光ファイバー接続の紹介

光ファイバーコネクタを使用する代わりに、2本の光ファイバーを接合することも可能です。光ファイバースプライスとは、2本の光ファイバーケーブルを恒久的または比較的恒久的に接続することです。一部のメーカーは取り外し可能な光ファイバースプライスを提供していますが、繰り返しの接続と取り外しには対応していません。

光ファイバーのスプライスが必要となる場面は数多くあります。最も一般的なケースの一つは、既存の光ファイバーケーブルでは必要な距離に対して長さが足りない場合です。このような場合、2本のケーブルをスプライスすることで恒久的な接続を確立することができます。光ファイバーケーブルは通常約5kmまでしか製造されていないため、例えば10kmの長さが必要な場合は、2本のケーブルをスプライスする必要があります。

光ファイバーの接合は 2 つの方法で行うことができます。

• メカニカルスプライス
• 融着接続

メカニカルスプライスは、通常、接続を迅速かつ容易に行う必要がある場合に使用されます。光ファイバーのメカニカルスプライスを行うには、光ファイバーケーブルの外側の保護層を剥離し、洗浄した後、精密な切断またはクリーブを行う必要があります。光ファイバーケーブルをクリーブ（切断）する際には、非常にきれいな切断面を得る必要があり、光ファイバーの切断面が光ファイバーの軸に対して正確に直角になるようにする必要があります。

切断後、接続する光ファイバーの端面は精密に作られたスリーブに収められます。光透過率を最大化するために、端面を正確に位置合わせした後、クランプで固定します。接合部全体の光透過率を高めるために、透明な屈折率マッチングゲルが使用される場合もあります。

機械式光ファイバー接続は最短5分で完了しますが、光損失は約10%です。ただし、この損失レベルはコネクタを使用した場合よりも優れています。

融着接続は、光ファイバー接続のもう 1 つのタイプです。このタイプの接続は、2 つの端を融合または溶融することによって行われます。このタイプの接続では、2 本の光ファイバー ケーブルを電気アークで溶接し、接続を実行するには特殊な装置が必要です。接続するファイバーの保護コーティングは、ファイバーの端から除去されます。次に、光ファイバー ケーブルの端は切断されます。正確には、切断が正確に垂直になるように、精密クリーバーで切断されます。次の段階では、2 本の光ファイバーを光ファイバー接続装置のホルダーに配置します。最初に、ケーブルの端を拡大ビューアを使用して検査します。次に、光ファイバーの端が光ファイバー接続装置内で自動的に位置合わせされます。次に、接続する領域からほこりが除去されます。これは、多くの場合、小さな電気火花を使用するプロセスによって行われます。完了すると、光ファイバー接続機はより大きな火花を用いて光ファイバー内のガラスの温度を融点以上に上昇させ、両端を融着させます。火花の位置とそれに含まれるエネルギーは厳密に制御されており、溶融したコアとクラッドが混ざり合うことがないようにすることで、光ファイバー接続における光損失を最小限に抑えます。

光ファイバー接続が完了すると、光ファイバー接続機によって損失の推定が行われます。これは、接続部の片側のクラッドに光を照射し、反対側のクラッドから漏れる光を測定することで行われます。

これらの接続を行う装置は、光ファイバーの位置合わせをコンピュータ制御で行い、損失を非常に低く抑えることができます。これは、機械的な接続の4分の1程度に抑えられる可能性があります。しかし、光ファイバー接続用の溶融溶接機は非常に高価であるため、この作業は困難です。

機械的接合と融着接合

2種類の光ファイバー接続は、それぞれ異なる用途で使用されます。機械式接続は、接続を非常に迅速に行う必要があり、高価な融着接続装置が入手できない用途に使用されます。機械式接続用のスリーブの中には、接続と切断が可能であると謳われているものもあります。このように、機械式接続は、接続の永続性がそれほど高くない用途で使用される場合があります。

融着接続は損失が少なく、耐久性に優れています。しかし、高価な融着接続装置を使用する必要があります。そのため、一度敷設すると変更される可能性が低い、長距離の高速データ伝送路に使用される傾向があります。