(57)【要約】  光ファイバパッケージは、溶融ファイバ結合によって互いに結合される少なくとも２個の光ファイバ装置または部品（１０２、１０４、１０６、１１８、１２０、１２２、１２４）を含む。パッケージは、通常、２個以上の光ファイバ加速度計を含み、装置または部品の接続に必要な光ファイバの長さが短いために従来技術の光ファイバパッケージに比べて小さいサイズのものでもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個以上の光ファイバ加速度計を含むパッケージであって、前記加速度計は該加速度計の間を延びる１本または複数本の光ファイバ接続部を有するアレイで接続され、前記接続部の少なくとも１本は溶融ファイバ結合を含む、パッケージ。
【請求項２】
前記接続部が前記アレイを通して延びる１本の連続ファイバの一部を形成し、１個または複数個の反射器が溶融ファイバ結合によって前記連続ファイバの接続部に結合されている、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項３】
各加速度計が少なくとも１つの露出端を有する光ファイバを含み、前記接続部の少なくとも１つは接続された２個の加速度計の前記露出端を結合する溶融ファイバによって形成される、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項４】
隣接する加速度計の出力端が反射器を形成するために劈開される、請求項３に記載のパッケージ。
【請求項５】
第１および第２の光ファイバをそれぞれ有する第１および第２の光ファイバ装置または部品を含み、前記第１および第２の光ファイバは溶融ファイバ結合によって結合される、光ファイバパッケージ。
【請求項６】
第３の光ファイバを有する第３の光ファイバ装置または部品をさらに含み、かつ前記第３の光ファイバは前記第１の光ファイバまたは前記第２の光ファイバのいずれかに溶融ファイバ結合によって結合される、請求項５に記載のパッケージ。
【請求項７】
前記第１および第２の装置がそれぞれ第１および第２の光ファイバ加速度計であり、前記第３の装置はファイバ結合反射器であり、前記第１および第２のファイバはそれぞれ前記第１の加速度計の出力用光ファイバと前記第２の加速度計の入力用光ファイバであり、前記パッケージは前記第１の加速度計の入力用光ファイバに溶融ファイバ結合された第２のファイバ結合反射器と、前記第２の加速度計の出力用光ファイバに溶融ファイバ結合された第３のファイバ結合反射器をさらに含む、請求項６に記載のパッケージ。
【請求項８】
前記第３のファイバ結合反射器が前記第２および第３の加速度計の間の光路に溶融ファイバ結合され、第４のファイバ結合反射器は前記第３の加速度計の出力用光ファイバに結合されるように、前記第２の加速度計の前記出力用光ファイバに溶融ファイバ結合された入力用光ファイバを有する第３の光ファイバ加速度計をさらに含む、請求項７に記載のパッケージ。
【請求項９】
前記加速度計が互いにほぼ直交する方向に沿って前記パッケージの加速度成分を検出するように向けられる、請求項７または８に記載のパッケージ。
【請求項１０】
各ファイバ結合反射器が前記光ファイバ内で放射光を反射させるために劈開された端部を有する光ファイバを含む、請求項７から９のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項１１】
前記第１の装置または部品に前記第１の光ファイバによって光学的に直接接続された第３の光ファイバ装置または部品をさらに含む、請求項５に記載のパッケージ。
【請求項１２】
前記第１および第３の装置が第１および第２の光ファイバ加速度計であり、前記第２の装置はファイバ結合反射器であり、前記パッケージは前記第１の加速度計の入力用光ファイバに溶融ファイバ結合された第２のファイバ結合反射器と、前記第２の加速度計の出力用光ファイバに溶融ファイバ結合された第３のファイバ結合反射器とをさらに含む、請求項１１に記載のパッケージ。
【請求項１３】
前記第２の加速度計の出力用光ファイバに光学的に接続された第３の光ファイバ加速度計と、前記第３の加速度計の出力用光ファイバに溶融ファイバ結合された第４のファイバ結合反射器とをさらに含む、請求項１２に記載のパッケージ。
【請求項１４】
前記加速度計が互いにほぼ直交する方向に沿って前記パッケージの加速度成分を検出するように向けられる、請求項１２または１３に記載のパッケージ。
【請求項１５】
各ファイバ結合反射器が前記光ファイバ内で放射光を反射させるために劈開された端部を有する光ファイバを含む、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のパッケージ。
【請求項１６】
実質的に前述され、かつ図８に示される、光ファイバパッケージ。
【請求項１７】
