JP2001281472A - ファイバグレーティング及びその製造方法 - Google Patents
ファイバグレーティング及びその製造方法Info
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- JP2001281472A JP2001281472A JP2000090189A JP2000090189A JP2001281472A JP 2001281472 A JP2001281472 A JP 2001281472A JP 2000090189 A JP2000090189 A JP 2000090189A JP 2000090189 A JP2000090189 A JP 2000090189A JP 2001281472 A JP2001281472 A JP 2001281472A
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- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 グレーティング書き込み時における紫外線硬
化型樹脂の紫外線吸収を低く抑え、且つ光ファイバ素線
を被覆する紫外線硬化型樹脂を広いの範囲から選定でき
るようなファイバグレーティングの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 グレーティングの書き込みに使用される
波長の紫外線を透過すると共に、グレーティングの書き
込みに使用される波長より短い波長又は長い波長の紫外
線を吸収して硬化する紫外線硬化型樹脂により形成され
た厚さが３７．５μｍより薄い補強被膜２によって、コ
ア１ａとクラッド１ｂとからなる光ファイバ素線１を被
覆する。そして、補強被膜２で被覆された光ファイバ素
線１に、補強被膜２の外側から紫外線（ＵＶ）を照射し
てコア１ａにグレーティングを書き込む。
化型樹脂の紫外線吸収を低く抑え、且つ光ファイバ素線
を被覆する紫外線硬化型樹脂を広いの範囲から選定でき
るようなファイバグレーティングの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 グレーティングの書き込みに使用される
波長の紫外線を透過すると共に、グレーティングの書き
込みに使用される波長より短い波長又は長い波長の紫外
線を吸収して硬化する紫外線硬化型樹脂により形成され
た厚さが３７．５μｍより薄い補強被膜２によって、コ
ア１ａとクラッド１ｂとからなる光ファイバ素線１を被
覆する。そして、補強被膜２で被覆された光ファイバ素
線１に、補強被膜２の外側から紫外線（ＵＶ）を照射し
てコア１ａにグレーティングを書き込む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファイバグレーテ
ィング及びその製造方法に関する。
ィング及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファイバグレーティングは、誘起屈折率
変化による屈折率周期構造が光ファイバのコアに形成さ
れたファイバ型素子であり、グレーティングピッチに対
応した波長の光を反射又は放射させる特性を有してい
る。この特性によってファイバグレーティングは、フィ
ルタ、ゲインイコライザ（例えば、ＥＤＦ利得等価
器）、分波器、分散補償器、ファイバレーザーミラー、
共振器、温度センサ等の各種用途に用いることができ
る。
変化による屈折率周期構造が光ファイバのコアに形成さ
れたファイバ型素子であり、グレーティングピッチに対
応した波長の光を反射又は放射させる特性を有してい
る。この特性によってファイバグレーティングは、フィ
ルタ、ゲインイコライザ（例えば、ＥＤＦ利得等価
器）、分波器、分散補償器、ファイバレーザーミラー、
共振器、温度センサ等の各種用途に用いることができ
る。
【０００３】そして、かかるファイバグレーティングの
製造方法として、図３に示すように、母材から線引き加
工されたコア１ａとクラッド１ｂとからなる直径１２５
μｍの光ファイバ素線１を形成すると共に、その外周を
グレーティングの書き込みに使用される波長の紫外線を
透過し且つグレーティングの書き込みに使用される波長
より短い波長又は長い波長の紫外線を吸収して硬化する
紫外線硬化型樹脂により形成された厚さ３７．５〜６
２．５μｍの被膜２で被覆補強して全体径を２００〜２
５０μｍとし、これに高圧水素充填処理を施してコアを
増感させた後、上記紫外線硬化型樹脂被膜の上から位相
マスクを介して紫外線（ＵＶ）を照射することによりコ
アに必要数のグレーティングを書き込む、という方法が
知られている。この方法によれば、グレーティングの書
き込みのために光ファイバ素線を被覆する樹脂被膜を除
去する必要がなく、樹脂被膜で補強された状態でグレー
ティングの書き込みを行うことができる。
製造方法として、図３に示すように、母材から線引き加
