JP2665389B2

JP2665389B2 - ファイバオプティック・カプラおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2665389B2
Application number: JP2185470A
Authority: JP
Inventors: エドワードバーキージョージ; トーマスクロウィアクマーク; ポールソーンダーズダニエル
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 1989-07-17
Filing date: 1990-07-16
Publication date: 1997-10-22
Anticipated expiration: 2012-10-22
Also published as: EP0409447B1; KR910003413A; CA2006346A1; EP0409447A2; EP0730171A3; EP0730171B1; DE69029175T2; EP0730171A2; DE69033798T2; AU627598B2; KR0168651B1; AU5881090A; DE69033798D1; ES2097135T3; JPH0351807A; DE69029175D1; CA2006346C; US4979972A; EP0409447A3

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はファイバオプティックカプラの作成方法に関
し、特に１本の光ファイバからの光をＮ本（但しＮは２
以上）の光ファイバに結合する１×Ｎカプラの製造に適
用可能な方法である。かかるデバイスは結合機能を果た
すのに加えて、波長分割化、濾波等のような機能をも果
たすことができる。カプラにおいてＮは２以上であり、
通常の要求では、入力ファイバからの光エネルギがＮ本
の出力ファイバに均等に結合される。

（従来技術）多モード１×Ｎカプラの作成方法は、米国特許第4083
625号公報および英国特許第2023874A号公報に開示され
ている。これら両公報は、まず第１および第２の光ファ
イバを１つに溶着し、次にそれらの端部を延伸する方法
を教示している。上記米国特許公報によれば、溶着され
た第１および第２の光ファイバの共通端面が第３の光フ
ァイバの端面に溶着される。上記英国特許公報には、テ
ーパーの付された第１および第２の光ファイバの共通端
に回転だ円形レンズが形成され、第３の光ファイバから
出射される光が上記レンズによって第１および第２の光
ファイバに結合されるように、第３の光ファイバが位置
決めされる。これらカプラは単一モードファイバには適
さないものである。

従来、単一モードカプラは、まずＮ×Ｎカプラを形成
し、このデバイスの一端においてＮ−１本のファイバを
切断および／または終端させることによって作成されて
来た。例えばＮ×Ｎ単一モード光ファイバカプラは1989
年２月８日付けで出願されたヨーロッパ特許出願第0302
745号明細書の記載に従って形成されうる。それぞれコ
アおよびクラッド層を備えた適当に前加工された複数本
のガラスファイバがガラス毛細チューブの長手方向の孔
内に配置される。各ファイバはチューブの少なくとも一
端から突出し、接続ピグテールを形成する。これらピグ
テールは、システム内の光ファイバと同一の形式および
外径を有するプラスチックコーティングを備えており、
このデバイスがシステム内に容易に組込まれて使用され
るのを意図している。チューブの中間領域は加熱されて
ファイバの周囲にコラプスされ、このコラプスされた中
間領域の中心部分は延伸されて細径にされる。例えば、
１×２カプラを形成するために、２本のファイバが用い
られてまず２×２カプラを形成し、次にこのカプラの２
本のピグテールのうちの１本が終端される。この形式の
カプラでは、終端されたピグテールがガラスチューブの
外部に出ている。

ある種のカプラの適用では、終端されたピグテールか
らの光エネルギの反射が実質的に低下されることを要求
される。このような適用における共通仕様では、反射エ
ネルギが−50dB以下となっている。

上述したカプラの作成方法には、チューブの中間領域
に位置するファイバの部分からあらかじめコーティング
が除去される。チューブのコラプシング工程に先立っ
て、コーティングのない領域をチューブの中央に配置す
るために、ファイバのコーティングされた部分がチュー
ブの孔内に挿通される。各ファイバのコーティングされ
た部分はチューブの孔の両端から内部に延びていて、チ
ューブがコラプスされるときにファイバが正しい配置と
なるように支持している。そのため、チューブの孔は２
本の光ファイバのコーティング部分を収容しうるだけの
大きさを備えていなければならない。しかしながら、孔
の内径が比較的大きい場合、コラプシング工程において
チューブの内壁がファイバに接する時点より以前に、チ
ューブは過度のコラプス量に耐えなければならず、その
結果、結合領域内に気泡が形成し易く、またチューブの
コラプシング工程中にファイバ間にガラスが流入し勝ち
となる。これらの減少は減衰特性および結合比のような
光学的特性に悪影響を与える。

Ｎの数が大きいときは、Ｎ×Ｎカプラから延びるピグ
テールを切断および／または終端させることによって１
×Ｎカプラを作成することがより困難になる。かかるカ
プラでは、すべての出力ポートに対する光エネルギの分
配を最良のものとするために、入力ファイバは出力ファ
イバ群の中心に配置されなければならない。中心に位置
するポートを決定するために、最初に作成されたＮ×Ｎ
カプラのＮ個の入力ポートはすべて測定されなければな
らない。16×16カプラでは256回の測定が必要となる。

（発明の目的）本発明の目的は従来技術の欠点を克服した方法を提案
することにある。本発明の多の目的は、毛細チューブの
孔寸法を十分に小さくしてチューブのコラプシング工程
の質を向上させたファイバオプティックカプラの製造方
法を提供することにある。さらに本発明の目的は、光学
的特性を所定の値に厳密に一致させたオプティックカプ
ラの製造方法を提供することにある。本発明のさらに他
の目的は、終端された端面から光エネルギがファイバ内
に反射するのを防止するための外部的端部終端を必要と
しない１×Ｎファイバオプティックカプラの製造方法を
提供することにある。

（発明の構成）本発明の１つの様相は、１×Ｎファイバオプティック
カプラの製造方法に関するものである。この方法では、
複数本の光ファイバのそれぞれの少なくとも一部分がガ
ラスチューブの孔内に延び、かつ各ファイバの少なくと
も上記チューブの中間領域内に位置する部分がコーティ
ングを備えていない態様で、複数本の光ファイバが配置
される。チューブの中間領域はファイバ上にコラプスさ
れ、上記中間領域の中央部分は延伸される。本発明によ
れば、複数本の光ファイバをガラスチューブの孔内に配
置する工程が下記のように特徴づけられる。すなわち、
両端から離れたコーティングのない区間を除き保護コー
ティングを備えている第１の光ファイバが用意される。
さらに、一端におけるコーティングのない区間を除いて
は保護コーティングを備えている少なくとも１本の付加
的な光ファイバが用意される。上記第１の光ファイバの
コーティングのない区間と、上記少なくとも１本のコー
ティングのない区間とがチューブの中間領域内に位置決
めされる。

上記少なくとも１本の付加的な光ファイバを用意する
工程は、コーティングのない区間を一端に備え、このコ
ーティングのない区間が丸められた端部を有するファイ
バを用意することよりなる。コーティングのない区間の
端部領域は、このコーティングのない区間の他の領域よ
りも小さい外径にテーパーが付けられる。球状端部の直
径はファイバのテーパーが付されていない部分の外径よ
りも大きくないことが好ましく、これによってチューブ
の孔の内径を比較的小さくでき、チューブのコラプシン
グ工程の質を高めることができる。

上記球状端部は、コーティングされたファイバの端部
からコーティングを除去し、このコーティングのない端
部領域の端部から離れた部位を加熱し、この加熱された
領域の両端を引張って上記端部を切断することにより形
成される。この方法では、コーティングのないテーパー
付き端部領域をファイバ上に残存させる。このテーパー
付き領域の端部は加熱されて、その材料がこのファイバ
に沿って引き戻されて丸められた端面を形成するのに十
分なだけその材料の粘度を低下させられる。この丸めら
れた端面はそれの形成期間中モニタされうる。このモニ
タがなされる場合には、反射率が所定の値に低下される
まで、テーパー付き領域の端部の加熱が継続される。

