JPH1114837A

JPH1114837A - 光ファイバの切断方法

Info

Publication number: JPH1114837A
Application number: JP18176197A
Authority: JP
Inventors: Takashi Jo; 傑徐; Kenji Suzuki; 健司鈴木
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】接続端面側となる光ファイバ側にベロを生じ
させない光ファイバの切断方法を提供する。【解決手段】光ファイバ10の切断位置Ｃに、光ファイ
バ10の光軸（Ｘ軸）とほぼ直交する方向に向けて光ファ
イバ外周の一側部に切り欠き３を形成し、光ファイバ10
を接続端面側（Ｂ側）と否接続端面側（Ａ側）とに分割
切断する。前記切断位置Ｃの両側をＸ軸方向に間隔を介
して光りファイバ固定部材12で挟んで固定し、切り欠き
３からＸ軸方向に間隔ｓを介したＢ側の光ファイバ10の
力印加位置Ｄに、切り欠き３と反対側の光ファイバ外周
側からＸ軸と直交するＹ軸方向に力Ｆを加え、この力Ｆ
によって切り欠き部に引っ張り応力と剪断応力を同時に
加え、その最大主応力に対する垂直方向の切断面を光フ
ァイバ10の光軸に対して反時計回りの鋭角角度に形成す
る。それにより、Ａ側にベロを形成し、Ｂ側にベロが残
ることを確実に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの鏡面
切断に用いられる光ファイバの切断方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ同士を物理的直接接続（Phys
ical Contact，以下ＰＣ接続と称する）する場合、接続
に用いられる光ファイバの端面を鏡面切断の方法で得る
ことが必要となる場合がある。

【０００３】光ファイバの鏡面切断の方法としては、例
えば、図９に示すように、光ファイバ10の切断位置Ｃの
両側を光ファイバ長手方向に間隔（例えば10mm程度）を
介して光ファイバ固定部材12により挟んで固定した後、
光ファイバ固定部材12により挟まれた光ファイバ10の真
ん中の光ファイバ切断位置Ｃに、切り刃等で光ファイバ
10の光軸とほぼ直交する方向に向けて光ファイバ10の外
周の一側部に小さい切り欠き３を形成し、切り欠き形成
位置に、切り欠き３と反対側の光ファイバ外周側（図の
上方側）から、光ファイバ10の光軸とほぼ直交する方向
に力Ｆを加えることより、光ファイバ10を切り欠き３か
ら折り曲げた状態として光ファイバ10を接続端面側と否
接続端面側とに分割切断する方法が用いられている。な
お、図中13は力印加部材である。

【０００４】このような方法で光ファイバ10を切断した
場合、光ファイバ10の刃断面は、図８の（ａ）〜（ｃ）
に示す３つのタイプのいずれかの刃断面となる。同図の
（ａ）に示す光ファイバ10の刃断面８は、切り欠き３の
反対側に例えば長さ数十μｍから数百μｍ以上のベロ４
と呼ばれる長い突起が形成されたものであり、同図の
（ｃ）に示すものは、このベロ４の発生により、切り欠
き３の反対側に欠け部６が形成されてしまったものであ
る。また、同図の（ｂ）に示すものは、このようなベロ
４や欠け部６の発生なしに、光ファイバ10の光軸に垂直
の刃断面８のみが形成されたものである。

【０００５】光ファイバ10の鏡面切断により、同図の
（ｂ）に示したような刃断面８の形成が望まれている
が、実際には、同図の（ａ）に示したようなベロ４が刃
断面８に形成されたり、同図の（ｃ）に示すような欠け
部６が刃断面８に形成されたりする。

【０００６】これらの光ファイバ10の刃断面８のうち、
図８の（ａ）に示したようなベロ４が形成された刃断面
８は、光ファイバの前記ＰＣ接続に用いられる光ファイ
バ10の接続端面として適用させることはできない。それ
というのは、ベロ４の存在が、光ファイバ10の中心部に
形成されていて光通路として主に機能しているコア部同
士のＰＣ接続を妨げ、光ファイバ10同士の接続損失の増
大と接続の不安定化を引き起こすことになるからであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバの切断方法のように、光ファイバ10の外周の
一側部に切り欠き３を形成して光ファイバ10を分割切断
する場合、切り刃等で光ファイバ10に付ける微細な切り
欠き３は、光ファイバ10の光軸と直交する垂直面と完全
に対称とすることが不可能であるために、切断における
き裂形成の最終段階で、き裂が光ファイバ光軸の垂直面
に対して斜めに進展してしまうことを防ぐことはできな
い。したがって、ベロ４又は欠け部６の発生を防ぐこと
は困難であり、そのき裂進展方向を規制することはでき
ないために、接続端面側となる光ファイバ10にベロ４が
形成されることを防ぐことはできなかった。

