JP2000098173A - 光ファイバ間の素材結合式接合部の形成方法 - Google Patents
光ファイバ間の素材結合式接合部の形成方法Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スプライス装置の操作者にファイバ特性の詳
しい知識がなくても最適なスプライス結果が得られる、
光ファイバ間の素材結合式接合部形成方法を提供するこ
とである。 【解決手段】 上記課題は、両方のファイバ端部を第１
及び第２の光ファイバ端部のずれが最小になるように配
向し、電磁的ビームを第１のファイバに入力結合し、こ
の第１の光ファイバから第２の光ファイバに伝送される
ビームの第１の強度を測定し、ファイバ端部をこれらの
コアが同一の軸において近接するように配向し、電磁的
ビームを第１のファイバに入力結合し、この第１の光フ
ァイバから第２の光ファイバに伝送されるビームの第２
の強度を測定し、ファイバ端部を加熱し接合させ、この
場合ファイバ端部に供給されるエネルギ又はファイバ端
部の温度の高さは測定された記第１の及び第２の強度の
比に依存することによって解決される。
しい知識がなくても最適なスプライス結果が得られる、
光ファイバ間の素材結合式接合部形成方法を提供するこ
とである。 【解決手段】 上記課題は、両方のファイバ端部を第１
及び第２の光ファイバ端部のずれが最小になるように配
向し、電磁的ビームを第１のファイバに入力結合し、こ
の第１の光ファイバから第２の光ファイバに伝送される
ビームの第１の強度を測定し、ファイバ端部をこれらの
コアが同一の軸において近接するように配向し、電磁的
ビームを第１のファイバに入力結合し、この第１の光フ
ァイバから第２の光ファイバに伝送されるビームの第２
の強度を測定し、ファイバ端部を加熱し接合させ、この
場合ファイバ端部に供給されるエネルギ又はファイバ端
部の温度の高さは測定された記第１の及び第２の強度の
比に依存することによって解決される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ間の素
材結合式接合部の形成方法に関する。
材結合式接合部の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】「熱スプライシング」と呼ばれる方法に
よって、シングルモード光ファイバ及びマルチモード光
ファイバならびに光ファイバ束は、素材結合式に、小さ
い減衰でかつ永続的に相互に接続される。スプライシン
グはしばしば実施される作業ステップとして光導波路ケ
ーブルの敷設及び取り付けのためのコストに少なからぬ
影響を与えるので、困難な条件下でも現場で使用できる
扱いやすい装置が開発された。これらの装置は光ファイ
バの融着に必要なあらゆるステップを完全自動で実施す
る（例えば参考文献［１］〜［５］を参照）。このよう
な装置により形成されるスプライス接合部の減衰はとり
わけ光導波ファイバコアの精確な配向、ファイバ端部面
の品質（ラフネス、切断角度）及び操作者によって選択
される融着パラメータ又は各プログラムによって予め設
定される融着パラメータ（融着時間、融着電流）に依存
する。よって、融着中のとりわけ過度に高い又は過度に
低いファイバ温度は、スプライス接合部の減衰が例えば
Ｄ＜０.０２ｄＢの所望の制限値よりも大きくなってし
まうスプライス接合部の原因となる。
よって、シングルモード光ファイバ及びマルチモード光
ファイバならびに光ファイバ束は、素材結合式に、小さ
い減衰でかつ永続的に相互に接続される。スプライシン
グはしばしば実施される作業ステップとして光導波路ケ
ーブルの敷設及び取り付けのためのコストに少なからぬ
影響を与えるので、困難な条件下でも現場で使用できる
扱いやすい装置が開発された。これらの装置は光ファイ
バの融着に必要なあらゆるステップを完全自動で実施す
る（例えば参考文献［１］〜［５］を参照）。このよう
な装置により形成されるスプライス接合部の減衰はとり
わけ光導波ファイバコアの精確な配向、ファイバ端部面
の品質（ラフネス、切断角度）及び操作者によって選択
される融着パラメータ又は各プログラムによって予め設
定される融着パラメータ（融着時間、融着電流）に依存
する。よって、融着中のとりわけ過度に高い又は過度に
低いファイバ温度は、スプライス接合部の減衰が例えば
Ｄ＜０.０２ｄＢの所望の制限値よりも大きくなってし
まうスプライス接合部の原因となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、スプ
ライス装置の使用者とりわけ操作者にファイバ特性（コ
ア直径、偏心、切断角度等々）の詳しい知識がなくても
最適なスプライス結果が得られる、光ファイバ間の素材
結合式接合部を形成するための方法を提供することであ
る。
ライス装置の使用者とりわけ操作者にファイバ特性（コ
ア直径、偏心、切断角度等々）の詳しい知識がなくても
最適なスプライス結果が得られる、光ファイバ間の素材
結合式接合部を形成するための方法を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は、光ファイバ
間の素材結合式接合部の形成方法において、以下のステ
ップ： ａ）第１及び第２の光ファイバの端部を近接させ、 ｂ）両方のファイバ端部を、これらファイバ端部のずれ
