(57)【要約】【課題】光ファイバ心線の端末処理として、熱応力による切断を行い、熱源としてセラミックヒータを用いることにより、光ファイバ心線の切断成功率を向上させる光ファイバ心線端末処理方法及び装置を提供することにある。【解決手段】光ファイバ心線の被覆を除去して裸光ファイバ心線と得、前記裸光ファイバ心線を、セラミックヒータよりなる熱源を用いて加熱し、熱応力が生じた裸光ファイバ心線の一部にさらに応力を加えることにより裸光ファイバ心線を切断する。また、裸光ファイバ心線に熱を加える際、熱源の上昇温度と加熱時間の積を３０００℃ｓｅｃ以上とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線の被覆を除去して裸光ファイバ心線を得る被覆除去ステップと、
前記被覆除去ステップで得られた裸光ファイバ心線を、セラミックヒータよりなる熱源を用いて加熱し、裸光ファイバ心線の一部に熱応力を与えることにより裸光ファイバ心線を切断する切断ステップと
を有することを特徴とする光ファイバ心線端末処理方法。
【請求項２】
前記セラミックヒータは、セラミック内に発熱体を設けたセラミックヒータであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ心線端末処理方法。
【請求項３】
前記セラミックヒータは、セラミック中にニクロム線又はタングステン線を埋め込んだセラミックヒータであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ心線端末処理方法。
【請求項４】
前記被覆除去ステップは、
前記光ファイバ心線を加熱する加熱ステップと、
刃により前記光ファイバ心線の被覆を削り取る削り取りステップと
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバ心線端末処理方法。
【請求項５】
前記切断ステップは、
前記裸光ファイバ心線の所定部分を、前記セラミックヒータよりなる熱源を用いて加熱する加熱ステップと、
前記裸光ファイバ心線の一部に応力を加えて切断する加圧ステップと
を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバ心線端末処理方法。
【請求項６】
前記熱源の上昇温度と加熱時間の積は、３０００℃ｓｅｃ以上とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバ心線端末処理方法。
【請求項７】
光ファイバ心線を保持する光ファイバホルダと、
前記光ファイバホルダを光ファイバ心線の軸方向にスライドさせるスライド部を有する基体と、
前記光ファイバホルダに保持された光ファイバ心線の移動位置に設けられ、光ファイバ心線を加熱する加熱部と、
前記光ファイバホルダに保持された光ファイバ心線の移動位置に設けられ、前記加熱部で加熱された前記光ファイバ心線の被覆を除去する刃と、
前記光ファイバホルダに保持された光ファイバ心線の移動位置に設けられ、前記刃で光ファイバ心線の被覆が除去された裸光ファイバ心線を保持するクランプ部と、
前記光ファイバホルダに保持された光ファイバ心線の移動位置に設けられ、前記クランプ部で保持された裸光ファイバ心線の所定部分を加熱するセラミックヒータよりなる熱源と、
前記セラミックヒータよりなる熱源で所定部分が加熱された裸光ファイバ心線の加熱部分に応力を加える応力部材と
を備えたことを特徴とする光ファイバ心線端末処理装置。
【請求項８】
前記セラミックヒータは、セラミック内に発熱体を設けたセラミックヒータであることを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ心線端末処理装置。
【請求項９】
前記セラミックヒータは、セラミック中にニクロム線又はタングステン線を埋め込んだセラミックヒータであることを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ心線端末処理装置。
【請求項１０】
前記熱源の上昇温度と加熱時間の積は、３０００℃ｓｅｃ以上とすることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の光ファイバ心線端末処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ心線端末処理方法及び装置に関し、より詳細には、光ファイバ心線の被覆除去、裸光ファイバ心線の表面クリーニング、裸光ファイバ心線を熱応力を用いて切断する光ファイバ心線端末処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバを用いてブロードバンドサービスの提供を受けるユーザが増加しており、アクセス系光伝送路の構築・整備は急務になっている。光アクセス系を構築する際には、非常に多くの光ファイバを接続する必要があり、効率的に光ファイバ接続することは非常に重要な課題の１つである。
