(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の光ファイバー間にスプライス接合部を作製する方法であって、
該２本の光ファイバーである第１および第２のファイバーは、それぞれ、ファイバーコアと該ファイバーコアに隣接して位置するファイバーシースとを有し、
前記２本のファイバーの少なくとも前記第１のファイバーについて、前記ファイバーシースを、前記ファイバーの長手方向に該ファイバーそれぞれの継ぎ合わされるべき端部から所定の長さに沿って延びている接続領域において完全に取り除き、
支持スリーブを前記２本のファイバーの一方に押し込み、
前記ファイバーの継ぎ合わされるべき２つの端部を互いに整列させて互いに継ぎ合わせ、
次に、前記支持スリーブを、
前記２本のファイバーのスプライス端部が前記支持スリーブ内に配置されるように、かつ、
前記第１のファイバーの前記ファイバーシースを超えて延びる前記支持スリーブの部分が、前記第１のファイバーの前記ファイバーシースに隣接して位置することなく、前記支持スリーブが、少なくとも前記第１のファイバーの前記接続領域全体に沿って前記接続領域を越え、前記第１のファイバーの前記ファイバーシースを超えて延びるように、
前記スプライス端部に押し込み、
前記第１のファイバーの前記接続領域において、前記支持スリーブを、前記第１のファイバーの前記ファイバーコアに中間スリーブを介して機械的に接続し、
前記２本のファイバーを継ぎ合わせる前に、前記２本のファイバーの一方に、前記中間スリーブを押し込み、前記２本のファイバーを継ぎ合わせた後に、前記第１のファイバーの前記ファイバーコアに前記中間スリーブを機械的に接続し、次いで前記支持スリーブを前記中間スリーブに機械的に接続する、方法。
【請求項２】
前記支持スリーブと前記中間スリーブとの間の機械的な接続を、形状ロックによる接続として実現する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記支持スリーブと前記中間スリーブとの間の機械的な接続を、材料結合による接続として実現する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のファイバーの前記ファイバーシースを超えて延びる、前記支持スリーブの前記部分は、場合によって行われる端面シールを別として、前記ファイバーシースに機械的に接続されない、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ファイバーシースを、前記ファイバーの双方について、前記接続領域のそれぞれにおいて完全に取り除き、
前記支持スリーブを、前記第２のファイバーの前記ファイバーシースを超えて延びる前記支持スリーブの部分が、前記第２のファイバーの前記ファイバーシースに隣接して位置することなく、前記支持スリーブが、前記第２のファイバーの前記接続領域全体に沿って該接続領域を越え、前記第２のファイバーの前記ファイバーシースを超えて延びるように、前記スプライス端部に押し込む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のファイバーの前記接続領域において、前記支持スリーブは、前記第２のファイバーの前記ファイバーコアに直接、又は中間スリーブを介して機械的に接続される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のファイバーの前記ファイバーシースを超えて延びる、前記支持スリーブの前記部分は、場合によって提供される端面シールを別として、前記ファイバーシースに機械的に接続されない、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記支持スリーブと前記第２のファイバーの前記ファイバーコアとが直接、機械的に接続される場合、前記支持スリーブの屈折率は、前記第２のファイバーの前記ファイバーコア内で導波される光が直接接続を介して前記支持スリーブへ出力結合されることができるように選択される、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記支持スリーブの屈折率及び前記中間スリーブの屈折率は、前記第１のファイバーの前記ファイバーコア内で導波される光が前記中間スリーブを介して前記支持スリーブへ出力結合されることができるように選択される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
体積散乱体及び／又は表面散乱体として実現される支持スリーブが前記支持スリーブとして用いられる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
単一体の支持スリーブが前記支持スリーブとして用いられる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
