JPH03138607A - ファイバ形カプラの製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は、複数本の光ファイバを、当該光ファイバの被
覆を除去した露出部において、加熱融着しながら延伸し
てカプラを形成する、いわゆる融着延伸法によるファイ
バ形カプラの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

この融着延伸法は、第５図に示すように、２本の光ファ
イバの被覆を一部除去して露出部を形成した（５０１）
後、この露出部を互いに密着させるべく捩じったり、或
いは並行に密着固定すると共に、この束ねた部分をバー
ナ等で加熱・融着しながら延伸（５０２）する。その際
、光ファイバの一端から入射した光を他端で測定して光
分岐比を検出しくステップ５０３）、所定の分岐比が得
られたところで延伸を停止させる（ステップ５０４）。

そして、最後に保護部材に接着・固定してファイバ形カ
プラを製造する（ステップ５０５）ものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、融着延伸法によるカプラでは、光フアイバ内
を伝わるエバネセント波を利用して光の分岐を行ってい
るが、エバネセント波の強さは光の波長に強く依存して
いるため、カプラの分岐比も波長に依存する（第６図参
照）。このため広域波長帯で一定した分岐比が必要とさ
れる場合は、第６図の分岐比曲線の頂きの部分を使用波
長帯に一致させ、かつ、この部分の分岐比（第６図中Ｒ
ｍａｘ）が必要分岐比となるように製造することが理想
である。

ところが、従来の方法では、２本の光フ・アイμを延伸
する長さ、すなわち延伸したときのコア同士の接近距離
により分岐比を制御して所定のカプラ特性を得るように
している。しかるに、所定の波長におけるに所定の分岐
比を得ようとする場合、頂きの部分の分岐比（第６図中
Ｒｍａｘ）から離れた傾斜部を選ばざるを得なかった。

このため、使用波長前後の広域波長帯で一定した分岐比
を有するカプラを安定的に得ることは非常に困難であっ
た。

ところが、我々は第７図に示すように、光ファイバの加
熱領域（露出部）に対しバーナを光ファイバの光軸方向
に往復動させるトラバースの回数（加熱時間）と、最大
分岐比との間に一定の関係があることを発見した。その
発見の１つは、トラバース回数にしてほぼ１２０回の加
熱時間を境にして、加熱時間が短いＡ領域と加熱時間が
長いＢ領域とに分けた場合に、最大分岐比がＡ領域では
トラバース回数の増加に従い直線的に減少し、Ｂ領域で
はトラバース回数が増加しても一定（安定状態）となる
ことである。更にもう１つは、２本の光ファイバの外径
差により最大分岐比が変化し、特にＢ領域ではその外径
差のみで最大分岐比が決定（安定状！！３）されてしま
うことである。

本発明は上記２点に着目し、広域波長帯で任意の一定し
た分岐比を有するカプラを、再現性よく得るファイバ形
カプラの製造方法を提供することをその目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成すべく、複数本の光ファイバを
、その被覆を除去した露出部において、加熱融着しなが
ら延伸してカプラを形成するファイバ形カプラの製造方
法であって、各露出部の外径が異なる光ファイバを用い
、延伸前の露出部を予めその分岐比が安定状態になるま
で加熱することを特徴とする。

この場合、前記加熱に際し、露出部を部分加熱する熱源
を用い、予め設定した時間を、熱源と露出部とのどちら
か一方を光軸方向に往復動させる往復動回数で換算する
ことが好ましい。

〔作用〕

請求項１の如く、各露出部の外径が異なる光ファイバを
用い、しかも延伸前の露出部を予めその分岐比が安定状
態になるまで加熱すれば、光フアイバ同士の外径差によ
り最大分岐比が決定されて、加熱時間の微妙な制御を必
要とすること無く、所定の最大分岐比を容易に得ること
ができる。

また、請求項２の如く、熱源と露出部とを光軸方向に相
対的に往復動させれば、露出部に対しを部分加熱しかで
きない熱源であっても、全体加熱が可能となると共に、
その往復動回数により分岐比が安定状態に達するまでの
加熱時間を容易に制御することができる。

〔実施例〕

先ず、第１図及び第２図に基づいて、本発明を実施する
ファイバ形カプラの製造装置について説明する。

この製造装置では機台１上に設けた微動ステージ２．２
を介して一対のクランパ３．３を対向させており、これ
に一部の被覆を除去して露出部Ｆ　ａ　１　ｓ　Ｆ　ａ
　２を形成した外径（クラツド径）の異なる光ファイバ
Ｆｌ　　（大径）、Ｆ２（細径）を固定する。露出部Ｆ
　ａ　ｌ　、Ｆ　ａ　２は、両クランパ３．３間に位置
するように固定され、その直下には、熱源であるバーナ
４が配設されている。そして、両露出部ＦａｔＳＦａ２
はバーナ４により加熱され、続いて両微動ステージ２．
２の反対方向への微小移動により延伸され、カプラＣが
形成される。またバーナ４は、往復動装置５により光軸
方向に両露出部Ｆ　ａ　１　、Ｆ　ａ　２の加熱領域間
を往復動可能に構成されていて、往復動回数、すなわち
トラバース回数により加熱時間が決定される。

外径寸法が異なる２本の光ファイバＦｌ、Ｆ２の露出部
Ｆａｔ、Ｆａ２は、予め異なる外径の光ファイバＦ、Ｆ
を用いるか、同径の光ファイバＦ１Ｆのどちらか一方の
露出部Ｆａをエツチングや延伸等により細径加工して形
成される。