【０００３】
現在、光ファイバを接続するには前処理として、（１）被覆除去、（２）光ファイバ表面のクリーニング、（３）光ファイバ端面の切断、（４）接続という端末処理を行った後、接続処理を行う工程がある。
【０００４】
即ち、従来、（１）専用の被覆除去器を用いて光ファイバの周囲に被覆されたプラスチック被覆を取り除き、（２）被覆除去後の光ファイバ表面に残った被覆ゴミ等をアルコールの含浸した紙などを用いてクリーニングし、（３）刃を用いて光ファイバ表面に傷を付けて切断し、接続するのに必要な平坦な端面を得ていた。そして、その後（４）メカニカルスプライス、ＭＴコネクタや融着接続などの方法にて光ファイバ同士を突き合わせて接続していた（非特許文献１参照）。
【０００５】
また、光ファイバの端末処理技術として、光ファイバに熱応力を与え切断する方法が提案されている。この方法では、光ファイバの表面に傷を付けて切断するのではなく、光ファイバ表面を加熱することによって生じた熱応力により切断する。また、光ファイバ表面を加熱するのに用いる熱源は、被覆除去後の光ファイバ表面に付着しているゴミを焼失させ、光ファイバの表面をクリーニングすることができる。そのため、光ファイバの切断とクリーニングの光ファイバ端末処理を１つの工具で行うことが可能となり、光ファイバ接続作業の簡易高速化が期待されている（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０１９１１号公報
【非特許文献１】菊池拓男、西澤紘一、「光通信時代を支えるＦＴＴＨ施行技術」、オプトロニクス社、平成１６年７月６日、ｐ．６８−１２７
【非特許文献２】松本憲佳、保苅和男、「一体型光ファイバ接続工具の検討」、電子情報通信学会２００６年総合大会論演論文集、電子情報通信学会、平成１８年３月８日、ｐ．４９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、基幹配線に使用している光ファイバケーブルの多くは、４心あるいは８心ファイバ心線を集合させた光ファイバテープで構成した光ファイバケーブルが使用されている。その光ファイバケーブルにおける光ファイバ心線同士の接続を、簡易高速に接続するため、熱源を利用した端末処理工具を使用すると、光ファイバ心線の端末処理としての切断成功率が大きく下がる。
【０００８】
この切断成功率とは、融着接続における機械の規定値を満たしているかで規定している。すなわち、裸光ファイバ心線を融着接続機にセットして融着できたものを切断成功と判断する。切断成功率が大きく下がる原因の１つとして、熱源としてニクロム線を使用すると、熱による膨張等でニクロム線が湾曲変形するため、複数の裸光ファイバ心線が同じ条件でニクロム線に接触されないことにより、複数の裸光ファイバ心線に均一に熱が加わらなくなり、裸光ファイバ心線の熱応力不足が原因となって光ファイバテープ内で切断しない裸光ファイバ心線が出てくる場合や切断した端面間で不揃いが生じ、接続できない場合が起こる可能性がある。熱を利用した一体化工具にすることで作業性は向上するが、光ファイバ心線の端末処理の切断成功率が低く、複数回作業することが必要となるため、実用的に使用が出来ないという問題があった。
【０００９】
また、光ファイバ心線を熱応力で切断する際に、熱源でどの程度加熱すれば安定化かつ正確に切断することができるか明確にされておらず、加熱が不十分であると切断面が粗く成り、加熱を十分に行おうとすると加熱時間が長くなり効率が悪くなるという問題があった。熱応力による光ファイバ切断は理論式により推測できるが、光ファイバ接続に用いる切断は鏡面切断である必要であり、その条件は今まで証明されていなかった。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光ファイバ心線の端末処理としての熱応力による切断に、熱源としてセラミックヒータを用いることにより、光ファイバ心線端末処理としての切断成功率を向上させる光ファイバ心線端末処理方法及び装置を提供することにある。