JPH05157933A - 光ファイバカプラの補強方法 - Google Patents
光ファイバカプラの補強方法Info
- Publication number
- JPH05157933A JPH05157933A JP32290591A JP32290591A JPH05157933A JP H05157933 A JPH05157933 A JP H05157933A JP 32290591 A JP32290591 A JP 32290591A JP 32290591 A JP32290591 A JP 32290591A JP H05157933 A JPH05157933 A JP H05157933A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adhesive
- optical fiber
- reinforcing member
- fused
- curing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光結合部の応力変化を小さくし、安定した伝
送特性を有する光ファイバカプラの補強方法を提供す
る。 【構成】 複数の光ファイバを融着・延伸してなる光フ
ァイバカプラを接着剤を介して補強部材に固定する光フ
ァイバカプラの補強方法において、接着剤のガラス転移
点以下の温度で光ファイバカプラを補強部材に固定して
なり、安定した伝送特性を維持できる。
送特性を有する光ファイバカプラの補強方法を提供す
る。 【構成】 複数の光ファイバを融着・延伸してなる光フ
ァイバカプラを接着剤を介して補強部材に固定する光フ
ァイバカプラの補強方法において、接着剤のガラス転移
点以下の温度で光ファイバカプラを補強部材に固定して
なり、安定した伝送特性を維持できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信分野及びセンシン
グシステム等に用いられる光ファイバカプラの補強方法
に関する。
グシステム等に用いられる光ファイバカプラの補強方法
に関する。
【０００２】ファイバ型カプラは単一波長の光を分岐／
結合あるいは複数の光を分岐／合波する機能を有し、製
造方法としては融着延伸法と研磨法が知られている。前
者の方法は現在ではシングルモード用ファイバカプラの
製造に最も適した方法とされている。この融着延伸法は
複数の光ファイバを捩ったり、あるいは並行に融着する
ことにより一体化した後に、バーナー等の加熱器により
一体化した部分を加熱・溶融しながら延伸し、所定の分
岐状態が得られたところで延伸を停止して製造するもの
である。
結合あるいは複数の光を分岐／合波する機能を有し、製
造方法としては融着延伸法と研磨法が知られている。前
者の方法は現在ではシングルモード用ファイバカプラの
製造に最も適した方法とされている。この融着延伸法は
複数の光ファイバを捩ったり、あるいは並行に融着する
ことにより一体化した後に、バーナー等の加熱器により
一体化した部分を加熱・溶融しながら延伸し、所定の分
岐状態が得られたところで延伸を停止して製造するもの
である。
【０００３】このようにして形成された光ファイバカプ
ラは、外径が数十μｍ程度の裸ガラスからなる細径部
（以下光結合部と呼ぶ）を有するので、外力から保護し
安定した温度特性を具備させるために、ファイバ材料で
ある石英と同程度の線膨張係数を有する補強部材に固定
している。この固定部材としては、例えば実開昭６４−
２４３０８号公報において記載されているように板状の
部材が用いられている。又、他の補強部材の一例として
特開昭６４−６３９０７号公報において開示されている
如くパイプ状の部材が用いられている。従来の光ファイ
バカプラを補強部材に固定する接着剤としては、エポキ
シ系、ウレタン系、シアノ系等の熱硬化あるいは紫外光
や可視光等のエネルギー線によって硬化する接着剤が用
いられている。
ラは、外径が数十μｍ程度の裸ガラスからなる細径部
（以下光結合部と呼ぶ）を有するので、外力から保護し
安定した温度特性を具備させるために、ファイバ材料で
ある石英と同程度の線膨張係数を有する補強部材に固定
している。この固定部材としては、例えば実開昭６４−
２４３０８号公報において記載されているように板状の
部材が用いられている。又、他の補強部材の一例として
特開昭６４−６３９０７号公報において開示されている
如くパイプ状の部材が用いられている。従来の光ファイ
バカプラを補強部材に固定する接着剤としては、エポキ
シ系、ウレタン系、シアノ系等の熱硬化あるいは紫外光
や可視光等のエネルギー線によって硬化する接着剤が用
いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、光信号を用いた
通信システムやセンシングシステムが発達し、より使用
環境の厳しい用途に対応する必要が生じてきた。例えば
高温下において使用され、かつより小型化の要求であ
る。これにともないカプラの耐高温性の向上は必須のも
のとなっている。カプラの耐高温性を向上させるには、
カプラを補強部材に固定する接着剤の耐高温性を上げな
ければならない。
