TWI237712B - Optical fiber coupler, manufacturing method and manufacturing apparatus thereof - Google Patents

Description

1237712 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於熔敷複數條光纖的光纖耦合器，耦合器 之製造方法及其製造裝置。 【先前技術】

以往’藉著2條光纖縱向的一部份的適當熔敷，將光 纖一端側所射入的光作爲預定的條件而從另外端側射出的 光纖耦合器的製造方法。具有各種方法爲人所熟知（例如 ，曰本專利文獻1至專利文獻5 )。

專利文獻1記載的方法是採用將2條的光纖大致呈平 行配置，從各光纖的一端分別射入不同波長的光，並將2 條光纖適當地持續加熱延伸，分別檢測從各光纖的另外端 分別射出的波長不同的光的強度。並且，檢測的光強度形 成大致相等時停止加熱及延伸的構成。但是，該專利文獻 1記載的方法中，即使停止加熱及延伸，藉著預熱對於光 纖結合的進行，因冷卻產生的體積收縮等，使得所獲得光 纖耦合器的分支比會有從預定的分支比偏離的可能。 專利文獻2及專利文獻3記載的方法是採用將2條的 光纖大致呈平行配置，從一側光纖的一端射入不同波長的 光，並將2條光纖適當地持續加熱延伸，檢測從2條光纖 的另外端分別射出的光的分支比。並且，檢測的分支比形 成預定的分支比時停止加熱及延伸的動作製造光纖耦合器 的構成。但是，對於該等專利文獻2及專利文獻3所記載 -4 - (2) 1237712 的方法和專利文獻1同樣地，會有因爲預熱造成結合的進 行或因冷卻產生的體積收縮等，使得所獲得的光纖分支比 偏離預定的分支比的可能。 另外’專利文獻4記載的方法是採用從大致呈平行配 置的2條光纖的一端分別射入預定的不同波長的光，從另 外端射出的光的輸出差形成該等輸出差最大値乘以〇〜50% 的値時停止加熱及延伸的構成。但是該專利文獻4記載的 方法中，和所獲得光纖耦合器爲目的的分支比不同時，即 使控制停止時期仍有不能獲得預定分支比的可能。 此外’專利文獻5記載的方法是採用大致呈平行配置 的2條光纖中，從一側光纖的一端射入預定波長的光，並 將2條的光纖適當地持續加熱延伸，檢測至少一側光纖的 另外端所射出的光。並且，將所檢測光的輸出値一次微分 其微分値形成「0」時停止加熱及延伸的構成。但是，該 專利文獻5記載的方法中，即使自動地控制停止時期，仍 會有因預熱導致結合的進行或因冷卻產生體積收縮等，不 能獲得預定分支比的可能。 〔專利文獻1〕 曰本特開平6- 1 4 8463號公報（第2頁右欄-第3頁右 欄） 〔專利文獻2〕 曰本特開平6-51 154號公報（第2頁右攔-第5頁左 欄） 〔專利文獻3〕 -5- (3) 1237712 日本柃開平6-281842號公報（第3頁左欄-第4頁左 攔） 〔專利文獻4〕 日本特開平7-2 79C號公報（第5頁左欄-第9頁右 欄） 〔專利文獻5〕 曰本專利第3 07449 5號公報（第2頁左欄-第3頁右 欄） 如上述，列舉專利文獻1記載的方法是熔敷時檢測光 的強度形成大致相等時停止熔敷動作，專利文獻2及專利 文獻3記載的方法是當檢測出光的分支比形成預定分支比 時停止熔敷動作，因此會有因預熱導致結合的進行或因冷 卻產生體積收縮等，使得所獲得的光纖耦合器的分支比偏 離預定分支比的可能。並且，專利文獻4記載的方法是當 檢測出光的輸出差形成該等輸出差最大値乘以〇〜50%預定 比例的値時停止熔敷，因此和製造光纖耦合器爲目的的分 支比不同時，即使進行相同的製造仍會有不能獲得預定分 支比的光纖耦合器的可能。此外，專利文獻5記載的方法 是當檢測光的輸出値的一次微分値形成「〇」時停止熔敷 ，因此會有因預熱導致結合的進行或因冷卻產生體積收縮 等，不能獲得預定分支比的可能等問題點爲例。 【發明內容】 本發明的主要目的是有件於以上的問題點所硏創而成 -6 - (4) 1237712 ，提供獲得良好的預定光學特性的光纖耦合器，其製造方 法及其製造裝置。 本發明的光纖耦合器的製造方法是將複數條與光纖接 觸的至少一部份加熱熔敷製造光纖耦合器的光纖耦合器的 製造方法，其特徵爲：上述熔敷時，讀取從該等複數條光 纖的任意一條的一端持續射入不同波長的光，並從上述複 數條光纖的另外端射出的光，從上述複數條光纖所射出各 波長的光的分支比的差値是根據製造後上述光纖耦合器製 造時與任意1個波長光的分支比不同的波長光的分支比差 的關係式所獲得之分支比的差値形成大致相同時，停止上 述熔敷的處理。 該製造方法是從光纖的另外端讀取從任意1條的光纖 一端所射入的不同波長的光，各波長光的分支比的差和根 據所製造後的光纖耦合器製造時任一波長的光分支比不同 之波長光的分支比的差的關係式所獲得分支比的差値大致 相同時，停止熔敷的處理。藉此，根據預先製造後的光纖 耦合器製造時的分支比和分支比的差的關係式，控制熔敷 的停止時期，因此可自動控制熔敷，可獲得光纖耦合器的 自動製造，可容易獲得因自動化產生穩定光學特性的光纖 奉禹合器，同時根據預先製造後的光纖耦合器的分支比和分 支比的差之關係的關係式，可以高精度獲得預定分支比的 光纖耦合器。 本發明的光纖耦合器的製造方法中，上述關係式是以 針對不同波長的光的分支比形成大致相同的各分支比，從 -7- (5) 1237712 停止獲得光纖耦合器時的熔敷時的上述複數條光纖的另外 端射出的上述分支比的差値的近似函數爲佳。

