JPH11512844A - 光ファイバカプラの製造方法および装置 - Google Patents

光ファイバカプラの製造方法および装置

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JPH11512844A JP9513541A JP51354197A JPH11512844A JP H11512844 A JPH11512844 A JP H11512844A JP 9513541 A JP9513541 A JP 9513541A JP 51354197 A JP51354197 A JP 51354197A JP H11512844 A JPH11512844 A JP H11512844A
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Abstract

(57)【要約】 光ファイバカプラがプログラマブルコントローラ(79)の制御の下に自動的に製造される。ファイバフィード装置(26)はファイバ(16,17)をチューブ(51)を通じて送る。チャック(64,65)が反対方向に引っ張ってテーパー状の結合領域を形成する。エポキシ補給装置が結合チューブ(12)の潰されていない両端部にエポキシを補給する。紫外線光源(70)がエポキシをキュアする。プログラマブルコントローラによる制御が、作業者によるばらつきを無くして工程の再現性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】 光ファイバカプラの製造方法および装置 発明の属する技術分野 本発明は、光ファイバカプラの自動化された製造に関するものである。 発明の背景 オーバークラッド光ファイバカプラは溶融ファイバカプラの一形式であって、 結合領域は、この結合領域を補強しかつ取り囲むマトリクスガラス層の内部に収 容される。オーバークラッド光ファイバカプラを作成するには、複数本のファイ バの被覆を剥ぎ取られた部分がガラス製の細いチューブのボア内に挿入されてカ プラ母材を形成する。上記チューブのボアの端部は漏斗状に拡大されて光ファイ バの挿入を容易にしている。カプラ母材の中間部分は加熱されてチューブがファ イバ上に潰れ、次にカプラ母材は所望の結合特性が得られるまで延伸される。オ ーバークラッド光ファイバカプラの種々の形式およびこれらカプラの作成方法は 、米国特許第Re35138号、第4902324号、第4979972号、第 5011251号、第5251276号および第5268014号に記載されて いる。これら特許明細書に記載されている方法は、ほとんどが手動操作で行なわ れる。 従来の方法では、手動操作のファイバ引っ張り装置は、チューブが垂直に位置 決めされように方向づけられていた。複数本のファイバはチューブ内にオンライ ンまたはオフラインで挿入された。オフライン・ファイバ挿入方法(米国特許第 4902324号)では、ファイバはチューブ内に仮止めされて、カプラ母材が ファイバ引っ張り装置へ移動させる工程中にファイバがチューブに対して移動す るのを防止していた。仮止め用接着剤は、完成したカプラにおける問題の原因と 成り得る。さらに、オフライン方法では、チューブを引っ張り装置へ移動させる 余分な工程が必要であった。ファイバ挿入に従来用いられていた方法は、オンラ インであれオフラインであれ、各作業者の操作に影響されやすい、退屈な、時間 を要する工程であった。このことは、工程の再現性に、したがってカプラの光学 的特性に悪影響を与える可能性があった。 光ファイバはこれらのチューブ内への挿入に先だって用意されなければならな い。カプラ引っ張り作業中にチューブ内部に位置していなければならないファイ バ部分から保護被覆が除去される。もし、光ファイバの裸の部分がファイバの端 部にあるとすると、低反射率終端を設けることが好ましい。このような終端を形 成するオフライン工程は、米国特許第4979972号および第5011251 号に開示されている。また、裸のファイバ部分は汚染から防護することができな い。これらのファイバを準備する手動操作は時間を浪費し、作業者の特定の操作 に左右される。 ファイバから被覆を剥ぎ取り、ファイバを終端し、かつファイバの被覆を剥ぎ 取られた部分をオーバークラッドチューブ内に挿入する間において、ファイバは 正確に位置決めされなければならない。 オーバークラッド光ファイバカプラを作成するためのマニュアル手法において は、ファイバはガラスチューブ内に通され、チューブは引っ張り装置内にクラン プされた。その後、ガラスチューブから延出している部分は、次にチューブの端 部に取り付けられた真空アタッチメントに挿入された。このような真空アタッチ メントは、光ファイバカプラを製造するための自動化された装置には不適当であ る。オーバークラッド光ファイバカプラを形成するための好ましい熱源は、ガラ スチューブに向かって炎を内方に吹き付けるリングバーナである。以前は、ガラ スチューブが手動でリングバーナ内に挿入され、次いでチューブの端部がクラン プされた。このようなバーナは、完全に自動化された装置内で用いるのは不適当 である。 自動化された光ファイバカプラの製造においては、カプラは上述のマニュアル 工程で作成されるよりも速い速度で作成可能である。熱源は各カプラの延伸中に 動作させなければならない。このことは、熱源の近くの装置のある部品の温度が マニュアル工程におけるよりも高温になる傾向がある。これら装置部品のあるも のおよびカプラのエポキシ樹脂が高温でダメージを受ける可能性があり、あるい は寸法的に変化して、工程の再現性に悪影響が出る可能性がある。このような熱 に起因するダメージは予防しなければならない。 オーバークラッドチューブおよびファイバの延伸によってカプラが形成された 後に、紫外線(UV)可キュア性エポキシ樹脂のような接着剤がチューブのボア の潰れていない両端部内に注入されて、ファイバの引っ張り強度が向上される。 従来のオフライン・エポキシ添加・キュア手法は、十分な量のエポキシをチュー ブのボアの両端部内に施すことがでないために、かつ時間がかかる工程であるた めに、完全に自動化されたカプラ作成工程に用いるのは不適当である。 発明の開示 従来の光ファイバカプラの製造方法の上述した不都合に鑑み、本発明の目的は 、所定の結合特性を有する光ファイバカプラを精密にかつ自動的に製造する装置 および方法を提供することにある。本発明の他の目的は、作業者が要因となるば らつきの発生機会が最少化されたまたは排除されたカプラ製造装置および方法を 提供することにある。 本発明は光ファイバカプラを作成するための種々の装置構成部品および方法ス テップに関するものである。光ファイバカプラの作成に本発明を利用すると、光 ファイバカプラのあらゆる点で自動化された生産を完全に行なうことができる。 しかしながら、本発明の方法および装置の一部分は、前述した形式の従来の方法 の改善に用いることが可能である。本発明は、オーバークラッド光ファイバカプ ラの製造に関連して記載されているが、装置構成部品のあるものは、外側保護ガ ラスチューブを用いることなしに2本またはそれ以上のファイバが一体に溶融さ れかつ延長されている、溶融された双円錐形テーパー状形式のカプラの製造にも 使用可能である。 本発明は、自動化された光ファイバカプラの製造装置に関するものである。近 接して配置された複数本のファイバガイドチューブを含むファイバ挿入手段によ り、複数本の光ファイバがガラスチューブ内にに挿入される。ファイバガイドチ ューブはファイバ入力端とファイバ出力端とを有し、ファイバ出力端は上記ガラ スチューブのボアに対して縦方向に移動可能である。ファイバの第1の端部がフ ァイバガイドチューブを通り抜けて、上記ガイドチューブの第2の端部から延出 可能でかつ第2の端部内へ引っ込み可能な状態で、光ファイバをファイバガイド チューブの入力端に配送するための手段が設けられている。各光ファイバに順次 テンションをかけ、かつ各ファイバのテンションをかけられた長さ部分から保護 被覆を剥ぎ取るための手段が設けられている。本発明の装置は、上記ガラスチュ ーブをその上下端部で確保するための上部および下部チャックを有するカプラ引 っ張り手段を備えている。上記チャックは反対方向へ移動可能である。第1およ び第2の真空シールは、ファイバの被覆を剥がされた部分が上記ボア内へ挿入さ れた後に、ボア内を排気し、かつガラスチューブの両端を閉鎖状態に保つ。プロ グラマブルコントロール手段がこの装置の動作を制御する。 上記カプラ引っ張り手段は、上部チャック内に設けられたV溝に係合する上部 クランピングバーと、下部チャック内に設けられたV溝に係合する下部クランピ ングバーとを備えることができ、これらクランピングバーは、ガラスチューブに 対し再現可能なレベルの力を加えてこれを上記V溝内に確保する。 本発明の装置は、1本のガラスチューブを貯蔵マガジンから上記チャックへ転 送するための転送手段を備えることができる。この装置は、溝を備えた保持部材 と、上記チューブを上記マガジンから上記溝へ配送するための配送手段と、上記 チューブを掴むクランプ手段とを備えることができる。上記ガラスチューブを上 記溝内に正確に位置させる手段を備えることもできる。上記クランプ手段は、そ れが第1の位置にあるときに、溝内に保持されたガラスチューブに係合する。次 に上記クランプ手段は、第2の位置へ移動して、ガラスチューブを上記カプラ引 っ張り手段の上記チャック内に配置する。 光ファイバを上記ファイバ挿入手段に配送するための配送手段は、少なくとも 2つの光ファイバ供給源と、所定の長さの各光ファイバをファイバ供給源からフ ァイバ挿入手段へ繰り出すためのファイバフィード機構とを備えることができる 。上記プログラマブルコントロール手段によりァイバ配送手段が制御され、これ によって、光ファイバが所定の長さに計測される。すなわち、正確な長さのファ イバがファイバ配送手段から前進し、またはファイバ配送手段内へ引き込まれる 。 上記ファイバフィード機構は、ファイバ供給源から光ファイバを受け取るため のインプットガイドチューブと、ファイバ挿入手段のファイバガイドチューブに 接続されたアウトプットガイドチューブとを備えることができる。インプットガ イドチューブとアウトプットガイドチューブとの間に延びるファイバは、アイド ラローラとモータで駆動されるローラとの間に配置される。アイドラローラがモ ータで駆動されるローラに係合すると、ファイバはアウトプットガイドチューブ に配送され、またはアウトプットガイドチューブから引っ込められる。ファイバ ガイドチューブと光ファイバとの間の摩擦を低減するために、ガスをアウトプッ トガイドチューブ内に導入する付属部材がアウトプットガイドチューブに接続さ れる。 潤滑剤補給チューブがファイバフィードチューブの近傍に配置されて、ファイ バフィードチューブの端部を越えて延び、光ファイバがガラスチューブに挿通さ れるのに伴ってこのガラスチューブのボアを潤滑する。 各光ファイバに順次テンションをかけるための上記手段は、上部および下部皮 剥きクランプを備えることができ、これらクランプ間に所定の長さの光ファイバ が順次クランプされてテンションをかけられ、保護被覆を光ファイバから剥ぎ取 るための上記手段は、上記クランプ間でテンションをかけられた所定の長さの光 ファイバに対してこれを横切るように移動可能でかつ回転可能な1本の皮剥きノ ズルを備えることができる。この皮剥きノズルは、高温の不活性ガスのジェット を噴出し、被覆されたファイバに沿ってノズルが移動するのに伴って、所定の長 さの光ファイバから保護被覆をら剥ぎ取る。 本発明の装置は、光ファイバ上に低屈折率終端を設けるための手段を備えるこ とができる。上記皮剥きクランプ間でテンションをかけられた光ファイバに対し て、ボール終端トーチが垂直方向および水平方向に移動可能に設けられる。この トーチがファイバを切断した後、上記皮剥きクランプは反対方向へ退去する。 ガラスチューブの上記ファイバ挿入手段から遠い側の端部から延出する1本ま たはそれ以上の光ファイバをクランプするために、最下部クランプを設けること ができる。 加熱手段は、上記チャックから離れて配置されるのが好ましい。ファイバの被 覆を剥がされた部分が上記チューブのボア内に配置された後に、上記加熱手段が 上記チャックの近傍位置へ移動する。この加熱手段は、ガラスチューブを取り囲 んで閉鎖する2つのセクションから形成することができる。 上部および下部チャックは、ガラスチューブを上記加熱手段から部分的に遮蔽 し、さらに、これらチャックは水冷却により制御された温度に維持されて、工程 の再現性を高める。 ガラスチューブの中間領域が加熱された後、上記チャックは反対方向へ移動し てチューブを延伸する。ファイバ配送手段と上部チャックとは、第1の移動台上 に取り付けられるのが好ましく、下部チャックと最下部クランプとは、第2の移 動台上に取り付けられるのが好ましく、これによって、ファイバ配送手段と最下 部クランプとは、チューブが延伸されるのに伴って反対方向へ移動する。 本発明の装置は、カプラが形成された後にガラスチューブのボア内へ接着剤を 補給するための補給手段と、接着剤がガラスチューブのボア内へ補給された後に 接着剤をキュアする手段とを備えることができる。 本発明の他の実施の形態では、それぞれが少なくとも2本の光ファイバを1本 のガラスチューブ内挿入することが可能な第1および第2のファイバ挿入手段を 備えている。これら第1および第2のファイバ挿入手段はそれぞれ、チューブの ボアに対して縦方向に移動可能な2本の近接したファイバガイドチューブを備え ている。上記第1および第2のファイバ挿入手段を上記ボアに対して横方向へ移 動させる手段が設けられている。この装置は、各光ファイバに被覆を剥がされた 領域を形成するため第1および第2の手段に連係して用いられるときに特に有用 である。上記第1のファイバ挿入手段は、被覆を剥がされた領域を形成するため の上記第2の手段の近傍に上記第2のファイバ挿入手段が配置されたときに、ガ ラスチューブの近傍に配置されることができる。 本発明のさらに他の実施の形態は、光ファイバを修正する装置に関するもので ある。この実施の形態では、ファイバがファイバガイドチューブから出入するこ とができるように、光ファイバをファイバガイドチューブへ配送するための手段 を備えている。ファイバガイドチューブを、複数の作業ステーションの1つから 他の作業ステーションへ移動させるための手段が設けられている。この装置は、 ファイバガイドチューブを、第1の作業ステーションに向かって移動させ、かつ 第1の作業ステーションから移動させる手段を備えることができる。 本発明はまた、光ファイバカプラを自動的に製造する方法に関するものである 。1本のガラスチューブがカプラ引っ張り手段内に配置され、そこでそのガラス チューブの両端部が上部および下部チャックによって掴まれる。少なくとも2本 の光ファイバがファイバ挿入手段へ配送される。各光ファイバの所定の長さ部分 に対し上部チャックと下部チャックとの間でテンションがかけられている間に、 各光ファイバから保護被覆が剥ぎ取られ、次いでこのファイバは、その被覆を剥 がされた領域がガラスチューブのボア内に延在するように、ガラスチューブに挿 通される。ガラスチューブの両端から排気され、かつチューブは加熱される。ガ ラスチューブの両端領域は反対方向へ引っ張られてテーパー状結合領域を形成す る。本発明の方法のステップはプログラマブルコントロール手段によって制御さ れる。 上記ガラスチューブは、一方の端部領域が上部チャックのV溝と上部クランピ ングバーとの間で確保され、かつ他方の端部領域が下部チャックのV溝と下部ク ランピングバーとの間で確保されることによって、カプラ引っ張り手段内で掴ま れることができ、上部および下部クランピングバーは、ガラスチューブに対して このガラスチューブを上部および下部V溝内に確保する力を加える。