【０００８】また、石英系のようなガラスの光ファイバ
10の内部と表面には、数多くのグリフィスき裂が存在し
ており、このグリフィスき裂が刃断面８でのき裂進展方
向に大きな影響を及ぼすために、上記と同様に、刃断面
８でのき裂進展方向を規制することができず、接続端面
側となる光ファイバ10の切断面にベロ４が形成されるこ
とを防げなかった。

【０００９】さらに、光ファイバ10の刃断面８でのき裂
進展は、殆ど単純曲げと引っ張りによって生じた引っ張
り応力で決められており、き裂進展過程、特にき裂進展
の最終過程での最大主応力の方向が意図的に規制された
ものではないために、き裂の進展方向を規制することが
できず、したがって、接続端面側となる光ファイバ10に
ベロ４が発生することを防ぐことはできなかった。

【００１０】以上のことから、従来の光ファイバの切断
方法においては、切断により得られる光ファイバの接続
端面にベロ４が形成されることを防ぐことができないた
めに、光ファイバ10同士の良好なＰＣ接続を可能とする
光ファイバ端面を確実に得ることができなかった。

【００１１】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、接続端面側となる光ファイバの切
断面（刃断面）にベロが発生することを抑制可能で、そ
れにより、良好なＰＣ接続可能な光ファイバ接続端面を
得ることができる光ファイバの切断方法を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成により課題を解決するため
の手段としている。すなわち、本第１の発明は、光ファ
イバの切断位置に、光ファイバの光軸とほぼ直交する方
向に向けて光ファイバ外周の一側部に切り欠きを形成
し、光ファイバを接続端面側と否接続端面側とに分割切
断する光ファイバの切断方法であって、光ファイバの切
断位置の両側を光ファイバ長手方向に間隔を介して挟ん
で固定した後、前記切り欠きから光ファイバ長手方向に
間隔を介した前記接続端面側となる光ファイバの力印加
位置に該切り欠きと反対側の光ファイバ外周側から光フ
ァイバの光軸とほぼ直交する方向に力を加えることによ
りこの力によって切り欠き部に引っ張り応力と剪断応力
を同時に加えてその最大主応力に対する垂直方向の切断
面を光ファイバの光軸に対して反時計回りの鋭角角度に
形成して光ファイバを切断することを特徴として構成さ
れている。

【００１３】また、本第２の発明は、光ファイバの切断
位置に、光ファイバの光軸とほぼ直交する方向に向けて
光ファイバ外周の一側部に切り欠きを形成し、光ファイ
バを接続端面側と否接続端面側とに分割切断する光ファ
イバの切断方法であって、光ファイバの切断位置から光
ファイバ長手方向に間隔を介した前記否接続端面側を固
定した後、前記切り欠きから光ファイバ長手方向に間隔
を介した前記接続端面側となる光ファイバの力印加位置
に該切り欠きと同じ側の光ファイバ外周側から光ファイ
バの光軸とほぼ直交する方向に力を加えることによりこ
の力によって切り欠き部に引っ張り応力と剪断応力を同
時に加えてその最大主応力に対する垂直方向の切断面を
光ファイバの光軸に対して反時計回りの鋭角角度に形成
して光ファイバを切断することを特徴として構成されて
いる。

【００１４】さらに、本第３の発明は、光ファイバの切
断位置に、光ファイバの光軸とほぼ直交する方向に向け
て光ファイバ外周の一側部に切り欠きを形成し、光ファ
イバを接続端面側と否接続端面側とに分割切断する光フ
ァイバの切断方法であって、光ファイバの切断位置の両
側を光ファイバ長手方向に間隔を介して挟んで固定した
後、切り欠き近傍の前記否接続端面側となる光ファイバ
の圧縮応力印加位置に圧縮応力を加えながら前記切り欠
きから光ファイバ長手方向に間隔を介した前記接続端面
側となる光ファイバの力印加位置に該切り欠きと反対側
の光ファイバ外周側から光ファイバの光軸とほぼ直交す
る方向に力を加えることによりこの力によって切り欠き
部に引っ張り応力と剪断応力を同時に加えてその最大主
応力に対する垂直方向の切断面を光ファイバの光軸に対
して反時計回りの鋭角角度に形成して光ファイバを切断
することを特徴として構成されている。

