(57)【要約】  第１の光ファイバと第２の光ファイバとを接続する方法が開示され、第１および第２の光ファイバの少なくとも一方が、多数の孔を備えたクラッド等の環状ガラス領域を有する。この方法は、多数の孔を備えた７μｍ以下台の最大断面直径を有する多数の孔を有する第１の光ファイバ等の第１の微細構造を有する光ファイバを別の第２の光ファイバに接続するのに最適である。第２の光ファイバは、別の微細構造を有する光ファイバであっても、微細構造を有しない光ファイバであってもよい。
2010509641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光ファイバと第２の光ファイバとを接続する方法であって、前記第１の光ファイバはコアおよび該コアを取り囲むクラッドを備え、該第１の光ファイバの第１端部が第１結合端面を備えており、前記第１端部のクラッドが前記第１結合端面の近傍に配置された多数の孔を備え、前記第２の光ファイバはコアおよび該コアを取り囲むクラッドを備え、該第２の光ファイバの第２端部が第２結合端面を備えている場合に、前記方法が、
前記第１端部の或る長さ部分および前記第２端部の或る長さ部分を１７００Ｋと２７００Ｋとの間の温度に５００ミリ秒を超える時間加熱するステップであって、前記第１端部が前記第２端部に接触せず、かつ前記第１および第２端部が一体に融合しないステップ、
前記第１および第２結合端面を同軸突当て関係で互いに接触するように移動させるステップ、および
前記第１および第２の光ファイバを互いに接触させた状態で前記第１および第２端部を一体に融合させるステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記移動ステップが、前記第１および第２の光ファイバのコアを光学的に検知することをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１端部上に向けられた光が、前記第１の光ファイバの前記第１端部の画像を形成し、前記画像が、前記第１の光ファイバのガラス部分の最外側の幅に対応する外幅ＷＢを有し、かつ前記画像は幅ＷＡを有する中間部分を有し、該中間部分は、前記第１の光ファイバに向けられかつ前記第１の光ファイバによって屈折された光に対応し、比ＷＡ／ＷＢが０．１５未満であることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
第１の光ファイバと第２の光ファイバとを接続する方法であって、前記第１の光ファイバはコアおよび該コアを取り囲むクラッドを備え、該第１の光ファイバの第１端部が第１結合端面を備えており、前記第１端部のクラッドが前記第１結合端面の近傍に配置された多数の孔を備え、前記第２の光ファイバはコアおよび該コアを取り囲むクラッドを備え、該第２の光ファイバの第２端部が第２結合端面を備えている場合に、前記方法が、
(a)前記第１端部の第１外周面上に光を第１の長手方向軸線を横切る方向に向け、かつ前記第２端部の第２外周面上に光を第２の長手方向軸線を横切る方向に向けるステップであって、前記第１端部上に向けられた光が、前記第１の光ファイバの第１端部の画像を形成し、該画像が、前記第１の光ファイバのガラス部分の最外側の幅に対応する外幅ＷＢを有し、かつ前記画像は幅ＷＡを有する中間部分を有し、該中間部分は、前記第１の光ファイバに向けられかつ前記第１の光ファイバによって屈折された光に対応し、比ＷＡ／ＷＢが０．１５未満であるステップ、
(b)前記第１の光ファイバの画像の中心領域を用いることによって、前記第１および第２結合端面を同軸突当て関係で互いに接触するように移動させるステップ、および
(c)前記第１および第２の光ファイバを互いに接触させた状態で前記第１および第２端部を一体に融合させるステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には光ファイバの直接的な相互接続に関し、特に多数の孔を備えたクラッドを有する光ファイバの接続に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くの用途に対して、多数の孔を有する光ファイバが設計され生産されている。このような光ファイバを、通常の光ファイバに、あるいは多数の孔を備えたクラッドを有する別の光ファイバに繋ぐのには困難が生じる。例えば、接続されるべき光ファイバのコアの心合わせが、繋がれるべき端部近傍の孔の存在によって妨げられる。
【発明の開示】
【課題を解決するための出段】
【０００３】
