JPS61294404A - 光フアイバ融着接続装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、一対の接続すべき光ファイバ端面の間隔を高
精度に設定できるようにした光ファイバ融着接続装置に
関するものである。

（従来の技術） 光ファイバの永久接続は通常、気体放電やガス火炎によ
る加熱融着により行なわれている。低損失に光ファイバ
を接続するには、単に接続する２本の光ファイバの軸を
一致させるだけでなく加熱融着する際に光ファイバを軸
方向へ精度良く送り込み、溶融した光ファイバが変形し
ないようにしなくてはならない。高精度に光ファイバを
軸方向に送り込むには軸方向への微動送り機構だけでな
く、基準となる位置に光ファイバ端面位置を設定するた
めの機構が必要となる。

従来の光ファイバ融着接続装置では、第６図に示すよう
に接続すべき裸光ファイバ１ａを把持する把持部２の中
間にストッパー３を設け、このストッパー３に光ファイ
バ端面を突き当て、基準となる端面位置を設定していた
。加熱融着する際には、このストッパー３は退避し、そ
の後放電電極４間に放電を生じさせ端部の加熱を開始す
る。一定の加熱の後に光ファイバ１ａは上記設定位置よ
り、ある一定量だけ軸方向に送り込まれ低損失な接続が
可能となる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、ストッパー３に光ファイバ端面を突ぎ当てるの
は微妙な作業であり、顕微鏡下で作業者がストッパー３
と光ファイバ端面の接触状況を観察しながら光ファイバ
を微動させねばならない。

このような作業を必要とするのは、光ファイバの端面を
強くストッパー３に押しつけると端面の一部が割れて欠
けてしまい、融着接続が正常に行われず、低損失な接続
ができなくなるためである。

作業者の観察を不要にするために、送り機構への光ファ
イバの固定を緩めストッパーに端面が接触すると光ファ
イバが送り機構に対して滑り、端面をストッパー３に押
しつける力を制限するように工夫された融着接続装置も
あるが、光ファイバが容易に送り機構に対して滑るため
に、精度良く光ファイバを微動させることができないこ
とや、ストッパー３に光ファイバ端面を押しつ番プる力
を十分に制限できず、端面を割ってしまうことが頻繁で
ある。

以上のように従来の光ファイバ端面間隔設定用ストッパ
ー３は光ファイバ端面にダメージを与えることなく自動
的に端面間隔を設定することが困難であるという欠点を
有していた。

（発明の目的） 本発明の目的は、従来のストッパーに接触センサを用い
ることにより、ストッパーへの光ファイバ端面の接触を
検知し、端面に余分な圧力をかけてダメージを与えるこ
となく端面位置を自動的に設定できるようにした光ファ
イバ融着接続装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、一対の接続すべき光
ファイバ端部を軸合せして把持する把持部と、該一対の
光ファイバ端部を最適な間隔に設定するための端面位置
設定用ストッパと、設定した光ファイバ端を加熱する加
熱源と、該光ファイバ端を軸方向に送る微動送り機構か
らなる光ファイバ融着接続装置において、前記端面位ｉ
２ｉ設定用ストッパが接触センサを備え、該接触センサ
の出力により光ファイバ先端の送り機構を制御するよう
にしたことを特徴とする。

（作用） 本発明は、ストッパーに接触センサを備えたことによ、
す、光ファイバ端面がストッパーに接触したことを電気
的に検知することができる。したがって、光ファイバ端
面位置を設定する際、ストッパーに端面が接触した時点
で光ファイバをストッパに対して送り込む動作をただち
に停止することができる。そのため、ストッパーに光フ
ァイバ端面を強く押しつけすぎて端面を割るような不都
合をなくすことができる。さらに、ストッパーに光ファ
イバ端面を接触さけて位置を設定する上記動作をすべて
自動的に行なうことが可能となる。

（実施例） 第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、図
中１０は一対の接続すべき光ファイバ端部を軸合わせし
て把持する把持部、２０は該一対の光ファイバ端部を最
適の間隔を設定するための端面位置設定用ストッパー、
３０は設定した光ファイバ端を加熱する加熱源、４０は
光ファイバ端を軸方向に送る微動送り機構である。

前記把持部１０は長方形状のブロック体をなし、その上
面には長手方向に沿って裸光ファイバ１ａを保持するＶ
溝１１を有し、中央には上ド方向に貫通する貫通孔１２
を有している。

前記ストッパー２０は所定板厚の突き当て板よりなり、
その両端面に接触センサ２１を備え、前記貫通孔１２の
中央を昇降する昇降杆２２の上端面に取付けられている
。昇降杆２２の下端面はモータ２５によりギアヘッド２
６を介して回転するカム２４のカム面に当接しており、
前記ストッパー２０はカム２４の回転により、戻りバネ
２３の戻り力と共働して昇降動作する如くなる。前記接
触センサ２１は後記センサ回路に接続されている。

