JPH1172622A - 光ファイバ型無反射終端およびその製造装置と製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバの終端において反射光を有効かつ
安定して抑えることができるとともに、製造が容易で、
また光部品のコンパクト化も実現できるようにした光フ
ァイバ型無反射終端とその製造装置と製造方法、および
これを用いた光通信システムを提供する。 【解決手段】 光ファイバ裸線２０の端末が、球状ある
いは楕円球状に加工されてなる無反射処理部２０ｂを有
し、この無反射処理部２０ｂの長軸直径Ｄはその短軸直
径Ｄ1の１〜２倍であり、かつこの長軸直径Ｄは、光フ
ァイバ裸線２０の外径の１．５倍以上であることを特徴
とする光ファイバ型無反射終端を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は光ファイバ端末にお
ける反射光を抑える技術に関し、光ファイバを用いた各
種光通信システムに利用することができる。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ型無反射終端は光ファイバの
開放端における反射光を抑えることができるようにした
ものであり、光ファイバ干渉計や光ファイバ増幅器など
の光回路を構成するうえで必要不可欠なものである。以
下光ファイバとは光ファイバ素線、光ファイバ心線な
ど、光ファイバ裸線上に被覆層を設けたものを示すもの
とする。特に、例えば複数本の光ファイバ素線の中途部
分の被覆層を除去して露出させた光ファイバ裸線を平行
に添接させて加熱し、融着延伸してなり、光の合波、分
岐に用いられる光ファイバ型カプラにおいては、光の入
射にも出射にも使用されない不要ポートが存在する場合
がある。そして、このような不要ポートに出射された光
がポートの端末で反射して入射ポートあるいは他の出射
ポートにもどると、光の合波、分岐を精度良く行うこと
ができなくなる。これを防止するために、不要ポートの
終端は無反射となるように構成される。

【０００３】従来の光ファイバ型無反射終端の構造の例
を図１３〜図１４に示す。図１３に示した構造は、光フ
ァイバ素線の被覆層を除去した光ファイバ裸線１３の端
面に整合剤１４によって処理したものである。光ファイ
バ裸線１３はその中心に位置するコア１１と、その外周
に設けられたクラッド１２とからなるものである。この
整合剤１４は、一般にマッチングジェルあるいはマッチ
ングオイルとよばれるもので、光ファイバ裸線１３を構
成する石英系ガラスとほぼ等しい屈折率を有するもので
ある。ここで石英系ガラスとは、純石英ガラス、あるい
はこれに各種添加剤を加えた石英ガラスを主成分とする
ものである。マッチングジェルは粘度が高いため、図１
３に示すように光ファイバ裸線１３の終端面に塗布する
ことができる。マッチングオイルは粘度が低い液体状の
ものなので、光ファイバ裸線１３の終端をこのマッチン
グオイルに浸すことによって、前記マッチングジェルを
塗布するのと同様の効果が得られる。このように整合剤
１４によって処理された構造においては、コア１１を進
行する入射光は光ファイバ裸線１３から出射し、導波構
造をもたない整合剤１４において放射され、コア１１に
反射光が入射しないようになっている。

【０００４】図１４に示した構造は、光ファイバ裸線１
３の終端に傾斜面を形成したものである。このような構
造にあっては、光ファイバ裸線１３のコア１１を伝搬し
てきた光は傾斜端面にて反射光を生じ、この反射光は入
射光に対して角度を有する方向へもどるので、コア１１
に反射光が入射するのが防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
整合剤１４で処理した構造においては、長時間使用する
と整合剤１４が酸化反応などによって経時変化を生じ、
特性が変化するという問題がある。また整合剤１４の厚
さａが１０ｍｍ以上である必要があり、十分に厚くない
と効果が得られないため、スペース効率が悪いという問
題もある。また、光ファイバ裸線１３の終端に傾斜面を
形成するには、光ファイバ裸線１３が脆弱なため、光フ
ァイバ裸線１３を金属あるいはセラミックスなどからな
るフェルールと呼ばれる管状の補助部材に挿入、固定
し、このフェルールごと光ファイバ裸線１３の端面を研
磨する方法がとられる。このため作業に熟練と手間を要
し、製造効率が低く、またフェルールは消耗材なので、
コストが高いという問題がある。また、光ファイバ裸線
１３からの出射光の進行方向前方に障害物があった場
合、この障害物に反射した光がコア１１に入射して影響
することがある。

【０００６】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、光ファイバの終端において反射光を有効かつ安定し
て抑えることができるとともに、製造が容易で、また光
部品のコンパクト化も実現できるようにした光ファイバ
型無反射終端およびその製造装置と製造方法、さらには
これを用いた光通信システム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】前記課題を解決するため
に、本発明の第１の発明は、光ファイバ裸線の端末が、
球状あるいは楕円球状に加工されてなる無反射処理部を
有し、この無反射処理部の長軸直径はその短軸直径の１
〜２倍であり、かつこの長軸直径は、光ファイバ裸線の
外径の１．５倍以上であることを特徴とする光ファイバ
型無反射終端である。第２の発明は、光ファイバ裸線の
端末が、球状あるいは楕円球状に加工されてなる無反射
処理部を有し、この無反射処理部の長軸直径はその短軸
直径の１〜２倍であり、かつこの無反射処理部が光ファ
イバ裸線の中心軸に対して２度以上の角度で曲げられて
いることを特徴とする光ファイバ型無反射終端である。
また、光ファイバ裸線の端末が、球状あるいは楕円球状
に加工されてなる無反射処理部を有し、この無反射処理
部の長軸直径はその短軸直径の１〜２倍であり、かつこ
の長軸直径は、光ファイバ裸線の外径の１．５倍以上で
あり、かつこの無反射処理部が光ファイバ裸線の中心軸
に対して２度以上の角度で曲げられていることを特徴と
する光ファイバ型無反射終端であってもよい。第３の発
明は、前記第１の発明あるいは第２の発明に記載の光フ
ァイバ型無反射終端を用いたことを特徴とする光通信シ
ステムである。第４の発明は、光ファイバ本体を支持す
る支持手段と、この光ファイバ本体からのびる光ファイ
バ裸線を加熱する加熱手段と、この光ファイバ裸線と前
記加熱手段を支持するとともに、これらの位置決めを行
うガイドを有することを特徴とする光ファイバ型無反射
終端の製造装置である。第５の発明は、光ファイバ裸線
の端末を、加熱手段による加熱位置にむかって徐々に送
り出しつつ加熱することにより、この光ファイバ裸線の
端末が球状、あるいは楕円球状に加工された無反射処理
部を形成することを特徴とする光ファイバ型無反射終端
の製造方法である。第６の発明は、加熱手段による加熱
予定位置に光ファイバ裸線の中途部分を配置し、この光
ファイバ裸線を前記加熱手段にて加熱することにより、
この光ファイバ裸線の端末が球状、あるいは楕円球状に
加工された無反射処理部を形成することを特徴とする光
ファイバ型無反射終端の製造方法である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の光ファイバ型無反射終端の例を示したも
のである。符号２０は光ファイバ裸線であって、光ファ
イバ干渉計、光ファイバ増幅器などの光回路を構成する
光ファイバの端末の被覆層を除去したものである。光フ
ァイバ裸線２０は、中心のコアとその外周に設けられた
クラッドとからなり、コアの外径は通常１０μｍ程度で
光ファイバ裸線２０の外径（クラッド外径）は１２５μ
ｍとされる。

