JPH05281435A - 光ファイバカプラの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバの位置関係を正確にでき、再現性
のよい光ファイバカプラを得ることができる製造方法を
提供する。 【構成】 ガラス管２には、被覆付きの光ファイバが貫
通する大きさで、光ファイバの本数と同数の貫通孔が開
けられている。このガラス管２に、所定の長さだけ被覆
を除去した光ファイバ１をそれぞれの孔に通し、それぞ
れ裸ファイバ１ａが管内に位置する状態に保持される。
ガラス管２を酸水素炎等の熱源３で加熱し、裸ファイバ
１ａとガラス管２を融着し、一体化する。さらに、この
一体化部を加熱し、延伸することにより、所望の光ファ
イバカプラを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一本の光ファイバに入
射した光信号を他の光ファイバに分岐したり複数本の光
ファイバに入射した光信号を結合させる際に使用される
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】従来、光ファイバカプラの製造方法の一
つとして、特開平２−１２３３０８号公報にも記載され
ているような、融着延伸法が知られている。

【０００３】図４乃至図８は、従来の光ファイバカプラ
の製造工程図である。図中、１は光ファイバ、１ａは裸
ファイバ部、５は固定部材、６はクランパである。図４
に示すように、光ファイバ１の被覆を所定の長さだけ除
去して、裸ファイバ部１ａを露出させ、被覆除去部を形
成する。続いて、図５に示すように、被覆除去部を形成
した複数本の光ファイバを並列に密着させ、裸ファイバ
部１ａ同士を密着させた状態で酸水素炎等の高温加熱源
で加熱融着させる。さらに、この一体化部を加熱延伸し
て光ファイバカプラを作成する。

【０００４】従来の方法では、裸ファイバ部１ａ同志を
融着する際、裸ファイバ部１ａ同士を並列に密着させる
ことが重要となる。このための方法として、 裸ファイバ部１ａに数回ねじりを加える（図６）、 裸ファイバ部１ａの両端を、糸や接着剤などの固定
部材５により接触固定する（図７）、 裸ファイバ部１ａの両端を、クランパ６により裸フ
ァイバ部１ａが接触した状態で保持する（図８）、 等の方法が用いられている。

【０００５】これらの従来の光ファイバカプラの製造方
法では、次のような問題があった。まず、のねじりを
加えて裸ファイバ部１ａを密着させる方法では、ねじり
により光ファイバに曲がりおよび応力が加わるため、光
ファイバカプラの光学的特性が劣化しやすい。の裸フ
ァイバ部の両端部を糸や接着剤などの固定部材５により
固定する方法では、固定部の形成に細かな注意と精密な
装置を必要とするため、作業効率の低下、設備の高価格
化により、光ファイバカプラの高価格化を招いてしま
う。のクランパ６で保持する方法では、光ファイバの
本数が多くなると、大型のクランプするための溝が必要
となり、また、裸ファイバ部１ａの相互の位置を均等
に、かつ再現性よく把持することが困難である。

【０００６】一方、複数の被覆なしの光ファイバの裸線
を、ガラス管の細孔に通し、加熱してガラス管と光ファ
イバとを一体化し、延伸することにより光ファイバカプ
ラを得ることは、例えば、特開平２−８３５０５号公報
に記載されている。しかし、この技術は、１つの貫通孔
を有するガラス管に複数の光ファイバを挿入し、加熱一
体化するものである。この方式では、特に、光ファイバ
の本数が多い光ファイバカプラの製造、例えば、１６本
の光ファイバを用いた光ファイバカプラの製造に適用す
る場合には、一体化部において個々の光ファイバの位置
関係を一定に保つことが困難であるという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点に鑑みてなされたもので、光ファイバカプラを構成
する光ファイバの位置関係を正確にでき、再現性のよい
光ファイバカプラを得ることができる製造方法を提供す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載の発明においては、複数本の光ファイバを加熱一体
化、および延伸することにより光結合部を生成し、光フ
ァイバカプラを得る光ファイバカプラの製造方法におい
て、複数本の被覆付きの光ファイバについて、それぞれ
の被覆の一部を除去した後、被覆付きの光ファイバが貫
通する大きさの複数の孔を有するガラス管に、少なくと
も２本の光ファイバを各別の孔に挿入し、これを加熱
し、ガラス管および光ファイバを一体化し、さらに延伸
することにより光ファイバカプラを得ることを特徴とす
るものである。請求項２に記載の発明においては、ガラ
ス管の屈折率と光ファイバのクラッド部の屈折率との差
を、±２×１０^-3以下とし、請求項３に記載の発明にお
いては、ガラス管の粘度を、光ファイバのクラッド部の
粘度と同等もしくはそれ以下としたことを特徴とするも
のである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、請求項１の発明において、被
覆付きの光ファイバが貫通する大きさの孔を有するガラ
ス管の各別の孔に光ファイバを通すから、ガラス管の孔
開け作業、光ファイバの挿入作業などが簡単にできる。
また、ガラス管と光ファイバを融着一体化し、それを延
伸しているから、ガラス管の収縮によって孔がつぶれ
て、ガラス管と光ファイバを密着、一体化することがで
き、光ファイバを平行に密着させる作業など、細かな作
業が不要となる。また、融着後のファイバの位置は、ガ
ラス管の断面形状で決定されるから、光ファイバ相互の
位置関係の調整も不要とすることができる。

