JP2000514208A

JP2000514208A - 光ファイバの制御された加熱および変形のための装置および方法

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Publication number: JP2000514208A
Application number: JP10515696A
Authority: JP
Inventors: ブルーム，キャリー
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 2000-10-24
Also published as: WO1998013711A3; TW353147B; AU4415397A; KR20000048596A; CA2266621A1; WO1998013711A2; EP0928432A2; IL129161A0

Abstract

(57)【要約】光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する新規な方法を提供する。この方法は、連続するか、実質的に同時であるか、またはシーケンスに依存しないステップであって、少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の少なくとも１つの領域を、それから所定の距離に位置付けられる少なくとも１つのエネルギ源を用いて加熱するようエネルギを適用し、その結果その加熱される少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の変形をもたらすステップと、その少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の光学特性のうち少なくとも１つをモニタするステップとを含む。さらに、この方法は、この方法の完了前に前記モニタするステップに応答してエネルギおよび成形または変形のうち少なくとも１つを制御するステップと、その制御するステップに応答して少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を製造するステップと含む。

Description

【発明の詳細な説明】光ファイバの制御された加熱および変形のための装置および方法関連出願本願は、本明細書に引用により援用する１９９７年３月２１日提出の米国仮出願第６０／０４０，８７５号の優先権を主張するものである。本願は、本明細書に引用により援用する１９９６年９月２４日提出の米国出願第０８／７１８，７２７号の一部継続出願である。発明の背景発明の分野本願は、導波路または光ファイバといった光デバイスの制御された加熱および変形のための装置および方法に関し、特に、光ファイバ双円錐テーパといった光デバイスの形成を正確かつ信頼性高く制御およびモニタする装置および方法に関するものである。関連技術の背景現在、光ファイバの伸張、成形または融着のためのさまざまな技術が実施されている。たとえば、ある技術には、光ファイバまたはデバイスにおいて所望の光学特性を得るために、光ファイバを一定の温度で加熱して一定の割合で引伸ばすことが含まれる。このプロセスには固有の不確定性があるため、この技術には、所望の特性を得るためにいつ加熱および引伸ばしを停止すべきかについての種々の推定または推測が必要である。したがって、結果として生まれた加工後の光ファイバまたはデバイスは、予め定められた光学要件を満たさないことが多い。このように、このプロセスからは良好な歩留り結果が得られない。さらに、この粗削りのプロセスでは、製造できる光デバイスの種類が限定される。したがって、高品質の光ファイバデバイスを正確にかつ一貫して製造することが望ましい。受動光ファイバ構成部品製造業者に対し優れたデバイス製造技術を与えることもまた望ましい。さらに、たとえば光ファイバ双円錐テーパを含む高品質のファイバデバイスの正確かつ一貫した製造を提供することが望ましい。発明の概要本発明の特徴および利点は、高品質の光ファイバデバイスの正確かつ一貫した製造をもたらすことにある。本発明のさらなる特徴および利点は、その主要な用途が例として、受動光ファイバ構成部品製造業者のためのデバイス製造にあることである。本発明のさらに他の特徴および利点は、たとえば光ファイバ双円錐テーパを含む高品質のファイバデバイスの正確かつ一貫した製造をもたらすことにある。本発明は、標準的なカプラ製造中は、結合比といったモニタされた光学特性が実際の製造後の光学特性に正確に対応しないという問題の理解および確認に一部基づいている。これには、製造条件における多くの小さな変動を考慮しなければならない推定を、モニタされた光学特性について行ない、カプラの製造を終わらせることが必要である。この推定により、プロセスには多大なる不確定性が生じるため、光ファイバデバイスのための形成プロセスの歩留りが低下する。有利なことに、光ファイバの加熱温度および伸張の割合は、光デバイスを正確に形成するために有利に使用できる主な変数であることがわかっている。