工されたコア１ａとクラッド１ｂとからなる直径１２５
μｍの光ファイバ素線１を形成すると共に、その外周を
グレーティングの書き込みに使用される波長の紫外線を
透過し且つグレーティングの書き込みに使用される波長
より短い波長又は長い波長の紫外線を吸収して硬化する
紫外線硬化型樹脂により形成された厚さ３７．５〜６
２．５μｍの被膜２で被覆補強して全体径を２００〜２
５０μｍとし、これに高圧水素充填処理を施してコアを
増感させた後、上記紫外線硬化型樹脂被膜の上から位相
マスクを介して紫外線（ＵＶ）を照射することによりコ
アに必要数のグレーティングを書き込む、という方法が
知られている。この方法によれば、グレーティングの書
き込みのために光ファイバ素線を被覆する樹脂被膜を除
去する必要がなく、樹脂被膜で補強された状態でグレー
ティングの書き込みを行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、光ファイバ
素線を被覆する上記のような特性を有する紫外線硬化型
樹脂であっても、グレーティングの書き込みに使用され
る波長の紫外線を幾らかは吸収し、しかもその吸収量は
被膜厚さに対して指数関数的に増大するものであるた
め、被膜厚さが３７．５〜６２．５μｍもあると大部分
の紫外線が吸収されることとなってグレーティングの書
き込みの際、所望とする特性が得られるまで多くの時間
を要するという問題がある。
素線を被覆する上記のような特性を有する紫外線硬化型
樹脂であっても、グレーティングの書き込みに使用され
る波長の紫外線を幾らかは吸収し、しかもその吸収量は
被膜厚さに対して指数関数的に増大するものであるた
め、被膜厚さが３７．５〜６２．５μｍもあると大部分
の紫外線が吸収されることとなってグレーティングの書
き込みの際、所望とする特性が得られるまで多くの時間
を要するという問題がある。
【０００５】また、上記の紫外線硬化型樹脂には、グレ
ーティングの書き込みに使用される波長の紫外線を透過
させるという特性と、ファイバの被覆材としての機械的
特性との両方が要求されるため、選択可能な樹脂の範囲
が狭いという問題もある。
ーティングの書き込みに使用される波長の紫外線を透過
させるという特性と、ファイバの被覆材としての機械的
特性との両方が要求されるため、選択可能な樹脂の範囲
が狭いという問題もある。
【０００６】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、グレーティング書き
込み時における紫外線硬化型樹脂の紫外線吸収を低く抑
え、且つ光ファイバ素線を被覆する紫外線硬化型樹脂を
広い範囲から選択できるようなファイバグレーティング
の製造方法を提供することにある。
であり、その目的とするところは、グレーティング書き
込み時における紫外線硬化型樹脂の紫外線吸収を低く抑
え、且つ光ファイバ素線を被覆する紫外線硬化型樹脂を
広い範囲から選択できるようなファイバグレーティング
の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、光ファイバ素
線を従来よりも薄い紫外線硬化型樹脂の被膜で被覆した
状態でグレーティングの書き込みを行うようにしたもの
である。
線を従来よりも薄い紫外線硬化型樹脂の被膜で被覆した
状態でグレーティングの書き込みを行うようにしたもの
である。
【０００８】具体的には、本出願の発明は、コアにグレ
ーティングが書き込まれたファイバグレーティングの製
造方法であって、上記グレーティングの書き込みに使用
される波長の紫外線を透過すると共に、該グレーティン
グの書き込みに使用される波長より短い波長又は長い波
長の紫外線を吸収して硬化する紫外線硬化型樹脂により
形成された厚さが３７．５μｍより薄い補強被膜によっ
て、コアとクラッドとからなる光ファイバ素線を被覆
し、上記補強被膜で被覆された光ファイバ素線に、該補
強被膜の外側から紫外線を照射してコアにグレーティン
グを書き込むことを特徴とする。
ーティングが書き込まれたファイバグレーティングの製
造方法であって、上記グレーティングの書き込みに使用
される波長の紫外線を透過すると共に、該グレーティン
グの書き込みに使用される波長より短い波長又は長い波
長の紫外線を吸収して硬化する紫外線硬化型樹脂により
形成された厚さが３７．５μｍより薄い補強被膜によっ
て、コアとクラッドとからなる光ファイバ素線を被覆
し、上記補強被膜で被覆された光ファイバ素線に、該補
強被膜の外側から紫外線を照射してコアにグレーティン
グを書き込むことを特徴とする。
【０００９】上記構成のファイバグレーティングの製造
方法によれば、光ファイバ素線を厚さが３７．５μｍよ
り薄い補強被膜で被覆した状態でグレーティングの書き
込みがなされることとなり、コアへの紫外線の到達量が
従来よりも多くなるので、グレーティングの形成が速く
なり、グレーティングの書き込み工程に要する時間が短
