JP2001166178A - プラスチック光ファイバカプラ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学特性、機械特性、温度特性にすぐれたプ
ラスチック光ファイバカプラ及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 被覆を除去した2 本のプラスチック光フ
ァイバ（幹線ファイバとタップファイバ）からなり、幹
線ファイバは中央部の、タップファイバは先端部の心線
をそれぞれ露出させて接続部を形成し、幹線ファイバの
接続部を所望の形状に湾曲させ、この湾曲部にタップフ
ァイバの端面を前記幹線ファイバの接続部と当接可能な
形状の接続部に形成したのち、両接続部を当接させ、そ
の当接部を超音波溶着するものであり、さらには前記２
本のプラスチック光ファイバを内包して固定するホルダ
ーを設けてなるものであり、心線の当接部同士と、ホル
ダーを構成するプラスチック板同士とを同時に超音波溶
着するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小規模光ＬＡＮな
どに用いられ、伝送される光の分岐・結合を行うプラス
チック光ファイバカプラ及びその製造方法に関するもの
であり、さらには光学特性、機械特性、温度特性とその
長期安定性に優れたプラスチック光ファイバカプラに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック光ファイバは、ガラスファ
イバに比べ伝送損失が大きいことから、その用途は照
明、ディスプレイ、小規模な光制御システムなどに限定
されていたが、それ自体の低損失化に伴い、通信分野で
の利用が実用段階に達しつつあり、取り扱いの容易さや
トータルコストの低減と相俟って、小規模エリアにおけ
る光ＬＡＮへの採用も検討され、それに伴ってプラスチ
ック光ファイバカプラなどのプラスチック光部品の挿入
損失（過剰損失）を低減すべく検討が進められている。
また、プラスチック光ファイバカプラは、自動車用装備
品の制御系統などにも採用されはじめている。

【０００３】これらのプラスチック光ファイバカプラに
は、例えば、複数のプラスチック光ファイバの中間部を
束ねて融着することにより分岐部を形成するスターカプ
ラなどがあり、このスターカプラは、分岐部の融着方法
により、（ａ）外部からの加熱により融着するもの（例
えば、特開昭５９−７９２１号公報参照）と、（ｂ）超
音波溶着により形成するもの（例えば、特開昭６３−８
９８１０号公報、特開平４−１５１１１２号公報、特開
平４−３４８３０３公報参照）とに区分される。

【０００４】このスターカプラの場合、（ａ）、（ｂ）
共通の欠点として、 Ｙ分岐のように入力用チャンネルと出力用チャンネ
ルとが等しくない任意の形状の光カプラには適さないこ
と、及び 分岐比の制御が容易でないこと、があり、そして、
（ａ）の外部からの加熱融着によって形成するものは、
加熱時の温度制御が困難でプラスチック光ファイバの膨
張や溶断を招きやすく、溶断しないまでも、コアが熱収
縮し、また分岐部周辺のクラッドの溶融でクラッド材料
がコアに拡散して、カプラ挿入による光損失（過剰損
失）が大きいものとなる。さらに、その改良策である
（ｂ）の超音波溶着によって形成するものは、コアの熱
収縮などによる光損失は少なくなるが、剪断応力に弱い
という欠点がある。

