JPH0576003B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明プラスチツククラツド層を被覆したまま
でプラスチツククラツド光フアイバを融着接続で
きるプラスチツククラツド光フアイバの融着接続
方法に関する。

（従来の技術） 第４図は従来のプラスチツククラツド光フアイ
バ（以下、PCFという）の端面を例示する図で
あり、コア１の周囲にプラスチツククラツド層
２、緩衝層３及び保護層４が順次被覆されてい
る。コア１は石英ガラスあるいは光学ガラスから
成り、プラスチツククラツド層２はコア１より低
屈折率の種々のプラスチツクスから成り、緩衝層
３はPCFに加わる外部応力を緩衝するものであ
つてシリコーン、ポリウレタン、アクリル系樹脂
等から成り、保護層４はナイロン、ポリエチレン
等熱可塑性樹脂から成つている。光透過性及び開
口数（NA）が優れていることから、シリコーン
樹脂及びフツ素含有樹脂がプラスチツククラツド
層２の材料として使用されている。PCFをコネ
クタ接続する際には例えば低温−20℃〜高温60℃
のヒートサイクル試験における所謂、光フアイバ
の追出しが問題となるために、コア１とプラスチ
ツククラツド層２の密着性、クラツド層２の硬
さ、クラツド層２とコネクタのフエルールとの接
着性が重要視され、最近はPCFのプラスチツク
クラツド層２の材料としてシリコーン樹脂よりも
フツ素含有樹脂が用いられる傾向にある。PCF
の接続は伝送距離が通常１Km以下と短いことから
一般にコネクタ接続が使用されているが、コネク
タ接続よりも高い信頼性と融着接続部のコンパク
ト化が要求される屋内光フアイバケーブルと屋外
光フアイバケーブルとの接続等には一般に公衆通
信用光フアイバで用いられている融着接続法が使
用される。

第５図は従来の融着接続法を説明する図であ
る。この方法では、まず光フアイバの融着接続す
べき端部の保護層４及び緩衝層３を物理的又は化
学的に処理して除去してプラスチツククラツド層
２を露出させ、このプラスチツククラツド層２を
物理的、化学的又は熱的に処理して除去し、アル
コール等の溶剤を含ませたガーゼ、紙等でコア１
の表面を拭つて清浄にする。次に、清浄にした各
光フアイバの接続端面を鏡面仕上げし放電電極
５，５の位置に一致させて対接させ、放電電極
５，５間にアーク放電によりアーク炎６を発生さ
せ、この熱により対接させたコア１を局部的に溶
かし瞬時に両方のコア１を融着接続する。この融
着接続部にはコア１より低屈折率のレジンがコア
１に塗布された後補強部材を介在させて外側から
熱収縮チユーブが被せられて補強される。この従
来の融着接続法では、光フアイバの端部のプラス
チツククラツド層２の除去は、一般に、溶剤で溶
かすかあるいは有機溶剤で膨潤させて剥離したも
のを拭きとる方法、加熱劣化あるいは熱分解によ
り除去する方法、及びナイフ等の工具により削除
する方法により行われている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、光フアイバのコア１とプラスチ
ツククラツド層２の密着性が向上したために融着
接続の際の光フアイバの端部のプラスチツククラ
ツド層２の除去が難しくなつてきている。前述の
溶剤を用いる方法では架橋後の溶剤に適当なもの
がなくまた作業性及び安全性が不十分であり、熱
により除去する方法では危険である上に加熱劣化
により光フアイバが極めて脆くなり、また工具を
用いる方法ではコア１の表面が傷つけられ、その
ため接続損失が増したり、強度が劣化するという
問題点があつた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、プ
ラスチツククラツド層の材料を選択することによ
り、光フアイバのコアプラスチツククラツド層を
被覆したまま除去せずにに光フアイバの融着接続
を可能にするプラスチツククラツド光フアイバの
融着接続方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明によれば、光
学ガラスをコアとし、プラスチツクをクラツドと
するプラスツチツククラツド光フアイバを気中放
電により融着して接続するプラスチツククラツド
光フアイバの融着接続方法において、プラスチツ
ククラツド層がフツ素含有樹脂であつて熱重量分
析による熱分解残渣が10％以下のものから成るプ
ラスチツククラツド光フアイバを選択し、前記光
フアイバの保護層及び緩衝層を除去し、前記コア
に前記プラスチツククラツド層が被覆されたまま
で前記光フアイバの融着接続部を対接し加熱する
ことにより前記プラスチツククラツド層の熱分解
除去及び前記コアの融着接続を行うプラスチツク
クラツド光フアイバの融着接続方法が提供され
る。

