JPS5842017A - 光フアイバ融着接続部の強化処理方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光フアイバ融着接続部の強化処理方法とその装
置に関するものである０ 接続損失が小さく抑えられる光ファイバの永久接続方法
として、１対の光フアイバ端部を突き合わせ状態とし、
該各端部をアーク放電等により融着接続する方法がよく
採用される。

一般にこの種の融着接続では、第１図のＱく接続すべき
光ファイバ（１）Ａ、　ｆｌｌＨの端部（２１Ａ　５（
２）Ｂから被覆層を除去して該各端部（２）　Ａ　ｓ　
（２１Ｂを露出状態とし、つぎに第２図のごとくこれら
端部ｔ２）　Ａ　％　（２１Ｂの先端側をはソ垂直に切
断して適正な突合端面（３１Ａ　ｓ　（３）　Ｂ　ｋつ
くり、その後第３図のごとく両突合端ｍ１（３）Ａ、　
［３）　Ｂ　ｅ互いに突き合わせながら１対の放電電極
（４１Ｍ　−、（４１Ｎにより当該両端部＋２）ｉ　＋
２）Ｂ　を融着し、融着接続部（５）を形成している。

ところが上記の融着接続では、被覆のない端部（２）　
Ａ　ｓ　（２）　Ｂがその取り扱い中に損傷されてこれ
に微小な表面傷が発生する他、各端部（２１Ａ　％（２
）　Ｂから完全に除去されないでその表面ｌζ付着して
いる残存被覆層、および空気中の塵埃や放電電極からの
金属粒子等が燃焼残渣となってＬ記融着接続部（５）の
表面に固着し、これらが原因して強度劣化の問題が惹起
されている。

このことは、融着接続後の引張試験においてその融着点
近傍での破断率がＩＡ以上を占めることからも裏付けら
れる。

本発明は上記の問題点に鑑み、光フアイバ融着接続部の
強度劣化要因が除去できること、その゛強化処理状態が
長期にわたって安定していること、さらに強化後の上記
融着接続部が満足に保護できること、所要の処理工程が
能率よく行なえること、設備面で処理コストが嵩壕ない
ことなどを目的としてこの種の強化処理方法およびその
装置を開発したものである。

以下本発明の方法ならびに装置を図示の実施例により具
体的に説明する。

第４図（イ）、（ロ）において、（６）は容器を構成し
′ている筒体であり、この筒体（６）は耐熱性、耐薬品
性、機械的強度に富んだ金属、合成樹脂等よりなる断面
円形であり、さらに図示での該筒体（６）は２つ（２つ
以上でもよい）に縦割すされた割型部材（７１１Ｌ　％
　ｆ７１　ｂが主要部材となっているとともにこれら割
型部材（７）ａ、（７１ｂ’！ｃ既知の７ランジ結合す
ることにより筒状形態が得られるようになっている。

以上における両割型部材（７１＆　％　（７１ｂにはそ
れぞれ開閉弁（８１ａ　ｓ　（８１ｂ　ｋ備えた口部（
９）　＆　ｓ　（９）　ｂが設けられており、これら口
部（９）　＆　、’　（９１ｂは筒体（６）の長手方向
中央から離れた部所に位置決めされており、さらにこれ
ら割型部材（７）　ａ　ｓ　ｔ７）　ｂの外周面にはそ
の周方向または長手方向に蛇行させた通電発熱式のヒー
タｔｌｌ）ａｓｆｉｌｂが添設されている。

本発明では上記のごとき装置を用いて光フアイバ融着接
続部を強化処理するのであり、以下これにつき説明する
と、前記第３図において融着接続された両光ファイバ＋
１）　Ａ　、（１）Ｂの融着接続部（５）には、これの
外周を覆うようにして筒体（６）全装着し、第４図（イ
）の状態とする。

