JP3972203B2 - 光配線部品、及び光配線部品の製造方法 - Google Patents
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例えば、特許文献1に記載の光ファイバ分岐部品は、t1、t2、・・・tn心のn個の多心コネクタと、t1+t2+・・・+tn心の多心コネクタが光ファイバ分岐部を介して光ファイバコードにより接続された光ファイバ分岐部品であって、この光ファイバコードは、n個の多心コネクタ側でn個の多心コネクタそれぞれに対応するn本の多心光ファイバコードに分岐されている一方、t1+t2+・・・+tn心の多心コネクタ側では1本の多心光ファイバコードにまとめられており、その中間部分の光ファイバ配列変換部において、単心光ファイバに分離され、その配列が変更されることで、n個の多心コネクタを所定の順番で並べたときのt1心からtn心へのファイバ配列とt1+t2+・・・+tn心の多心コネクタにおけるファイバ配列とを異ならせているものである。
すなわち、この光配線部品は、1個の多心コネクタを複数の多心コネクタに接続できるものであり、多心の光ファイバを変換配列部にて単心に分離し、配列を変換して複数本の光ファイバテープ心線に分岐するものである。
すなわち、この光配線部品は、単心に分離されて再テープ化されていない箇所を有することで無理なく曲げることができるものである。
しかしながら、従来の光配線部品では、収容作業時に必要となる融着接続作業時の失敗に伴う余長処理が考慮されていなかった。
図1は、本実施の形態の光配線部品の斜視図である。図2は、本実施の形態の光配線部品の模式的な平面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態の光配線部品1は、平面状に並列して配置された複数の光ファイバ10が、その長手方向において、間欠的に複数の箇所が結束されたものである。つまり、光ファイバ10が結束された結束部と、分離した分離部とが、交互に形成されている。この実施形態では、12本の光ファイバ10を用いた例を図示しているが、本発明において光ファイバ10の数は何本であっても良く、例えば、2,4,8,12,24本の何れかを用いる形態を好適な例として挙げることができる。
図3に示すように、12本の光ファイバ10が結束された結束部11では、各光ファイバ10の全周を、接着剤12が一体的に覆っている。この結束部11は、12本の光ファイバ10を平面状に配列させた状態で、その長手方向の所望の箇所に対して、金型等を用いて接着剤12を被覆し、容易に形成することができる。
この結束部11において、各光ファイバ10は、その並列方向(図3に示す横方向)で、隣接する光ファイバ10同士が接触していると良い。この場合には、各光ファイバ10が等ピッチで並んで配列される。また、光ファイバ10同士が必ずしも接触している必要はないが、好ましくは、適宜設定された所望の間隔、例えば10μmの間隔を等しく設けて、等ピッチで配列させると良い。
また、接着剤12の材質としては、アクリル系接着剤等を好適に用いることができる。
さらに、本実施形態の結束部11は、図1に示す結束部11の1箇所あたりの長さL1を、25mm以上となるように形成している。一般に、融着接続機で必要とされる長さは25mm程度である。そのため、結束部11の長さL1を25mm以上とすれば、多心一括の融着接続時の被覆除去に必要な長さを確保することができ、接続作業が行いやすい。
本発明に適用可能なガラスファイバ13としては、コアと複数層のクラッドからなるガラスファイバ等、いかなる屈折率分布を有するガラスファイバも適用可能である。
モードフィールド径を小さくすると、マイクロベンド損失や曲げ損失(マクロベンド損失)を小さくすることができる。したがって、光配線部品1が取り扱われる際に受ける外力や、光モジュール等に収容された際の曲げ等による、伝送損失の増加を抑えることができる。
ここで、光ファイバ10の周囲に形成される樹脂の厚さは、偏波モード分散(PMD)を低減させる観点によると薄いほうが好ましく、0.5μm程度の厚さがあれば良い。しかし、実際にそのような結束部を製造する場合には、ある程度の樹脂の厚さがあったほうが好ましい。その理由としては、樹脂の厚さを薄く形成しようとすると、部分的に樹脂が塗布されない(これを樹脂切れと呼ぶ)おそれが生じる。そのため、光ファイバ10に対して2.5μm以上の厚さで樹脂を形成することが望ましい。その場合、所望の樹脂の厚さを保ちながら結束部の厚さ方向の樹脂の量を減らすには、隣接する光ファイバ間の窪みに形成される樹脂を少なくすれば良い。樹脂切れが発生しやすい箇所は、光ファイバの外径が結束部の厚さ方向に最も大きくなる箇所であるため、隣接する光ファイバ間の樹脂の量を減らすことは、樹脂を確実に塗布することを妨げない。
この図5に示す結束部11bは、凹部16bの底部17bが、光ファイバ10の共通接線S2bよりも内側に位置するように形成されている。底部17bの位置が深くなった凹部16bが形成された樹脂12bは、図4に示す樹脂12aと比較して、破壊して剥がしやすく、その全体量も少ない。したがって、中間分離作業を容易に行うことができ、また、結束された光ファイバ10のPMDをより低減させることができる。
