【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスファイバの端面同士をパルス放電により融着して接続する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムでは、通信回路を構築するために、ガラスファイバ同士を接続することが行われる。ガラスファイバを接続する方法には、Ｖ溝ブロックあるいはフェルールにその端面を研磨したガラスファイバを固定し、接着剤により固定する方法、あるいはコネクタ等で機械的に接続する方法が知られている。
【０００３】
しかし、上記のＶ溝ブロックやフェルールを使用する接続方法では、Ｖ溝ブロックやフェルールにガラスファイバを固定する工程やガラスファイバの端面を研磨する工程が必要になることに加え、Ｖ溝ブロックやフェルール、接着剤、コネクタが別途必要となることから、コスト増は免れない。また、接着剤の劣化や外部からの振動などに起因して接続部において両ガラスファイバ間の光軸がずれることもあり、接続損失が大きくなるという問題がある。
【０００４】
このような背景から、２本のガラスファイバの端面を突き合わせ、この突き合わせ部分をアーク放電により融着させて接続することも行われている。この接続方法では、２本のガラスファイバの接続すべき端面同士を突き合わせ、突き合わせ界面の延長線上または近傍に配設した一対の電極間に電圧を印加して放電させ、ガラスファイバのガラス転移点以上に加熱して両端面同士を融着させる。この接続方法によれば、融着した後は両ガラスファイバの光軸ずれもなく、また接続用の他部材も最小限にできる。
【０００５】
また、最近ではＥｒを添加したビスマス系ガラスファイバが、単位長さ当たりの利得が石英系ガラスファイバに比べて大きいことから、伝送容量の拡大を図る上で有効なガラスファイバとして注目されており、このＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバと石英系ガラスファイバとを接続することも行われつつある。しかし、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバのガラス転移点が約３００〜６００℃であるのに対し、石英系ガラスファイバのガラス転移点が約１０００〜１２００℃であるため、石英系ガラスファイバのガラス転移点に設定して突き合わせ界面を加熱すると、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバの端面が丸まって融着不良を起こす。そこで、本出願人は電極棒の設置位置を両ガラスファイバの突き合わせ界面よりも石英系ガラスファイバ側に移動し、発生したアークをパルス化して放電を行うことを提案している（特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００２−４８９３５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のパルス放電による接続方法では、放電条件により接続状態が大きく変化する。例えば、放電時間が長すぎたり、印加電圧が高すぎるなどして、突き合わせ界面が必要以上に加熱されると、ガラスの流動性が増して表面張力による自己調芯を起こし、接続損失が増大することがある。また、接続部分の融着強度を高めるために、放電中に一方のガラスファイバを他方のガラスファイバ側に所定距離だけ移動させて押し込むことも行われているが、このときの移動量（押し込み量）や移動速度などによっては、コア変形や軸ずれが起こり、接続損失が増大することがある。
【０００７】
そのため接続現場では、予めシミュレーションにより最適な放電条件や押し込み条件を求めておき、それに基づいて接続作業を行っている。このシミュレーションは、接続対象のガラスファイバを用い、放電条件や押し込み条件をある条件に設定して接続を行い、そのときの接続損失から当初設定した放電条件や押し込み条件の良否を判定するのが一般的である。しかし、放電条件は例えば放電開始時期、放電時間、電流値、デューティー比（放電の「ＯＮ時間／ＯＦＦ時間」比）、電極間隔など多数のパラメータがあり、また押し込み条件も例えば押し込み量や押し込み開始時期、押し込み時間、押し込み終了時期など多数のパラメータがあり、これらのパラメータの組合せから最適接続条件を得るまでにはかなりの試行回数が必要になる。
【０００８】
また、パルス放電は通常、放電開始時期、放電継続時間、放電間隔などを規定した放電制御信号により放電用電源からの印加電流を制御して行われている。そのため、上記のシミュレーションにより最適な接続条件が得られたとしても、設定した放電制御信号通りにパルス放電が行われないと、良好な接続が実現できない。例えば、放電回数が少なかったり、放電継続時間が短かったりすると突き合わせ界面が溶融不足となる。従来では、パルス放電が放電制御信号通りに行われているか否かについて検証がなされておらず、最適接続条件に従って接続作業を行っても接続後の特性に差が生じることが少なからずあり、歩留まり低下の原因になっている。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、接続不良率を低減し、さらには最適接続条件を少ない試行回数で正確に求めることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、下記に示すガラスファイバの接続方法を提供する。
（１）２本のガラスファイバの端面同士をパルス放電により融着して接続する方法であって、放電に伴うパルス波形を監視しながらパルス放電を行うことを特徴とするガラスファイバの接続方法。
（２）パルス放電を発生させるための電源部とは別に設けた閉回路によりパルス放電に伴う誘導起電力を測定してパルス波形を求め、パルスの起点、パルス継続時間及びパルス間隔を検知し、予め設定された放電制御信号における放電開始時期、放電継続時間、放電間隔と比較することを特徴とする上記（１）記載のガラスファイバの接続方法。
（３）放電部近傍に設けたアンテナにより放電に伴うパルス波形を求め、パルスの起点及びパルス間隔を検知し、予め設定された放電制御信号におけるパルス放電の放電開始時期及び放電間隔と比較することを特徴とする上記（１）記載のガラスファイバの接続方法。
（４） パルス放電中に一方のガラスファイバから他方のガラスファイバに光を伝搬させ、他方のガラスファイバ終端にて透過光量を測定して透過光量の経時変化を求め、透過光量の経時変化のパターンとパルス波形とを重畳させたパターンを接続条件を変えて求めるとともに、得られた透過光量の経時変化パターンとパルス波形との重畳パターンの中で融着後の透過光量が最大値となる最適接続条件を求め、当該最適接続条件に従って接続作業を行うことを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか１項に記載のガラスファイバの接続方法。
（５）ガラス転移点の差が４００℃以上であるガラスファイバ同士を接続することを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか１項に記載のガラスファイバの接続方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
本発明で接続対象となるガラスファイバには制限がなく、コア／クラッド構造を有するものであってもよいし、コア／クラッド構造を有しないものであってもよい。また、２本のガラスファイバは同種であってもよいし、異種であってもよい。しかし、本発明の接続方法は、石英系ガラスファイバとビスマス系ガラスファイバとの接続に特に好適であり、ここでは、それぞれコア／クラッド構造を有する石英系ガラスファイバとＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバとの接続を例示する。
