JPS61226711A - 光分配回路の製造方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光ファイバを伝送する光信号を複数本の光フ
ァイバに分配する光分配回路の製造方法に関する。

〔発明の背景〕

光フアイバ伝送技術の急速な進展にともない、電子計算
機−電子計算機間や電子計算機一端末間のデータ伝送に
光ファイバを使用する光データリンクの研究開発か活発
に行われている。この光データリンクを構成する上で、
複数本の入力用光ファイバからの光信号をミキシングし
て複数本の出力用光ファイバに低損失で、かつ均等に分
配し得る光スターカプラは必須のデバイスである。

従来、光スターカプラの代表例として第１図に示すパイ
コニカルテーパ型かある（柳井久義編「光通信ハンドブ
ック」朝食書店発行１９８２年９月１日、初版第１刷の
３２４〜３２５頁参照）。

これは、多数本の光７アイパＩｔ−１筒所でまとめ、加
熱しながらひねルを加えて融着し、その中央部にテーパ
状領域５を形成することによシ、入力用光ファイバ（テ
ーパ状領域５の左側）からの光信号を複数本の出方用光
ファイバ（テーパ状領域５の右側）に分配するものであ
る。なお同図中、矢印は光信号の進行方向を示す。この
光ファイバの加熱源として、通常、酸水素バーナ、電気
炉、放電装置などが用いられる。酸水素バーナを用いる
方法は、非常に簡単に昇降温ができるので、短時間に作
業を終えることができるか、バーナの風圧。

火炎温度、外乱などによってひねシ・融着・延伸部の形
状が変形し易い。すなわち、上記ひねシ・融着・延伸部
の形状制御はほとんど不可能であシ、非常に歩留！ｌｌ
か悪く、再現性に問題かある。し次かつて量産は不可能
に近い。電気炉を用いる方法は上記外乱を抑制できるか
、昇降温か非常にゆつくシであるので、昇降温中に光フ
ァイバが余計な変形を生じるといった問題点がある。放
電装置（九とえばアルゴンアーク放電加工器）を用いる
方法は光ファイバの数量が増加した場合には均一に溶融
させることがむずかしいという問題がある。

以上のように、従来方法には問題があシ、良好な光学特
性を歩留シ良く量産することは困難であシ、したかつて
光分配回路の低コスト化もむずかしい。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記のような問題点を解決する光分配
回路の製造方法を提供することにある。

すなわち、光分配回路を一度に並列に、大量生産する製
造方法を提供し、低コスト化をはかることにある。

〔発明の概張〕

本発明は、中空ガラス管をｎ本並置し、それらを保持し
ておく。これら保持部はそれぞれの中空ガラス管を径方
向に回転させる機構をそなえていてもよい。それら中空
ガラス管内にそれぞれ複数本の光ファイバからなる光フ
ァイバ束を挿入する。

それら光ファイバ束の両端部付近を固定部人、Ｂで固定
する。固定部Ａ、Ｂの両方、あるいはいずれか一方は光
ファイバ束を径方向に回転させて光ファイバ束にひねｂ
ｔ−加える回転機構部と光ファイバ束を軸方向にひっば
る延伸機構をそなえている。上記回転は一つの動力機構
によシ連動して回転するように構成されている。また延
伸もすべての光ファイバ束が同時に引っばられるような
機構をそなえている。ｎ本並置された中空ガラス管のそ
れぞれの中空ガラス管の下部に加熱源（九とえば酸水素
バーナ）を設けてそれぞれの中空ガラス管をほぼ同時に
加熱する機構をそなえている。またそれぞれの光ファイ
バ束の中の１本の光フアイバ内へ一方から光信号を入射
させる機構をそなえている。

以上のような機構をそなえた装置を用い、ｎ本の中空ガ
ラス管をほぼ同時に加熱して、それぞれの中空ガラス管
内の光ファイバ束を軟化させ、それぞれの光７アイパ束
にひねシ・融着・延伸をほぼ同時に行なわせ、光フアイ
バ束内のそれぞれの光ファイバの出射光強度が所望値に
なったところで、上記作業を完了させ、それぞれの中空
ガラス管の両端を接着剤で封止する。また必要に応じ、
中空ガラス管内には樹脂を充填してもよい。このように
１本発明では一度にｎ個の光分配回路な作ることかでき
るので低コスト化が可能となシ、また最適条件を見い出
しておけば信頼性を大幅に向上させることができる。