縮化されることとなる。ここで、補強被膜の紫外線吸収
量は被膜厚さに対して指数関数的に増大するということ
を考慮すると、コアに到達する紫外線量の向上効果は極
めて大きいものであるということができる。
方法によれば、光ファイバ素線を厚さが３７．５μｍよ
り薄い補強被膜で被覆した状態でグレーティングの書き
込みがなされることとなり、コアへの紫外線の到達量が
従来よりも多くなるので、グレーティングの形成が速く
なり、グレーティングの書き込み工程に要する時間が短
縮化されることとなる。ここで、補強被膜の紫外線吸収
量は被膜厚さに対して指数関数的に増大するということ
を考慮すると、コアに到達する紫外線量の向上効果は極
めて大きいものであるということができる。
【００１０】また、通常、グレーティングの書き込み工
程前にはコアを増感させるための高圧水素処理が施され
るが、コアへの紫外線の到達量が従来よりも多くなるの
で、従来ほどにコアを増感させる必要がなくなることと
なる。従って、水素処理圧を従来よりも低くすることが
できることとなり、従来使用されていたような２０ＭＰ
ａもの高圧水素雰囲気を作り出すための特殊釜等の設備
が不要となる。また、水素処理は補強被膜で被覆された
光ファイバ素線をリールに巻いた状態で行われるが、そ
の被膜の厚さが従来よりも薄いため全体径も小さいもの
となり、リールに巻くことができる巻き長さを従来より
も長くすることができるので、生産性の向上が図られる
こととなる。そして、従来ほどにコアを増感させる必要
がなくなるということから、水素処理時間を従来よりも
短縮することができ、場合によっては、水素処理を不要
とすることができる。
程前にはコアを増感させるための高圧水素処理が施され
るが、コアへの紫外線の到達量が従来よりも多くなるの
で、従来ほどにコアを増感させる必要がなくなることと
なる。従って、水素処理圧を従来よりも低くすることが
できることとなり、従来使用されていたような２０ＭＰ
ａもの高圧水素雰囲気を作り出すための特殊釜等の設備
が不要となる。また、水素処理は補強被膜で被覆された
光ファイバ素線をリールに巻いた状態で行われるが、そ
の被膜の厚さが従来よりも薄いため全体径も小さいもの
となり、リールに巻くことができる巻き長さを従来より
も長くすることができるので、生産性の向上が図られる
こととなる。そして、従来ほどにコアを増感させる必要
がなくなるということから、水素処理時間を従来よりも
短縮することができ、場合によっては、水素処理を不要
とすることができる。
【００１１】さらに、コアへの紫外線の到達量が従来よ
りも多くなり、しかも上記の通りその効果は極めて大き
いものであるため、光ファイバ素線を被覆する紫外線硬
化型樹脂の紫外線透過率が従来ほど高いものでなくても
よくなり、また、グレーティングの書き込み工程におい
て光ファイバ素線を補強するのに十分な被膜強度を有し
ていれば、外層として機能させるための機械的特性を必
要としないので、光ファイバ素線を被覆する紫外線硬化
型樹脂を広い範囲から選択することができることとな
る。加えて、外層にさらに樹脂層を設けることにより、
任意の心線径の設定を行うことができることとなる。
りも多くなり、しかも上記の通りその効果は極めて大き
いものであるため、光ファイバ素線を被覆する紫外線硬
化型樹脂の紫外線透過率が従来ほど高いものでなくても
よくなり、また、グレーティングの書き込み工程におい
て光ファイバ素線を補強するのに十分な被膜強度を有し
ていれば、外層として機能させるための機械的特性を必
要としないので、光ファイバ素線を被覆する紫外線硬化
型樹脂を広い範囲から選択することができることとな
る。加えて、外層にさらに樹脂層を設けることにより、
任意の心線径の設定を行うことができることとなる。
【００１２】また、コアに要求される紫外線に対する感
度が従来ほど高いものでなくてもよくなり、光ファイバ
素線の設計の自由度が高まることとなる。
度が従来ほど高いものでなくてもよくなり、光ファイバ
素線の設計の自由度が高まることとなる。
【００１３】ここで、紫外線硬化型樹脂としては、特に
限定されるものではないが、例えばグレーティングの書
き込みに使用される波長よりも短い波長又は長い波長の
紫外線を受けることによりラジカルを発生し、それによ
って樹脂の硬化反応を開始させる反応開始剤が配合され
たウレタン系アクリレート、エポキシ系アクリレート等
を挙げることができる。
限定されるものではないが、例えばグレーティングの書
き込みに使用される波長よりも短い波長又は長い波長の
紫外線を受けることによりラジカルを発生し、それによ
って樹脂の硬化反応を開始させる反応開始剤が配合され
たウレタン系アクリレート、エポキシ系アクリレート等
を挙げることができる。
【００１４】また、補強被膜の厚さは薄いものほど好適
ではあるが、補強被膜による光ファイバ素線の補強機能
のみならず表面保護機能をも考慮すると、被膜厚さは１
０〜２０μｍとすることが好ましい。この場合、光ファ
