WO2012029157A1 - 屈曲光伝送媒体製造装置および屈曲光伝送媒体製造方法 - Google Patents

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WO2012029157A1
WO2012029157A1 PCT/JP2010/065032 JP2010065032W WO2012029157A1 WO 2012029157 A1 WO2012029157 A1 WO 2012029157A1 JP 2010065032 W JP2010065032 W JP 2010065032W WO 2012029157 A1 WO2012029157 A1 WO 2012029157A1
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transmission medium
optical transmission
bent
optical fiber
discharge electrode
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PCT/JP2010/065032
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English (en)
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Inventor
佐々木　恭一
Original Assignee
株式会社巴川製紙所
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G02B6/2552—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding reshaping or reforming of light guides for coupling using thermal heating, e.g. tapering, forming of a lens on light guide ends
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres

Definitions

  • the present invention relates to a bent optical transmission medium manufacturing apparatus and a bent optical transmission medium manufacturing method.
  • Patent Document 1 describes a technique for obtaining a bent state by heating a part of an optical fiber using an arc discharge and bending it at a predetermined radius in a technique for deforming an optical fiber. According to this technique, a bent state without cracks can be obtained by bending the optical fiber by non-contact arc discharge.
  • Patent Document 1 does not describe a problem in bending a large number of optical fibers at once.
  • FIG. 11A and 11B are diagrams showing a state in which a number of conventional optical fibers are bent at once
  • FIG. 11A is a diagram showing a temperature distribution of arc discharge
  • FIG. 11B is a diagram showing an arrangement of optical fibers
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a bent optical fiber.
  • 1 to 8 are optical fibers
  • A is an arc discharge electrode which is a non-contact heating means
  • a is an optical fiber width
  • b is an electrode interval
  • x is a high temperature range
  • y is an intermediate temperature range suitable for bending of the optical fiber
  • z is a low temperature. It is an area. As shown in FIG.
  • the temperature distribution of the arc discharge includes a high temperature region x at the center between the arc discharge electrodes A, a middle temperature region y around the high temperature region x, and a low temperature region z around the middle temperature region y.
  • the optical fibers 3 to 6 are in the middle temperature range y, but the light The fibers 1, 2, 7, and 8 enter the low temperature range z.
  • the optical fiber width a / electrode interval b is 0.5 or more. If the optical fiber is bent in this state, as shown in FIG. 11C, the bending of the optical fibers 1, 2, 7, and 8 becomes insufficient due to the difference in temperature range, resulting in variations in the bent state. There was a problem.
  • the optical fibers In order to avoid this problem, it is possible to arrange the optical fibers so as to cross the center between the arc discharge electrodes A or to arrange them in a plurality of rows. However, if the optical fibers are arranged so as to cross the center between the arc discharge electrodes A, the optical fibers 4 and 5 may enter the high temperature region x and be damaged. In addition, if the optical fibers are arranged in a plurality of rows, the optical fibers may be brought into contact with each other during the bending process.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to obtain a uniform bent state in a lump without cracking a large number of optical transmission media.
  • An object of the present invention is to provide a bent light transmission medium manufacturing apparatus and a bent light transmission medium manufacturing method.
  • the bent optical transmission medium manufacturing apparatus wherein the discharge electrode is an arc discharge electrode.
  • the bent optical transmission medium manufacturing apparatus wherein the conductor is a metal.
  • the bent optical transmission medium manufacturing apparatus wherein the insulator is ceramic.
  • the bent optical transmission medium manufacturing apparatus further comprising control means for controlling the operation of the moving means.
  • a method for producing a bent optical transmission medium comprising: a moving heating step for heating a part; and a bending step for bending the optical transmission medium, wherein a conductor or an insulator is disposed in the vicinity of the discharge electrode.
  • the method according to (8), wherein the optical transmission medium is a plurality of optical fibers.
  • the bent optical transmission medium manufacturing method according to (8), wherein the conductor is a metal.
  • the method for manufacturing a bent optical transmission medium according to (8), wherein the insulator is ceramic.
  • the present invention it is possible to provide a bent optical transmission medium manufacturing apparatus and a bent optical transmission medium manufacturing method capable of obtaining a uniform bent state in a lump without cracking a large number of optical transmission media.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of a bent optical transmission medium manufacturing apparatus according to aspect I, where (a) is a front view and (b) is a cross-sectional view taken along line ⁇ - ⁇ . It is a conceptual diagram which shows the bending optical transmission medium manufacturing method of aspect I, (a) is the figure which mounted the optical fiber on the optical fiber mounting base, (b) is performing the moving heating process and the bending process continuously. Figure, (c) is a figure after bending of the optical transmission medium It is a conceptual diagram of the bending optical transmission medium manufacturing apparatus of aspect II, (a) is a front view, (b) is a ⁇ - ⁇ line sectional view.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram of a bent optical transmission medium manufacturing apparatus according to aspect III, where (a) is a front view and (b) is a cross-sectional view taken along a ⁇ - ⁇ line. It is a conceptual diagram which shows the bending optical transmission medium manufacturing method of aspect III, (a) is the figure which mounted the optical fiber on the optical fiber mounting base, (b) is performing the moving heating process and the bending process continuously.
  • FIG. 10 is a figure after bending of the optical transmission medium
  • Conceptual diagram showing a bent optical transmission medium manufacturing method of aspect IV Block diagram showing an example of a control circuit It is a figure which shows a mode that many conventional optical fibers are bent collectively
  • (a) is a figure which shows the temperature distribution of arc discharge
  • (b) is a figure which shows arrangement
  • (c) is bent.
  • Optical fiber 50 Conductor 60 Insulator 101 Horizontal moving means 102 Optical fiber mounting table 103 Support column 104 Press plate 201 Optical fiber support table 301 Support housing 302 Support column 303 Base pedestal 304, 304 'Rotating jig 305 Lever 306 Moving base 308 U-shaped bracket 401 Control computer 402 Moving means drive circuit 403 Non-contact heating means drive circuit 404 Rotating jig drive circuit 405 Lift mechanism drive circuit A Arc discharge electrode G Groove a Optical fiber width b Electrode interval x High temperature range y Medium temperature range z Low temperature range
  • FIG. 1A and 1B are diagrams illustrating a state in which a large number of optical fibers according to Embodiment 1 are bent at once
  • FIG. 1A is a diagram illustrating a temperature distribution of arc discharge
  • FIG. 1B is a diagram illustrating an arrangement of optical fibers.
  • c) is a perspective view showing a bent optical fiber.
  • 50 is a conductor such as metal.
  • the temperature distribution of the arc discharge is a high temperature region x at the center between the arc discharge electrodes A, a middle temperature region y around the high temperature region x, and a low temperature region z around the middle temperature region y.
  • the temperature distribution is not concentric, and the conductor 50 is arranged near the arc discharge electrode A as shown in FIG. Arise. Due to this distortion, the upper part of the middle temperature range y becomes substantially horizontal, and as shown in FIG. 1B, a large number of optical fibers 1 to 8 can be arranged in a line and placed in the middle temperature range y.
  • the optical fiber width a / electrode interval b is preferably 0.5 or more and 0.95 or less, and more preferably 0.5 or more and 0.9 or less.
  • FIG. 2A and 2B are diagrams showing a state in which a large number of optical fibers of Embodiment 2 are bent at once
  • FIG. 2A is a diagram showing a temperature distribution of arc discharge
  • FIG. 2B is a diagram showing an arrangement of optical fibers.
  • c) is a perspective view showing a bent optical fiber.
  • Reference numeral 60 denotes an insulator such as ceramic.
  • the temperature distribution of the arc discharge is a high temperature region x at the center between the arc discharge electrodes A, a middle temperature region y around the high temperature region x, and a low temperature region z around the middle temperature region y.
