JP2003167154A - 光ファイバ型カプラおよびその製造方法 - Google Patents

光ファイバ型カプラおよびその製造方法

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JP2003167154A JP2001367696A JP2001367696A JP2003167154A JP 2003167154 A JP2003167154 A JP 2003167154A JP 2001367696 A JP2001367696 A JP 2001367696A JP 2001367696 A JP2001367696 A JP 2001367696A JP 2003167154 A JP2003167154 A JP 2003167154A
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Daisuke Saito
大輔 斉藤
Akira Urano
章 浦野
Maki Ikechi
麻紀 池知
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏波特性の変動を抑制しつつ、保護性の高い
光ファイバ型カプラを提供する。 【解決手段】 光ファイバカプラの分岐部の一部を覆う
スポット状の第1の接着剤と、前記第1の接着剤を覆う
と共に、ケース内に充填せしめられる第2の接着剤とを
備え、前記第2の接着剤は前記第1の接着剤よりも軟ら
かい材料で構成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ型カプ
ラおよびその製造方法にかかり、特に光の分岐・結合、
あるいは分波・合波を行う光ファイバカプラの保護方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ型カプラは、複数本の光ファ
イバ間で光を分岐・結合するデバイスであり、複数本の
光ファイバの被覆の一部を除去し、相互に接触させた
後、加熱することにより、融着、延伸を行って製造され
る。封着、延伸された部分は、裸ファイバが露出してい
る上、ファイバ径が細くなっているためケースに収納す
るなどしてテーパ部を保護する必要がある。
【0003】従来、環境変化に対して、安定な特性の光
ファイバカプラを形成すべく、図6(a)乃至(d)に
示すように、ケース6に光ファイバカプラを挿入すると
ともに、被覆部7は硬度の高い第1の接着部材104で
固定し、裸ファイバー部は硬度の低い第2の接着部材1
05で固定するという方法が提案されている(特開平5
−19137号公報)。この方法では、被覆部7を硬度
の高い接着剤で固定することにより、振動などによる特
性変動を防止することができ、裸ファイバ部を硬度の低
い接着剤105を用いて接着することにより、裸ファイ
バ部に加わる応力を極めて小さいものとすることがで
き、偏波特性の変動を無視できる程度にすることが可能
となる。ここで図6(a)は上側面図、(b)は上面
図、(c)はC−C断面図、(d)はD−D断面図であ
る。
【0004】また、第2に、ケースへの固定強度を高め
るとともに、裸ファイバに付加される応力を大幅に低減
することのできる保護構造および、保護方法を提供する
ことを企図し、図7に示すような固定方法も提案されて
いる(特開平5−150140号公報)。
【0005】この方法では図7(a)乃至(e)に示す
ように、光ファイバカプラFの融着・延伸の際に延伸さ
れない裸ファイバを収納するケース6と、この裸ファイ
バ部を固定する第1の接着部材204と、この第1の接
着部材を被覆するとともに、ケースに裸ファイバ部を固
定する第2の接着部材205を備え、この第2の接着部
材205が第1の接着部材204より硬度の高い材料で
形成されていることを特徴とする。ここで図7(a)は
斜視図、(b)はB−B断面図、(c)はC−C断面
図、(d)はD−D断面図、(e)はE−E断面図であ
る。また、第3に、ガラス部分を接着剤でケースに固定
する方法も提案されている(特開平8−146245号
公報)。この例では図8に示すように、カプラ本体12
の融着延伸部12Aから外方に延びる非融着延伸部12
Bの両端部を第1の接着剤13で基台11に接着し、そ
の間を第2の接着剤14で基台11に接着している。そ