〔発明の実施例〕

第２図に本発明の光分配回路の製造方法の一実施例を示
す。これは光分配回路を一度に同時に２個作る方法の実
施例である。光分配回路は入力ボートが２、出力ボート
が２の２×２ポートを光分配回路の実施例である。中空
ガラス管７−１．７−２１−保持部１８−１．１８−２
で保持しである。

中空ガラス管７−１．７−２内に光ファイバ束が挿入さ
れ、それら光ファイバ束が固定部１４゜１３で固定され
ている。２２−１．２２−２は光フアイバ束固定用のと
め金である。光ファイバ東固定部１３は光ファイバ束を
矢印１１−１．１１−２方向へ回転させる機構部と矢印
１６方向へ引張る機構部２０をそなえている。回転機構
部はモータ１０の軸に歯車９を設け、この歯車９の回転
を別の歯車８−２．８−１へ伝達させることにょシ、光
ファイバ束を矢印１１−１．１１−２方向に回転させる
。中空ガラス管７−１．７−２の下部には酸水素バーナ
１７−１．１７−２が設けてあシ、中空ガラス管７−１
．７−２を加熱することにより、光ファイバ東金間接的
に加熱、軟化させられるようにしである。ただし、光フ
ァイバ束は中空ガラス管内のほぼ中心軸に沿って宙づシ
のように空間配置されている。光ファイバ束のうちの１
本の光ファイバ２５−１．２６−１の一方の側にはコネ
クタ２４−１．２４−２′ｔ−通してダミーファイバ２
３−１．２３−２か接続され、光源１５−１．１５−２
からの光信号が入力される【うになっている。そして、
光ファイバ束の加熱。

軟化につれて光ファイバ束にひねシ・融着・延伸を加え
、光ファイバの出射端２５−３．２５−４゜および２６
−３．２６−４の光出力２７−１゜２７−２．２８−１
．２８−２が所望の値になるように回転機構部、延伸機
構部を制御する。たとえば、光出力２７−１と２７−２
が等出力値となるように１また２８−１と２８−２の光
出力も等しくなるように行なう。このような方法にすれ
ば、従来の一個ずつ作る方法に比し１／２の時間でよい
。また光分配回路の特性の歩留シも向上する。

第３図はｎ個の光分配回路を同時に作る方法の一実施例
を示したものである。７−１〜？−ｎは中空ガラス管で
あシ、これらのガラス管内に元ファイバ束６−１〜６−
　ｎが挿入されて１Ａる。１５は出力光ｔ−ｎ個発生す
るプレイ状光源であシ、それぞれの光ファイバ束６−１
〜６−　ｎの中の１本の光ファイバへ上記光を入力する
ように構成さ、れている。それぞれの光７アイパ束の矢
印１１−１゜１１−２　、−−−−−−、１１−ＩＦ７
ｊ向への回転は、モータ１０を駆動することによシ、歯
車９を通して歯車８−ｎ　、　８−ｎ−１、・・・・・
・、　８−３　、８−２　。

８−１へ順次回転を伝達させることによシ行なう。

中空ガラス管７−１．７−２．・・・・・・、７−ｎの
保持は１Ｂ−１，１８−２で行ない、またこれら中空ガ
ラス管の矢印１２−１．１２−２．・山・・。

１２−１１方向への回転は前記光フアイバ束の回転機構
部と同様な機構部１９−１．１９−２によシ行なう。た
だし、この回転は必須のものではなく、必要に応じて回
転させればよい。それぞれの中空ガラス管の下部にはア
レイ状の酸水素バーナ１７を配置しである。固定部１４
は１３と同様に移動機構部２０．回転機構部を設けてお
いてもよい。

このような装置を用いれば、一度にｎ個の光分配回路ヲ
泉造できるので、大鳴な低コスト化をはかれる。また、
１個ずつパッチ法で作る場合に比し、特性のバラツキを
抑えることかでき、良品質の光分配回路を実現できる。

ま友省力化、省エネルギー化に４有効でおる。

本発明は上記実施例に限定されない。まず、光ファイバ
出射光ｔホトダイオードアレイ検出器で検出し、回転機
構部、ａ伸根構部へフィードバックするようにしてもよ
い。光ファイバ束の光フアイバ数量は２本以上からなる
。ｔａ光ファイバは単一モード、多モードファイバのい
ずれにも適用できる。中空ガラス管？−１〜？　−ｎは
内径が一様なストレート管、両端の内径が細い管、部分
的に内径の細い部分を有する管を用いることかできる。