上部および 下部チャックは、制御された温度に保たれて工程の再現性を向上させる。 上記ガラスチューブは、このガラスチューブをガラスチューブ貯蔵マガジンか らカプラ引っ張り手段に自動的に転送することによってカプラ引っ張り手段内に 配置される。 光ファイバは、各光ファイバをファイバ供給手段からファイバ挿入手段のファ イバガイドチューブに繰り出すことによって配送可能である。ファイバガイドチ ューブは、ガラスチューブのボアに対して縦方向に移動することができる。ガス がファイバガイドチューブ内へ導入されて、ファイバとガイドチューブとの間の 摩擦を低減し、かつガイドチューブ内へ入るファイバからごみを除去する。 被覆を剥がされた領域は、ファイバガイドチューブを下部皮剥きクランプの上 方に位置決めし、かつ所定の長さの光ファイバがファイバガイドチューブの1本 を通じて、ファイバを第1の位置で掴む下部皮剥きクランプへ配送することによ って形成することができる。上記ガイドチューブは、上部皮剥きクランプがファ イバを第2の位置で掴むことができるように上方へ移動される。次にファイバに は上記第1の位置と第2の位置との間でテンションがかけられる。高温の不活性 ガスのジェットがファイバのテンションをかけられた所定領域へ向けられてこの 領域を加熱し、この領域から被覆を剥ぎ取る。 光ファイバのガラスチューブへの挿通に先立って、光ファイバ上に低屈折率終 端を設けることができる。ファイバには離れた2点間でテンションがかけられる 。炎の一部がファイバをそれぞれテーパー状端部を備えた2つの部分に切断する ように、ボール終端トーチが光ファイバに対して所定の位置から所定の方向へ移 動される。少なくとも一方のテーパー状端部は他方のテーパー状端部から退去さ れる。上記トーチは、その炎が退去されたテーパー状端部を加熱して、短縮され かつ丸められた端部を形成する。 光ファイバがガラスチューブに挿通されるときには、潤滑剤がガラスチューブ 内に補給されることが好ましい。これは、ファイバガイドチューブの近傍に補給 チューブを配置し、このチューブから潤滑剤を補給することによって実行するこ とができる。 本発明の方法は、テーパー状結合領域が形成された後、ガラスチューブのボア の潰されていない両端部に接着剤を補給することをさらに含む。接着剤がボアの 両端部に施されている間に、紫外線光ビームをガラスチューブの両端部に向ける ことによって、接着剤は初期的にキュアされ、紫外線光ビームに当たると接着剤 の流動が停止される。接着剤がボアに補給された後、紫外線光源をガラスチュー ブの両端部に順次位置決めすることによって、接着剤をさらにキュアすることが できる。 図面の簡単な説明 第1図および第2図は、自動化された光ファイカプラ製造装置を示す概略図で ある。 第3図は、第4図〜第7図間の特定関係を示す図である。 第4図および第5図は、自動化された光ファイカプラ製造装置の上部分および 下部分を示す正面図である。 第6図および第7図は、自動化された光ファイカプラ製造装置の右上部分およ び中央部分を示す拡大図である。 第8図は、細いチューブの転送装置を示す図である。 第9図は、細いチューブのマガジンの断面図である。 第10図は、チューブ位置決め装置の概略図である。 第11a図および第11b図は、細いチューブの保持チャックの側面図および 平面図である。 第12図は、細いチューブの保持チャックおよび真空シールの概略的斜視図で ある。 第13図は、保持チューブの底面図である。 第14図は、第13図の14−14線に沿った断面図である。 第15a図は、ファイバフィード装置の一部を断面とした端面図である。 第15b図は、第15a図の15b−15b線に沿った断面図である。 第16図は、第15a図および第15b図で用いられているアイドラローラの 断面図である。 第17図は、ファイバの皮剥き、切断および終端作業に用いられる、ファイバ にテンションをかける一対のクランプの側面図である。 第18a図および第18b図は、ファイバにテンションをかけるクランプの平 面図である。 第19図は、皮剥きノズル位置決め装置を示す図である。 第20図は、皮剥きノズルの動作を示す図である。 第21図は、ファイバ端部終端トーチを位置決めする装置の斜視図である。 第22図〜第25図は、ファイバ端部終端トーチの動作を示す図である。 第26図は、真空シールの正面図である。 第27図は、真空シールの平面図である。 第28図は、第26図の28−28線に沿った左上部真空シールの断面図であ る。 第29図は、チューブ保持チャックと右上部真空シールとの間の関係を示す側 面図である。 第30図および第31図はそれぞれ、カプラ引っ張り装置のバーナの側面図お よび平面図である。 第32図は、第31図の32−32線に沿った図である。 第33図および第34図はそれぞれ、エポキシ補給装置の側面図および正面図 である。 第35図は、紫外線光源の位置決め装置を示す斜視図である。 第36図は、カプラ引っ張り装置内におけるチューブ12′の断面図である。 第37図は、カプラの両端部にエポキシを施している状態を示すカプラの部分 的断面図である。 第38図および第39図は、1本のファイバの周囲に6本のファイバが配列さ れた構成および1本のファイバの周囲に8本のファイバが配列された構成を提供 するためのガイドチューブ配置を示す図である。 第40図は、2台の皮剥き・終端ステーションを用いるカプラ製造装置を示す 概略図である。 第41図は、光ファイバを複数の作業ステーションに位置決めするための装置 の概略図である。 発明の好ましい実施の形態 発明の概要 本発明の方法および装置の簡単な概要は、自動化された光ファイバカプラ製造 装置10を概略的に表す第1図および第2図に示されている。下記のより詳細な 記述のみならず、ここにも、1×2オーバークラッド光ファイバカプラを作成す るためのステップが記載されている。第2図を含む多くの図に、軸を表すx,y ,z方向が示されている。 (1)チューブ掴み具14を備えたチューブ転送装置11は、細いガラスチュ ーブ12をマガジン13からカプラ引っ張り装置63へ配送し、そこでチューブ 12の両端部は上部および下部チャック64および65によってそれぞれ確保さ れる。チャックされたチューブは12′で示されている。 (2)ファイバ16および17は、それぞれリール18および19からファイ バフィード装置23によってファイバ挿入装置50へ配送される。 (3)ファイバはファイバ挿入装置から皮剥き・終端装置56に順次フィード され、そこでファイバは、クランプ57および58内に順次確保され、被覆され たファイバの一部分に2つのクランプ間でテンションがかけられる。 (4)皮剥きノズル59は被覆されたファイバの一部分に高温の不活性ガスを 噴射して被覆を剥ぎ取る。 (5)適当な端部終端トーチ60がクランプ57と58との間に延びる裸のフ ァイバを切断すると、裸の切断されたファイバの一端または両端に低反射率終端 が形成される。 (6)複数本のファイバはこれらファイバの裸の部分がチューブのボアの内部 に延びるようにチューブ12′内に挿入される。バルブ43が開かれて、アルコ ール供給源42からアルコール滴が補給チューブ44を通じてチューブ12′の 上端に補給され、ファイバが通過するチューブ12′のボアを潤滑する。最下部 クランプ69が用いられて、ファイバがチューブ12′の上端にフィードされる 間にチューブ12′の下端から延びる1本または複数本のファイバを引っ張って ぴんと張る。 (7)チューブ12′を通って延びる1本または複数本のファイバの端部は、 測定システム46内の1つまたは複数の光源に接続された1本または複数本の光 ファイバ47に取り付けられる。 (8)下部真空シール67がチューブ12′の下端を塞いでチューブ12′の ボアからアルコールを排出する。 (9)上部真空シール66がチューブ12′の上端を塞いでチューブ12′の ボアを排気する。 (10)スプリットバーナー68が点火されてチューブ12′の周囲を閉じ、 その中間領域を加熱する。 (11)上部および下部チャック64および65がそれぞれ反対方向へ移動し てチューブ12′を引き伸し、テーパー状結合領域を形成する。 (12)真空シール66および67が開放される。 (13)上部および下部エポキシ硬化用紫外線源(第12図および第37図) からの光ビームが延伸されたチューブ12′の上下端部に向けられる。 (14)エポキシ補給装置72が引っ張り装置63へ向かって移動し、エポキ シ補給器73および74がチューブ12′の上下端部の漏斗状部に位置決めされ る。エポキシはニードルを通じて漏斗状部内に補給される。エポキシがチューブ のボアの潰されていない両端部内に流入すると、エポキシ硬化用紫外線ビームが エポキシをキュアし、かつエポキシが所定の深さを越えてボア内に浸透するのを 防止する。 (15)エポキシ補給装置が引っ込められ、紫外線光装置70が新しく形成さ れたカプラの上下端部の近傍に順次位置決めされて、エポキシをキュアする。エ ポキシ硬化用紫外線ビームは再び励起される。 (16)カプラ本体が引っ張りチャックから解放される。カプラの頂部におけ るファイバ端末は所望の長さに計測されて切断され、これによってカプラは自動 化された製造装置から取り外される。 装置10のモータ、ガス作動シリンダ、クランプ装置およびメタンと酸素のた めの流量コントローラのような種々の構成要素はプログラマブルコントローラに よって制御される。 構成要素の説明 製造装置10のすべての構成要素は、直接的に、あるいは支持部材、ブラケッ トおよびバックプレート200によって固定される。すべての支持部材が示され ているわけではない。バックプレート200に関する要素の方向付けは、x軸、 y軸またはz軸で示される。要素の+z方向の移動は、バックプレート200か ら離れる(第4図および5図の紙面から離れる)方向の移動を意味する。 第8図〜第10図は、チューブ転送装置を詳細に示す図である。スロットを備 えた円筒84は180°回転し、ついでダブルピストンロータリシリンダ(図示 せず)によって逆転される。この形式のシリンダは、ラックアンドピニオン機構 によって回転運動に変換される直線運動を提供する2個のピストンを備えている 。細いチューブ12はマガジン13内に貯蔵され、転送位置(貯蔵された積重ね 体の最低部)に重力フィードされて、スロット83内に落ち込む。マガジン13 は、円筒84を収容している補給機構82内に位置している。円筒84が回転す ると、 1本のチューブが、互いに離れた位置にある2つのV溝部材86内のピックアッ プ位置85に転送される。シリンダ87が作動されてピストン88がチューブ1 2の一端をストッパ89に当接させ、チューブを正確に配置する。ストッパ89 の位置は、長さの異なるチューブに適応させるべく調整可能である。 補給機構82は、作動シリンダ103によって滑走台102上を垂直方向に往 復動可能な移動台101上に取り付けられている。クランプ装置93は、作動シ リンダ96によって滑走台95上を往復動可能な移動台94上に取り付けられて いる。クランプ92はスプリングによって開方向に付勢され、クランプ機構93 の内部に設けられたダブルピストン(パンケーキ)シリンダの作動によって閉じ られる。 シリンダ96が作動されて、V溝部材86内のピックアップ位置に配置された チューブの近くにクランプ92が配置される。クランプ機構93が作動されてク ランプ92をチューブ12に係合させ、次にシリンダ103が作動されて、V溝 部材86を下方へ移動させる。次にシリンダ96が作動されて、クランプをマガ ジンから退去させる。 クランプの滑走台95は、ダブルピストンロータリシリンダ機構106によっ て支持ブラケット108に回転可能に連結されたアーム107上に取り付けられ ている。機構106が作動されると、アーム107は約90°回転し、クランプ 機構93をカップラ引っ張り装置63に整列する位置に位置決めし、そこでクラ ンプ92内のチューブがチャック64および65のV溝の正面を向く。 上記補給機構に関しては種々の変形が可能であろう。もしスプリングのような 手段が用いられてチューブを円筒84に供給するならば、チューブを重力フィー ドする必要はない。さらに、円筒84は、複数のスロットを備えたホイールに代 えることができる。チューブ供給源からのガラスチューブは上記複数のスロット を備えたホイールの1つのスロットに入り、ホイールは、そのチューブがスロッ トから溝86内に落ちる位置に達するまで回転される。円筒84は、直線的なチ ューブ供給源内で先頭の2本のチューブが移動するのを防止し得る順次作動され る一対のゲートに代えることも可能である。最後のチューブを保持する第1のゲ ートは、最後のチューブが溝部材に転がり込むように退去し、最後のチューブの 次のチューブは第2のゲートによって保持されて、残りのチューブが溝部材に向 かって転がるのを防止する。次に第1のゲートは所定位置に移動し、第2のゲー トは退去して、供給源のチューブが第1のゲートに転がり込むのを可能にする。 チャック64および65は第11a図、第11b図、第12図および第29図 に示されている。第12図の概要図には支持部材は示されていない。これらチャ ックは、取付け板110とV溝板111とを備えている。一連の支持部材(第2 7図および第28図にも見られる)を通じて、上部および下部引っ張りチャック 64および65のそれぞれの取付け板110は、垂直に移動可能な上部および下 部引っ張り移動台299および300にそれぞれ固定されている(第4図および 第5図参照)。第12図の上部ブラケット内のすべての要素は、支持部材283 によって上方の移動台299に連結され、下部ブラケット内のすべての要素は、 支持部材284によって下方の移動台300に連結されている。チューブクラン ピングバー113は、孔112内にねじ込まれたボルト114によって板111 近傍の凹部領域に枢支されている。シリンダ117のロッド116はバー113 に枢支されている。 シリンダ96(第8図参照)が作動されて、チューブ(12′で示されている )がチャック64および65のV溝内に位置決めされた後、シリンダ117が作 動されて、バー113にチューブを溝内に確保させる。 チューブがチューブ転送装置の溝部材86内に正確に位置決めされたので、チ ューブの両端は、カプラ引っ張り装置内の所望の位置の約0.1mmの範囲内に垂 直に位置決めされ、その結果、エポキシ添加のような作業を正しく行なうことが 可能になる。チューブを正しく位置決めすると、被覆を剥がされたファイバの被 覆のエッジがチューブの漏斗状部内において正しい深さに位置決めされることが 保証され、その結果、エポキシをチューブの漏斗状部およびボアに正しく導入す ることができる。 上記チャックは、細いチューブの自動化されたローディングを達成するように 設計されているが、バー113がエアシリンダ117で作動されるので、再現可 能なロードレベルがバー113によってチューブに与えられることも可能にして いる。バー113によってチューブに加えられる力は、上記シリンダに与えられ る空気圧を調整することによって制御可能である。 上記チャックは真空シールを高温の炎から部分的に遮蔽する。真空シールが閉 じられると、エラストマ製のシール288がチャックによって炎から遮蔽される 。チャックは数個のカプラが作成された後、工程の一貫性が維持不能なほど高温 になるので、チャックを水で冷却することにより、カプラ引っ張り工程のサイク ルタイムを比較的短くすることができる。温度制御された容器からポンプで送ら れた冷却水は、作業間のタイミング差とは無関係な正しい温度を維持する。