【００１３】
なお、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバとして、例えば、特開平１１−３１７５６１号公報に記載されたＢｉ2Ｏ3：２０〜８０モル％、Ｂ2Ｏ3：１５〜８０モル％、ＣｅＯ2などからなるマトリクスガラスにＥｒが０．０１〜１０質量％添加されたＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバ、特開２００１−１０２６６１号公報に記載されたＢｉ2Ｏ3：２５〜７０モル％、Ｂ2Ｏ3＋ＳｉＯ2：５〜７４．７９モル％、ＷＯ3＋ＴｅＯ2＋Ｇａ2Ｏ3：０．１〜３０モル％、ＣｅＯ2：０．０１〜１０モル％、Ａｌ2Ｏ3＋Ｇａ2Ｏ3：０．１〜３０モル％からなるマトリクスガラスにＥｒが０．０５〜１０質量％添加されたＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバなどを例示できる。また、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバのガラス転移点は約３００〜６００℃であり、石英系ガラスファイバのガラス転移点は約１０００〜１２００℃である。
【００１４】
図１は、本発明の接続方法に使用される装置の構成を模式的に示す図であり、図２は両ガラスファイバの端面を突き合わせた状態を示す拡大図である。なお、図示の装置は、パルス放電を監視することに加え、最適接続条件を見出すことが可能な構成（請求項４）となっている。図示されるように、融着機３には、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１および石英系ガラスファイバ２が、それぞれの端面１Ａ，２Ａを対向させ所定間隔で配設されている。また、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の他端はＬＥＤ光源５に接続し、石英系ガラスファイバ２の他端は受光器６に接続しており、両ガラスファイバ１，２の調芯は、ＬＥＤ光源５から光を出射して受光器６の受光強度（透過光量）が最大となるように、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の端面１Ａおよび石英系ガラスファイバ２の端面２ＡをＹＺ軸方向（図２紙面の表裏方向）に相対移動させて行う。尚、ＬＥＤ光源５における発光波長は１０００〜１３５０ｎｍの範囲であればよく、１６００ｎｍ以上でもよい。
【００１５】
Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の端面１Ａおよび石英系ガラスファイバ２の端面２Ａは、それぞれ平坦面であることが好ましい。平坦面とすることにより、両端面１Ａ，２Ａを突き合わせた時に端面全面が接触して良好な融着状態が得られる。
【００１６】
また、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の端面１Ａと軸Ｘとがなす角度、並びに石英系ガラスファイバ２の端面２Ａと軸Ｘとがなす角度はそれぞれ９０°であってもよいが、９０°未満とすることが好ましく、より好ましくは８７°以下とする。前記角度が９０°の場合、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の端面１Ａと石英系ガラスファイバ２の端面２Ａとが融着した後、この融着界面においてＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１と石英系ガラスファイバ２との屈折率差に起因して光の反射が多くなり、帰還する光が多くなる。この帰還光は、ガラスファイバ中を伝搬してくる光信号と干渉し、不要信号（スプリアス）を発生させるおそれがある。ただし、前記角度は、小さすぎても、端面加工が難しくなって端面１Ａ、２Ａの平坦度が低下するなどの不具合が生じるおそれがあることから、６０°以上、好ましくは７５°以上、より好ましくは８０°以上とする。具体的には、スネルの法則を基に、図２（ｃ）に示すように、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の端面１Ａにおける前記角度を８４°とし、石英系ガラスファイバ２の端面２Ａにおける前記角度を８１．７°として突き合わせる。なお、後述する前放電を行う場合は、Ｅｒ添加ビスマス系ガラススファイバ１と石英系ガラスファイバ２とを前記角度を維持したまま所定距離離間させ、その後放電を開始し、放電を継続しながら徐々に接近させ両端面１Ａ，２Ａを突き合わせる。
【００１７】
融着機３のファイバ接続部には、一対の電極棒４，４が配設されている。各電極棒４，４は、例えばタングステン製で、その先端が円錐状に加工されており、パルス電源８から印加されるパルス電流により間歇的に放電を起こす。また、石英系ガラスファイバ２のガラス転移点とＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１のガラス転移点との差を考慮して、図２に示すように、両電極棒４，４の先端Ｙ，Ｙを、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の端面１Ａと石英系ガラスファイバ２の端面２Ａとの突き合わせ界面から所定距離ａ(以下、「オフセット量」という)だけ石英系ガラスファイバ２寄りに配置する。このような配置により、電極棒４，４の先端Ｙ，Ｙを結ぶ線分と、石英系ガラスファイバ２の軸Ｘとの交差部が放電中心Ｃとなり、放電の際に放電中心Ｃからの伝熱によりＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の端面１Ａと石英系ガラスファイバ２の端面２Ａとの突き合わせ面が加熱され、さらにはＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の端面１Ａが温度の低いアークの辺縁部により低温で加熱されるため、石英系ガラスファイバ２およびＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の両方に適した加熱が実現し、良好な融着が行われる。
【００１８】
放電回路の適所にはパルス検出手段が接続されており、パルス放電中、放電に伴って発生する誘導起電力を連続して検出し、その検出信号は処理装置７に送られて波形化される。パルス検出手段としては、パルス電源８の電流供給ライン９とは電磁的に結合した閉回路やアンテナが構造および構成が簡素で、安定に作動することから好適である。パルス検出手段として例えばコイルを有する閉回路を使用した場合には、放電開始と同期してパルスが急峻に立ち上がり、放電か継続している間はある一定のパルス高さを維持し、放電終了とともにパルスが消失するパターンを繰り返すパルス波形が得られる。従って、コイルを使用した場合には、実際に起こっているパルス放電の開始時期、継続時間および放電間隔を検知できる。一方、アンテナを使用した場合には、放電開始と同期してパルスが急峻に立ち上がり、その直後に消失するパターンを繰り返すパルス波形が得られる。従って、アンテナを用いた場合には、実際に起こっているパルス放電の開始時期および放電間隔を検知できる。なお、図１には、パルス検出手段１０として、コイルを一方の電極棒４に巻き付けた構成を示してある（コイルの電極棒４への巻き付けは図示していない）。
【００１９】
また、受光器６も処理装置７に接続しており、処理装置７では受光器６で検出された受光強度（透過光量）の経時変化と上記のパルス波形とを重畳したパターンを作製する。
【００２０】
このような装置を用いて接続を行うには、例えば下記に示す操作を行う。
