(57)【要約】【課題】被覆付き光ファイバのガラス光ファイバと被覆との間に剥離が生じないように、被覆を剥ぎ取ることが可能な被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置およびその方法を提供する。【解決手段】被覆付き光ファイバ１０４の被覆を剥ぎ取る光ファイバ被覆剥ぎ取り装置において、光ファイバ１０４にレーザ光１０３を照射して、被覆に光ファイバの周方向の切り込みを形成する切り込み形成機構と、刃を、切り込みに挿入して、または切り込みから被覆付き光ファイバの長手方向に５０μｍ以内の離れた位置に挟みつけて、被覆付き光ファイバ１０４の被覆２０５を、被覆付き光ファイバ２０４の長手方向にスライドさせることにより、被覆付き光ファイバ１０４から被覆を剥ぎ取る被覆剥ぎ取り機構とを備える。【選択図】図１
2012163749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆付き光ファイバから被覆を剥ぎ取る被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置において、
前記被覆付き光ファイバにレーザ光を照射して、前記被覆に前記被覆付き光ファイバの周方向に切り込みを形成する切り込み形成機構と、
刃を、前記切り込みに挿入して、または前記切り込みから被覆付き光ファイバの長手方向に５０μｍ以内の離れた位置に挟みつけて、前記被覆付き光ファイバの前記被覆を、被覆付き光ファイバの長手方向にスライドさせることにより、前記被覆付き光ファイバから前記被覆を剥ぎ取る被覆剥ぎ取り機構とを備える、
ことを特徴とする被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置。
【請求項２】
請求項１記載の被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置において、
前記切り込み形成機構は、前記切り込みの膜厚が１〜３０μｍとなるように前記レーザ光の照射量が調整可能である被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置。
【請求項３】
請求項１記載の被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置において、
前記切り込み形成機構は、前記被覆付き光ファイバを、予め定めた角度ごとにまたは３６０°まで連続的に回転させる被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置。
【請求項４】
請求項１記載の被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置において、
前記切り込み形成機構は、前記レーザ光を発生させる装置としてＣＯ２レーザを用いる被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置。
【請求項５】
被覆付き光ファイバから被覆を剥ぎ取る被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法において、
前記被覆付き光ファイバにレーザ光を照射して、前記被覆に前記被覆付き光ファイバの周方向に切り込みを形成する切り込み形成工程と、
刃を、前記切り込みに挿入して、または前記切り込みから被覆付き光ファイバの長手方向に５０μｍ以内の離れた位置に挟みつけて、前記被覆付き光ファイバの前記被覆を、被覆付き光ファイバの長手方向にスライドさせることにより、前記被覆付き光ファイバから前記被覆を剥ぎ取る被覆剥ぎ取り工程とを備える、
ことを特徴とする被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法。
【請求項６】
請求項５記載の被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法において、
前記切り込み形成工程では、前記レーザ光の照射時間を調整することにより、膜厚が１〜３０μｍである前記切り込みを形成する被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法。
【請求項７】
請求項５記載の被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法において、
前記切り込み形成工程では、前記被覆付き光ファイバに前記レーザ光を照射する際に、前記被覆付き光ファイバを予め定めた角度ごとにまたは３６０°まで連続的に回転させて、前記切り込みを形成する被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法。
【請求項８】
請求項５記載の被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法において、
