JPH11278860A - 溶融ファイババンドルの生産方法および装置 - Google Patents
溶融ファイババンドルの生産方法および装置Info
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- JPH11278860A JPH11278860A JP10368337A JP36833798A JPH11278860A JP H11278860 A JPH11278860 A JP H11278860A JP 10368337 A JP10368337 A JP 10368337A JP 36833798 A JP36833798 A JP 36833798A JP H11278860 A JPH11278860 A JP H11278860A
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B37/10—Non-chemical treatment
- C03B37/14—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape
- C03B37/15—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape with heat application, e.g. for making optical fibres
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、溶融光ファイババンドル（fused
optical fiber bundles)を製造するための方法および装
置に関し、特にファイバのアレイまたはバンドルの軸方
向に配された炎を用いて溶融ファイババンドルを製造す
る方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、光ファイバのアレイまたはバ
ンドルを提供する段階と、該バンドルの軸方向の炎によ
って該ファイバを加熱する段階と、該炎と該ファイバと
の間に相対運動を引き起こすことによって、該ファイバ
の軸方向に該炎を移動させる段階とからなることを特徴
とする。
optical fiber bundles)を製造するための方法および装
置に関し、特にファイバのアレイまたはバンドルの軸方
向に配された炎を用いて溶融ファイババンドルを製造す
る方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、光ファイバのアレイまたはバ
ンドルを提供する段階と、該バンドルの軸方向の炎によ
って該ファイバを加熱する段階と、該炎と該ファイバと
の間に相対運動を引き起こすことによって、該ファイバ
の軸方向に該炎を移動させる段階とからなることを特徴
とする。
Description
【０００１】本発明は、溶融光ファイババンドル（fuse
d optical fiber bundles)を製造するための方法および
装置に関し、特にファイバのアレイまたはバンドルの軸
方向に配された炎を用いて溶融ファイババンドルを製造
する方法に関する。
d optical fiber bundles)を製造するための方法および
装置に関し、特にファイバのアレイまたはバンドルの軸
方向に配された炎を用いて溶融ファイババンドルを製造
する方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】ファイババンドル(ファイバ束）は、光
ファイバ増幅器、カプラ（シングルモード）、およびス
プリッターを含む幅広い光学の適用において用いられて
いる。典型的なファイババンドルは、束ねられて１つの
フェルールにエポキシ樹脂で接着されたマルチモードフ
ァイバを含む。このタイプのファイババンドルは、クラ
ッドポンプファイバレーザでカプラとしてよく用いられ
ている。この適用では、複数の低輝度の光源からの光が
ファイババンドルカプラによって受け取られ、ファイバ
バンドルカプラからの光をクラッドポンプファイバに結
合させるためにバルク光学機器構成要素（bulk optic
s）が用いられる。例として、米国特許第5,268,978号を
参照のこと。ファイババンドルカプラの各マルチモード
ファイバは、フッ素でドーピング処理されたシリカクラ
ッドによって覆われた純粋なシリカコアを含んでもよ
い。ファイババンドルは、低輝度の光源から受け取った
光を、クラッドポンプファイバの最も内側のクラッドに
結合させる。クラッド中の光はポンプファイバのコアと
相互に作用し合って、コア中の希土類ドーパントによっ
て吸収される。光信号は、ポンプコアを通過すると増幅
される。光のフィードバックが提供されると、クラッド
ポンプファイバはフィードバック波長でレーザ発信器と
して機能する。
ファイバ増幅器、カプラ（シングルモード）、およびス
プリッターを含む幅広い光学の適用において用いられて
いる。典型的なファイババンドルは、束ねられて１つの
フェルールにエポキシ樹脂で接着されたマルチモードフ
ァイバを含む。このタイプのファイババンドルは、クラ
ッドポンプファイバレーザでカプラとしてよく用いられ
ている。この適用では、複数の低輝度の光源からの光が
ファイババンドルカプラによって受け取られ、ファイバ
バンドルカプラからの光をクラッドポンプファイバに結