【００２１】
先ず、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１と石英系ガラスファイバ２とを所定間隔（例えば１〜４μｍ）で配置し、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の終端にＬＥＤ光源５から光を入射させ、受光器６で石英系ガラスファイバ２の終端から出射する光を受光しながら、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の端面１Ａと石英系ガラスファイバ２の端面２ＡとをＹＺ方向に相対移動し、最大の透過光量を示す位置にて両端面１Ａ，２Ａを固定する。
【００２２】
次いで、オフセット量ａをある値に設定して電極棒４，４を配置し、放電制御信号のパルス電流およびデューティー比をある値に設定し、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１と石英系ガラスファイバ２とを一旦所定距離（例えば３０〜４０μｍ）離した後、電極棒４，４にパルス電圧を印加して放電を開始し、放電を継続しながらＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１と石英系ガラスファイバ２とを徐々に接近させ、両端面１Ａ，２Ａを突き合わせる（工程Ｉ）。この工程Ｉは「前放電」とも呼ばれ、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１と石英系ガラスファイバ２とが突き当たる前にＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１が軟化し、突き合わせ時の衝撃による軸ずれ損失を低減することができる。
【００２３】
その後、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１のガラス転移点以上の温度となるように電極棒４，４への印加電圧を昇圧してアークを発生させ、それと同時にＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１を石英系ガラスファイバ２側に所定距離押し込む（工程II）。その後、印加電圧を維持してＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１と石英系ガラスファイバ２との融着を進行させ（工程III、工程IV）、しかる後放電を停止して融着作業を終了する。これら工程II〜工程IVを、以降の説明で「本放電」ともいう。
【００２４】
本発明では、上記一連の工程を、放電に伴ってパルス検出手段１０に発生する誘導起電力を測定しながら、さらにはガラスファイバ１，２に光を伝搬させながら行う。そして、処理装置７にそれぞれの検出信号を重畳したパターンが表示、記録される。
【００２５】
図３〜図６に、接続条件の違いによる透過光量の経時変化とパルスとの重畳パターンの代表的な例を示す。なお、各図において横軸は時間を示し、領域Ｉは上記工程Ｉ、領域IIは上記工程II、領域IIIは上記工程III、領域IVは上記工程IVにそれぞれ相当する。また、各図において、ベースラインは透過光量を示し、このベースラインに重畳しているパルス状の変動は誘導起電力信号である。
【００２６】
図３に、接続条件が適切な場合に得られるパターンを示している。このパターンＡでは、前放電においてＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の端面１Ａと石英系ガラスファイバ２の端面２Ａとの距離が縮まるのに従って透過光量が徐々に増加し、両端面１Ａ，２Ａ同士が接触すると（時刻Ｔ）、透過光量が最大となる（工程Ｉ）。次いで、本放電において、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１を石英系ガラスファイバ２側に押し込むと、コアが変形を起こして透過光量が若干低下するが（工程II）、融着が進行するのにつれてフレネル損失減少により透過光量が徐々に増加し（領域III）、その後、表面張力効果による自己調芯が起こり、透過光量が若干低下するものの、高い透過光量が得られている（領域IV）。
【００２７】
各工程における接続条件、即ち前放電における放電量（放電時間や印加電流）、本放電における押し込み量や放電量、更にはオフセット量が適切で、かつパルス放電が放電制御信号に一致して行われれば、ガラスファイバの種類を変えても図示されるパターンＡに類似した透過光量の時間変化を示す。
【００２８】
これに対し、本放電において放電時間、印加電圧の一方、もしくは両方が最適値を上回ると、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の軟化流動により自動調芯作用が大きくなり、図４に示すような工程IVにおいて透過光量が大きく低下するパターンＢを示すようになる。
【００２９】
また、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の押し込み量が最適値を上回る、もしくは前放電において放電時間、印加電圧の一方または両方が最適値を下回ると、両ガラスファイバ１，２のコア変形が大きくなり）、図５に示すような工程IIにおいて透過光量が大きく低下するパターンＣを示すようになる。
【００３０】
また、前放電において放電時間、印加電圧の一方、もしくは両方が最適値を上回る、もしくは押し込み量が最適値を下回ると、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１と石英系ガラスファイバ２とが十分に接触し合わないため、十分なフレネル損失減少が起こらず、図６に示すような工程IIIにおいて透過光量が大きく低下するパターンＤを示すようになる。
【００３１】
従って、新規な接続作業を行う場合、ある条件で一度接続作業を行ない、得られた透過光量の時間変化パターンと上記のパターンＡ〜Ｄとを比較することにより、接続条件の中で何を変更すればよいかが高い確度で推定できる。そして、例えば得られた透過光量の時間変化パターンが上記のパターンＢと類似していれば、本放電における放電時間の短縮、印加電圧の低下、デューティー比の低下、オフセット量の増加の処置を採ることにより最適接続条件であるパターンＡに近づけることができる。また、得られた透過光量の時間変化パターンが上記のパターンＣと類似していれば、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ１の押し込み量の減少、前放電における放電時間の延長、印加電圧の上昇の処置を採ればよい。また、得られた透過光量の時間変化パターンが上記のパターンＤと類似していれば、前放電における放電時間の短縮、印加電圧の低下、デューティー比の低下、オフセット量の低下または押し込み量の増加の処置を採ればよい。
【００３２】
このように、変更すべき加工パラメータの数が減ることにより、最適接続条件を得るまでの試行回数が、従来のように全ての加工パラメータを対象にする場合に比べて大幅に減少する。
【００３３】
また、各図において、重畳しているパルス状の変動を監視することにより、パルス放電が放電制御信号通りに起こっているか否かが判断できる。例えば、このパルス状の変動の間隔が一様でない場合には所定周期で放電が起こっていないと判断でき、パルス状の変動が所定回数観測されない場合にはパルス放電が所定回数起こっていないと判断できる。
【００３４】