  • the temperature distribution is not concentric, and the insulator 60 is arranged in the vicinity of the arc discharge electrode A as shown in FIG. Cause distortion. Due to this distortion, the lower part of the intermediate temperature range y becomes substantially horizontal, and as shown in FIG. 2B, a large number of optical fibers 1 to 8 can be arranged in a line and placed in the intermediate temperature range y.
  • the optical fiber width a / electrode interval b is preferably 0.5 or more and 0.95 or less, and more preferably 0.5 or more and 0.9 or less.
  • FIG. 3A is a front view and FIG. 101 is a horizontal moving means as a moving means
  • 102 is an optical fiber mounting table
  • 103 is a support column
  • 104 is a push plate
  • 201 is an optical fiber support base
  • 202 is a support column
  • 301 is a support housing
  • 303 is a base pedestal
  • 308 are U-shaped brackets
  • G is a groove.
  • the bent optical transmission medium manufacturing apparatus according to aspect I includes an arc discharge electrode A that heats a part of an optical fiber, and a horizontal movement unit 101 that moves the optical fiber.
  • the arc discharge electrode A and the horizontal movement means 101 work together to heat a part of the optical fiber while moving the optical fiber.
  • a base pedestal 303 is placed on a plane and the support housing 301 is fixed to the base pedestal 303. Then, the U-shaped bracket 308 can be fixed to the support housing 301. Moreover, it is preferable that the horizontal direction moving means 101, the optical fiber support base 201, and the support
  • the horizontal moving means 101, the optical fiber mounting table 102, the support pillar 103, and the push plate 104 are configured as a single unit.
  • the horizontal direction moving means 101 can be moved in the left-right direction in FIG.
  • the optical fiber on the optical fiber mounting base 102 can be moved by fixing the optical fiber mounting base 102 on the horizontal direction moving means 101 via the support pillar 103.
  • the horizontal direction moving means 101 is preferably composed of a manual or automatic ball screw mechanism or the like, and preferably moves the optical fiber in the horizontal direction at a constant speed.
  • a groove G for stabilizing the position of the optical fiber is provided on the optical fiber mounting table 102 and the optical fiber is pressed by the pressing plate 104.
  • the groove G can be a V-shaped groove or a rectangular groove.
  • the optical fiber support 201 is a table for keeping the optical fiber horizontal.
  • the optical fiber is stretched between the optical fiber support 201 and the optical fiber mounting table 102.
  • the optical fiber support 201 is preferably provided with a lift mechanism serving as a height adjusting means. Also, it is preferable to provide a groove G on the optical fiber support 201.
  • the column 202 is a column made of an insulator such as ceramic. By attaching the conductor 50 or the insulator 60 to the tip of the column 202, the conductor 50 or the insulator 60 can be disposed in the vicinity of the discharge electrode A. Further, by making the support column 202 itself an insulator, it is possible to prevent a short circuit of the arc discharge to the basic pedestal 303.
  • the U-shaped bracket 308 includes an arc discharge electrode A inside as shown in FIG.
  • a burner or the like can be used as the non-contact heating means.
  • the arc discharge electrode A is preferable from the viewpoint of bending the optical transmission medium efficiently at a high temperature.
  • FIG. 4A and 4B are conceptual diagrams showing a bent optical transmission medium manufacturing method according to aspect I, wherein FIG. 4A is a diagram in which an optical fiber is placed on an optical fiber mounting table, and FIG. 4B is a diagram in which a moving heating process and a bending process are continued.
  • FIG. 6C is a diagram in which the bending of the optical transmission medium is completed.
  • the bent optical transmission medium manufacturing method of aspect I is a bent optical transmission medium manufacturing method in which the optical fibers 1 to 8 are bent using the horizontal direction moving means 101 and the arc discharge electrode A. A moving heating step of heating a part of the optical fibers 1 to 8 by the arc discharge electrode A while moving the optical fibers 1 to 8 and a bending step of bending the optical fibers 1 to 8,
  • the conductor 50 or the insulator 60 is disposed.
  • the optical fibers 1 to 8 to be bent are stretched over the optical fiber mounting table 102 and the optical fiber support table 201. Then, the optical fibers 1 to 8 are fitted into the grooves G and fixed with the pressing plate 104.
  • the optical fibers 1 to 8 are arc-discharged by the arc discharge electrode A at a desired position while the optical fibers 1 to 8 are moved horizontally by the horizontal moving means 101. Is heated (moving heating process). Then, by heating the optical fiber to a temperature above the softening point, the optical fiber is bent by its own weight (bending step).
  • the optical fibers 1 to 8 are bent at the portion heated by the arc discharge electrode A due to the weight of the optical fiber itself.
  • the horizontal direction moving means 101 continues to move the optical fibers 1 to 8, so that the optical fibers 1 to 8 are continuously heated in a certain range, and a minute bending process is continued.
  • a bent portion is formed.
  • the heating temperature of the optical fiber is adjusted by the arc discharge temperature and the distance between the arc discharge electrode A and the optical fibers 1 to 8, but the temperature is higher than the softening point of the material constituting the optical fibers 1 to 8.
  • the temperature is If the optical fibers 1 to 8 are made of a plurality of materials and the softening points are not the same, the highest softening point is adopted.
  • the softening point here refers to a value measured according to JIS-R3103-1.
  • the optical fibers 1 to 8 stop bending when they are bent by 90 °. Thereafter, natural cooling is performed, and the optical fibers 1 to 8 are removed from the bent optical transmission medium manufacturing apparatus, whereby the bending of the optical fibers 1 to 8 is completed.
  • the optical fiber to be bent may be made of any material such as glass and plastic, and can be appropriately selected depending on the application. However, a glass optical fiber is preferable from the viewpoint of accurately maintaining bending. Further, the optical fiber may be a single-core optical fiber or an optical fiber structure composed of a plurality of optical fibers, and the number of optical fibers processed at one time is not limited.
  • an optical transmission medium having two or more bent portions by repeating the bent optical transmission medium manufacturing method of the present invention.
  • a meandering optical fiber or the like can be formed by bending a plurality of portions of the optical transmission medium in order.
  • the curvature radius r of an optical fiber can be shown as follows.
  • the moving distance of the horizontal moving means 101 is assumed to be X (mm).
  • the desired radius of curvature is r (mm) and the bending angle of the optical fiber is ⁇ (rad)
  • the length of the bent portion of the optical fiber is r ⁇ ⁇ (mm).
  • X r ⁇ ⁇ .
  • the radius of curvature r of the optical fiber is determined by the moving speed V of the horizontal moving means 101 and the angular speed ⁇ in bending of the optical fiber.
  • the radius of curvature can be increased by increasing the moving velocity V, and the radius of curvature can be decreased by decreasing the moving velocity V. In this way, the radius of curvature r can be accurately adjusted.
  • FIGS. 5A and 5B are conceptual diagrams of the bent optical transmission medium manufacturing apparatus according to the embodiment II, in which FIG. 5A is a front view and FIG. Reference numeral 304 denotes a rotating jig, and reference numeral 305 denotes a lever that bends the optical transmission medium.
  • the bent optical transmission medium manufacturing apparatus of aspect II includes a rotating jig 304 that is rotatable by adjusting an angular velocity in a support housing 301.
  • a lever 305 for bending the optical transmission medium is provided.
  • the radius of curvature of the optical transmission medium can be widely adjusted.
  • Other configurations are the same as those of the aspect I, and detailed description thereof is omitted.
  • the arc discharge electrode vicinity A is the rotation center of the rotating jig 304, but the optical fiber bending center vicinity can also be used as the rotation center of the rotating jig 304.
  • FIGS. 6A and 6B are conceptual diagrams showing a bent optical transmission medium manufacturing method according to aspect II, in which FIG. 6A is a diagram in which an optical fiber is placed on an optical fiber mounting table, and FIG. FIG. 6C is a diagram in which the bending of the optical transmission medium is completed.