イバ素線の補強機能を考慮すると、被膜厚さが薄くなる
に従って要求される被膜強度は高いものとなり、被膜厚
さ２０μｍでは４９０ｋＰａ以上の被膜強度が必要であ
る。ここで、要求される被膜強度とは、コアへのグレー
ティングの書き込み工程において作用する外力によって
光ファイバ素線が損傷を受けないよう補強するのに最低
限度必要となる被膜の強度を意味するものである。
ではあるが、補強被膜による光ファイバ素線の補強機能
のみならず表面保護機能をも考慮すると、被膜厚さは１
０〜２０μｍとすることが好ましい。この場合、光ファ
イバ素線の補強機能を考慮すると、被膜厚さが薄くなる
に従って要求される被膜強度は高いものとなり、被膜厚
さ２０μｍでは４９０ｋＰａ以上の被膜強度が必要であ
る。ここで、要求される被膜強度とは、コアへのグレー
ティングの書き込み工程において作用する外力によって
光ファイバ素線が損傷を受けないよう補強するのに最低
限度必要となる被膜の強度を意味するものである。
【００１５】そして、コアにグレーティングを書き込ん
だ後は、補強被膜の外周を同一又は別種の樹脂被膜でさ
らに被覆した外側樹脂層を設けてもよい。この場合、紫
外線を遮断する樹脂により外側樹脂層を構成することが
好ましい。かかる構成によれば、ファイバグレーティン
グの製造後に紫外線を受けるようなことがあっても、外
側樹脂層によって紫外線が遮断され、グレーティングの
特性劣化が抑止されることとなるからである。ここで、
紫外線を遮断する樹脂とは、完全に紫外線の透過を遮断
するもののみならず、紫外線の透過率が低いものをも含
むものである。従って、硬化後の特性が紫外線低透過性
である紫外線硬化型樹脂であってもよい。
だ後は、補強被膜の外周を同一又は別種の樹脂被膜でさ
らに被覆した外側樹脂層を設けてもよい。この場合、紫
外線を遮断する樹脂により外側樹脂層を構成することが
好ましい。かかる構成によれば、ファイバグレーティン
グの製造後に紫外線を受けるようなことがあっても、外
側樹脂層によって紫外線が遮断され、グレーティングの
特性劣化が抑止されることとなるからである。ここで、
紫外線を遮断する樹脂とは、完全に紫外線の透過を遮断
するもののみならず、紫外線の透過率が低いものをも含
むものである。従って、硬化後の特性が紫外線低透過性
である紫外線硬化型樹脂であってもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本出願の発明によ
れば、光ファイバ素線を被膜厚さが３７．５μｍより薄
い補強被膜で被覆した状態でグレーティングの書き込み
がなされることとなり、コアへの紫外線の到達量が従来
よりも多くなるので、グレーティングの形成が速くな
り、グレーティングの書き込み工程に要する時間を短縮
化することができる。
れば、光ファイバ素線を被膜厚さが３７．５μｍより薄
い補強被膜で被覆した状態でグレーティングの書き込み
がなされることとなり、コアへの紫外線の到達量が従来
よりも多くなるので、グレーティングの形成が速くな
り、グレーティングの書き込み工程に要する時間を短縮
化することができる。
【００１７】また、コアへの紫外線の到達量が従来より
も多くなるので、従来ほどにコアを増感させる必要がな
くなることとなる。従って、水素処理圧を従来よりも低
くすることができ、従来使用されていた２０ＭＰａもの
高圧水素雰囲気を作り出すための特殊釜等の設備が不要
となる。加えて、樹脂被膜の厚さが従来よりも薄いため
全体径も小さいものとなるので、水素処理の際にリール
に巻くことができる巻き長さを従来よりも長くすること
ができ、生産性の向上を図ることができる。そして、従
来ほどにコアを増感させる必要がなくなるということか
ら、水素処理時間を従来よりも短縮することができ、場
合によっては、水素処理を不要とすることができる。
も多くなるので、従来ほどにコアを増感させる必要がな
くなることとなる。従って、水素処理圧を従来よりも低
くすることができ、従来使用されていた２０ＭＰａもの
高圧水素雰囲気を作り出すための特殊釜等の設備が不要
となる。加えて、樹脂被膜の厚さが従来よりも薄いため
全体径も小さいものとなるので、水素処理の際にリール
に巻くことができる巻き長さを従来よりも長くすること
ができ、生産性の向上を図ることができる。そして、従
来ほどにコアを増感させる必要がなくなるということか
ら、水素処理時間を従来よりも短縮することができ、場
合によっては、水素処理を不要とすることができる。
【００１８】また、コアへの紫外線の到達量が従来より
も多くなり、しかもその効果は極めて大きいものである
ため、光ファイバ素線を被覆する紫外線硬化型樹脂の紫
外線透過率が従来ほど高いものでなくてもよくなり、ま
た、グレーティングの書き込み工程において光ファイバ
素線を補強するのに十分な被膜強度を有していれば外層
として機能させるための機械的特性を必要としないの
で、光ファイバ素線を被覆する紫外線硬化型樹脂を広い
