JPH0743451B2 - Optical fiber cable connection method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 光フアイバの中継系線路、加入者系線路の高密度実装の
ため、多心光フアイバテープ心線が導入されつつあり、
この接続を容易に短時間で行う、固定Ｖ溝を用いた無調
心接続法が考案されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] Multi-fiber optical fiber ribbons are being introduced for high-density packaging of optical fiber repeater lines and subscriber lines.
A non-centering connection method using a fixed V-groove has been devised, which facilitates this connection in a short time.

この無調心接続方法においては、精度よく加工されたＶ
溝を用いている。しかし、光フアイバ心線の表面やＶ溝
表面ににゴミなどが付着していたり、光フアイバをＶ溝
に把持するためのクランプにガタがあったりすると、軸
ズレを発生する可能性があり、結果として高い接続損失
を生じることがある。In this unaligned connection method, the V
It uses a groove. However, if dust or the like adheres to the surface of the optical fiber core or the V-groove surface, or if the clamp for holding the optical fiber in the V-groove is loose, there is a possibility that axial misalignment occurs. This can result in high splice loss.

この発明は、固定Ｖ溝を用いた、主として多心光フアイ
バ心線の低損失の無調心融着接続法に関するものであ
る。The present invention mainly relates to a low-loss non-centering fusion splicing method for a multi-fiber optical fiber using a fixed V groove.

ただし、単心の光フアイバ心線の場合にも適用できる。However, it can also be applied to the case of a single optical fiber.

［従来の技術］ 固定Ｖ溝を用いた無調心接続においては、第３図のよう
に、 まず光フアイバ心線をＶ溝にセットし、 次に端面間隔を設定し、調心せずに、 放電加熱を行うものである。[Prior Art] In the non-centering connection using the fixed V groove, as shown in FIG. 3, first, the optical fiber core wire is set in the V groove, then the end face spacing is set, and without alignment. , Discharge heating is performed.

放電加熱は、予加熱と押込みと整形加熱の３段階からな
る。整形加熱は、端面間隔設定時の軸ズレを、溶融石英
の表面張力作用によって吸収しようとするものである。Discharge heating consists of three steps: preheating, indentation, and shaping heating. The shaping heating is intended to absorb the axial deviation at the time of setting the distance between the end faces by the surface tension action of the fused silica.

以上の無調心接続において、高接続損失の光フアイバを
除外するため、光フアイバの透過光像をTVカメラで一方
向から観察し、光フアイバの外径軸ズレを検出する方法
が考案されている。In order to exclude the optical fiber with high connection loss in the above-mentioned non-centering connection, a method has been devised to detect the optical axis deviation of the optical fiber by observing the transmitted optical image of the optical fiber from one direction with a TV camera. There is.

なお、外径軸ズレを検出するのは、それがコア軸ズレに
ほぼ等しいとみなせるからで（製造技術の進歩によりコ
ア偏心が非常に小さくなった）、これにより接続損失を
評価しようとするものである。It should be noted that the outer diameter axis deviation is detected because it can be regarded as almost equal to the core axis deviation (the core eccentricity has become extremely small due to the progress of manufacturing technology), and the connection loss is to be evaluated by this. Is.

外径軸ズレの測定は、 接続後に行う場合と、 端面間隔設定後に行う場合、 とがある。The outer diameter axis deviation may be measured after connection or after the end face spacing is set.

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、これら二つの場合とも、次の問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, both of these cases have the following problems.

（１）接続後に、外径軸ズレを測定する場合： 端面間隔設定時に、第4a図のように光フアイバ心線10の
軸ズレが大きくても、上記のように、整形加熱により、
第4b図のように、外径軸ズレが非常に小さくなるが、接
続点で大きなコア12の変形を生じ、高い接続損失を生
む。(1) When measuring the outer diameter axial deviation after connection: When the end surface spacing is set, even if the optical fiber core wire 10 has a large axial deviation as shown in FIG.
As shown in FIG. 4b, the outer diameter axis deviation is extremely small, but a large deformation of the core 12 occurs at the connection point, resulting in a high connection loss.