さらに、結合比といった光学特性を有利にモニタして、光ファイバの加熱温度および／または伸張の割合といった、光デバイスの形成または形成条件を駆動または制御できることがわかっている。本発明のある実施例に従うと、光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する新たな方法が提供される。この方法は、少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の少なくとも１つの領域を、そこから予め定められた距離に位置する少なくとも１つのエネルギ源を用いてエネルギを与えて加熱することにより、加熱された少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を変形させるステップ、および、少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の少なくとも１つの光学特性をモニタするステップという、連続した、実質的に同時の、または連続性のないステップを含む。この方法はまた、この方法が完了する前に上記モニタするステップに応答してエネルギ、および成形または変形の少なくとも一方を制御するステップと、この制御するステップに応答して少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を製造するステップとを含む。このプロセスにより製造される光ファイバまたは光ファイバ素子もまた提供される。以下で明らかになるであろう上記およびその他の目的および利点は、本願の一部をなす添付の図面を参照して本明細書においてより十分に説明およびクレームされる構成および動作の詳細において示され、図面においては同じ参照番号は同じ要素を示している。図面の簡単な説明図１は、融着双円錐形テーパカプラを製造する装置の例である。図２は、このプロセスで用いられるクランプの一例の斜視図、上面図および側面図である。図３は、融着した双円錐テーパである。図４は、２つの光ファイバ間の単一波長での光学結合のパーセンテージを、融着した双円錐形テーパ（ＦＢＴ）カプラの標準的な製造中の伸張距離および伸張時間の関数として表わすグラフの一例を示している。図５は、２つの光ファイバ間の単一波長での光学結合のパーセンテージを、ＦＢＴカプラの製造中の伸張距離および伸張時間の関数として示すグラフの一例を示している。図６は、２つの光ファイバ間の単一波長での光学結合のパーセンテージを、ＦＢＴカプラの製造中の伸張距離および伸張時間の関数として表わすグラフの別の例である。発明の好ましい実施例の説明本発明は、実質的に同様の光学応答、特性および／またはインジケータを与える、カプラ、スイッチ、波分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）、フィルタ、減衰器、偏光子、導波路などの光ファイバおよび光ファイバデバイスの正確かつ信頼性のある製造において使用されかつこれを提供するものである。ＷＤＭのようなこれら種々の光ファイバデバイスは、ガラス、クリスタル、金属、プラスチック、セラミックなどの異なる材料から構成されるものでもよい。この方法の１つの主な利点は、高品質の光ファイバデバイスの正確かつ一貫した製造が可能になることである。この方法の主な用途は、例として受動光ファイバ構成部品製造業者のためのデバイス製造にある。この方法について説明するために、概念上単波長ＦＢＴカプラの製造について述べる。その他の光ファイバデバイスの製造も、単一光ファイバおよび／またはデバイスの製造を含め、（形成される特定の光デバイスによりいくつかのステップを追加および／または削除するかもしれないことを除き）同様であろう。図１は、融着双円錐形テーパカプラを製造するための装置の一例である。この装置は、単一光ファイバおよび／またはデバイスの製造のために用いることもできる。この装置２は、１対の可動光ファイバ保持ステージ１０および１２を含み、複数の光ファイバクランプ１００−１１４が保持ステージ１０および１２に取付けられている。光ファイバクランプ１００−１１４は、保持ステージ１０および１２間で整列している１対の光ファイバ１１６および１１８を保持する。融着した双円錐形テーパカプラ（以下では図２と関連付けて説明する）は、保持ステージ１０と１２との間の領域１２０にある光ファイバのむき出しになった部分の一部を加熱および融着することによって生成される。光ファイバが十分に加熱されたときにこの保持ステージ１０および１２を選択的に動かして離すことにより、光ファイバを伸張させる。この伸張および加熱プロセスにより、光ファイバの融着が容易になり、たとえば領域１２０にあるほぼ双円錐形のテーパを備える融着した領域が形成される。伸張への代替的なプロセスステップは、このような代替的なプロセスステップを用いて光ファイバまたは光ファイバデバイスが成形または形成される限り、使用できる。このように、本発明は、光ファイバまたは光ファイバデバイスを変形、形成、成形、圧縮または伸張して、関連する光学特性をある態様で変えることを可能にするプロセスステップの使用を意図している。さらに本発明は、光ファイバまたは光ファイバデバイスの成形の割合を制御する種々の異なるプロセスステップを意図している。