通信システムやセンシングシステムが発達し、より使用
環境の厳しい用途に対応する必要が生じてきた。例えば
高温下において使用され、かつより小型化の要求であ
る。これにともないカプラの耐高温性の向上は必須のも
のとなっている。カプラの耐高温性を向上させるには、
カプラを補強部材に固定する接着剤の耐高温性を上げな
ければならない。
【０００５】これに対し、無機系の接着剤を用いること
が一つの手段として考えられるが、無機系の接着剤は硬
化に多大な時間を有し、さらに作業性も非常に悪いとい
う欠点があった。また有機系の接着剤で、耐高温性の優
れた接着剤を用いると接着剤の硬化時に硬化収縮力が光
結合部に応力を与え、カプラの伝送特性を変化させてし
まう問題点があった。
が一つの手段として考えられるが、無機系の接着剤は硬
化に多大な時間を有し、さらに作業性も非常に悪いとい
う欠点があった。また有機系の接着剤で、耐高温性の優
れた接着剤を用いると接着剤の硬化時に硬化収縮力が光
結合部に応力を与え、カプラの伝送特性を変化させてし
まう問題点があった。
【０００６】本発明は上記問題に鑑み、光結合部の応力
変化を小さくし、安定した伝送特性を有する光ファイバ
カプラの補強方法を提供することを目的とする。
変化を小さくし、安定した伝送特性を有する光ファイバ
カプラの補強方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る光ファイバカプラの補強方法の構成は、複数本
の光ファイバを融着・延伸してなる光ファイバカプラを
接着剤を介して補強部材に固定する光ファイバカプラの
補強方法において、光ファイバを固定する接着剤の硬化
を接着剤のガラス転移点以下の温度で行うことを特徴と
する。
明に係る光ファイバカプラの補強方法の構成は、複数本
の光ファイバを融着・延伸してなる光ファイバカプラを
接着剤を介して補強部材に固定する光ファイバカプラの
補強方法において、光ファイバを固定する接着剤の硬化
を接着剤のガラス転移点以下の温度で行うことを特徴と
する。
【０００８】以下本発明の内容を説明する。ここで本発
明で接着剤とは、例えばエポキシ系，ウレタン系，ウレ
タンアクリレート系，シアノ系，シアノアクリレート系
等の熱硬化性あるいは紫外線や可視光等のエネルギー線
によって硬化する有機系の接着剤をいうが、これらに限
定されるものではない。また、有機系接着剤に無機系の
充填剤が含まれていてもよく、無機系の充填剤としては
例えばシリカ，炭酸カルシウム等を用いることができ
る。
明で接着剤とは、例えばエポキシ系，ウレタン系，ウレ
タンアクリレート系，シアノ系，シアノアクリレート系
等の熱硬化性あるいは紫外線や可視光等のエネルギー線
によって硬化する有機系の接着剤をいうが、これらに限
定されるものではない。また、有機系接着剤に無機系の
充填剤が含まれていてもよく、無機系の充填剤としては
例えばシリカ，炭酸カルシウム等を用いることができ
る。
【０００９】本発明で接着剤のガラス転移点とは、高分
子が軟化する温度を示すものをいい、例えばＴＭＡ（Th
ermal Mechanical Analyze）の変曲点、あるいは動的粘
弾性によるtan δの極大値として求めることができる。
子が軟化する温度を示すものをいい、例えばＴＭＡ（Th
ermal Mechanical Analyze）の変曲点、あるいは動的粘
弾性によるtan δの極大値として求めることができる。
【００１０】本発明では接着剤のガラス転移点以下の温
度において、該接着剤を硬化させつつ、融着・延伸して
なる光ファイバを補強部材に固着するようにしている。
度において、該接着剤を硬化させつつ、融着・延伸して
なる光ファイバを補強部材に固着するようにしている。
【００１１】ここで、ガラス転移点以下で接着剤を硬化
させる本発明による作用を説明する。接着剤の硬化歪の
発生要因はガラス転移点以上で硬化が進んだ場合、ガラ
ス転移点以下になった時の体積収縮に起因する。すなわ
ちガラス転移点以上では、高分子鎖の自由体積が大きい
ため高分子の占める全体の体積も大きくなっている。し
かしながら硬化後に冷却され、ガラス転移点以下になる
と、自由体積が減少するため歪が生じる。よって、ガラ
ス転移点以下で硬化することで、硬化前後の自由体積の
増加分を小さくし硬化後の歪を小さくする事が可能とな
る。
させる本発明による作用を説明する。接着剤の硬化歪の
発生要因はガラス転移点以上で硬化が進んだ場合、ガラ
ス転移点以下になった時の体積収縮に起因する。すなわ
ちガラス転移点以上では、高分子鎖の自由体積が大きい
ため高分子の占める全体の体積も大きくなっている。し
かしながら硬化後に冷却され、ガラス転移点以下になる
と、自由体積が減少するため歪が生じる。よって、ガラ
ス転移点以下で硬化することで、硬化前後の自由体積の
増加分を小さくし硬化後の歪を小さくする事が可能とな
る。
【００１２】また、光ファイバカプラの製造時間を短縮
するため、紫外光や可視光等のエネルギー線硬化型接着
剤を用いることが好ましい。エネルギー線硬化型接着剤
のうち例えば紫外線硬化型接着剤を用いるときには、硬
化時に反応熱のため温度が上昇するが、例えばＮ2 ガス
等の不活性ガスを表面に流すことで冷却することが有効
