JPH08313754A - 光ファイバカプラの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２本のテープ状光ファイバを用いて均一な特
性の光ファイバカプラを製造する。 【構成】 ２本のテープ状光ファイバのテープ被覆部
５，６をセットクランプ９，１０にセットし、重り１
５，１６で張力を印加する。この後、被覆部３ａ，３
ｂ，４ａ，４ｂ被覆クランプ８にセットして上下に重ね
る。ここで、裸ファイバ部１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂをガ
スバーナー１７で加熱して、光ファイバの歪みと張力を
一旦解放する。この状態で被覆クランプ８に重り８によ
る張力をかけ直し、裸クランプ７をセットして、裸ファ
イバ部１ａと１ｂ，２ａと２ｂの中央部分をガスバーナ
ー１７で加熱融着する。さらに、分岐比をモニタしなが
ら、ガスバーナー１７と重り１４による加熱延伸をして
光ファイバカプラを製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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】複数の光ファイバが整列された第１の光
ファイバ群、および、複数の光ファイバが整列された第
２の光ファイバ群について、同一の長さ方向位置で所定
区間にわたって被覆を除去して裸ファイバ部を露出さ
せ、第１および第２の光ファイバ群の裸ファイバ部を相
互に密着させた状態でその部分を加熱融着し、さらに融
着部分を加熱延伸し、複数の光ファイバカプラを形成す
る光ファイバカプラの製造方法が提案されている。光フ
ァイバ群については、単心の光ファイバを複数本整列さ
せて光ファイバカプラを製造する方法と、複数本の光フ
ァイバ心線にテープ被覆を施したテープ状光ファイバ心
線を用いて光ファイバカプラを製造する方法がある。

【０００３】この方法で、一括して特性の均一な複数の
光ファイバカプラを製造するためには、融着延伸後に延
伸により径の小さくなった裸ファイバ部の構造が均一に
形成されている必要がある。裸ファイバ部の構造を均一
化するため、従来は複数の光ファイバの加熱方法等に工
夫をして、加熱状態を制御する方法を特願平６−１３１
６６７号で提案した。

【０００４】しかしながら、上記提案を含め、従来の光
ファイバカプラの製造方法においては、複数の光ファイ
バのセット状態については言及されていなかった。この
ため、たとえ、複数の光ファイバの融着、延伸時の加熱
が、均一な状態で行なわれたとしても、光ファイバのセ
ット状態が不均一な場合には、一括製造された複数の光
ファイバ化の特性が均一にならないという問題があっ
た。

【０００５】

【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、複数の光ファイバが光ファ
イバクランプにセットされた状態における張力や歪みを
考慮することによって、均一な特性の光ファイバカプラ
を製造できる光ファイバカプラの製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００６】

【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、複数の光ファイバが整列された第
１の光ファイバ群、および、複数の光ファイバが整列さ
れた第２の光ファイバ群について、所定区間にわたって
被覆を除去して裸ファイバ部を露出させ、前記第１およ
び第２の光ファイバ群の裸ファイバ部をそれぞれ相互に
密着させた状態で加熱融着し、融着部分を加熱延伸し、
複数の光ファイバカプラを形成する光ファイバカプラの
製造方法において、前記第１の光ファイバ群および前記
第２の光ファイバ群の複数の光ファイバに加わる張力が
均一となるように光ファイバを光ファイバクランプにセ
ットした後に、裸ファイバ部を加熱融着することを特徴
とするものである。

【０００７】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載の光ファイバカプラの製造方法において、各光
ファイバ群に属する複数の光ファイバが有する歪みを均
一化することを特徴とするものである。

【０００８】請求項３に記載の発明においては、請求項
１に記載の光ファイバカプラの製造方法において、加熱
融着を行なうために複数の光ファイバを光ファイバクラ
ンプにセットする前に、個々の光ファイバに対して個別
に一定の張力をかけることを特徴とするものである。

【０００９】請求項４に記載の発明においては、請求項
１に記載の光ファイバカプラの製造方法において、加熱
融着を行なうために複数の光ファイバを光ファイバクラ
ンプにセットした後に、裸ファイバ部を加熱し、光ファ
イバが有する歪み、光ファイバクランプへのセット時の
張力を解放し、複数の光ファイバに加わる張力を実質的
に０とすることを特徴とするものである。

