光ファイバーの融着接続方法

ファイバーレーザーの作製にはファイバーの融着が必要です。ここではまず、光ファイバの融着に必要な道具をご紹介し、次に融着接続機(融着接続機光ファイバーをお互いにつなぐために使用する装置)を用いて、ファイバーを融着している様子をご紹介いたします。

光ファイバの融着接続機とアクセサリ

光ファイバの融着接続には融着接続機だけでなく、光ファイバホルダなど様々なものが必要となります。融着接続に必要な物品を以下にまとめました。

光ファイバの融着接続に必要な機器
項目	使用方法概要
補強スリーブ	融着後の脆い接続点を保護する為のスリーブです。光ファイバをホルダで固定する前に、光ファイバを通しておきましょう。
光ファイバホルダ	光ファイバを固定する道具です。光ファイバカッタ、および融着接続機へ光ファイバをセットするために使います。
ジャケットストリッパ	光ファイバの被覆を除去する道具です。単心250µm光ファイバ、多心光ファイバ用など、光ファイバの種類によって使い分けます。熱で被覆を剥くタイプのものもあります。
アルコールとキムワイプ	ジャケットストリッパで被覆を除去した後、アルコールを浸したキムワイプで光ファイバについているゴミを取り除きます。
光ファイバカッター	融着機に接続する前に、光ファイバを切断するために使います。光ファイバの切屑は危ないので適切に処理しましょう。
融着機(補強加熱器付)	接続する光ファイバのパラメータ、調心方法、放電時間を設定し、融着を実行します。融着した後は光ファイバを光ファイバホルダから開放し、融着点に補強スリーブを滑らし補強加熱器にセット、加熱してスリーブを溶かして補強します。

大口径光ファイバや偏波保持ファイバの融着をされる際は、光ファイバ融着機がそれらのファイバに対応できるかメーカーに確認しましょう。また、光ファイバカッターの切れ味が悪くなったときは刃を取替え、融着がうまくいかない場合(損失が起きる場合)は放電電極棒を取り替え、アーク放電を安定させましょう。

異種ファイバー融着接続

今回用いた光ファイバ融着接続機はフジクラのFSM-45PMです。動画において、左はコア径6μmのシングルモードファイバ、右はコア径が6.5μmのエルビウム添加ファイバです。FSM-45PMは画像処理またはパワーモニターによりファイバーの調心(軸合わせ)を行いますが、今回はパワーモニター調心によって融着接続しました。左右のファイバーを接触させ、約2秒間アーク放電することで接続部を溶融させて接続しているのが分かります。

ファイバーの融着接続動画

YouTube上にある光ファイバーの融着接合の解説動画を集めました。何種類か動画がありますが、融着の手順は同じです。

ファイバクリーバーを用いたファイバーの被覆除去から、融着部分の補強まで解説。
Corning Cable Systems OptiSplice One Handheld Fusion Splicer.

初めてのファイバー融着接合

FujikuraのFSM60-Sのモニタを使った解説（英語字幕あり）

ファイバー融着接続機の市場予測

米国のカリフォルニア州に本社を置き、1981年設立以来、光通信ネットワーク、光コンポーネント関する製品や企業の動向を専門に調査/分析するコンサルタント会社ElectroniCast Consultantsが発行した調査報告書「FIBER OPTIC FUSION SPLICERS Global Market Forecast 2009-2014」によると、2009年の世界における光ファイバー融着接続機の消費額は2008年より若干増加し、3億193万ドルを記録しました。この額は今後、年平均12.7%で成長し、2014年には5億4,992万ドルに達すると予測されています。