JPH10170751A - 光ファイバカプラの製造方法 - Google Patents
光ファイバカプラの製造方法Info
- Publication number
- JPH10170751A JPH10170751A JP32947496A JP32947496A JPH10170751A JP H10170751 A JPH10170751 A JP H10170751A JP 32947496 A JP32947496 A JP 32947496A JP 32947496 A JP32947496 A JP 32947496A JP H10170751 A JPH10170751 A JP H10170751A
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- JP
- Japan
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- optical fibers
- heating
- suscepter
- susceptor
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 加熱延伸工程において炎を使わない、特性安
定性に優れ、損失が小さい光ファイバカプラを製造する
こと。 【解決手段】 光ファイバカプラの製造方法において、
高周波誘導による渦電流損をサセプタに生じさせ、その
熱により複数本の光ファイバを加熱・融着・延伸するこ
とよりなる。
定性に優れ、損失が小さい光ファイバカプラを製造する
こと。 【解決手段】 光ファイバカプラの製造方法において、
高周波誘導による渦電流損をサセプタに生じさせ、その
熱により複数本の光ファイバを加熱・融着・延伸するこ
とよりなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、新しい加熱方法に
よる光ファイバカプラの製造方法に関するものである。
よる光ファイバカプラの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特開昭62-293209 号公報には、バーナー
の炎を用いる加熱方法が開示されている。この方法は最
も一般的な方法でありよく知られているが、炎を使う点
で極めて再現性に乏しい。その対策として、特開平3-13
8609号公報には、防風カバーをバーナーの周囲に設ける
方法が開示されている。これによると、風などの外乱に
よる炎の乱れは少なくなるが、ガス流量の精密な制御や
加熱領域を広げるためにバーナーを移動させる結果生じ
る炎の揺らぎなどの特性に与える不安定要因が多く、ま
たそれらの解決は困難である。そこで、炎を用いない方
法が提案されている。例えば、特開昭63-167308 号公報
には、放電による加熱方法が開示されている。しかし、
この方法では長い領域に亘ってファイバを加熱すること
が難しいため延伸ができず、そのためファイバのテーパ
領域が短く、カプラの損失が大きくなってしまう。ま
た、気圧の影響を受けるため、その補正が難しい。また
特開平3-160404号公報には、小型電気炉を用いる方法が
開示されている。これは、電気的に制御できる優れた方
法であるが、加熱に時間を要するため大量生産には不向
きである。
の炎を用いる加熱方法が開示されている。この方法は最
も一般的な方法でありよく知られているが、炎を使う点
で極めて再現性に乏しい。その対策として、特開平3-13
8609号公報には、防風カバーをバーナーの周囲に設ける
方法が開示されている。これによると、風などの外乱に
よる炎の乱れは少なくなるが、ガス流量の精密な制御や
加熱領域を広げるためにバーナーを移動させる結果生じ
る炎の揺らぎなどの特性に与える不安定要因が多く、ま
たそれらの解決は困難である。そこで、炎を用いない方
法が提案されている。例えば、特開昭63-167308 号公報
には、放電による加熱方法が開示されている。しかし、
この方法では長い領域に亘ってファイバを加熱すること
が難しいため延伸ができず、そのためファイバのテーパ
領域が短く、カプラの損失が大きくなってしまう。ま
た、気圧の影響を受けるため、その補正が難しい。また
特開平3-160404号公報には、小型電気炉を用いる方法が
開示されている。これは、電気的に制御できる優れた方
法であるが、加熱に時間を要するため大量生産には不向
きである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、光ファイバ
カプラの製造において上記のような特性の不安定要因が
なく、損失が小さく、かつ加熱時間の短い大量生産に適
した光ファイバカプラの製造方法を提供することを目的
としたものである。
カプラの製造において上記のような特性の不安定要因が
なく、損失が小さく、かつ加熱時間の短い大量生産に適