【００１０】請求項５に記載の発明においては、請求項
４に記載の光ファイバカプラの製造方法において、裸フ
ァイバ部の加熱により複数の光ファイバに加わる張力を
実質的に０とした後、再び複数の光ファイバに張力をか
け直した上で融着を行なうことを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項６に記載の発明においては、請求項
４に記載の光ファイバカプラの製造方法において、張力
を解放するために加熱する部分が融着を行なう部分とは
異なる部分であることを特徴とするものである。

【００１２】請求項７に記載の発明においては、請求項
１ないし６のいずれか１項に記載の光ファイバカプラの
製造方法において、融着が行なわれる前の複数の光ファ
イバの張力差が最大１０ｇｆ以下になるように均一化す
ることを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】図３は、本発明の作用を説明するための光ファ
イバカプラ製造装置の概略構成を示すもので、図３
（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は側面図である。図中、
１，２は裸ファイバ部、３，４は被覆部、７は裸クラン
プ、８は被覆クランプ、９はセットクランプ、１７はガ
スバーナーである。この光ファイバカプラ製造装置を用
いて、被覆を所定の長さにわたって除去した２本の光フ
ァイバの被覆部３，４をセットクランプ９にセットし
て、図示しない重りによる張力をセットクランプ９に与
えてセットクランプ９を外側に引っ張るようにした後、
被覆部３，４を被覆クランプ８にクランプした。つい
で、裸ファイバ部１，２を裸クランプ７でクランプし
て、ガスバーナー１７で加熱融着した。延伸工程では、
裸クランプ７を解除して、一定量の加熱延伸を行なって
光ファイバカプラを試作した。

【００１４】このような試作工程において、光ファイバ
の被覆部３，４を被覆クランプ８にセットする前に、光
ファイバに加わる張力を、セットクランプ９に与える重
りの重さを変えることで変化させた。融着工程および延
伸工程では、同一の融着条件、延伸条件で、毎回一定量
の延伸を行なった後、延伸を停止して、光ファイバカプ
ラを試作した。光ファイバカプラの特性を評価した結
果、図４に示すように、光ファイバに加わる張力と製造
した光ファイバカプラの分岐比の間には相関が見られる
ことが判明した。すなわち、同一の延伸量でも、融着時
に加えられる張力によって、分岐比が変化し、光ファイ
バに加えられる張力が大きいほど分岐比が大きいことが
分かる。

【００１５】複数本の光ファイバ心線や、複数本の光フ
ァイバ心線を一括被覆してテープ状にしたテープ状光フ
ァイバ等を用いて、複数の光ファイバカプラを一括製造
する場合には、複数の光ファイバカプラの延伸量は同一
となるため、融着時に各光ファイバに加わっている張力
が異なることは、光ファイバカプラの特性の不均一化の
一因となることが図４から分かる。このため、光ファイ
バに加わる張力を均一にすることは、特性が均一な光フ
ァイバカプラを一括製造する上で極めて重要となる。

【００１６】本発明は、上述した考察に基づいて、複数
の光ファイバに加わる張力を均一化した状態で加熱融着
を行なうことによって、特性の均一な光ファイバカプラ
を製造できるものである。

【００１７】請求項１に記載の発明によれば、第１の光
ファイバ群および第２の光ファイバ群を光ファイバクラ
ンプにセットする際に、複数の光ファイバに加わる張力
を均一にすることで、光ファイバのセット状態を均一化
することができる。

【００１８】請求項２に記載の発明においては、複数の
光ファイバを整列させた光ファイバ群において、その中
の複数の光ファイバが有する歪みを均一化することによ
り、複数の光ファイバに加わる張力を均一化することが
できる。

【００１９】請求項３に記載の発明によれば、複数の光
ファイバを光ファイバクランプにセットする前に、個々
の光ファイバに対して個別に一定の張力をかけることに
より、複数の光ファイバに加わる張力を均一化すること
ができる。