【００１５】さらに、前記圧縮応力印加位置と切り欠き
との間隔は約0.1mm以上約３mm以下とすることを特徴と
することも本第３の発明の特徴的な構成とされている。

【００１６】前記切り欠きから力印加位置までの間隔は
約0.5mmから約10mmとすることを特徴とすることも本第
１から第３の発明の特徴的な構成とされている。

【００１７】一般に、光ファイバはガラスによって形成
されるが、ガラスのような脆性材料のき裂進展や破壊
は、破壊面に垂直した引っ張り応力によって引き起こさ
れるものである。このため、き裂の進展とその進展方向
は、主にき裂先端部分に与えられる最大主応力の値とそ
の方向に支配される。

【００１８】上記構成の本発明においては、光ファイバ
に形成した切り欠きから光ファイバ長手方向に間隔を介
した前記接続端面側となる光ファイバの力印加位置に力
を加えて、切り欠き部のき裂先端部分に引っ張り応力を
与えると同時に、剪断応力も与えることにより、き裂の
進展に支配的な役割を果たす最大主応力の値とその方向
の制御を行い、最大主応力（接続端面側となる光ファイ
バ側に働く）に対する垂直方向の切断面を光ファイバの
光軸に対して反時計回りの鋭角角度に形成して光ファイ
バを切断するために、この切断面によってき裂の最終段
階に形成されるベロは否接続端面側となる光ファイバに
形成され、接続端面側となる光ファイバにベロが形成さ
れること防ぐことが可能となる。

【００１９】例えば、本第１の発明は、図１の（ａ）に
示すように、光ファイバ10の切断位置Ｃの両側を光ファ
イバ長手方向に間隔Ｌを介して挟んで固定し、前記光フ
ァイバ切断位置Ｃの図１において右側の光ファイバ10を
接続端面側、左側の光ファイバ10を否接続端面側とし
て、切り欠き３から光ファイバ長手方向に間隔ｓを介し
た接続端面側となる光ファイバ10の力印加位置Ｄに、切
り欠き３と反対側の光ファイバ外周側から光ファイバ10
の光軸とほぼ直交する方向に力Ｆを加えるものである。

【００２０】なお、同図において、光ファイバ10の光軸
方向をＸ軸とし、切り欠き３の中心を通るＸ軸に直交す
る軸をそれぞれＹ軸、Ｚ軸とする。また、光ファイバ10
の左側の固定位置から切り欠き３までの光ファイバ長手
方向の距離をｘとし、同じく、光ファイバ10の左側の固
定位置から前記力印加位置Ｄまでの距離をａ、この力印
加位置Ｄから光ファイバ10の右側の固定位置までの距離
をｂとする。そうすると、上記方法により光ファイバ10
を切断するときの剪断応力は同図の（ｂ）に示すものと
なり、曲げモーメントは、同図の（ｃ）に示すものとな
る。

【００２１】図２の（ａ），（ｂ）には、図１の（ａ）
に示した光ファイバの切断方法を用いて力印加位置Ｄに
力Ｆを加えてから時間ｔａが経過した瞬間の、否接続端
面側となる光ファイバ10（Ａ側）の応力状態が示されて
いる。周知のモールの応力円により、このときのき裂先
端の微少領域ｄｓでの応力状態は、図２の（ｃ）に示す
ように、曲げ応力σ_xtaと剪断応力τ_ytaとなっているこ
とから、最大主応力σ_ta1の大きさは次式（１）により
示され、その方向角度αは次式（２）により示され、剪
断応力τ_ytaは、例えば図１，２の状態では次式（３）
により示すことができる。

【００２２】 σ_ta1＝σ_xta／２＋｛（σ_xta／２）²＋τ_yta ²｝^1/2・・・・・（１）

【００２３】ｔａｎ２α_ta＝−２τ_yta／σ_xta・・・・・（２）

【００２４】 τ_yta＝Ｆ｛ｂ／（ａ＋ｂ）｝／Ａ_ta・・・・・（３）

【００２５】なお、上記式（３）のＡ_taは、時間ｔａ瞬
間の光ファイバ10の断面積である。また、上記式（２）
に示されるように、ｔａｎ２α_taがマイナス（−）とな
り、角度αが負であることは、最大主応力がＸ軸から時
計方向に傾くことを意味する。