アレイで接続された２個以上の加速度計を含むパッケージの形成方法であって、接続された加速度計の間で延びる光ファイバ接続部で溶融ファイバ結合することを含む、形成方法。
【請求項１８】
光ファイバパッケージの組立方法であって、
（ｉ）第１および第２の光ファイバをそれぞれ有する第１および第２の光ファイバ装置または部品を受け入れるステップと、
（ｉｉ）それぞれの長さの前記第１および第２のファイバを溶融ファイバ結合によって結合するステップと、
を含む、組立方法。
【請求項１９】
（ｉ）第１、第２、および第３の個々の光ファイバ加速度計を１本のファイバから形成するステップと、
（ｉｉ）溶融ファイバによって第１のファイバ結合反射器を前記第１および第２の加速度計の間の前記ファイバに結合するステップと、
（ｉｉｉ）溶融ファイバによって第２のファイバ結合反射器を前記第２および第３の加速度計の間の前記ファイバに結合するステップと、
（ｉｖ）溶融ファイバによって第３のファイバ結合反射器を前記第１の加速度計の入力で前記ファイバに結合するステップと、
（ｖ）溶融ファイバによって第４のファイバ結合反射器を前記第３の加速度計の出力で前記ファイバに結合するステップと、
を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
２本のファイバが、結合された領域を形成するために、ファイバの１本を他方のファイバの一本に巻き付けてファイバが重なる領域を加熱するステップによって溶融結合される、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ファイバの前記結合された領域を包装するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバパッケージおよび光ファイバパッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの種類の光ファイバパッケージは、１個の光ファイバ装置の出力用光ファイバが別の光ファイバ装置の入力用光ファイバに結合されるというように光学的に互いに直列に結合された複数の光ファイバ装置を含む。たとえば、ＰＣＴ／英国出願第２００５／００００７８号（国際公開第２００５／０６８９５０Ａ１号）に記載されたタイプの２個または３個の光ファイバ加速度計は、２つまたは３つの互いに直交する方向に沿った加速度成分を検出するための加速度計パッケージを形成するように反射カプラによって互いに結合されてもよい。
【０００３】
このタイプのパッケージは、一般に、予め組み立てられた装置をパッケージ内に配置してから入力用および出力用光ファイバの融着接続（ｆｕｓｉｏｎ  ｓｐｌｉｃｉｎｇ）によって個々の装置を光学的に互いに結合して製造される。他の部品（たとえば、ファイバ結合ミラー）が２つの装置間の光路に結合される必要がある場合、第１の装置の出力用光ファイバを部品の一端に結合する第１の融着接続と、第２の装置の入力用光ファイバに部品の他端を結合する第２の融着接続との２つの融着接続が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
融着接続は、大規模で実施するには時間がかかり、複雑で、不経済である。２本のファイバは、たとえば、Ｖ字型の溝サポートに整列された後、たとえば、アークによって融着される必要がある。このような接続の費用は、仕上りパッケージのコストの大部分を占め、実用化と多数の潜在的用途における光ファイバパッケージの採用とを阻む。また、融着接続は時間が経つと信頼性が低下して仕上りパッケージにおける障害点となるおそれがある。さらに、融着接続は望ましくない光学的損失の増加を招く。そのうえ、融着接続工程では、本質的に、接続中の複数の失敗を見込むとともに融着接続装置の使用を可能にするために接合の対象となるファイバを比較的長くしなければならない。つまり、パッケージ内で光学的に隣接する装置間の接続ファイバは、一般に、これらのファイバがその機能を実行するのに必要なファイバよりもはるかに長いことになる。したがって、ファイバの余長は、仕上りパッケージ内に収容されなければならないため、パッケージサイズが不必要に大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述の問題の少なくとも１つを改善することが本発明の目的である。本発明の第１の態様によると、この目的は、第１および第２の光ファイバをそれぞれ有する第１および第２の光ファイバ装置または部品を含み、第１および第２の光ファイバは溶融ファイバ（ｆｕｓｅｄ−ｆｉｂｅｒ）結合によって結合される光ファイバパッケージによって実現される。
【０００６】