前記切り込み形成工程では、前記レーザ光の照射エリアを調整することにより、前記光ファイバの長手方向の長さが１００μｍである前記切り込みを形成する被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陸上用光ファイバや海底用光ファイバを含む全ての種類の被覆付き光ファイバについて、その被覆を剥ぎ取る被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置とその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、被覆付き光ファイバ（光ファイバ素線とも呼ばれる）は、光の伝送媒体であるガラス光ファイバに、これを保護するための被覆がコートされている。このため、ガラス光ファイバ同士を融着接続する場合や、被覆付き光ファイバにコネクタを装着する場合には、被覆付き光ファイバの端部の被覆を剥ぎ取る必要がある。
【０００３】
従来は、被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置として、被覆付き光ファイバの被覆を１００〜１８０度に加熱した後に、刃を押し当てて圧縮応力を印加することにより被覆に切り込みを入れ、刃を被覆付き光ファイバの長手方向にスライドすることにより被覆を剥ぎ取る装置（通称、ホットストリッパ）を利用していた。この工法は、陸上用光ファイバや海底用光ファイバを問わず、様々な種類の被覆付き光ファイバの被覆の剥ぎ取り作業に広く使用されている。
【０００４】
さらに、ＣＯ２レーザ照射のみで被覆付き光ファイバの被覆を除去する方法が考案されている（特許文献１）。この方法の概略を図９に示した。レーザ発振器９０５から発振されるレーザビーム９０４を、ビームスプリッタ９０８によって、透過ビーム９０６と反射ビーム９０７とに分岐する。透過ビーム９０６および反射ビーム９０７を全反射ミラー９０９，９１０で全反射させてから、固定治具９０２，９０３で固定された光ファイバ素線９０１に照射し、光ファイバ素線９０１の被覆を昇華させて、熱的に除去している。レーザ発振器としては、炭酸ガスレーザ発振器を用いている。９１１，９１２は、光ファイバ素線９０１を通過したレーザビームを吸収するための吸収板である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０２３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のホットストリッパを用いた方法は、刃によってガラス光ファイバ自身を傷付けないように、ガラス光ファイバより大きめに刃を形成しており、被覆に切り込みを入れた後も、被覆残膜（切り込み部において切り込まれずに残っている被覆）の膜厚は厚かった。
【０００７】
そのため、刃をスライドさせて被覆を剥ぎ取る際に、大きな引張応力を作用させなければならず、被覆を引きちぎってしまい、被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り端面のキワ形状（被覆の端部の形状）が、非テーパ状（ささくれ状）になってしまう恐れや、ガラス光ファイバと被覆との密着力が十分でない場所において、ガラス光ファイバと被覆との間に剥離が生じ、伝送損失が異常になってしまう恐れがあった。
【０００８】
また、CO２レーザ照射によって被覆付き光ファイバの被覆を切断して被覆付き光ファイバの被覆を剥ぎ取る方法は、被覆の切断のために過度のCO２レーザを照射しているため、ガラス光ファイバに直接CO２レーザが照射される場合がある。ここで、ＣＯ２レーザの波長は１０．６μｍであり、この波長帯域はガラス光ファイバ中のＳｉ−Ｏ結合によって吸収される。そのため、過度のＣＯ２レーザがガラス光ファイバに直接照射されると、光ファイバ強度が大きく劣化する恐れがある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、被覆付き光ファイバの被覆を剥ぎ取った後に、この被覆の端面（被覆剥ぎ取り端面）のキワ形状（被覆の端部の形状）をテーパ状とし、ガラス光ファイバと被覆との間に剥離を生じさせず、かつ、光ファイバの強度を劣化させることがない被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置およびその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置は、次のような基本的特徴を有する。
【００１１】
被覆付き光ファイバから被覆を剥ぎ取る被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置において、前記被覆付き光ファイバにレーザ光を照射して、前記被覆に前記被覆付き光ファイバの周方向に切り込みを形成する切り込み形成機構と、刃を、前記切り込みに挿入して、または前記切り込みから被覆付き光ファイバの長手方向に５０μｍ以内の離れた位置に挟みつけて、前記被覆付き光ファイバの前記被覆を、被覆付き光ファイバの長手方向にスライドさせることにより、前記被覆付き光ファイバから前記被覆を剥ぎ取る被覆剥ぎ取り機構とを備える。
【００１２】
また、本発明による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法は、次のような基本的特徴を有する。
【００１３】