もちろんこの際の筒体装着では、分解状態にある割型部
材（７）ａｌ（７１ｂ’！に型合わせしなから両光ファ
イバｔｌｌ　Ａ　、　ｆｌ）　Ｂの被覆層にわたって被
せつけ、かつ、これら割型部材（７１＆　ｓ　（７）ｂ
の型合わせ状態を前述した７ランジ結合手段により固定
するのであり、さらに両割型部材＜７）　ａ　％　（７
１ｂからなる筒体（６）の内周と、両光ファイバ被覆層
外周との気密性が充分でないときは、その内外周間にパ
テ状のシール材、例えば硬化性のない樹脂などを介在さ
せて所要の気密性を保持する。

こうして筒体（６）が融着接続部（５）や外周（こ装着
されたとき、該融着接続部（５）の外周には密閉空間Ｏ
１１，が形成される。

つぎに上記筒体（６）内、すなおち密閉空間Ｇυ内には
所定の人間処理液を注入するが、これに際しては前記一
方の口部（９）　ａ　を注入用翫その他方の口部ｆ９）
　ｂ　を排出用などのように定めておき、注入用をした
口部（９）ａのみを開閉弁（８）ａにより開放してそこ
から密閉空間αυ内へ表面処理液を所定量だけ注入する
。

こ＼で用いられる表面処理液としては、上記融着接続部
（５）に付着の不純物に対して溶解性のあるもの、ガラ
ス質である光ファイバに対して溶解性のあるものなどが
挙げられ、酸、アルカリ、有機溶剤などのいずれであっ
てもよい。

具体的な表面処理液としては、弗酸（酸定数＝６．７Ｘ
１０−４＝弱酸）、弗酸と強酸（酸定数中１０２以上の
硫酸、塩酸、硝酸など）との混合水溶液、弗化アンモニ
ウム水溶液、弗化アンモニウム水浴液と強酸とめ混合水
溶液などが選択的に用いられる。

上記のごとく光ファイバ（１１Ａ　％　（１１Ｂの融着
接続部（５）を表面処理液で濡らした場合、該融着接続
部（６）等の表面がその処理液で溶かされることとなり
、この結果、融着接続部（５）等の表面に固着している
燃焼残渣その他の不純物は溶解除去され、また、同表面
の微小傷（クラック）もそのクラック先端が丸められる
といった鈍し効果により、もはや成長性のある傷ではな
くなり、当該融着接続部（５）からは強度劣化要因が除
去される。

この場合、表面処理液としては前述した各種のものが選
択的に用いられるが、各種処理液を交換しながら密閉空
間αυへ順次注入して数次にわたる当該処理を行なって
もよい。

また、この表面処理は長くても１０分間程度で完了し、
特に弗酸と強酸との混合水浴液を雨いる場合では、数分
間で所要の表面処理が完了する。

上記表面処理後、排出用とした口部（９）ｂが開閉弁（
８１ｂにより開放され、これ（こ↓り密閉空間Ｉ内の表
面処理液は外部へ排出されるＯこうして密閉空間＋Ｉｌ
ｌ内から表面処理液を排出した場合、胃液の殆どは外部
へ流出するが、融着接続部（５）等の表面や補修された
前記クラック内には当該処理液の一部が付着残留するこ
ととなる。

もちろんこの表面処理液が上記のごとく残留すると、融
着接続部（５）等の腐蝕溶解が必要以上進行することと
ナリ、前述した強化処理効果力；少なからず減殺される
ので長期的にみた強度上の安定性がなくなる。