【００２０】請求項４に記載の発明によれば、複数の光
ファイバを光ファイバクランプにセットした後に、裸フ
ァイバ部を加熱して、光ファイバが有する歪み、光ファ
イバセット時の張力を解放し、複数の光ファイバに加わ
る張力を実質的に０とすることにより、複数の光ファイ
バに加わる張力を均一にしている。

【００２１】請求項５に記載の発明によれば、裸ファイ
バ部の加熱により複数の光ファイバに加わる張力を実質
的に０とした後、再び複数の光ファイバに張力をかけ直
すことにより、複数の光ファイバに加わる張力をかけ直
した張力によって均一にしている。

【００２２】請求項６に記載の発明によれば、融着を行
なう部分とは異なる部分を加熱することによって張力を
解放することができ、万一加熱により裸ファイバ部が変
形しても、融着部分に影響を与えることがない。

【００２３】請求項７に記載の発明によれば、融着が行
なわれる前の複数の光ファイバの張力差を最大１０ｇｆ
以下となるように均一化することにより、実用上特性の
均一な光ファイバカプラを製造することができる。

【００２４】

【実施例】図１は、本発明の光ファイバカプラの製造方
法の第１の実施例を説明するための光ファイバ製造装置
の一例の概略構成を示すもので、図１（Ａ）は平面図、
図１（Ｂ）は側面図である。図中、１ａ，１ｂ，２ｂは
裸ファイバ部、３ａ，３ｂ，４ｂは被覆部、５，６はテ
ープ被覆部、７は裸クランプ、８は被覆クランプ、９，
１０はセットクランプ、１１，１２，１３はローラ、１
４，１５，１６は重り、１７はガスバーナーである。な
お、図１（Ａ）の平面図では、ローラーと重りの図示は
省略した。

【００２５】この実施例では、２心のテープ状光ファイ
バを２本用いて、２組の光ファイバカプラの一括製造を
行なうものである。もちろん、テープ状光ファイバは２
心に限られるものではなく、３心以上の多心テープ状光
ファイバを用いて、３組以上の光ファイバカプラを製造
できるものである。

【００２６】２本のテープ状光ファイバのテープ被覆部
５，６を、それぞれ両側からセットクランプ９，１０に
セットし、セットクランプ９，１０をローラ１２，１３
にかけた糸に取り付けた重り１５，１６で両側から外側
に引っ張ることにより、各テープ状光ファイバに対して
張力を印加した。この後、２本のテープ状光ファイバの
テープ被覆材を除去した被覆部３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ
（４ａは隠れていて図示されていない。）を一緒に被覆
クランプ８にセットし、２本のテープ状光ファイバの被
覆部３ａと３ｂおよび４ａと４ｂをそれぞれ上下に重な
った状態で密着させた。

【００２７】この状態では、被覆クランプ８には張力を
かけず、その位置に固定状態としており、したがって、
両側の被覆クランプ間にある裸ファイバ部１ａ，１ｂ，
２ａ，２ｂ（２ａは隠れていて図示されていない。）に
は、セットクランプ９，１０に重り１５，１６で印加し
た張力が維持されている。ここで、裸ファイバ部１ａ，
１ｂ，２ａ，２ｂを、被覆部３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂの
際に近い部分をガスバーナー１７で加熱し、裸ファイバ
部１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂのガラスを軟化させて、光フ
ァイバが有している歪みと、維持されている張力を一旦
解放した。

【００２８】この状態から被覆クランプ８を外側に重り
８で引っ張ることにより、各光ファイバに対して張力を
かけ直した。この後、２本のテープ状光ファイバの裸フ
ァイバ部１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを裸クランプ７にセッ
トすることにより、裸ファイバ部１ａと２ａおよび１ｂ
と２ｂとを、それぞれ上下に重なった状態で密着させ
た。続いて、裸ファイバ部１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂの中
央部分をガスバーナー１７で加熱することで上下の裸フ
ァイバ部１ａと２ａおよび１ｂと２ｂをそれぞれ融着し
た。

【００２９】さらに、ガスバーナー１７による加熱を行
ないながら、被覆クランプ８を重り１４により一定張力
で外側に引っ張ることにより、融着された２組の光ファ
イバカプラの裸ファイバ部１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを一
括延伸した。延伸中には上側の光ファイバ２本に光を入
射し、出射側は上下計４本の光ファイバからの光パワー
をモニタした。モニタ結果をもとに２組の光ファイバカ
プラの分岐比を計算し、より分岐比の小さい光ファイバ
カプラの分岐比が５０％を超えた時点でガスバーナー１
７による加熱を停止することにより延伸を停止した。

