CN101226260B - 光连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在光纤的铺设现场能够简易地进行多孔光纤的连接作业的光连接器。本发明提供的光连接器(1)具备套管(3)和连接在该套管(3)的后端的光纤连接件(5)，通过折射率整合体(6)，使其他的光纤(4)在光纤连接件(5)内对接地连接在从上述套管(3)的前端到上述光纤连接件(5)内内置的光纤(2)的后端面上，上述折射率整合体(6)是向交联固化型折射整合剂中添加应力应变缓和剂进行交联固化而成的材料。

Description

光连接器
技术领域
本发明涉及一种在光纤的铺设现场能够简易地进行多孔光纤的连接作业的光连接器。
背景技术
现在，作为光纤的连接方法，一般广泛地使用使光纤彼此对接的物理连接方法。作为具体方法，有使用机械绞接的连接方法、使用光连接器的连接方法。
并且，在光纤的连接现场，可以进行如下连接作业，例如可以使用光连接器，该光连接器具备套管和光纤连接件，该光纤连接件连接在该套管上并且内置光纤，使其他的光纤(外部光纤)对接在内置于该光纤连接件的光纤(内置光纤)的端面上。
在这样的物理的连接方法中，光纤的端面形状对连接特性有很大影响。例如，如果光纤的端面的角度(光纤对轴的角度)从直角偏移或者光纤的端面的粗糙度变大，则空气将进入到相互对接的光纤的端面之间，由于在光纤的端面的菲涅尔反射增大，因而，光纤的连接损耗增大。作为防止这样的光纤的端面粗糙度所引起的连接损耗增大的方法，已知的有在光纤切断之后，对光纤端面进行研磨处理的方法。
另外，作为在切断光纤之后，不对光纤的端面进行研磨处理，而以光纤切断后的原状进行连接的方法，已知的有将具有与光纤的芯部的折射率同等的折射率或者近似于芯部的折射率的折射率的液状或脂状的折射率整合剂介于光纤的端面之间的方法(专利文献1、2)。介入该折射率整合剂的方法，可通过将折射率整合剂涂布在光纤的端面上，或者将折射率整合剂充填到光纤连接部上，来使光纤彼此对接。由此，可防止空气进入到光纤的连接端面之间，降低因空气产生的菲涅尔反射，从而降低连接损耗。
另外，除此之外，已知还有使用固体状的折射率整合构件(薄膜)的方法(专利文献3，4，5)。
专利文献1：日本特开平11-72641号公报
专利文献2：日本特开平11-101919号公报
专利文献3：日本特许第2676705号公报
专利文献4：日本特开2001-324641号公报
专利文献5：日本特开昭55-153912号公报
发明内容
但是，对光纤端面进行研磨处理的方法，在外部光纤为多孔光纤以及在光纤的铺设现场进行连接作业时，存在问题。
在光纤的铺设现场对光纤等的端面进行研磨处理时，该研磨处理的作业需要很长的时间和大量人工费。并且，还必须在铺设现场准备用于该作业的研磨装置。因而，并不适合廉价并简易地进行光纤的连接。
在对多孔光纤的端面进行研磨处理时，研磨屑及研磨剂会进入到空孔部中，导致连接损耗的增大和可靠性的降低。
将液状或脂状的折射率整合剂介于光纤的端面之间的方法，由于一般使用硅系或石蜡系的液状或脂状的折射率整合剂，因而存在经时变化的问题，即这些折射率整合剂随着时间会浸入到多孔光纤的空孔部。通常折射率整合剂的折射率具有温度依存性，因而存在的问题是，随着浸入到空孔部的折射率整合剂的折射率的变化，多孔光纤的传输损耗显著变化。另外，由于折射率整合剂浸入到多孔光纤的空孔部中，因而，存在的问题是，光纤端面间的折射率整合剂减少，在光纤端面之间会产生空隙或气泡，使多孔光纤的光学特性显著降低。
与此相对，虽然也有在连接光纤之前，将多孔光纤端面的空孔部封闭的方法，但是为了在光纤的铺设现场进行该作业而需要专用的装置，而且，为封闭多孔光纤端面的空孔部的作业需要很长时间。因而，不适于廉价并简易地进行光纤的连接。
使用薄膜的方法，由于光纤的直径为80μm或125μm等非常细，因而，要高精度地将薄膜贴附着在光纤端面上非常困难。而且，为了将薄膜附着在光纤端面上，薄膜需要具有粘接性或粘附性。因此，在光纤的铺设现场进行光纤的连接作业时，存在的问题是，薄膜上易附着灰尘等异物，由于灰尘导致光纤的可靠性降低，或者为了排除异物而导致光纤的连接作业的作业性降低。
此外，在连接时会有应力(应变)施加到用作薄膜的树脂上。通常，由于树脂的折射率在施加应力时会产生变化，因而存在的问题是，当应力缓和慢时，由温度变化引起的传输特性的变动会增大。
除此之外，还有熔融连接的连接方法，但由于该方法也需要熔融机，因此，在光纤的铺设现场，并不适用于简便且广泛使用的光连接器。
如上，外部光纤为多孔光纤时或在光纤的铺设现场进行连接作业时，现有的已知的各种方法都存在问题。
因此，本发明的目的就在于提供一种解决了上述问题的光连接器，该光连接器在光纤的铺设现场能够简易地进行多孔光纤的连接作业。
