JP2005212033A

JP2005212033A - プラスチック光ファイバ研磨用シートおよびプラスチック光ファイバ研磨方法

Info

Publication number: JP2005212033A
Application number: JP2004021786A
Authority: JP
Inventors: Takehito Watanabe; 勇仁渡辺
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】簡単な用具のみを用いて簡易な作業のみで、傷のない平滑なプラスチック光ファイバ端面を得る。
【解決手段】本発明は、カーボン微粒子を含有する発泡樹脂からなる、プラスチック光ファイバ研磨用シート、および、前記プラスチック光ファイバ研磨用シートを用いて研磨することを特徴とするプラスチック光ファイバ研磨方法を提供する。ここで当該プラスチック光ファイバ研磨用シートは、表面抵抗が１×１０^１３Ω／□以下であることが好ましく、また発泡樹脂のセルの平均開口径が１０μｍ以上であることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、プラスチック光ファイバの研磨に用いる研磨用シートおよび該シートを用いるプラスチック光ファイバ研磨方法に関する。

近年情報通信の高速化、大容量化に伴い、通信媒体として光ファイバが広く採用されてきている。特にプラスチック光ファイバは、近年の技術革新に伴い、ビル内配線として注目を集めている。その特徴は、ギガヘルツ級の通信容量と数百メートルの通信距離が確保できるという優れた通信能力と、曲げ易く折れにくいという特徴から取扱いが容易であり、かつ、大口径で接続ミスが少ないという施工容易という能力にある。ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）または機器間の接続という、接続回数の多い通信媒体に適用された際に、これらのプラスチック光ファイバの能力は特徴的に発揮される。

ところでこれらの接続、具体的には光ファイバと光ファイバとの接続、または、光ファイバと受発光素子との接続において、光ファイバ端面の加工精度が重要となる。すなわち、光ファイバ端面を傷の無い平滑な平面または曲面に加工することが、結合効率を高め接続損失を抑制するために必要となる。光ファイバ端面に傷があると、その部分で光が乱反射してエネルギー損失になる、傷の反射光により迷光や戻り光が発生し正しい通信が妨げられる等の問題が発生しやすく好ましくない。

従来の光ファイバ端面の加工方法としては、研磨材微粒子を懸濁液として用いて研磨する方法、研磨シートを用いて研磨する方法等の研磨により光ファイバ端面を削り平滑な面を得る端面加工方法が知られていた。この研磨シートを用いる方法のうち、研磨層の表面に溝を有する研磨シート（フィルム）を用いて、研磨の際に発生する研磨クズによる傷を防止する技術が知られている（特許文献１参照。）。

特開２００２−２３９９２６号公報

しかし光ファイバとしてプラスチック光ファイバを用いる場合に、光ファイバの保持部材であるフェルールとして、樹脂成形品を用いることが多い。この樹脂材料としてはガラス短繊維等の無機質の充填剤（フィラー）を含むので、研磨の際に発生する研磨クズにより光ファイバ端面に傷が残る場合があり、上述の技術では傷の防止は必ずしも充分ではなかった。また従来の方法で傷を残さないようにする場合、用具が多く複雑になる傾向があった。

本発明は、これらの課題を解決することを目的とする。すなわち簡単な用具のみを用いて簡易な作業のみで、傷のない平滑なプラスチック光ファイバ端面を得ることを目的とする。

本発明は、カーボン微粒子を含有する発泡樹脂からなる、プラスチック光ファイバ研磨用シートを提供する。ここで当該プラスチック光ファイバ研磨用シートは、表面抵抗が１×１０^１３Ω／□以下であることが好ましく、また発泡樹脂のセルの平均開口径が１０μｍ以上であることが好ましい。

また本発明は前記プラスチック光ファイバ研磨用シートを用いて研磨することを特徴とするプラスチック光ファイバ研磨方法を提供する。ここで水を用いずに研磨することが好ましい。

