JP2004020854A

JP2004020854A - Optical part

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Publication number: JP2004020854A
Application number: JP2002174786A
Authority: JP
Inventors: Kohei Kobayashi; 小林　宏平; Takashi Fujii; 藤井　隆志
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-01-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical part whose transmission characteristic is stabilized by suppressing microbend loss. <P>SOLUTION: An optical fiber coil 31 is housed in a doughnut-shaped optical fiber housing case 21 in the optical part P1. The optical fiber coil 31 is constituted by winding optical fiber 11 so as to be coil-shaped, so that a coil state where winding distortion is substantially released is obtained. The optical fiber housing case 21 is disposed in a housing case 22. The inside of the optical fiber housing case 21 is filled with cushioning packing material 41 in a state where it directly comes into contact with the outer peripheral surface of the optical fiber 11 so as to cover the optical fiber 11. Also, the packing material 41 comes into contact with the inside wall part 21a and the outside wall part 21b of the optical fiber housing case 21. A shielding material 51 is provided between the bottom surface part 21c of the optical fiber housing case 21 and the packing material 41. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分散補償器、モード分散補償器、光増幅器、光ファイバジャイロ等に用いられる光学部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光増幅器、波長分散補償器、モード分散補償器、光ファイバジャイロ等に用いられる光学部品及びその製造方法としては、特開平１０−１２３３４２号公報に記載されたもの等が知られている。光学部品に含まれる光ファイバコイルは、その光経路上で光信号に対して所望の作用を発揮する。たとえば、光増幅器に用いられる光ファイバコイルは、エルビウムをドーピングしたＥＤＦ（Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　　ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ）をコイル化したもので、光ファイバの光経路上で光信号を増幅させる。
【０００３】
ここで、光を増幅させるためには、ある程度の長さのＥＤＦが必要となるが、光増幅器の内部に効率よく収納するにはＥＤＦをコイル状態にするのがよい。このため、光ファイバをコイル状態にした光ファイバコイルが用いられている。光増幅器以外の波長分散補償器、モード分散補償器、光ファイバジャイロ等の他の光学部品に用いられる光ファイバコイルも同様である。従来の光ファイバコイルは、ボビンに光ファイバを巻きつけて構成されるのが一般的であった。
【０００４】
しかし、巻き重ねられた光ファイバには張力が残っており、これがもとでマイクロベンドロスが発生する。また、ボビンと光ファイバとの線膨張係数の違いにより、光ファイバにボビン変形による応力がかかるため、伝送損失が温度によって変化してしまう。そこで、上述した公報に記載のもののように様々な工夫を施し、ボビンレスの光ファイバコイルやこれと同等の効果が得られるボビンの構造等も検討されている。
【０００５】
その中の一つである特開平１０−１２３３４２号公報に開示された技術は、ボビンに波長分散補償光ファイバ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ）を巻きつけて光ファイバコイルを形成した後、光ファイバコイルを抜き取って巻きほぐし、コイル状にしてケースに収容するか、ボビン自体の径を小さくして、コイルをボビンに保持したまま巻きほぐすことにより、光ファイバに作用する側圧を低減させる技術である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、巻きほぐされた状態の光ファイバは自由に移動できる状態にあるため、振動や衝撃によりコイルが変形しやすく、コイルの変形によって曲げ損失が生ずるという問題点がある。こうしたコイルの変形を防ぐ技術として、特開平１０−１２３３４２号公報には、束状のコイルを離散的に数箇所で固定したり、コイルをボビンを含む収納ケースにクッション材で固定する技術が開示されている。しかし、いずれも光ファイバを全長にわたって固定するわけではないので、振動が長期的に付加されると、振動ずれを生じ、局所的な曲げが発生して、曲げ損失が生ずるおそれがある。特開昭６２−９１８１０号公報には、ファイバの周囲及び接続部を樹脂で固定した光ファイバジャイロが開示されているが、ＤＣＦは曲げに弱く、光ファイバジャイロで用いられるファイバに比べてはるかに長尺であるため、この樹脂の押圧力でマイクロベンド損失が発生してしまう虞があり、この技術は適用できない。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、マイクロベンドロスを抑制し、伝送特性の安定した光学部品を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学部品は、コイル状に巻き回された光ファイバより構成される光ファイバコイルと、光ファイバコイルを収納する収納ケースと、光ファイバコイルを覆い、光ファイバコイルを保持するためのクッション性の充填材と、収納ケースの底面と充填材との間に設けられ、充填材のヤング率よりも高く収納ケースのヤング率よりも低いヤング率を有するシールド材とを備え、充填材は、収納ケースの側面と接していることを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る光学部品では、光ファイバコイルを収納ケースに収納して、クッション性の充填材で光ファイバコイルを保持しているので、光ファイバをコイル状に巻き回したために光ファイバに及ぼす側圧は緩和される。そして、充填材がクッション性であるため、光ファイバに余計な側圧が付加されることがなく、長期的に付加される振動により光ファイバコイルの形状が変化するのを抑制することができる。また、シールド材が収納ケースの底面と充填材との間に設けられているので、収納ケースの底面から作用する振動、衝撃等が光ファイバに伝わるのを抑制して、光ファイバ同士が接触することにより発生する側圧を低減することができる。
【００１０】
ところで、収納ケースの側面と充填材との間にシールド材を設けた場合、当該シールド材の温度変化による膨張・収縮が応力として光ファイバコイルにその径方向から作用することになり、マイクロベンドロスやその他の光学特性に影響を及ぼす。このため、本発明では、充填材が収納ケースの側面と接しており、上述した収納ケースの側面と充填材との間にシールド材を設けることによる影響を排除して、伝送特性の温度依存性を低減することができる。
【００１１】
これらの結果、本発明に係る光学部品においては、光ファイバコイルにおけるマイクロベンドロスを抑制することができると共に、伝送特性を安定化させることができる。
【００１２】
また、充填材の上面に設けられ、充填材のヤング率よりも高く収納ケースのヤング率よりも低いヤング率を有するシールド材を更に備えることが好ましい。このように構成した場合、充填材はシールド材により収納ケース内に封止されて、その移動が規制されることになる。これにより、外部から振動、衝撃等が作用することにより充填材が移動して光ファイバ同士が接触することにより発生する側圧をより一層低減することができる。
【００１３】
また、充填材及びシールド材は、化学反応により硬化する樹脂であり、シールド材の硬化後のヤング率が充填材の硬化後のヤング率よりも５倍以上大きく設定されていることが好ましい。このように構成した場合、外部から作用する振動、衝撃等が光ファイバに伝わるのを効果的に抑制することができる。
【００１４】
また、シールド材は、硬化後のヤング率が９．８０Ｎ／ｍｍ^２以上４９０Ｎ／ｍｍ^２以下である物性を有していることが好ましい。このように構成した場合、外部から作用する振動、衝撃等が光ファイバに伝わるのをより一層効果的に抑制することができる。
【００１５】