このため、つぎの処理工程ではヒ記残留表ｍｉ処理液が
融着接続部（５）等から除去されることになるが、これ
の実施態様としては数種挙げられる。

まず、その１２は上記密閉空間αυ内へ洗浄液を注入な
らびに排出して残留表面処理液を洗い出すことである。

この際の洗浄処踵では、密閉空間αυ内で洗浄液が充満
状態となるよう、あらかじめ両日部ｆ９１　ａ　％　１
９１　ｂの開放度を開閉弁（ｓｌ　ａ　％　（８）　ｂ
により調整しておき、そして純水、アルコール、アセト
ンなどの洗浄液を注入用口部（９）　ａ　％密閉空間ａ
υ、排出用口部（９）ｂにわたって通流させ、これによ
り残留表面処理液を洗い出し、融着接続部（５）等の表
面からその残留分を除去する。

この洗浄時、密閉空間αυ内をヒータＱｌａ、Ｑｌｂに
より加熱すると残留表面処理液の除去効果が高まるので
当該加熱手段を併用するのがよく、また、その加熱温度
も除去すべき表面処理液の・種類等に応じて６０℃以上
、１００℃以上、１７０℃以上などのように設定される
。

上記残留表面処理液を除去し得る他の１つは密閉空間Ｏ
υの内外にわたって気体を通流させることであり、この
場合も注入用口部ｆ９１　ａ　％排出用口部（９）ｂを
開放状態としておき、清浄な空気、Ｎ２．Ｈｅ、Ａｒな
どの不活性ガスを同空間０υ内外へ通流させる。

こうした場合、融着接続部（５）等に付着している残留
表面処理液は通流気体による乾燥作用によシ気化されて
その融着接続部（５）等から除去されることとなり、さ
らに密閉空間αυ外へ排除される。

もちろんこの気体通流でもヒータＨａｓＱＩｂにより密
閉空間Ｇυ内を加熱しておくのがよく、これにより残留
表面処理液の蒸発揮散が促進されるから、目的の除去効
果が高まる。

さらに残留表面処理液を除去し得る別の手段は、密閉空
間ａυ内を抽気することであり、この際、前記と同様の
加熱手段を併用する。

つまりこの手段では、両日部ｆ９）　ａ　ｓ　ｆ９）　
ｂのいずれか一方を閉止状態、残る他方を開放状態とし
、その開放状態の口部にバキューム装置（図示せず）を
連結してこれにより密閉空間αυ内を高度ｌこ減圧し、
さらにヒータ（ＩＩ　ａ　、％Ｑｌ　ｂ　ニょυ同空間
αυ内を高温に加熱する。

こうした場合、融着接続部（５）等に付着している残留
表面処理液は加熱にょシ積極的に蒸発揮散され、さらに
抽気により密閉空間συ外へ排除されることとなる。

以上に述べた残留表面処理液の各除去手段は、もちろん
単独でも所定の効果を奏し得るが、これらの手段を２つ
、または３つ組み合わせると、その効果がより顕著とな
る。

つぎ薯こ上記諸工程を終えた後、融着接続部（５）等の
外周に被膜を形成する場合につき説明する。

し 前に述べた各工程では融着接続部（５）の強度劣化め要
因を除去し、さらに残留表面処理液（こよる影響も排除
したが、融着接続部（５）は被覆のない裸状であ夛、シ
たがってこれ？そのま＼密閉空間ａυから取り出した場
合には、塵埃等が付着したり、新たな傷を受けることに
なる。

ここでの被膜形成工程は上記各工程（こ引き続いて密閉
空間Ｃｌ１ｌ内で行なわれるのであり、これにより塵埃
付着の問題や新たな傷の問題は回避できる。

以下被膜形成工程について詳述すると１その被覆材料と
しては熱可塑性高分子、熱硬化性高分子など、任意のも
のを採用するのであり、具体的にはシリコーン樹脂、エ
ポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ナイロンなどを選択的（こ
用いる。

一方、前述した筒体（６）はこの際の成形型となるので
あり、下位の口部（９）ｂｔ注入用、上位の口部（９）
ａを脱気用とした状態において密閉空間συ内には液状
の上記被覆材料が注入充填される。