为了实现上述目的，本发明的光连接器具备套管和连接在该套管的后端的光纤连接件，通过折射率整合体，使其他的光纤在光纤连接件内对接地连接在位于从上述套管的前端到上述光纤连接件内的内置光纤的后端面上，上述折射率整合体是向交联固化型折射整合剂中添加应力应变缓和剂进行交联固化而成的材料。
上述应力应变缓和剂可以是硅系油或者硅凝胶。
上述应力应变缓和剂的折射率可以是在1.46±0.05的范围内。
上述应力应变缓和剂对上述交联固化型折射率整合剂的添加量可以是1～30wt％。
上述折射率整合体可以是折射率在1.46±0.05的范围内，透光率在80％以上，断裂延伸为50％以上，玻璃粘合力为50g/10mm宽度以上。
上述折射率整合体的厚度可以是5～50μm。
上述折射率整合体的表面形状可以是球面状。
上述折射率整合体可以只附着在上述内置光纤的后端面。
上述折射率整合体可以从上述内置光纤的后端面开始一直附着到侧面。
上述光纤连接件可以具有断面积比上述外部光纤大的槽，该槽可收容上述外部光纤的至少一部分。
上述槽可以是V形槽。
上述外部光纤可以是多孔光纤。
本发明发挥如下所示的优良效果。
(1)在光纤铺设现场，能够简易地进行多孔光纤的连接作业。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的光连接器的侧视图。
图2是图1的光连接器的外部光纤连接时的侧视图。
图3是图1的光连接器的A-A剖面图。(a)表示楔未插入时，(b)表示楔插入时。
图4是表示制造内置光纤时所进行的光纤芯线的端末处理的侧视图。
图5是图4的部分放大图。
图6的(a)～(e)是其他的实施方式的内置光纤的部分放大图。
图7是本发明的折射率整合体的厚度和损耗增加量的相关特性的图。
图8是连续温湿度循环试验的时间关系图。
图9是温度循环试验的时间关系图。
图10是温湿度循环试验的时间关系图。
图11是低温试验的时间关系图。
符号说明
1光连接器
2内置光纤
3套管
4外部光纤
5光纤连接件
6折射率整合体
具体实施方式
以下，基于附图来对本发明的一个实施方式进行详述。
如图1和图2所示，本发明所涉及的光连接器1具备套管3和连接在该套管3的后端的光纤连接件5，在该光连接器1中，通过折射率整合体6，使其他的光纤(外部光纤)4在光纤连接件5内对接地连接在从上述套管3的前端到光纤连接件5内内置的光纤(内置光纤)2的后端面上，上述折射率整合体6是将应力应变缓和剂添加于交联固化型折射率整合剂中，使其交联固化的材料。
在套管3中，收容了内置光纤2的前半部2a。光纤连接件5连接套管3的后端3a，并保持内置光纤2的后半部2b与外部光纤4(图2)对接。在内置光纤2的后端面2c上设置了折射率整合体6，该折射率整合体6是将应力应变缓和剂添加于交联固化型折射率整合剂中并使其交联固化的材料。
外部光纤4例如是多空光纤。也可以是不具有空孔部的光纤。
光连接器1被收容在用虚线表示的方框8中，以下省略方框8来进行说明。
套管3是具有收容内置光纤2的中心孔孔的圆柱形构件，后端3a的部分为法兰。
光纤连接件5如图3(a)所示，使具有带有槽31的平面的槽板32和具有不带有槽的平面的平板33在平面之间彼此对接，用コ字状的夹子34夹住这些槽板32和平板33的外侧面，使其一体化。两板32、33中没有用夹子34覆盖的配对面上，形成楔插入槽35。
槽31收容内置光纤2的后半部2b，并收容外部光纤4的一部分(图2)。槽31的断面形状并无特别限定，但优选断面积比外部光纤4大的槽。槽31的断面积是以重合槽板32和平板33时形成的空间的断面积来定义的。
在该实施方式中，槽31如图所示，是倾斜方向不同的2个斜面形成槽壁的V形槽。内置光纤2的设置有折射率整合体6的后端面2c与外部光纤4的前端面对接地连接时，不对该对接连接起直接作用的折射率整合体6的一部分窜入到V形槽内的剩余空间，由此，能得到良好的连接特性，因而，槽31优选是V形槽。
为了用平板33挤压固定收容于V形槽的内置光纤2，希望收容于V形槽的内置光纤2是略微突出于槽板32平面的状态。此时，如果V形槽的断面积过小，则内置光纤2从槽板32的平面会大幅突出，在用平板33挤压时，槽板32和平板33之间会产生间隙。如果V形槽的断面积过大，则由于内置光纤2全部进入V形槽中而不从槽板32的平面中突出，因此用平板33不能够挤压固定。因而，作为V形槽的槽31，优选断面积比外部光纤4大的槽。
如图3(b)所示，光纤连接件5的楔36是宽度比不插入该楔36的楔插入槽35(图3(a))的宽度要宽的构件。楔36插入楔插入槽35时，槽板32和平板33之间产生间隙，夹子34略微张开。
如图4中放大的图所示，内置光纤2是将具有被覆层的光纤芯线41的被覆层除去，将得到的光纤42切成想要的长度，把一个端部插入套管3的中心孔，带着套管3研磨前端面2d(图1)。在另一个后端面2c上设置折射率整合体6。