また、シールド材は、熱硬化性、湿度硬化性あるいは紫外線硬化性を有するゲルであることが好ましい。このように構成した場合、外部からの振動、衝撃等が充填材及び光ファイバコイルに伝わるのを確実に抑制することができ、光ファイバコイルの損失特性の変動を確実に抑制することができる。シールド材の取り扱いも容易となる。
【００１６】
また、シールド材は、高粘性ゲル状混和物であることが好ましい。このように構成した場合、外部からの振動、衝撃等が充填材及び光ファイバコイルに伝わるのを確実に抑制することができ、光ファイバコイルの損失特性の変動を確実に抑制することができる。
【００１７】
また、充填材とシールド材との密着力が９８ｍＮ／ｃｍ以上に設定されていることが好ましい。このように構成した場合、充填材とシールド材とが剥離するのを抑制でき、外部からの振動、衝撃等が光ファイバコイルに伝わるのを確実に抑制することができる。
【００１８】
また、充填材による光ファイバコイルの被覆厚みは、シールド材の厚みの２倍以上に設定されていることが好ましい。このように構成した場合、外部からの振動、衝撃等が充填材及び光ファイバコイルに伝わるのを確実に抑制することができ、光ファイバコイルの損失特性の変動を確実に抑制することができる。
【００１９】
また、シールド材の厚みは、光ファイバの被覆層の厚みよりも大きく設定されていることが好ましい。このように構成した場合、外部からの振動、衝撃等が充填材及び光ファイバコイルに伝わるのを確実に抑制することができ、光ファイバコイルの損失特性の変動を確実に抑制することができる。
【００２０】
また、シールド材は、ＪＩＳ　Ｋ　２２２０−１９９３に規定される１／４に縮小した規定円すいを用いて２３℃で測定したちょう度が０．１以上２０以下に設定されていることが好ましい。このように構成した場合、外部からの振動、衝撃等が光ファイバコイルに伝わるのを確実に抑制することができ、光ファイバコイルの損失特性の変動を確実に抑制することができる。なお、本明細書におけるちょう度の測定は、ＪＩＳ　Ｋ　２２２０−１９９３に規定される１／４に縮小した規定円すい（１／４コーン：質量９．３８ｇ）を使用し、２３℃下において当該コーンを落としてから５秒後のコーン進入量を測定することで行っている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による光学部品の好適な実施形態について詳細に説明する。以下、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００２２】
（第１実施形態）
まず、図１〜図７に基づいて、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る光学部品を示す概略平面図であり、図２は、同じく要部概略断面図である。図１は、光ファイバ収納ケース及び収納ケースの蓋を取り外した状態を示している。本第１実施形態の光学部品は、波長分散補償光ファイバ（以下、ＤＣＦとも言う）によるＤＣＦＭ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ　Ｍｏｄｕｌｅ）として用いられているものである。ＤＣＦは、シングルモード光ファイバなどの伝送路用光ファイバと逆符号の波長分散特性を持つ光ファイバで、光伝送路の波長分散を相殺させることができる光ファイバである。
【００２３】
図１及び図２に示されるように、本第１実施形態の光学部品Ｐ１は、ドーナツ型の光ファイバ収納ケース２１内に光ファイバコイル３１が収納されている。光ファイバ収納ケース２１は、内側壁部分２１ａと外側壁部分２１ｂと底面部分２１ｃとを有している。光ファイバコイル３１は、光ファイバ１１がコイル状に巻き回されることにより構成され、その巻き歪みが実質的に解放されたコイル状態とされている。光ファイバ収納ケース２１は、収納ケース２２内に配設されている。
【００２４】
光ファイバ１１（光ファイバコイル３１）の両端は、光ファイバ収納ケース２１の外側に出されており、収納ケース２２内においてそれぞれピグテールファイバ６１の一端に融着接続部６２で接続されている。ピグテールファイバ６１の他端には、収納ケース２２に取り付けられたコネクタ６３が接続されている。収納ケース２２は蓋（図示せず）が取り付けられて、密封される。ここで、光ファイバ収納ケース２１は、各請求項における収納ケースを構成している。
【００２５】
光ファイバ収納ケース２１内には、光ファイバ１１を包み込むように光ファイバ１１の外周面に直接に接する状態でクッション性の充填材４１が充填されている。充填材４１は、光ファイバ収納ケース２１は、内側壁部分２１ａ及び外側壁部分２１ｂに接している。ここで、充填材４１は、コイル状態の光ファイバ１１の間にも入り込んでいることが好ましい。
【００２６】
光ファイバ収納ケース２１の底面部分２１ｃと充填材４１との間には、シールド材５１が設けられている。そして、光ファイバ収納ケース２１は蓋２１ｄが取り付けられて、密封される。なお、本第１実施形態においては、充填材４１は、蓋２１ｄとの間において充填材４１上方に空間が形成されないように充填されているが、充填材４１の上方に空間が形成されるように充填してもよい。
【００２７】
光ファイバ収納ケース２１は、収納ケース２２に固定してもよく、また、固定しなくてもよい。光ファイバ収納ケース２１を収納ケース２２に固定しない場合には、収納ケース２２内に充填材４１等を充填し、光ファイバ収納ケース２１、融着接続部６２、ピグテールファイバ６１等を覆うことが好ましい。
【００２８】
ここで、巻き歪みが実質的に解消された状態とは、巻き取りに伴う波長１．５０μｍ以上の波長帯における伝送損失増加を０．１ｄＢ／ｋｍ以上低減させた状態を指すものとする。本第１実施形態の光ファイバ１１は、中心胴体としてのボビンに巻回された後に、ボビンから外されてコイル状態（光ファイバコイル３１）にされたものである。ボビンから取り外して巻きほぐした状態の光ファイバ１１の伝送損失増加は、特開平１０−１２３３４２号公報に開示されているようにほとんど解消され、巻き歪みが解消されれば、それに伴う伝送損失も解消されるからである。
【００２９】
図３は、この光ファイバコイル３１を構成する光ファイバ１１の断面図であり、図４は、その屈折率プロフィールを示す一例の図であり、これ以外の屈折率プロフィールでもよい。図３に示されるように、この光ファイバ１１は、ガラス部１２を中心に同心円柱殻状の２層の樹脂製の被覆層１３，１４を有している。ガラス部１２は、コア部の径ａが２．７μｍ、ディプレスト部の径ｂが６．６μｍの２重クラッド型ＤＣＦであり、その外径ｃは１２０μｍ、一次被覆層１３の厚みｄは１５μｍ、二次被覆層１４の厚みｅも１５μｍであり、ファイバ外径ｆは１９０μｍである。そして、クラッド部の屈折率に対するコア部、ディプレスト部のそれぞれの屈折率の増減であるΔ＋、Δ−は、それぞれ１．９％、−０．４％である。なお、２０℃において、一次被覆層１３のヤング率は０．９８Ｎ／ｍｍ^２（０．１ｋｇｆ／ｍｍ^２）であり、二次被覆層１４のヤング率は７８４Ｎ／ｍｍ^２（８０ｋｇｆ／ｍｍ^２）である。この光ファイバ１１の波長分散、波長分散傾斜は、それぞれ波長１．５５μｍで−１２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、−０．２８ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍであり、伝送損失は０．４０ｄＢ／ｋｍである。
【００３０】
この波長分散値及び波長分散傾斜値は、この光学部品Ｐ１に対して接続される伝送路用光ファイバのものと逆符号とされている。即ち、本第１実施形態の光学部品Ｐ１を用いることによって、伝送路の光ファイバによって生じた波長分散を補償できる。また、波長帯伝送用としては波長分散傾斜を逆符号とすることにより、波長帯にわたり波長分散を補償することができる。また、光ファイバ１１の使用波長帯域が、１．５０μｍ以上であると、通常光ファイバに見られる、アクリレート系紫外線硬化樹脂、シリコーン樹脂などの被覆によるマイクロベンドによる損失増が大きいため、本発明は非常に有効である。
【００３１】
充填材４１及びシールド材５１としては、熱硬化性、湿度硬化性あるいは紫外線硬化性等の化学反応により硬化するシリコーン樹脂（たとえば、シリコーンゲル）、あるいは、ブタジエン、シリコーンなどのゴムをシリコーン、ナフテンなどの溶剤で膨潤させ、必要に応じて他の樹脂等を添加した高粘性ゲル状混和物などが使用できる。
【００３２】
光ファイバコイル３１は、光ファイバ収納ケース２１の側壁に接触しない位置となるように、硬化された充填材４１内で固定されている。このように、光ファイバコイル３１が、光ファイバ収納ケース２１の側壁に接触しない位置となるように、硬化された充填材４１内で固定されることにより、光ファイバコイル３１を構成する光ファイバ１１と光ファイバ収納ケース２１の側壁との接触を確実に抑制することができる。
【００３３】
充填材４１は、ＪＩＳ　Ｋ　２２２０−１９９３に規定される１／４に縮小した規定円すいを用いて測定したちょう度が、測定温度−４０℃で５以上であると共に、測定温度＋１００℃で２００以下の二次被覆層１４よりも十分に柔らかい（低ヤング率を有する）物性を有している。特に、ＪＩＳ　Ｋ　２２２０−１９９３に規定される１／４に縮小した規定円すいを用いて測定したちょう度が測定温度＋２３℃で５以上２００以下の物質である。なお、−４０℃〜＋１００℃の温度範囲は、光学部品Ｐ１の実用使用温度範囲であり、＋２３℃は、光学部品Ｐ１の一般的な使用温度である。
【００３４】
シールド材５１は、ＪＩＳ　Ｋ　２２２０−１９９３に規定される１／４に縮小した規定円すいを用いて２３℃で測定したちょう度が０．１以上２０以下に設定されている。なお、シールド材５１の硬化後のヤング率は、９．８０Ｎ／ｍｍ^２（１ｋｇｆ／ｍｍ^２）以上４９０Ｎ／ｍｍ^２（５０ｋｇｆ／ｍｍ^２）以下である物性を有している。また、シールド材５１の硬化後のヤング率は、充填材４１の硬化後のヤング率よりも５倍以上大きく、光ファイバ収納ケース２１のヤング率よりも小さくなっている。なお、貯蔵ちょう度とヤング率の関係は、図５に示される通りである。