チャ ックの温度が所定の温度範囲からずれると、完成したカプラの光学的特性に悪影 響を与える。 ファイバ配送装置は第1図、第2図、第15a図、第15b図および第16図 に示されている。ファイバリール18および19は、回転不能に設けられ、リー ル上に巻かれたファイバ16および17をそれぞれファイバフィード装置23に 繰り出すように、ファイバフィード装置23に対して位置付けされている。ファ イバ16および17のファイバ挿入装置50に配送される端部とは反対側の端部 は、計測システム46の検知器に接続される計測端部20および21をそれぞれ 構成している。この構成は、リールの回転が拘束されていることにより可能にな る。リール18および19間に延びるファイバの取扱いは、リールとファイバフ ィード装置との間の位置決め用案内漏斗15によって容易にすることが可能であ る。漏斗の大径端はリーリの近傍に位置決めされる。漏斗の小径端には、スリッ トが形成されて、あるいは折り返されて、通過するファイバを取り囲むスポンジ 22が随意的に設けられる。アルコールで湿らされたこれらスポンジは、ファイ バからごみを拭きとる。漏斗もスポンジも装置の正しい操作に必ずしも必要なも のではない。市販の空気消イオン装置33により、ファイバから静電気が除去さ れる。このような空気消イオン装置は、装置の種々の位置に配置することができ 、イオンを除去された空気をファイバに吹きつける。 もし回転可能なリールを用いる場合には、計測端部20および21を、回転可 能なコネクタによって計測システム46に接続すればよい。さらに、ファイバは 必ずしもリール上に蓄えることを必要としない。ファイバを単にコイル状にした り箱の中に蓄えるようにしてもよい。 第15a図、第15b図にハッチングが施された部分(ローラアセンブリを除 く)は装置内に固定されたアルミニウムプレートである。ローラ24は逆転可能 なステッピングモータ25によって回転される。ローラ24の近傍にはガス駆動 のシリンダ28,29および121によって作動されるアイドラローラ26,2 7および122が設けられている。ローラ24はゴムスリーブ119を備えてお り、アイドラローラはゴムスリーブ120を備えている。シリンダ28,29お よび121には、ローラ24から離れているローラ26,27および122を付 勢する加圧ガスが注入される。スプリングのような手段をこの付勢機能の達成に 用いてもよい。第2図には、1×2カプラの形成に必要な2個のローラ26およ び27のみが示されているが、第15b図の装置は、付加的な2個のアイドラロ ーラ122およびそれらのシリンダ121を備えている。4本以上ののファイバ を供給するために、装置23は付加的なアイドラローラを備えることができる。 あるいは、装置23に加えて、装置23に類似した他のファイバフィード装置を 製造装置10に使用することもできる。例えば10本のファイバをフィードする には、それぞれが5本のファイバをフィードするファイバフィード装置を2台用 いればよい。 シリンダ28,29および121は、ボールスライドの移動台125に取り付 けられたローラ取付け板123に固定される。これらボールスライドの固定台1 24はハウジング内でアルミニウムプレートに取り付けられる。ピストンロッド は、固定ヨーク内に設けられたナットに螺着される。シリンダ31は、クランプ 30の金属製ブロック内に螺着された2本の支柱127がそこから延びているパ ンケーキシリンダであり、クランプ30は合成ゴム層128を備えている。バー 32も合成ゴム層129を備えている。 ここに記載されたボールスライドは、ペンシルバニア州、ハリソンシティ所在 のデダル(Daedal)・インコーポレイティッド製のものであり、U字型の 断面形状を有する移動台と、この移動台の内部に設けられたボールスライドとを 備えている。移動台と滑走台とを引き離すラック内の開口部に配置されたボール ベアリングは、移動台およびボールスライドの双方内の軌道に沿って移動する。 光ファイバをファイバフィード装置23内にフィードするために、アイドラロ ーラとクランプ30とが退去される。ファイバはインプットガイドチューブ13 2を通ってそれぞれのアイドラローラ上にフィードされ、かつT型部品39に接 続されたアウトプットガイドチューブ133内にフィードされる。アウトプット ガイドチューブ133は、スペーサ130によって位置決めされたブラケット1 31により支持されている。十分な長さのファイバがガイドチューブ内にフィー ドされて、挿入装置50の位置でガイドチューブの端から突出する。次にクラン プ30は閉じられる。突出したファイバは装置10内の機構(図示せず)によっ て切断され、あるいは各ガイドチューブから突出した位置でそれらを手で鋭角に 曲げることによって折られる。ガイドチューブの端部は、ファイバがガイドチュ ーブの端で折られるように十分鋭くなっている。これはカプラ作成工程の開始位 置である。 ガイドチューブの入力端40および41に設けられたT型部品38および39 には、窒素、空気等のようなガスが導入される。入力端40および41から流れ るガスは、ファイバがチューブに入る以前にファイバからごみおよび屑を吹き飛 ばす。ガイドチューブを通って挿入装置50におけるその端部まで流れるガスは 、ガイドチューブとファイバとの間の摩擦を低下させる。 モータ25は、ローラ24を正確に回転させ、したがってファイバを正確に位 置決めすることができる直流サーボモータまたはその他のモータならばよい。さ らに、クランプ30は、ローラの各セットに対し個々のモータが使用される場合 は省いてもよい。 ファイバ挿入装置50(第2図および第4図)は支持アーム55の一端に取り 付けられ、支持アーム55の他端は矢示のように軌道54に沿って垂直方向に移 動可能な移動台52に連結されている。装置50はファイバガイドチューブ35 および36とアルコール補給チューブ44が内部に配置された保持チューブ51 を備えている。チューブ35、36および44は、保持チューブ51の端部にエ ポキシ45(第13図)によって固定されている。保持チューブ51は、内径0 .343mm、外径0.419mmの8ゲージ304ステンレス鋼チューブで形成さ れた。外径250μmの被覆を有するファイバを配送するためには、チューブ3 5および36は、内径0.043mm、外径0.064mmの23ゲージ304ステ ン レス鋼チューブで形成された。 保持チューブ51および金具49は、チューブ35、36および44が相互位 置を採り得るように用いられる。しかしながら、保持チューブ51および金具4 9は、第13図に示されているように、チューブ35、36および44を三角形 に接着することによって省くことができる。その場合、チューブアセンブリが支 持アーム55に固定される。 第13図および第14図に示されているように、保持チューブ51の端部は真 鍮製金具49の小径部分上に嵌められ、大径部分の肩部に当接している。金具4 9は、チューブ35、36および44を受容するのに丁度良い大きさの内径を有 する精密なボアを備えている。ガイドチューブ35および36は、金具49から 僅かな距離突出している。ガイドチューブ35および36よりも余計に突出して 、補給されたアルコールがガイドチューブに流入するのを防止している補給チュ ーブ44からアルコール滴140が出ているのが見られる。 皮剥き/終端装置56の詳細が第17図、第18a図および第18b図に示さ れている。この装置は、2個のソマー(Sommer)・ウルトラマチックGP −19型カム動作グリッパからなるエア駆動のカム作動グリッパ151および1 52を備えている。各グリッパは、円筒155に沿って横方向へ移動する部材1 54を適切に移動させるアクチュエータ機構153を備えている。部材154に はL型部材156が取り付けられ、この部材156にはファイバを掴むエラスト マ層157が付加されている。 垂直の支持板163に固定された滑走台162に沿って移動可能な移動台16 1上に基板160が設けられている。ガス作動シリンダ181が基板160上に 設けられている。シリンダ181のピストン182は支持板163に螺着されて いる。 基板160上には直線状滑走台165および166が設けられ、これに取付け ブラケット167および168が移動可能に設けられている。取付けブラケット 167および168の移動範囲は、調整可能なねじストッパによって規制される 。4本のクリッパード(Clippard)社製ガス作動ピストン(SM−3型 )171〜174は基板160上のブラケットに取り付けられている。ピストン 1 75および176は、移動ブラケット167から突出するタブ179に係合され 、ピストン177および178は、移動ブラケット168から突出するタブ18 0に係合されるようになっている。 移動台161は通常は支持板163に向かって後退している。シリンダ181 は、移動台161を支持板163から離して、ファイバ17(ガイドチューブ3 6から延びる)がクランプ156(第2図のクランプ57および58)間に延び るz軸に沿う位置に向かって移動させる。機構154は、クランプ57および5 8をファイバに接近させるように作動される。ガス作動ピストン172および1 73が作動されると、ピストン176および177がタブ179および180に それぞれ係合する。これによって、移動ブラケット167および168を反対方 向に移動させる力がタブ179および180に加わり、被覆されたファイバ17 にクランプ57および58間でテンションがかけられる。 皮剥きノズル59を位置決めする装置が第19図に示されている。皮剥きノズ ル59は、ダブルピストンロータリシリンダ機構191によって支持ブラケット 190に連結されている。支持ブラケット190は、モータ195によって制御 される回転機構194の回転台193に固定されている。機構194は、モータ 199が起動されると軌道198に沿って垂直方向に移動可能な移動台197に 固定されたアーム196によって支持されている。 機構191がピストン192によって駆動されると、皮剥きノズル59が水平 位置に回転する。回転機構194およびモータ199の作動により、皮剥きノズ ル59を下降させ、かつ被覆されたファイバ17の正面位置に回転させる。 第20図は皮剥きノズル59の動作を示す。カプラ製造工程で用いられた被覆 された光ファイバ210は、外径125μmの通常のシリカベースの単一モード 光ファイバであった。この光ファイバは、外径250μmのウレタンアクリレー ト被覆を備えていた。ガス源216から窒素のような不活性ガスがフィルタ21 7および流量計を通じてインレットパイプ223に供給された。コンベクトロニ クス(Convectronics)社製001−10002型電子式対流暖房器が用いられ た。ノズルのアウトレット端の径は1.76mmであった。窒素ガスは20.9リ ットル/分の流量でインレットパイプ223に連続的に流された。皮剥きノズル が使用状態にないときには、高温のガスは開口部234(第4図)から放出され た。ヒーターチューブ220に供給される電圧は、被覆材料を溶かすのに適切な ガス温度を得るのに十分であった。ウレタンアクリレート被覆を剥くために適当 な温度は820℃であった。皮剥きノズル59は支持装置191上に設けられ、 この支持装置により、ノズル59に対して第19図に関して記述された運動の種 々の角度が提供された。第20図に関する説明を簡単にすると、装置191は、 軸線222の周りで矢226および227で示された方向に回転可能であり、か つ軸線222に沿って矢228および229で示される方向に移動可能である。 クランプ57と58と間に支持された部分に沿う点a,b間の被覆されたファ イバ210から被覆材料212が剥がされた。皮剥きノズル59はその待機位置 から水平方向に回動された。次いで皮剥きノズル59は下方へ移動され、かつ被 覆されたファイバに向けて回動された。第20図を参照すると、皮剥きノズル5 9は、チューブヒーターノズル225から噴出する高温ガスのジェットが被覆さ れたファイバ210の側面に対し数ミリメートルの位置に案内されるまで軸線2 22の周りで矢226の方向に回動された。短い休止の後、皮剥きノズル59は 、上記ジェットを被覆されたファイバのa点に位置させる位置に回動され、直ち に軸線222に沿って矢228の方向に移動された。皮剥き工程中のノズル22 5の先端と被覆されたファイバとの距離は約2.86mmであった。ノズル225 から噴出する高温の窒素ガスジェットが被覆されたファイバに沿って移動される のに伴って、被覆材料は軟化され、かつファイバから吹き飛ばされた。除去され た被覆材料は開口部235(第4図)内に排出された。被覆されたファイバ21 0に沿うa,b点間の被覆材料が除去された後、皮剥きノズル59は、これ以上 高温ガスがファイバに向けられないように、軸線222の周りで矢227の方向 に回動された。露出された光ファイバ211は、さらなる処理を行なわなくとも 、カプラ製造工程に使用可能な程度に十分清浄であった。 第21図の低反射率終端装置は、光ファイバの端部に、高性能光部品に必要と される低反射率終端を形成する。トーチ60は支持部材240によって垂直の移 動台241に連結される。移動台241はモータ243が螺軸244を回転させ るのに伴って軌道242に沿って垂直方向に移動可能である。垂直の軌道242 は、モータ247が螺軸248を回転させるのに伴って軌道246に沿って水平 方向に移動可能な移動台245に固定されている。軌道246はブラケット24 9によって垂直のバックプレート200の固定されている。非動作状態では、ト ーチ60は第4図に示すような位置にある。 ファイバ切断・終端トーチ60は第22図〜第25図に示されている。トーチ 60は2チップ(ノズル開口0.17mm)のサイズを有する。19立方センチメ ートル/分の流量を有するメタンと、25.5立方センチメートル/分の流量を 有する酸素とがトーチに流されて、適切な炎が生成された。切断されたファイバ のテーパー状部分に鉤部が形成されないように、トーチのポート速度をあまり速 くしてはならない。第20図で説明したように被覆を剥がされた被覆されたファ イバ210は、クランプ57と58との間でテンションがかけられた。先に第1 7図で説明したように、シリンダ172および173が作動されると(シリンダ 171および174は非作動状態に保持される)、ピストン176および177 がタブ179および180にそれぞれ当接し、クランプ57および58を反対方 向に移動させてファイバにテンションをかけた。移動台241がトーチ60を正 しい垂直位置に下降させた後、移動台245が38.1cm/分の速度で移動され て、炎260が実質的にファイバには何等の作用も与えない十分な速い速度でフ ァイバ211を通過した。第23図に示されているように、炎260の可視的周 囲部分がファイバの背後約0.25cmに来ると、トーチの−z方向の移動が停止 された。モータ247が逆転され、移動台245は+z方向に3.81cm/分の 速度で移動された。トーチが矢263の方向に移動されるにつれて、炎の周囲部 分が第24図に示す位置に移動され、これによって、切断とテーパー状領域26 5および266の形成とがなされた。ファイバが切断されると、クランプ57お よび58は、クランプ機構が当てねじ169によって停止されるまで、矢271 および272の方向に移動された。炎260が第25図に示す位置に達すると、 テーパー状領域265および266は、表面張力の作用で丸められた終端267 および268を形成させるのに十分な程度にまで加熱された。完成した低反射率 終端は、一般に約−55dB以下の戻り反射率を示した。 もしクランプ57および58が同一距離(約1〜2mmが適当なことが判明した ) 移動すると、低反射率ボール終端が両テーパー状領域に形成さるであろう。