また、実証的に確定された鏡面切断に必要な加熱条件に基づく切断を行うことにより、高い切断成功率で迅速な光ファイバ心線端末処理方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光ファイバ心線端末処理方法であって、光ファイバ心線の被覆を除去して裸光ファイバ心線を得る被覆除去ステップと、前記被覆除去ステップで得られた裸光ファイバ心線を、セラミックヒータよりなる熱源を用いて加熱し、裸光ファイバ心線の一部に熱応力を与えることにより裸光ファイバ心線を切断する切断ステップとを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ファイバ心線端末処理方法であって、前記セラミックヒータは、セラミック内に発熱体を設けたセラミックヒータであることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光ファイバ心線端末処理方法であって、前記セラミックヒータは、セラミック中にニクロム線又はタングステン線を埋め込んだセラミックヒータであることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバ心線端末処理方法であって、前記被覆除去ステップは、前記光ファイバ心線を加熱する加熱ステップと、刃により前記光ファイバ心線の被覆を削り取る削り取りステップとを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバ心線端末処理方法であって、前記切断ステップは、前記裸光ファイバ心線の所定部分を、前記セラミックヒータよりなる熱源を用いて加熱する加熱ステップと、前記裸光ファイバ心線の一部に応力を加えて切断する加圧ステップとを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバ心線端末処理方法であって、前記熱源の上昇温度と加熱時間の積は、３０００℃ｓｅｃ以上とすることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、光ファイバ心線端末処理装置であって、光ファイバ心線を保持する光ファイバホルダと、前記光ファイバホルダを光ファイバ心線の軸方向にスライドさせるスライド部を有する基体と、前記光ファイバホルダに保持された光ファイバ心線の移動位置に設けられ、光ファイバ心線を加熱する加熱部と、前記光ファイバホルダに保持された光ファイバ心線の移動位置に設けられ、前記加熱部で加熱された前記光ファイバ心線の被覆を除去する刃と、前記光ファイバホルダに保持された光ファイバ心線の移動位置に設けられ、前記刃で光ファイバ心線の被覆が除去された裸光ファイバ心線を保持するクランプ部と、前記光ファイバホルダに保持された光ファイバ心線の移動位置に設けられ、前記クランプ部で保持された裸光ファイバ心線の所定部分を加熱するセラミックヒータよりなる熱源と、前記セラミックヒータよりなる熱源で所定部分が加熱された裸光ファイバ心線の加熱部分に応力を加える応力部材とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の光ファイバ心線端末処理装置であって、前記セラミックヒータは、セラミック内に発熱体を設けたセラミックヒータであることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の光ファイバ心線端末処理装置であって、前記セラミックヒータは、セラミック中にニクロム線又はタングステン線を埋め込んだセラミックヒータであることを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項７乃至９のいずれかに記載の光ファイバ心線端末処理装置であって、前記熱源の上昇温度と加熱時間の積は、３０００℃ｓｅｃ以上とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、被覆除去、表面クリーニング、切断といった光ファイバ心線の端末処理を１つの工具で行うための、熱源にセラミックヒータを用いることで、光ファイバ心線の端末処理としての切断成功率を向上させることが出来る。それにより、簡易コンパクトな工具を用いることで、柱上やマンホール内の狭い場所で光ファイバ心線の接続作業を行う場合でも、短時間で工具のセッティングが可能になる。
【００２２】
また、本発明では、熱源の加熱温度と加熱時間の積により熱による光ファイバ切断条件を明確にしたことにより、安定且つ迅速に鏡面切断することができ、スムーズに接続作業を行うことが可能になる。
【００２３】
尚、本発明は、光ファイバテープの複数心の光ファイバ心線に用いることができると共に、単心の光ファイバ心線にも用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置を示す概略斜視図であり、図２は本発明の実施形態にかかる光ファイバ端末処理装置を示す概略分解斜視図である。
【００２６】
図１及び図２に示すように、略直方体の箱よりなる基体１１の前方部上面にはホルダ設置部スライド台１２が設けられ、前記基体１１の後方部上面にはストリッパ台１３が前記ホルダ設置部スライド台１２に対して間隔をおいて設けられる。
【００２７】
