JPH0511133A - 光フアイバカプラの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異なる構造の光ファイバを用意することな
く、同一の構造の光ファイバを用いて、広帯域の光ファ
イバカプラを再現性よく製造する。 【構成】 Ｓｔｅｐ１で、複数本の光ファイバのうち、
少なくとも一本の光ファイバの被覆を除去する。Ｓｔｅ
ｐ２において、この光ファイバの被覆除去部を軸方向応
力が生じるように固定した状態で加熱処理して加熱部分
を細径化する。Ｓｔｅｐ３においては、他の加熱処理を
していない光ファイバの被覆を除去する。これらの光フ
ァイバを用いて、Ｓｔｅｐ４で、被覆除去部を密着させ
ながら加熱し、一体化する。Ｓｔｅｐ５に進んで、一体
化部分を加熱しながら延伸して、光ファイバカプラの結
合部が形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、広い波長域にわたっ
て、分岐比が一定な光ファイバカプラの製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバカプラは、複数本の光ファイ
バ間で光を分岐、結合する光部品である。光ファイバカ
プラの製造方法としては、溶融延伸法と研磨法が知られ
ているが、シングルモード用ファイバ型カプラの製造に
は、溶融延伸法が最も適した方法といわれている（「最
近の光ファイバカプラ技術」、オプトロニクス（1988）
No.5.P.125）。この溶融延伸法は、先ず、複数の光ファ
イバの被覆の一部を除去し、これらを捻った状態、ある
いは、平行に配置した状態で加熱融着して束ね、その
後、束ねた部分を加熱しながら延伸し、分岐比等の特性
が所定の値となった時点で延伸を停止し、結合部を形成
して製造するものである。

【０００３】光ファイバカプラの用途のうちでも重要な
ものに、光通信線路分岐がある。光通信路では、１つの
線路で複数の波長（例えば、１．３１μｍと１．５５μ
ｍなど）の光を伝達するため、光ファイバカプラに対し
ても、例えば、１．３１μｍと１．５５μｍの波長を含
むような、広い波長域で一定した分岐特性を有すること
が望まれている。ところが、溶融延伸法で製造される光
ファイバカプラでは、分岐比の波長依存性が大きいとい
う問題がある。

【０００４】この問題を解決するための方法として、
「１９８９年電子情報通信学会秋季全国大会予稿集」Ｃ
−２０７、竹内他「広波長域光ファイバカップラ１」に
記載されているように、クラッド外径の異なる光ファイ
バを溶融延伸する方法や、同上文献のＣ−２０８「広波
長域光ファイバカップラ２」に記載されているように、
モードフィールド径の異なる光ファイバを溶融延伸する
方法が知られている。

【０００５】しかしながら、上述したような従来の製造
方法では、所定の分岐比の光ファイバカプラを得るため
には、構造の異なる光ファイバを複数種類準備しておく
必要があった。このため、一般に市販されているシング
ルモード光ファイバを用いて所望の光ファイバカプラを
製造することは困難であり、特別の構造の光ファイバを
準備する必要があった。

【０００６】これに代わる方法として、同一の構造の２
本の光ファイバを用い、その一方を予備延伸することに
より細径化しておく方法が特開昭６３−１０８３１１号
公報に記載されている。図３は、その説明図である。図
中、１は光ファイバ、２ａ，２ｂはクランパ、３はバー
ナである。光ファイバ１の被覆の一部を除去した後、図
に示すように、被覆除去部の両側をクランパ２ａ，２ｂ
でクランプし、張力を加えて、図の矢印方向に引っ張り
ながら、被覆除去部を加熱延伸する。

【０００７】この方法は、予備延伸した延伸部の径によ
って得られる光ファイバカプラの分岐比が決まるため、
延伸部の径の制御性および再現性が重要である。しかし
ながら、予備延伸工程において、延伸速度、延伸長等に
ついて変動要因が多く、同一延伸径を得ることが困難で
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、同一の構造の光ファイバを
用いて、広帯域の光ファイバカプラを再現性よく製造で
きる方法を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数本の光フ
ァイバを加熱融着し、更に、加熱延伸して結合部を形成
する光ファイバカプラの製造方法において、複数本の光
ファイバのうちの少なくとも１本の光ファイバを軸方向
応力が生じるように固定した状態で加熱処理した後、他
の加熱処理をしていない光ファイバを前記加熱処理した
光ファイバに密着させながら加熱一体化し、更に、加熱
延伸することを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明の光ファイバカプラの製造方法において
は、複数本の光ファイバを融着一体化する前に、あらか
じめ、そのうちの一部の光ファイバを軸方向応力が生じ
るように固定した状態で加熱処理しておくことを特徴と
している。

【００１１】軸方向応力が生じた状態で両端が固定され
た光ファイバを加熱すると、加熱された部分の粘度が低
下し、この加熱部分が、非加熱部分の応力を緩和するよ
うに変形する。非加熱部分は、高粘度のままであるから
変形はなく、したがって、加熱部分が細径化される。す
なわち、従来のような延伸を行なわずに、径の異なる光
ファイバを得ることが可能である。

【００１２】このように、延伸を行なうことなく光ファ
イバを細径化するため、延伸速度や延伸長を制御する必
要がなく、再現性よく細径の光ファイバを準備すること
が可能である。その結果、得られる光ファイバカプラの
分岐比の再現性も大幅に向上する。