例え ばもし上方のテーパー状領域265のみにボール終端を設けようとすると、クラ ンプ57が約1〜2mm移動するのに対して、クランプ58はより長い距離(多分 数センチメートル)移動させればよく、これによって、テーパー状領域265の みが低反射率終端を備え、テーパー状領域266は炎の作用範囲外に移動される 。 第12図のみならず第26図〜第29図は、真空シール66および67を閉じ る装置に動作が示されている。第26図〜第29図には上方の真空シールのみが 示されている。第12図は、取付けブラケットを含まない概略図であり、チャッ クと、真空シールと、一対の紫外線光源の初期動作との相対位置とを示している に過ぎない。トップブラケット(図の左側参照)は上部引っ張り基台299に固 定されている。ボトムブラケットの内部に含まれる要素は下部引っ張り基台30 0に固定されている。真空シール66は、滑走台285に沿って水平移動可能な 移動台280にブラケット286によって固定されている。滑走台285は、装 置が図示の中立位置にあるときには移動台280の内部に位置するので、第26 図および第27図には滑走台285は示されていない。滑走台285は、シール 機構取付け板282によって支持板283に固定されている。支持板283はカ プラ引っ張り装置の上部引っ張り移動台299に固定されている。上部引っ張り 移動台299および下部引っ張り移動台300の相互の精密な位置決めを容易に するために、それらをバックプレート200に取り付けられた取付け板(図示せ ず)に固定してもよい。 上部左真空シール66は第26図および第28図に示されている。エラストマ 製のシール288が金属製バックプレート289の表面の周囲をめぐって延びて いる。エラストマシール288はバックプレート289とともにキャビティ29 6を形成している。キャビティ296に連通するバックプレート289内の孔2 90は、抽気バルブ76(第2図)に接続されている。抽気バルブ76および7 7は、エアの制御された流れが上部左真空シール66おおび下部左真空シール6 7にそれぞれ流入するのを許容する。エラストマシール288は、難燃性液体シ リコーンゴムであるダウ社製591LSRで形成される。シール288は、バッ クプレート289の表面に同じ液体シリコーンゴムのシールで接着され、これに よってシールがなされる。上記シールは、バックプレート289の表面上にシー ルを正しく位置決めするための4本の位置決めピン292が突出する4個の孔を 備えている。エラストマシールの底部の円筒状凹部287は細いチューブ12′ の上端を受ける。 上部右真空シール66(第29図)は、バックプレート289の孔291が真 空源に接続されていることを除いて、上部左真空シールと同一である。第29図 はまた、真空シールと引っ張りチャック64との間の関係を示している。チャッ ク取付け板110は支持板283に固定されている。 各真空シールには、エアシリンダ293が付属し、そのピストンロッド294 は、ブラケット286から延びるブラケット295に固定されている。シリンダ 293は真空シールを開閉するように作動される。 第12図には、カプラが引っ張られ、かつチャックが開かれた後に、図示の位 置に移動される2個の紫外線光源297が示されている。紫外線光源297はエ ポキシがチューブのボアに挿入される以前にオンされ、エポキシがキュアされた 後、供給源370および371とともにオフされる。上部および下部紫外線光源 297は、4本バーリンクによってそれぞれ上部および下部移動台299および 300に取り付けられ、これによって、これら紫外線光源はともに矢297aの 方向に退去され、エポキシがキュアされた後に互いに離間される。紫外線光源2 97の機能は、引用した米国特許第5268014号に記載されている。 バーナー68は第30図〜第32図に示されている。このバーナーは、PHD カム動作グリッパ機構315の横方向に動く部材312および313に固定され た2個のセクション310および311からなる。その開位置で示されているバ ーナーは、バーナー閉鎖機構314の動作によって閉鎖可能である。セクション 310および311は、それぞれ複数の火炎ポート319を備えた環状領域31 6および317をそれぞれ備えている。バーナー半体内部の供給チャンネルは対 称的であり、これによって各ポートから噴出する炎は実質的に同一である。ガス および酸素はライン320を通じて各バーナーセクションに供給される。 バーナー閉鎖機構314は、移動台322に固定されたブラケット321に固 定されている。移動台322は、支持部材324に固定された滑走台323に沿 って双頭矢の方向に移動する。支持部材324は、シリンダ327が固定的に内 部に取り付けられた開口を有するリブ325を備えている。シリンダロッド32 8の端部はブラケット321の端部のヨークに連結されている。支持部材324 は、バックプレート200に固定されている。 バーナーは、それが第30図に示される退去位置にあるときに炎を点火するの が便利である。点火される間(そしてバーナーがチューブ12′へ移動する間) 、メタンはチューブ12′を加熱するのに必要なレベルで流されるが、酸素は発 生する熱量を低減すべく低いレベルで流される。ガスおよび酸素に点火されると き、これらガスは炎遮蔽板330の下方部分からシリコンカーバイド抵抗着火器 329に流れる。ガスに着火されると、炎は炎遮蔽板330によって形成された 通路を通って+z方向に伝達され、バーナーの上方に位置する部品を保護するよ うになっている。バーナーの両半体がチューブ12′の周囲で閉じられるた後、 酸素が増量されて十分に高温の炎が発生して、チューブの潰れおよび延伸が可能 なようにチューブを軟化させる。 エポキシ添加装置72が第33図および第34図に示されている。エポキシ添 加機構340および341は、TS5000型ロータリマイクロバルブであり、 これは電動化されたオーガー機構である。エポキシは、バルブ362および36 3によってそれぞれエアが供給されることによって加圧される供給源361およ び362から添加機構340および341に配送される。添加機構340および 341からのエポキシは、皮下注射針338および339(第34図には示され ていない)を通じてカプラの各端部にそれぞれ供給される。エポキシ添加機構3 40および341は、角度および水平調整機構によって移動台345および34 6に取り付けられ、これら移動台は、モータ347および348がそれぞれ起動 されると、軌道(図示せず)に沿って垂直方向に移動する。添加機構340およ び341の角度方位は、蝶ねじを緩め、かつ取付け板334および335をそれ ぞれ枢動させることによって調整される。取付け板334および335は、ハン ドル336および337が回転されると第33図の面内で水平方向の調整がなさ れる手動位置決め移動台343および344上に取り付けられている。この装置 がチューブ12′の近傍の補給位置にあるとき、ニードル先端の補給位置は上述 した角度および水平調整機構によって調整可能である。 移動台345および346は、モータ354が起動されたときにベース353 に対して回転する回転台352上に取り付けられた支持部材350上に取り付け られている。ベース353は、モータ357が起動されたときに軌道356に沿 ってx方向に移動可能な移動台355に固定されている。軌道356は取り付け ブラケット359によってバックプレート200に取り付けられている。 紫外線光源を位置決めするための装置が第35図に示されている。光は、ガイ ドケーブル372および373によって紫外線光源370および371にそれぞ れ供給される。紫外線光源370および371は、L型支持アーム377の上端 に接続された柱374の固定されている。アーム377の反対側の端部は、モー タ378が起動されたときにベース380上で回転する回転台379に固定され ている。回転台のベースは、モータ383が起動されたときに軌道382に沿っ て垂直方向に移動する直線的移動台381に取り付けられている。第35図には アーム377の待機位置が示されている。 下部クランプ69の動作は第5図を参照すれば理解可能であろう。ソマー社製 のGP−19型超音波カム動作グリッパである下部クランプ69は、L型支持ア ーム391に取り付けられた機構390によって作動される。上記支持アームは 、モータ394が起動されると軌道393に沿って垂直方向に移動する直行型基 台392に固定されている。軌道393は下部引っ張り移動台300に取り付け られている。カプラの作成 米国特許第5011251号(先に本明細書で引用)にきさいされた3dB色 消しカプラは下記におおよそ記載する工程によって作成された。炎の温度、牽引 長さ、および細いチューブと光ファイバの特性は、作成されるカプラ固有の形式 によって決まる。米国特許第5011251号に記載されたカプラの作成では、 クラッド内の塩素濃度が異なる2本の光ファイバが用いられた。光ファイバおよ び保護被覆の外径はそれぞれ125μmと250μmであった。長さ34mm、内 径270μm、外径2.8mmのシリカドープの細いチューブが用いられた。チュ ーブの両端の漏斗状部はボアに連通された。 第8図、第9図および第10図を参照すると、細いガラスチューブ12はマガ ジン13からV溝部材86に転送され、その位置でピストン88によってストッ パ89に当接した状態に配置された。転送クランプ92はチューブ12を囲む位 置まで−z方向に移動した。クランプ92が作動されてチューブ12に係合し、 かつ移動台101が下方へ移動して、これによってV溝部材86はチューブ12 から退去された。次にクランプ92は+z方向へ移動した。アーム107が回転 してクランプ92をカプラ引っ張り装置63に対し位置決めし、その位置でチュ ーブは引っ張りチャック64および65の正面に配置された。転送クランプ92 が−z方向に移動され、チューブ(ここで符号12′が付された)は上部および 下部のチャック64および65のV溝内に置かれた。チューブはクランピングバ ー113(第11b図および第12図)によって確保された。次に転送クランプ が+z方向に退去し、アーム107は補給機構82の近傍の垂直位置に回転され た。 ファイバ17をガイドチューブ36に配送するために、シリンダ29が作動さ れ、これによってローラ27がローラ24上に係合した。モータ25がローラ2 4を矢24a(第2図)の時計方向に回転させた。十分な量のファイバが送られ ると、アイドラローラ27がメインローラ24から退去され、シリンダ31が作 動されてクランプ30をバー32に対して下降させ、ファイバのさらなる移動を 阻止した。ファイバ17が送られている間、位置保持クランプ(図示せず)がフ ァイバ16をバー32に対してクランプしてその移動を阻止した。ファイバ17 がガイドチューブ36に送られている間、シリンダ31はクランプ30をバー3 2から退去させた。 モータ53(第2図)が起動されて、ガイドチューブ35および36と補給チ ューブ44が皮剥きクランプ58の直上方に配置された。モータ25が時計方向 (矢24a)に回転され、かつシリンダ29および31が適切に作動されて、フ ィード装置23にガイドチューブ36の端から約2〜3cmの被覆されたファイバ 17を送出させた。皮剥きクランプ58がファイバ上に閉じられた。モータ53 が起動されてガイドチューブを皮剥きクランプ57の上方位置へ上方に移動させ た。ファイバは、保持チューブ51が(したがってガイドチューブ36が)上方 へ移動するのに伴ってガイドチューブ36を通って引っぱられた。皮剥きクラン プ57が被覆されたファイバ上に閉じられた。シリンダ172および173(第 17図)が作動されて、被覆剥がし動作のために皮剥きクランプ57と58との 間でファイバにテンションがかけられた。 皮剥きノズル59が水平位置に回動され、かつその位置で皮剥きが開始される べきy方向位置へ下降された。次に皮剥きノズル59は回転機構194の周りで 回動されて、ノズル端225(第20図)を、被覆されたファイバの被覆を剥が されるべき領域の下端の近傍に位置決めした。高温の不活性ガスジェットが被覆 されたファイバに向けて噴出され、次いで上方へ移動して、皮剥きクランプ間の ファイバの所定の領域(長さ約30mm)の被覆を剥がした。皮剥きノズル59は xz平面で回動されて、高温のジェットを被覆されたファイバから離し、次いで 待機位置に戻った。 ボール終端トーチ60がその待機位置から下降され、ファイバ17を切断すべ き高さに位置決めされた。次にトーチ60は38.1cm/分の速度で−z方向へ 移動された。トーチ60はファイバを通過して移動された後、反対方向へ3.8 1cm/分の速度で移動され、これによってファイバが切断された。上部クランプ 57が約1〜2mm上方へ移動され、下部クランプ58は、テーパー状端部が炎の 影響を受けないように下方へ数センチメートル移動された。トーチ60の+z方 向への移動が継続されるのにつれて、第22図〜第25図で説明したように、丸 められた、低反射率終端がテーパー状領域211aに形成された。皮剥きクラン プ57および58は開かれ、残存するファイバの小片がクランプ58から除去さ れた。ファイバ17の端部の被覆が剥がされ、かつ終端された後、ファイバ17 はガイドチューブ36内に引っ込められた。 時おり光ファイバは、ファイバの異なる側面の不均一な応力に起因する「ファ イバーカール」と呼ばれる特性を有する。この特性により、クランプ57から延 びるファイバ17の端部がファイバが切断された後に炎の影響外へ出るように曲 がってしまうことがある。これは、クランプ57から下方へ延びるファイバの長 さを比較的短くすることによって防止することができる。このためには、クラン プ57と58との間の距離を約4cm以下と比較的短くすべきである。 保持チューブ51は、ガイドチューブ35および36と補給チューブ44が皮 剥きクランプ57の直上方に配置された。皮剥きノズル59は水平位置に回動さ れ、下降され、かつ高温ジェットが補給チューブ44の下方へ向く位置に回動さ れた。皮剥きノズルが静止状態に保たれている間に、ファイバ16がガイドチュ ーブ35から、加熱されたガス流を通り抜けてフィードされた。ファイバの長さ 約2.5〜7.6cmの部分から被覆材料が剥がされた後、皮剥きノズル59がフ ァイバから離れるように回動され、ファイバ16の約1.3cmの部分すべてがガ イドチューブ35内に引っ込められた。保持チューブ51はファイバ16の先端 が細いチューブのボア内に入るまで下方へ移動された。ファイバ16は、チュー ブの下端から延びる適当な長さの接続端末(例えば約2メートル)が形成される までチューブ12′を通ってフィードされた。ファイバがチューブ12′を通っ てフィードされる間にエチルアルコールの数滴が補給チューブ44から送られた 。端部の被覆が剥がされたファイバ16の端部は切断され、かつ切断された端部 はカム作動ファイバ接続アセンブリツール内に挿入されて、一時的に計測システ ム46の光源ファイバに接続された。 保持チューブ51はチューブ12′から退去され、ファイバ16はファイバと チューブとの間に相対的移動が生じないように同じ速度で送られた。ガイドチュ ーブ35が上部皮剥きクランプ57の上方に来ると、皮剥きクランプ58が閉じ られ、次いで皮剥きクランプ57が閉じられた。エアシリンダ172および17 3が作動されて、皮剥きクランブ57と58の間のファイバに皮剥き動作のため のテンションがかけられた。 ファイバ17に関連して上述したのと同様の態様でファイバ16から被覆部分 が剥がされた。得られた裸の部分はチューブ12′の長さ(約30mm)よりも僅 かに短かった。