範囲から選択することができる。加えて、外層にさらに
樹脂層を設けることにより、任意の心線径の設定を行う
ことができる。
も多くなり、しかもその効果は極めて大きいものである
ため、光ファイバ素線を被覆する紫外線硬化型樹脂の紫
外線透過率が従来ほど高いものでなくてもよくなり、ま
た、グレーティングの書き込み工程において光ファイバ
素線を補強するのに十分な被膜強度を有していれば外層
として機能させるための機械的特性を必要としないの
で、光ファイバ素線を被覆する紫外線硬化型樹脂を広い
範囲から選択することができる。加えて、外層にさらに
樹脂層を設けることにより、任意の心線径の設定を行う
ことができる。
【００１９】また、コアに要求される紫外線に対する感
度が従来ほど高いものでなくてもよくなり、光ファイバ
素線の設計の自由度を高めることができる。
度が従来ほど高いものでなくてもよくなり、光ファイバ
素線の設計の自由度を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】（ファイバグレーティングの製造
方法） ＜母材の形成工程＞ＣＶＤ法（chemical vapor deposit
ion method）、ＭＣＶＤ法（modified chemical vapor
deposition method）、ＯＶＤ法（outside vapor depos
ition method）、ＶＡＤ法（vapor-phase axial deposi
tion method）等により、光ファイバの前駆体となる母
材を形成する。 ＜線引き工程及び紫外線硬化型樹脂による被覆工程＞母
材を加熱延伸して線引きすることにより、コアとクラッ
ドとからなる直径１２５μｍの光ファイバ素線を形成す
る。
方法） ＜母材の形成工程＞ＣＶＤ法（chemical vapor deposit
ion method）、ＭＣＶＤ法（modified chemical vapor
deposition method）、ＯＶＤ法（outside vapor depos
ition method）、ＶＡＤ法（vapor-phase axial deposi
tion method）等により、光ファイバの前駆体となる母
材を形成する。 ＜線引き工程及び紫外線硬化型樹脂による被覆工程＞母
材を加熱延伸して線引きすることにより、コアとクラッ
ドとからなる直径１２５μｍの光ファイバ素線を形成す
る。
【００２１】それに引き続いて、光ファイバ素線の外周
面上に未硬化である液状の紫外線硬化型樹脂を付着さ
せ、これを所定速度でダイスに通すことにより付着厚さ
の均一化を図り、そして紫外線を照射することにより紫
外線硬化型樹脂を硬化させ、光ファイバ素線の外周に厚
さ１０〜２０μｍの補強被膜を第１被膜として形成させ
る。このようにして、図１（ａ）に示すように、第１被
膜２で表面が被覆されたコア１ａ及びクラッド１ｂから
なる光ファイバ素線１が形成される。ここで、第１被膜
２を構成する紫外線硬化型樹脂は、グレーティングの書
き込みに使用される波長よりも短い波長又は長い波長の
紫外線を受けることによりラジカルを発生し、それによ
って樹脂の硬化反応を開始させる反応開始剤が配合され
たウレタン系アクリレート、エポキシ系アクリレート等
が硬化したものであり、その被膜強度は４９０ｋＰａ以
上のものである。 ＜水素処理工程＞第１被膜２で表面が被覆された光ファ
イバ素線１をリールに巻き取り、それを水素雰囲気下に
所定時間晒すことにより、コア１ａを紫外線に対して増
感させる（図１（ｂ））。 ＜グレーティングの書き込み工程＞図１（ｃ）に示すよ
うに、第１被膜２で表面が被覆された光ファイバ素線１
に、第１被膜２の外側から位相マスクを介して紫外線
（ＵＶ）を照射し、コア１ａにグレーティングを書き込
む。 ＜脱水素工程＞グレーティングを書き込んだ後は、残留
水素が紫外線に反応してグレーティングが特性劣化を起
こさないように熱処理等によって残留水素を除去する
（図１（ｄ））。 ＜外側樹脂層の形成工程＞第１被膜２の外周面上に未硬
化である液状の紫外線硬化型樹脂を付着させ、これを所
定速度でダイスに通すことにより付着厚さの均一化を図
り、そして紫外線を照射することにより紫外線硬化型樹
脂を硬化させ、図１（ｅ）に示すように、ファイバグレ
ーティングの全体径が２５０μｍとなるように外側樹脂
層としての第２被膜３を形成させる。ここで、第２被膜
３を構成する紫外線硬化型樹脂は、硬化後に紫外線低透
過率となるもので構成されている。
面上に未硬化である液状の紫外線硬化型樹脂を付着さ
せ、これを所定速度でダイスに通すことにより付着厚さ
の均一化を図り、そして紫外線を照射することにより紫
外線硬化型樹脂を硬化させ、光ファイバ素線の外周に厚
さ１０〜２０μｍの補強被膜を第１被膜として形成させ
る。このようにして、図１（ａ）に示すように、第１被
膜２で表面が被覆されたコア１ａ及びクラッド１ｂから
なる光ファイバ素線１が形成される。ここで、第１被膜