して第1の接着剤13としては、高粘度で広い温度範囲
にわたって硬度が低く、軟化温度が低いものを用い、第
2の接着剤14として広い温度範囲にわたって硬度が高
く軟化温度が高いものを用いている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述の第1の方法の場
合、柔らかい接着剤でガラスを覆うとピッグテイル(ケ
ース外の部分)を引っ張ったときに簡単に断線してしま
うという問題がある。これは光ファイバの融着部が実際
には、所々しか融着されていないため、引っ張ったとき
に、融着されているわずかの部分に応力が集中し、どれ
か一個所が裂けるとそこから破断するためであると考え
られる。
【0007】また第2の方法では、偏波特性が充分でな
いという問題があった。これは、裸ファイバ部全体が硬
い第1の接着部材204で被覆されているためではない
かと考えられる。
【0008】また、上記第3の方法の場合、硬い接着材
のみでガラス(裸ファイバ部)を覆うと、偏波カプラの
場合、常温でも目標の偏波特性を得ることができなくな
るという問題がある。これは接着剤の硬化収縮時の応力
によるもので、ヤング率が大きいと収縮応力が大である
と考えられている。
【0009】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、偏波特性の変動を抑制しつつ、保護性の高い光ファ
イバ型カプラを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の光ファイ
バ型カプラでは、光ファイバカプラの分岐部の一部を覆
うスポット状の第1の接着剤と、前記第1の接着剤を覆
うと共に、ケース内に充填せしめられる第2の接着剤と
を備え、前記第2の接着剤は前記第1の接着剤よりも軟
らかい材料で構成されていることを特徴とする。かかる
構成によれば、分岐部の一部のみが硬い第1の接着剤で
スポット状に形成されており、一部のみが強固に固定さ
れ、保護性を高めるとともに、偏波特性が悪くなること
もない。そして他部は柔らかい第2の接着剤でケース全
体に充填されているため、偏波特性の変動を低減するこ
とができる。
【0011】望ましくは、前記光ファイバ型カプラは、
偏波保持型の光ファイバ型カプラであることを特徴とす
る。かかる構成によれば、良好な偏波保持特性を得るこ
とが可能となる。
【0012】望ましくは、前記第1の接着剤のヤング率
は200〜3000N/mm2、前記第2の接着剤のヤン
グ率が200N/mm2未満であることを特徴とする。か
かる構成によれば、ピッグテイル引張り時にもガラスの
破断なしに、目標の偏波特性をもつ偏波保持型光ファイ
バカプラを提供することが可能となる。
【0013】望ましくは、前記第1のスポット塗布部
が、カプラの両側の分岐点近傍にあり、幅20〜300
ミクロン、高さ10〜150ミクロン、長さ1から8m
mの領域に配置されていることを特徴とする。かかる構
成によれば、第1のスポット塗布部の領域を規定するこ
とにより、ピッグテイルを引っ張ったときに裂け易い分
岐部近傍を強固に固定することができ、機械的強度の向
上を図る一方で、偏波特性の変動を抑制することが可能
となる。
【0014】また望ましくは、前記第1および第2の接
着剤はUV硬化型アクリル系接着剤またはUV硬化型エ
ポキシ系接着剤であることを特徴とする。かかる構成に
よれば、UV照射により効率よく硬化せしめることが可
能であり、信頼性の高い光ファイバ型カプラを形成する
ことが可能となる。
【0015】また望ましくは、前記光ファイバは、前記
ケースの端部近傍および前記ケース外部では被覆されて
おり、前記光ファイバは前記ケース内の被覆された部分
で第2の接着剤によって固着されていることを特徴とす
る。かかる構成によれば、より強固な固着状態を得るこ
とが可能となり、また、被覆された部分であるため、偏
波特性に影響を及ぼすこともない。
【0016】本発明の光ファイバ型カプラの製造方法で
は、2本のファイバの外被を一部剥離する剥離工程と、
剥離部分で互いのガラス部分を融着延伸する工程と、融
着された部分の端部近傍に硬い第1の接着剤をスポット
状に塗布する工程と、前記融着された部分端部の分岐部
の少なくとも一部をケース内に配置し、前記第1の接着
剤よりも柔らかい第2の接着剤を前記ケース内に充填す
