JPS59500686A

JPS59500686A - 光フアイバの精密劈開

Info

Publication number: JPS59500686A
Application number: JP50151983A
Authority: JP
Inventors: リツジウエイ・デイヴイツド・ノレン
Original assignee: ウエスタ−ン　エレクトリツク　カムパニ−，インコ−ポレ−テツド
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1983-03-30
Publication date: 1984-04-19

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】光ファイバの精密襞間本発明は、光ファイバの見開方法、及び襞間して下処理してから接合されるファイバに関する。

２、先行技術の説明光ファイバは、他のファイバにスプライス接続されるか、又は端末装置に接合される前に、高品質の端面な得るべく骨間されて下処理される。光損失を少なくするには、ファ゛イバの端面を実質的に平坦にし、かつ無きすの状態にしなければならない。光ファイバを骨間する１方法はベル　システム　テクニカル　ジャーナル（ＢｅｌｌＳｙｓｔｅｍ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　）、５２巻、１５７９ページ（１９７３年）のデー・グロージ（Ｄ、Ｇｌｏｇｅ　）その他によるゝゝオプティカル　ファイバ　エンド　プレバレージョン　フォー　ロー　ロス　スプライシーズ”　（０ｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒ　Ｅｎｄ　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｌｏｗ　Ｌｏｓｓ　５ｐｌｉｃｅｓ　）“に記載されている。本方法では、ファイバを定置に締結し、わん臼型をファイバに押当てることにより、屈曲部を得ている。次に、切込刃をわん曲ファイバにあてると、通常ファイバは平坦な端面な形成する要領で割れる：同様に米国特許第３，９３４，７７３号を参照された℃・。他の見開方法では、ファイバを工具に挿入し、けがき車輪を回転させて、実質的にファイバ周囲に切れ目を入ｎる。次に軽く引張ると、ファイバが割れる。別のファイバ臂開方法は、手で裸ファイバの一部をつかみ、硬いエツジにわたしかけてファイバに切目を入れてから、ファイバがスクラッチで折れる様に、まっすぐに引張るものである。

Ｎエレクトロエックス“（ｇｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　）、１９７６年８月５日号、９０乃至９２ページの、アール・ビー・チェスラー（Ｒ，Ｂ、　Ｃｈｅｓｌｅｒ　）及びエフ・ダブリュ・ダビー（Ｆ、Ｗ、　Ｄａｂｂｙ　）による“ファイバース−シンプル　テスティング　メソド　ギブ　ユーザーズ　ア　フィールフォー　ケーブル　パラメーターズ”　（Ｆｉｂｅｒ−８ｉｍｐｌｅＴｅｓｔｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　Ｇｉｖｅ　Ｕｓｅｒｓ　ａ　Ｅｅｅｌ　ｆｏｒ　ＣａｂｌｅＰａｒａｍｅｔｅｒｓ　）を参照されたい。

端面品質の他に１重要なパラメータとしては、ファイバ軸線に対する端面角度があ°る。端面の水平面が、法線からの偏倚を評価するゝゝ破面角度“で、ファイバ軸線に対して直角であることが望ましい。ファイバの骨間時に、ねじれると、破面角度に悪影響することが判った；ゝゝアプライド　オプテイクス“　（Ａｐｐｌｉｅｄ　０ｐｔｉｃｓ　）　、８０巻、１４８６ページ（１９７９年）の、エムージエー・サランダース（Ｍ、　Ｊ、　５ａｕｎｄｅｒｓ　）による、“トーション　エフエクツ　オン　フラクチャード　ファイバー　エツジ“’ＣＴｏｒｔｉｏｎ　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　Ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ｅｎｄｓ　）”を参照されたい。上記文献に記載されているねじれ測定又は軽減方法は、おもりが中央位置に到達するまで、ファイバの一部をおもりで直下させるものである。ねじれ効果を測定するには、切目を入れたファイバをある量だけ回転させ、引張力を加えてから、得られた破面角度を測定する。