２を構成する紫外線硬化型樹脂は、グレーティングの書
き込みに使用される波長よりも短い波長又は長い波長の
紫外線を受けることによりラジカルを発生し、それによ
って樹脂の硬化反応を開始させる反応開始剤が配合され
たウレタン系アクリレート、エポキシ系アクリレート等
が硬化したものであり、その被膜強度は４９０ｋＰａ以
上のものである。 ＜水素処理工程＞第１被膜２で表面が被覆された光ファ
イバ素線１をリールに巻き取り、それを水素雰囲気下に
所定時間晒すことにより、コア１ａを紫外線に対して増
感させる（図１（ｂ））。 ＜グレーティングの書き込み工程＞図１（ｃ）に示すよ
うに、第１被膜２で表面が被覆された光ファイバ素線１
に、第１被膜２の外側から位相マスクを介して紫外線
（ＵＶ）を照射し、コア１ａにグレーティングを書き込
む。 ＜脱水素工程＞グレーティングを書き込んだ後は、残留
水素が紫外線に反応してグレーティングが特性劣化を起
こさないように熱処理等によって残留水素を除去する
（図１（ｄ））。 ＜外側樹脂層の形成工程＞第１被膜２の外周面上に未硬
化である液状の紫外線硬化型樹脂を付着させ、これを所
定速度でダイスに通すことにより付着厚さの均一化を図
り、そして紫外線を照射することにより紫外線硬化型樹
脂を硬化させ、図１（ｅ）に示すように、ファイバグレ
ーティングの全体径が２５０μｍとなるように外側樹脂
層としての第２被膜３を形成させる。ここで、第２被膜
３を構成する紫外線硬化型樹脂は、硬化後に紫外線低透
過率となるもので構成されている。
【００２２】上記構成のファイバグレーティングの製造
方法によれば、光ファイバ素線１を厚さ１０〜２０μｍ
の第１被膜２で被覆した状態でグレーティングの書き込
みがなされることとなり、コア１ａへの紫外線の到達量
が従来よりも多くなるので、グレーティングの形成が速
くなり、従来に比べて短時間でグレーティングの書き込
みが行われることとなる。ここで、第１被膜２における
紫外線の吸収量は被膜厚さに対して指数関数的に増大す
るということを考慮すると、コア１ａに到達する紫外線
量の向上効果は極めて大きいものであるということがで
きる。入射紫外線強度をＩ0、透過紫外線強度をＩ、吸
光係数をα及び被膜厚さをｔとすると、 Ｉ／Ｉ0＝１０-αt が成立することが知られている。そして、従来から使用
されている特定波長の紫外線を透過する紫外線硬化型樹
脂ではα＝０．０１６である。従って、被膜厚さが６
２．５μｍの場合Ｉ／Ｉ0＝０．１であるのに対し、被
膜厚さが１０μｍの場合Ｉ／Ｉ0＝０．６９となり、約
７倍紫外線透過率が高くなるということになる。
方法によれば、光ファイバ素線１を厚さ１０〜２０μｍ
の第１被膜２で被覆した状態でグレーティングの書き込
みがなされることとなり、コア１ａへの紫外線の到達量
が従来よりも多くなるので、グレーティングの形成が速
くなり、従来に比べて短時間でグレーティングの書き込
みが行われることとなる。ここで、第１被膜２における
紫外線の吸収量は被膜厚さに対して指数関数的に増大す
るということを考慮すると、コア１ａに到達する紫外線
量の向上効果は極めて大きいものであるということがで
きる。入射紫外線強度をＩ0、透過紫外線強度をＩ、吸
光係数をα及び被膜厚さをｔとすると、 Ｉ／Ｉ0＝１０-αt が成立することが知られている。そして、従来から使用
されている特定波長の紫外線を透過する紫外線硬化型樹
脂ではα＝０．０１６である。従って、被膜厚さが６
２．５μｍの場合Ｉ／Ｉ0＝０．１であるのに対し、被
膜厚さが１０μｍの場合Ｉ／Ｉ0＝０．６９となり、約
７倍紫外線透過率が高くなるということになる。
【００２３】また、コア１ａへの紫外線の到達量が従来
よりも多くなるので、コア１ａを従来ほどに増感させる
必要がない。従って、水素処理における圧力を従来より
も低くすることができ、従来使用されていた２０ＭＰａ
もの高圧水素雰囲気を作り出すための特殊釜等の設備が
不要となる。加えて、被膜厚さが従来よりも薄いため全
体径も小さいものとなり、水素処理のためにリールに巻
くことができる巻き長さを従来よりも長くすることがで
き、生産性が向上することとなる。そして、従来ほどに
コアを増感させる必要がなくなるということから、水素
処理時間を従来よりも短縮することができる。
よりも多くなるので、コア１ａを従来ほどに増感させる
必要がない。従って、水素処理における圧力を従来より
も低くすることができ、従来使用されていた２０ＭＰａ
もの高圧水素雰囲気を作り出すための特殊釜等の設備が
不要となる。加えて、被膜厚さが従来よりも薄いため全
体径も小さいものとなり、水素処理のためにリールに巻
くことができる巻き長さを従来よりも長くすることがで
き、生産性が向上することとなる。そして、従来ほどに
コアを増感させる必要がなくなるということから、水素
処理時間を従来よりも短縮することができる。
【００２４】さらに、コア１ａへの紫外線の到達量が従
来よりも多くなり、しかも上記の通りその効果は極めて