【０００９】この例の光ファイバ型無反射終端は、この
ような光ファイバ裸線２０の端末付近を加熱溶融し、ガ
ラスの表面張力によりその終端２０ａに球面状の無反射
処理部２０ｂを形成したもので、この無反射処理部２０
ｂは球状あるいは、楕円球状（ラグビーボール状）とな
っている。もっとも加熱溶融によって形成されたものな
ので、無反射処理部２０ｂの形状は、やや歪んだ略球状
あるいは、略ラグビーボール状となってる。略ラグビー
ボール状の場合、光ファイバ裸線２０の中心軸と直交す
る方向の無反射処理部２０ｂの直径Ｄ1のほうが、前記
中心軸と平行方向の直径Ｄよりも短くなっている。以下
光ファイバ裸線２０の中心軸と直交する方向の無反射処
理部２０ｂの直径Ｄ1を短軸直径、前記中心軸と平行方
向の無反射処理部２０ｂの直径Ｄを長軸直径とよぶ。

【００１０】この長軸直径Ｄは、光ファイバ裸線２０の
外径Ｄ0に対して１．５倍以上であると好ましいことが
実験的に確かめられている。以下Ｄ／Ｄ0を正規加工係
数とよぶ。図３はこの正規加工係数と光ファイバ型無反
射終端の反射減衰量の関係を示したものである。本発明
の光ファイバ型無反射終端において前記反射減衰量と
は、光ファイバ裸線２０を無反射処理部２０ｂの手前か
ら無反射処理部２０ｂにむかって伝搬する光の強度と、
この光の一部が無反射処理部２０ｂにて反射する反射光
の強度の比率として定義する。このとき無反射処理部２
０ｂにむかって伝搬する光の強度をＰ1、反射光の強度
をＰ2とすると、反射減衰量は１０ｌｏｇ（Ｐ1／Ｐ2）
と表される。この反射減衰量は５０ｄＢ以上であると好
ましい。すなわち通常反射減衰量は、光ファイバ型無反
射終端を組み込む光ファイバ型カプラなどのデバイスに
おける設計条件などの影響を考慮して設定される。しか
し本発明の光ファイバ型無反射終端においては上述のよ
うに定義することによって、デバイスにおける影響を考
慮せずに光ファイバ型無反射終端自体の特性を評価する
ことができる。

【００１１】図３のグラフより、正規加工係数が１．５
以上になると反射減衰量が大きく上昇し、無反射処理部
２０ｂにおける反射特性が著しく改善されることが明ら
かである。ただし、正規加工係数が大きすぎるとスペー
ス効率が悪くなり、また無反射処理部２０ｂの光ファイ
バ裸線２０側の付け根に歪みが生じて破断が生じやすく
なるので実質的には８．０以下とされる。また上述のよ
うに、一般に用いられる光ファイバ裸線２０の外径は１
２５μｍであり、光ファイバ裸線２０の導波路を形成し
ているコアの外径は約１０μｍである。したがって長軸
直径Ｄと光ファイバ裸線２０との関係を、長軸直径Ｄと
導波路であるコアとの関係におきかえると、一般にコア
の外径に対して前記長軸直径Ｄを１８．７５倍以上にす
ればよいことになる。

【００１２】このように無反射処理部２０ｂは球面状に
形成されているので、光ファイバ裸線２０の終端２０ａ
がその中心軸に対して垂直に切断された平面である場合
に比べて、終端２０ａでの反射光が光ファイバ裸線２０
のコアへもどる量が少なく抑えられる。さらに、正規加
工係数を１．５以上に設定することによってこの光ファ
イバ型無反射終端の反射特性を著しく向上させることが
できる。

【００１３】また図２に示すように、加熱溶融によって
形成した略球状あるいは略ラグビーボール状の無反射処
理部２０ｂが、光ファイバ裸線２０の中心軸に対して傾
斜角度θをもって曲げられた構造とすると、さらに光フ
ァイバ型無反射終端の反射特性を向上させることができ
る。図４は角度θと反射減衰量との関係を示したグラフ
である。このグラフより、角度θを２度以上とすること
によって、反射減衰量が大きく向上することがわかる。
しかし角度θが大きくなりぎると曲げ部分において生じ
る歪みによって強度が低下することがあるので、実質的
に角度θは１５度以下とすると好ましいことが実験的に
確認されている。