光学的な変化は、光ファイバ１１６および１１８の端部（たとえば１１６ａ、１１６ｂ、１１８ａおよび１１８ｂ）に取付けられた標準的な光源および検出器を用いてモニタされる。所望の光学特性が得られたときにカプラの製造を終わらせる。有利にも、光ファイバ１１６および１１８の加熱温度および伸張の割合は、光デバイスの正確な形成を行なうために有利に用いることができる主要な変数であることが発見されている。本明細書中で説明されるプロセスは、モニタされた光学特性（この場合は結合比）を制御変数として有利に用い、伸張の割合および光ファイバに加えられる熱を選択的かつ可変に制御する。もちろんこのプロセスを上記のように他の光デバイスまたは単一光ファイバまたはデバイスに用いることもできる。この光デバイスの可変の加熱は、熱源の熱、強度、パワーまたはエネルギを増大／減少させることにより、または熱源を同じまたは異なる領域で、光デバイスにより近づけるまたは光デバイスから離すことにより行なうことができる。光ファイバまたはデバイスを加熱することができる、レーザ、炎、炉、電気などの種々の熱源または何らかのその他のデバイスを使用することができる。光デバイスの可変の伸張は、たとえば保持ステージを互いに近づけるまたは遠ざけることにより引張りの割合または加速度を増大／減少させることによって行なうことができる。光ファイバまたはデバイスを保持および／または伸張するためにその他の技術または装置を用いてもよい。上記のプロセスでは、加熱、伸張および融着は一部同時に行なわれるように述べられているが、本発明はまた、上記のステップを連続的におよび／または独立して行なうことも意図している。本発明はまた、光ファイバまたはデバイスが、一般的に光学特性の変動がより安定しているまたはあまり重要でない軟化および焼き鈍しポイント（たとえば焼き鈍し範囲）間で加熱されているときに、このプロセスは十分に効果的であるという理解および仮定に一部基づいている。さらに、本発明はまた一部、このプロセスは、光ファイバまたはデバイスに加えられる熱が減少する期間中に光ファイバまたはデバイスが形成または製造されたときに十分に効果的であるという理解および仮定に基づいている。加熱の種々の範囲または値を用いてもよく、かつ／または種々の加熱パターンも使用できる。図２は、このプロセスで使用されるクランプの一例の斜視図、上面図および側面図である。もちろん、標準的なクランプ装置を使用することができる。図２に示すように、ベース１００は、むき出しの光ファイバの直径に相当する幅および露出した光ファイバの直径の１−１／２倍に相当する深さを有するスロット２０６を含む。このようにして、スロット２０６は２つの光ファイバを収容するようにされ、第１の光ファイバの上に第２の露出した光ファイバはあり、スロット２０６内の中間点にある。スロット２０６に挿入された第１の光ファイバは、スロット２０６のベースにある第１の一連の真空孔２０８によって生じる第１の真空領域によって固定される。ベース１００はまた、光ファイバをスロット２０６に案内するための案内面２１０を含む。案内面２１０もまたクランプカバー２０４ａの対応する面２１０ａをベース１００に固定するための第２の真空領域を生じさせることを目的とした第２の一連の真空孔２１２を含む。このようにして、光ファイバを案内面２１０近くに配置することにより露出した光ファイバはクランプ１００内で固定される。光ファイバがスロット２０６の位置へと下げられると、第１の一連の真空孔２０８は、第１の光ファイバをスロット２０６内に固定する第１の真空領域を生じさせる。第２の光ファイバをスロット２０６内の第１の光ファイバの上に追加することができる。第１および第２の光ファイバをスロット２０６内に挿入した後、カバー２０４ａをベース１００と係合させる。カバー２０４ａを、カバー２０４ａに固定された支持アーム２０４ｂを用いてベース１００に係合させる。カバー２０４ａは、スロット２０６の第２の光ファイバに対応する溝２１４を有し、第１および第２のファイバが、カバー２０４ａがベース１００と係合したときにクランプ１００内で固定されるようにする。当該技術では認識されているように、溝２１４を、カバー２０４ａがベース１００と係合したときに、単一の露出した光ファイバを一次クランプ１００内に固定するためにスロット２０６内に延在するある延在部（図示せず）と置換えてもよい。したがって、クランプ１００内に固定する光ファイバが１つなのか２つなのかによって、異なるカバー２０４ａを使用することができる。代替的なクランプデバイスに関するさらなる詳細は、Takimoto他への米国特許第５，３９５，１０１号において見受けられ、この特許の開示は本明細書に引用により援用される。図３は、融着双円錐テーパである。この双円錐テーパは、光ファイバ間で光を案内する１対のテーパされた領域１２２および１２４ならびに光結合領域１２６からなる。テーパされた領域の長さおよび傾斜、ならびに光結合領域の長さおよび厚みといった、双円錐テーパの形状および厚みにより、双円錐テーパの光学特性が決まる。例として加熱温度および双円錐テーパを伸張させる割合／加速度といった双円錐テーパの製造条件が、双円錐テーパの形状および厚みを決定する。