【００３５】
充填材４１による光ファイバコイル３１の被覆厚みＡ１は、シールド材５１の厚みＡ２の２倍以上に設定されている。また、シールド材５１の厚みは、光ファイバ１１の被覆層１３，１４の厚みよりも大きく設定されている。更に、充填材４１とシールド材５１との密着力が９８ｍＮ／ｃｍ以上に設定されている。
【００３６】
充填材４１及びシールド材５１は、６０℃２４時間の温度劣化試験後の水素発生量が０．００１ｍｌ／ｇ以下である。
【００３７】
コイル状の光ファイバ１１を通常の接着剤や樹脂で固定すると、硬化後の樹脂のヤング率は５００Ｎ／ｍｍ^２以上に達するため、光ファイバ１１に過大な押圧力がかかって、それに伴う曲げ歪みが発生して好ましくない。このようなクッション性を有する、すなわち柔軟性に富み、高粘性の物質を充填材４１として使用することにより、光ファイバコイル３１を構成する光ファイバ１１に曲げ歪みを加えるような過大な押圧力を及ぼすことなく、光ファイバ１１を確実に固定することが可能である。
【００３８】
これには、充填材４１として上述したちょう度を有するものが好ましい。ちょう度が５未満であると、光ファイバ１１（光ファイバコイル３１）のマイクロベンドによる長波長側損失が大きくなりすぎ、実用に向かない。また、ちょう度が２００を超えるようであると、充填材４１によって光ファイバコイル３１の形状を保持できないので、使用しているうちにコイル状態が巻き崩れるなどして伝送特性を安定化させることができない。
【００３９】
そして、光ファイバ１１間にも充填材４１を充填させることで、各光ファイバ１１にかかる押圧力が均等化されるので、不規則な側圧により発生するマイクロベンド損失を抑制でき、こうした曲げ歪みに弱いために従来使用が困難であった細径ファイバ（ガラス部分の外径１００μｍ以下）や非線形性が改善されるΔｎの小さいファイバを使用した光ファイバコイルを容易に作製することが可能となる。即ち、本第１実施形態の光学部品Ｐ１は、このような充填材４１を備えているので、外径１００μｍの光ファイバの使用が可能となり、このような細径ファイバを用いることによって、光学部品Ｐ１のユニット全体を小型化することができる。
【００４０】
また、同様に曲げ歪みに弱く、従来使用が困難であった光ファイバ、即ち、使用波長帯域内にある波長において直径２０ｍｍに曲げた際の曲げ損失が１ｄＢ以上の光ファイバの使用が可能になった。
【００４１】
このように、本第１実施形態においては、光ファイバコイル３１を光ファイバ収納ケース２１に収納して、クッション性の充填材４１で光ファイバコイル３１を保持しているので、光ファイバ１１をコイル状に巻き回したために光ファイバ１１に及ぼす側圧は緩和される。そして、充填材４１がクッション性であるため、光ファイバ１１に余計な側圧が付加されることがなく、長期的に付加される振動により光ファイバコイル３１の形状が変化するのを抑制することができる。また、シールド材５１が光ファイバ収納ケース２１の底面部分２１ｃと充填材４１との間に設けられているので、光ファイバ収納ケース２１の底面部分２１ｃから作用する振動、衝撃等が光ファイバ１１（光ファイバコイル３１）に伝わるのを抑制して、光ファイバ１１同士が接触することにより発生する側圧を低減することができる。
【００４２】
ところで、光ファイバ収納ケース２１の側面（内側壁部分２１ａと外側壁部分２１ｂ）と充填材４１との間にシールド材５１を設けた場合、当該シールド材５１の温度変化による膨張・収縮が応力として光ファイバコイル３１にその径方向から作用することになり、マイクロベンドロスやその他の光学特性に影響を及ぼすことになる。しかしながら、本第１実施形態では、充填材４１が光ファイバ収納ケース２１の側面（内側壁部分２１ａと外側壁部分２１ｂ）と接しており、上述した光ファイバ収納ケース２１の側面と充填材４１との間にシールド材５１を設けることによる影響を排除して、伝送特性の温度依存性を低減することができる。
【００４３】
これらの結果、光学部品Ｐ１においては、光ファイバコイル３１におけるマイクロベンドロスを抑制することができると共に、伝送特性を安定化させることができる。
【００４４】
また、充填材４１及びシールド材５１は、化学反応により硬化する樹脂であり、シールド材５１の硬化後のヤング率が充填材４１の硬化後のヤング率よりも５倍以上大きく設定されている。これにより、外部から作用する振動、衝撃等が光ファイバ１１（光ファイバコイル３１）に伝わるのを効果的に抑制することができる。
【００４５】
さらに、本第１実施形態の光学部品Ｐ１におけるシールド材５１は、硬化後のヤング率が９．８０Ｎ／ｍｍ^２以上４９０Ｎ／ｍｍ^２以下である物性を有している。これにより、外部から作用する振動、衝撃等が光ファイバ１１（光ファイバコイル３１）に伝わるのをより一層効果的に抑制することができる。
【００４６】
また、シールド材５１は、熱硬化性、湿度硬化性あるいは紫外線硬化性を有するゲルである。これにより、外部からの振動、衝撃等が充填材４１及び光ファイバコイル３１に伝わるのを確実に抑制することができ、光ファイバコイル３１の損失特性の変動を確実に抑制することができる。シールド材５１の取り扱いも容易となる。
【００４７】
また、シールド材５１として、高粘性ジェリー状混和物を用いた場合にも、外部からの振動、衝撃等が充填材４１及び光ファイバコイル３１に伝わるのを確実に抑制することができ、光ファイバコイル３１の損失特性の変動を確実に抑制することができる。
【００４８】
また、充填材４１とシールド材５１との密着力が９８ｍＮ／ｃｍ以上に設定されている。これにより、充填材４１とシールド材５１とが剥離するのを抑制でき、外部からの振動、衝撃等が光ファイバコイル３１に伝わるのを確実に抑制することができる。
【００４９】
また、充填材４１による光ファイバコイル３１の被覆厚みＡ１は、シールド材５１の厚みＡ２の２倍以上に設定されている。これにより、外部からの振動、衝撃等が充填材４１及び光ファイバコイル３１に伝わるのを確実に抑制することができ、光ファイバコイル３１の損失特性の変動を確実に抑制することができる。
【００５０】
また、シールド材５１の厚みは、光ファイバ１１の被覆層１３，１４の厚みよりも大きく設定されている。これにより、外部からの振動、衝撃等が充填材４１及び光ファイバコイル３１に伝わるのを確実に抑制することができ、光ファイバコイル３１の損失特性の変動を確実に抑制することができる。
【００５１】
また、シールド材５１は、ＪＩＳ　Ｋ　２２２０−１９９３に規定される１／４に縮小した規定円すいを用いて２３℃で測定したちょう度が０．１以上２０以下に設定されている。これにより、外部からの振動、衝撃等が光ファイバコイル３１に伝わるのを確実に抑制することができ、光ファイバコイル３１の損失特性の変動を確実に抑制することができる。
【００５２】
また、本第１実施形態の光学部品Ｐ１における充填材４１及びシールド材５１は、上述したように、６０℃２４時間の温度劣化試験後の水素発生量が０．００１ｍｌ／ｇ以下である。水素が光ファイバ１１のガラス部分（特にコア）に浸透すると伝送損失を悪化させてしまう。このため、６０℃２４時間の温度劣化試験を行った後の水素発生量が０．００１ｍｌ／ｇ以下のものを充填材４１として用いることによって、光ファイバコイル３１（光学部品Ｐ１）の伝送特性を良好なままに維持することが可能となる。上述した水素発生量が０．００１ｍｌ／ｇを超えるようであると、充填材４１からの水素発生量が多くなるので光ファイバコイル３１（光学部品Ｐ１）の伝送特性が悪化してしまう。以上のことから、充填材４１及びシールド材５１から発生する水素が光ファイバ１１に浸透することにより光ファイバ１１の損失が増加するのを抑制することができ、実用に適した光学部品Ｐ１を得ることができる。
【００５３】
なお、本第１実施形態においては、充填材４１及びシールド材５１自体を水素発生量の少ないものとするものであったが、充填材４１及びシールド材５１に水素を吸収する物質を含有させることによっても、同様の効果を得ることができる。充填材４１及びシールド材５１に水素吸収物質を含有させておけば、充填材４１及びシールド材５１が水素を発生させたとしても、含有させた水素吸収物質によって水素を吸着することができる。この結果、水素が光ファイバ１１に作用することがなくなり、光ファイバコイル３１（光学部品Ｐ１）の伝送特性を悪化させてしまうことを防止できる。水素吸収物質としては、Ｐｄ（パラジウム）合金、Ｌａ（ランタノイド）−Ｎｉ合金、Ｌａ−Ｎｉ−Ｍｎ合金、Ｌａ−Ｎｉ−Ａｌ合金、Ｖ（バナジウム）−Ｔｉ−Ｃｒ合金などがある。
【００５４】
本発明の光学部品において、充填材と光ファイバ収納ケースの底面との間にシールド材を設けると共に充填材を光ファイバ収納ケースの側面に接させたことによって得られる伝送損失低減効果を確認する試験を行った。試験には、実施例１として、長さ１０ｋｍの長尺光ファイバを胴径１２０ｍｍ（最外径２００ｍｍ）のボビンに巻き取り、形成された光ファイバコイルをボビンから抜き取り巻きほぐしたコイル状態として、シールド材を底面に設けた光ファイバ収納ケースに略正円形状又は略長方形状の巻き形状で収納し、充填材を注入、硬化させたものを用いた。
【００５５】
また、比較例１として、長さ１０ｋｍの長尺光ファイバを胴径１２０ｍｍ（最外径２００ｍｍ）のボビンに巻き取り、形成された光ファイバコイルをボビンから抜き取り巻きほぐしたコイル状態として、光ファイバ収納ケースに略正円形状又は略長方形状の巻き形状で収納し、充填材を注入、硬化させ、その後シールド材を塗布し、充填材を光ファイバ収納ケース内に封止したものを用いた。
【００５６】