  • the bent optical transmission medium manufacturing method according to aspect II is characterized in that the rotating jig 304 is used in the bending step. Other operations are the same as those in the aspect I, and detailed description thereof is omitted.
  • the rotating jig 304 is adjusted so that the lever 305 is in contact with the upper part of the optical fibers 1-8.
  • the rotating jig 304 is rotated counterclockwise in FIG. 6 with respect to the optical fibers 1 to 8 pushed out through the moving heating process, whereby the lever 305 is rotated.
  • the optical fibers 1 to 8 are bent using In aspect II, since the bending is adjusted using the rotating jig 304 and the lever 305, it is preferable that the heating temperature is lower than that in aspect I so that the optical fiber is not deformed by its own weight.
  • a temperature not lower than the strain point of the material constituting the optical fibers 1 to 8 and lower than the softening point is preferable. More preferably, it is above the annealing point and below the softening point.
  • the strain point and annealing point refer to values measured in accordance with JIS-R3103-2.
  • the adjustment of the heating temperature can be finely adjusted by adjusting the position of the optical fibers 1 to 8 with respect to the arc discharge electrode A up and down. And as shown in FIG.6 (c), the movement of the horizontal direction movement means 101, arc discharge, and rotation of the rotation jig
  • the radius of curvature can be adjusted so that the heating temperature is the same as in mode I and the lever 305 is applied from below the optical fibers 1 to 8 to support the bending.
  • FIG. 7A and 7B are conceptual diagrams of the bent optical transmission medium manufacturing apparatus according to aspect III, in which FIG. 7A is a front view and FIG. Reference numeral 302 denotes a support column, and 306 denotes a moving base that is a moving means.
  • the bent optical transmission medium manufacturing apparatus according to aspect III includes an arc discharge electrode A that heats a part of an optical fiber, and a moving base 306 that moves the arc discharge electrode A.
  • the arc discharge electrode A and the moving base 306 work together to heat a part of the optical fiber while moving the arc discharge electrode A. That is, not the optical fiber but the arc discharge electrode A moves.
  • the movable base 306, the support column 202, the support column 302, and the U-shaped bracket 308 are integrally formed.
  • the moving base 306 can be moved in the left-right direction in FIG.
  • the arc discharge electrode A can be moved by providing the support pillars 302 on the two moving bases 306 and fixing the U-shaped brackets 308 on the two support pillars 302, respectively. Further, by providing the support column 202 on the moving base 306, the conductor 50 or the insulator 60 can be moved simultaneously.
  • the U-shaped bracket 308 and the support housing 301 are not fixed.
  • the moving base 306 is preferably constituted by a manual or automatic ball screw mechanism or the like, and preferably moves the arc discharge electrode A in the horizontal direction at a constant speed.
  • the height of the optical fiber and the arc discharge electrode A can be adjusted by providing a lift mechanism serving as a height adjusting unit on the support column 302.
  • Other configurations are the same as those of the aspect I, and detailed description thereof is omitted. Note that, as in the embodiment II, the rotating jig 304 and the lever 305 can be used.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing a bent optical transmission medium manufacturing method according to aspect III, in which (a) shows an optical fiber placed on an optical fiber mounting table, and (b) shows a continuous heating and bending process.
  • FIG. 6C is a diagram in which the bending of the optical transmission medium is completed.
  • the bent optical transmission medium manufacturing method according to aspect III is a bent optical transmission medium manufacturing method in which the optical fibers 1 to 8 are bent using the moving base 306 and the arc discharge electrode A, and the arc discharge electrode A is moved by the moving base 306.
  • a moving heating step of heating a part of the optical fibers 1 to 8 by the arc discharge electrode A and a bending step of bending the optical fibers 1 to 8, and the conductor 50 or the insulator in the vicinity of the discharge electrode A 60 is arranged. That is, not the optical fibers 1 to 8, but the arc discharge electrode A is moved. Other operations are the same as those in the aspect I, and detailed description thereof is omitted.
  • the optical fibers 1 to 8 to be bent are hung over the optical fiber mounting table 102 and the optical fiber support table 201. Then, the optical fibers 1 to 8 are fitted into the grooves G and fixed with the pressing plate 104.
  • FIG. 8B while the arc discharge electrode A is moved horizontally by the moving base 306, arc discharge is performed by the arc discharge electrode A at a desired position, and a part of the optical fibers 1-8. Is heated (moving heating step). Then, by heating the optical fiber to a temperature above the softening point, the optical fiber is bent by its own weight (bending step).
  • FIG. 8A the optical fibers 1 to 8 to be bent are hung over the optical fiber mounting table 102 and the optical fiber support table 201. Then, the optical fibers 1 to 8 are fitted into the grooves G and fixed with the pressing plate 104.
  • FIG. 8B while the arc discharge electrode A is moved horizontally by the moving base 306, arc discharge is performed by the arc discharge electrode A at a desired position, and
  • the optical fibers 1 to 8 stop bending when they are bent by 90 °.
  • the rotating jig 304 and the lever 305 can be used. In this case, by rotating the rotating jig 304 while moving it in the same speed and in the same direction as the non-contact heating means A, the same effect as in the aspect II can be obtained.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing a bent optical transmission medium manufacturing method according to aspect IV.
  • Reference numeral 304 ′ denotes a rotating jig having two levers 305.
  • the U-shaped bracket 308, the rotating jig 304 ', the conductor 50 or the insulator 60 are shown.
  • the U-shaped bracket 308 and the rotating jig 304 ′ can be freely moved in two dimensions or three dimensions.
  • FIGS. 9A, 9B, 9C, and 9D a plurality of portions of the optical transmission medium are bent in order, thereby accurately and easily.
  • An optical fiber can be made into a desired shape.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a control circuit.
  • 401 is a control computer as control means
  • 402 is a moving means driving circuit
  • 403 is a non-contact heating means driving circuit
  • 404 is a rotating jig driving circuit
  • 405 is a lift mechanism driving circuit.
  • the bent optical transmission medium manufacturing apparatus includes an arc discharge electrode A for heating a part of the optical fibers 1 to 8, and a moving means 101 for moving the optical fibers 1 to 8 or the arc discharge electrode A.
  • 306 and a control computer 401 that controls the operation of the arc discharge electrode A and the moving means 101 and 306. That is, the control computer 401 heats a part of the optical fibers 1 to 8 while moving the optical fibers 1 to 8 or the arc discharge electrode A in conjunction with the arc discharge electrode A and the moving means 101 and 306.
  • the control circuit shown in FIG. 10 is disposed at an appropriate location such as the inside of the support housing 301.
  • the control circuit 401 controls the operation of the control circuit.
  • the control computer 401 includes a CPU, a memory, various interfaces, and the like, and it is preferable that an operation program and various data necessary for the operation are stored in the memory.
  • the moving means driving circuit 402 is a circuit that drives a motor or the like that moves the horizontal moving means 101 or the moving pedestal 306 left and right.
  • the non-contact heating means driving circuit 403 is a circuit that controls the heat generation temperature by changing the current to the arc discharge electrode A and the like.
  • the rotating jig driving circuit 404 is a circuit that drives a motor or the like that rotates the rotating jig 304.
  • the lift mechanism drive circuit 405 is a circuit that drives a motor or the like that moves the lift mechanism up and down when the support pillars 103 and 302, the optical fiber support base 201, and the like are provided with a lift mechanism.
  • the control computer 401 interlocks the moving means driving circuit 402, the non-contact heating means driving circuit 403, and the jig rotation motor driving circuit 404, whereby the optical transmission media 1 to 8 can be bent smoothly.
  • the bent optical transmission medium manufacturing apparatus of aspect II was used.
  • An aluminum L-shaped bracket was prepared as the base pedestal 303.
  • a stepping motor driven ball screw type automatic X-axis stage was prepared as the horizontal moving means 101, the support column 103, the optical fiber mounting table 102, and the push plate 104.
