JPS5926926B2 - 単一モ−ドフアイバの融着接続方法 - Google Patents
単一モ−ドフアイバの融着接続方法Info
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- JPS5926926B2 JPS5926926B2 JP55083900A JP8390080A JPS5926926B2 JP S5926926 B2 JPS5926926 B2 JP S5926926B2 JP 55083900 A JP55083900 A JP 55083900A JP 8390080 A JP8390080 A JP 8390080A JP S5926926 B2 JPS5926926 B2 JP S5926926B2
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- discharge
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は単一モードファイバの融着接続方法に関する。
多モードファイバの融着接続に用いられるような通常の
方法で、単一モードファイバの融着接続を行なうと、第
１図１、■に示すように、単一モードファイバ１端面の
突き合わせ時にコア２の軸を調心しても、溶融したファ
イバ１の表面張力により、外形が整形される時に第１図
■、■に示す如く、再び軸ずれを起こしたり、コア２の
変形を招く。
方法で、単一モードファイバの融着接続を行なうと、第
１図１、■に示すように、単一モードファイバ１端面の
突き合わせ時にコア２の軸を調心しても、溶融したファ
イバ１の表面張力により、外形が整形される時に第１図
■、■に示す如く、再び軸ずれを起こしたり、コア２の
変形を招く。
第２図には表面張力を避け得ない通常の融着接続方法に
より単一モードファイバを接続した場合の接続損失を表
わす。横軸に接続損失α〔ｄＢ〕、縦軸に度数Ｎ〔回〕
を示し、図中Ａは突き合わせ時つまり第１図■の状態に
おける接続損失のヒストグラム、Ｂは融着後の接続損失
ヒストグラムである。この図から判るように、ファイバ
１突き合わせ時の平均接続損失がＯ、４８ｄＢであるの
に対し、融着後では逆に２．４９ｄＢと接続損失が増大
してしまう。このように、表面張力を軽減する手段を持
たない通常の接続方法では、単一モードファイバ同士の
低損失な融着接続は極めて難しい。一方、放電プラズマ
の通る領域に絶縁性の障害物を置いて、プラズマの領域
を狭める方法も考えられるが、ファイバの素材として使
われる石英ガラスを容易に溶かし得る温度状態で長期使
用に耐える物質は極めて少’なく実用化が困難である。
本発明は単一モードファイバの融着接続における上記の
ような欠点を解決することを目的としてなされたもので
、その構成は、単一モードフアイバの端面同士を放電電
極間で突き合わせ、前記放電電極による気体放電により
単一モードフアイバの端面同士を融着接続する方法にお
いて、前記放電電極の先端の角度を３００以下とすると
共に前記放電電極間の距離を０．４〜０．８ｍｍとし、
又は前記放電電極の先端の角度を３０．以下とすると共
に前記放電電極間の距離を１．５〜２．５ｍｍとし、更
に前記単一モードフアイバの端面の位置と一方の放電電
極との距離を０．０１〜０．３ｍｍとして、前記単一モ
ードフアイバの溶融領域を狭め、溶融した接続部の表面
張力を回避することを特徴とする。
より単一モードファイバを接続した場合の接続損失を表
わす。横軸に接続損失α〔ｄＢ〕、縦軸に度数Ｎ〔回〕
を示し、図中Ａは突き合わせ時つまり第１図■の状態に
おける接続損失のヒストグラム、Ｂは融着後の接続損失
ヒストグラムである。この図から判るように、ファイバ
１突き合わせ時の平均接続損失がＯ、４８ｄＢであるの
に対し、融着後では逆に２．４９ｄＢと接続損失が増大
してしまう。このように、表面張力を軽減する手段を持
たない通常の接続方法では、単一モードファイバ同士の
低損失な融着接続は極めて難しい。一方、放電プラズマ
の通る領域に絶縁性の障害物を置いて、プラズマの領域
を狭める方法も考えられるが、ファイバの素材として使
われる石英ガラスを容易に溶かし得る温度状態で長期使
用に耐える物質は極めて少’なく実用化が困難である。
本発明は単一モードファイバの融着接続における上記の