なお、波長１．６１μｍにおける巻き取り前の長尺光ファイバの特性は、波長分散が−１２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長分散傾斜−０．３４ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍであった。
【００５７】
ボビンに巻き取られた状態での長尺光ファイバの波長１．６１μｍにおける伝送損失は、０．６３ｄＢ／ｋｍであった。これに対して、実施例１は波長１．６１μｍにおける伝送損失が０．４０ｄＢ／ｋｍであり、比較例１は波長１．６１μｍにおける伝送損失が０．５０ｄＢ／ｋｍであった。このように、実施例１は、ボビンに巻き取られた状態のものに対して０．２２ｄＢ／ｋｍも損失を低減することでき、比較例２に対しても０．１０ｄＢ／ｋｍも損失を低減することでき、本発明の有効性が確認された。
【００５８】
また、波長１．５５μｍでの伝送損失値を測定しても、伝送損失の増加はなく、また、７０℃に７２時間程度加熱放置した後に伝送損失を測定しても、長尺光ファイバが本質的に有する伝送損失の増加以外は見られなかった。更に、−２０℃に７２時間程度低温放置した後に伝送損失を測定しても、長尺光ファイバが本質的に有する伝送損失の増加以外は見られなかった。
【００５９】
次に、充填材と光ファイバ収納ケースの側面との間にシールド材を設け、当該シールド材の厚さを変更したときの伝送損失の変化を測定した。結果を図６に示す。図６に示されるように、充填材と光ファイバ収納ケースの側面との間に設けられるシールド材の厚さを増加させるにしたがって、伝送損失が増加することが判明した。なお、シールド材の厚さが０ｍｍである状態とは、充填材が光ファイバ収納ケースの側面に接している状態のことである。
【００６０】
次に、図７に基づいて、上述した光学部品Ｐ１の製造方法について説明する。
【００６１】
まず、光ファイバ１１を中心胴体としてのボビンに複数回巻回させ、コイル状態とする（Ｓ１０１）。この際に、ボビンの手前に塗布手段を配置して液状の充填材４１を光ファイバ１１の外周に略均一に塗布して、光ファイバ１１をボビンに巻回させてもよい。このように、光ファイバ１１をボビンに巻回させる前に、液状の充填材４１を塗布することにより、ボビンに巻き回された光ファイバ１１はその隙間に充填材４１が略均一に充填されることになる。
【００６２】
次いで、ボビンから、コイル状態の光ファイバ１１をコイル状態のまま取り外す（Ｓ１０３）。そして、取り外した状態で僅かな振動を与えるなどして、既に発生しているマイクロベンドを解消させる。
【００６３】
コイル状態の光ファイバをボビンから取り外して巻きほぐすには、特開平１０−１２３３４２号公報に開示されているように光ファイバをボビンに巻き回す前に、予めボビンの胴部に微粉末等の滑材を塗布しておいてから抜き取ることが好ましい。この滑材には、粉末無機質充填材として用いられるタルク（理化学辞典、四版、２３９頁）等が使用できる。あるいは、胴径を縮小できるボビンを用いて、光ファイバを巻き取った後にボビンの胴径を縮小することにより抜き取りを容易にしてもよい。なお、光ファイバをボビンに巻き取る時の張力は、小さい方が好ましく、０．４Ｎ以下であることが特に好ましい。
【００６４】
そして、光ファイバ収納ケース２１にシールド材５１を注入し、光ファイバ収納ケース２１の底面にシールド材５１を付着させて、硬化させる（Ｓ１０５）。シールド材５１を硬化させると、光ファイバ収納ケース２１に液状の充填材４１を少量注入し、充填材４１の下地層を形成する（Ｓ１０７）。このように、光ファイバ収納ケース２１に液状の充填材４１を予め注入しておくことにより、光ファイバコイル３１が光ファイバ収納ケース２１の底面から受ける圧力も軽減できる。
【００６５】
そして、コイル状態の光ファイバ１１（光ファイバコイル３１）を光ファイバ収納ケース２１内に収納させ（Ｓ１０９）、光ファイバ収納ケース２１内に残りの充填材４１を注入し、光ファイバ１１（光ファイバコイル３１）の全体を充填材４１によって包み込む。このとき、充填材４１は、光ファイバ収納ケース２１内に充填させ易い程度の流動性を有しており、光ファイバ１１の全体を包み込むように光ファイバ収納ケース２１内に充填された後に硬化され、光ファイバ１１（光ファイバコイル３１）を保持させる（Ｓ１１１）。
【００６６】
なお、光ファイバ収納ケース２１内に充填する際の充填材４１は、コイル状態の光ファイバ１１の間での気泡等の発生を防止するため、その表面張力が４００μＮ／ｃｍ^２以下とされていることが好ましい。また、充填材４１が光ファイバ１１間に十分に浸透するように、その粘度が１０Ｎ・ｓ／ｍ^２以下に保つことも好ましい。更に、充填材４１の硬化の際、硬化開始から二時間以上、その粘度が１０Ｎ・ｓ／ｍ^２以下に保たれていることが好ましい。このようであると、充填材４１は、光ファイバ１１間に充分に浸透し、かつ、光ファイバ１１に無用なマイクロベンドを発生させることを防止できる。
【００６７】
充填材４１及びシールド材５１の硬化方法であるが、充填材４１及びシールド材５１として用いる樹脂の性質により、熱硬化、紫外線硬化等がある。そして、熱硬化の場合には、一例として、５０℃２４時間加熱することにより樹脂を硬化させる。また、上述した好ましいちょう度は、硬化後の充填材４１及びシールド材５１に関するものである。
【００６８】
そして、光ファイバ１１（光ファイバコイル３１）の両端を、光ファイバ収納ケース２１の外側において、それぞれピグテールファイバ６１の一端に融着接続する（Ｓ１１３）。更に、ピグテールファイバ６１の他端に、コネクタ６３が接続して取り付ける（Ｓ１１５）。最後に、光ファイバ収納ケース２１及び収納ケース２２をそれぞれの蓋で閉じる（Ｓ１１７）。
【００６９】
（第２実施形態）
次に、図８に基づいて、本発明の第２実施形態を説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る光学部品を示す要部概略断面図である。
【００７０】
本第２実施形態にあっては、充填材４１の上面には、シールド材５３が充填されて更に設けられている。このシールド材５３は、シールド材５１と協働して充填材４１を光ファイバ収納ケース２１内に封止して、充填材４１の移動を規制する。このシールド材５３は、上述した第１実施形態のシールド材５１と同じ物性を有し、化学反応により硬化する樹脂であり、シールド材５３の硬化後のヤング率が充填材４１の硬化後のヤング率よりも大きく（たとえば、５倍以上大きい）且つ光ファイバ収納ケース２１のヤング率よりも小さいことにより、充填材４１の移動を確実に規制しつつ、充填材４１を光ファイバ収納ケース２１内により一層確実に封止することができる。なお、本第２実施形態においては、シールド材５３は、蓋２１ｄとの間においてシールド材５３上方に空間が形成されないように充填されているが、シールド材５３の上方に空間が形成されるように充填してもよい。
【００７１】
このように、本第２実施形態においては、上述した第１実施形態と同様に、光ファイバコイル３１におけるマイクロベンドロスを抑制することができると共に、伝送特性を安定化させることができる。
【００７２】
更に、充填材４１の上面に設けられ、充填材４１のヤング率よりも高く光ファイバ収納ケース２１のヤング率よりも低いヤング率を有するシールド材５３を更に備えているので、充填材４１はシールド材５３により光ファイバ収納ケース２１内に封止されて、その移動が規制されることになる。これにより、外部から振動、衝撃等が作用することにより充填材４１が移動して光ファイバ１１同士が接触することにより発生する側圧をより一層低減することができる。
【００７３】
なお、本第２実施形態における光学部品の製造方法は、図７に示された本第１実施形態における光学部品の製造方法に対して、充填材４１の注入／硬化ステップ（Ｓ１１１）の後に、シールド材を注入、硬化させるステップを追加することで実現できる。
【００７４】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態には、波長分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）を用いた光ファイバコイルであったが、その他の光ファイバを用いたものであってもよい。例えば、シングルモード光ファイバ、波長分散シフト光ファイバ、ＮＺ型波長分散シフト光ファイバ、エルビウム添加光ファイバ又は偏波保持光ファイバなどを用いた光ファイバコイルであってもよい。
【００７５】
シングルモード光ファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｍｏｄｅ　ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ：ＳＭＦとも言う）は、１．３μｍの波長帯域で光信号の伝送を行うことを主目的に設計された光ファイバである。この光ファイバを用いて１．５５μｍの波長帯域で光信号の伝送を行うと波長分散という現象を起こす。この波長分散は、波長分散補償光ファイバをモジュール化したもの（ＤＣＦＭ）などで補償される。これとは反対に、ＳＭＦは、上述したＤＣＦなどによって負の波長分散となった光信号をそれ自身の正の波長分散で補償する場合などにも用いられる。この場合、使用にあたってはモジュール化される場合がある。
【００７６】
波長分散シフト光ファイバ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　Ｓｈｉｆｔｅｄ　ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ：ＤＳＦとも言う）は、１．５５μｍの波長帯域で光信号の伝送を行うことを主目的に設計されて光ファイバである。１．５５μｍの波長帯域に対する波長分散値が零であるという特性を有している。ＤＳＦは、ラマン散乱励起用光ファイバとして用いられる場合がある。使用にあたってはモジュール化される場合がある。