  • As the arc discharge electrode A an optical fiber fusion machine manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd., an arc discharge electrode (electrode interval: 2.1 mm) in the trade name: “S146” was taken out and used.
  • a stepping motor driven automatic ⁇ axis rotation stage was prepared.
  • an aluminum cylinder having a diameter of 5 mm was prepared and fixed to an automatic ⁇ -axis rotating stage.
  • the rotating jig 304 was fixed to an aluminum L-shaped bracket so that the center of rotation was an arc discharge electrode.
  • a ceramic support (optical fiber axial length 2 mm, width 1.5 mm, vertical height 190 mm) is used as the support 202, and an aluminum conductor (optical fiber axial length 0.5 mm, width 2 mm) is attached to the tip. , Vertical height 2 mm). The distance between the conductor and the arc discharge electrode in the vertical direction was set to 2 mm.
  • optical fibers 1 to 8 an optical fiber ribbon made of 8-fiber quartz glass (GI50 multimode, clad diameter 0.125 mm, coating outer diameter 0.25 mm, length 200 mm, manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd., trade name: “PE- A10G ”) was used. The coating was removed up to 50 mm from the tip. The optical fiber was adjusted to pass 1 mm above the center of the arc discharge electrode. Then, the automatic X-axis stage and the arc discharge electrode are interlocked so that the moving speed V of the automatic X-axis stage is 1 (mm / s) and the angular speed ⁇ of the automatic ⁇ -axis rotating stage is ⁇ / 3 (rad / s).
  • GI50 multimode clad diameter 0.125 mm, coating outer diameter 0.25 mm, length 200 mm, manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd., trade name: “PE- A10G ”
  • the point at which 10 mm from the tip of the optical fiber was closest to the arc discharge electrode was taken as the arc discharge start point.
  • arc discharge was performed for 1.5 seconds to bend the optical fiber to 90 °, and the bent optical fiber of Example 1 was obtained. Thereafter, the bending angle of each optical fiber was precisely measured using a digital microscope (manufactured by Keyence Corporation, trade name: “VHX-900”).
  • Example 2 Instead of the conductor, an insulator made of zirconia (optical fiber axial length 2 mm, width 1.5 mm, vertical height 10 mm) was disposed. The vertical distance between the insulator and the arc discharge electrode was set to 0.5 mm. The optical fiber was adjusted to pass 0.1 mm below the center of the arc discharge electrode. Otherwise, the bent optical fiber of Example 2 was obtained in the same manner as Example 1. Thereafter, the bending angle of each optical fiber was precisely measured using a digital microscope (manufactured by Keyence Corporation, trade name: “VHX-900”).
  • Table 1 shows the bending angle of each optical fiber.
  • Example 1 since the conductor was placed in the vicinity of the electrode, a bending angle of 89 to 90 ° was obtained for all the fibers. The difference between the maximum value and the minimum value of the bending angle was 0.8 ° and the variation was small. In Example 2, since an insulator was placed in the vicinity of the electrode, a bending angle of 89 to 90 degrees was obtained for all the fibers. The difference between the maximum value and the minimum value of the bending angle was 0.8 ° and the variation was small. On the other hand, in Comparative Example 1, since there is no conductor in the vicinity of the electrode, the bending angle of the outer fiber is less than 85 degrees.
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the bending angle was 10.3 °, and the variation was large.
  • Comparative Example 2 since there is no insulator near the electrode, the bending angle of the outer fiber is less than 85 degrees. The difference between the maximum value and the minimum value of the bending angle was 10.6 °, and the variation was large.
