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大容量光社会を作る仕事の数々

第 9 回

撮影・大森正樹 / 宮下 敦

髪の毛ほどの細さの光ファイバーを接続するのには、クリアしなければならないいくつもの課題があった。加熱方法や時間の制御、位置合わせの方法など…。それらの問題をクリアして、な
お過酷な状 況下でも確実な接続を可能とする機器は、どうやって開発されたのかを探る。
取材・文 喜多充成

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﹁稲妻﹂
を中心で光る火花が光ファイバーを溶かす。アーク放電の火花は極めて狭い領域を5000 〜 6000 度に加熱する。ほんの数秒で融着は完了する。

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「融着機は機械、電気、光学、制御の知識を総動員したメカトロの塊。開発部門は新入社員に人気の部署ですよ」と語る吉沼幹夫さん。

光による通信ネットワークの構築を、重い荷報の努力が足りないせいか、一般の方の知名度物を高く険しい山に運び上げる仕事だと考えてがいまひとつ。もっともっと有名になってほしみる。より透明なファイバーを作る「開発」のいんですが」とおっしゃるが、それは広報マン仕事や、その透明なファイバーを大量に作るの責任ではなかろう。

「製造」の仕事を、荷物の先に立ってロープを「融着機の仕事場は光ケーブルが敷設されてかけ引っ張り上げる仕事だとすれば、今回取りいるところですから、つまり山の中の送電線の上げる「光ファイバー融着接続機」は、荷物てっぺんだったり、砂漠の真ん中だったりするの後ろでこれを支えながらエイヤエイヤと押しわけです。人が多い都市内でもだいたいはマン上げる仕事と言えるのではないか。

ホールの中。一般の人の目に触れることはまずなにしろ光ファイバーの「接続点」は、できないでしょうね」

ればないほうがいい類のものである。せっかくと解説してくれる吉沼幹夫さんは、「光シス透明度を磨き上げたファイバーをいったん切っテム事業部精密機器開発部長 兼 設備統括部てつなぎ直す。どうがんばってもそこで光信号精密技術開発部長」という長い肩書きを持つの損失が生じざるを得ない。

人物。同社の融着機開発に最初から関わって最初から「接続点ひとつにつきマイナス何デきた吉沼さん自身がこう言うのだから、知名度シベルの損失」と減点法で測られることを宿命が少ないのは融着機そのものが我々の目の届かづけられている仕事であり、それでいて「うまないところで働いているから、というのが理由くいって当たり前」というくらいの信頼性を勝の大半に違いない。

optical fiber

2 つに割ケーブル◆

ち得ないことには使ってもらえない。
しかし、その地味なイメージとは裏腹に、そでは本題に入ろう。融着機の正式名称はれを知る人の間ではフジクラの融着機は輝きと「光ファイバー融着接続機」。知るべきはいかに共に語られるものであるらしい。

接続するか、そのしくみであり精度でありノウ「Fujikura が海外では有名なのは、光ファイハウである。

シリアルポートやメモリーカードスロットを備え、推定接続損失などの作業結果のデータのログをとることができる。
上は単芯、下は多芯用の接続機。

バーというより信頼できる融着機のブランドとプラモデルやハンダ付けとは違い、光ファイしてなんですよ。もしうちの機械を使ってうまバーの接合には接着剤を使わない。素材であるしたい、という要求に今のところもっともよく応く接続できなかったら、『ファイバーが悪い』と石英ガラスそのものを溶かしてくっつける。ガえてくれるのがアーク放電なんです」（吉沼さん）

光ファイバーケーブルのメーカーにユーザーさん

ラスが溶けるだけの高温を得るために、かつてそれぞれの要求にはもちろん理由がある。
「短からクレームが行くくらい信頼されているんではトーチ（バーナー）やレーザーが試みられたい時間」という要求は、作業時間そのものの短す」という。現在はアーク放電による電気火花を利縮をめざすため。
「狭い領域だけ」というのは用する方法（扉写真）が主流となっている。

