JPS6167006A

JPS6167006A - 透過型マルチポ−ト星形カツプラアセンブリ及びその製造方法

Info

Publication number: JPS6167006A
Application number: JP18623984A
Authority: JP
Inventors: ロバート・エル・グラベル
Original assignee: Magnetic Controls Co
Current assignee: Magnetic Controls Co
Priority date: 1984-09-05
Filing date: 1984-09-05
Publication date: 1986-04-07

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】〔発明の技術分野〕本発明は光学の分野に関し、さらに詳細には、新規な透
過量マルチポート星形カップラアセンブリ及びその夷遣
方法に関する。

〔従来技術〕

光学通信システムの中（では、所定のネットワーク端末
の間で光フアイバ伝送路を介して局部的にデータを転送
するために使用される局部伝送ネットワークの一部とし
て透過型マルチポート星形カップラを使用するものがあ
る。多くの用途において、数百を越えるネットワーク端
末がそのようなカンプラにより互いに制御可能なように
接続される。そのようなシステムにおいて利用される透
過型マルチポート星形カップラは、高度のネットワーク
端末処理能力を提供するのみならず、それを介するエネ
ルギーの過剰損失をできる限り少なくするものでなけれ
ばならない。今日利用することができる星形カップラは
平行四辺形の大形の装置である。入力ファイバと出力フ
ァイバは一般に東ねられるか又は平坦なバンクの形、態
ヲとる。しかしながら、そのような製造方法では光ファ
イバ講造が微小湾曲を生じるため、過！Ｉ！Ｉｆ損失値
は望ましくないほど高く、ネットワーク処理能力も限定
される。

〔発明の概要〕

本発明の新規な透過型マルチポート星形カップラは、光
ファイバを第１及び第２の互いに離間する応力除去支持
スピンドルに対称形に配置し、接着すること及び支持ス
ピンドルの中間の１点において何本かの光ファイバの間
にカップリングを形成することにより高度のネットワー
ク端末処理能力を提供する。微小湾曲を実質的に低減す
るスピンドルの構造により、カッグラの入力ポートと出
力ポートとの間の過剰損失は最小限に抑えられる。

本発明の新規なマルチポート星形カップラのカップリン
グを形成する方法は、支持スピンドルを制御しながら回
転させて、支持スピンドル間に渡されている光ファイバ
をねじる工程と、ねじシ領域を加熱して光ファイバを互
いに融着する工程と、支持スピンドルをその長手方向軸
に沿って制御しながら互いに引離して、融着式双円錐テ
ーパカップリングを形成する工程とを含む。ハウジング
の／エル半体は付加的な応力除去を提供するために支持
スピンドルに支持される融着式双円錐テーパカップリン
グに接着され、それと対を成す相補形状のハウジングシ
ェル半休は環境に対する保護のために設けられる。本発
明の透過型マルチポート星形カップラ全製造する方法に
より、比較的小型で、丈夫であシ且つ性能がすぐれてい
ることを特徴とする高品質の星形カップラを比較的低コ
ストで大量生産することができる。支持スピンドル及び
ハウジングは、硬質で温度安定度が比較的高い樹脂材料
、　Ｌｅｘａｎのような熱ＯＴ塑性材料又は金属材料か
ら形成される。マルチモードファイバ、ステップインデ
ックス型ファイバ、グレイデソドインデノクス型ファイ
バ及びシングルモード７アイパのようなあらゆる種類の
光学ガラス繊維を使用することができる。本発明の透過
型マルチポート星形カップラは２Ｘ２からＮ　ｘ　Ｎ　
ｉ＠のボートを有することができる。