被覆付き光ファイバから被覆を剥ぎ取る被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法において、前記被覆付き光ファイバにレーザ光を照射して、前記被覆に前記被覆付き光ファイバの周方向に切り込みを形成する切り込み形成工程と、刃を、前記切り込みに挿入して、または前記切り込みから被覆付き光ファイバの長手方向に５０μｍ以内の離れた位置に挟みつけて、前記被覆付き光ファイバの前記被覆を、被覆付き光ファイバの長手方向にスライドさせることにより、前記被覆付き光ファイバから前記被覆を剥ぎ取る被覆剥ぎ取り工程とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置および被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法によれば、ガラス光ファイバと被覆との間に剥離を生じさせずに、被覆の剥ぎ取りが可能となる。さらに、被覆付き光ファイバの被覆を剥ぎ取った後に、この被覆の端面のキワ形状（被覆の端部の形状）を、テーパ形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１を示す図であり、被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置におけるレーザ照射システムの模式図である。
【図２】本発明の実施例１を示す図であり、刃を用いて被覆を剥ぎ取る機構（ホットストリッパ）の模式図である。
【図３】切り込みの位置と刃の位置の関係を示す模式図である。
【図４】図３に示した位置関係に対応する、被覆を剥ぎ取った後の被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り端面のキワ形状の模式図である。
【図５】光ファイバの形状や状態について、従来の工法と本発明による方法とを比較した表である。
【図６】光ファイバ被覆を３つの方法で切断した場合の結果を、比較した表である。
【図７】被覆を剥ぎ取った後の光ファイバの写真である。
【図８】本発明の実施例２を示す図であり、光ファイバ被覆剥ぎ取り装置におけるレーザ照射システムの模式図である。
【図９】ＣＯ２レーザ照射のみで光ファイバ被覆を除去する方法の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の説明では、被覆付き光ファイバ（光ファイバ素線とも呼ばれる）は、光の伝送媒体であるガラス光ファイバと、保護のためにガラス光ファイバにコートされた被覆とを備えるものとする。また、被覆は、ガラス光ファイバに隙間なく密着している。
【００１７】
本発明による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置およびその方法では、ＣＯ２レーザによるレーザ光の照射と刃による切断とにより、被覆付き光ファイバの被覆を剥ぎ取る。すなわち、まずレーザ照射により被覆付き光ファイバの周方向に切り込みを形成し、被覆付き光ファイバの被覆の大半を除去する。続いて、残った被覆付き光ファイバの被覆（以下、「光ファイバ被覆残膜」、または「被覆残膜」と称する）を除去するために、刃をその切り込みに挿入して被覆付き光ファイバの被覆残膜を切断して、除去する。
【００１８】
このため、本発明による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置は、少なくとも、レーザ照射により被覆に切り込み（被覆残膜部分）を形成する切り込み形成機構（レーザ照射システム）と、刃を用いて被覆を剥ぎ取るホットストリッパと同様の被覆剥ぎ取り機構を備える。
【００１９】
被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取りに用いるレーザには、電力送電用電線の被覆除去などの用途に用いられている波長１０．６μｍのＣＯ２レーザを利用することが好ましい。ＣＯ２レーザだけではなく、ＹＡＧレーザなどを用いることもできる。以下では、ＣＯ２レーザを用いた場合を例示する。
【００２０】
また、レーザ照射後の被覆付き光ファイバの被覆残膜の膜厚（切り込みにおける被覆の膜厚）を、１〜３０μｍ（１μｍ以上で３０μｍ以下）にすることが好ましい。
【００２１】
被覆付き光ファイバの被覆残膜を１μｍより薄くすると、ガラス光ファイバに照射されるＣＯ２レーザの光量が増大し、ガラス光ファイバの強度が劣化して、被覆付き光ファイバの強度耐性が実用レベル（３００ｋｐｓｉ以上）より低下する恐れが生じる。
【００２２】
一方、被覆残膜を３０μｍより厚くすると、次の工程である刃を用いて被覆付き光ファイバの被覆残膜剥ぎ取り工程において、ガラス光ファイバと被覆との間に剥離を生じさせる確率を高めてしまう。そのため、被覆付き光ファイバの被覆残膜の膜厚は、１〜３０μｍに限定した。
【００２３】
また、レーザ照射は、被覆付き光ファイバを予め定めた角度ごとに（例えば、０、９０、１８０、２７０°と９０°ごとに）ステップ状に回転させて行うか、または３６０°まで連続的に回転させながら（連続的に一回転させながら）行うことが好ましい。これは、ガラス光ファイバの周方向に均一になるように、被覆付き光ファイバの被覆に切り込みを形成するためである。
【００２４】