ような欠点を解決することを目的としてなされたもので
、その構成は、単一モードフアイバの端面同士を放電電
極間で突き合わせ、前記放電電極による気体放電により
単一モードフアイバの端面同士を融着接続する方法にお
いて、前記放電電極の先端の角度を３００以下とすると
共に前記放電電極間の距離を０．４〜０．８ｍｍとし、
又は前記放電電極の先端の角度を３０．以下とすると共
に前記放電電極間の距離を１．５〜２．５ｍｍとし、更
に前記単一モードフアイバの端面の位置と一方の放電電
極との距離を０．０１〜０．３ｍｍとして、前記単一モ
ードフアイバの溶融領域を狭め、溶融した接続部の表面
張力を回避することを特徴とする。
つまり、単一モードフアイバの溶融領域をフアイバ端面
の狭い領域に集中し、表面張力効果を回避することによ
り、調心された単一モードフアイバの端面の位置を融着
後まで維持するのである。以下、１番目の発明を図面に
示す実施例に基づき詳細に説明する。第３図には本発明
による単一モードフアイバの融着接続方法の一実施例を
示す。
の狭い領域に集中し、表面張力効果を回避することによ
り、調心された単一モードフアイバの端面の位置を融着
後まで維持するのである。以下、１番目の発明を図面に
示す実施例に基づき詳細に説明する。第３図には本発明
による単一モードフアイバの融着接続方法の一実施例を
示す。
向き合わせて一対の放電電極３が設けられ、これらの放
電電極３間で端面同士を突き合わせて単一モードフアイ
バ１が設置される。４はフアイバ１を支持する支持台で
あり、支持台４には接続損失を最小にするためコア２の
軸を調整する機構が備えられている。
電電極３間で端面同士を突き合わせて単一モードフアイ
バ１が設置される。４はフアイバ１を支持する支持台で
あり、支持台４には接続損失を最小にするためコア２の
軸を調整する機構が備えられている。
ここで、前記放電電極３の先端の角度θは３０。以下と
され、又放電電極３間のＸは０．４〜０．８ｍｍとされ
、これら電極３間の中央部に前記フアイバ１の端面が位
置される。放電電極３の先端角度を３０端以下と定めた
のは以下の理由による。放電電極３の先端角度によつて
放電アークの幅は異なり、そのためフアイバの溶融領域
も変化する。放電電極３の先端角度が大きくなると溶融
領域が広がり、単一モードフアイバの接続に適さなくな
つてしまう。溶融領域の拡大は更に次のような欠点をも
たらす。溶融領域の拡大に伴い多くのシリコン（フアイ
バの構成原素）が飛散し、それが放電電極の先端に付着
してしまう。そして、このような事態が生じると、放電
が不安定になり、やがては放電不可能となる。これを示
したのが第４図、第５図である。放電電極の先端の角度
を６０図とした場合には第４図に示す如く、放電回数６
００回程度で放電が不可能となつてしまうが、３００と
した場合には第５図に示す如く１０００回以上可能とな
る。従つて、本発明では、放電電極３の先端角度を３０
０以下としているのである。このように電極３の形状及
び位置を設定した場合のフアイバ１の溶融領域を第６図
に示す。第６図では横軸に電極３間距離ＸＣｍｍ］、縦
軸にフアイバの溶融領域ＤＣｍｍ〕を取つてある。通常
の電極間隔は１．５〜１．７ｍｍであり、溶融領域は０
．７〜０．９ｍｍ程度あるのに対し、本実施例方法では
Ｏ−０，４ｍｍと極めて溶融領域を狭くできる。この方
法によれば、フアイバ１の狭い領域の溶融によりファィ
バ１の端部同士を融着することができるので、接続部は
表面張力による影響をほとんど受けない。電極間隔ｘと
接続損失の関係を実験的に示したのが第７図である。図
からもわかるようにｘ−０．７ｍｍとした時の接続損失
がコア偏心のいずれの値に対しても最も低い値となつて
いる。溶融領域が狭まる効果が顕著に現われるのは、ｘ
が０．８ｍ１Ｌのときである。しかし、第６図からもわ
かるようにｘく０．４以下では溶融領域はほとんど零と
なつてしまい、本来の接続が不可能となるため、本発明
ではｘの範囲を０．４ｍｍくｘく０６８ｍｍと定める。
第８図には２番目の発明の実施例を示す。この実施例に
おいて放電電極３間の距離ｘは１．５〜２．５ｍ７７！
とされ、一方の電極３とフアイバ１の接続端面との距離
ｙは０．０１〜０．３ｍｍとされる。放電電極３の先端
の角度θは先の実施例と同様３０る以下とされる。上記
のように放電電極３の形状及び位置を設定した場合のフ
アイバ溶融領域を第９図に示す。この図では横軸にフア