【０００５】また、Ｙ分岐形のものとして、（ｃ） 図
１１に示すように、幹線光ファイバの心線２１の屈曲部
に、タップ光ファイバの心線２２を透光性材料２３で接
着させたもの（特公平６−６４２１６号公報参照）、及
び（ｄ） 図１２に示すように、幹線ファイバ２５の周
面２５ａにテーパ状に仕上げた先端部２６ａを超音波溶
着させたもの（特許第２８８７９６２号公報参照）があ
る。タイプ（ｃ）のものは、透光性材料で接着させるた
め十分な機械的強度が得られず、また異種材料を介在さ
せることで、過剰損失が大きくなり（１．０ｄＢ程度）
温度変化の影響を受けるおそれがあり、タイプ（ｄ）の
ものは超音波溶着ではあるが、やはり過剰損失が大きく
（１．３ｄＢ〜２．２ｄＢ程度）、また分岐比がほぼ
１：１となり、分岐比を変えることは難しい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解消するためになされたもので、所望の分岐比が得ら
れ、過剰損失が少ないなど光学特性にすぐれ、しかも、
温度特性、機械的強度にすぐれたプラスチック光ファイ
バカプラ及びその製造方法の提供を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明のプラスチック光ファイバカプ
ラは、所望の長さを有する２本のプラスチック光ファイ
バを接続してなる光ファイバカプラであって、前記２本
のプラスチック光ファイバのうち１本を幹線ファイバと
し、他をタップファイバとして、前記幹線ファイバは、
その中央部のジャケットを剥離し、心線を露出させて接
続部を形成し、この接続部を所望の形状に湾曲させ、前
記タップファイバは、その先端部のジャケットを剥離
し、露出した心線の端面を前記幹線ファイバの接続部と
当接可能な所望の形状の接続部に形成したのち、両接続
部を当接させ、その当接部を超音波溶着してなることを
特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のプ
ラスチック光ファイバカプラにおいて、前記タップファ
イバの接続部は、中心軸に対し所定の角度を有する斜面
を形成して端面をほぼ欠円状とし、前記幹線ファイバの
接続部は、前記タップファイバの接続部と当接して充足
される切り欠き部を有することを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のプラスチック光ファイバカプラにおいて、２本のプ
ラスチック光ファイバの接続部を内包して固定するホル
ダーを有し、前記ホルダーは、前記幹線ファイバと前記
タップファイバとを収納可能に対向して設けられた溝を
有する１対のプラスチック板からなり、前記１対のプラ
スチック板の対向する溝内に、前記ジャケット端部を含
めて前記接続部を収納したのち、前記当接部及び前記１
対のプラスチック板同士を超音波溶着してなることを特
徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、所望の長さを有す
る２本のプラスチック光ファイバを接続して光ファイバ
カプラを形成するプラスチック光ファイバカプラの製造
方法であって、前記２本のプラスチック光ファイバのう
ち１本を幹線ファイバとし、他をタップファイバとし
て、前記幹線ファイバは、その中央部のジャケットを剥
離し、心線を露出させて接続部を形成し、この接続部を
所望の形状に湾曲させ、前記タップファイバは、その先
端部のジャケットを剥離し、露出した心線の端面を前記
幹線ファイバの接続部と当接可能な形状に接続部を形成
する接続部形成工程と、前記両接続部を当接させて形成
される当接部を超音波溶着する超音波溶着工程とを含む
ことを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項４記載のプ
ラスチック光ファイバカプラの製造方法であって、前記
接続部形成工程を経たプラスチック光ファイバを所望の
形状に収納可能な溝を対向して設けた１対のプラスチッ
ク板からなるホルダーを形成するホルダー形成工程を有
し、前記超音波溶着工程は、前記接続部形成工程を経た
幹線ファイバ及びタップファイバの接続部をそのジャケ
ットの端部を含めて前記ホルダー内に収納し、前記両フ
ァイバの当接部と前記１対のプラスチック板同士とを超
音波溶着することを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項５記載の光
ファイバカプラの製造方法において、前記ホルダーの溝
の形状・寸法は、各プラスチック光ファイバのジャケッ
トの端部を収納する部分では、ほぼジャケット径に等し
く、前記当接部が収納される部分では、前記当接部の形
状・寸法にほぼ等しく、その他の露出心線収納部では、
心線外径よりやや大きいものとし、また、前記ホルダー
の基材は、前記プラスチック光ファイバのジャケットの
基材と同質とし、前記プラスチック光ファイバの心線の
基材とは異質とすることを特徴とする。

【００１３】請求項７記載の発明は、請求項４乃至６の
いずれかに記載のプラスチック光ファイバカプラの製造
方法において、ジャケットを剥離し、露出した心線を、
その除去すべき部分がジグの成形面上に突出するように
装着し、この突出部に超音波振動を印加することにより
前記除去すべき部分を除去するステップを有することを
特徴とする。

【００１４】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について説明
する。図１は、本発明のプラスチック光ファイバカプラ
の第１の例を示す斜視図であり、図２は、上記プラスチ
ック光ファイバカプラの主要部である光カプラ素子の斜
視図、図３は光ファイバカプラ素子の断面図である。図
１乃至図３において、光カプラ素子１は、２本のプラス
チック光ファイバ２ａ，２ｂからなるＹ字型光カプラで
あり、各プラスチック光ファイバ２ａ，２ｂは、それぞ
れプラスチック光ファイバ心線３ａ．３ｂの外周にジャ
ケット４ａ，４ｂを施したものである。またプラスチッ
ク光ファイバ心線３ａ，３ｂは、周知のとおり、図３に
示すように、コア６ａ，６ｂ上にクラッド７ａ，７ｂを
有するものである。