上記位置決め工程は、付加的なファイバのコーティン
グのない区間を第１のファイバのコーティングのない区
間の近傍に配置し、同時にコーティングのない区間をチ
ューブ内に挿入することよりなる。この工程を容易にす
るために、付加的なファイバのコーティングのない区間
を第１のファイバに取付けることができる。その場合の
取付け点は、第１のファイバのコーティング区間あるい
はコーティングのない区間とされうる。

１つの実施例では、少なくとも１本の付加的な光ファ
イバが、一端におけるコーティングのない区間を除いて
は保護コーティングをそれぞれ備えている複数本のファ
イバよりなる。上記位置決め工程は、複数本のファイバ
のコーティングのない区間を第１のファイバのコーティ
ングのない区間の近傍に位置決めし、その場合、上記複
数本のファイバにおけるコーティングされた区間とコー
ティングのない区間との間の境界が、第１のファイバに
おけるコーティングされた区間とコーティングされない
区間との間の境界に実質的に一致するようになされる。
これらコーティングのない区間は同時にチューブ内に挿
入される。特にＮの数が多いときには、第１のファイバ
に複数本のファイバのコーティングのない区間を取付け
ることの利点は大なるものがある。第１のファイバに複
数本のファイバが接着された場合のファイバ群の断面積
が増大するのを防止するために下記のような予防措置が
講じられる。すなわち、複数本のファイバのうちの少な
くとも１本は、複数本のファイバのうちの他の少なくと
も１本が第１のファイバに取付けられている点に対して
第１のファイバに長手方向に異なる位置において第１の
ファイバに取付けられる。

チューブをコラプスさせるのに先立って、チューブの
孔の両端に対して多量の接着剤が施されて、第１のファ
イバおよび複数本のファイバのチューブの端部から延び
る部分をチューブに固定する。複数本のファイバの接着
剤から突出する部分は切断されるのが好ましい。

チューブを垂直方向に支持するのが便利である。第１
のファイバは、そのコーティングのない区間がチューブ
の下方に達するまでチューブの孔内に通され、チューブ
の上端から延びる第１のファイバの上方部分は拘束され
る。付加的なファイバのコーティングのない区間は第１
のファイバのコーティングのない区間の近傍に位置決め
される。第１のファイバの上方部分は引上げられて、第
１のファイバのコーティングのない部分がチューブの孔
内に位置決めされる。少なくとも１本の付加的なファイ
バのコーティングのない区間は同時にチューブの孔内に
挿入される。

本発明の他の様相は、完成したカプラに関するもので
ある。このカプラは、中間領域と、この中間領域から互
いに反対側の第１および第２の端面まで延びる第１およ
び第２の端部とを備えた細長いガラス体を備えている。
このガラス体の第１および第２の端面から第１および第
２の細長い孔がそれぞれ中間領域まで延びている。第１
のガラスファイバがガラス体を貫通してその第１および
第２の端面から突出している。第１のファイバのガラス
体から突出する部分は保護コーティングを備えている。
少なくとも１本の第２のファイバの一端がガラス体の第
１の端面から突出し、第２のファイバの他端はガラス体
の第２の端部で終端している。第２のファイバのガラス
体の第２の端部にある部分はコーティングが除去されて
いる。ガラス体の中間領域の中央部分は他の部分の外径
よりも小さい外径を有する。複数本の光ファイバのコア
は、複数本の光ファイバのうちの１本の光ファイバのコ
アから光信号が他の１本の光ファイバのコアへ結合され
うるように、上記中間領域の中央部分において、ガラス
体の他の部分におけるよりも密接している。ガラス体か
ら延びているすべての光ファイバをガラス体に封着する
ための手段がガラス体の第１および第２の孔内に設けら
れている。

１つの実施例においては、第２のファイバの他端がガ
ラス体の第２の孔内で終端している。上記第２の孔内で
終端している第２のファイバの端部は球状端部を備えう
る。この球状端部の直径は、第１の孔内に位置する第２
のファイバの区間の外径よりも小さい。球状端部は、第
２のファイバを通って伝播してこの球状端部につき当た
る光エネルギの−50dBよりも少ない光エネルギを第２の
ファイバに反射させうる。

Ｎ＞２の場合の実施例では、複数本の光ファイバの第
２の端部が上記封着手段と同一平面で終端している。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。なお、図面はそこに示されている要素の実際寸法ま
たは相対的寸法比率には無関係である。

本発明の第１の実施例は１×２ファイバオプティック
カプラの改良された作成方法に関する。この方法では、
長手方向の孔11を備えたチューブ10を使用している。テ
ーパー付き開口12、13は端面14、15においてそれぞれ孔
11に対する漏斗状の入口をそれぞれ形成している。チュ
ーブ10の軟化温度は、チューブ10に挿入されるファイバ
の軟化温度よりも低くなくてはならない。適当なチュー
ブの組成は１〜25重量％のB₂O₃をドープされたSiO₂およ
び0.1〜約2.5重量％のフッ素をドープされたSiO₂であ
る。シリカとこれらドーパントの組合せとよりなるガラ
スも用いられうる。チューブ10は、円筒状のマンドレル
上にガラス粒子を沈積させて多孔質の円筒状プリフォー
ムを形成することによって作成されうる。上記マンドレ
ルが除去され、次に上記プリフォームが乾燥されかつ固
結されて円筒状ガラス体を形成し、このガラス体が加熱
され、かつ延伸されてその外径が縮小される。所望の断
面形状を有するカーボンマンドレル上にチューブを収縮
させ、次にマンドレルを焼切ることによって、上記チュ
ーブ内に非円形断面を有する孔が形成されうる。１本の
毛細チューブを圧縮空気源に取付け、上記チューブを回
転させながら、上記チューブに対し間隔をおいて炎を向
けることによって、テーパー付き開口12、13を備えたチ
ューブの短い区間が形成されうる。チューブ内の空気圧
により、炎によって軟化されたチューブの各領域にバブ
ルが形成される。チューブには各バブルの中心において
刻み目がつけられ、次に各刻み目の位置で切断されて、
両端にテーパー付き開口を備えた毛細チューブが形成さ
れる。

コーティングを施された２本の光ファイバ17、18は光
ファイバを捲回したリールから切断される。コーティン
グを施された光ファイバ17、18はそれぞれコアとクラッ
ド層とよりなるガラスファイバ19、20を備えており、か
つそれぞれ保護コーティング21、22を備えている。コー
ティングを施された光ファイバ17の両端間の中間部のコ
ーティングは、孔11の長さより僅かに長く、かつチュー
ブ10の長さより短い距離だけ除去されている。

第２図に示されている装置は、多くのカプラ適用時に
要求される低反射率終端を形成するために用いられう
る。テーブル29はベース28の溝28aに沿ってＸ方向に摺
動可能である。酸素・アセチレンバーナ24は、Ｙ方向お
よびＺ方向に移動可能にベース28上に取付けられてい
る。バーナ24の最初のＺ方向の位置は、ノズル24′がテ
ーブル29の表面とほぼ同じ高さになるように調整され
る。２つのガイド30が、ファイバを保持する溝（図示せ
ず）に整列させられた状態でテーブル29の一端に設けら
れている。ファイバは保持ディスク36によって溝内に保
持される。顕微鏡26が、テーブル29から突出したファイ
バの先端が視野内に入るようにテーブル29上に位置決め
される。

コーティングされたファイバ18の一端からコーティン
グが除去される。コーティングを除去されたファイバの
一端から短い距離の部分に対し酸素・アセチレンバーナ
の炎が向けられ、ファイバの一端は残りの部分から切断
されるまで索引され、ファイバには第４図に示すような
テーパー付き端部が形成される。

