(57)【要約】【課題】ファイバに作用する応力を短時間で略完全に除去する。【解決手段】光ファイバ１５を巻き取るためのファイバ巻取用ボビン１。中空円筒状であり、中空状の内部に通じる少なくとも１つの空気流通用孔部１０が貫設された側面部３を有する胴２と、胴２の両端部３ａ、３ｂにそれぞれ取り付けられており、胴２の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも１つの空気供給排出用孔部１３をそれぞれ有する第１および第２の鍔１１ａおよび１１ｂと、を備えている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバを巻き取るためのファイバ巻取用ボビンであって、中空円筒状であり、当該中空状の内部に通じる少なくとも１つの第１の孔部が貫設された側面部を有する胴と、
前記胴の両端部にそれぞれ取り付けられており、当該胴の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも１つの第２の孔部をそれぞれ有する一対の鍔と、
を備えたことを特徴とするファイバ巻取用ボビン。
【請求項２】
中空円筒状であり、当該中空状の内部に通じる少なくとも１つの第１の孔部が貫設された側面部を有する胴と、
前記胴の両端部にそれぞれ取り付けられており、当該胴の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも１つの第２の孔部をそれぞれ有する一対の鍔と、
を備えたファイバ巻取用ボビンを用意するステップと、
ファイバを用意し、そのファイバを前記ファイバ巻取用ボビンの側面部に巻き取るステップと、
前記一対の鍔の内の一方に貫設された第２の孔部を塞ぎ、他方の鍔に貫設された第２の孔部を介して前記胴の中空状内部に対して空気の供給および排出を行うステップと、
を備えたことを特徴とするファイバコイル製造方法。
【請求項３】
前記空気の供給および排出を行うステップは、前記胴の側面部をその外側から覆った状態において前記空気の供給および排出を行うステップであることを特徴とする請求項２記載のファイバコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、分散補償ファイバモジュール（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　Ｆｉｂｅｒ　ｍｏｄｕｌｅ；　ＤＣＦモジュール）等の光通信用の部品モジュールの製造用として使用されるファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバを介して伝送される光信号の増幅用や分散補償用の光機能モジュールとして、所定の増幅特性や分散補償特性を有するファイバを用いて構成されたＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）やＤＣＦモジュール等の光通信用の部品モジュールが実用化されている。
【０００３】
ファイバを用いた部品モジュールにおいては、上記所定の増幅特性や分散特性等の特性を実現するために、所定の長さを有する光ファイバが必要である。
【０００４】
上記所定の長さを有するファイバは、ファイバ巻取用ボビンに巻き取られ、ファイバコイルとして部品モジュールに取り付けられている。
【０００５】
ファイバ巻取用ボビンは、円筒状の胴と、この胴の両端に取り付けられた鍔とから成り、ファイバは、胴の側面部分に巻き取られるようになっている。
【０００６】
上述したように、ファイバを用いた部品モジュールにおいては、ファイバの長さに比例して増幅量や分散補償量等が決まってくる。したがって、ファイバの巻き取り量（巻取り長さ）を大きくするために、できる限りコンパクト化されたボビンを用いることが要求されている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ファイバを、コンパクト化されたボビン、すなわち胴径の小さなボビンに巻き取ると、巻き取り時に発生する張力や側圧に起因した応力により、マイクロベンドロス（ファイバの軸がコア径に比べて小さい曲率半径で曲がる、いわゆるマイクロベンドによる損失）が増加する恐れがある。
【０００８】
この点、凹凸部材をボビン外周に取り付け、この凹凸部材上にファイバを巻き取り、巻き取り後、凹凸部材をボビンから除去することにより巻き張力を緩和する方法がある。
【０００９】
また、ボビンの胴外周部に柔軟な部材を装着し、その柔軟部材の外周部にファイバを巻き取ることにより、ファイバが受ける側圧を低減させる方法も考案されている。
【００１０】