前記ホルダ設置部スライド台１２の上面には前後方向にガイド溝１４が設けられ、前記ストリッパ台１３の上面には前後方向にストリッパ加熱部１５が設けられる。前記ストリッパ加熱台１５の前端部には被覆除去用下刃１６２が設けられる。
【００２８】
前記ホルダ設置部スライド台１２とストリッパ台１３間には断面略コ字状のクランプ台１７が挿入及び脱出自在にして設けられる。前記クランプ台１７内にはセラミックヒータよりなる熱源１８が支持部材１９に支持されて設けられ、前記熱源１８は加熱部上下移動モータ２０により上下移動自在に設けられる。前記加熱部上下移動モータ２０は電気回路２１に接続され、前記電気回路２１には予め設定されたプログラムが組み込まれており、加熱部上下移動モータ２０を介して熱源１８の上下移動を制御するようになっている。前記加熱部上下移動モータ２０及び電気回路２１は基体１１内に内蔵される。
【００２９】
前記ストリッパ台１３の上面には前記ストリッパ加熱部１５及び被覆除去用下刃１６２を覆うようにして蓋２２が設けられ、前記蓋２２には前記被覆除去用下刃１６２と対応して被覆除去用上刃１６１（図示せず）が設けられる。前記蓋２２には前記ホルダ設置部スライド台１２とストリッパ台１３巻の間隔を塞ぐようにして応力部材取付板２３が一体に設けられ、前記応力部材取付板２３には応力部材２４が貫通すると共に上下移動自在に設けられる。
【００３０】
前記ホルダ設置部スライド台１２上にはホルダ設置部２５がガイド溝１４に沿って移動自在に設けられ、前記ホルダ設置部２５には光ファイバ心線ホルダ２６がホルダ設置部上蓋２７を開閉することにより取り付けられる。前記光ファイバ心線ホルダ２６には光ファイバテープの複数心の光ファイバ心線２８が取り付けられて保持される。
【００３１】
図３は、本発明の実施形態に係る光ファイバ心線ホルダを示す概略斜視図である。図３に示すように、光ファイバ心線ホルダ２６のホルダ本体３１には上蓋３２が開閉自在に設けられ、上蓋３２を開閉することにより、光ファイバテープの複数心の光ファイバ心線２８がホルダ本体３１と上蓋３２間に挟持されるようにして保持される。
【００３２】
図４〜図９は本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置の動作を示す概略正面図である。すなわち、図４に示すように、光ファイバテープの複数心の光ファイバ心線２８が保持された光ファイバ心線ホルダ２６をホルダ設置部２５に設置して後、ホルダ設置部２５をホルダ設置部スライド台１２のガイド溝１４に載置してストリッパ台１３に近づけるように光ファイバ心線２８の軸方向にスライド移動する。この場合、光ファイバ心線２８の一部はストリッパ台１３のストリッパ加熱部１５上に位置される。その後、ストリッパ台１３には蓋２２が被せられ、蓋２２に設けられた被覆除去用上刃１６１が前記被覆除去用下刃１６２上の光ファイバ心線２８を噛むように設定される。この場合、ストリッパ加熱部１５上に位置された光ファイバ心線２８は加熱され、被覆除去をし易くするため温められている。
【００３３】
次に、図５に示すように、蓋２２が被せられた状態で、光ファイバ心線２８がセットされたホルダ設置部２５を前方（矢印A方向）にスライドさせ、光ファイバ心線２８の被覆を被覆除去用上刃１６１及び被覆除去用下刃１６２により削り取るようにしてじょきょをする。光ファイバ心線２８の被覆が除去された裸光ファイバ心線部分に近づき、裸光ファイバ心線を加熱した熱源１８の近傍を通過させることにより、裸光ファイバ心線に付着した細かな被覆屑等を焼失して表面クリーニングをする。
【００３４】
図１３は図５で表面クリーニングした後の裸光ファイバ心線を示す写真である。すなわち、被覆屑等が焼失され、裸光ファイバ心線の表面が良好にクリーニングされていることが分かる。
【００３５】
次に、図６に示すように、クランプ第１７をホルダ設置部スライド台１２とストリッパ台１３間に挿入し、クランプ部材４１を用いて被覆除去された裸光ファイバ心線をクランプする。
【００３６】
次に、図７に示すように、クランプされた裸光ファイバ心線に対し、熱源１８を更に上昇させ裸光ファイバ心線の下部に接触させた接触加熱状態で一定時間保持する。この熱源１８の保持する方法は、一定時間の加熱が必要になるため電気回路２１に予め設定されたプログラムが組み込まれており、スイッチ（図示せず）を押すことで加熱部上下移動モータ２０を介して熱源１８が自動で上下移動し、加熱終了後熱源１８の電源は切断するようになっている。
【００３７】
次に、図８に示すように、クランプされた裸光ファイバ心線に対して加熱が終了した後、蓋２２を押さえたまま応力部材２４を押し下げ、温まった裸光ファイバ心線の上部から応力を加え熱応力により切断する。
【００３８】