さらに、被覆付き光ファイバにレーザ光を照射して切り込みを形成した後、刃を切り込みに挿入して被覆を剥ぎ取る際に、切り込みの位置と刃の位置との長手方向の位置ズレを５０μｍ以下に制御することが、被覆付き光ファイバの被覆を完全に除去するという観点からは、より望ましい。
【００２５】
本発明では、レーザ照射により切り込みを形成し、その切り込みに刃を挿入することがキーポイントであり、刃の位置の制御範囲は、切り込みの位置から５０μｍ以内程度が最適である。すなわち、切り込みに刃を挿入する際に、切り込みと刃との位置ズレが５０μｍ以内であれば、この程度の位置ズレは許容される。この場合、刃を、切り込みに対し許容の位置ズレの部位に挟みつけて、被覆を剥ぎ取ることになる。
【００２６】
刃の位置がこの範囲（切り込みの位置から５０μｍ以内）外にあると、比較例１及び比較例２で後述するが、従来の工法と同様に光ファイバ剥ぎ取り端面のキワ形状（被覆の端部の形状）の凹凸が大きくなったり（ササクレ状になったり）、切り込みを形成した箇所と刃を入れた箇所の間の領域が取り残されて、被覆を剥ぎ取るべき部分に被覆残膜が生じる結果となったりする。
【００２７】
被覆付き光ファイバの被覆を切断する刃の材質は、機械的強度が十分に硬く、ビッカース硬さがＳｉＣの２２と同等の２０以上で、軟化点が１０００℃以上の材料を用いることができる。このような材料を用いる理由は、使用頻度の増加による刃の磨耗を軽減するためである。刃の材質には、例えば、ダイヤモンド、ＢＮ、ＳｉＣ、ＳＫ材、ＺｒＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３などを用いることができる。
【実施例１】
【００２８】
図１、図２を用いて、本発明による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置および被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法の実施例を示す。
【００２９】
本実施例では、直径が１２５μｍのガラス光ファイバ２０２の外周を、膜厚が１２５μｍの被覆（光ファイバ被覆）２０５で被覆してなる被覆付き光ファイバ１０４（外径２５０μｍ）を用いた。なお、被覆２０５として、プライマリ材２０３とセカンダリ材２０４からなる２層からなる被覆構造としても良い。
【００３０】
図１は、本発明による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置における、レーザ照射により被覆付き光ファイバの被覆に切り込み（被覆残膜部分）を形成する切り込み形成機構（レーザ照射システム）の、本実施例での模式図である。
【００３１】
本実施例では、レーザとして、波長１０．６μｍ、出力３０ＷのＣＯ２レーザ１０１を用いた。ＣＯ２レーザ１０１の電源には、ＣＯ２レーザ電源１０２を用いる。ＣＯ２レーザ１０１から照射されたレーザ光１０３は、ＣＯ２レーザ１０１内のレンズ機構により焦点が絞られ、ＣＯ２レーザ１０１下面から約３０ｍｍ下方の位置でジャストフォーカスとなるように設定した。被覆付き光ファイバ１０４の所望の切り込み部（被覆剥ぎ取り箇所）が、レーザ光１０３のジャストフォーカス位置に合うように、セッティングした。光ファイバ回転機構１０５−１、１０５−２は、後述するように被覆付き光ファイバ１０４を回転させて被覆付き光ファイバ１０４の全周にＣＯ２レーザを照射させるためのものである。
【００３２】
ＣＯ２レーザ光を、被覆付き光ファイバ１０４に対し、切り込み（被覆残膜部分）を形成する長手方向の所望の位置において、照射エリアが１００μｍ（光ファイバ１０４の長手方向）×５００μｍ（光ファイバ１０４の長手方向に垂直な方向）、レーザ光量が１．８×１０２Ｊ／ｃｍ２、照射時間が３ｍｓｅｃという照射条件で照射した。この照射条件により、切り込みの被覆付き光ファイバ１０４の長手方向の長さは、１００μｍとなる。この１００μｍという長さは一例であり、切り込みの被覆付き光ファイバ１０４の長手方向の長さは、剥ぎ取る被覆の長さに応じて定めることができる。レーザ照射システムにおいて、レーザ光の照射エリア、光量、および照射時間は、調整可能である。
【００３３】
なお、この照射条件は、本実施例での被覆付き光ファイバ１０４のセッティングにおいて、被覆付き光ファイバ１０４への切り込み形状が後述する図４ｂ）に示すような最も良好な形状となるように最適化した条件である。したがって、被覆付き光ファイバ１０４のセッティングが本実施例と異なれば、レーザ光の最適な照射条件も本実施例と異なる。
【００３４】
ＣＯ２レーザの照射条件は、レーザ照射後の被覆残膜２１３の厚さ（切り込みにおける被覆の膜厚）が１〜３０μｍとなるように調整した。なお、照射条件の最適化においては、ＣＯ２レーザの照射エリアと照射時間を、以下の方針に従って最適化する必要がある。
（Ａ）ＣＯ２レーザの照射エリアは、光ファイバの長手方向については、その幅（光ファイバの長手方向の長さ）が広すぎると、被覆剥ぎ取り端面のキワ形状が滑らかなテーパ状になりにくくなる。また、その幅が狭すぎると、切り込みのキワ形状が滑らかとならず波打った形状になり易い。そこで、照射エリアの光ファイバの長手方向の幅は、最適な値に制御する必要がある。