である。また、不活性ガスを流すことは、冷却効果以外
にも接着剤表面の効果阻害を防ぐことにも効果を有す
る。
するため、紫外光や可視光等のエネルギー線硬化型接着
剤を用いることが好ましい。エネルギー線硬化型接着剤
のうち例えば紫外線硬化型接着剤を用いるときには、硬
化時に反応熱のため温度が上昇するが、例えばＮ2 ガス
等の不活性ガスを表面に流すことで冷却することが有効
である。また、不活性ガスを流すことは、冷却効果以外
にも接着剤表面の効果阻害を防ぐことにも効果を有す
る。
【００１３】次に本発明の光ファイバカプラの製造方法
について説明する。図１は製造例の一例を示すものであ
り、図中１１，１２は延伸ステージ、１３は光ファイバ
クランパ、１４はマイクロトーチ、１５は補強部材支持
ステージ、１６は光源、１７，１８はパワーメーター、
１９は紫外線光源、２０はライトガイド、２１はＮ2 パ
ージガス噴出孔を各々図示している。
について説明する。図１は製造例の一例を示すものであ
り、図中１１，１２は延伸ステージ、１３は光ファイバ
クランパ、１４はマイクロトーチ、１５は補強部材支持
ステージ、１６は光源、１７，１８はパワーメーター、
１９は紫外線光源、２０はライトガイド、２１はＮ2 パ
ージガス噴出孔を各々図示している。
【００１４】本発明の光ファイバカプラの製造工程とし
ては、まず光ファイバの被覆が除去され露出したガラス
部を光ファイバクランパ１３により固定し、ガラス部を
マイクロトーチ１４により加熱・融着を行う。その後光
ファイバクランパ１３を外し、融着された光ファイバに
張力をかけた状態で融着箇所を加熱・延伸する。このと
き光源１６、パワーメーター１７，１８によりカプラの
光分岐状態をモニタしながら加熱延伸を行い、所定の分
岐状態になったところで延伸を停止する。次に補強部材
支持ステージ１５を移動させ補強部材を所定の位置にセ
ットし、接着剤の塗布を行なった後に、ライトガイド２
０を接着剤塗布部分の上方に移動させ所定時間だけ光を
照射し接着剤を硬化させる。
ては、まず光ファイバの被覆が除去され露出したガラス
部を光ファイバクランパ１３により固定し、ガラス部を
マイクロトーチ１４により加熱・融着を行う。その後光
ファイバクランパ１３を外し、融着された光ファイバに
張力をかけた状態で融着箇所を加熱・延伸する。このと
き光源１６、パワーメーター１７，１８によりカプラの
光分岐状態をモニタしながら加熱延伸を行い、所定の分
岐状態になったところで延伸を停止する。次に補強部材
支持ステージ１５を移動させ補強部材を所定の位置にセ
ットし、接着剤の塗布を行なった後に、ライトガイド２
０を接着剤塗布部分の上方に移動させ所定時間だけ光を
照射し接着剤を硬化させる。
【００１５】この時にライトガイド２０の横に取り付け
られたＮ2 パージガス噴出孔２１より窒素ガスを流し、
冷却と同時に接着剤表面の酸素を除去する。また、補強
部材支持ステージ１５に冷却機構を具備させておく事で
より一層の冷却効果を達成できる。ここでいうところの
補強部材とは、線膨張係数が光ファイバと同程度である
ことが必要であり、例えば石英、ＬＣＰ、ＦＲＰ、イン
バー合金等が用いられる。
られたＮ2 パージガス噴出孔２１より窒素ガスを流し、
冷却と同時に接着剤表面の酸素を除去する。また、補強
部材支持ステージ１５に冷却機構を具備させておく事で
より一層の冷却効果を達成できる。ここでいうところの
補強部材とは、線膨張係数が光ファイバと同程度である
ことが必要であり、例えば石英、ＬＣＰ、ＦＲＰ、イン
バー合金等が用いられる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を説明する。
コアとクラッドの屈折率差ガ０．３％、コア系８μｍ、
クラッド径１２５μｍの１．３μｍ帯シングルモードフ
ァイバを用いて、１．３μｍでの分岐比が５０％となる
カプラを前述の製造方法に従い試作した。接着剤は、ウ
レタンアクリレート系紫外線硬化型接着剤（ガラス転移
点約１２０℃）を用いた。紫外線照射時、Ｎ2 ガスによ
る補強部材の冷却を行ない、補強部材の温度を６０℃以
下に保ちつつ、硬化を行なった。接着剤硬化前後での挿
入損失の変化は０．０２ｄＢと測定誤差範囲内であっ
た。
コアとクラッドの屈折率差ガ０．３％、コア系８μｍ、
クラッド径１２５μｍの１．３μｍ帯シングルモードフ
ァイバを用いて、１．３μｍでの分岐比が５０％となる
カプラを前述の製造方法に従い試作した。接着剤は、ウ
レタンアクリレート系紫外線硬化型接着剤（ガラス転移
点約１２０℃）を用いた。紫外線照射時、Ｎ2 ガスによ
る補強部材の冷却を行ない、補強部材の温度を６０℃以
下に保ちつつ、硬化を行なった。接着剤硬化前後での挿
入損失の変化は０．０２ｄＢと測定誤差範囲内であっ
た。
【００１７】このカプラを、１００℃にて伝送特性を測
定したところ、１．３μｍにおいて室温との差が０．０
２ｄＢと測定誤差範囲内であった。
定したところ、１．３μｍにおいて室温との差が０．０
２ｄＢと測定誤差範囲内であった。
【００１８】これに対し、冷却を一切行なわずに、同じ
接着剤を用いてカプラを試作したところ、接着剤硬化前
後で１．３μｍで０．３２ｄＢの劣化が認められた。