該製造方法中，關係式是根據不同波長的光的分支比 形成大致相同的各分支比，停止獲得光纖耦合器時的熔敷 時的分支比的差値，求得近似函數的關係式。藉此，可以 根據實測値獲得的關係式控制完成熔敷時的時間，因此例 如尤其可以高精度容易獲得以大致相同的比率使不同波長 入射的光分支的光纖耦合器的預定分支比。 本發明的光纖耦合器的製造方法中，上述關係式是針 對任意一側波長的光的分支比以預定値所獲得的光纖耦合 器的熔敷停止時的上述複數條光纖的另外端所射出的上述 分支比的差値的近似函數爲佳。

該製造方法中，關係式是根據任意一側波長的光的分 支比以預定値所獲得各分支比的光纖耦合器的熔敷停止時 的分支比的差値，求得近似函數的關係式。藉此，可以根 據實測値獲得的關係式控制完成熔敷時的時間，因此例如 尤其可以高精度容易獲得以預定的比率使至少1個波長的 入射光分支的同時，使另外波長的入射光適當分支的光纖 耦合器的預定分支比。 本發明的光纖耦合器的製造方法中，上述關係式是以 預定分支比的各範圍不同的一維函數爲佳。 該製造方法中，關係式是預定分支比的各範圍不同的 一維函數。藉此，可容器求得根據實測値的關係式，同時 關係式爲簡單的一維函數，因此運算簡單，並且可以容易 (6) 1237712 獲得以高精度獲得預定分支比的光纖耦合器的構成。 本發明的光纖耦合器的製造方法中’上述關係式是以 根據預定分支比的各範圍不同的一維函數獲得的近似曲線 爲佳。 該製造方法是根據預定分支比的各範圍不同的一維函 數所獲得的近似曲線。藉此，和使用分支比的各範圍不同 的一維函數運算的場合比較，可以1個關係式根據實測値 的關係式進行的控制容易獲得高精度的預定分支比的光纖 耦合器。 本發明的光纖耦合器的製造方法中，上述關係式是以 三維函數爲佳。 該製造方法中，關係式爲三維函數。藉此，可以高精 度獲得預定的分支比，同時可容易獲得高精度的預定分支 比的光纖耦合器的構成。 本發明的光纖耦合器的製造方法中，上述關係式是製 造以大致相同的比率使不同波長的入射光分支的上述光纖 耦合器用的條件，以-0.00001x3 + 0.001557x2 + 0.08135x 表 示，設定X爲熔敷時讀取波長的光分支比的値，運算停止 上述熔敷的處理用分支比的差値爲佳。 該製造方法中，在製造以大致相同的比率使不同波長 的入射先分支的光纖耦合器時，使用以-〇.0ΟΟΟ1χ3 + 0·00 1 5 5 7χ2 + 0·0 8 1 3 5 χ 表示的關係式，設定 X 爲 熔敷時讀取波長的光分支比的値，運算停止熔敷的處理用 分支比的差値。藉此，即使以大致相同比率分支的光纖耦 -9- (7) (7)1237712 合器在任意的分支比分支的光纖耦合器中，仍可以高精度 獲得預定分支比的光纖耦合器。 本發明的光纖耦合器的製造方法中，上述關係式是製 造以預定的比率將至少1個波長的入射光分支的同時，同 時使其他波長的入射光適當分支的上述光纖耦合器用的條 件，以-0·000025χ3 + 0.0025χ2 + 0.16χ 表示，設定 X 爲熔敷 時讀取波長的光分支比的値，運算停止上述熔敷的處理用 分支比的差値爲佳。 該製造方法中，在製造以大致相同的比率使至少1個 波長的入射光分支的同時，使另外波長所入射的光適當分 支的光纖親合器時，使用以-0.000025χ3 + 0.0025χ2 + 0.16χ 表示的關係式，設定X爲熔敷時讀取波長的光分支比的値 ’運算停止熔敷的處理用分支比的差値。藉此，可以預定 的比率使至少1個波長的入射光分支的光纖耦合器而可以 任意的分支比分支的光纖耦合器中，以高精度獲得預定分 支比的光纖耦合器。 本發明的光纖耦合器的製造方法，其特徵爲，具備： 大致平行配置保持著複數條光纖的保持手段；將此保持手 段所保持的上述複數條光纖的至少一部份加熱的加熱手段 ;使該加熱手段加熱後的上述光纖延伸的延伸手段；及控 制上述加熱手段及上述延伸手段的控制手段，上述控制手 段’具備：從上述光纖的至少其中之一端射入不同波長的 光的入光手段；檢測從上述複數條光纖另外端射出的光的 檢測手段；記憶和所製造的上述光纖耦合器在製造時的任 -10- (8) 1237712 一波長光的分支比不同波長光的分支比的差之關係式的相 關資訊的記憶手段；運算上述檢測手段檢測光的分支比的 差，辨識出和根據此運算後分支比的差値記憶在上述記憶 手段的關係式所獲得的分支比的差値形成大致相等時，輸 出預定控制訊號的運算手段；及藉著該運算手段所輸出的 控制訊號的辨識，停止上述加熱手段的加熱及上述延伸手 段的延伸的處理的動作控制手段。 該製造裝置是從保持手段呈大致平行配置保持的複數 條光纖的至少其中之一的端部藉著入光手段射入不同波長 的光，藉檢測手段檢測從複數條光纖的另外端所射出的光 ’進行以運算手段檢測光的分支比的差的運算，一旦辨識 出和記憶在記憶手段的資訊的預定關係式所表示的分支比 的差値大致相等時輸出控制訊號，藉著動作控制手段實施 停止加熱手段進行的加熱及延伸手段進行延伸的處理。藉 此’根據預先製造的光纖耦合器製造時的分支比和分支比 差的關係式，控制熔敷的停止時期，因此可以自動地控制 熔敷，獲得光纖耦合器的自動化製造，獲得製造性的提昇 ’並可容易獲得因自動化的穩定光學特性的光纖耦合器， 同時根據預先製造的光纖耦合器的分支比和分支比差的關 係式’可以高精度獲得預定分支比的光纖耦合器。 