「短時間加熱」とも関係するが、接合に必要な株式会社フジクラの瀧本英樹広報室長。

「短い時間で高い熱量を加えたい、狭い領域部分だけ温度を上げ、ファイバーの他の部分に「世界市場でのシェアは50 〜 60 ％。でも広だけを加熱したい、加えた熱量をコントロールはなるべく影響を与えたくないからである。

気持ちいいほど自信満々に語ってくれるのはインターネットマガジン／株式会社インプレスR&D©1994-2007 Impress R&D

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大容量光社会を作る仕事の数々

液晶表示用パネルが縦長なのは、ファイバーの断面方向の画像分解度を上げるためにCCD を縦位置で利用しているから。画面が一瞬白くなり、次の瞬間には8 本のファイバーが接続されている。

最後の「コントロール」というのがノウハウて有力なプレーヤーであり、依頼してくるメーり低い気圧に保たれているのは割ってみたことに関わる部分である。環境条件や接合するファカーにすれば競争相手。そういった依頼をするがある人なら知っているだろう。気圧が高けれイバーの特性に合わせて電流と電圧の制御でからには、ファイバーの組成についてかなり詳ば放電開始電圧も高くなり、低くなれば低くな「火加減を調整」することが必要となる。それ細な情報をライバル社に提供せねばならない。

るというぐあいに密接な関係があり、それもかなりデリケートに変化するものなのだ。

は接合部の品質に関係してくるし、またそれがしかし、躊躇はしていられない。最大シェアできないと「どこでも使える、何にでも使えるの融着機で使えないファイバーなど、いくら売「試作機をもって富士山に登ってテストした融着機」が作れないのである。

り出しても意味がない。つなぐ手段がなければ、こともあります。世界中で使われるということ「コントロールということには、積極的な意味そのファイバーは使いモノにならないのである。

は、富士山より海抜の高い場所で使われるかももありまして、押し当ててくっついたころを見計

もちろん対象とするマーケットが違ったり、しれないということですから。今はどこの会社らって少し引っぱり、接合点での外径の膨らみ

用途の違う特殊品だったりということもあろうの融着機もやっていることですが」（吉沼さん）を小さくするとか、溶融状態のガラスの表面張が、同社の融着機の位置づけをよく示すエピソ

力（表面積が小さくなろうとする力）を期待し、ードである。

面白いのは、たまたま同社が気圧センサーを内製していた点。カシオのG ショック向けに高同じ効果を狙って温度はさほど上げず時間をす◆

度表示のための気圧センサーを大量に供給してこし長めにしたいという場合もある」（吉沼さん）

取材の前にホームページを覗いていて、引っいたこともあり、その部品を使って気圧を測定

ソフトウェアでの制御だから、TA などと同様かかる記述があった。商品情報の紹介の項ですることにした。気圧から導き出される放電開のファームウェアアップグレードで、新しく登「気圧対応型」と記されている部分だった。な

始電圧にあわせ、どんな場合でもファイバーに場した光ファイバーの接合にも対応できるようぜ、気圧？

加えられるトータルの熱量に差が出ないよう調になっている。

「熱源がアーク放電ですから、気圧は当然関整しているのだという。

「ファイバーのメーカーから『新しく出すファ係してきますよ。正確にいうと『放電開始電圧』◆

イバーの接合に、フジクラの側で対応してほしが気圧によって変わってくるんです」（吉沼さん）

放電のコントロールと両輪をなし、しかもよい』と依頼が来る場合もありますよ」（吉沼さん）

我々に最も身近なアーク放電は蛍光灯の内り理解しやすいのが「軸あわせの精度」の話でフジクラももちろん光ファイバーメーカーとし部で起こっている。蛍光灯の管の内部が大気よある。
ご存知のとおり光ファイバーは断面の中心の「コア」とそれをとりまく「クラッド」という2種類の屈折率の違う部分でなりたっている。幹線系と呼ばれる大容量の光通信回線で主に使われているのは「シングルモード型」、すなわち光の通り道である「コア」がきわめて細いファイバーだ。外径 125 ミクロン（8 分の1 ミリ）に対し、コアの径は8 ミクロン（125 分の1 ミリ）。
カッパ巻きはカッパ巻きでも、千切りのキュウ