ま友管には樹脂充填用の穴を設けておいてもよい。さら
に、中空ガラス管以外に、Ｕ字Ｗ、　Ｖ字型、楕円型な
どでもよい。あるいは平板状ガラスでもよい。すなわち
、上記中空ガラス管は元ファイバ束を間接的に加熱する
ととによシ、光フアイバ束内への不純物（ＯＨイオン、
遷移金属イオン、アルカリ金属イオン等）の混入防止と
、光ファイバ束の精密細径制御を目的としたものである
ので、上記のごとく平板状ガラス、Ｕ字型、Ｖ字型、楕
円型１円形型などのガラス管使える。中空ガラス管の両
端への接着剤封止による光ファイバ束の固定は前述のご
とく行々うか、上記のような平板状ガラスを用いた場合
には、平板状ガラス上に光ファイバ束を空間的に童ける
ように接着剤で固定し、さらに光ファイバ束の外周を樹
脂で充填するようにする。あるいは、光ファイバ束を樹
脂で充填し、平板状ガラスをとシのぞいてもよい。

ま九上記実施例では、低損失、低分配バラツキの光分配
回路の製法についてはふれなかったか、中空ガラス管を
加熱する前に、予め光ファイバ束にひねｂｔ−加えてお
くと、その後、加熱し延伸するだけで低損失、低分配バ
ラツキを実現できた。上記ひねシは、回転機構部を動作
させて行なう。ひねシ回数は２〜６回が良く、ひねシ回
数を多くして延伸率を大きくとる程、低損失（＜２ｄＢ
）、低分配バラツキ（（１ｄＢ）ｔ−実現できた。ま九
、延伸の途中でさらにひねりを加え、ふたたびそのひね
構部管延伸するとよシ低損失（＜１ｄＢ）で、よシ低分
配バラツキ（（０，５ｄＢ）を実現でき＊。

以上のように、それぞれの光フアイバ出射光強度の最大
値と最小値の差を検出し、その差を０に近づけるように
回転機構部、延伸機構部に任意にフィードバックをかけ
て作ることかできる。すなわち、ひね夛と延伸の種々の
組合せを用いることができ、ひねシを加えたらそのひね
構部を延伸するというプロセスをどの段階で、いつでも
行なうことかできる。これは上記光フアイバ出射光強度
の差をフィードバックすることかできるために行なえゐ
ものである。なお、第２図の装置を用いて、２×２ポ一
ト型シングルモードフアイバ用光分配器を４８個試作し
た結果、挿入損失の平均値０．６４ｄ１３．最悪値１１
ｄＢ、最小値０．２３ｄＢであった。また分配バラツキ
の最悪値０．８ｄＢ、最小値Ｑ−１ｄ　Ｂ　％平均値０
．４ｄＢであシ、１個ずつ作る方法に比し、最小値と最
大値のバラツキ範囲か５０％以上に小さく抑えられ次。

このように一度に量産できるのは光ファイバ束の間接的
加熱方法を採用し、光ファイバの精密細径加工か容易に
なったためである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、光分配回路を一度に並列に、大量生産
することができるので、大幅な低コスト化、劣力化、劣
エネルギー化をはかれる。また光学特性の均質な光分配
回路を歩留シ良く量産することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光分配回路の概略■、第２図及び第３図
はそれぞれ本発明の光分配回路の製造方法の実施例であ
る。 １．２５−４〜２５−４．２６−１〜２６−４゜２３−
１．２３−２・・・光ファイバ、５・・・ひねシ・融着
・延伸部、ａ−１〜６−　ｎ・・・光７アイパ束、７−
１〜７−ｎ・・・中空ガラス管、８−１〜８−ｎ。 ９・・・歯車、１０・・・モータ、１１−１〜１ｌ−ｆ
ｌ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数本の光ファイバからなる光ファイバ束をｎ本並
   置し、該それぞれの光ファイバ束をガラス状物質を介し
   てほぼ間接的に加熱し、該それぞれの光ファイバ束の軟
   化に応じて該それぞれの光ファイバ束にほぼ同時にひね
   りを加え、融着し、軸方向に延伸することを特徴とする
   光分配回路の製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記光ファイバ束
   を間接的に加熱する前に、予めひねりを加えておくこと
   を特徴とする光分配回路の製造方法。 ３、特許請求の範囲第１又は第２項において、上記光フ
   ァイバ束を軸方向に延伸途中段階でひねりを加えたこと
   を特徴とする光分配回路の製造方法。