が最小になるように配向し、 ｃ）電磁的ビームを第１のファイバに入力結合し、この
第１の光ファイバからこれらファイバ端部の間に存在す
る隙間を介して第２の光ファイバに伝送されるビームの
第１の強度を測定し、 ｄ）ファイバ端部をこれらのコアが同一の軸において近
接するように配向し、 ｅ）改めて電磁的ビームを第１のファイバに入力結合
し、この第１の光ファイバからこれらファイバ端部の間
に存在する隙間を介して第２の光ファイバに伝送される
ビームの第２の強度を測定し、 ｆ）ファイバ端部を加熱し接合させ、この場合ファイバ
端部に供給されるエネルギ又はファイバ端部の温度の高
さは測定された記第１の及び第２の強度の比に依存する
ことを実施することによって解決される。
間の素材結合式接合部の形成方法において、以下のステ
ップ： ａ）第１及び第２の光ファイバの端部を近接させ、 ｂ）両方のファイバ端部を、これらファイバ端部のずれ
が最小になるように配向し、 ｃ）電磁的ビームを第１のファイバに入力結合し、この
第１の光ファイバからこれらファイバ端部の間に存在す
る隙間を介して第２の光ファイバに伝送されるビームの
第１の強度を測定し、 ｄ）ファイバ端部をこれらのコアが同一の軸において近
接するように配向し、 ｅ）改めて電磁的ビームを第１のファイバに入力結合
し、この第１の光ファイバからこれらファイバ端部の間
に存在する隙間を介して第２の光ファイバに伝送される
ビームの第２の強度を測定し、 ｆ）ファイバ端部を加熱し接合させ、この場合ファイバ
端部に供給されるエネルギ又はファイバ端部の温度の高
さは測定された記第１の及び第２の強度の比に依存する
ことを実施することによって解決される。
【０００５】
【発明の実施の形態】この新しい方法は、簡単に今日の
スプライス装置に適用できる。というのも、今日のスプ
ライス装置の構造を変える必要がなく及び/又はこれら
今日のスプライス装置をさらに別の構成部材によって補
う必要がないからである。形成されるスプライス接合部
が最小の減衰を有するように、接続すべきファイバの各
々の特性に依存せずに融着温度を適合させる。従って、
使用者はもはや現場でその都度最適な融着パラメータを
時間のかかる試行によって自分自身で近似的に求める必
要はない。
スプライス装置に適用できる。というのも、今日のスプ
ライス装置の構造を変える必要がなく及び/又はこれら
今日のスプライス装置をさらに別の構成部材によって補
う必要がないからである。形成されるスプライス接合部
が最小の減衰を有するように、接続すべきファイバの各
々の特性に依存せずに融着温度を適合させる。従って、
使用者はもはや現場でその都度最適な融着パラメータを
時間のかかる試行によって自分自身で近似的に求める必
要はない。
【０００６】従属請求項から本発明の方法の有利な実施
形態が得られる。
形態が得られる。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を以下において図面に基づい
て詳しく説明する。
て詳しく説明する。
【０００８】図１に概略的に図示されたＸ６０という名
称で販売されるSiemens社のスプライス装置は、光ファ
イバの完全自動式融着を可能にする（参考文献［５］参
照）。２つの電極の間に点弧されるアーク放電（電気的
グロー放電）によって形成される、以下においては略し
て「スプライス」と呼ぶ光ファイバの素材結合式接合部
は封入物から免れており、このスプライスによって惹起
される減衰は平均してほぼＤ＝０.０２〜０.０３ｄＢで
ある。
称で販売されるSiemens社のスプライス装置は、光ファ
イバの完全自動式融着を可能にする（参考文献［５］参
照）。２つの電極の間に点弧されるアーク放電（電気的
グロー放電）によって形成される、以下においては略し
て「スプライス」と呼ぶ光ファイバの素材結合式接合部
は封入物から免れており、このスプライスによって惹起
される減衰は平均してほぼＤ＝０.０２〜０.０３ｄＢで
ある。
【０００９】それぞれコア、カバー（「クラッディン
グ」）及び単層又は多層の被覆（「コーティング」）か
ら成るシングルモード又はマルチモード光ファイバの接
続は通常は次の方法ステップを実施することによって行
われる： ａ） 光ファイバ端部１/２の準備、すなわちファイバ
コーティングの綿密な除去、ファイバ端部１/２のクリ
ーニング及びファイバ端部面が近似的にファイバ長手軸
に対して垂直に配向されるようにこれらのファイバを切
断する（切断角度＜０.８°；典型的には０.５°）。
グ」）及び単層又は多層の被覆（「コーティング」）か
ら成るシングルモード又はマルチモード光ファイバの接
続は通常は次の方法ステップを実施することによって行
われる： ａ） 光ファイバ端部１/２の準備、すなわちファイバ
コーティングの綿密な除去、ファイバ端部１/２のクリ
ーニング及びファイバ端部面が近似的にファイバ長手軸
に対して垂直に配向されるようにこれらのファイバを切
断する（切断角度＜０.８°；典型的には０.５°）。
【００１０】ｂ） ファイバ端部１/２をスプライス装
置の支持部に挿入し、固定する。
置の支持部に挿入し、固定する。
【００１１】ｃ） いわゆるＬＩＤシステム（Local In
jection and Detection）及びビデオ画像評価による高
精度位置決めユニット３/４/５によってファイバ端部１