【００２６】き裂進展の初期は、Ａ_taが大きくτ_taの値
が小さいことや、切り欠き３による応力拡大係数等の影
響を受けて、ほぼσ_x軸の垂直面、すなわち、光ファイ
バ10の光軸に対して直交する面に沿ってき裂が進展する
が、例えば図３に示すように、き裂進展の最終段階（力
印加開始から時間ｔｂ経過した瞬間）においては、その
剪断応力τ_ytbの値が大きくなり、最大主応力σ_tb1の角
度αの絶対値は大きくなり、光ファイバ10の刃断面は、
主応力σ_tb1に対する垂直方向の切断面ｍｔｂ−ｎｔｂ
となる。本発明において、この切断面ｍｔｂ−ｎｔｂを
光ファイバの光軸に対して反時計回りの鋭角角度に形成
して光ファイバを切断するために、この切断面によって
形成されるベロは必ず図のＡ側、すなわち、否接続端面
側となる光ファイバに形成される。したがって、接続端
面側となる光ファイバの切断面にベロが形成されること
を防ぐことが可能となり、良好なＰＣ接続可能な光ファ
イバ接続端面を得ることが可能となり、上記課題が解決
される。

【００２７】また、上記本第２、第３の発明において
も、上記本第１の発明と同様に、力印加位置に加える力
により切り欠き部に引っ張り応力と剪断応力を同時に加
えて、その最大主応力に対する垂直方向の切断面を光フ
ァイバの光軸に対して反時計回りの鋭角角度に形成する
ことにより、上記本第１の発明と同様に、接続端面側と
なる光ファイバ側にベロを形成させずに光ファイバの切
断を行うことが可能となり、上記課題が解決される。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例において、こ
れまでの説明と同一名称部分には同一符号を付し、その
重複説明は省略する。図１の（ａ）には、本発明に係る
光ファイバの切断方法の第１実施形態例が示されてい
る。本実施形態例は、前述した本第１の発明の実施形態
例であり、同図において、光ファイバ10の切断位置Ｃの
両側を光ファイバ10の長手方向に間隔を介して光ファイ
バ固定部材12によって固定した後、光ファイバの切断位
置Ｃに、光ファイバ10の光軸（図のＸ軸）とほぼ直交す
る方向に向けて光ファイバ10の外周の一側部に切り欠き
３を形成してファイバ10を接続端面側（図のＢ側）と否
接続端面側（図のＡ側）とに分割切断するものである。
なお、同図において、切り欠き３の中心を通す断面の直
交軸をＹ軸、Ｚ軸とする。

【００２９】本実施形態例の特徴的なことは、切り欠き
３から光ファイバ10の長手方向に間隔ｓを介した前記接
続端面側となる光ファイバ10（Ｂ側）の力印加位置Ｄ
に、切り欠き３と反対側の光ファイバ10の外周側から光
ファイバ10の光軸とほぼ直交する方向に力を加えること
により、この力によって切り欠き部に引っ張り応力と剪
断応力を同時に加えて、その最大主応力に対する垂直方
向の切断面を光ファイバ10の光軸に対して反時計回りの
鋭角角度に形成して光ファイバ10を切断することであ
る。

【００３０】本実施形態例では、図の左側の光ファイバ
固定部材12による光ファイバ10の固定位置から力印加位
置ＤまでのＸ軸方向の距離ａを６mm、力印加位置Ｄから
図の右側の光ファイバ固定部材12による光ファイバ10の
固定位置までのＸ軸方向の距離ｂを８mmとし、光ファイ
バ切断位置Ｃから力印加位置ＤまでのＸ軸方向の距離ｓ
を0.5mmとした。

【００３１】上記パラメータのもとに、力印加位置Ｄに
力を加えたときの剪断応力が同図の（ｂ）に、曲げモー
メントは同図の（ｃ）にそれぞれ示されており、力印加
開始から時間ｔａ経過後の、否接続端面側となる光ファ
イバ10の応力状態が図２に示されている。前述の如く、
時間ｔａの瞬間のき裂先端の微少領域ｄｓでの応力状態
は、モールの応力円により、曲げ応力σ_xtaと剪断応力
τ_ytaとなっており、最大主応力τ_ta1の大きさは前記式
（１）により、その方向角度αは前記式（２）により示
され、剪断応力τ_ytaは、図１，２の状態では前記式
（３）で表すことができる。

