(57)【要約】 【課題】  入光した光を安定して各光ファイバに分岐できる光ファイバカプラを容易に安価に製造できる光ファイバカプラの製造方法、およびその製造装置の提供。【解決手段】  中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４を平行に配置して融着部１５を加熱した後、中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４とを捩じり合わせる。これにより、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４は、加熱により摩擦係数が増大しているので、中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４とが互いに接触したときに滑らない。このため、周辺ファイバ１２，１３，１４を均等間隔となるように融着して固定することができる。【選択図】 図４
2005215064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３本以上の光ファイバのうち、１本の中心ファイバと、この中心ファイバに外接する残りの周辺ファイバとを融着させて光ファイバカプラを製造する光ファイバカプラの製造方法であって、
前記周辺ファイバを、前記中心ファイバの中心軸に対して略平行に、かつ、中心ファイバの外周に接触させずに、均等間隔で配置する配置工程と、
これらの中心ファイバおよび周辺ファイバの一部を加熱する加熱工程と、
前記加熱工程で加熱された状態の前記中心ファイバと前記周辺ファイバとを捩じり合わせて融着する融着工程と、
この融着した部位を延伸する延伸工程と、
を有することを特徴とする光ファイバカプラの製造方法。
【請求項２】
前記融着工程は、前記加熱工程において、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一部が軟化温度に達した後に実施される
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバカプラの製造方法。
【請求項３】
前記軟化温度は１４００度以上であることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバカプラの製造方法。
【請求項４】
前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバは、軸となる光ファイバ本体とこの光ファイバ本体の外周を覆う被覆部とを備えて構成され、
前記配置工程は、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一部の被覆部を除去して融着部を形成した後、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの前記被覆部同士を当接させた状態で前記被覆部を保持して前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバを配置する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光ファイバカプラの製造方法。
【請求項５】
前記融着工程は、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一端側を他端側に対して中心ファイバの中心軸を軸として回転して、前記周辺ファイバを前記中心ファイバに捩じり合わせる
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光ファイバカプラの製造方法。
【請求項６】
前記加熱工程、融着工程および延伸工程において、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一部の加熱を継続する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光ファイバカプラの製造方法。
【請求項７】
前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一部を加熱する際に、これらの中心ファイバおよび周辺ファイバを中心ファイバの中心軸を軸として回転する
ことを特徴とする請求項６に記載の光ファイバカプラの製造方法。
【請求項８】
少なくとも３本以上の光ファイバのうち、１本の中心ファイバと、この中心ファイバに外接する残りの周辺ファイバとを融着させて光ファイバカプラを製造する光ファイバカプラの製造装置であって、
前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの両端側を保持する保持手段と、
前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一部を加熱する加熱手段と、
前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一端側を他端側に対して回転させる回転手段と、
前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバを長手方向に延伸する延伸手段と、
前記加熱手段、回転手段、および延伸手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記加熱手段で加熱された状態の前記中心ファイバと前記周辺ファイバとを回転手段で捩じり合わせて融着することを特徴とした光ファイバカプラの製造装置。
【請求項９】
前記保持手段は、断面略正多角形の溝状のファイバ保持部を有する
ことを特徴とした請求項８に記載の光ファイバカプラの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバカプラの製造方法、およびその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１本の中心となる光ファイバの外周面に複数本の所定の間隔をあけて配置される光ファイバを当接させて連結し、入力端側の１本の光ファイバから入光した光を各光ファイバに分岐させて出力端側から出光させる光ファイバカプラの製造方法として、各種方法が知られている（例えば特許文献１および特許文献２)。
【０００３】
特許文献１に記載の方法は、ｎ（ｎは整数)本の光ファイバを用意し、光ファイバ上を覆うコーティングを一部除去する。そして、この光ファイバのうちの１本の中心ファイバの回りに他のｎ−１本の周辺ファイバを巻きつけて、中心ファイバのまわりに対称的にｎ−１本の周辺ファイバが配置されるようにする。この後、この部分を加熱しながら延伸し、中心ファイバの入力端からモニター光を入光し、出力端からの出力をモニターして、中心ファイバと周辺ファイバとの光分岐比が等しい値になったときに加熱・溶融・延伸を停止する。
【０００４】
また、特許文献１の他の方法として、開閉可能な治具を用いて、１本の中心ファイバの回りに周辺ファイバを対称的に配置して、ファイバ束を形成する。この時各光ファイバは、長手方向に平行になるように配置される。そして、このファイバ束を治具より引き出して、加熱・溶融・延伸する。
【０００５】
特許文献２に記載の方法は、１本の中心ファイバの周りに、コアを有しない周辺ファイバとコアを有する周辺ファイバとが交互に配置され、全体として周辺ファイバが中心対称となるように配置されている。そして、これらの一部の光ファイバを加熱・溶融・延伸することで光ファイバカプラが製造される。この製造方法では、コアを有する周辺ファイバとコアを有しない周辺ファイバとを交互に配置することで、コアを有する周辺ファイバが滑って非対称な配置となることを防いでいる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１６７０４１号公報（第３頁、第４頁、図１、図３）
【特許文献２】特開２０００−３０４９６３号公報（第３頁、図１)