（作用） 本発明では、コアにプラスチツククラツド層を
被覆したままで気中放電により光フアイバの融着
接続部を加熱し、プラスチツククラツド層の熱分
解除去及びコアの融着接続を行う。このため、光
フアイバのプラスチツククラツド層の材料に一定
の条件が課せられる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本発明のプラスチツククラツド光フア
イバの融着接続方法を説明する図である。この融
着接続方法は光フアイバから緩衝層３及び保護層
４を除去するがプラスチツククラツド層２をコア
１に被覆したままで光フアイバの融着接続部を対
接し、プラスチツククラツド層２の上から放電電
極５，５のアーク炎６によりコア１を加熱してプ
ラスチツククラツド層２をきれいに熱分解すると
同時に融着接続を行うかあるいは熱分解した後に
融解着接続を行おうとするものである。アーク炎
６は1800℃以上の温度でありプラスチツククラツ
ド層２の熱分解温度としては十分である。

本発明に適合するプラスチツクラツド材料の組
成および熱的特性について検討する。シリコーン
は最も一般的なクラツド材料であるが、加熱する
と熱分解してSiO₂の薄片（フレーク）が発生し、
この薄片がコア１の表面に付着あるいは融着して
コア１の表面の不整を起こし光を散乱させるので
本発明の融着接続方法には適合しないことは明ら
かである。また、発明者がフツ素含有樹脂のうち
石英よりも屈折率の低いものについて実験検討し
た結果、特開昭62−7006に開示されているフルオ
ロポリシロキサンのように分子構造内にケイ素等
を有し、加熱により酸化物残渣を生成するような
組成のフツ素含有樹脂も本発明の融着接続方法に
は適合しないことがわかつた。

第２図はメタアクリル酸ヘキサオロアルキルの
熱重量分析の結果を示す図である。このメタアク
リル酸ヘキサフルオロアルキル4.7mgを毎分10℃
の温度上昇速度で加熱した結果、このレジンは約
270℃で熱分解反応を開始し急速に反応して約360
℃で熱分解反応を終了した。終了時点では重量パ
ーセントで97％以上が分解して消失していること
がわかる。つまり、このレジンは加熱により。
H₂Ｏ，CO，CO₂，CF₄等のガスとなつて蒸発し
てしまい、炭素等が煤となつて殆ど残留しない性
質のものである。発明者の検討によれば、熱重量
分析による熱分解残渣が10％以下のレジンが本発
明の融着接続方法に適することがわかつた。

次に、プラスチツククラツド層２の膜厚につい
て検討する。放電電極５，５の融着時の放電時間
は一般に数秒から10秒位と短く、また光フアイバ
の温度は融着接続部の端面から遠くなるに従つて
低下する。このため、プラスチツククラツド層２
の膜厚が厚すぎるとつまり熱分解すべきレジンの
量が多すぎると、第３図に示すように熱分解領域
と未分解領域の境界で完全に熱分解されないカー
ボンの媒等の熱分解残渣８が発生することがあ
る。この熱分解残渣８は光の散乱を生じ、接続損
失の原因となる。従つて、プラスチツククラツド
層２の膜厚は厚すぎないことが必要であるが、発
明者の検討により膜厚30μｍ以下が適当であるこ
とがわかつた。

このように、本発明のプラスチツククラツド光
フアイバの融着接続方法は、フツ素含有樹脂のう
ちコアの材料よりも屈折率が低くかつ組成的に熱
重量分析による熱分解残渣が一定量以下しか生成
されないものによつて、一定厚さ以下の膜厚で被
覆されたプラスチツククラツド層を有する光フア
イバに適用される。