本發明光纖耦合器的製造裝置，其特徵爲：實施上述 本發明光纖耦合器的製造方法。 該製造裝置爲實施高精度容易獲得預定分支比的光纖 親合器的上述本發明光纖耦合器的製造方法。藉此，可以 -11 - (9) (9)1237712 高精度容易良好地製造預定分支比的光纖耦合器。 本發明的光纖耦合器，其特徵爲：實施製造上述本發 明光纖耦合器的製造方法。 此先纖稱合益爲貫施製造以局精度谷易獲得預定分支 比的光纖耦合器的上述本發明光纖耦合器的製造方法。藉 此’可以高精度容易獲得預定的分支比。 【實施方式】 根據圖示說明本發明的一實施形態如下。 〔光纖耦合器的構成〕 第1圖是表示本實施形態中所製造光纖耦合器的保護 構件附近的部分缺口剖面圖。第2圖是表示光纖耦合器的 保護構件附近的部分缺口平面圖。第3 A圖及第3 B圖是 表示形式不同的光纖耦合器的說明圖。第3A圖是表示 DWC的分支狀況的說明圖，第3B圖是表示WFC的分支 狀況的說明圖。並且，本實施形態中，雖針對熔敷2條光 纖的熔敷型光纖耦合器已作說明，但是熔敷的光纖不僅限 於2條，以可以運用複數條熔敷。 第1圖及第2圖中，10爲光纖耦合器，該光纖耦合 器1 是藉著融熔延伸法熔敷光纖Π、1 2的至少一部份構 成分支狀，將1條或複數條光纖Π、1 2的縱向一端射入 的光，以預定的分支率或分波率分光或合波從另外端射出 光。 -12- (10) (10)1237712 該光纖耦合器10分類爲波長無相關型親合器（以下 ，稱爲DWC)，及波長平坦型耦合器（以下，稱爲WFc )的2種類。 D W C是以大致相同的比例將不同波長的入射光分支 所成。即’ D W C是如第3 A圖表示，例如從一側的光纖 1 2 ( 1 1 )的一端射入不同的波長λ 1、λ 2時，波長；t i、 λ 2的光是分別以大致相同的分支比分支而從光纖1 1、工2 的另外端射出。該D W C中’從光纖1 1、1 2的另外端分別 射出波長Λ 1 ( λ 2 )的光的分支比例（a /1 〇 〇 )可藉著適 當光纖1 1、1 2的直徑尺寸或熔敷狀況等適當地設定。 並且，WFC是以預定的比率使至少一個波長的入射 光分支的同時，使其他波長的入射光適當分支。即，W F C 是如第3 B圖表示，例如從一側光纖1 2 ( 1 1 )的一端射入 不同波長λ 1、λ 2的光時，任意一方的波長λ 1 ( λ 2 ) 以預定的比例（A/1 0 0 )，且該週邊同樣以接近上述預定 的比例分支所成。此外，並使另外側的波長λ 2 ( λ 1 )適 當分支，但是相對於其比例（a/1 00 )另一側的波長λ 1 ( A 2 )的分支比例（A/1 00 )可以形成不同的比例。 並且，光纖耦合器1 0所使用的熔敷用光纖1 1、1 2在 線狀的包覆層1 1 A、12A的中心軸上具有芯線1 1B、12B ，外圍面分別設有包覆構件1 1 C、1 2 C。 另外，光纖耦合器1 0是以除去光纖】1、1 2的包覆構 件]1 C、1 2 C的部分熔敷形成熔敷部1 3。該熔敷部1 3形 成剖面呈大致圓形，在外圍面形成大致圓柱形的包覆層 -13- (11) (11)1237712 1 3 A內大致平行埋設2條芯線1 3 B的狀態。 又，光纖耦合器1 0設有保護熔敷部1 3附近的保護構 件2 0。該保護構件2 0，具備：支撐板2 1 ;光纖固定部2 2 ;耦合器固定部23 ;及保護管24。 支撐板2 1例如以石英板等形成大致板狀。該支撐板 2 1的一面設有以預定間隙相對的一對光纖固定部2 2。 光纖固定部2 2是位在支撐板2 1的一面側，將光纖 11、12定位固定在支撐板21上。耦合器固定部23在光 纖固定部2 2間位在熔敷部1 3的兩端側並將光纖1 1、1 2 定位固定在支撐板21上。該等光纖固定部22及耦合器固 定部2 3例如使用紫外線硬化型樹脂等。 保護管24是例如使用金屬管，形成可收容固定光纖 耦合器1 〇的支撐板2 1。此外，不僅限於金屬管，例如可 以玻璃管等線膨脹係數小的構件形成等，利用任意的材料 。收容支撐板2 1的保護管2 4在兩端部延伸出光纖1 1、 1 2的狀態下以密封構件2 5封閉，光纖耦合器1 〇是將熔 敷部1 3的附近密封於保護構件2 0內固定。 〔製造裝置的構成〕 其次，參閱圖示針對製造上述光纖耦合器用的製造裝 置的構成說明如下。第4圖是表示製造裝置的槪略構成的 方塊圖。並且’本實施形態的製造裝置雖是針對於加熱手 段利用火焰的微火炬的構成進行的說明，但是也可以運用 不利用火焰的加熱器等使用的構成等。第5圖是表示設定 -14 - (12) 1237712 光纖耦合器熔敷的停止時期用的關係式的方塊圖。 第4圖中，100爲製造裝置，該製造裝置1〇〇是將2 條的光纖1 1、1 2的至少一部份熔敷後製造光纖耦合器i 〇 的裝置。該製造裝置1 00具備保持手段1 1 0 ;加熱手段 1 2 0 ;未圖示的延伸手段；及控制手段1 3 0。並且，控制 手段1 3 0是控制熔敷狀況之用，具備熔敷控制部1 3 !，及 作爲運算手段的測量部1 3 2。