単モード光ファイバの出現で、ファイバ間のスプライスの質が特に重要になった。これは、単モード光ファイバが、例えば、約１．３又は１．５５マイクロメータの波長を有する放射線に対して、０．３乃至０．５　ｄＢ／Ｋｍ　程度の、非常に低い伝送損を有し得るからである。スプライスによって、伝送損がわずかに増加しただけでも、この種の低損失ファイバの中継器間隔がかなり限定されることは明らかである。例えば、０．４　ｄＢＡｎの固有伝送損を有するファイバに、平均して一キ日毎にスプライスを設け、またスプライス自身がさらに０．２　ｄＢ／Ｉ−の伝送損を加えるとすると、スプライス接合ファイバの平均伝送損は、０．６ｄＢ／ｂになる。しかしスプライスの伝送損を０．１ｄＢに低減すると、平均伝送損は、０．５ｄＢ／Ｋｍになる。約１．３乃至１．５５マイクロメータの波長範囲で作動する、代表的単モード光フアイバ方式の場合、この伝送損低減により、中継器間隔を最高約１乃至２キロまで延長できると思われる。従って、低伝送損ファイバ間のスプライス損を低減することにより、相当大きな経済的利益が実現される。このため、スプライス接合前の光フアイバ端部の下処理に特に留意する必要がある。

発明の概要本発明は、光ファイバの見開方法に関する。ファイバを線整合手段に設置し、その長さの第１部に沿って固定する。ねじれが実質的に最少になる様に、ファイバ端部を自由に回す。次にファイバの繍２部分を固定し、ファイバに軸向きの引張力を加える。ファイバを引張ると、第１、第２部分間が実質的にまっすぐになって整列する。

ファイバ被膜がある場合、これを予め除去しておいた、第１１第２部分間のある地点に切目を入れる。切目を入れると、ある場合はファイバは己ずと割れるが、他の場合は、さらに引張るか、又はファイバの切目領域を湿らせて、ファイバの骨間を促進する。得られた端面ば実質的に平坦であり、通常、１度以内、多くはｙ度以内で、ファイバ軸線に対して直角である。その後、通常はセメント接合又は融解接合すれば、低伝送損のファイバスプライスを達成できる。

図面の簡単な説明第１図は、本発明の実施に適した装置及びその構成部品を示す図である。

第２図は、光ファイバを引張ってこれに切目を入れる位置に、ある前記装置を示す歯である。

第３図及び第４図は、光フアイバ切込及びその後の弁開操作を示す図である。

上記図面において、光ファイバの直径は、明確さを計るため、拡大されて示されている。

詳細な説明以下の説明は、光ファイバの見開方法に関するものである。第１図は、本発明の実施に適する装置を示しており、光ファイバ１０１は、軸線方向に走行する７字形溝を有する、チャック１０２及び１０８に設置されている。

溝付チャックは、部分的にファイバの一部を直線状に整列させる役目をする。７字形溝については、チャック１０２及び１０８の外側に平行棒を置くか、又は溝内に直線棒を置くことにより、作業前に適切にそろえておくが、その直線性から最大限偏倚しても、何れの平面においても１度以下であるのが良い。ファイバ第１部分を固定する第１固定手段は、柔軟部材１０５を取付けたクランプ１０４、定置ねじ切板１０７、及びクランプ調整ねじ１０６で構成されている。第２固定手段は、クランプ１１０、柔軟部材１１１、定置ねじ切板１１３及びねじ１１２で構成されている。約６０の硬度定格を有するネオプレンゴムは、柔軟部材１０５及び１１１に適している。ファイバは第１及び第２チャック間の段１１５及び柔軟材層１１４を横断している。段１１５は、ファイバが、７字形溝に固定される際に、チャック間で実質的にわん曲せずに、層１１４上に平らにのる様な高さを有している。

切込手段から成るピボットアーム１１７は、上昇位置にある。切込針１１８は、ピン１２０を中心として軸回０転する、レバー１１９に取付けられており、部材１２１で決定される休止位置にある。満足のい〈切欠針は、５マイクロメ一タ幅の先端及び６０度の本体角度を有する蓄音器用のスタイラスダイヤモンドで構成できる。切込針に約１．５グラムの力を加えれば、１２５マイクロメータの外径（クラツシング）を有するシリカファイバを適切に骨間できることが判った。

装置の動作を説明する。ファイバが被覆されている場合は、切込部分の被膜をはぎ取る。種々の被膜材については、他のものが知られているが、エポキシアクリレートで被覆されているシリカファイバの場合は、塩化メチレン溶液が、満足のいく被覆溶剤である。ファ、イバ１０１を、チャックの７字形溝に置きファイバを拘束せずに、そのねじれを実質的に低減するに充分程度、少くともその一端を、チャックに近接させる。また、ファイバ一端のオーバーハングを最少にすると、チャックに固定する際の曲りを最少にできる。これらの目的のためには、ファイバ一端を、チャック端部から約４インチ以下だけオーバーハングさせると良い。