如图5中进一步放大的图所示，内置光纤2的后端面2c是切断后不研磨的状态，在该后端面2c上设置折射率整合体6。折射率整合体6是将在内置光纤2的后端面2c上涂布的添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂进行交联固化的材料。
折射率整合剂是具有折射率整合性的有机材料，可以根据所要求的光学特性(折射率，透光率等)，从丙烯酸系、环氧系、乙烯系、乙撑系、硅树脂系、聚氨酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、氟树脂系、聚丁二烯系、聚碳酸酯系等各种有机材料中进行适当地选择。
交联固化型折射率整合剂是指上述折射率整合剂中可以在热、光、湿度、电子射线等条件下进行交联固化，并从液态变成固态的材料。交联固化的折射率整合体6只要是具有光传输所必要的诸特性的交联固化型折射率整合剂就可以。
应力应变缓和剂是指用于缓和应力应变而添加的材料，优选为硅系油、硅凝胶等。硅系油是指纯硅油、改性硅油、硅脂、硅油化合物之类的物质，例如有信越有机硅制造的(KF-50、KF-56、KF-393、KF-101、KF-1002、X-22-3939A、X-22-343、X-22-2000、X-22-2046、X-22-4741等)、东芝有机硅制造的(TFS410、TFS411、TFS4420、TFS4421、TFS4440、TFS4445、TFS4446、TFS4450、TFS4452、TFS4460、KF42-334、XF42-A3161、XF-42-B0970、YF3842、TSK5353等)、东丽道康宁·有机硅制造的(BY16-837、BY16-839、BY16-891、BY16845、BY16-874、SF8416、SF8421、SF8422、SF8427、SH3746、SH3749、SH3771、SH3711、SH8700、SH203、SH230等)等。将这些应力应变缓和剂以1种或组合2种以上进行使用。
硅凝胶是实施三维交联的凝胶或以非共价键形成物理交联状态的凝胶。例如有信越化学工业制造的(LPS-1000、KSG-15、KSG-16、KSG-18、KSG-21等)、氟改性硅凝胶(Kose制造)等。
应力应变缓和剂的折射率最好是在1.46±0.05的范围内。若应力应变缓和剂的折射率在1.46±0.05范围之外，则连接损耗显著增大和反射衰减量降低变得显著。
应力应变缓和剂对交联固化型折射率整合剂的添加量最好是1～30wt％。若添加量少于1wt％，则得不到添加所产生的效果，若添加量多于30wt％，则装拆外部光纤4时易产生折射率整合体6的剥离、脱落。
折射率整合体6的折射率最好是在1.46±0.05的范围内。若折射率整合体6的折射率在1.46±0.05的范围之外，则连接损耗增大和反射衰减量降低变得显著。折射率整合体6的折射率更优选在1.46±0.01的范围。
折射率整合体6的折射率对温度的变化率在-40℃～70℃的温度条件下优选为±2％以内。
折射率整合体6的透光率优选在80％以上。若透光率不足80％，则在与外部光纤4连接的连接部上的连接损耗将超过1dB。折射率整合体6的透光率进一步优选为90％以上。
折射率整合体6的断裂延伸优选为50％以上。若断裂延伸不足50％，则在连接时因挤压而使折射率整合体6变形时，折射率整合体6上易产生龟裂或崩碎。折射率整合体6的断裂延伸进一步优选为100％以上。
折射率整合体6的断裂延伸是指，在石英玻璃板上形成厚度为100～200μm的添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂的薄膜层，并通过使该薄膜层固化制作而成的折射率整合体构成的薄膜加工成宽度为10mm的长方形，再以50mm/min的拉伸速度拉伸该长方形薄膜时，直到断裂的延伸率。
折射率整合体6的玻璃粘合力优选为50g/10mm宽度以上。若玻璃粘合力不足50g/10mm宽度，则当使外部光纤4反复与光连接器1进行装拆时，折射率整合体6易于脱落。
折射率整合体6的玻璃粘合力与内置光纤2的后端面2c侧相比，优选折射率整合体6的表面上更小。若折射率整合体6的玻璃粘合力，在内置光纤2的后端面2c侧和折射率整合体6的表面上的相同，或在折射率整合体6的表面更大，则外部光纤4反复装拆在光连接器1上时，折射率整合体6易从内置光纤2上脱落而附着在外部光纤4上。
折射率整合体6的玻璃粘合力是指，在石英平滑玻璃板上形成厚度为100μm的添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂的薄膜层，并通过使该薄膜层固化制作而成的折射率整合体构成的薄膜加工成宽度为10mm的长方形，将该长方形薄膜以JIS Z0237的“90°剥离法”为基准，用50mm/min的剥离速度对石英平滑玻璃板进行90°剥离时，求得荷重的值。
