CN101692135A

CN101692135A - 光纤集合体

Info

Publication number: CN101692135A
Application number: CN200710152939A
Authority: CN
Inventors: 铃木正义; 佐佐木恭一
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2010-04-07

Abstract

一种光纤集合体，提供可以维持任意的形状，且能够将光纤以高施工效率、小空间布线的光纤集合体。其特征在于具有：并列后的多根光纤芯线(2a～2d)；邻接于所述多根光纤芯线(2a～2d)排列的至少1根具有形状维持特性的支持线(3)；将所述多根光纤心线(2a～2d)和所述支持线(3)一体保持的保持部(4)。

Description

光纤集合体

技术领域

本发明涉及将用于光学线路封装、光学线路装置等的光通信、光信息处理的光纤芯线汇集的光纤集合体。

背景技术

将多根光纤芯线并列并将它们用树脂覆盖后一体化成为光纤芯线束的光纤带芯线等的光纤集合体，已为人所共知(例如，参照特开2003-021764号公报)。

光纤集合体在光缆内以高密度紧密地收纳光纤时使用。另外，也用于在装置间或装置内的光纤芯线的多芯布线，有助于布线的省空间化。

但是，由于弯曲和光纤芯线的刚性，传统的光纤集合体难以维持所想要的布线形状，在通过狭窄的基板间或穿过部件与部件之间进行布线时存在着问题。

另外，即使能够维持布线的形状，也由于必需使用为将弯曲部位固定的专用外壳，或使用压带或布线构件，引起了工效的降低和布线空间的增大等问题。

发明内容

本发明鉴于以上的问题而构思，其目的在于，提供可以维持任意的形状，且能够将光纤高工效、小空间布线的光纤集合体。

本发明是能够用下列的技术结构解决上述课题的发明。

(1)一种光纤集合体，其特征在于，具有：并列的多根光纤芯线；邻接于上述多根光纤芯线排列的至少1根具有形状维持性的支持线；将上述多根光纤芯线和上述支持线一体地保持的保持部。

(2)如上述(1)所述的光纤集合体，其特征在于：上述保持部由硅系材料构成。

(3)如上述(1)所述的光纤集合体，其特征在于：上述保持部将上述多根光纤芯线和上述支持线单侧或双侧覆盖而构成。

(4)如上述(1)所述的光纤集合体，其特征在于：上述支持线的外径L1对于上述光纤芯线的外径L2具有L1≥L2的关系。

(5)如上述(1)所述的光纤集合体，其特征在于：上述支持线配置成夹于上述多根光纤芯线中。

(6)如上述(1)所述的光纤集合体，其特征在于：上述支持线是金属线。

(7)如上述(1)所述的光纤集合体，其特征在于：在多处设有上述保持部。

(8)如上述(1)所述的光纤集合体，其特征在于：上述多根光纤芯线被重新排列。

(9)如上述(1)所述的光纤集合体，其特征在于：上述多根光纤芯线被分岔。

依据本发明，可以提供能够维持任意的形状，且能够以高工效、小空间将光纤布线的光纤集合体。

附图说明

图1是表示实施例1的光纤集合体的透视图。

图2是表示实施例1的光纤集合体的正面图。

图3是表示使实施例1的光纤集合体弯曲后的透视图。

图4是表示实施例2的光纤集合体的透视图。

图5是表示实施例2的光纤集合体的正面图。

图6是表示实施例3的光纤集合体的透视图。

图7是表示实施例4的光纤集合体的透视图。

图8是表示实施例5的光纤集合体的透视图。

图9是表示涂敷装置的透视图。

标记说明

2a～2d光纤芯线

3支持线

4、4a～4d保持部

11～15光纤集合体

104涂敷开始位置

105涂敷结束位置

106光纤集合体的配置处

107压带

108材料供给装置

109单轴控制自动机

110基板

111滚珠丝杠

112可动部件

113橡胶管

114驱动马达

115轴承

L1支持线的外径

L2光纤芯线的外径

N针管

P非保持部

具体实施方式

下面就本发明的光纤集合体的实施方式进行说明。

用图1～图3来说明实施例1。

图1是表示实施例1的光纤集合体的透视图。

2a～2d是并列的多根光纤芯线，3是邻接于光纤芯线2a～2d排列的支持线，4是将光纤芯线2a～2d与支持线3一体地保持的保持部，11是实施例1的光纤集合体。图中，支持线3用剖面线表示。