本明細書では、２つのファイバの「溶融ファイバ結合」は、それぞれの長さの各ファイバを互いに接合することによる２本のファイバの結合を指し、結合後、１本のファイバで伝送される放射光の一部は放射のエバネセント結合によって他のファイバに入射してもよい。溶融ファイバ結合は、たとえば、２本のファイバを互いに巻き付けてからこれらを炎の中で引くか（すなわち、溶融テーパ結合）、もしくはこの２本のファイバを研磨してから隣同士で接着するなど、複数の方法で実現されてもよい。
【０００７】
第１または第２の光ファイバ装置または部品は、温度センサ、圧力センサなど、またはファイバ内格子のような受動部品など、いかなる種類の光ファイバ装置でもよい。第１および第２のファイバは溶融結合されているため、これらのファイバは、一般に、仕上りパッケージの長さが融着接続されるとした場合に想定される長さよりも短くなる可能性がある。このため、本発明のパッケージは、従来技術におけるパッケージに比べて小さいサイズとすることができる。また、溶融ファイバ結合では融着接続よりも長い寿命の結合が得られるので、仕上りパッケージは信頼性が高い。このことは、パッケージが近づき難い環境および／または危険な環境に配置されねばならない場合に特に重要である。
【０００８】
パッケージは、第１の光ファイバまたは第２の光ファイバのいずれかに溶融ファイバ結合によって結合される第３の光ファイバを有する第３の光ファイバ装置または部品をさらに含んでもよい。ある１つの装置／部品を２つの他の装置／部品に結合させる必要があるパッケージでは、従来技術のパッケージに比べてパッケージサイズをさらに小さくして信頼性を高めることができる。
【０００９】
第１および第２の装置はそれぞれ第１および第２の光ファイバ加速度計であってもよく、第３の装置はファイバ結合反射器であってもよく、第１および第２のファイバはそれぞれ第１の加速度計の出力用光ファイバおよび第２の加速度計の入力用光ファイバであり、パッケージは第１の加速度計の入力用光ファイバに結合された第２のファイバ結合反射器の溶融ファイバと第２の加速度計の出力用光ファイバに結合された第３のファイバ結合反射器の溶融ファイバとをさらに含む。このパッケージは２個の光ファイバ加速度計を有する光ファイバ加速度計パッケージを提供する。
【００１０】
３個の光ファイバ加速度計を有する加速度計パッケージを提供するために、第３のファイバ結合反射器は第２と第３の加速度計の間の光路に結合され、第４のファイバ結合反射器は第３の加速度計の出力用光ファイバに溶融ファイバ結合されるように、パッケージは第２の加速度計の出力用光ファイバに結合された入力用光ファイバの溶融ファイバを有する第３の光ファイバ加速度計をさらに含んでもよい。あるいは、第３の加速度計の出力用光ファイバは、その反射端を形成するために劈開され（または、劈開されてから露出端が銀めっきされ）てもよい。
【００１１】
光ファイバ加速度計は、互いにほぼ直交する方向に沿ってパッケージの加速度成分を検出するように向けられることが好ましい。
【００１２】
ファイバ結合反射器は、各々が劈開された端部、または劈開されて銀めっきされた端部を有する１本のファイバを含んでもよい。
【００１３】
本発明の第１の態様によると、第１および第２の光ファイバそれぞれを有する第１および第２の光ファイバ装置または部品を含み、第１および第２のファイバは溶融ファイバ結合によって結合される光ファイバパッケージが提供される。このパッケージは、第１の光ファイバによって第１の装置／部品に光学的に直接結合される第３の光ファイバ装置／部品をさらに含んでもよい。このパッケージは、第１および第３の装置／部品への光学的接続にファイバの結合が不要であるという長所を提供する。これは、第１および第３の装置とこれらを接続する光ファイバとを形成するために、１本の光ファイバを使って第１および第３の装置を一緒に組み立てることによって実現されてもよい。
【００１４】
第１および第３の装置はそれぞれ第１および第２の光ファイバ加速度計であってもよく、第２の装置はファイバ結合反射器であってもよく、パッケージは第１の加速度計の入力用光ファイバに結合された第２のファイバ結合反射器の溶融ファイバ、および第２の加速度計の出力用光ファイバに結合された第３のファイバ結合反射器の溶融ファイバをさらに含んでもよい。第１および第２の加速度計は、１本の光ファイバを用いて形成されてもよい。
【００１５】
３個の光ファイバ加速度計を有する加速度計パッケージを提供するために、第３の光ファイバ加速度計は第２の加速度計の出力用光ファイバ光学的に直接接続されてもよく、第４のファイバ結合反射器は第３の加速度計の出力用光ファイバに溶融ファイバ結合されてもよい。たとえば、３個の光ファイバ加速度計は、１本の光ファイバで形成されてもよい。第４のファイバ結合反射器を備える代わりに、第３の加速度計の出力用光ファイバはその反射端を形成するために劈開され（または、劈開されてから露出端が銀めっきされ）てもよい。
【００１６】
光ファイバ加速度計は、互いにほぼ直交する方向に沿ってパッケージの加速度成分を検出するように向けられることが好ましい。