【００３２】そして、き裂進展の初期は、前記式（３）
のＡ_taが大きく、τ_taの値が小さいことや、切り欠き３
による応力拡大係数などの影響を受けて、き裂の進展が
ほぼσ_x軸の垂直面に沿って進むが、き裂進展の最終段
階、すなわち時間ｔｂ経過後には、前記式（３）のτ
_ytbが大きくなり、最大主応力τ_tb1の方向角度αの絶対
値が大きくなることから、き裂進展方向は、最大主応力
σ_tb1の大きさと方向角度αにより支配され、図３に示
すように、光ファイバ10の切断面５ａ，５ｂは、最大主
応力に対する垂直方向の切断面となるｍｔｂ−ｎｔｂの
方向、すなわち、光ファイバ10の光軸に対して反時計回
りの鋭角角度に形成される。

【００３３】そのため、光ファイバ10に形成されるベロ
４は、同図に示すように、否接続端面側となる光ファイ
バ10（Ａ側）に形成され、接続端面側となる光ファイバ
10（Ｂ側）には形成されないことになる。実際に、前記
パラメータのもとに光ファイバ10の切断を行ったとこ
ろ、接続端面側となる光ファイバ10側にベロ４が形成さ
れないことを確認できた。

【００３４】図４には、本発明に係る光ファイバの切断
方法の第２実施形態例が示されている。本実施形態例も
上記第１実施形態例と同様に光ファイバ10の切断位置Ｃ
に、光ファイバ10の光軸とほぼ直交する方向に向けて光
ファイバ10の外周の一側部に切り欠き３を形成し、光フ
ァイバ10を接続端面側と否接続端面側とに分割切断する
ものである。

【００３５】本実施形態例では、光ファイバ切断位置Ｃ
から光ファイバ10の長手方向に間隔（ｘ）を介した否接
続端面側となる光ファイバ10を光ファイバ固定部材12に
より固定した後、光ファイバ切断位置Ｃに切り欠き３を
形成し、切り欠き３から光ファイバ長手方向に間隔
（ｓ）を介した接続端面側となる光ファイバ10の力印加
位置Ｄに、切り欠き３と同じ側の光ファイバ外周側から
光ファイバ10の光軸とほぼ直交する方向に力を加える。
そして、この力によって、上記第１実施形態例と同様
に、切り欠き部に引っ張り応力と剪断応力を同時に加え
て、その最大主応力に対する垂直方向の切断面を光ファ
イバ10の光軸に対して反時計回りの鋭角角度に形成して
光ファイバ10を切断する。

【００３６】本実施形態例において、光ファイバ切断位
置Ｃから力印加位置ＤまでのＸ軸方向の距離ｓは５mm、
光ファイバ固定部材12から力印加位置ＤまでのＸ軸方向
の距離ａは12mmとした。

【００３７】本実施形態例における剪断応力および曲げ
モーメントは、それぞれ、図４の（ｂ），（ｃ）にそれ
ぞれ示され、本実施形態例でも、上記第１実施形態例と
同じ原理により、力印加位置Ｄに加える力によって、切
り欠き部に引っ張り応力と剪断応力を同時に加え、その
最大主応力に対する垂直方向の切断面を光ファイバ10の
光軸に対して反時計回りの鋭角角度に形成することによ
り、ベロ４を接続端面側となる光ファイバ10に形成する
ことを防ぎ、ベロ４のない光ファイバ接続端面を得るこ
とができる。実際に、上記パラメータにより光ファイバ
10の切断を行ったところ、接続端面側となる光ファイバ
10に確実にベロ４が形成されないことを確認できた。

【００３８】図５には、本発明に係る光ファイバの切断
方法の第３実施形態例が示されている。本実施形態例は
上記第１実施形態例とほぼ同様の方法により光ファイバ
の切断を行うものであり、本実施形態例が上記第１実施
形態例と異なる特徴的なことは、光ファイバ切断位置Ｃ
の両側を光ファイバ長手方向に間隔を介して挟んで固定
した後に、切り欠き３の近傍の否接続端面側となる光フ
ァイバの圧縮応力印加位置Ｇに圧縮応力を加えながら光
ファイバの切断を行うことである。

