JPS6016884Y2 - 光フアイバ融着接続装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、操作性にすぐれ、かつ信頼性の高い光フア
イバ融着接続装置に関するものである。

一般に光ファイバは、光を伝ばんさせるコア部と、その
周囲のコア部よりわずかに屈折率が低いクラッド部より
なっている。

またこの光ファイバは一般にガラスからなり、これを接
続する場合、光ファイバ軸を一致させて２本の光フアイ
バ端面をつき合せ、接触部を融かすいわゆる融着接続方
法はよく知られている事実である。

ところで、光ファイバの軸合せ機構としては微動台で確
実に行うことができるが、これは装置が大がかりになる
と共に操作が複雑である。

また軸合せを簡便に行う方法としては、第１図に示すよ
うにあらかじめ直線性を出した光ファイバ軸合せ用案内
溝１に光ファイバ２，３を載置し、両端面２’、３’を
つき合せて融着する方法も周知の事実である。

このように従来の融着接続装置は上述の光ファイバ軸合
せ用案内溝１を用いて光ファイバ２，３の軸合せを行い
、光ファイバ２，３は軸合せ機構内に固定した状態で接
触部を融かし、融着接続を行っている。

しかし、この方法では次のような欠点がある。

すなわち、接続しようとする光ファイバ２，３の端面２
’、 ３’を常に光ファイバ軸に対して完全に直角にし
なければならず、これは困難であり、端面２’、３’は
多少の傾きや凹凸あるいはうねり等を有する。

従って、光ファイバ２，３の端面２’、３’同志を接触
させると、端面２′。

３′の傾き、凹凸、うねり等により接触部分に不均一な
隙間が生じる。

この状態で両光ファイバ２，３を固定したまま接触部を
加熱溶融すると、最初から接触していた部分のみは融け
て互いに接続されるが、隙間のため接触していなかった
部分は溶融ガラスの表面張力のため互いに離れてしまい
、うまく接続することができず、従って低損失及び損失
のバラツキが少ない融着接続を行うことができなかった
。

この考案は、これらの欠点を除去するためになされたも
ので、融着時に光フアイバ自体を軸方向に動かし不均一
な隙間を埋めるようにしたことを特徴とし、低損失でし
かも損失のバラツキの少ない融着接続装置を提供するこ
とを目的とするものである。

以下この考案について詳細に説明する。第２図〜第４図
はこの考案の一実施例を示すもので、第２図は光フアイ
バ融着接続装置の全体構成を示す斜視図、第３図は第２
図の正面図で、第２図では開いているクランプを閉じた
状態を示す。

第４図は同じく第３図のＡ−Ａ線による断面図である。

これらの図において、１１．１２は接続される光ファイ
バ、１３は前記光ファイバ１１．１２が装填される直線
性を有する例えばＶ字形の軸合せ用溝、１４は前記装填
された光ファイバがはずれないように吸引しておくため
の真空吸引用スリット、１５は前記真空吸引用スリット
１４が連通している真空キャビティ、１６は前記真空キ
ャビティに接続された真空パイプ、１７は例えばＵ字形
の凹部、１８は前記一方の光ファイバ１２を固定支持す
るクランプ、１９は前記他方の光ファイバ１１を軸方向
に移動させるためのレバー、２０は前記レバー１９の上
部に形威された溝に光ファイバ１１を固定支持するクラ
ンプ、２１は支点、２２はスプリング、２３．２４はマ
イクロメータである。

以上でこの考案の光フアイバ融着接続装置が構成される
。

次にこの装置の動作について説明する。

まず、接続しようとする２本の光ファイバ１１．１２を
あらかじめ直線性を出した軸合せ用＠１３に装填する。

軸合せ用溝１３の下部には第４図に示すように、光ファ
イバ１１．１２が入り込まない程度の幅を持つ真空吸引
用スリット１４が形威されている。

この真空吸引用スリット１４の幅は軸合せ用溝１３の角
度によるが、例えば９０度の時には光フアイバ直径の１
／１ｉ以下である。

真空吸引用スリット１４は真空キャビティ１５に通じて
いる。

真空キャビティ１５は真空パイプ１６によって真空ポン
プ（図示せず）につながっている。

この真空ポンプにより真空キャビティ１５内が減圧され
ることにより、光ファイバ１１．１２は軸合せ用溝１３
内に引きつけられる。

軸合せ用溝１３は第２図に示すように光ファイバ１１．
１２のファイバ端面が接する場所では軸合せ用溝１３と
光ファイバ１１．１２とが接触しないようにするために
、例えばＵ字形の凹部１７を形威しである。

