JPH0639933U - 光ファイバー加熱用ガスバーナー構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバー加熱加工装置で、エネルギー効
率を高め、ガス使用量を減少でき、経済的である光ファ
イバー加熱用ガスバーナー構造を提供することを目的と
する。 【構成】光ファイバー素線を適切に加熱することによ
り、光ファイバーには損傷を与えずに、光ファイバーコ
ア径を拡大するための光ファイバー加熱用ガスバーナー
構造において；ガス火炎の先端から所定の隔離距離を保
持して、ガス火炎の方向と直角で火炎ノズルの移動方向
に平行に配置された反射面を有する火炎反射器を設け；
該ガス火炎と該反射面との間に被加熱光ファイバー素線
を位置するようにクランプされることを特徴とする前記
光ファイバー加熱用ガスバーナー構造である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光ファイバー素線に損傷を与えることなく、コア径のみを拡大する ために使用する光ファイバー加熱用ガスバーナー構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

石英を主材とするシングルモード光ファイバーのコア径は、一般的に数μｍで 、クラッド外径は１２５μｍのものが使用されている。そして、このような光フ ァイバーの直線相互接続には、アーク放電を利用した溶着接続技術が実用化され ている。然し乍ら、近年、このアーク放電溶着接続部における損失を、更に改善 する方法として、アーク放電溶着接続部に光ファイバーは溶かさずに、コア径の みが拡大する後加熱加工方法が考案され、この方法を接続部に適用することによ り特性改善が図られている。また、コア径の異なる光ファイバーの接続部とこの 方法を適用すると著しい異径コア段差が無くなり、大きいコア径から小さいコア 径へ滑らかに、コア径を変化していくようにするために、大きな損失軽減効果が 得られている。

【０００３】 また、レーザダイオードの出力光に、シングルモード光ファイバーを結合する 場合、光ファイバーの末端部コア径を数μｍから１０〜２０μｍに拡大したもの を使用することにより、光の結合が容易で効率も大幅に向上することができると いう効果もある。これは、図１（Ａ）、（Ｂ）に図示するような方法である。こ れは、従来、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、図２に示す加熱加工装置により 加熱加工するものである。図２（Ａ）は平面図であり、図２（Ｂ）は正面図であ る。

【０００４】 即ち、ファイバー心線１の中間で被覆２を除去し、ファイバー素線３を露出さ せ、これをクランプ１２、１０、１１、１３のＶ溝に挿入する。先ず、クランプ １２と１０で光ファイバーの心線１と素線３をクランプし、次に、クランプ１３ でファイバー心線１をクランプして、適当な荷重２０を加えると、光ファイバー １に張力が加えられ、直線状になる。次に、ファイバー素線３をクランプ１１で クランプする。この後、荷重２０を撤去しても良い。次に、適度の火炎１６、１ ７でガストーチノズル１４、１５により、光ファイバー素線３のａ、ｂ間を往復 移動させ、ファイバー素線３を溶かさない適温で、適正な時間加熱処理すること ができる。これにより、ファイバーのコアのみを図１に示すように、拡大するも のである。尚、図２において、ａ、ｂはノズル１４、１５の水平方向移動範囲で あり、１６、１７は火炎であり、１８はクランプ１３のための引張紐であり、１ ９は滑車ある。

【０００５】 然し乍ら、このような方法では、次のような問題が生じる。即ち、被加熱光フ ァイバーは支持台上に機械的にクランプされており、加熱用火炎ノズルは可動形 で例えばＸ−Ｙ−Ｚ方向にコンピュータコントロールされるようになっている。 このような加熱機構は高級であるが、複雑且つ高価な装置となるので、経済性、 量産性を重視する産業用には適さない。更に、光ファイバー心線の中間で、ナイ ロン被覆と１次被覆を一部除去された光ファイバーを直接に、加熱装置のファイ バー支持台のＶ溝内に挿入してクランプするようになっている。このため、光フ ァイバーのハンドリング作業が大変悪く、作業中に裸ファイバー部分で折損する 恐れが多分にある。これは、作業効率と歩留まり向上にとって、大変好ましくな い。