（２）端面間隔設定後に、外径軸ズレを測定する場合： 端面間隔設定後（突合せ時）に、第5a図のように、光フ
アイバ心線10の外径軸ズレが小さくても、押込み終了時
に、第5b図のように、新たに軸ズレを発生する場合があ
る。(2) When measuring the outer diameter axis deviation after setting the end surface distance: After setting the end surface distance (at the time of butting), push in even if the outer diameter axis deviation of the optical fiber core wire 10 is small, as shown in Fig. 5a. At the end, as shown in FIG. 5b, a new axis deviation may occur.

このような場合も、やはり接続後、大きなコア12の変形
を生じ、高い接続損失を生む。Even in such a case, after the connection, a large deformation of the core 12 is caused and a high connection loss is produced.

押込みの際に軸ズレを生じる原因には、 光フアイバ心線10の表面やＶ溝にゴミなどが付着、 多心光フアイバ心線10の端面間隔のバラツキが大きく
て、端面間隔の小さい光フアイバ心線10に過大な押込み
量を与えた場合、 光フアイバ心線10が、残留応力を持ったまま、Ｖ溝20
に把持されている場合、 などがある。The cause of axial misalignment during pushing is dust on the surface of the optical fiber core wire 10 and V-grooves, and there is a large variation in the end face spacing of the multi-fiber optical fiber core 10, resulting in an optical fiber with a small end face spacing. When an excessive amount of pushing is applied to the core wire 10, the optical fiber core wire 10 retains the residual stress and the V groove 20
If it is gripped by

なお、このの場合というのは、たとえば、第6a図のよ
うに、Ｖ溝20の幅に余裕があり、Ｖ溝20の中心と、固定
治具30内に光フアイバ心線10の中心との間にズレがある
状態で押込むと、第6b図のような軸ズレを発生する場合
などをいう。In this case, for example, as shown in FIG. 6a, there is a margin in the width of the V groove 20, and the center of the V groove 20 and the center of the optical fiber core wire 10 in the fixing jig 30 are arranged. When pushed in with a gap between them, it means a case where an axis shift as shown in Fig. 6b occurs.

［問題点を解決するための手段］ この発明は、第１図のように、 放電加熱開始後の押込み終了直後から、光フアイバ心線
に放電加熱による溶融石英の表面張力効果の作用が開始
するまでの間に、接続部の光フアイバ心線の外径軸ズレ
を測定し、臨界値以上のものを排除することによって、
上記の問題の解決を図ったものである。[Means for Solving Problems] According to the present invention, as shown in FIG. 1, the action of the surface tension effect of fused silica by electric discharge heating on the optical fiber core wire starts immediately after the end of indentation after the start of electric discharge heating. In the meantime, by measuring the outer diameter axis deviation of the optical fiber core wire at the connection part and excluding those that are above the critical value,
This is a solution to the above problem.

［その説明］ （１）溶融石英の表面張力効果の作用が開始するまで、
というのは、表面張力によって、光フアイバ心線10が外
径軸ズレを縮小する方向（長さ方向と直角の方向）に動
き始めることをいう。[Explanation] (1) Until the action of the surface tension effect of fused silica begins,
This is because the surface tension causes the optical fiber core wire 10 to start moving in the direction of reducing the deviation of the outer diameter axis (direction perpendicular to the length direction).

（２）放電加熱開始後の押込み終了直後から、光フアイ
バ心線10に放電加熱による溶融石英の表面張力効果の作
用が開始するまでの間に、放電加熱をいったん停止して
もよいし、また停止しなくてもよい。(2) The discharge heating may be stopped once immediately after the end of the pushing after the start of the discharge heating and before the action of the surface tension effect of the fused silica by the discharge heating starts on the optical fiber core wire 10. You don't have to stop.