【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、被覆部が除去された光ファイバ同士は、互いに滑りやすいため、特許文献１のような中心ファイバの回りに周辺ファイバを巻きつける方法では、周辺ファイバが滑ってしまい、中心ファイバに対して一方の面側にすべての周辺ファイバが偏って集まってしまいやすく、周辺ファイバを中心ファイバの回りに均等に配置することが難しいという問題があった。
また、特許文献１において、治具を用いて中心ファイバの回りに周辺ファイバを平行に配置して加熱・溶融・延伸する方法では、被覆部を除去した光ファイバを直接治具に格納して各ファイバ同士を密着させる必要があり、治具によって光ファイバに傷が付きやすいという問題があった。
また、中心ファイバと周辺ファイバとを平行に配置した状態で融着しようとすると、中心ファイバと周辺ファイバとを密着させる方向の力が働かず、各ファイバの密着性が悪いため、中心ファイバと周辺ファイバとが溶融・融着しない可能性があり、中心ファイバから入光した光が正常に周辺ファイバに分岐しない虞がある。
【０００８】
一方、特許文献２の製造方法では、コアを有しない周辺ファイバが別途必要になるため、生産コストが高くなるという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、入光した光を安定して各光ファイバに分岐できる光ファイバカプラを容易にかつ安価に製造できる光ファイバカプラの製造方法、およびその製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光ファイバカプラの製造方法は、少なくとも３本以上の光ファイバのうち、１本の中心ファイバと、この中心ファイバに外接する残りの周辺ファイバとを融着させて光ファイバカプラを製造する光ファイバカプラの製造方法であって、前記周辺ファイバを、前記中心ファイバの中心軸に対して略平行に、かつ、中心ファイバの外周に接触させずに、均等間隔で配置する配置工程と、これらの中心ファイバおよび周辺ファイバの一部を加熱する加熱工程と、前記加熱工程で加熱された状態の前記中心ファイバと前記周辺ファイバとを捩じり合わせて融着する融着工程と、この融着した部位を延伸する延伸工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
なお、配置工程において、周辺ファイバを均等間隔で配置するとは、中心ファイバと各周辺ファイバとの間隔がそれぞれ略同じであることと、隣り合う各周辺ファイバ同士の間隔つまり中心ファイバの軸回りの方向における各周辺ファイバ同士の間隔がそれぞれ略同じであることを意味する。
また、前記加熱工程で加熱された状態の前記中心ファイバと前記周辺ファイバとを捩じり合わせて融着するとは、中心ファイバおよび周辺ファイバが捩り合わせによって接触される時点で各ファイバが加熱されていることを意味する。従って、加熱工程を開始した後に、融着工程を開始する場合は勿論のこと、融着工程を開始した後であっても実際に各ファイバが密着するまでの間に、前記加熱工程を開始して各ファイバを所定の温度まで上昇させる場合も含む。さらに、加熱工程は、融着工程や延伸工程時にもファイバの加熱を継続していることが好ましいが、各ファイバが融着工程や延伸工程において必要な温度を維持できるのであれば、融着工程や延伸工程時に加熱工程を停止させてもよい。
【００１２】
この発明によれば、配置工程で中心ファイバおよび周辺ファイバを平行に配置し、加熱工程で各ファイバを加熱した後、融着工程で中心ファイバと周辺ファイバとを捩じり合わせている。これにより、中心ファイバおよび周辺ファイバは、加熱により表面が軟化してその摩擦係数が大きくなっているので、互いに接触したときに滑りにくくなり、接触した位置を保持することができる。従って、融着工程で、中心ファイバおよび周辺ファイバを捩じり合わせた際に、各周辺ファイバの位置がずれることなく、中心ファイバに密着させることができ、周辺ファイバ同士の間隔を均等に維持しながら、周辺ファイバを中心ファイバに確実にかつ容易に融着して固定することができる。このため、一端側から入光した光を各光ファイバに安定して分岐させて他端側から出光させる光ファイバカプラを製造することができる。さらに、特許文献２のようにコアを有しない周辺ファイバが不要で、周辺ファイバを中心ファイバの外周に中心対称となるように均等に配置できるので、部品点数を少なくでき、生産コストも低減できる。
【００１３】
また、本発明では、前記融着工程は、前記加熱工程において、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一部が軟化温度に達した後に実施されることが好ましい。
【００１４】
融着工程においては、実際に各ファイバ同士が接触する時点でファイバ表面が軟化して摩擦係数が増大していれればよい。また、融着工程を開始後、実際に各ファイバ同士が密着するまでの時間は、中心ファイバと周辺ファイバの間隔や、各ファイバを捩るときの回転速度によって設定される。従って、これらの制御を行えば、加熱工程で各ファイバの一部が軟化温度に達する前に融着工程を開始しても、実際に各ファイバ同士が密着する時点で軟化温度に達するように制御することも本発明には含まれるが、その場合、設定が煩雑になる。
一方で、本発明のように構成すれば、加熱工程および融着工程の制御が簡易化できる。そして、本発明では、中心ファイバおよび周辺ファイバは、加熱によって軟化温度に達して、摩擦係数が大きくなっているので、中心ファイバおよび周辺ファイバを捩じり合わせて接触させたときに、その接触位置から滑ることがなく、位置を保持することができる。これにより、周辺ファイバが中心ファイバに対して滑らないので、中心対称の位置を保持することができる。従って、中心ファイバの入力端から入光した光を良好な等分岐率で各光ファイバに分光させることができる。
【００１５】
この時、前記軟化温度は１４００度以上であることが好ましい。一般的な光ファイバでは、約１４００度に加熱すると、ファイバの表面が軟化して摩擦係数が高くなり、滑りにくくなる。また、１６００度以上に加熱することがより好ましく、この時、中心ファイバおよび周辺ファイバの表面が粘性を有し、周辺ファイバを中心ファイバに接触させることで、即座に中心ファイバに融着させることができる。従って、確実に周辺ファイバを中心ファイバに滑らないように捩じり合わせることができる。
【００１６】
また、本発明では、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバは、軸となる光ファイバ本体とこの光ファイバ本体の外周を覆う被覆部とを備えて構成され、前記配置工程において、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一部の被覆部を除去して融着部を形成し、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの融着部の両端側にある前記被覆部同士を当接させた状態で前記被覆部を保持して前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバを配置することが好ましい。
この発明によれば、中心ファイバおよび周辺ファイバは、融着部の両端側にある被覆部同士が当接されて配置されている。これにより、融着部において、中心ファイバと各周辺ファイバとの間隔は、除去された被覆部の厚み寸法と同寸法となるので、中心ファイバと各周辺ファイバとの間隔を容易にかつ正確に均等（略同じ）にすることができる。従って、融着工程において、各ファイバを捩り合わせた際に、各周辺ファイバを同時に中心ファイバに接触させることが確実にかつ容易にでき、各周辺ファイバ同士の間隔も均等にすることができる。さらに、中心ファイバおよび周辺ファイバは被覆部が被覆された部分を保持されるので、光ファイバ本体に傷を付けることがない。
【００１７】
また、本発明では、前記融着工程は、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一端側を他端側に対して中心ファイバの中心軸を軸として回転して、前記周辺ファイバを前記中心ファイバに捩じり合わせることが好ましい。