折射率整合体6的厚度优选为5～50μm。若折射率整合体6的厚度不足5μm，则折射率整合体6的量不足，难以得到足够的折射率整合性，而且内置光纤2和外部光纤4容易直接接触，因此，在各光纤的端面上易于产生伤痕等。另一方面，若折射率整合体6的厚度大于50μm，则内置光纤2和外部光纤4的端面间间隔容易增大，容易受到轴偏移或源于温度变化导致的膨胀或收缩的影响。折射率整合体6的厚度进一步优选为10～40μm。折射率整合体6的厚度更优选15～30μm。
折射率整合体6的厚度是指，从附着于内置光纤2的后端面2c上、以球面状形成的折射率整合体6的后端面2c开始测定的最厚部分的厚度。
接着，对在光纤铺设现场进行连接作业的顺序进行说明，该连接作业是将本发明的光连接器1连接在外部光纤4上。
首先，如图1所示，准备未连接外部光纤4的光连接器1。在光纤连接件5的前半部分为内置光纤2的后半部分2b已经收容到槽31的状态。此时，内置光纤2被夹在槽板32和平板33之间，用夹子34夹在槽板32和平板33的外侧面使光纤连接件5成为一体化。若取下夹子34使槽板32和平板33能自由开闭的话，则内置光纤2会偏移，因此，为了不产生偏移而不取下夹子34。
如图3(b)所示，在将楔36插入到楔插入槽35时，槽板32和平板33之间会产生间隙。
切断外部光纤4，不进行端面的研磨处理，利用上述间隙将外部光纤4嵌入到光纤连接件5的后半部的槽31内，将外部光纤4向前方引导。当外部光纤4的前端面与设置在内置光纤2的后端面2c的折射率整合体6接触时，就停止引导。
当从楔插入槽35中拔去楔36时，内置光纤2和外部光纤4会被一并夹在槽板32和平板33之间，与光纤连接件5成为一体化状态。外部光纤4由于夹子34的弹力受到来自槽板32和平板33的侧压，因而不会从光纤连接件5中脱离。以上，完成连接作业。
接着，对本发明的光连接器1的作用效果进行叙述。
根据本发明，由于在内置光纤2的后端面2c上设置了折射率整合体6，该折射率整合体6是向交联固化型折射率整合剂中添加应力应变缓和剂再交联固化而成的，因而，在光纤(外部光纤4)的铺设现场，进行光连接器1和外部光纤4的连接作业时，切断外部光纤4后不需要研磨处理，能够以切断的原本状态将外部光纤4连接在光连接器1上。
另外，根据本发明，由于折射率整合体6中添加了应力应变缓和剂，因此光连接器1难以受到源于温度依存性引起的经时变化的影响。
另外，根据本发明，由于折射率整合体6的玻璃粘合力是50g/10mm宽度以上，因此折射率整合体6与玻璃之间具有足够的密合力，即使反复装拆外部光纤4，也几乎不会产生折射率整合体6的脱落而使连接损耗增加。
此外，根据本发明，由于折射率整合体6中含有应力应变缓和剂，因而，外部光纤4与折射率整合体6接触时，会缓和随着折射率整合体6的变形而产生的应力应变。因此，能够抑制折射率整合体6由于应力应变所引起的折射率变化。而且，由于能够促进折射率整合体6的应力应变的缓和，因此内置光纤2和外部光纤4的连接部的连接特性稳定。
通过使折射率整合体6的折射率在1.46±0.05的范围内、透光率在80％以上、断裂延伸在50％以上、玻璃粘合力在50g/10mm宽度以上，来降低内置光纤2和外部光纤4的连接部的连接损耗，防止折射率整合体6的剥离或断裂。
根据本发明，由于使折射率整合体6的厚度为5～50μm，因此能够降低损耗增加量。这里，制作了折射率整合体6的厚度各异的光连接器，进行温度循环试验(-40～70℃/6h×10循环)。比较试验前的传输损耗和试验后的传输损耗。如图7所示，横轴为折射率整合体6的厚度，与其厚度在10μm以上的情形相比，薄于10μm时损耗增加量略微增大，薄于5μm时损耗增加量显著增大。另外，与折射率整合体6的厚度在35μm以下的情形相比，厚于35μm时损耗增加量略微增大，厚于50μm时损耗增加量显著增大。在5～50μm的范围内，由于能够将损耗增加量抑制在较小程度，因此优选。
接着，对本发明的其他实施方式进行说明。
如图5所示，折射率整合体6的表面形状优选为球面状。球面状是指带有圆形的形状。折射率整合体6只附着在内置光纤2的后端面2c上，并且，后端面2c的整个面被折射率整合体6覆盖。
根据图5的实施方式，由于折射率整合体6的表面形状为球面状，因而，与折射率整合体的表面形状为以往那样的平面状的情形相比，会有如下的第1效果，即从光纤连接件5的后半部的槽31内引导至前方的外部光纤4的前端面与折射率整合体6连接时，折射率整合体6易变形。
另外，若折射率整合体的表面形状为以往那样的平面状，则外部光纤4的前端面与折射率整合体6连接时，在折射率整合体6和外部光纤4的前端面之间可能会残留空气层。该现象产生于外部光纤4的前端面对轴切成直角的情形中。在这方面，根据本发明的实施方式，由于折射率整合体6的表面形状为球面状，因此会有如下的第2效果，即从中心部分开始接触，折射率整合体6和外部光纤4的前端面之间不会残留空气层。