次に、図９に示すように、クランプ部材４１を除去すると共に、クランプ台１７をホルダ設置部スライド台１２とストリッパ台１３間から脱出させて後、ホルダ設置部上蓋２７を開けて光ファイバ心線ホルダ２６を取り出し、光ファイバ心線ホルダ２６の上蓋３２を開けて光ファイバテープの複数心の光ファイバ心線２８を取り出すことにより、光ファイバテープの複数心の光ファイバ心線２８の端末処理が完了し、光ファイバテープの複数心の光ファイバ心線２８を接続するのに必要な平坦な端面を得ることができる。
【００３９】
その後、メカニカルプライス、MTコネクタや融着接続などの方法にて光ファイバテープの複数心の光ファイバ心線２８の端面同士を突き合わせて接続する。
【００４０】
図１０は本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置で端末処理した光ファイバ心線の切断成功率を従来と比較して示す特性図である。すなわち、４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を対象とし、本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置の熱源１８にセラミックヒータを用いて４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を端末処理した場合に、４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を融着接続機にセットして融着できたものを切断成功として判断する切断成功率を、従来の光ファイバ端末処理装置の熱源にニクロム線を用いて４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を端末処理した場合に、４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を融着接続機にセットして融着できたものを切断成功と判断する切断成功率と比較する。
【００４１】
図１０では、４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線の端末処理を１００回実施した時の成功率を示し、本発明の実施形態の熱源１８にセラミックヒータを用いた時の切断成功率は９０％以上あり、従来の熱源にニクロム線を用いた時の切断成功率は１０％以下えあり、本発明は従来に比べて切断成功率が大きく改善しているのが分かる。
【００４２】
図１１は本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置で端末処理した光ファイバ心線の融着接続における接続損失を従来と比較して示す特性図である。すなわち、４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を対象とし、本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置の熱源１８にセラミックヒータを用いて４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を端末処理（熱切断）した場合に、４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を融着接続した時の接続損失測定結果を、従来の光ファイバカッタを用いた刃による切断（従来切断）で４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を端末処理した場合に、４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を融着接続した時の接続損失測定結果と比較する。
【００４３】
その結果、本発明の熱応力による切断（熱切断）で端末処理した方法（４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を１０回切断し、平均０．０４dB、最大０．２５dBで接続）は、従来の光ファイバカッタを用いた刃による切断（従来切断）で端末処理した方法（４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を１０回切断し、平均０．０３dB、最大０．１４dBで接続）と同等の基本性能が得られたと言える。
【００４４】