ファイバの短端が、図示の様に整合手段１０８の右側に延びている場合は、先ずボート１０３から吸気して、チャック１０２の７字形溝を真空にする。真空ポートは、■字形溝底部のスロットと連通している。この真空は、ファイバをＶ字形溝に保持して、次の作業を行い易くするが、装置を首尾良く作動させるには必ずしも必要ではない。次にねじ１０６を回して、部材１０４及び１０５をファイバ第１位置に下げる１と、柔軟部材１０５はファイバを７字形溝に押し入れる。（ファイバ被膜を固定部分に残して、ファイバの損傷の可能性を最少限にとどめる様にする。）ファイバの右側は自由に回るため、自由端を回せば、ねじれが実質的になくなる。次にポート１０９を介して、チャック１０８の■字形溝底部の、同様のスロットから吸気して真空にする。これにより、ファイバは、ねじれを最少限に保ちつつ、溝に引下げられる。次に右側のねじ１１２を回して、部材１１０を下げることにより、部材１１１をファイバに押当てる。７字形溝の形状、及び部材１１１の外形と柔軟性によって、ねじれを最少限に保ちつつ、ファイバをクランプ固定できる。（その結果得られる被面角度は、上記のサランダース（５ａｕｎｄｅｒｓ　）　の論文で得られたデータから概算した様に、通常１度１の以下のねじれが達成されることを示している。）次に、第２図に示す通り、切込部材１１８をファイバ（の−側に位置決めする様に、アーム１１７を回す。切込部材１１８がファイバ頂面下側のファイバ直径の約％の地点に来る様にその静止位置を調整する。アーム１１７上の滑動段２０５の位置を調整する、微量位置決めねじ２０１によって、部材１１８の垂直位置を調整する。次にチャック１０８が締結されている段２０４を移動させる、微量位置決めねじ１０３を調整して、ファイバを引張る。ファイバはチャック１０２と１０８との間で実質的にまっすぐ（たるみなく）であるため、張りは、ファイバ直径にわたって実質的に均一である。段２０４を約５．５ミルだけ移動させることにより、ファイバを伸展させることは、約１２５マイクロメータ外径を有するシリカ光ファイバにとって充分であることが判っている。次に、微量位置決めねじ２０２を用いて、滑動段２０６を部材２０５と相対的に移動させる。切込針１１８はこの移動により、ファイバ軸線に対して直角に移動し、ファイバ表面部に引寄せられる；第３図参照。その結果、ファイバに切目が入る；即ち針１１８とファイバとの接触点に小さいかき傷ができる。

切込後、ファイバは、ある場合は先に引張力がかけられているために、自発的に襞間する；第４図参照。他の場合は微量位置決めねじ２０３でさらに引張力を加えて、ファイバの分断を促進する。これは多くの場合、ファイバのかき傷付近を湿らすことによって、同様に達成できる。多、くの場合、ファイバに息を吹きかけるだけで、骨間を引起せることが判っている。これはかき傷に水分子が侵入するためと思われる。

本発明方法によって骨間されたファイバは、実質的に平坦で、ファイバ軸線に対して直角を成す端面を形成することが判っている。１３６本のファイバの襞間テストでは、そのうちの約９９パーセントにおいて破面角度が１度以下であり、また全体の７９パーセントまでが％度以下であった。これらの非常な好結果は、（１）ファイバのねじれが少いこと；（２）切込中にファイバに張りがあること；及び（３）ファイバ切込中のファイバ引張部分にたるみ９ができないことによるものと思われる。

本発明方法は、コネクタ又はスプライス接合されるファイバの下処理に有益である。セメント接合法を用いる場合、約８乃至９マイクロメータのコア直径を有する、単モード光ファイバの伝送損は、平均して０．１ｄＢ以下であることが判って−いる。一方、融合ファイバの場合、表面張力の作用でコアが変形して心ずれしているため、その伝送損はセメント接合スプライスより高いが、融解接合前に、本発明方法に従って襞間すると効果的である。

低伝送損スプライスで得られる多大な経済的利点と共に、多くの場合、本発明方法の価値は、主に光フアイバ系の全体的コストの低減化にあることが判る。

単モードファイバの襞間について、上記実施例を示したが、骨間装置１１８が１回のパスで数本のファイバを切開できる様にする多段７字形溝を設けるなどして、多モードファイバの襞間まで拡大できることは明らかである。上記のクランプ部材は、本発明方法に従って実施される際に、ねじれ効果を低減しつつ、高度の線形整列を保持するのに非常に有効であることが判っているが、本発明の原理に従って、その他のファイバ固定手段を利用できることは明らかである。本発明が技術の進歩をもたらした教示を利用したこの種の変形及び修正は全て、本発明の真意及び適用範囲に入るものとする。