  • the bent optical fibers of Comparative Examples 1 and 2 maintained 90 ° while being pressed by the lever 305 as shown in FIG. 6C. However, when removed from the apparatus, the bent optical fibers are elastic due to the elasticity of the optical fiber. ). As described above, by disposing an insulator or a conductor in the vicinity of the electrode, it was possible to obtain a uniform bent state in a lump without cracking many optical fibers.

Abstract

　多数本の光伝送媒体について、クラックをつけず、かつ、一括で一様な屈曲状態を得ることができる屈曲光伝送媒体製造装置および屈曲光伝送媒体製造方法を提供する。光伝送媒体の一部を加熱する放電電極Ａと、該光伝送媒体または該放電電極Ａを移動させる移動手段１０１、３０６とを備え、光伝送媒体または放電電極Ａを移動させながら、該光伝送媒体の一部を加熱する屈曲光伝送媒体製造装置であって、前記放電電極Ａの近傍に導体５０または絶縁体６０を配置したことを特徴とする屈曲光伝送媒体製造装置。　

Description

屈曲光伝送媒体製造装置および屈曲光伝送媒体製造方法
　この発明は、屈曲光伝送媒体製造装置および屈曲光伝送媒体製造方法に関するものである。
　光ファイバ等の光伝送媒体を屈曲させる技術に関しては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。
　特許文献１には、光ファイバを変形させる技術において、アーク放電を利用して、光ファイバの一部分を加熱し、所定の半径で曲げることで屈曲状態を得る技術が記載されている。
　この技術によれば、非接触のアーク放電により光ファイバを曲げることで、クラックのない屈曲状態を得ることができる。
　しかしながら、特許文献１には、多数本の光ファイバを一括で屈曲させる際の問題点については記載されていない。
　図１１を用いて説明する。
　図１１は従来の多数本の光ファイバを一括で屈曲させる様子を示す図であり、（ａ）はアーク放電の温度分布を示す図、（ｂ）は光ファイバの配置を示す図、（ｃ）は屈曲させた光ファイバを示す斜視図である。
　１～８は光ファイバ、Ａは非接触加熱手段であるアーク放電電極、ａは光ファイバ幅、ｂは電極間隔、ｘは高温域、ｙは光ファイバの屈曲に適切な中温域、ｚは低温域である。
　アーク放電の温度分布は、図１１（ａ）に示されるように、アーク放電電極Ａ間の中心に高温域ｘ、高温域ｘの周囲に中温域ｙ、中温域ｙの周囲に低温域ｚとなる。
　ここで、多数本の光ファイバ１～８を一括して屈曲させるために、図１１（ｂ）に示されるように一列に並べると、光ファイバ３～６は中温域ｙ内に入るものの、光ファイバ１、２、７、８は低温域ｚ内に入ってしまう。
　なお、このような問題が生じるのは、光ファイバ幅ａ／電極間隔ｂが０．５以上の場合である。
　この状態で光ファイバを屈曲させると、図１１（ｃ）に示されるように、温度域の違いにより光ファイバ１、２、７、８の屈曲が不十分となり、屈曲状態にバラツキが生じてしまう問題点があった。
　なお、この問題点を回避するため、光ファイバをアーク放電電極Ａ間の中心を横切るように並べたり、複数の列に並べたりすることも考えられる。
　しかしながら、光ファイバをアーク放電電極Ａ間の中心を横切るように並べると、光ファイバ４、５などが高温域ｘ内に入り、損傷してしまうおそれがある。
　また、複数の列に並べると、屈曲の過程で光ファイバ同士が接触して融着してしまうおそれがある。
特開２００５－２９２７１８号公報
　本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多数本の光伝送媒体について、クラックをつけず、かつ、一括で一様な屈曲状態を得ることができる屈曲光伝送媒体製造装置および屈曲光伝送媒体製造方法を提供することを目的とする。
　本発明は下記の技術的構成により、上記課題を解決できたものである。
（１）光伝送媒体の一部を加熱する放電電極と、該光伝送媒体または該放電電極を移動させる移動手段とを備え、光伝送媒体または放電電極を移動させながら、該光伝送媒体の一部を加熱する屈曲光伝送媒体製造装置であって、前記放電電極の近傍に導体または絶縁体を配置したことを特徴とする屈曲光伝送媒体製造装置。
（２）前記光伝送媒体は多数本の光ファイバであることを特徴とする前記（１）記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
（３）多数本の光ファイバ幅／電極間隔が０．５以上０．９５以下であることを特徴とする前記（２）記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
（４）前記放電電極はアーク放電電極であることを特徴とする前記（１）記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
（５）前記導体は金属であることを特徴とする前記（１）記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
（６）前記絶縁体はセラミックであることを特徴とする前記（１）記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
（７）さらに、前記移動手段の動作を制御する制御手段を備えることを特徴とする前記（１）記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
（８）移動手段および放電電極を用いて光伝送媒体を屈曲させる屈曲光伝送媒体製造方法であって、移動手段により光伝送媒体または放電電極を移動させながら、該放電電極により該光伝送媒体の一部を加熱する移動加熱工程と、該光伝送媒体を曲げる屈曲工程とを有し、前記放電電極の近傍に導体または絶縁体を配置したことを特徴とする屈曲光伝送媒体製造方法。
（９）前記光伝送媒体は多数本の光ファイバであることを特徴とする前記（８）記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
（１０）多数本の光ファイバ幅／電極間隔が０．５以上０．９５以下であることを特徴とする前記（９）記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
（１１）前記放電電極はアーク放電電極であることを特徴とする前記（８）記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
（１２）前記導体は金属であることを特徴とする前記（８）記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
（１３）前記絶縁体はセラミックであることを特徴とする前記（８）記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
（１４）さらに、前記移動手段の動作を制御する制御手段を備えることを特徴とする前記（８）記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
　本発明によれば、多数本の光伝送媒体について、クラックをつけず、かつ、一括で一様な屈曲状態を得ることができる屈曲光伝送媒体製造装置および屈曲光伝送媒体製造方法を提供できる。
実施形態１の多数本の光ファイバを一括で屈曲させる様子を示す図であり、（ａ）はアーク放電の温度分布を示す図、（ｂ）は光ファイバの配置を示す図、（ｃ）は屈曲させた光ファイバを示す斜視図 実施形態２の多数本の光ファイバを一括で屈曲させる様子を示す図であり、（ａ）はアーク放電の温度分布を示す図、（ｂ）は光ファイバの配置を示す図、（ｃ）は屈曲させた光ファイバを示す斜視図 態様Ｉの屈曲光伝送媒体製造装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はα－α線断面図 態様Ｉの屈曲光伝送媒体製造方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図 態様ＩＩの屈曲光伝送媒体製造装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はβ－β線断面図 態様ＩＩの屈曲光伝送媒体製造方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図 態様ＩＩＩの屈曲光伝送媒体製造装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はγ－γ線断面図 態様ＩＩＩの屈曲光伝送媒体製造方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図 態様ＩＶの屈曲光伝送媒体製造方法を示す概念図 制御回路の一例を示すブロック図 従来の多数本の光ファイバを一括で屈曲させる様子を示す図であり、（ａ）はアーク放電の温度分布を示す図、（ｂ）は光ファイバの配置を示す図、（ｃ）は屈曲させた光ファイバを示す斜視図
１～８　光ファイバ
５０　導体
６０　絶縁体
１０１　水平方向移動手段
１０２　光ファイバ載置台