図１２は本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置で端末処理した光ファイバ心線のMTコネクタ接続損失を従来と比較して示す特性図である。すなわち、４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を対象とし、本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置の熱源１８にセラミックヒータを用いて４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を端末処理（熱切断）した場合に、４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線をMTコネクタで接続した時の接続損失測定結果を、従来の光ファイバカッタを用いた刃による切断（従来切断）で４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を端末処理した場合に、４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線をMTコネクタで接続した時の接続損失測定結果と比較する。MTコネクタは、高速硬化型接着剤を用い、端面の状態に影響がある無研磨方式で組み立てた。
【００４５】
その結果、本発明の熱応力による切断（熱切断）で端末処理した方法（４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を１０回切断し、平均０．１６dB、最大０．４０dBで接続）は、従来の光ファイバカッタを用いた刃による切断（従来切断）で端末処理した方法（４心光ファイバテープの４心の光ファイバ心線を１０回切断し、平均０．１５B、最大０．５１dBで接続）と同等の基本性能が得られたと言える。
【００４６】
本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置は、一体化工具の機能を有したまま、簡易高速に光ファイバテープを接続するため、端末処理工具の熱源に加熱しても変形しない熱源を使用することとした。その熱源は、加熱しても変形しないセラミックヒータを用いることとした。そのセラミックヒータは、セラミックの中に発熱体を挟み焼結したのであり、外形はセラミックで覆われることで高熱になっても変形しにくい構造となっている。例えば、熱源の変形を抑え、且つ、小型で高い温度（１０００℃以上）にできる熱源として、セラミック中にニクロム線又はタングステン線を埋め込んだセラミックヒータを用いる。セラミックヒータよりなる熱源を簡易一体化した光ファイバ端末処理工具に用いることにより、熱源の変形を抑え、光ファイバ心線端面を安定に切断でき、低損失に接続できる実用に耐える工具の作製が可能となる。
【００４７】
以上説明したように本発明の実施形態に係る光ファイバ心線端末処理装置によれば、加熱してもセラミックヒータよりなる熱源が変形しないため、光ファイバテープの複数心の光ファイバ心線を切断する場合でも、光ファイバテープの複数心の光ファイバ心線を切断する場合でも、光ファイバテープの複数心の光ファイバ心線に均一に熱が加わるため、各光ファイバ心線が同じ条件で加熱され、切断の成功率を向上させることができる。また、加熱により裸光ファイバ心線に付着したゴミが焼失するため、裸光ファイバ心線の切断と表面クリーニングを同時に行うことができる。従って、光ファイバ心線の接続作業の効率化を図ることができる。
【００４８】
尚、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４９】
次に、工具に使用する熱源の上昇温度と加熱時間の条件を表す理論式を導出して、鏡面切断できる確率を実験的に求めることとした。検討に使用した式は、熱源が光ファイバに接触した時の熱量を算定するための式を用いた。最初に、熱源から裸光ファイバ心線に伝わる熱量Ｊは、効率η、熱流量ｑ、加熱時間ｔ、熱伝達率ｈ、熱源の表面積ｓ、熱源の上昇温度ΔＴhとした場合、（１）式で与えられる。
Ｊ＝ηｑｔ＝ηｈｓΔＴhｔ        ・・・・・（１）
尚、加熱前の熱源温度Ｔ0（＝周囲温度）、加熱後の熱源温度Ｔsから熱源の上昇温度ΔＴhは、ΔＴh＝Ｔs−Ｔ0と表される。
【００５０】
一方、裸光ファイバ心線に加わる熱応力σthは、ヤング率Ｅ、クランプ力に依存する係数Ｋ、ガラスの線膨張係数ａ、加熱されたガラスの温度変化ΔＴG、ガラスの比熱ｃ、ガラスの質量ｍとした場合、（２）式で与えられる。
σth＝ＥＫａΔＴG＝ＥＫａＪ／（ｃ・ｍ）
＝ＥＫａηｈｓΔＴhｔ／（ｃ・ｍ）  ・・・・・（２）
ΔＴh以外の係数は物質に固有の値であって一意に決まることから、それらを定数Ａとすると（３）式が与えられる。
σth≒ＡΔＴhｔ        ・・・・・（３）
【００５１】
図１４に、（１）〜（３）式に基づいて行った熱による光ファイバ切断の実験で使用した光ファイバ切断工具を示す。本工具は、基板６０の上に裸光ファイバ心線５１をセットした光ファイバ心線ホルダ５２をセットするホルダ設置部５３と、裸光ファイバ心線５１を保持するクランプ部５５、そしてその中央に裸光ファイバ心線５１を加熱する熱源５６がある。その熱源５６には温度調節器６１で温度調節が可能なセラミックヒータを用い、熱源５６の温度を非接触赤外線放射温度計の温度センサ５８で読み取り温度表示部５９を見ながら測定した。