（Ｂ）ＣＯ２レーザの照射時間は、長すぎると、その照射エリアの光ファイバ被覆は完全に除去されて、ＣＯ２レーザがガラス光ファイバにダイレクトに照射されてしまうので、ガラス光ファイバの強度を劣化させる恐れが生じる。また、照射時間が短すぎると、被覆残膜２１３の膜厚が大きくなるので、従来のホットストリッパを用いた被覆剥ぎ取り方法と同様に被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り端面のキワ形状（被覆の端部の形状）が、非テーパ状（ささくれ状）になり易い。そこで、照射時間は、最適な値に制御する必要がある。
【００３５】
被覆付き光ファイバ１０４にＣＯ２レーザを照射する際には、被覆残膜２１３がガラス光ファイバ２０２の周方向に均一になるように、光ファイバ回転機構１０５−１、１０５−２を用いて被覆付き光ファイバ１０４を０、９０、１８０、２７０°と９０°ごとの４つの角度でステップ状に回転させた。なお、回転角度については、０、１８０°という１８０°ごとの２つの角度、または０、１２０、２４０°という１２０°ごとの３つの角度とすることもでき、予め定めておく。ただし、良好な被覆剥ぎ取り端面のキワ形状が最終的に得られることが必要条件である。
【００３６】
次に、刃により、厚さが１〜３０μｍの被覆残膜（切り込みにおける被覆）２１３を切断して、被覆付き光ファイバ１０４の被覆２０５を除去する。刃を用いる切断には、従来用いられているホットストリッパを利用することができる。
【００３７】
図２ａ）、ｂ）は、本発明による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置における、刃を用いて被覆を剥ぎ取る被覆剥ぎ取り機構（ホットストリッパ）の、本実施例での模式図である。図２ａ）は、全体図であり、図２ｂ）は、図２ａ）の点線で囲った部分Ａの拡大図である。
【００３８】
部材２０９−１、２０９−２は、金属製であり、被覆付き光ファイバ１０４を支持する円弧状の支持部の直径は、被覆付き光ファイバ１０４の外径よりも数１０μｍ大きい。本実施例で用いた部材２０９−１、２０９−２の円弧状の支持部の直径は、２８０μｍである。
【００３９】
刃２１０−１、２１０−２は、金属製であり、半円形の窪みの直径は、ガラス光ファイバ２０２の直径より数１０μｍ大きい。本実施例で用いた刃２１０−１、２１０−２の半円形の窪みの直径は、１８０μｍである。
【００４０】
部材２０９−１と刃２１０−１は、上蓋２０６に、部材２０９−２と刃２１０−２は、下蓋２０７に取り付けられている。
【００４１】
被覆付き光ファイバ１０４の被覆２０５を剥離する手順を説明する。
【００４２】
被覆付き光ファイバ１０４は、上述のＣＯ２レーザによって形成された被覆残膜２１３が刃２１０−１、２１０−２に位置するように、円弧状の支持部を有する一対の部材２０９−１、２０９−２により挟まれて位置が固定される。続いて、光ファイバ１０４がヒータ２０８により１００〜１８０度に加熱された後に、被覆残膜２１３は、半円形の窪みを有する一対の刃２１０−１、２１０−２により円周方向に沿って挟み込まれる。
【００４３】
次に、一対の光ファイバ押さえ２１１−１、２１１−２で被覆付き光ファイバ１０４を押さえて、図２の左方向に光ファイバ押さえ２１１−１、２１１−２をわずかにスライドさせて、被覆残膜２１３に引張応力を加える。この引張応力により、被覆残膜２１３は、わずかに伸びて切断される。被覆残膜２１３の切断後、この引張応力が被覆２０５とガラス光ファイバ２０２の密着力を上回り、被覆２０５は、ガラス光ファイバ２０２から剥離され、剥ぎ取られ、ストリップされる。
【００４４】
なお、刃による被覆剥ぎ取り工程において、被覆残膜部分に位置する被覆２０５の壁面に刃を引っ掛けた後、光ファイバ押さえ２１１−１、２１１−２をスライドさせれば、被覆残膜２１３を切断することができるので、刃２１０−１、２１０−２で被覆残膜２１３を必ずしも切断する必要はない。従って、一対の刃２１０−１、２１０−２同士を接触されて形成される円形の窪みは、ガラス光ファイバ２０２よりも大きく、被覆付き光ファイバ１０４より小さければ良い。
【００４５】
なお、光ファイバ押さえ２１１−１、２１１−２をスライドさせて、被覆残膜２１３を切断したが、刃２１０−１、２１０−２をスライドさせて被覆残膜２１３を切断するようにしても良く、つまり、被覆付き光ファイバ１０４の長手方向に沿って被覆２０５をスライドさせれば良い。
【００４６】
以上説明したように、本実施例では、ＣＯ２レーザ照射によって被覆付き光ファイバの被覆に切り込みを形成し、この切り込みに刃を挿入してから被覆付き光ファイバの被覆を長手方向にスライドさせて光ファイバ被膜を除去する。
【００４７】
このように、本発明に係る被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置及び被覆剥ぎ取り方法は、被覆付き光ファイバの被覆に切り込みを形成し、膜厚が小さい箇所（被覆残膜部分）に引張応力を作用させてこれを切断後に、ガラス光ファイバから被覆を剥ぎ取る装置及び方法である。
【００４８】
そのため、ＣＯ２レーザ照射によって被覆２０５を完全に除去しないので、ガラス光ファイバ２０２にＣＯ２レーザがダイレクトに照射されて、光ファイバ強度を劣化させる恐れがない。