そして、このようなパルス状の変動に異常が認められた場合、接続作業を停止して電極棒４，４の清掃や交換、放電回路の点検などを行う。従来では、接続作業回数を決めて定期的に電極棒４，４の清掃や交換、放電回路の点検などを行うのが一般的であり、そのため所定の接続作業回数に至る前に異常放電が起こると、それ以降の接続は全て不良となっている。これに対し、本発明の接続方法によれば、接続の都度、放電の異常を検知でき、異常があった場合でも即座に対応できるため、接続不良に伴う歩留まり低下を格段に低減できる。
【００３５】
また、本発明ではパルス放電を監視するだけでもよく（請求項１）、その場合は最適接続条件は得られないものの、上記したようなパルス放電の異常の検知および対処が可能になる。
【００３６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００３７】
（例１）
ＴGが１０１０℃であり、接続すべき端面が軸に対して直角かつ平らであり、該端面におけるコア径が４．２μｍ、クラッド径が１２５μｍ、クラッドガラス屈折率が１．５０、ＮＡが０．２０であって、長さが１０００ｍｍの石英系ガラスファイバＳＦ１（ＳｉＯ2含有量＝９７モル％）と、ＴGが４９０℃であり、接続すべき端面が軸に対して直角かつ平らであり、該端面におけるコア径が４．２μｍ、クラッド径が１２５μｍ、コアガラス屈折率が２．０２、ＮＡが０．２０であって、長さが１０００ｍｍのＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバＢＦ１を用意した。また、図２（ｃ）に示したように、石英系ガラスファイバＳＦ１の端面を８１．７°、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバＢＦ１の端面を８４°の角度に加工した。ＢＦ１のコアガラスは、Ｂｉ2Ｏ3：４３モル％、Ａｌ2Ｏ3：３モル％、ＳｉＯ2：３６モル％、Ｇａ2Ｏ3：１８モル％、ＣｅＯ2：０．１モル％からなるマトリクスガラスにＥｒが質量百分率表示で０．７％添加されているガラスである。また、そのクラッドガラスは、Ｂｉ2Ｏ3：４３モル％、Ａｌ2Ｏ3：７モル％、ＳｉＯ2：３６モル％、Ｇａ2Ｏ3：１４モル％、ＣｅＯ2：０．１モル％からなる。
【００３８】
融着機としてフジクラ（株）製「ＦＳＭ−４０ＰＭ」を用い、電極棒４，４として、直径が１ｍｍ、円錐部分の高さが１．２ｍｍ、電極間隔１ｍｍであるタングステン製電極を用い、オフセット量２８０μｍとして石英系ガラスファイバ寄りに対向配置した。また、電極棒への電流供給ラインにコイルを配置し、放電時の誘導起電力を検知する構成とした。
【００３９】
放電に先立ち、両ガラスファイバを端面間隔１μｍにて対向させ、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバの終端にＬＥＤ光源から波長１．２μｍの光を入射させ、石英系ガラスファイバ２の終端から出射する光を受光しながら、Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバの端面と石英系ガラスファイバの端面とをＹＺ方向に相対移動させて最大の透過光量を示す位置にて両端面を固定した。
【００４０】
そして、パルス電流を１５ｍＡ、デューティー比をＯＮ時間１０ｍｓ／ＯＦＦ時間４０ｍｓとし、前放電時間を４００ｍｓ、本放電時間を６００ｍｓ、押し込み量を５μｍとし、光を伝搬させながら両ガラスファイバを接続し、そのときの透過光量の経時パターンを記録した。また、同時にコイルにより誘導起電力を測定し、透過光量の経時パターンに重畳させてモニタに表示させた。
【００４１】
得られた透過光量と誘導起電力との重畳パターンは、ほぼ図３に示したパターンＡと同じであった。
【００４２】
（例２）
実施例１と同一の石英系ガラスファイバおよびＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバを用い、本放電時間を９００ｍｓに増加した以外は実施例１と同様にして両ガラスファイバを接続し、そのときの透過光量の経時パターンと誘導起電力とを記録した。
【００４３】
得られた透過光量と誘導起電力との重畳パターンは、ほぼ図４に示したパターンＢと同じであった。
【００４４】
（例３）
実施例１と同一の石英系ガラスファイバおよびＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバを用い、押し込み量を８μｍに増加した以外は実施例１と同様にして両ガラスファイバを接続し、そのときの透過光量の経時パターンと誘導起電力とを記録した。
【００４５】
得られた透過光量と誘導起電力との重畳パターンは、ほぼ図５に示したパターンＣと同じであった。
【００４６】
（例４）
実施例１と同一の石英系ガラスファイバおよびＥｒ添加ビスマス系ガラスファイバを用い、前放電時間を６００ｍｓに増加した以外は実施例１と同様にして両ガラスファイバを接続し、そのときの透過光量の経時パターンと誘導起電力とを記録した。
【００４７】
得られた透過光量と誘導起電力との重畳パターンは、ほぼ図６に示したパターンＤと同じであった。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、パルス放電によりガラスファイバの接続を行う際に、放電が放電制御信号通りに起こっているかを監視するため、接続不良率を大幅に低減できる。また、接続のための最適接続条件を少ない試行回数で正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において最適接続条件を求めるために使用される装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す装置の接続部の拡大図である。
【図３】接続条件が適切で、接続後の透過量が最大となる場合に得られる時間−透過光量・誘導起電力重畳パターンを示す図である。
【図４】本放電において放電時間、印加電圧の一方、もしくは両方が最適値を上回る場合に得られる時間−透過光量パターンを示す図である。
【図５】Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバの押し込み量が最適値を上回る、または前放電において放電時間、印加電圧の一方または両方が最適値を下回る場合に得られる時間−透過光量・誘導起電力重畳パターンを示す図である。
【図６】前放電において放電時間、印加電圧の一方、もしくは両方が最適値を上回る、または押し込み量が最適値を下回る場合に得られる時間−透過光量・誘導起電力重畳パターンを示す図である。
【符号の説明】
１ Ｅｒ添加ビスマス系ガラスファイバ
２ 石英系ガラスファイバ
３ 融着機
４ 電極棒
５ ＬＥＤ光源
６ 受光器
７ 処理装置
８ パルス電源
９ 電流供給ライン
１０ パルス検出手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for fusing and connecting end faces of glass fibers by pulse discharge.
[0002]
[Prior art]
In an optical communication system, glass fibers are connected to each other in order to construct a communication circuit. As a method of connecting glass fibers, a method of fixing a glass fiber whose end face is polished to a V-groove block or a ferrule and fixing it with an adhesive, or a method of mechanically connecting with a connector or the like is known.