これは光ファイバ１１．１２の接触部を加熱するため、
その熱によって軸合せ用溝１３が変形したり、この軸合
せ用溝１３の構成物質が融けて、光ファイバ１１．１２
の融着の際に不純物として入り込むことを防ぐためであ
る。

なお、上記凹部１７はＵ字形に限らず適宜な形状でよい
ことはいうまでもない。

さて、第２図において、左側の一方の光ファイバ１２の
みをクランプ１８によって軸合せ用溝１３に完全に固定
する。

また他方の光ファイバ１１は、１字形になっているレバ
ー１９上にクランプ２０によって固定する。

ただし、レバー１９は支点２１を中心にして回動できる
ようになっている。

このレバー１９が回動することにより、レバー１９上に
固定された光ファイバ１１は光フアイバ軸方向に直線運
動できる。

光ファイバ１１の運動は厳密には支点２１から光ファイ
バ１１までの距離を半径とする円運動であるが、移動量
が極めて微小であるためほぼ直線運動とみなすことがで
きる。

ここで、特に注意すべきことは、真空キャビティ１５内
が真空パイプ１６を介して減圧されることにより、軸合
せ用溝１３内の光ファイバ１１．１２を吸引するいわゆ
る真空チャックは、光ファイバ１１．１２が軸合せ用溝
１３外にはずれることに対しては、これを引き戻す力が
大きく容易にはずれないが、軸合せ用溝１３内での軸方
向には容易に移動できる特徴があることである。

従って、光ファイバ１１はレバー１９によって軸合せ用
溝１３内を容易に軸方向に移動可能である。

レバー１９はスプリング２２により常にある大きさの力
によって光ファイバ１１が他方の光フアイバ１２方向に
動くように押しつけられている。

この押しつける力は、マイクロメータ２４を動かすこと
により、スプリング２２の長さを変えて適当に調整する
。

また光ファイバ１１の動きはマイクロメータ２３を上下
することによって制御することができる。

上記のように光ファイバ１１と１２を装填した後、レバ
ー１９をマイクロメータ２３によって動かす二とにより
、レバー１９上の光ファイバ１１を他方の光ファイバ１
２に接するように移動させる。

両光ファイバ１１．１２の端面が接触すると、レバー１
９はそれ以上動かなくなるが、更にマイクロメータ２３
を同方向にレバー１９上の光ファイバ１１が数１０μｍ
動けるように固定しておく。

これは光ファイバ１１．１２の接触端面が加熱され軟化
した場合、前述のように光フアイバ端面の傾斜角による
不均一な隙間をうめるように光ファイバ１１が光フアイ
バ１２方向に動けるようにするためである。

しかし、この動きが大きすぎるとその接続部が太くなり
、コアが変形し損失の原因となるため、ある適当な移動
量で止める必要があるが、それはマイクロメータ２３の
位置を適当にセットしておき、レバー１９の動きのスト
ッパとすることによって遠戚できる。

このように直線性を出した軸合せ用溝１３内に装填され
た光ファイバ１１．１２は、軸ずれなく互いに接触し、
接触部が加熱され軟化しある長さだけ互いに引き合う方
向に動作して停止することによって接触時の不均一な隙
間が埋まり、光ファイバ１１．１２は完全に融着接続さ
れる。

