JPS6299703A

JPS6299703A - 光フアイバの接続方法

Info

Publication number: JPS6299703A
Application number: JP23998585A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Taya; 浩之田谷; Tomokazu Tanaka; 田中　朝和; Takeshi Yamada; 剛山田; Ko Watanabe; 渡辺　興
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1985-10-26
Filing date: 1985-10-26
Publication date: 1987-05-09

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、光ファイバを融着接続する方法に関し、特
に単一モード光ファイバを簡易に且つ低損失に接続する
ことのできる方法に関する。

従来の技術従来、光ファイバを融着接続するには、第７図および第
８図のように２つのＶブロックｌ、１を、そのＶ溝２．
２が１直線上に並ぶように配設し、これらのＶ溝２．２
の各々に、これから接続しようとする光ファイバ３，３
をそれぞれ置いて固定し、電極棒５．５を用いてアーク
放電加熱する。ところで、■ブロックｌ、１が可動式に
なっていない融着接続機の場合には、両方のＶ溝２．２
が高精度に１直線上に並ぶように両Ｖブロック１．１を
固定しであるので、光ファイバ３．３をこれらのＶ溝２
，２に入れるだけで軸合せができる。しかし、この場合
、光ファイバ３．３に偏心があって、光ファイバ３，３
の中心位置と実際に光が伝送されるコア４．４の中心位
置とが異なっているときには、第９図のようにコア４．
４の軸ずれＸが生じて接続損失になる。

この問題を解決するため、従来では、■プロッり１．１
を可動式としている。すなわち、■ブロック１、ｌを動
かすことによって、■溝２．２を上下、左右に移動させ
て光ファイバ３．３のコア４．４の軸合せを行ない、軸
ずれＸを無くして上記の問題を解決するようにしている
。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、■ブロックを移動させるのでは、単一モ
ード光ファイバのコア直径が１０ＪＬｍ程度と小さいた
め、その移動機構に高精度が要求され、融着接続機が複
雑・高価になるという問題がある。

この発明は、機構の複雑さ、高価さを招くことなしにコ
ア軸ずれによる接続損失を少なくできる光ファイバの接
続方法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段この発明によれば、接続しようとする２つの光ファイバ
の端部を調芯せずに突き合せて融着接続し、その後、こ
の接続部が高温であるうちにその両端を引っ張ることに
より、接続点の直径を、引っ張る前の直径の８０％〜５
０％にするようにして、接続している。

作　　　　用引っ張られて光ファイバの直径が小さくなるとそれに比
例して軸ずれ量も小さくなる。またコアの直径も光ファ
イバの直径の減少に比例して減少する。ところが、界分
布の広がりを示すスポットサイズの減少の割合はコアの
直径の減少に比べて小さい、つまり軸ずれ量の減少の割
合に比べてスポットサイズの減少の割合の方が小さくな
る。そこで光ファイバの直径が細くなった接続部では相
対的にスポットサイズが増加したことになり、軸ずれに
よる接続損失がその分だけ小さくなる。

しかし、接続点での直径を小さくし過ぎると、放射損失
の増加により逆に接続損失が大きくなる。そのため、接
続点での直径を、引っ張る前の直径の８０％〜５０％に
するようにして、接続損失を小さくした。

実施例第１図において、２つのＶブロックｌ、１が、そのＶ溝
２．２が１直線上に並ぶように配設されている。これら
のＶ溝２．２の各々に、これから接続しようとする光フ
ァイバ３．３をそれぞれ置いて固定する。この場合、■
ブロック１．１は可動式になっていない、つまり、この
実施例の融着接続機では、■ブロック１．１を動かすこ
とによって、Ｖｌｉｌ！２．”２を上下、左右に移動さ
せて光ファイバ３．３のコア４．４の調芯を行なうよう
な機構は、設けられていない、そこで、光ファイバ３．
３自体については、これらのＶＪｇ２．２に入れるだけ
で軸合せができるが、光ファイバ３．３に偏心があって
、光ファイバ３．３の中心位置と実際に光が伝送される
コア４．４の中心位置とが異なっているときには、コア
４．４の軸ずれＸが生じることになる。

しかし、この軸ずれＸがある状態のまま、電極棒５．５
によるアーク放電加熱によって融着接続を行なう。そし
て、その後、接続部が高温のうちにこれらの光ファイバ
３．３を両方向に引っ張る。通常の融着接続機では、融
着時に光ファイバ３．３を突き合せ方向に自動的に押し
込むために、モータ等を使用して光ファイバ３．３を軸
方向に移動させる機構が備えられているので、融着接続
後にこのモータを逆転させて接続点の両端を引っ張る。

こうして、第２図に示すように、接続点での直径が引っ
張る前の直径の８０％〜５０％となるよう、細くした。

引っ張られる前の光ファイバ３．３の直径をａ、接続点
での細くなった直径をａｏとする。光ファイバ３．３が
引っ張られて直径が小さくなると、それに比例して軸ず
れ量Ｘも小さくなり、Ｘ　（ａ’　／　ａ　）に減少す
る。またコアの直径も光ファイバの直径の減少に比例し
て減少する。界分布の広がりを示すスポットサイズＷは
コアの直径ｄに対し次式の関係を持つ。