【００７７】
ＮＺ型波長分散シフト光ファイバ（Ｎｏｎ　Ｚｅｒｏ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　Ｓｈｉｆｔｅｄ　ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ：ＮＺ−ＤＳＦとも言う）は、上述したＤＳＦの場合に起こる非線形現象を低減するため、波長分散が零となる波長を１．５５μｍから多少ずらして設計した光ファイバである。ＮＺ−ＤＳＦは、ラマン散乱励起用光ファイバとして用いられる場合がある。
【００７８】
エルビウム添加光ファイバ（Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ：ＥＤＦとも言う）は、コアにエルビウムイオンを添加した光ファイバである。波長０．９８μｍ，１．４８μｍの光を吸収した状態で１．５３〜１．６１μｍの波長帯域の信号光を入射させると誘導放出を起こし、信号光のパワーを増幅させることができる。通常は、モジュール化された形態で、光アンプ（Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＥＤＦＡとも言う）などとして利用される。
【００７９】
偏波保持光ファイバ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ　ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ：ＰＭＦとも言う）は、直線偏波を保持したまま伝送する光ファイバであり、光ファイバジャイロや偏波モード分散補償器などに利用される。通常は、モジュール化してＰＭＦＭ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ　ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ　Ｍｏｄｕｌｅ）として用いる。
【００８０】
また、上述した実施形態においては、光ファイバコイル３１を構成している光ファイバ１１間に位置する充填材４１の比重は、光ファイバコイル３１の下方に位置する充填材４１（下地層）の比重と同等又は小さいことが好ましく、このように、光ファイバコイル３１を構成している光ファイバ１１間に位置する充填材４１の比重が、光ファイバコイル３１の下方に位置する充填材４１（下地層）の比重と同等又は小さいことにより、光ファイバコイル３１の自重により光ファイバコイル３１が光ファイバ収納ケース２１あるいは収納ケース２２と接触するのを抑制して、上下方向の振動、衝撃等による伝送損失の増大を確実に抑制することができる。
【００８１】
また、光ファイバ収納ケース２１あるいは収納ケース２２の形態は、上述した実施形態のものに限定されず、底面が平面ではなく曲面となっているものなどでもよい。
【００８２】
また、被覆層１３，１４を有した光ファイバ１１をコイル状に巻き回すことにより光ファイバコイルを構成し、この光ファイバコイル３１を光ファイバ収納ケース２１あるいは収納ケース２２に収納するようにしているが、これに限られることなく、被覆層１３，１４を除去した光ファイバを用いて、被覆層１３，１４を除去した光ファイバをコイル状に巻き回すことにより光ファイバコイルを構成し、この光ファイバコイルを収納ケースに収納するようにしてもよい。
【００８３】
また、シールド材５１，５３を多層構造で構成するようにしてもよい。シールド材５１，５３を多層した場合、各シールド材の硬化後のヤング率が外層に向って徐々に大きくなるように、ヤング率の勾配を持たせることが好ましい。これにより、外部からの振動、衝撃等が多層のシールド材により緩衝されることになり、充填材４１及び光ファイバコイル３１に伝わるのを抑制することができ、光ファイバコイル３１の損失特性の変動を抑制することができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、マイクロベンドロスを抑制し、伝送特性の安定した光学部品を提供することができる。特に、本発明では、充填材が収納ケースの側面と接しており、収納ケースの側面と充填材との間にシールド材を設けることによる影響を排除して、伝送特性の温度依存性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学部品（蓋を外した状態）の概略平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光学部品での要部概略断面図ある。
【図３】本発明の第１実施形態に係る光学部品に用いられる光ファイバの断面図である。
【図４】図３の光ファイバの断面方向の屈折率差を示す模式図である。
【図５】貯蔵ちょう度とヤング率との関係を示す線図である。
【図６】充填材と光ファイバ収納ケースの側面との間に設けられたシールド材の厚さと伝送損失との関係を示す図表である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る光学部品の製造工程を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る光学部品での要部概略断面図ある。
【符号の説明】
１１…光ファイバ、２１…光ファイバ収納ケース、２１ａ…内側壁部分、２１ｂ…外側壁部分、２１ｃ…底面部分、２１ｄ…蓋、３１…光ファイバコイル、４１…充填材、５１，５３…シールド材、Ｐ１…光学部品。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical component used for a chromatic dispersion compensator, a mode dispersion compensator, an optical amplifier, an optical fiber gyro, and the like.
[0002]
[Prior art]
As an optical component used for an optical amplifier, a chromatic dispersion compensator, a mode dispersion compensator, an optical fiber gyro, and the like, and a method of manufacturing the same, those described in JP-A-10-123342 are known. The optical fiber coil included in the optical component exerts a desired action on an optical signal on the optical path. For example, an optical fiber coil used in an optical amplifier is a coil made of Erbium Doped Optical-Fiber (EDF) doped with erbium, and amplifies an optical signal on an optical path of an optical fiber.
[0003]
Here, in order to amplify light, an EDF having a certain length is required. However, in order to efficiently store the EDF inside the optical amplifier, the EDF is preferably in a coil state. Therefore, an optical fiber coil in which the optical fiber is in a coil state is used. The same applies to optical fiber coils used for other optical components such as chromatic dispersion compensators, mode dispersion compensators, and optical fiber gyros other than optical amplifiers. A conventional optical fiber coil is generally configured by winding an optical fiber around a bobbin.
[0004]
However, tension remains in the wound optical fiber, which causes microbend loss. Further, due to the difference in the linear expansion coefficient between the bobbin and the optical fiber, stress is applied to the optical fiber due to the deformation of the bobbin, so that the transmission loss changes depending on the temperature. Therefore, various ideas such as those described in the above-mentioned publications have been devised to study a bobbin-less optical fiber coil and a bobbin structure that can achieve the same effect as the above.