〔実施例〕

以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明による透過型マルチポート星形カップ
ラアセンブリ１０を示す。カップラアセンブリ１０は入
力スピンドルサブアセンブリ１２と、出力スピンドルサ
ブアセンブリ１４とを含み、それらのサブアセンブリは
ハウジング１６に固定取付けされ、その内部に密封され
る。複数本の光ファイバ１８　（８本が図示されている
）は入力スピンドルサブアセンブリ１２及び出力スピン
ドルサブアセンブリ１４の周囲に沿って対称形に接着さ
れ、光ファイバの長さに沿ってハウジング１６の内部の
スピンドルサブアセンブリ１２及び１４０間の領域に、
光学混合部１９、好ましくは、＠着”双円誰チー・く星
形カップリングと有する。１′つ又は２つ以上の入力ポ
ート２０にある光エネルギーは融着穴円錐テーパ星形カ
ップリング１９により光学的に混合され、そのエネルギ
ーは出力ポート２２にほぼ均等に分割される。ここに図
示し且つ説明する融着穴円錐テーパカップリングの光学
混合機能及びエネルギー分割機能の特性を表わす実験的
ｉｃ取出される物理的パラメータの説明については、Ｒ
ａｗｓｏｎ及びＢａ１ｌｅｙの論文“Ｂｉ　−ｔａｐｅ
ｒＳｔａｒ　Ｃｏｕｐｌｅｒｓ　Ｗｉｔｈ　Ｕｐ　　ｔ
ｏ　１００　Ｆｉｂａｒ　Ｃｈａｎｎｅｌ、ｓ　　Ｖｏ
ｌ、１５　　、Ｎｏ、１４　　、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　　４３２（１９７９年）　；　Ｒ
ａｗｓｏｎ及びＮａｆａｒｒａｔｅの論文″５ｔａｒ　
Ｃｏｕｐｌｅｒｓ　Ｕｓｉｎｇ　Ｆｕｓｅｄ　Ｂｉｃｏ
ｎｉｃａｌｌｙＴａｐｅｒｅｄ　Ｍｕｌｔｉ　　−Ｍｏ
ｄｅ　Ｆｉｂｅｒｓ　　”　Ｖｏｌ、１４　、Ｎｏ、９
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　２７４　（
１９７８年）；　並びに０ｚｅｋｉｅｔａｌの論文“Ｔ
ａｐｅｒｅｄ　５ｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｕｌｔｉ−Ｍ
ｏｄｅ　　Ｃ１ａｄｄｅｄ　　Ｆｉｂｅｒｓ　　ａｓ　
Ｍｏｄｅ　　Ｆｉｌｔｅｒｓ　　ａｎｄ　ＭｏｄｅＡｎ
ａｌｙｚｅｒｓ　　″　ｖＯ員　、２６　　、　　Ｎｏ
、７　　Ａｐｐｌｉｅｄ　　ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅ
ｒｓ　３８６　（１９７５年）　を参照のこと。それら
の論文は参考として本明細書にも取入れられている。８
本の光ファイバが特に図示されているが、本発明の新規
の透過型マ・ルテボート星形カッグラアセンブリは、当
然のことながら、２×２〜Ｎ×Ｎ個のボートを有するこ
とができる。

次に、第２図（Ａ）に関して説明する。本発明の透過型
マルチポート星形カップラアセンブリのモノリシックス
ピンドルサブアセンブリ３ｏは、均一な横断面を有する
ように形成される第１の部分３２と、テーパ状横断面を
有するよって形成される第２の部分３４とを含む。第１
の部分３２は円筒形であり、第２の部分３４は円誰台形
であるのが好ましい。モノリンツクスピンドルサブアセ
ンブリ３０は、Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃ
ｏｍｐａｎｙのＬｅｘａｎ（登碌商標）のような適切な
硬度を有し、温度安定度が比較的高い樹脂材料、熱可塑
性材料又は金属材料から形成される。たとえば、２×２
〜８×８　ＩＩ！のポートを有するカップラを製造する
ために、直径が約５，０８１１で、長さが９．６５ｍ１
のモノリンツクスピンドルサブアセンブリ３０を使用す
ることができ、この場合、被ｌ光ファイバの外径は１０
０〜６００ミクロン以上である。

