JPH0634842A - 光カプラ製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバのコンタクト作業を自動化するこ
とができ、それによって省力化を図り、しかも、品質一
定の溶融延伸型光カプラを再現性良く製造することので
きる製造方法及びそのための製造装置を提供する。 【構成】 平行に設置された２本の光ファイバｆの被覆
除去部を、所定距離離隔した二つの位置にて、この２本
の光ファイバｆがなす平面に沿って両側からコンタクト
ヘッド６ａ、６ｂ；８ａ、８ｂにより押圧し、それによ
って、両光ファイバｆを捩りを発生することなく湾曲に
変形してこの２本の光ファイバの被覆除去部に互いに接
触した部分を形成する。この状態にて、この接触部分を
加熱することにより溶融し、この溶融により接触部分が
一体となった後溶融延伸を行ない、光カプラを作製す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光計測などに
利用される光カプラの製造方法及び製造装置に関するも
のであり、特に、２本の光ファイバを溶融延伸法により
製造する、溶融延伸型光カプラの製造方法及びそのため
の製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信、光計測などに光カプラが広く使
用されているが、この光カプラは、光ファイバを使用し
て一般に溶融延伸法により製造される。溶融延伸法を実
施するに際しては、平行に設置された２本の光ファイバ
の被覆除去部を互いに接触（コンタクト）させることが
必要である。

【０００３】従来、２本の光ファイバの被覆除去部を互
いにコンタクトさせる方法としては、特開昭６０−１３
４２０８号公報に開示されるように、平行に配置された
２本の光ファイバの、所定距離離隔した二つの位置をそ
れぞれブロックにて固定的にクランプし、片方のブロッ
クに固定されていた光ファイバを解放し、光ファイバを
編むように捩り再度ブロックに固定することによって、
２本の光ファイバの被覆除去部を互いにコンタクトせし
める方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記コンタクト方法
は、２本の光ファイバの被覆除去部を極めて有効にコン
タクトせしめることができ、溶融延伸型光カプラを好適
に製造することができる。しかしながら、この方法は、
捩り作業時に光ファイバに一定以上の張力が加わらない
ように、光ファイバの捩り位置調整及び光ファイバの張
力管理が必要である。このような張力管理を自動化する
のは現状では極めて困難であり、人手による張力管理が
余儀なくされている。

【０００５】更に、偏波面保存ファイバを使用した光カ
プラを溶融延伸法にて製造する場合には、光ファイバは
捩らずに平行にコンタクトさせることが必要であり、上
記コンタクト方法を使用することはできない。

【０００６】そのために、この場合には、顕微鏡にて観
察しながら、人手により２本の光ファイバの被覆除去部
を押さえて、互いにコンタクトせしめる方法、或は、例
えば米国特許番号４６３２５１３号に記載されるよう
に、人手により２本の光ファイバの被覆除去部の両側部
分を紐などで縛ることにより互いにコンタクトせしめる
方法などがあるが、いずれの方法も、作業者の技能の程
度によって、コンタクト作業にバラツキが生じ、従っ
て、製造される光カプラの過剰損失が大となり品質が不
安定となる、といった問題があった。

【０００７】従って、本発明の目的は、光ファイバのコ
ンタクト作業を自動化することができ、それによって省
力化を図り、しかも、品質一定の溶融延伸型光カプラを
再現性良く製造することのできる製造方法及びそのため
の製造装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
光カプラ製造方法及び製造装置にて達成される。要約す
れば、本発明は、平行に設置された２本の光ファイバの
被覆除去部を、所定距離離隔した二つの位置にて、この
２本の光ファイバがなす平面に沿って両側から押圧し、
それによって、両光ファイバを捩りを発生することなく
湾曲に変形してこの２本の光ファイバの被覆除去部に互
いに接触した部分を形成し、この状態にて、この接触部
分を加熱することにより溶融し、この溶融により接触部
分が一体となった後溶融延伸を行なうことを特徴とする
光カプラ製造方法である。