【００１４】このように上述の光ファイバ型無反射終端
は、光ファイバ裸線２０を加熱しただけのものなので、
非常に小型で、光部品のコンパクト化に有利である。ま
た、整合剤のように経時変化をおこさないので長期間の
使用にも適用することができる。特に、無反射処理部２
０ｂの長軸直径Ｄと、光ファイバ裸線２０の外径Ｄ0と
の比率（Ｄ／Ｄ0）を表す正規加工係数が１．５倍以上
に設定されているので、反射減衰量が大きく、非常に優
れた特性を有するものである。また、無反射処理部２０
ｂを光ファイバ裸線２０の中心軸に対して２度以上の角
度で曲げたものとすると、その特性はさらに向上する。

【００１５】図１に示す光ファイバ型無反射終端は、以
下のようにして製造することができる。図５（ａ）はア
ーク放電を用いた光ファイバ型無反射終端の製造方法の
第１の例を示した説明図であり、図５（ｂ）はこのとき
の光ファイバ裸線の終端の状態を時間をおって示したも
ので、この光ファイバ裸線の終端は、破線矢印に従って
加工時間とともに変化していく。

【００１６】まず光ファイバの端末の被覆層２２を２０
ｍｍ程度除去した光ファイバ裸線２０を用意し、その終
端２０ａを中心軸に対して垂直に、ファイバーカット専
用工具（ファイバ クリーバ）、機械工作用のニッパー
などを用いて切断する。このとき光ファイバ裸線２０の
被覆層２２終端からの長さは１０ｍｍ程度とする。また
放電電極２４，２４は通電し、予めアーク放電によって
加熱可能な状態としておく。ついで図５（ａ）に示すよ
うに、光ファイバ裸線２０を矢印Ａ方向に移動させ、そ
の終端２０ａを、対をなす放電電極２４，２４の間に徐
々に送り出していく。このようにして光ファイバ裸線２
０を送り出しながら、放電電極２４，２４によってその
終端２０ａを加熱すると、ガラスの表面張力によって図
５（ｂ）に破線矢印で示すように、徐々に略球状あるい
は略ラグビーボール状の無反射処理部２０ｂが形成され
る。

【００１７】このとき光ファイバ裸線２０の送り出し量
（移動量）ｂと送り出し時間（加工時間）とによって決
定する送り出し速度を調整することによって、無反射処
理部２０ｂの長軸直径Ｄ、短軸直径Ｄ1を調整すること
ができる。ここで、送り出し量ｂと送り出し時間とは、
図５（ａ）に示す放電電極２４，２４の先端２４ａ，２
４ａどうしを結ぶ直線に光ファイバ裸線２０の終端２０
ａがはじめに到達したときを基準とし、ここから矢印Ａ
方向に移動した量と時間を示すものとする。

【００１８】例えば、光ファイバ裸線２０として外径１
２５μｍの石英系ガラス製のシングルモード光ファイバ
を用い、送り出し量ｂが６ｍｍ、送り出し時間が５秒の
場合、長軸直径Ｄが３５０μｍ、短軸直径Ｄ1が３５０
μｍの無反射処理部２０ｂが得られた。また、光ファイ
バ裸線２０として同様のシングルモード光ファイバを用
い、送り出し量ｂが３ｍｍ、送り出し時間が５秒の場
合、長軸直径Ｄが２００μｍ、短軸直径Ｄ1が２００μ
ｍの無反射処理部２０ｂが得られた。この無反射処理部
２０ｂの付け根２０ｃから被覆層２２の終端までの長さ
は４ｍｍ程度である。このように光ファイバ裸線２０を
放電電極２４，２４側に徐々に移動させるので、この移
動手段としてモータ駆動機構を設けると、送り出し量ｂ
と、送り出し時間の制御が容易である。

【００１９】図６（ａ）はアーク放電を用いた光ファイ
バ型無反射終端の製造方法の第２の例を示した説明図で
あり、図６（ｂ）はこのときの光ファイバ裸線の終端の
状態を時間をおって示したもので、この光ファイバ裸線
の終端は、破線矢印に従って加工時間とともに変化して
いく。まず上述の第１の例と同様に、光ファイバの端末
の被覆層２２を２０ｍｍ程度除去した光ファイバ裸線２
０を用意し、その終端２０ａを中心軸に対して垂直に切
断する。このとき被覆層２２終端から光ファイバ裸線２
０の先端までの長さは１０〜２０ｍｍ程度で、用途によ
って調整する。通常は約１２ｍｍとする。ついで図６
（ａ）に示すように、光ファイバ裸線２０をその終端２
０ａから対をなす放電電極２４，２４の間（加熱予定位
置）に挿入し、この光ファイバ裸線２０の中途部分をこ
れらの間に配置し、固定する。そして放電電極２４，２
４に通電し、アーク放電によって光ファイバ裸線２０の
中途部分を加熱すると、ガラスの表面張力によって図６
（ｂ）に示すように加工時間に伴って、徐々にその終端
２０ａに無反射処理部２０ｂが形成される。

【００２０】このとき無反射処理部２０ｂの長軸直径Ｄ
と短軸直径Ｄ1は、光ファイバ裸線２０のはじめの挿入
長さｃと加工時間（加工時間）を調整することによって
調節することができる。そしてこの方法によれば、この
挿入長さｃを適切に設定しておくことによって、光ファ
イバ裸線２０を移動せずに無反射処理部２０ｂを形成す
ることができる。挿入長さｃは、図６（ａ）に示す放電
電極２４，２４の先端２４ａ，２４ａを結ぶ直線を基準
とし、ここから光ファイバ裸線２０の終端２０ａまでの
長さをいうものとする。この挿入長さｃは、光ファイバ
裸線２０として外径１２５μｍの石英系ガラス製のシン
グルモード光ファイバを用いる場合３〜１０ｍｍとす
る。３ｍｍ未満であると無反射処理部２０ｂの長軸直径
Ｄが小さく、また１０ｍｍをこえると無反射処理部２０
ｂが重くなり、加熱中に落ちてしまうなどして加工が難
しくなることがある。例えば、光ファイバ裸線２０とし
て外径１２５μｍの石英系ガラス製のシングルモード光
ファイバを用い、挿入長さｃが４ｍｍ、加工時間が６秒
の場合、長軸直径Ｄが４２０μｍ、短軸直径Ｄ1が３８
０μｍの無反射処理部２０ｂが得られた。