次に皮剥きクランプ57および58がファイバから外された。 ファイバ16は、被覆を剥がされた領域がガイドチューブ35の端部から約0 .6cmだけ残るまで引っ込められた。この時は保持チューブおよびガイドチュー ブはチューブ12′に向かって下方へ移動されなかった。 ファイバ16のチューブ12′の下端から延びる部分上に最下部クランプ69 が閉じられた。モータ53および394が起動され、保持チューブ51および最 下部クランプ69が同一速度で下方へ移動された。ファイバ16および17の被 覆を剥がされた領域が同時にチューブ12′に向かって下降されるのに伴って、 数滴のアルコールが補給チューブ44からフィードされた。保持チューブ51が チューブ12′に向かって下降されるのに伴って、ファイバ17の裸の端部がフ ァイバ16の裸の端部のほぼ中心に達するまで、ファイバ17の裸の端部がガイ ドチューブ36からフィードされた。ファイバ17が最早ガイドチューブ36か らフィードされなくなった時点で双方のファイバは、保持チューブ51および最 下部クランプ69の移動によって、ファイバ16の裸の中間部分がチューブ12 ′のボア内の中心に来るまで下降された。この時、ファイバ17の先端はチュー ブ12′の長手方向の中心に配置された。次にファイバ17は、その裸の領域が 、第36図に示されているように、チューブの中間領域399を通ってファイバ 16の裸の中間領域の近傍に延びるまでガイドチューブ36からフィードされた 。 もしファイバ17の裸の領域が、チューブ12′の上方においてファイバ16 の裸の領域の近傍にあり、双方のファイバがチューブ12′のボア内に一緒に挿 入されたとすると、アルコールの表面張力がファイバ17の裸の領域をファイバ 16の裸の領域の周りにからませるおそれがある。このことは工程の再現性に悪 影響を与えるおそれがある。この問題を解決するには、上述のように、先ずファ イバ17の先端がチューブのボアの中途にある状態で、ファイバ16の裸の領域 がチューブのボア内に位置決めされ、その後、双方のファイバが第36図に示す 位置になるまで、ファイバ17の裸の部分が残りの距離ボア内に進入されるよう に双方のファイバを送ればよい。 下部真空シール67が閉じられ、アルコールがチューブ12′のボアから排出 された。約20〜60秒(典型的には20秒)間継続するこの工程中に、エアが チューブ12′のボアを通って引かれた。エアはまた、バルブ77を通じて左方 の真空シール67内へ抽気された。 真空がチューブ12′のボアからアルコールが取り除かれている間、システム 46によって参照計測がなされた。 保持チューブ51が引上げられ、チューブ35,36および44の下端が上部 真空シール66を離れるまで、ファイバ16および17がチューブ35および3 6を通って同一速度でフィードされた。 上部真空シールが閉じられ、チューブ12′のボア内が排気された。エアはバ ルブ76を通じて一方の側の真空シール66内に抽気され、他方の側の真空シー ル66は排気された。これによって、急速なエアの流れが発生し、チューブ12 ′の上部に蓄積されたアルコールは除かれた。 呼吸作用、すなわちバルブ76および77を通じたエアの抽気は、真空シール が閉じられとき常に発生する。上記呼吸作用は、アルコール除去中に発生するの みでなく、チューブをファイバ上に潰しかつチューブを引き伸ばしてカプラを形 成する後述の工程中にも発生する。このことは、チューブ潰し工程中には低レベ ルの真空のみが必要なことから、チューブ潰し工程に対し有害ではない。 メタンを0.5リットル/分(フル稼働レベル)の流量で流し、酸素を0.1 リットル/分(稼働レベルよりも低いレベル)の流量で流すとともに、バーナセ クション310および311が点火された。シリンダ327が作動されてスプリ ットバーナ68を−x方向に移動させ、これによりバーナセクション310およ び311は、チューブ12′が環状セクション316および317(第30図〜 第32図)の内部の中心にくるように位置決めされた。次いでバーナ閉成機構が 作動されてセクション310および311にチューブ12′の周りを閉じさせた 。そのとき、酸素流量がフル稼働レベル(1リットル/分)に増量され、チュー ブ12′の中間領域399(第36図)が十分に高い温度に加熱されて、中間領 域399にファイバ上における潰れを生じさせた。この時点の真空度は水銀柱で 27.9cmであった。チューブ12′に対し最大強度の炎を約15〜30秒間( 初回牽引については一般に22秒間)当てた後、移動台299は上方に、移動台 300は下方に移動され、これにより、上下のチャック64および65が反対方 向にトータルで13mm移動された。両移動台が作動されてカプラが牽引されるや 否や、プログラマブルコントローラにより、バーナに対する酸素流量が1秒間ゼ ロにされた。保持チューブ51および最下部クランプ69は移動台299および 300上にそれぞれ取り付けられているので、これらもまたチャック64および 65と同一距離だけそれぞれ移動する。 バーナ68は開放され、チューブ12′から離れて+x方向に退去された。 初回牽引は、所望の結合が得られるよりも弱い度合いで意図的に行なわれた。 光学的計測は、初回牽引の結果か得られた結合量を測定するために行なわれた。 この情報はプログラマブルコントローラにインプットされ、第2回目の牽引が行 なわれた。 バーナの炎が上述のようにして点火され、バーナは再び−x方向に移動され、 チューブの周りを閉じた。チューブに対し最大強度の炎を約2〜10秒間(典型 的には約8秒間)当てた後、上下のチャック64および65が反対方向にトータ ルで2.6mm移動された。両移動台が作動されてカプラが牽引されるや否や、プ ログラマブルコントローラにより、バーナに対する酸素流量が0.75秒間ゼロ にされた。バーナは開放され、+x方向に退去された。バーナは消火された。 チューブ潰し工程と延伸工程との組み合わせにより形成されたカプラ400( 第37図)は、テーパー状結合領域401を備えている。カプラの長さは49. 6mmであった。 真空シールは開放された。 エポキシは、支持部材350に取り付けられたリザーバ360および361に 蓄えられていた。圧力コントローラ362および363はリザーバ360および 361にそれぞれ24psi(16.8kg/cm2)および33psi(23.1k g/cm2)の圧力をかけた。エポキシは下記の組成を有する混合物であった: (a)33.1重量%のELC2500(コネチカット州、ダンブリー所在のエ レクトライト社製のエポキシ樹脂/光重合開始剤の混合物)、(b)0.34重 量%の付加的光重合開始剤、(c)58.23重量%のピロ燐酸マグネシウム・ フィラー(35μmにスクリーンされた)、(d)8.32重量%の1.5μm シリカ微粒子(フロリダ州、アランカス所在のゲルテック社製)。エポキシの粘 度は25℃、58℃および82℃においてそれぞれ約80ポアズ、10〜15ポ アズおよび4ポアズである。 回転台352が90°(上方または+y方向から見て反時計方向)回転して、 エポキシ添加装置が引っ張り装置63に向かって移動するときに他の機器に接触 しないように、装置340および341を装置のバックプレート200からさら に離すように位置決めした。次に移動台355が−x方向に移動し、回転台35 2がさらに上記方向へ回転した。このエポキシ添加装置のカプラ400(第37 図)近傍の位置では、補給ニードル338および339がカプラの両端から垂直 方向に退去されていた。モータ347および348が起動されて、両ニードルを 第37図に示されているように漏斗状部の近傍に位置決めした。両ニードルは、 エポキシ添加中は漏斗状部に(直上または内部に)位置決め可能である。 上部ニードル338の傾き角度は厳密さを要しなかった。ニードル338のサ イズは22ゲージである。ニードルの先端が上部漏斗状部の直上に位置決めされ ると、アクチュエータ340が1.75秒間作動されて、重力および毛細管現象 に補助されたエポキシの1滴を供給し、エポキシは上部漏斗状部および上部ボア に流入した。 下部漏斗状部にエポキシを添加するのに同じサイズのニードル339が用いら れると、ボア内には不十分な量のエポキシしか入らない。その理由は下記の通り である。チューブの両端は最後の延伸段階中に約95℃の最高温度に達する。そ のときエポキシが施されると、チューブの上端および下端はそれぞれ約82℃お よび58℃に低下する。さらにエポキシが施されるのにつれて、温度は連続的に 下降する。これによって、下部漏斗状部内のエポキシの粘度は上部漏斗状部内の エポキシよりも高くなる。また、下部漏斗状部内のエポキシは必ず下方へ流れる 。下記の工程が、下部漏斗状部およびボアに対するエポキシの正しい添加を保証 するために設けられた。下部漏斗状部に施されるエポキシは、より高い圧力で供 給され、かつ下部ニードル339はニードル338よりも細く、18ゲージのも のが用いられた。ニードル339は垂直に対して約30°傾けられた。一般に、 ニードル339の傾きは、垂直から45°以内でなければならない。これによっ て、ニードル339の先端が第37図に示されているように、漏斗状部内に深く 位置することが可能になる。さらに、ニードル339の先端は、その開口部が水 平もしくはほぼ水平になるように斜めに切断される。これによって、エポキシが ボアに向かって上方に漏斗状部に導かれる。エポキシがより高い圧力でより細い ニードルを通じて下部漏斗状部に施されるので、エポキシは漏斗状部内に噴出し 、カプラの冷却によるボア内の圧力減退による力のみでなく、毛細管現象の影響 で上 方へ流動する。同一量のエポキシが上下の漏斗状部に施される。ニードルサイズ が小さいために、下部漏斗状部への流入速度はより低く、したがって、アクチュ エータ341は4.2秒間作動されて、エポキシの同様の1滴を下部漏斗状部に 施した。 エポキシの1滴が各漏斗状部に注入された後、両ニードルは漏斗状部から垂直 方向に退去され、かつチューブ12′の長手方向軸線から離れるように移動され た。これにより、エポキシ滴がニードルから離された。初回のエポキシ添加は漏 斗状部を完全に満たすには不十分であった。もし漏斗状部が完全に満たされる場 合には、空気の泡が形成されて、エポキシがボア内に十分進入するのが妨げられ るおそれがある。ソース297からの紫外線光がエポキシをキュアし、所定距離 ボア内に流入した後の流動を停止させた。 約3〜10秒(一般的に5秒)経過した後、エポキシが毛細管現象で漏斗状部 を通ってチューブボア内に移動し、ニードル338および339が再び両漏斗状 部に位置決めされた。第2回目のエポキシ滴が各漏斗状部に施された。このとき のエポキシ滴は各漏斗状部を満たすのに十分な量であった。次にエポキシ添加装 置は待機位置に移動した。漏斗状部を満たしているエポキシは深さ約2.5mmで 、ボア内に距離約3.5mm延びていた。 アーム377(第35図)の待機位置で、紫外線光源370および371はチ ャック64と同じ垂直方向レベルにある。モータ378が作動されてアーム37 7を矢385の方向に回動する。フルに回動された位置では、紫外線光源370 および371は上部クランピングバー113の直上および直下に配置される。カ プラの温度が40℃以下になった後、紫外線光源370および371は点灯され て、チューブ12′の上端のエポキシをキュアする。紫外線光源370および3 71がチューブ12′の上端に位置している間、上部クランピングバー113は 随意的に開く。カプラが延伸の目的で加熱されていた時間と、カプラの温度が4 0℃以下に下降した時間との間の期間は経験的に決めることができる。アーム3 77が回転されて紫外線光源370および371は機器に当接しないように十分 な距離退去される。モータ383が起動されて、アーム377が矢385の方向 へ再び回転され、かつ紫外線光源370および371が下部クランピングバー1 13の直上および直下に配置されてカプラ400の下端のエポキシをキュアする ときのレベルに紫外線光源370および371を下降させる。このとき下部クラ ンピングバー113が開くと、より多量の紫外線光がエポキシに達するであろう 。 カプラが十分に冷えた後(30〜45秒)、光学的測定がなされる。 カプラ本体は引っ張りチャックから外される。 カプラの上端のファイバ端末は、ファイバフィード装置によって、ファイバが カプラの上端から約2m延びるまで計測される。次にこの出力端末は、ガイドチ ューブ35および36の端部において切断工具によって、またはファイバ16お よび17をきつい曲率半径で曲げることによって切断される。カプラ400は引 っ張り装置から外される。 本実施の態様は1×2カプラの形成に関するものである。上述した製造装置は 、1×6および1×8のような異なる配列を有する1×Nカプラにも適用可能で ある。1×6カプラの作成には、1本のガイドチューブ410の周囲に6本のガ イドチューブ410が内部に配列された保持チューブ411が用いられる(第3 8図)。さらに1本以上のアルコール補給チューブが用いられる。ガイドチュー ブは図示のように密にパックされたアレイを保つことが望ましいので、アルコー ル補給チューブは保持チューブの外部に配置可能である。保持チューブ411の 周囲に等間隔に配置された3本の補給チューブ412が示されている。 1×8カプラの作成には、1本のガイドチューブ420の周囲に8本のガイド チューブ420が内部に配列された保持チューブ421が用いられ、スペーサチ ューブ423が中心のガイドチューブ420を囲んでいる(第39図)。3本の 補給チューブ422が保持チューブ421の周囲に等間隔に配置されている。 半自動カプラ製造装置は、第4図および第5図に示された構成要素のうちの一 部を用いることができる。最も重要な構成要素は、ファイバフィード・挿入装置 である。上述のファイバフィード装置が用いられる場合、チューブ12′から延 びるファイバが計測システムに接続され、かつフィードチューブを通って延びて いるので、上述の真空チャックは極めて有用である。しかしながら、チューブ1 2′を手でチャック内に挿入してもよい。もしこれを行なうときには、チャック は異なる構成となるであろう。さらに、もし手によるチューブ挿入がなされると きには、リングバーナを使用することができる。チューブはリングバーナを通っ て挿入され、その端部でチャックされる。カプラが形成された後、チューブはチ ャックから外され、エポキシはオフラインで施されかつキュアされる。 ある機能を複数備えることにより、カプラ作成に必要な時間が低減されるであ ろう。第40図は、装置10が2箇所の皮剥き・終端ステーション430および 431を備えることによって、いかに変更されたかを示す。各ステーション43 0および431は、皮剥きノズルと、ボール終端トーチと、クランプ57および 58と同様の一対のクランプとを備えている。軌道54および54aは軌道43 3に沿って水平方向に移動する移動台432に固定されている。第40図によっ て表される状態では、ファイバ挿入装置50は、この装置50のファイバガイド チューブ内部のファイバがチューブ12′への挿入の準備がなされているように 、予め皮剥き・終端ステーション430の近傍に配置された。したがって、移動 台432はファイバのチューブ内への挿入が可能なように図示の位置に移動され た。かくして、ファイバ挿入装置50aは、この装置50aのファイバガイドチ ューブ内部のファイバがチューブ12′への挿入の準備がなされているように、 皮剥き・終端ステーション431の近傍に配置された。装置50からのファイバ を用いることによってカプラが形成された後、移動台432は左方へ移動して、 他のチューブ12′がチャック64に挿入され、装置50aからのファイバがチ ューブに挿入される。 