１０３　支持柱
１０４　押板
２０１　光ファイバ支え台
３０１　支持筐体
３０２　支持柱
３０３　基礎台座
３０４、３０４′　回転治具
３０５　レバー
３０６　移動台座
３０８　コ字型ブラケット
４０１　制御コンピュータ
４０２　移動手段駆動回路
４０３　非接触加熱手段駆動回路
４０４　回転治具駆動回路
４０５　リフト機構駆動回路
Ａ　アーク放電電極
Ｇ　溝
ａ　光ファイバ幅
ｂ　電極間隔
ｘ　高温域
ｙ　中温域
ｚ　低温域
　以下、図面を用いて本発明の実施形態について具体的に説明する。
（実施形態１）
　図１を用いて実施形態１を説明する。
　図１は実施形態１の多数本の光ファイバを一括で屈曲させる様子を示す図であり、（ａ）はアーク放電の温度分布を示す図、（ｂ）は光ファイバの配置を示す図、（ｃ）は屈曲させた光ファイバを示す斜視図である。
　５０は金属等の導体である。
　アーク放電の温度分布は、アーク放電電極Ａ間の中心に高温域ｘ、高温域ｘの周囲に中温域ｙ、中温域ｙの周囲に低温域ｚとなる。
　しかしながら、実施形態１では温度分布は同心円状にならず、図１（ａ）に示されるように、導体５０がアーク放電電極Ａ近傍に配置されることで、導体５０方向に引き寄せられてゆがみを生じる。
　このゆがみにより、中温域ｙの上部が略水平になり、図１（ｂ）に示されるように、多数本の光ファイバ１～８を一列に並べて中温域ｙ内に入れることが可能になる。
　なお、光ファイバ幅ａ／電極間隔ｂは０．５以上０．９５以下が好ましく、より好ましくは０．５以上０．９以下である。
　この状態で光ファイバを屈曲させると、図１（ｃ）に示されるように、屈曲状態が一様で、先端が揃った状態の光ファイバを得ることができる。
（実施形態２）
　図２を用いて実施形態２を説明する。
　図２は実施形態２の多数本の光ファイバを一括で屈曲させる様子を示す図であり、（ａ）はアーク放電の温度分布を示す図、（ｂ）は光ファイバの配置を示す図、（ｃ）は屈曲させた光ファイバを示す斜視図である。
　６０はセラミック等の絶縁体である。
　アーク放電の温度分布は、アーク放電電極Ａ間の中心に高温域ｘ、高温域ｘの周囲に中温域ｙ、中温域ｙの周囲に低温域ｚとなる。
　しかしながら、実施形態２では温度分布は同心円状にならず、図２（ａ）に示されるように、絶縁体６０がアーク放電電極Ａ近傍に配置されることで、絶縁体６０から離れるように迂回してゆがみを生じる。
　このゆがみにより、中温域ｙの下部が略水平になり、図２（ｂ）に示されるように、多数本の光ファイバ１～８を一列に並べて中温域ｙ内に入れることが可能になる。
　なお、光ファイバ幅ａ／電極間隔ｂは０．５以上０．９５以下が好ましく、より好ましくは０．５以上０．９以下である。
　この状態で光ファイバを屈曲させると、図２（ｃ）に示されるように、屈曲状態が一様で、先端が揃った状態の光ファイバを得ることができる。
　以下、本発明を用いる屈曲光伝送媒体製造装置および屈曲光伝送媒体製造方法について説明する。
（態様Ｉ）
（構成）
　図３は態様Ｉの屈曲光伝送媒体製造装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はα－α線断面図である。
　１０１は、移動手段である水平方向移動手段、１０２は光ファイバ載置台、１０３は支持柱、１０４は押板、２０１は光ファイバ支え台、２０２は支柱、３０１は支持筐体、３０３は基礎台座、３０８はコ字型ブラケット、Ｇは溝である。
　態様Ｉの屈曲光伝送媒体製造装置は、光ファイバの一部を加熱するアーク放電電極Ａと、光ファイバを移動させる水平方向移動手段１０１とを備える。
　そして、アーク放電電極Ａと水平方向移動手段１０１は連動して、光ファイバを移動させながら、該光ファイバの一部を加熱する。
　具体的には、図３に示すように、平面上に基礎台座３０３が置かれ、基礎台座３０３に支持筐体３０１が固定されることが好ましい。
　そして、支持筐体３０１にコ字型ブラケット３０８を固定することができる。
　また、基礎台座３０３上に水平方向移動手段１０１、光ファイバ支え台２０１、支柱２０２が設けられることが好ましい。
　これにより、移動手段１０１と非接触加熱手段Ａの相対位置を固定することができる。
　水平方向移動手段１０１、光ファイバ載置台１０２、支持柱１０３、押板１０４は一体として構成される。
　水平方向移動手段１０１は図３（ａ）の左右方向に移動させることができる。
　そして、水平方向移動手段１０１上に、支持柱１０３を介して光ファイバ載置台１０２を固定することで、光ファイバ載置台１０２上の光ファイバを移動させることができる。
　水平方向移動手段１０１は、手動または自動のボールネジ機構等で構成し、一定速度で光ファイバを水平方向へ移動させることが好ましい。
　なお、支持柱１０３に高さ調節手段となるリフト機構を設けることで、光ファイバとアーク放電電極Ａとの高さを調節できるようにすることが好ましい。
　すなわち、非接触加熱手段に対する光伝送媒体の位置を上下に調節し、間接的に光伝送媒体への加熱温度を微調整する。
　また、光ファイバ載置台１０２上に、光ファイバの位置を安定させる溝Ｇを設け、押板１０４で光ファイバを押さえる構成とすることが好ましい。
　溝Ｇは、Ｖ溝や矩形溝等にすることができる。
　光ファイバ支え台２０１は、光ファイバを水平に保つための台である。
　光ファイバは、光ファイバ支え台２０１と光ファイバ載置台１０２との間に掛け渡される。
　光ファイバ支え台２０１にも高さ調節手段となるリフト機構を設けることが好ましい。
　また、光ファイバ支え台２０１上にも溝Ｇを設けることが好ましい。
　支柱２０２は、セラミック等の絶縁体からなる支柱である。
　支柱２０２の先に導体５０または絶縁体６０を取り付けることで、放電電極Ａの近傍に導体５０または絶縁体６０を配置することができる。
　また、支柱２０２自体を絶縁体とすることで、アーク放電の基礎台座３０３へのショートを防ぐことができる。
　コ字型ブラケット３０８は、図３（ｂ）に示すように、内部にアーク放電電極Ａを備えている。
　なお、非接触加熱手段としては、アーク放電電極Ａのほかにバーナーなどを用いることもできる。
　しかしながら、高温で効率よく光伝送媒体を屈曲させる観点からアーク放電電極Ａであることが好ましい。
　非接触加熱手段を用いることで、光ファイバの屈曲部分が加熱手段と接触しないので、光ファイバに傷をつけるおそれがない。
（動作）
　図４は、態様Ｉの屈曲光伝送媒体製造方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図である。
　態様Ｉの屈曲光伝送媒体製造方法は、水平方向移動手段１０１およびアーク放電電極Ａを用いて光ファイバ１～８を屈曲させる屈曲光伝送媒体製造方法であって、水平方向移動手段１０１により光ファイバ１～８を移動させながら、アーク放電電極Ａにより光ファイバ１～８の一部を加熱する移動加熱工程と、光ファイバ１～８を曲げる屈曲工程と、を有し、放電電極Ａの近傍に導体５０または絶縁体６０を配置したことを特徴とする。
　まず、図４（ａ）に示すように、屈曲させる光ファイバ１～８を光ファイバ載置台１０２と光ファイバ支え台２０１に掛け渡す。
　そして、光ファイバ１～８を溝Ｇに嵌め、押さえ板１０４で固定する。
　次に、図４（ｂ）に示すように、水平方向移動手段１０１により光ファイバ１～８を水平に移動させながら、所望の位置でアーク放電電極Ａによりアーク放電を行って光ファイバ１～８の一部を加熱する（移動加熱工程）。
　そして、光ファイバを軟化点以上に加熱することで光ファイバの自重により該光ファイバを曲げる（屈曲工程）。
　すなわち、態様Ｉでは、光ファイバ１～８は、光ファイバ自身の重さによりアーク放電電極Ａで加熱されている箇所で曲がっていく。
　そして、この間も水平方向移動手段１０１は光ファイバ１～８を移動させ続けているので、光ファイバ１～８は一定の範囲を連続的に加熱されることになり、微小な曲げ加工が連続して屈曲部分が形成される。
　なお、光ファイバの加熱温度は、アーク放電の温度およびアーク放電電極Ａと光ファイバ１～８との距離により調節されるが、その温度は、光ファイバ１～８を構成する材料の軟化点以上の温度とすることが好ましい。
　また、光ファイバ１～８が複数の材料により構成されており、その軟化点が同一でない場合、最も高い軟化点を採用する。
　なお、ここでいう軟化点は、ＪＩＳ－Ｒ３１０３－１に準拠して測定した値をいう。
　次に、図４（ｃ）に示すように、所定の箇所で水平方向移動手段１０１の移動およびアーク放電を止めると、光ファイバ１～８は９０°曲がった時点で屈曲を止める。
　その後、自然冷却を行い、光ファイバ１～８を屈曲光伝送媒体製造装置から取り外すことで、光ファイバ１～８の屈曲が終了する。
　なお、屈曲する光ファイバは、ガラス、プラスチック等のいずれの材料からなるものであってもよく、用途に応じて適宜選択することができる。
　しかしながら、屈曲を正確に保つ観点からガラス製光ファイバが好ましい。
　また、光ファイバは、単心の光ファイバであっても複数本の光ファイバで構成される光ファイバ構造体であってもよく、一度に加工される光ファイバの数量に制限はない。
　なお、本発明の屈曲光伝送媒体製造方法を繰り返すことで、屈曲を２箇所以上に持つ光伝送媒体を製造することも可能である。具体的には光伝送媒体の複数箇所を順に屈曲させることで蛇行形状の光ファイバなどを形成することができる。