【００１５】プラスチック光ファイバ心線３ａ，３ｂ
は、例えばポリメチルメタクリレート系、スチレン系、
ポリカーボネート系又はノルボルネン系の樹脂からな
り、ジャケットは、例えばナイロン、ポリエチレン又は
ポリ塩化ビニルからなる。光カプラ素子１は、プラスチ
ック光ファイバ２ａを幹線ファイバとし、プラスチック
光ファイバ２ｂをタップファイバとして、結合したもの
である。所望の長さに切り取った幹線ファイバ２ａの中
央部のジャケットを剥離し、心線３ａを露出させて接続
部５ａを形成し、この接続部５ａを所望の形状に湾曲さ
せる。一方タップファイバ５ｂは、その先端部のジャケ
ットを剥離し、露出した心線の端面を前記幹線ファイバ
の接続部５ａと当接しうる形状の接続部５ｂに形成した
のち、両接続部を当接させ、その当接部９を超音波溶着
して接続する。接続部５ａの当接位置は湾曲部であると
分岐比が大きくなるので好ましいが、それに限定される
ものではない。

【００１６】図１において、プラスチック光ファイバカ
プラ１０は、光カプラ素子１を構成する幹線ファイバ２
ａ及びタップファイバ２ｂと、それらを内包して固定す
るホルダー１１とからなる。ホルダー１１は、１対のプ
ラスチック板１１ａ，１１ｂからなり、前記プラスチッ
ク光ファイバ２ａ，２ｂを収納できる溝が対向して設け
られている。先ず幹線ファイバ２ａの中央部のジャケッ
トを剥離し、心線を露出させて接続部５ａを形成し、タ
ップファイバ２ｂの先端部のジャケットを剥離し、心線
を露出した心線の端面を幹線ファイバ２ａの接続部と当
接して接続したとき、所望の光分岐ができる形状に形成
する。これらを片方のプラスチック板１１ａの溝に載置
して、接続端面を当接させ、もう一方のプラスチック板
１１ｂを、相互の溝が対向し、溝内に幹線ファイバ２
ａ、タップファイバ２ｂをジャケットの端部４ａ₁ ，４
ｂ ₁ を含めて収納した後、各プラスチック光ファイバ心
線３ａ．３ｂ当接端面同士と、１対のプラスチック板１
１ａ，１１ｂを同時に超音波溶着する。なお、ホルダー
１１ａ，１１ｂを同時に溶着し、ケーシングを兼ねるの
が好ましいが、このホルダー１１を超音波溶着の用具と
してのみ用い、プラスチック光ファイバ心線３ａ，３ｂ
の当接端面同士の超音波溶着後、取り外して、光カプラ
素子１だけでプラスチック光ファイバカプラとしてもよ
く、また別のケーシングと一体化してもよい。

【００１７】次に、図３乃至図７に基づいて、上記の光
カプラ素子１及びプラスチック光ファイバカプラ１０の
製造方法について説明する。先ず、プラスチック光ファ
イバ２本（幹線ファイバ２ａ及びタップファイバ２ｂ）
をそれぞれ所定の長さに切り取り、接続部５ａ，５ｂの
ジャケットを剥離する。そして、幹線ファイバ２ａの接
続部５ａは、所望の形状、例えばタップファイバの接続
部５ｂとの当接部で縦断面の曲率半径Ｒの円弧状（した
がって、接続部５ａの外周面では曲率半径Ｒ＋ｒ）と
し、その他の部分はほぼ直線状として、入射端側の光軸
に対し、出射端側では角度（θ／２）だけ下方に傾斜す
るように湾曲させるものとする。そして、タップファイ
バ２ｂの接続部５ｂは、その先端部に斜面を形成し、前
記幹線ファイバの接続部５ａに当接させ、その出射端側
では角度（θ／２）だけ上方に傾斜するようにする。こ
のようにすると入射した光Ｐ₀ のうち、曲率半径Ｒが小
さくなる程、したがって傾斜角θが大きくなる程、タッ
プファイバ３ｂの方へ放射されるモードが増え、幹線フ
ァイバ２ａ内を通って出射する光Ｐ₁ に対して、タップ
ファイバ２ｂから出射する光Ｐ₂ の割合、すなわち分岐
比が増える。