【００２１】このように、上述の第１ないし第２の例の
ように加熱溶融したガラスの表面張力を利用する方法に
おいては、光ファイバ裸線２０を加熱する工程のみで無
反射処理部２０ｂを形成することができ、非常に簡便
で、熟練や他の消耗部材を必要としない。また精度よく
無反射処理部２０ｂのサイズを調整することができ、非
常に再現性がよい。

【００２２】また図２に示すように、加熱溶融によって
形成した略球状あるいは略ラグビーボール状の無反射処
理部２０ｂを、光ファイバ裸線２０の中心軸に対して角
度θをもって曲げた構造とするには、光ファイバ裸線２
０を加熱して無反射処理部２０ｂを形成すると同時に、
耐火性の鏝などの道具を用いて終端２０ａをおし曲げ
る。あるいは、無反射処理部２０ｂが自らの重さによっ
て曲がるようにする。また、無反射処理部２０ｂ上部か
らガスをふきつけて曲げるなどの方法を採用することが
できる。この操作は、無反射処理部２０ｂを形成した後
に新たに無反射処理部２０ｂを加熱して行うこともでき
る。

【００２３】また端末を球面状に加工するために用いら
れる加熱手段は、光ファイバ裸線２０を加熱溶融できる
ものであれば適宜のものを用いることができる。例えば
上述した放電電極によるアーク放電の他、ガスバーナを
用いた酸素炎、電気ヒータなどの各種の手段を用いるこ
とができる。例えば光ファイバ型カプラの場合には、加
熱融着、延伸によりカプラの結合部を形成するための加
熱手段と同様のものを用いるなど、それぞれの光部品の
構成に応じて、他の部位の製造に用いられる加熱手段を
兼用すれば、新たな設備の導入を必要とせず、製造を簡
単に行うことができる。

【００２４】図７は、本発明の光ファイバ型無反射終端
を光ファイバ型カプラに用いた例を示したもので、２×
２型光ファイバ型カプラのひとつのポートが切断され、
その終端に無反射処理部が形成されて１×２型光ファイ
バ型カプラとされたものである。すなわち、２×２型光
ファイバ型カプラは、２本の光ファイバ素線３１の被覆
層３２を中途部分で一部除去して光ファイバ裸線３３を
露出させ、これらの光ファイバ裸線３３どうしを融着延
伸して融着延伸部（結合部）３４を形成し、収納ケース
などの補強器３５に接着剤３６によって固定されて補強
が図られたもので、この２×２光ファイバ型カプラに
は、合計で４個のポート４１，ポート４２，ポート４
３，ポート４４がある。そしてこのうちポート４４が不
要ポートとされ、補強器３５の近傍で切断されるととも
に、その端末の被覆層３２が除去され、光ファイバ裸線
２０が露出され、その終端２０ａに無反射処理部２０ｂ
が形成され、反射光の影響がないように処理されて１×
２型光ファイバ型カプラとされている。この無反射処理
部２０ｂは、そのままでは機械的な強度が弱いので、無
反射処理部２０ｂを形成したポート４４の外周を、とな
りあうポート４３とともに終端保護用樹脂３７で被覆、
補強することが好ましい。このとき、終端保護用樹脂３
７として石英系ガラスの屈折率とほぼ等しい透明樹脂を
用いると、光学特性に影響が少なく好ましい。

【００２５】図８は、図７に示すように、２×２型光フ
ァイバ型カプラのひとつのポートを切断し、その終端に
無反射処理部を形成して１×２型光ファイバ型カプラと
する光ファイバ型無反射終端の製造装置の一例を示す斜
視図であって、２×２型光ファイバ型カプラ（以下単に
光ファイバ型カプラと記す）をセットした状態を示して
いる。図９は図８に示す装置の光ファイバ型カプラの中
心軸方向にそう一部断面図である。

【００２６】図中符号５１はカプラ本体（光ファイバ本
体）であり、このカプラ本体５１の外装は円筒状の補強
器からなり、この補強器内には２本の光ファイバ素線の
中途部分の被覆層が除去され、その中央部で融着延伸さ
れてなる融着延伸部を有する光ファイバ裸線部分と、そ
の両側の前記光ファイバ素線の被覆層の終端部分がおさ
められている。そして、このカプラ本体５１の両端部か
らはそれぞれ２本ずつのポート（光ファイバ素線）が伸
びている。ここでは、このカプラ本体５１の一方の端部
からのびる２本のポートのうち、不要ポート５８の端末
に無反射処理部を形成する。図１０（ａ）に示すよう
に、この光ファイバ型カプラの不要ポート５８は、この
製造装置にセットする前に予めその端末の被覆層５８ａ
が除去され、光ファイバ裸線５８ｂが露出された状態と
されている。

【００２７】この製造装置はカプラ本体把持具（支持手
段）５２と、これとはなれて設けられた処理用ファイバ
ガイド（ガイド）５６と、この処理用ファイバガイド５
６にて支持されている放電電極（加熱手段）５４，５５
から概略構成されている。

【００２８】カプラ本体把持具５２は直方体状で、その
上面にはカプラ本体５１をおさめるＵ字溝５２ａが設け
られている。またこのカプラ本体把持具５２には、前記
Ｕ字溝５２ａの上面開口部の処理用ファイバガイド５６
側にかけ渡され、このカプラ本体把持具５２と一体化し
てカプラ本体５１を固定する開閉可能な蓋５３が設けら
れている。処理用ファイバガイド５６は厚みのある長方
形板状のもので、中央部に上面と下面に開口する略長方
形の貫通穴５６ａを有している。この処理用ファイバガ
イド５６の上面には、一対の放電電極５４，５５が電極
用溝５６ｂ，５６ｂにおさめられ、支持されており、こ
れらの対峙する放電電極５４，５５の先端が前記貫通穴
５６ａ内に位置し、かつこれらの先端を結ぶ線が、カプ
ラ本体１の中心軸方向に対して直交方向になるように、
かつこれらの先端間の距離が所望の距離になるように位
置決めされている。