なお、各ファイバの一端側とは、各ファイバにおいて融着部分を挟んだ両側のうちの一方側を意味し、各ファイバの他端側とは、前記両側のうちの他方側を意味する。
【００１８】
この発明によれば、中心ファイバおよび周辺ファイバは、両端側を保持されて、一端側が他端側に対して中心ファイバを軸として回転することで捩じり合わされる。この回転とは、一端側のみが回転し、他端側が回転しない場合や、一端側と他端側が逆方向に回転する場合、また、一端側が他端側よりも高速で回転する場合などがある。すなわち、一端側が他端側に相対的に回転していればよい。なお、他端側に対する一端側の相対的な回転角度は、各周辺ファイバが中心ファイバに捩り合わされて密着する角度であればよく、例えば、３６０度前後など、適宜設定すればよい。
これにより、各ファイバの一端側を他端側に対して回転させるという非常に簡単な方法により、周辺ファイバを中心ファイバに接近させて螺旋状に巻くことができ、両者を捩じり合わせることができる。従って、融着工程を非常に簡単に行うことができ、良好な等分岐率を備えた光ファイバカプラを容易に製造できる。
【００１９】
また、本発明では、前記加熱工程、融着工程および延伸工程において、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一部の加熱を継続することが好ましい。
この発明によれば、融着工程においても中心ファイバおよび周辺ファイバを捩じり合わせる時に加熱を継続するので、中心ファイバおよび周辺ファイバの摩擦係数が増大した状態を維持することができる。従って、互いに滑ることがないので、確実に周辺ファイバを中心ファイバの外周に中心対称に配置することができる。また、延伸工程でも加熱を継続しているので、中心ファイバおよび周辺ファイバの延伸がしやすくなる。
【００２０】
また、この時、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一部を加熱する際に、これらの中心ファイバおよび周辺ファイバを中心ファイバの中心軸を軸として回転することが好ましい。
【００２１】
この発明によれば、中心ファイバおよび周辺ファイバを回転しながら加熱するので、バーナ等の加熱源が１カ所であっても、全体に熱が伝わりやすく、ムラなく加熱することができる。例えば、加熱工程や延伸工程では、各ファイバの両端部を保持する部品を同期させて回転させることで、各ファイバをムラ無く加熱できる。また、融着工程では、各ファイバの一端部を他端部に対して所定角度回転させた後、各端部を同期させて回転させることで、周辺ファイバを中心ファイバに捩り合わせた後も、各周辺ファイバをムラ無く加熱することができる。
従って、中心ファイバおよび周辺ファイバの各部位を同じ加熱状態に保つことができて、状態の差がでないため、各周辺ファイバをそれぞれ同一条件で中心ファイバに捩じり合わせることができる。このため、周辺ファイバを中心ファイバの外周に確実に中心対称に捩じり合せることができる。これにより、中心ファイバから入光した光を各周辺ファイバに等分岐することができる。
なお、加熱源を各ファイバの周囲に複数箇所設けたり、加熱源側をファイバの周囲を移動させてもよいが、本発明のように構成すれば、加熱源が１カ所でもよいため、製造装置を簡略化でき、製造コストも低減できる。
【００２２】
そして、本発明の光ファイバカプラの製造装置は、少なくとも３本以上の光ファイバのうち、１本の中心ファイバと、この中心ファイバに外接する残りの周辺ファイバとを融着させて光ファイバカプラを製造する光ファイバカプラの製造装置であって、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの両端側を保持する保持手段と、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一部を加熱する加熱手段と、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバの一端側を他端側に対して回転させる回転手段と、前記中心ファイバおよび前記周辺ファイバを長手方向に延伸する延伸手段と、前記加熱手段、回転手段、および延伸手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記加熱手段で加熱された状態の前記中心ファイバと前記周辺ファイバとを回転手段で捩じり合わせて融着することを特徴とする。
なお、加熱手段は、各ファイバにおいて保持手段で保持された箇所の間を加熱するものであればよい。
【００２３】
この発明によれば、加熱手段にて中心ファイバおよび周辺ファイバが加熱され、この加熱された各ファイバを回転手段で捩り合わせることができるので、各光ファイバ同士が接触する際に、その摩擦係数を増大できて各ファイバが滑ることがなく、接触した位置を保持することができる。また、回転手段で中心ファイバおよび周辺ファイバは、互いに捩じり合わされるので、密着性を高められる。従って、周辺ファイバは、中心ファイバの外周に均等位置となるように確実に、かつ容易に融着して固定される。このため、一端側から入光した光を各光ファイバに安定して分岐させて他端側から出光させることができる光ファイバカプラを容易に製造することができる。
【００２４】
また、前記保持手段は、断面略正多角形の溝状のファイバ保持部を有することが好ましい。この発明によれば、ファイバ保持部の断面形状の重心と重なる位置に中心ファイバを配置し、ファイバ保持部の内周および中心ファイバに当接するように均等間隔で周辺ファイバを配置すれば、中心ファイバおよび周辺ファイバを互いに平行に、かつ、均等間隔に配置することができる。従って、容易に周辺ファイバを中心ファイバの外周に中心対称となるように配置できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔光ファイバカプラの構成〕
図１は、本実施の形態において製造される光ファイバカプラを示す保護部材の一部を切り欠いた断面図である。図２は、光ファイバカプラの保護部材近傍の一部を示す正面図である。図３は、図１および図２の光ファイバの融着部分を示す斜視図である。
【００２６】
図１ないし図３において、１０は、光ファイバカプラであって、この光ファイバカプラ１０は、1本の中心となる光ファイバである中心ファイバ１１と、中心ファイバ１１の周部に設けられる光ファイバである３本の周辺ファイバ１２，１３，１４とを、備え、これらの中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４は、少なくとも一部が溶融延伸法により融着されて枝分かれ状に構成されている。この周辺ファイバ１２，１３，１４の直径は、それぞれ同一寸法に形成されている。そして、中心ファイバ１１の長手方向の一端から入光された光を、略等分岐率で分光させて、各光ファイバ１１，１２，１３，１４の他端から出光させる。尚、本実施の形態では、中心ファイバからの一端から入光された光を略等分岐率で分光させる光ファイバカプラ１０を例示するが、これに限定されるものではなく、例えば、入光された光を所定の分岐率でそれぞれの光ファイバに分光するものであってもよく、また、複数の光ファイバから入光された光を所定の分岐率や分波率で分光あるいは合波させるものであってもよい。これらは、光ファイバカプラの用途により適宜選択できる。
【００２７】
光ファイバカプラ１０で用いられ、互いに融着される中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４は、線状の光ファイバ本体としてのクラッド１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａと、このクラッド１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａの中心軸に設けられる光ファイバ本体としてのコア１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂと、を備えて構成され、クラッド１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａの外周面には、被覆部としての被覆部材１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃがそれぞれ設けられている。これらの被覆部材の厚み寸法は、すべて同寸法となるように均一に形成されている。