【００５２】
図１５に本実験における切断前の状態を示し、図１６に本実験における切断後の状態を示す。予め被覆除去した裸光ファイバ心線５１を光ファイバ心線ホルダ５２にセットし、クランプ部５５の中心にある裸光ファイバ心線５１に熱源５６を接触させて熱応力負荷５７を発生させる。その後、反対側からさらに応力板５４で押して応力を加えて切断した。熱源５６の温度は、８００℃〜１１００℃で、加熱時間は１秒単位で測定した。また、端面の良否は融着接続機の端面検査機能を用い、２０回連続で切断して成功率を算出した。
【００５３】
図１７に、単心光ファイバを用いて測定した切断成功率を示し、図１８に、４心光ファイバテープを用いて測定した切断成功率を示す。縦軸に切断成功率、横軸に温度と時間の積を示す。単心光ファイバ及び４心光ファイバテープのどちらも、切断成功率はΔＴhｔと密接に関係しており、ΔＴhｔの増加と共に成功率は高くなり、ΔＴhｔが３０００℃ｓｅｃを超えると成功率はほぼ１００％となる。従って、確実に切断を行うためには、ΔＴhｔが３０００℃ｓｅｃ以上となるように、光ファイバの加熱条件を調整する必要がある。さらに、ΔＴhｔが３０００℃ｓｅｃを超える条件下で光ファイバを効率よく切断するには、熱源の温度を高くして加熱時間の短縮化を図ればよい。例えば、熱源を１０００℃、加熱時間を４秒程度とすれば、成功率が高く、且つ迅速に光ファイバを切断することが可能になる。
【００５４】
このように、熱応力を用いた光ファイバ切断方法においては、熱源の温度上昇と時間の積ΔＴhｔが３０００℃ｓｅｃを超えれば、高い成功率で光ファイバの切断が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置を示す概略分解斜視図である。
【図３】実施形態に係る光ファイバ心線ホルダを示す概略斜視図である。
【図４】実施形態に係る光ファイバ端末処理装置の動作を示す概略正面図である。
【図５】実施形態に係る光ファイバ端末処理装置の動作を示す概略正面図である。
【図６】実施形態に係る光ファイバ端末処理装置の動作を示す概略正面図である。
【図７】実施形態に係る光ファイバ端末処理装置の動作を示す概略正面図である。
【図８】実施形態に係る光ファイバ端末処理装置の動作を示す概略正面図である。
【図９】実施形態に係る光ファイバ端末処理装置の動作を示す概略正面図である。
【図１０】実施形態に係る光ファイバ端末処理装置で端末処理した光ファイバ心線の切断成功率を従来と比較して示す特性図である。
【図１１】実施形態に係る光ファイバ端末処理装置で端末処理した光ファイバ心線の融着接続における接続損失を従来と比較して示す特性図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る光ファイバ端末処理装置で端末処理した光ファイバ心線のＭＴコネクタ接続損失を従来と比較して示す特性図である。
【図１３】図５で表面クリーニングした後の裸光ファイバ心線を示す写真である。
【図１４】本発明の実証実験に用いた光ファイバ切断機の斜視図である。
【図１５】光ファイバ心線をホルダにセットしたときの側面図である。
【図１６】光ファイバ心線を加熱後、応力板で切断したときの側面図である。
【図１７】単心光ファイバ心線を図１４の切断工具で切断したときの成功率を示す図である。
【図１８】４心光ファイバ心線を図１４の切断工具で切断したときの成功率を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１  基体
１２  ホルダ設置部スライド台
１３  ストリッパ台
１４  ガイド溝
１５  ストリッパ加熱部
１６１  被覆除去用上刃
１６２  被覆除去用下刃
１７  クランプ台
１８  セラミックヒータよりなる熱源
１９  支持部材
２０  加熱部上下移動モータ
２１  電気回路
２２  蓋
２３  応力部材取付板
２４  応力部材
２５  ホルダ設置部
２６  光ファイバ心線ホルダ
２７  ホルダ設置部上蓋
２８  光ファイバ心線
３１  ホルダ本体
３２  上蓋
４１  クランプ部材
５１  裸光ファイバ心線
５２  光ファイバ心線ホルダ
５３  ホルダ設置部
５４  応力板
５５  クランプ部
５６  熱源
５７  熱応力負荷
５８  温度センサ
５９  温度表示部
６０  基板
６１  温度調節器
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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