しかしながら、上述した方法は、あくまで巻き張力、側圧（巻き取られた状態のファイバの隣接部位同士に作用する圧力、胴の変形により作用する圧力および鍔の変形により作用する圧力等）等に起因したファイバに作用する応力を緩和・低減させる方法であり、ボビンに巻き取ったファイバに生じる応力を略完全に除去することはできなかった。このため、残存した応力に起因して偏波モード分散（ＰＭＤ）が生じ、その光信号伝送特性を劣化させる恐れが生じていた。
【００１１】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ファイバに作用する応力を短時間で略完全に除去可能なファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法を提供することをその目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明者等は、ファイバ巻取後に、隣接するファイバ同士を微小動作、例えば、膨張・収縮させることができれば、ファイバに作用する応力を略完全に除去できることに着目した。
【００１３】
上記隣接するファイバ同士を微小動作させるための一方法として、ファイバ巻取後のボビンに温度サイクル（ヒートサイクル：ＨＣ）をかけることにより、温度変化によりファイバ同士を膨張・収縮させる方法がある。
【００１４】
図５は、ファイバ巻取後のボビンに温度サイクルをかけた場合の温度変化および波長損失特性（波長：１５５０ｎｍ、１５７０ｎｍ）をそれぞれ示すグラフである。
【００１５】
温度サイクルにおいて、急激な温度変化をボビンに与えても、ファイバ束内部まで熱の影響が浸透せず、効果が得られない。そこで、図５に示すように、約半日（１２時間）程度の時間をかけて温度サイクルをボビンに与えることにより、応力緩和・除去処理を行う必要がある。
【００１６】
確かに、上記温度サイクルを用いても、ファイバ巻取後のボビンにおけるファイバ同士に作用する応力を略完全に除去することが可能である。
【００１７】
しかしながら、上述したように、応力を緩和・除去するために必要な温度サイクル時間は約半日と非常に長時間であり、ファイバコイル製造工程において製品（ファイバコイル）の滞留を引き起こす。このため、ファイバコイル製造効率を悪化させる恐れが生じる。
【００１８】
そこで、本発明者等は、温度サイクルを用いることなく、隣接するファイバ同士を微小動作させるための新たな方法を考案することにより、応力緩和・除去処理を非常に短時間で行うことを可能にしてファイバコイル製造効率を向上させることを可能にしている。
【００１９】
すなわち、本発明の第１の態様に係るファイバ巻取用ボビンによれば、ファイバを巻き取るためのファイバ巻取用ボビンであって、中空円筒状であり、当該中空状の内部に通じる少なくとも１つの第１の孔部が貫設された側面部を有する胴と、前記胴の両端部にそれぞれ取り付けられており、当該胴の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも１つの第２の孔部をそれぞれ有する一対の鍔と、を備えている。
【００２０】
また、本発明の第２の態様に係るファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイルの製造方法によれば、中空円筒状であり、当該中空状の内部に通じる少なくとも１つの第１の孔部が貫設された側面部を有する胴と、前記胴の両端部にそれぞれ取り付けられており、当該胴の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも１つの第２の孔部をそれぞれ有する一対の鍔と、を備えたファイバ巻取用ボビンを用意するステップと、ファイバを用意し、そのファイバを前記ファイバ巻取用ボビンの側面部に巻き取るステップと、前記一対の鍔の内の一方に貫設された第２の孔部を塞ぎ、他方の鍔に貫設された第２の孔部を介して前記胴の中空状内部に対して空気の供給および排出を行うステップと、を備えている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法について図面を参照して説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係わるファイバ巻取用ボビンを、その一方の鍔を取り外した状態として示す斜視図である。
【００２３】
図１に示すように、ファイバ巻取用ボビン１は、中空円筒状の胴２を有している。この胴２は、環状の側面部３と、この側面部３における両端部３ａおよび３ｂの複数箇所（図１においては、互いに等間隔（約９０°）で離れた４箇所）および中心軸４を接続して胴２を補強する補強部材５とを備えている。
【００２４】
また、胴２の側面部３には、当該胴２の中空部に対する空気流通用の孔部１０が設けられている。
【００２５】
空気流通用孔部１０は、約φ（直径）２ｍｍであり、側面部３における互いに等間隔（約９０°）で離れた４箇所に対して、その外表面から胴２における中空状の内部に通じるように貫設されている。
【００２６】