另一方面，外部光纤4的前端面对轴斜着切断时，若折射率整合体的表面形状为以往那样的平面状，则外部光纤4的前端面连接在折射率整合体上时，由于折射率整合体的弹力而使外部光纤4被推回，外部光纤4的芯可能接触不到折射率整合体。在这方面，根据本发明，由于折射率整合体6的表面形状为球面状，因此会有如下的第3效果，即从中心部分开始接触，外部光纤4的芯可确实接触到折射率整合体6上。
在本实施方式中，折射率整合体6只附着在内置光纤2的后端面2c上，不附着在内置光纤2的侧面。若折射率整合体6附着在内置光纤2的侧面，则将这样的内置光纤2的后半部2b收容在光纤连接件5的前半部的槽31内时，在轴原本应该放置的位置上易产生轴偏移。在这方面，根据本发明，由于折射率整合体6只附着在内置光纤2的后端面2c上，并不附着在内置光纤2的侧面，因此具有能够防止上述轴偏移的第4效果。
折射率整合体6的形状可以是图6(a)～图6(b)所示的方式。
另外，根据本发明的实施方式，由于折射率整合体6只附着在内置光纤2的后端面2c上，因此具有如下的第5效果，即能够将内置光纤2和外部光纤4平滑地收容进光纤连接件5的槽31内。
另外，根据本发明，由于折射率整合体6只附着在内置光纤2的后端面2c上，因此，将内置光纤2的后半部2b夹压在槽板32和平板33之间时，具有折射率整合体6可能不会裂开的第6效果。
作为将折射率整合体6只附着在内置光纤2的后端面2c的方法，通过对内置光纤2的侧面实施疏水处理，使得在内置光纤2的后端面2c上涂布添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂时，该添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂不会蔓延至内置光纤2的侧面。添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂不是水溶液，但若对内置光纤2的侧面实施疏水处理，则具有排拒添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂的效果。
在图6(e)所示的其他的实施方式中，由于折射率整合体6附着在内置光纤2的后端面2c和侧面上，因此，具有折射率整合体6难以剥离的效果。附着在侧面的量(厚度)非常少。
实施例
实施例#1
作为交联固化型折射率整合剂，使用由丙烯酸正丁酯/丙烯酸甲酯/丙烯酸/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物(配合比＝82/15/2.7/0.3(重量份))构成的丙烯酸系树脂的50％醋酸乙酯溶液。
作为应力应变缓和剂，使用硅系油(TSK5353：东芝有机硅制造)
向100重量份上述交联固化型折射率整合剂中配合2重量份上述应力应变缓和剂和1.0重量份交联剂(日本聚氨酯工业株式会社制造，商品名：Coronate)并混合。将用该混合得到的丙烯酸系粘合材料涂布液(添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂)单独交联固化，得到折射率整合体样品。
对该折射率整合体样品，用分光光度计测定1300～1600nm的波长区域的透光率的结果为93～95％。另外，用阿贝折射率计测定折射率的结果在常温下(23±2℃)为1.465±0.005的范围内。断裂延伸为200～300％。玻璃粘合力为400～800g/10mm。
使用上述添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂，制作图1的光连接器1。
首先，如图4所示，除去光纤芯线41(日立电线株式会社制造，商品名：BBG-SM-WF，芯线外径约为250μm，光纤直径为125±1μm)的被覆层200mm长，用酒精将除去并剥离了被覆层的光纤42的表面洗净后，用光纤切割机将光纤42对轴切割成直角(角度误差为1°以下)，形成成为后端面2c的端面。
通过灌封将添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂附着在该端面上。利用常温放置下的交联固化，来固化添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂，形成如图5所示的折射率整合体6。折射率整合体6的厚度制成20～25μm。
从光纤芯线41上切下光纤42，得到附有折射率整合体6的光纤42后，插入本发明的光连接器1的套管3中，制成内置光纤2。在套管3的前端切断光纤42，研磨套管3和前端面2d，完成光连接器1。制作出10个这样的光连接器1。