【００１８】次に、図４は、１対のプラスチック板から
なるホルダー及びその製造工程の説明図であり、ホルダ
ーの展開斜視図である。図５は、この下側のホルダーに
上記の幹線ファイバの中央部のジャケットを剥離したも
の、及びタップファイバ２ｂの先端部のジャケットを剥
離し、円弧状斜面を形成したものを収納した状態を示す
図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）はその左側
端面の部分拡大である。下側のプラスチック板１１ａに
は、図４に示すように幹線ファイバ２ａのジャケット４
ａの端部４ａ₁ ，４ａ₁ を収納する溝１４ａ，１４ａ及
び露出した心線３ａを収納する溝１３ａ（１３ａ₁ ，１
３ａ₂ ）、並びにタップファイバ２ｂのジャケット４ｂ
端部４ｂ₁ を収納する溝１４ｂ及び露出した心線３ｂを
収納する溝１３ｂ（１３ｂ₁ ，１３ｂ₂ ）がＹ字状をな
すように設けられている。ジャケット用の溝１４（１４
ａ，１４ｂ）は、いずれも収納するファイバのジャケッ
ト径に等しい径を有する半円形の溝とする。

【００１９】幹線ファイバ２ａ，タップファイバ２ｂの
接続部５ａ，５ｂを収納する溝の形状・寸法は、当接部
９を収納する部分１５（１３ａ₁ ，１３ｂ₁ ）では、当
接部９の形状・寸法と一致させ、その他の露出した心線
３ａ₂ ，３ｂ₂ を収納する部分１３ａ₂ ，１３ｂ₂ で
は、心線３ａ₂ ，３ｂ₂ の外周との間にクリアランス１
６ａ，１６ｂが生じるよう心線外径よりもやや大きくし
てある。また、ホルダー１１ａの一方の側の端部には、
上側のプラスチック板１１ｂとの溶着を容易にするため
の溶着リブ１７を設けてある。溶着リブ１７は横断面が
３角形状の凸条とするのが望ましい。

【００２０】上側のプラスチック板１１ｂも溝の形状・
寸法は、下側プラスチック板１１ａと全く同じで、これ
を下側のプラスチック板１１ａの上に被せたとき、プラ
スチック光ファイバ２ａ，２ｂを内包して固定できるよ
うに形成されており、凸条１７が下側プラスチック板１
１ａの溶着リブのない側の端部に当接するので、両プラ
スチック板の間に溶着リブ１７の高さの間隙が形成され
る。

【００２１】図６、図７は、本発明の第２の例を示す説
明図であり、図６は、その主要部である光カプラ素子の
縦断面図であり、図７は、ホルダーの下側のプラスチッ
ク板にプラスチック光ファイバを収納した状態の説明図
である。第１の例と異なるところは、幹線ファイバ２ａ
とタップファイバ２ｂの当接部の形状である。先ず、第
１の例と同様にして、幹線ファイバ２ａはその中央部、
タップファイバ２ｂはその先端部のジャケットを剥離し
心線を露出させる。そして、タップファイバの接続部５
ｂ′その中心軸Ｏに対して所定の角度（θ／２）を有す
る斜面８ａを形成し端面８ｂを欠円状とする。幹線ファ
イバ２ａの接続部５ａ′はこのタップファイバ２ｂの接
続部５ｂ′の斜面８ａ及び端面８ｂと当接する縦断面Ｌ
字形の切り欠き部８ｃを形成する。そしてこの切り欠き
部８ｃを充足するようにタップファイバ２ｂの接続部５
ｂ′を当接させ、当接部９′を形成する。このようにす
ると、当接部９′において、幹線ファイバ２ａが連続し
ており、第１の例と同様機械的強度の点で好ましい。ま
た、幹線ファイバのコア３ａがタップファイバのコア３
ｂと直接当接するので、入射した光Ｐ₀ のうち、そのま
ま幹線ファイバ２ａを通って出射する光をＰ₁ ′に対し
て、タップファイバ２ｂへ分岐されて出射する光を
Ｐ₂ ′の割合、即ち分岐比は、タップファイバ２ｂの端
面８ｂの面積を変えることにより、容易に且つ正確に分
岐比を制御することができる。