【００３９】なお、同図において、14は圧縮応力印加部
材を示しており、この圧縮応力印加部材14の右端から切
り欠き３までのＸ軸方向の距離（圧縮応力印加位置Ｇと
切り欠き３との間隔）ｗは２mm，切り欠き３から力印加
位置ＤまでのＸ軸方向の距離ｓは６mm，力印加位置Ｄか
ら右側の光ファイバ固定部材12までのＸ軸方向の距離ｂ
は６mm，力印加位置Ｆから圧縮応力印加部材14の右端ま
でのＸ軸方向の距離ａは6.5mmとし、圧縮応力印加部材1
4から光ファイバ10に加える圧縮応力は光ファイバ一心
当り500gfとした。また、本実施形態例において切断さ
れる光ファイバ10は直径125μｍのものを用いた。

【００４０】図６の（ｂ）には、上記本第３実施形態例
の光ファイバの切断方法により光ファイバ10を切断する
ときの、切断開始から時間ｔａ経過した瞬間の、否接続
端面側となる光ファイバ10のき裂近傍の微少面積ｄｖ
（同図の（ａ））の応力状態が示されている。図６の
（ｂ）において、σ_ytaは、圧縮応力印加部材14から光
ファイバ10に与えられた圧縮応力であり、σ_xtaは、力
印加部材13から光ファイバ10に与えられたＸ軸方向の引
っ張り応力であり、τ_ytaは、力印加部材13から光ファ
イバ10に与えられた光ファイバ断面での剪断応力であ
る。

【００４１】これらの各力σ_yta，σ_xta，τ_taをモール
の応力円で解析すると同図の（ｃ）に示すようになり、
最大主応力σ_ta1の大きさは次式（４）により示され、
その方向角度αは次式（５）により示され、剪断応力τ
_ytaは次式（６）により示すことができる。

【００４２】 σ_ta1＝（σ_xta＋σ_yta）／２＋｛（σ_xta−σ_yta）／２＋τ_yta ²｝^1/2・・・・・（４）

【００４３】ｔａｎ２α＝−２τ_yta／（σ_xta−σ_yta）・・・・・（５）

【００４４】 τ_yta＝Ｆ｛ｂ／（ａ＋ｂ）｝／Ａ_ta・・・・・（６）

【００４５】なお、上記式（３）のＡ_taは、き裂進展の
時間ｔａ瞬間の光ファイバの断面積である。また、上記
式（５）に示されるように、ある時間ｔａ瞬間の最大主
応力の方向角度αが負になるのは、最大主応力σ_ta1の
方向は、図４に示したようにＸ軸から時針向きであるこ
とを意味する。

【００４６】本実施形態例においても、上記第１、第２
実施形態例と同様に、き裂進展の初期は、Ａ_taが大き
く、τ_taの値が小さいことや、切り欠き３による応力拡
大係数等の影響を受けて、き裂の進展がほぼσ_xの垂直
面に沿って進むことができるが、き裂進展の最終段階
（時間ｔｂの瞬間）では、上記式（４）〜（６）からも
分かるようにτ_ytbの値は大きくなり、最大主応力σ_tb1
の方向角度αの絶対値は大きくなることにより、き裂の
進展方向は、図３に示したように、最大主応力σ_tb1に
よって、最大主応力に対する垂直方向の切断面であるｍ
ｂ−ｎｂ方向に向かうことになり、上記第１、第２実施
形態例と同様の効果を奏することができる。

【００４７】また、前記の如く、石英系のようなガラス
の光ファイバ10の内部と表面には、数多くのグリフィス
き裂が存在しているが、本実施形態例のように、光ファ
イバ10に圧縮応力を印加すると、圧縮応力印加位置近傍
においてはき裂の進展が抑制されるために、例えば図７
に示されるように、光ファイバ切断のき裂が否接続端面
側となる光ファイバ10（図のＡ側）の圧縮応力印加位置
近傍のグリフィスき裂に到達しても、光ファイバ切断の
き裂はグリフィスき裂に沿って進展しない。そして、接
続端面側となる光ファイバ10（図のＢ側）のグリフィス
き裂に光ファイバ切断のき裂が到達すると、そのグリフ
ィスき裂に沿って光ファイバ切断のき裂が進展し、同図
に示すように、図のＡ側にベロ４が形成されることにな
る。

【００４８】すなわち、本実施形態例によれば、切り欠
き３の近傍の否接続端面側となる光ファイバ10の圧縮応
力印加位置Ｇに圧縮応力を加えながら光ファイバ10の切
断を行うことにより、否接続端面側となる光ファイバ10
の切り欠き近傍にグリフィスき裂に沿った光ファイバ切
断のき裂が生じることを抑制することができるために、
接続端面側となる光ファイバ10にベロ４が形成されるこ
とをより一層確実に防ぐことができる。