本発明の研磨用シートおよび該シートを用いた研磨方法によれば、簡易な作業のみで、傷のない平滑なプラスチック光ファイバ端面を得られる。

本発明のプラスチック光ファイバ研磨用シート（以下、単にシートと省略することもある。）は、カーボン微粒子を含有する発泡樹脂からなる。本発明のシートは、発泡樹脂（層）のみからなっていても、基材と発泡樹脂層とが積層されていてもよいが、一定の柔軟性と強度が得られることから基材と発泡樹脂層とが積層されていることが好ましい。このとき基材の片面にのみ発泡樹脂層が積層されていても、両面に積層されていてもよい。発泡樹脂の材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリスチレン、ポリウレタン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が例示できるが、製造が簡易であり、得られるシートの柔軟性と耐久性に優れる点からポリウレタンが好適である。すなわち発泡樹脂としてはポリウレタンフォームが好ましい。基材としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン等のフィルムが例示できるが、製造が容易であることからポリエステルが好ましい。

前記シート全体の厚さに特に制限はないが、操作性の点からみて０．１〜３ｍｍが好ましく、０．３〜１ｍｍがより好ましい。特に発泡樹脂層の厚さは０．１〜１ｍｍが好ましく、０．２〜０．５ｍｍがより好ましい。また発泡樹脂のセルの平均開口径は、シートの研磨特性、耐久性等の観点から、１０μｍ以上が好ましく、１０〜２００μｍがより好ましく、２０〜１００μｍがさらに好ましい。またセルの深さは特に制限されないが、５０〜５００μｍが好ましく、２００〜３００μｍがより好ましい。これらのセルが開口していることにより、シートに適当な柔軟性が付与される。また、研磨の際に発生した研磨クズがこの開口部に取り込まれることにより、これらの研磨クズが光ファイバ端面と再び接触することがなく、光ファイバ端面への研磨クズの影響がなくなり傷の発生が抑制できる。またセルが充分大きいので研磨クズの捕集効果が長期間期待できる。

前記発泡樹脂層はカーボン微粒子を含有する。カーボン微粒子を含有することにより発泡樹脂層が適度な硬度を有し、同時にカーボン微粒子による光ファイバ端面の研磨効果も発揮される。さらにシートに導電性が付与され、表面抵抗が低く抑えられる。シートに導電性が付与されることにより、研磨の際の静電気の発生が抑制できる。特に水を用いずに研磨する場合に、その効果が顕著に発揮される。静電気の発生が抑制されることで、光ファイバ端面へのゴミ（塵埃）の付着が抑制でき、研磨された清浄で平滑な端面を効果的に維持できる。

ここでカーボン微粒子の大きさは特に制限されないが、平均粒径で０．０１〜１０μｍが好ましく、０．０５〜３μｍがより好ましい。またシートの表面抵抗は、１×１０^１３Ω／□以下であることが好ましく、２×１０^１２Ω／□以下であることがより好ましい。このような表面抵抗であれば、シート表面への静電気の帯電が抑制され優れた研磨効果が得られ、また光ファイバ端面への研磨クズ等の付着が抑制でき好ましい。

また前記発泡樹脂層はさらに研磨材粒子、特に酸化物系研磨材粒子を含んでいてもよい。発泡樹脂層が研磨材粒子を含むことにより光ファイバ端面の研磨が効果的に行える。この研磨材としては、アルミナ（酸化アルミニウム）、シリカ（酸化ケイ素）、チタニア（酸化チタン）等が例示できる。これらの研磨材は、研磨すべき工程によりその材質および粒径（平均粒径）が適宜選択される。すなわち初期の粗い研磨には比較的大きな５〜２０μｍ程度の粒径が選択され、仕上げの研磨には細かい０．５〜５μｍ程度の粒径が選択される。