イバ端面と一方の電極３との距離ＹＣｍｍ′）を、縦軸
にフアイバの溶融領域ｄを取つてある。図中、０は電極
３の中心である。この図から判るように、例えば距離ｙ
を０，１ｍｍとした時の溶融領域ｄは０．１ｍｍ以下と
なり、極めて狭い溶融領域を形成することができる。又
、この方法では電極３間距離Ｘを大きくとれるため、先
に挙げた実施例方法より少ない電流で済むというメリツ
トがある。本実施例方法を用いて実際に単一モードJャ
Aイバを接続した場合の接続損失を第１０図に示す。こ
の図で、横軸が接続損失α〔ＤＢ〕、縦軸が度数Ｎ〔回
〕であり、図中斜線を施したＡは突き合わせ時の接続損
失のヒストグラム、白抜きのＢは融着後の損失ヒストグ
ラムである。第７図に示すように、突き合わせ時の平均
接続損失０，５５ｄＢから融着後０．５０ｄＢと接続損
失は低下して（・る。従つて、第２図に示した従来の方
法と比較すると、本方法によれば単一モードフアイバを
低損失で接続できることが判る。尚、大気中で安定なア
ーク放電を作り、フアイバを融着するとき、放電電極間
の電圧、電流は約３Ｋ、１８ｍＡとなる。この電圧、電
流を一定にして安定なアーク放電を行なうとすると、電
極間距離ｘは１．５ｍｍくｘ〈２．５ｍｍとなる。又、
第１の発明と同等の狭い溶融領域を実現するためには、
第９図からもわかるように、ｙ〈０．３中の条件が必要
となる。更に、溶融領域がフアイバ端面の断面内におい
て極端に片寄ることを避けるためにｙ〉０．０１とする
のである。以上実施例を挙げて説明したように、単一モ
ードフアイバの接続に際し、その溶融領域を狭めて融着
するようにした本発明の単一モードフアイバの融着接続
方法によれば、接続部における表面張力を軽減でき、コ
アの軸ずれや変形などがほとんどなくなり、低損失なフ
アイバ同士の接続が行なえる。
され、又放電電極３間のＸは０．４〜０．８ｍｍとされ
、これら電極３間の中央部に前記フアイバ１の端面が位
置される。放電電極３の先端角度を３０端以下と定めた
のは以下の理由による。放電電極３の先端角度によつて
放電アークの幅は異なり、そのためフアイバの溶融領域
も変化する。放電電極３の先端角度が大きくなると溶融
領域が広がり、単一モードフアイバの接続に適さなくな
つてしまう。溶融領域の拡大は更に次のような欠点をも
たらす。溶融領域の拡大に伴い多くのシリコン（フアイ
バの構成原素）が飛散し、それが放電電極の先端に付着
してしまう。そして、このような事態が生じると、放電
が不安定になり、やがては放電不可能となる。これを示
したのが第４図、第５図である。放電電極の先端の角度
を６０図とした場合には第４図に示す如く、放電回数６
００回程度で放電が不可能となつてしまうが、３００と
した場合には第５図に示す如く１０００回以上可能とな
る。従つて、本発明では、放電電極３の先端角度を３０
０以下としているのである。このように電極３の形状及
び位置を設定した場合のフアイバ１の溶融領域を第６図
に示す。第６図では横軸に電極３間距離ＸＣｍｍ］、縦
軸にフアイバの溶融領域ＤＣｍｍ〕を取つてある。通常
の電極間隔は１．５〜１．７ｍｍであり、溶融領域は０
．７〜０．９ｍｍ程度あるのに対し、本実施例方法では
Ｏ−０，４ｍｍと極めて溶融領域を狭くできる。この方
法によれば、フアイバ１の狭い領域の溶融によりファィ
バ１の端部同士を融着することができるので、接続部は
表面張力による影響をほとんど受けない。電極間隔ｘと
接続損失の関係を実験的に示したのが第７図である。図
からもわかるようにｘ−０．７ｍｍとした時の接続損失
がコア偏心のいずれの値に対しても最も低い値となつて
いる。溶融領域が狭まる効果が顕著に現われるのは、ｘ
が０．８ｍ１Ｌのときである。しかし、第６図からもわ
かるようにｘく０．４以下では溶融領域はほとんど零と
なつてしまい、本来の接続が不可能となるため、本発明
ではｘの範囲を０．４ｍｍくｘく０６８ｍｍと定める。
第８図には２番目の発明の実施例を示す。この実施例に
おいて放電電極３間の距離ｘは１．５〜２．５ｍ７７！
とされ、一方の電極３とフアイバ１の接続端面との距離
ｙは０．０１〜０．３ｍｍとされる。放電電極３の先端
の角度θは先の実施例と同様３０る以下とされる。上記
のように放電電極３の形状及び位置を設定した場合のフ
アイバ溶融領域を第９図に示す。この図では横軸にフア
イバ端面と一方の電極３との距離ＹＣｍｍ′）を、縦軸