第１および第２の光ファイバの少なくとも一方が、多数の孔を有するクラッド等の環状のガラス領域を備えている場合の、第１の光ファイバと第２の光ファイバとを接続する方法がここに開示されている。光ファイバの上記ガラス領域の最外周面は一般に被覆材料で覆われており、このような材料は、別の光ファイバと接続すなわち繋がれるべきファイバ端部から剥ぎ取られる。この方法は、最大断面径が７μｍ台以下の多数の孔を有する第１の光ファイバ等の微細構造を備えた第１の光ファイバの接続に適している。第２の光ファイバは、別の微細構造を備えた光ファイバであっても、あるいは細構造を備えていない光ファイバであってもよい。
【０００４】
本発明のさらなる特徴および効果は、後述の詳細な説明に記載されており、その一部は、当業者であれば、下記の記載から直ちに明らかであり、または、下記の説明内容、請求項ならびに図面を含んで記載されている本発明の実施によって認識されるであろう。
【０００５】
上記の概要説明および下記の本発明の実施の形態の詳細説明の双方は、請求項に記載された本発明の性質および特徴を理解するための概観または骨組みの提供を意図したものであることを理解すべきである。添付図面は、本発明のさらなる理解するために用意されたものであり、本明細書に組み込まれ、かつその一部を構成するものである。図面は本発明の種々の実施の形態を示し、記載内容とともに本発明の原理および動作の説明に資するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ここに開示された方法に適した、多数の孔を備えたクラッドを有する光ファイバのガラス部分の概略的断面図である。
【図２】ここに開示された方法に適した、多数の孔を備えたクラッドを有する別の光ファイバのガラス部分の概略的断面図である。
【図３】ファイバの端部に向かってファイバの長手方向軸線Ａ−Ａを横切る方向に向けられた光によって照明された図２の光ファイバの概略図である。
【図４】スプライサ装置の内部等において第２の光ファイバに近接して配置された図２および図３の光ファイバおよび電極の概略図である。
【図５】端部が十分に加熱されて多数の孔が完全に潰され、コアの外周面の視覚的または光学的識別が可能になった後の図２〜図４の光ファイバの概略図である。
【図６】プラズマ場の存在において第２の光ファイバと突き当て接触された図５の光ファイバの概略図である。
【図７】光ファイバと、外部から照明された光ファイバの画像を受像するための光学的検知器との配置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
ここで、本発明の好ましい実施の形態を参照すると、その具体例が添付図面に描かれている。同一または類似の部品に関しては、可能な限り全図面を通じて同じ参照番号が用いられている。
【０００８】
ここに開示されている方法は、空のまたは一種類または複数種類のガスが収容された、ボイドまたはオープニングまたはアパーチュアまたはポケットとしても知られている多数の孔を有していて、これらの孔が光ファイバのコアを取り囲むクラッドに配置されている微細構造を有するファイバに特に適している。ここに開示されている方法は、クラッド内に非周期的に分布された、またはランダムに分布された多数の孔を備えた微細構造を有するファイバに特に適している。いくつかの実施の形態においては、ファイバの長手方向軸線に対して垂直に切った断面において測定した場合に、ファイバ内の孔の最大直径が７０００ｎｍ未満、他の実施の形態においては２０００ｎｍ未満、他の実施の形態においては１５５０ｎｍ未満、そして他の実施の形態においては７７５ｎｍ未満である。いくつかの実施の形態においては、任意の光ファイバの垂直に切った断面において、クラッドが５０００個未満の孔を有し、他の実施の形態においては１０００個未満の孔を有し、他の実施の形態においては孔の総数が５００個未満である。いくつかの実施の形態において、クラッド内の孔の平均直径が５０００ｎｍ未満、他の実施の形態においては４０００ｎｍ未満、他の実施の形態においては３０００ｎｍ未満、他の実施の形態においては２０００ｎｍ未満、他の実施の形態においては１５５０ｎｍ未満、他の実施の形態においては７７５ｎｍ未満、そしてさらに他の実施の形態においては３９０ｎｍ未満である。これらの孔はクラッド全体に分布しているか、または、いくつかの実施の形態においては、クラッド全体を占めていない環状の領域内に孔が含まれている。すなわち、いくつかの実施の形態においては、孔が含まれない内側環状領域がコアと環状の孔含有領域との間に配置されていることによって、環状の孔含有領域がコアから半径方向に偏位している。しかしながら、ここに開示されている方法は、１本またはそれ以上の微細構造を有する光ファイバを接続するのに用いられるのみでなく、大きな孔を有する光ファイバにも同様に適用可能である。
【０００９】