第2図に示されたファイバフィード装置およびファイバ挿入装置50,50a は、1本またはそれ以上のファイバを遠隔的に操作するのを可能にし、同時に、 定められた位置および相互に関するファイバの絶対的位置および方向付けを制御 する。このような装置は、ファイバに対し1つまたはそれ以上の処理を施す1つ 以上の作業ステーションに光ファイバを位置決めするためにも使用可能である。 第41図は、被覆された光ファイバ441が内部に配置されたガイドチューブ4 40を示す。このガイドチューブは、第40図に示された装置の一部をなし、こ れによってガイドチューブは、矢444および443に示された垂直方向または 水平方向に移動可能である。さらに、ファイバ441は、矢442によって示さ れたどの方向にもチューブ440を通って移動可能である。 第1の作業ステーション445は、ファイバ441の端部から被覆材料を剥が すための皮剥きノズルを備えたステーションとすることができる。ファイバはチ ューブ440内に引き込まれ、そのチューブは第2の作業ステーション446に 移動され、そこで裸の端部が、その端部にレンズを形成する研磨機に挿入される 。レンズの形成されたファイバはチューブ内に引き込まれて第3の作業ステーシ ョン447に移動され、そこでスパッタリング等によって金の層が蒸着される。 得られたファイバはレーザーダイオード端末として適しているであろう。金の層 は、ファイバのレンズの形成された端部がレーザーダイオードとの受光関係をも って取付具に半田付けされるのを可能にする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミラー,ウィリアム ジェイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14830 コーニング デイヴィス ストリート 69 (72)発明者 モーレル,マーク エル アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14845 ホースヘッズ バークシアー ドライヴ 126 (72)発明者 シモンズ,ウィリアム ジェイ ジュニア アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14814 ビッグフラッツ オーチャード ドライ ヴ 60

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.光ファイバカプラの自動化された製造装置であって、 保護被覆をそれぞれ備えた少なくとも2本の光ファイバを、1つのボアおよ び両端領域を有する少なくとも1本のガラスチューブ内に挿入するための手段で あって、互いに近接配置された少なくとも2本のファイバガイドチューブを備え 、該ファイバガイドチューブがファイバ入口端とファイバ出口端とを有し、該フ ァイバ出口端が前記ボアに対して長手方向に移動可能とされたファイバ挿入手段 と、 前記光ファイバの第1の端部を前記ファイバガイドチューブを通過して配送 し、かつ前記第1の端部を前記ファイバガイドチューブの前記出口端からの送出 することまたは前記出口端内へ引っ込めることが可能な状態で、前記光ファイバ を前記ファイバガイドチューブの入口端に配送する手段と、 前記光ファイバのそれぞれに順次テンションをかける手段と、前記光ファイ バのそれぞれの所定の長さの部分から前記保護被覆を剥ぎ取る手段とを備え、前 記保護被覆を前記光ファイバから除去して前記光ファイバのそれぞれに被覆の剥 がされた領域を形成する手段と、 前記少なくとも1本のガラスチューブをその両端において固定するための反 対方向に移動可能な上部および下部チャックを備えたカプラ引っ張り手段と、 前記被覆の剥がされた領域が前記ボア内に挿入された後に前記ボアを排気し 、かつ前記少なくとも1本のガラスチューブの両端を閉鎖状態に維持するための 第1および第2の真空シール手段と、 前記少なくとも1本のガラスチューブを加熱するための加熱手段と、 前記装置の動作を制御するプログラマブルコントロール手段と、 を備えてなることを特徴とする光ファイバカプラの自動化された製造装置。 2.前記ファイバ挿入手段は、前記ファイバガイドチューブが内部に配置される 保持チューブを備え、前記ガイドチューブが前記保持チューブから所定距離突出 していることを特徴とする請求項1記載の装置。 3.前記光ファイバのそれぞれに順次テンションをかける手段は、上部および下 部皮剥きクランプを備え、該上部および下部皮剥きクランプの間で、所定の長さ の前記光ファイバのそれぞれが順次クランプされかつテンションがかけられるこ とを特徴とする請求項1記載の装置。 4.前記光ファイバから前記保護被覆を剥ぎ取る手段は、前記皮剥きクランプ間 でテンションをかけられた前記光ファイバの各1本の前記長さ部分に対して横方 向に移動可能でかつ回転可能な皮剥きノズルを備え、該皮剥きノズルは、高温の 不活性ガスのジェットを噴出して、該皮剥きノズルの移動に伴って前記長さ部分 から前記保護被覆を剥ぎ取ることを特徴とする請求項3記載の装置。 5.前記少なくとも1本のガラスチューブをチューブ貯蔵マガジンから前記上部 および下部チャックに転送するための転送手段をさらに備えてなることを特徴と する請求項1記載の装置。 6.前記加熱手段は、通常は前記チャックから離れた位置にあり、前記チャック の近傍位置に移動可能であり、かつ前記少なくとも1本のガラスチューブに対し て半径方向に移動可能な2つのセクションを備えており、これにより、該2つの セクションが共に移動して前記少なくとも1本のガラスチューブを取り囲むこと が可能であることを特徴とする請求項1記載の装置。 7.1つのカプラが形成された後に、前記少なくとも1本のガラスチューブのボ ア内に接着剤を補給するための補給手段をさらに備えてなることを特徴とする請 求項1記載の装置。 8.前記ボア内に前記接着剤が補給された後に該接着剤をキュアする手段をさら に備えてなることを特徴とする請求項7記載の装置。 9.前記接着剤をキュアする手段は、前記少なくとも1本のガラスチューブの各 端部に順次位置決めされる紫外線光源を備えてなることを特徴とする請求項8記 載の装置。 10.少なくとも1本の光ファイバに低屈折率終端を設ける手段をさらに備えてな ることを特徴とする請求項1記載の装置。 11.前記低屈折率終端を設ける手段は、前記皮剥きクランプ間でテンションをか けられた前記少なくとも1本の光ファイバに対して垂直方向および水平方向に移 動可能なボール終端トーチを備え、該ボール終端トーチが前記少なくとも1 本の光ファイバを切断し、かつ前記皮剥きクランプが反対方向に退去することを 特徴とする請求項10記載の装置。 12.前記カプラ引っ張り手段の前記上部および下部チャックは、前記少なくとも 1本のガラスチューブを前記加熱手段から部分的に遮蔽することを特徴とする請 求項1記載の装置。 13.前記カプラ引っ張り手段の前記上部および下部チャックは、水冷却によって 制御された温度に維持されることを特徴とする請求項12記載の装置。 14.前記カプラ引っ張り手段は、前記上部チャック内に設けられた上部V溝に係 合する上部クランピングバーと、前記下部チャック内に設けられた下部V溝に係 合する下部クランピングバーとを備え、前記上部および下部クランピングバーは 、前記少なくとも1本のガラスチューブに力を加えて該少なくとも1本のガラス チューブを前記上部および下部V溝内に監禁することを特徴とする請求項1記載 の装置。 15.クランピングバーは、前記少なくとも1本のガラスチューブに対し再現可能 なレベルの力を加えることを特徴とする請求項14記載の装置。 16.前記光ファイバを前記ファイバ挿入手段に配送する手段は、 前記光ファイバの1本をそれぞれ収容する少なくとも2個の光ファイバ供給 源と、 所定の長さの前記光ファイバのそれぞれを前記供給源から前記ファイバ挿入 手段に繰り出し、かつ前記所定の長さの光ファイバを前記ファイバ挿入手段にフ ィードするためのファイバフィード機構と、 前記光ファイバの前記所定の長さを計測する手段と、 を備えてなることを特徴とする請求項1記載の装置。 17.前記ファイバフィード機構は、 前記光ファイバを前記供給源から受け取るための少なくとも2本のインプッ トガイドチューブと、逆転可能なステッピングモータによって駆動される1個の ローラに協同する少なくとも2個のアイドラローラとを備え、前記光ファイバが 前記インプットガイドチューブから前記アイドラローラと前記モータで駆動され るローラとの間にフィードされ、 さらに前記ファイバフィード機構は、 前記光ファイバを前記ローラから受け取り、かつ前記光ファイバを前記ファ イバ挿入手段の前記ファイバガイドチューブにフィードするための少なくとも2 本のアウトプットガイドチューブを備えてなることを特徴とする請求項16記載 の装置。 18.前記ファイバ挿入機構のファイバガイドチューブと前記光ファイバとの間の 摩擦が、前記ファイバが前記ファイバガイドチューブを通過するのに伴って低減 されるように前記ファイバガイドチューブの入口端にガスを導入するために、前 記ファイバフィード機構の前記アウトプットガイドチューブに接続され、かつ前 記ファイバ挿入機構のファイバガイドチューブの入口端近傍に配置された付属部 材をさらに備えてなることを特徴とする請求項17記載の装置。 19.前記ファイバガイドチューブの近傍に配置され、かつ該ファイバガイドチュ ーブの端部を越えて所定距離延びる補給チューブを備え、該補給チューブは、前 記光ファイバが前記少なくとも1本のガラスチューブの前記ボアに挿入されるの に伴って、前記ボアを潤滑するための液体を供給されることを特徴とする請求項 1記載の装置。 20.ガラスチューブを貯蔵するための貯蔵マガジンと、 溝を備えた保持部材と、 前記ガラスチューブの1本を前記溝に配送する配送手段と、 第1の位置と第2の位置との間で移動可能なクランプ手段とをさらに備え、 該クランプ手段は、該クランプ手段が前記第1の位置にあるときに、前記溝 内に保持された前記少なくとも1本のガラスチューブに係合し、該クランプ手段 が前記第2の位置にあるときに、前記少なくとも1本のガラスチューブを、前記 カプラ引っ張り手段の上部および下部チャック内に配置することを特徴とする請 求項1記載の装置。 21.前記配送手段は、第1の位置と第2の位置との間で回転可能な円筒を備え、 該円筒は、それが前記第1の位置にあるときに前記貯蔵マガジンに保持された前 記少なくとも1本のガラスチューブと係合可能な1つのスロットを備え、前記円 筒が前記第2の位置へ回動された後に、前記少なくとも1本のガラスチュ ーブが前記溝に向かって移動して該溝内に保持されることを特徴とする請求項2 0記載の装置。 22.前記少なくとも1本のガラスチューブを前記溝内に正確に位置させる手段を さらに備えてなることを特徴とする請求項21記載の装置。 23.前記ファイバを配送する手段と前記上部チャックとが第1の移動台上に取り 付けられてなることを特徴とする請求項1記載の装置。 24.前記ガラスチューブの前記ファイバ挿入手段から遠い側の端部から延びる前 記光ファイバの1本またはそれ以上をクランプするための下部クランプ手段と、 前記下部チャックと前記下部クランプ手段とを取り付けた第2の移動台とをさら に備えてなることを特徴とする請求項23記載の装置。 25.少なくとも1本のガラスチューブが貯蔵されているチューブ貯蔵マガジンか らガラスチューブをカプラ引っ張り手段へ転送するための装置であって、 溝を備えた保持部材と、 前記少なくとも1本のガラスチューブを前記マガジンから前記溝へ配送する ための手段と、 第1の位置と第2の位置との間で移動可能なクランプ手段とを備え、 該クランプ手段は、該クランプ手段が前記第1の位置にあるときに、前記溝 内に保持された前記少なくとも1本のガラスチューブに係合し、該クランプ手段 が前記第2の位置にあるときに、前記少なくとも1本のガラスチューブを、前記 カプラ引っ張り手段の上部および下部チャック内に配置することを特徴とする転 送装置。 26.前記配送手段は、第1の位置と第2の位置との間で回転可能な円筒を備え、 該円筒は、それが前記第1の位置にあるときに前記貯蔵マガジンに保持された前 記少なくとも1本のガラスチューブと係合可能な1つのスロットを備え、前記円 筒が前記第2の位置へ回動された後に、前記少なくとも1本のガラスチューブが 前記溝に向かって移動して該溝内に保持されることを特徴とする請求項25記載 の装置。 27.前記少なくとも1本のガラスチューブを前記溝内で横方向に移動させるため の整列手段をさらに備えてなることを特徴とする請求項25記載の装置。 28.前記少なくとも1本のガラスチューブが前記クランプ手段によって内部に配 置されるV溝をそれぞれ備えた上部および下部チャックをさらに備え、前記チャ ックのそれぞれは、前記少なくとも1本のガラスチューブを前記V溝内に確保す るクランピングバーをさらに備えてなることを特徴とする請求項25記載の装置 。 29.光ファイバカプラの自動化された製造に用いられるカプラ引っ張り装置であ って、 少なくとも1本のガラスチューブの第1の端部領域を受けるための上部V溝 を備えた上部チャックと、 前記少なくとも1本のガラスチューブの第2の端部領域を受けるための下部 V溝を備えた下部チャックとを備え、前記上部および下部チャックは互いに反対 方向へ移動可能であり、さらに、 前記上部V溝に係合する上部クランピングバーと、前記下部V溝に係合する 下部クランピングバーとを備え、前記上部および下部クランピングバーが前記少 なくとも1本のガラスチューブに対し力を加えて、前記少なくとも1本のガラス チューブを前記上部および下部チャックの間に保持することを特徴とするカプラ 引っ張り装置。 30.前記上部および下部チャックの間に保持された前記少なくとも1本のガラス チューブの周辺を取り囲んで配置され、かつ前記少なくとも1本のガラスチュー ブに対して半径方向に移動可能な加熱手段をさらに備えてなることを特徴とする 請求項29記載の装置。 31.前記上部および下部チャックが、前記少なくとも1本のガラスチューブを前 記加熱手段から部分的に遮蔽することを特徴とする請求項30記載の装置。 32.前記上部および下部チャックは水冷却によって制御された温度に維持され、 これによって前記光ファイバカプラの光学的特性が前記上部および下部チャック の前記温度によって悪影響を与えられないようにされてなることを特徴とする請 求項31記載の装置。 33.前記クランピングバーが前記少なくとも1本のガラスチューブに対して再現 可能な力を加えることを特徴とする請求項29記載の装置。 34.光ファイバカプラの自動化された製造に用いるための、少なくとも2本の光 ファイバをファイバ挿入手段へ配送する装置であって、 それぞれが前記光ファイバの1本を収容する少なくとも2個の光ファイバ供 給源と、 各所定の長さの前記光ファイバを前記供給源から前記ファイバ挿入手段へ繰 り出し、かつ前記所定の長さの光ファイバを前記ファイバ挿入手段へフィードす るファイバフィード機構と、 前記所定の長さの光ファイバが前記ファイバフィード機構へ繰り出される以 前に前記所定の長さの光ファイバからごみを取り除く手段と、 光ファイバを前記所定の長さに計測する手段と、 を備えてなることを特徴とする光ファイバ配送装置。 35.前記ファイバフィード機構は、 前記光ファイバを前記供給源から受け取るための少なくとも2本のインプッ トガイドチューブと、逆転可能なステッピングモータによって駆動されるローラ と協同する少なくとも2個のアイドラローラとを備え、 前記光ファイバは前記インプットガイドチューブから前記アイドラローラと 前記モータによって駆動されるローラとの間にフィードされ、 さらに前記ファイバフィード機構は、 前記光ファイバを前記ローラから受け取り、かつ前記光ファイバを前記ファ イバ挿入手段のファイバガイドチューブへフィードする少なくとも2本のアウト プットガイドチューブを備えてなることを特徴とする請求項34記載の装置。 