JPS6086052A - 光フアイバに狭窄部を作る装置とその製法 - 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】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、伸張装置に保持さｎだファイバの局部を短
時間軟化温度に加熱する加熱装置を備え、ファイバに訓
わろ伸張力と局部的の短時間加熱が互に適合してファイ
バの各部の連結が破られないように調整されるファイバ
挟窄部形成装置Ｖこ関するものである。 「従来の技術ノ 単モード・ガラスファイバを使用する光通信技術には、
半導体レーザーの光をできるだけ高め効率をもって単モ
ード・ガラスファイバに結合する送信上ジュールが必要
である。一つの可能な光結合体・・ま１円錐形にとがり
先端が溶融されて丸くなったファイバ片である。これを
以後簡単にテーパーと呼ぶことにする（−Ｈ，Ｋｕｗａ
ｈａｒａ、　Ｍ、５ａｓａｋｉ。 Ｎ、Ｔｏｋｏｙｎ　：　Ａｐｐｌ、○ｐｔｉｃｓ、　１
９．（１９８０）　ｐ−２５７Ｂ　−２５８３）。 テーパーとするためにはファイバを例えばアーク放電に
よって軟化点まで加熱して伸長する。ファイバの軟化部
分は絞られて永久的に変形する。 冷却したファイバはその狭窄部の最も細い個所で切断し
、尖端を再びアーク放電にさらして溶融し丸くする。狭
窄部の切断個所はレーザーの遠隔フィールド角およびフ
ァイバのコア直径、クラッド直径、届所率の飛曜等のパ
ラメータによって決定される。 レーザーダイオードと単一モード・ガラスファイバの高
い結合効率を小さい角変、Ａ整によるできるだけ簡単な
位置合せによって達成するためには。 溶融レンズ体を持つテーパーから成る光結合部品のファ
イバ軸に対称な遠隔フィールド分布が必要である。ここ
で遠隔フィールド分布というのは。 テーパーの反射１則の端部が光結曾されているときテー
パーのレンズ体から放出される光の遠隔フィールドのこ
とである。ファイバ軸に対称な遠隔フィールド分布はテ
ーパーをできるだけ回転対称とすることによって達成さ
れる。 〔発明の解決すべき問題点〕 この発明の目的、汀、規定さユたパラメータを持つ回転
対称テーパーを再現性よぐ製１・「することができる装
置を提供することである。 〔問題点を解決するための手段〕 この目的ｉｄ冒頭に挙げた装置において、この発明の特
許請求の範囲第１項に従いファイノくの加熱個所の両割
に伸張保持されたファイバを通す直線案内部を精確に一
直線上に並べて配置し、更に伸張力の限界が規定されて
いる伸張装置を設けることによって達成される。 〔作用効果〕 この発明による装置は簡単な構成であるが、所望つ形状
の回転対称角テーパーを再現性良く製作することができ
る。更にこの装置皺はファイバの終端とその狭窄部の間
の間１≦１を膚に一定に保つことを可能にする。これに
よって切断の際狭窄部を簡単に所定Ｌ装置に置くことが
できる。 この発明の有利な実施態様と相対的に固定され精確に一
直線上に並べられた直線案内部ｒ製作する方、去は特許
請求の範囲第２項以−ドに示されている。 〔実施汐す〕 図面を参照してこの発明を更に詳細に説明する。 ２１図にこの発明の一つの実施例を慨念的に示す。Ｕ字
形の支持体７の脚７１と７２の端面にそれぞＪｔ一つの
／リコン小板３Ｊ、４Ｊが接着さ７１、これらの小板に
ｖｉＵ字形の案内溝３，４が設けられている。これらの
案内＃＃　ｊ’−１：共に垂直方向て伸び、精確に一直
線上に並んでファイバ２に対する直線゛案内部を構成す
る。ファイバ２はこれらの案内溝に挿入され伸張保持さ
れる。１・方の案内溝３に２いてファイバは比較的強力
、２永久磁石３２によりによって同定保持され、上方の
案内溝４では比較的弱い永久磁石４２により移動ｉｉＪ
北に保持される。 これら永久磁石はいずれも支持体７の脚に引］づ・けら
れる。 案内溝１の上方に（ｄ　ファイバ挿入用のＶ字形案内、
黄５１が支持体５３の表面に設けられ、この案内溝は案
内溝３．ｌ＝−よび４とほぼ一直線上に並んでいる。案
内溝５」内のファイバは支持体５３（（引ｎ　付けられ
る永久磁石５２により中間的の強さの締め（Ｉｆす力を
もって固定される。 上方の案内溝５Ｊの支時体５３は両頭矢印Ｖで示すよう
に垂直方向に移動可能のモーター駆動すべり台８に固定
さ八ている。中間的の強さの永久磁石５２と共に案内溝
３および１に相対的に動く支持装置５を構成する案内溝
５１は、強力な永久磁石：（２と共に両案内溝３，４に
対して固定さハた支持装置６を、構成する下方の案内ｌ