　このように光路を自在に変更した光伝送媒体を用いれば、省スペースの光回路を作製することが可能になる。
　なお、光ファイバの曲率半径ｒは以下のように示すことができる。
　水平方向移動手段１０１の移動距離をＸ（ｍｍ）とする。
　求める曲率半径をｒ（ｍｍ）とし、光ファイバの屈曲の角度をθ（ｒａｄ）とすると、光ファイバの屈曲部分の長さはｒ・θ（ｍｍ）となる。
　そして、本発明では移動距離Ｘと屈曲部分の長さｒ・θは一致するはずなのでＸ＝ｒ・θとなる。
　これを単位時間当たりの変化で表すと、
ｄＸ／ｄｔ＝（ｒ・ｄθ）／ｄｔ・・・（１）
となる。
　ｄＸ／ｄｔは水平方向移動手段１０１の移動速度Ｖ（ｍｍ／ｓ）であり、ｄθ／ｄｔは光ファイバの屈曲における角速度ω（ｒａｄ／ｓ）であるので、（１）式は
Ｖ＝ｒω・・・（２）
と表すことができる。
　したがって、曲率半径ｒは
ｒ＝Ｖ／ω・・・（３）
と表すことができる。
　このように、光ファイバの曲率半径ｒは、水平方向移動手段１０１の移動速度Ｖ、光ファイバの屈曲における角速度ωにより決定される。
　したがって、例えば角速度ωを一定に保てば、移動速度Ｖを速くすることで曲率半径を大きくでき、移動速度Ｖを遅くすることで曲率半径を小さくできる。
　このようにして、曲率半径ｒを正確に調整できる。
（態様ＩＩ）
（構成）
　図５は態様ＩＩの屈曲光伝送媒体製造装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はβ－β線断面図である。
　３０４は回転治具、３０５は、光伝送媒体を曲げるレバーである。
　態様ＩＩの屈曲光伝送媒体製造装置は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、支持筐体３０１に角速度を調節して回転自在な回転治具３０４を備え、回転治具３０４に光伝送媒体を曲げるレバー３０５が設けられている。
　したがって、水平方向移動手段１０１の移動速度だけでなく、回転治具３０４の角速度も調節することで、幅広く光伝送媒体の曲率半径を調整することができる。
　その他の構成は態様Ｉと同一であり、詳細な説明は省略する。
　なお、この例では、アーク放電電極近傍Ａを回転治具３０４の回転中心としているが、他に光ファイバの屈曲の中心近傍を回転治具３０４の回転中心とすることもできる。
（動作）
　図６は、態様ＩＩの屈曲光伝送媒体製造方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図である。
　態様ＩＩの屈曲光伝送媒体製造方法は、屈曲工程で回転治具３０４を用いることを特徴とする。
　なお、その他の動作は態様Ｉと同一であり、詳細な説明を省略する。
　まず、図６（ａ）に示すように、レバー３０５が光ファイバ１～８の上部に接するように回転治具３０４を調節しておく。
　次に、図６（ｂ）に示すように、移動加熱工程を経て押し出されてきた光ファイバ１～８に対して、回転治具３０４を図６の反時計周りに回転させることで、レバー３０５を用いて光ファイバ１～８を屈曲させる。
　態様ＩＩでは、回転治具３０４およびレバー３０５を用いて屈曲を調節するので、光ファイバが自重で変形しないように、加熱温度を態様Ｉよりも低くすることが好ましい。
　具体的には、光ファイバ１～８を構成する材料のひずみ点以上軟化点未満の温度が好ましい。
　さらに好ましくは、徐冷点以上軟化点未満である。
　なお、光ファイバ１～８が複数の材料により構成されており、その温度が同一でない場合、最も高い温度を採用する。
　なお、ここでいうひずみ点、徐冷点は、ＪＩＳ－Ｒ３１０３－２に準拠して測定した値をいう。
　加熱温度の調節は、アーク放電電極Ａに対する光ファイバ１～８の位置を上下に調節することで微調整できる。
　そして、図６（ｃ）に示すように、所定の箇所で水平方向移動手段１０１の移動、アーク放電、および回転治具３０４の回転を止める。
　なお、加熱温度を態様Ｉと同様とし、レバー３０５を光ファイバ１～８の下からあてて、曲がりを支えるようにして曲率半径を調整することもできる。
（態様ＩＩＩ）
（構成）
　図７は、態様ＩＩＩの屈曲光伝送媒体製造装置の概念図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）はγ－γ線断面図である。
　３０２は支持柱、３０６は、移動手段である移動台座である。
　態様ＩＩＩの屈曲光伝送媒体製造装置は、光ファイバの一部を加熱するアーク放電電極Ａと、アーク放電電極Ａを移動させる移動台座３０６とを備える。
　そして、アーク放電電極Ａと移動台座３０６は連動して、アーク放電電極Ａを移動させながら、光ファイバの一部を加熱する。
　すなわち、光ファイバではなくアーク放電電極Ａが移動する。
　具体的には、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、基礎台座３０３上に２つの移動台座３０６を設けることが好ましい。
　移動台座３０６、支柱２０２、支持柱３０２、コ字型ブラケット３０８は一体として構成されることが好ましい。
　移動台座３０６は図７（ａ）の左右方向に移動させることができる。
　そして、２つの移動台座３０６上にそれぞれ支持柱３０２を設け、２つの支持柱３０２上にコ字型ブラケット３０８を固定することで、アーク放電電極Ａを移動させることができる。
　また、支柱２０２を移動台座３０６上に設けることで、導体５０または絶縁体６０も同時に移動させることができる。
　なお、態様ＩＩＩでは、コ字型ブラケット３０８と支持筐体３０１とを固定しない。
　移動台座３０６は、手動または自動のボールネジ機構等で構成し、一定速度でアーク放電電極Ａを水平方向へ移動させることが好ましい。
　なお、支持柱３０２に高さ調節手段となるリフト機構を設けることで、光ファイバとアーク放電電極Ａとの高さを調節できるようにすることが好ましい。
　その他の構成は態様Ｉと同一であり、詳細な説明は省略する。
　なお、態様ＩＩのように、回転治具３０４およびレバー３０５を用いることもできる。
（動作）
　図８は、態様ＩＩＩの屈曲光伝送媒体製造方法を示す概念図であって、（ａ）は光ファイバを光ファイバ載置台に載せた図、（ｂ）は移動加熱工程と屈曲工程を連続して行っている図、（ｃ）は光伝送媒体の屈曲が終了した図である。
　態様ＩＩＩの屈曲光伝送媒体製造方法は、移動台座３０６およびアーク放電電極Ａを用いて光ファイバ１～８を屈曲させる屈曲光伝送媒体製造方法であって、移動台座３０６によりアーク放電電極Ａを移動させながら、アーク放電電極Ａにより光ファイバ１～８の一部を加熱する移動加熱工程と、光ファイバ１～８を曲げる屈曲工程と、を有し、放電電極Ａの近傍に導体５０または絶縁体６０を配置したことを特徴とする。
　すなわち、光ファイバ１～８ではなくアーク放電電極Ａを移動させる。
　その他の動作は態様Ｉと同様であり、詳細な説明は省略する。
　まず、図８（ａ）に示すように、屈曲させる光ファイバ１～８を光ファイバ載置台１０２と光ファイバ支え台２０１に掛け渡す。
　そして、光ファイバ１～８を溝Ｇに嵌め、押さえ板１０４で固定する。
　次に、図８（ｂ）に示すように、移動台座３０６によりアーク放電電極Ａを水平に移動させながら、所望の位置でアーク放電電極Ａによりアーク放電を行って光ファイバ１～８の一部を加熱する（移動加熱工程）。
　そして、光ファイバを軟化点以上に加熱することで光ファイバの自重により該光ファイバを曲げる（屈曲工程）。
　次に、図８（ｃ）に示すように、所定の箇所で移動台座３０６の移動およびアーク放電を止めると、光ファイバ１～８は９０°曲がった時点で屈曲を止める。
　なお、態様ＩＩのように、回転治具３０４およびレバー３０５を用いることもできる。
　この場合、回転治具３０４を、非接触加熱手段Ａと同一速度・同一方向に移動させながら回転させることで、態様ＩＩと同様の効果を得ることができる。
（態様ＩＶ）
　図９は、態様ＩＶの屈曲光伝送媒体製造方法を示す概念図である。
　３０４′は、２つのレバー３０５を有する回転治具である。
　なお、屈曲光伝送媒体製造装置については、コ字型ブラケット３０８、回転治具３０４′、導体５０または絶縁体６０のみを示している。
　移動手段として、図示していない二次元または三次元駆動ステージを用いることで、コ字型ブラケット３０８および回転治具３０４′を、二次元または三次元に自在に動かすことができるようになる。
　これにより、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）のように、光伝送媒体の複数箇所を順に屈曲させることで、精度良く、かつ、容易に光ファイバを所望の形状にすることができる。
（制御回路）
　図１０は、制御回路の一例を示すブロック図である。
　４０１は、制御手段である制御コンピュータ、４０２は移動手段駆動回路、４０３は非接触加熱手段駆動回路、４０４は回転治具駆動回路、４０５はリフト機構駆動回路である。
　本発明の他の実施形態の屈曲光伝送媒体製造装置は、光ファイバ１～８の一部を加熱するアーク放電電極Ａと、光ファイバ１～８またはアーク放電電極Ａを移動させる移動手段１０１、３０６と、アーク放電電極Ａおよび移動手段１０１、３０６の動作を制御する制御コンピュータ４０１とを備える。