【００２８】
光ファイバカプラ１０は、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の被覆部材１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃを除去した部分である融着部１５が、互いに融着されて構成される。この融着部１５では、中心ファイバ１１の外周に周辺ファイバ１２，１３，１４がそれぞれ等間隔で螺旋状に巻き付いて融着されている。
【００２９】
また、光ファイバカプラ１０には、融着部１５の近傍を保護する保護部材２０が設けられている。この保護部材２０は、支持板２１と、光ファイバ固定部２２と、カプラ固定部２３と、保護管２４と、を備えている。
【００３０】
支持板２１は、例えば石英板などにて略板状に形成されている。この支持板２１の一面には、所定の間隙を介して対向する一対の光ファイバ固定部２２が設けられている。
【００３１】
光ファイバ固定部２２は、支持板２１の一面側に位置して中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４を支持板２１に位置決め固定する。カプラ固定部２３は、光ファイバ固定部２２間で融着部１５の両端側に位置し、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４を支持板２１に位置決め固定する。これら光ファイバ固定部２２およびカプラ固定部２３は、例えば紫外線硬化型樹脂などが用いられる。
【００３２】
保護管２４は、例えば金属管が用いられ、光ファイバカプラ１０を固定した支持板２１を収容可能に形成されている。なお、金属管に限らず、例えばガラス管などの線膨張係数の小さい部材にて形成したものなど、いずれの材料が利用できる。そして、支持板２１を収容した保護管２４は両端部が中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４を延出する状態にシール部材２５にて閉塞され、光ファイバカプラ１０は融着部１５の近傍が保護部材２０内に封止されて固定される。
【００３３】
〔製造装置の構成〕
次に、上記光ファイバカプラ１０を製造するための製造装置１００の構成について図面を参照して説明する。図４は、製造装置１００の概略構成を示すブロック図である。図４において、製造装置１００は、中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４とを融着させて、光ファイバカプラ１０を製造する装置である。この製造装置１００は、保持手段１１０と、加熱手段１２０と、延伸手段１３０と、制御手段１４０と、を備えている。また、制御手段１４０は、融着状況を制御するもので、融着制御部１４１と、計測制御部１４２と、を備えている。
【００３４】
図５は保持手段１１０を示す正面図である。図６は保持手段１１０に光ファイバを保持した時の光ファイバ保持位置近傍を示す正面図である。保持手段１１０は、延伸手段１３０に当接して固定され、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の両端側に一対設けられている。この保持手段１１０は、クランプ部材１１１と、クランプ設置部１１２と、回転手段としての回転板１１３と、保持部台座１１４と、を備えている。
【００３５】
クランプ部材１１１は、台部材１１１Ａと、蓋部材１１１Ｂと、この蓋部材１１１Ｂを台部材１１１Ａに対して開閉可能に連結する連結材１１１Ｄと、を備えている。台部材１１１Ａの蓋部材１１１Ｂと対向する面には、図６に示すように、ファイバ保持部としてのファイバ保持溝１１１Ｃが形成されている。このファイバ保持溝１１１Ｃは、台部材１１１Ａの面から下方に向かうに従って互いに近接する方向に６０度の角度をなして傾斜する傾斜面によって形成され、蓋部材１１１Ｂを台部材１１１Ａに被せた状態では、ファイバ保持溝１１１Ｃの傾斜面と蓋部材１１１Ｂとによって断面略正三角形の中空孔が形成される。従って、図６に示すように、周辺ファイバ１２，１３，１４のうち１本をファイバ保持溝１１１Ｃの底部に沿って配置し、その上から中心ファイバ１１を配置し、さらにその上からファイバ保持溝１１１Ｃの傾斜面に沿って周辺ファイバ１２，１３，１４のうち残りの２本をそれぞれ配置することで、各周辺ファイバ１２，１３，１４は中心ファイバ１１の中心軸から互いに１２０度の角度を成し、かつ各周辺ファイバ１２，１３，１４の被覆部材１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃが中心ファイバ１１の被覆部材１１Ｃに当接された状態で配置される。従って、各周辺ファイバ１２，１３，１４は、中心ファイバ１１の周囲に互いに等間隔で配置されている。また、中心ファイバ１１の被覆部材１１Ｃに、周辺ファイバ１２，１３，１４の被覆部材１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃが当接しているので、クラッド１１Ａと、クラッド１２Ａ，１３Ａ，１４Ａとの各間隔は、被覆部材１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃの２倍の厚さとなり、互いに略同一となる。
【００３６】
この時、各光ファイバ１１，１２，１３，１４は、被覆部材１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃで被覆された部分がクランプ部材１１１に保持されるため、クランプ部材１１１によってクラッド１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａやコア１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂに傷が付くことはない。また、台部材１１１Ａの下部には係合爪１１１Ｅが形成され、係合爪１１１Ｅがクランプ設置部１１２に形成される係合部１１２Ｄと係合される。
【００３７】
クランプ設置部１１２は、回転板１１３に固定され、設置台座部１１２Ａと、挟持部１１２Ｂと、を備えている。設置台座部および挟持部１１２Ｂの端部にはクランプねじ１１２Ｃが設けられている。そして、このクランプねじ１１２Ｃを調整することで、挟持部１１２Ｂは、設置台座部１１２Ａに対して上下に移動可能となる。また、設置台座部１１２Ａには、係合部１１２Ｄが形成されていている。この係合部１１２Ｄは、クランプ部材１１１をクランプ設置部１１２に固定した時に、クランプ部材１１１に保持される中心ファイバ１１の中心軸が回転板１１３の中心軸と一致するように、設置台座部１１２Ａに形成されている。そして、この係合部１１２Ｄにクランプ部材１１１の係合爪１１１Ｅを係合させ、クランプねじ１１２Ｃを調整して設置台座部１１２Ａと挟持部１１２Ｂとでクランプ部材１１１を挟持することで、クランプ部材１１１は、クランプ設置部１１２に固定される。
【００３８】
回転板１１３は、保持部台座１１４に回転可能に設けられている。また、保持部台座１１４内部に回転板１１３と連動する歯車１１８が設けられている。そして、保持部台座１１４には、モータ１１６が設けられ、モータ１１６から保持部台座１１４に向かって動力伝達軸１１７が伸びている。この動力伝達軸１１７の周面には、雄ねじ部１１７Ａが形成されていて、この雄ねじ部１１７Ａに歯車１１８が噛合している。モータ１１６が回転すると動力伝達軸１１７を介して、歯車１１８が回転し、この歯車１１８の回転と連動して回転板１１３が回転する。
また、回転板１１３の中心軸上には、保持部台座１１４を貫通する中空部１１５が形成されている。クランプ部材１１１に保持される中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４は、この中空部１１５を通って、発光部１４２Ａおよび受光部１４２Ｂに接続されている。