【００２２】図７は、このようにして形成された幹線フ
ァイバ２ａ及びタップファイバ２ｂの接続部５ａ′，５
ｂ′を、ホルダーの下側のプラスチック板１１ａの溝内
に収納した状態を示す図であり、図７（ａ）は平面図、
図７（ｂ）はその左側端面の部分拡大である。下側のプ
ラスチック板１１ａは、図４に示すものと同様で、光カ
プラ素子の当接部が第１の例と異なるので、その寸法を
当接部９′に合わせるようにしたものである。すなわ
ち、幹線ファイバの接続部５ａ′とタップファイバの接
続部５ｂ′を収納する溝の形状・寸法は、当接部９′を
収納する部分１５（１３ａ₁ ，１３ｂ₁ ）では、当接部
９′の形状・寸法と一致させ、その他の露出した心線３
ａ ₂ ，３ｂ₂ を収納する部分１３ａ₂ ，１３ｂ₂ では、
心線３ａ₂ ，３ｂ₂ の外周との間にクリアランス１６
ａ，１６ｂが生じるよう心線外径よりもやや大きくして
あり、その他は第１の例と同様である。

【００２３】上記の接続部形成工程において、例えばタ
ップファイバの先端部の加工は、図８に示すようなジグ
を用いて超音波加工するのが好ましい。図８（ａ）に示
すように、ジグ５０には、ジグの背面５０ｃから正面５
０ｂと上面５０ｃとで形成される稜線５０ｒに通ずる接
続部挿入孔が設けられている。上記の例ではその径を例
えばタップファイバ２ｂの心線３ｂが挿入可能でほぼ等
しいものとし、且つその中心軸がジグ上面５０ａに対し
て所望の角度（θ／２）傾斜したものとする。

【００２４】図８（ａ）は、タップファイバ２ｂの心線
３ｂをこの挿入孔に挿入した状態をしており、心線３ｂ
の先端部の除去すべき部分がジグ５０の上面５０ａ上に
出ている。このように先端部の心線３ｂを挿入したジグ
５０上に、同図（ｂ）に示すように、下面が平面状の超
音波溶着手段４０をジグ５０の上面５０ａに載置して心
線３ｂに超音波振動を印加する。そうすると、同図
（ｃ）に示すように、心線３ｂの除去すべき部分が溶融
してジグ上面５０ａに拡散し、同図（ｄ）に示すように
斜面８ａと端面８ｂが平面状に形成される。また、幹線
ファイバ２ａの心線３ａの加工はジグ５０を上部の割型
５１と下部の割型５０ｂとからなるジグに変えれば、同
様にして切り欠き部８ｃを容易に形成できる。このよう
なジグ５０を用いれば、接続部の心線を所望の形状に極
めて短時間に成形でき、量産に適している。除去すべき
部分を溶融するエネルギ−付加手段としては、超音波溶
着手段４０に限らず、電気ヒータなども用いられるが、
効率の点で超音波溶着手段が好ましい。なお、第１の例
のタップファイバのように先端部の斜面を幹線ファイバ
の心線３ａの周面に合わせた凹面とする必要がある場合
は、超音波溶着手段４０の下面にそのための凸型を設け
ればよく、ジグ５０の成形面５０ａは平面に限らず、超
音波溶着手段４０の下面との間に所望の形状が形成され
るものであればよい。

【００２５】図９は、上記のようにしてホルダ１１内に
固定されたプラスチック光ファイバに超音波振動を印加
する際、プラスチック光ファイバの長さ方向に押圧する
力を加えつつファイバを溶着させるためのファイバ押圧
手段３０の説明図である。３１は、基台、３２は、基台
上に固定されたホルダ固定用ブロック、３３はホルダ固
定用ブロック３２上に固定され、プラスチック光ファイ
バ２を内包するホルダー１１を両側から押圧して固定す
る固定螺子である。そして、３４ａ，３４ｂは２本のメ
タルブッシュ３６を介して基板３１上に摺動自在に載置
されたスライドブロックであり、３５ａは、プラスチッ
ク光ファイバ２ａを、３５ｂはプラスチック光ファイバ
２ｂ，２ｃを、それぞれスライドブロック３５ａ，３５
ｂ上に固定するファイバ固定用クランプである。また、
３７は入射ファイバ２ａの接続端面と出射ファイバ２
ｂ，２ｃの接続端面との当接部にかかる押圧力を調整す
るため移動ブロック３４ａ，３４ｂの間隔を微調整する
移動用ノブである。