大きいものであるため、光ファイバ素線１を被覆する第
１被膜２の紫外線の透過率が従来ほど高いものでなくて
もよくなり、また、グレーティングの書き込み工程にお
いて光ファイバ素線１を補強するのに十分な被膜強度を
有していれば、外層として機能させるための機械的特性
を必要としないので、第１被膜２を構成する紫外線硬化
型樹脂を広い範囲から選択することができる。
来よりも多くなり、しかも上記の通りその効果は極めて
大きいものであるため、光ファイバ素線１を被覆する第
１被膜２の紫外線の透過率が従来ほど高いものでなくて
もよくなり、また、グレーティングの書き込み工程にお
いて光ファイバ素線１を補強するのに十分な被膜強度を
有していれば、外層として機能させるための機械的特性
を必要としないので、第１被膜２を構成する紫外線硬化
型樹脂を広い範囲から選択することができる。
【００２５】また、コア１ａに要求される紫外線に対す
る感度が従来ほど高いものでなくてもよくなり、光ファ
イバ素線１の設計の自由度が高まることとなる。 （ファイバグレーティング）図２は、上記製造方法によ
り製造された本発明に係るファイバグレーティングを示
す。
る感度が従来ほど高いものでなくてもよくなり、光ファ
イバ素線１の設計の自由度が高まることとなる。 （ファイバグレーティング）図２は、上記製造方法によ
り製造された本発明に係るファイバグレーティングを示
す。
【００２６】このファイバグレーティングは、グレーテ
ィングが書き込まれたコア１ａの上に、クラッド１ｂ、
紫外線硬化型樹脂被膜である第１被膜２及び外側樹脂層
としての第２被膜３が順に同心円状に層をなして形成さ
れたものである。
ィングが書き込まれたコア１ａの上に、クラッド１ｂ、
紫外線硬化型樹脂被膜である第１被膜２及び外側樹脂層
としての第２被膜３が順に同心円状に層をなして形成さ
れたものである。
【００２７】コア１ａは、ＳｉＯ2に屈折率を向上させ
る成分としてのＧｅやその他Ｅｒ、Ａｌ、Ｓｎ等がドー
プされた組成物により形成されている。
る成分としてのＧｅやその他Ｅｒ、Ａｌ、Ｓｎ等がドー
プされた組成物により形成されている。
【００２８】クラッド１ｂは、ＳｉＯ2により形成され
ている。
ている。
【００２９】第１被膜２は、グレーティングの書き込み
に使用される波長よりも短い波長又は長い波長の紫外線
を受けることによりラジカルを発生し、それによって樹
脂の硬化反応を開始させる反応開始剤が配合されたウレ
タン系アクリレート、エポキシ系アクリレート等により
形成され、その被膜強度は４９０ｋＰａ以上である。
に使用される波長よりも短い波長又は長い波長の紫外線
を受けることによりラジカルを発生し、それによって樹
脂の硬化反応を開始させる反応開始剤が配合されたウレ
タン系アクリレート、エポキシ系アクリレート等により
形成され、その被膜強度は４９０ｋＰａ以上である。
【００３０】第２被膜３もまた、紫外線を受けることに
よりラジカルを発生し、それによって樹脂の硬化反応を
開始させる反応開始剤が配合されたウレタン系アクリレ
ート、エポキシ系アクリレート等により形成され、硬化
後の被膜特性が紫外線の透過性の低いものである。
よりラジカルを発生し、それによって樹脂の硬化反応を
開始させる反応開始剤が配合されたウレタン系アクリレ
ート、エポキシ系アクリレート等により形成され、硬化
後の被膜特性が紫外線の透過性の低いものである。
【００３１】上記構成のファイバグレーティングは、第
１被膜２の外周上に紫外線を遮断する樹脂により形成さ
れた第２被膜３が設けられているので、ファイバグレー
ティングの製造後に紫外線を受けるようなことがあって
も、第２被膜３によって紫外線が遮断され、グレーティ
ングの特性劣化が抑止されることとなる。 （その他の実施形態）上記実施形態では、水素処理によ
りコア１ａの紫外線に対する感度を高めたが、本発明で
はコア１ａに到達する紫外線量が従来よりも多いので、
かかる水素処理を省略してもよい。
１被膜２の外周上に紫外線を遮断する樹脂により形成さ
れた第２被膜３が設けられているので、ファイバグレー
ティングの製造後に紫外線を受けるようなことがあって
も、第２被膜３によって紫外線が遮断され、グレーティ
ングの特性劣化が抑止されることとなる。 （その他の実施形態）上記実施形態では、水素処理によ
りコア１ａの紫外線に対する感度を高めたが、本発明で
はコア１ａに到達する紫外線量が従来よりも多いので、
かかる水素処理を省略してもよい。
【００３２】また、上記実施形態では、第２被膜３であ
る外側樹脂層を紫外線硬化型樹脂により形成させたが、
特にこれに限定されるものではなく、熱硬化性樹脂によ
り形成させてもよい。
る外側樹脂層を紫外線硬化型樹脂により形成させたが、
特にこれに限定されるものではなく、熱硬化性樹脂によ
り形成させてもよい。
【図１】本発明に係るファイバグレーティングの製造工
程の概略を示す説明図である。
程の概略を示す説明図である。