にフアイバの溶融領域ｄを取つてある。図中、０は電極
３の中心である。この図から判るように、例えば距離ｙ
を０，１ｍｍとした時の溶融領域ｄは０．１ｍｍ以下と
なり、極めて狭い溶融領域を形成することができる。又
、この方法では電極３間距離Ｘを大きくとれるため、先
に挙げた実施例方法より少ない電流で済むというメリツ
トがある。本実施例方法を用いて実際に単一モードJャ
Aイバを接続した場合の接続損失を第１０図に示す。こ
の図で、横軸が接続損失α〔ＤＢ〕、縦軸が度数Ｎ〔回
〕であり、図中斜線を施したＡは突き合わせ時の接続損
失のヒストグラム、白抜きのＢは融着後の損失ヒストグ
ラムである。第７図に示すように、突き合わせ時の平均
接続損失０，５５ｄＢから融着後０．５０ｄＢと接続損
失は低下して（・る。従つて、第２図に示した従来の方
法と比較すると、本方法によれば単一モードフアイバを
低損失で接続できることが判る。尚、大気中で安定なア
ーク放電を作り、フアイバを融着するとき、放電電極間
の電圧、電流は約３Ｋ、１８ｍＡとなる。この電圧、電
流を一定にして安定なアーク放電を行なうとすると、電
極間距離ｘは１．５ｍｍくｘ〈２．５ｍｍとなる。又、
第１の発明と同等の狭い溶融領域を実現するためには、
第９図からもわかるように、ｙ〈０．３中の条件が必要
となる。更に、溶融領域がフアイバ端面の断面内におい
て極端に片寄ることを避けるためにｙ〉０．０１とする
のである。以上実施例を挙げて説明したように、単一モ
ードフアイバの接続に際し、その溶融領域を狭めて融着
するようにした本発明の単一モードフアイバの融着接続
方法によれば、接続部における表面張力を軽減でき、コ
アの軸ずれや変形などがほとんどなくなり、低損失なフ
アイバ同士の接続が行なえる。
第１図は単一モードフアイバの接続を従来の方法で行な
つた場合の状態変化を示す概略図、第２図は単一モード
フアイバの接続を従来の方法で行なつた場合の接続損失
を示すグラフ、第３図は本発明の一実施例の説明図、第
４図は電極先端形状を円錐６０施とした時の放電回数と
グロー電圧、電流、接続損失との関係を示すグラフ、第
５図は電極先端形状を円錐３０をとした時の第４図と同
様のグラフ、第６図は第３図に示す実施例によるフアイ
バ溶融領域を示す線図、第７図はコア偏心量を変化させ
たときの電極間隔と接続損失との関係を示す線図、第８
図は本発明の他の実施例の説明図、第９図は第８図に示
す実施例によるフアイバ溶融領域を示す線図、第１０図
は第８図に示した実施例により単一モードフアイバの接
続を行なつた場合の接続損失を示すグラフである。 図面中、１は単一モードフアイバ、３は放電電極、４は
支持台、ｄはフアイバ溶融領域、ｘは放電電極間距離、
ｙはフアイバ端面と一方の放電電極との距離、θは放電
電極先端の角度である。
つた場合の状態変化を示す概略図、第２図は単一モード
フアイバの接続を従来の方法で行なつた場合の接続損失
を示すグラフ、第３図は本発明の一実施例の説明図、第
４図は電極先端形状を円錐６０施とした時の放電回数と
グロー電圧、電流、接続損失との関係を示すグラフ、第
５図は電極先端形状を円錐３０をとした時の第４図と同
様のグラフ、第６図は第３図に示す実施例によるフアイ
バ溶融領域を示す線図、第７図はコア偏心量を変化させ
たときの電極間隔と接続損失との関係を示す線図、第８
図は本発明の他の実施例の説明図、第９図は第８図に示
す実施例によるフアイバ溶融領域を示す線図、第１０図
は第８図に示した実施例により単一モードフアイバの接
続を行なつた場合の接続損失を示すグラフである。 図面中、１は単一モードフアイバ、３は放電電極、４は
支持台、ｄはフアイバ溶融領域、ｘは放電電極間距離、
ｙはフアイバ端面と一方の放電電極との距離、θは放電
電極先端の角度である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 単一モードファイバの端面同士を放電電極間で突き
合わせ、前記放電電極による気体放電により単一モード
ファイバの端面同士を融着接続する方法において、前記
放電電極の先端の角度を３０°以下とすると共に前記放
電電極間の距離を０．４〜０．８ｍｍとして、前記単一
モードファイバの溶融領域を狭め、溶融した接続部の表
面張力を回避することを特徴とする単一モードファイバ
の融着接続方法。 ２ 単一モードファイバの端面同士を放電電極間で突き