【００２９】また、前記処理用ファイバガイド５６のカ
プラ本体把持具５２側には、側面と上面と下面とに開口
する凹溝５６ｃが設けられており、ここにＵ字溝５２ａ
から突出するカプラ本体５１の先端部分が配置されるよ
うになっている。また処理用ファイバガイド５６の上面
には、凹溝５６ｃから貫通穴５６ａにかけてＶ溝５６ｄ
が設けられており、図１０（ｂ）に示されるように、前
記カプラ本体５１からのびる不要ポート５８の光ファイ
バ裸線５８ｂがこのＶ溝５６ｄにおさめられ、支持され
るようになっている。すなわち光ファイバ裸線５８ｂ
は、このＶ溝５６ｄによってその配置位置の高さと移動
方向が決定されており、このＶ溝５６ｄにそって、前記
光ファイバ裸線５８ｂをその長さ方向にほぼ一定の高さ
で貫通穴５６ａ内を移動させることができるようになっ
ている。実際に光ファイバ裸線５８ｂをその長さ方向に
移動させるには、カプラ本体把持具５２を前記長さ方向
にそって移動させればよい。

【００３０】一方、処理用ファイバガイド５６の上に
は、長方形棒状の無処理用ファイバガイド５７が貫通穴
５６ａにかけわたされるように、取り外し自在に設けら
れている。この無処理用ファイバガイド５７は、その長
さ方向が光ファイバ裸線５８ｂの長さ方向と平行に、か
つその先端（カプラ本体把持具５２側）が凹溝５６ｃと
一致するようになっている。さらにこの無処理用ファイ
バガイド５７の先端の中央部には、斜めに切りかかれた
傾斜面５７ａが形成されており、この傾斜面５７ａには
溝５７ｂが設けられている。そして前記凹溝５６ｃに配
置されたカプラ本体５１からのびるポート５９が、この
溝５７ｂにおさめられることによって、無理なくポート
５９が上方向にむかって配置され、処理中邪魔になった
り、これを傷つけたりすることがないようになってい
る。

【００３１】この無反射処理装置を用いて光ファイバ型
カプラの無反射処理部を形成するには、まず最初に図１
０（ａ）に示すように、不要ポート５８の被覆層５８ａ
を必要な長さだけ剥離し、光ファイバ裸線５８ｂを露出
させる。そして図８、図９に示すように、蓋５３を開
き、Ｕ字溝５２ａにカプラ本体５１をおさめ、このＵ字
溝５２ａから処理用ファイバガイド５６側にむかってカ
プラ本体５１の一部が突出した状態で、前記蓋５３をと
じてカプラ本体５１を固定する。

【００３２】さらにこのＵ字溝５２ａから突出した部分
のカプラ本体５１を、処理用ファイバガイド５６の凹溝
５６ｃに配置する。そして無処理用ファイバガイド５７
をはずした状態で、このカプラ本体５１からのびる光フ
ァイバ裸線５８ｂを、図１０（ｂ）に示すようにＶ溝５
６ｄに配して位置決めするとともに、無処理用ファイバ
ガイド５７を処理用ファイバガイド５６の上に取り付け
てその溝５７ａにポート５９をおさめる。

【００３３】ついで放電電極５４，５５に通電し、これ
らの間にアーク放電をおこさせることによって、前記光
ファイバ裸線５８ｂを加熱し、無反射処理部を形成す
る。このとき、光ファイバ裸線５８ｂをはじめに位置決
めする際に、図５（ａ）、図５（ｂ）に示す方法と同様
に、加熱時に光ファイバ裸線５８ｂを放電電極５４，５
５間に徐々に送り出していく場合には、この光ファイバ
裸線５８ｂの端末が、放電電極５４，５５による加熱位
置よりもカプラ本体把持具５２側に位置するように、カ
プラ本体把持具５２を移動させつつ調整する。

【００３４】そしてカプラ本体把持具５２を処理用ファ
イバガイド５６側に徐々に移動させ、光ファイバ裸線５
８ｂを前記Ｖ溝５６ｄにそって放電電極５４，５５間に
送り出ながら加熱することにより、その端末に球状ある
いはラグビーボール状の無反射処理部を形成する。この
ときの送り出し量、送り出し時間などの条件は、図５
（ａ）、図５（ｂ）に示した方法と同様である。また、
放電電極５４，５５に印加する電圧によって加熱条件を
調整することもできる。またカプラ本体把持具５２に
は、その移動手段としてモータ駆動機構を設けると、送
り出し量と、送り出し時間の制御が容易であり、好まし
い。

【００３５】一方、図６（ａ）、図６（ｂ）に示す方法
と同様にして、予め放電電極５４，５５間（加熱予定位
置）に光ファイバ裸線５８ｂを挿入しておき、この位置
に固定した状態で放電電極５４，５５によって前記光フ
ァイバ裸線５８ｂの中途部分を加熱することにより、こ
の光ファイバ裸線５８ｂの端末に球状あるいはラグビー
ボール状の無反射処理部を形成することもできる。この
ときに挿入長さ、加工時間などの条件は、図６（ａ）、
図６（ｂ）に示した方法と同様である。また、放電電極
５４，５５に印加する電圧によって加熱条件を調整する
こともできる。また、無反射処理部を中心軸に対して２
度以上の角度で曲げる際には、端末に無反射処理部を形
成する加熱時に、この無反射処理部自体の重さで曲がる
ようにするか、この製造装置にて無反射処理部を製造後
に、再度加熱して耐火性の鏝などの道具を用いておし曲
げたり、上部からガスをふきつけて曲げるなどの方法を
採用することができる。