【００１７】
ファイバ結合反射器は、各々が劈開された端部、または劈開されて銀めっきされた端部を有する１本のファイバを含んでもよい。
【００１８】
本発明の第２の態様は、
（ｉ）第１および第２の光ファイバをそれぞれ有する第１および第２の光ファイバ装置または部品を受け入れるステップと、
（ｉｉ）第１および第２のファイバを溶融ファイバ結合によって結合するステップと、
を含む光ファイバパッケージの組立方法を提供する。
【００１９】
この方法は、
（ｉ）第１、第２、および第３の光ファイバ加速度計を１本の光ファイバから形成するステップと、
（ｉｉ）溶融ファイバによって第１のファイバ結合反射器を第１および第２の加速度計の間のファイバに結合するステップと、
（ｉｉｉ）溶融ファイバによって第２のファイバ結合反射器を第２および第３の加速度計の間のファイバに結合するステップと、
（ｉｖ）溶融ファイバによって第３のファイバ結合反射器を第１の加速度計の入力でファイバに結合するステップと、
（ｖ）溶融ファイバによって第４のファイバ結合反射器を第３の加速度計の出力でファイバに結合するステップと、
を含み、したがって加速度計パッケージを形成してもよい。
【００２０】
２本のファイバを結合するステップは、溶融テーパ結合によって、すなわちファイバの１本を他方のファイバの一本に巻き付けてファイバが重なる領域を加熱することによって結合された領域を形成するように行われてもよい。結合された領域は、それ自体が包装されることが好ましい。
【００２１】
本発明の実施形態は単なる例として添付図面を参照して以下に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、従来技術の光ファイバ加速度計パッケージの組立段階を示す。光ファイバのコイルを有するタイプの３個の光ファイバ加速度計５２、５４、５６がサポートクレードル６４の中に配置される。加速度計のコイルそれぞれの軸５８、６０、６２は、互いにほぼ垂直である。予め組み立てられた４個の反射カプラ７６、７８、８０、８２は、各々が図２に示されるような構造を有し、図３に示されるような各加速度計５２、５４、５６の入力および出力用光ファイバに接続される。これは、７０などの７箇所の融着接続によって実現される。各反射カプラを隣接する加速度計に接続するファイバの実質的な余長については、融着接続の多くの失敗を考慮するとともに融着接続装置を使用できるようにする必要がある。
【００２３】
図４に示されるように、この場合、反射カプラ７６、７８、８０、８２および接続ファイバは、仕上り加速度計パッケージ５０を形成する際にクレードル内に収容される。
【００２４】
図５を参照すると、三成分加速度計は、仮の支持棒１０１に装着される３つの中空円筒形の巻型１０３、１０５、１０７の各々に１本の光ファイバ１１６を巻いて形成される。この後、ファイバが巻かれた巻型は、加速度計を接続してそれぞれの検出コイルを形成する１本のファイバ１１６を有する３つの各光ファイバ加速度計１０２、１０４、１０６を生成するように仕上げられる。あるいは、この巻型は、完成された加速度計を生成するように仕上げられる前に、支持棒１０１から取り外されてもよい。加速度計１０２、１０４、１０６の適当な実施例の構成は、ＰＣＴ／英国出願第２００５／００００７８号（国際公開第２００５／０６８９５０Ａ１号）に記載されている。
【００２５】
図６を参照すると、個々の加速度計は、これらの軸が互いにほぼ垂直になるようにサポートクレードル１１４内に固定状態に装着される。こうして、仕上りパッケージは３つの互いにほぼ垂直な方向に沿ったパッケージの加速度成分を検出することができる。
【００２６】
図７を参照すると、４個のファイバ結合反射器１１８、１２０、１２２、１２４は、この場合、これらの端部の近くでファイバ１１６に結合され、これらの部分で溶融ファイバ結合によって光学的に隣接した加速度計を接続している。これを実現するために、ファイバ結合反射器のファイバの部分は、結合されるべきファイバ１１６の部分に巻かれるか、さもなければファイバ１１６の部分に隣接して設置され、たとえば、炎で加熱される。各ファイバ結合反射器は、たとえば、ファイバの端部が注意深く劈開されて、可能であればさらに端部を銀めっきして形成されてもよい。
【００２７】
ファイバ結合反射器１１８、１２０、１２２、１２４、およびこれらが付着されるファイバ１１６の部分は、この場合、個々に包装されてクレードル１１４内に収容されるサブパッケージ１２６、１２８、１３０、１３２を形成し、図８に示されるように本発明のほぼ仕上った光ファイバ加速度計パッケージ１００を形成する。
【００２８】
図７に示される向きのファイバ結合反射器１１８、１２０、１２２、１２４の結合では、ファイバ１１６の端部１１６Ａが仕上り光ファイバ加速度計パッケージ１００の入力端と定義される。
【００２９】