図8に示す結束部11eは、平面状に配列された各光ファイバ10が、2枚のフィルム18の間に接着されて結束されているものである。フィルム18は、フィルム基材19の一方の面に接着剤層20が形成されたものであり、光ファイバ10を結束する際には、光ファイバ10に向けて、それぞれの接着剤層20を対向させ、張り合わせる。
また、フィルム基材19は、熱によって収縮しにくい非熱収縮性の材料を用いることが望ましく、フィルム基材19の熱収縮によって光ファイバの整列状態を乱さないような材質を用いると良い。例えば、熱収縮率が3%以下である材質を好適に使用することができる。このようなフィルム基材19の材質として、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)等が挙げられる。
図9に示す光配線部品21は、12心の結束部11と、2つの6心の結束部22と、4つの3心の結束部23とを有している。この光配線部品21では、結束部11で結束された12本の光ファイバ10が、結束部22で2つに分岐され、さらに結束部23で4つに分岐されている。このような分岐型の構成により、適宜所望の心数の光部品との接続を行うことができる。
このように、本発明の光配線部品は、種々の形態を組み合わせて設計することで、様々な光配線形態の要求に適応した配線を容易に行うことができる。
図13に示す光配線部品31は、光部品32に2本の光ファイバテープ心線26が接続されており、この光ファイバテープ心線26に続いて、それぞれ、結束部29と、光ファイバ10が単心に分離した分離部とが交互に形成されている。このように光部品が接続された光配線部品は、例えば光モジュール等の筐体内に光部品を設置する際、所望の配線を行いながら、その収納性や設置作業性が容易である。
なお、本発明で用いる光部品としては、特に種類は問わないが、多心型の光部品である、マルチチャンネルの光スイッチ、スプリッタ、カプラ、AWG(Arrowed Waveguide)と呼ばれるアレイ導波路、マルチチャンネルの可変光減衰器、等を好適に用いることができる。
図16に、光配線部品同士を多心一括融着接続し、余長処理部にてその余長を処理する場合の形態を示す。
まず、図16に示すように、2つの光配線部品1を、それぞれ余長処理部39の外周に巻きつける。ここで用いる光配線部品1は、余長処理部39の半径R、すなわち余長処理される光配線部品1の曲げ半径Rを基準にして、結束部11を形成する結束ピッチPを2πR/n(πは円周率、nは自然数であり、ここではn=3)となるように設定している。ここで、余長処理部の半径Rは、余長処理する光ファイバの最小曲げ半径を考慮して決めると良い。用いる光ファイバの最小曲げ半径は、モードフィールド径が小さく設計された7.5mmから、通常のシングルモードファイバである30mmまでの範囲が考えられる。そのため、P=2πR/nの式に、最小のR=7.5mm、最大のR=30mmを当てはめて、結束ピッチPの好ましい範囲を考えると、P=47.1mm〜188.4mmの範囲が求められる。
このように、余長処理部における光配線部品の曲げ半径を基準にして適切な結束ピッチを設定しておくことで、余長処理部に巻かれた光配線部品を1周繰り出す度に同じ位置に結束部や分離部を配置させることができる。すなわち、常に所望の位置で融着接続を行うことができる。
また、融着接続した部分は、補強チューブ38にて覆われ、保護される。
余長処理部39においては、余長処理部39に巻かれた各光ファイバ10の曲率半径を等しくするように、各光ファイバ10がモジュールトレイの実装面とほぼ垂直方向となるように配列する。特に、結束部11の好ましい曲げ方向は光ファイバ10の配列方向と垂直方向であるため、余長処理部39に結束部11を巻きつける場合には、この好ましい曲げ方向で余長処理部39に巻きつける。
これに対して、余長処理部以外の箇所では、通常、各光ファイバ10がモジュールトレイの実装面とほぼ平行となるように配列する。
このような配列の方向付けを行うことにより、余長処理部39の近傍では光配線部品1が捻られることとなるが、この捻りの箇所には分離部を配置して、捻りの負荷を逃がすとさらに良い。
図17は、光モジュール内に収容された光配線部品を示すものである。
図17に示すように、光配線部品1は一端側が光部品41に接続され、余長部分が余長処理部39に巻かれて処理され、光モジュールトレイ40に収容されている。そして、他端側がもう一方の光配線部品1aと融着接続されている。ここでの融着は、互いの結束部11における多心一括融着接続である。また、光部品41から導出された光ファイバテープ心線が、光モジュールトレイ40の外部にあるコネクタ43に接続された光ファイバテープ心線10aと多心一括融着接続され、補強チューブ38にて保護されている。また、もう一方の光配線部品1aも、余長処理部39によって余長処理がなされ、光部品42に接続されている。光部品42は、光部品41と同様に、光ファイバテープ心線を介して、外部の光ファイバテープ心線と多心一括融着接続されている。