【００２６】図１０は、超音波溶着の説明図である。一
例として前記第２の例の接続部形成工程を経た幹線ファ
イバとタップファイバとを超音波溶着する場合を示す。
上記ファイバ押圧手段３０によって押圧力を加えた状態
で、ホルダ固定用ブロック３２上に固定螺子３３によっ
て固定されたホルダ１１上に超音波溶着手段４０を設置
し、図示を省略した加振子を介してホルダ１１上面から
プラスチック光ファイバ２ａ、２ｂの当接部９′に向け
て超音波振動Ｓを印加する。そうすると、超音波振動Ｓ
によって、ホルダーのプラスチック板１１ａ，１１ｂ相
互間と同時に、プラスチック光ファイバ２ａ，２ｂ相互
の当接面も溶着される。図４に示すようにプラスチック
板１１ａ，１１ｂに溶着リブ１７を設けておくと、溶着
リブとしてプラスチック板１１ａ，１１ｂ相互間の溶着
が容易になるだけでなく、溶着するまでは、スペーサー
としても機能し、プラスチック光ファイバ２ａ，２ｂの
振動を容易にするので、その当接面の加熱溶着も促進さ
れるので好ましい。

【００２７】また、ジャケットの端部４ａ₁ ，４ｂ₁ の
外周もホルダー１１の溝１４ａ，１４ｂに当接し、加熱
される。ジャケット４の基材が、ホルダーのプラスチッ
ク板１１ａ，１１ｂの基材と同質であると、この加熱に
よって溶着しやすく、ジャケット４がホルダー１１内に
堅固に固定されるので好ましい。さらに、心線の外周に
はクリアランス１６ａ，１６ｂが設けられているので、
心線３ａ，３ｂの外周に直接超音波振動Ｓが直接加わる
ことがなく、クラッドが破損する恐れもない。また、ク
リアランス１６ａ，１６ｂの大きさが適切でない場合で
も、心線３ａ，３ｂのクラッドの基材とプラスチック板
１１ａ，１１ｂの基材とが異なると、融着するおそれが
ないので好ましい。

【００２８】超音波溶着手段４０は、例えば磁歪振動子
と振動速度変成用固体ホーンとからなる。超音波溶着の
条件は、溶着エネルギーで制御するのが好ましい。種々
の実験の結果、溶着エネルギーが小さ過ぎるとプラスチ
ック板の溶着が不十分となり、大きすぎると溶着部に発
泡が生じたりして、過剰損失が大きくなるので、対象物
に応じて、適当な範囲を選定する必要があるが、本例の
場合４５Ｊ（ジュール）程度が適切である。溶着エネル
ギーは、発振時間×圧力×振幅で与えられるが、例えば
２段加圧の場合、発振周波数４０ｋＨｚ、振幅３０μｍ
とし、第１段加圧１０ｐｓｉ×０．１５ｓｅｃ 第２段
加圧２０ｐｓｉ×０．１５ｓｅｃ程度でよく、極めて短
時間で溶着できる。また、溶着のための熱量は、当接部
近傍のみに発生するだけあるから、溶着熱も、押さえジ
グ等を通じて１秒程度の極めて短時間に放散される。

【００２９】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
発明によれば、幹線ファイバの接続部を所望の形状に湾
曲させ、これに当接したとき光分岐可能な所望の形状の
接続部に形成したタップファイバの接続部を当接させ、
その当接部を超音波溶着してなるので、当接部分の面積
が少なくかつ直接当接しており、超音波溶着によるた
め、光学特性にすぐれ、しかも温度特性、機械的強度に
すぐれたプラスチック光ファイバカプラを容易にかつ安
価に提供することができる。

【００３０】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加え、タップファイバの接続部が、中
心軸に対し所定の角度を有する斜面を形成して端面をほ
ぼ欠円状とし、幹線ファイバの接続部は、これと当接し
て充足される切り欠き部を有するので、タップファイバ
の接続部端面の面積によって容易に分岐比を制御するこ
とができるという効果を奏する。

【００３１】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の発明の効果に加え、幹線ファイバとタップフ
ァイバの接続部がそれを内包して固定するホルダーと一
体に形成されるので、耐曲げ応力など引っ張り強度以外
の機械的特性にもすぐれ、ホルダーによってプラスチッ
ク光ファイバを所望の形状に保持しつつ、プラスチック
光ファイバ心線の当接部の当接面同士と、ホルダーを形
成する１対のプラスチック板同士とを、超音波溶着する
ので、いっそう容易にかつ効率よく製造することができ
るとともに、ホルダーは光カプラ素子の保護体として機
能するという一石二鳥の効果がある。