同等のまたは実質的に同一の信頼性ある光学応答、特性および／またはインジケータをもたらし得るその他の変数も意図されている。図４は、ＦＢＴカプラの標準的な製造中における、伸張距離および伸張時間の両方の関数としての、２つの光ファイバ間における単波長での光結合のパーセンテージを表示するグラフの一例を示す。この標準的ＦＢＴカプラは一定の加熱温度および一定の伸張割合を用いて製造され、したがって、このグラフにおいて領域１２８に示されるように、結合比は伸張距離または伸張時間のいずれかの関数と同じである。線１２７は光ファイバまたは素子の伸張の距離を表わし、線１２９は光ファイバまたは素子を引っ張る時間を表わす。標準的なカプラ製造中においては、モニタされる結合比は実際の製造後の結合比に正確には対応しない。このことは、カプラの製造を終了させる、モニタされる結合比に関して、カプラ製造条件における多数の小さな変動を考慮に入れなければならない推量がなされることを必要とする。モニタされる結合比と製造後の結合比との間のこの差は、伸張時間の関数としてグラフ上に結合比におけるジャンプ部分１３０（グラフ上において破線の５０％ラインと７５％ラインとの間に示される）として示される。換言すれば、光素子の伸張およびその結果の伸張距離または長さが停止または固定されても、その光学特性は、決定されない、制御されない、および／または制御不可能な態様で変化し続ける。図５は、私の新規な方法を用いたＦＢＴカプラの製造中における、伸張距離および伸張時間の両方の関数としての、２つの光ファイバ間における単波長での光結合のパーセンテージを表示するグラフの例を示す。私の新規な方法によると、光ファイバを融着させた後、加熱温度および伸張割合を変動させてＦＢＴカプラを製造し、したがって、そのグラフに示されるように、その結合比は伸張距離および伸張時間の関数として異なる。私の新規な方法を用いたカプラ製造中においては、モニタされる結合比は実際の製造後の結合比に実質的および／または正確に対応して、私の新規な方法を製造条件に影響されないものにしている。私の新規な方法は、モニタされる光学特性に応答して、加熱温度および伸張割合の両方を随意にゆっくりと比例して低下させ、それにより、時間にわたって線１３４で示される結合比の変化の割合を、距離にわたって線１３２で示される標準的な製造に比して減少させる。距離線１２７（図４）と距離線１３２とは実質的に同様であり得ることに注目されたい。さらに、私の方法によれば、グラフに示されるように、モニタされる結合比が所望の製造後の値１３６に収束するときにカプラ製造を終了させることができる。領域１３７は、伸張／加熱処理においてある点から実質的に早めに適切な制御を与えることによって、ここに記載された工程が回避し得たジャンプ部分を概念的に表現したものである。図６は、線１３８において、私の新規な方法を用いたＦＢＴカプラの製造中における、伸張距離および伸張時間の両方の関数としての、２つの光ファイバ間における単波長での光結合のパーセンテージを示すグラフの別の例である。このグラフは、私の新規な方法を用いて可能な制御の一部を示す。私の新規な方法は、モニタされる光学特性に応答して、加熱温度および伸張割合の両方をゆっくりと比例して変化させることができ、それによって、結合比の変化の割合を変動させ、カプラ製造工程の完全かつ正確な制御を可能にする。この発明の数多くの特徴および利点はこの詳細な明細書から明らかであり、したがって、添付の請求の範囲によって、この発明の真の精神および範囲内に入るこの発明のそのような特徴および利点のすべてを包含することが意図される。さらに、多数の修正物および変形物が当業者には容易に想起されるため、この発明を例示および記載の構造および操作そのものに限定することは所望されず、したがってすべての好適な修正物および均等物に依存してもよく、それらはこの発明の範囲内にあるものである。

【手続補正書】【提出日】平成１１年３月３０日（１９９９．３．３０）【補正内容】請求の範囲１．光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するか、実質的に同時であるか、または連続しない、（ａ）少なくとも２つの光ファイバの少なくとも１つの領域を、それから所定の距離に位置付けられる少なくとも１つのエネルギ源を用いて加熱するよう、エネルギを与えるステップと、（ｂ）少なくとも１つの伸張割合で、前記加熱される少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を伸張させるステップと、（ｃ）前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の光学特性のうちの少なくとも１つをモニタするステップとを含み、前記光学特性のうちの前記少なくとも１つは結合比を含み、前記方法はさらに、（ｄ）前記方法の完了前に、伸長中において前記モニタされる特性に応じて、前記エネルギと前記少なくとも１つの伸張割合とのうち少なくとも１つを変動させるステップと、（ｅ）前記制御ステップ（ｄ）に応答して前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を製造するステップとを含む、光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法。