所谓本申请中的光纤芯线的并列，是指将各光纤芯线并排设在所想要的位置上，也包含重排或分岔的内容。另外，各光纤芯线彼此的间隔也可以相互不相等。

实施例1的光纤集合体11由4根光纤芯线2a～2d和2根支持线3及保持部4构成。

支持线排列成在两侧各1根，将并列的光纤芯线2a～2d夹住，保持部4覆盖在光纤芯线2a～2d及支持线3的上下两侧。再者，保持部4不必需覆盖光纤芯线2a～2d和支持线3的全部表面。

图2是表示实施例1的光纤集合体的正面图。

L1是支持线的外径，L2是光纤芯线的外径。

本发明所使用的支持线3的外径不受限定，但支持线的外径L1的理想情况是，相对于光纤芯线的外径L2是L1≥L2的关系。L1与L2相等的情况可以与相同厚度的通用的光纤集合体同等对待，作为L1＞L2的情况，在加有来自侧面的应力时，可以用支持线3保护光纤芯线2a～2d，各自具有不同的优点。但是，L1＜L2时，由于支持线3的强度不足，维持形状困难，是不理想的。另外，支持线3的断面形状不受限定，但最好是可以与光纤芯线同样处理的圆形。

图3是使实施例1的光纤集合体弯曲后的透视图。

本光纤集合体，当使其弯曲时，由于两边的支持线3维持弯曲的形状，被夹位的光纤芯线2a～2d也可以维持其形状。因而，通过在任意的位置使光纤集合体11弯曲，能够以适合周围环境的形状应对光纤芯线2a～2d。再者，弯曲之外，对于扭转也可以得到同样的效果。

本发明所使用的光纤芯线2a～2d不受任何限定，只要根据其用途适当选择就行。

例如，将由石英、塑料等的材料构成的光纤芯线，不管多模、单模都可使用。另外，最好使用容许弯曲半径小的光纤或聚合物光纤，这样更有效。再者，光纤的长度也不受任何限定。还有，为了调整光纤芯线的长度，也可以切断，进行使光纤芯线的形状部分地变形、套上管子等的任何加工都没关系。

本发明所使用的支持线3必需具有形状维持特性。所谓这时的形状维持特性指的是对于弯曲或扭转可以维持其形状。具体地说，可以使用金属线、树脂线等。

作为金属线，可以使用例如：金属丝、漆包线、钢琴线、铜线、韧铜钢线、无氧铜线、紫铜线、磷青铜线、锡铜线、银铜线、不锈钢线、镍线、黄铜线、电镀线、形状记忆合金线等。其中，更理想的是使用由难于生锈的材料构成，有柔软性、通用性的金属丝或漆包线。再者，就是使用涂敷着色涂料或防锈剂、粘结剂等的油漆工用液后的金属线也没有关系。

另外，作为树脂线，酯系树脂、聚酰亚胺、苯酚、聚苯乙烯、聚乙烯等的可塑性高的树脂原料的线，或者桥联或被部分结晶化后的固定相和可逆相混杂，用热或pH变化、电剌激、光剌激等再生形状的聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯、苯乙烯、丁乙烯、聚降冰片烯、聚异戊二烯等的形状记忆树脂可适用于本发明。

本发明所使用的保持部4只要能保持光纤芯线2a～2d及支持线3就行。

因而，作为保持部4的材料，最好是与光纤芯线2a～2d的最外层材料及支持线3良好地结合、胶接的材料。再者，为使光纤集合体的使用性能提高，最好具有良好的挠性。作为适于上述条件的材料，例如有硅系材料。其中，特别理想的是硅橡胶材料。