【００１０】請求項２に記載の発明においては、ガラス
管の屈折率と光ファイバのクラッド部の屈折率との差
を、±２×１０^-3以下としたことによって、光ファイバ
間にガラス管の管材が存在しても、光学特性上問題のな
い、光ファイバカプラを得ることができる。

【００１１】請求項３に記載の発明においては、ガラス
管の粘度を、光ファイバのクラッド部の粘度と同等もし
くはそれ以下としたから、加熱一体化時のファイバの変
形等を生じにくくすることができる。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の融着段階を示す
概略図、図２は同じく延伸段階を示す概略図である。図
中、１は光ファイバ、１ａは裸ファイバ部、２はガラス
管、３は熱源、４はガラス管保持具である。

【００１３】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。図４で説明したと同様に、光ファイ
バ１の被覆を所定の長さだけ除去して、裸ファイバ部１
ａを露出させておく。ガラス管２には、被覆付きの光フ
ァイバが貫通する大きさで、カップリングする光ファイ
バの本数と同数の貫通孔が開けられている。貫通孔は、
所望の光ファイバカプラの断面形状と相似の位置に開け
られる。後の延伸工程でガラス管の外径が収縮するか
ら、太径のガラス管で作成することが可能である。

【００１４】このガラス管２に、光ファイバ１をそれぞ
れの孔に通す。このとき、ガラス管２の孔が被覆付きの
光ファイバが貫通する大きさであるから、被覆を一部だ
け除去した光ファイバを用いることができる。貫通した
光ファイバ１は、それぞれ裸ファイバ部１ａが管内に位
置する状態に保持される。

【００１５】図１に示すように、ガラス管２を酸水素炎
等の熱源３で加熱する。この加熱によって、ガラス管が
収縮し、裸ファイバ部１ａとガラス管２が融着し、一体
化する。さらに、図２に示すように、この一体化部を加
熱し、ガラス管保持具４により一体化部を左右に引っ張
り、一体化部を延伸する。ガラス管２は、光ファイバ挿
入時の断面形状と相似の断面形状を保ちながら、ガラス
管２の径はさらに小さくなり、挿入されているそれぞれ
の裸ファイバ部１ａの間隔を狭め、所望の光ファイバカ
プラを得ることができる。

【００１６】このように、光ファイバ１の挿入前のガラ
ス管２が太径であっても、それを加熱延伸して製造する
から、高精度で光ファイバカプラを製造することが可能
である。

【００１７】ただし、本発明の製造方法に用いるガラス
管２の屈折率が、光ファイバのクラッド部に用いられる
ガラス材の屈折率と大きく異なると、ガラス管２の管材
と光ファイバのクラッドとの境界面において光学特性が
変化してしまうため、好ましくない。そのため、ガラス
管２の屈折率と光ファイバ１のクラッド部の屈折率の差
が±０．００２以下であることが望ましい。

【００１８】また、本発明の製造方法に用いるガラス管
２は、光ファイバ１のクラッド部に用いられるガラス材
より低粘度である方が良い。これは、光ファイバ１とガ
ラス管２とを加熱一体化する際に、光ファイバ１が熱に
よって変形するのを防ぐことができる。