作为外部光纤4，除去多孔光纤(日立电线株式会社制造，商品名：BBG-HF，芯线外径约为250μm，光纤直径为125±1μm)的一端的适宜长度的被覆层，用酒精对除去并剥离被覆层的外部光纤4的表面洗净后，用光纤切割机将光纤42对轴切成直角(角度误差为1°以下)，形成外部光纤4的前端面。
按照实施方式的说明连接光连接器1和外部光纤4，用于以下的试验和测定，结果记载于表1的实施例#1的栏中。
表1
※测定波长入＝1550nm光源LED
(1)连接光连接器1和外部光纤4之后的连接损耗(dB)、反射衰减量(dB)。
(2)连接光连接器1和外部光纤4，在常温下(23±2℃)放置24小时后的损耗增加量(dB)。
(3)直到反射衰减量稳定的时间(h)。
(4)连续温湿度循环试验后的损耗增加量(dB)。连续温湿度循环试验如图8所示，进行42个循环的温度85℃×336h→温度60℃×湿度95％×336h→温度-40℃～70℃/8h的试验。
(5)温度循环试验后的损耗增加量(dB)。温度循环试验如图9所示，进行10个循环的温度-40℃～70℃/6h的试验。
(6)温湿度循环试验后的损耗增加量(dB)。温湿度循环试验如图10所示，进行5个循环的(温度25℃×湿度93％～温度65℃×湿度93％～温度25℃×湿度93％～温度65℃×湿度93％～温度25℃×湿度93％～温度-10℃×湿度93％～温度25℃×湿度93％～温度65℃×湿度93％～温度25℃×湿度93％～温度65℃×湿度93％～温度25℃×湿度93％)的试验。
(7)低温试验后的损耗增加量(dB)。低温试验如图11所示，进行温度-40℃×240h的试验。
(8)在上述各试验后将外部光纤反复连接10次时，有无折射率整合体6的脱落。
在试验(4)中，使用制作的10个光连接器1中的5个，使用剩余的5个依次进行试验(5)～(7)。
实施例#2
作为交联固化型折射率整合剂，使用由丙烯酸正丁酯/丙烯酸甲酯/丙烯酸/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物(配合比＝82/15/2.7/0.3(重量份))构成的丙烯酸系树脂的50％醋酸乙酯溶液。
作为应力应变缓和剂，使用硅系油(TSK5353：东芝有机硅制造)
向100重量份上述交联固化型折射率整合剂中配合5重量份上述应力应变缓和剂和1.0重量份交联剂(日本聚氨酯工业株式会社制造，商品名：Coronate)并混合。将用该混合得到的丙烯酸系粘合材料涂布液(添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂)单独交联固化，得到折射率整合体样品。
对该折射率整合体样品，用分光光度计测定1300～1600nm的波长区域的透光率的结果为93～95％。另外，用阿贝折射率计测定折射率的结果在常温下(23±2℃)为1.465±0.005的范围内。断裂延伸为200～300％。玻璃粘合力为300～700g/10mm。
使用上述添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂，制作图1的光连接器1。制作方法与实施例#1相同，制作出10个光连接器1。与实施例#1同样，连接光连接器1和外部光纤4，进行同样的试验和测定，结果记载于表1的实施例#2栏中。
实施例#3
作为交联固化型折射率整合剂，使用由丙烯酸正丁酯/丙烯酸甲酯/丙烯酸/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物(配合比＝82/15/2.7/0.3(重量份))构成的丙烯酸系树脂的50％醋酸乙酯溶液。
作为应力应变缓和剂，使用硅系油(TSK5353：东芝有机硅制造)
向100重量份上述交联固化型折射率整合剂中配合25重量份上述应力应变缓和剂和1.0重量份交联剂(日本聚氨酯工业株式会社制造，商品名：Coronate)并混合。将用该混合得到的丙烯酸系粘合材料涂布液(添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂)单独交联固化，得到折射率整合体样品。
对该折射率整合体样品，用分光光度计测定1300～1600nm的波长区域的透光率的结果为93～95％。另外，用阿贝折射率计测定折射率的结果在常温下(23±2℃)为1.465±0.005的范围内。断裂延伸为200～300％。玻璃粘合力为100～300g/10mm。
使用上述添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂，制作图1的光连接器1。制作方法与实施例#1相同，制作出10个光连接器1。与实施例#1同样，连接光连接器1和外部光纤4，进行同样的试验和测定，结果记载于表1的实施例#3栏中。
实施例#4
作为交联固化型折射率整合剂，使用SD4590/BY24-741/SRX212/甲苯(配合比＝100/1.0/0.9/50(重量份))构成的附加型硅系粘合材料涂布液(都是东丽·道康宁公司制造)。