硅橡胶材料由于Si-O键的分子间引力小，撕裂强度弱，容易从端部撕开。另一方面，由于有橡胶弹性，除了挠性优良外，由于也有延伸率、拉伸强度，对所接合的光纤芯线2a～2d的运动有高的适应性，具有对抗中间部撕裂的强度。亦即，在制作时可以容易地从端部分岔，其后将端部固定，从而能够实现使用时具有对抗撕开的强度的扇出(fanout)光纤集合体。

另外，硅氧烷键由于耐热性优良，具有所谓耐热保持力优良，即使在高温、低温环境下，结合力也优良的特征。因此，在作为布线构件使用时，在高温坏境下(～250℃)或低温坏境下(～-50℃)均未见劣化，具有稳定性并可维持光纤芯线2a～2d的保持状态。

另外，硅橡胶材料的电绝缘性、耐化学药品性、耐气候性、耐水性优良，必要时，通过利用作底涂料，可以与宽广范围的材料结合。因而，对于例如用氟系树脂制造的塑料光纤，或覆盖层用氟系树脂所涂敷的光纤等也可以密合。

即使在硅橡胶材料中，从所谓使用方法简便的角度看，理想的是使用在室温下进行固化反应的室温固化型硅橡胶(RTV)。更理想的是从副生成物少和作业性良好的角度看，附加反应固化型、缩合反应固化型的硅橡胶，最好将必要成分全部充填到管式或筒式的1个密闭容器中而产品化，形成单成分型的产品。

再有，本发明所用的保持部4最好在需要时可容易地将芯线端部之间撕开，以将光纤芯线2a～2d按每根单芯线进行布线。

撕裂强度为29kgf/cm以下的材料即可。撕裂强度如果在29kgf/cm以上，则由于撕裂阻力增大，作业性变差，另外，由于需加很大的负荷撕开，有引起覆盖材料破裂或掉块的危险。更理想的值是10kgf/cm以下。

再者，撕裂强度按JIS K6250(加硫橡胶及热可塑性橡胶的物理试验方法通例)以及JIS K6252(加硫橡胶的撕裂试验方法)来进行试验，指示测量后的强度。亦即，该强度就是使用板状的有切口的角型试验片，将该试样拉伸而使裂口扩大时的应力被测定时测量的最大撕裂力。

使用图4和图5来说明实施例2。

图4是表示实施例2的光纤集合体的透视图。

12是实施例2的光纤集合体。

实施例2的光纤集合体12，支持线3位于被并列的4根光纤芯线2a～2d的中央。

实施例2的光纤集合体12由于可以用中央的1根支持线调整形状，布线的控制变得更简便。

图5是表示实施例2的光纤集合体的正面图。

如图5所示，保持部4仅覆盖光纤芯线2a～2d及支持线3的上侧面。

因而，实施例2的光纤集合体12与实施例1的光纤集合体11相比挠性更优，可以使其柔软地弯曲。

再者，保持部4不限于覆盖双面或单面的情况，本发明中也包含设置在光纤芯线2a～2d和支持线3之间的情况。

另外，本发明使用的支持线3至少有1根就行，可以配置在任意位置。若使根数减少，则布线的控制变得更简便，若使根数增加，则可以使形状的保持性能提高。另外，也可以按弯曲的方向、弯曲角度、弯曲的位置调节支持线的配置。

使用图6来说明实施例3。

图6是表示实施例3的光纤集合体的透视图。

4a、4b是保持部，13是实施例3的光纤集合体，P是非保持部。

实施例3的光纤集合体13在多处有保持部4a、4b，在其间有不保持光纤芯线2a～2d的非保持部P。非保持部P的光纤芯线2a～2d可某种程度地自由运动，可以降低由弯曲和扭转产生的张力。因而，实施例3的光纤集合体13不管是弯曲或者是扭转，都难以锐弯，因此难以引起光损失，且可用支持线维持形状。