＃３に相対的に垂直方向に移動可能である。 上方り支持装置５が下方の固定支持１１ｊ￥（ｉから離
れることにより、案内ＩＱ３．４ｂよび５１に保持さユ
ているファイバ２が伸張される。下方の支持装ｊｊＦ　
６の・強力な永久磁石３２に比べて弱ｌ／）中間強さの
永久磁石５２の作用＋ｄ、Ｊ一方の支持装置５が−Ｆ方
の支持装置から離れて行ぐとき永久磁石５２の磁力に関
係する一定のファイノ（張力に達するとファイバが下方
の支持装置６に固定さ、？″Ｌだまま上方の支持摸Ｒ５
に相対的にすべるようにすることである。これによって
上方の支持装置５はファイバの張力の上限（亡限定する
限界力摩擦限定体を構成する。この１烏合ファイバ自体
；は両方の直線案内部３，４に相λ・Ｊ的にその位置を
不変に保持する。 ファイバ２が」一方の支持ｉ４　ｉｉｔ　５に対してす
べる間に交γ〕１コアーク装置として構成された加熱装
置（）が点弧され、ファイバが案内部、３と１の中間の
一個所１において軟化点までｊＪ］】熱されると軟化し
たファイバ材料の弾力に基き」二方の支持装置５の磁５
５２の磁力がファイバをこの支持説置内に固定１呆持す
るのに充分な大きさとなり、軟化個所１０両側のファイ
バ部分が引離されるこ七により軟化個所Ｊに永続する狭
窄部［０が′形成される。アーク放電を溶断するとファ
イバの軟化個所は、急速に冷肩ＩＬ、ファイバは再び支
持装置５に４ｆＪ　、ｒ＝Ｊ的にすべるようになる。 限界力摩擦限定体（ｒｉ支持裟装５の形の外（（この支
持装置を動かす駆動モータと結合するすべり連結部を使
用することができる、この場合Ｆ方の支持装置６の磁石
３２だけでなく、上方の支持装置５の磁石５２も充分薄
力にしてファイバが支持装置５と６に対してすべる前に
すべり連結部にすべりが起るようにしなければならない
。 軟化個所１に形成さｎた狭窄部１０の形状が拡大して示
されているが、その急峻度は伸張されたファイバに対し
て直角に設けられた交ｌ尻アーク放電電極

【）】と９２
の間隔、アーク放電ル流の大きさおよび両支持装置５と
６の引離し速度によって決定される。挟塞部１０の長さ
燻アーク放電の持続時間と上記の引離し速成に関係する
。これらのパラメータの総ては精確に調＠可能であるか
らテ−パーの形状の再現性も良好である。上方の支持装
Ｗ５の永久磁石５２の磁力は広い範囲に変化可能であり
、そ八によって狭窄部の形状は影響を受けない１．これ
はアーク放電内でファイバの温度上列が、急激であるこ
とに基ぐものである。磁石５２を強力にすると引離し過
程の開始がいくらか竪ぐなるだけである。しかし磁力を
低くし例、えけｌｒｒ＋Ｎ以下にすると再現性のよい狭
窄部の形成は不ｒ′ｉｆＨ＠である。再男性の良い狭窄
部の形成に利しては、ファイバが支持装置５に相対的（
ですべり始める、引張力が約０３Ｎとなるようにしなけ
ればならな狭窄部１０の回転対称形法はファイバ２を医
持する案内溝；３と４が精確に一直線に並び、その間に
方向の変化や軸の横ずれかないときに眠って確保される
。これによってファイバ２が軟ｔｅシたとき狭窄部ＩＯ
を横に屈曲させる横方向の力の発生が避けられる。しか
し相対的に動く部品上に作られた案内、苺を精密に一直
線上に並べることは高価な手段を採用しない限り不可能
であることが確められた。ファイバの軟化個所の両１Ｊ
Ｉｌｌ（ｌて設けられ相対的に固定され精確に一直線上
に並ぶ少くとも二つの直線案内部によってファイバを伸
張保持ず乙ことにより、狭窄部■０の回転対称性−に確
保するこ七ができる。 直線案内部：ｌ：’＋７）精確な方向合せを行なうため
には第２図、第３図に示すよう←でＶ字形の直線案内溝
３４を１萌える飼えば石英又（・まノリコンの小板３０
をＵ字形支持体７の脚７］と７２の端面に固定する。案
内溝３４の長さは小板３０と共に脚７１と７２の端面全
体を覆うように選ぶ１２脚７Ｊと７２の中間全体に亘る
小板３ｏの中央部分を切り敗ることにより、第３図に示
すように両方の脚の端布に互に一直線に並ぶＶ字形直線
縛内？Ｉり３゜４’ｋＩＩＭえる小（反３１，４］がと
りつけられている支持体７が作られる。案内ａは台形で
あってもよいが、いずれもノリコン板の場合にはエツチ
ングＶこより、ガラス、阪の場合に（は切削によって作
ることができる。 レーザ・モジュールの製作には合成樹脂で被覆され化フ
ァイバが使用される。その際厚さ約１．　ｍｍの合成樹
脂被覆がチー・ζ−の後に例えばＩＯ１ＩＩｍ以１−′
の長さだけファイバ表面に残っていることが必要である
。その７ｔめには案内溝３内の直径１３０μｍの裸のフ