/２を近接させ配向する。
jection and Detection）及びビデオ画像評価による高
精度位置決めユニット３/４/５によってファイバ端部１
/２を近接させ配向する。
【００１２】ｄ） ファイバ端部１/２の短時間加熱に
よりファイバ端部面のクリーニング。
よりファイバ端部面のクリーニング。
【００１３】ｅ） ファイバ端部１/２の領域に配置さ
れた２つの電極８/９の間に電気的なアーク放電を点弧
することによってファイバ端部１/２を融着する。
れた２つの電極８/９の間に電気的なアーク放電を点弧
することによってファイバ端部１/２を融着する。
【００１４】ｆ） スプライスの品質の検査（スプライ
ス減衰の測定、引っ張り強度の検査）。
ス減衰の測定、引っ張り強度の検査）。
【００１５】方法ステップａ）及びｂ）は操作者によっ
て、すなわち手動で実施されなければならないが、
［１］、［２］、［５］で言及されているｃ）〜ｆ）に
示さた方法ステップ、とりわけ切断角度、品質及びファ
イバ端部面の汚れの度合いの測定がプログラム制御され
てこのスプライス装置において自動的に行われる。
て、すなわち手動で実施されなければならないが、
［１］、［２］、［５］で言及されているｃ）〜ｆ）に
示さた方法ステップ、とりわけ切断角度、品質及びファ
イバ端部面の汚れの度合いの測定がプログラム制御され
てこのスプライス装置において自動的に行われる。
【００１６】これらの方法ステップを実施するために、
スプライス装置には次の構成部材及びエレメントが装備
される、すなわち、 −それぞれＶ型溝にガイドされるファイバ端部１/２を
３つの直交空間方向（ｘ、ｙ、ｚ軸≒ファイバ長手方向
軸）に互いに独立にシフトするための３つの位置決めユ
ニット３/４/５、 −位置決めユニット３/４/５の操作エレメント（サーボ
モータ、圧電アクチュエータ）を制御するコントロール
ユニット１０、 −光送信器６（発光ダイオード、ベンディングカプラ）
及び光受信器７（ベンディングカプラ、フォトダイオー
ド、増幅器）から構成される伝送測定装置（ＬＩＤシス
テム、例えば［５］参照）、 −２つの互いに直交に配向された平面（ｘ−ｚ平面乃至
はｙ−ｚ平面）において両方のファイバ端部１/２の輪
郭乃至はプロフィールを投影するための２つの光学シス
テム、ただしこれらの光学システムはそれぞれ光源１１
/１２（発光ダイオード）、結像光学系１３/１４及びビ
デオ評価ユニット１５に接続されるｘ−ｚ平面乃至はｙ
−ｚ平面に設けられたＣＣＤカメラ１６/１７を有す
る、 −ほぼ１６００〜２０００℃の間の範囲の融点にまでフ
ァイバ端部１/２を加熱するための熱源、ただし熱供給
は図示されている実施例では２つの電極８/９の間に形
成されユニット１８により制御されるグロー放電によっ
て行われる、 −入力側でビデオ評価ユニット１５に接続された中央制
御部１９、この中央制御部１９はスプライシングに必要
なあらゆるステップを選択されたプログラムに相応して
実施及び監視する、ならびに −ＬＣＤモニタ（図示せず）が装備される。
スプライス装置には次の構成部材及びエレメントが装備
される、すなわち、 −それぞれＶ型溝にガイドされるファイバ端部１/２を
３つの直交空間方向（ｘ、ｙ、ｚ軸≒ファイバ長手方向
軸）に互いに独立にシフトするための３つの位置決めユ
ニット３/４/５、 −位置決めユニット３/４/５の操作エレメント（サーボ
モータ、圧電アクチュエータ）を制御するコントロール
ユニット１０、 −光送信器６（発光ダイオード、ベンディングカプラ）
及び光受信器７（ベンディングカプラ、フォトダイオー
ド、増幅器）から構成される伝送測定装置（ＬＩＤシス
テム、例えば［５］参照）、 −２つの互いに直交に配向された平面（ｘ−ｚ平面乃至
はｙ−ｚ平面）において両方のファイバ端部１/２の輪
郭乃至はプロフィールを投影するための２つの光学シス
テム、ただしこれらの光学システムはそれぞれ光源１１
/１２（発光ダイオード）、結像光学系１３/１４及びビ
デオ評価ユニット１５に接続されるｘ−ｚ平面乃至はｙ
−ｚ平面に設けられたＣＣＤカメラ１６/１７を有す
る、 −ほぼ１６００〜２０００℃の間の範囲の融点にまでフ
ァイバ端部１/２を加熱するための熱源、ただし熱供給
は図示されている実施例では２つの電極８/９の間に形
成されユニット１８により制御されるグロー放電によっ
て行われる、 −入力側でビデオ評価ユニット１５に接続された中央制
御部１９、この中央制御部１９はスプライシングに必要
なあらゆるステップを選択されたプログラムに相応して
実施及び監視する、ならびに −ＬＣＤモニタ（図示せず）が装備される。
【００１７】スプライス装置の支持部に光ファイバを挿
入してもファイバ端部１/２は普通はきちんと向かい合
うことはない。図２に概略的に側面図として図示されて
いるように、この場合、これらのファイバ端部１/２の
外側輪郭もこれらファイバ端部１/２のコアＣ１/Ｃ２も
必ずしも等しくはない横断方向のずれδK乃至はδCを有
する。２つのＣＣＤカメラ１６/１７によって撮影され
るｘ−ｚ平面乃至はｙ−ｚ平面におけるファイバ端部１
/２の投影を評価することによって、外側輪郭のずれδK
が測定される。次いでこれらファイバ端部１/２をコン
トロールユニット１０により制御される位置決めユニッ
ト３/４/５によって横断方向に、すなわちｘ軸及びｙ軸
