JPS61292107A

JPS61292107A - 光フアイバ−の溶融接合方法及び光フアイバ−

Info

Publication number: JPS61292107A
Application number: JP61077497A
Authority: JP
Inventors: アレキサンダー・ジヨン・ロバートソン; ポール・ガートン
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1985-04-03
Filing date: 1986-04-03
Publication date: 1986-12-22
Also published as: DE3610806A1; FR2579975A1; GB8508711D0; GB2175410A

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）本発明は、光ファイバーの溶融接合、特に継目の周囲の
プラスチック・コーティングを修復し、使用に当り適当
な、充分な強度の接合を提供する接合方法に関する。

（従来技術の問題点）光ファイバーの接合は、地上ケーブル及び水中の光フア
イバーシステムに於ける設備及び製造に重要な面がある
。多くの地−トケーブルの出願では、その継目は、運転
中に受ける張力から継目を保護する保護面（サブライス
・ボックス）内に収納されている。そのような継目に対
する第１の要求は、光学的損失の少ない接合の達成であ
り、継目の結果的な強度は、比較的重要ではない。Ｉｌ
！型的な技術により、この種の出願に於Ｕる溶融接合は
、以下の工程から成る。接合する為に、２本のガラス（
シリカ）のファイバーの端部からプラスチック・コーテ
ィング又は他のコーティングを剥がし、各々のファイバ
ーの軸に垂直な平端面を形成するように露出したファイ
バーを破断し、準備した端部を互いに溶融接合し、最後
に、ファイバーの残された露呈された領域を覆う為に、
保護コーティングを施す。

そのような技術は、継目が特別なケーブル・ジヨイント
・ハウジング内に配置された海中ケーブルに用いるに鴫
よ適しているだろう。しかし、海中ケーブルの一連の製
造及び設置を効果的にする為には、そのケーブルが一連
の増幅器間の間隔と等しい長さに亙って均一の形状に形
成されることが望まれる。現在用いられているファイバ
ーのＩＩｌ造方法は、これと同じ長さにファイバーを製
造することができない。そして、そのような継目は、フ
ァイバーがケーブルの外観上局部的な突出の無いケーブ
ルに成るように、ファイバーの長さに沿って要求される
。この目的の為に、当初のコーティングが施されたファ
イバーの直径と実質的に同様の直径を設けるよう、継目
の領域に亙ってプラスチック・コーティングを修復する
ことが要求される。

しかし、特に修復領域のファイバーの強度は、他の部分
のファイバーの強曳に極めて近づけるべきである。なぜ
ならば、その後のケーブル化及び敷設及び運転中に於い
て、その継目は、ケーブル内の他のファイバーの領域と
同じ引張りを受は易いからである。これらの応用に於い
て、少ない光損失のみならず高い強度は、満足な継目の
重要な基準である。

（発明のＩＩ要）本発明は、光ファイバーの高い強度の達成に関係し、こ
の接合の好ましい方法は、負型的な溶融接合から区別さ
れる。その方法では、接合する為のファイバーに於ける
当初のプラスチック・コーティングが破ｌ１ｉｔ！まで
除去されず、その後、破断端部が溶融接合された後に残
される露出したファイバーの領域が修復されるまでは、
硬質のものを接触させることは許されない。

本発明の一面により、少なくとも一つのプラスチック・
コーティングを備えた一対のガラスの光ファイバーに於
ける端部の溶融接合方法が提供される。その中で、名フ
ァイバーは、その一端近傍のポイントで破断され、その
端部は、溶融接合される。そして、溶融接合された端部
から両方向に延在する露出したファイバーの領域を覆う
為に、修復のプラスチック・コーティングが施される。

この方法は、少なくともプラスチック・コーティングが
完全な状態で残っているファイバーと直接接触するポイ
ントで、その破断が予め実施されるという特徴、及び露
出したグラス・ファイバーの前記領域の側面が、源コー
ティングの表面及び修復コーティングの表向と異なる硬
質表面に接することが無いという特徴がある。

本発明は、その上に少なくとも一つの保護のプラスチッ
ク・コーティングを備えた一対のガラスの光ファイバー
端部を溶融接合する方法を提供する。そこで破断された
端部は、破断されたファイバーから、それと接触を保つ
プラスチツタφコーティングを最初に除去することなく
溶融する為に用意される。