２．前記制御ステップ（ｄ）は、前記少なくとも１つのエネルギ源を用いて前記少なくとも１つの領域への前記エネルギを可変に制御するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。３．前記制御ステップ（ｄ）は、前記少なくとも１つのエネルギ源を前記少なくとも１つの領域に近づけるかまたは前記少なくとも１つの領域から遠ざけるように動かすことによって、前記少なくとも１つの領域への前記エネルギを可変に制御するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。４．前記制御ステップ（ｄ）は、前記少なくとも１つのエネルギ源を用いて、前記少なくとも１つの領域への前記エネルギを後退させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。５．前記制御ステップ（ｄ）は、前記結合比における変化に応じて、前記エネルギおよび前記伸張割合を可変に制御するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。６．前記エネルギを与えるステップ（ａ）は、前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子に沿って軸方向に前記少なくとも１つのエネルギ源を移動させるかまたは適用することによって前記エネルギを与えるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。７．前記方法は、前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子における微視的破砕および／または応力のうち少なくとも１つを最小限にする、請求項１に記載の方法。８．前記熱を与えるステップ（ａ）は、実質的におおよそ焼き鈍し範囲または軟化範囲まで前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を加熱するよう前記エネルギを与え、前記伸張ステップ（ｂ）は、前記加熱される少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を実質的におおよそ前記焼き鈍し範囲にて伸張させる、請求項１に記載の方法。９．前記製造ステップ（ｅ）は、波長分割マルチプレクサ、広帯域光ファイバカプラ、カプラ、スイッチ、フィルタ、減衰器、偏光子、および導波路のうち少なくとも１つを含む光ファイバ素子を製造するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。１０．光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するか、実質的に同時であるか、または連続しない、（ａ）光ファイバの或る領域を、そこから所定の距離に位置付けられるエネルギ源を用いて加熱するよう、エネルギを与えるステップと、（ｂ）前記加熱される光ファイバを或る伸張割合で変形または成形するステップと、（ｃ）前記光ファイバの或る光学特性をモニタするステップと、（ｄ）前記方法の完了前に、変形または成形中において前記モニタされる特性に応じて、前記エネルギと前記伸張割合とのうち少なくとも１つを変動させるステップと、（ｅ）前記制御ステップ（ｄ）に応答して前記光ファイバ素子を製造するステップとを含む、光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法。１１．光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するか、実質的に同時であるか、または連続しない、（ａ）互いに隣り合う第１の光ファイバおよび第２の光ファイバを或る領域に置くステップと、（ｂ）前記第１および第２の光ファイバを、或る領域において、そこから所定の距離に位置付けられるエネルギ源を用いて加熱するよう、エネルギを与えるステップと、（ｃ）前記加熱される第１および第２の光ファイバを或る伸張割合で伸張させるステップと、（ｄ）前記第１および第２の光ファイバが有する少なくとも１つの光学特性をモニタするステップとを含み、前記少なくとも１つの光学特性は結合比を含み、前記方法はさらに、（ｅ）前記方法の完了前に、伸長中において前記モニタされる少なくとも１つの特性に応じて、前記エネルギと前記伸張割合とのうち少なくとも１つを変動させるステップと、（ｆ）前記制御ステップ（ｅ）に応答して、前記光ファイバデバイスを形成するよう前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとの間に実質的に結合される領域を作るステップとを含む、光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法。１２．