　すなわち、制御コンピュータ４０１が、アーク放電電極Ａおよび移動手段１０１、３０６を連動させて、光ファイバ１～８またはアーク放電電極Ａを移動させながら、光ファイバ１～８の一部を加熱する。
　図１０に示す制御回路は、支持筐体３０１の内部などの適当な場所に配置される。
　制御回路は、制御コンピュータ４０１によって動作が統括される。
　制御コンピュータ４０１は、ＣＰＵ、メモリ、各種インターフェース等を備えており、該メモリには、動作に必要な動作プログラムや各種データが格納されていることが好ましい。
　移動手段駆動回路４０２は、水平方向移動手段１０１または移動台座３０６を左右に移動させるモータ等を駆動する回路である。
　非接触加熱手段駆動回路４０３は、アーク放電電極Ａへの電流可変等により発熱温度等の制御を行う回路である。
　回転治具駆動回路４０４は、回転治具３０４を回転させるモータ等を駆動する回路である。
　リフト機構駆動回路４０５は、支持柱１０３、３０２、光ファイバ支え台２０１などにリフト機構を設けたときに、リフト機構を上下移動させるモータ等を駆動する回路である。
　制御コンピュータ４０１が、移動手段駆動回路４０２、非接触加熱手段駆動回路４０３、治具回転用モータ駆動回路４０４を連動させることで、光伝送媒体１～８をスムーズに屈曲させることができる。
　以下、実施例を用いて説明する。
＜実施例１＞
　実施例では態様ＩＩの屈曲光伝送媒体製造装置を用いた。
　基礎台座３０３としてアルミ製Ｌ字型ブラケットを用意した。
　水平方向移動手段１０１、支持柱１０３、光ファイバ載置台１０２、押板１０４としてステッピングモータ駆動ボールネジ式の自動Ｘ軸ステージを用意した。
　アーク放電電極Ａには、古河電工社製光ファイバ融着機、商品名：「Ｓ１４６」内のアーク放電電極（電極間隔：２．１ｍｍ）を取り出して用いた。
　コ字型ブラケット３０８として、市販のガラスエポキシ製コ字型ブラケットを用いた。回転治具３０４として、ステッピングモータ駆動の自動θ軸回転ステージを用意した。
　レバー３０５として、直径５ｍｍのアルミ製円柱を用意し、自動θ軸回転ステージに固定した。
　なお、回転治具３０４は、その回転中心がアーク放電電極となるようにアルミ製Ｌ字型ブラケットに固定した。
　支柱２０２として、セラミック支柱（光ファイバ軸方向長さ２ｍｍ、幅１．５ｍｍ、垂直方向高さ１９０ｍｍ）を用いて、その先端にアルミニウム製の導体（光ファイバ軸方向長さ０．５ｍｍ、幅２ｍｍ、垂直方向高さ２ｍｍ）を配置した。
　導体とアーク放電電極の上下方向の距離は２ｍｍとなるようにした。
　光ファイバ１～８として、８心石英ガラス製光ファイバテープ心線（ＧＩ５０マルチモード、クラッド径０．１２５ｍｍ、被覆外径０．２５ｍｍ、長さ２００ｍｍ、古河電工社製、商品名：「ＰＥ－Ａ１０Ｇ」）を用いた。
　なお、先端から５０ｍｍのところまで、被覆を除去した。
　また、光ファイバは、アーク放電電極中心の上１ｍｍを通過するように調整した。
　そして、自動Ｘ軸ステージおよびアーク放電電極を連動させ、自動Ｘ軸ステージの移動速度Ｖを１（ｍｍ／ｓ）、自動θ軸回転ステージの角速度ωをπ／３（ｒａｄ／ｓ）とした。
　光ファイバの先端から１０ｍｍの箇所がアーク放電電極にもっとも近くなったときをアーク放電の開始点とした。
　以上の条件で、アーク放電を１．５秒行って光ファイバが９０°になるように屈曲させ、実施例１の屈曲光ファイバを得た。
　その後、デジタルマイクロスコープ（キーエンス社製、商品名：「ＶＨＸ－９００」）を用いて各光ファイバの屈曲角度を精密に測定した。
＜実施例２＞
　導体に代えて、ジルコニア製の絶縁体（光ファイバ軸方向長さ２ｍｍ、幅１．５ｍｍ、垂直方向高さ１０ｍｍ）を配置した。
　絶縁体とアーク放電電極の上下方向の距離は０．５ｍｍとなるようにした。
　光ファイバは、アーク放電電極中心の下０．１ｍｍを通過するように調整した。
　その他は実施例１と同様にして、実施例２の屈曲光ファイバを得た。
　その後、デジタルマイクロスコープ（キーエンス社製、商品名：「ＶＨＸ－９００」）を用いて各光ファイバの屈曲角度を精密に測定した。
＜比較例１＞
　導体を用いなかった。
　その他は実施例１と同様にして、比較例１の屈曲光ファイバを得た。
　その後、デジタルマイクロスコープ（キーエンス社製、商品名：「ＶＨＸ－９００」）を用いて各光ファイバの屈曲角度を精密に測定した。
＜比較例２＞
　絶縁体を用いなかった。
　その他は実施例２と同様にして、比較例２の屈曲光ファイバを得た。
　その後、デジタルマイクロスコープ（キーエンス社製、商品名：「ＶＨＸ－９００」）を用いて各光ファイバの屈曲角度を精密に測定した。
　各光ファイバの屈曲角度を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表から明らかなように、実施例１は導体を電極近傍に置いたので、すべてのファイバで８９～９０°の屈曲角度を得られた。屈曲角度の最大値と最小値の差は０．８°でバラツキも小さかった。
　また、実施例２は絶縁体を電極近傍に置いたので、すべてのファイバで８９～９０度の屈曲角度を得られた。屈曲角度の最大値と最小値の差は０．８°でバラツキも小さかった。
　これに対し、比較例１は電極近傍に導体がないので、外側のファイバの屈曲角度が８５度未満となってしまった。屈曲角度の最大値と最小値の差は１０．３°でバラツキも大きかった。
　また、比較例２は電極近傍に絶縁体がないので、外側のファイバの屈曲角度が８５度未満となってしまった。屈曲角度の最大値と最小値の差は１０．６°でバラツキも大きかった。
　なお、比較例１、２の屈曲光ファイバは、図６（ｃ）のようにレバー３０５で押さえている間は９０°を保っていたが、装置から取り外すと光ファイバの弾性で図１１（ｃ）のようにバラツキを生じた。
　以上のように、電極近傍に絶縁体または導体を配置することにより、多数本の光ファイバについて、クラックをつけず、かつ、一括で一様な屈曲状態を得ることができた。

Claims (14)

  1. 光伝送媒体の一部を加熱する放電電極と、
    該光伝送媒体または該放電電極を移動させる移動手段とを備え、
    光伝送媒体または放電電極を移動させながら、該光伝送媒体の一部を加熱する屈曲光伝送媒体製造装置であって、
    前記放電電極の近傍に導体または絶縁体を配置したことを特徴とする屈曲光伝送媒体製造装置。
  2. 前記光伝送媒体は多数本の光ファイバであることを特徴とする請求項１記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
  3. 多数本の光ファイバ幅／電極間隔が０．５以上０．９５以下であることを特徴とする請求項２記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
  4. 前記放電電極はアーク放電電極であることを特徴とする請求項１記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
  5. 前記導体は金属であることを特徴とする請求項１記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
  6. 前記絶縁体はセラミックであることを特徴とする請求項１記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
  7. さらに、前記移動手段の動作を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載の屈曲光伝送媒体製造装置。
  8. 移動手段および放電電極を用いて光伝送媒体を屈曲させる屈曲光伝送媒体製造方法であって、
    移動手段により光伝送媒体または放電電極を移動させながら、該放電電極により該光伝送媒体の一部を加熱する移動加熱工程と、
    該光伝送媒体を曲げる屈曲工程とを有し、
    前記放電電極の近傍に導体または絶縁体を配置したことを特徴とする屈曲光伝送媒体製造方法。
  9. 前記光伝送媒体は多数本の光ファイバであることを特徴とする請求項８記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
  10. 多数本の光ファイバ幅／電極間隔が０．５以上０．９５以下であることを特徴とする請求項９記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
  11. 前記放電電極はアーク放電電極であることを特徴とする請求項８記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
  12. 前記導体は金属であることを特徴とする請求項８記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
  13. 前記絶縁体はセラミックであることを特徴とする請求項８記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
  14. さらに、前記移動手段の動作を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項８記載の屈曲光伝送媒体製造方法。
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