の方向にシフトする。このシフトはファイバ端部１/２
の外側輪郭が一直線に並ぶまで行われる。これらファイ
バ端部１/２の横断方向のずれδKがｘ方向においてもｙ
方向においても少なくとも近似的に消滅する（δKx≒δ
Ky≒０）。微細位置決めと呼ばれるこの配向の後で、フ
ァイバ端部１/２は図２Ｂに図示されているように向か
い合う。明白なことは、これらファイバコアＣ１/Ｃ２
の偏心的な位置によって惹起されるコアのずれδCがま
だ存在することである。
入してもファイバ端部１/２は普通はきちんと向かい合
うことはない。図２に概略的に側面図として図示されて
いるように、この場合、これらのファイバ端部１/２の
外側輪郭もこれらファイバ端部１/２のコアＣ１/Ｃ２も
必ずしも等しくはない横断方向のずれδK乃至はδCを有
する。２つのＣＣＤカメラ１６/１７によって撮影され
るｘ−ｚ平面乃至はｙ−ｚ平面におけるファイバ端部１
/２の投影を評価することによって、外側輪郭のずれδK
が測定される。次いでこれらファイバ端部１/２をコン
トロールユニット１０により制御される位置決めユニッ
ト３/４/５によって横断方向に、すなわちｘ軸及びｙ軸
の方向にシフトする。このシフトはファイバ端部１/２
の外側輪郭が一直線に並ぶまで行われる。これらファイ
バ端部１/２の横断方向のずれδKがｘ方向においてもｙ
方向においても少なくとも近似的に消滅する（δKx≒δ
Ky≒０）。微細位置決めと呼ばれるこの配向の後で、フ
ァイバ端部１/２は図２Ｂに図示されているように向か
い合う。明白なことは、これらファイバコアＣ１/Ｃ２
の偏心的な位置によって惹起されるコアのずれδCがま
だ存在することである。
【００１８】従って、できるだけ小さい減衰を有するス
プライスを形成するために、ファイバ端部１/２はこれ
らのコアＣ１/Ｃ２に関してさらに配向されなければな
らない。すなわち、コアのずれδCを除去又は少なくと
も最小化しなくてはならない。これはＬＩＤシステムを
使用して行われる。このＬＩＤシステムは送信器６の発
光ダイオードから放射される波長８００ｎｍ≦λ≦１６
００ｎｍ、とりわけλ＝１３００ｎｍ又はλ＝１５５０
ｎｍの赤外線ビームを配属されたベンディングカプラを
介して左側光ファイバに供給し、左側のファイバ端部１
から右側ファイバ端部２に入力結合されるビームの強度
を第２のベンディングカプラ及びフォトダイオード増幅
器ユニットから構成される光受信器によって測定する。
この場合、ＬＩＤシステムの光受信器７において測定さ
れるビーム強度が最大値に到達し、よって光ファイバ１
/２が図２Ｃに図示された位置にくるまで光ファイバ１/
２を横断方向にシフトする（ｚ軸に対して平行に配向さ
れ一直線に並んだファイバコアＣ１/Ｃ２；訂正された
コアのずれδCに相応する小さな輪郭のずれ）。
プライスを形成するために、ファイバ端部１/２はこれ
らのコアＣ１/Ｃ２に関してさらに配向されなければな
らない。すなわち、コアのずれδCを除去又は少なくと
も最小化しなくてはならない。これはＬＩＤシステムを
使用して行われる。このＬＩＤシステムは送信器６の発
光ダイオードから放射される波長８００ｎｍ≦λ≦１６
００ｎｍ、とりわけλ＝１３００ｎｍ又はλ＝１５５０
ｎｍの赤外線ビームを配属されたベンディングカプラを
介して左側光ファイバに供給し、左側のファイバ端部１
から右側ファイバ端部２に入力結合されるビームの強度
を第２のベンディングカプラ及びフォトダイオード増幅
器ユニットから構成される光受信器によって測定する。
この場合、ＬＩＤシステムの光受信器７において測定さ
れるビーム強度が最大値に到達し、よって光ファイバ１
/２が図２Ｃに図示された位置にくるまで光ファイバ１/
２を横断方向にシフトする（ｚ軸に対して平行に配向さ
れ一直線に並んだファイバコアＣ１/Ｃ２；訂正された
コアのずれδCに相応する小さな輪郭のずれ）。
【００１９】次いで、ファイバ端部１/２は電極８/９間
に電気的なアーク放電を点弧することによって加熱さ
れ、互いに近接され、互いに融着される。この過程の間
に、ＬＩＤシステム６/７は連続的にスプライス箇所を
介する光通過を測定する。光受信器７で測定される強度
が最大値に到達した時、最適な融着持続時間に到達し、
融着過程が自動的に終了される。Automatic-Fusion-Tim
e-Controlと呼ばれるこの技術を適用することによっ
て、電極８/９の状態（最適ではない間隔、磨耗等々）
及び/又は周囲環境の影響（湿度、大気圧、温度）によ
って喚起される、大きなスプライス減衰をもたらす効果
が十分に相殺される。
に電気的なアーク放電を点弧することによって加熱さ
れ、互いに近接され、互いに融着される。この過程の間
に、ＬＩＤシステム６/７は連続的にスプライス箇所を
介する光通過を測定する。光受信器７で測定される強度
が最大値に到達した時、最適な融着持続時間に到達し、
融着過程が自動的に終了される。Automatic-Fusion-Tim
e-Controlと呼ばれるこの技術を適用することによっ
て、電極８/９の状態（最適ではない間隔、磨耗等々）
及び/又は周囲環境の影響（湿度、大気圧、温度）によ
って喚起される、大きなスプライス減衰をもたらす効果
が十分に相殺される。
【００２０】研究によれば、ファイバ加熱、すなわちこ
れらファイバ端部１/２に供給されるエネルギ量乃至は
これらファイバ端部１/２の温度を融着中に有利にはＬ