【００３９】
加熱手段１２０は、図示しない台座部と、セラミックヒータ１２１と、図示しない温度検出部と、を備えている。なお、図４は、セラミックヒータ１２１として、加熱する熱エネルギを図示する都合上、マイクロトーチ（マイクロバーナ）の火炎のように示す。なお、本実施の形態では、加熱手段１２０としてセラミックヒータ１２１を用いているが、これに限定されない。例えば、直接火炎を用いて加熱するマイクロトーチなどのバーナや、ＣＯ２レーザなどのレーザ光線や、その他の加熱手段を用いることができる。
【００４０】
台座部は、制御手段１４０の融着制御部１４１の制御により移動可能に配設されている。セラミックヒータ１２１は、台座部に一体的に設けられ、図示しない電力の供給にて加熱してその熱エネルギ１２１Ａにて中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の融着部１５を加熱する。温度検出部は、セラミックヒータ１２１にて加熱された融着部１５の温度を検出する。この検出方法としては、加熱により発光する中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の光量にて判断したり、輻射熱を測定したりするなど、既存のいずれの方法をも利用できる。そして、加熱手段１２０は、制御手段１４０の融着制御部１４１が温度検出部にて検出する温度に基づいてセラミックヒータ１２１を制御、すなわち加熱する温度や時間などが制御される。
【００４１】
延伸手段１３０は、制御手段１４０の融着制御部１４１の制御により、保持手段１１０間の距離を可変する量や可変する時間、移動させる速さなどが制御されて動作する。
【００４２】
制御手段１４０の融着制御部１４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ等を備えて構成され、所定のプログラムを組み込むことで実現されている。この融着制御部１４１は、加熱手段１２０および延伸手段１３０に接続され、内蔵する図示しない内蔵メモリにあらかじめ設定登録された条件に基づいて、加熱手段１２０および延伸手段の動作を適宜制御する。すなわち、融着制御部１４１は、加熱手段１２０による融着部１５の加熱温度や加熱時間を制御し、延伸手段１３０による融着部１５の延伸時間や延伸速度を制御する。
【００４３】
制御手段１４０の計測制御部１４２は、発光部１４２Ａおよび受光部１４２Ｂを備えた計測部を制御するものであり、融着制御部１４１と同様にＣＰＵ等で構成されている。発光部１４２Ａは、計測制御部１４２にて制御され、所定の波長の光を出射する。
【００４４】
受光部１４２Ｂは、例えばフォトトランジスタなどが用いられ、光ファイバカプラ１０の中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の端部にそれぞれ接続され、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４から出射される光を受光する。また、受光部１４２Ｂは、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４から受光した光に関する電気信号を適宜処理して出力する。
【００４５】
計測制御部１４２は、受光部１４２Ｂに接続され、受光した光に関する電気信号を適宜処理して例えば図示しない表示装置にグラフ表示するなど、融着する中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の光の分岐や分波の状態を検出する。また、計測制御部１４２は、融着制御部１３１に接続されている。そして、計測制御部１４２は、受光部１４２Ｂからの信号に基づいて、あらかじめ設定された分岐や分波の状態を認識することにより、適宜信号を融着制御部１３１に出力し、融着処理を制御する。
【００４６】
〔光ファイバカプラの製造方法〕
次に上記製造装置１００を用いて光ファイバカプラ１０を製造する光ファイバカプラ１０の製造方法について説明する。
【００４７】
まず、配置工程を実施する。この配置工程では、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の被覆部材１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃの一部を除去して融着部１５を形成する。そして、この融着部１５が一対のクランプ部材１１１間に位置してほぼ弛みがない状態となるように保持手段１１０に保持する。ここで、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４は、図６に示すように、クランプ部材１１１のファイバ保持溝１１１Ｃに中心ファイバ１１と各周辺ファイバ１２，１３，１４との間隔がそれぞれ均等となり、かつ周辺ファイバ１２，１３，１４同士の間隔（中心ファイバ１１の軸円周方向の間隔）が互いに均等になるように配置する。このようにして中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４を保持したクランプ部材１１１をそれぞれ一対のクランプ設置部１１２に取り付ける。
【００４８】
また、各光ファイバ１１，１２，１３，１４のクランプ部材１１１に保持される部分は、被覆部材１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃを被覆した状態で保持されている。これにより、融着部１５において、一対の保持手段１１０の間で延伸される中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４とは、被覆部材１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃの厚み寸法分だけ間隔が開いた状態で、略平行に配置される。そして、一方の保持手段１１０に保持した中心ファイバ１１の先端を発光部１４２Ａに接続し、他方の中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の先端を受光部１４２Ｂに接続して、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４を製造装置に設置する。
【００４９】
この後、加熱工程を実施する。加熱工程では、制御手段１４０の融着制御部１４１を制御することで、加熱手段１２０を操作し、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の融着部１５を加熱する。この時、保持部台座１１４に設けられるモータ１１６を駆動させ、回転板１１３を回転させる。これにより、中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４は、中心ファイバ１１の中心軸を軸として回転するため、加熱手段１２０からの熱エネルギ１２１Ａをムラなく伝えることができる。
【００５０】
この時、この加熱工程で加えられる熱エネルギ１２１Ａにより、各光ファイバ１１，１２，１３，１４の融着部１５の温度は、少なくとも１４００度以上に熱せられることが好ましく、これ以下である場合、後述する融着工程において、周辺ファイバ１２，１３，１４が中心ファイバ１１と接触した際に滑る可能性があり、均等に配置ができない虞がある。加熱工程で加熱されて融着部１５の温度が１４００度以上になると、これらの融着部１５が軟化温度に達して摩擦係数が増大するため、中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４とが接触した際に滑りがなくなって接触した位置を保持することができる。また、融着部１５の温度が約１６００度に熱せられる場合がより好ましく、この場合、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の主成分である石英が融点に達し、著しく粘性が高くなる。従って、この状態で中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４とを接触させると、接触した位置で中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４が強い粘性により融着される。