合させるためにバルク光学機器構成要素（bulk optic
s）が用いられる。例として、米国特許第5,268,978号を
参照のこと。ファイババンドルカプラの各マルチモード
ファイバは、フッ素でドーピング処理されたシリカクラ
ッドによって覆われた純粋なシリカコアを含んでもよ
い。ファイババンドルは、低輝度の光源から受け取った
光を、クラッドポンプファイバの最も内側のクラッドに
結合させる。クラッド中の光はポンプファイバのコアと
相互に作用し合って、コア中の希土類ドーパントによっ
て吸収される。光信号は、ポンプコアを通過すると増幅
される。光のフィードバックが提供されると、クラッド
ポンプファイバはフィードバック波長でレーザ発信器と
して機能する。
【０００３】最近では、ファイババンドルはテーパが付
されたマルチモードファイババンドルに構成され、これ
はストリップエミッタレーザダイオード（strip emitte
r laser diodes）をクラッドポンプファイバのクラッド
により効率的に結合するために用いられている。テーパ
が付されたマルチモードファイババンドルカプラは、典
型的には、束ねられていない端部域から延びると共に、
円筒形の溶融バンドル中間域に収束する、複数のマルチ
モードファイバを含む。次に中間域は、クラッドポンプ
ファイバの直径に近い、小さい直径の領域へとテーパが
付される。このようなカプラは、本発明の発明者DiGiov
anni等によって出願された「クラッドポンプファイバ装
置の中へかつ外へ光を結合するためのテーパが付された
ファイババンドル（TAPERED FIBER BUNDLES FOR COUPLI
NG LIGHT INTO AND OUT OF CLADDING-PUMPED FIBER DEV
ICES）」という名称の米国特許出願で開示され、本明細
書においても参照として組み込まれる。カプラの束ねら
れていない領域では、各ファイバの端部がシングルスト
リップエミッタレーザダイオード（single strip emitt
er laser diodes）の１つに結合される。カプラの小さ
い直径の領域は、クラッドポンプファイバの最も内側の
クラッド層に結合される。
されたマルチモードファイババンドルに構成され、これ
はストリップエミッタレーザダイオード（strip emitte
r laser diodes）をクラッドポンプファイバのクラッド
により効率的に結合するために用いられている。テーパ
が付されたマルチモードファイババンドルカプラは、典
型的には、束ねられていない端部域から延びると共に、
円筒形の溶融バンドル中間域に収束する、複数のマルチ
モードファイバを含む。次に中間域は、クラッドポンプ
ファイバの直径に近い、小さい直径の領域へとテーパが
付される。このようなカプラは、本発明の発明者DiGiov
anni等によって出願された「クラッドポンプファイバ装
置の中へかつ外へ光を結合するためのテーパが付された
ファイババンドル（TAPERED FIBER BUNDLES FOR COUPLI
NG LIGHT INTO AND OUT OF CLADDING-PUMPED FIBER DEV
ICES）」という名称の米国特許出願で開示され、本明細
書においても参照として組み込まれる。カプラの束ねら
れていない領域では、各ファイバの端部がシングルスト
リップエミッタレーザダイオード（single strip emitt
er laser diodes）の１つに結合される。カプラの小さ
い直径の領域は、クラッドポンプファイバの最も内側の
クラッド層に結合される。
【０００４】テーパが付されたマルチモードファイババ
ンドルカプラによって、開口数を適切に増やしたクラッ
ドポンプファイバの使用が可能になり、理論的にはこれ
によるパワーの損失はない。よって、テーパが付された
マルチモードファイババンドルカプラを既存のクラッド
ポンプファイバレーザの技術と組み合わることによっ
て、ポンプダイオードへの依存度がかなり低い、信頼性
の高いファイバレーザを製造することが可能になる。
ンドルカプラによって、開口数を適切に増やしたクラッ
ドポンプファイバの使用が可能になり、理論的にはこれ
によるパワーの損失はない。よって、テーパが付された
マルチモードファイババンドルカプラを既存のクラッド
ポンプファイバレーザの技術と組み合わることによっ
て、ポンプダイオードへの依存度がかなり低い、信頼性
の高いファイバレーザを製造することが可能になる。
【０００５】テーパが付されたマルチモードファイババ
ンドルカプラは現在、シングルモード溶融ファイババン
ドルカプラの製造のために開発された横溶融プロセス
（transverse fusing process）を用いて製造されてい
る。シングルモードカプラは２乃至３本のファイバを用
い、典型的には、これらは撚り合わせて張力がかけられ
る。次に、小さな炎または電気部材を用いてファイバの
軸に対して直交に熱が加えられ、直径が最大８０％まで
減少される。一方、マルチモードファイババンドルカプ
ラは、より多くのファイバを用い（典型的には７本）、
それぞれの直径の減少率は上記のものよりも小さい（典
型的には３０乃至５０％）。直径の減少の割合が小さ
く、ファイバの数が多いため、結果として１５０倍を上
回る断面積が加熱されることになる。その結果、シング