一つの態様において、第１の光ファイバと第２の光ファイバとを接続する方法が開示され、第１の光ファイバはコアおよびこのコアを取り囲むクラッドを備え、第１の光ファイバの第１端部が第１結合端面を備えており、上記第１端部のクラッドが上記第１結合端面の近傍に配置された多数の孔を備え、上記第２の光ファイバはコアおよびこのコアを取り囲むクラッドを備え、この第２の光ファイバの第２端部が第２結合端面を備えている。この方法は、(a)上記第１端部の或る長さ部分および上記第２端部の或る長さ部分を１７００Ｋと２７００Ｋとの間の温度に、好ましく２０００Ｋと２６００Ｋとの間の温度に、より好ましく２３００Ｋと２６００Ｋとの間の温度に、５００ミリ秒を超える時間加熱することを含み、この場合には、上記第１端部が上記第２端部に接触せず、かつ上記第１および第２端部が一体に融合せず、次いで(b)上記第１および第２結合端面をこれらが同軸的相互突き当て関係で互いに接触するように移動させ、次いで(c)上記第１および第２の光ファイバを互いに接触させた状態で上記第１および第２端部を一体に融合させる諸ステップを含む。上記第１および第２端部は、上記融合ステップ中加熱されるが、この融合ステップ中には両端部が互いに接触せしめられる一方、上記加熱ステップ中には両端部が互いに接触せしめられない。上記第１および第２端部は、電弧融合によって、または他の融合手段によって融合されることができる。かくして、第１の光ファイバの第１端部は、クラッド内の多数の孔の少なくとも一部が潰れるのに十分な時間および温度で加熱される。この方法において、第１および第２の光ファイバのコアを整列させる場合に、第１の光ファイバの第１端部のコアがより効率的な光学的検知が可能になる。
【００１０】
上記加熱ステップは、上記第１端部の或る長さ部分を好ましくは１７００Ｋと２７００Ｋとの間の温度に、好ましく２０００Ｋと２６００Ｋとの間の温度に、より好ましく２３００Ｋと２６００Ｋとの間の温度に、５００ミリ秒を超えかつ１２５０ミリ秒未満の時間加熱することによって実行される。かくして、第１の光ファイバの第１端部の結合端面近傍のエッジの丸まりを制限するのみでなく、第１端部は、クラッド内の多数の孔の少なくとも一部が潰れるのに十分な時間および温度で加熱され、これにより、上記結合端面と光ファイバのガラス部分の外周面との間の境界における曲率半径が大きくなり過ぎて、第１および第２の光ファイバの結合端面の融合が不十分になるのを防止する。いくつかの実施の形態においては、加熱ステップ後に、第１結合端面が２５μｍ未満の曲率半径を有する。別の実施の形態においては、加熱ステップ後に、第１結合端面が約２０μｍ以下の曲率半径を有する。
【００１１】
十分な長さの第１端部内において孔が潰されると、より良いコアの検知が可能になる。いくつかの実施の形態においては、加熱ステップ中に、第１結合端面から長手方向に延びる第１端部内に第１の孔が潰された領域が生成し、この第１の孔が潰された領域は、第１の光ファイバの第１端部のガラス部分の最外側直径Ｗ１の1/4 以上の長手方向長さを有する。別の実施の形態においては、第１の孔が潰された領域の長手方向の長さが７５μｍを超えている。別の実施の形態においては、第１の孔が潰された領域の長手方向の長さが１００μｍを超え、他の実施の形態においては１５０μｍを超えている。
【００１２】
加熱ステップ中は、第１および第２結合端面が、第１および第２端部間の接触または融合を避けるのに十分な、かつ第１端部のより効果的な加熱を可能にするのに十分な長手方向距離だけ間隔を置いている。いくつかの実施の形態においては、加熱ステップ中、第１および第２結合端面が、少なくとも５０μｍの長手方向距離だけ間隔を置いている。別の実施の形態においては、加熱ステップ中、第１および第２結合端面が、５０μｍと３００μｍとの間の長手方向距離だけ間隔を置いている。さらに別の実施の形態においては、加熱ステップ中、第１および第２結合端面が、１５０μｍと２５０μｍとの間の長手方向距離だけ間隔を置いている。
【００１３】
上記移動ステップは、上記第１および第２の光ファイバのコアを光学的に検知することをさらに含んでいることが好ましい。例えば、第１の光ファイバのコアが第１の長手方向軸線の周りに配置され、第２の光ファイバのコアが第２の長手方向軸線の周りに配置され、かつ上記移動ステップが、上記第１および第２の光ファイバのコアを同軸関係に持ち来たすことをさらに含む。別の実施の形態として、第１の光ファイバのコアが第１の長手方向軸線の周りに配置され、第２の光ファイバのコアが第２の長手方向軸線の周りに配置され、かつ上記移動ステップが、光、好ましくはコリメートされた光を、上記第１端部の第１外表面上に上記第１の長手方向軸線を横切る方向に向け、かつ上記第２端部の第２外表面上に上記第２の長手方向軸線を横切る方向に向けることをさらに含む。