（３）本発明を含めた、融着接続の手順全体の一例を、
第１図に示す。(3) An example of the entire procedure of fusion splicing including the present invention,
It is shown in FIG.

この例では、押込み終了後、放電加熱をいったん停止し
ている。In this example, the discharge heating is once stopped after the pressing is completed.

そして外径軸ズレD₂を検出し、臨界値より大きい場合
は、切断してやり直す。Then, the deviation D ₂ of the outer diameter axis is detected, and if it is larger than the critical value, disconnect and try again.

なお、一連の動作は、TVカメラによりとらえた光フアイ
バ像の画像解析を行うことにより、自動化が可能であ
る。Note that a series of operations can be automated by performing image analysis of the optical fiber image captured by the TV camera.

（４）なお、押込み終了後、上記の外径軸ズレD₂の測定
とともに、外径の測定も行っている。(4) After the pushing is completed, the outer diameter is measured together with the measurement of the outer diameter axial deviation D ₂ .

これは、この測定により、押込み量の適否が判定でき、
押込み量が適当でないときは、コア変形を生むからであ
る。このようなものは、やはり切断してやり直す。This is because the properness of the pushing amount can be determined by this measurement,
This is because if the pushing amount is not appropriate, core deformation will occur. If this is the case, cut again and try again.

（５）また、第7a図のように、光フアイバ心線10の端面
が傾斜していると、接続完了時、第7c図のように、コア
12の変形を生ずる。(5) Also, as shown in FIG. 7a, when the end face of the optical fiber core wire 10 is inclined, when the connection is completed, as shown in FIG.
There are 12 deformations.

この場合は、押込み終了時に、第7b図のように、突合せ
部に間隙16を生ずる。In this case, at the end of pushing, as shown in FIG. 7b, a gap 16 is formed at the abutting portion.

したがって、上記（４）項の外径測定時に、この間隙16
を検出すれば、接続後のコア12の変形（高接続損失）を
予測することができる。Therefore, when measuring the outer diameter in (4) above, this gap 16
By detecting, the deformation (high connection loss) of the core 12 after connection can be predicted.

なお、以上の説明は多心光フアイバ心線10について行っ
てきたが、単心光フアイバ心線10についても、同様に実
施することができる。Although the above description has been made for the multi-fiber optical fiber core 10, the same can be applied to the single-fiber optical fiber core 10.

［実施例］ ４心の単一モード光フアイバテープ心線を、固定Ｖ溝を
用い無調心接続した。[Example] Four single-mode optical fiber ribbons were connected in a non-centered manner using a fixed V groove.

・放電電流19mA、 ・電極間隔2.5mm、 ・平均端面間隔70μｍ、 ・最初の放電時間１秒（予加熱0.2秒、押込み0.2秒を含
む）、 ・次の整形加熱時間を3.5秒、 としたときの結果を第２図に示す。・ Discharge current 19mA, ・ Electrode spacing 2.5mm, ・ Average end face spacing 70μm, ・ First discharge time 1 second (including preheating 0.2 seconds, indentation 0.2 seconds), ・ Next shaping heating time 3.5 seconds The results are shown in FIG.

この図のデータは、すべて、 ・端面間隔設定時の軸ズレが３μｍ以下、 ・加熱成形終了時の軸ズレが２μｍ以下、 としたものである。All the data in this figure are as follows: -Axial deviation when the end face spacing is set is 3 µm or less, -Axial deviation when the heat molding is completed is 2 µm or less.

図中、斜線を施した部分が、最初の放電１秒後の外径軸
ズレが3.5μｍ以上のデータを示している。In the figure, the shaded portion shows data in which the outer diameter axis deviation is 3.5 μm or more 1 second after the first discharge.