ルモードカプラの製造で用いられる小さな炎またはヒー
ター部材では、テーパが付されたマルチモードファイバ
バンドルカプラ中に存在する余分量のシリカを溶かすた
めに必要な熱を得ることができない。さらに、この大量
のシリカは、ファイバ全体にわたって大きな温度勾配を
もたらし、これはしばしば直径減少の間に歪みをもたら
す。
ンドルカプラは現在、シングルモード溶融ファイババン
ドルカプラの製造のために開発された横溶融プロセス
（transverse fusing process）を用いて製造されてい
る。シングルモードカプラは２乃至３本のファイバを用
い、典型的には、これらは撚り合わせて張力がかけられ
る。次に、小さな炎または電気部材を用いてファイバの
軸に対して直交に熱が加えられ、直径が最大８０％まで
減少される。一方、マルチモードファイババンドルカプ
ラは、より多くのファイバを用い（典型的には７本）、
それぞれの直径の減少率は上記のものよりも小さい（典
型的には３０乃至５０％）。直径の減少の割合が小さ
く、ファイバの数が多いため、結果として１５０倍を上
回る断面積が加熱されることになる。その結果、シング
ルモードカプラの製造で用いられる小さな炎またはヒー
ター部材では、テーパが付されたマルチモードファイバ
バンドルカプラ中に存在する余分量のシリカを溶かすた
めに必要な熱を得ることができない。さらに、この大量
のシリカは、ファイバ全体にわたって大きな温度勾配を
もたらし、これはしばしば直径減少の間に歪みをもたら
す。
【０００６】テーパが付されたマルチモードファイババ
ンドルカプラのファイバを溶融するために必要な熱を生
成するためにより大きな炎が用いられてきたが、より高
いガス流で大きな炎を用いることによって、異なる種類
の歪みがもたらされる。ファイバに対する高いガス流
は、溶融の間に直径方向の振動または曲がりをもたら
す。ファイバの曲がりをなくすために、ファイバに対し
て逆の力を与えるように向けられた複数のトーチが用い
られてきた。しかし、この方法では、各トーチでガス流
率を慎重に制御し、トーチを同一に設計し、トーチを正
確に配置し、かつ周辺の空気の流れから遮断する必要が
ある。トーチによって加熱されるバッフルまたはオーブ
ンも用いられてきたが、これらは典型的には熱が小さす
ぎてファイバを丸めることができない。
ンドルカプラのファイバを溶融するために必要な熱を生
成するためにより大きな炎が用いられてきたが、より高
いガス流で大きな炎を用いることによって、異なる種類
の歪みがもたらされる。ファイバに対する高いガス流
は、溶融の間に直径方向の振動または曲がりをもたら
す。ファイバの曲がりをなくすために、ファイバに対し
て逆の力を与えるように向けられた複数のトーチが用い
られてきた。しかし、この方法では、各トーチでガス流
率を慎重に制御し、トーチを同一に設計し、トーチを正
確に配置し、かつ周辺の空気の流れから遮断する必要が
ある。トーチによって加熱されるバッフルまたはオーブ
ンも用いられてきたが、これらは典型的には熱が小さす
ぎてファイバを丸めることができない。
【０００７】前述のエポキシ樹脂で接着されたファイバ
バンドルには信頼性の問題があり、束ねられたファイバ
の間に存在する隙間が輝度を低くしている。よって、様
々な適用で用いられる円筒形またはその他の幾何学的な
形状に溶融され丸められる別々のファイバによってこれ
らのファイババンドルを製造することが望ましい。これ
らのバンドルの製造には、大きな横方向の炎によっても
たらされる高温も必要であるが、これは歪みの問題を引
き起こす。よって、横方向の溶融（transverse fusin
g）に関連する問題を避ける、溶融ファイババンドルを
製造するための改良された方法が必要である。
バンドルには信頼性の問題があり、束ねられたファイバ
の間に存在する隙間が輝度を低くしている。よって、様
々な適用で用いられる円筒形またはその他の幾何学的な
形状に溶融され丸められる別々のファイバによってこれ
らのファイババンドルを製造することが望ましい。これ
らのバンドルの製造には、大きな横方向の炎によっても
たらされる高温も必要であるが、これは歪みの問題を引
き起こす。よって、横方向の溶融（transverse fusin
g）に関連する問題を避ける、溶融ファイババンドルを
製造するための改良された方法が必要である。
【０００８】
【発明の概要】並行の光ファイバのアレイまたはバンド
ルを提供し、アレイまたはバンドルの軸方向に延びる炎
によってファイバを加熱し、ファイバの軸方向に炎を移
動させることによって、溶融ファイババンドルが製造さ
れる。加熱されたファイバに張力をかけることによっ
て、アレイまたはバンドルの直径を減らしてもよい。
ルを提供し、アレイまたはバンドルの軸方向に延びる炎
によってファイバを加熱し、ファイバの軸方向に炎を移
動させることによって、溶融ファイババンドルが製造さ
れる。加熱されたファイバに張力をかけることによっ
て、アレイまたはバンドルの直径を減らしてもよい。
【０００９】
【発明の詳細な記述】図１では、以下に説明する発明の
方法で用いられるトーチ１０の例示的な実施例が示され
ている。トーチ１０は従来、第１および第２の開放端炎
出管部材１４および１６によって同軸に囲まれた開放端
内管部材１２からなる。３つの管部材１２、１４、１６
は、互いに距離がおかれ、かつトーチ１０の対向する第