【００４９】
また、被覆残膜部分は、ＣＯ２レーザ照射によって形成されるため、この膜厚は非常に小さくすることができる。そのため被覆残膜部分を大きな引張応力で引きちぎることなく、小さな引張応力で切断することができるので、被覆付き光ファイバ１０４の被覆剥ぎ取り端面のキワ形状（被覆の端部の形状）をテーパ状にすることができる（ササクレ状になる恐れがない）。
【００５０】
さらに、被覆残膜部分を切断後に、大きな引張応力を作用させて、ガラス光ファイバ２０２から被覆２０５を剥ぎ取るので、被覆剥ぎ取り箇所以外でガラス光ファイバ２０２と被覆２０５との間に剥離を生じさせる恐れがない。
【００５１】
従って、形成した切り込みの位置と刃の位置を合わせる際には、切り込みの位置と刃の位置を最適に制御することがキーポイントである。
【００５２】
図３と図４を用いて、切り込みの位置と刃の位置の関係と、これらの位置関係に対応する、被覆を剥ぎ取った後の被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り端面のキワ形状（被覆の端部の形状）を説明する。
【００５３】
切り込みの位置と刃の位置の関係とは、刃の位置が切り込みの位置からずれているか、ずれているとすればどちらの方向にどの距離だけずれているか、ということを示す。
【００５４】
図３は、切り込みの位置と刃の位置の関係を示す模式図である。図４は、図３に示した位置関係に対応する、被覆を剥ぎ取った後の被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り端面のキワ形状の模式図である。なお、図３では、一対の刃と一対の部材のうち、１つの刃２１０−２と１つの部材２０９−２だけを示した。
【００５５】
図３、図４において、ａ）〜ｃ）は、切り込み２１２の位置と刃２１０−２の位置がそれぞれ異なり、刃２１０−２の位置が切り込み２１２の位置からずれている場合もある。刃２１０−２のずれている方向は、光ファイバ押さえ２１１−１、２１１−２（図２参照）により被覆２０５に加えた引張応力の方向を基準とする。
【００５６】
図３ｂ）は、刃２１０−２の位置と切り込み２１２の位置がずれていない場合（刃２１０−２が切り込み２１２内に挿入されている場合）、または、切り込み２１２の位置から５０μｍ以下の距離だけずれている場合（刃２１０−２の位置がずれている方向は問わない）である。すなわち、刃２１０−２の位置が、切り込み２１２の引張応力方向の端（図３の左方向の端）から引張応力の方向に５０μｍ離れた位置と、引張応力の反対方向の端（図３の右方向の端）から引張応力の反対方向に５０μｍ離れた位置との間にある場合である。
【００５７】
切り込み２１２と刃２１０−２の位置関係が図３ｂ）のようになるように制御した場合は、切り込み２１２を形成した効果が現れ、被覆を剥ぎ取った後の光ファイバの被覆剥ぎ取り端面のキワ形状は、図４ｂ）に示すように、滑らかでテーパ状のキワ形状４０４となる。また、被覆を剥ぎ取るべき部分には、図４ｃ）に示すような島状被覆部４０５（島状被覆残膜）は生じない。
【００５８】
（比較例１）
図３ａ）は、刃２１０−２の位置が、切り込み２１２の位置から引張応力の方向（図３の左方向）にずれており、ずれている距離が５０μｍより大きい場合である。すなわち、刃２１０−２は、切り込み２１２の引張応力方向の端（図３の左方向の端）から、引張応力方向に５０μｍより大きく離れて位置する場合である。
【００５９】
切り込み２１２と刃２１０−２の位置関係が図３ａ）のようになるように制御した場合は、切り込み２１２を形成した効果が薄れてしまい、ホットストリッパだけを用いて被覆を剥ぎ取った場合とほぼ同じ状況となる。そのため、被覆を剥ぎ取った後の被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り端面のキワ形状は、図４ａ）に示すように、従来の工法と同様の凹凸が大きいキワ形状４０３となる。
【００６０】
（比較例２）
図３ｃ）は、刃２１０−２の位置が、切り込み２１２の位置から引張応力の方向と反対方向（図３の右方向）にずれており、ずれている距離が５０μｍより大きい場合である。すなわち、刃２１０−２は、切り込み２１２の引張応力の反対方向の端（図３の右方向の端）から、引張応力の反対方向に５０μｍより大きく離れて位置する場合である。
【００６１】
切り込み２１２と刃２１０−２の位置関係が図３ｃ）のようになるように制御した場合は、図４ｃ）に示すように、被覆を剥ぎ取った後に、切り込み２１２を形成した箇所と刃２１０−２を入れた箇所の間の領域が取り残される。したがって、被覆を剥ぎ取るべき部分に島状被覆部４０５が生じる。
【００６２】
本実施例１による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置および被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法では、上述した装置と方法で、レーザ照射により光ファイバの所望の位置に切り込み（被覆残膜部分）を形成し、切り込みの位置から位置ズレが５０μｍ以下になるように位置制御して刃を切り込みに挿入し、被覆残膜部分で切断して被覆を完全に除去する。このようにして、被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り端面の良好なキワ形状を実現することができる。