36.前記ごみを取り除く手段は、ガスを前記前記ファイバ挿入手段の前記ファイ バガイドチューブへ導入するために該ファイバガイドチューブの入口端近傍に配 置された付属部材を備えてなることを特徴とする請求項35記載の装置。 37.それぞれ保護被覆を備えた少なくとも2本の光ファイバを、1つのボアと両 端領域とを備えた少なくとも1本のガラスチューブ内へ挿入するための、光ファ イバカプラの自動化された製造に用いるファイバ挿入装置であって、 前記ボアに対して長手方向に移動可能な保持チューブと、 該保持チューブの内部に配置され、かつ該保持チューブから第1の距離だけ 突出する少なくとも2本のファイバガイドチューブと、 前記保持チューブの内部に配置され、かつ該保持チューブから前記第1の距 離よりも長い第2の距離だけ突出し、前記光ファイバが前記ボア内を通過するの に伴って潤滑剤を前記ボア内に補給するための補給チューブとを備え、 前記光ファイバのそれぞれは、前記保持チューブが第1の位置にあるときに 、前記保護被覆を前記ファイバから剥ぎ取るための手段に最初に配送され、次い で前記ファイバガイドチューブ内に引っ込められ、次いで前記保持チューブが第 2の位置の位置に移動されるときに前記ボア内に挿入されることを特徴とするフ ァイバ挿入装置。 38.施された保護被覆を剥がされた複数本の光ファイバを備えたガラスチューブ を加熱するための、光ファイバカプラの自動化された製造に用いるガラスチュー ブ加熱装置であって、 前記ガラスチューブを取り囲むように配置されかつガラスチューブに対して 半径方向に移動可能な2個の環状領域を有するバーナを備え、該環状領域のそれ ぞれが、燃焼性ガスを供給される炎噴出ポートを備えてなることを特徴とするガ ラスチューブ加熱装置。 39.前記環状領域は通常は前記チューブから離れた第1の位置にあり、かつ前記 チューブ近傍の位置へ移動可能であり、次に前記環状領域は前記チューブに対し て半径方向に移動し、これによって前記環状領域が前記チューブに結合されかつ 該チューブを取り囲むことを特徴とする請求項38記載の装置。 40.前記第1の位置において前記バーナに点火する手段をさらに備えてなること を特徴とする請求項39記載の装置。 41.前記バーナが前記第1の位置から移動された後に前記燃焼性ガスの流量を変 更する手段をさらに備えてなることを特徴とする請求項40記載の装置。 42.光ファイバの端部に低反射率終端を形成するための装置であって、 前記ファイバの所定の長さ部分にテンションをかける手段と、 それからの炎が前記ファイバを切断し、かつ該ファイバの切断された端部に 丸められた終端を形成するように、前記ファイバテンションをかけられた部分に 対して移動可能なボール終端トーチと、 を備えてなることを特徴とする低反射率終端形成装置。 43.前記テンションをかける手段は、前記ファイバの所定の長さ部分に両端にお いて前記ファイバを保持する一対の皮剥きクランプと、該皮剥きクランプの少な くとも一方に対して、該皮剥きクランプの少なくとも一方を他方のクランプから 退去させる傾向がある力を加える手段とを備え、これによって、前記ファイバが 切断されると前記皮剥きクランプの少なくとも一方が退去することを特徴とする 請求項42記載の装置。 44.前記皮剥きクランプの少なくとも一方が0〜2cmの距離だけ移動可能である ことを特徴とする請求項43記載の装置。 45.前記トーチが前記ファイバに対して垂直方向および水平方向に移動可能であ ることを特徴とする請求項42記載の装置。 46.前記ボール終端トーチがメタンと酸素のトーチであることを特徴とする請求 項42記載の装置。 47.前記低反射率終端が約−55dBよりも小さい戻り反射を有することを特徴 とする請求項42記載の装置。 48.ガラスチューブをその両端部において確保するための上部および下部チャッ クを備え、該上部および下部チャックは前記チューブの長手方向軸線に沿って移 動可能であり、前記上部チャックは上部部材のV溝に係合する上部クランピング バーを有し、前記下部チャックは下部部材のV溝に係合する下部クランピングバ ーを有し、前記上部および下部クランピングバーは前記ガラスチューブに力を加 えて、該ガラスチューブを上部および下部V溝内に固定し、さらに、前記ガラス チューブの両端領域の間の領域を加熱する手段を備えてなることを特徴とする光 ファイバカプラ引っ張り装置。 49.前記クランピングバーは再現可能なレベルの力を前記ガラスチューブに加え ることを特徴とする請求項48記載の装置。 50.前記上部および下部チャックを制御された温度に維持する手段をさらに備え 、これにより、前記光ファイバカプラの光学的特性が前記チャックの温度によっ て悪影響を与えられないようにすることを特徴とする請求項48記載の装置。 51.前記温度維持手段は前記上部および下部部材を通って冷却剤を流す手段を備 えてなることを特徴とする請求項50記載の装置。 52.前記ガラスチューブのボアを排気しかつ前記ガラスチューブの両端部を閉鎖 状態に維持するための第1および第2の真空シール手段をさらに備え、前記上部 および下部チャックは、該チャックが前記ガラスチューブおよび前記真空シール 手段を前記加熱手段から部分的に遮蔽するように、前記装置の残部に対して位置 決めされていることを特徴とする請求項48記載の装置。 53.ガラスチューブをその両端部において確保する上部および下部チャックを備 え、少なくとも2本の光ファイバが前記チューブの第1の端部から延び、かつ少 なくとも1本の光ファイバが前記チューブの第2の端部から延び、前記チューブ の中間領域の内部にある前記光ファイバのそれぞれの一部分が裸にされ、かつ前 記ファイバの前記チューブから延びる部分は保護被覆を有し、 前記チューブの中間領域の一部領域を加熱する手段と、 前記被覆を剥がされた領域が前記ボア内に挿入された後に前記ボアを排気し 、かつ前記少なくとも1本のガラスチューブの両端を閉鎖状態に維持するために 前記チューブの両端部に取り付けられた上部および下部真空シール手段とが設け られ、 該上部および下部真空シール手段は、 それぞれ表面を有する第1および第2のキャビティ形成部材を備え、前記表 面の周囲にはエラストマーシールが設けられ、該シールのそれぞれは凹部を有し 、前記キャビティ形成部材は、前記チューブから取り外された非動作位置から、 前記凹部間に確保されかつ前記キャビティ形成部材間に形成されたキャビティの 内部に延びる前記チューブの両端部の近傍において前記シールが互いに接触する 動作位置に移動可能であり、 さらに前記キャビティを排気する手段を備えてなることを特徴とする、光フ ァイバカプラ引っ張り装置。 54.前記排気手段が、前記キャビティを排気するために前記第1のキャビティ形 成部材に結合された手段を備えてなることを特徴とする請求項53記載の装置。 55.エアを前記キャビティ内に抽気するための、前記第2のキャビティ形成部材 に結合された手段をさらに備えてなることを特徴とする請求項54記載の装置。 56.ガラスチューブをその両端部において確保するための上下のチューブチャッ ク手段を備え、少なくとも2本の光ファイバが前記チューブの第1の端部から延 び、かつ少なくとも1本の光ファイバが前記チューブの第2の端部から延び、前 記チューブの中間領域の内部にある前記光ファイバのそれぞれの一部分が裸にさ れ、かつ前記ファイバの前記チューブから延びる部分は保護被覆を有し、さらに 、 前記チューブの中間領域の一部領域を加熱する手段と、 前記チューブの端部近傍が内部に突出するキャビティをそれぞれ備えて前記 チューブの両端部に固定される上部および下部真空シール手段と、 前記キャビティを排気するための、前記上部および下部真空シール手段のそ れぞれのキャビティに結合された手段と、 エアを前記キャビティ内に抽気するための、前記上部および下部真空シール 手段のそれぞれのキャビティに結合された手段と、 を備えてなることを特徴とする光ファイバカプラ引っ張り装置。 57.複数本のファイバが1本のチューブのボアを通って、前記チューブの前記フ ァイバの周りに潰される結合領域の近傍に長手方向に延び、前記複数本のファイ バが前記結合領域内で一体に溶融され、前記結合領域内のファイバの直径が、前 記ボア内のファイバの直径よりも小さくされてなる、隣接して延在する複数本の 光ファイバから構成されるタイプの光ファイバカプラに接着剤を施す装置であっ て、 前記カプラを保持する手段と、 前記チューブのボアの両端部に接着剤を同時に注入する手段と、 を備えてなることを特徴とする接着剤添加装置。 58.前記接着剤注入手段は、 第1および第2の中空ニードルと、 該ニードルの1本を前記チューブのボアの各端部に位置させる手段と、 前記第1および第2のニードルにそれぞれ接続された第1および第2の接着 剤供給源と、 を備えてなることを特徴とする請求項57記載の装置。 59.前記チューブは、上端部および下端部を有するように垂直に取り付けられ、 前記下端部に挿入可能な前記第1のニードルの内径が、前記上端部に挿入可能な 前記第2のニードルの内径よりも小さくされていることを特徴とする請求項58 記載の装置。 60.前記第1のニードルが前記ボア内に位置決めされたときに、該第1のニード ルが前記チューブの長手方向の軸線に対してある角度をもって配置されるように 、前記第1のニードルの先端は斜めに切断され、該第1のニードルの斜めに切断 された先端が前記長手方向の軸線に対してほぼ垂直な平面内にあることを特徴と する請求項59記載の装置。 61.前記第1のニードルは、該第1のニードルが前記ボア内に位置決めされたと きに、前記長手方向の軸線に対して45°よりも小さい角度をもって配置されて なることを特徴とする請求項60記載の装置。 62.第1および第2のファイバ挿入手段を備え、各挿入手段はそれぞれ保護被覆 を備えた少なくとも2本の光ファイバを、1つのボアと両端領域とを備えたガラ スチューブ内へ挿入可能であり、前記第1および第2のファイバ挿入手段は、互 いに近接して配置された少なくとも2本のファイバガイドチューブを備えており 、該ファイバガイドチューブは前記ボアに対して長手方向に移動可能とされ、 さらに、前記第1および第2のファイバ挿入手段を前記ボアに対して横方向 に移動させる手段を備えてなることを特徴とする、光ファイバカプラの自動化さ れた製造装置。 63.前記光ファイバのそれぞれに被覆の剥がされた領域を形成するための第1お よび第2の手段を備え、前記領域において前記保護被覆が前記光ファイバから剥 がされ、前記第1のファイバ挿入手段は、前記第2のファイバ挿入手段が前記第 2の被覆の剥がされた領域形成手段の近傍に配置されたときに、前記ガラスチュ ーブの近傍に配置されることを特徴とする請求項62記載の装置。 64.1本のファイバガイドチューブと、 1本の光ファイバを、該ファイバが前記ファイバガイドチューブに対し出入 可能な態様で前記ファイバガイドチューブに配送する手段と、 複数の作業ステーションと、 前記ファイバガイドチューブを前記複数の作業ステーションの1つから他の 作業ステーションへ移動させる手段と、 を備えてなることを特徴とする、光ファイバの部分変更装置。 65.前記ファイバガイドチューブを前記第1の作業ステーションに向かっておよ び前記第1の作業ステーションから移動させる手段をさらに備えてなることを特 徴とする請求項64記載の装置。 66.1つのボアと両端領域とを備えたガラスチューブをカプラ引っ張り手段内へ 配置し、かつ該プラ引っ張り手段内の前記両端領域を掴むステップと、 それぞれ保護被覆を備えた少なくとも2本の光ファイバをファイバ挿入手段 へ配送するステップと、 前記光ファイバのそれぞれが上部クランプと下部クランプとの間でテンショ ンをかけられている間に、前記保護被覆を前記光ファイバの各領域から剥ぎ取る ことによって、前記光ファイバのそれぞれに被覆を剥がされた領域を形成するス テップと、 前記複数本の光ファイバをその前記被覆を剥がされた領域が前記ボアの内部 に延びるように前記ガラスチューブ内へ挿通するステップと、 前記ガラスチューブの両端部を排気するステップと、 前記ガラスチューブを該ガラスチューブをほぼ取り囲むようにして加熱する ステップと、 前記ガラスチューブの前記両端部を反対方向に引っ張って前記ガラスチュー ブにテーパー状の結合領域を形成するステップと、 前記ステップをプログラマブルコントロール手段によって制御するステップ と、 を含むことを特徴とする、光ファイバカプラを自動的に製造する方法。 67.前記テーパー状の結合領域が形成された後に、前記ガラスチューブのボアの 両端に接着剤を補給し、かつ該接着剤をキュアするステップをさらに含むことを 特徴とする請求項66記載の方法。 68.前記ガラスチューブを配置するステップが、前記ガラスチューブをガラスチ ューブ貯蔵マガジンから前記カプラ引っ張り手段に転送することを含むことを特 徴とする請求項67記載の方法。 69.前記光ファイバの前記ガラスチューブへの挿通に伴って該ガラスチューブを 潤滑するステップをさらに含むことを特徴とする請求項68記載の方法。 70.前記光ファイバの前記ガラスチューブへの挿通に先立って、前記光ファイバ の少なくとも1本に低反射率終端を形成するステップをさらに含むことを特徴と する請求項68記載の方法。 71.低反射率終端を形成するステップが、 前記光ファイバの少なくとも1本に対し、その離れた2点間でテンションを かけ、 ボール終端トーチを、該トーチからの炎の一部分が前記ファイバを横切って 該ファイバをテーパー状端部をそれぞれ備えた2つの部分に切断するように、前 記光ファイバの少なくとも1本に対して所定の場所から所定の方向に移動させ、 前記テーパー状端部の少なくとも1つを、前記テーパー状端部の他方から離 れる方向に所定の距離だけ退去させ、 前記炎が前記テーパー状端部の少なくとも1つを加熱して該端部が短縮され かつ丸められるように、前記トーチの移動を継続する、 ことを含むことを特徴とする請求項70記載の方法。 72.前記皮剥きクランプが約4cmよりも長くない間隔に位置決めされ、これによ り、前記丸められた終端を備えた前記前記光ファイバの少なくとも1本に極端な ファイバーカールが生じるのが防止されることを特徴とする請求項71記載の方 法。 73.前記光ファイバを前記ファイバ挿入手段へ配送するステップが、前記光ファ イバのそれぞれをファイバ供給源から前記ファイバ挿入手段の少なくとも2本の ファイバガイドチューブへ繰り出すことを含み、該ファイバガイドチューブは前 記ボアに対して長手方向に移動可能であることを特徴とする請求項68記載の方 法。 74.前記ファイバガイドチューブに対し、該ファイバガイドチューブの両端の間 の位置においてガスを導入するステップをさらに含むことを特徴とする請求項7 3記載の方法。 75.1本の補給チューブが前記ファイバガイドチューブの近傍に配置され、前記 光ファイバが前記ガラスチューブのボアに挿通されるのに伴って、潤滑剤を前記 補給チューブから前記ボア内に補給することを含むことを特徴とする請求項73 記載の方法。 76.