[0003]
However, in the connection method using the V-groove block or ferrule described above, a step of fixing the glass fiber to the V-groove block or ferrule or a step of polishing the end surface of the glass fiber is required. Since an adhesive and a connector are required separately, an increase in cost is inevitable. In addition, the optical axis between the two glass fibers may be shifted at the connecting portion due to deterioration of the adhesive or external vibration, resulting in a problem that connection loss increases.
[0004]
From such a background, the end faces of two glass fibers are butted together, and the butted portions are fused and connected by arc discharge. In this connection method, the end surfaces to be connected of two glass fibers are butted together, and a voltage is applied between a pair of electrodes disposed on or near the extension line of the butted interface to discharge the glass fiber. And both end faces are fused together. According to this connection method, the optical axes of both glass fibers are not displaced after fusing, and other members for connection can be minimized.
[0005]
Recently, bismuth-based glass fibers doped with Er have attracted attention as effective glass fibers for increasing the transmission capacity because the gain per unit length is larger than that of silica-based glass fibers. Connecting the Er-doped bismuth glass fiber and the silica glass fiber is also being performed. However, since the glass transition point of Er-doped bismuth glass fiber is about 300 to 600 ° C., the glass transition point of quartz glass fiber is about 1000 to 1200 ° C. When the butt interface is heated with setting to, the end surface of the Er-doped bismuth glass fiber is rounded, resulting in poor fusion. In view of this, the present applicant has proposed that the electrode rod is moved to the quartz glass fiber side rather than the butt interface between the two glass fibers, and the generated arc is pulsed for discharge (see Patent Document 1). ).
[Patent Document 1]
JP 2002-48935 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above connection method using pulse discharge, the connection state varies greatly depending on the discharge conditions. For example, if the butt interface is heated more than necessary because the discharge time is too long or the applied voltage is too high, the flowability of the glass increases, causing self-alignment due to surface tension and increasing the connection loss. Sometimes. In addition, in order to increase the fusion strength of the connecting portion, one glass fiber is moved by a predetermined distance toward the other glass fiber during the discharge and pushed in, but the amount of movement at this time (push-in amount) ) Or movement speed, core deformation or axial misalignment may occur, resulting in increased connection loss.
[0007]
Therefore, at the connection site, optimum discharge conditions and push-in conditions are obtained in advance by simulation, and the connection work is performed based on them. In this simulation, it is common to use the glass fiber to be connected, set the discharge conditions and indentation conditions to certain conditions, and connect, and determine the quality of the initially set discharge conditions and indentation conditions from the connection loss at that time. Is. However, there are many parameters such as discharge start timing, discharge time, current value, duty ratio (discharge “ON time / OFF time” ratio), electrode interval, etc., and the indentation condition is also indentation amount and indentation start, for example. There are many parameters such as timing, pushing time, and pushing end time, and it takes a considerable number of trials to obtain the optimum connection condition from the combination of these parameters.
[0008]
Further, the pulse discharge is usually performed by controlling the applied current from the discharge power supply by a discharge control signal that defines the discharge start timing, the discharge duration, the discharge interval, and the like. Therefore, even if the optimum connection condition is obtained by the above simulation, good connection cannot be realized unless pulse discharge is performed according to the set discharge control signal. For example, when the number of discharges is small or the discharge duration is short, the butt interface becomes insufficiently melted. Conventionally, it has not been verified whether pulse discharge is performed according to the discharge control signal, and even if connection work is performed according to the optimal connection conditions, there are not a few differences in characteristics after connection, and the yield It is the cause of the decline.
[0009]
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to reduce the connection failure rate and accurately obtain the optimum connection condition with a small number of trials.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides the following glass fiber connecting method.
(1) A method of connecting glass fibers, wherein the end faces of two glass fibers are fused and connected by pulse discharge, and the pulse discharge is performed while monitoring the pulse waveform accompanying the discharge.
(2) Measure the induced electromotive force associated with the pulse discharge by a closed circuit provided separately from the power supply unit for generating the pulse discharge to obtain the pulse waveform, detect the pulse origin, pulse duration and pulse interval, The method for connecting glass fibers according to the above (1), which is compared with a discharge start time, a discharge duration, and a discharge interval in a preset discharge control signal.
(3) Obtain a pulse waveform accompanying discharge with an antenna provided in the vicinity of the discharge unit, detect the pulse start point and pulse interval, and compare with the discharge start timing and discharge interval of pulse discharge in a preset discharge control signal. The method for connecting glass fibers according to (1) above, wherein
(4) During pulse discharge, light is propagated from one glass fiber to the other, and the amount of transmitted light is measured at the end of the other glass fiber to determine the change over time in the amount of transmitted light. The pattern that overlaps the pulse waveform and the pulse waveform is obtained by changing the connection conditions, and the optimal connection that maximizes the transmitted light amount after fusion is obtained in the superimposed pattern of the obtained transmitted light amount and the pulse waveform. The glass fiber connection method according to any one of the above (1) to (3), wherein a condition is obtained and connection work is performed according to the optimum connection condition.
(5) The glass fiber connection method according to any one of (1) to (4), wherein glass fibers having a glass transition point difference of 400 ° C. or more are connected.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
The glass fiber to be connected in the present invention is not limited, and may have a core / cladding structure or may not have a core / cladding structure. Also, the two glass fibers may be the same type or different types. However, the connection method of the present invention is particularly suitable for connection between a silica-based glass fiber and a bismuth-based glass fiber, and here, a silica-based glass fiber having a core / cladding structure and an Er-doped bismuth-based glass fiber, respectively. The connection is illustrated.
[0013]
In addition, as Er addition bismuth type | system | group glass fiber, for example, Bi described in Unexamined-Japanese-Patent No. 11-317561 is mentioned. 2 O Three : 20-80 mol%, B 2 O Three 15-80 mol%, CeO 2 Er-added bismuth-based glass fiber in which 0.01 to 10% by mass of Er is added to a matrix glass composed of, for example, Bi described in JP-A No. 2001-102661 2 O Three : 25-70 mol%, B 2 O Three + SiO 2 : 5 to 74.79 mol%, WO Three + TeO 2 + Ga 2 O Three : 0.1-30 mol%, CeO 2 : 0.01 to 10 mol%, Al 2 O Three + Ga 2 O Three An Er-added bismuth glass fiber in which 0.05 to 10% by mass of Er is added to a matrix glass composed of 0.1 to 30% by mol can be exemplified. Further, the glass transition point of Er-doped bismuth glass fiber is about 300 to 600 ° C., and the glass transition point of quartz glass fiber is about 1000 to 1200 ° C.