以上の装置を用いたカプラＣの製造工程を第３図を参照
して詳細に説明する。

ステップ３０１では、外径の異なる光ファイノくＦｌ、
Ｆ２の被覆を一部除去して露出、部Ｆａｔ、Ｆａ２を形
成し、この露出部Ｆａｔ、Ｆａ２を密着させて、クラン
パ３．３に取付ける。この場合、露出部Ｆ　ａ　１　、
Ｆ　ａ　２を互いに捩じり合わせてもよい。

ステップ３０２及び３０３では、バーナ４を往復動装置
５により往復動させながら密着させた露出部ＦａｌＳＦ
ａ２を加熱融着する。その際、加熱時間は一定移動速度
に基づくバーナ４のトラノく一ス回数で決定され、分岐
比が安定状態になるまでの加熱、すなわち、第７図に示
すトラバース回数で約１２０回以上であるＢ領域までの
加熱がなされる。

ステップ３０４及び３０５では、クランパ３．３を光軸
方向において互いに逆方向に微小移動し、露出部Ｆａｔ
、Ｆａ２の延伸を行う。また、ステップ３０５では、上
記延伸の過程において、光ファイバＦの一端から入射さ
れた光を他端で測定することにより、光分岐比をモニタ
ーしておく。なお、延伸の際の加熱は、融着が進行しな
い程度の低温で行われる。

ステップ３０６では、所定の分岐比が得られたところで
、露出部Ｆａｔ　ｓ　Ｆａ２の延伸及び加熱を停止させ
てカプラＣを形成する。

ステップ３０７では、カプラＣを保護部材（図示せず）
に固定する。

このように延伸前に第７図に示すＢ領域まで加熱がなさ
れれば、両光ファイバＦｌ、Ｆ２の外径差により最大分
岐比が決定され、これを延伸で所定波長における必要分
岐比とすることにより、必要分岐比が最大分岐比となる
ような特性を有するカプラＣを安定的に得ることができ
る。

次に、第４図に基づき、上記実施例に係るファイバ形カ
プラの実験結果を説明する。この実験では、外径がそれ
ぞれ１２５．０μｍと１１１．３μｍの２本の光ファイ
バＦｌ、Ｆ２を用い、その被覆を長さ２５ｍｍに渡って
除去して露出部Ｆａｔ、Ｆａ２を形成した。そしてこの
露出部Ｆａｌ、Ｆａ２の両側をクランパ３．３をこれら
が密着するように固定し、これをプロパン１５ｃｃ／分
・酸素３０ｃｃ／分を燃焼ガスとする口径Ｑ、５ｍｍの
バーナ４で加熱するようにした。

バーナ４による加熱融着は、トラバース長を８ｍｍ、）
ラバーススピードを３ｍｍ／ｓ、）ラバース回数は１２
０回とし、延伸停止は波長１．５５μｍでの分岐比８０
％なるようにした。

この実験によれば、第４図に示すように、上記同等条件
下での従来のカプラの特性を示す曲線Ａに対し、本実施
例のカプラＣの特性を示す曲線Ｂで表され、波長１．５
５μｍの前後数百ｎｍに渡って分岐比が安定しているこ
とがわかる。

更に、上記実験と同一条件下で作製した１０個のカプラ
Ｃを用いてその分岐比を測定したところ、各カプラＣの
分岐比は所望の分岐比に対して±２％以内に納まってお
り、再現性が良好で広波長帯域に亘って一定した分岐比
を有するカプラＣが得られることを確認した。

なお、本実施例にあっては、熱源としてバーナ４を用い
たが、電気抵抗を利用した熱源を用いるようよしてもよ
い。また、バーナ４のような部分加熱ではなく、全体加
熱を行える熱源にあっては、熱源を往復動させることな
く直接加熱時間により制御すればよいことはいうまでも
ない。

更に、本実施例では、バーナ４を往復動させるようにし
たが、微動ステージ２．２を往復動させるようにしても
よい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、厳密な加熱時間の制御を
必要とすること無く容易に最大分岐比を得ることができ
ると共に、延伸時に選定した必要分岐比が最大分岐比に
合致するので、使用波長周辺の広い波長帯域に渡って一
定した分岐比特性を有するカプラを再現性よく製造し得
る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したファイバ形カプラの製造装置
の概要を示す斜視図、第２図は露出部回りの拡大側面図
、第３図はファイバ形カプラの製造工程を示すフロー図
、第４図は本実施例の実験結果により得られたカプラの
波長特性線図、第５図は従来のファイバ形カプラの製造
工程を示すフロー図、第６図は分岐比・波長の特性線図
、第７図はトラバース回数と光ファイバの外径差と最大
分岐比との関係を表した線図である。 ４・・・バーナ、５・・・往復動装置、Ｆ　１．Ｆ　２
・・・光ファイバ、Ｆａｌ、Ｆａ２・・・露出部、Ｃ・
・・カプラ。 カフ″う育し分の状貝ζ 第２１図 製造方法のフロー 第３図 刀り°うの録千主− 第 図 第 図 従 来 技 術 第 図 バー１トラベースＴｇＪ寄（ （回） ２＼−アトラノ）ス回数と天ファイバの外陣こ第じゃ汗
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数本の光ファイバを、当該光ファイバの被覆を除
   去した露出部において、加熱融着しながら延伸してカプ
   ラを形成するファイバ形カプラの製造方法において、 各露出部の外径が異なる光ファイバを用い、延伸前の当
   該露出部を予めその分岐比が安定状態になるまで加熱す
   ることを特徴とするファイバ形カプラの製造方法。 ２、前記加熱に際し、前記露出部を部分加熱する熱源を
   用い、予め設定した時間を、当該熱源と前記露出部との
   どちらか一方を光軸方向に往復動させる往復動回数で換
   算することを特徴とする請求項１記載のファイバ形カプ
   ラの製造方法。