【００１４】
いくつかの実施の形態において、上記第１端部上に向けられた光は、第１の光ファイバの第１端部の照明された画像を形成し、この照明された画像は、第１の長手方向軸線と平行な第３の長手方向軸線と、この第３の長手方向軸線と直角な第３の幅とを有し、かつこの光ファイバの最外周面を表す。光学的検出器は、上記第３の長手方向軸線とほぼ平行に配置された第１の長さと、この第１の長さと直角な第２の長さとを有する光学的受像面を提供し、上記光学的受像面は照明された画像を受像する。
【００１５】
図１は、コア１０およびこのコアを取り囲むクラッド１８を備えた光ファイバ１のガラス部分の概略的断面図を示し、クラッド１８はシリカまたはシリカを主成分とする材料からなり、かつクラッド１８が多数の孔３０を備えている。図１において、上記孔３０は、クラッド１８全体に分布しており、コア１０に直接隣接する内側領域から拡がって、クラッドの外側領域または最外周４０の近辺まで拡がっている。光ファイバの被覆は図示されていない。
【００１６】
図２は、コア１０およびこのコアを取り囲むクラッド２０を備えた光ファイバ２の概略的断面図を示し、クラッド２０はシリカまたはシリカを主成分とする材料からなり、かつクラッド２０が、コア１０を取り囲みかつコア１０に直接隣接する内側領域２２と、この内部領域２２を取り囲みかつ内部領域２２に直接隣接する中間領域、すなわち「リング」２４と、リング２４を取り囲みかつリング２４に直接隣接する外側領域２６とを備え、内側領域２２および外側領域２６には孔が無く、リング２４が多数の孔３０を備えている。したがって、クラッド２０は、複数の環状領域２２，２４，２６から構成されている。光ファイバの被覆は図示されていない。
【００１７】
図１および図２によって概略的に示されているような光ファイバのみでなく、クラッドに多数の孔を有する他の光ファイバの実施の形態は、ここに開示された方法において少なくとも第１の光ファイバとして考慮されている。上記多数の孔は、スタック・ドロー法によって得られるもののように、クラッド内に周期的に配置されていても、あるいは孔が非周期的に、すなわちランダムに配置されていてもよい。多数の孔は、同一サイズのものであっても、種々のサイズを有すものであってもよい。説明のために、図２の実施の形態の表現は、図２が非周期的に配置された孔を代表しているその後に続く図面に表されている。
【００１８】
図３は、図２の光ファイバ２の第１端部５０を概略的に表し、光ファイバ２は、このファイバの長手方向軸線Ａ−Ａを横切るファイバ２の第１端部５０に向けて発せられた光によって照明される。いくつかの実施の形態においては、図３においては線３２で表されているクラッド２０内の孔３２が、上記のような照明によってコアの視覚的または光学的検出が不可能なように、コアを全く見えなくしている。しかしながら、ファイバの端部の加熱は孔を潰して、シリカを主成分とする材料、すなわちガラスの不透明性を軽減する。
【００１９】
図４は、多数の孔３２を備えたクラッド２０を有する第１の光ファイバ２の第１端部５０を示し、このファイバ２は切断されて第１接続端面５４を備えている。第１端部５０は、例えば公知の光ファイバスプライシング装置の内部等において第１接続端面５４を第２の光ファイバ２００の第２接続端面２５４に近接して配置し、次いで第１端部５０を加熱することが可能な電極間に電圧を掛けてプラズマ場を発生させる。第１の光ファイバ２の第１端部５０および第２の光ファイバ２００の第２端部２５０は、第１および第２結合端面５４，２５４が対向する関係に配置され、この場合、第１および第２結合端面５４，２５４は、互いに軸線方向に距離Ｌだけ離れており、すなわち、この加熱ステップにおいては第１および第２結合端面５４，２５４が互いに接触しない。この配置において、第１端部５０が加熱されて、クラッド２０内に存在する孔３２の少なくとも一部が潰され、第１のファイバ２をスプライシング装置から取り除く必要がなくなる。第１および第２結合端面５４，２５４の双方は、電極３００間に掛けられた電位による等の加熱手段によって洗浄されることができるのが好ましい。この配置において、第１および第２のファイバ２，２００の双方は、スプライシング装置内における相互対向から何れのファイバを取り除く必要なしに互いに融合させるために洗浄されもしくは準備されることができる。
【００２０】
図５は、第１端部５０が十分に加熱されて孔３２が十分に潰れ、コア１０の外周面の視覚的または光学的識別が可能になった後の図３および図４の光ファイバ２の第１端部５０の概略図である。いくつかの実施の形態において、第１端部５０のクラッド２０内の全ての孔３２は、第１端部５０内のクラッド２０が実質的に透明、すなわち、ファイバの側方から照明したときに見える孔３２からの線が識別不能になる。