用图7来说明实施例4。

图7是表示实施例4的光纤集合体的透视图。

14是实施例4的光纤集合体。

在实施例4的光纤集合体14中，在非保持部P，光纤芯线2b和2c被重新排列。通过重新排列可以按任意的排列进行光纤芯线的布线。再者，重新排列不受任何限定，可以按布线图案适当选择。

用图8来说明实施例5。

图8是表示实施例5的光纤集合体的透视图。

4a、4b、4c、4d是保持部，15是实施例5的光纤集合体。

实施例5的光纤集合体15由下列部件构成，即：4根光纤芯线2a～2d；排列在两边而夹住光纤芯线2a～2d的支持线3；覆盖光纤芯线2a～2d及支持线3的上侧面的保持部4a～4d。

在实施例5的光纤集合体15中，在非保持部P，光纤芯线2a～2d被分岔为光纤芯线2a、2b和光纤芯线2c、2d。另外，被排列在两边的支持线3也按照光纤芯线2a、2d的分岔而分开。

通过分岔，可以将在保持部4b处为4芯的连接变更成在保持部4c及4d处为2芯的连接，提高了布线和连接的自由度。另外，在分岔后的保持部4c和4d中，由于用各自的支持线得到不同的布线形态，可采用符合各自的布线部位的布线形状。这时，分岔的位置及长度、分岔的部位不受任何限制，可以按照布线设计适当选择。

下面，就本发明的光纤集合体的制造方法进行说明。

本发明的光纤集合体可以用下列工序制造，这些工序是：例如，并列多根光纤芯线，邻接于多根光纤芯线排列支持线的工序；在多根光纤芯线及支持线上涂敷覆盖材料，通过使其干燥、固化形成保持部的工序。

多根光纤芯线只要设置在所想要的位置进行排列即可，也可重排或分岔。另外，各光纤芯线彼此的间隔也可以不等。

支持线只要邻接于光纤芯线即行，可以排列成使其夹住光纤芯线，或排列在多根光纤芯线的中央。另外，支持线为1根以上即可。

关于覆盖材料的涂敷方法，没有特别限定，而如特开2004-240152所记载的方法那样，可以适当使用在配置于平面上的多根单芯线的上方涂敷覆盖材料后，用成形夹具将覆盖材料成形的方法等。

至于干燥、固化，可根据覆盖材料的性质适当选择在常温下放置或加热，亦或紫外线照射等。

如上所述，可以制造本发明的光纤集合体。

另外，如特愿2006-151698所记载的方法，预先制作具有与光纤芯线形状相配的多个槽的光纤成束构件(保持部)，在该多个槽中保持光纤芯线和支持线，也能制成本发明的光纤集合体。

实施例

下面，用实施例来说明本发明。

再者，本发明不受限于这些实施例。

实施例1

在实施例的光纤集合体的制作中，使用图9所示的涂敷装置。

104是涂敷开始位置，105是涂敷结束位置，106是光纤集合体配置部位，107是压带，108是材料供给装置，109是单轴控制自动机，110是基板，111是滚珠丝杠，112是可动部件，113是橡胶管，114是驱动马达，115是轴承，N是针管。

该涂敷装置是主要由单轴控制自动机109和材料供给装置108构成的装置，单轴控制自动机109具有放置光纤芯线的基板110。另外，滚珠丝杠111沿纵向配置，在滚珠丝杠111的端部设置驱动马达114，另一端用轴承115支持。在该滚珠丝杠111上螺纹配合可动部件112，在该可动部件112上，垂直于基板110的面设置材料供给用的针管N。针管N用柔软的橡胶管113与材供给装置108连接。

实施例1的光纤集合体与图1～图3所示的实施例1相当。

首先，如图9A所示，在基板110的光纤集合体的配置处106上，并列长度1m的4根光纤芯线2a～2d(住友电工社制，石英系单模光纤，外径0.25mm)。然后，邻接于光纤芯线2a～2d的两边各排列1根1m的2根支持线(漆包线，外径0.25mm)。然后，用压带107固定。