【００３６】ところで、この製造装置を用いて製造され
る光ファイバ裸線５８ｂの端末の無反射処理部は、基本
的には上述の送り出し量、送り出し時間、あるいは挿入
長さ、加工時間などを制御することによって、その形
状、サイズなどを制御することができるので、必ずしも
操作中にこれらをモニターする必要はない。しかし、こ
の製造装置に放電電極５４，５５間に位置する光ファイ
バ裸線５８ｂを観察することができる顕微鏡カメラを設
け、無反射処理部の形成状態を観察しながら行うと、こ
の観察した結果と得られた無反射処理部の特性との関係
をもとめることができる。そしてつぎの製造において、
これらの関係にもとづいて、微妙な製造条件を調整し、
さらに無反射処理部を所望の特性に近づけることができ
るので、このような微調整のためには有効である。また
加熱手段としては、上述した放電電極放電電極５４，５
５によるアーク放電の他、これらの放電電極５４，５５
にかわってガスバーナを配置し、このガスバーナを用い
た酸素炎を利用する手段、あるいは電気ヒータを加熱手
段として配置するなど、各種の手段を用いることができ
る。

【００３７】この製造装置は、２×２型光ファイバ型カ
プラを１×２型光ファイバ型カプラとする場合のみなら
ず、各種の光ファイバ型カプラ、あるいは光ファイバの
無反射終端処理を行う場合に用いることができる。例え
ば１本の光ファイバの端末に無反射処理部を形成すると
きには、光ファイバの端末の被覆層を除去し、光ファイ
バ裸線を露出させ、被覆層を除去しない部分（光ファイ
バ本体）をカプラ本体把持具５２にて固定するようにす
る。そして前記光ファイバ裸線を処理用ファイバガイド
５６にて位置決めするとともに放電電極５４，５５によ
って加熱するようにすればよい。この場合は無処理用フ
ァイバガイド５７を設ける必要はない。

【００３８】上述のようにこの製造装置は、カプラ本体
把持具５２にてカプラ本体５１を支持するとともに、処
理用ファイバガイド５６によって放電電極５４，５５に
よる加熱位置と、これらによって加熱される光ファイバ
裸線５８ｂの位置決めを行うものである。このように、
カプラ本体把持具５２にてカプラ本体５１を安定に支
持、固定し、さらに、処理用ファイバガイド５６にて光
ファイバ裸線５８ｂと放電電極５４，５５との細かい位
置決めを行い、また、前記カプラ本体把持具５２ごと光
ファイバ裸線５８ｂを安定して移動させることができる
ので、加工精度と再現性を向上させることができる。

【００３９】図１１、図１２は上述の光ファイバ型無反
射終端を用いた光通信システムの例を示したものであ
る。図１１は光通信システムとして双方向通信システム
の一例を示したもので、双方の送信機（レーザダイオー
ド）と受信機（フォトディテクタ）は、それぞれ２×１
型光ファイバ型カプラ（図中カプラと示す）によって１
本の通信線路光ファイバと接続されている。図１２は光
通信システムとして多分岐加入者通信網の一例を示した
もので、通信会社中央基地に設置された送信機（レーザ
ダイオード）と受信機（フォトディテクタ）は、２×２
型光ファイバ型カプラと１×２型光ファイバ型カプラを
介して複数の通信網加入者に接続されている。上述の２
×１型光ファイバ型カプラと１×２型光ファイバ型カプ
ラは、２×２型光ファイバ型カプラの不要ポートを切断
したものである。この不要ポートの終端部分は図中に便
宜上●で示されている。そしてこの終端部分に本発明の
光ファイバ型無反射終端が設けられている。このような
光通信システムにおける不要ポートに本発明の光ファイ
バ型無反射終端を用いることにより、光ファイバの終端
において反射光を有効かつ安定して抑えることができる
とともに、製造が容易である。また光部品のコンパクト
化によって光通信システム自体のスペース効率を向上さ
せることができる。本発明の光ファイバ型無反射終端
は、図１１、図１２に示す光通信システムに限らず、各
種の構成の光通信システムに用いることができることは
言うまでもないことである。

【００４０】

【実施例】以下実施例を示してさらに本発明の効果を明
らかにする。 （実施例１）光ファイバ素線の端末の被覆層２０ｍｍを
除去して光ファイバ裸線を露出させ、その終端を中心軸
に対して垂直に、ファイバーカット専用工具（ファイバ
クリーバ）を用いて切断した。光ファイバ裸線は外径
１２５μｍ、コア径１０μｍの石英系ガラスからなるも
のであった。このように光ファイバ裸線を切断しただけ
の状態の反射減衰量は１４．２ｄＢで、フレネル反射の
理論値とほぼ一致した。また、光ファイバ素線の被覆層
終端から光ファイバ裸線の終端までの長さは１２ｍｍ程
度とした。

【００４１】ついで図５（ａ）、図５（ｂ）に示すよう
に、光ファイバ裸線を対をなす放電電極間に送り出す方
法によって無反射処理部を形成した。このとき送り出し
量を６ｍｍ、送り出し時間を７秒としたところ、長軸直
径が４２０μｍ、短軸直径が３７０μｍのややゆがんだ
略ラグビーボール状の無反射処理部が形成された。この
無反射処理部の正規加工係数は３．３６であった。この
無反射処理部の付け根から光ファイバの被覆層の終端ま
での長さは５ｍｍであった。この無反射処理部の反射減
衰量を測定したところ５４ｄＢであり良好であった。ま
た、この無反射処理部をさらに加熱し、耐火性の鏝を用
いて角度θが約３度となるように加工した。この後反射
減衰量を測定したところ６４ｄＢになり、その特性が向
上した。