【００４９】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記第１〜第３実施形態例におけるＸ軸方向の距離ａ，
ｂ，ｘ，ｓ，ｗ等の距離パラメータは特に限定されるも
のではなく、適宜設定されるものであり、上記第１〜第
３実施形態例における切り欠き３と力印加位置Ｄとの間
隔ｓは、他の距離ｘ，ａ，ｄよりも小さい適宜の値に設
定されるものである。

【００５０】なお、上記間隔（距離）ｓを約0.5mmから
約10mmとすることにより、力印加位置Ｄへの力の印加を
行い易くすることが可能となり、この力によって確実に
切り欠き部３に引っ張り応力と剪断応力を同時に加え、
その最大主応力に対する垂直方向の切断面を光ファイバ
10の光軸に対して反時計回りの鋭角角度に形成すること
ができるために、上記間隔ｓを約0.5mmから約10mmに設
定することが好ましい。

【００５１】また、上記間隔（距離）ｗを約0.1mm以上
約３mm以下とすることにより、切り欠き３の近傍への圧
縮応力印加操作を非常に行い易くすることが可能とな
り、この圧縮応力によって否接続端面側となる光ファイ
バ10に光ファイバ切断のき裂が生じることを確実に防止
することができるために、上記間隔ｗは約0.1mm以上約
３mm以下とすることが好ましい。

【００５２】さらに、上記第３実施形態例では、圧縮応
力印加部材14から光ファイバ10に加える圧縮応力は光フ
ァイバ一心当り500gfとしたが、この圧縮応力は特に限
定されるものではなく適宜設定されるものである。

【００５３】さらに、上記第１〜第３実施形態例では、
１本（一心）の光ファイバ10の切断方法としたが、本発
明の光ファイバ切断方法は複数の光ファイバをまとめて
同時に切断する複数光ファイバの切断方法としても適用
されるものである。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、光ファイバに形成した
切り欠きから光ファイバ長手方向に間隔を介した接続端
面側となる光ファイバの力印加位置に力を加えて、切り
欠き部のき裂先端部分に引っ張り応力を与えると同時
に、剪断応力も与えることにより、光ファイバを形成す
るガラスのような脆性材料のき裂の進展に支配的な役割
を果たす最大主応力の値とその方向の制御を行うことが
できる。そして、前記接続端面となる光ファイバ側に働
く前記最大主応力に対する垂直方向の切断面を、光ファ
イバの光軸に対して反時計回りの鋭角角度に形成して光
ファイバを切断することにより、この切断面によってき
裂の最終段階に形成されるベロを否接続端面側となる光
ファイバに形成し、接続端面側となる光ファイバにベロ
が形成されることを防ぐことができる。

【００５５】また、切り欠き近傍の否接続端面側となる
光ファイバの圧縮応力印加位置に圧縮応力を加えながら
光ファイバを切断する本第３の発明によれば、たとえ光
ファイバに数多くのグリフィスき裂が存在していても、
圧縮応力印加側、すなわち、否接続端面側となる光ファ
イバ側において、光ファイバ切断のき裂がグリフィスき
裂に沿って進展することを抑制できるために、グリフィ
スき裂によってき裂進展方向が左右されることを確実に
抑制し、接続端面側となる光ファイバにベロが形成され
ることをより一層確実に防ぐことができる。

【００５６】さらに、前記圧縮応力印加位置と切り欠き
との間隔は約0.1mm以上約３mm以下とする本第３の発明
によれば、切り欠き近傍への圧縮応力印加操作を非常に
行い易くすることが可能となり、前記の如く圧縮応力に
よって否接続端面側となる光ファイバに光ファイバ切断
のき裂が生じることを確実に防止することができる。

【００５７】さらに、前記切り欠きから力印加位置まで
の間隔は約0.5mmから約10mmとする本発明によれば、力
印加位置への力の印加を行い易くすることが可能とな
り、この力によって確実に切り欠き部に引っ張り応力と
剪断応力を同時に加えることができる。そして、その最
大主応力に対する垂直方向の切断面を光ファイバの光軸
に対して反時計回りの鋭角角度に形成し、上記の如く、
ベロのない光ファイバ接続端面形成をより一層確実に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ファイバの切断方法の第１実施
形態例を、その剪断応力および曲げモーメントと共に示
す説明図である。