保持手段1 1 〇具有夾具等的一對保持部1 1 1，以不致 鬆弛大致平行連接的狀態配置保持除去光纖1 1、1 2的包 覆構件1 1 C、1 2 C後的部分。並且，保持的狀態是將除去 光纖1 1、1 2的包覆構件1 1 C、1 2 C後的部分形成縱向大 致平行，或者扭轉彼此接觸的狀態。另外，一對保持部 1 1 1分別配置在延伸手段，保持部1 1 1間的距離藉著延伸 手段形成可變的狀態。

再者，延伸手段藉著控制手段1 3 0的熔敷控制部1 3 1 的控制，控制保持部1 1 1間距離的可變量或可變時間、移 動保持部1 1 1的速度等使其動作。 加熱手段1 2 0，具備：未圖示的台座部；微火炬（微 燃燒器）1 2 1 ;及未圖示的溫度檢側部。台座部藉著控制 手段1 3 0的熔敷控制部1 3 1的控制配置形成可移動。微火 炬121式一體設置在台座部上，吐出火焰121A將光纖11 、1 2加熱。溫度檢側部檢測出微火炬i 2 1所加熱光纖1 1 、1 2的溫度。該檢測方法藉著加熱發光的光纖1 1、1 2的 光量判斷等，同樣可利用既有的任意方法。 •15- (13) 1237712 並且，加熱手段120爲控制手段130的熔敷控制 1 3 1根據溫度檢側部檢測的溫度控制微火炬1 2 1，即控 加熱的溫度或時間等。 控制手段1 3 0的熔敷控制部1 3 1具有作爲動作控制 段的第 1CPU( Central Processing Unit) 131A。該第 1 CPU131A連接在加熱手段120及延伸手段上，根據預 設定登錄在內設未圖示的內設記憶體內的條件，適當控 加熱手段120及延伸手段的動作。即，第1的CPU1 3 是控制加熱手段1 20進行對光纖1 1、1 2的加熱溫度及 熱時間，控制延伸手段夾持在保持部1 1 1間的光纖1 1 1 2的延伸時間及延伸速度。 控制手段1 3 0的測量部1 3 2，具備：作爲入光手段 發光部1 32A ;作爲檢測手段的受光部1 32B ;記憶手段 例如未圖示的記憶體；及作爲運算手段的第 2 CPU132C。發光部132A具備第1的光源132A1、第2 光源132A2及合波部132A3。第1的光源132A1及第 的光源1 3 2 A2是例如利用光源等，分別以不同的波長 例如第1的光源132A1射出波長約1 5 5 0nm的光，第2 光源射出波長約1 3 1 0 nm的光。合波部1 3 2 A 3是將第1 光源132A1及第2的光源132A2所射出的光合波。該 波部1 32 A3可拆卸地連接在光纖耦合器1 〇的任意一側 光纖1 1、1 2上，射入合波於光纖1 1、1 2縱向一端的光 受光部1 3 2 B具備第1的受光部（p 1 ) 1 3 2 B 1、第 的受光部（P2 ) 1 32B2及處理部132B3。第1的受光 部 制 手 的 先 制 1 A 加 的 的 的 2 的 的 σ 的 部 -16 - (14) (14)1237712 13 2B1及第2的受光部132B2例如使用光電晶體管等，分 別連接在光纖耦合器1 0的光纖1 1、1 2的端部上，接受從 光纖1 1、1 2所射出的光。處理埠1 3 2 b 3是分別連接在第 1的受光部132B1及第2的受光部132B2上，可以適當處 埋該等第1的受光部132B1及第2的受光部132B2所接 受光的有關電訊號後輸出。 第2的CPU132C是連接在受光部132B的處理部 13 2B3上’將處理部132B3處理的訊號根據記憶在記憶體 內的處理程式或預定的關係室等的運算條件等適當處理， 例如圖表顯示在未圖示的顯示裝置等，辨識熔敷的一對光 纖1 1、1 2的光分支或分支的狀態的同時適當輸出。又， 第2的C P U 1 3 2 C是連接在熔敷控制部丨3 }的第}的 CPU131A上。並且，第2的CPU132C根據來自處理部 1 3 2 B 3的訊號，辨識預先設定設定的分支或分支的狀態， 藉此將停止熔敷處理的控制訊號輸出至第1的C P U 1 3 1 A ，停止熔敷處理。 此外，設定在記憶體內的關係式是例如第5圖圖表顯 示的函數。即，製造DWC的光纖耦合器10時，使用三維 函數 y = - 0.0000 1 x3 + 0_0 0 1 5 5 7x2 + 0.0 8 1 3 5 x，製造 WFC 的光 纖耦合器 10時，使用三維函數 y = - 0.00002 5x3 + 0.0025x2 + 0.16x。並且，第5圖是表示製造DWC及WFC 的光纖耦合器1 〇時的關係式的三維函數的圖表，表示熔 敷時一側波長的光爲1 5 5 Onm的分支比CR的値和停止熔 敷時的時間不同波長的分支比差△ CRO的關係。並且，將 -17- (15) 1237712 溶敷時檢測出的波長1 5 5 0nm的光的分支比CR 三維函數的X値時，可藉此求得作爲y値的停止 的分支比的差△ CRO。根據上述運算，第2的 是根據來自處理部1 3 2 B 3的訊號辨識各波長的先 ’運算該等分支比的差△ CR，一旦辨識根據此 得的△ CR和根據三維函數所求得分支比的差△ 大致相等時，輸出控制訊號，進行停止熔敷的控 〔製造裝置的動作〕 其次，使用上述製造裝置針對製造光纖耦合 ，參閱圖示說明如下。第6A圖至第6D圖是分 造光纖耦合器時的加熱及延伸狀況的說明圖，第 將一側的光纖加熱·延伸使熔敷的部分縮徑處理 的光運送常數的直徑尺寸狀況的說明圖，第6B 對光纖加熱熔敷的狀況的說明圖，第6C圖是將 持續加熱延伸的狀況的說明圖，第6 D圖爲調整 支比的光纖耦合器的說明圖。第7圖是表示以顯 表顯示製造分支比爲7 〇 % - 3 0 %的D W C時的熔敷 分支狀況的畫面顯示的說明圖。第8圖是表示以 圖表顯示製造分支比爲5 0 % - 5 0 %的D W C時的熔 的分支狀況的畫面顯示的說明圖。第9圖是根據 比爲7〇%-30%的DWC時的熔敷時的光的分支比 停止時間的運算狀況的圖表顯示的說明圖。第] 據製造分支比爲50%-50%的DWC時的熔敷時的 代入上述 熔敷時間 CPU 1 32C 的分支比 運算所獲 CR0形成 制。 器的動作 別表示製 6 A圖是 形成預定 圖是將一 一對光纖 至預定分 示手段圖 時，光的 顯示手段 敷時，光 製造分支 狀況表示 〇圖是根 光的分支 -18- 12 (16) 1237712 I：匕狀況表示停止時間的運算狀況的圖表顯示的說明圖。 首先’實施前處理步驟。即，除去2條光纖11、 的包覆構件1 1 C、1 2 C的一部份。並且如第6圖表示， 光纖1 1 ( 1 2 )位在除去包覆構件丨〗c ( 1 2 C )部分的一 保持部1 1間，以不呈鬆弛的狀態保持在保持手段丨i 〇 ° S Itt狀態下’以預先設定記憶在記憶體的溫度條件及 伸條件控制加熱手段i 2 〇，使除去光纖1 1 ( 1 2 )的包覆 件1 1 c ( 1 2 C )的部分縮徑，製作形成預定的運送常數 光纖 1 1 ( 1 2 )。 隨後’實施熔敷步驟。即，將調整預定運送常數的 纖1 1 ( 1 2 )的縮徑部分，和削除光纖1 1 ( 1 2 )的包覆 件1 2C ( 1 1 C ) —部份的部分彼此纏繞，扭轉形成第6B 表示的接觸狀態。在此狀態下，使縮徑部分位在一對保 部1 1 1間’以不致鬆驰的狀態將光纖丨丨、1 2保持在保 手段1 1 〇上。該光纖1 1、1 2的保持狀態不僅限於扭轉 態，也可以大致平行配置，或以交叉的狀態接觸。 此外，從可以交叉的狀態使光纖 Η、1 2的縱向加 •延伸熔敷形成良好的熔敷部1 3來看，以扭轉狀態保 爲佳。