上記各箇所に貫設された空気流通用孔部１０は、胴２の中心軸方向に沿って等間隔で２列に配列されている。
【００２７】
そして、ファイバ巻取用ボビン１は、側面部３の両端部３ａおよび３ｂにそれぞれ着脱自在に取り付けられた第１および第２の鍔１１ａおよび１１ｂを備えている。
【００２８】
この第１および第２の鍔１１ａおよび１１ｂには、中心軸４に嵌脱自在な穴部１２と、この穴部２の周囲における例えば等間隔で離間した４箇所に、胴２の中空状内部に通じるように貫設された複数（例えば４つ）の空気供給排出用の孔部１３とがそれぞれ貫設されている。
【００２９】
次に、本実施形態のファイバ巻取用ボビン１を用いたファイバコイルの製造工程を説明し、併せてファイバ巻取用ボビン１の作用について説明する。
【００３０】
作業者は、第１および第２の鍔１１ａおよび１１ｂが両端部３ａおよび３ｂにそれぞれ取り付けられたファイバ巻取用ボビン１を用意する。
【００３１】
次いで、作業者は、所望の特性量（増幅量や分散補償量等）に対応する所定の長さ（例えば５ｋｍ）を有する光ファイバ１５を用意し、用意した光ファイバ１５をボビン１の側面部３に対して例えば約２０ｇの張力で巻き取る（図２参照）。
【００３２】
巻取り終了後、作業者は、第１および第２の鍔１１ａおよび１１ｂの内の一方の鍔（例えば、第１の鍔１１ａ）の孔部１３を塞ぎ、他方の鍔（例えば、第２の鍔１１ｂ）に貫設された孔部１３を介して胴２の中空状内部に対して空気の供給および排出を行う。なお、この空気の供給および排出は、市販の掃除機を改造して行うことが可能である。
【００３３】
胴２の中空状内部に対する空気の供給時においては、その給気により胴２の内部の圧力が高まって正圧となり、空気流通用孔部１０を介して空気を胴２の外部（巻き取られたファイバ（ファイバ束）１５）に対して送出する。
【００３４】
一方、胴２の中空状内部に対する空気の排出時においては、その排気により胴２の内部の圧力が低下して負圧となり、空気流通用孔部１０を介して空気を胴２の中空状内部に吸い込む。
【００３５】
本実施形態では、上述した胴２内部の正負圧の切り替え、すなわち、胴２の中空状内部に対する空気の供給および排出の切り替えを例えば１分間隔で合計１０分間繰り返し実行する。
【００３６】
この結果、空気流通用孔部１０を介してファイバ束１５に対して空気の流れを作出することができ、この空気流により、隣接するファイバ１５同士を微小に動かすことができる。
【００３７】
この隣接するファイバ１５同士の微小動作により、ファイバに作用する応力を略完全に除去することができ、応力除去処理が施されたファイバコイル２０を製造することができる。
【００３８】
ここで、図３は、応力除去処理（胴２内部の正負圧の切り替え処理）前後のファイバコイル２０の光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフである。
【００３９】
図３に示すように、ファイバ巻取後、ファイバに作用する応力に起因した長波長側の曲げ損失の発生等により損失増加傾向を示していた損失波長特性（図３における実線参照）は、上記応力除去処理後においては、略フラットとなり、応力緩和・除去がなされたことが確認できた（図３における破線参照）。
【００４０】
この点、本実施形態に係わるボビン１を用いたファイバコイル２０に対して、前掲図５に示したように、温度サイクルを与えた場合においても、本実施形態の応力除去処理と略同じ結果が得られた。
【００４１】
すなわち、本実施形態の応力除去処理（胴２内部の正負圧の切り替え処理）を用いることにより、非常に短時間（約１０分間）で温度サイクルと略同等の応力緩和・除去効果が得られることが確認できた。
【００４２】
また、巻取り後のボビン１（ファイバコイル２０）に対する状態検査として行われるＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ　Ｒｅｆｌｅｃｔ−ｍｅｔｅｒ）による長手方向での段差や、ＰＭＤの大きな劣化は発生せず、通常のボビン１（ファイバコイル２０）として使用できることも併せて確認することができた。
【００４３】
以上述べたように、本実施形態によれば、温度サイクルを用いるよりも非常に短時間で、ファイバ巻取り後のボビン１の応力を緩和・除去することができる。
【００４４】
したがって、このファイバ巻取用ボビン１を用いたファイバコイル２０の製造時間を大幅に短縮することができ、その製造効率を大幅に向上させることができる。
【００４５】
（第２の実施の形態）
本実施形態においては、第１実施形態におけるボビン１に対するファイバ巻取り終了後の応力除去処理が第１実施形態と若干異なり、それ以外は第１実施形態と略同一である。このため、上記相違部分のみ説明し、それ以外は省略する。
【００４６】