【００４２】（実施例２）光ファイバ素線の端末の被覆
層２０ｍｍを除去して光ファイバ裸線を露出させ、機械
工作用のニッパーを用いて切断した。光ファイバ裸線は
外径１２５μｍ、コア径１０μｍの石英系ガラスからな
るものであった。このように光ファイバ裸線を切断した
だけの状態の反射減衰量は２０．２ｄＢで、フレネル反
射の理論値よりも大きい値となった。これはニッパーで
切断することによって、切断面が傾いたためであると推
測される。また、光ファイバ素線の被覆層終端から光フ
ァイバ裸線の終端までの長さは８ｍｍ程度とした。

【００４３】ついで図５（ａ）、図５（ｂ）に示すよう
に、光ファイバ裸線を対をなす放電電極間に送り出す方
法によって無反射処理部を形成した。このとき送り出し
量を５ｍｍ、送り出し時間を５秒としたところ、長軸直
径が４００μｍ、短軸直径が３５０μｍのややゆがんだ
略ラグビーボール状の無反射処理部が形成された。この
無反射処理部の正規加工係数は３．２である。この無反
射処理部の付け根から光ファイバの被覆層の終端までの
長さは４．５ｍｍであった。この無反射処理部の反射減
衰量を測定したところ４８ｄＢであり、十分実用に耐え
るものであった。また、この無反射処理部をさらに加熱
し、無反射処理部が自らの重さによって曲がるようにし
て加工した。この加工操作の後、顕微鏡で観察したとこ
ろ、角度θは約３度であった。この後反射減衰量を測定
したところ６６ｄＢになり、その特性が向上した。

【００４４】（実施例３）実施例２と同様の方法で１０
０サンプル作成した。これらのサンプルの反射減衰量の
平均値は６２．３ｄＢで、標準偏差は２．５ｄＢであ
り、非常に良好な再現性が確認できた。

【００４５】上述の実施例１〜２の結果より、光ファイ
バ裸線の終端に、加熱溶融して略ラグビーボール状の無
反射処理部を形成することによって、光ファイバ裸線を
その中心軸に対して垂直に切断したときと比較して、格
段に反射減衰量が増加し、かつこの無反射処理部を曲げ
たものは、さらに反射減衰量が増加し、好ましい特性が
得られることが明らかである。また実施例３の結果より
再現性が良好であることが確認できた。

【００４６】（実施例４）図８、図９に示す装置を用
い、２×２型光ファイバ型カプラのひとつのポート（光
ファイバ素線）を不要ポートとして２×１型光ファイバ
型カプラとするために無反射処理部を形成した。不要ポ
ートの端末の被覆層２０ｍｍを除去して光ファイバ裸線
を露出させ、その終端を中心軸に対して垂直に、ファイ
バーカット専用工具を用いて切断した。光ファイバ裸線
は外径１２５μｍ、コア径１０μｍの石英系ガラスから
なるものであった。このように光ファイバ裸線を切断し
ただけの状態の反射減衰量は２０．２ｄＢで、フレネル
反射の理論値よりもやや良い値であった。このとき不要
ポートの被覆層終端から光ファイバ裸線の終端までの長
さは１２ｍｍ程度とした。

【００４７】ついで光ファイバ裸線を一対の放電電極間
に送り出す方法によって無反射処理部を形成した。この
とき、図８、図９に示す装置においてカプラ本体把持具
にモータ駆動機構を設けた構成とした。送り出し量を
２．５ｍｍとしたところ、長軸直径が４００μｍ、短軸
直径が３５０μｍのややゆがんだ略ラグビーボール状の
無反射処理部が形成された。この無反射処理部の正規加
工係数は３．２であった。この無反射処理部の付け根か
ら光ファイバの被覆層の終端までの長さは５ｍｍであっ
た。この無反射処理部の反射減衰量を測定したところ６
６ｄＢであり良好であった。

【００４８】（実施例５）実施例４と同様の方法で１０
０サンプル作成した。これらのサンプルの反射減衰量の
平均値は６２．３ｄＢで、標準偏差は２．５ｄＢであ
り、非常に良好な再現性が確認できた。

【００４９】上述の実施例４〜５の結果より、図８、９
に示す製造装置を用いて、特性の優れた光ファイバ型無
反射終端を、良好な再現性で製造することができること
が確認できた。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ファイバ
型無反射終端は、光ファイバ裸線の終端を球状あるいは
楕円球状に加工し、球面状の無反射処理部を形成したも
のである。このような球面状の終端を有する無反射処理
部は、これが平面である場合に比べて、端面で反射した
光が光ファイバ裸線のコアへもどる量が少なく抑えら
れ、反射減衰量が増加し、反射光による影響を小さくす
ることができる。特に、光ファイバ裸線の外径に対する
無反射処理部の長軸直径の比率を表す正規加工係数が
１．５倍以上に設定されているので、反射減衰量が大き
く、非常に優れた特性を有するものである。また、無反
射処理部を光ファイバ裸線の中心軸に対して２度以上の
角度で曲げたものとすると、その特性はさらに向上す
る。このように上述の光ファイバ型無反射終端は、光フ
ァイバ裸線の端末部を加熱しただけのものなので、非常
に小型で、光部品のコンパクトに有利である。また、整
合剤のように経時変化をおこさないので長期間の使用に
も適用することができる。また、光ファイバ裸線を加熱
溶融するのみで製造することができるので、簡便で生産
性が高く、消耗部材を必要とせず、さらに製造における
精度と再現性が良好である。このような本発明の光ファ
イバ型無反射終端を光通信システムにおける不要ポート
に用いることにより、光ファイバの終端において反射光
を有効かつ安定して抑えることができるとともに、製造
が容易である。また光部品のコンパクト化によって光通
信システム自体のスペース効率を向上させることができ
る。また、光ファイバ本体を支持する支持手段と、光フ
ァイバ裸線を加熱する加熱手段と、光ファイバ裸線と加
熱手段を支持するとともにこれらの位置決めを行うガイ
ドを有する光ファイバ型無反射終端処理装置を用いるこ
とによって、加工精度と再現性を向上させ、さらに製造
効率を向上させることができる。また、光ファイバ裸線
の端末を、加熱手段による加熱位置にむかって徐々に送
り出すことにより、前記光ファイバ裸線の端末を加熱
し、球状、あるいは楕円球状に加工する光ファイバ型無
反射終端の製造方法においては、光ファイバ裸線の送り
出し量と送り出し速度を制御、調整することによって、
光ファイバ型無反射終端の形状とサイズ、すなわち光フ
ァイバ型無反射終端の光学特性を制御、調整することが
できる。また、加熱手段による加熱予定位置に予め所定
の挿入長さで挿入しておいた光ファイバ裸線を、前記加
熱手段によって加熱し、その端末を球状、あるいは楕円
球状に加工する光ファイバ型無反射終端の製造方法にお
いては、前記挿入長さと加工時間を調整、制御すること
によって、光ファイバ型無反射終端の形状とサイズ、す
なわち光ファイバ型無反射終端の光学特性を制御、調整
することができる。したがって、再現性が良好で、かつ
無反射処理部の形状、サイズなどを必ずしもモニターす
る必要がないので装置が簡便となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光ファイバ型無反射終端の一例を示
す概略構成図である。