接着，将针管N(内径1.5mm)固定在可动部件112上，使其顶端距光纤芯线2a～2d的表面为0.1mm的高度，在进行光纤芯线2a～2d的覆盖的涂敷开始位置104(距光纤芯线2a～2d的前端10cm的位置)上使针管N移动，并进行调节，使针管N的中心处于4根光纤芯线2a～2d的中央。

然后，如图9B及图9C所示，通过一边从针管N使覆盖材料吐出，一边使可动部件112沿光纤芯线2a～2d的轴方向移动至涂敷结束位置105(距光纤芯线2a～2d的前端90cm的位置)，将覆盖材料涂敷到光纤芯线2a～2d和支持线3的上部表面。

再者，作为覆盖材料，使用紫外线固化树脂(ビスコタツクPM654、大阪有机化学工业制)，采用分配器(dispenser)作为用以供给覆盖材料的材料供给装置108。

然后，对涂敷后的覆盖材料进行紫外线照射处理(照射强度20mW/cm²、10秒)，使其固化。之后，拆下压带107并将其翻过来，在背面作同样的处理，进行双面覆盖，形成保持部4。通过上述步骤，制成实施例1的光纤集合体。

实施例2

实施例2的光纤集合体与图1～图3所示的实施例1相当。

作为覆盖材料，使用热固化性的硅橡胶树脂(GE东芝シリコ-ン社制，商品名：TSE392、撕裂强度5kgf/cm)，除了用干燥机进行120℃、1小时加热处理之外，其余的固化处理与实施例1一样地制成实施例2的光纤集合体。

实施例3

实施例3的光纤集合体与图4及图5所示的实施例2相当。

除了仅单面涂敷覆盖材料之外，其余与实施例2一样地制成实施例3的光纤集合体。

实施例4

实施例4的光纤集合体与图6所示的实施例3相当。

在覆盖材料的涂敷前，将距光纤芯线2a～2d的前端40cm～60cm的位置用塑料带掩蔽，覆盖材料固化后，剥下塑料带，在多处形成保持部，并具有非保持部P，其余与实施例3一样，从而制成实施例4的光纤集合体。

比较例1

除了不使用支持线之外，其余与实施例1相同地制成比较例1的光纤集合体。

比较例2

除了不使用支持线之外，其余与实施例2相同地制成比较例2的光纤集合体。

比较例3

除了不使用支持线之外，其余与实施例3相同，制成比较例3的光纤集合体。

比较例4

除了不使用支持线之外，其余与实施例4相同地制成比较例4的光纤集合体。

实施例和比较例的主要条件示于表1。

表1

	支持线	用于保持部制作的覆盖材料	其它
	支持线	用于保持部制作的覆盖材料	其它	实施例1	有	紫外线固化树脂	保持部为双侧
实施例2	有	硅橡胶树脂	保持部为双侧	实施例1	有	紫外线固化树脂	保持部为双侧
实施例2	有	硅橡胶树脂	保持部为双侧	实施例3	有	硅橡胶树脂	保持部为单侧
实施例4	有	硅橡胶树脂	保持部为单侧，有非保持部	实施例3	有	硅橡胶树脂	保持部为单侧
实施例4	有	硅橡胶树脂	保持部为单侧，有非保持部	比较例1	无	紫外线固化树脂	保持部为双侧
比较例2	无	硅橡胶树脂	保持部为双侧	比较例1	无	紫外线固化树脂	保持部为双侧

	支持线	用于保持部制作的覆盖材料	其它
	支持线	用于保持部制作的覆盖材料	其它	比较例3	无	硅橡胶树脂	保持部为单侧
比较例4	无	硅橡胶树脂	保持部为单侧，有非保持部	比较例3	无	硅橡胶树脂	保持部为单侧

(评价方法)

