JPH0559409U - 光ファイバカプラの製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバ延伸時の単位断面積当たりの張力
を一定に維持すると共に張力モニタ機構を必要としない
装置を提供する。 【構成】 光ファイバ１Ａ，２Ａの両端を支持台３，４
に装着された把持手段で把持し、光ファイバの中心点
（基準点）の前後を加熱して、両光ファイバを融着させ
た後、電磁石１６，１７の初期設定された牽引力（励磁
電流初期値と対応する）で延伸する。支持台３及び４側
の時々刻々の移動量（延伸量）が移動量測定手段３Ｂ，
４Ｂで測定され、ＡＤ変換器２６に与えられ、その出力
が制御器１０に入力される。制御器１０は、入力データ
により光ファイバの基準点（中心点）を算出し、その基
準点の近傍（所定範囲）を加熱するように、加熱手段の
位置を制御すると共に、単位断面積当たりの張力が一定
となるように、延伸量に応じて、または時間の経過と共
に、電流源２５を制御して、励磁電流を初期値より徐々
に減少させる。つまり電磁石の牽引力を初期値より徐々
に低下させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は光ファイバカプラを製造することに用いられる光ファイバカプラ製 造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

光ファイバカプラは二本の光ファイバを加熱して互に融着し、その融着点を所 定量延伸させて作られる。 融着点を含む部分には光ファイバの熱膨張係数と等しい熱膨張係数を持つ例え ば石英ガラス板を接着剤で取付けて補強し、この補強した部分をガラス管等のパ ッケージに封入し製品とされる。

【０００３】 図２に従来の光ファイバカプラの製造装置を示す。図中１及び２は光ファイバ ケーブルを示す。光ファイバケーブル１及び２は光ファイバ１Ａ，２Ａと、この 光ファイバ１Ａ，２Ａを保護する被覆層１Ｂ，２Ｂとによって構成される。 光ファイバケーブル１及び２は例えば２〜３メートル程度の長さに切断されて いるものとし、そのほぼ中央部分において被覆層１Ｂ，２Ｂが除去されて光ファ イバ１Ａ，２Ａが露出される。

【０００４】 露出された光ファイバ１Ａ，２Ａは支持台３と４に設けられた把持手段３Ａ， ４Ａにクランプされて支持される。 支持台３と４の間にガスバーナによって構成される加熱手段５及び６が設けら れる。加熱手段５は図３に示すように二本の光ファイバ１Ａと２Ａの互に対向す る面を加熱する位置に設けられ、これは二本の光ファイバ１Ａ及び２Ａを融着さ せる融着用加熱手段として利用される。

【０００５】 一方光ファイバ１Ａ，２Ａの配列方向の外側に配置した加熱手段６は延伸用加 熱手段として利用される。これら加熱手段５及び６は移動台７と８によってＹ方 向及びＸ方向に移動自在に設けられる。移動台７は加熱手段５と６を光ファイバ １Ａ，２Ａの配置位置に対して近接、離間方向つまりＹ方向に移動させるための 移動手段を構成し、移動台８は加熱手段５と６を光ファイバ１Ａ，２Ａの長尺方 向、つまりＸ方向に移動させる移動手段を構成している。

【０００６】 移動台７は移動台８に形成したガイド８Ａによって互に進退自在に支持され、 パルスモータ７Ａによって駆動される。パルスモータ７Ａの駆動量はエンコーダ ７Ｂで検出され、移動台７の移動量として制御器にフィードバックされる。 移動台８は基台８Ｂに形成したガイド８ＣによってＸ方向に移動自在に支持さ れ例えばパルスモータ９によって駆動され、その駆動位置はエンコーダ１１によ って検出できる構造になっている。

【０００７】 支持台３及び４には例えば図４に示すように重りによって構成される張力付加 手段１２によって互に等しい張力が与えられ、この張力と加熱によって光ファイ バ１Ａ，２Ａを延伸させる。支持台３及び４には移動量測定手段３Ｂ，４Ｂが付 設され、この移動量測定手段３Ｂ，４Ｂの測定値によって光ファイバ１Ａ，２Ａ の加熱中心点の位置を算出する。

【０００８】 つまり光ファイバ１Ａ，２Ａの或る１点を融着の基準点と定め、その基準点を 中心に光ファイバ１Ａ，２Ａの長尺方向に等距離ずつ加熱して先ず二本の光ファ イバ１Ａ，２Ａを融着させ、融着の後に延伸工程に入る。 延伸工程において支持台３と４の移動量に差が生じたとしても移動量測定手段 ３Ｂ，４Ｂの測定値によって延伸用加熱手段６の往復運動を始めに規定した光フ ァイバ１Ａ，２Ａの基準点を中心に行なわれる。