光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するか、実質的に同時であるか、または連続しない、（ａ）少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の少なくとも１つの領域を、それから所定の距離に位置付けられる少なくとも１つのエネルギ源を用いて加熱するよう、エネルギを与えるステップと、（ｂ）前記加熱される少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を成形するかまたは変形する少なくとも１つのステップと、（ｃ）前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の光学特性のうちの少なくとも１つをモニタするステップとを含み、前記光学特性のうちの前記少なくとも１つは結合比を含み、前記方法はさらに、（ｄ）前記方法の完了前に、成形または変形中において前記モニタされる少なくとも１つの光学特性に応じで、前記エネルギと前記成形割合または変形割合とのうち少なくとも１つを変動させるステップと、（ｅ）前記制御ステップ（ｄ）に応答して前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を製造するステップとを含む、光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法。１３．或る領域で互いに接する第１の光ファイバおよび第２の光ファイバから光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するかまたは連続しない、前記領域において前記第１および第２の光ファイバに入射する熱を与えるステップと、前記加熱される第１および第２の光ファイバを第１の速度にて或る可変な張力で引張るステップと、前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとの間において結合比の変化をモニタするステップと、前記引張るステップ中に、前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとの間における前記モニタされる結合比の変化に応じて、前記第１および第２の光ファイバにおける前記与えられる入射熱を低減するかまたは前記第１の速度を調整するステップとを含む、方法。１４．或る領域で互いに接する第１の光ファイバおよび第２の光ファイバから光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するかまたは連続しない、前記領域において前記第１および第２の光ファイバに入射する熱を与えるステップと、前記加熱される第１および第２の光ファイバを或る速度にて或る可変な張力下で引張るステップと、前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとの間において結合比の変化をモニタするステップとを含み、前記結合比の前記変化は初期結合比と所望の結合比との間で変動し、前記方法はさらに、前記第１および第２の光ファイバにおける前記与えられる入射熱の低減または前記速度の調整を、前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとの間における前記モニタされる結合比の変化に応じて、前記初期結合比と前記所望の結合比との間の任意の結合比値で、前記引張るステップ中に行うステップを含む、方法。１５．結合比における前期変化は前記結合比における少なくとも実質的な変化を含む、請求項１４に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号０８／８３３，１９９ (32)優先日平成９年４月14日(1997．4．14) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】１．光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するか、実質的に同時であるか、またはシーケンスに依存しない、（ａ）少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の少なくとも１つの領域を、それから所定の距離に位置付けられる少なくとも１つのエネルギ源を用いて加熱するよう、エネルギを適用するステップと、（ｂ）少なくとも１つの伸張割合で、前記加熱される少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を伸張させるステップと、（ｃ）前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の光学特性のうちの少なくとも１つをモニタするステップと、（ｄ）前記方法の完了前に、前記モニタするステップ（ｃ）に応答して、前記エネルギおよび前記少なくとも１つの伸張割合のうち少なくとも１つを制御するステップと、（ｅ）前記制御するステップ（ｄ）に応答して前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を製造するステップとを含む、光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法。