【００３２】請求項４の発明によれば、幹線ファイバと
タップファイバの接続部を当接し、それを超音波溶着し
てプラスチック光ファイバカプラを製造するに際し、幹
線ファイバを所望の形状に湾曲させ、これに当接可能な
形状に形成したタップファイバの接続部を当接させ、そ
の当接部を超音波溶着するだけであるので、当接部分の
面積が少なくかつ直接当接して超音波溶着するので、光
学特性にすぐれ、しかも温度特性、機械的強度にすぐれ
たプラスチック光ファイバカプラを容易にかつ安価に形
成することができるという効果を奏する。

【００３３】請求項５記載の発明によれば、幹線ファイ
バとタップファイバの接続部を、それを内包して固定す
るホルダーと一体に形成するので、耐曲げ応力など引っ
張り強度以外の機械的特性にもすぐれ、またホルダーに
よってプラスチック光ファイバを所望の形状に保持しつ
つ、プラスチック光ファイバ心線の当接部の当接面同士
と、ホルダーを形成する１対のプラスチック板同士と
を、超音波溶着するので、いっそう容易にかつ効率よく
製造することができるという効果がある。

【００３４】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の発明の効果に加えて、ホルダーの溝の形状・寸法
は、各プラスチック光ファイバのジャケットの端部を収
納する部分では、ほぼジャケット径に等しく、ホルダー
の基材は、前記プラスチック光ファイバのジャケットの
基材と同質であるから、超音波溶着の際、プラスチック
光ファイバのジャケットとホルダーのプラスチック板と
が容易に溶着し、カプラ内への湿気の侵入が防止され、
プラスチック光ファイバ心線の接続部を収納する部分の
うち、当接部が収納される部分では、ホルダーの溝の形
状・寸法は、当接部のそれにほぼ等しく、その他の部分
では、心線外径よりやや大きいものとし、かつホルダー
の基材はプラスチック光ファイバの心線の基材とは異な
るので、当接部での軸ずれが防止されるとともに心線の
外周がホルダーのプラスチック板に接触しても溶着しに
くいという効果がある。

【００３５】請求項７記載の発明によれば、請求項４乃
至６のいずれかに記載の発明の効果に加えて、幹線ファ
イバ又はタップファイバの接続部の形成工程において、
ジグと超音波溶着手段を用いるので、短時間に簡単に所
望の形状に成形できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラスチック光ファイバカプラの第１
の例を示す斜視図である。