【００２１】
図３および図５は、ファイバの長手方向軸線Ａ−Ａを横切る方向に向けられた光によって照明されたファイバ２を概略的に示す。孔が照明されているので、現れる線は明るい領域（例えば、照明されたファイバの送信されたまたは捕捉された画像において）として現れ得るが、図においては、便宜上黒い線で示されていることに注目すべきである。このようにして、第１の光ファイバ２の第１端部５０が十分に加熱されて、第１結合端面５４近傍のクラッド２０内の第１の多数の孔３２の少なくとも一部が潰れるが、この場合、この加熱ステップにおいては、第１端部５０が第２端部２５０に接触せず、かつ第１および第２端部５０，２５０が未だ一体に融合されてはいない。第１の光ファイバ２の第１端部５０は十分に加熱されて、第１端部５０の外周面に対して第１の長手方向軸線Ａ−Ａを横切る方向に、好ましくは少なくともほぼ直角方向に光が向けられた場合に、コア１０の外周面の視覚的または光学的識別が可能になる。次に、第１結合端面５４近傍のクラッド２０内の第１の多数の孔３２の少なくとも一部が潰れた後に、第１の光ファイバ２の第１端部５０の加熱が軽減または終了され、次いで第１および第２のファイバ２，２００は、互いに同軸的接触に持ち来たされ、すなわち第１および第２のファイバ２，２００の少なくとも一方が移動せしめられて、第１および第２の光ファイバを同軸的突き当て整列させ、これにより、図６に示されているように、第１および第２結合端面５４，２５４が互いに接触させる態様で、第１および第２結合端面を相互接触状態に持ち来たす。第１および第２のファイバ２，２００は、孔の閉鎖が内部で行なわれた同一装置内に配置されながら、互いに相互接触状態に移動せしめられるのが好ましい。移動ステップ中に、第１および第２のファイバ２，２００の少なくとも一方が直交三次元的に移動せしめられる。いくつかの実施の形態においては、移動ステップ中に、第１および第２のファイバ２，２００のそれぞれが直交三次元的に移動せしめられる。次いで、第１および第２端部５０，２５０は、第１および第２のファイバ２，２００が互いに接触した状態で、好ましくは電弧によって、一体に融合または溶接される。このステップは「融合ステップ」と呼ばれて、孔を潰すための加熱と区別される。
【００２２】
上記移動ステップはさらに、第１および第２の光ファイバのコアを共通の長手方向軸線に沿って整列させることを含んでいるのが好ましい。第１および第２の光ファイバのコアは光学的に検知される。第１の光ファイバ２は第１の長手方向軸線の周りに配置され、かつ第１端部５０が第１の長手方向軸線を横切る方向から、好ましくはほぼ直角方向から照明される。すなわち、光は第１の長手方向軸線Ａ−Ａに対して横方向に、好ましくはほぼ直角に、より好ましくは直角に第１端部５０の外面４０上に向けられ、これによって、コア１０の外表面の視覚的または光学的検出が可能になる。
【００２３】
図４を参照すると、孔を有するファイバのコア外表面の視覚的または光学的検出を可能にするために、加熱はファイバの十分な長さに亘って十分に行なわれなければならないが、加熱は、望ましくない曲率半径Ｒが結合端面上に生じる程過大であってはならない。また、加熱ステップ中は、すなわち２本のファイバが同軸的に整列せしめられる以前においては、結合端面５４，２５４は、２本のファイバが融合してしまうほど互いに近接し過ぎてはならない。しかしながら、第１および第２のファイバ２，２００の結合端面５４，２５４は、双方の端面の電弧洗浄が同時に行なわれるように、互いに十分に近接して効果的に配置することが可能である。
【００２４】
第１端部５０の軸線方向の少なくとも或る長さ部分は、好ましくは１７００〜２７００Ｋ（ケルビン）の間の温度で、より好ましくは２０００〜２７００Ｋの間の温度で、さらに好ましくは２３００〜２６００Ｋの間の温度で５００ミリ秒を超える時間加熱される。第１端部５０の軸線方向の少なくとも或る長さ部分が２３００〜２６００Ｋの間の温度で５００ミリ秒を超える時間加熱されるのがより好ましい。なお、第１端部５０の少なくとも或る軸線方向の長さ部分が２３００〜２６００Ｋの間の温度で５００ミリ秒を超え１２５０ミリ秒未満の時間加熱されるのがさらに好ましい。
【００２５】
加熱ステップ中に、第１結合端面５４から長手方向に延びる第１端部５０内に第１の孔が潰された領域が形成し、この第１の孔が潰された領域は、第１の光ファイバのガラス部分の直径Ｗ１の四分の一以上、すなわち≧1/4Ｗ１が好ましい長手方向の長さを有する。いくつかの実施の形態において、第１の孔が潰された領域の長手方向の長さは７５μｍを越える。他の実施の形態においては、第１の孔が潰された領域の長手方向の長さが１５０μｍを越えている。