体積散乱体として実現される中間スリーブが前記中間スリーブとして用いられる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本の光ファイバー間のスプライス接合部であって、２本の光ファイバーがそれぞれファイバーコアとファイバーコアに隣接して位置するファイバーシースとを有する、２本の光ファイバー間のスプライス接合部に関する。さらに、本発明は、そのようなスプライス接合部を作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファイバーが高ビーム品質を有する高い光出力を導くように設計される場合、不整合及び曲げに対する感度が高くなるという難点があり、その結果、不都合なことに、例えばファイバーコア内で導波される光の損失の増大が生じる可能性、及び／又は、ファイバーコア内で導かれる異なるモード間における望ましくない結合が生じる可能性がある。
【０００３】
さらに、継ぎ合わせ（splice）作業中に、継ぎ合わされるべき端部の領域において行われる高エネルギーの供給により、ファイバーの導波特性の変化が生じる可能性があり、そのため、結果としてこの領域内に、例えば導波された放射の一部の所望でない出力結合（coupling-out）が生じる。この結果、多くの場合にポリマー保護シースとして実現されるファイバーシースに、許容不可能な高い熱負荷が生じる可能性がある。ファイバーコアが内部信号コアと内部信号コアを包囲するポンプコアとを有する２芯ファイバーの場合、内部信号コアから結合された放射をポンプコア内で長距離にわたって伝播することができる。しかしながら、所望のビーム品質を達成するには、多くの場合、内部信号コアからの放射だけが全ファイバー行程（fibre run）の端部に出る必要があるため、ポンプコア内で導波された放射はビーム品質を損ねる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記から、本発明の目的は、２本の光ファイバー間の改良型スプライス接合部を提供することである。さらに、そのようなスプライス接合部を作製するのに対応する方法も提供されるものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、本発明に従って、２本の光ファイバー間のスプライス接合部であって、２本の光ファイバーはそれぞれ、ファイバーコアとファイバーコアに隣接して位置するファイバーシースとを有し、２本のファイバーの少なくとも第１のファイバーについて、ファイバーシースは、ファイバーの長手方向にファイバーそれぞれのスプライス端部から所定の長さに沿って延びている接続領域において完全に取り除かれ、支持スリーブが設けられ、支持スリーブには２本のファイバーのスプライス端部が配置され、支持スリーブは、少なくとも第１のファイバーの接続領域全体に沿って接続領域を越え、第１のファイバーのファイバーシースを超えて延び、第１のファイバーのファイバーシースを超えて延びる支持スリーブの部分は、第１のファイバーのファイバーシースに隣接して位置せず、第１のファイバーの接続領域において、第１のファイバーのファイバーコアに直接、又は中間スリーブを介して、機械的に接続される、スプライス接合部によって達成される。
【０００６】
支持スリーブと第１のファイバーのファイバーコアとの機械的な接触により、スプライス接合部の機械的な安定化を達成することが可能となり、それによって、第１のファイバーのファイバーコアの所望でない曲げが防止される。さらに、支持スリーブは、第１のファイバーのシースを超えて延びているため、スプライス接合部を汚染から保護することもできる。さらに、本発明によるスプライス接合部の場合、支持スリーブがファイバーシース自体に隣接して位置せず、ファイバーシースに接続される必要もないため、ファイバーシースはスプライス接合部の実現にあたり熱負荷を受けない。
【０００７】
光ファイバーのシースはここでは特に、ファイバーのうち、熱負荷を受ける可能性がなく、したがってファイバー端部同士が継ぎ合わされる前にファイバーから取り除かれる部分を指す。ゆえに、本発明の意味では、シースは特に、光ファイバーの保護シースである。この場合、ファイバーのコアは特にファイバーの残りの部分である。ファイバーコアは特に、光を導波するように働き、求められる光導波機能を達成するために様々なやり方で構成することができる。ファイバーは一般的に、信号導波コア（例えばガラス材料製）、及びコアを包囲すると共に信号コア内での光の導波を確実にするガラス材料製シースを含む。２芯ファイバーの場合、この場合のシースは例えば、いわゆるポンプ光がこのシース内で導波される、いわゆるポンプコアを構成する。したがって、ここではファイバーコアは特に、光ファイバーのうち保護シースが取り除かれたときに残る部分を指し、このファイバーコアは一般的に、異なるドーピング及び適切であれば内含空隙も有するガラス材料からなる。
【０００８】
単芯ファイバーの場合、単芯ファイバーのコア及び単芯ファイバーのシースはここでは、本発明の意味内におけるファイバーコアであり、シースは本発明の意味内における単芯ファイバーの保護シースである。
【０００９】
２芯ファイバーの場合、例えば、コア及びいわゆるクラッドは本発明の意味内におけるコアを構成し、２芯ファイバーのシースは本発明の意味内におけるシースである。明らかに、クラッドも取り除かれることになる場合があるであろう。この場合、２芯ファイバーのクラッド及びシースは本発明の意味内におけるシースを構成し、２芯ファイバーのコアは本発明の意味内におけるコアである。同じことが、例えば３芯若しくは４芯を有するファイバー又は少なくとも１つのコア及び１つのシースを有する他のファイバーにも当てはまる。