２．少なくとも１つの所定の光学特性に応じて、前記エネルギおよび前記伸張割合のうち少なくとも１つを選択的に修正するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。３．前記制御するステップ（ｄ）は、前記少なくとも１つのエネルギ源を用いて前記少なくとも１つの領域への前記エネルギを可変に制御するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。４．前記制御するステップ（ｄ）は、前記少なくとも１つのエネルギ源を前記少なくとも１つの領域に近づけるかまたは前記少なくとも１つの領域から遠ざけるように動かすことによって、前記少なくとも１つの領域への前記エネルギを可変に制御するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。５．前記制御するステップ（ｄ）は、前記少なくとも１つのエネルギ源を用いて、前記少なくとも１つの領域への前記エネルギを後退させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。６．前記モニタするステップ（ｃ）は、結合比を含む前記光学特性のうち前記少なくとも１つをモニタするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。７．前記制御するステップ（ｄ）は、前記結合比における変化に応じて、前記エネルギおよび前記伸張割合を可変に制御するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。８．前記適用するステップ（ａ）は、前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子に沿って軸方向に前記少なくとも１つのエネルギ源を移動させるかまたは適用することによって前記エネルギを適用するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。９．前記制御するステップ（ｄ）は、前記少なくとも１つの伸張割合を可変に制御するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。１０．前記方法は、前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子における微視的破砕および／または応力のうち少なくとも１つを最小限にする、請求項１に記載の方法。１１．前記適用するステップ（ａ）は、実質的におおよそ焼き鈍し範囲または軟化範囲まで前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を加熱するよう前記エネルギを適用し、前記伸張させるステップ（ｂ）は、前記加熱された少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を実質的におおよそ前記焼き鈍し範囲にて伸張させる、請求項１に記載の方法。１２．前記製造するステップ（ｅ）は、前記制御するステップ（ｄ）に応答して、波長分割マルチプレクサ、広帯域光ファイバカプラ、カプラ、スイッチ、フィルタ、減衰器、偏光子、および導波路のうち少なくとも１つを含む前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を製造するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。１３．前記光ファイバ素子は、前記適用するステップ（ｅ）において前記エネルギが適用される、波長分割マルチプレクサ、広帯域光ファイバカプラ、カプラ、スイッチ、フィルタ、減衰器、偏光子のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。１４．光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するか、実質的に同時であるか、またはシーケンスに依存しない、（ａ）光ファイバまたは光ファイバ素子の或る領域を、そこから所定の距離に位置付けられるエネルギ源を用いて加熱するよう、エネルギを適用するステップと、（ｂ）前記加熱される光ファイバまたは光ファイバ素子を或る伸張割合で変形または成形するステップと、（ｃ）前記光ファイバまたは光ファイバ素子の或る光学特性をモニタするステップと、（ｄ）前記方法の完了前に、前記モニタするステップ（ｃ）に応答して、前記エネルギおよび前記伸張割合のうち少なくとも１つを制御するステップと、（ｅ）前記制御するステップ（ｄ）に応答して前記光ファイバまたは光ファイバ素子を製造するステップとを含む、光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法。１５．