ＩＤシステム６/７によって測定される強度値Ｔ1及びＴ
2の比Ｔ2/Ｔ1又はＴ1/Ｔ2に依存して設定すれば、ＡＦ
Ｃ技術を適用することによって形成されるスプライスの
減衰はさらに低減される。この場合、Ｔ1は、ファイバ
端部１/２が図２Ｂに図示されている位置にある場合
（輪郭を基準にして配向されるファイバ端部１/２；輪
郭のずれδK≒０の場合）に左側のファイバ端部１から
右側のファイバ端部２に入力結合されるビームの強度で
あり、さらに、Ｔ2は、ファイバ端部１/２が図２Ｃに図
示されている位置にある場合（コアＣ１/Ｃ２を基準に
して配向されるファイバ端部１/２；コアのずれδC≒０
の場合）に左側のファイバ端部１から右側のファイバ端
部２に入力結合されるビームの強度である。
れらファイバ端部１/２に供給されるエネルギ量乃至は
これらファイバ端部１/２の温度を融着中に有利にはＬ
ＩＤシステム６/７によって測定される強度値Ｔ1及びＴ
2の比Ｔ2/Ｔ1又はＴ1/Ｔ2に依存して設定すれば、ＡＦ
Ｃ技術を適用することによって形成されるスプライスの
減衰はさらに低減される。この場合、Ｔ1は、ファイバ
端部１/２が図２Ｂに図示されている位置にある場合
（輪郭を基準にして配向されるファイバ端部１/２；輪
郭のずれδK≒０の場合）に左側のファイバ端部１から
右側のファイバ端部２に入力結合されるビームの強度で
あり、さらに、Ｔ2は、ファイバ端部１/２が図２Ｃに図
示されている位置にある場合（コアＣ１/Ｃ２を基準に
して配向されるファイバ端部１/２；コアのずれδC≒０
の場合）に左側のファイバ端部１から右側のファイバ端
部２に入力結合されるビームの強度である。
【００２１】減衰の小さいスプライスを形成するために
この場合以下のような方法が行われる： １. ファイバ端部１/２を、これらファイバ端部１/２
の外側輪郭を基準にして配向する（図２Ｂ参照）； ２. 光送信器６から左側の光ファイバ１に供給され、
これらファイバ端部１/２の間に存在する隙間を介して
右側の光ファイバに伝送され、光受信器７で検出される
ビームの強度Ｔ1を測定する； ３. ファイバ端部１/２をこれらのコアＣ１/Ｃ２を基
準にして配向する（図２Ｃ参照）； ４. 光送信器６から左側の光ファイバ１に供給され、
これらファイバ端部１/２の間に存在する隙間を介して
右側の光ファイバに伝送され、光受信器７で検出される
ビームの強度Ｔ2を測定する； ５. アーク放電の点弧及びファイバ端部１/２の融着を
行う。この場合、最適なスプライス結果をもたらすため
に必要なファイバ温度は、電極８/９の間に流れる、比
Ｔ2/Ｔ1に依存する融着電極電流Ｉ＝ｆ（Ｔ2/Ｔ1）を介
して設定される。
この場合以下のような方法が行われる： １. ファイバ端部１/２を、これらファイバ端部１/２
の外側輪郭を基準にして配向する（図２Ｂ参照）； ２. 光送信器６から左側の光ファイバ１に供給され、
これらファイバ端部１/２の間に存在する隙間を介して
右側の光ファイバに伝送され、光受信器７で検出される
ビームの強度Ｔ1を測定する； ３. ファイバ端部１/２をこれらのコアＣ１/Ｃ２を基
準にして配向する（図２Ｃ参照）； ４. 光送信器６から左側の光ファイバ１に供給され、
これらファイバ端部１/２の間に存在する隙間を介して
右側の光ファイバに伝送され、光受信器７で検出される
ビームの強度Ｔ2を測定する； ５. アーク放電の点弧及びファイバ端部１/２の融着を
行う。この場合、最適なスプライス結果をもたらすため
に必要なファイバ温度は、電極８/９の間に流れる、比
Ｔ2/Ｔ1に依存する融着電極電流Ｉ＝ｆ（Ｔ2/Ｔ1）を介
して設定される。
【００２２】伝送される強度の比Ｔ2/Ｔ1と最適なファ
イバ温度との間の関数関係を求めるために、数多くの試
行が実施された。これらの試行の各々において、それぞ
れ上記のやり方（ステップ１〜５）が行われ、この場
合、電極電流（融着電流Ｉ）、即ちファイバ温度が変化
され、比Ｔ2/Ｔ1ならびに形成されたスプライスの減衰
が測定された。これらの試行の結果を図３は示してい
る。一定の強度比Ｔ2/Ｔ1に対して最適なスプライス結
果、すなわち最小の減衰を有するスプライスをもたらし
た電極電流ＩOPTが白い菱形として示されている。最適
な電流ＩOPTと比Ｔ2/Ｔ1との間の依存関係は関数
イバ温度との間の関数関係を求めるために、数多くの試
行が実施された。これらの試行の各々において、それぞ
れ上記のやり方（ステップ１〜５）が行われ、この場
合、電極電流（融着電流Ｉ）、即ちファイバ温度が変化
され、比Ｔ2/Ｔ1ならびに形成されたスプライスの減衰
が測定された。これらの試行の結果を図３は示してい
る。一定の強度比Ｔ2/Ｔ1に対して最適なスプライス結
果、すなわち最小の減衰を有するスプライスをもたらし
た電極電流ＩOPTが白い菱形として示されている。最適
な電流ＩOPTと比Ｔ2/Ｔ1との間の依存関係は関数
【００２３】
【数２】
【００２４】によって良好に近似的に記述される。ただ
し定数ａ及びｂは値ａ＝１５.５ｍＡ乃至はｂ＝１.６６
５ｍＡを有する。
し定数ａ及びｂは値ａ＝１５.５ｍＡ乃至はｂ＝１.６６
５ｍＡを有する。
【００２５】よって、クラッディングに関してそれぞれ
同心に設けられたコアＣ１/Ｃ２を有する２つの光ファ
イバを熱的に融着しようとする場合、最適な融着電極電