【００１０】
特に、ファイバーコアは、例えばガラス製であり、通常は光又は電磁放射線を導波するファイバーの部分を指す。この場合における電磁放射線は特に、可視スペクトル（例えば３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）及び隣接する赤外電磁スペクトル（７８０ｎｍ〜２５００ｎｍ）の電磁放射線である。
【００１１】
支持スリーブは好ましくは、曲げ及びねじれに対する所望の保護を与える剛性すなわち堅い支持スリーブとして実現される。
【００１２】
保護スリーブは、ファイバーコアと同じ材料から作製することができる。特に、保護スリーブは石英ガラスから作製することができる。
【００１３】
支持スリーブと、中間スリーブ又はファイバーコアとの機械的な接続は特に、形状ロック及び／又は材料結合による接続である。同じことが、中間スリーブとファイバーコアとの接続にも当てはまる。
【００１４】
機械的な接続は特に、局部的な熱供給によりもたらすことができる。特に、この目的のためにレーザー放射線を用いることができ、それによって支持スリーブ又は中間スリーブがファイバーコア上に融着される。
【００１５】
本発明によるスプライス接合部の場合、第１のファイバーファイバーシースを越えて延びる支持スリーブの部分は、場合によって提供される端面シールを別として、ファイバーシースに機械的に接続されないようにすることができる。これにより、この部分における熱供給が必要とされないという利点が達成され、その結果、ファイバーシースへの熱的損傷を防止することができる。端面シールは、特にファイバーシースの材料と同じ材料（例えば高分子材料）から作製することができる。
【００１６】
機械的な接続のある領域において、支持スリーブは、第１のファイバーのファイバーシースを越えて延びる部分の内径よりも小さな内径を有することができる。したがって、支持スリーブは変化する内径を有することができる。特に、支持スリーブの肉厚は一定である。しかしながら、支持スリーブの肉厚は支持スリーブの長手方向に沿って様々とすることもできる。
【００１７】
本発明によるスプライス接合部の場合、ファイバーシースは、ファイバーの双方について、接続領域のそれぞれにおいて完全に取り除くことができ、支持スリーブは、第２のファイバーの接続領域全体に沿って接続領域を越え、第２のファイバーのファイバーシースを超えて延び、その場合、第２のファイバーのファイバーシースを超えて延びる、支持スリーブの部分は、第２のファイバーのファイバーシースに隣接して位置しない。このような支持スリーブによって、スプライス接合部の優れた機械的な安定性が確保される。さらに、スプライス接合部を汚染に対して十分に保護することができる。
【００１８】
第２のファイバーの接続領域において、支持スリーブは、第２のファイバーのファイバーコアに直接、又は中間スリーブを介して機械的に接続することができる。特に、第１のファイバーの接続領域及び第２のファイバーの接続領域の双方に機械的な接続をもたらすことが可能となる。特に、機械的な接続がスプライス端部を超えて延びることができる。
【００１９】
有利には、第２のファイバーのファイバーシースを超えて延びる、支持スリーブの部分が、場合によって提供される端面シールを別として、ファイバーシースに機械的に接続されないようにすることができる。
【００２０】
支持スリーブがファイバーコアに直接、機械的に接続される場合、支持スリーブの屈折率は、ファイバーコア内で導波される光が直接の接続を介して支持スリーブへ出力結合することができるように選択することができる。このため、支持スリーブの屈折率は一定とすることができるか、又は空間的（spatially）に様々とすることができる。この場合に必要不可欠なことは、ファイバーコア内で導波される光を少なくとも部分的に支持スリーブに対して結合できることである。
【００２１】
支持スリーブが中間スリーブを介してファイバーコアに機械的に接続される場合、支持スリーブの（あらゆる屈折率のばらつきを含む）屈折率及び中間スリーブの（あらゆる屈折率のばらつきを含む）屈折率は、ファイバーコア内で導波される光が中間スリーブを介して支持スリーブへ出力結合されるように選択することができる。
【００２２】
特に、支持スリーブは体積散乱体として実現されることができる。したがって、支持スリーブの材料には例えば散乱粒子が含まれるため、支持スリーブの材料は入力結合された光に対する高い散乱作用を有する。結果として、出力結合された光が、より広い空間領域にわたって雰囲気中に放出されることができ、そのため、面積あたりの熱負荷が低減される。
【００２３】
付加的に又は代替的に、支持スリーブは表面散乱体として実現されることができる。これは例えば、表面が粗加工されることで実現されることができる。
【００２４】
中間スリーブ（複数可）も同様に、体積散乱体及び／又は表面散乱体として実現されることができる。
【００２５】
明らかに、屈折率（複数可）もまた、ファイバーコアからの光の出力結合を可能な限り抑えるように選択されることができる。
【００２６】
支持スリーブは、特に単一体の支持スリーブとして実現されることができる。少なくとも１つの中間スリーブもまた、各場合において単一体として実現されることができる。さらに、少なくとも１つの中間スリーブは、支持スリーブと同じ材料から作製することができる。