１および第２のオリフィス１８および２０を規定する。
炎出管部材１４および１６はそれぞれ、光ファイバを加
熱するのに適した可燃性ガスの注入を可能にする、側開
口部２２および２４とガス注入部材２６および２８とを
含む。示されている実施例では、第１の炎出管部材１４
のガス注入口２６は水素を注入し、第２の炎出管部材１
６のガス注入口２８は酸素を注入する。他の実施例で
は、追加の炎出管部材を備えることによって、ヘリウム
などの他のガスの注入を可能にし、温度プロファイルを
修正したり炎温度を下げたりすることができる。さら
に、ガスの放射状の並びは多様であることができ、内管
１２を適応させてフローガス（flow gas）を含むことも
できる。トーチ１０によって、テーパが付されたマルチ
モードファイババンドルカプラを形成する光ファイバを
そのオリフィス１８および２０と同軸に方向づけること
ができる。よって、摂氏１８００度を超える高温を用い
ることによって、最小限の直交の力でファイバを円筒形
のバンドルに溶融し、溶融されたバンドルの一部を延ば
してテーパを付すことができる。
方法で用いられるトーチ１０の例示的な実施例が示され
ている。トーチ１０は従来、第１および第２の開放端炎
出管部材１４および１６によって同軸に囲まれた開放端
内管部材１２からなる。３つの管部材１２、１４、１６
は、互いに距離がおかれ、かつトーチ１０の対向する第
１および第２のオリフィス１８および２０を規定する。
炎出管部材１４および１６はそれぞれ、光ファイバを加
熱するのに適した可燃性ガスの注入を可能にする、側開
口部２２および２４とガス注入部材２６および２８とを
含む。示されている実施例では、第１の炎出管部材１４
のガス注入口２６は水素を注入し、第２の炎出管部材１
６のガス注入口２８は酸素を注入する。他の実施例で
は、追加の炎出管部材を備えることによって、ヘリウム
などの他のガスの注入を可能にし、温度プロファイルを
修正したり炎温度を下げたりすることができる。さら
に、ガスの放射状の並びは多様であることができ、内管
１２を適応させてフローガス（flow gas）を含むことも
できる。トーチ１０によって、テーパが付されたマルチ
モードファイババンドルカプラを形成する光ファイバを
そのオリフィス１８および２０と同軸に方向づけること
ができる。よって、摂氏１８００度を超える高温を用い
ることによって、最小限の直交の力でファイバを円筒形
のバンドルに溶融し、溶融されたバンドルの一部を延ば
してテーパを付すことができる。
【００１０】図２は、米国特許出願で説明されているタ
イプのテーパが付されたマルチモードファイババンドル
カプラを製造するための方法の工程を示す略系統線図で
ある。カプラにはマルチモードファイバが含まれ、それ
ぞれのマルチモードファイバは、典型的には約１０４ミ
クロンの直径を有する純粋なシリカコアで構成され、フ
ッ素でドーピング処理されたシリカクラッドで囲まれ
て、ファイバの外径を約１２５ミクロンにする約０．１
７の開口数を提供する。他のファイバ組成物、サイズ、
および開口数を用いることもできる。さらにカプラは、
シングルモードコアと複数のクラッド層とを有する、中
心に位置するシングルモードファイバを含む。中心のフ
ァイバのコアは、クラッドポンプファイバのコアの中へ
かつその外へと光を結合するが、マルチモードファイバ
は、クラッドポンプファイバのクラッドの中に光を結合
する。それぞれのファイバは一般的に、ファイバを包み
込みかつ保護するためのウレタンまたはこれに相当する
材料の保護コーティングを含む。
イプのテーパが付されたマルチモードファイババンドル
カプラを製造するための方法の工程を示す略系統線図で
ある。カプラにはマルチモードファイバが含まれ、それ
ぞれのマルチモードファイバは、典型的には約１０４ミ
クロンの直径を有する純粋なシリカコアで構成され、フ
ッ素でドーピング処理されたシリカクラッドで囲まれ
て、ファイバの外径を約１２５ミクロンにする約０．１
７の開口数を提供する。他のファイバ組成物、サイズ、
および開口数を用いることもできる。さらにカプラは、
シングルモードコアと複数のクラッド層とを有する、中
心に位置するシングルモードファイバを含む。中心のフ
ァイバのコアは、クラッドポンプファイバのコアの中へ
かつその外へと光を結合するが、マルチモードファイバ
は、クラッドポンプファイバのクラッドの中に光を結合
する。それぞれのファイバは一般的に、ファイバを包み
込みかつ保護するためのウレタンまたはこれに相当する
材料の保護コーティングを含む。
【００１１】図２のブロックＡで示される最初の工程
は、軸方向に延びるファイバのアレイまたはバンドルを
提供することを含む。これは、図３Ａで示されるよう
に、複数のファイバ３０を選択して、これらを密に詰ま
った形態に束ねることによって行われる。図３Ｂでは、
次にファイバ３０の端部は１つ以上の毛細管３２および
３４の中に通される。毛細管のバンドルは、ファイバを
まとめることを容易にする。しかし、直径の大きい１つ
の毛細管を用いてもよいし、これらの両方を組み合わせ
て用いてもよい。図３Ｃで示されるように、約８０％の
硫酸と約２０％の硝酸からなる酸浴槽３６を用意し、フ
ァイバ３０の１０センチメートルの部分を酸浴槽３６に
入れて、ファイバ３０の約１０センチメートルの部分の