ァイバとその他の案内イ皆イと５１内Ｃつ合成樹脂被覆
ファイバとの厚さの差を打消すため深さを異にする案内
溝が作られる。 テーパーを製作するためにけ狭窄部１０の特’ｔ’Ｊｌ
の直径の個所をその長１！Ｑｂに垂直に切断しなけれは
ならないが、狭窄部の傾斜角が小さく、ファイバから狭
窄部−＼の移イ１が緩慢であるからこの！：ＪＪｅＪ「
個所を見出すことは容易でＶまない。加工するファイバ
の・終端が直）腺″・ｈ内６’ｌの４ｚ冒ボ個所又はそ
れから′特定の距離ｔＣＺかれているものとし、又狭窄
部が、操り返（７製作されるものとして、この切断個所
はこの′ファイバ終端から距離を測定することによって
容易に見出すことができる。これに対しては加熱装置［
９の電極９１々９２から一定の距ぬ′ｆに固足漂識を設
け、狭窄部の形成前てファイバの終端・針この標識に合
せて置く。 図に示した装置では一ヒ方の支持装置′＃５が１沢岑力
摩擦限定体となっているが、その代りに１・方／）支持
装置（３を限界力摩擦限定体とし、上方の支持波ｉ樅５
はファイバ２をこの阻止体に対してすべらしながら引き
上げるようにすることも可能である。 この場合ファイバ２が軟化過程において電極９１と９２
に相対的に移動するため比較的＋？ｌｌＩい狭窄部を作
ることができる。

【図面の簡単な説明】

４１：図はこの発明ｆこよる回転対称形テーパー製造装
置の概略図であり、第２図と第３図；□、１−直線上に
並ぶ１σν腺案内溝を備えるＩＪ字・１つファイバ支持
体の製作過程の二段階を示す。 ２・・ファイバ、３．　４．’５１　直線案内部、７Ｕ
字形支持体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）／Ｉｆ’張＝ｌ＋ｌｉｔに保持さｎたファイバを局
   部的に軟ｆヒ温度まで短時間加熱し、その際ファイバに
   θ［」えられる伸張力と局部的の短時間加熱とをファイ
   バ各部の連結が破られないように互に適合させることに
   よシファイバに狭市部を作る装置において、ファイバ（
   ２）のす１】熱閘所（１）の両１１Ｉｌ＋にそれぞれ一
   つの直線屡内部（３，７１）が精確に一直線十に並べて
   配置されていること、ＩＩＩ＋張力の１沢度が予め定め
   られているに’最保持装置（５，６）が設けられている
   ことを特徴とする光ファイバに狭窄部を作る装置。 ２）両直線案内部がＵ字状の支持体（７）の両方り脚（
   ７１，７２）の端面に設けられた案円背であることを特
   徴とする特許請求の範囲第［項記ａの装置。 ３）支持体のＩｉ’１ｌ（７］、７２）の１：帰面に設
   けられ７ヒ溝の形の直βｇ案内部がこの端面てとりつけ
   られた基鈑（３１，４１）に作られていることを特徴と
   する特許請求の範囲＠２項記載の装置。 ４）案内溝（３，４）が三角形又は梯形断面を持つこと
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置、。 ５）基板（３１，４］）が異方性エノチノグ用能の月１
   １から成シ、その案内苺が異方性エツチングによって作
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第２項乃至
   第４項の一つに記載の装置。 ６）基板（３ｔ、４１．）が／リコ／であることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７）基板（３Ｊ、す１）がガラスであり、その案内溝が
   カノテイノグによって作られて１ハるこ七を特徴とする
   特許請求の範囲第２項乃至第４項の−って記載の装置。 ８）案内溝内（（置かれたファイバ（２）が案内溝又は
   ファイバのいずれか一方又・・よその双方に力を加える
   固定片（３２，１１２）によって案内溝内に移動可能に
   保持されることを特徴とする特許請求の範囲第２項乃至
   第７頂の一つに記載の装置。 ９）伸張装置筺（５，６）が直線案内部（３，４）の長
   さ方向に所定の速度で相対的（（移動日」能の二つの保
   持袋ｆｉｔ（５，６）を備えてファイバを伸張保持し、
   保持装置の相対的移動によって生じた伸張力を限定する
   だめの限界力李擦限定体（５）を備えることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項乃至第８頃の一つにａＬｉ載の
   装置。 ｉ　Ｕ　）　支持装置（５，６）が支持体（７］、５３