本発明は前記プラスチック光ファイバ研磨用シートを用いて研磨することを特徴とするプラスチック光ファイバ研磨方法、特に水を用いずに研磨する研磨方法を提供する。具体的な研磨方法としては以下の方法が例示される。フェルール等に保持された光ファイバ端面を上記研磨シートに押し当て、円を描くように動かす。光ファイバの保持は適当な保持具を用いてもよいし、保持具を用いず手で直接フェルール等を保持してもよい。研磨シートへの光ファイバ端面の押圧力は、光ファイバの直径等に応じて適宜設定されればよいが、例えば０．２〜１Ｎ程度の力により光ファイバを研磨シートに押し当てながら光ファイバを動かせばよい。光ファイバの動かし方に特に制限はないが、直径７〜８ｃｍ程度の円を描くように、１０回程度動かすことにより平滑な表面が得られる。比較的深い傷が光ファイバ端面に存在する場合には、アルミナ微粒子を塗布した研磨シート等を用いた既存の研磨方法で粗く研磨した後に、仕上げの研磨として本発明の研磨を行うとよい。

本発明のプラスチック光ファイバ研磨用シートとして、厚さが０．１ｍｍの基材（ポリエステルフィルム）の片面に、厚さが約０．３ｍｍの発泡樹脂層（ポリウレタンフォーム）が積層されたシートを用意した。発泡樹脂層は、平均粒径が０．１μｍのカーボン微粒子を含む。またこのシートの硬度はアスカーＣ硬度で７５、シートの平均重量は２４０ｇ／ｍ^２、表面抵抗は１．１×１０^１２Ω／□であった。またフォームのセルの表面における開口径（直径）は平均で３６μｍ、セルの深さは平均で２１７μｍであった。

プラスチック光ファイバとして、透明フッ素樹脂を用いたプラスチック光ファイバ（外径：５００μｍ、旭硝子社製、商品名：ルキナ）を用意した。前記光ファイバ、および、ガラス短繊維を含む液晶樹脂製フェルールを用いて、ＳＣコネクタを組み立てた。この光ファイバ端面を研磨した。ただしフェルール端面も同時に研磨される。常法にしたがい、アルミナ微粒子が塗布された研磨シート（本発明の研磨シートではない）を用いて研磨を行った。このとき呼び粒径が９μｍ、１μｍ、および、０．１μｍの研磨シートをこの順で用いて、水を用いずに研磨を行った。研磨された光ファイバ端面を２００倍の光学顕微鏡で観察したところ、直線状の傷（擦り傷）が確認された。

次に前記本発明の研磨シートを用いて、水を用いずに研磨を行った。すなわちコネクタをシートに対して略垂直になるように手で保持し、約０．５Ｎの力を加えて、約７ｃｍの円を１０回描くように動かして研磨を行った。先程と同様に光ファイバ端面を２００倍の光学顕微鏡で観察したところ、傷は認められず、平滑な光ファイバ端面が得られたことが確認された。また上記研磨を行った後の研磨シートの表面を確認したところ、発泡樹脂のセル内部に研磨クズと思われる微粒子が確認された。

本発明のプラスチック光ファイバ研磨用シートおよびこれを用いた光ファイバ研磨方法は、作業空間が狭く作業性に劣る環境においても、確実に平滑な光ファイバ端面が得られるという特徴を有する。本発明のシートを用いれば、傷を取り除くだけでなく、光ファイバの端面の異物、汚れの除去、清掃も容易に行える。

Claims

カーボン微粒子を含有する発泡樹脂からなる、プラスチック光ファイバ研磨用シート。
表面抵抗が１×１０^１３Ω／□以下である請求項１に記載のプラスチック光ファイバ研磨用シート。
発泡樹脂のセルの平均開口径が１０μｍ以上である請求項１または２に記載のプラスチック光ファイバ研磨用シート。
請求項１〜３に記載のプラスチック光ファイバ研磨用シートを用いて研磨することを特徴とするプラスチック光ファイバ研磨方法。
水を用いずに研磨する請求項４に記載のプラスチック光ファイバ研磨方法。