る工程とを含むことを特徴とする。
【0017】望ましくは、前記第1の接着剤のヤング率
は200〜3000N/mm2、前記第2の接着剤のヤン
グ率が200N/mm2未満であることを特徴とする。
【0018】このように本発明の方法によれば、前述し
たカプラによる効果に加え製造歩留まりの向上を図るこ
とが可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について図
面を参照しつつ詳細に説明する。 実施形態1 本発明の第1の実施形態の偏波保持型の光ファイバ型カ
プラは、図1(a)乃至(c)に示すように、第1およ
び第2の光ファイバ1a、1bが融着延伸せしめられて
なる融着部2の両端の分岐部3の片面を覆うようにスポ
ット状の第1の接着剤4を形成するとともに、前記第1
の接着剤を覆うように、ガラス製のケース6内に充填せ
しめられる第2の接着剤5とを備え、この第2の接着剤
5は前記第1の接着剤4よりも軟らかい材料で構成され
ていることを特徴とするものである。
【0020】すなわち、前記第1の接着剤はヤング率:
210N/mm2のUV硬化型アクリル系接着剤、前記第
2の接着剤はヤング率:4N/mm2のUV硬化型アクリ
ル系接着剤で構成されている。ここで、図1(a)は本
発明の実施形態の光ファイバ型カプラの上面図、図1
(b)は図1(a)のA−A断面図、図1(c)は図1
(a)のB−B断面図である。
【0021】この光ファイバ1a、1bは直径125ミ
クロンのガラス線を2本束ねて、ウレタンアクリレート
樹脂製の外被で被覆し、被覆部7を構成している。また
融着部2では光ファイバは融着延伸されており、1本の
ガラスファイバの径が15ミクロン、融着長は15mm
とした。またこのケース6は、内径0.7×0.7×6
7mmの石英ガラス製の角型容器であり、0.87×2
×17mmの石英ガラス製の蓋6aを中央部に装着する
ように構成されている。
【0022】次に、この光ファイバ型カプラの製造方法
について説明する。まず、図2に示すように、第1およ
び第2の光ファイバ1a、1bを夫々途中の被覆を除去
して、互いのガラス部分を加熱し、融着・延伸する。
【0023】この後図5(a)、(b)に説明図を示す
ように、第1および第2の光ファイバ1a、1bの分岐
部3の片面に、第1の接着剤4としてヤング率210N
/mm2のUV硬化型アクリル系接着剤を塗布幅W:約1
20ミクロン、塗布高さh:約60ミクロン、塗布長
L:1mmで塗布する。そして120mW、20分のUV
光照射を行い、第1の接着剤4を硬化せしめる。塗布後
の状態を図3に示す。
【0024】そして、さらに図4に示すように、ケース
6の両端に第1の接着剤4を覆うように、第2の接着剤
5として、4N/mm2のUV硬化型アクリル系接着剤を
1箇所あたり0.013cc塗布し、塗布長L:26m
mで塗布する。そして120mV、20分のUV光照射を
行い、第2の接着剤5を硬化せしめる。
【0025】この後、蓋6aを載置し、120℃1時間
のアニールを行い、前記第1および第2の接着剤4,5
をほぼ完全に硬化せしめる。このようにして、図1
(a)乃至(c)に示したような光ファイバ型カプラが
完成する。
【0026】このようにして形成された光ファイバ型カ
プラをテンシロンと指称される引張り試験機でピグテイ
ルを1本づつ計4回ケースと平行な方向に引っ張った。
ここでは引張り速度10mm/minで10Nまで引張
り、ファイバの破断状況を調べた。その結果、10Nで
は破断せず、合格であった。またこのようにして形成し
た光ファイバ型カプラの偏波クロストークを、駿河精機
製の消光比モニタVPMM−100で測定した。その結
果31dBであり、合格であった。(ここでは18dB
以上を合格とした)。
【0027】このように本発明の第1の実施形態の光フ
ァイバ型カプラは偏波特性の低下もなく、かつ引張り強
度にも優れ、信頼性の高いものであった。なお、前記第
1の実施形態では、第1および第2の接着剤はそれぞれ
塗布される度にUV照射により硬化せしめられるようにし
たが、接着剤の粘度によっては、第1および第2の接着
剤を連続して塗布した後、一度に第1および第2の接着
剤をUV照射により硬化せしめるようにしてもよい。
【0028】次に、接着剤を変化させると共にガラス
上、すなわちスポット状に塗布する第1の接着剤の塗布