光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するか、実質的に同時であるか、またはシーケンスに依存しない、（ａ）光ファイバまたは光ファイバ素子の或る領域を、そこから所定の距離に位置付けられるエネルギ源を用いて加熱するよう、エネルギを適用するステップと、（ｂ）前記加熱される光ファイバまたは光ファイバ素子を或る伸張割合で変形または成形するステップと、（ｃ）前記光ファイバまたは光ファイバ素子の或る光学特性をモニタするステップと、（ｄ）前記モニタするステップ（ｃ）に応答して、前記エネルギおよび前記伸張割合のうち少なくとも１つを可変に制御するステップと、（ｅ）前記制御するステップ（ｄ）に応答して前記光ファイバまたは光ファイバ素子を製造するステップとを含む、光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法。１６．光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するか、実質的に同時であるか、またはシーケンスに依存しない、（ａ）互いに隣り合う第１の光ファイバおよび第２の光ファイバを或る領域に置くステップと、（ｂ）前記第１および第２の光ファイバを、或る領域において、そこから所定の距離に位置付けられるエネルギ源を用いて加熱するよう、エネルギを適用するステップと、（ｃ）前記加熱される第１および第２の光ファイバを或る伸張割合で伸張させるステップと、（ｄ）前記第１および第２の光ファイバが有する少なくとも１つの光学特性をモニタするステップと、（ｅ）前記方法の完了前に、前記モニタするステップ（ｄ）に応答して、前記エネルギおよび前記伸張割合のうち少なくとも１つを制御するステップと、（ｆ）前記制御するステップ（ｅ）に応答して、前記光ファイバデバイスを形成するよう前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとの間に実質的に結合される領域を作るステップとを含む、光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法。１７．光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するか、実質的に同時であるか、またはシーケンスに依存しない（ａ）少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の少なくとも１つの領域を、それから所定の距離に位置付けられる少なくとも１つのエネルギ源を用いて加熱するよう、エネルギを適用するステップと、（ｂ）前記加熱される少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を少なくとも成形するかまたは変形するステップと、（ｃ）前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の光学特性のうちの少なくとも１つをモニタするステップと、（ｄ）前記方法の完了前に、前記モニタするステップ（ｃ）に応答して、前記エネルギおよび前記成形または変形のうち少なくとも１つを制御するステップと、（ｅ）前記制御するステップ（ｄ）に応答して前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を製造するステップとを含む、光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法。１８．光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法であって、連続するか、実質的に同時であるか、またはシーケンスに依存しない、（ａ）少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の少なくとも１つの領域を、それから所定の距離に位置付けられる少なくとも１つのエネルギ源を用いて加熱するよう、エネルギを適用して、前記加熱される少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の変形を生じさせるステップと、（ｂ）前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子の前記光学特性のうちの少なくとも１つをモニタするステップと、（ｃ）前記方法の完了前に、前記モニタするステップ（ｂ）に応答して、前記エネルギおよび前記成形または変形のうち少なくとも１つを制御するステップと、（ｄ）前記制御するステップ（ｃ）に応答して前記少なくとも１つの光ファイバまたは光ファイバ素子を製造するステップとを含む、光学特性を有する光ファイバデバイスを形成する方法。１９．請求項１の工程に従って製造される光ファイバまたは光ファイバ素子。２０．請求項１４の工程に従って製造される光ファイバまたは光ファイバ素子。２１．請求項１５の工程に従って製造される光ファイバまたは光ファイバ素子。２２．請求項１６の工程に従って製造される光ファイバまたは光ファイバ素子。２３．請求項１７の工程に従って製造される光ファイバまたは光ファイバ素子。２４．請求項１８の工程に従って製造される光ファイバまたは光ファイバ素子。