テーパー付き端部から離れたファイバ20のコーティン
グ部分の端部は第３図の装置に接続されてテーパー付き
端部の反射率が測定される。第３図の装置は、ポート１
〜４を有する２×2 3dBカプラを備えている。レーザが
ポート１に接続され、オプティカル・パワーメータがポ
ート２に接続される。ポート３を形成する光ファイバの
端部は切り開かれて、屈折率整合ゲルの中に浸され、反
射光がゲルに浸された先端からカプラを通ってパワーメ
ータに戻るのを防止している。テーパー付き端部から離
れたファイバ20の一端はポート４に溶融接合される。フ
ァイバ20のテーパー付き端部から（および第２図の装置
によって形成された球状端部25から）反射したレーザ光
はカプラを通ってパワーメータに入力する。

ファイバ20は、そのテーパー付き端部がテーブルから
ノズル24′に向って突出する状態でテーブル29の表面の
溝内に横たわるようにガイド30間に配置される。ファイ
バの一端は顕微鏡の視野の中央に位置決めされる。バー
ナ24は消火され、テーブル29は（第２図に示すように）
ベース28の左方に移動されて、バーナ24のＹ方向の位置
は、ファイバの一端がノズル24′（第４図）に近接する
ように調整される。テーブル29が右方に移動され、バー
ナが点火される。第４図および第５図には、炎の明るい
中心部分23のみが示されている。テーブル29は左方に緩
やかに移動され、ファイバ20のテーパー端部が炎で加熱
される。ファイバのテーパー付き端部は、加熱によって
ファイバの材料がファイバに沿って引返してコーティン
グされないファイバのもとの直径にほぼ等しいかそれよ
りも僅かに小さい最終的直径を有する球状の端面25（第
５図）を形成するのに充分なだけ粘度を低められ、それ
によって、低反射率終端を形成している。この加熱は、
上記球状端部から反射してファイバを通ってファイバの
反対側の端部に向って伝播するレーザ光の出力が所定の
値より小さくなるまで継続される。現在の仕様では反射
出力は−50dBとなっている。

球状端部の加熱を継続することによって、テーパー付
き端部からのガラスの引返しが継続され、それによっ
て、反射減少特性に本質的な改善が見られないほど球状
端部の直径が増大する。もし球状端部の直径がファイバ
の直径よりも大きくなったとすると、チューブの孔11は
これに対応して大きくしなければならないから、テーパ
ー付き端部の加熱は、球状端部の直径がコーティングさ
れないファイバのもとの直径よりも大きくなる以前に終
了させるのが好ましい。

もし、低反射終端が形成された後のファイバ20のコー
ティングされない部分の長さが短か過ぎた場合には、コ
ーティングをさらに除去することによって、コーティン
グ22の端部がテーパー付き開口13内に存在するときの光
ファイバのコーティングされない部分の全長が、チュー
ブの中間領域27を超えて延びるのに充分な長さを有する
ことになる。ファイバをチューブの孔11内に挿入した後
は、ファイバの球状端部25がチューブの端面14から突出
しない状態、すなわち、球状端部25がテーパー付き開口
12内かあるいは細長い孔11の端部内にあるのが好まし
い。

両ファイバは拭われて残存物質が除去される。少量の
エチルアルコールがチューブ内に注入されて、挿入時の
ファイバを一時的に潤滑するが、このエチルアルコール
は直ちに蒸発する。コーティングの施されたファイバ17
は、そのコーティングを除去された部分がチューブ10の
端面15に達するまで孔11内に挿入される。コーティング
されたファイバ18のコーティングのない部分は、コーテ
ィングされたファイバ17のコーティングのない部分に近
接して保持され、両ファイバはそれらの互いに近接する
コーティングされた部分の端部領域がテーパー付き開口
13に入るまで共に移動される。コーティングされたファ
イバ17のコーティングを除去された部分はチューブ10の
端面14、15の中間に配置され、このコーティングされた
ファイバ17のコーティングを除去された部分は孔11に対
して中心合せがなされるのが好ましい。ファイバ18の端
部25はチューブ10の中間領域27と端面14との間に配置さ
れる。

ファイバ17のコーティングのない部分が最初に孔11に
対して中心合せがなされ、その後、ファイバ18のコーテ
ィングのない部分が孔11内に挿入される。しかしなが
ら、このファイバ挿入は、双方のコーティングのない部
分を同時に挿入することによって容易となる。

プリフォーム31をコラプスさせかつ引延ばす装置が第
６図に示されている。プリフォーム31をこの装置に固定
するチャック32、33は、コンピュータによって制御され
るのが好ましいモータ駆動の移動台45、46上にそれぞれ
取付けられる。過熱板35は、リングバーナ34の上方に設
けられた装置を保護している。リングバーナ34を通って
挿入されるプリフォーム31は引張りチャック32、33にク
ランプされ、真空アタッチメント41、41′がプリフォー
ム31の両端に取付けれる。第１図に断面で示されている
真空アタッチメント41は、チューブ40とこれに螺着され
たカラー39よりなり、Ｏリング38がカラー39とチューブ
40との間に配置される。真空アタッチメント41がチュー
ブ10の端部上に取付けられた後、カラー39が締着される
ことによってＯリング238がチューブ10を圧着させる。
真空ライン42はチューブ40に接続される。薄いゴムチュ
ーブ43の一端がプリフォーム31に対向して真空アタッチ
メント41の一端に取付けられ、チューブ43の他端はクラ
ンプ44、44間に延びている。上方の真空アタッチメント
41′も同様に真空ライン42′、チューブ43′および4
4′、44′を備えている。ファイバのコーティングされ
た部分はチューブ43、43′から延びている。

チューブ10はファイバの挿入に先立ってチャック32、
33によって固定されうる。チューブ10がチャック32、33
によって垂直に支持されるのに先立って、ファイバが上
述のように挿入される。チューブ10の両端から延びてい
るファイバは真空アタッチメントを通り抜け、真空アタ
ッチメント41、41′はチューブ10に接続される。

クランプ44、44でチューブ43をクランプし、上方の真
空アタッチメント41′に空気を導入しまたは不活性ガス
源あるいは洗浄液源に接続した状態でカプラプリフォー
ム31の下方部分から空気を抜く。この洗浄により、ファ
イバ挿入時に孔11内に推積した破片が吸出される。次に
クランプ44′、44′がチューブ43′クランプし、プリフ
ォーム31の上方部分から空気が抜かれる。

リングバーナ34の炎がチューブ10を一般には約25秒位
の短時間加熱して、チューブ10の中間領域27の温度をそ
の軟化温度まで高める。チューブにおける圧力差が手伝
って、素地ガラスが光ファイバ19、20上にコラプスし、
光ファイバ19、20を互いに接触させる。チューブ10の素
地ガラスは光ファイバ19、20を取囲みかつ孔11を充たし
て、第７図および第８図に示すような密実構造を形成す
る。カプラの結合領域を形成する中央部分である中間領
域27は、光ファイバ19、20の全長が実質的に相互結合し
ている密実領域となる。コラプスされた領域の長手方向
の長さは炎の温度および当てた時間と、ガラスチューブ
の熱伝導度と、バキュームによる減圧度合とに依存す
る。