之後使測量部1 3 2的發光部1 3 2 Α動作，從第1光 132A1及第2光源132A2分別射出不同波長λ 1、人2， 如波長爲1 5 5 0 n m及1 3 1 0 n m的光，並以合波部1 3 2 A 3 光合波，從保持在保持手段1 1 〇 —側的光纖1 1、！ 2的 端射入。藉雌一光的射入，使射入的光以受光部1 3 2 B 使 對 上 延 構 的 光 構 圖 持 持 狀 熱 持 源 例 使 的 -19- (17) 1237712 第1受光部132B1及第2受光部132B2受光， 1 3 2 B 3處理對應受光輸出的訊號，第2 C P U 1 3 2 C 7圖表不的畫面顯不利用顯不裝置顯示光的分支 態。並且，在此狀態下，由於僅從一側光纖11 光，因此僅以第1受光部1 3 2 B1或第2受光部 一側受光。 並且，根據記憶在記憶體的預定條件，將實 量部132的第2的CPU1 3 2C的熔敷步驟所產生 出至熔敷控制部131的第1的CPU 131A。取得 第1的C P U 1 3 1 A適當地使加熱手段1 2 0動作， 持在保持手段1 1 〇的光纖1 1、1 2的包覆構件 彼此扭轉接觸的部分，藉著來自微火炬1 2 1的y 加熱。並且，第1的CPU13 1 A可適當地讓未圖 手段動作，使加熱的光纖1 1、1 2延伸。 進行該熔敷步驟時，第1的CPU131A進行 1 1、1 2縱向以預定的距離預定的速度移動台座 。並且，第1的CPU131A是根據來自溫度檢測 以預定的溫度範圍預定時間，進行加熱的控制。 度調整可以運用供給微火炬1 2 1燃料器體或空氣 進行的熱量調整，台座部的移動所產生火焰接觸 火焰1 2 1 A和光纖1 1、1 2之間距離的調整等任 方法。並且，第1的CPU] 31A是進行以預定速 持手段1 1 〇的一對保持邰1 1 1間的距離擴開的方 伸的控制。 以處理部 以例如第 或分波狀 、1 2射入 132B2 的 施來自測 的訊號輸 該訊號的 將除去保 11C 、 12C C 焰 1 2 1 A 示的延伸 沿著光纖 部的控制 部的訊號 再者，溫 量調整所 程度，即 意的控制 度朝著保 向移動延 -20- (18) (18)1237712 在此一熔敷步驟，2條的光纖U、1 2是彼此熔敷形 成剖面形狀爲大致葫蘆形或橢圓形以至於圓形。在進行此 一熔敷時，第2的C P U 1 3 2 C是根據處理部1 3 2 B 3處理的 訊號來辨識從光纖1 1、1 2所射出而以受光部1 32B的第1 受光部132B1及第2受光部132B2受光的光分支狀況。 該分支狀況是例如第7圖及第8圖表示，以顯示手段 的畫面顯示作爲圖表表示。即，如第7圖及第8圖表示， 隨著熔敷的進行使得光逐漸分支。此外，第7圖是表示製 造射入波長不同的光分別以70%和30%的相同比例分支的 DWC的光纖耦合器10時的分支狀況。並且，第8圖是表 示製造射入波長不同的光分別各以5 0 %的相同比例分支的 D W C的光纖耦合器1 0時的分支狀況。 另外，第2的CPU132C是根據來自處理部132B3的 分支狀況的訊號，如第9圖及第1 0圖的圖表所示，依序 運算從光纖1 1、1 2所射出各波長光的分支比C R的差△ C R (第9圖及第1 0圖中的一點虛線）。並且，第2的 CPU132C是根據來自處理部132B3的分支狀況的訊號， 利用預先記憶在上述第5圖表示的記憶體的關係式運算分 支比的差△ CR0的値（第9圖及第1 〇圖中的兩點虛線） 。此外，第9圖是表示分別以7 0 %和3 0 %的相同比例使射 入波長不同的光分支的DWC的光纖耦合器1 〇製造時的分 支狀況。第1 〇圖是表示分別以各5 0 %的相同比例使射入 波長不同的光分支的D W C的光纖耦合器1 〇製造時的分支 狀況。 -21 - (19) 1237712 具體而言，將處理部 Π 2 B 3所獲得一側波長 1 5 5 0nm的分支比代入第5圖表示的關係式逐一運 比的差△ C R0的値。並且，第2的C P U 1 3 2 C是判 結果的分支比的差△ CR是否和根據關係式求得分 差△ CRO的値是否大致相等。此一判斷大致相等， 9圖及第1 0圖所示，檢測出的光分支比的差△ CR 式所表示分支比的差△ CRO交叉時，將停止熔敷步 制訊號輸出至第1的CPU 1 3 1 A。辨識該控制訊號 的CPU131A可控制停止加熱手段120的加熱及延 的延伸，停止熔敷處理。 〔製造裝置的熔敷條件的設定〕 其次，針對製造上述光纖耦合器時的熔敷條件 止熔敷的時間的設定，參閱圖是說明如下。第11 13圖是表示分別以 70%和30%的相同比例使射入 同的光分支的DWC的光纖耦合器10製造時波長 的分支比和分支比的差△ CR的關係圖表。第1 4圖 根據第1 1圖至第1 3圖表示的關係的一維函數近似 函數的圖表。 製造DWC的光纖耦合器10時，使用第3A圖 ，不同波長λ 1、λ 2的光是分別以相同的分支比 因此所射出光的分支比CR的差△ CR的値大致爲 並且，即使停止熔敷仍會因預熱對光纖1 1、1 2結 行或冷卻而產生體積收縮，使得分支比CR有變動 的光的 算分支 斷運算 支比的 即如第 和關係 驟的控 的第1 伸手段 ，即停 圖至第 波長不 I 5 5 0 n m 是表不 的三維 如上述 分支， 0」。 合的進 之虞， -22- (20) 1237712 因此熔敷時檢測的光的分支比的差△ C R在形成「0」之前 停止熔敷，必須估計其後分支比CR的變動使其分別形成 相同的分支比。此外，各光纖 Π、1 2不同的波長在相同 的分支比狀態下以各光纖1 1、1 2分支的比例不同，可藉 此預知不同的停止熔敷的時間。