その後、被覆材料はヒータαＬａ５ＱＩｂｔ”介した加
熱により可塑化または硬化され、さらにこの加熱後筒体
（６）を構成している割型部材（７１ａ　％（７）ｂが
取り外され、融着接続部（５）等の外周には第５図のご
とき被膜αりが形成される。

なお、以上に述べた各工程において、他部よりも強度の
低い融着接続部（５）には流体の注入圧をかけないよう
にするのが望ましく、シたがつて両日部ｆ９）　ａ　％
　＋９１　ｂは図示のごとく回部（５）からできるだけ
遠い位置にちるのがよ゛い。

一方１本発明方法において処理対象となる光ファイバ（
１）　Ａ　％　＜１）　Ｂは前述した石英系光７アイパ
の他、多成分ガラスファイバ、クラッドをシリコーン樹
脂などとするプラスチッククラッドファイバなどが挙げ
られ、これらの融着接続部も前記と同様に処理できる。

たｙしプラスチッククラッドファイバではき融着接続前
にそのクラッドが除去されるので、前述した被膜形成等
を利用して再度クラッドが所定部に形成される。

なお、上記実施例において容器は密閉空間が形成される
筒体（６）を用いる場合について説明したが、この容器
としては第６図に示すように上部が開放された断面形状
がＵ字状の溝体（６）′を用いることもできる。

第６図において、（９）ｂ’は表面処理液の排出用の口
部、０ｆ）ｃはヒータ、Ｑりはパツキンで溝体ｆ６１’
ｅ光７アイパ［’ｌ）λ、（１）Ｂに固定すると同時に
、溝体（６）′内に注入された表面処理液を該溝体（６
）′外に流出させないようにするためのものである。

斜上の通９本発明における１つの方法では、光ファイバ
の融着接続部を表面処理してその強度劣化要因を除去し
、さらに残留表面処理液によ゛る悪影響も排除するから
、当該融着接続部の機械的強度が飛躍的に向上すると共
に長期的にみた強度の安定性も確保でき、しかも所要の
各工程を１融着接続部の外周に形成された容器内で順次
行なうようにしているあで、各工程に要する手数がかな
り削減され、該各工程の連続性も得られて作業能率が向
上する。

また、本発明における他の方法では、上記の諸工程を経
た後、その容器内において融着接続部外周に被膜を形成
するようにしているから、曲に述べたと同様の効果はも
ちろん得られ、しかも容器内から融着接続部を取り出す
ことなく被膜形成することにより塵埃の付着、新たな傷
の発生などが回避でき、強化処理工程後の状態がそのま
＼保持できることとなる。

