像処理を行う。なおこの観察は、光ファイバを観察する
場合と同じ位置に焦点を固定して行う。この画像処理に
より、同図（ｂ）のような、ｘ方向の輝度（パワー）分
布を得る。なお、同図（ａ）の左側は、画像１７を模型
的に示したもので、アーク１６の部分は明るく、背景１
８の部分は暗い。またその境界も実際には極めて不明瞭
である。この輝度分布から、所定の閾値以上のパワー分
布範囲として放電範囲Ｒを検出し、そのｘ方向に於ける
座標の中心位置Ｐを、放電の中心とする。この中心Ｐに
突合せ位置Ｑを合わせると、左右の光ファイバ１０をほ
ぼ同等に加熱することができる。

【００１２】上記のように、融着の主放電の前に、光
ファイバ表面のゴミを飛ばすために微弱放電を行うとき
は、これを測定用放電と兼用させてもよい。あるいは、
前回の主放電パターンを記憶しておき、それを基にして
中心位置Ｐを修正することもできる。

【００１３】

【作用】融着接続のための放電に先だって、当該放電
工程前になされた放電のｘ方向の中心位置を求め、当該
中心位置に、光ファイバの突合せ位置Ｑを合わせるよう
にすると、電極棒１２の摩耗あるいは経年変化等により
放電路が変化しても、正しい突合せ位置Ｑに光ファイバ
１０を置き、左右同等に加熱することができる。

【００１４】

【実施例】まず、測定用の放電パターンを認識する。測
定用の放電パターンとは、融着接続しようとする放電工
程以前に行われた放電のパターンであって、たとえば前
記クリーニング用放電以外には、前回行われた放電パタ
ーンを記憶して、それを参照することも可能である。さ
て、融着接続機に付属のＣＣＤカメラにより、測定用放
電中の画像をとらえ、これを画像処理し、ｘ方向の輝度
分布を示す図２（ａ）のグラフを得た。縦軸は画像デー
タをデジタル変換した輝度の値で、明るくなるほど値が
大きくなる。横軸は画像ｘ方向の座標を示す。これか
ら、上記のように、放電範囲Ｒを検出し、その中心位置
Ｐ（放電の中心）を求めた。この場合、中心は横軸座標
でいって129であった。ここで放電中心とは放電範囲Ｒ
の座標中心であり、この位置にて必ずしも放電パワー
（輝度）の最大が示されているわけではない。また、放
電パワ−分布は、放電ピ−クの左右で対称形状になると
は限らず、図示の如くピ−クの位置も不明瞭である。仮
に、放電ピ−クの位置に突合わせ位置を合わせると、左
右均等パワ−付与が困難となり、むしろ座標中心を突合
せ位置とした方が、左右均等の熱付与を実現できる場合
が多い。勿も、上記説明は、本発明の中心位置が、放電
ピ−クの位置であることを排除するものではない。

【００１５】次に、この状態のとき、従来のように、画
像をｙ方向に動かして、図２（ｂ）のように、電極棒１
２をＴＶ画面１５に映し、その先端の横軸座標を調べた
ら、121であった。

【００１６】図２（ｃ）のように、横軸座標129に突合
せ位置Ｑを合わせて、光ファイバ１０の融着接続を行な
うが、放電の中心位置が、電極間中心よりも座標8の分
だけずれているのだから突合せ位置を以下の2方式にて
修正して融着を実行する。 (1)まず、片側の光ファイバ１０の先端を突合せ位置Ｑ
まで移動させ、ここで停止する。両側の光ファイバ１０
は調心されて、相互の端面間隔は主放電開始直前の接近
した状態である。次いで、主放電を開始して先端がある
程度溶融したならば、相手側の光ファイバ１０を微動さ
せて、突合せ位置まで押し込んでコアを接続する。 (2)両側の光ファイバ１０を突合せ位置Ｑを中心にして
左右へ若干離れた位置へ配置する。この位置関係は上記
説明のとおりである。次いで、主放電を開始して先端が
ある程度溶融したならば両側の光ファイバ１０を微動前
進させて突合せ位置Ｑまで押し込み、コア接続を完了す
る。また、比較のために、横軸座標121に突合せ位置Ｑ
を合わせる従来の方式により多心光ファイバ１０の融着
接続を行った。その結果、従来方式の接続損失は、本発
明の方式に比べて、多心融着で平均して2〜3倍の差とな
って現れた。これら各実施例に於て、放電中心位置測
定、前回放電データの参照、あるいは突合せ位置の修正
等の一連の作業は、手動若しくはＣＰＵを用いた自動に
て実施することができる。自動（モ−ド）にての各工程
を実施するためのステップの組立は当業者にとって容易
である。

【００１７】

【発明の効果】

（１）融着接続のための放電前の放電データを参照し、
当該放電のｘ方向の中心位置を求め、当該中心位置に、
前記光ファイバの突合せ位置を合わせるので、電極棒１
２先端の摩耗等により、放電アークの中心が電極棒１２
の中心からずれる場合でも、左右の光ファイバに同等に
熱を加えることができ、接続損失を低減することができ
る。（２）画像処理により、測定用放電の中心を求める場合
も、電極棒の先端をモニタ画面上に写し出す必要が無い
ため、構造上、電極棒の先端を観察できない装置でも、
測定用放電の中心位置を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるもので、（ａ）は画像
処理の説明図、（ｂ）は画像処理により得た輝度分布の
グラフ。

【図２】（ａ）は本発明で利用する放電時の輝度波形
図。（ｂ）は従来の手法で放電中心を求める説明図。
（ｃ）は上記（ａ）で求めた放電中心に突合せ位置Ｑを
合わせることの説明図。

【図３】光ファイバの一般的融着接続方法の説明図。

【図４】本発明における突合せ位置Ｑの説明図。

【図５】多心光ファイバ一括融着接続の説明図。

【図６】従来の突合せ位置Ｑの説明図。

【符号の説明】

１０光ファイバ１２電極棒１５モニタ画面１６アーク１８背景

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】融着接続機上にセットした光ファイバ
を、所定の突合せ位置まで移動し、その後当該光ファイ
バをアーク放電によって融着接続する、光ファイバの融
着接続方法において、前記アーク放電のパワ−分布を測
定して、当該アークの放電の中心位置を求め、当該中心
位置に、前記光ファイバの突合せ位置を合わせる、光フ
ァイバの融着接続方法。
【請求項２】前記アークの放電の中心位置が、ｘ方向
の中心位置である、第１項記載の光ファイバの融着接続
方法。