第５図はこの考案の光ファイバ軸合せ用溝の他の実施例
を示すもので、軸合せ用溝としてＬ字形の角の直線１３
′を利用する機構を示したものである。

この場合の光ファイバ１１（１２）を軸合せ用角の直線
１３′内に引きつける真空チャック構造としては、図示
のようにＬ字形の角に真空吸引用穴１４′の列を形成し
たものである。

勿論、この真空吸引用穴１４′に代えて第２図の実施例
のような真空吸引用スリット１４を用いてもよい。

ただし、これら真空吸引用スリット１４の幅及び真空吸
引用穴１４′の直径等はＬ字形の角度によるが、例えば
９０度の時には光ファイバ１１゜１２の半径以下にする
必要がある。

これは光ファイバ１１．１２が真空吸引用スリット１４
又は真空吸引用穴１４′に引き込まれ、第６図に示すよ
うに光フアイバ接触部での折れ曲がりが生じることを防
ぐためである。

なお、上述したような光ファイバ軸合せ機構は、光ファ
イバ１１．１２の軸ずれが生じないようなものであると
共に、光フアイバ軸方向には円滑に移動できるようなも
のであればどのような構造でもよい。

またこの考案による融着接続装置の加熱手段は、主とし
て光フアイバ接触部に対向して設けた電極間の気体放電
によることとしているが、その他、ニクロムヒータ、ガ
スレーザ、高周波加熱等いずれでも使用することができ
る。

また光ファイバ１１．１２の材質としては石英、多成分
系いずれでもよい。

更に、前記実施例では光ファイバ１１を移動させたが、
光ファイバ１１を固定して光ファイバ１２を移動させて
も、あるいは光ファイバ１１と１２の両方を互に反対方
向に移動させるようにしてもよい。

以上説明したようにこの考案によれば、光ファイバを融
着して接続する場合、接続しようとする光ファイバの各
端面が光ファイバ軸に対して直角から傾いていたり、多
少平滑でなくても互いに押しつけられるように動作する
ため、それらの端面の不完全性が吸収され良好に接続さ
れるので、低損失及び損失のバラツキが小さく、かつ融
着部の外形が光フアイバ素線の径と同じにでき、更に融
着部の機構的強度が強い等の利点がある。

また光ファイバはあらかじめ設定された軸合せ用溝に装
填しておくだけであるため、その軸合せを行う必要がな
く接続時の作業性がよい。

更にこの考案の融着接続装置を用いれば、光通信、光情
報処理及び光フアイバ作製時等での融着接続に大きく寄
与することができる等の幾多の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光ファイバ軸合せ機構の斜視図、第２図
〜第４図はこの考案の一実施例を示すもので、第２図は
光フアイバ融着接続装置の全体構成を示す斜視図、第３
図は第２図の正面図、第４図は第３図のＡ−Ａ線による
拡大断面図であり、第５図ａ、 ｂはこの考案の光ファ
イバ軸合せ用溝部分の他の実施例を示す斜視図及びＢ−
Ｂ線による断面図、第６図ａ、 ｂは真空吸引用スリッ
ト幅及び真空吸引用穴の大きさと、光ファイバとの関係
を説明するための正断面図及びＣ−Ｃ線による断面図で
ある。 図中、１１，１２は光ファイバ、１３は軸合せ用溝、１
４は真空吸引用スリット、１４′は真空吸引用穴、１５
は真空キャビティ、１６は真空パイプ、１７は凹部、１
８．２０はクランプ、１９はレバー、２１は支点、２２
はスプリング、２３．２４はマイクロメータである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. あらかじめ２本の光ファイバが対向して装填できるよう
   な軸合せ用溝と、該溝に設けられた真空吸引用スリット
   と該スリットに連通し、前記溝上に装填された光ファイ
   バがはずれないように吸引するための真空キャビティと
   を具備した固定台と、前記溝上に対向して装置された２
   本の光ファイバの接触部に対向して設けられた光フアイ
   バ接続部を溶融するための放電用電極対と、前記光ファ
   イバのうちいずれか一方の光ファイバを前記溝内で軸ず
   れすることなく軸方向に移動させることができる可動部
   とからなることを特徴とする光フアイバ融着接続装置。