【０００６】 このように、従来の光ファイバー加熱用ガスバーナー構造では、光ファイバー 素線を均一に加熱するため、左右一対のガスバーナーを用いて、光ファイバーの 両側より同時に加熱している。その加熱精度は良好であるが、加熱用ガスバーナ ーが２本必要であること、ガスバーナーの半自動制御構造も２箇所必要であるこ と、装置全体が複雑であり、ガスの使用量も２箇所分必要になるなどの欠点を有 する。本発明の光ファイバー加熱用ガスバーナー構造では、ガスバーナーを１個 に減少して、構造を簡単に安価にし、それにより生じる加熱の不均一性はガス火 炎を反転させることにより改善するようにしたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

従って、本発明は、上記のような問題点を解決し、本発明の加熱手段では、火 炎ノズルは従来の２箇所から１箇所に減少することができ、構造が簡単で、堅牢 且つ安価な加熱加工装置を提供することを目的とする。更に、本発明は、光ファ イバー加熱加工装置でガス使用量が従来の約１／２に減少し、経済的である光フ ァイバー加熱用ガスバーナー構造を提供することを目的とする。また、本発明は 、更に、火炎反射器の使用により、１箇所の火炎でも、従来の２箇所方式のガス バーナーと同等の均一な加熱効果が得られる光ファイバー加熱用ガスバーナー構 造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本発明は、上記の技術的な課題の解決のために、光ファイバー素線を適切に加 熱することにより、光ファイバーには損傷を与えずに、光ファイバーコア径を拡 大するための光ファイバー加熱用ガスバーナー構造において：ガス火炎の先端か ら所定の隔離距離を保持して、ガス火炎の方向と直角で火炎ノズルの移動方向に 平行に配置された反射面を有する火炎反射器を設け；該ガス火炎と該反射面との 間に被加熱光ファイバー素線を位置するようにクランプされることを特徴とする 前記光ファイバー加熱用ガスバーナー構造を提供する。

【０００９】

【作用】

本発明では、ガス火炎反射器を用いたものである。即ち、ガス火炎は、先端に 向かって円錐形で伸びており、それにより、光ファイバー素線を加熱するが、光 ファイバー素線を通過して先に伸びている火炎又は加熱雰囲気は、従来形の加熱 器では空間に開放されている。 本発明では、この光ファイバー素線より先に伸びている火炎の熱を利用するた めに、途中に反射壁を設けて、火炎の熱を逆に戻すようにしたものである。この ようにすれば、１本のガスバーナーでも光ファイバー素線の加熱は、ファイバー 素線の断面に対して均一化することができる。

【００１０】 そのために、本発明の加熱手段では、火炎ノズルは従来の２箇所から１箇所に 減少し、構造を簡単にできるために、光ファイバー加熱加工装置を、堅牢且つ安 価にすることができる。そのために、更に、光ファイバー加熱加工装置でのガス 使用量を従来の約１／２に減少させ、経済的に処理できる光ファイバー加熱加工 装置を可能にした。即ち、本発明の火炎反射器の使用により、１箇所の火炎でも 、従来の２箇所方式のガスバーナーと同等の均一な加熱効果が得られたものであ る。

【００１１】 次に、本発明を具体的に実施例により説明するが、本発明はそれらによって限 定されるものではない。

【００１２】

【実施例１】 図１は、本発明の光ファイバー加熱加工装置により、シングルモード光ファイ バーコア拡大する状態を示す説明図である。 図１（Ａ）は、同種類のシングルモード光ファイバーの直線接続の例を示し、 図１（Ｂ）は、異径コアの接続の例を示す。そして、１、１’はシングルモード 光ファイバー心線で、２、２’はナイロンの２次被覆で、３、３’は光ファイバ ー素線で、４、４’はクラッドで、５、５’はファイバーコアで、６が溶着接続 部、７、７’はファイバーコア拡大部である。そして、８は大きい径のコア、９ は小さい径のコアの拡大された部分である。図示のように、光ファイバー接続部 における光軸段差や折れ曲がりが、ファイバーコアの拡大により、より一層、軽 減されるために、損失が改善されるものである。

【００１３】 図３は、本発明の光ファイバー加熱用ガスバーナー構造を利用する光ファイバ ーの加熱加工装置を示す。 図３において、２１は火炎反射器であり、本発明の光ファイバー加熱用ガスバ ーナー構造の特徴である。そして、１は光ファイバー心線で、３は光ファイバー 素線であり、１０、１１は光ファイバー素線クランプであり、１２、１３は光フ ァイバー心線クランプであり、１４はト−チノズルであり、１６は火炎であり、 １８はクランプ用張力紐であり、１９は滑車で、２０は荷重（重り）である。