【００５１】
次に、融着工程を実施する。図７（Ａ）は、従来例と同様に加熱工程を実施しなかった場合（比較例）の各光ファイバ１１，１２，１３，１４の移動を示す断面図であり、図７（Ｂ）は、加熱工程を実施した場合（本実施形態）の各光ファイバ１１，１２，１３，１４の移動を示す断面図である。ここで、図７（Ａ），（Ｂ）は、各周辺ファイバ１２，１３，１４が中心ファイバ１１の回りを時計回りに回転して捩じり合わされる場合を図示している。
【００５２】
融着工程では、加熱手段１２０による加熱を続けながら、一対の保持手段１１０のうち一方の回転板１１３を他方の回転板１１３に対して相対的に３６０度回転させる。この回転により、図７（Ｂ）に示すように、融着部１５においては、中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４との徐々に間隔が狭まり、各周辺ファイバ１２，１３，１４は、互いに接触することなく、螺旋状に均等間隔で中心ファイバ１１の外周に捩じり合わされる。この時、加熱工程を実施しなかった場合、図７（Ａ）に示すように、中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４とが接触すると滑りが生じ、中心ファイバ１１の外周に周辺ファイバ１２，１３，１４が均等配置されず、さらに周辺ファイバ１２，１３，１４同士が接触してしまう。このような状態で各光ファイバ１１，１２，１３，１４の融着部１５が融着した場合、中心ファイバに所定の波長の光と入光させた時に各周辺ファイバ１２，１３，１４に等分岐率で分光することができない。
【００５３】
これに対して、加熱工程を実行した場合、図７（Ｂ）に示すように、周辺ファイバ１２，１３，１４は、中心ファイバ１１と最初に接触した位置を保持した状態のまま、中心ファイバ１１に捩じり合わされる。これは、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の粘性が高められているため、周辺ファイバ１２，１３，１４が中心ファイバ１１に接触した後にさらに回転が加わったとしても、周辺ファイバ１２，１３，１４は、中心ファイバ１１と接触した位置から滑らないで、その位置を保持することができるためである。なお、一対の保持手段１１０のうち一方の回転板１１３を他方の回転板１１３に対して相対的に３６０度回転させるとしたが、回転角度はこれに限らない。すなわち、周辺ファイバ１２，１３，１４の回転角度は、３６０度以下であってもよく、それ以上に回転させられていてもよく、すなわち、回転することで確実に中心ファイバ１１に捩じり合わされていればよい。但し、通常は、前記回転角度は、１８０〜４００度程度に設定すればよい。
【００５４】
また、融着工程では、融着部１５は、加熱工程に引き続いて加熱手段１２０によって加熱されている。従って、融着工程中に、温度が低下することがないため、周辺ファイバ１２，１３，１４が中心ファイバ１１に対して滑らず、最初に接触した位置を保持できる。そして、周辺ファイバ１２，１３，１４が中心ファイバ１１に捩じり合わされて密着させた後、加熱手段１２０によりさらに加熱して周辺ファイバ１２，１３，１４と中心ファイバ１１とを融着させる。この時、加熱手段１２０から加えられる熱エネルギ１２１Ａにより、融着部１５は、１６００度以上の温度に加熱されて、光ファイバの主成分である石英が融点に達し、中心ファイバ１１と各周辺ファイバ１２，１３，１４との接触部分が融着する。なお、融着工程においても、一方の回転板１１３を他方の回転板１１３に対して相対的に３６０度回転させた後も、各回転板１１３は全体として回転を続け、これにより熱エネルギ１２１Ａがムラなく融着部１５に加わるようになっている。
【００５５】
次に、延伸工程を実施する。延伸工程では、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４が融着した状態で、延伸手段１３０により融着部１５を延伸する。この時、発光部１４２Ａから所定の波長の光を中心ファイバ１１に入光させ、受光部１４２Ｂで中心ファイバ１１および各周辺ファイバ１２，１３，１４から出光する光を検出する。そして、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４から出光する光の強度が略同一となれば、延伸を停止する。この延伸工程においても、加熱工程および融着工程と同様、回転板１１３を回転させるとともに加熱手段１２０で融着部１５を加熱し、融着部１５にムラなく熱エネルギ１２１Ａが加えられる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、配置工程を実施した後、融着部１５を１４００度の熱で加熱する加熱工程を4分間実施した後、2分間をかけて融着工程を実施する。融着工程では、加熱温度を１６００度に上昇させて加熱を継続すると同時に、各周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１に捩じり合わせて融着する。この後、延伸工程に移行する。延伸工程では、光ファイバカプラ１０の用途などに合わせて、光ファイバ１１〜１４の延伸を任意時間かけて実施する。
【００５７】
図８（Ａ）は、本実施の形態の製造方法を用いたときの融着部１５の延伸時間と中心ファイバ１１および各周辺ファイバ１２，１３，１４から出光する光の強度の関係を示したグラフである。図８（Ｂ）は、従来技術による製造方法を用いた場合の融着部１５の延伸時間と中心ファイバ１１および各周辺ファイバ１２，１３，１４から出光する光の強度の関係を示したグラフである。図８（Ａ）、（Ｂ）において、１１ａおよび１１ｂは、波長が１５５０ｎｍの光を入光させたときの中心ファイバ１１における光強度と延伸時間との関係を示し、１２ａ，１３ａ，１４ａ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂは、この時の周辺ファイバ１２，１３，１４における光強度と延伸時間との関係を示している。
【００５８】
本実施の形態の製造方法を用いた場合、従来技術で製造される光ファイバカプラに比べて滑らかで安定した曲線が得られるとともに、融着された３本の周辺ファイバ１２，１３，１４の光強度は互いに同じ値で変化している。すなわち、これは、融着部１５において、クラッド１１Ａとクラッド１２Ａ，１３Ａ，１４Ａとの滑りがなく、クラッド１１Ａの外周に均等間隔でクラッド１２Ａ，１３Ａ，１４Ａが螺旋状に確実に融着していることを示している。
【００５９】
また、図９は、本実施の形態の製造方法を用いた場合の光ファイバカプラ１０の挿入損失と波長との関係を示したグラフである。図９において、１１ｃは、中心ファイバ１１における入光される光の波長と挿入損失との関係を示し、１２ｃ，１３ｃ，１４ｃは、周辺ファイバ１２，１３，１４における入光される光の波長と挿入損失との関係を示している。
【００６０】
ここで挿入損失とは、中心ファイバ１１または周辺ファイバ１２，１３，１４の一端側の入光端から所定の波長の光を入光させて、この入光した光を中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の他端側の出力端を受信した時、実際に失われる光の損失比を示すものである。この挿入損失は、例えば、図１０に示すように、光度Ｐ０の光が光ファイバカプラ１０Ａに入光し、光ファイバカプラ１０Ａによって光度Ｐ１および光度Ｐ２の光に分光させられた場合、次の式により求められる。
【００６１】
【数１】
2005215064.tif 000003
【００６２】