一体のモノリシックスピンドルサブアセンブリ３０の第
１及び第２の部分３２及び３４は、それらを長平方向に
貫通する複数の溝穴３６を有する。

溝穴の数はカッグラの所望の種類に適合するように選択
される。８つの溝穴を有するスピンドルはこの例の８Ｘ
８雇形構成に対応する。各溝穴３６は、ひずみ解放ジャ
ケット材料の外ｉｔ受入れるための直径の大きい第１の
領域３日と、第１０領域と当接し、クランドを有する光
ファイバの外径を受入れる直径の小さい第２の領域４０
とを有する。モノリシックスピンドルサブアセンブリ６
０の第１の部分３２は後述する中心ねじ穴４２を有する
。

第２図（Ｂ）及び第２図（Ｃ）は、それぞれ第１の部分
３２及び第２の部分３４０等角投影投影図である。長手
方向に走る溝穴３６はモノリシックスピンドルサブアセ
ンブリ３０の周囲に沿って対称形に形成され、スピンド
ルの長手方向軸から離間する半径上の点４４から外筒に
向かって半径方向外側へ延出する。半径方向外側へ延出
する溝穴の大きさは、その内部に光ファイバを容易（（
挿入できるように選択される溝穴を対称形に形成すると
、入力ファイバ及び出力ファイバをかなシ小さな容積の
中に高い密度で実装できることがわかっている。モノリ
シックスピンドルサブアセンブリ６０を第１の部分３２
及び第２の部分３４から構成することＫより、所定位置
に挿入される光ファイバの微小湾曲は実質的に低減され
ることも認められた。それにより、エネルギーの過剰損
失は所望の限度内に維持される。

次（第３図に関して説明する。第６図は、本発明の透過
型マルチポート星形カップラアセンブリを製造する方法
を実施するため罠使用される装置５０を示す。装置５０
は、回転自在のピン万力チャック５４を有する第１のス
テッピングモータ５２を含む。ステッピングモータ５２
は、光学台のような、支柱５８を有する支持台５８に固
定取付けされる。回転自在のピン万力チャック６２を有
する第２の同軸にアライメントされるステッピングモー
タ６０は、支柱６５の上方に電動Ｘ軸並進部６４により
支持台５６に対して並進するように取付けられる。Ｘ軸
並進部６４は、Ｘ軸に沿って制御可能なように並進を行
なわせるためにモータ６７により水平方向に駆動される
スライダ６６を含むのが好ましい。入力支持スピンドル
６８及び出力支持スピンドル７０の中心ねじ穴は、短い
ねじスタンド（図示せず）を受入れるために使用される
。

ねじスタッドは、容易に解放及び取外しできるようにピ
ン万力チャックによ少保持される。

作業中、対称形に形成され、円周に沿って半径方向外側
へ延出するように配設される溝穴７２のそれぞれが互い
に共通の軸に沿ってアライメントされるまで、スピンド
ルを回転させる。次に、所定の長さの所定の光ファイバ
７４を入力支持スピンドル６８及び出力支持スピンドル
７０のそれぞれの溝穴７２に挿入する。光ファイバの長
さに沿って、星形カップリングを形成すべき領域のクラ
ッドを露出させるために、緩衝被覆ＩＩを化学的且つ物
理的に剥取る。そルぞれの光ファイバ７４を双方の支持
スピンドル６日及び７０の対応する溝穴７２の内部（接
着するため罠、それぞれの光ファイバにわずかな引張力
を加えながら、エポキシ樹脂のような適切な接着剤を塗
布する。第４図に示されるよって、次にステッピングモ
ータ５２又は６０を作動すると、それぞれのシャフトは
制御自在に回転され、シャフトはスピンドルを回転すせ
て、光ファイバ７４を互いに重ね合わせ、その長さに沿
って２つの支持スピンドルの中間に局部ねじり領域を形
成する。通常、第２のステッピングモータ６０は、入力
支持スピンドル６８が固定保持される間に出力支持スピ
ンドル７０を二分ノーから一回転させるために使用され
る。次に、複数本の光ファイバを互いに融着するために
、第４図に概略的に示されるマイクロガストーチ７６の
火炎からの熱をねじり領域に局部的に加えるのが好まし
い。次に、モータ６７が作動されてＸ軸並進部６４をＸ
軸に沿った方向へ、支持スピンドル６８及び７０を引離
すように並進させる。これにより、前述の論文に記載さ
れる種類の融着及円錐テーパ星形カップリング７７が形
成される。