合わせ、前記放電電極による気体放電により単一モード
ファイバの端面同士を融着接続する方法において、前記
放電電極の先端の角度を３０°以下とすると共に前記放
電電極間の距離を１．５〜２．５ｍｍとし、更に前記単
一モードファイバの端面の位置と一方の放電電極との距
離を０．０１〜０．３ｍｍとして、前記単一モードファ
イバの溶融領域を狭め、溶融した接続部の表面張力を回
避することを特徴とする単一モードファイバの融着接続
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55083900A JPS5926926B2 (ja) | 1980-06-23 | 1980-06-23 | 単一モ−ドフアイバの融着接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55083900A JPS5926926B2 (ja) | 1980-06-23 | 1980-06-23 | 単一モ−ドフアイバの融着接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5710108A JPS5710108A (en) | 1982-01-19 |
| JPS5926926B2 true JPS5926926B2 (ja) | 1984-07-02 |
Family
ID=13815498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55083900A Expired JPS5926926B2 (ja) | 1980-06-23 | 1980-06-23 | 単一モ−ドフアイバの融着接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5926926B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109445029A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-08 | 中电科仪器仪表(安徽)有限公司 | 一种大芯径光纤高能放电熔接装置和方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5926928B2 (ja) * | 1980-08-22 | 1984-07-02 | 日本電信電話株式会社 | シングルモ−ド伝送型光フアイバの融着接続方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53112756A (en) * | 1977-03-14 | 1978-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical fiber cutting and connecting device |
-
1980
- 1980-06-23 JP JP55083900A patent/JPS5926926B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53112756A (en) * | 1977-03-14 | 1978-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical fiber cutting and connecting device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109445029A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-08 | 中电科仪器仪表(安徽)有限公司 | 一种大芯径光纤高能放电熔接装置和方法 |
| CN109445029B (zh) * | 2018-12-13 | 2020-06-09 | 中电科仪器仪表(安徽)有限公司 | 一种大芯径光纤高能放电熔接装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5710108A (en) | 1982-01-19 |
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