保護コーティングを剥ぎ取ることによって、ファイバの
溶融が容易になる。剥ぎ取り部分は、バンドルの中間に
あっても端部にあってもよい。剥ぎ取った後で、ファイ
バ３０は、最初はアセトン、次は高純度の脱イオン水で
２度ゆすがれる。
は、軸方向に延びるファイバのアレイまたはバンドルを
提供することを含む。これは、図３Ａで示されるよう
に、複数のファイバ３０を選択して、これらを密に詰ま
った形態に束ねることによって行われる。図３Ｂでは、
次にファイバ３０の端部は１つ以上の毛細管３２および
３４の中に通される。毛細管のバンドルは、ファイバを
まとめることを容易にする。しかし、直径の大きい１つ
の毛細管を用いてもよいし、これらの両方を組み合わせ
て用いてもよい。図３Ｃで示されるように、約８０％の
硫酸と約２０％の硝酸からなる酸浴槽３６を用意し、フ
ァイバ３０の１０センチメートルの部分を酸浴槽３６に
入れて、ファイバ３０の約１０センチメートルの部分の
保護コーティングを剥ぎ取ることによって、ファイバの
溶融が容易になる。剥ぎ取り部分は、バンドルの中間に
あっても端部にあってもよい。剥ぎ取った後で、ファイ
バ３０は、最初はアセトン、次は高純度の脱イオン水で
２度ゆすがれる。
【００１２】次に、ファイババンドルの一方の端部にあ
る毛細管３２は、第１の移動台（図示なし）に締め付け
られ、ファイババンドルの他方端にある毛細管３４の１
つ以上が、トーチ１０の内管部材１２の中に通される。
中を通された毛細管３４は、第２の移動台（図示されて
いない）に締め付けられる。これに撚りをかけてもよ
く、そうすることによってファイバ３０に内向きの力を
加えて、外側の６本のファイバで中心のファイバの周り
を巻き囲ませる。次に、ファイバ３０の剥き出し部Ｓ
は、図４に示されるようにトーチ１０の中に下げられ
る。
る毛細管３２は、第１の移動台（図示なし）に締め付け
られ、ファイババンドルの他方端にある毛細管３４の１
つ以上が、トーチ１０の内管部材１２の中に通される。
中を通された毛細管３４は、第２の移動台（図示されて
いない）に締め付けられる。これに撚りをかけてもよ
く、そうすることによってファイバ３０に内向きの力を
加えて、外側の６本のファイバで中心のファイバの周り
を巻き囲ませる。次に、ファイバ３０の剥き出し部Ｓ
は、図４に示されるようにトーチ１０の中に下げられ
る。
【００１３】図２のブロックＢで示される次の工程は、
軸方向に延びる炎によってバンドルを加熱することを含
む。ファイバがトーチに対して動く一方で、ファイババ
ンドルの両端は互いに固定しているように、移動台は操
作される。これによって、炎はファイバの軸方向に移動
する。図４で示されるように、ガス注入部材２６および
２８を介して可燃性ガスを注入することによって、炎３
８はトーチ１０の第１のオリフィス１８で起こされる。
ファイバとトーチとの間の同軸方向の位置づけは、内管
部材１２から外に延びるファイバ３０の部分の周辺に円
形の対称熱分散領域（circularly symmetrical heat di
stribution zone）Ｚをもたらし、ファイバ３０を円筒
形のバンドルに溶融する。トーチ１０の第１のオリフィ
ス１８を通って外に流れ出すガスによって産み出される
力は、ファイバ３０の軸方向のみに向けられているの
で、実質的に直交方向のファイバのゆがみは生じない。
これによって炎３８は、横方向の溶融方法で用いられる
炎よりも大きくなり、これは、比較的大きい断面積のフ
ァイババンドルを溶かすのに必要な量の熱を生成する
（より大きな炎はファイバ３０全体にわたる温度勾配を
大幅に減らす）。さらに、直交方向のファイバのゆがみ
は問題にはならないので、ガス流およびトーチの設計上
の公差を緩和することができる。
軸方向に延びる炎によってバンドルを加熱することを含
む。ファイバがトーチに対して動く一方で、ファイババ
ンドルの両端は互いに固定しているように、移動台は操
作される。これによって、炎はファイバの軸方向に移動
する。図４で示されるように、ガス注入部材２６および
２８を介して可燃性ガスを注入することによって、炎３
８はトーチ１０の第１のオリフィス１８で起こされる。
ファイバとトーチとの間の同軸方向の位置づけは、内管
部材１２から外に延びるファイバ３０の部分の周辺に円
形の対称熱分散領域（circularly symmetrical heat di
stribution zone）Ｚをもたらし、ファイバ３０を円筒
形のバンドルに溶融する。トーチ１０の第１のオリフィ
ス１８を通って外に流れ出すガスによって産み出される
力は、ファイバ３０の軸方向のみに向けられているの
で、実質的に直交方向のファイバのゆがみは生じない。
これによって炎３８は、横方向の溶融方法で用いられる
炎よりも大きくなり、これは、比較的大きい断面積のフ
ァイババンドルを溶かすのに必要な量の熱を生成する
（より大きな炎はファイバ３０全体にわたる温度勾配を
大幅に減らす）。さらに、直交方向のファイバのゆがみ
は問題にはならないので、ガス流およびトーチの設計上
の公差を緩和することができる。
【００１４】第３の工程（ブロックＣ）は、加熱された
バンドルに張力をかけることを含む。炎３８をファイバ
３０にあてながら、次に移動台を異なる速度で互いに動
かしてファイバ３０に張力をかけることによって、加熱
され溶融された円筒形のバンドルにテーパ域を設ける。