【００１４】 例えば、ト−チノズル１４は、光ファイバー素線３のａからｂまで平行移動せ しめられる。従って、そのノズル１４の先端から火炎１６が形成される。その火 炎１６は、光ファイバー素線３のａからｂまで、移動して、それを加熱していく が、その前に、本発明により、反射器２１が設けられている。そのために、火炎 １６からのエネルギーは、反射器２１で反射され、光ファイバー素線３に集中さ れるものである。

【００１５】 図４は、そのような図３の反射器２１の各種構造について例示したものである 。図４（Ａ）は、平板反射器で最も簡単な構造であり、図４（Ｂ）は、曲面反射 器を用いて反射効率を向上できたものである。図４（Ｃ）は、エンペイ形反射器 を用い、蓋の開閉可能であり、光ファイバーの着脱を容易にすると共に、光ファ イバー上部を覆っており、更に、反射効率が向上できるものである。 図４（Ｄ）の構成のものは、ノズル１４と反射器を一体化したもので、簡単な 構造となる。この構成では、図４（Ｂ）、（Ｃ）の形状の反射板との組合わせが 可能である。

【００１６】 図３、図４に示す光ファイバー加熱用ガスバーナー構造を用いた光ファイバー 加熱加工装置では、光ファイバーコアの拡大は、次のような手順で行なう。ここ では、無接続光ファイバー素線のコア径の拡大の場合について述べる。 先ず、光ファイバー心線１の中間の被覆を除去して、光ファイバー素線３を露 出させる。 次に、光ファイバー加熱加工装置に光ファイバー素線３をクランプ１０、１１ でクランプし、また、その外側部分の光ファイバー心線１を、クランプ１２、１ ３でクランプして、固定する。その固定は、光ファイバー素線３の一部をガスノ ズル１４のところに一致するように装着する。 次に、ガスノズル１４に点火し、光ファイバー素線３に平行して、反射器２１ の反射面に対して、移動させ、加熱する。適度の火炎と加熱時間により、光ファ イバーコアが拡大される。 十分なコアの拡大が得られたなら、ガスノズル１４を止め、各々のクランプか ら、光ファイバーを取り出し、加熱部分の中央にて切断し、端末部のコアが拡大 された光ファイバーを光部品組立用に供する。１回の作業で左右２本のコア拡大 光ファイバーが得られる。

【００１７】

【発明の効果】

以上説明したように、本発明の光ファイバー加熱用ガスバーナー構造を用いる と、光ファイバーコア拡大用加熱加工装置により、次のような顕著な技術的効果 が得られた。 第１に、本発明の加熱手段では、火炎ノズルは従来の２箇所から１箇所に減少 することができるので、構造が簡単で、堅牢且つ安価な加熱加工装置を提供する 。 第２に、光ファイバー加熱加工装置でガス使用量が従来の約１／２に減少し 、経済的である光ファイバー加熱用ガスバーナー構造を提供できた。 第３に、更に、火炎反射器の使用により、１箇所の火炎でも、従来の２箇所方 式のガスバーナーと同等の均一な加熱効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ファイバー素線の接続部の後加熱により、光
ファイバーコア拡大する状態を示す説明概念図である。

【図２】従来の光ファイバー加熱加工装置の実施例を示
す説明概念図である。

【図３】本発明の反射器付きの光ファイバー加熱用ガス
バーナー構造を利用した光ファイバー加熱加工装置の一
具体的例を示す。

【図４】本発明の光ファイバー加熱用ガスバーナー構造
のための反射器の具体的な構造を示すものである。

【符号の説明】

１ 光ファイバー心
線 ３ 光ファイバー素
線 １４ ガスノズル １６ ガス火炎 １０、１１、１２、１３ クランプ ２１ 反射器 ａ、ｂ ガスノズルが移
動する範囲

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバー素線を適切に加熱すること
   により、光ファイバーには損傷を与えずに、光ファイバ
   ーコア径を拡大するための光ファイバー加熱用ガスバー
   ナー構造において、 ガス火炎の先端から所定の隔離距離を保持して、ガス火
   炎の方向と直角で火炎ノズルの移動方向に平行に配置さ
   れた反射面を有する火炎反射器を設け、 該ガス火炎と該反射面との間に被加熱光ファイバー素線
   を位置するようにクランプされることを特徴とする前記
   光ファイバー加熱用ガスバーナー構造。