[0014]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an apparatus used in the connection method of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view showing a state in which the end faces of both glass fibers are butted together. The apparatus shown in the figure has a configuration capable of finding an optimum connection condition in addition to monitoring pulse discharge (claim 4). As shown in the figure, in the fusion machine 3, Er-doped bismuth-based glass fiber 1 and quartz-based glass fiber 2 are disposed at predetermined intervals with their end faces 1A and 2A facing each other. The other end of the Er-doped bismuth glass fiber 1 is connected to the LED light source 5 and the other end of the quartz glass fiber 2 is connected to the light receiver 6. The end surface 1A of the Er-doped bismuth-based glass fiber 1 and the end surface 2A of the silica-based glass fiber 2 are arranged in the YZ-axis direction (see FIG. 5) so that light is emitted from the light source 5 and the received light intensity (transmitted light amount) of the light receiver 6 is maximized. The relative movement is performed in the direction of the front and back of the two paper surfaces. In addition, the light emission wavelength in the LED light source 5 should just be the range of 1000-1350 nm, and may be 1600 nm or more.
[0015]
The end surface 1A of the Er-doped bismuth glass fiber 1 and the end surface 2A of the quartz glass fiber 2 are preferably flat surfaces. By adopting a flat surface, when the both end surfaces 1A and 2A are brought into contact with each other, the entire end surfaces come into contact with each other, and a good fused state is obtained.
[0016]
Further, the angle formed between the end surface 1A of the Er-doped bismuth glass fiber 1 and the axis X and the angle formed between the end surface 2A of the quartz glass fiber 2 and the axis X may be 90 °, but less than 90 °. Preferably, the angle is set to 87 ° or less. When the angle is 90 °, the end surface 1A of the Er-doped bismuth glass fiber 1 and the end surface 2A of the silica-based glass fiber 2 are fused, and then the Er-doped bismuth-based glass fiber 1 and the quartz-based glass at this fusion interface. Due to the difference in refractive index with the fiber 2, the reflection of light increases and the amount of returning light increases. This feedback light may interfere with an optical signal propagating through the glass fiber and generate an unnecessary signal (spurious). However, even if the angle is too small, end face processing becomes difficult and there is a risk that the flatness of the end faces 1A, 2A may be reduced. Therefore, the angle is 60 ° or more, preferably 75 ° or more, more preferably. Is 80 ° or more. Specifically, based on Snell's law, as shown in FIG. 2 (c), the angle at the end face 1A of the Er-doped bismuth glass fiber 1 is 84 °, and the angle at the end face 2A of the quartz glass fiber 2 is Match with an angle of 81.7 °. In the case of performing the pre-discharge described later, the Er-doped bismuth-based glass fiber 1 and the silica-based glass fiber 2 are separated from each other by a predetermined distance while maintaining the above-mentioned angle, and then the discharge is started and gradually continued while continuing the discharge. The two end faces 1A and 2A are brought into contact with each other.
[0017]
A pair of electrode rods 4, 4 are disposed at the fiber connection portion of the fusion machine 3. Each electrode rod 4, 4 is made of tungsten, for example, and its tip is processed into a conical shape, and discharge is intermittently caused by a pulse current applied from the pulse power supply 8. Further, considering the difference between the glass transition point of the silica-based glass fiber 2 and the glass transition point of the Er-doped bismuth-based glass fiber 1, as shown in FIG. The Er-added bismuth glass fiber 1 is disposed close to the quartz glass fiber 2 by a predetermined distance a (hereinafter referred to as “offset amount”) from the butt interface between the end surface 1A of the bismuth glass fiber 1 and the end surface 2A of the silica glass fiber 2. With such an arrangement, the intersection between the line segment connecting the tips Y and Y of the electrode rods 4 and 4 and the axis X of the silica-based glass fiber 2 becomes the discharge center C, and is transmitted from the discharge center C during discharge. The abutting surface between the end surface 1A of the Er-doped bismuth glass fiber 1 and the end surface 2A of the silica-based glass fiber 2 is heated by heat, and the end surface 1A of the Er-doped bismuth-based glass fiber 1 has a low temperature arc edge. Therefore, heating suitable for both the silica-based glass fiber 2 and the Er-doped bismuth-based glass fiber 1 is realized, and good fusion is performed.
[0018]
Pulse detection means is connected to an appropriate place of the discharge circuit, and during the pulse discharge, the induced electromotive force generated along with the discharge is continuously detected, and the detection signal is sent to the processing device 7 and made into a waveform. . As the pulse detecting means, a closed circuit and an antenna electromagnetically coupled to the current supply line 9 of the pulse power supply 8 are preferable because they have a simple structure and configuration and operate stably. For example, when a closed circuit having a coil is used as the pulse detection means, the pulse rises sharply in synchronization with the start of discharge, maintains a certain pulse height while the discharge continues, and with the end of discharge A pulse waveform that repeats a pattern in which the pulse disappears is obtained. Therefore, when a coil is used, it is possible to detect the start timing, duration, and discharge interval of pulse discharge that is actually occurring. On the other hand, when an antenna is used, a pulse waveform is obtained in which a pulse rises sharply in synchronization with the start of discharge and repeats a pattern that disappears immediately thereafter. Therefore, when an antenna is used, it is possible to detect the start timing and discharge interval of the pulse discharge actually occurring. FIG. 1 shows a configuration in which a coil is wound around one electrode rod 4 as the pulse detection means 10 (the winding of the coil around the electrode rod 4 is not shown).
[0019]
The light receiver 6 is also connected to the processing device 7, and the processing device 7 produces a pattern in which the temporal change of the received light intensity (transmitted light amount) detected by the light receiver 6 and the above pulse waveform are superimposed.
[0020]
In order to connect using such a device, for example, the following operation is performed.
[0021]
First, the Er-doped bismuth glass fiber 1 and the silica-based glass fiber 2 are arranged at a predetermined interval (for example, 1 to 4 μm), and light is incident on the end of the Er-doped bismuth glass fiber 1 from the LED light source 5. 6, while receiving the light emitted from the end of the silica-based glass fiber 2, the end surface 1 </ b> A of the Er-doped bismuth-based glass fiber 1 and the end surface 2 </ b> A of the silica-based glass fiber 2 are moved relative to each other in the YZ direction. Both end surfaces 1A and 2A are fixed at the positions indicated by.
