JP2003066247A - 光ファイバグレーティング - Google Patents
光ファイバグレーティングInfo
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Abstract
れた光ファイバグレーティングを提供する。 【解決手段】 被覆された光ファイバ素線2の途中に、
被覆を除去して形成された光ファイバグレーティング本
体1は、2つの固定点4において、補強材3に固定さ
れ、光ファイバグレーティング本体1の周囲に樹脂5が
充填されている。この樹脂5が充填されることによっ
て、光ファイバグレーティング本体1が低周波の振動に
共振することを防止することができる。
Description
強された光ファイバグレーティングに関する。
バグレーティングは、被覆を除去されて作製されるのが
一般的である。このようにして作製された光ファイバグ
レーティングは、光ファイバを構成するガラスが剥き出
しの状態となるため、このままでは機械的強度が弱く、
破断しやすいため、何らかの補強を行うことが必要とな
る。一般的に実施されている補強方法としては、光ファ
イバの被覆材と同じ樹脂で再びコーティングするリコー
ト法や、石英やセラミックスなどの補強材に固定する方
法がある。このうち、石英を補強材として用いる方法
は、石英が光ファイバと同程度の線膨張係数を有するた
め、環境温度が変化しても、光ファイバグレーティング
に印加される張力が変わらないため、反射波長が安定し
ているという利点がある。この石英を補強材として用い
る方法として、半割れ石英管を用いて補強された光ファ
イバグレーティングの例を図4に示す。図4(a)中、
符号1は、光ファイバ素線2の途中に、被覆を除去して
形成された光ファイバグレーティング本体である。符号
3は補強材であり、ここでは、石英からなる中空の円筒
または角筒を長手方向に対して半分に割って形成された
半割れ石英管が用いられている。光ファイバグレーティ
ング本体1は、2つの固定点4において、補強材3に固
定されている。図4(b)は、図4(a)に示す光ファ
イバグレーティングの長手方向に対する垂直方向のA―
A´断面を示している。このように、光ファイバグレー
ティング本体1は、固定点4以外では、補強材3から浮
いた状態となっている。
ファイバグレーティング本体を固定して保護する方法に
よると、固定点の間隔によって、光ファイバグレーティ
ング本体に固有の共振周波数が決まり、この共振周波数
が低くなると、光ファイバグレーティング本体が低周波
の振動に共振して、光ファイバが破断する可能性が高く
なる。この光ファイバの破断を防止するためには、共振
周波数は、数kHz以上であることが望ましく、このよ
うな高い共振周波数を実現するためには、グレーティン
グ長を短くする、具体的には、固定間隔を10mm以下
として、共振周波数が2kHz以上となるようにする
か、あるいは光ファイバグレーティング本体を固定する
ための張力を大きくするなどの対策が必要となる。しか
し、光ファイバグレーティングの透過損失特性は、光フ
ァイバグレーティング本体の屈折率変化量及びグレーテ
ィング長に依存し、この屈折率変化量を操作できる範囲
は限られているため、透過損失特性に影響を与えないで
グレーティング長を短くすることにも限界がある。ま
た、光ファイバグレーティング本体を固定するための張
力を大きくする方法によっても、固定後の張力緩和によ
る反射波長の変化、及び破断に対する信頼性の低下が問
題となるため、通常、50gf程度の張力印加が限界で
ある。本発明は、このような問題点を解決するためにな
されたもので、グレーティング長や固定張力などの制約
を受けることなく、機械的強度に優れた光ファイバグレ
ーティングを提供することを目的とする。
めに、請求項1記載の発明は、被覆が除去された光ファ
イバのコアまたはクラッドにグレーティングが形成され
た光ファイバグレーティング本体を、補強材に固定した
光ファイバグレーティングにおいて、光ファイバグレー
ティング本体の周囲を樹脂で充填していることを特徴と
する光ファイバグレーティングである。請求項2記載の
発明は、請求項1記載の発明において、樹脂のヤング率
が100MPa以下であることを特徴とする。請求項3
記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、
光ファイバグレーティング本体を覆う樹脂の上部が開放
されていることを特徴とする。
図1は、本発明の光ファイバグレーティングの例を示し
たものである。図1(a)中、符号1は、光ファイバ素
線2の途中に、被覆を除去して形成された光ファイバグ
レーティング本体である。符号3は、補強材であり、こ
こでは、石英からなる中空の円筒または角筒を長手方向
に対して半分に割って形成された半割れ石英管が用いら
れている。光ファイバグレーティング本体1は、2つの
固定点4において、補強材3に固定されている。符号5
は、補強材3中に充填された樹脂である。図1(b)
は、図1(a)に示す光ファイバグレーティングの長手
方向に対する垂直方向のA―A´断面を示す図である。
図1(b)に示すように、補強材3で補強された光ファ
イバグレーティング本体1の周囲に樹脂5が充填されて
いる。光ファイバグレーティング本体1は、補強材3の
底から離れており、樹脂5は、光ファイバグレーティン
グ本体1の下方、すなわち、光ファイバグレーティング
本体1と補強材3の底との間にも充填されている。
時に光ファイバグレーティング本体1に歪みを与えない
ことが必要であり、そのためには、ヤング率が小さく、
光ファイバやセラミックスとの密着性が高く、かつ光フ
ァイバグレーティング本体1の光学特性に影響を与えな
いものであることが望ましい。具体的には、ヤング率が
100MPaを超える樹脂を用いると、透過損失の中心
波長付近に透過損失の歪みを生じ、また、環境温度を−
40〜100℃の間で変化させて光学特性の変化を観察
したところ、ヤング率が100MPaを超える樹脂を用
いたものについては、透過損失の中心波長の波長シフト
量が大きく、温度依存性が大きくなる。そのため、充填
する樹脂は、例えばデソライト社製950Y200F、
信越シリコーン社製OF182、OF206およびOF
207などのように、ヤング率が100MPa以下であ
ることが好ましい。また、補強材内を樹脂で満たしてい
ると、硬化時の樹脂の収縮により補強材から樹脂が剥離
してしまったり、収縮時の応力から光ファイバグレーテ
ィング本体1に対して歪みを与える可能性がある。樹脂
を充満させたサンプルについて実際に高温・高湿試験を