[0005]
One of such techniques is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-123342, which discloses an optical fiber coil formed by winding a chromatic dispersion compensating optical fiber (Dispersion Compensation optical-Fiber) around a bobbin. This is a technique for reducing the side pressure acting on the optical fiber by extracting and unwinding the coil, storing the coil in a case, or reducing the diameter of the bobbin itself and unwinding the coil while holding it on the bobbin.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the unwound optical fiber is in a state in which it can move freely, there is a problem that the coil is easily deformed by vibration or impact, and a bending loss is caused by the deformation of the coil. As a technique for preventing such coil deformation, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-123342 discloses a technique in which a bundle of coils is fixed discretely at several places, or a coil is fixed to a storage case including a bobbin with a cushion material. Have been. However, since the optical fiber is not always fixed over the entire length, if vibration is applied for a long period of time, a vibration deviation occurs, local bending occurs, and bending loss may occur. Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-91810 discloses an optical fiber gyro in which the periphery and the connection portion of the fiber are fixed with resin, but the DCF is weak in bending and is far more than the fiber used in the optical fiber gyro. Because of the long size, there is a risk that microbend loss may occur due to the pressing force of the resin, and this technique cannot be applied.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an optical component that suppresses microbend loss and has stable transmission characteristics.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An optical component according to the present invention includes an optical fiber coil configured of an optical fiber wound in a coil shape, a storage case that stores the optical fiber coil, and an optical fiber coil that covers the optical fiber coil and holds the optical fiber coil. Cushioning filler, provided between the bottom surface of the storage case and the filler, comprising a shielding material having a Young's modulus higher than the Young's modulus of the storage case and higher than the Young's modulus of the filler, the filler being , In contact with the side of the storage case.
[0009]
In the optical component according to the present invention, since the optical fiber coil is stored in the storage case and the optical fiber coil is held by the cushioning filler, the side pressure exerted on the optical fiber because the optical fiber is wound in a coil shape. Is relaxed. Since the filler has a cushioning property, unnecessary side pressure is not applied to the optical fiber, and the shape of the optical fiber coil can be suppressed from changing due to vibration applied for a long period of time. In addition, since the shielding material is provided between the bottom surface of the storage case and the filler, the transmission of vibrations, shocks, and the like acting from the bottom surface of the storage case to the optical fibers is suppressed, and the optical fibers come into contact with each other. Accordingly, the side pressure generated can be reduced.
[0010]
By the way, when a shielding material is provided between the side surface of the storage case and the filler, expansion and contraction due to a temperature change of the shielding material acts on the optical fiber coil as a stress from the radial direction thereof, and the micro-bend loss occurs. And other optical properties. For this reason, in the present invention, the filler is in contact with the side surface of the storage case, and the above-described effect of providing the shield material between the side surface of the storage case and the filler is eliminated, and the temperature dependence of the transmission characteristics is eliminated. Can be reduced.
[0011]
As a result, in the optical component according to the present invention, microbend loss in the optical fiber coil can be suppressed, and transmission characteristics can be stabilized.
[0012]
Further, it is preferable that a shielding material provided on the upper surface of the filler and having a Young's modulus higher than the Young's modulus of the filler and lower than the Young's modulus of the storage case is further provided. In such a case, the filler is sealed in the storage case by the shield material, and the movement thereof is restricted. This can further reduce the side pressure generated when the filler moves due to the action of vibration, impact, or the like from the outside and the optical fibers come into contact with each other.
[0013]
Further, the filler and the shield material are resins that are cured by a chemical reaction, and the Young's modulus of the shield material after curing is preferably set to be at least 5 times greater than the Young's modulus of the filler material after cure. With this configuration, it is possible to effectively suppress transmission of vibration, impact, and the like acting from the outside to the optical fiber.
[0014]
The shield material has a cured Young's modulus of 9.80 N / mm. ² More than 490 N / mm ² It is preferable to have the following physical properties. With this configuration, it is possible to more effectively suppress transmission of vibration, impact, and the like acting from the outside to the optical fiber.
[0015]
Further, the shield material is preferably a gel having thermosetting properties, humidity-setting properties or ultraviolet-setting properties. With such a configuration, it is possible to reliably suppress transmission of external vibration, impact, and the like to the filler and the optical fiber coil, and it is possible to reliably suppress a change in loss characteristics of the optical fiber coil. Handling of the shield material is also facilitated.
[0016]
Further, the shielding material is preferably a highly viscous gel-like mixture. With such a configuration, it is possible to reliably suppress transmission of external vibration, impact, and the like to the filler and the optical fiber coil, and it is possible to reliably suppress a change in loss characteristics of the optical fiber coil.
[0017]
Further, it is preferable that the adhesion between the filler and the shield material is set to 98 mN / cm or more. With this configuration, it is possible to suppress separation of the filler and the shield material, and it is possible to reliably suppress transmission of external vibration, impact, and the like to the optical fiber coil.
[0018]
Further, it is preferable that the coating thickness of the optical fiber coil by the filler is set to be twice or more the thickness of the shielding material. With such a configuration, it is possible to reliably suppress transmission of external vibration, impact, and the like to the filler and the optical fiber coil, and it is possible to reliably suppress a change in loss characteristics of the optical fiber coil.
[0019]
Further, it is preferable that the thickness of the shielding material is set to be larger than the thickness of the coating layer of the optical fiber. With such a configuration, it is possible to reliably suppress transmission of external vibration, impact, and the like to the filler and the optical fiber coil, and it is possible to reliably suppress a change in loss characteristics of the optical fiber coil.
[0020]
Further, it is preferable that the shielding material is measured at 23 ° C. using a specified cone reduced to 1/4 specified in JIS K 2220-1993 and has a consistency of 0.1 or more and 20 or less. With such a configuration, transmission of external vibrations, shocks, and the like to the optical fiber coil can be reliably suppressed, and variations in loss characteristics of the optical fiber coil can be reliably suppressed. The measurement of the consistency in this specification uses a specified cone (1/4 cone: mass: 9.38 g) reduced to 1/4 specified in JIS K 2220-1993, and the cone is measured at 23 ° C. This is done by measuring the amount of cone penetration 5 seconds after dropping the cone.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the optical component according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, in order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements will be denoted by the same reference numerals as much as possible in each drawing, and redundant description will be omitted.
[0022]
(1st Embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic plan view showing an optical component according to a first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 1 shows a state where an optical fiber storage case and a lid of the storage case are removed. The optical component of the first embodiment is used as a dispersion compensation optical-fiber module (DCFM) using a chromatic dispersion compensating optical fiber (hereinafter, also referred to as DCF). The DCF is an optical fiber having a wavelength dispersion characteristic of an opposite sign to an optical fiber for a transmission line such as a single mode optical fiber, and is an optical fiber that can cancel the chromatic dispersion of the optical transmission line.
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, the optical component P <b> 1 of the first embodiment has an optical fiber coil 31 stored in a donut-shaped optical fiber storage case 21. The optical fiber storage case 21 has an inner wall part 21a, an outer wall part 21b, and a bottom part 21c. The optical fiber coil 31 is formed by winding the optical fiber 11 in a coil shape, and has a coil state in which the winding distortion is substantially released. The optical fiber storage case 21 is provided in the storage case 22.
[0024]
Both ends of the optical fiber 11 (optical fiber coil 31) are exposed outside the optical fiber storage case 21, and are connected to one end of the pigtail fiber 61 in the storage case 22 by a fusion splicing part 62. The other end of the pigtail fiber 61 is connected to a connector 63 attached to the storage case 22. The storage case 22 is sealed with a lid (not shown) attached. Here, the optical fiber storage case 21 constitutes the storage case in each claim.
[0025]
The optical fiber storage case 21 is filled with a cushioning filler 41 in a state of being in direct contact with the outer peripheral surface of the optical fiber 11 so as to surround the optical fiber 11. The filler 41 is in contact with the inner wall portion 21a and the outer wall portion 21b of the optical fiber storage case 21. Here, it is preferable that the filler 41 also enters between the optical fibers 11 in a coil state.
[0026]
A shield member 51 is provided between the bottom part 21 c of the optical fiber storage case 21 and the filler 41. Then, the optical fiber storage case 21 is sealed with the lid 21d attached. In the first embodiment, the filler 41 is filled so as not to form a space above the filler 41 with the lid 21d, but a space is formed above the filler 41. May be filled.
[0027]
The optical fiber storage case 21 may be fixed to the storage case 22 or may not be fixed. When the optical fiber storage case 21 is not fixed to the storage case 22, it is preferable that the storage case 22 is filled with the filler 41 and the like to cover the optical fiber storage case 21, the fusion spliced portion 62, the pigtail fiber 61 and the like. .
[0028]
Here, the state in which the winding distortion is substantially eliminated means a state in which an increase in transmission loss in a wavelength band of a wavelength of 1.50 μm or more due to winding is reduced by 0.1 dB / km or more. The optical fiber 11 according to the first embodiment is wound around a bobbin as a central body, then removed from the bobbin and brought into a coil state (optical fiber coil 31). The increase in the transmission loss of the optical fiber 11 in the state of being unwound from the bobbin is almost eliminated as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-123342. If the winding distortion is eliminated, the associated transmission loss is also eliminated. Because it is done.