並且，在分支比的差ACR形成「0」之前的時期適當 地停止使用各徑尺寸的光纖1 1、1 2以獲得預定分支比的 DEC的光纖耦合器1 0，測定所製造光纖耦合器實際的分 支比的結果，在停止作爲目的的分支比和熔敷時的分支比 的差△ CR之間，找出第1 1圖至第丨3圖表示之間的關係

即，分支比爲〇%〜12 %的範圍中，如第11圖表示， 以一次函數y = 0.095x爲近似函數表示。又，分支比爲 1 2 %〜3 0%的範圍中，如第12圖表示，以一次函數 y = 0.13 5x-0.5爲近似函數表示。另外，分支比爲3〇%〜5〇% 的範圍中，如第13圖表示，以一次函數爲 近似函數表示。並且，一旦運算該等一維函數的近似函數 時，可獲得第5圖及第1 4圖表示的三維函數。 如上述’作爲停止熔敷的時間，檢測的光的分支比的 差△ C R形成「0」之前的預定値可根據實測値所求得的三 維函數的關係是容易求得。 〔實施形態的效果〕 如上述，上述實施的形態中，除去包覆構件n c、 -23· (21) 1237712 1 2 C ’進行大致並排而彼此接觸的狀態配置的2條光; 、1 2的熔敷時，從光纖1 1、1 2的另一端讀取從任意 光纖1 1、12所射入波長λ 1、λ 2不同的光，當各波 1、λ 2的光的分支比的差△ C R和形成停止時間基準 定關係式所表示的分支比的差△ CRO的値大致相同時 停止加熱及即延伸的處理。因此，根據預先設定的預 係式來控制加熱及延伸的停止時期，因此可以自動控 敷處理，獲得光纖耦合器1 0的製造自動化，有效且 獲得自動化的穩定光學特性的光纖耦合器1 0，同時 的關係式，例如預先設定藉著停止加熱及延伸的時期 獲得光纖耦合器1 0的分支比的關係的實測値等，可 如習知固定預定値的分支比，即使以分支比不同的比 別停止熔敷的時間不同的場合，仍然可容易以高精度 預定分支比的光纖耦合器1 0，例如即使不同的波長 別以高精度相同的比例所分支的D W C或分支比以高 形成預定値的WFC的光纖耦合器。 並且，關係式是根據不同波長的光的分支比形成 相同的各分支比製造光纖耦合器1 0時的加熱及延伸 時分支比的差△ CR的値，求取近似函數來作爲關係 因此，控制根據實測値的關係式停止熔敷的時間，可 以高精度獲得預定分支比的光纖耦合器1 0。 並且，關係式在預定分支比的範圍，例如在〇% 、12%〜30%及30%〜50%的每3個範圍不同的一維函 似’並近似於該等一維函數求得三維函數。因此，可 i π 一側 長λ 的預 刻， 定關 制溶 容易 預定 和所 不須 例分 獲得 可分 精度 大致 停止 式。 容易 -12% 數近 根據 -24- (22) (22)1237712 實測値容易求得關係式的同時，以1關係式容易運算停止 熔敷的時間’容易以高精度獲得預定分支比的光纖耦合器 1 〇的構成。 另外’關係式在製造DWC的光纖耦合器1 〇時，使用 三維函數 y = -0.00001x3 + 0.001557>c2 + 0.08135x，製造 WFC 的先纖親合益1 10 時，使用二維函數 y = · 0.00002 5x3 + 0.002 5 x2 + 0.1 6x。因此，可以良好的高精度容 易獲得預定分支比的光纖耦合器1 0。 〔其他實施形態〕 此外，本發明的光纖耦合器的製造中，不僅限於上述 各實施的形態，當然可以在不脫離本發明主旨的範圍內進 ί了種種的變更。 即’也可以在熔敷步驟後實施彎曲熔敷部1 3的冷卻 調整步驟。並且，也可以在熔敷步驟前不進行延伸僅單純 實施加熱預熱等步驟。 此外’雖針對熔敷2條光纖1 1、1 2的光纖耦合器1 〇 的製造已作說明，但是也可以溶敷複數條的構成。 另外’加熱手段1 2 0雖然使用利用火焰1 2 1 Α的微火 炬1 2 1已作說明，但是也可以不僅是利用陶瓷加熱器或雷 射光等的火焰丨2 1 A進行加熱等，其加熱方法可以運用任 意的方法。 