長L(図3参照)を変化させ、それぞれの光ファイバ型
カプラに対して引張り強度と偏波クロストークの測定を
行った。その結果を次表に示す。
【0029】
【表】
A:UV硬化型アクリル系接着剤:ヤング率110N/
mm2 B:UV硬化型アクリル系接着剤:ヤング率210N/
mm2 C:UV硬化型エポキシ系接着剤:ヤング率2900N
/mm2 D:UV硬化型エポキシ系接着剤:ヤング率3400N
/mm2 E:UV硬化型アクリル系接着剤:ヤング率4N/mm2 いずれも第1の接着剤の塗布幅W:約120ミクロン、
塗布高さh:約60ミクロンとし、塗布長L:0.5か
ら10mmの間で変化させた。
【0030】ここで第1の接着剤のヤング率が200N/
mm2に満たない場合は、比較例4から明らかなよう
に、引張り強度が充分でなかった。また第1の接着剤の
ヤング率が3000N/mm2を超えると、比較例5から
明らかなように、偏波特性が低下した。
【0031】一方ここで第2の接着剤のヤング率が20
0N/mm2を超えると偏波特性が低下した。また第1の
接着剤の塗布長は1〜8mmが望ましく、0.5よりも
短いと比較例7に示すように引張り強度が充分ではな
く、また8mmを超えると偏波特性が悪いという問題が
あった。
【0032】以上の実験結果から、第1の接着剤のヤン
グ率は200〜3000N/mm2、前記第2の接着剤の
ヤング率は200N/mm2未満である場合に引張り強
度、偏波特性ともに良好な結果を得ることができること
がわかった。
【0033】また、前記第1の接着剤の塗布によって形
成されるスポット塗布部が、前記光ファイバ型カプラの
融着部の両側の分岐点近傍にあり、幅20〜300ミク
ロン、高さ10〜150ミクロン、長さ1から8mmで
あるのが望ましい。この範囲よりもスポット塗布部が小
さいと引張り強度が十分ではなく、一方スポット塗布部
が大きいと偏波クロストークが悪化するという不都合が
ある。
【0034】実施形態2 次に、本発明の第2の実施形態の偏波保持型の光ファイ
バ型カプラについて説明する。前記第1の実施形態で
は、硬い接着剤は分岐部の一部にのみ形成したが、この
例では図5に示すように、ケース6内の被覆された部分
にも第1の接着剤4を塗布したことを特徴とする。
【0035】他の部分については前記第1の実施形態と
まったく同様に形成した。かかる構成によれば、より強
固な固着状態を得ることが可能となり、また、硬い第1
の接着剤が追加塗布される領域は被覆された部分である
ため、偏波特性に影響を及ぼすこともない。
【0036】なお、前記第1および第2の実施形態で
は、偏波保持型の光ファイバ型カプラについて説明した
が、他のタイプの光ファイバ型カプラにも適用可能であ
る。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バ型カプラでは、光ファイバカプラの分岐部の一部をス
ポット状の第1の接着剤で覆うと共に、前記第1の接着
剤よりも軟らかい材料からなる第2の接着剤をケース内
に充填せしめ、固着するようにしているため、保護性を
高めるとともに、偏波特性の変動を低減することができ
る。
【0038】また本発明の方法では、2本のファイバの
外被を一部剥離して、互いのガラス部分を融着延伸し、
融着された部分端部の分岐部の一部を硬い第1の接着剤
でスポット状に固着し、一部のみを強固に固定したのち
に、柔らかい第2の接着剤をケース全体に充填している
ため、偏波特性の変動を低減し、信頼性の高い光ファイ
バ型カプラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の光ファイバ型カプラ
を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態の光ファイバ型カプラ
の製造工程を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施形態の光ファイバ型カプラ
の製造工程を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施形態の光ファイバ型カプラ
の製造工程を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施形態の光ファイバ型カプラ
を示す図である。