した光ファイバカプラの製造方法を提供することを目的
としたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑みなされたもので、高周波誘導による渦電流損をサセ
プタに生じさせ、その熱により複数本の光ファイバを加
熱・融着・延伸することを特徴とするものである。
鑑みなされたもので、高周波誘導による渦電流損をサセ
プタに生じさせ、その熱により複数本の光ファイバを加
熱・融着・延伸することを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明を図に基づいて詳細に説明
する。図１は、本発明による光ファイバカプラの製造装
置の縦断面図で、符号１はサセプタ、２はコイル、３は
モニター用レーザー光源、４はディテクタ、５は光ファ
イバ、６は延伸ステージ、７はクランプを示す。本発明
の製造方法によれば、まず光ファイバ５を複数本用意
し、コーティング材を一部除去して裸ファイバとし、こ
れを接触させたままの状態でサセプタ１の中に挿入し、
サセプタ１を覆うコイル２に電流を流し、高周波誘導に
よりサセプタ１を加熱し、光ファイバ５を輻射熱で加熱
して約1700℃とし、この温度で光ファイバ５を融着し、
そのまま加熱を続けながら、ファイバ５がクランプ７で
クランプされた延伸ステージ６を互いに反対方向に移動
させることによりファイバ５を延伸し、モニター用レー
ザー光源３からの光をポートＣから入力し、ディテクタ
４で受光し、出力側のポートＡ、Ｂからの光の強度比が
所定の出力分岐比となったところで、加熱・融着・延伸
を停止すれば光ファイバカプラが得られる。
する。図１は、本発明による光ファイバカプラの製造装
置の縦断面図で、符号１はサセプタ、２はコイル、３は
モニター用レーザー光源、４はディテクタ、５は光ファ
イバ、６は延伸ステージ、７はクランプを示す。本発明
の製造方法によれば、まず光ファイバ５を複数本用意
し、コーティング材を一部除去して裸ファイバとし、こ
れを接触させたままの状態でサセプタ１の中に挿入し、
サセプタ１を覆うコイル２に電流を流し、高周波誘導に
よりサセプタ１を加熱し、光ファイバ５を輻射熱で加熱
して約1700℃とし、この温度で光ファイバ５を融着し、
そのまま加熱を続けながら、ファイバ５がクランプ７で
クランプされた延伸ステージ６を互いに反対方向に移動
させることによりファイバ５を延伸し、モニター用レー
ザー光源３からの光をポートＣから入力し、ディテクタ
４で受光し、出力側のポートＡ、Ｂからの光の強度比が
所定の出力分岐比となったところで、加熱・融着・延伸
を停止すれば光ファイバカプラが得られる。
【０００６】次に高周波加熱の方法について、図２に基
づいて説明する。図のコイル２に高周波交流電流を流す
と、時間的に変化する磁場８がコイル内に生じ、そこに
サセプタ１を置くと、この磁場８を打ち消そうとしてサ
セプタ１に渦電流９が生じ、渦電流損によりサセプタ１
が加熱される。コイル２の空洞部断面形状は、円形、短
形、あるいは空洞部端にいくほど空洞部領域が広がって
いるものがよい。
づいて説明する。図のコイル２に高周波交流電流を流す
と、時間的に変化する磁場８がコイル内に生じ、そこに
サセプタ１を置くと、この磁場８を打ち消そうとしてサ
セプタ１に渦電流９が生じ、渦電流損によりサセプタ１
が加熱される。コイル２の空洞部断面形状は、円形、短
形、あるいは空洞部端にいくほど空洞部領域が広がって
いるものがよい。
【０００７】渦電流損は、電気抵抗が小さいほど大きく
なるので、サセプタとしては電気抵抗の小さいものが望
ましい。更に、サセプタに要求される条件としては、大
気中で使用する場合、特に酸化されにくい材質が良い。
あるいは、サセプタを含む周辺の雰囲気を変えて使用す
れば、特にサセプタの酸化を考慮しなくても済む。例え
ば、カンタル、白金、白金―ロジウム、タングステン、
SiC 、モリブデン、カーボンなどがサセプタの材料とし
て例示される。また、このサセプタ材料の表面に、セラ
ミック材料のコーティング処理を行ってもよい。
なるので、サセプタとしては電気抵抗の小さいものが望
ましい。更に、サセプタに要求される条件としては、大
気中で使用する場合、特に酸化されにくい材質が良い。
あるいは、サセプタを含む周辺の雰囲気を変えて使用す
れば、特にサセプタの酸化を考慮しなくても済む。例え
ば、カンタル、白金、白金―ロジウム、タングステン、
SiC 、モリブデン、カーボンなどがサセプタの材料とし
て例示される。また、このサセプタ材料の表面に、セラ
ミック材料のコーティング処理を行ってもよい。
【０００８】サセプタの断面形状は、図３に示すよう
に、(a) 円筒、(b) 四角筒、(c) 楕円筒や(d) 光カプラ
のテーパ部の断面形状に合わせた形状などがよい。光カ
プラの前後におけるファイバの挿入、カプラの取り出し