チューブが冷却された後、バーナが再点火され、つぶ
れた領域の中央がその材料の軟化点まで再加熱される。
所望のカプラ特性を左右する引延ばし工程で炎を当てる
時間は通常10〜20秒である。引延ばし工程の加熱時間が
より短い場合、引延ばされた領域がコラプスされた領域
に比較してより短くなる。コラプスされた中間領域の中
央部分のみを引延ばすことにより、光ファイバの結合領
域は確実にチューブの素地ガラス内に生めこまれる。光
ファイバがチューブの素地ガラスにより完全に包囲され
ており、熱的接触がなされているため、この再加熱工程
の間に光ファイバも加熱される。コラプスされたチュー
ブが再加熱された後、炎が消され、カプラの長さが所定
量まで増大して所定形式の結合が達成されるのに充分な
だけファイバコアを互いに接近させるまで、移動台45、
46が反対方向に索引される。中間領域27の外径は、第９
図に領域51で示されるように縮減される。外径の縮減さ
れた領域51の外径はファイバの種類と作業パラメータに
依存する。最初の中間領域27の外径に対する領域51の縮
減された外径の比（引延ばし比）は、作成されたデバイ
スの光学的特性によって決定される。かかる引延ばし比
は、光ファイバ間の信号スプリット比と、チューブとフ
ァイバクラッド層との間の屈折率の差と、ファイバクラ
ッド層の外径と、ファイバコアの外径と、信号の波長
と、遮断周波数と、許容過剰損失等の関数であることが
良く知られている。好ましい引延ばし比は約1/2〜1/20
であるが、この範囲外の引延ばし比を有するカプラも作
成可能である。

カプラプリフォームが引延ばされて所定のカプラが得
られるその引延ばし量は、引延ばし工程中にカプラプリ
フォームの入力ファイバに光エネルギを注入し、かつ出
力ファイバにおける出力を監視することによって初めに
決定される。２本の光ファイバからのダイナミック出力
の所定の比は、移動台45、46によるサンプルの引張りを
停止させる中断信号として用いられうる。所定の結合特
性が得られる正しい引延ばし距離を決定した後、上記所
定の特性を有するカプラの製作の間に移動台を動かして
正しい引延ばし距離を得るように装置がプログラムされ
る。

光デバイスの製造中に出力信号を監視して工程を制御
することは、米国特許第4392712号および第472664号公
報、英国特許出願GB2183866A明細書ならびに国際公開WO
84/04822号公報によって明らかなように公知の技術で
ある。さらに、かかる監視および制御機能を自動的に実
行するフィードバックシステムにおいてはコンピュータ
がしばしば用いられる。適切にプログラムされたPDP11
−73マイクロコンピュータがこれら機能を実行するのに
用いられうる。特にこの形式のカプラの製造において用
いられるタイミング・シーケンスは、このコンピュータ
が実行時間において呼び出す個々のマルチプル・コマン
ドファイル中に挿入されうる。この形式のカプラを作成
するのに必要なコラプシング工程および引延ばし工程
は、コンピュータによって各カプラプリフォームに対し
て再現可能に連続的に実行されうる。コンピュータによ
って制御されてカプラの再現性を保証するパラメータは
加熱時間および温度と、ガスの流動速度と、カプラプリ
フォームを引張って引延ばす移動台の移動速度である。

カプラの結合特性は新規に形成されたカプラが冷える
のに従って変化する。もし波長1300nmにおいて入力の50
％が各出力ファイバに結合されたときに前記フィードバ
ックシステムが引延ばし操作を停止させたとすると、カ
プラが冷えた後の波長1300nmにおける結合比は50/50に
はならない。したがって、所望の動作波長よりも長い波
長においてカプラがモニタされる。例えば、カプラが未
だ熱いときの引延ばし操作の終了時点では、出力信号は
1400nmのような波長において50/50に分離され、カプラ
が室温まで冷えた後に1300nmのような所望の動作波長が
得られるであろう。したがって、引延ばし操作中のカプ
ラ出力をモニタする波長として1400nmが採用される。

真空ラインがカプラから取外され、多量の接着剤48、
49がチューブの端部に施される（第９図）。熱（矢印
Ｈ）がカプラのコラプスされていない領域に部分的に加
えられ、孔12から空気を追い出す。熱源が除かれ、接着
剤は孔11内に流入され、次いで硬化される。接着剤48、
49はチューブから導出された光ファイバ部分（ピグテー
ル）の引張り強度を高め、かつハーメチック・シールを
形成する。第９図に示されている完成したカプラ50は、
端部14における１本の光ファイバ中を伝播する信号を端
部15から突出する２本の光ファイバへ結合する機能を有
する。次にこのカプラは引延ばし装置から取外されて、
さらに高い強度が必要なときにはパッケージが施されう
る。

上述の実施例について多くの変更がなされうる。チュ
ーブのコラプシング工程および引延ばし工程中に、通常
の単一バーナを用いて中間領域27を加熱してもよい。そ
の場合は、一様に加熱するために、チューブを炎に対し
て回転させる必要がある。チューブのコラプシング工程
および／または引延ばし工程中に、バーナが中間領域27
を往復してもよいが、これらの工程中にはバーナの位置
をチューブに対して固定するのが好ましい。チューブの
コラプシング工程中に、バキューム源をチューブの一方
の端部のみに取付けてもよい。その場合は移動可能なバ
ーナをチューブの減圧端に向って移動させる必要があ
る。プリフォームの中間領域を引延ばす工程において、
一方の移動台45を他方の移動台46に対して同一方向にか
つ異なる速度で移動させてもよい。さらにチューブのコ
ラプシング作業および／または引延ばし作業中に、チュ
ーブ10を垂直方向および水平方向を含む如何なる方向に
配置してもよい。

もしコラプシング作業および引延ばし作業が同一の装
置で行なわれる場合は、チューブ10が引延ばし作業のた
めに再加熱されるのに先立って、チューブを冷却するの
が好ましい。上記２つのステップのこのような一時的な
分離により、よりよい工程制御と、したがってよりよい
再現性とが得られる。また、カプラは、チューブを光フ
ァイバ上にコラプスさせ、かつチューブの中間領域を引
延ばす工程とが単一の加熱操作によってなされる他の実
施例によっても作成されうる。しかしながら、この変更
された実施例では、密封性が減少し、製造上の再現性が
悪化しうる。

カプラの両端においてファイバコーティングがテーパ
ー付き孔を貫通し、かつ第10図に示すように、ファイバ
コーティングが短い距離の間は中央の孔53内にまで延び
ているため、チューブの孔のサイズはコーティングの外
径によって決定される。従来の方法では、チューブの孔
は、コーティングされたファイバが孔内に正しく位置決
めされるように、ダイアモンド形状等をしているのが好
ましかった。コーティング54、55が孔53内にきっちりと
配置され、したがって光ファイバ56、57はチューブの両
端において正しく配列された。孔53の断面積が２本のフ
ァイバコーティングを収容するのに十分な程大きいの
で、ファイバは孔の内壁から離れており、２本のファイ
バはコーティングの厚さの２倍に等しい間隔ｄを保って
いた。

以下の記載は、コラプシング工程中に起ると思われる
一連の事柄を第10図を参照して述べたものである。チュ
ーブのコラプシング工程中に孔の断面寸法が減少するに
つれて、孔の平坦な壁面はファイバに接触する。孔がさ
らにコラプスされるのにつれて、２本のファイバは相互
接触がなされるまで互いに接近させられる。

最初は２本のファイバが間隔ｄを保っており、かつ孔
53はファイバ同士が接触する以前に適当量コラプスされ
るので、チューブをファイバ上にコラプスさせる工程に
おいて、ファイバの近傍に気泡が生じたり、あるいはチ
ューブの内壁のガラスがファイバ間の領域に入りこむと
いう悪い結果が生じうる。これらの現象はデバイス損失
を増大させ、工程の反復性を悪化させる。

本発明によれば、断面寸法を減縮された孔を有する毛
細チューブを用いることにより、チューブコラプシング
工程の改善が図られる。この改善は、１本のみのファイ
バのコーティングされた部分が孔11内を貫通し、他のコ
ーティングされたファイバがその端部でコーティングを
除去され、コーティングを備えた１本のファイバによっ
て占められる孔の部分にはこのコーティングを除去され
た端部が存在しないという態様で孔内に挿入されること
によって可能になる。