【００３０】具体例では、使用したテープ状光ファイバ
は、光ファイバの歪み測定結果から換算して、２本の光
ファイバの張力差が３ｇｆと推測された。この光ファイ
バを用いて、上述した方法により一括製造した２個の光
ファイバカプラの分岐比は、それぞれ５０．１％、５
０．３％であり、極めて均一な特性を有する光ファイバ
カプラの一括製造が可能であることが確認された。

【００３１】なお、歪みと張力の解放のために加熱を行
なう領域は、融着延伸領域でもよいが、万一、この加熱
により裸ファイバ部が変形した場合には、この変形が融
着部分に影響を与えることある。これを考慮すると、歪
みと張力の解放のために加熱を行なう領域は、融着延伸
を行なう領域を避けた領域にするのがよい。

【００３２】図２は、本発明の光ファイバカプラの製造
方法の第２の実施例を説明するための光ファイバ製造装
置の一例の概略構成を示すもので、図２（Ａ）は平面
図、図２（Ｂ）は側面図である。図中、図１と同様な部
分には同じ符号を付して説明を省略する。９ａ，９ｂ，
１０ａ，１０ｂはセットクランプ、１２ｂ，１３ｂはロ
ーラ、１５ｂ，１６ｂは重り、１７はガスバーナーであ
る。なお、図２（Ａ）の平面図では、ローラーと重りの
図示は省略した。また、セットクランプ９ａ，１０ａに
も重り１５ａ，１６ａがローラ１２ａ，１３ａにかけた
糸に取り付けられているが、図示は省略した。

【００３３】この実施例では、４本の光ファイバを用い
て、２組の光ファイバカプラの一括製造を行なうもので
ある。もちろん、用いる光ファイバは４本に限られるも
のではなく、６本以上の光ファイバを用いて、３組以上
の光ファイバカプラを製造できるものである。また、光
ファイバは単心の光ファイバに限られるものではなく、
テープ状光ファイバを用いて、テープ被覆を所定長さに
わたって除去して露出した光ファイバ素線を、各素線ご
とに被覆部をセットクランプにセットするようにしても
よい。

【００３４】４本の光ファイバの被覆部３ａ，３ｂ，４
ａ，４ｂ（４ａは隠れていて図示されない。）を、それ
ぞれ個別に両側からセットクランプ９ａ，９ｂ，１０
ａ，１０ｂにセットし、セットクランプ９ａ，９ｂ，１
０ａ，１０ｂをローラ１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ
にかけた糸に取り付けた重り１５ａ，１５ｂ，１６ａ，
１６ｂで両側から外側に引っ張ることにより、光ファイ
バに対して張力を印加した。この後、４本の光ファイバ
の被覆部３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ（４ａは隠れていて図
示されていない。）を一緒に被覆クランプ８にセット
し、被覆部３ａと３ｂおよび４ａと４ｂをそれぞれ上下
に重なった状態で密着させた。

【００３５】この状態で、２組各２本の光ファイバの裸
ファイバ部１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを裸クランプ７にセ
ットすることにより、裸ファイバ部１ａと２ａおよび１
ｂと２ｂとを、それぞれ上下に重なった状態で密着させ
た。続いて、裸ファイバ部の中央をガスバーナー８で加
熱することで上下の裸ファイバ部を融着した。

【００３６】さらに、ガスバーナー１７による加熱を行
ないながら、被覆クランプ８を重り１４により一定張力
で外側に引っ張ることにより、融着された２組の光ファ
イバカプラの裸ファイバ部１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを一
括延伸した。延伸中には上側の光ファイバ２本に光を入
射し、出射側は上下計４本の光ファイバからの光パワー
をモニタした。モニタ結果をもとに２組の光ファイバカ
プラの分岐比を計算し、より分岐比の小さい光ファイバ
カプラの分岐比が５０％を超えた時点でガスバーナー１
７による加熱を停止することにより延伸を停止した。