   ）の端面の直線案内部（３，４）に対して少くとも近似
   的に一直線に並ぶ案内溝（３，５１）を備え、ファイバ
   （２）はこの案内溝内に置かれ固ポ片（３２，５２）に
   よ−って固定保持されることを特徴とする特許請求の範
   囲第９項記載の装置。 １１）　支持装置（５，６）の一方（５）が限界力摩擦
   限定体として構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第９頃又？′ｉ第ｊＯ頃記絨の装置。 １２）限界力摩擦限定体（５）がクランプとして構成さ
   ｎ、直線案内部（３，４）に対して少くとも近似的に一
   直線に並ぶ案１／１溝（５１）を支持体（５３）の端面
   に備え、ファイバ（２）はにの案内溝内に置かれて固定
   片（５２）てより規定された限定締め例は力をもってこ
   の案内溝内て固定保持されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１０，１又：・よ第１１項記載の装置。 １３）固定片１’２．　＋２．５２）が磁力によって案
   内溝壁又はその中に入れられたファイバ（２）に押し付
   けられるこ七を特徴とする特許請求の範囲第８項、第１
   ０項又は第１２項記載の装置。 １４）支持装置の一方又は限界力摩擦限定体が精確に一
   直線に並ぶ直線案内部（３，４）に相対的に固定されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第９：ｒｉ乃至第
   １３頃の一つＱて記載の装置。 １５）相対的に移動可能な支持装置（５）から遠い方の
   直線案内部としての案内＃（３）が同時Ｖこ支持装置（
   に）又は１・μ界力摩擦限定体の案内量を形成し、この
   支持装置又は限定体が両直線案内部（３，４）に相ｘ’
   Ｊ的に固定され締月装置として構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第８頃、第１０”頁又は第１２
   項又は第１４項記載の装置、 １６）精確に一直線上に並ぶ直線案内部（３，４）に相
   対的に動き得る支持装置又は限界力摩擦１恨定休（５）
   が両直線案内部の長さ方向に動き得るモータ駆動の滑り
   台に固定されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １４項又は第１５項記載の装置。 １７）限界力摩擦限定体が可動支持装置（５）とその駆
   動モータの間に挿入された滑り結合部から構成されてい
   ることを特徴とする特許請求ａ４囲第９項乃至第１６項
   の一つに記載の装置。 １８）　加熱装置（９）がアーク放電装置から成り、相
   対的に固定され一直線上に並ぶ直線案内部の間（（張ら
   れたファイバ（２）に対して特定位置に調整可能である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１７項の
   一つに記載の装置。 １つ）−直線上に並ぶ直線案内部の一方（３）が積層フ
   ァイバのむき出し区間の直径に適合した寸法であり、他
   方の直線案内部（４）と伸張装置（５，６）は層をつけ
   たファイバの外径に適合した寸法であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項乃至第１８項の一つに記載の装
   置り。 ２０）　ＩＩ張装ｊ＊（５，６）てよる伸張力の上限が
   約０３Ｎであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第１９項の一つ（で記載の装置。 ２１）加工するファイバ（２）の一端を特屋飲随に置く
   だめの指標が加熱装置（９）から一定距離に設けられて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第２０
   ．ｌＪＨの一つに記載の装置。 ２２）少くとも一つの直線案内１苛が貫通している板状
   の基体（３０）を支持体（７）に固定した後基体の中央
   部分を取り除き、残りの部分と支持体」−に残すことを
   特徴とする伸張装置に保持されたファイバと局部的に軟
   「ヒ温度４で短時間加熱し、その際ファイバに加２ｔら
   れる伸張力と局部的の短時間加熱とをファイバ各部の連
   結が破られないように互に適合させることによりファイ
   バに狭窄部を作るため相〃に固定され精確に一直線上に
   並ぶ直線案内部の製造方法。