【００１９】本発明の光ファイバカプラの製造方法の一
具体例について説明する。具体例として、１×８スター
カプラの製造を行なった。図３は、この具体例において
用いるガラス管の断面図である。図中、２ａは貫通孔で
ある。図３に示す断面構造を有し、外径１．４ｍｍ、一
つの貫通孔２ａの直径２７０μｍ、長さ３０ｍｍのガラ
ス管２を作成した。このガラス管２は、光ファイバ１の
クラッド部と同一のガラス材を用いて作成した。

【００２０】一方、８本の光ファイバ１の被覆を、それ
ぞれ長さ３５ｍｍにわたり除去し、ガラス管２の貫通孔
２ａに１本ずつ挿入した。そして、被覆の除去された裸
ファイバ部１ａが、ガラス管２内に位置するように、光
ファイバ１を図示しない固定手段に固定した。

【００２１】その後、ガラス管２をガラス管保持具４で
固定し、酸水素バーナを熱源３として用いて加熱し、光
ファイバ１とガラス管２とを一体化した。さらに、酸水
素バーナでガラス管２を加熱しながら、ガラス管保持具
４を左右に離す方向に移動し、一体化部を延伸した。こ
の時、ガラス管２の中央の孔に挿入した光ファイバの一
端から、λ＝１．３１μｍの光を入射し、この光ファイ
バの他端および他の１本のファイバから出射される光強
度を、パワーメータでモニタしながら延伸を行ない、２
本の光ファイバからの出射光強度が等しくなった時点で
延伸を停止した。

【００２２】このような製造方法により、１０個の１×
８スターカプラを製造した。いずれのカプラにおいて
も、過剰損は０．３ｄＢ以下、各ポートごとの挿入損失
の差は１ｄＢ以下であり、良好な特性を有する光ファイ
バカプラを、再現性よく製造することが可能であること
を確認した。

【００２３】

【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、請求項１の発明において、被覆付きの光ファ
イバが貫通する大きさの孔を有するガラス管を用い、こ
の孔に光ファイバを通すから、ガラス管の孔開け作業、
光ファイバの挿入作業などが簡単にできる。また、ガラ
ス管の収縮により、管と光ファイバを密着、一体化し、
さらにそれを延伸しているから、光ファイバを平行に密
着させる作業など、細かな作業が不要となる。また、融
着後のファイバの位置はガラス管の断面形状で決定され
るから、光ファイバ相互の位置関係の調整も不要とする
ことができる。このように、本発明の製造方法を用いる
ことにより、光ファイバカプラ製造を簡単にかつ再現性
よく行なうことが可能となるという効果がある。

【００２４】請求項２に記載の発明においては、ガラス
管の屈折率と光ファイバのクラッド部の屈折率の差が±
２×１０^-3以下としたから、光ファイバ間にガラス管の
管材が存在しても光学特性上問題のない、光ファイバカ
プラを得ることができる。

【００２５】請求項３に記載の発明においては、ガラス
管の粘度が光ファイバのクラッド部の粘度と同等もしく
はそれ以下としたから、加熱一体化時のファイバの変形
等を生じにくくすることができる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の融着段階を示す概略図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の延伸段階を示す概略図であ
る。

【図３】具体例において用いるガラス管の断面図であ
る。

【図４】〜

【図８】従来の光ファイバカプラの製造工程図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバ １ａ 裸ファイバ部 ２ ガラス管 ２ａ 貫通孔 ３ 熱源 ４ ガラス管保持具 ５ 固定部材 ６ クランパ

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 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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の光ファイバを加熱一体化、およ
   び延伸することにより光結合部を生成し、光ファイバカ
   プラを得る光ファイバカプラの製造方法において、複数
   本の被覆付きの光ファイバについて、それぞれの被覆の
   一部を除去した後、被覆付きの光ファイバが貫通する大
   きさの複数の孔を有するガラス管に、少なくとも２本の
   光ファイバを各別の孔に挿入し、これを加熱し、ガラス
   管および光ファイバを一体化し、さらに延伸することに
   より光ファイバカプラを得ることを特徴とする光ファイ
   バカプラの製造方法。
2. 【請求項２】 ガラス管の屈折率と光ファイバのクラッ
   ド部の屈折率との差が、±２×１０^-3以下であることを
   特徴とする請求項１記載の光ファイバカプラの製造方
   法。
3. 【請求項３】 ガラス管の粘度が、光ファイバのクラッ
   ド部の粘度と同等もしくはそれ以下であることを特徴と
   する請求項１または２記載の光ファイバカプラの製造方
   法。