<对弯曲的形状维持>

关于实施例和比较例的光纤集合体，用2枚铝板夹住，保持R＝30mm使其弯曲到90°方向，将它维持一段时间。然后，拆下铝板，将其放开，测量返回后的角度。亦即，如果测量值是0°，就是可以完全维持弯曲，如果是90°，就是返回至直线状。

<对扭转的形状维持>

关于实施例和比较例的光纤集合体，用2枚铝板夹住，使两端扭转一圈(360°)，将它维持一段时间。然后，拆下铝板，使其放开，测量返回后的角度。亦即，如果测量值是0°，就是可以完全维持扭转，如果是360°，就是返回至直线状。

将测量结果示于表2

表2

	对弯曲的形状维持	对扭转的形状维持
	对弯曲的形状维持	对扭转的形状维持	实施例1	10°	15°
实施例2	3°	10°	实施例1	10°	15°
实施例2	3°	10°	实施例3	3°	10°
实施例4	2°	10°	实施例3	3°	10°
实施例4	2°	10°	比较例1	75°	300°
比较例2	60°	280°	比较例1	75°	300°
比较例2	60°	280°	比较例3	55°	280°
比较例4	50°	280°	比较例3	55°	280°

(评价结果)

实施例1的光纤集合体对弯曲的形状维持是10°，对扭转的形状维持是15°。

由于可以维持使其弯曲的形状，在对支架的收纳和装置间或装置内的布线中，可以收到短时间且省空间的效果。

实施例2的光纤集合体对弯曲的形状维持是3°，对扭转的形状维持是10°。

由于在光纤排列部的覆盖材料上使用硅橡胶树脂，挠性优良，对弯曲的形状维持优良。另外，操作时，由于可以柔软地弯曲，作业性良好。

实施例3的光纤集合体对弯曲的形状维持是3°，对扭转的形状维持是10°。

由于保持部仅是单面，比实施例2有更优良的挠性，对弯曲的形状维持特别优良。另外，由于操作时可以柔软地弯曲，作业性良好。

实施例4的光纤集合体对弯曲的形状维持是2°，对扭转的形状维持是10°。

由于有非保持部，比实施例3有更优良的挠性，关于扭转，由于也可以降低张力，对弯曲的形状维持和对扭转的形状维持特别优良。另外，由于可以柔软地弯曲，操作时作业性良好。

如以上所述，依据实施例的光纤集合体，由于对弯曲的形状维持和/或对扭转的形状维持优良，可以将多根光纤芯线维持在任意的形状上，且能够以高工效、小空间布线光纤。

与此相比，比较例1～4的光纤集合体对弯曲的形状维持是50°～75°，对扭转的形状维持是280°～300°。

这些都不如实施例，由于返回至直线状，难以维持任意的形状，因此难以高工效、小空间地进行布线。

Claims

1.一种光纤集合体，其特征在于包括：并列的多根光纤芯线；邻接于所述多根光纤芯线排列的至少1根具有形状维持特性的支持线；以及将所述多根光纤芯线和所述支持线一体地保持的保持部。

2.如权利要求1所述的光纤集合体，其特征在于：所述保持部用硅系材料形成。

3.如权利要求1所述的光纤集合体，其特征在于：所述保持部将所述多根光纤芯线和所述支持线的两侧或单侧覆盖而构成。

4.如权利要求1所述的光纤集合体，其特征在于：所述支持线的外径L1相对于所述光纤芯线的外径L2具有L1≥L2的关系。

5.如权利要求1所述的光纤集合体，其特征在于：所述支持线配置成夹于所述多根光纤芯线中。

6.如权利要求1所述的光纤集合体，其特征在于：所述支持线是金属线。

7.如权利要求1所述的光纤集合体，其特征在于：在多处设有所述保持部。

8.如权利要求1所述的光纤集合体，其特征在于：所述多根光纤芯线被重新排列。

9.如权利要求1所述的光纤集合体，其特征在于：所述多根光纤芯线被分岔。