さらに本発明の装置では、上記空間を形成する容器が主
要部材となっておシ、シかもこの容器は注入排出用の口
部、ヒータ等を備えているから、単一の装置で前述の諸
工程が全部実施でき、したがって設備面での経済性が大
幅Ｉこはかれるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光７アイパ端部の被覆除去状態を示す説明図、
第２図は同端部の端面加工状態を示す説明図、第３図は
同端部の融着状態ヲ示す説明図、第４図（イ）は本発明
方法および装置の１実施例を示した断面説明図、第４図
（ロ）は同実施例の斜視図、第５図は同上の方法により
強化処理された融着接続部の断面図、第６図は本発明方
法および装置の他の実施例を示した斜視図である０ （１）Ａ％１１）Ｂ・０・・光ファイバ（２）　Ａ　ｓ
　１２）　Ｂ・・・・・端　部＋３１Ａ、　＋３１Ｂ　
、争・・・端　面ｆＱｉｓ　ｆ４）Ｎ・・・・・放電電
極（５）・・・・・融着接続部 （６）・・・・・筒　体 （７１ａ　％　＋７１　ｂ・・・・・割型部材（９１ａ
　％　＋９１　ｂ・・・・・口　部ａｌａｓ　（ｌｌｂ
　・＊ｅ＊ａ　ヒ−ｐａυ・・・・・密閉空間 ａ３・・・・・被膜 ダＮ：ｆ＋１７′：、ｒ：、　　　　ｉｔ戊Ｉ　１　図 Ｊ１２ｋ 　　５　Ｅ １１４ｊ！１ｉ（ｏ） １１６　　図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに接続すべき１対の光フアイバ端部を突き合
   わせ状態とし、て該各端部を相互に融着し、これにより
   形成された融着接続部を強化する方法において、上記融
   着接続部の外周シこ表面処理液を注入しうる容器を装着
   し、該容器内に表面処理液を注入して融着接続部を表面
   処理することを特徴とした光フアイバ融着接続部の強化
   処理方法。
2. （２）　　表面処理液として酸、アルカリ水溶液、有機
   溶剤の中から任意のものを用いる特許請求の範囲第１項
   記載の光フアイバ融着接続部の強化処理方法。
3. （３）　　表面処理液として弗酸系、弗化アンモニウム
   系、これらと強酸との混合系の中から任意のものを用い
   る特許請求の範囲第１項記載の光フアイバ融着接続部の
   強化処理方法。
4. （４）容器内に注入した表面処理液を容゛器内から排出
   し、つぎに融着接続部に付着残留している表面処理液を
   容器外へ排除する手段として、該容器内外にわたって洗
   浄液を通流させる手段、該容器内を加熱する手段、該容
   器内外にわたって気体を通流させる手段、該容器内を抽
   気する手段の１つ以上採用する特許請求の範囲第１項記
   載の光７アイパ融着接続部の強化処理方法。
5. （５）洗浄液として純水、アルコール、アセトンの中か
   ら任意のものを用いる特許請求の範囲第４項記載の光７
   アイパ融着接続部の強化処理方法。
6. （６）容器内外への気体通流時、同容器内へ清浄気体を
   送入する特許請求の範囲第４項記載の光フアイバ融着接
   続部の強化処理方法。
7. （７）　　加熱手段として容器の外部からその内部を電
   気ヒータで加熱する特許請求の範囲第４項記載の光フア
   イバ融着接続部の強化処理方法。
8. （８）容器内の抽気時、当該抽気により同空間内を高度
   の減圧状態にする特許請求の範囲第４項記載の光フアイ
   バ融着接続部の強化処理方法。
9. （９）互いに接続すべき１対の光フアイバ端部を突き合
   わせ状態として該各端部を相互に融着し、これにより形
   成された融着接続部を強化する方法において、上記融着
   接続部の外周に表面処理液を注入しうる容器を装着し、
   該容器内に表面処理液を注入して融着接続部を表面処理
   した後、その容器内から表面処理液を排出し、つぎに融
   着接続部に付着残留している表面処理液を容器外へ排除
   し、その後、容器内へ被覆材料を充填して上記融着接続
   部の外周に被膜を形成することを特徴とした光フアイバ
   融着接続部の強化処理方法。 ＯＩ　　被覆材料として液状のものを用いる特許請求の
   範囲第９項記載の光フアイバ融着接続部の強化処理方法
   。 ０υ　互いに接続すべき１対の光フアイバ端部を突き合
   わせ状態として該各端部を相互に融着し、これにより形
   成された融着接続部を強化するための装置において、上
   記融着接続部の外周に装着される容器は筒体により構成
   されており、該筒体は複数に縦割すされて型合わせ自在
   な割型部材よりなり、該各側型部材よりなる筒体Ｉこは
   、注入排出用とした口部と、ヒータとが設けられている
   ことを特徴とした光フアイバ融着接続部の強化処理装置
   。 ａつ　筒体は２つに縦割すされており、その一方の割型
   部材には注入用の口部が設けられ、他方の割型部材には
   排出用の口部が設けられ、両日部は筒体の長手方向中央
   から離れた部所にそれぞれ位置決めされている特許請求
   の範囲第１１項記載の光フアイバ融着接続部の強化処理
   装置。