作为应力应变缓和剂，使用硅凝胶(信越化学工业制：KSG-15)。
向100重量份上述交联固化型折射率整合剂中配合5重量份上述应力应变缓和剂并混合。将用该混合得到的添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂单独交联固化，得到折射率整合体样品。
对该折射率整合体样品，用分光光度计测定1300～1600nm的波长区域的透光率的结果为92～94％。另外，用阿贝折射率计测定折射率的结果在常温下(23±2℃)为1.465±0.005的范围内。断裂延伸为150～300％。玻璃粘合力为200～800g/10mm。
使用上述添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂，制作图1的光连接器1。制作方法与实施例#1相同，制作出10个光连接器1。与实施例#1同样，连接光连接器1和外部光纤4，进行同样的试验和测定，结果记载于表1的实施例#4栏中。
比较例#1
作为非交联型折射率整合剂，使用OC-431A-LVP(Nye Lubricants.Inc制造，折射率1.46)。
使用上述的非交联型折射率整合剂，制作出与图1相同的光连接器。
与图4相同，除去光纤芯线(日立电线株式会社制造，商品名：BBG-SM-WF，芯线外径约为250μm，光纤直径为125±1μm)的被覆层200mm长，用酒精将除去并剥离了被覆层的光纤的表面洗净后，用光纤切割机将光纤对轴切割成直角(角度误差为1°以下)，形成成为内置光纤的后端面的端面。
从上述光纤芯线切下光纤，插入到光连接器的套管中，制成内置光纤。在套管的前端切断光纤，研磨套管和前端面。
在光纤的后端面填充附着非交联型折射率整合剂。制作10个这样的光连接器。与实施例#1～#4同样，连接光连接器和外部光纤，进行同样的试验和测定，结果记载于表1的比较例#1栏中。
比较例#2
作为交联固化型折射率整合剂，使用由丙烯酸正丁酯/丙烯酸甲酯/丙烯酸/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物(配合比＝82/15/2.7/0.3(重量份))构成的丙烯酸系树脂的50％醋酸乙酯溶液。
向100重量份上述交联固化型折射率整合剂中配合1.0重量份交联剂(日本聚氨酯工业株式会社制造，商品名：Coronate)并混合。将用该混合得到的丙烯酸系粘合材料涂布液(未添加应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂)单独交联固化，得到折射率整合体样品。与实施例#1～#4很大的不同之处是没有添加应力应变缓和剂。
对该折射率整合体样品，用分光光度计测定1300～1600nm的波长区域的透光率的结果为93～95％。另外，用阿贝折射率计测定折射率的结果在常温下(23±2℃)为1.465±0.005的范围内。断裂延伸为200～300％。玻璃粘合力为500～1000g/10mm。
使用上述未添加应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂，制作与图1相同的光连接器。制作方法与实施例#1相同，制作出10个光连接器。与实施例#1～#4同样，连接光连接器和外部光纤，进行同样的试验和测定，结果记载于表1的比较例#2栏中。
比较例#3
作为交联固化型折射率整合剂，使用由丙烯酸正丁酯/丙烯酸甲酯/丙烯酸/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物(配合比＝82/15/2.7/0.3(重量份))构成的丙烯酸系树脂的50％醋酸乙酯溶液。
作为应力应变缓和剂，使用硅系油(TSK5353：东芝有机硅制造)
向100重量份上述交联固化型折射率整合剂中配合0.5重量份上述应力应变缓和剂和1.0重量份交联剂(日本聚氨酯工业株式会社制造，商品名：Coronate)并混合。将用该混合得到的丙烯酸系粘合材料涂布液(添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂)单独交联固化，得到折射率整合体样品。与实施例#1～#4很大的不同之处是应力应变缓和剂为0.5重量份，量很少。
对该折射率整合体样品，用分光光度计测定1300～1600nm的波长区域的透光率的结果为93～95％。另外，用阿贝折射率计测定折射率的结果在常温下(23±2℃)为1.465±0.005的范围内。断裂延伸为200～300％。玻璃粘合力为500～1000g/10mm。
使用上述添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂，制作与图1相同的光连接器。制作方法与实施例#1相同，制作出10个光连接器。与实施例#1～#4同样，连接光连接器和外部光纤，进行同样的试验和测定，结果记载于表1的比较例#3栏中。