【図２】本発明に係るファイバグレーティングの断面図
である。
である。
【図３】従来例に係るファイバグレーティングのグレー
ティング書き込み工程の概略を示す説明図である。
ティング書き込み工程の概略を示す説明図である。
１ 光ファイバ素線 １ａ コア １ｂ クラッド ２ 第１被膜（紫外線硬化型樹脂被膜） ３ 第２被膜（外側樹脂層） ＵＶ 紫外線
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 AA01 AA02 AA31 AA33 AA45 AA59 AA62 AA70 2H050 AB05X AB07X AB18X BB05Q BB07Q BB14Q BB17Q BC03 4G060 AA01 AA03 AC15 AD43
Claims (4)
- 【請求項１】 コアにグレーティングが書き込まれたフ
ァイバグレーティングの製造方法であって、 上記グレーティングの書き込みに使用される波長の紫外
線を透過すると共に、該グレーティングの書き込みに使
用される波長より短い波長又は長い波長の紫外線を吸収
して硬化する紫外線硬化型樹脂により形成された厚さが
３７．５μｍより薄い補強被膜によって、コアとクラッ
ドとからなる光ファイバ素線を被覆し、 上記補強被膜で被覆された光ファイバ素線に、該補強被
膜の外側から紫外線を照射してコアにグレーティングを
書き込むことを特徴とするファイバグレーティングの製
造方法。 - 【請求項２】 上記補強被膜は、強度が４９０ｋＰａ以
上で且つ厚さが１０〜２０μｍであることを特徴とする
請求項１に記載のファイバグレーティングの製造方法。 - 【請求項３】 コアにグレーティングを書き込んだ後、
上記補強被膜の外周を樹脂被膜でさらに被覆して外側樹
脂層を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載
のファイバグレーティングの製造方法。 - 【請求項４】 グレーティングが書き込まれたコア上
に、クラッド、第１被膜及び第２被膜が順に同心状に層
をなして形成されてなり、 上記第１被膜は、上記グレーティングの書き込みに使用
される波長の紫外線を透過すると共に、該グレーティン
グの書き込みに使用される波長より短い波長又は長い波
長の紫外線を吸収して硬化する紫外線硬化型樹脂により
形成された強度４９０ｋＰａ以上で且つ厚さ１０〜２０
μｍの被膜であり、 上記第２被膜は、紫外線を遮断する樹脂により形成され
た被膜であることを特徴とするファイバグレーティン
グ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090189A JP2001281472A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ファイバグレーティング及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090189A JP2001281472A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ファイバグレーティング及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001281472A true JP2001281472A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18605827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000090189A Pending JP2001281472A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ファイバグレーティング及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001281472A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2770350A1 (en) * | 2013-02-21 | 2014-08-27 | OFS Fitel, LLC | Index matched grating inscription |
-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000090189A patent/JP2001281472A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2770350A1 (en) * | 2013-02-21 | 2014-08-27 | OFS Fitel, LLC | Index matched grating inscription |
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