[0022]
Next, the offset amount a is set to a certain value, the electrode rods 4 and 4 are arranged, the pulse current and the duty ratio of the discharge control signal are set to certain values, the Er-doped bismuth glass fiber 1 and the quartz glass fiber 2. Are once separated from each other by a predetermined distance (for example, 30 to 40 μm), a pulse voltage is applied to the electrode rods 4 and 4 to start discharge, and Er-added bismuth glass fiber 1 and quartz glass fiber 2 are continued while discharging is continued. Are gradually approached, and both end faces 1A and 2A are brought into contact with each other (step I). This process I is also called “pre-discharge”, and the Er-doped bismuth glass fiber 1 is softened before the Er-doped bismuth glass fiber 1 and the silica-based glass fiber 2 abut against each other. Can be reduced.
[0023]
Thereafter, the voltage applied to the electrode rods 4 and 4 is increased so that the temperature is higher than the glass transition point of the Er-doped bismuth glass fiber 1 to generate an arc, and at the same time, the Er-doped bismuth glass fiber 1 is made of quartz. A predetermined distance is pushed into the glass fiber 2 side (step II). After that, the applied voltage is maintained and the Er-added bismuth glass fiber 1 and the quartz glass fiber 2 are fused (Step III, Step IV), and then the discharge is stopped and the fusion work is finished. These steps II to IV are also referred to as “main discharge” in the following description.
[0024]
In the present invention, the above-described series of steps is performed while measuring the induced electromotive force generated in the pulse detection means 10 along with the discharge and further propagating light to the glass fibers 1 and 2. And the pattern which superimposed each detection signal on the processing apparatus 7 is displayed and recorded.
[0025]
3 to 6 show typical examples of superposition patterns of a temporal change in transmitted light amount and a pulse due to a difference in connection conditions. In each figure, the horizontal axis represents time, region I corresponds to step I, region II corresponds to step II, region III corresponds to step III, and region IV corresponds to step IV. In each figure, the base line indicates the amount of transmitted light, and the pulse-like fluctuation superimposed on the base line is an induced electromotive force signal.
[0026]
FIG. 3 shows a pattern obtained when the connection conditions are appropriate. In this pattern A, the amount of transmitted light gradually increases as the distance between the end surface 1A of the Er-doped bismuth glass fiber 1 and the end surface 2A of the silica-based glass fiber 2 decreases in the pre-discharge, and both end surfaces 1A and 2A contact each other. Then (time T), the amount of transmitted light is maximized (step I). Next, in this discharge, when the Er-doped bismuth glass fiber 1 is pushed into the quartz glass fiber 2 side, the core is deformed and the transmitted light amount is slightly reduced (step II), but as the fusion proceeds, Fresnel The transmitted light amount gradually increases due to the loss reduction (region III), and then self-alignment occurs due to the surface tension effect, and although the transmitted light amount slightly decreases, a high transmitted light amount is obtained (region IV).
[0027]
The connection conditions in each process, that is, the discharge amount (discharge time and applied current) in the previous discharge, the indentation amount and discharge amount in the main discharge, and the offset amount are appropriate, and the pulse discharge is performed in accordance with the discharge control signal. For example, even if the type of the glass fiber is changed, the transmitted light amount changes with time similar to the pattern A shown in the figure.
[0028]
On the other hand, when one or both of the discharge time and the applied voltage exceed the optimum values in the main discharge, the self-aligning action increases due to the softening flow of the Er-doped bismuth glass fiber 1, and the process as shown in FIG. Pattern IV in which the amount of transmitted light is greatly reduced in IV is shown.
[0029]
Further, when the pushing amount of the Er-doped bismuth glass fiber 1 exceeds the optimum value, or when one or both of the discharge time and the applied voltage are less than the optimum values in the pre-discharge, the core deformation of both the glass fibers 1 and 2 increases. ), A pattern C in which the amount of transmitted light greatly decreases in step II as shown in FIG.
[0030]
In addition, when one or both of the discharge time and the applied voltage exceeds the optimum value or the amount of pushing is less than the optimum value in the pre-discharge, the Er-doped bismuth glass fiber 1 and the quartz glass fiber 2 are sufficiently in contact with each other. As a result, the Fresnel loss does not sufficiently decrease, and a pattern D in which the amount of transmitted light is greatly reduced in step III as shown in FIG. 6 is displayed.
[0031]
Therefore, when a new connection work is performed, the connection work is performed once under a certain condition, and the change in the connection condition is made by comparing the obtained temporal change pattern of the transmitted light amount with the patterns A to D described above. It can be estimated with high accuracy. For example, if the obtained temporal change pattern of the transmitted light amount is similar to the pattern B, measures are taken to shorten the discharge time, decrease the applied voltage, decrease the duty ratio, and increase the offset amount in the main discharge. Thus, the pattern A that is the optimum connection condition can be brought close to. Further, if the obtained temporal change pattern of the transmitted light amount is similar to the above-mentioned pattern C, treatment for reducing the push amount of the Er-doped bismuth glass fiber 1, extending the discharge time in the pre-discharge, and increasing the applied voltage. Should be taken. Further, if the obtained temporal change pattern of the transmitted light amount is similar to the above pattern D, the discharge time in the previous discharge is shortened, the applied voltage is decreased, the duty ratio is decreased, the offset amount is decreased, or the push amount is increased. It is sufficient to take this procedure.
[0032]
As described above, the number of processing parameters to be changed decreases, so that the number of trials until the optimum connection condition is obtained is greatly reduced as compared with the case where all the processing parameters are targeted as in the prior art.
[0033]
Further, in each figure, it is possible to determine whether or not the pulse discharge is occurring according to the discharge control signal by monitoring the superimposed pulse-like fluctuation. For example, if the pulse-like fluctuation interval is not uniform, it can be determined that the discharge does not occur in a predetermined cycle, and if the pulse-like fluctuation is not observed a predetermined number of times, it is determined that the pulse discharge does not occur a predetermined number of times. it can.
