JPS5975215A - 光フアイバの接続方法 - Google Patents

光フアイバの接続方法

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JPS5975215A
JPS5975215A JP18599782A JP18599782A JPS5975215A JP S5975215 A JPS5975215 A JP S5975215A JP 18599782 A JP18599782 A JP 18599782A JP 18599782 A JP18599782 A JP 18599782A JP S5975215 A JPS5975215 A JP S5975215A
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Yasuyuki Kato
康之 加藤
Tadatoshi Tanifuji
谷藤 忠敏
Masamitsu Tokuda
正満 徳田
Tadashi Nagasawa
正 長澤
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/255Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G02B6/2551Splicing 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

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】 本発明は光ファイバの接続方法に関する。
光ファイバの接続方法として知られている融着接続法は
、向き合う放電電極間で光フアイバ同士を隙間をあけて
向き合わせ、放電電極によるアーク放電によシ光ファイ
バ端部を溶融して光ファイバ同士全融着接続する方法で
ある。第1図には、融着接続する際の接続点を示してあ
り、1.2u光フアイバ、3は一対の向き合う放電電極
、4H光ファイバ1,2間の微小隙間である。
ところで、光=7アイバ同十の接続に際しては、正確に
軸合せ(コアの軸心合せ)をする必要があシ、そのため
、第2図に示すように、光ファイバ1,2を軸調心型融
着接続装置5にセットし、一方の光ファイバ1の端部に
光源6を置き、他方の光ファイバ2の端部に光パワーメ
ータ7を設け、光ファイバ1,2の突合せ部を通過する
光量を測定し、それが最大となるように光ファイバ1.
2の位置を軸調心型融着接続装置5によシ調整して光フ
ァイバ1,2の軸合せをしていた。このような接続系に
おいて、安定に光ファイバ1.2の軸を調心し、融着接
続するためには、光源6の出力パワーの安定性が重要で
あり、そのため従来よシこの種の光源には、出力パワー
の安定化が容易な発光ダイオード(LED)光源が用い
られていた。ところが、LED光源を用いた場合、ファ
イバ1に入射できる光のレベルは単一モード光ファイバ
で一40dBm程度が限界であシ、そのため、窩感度な
光パワーメータ(最低受光レベル−70dBm)4用い
ても、光ファイバの伝送損失’i 1 dB /Km(
接続損失平均0.2dB、接続点は11おきに1個所)
として片端lO〜15Kmの接続を行なうのが限界であ
った。
従って、長尺の光ファイバ例えば片端20Km以上の接
続を行なうためには、入射光耐の大きいレーザダイオー
ド(1−D ) # ’fr:光諒として用いる必要が
ある。しかし、このLD光源を用いた場合、数分間程度
の短期安定度ならば±002dB  以下の安定度を十
分達成可能であるが、第2図に示すような接続系におい
ては接続点の光ファイバ1,2の端面9,10からの反
射光により出力パワーが不安定になる現象が生じる。
この現象は、第3図に示すように、接続点に導波さnて
来た光8が光ファイバ1.2の端面9゜lOで多重反射
し、その反射光11が再びI、1)光源の発振部にフィ
ードバックし、不規則な発振を誘起することKよって生
じる。従って、特に調心時に光ファイバ1,2の端面間
隔4がわずかでも変動すると、反身光、透過光の位相が
変化し、反射光、透過光の大きなパワー変化を引き起こ
してしまう。従来のこのような接続系では、受光パワー
の変動幅が±1dllにも達することが実験的に確認さ
れている。このように変動幅が大きくなると、当然光フ
アイバ同士の正確な−11合せができなくなってしまう
本発明は、光フアイバ同士を向き合わせ、光フアイバ間
に光を通してその透過光量により軸合せをして融着接続
するに際し、光ファイバの接続すべき端面における光の
反射を減じて光フアイバ同士の軸合せ全精度を向上させ
、もって大出力光源を使用しての長尺光ファイバの接続
を可能とすることを目的とする。
上記目的を達成するための本発明の要旨は、二本の光フ
ァイバを対向させ、対向する光フアイバ端面間に轟該光
ファイバ端面での光の反射を減じ且つ加熱によって燃焼
または蒸発する液体を付着し、これら光フアイバ間に光