実際の接続作業は風防を閉じた状態で行われる。

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ノリがあればもちろんハサミもありで、被膜除去および切断用の装置。切断面が直角になっていることも重要だ。

リが1 本だけ入ったカッパ巻きなのである。

インターネットマガジン／株式会社インプレスR&D©1994-2007 Impress R&D最終検査を待つ機器たち。お値段は国産最高級車
1 台ほど。とが起こり、ファイバーは全体として子レンズ

は、まずノリ巻きの断面のどの位置にキュウリを抱え込んだ大きなレンズとみなすことができがあるかを見つけなければならない。キュウリとる。子レンズと大レンズの焦点の位置は異なり、寿司飯なら見れば区別はつくが、光ファイバー見る位置によってコアを挟むように2 本の暗いの場合はコアもクラッドも見た目は同じガラス。

筋が見える。これを目印に真のコアの位置を精初期の融着機では、片側から入れた光を反歴代の融着信接続機が並ぶ棚には、数々の賞状も収められている。

度よく推定することができるのだという。

optical fiber

キュウリの端どうしをピタリとあわせるために対側で検知し、光の強度が最大となる位置をもちろんあらゆるファイバーが充分に真円にもって軸が合ったことにしていた。だがこの方近く、しかもすべてど真ん中にコアがあるなら、けだが、それ以上に作業する人間が目で見て確法では、誤差の大きさもさることながら時間がコアの位置を改めて調べ、それに合わせてファ認でき「信頼感」が増すという効果も見逃せかかる。

イバーを動かす作業は必要なかろう。だが、工ない。アーク放電が風で揺らぐのを避けるため、そこで考え出されたのが、ファイバーのレン業製品であるからにはバラつきは避けられず、放電時に接合部は風防で覆われる構造となってズ効果を利用してコア位置を推定する方法だ。

それが原因で接合時に大きな損失が生じてしまいるためなおのことだ。

ファイバーは真円にかなり近い円柱状で、横かうなら、これは融着機でなんとかクリアしなけら入った光を屈折されてある焦点を結ぶ。コアればならない問題となる。の部分に限っても、焦点の位置は違うが同じこ「CCD カメラを使って画像処理を行い、コア融着接続機。接合の品質はといえば、の位置を推定して、ファイバーをXY 方向に動「現在、1 接続当たり0.03dB 以下の接続損かす。この『コア直視』を我々は1985 年には失を保証できるようになりました」（吉沼さん）

じめて実用化しました。他社さんで同様の機能

0.03dB という損失はファイバーの長さに換が出てくるのに1 年ぐらいかかりました。決し算すると約 100m 分に相当する。先人の努力てうちが作っているファイバーの軸がぶれていたにより現在の光ファイバーがどれほど透明なもから頑張った、ということではありませんよ（笑のになっているかを考えると、この100m はい）」（吉沼さん）「わずか100m」と言い切ってしまっても差し支

この「コア直視」は融着機の商品開発史で初期の融着機は、顕微鏡直視・放電強度手動制御式。
たいへんな職人芸を要求される道具だった。

◆

これだけの努力が傾けられた光ファイバーのえない長さだといえるだろう。

大きなステップとなった。画像処理の対象とな撮影のために、風防を開けた状態でアーク放るのが、別にコアの位置だけである必要はない。

電を何度か飛ばしてもらった。
「ないほうがいいファイバーの端を近づけていくときに、その画が、なくては困る」接合点を、まるで最初から像を見ながらモーターで制御すればより精度よなかったかのように作り上げていく融着機。美く移動量をコントロールできる。切断面がきちしい火花に目を奪われ、放電で生じるオゾン臭んと直角になっているかどうか、接合後に断面をかぎながら、太古の生命は稲妻の中で生まれに泡が残ったりしていないかどうかも、CCD をたという話を思い出した。このアーク火花も、通して得られた画像を処理して判定することがまさに光ファイバーのネットワークに命を吹きできる。つまり接合点の「信頼性」が上がるわ込む仕事をしているのだった。

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