[0034]
And when abnormality is recognized in such a pulse-shaped fluctuation | variation, a connection operation | work is stopped and cleaning and replacement | exchange of the electrode stick | rods 4 and 4 and the inspection of a discharge circuit are performed. Conventionally, it is common to determine the number of connection operations and periodically clean and replace the electrode rods 4 and 4 and inspect the discharge circuit. Therefore, abnormal discharge occurs before the predetermined number of connection operations is reached. And all subsequent connections are bad. On the other hand, according to the connection method of the present invention, an abnormality in discharge can be detected every time connection is made, and even if there is an abnormality, it can be dealt with immediately. Therefore, a decrease in yield due to poor connection can be significantly reduced.
[0035]
Further, in the present invention, only pulse discharge may be monitored (claim 1). In this case, the optimum connection condition cannot be obtained, but the above-described abnormality in pulse discharge can be detected and dealt with.
[0036]
【Example】
The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[0037]
(Example 1)
T G Is 1010 ° C., the end face to be connected is perpendicular to the axis and flat, the core diameter at the end face is 4.2 μm, the clad diameter is 125 μm, the clad glass refractive index is 1.50, and the NA is 0.20. The quartz glass fiber SF1 (SiO2 having a length of 1000 mm 2 Content = 97 mol%) and T G 490 ° C., the end face to be connected is perpendicular to the axis and flat, the core diameter at the end face is 4.2 μm, the cladding diameter is 125 μm, the core glass refractive index is 2.02, and the NA is 0.20. An Er-doped bismuth glass fiber BF1 having a length of 1000 mm was prepared. Further, as shown in FIG. 2C, the end surface of the silica-based glass fiber SF1 was processed at an angle of 81.7 °, and the end surface of the Er-doped bismuth-based glass fiber BF1 was processed at an angle of 84 °. The core glass of BF1 is Bi 2 O Three : 43 mol%, Al 2 O Three : 3 mol%, SiO 2 : 36 mol%, Ga 2 O Three : 18 mol%, CeO 2 : A glass in which 0.7% Er is added to a matrix glass composed of 0.1 mol% in terms of mass percentage. The clad glass is Bi 2 O Three : 43 mol%, Al 2 O Three : 7 mol%, SiO 2 : 36 mol%, Ga 2 O Three : 14 mol%, CeO 2 : It consists of 0.1 mol%.
[0038]
“FSM-40PM” manufactured by Fujikura Co., Ltd. was used as the fusing machine, and the electrodes 4 and 4 were made of tungsten electrodes having a diameter of 1 mm, a conical portion height of 1.2 mm, and an electrode spacing of 1 mm. An amount of 280 μm was placed opposite the quartz glass fiber. Moreover, it was set as the structure which arrange | positions a coil in the electric current supply line to an electrode bar, and detects the induced electromotive force at the time of discharge.
[0039]
Prior to discharge, both glass fibers are opposed to each other with an end face spacing of 1 μm, light having a wavelength of 1.2 μm is incident on the end of the Er-doped bismuth glass fiber, and light emitted from the end of the silica glass fiber 2 is emitted. While receiving light, the end faces of the Er-doped bismuth glass fiber and the end face of the silica glass fiber were moved relative to each other in the YZ direction, and both end faces were fixed at a position showing the maximum amount of transmitted light.
[0040]
The pulse current is 15 mA, the duty ratio is ON time 10 ms / OFF time 40 ms, the pre-discharge time is 400 ms, the main discharge time is 600 ms, the push-in amount is 5 μm, and both glass fibers are connected while propagating light. A temporal pattern of the amount of transmitted light was recorded. At the same time, the induced electromotive force was measured by the coil, and was superimposed on the temporal pattern of the transmitted light amount and displayed on the monitor.
[0041]
The superimposed pattern of the obtained transmitted light amount and the induced electromotive force was almost the same as the pattern A shown in FIG.
[0042]
(Example 2)
Both glass fibers were connected in the same manner as in Example 1 except that the same silica-based glass fiber and Er-doped bismuth-based glass fiber as in Example 1 were used, and this discharge time was increased to 900 ms. The time pattern and the induced electromotive force were recorded.
[0043]
The superimposed pattern of the obtained transmitted light amount and the induced electromotive force was almost the same as the pattern B shown in FIG.
[0044]
(Example 3)
Both the glass fibers were connected in the same manner as in Example 1 except that the same silica-based glass fiber and Er-doped bismuth-based glass fiber as in Example 1 were used, and the push-in amount was increased to 8 μm. The pattern and induced electromotive force were recorded.
[0045]
The superposed pattern of the obtained transmitted light amount and the induced electromotive force was almost the same as the pattern C shown in FIG.
[0046]
(Example 4)
Both the glass fibers were connected in the same manner as in Example 1 except that the same silica-based glass fiber and Er-doped bismuth-based glass fiber as in Example 1 were used and the pre-discharge time was increased to 600 ms. The time pattern and the induced electromotive force were recorded.
[0047]
The superposition pattern of the obtained transmitted light amount and the induced electromotive force was almost the same as the pattern D shown in FIG.
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the glass fiber is connected by pulse discharge, it is monitored whether the discharge occurs according to the discharge control signal, so that the connection failure rate can be greatly reduced. Further, the optimum connection condition for connection can be accurately obtained with a small number of trials.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an apparatus used for obtaining an optimum connection condition in the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a connecting portion of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a time-transmitted light amount / induced electromotive force superposition pattern obtained when connection conditions are appropriate and the amount of transmitted light after connection is maximized;
FIG. 4 is a diagram showing a time-transmitted light amount pattern obtained when one or both of a discharge time and an applied voltage exceed an optimum value in the main discharge.
FIG. 5 shows the time-transmitted light amount / induced electromotive force superposition obtained when the pushing amount of the Er-doped bismuth glass fiber exceeds the optimum value, or when one or both of the discharge time and applied voltage are less than the optimum value in the pre-discharge. It is a figure which shows a pattern.
FIG. 6 is a diagram showing a time-transmitted light amount / induced electromotive force superposition pattern obtained when one or both of a discharge time and an applied voltage exceeds an optimum value or a push-in amount falls below an optimum value in pre-discharge. .
[Explanation of symbols]
1 Er-doped bismuth glass fiber
2 Silica-based glass fiber
3 Fusion machine
4 electrode rod
5 LED light source
6 Receiver
7 Processing equipment
8 Pulse power supply
9 Current supply line
10 Pulse detection means