全データＮ＝108（27接続）の平均損失0.086dB、分散0.
088dBに対し、 １秒放電後の外径軸ズレを3.5μｍ以下とすると、Ｎ＝1
00（23接続）で、平均損失0.070dB、分散0.055dBとな
る。Average loss of all data N = 108 (27 connections) 0.086 dB, variance 0.
When the outer diameter axis deviation after discharging for 1 second is set to 3.5 μm or less with respect to 088 dB, N = 1
At 00 (23 connections), the average loss is 0.070 dB and the variance is 0.055 dB.

本発明により、高損失の接続を除去でき、接続の歩留ま
りも23/27＝0.851と、85％以上の成功率を達成できるこ
とがわかる。According to the present invention, it can be seen that the connection with high loss can be removed, and the yield of the connection can be 23/27 = 0.851, achieving the success rate of 85% or more.

また上記条件中、最初の放電時間は、この例では0.4〜
１秒の間の値をとり得る。Also, in the above conditions, the first discharge time is 0.4 ~
It can take values between 1 second.

また放電電流や押込速度が、本例よりも大きい場合に
は、最初の放電時間は0.2秒程度まで短かくなる。Further, when the discharge current and the pushing speed are higher than in this example, the initial discharge time becomes as short as about 0.2 seconds.

［発明の効果］ 放電加熱開始後の押込み終了直後から、光フアイバ心線
に放電加熱による溶融石英の表面張力効果の作用が開始
するまでの間に、接続部の光フアイバ心線の外径軸ズレ
を測定し、外径軸ズレの臨界値以上のものを排除するの
で、 固定Ｖ溝を用いた無調心接続において発生する高損失の
接続を除去することができる。[Advantages of the Invention] From the end of indentation after the start of discharge heating to the start of the surface tension effect of fused silica due to discharge heating on the optical fiber core wire, the outer diameter axis of the optical fiber core wire at the connecting portion Since the deviation is measured and the deviation of the outer diameter axis or more that exceeds the critical value is eliminated, it is possible to eliminate the high-loss connection that occurs in the unaligned connection using the fixed V groove.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明の方法の手順を示す流れ図、 第２図は、本発明の実施例における接続損失ヒストグラ
ム、 第３図は固定Ｖ溝を用いる無調心接続の説明図、 第4a図〜第7c図は、接続損失の生じる各種の場合の説明
図。 10:光フアイバ心線 12:コア、20:V溝 30:固定治具FIG. 1 is a flow chart showing the procedure of the method of the present invention, FIG. 2 is a connection loss histogram in the embodiment of the present invention, FIG. 3 is an explanatory view of an unaligned connection using a fixed V groove, and FIGS. FIG. 7c is an explanatory view of various cases where connection loss occurs. 10: Optical fiber core wire 12: Core, 20: V groove 30: Fixing jig

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】光フアイバ心線を、端面間隔の設定後、放
電加熱しながら端面が近づく方向に押込むことにより、
融着接続する方法において、 放電加熱開始後の押込み終了直後から、光フアイバ心線
に放電加熱による溶融石英の表面張力効果の作用が開始
するまでの間に、接続部の光フアイバ心線の外径軸ズレ
を測定し、外径軸ズレの臨界値以上のものを排除するこ
とを特徴とする、光フアイバ心線の接続方法。1. An optical fiber core wire is pushed in a direction in which the end faces come close to each other while being heated by electric discharge after setting a space between the end faces.
In the method of fusion splicing, from the end of indentation after the start of discharge heating to the start of the surface tension effect of fused silica due to discharge heating on the optical fiber core wire, A method for connecting optical fiber core wires, characterized by measuring the radial axis deviation and eliminating those outside the critical value of the outer diameter axis deviation. 【請求項２】放電加熱開始後の押込み終了直後に、いっ
たん放電加熱を停止し、外径軸ズレの測定を行い、その
後再度放電加熱を行うことを特徴とする、特許請求の範
囲第１項に記載の光フアイバ心線の接続方法。2. Immediately after the start of the discharge heating and immediately after the completion of the pressing, the discharge heating is once stopped, the deviation of the outer diameter axis is measured, and then the discharge heating is performed again. The method for connecting the optical fiber core wire described in.