溶融された円筒形のバンドルにテーパを付すことが望ま
しくない適用の場合は、第３の工程（ブロックＣ）が省
略される。さらに、大きい直径の１つの毛細管にファイ
バを通している場合は、強度を増すために、管を加熱し
てバンドルの中に溶融することも望ましい。これは、フ
ァイババンドルの中間領域に管を置くことによって達成
される。
バンドルに張力をかけることを含む。炎３８をファイバ
３０にあてながら、次に移動台を異なる速度で互いに動
かしてファイバ３０に張力をかけることによって、加熱
され溶融された円筒形のバンドルにテーパ域を設ける。
溶融された円筒形のバンドルにテーパを付すことが望ま
しくない適用の場合は、第３の工程（ブロックＣ）が省
略される。さらに、大きい直径の１つの毛細管にファイ
バを通している場合は、強度を増すために、管を加熱し
てバンドルの中に溶融することも望ましい。これは、フ
ァイババンドルの中間領域に管を置くことによって達成
される。
【００１５】図５および図６は、本発明の方法に従って
製造されたテーパが付されたマルチモードファイババン
ドルカプラ４０の側面図および断面図である。カプラ４
０のファイバ３０（図５のみにおいて確認される）は、
束ねられていない端部域４２から延びて、円筒形の溶融
され束ねられた中間域４４へと収束する。そして、中間
域４４から直径が小さい領域４６へとテーパが付されて
いる。この方法の第３の工程（加熱されたバンドルに張
力をかける）を省略する場合は、カプラの中間域から直
径の小さい領域へとテーパが付されることはない。テー
パを付す間に加えられた熱は表面張力と組み合わされ
て、本質的にバンドルを１つのファイバのような部材に
形成し、この場合ファイバは非常に密に詰まった形態に
配されて無駄な隙間はほとんどない。
製造されたテーパが付されたマルチモードファイババン
ドルカプラ４０の側面図および断面図である。カプラ４
０のファイバ３０（図５のみにおいて確認される）は、
束ねられていない端部域４２から延びて、円筒形の溶融
され束ねられた中間域４４へと収束する。そして、中間
域４４から直径が小さい領域４６へとテーパが付されて
いる。この方法の第３の工程（加熱されたバンドルに張
力をかける）を省略する場合は、カプラの中間域から直
径の小さい領域へとテーパが付されることはない。テー
パを付す間に加えられた熱は表面張力と組み合わされ
て、本質的にバンドルを１つのファイバのような部材に
形成し、この場合ファイバは非常に密に詰まった形態に
配されて無駄な隙間はほとんどない。
【００１６】上述の実施例は、本発明の原則の適用を表
すことができる多くの特定の可能実施例のうちのほんの
数例を示したものであることが理解されるべきである。
例えば、本発明の方法は、カプラのそれぞれのファイバ
がマルチモードのファイバであり、かつ／またはファイ
バの断面が円形ではない、テーパが付されたマルチモー
ドのファイババンドルカプラを製造するために用いるこ
ともできる。これらのタイプのカプラは、米国特許出願
でも説明されている。本発明の精神および範囲を逸する
ことなく、当業者によって多数のかつ多様な変更が加え
られる得る。
すことができる多くの特定の可能実施例のうちのほんの
数例を示したものであることが理解されるべきである。
例えば、本発明の方法は、カプラのそれぞれのファイバ
がマルチモードのファイバであり、かつ／またはファイ
バの断面が円形ではない、テーパが付されたマルチモー
ドのファイババンドルカプラを製造するために用いるこ
ともできる。これらのタイプのカプラは、米国特許出願
でも説明されている。本発明の精神および範囲を逸する
ことなく、当業者によって多数のかつ多様な変更が加え
られる得る。
【図１】本発明の方法で用いられるトーチの例示的実施
例の斜視図である。
例の斜視図である。
【図２】本発明の方法の工程を示すブロック図である。
【図３Ａ】軸方向に延びるファイバのバンドルを提供す
る工程を示す略図である。
る工程を示す略図である。
【図３Ｂ】軸方向に延びるファイバのバンドルを提供す
る工程を示す略図である。
る工程を示す略図である。
【図３Ｃ】軸方向に延びるファイバのバンドルを提供す
る工程を示す略図である。
る工程を示す略図である。
【図４】本発明の方法において図１のトーチを使用する
様子を示す略図である。
様子を示す略図である。
【図５】本発明の方法に従って製造されるテーパが付さ
れたマルチモードファイババンドルカプラの側面図であ
る。
れたマルチモードファイババンドルカプラの側面図であ
る。
【図６】本発明の方法に従って製造されるテーパが付さ
れたマルチモードファイババンドルカプラの断面図であ
る。
れたマルチモードファイババンドルカプラの断面図であ
る。
１０ トーチ １２ 管部材 １４ 管部材 １６ 管部材 １８ 第１のオリフィス ２０ 第２のオリフィス ２２ 側開口部 ２４ 側開口部 ２６ ガス注入部材 ２８ ガス注入部材 ３０ ファイバ ３２ 毛細管 ３４ 毛細管
フロントページの続き (72)発明者 ドナルド マシュー ティプトン アメリカ合衆国 07974 ニュージャーシ ィ，ニュープロヴィデンス ，アパートメ ント １，サウスゲート ロード 12
Claims (15)
- 【請求項１】 光ファイバのアレイまたはバンドルを提
供する段階と、 該バンドルの軸方向の炎によって該ファイバを加熱する