の作業性を考慮しサセプタには一部スリットが入ってい
るとよい。また、温度安定性の観点からサセプタ材料は
１mm乃至数mmの厚みがあった方がよい。
に、(a) 円筒、(b) 四角筒、(c) 楕円筒や(d) 光カプラ
のテーパ部の断面形状に合わせた形状などがよい。光カ
プラの前後におけるファイバの挿入、カプラの取り出し
の作業性を考慮しサセプタには一部スリットが入ってい
るとよい。また、温度安定性の観点からサセプタ材料は
１mm乃至数mmの厚みがあった方がよい。
【０００９】長手方向の温度分布は、サセプタの長手方
向の形状を変えることによって変化できるし、また高周
波コイルの中空部形状を変えることによっても変化でき
る。さらに、加熱部全体の温度は電流量により制御する
ことができる。
向の形状を変えることによって変化できるし、また高周
波コイルの中空部形状を変えることによっても変化でき
る。さらに、加熱部全体の温度は電流量により制御する
ことができる。
【００１０】高周波電流の周波数は低すぎると十分な発
生電力が得られず加熱が不十分になり、周波数の僅かな
変動が加熱状態に変動を与えてしまう。加熱効率は周波
数が高いほどよく、普通は臨界周波数の５倍以上の周波
数が選ばれる。しかし、周波数があまり高すぎると、表
皮効果や近接効果などがでてくる。
生電力が得られず加熱が不十分になり、周波数の僅かな
変動が加熱状態に変動を与えてしまう。加熱効率は周波
数が高いほどよく、普通は臨界周波数の５倍以上の周波
数が選ばれる。しかし、周波数があまり高すぎると、表
皮効果や近接効果などがでてくる。
【００１１】
実施例、比較例 図１の製造装置をもちい、下記により波長0.98μm と1.
55μm の光を合分波するＷＤＭカプラを作製した。ま
ず、直径125 μm の同一のシングルモード光ファイバ５
を２本用意し、ファイバのコーティング材を一部除去
し、互いに裸ファイバ部を接触させた状態のままその部
分を白金70％―ロジウム30％の円筒形のサセプタ１の中
に挿入した。なお、このサセプタはセラミックスによる
コーティング酸化防止処理がされている。このサセプタ
１はコイル２で覆われており、コイル２に200mA の電流
を流し、高周波誘導でサセプタ１を加熱し、光ファイバ
５をその輻射熱で加熱した。パイロメータによる測定に
よれば、ファイバは約10秒以内1700℃まで加熱された。
この温度で２本のファイバ５を融着した。そして、その
まま加熱を続けながらファイバがクランプ７によりクラ
ンプされた延伸ステージ６を互いに反対方向に移動させ
ることによりファイバを延伸し、モニター用レーザー光
源３からの光をディテクタ４で受光し、両ポートＡ、Ｂ
からの強度比からカプラの出力分岐比が98％になったと
ころで加熱・融着・延伸工程を停止した。工程の停止
は、出力分岐比が目的の値になった時に実行される。
55μm の光を合分波するＷＤＭカプラを作製した。ま
ず、直径125 μm の同一のシングルモード光ファイバ５
を２本用意し、ファイバのコーティング材を一部除去
し、互いに裸ファイバ部を接触させた状態のままその部
分を白金70％―ロジウム30％の円筒形のサセプタ１の中
に挿入した。なお、このサセプタはセラミックスによる
コーティング酸化防止処理がされている。このサセプタ
１はコイル２で覆われており、コイル２に200mA の電流
を流し、高周波誘導でサセプタ１を加熱し、光ファイバ
５をその輻射熱で加熱した。パイロメータによる測定に
よれば、ファイバは約10秒以内1700℃まで加熱された。
この温度で２本のファイバ５を融着した。そして、その
まま加熱を続けながらファイバがクランプ７によりクラ
ンプされた延伸ステージ６を互いに反対方向に移動させ
ることによりファイバを延伸し、モニター用レーザー光
源３からの光をディテクタ４で受光し、両ポートＡ、Ｂ
からの強度比からカプラの出力分岐比が98％になったと
ころで加熱・融着・延伸工程を停止した。工程の停止
は、出力分岐比が目的の値になった時に実行される。
【００１２】作製されたカプラの特性の測定結果を表１
に示す。
に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】ポートＡの波長0.98μm における損失、ポ
ートＢの波長1.55μm における損失は共に十分低い値で
あった。また、ポートＡの波長1.55μm の損失とポート
Ｂの波長0.98μm の損失（波長分離度）は十分大きく、
漏れ光は低く抑えられていた。この方法で、同一条件で
２３本のカプラを作製し、波長1.55μm における挿入損
失を測定し、従来のバーナー加熱方法で作製したカプラ
と比較した。それぞれの損失ヒストグラムを図４、５に
示す。図４より本発明によるカプラは、バーナー加熱法
による従来のカプラより平均損失が小さく、またそのバ
ラツキも小さくなっている。その他波長分離度、ピーク