【００２６】
加熱ステップ中に、第１および第２結合端面５４，２５４は、少なくとも２０μｍの、実施の形態によっては５０〜３００μｍの間の、別の実施の形態では１５０〜２５０μｍの間の長手方向距離Ｌだけ離されている。
【００２７】
いくつかの実施の形態において、加熱ステップの後に、第１結合端面５４は２５μｍ未満の曲率半径Ｒを有する。別の実施の形態においては、加熱ステップの後に、第１結合端面５４が２０μｍ以下の曲率半径Ｒを有する。
【００２８】
加熱は配列ステップの後に行なわれるのが好ましい。他の実施の形態においては、２本のファイバが対向関係に配列される以前に第１端部の加熱が行なわれる。
【００２９】
いくつかの実施の形態において、加熱ステップの後に、第１結合端面５４における、およびその近傍における全ての孔が潰される。
【００３０】
最大の孔径が５０００μｍ未満であった多数の孔をクラッド内に有する第１の微細構造を備えた光ファイバに関しては、第１および第２の光ファイバの接続に起因するスプライス損失（接合部またはスプライス部の存在による光信号の損失の増分）が１５５０ｎｍにおいて０．０２０ｄＢ未満であった。第１および第２の光ファイバの接続に起因するスプライス損失が１５５０ｎｍにおいて０．０１０ｄＢ未満のものも得られた。微細構造を有するファイバ内の孔は、クラッド内に非周期的に配置されており、コアはゲルマニアをドープされたシリカであった。第２の光ファイバは、ゲルマニアをドープされたコアと孔の無いクラッドとを有していた。
【００３１】
第２の光ファイバは、別の微細構造を備えた光ファイバであっても良く、その場合、第２の光ファイバのクラッドが多数の孔を有するガラスからなり、すなわち、第２端部のクラッドが、第２結合端面の近傍に配置された第２の多数の孔を有する。次に第１および第２の光ファイバの第１および第２端部の双方が、例えば双方の端部をスプライサ装置内に配置し、かつ双方の結合端面を離しておくことによって、同時に加熱される。
【００３２】
いくつかの実施の形態において、上記照明された画像は、この照明された画像の第３の幅が上記光学的受像面の第２の長さの０．１５倍未満、好ましくは０．１倍未満となるように、上記光学的受像面上に導かれる。
【００３３】
図７は、第１の光ファイバ２の第１端部５０の端面図および光学的検出器１００を概略的に示す。コリメートされた光１１０が第１の光ファイバ２のガラス部分の外周面１２０に向けられ、被覆は剥ぎ取られ、ガラス部分は外径Ｗ１を有する。第１の光ファイバ２の第１端部５０に向けられた光１１０は、第１の光ファイバ２の画像１３０を形成する。光学的検出器１００は、画像１３０を合焦させる焦点面１４０の調整を可能にする合焦システムを備えている。画像１３０は、第１および第２の外側部分１３２，１３４および中間部分１３６を備えている。中間部分１３６は、第１の光ファイバ２によって屈折されかつ合焦システムによって集中された光１１２によって形成されている。中間部分１３６は、第１の外側部分１３２と第２の外側部分１３４との間に配置されている。画像１３０の中間部分１３６は幅ＷＡを有し、画像１３０全体（第１および第２の外側部１３２，１３４と中間部１３６を含む）は幅ＷＢを有する。したがって、幅ＷＢは第１の光ファイバ２のガラス部分の外径Ｗ１に比例する。中間部分１３６の中心領域１３８の幅ＷＣは、少なくとも一部が、光ファイバ２のコア１０に対応する。中間部分の幅を画像全体の幅で除算した比ＷＡ／ＷＢが０．１５未満、好ましくは０．１０以下になるように画像焦点面１４０を調整することによって、画像１３０の中間部分１３６の中心領域１３８が十分に合焦されて、すなわち十分に区別できて、中心領域１３８をコア１０の存在の光学的指示として用い、これによって、第１の光ファイバ２と他の光ファイバ２とのコアの位置合わせが可能になることが判明している。この手法は、たとえ第１の光ファイバ２の第１端部５０が、孔を潰すための加熱がなされなかったために多数の孔３２をクラッド２０内に備えている場合であっても、低いスプライス損失を得ることが判明している。
【００３４】