【０００９】 支持台３及び４の移動量から基準点の位置を算出する動作と、その算出した基 準点の位置を中心に加熱手段６を往復運動させる制御は図６に示すマイクロコン ピュータによって構成される制御器１０によって行なわれる。 制御器１０は周知のように中央処理装置１０Ａとプログラムを収納したＲＯＭ １０Ｂと、各種データを記憶するＲＡＭ１０Ｃと、入力ポート１０Ｄ、出力ポー ト１０Ｅとによって構成され、移動量測定手段３Ｂと４Ｂの測定結果は入力ポー ト１０Ｄを通じて中央処理装置１０Ａに取込まれる。

【００１０】 中央処理装置１０Ａは移動量測定手段３Ｂと４Ｂの測定値の差の1/2 の値から 基準点の移動量を求め、差の符号によって移動方向を算出し、その算出結果を出 力ポート１０Ｅからパルスモータ駆動回路１０Ｆに中心点の修正信号として与え 、パルスモータ９の駆動範囲の中心値を修正する。パルスモータ９の駆動量はエ ンコーダ１１で検出され、駆動回路１０Ｆにフィードバックされ制御器１０から 与えられる制御量と参照される。

【００１１】 尚図６は必要最小限の構成だけを示しており、実際には加熱手段５と６の駆動 制御系、加熱手段５と６の点火、消火制御系、延伸量制御系等が付加される。 一方支持台３と４の間に上下に移動できる部品搬送台１３が設けられ、延伸工 程終了後にこの部品搬送台１３に搭載した補強部品１４を光ファイバ１Ａ，２Ａ の融着部分に近ずけ、融着部分の前後において図５に示すように光ファイバ１Ａ ，２Ａを接着剤１５で補強部品１４に固定し、融着部分を補強することが行なわ れる。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

従来は二つの支持台３及び４に均等に張力を与える張力付加手段１２として重 りを用いている。 このように張力付加手段１２として重りを用いる事によって、比較的簡単な構 成により二つの支持台３と４に互いに等しい張力を与える事ができる。

【００１３】 然しながら重りの重量によって支持台３及び４に張力を与えた場合、光ファイ バ１及び２に与えられる張力がいつまでも一定であるため、光ファイバ１及び２ を加熱して延伸する際に、光ファイバ１及び２の断面積が徐々に細くなっても張 力が一定に維持される。 従って単位断面当たりの張力の値が変化してしまう事になり、延伸速度が変わ ってしまうため製作条件の設定が難しいものとなる欠点がある。

【００１４】 また、支持台３，４をモータで引張って、光ファイバを延伸する装置（例えば 特開昭６０−１５６０８号公報）も知られている。しかし、モータで張力を制御 するためには何らかのテンションモニタ機構が必要となるので、構造が複雑で高 価となる欠点がある。 この考案の目的は単位断面積当たりの張力を一定値に維持する事が出来、光フ ァイバカプラの製作条件を一定にすることが出来ると共に、テンションモニタ機 構を必要としない光ファイバカプラの製造装置を提供するにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

この考案では支持台の少なくとも一方を可動自在に装着すると共に、その可動 自在に装着した支持台を駆動する、電磁石より成る駆動手段を設け、この駆動手 段の駆動によって支持台を可動し、光ファイバに張力を与える。 更に可動自在とした支持台に移動量測定手段を付設し、支持台の移動量から支 持台の駆動量の制御器によって算出し、その算出した駆動量に従って駆動手段を 駆動する。

【００１６】 この考案の構成によれば駆動手段の駆動量を支持台の移動量に応じて制御する 事により、光ファイバの延伸量に応じて光ファイバに掛かる張力を変化させる事 が出来る。 この結果光ファイバの延伸量に応じて駆動手段の駆動量を制御することによっ て光ファイバの単位断面積当たりの張力を一定値に維持する事が出来、製造条件 を一定の条件に揃える事が出来るから均一な特性の光ファイバカプラを容易に量 産することが出来る。

【００１７】

【実施例】

図１にこの考案の一実施例を示す。 この考案においては支持台３と４の少なくとも何れか一方を移動自在にし、こ の移動自在に装着した支持台に駆動手段と移動量測定手段を付設すると共に、移 動量測定手段の測定結果によって制御器により駆動手段の駆動量を算出し、その 算出した駆動量に応じて駆動手段を駆動する構造としたものである。

【００１８】 この実施例では支持台３と４の双方を可動自在に装着した構造の場合をしめす 。つまり二つの支持台３と４は同一直線上において可動自在に支持され、互いに その対向間隔を変化出来るように直線上を移動できるように装着される。 支持台３と４には駆動手段１６，１７と移動量測定手段３Ｂ，４Ｂを装着する 。この考案では駆動手段１６，１７として電磁石が用いられる。電磁石は巻芯２ １にコイル２２を巻装し、巻芯２１の中空部に磁石２３を可動自在に支持して構 成する事ができる。