段階と、 該炎と該ファイバとの間に相対運動を引き起こすことに
よって、該ファイバの軸方向に該炎を移動させる段階と
からなることを特徴とする溶融ファイババンドルの製造
方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、光ファ
イバのバンドルを提供する段階は、 案内管部材を同軸に囲み該案内管部材との間に距離をお
いた開放端内管部材と開放端炎出管部材とを含むトーチ
を提供する段階からなり、該管部材は該トーチの対向す
る第１および第２オリフィスを規定しており、該方法は
さらに、 該ファイバが該トーチと同軸に延在するように該ファイ
バを該内管部材に通す段階とからなり、これにより、該
第１および第２のオリフィスにおける該トーチから外に
延びる該ファイバの部分長のまわりにある対称の熱分散
領域を規定する段階とを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、該加熱
段階は、 可燃性ガスを該炎出管部材に注入して該熱分散領域に炎
を生じさせる段階であって、該炎は該ファイバの該部分
長に沿って対称な熱分散を提供するものであり、該方法
はさらに、 該ファイバの該部分長を該炎で加熱して、該ファイバの
部分長を共に溶融バンドルの中に溶融させる段階からな
ることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、該トー
チはさらに、該炎出管部材のまわりに同心に配置され該
炎出管部材との間に距離をおいた少なくとも第２開放端
炎出管部材を含み、該注入段階は、該第２の炎出管部材
の中にガスを注入して、該炎の加熱特性を修正する段階
を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項２に記載の方法において、該炎出
管部材がガス注入口を含み、該注入段階が、該可燃性ガ
スを該ガス注入口から該炎出管部材へと送り込んで該炎
を生じさせる段階を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項２に記載の方法において、該配置
段階が、 該ファイバの該第１の端を少なくとも１つの毛細管を通
して挿入する段階と、 該ファイバの該第２の端を少なくとも第２の毛細管を通
して挿入する段階とを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、該方法
はさらに、該ファイバの第２の部分長を剥き出しにし、
該挿入段階の直後に該ファイバのそれぞれから層状コー
ティングを取り除く段階からなり、該部分長は該剥き出
された第２の部分長の中に位置していることを特徴とす
る方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載の方法において、該方法
はさらに、 該剥き出し段階の直後に該少なくとも１つの毛細管を所
定位置に固定する段階とからなり、該通入段階は該少な
くとも第２毛細管を該内管部材に通す段階を含み、該フ
ァイバの該剥き出された第２の部分長を該トーチの該第
１および第２のオリフィスの１つを介して同軸上に通す
ることにより、該第２の部分長を該円形の対称熱分散領
域に位置づけることを特徴とする方法。 - 【請求項９】 請求項８に記載の方法において、該複数
ファイバは外側ファイバによって囲まれた内側ファイバ
を含み、該方法はさらに、該固定された少なくとも１つ
の毛細管に対して該少なくとも第２毛細管を回転させ、
該ファイバに内向きの力を加え、これにより、該通入段
階の直後に該内側ファイバのまわりを該外側ファイバで
包囲することを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 請求項２に記載の方法において、該方
法はさらに、該ファイバの第２の部分長を剥き出しに
し、該配置段階の直後に該ファイバのそれぞれから層状
コーティングを取り除く段階からなり、該部分長は該剥
き出された第２び部分長の中に位置していることを特徴
とする方法。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の方法において、該
ファイバを該炎出部材に通す段階により、該剥き出しの
第２部分長が該トーチの第１および第２オリフィスの１
つを介して同軸に通るようにして、該部分長を該円形の
対称熱分散領域に位置付けることを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 請求項１に記載の方法において、該方
法はさらに、該ファイバの該第１および第２の端を互い
に動かし、該バンドルにテーパ部を生成する段階からな
ることを特徴とする方法。 - 【請求項１３】 請求項１に記載の方法において、該方
法はさらに、該ファイバの該第１および第２の端を該ト
ーチに対して動かしつつ、該第１および第２の端を互い
に固定した状態に維持することを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 請求項１に記載の方法において、該光
ファイバはマルチモード光ファイバからなることを特徴
とする方法。 - 【請求項１５】 請求項１に記載の方法において、該光
ファイバは、単一モードコアからなる、中心に位置する
光ファイバからなり、該中心に位置する光ファイバはマ