必須ではないが典型的には、ファイバーのガラスは、そ
のガラス内に導波構造を有し、プラスチック・コーティ
ングは、その保護である。

以下図面を参照しながら実施例を説明する。

（実施例）記載された第１の方法は、直径が１２５ミクロンのシリ
カの光ファイバー１０の溶融接合に関し、それは、シリ
カ内部の導波構造を有し、及びその直径が略２７Ｇミク
ロンの４次シリコン・プラスチック・コーティング及び
その直径が８５０ミクロンの二次ナイロン瞭プラスチッ
ク・コーティングを備えている。

そのような破断するファイバーの端部を用意する為に、
二次ナイロン・コーティング１２は、ポイント１３から
予め設定された距離（ｄ）に亙って剥がされる。ファイ
バーの端部から代表的には略３５ｍ５に亙って、ワイヤ
ー・ストリップ貝の設計に基礎を置く機械式ストリップ
具が使用される。

次に、極めて短い長さくし）、代表的には、１ｃｍ程匪
に亙って露イされた４次コーティング１１は、ナイロン
繊維のループを用いて、ファイバーの端部から剥がされ
る。これは、破断に用いられる装置のクランプ１４に固
定するのに、充分な長さのファイバー１０の一部を霞呈
する為である。この装置は、第２クランプ１５を備え、
それは、第２コーテイングの端部１３の近傍に於ける第
２コーテイングをクランプするように配置されている。

このファイバーがこれらの２個のクランプに固定された
時に、それらは、予備設定張力により別々に偏重される
。代表的には、２ニユートン（〜２００ｇ重）程度であ
る。半径６０ｎａの鉄床１６は、そのファイバーが破断
される位置で鉄床の曲率に従うのに充分な高さで、張着
されたファイバーの下　９一部に配置され、及びダイアモンド・カッター１７は、鉄
床上のファイバー１０の４次コーティング１１上に徐々
に降下する。そのカッターは、０．０２ニユートン（〜
３ｇ重）程陵の何重をファイバーに加えるように設計さ
れている。その何重は、−次コーティングを貫通するの
に充分で、カッティング・エツジがガラスに到達した時
に、そのファイバーを破断させる。その時、二つのクラ
ンプは、別々に弾発する。その破断は、第２コーテイン
グの端部１３から代表的には細霧程度に設定された距離
（Ｓ）で起こるように調整される。

次に、溶融接合が行われている時にファイバーを汚すよ
うな距離にコーティング材料がないように、−次コーテ
ィング１１の短片を破断端部から剥がすことが必要であ
る。この−次コーティングは、露出したファイバーと接
触し、ファイバーの強度を減じる堅い表面が無い手段で
、取除くことが必要である。このコーティングを除去す
る都合の良い方法は、代表的には３から４ＩＩ１１の予
め設定された深さくｈ）にファイバーの破断端部を濃硫
酸内に浸すことにより、その酸内でそれを溶解すること
である。その後、その端部は、酸の残さを全て除去する
為に蒸溜水で繰返し濯がれる。過剰な水は、その端部１
３近傍のファイバーの二次コーティングを軽く振ること
により、各濯ぎの後に除去することができる。

二つのファイバーの端部がこのように用意された時に、
それらは、溶融接合装置のクランプ２０に装着される（
第２図参照）。これらの各クランプは、二次コーティン
グを保持するパッド２１及び−次コーティングを保持す
るパッド２２を有する。露呈された４次コーティングの
（ｓ）　−（ｈ）の距離は、クランプの各部との接触か
らファイバーの露出した部分に危険がないように、パッ
ド２２を安全に載置する為に充分な長さが設けられてい
る。

二つのクランプ２０は、互いに無関係に移動できる。そ
して、通常１ミクロン以下のずれで、２本のファイバー
の軸を破断端面で正確に直線上に配置する為に、精密に
操作される。ファイバーは、まず電気アーク（図示せず
）の打撃により、汚れる危険のある領域から離れるよう
に、軸上を別々に移動される。その後、移動方向が反転
され、それらは、アーク中で接触及び融合させる為に、
互いに軸上を移動して戻される。

アークが消失した後に、互いにその端部で結合された２
本のファイバーは、ファイバーの露呈した領域上の４次
コーティングを修復する為に、ポリテトラフルオロチレ
ンの定盤の■溝（図示せず）に配置される。■溝の長さ
は、２（Ｓ）より短い。

しかし、実質的に２１）より長い。従って、露出したフ
ァイバーの領域が定盤と接触する危険は無く、ファイバ
ーは、−次外装により溝内に配置される。新たに用意さ
れたシリコン樹脂は、その後、露出したファイバーの領
域に滴下され、それは、毛管作用により当初の一次］−
ティングのショルダーに沿って流れる。樹脂は、定盤に
はめ込まれたヒーターの熱により整形される。