【図２】 本発明の光ファイバ型無反射終端の他の例を
示す概略構成図である。

【図３】 本発明の光ファイバ型無反射終端の正規加工
係数と反射減衰量との関係を示すグラフである。

【図４】 本発明の光ファイバ型無反射終端において、
無反射処理部を曲げたときの角度と反射減衰量との関係
を示したグラフである。

【図５】 図５（ａ）は本発明の光ファイバ型無反射終
端の製造方法の一例を示す説明図である。図５（ｂ）は
本発明の光ファイバ型無反射終端の製造方法の一例にお
いて、無反射処理部の形成状態を時間をおって示す説明
図である。

【図６】 図６（ａ）は本発明の光ファイバ型無反射終
端の製造方法の他の例を示す説明図である。図６（ｂ）
は本発明の光ファイバ型無反射終端の製造方法の他の例
において、無反射処理部の形成状態を時間をおって示す
説明図である。

【図７】 本発明の光ファイバ型無反射終端を適用した
光ファイバ型カプラを示す一部側断面図である。

【図８】 本発明の光ファイバ型無反射終端の製造装置
の、光ファイバ型カプラ用の一例を示す斜視図である。

【図９】 図８において、光ファイバ型カプラの中心軸
方向に切断した一部断面図である。

【図１０】 図１０（ａ）は光ファイバ型カプラの不要
ポートの被覆層を除去した状態を示す平面図である。図
１０（ｂ）は図８、図９に示す装置において、処理用フ
ァイバガイドのＶ溝に不要ポートの光ファイバ裸線をお
さめた状態を示す断面図である。

【図１１】 本発明の光ファイバ型無反射終端を用いた
光通信システムの一例を示す概略構成図である。

【図１２】 本発明の光ファイバ型無反射終端を用いた
光通信システムの他の例を示す概略構成図である。

【図１３】 従来の光ファイバ型無反射終端の例を示す
もので、整合剤で処理された例の概略構成図である。

【図１４】 従来の光ファイバ型無反射終端の例を示す
もので、端面を斜めに切断した例の概略構成図である。

【符号の説明】

２０…光ファイバ裸線、２０ａ…終端、２０ｂ…無反射
処理部、Ｄ…無反射処理部の長軸直径、Ｄ0…光ファイ
バ裸線の外径、Ｄ1…無反射処理部の短軸直径、５１…
カプラ本体（光ファイバ本体）、５２…カプラ本体把持
具（支持手段）、５２ａ…Ｕ字溝、５３…蓋（支持手
段）、５４，５５…放電電極（加熱手段）、５６…処理
用ファイバガイド（ガイド）、５６ａ…貫通穴、５６ｂ
…電極用溝、５６ｃ…凹溝、５６ｄ…Ｖ溝、５８…不要
ポート（光ファイバ、光ファイバ素線）、５８ａ…被覆
層、５８ｂ…光ファイバ裸線、５９…ポート（光ファイ
バ、光ファイバ素線）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 功 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 鈴木 文生 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 山内 良三 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ裸線の端末が、球状あるいは
   楕円球状に加工されてなる無反射処理部を有し、 この無反射処理部の長軸直径は、前記光ファイバ裸線の
   外径の１．５倍以上であることを特徴とする光ファイバ
   型無反射終端。
2. 【請求項２】 光ファイバ裸線の端末が、球状あるいは
   楕円球状に加工されてなる無反射処理部を有し、 この無反射処理部が、前記光ファイバ裸線の中心軸に対
   して２度以上の角度で曲げられていることを特徴とする
   光ファイバ型無反射終端。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の光ファイ
   バ型無反射終端を用いたことを特徴とする光通信システ
   ム。
4. 【請求項４】 光ファイバ本体を支持する支持手段と、 この光ファイバ本体からのびる光ファイバ裸線を加熱す
   る加熱手段と、 この光ファイバ裸線と前記加熱手段を支持するととも
   に、これらの位置決めを行うガイドを有することを特徴
   とする光ファイバ型無反射終端の製造装置。
5. 【請求項５】 光ファイバ裸線の端末を、加熱手段によ
   る加熱位置にむかって徐々に送り出しつつ加熱すること
   により、この光ファイバ裸線の端末が球状、あるいは楕
   円球状に加工された無反射処理部を形成することを特徴
   とする光ファイバ型無反射終端の製造方法。
6. 【請求項６】 加熱手段による加熱予定位置に光ファイ
   バ裸線の中途部分を配置し、この光ファイバ裸線を前記
   加熱手段にて加熱ことにより、この光ファイバ裸線の端
   末が球状、あるいは楕円球状に加工された無反射処理部
   を形成することを特徴とする光ファイバ型無反射終端の
   製造方法。