本実施の形態の場合では、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の4本の光ファイバを備えた光ファイバカプラ１０であるので、例えば、中心ファイバ１１から強度が１００％の光が入光すると、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の他端側からは、強度が２５％の光が出光することが最も理想的な値となる。従って、この値を数１に代入すると、理論上では、挿入損失は、全ての波長において約６ｄＢと成る。従って、挿入損失が６ｄＢに近ければ、理想値に近くなり、より好ましい。図９において、本実施の形態の発明では、波長の違いによる差が小さく、また、挿入損失の理論値である６ｄＢにより近づいた結果が得られる。さらに、入光された光を略等分岐率で各周辺ファイバ１２，１３，１４に分光しているので、各周辺ファイバ１２，１３，１４は、それぞれ各波長で略同一の挿入損失の値を示し、安定した曲線を得ることができる。これにより、安定して入光した光を分光できる光ファイバカプラ１０が得られることがわかる。
【００６３】
〔実施の形態の作用効果〕
（１）中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４を平行に配置して加熱した後、中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４とを捩じり合わせている。これにより、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４は、加熱により摩擦係数が増大しているため、中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４とが互いに接触したときに滑ることがなく、最初に接触した位置を保持することができる。さらに、軟化した中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４とを捩じり合わせることで、密着性も高められる。従って、周辺ファイバ１２，１３，１４を、中心ファイバ１１の外周に等間隔に均等に配置した状態で融着して固定することができる。このため、入光した光を各光ファイバ１１，１２，１３，１４に安定して等分岐できる。さらに、従来のようにコアを有しない周辺ファイバを用いずに、周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１の外周に等間隔で配置できるので、生産にかかるコストも低減できる。
【００６４】
（２）中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の融着部１５は、加熱によって軟化温度に達して、摩擦係数が大きくなっているので、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の融着部１５を捩じり合わせて接触させたときに、その接触位置から滑ることがなく、位置を保持することができる。これにより、周辺ファイバ１２，１３，１４が中心ファイバ１１に対して滑らないので、各周辺ファイバ１２，１３，１４を互いに等間隔となる位置に保持することができる。従って、中心ファイバ１１の発光部１４２Ａから入光した光を良好な等分岐率で各光ファイバ１１，１２，１３，１４に分光させることができる。
【００６５】
（３）この時、融着部１５を約１４００度に加熱すると、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の表面が軟化して摩擦係数が高くなり、滑りにくくなる。また、約１６００度に加熱することが最も好ましく、この時、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の表面が粘性を有し、周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１に接触させることで、即座に中心ファイバ１１に融着させることができる。従って、確実に周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１に滑らないように捩じり合わせることができる。
【００６６】
（４）中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４は、融着部１５の両端側にある被覆部材１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃをクランプ部材１１１に保持されて配置されている。これにより、融着部１５において、中心ファイバ１１と各周辺ファイバ１２，１３，１４との間隔は、除去された被覆部材１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃの厚み寸法と同寸法となるので、中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４との間隔を均等にすることができる。従って、配置工程において、容易に中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４とを平行に均等間隔に配置することができる。
また、クランプ部材１１１に断面略正三角形のファイバ保持溝１１１Ｃを形成するだけで、中心ファイバ１１と周辺ファイバ１２，１３，１４との間隔を均等にすることができるので、製造装置１００の構成も簡略化できてコストを低減できる。
さらに、クランプ部材１１１は、被覆部材１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃを保持しているので、クラッド１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａに傷を付けることがない。
【００６７】
（５）中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４は、両端側を保持されて、一端側が他端側に対して中心ファイバ１１を軸として相対的に３６０度回転することで捩じり合わされる。これの回転により、周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１に接近させ、螺旋状に巻くことによって両者を捩じり合わせることができる。また、この時、周辺ファイバ１２，１３，１４同士の間隔も均等に保たれる。従って、容易に周辺ファイバを中心ファイバに捩じり合わせることができ、良好な等分岐率を備えた光ファイバカプラを容易に製造できる。
【００６８】
（６）融着工程においても中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の融着部１５を捩じり合わせる時に加熱を継続するので、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の摩擦係数が増大した状態を維持することができる。従って、互いに滑ることがないので、確実に周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１の外周に中心対称に配置することができる。また、延着工程でも加熱を継続しているので、融着部１５の延伸がしやすくなる。
【００６９】
（７）中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の融着部１５は、回転しながら加熱されるので、全体に熱が伝わりやすく、ムラなく加熱することができる。従って、中心ファイバ１１および周辺ファイバ１２，１３，１４の各部位を同じ加熱状態に保つことができて、状態の差がないので、各周辺ファイバ１２，１３，１４は、それぞれ同一条件で中心ファイバ１１に捩じり合わされる。このため、周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１の外周に対し、確実に均等間隔を維持しながら捩じり合せることができる。
【００７０】