第11図に示すさらに改良された実施例では、孔11内に
はコーティングがないために、孔11の断面積を孔53より
も小さくできる。孔11の内壁のそれらがすべてコラプス
さられるまでの内方への移動量が少ないので、またファ
イバ19、20は相互接触のためにより少ない距離動かされ
るので、チューブをコラプスさせる工程において、チュ
ーブからのマトリクスガラスがファイバ間に流れず、か
つファイバの直線的経路からの偏位がない。さらにチュ
ーブをコラプスさせる工程が促進されるので、コラプス
されたチューブの中間領域には空気のすじ、泡等ができ
なくなる。したがって、本発明の方法によれば、低損失
で所定の結合比を有するカプラを一貫して作成すること
ができる。これに加えて、あらかじめ終端されたファイ
バを使用することによって、終端された端部25をガラス
チューブ31の内部に配置することが可能になる。またこ
れによって、カプラが作成された後にファイバを切断し
て終端させる必要がなくなる。

第12図〜第14図に示された実施例は、Ｎを３以上とす
る１×Ｎカプラの作成に適用するのに適している。毛細
チューブの孔はＮ本のファイバを密着させた束を収容で
きるように僅かに大きく形成される。第12図および第13
図を参照すると、チューブ65は垂直位置に保持されてい
る。チューブ65の両端から延びるピグテールを形成する
のに十分な長さのコーティングされたファイバ70がリー
ルから切断される。コーティングされたファイバ70の中
間区間はチューブ65の長さよりも約0.6cm短かい長さに
マークがつけられ、機械的ストリッパによってマーク間
のコーティングが除去される。コーティングを除去され
た区間70fが洗浄された後、コーティング部分が孔66内
に挿入され、裸の区間70fがチューブ65の下端から適当
な距離になったときに一旦固定される。上記距離は30〜
40cm位が適している。Ｎ−１本のファイバがファイバ70
の約2/1の長さに切断される。これらＮ−１本のファイ
バのそれぞれの一端からコーティングが除去される。こ
れらファイバのコーティングのない区間71f〜77fはコー
ティングのない区間70fよりも若干長くなっている。１
×８カプラを作成するためには、例えばコーティングの
ない区間71f−77fのうちの半分が区間70fよりも約7cm長
く、残りの半分が区間70fよりも約13cm長くされる。コ
ーティングのない区間71f〜77fは区間70fに取付けられ
る前に洗浄される。ファイバー71fの一端は接着剤の中
に浸され、余分な接着剤は拭り取られる。次にファイバ
71fはコーティング70cに押しつけられて接着剤71′によ
ってコーティング70cに接着される。コーティングのな
い区間73f、75f、77fはコーティング70cの周囲に等間隔
に位置するようにして同様にコーティング70cに取付け
られる。次に残りのより長い区間72f、74f、76fが、第
１グループのファイバ区間が接着された領域よりも若干
上方に接着されてコーティングされた部分71c〜77cの端
部が軸方向に整列される。コーティングされた部分70
c、71c、75cは、ファイバ76、77の一部を除去した状態
で図示されている。この方法によれば、コーティングの
ないファイバ区間71f〜77fはコーティング70cの長手方
向に異なる領域に接着される。もしこれらを長手方向に
同じ位置に接着すると接着領域の断面寸法が異常に大き
くなって、より大きい孔が必要になるのであろう。

Ｎ−１本のファイバ区間がコーティング70cに取付け
られた後、コーティングされたファイバ70はチューブ65
内に引きこまれ、コーティングのないファイバ区間70f
〜77fのアセンブリ全体が孔66内に送りこまれ、コーテ
ィングのない区間71f〜77fの端部はチューブ65の端部85
から突出する。次にチューブ65の中間領域がコラプスさ
れ、その中央部分が第６図〜第９図に示したように引延
ばされる。カプラが形成された後、区間71f〜77fの突出
部分は除かれる。あるいは前記ヨーロッパ特許出願第03
02745号明細書に示されたように、上記アセンブリがチ
ューブをコラプスさせる工程中は適当なクランプ装置上
に取付けられ、チューブの引延ばし工程中は精密ガラス
加工旋盤に取付けてもよい。端部85から突出したファイ
バ区間71f〜77fの端部は切断され、少量の接着剤が両端
に施されて補強され、完成したカプラは、もしさらに剛
性を高めることが望まれる場合はパッケージされる。

チューブコラプシング工程中に上記ファイバ区間を保
持するための他の方法が第14図に示されている。中空フ
ィラメント78がテーパー付き開口79内に挿入される。接
着剤80が、中空フィラメント78の先端までは達しない距
離だけテーパー付き開口79内に施される。接着剤80は硬
化され、ファイバ区間をチューブに固定する。次に接着
剤80から突出しているファイバ区間71f〜77fの端部は切
断される。チューブ65は水平状態となされる。中空フィ
ラメント82がテーパー付き開口67内に挿入され、接着剤
83が注入される。チューブ65の端面84から突出している
コーティングされた光ファイバ70〜77はぴんと張られ、
接着剤83が硬化される。次にチューブ65はコラプスされ
かつ引延ばされる。

チューブをファイバ上にコラプスさせるのに先立っ
て、中空フィラメントはチューブの孔から破片を除去す
るのに用いられる。中空フィラメント78、82はそれぞれ
真空アタッチメント41′、41内に延ばされる。チューブ
43をクランプ44、44でクランプした状態で孔66を洗浄す
るのに十分な時間のあいだチューブ65の下方部分から空
気が抜かれる。上方のフィラメント78からは、クランプ
44′、44′を開いたままにすることによって空気が導入
され、この空気が孔66から中空フィラメント82を通じて
真空アタッチメント41内に破片を吸出す。次にクランプ
44′、44′はチューブ43′をクランプしてチューブ65の
上方部分を減圧する。

上述の実施例では、チューブの端面85から突出してい
る１本のピグテールに光が入射され、チューブの端面84
から突出ている同一のファイバの端部からの出力がモニ
タされうる。入力ファイバにＮ−１本のファイバのみが
結合されているので、入力ファイバの他端はＮ番目の出
力ファイバとして用いられる。モニタされたファイバの
光出力は光入力の1/Nに低減されたときにチューブ引延
ばし操作が終了される。もしＮ本のファイバが入力ファ
イバに結合されている場合は、チューブ引延ばし操作
は、入力ファイバの他端が出力が得られなくなるまで継
続される。その場合は、最大の光エネルギがＮ本の出力
ファイバに結合されることになる。

また、特定のカプラが引延ばされる限度を決定するの
に反復法を採用してもよい。その場合、それぞれ異なる
長さに引延ばされた複数のカプラ・プリフォームが形成
され、これらカプラは測定されて、カプラの出力端にお
いて入力ファイバ内に残存する光エネルギーのパーセン
テージが測定される。入力の約1/Nにもっとも近い出力
が得られるカプラが決定される。もし必要ならば、複数
のカプラを最初に選択されたカプラとほぼ同じ長さに引
延ばすことによって他の一連のカプラを得てもよい。。
一旦適正な引延ばし長さが決定されれば、以後のカプラ
はその適正な長さに引延ばされる。

もし出力ファイバ群が入力ファイバに対し互いに等し
い距離を保っていれば、入力ファイバ内を伝播する光エ
ネルギは、出力ファイバ群に均等に結合されると思われ
る。もし３本のファイバを中心のファイバに取付けよう
とするときには、３本のファイバは約120゜の間隔とさ
れるべきである。Ｎの数が多くなってＮ−１本のファイ
バが中央のファイバの周囲に配置するのが容易でなけれ
ば、Ｎ−１本のファイバは中心ファイバのまわりに２列
またはそれ以上の列に配置されるべきである。例えば１
×16星形カプラは、６本のファイバを中央ファイバに取
付け、残りの９本のファイバはこれらを第１列のファイ
バの周囲に接着することによって第１列のファイバのま
わりに等間隔に配置すればよい。