【００３７】具体例では、使用した光ファイバは、光フ
ァイバの歪み測定結果から換算して、４本の光ファイバ
の張力差は、最大３ｇｆと推測された。この光ファイバ
を用いて、上述した方法により一括製造した２個の光フ
ァイバカプラの分岐比は、それぞれ５０．１％、５０．
３％であり、極めて均一な特性を有する光ファイバカプ
ラの一括製造が可能であることが確認された。

【００３８】なお、上述した実施例では、加熱のために
ガスバーナーを用いたが、レーザやアーク加熱等、他の
加熱方法を用いてもよい。また、融着が行なわれる前の
複数の光ファイバの張力差は、最大１０ｇｆ以下、より
好ましくは、３ｇｆ以下となるようにして、融着時の張
力を均一化することにより、実用上特性の均一な光ファ
イバカプラを製造することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、２組の複数の光ファイバ群を用いて、従来以
上に特性の均一な光ファイバカプラを一括製造すること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバカプラの製造方法の第１の
実施例を説明するための光ファイバ製造装置の一例の概
略構成を示すもので、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）
は側面図である。

【図２】本発明の光ファイバカプラの製造方法の第２の
実施例を説明するための光ファイバ製造装置の一例の概
略構成を示すもので、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）
は側面図である。

【図３】本発明の作用を説明するための光ファイバカプ
ラ製造装置の概略構成を示すもので、図３（Ａ）は平面
図、図３（Ｂ）は側面図である。

【図４】試作した光ファイバカプラの特性を示す線図で
ある。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，２，２ｂ…裸ファイバ部 ３，３ａ，３ｂ，４，４ｂ…被覆部 ５，６…テープ被覆部 ７…裸クランプ ８…被覆クランプ ９，９ａ，９ｂ，１０，１０ａ，１０ｂ…セットクラン
プ １１，１２，１２ｂ，１３，１３ｂ…ローラ １４，１５，１５ｂ，１６，１６ｂ…重り １７…ガスバーナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守屋 知巳 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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光ファイバが整列された第１の光
   ファイバ群、および、複数の光ファイバが整列された第
   ２の光ファイバ群について、所定区間にわたって被覆を
   除去して裸ファイバ部を露出させ、前記第１および第２
   の光ファイバ群の裸ファイバ部をそれぞれ相互に密着さ
   せた状態で加熱融着し、融着部分を加熱延伸し、複数の
   光ファイバカプラを形成する光ファイバカプラの製造方
   法において、前記第１の光ファイバ群および前記第２の
   光ファイバ群の複数の光ファイバに加わる張力が均一と
   なるように光ファイバを光ファイバクランプにセットし
   た後に、裸ファイバ部を加熱融着す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】 各光ファイバ群に属する複数の光ファイ
   バが有する歪みを均一化することを特徴とする請求項１
   に記載の光ファイバカプラの製造方法。
3. 【請求項３】 加熱融着を行なうために複数の光ファイ
   バを光ファイバクランプにセットする前に、個々の光フ
   ァイバに対して個別に一定の張力をかけることを特徴と
   する請求項１に記載の光ファイバカプラの製造方法。
4. 【請求項４】 加熱融着を行なうために複数の光ファイ
   バを光ファイバクランプにセットした後に、裸ファイバ
   部を加熱し、光ファイバが有する歪み、光ファイバクラ
   ンプへのセット時の張力を解放し、複数の光ファイバに
   加わる張力を実質的に０とすることを特徴とする請求項
   １に記載の光ファイバカプラの製造方法。
5. 【請求項５】 裸ファイバ部の加熱により複数の光ファ
   イバに加わる張力を実質的に０とした後、再び複数の光
   ファイバに張力をかけ直した上で融着を行なうことを特
   徴とする請求項４に記載の光ファイバカプラの製造方
   法。
6. 【請求項６】 張力を解放するために加熱する部分が融
   着を行なう部分とは異なる部分であることを特徴とする
   請求項４に記載の光ファイバカプラの製造方法。
7. 【請求項７】 融着が行なわれる前の複数の光ファイバ
   の張力差が最大１０ｇｆ以下になるように均一化するこ
   とを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載
   の光ファイバカプラの製造方法。