前記加熱源３０は一対の放電電極３１よりなり、各放電
電極３１は先端部が貫通孔１２内に臨む如く把持部１０
の側壁部に固定され、それぞれ図示しない放電回路に接
続されている。

前記送り機構４０は前記把持部１０の左右側にそれぞれ
設けられているが、両者は対称構造となっているので、
右側（第１図の上側）の送りＩｆｉ４ｉ１４０について
のみ説明する。４１は押え板４１ａと基体４１ｂとから
なり、押え板４１ａと基体４１ｂとの間に光ファイバ１
を挟持できるようにした挟持体、４２は長方形の底板４
２ａとその長手方向両端に直立した側板４２ｂ、４２Ｇ
とからなる支持体で、該支持体４２の両側板４２ｂ、４
２Ｃ間に前記挟持体４１が摺動自在に配設されている。

４３は両側板４２ｂ、４２Ｃ間に架設された一対のスラ
イドシャフトで、前記挟持体４１の基体／１１ｂの下部
を貫通している。また、４４は両端を両側板４２ｂ、４
２Ｃによって回転自在に軸支された螺軸で、前記挟持体
４１の基体４１ｂの中央部が螺合している。螺軸４４の
一端は動力伝達機構４５を介してモータ４６のギヤヘッ
ド４７に連結されている。したがって、モータ４６を所
定回転数だけ正転（光ファイバを軸方向の内側に送り込
む方向）或いは逆転（光ファイバを軸方向の外側に送り
出す方向）させることにより、光ファイバを所定方向に
所定量だけ微動送りすることができる。４８は挟持体４
１の後退位置を検知するりミツトスイッチである。

次に前記各機構部の電気回路系について説明する。第２
図において、２０はストッパ、２１は接触レンザで、水
晶発振子を薄い板状に加工したものよりなり、両面に電
極を蒸着などにより設けている。２２は昇降杆、２５は
突き当て板昇降用モータ、４６は右側モータ、４６′は
左側モータ、４８は所定電圧回路間に挿入された右側リ
ミットスイッチ、４８′は所定電圧回路間に挿入された
左側リミットスイッチ、５０はセンサ回路で、上記水晶
発振子を発振させる発振回路５１と発振振動数の変化を
電圧の変化として検出するＰＬＬ回路（周波数−電圧変
換回路）とからなり、水晶発振子をある固有な振動数で
発振させておき、光ファイバ端面がこの水晶発振子に接
触すると信号が出力するようになっている。６０はセン
サ回路５０の出力を増幅する増幅器、７０は増幅器６０
の出力と基準電圧とを比較し、上記接触センサ２１への
光ファイバ端面の接触時に出力信号を生ずるコンパレー
タ、８０．８０−はＮＡＮＤゲート、９０はマイクロコ
ンピュータ（マイコン）であり、前記コンパレータ７０
の出力信号及び前記ＮＡＮＤゲート８０．８０−の出力
信号が入力する。

１００は右側モ・−夕駆動回路、１００−は左側モータ
駆動回路、１１０は突き当て板昇降用モータ駆動回路で
あり、これら駆動回路１００，１００゜１１０は前記マ
イコン９０の後記制御フローによる制御の下に各モータ
２５．４６．４６−を所定方向に所定量駆動する如く作
動する。

次に本装置の動作を第５図（ａ）〜（ｄ）に示すフロー
チャートにしたがって説明する。先ず、まずマイコン９
０の制御の下に右側モータ４６が逆転し、挟持体４１が
後退しリミットスイッチ４８に接触する。この接触信号
はＮＡＮＤゲーｔ０８０を介してマイコン９０に入力し
、その指令ににより右側モータ４６は静止する。次に左
側モータ４６′が逆転し左側の挟持体が後退しリミット
スイッチ４８′に接触し、左側モータ４６−は静止する
。この左側モータ４６′の静止すると、突き当て板昇降
用モータ２５が作動し、接触センサ２１は把持部１０の
所定上昇位置に移動する。この状態において端末処理し
た一対の光ファイバ１を左右の挟持体４１に挟持させる
と共に裸の光ファイバ１ａを把持部１０の■溝１１にセ
ットする。