【０００９】斯かる光ファイバの製造方法は、各々、基
台と、この基台に設けられた押圧手段とを備えた第１及
び第２のファイバコンタクト装置にて構成され、前記各
ファイバコンタクト装置において、前記押圧手段は、そ
れぞれ先端部にコンタクトヘッドが設けられた第１及び
第２支持ブラケットと、各支持ブラケットを前記基台に
摺動自在に取り付けるためのリニアガイド手段と、前記
各支持ブラケットを駆動する駆動手段と、前記各支持ブ
ラケットの光ファイバの方への移動を規制し、前記コン
タクトヘッドの位置決めをするためのストッパ手段とを
有することを特徴とする製造装置にて好適に実施され
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る光カプラの製造方法及び
製造装置を図面に則して更に詳しく説明する。

【００１１】図１を参照して、本発明の光カプラの製造
方法を説明する。本発明によれば、先ず、所定の長さ、
通常２５ｍｍ程度の長さだけ保護被覆が除去された２本
の光ファイバｆを、通常使用される溶融延伸台（図示せ
ず）上に平行に並んだ状態で設置する。

【００１２】次いで、平行に設置された光ファイバｆ
は、その被覆除去部が、所定距離離隔した二つの位置に
て第１及び第２の押圧手段２、４にて水平に押圧され
る。第１及び第２押圧手段２、４は同じ構成とされ、各
押圧手段２、４は、一組の互いの方へと接近自在に構成
されたコンタクトヘッド６ａ、６ｂ；８ａ、８ｂを有す
る。各コンタクトヘッドは、本実施例では、厚さ（ｔ）
が３ｍｍとされる矩形状の平板とされ、例えばアルミ
ナ、ジルコニアなど、種々のセラミックを好適に使用す
ることができる。又、各コンタクトヘッドの光ファイバ
ｆに当接する押圧部分には、光ファイバｆの軸線に沿っ
て、厚さ方向にＶ溝１０ａ、１０ｂ；１２ａ、１２ｂが
形成される。各Ｖ溝の角度は任意に設定し得るが、通常
９０°程度が好適である。Ｖ溝の深さは、光ファイバｆ
の被覆除去部の直径より小さくされ、例えば、クラッド
径１２５μｍとされる光ファイバｆを使用する場合に
は、１００μｍ±１０μｍとされる。又、Ｖ溝の内面
は、押圧する光ファイバ被覆除去部を損傷しないよう
に、鏡面仕上するのが好ましい。

【００１３】上述のように、平行に設置された光ファイ
バｆの被覆除去部を、所定距離離隔した二つの位置に
て、この２本の光ファイバｆがなす平面に沿って、コン
タクトヘッドにより両側から水平に押圧することによ
り、光ファイバｆに微少曲げが加えられることとなり、
各光ファイバｆは、互いの方へと弓なりに変形し、最大
変形部分の頂点が、つまり、第１及び第２押圧手段２、
４の大略中央部位置が、接触（コンタクト）することと
なる。コンタクトの程度は、第１及び第２押圧手段２、
４の押圧量を加減することにより調整することができ
る。又、両押圧手段２、４間の距離は、溶融延伸する際
に、加熱源から加熱される光ファイバの温度分布を乱さ
ない範囲で任意に設定し得るが、一般に、１１〜１４ｍ
ｍとされる。

【００１４】上記構成の本発明によれば、光ファイバｆ
に捩り応力が加わることはなく、単に６０〜７０μｍの
微少の曲げ変形だけで、無理なく、光ファイバｆのコン
タクトを達成することができる。これによって、得られ
た光カプラの過剰損失を著しく低下せしめることが可能
となる。

【００１５】このコンタクト状態を維持しながら、光フ
ァイバ接触部分を、加熱源（図示せず）により、光ファ
イバが溶融するに十分な温度、例えば１６００℃に加熱
し、所定の時間、例えば約６０秒〜２分間この状態を保
持する。このとき、光ファイバｆに張力は加えない。

【００１６】これによって、光ファイバｆのクラッドを
形成する石英ガラスの粘度が低下し、該石英ガラスの表
面張力により、２本の光ファイバｆは互いに接触する方
向に移動し、２本の光ファイバｆは完全に一体化する。