並且’以停止熔敷時間爲基準的關係式雖使用三維函 數已作p兌日月’但是不僅限於三維函數，也可以在求得三維 -25- (23) (23)1237712 函數前使用各分支比的各範圍的一維函數’或非近似一維 函數直接近似二維函數或三維函數、指數函數等的曲線等 任意的函數。 再者，一維函數及三維函數不僅限於上述的函數。即 ，一維函數以3個區域近似，或以2個區域或複數區域加 以細分化近似，該等一維函數的數代替函數的次數，代替 區域以變更一維函數的係數可同時使三維函數的係數a、 b變動。並且，上述實施形態近似的場合，所獲得的光纖 耦合器的光學特性精度極爲良好。 又，關係式是如第 1 1圖至第1 3圖所示，求得製造 DWC的光纖耦合器1〇時，雖是作爲根據停止所獲得光纖 耦合器1 0分別以相同的比例使D W C特性的不同波長的光 分支的各分支比的熔敷時波長1 5 5 0nm的分支比CR的函 數，但是也可以使用根據任一波長的函數。即，以對應作 爲光纖耦合器1 0利用的光的波長求得函數。 另外’例如WFC的場合，不同波長的任意一方波長 的分支比求得預定値所獲得光纖耦合器1 0熔敷停止時的 光的分支比CR的函數即可。 此外，本發明以分支比〇%〜5〇%爲中心已作說明，但 是對於分支比50%〜100%同樣可以近似函數化加以運用。 其他’本發明實施時的具體構造及順序，也可已在達 成本發明目的的範圍內變更爲其他的構成。 【圖式簡單說明】 -26- (24) (24)1237712 第1圖是表示本發明一實施形態的光纖耦合器的保_ 構件附近的部分缺口剖面圖。 第2圖是表示上述一實施形態的光纖親合器的保護丰轉 件附近的部分缺口平面圖。 第3A圖及第3B圖是表不上述一實施形態的形式不 同的光纖耦合器的說明圖。 第3A圖：表示DWC的分支狀況的說明圖。 第3B圖：表示WFC的分支狀況的說明圖。 第4圖是表示上述一實施形態的光纖耦合器的製造裝 置的槪略構成的方塊圖。 第5圖是表示設定上述一實施形態的光纖耦合器熔敷 的停止時期用關係式的方塊圖。 第6A圖至第6D圖是分別表示製造上述一實施形態 的光纖耦合器時的加熱及延伸狀況的說明圖。 第6 A圖：將一側的光纖加熱·延伸進行縮徑處理的 狀況的說明圖。 第6B圖：將一對光纖加熱熔敷的狀況的說明圖。 第6 C圖：將一對光纖加熱·延伸的狀況的說明圖。 第6D圖：製造光纖耦合器的說明圖。 第7圖是表示以顯示手段圖表顯示製造上述一實施形 態的分支比爲70%-30%的DWC時的熔敷時，光的分支狀 況的畫面顯示的說明圖。 第8圖是表示以顯示手段圖表顯示製造上述一實施形 態的分支比爲50%-50%的DWC時的熔敷時，光的分支狀 -27- (25) (25)1237712 況的畫面顯示的說明圖。 第9圖是根據製造上述一實施形態的分支比爲70%-30%的DWC時的熔敷時的光的分支比狀況表示停止時間 的運算狀況的圖表顯示的說明圖。 第1 0圖是根據製造上述一實施形態的分支比爲5 0 % -50%的 DWC時的熔敷時的光的分支比狀況表示停止時間 的運算狀況的圖表顯示的說明圖。 第1 1圖是表示設定上述一實施形態的光纖耦合器溶 敷停止時期用的關係式的一例圖表。 第1 2圖是表示設定上述一實施形態的光纖耦合器溶 敷停止時期用的關係式的一例圖表。 第1 3圖是表示設定上述一實施形態的光纖耦合器熔 敷停止時期用的關係式的一例圖表。 第14圖是根據上述一實施形態的第1 1圖至第1 3圖 表示關係的一維函數表示近似的三維函數的圖表。 主要元件之符號說明 1 0 :光纖耦合器 1 1、1 2 :光纖 1 1 A、1 2 A :包覆層 1 1 B、1 2 B :芯線 1 1 C、1 2 C :包覆構件 1 3 :熔敷部 1 3 A :包覆層 -28- (26) 1237712 1 3 B :芯線 20 :保護構件 2 1 :支撐板