【００２７】
本発明によるスプライス接合部の場合、場合によって提供される中間スリーブ（単数又は複数）を別として、支持スリーブと露出したファイバーコアとの間には、（例えば硬化性ラッカー又は樹脂、熱収縮管等のような）さらなる接続手段は配置されない。
【００２８】
さらに、２本の光ファイバー間にスプライス接合部を作製する方法であって、２本の光ファイバーはそれぞれ、ファイバーコアとファイバーコアに隣接して位置するファイバーシースとを有し、２本のファイバーの少なくとも第１のファイバーについて、ファイバーシースを、ファイバーの長手方向にファイバーそれぞれの継ぎ合わされるべき端部から所定の長さに沿って延びている接続領域において完全に取り除き、支持スリーブを２本のファイバーの一方に押し込み、ファイバーの継ぎ合わされるべき２つの端部を互いに整列させて互いに継ぎ合わせ、次に、支持スリーブを、２本のファイバーのスプライス端部が支持スリーブ内に配置されるように、かつ、第１のファイバーの前記ファイバーシースを超えて延びる支持スリーブの部分が、第１のファイバーのファイバーシースに隣接して位置することなく、支持スリーブが、少なくとも第１のファイバーの接続領域全体に沿って接続領域を越え、第１のファイバーのファイバーシースを超えて延びるように、スプライス端部に押し込み、第１のファイバーの接続領域において、支持スリーブを、第１のファイバーのファイバーコアに直接、又は中間スリーブを介して機械的に接続する、方法が提供される。
【００２９】
本発明による方法により、スプライスファイバーがスプライス端部の領域では曲げ及びねじれ、並びに汚染に対して保護される、スプライス接合部を作製することが可能となる。
【００３０】
支持スリーブと、中間スリーブ又はファイバーコアとの間の機械的な接続は、形状ロック及び／又は材料結合による接続として実現されることができる。特に、接続は熱供給によって実現されることができる。特に、このためにレーザーを使用することができる。
【００３１】
本方法の場合、第１のファイバーのファイバーシースを越えて延びる支持スリーブの部分が、場合によって行われる端面シールを別として、ファイバーシースに機械的に接続されないようにすることができる。結果として、ファイバーシースは過剰な熱負荷を受けない。
【００３２】
さらに、ファイバーシースを、ファイバーの双方について、接続領域のそれぞれにおいて完全に取り除くことができ、支持スリーブを、第２のファイバーのファイバーシースを超えて延びる支持スリーブの部分が、第２のファイバーのファイバーシースに隣接して位置することなく、支持スリーブが、第２のファイバーの接続領域全体に沿って接続領域を越え、第２のファイバーのファイバーシースを超えて延びるように、スプライス端に押し込むことができる。特に、第２のファイバーの接続領域において、支持スリーブを第２のファイバーのファイバーコアに直接、又は中間スリーブを介して機械的に接続することができる。第２のファイバーのファイバーシースを超えて延びる、支持スリーブの部分が、場合によって提供される端面シールを別として、ファイバーシースに機械的に接続されないようにすることもできる。
【００３３】
これらのステップにより、所望の特性を有するスプライス接合部を作製することが可能となる。
【００３４】
さらに、支持スリーブとファイバーコアとが直接、機械的に接続される場合、支持スリーブの屈折率は、ファイバーコア内で導波される光が直接接続を介して支持スリーブへ出力結合されるように選択することができる。同様にして、支持スリーブが中間スリーブを介してファイバーコアに機械的に接続される場合、支持スリーブの屈折率及び前記中間スリーブの屈折率は、ファイバーコア内で導波される光が中間スリーブを介して支持スリーブへ出力結合されるように選択することができる。
【００３５】
これによって、継ぎ合わされた端部の領域で出る放射がビーム品質を損ねずに確実に外方へ逸れること、及び、継ぎ合わされた端部の領域で出る放射に起因する、例えばファイバーシースへの熱的損傷を防止することが可能となる。
【００３６】
本方法の場合、支持スリーブは体積散乱体及び／又は表面散乱体として実現されることができる。同じことが中間スリーブ（複数可）にも当てはまる。さらに、本方法の場合、支持スリーブとして単一体の支持スリーブを使用することが可能である。
【００３７】
本発明による方法の場合、２本のファイバーを継ぎ合わせる前に、２本のファイバーの一方に中間スリーブ押し込むことができ、２本のファイバーを継ぎ合わせた後に、第１のファイバーのファイバーコアに中間スリーブを機械的に接続し、次いで支持スリーブを中間スリーブに機械的に接続する。明らかに、複数の中間スリーブが設けられる場合、２本のファイバーを継ぎ合わせる前に、２本のファイバーの一方にこれらのスリーブが押し込まれ、これらのスリーブは、その一部に関して、支持スリーブへの接続前に対応するファイバーコアに接続させる。しかしながら、先に支持スリーブを中間スリーブ（複数可）に接続させ、次に中間スリーブ（複数可）をファイバーコア（複数可）に接続させることも可能である。
【００３８】
中間スリーブ（複数可）とファイバーコア（複数可）との機械的な接続は好ましくは、材料結合式及び／又は形状ロック式で行われる。特に、接続は熱供給によりもたらされる。特に、このためにレーザー放射線を使用することができる。