かくして、別の態様においては、第１の光ファイバと第２の光ファイバとを接続する方法が開示され、この方法においては、上記第１の光ファイバがコアおよびこのコアを取り囲むクラッドを備え、第１の光ファイバの第１端部が第１結合端面を備えており、その場合、上記第１端部のクラッドが上記第１結合端面の近傍に配置された多数の孔を備え、上記第２の光ファイバはコアおよびこのコアを取り囲むクラッドを備え、この第２の光ファイバの第２端部が第２結合端面を備え、上記第１の光ファイバのコアが第１の長手方向軸線の周りに配置され、上記第２の光ファイバのコアが第２の長手方向軸線の周りに配置されている。この方法は、(a)上記第１端部の第１外周面上に光を第１の長手方向軸線を横切る方向に向け、かつ上記第２端部の第２外周面上に光を第２の長手方向軸線を横切る方向に向け、その場合に、上記第１端部上に向けられた光が、上記第１の光ファイバの第１端部の画像を形成し、この画像が、上記第１の光ファイバのガラス部分の最外側の幅に対応する外幅ＷＢを有し、かつ上記画像は幅ＷＡを有する中間部分を有し、この中間部分は、上記第１の光ファイバに向けられかつ上記第１の光ファイバによって屈折された光に対応し、その場合に、比ＷＡ／ＷＢが０．１５未満であり、(b)上記第１の光ファイバの画像の中心領域を用いることによって、上記第１および第２結合端面を同軸的相互突当て関係に移動させ、かつ(c)上前記第１および第２の光ファイバを互いに接触させた状態で上記第１および第２端部を一体に融合させる諸ステップを含む。上記光を向けるステップおよび上記移動させるステップは同時に行なうことができる。いくつかの実施の形態において、比ＷＡ／ＷＢは０．１以下である。いくつかの実施の形態において、この方法はまた、上記光を向けるステップに先立って、上記第１端部の或る長さ部分および上記第２端部の或る長さ部分を２３００Ｋと２６００Ｋとの間の温度に５００ミリ秒を超える時間加熱することを含み、その場合、この加熱中は上記第１端部は上記第２端部に接触せず、かつ加熱中は上記第１および第２端部が一体に融合されることはない。
【００３５】
多数の孔を有するクラッドを備えた上記第１の光ファイバは、かくして上述において開示された方法によって上記第２の光ファイバに接続される。いくつかの実施の形態において、上記第２の光ファイバは、コアおよびクラッドを備え、このクラッドは、上記第２端部内にいかなる孔も備えていない。例えば、コーニング社から販売されているＳＭＦ−２８ｅ（登録商標）光ファイバは、クラッド内にもコア内にも孔を備えていない。別の実施の形態において、上記第２の光ファイバは、コアおよびクラッドを備え、このクラッドは、その第２端部内等に多数の孔を備えている。かくして、上記第２の光ファイバのクラッドは、多数の孔を備えたガラスからなり、その場合に、上記第２端部のクラッドは、上記第２結合端面近傍に配置された第２の多数の孔を有する。加熱ステップ中に、上記第２の光ファイバの第２端部は、上記第２端部が上記第１端部に接触することなく十分に加熱されて、上記第２結合端面における、および／またはその近傍における、多数の孔の少なくとも一部が潰される。加熱ステップ中、上記第２端部は上記第１端部と同時に加熱されるのが好ましい。上記第２結合端面における、およびその近傍における、第２の多数の孔の少なくとも一部分は、位置合わせするステップに先立って加熱によって潰される。加熱ステップ中、上記第２結合端面から長手方向に延びる第２の潰された孔の領域を上記第２端部内に生成させるのが好ましく、上記第２の潰された孔の領域は1/4 Ｗ１以上の長手方向長さを有する。
【００３６】
別の態様においては、上記第１の光ファイバの一区間のいかなる部分が切断される以前に、その区間から被覆を剥ぎ取る方法を含む。被覆が剥ぎ取られる区間の長さは、約１０〜４０ｍｍが好ましい。次に、この被覆が剥ぎ取られる区間は、例えば電弧によって、この第１の光ファイバのクラッド内の多数の孔の少なくとも一部が潰れるのに十分な時間および温度で加熱される。上記区間の少なくとも或る長さ部分が２３００Ｋと２６００Ｋとの間の温度に加熱されるのが好ましい。上記区間の少なくとも或る長さ部分が２３００Ｋと２６００Ｋとの間の温度に５００ミリ秒を超える時間加熱されるのがより好ましい。さらに、上記区間の少なくとも或る長さ部分が２３００Ｋと２６００Ｋとの間の温度に５００ミリ秒を超え１２５０ミリ秒未満の時間加熱されるのがなお好ましい。このような加熱は、例えば、切断されていない第１の光ファイバをスプライサ装置内に配置し、かつ上記区間を上述の条件の下に電弧に曝すことによって達成することができる。次にこの第１の光ファイバは、例えば加熱ステップの結果である孔が潰された領域の中央において切断され、次いで予め溶剤で洗浄された少なくとも一方、好ましくは双方の光ファイバの端部が他方のファイバに接続される。
【実施例】
【００３７】