波長（損失が極大または極小になる波長）のばらつきに
ついても再現良く製造することができた。
ートＢの波長1.55μm における損失は共に十分低い値で
あった。また、ポートＡの波長1.55μm の損失とポート
Ｂの波長0.98μm の損失（波長分離度）は十分大きく、
漏れ光は低く抑えられていた。この方法で、同一条件で
２３本のカプラを作製し、波長1.55μm における挿入損
失を測定し、従来のバーナー加熱方法で作製したカプラ
と比較した。それぞれの損失ヒストグラムを図４、５に
示す。図４より本発明によるカプラは、バーナー加熱法
による従来のカプラより平均損失が小さく、またそのバ
ラツキも小さくなっている。その他波長分離度、ピーク
波長（損失が極大または極小になる波長）のばらつきに
ついても再現良く製造することができた。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、ファイバの加熱延伸に
炎を使わないため特性安定性に優れた光ファイバカプラ
を製造することができ、損失が小さく、短時間でファイ
バの延伸温度に到達できるため製造時間が短縮できる。
炎を使わないため特性安定性に優れた光ファイバカプラ
を製造することができ、損失が小さく、短時間でファイ
バの延伸温度に到達できるため製造時間が短縮できる。
【図１】本発明による光ファイバカプラの製造装置の縦
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の高周波加熱の方法を説明するための図
である。
である。
【図３】(a) 、(b) 、(c) 、(d) は、本発明におけるサ
セプタの形状について例示した図である。
セプタの形状について例示した図である。
【図４】本発明による光ファイバカプラの挿入損失のヒ
ストグラム図である。
ストグラム図である。
【図５】従来法による光ファイバカプラの挿入損失のヒ
ストグラム図である。
ストグラム図である。
１…サセプタ ２…コイル ３…モニター用レーザー光源 ４…ディテクタ ５…光ファイバ ６…延伸ステージ ７…クランプ ８…磁場 ９…渦電流 Ａ、Ｂ…出力ポート Ｃ…入力ポート
Claims (1)
- 【請求項１】高周波誘導による渦電流損をサセプタに生
じさせ、その熱により複数本の光ファイバを加熱・融着
・延伸することを特徴とする光ファイバカプラの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32947496A JPH10170751A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 光ファイバカプラの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32947496A JPH10170751A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 光ファイバカプラの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170751A true JPH10170751A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18221790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32947496A Pending JPH10170751A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 光ファイバカプラの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10170751A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022502023A (ja) * | 2018-10-18 | 2022-01-11 | ジェイティー インターナショナル エス.エイ.JT International S.A. | 吸入システム及び蒸気生成物品 |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP32947496A patent/JPH10170751A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022502023A (ja) * | 2018-10-18 | 2022-01-11 | ジェイティー インターナショナル エス.エイ.JT International S.A. | 吸入システム及び蒸気生成物品 |
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