【００３９】
上述した特徴、及び以下のまだ説明されていない特徴は、本発明の範囲から逸脱しない限り、記載した組合せにおいてだけでなく、他の組合せにおいて又は単独でも適用可能であることが理解される。
【００４０】
本発明は、本発明に必要不可欠な特徴も開示している添付の図面を参照しながら、以下でさらに詳細に例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態による、本発明によるスプライス接合部の概略断面図である。
【図２】図１のスプライス接合部の作製を説明する断面図である。
【図３】図１のスプライス接合部の作製を説明する断面図である。
【図４】図１のスプライス接合部の作製を説明する断面図である。
【図５】図１のスプライス接合部の作製を説明する断面図である。
【図６】図１のスプライス接合部の作製を説明する断面図である。
【図７】作製方法の変形形態を説明する断面図である。
【図８】さらなる実施形態によるスプライス接合部の概略断面図である。
【図９】さらなる実施形態によるスプライス接合部の概略図である。
【図１０】さらなる実施形態によるスプライス接合部の概略図である。
【図１１】さらなる実施形態によるスプライス接合部の概略図である。
【図１２】さらなる実施形態によるスプライス接合部の概略図である。
【図１３】さらなる実施形態によるスプライス接合部の概略図である。
【図１４】さらなる実施形態によるスプライス接合部の概略図である。
【図１５】さらなる実施形態によるスプライス接合部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１に示す実施形態の場合において、本発明によるスプライス接合部１は、互いに継ぎ合わされている第１の光ファイバー２及び第２の光ファイバー３を含む。２本のファイバーまたは光導波路２、３は同じ構造を有しているため、以下では第１のファイバー２だけを詳細に説明する。
【００４３】
図の明確性を高めるために、図１及び以下のまだ説明されていない図の描写は実際の縮尺にはなっていない。さらに、より明確な断面図を得ることができるようにするために、通常用いられるハッチング線の大部分を図１及び以下の図において省いている。
【００４４】
第１のファイバー２はファイバーコア４と、ファイバーコア４を包囲する保護シース又はファイバーシース５とを有する。ファイバーコア４は内部信号コア６を含み、内部信号コア６は信号コアシース７（以下ではもっぱらシース７と称する）によって包囲されている。ファイバーコア４は、信号コア６及びシース７とは異なるようにドープされた石英ガラスからなり、信号コア６とシース７との間に結果として生じる屈折率の段差により、信号光を信号コア６内で導波することができる。
【００４５】
ファイバーシース５はポリマー保護シース５として実現され、その屈折率は、所望の限り、光がシース７内で導波されることができるように選択される。
【００４６】
図１から分かるように、ファイバーシース５は第１の接続領域８において完全に取り除かれている。接続領域８は、第１のファイバー２の長手方向に沿って第１のファイバー２のスプライス端部９から所定の長さ（ここではおよそ１０ｍｍ）だけ延びており、そのため、信号コアシース７が第１の接続領域８において露出している。さらに、図１から、第２のファイバー３のスプライス端部１１から所定の長さ（ここでも同様におよそ１０ｍｍ）に沿って長手方向に延びている第２の接続領域１０では、第２のファイバー３の場合においても同様に、信号コアシース７が第２の接続領域１０において十分に露出するように、ファイバーシース５が完全に取り除かれていることが分かる。
【００４７】
スプライス接合部１はさらに、石英ガラスから作製される支持スリーブ１２を含み、支持スリーブ１２は、接続領域８、１０の双方それぞれを超えて側方に延びている。支持スリーブ１２は、およそ３０μｍ〜２００μｍの概ね一定の肉厚を有しているが、その内径は長手方向に様々である。したがって、支持スリーブ１２は第１の内径を有する中央部分１３を有する。中央部分１３の両側それぞれには、漸増する内径を有する接続部分１４、１５が隣接し、これらの接続部分は、中央部分１３の内径よりも大きな一定の内径を有する縁部分１６、１７にそれぞれ漸次に遷移している。
【００４８】
中央部分１３は、形状ロック式及び材料結合式で２本のファイバー２、３のファイバーコア４又は信号コアシース７に接続されているが、ファイバーシース５を超えて延びる２つの縁部分１６及び１７は、その内径がファイバーシース５の外径よりも（若干）大きくなるように選択されているため、ファイバーシース５から或る距離のところにある。したがって、縁部分１６、１７と各ファイバーシース５との間に隙間Ｓが存在する。そのため、縁部分１６、１７の内側は各ファイバーシース５に隣接して位置していない。
【００４９】
接続領域８及び１０を汚染から保護するために、ファイバーシース５と同じ材料からなると共に、各縁部分１６及び１７とファイバーシース５との間の隙間Ｓをシールするリング１８、１９が、剛性すなわち堅い支持スリーブ１２の両軸方向端に取り付けられる。したがって、リング１８、１９を除き、各ファイバーシース５への、したがって対応するファイバー２、３への縁部分１６、１７の接続はない。