を通してその透過光量によ受光ファイバ同士の軸合せを
し、その状態で光フアイバ端部を加熱溶融して光フアイ
バ同士を融着接続するととを特徴とする光ファイバの接
続方法に存する。
次に、本発明に係る光フアイバ接続方法を実施例に基づ
き詳細に説明する。
第4図(a)(b)(c)には光源としてL D光源全
f史用した場合の光ファイバの接続方法の一実haI例
を示す。
第4図(a)に示すように、二本の光ファイバl。
2は、放電電極3間において、隙間金あけて対向させら
れる。対向された光フアイバ端面9゜10間には、当該
光フアイバ端面9,10での反射を軽減する作用をなし
且つ加熱されると燃焼または蒸発してしまう性質の液体
(以後、マツチング液と呼ぶ)12が付着される。マツ
チング液12は、光フアイバ端面9,10での反射を軽
減するものであるので、光ファイバ1゜2の屈折率に近
い屈折率を有する液体が使われる。光源の光パワーの変
動は、光フアイバ端面9.10からの反射光パワーの大
きさに依存する。反射光パワーは反射係数v”=(nt
−ni)/(n1+nz)に比例する。ただし、n8は
光ファイバの群屈折率、”Mはマツチング液12の屈折
率である。パワー変動が光フアイバ同士の軸調心に影響
しない±0.02dB以下となる反射係数Vの範囲はり
≦1.3X10  となることが実験的に求められてい
る。従って、パワー変動を±0,02dB以下にするた
めには、マツチング液12の屈折率n2を1,36≦1
2≦1.57とする必要がある。なお、±0.02dB
のパワー変動は、LD光源の短期安定度と同じであル、
又光ファイバのコアの軸調心において支障とならない限
界値でもある。
又、本実施例において、LD光源の波長は1.55μm
1光フアイバ内入射パワー#″j: −8dBmであり
、使用した光ファイバ1,2は、伝送損失が1.557
774帯で6.adBlih、カットオフ波長が1.1
4μmのものである。
婦4図(a)に示す状態で、光ファイバ1の端部のLD
光源からの光の光7アイノく端面91 】0間における
透過光量を光ファイバ2端部の光ノ;ワーメータで測定
して光ファイバ1.2の軸合せを行なう。
光ファイバ1,2の軸合せが終了したら、放電電極3に
よるアーク放電によシ光ファイノく1゜2端部を加熱溶
融して融着接続するが、このとき前記マツチング液12
が放電により固形状に残留し、光ファイバ1.2に付着
することになれば、伝送特性上並びに機椋特性上不都合
が生じる。そこで、マツチング液12を光ファイバ1.
2端部の予加熱時に燃焼するかまたは蒸発するものとし
であるのである。第4図Q>1には光ファイバ1.2端
部の予加熱時にマツチング液12が完全燃焼または蒸発
した状態を示す。
その後連続的に加熱して両光ファイバ1.2を突き合わ
せることによシ第4図cc)に示す如く光ファイバl、
2の融着接続がなさ扛る。
マツチング液の具体的なものとしては、グリセリン(C
H20HCH(OH)  CH,ON )が使用可能で
あることが見い出されている。従来、■溝を使っての光
フアイバ接続等に用いら′i1.ていたグリセリンと水
の混合液は融着時に炭素粒子が光フアイバ中または接続
点に残留し、低損失な接続が不可能であった。そのため
、純粋なグリセリンか、グリセリンに屈折率と粘性を低
下させ1つ燃焼性を向上させるためにエチルアルコール
(02H5α1)全混合したものが使われる。こ扛らを
使うと、接続点等に炭素粒子が全く残留しないことが実
験的に証明されている。第5図にはグリセリンとエチル
アルコールとの混合液の屈折率を示す。図中、縦軸が屈
折率nで、横軸はグリセリン中のエチルアルコールの含
有率rである。この図かられかるようにエチルアルコー
ルの含有率γを変えることによって、混合液の屈折率n
 ′ff:1.36 <++ <、 i、 4725の
範囲で変えることができる。
ところで、実際のファイバの接続において、切断さ九た
光ファイバの端面の角度はまちまちであ夛、軸心に対し
垂直に切断てれることはまれである。第6図に示すよう
に接続すべき光ファイバ1,2の端面9,10に傾きが
あシ、端面9.lO境界で屈折率に相違があると、光フ
ァイバ1から出射した光は屈折して光ファイバ2に入射
し、その入射光量(透過光量)が最大となるように光フ
ァイバ1,2を位置調整すると、実際には軸心がずれた
位置で調心さ扛たことになってしまう。このような光フ
アイバ端面9.10の傾きの影響をなくすには、第6図
(b)に示すように、端面9.10に付着するマツチン
グ液12を導波光の群屈折率に一致させれば。
端面9,10間での光路が直線状とな夛、正確な光ファ
イバ軸の調心が可能となる。−例として、光ファイバの
材料として石英(屈折率=1.4585)を用い、且つ
コアの比屈折率差Δを0.1%(Δ〈1.2%にとる通
常の光ファイバの導波光の群屈折率にマツチング液の屈
折率を一致させるには、マツチング液として前述の混合
液を用いた場合、第5図に示しであるように、エチルア