【図２】本発明のプラスチック光ファイバカプラの第１
の例の主要部である光カプラ素子を示す斜視図である。

【図３】本発明のプラスチック光ファイバカプラの第１
の例の主要部の縦断面図である。

【図４】本発明のプラスチック光ファイバカプラァイバ
のホルダーの展開斜視図である。

【図５】ホルダーの下側プラスチック板に第１の例の幹
線ファイバ及びタップファイバを収納した状態の説明図
である。

【図６】本発明のプラスチック光ファイバカプラの第２
の例の主要部の縦断面図である。

【図７】ホルダーの下側プラスチック板に第２の例の幹
線ファイバ及びタップファイバを収納した状態の説明図
である。

【図８】プラスチック光ファイバ心線の端部成形用ジグ
の説明図である。

【図９】プラスチック光ファイバの長さ方向に押圧する
力を加えつつファイバを溶着させるためのファイバ押圧
手段の斜視図である。

【図１０】本発明のプラスチック光ファイバカプラの超
音波溶着工程の説明図である。

【図１１】従来のプラスチック光ファイバカプラの説明
図である。

【図１２】従来のプラスチック光ファイバカプラの説明
図である。

【符号の説明】

１ 光カプラ素子 ２ プラスチック光ファイバ ２ａ 幹線ファイバ ２ｂ タップファイバ ３ プラスチック光ファイバの心線 ４ プラスチック光ファイバのジャケット ５ プラスチック光ファイバの接続部 ９ 幹線ファイバとタップファイバの当接部 １０ プラスチック光ファイバカプラ １１ ホルダー １３ 露出した心線を収納する溝 １４ ジャケットの端部を収納する溝 １５ 心線の当接部を収納する溝 １６ 露出した心線の当接部以外の部分の外周に設けら
れるクリアランス １７ 溶着リブ ３０ ファイバ押圧手段 ４０ 超音波溶着手段 ５０ プラスチック光ファイバ心線の端部成形用ジグ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望の長さを有する２本のプラスチック
   光ファイバを接続してなる光ファイバカプラであって、 前記２本のプラスチック光ファイバのうち１本を幹線フ
   ァイバとし、他をタップファイバとして、 前記幹線ファイバは、その中央部のジャケットを剥離
   し、心線を露出させて接続部を形成し、この接続部を所
   望の形状に湾曲させ、前記タップファイバは、その先端
   部のジャケットを剥離し、露出した心線の端面を前記幹
   線ファイバの接続部と当接可能な形状の接続部に形成し
   たのち、両接続部を当接させ、その当接部を超音波溶着
   してなることを特徴とするプラスチック光ファイバカプ
   ラ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプラスチック光ファイバ
   カプラにおいて、 前記タップファイバの接続部は、中心軸に対し所定の角
   度を有する斜面を形成して端面をほぼ欠円状とし、前記
   幹線ファイバの接続部は、前記タップファイバの接続部
   と当接して充足される切り欠き部を有することを特徴と
   するプラスチック光ファイバカプラ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のプラスチック光フ
   ァイバカプラにおいて、 ２本のプラスチック光ファイバの接続部を内包して固定
   するホルダーを有し、 前記ホルダーは、前記幹線ファイバと前記タップファイ
   バとを収納可能に対向して設けられた溝を有する１対の
   プラスチック板からなり、 前記１対のプラスチック板の対向する溝内に、前記ジャ
   ケット端部を含めて前記接続部を収納したのち、前記当
   接部及び前記１対のプラスチック板同士を超音波溶着し
   てなることを特徴とするプラスチック光ファイバカプ
   ラ。
4. 【請求項４】 所望の長さを有する２本のプラスチック
   光ファイバを接続して光ファイバカプラを形成するプラ
   スチック光ファイバカプラの製造方法であって、 前記２本のプラスチック光ファイバのうち１本を幹線フ
   ァイバとし、他をタップファイバとして、 前記幹線ファイバは、その中央部のジャケットを剥離
   し、心線を露出させて接続部を形成し、この接続部を所
   望の形状に湾曲させ、前記タップファイバは、その先端
   部のジャケットを剥離し、露出した心線の端面を前記幹
   線ファイバの接続部と当接可能な形状に接続部を形成す
   る接続部形成工程と、 前記両接続部を当接させて形成される当接部を超音波溶
   着する超音波溶着工程とを含むことを特徴とするプラス
   チック光ファイバカプラの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載のプラスチック光ファイバ
   カプラの製造方法であって、 前記接続部形成工程を経たプラスチック光ファイバを所
   望の形状に収納可能な溝を対向して設けた１対のプラス
   チック板からなるホルダーを形成するホルダー形成工程
   を有し、 前記超音波溶着工程は、前記接続部形成工程を経た幹線
   ファイバ及びタップファイバの接続部をそのジャケット
   の端部を含めて前記ホルダー内に収納し、前記両ファイ
   バの当接部と前記１対のプラスチック板同士とを超音波
   溶着することを特徴とするプラスチック光ファイバカプ
   ラの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の光ファイバカプラの製造
   方法において、 前記ホルダーの溝の形状・寸法は、各プラスチック光フ
   ァイバのジャケットの端部を収納する部分では、ほぼジ
   ャケット径に等しく、前記当接部が収納される部分で
   は、前記当接部の形状・寸法にほぼ等しく、その他の露
   出心線収納部では、心線外径よりやや大きいものとし、 また、前記ホルダーの基材は、前記プラスチック光ファ
   イバのジャケットの基材と同質とし、前記プラスチック
   光ファイバの心線の基材とは異質とすることを特徴とす
   るプラスチック光ファイバカプラの製造方法。
7. 【請求項７】 請求項４乃至６のいずれかに記載のプラ
   スチック光ファイバカプラの製造方法において、 ジャケットを剥離し、露出した心線を、その除去すべき
   部分がジグの成形面上に突出するように装着し、この突
   出部に超音波振動を印加することにより前記除去すべき
   部分を除去するステップを有することを特徴とするプラ
   スチック光ファイバカプラの製造方法。