実施例 １ PCFは石英ロツドの母材を線引きした外径
200μｍとコア１と、このコア１の表面にコーテ
イングされた厚さ220μｍ〜300μｍのメタアクリ
ル酸ヘキサフルオロアルキルから成るプラスチツ
ククラツド層２と、その表面にコーテイングされ
た厚さ300μｍ〜380μｍのシリコーン樹脂の緩衝
層３と、この緩衝層３の表面に直径0.9mmまで被
覆されたナイロンの保護層４とから構成されてい
る。長さ200ｍと長さ300ｍのPCFを用意し、そ
れぞれのPCFの一方の端部の保護層４及び緩衝
層３をワイヤストリツパで除去してプラスチツク
クラツド層２を露出させ、フアイバカツタを用い
てフアイバの融着接続部の端面を鏡面仕上げした
後プラスチツククラツド層２を被覆したまま端部
を対接させて保持する。次に、放電電極５，５間
にアーク炎６を約８秒間発生させPCFの端部を
融着接続し、長さ500ｍのPCFを10本作製した。
波長0.85μｍの光に対する各PCFの接続損失を測
定した結果、接続損失は接続直後のエアクラツド
の状態で平均0.06dB程度で極めて低損失であり、
また融着接続後にクラツド層の塗布及び補強につ
いて実用的処理を施した状態で平均0.2dBであつ
て、本発明の融着接続方法が十分に実用に供し得
ることがわかつた。

実施例 ２ PCFはプラスチツククラツド層２としてポリ
フツ化ビニリデンを用いたこと以外は実施例１の
PCFと同じである。長さ200ｍと長さ300ｍのこ
のPCFを実施例１と同様に融着接続して同様に
接続損失を測定した結果、接続損失は接続直後の
エアクラツドの状態で平均0.07dBであり、補強
処理後の状態で平均0.3dBであつた。ポリフツ化
ビニリデンの熱分解残渣は重量パーセントで８％
であつた。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、光学ガ
ラスをコアとし、プラスチツクをクラツドとする
プラスチツククラツド光フアイバを気中放電によ
り融着して接続するプラスチツククラツド光フア
イバの融着接続方法において、コアが石英から成
りプラスチツククラツド層がフツ素含有樹脂であ
つて熱重量分析による熱分解残渣が10％以下のも
のから成るプラスチツククラツド光フアイバを選
択し、前記光フアイバの保護層及び緩衝層を除去
し、前記コアに前記プラスチツククラツド層が被
覆されたままで前記光フアイバの融着接続部を対
接し加熱することにより、プラスチツククラツド
層を除去する必要がないため作業性が向上できそ
のため接続コストが低減でき、気中放電以外に
熱、溶剤を使用しないため作業に危険性がなく、
コアの表面が傷つけられることがないため接続損
失が増加せずまた強度も低下せずそのため融着接
続部の信頼性が向上できるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラスチツククラツド光フア
イバの融着接続方法を説明する図、第２図はメタ
アクリル酸ヘキサフルオロアルキの熱重量分析の
結果を示す図、第３図は融着接続後のプラスチツ
ククラツド光フアイバを示す図、第４図は従来の
プラスチツククラツド光フアイバの端面を例示す
る図、第５図は従来のプラスチツククラツド光フ
アイバの融着接続方法を説明する図である。 １……コア、２……プラスチツククラツド層、
３……緩衝層、４……保護層、５……放電電極、
６……アーク炎、７……コア接続部、８……熱分
解残渣。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光学ガラスをコアとし、プラスチツクをクラ
   ツドとするプラスツチツククラツド光フアイバを
   気中放電により融着して接続するプラスチツクク
   ラツド光フアイバ融着接続方法において、プラス
   チツククラツド層がフツ素含有樹脂であつて熱重
   量分析による熱分解残渣が10％以下のものから成
   るプラスチツククラツド光フアイバを選択し、前
   記光フアイバの保護層及び緩衝層を除去し、前記
   コアに前記プラスチツククラツド層が被覆された
   ままで前記光フアイバの融着接続部を対接し加熱
   することにより前記プラスチツククラツド層の熱
   分解除去及び前記コアの融着接続を行うことを特
   徴とするプラスチツククラツド光フアイバの融着
   接続方法。 ２ 前記プラスチツククラツド層の熱分解除去と
   前記コアの融着接続とが同時に行われるかあるい
   は熱分解除去後に融着接続が行われることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のプラスチツク
   クラツド光フアイバの融着接続方法。 ３ 前記プラスチツククラツド層がメタアクリル
   酸ヘキサフルオロアルキルあるいはポリフツ化ビ
   ニリデンから成る光フアイバを選択することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のプラスチツ
   ククラツド光フアイバの融着接続方法。