最後に、−次コーティングの修復後、そのアッセンブリ
ーは、定盤から取り除かれ、そして、ナイロンの二次コ
ーティングを修Ｗする為に、射出成型金型（図示せず）
内に配置される。そのコーティングは、二つの端部１３
の間に施され、実質的に当初の二次コーティングと同様
の外観に成る。

この方法を使用して、継目は、機械的に形成され、その
Ｉｎ目は、２から４％の範囲の動的な引張りに耐えるこ
とができる。しかし、同一の装置で継目を形成しても、
−次コーティングが異なれば、露出したファイバーは、
破断され、及びパッド２２は、露出したファイバーを圧
迫し、その結果として形成されたファイバーは、全く価
値が無く、引張りによる代表的な破壊は、１％以下で起
こる。

これらの引張りの数値は、修復のプラスチック・コーテ
ィングが設けられていない継目では、１／４である。

シリコンで４次コーティングされたファイバーの溶融接
合の上記方法が、アクリレート・コーティング・ファイ
バーの溶融接合に用いられた時には、小規模な変更が成
される。代表的に、そのようなファイバーには、不要な
ので二次プラスチンク・コーティングが設けられていな
い。しかし、手順の主な相違は、シリコンとアクリル酸
の性質の相違による。顕著な相違は、シリコン樹脂の４
次コーティングが、室温の濃硫酸内で溶かされ、充分に
取り除かれるのに対して、アクリレート・コーティング
にはこの処理が不充分で、極めて高い温度の酸が要求さ
れることである。代表的には、摂氏１２０度以上で、通
常は、摂氏１８０度以上である。

従って、熱い濃縮酸の使用を置けて、アクリレート・コ
ーティングの剥離には、異なる手段が好ましい。ワイヤ
・ストリップ型の１貝（図示せず）が、アクリレート・
コーティングを基部のガラス（到達しない深さまで切込
み、二つの周囲の切口を設ける為に使用される。この１
貝は、プラスチック・コーティングを備えた光ファイバ
ーを剥がす為に特別に設計された一つである。一方の切
除は、破断前のファイバーの端部から距１１１（１−）
であり、他方は、破断後のファイバ一端部から距離（ｈ
）である。しかし、この第２の切込みは、破新前に行わ
れる。

二つの切口が形成された時に、ファイバーの端部は、ジ
クロロメタンのような適当な溶剤中に浸され、よって、
アクリレートが膨服し、基部のファイバーから遊ｒｉｉ
するように成る。ファイバーの端部は、最初にその端部
から距離（Ｌ）で、第１の切口を覆うのに充分な深さに
溶剤中に浸される。

ジクロロメタンの蒸発は、その表面に浮遊する水の層に
より都合良く防止される。約３０秒間ジクロロメタンに
浸した後に、第１の切口を越えたアクリレート・コーテ
ィングの套体は、ラバーで覆われたピンセットで容易に
φＩＭすることができる。

アクリレート・コーティングのこの端部の除去後、ファ
イバーの端部は、前回よりも深く再度ジクロロメタン中
に浸される。今醍ファイバーは、その液体が、破断され
たポイントの−り部に及ぶ深さに浸される。しかし、第
２の切口までは及ばない。この浸漬の目的は、破断作業
を容易にする為に、アクリレート・コーティングを軟化
させることである。約３０秒後、そのファイバーは、取
り除かれ、直ちに破断装置に取付けられる。破断の工程
は、その内で変更されない。そして、アクリレート・コ
ーティングが当初の堅さに戻る時間が経過する前に予備
形成される。

次にファイバーは、破断装置から取り除かれ、そして、
その端部は、第２の切口まで又はやや上までジクロロメ
タン中に二度目の浸漬が成され、一度は、破断端部から
距離（ｈ）に配置される。

再度ピンセットを外装の軟化部を除去する為に使用する
。その後、その端部は、第２の切口位置上のアクリレー
トコーティングに達しない深さに、濃硫酸中に浸される
。加熱していない酸は、剥離作業の後のアクリレートの
残さを除去するだろう。

この目的の為に、ファイバーの端部は、代表的に約１０
分間酸の中に放置される。

濯ぎ工程及びこの方法で用意された２本のアクリレート
・ファイバーの間をアークを用いて接合する工程は、変
更されない。しかし、定盤を用いてアクリルの修復コー
ティングを施した時には、紫外線の作用を通して樹脂を
整形するのが好ましい。