接着剤を用いてカプラを試作したところ、接着剤硬化前
後で１．３μｍで０．３２ｄＢの劣化が認められた。
【００１９】
【発明の効果】以上実施例と共に説明したように、本発
明によればガラス転移点以下の温度で接着剤を用いて光
ファイバカプラを補強部材へ固定するため接着剤の硬化
歪による光結合部の応力変化を小さくすることができ、
安定した伝送特性が得られる。このため、高弾性率を有
する接着剤を用いても安定して光ファイバカプラの製造
ができる。
明によればガラス転移点以下の温度で接着剤を用いて光
ファイバカプラを補強部材へ固定するため接着剤の硬化
歪による光結合部の応力変化を小さくすることができ、
安定した伝送特性が得られる。このため、高弾性率を有
する接着剤を用いても安定して光ファイバカプラの製造
ができる。
【図１】光ファイバカプラの製造概略図である。
１１ 全長収納用リール １２，２５ 光ファイバカプラ １３ 固定具 １４ 光ファイバ １１，１２ 延伸ステージ １３ 光ファイバクランパ １４ マイクロトーチ １５ 補強部材支持ステージ １６ 光源 １７，１８ パワーメータ １９ 紫外線光源 ２０ ライトガイド ２１ Ｎ2 パージガス噴出孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝本 弘明 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 複数本の光ファイバを融着・延伸してな
る光ファイバカプラを接着剤を介して補強部材に固定す
る光ファイバカプラの補強方法において、光ファイバを
固定する接着剤の硬化を接着剤のガラス転移点以下の温
度で行うことを特徴とする光ファイバカプラの補強方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の光ファイバカプラの補強
方法において、上記接着剤はエネルギー線によって硬化
してなることを特徴とする光ファイバカプラの補強方
法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の光ファイバカプ
ラの補強方法において、上記接着剤を硬化する際に不活
性ガスを流しつつ硬化させることを特徴とする光ファイ
バカプラの補強方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３記載の光ファイバカプラの
補強方法において、補強部材を冷却しながら接着剤を硬
化してなることを特徴とする光ファイバカプラの補強方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32290591A JPH05157933A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 光ファイバカプラの補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32290591A JPH05157933A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 光ファイバカプラの補強方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05157933A true JPH05157933A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18148935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32290591A Pending JPH05157933A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 光ファイバカプラの補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05157933A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6322884B1 (en) * | 1999-02-09 | 2001-11-27 | Elop Electrio-Optics Industries Ltd. | Method bonding an optical element within an enclosure |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP32290591A patent/JPH05157933A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6322884B1 (en) * | 1999-02-09 | 2001-11-27 | Elop Electrio-Optics Industries Ltd. | Method bonding an optical element within an enclosure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000725 |