【００６３】
図５は、被覆付き光ファイバの形状や状態について、ホットストリッパを用いた従来の工法と本実施例１による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法とを比較した表である。左列は従来の工法を示し、右列は本実施例１による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法を示す。
【００６４】
図５に示した表の１段目は、ＣＯ２レーザにより切り込みを形成した状態を示す写真である。光ファイバ被覆残膜の膜厚は３〜５μｍである。なお、従来の工法では、レーザにより切り込み（被覆残膜部分）を形成しないので、左列には何も記載していない。
【００６５】
表の２段目は、ホットストリッパにより被覆を剥ぎ取った後の被覆剥ぎ取り端面のキワ形状を示す写真である。左列に示した従来の工法では、剥ぎ取り端面のキワ形状の凹凸が大きい。
【００６６】
しかし、右列に示した本実施例１による方法では、ＣＯ２レーザにより切り込み（被覆残膜２１３）を形成してから被覆を剥ぎ取っているため、大きな凹凸や段差のない、滑らかでテーパ状の被覆剥ぎ取り形状が得られている。
【００６７】
表の３段目は、被覆を剥ぎ取った後に、紫外線硬化樹脂材料でリコートした際の状態を示す写真である。
【００６８】
左列に示した従来の工法では、剥ぎ取り端面のキワ形状の凹凸が大きいことに起因して、剥離や気泡が発生し、良好にリコートされていない。
【００６９】
しかし、右列に示した本実施例１による方法では、剥離や気泡が発生せず、良好にリコートされている。
【００７０】
なお、ホットストリッパなどの刃を用いて被覆を剥ぎ取る被覆剥ぎ取り機構を利用せずに、「ＣＯ２レーザ照射のみ」で被覆付き光ファイバの被覆を切断した場合には、従来技術の例に関して述べたように、被覆付き光ファイバにＣＯ２レーザを過度に照射するため、ガラス光ファイバに直接ＣＯ２レーザが照射され、光ファイバ強度が大きく劣化する場合がある。
【００７１】
実際に、「ＣＯ２レーザ照射のみ」で光ファイバ被覆を切断すると、光ファイバ強度は、約１７０ｋｐｓｉとなり、仕様の３００ｋｐｓｉ以上を満足できない結果となった。
【００７２】
一方、「ホットストリッパのみ」で被覆付き光ファイバの被覆を切断した場合には、被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り端面のキワ形状（被覆の端部の形状）は凹凸が大きくなり、リコート後の剥離や気泡の原因となっていた。ただし、光ファイバ強度は７００ｋｐｓｉ以上であり、仕様を満足していた。
【００７３】
本実施例１による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法に従い「ＣＯ２レーザ照射＋ホットストリッパ」で被覆付き光ファイバの被覆を切断した場合には、大きな凹凸や段差のない、滑らかでテーパ状の被覆剥ぎ取り形状が得られ、被覆剥ぎ取り後にリコートしても剥離や気泡が発生しない。さらに、光ファイバ強度は、６００ｋｐｓｉ以上であり、仕様を満足する結果が得られた。
【００７４】
図６は、被覆付き光ファイバの被覆を、以上説明した３つの方法（「ＣＯ２レーザ照射のみ」、「ホットストリッパのみ」、および「ＣＯ２レーザ照射＋ホットストリッパ」）で切断した場合の結果を、比較するためにまとめた表である。
【００７５】
「ＣＯ２レーザ照射＋ホットストリッパ」を用いて被覆付き光ファイバの被覆を剥ぎ取る本実施例１の被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置・方法によれば、被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り端面のキワ形状（被覆の端部の形状）をテーパ状とし、ガラス光ファイバと被覆との間に剥離を生じさせず、かつ、光ファイバ強度を劣化させることがないという優れた効果が得られる。
【００７６】
ＣＯ２レーザ照射後の光ファイバ被覆残膜の厚さ（切り込みにおける被覆の膜厚）を１〜３０μｍ（１μｍ以上で３０μｍ以下）とした理由について説明する。
【００７７】
被覆残膜２１３を１μｍより薄くすると、ガラス光ファイバにＣＯ２レーザがダイレクトに照射されて、光ファイバ強度の劣化が引き起こされる。一方、被覆残膜２１３を３０μｍより厚くすると、被覆を剥ぎ取る工程において、比較例３（図７ａ））に示すように、被覆を剥ぎ取るべき部分に島状被覆部が形成されてしまう。
【００７８】
図７ｂ）は、被覆を剥ぎ取った後の被覆付き光ファイバの写真であり、被覆残膜２１３の厚さが１μｍ以上で３０μｍ以下の場合である。被覆残膜の厚さが１μｍ以上で３０μｍ以下の場合には、図７ｂ）に示すように、被覆残膜が完全に除去され、形状は良好となる。
【００７９】
（比較例３）