第１の光ファイバは、最大相対屈折率Δ１ＭＡＸが約０．３５％でかつ４．２μｍのコア半径Ｒ１を有するステップインデックス形式の屈折率分布を有するコアと、このコアを取り囲むクラッドとを備え、このクラッドは、上記コアに接触しかつこのコアを取り囲んでＲ１から１３．６μｍの半径Ｒ２まで拡がる内側環状領域と、Ｒ２から半径Ｒ３まで拡がりかつ環状領域全体に非周期的に配置された多数の孔を有するシリカからなる中間リング領域と、Ｒ３からこのファイバのガラス部分の最外側半径ＲＯＵＴＥＲまで拡がるシリカからな外側環状領域とを備えている。このファイバの長手方向軸線に対して垂直な断面において、上記リング領域は７９個の孔を備え、最大孔径は０．７１７μｍ、平均孔径は０．３０４μｍであった。この第１の光ファイバは切断され、次いで切断された第１面から１６ｍｍの長さの被覆が剥ぎ取られ、次に切断された端部がイソプロピル・アルコール溶剤で洗浄された。次にこのファイバは、フジクラ４０Ｆスプライサ内において、コーニング社から販売されたＳＭＦ−２８（登録商標）光ファイバである第２の光ファイバと対向して配置され、この第２の光ファイバは、最大相対屈折率が約０．３５％でかつコア半径が４．２μｍのステップインデックス形式の屈折率分布を有するコアを有していた。この第２の光ファイバは切断され、次いで切断された第２面から１６ｍｍの被覆が剥ぎ取られ、次に切断された端部がイソプロピル・アルコール溶剤で洗浄された。第２の光ファイバはそのクラッド内に如何なる孔も備えていなかった。第１および第２のファイバのそれぞれのクラッドの最外側半径はほぼ同一であった。第１および第２のファイバの対向する端部は上記スプライサ内において約２００μｍ離れて配置された。第１のファイバに対してその長手方向軸線と垂直に光が照射されたが、ファイバコアは識別不能であった。上記スプライサは、２０ビットの電弧出力を備えた洗浄アーク・セッティングに設定され、アークが７５０ミリ秒間発生された。アークのプラズマ場が、第１および第２の光ファイバの表面を２３００Ｋと２６００Ｋとの間の温度に加熱した。次に第１および第２のファイバが、スプライサのコア整列機能の実行によって同軸突当て整列された。双方のファイバのそれぞれのコアが同軸的に整列させられた後、出力２０ビットの電弧が２本のファイバの結合面に３秒間接触して、２本のファイバを一体に融合した。接続後のスプライス損失は、１６１０ｎｍにおいて０．０２ｄＢ未満、１５５０ｎｍにおいて０．０１５ｄＢ未満、１４８０ｎｍにおいて０．０１ｄＢ未満であった。
【００３８】
本発明の精神および範囲から離れることなしに、種々の変形および変更が可能なことは、当業者には明らかであろう。したがって本発明は、添付の請求項およびそれらの均等物の範囲内で行なわれた本発明の変形および変更をカバーすることを意図するものである。
【符号の説明】
【００３９】
１，２  光ファイバ
１０  コア
１８，２０  クラッド
２２  クラッドの内側領域
２４  クラッドのリング
２６  クラッドの外側領域
３０，３２  クラッド内の孔
５０  第１の光ファイバの第１端部
５４  第１端部の第１結合端面
１００  光学的検出器
１１０，１１２  光
１３０  画像
１３２，１３４  画像の外側部分
１３６  画像の中間部分
１３８  画像の中間部分の中心領域
１４０  画像焦点面
２５０  第２の光ファイバの第２端部
２５４  第２端部の第２結合端面
【図１】
2010509641.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年9月15日(2009.9.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
第１端部５０の軸線方向の少なくとも或る長さ部分は、好ましくは１７００〜２７００Ｋ（ケルビン）の間の温度で、より好ましくは２０００〜２７００Ｋの間の温度で、さらに好ましくは２３００〜２６００Ｋの間の温度で５００ミリ秒を超える時間加熱される。なお、第１端部５０の少なくとも或る軸線方向の長さ部分が２３００〜２６００Ｋの間の温度で５００ミリ秒を超え１２５０ミリ秒未満の時間加熱されるのがさらに好ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2010509641.tif 000010
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2010509641.tif 000011
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2010509641.tif 000012
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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【国際調査報告】
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