ＦＩＧ、　／ＦＩｏ、　２ＦＩＧ、　３補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）昭和５８年１２月２０日特許庁長官　若杉和夫　殿１、特許出願の表示ＰＣＴ／Ｕ３８３１００４４９２、発明の名称３、特許出願人住　所　アメリカ合衆国　１００３８　ニューヨーク。

ニューヨーク、ブロードウェー　２２２５、補正書の提出年月日　１９８３年８月９日６、添付書類の目録請求の範囲１　（補正後）　光ファイバの第１部分を、第１直線整合手段に固定する工程、前記ファイバの第２部分を自由に回すことにより、ファイバのねじれを最少にする工程、前記ファイバを溝に引入れる様に、真空がけすると共に、柔軟部材により、ファイバを溝に押込むことＫよって、ファイバの第２部分を、第２直線整合手段に固定する工程、前記ファイバを前記第１、第２部分間で実質的にまっすぐにした状態で、前記第１、第２部分間でファイバに引張力を加える工程、および、前記第１．第２部分間の地点で、ファイバの軸線に対して実質的に直角に、ファイバ表面をひきかく工程から成ることを特徴とする光ファイバの労開方法。

２　請求の範囲第１項に記載の方法において、切れ目を入れてから、ファイバの引張力を強めることを特徴とする方法。

３　請求の範囲第１項に記載の方法において、ファイバの切れ目付近を湿らすことを特徴とする方法。

４２本の光フアイバセグメントの端部を接合する工程から成る方法であって、前記端部のうち少くとも一方を、請求の範囲第１項、第２項又は第２項の方法によって形成することを特徴とする方法。

５　請求の範囲第４項の方法によって接合されたセグメントから成ることを特徴とする光ファイバ。

６　（補正後）　１本以上の光ファイバを見開する装置において、夫ｈ１互いに実質的に直線整合する、少くとも１個の溝を有する、第１、第２直線整合手段、ファイバを、前記第１、第２直線整合手段の整合溝に固定し、少くとも一方が、真空印加時に、ファイバを引下げて溝に入れる真空源、及びファイバを溝に押込む柔軟部材で構成されている手段、前記ファイバが、前記第１、第２整合手段間で実質的にまっすぐになる様に、ファイバを、第１、第２整合手段間で支持する手段、前記整合手段の少くとも一方を、線形移動させることＫより、前記手段に固定されたファイバに軸方向の引張力を形成する手段、及び前記ファイバに切れ目を入れる手段から成ることを特徴とする光ファイバの骨間装置。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】１　光ファイバの第１部分を第１直線整合手段に固定する工程、前記ファイバの第２部分を自由に回すことにより、少くとも前記第１部分と第２部分との間のファイバのねじれを最少にする工程、前記ファイバ第２部分を第２直線整合手段に固定する工程、前記ファイバを第１部つ・と第２部分との間で実質的にまっすぐにした状態で、仙記ファイバの第１部分と第２部分との間に、引張カヤ加える工程、及び前記ファイバの表面の、前記第１部分と第２部分との間の点に、前記フ７．イバの軸線に対して実質的に直角に、切目を入れる工程から成ることを特徴とする光ファイバの弁開方法。２　請求の範囲第１項に記載の方法において、切目を入れてから、前記ファイバにかける引張力を強めることを特徴とする光ファイバの弁開方法。３　請求の範囲第１項に記載の方法において、前記切目付近でファイバを湿ら・すことを特徴とする光ファイバの弁開方法。４２本の光フアイバセグメントの端部を接合する工程から成る方法であって、前記端部の少くとも一方が、請求の範囲第１項、第２項又は第３項の方法に従って形成されていることを特徴とする方法。５　請求の範囲第４項の方法に従って接合されたセグメントから成ることを特徴とする光ファイバ。６　夫々実質的に直線的に整合する、線形溝を有する第１及び第２直線整合手段、前記溝に設置されたファイバを固定する手段、前記ファイバが、前記第１及び第２整合手段の間で実質的にまっすぐにガる様に、前記ファイバを前記第１及び第２整合手段間で支持する手段、前記整合手段の少くとも一方を線形移動させて、前記手段に固定されたファイバに、軸向きの張りを発生させる手段、及び前記ファイバに切目を入れる手段から成ることを特徴とする元ファイバの見開装置。７　請求の範囲第６項に記載の装置において、ファイバを溝内に固定する前゛記手段が、前記ファイバを前記溝に押込む柔軟部材から成ることを特徴゛とする光ファイバの見開装置。８　請求の範囲第６項に記載の装置において、前記整合手段の溝が、ファイバを前記溝に引入れる真空源に結合された流路と連通していることを特徴とする光ファイバの見開装置。