[0029]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical fiber 11 constituting the optical fiber coil 31, and FIG. 4 is an example of a refractive index profile, and other refractive index profiles may be used. As shown in FIG. 3, the optical fiber 11 has two resin coating layers 13 and 14 in a concentric cylindrical shell shape centering on the glass part 12. The glass part 12 is a double-clad DCF having a core diameter a of 2.7 μm and a depressed part diameter b of 6.6 μm, an outer diameter c of 120 μm, and a thickness d of the primary coating layer 13 of 15 μm. The thickness e of the secondary coating layer 14 is also 15 μm, and the fiber outer diameter f is 190 μm. Δ + and Δ−, which are the increase and decrease of the refractive index of the core portion and the depressed portion with respect to the refractive index of the cladding portion, are 1.9% and −0.4%, respectively. At 20 ° C., the Young's modulus of the primary coating layer 13 is 0.98 N / mm. ² (0.1kgf / mm ² ), And the Young's modulus of the secondary coating layer 14 is 784 N / mm. ² (80kgf / mm ² ). The chromatic dispersion and the chromatic dispersion slope of the optical fiber 11 are -120 ps / nm / km and -0.28 ps / nm at a wavelength of 1.55 μm, respectively. ² / Km, and the transmission loss is 0.40 dB / km.
[0030]
The chromatic dispersion value and the chromatic dispersion inclination value have the opposite signs to those of the transmission line optical fiber connected to the optical component P1. That is, by using the optical component P1 of the first embodiment, it is possible to compensate for the chromatic dispersion caused by the optical fiber in the transmission path. For wavelength band transmission, chromatic dispersion can be compensated over the wavelength band by setting the chromatic dispersion slope to the opposite sign. In addition, when the wavelength band used of the optical fiber 11 is 1.50 μm or more, the increase in loss due to microbending caused by coating of an acrylate-based ultraviolet curable resin or a silicone resin, which is usually found in optical fibers, is large. Very effective.
[0031]
As the filler 41 and the shielding material 51, a silicone resin (for example, silicone gel) which is cured by a chemical reaction such as thermosetting, humidity-curing, or ultraviolet-curing, or rubber such as butadiene or silicone is used as silicone, naphthene, or the like. A highly viscous gel-like admixture or the like, which is swollen with the above solvent and optionally added with another resin or the like, can be used.
[0032]
The optical fiber coil 31 is fixed in the cured filler 41 so as not to contact the side wall of the optical fiber storage case 21. As described above, the optical fiber 11 constituting the optical fiber coil 31 is fixed in the cured filler 41 so that the optical fiber coil 31 does not contact the side wall of the optical fiber storage case 21. And contact with the side wall of the optical fiber storage case 21 can be reliably suppressed.
[0033]
The filling material 41 is measured using a specified cone reduced to 1/4 specified in JIS K 2220-1993 and has a workability of 5 or more at a measurement temperature of −40 ° C. and 200 or less at a measurement temperature of + 100 ° C. It has physical properties sufficiently softer (having a lower Young's modulus) than the secondary coating layer 14. Particularly, it is a substance having a consistency of 5 or more and 200 or less at a measurement temperature of + 23 ° C. measured using a specified cone reduced to 1/4 specified in JIS K 2220-1993. The temperature range of −40 ° C. to + 100 ° C. is a practical use temperature range of the optical component P1, and + 23 ° C. is a general use temperature of the optical component P1.
[0034]
The shielding material 51 is measured at 23 ° C. using a specified cone reduced to 1/4 specified in JIS K 2220-1993, and has a consistency of 0.1 or more and 20 or less. The Young's modulus of the shield material 51 after curing is 9.80 N / mm. ² (1kgf / mm ² ) Or more 490 N / mm ² (50kgf / mm ² ) It has the following physical properties. The Young's modulus of the shield material 51 after hardening is 5 times or more greater than the Young's modulus of the filler 41 after hardening, and is smaller than the Young's modulus of the optical fiber storage case 21. The relationship between the storage consistency and the Young's modulus is as shown in FIG.
[0035]
The coating thickness A1 of the optical fiber coil 31 with the filler 41 is set to be at least twice the thickness A2 of the shielding material 51. The thickness of the shield member 51 is set to be larger than the thickness of the coating layers 13 and 14 of the optical fiber 11. Further, the adhesion between the filler 41 and the shield member 51 is set to 98 mN / cm or more.
[0036]
The filling material 41 and the shielding material 51 have a hydrogen generation amount of 0.001 ml / g or less after a temperature deterioration test at 60 ° C. for 24 hours.
[0037]
When the coiled optical fiber 11 is fixed with a normal adhesive or resin, the cured resin has a Young's modulus of 500 N / mm. ² In order to reach the above, an excessive pressing force is applied to the optical fiber 11, and the resulting bending distortion is not preferable. By using such a cushioning material, that is, a highly flexible and highly viscous material as the filler 41, an excessive pressing force that applies bending strain to the optical fiber 11 constituting the optical fiber coil 31 can be reduced. The optical fiber 11 can be securely fixed without exerting any influence.
[0038]
For this purpose, a filler having the above-described consistency is preferable as the filler 41. If the consistency is less than 5, the long-wavelength-side loss due to microbending of the optical fiber 11 (optical fiber coil 31) becomes too large, which is not practical. Further, if the consistency exceeds 200, the shape of the optical fiber coil 31 cannot be maintained by the filler 41, so that the coil state may collapse during use and the transmission characteristics may be stabilized. Can not.
[0039]
By filling the space between the optical fibers 11 with the filler 41, the pressing force applied to each of the optical fibers 11 is equalized, so that the microbend loss generated due to the irregular side pressure can be suppressed, and such bending strain can be reduced. It is possible to easily produce an optical fiber coil using a small-diameter fiber (outer diameter of the glass portion is 100 μm or less) which has been conventionally difficult to use because of its weakness or a fiber having a small Δn in which nonlinearity is improved. That is, since the optical component P1 of the first embodiment is provided with such a filler 41, it is possible to use an optical fiber having an outer diameter of 100 μm. The entire P1 unit can be reduced in size.
[0040]
In addition, it is also possible to use an optical fiber which is similarly vulnerable to bending strain and has been difficult to use conventionally, that is, an optical fiber having a bending loss of 1 dB or more when bent to a diameter of 20 mm at a wavelength within the operating wavelength band. Was.
[0041]
As described above, in the first embodiment, since the optical fiber coil 31 is housed in the optical fiber housing case 21 and the optical fiber coil 31 is held by the cushioning filler 41, the optical fiber 11 is The side pressure exerted on the optical fiber 11 due to the winding in the shape is reduced. Since the filler 41 has a cushioning property, unnecessary side pressure is not applied to the optical fiber 11 and the shape of the optical fiber coil 31 is prevented from being changed by the vibration applied for a long time. it can. Further, since the shield member 51 is provided between the bottom portion 21c of the optical fiber storage case 21 and the filler 41, vibrations, shocks, and the like acting from the bottom portion 21c of the optical fiber storage case 21 are not affected by the optical fiber 11 ( The transmission to the optical fiber coil 31) can be suppressed, and the side pressure generated when the optical fibers 11 come into contact with each other can be reduced.
[0042]
By the way, when the shield member 51 is provided between the side surface (the inner wall portion 21a and the outer wall portion 21b) of the optical fiber storage case 21 and the filler 41, the expansion and contraction due to the temperature change of the shield member 51 becomes stress. It acts on the optical fiber coil 31 from its radial direction, affecting microbend loss and other optical characteristics. However, in the first embodiment, the filler 41 is in contact with the side surfaces (the inner wall portion 21a and the outer wall portion 21b) of the optical fiber storage case 21, and the side surface of the optical fiber storage case 21 and the filler material 41 are in contact with each other. The effect of providing the shield member 51 between the two can be eliminated, and the temperature dependence of the transmission characteristics can be reduced.
[0043]
As a result, in the optical component P1, the micro-bend loss in the optical fiber coil 31 can be suppressed, and the transmission characteristics can be stabilized.
[0044]
The filler 41 and the shield material 51 are resins that are cured by a chemical reaction, and the Young's modulus of the shield material 51 after curing is set to be at least five times greater than the Young's modulus of the filler 41 after cure. Thereby, transmission of vibrations, shocks, and the like acting from the outside to the optical fiber 11 (optical fiber coil 31) can be effectively suppressed.
[0045]
Further, the shielding material 51 of the optical component P1 of the first embodiment has a Young's modulus after curing of 9.80 N / mm. ² More than 490 N / mm ² It has the following physical properties. Thereby, transmission of vibration, shock, and the like acting from the outside to the optical fiber 11 (optical fiber coil 31) can be more effectively suppressed.