【図6】従来例の光ファイバ型カプラを示す図である。
【図7】従来例の光ファイバ型カプラを示す図である。
【図8】従来例の光ファイバ型カプラを示す図である。
【符号の説明】
1a、1b 光ファイバ 2 融着部 3 分岐部 4 第1の接着剤 5 第2の接着剤 6 ケース 6a 蓋 7 被覆部 104 第1の接着部材 105 第2の接着部材 204 第1の接着部材 205 第2の接着部材 11 基台 12 カプラ本体 12A 融着延伸部 12B 非融着延伸部 13 第1の接着剤 14 第2の接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池知 麻紀 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2本の光ファイバが融着され
    た融着部と前記融着部の両端に位置する分岐部で分岐せ
    しめられた光ファイバ型カプラであって、 前記光ファイバの分岐部の少なくとも一部を覆うスポッ
    ト状の第1の接着剤と、前記第1の接着剤を覆うと共
    に、ケース内に充填せしめられる第2の接着剤とを備
    え、 前記第2の接着剤は前記第1の接着剤よりも軟らかい材
    料で構成されていることを特徴とする光ファイバ型カプ
    ラ。
  2. 【請求項2】 前記光ファイバ型カプラは、偏波保持型
    の光ファイバ型カプラであることを特徴とする請求項1
    に記載の光ファイバ型カプラ。
  3. 【請求項3】 前記第1の接着剤のヤング率は200〜
    3000N/mm2、前記第2の接着剤のヤング率は20
    0N/mm2未満であることを特徴とする請求項1または
    2に記載の光ファイバ型カプラ。
  4. 【請求項4】 前記第1の接着剤の塗布によって形成さ
    れるスポット塗布部が、前記光ファイバ型カプラの融着
    部の両側の分岐点近傍にあり、幅20〜300ミクロ
    ン、高さ10〜150ミクロン、長さ1から8mmであ
    ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の
    光ファイバ型カプラ。
  5. 【請求項5】 前記光ファイバは、前記ケースの端部近
    傍および前記ケース外部では被覆されており、前記光フ
    ァイバは前記ケース内の被覆された部分で第2の接着剤
    によって固着されていることを特徴とする請求項1乃至
    4のいずれかに記載の光ファイバ型カプラ。
  6. 【請求項6】 2本のファイバの外被を一部剥離する剥
    離工程と、 剥離部分で互いのガラス部分を融着延伸する工程と、 融着された部分の端部近傍に硬い第1の接着剤をスポッ
    ト状に塗布する工程と、 前記融着された部分端部の分岐部の少なくとも一部をケ
    ース内に配置し、前記第1の接着剤よりも柔らかい第2
    の接着剤を前記ケース内に充填する工程とを含むことを
    特徴とする光ファイバ型カプラの製造方法。
  7. 【請求項7】 前記第1の接着剤のヤング率は200〜
    3000N/mm2、前記第2の接着剤のヤング率は20
    0N/mm2未満であることを特徴とする請求項6に記載
    の光ファイバ型カプラの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003096090A1 (fr) * 2002-05-08 2003-11-20 Ykk Corporation Dispositif et procede de production d'un coupleur a fibres optiques conservant une polarisation

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003096090A1 (fr) * 2002-05-08 2003-11-20 Ykk Corporation Dispositif et procede de production d'un coupleur a fibres optiques conservant une polarisation

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