図19に示すように、光配線部品21は、2つに分岐された一端側がそれぞれ別の光部品46に接続され、余長部分が余長処理部39に巻かれて処理され、光モジュールトレイ40に収容されている。そして、他端側がもう一方の光配線部品21aと融着接続されている。ここでの融着は、互いの結束部11における多心一括融着接続である。また、光部品46から導出された光ファイバテープ心線が、光モジュールトレイ40の外部にあるコネクタ47に接続された光ファイバテープ心線10aと多心一括融着接続され、補強チューブ38にて保護されている。また、もう一方の光配線部品21aも、余長処理部39によって余長処理がなされ、2つに分岐された結束部11が1つの光部品45に接続されている。
図21は、図19に示した態様と比較して、ほぼ同様の配線形態であるが、余長処理部39には結束部11が巻かれている。結束部11が余長処理される際に捻られる部分は分離部となっており、その捻りの負荷が光ファイバに与える影響を小さくしている。
また、光部品46から導出された光ファイバテープ心線が単心分離されており、光モジュールトレイの外部にある単心コネクタ36に接続された単心の光ファイバと単心融着接続され、それぞれ単心融着接続部37が形成されている。
10 光ファイバ
11 結束部
12 接着剤(または紫外線硬化型樹脂)
13 ガラスファイバ
14 保護被覆層
18 フィルム
39 余長処理部
40 光モジュールトレイ(光モジュール)
Claims (14)
- 複数の光ファイバ、または、複数の光ファイバを有する複数の光ファイバテープ心線が、その長手方向において、結束された結束部と結束されていない分離部とを交互に備えており、前記結束部では、前記光ファイバが平面状に配列されている光配線部品
であって、当該光配線部品が他の光配線部品又は光ファイバと接続されて光モジュール内に収容される際に、前記光モジュール内の余長処理部で余長処理される当該光配線部品の曲げ半径をRとしたときに、前記結束部が形成されている結束ピッチが2πR/n(πは円周率、nは自然数)であることを特徴とする光配線部品。 - 請求項1に記載の光配線部品において、
前記結束部では、前記光ファイバが等ピッチで並んで配列されていることを特徴とする光配線部品。 - 請求項1または2に記載の光配線部品において、
前記結束部では、前記光ファイバまたは前記光ファイバテープ心線が、一体化されていることを特徴とする光配線部品。 - 請求項3に記載の光配線部品において、
前記結束部では、前記光ファイバまたは前記光ファイバテープ心線が接着剤または紫外線硬化型樹脂により覆われており、前記接着剤または前記紫外線硬化型樹脂には、隣接する前記光ファイバまたは前記光ファイバテープ心線の間の窪みに応じた凹部が形成されていることを特徴とする光配線部品。 - 請求項3に記載の光配線部品において、
前記結束部では、前記光ファイバまたは前記光ファイバテープ心線が接着剤または紫外線硬化型樹脂により接合されており、前記接着剤または前記紫外線硬化型樹脂が設けられた箇所の厚さが、前記光ファイバの外径または前記光ファイバテープ心線の厚さを超えていないことを特徴とする光配線部品。 - 請求項1または2に記載の光配線部品において、
前記結束部では、前記光ファイバまたは前記光ファイバテープ心線が、フィルムへの接着により結束されていることを特徴とする光配線部品。 - 請求項1から6の何れか1項に記載の光配線部品において、
前記結束部の1つあたりの長さが、25mm以上であることを特徴とする光配線部品。 - 請求項1から7の何れか1項に記載の光配線部品において、
前記分離部の1つあたりの長さが、前記結束部における前記光ファイバが配列された幅に対して3倍以上であることを特徴とする光配線部品。 - 請求項1から8の何れか1項に記載の光配線部品において、
前記分離部を介して、隣接する前記結束部間の前記光ファイバの配列順序を異ならせていることを特徴とする光配線部品。 - 複数の光ファイバ、または、複数の光ファイバを有する複数の光ファイバテープ心線が、その長手方向において、結束された結束部と結束されていない分離部とを交互に備えており、前記結束部では、前記光ファイバが平面状に配列されている光配線部品と、
前記光配線部品と接続された他の光配線部品又は光ファイバとが収容された、
余長処理部を有する光モジュールであって、
前記余長処理部で余長処理される当該光配線部品の曲げ半径をRとしたときに、前記光配線部品の前記結束部が形成されている結束ピッチが2πR/n(πは円周率、nは自然数)であり、
前記光モジュール内の余長処理部と他の部分とでは光ファイバの配列方向が異なることを特徴とする光配線部品の光モジュール。 - 前記光配線部品の光ファイバは、前記余長処理部では前記光モジュールの実装面とほぼ垂直方向となるように配列し、他の部分では前記光モジュールの実装面とほぼ平行方向になるように配列された、ことを特徴とする請求項10に記載の光配線部品の光モジュール。
- 前記光配線部品の光ファイバは、前記光モジュール内の分離部において捻じられていることを特徴とする請求項10または11に記載の光配線部品の光モジュール。
- 請求項10から12の何れか1項に記載の光モジュールであって、前記接続は、前記結束部において多心一括で行われたものであることを特徴とする光配線部品の光モジュール。
- 請求項10から12の何れか1項に記載の光配線部品の光モジュールであって、前記接続は、前記分離部において単心毎に行われたものであることを特徴とする光配線部品の光モジュール。
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