【００５０】
そのため、支持管とも称されることができる支持スリーブ１２は、中央部分１３の内径が縁部分１６、１７の内径よりも小さいことから、くびれ型（waisted）支持スリーブ１２である。
【００５１】
接続領域８及び１０における、支持スリーブ１２の中央部分１３とファイバーコア４との間の形状ロック及び材料結合による接続により、２本のファイバー２、３のスプライス接合１部は機械的に安定化し、所望でない曲げ又はねじれに対して保護される。この曲げ又はねじれに対する保護は、２つの縁部分１６、１７がポリマー保護シース５に重なっていることでさらに高まる。
【００５２】
図１に示すファイバー２、３はいわゆる単芯ファイバーである。しかしながら、図１のファイバー２、３は２芯ファイバーとして実現されることもできる。この場合、ファイバーコアシース７は、ポンプ光が導波されるいわゆるポンプコア７を構成する。このために、保護シース５は特に、ポンプ光の導波を確実にすることができるような屈折率を有する。
【００５３】
支持スリーブ１２が作製される石英ガラスの屈折率が、ファイバーコアシース７すなわちポンプコア７の屈折率に等しいか又はポンプコア７の屈折率よりも大きくなるように選択されることで、ファイバー２、３のファイバーコアシース７すなわちポンプコア７内で導かれる放射をファイバー２、３から意図的に偏光させることを可能にする。支持スリーブ１２の石英ガラスの屈折率は一定とすることができるか、又は空間的に変化させることができる。
【００５４】
さらに、支持スリーブ１２は体積散乱体の特性を有するように実現されることができる。これは例えば、散乱粒子を支持スリーブ１２の石英ガラス中に含ませることで実現することができる。付加的に又は代替的に、支持スリーブ外表面が（例えば、この外表面が粗加工されるという点で）散乱特性を有することができ、それによって、ファイバー２、３から偏光された放射を長距離にわたって雰囲気中に分散する形で散乱又は放射させることができ、放射が支持スリーブの端面から高出力密度で出ることがない。
【００５５】
内部信号コア６内だけでなくポンプコア７内にも放射が伝播する、２芯ファイバーとして実現される図１に示すファイバー２、３の場合、所望のビーム品質を達成するために、多くの場合、全ファイバー行程の端部で、放射が内部信号コア６からしか出ない必要がある。本発明によるスプライス接合部１の場合、有利には、ポンプコア７からの放射を、スプライス端部９、１１の領域内、すなわち２つの接続領域８、１０内で支持スリーブ１２を介してファイバーから偏光させることができる。
【００５６】
例えば、第１のファイバー２がアクティブ２芯ファイバーである場合、有利には、ファイバーコア４内での伝播中に第１のファイバー２の内部信号コア６によって吸収されないポンプ光を、本発明による支持スリーブ１２によって、スプライス端部９、１１の領域のアクティブ２芯ファイバー２の端部でファイバー２から偏光させることができ、それによって、アクティブファイバー２の後につながるファイバーの行程、すなわち第２のファイバー３の許容不可能な高い熱負荷を防ぐ。
【００５７】
代替的に、支持スリーブ１２の石英ガラスの屈折率は、ファイバーコアシース７すなわちポンプコア７の屈折率よりも小さくなるように選択することができる。その結果、接続領域８及び１０の領域では、ポンプコア７内でのポンプ光の導波が例えば中央部分１３によって続けられ、それによって、本発明によるスプライス接合部は、ポンプ光が第１のファイバー２から第２のファイバー３に実質的に出力損失なく通ることを可能とする。好ましくは、支持スリーブ１２の石英ガラスの屈折率は、ポリマー保護シース５の屈折率に等しいか又は小さい。
【００５８】
図１に示すスプライス接合部１は以下のように作製することができる。例えばファイバーを破断することによってそれぞれもたらされる、ファイバー２、３の継ぎ合わされるべき２つの端部（図２）から、各ファイバー２、３のファイバーシース５を各場合に所定の長さに沿って取り除く。これは、例えば、レーザー（例えばフェムト秒レーザー）を利用した切断、エッチング、又は刻み込み及び破断によって行うことができる。２本のファイバー２、３の継ぎ合わせるべき端部を、必要があれば、清浄にし、研磨するか又は別様に整える。
【００５９】
所望であれば、適切な場合に、所望の特性を有する継ぎ合わされるべき端部を生じさせるため、露出したファイバーコアのそれぞれを再度破断又は切断し、研磨することができる。これは例えば、レーザー（例えばフェムト秒レーザー）を利用した切断、又は刻み込み及び破断によって行うことができる。
【００６０】
ファイバーコア４をこのように露出した後（図３）、支持スリーブ１２が２本のファイバー２、３の一方に押し込まれる。本明細書に記載の実施形態の例の場合では、支持スリーブ１２は第２のファイバー３に対し、露出したファイバーコア４には及んでいないが、依然として存在するファイバーシース５の領域内に完全に位置する程度まで押し込まれる（図４）。
【００６１】
支持スリーブ１２は、ファイバーコア４を露出させる前に又は露出させた後で、だだし、継ぎ合わせるべき端部を整える前に、第２のファイバー３に押し込むこともできる。
【００６２】
その後、ファイバーコアの２つの自由端部が整列され、既知の方法で互いに継ぎ合わされる（図５）。