前述の実施例では、コーティングを除去された４本の
ファイバ区間71f、73f、75f、77fが最初に中央のファイ
バ区間70fのまわりに等間隔に位置している。第13図に
は、残りの３本のファイバ区間が取付けられた後にファ
イバ区間71fと77fとの間にギャップが存在していること
が示されている。最初の４本のファイバ区間を第15図の
ように配置することによって、ファイバ区間71f〜77fの
等間隔配置が得られるであろう。コーティングのないフ
ァイバ区間87fと88fとは互いに当接しているが、ファイ
バ区間88fと89fとの間、89fと90fとの間および90fと87f
との間は等間隔である。次に残りの３本のファイバ区間
が等間隔に取付けられる。

第16図に示された実施例においては、コーティングを
それぞれ除去されたファイバ区間93f〜97fが異なる長さ
を有する。したがって、各ファイバ区間は中心に配置さ
れたファイバのコーティング92cに対し異なる長手方向
位置で接着可能であり、これによって、毛細チューブの
孔内に引き入れられなければならないファイバ・アレー
の断面寸法に与える接着剤の厚さの影響を最小にするこ
とができる。

第17図に示された実施例においては、コーティングさ
れたファイバ98は第12図のファイバ70に類似している。
すなわち、毛細チューブの長さより若干短い長さのコー
ティング材料がファイバ98の中間領域から除去されてい
る。少量の接着剤99′がコーティングのないファイバ区
間98fの端部に施され、この区間がコーティングのない
ファイバ区間98fの上端近傍に取付けられている。次に
コーティングのないファイバ区間100fがファイバ区間98
fに接着されるが、接着剤99′と100′とは異なる長手方
向位置に施されるのが好ましい。もし３本以上のコーテ
ィングのないファイバ区間の端部が中心のファイバに接
着されるべきであれば、以前に接着されたファイバの端
部の接着位置に対して若干長手方向に異なる位置におい
て、コーティングのないファイバの端部を接着する工程
が継続される。すべてのファイバの端部が接着された
後、コーティングのない区間は前述のようにチューブ内
に引き入れられる。

具体例 1. 以下の記載は、波長1310nmにおいて3dB結合特性を備
えた１×２ファイバ光カプラを形成するに用いられる方
法である。長さが3.8cm、外径が約2.8mm、長手方向の孔
の内径が270μｍの毛細チューブ10が第６図の装置のチ
ャック32、33によって固定される。チューブの両端にお
けるテーパー付き開口の半径はチューブの半径の約半分
である。チューブの組成は、約６重量％のB₂O₃と約１重
量％のフッ素をドープされたシリカである。

外径250μｍのウレタン・アクリレートよりなるコー
ティングを施された長さ3m、外径125μｍの単一モード
光ファイバ17から長さ約3.2cmのコーティングが剥脱さ
れた。このファイバは、そのコーティングを剥脱された
領域がチューブの直下に来るまで毛細チューブ内および
下方の真空アタッチメントに通される。チューブの上端
から延びているコーティングされたファイバは上方の真
空アタッチメントに通され、次に毛細チューブに固定さ
れた。ホース43′がクランプされてファイバを保持す
る。長さ1.5mのファイバ18の端部から6cmの長さのコー
ティング区間が除去される。酸素・アセチレンバーナの
炎がファイバの裸の領域の中央に向けられて、ファイバ
の端部は引張られてテーパー付き区間が形成され、かつ
切断されて第４図に示されたテーパー付き端部が形成さ
れる。コーティングを除去されたファイバは第２図の装
置に取付けられ、そのテーパー付き端部がバーナの炎に
向って移動されてファイバの端部が溶融され、球状端部
25が形成される。この球状端部25の外径は、通常ファイ
バの外径125μｍよりも数ミクロン小さく、コーティン
グを除去された部分の長さは約2.9cmである。ファイバ
のコーティングを除去された区間は拭われ、エチルアル
コールがチューブ内に注入される。ファイバ18のコーテ
ィングのない端部は下方の真空アタッチメント内に通さ
れてファイバ17のコーティングを除去された部分に近接
して保持される。クランプ44′、44′が開放され、双方
のファイバ17、18は、それらのコーティングを除去され
た領域の中央部と孔11の中央部とが一致し、かつファイ
バのコーティングのない区間に隣接するコーティング部
分がテーパー付き開口13内に押しこまれるようになるま
で上方へ移動される。クランプ44′、44′が作動されて
ファイバ17、18を固定する。チューブの底部がバキュー
ム源に接続された状態で、窒素ガスがチューブの上端に
供給されて孔内を洗浄する。ファイバ17の上端は波長14
60nmの光源に接続され、ファイバ17の下端は、クランプ
32、33の動きを制御するシステムの一部を形成する検知
器に接続される。

チューブ10はファイバ17、18上にコラプスされ、この
コラプスされた溝体の中間領域が引延ばされて3dBカプ
ラを形成し、検知器から得られる信号によって引延ばし
操作が停止される。コラプシングおよび延伸操作のため
に、バーナの炎がそれぞれ25秒間および11秒間当てられ
る。

カプラが冷された後、真空ラインがカプラから取外さ
れ、１滴の接着剤（ダイマックス305）が毛細チューブ
の各端に施される。この接着剤が紫外線に30秒間曝され
た後、カプラは延伸装置から取外される。かくて完成し
たデバイスは、光ファイバ17の端面14側の端部に伝播す
る信号の約50％を、端面15から延びる２本の光ファイバ
17、18のそれぞれ結合する。

上述の工程により作成された3dBカプラは波長1310nm
において動作される。工程が調整された後は、カプラの
メジアン過剰損失は約0.15dBであり、メジアン結合比は
50.8であった。また最低測定損失は0.02dBであった。

具体例 2. 以下の記載は、波長1300nmでの動作を目指した１×８
ファイバ光カプラを形成するのに用いられる方法であ
る。第12図〜第14図を参照すると、長さが9.5cm、外径
が3mm、長手方向の孔の内径が480μｍの毛細チューブ65
が垂直に向けて固定される。チューブの両端におけるテ
ーパー付き開口の半径はチューブの外径の約半分であ
る。チューブ65は約８重量％のB₂O₃を含むホウケイ酸ガ
ラスである。外径160μｍのコーティングを備えたここ
では外径125μｍの単一モード光ファイバが用いられ
る。中心のファイバ70およびファイバ71〜77の長さはそ
れぞれ2mと1mである。長さ8cmのコーティングが中心フ
ァイバから除去される。コーティングを除去された区間
70fは洗浄され、この中心ファイバはチューブ65内に導
入されて、コーティングを除去された区間70fの上端が
チューブ65の下方約30cmとなる位置で一時的に固定され
る。長さ1mの４本のファイバの一端から長さ15cmのコー
ティング部分が除去され、かつ長さ1mの３本のファイバ
の一端から長さ21cmのコーティング部分が除去される。
各コーティングを除去された区間は洗浄される。