流は例えばＩOPT＝ａ＝１５.５ｍＡである。この特別な
場合には、輪郭を基準にしてファイバ端部１/２を配向
した後でもコアのずれδCが存在せず（図２Ｂ、図２Ｃ
参照）、この結果、ＬＩＤシステム６/７は強度Ｔ1及び
Ｔ2＝Ｔ1を測定し、従ってパラメータｌｎ（Ｔ2/Ｔ1）
は値ｌｎ（Ｔ2/Ｔ1）＝０となる。
同心に設けられたコアＣ１/Ｃ２を有する２つの光ファ
イバを熱的に融着しようとする場合、最適な融着電極電
流は例えばＩOPT＝ａ＝１５.５ｍＡである。この特別な
場合には、輪郭を基準にしてファイバ端部１/２を配向
した後でもコアのずれδCが存在せず（図２Ｂ、図２Ｃ
参照）、この結果、ＬＩＤシステム６/７は強度Ｔ1及び
Ｔ2＝Ｔ1を測定し、従ってパラメータｌｎ（Ｔ2/Ｔ1）
は値ｌｎ（Ｔ2/Ｔ1）＝０となる。
【００２６】減衰の小さいスプライスの形成に必要な最
適なファイバ加熱は例えば次のパラメータを介して制御
される、すなわち、 −ファイバ端部１/２への熱作用の持続時間（融着時
間）、 −ファイバ予加熱の持続時間（予融着時間）、 −ファイバ冷却の持続時間、及び −ファイバ端部１/２の温度の高さを介して制御され
る。
適なファイバ加熱は例えば次のパラメータを介して制御
される、すなわち、 −ファイバ端部１/２への熱作用の持続時間（融着時
間）、 −ファイバ予加熱の持続時間（予融着時間）、 −ファイバ冷却の持続時間、及び −ファイバ端部１/２の温度の高さを介して制御され
る。
【００２７】ファイバ温度の高さは、 −電極電流（熱源：グロー放電）、 −熱源として使用されるバーナーに供給されるガスの量
又は体積流量、 −ガス混合比率（熱源：ガスバーナー）又は照射強度
（熱源：レーザ）を介して設定乃至は制御される。
又は体積流量、 −ガス混合比率（熱源：ガスバーナー）又は照射強度
（熱源：レーザ）を介して設定乃至は制御される。
【００２８】最適な電極電流乃至は融着電流ＩOPTを決
定するための上記の試行結果は他のタイプのファイバ加
熱（ガスバーナー、レーザ）にも適用される。最適なフ
ァイバ加熱には次式が当てはまる： ＥOPT＝ＥMAX（１−ｒE） （２） 式（２）においてｒEは次式
定するための上記の試行結果は他のタイプのファイバ加
熱（ガスバーナー、レーザ）にも適用される。最適なフ
ァイバ加熱には次式が当てはまる： ＥOPT＝ＥMAX（１−ｒE） （２） 式（２）においてｒEは次式
【００２９】
【数３】
【００３０】によって定められ以下においては「低減係
数（Reduktionsfaktor）」と呼ばれるパラメータであり
（ｃ≒０.１１）、さらにＥMAXは最大電極電流Ｉ
MAX（Ｔ2/Ｔ1＝１）＝ａに相応するパラメータ（ガス
量、ガス体積流量、ガス混合比率、レーザ源の照射強
度）であり、このパラメータは測定された強度比が値Ｔ
2/Ｔ1＝１となる場合に最小の減衰のスプライスをもた
らす。強度比Ｔ2/Ｔ1に依存する低減係数のパーセント
値は図３において黒い三角形として図示されている。
数（Reduktionsfaktor）」と呼ばれるパラメータであり
（ｃ≒０.１１）、さらにＥMAXは最大電極電流Ｉ
MAX（Ｔ2/Ｔ1＝１）＝ａに相応するパラメータ（ガス
量、ガス体積流量、ガス混合比率、レーザ源の照射強
度）であり、このパラメータは測定された強度比が値Ｔ
2/Ｔ1＝１となる場合に最小の減衰のスプライスをもた
らす。強度比Ｔ2/Ｔ1に依存する低減係数のパーセント
値は図３において黒い三角形として図示されている。
【００３１】例えばレーザを熱源として使用し、強度比
が例えば値Ｔ2/Ｔ1＝４となる場合、最小の減衰のスプ
ライスをもたらすレーザ強度は、
が例えば値Ｔ2/Ｔ1＝４となる場合、最小の減衰のスプ
ライスをもたらすレーザ強度は、
【００３２】
【数４】
【００３３】であり、すなわち、レーザ強度ＩL（Ｔ2/
Ｔ1＝１）をＴ2/Ｔ1＝４に定められる比率に対して１３
％だけ低減しなければならない。
Ｔ1＝１）をＴ2/Ｔ1＝４に定められる比率に対して１３
％だけ低減しなければならない。
【００３４】本発明の有利な実施形態では、例えば次の
ようなことも可能である： −光ファイバ束、すなわちその長手方向軸に関して配向
され相互に隣接して配置された複数の光ファイバ（「光
ファイババンド」）も同様のやり方で融着することがで
きる。
ようなことも可能である： −光ファイバ束、すなわちその長手方向軸に関して配向
され相互に隣接して配置された複数の光ファイバ（「光
ファイババンド」）も同様のやり方で融着することがで
きる。
【００３５】−両方のファイバ端部１/２のうちの１つ
だけを横断方向にシフトすることによりこれらのファイ
バ端部１/２の配向を行うことができる。
だけを横断方向にシフトすることによりこれらのファイ
バ端部１/２の配向を行うことができる。
【００３６】−ＬＩＤシステム６/７ではなく、別個の
伝送測定装置を使用することもできる。
伝送測定装置を使用することもできる。
【００３７】−波長７００ｎｍ≦λ≦９００ｎｍの光を
光ファイバに入力結合することもできる。
光ファイバに入力結合することもできる。
【００３８】−スプライス装置の電極８/９をガスバー
ナー（例えば［６］参照）又はレーザによって置き換え
ることもできる。
ナー（例えば［６］参照）又はレーザによって置き換え
ることもできる。
【００３９】参考文献
【００４０】
【外１】