この際、該光ファイバ先端面が突き当て板２０のセンサ
面よりあらかじめ数ミリだけ隔てるようにする。しかる
後、マイコン９０の制御の下に右側モータ４６を正転し
、光ファイバ端面が接触センサ２１に接触した時点で右
側モータ４６を静止し、更に右側モータ４６をＴ１秒間
だけ逆転する。次に同じく左側モー９４６′を正転し、
光ファイバ端面が接触センサ２１に接触した時点で左側
モータ４６′を静止し、更に左側モータ４６−を１２秒
間だけ逆転する。この右側及び左側モータ４６゜４６′
の逆転により挟持体４１が所定量だけ後退するため、光
ファイバ端面は接触センサ２１より所定位置だけ後退す
る。この状態で突き当て板昇降用モータ２５が作動し、
突き当て板２０を放電電極３１の下側にＦ降させる。次
に右側及び左側モータ４６．４６＝が順次１３秒及び１
４秒間だけ正転し、各挟持体を前進させ光ファイバ端面
を正規の位置に戻づ。最後に放電電極３１により該光フ
ァイ端面而部が加熱されかつ取卸の如く光ファイバの軸
方向の送りを与えながら融着される。

このようにして加熱融着が終了したならば、挟持体４１
の押えをはずし、光ファイバを装置から取り外す。

前記接触センサならびにセンサ回路の他の変形例を第５
図に示す。この変形例では前記接触センサ２１として歪
みにより電気抵抗の変化する歪みセンサが用いられてい
る。また、センサ回路５０は前記歪みセンサ２１を含む
ブリッジ回路５３により構成され、歪みセンサ２１の光
ファイバ端面との接触による抵抗値変化をブリッジ回路
５３の電圧変化として取り出すようになっている。

尚、前記水晶発振子は空気中の水分子等を吸着して固有
振動数が不安定になる。また、光ファイバを接触させる
ため、水晶の一部が欠けたり削れたりして固有振動数が
変化しやすい。そこで、少なくとも接触センサの全域を
＾分子膜などの誘電体でコーティングし、外界から保護
することが有効である。また、発振回路を水晶発振子の
固有振動に追従するようＰ　Ｌ　１回路の電圧出力を発
振回路にフィードバックし、常時、水晶発振子の固有振
動数で発振させるようにすることも有効である。

この場合、光ファイバ端面の接触は振動数の急激な変化
として検出することができる。

また、歪みセンサを用いる場合にはストッパーの根元に
近い部分に歪みセンサを取り付けた方が、歪みセンサの
損傷を防止づる上でも、又検出精度を高める上でも有効
である。なぜなら、均一肉厚の板の端部に横から力を加
えた場合、固定部ぎわに曲げによる最大の歪が生じるか
らである。当然、歪みセンサを取り付ける部分のストッ
パーの肉厚は小さい方が有利である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、一対の接続すべき
光ファイバ端部を軸合せして把持する把持部と、該一対
の光ファイバ端部を最適な間隔に設定するための端面位
置設定用ストッパと、設定した光ファイバ端を加熱する
加熱源と、該光ファイバ端を軸方向に送る微動送り機構
からなる光ファイバ融着接続装置において、前記端面位
置設定用ストッパが接触センサを備えたので、光ファイ
バ端面がストッパーに接触したことを電気的に検知する
ことができるため、光ファイバの微動送り機構を、この
検知信号により制御し、自動的に光ファイバ端面位置を
設定することができるという利点がある。また、ストッ
パーに光ファイバ端面が接触した瞬間を検知できるため
、ストッパーに端面を強く押し当てて、端面を割ってし
まうといった不都合を生じることがなく低損失な接続を
高い成功率で実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置の一部省略斜視図
、第２図は同じく電気回路図、第３図は同じくセンサ回
路の詳細図、第４図は同じくセンサ回路の伯の変形を示
す詳細図、第５図（ａ）〜（ｄ）はマイクロコンピュー
タのフロ・−チャート図、第６図は従来の光ファイバ端
面の間隔設定方法の説明図である。 １ａ・・・裸光ファイバ、１０・・・把持部、２０・・
・ストッパー（突き当て板）、２１・・・接触センサ、
３０・・・加熱源、４０・・・微動送り機構、特許出願
人　　日本電信電話株式会社 代理人　　　　弁理士　古１）精孝 第５図（ａ） 第５図（ｂ） 第５図（ｃ） 第５図（ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の接続すべき光ファイバ端部を軸合せして把持する
   把持部と、該一対の光ファイバ端部を最適な間隔に設定
   するための端面位置設定用ストッパと、設定した光ファ
   イバ端を加熱する加熱源と、該光ファイバ端を軸方向に
   送る微動送り機構からなる光ファイバ融着接続装置にお
   いて、前記端面位置設定用ストッパが接触センサを備え
   、該接触センサの出力により光ファイバ先端の送り機構
   を制御するようにしたことを特徴とする光ファイバ融着
   接続装置。