行ったところ、大方のサンプルにおいて試験後に補強材
からの樹脂の剥離が見られた。このような剥離やグレー
ティングに対する応力印加を避けるために、樹脂5の上
部は開放された構造とすることが好ましい。この例の光
ファイバグレーティングにおいては、樹脂充填および高
温・高湿試験などによる光学特性の変化は見られなかっ
た。図2は、この例の光ファイバグレーティングの共振
周波数を測定した結果を示したものである。ここでは、
固定点の間隔が72mm、ヤング率が1.4MPaであ
るデソライト社製樹脂を充填し、寸法が80mmの半割
れ石英管を補強材3として用いて光ファイバグレーティ
ングを作製して測定を行った。図3に示す、樹脂を充填
しない光ファイバグレーティングが、1000Hz以下
の周波数で共振周波数を有しているのに対して、この例
の光ファイバグレーティングにおいては、1000Hz
以下の共振周波数を有していない。このため、低周波の
振動に共振することを防止することができる。
と、補強材3で補強された光ファイバグレーティング本
体1の周囲に樹脂5を充填することにより、外部からの
振動を樹脂が吸収することができ、グレーティング長や
固定張力などの制約を受けずに、低周波の振動に共振す
ることを防止することが可能となり、機械的強度に優れ
た光ファイバグレーティングを提供することができる。
また、ヤング率が100MPa以下である樹脂5を充填
することにより、樹脂5の硬化時に光ファイバに歪みを
生じることなく、この歪みによる光学特性の変化を生じ
ることのない光ファイバグレーティングを提供すること
ができる。
補強材で補強された光ファイバグレーティング本体の周
囲に樹脂を充填することにより、外部からの振動を樹脂
が吸収することができ、グレーティング長や固定張力な
どの制約を受けずに、低周波の振動に共振することを防
止することが可能となり、機械的強度に優れた光ファイ
バグレーティングを提供することができる。また、ヤン
グ率が100MPa以下である樹脂を充填することによ
り、樹脂の硬化時に光ファイバに歪みを生じることな
く、この歪みによる光学特性の変化を生じることのない
光ファイバグレーティングを提供することができる。
す図である。
波数を測定した結果を示す図である。
数を測定した結果を示す図である。
図である。
ファイバ素線、3…補強材、4…固定点、5…樹脂
Claims (3)
- 【請求項1】 光ファイバグレーティング本体が、補強
材に固定された光ファイバグレーティングにおいて、 該光ファイバグレーティング本体の周囲が樹脂で充填さ
れていることを特徴とする光ファイバグレーティング。 - 【請求項2】 前記樹脂のヤング率が100MPa以下
であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバグレ
ーティング。 - 【請求項3】 前記光ファイバグレーティング本体を覆
う前記樹脂の上部が開放されていることを特徴とする請
求項1または2記載の光ファイバグレーティング。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002169811A JP2003066247A (ja) | 2001-06-13 | 2002-06-11 | 光ファイバグレーティング |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001178644 | 2001-06-13 | ||
JP2001-178644 | 2001-06-13 | ||
JP2002169811A JP2003066247A (ja) | 2001-06-13 | 2002-06-11 | 光ファイバグレーティング |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003066247A true JP2003066247A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=26616838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002169811A Pending JP2003066247A (ja) | 2001-06-13 | 2002-06-11 | 光ファイバグレーティング |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003066247A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006000543A2 (en) * | 2004-06-24 | 2006-01-05 | Koheras A/S | Improvements to articles comprising an optical fibre with a fibre bragg grating and methods of their production |
-
2002
- 2002-06-11 JP JP2002169811A patent/JP2003066247A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006000543A2 (en) * | 2004-06-24 | 2006-01-05 | Koheras A/S | Improvements to articles comprising an optical fibre with a fibre bragg grating and methods of their production |
WO2006000543A3 (en) * | 2004-06-24 | 2006-07-13 | Koheras As | Improvements to articles comprising an optical fibre with a fibre bragg grating and methods of their production |
US7809029B2 (en) | 2004-06-24 | 2010-10-05 | Nkt Photonics A/S | Articles comprising an optical fibre with a fibre bragg grating and methods of their production |
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