【図１】現代の完全に自動的に作動する熱スプライス装
置の概略的な構造を示す図面である。
置の概略的な構造を示す図面である。
【図２】Ａは、光ファイバの近接及び粗位置決めによる
２つの融着すべき光ファイバ端部の相対的な位置を示
し、Ｂは、光ファイバの輪郭を基準にして配向した場合
の２つの融着すべき光ファイバ端部の相対的な位置を示
し、Ｃは、光ファイバのファイバコアを基準にして配向
した場合の２つの融着すべき光ファイバ端部の相対的な
位置を示す。
２つの融着すべき光ファイバ端部の相対的な位置を示
し、Ｂは、光ファイバの輪郭を基準にして配向した場合
の２つの融着すべき光ファイバ端部の相対的な位置を示
し、Ｃは、光ファイバのファイバコアを基準にして配向
した場合の２つの融着すべき光ファイバ端部の相対的な
位置を示す。
【図３】最適なスプライス接合部の形成に必要な融着電
極電流と測定された伝送比率Ｔ 2／Ｔ1との間の依存関係
を示す線図である。
極電流と測定された伝送比率Ｔ 2／Ｔ1との間の依存関係
を示す線図である。
１ ファイバ端部 ２ ファイバ端部 ３ 位置決めユニット ４ 位置決めユニット ５ 位置決めユニット ６ ＬＩＤシステム ７ ＬＩＤシステム ８ 電極 ９ 電極 １０ コントロールユニット １１ 光源 １２ 光源 １３ 結像光学系 １４ 結像光学系 １５ ビデオ評価ユニット １６ ＣＣＤカメラ １７ ＣＣＤカメラ １８ ユニット １９ 中央制御部
Claims (10)
- 【請求項１】 光ファイバ間の素材結合式接合部の形成
方法において、以下のステップ： ａ）第１及び第２の光ファイバの端部（１、２）を近接
させ、 ｂ）両方のファイバ端部（１、２）を、これらファイバ
端部（１、２）のずれ（δK）が最小になるように配向
し、 ｃ）電磁的ビームを前記第１の光ファイバに入力結合
し、この第１の光ファイバからこれらファイバ端部
（１、２）の間に存在する隙間を介して前記第２の光フ
ァイバに伝送されるビームの第１の強度（Ｔ1）を測定
し、 ｄ）前記ファイバ端部（１、２）をこれらのコア（Ｃ
１、Ｃ２）が同一の軸において近接するように配向し、 ｅ）改めて電磁的ビームを前記第１のファイバに入力結
合し、この第１の光ファイバからこれらファイバ端部
（１、２）の間に存在する隙間を介して前記第２の光フ
ァイバに伝送されるビームの第２の強度（Ｔ2）を測定
し、 ｆ）前記ファイバ端部（１、２）を加熱し接合させ、こ
の場合前記ファイバ端部（１、２）に供給されるエネル
ギ又は該ファイバ端部（１、２）の温度の高さは測定さ
れた前記第１の及び第２の強度（Ｔ1、Ｔ2）の比に依存
することを実施することによる光ファイバ間の素材結合
式接合部の形成方法。 - 【請求項２】 ファイバ端部（１、２）は、２つの電極
（８、９）の間で燃焼する電気的なアーク放電におい
て、ガスバーナーを用いて又はレーザ光の照射によって
加熱され、電極電流の大きさ、前記ガスバーナーに供給
されるガスの量、流量又は組成又はレーザ光の強度は、
測定された強度（Ｔ1、Ｔ2）の比に依存することを特徴
とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 供給されるエネルギ量又は温度の高さを
制御するパラメータ（Ｐ）は、測定された強度（Ｔ1、
Ｔ2）の比に依存して設定されることを特徴とする請求
項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 供給されるエネルギ量又は温度の高さを
制御するパラメータ（Ｐ）は、次の関係式 【数１】 に従って、測定された強度Ｔ1及びＴ2及び定数ａ及びｂ
に依存することを特徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 定数ａは、比率Ｔ2／Ｔ1が値Ｔ2／Ｔ1＝
１でありさらに形成される素材結合式接合部の減衰が最
小である場合のパラメータ（Ｐ）の値に相応することを
特徴とする請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 ファイバ端部面は方法ステップｆ）を実
施する前にファイバ端部（１、２）の短時間加熱により
クリーニングされることを特徴とする請求項１〜５まで
のうちの１項記載の方法。 - 【請求項７】 形成される素材結合式接合部の前方の箇
所において光ファイバの融着の間に電磁的ビームは第１
の光ファイバに入力結合され、前記形成される素材結合
式接合部のビーム方向に後方の箇所において出力結合さ
れ、出力結合されるビームの強度が最大値に到達する時
にファイバ端部（１、２）の加熱が終了されることを特
徴とする請求項１〜６までのうちの１項記載の方法。 - 【請求項８】 電磁的ビームはベンディングカプラを用
いて入力結合又は出力結合されることを特徴とする請求
項１〜７までのうちの１項記載の方法。 - 【請求項９】 ８００ｎｍ≦λ≦１６００ｎｍの波長の
電磁的ビームが入力結合されることを特徴とする請求項
８記載の方法。 - 【請求項１０】 ファイバ端部（１、２）は１６００℃
〜２０００℃までの範囲の温度に加熱されることを特徴