コーティングのない区間71f〜77fはリントフリーの布
で拭われる。コーティングのない区間71f、73f、75fお
よび77fの端部は紫外線硬化性接着剤内に浸され、余分
な接着剤は拭い取られる。これらファイバ区間はコーテ
ィング70cの周囲に押しつけられて、コーティングの周
囲に等間隔に配置される。区間71f〜77fはコーティング
70cに対し約5cm重なっている。次にコーティングを除去
された区間72f、74fおよび76fが紫外線硬化性接着剤内
に浸され、余分な接着剤は拭われる。これらファイバ区
間72f、74fおよび76fは、ファイバ区間71f、73f、75fお
よび77fの間のギャップ内に等間隔に配置されるように
してコーティング70cに対し押しつけられる。区間72f、
74fおよび76fはコーティング70cに対し約11cm重なって
おり、第１グループの４本の区間が接着された領域より
も若干上方の位置でコーティング70cに接着される。コ
ーティングされた部分70c〜77cは第12図に示すように整
列させられている。コーティングされたファイバ70はチ
ューブ65内に引き入れられ、これによって、コーティン
グのないファイバ区間70f〜77fの全アセンブリが孔66内
に挿入される。中空フィラメント78がテーパー付き開口
79内に挿入され、ファイバ区間をチューブに固定するた
めに紫外線硬化性接着剤80が施される。ファイバ区間71
f〜77fの先端はコーティング70cに対して自由になって
おり、接着剤80の表面において切断される。チューブ65
は水平位置に倒され、中空フィラメント82が挿入され、
紫外線硬化性接着剤83が施される。コーティングされた
光ファイバはぴんと張られ、接着剤83が硬化される。

このように形成されたアセンブリはクランプに取付け
られる。このクランプは、カプラアセンブリが取付けら
れたときに、毛細チューブの中間領域と一方の端面85と
が露出するように改造されて、中央部分とクランプ領域
の一端部とが切除されている。バキューム源に接続され
たチューブが毛細チューブの一端84に接続され、コーテ
ィングされた光ファイバと中空フィラメント82とが減圧
されたチューブ内に配置される。このようにして、孔66
は中空フィラメント82を通じて減圧される。中空フィラ
メント78は30％アンモニア溶液を入れたビーカ内に挿入
される。アンモニア溶液は孔66内に吸引され、孔および
光ファイバの外周面が約10秒間洗浄される。次に中空フ
ィラメント78は洗浄液のビーカ内から取除かれる。バキ
ューム源によって可能な限り多くの洗浄液が孔から取除
かれた後、バーナが約20秒間チューブ65に当てられて孔
の内部の乾燥を補助する。

次にチューブ65の中間領域は酸素・水素ガスバーナに
よってホウケイ酸ガラスの軟化点まで加熱され、これに
よって孔の内部の光ファイバの周囲にガラスがコラプス
される。次にバーナはバキューム源に向って中間領域に
沿って横方向に移動され、チューブの材料が光ファイバ
の周囲にコラプスされ、孔内の残存物はバキュームで吸
出される。このようにして、空気のすじや気泡のない密
実な中間領域が形成される。

このようにして形成されたアセンブリは改造されたク
ランプから外されて精密ガラス加工旋盤に取付けられ
る。このガラス加工旋盤はコンピュータ制御の索引手段
を備えたヒースウエイガラス加工旋盤である。酸素・水
素ガスバーナの炎が密実化された中間領域の小部分にそ
の材料が軟化点に達するまで当てられる。。次にコンピ
ュータ制御の索引手段装置により加熱された区間が約0.
5秒間引延ばされる。

次に中空フィラメント78、82が破断され、紫外線硬化
性接着剤がこのデバイスの両端に施されて、残存する孔
を覆う。

カプラの引延ばしに用いられるガラス加工旋盤は、フ
ィードバック用出力を用いる能力を有していない。その
ため、前記した反復工程が用いられる。先に作成された
カプラに対し延伸量が異なる一連のカプラが作成され
た。入力ファイバの出力端から伝播する光出力の量が全
出力の12.5％になるように工程が調整された。この方法
によって作成された特定のカプラの残りの出力の全出力
に対するパーセンテージは9.3％、22％、15.2％、7.4
％、11.6％、7.3％および13.8％であった。過剰デバイ
ス損失は0.38dBであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ファイバが挿入された後の毛細チューブの断
面図、第２図は光ファイバの一端に反射率低下終端を形
成する装置の斜視図、第３図は光ファイバの反射率を測
定するシステムのブロック図、第４図および第５図は第
２図の装置における操作の２つの工程を示す概略図、第
６図は毛細チューブをコラプスさせ、その中間領域を索
引する装置の概略図、第７図はガラスチューブがファイ
バの周囲にコラプスして密実な中間領域を形成する状態
を示す断面図、第８図は第７図の８−８線に沿った断面
図、第９図は索引され、かつ両端が封着された後のファ
イバオプティックカプラの部分的断面図、第10図および
第11図は２本のファイバを内部に配置した孔の概略的断
面図、第12図は本発明の他の実施例の断面図、第13図は
第12図の13−13線に沿った断面図、第14図は第12図およ
び第13図に示すコーティングのないファイバ区間が挿入
された後の毛細チューブの断面図、第15図はファイバの
他の位置決め状態を示す断面図、第16図はファイバ区間
をファイバコーティングに取付ける他の方法を示す側面
図、第17図はファイバ区間の中心ファイバの区間に対す
る取付けを示す側面図である。 10、31、65……チューブ 11、66……チューブの孔 12、13、67、79……テーパー付き開口 19、20、70〜77……光ファイバ 48、49、80、83……接着剤 78、82……中空フィラメント