【００１３】図４は、光ファイバに１．６ｋｇ／ｍｍ²
の軸方向応力を与えて固定した状態で、光ファイバを加
熱した場合の加熱部分の直径と加熱時間との関係を示す
線図である。加熱時間を制御することによって、所望の
細径化を行なうことができるから、分岐比を制御するこ
とも可能であり、コア径もしくはクラッド径を変えた光
ファイバを多数準備しなくても、分岐比を任意の値に設
定することが可能となる。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明の光ファイバカプラの製造方
法の一実施例を説明するためのフローチャートである。
この実施例においては、Ｓｔｅｐ１で、複数本の光ファ
イバのうち、少なくとも一本の光ファイバの被覆を除去
する。ついで、Ｓｔｅｐ２の予加熱工程を行なう。予加
熱工程は、光ファイバの被覆除去部を軸方向応力が生じ
るように固定した状態で加熱する工程である。また、Ｓ
ｔｅｐ３においては、他の加熱処理をしていない光ファ
イバの被覆を除去する。このようにして用意された光フ
ァイバを用いて、Ｓｔｅｐ４では、これらの光ファイバ
の被覆除去部を密着させながら加熱し、一体化する。Ｓ
ｔｅｐ５に進んで、一体化部分を加熱しながら延伸す
る。所定の分岐比が得られたところで延伸を停止して、
Ｓｔｅｐ６で、光ファイバカプラの結合部が形成でき
る。なお、Ｓｔｅｐ４とＳｔｅｐ５は、同時に行なうこ
とも可能である。

【００１５】図２は、図１におけるＳｔｅｐ２の予加熱
工程の説明図である。図中、図３と同様な部分には同じ
符号を付して説明を省略する。光ファイバ１は、軸方向
応力が生じた状態で、被覆除去部の両側でクランパ２
ａ，２ｂにより把持され固定されている。この状態で、
被覆除去部がバーナ３により加熱されるが、この間、ク
ランパ２ａ，２ｂの間隔Ｌは一定に固定されている。

【００１６】クラッド径１２５μｍ、コア径９μｍの通
常の１．３μｍ波長用の通信用シングルモード光ファイ
バを、２本用いて光ファイバカプラの試作を行なった。
光ファイバの加熱源としてプロパン／酸素炎を用い、ま
ず、２本のうちの１本の光ファイバの中心部の被覆を、
長さ４０ｍｍにわたって除去した後、この被覆除去部に
１．６ｋｇ／ｍｍ² の応力を加えた状態で両端を固定し
た。この状態で、光ファイバを５０秒間加熱した。この
ときのガス流量は、プロパン７０ｃｃ／分、酸素１６０
ｃｃ／分であった。

【００１７】次に、加熱処理をしていない光ファイバに
ついても、同様に被覆の除去を行なった後、２本の光フ
ァイバの被覆除去部を密着させながら、加熱し、融着し
た。このときのガス流量は、プロパン４０ｃｃ／分、酸
素８０ｃｃ／分であった。

【００１８】次いで、加熱一体化された部分を加熱しな
がら、両側に８．５ｍｍずつ延伸し、光ファイバカプラ
を作製した。

【００１９】同一製法により１０個の光ファイバカプラ
を試作し、特性を評価した。いずれの光ファイバカプラ
においても、波長１．２μｍから１．７μｍの広範囲に
わたって、分岐比は５０±５％と安定していることがわ
かった。

【００２０】図５は、予加熱工程において応力を生じさ
せるための一実施例である。図中、１は光ファイバ、２
ａ，２ｂはクランパ、４ａ，４ｂは光ファイバ把持具、
５はスライダー、６は重り、７は糸、８は滑車である。
光ファイバ１の一端を把持具４ａに固定するとともに、
他端をスライダー５により支持された把持具４ｂで把持
する。このときはクランパ２ａ，２ｂは解除状態であ
る。把持具４ｂに滑車８を介して重り６が下げられた糸
７をつないで、光ファイバ１に張力をかける。この状態
で、光ファイバ１の被覆除去部に応力が生じる。クラン
パ２ａ，２ｂで被覆除去部の両側をクランプすることに
より、被覆除去部に応力が生じたままで光ファイバが固
定される。クランプ後は、重りの影響は受けないから、
取り外してもよい。上述した試作例では、重り６は、２
０ｇの重りを用いた。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、あらかじめ特別な構造の光ファイバを準備す
ることなしに、同一の構造の光ファイバを用いて、広い
波長域にわたって分岐比の安定した光ファイバカプラを
再現性よく製造できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバカプラの製造方法の一実施
例のフローチャートである。

【図２】本発明の光ファイバカプラの製造方法における
予加熱工程の説明図である。

【図３】従来の光ファイバカプラの製造方法における予
備延伸工程の説明図である。

【図４】本発明の予加熱工程による細径化を説明するた
めの線図である。

【図５】予加熱工程において応力を生じさせるための一
実施例の説明図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバ ２ａ，２ｂ クランパ ３ バーナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝本 弘明 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 大川 芳治 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 横田 弘 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 有本 和彦 東京都大田区大森西七丁目６番31号 住電 オプコム株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数本の光ファイバを加熱融着し、更
   に、加熱延伸して結合部を形成する光ファイバカプラの
   製造方法において、複数本の光ファイバのうちの少なく
   とも１本の光ファイバを軸方向応力が生じるように固定
   した状態で加熱処理した後、他の加熱処理をしていない
   光ファイバを前記加熱処理した光ファイバに密着させな
   がら加熱一体化し、更に、加熱延伸することを特徴とす
   る光ファイバカプラの製造方法。