本実施形態においては、ボビン１に対するファイバ巻取り終了後、ボビン１における胴２の側面部３の外周側（巻き取られたファイバ束１５の外周側）を容器で覆い、ボビン１の内径側（中空部側）とは逆の圧力を掛けられるようにする。
【００４７】
次いで、作業者は、第１実施形態と同様に、第１および第２の鍔１１ａおよび１１ｂの内の一方の鍔（例えば、第１の鍔１１ａ）の孔部１３を塞ぎ、他方の鍔（例えば、第２の鍔１１ｂ）に貫設された孔部１３を介して胴２の中空状内部に対する空気の供給および排出、すなわち、胴２の正負圧の切り替えを例えば１分間隔で合計８分間繰り返し実行する。
【００４８】
ここで、上記応力除去処理（胴２内部の正負圧の切り替え処理）前後のファイバコイル２０の光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフを図４に示す。
【００４９】
図４に示すように、ファイバ巻取後、ファイバに作用する応力に起因した長波長側の曲げ損失の発生等により損失増加傾向を示していた損失波長特性（図４における実線参照）は、上記応力除去処理後においては、略フラットとなり、応力緩和・除去がなされたことが確認できた（図４における破線参照）。
【００５０】
この点、本実施形態に係わるボビン１を用いたファイバコイル２０に対して、前掲図５に示したように、温度サイクルを与えた場合においても、本実施形態の応力除去処理と略同じ結果が得られた。
【００５１】
すなわち、本実施形態においても、その応力除去処理（胴２内部の正負圧の切り替え処理）を用いることにより、非常に短時間（約８分間）で温度サイクルと略同等の応力緩和・除去効果が得られることが確認できた。
【００５２】
また、本実施形態においては、第１実施形態における応力除去処理時間よりも短時間で、第１実施形態と略同等の応力緩和・除去効果が得られることが確認できた。
【００５３】
以上述べたように、本実施形態においては、温度サイクルを用いるよりも非常に短時間であり、かつ第１実施形態よりも短時間でファイバ巻取り後のボビン１の応力を緩和・除去することができる。
【００５４】
したがって、第１実施形態に比べて、さらにファイバコイル２０の製造時間を短縮し、製造効率を向上させることができる。
【００５５】
なお、本実施形態において、ファイバ巻取用ボビンを、図１および図２に示すように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５６】
例えば、空気流通用の孔部１０の直径、個数および位置は、図１および図２に示す構成に限定されるものではなく、上述した応力緩和・除去効果を短時間で得ることが可能であれば、如何様な構成であってもよい。
【００５７】
さらに、空気供給排出用孔部１３の直径、個数および位置についても、図１および図２に示す構成に限定されるものではなく、上述した応力緩和・除去効果を短時間で得ることが可能であれば、如何様な構成であってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法によれば、一方の鍔に貫設された第２の孔部を塞ぎ、他方の鍔に貫設された第２の孔部を介して胴の中空状内部に対して空気の供給および排出を行うことにより、胴の側面部に貫設された第１の孔部を介して、巻き取られたファイバに対して空気の流れを作出することができる。
【００５９】
この作出した空気流により、隣接するファイバ同士を微小に動かすことができ、ファイバに作用する応力を非常に短時間で略完全に除去することができる。
【００６０】
この結果、ファイバコイルの製造時間を短縮し、製造効率を向上させることができる。
【００６１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるファイバ巻取用ボビンを、その一方の鍔を取り外した状態として示す斜視図。
【図２】図１に示すファイバ巻取用ボビンを用いて製造されたファイバコイルを示す斜視図。
【図３】応力除去処理前後のファイバコイルの光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフ。
【図４】応力除去処理前後のファイバコイルの光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフ。
【図５】ファイバ巻取後のボビンに温度サイクルをかけた場合の温度変化および波長損失特性（波長：１５５０ｎｍ、１５７０ｎｍ）をそれぞれ示すグラフ。
【符号の説明】
１　ファイバ巻取用ボビン
２　胴
３　側面部
３ａ、３ｂ　両端部
４　中心軸
５　補強部材
１０　空気流通用孔部
１１ａ　第１の鍔
１１ｂ　第２の鍔
１２　穴部
１３　空気供給排出用孔部
１５　光ファイバ
２０　ファイバコイル
【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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