次に第５図を参照して説明する。支持スピンドルの溝穴
にそれぞれ接着される光ファイバから構成され、中間に
融着穴円錐テーパカップリン、グを有する星形カップリ
ングサブアセンブリは、取外される前に、星形カップリ
ングの応力を□さらに除去するためにハウジング８２の
一方のシェル半休８０に取付けられる。ハウジング８２
は対を成す補助シェル半体８４を有する。次に、星形カ
ップリングはｉｔから取外され、続いて、この手順が繰
返される。本発明の方法は、本発明の概念から逸脱する
ことなく、手動操作、半自動及び自動操作により実施す
ることができる。

第６図に示されるように、ハウジング８２はベンチュリ
形貫通路８６を有する。この貫通路は、横断面の広い端
部領域８８と、２つの端部領域の間にあり、横断面の狭
い中央領域９ｏとを有する。

ハウジング８２は支持スピンドルの形状と相補う形状を
有し、端部領域８８の内径は支持スピンドルの外径とほ
ぼ等しくなるように選択される。ハウジング８２は、比
較的硬質で温度安定度にすぐれる熱可塑性材料、樹脂材
料又は金属材料から形成すれば良い。希望に応じて安定
剤を含むＬｅｘａｎをこの目的のために使用しても良い
。

添付の特許請求の範囲を逸脱せずに本発明の多数の変形
を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２本発明の透過型マルチポート星形カップラア
センブリの一部概略的な斜視図、第２図（Ａ）は１本発
明の透過型マルチポート星形カップラアセンブリの支持
・ひずみ解放スピンドルサブアセンブリの横断面図、第
２図（Ｂ）及び第２図（Ｃ）はその等角投影図、第３図は、本発明の透過型マルチポート星形カップラア
センブリを製造する方法の工程を実施するための装置を
示す図、第４図は、本発明の透過型マルチポート星形カッグラア
センブリを製造する方法の工程を示す第３図の装置の図
、第５図は、本発明の透過型マルチポート足形カップラア
センブリのハウジングサブアセンブリの横断面図、及び第６図は、第５図のハウジングサブアセンブリの分解斜
睨図である。１０・・−透過型マルチポート星形カップラアセンブリ
。１２・・・入力スピンドルサブアセンブリ、１４・・・
　出力スピンドルサブアセンブリ。１６．１８２・・・ハウジング、１８．７４・・・光フ
ァイバ、１９．７７・・・融着及円錐テーパ星形カップ
リング、３０・・・モノリシックノビ／ドルサブアセン
ブリ、３６．７２・・・溝穴、　　６４・・・電動Ｘ軸
並進部、６６・・・スライダ、６８・−・入力支持スピ
ンドル、７０・・・出力支持スピンドル、７６・・・マイクロガストーチ、８０・・・シェル本体
、８４・・・補助シェル半休、８６・・・ベンチュリ形貫通路。外１名ＦＩＧ、２Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）融着式双円錐テーパ星形カップリングを形成する
ために長さに沿つた１つの領域においてねじられ、融着
され、局部的に引張られる複数本の長い光ファイバと；第１及び第２の軸方向にアライメントされ、互いに離間
する支持スピンドルであつて、各支持スピンドルは、均
一な横断面の第１の部分と、テーパ状横断面の第２の当
接部分とを有し、各支持スピンドルはその周囲に沿つて
対称形に配設され、半径方向に広がる同じく複数本の溝
穴を有し、前記複数本の光ファイバはその長さに沿つて
前記融着式双円錐テーパ星形カップリングから離れた領