【００１７】次いで、溶融延伸台を駆動して光ファイバ
ｆを軸線方向両方向に引張り、溶融延伸を行なう。延伸
速度は、１３〜１００μｍ／秒とされる。これによっ
て、光ファイバの外径は細くなり、光カプラが形成され
る。所定の光分岐比が得られた時点で延伸を停止し、加
熱源を除去する。

【００１８】その後、コンタクトヘッド６ａ、６ｂ；８
ａ、８ｂを、この光ファイバｆから離れる方向へと（図
１の一点鎖線にて示される位置へと）移動させ、この状
態で、光ファイバｆをガラス基板に樹脂で固定する。樹
脂付けを完了した光カプラを溶融延伸台から取外し、溶
融延伸台には、次の光カプラを製造するために、新しい
光ファイバをセットする。

【００１９】このようにして製造した光カプラの過剰損
失は０．１ｄＢ以下とすることができた。又、温度特性
も良好であり、＋４０℃から−２０℃の範囲で分岐比変
動は±２％以内であった。

【００２０】次に、図２及び図３をも参照して、本発明
に係る光カプラの製造方法を好適に実施し得る製造装置
の一実施例を説明する。

【００２１】本実施例にて本発明の光カプラ製造装置１
は、上記第１及び第２押圧手段２、４を備えた第１及び
第２ファイバコンタクト装置２０、４０にて構成され
る。第１及び第２ファイバコンタクト装置２０、４０は
同じ構成とされるので、第１ファイバコンタクト装置２
０について説明する。

【００２２】ファイバコンタクト装置２０は、当業者に
は周知の、例えばＸ−Ｙテーブル或は一方向スライダの
ような水平移動手段１００（図３）に担持されて図１に
て矢印方向に、即ち、光ファイバｆの軸線方向に沿って
摺動自在とされる基台２１を有する。水平移動手段１０
０は、溶融延伸台に取り付けることもできる。

【００２３】押圧手段２は、対を成すコンタクトヘッド
６ａ、６ｂを、それぞれ先端部に固定して第１及び第２
支持ブラケット２２、２３を有する。又、各支持ブラケ
ット２２、２３は、前記基台２１に設けられたリニアガ
イド２４に、それぞれリニアガイド軸受２５、２６を介
して摺動自在に担持される。本実施例にてリニアガイド
２４は、光ファイバｆの軸線方向に対して直交する態様
にて配置されており、従って、支持ブラケット２２、２
３に保持されたコンタクトヘッド６ａ、６ｂは、光ファ
イバｆに対して直交する態様にて接近することができ
る。又、本実施例では、両支持ブラケット２２，２３は
共に、一つのリニアガイド２４に担持される構成とされ
ているが、別々のリニアガイドに担持することもでき
る。

【００２４】第１支持ブラケット２２の、コンタクトヘ
ッド６ａが固定された端部とは反対端には、作動部材２
２ａが一体に形成され、例えばエアシリンダのような駆
動手段２７が連結される。このエアシリンダ２７は、基
台２１に取付台２８にて固定されている。又、この作動
部材２２ａに対面して、ストッパ手段２９、本実施例で
はマイクロメータが配置される。このマイクロメータ２
９は、エアシリンダ２７にて第１支持ブラケット２２が
駆動されそして光ファイバｆの方へと接近した時、その
ヘッドが作動部材２２ａに当接することにより、第１支
持ブラケット２２の、即ちコンタクトヘッド６ａの光フ
ァイバ方向への移動を規制し、位置決めする働きをな
す。マイクロメータ２９は、取付台３０にて基台２１に
固定されている。