前記被覆を剥がされた領域を形成するステップが、 前記保持チューブを前記下部皮剥きクランプの上方の第1の位置に移動させ 、 所定の長さの前記光ファイバの前記1本を前記ファイバガイドチューブの前 記1本を通じて配送し、 前記光ファイバの前記1本の第1の位置を前記下部皮剥きクランプで掴み、 前記保持チューブを前記上部皮剥きクランプの上方の第2の位置に移動させ 、 前記光ファイバの前記1本の第2の位置を前記上部皮剥きクランプで掴み、 前記光ファイバの前記1本に対し、前記第1の位置と前記第2の位置との間 の領域にテンションをかけ、 前記クランプ間でテンションをかけられた前記光ファイバの前記領域を、前 記被覆が前記所定の領域から剥がされるまで加熱する、 ことを含むことを特徴とする請求項73記載の方法。 77.前記複数本の光ファイバを前記ガラスチューブ内へ挿通するステップが、 前記光ファイバのうちの1本を内部にそれぞれ貫通させた少なくとも2本の 近接したファイバガイドチューブを、前記光ファイバのうつの第1の1本が前記 ボアに入るまで、前記ガラスチューブの上端領域の長手方向の上方位置に移動さ せ、 接続端末を形成するための適当な長さの前記光ファイバが前記ガラスチュー ブの下端領域から延びるまで、前記第1のファイバを第1のファイバガイドチュ ーブから前進させ、 前記第1の光ファイバの前記ガラスチューブの下端領域から延びる部分をク ランプし、 前記光ファイバのうちの第2の1本を、該第2のファイバの前記被覆を剥が された領域が前記第1のファイバの前記被覆を剥がされた中間領域にほぼ位置決 めされるように、第2のファイバガイドチューブから前進させ、 同時に、前記第1および第2のファイバを、該第2のファイバの前記被覆を 剥がされた領域が前記ボアの中間領域に位置決めされるまで前進させ、 前記第1のファイバを、その前記被覆を剥がされた領域が前記第2のファイ バの前記被覆を剥がされた領域の近傍に延びるまで前進させる、 ことを含むことを特徴とする請求項66記載の方法。 78.前記ファイバガイドチューブの近傍に補給チューブを配置し、該補給チュー ブに、前記第1および第2のファイバの前記被覆を剥がされた領域が前記ボア内 に挿通されるのに伴って前記ガラスチューブの前記ボアを潤滑するためのアルコ ールを供給することを特徴とする請求項77記載の方法。 79.前記接着剤をキュアするステップは、前記接着剤が前記ボアの両端部に施さ れるときに、前記ガラスチューブの両端領域のそれぞれに紫外線光ビームを向け ることを含み、前記接着剤の流動が前記紫外線光ビームに触れると停止すること を特徴とする請求項68記載の方法。 80.前記接着剤をキュアするステップは、前記接着剤が前記ボアの両端部に施さ れた後に、紫外線光源を前記ガラスチューブの両端領域のそれぞれに順次位置決 めすることをさらに含むことを特徴とする請求項79記載の方法。 81.前記カプラ引っ張り手段内で前記ガラスチューブの両端領域を掴むステップ が、上部チャックのV溝と上部クランピングバーとの間と、下部チャックのV溝 と下部クランピングバーとの間とで前記両端領域を確保することを含み、前記上 部および下部クランピングバーが前記ガラスチューブに力を加えて、該ガラスチ ューブを前記上部および下部V溝内に確保することを特徴とする請求項68記載 の方法。 82.前記上部および下部チャックを制御された温度に維持することを特徴とする 請求項81記載の方法。 83.少なくとも1本のガラスチューブが貯蔵されたガラスチューブ貯蔵マガジン から前記ガラスチューブを転送する方法において、 前記少なくとも1本のガラスチューブを前記ガラスチューブ貯蔵マガジンか ら溝を備えた保持部材に配送し、 前記少なくとも1本のガラスチューブを前記溝内の所定の位置に横方向に移 動させ、 前記少なくとも1本のガラスチューブを前記溝内から前記カプラ引っ張り手 段の上部および下部チャックに転送する、 ことを特徴とするガラスチューブの転送方法。 84.前記少なくとも1本のガラスチューブが前記溝内に水平に置かれ、かつ前記 チャック内に垂直に配置されることを特徴とする請求項83記載の方法。 85.前記配送ステップが、1つのスロットを備えた円筒を第1の位置と第2の位 置との間で回動させることを含み、前記スロットは、前記円筒が前記第1の位置 にあるときに、前記貯蔵マガジン内に保持された前記少なくとも1本のガラスチ ューブに係合可能であり、前記円筒が前記第2の位置に回動された後に、前記少 なくとも1本のガラスチューブが前記溝に移動しかつ該溝内に保持されることを 特徴とする請求項83記載の方法。 86.前記転送ステップは、前記ガラスチューブをそれが前記溝内にある間に掴み 、該溝を前記ガラスチューブから退去させ、次いで該ガラスチューブを前記カプ ラ引っ張り手段に転送することを特徴とする請求項83記載の方法。 87.前記ガラスチューブを横方向に移動させるステップが、前記ガラスチューブ をストッパに向かって力を加えることを含み、かつこの力を、前記ガラスチュー ブが移動を開始するまで加え続けることを特徴とする請求項86記載の方法。 88.光ファイバに対し、その離れた2点間でテンションをかけ、 ボール終端トーチを、該トーチからの炎の一部分が前記ファイバを横切って 該ファイバをテーパー状端部をそれぞれ備えた2つの部分に切断するように、前 記光ファイバに対して所定の場所から所定の方向に移動させ、 前記テーパー状端部の少なくとも1つを、前記テーパー状端部の他方から離 れる方向に所定の距離だけ退去させ、 前記炎が前記テーパー状端部の少なくとも1つを加熱して該端部が短縮され るように、前記トーチの移動を継続する、 ことを含むことを特徴とする、光ファイバの一端に低屈折度終端を形成する方 法。 89.前記トーチの移動を継続するステップが、前記トーチを前記所定の方向に移 動させることを含むことを特徴とする請求項88記載の方法。 90.前記トーチの移動を継続するステップが、前記トーチを前記所定の方向とは 反対方向に移動させて、前記所定の場所に戻すことを含むことを特徴とする請求 項88記載の方法。 91.前記テンションをかけるステップが、前記光ファイバに対し2個の皮剥きク ランプ間でテンションをかけ、前記皮剥きクランプの少なくとも1方を前記皮剥 きクランプの他方から退去させることを含むことを特徴とする請求項88記載の 方法。 92.前記テンションをかけるステップが、前記2つの皮剥きクランプを同時に反 対方向へ退去させることを含むことを特徴とする請求項88記載の方法。 93.前記2つの皮剥きクランプが約4cmよりも長くない間隔で配置され、これに より、丸められた終端を備えた前記光ファイバのカールが最小にされることを特 徴とする請求項91記載の方法。 94.前記トーチの移動を継続するステップにより、−60dBよりも小さい戻り 反射を有する低反射率終端が形成されることを特徴とする請求項88記載の方法 。 95.光ファイバカプラの自動化された製造方法に用いられる、施された保護被覆 を剥がされている光ファイバを備えたガラスチューブを加熱する方法であって、 燃焼性ガスの供給源に接続された複数のポートをそれぞれ備えた2個のバー ナーセクションを前記ガラスチューブから離れた位置に保持し、 前記2個のバーナーセクションを、それらが前記ガラスチューブの両側に位 置するように該ガラスチューブに対して移動させ、 前記2個のバーナーセクションを互いに他方に向かって移動させ、これによ り、前記2個のバーナーセクションが結合されて前記ガラスチューブを取り囲む ことを特徴とするガラスチューブ加熱方法。 96.前記燃焼性ガスが前記バーナーセクションに供給され、前記ポートから噴出 する前記燃焼性ガスは、前記バーナーセクションを前記ガラスチューブに対し て移動させるステップに先だって点火されることを特徴とする請求項95記載の 方法。 97.前記燃焼性ガスは、該ガスが点火される時点では第1の流量をもって流れ、 前記バーナーセクションが前記ガラスチューブを取り囲んだ後に、前記第1の流 量よりも多い流量をもって流れることを特徴とする請求項96記載の方法。 98.光ファイバカプラの自動化された製造に用いられる、少なくとも2本の光フ ァイバを1本のガラスチューブへ挿入する方法であって、 前記光ファイバの1本をそれぞれ収容し、かつ前記ファイバのそれぞれがフ ァイバガイド手段の第1の端部内に延びている少なくとも2つの光ファイバ供給 源を用意し、 前記複数本のファイバのうちの第1のファイバ以外のファイバが前記ファイ バガイド手段を通って移動するのを阻止し、 前記第1のファイバの所定の長さを第1の供給源から繰り出し、第1のファ イバガイド手段を通って該第1のファイバガイド手段の第2の端部から延出させ 、 前記第1の光ファイバに被覆を剥がされた領域を形成し、 前記第1の光ファイバの少なくとも一部を前記第1のファイバガイド手段内 に引っ込ませ、 前記第1の光ファイバを、その前記被覆を剥がされた領域が前記ガラスチュ ーブのボア内に延びるように、前記ガラスチューブ内に挿入する、 ことを特徴とする、光ファイバのガラスチューブへの挿入方法。 99.前記ファイバガイド手段のそれぞれ内にガスを流入し、かつ端部から流出さ せるステップをさらに含むことを特徴とする請求項98記載の方法。 100.1つのボアと、第1および第2の端部領域と、中間領域とを備えた1本の ガラスチューブを用意するステップと、 前記第1および第2の端部領域を第1および第2のチャックでそれぞれ掴む ステップと、 被覆の施された第1および第2の光ファイバのそれぞれに被覆を剥がされた 領域を形成するステップと、 前記第1および第2の光ファイバをファイバガイドチューブ手段にその第1 の端部から配送し、前記光ファイバを、前記被覆を剥がされた領域が前記ボア内 に延在し、かつ前記ファイバのそれぞれの一部分が前記ガイドチューブ手段内に 残存するように、前記ガラスチューブ内に挿入するステップと、 前記チューブ通って延出する前記ファイバの少なくとも1本を下部クランプ で掴むステップと、 前記ガラスチューブのボア内を排気するステップと、 該ガラスチューブの中間領域を加熱するステップと、 前記第1のチャックおよび前記ガイドチューブ手段を一方向に移動させ、か つ前記第2のチャックおよび前記下部クランプを一方向と反対方向に移動させる ことにより、前記ガラスチューブの前記両端部領域を反対方向に引っ張って、前 記ガラスチューブにテーパー状の結合領域を形成するステップと、 を含むことを特徴とする、光ファイバカプラの作成方法。 101.1つのボアと、第1および第2の端部領域と、中間領域とを備えた1本の ガラスチューブを用意するステップと、 前記第1および第2の端部領域を第1および第2のチャックでそれぞれ掴む ステップと、 被覆の施された第1および第2の光ファイバのそれぞれに被覆を剥がされた 領域を形成するステップと、 前記光ファイバを、前記被覆を剥がされた領域が前記ボア内に延びるように 、前記ガラスチューブ内に挿入するステップと、 第1の真空シールを前記チューブの前記第1の端部領域に取り付けるステッ プと、 前記第2の真空シール内にエアを抽気する間に該第1の真空シールを排気す るステップと、 第2の真空シールを前記チューブの前記第2の端部領域に取り付けるステッ プと、 前記第2の真空シールを排気するステップと、 前記ガラスチューブの中間領域を加熱するステップと、 前記ガラスチューブの前記両端部領域を反対方向に引っ張って、前記ガラス チューブにテーパー状の結合領域を形成するステップと、 を含むことを特徴とする、光ファイバカプラの作成方法。 102.前記第2の真空シールを排気するステップが、前記第1の真空シール内に エアを抽気する間に該第2の真空シールを排気することを含むことを特徴とする 請求項101記載の方法。 103.複数本のファイバが、1本のチューブのボアを通って延び、かつ該チュー ブが前記ファイバの周りに潰される結合領域の長手方向の近傍を通って延び、前 記ファイバが前記結合領域内で一体に溶融され、前記結合領域内の前記ファイバ の直径が前記ボア内の前記ファイバの直径よりも小径にされてなる、隣接して延 びる複数本の光ファイバから構成される形式の光ファイバカプラに接着剤を施す 方法において、 前記カプラを保持し、 前記チューブのボアの両端部に接着剤を同時に注入することを特徴とする、 光ファイバカプラに接着剤を施す方法。 104.前記カプラは垂直方向を向いて配置され、前記接着剤は、中空のニードル を前記ボアの各端部に位置させることによって前記ボア内に注入され、前記接着 剤は、前記チューブの下端において前記ニードルを通じて前記ボア内に流動する よりも速い速度で、前記チューブの上端において前記ニードルを通じて前記ボア 内に流動することを特徴とする請求項103記載の方法。 105.前記接着剤が中空のニードルを前記ボアの両端のそれぞれに位置させるこ とによって前記ボア内に注入される方法において、接着剤を前記ニードルを通じ て流しかつ該ニードルを退去させることにより、第1の接着剤滴が前記ボアの各 端部内に挿入され、再びニードルを前記ボアの両端のそれぞれに位置させ、接着 剤を前記ニードルを通じて流しかつ該ニードルを退去させることにより、第2の 接着剤滴が前記ボアの各端部内に挿入されることを特徴とする請求項103記載 の方法。 106.前記ボアの両端内に接着剤を注入中に、紫外線光ビームが前記ガラスチュ ーブの各端部領域に向けられることを特徴とする請求項105記載の方法。 107.1つのボアと、第1および第2の端部領域と、中間領域とをそれぞれ備え た複数本のガラスチューブを用意し、 第1のガラスチューブをカプラ引っ張り装置内へ挿入し、かつ前記第1のチ ューブの両端領域を第1および第2のチャックで掴み、 被覆の施された第1の組の光ファイバに被覆を剥がされた領域を形成し、 前記第1の組のファイバを、該第1の組のファイバの被覆を剥がされた領域 が前記第1のチューブのボアの内部に延在するように、第1のファイバ挿入手段 から前記第1のガラスチューブ内へフィードし、 該第1のガラスチューブのボアを排気し、 前記第1のガラスチューブの中間領域を加熱し、 前記第1および第2のチャックを反対方向へ移動させることにより、前記第 1のガラスチューブの前記両端部領域を反対方向に引っ張って、前記第1のガラ スチューブにテーパー状の結合領域を形成し、 第2のガラスチューブをカプラ引っ張り装置内へ挿入し、かつ前記第2のチ ューブの両端領域を第1および第2のチャックで掴み、 被覆の施された第2の組の光ファイバに被覆を剥がされた領域を形成し、 前記第2の組のファイバを、該第2の組のファイバの被覆を剥がされた領域 が前記第2のチューブのボアの内部に延在するように、第2のファイバ挿入手段 から前記第2のガラスチューブ内へフィードし、 該第2のガラスチューブのボアを排気し、 前記第2のガラスチューブの中間領域を加熱し、 前記第1および第2のチャックを反対方向へ移動させることにより、前記第 2のガラスチューブの前記両端部領域を反対方向に引っ張って、前記第2のガラ スチューブにテーパー状の結合領域を形成する、 ことを特徴とする複数の光ファイバカプラの自動化された製造方法。 108.前記第1および第2のファイバ挿入手段は、これらファイバ挿入手段が前 記引っ張り手段に順次位置決めされるのに伴って、一斉に移動することを特徴と する請求項107記載の方法。 109.前記第1の組のファイバが前記第1のチューブに挿入される間に、前記第 2 の組のファイバから被覆された領域の被覆が剥ぎ取られることを特徴とする請求 項107記載の方法。 110.1本のファイバガイドチューブを第1の作業ステーションに位置決めし、 1本の光ファイバを、該ファイバの端部が前記第1の作業ステーションにお いて前記ファイバガイドチューブの一端から延出可能なように、前記ファイバガ イドチューブに配送し、 前記ファイバの少なくとも一部分を前記ファイバガイドチューブ内に引っ込 ませ、 前記ファイバガイドチューブを第2の作業ステーションに移動させることを 特徴とする光ファイバの部分変更方法。
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