域においてそれぞれ対応する溝穴に接着されるものと；を具備する透過型マルチポート星形カップラアセンブリ
。
（２）ハウジングをさらに含み、前記第１及び第２の支
持スピンドルは、前記融着式双円錐テーパ星形カップリ
ングの応力を除去し且つ環境により発生する前記融着式
双円錐テーパ星形カップリングの損傷を防止するために
、前記ハウジングの芯合せ相補内面の各端部に１つずつ
それぞれ接着される特許請求の範囲第１項記載の透過型
マルチポート星形カップラアセンブリ。
（３）１本の軸に沿つて互いに同軸に離間して配置され
る第１及び第２の支持スピンドルと；前記第１及び第２の支持スピンドルの周囲に沿つて対称
形に接着され、前記第１及び第２の支持スピンドルの中
間に局部領域を有する複数本の光ファイバであつて、前
記局部領域の一方の側の１本又は複数本の前記光ファイ
バに存在する光エネルギーは光学的に混合され、前記局
部領域の他方の側の前記光ファイバにほぼ均等に分割さ
れるものと；前記第１及び第２の支持スピンドルが内部に固定取付け
される環境に対する保護応力除去ハウジングと；を組合せて具備する透過型マルチポート星形カップラ。
（４）前記局部領域は融着式双円錐テーパカップリング
から構成される特許請求の範囲第３項記載の透過型マル
チポート星形カップラ。
（５）各支持スピンドルは均一な横断面の領域と、テー
パ状横断面の領域とを含み、長手方向に走り、支持スピ
ンドルの周囲に沿つて対称形に設けられ、半径方向外側
へ広がり、前記光ファイバをそれぞれ１本ずつ受入れる
複数本の溝穴をさらに含む特許請求の範囲第３項又は第
４項記載の透過型マルチポート星形カップラ。
（６）前記支持スピンドル及び前記ハウジングは、比較
的硬質で温度安定度の高い物質から形成される特許請求
の範囲第５項記載の透過型マルチポート星形カップリン
グ。
（７）前記ハウジングは、長手方向に延出する貫通路を
限定する互いに対を成す相補形状の上部及び底部を有し
、その両端における前記貫通路の内径は前記支持スピン
ドルの外径と等しくなるように選択される特許請求の範
囲第６項記載の透過型マルチポート星形カップリング。
（８）所定の長さの複数本の光ファイバを得る工程と；前記光ファイバの長さに沿つた所定の領域で前記光ファ
イバの緩衝被覆層を化学的及び物理的手段により剥取つ
て、クラッドを露出させる工程と；前記光ファイバをそ
れに沿つた離間する箇所において第１及び第２の支持ス
ピンドルに対称形に配設される溝穴に１本ずつ挿入する
工程と；前記第１及び第２の支持スピンドルの間にある
光ファイバの部分に引張り力を加える工程と；引張られ
た前記光ファイバのそれぞれを前記第１及び第２の支持
スピンドルのそれぞれにある対応する溝穴に接着する工
程と；前記第１及び第２の支持スピンドルを回転させ、支持ス
ピンドルの中間の局部領域において前記光ファイバを互
いにねじる工程と；前記ねじり加えられた前記局部領域の前記光ファイバを
加熱して、それらを互いに融着する工程と；前記第１及び第２の支持スピンドルを互いに引離すこと
により前記光ファイバを所定の距離だけ長手方向に引張
り、前記局部領域に融着式双円錐テーパ星形カップリン
グを形成する工程と；前記融着式双円錐テーパ星形カッ
プリングの応力を除去し、それを環境から保護し且つさ
らに支持するために前記第１及び第２の支持スピンドル
をハウジングに取付けて、透過型マルチポート星形カッ
プラアセンブリを形成する工程と；から成る透過型マルチポート星形カップラを製造する方
法。