とする請求項１〜９までのうちの１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998142210 DE19842210C1 (de) | 1998-09-15 | 1998-09-15 | Verfahren zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen optischen Fasern |
| DE19842210.5 | 1998-09-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000098173A true JP2000098173A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=7881033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26275999A Withdrawn JP2000098173A (ja) | 1998-09-15 | 1999-09-16 | 光ファイバ間の素材結合式接合部の形成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0987571A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000098173A (ja) |
| DE (1) | DE19842210C1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6294760B1 (en) * | 1999-03-25 | 2001-09-25 | Fujikura Ltd. | Method for calibrating discharge heat energy of optical fiber splicing device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10055760A1 (de) * | 2000-11-10 | 2002-05-23 | Scc Special Comm Cables Gmbh | Verfahren zum Bestimmen wenigstens eines Schweißparameters für das Lichtwellenleiter- Verschweißen sowie Verfahren und Schweißeinrichtung zum Lichtwellenleiter- Verschweißen |
| DE10111958A1 (de) * | 2001-03-13 | 2002-10-02 | Corning Cable Systems Gmbh & C | Spleisseinrichtung und Verfahren zum Steuern eines thermischen Spleissvorgangs |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60195504A (ja) * | 1984-03-17 | 1985-10-04 | Fujikura Ltd | 単一モ−ドフアイバの融着接続装置 |
| JPS628034A (ja) * | 1985-07-04 | 1987-01-16 | Hitachi Cable Ltd | シングルモ−ド光フアイバの偏心測定装置 |
| US4948412A (en) * | 1985-09-16 | 1990-08-14 | Fujikura Ltd. | Method of fusion splicing single-mode optical fibers using an arc discharge |
| JPH09203820A (ja) * | 1996-01-26 | 1997-08-05 | Fujikura Ltd | 光ファイバの接続装置における放電強度の制御方法 |
-
1998
- 1998-09-15 DE DE1998142210 patent/DE19842210C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-09-01 EP EP99117214A patent/EP0987571A3/de not_active Withdrawn
- 1999-09-16 JP JP26275999A patent/JP2000098173A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6294760B1 (en) * | 1999-03-25 | 2001-09-25 | Fujikura Ltd. | Method for calibrating discharge heat energy of optical fiber splicing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0987571A3 (de) | 2001-06-13 |
| EP0987571A2 (de) | 2000-03-22 |
| DE19842210C1 (de) | 2000-03-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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