ルチモード光ファイバによって囲まれていることを特徴
とする方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/999429 | 1997-12-29 | ||
| US08/999,429 US5935288A (en) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | Method for producing fused fiber bundles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11278860A true JPH11278860A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3306805B2 JP3306805B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=25546318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36833798A Expired - Lifetime JP3306805B2 (ja) | 1997-12-29 | 1998-12-25 | 溶融ファイババンドルの生産方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5935288A (ja) |
| EP (1) | EP0930278B1 (ja) |
| JP (1) | JP3306805B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7099590B2 (en) | 2000-08-25 | 2006-08-29 | R&Dm Foundation | Filtering technique for free space interconnects |
| US6413450B1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-07-02 | Megladon Manufacturing Group | Thermal shaping of optical fibers |
| US6452700B1 (en) | 2001-01-11 | 2002-09-17 | R&Dm Foundation | Computer backplane employing free space optical interconnect |
| US6853812B2 (en) | 2001-05-09 | 2005-02-08 | Robert Mays, Jr. | Polarized-holographic filtering providing improved extinction ratio |
| US20020191254A1 (en) * | 2001-06-19 | 2002-12-19 | Robert Mays | Network routing employing free-space optical broadcasting |
| US20020191598A1 (en) * | 2001-06-19 | 2002-12-19 | Robert Mays | Network switch employing free-space optical switching technique |
| US6738544B2 (en) | 2002-06-11 | 2004-05-18 | Megladon Manufacturing Group | Thermally-shaped optical fiber and a method for forming the optical fiber |
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| US9158070B2 (en) | 2008-08-21 | 2015-10-13 | Nlight Photonics Corporation | Active tapers with reduced nonlinearity |
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-
1997
- 1997-12-29 US US08/999,429 patent/US5935288A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-12-08 DE DE69841822T patent/DE69841822D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-08 EP EP98310064A patent/EP0930278B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-25 JP JP36833798A patent/JP3306805B2/ja not_active Expired - Lifetime
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