【００２５】同じように、第２支持ブラケット２３の、
コンタクトヘッド６ｂが固定された端部とは反対端にも
作動部材２３ａが一体に形成され、エアシリンダのよう
な駆動手段３１が連結される。このエアシリンダ３１
は、前記取付台３０にて基台２１に固定されている。
又、この作動部材２３ａに対面して、ストッパ手段３
２、本実施例ではマイクロメータが配置される。このマ
イクロメータ３２は、エアシリンダ３１にて第２支持ブ
ラケット２３が駆動されそして光ファイバｆの方へと接
近した時、そのヘッドが作動部材２３ａに当接すること
により、第２支持ブラケット２３の、即ちコンタクトヘ
ッド６ｂの光ファイバ方向への移動を規制し、位置決め
する働きをなす。マイクロメータ３２は、取付台３３に
て基台２１に固定されている。

【００２６】上記構成により、最初に、両マイクロメー
タ２９、３２にて第１及び第２支持ブラケット２２、２
３の光ファイバ方向への移動を規制することにより、両
コンタクトヘッド６ａ、６ｂの間の隙間調整が行なわ
れ、２度目以降は調整することなく、再現性良く光ファ
イバｆの良好なコンタクトを実現することができる。本
発明によれば、両コンタクトヘッド６ａ、６ｂの間の隙
間は２μｍ以内の誤差範囲に収めることが可能である。
勿論、各コンタクトヘッド６ａ、６ｂは、各支持ブラケ
ット２２、２３に取り付ける際に、それぞれのＶ溝１０
ａ、１０ｂが、平行に設置された光ファイバｆに対し
て、この光ファイバｆにて画成される一平面内にて当接
するように調整される。この調整は、両Ｖ溝のレベル差
が１０μｍ以内となるように調整されることが望まし
い。

【００２７】第２押圧手段４を備えた第２ファイバコン
タクト装置４０も、上記第ファイバコンタクト装置２０
と同様に構成される。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光カ
プラ製造方法は、平行に設置された２本の光ファイバの
被覆除去部を、所定距離離隔した二つの位置にて、それ
ぞれ両側から押圧し、それによって、両光ファイバに捩
りを発生することなく湾曲に変形してこの２本の光ファ
イバの被覆除去部に互いに接触した部分を形成し、この
状態にて、この接触部分を加熱することにより溶融し、
この溶融により接触部分が一体となった後溶融延伸を行
なう構成とされるので、光ファイバのコンタクト作業を
自動化することができ、それによって省力化を図り、し
かも、品質一定の溶融延伸型光カプラを再現性良く製造
することができる。又、本発明の光カプラ製造装置は、
再現性良く光ファイバのコンタクトを達成することがで
き、省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光カプラ製造方法を説明するため
の説明図である。

【図２】本発明に係る光カプラ製造装置の一実施例の平
面図である。

【図３】図２の光カプラ製造装置の正面図である。

【符号の説明】

１ 光カプラ製造装置 ２、４ 押圧手段 ６ａ、６ｂ、８ａ、８ｂ コンタクトヘッド ２１ 基台 ２２、２３ 支持ブラケット ２４、２５、２６ リニアガイド手段 ２７、３１ 駆動手段 ２９、３２ ストッパ手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行に設置された２本の光ファイバの被
   覆除去部を、所定距離離隔した二つの位置にて、この２
   本の光ファイバがなす平面に沿って両側から押圧し、そ
   れによって、両光ファイバを捩りを発生することなく湾
   曲に変形してこの２本の光ファイバの被覆除去部に互い
   に接触した部分を形成し、この状態にて、この接触部分
   を加熱することにより溶融し、この溶融により接触部分
   が一体となった後溶融延伸を行なうことを特徴とする光
   カプラ製造方法。
2. 【請求項２】 各々、基台と、この基台に設けられた押
   圧手段とを備えた第１及び第２のファイバコンタクト装
   置にて構成され、前記各ファイバコンタクト装置におい
   て、前記押圧手段は、それぞれ先端部にコンタクトヘッ
   ドが設けられた第１及び第２支持ブラケットと、各支持
   ブラケットを前記基台に摺動自在に取り付けるためのリ
   ニアガイド手段と、前記各支持ブラケットを駆動する駆
   動手段と、前記各支持ブラケットの光ファイバの方への
   移動を規制し、前記コンタクトヘッドの位置決めをする
   ためのストッパ手段とを有することを特徴とする光カプ
   ラ製造装置。