図７ａ）は、被覆を剥ぎ取った後の被覆付き光ファイバの写真であり、被覆残膜２１３が３０μｍより厚い場合である。被覆残膜が３０μｍより厚い場合には、図７ａ）に示すように、刃を用いて被覆を剥ぎ取った後に、被覆を剥ぎ取るべき部分に島状被覆部が形成され、形状不良となる。
【００８０】
したがって、被覆残膜の厚さ（切り込みにおける被覆の膜厚）は、１〜３０μｍに制御する必要がある。
【実施例２】
【００８１】
図８を用いて、本発明による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置および被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法の別の実施例を示す。
【００８２】
図８は、本発明による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置における、レーザ照射により被覆付き光ファイバの被覆に切り込み（被覆残膜部）を形成する切り込み形成機構（レーザ照射システム）の、本実施例での模式図である。図８において、図１と同一の符号は、図１と同一または共通する要素を示す。
【００８３】
本実施例でのレーザ照射システムは、実施例１でのレーザ照射システムと同様の構成であるが、光ファイバ回転機構１０５−１、１０５−２に回転用モータ８０６−１、８０６−２をそれぞれ設けている点が異なる。光ファイバ回転機構１０５−１、１０５−２は、回転用モータ８０６−１、８０６−２により、被覆付き光ファイバ１０４を３６０°まで連続的に回転させる（連続的に一回転させる）ことができる。
【００８４】
レーザは、実施例１と同様に、波長１０．６μｍ、出力３０ＷのＣＯ２レーザ１０１を用いた。ＣＯ２レーザ１０１の電源には、ＣＯ２レーザ電源１０２を用いた。ＣＯ２レーザ１０１から照射されたレーザ光１０３は、ＣＯ２レーザ１０１内のレンズ機構により焦点が絞られ、ＣＯ２レーザ１０１下面から約３０ｍｍ下方の位置でジャストフォーカスとなるように、被覆付き光ファイバ１０４は、セッティングされた。
【００８５】
被覆付き光ファイバ１０４において、切り込み（被覆残膜部分）を形成する長手方向の所望の位置に対し、照射エリアが１００μｍ（光ファイバ１０４の長手方向）×５００μｍ（被覆付き光ファイバ１０４の長手方向に垂直な方向）、レーザ光量が１．８×１０２Ｊ／ｃｍ２、照射時間が３ｍｓｅｃという照射条件で、ＣＯ２レーザ光を照射した。なお、この照射条件は、本実施例での被覆付き光ファイバ１０４のセッティングにおいて、被覆付き光ファイバ１０４への切り込み形状が図４ｂ）に示したような最も良好な形状となるように最適化した条件である。したがって、被覆付き光ファイバ１０４のセッティングが本実施例と異なれば、レーザ光の最適な照射条件も本実施例と異なる。
【００８６】
ＣＯ２レーザの照射量は、レーザ照射後の被覆残膜２１３の厚さ（切り込みにおける被覆の膜厚）が１〜３０μｍとなるように調整した。
【００８７】
また、被覆残膜がガラス光ファイバの周方向に均一になるように、被覆付き光ファイバ１０４を３６０°まで連続的に回転させた。被覆付き光ファイバ１０４の回転は、回転用モータ８０６−１、８０６−２を駆動させることにより行う。
【００８８】
以上のレーザ照射システムを用いてレーザを照射し、実施例１と同様にして、被覆付き光ファイバ１０４の所望の位置に切り込みを形成する。
【００８９】
次に、実施例１と同様に、刃を用いて被覆を剥ぎ取る機構を用い、被覆残膜２１３を完全に除去する。刃を用いて被覆を剥ぎ取る被覆剥ぎ取り機構には、ホットストリッパを利用することができる。
【００９０】
このようにして、本実施例でも、良好な被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り端面のキワ形状（被覆の端部の形状）を実現することができる。
【００９１】
本実施例による被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り装置や被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り方法でも、図５の右列の２段目に示した被覆付き光ファイバの被覆剥ぎ取り端面のキワ形状と同様に、大きな凹凸や段差のない、滑らかなテーパ状のキワ形状が得られた。
【符号の説明】
【００９２】
１０１…ＣＯ２レーザ、１０２…ＣＯ２レーザ電源、１０３…レーザ光、１０４…被覆付き光ファイバ、１０５−１、１０５−２…光ファイバ回転機構、２０２…ガラス光ファイバ、２０３…プライマリ材、２０４…セカンダリ材、２０５…被覆、２０６…上蓋、２０７…下蓋、２０８…ヒータ、２０９−１、２０９−２…部材、２１０−１、２１０−２…刃、２１１−１、２１１−２…光ファイバ押さえ、２１２…切り込み、２１３…被覆残膜、４０３…凹凸が大きいキワ形状、４０４…滑らかでテーパ状のキワ形状、４０５…島状被覆部、８０６−１、８０６−２…回転用モータ、９０１…光ファイバ素線、９０４…レーザビーム、９０５…レーザ発振器、９０６…透過ビーム、９０７…反射ビーム、９０８…ビームスプリッタ。
【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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