ｗ／　ｄ　＝０．８５＋１．８２　Ｖ−”＋２．８８１
−６−（１）Ｖ＝（：！π／入）・ｄ−ｎ１７２−ム−
・・・・・（２）ここでＶは規格化周波数、屓ま光源波
長、ｎｌはコアの屈折率、Δはコアとクラッドの比屈折
率差を示す。（１）　、　（２）式より、コア直径の減
少に比べてスポットサイズの減少の割合が小さいことが
分る。したがって光ファイバの直径が細くなった接続部
では相対的にスポットサイズが増加したことになり、軸
ずれによる接続損失がその分だけ小さくなる。しかし、
接続点での直径を小さくし過ぎると、放射損失の増加に
より逆に接続損失が大きくなる。つまり、接続損失が減
少するのは接続点での直径の減少値がある範囲にある場
合に限られる。そのため、ｖｃ続点での直径を、引っ張
る前の直径の８０％〜５０％にしている。

この範囲は実験データによって求めたものである。すな
わち、波長１．３ｇ、ｍのＬＥＤ光源を用いて偏心率２
．３％の単一モード光ファイバについて融着接続を行な
い、その後接続点の両端を引っ張って接続点の直径を減
少させたときの、接続点の直径の変化に対する接続損失
の変化を測定した。こうして求めた結果は第３図に示さ
れている。この第３図で、横軸は初めの光ファイバの直
径ａに対する接続点の両端を引っ張ったときの接続点の
直径ａ°の割合で、１００％は引っ張る前（つまり従来
の融着接続）を示す。縦軸は接続損失ｄＢである。損失
が大きくばらついているのは、接続する２つの光ファイ
バの偏心の方向により接続時のコア軸ずれ量がばらつく
ためである。

ｌ、００％での平均損失は０．５２ｄＢであるが、接続
点の両端を引っ張って接続点の直径ａ°が８０％〜５０
％の範囲内では、平均接続損失は０．４ｄＢ以下に抑え
ることができる。

この条件を決定する要因には、アーク放電を行なう電極
の間の間隔が考えられる。電極間隔が変化すると放電領
域が変化し、光ファイバの直径が細くなっている部分（
第２図の長さＬの部分）の長さＬが変化するからである
。光フアイバ直径の減少率が等しい場合はＬが小さいほ
ど放射損失が大きくなり、接続損失が増大する。第３図
は電極間隔を１．５ｍｍとした場合であるが、電極間隔
を１ｍｍとした場合は第４図のような結果が測定できた
。第３図の場合と同様に８０％〜５０％の範囲内で接続
損失が０．４ｄＢ以下になっている。これらから、誤差
を考慮して、電極間隔０゜８ｍｍ−１，７ｍｍにおいて
８０％〜５０％の直径減少率の範囲内で０．４ｄＢ以下
の接続損失が達成できると考えられる。

第５図は波長１．３ｐｍのＬＥＤ光源を用いて偏心率２
．３％の単一モード光ファイバについてコア調芯をせず
に４０回の融着接続を行なったときの接続損失を測定し
、その結果をヒストグラムにしたものである。第６図は
その後に接続点の両端を引っ張って接続点の直径を６０
％に減少させたときの接続損失の分布をヒストグラムに
したものである。引っ張る前（第５図）では平均接続損
失が０．３９ｄＢ、最大接続損失が０．８８ｄＢであっ
たものが、引っ張ることにより平均接続損失０．２４ｄ
Ｂ、最大接続損失０．４２ｄＢに改善されている（第６
図）。

発明の効果この発明光ファイバの接続方法によれば、コアの調芯を
行なうことなく、低損失の接続が可能となる。そして、
通常の融着接続機に備えられている融着時に自動的に光
ファイバを突き合せ方向に押し込む機構を利用して、こ
れを逆に移動させて光ファイバを引っ張ればよいので、
引っ張る機構を特別に設ける必要はない、そのため、■
溝可動型の高精度な調芯機構のない１通常の安価な融着
接続機でも低損失に接続できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明の一実施例の各工程を示す模
式図、第３図、第４図は直径減少率に対する接続損失の
測定結果を表わすグラフ、第５図は引っ張る前の接続損
失の測定結果のヒストグラム、第６図は引っ張った後の
接続損失の測定結果のヒストグラム、第７図は従来例を
示す模式図、第８図は第７図の左（または右）方向から
見た模式図、第９図はコアの軸ずれを説明するための模
成因である。 ■・・・Ｖブロツク　　　　２・・・Ｖ溝３・・・光フ
ァイバ　　　　４・・・コア５・・・電極棒箋１０漆Ｚ酩

Claims

【特許請求の範囲】

（１）接続すべき２つの光ファイバの端部を調芯せずに
突き合せて融着接続する第１の工程と、接続部が高温で
あるうちにその両端を引っ張ることにより、接続点の直
径を、引っ張る前の直径の８０％〜５０％にする第２の
工程とを有することを特徴とする光ファイバの接続方法
。
（２）上記の第１の工程は、電極間隔を０．８ｍｍ〜１
．７ｍｍとしたアーク放電加熱により行なうことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバの接続方
法。