【００６３】
継ぎ合わせ後、支持スリーブ１２は、その両側が接続領域８、１０を越えて延びるように、したがってファイバーシース５に重なるようにスプライス端部９、１１に押し込まれる（図６）。
この状態で、次に、支持スリーブ１２の中央部分１３を、露出したファイバーコア上に融着プロセスによって収縮（圧潰）させ、それによって、形状ロック及び材料結合による接続が生じる。この場合の接続部分１４、１５及び縁部分１６、１７は、ポリマー保護シース５への熱的損傷がないように融着プロセスから外しておく。
【００６４】
次に、リング１８及び１９を実現し、所望であれば、支持スリーブ１２のシース外表面を粗加工し、それによって、図１に示すスプライス接合部を得る。明らかに、シース外表面をより前のステップで、又は第２のファイバー３に押し込む前に粗加工することもできる。
【００６５】
ファイバーコア４への中央部分１３の圧潰に必要とされる熱の供給を最小限に抑えるため、支持スリーブ１２を、ファイバーコアへの圧潰の際に必要な直径変化を最小限にする程度まで予め整えることができる。この場合、中央部分１３の内径は第２のファイバー３のファイバーシース５の外径よりも既に小さいことがある。この場合、支持スリーブ１２を図４に示すようにファイバーシース５に完全に押し込むことはできず、図７に示すように部分的に押し込むことしかできない。他の点では、スプライス接合部を作製するステップは図２〜図６に示すステップに対応する。
【００６６】
図８には、本発明によるスプライス接合部１の第２の実施形態が示されており、この実施形態は、支持スリーブ１２の内径がその全長にわたって概ね一定であるという点で図１に示される実施形態とは異なる。さらに、スプライス端部９、１１の領域において２つのファイバーコア４に形状ロック式及び材料結合式で接続される、石英ガラスの堅いすなわち剛性中間スリーブ２０が設けられる。支持スリーブ１２は、その一部に関して中間スリーブ２０のシース外表面に形状ロック式及び材料結合式で接続される。したがって、中間スリーブ２０を介して、支持スリーブ１２とファイバーコア４との間に機械的な接続がある。ファイバーシース５に重なる、支持スリーブ１２の縁部分１６、１７は、図１の実施形態の場合と同様に、ファイバーシース５から或る距離のところにある。
【００６７】
図８の断面図では、描写を単純にするために、中間スリーブ２０だけをハッチング線で示す。同様に、以下の実施形態例の記載では、描写を単純にするために、中間スリーブだけをハッチング線で示す。
【００６８】
明らかに、図８のスプライス接合部の作製において、中間スリーブ２０及び支持スリーブ１２の双方が、２本のファイバー２、３を継ぎ合わせる前に２本ファイバー２、３の少なくとも一方に押し込まれる。この場合、スリーブ１２、２０の双方を同じファイバー２、３に押し込むことができるか、又は、中間スリーブ２０を２本のファイバー２、３の一方に押し込み、支持スリーブを２本のファイバー２、３の他方に押し込むことができる。
【００６９】
２本のファイバー２、３の継ぎ合わせ後、次いで、先に中間スリーブ２０を図８に示す位置に移動し、ファイバーコア４上に圧潰する。次に支持スリーブ１２を図８に示す位置に移動し、中間スリーブ上に圧潰する。
【００７０】
図９は図８に示すスプライス接合部の変形形態を示す。図８のスプライス接合部とは異なり、図９の場合、２つの中間スリーブ２１、２２が設けられ、その場合、中間スリーブ２１及び２２のそれぞれ一方が２つの接続領域８及び１０のそれぞれ一方に配置される。中間スリーブ２１及び２２は、それらの幾何学的寸法は別にして、中間スリーブ２０と同じようにして実現され、ここでも同様に、対応するファイバーコア４に形状ロック式及び材料結合式で接続される。支持スリーブ１２は２つの中間スリーブ２１及び２２に形状ロック式及び材料結合式で接続される。この実施形態の場合では、続く実施形態の場合と同様に、先に中間スリーブをファイバーコアに接続し、次に支持スリーブを中間スリーブに接続する。
【００７１】
図１０には、大きく異なる直径を有する２本のファイバー２’、３’が互いに継ぎ合わされている実施形態の例が示されている。ファイバー２’及び３’は、図１〜図９に関して記載した実施形態例のファイバー２及び３と基本的に同じようにして構成される。
【００７２】
図１０の実施形態の例の場合、支持スリーブ１２は、厚い方のファイバー２’から薄い方のファイバー３’に向かって段階的にテーパー状になっている。したがって、この実施形態の例では、支持スリーブ１２の２つの縁部分１６及び１７は、２本のファイバー２’及び３’の各外径に適合する異なる内径を有する。この実施形態の例の場合、同様に、各縁部分１６、１７の内径は常に、対応するファイバー２’、３’のファイバーシース５の各外径よりも（幾分）大きい。
【００７３】
さらに、支持スリーブ１２の中央部分１３は、ファイバー２’のファイバーコアシース７またはポンプコア７に形状ロック式及び材料結合式で接続される。したがって、ポンプコア７として実現された場合、例えばポンプ光の所望の出力結合を確実にすることができる。
【００７４】