比较例#4
作为交联固化型折射率整合剂，使用由丙烯酸正丁酯/丙烯酸甲酯/丙烯酸/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物(配合比＝82/15/2.7/0.3(重量份))构成的丙烯酸系树脂的50％醋酸乙酯溶液。
作为应力应变缓和剂，使用硅系油(TSK5353：东芝有机硅制造)
向100重量份上述交联固化型折射率整合剂中配合35重量份上述应力应变缓和剂和1.0重量份交联剂(日本聚氨酯工业株式会社制造，商品名：Coronate)并混合。将用该混合得到的丙烯酸系粘合材料涂布液(添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂)单独交联固化，得到折射率整合体样品。与实施例#1～#4很大的不同之处是应力应变缓和剂为35重量份，量很大。
对该折射率整合体样品，用分光光度计测定1300～1600nm的波长区域的透光率的结果为93～95％。另外，用阿贝折射率计测定折射率的结果在常温下(23±2℃)为1.465±0.005的范围内。断裂延伸为100～200％。玻璃粘合力为20～100g/10mm。
使用上述添加了应力应变缓和剂的交联固化型折射率整合剂，制作与图1相同的光连接器。制作方法与实施例#1相同，制作出10个光连接器。与实施例#1～#4同样，连接光连接器和外部光纤，进行同样的试验和测定，结果记载于表1的比较例#4栏中。
对表1的试验结果进行说明。可以看出，在使用非交联型折射率整合剂的比较例#1中，只是在常温下放置24个小时(试验(2))，损耗增加量就在1dB以上，在各种温湿度试验(试验(4)～(7))中，损耗增加量也在1dB以上，而在使用交联型折射率整合剂的实施例#1～#4和比较例#2～#4中，在这些试验中的损耗增加量比0.3dB小，在各种温湿度环境下可维持优良的光传输特性。
由于比较例#2，#3中，应力应变缓和剂的添加量少，因此连接后的反射衰减量到达稳定时的时间就长(试验(3))。在应力应变缓和剂的添加量合适的实施例#1～#4中，可以看出，连接后的反射衰减量到达稳定时的时间非常短，稳定性优良。另一方面，在应力应变缓和剂的添加量过剩的比较例#4中，可以确认出反复连接时，有折射率整合体脱落(试验(8))。
另外，试验后，拆开实施例#1～#4和比较例#1～#4的光连接器，观察作为外部光纤的多孔光纤的空孔部。在比较例#1中，确认出非交联型折射率整合剂浸入数mm至数十mm。在使用交联型折射率整合剂的实施例#1～#4和比较例#2～#3中，确认出最大也只是浸入了涂布安装的厚度。在比较例4中，确认出用于应力应变缓和剂的硅系油浸入数百μm。

Claims (10)

1.一种光连接器，其特征在于，其具备套管和连接在该套管的后端的光纤连接件，通过折射率整合体，使其他的光纤在光纤连接件内对接地连接在位于从上述套管的前端到上述光纤连接件内的内置光纤的后端面上，
上述折射率整合体是向交联固化型折射率整合剂中添加应力应变缓和剂进行交联固化而成的材料，上述折射率整合体的折射率在1.46±0.05的范围内，透光率在80％以上，断裂延伸为50％～300％，玻璃粘合力为200～800g/10mm宽度，
所述交联固化型折射率整合剂是进行交联固化时从液态变成固态的交联固化型折射率整合剂，
所述应力应变缓和剂是用于缓和内部光纤和外部光纤对接地连接时的应力应变的应力应变缓和剂，是实施了交联的交联状态的应力应变缓和剂，且所述应力应变缓和剂是硅凝胶。
2.根据权利要求1所述的光连接器，其特征在于，所述折射率整合体的折射率对温度的变化率在-40℃～70℃的温度条件下为±2％以内。
3.根据权利要求1或2所述的光连接器，其特征在于，上述应力应变缓和剂对上述交联固化型折射率整合剂的添加量是1～30wt％。
4.根据权利要求1或2所述的光连接器，其特征在于，上述折射率整合体的厚度是5～50μm。
5.根据权利要求1或2所述的光连接器，其特征在于，上述折射率整合体的表面形状是球面状。
6.根据权利要求1或2所述的光连接器，其特征在于，上述折射率整合体只附着在上述内置光纤的后端面。
7.根据权利要求1或2所述的光连接器，其特征在于，上述折射率整合体从上述内置光纤的后端面开始一直附着到侧面。
8.根据权利要求1或2所述的光连接器，其特征在于，上述光纤连接件具有断面积比上述外部光纤大的槽，该槽收容上述外部光纤的至少一部分。
9.根据权利要求8所述的光连接器，其特征在于，上述槽是V形槽。
10.根据权利要求1或2所述的光连接器，其特征在于，上述外部光纤是多孔光纤。
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