2 2 :光纖固定部 2 3 :耦合器固定部 24 :保護管 2 5 :密封構件 100 :製造裝置 1 1 〇 :保持手段 1 1 1 :保持部 1 2 0 :加熱手段 121 :微火炬 1 2 1 A :火焰 1 3 0 :控制手段 1 3 1 :熔敷控制部 1 3 1 A :第 1 的 C P U 1 3 2 :測量部 1 3 2 A ：發光部 132A1 :第1光源 132A2 :源第2光源 1 3 2 A 3 :合波部 1 3 2 B :受光部 1 3 2 B 1 :部第1受光部 1 3 2 B 2 :部第2受光部 -29- (27) (27)1237712 1 3 2 B 3 :處理部

132C ：第 2 的 CPU DWC :波長無相關型耦合器 WFC :波長平坦形耦合器 λ 1、λ 2 :波長波長

-30-

Claims (1)

1. (1) (1)1237712 拾、申請專利範圍 1. 一種光纖耦合器之製造方法，係將複數條與光纖接 觸的至少一部份加熱熔敷製造光纖耦合器的光纖耦合器的 製造方法，其特徵爲： 上述熔敷時，讀取從該等複數條光纖的任意一條的一 端持續射入不同波長的光，並從上述複數條光纖的另外端 射出的光， 從上述複數條光纖所射出各波長的光的分支比的差値 是根據製造後上述光纖耦合器製造時與任意1個波長光的 分支比不同的波長光的分支比差的關係式所獲得之分支比 的差値形成大致相同時，停止上述熔敷的處理。 2 .如申請專利範圍第1項記載的光纖耦合器之製造方 法’其中上述關係式是以不同波長的光的分支比形成大致 相同的各分支比，在獲得光纖耦合器時停止熔敷時從上述 複數條光纖的另外端射出之上述分支比的差値的近似函數 〇 3 ·如申請專利範圍第丨項記載的光纖耦合器之製造方 法’其中上述關係式是任意一側波長的光的分支比達到預 定値而停止所獲得之光纖耦合器的熔敷時從上述複數條光 纖的另外端射出之上述分支比的差値的近似函數。 4 .如申請專利範圍第2項記載的光纖耦合器之製造方 法’其中上述關係式爲預定分支比的各範圍的一維函數。 5 .如申請專利範圍第2項記載的光纖耦合器之製造方 法’其中上述關係式是根據預定分支比的各範圍的一維函 -31 - (2) 1237712 數的近似曲線。 6.如申請專利範圍第2項記載的光纖耦合器之製造方 法，其中上述關係式爲三次函數。 7 .如申請專利範圍第6項記載的光纖耦合器之製造方 法，其中上述關係式是製造以大致相同的比例使不同波長 的入射光分支的上述光纖耦合器用的條件，以-0·00001χ3 + 0·00155 7χ2 + 0·0813 5 χ 表示， 設定X爲熔敷時讀取波長的光的分支比的値，進行停 止上述熔敷處理用之分支比的差値運算。 8 .如申請專利範圍第6項記載的光纖耦合器之製造方 法，其中上述關係式是以預定的比例使至少1個波長的入 射光分支，同時將其他波長的入射光適當分支後製造的上 述光纖耦合器用的條件，以-0.00002 5χ3 + 0·0025χ2 + 0.016χ 表示， 設定X爲熔敷時讀取波長的光的分支比的値，進行停 止上述熔敷處理用之分支比的差値運算。 9. 一種光纖耦合器之製造裝置，其特徵爲，具備：大 致呈平行配置保持著複數條光纖的保持手段； 將此保持手段所保持的上述複數條光纖的至少其中一 部份加熱的加熱手段； 使該加熱手段所加熱的上述複數條光纖延伸的延伸手 段；及 控制上述加熱手段及上述延伸手段的控制手段， 上述控制手段，具備：從上述光纖的至少其中任意一· -32- (3) 1237712

   條的一端射入不同波長的光的光射入手段；檢測從上述複 數條光纖的另外端所射出的光的檢測手段；儲存所製造之 上述光纖耦ί合益製造時與任意1個波長的光的分支比不同 波長的光的分支比的差的關係式之相關資訊的儲存手段； 運算上述檢測手段檢測的光的分支比的差，辨識該運算後 的分支比的差値與根據儲存在上述儲存手段的關係式所獲 得的分支比的差値大致相等時輸出預定控制訊號的運算手 段；及辨識該運算手段所輸出的控制訊號，停止上述加熱 手段進行的加熱及上述延伸手段進行延伸處理的動作控制 手段。 1 〇 · —種光纖耦合器之製造裝置，係用於實施下述光 纖耦合器之製造方法，亦即將複數條與光纖接觸的至少一 部份加熱熔敷製造光纖耦合器的製造方法，其特徵爲：

   實施上述熔敷時，讀取從該等複數條光纖的任意一條 的一端持續射入不同波長的光，並從上述複數條光纖的另 外端射出的光， 從上述複數條光纖所射出各波長的光的分支比的差値 是根據製造後上述光纖耦合器製造時與任意1個波長的光 的分支比不同的波長的光的分支比的差的關係式所獲得之 分支比的差値形成大致相同時，停止上述熔敷的處理。 1 1 . 一種光纖耦合器’其特徵爲：根據申請專利範圍 第1項至第8項中任一項記載的光纖耦合器的製造方法進行 製造。 -33-