図１１には、図１０の実施形態の変形形態が示されており、この実施形態は、ファイバー２’のファイバーコア４に形状ロック式及び材料結合式で接続されている中間スリーブ２３が、第２の接続領域１０において支持スリーブ１２の中央部分１３とファイバー３’との間に配置されているという点だけが異なっている。中間スリーブ２３は、その幾何学的寸法は別にして、中間スリーブ２０と同じようにして実現される。支持スリーブ１２の中央部分１３はその一部に関して、ここでも同様に中間スリーブ２３に形状ロック式及び材料結合式で接続される。
【００７５】
図１２には、図１１の実施形態の変形形態が示されており、この実施形態では、中央部分１３、並びに接続部分１５及び縁部分１７は同じ内径を有する。さらに支持ディスク２４が設けられており、支持ディスク２４は、内径がファイバー３’のファイバーシース５の外径よりも大きい中央ボア２５を有している。さらに、支持ディスク２４は、支持スリーブ１２の左端面２６が支持ディスク２４の内側２７（支持スリーブ１２の方へ面している）に当接するような外径を有する。端面２６は内側２７に形状ロック式及び材料結合式で接続されている。中央部分１３、接続部分１５及び縁部分１７の一定の内径により、中間スリーブ２３の軸方向長さを、図１１の実施形態において可能であるよりも長くするように選択することができる。
【００７６】
支持スリーブ１２と支持ディスク２４との材料結合による接続により、支持スリーブ１２及び支持ディスク２４は共に２部支持スリーブを構成する。
【００７７】
図１３に示されている、図１２のスプライス接合の変形形態の場合、第２の支持ディスク２８が設けられており、第２の支持ディスク２８は、支持スリーブ１２の右端面２９に形状ロック式及び材料結合式で接続され、内径がファイバー２’のファイバーシース５の外径よりも幾分大きい中央ボア３０を有する。したがって、この実施形態の場合では、支持スリーブ１２はその全長にわたって一定の内径を有することができる。したがって、図１２と比較して、支持スリーブ１２は第１のファイバー２’のファイバーコア４に、より長い長さにわたって接続されることができる。支持スリーブ１２及び２つの支持ディスク２４及び２８は共に３部支持スリーブを構成する。
【００７８】
図１２の実施形態のさらなる変形形態が図１４に示されている。この変形形態の場合、支持スリーブ１２はここでも同様に、その全長にわたって一定の内径を有する。内径はこの場合では、ファイバー２’のファイバーシース５の外径よりも幾分大きくなるように選択される。支持スリーブ１２をファイバー２’のファイバーコア４に接続するため、さらなる中間スリーブ３１が設けられ、中間スリーブ３１は第１のファイバー２’のファイバーコア４に形状ロック式及び材料結合式で接続される。中間スリーブ３１は、その幾何学的寸法は別にして、中間スリーブ２０と同じようにして実現される。支持スリーブ１２は、それぞれ中間スリーブ３１及び中間スリーブ２３に形状ロック式及び材料結合式で接続される。
【００７９】
図１５には、本発明によるスプライス接合部の一設計が示されており、ここでは、支持スリーブ１２がここでも同様に、その全長にわたって一定の内径を有する。支持スリーブ１２の右端面２９が形状ロック式及び材料結合式で支持ディスク３２に接続され、支持ディスク３２は、図１３による第２の支持ディスク２８と同じようにして実現されることができる。第２のファイバー３’はフェルール３３（光ファイバーのコアエンドスリーブ）内で導かれ、その場合、フェルール３３は段付き中央ボア３４を有し、中央ボア３４はその右端から、第２のファイバー３’のファイバーコア７の外径に対応する一定の第１の内径を有する第１の部分３５と、第１の部分に隣接すると共に、急激に大きくなる第２の内径（この内径は、左の方へさらに漸増すると共に、第２のファイバー２’のファイバーシース５の外径よりも少なくとも幾分大きい）を有する第２の部分３６とを有する。
【００８０】
フェルール３３の外径は、支持スリーブ１２がフェルール３３に形状ロック式及び材料結合式で接続することができるように選択される。
【００８１】
さらに、中間スリーブ３１が設けられ、中間スリーブ３１は、その幾何学的寸法は別にして、図１４の中間スリーブに対応する。中間スリーブ３１は第１のファイバー２’のファイバーコア４に形状ロック式及び材料結合式で接続され、支持スリーブ１２は中間スリーブ３１に形状ロック式及び材料結合式で接続される。
【００８２】
図１２〜図１５に示されている支持ディスク２４及び２８は好ましくは、支持スリーブ１２と同じ材料から作製される。同じことがフェルール３３にも当てはまる。
【図１】
0005723291.tif 000002
【図２】
0005723291.tif 000003
【図３】
0005723291.tif 000004
【図４】
0005723291.tif 000005
【図５】
0005723291.tif 000006
【図６】
0005723291.tif 000007
【図７】
0005723291.tif 000008
【図８】
0005723291.tif 000009
【図９】
0005723291.tif 000010
【図１０】
0005723291.tif 000011
【図１１】
0005723291.tif 000012
【図１２】
0005723291.tif 000013
【図１３】
0005723291.tif 000014
【図１４】
0005723291.tif 000015
【図１５】
0005723291.tif 000016