【００１９】 磁石２３と支持台３及び４の間は非磁性体によって構成した連結体２４によっ て連結し、コイル２２に電流源２５から励磁電流を供給する事によって支持台３ と４に互いに逆向きの牽引力を与えるように磁石２３の位置とコイル２２に与え る励磁電流の向きを設定する。 牽引力は励磁電流の値に応じて変化させる事が出来る。従って電流源２５から 出力される励磁電流の値を制御器１０によって制御する事により、光ファイバ１ Ａ及び２Ａに与える張力を変化させる事が出来る。

【００２０】 制御器１０には移動量測定手段３Ｂと４Ｂから出力される測定信号をＡＤ変換 器２６を通じて与え、その測定値から支持台３と４に与える牽引力を算出する。 つまり駆動手段１６と１７に与える牽引力は延伸作業の初期で所定の値に設定し 、その初期値から例えば支持台３と４の移動量に応じて徐々に牽引力を低下させ るか、又は時間の経過と共に牽引力を徐々に低下させる制御を行う。

【００２１】 この制御は制御器１０を構成するマイクロコンピュータのプログラムに従って 実行される。制御器１０は、移動量測定手段３Ｂ，４Ｂの測定値から光ファイバ の基準点（中心点）を算出し、その基準点の近傍（所定範囲）を加熱するように 加熱手段の位置を制御する。 上述では二つの支持台３と４の双方を可動自在に構成した場合を説明したが、 何れか一方を固定支持台とし、他方だけを可動支持台としても良い。

【００２２】 このように一方だけを可動支持台とする事によって支持台の可動支持機構及び 移動量測定手段を一つにする事ができるため構造が簡単となり安価に製造する事 が出来る利点が得られる。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したようにこの考案によれば、光ファイバカプラの製造装置において 、光ファイバに張力を与える手段として電磁石より成る駆動手段を用い、駆動手 段によって支持台３と４に与える牽引力を制御する構成としたから光ファイバ１ 及び２に与える張力を支持台３と４の移動量に応じて変化させるか、又は時間の 経過と共に変化させる事が出来る。

【００２４】 この結果光ファイバ１及び２の延伸工程において光ファイバ１及び２の断面積 が変化してもその断面積の変化に応じて光ファイバ１及び２に掛かる張力を変え る事が出来る。よって光ファイバ１及び２の単位断面積当たりの張力を一定の値 となるように制御することが出来る。 従ってこの考案によれば光ファイバ１及び２の延伸工程において、その延伸条 件を常に一定の条件に揃える事が出来るため、均一な特性を持った光ファイバカ プラを容易に製造する事ができる利点が得られる。

【００２５】 この考案では駆動手段として電磁石を用い、制御器１０は、被延伸光ファイバ の単位断面積当たりの張力が一定となるように、支持台３，４の移動量に従って 、或いは時間の経過と共に、励磁電流を調整して、初期設定された牽引力を減少 させる。その場合、モータを用いて延伸する場合と異なり、特に張力検出装置（ テンションモニタ）を必要とせず、それだけ構造が簡単となり、経済的に有利で ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す側面図。

【図２】従来の光ファイバカプラ製造装置を説明するた
めの平面図。

【図３】従来の光ファイバカプラ製造装置における加熱
手段の構造を説明するための側面図。

【図４】従来の光ファイバ製造装置における張力付加手
段の構造を説明するための側面図。

【図５】製造された光ファイバカプラの構造を説明する
ための平面図。

【図６】光ファイバカプラの製造装置に用いられる制御
器の構成を示すブロック図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 本原 伸二 東京都渋谷区道玄坂１丁目21番６号 日本 航空電子工業株式会社内 (72)考案者 浅見 栄一 東京都渋谷区道玄坂１丁目21番６号 日本 航空電子工業株式会社内 (72)考案者 野田 壽一 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)考案者 千田 和憲 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)考案者 横浜 至 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互の対向間隔が変化出来るように少な
   くとも一方が可動自在に装着された一対の支持台と、 この一対の支持台に装着され、これら一対の支持台に差
   し渡された複数本の光ファイバを把持する光ファイバ把
   持手段と、 上記可動自在に装着された支持台を可動させる、電磁石
   より成る駆動手段と、 上記可動自在に装着された支持台の移動量を測定する移
   動量測定手段と、 上記駆動手段によって張力が与えられているファイバの
   基準点の前後を加熱して光ファイバ相互を融着及び延伸
   させる加熱手段と、 上記移動量測定手段の測定値から上記光ファイバの基準
   点を算出し上記加熱手段の位置を制御すると共に、上記
   駆動手段に与える駆動信号を調整して上記光ファイバ把
   持手段に把持された光ファイバの延伸部に、単位断面積
   当たり一定の張力を与える制御器と、 を具備して成る光ファイバカプラの製造装置。