本発明の二つの実施例は、ガラス内に導波４１１ｉ造を
有するガラスの光ファイバーの接合を示しているけれど
も、この発明は、また導波ｌＩ造がガラスとプラスチッ
クの境界面で形成されるプラスチック−外装−ガラスの
ファイバーＩＩ４造に応用できる。

そのような構造に於いて、代表的に、シリカで製造され
たガラスは、ファイバーの光学的コアを形成し、一方、
ガラスと接触するプラスチック・コーティングは、低い
屈折率で光学的外装を形成する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、溶融接合方法の連続する工程を示
した略図である。１０−−−ファイバー、１１．１２−ｍ−コーティング
、１３−−−一端部（ポイント）。手続補正書坊式）１．事件の表示特願昭６１−０７７４９７号２、発明の名称光ファイバーの溶融接合方法及び光ファイバー３、補正
をする者事件との関係　　　特許出願人名称　インターナショナル・スタンダード・エレクトリ
ック・コーポレイション４、代理人東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号　第１７森ビル６、
補正の対象図面７、補正の内容　　　　別　紙　の　通　り図面の浄書
（内容に変更なし）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも各一のプラスチック・コーティングを
備なえた一対の光ファイバーの各々が、その一端近傍に
於けるポイントで破断され、その破断端部が溶融接合さ
れ、そして、溶融接合された破断端部から両方向に延在
する露出したファイバーの領域を覆うように、修復のプ
ラスチック・コーティングが施される接合方法に於いて
、その破断端部が、少なくとも前記ファイバーと直接接
触するプラスチック・コーティングが完全に残留してい
るポイントで予備形成され、また露出したファイバーの
前記領域の側面が、源コーティングの表面又は修復コー
ティングの表面と異なる任意の硬質表面と接することの
無い方法で一対のガラスの光ファイバー端部を接合する
ことを特徴とする光ファイバーの溶融接合方法。
（２）前記２本のファイバーが破断された後であって、
それらが互いに融合される前に、露出した前記ファイバ
ーを設ける為に、前記プラスチック・コーティングの一
部を濃硫酸内で溶解することにより各ファイバーから除
去する特許請求の範囲第１項記載の光ファイバーの溶融
接合方法。
（３）前記ファイバーと直接接触するプラスチック・コ
ーティングがシリコン樹脂であり、また前記濃硫酸が加
熱されていない特許請求の範囲第２項記載の光ファイバ
ーの溶融接合方法。
（４）前記ファイバーと直接接触するプラスチック・コ
ーティングがアクリル酸樹脂であり、また前記濃硫酸が
室温以上に加熱されている特許請求の範囲第２項記載の
光ファイバーの溶融接合方法。
（５）前記ファイバーと直接接触するプラスチック・コ
ーティングがアクリル酸樹脂であり、また前記２本のフ
ァイバーが破断された後であって、それらが互いに融合
される前に、アクリレート・コーティングの一部を溶剤
内に浸し、膨脹させることにより、その部分を遊離し、
その後、機械的なストリッピングにより各ファイバーか
ら除去する特許請求の範囲第２項記載の光ファイバーの
溶融接合方法。
（６）少なくともファイバー上に保護プラスチック・コ
ーティングを備えた一対の光ファイバーに於ける、ファ
イバーと接触するプラスチック・コーティングを、最初
に、破断されたファイバーから除去せずに、接合する破
断端部を用意する、一対のガラスの光ファイバー端部を
接続する光ファイバーの溶融接合方法。
（７）前記ファイバーのガラスが、その内に光学的導波
構造を有する特許請求の範囲前記各項いずれかに記載の
光ファイバーの溶融接合方法。
（８）ファイバーの内部に導波構造を有し、そのファイ
バーが少なくとも一つの保護プラスチック・コーティン
グを備え、そのファイバーが一端近傍に於けるポイント
で破断され、その破断端部が溶融接合され、そして、溶
融接合された破断端部から両方向に延在する露出したフ
ァイバーの領域を覆うように、修復のプラスチック・コ
ーティングが施され、その破断端部が、少なくとも前記
ファイバーと直接接触するプラスチック・コーティング
が完全に残留するポイントで予備形成され、また露出し
たファイバーの前記領域の側面が、源コーティングの表
面又は修復コーティングの表面と異なる任意の硬質表面
と接することの無い溶融接合により接続された２以上の
部分から成るガラスの光ファイバー。