フロントページの続き (72)発明者ダニエルポールソーンダーズアメリカ合衆国ニューヨーク州ホースヘッズ、ウエストフランクリンストリート 545 (56)参考文献特開昭60−150012（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−226712（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】保護コーティングを備えておりかつ第１お
よび第２の端部を有する第１の光ファイバを用意し、前記第１の光ファイバの前記第１および第２の端部の間
における区間からコーティング材料を除去し、保護コーティングを備えている少なくとも１本の付加的
な光ファイバを用意し、前記少なくとも１本の付加的な光ファイバの第１の端部
における区間からコーティング材料を除去し、２つの端部領域とそれらの端部領域の間の中間領域を有
するガラスチューブを用意し、前記第１の光ファイバと前記少なくとも１本の付加的な
光ファイバを前記ガラスチューブの軸孔に挿入し、この
場合、前記第１の光ファイバと前記少なくとも１本の付
加的な光ファイバのコーティングのない区間が前記ガラ
スチューブの前記中間領域中を延長し、前記第１の光フ
ァイバのコーティングされた区間が前記ガラスチューブ
の前記第１および第２の端部領域から延長し、そして前
記少なくとも１本の付加的な光ファイバのコーティング
された区間が前記ガラスチューブの前記第１の端部領域
から延長するようにし、前記ガラスチューブの前記中間領域を前記光ファイバの
周囲でつぶれさせ（コラプスさせ）、そして前記中間領
域の中央部分を延伸させ、前記中央部分の直径を減少さ
せるとともに、前記光ファイバのうちの１本の光ファイ
バのコアから前記光ファイバのうちの他の１本の光ファ
イバコアに光信号が結合され得るように、前記光ファイ
バのコアを前記端部領域におけるよりも前記中間領域の
前記中央部分において互いにより接近させるようにする
ことよりなるファイバオプティック・カプラの製造方
法。
【請求項２】請求項１方法んみおいて、前記少なくとも
１本の付加的な光ファイバを用意する工程が、コーティ
ングのない区間を一端に備え、かつこのコーテイングの
ない区間が丸められた端部を備えた光ファイバを用意す
ることよりなる前記方法。
【請求項３】請求項１の方法において、前記少なくとも
１本の付加的な光ファイバを用意する工程が、コーティ
ングのない区間を一端に備え、かつこのコーティングの
ない区間の端部領域がこのコーティングのない他の部分
よりも小さい外径になるようにテーパが付されている光
ファイバを用意することよりなり、前記少なくとも１本
の付加的な光ファイバが、この光ファイバのテーパを付
されていない部分の外径よりも大きくない外径を有する
球状端部を備えており、これによって前記ガラスチュー
ブの軸孔の内径を比較的小さくすることができ、前記ガ
ラスチューブをコラプスさせる工程を容易にする前記方
法。
【請求項４】請求項１の方法において、前記少なくとも
１本の付加的な光ファイバを用意する工程が、コーティ
ングされた光ファイバの一端部からコーティングを除去
してコーティングのない端部領域を形成し、このコーテ
ィングのない端部領域の端部から離れた部分を加熱し、
この加熱された領域の両端部を引張って前記コーティン
グのない端部領域の一端部を切断し、これによって、前
記少なくとも１本の付加的な光ファイバにコーティング
のないテーパ付き端部領域を残存させ、このテーパー付
き端部領域を加熱して、その材料がこの光ファイバに沿
って引き戻されて丸められた端面を形成させるのに十分
なだけその材料の粘度を低下させることよりなる前記方
法。
【請求項５】請求項１の方法において、前記第１の光フ
ァイバと前記少なくとも１本の付加的な光ファイバを前
記ガラスチューブの軸孔に挿入する工程において、前記
少なくとも１本の付加的な光ファイバのコーティングの
ない区間を前記第１の光ファイバのコーティングのない
区間の近傍に配置し、同時に前記コーティングのない区
間を前記ガラスチューブに挿入する前記方法。
【請求項６】請求項１の方法において、前記第１の光フ
ァイバと前記少なくとも１本の付加的な光ファイバを前
記ガラスチューブの軸孔に挿入する工程において、前記
少なくとも１本の付加的な光ファイバのコーティングの
ない区間を前記第１の光ファイバに取り付ける前記方
法。
【請求項７】請求項１の方法において、前記取り付け工
程が、前記少なくとも１本の付加的な光ファイバのコー
ティングのない区間の端部を前記第１の光ファイバのコ
ーティングに取り付けることよりなる前記方法。
【請求項８】請求項６の方法において、前記取り付け工
程が、前記少なくとも１本の付加的なファイバのコーテ
ィングのない区間の端部を前記第１の光ファイバのコー
ティングのない区間に取り付けることよりなる前記方
法。
【請求項９】請求項１の方法において、前記少なくとも
１本の付加的な光ファイバを用意する工程が、一端にお
けるコーティングのない区間を除いては保護コーティン
グをそれぞれ備えた複数本の光ファイバを用意すること
よりなり、かつ前記第１の光ファイバと前記少なくとも
１本の付加的な光ファイバを前記ガラスチューブの軸孔
に挿入する工程において、前記複数本の光ファイバのコ
ーティングのない区間を前記第１の光ファイバのコーテ
ィングのない区間の近傍に位置決めし、その場合、前記
複数本の光ファイバのコーティングされた区間とコーテ
ィングのない区間との間の境界が前記前記第１の光ファ
イバのコーティングされた区間とコーティングのない区
間との間の境界に実質的に一致するようにし、かつコー
ティングのない区間を同時に前記ガラスチューブに挿入
する前記方法。
【請求項１０】請求項９の方法において、前記第１の光
ファイバと前記少なくとも１本の付加的な光ファイバを
前記ガラスチューブの軸孔に挿入する工程において、前
記複数本の光ファイバのコーティングのない区間を前記
第１の光ファイバに取り付ける前記方法。
【請求項１１】請求項10の方法において、前記第１の光
ファイバと前記少なくとも１本の付加的な光ファイバを
前記ガラスチューブの軸孔に挿入する工程において、前
記複数本の光ファイバのコーティングのない区間を前記
第１の光ファイバに取り付け、その場合、前記複数本の
光ファイバのうち少なくとも１本は、前記複数本の光フ
ァイバのうちの他の少なくとも１本が前記第１の光ファ
イバに取り付けられている点に対して前記第１の光ファ
イバの長手方向に異なる位置において前記第１の光ファ
イバに取り付けられるようにする前記方法。
【請求項１２】請求項11の方法において、前記取り付け
工程が、前記複数本の光ファイバのコーティングのない
区間の端部を前記第１の光ファイバのコーティングに取
り付けることよりなる前記方法。
【請求項１３】請求項11の方法において、前記取り付け
工程が、前記複数本の光ファイバのコーティングのない
区間の端部を前記第１の光ファイバのコーティングのな
い区間に取り付けることよりなる前記方法。
【請求項１４】請求項９の方法において、前記第１の光
ファイバと前記少なくとも１本の付加的な光ファイバを
前記ガラスチューブの軸孔に挿入する工程において、さ
らに前記ガラスチューブの軸孔の両端に対し多量の接着
剤を施して、前記第１の光ファイバおよび前記複数本の
光ファイバの前記ガラスチューブの端部から伸びる部分
を前記ガラスチューブに固定し、前記複数本の光ファイ
バの前記接着剤から突出する部分を切断する前記方法。
【請求項１５】請求項１の方法において、前記第１の光
ファイバと前記少なくとも１本の付加的な光ファイバを
前記ガラスチューブの軸孔に挿入する工程において、前
記ガラスチューブを垂直方向に支持し、前記第１の光フ
ァイバをそのコーティングのない区間が前記チューブの
下方に達するまで前記チューブの軸孔内に通し、前記少
なくとも１本の付加的な光ファイバのコーティングのな
い区間を前記第１の光ファイバのコーティングのない区
間の近傍に位置決めし、前記第１の光ファイバの上方部
分を引上げて、前記第１の光ファイバのコーティングの
ない部分を前記軸孔内に位置決めし、前記少なくとも１
本の付加的な光ファイバのコーティングのない区間を同
時に前記ガラスチューブに挿入する前記方法。
【請求項１６】中間領域と、この中間領域からそれぞれ
第１および第２の端面まで延長した第１および第２の端
部分を有する細長いガラス体と、それぞれ前記ガラス体の前記第１および第２の端面から
前記中間領域まで延長した第１および第２の軸孔と、コアとクラッドを有し、前記ガラス体中を延長してその
ガラス体の前記第１および第２の端面から突出してお
り、前記中間領域中を延長した区間にはコーティングが
なく、前記ガラス体の前記端面から延長した区間は保護
コーティングを備えている第１の光ファイバと、コアとクラッドを有し、１つの端部における第１の区間
はコーティングを有しておらず、他の部分はコーティン
グを備えており、前記第１の区間が前記中間領域中を延
長しており、かつ前記他の部分が前記ガラス体の前記第
１の端面から突出している少なくとも１本の付加的な光
ファイバと、前記ガラス体の他の部分の外径よりも小さい外径を有
し、前記複数本の光ファイバのうちの１本の光ファイバ
のコアから光信号が他の１本の光ファイバのコアへ結合
されうるように、前記複数本の光ファイバのコアが前記
ガラス体の他の部分におけるよりも互いに接近している
前記中間領域の中央部分と、前記ガラス体から延長した光ファイバを前記ガラス体に
封着するための前記第１および第２の軸孔内に設けられ
た手段を具備したファイバオプティック・カプラ。
【請求項１７】請求項16のファイバオプティック・カプ
ラにおいて、前記付加的な光ファイバの前記第１の区間
の端部が前記第２の軸孔内で終端している前記ファイバ
オプティック・カプラ。
【請求項１８】請求項17のファイバオプティック・カプ
ラにおいて、前記第２の軸孔内で終端している前記付加
的な光ファイバの端部が球状である前記ファイバオプテ
ィック・カプラ。
【請求項１９】請求項16のファイバオプティック・カプ
ラにおいて、前記少なくとも１本の付加的な光ファイバ
が複数本の光ファイバよりなる前記ファイバオプティッ
ク・カプラ。