〔実施の形態の変形例〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施の形態では、1本の中心ファイバ１１を中心にして、その回りに3本の周辺ファイバ１２，１３，１４を均等間隔で配置して融着する光ファイバカプラ１０について説明したが、これに限らない。例えば、1本の中心ファイバの周囲に4本の周辺ファイバが配置されるものであってもよく、また、さらに５本以上の周辺ファイバを備えた構成の光ファイバカプラであってもよい。
【００７１】
上記のような１本の中心ファイバと４本の周辺ファイバとを備える構成である場合は、例えば図１１に示すようなクランプ部材を用いて製造装置に設置して、光ファイバカプラを製造する。図１１において、クランプ部材１１１Ｇの台部材１１１Ａには断面略正方形となるファイバ保持溝１１１Ｆが形成されている。そして、このファイバ保持溝１１１Ｆの底部の両端片に２本の周辺ファイバを配置し、この２本の周辺ファイバに跨るように中心ファイバを当接させて配置し、さらにその上から２本周辺ファイバをファイバ保持溝１１１Ｆの端片に沿って配置する。このようなクランプ部材１１１Ｇを用いることで中心ファイバの周囲に４本の周辺ファイバを均等間隔で配置できる。
【００７２】
このように、１本の中心ファイバと、ｎ本の周辺ファイバとを用いた光ファイバカプラを形成するためには、クランプ機構に断面正ｎ角形のファイバ保持溝１１１Ｆを形成すればよく、このようなファイバ保持溝１１１Ｆに各光ファイバを保持して、上述したような製造方法を用いることにより、複数の周辺ファイバを用いた光ファイバカプラを容易に製造することができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、融着工程において、各光ファイバ１１，１２，１３，１４を加熱しながら、周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１に捩じり合わせて密着させたが、これに限らない。例えば、加熱工程のあと、加熱を一時停止して、周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１に捩じり合わせて密着させ、その後再び加熱して確実に周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１に融着させてもよい。このようにすることで、加熱工程の後の融着工程を、周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１に捩じり合わせて密着させる工程と、中心ファイバ１１に密着させた周辺ファイバ１２，１３，１４を融着する工程とに分割することができ、それぞれにおいて、各工程の状況を分析できるので、確実に周辺ファイバ１２，１３，１４を中心ファイバ１１に融着でき、その精度も高くできる。
【００７４】
また、本実施の形態では、各光ファイバ１１，１２，１３，１４および融着部１５を加熱するとき、回転板１１３を回し、全体に熱エネルギ１２１Ａが伝達されるようにしたが、これに限らない。例えば、加熱時に回転板１１３を回さない構成としてもよい。この場合、加熱手段１２０として、ＣＯ２レーザなどのように全体に熱が伝達するものを利用したり、あるいはセラミックヒータなどを用いた加熱手段を各光ファイバ１１，１２，１３，１４の周囲を囲むように配置したりすることで、熱エネルギ１２１Ａのムラを防止できる。
【００７５】
また、本実施の形態では、加熱工程において融着部１５を１４００度以上に加熱した後に融着工程を実施するとしたが、これに限らない。例えば、融着工程において、周辺ファイバ１２，１３，１４が中心ファイバ１１に接触する前に１４００度以上の温度に加熱されてもよい。このように、周辺ファイバ１２，１３，１４が中心ファイバ１１に接触する時に１４００度以上に加熱されていれば、周辺ファイバ１２，１３，１４と中心ファイバ１１との滑りを防止できる。
【００７６】
また、本実施の形態では、融着工程の後、延伸工程を実施したが、これに限らない。例えば、融着工程とともに延伸工程を実施する製造方法、すなわち、周辺ファイバ１２，１１３，１４を中心ファイバ１１に捩じり合わせて融着させると同時に各光ファイバ１１，１２，１３，１４を延伸させてもよい。このように融着工程と延伸工程とを同時に行うことで、光ファイバカプラの製造時間の短縮が図れ、作業効率の向上が図れる。
【００７７】
また、中心ファイバ１１の直径と各周辺ファイバ１２，１３，１４の直径とは、同寸法に形成されていてもよく、異なって形成されているものであってもよい。周辺ファイバの数が多くなると、これらの周辺ファイバを中心ファイバの周囲に均等に当接するように配置するには、中心ファイバの直径を各周辺ファイバの直径よりも大きくする必要があり、一方、周辺ファイバの数が少ない場合、中心ファイバの直径が小さくても、周辺ファイバを中心ファイバの周囲に均等に当接して配置できる。このように周辺ファイバの直径と中心ファイバの直径とが違う場合でも、本実施の形態の光ファイバカプラの製造方法では、各周辺ファイバは、中心ファイバに対して滑らず、確実に均等間隔で配置できる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、１つの光ファイバから入光した光を等分岐率で複数の光ファイバに分光できる光ファイバカプラの製造方法およびその製造装置として利用できる他、複数の光ファイバから入光した光を所定の分岐率および合波率で複数の光ファイバに分光して出力する光ファイバカプラの製造方法およびその製造装置としても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本実施の形態において製造される光ファイバカプラを示す保護部材の一部を切り欠いた断面図である。
【図２】光ファイバカプラの保護部材近傍の一部を示す正面図である。
【図３】光ファイバの融着部分を示す斜視図である。
【図４】製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】光ファイバの保持手段を示す正面図である。
【図６】保持手段に光ファイバを保持した時の光ファイバ保持位置近傍を示す正面図である。
【図７】（Ａ）は、加熱工程を実施しなかった場合の、各光ファイバの移動を示す断面図である。              （Ｂ）は、加熱工程を実施した場合の、各光ファイバの移動を示す断面図である。
【図８】（Ａ）は、本実施の形態の製造方法を用いたときの融着部の延伸時間と中心ファイバおよび各周辺ファイバから出光する光の強度の関係を示したグラフである。              （Ｂ）は、従来技術による製造方法を用いた場合の融着部の延伸時間と中心ファイバおよび各周辺ファイバから出光する光の強度の関係を示したグラフである。
【図９】本実施の形態の製造方法を用いた場合の光ファイバカプラの挿入損失と波長との関係を示したグラフである。
【図１０】光ファイバカプラの挿入損失の説明を補助するための簡略図である。
【図１１】1本の中心ファイバと4本の周辺ファイバを用いた変形例のファイバ保持溝の断面形状を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…光ファイバカプラ、１１…中心ファイバ、１２，１３，１４…周辺ファイバ、１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａ…光ファイバ本体としてのクラッド、１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂ…光ファイバ本体としてのコア、１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃ…被覆部としての被覆部材、１５…融着部、１００…製造装置、１１０…保持手段、１１１Ｃ…ファイバ保持部としてのファイバ保持溝、１１３…回転手段としての回転板、１２０…加熱手段、１３０…延伸手段、１４０…制御手段
【図１】
2005215064.tif 000004
【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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