ルコールの含有率γf:124以下にしてその屈折率n
が1.4585<:n≦1.473となるようにすれば
よい。なお、コアの比屈折率差Δ=12%のときの屈折
率はn=1.473であシ、この値は、前記混合液にお
けるグリセリン中のエチルアルコール含有率r−θ%と
したときのマツチング液の屈折率に等しい。
以上、実施例に基づき詳細に説明したように、本発明に
よる光ファイバの接続方法によれば、光フアイバ同士を
融着接続するにあたシ、二本の光ファイバの端面を突き
合わせ、これらの間に光を通して透過光量により軸合せ
をする際、光フアイバ端面間に液体を付着して当該光フ
アイバ端面での光の反射を軽減し、この部分での光の変
動が小さくなるようにしたので、軸合せ精度が向上する
と共に軸合せの光源としてレーザーダイオード等の大出
力のものを使用するととが可能となり、そnによって光
源からの光ケーブル長が長尺例えば20〜50Kmに至
る線路の接続が可能となる。父、前記液体は光フアイバ
接続時の予加熱によシ燃焼または蒸発するものとするの
で、接続後の光ファイバに悪影響を及ぼすこともない。
なお、LD光源等の大出力光源の使用が可能となるので
、−のLD光源からの光出力を分岐して多心の光ケーブ
ルに一括して入射することにより、従来複数のLEDL
D光源っていたところを一台のLD光源で置き換えるこ
とができ、接続作業の経済化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光フアイバ接続方法を示す説明図、第2
図は従来の光フアイバ系を示す系統図、第3図は光フア
イバ端面間における光の多重反射の説明図、第4図(a
)、山)、(C)は本発明に係る光フアイバ接続方法の
一実施例の説明図、第5図はグリセリンとエチルアルコ
ールとの混合液ニおけるエチルアルコールの混合率と屈
折率との関係を示すグラフ、第6図(a)B光ファイバ
端面が傾いている場合の光の進路を示す説明図、第6図
Q))は本発明や実施例の説明図である。 図 面 中、 1.2は光ファイバ、 3は放電電極、 4は光フアイバ端面間の隙間、 5は軸調心型融着接続装置、 6は光源、 7は光パワーメータ、 9.10は光フアイバ端面、 12は液体である。 特許出願人 日本電信電話公社 代   理   人 弁理士光石士部 (他1名) 第1図 第2図 γn 第4図 (b)v3 (C)  #’ 第5図 =59− 第6図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)二本の光ファイバを対向させ、対向する光フアイ
    バ端面間に当該光コアイノく端面での光の反射を減じ且
    つ加熱によって燃焼または蒸発する液体を付着し、これ
    ら光コアイノく間に光を通してその透過光量によシ光フ
    ァイノく同士の軸合せをし、その状態で光コアイノ(端
    部を加熱溶融して光コアイノ(同士を融着接続すること
    を特徴とする光コアイノ(の接続方法。
  2. (2)  前記液体として屈折率が1.36以上、1.
    56以下のものを使用することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載の光コアイノくの接続方法。
  3. (3)  前記液体としてグリセリンまたはグリセリン
    とエチルアルコールとの混合液を用いることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載の光ファイバの接続方法
  4. (4)  前記混合液におけるエチルアルコールの含有
    量を12チ以下にすることを特徴とする特許請求の範囲
    第3項に記載の光ファイバの接続方法。
JP18599782A 1982-10-25 1982-10-25 光フアイバの接続方法 Granted JPS5975215A (ja)

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JPH0132482B2 JPH0132482B2 (ja) 1989-07-04

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01296203A (ja) * 1988-05-25 1989-11-29 Hitachi Ltd 光フアイバの融着接続装置
WO2007004506A1 (ja) * 2005-06-30 2007-01-11 Topcon Corporation 光部品およびその製造方法

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JP2007041512A (ja) * 2005-06-30 2007-02-15 Topcon Corp 光部品およびその製造方法

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