【図２】上記第１実施形態例における時間ｔａ瞬間の否
接続端面側となる光ファイバの応力状態を示す説明図で
ある。

【図３】本発明に係る実施形態例において、き裂進展の
最終段階（時間ｔｂの瞬間）の最大主応力とこの最大主
応力に対する垂直方向の切断面形成状態を示す説明図で
ある。

【図４】本発明に係る光ファイバの切断方法の第２実施
形態例を、その剪断応力および曲げモーメントと共に示
す説明図である。

【図５】本発明に係る光ファイバの切断方法の第３実施
形態例を、その剪断応力と曲げモーメントと共に示す説
明図である。

【図６】上記第３実施形態例における時間ｔａの瞬間の
否接続端面側となる光ファイバの応力状態を示す説明図
である。

【図７】上記第３実施形態例において、光ファイバ中の
グリフィスき裂に沿った光ファイバ切断のき裂進展を圧
縮応力印加により防ぐ効果を示す説明図である。

【図８】光ファイバの鏡面切断により形成される光ファ
イバ10の刃断面８の例を示す説明図である。

【図９】従来の光ファイバの切断方法の一例を示す説明
図である。

【符号の説明】

３切り欠き４ベロ５ａ，５ｂ切断面 10 光ファイバ 13 力印加部材 14 圧縮応力印加部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバの切断位置に、光ファイバの
光軸とほぼ直交する方向に向けて光ファイバ外周の一側
部に切り欠きを形成し、光ファイバを接続端面側と否接
続端面側とに分割切断する光ファイバの切断方法であっ
て、光ファイバの切断位置の両側を光ファイバ長手方向
に間隔を介して挟んで固定した後、前記切り欠きから光
ファイバ長手方向に間隔を介した前記接続端面側となる
光ファイバの力印加位置に該切り欠きと反対側の光ファ
イバ外周側から光ファイバの光軸とほぼ直交する方向に
力を加えることによりこの力によって切り欠き部に引っ
張り応力と剪断応力を同時に加えてその最大主応力に対
する垂直方向の切断面を光ファイバの光軸に対して反時
計回りの鋭角角度に形成して光ファイバを切断すること
を特徴とする光ファイバ切断方法。
【請求項２】光ファイバの切断位置に、光ファイバの
光軸とほぼ直交する方向に向けて光ファイバ外周の一側
部に切り欠きを形成し、光ファイバを接続端面側と否接
続端面側とに分割切断する光ファイバの切断方法であっ
て、光ファイバの切断位置から光ファイバ長手方向に間
隔を介した前記否接続端面側を固定した後、前記切り欠
きから光ファイバ長手方向に間隔を介した前記接続端面
側となる光ファイバの力印加位置に該切り欠きと同じ側
の光ファイバ外周側から光ファイバの光軸とほぼ直交す
る方向に力を加えることによりこの力によって切り欠き
部に引っ張り応力と剪断応力を同時に加えてその最大主
応力に対する垂直方向の切断面を光ファイバの光軸に対
して反時計回りの鋭角角度に形成して光ファイバを切断
することを特徴とする光ファイバの切断方法。
【請求項３】光ファイバの切断位置に、光ファイバの
光軸とほぼ直交する方向に向けて光ファイバ外周の一側
部に切り欠きを形成し、光ファイバを接続端面側と否接
続端面側とに分割切断する光ファイバの切断方法であっ
て、光ファイバの切断位置の両側を光ファイバ長手方向
に間隔を介して挟んで固定した後、切り欠き近傍の前記
否接続端面側となる光ファイバの圧縮応力印加位置に圧
縮応力を加えながら前記切り欠きから光ファイバ長手方
向に間隔を介した前記接続端面側となる光ファイバの力
印加位置に該切り欠きと反対側の光ファイバ外周側から
光ファイバの光軸とほぼ直交する方向に力を加えること
によりこの力によって切り欠き部に引っ張り応力と剪断
応力を同時に加えてその最大主応力に対する垂直方向の
切断面を光ファイバの光軸に対して反時計回りの鋭角角
度に形成して光ファイバを切断することを特徴とする光
ファイバの切断方法。
【請求項４】圧縮応力印加位置と切り欠きとの間隔は
約0.1mm以上約３mm以下とすることを特徴とする請求項
３記載の光ファイバの切断方法。
【請求項５】切り欠きから力印加位置までの間隔は約
0.5mmから約10mmとすることを特徴とする請求項１又は
請求項２又は請求項３記載の光ファイバの切断方法。