図９から図１１は、本発明の第２の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【００３０】
図９を参照すると、３個の光ファイバ加速度計２０２、２０４、２０６は、これらの検出軸が互いにほぼ垂直な（図示せず）状態でサポートクレードル（図示せず）内に配置される。図１０に示されるように、隣接する加速度計の入力および出力用光ファイバは、２０１と２０３において溶融ファイバ結合によって結合される。
【００３１】
図１１を参照すると、ファイバ結合反射器２１８、２２０、２２２は、加速度計２０２、２０４、２０６のファイバの第１端部２１６、２１７、２１９にそれぞれ溶融ファイバ結合によって結合される。ファイバ結合反射器２２４は、加速度計２２６のファイバの第２端部２２１にやはり溶融ファイバ結合によって結合される。この後、ファイバ結合反射器２１８、２２０、２２２、２２４、およびファイバのそれぞれ隣接して結合された部分は、包装されて加速度計パッケージ内に収容されるサブパッケージ２２６、２２８、２３０、２３２を形成する。
【００３２】
ファイバ結合ミラー２１８、２２０、２２２、２２４の向きは、ファイバ２１６を仕上り加速度計パッケージの入力用光ファイバと定義される。
【００３３】
図１２から図１４は、本発明の第３の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。個々の光ファイバ加速度計３０２、３０４、３０６は、これらの軸が互いにほぼ垂直な状態でサポートクレードル（図示せず）内に固定状態に装着される（図１２）。図１３に示されるように、各加速度計３０２、３０４、３０６の光ファイバの一端は、劈開されて（可能であればさらに銀めっきされて）反射器３２０、３２２、３２４を形成する。図１４を参照すると、隣接する加速度計は、この場合、溶融ファイバ結合によって結合され、ファイバ結合反射器３１８はさらに加速度計３０２のファイバの自由端に溶融ファイバ結合によって結合される。ファイバ３１６は仕上り加速度計パッケージの入力用光ファイバである。この後、ファイバおよび隣接する反射器の結合された領域、およびさらに反射器３２４は、サブパッケージ３２６、３２８、３３０、３３２の中に形成され、仕上り光ファイバ加速度計パッケージに収容される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来技術の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図２】従来技術の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図３】従来技術の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図４】従来技術の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図５】本発明の第１の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図６】本発明の第１の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図７】本発明の第１の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図８】本発明の第１の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図９】本発明の第２の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図１０】本発明の第２の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図１１】本発明の第２の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図１２】本発明の第３の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図１３】本発明の第３の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図１４】本発明の第３の実施例の光ファイバ加速度計パッケージの製造段階を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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2009511972.tif 000018
2009511972.tif 000019
2009511972.tif 000020
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