[0046]
The shield material 51 is a thermosetting, humidity-curable, or ultraviolet-curable gel. Accordingly, transmission of vibrations, impacts, and the like from the outside to the filler 41 and the optical fiber coil 31 can be reliably suppressed, and fluctuations in the loss characteristics of the optical fiber coil 31 can be reliably suppressed. Handling of the shield material 51 is also facilitated.
[0047]
Further, even when a high-viscosity jelly-like admixture is used as the shield material 51, transmission of external vibrations, impacts, and the like to the filler 41 and the optical fiber coil 31 can be reliably suppressed. Fluctuations in the loss characteristics of the coil 31 can be reliably suppressed.
[0048]
The adhesion between the filler 41 and the shield member 51 is set to 98 mN / cm or more. Thereby, the separation of the filler 41 and the shield member 51 can be suppressed, and the transmission of external vibration, impact, and the like to the optical fiber coil 31 can be reliably suppressed.
[0049]
The coating thickness A1 of the optical fiber coil 31 with the filler 41 is set to be at least twice the thickness A2 of the shielding material 51. Accordingly, transmission of vibrations, impacts, and the like from the outside to the filler 41 and the optical fiber coil 31 can be reliably suppressed, and fluctuations in the loss characteristics of the optical fiber coil 31 can be reliably suppressed.
[0050]
The thickness of the shield member 51 is set to be larger than the thickness of the coating layers 13 and 14 of the optical fiber 11. Accordingly, transmission of vibrations, impacts, and the like from the outside to the filler 41 and the optical fiber coil 31 can be reliably suppressed, and fluctuations in the loss characteristics of the optical fiber coil 31 can be reliably suppressed.
[0051]
Further, the shielding material 51 is measured at 23 ° C. by using a specified cone reduced to 1/4 specified in JIS K 2220-1993, and the consistency is set to 0.1 or more and 20 or less. Thus, transmission of vibrations, shocks, and the like from the outside to the optical fiber coil 31 can be reliably suppressed, and variations in the loss characteristics of the optical fiber coil 31 can be reliably suppressed.
[0052]
Further, as described above, the filler 41 and the shielding material 51 in the optical component P1 of the first embodiment have a hydrogen generation amount of 0.001 ml / g or less after the temperature deterioration test at 60 ° C. for 24 hours. If hydrogen penetrates into the glass part (particularly the core) of the optical fiber 11, the transmission loss will be worsened. Therefore, the transmission characteristics of the optical fiber coil 31 (optical component P1) can be improved by using, as the filler 41, one having a hydrogen generation amount of 0.001 ml / g or less after a temperature deterioration test at 60 ° C. for 24 hours. It is possible to maintain good. If the above-mentioned amount of generated hydrogen exceeds 0.001 ml / g, the amount of generated hydrogen from the filler 41 increases, so that the transmission characteristics of the optical fiber coil 31 (optical component P1) deteriorate. From the above, it is possible to suppress an increase in the loss of the optical fiber 11 due to the hydrogen generated from the filler 41 and the shielding material 51 penetrating into the optical fiber 11, thereby obtaining an optical component P1 suitable for practical use. be able to.
[0053]
In the first embodiment, the filling material 41 and the shielding material 51 are configured to generate a small amount of hydrogen. However, the filling material 41 and the shielding material 51 may contain a substance that absorbs hydrogen. A similar effect can also be obtained. If the filling material 41 and the shielding material 51 contain a hydrogen absorbing material, even if the filling material 41 and the shielding material 51 generate hydrogen, the hydrogen can be absorbed by the contained hydrogen absorbing material. As a result, hydrogen does not act on the optical fiber 11, and it is possible to prevent the transmission characteristics of the optical fiber coil 31 (optical component P1) from deteriorating. Examples of the hydrogen absorbing substance include a Pd (palladium) alloy, a La (lanthanoid) -Ni alloy, a La-Ni-Mn alloy, a La-Ni-Al alloy, and a V (vanadium) -Ti-Cr alloy.
[0054]
In the optical component of the present invention, a test for confirming a transmission loss reducing effect obtained by providing a shielding material between the filler and the bottom surface of the optical fiber storage case and bringing the filler into contact with the side surface of the optical fiber storage case. Was done. In the test, as Example 1, a long optical fiber having a length of 10 km was wound around a bobbin having a body diameter of 120 mm (outermost diameter of 200 mm), and the formed optical fiber coil was pulled out from the bobbin and unwound. A shield material was housed in an optical fiber storage case provided on the bottom surface in a substantially circular or rectangular winding shape, and a filler was injected and cured.
[0055]
As Comparative Example 1, a long optical fiber having a length of 10 km was wound around a bobbin having a body diameter of 120 mm (outermost diameter of 200 mm), and the formed optical fiber coil was pulled out of the bobbin and unwound, thereby forming an optical fiber. The optical fiber storage case was used which was stored in a storage case in a substantially circular or rectangular winding shape, a filler was injected and cured, a shielding material was applied, and the filler was sealed in the optical fiber storage case.
[0056]
The characteristics of the long optical fiber before winding at a wavelength of 1.61 μm are as follows: chromatic dispersion is −120 ps / nm / km, and chromatic dispersion slope is −0.34 ps / nm. ² / Km.
[0057]
The transmission loss at a wavelength of 1.61 μm of the long optical fiber wound on the bobbin was 0.63 dB / km. In contrast, Example 1 had a transmission loss at a wavelength of 1.61 μm of 0.40 dB / km, and Comparative Example 1 had a transmission loss at a wavelength of 1.61 μm of 0.50 dB / km. As described above, in Example 1, the loss can be reduced by 0.22 dB / km with respect to the state of being wound on the bobbin, and the loss can be reduced by 0.10 dB / km with respect to Comparative Example 2. Thus, the effectiveness of the present invention was confirmed.
[0058]
Further, even if the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm is measured, there is no increase in the transmission loss, and even if the transmission loss is measured after being left at 70 ° C. for about 72 hours, the long optical fiber is essential. No increase other than the increase in transmission loss was observed. Further, even when the transmission loss was measured after leaving the device at a low temperature of about -20 ° C. for about 72 hours, no increase other than the increase in the transmission loss inherent in the long optical fiber was observed.
[0059]
Next, a shield material was provided between the filler and the side surface of the optical fiber storage case, and the change in transmission loss when the thickness of the shield material was changed was measured. FIG. 6 shows the results. As shown in FIG. 6, it has been found that the transmission loss increases as the thickness of the shielding material provided between the filler and the side surface of the optical fiber storage case increases. The state where the thickness of the shielding material is 0 mm is a state where the filler is in contact with the side surface of the optical fiber storage case.
[0060]
Next, a method for manufacturing the above-described optical component P1 will be described with reference to FIG.
[0061]
First, the optical fiber 11 is wound around a bobbin as a central body a plurality of times to form a coil (S101). At this time, a coating means may be disposed in front of the bobbin to apply the liquid filler 41 to the outer periphery of the optical fiber 11 substantially uniformly, and the optical fiber 11 may be wound around the bobbin. As described above, by applying the liquid filler 41 before winding the optical fiber 11 around the bobbin, the gap between the optical fiber 11 wound around the bobbin and the filler 41 is substantially uniformly filled. Will be.
[0062]
Next, the optical fiber 11 in the coil state is removed from the bobbin in the coil state (S103). Then, the micro-bend which has already occurred is eliminated by giving a slight vibration or the like in the detached state.
[0063]
In order to remove the coiled optical fiber from the bobbin and unwind it, before winding the optical fiber around the bobbin as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-123342, a fine powder or the like must be previously wrapped around the body of the bobbin. It is preferable to extract the material after applying it. For this lubricant, talc (Rikken Dictionary, 4th edition, p. 239) or the like used as a powdered inorganic filler can be used. Alternatively, by using a bobbin capable of reducing the body diameter, the optical fiber may be wound and then the body diameter of the bobbin may be reduced to facilitate extraction. The tension at the time of winding the optical fiber around the bobbin is preferably small, and particularly preferably 0.4 N or less.
[0064]
Then, the shield material 51 is injected into the optical fiber storage case 21, and the shield material 51 is adhered to the bottom surface of the optical fiber storage case 21 and cured (S105). When the shield material 51 is cured, a small amount of the liquid filler 41 is injected into the optical fiber storage case 21 to form a base layer of the filler 41 (S107). Thus, by injecting the liquid filler 41 into the optical fiber storage case 21 in advance, the pressure applied to the optical fiber coil 31 from the bottom surface of the optical fiber storage case 21 can be reduced.
[0065]
Then, the optical fiber 11 (optical fiber coil 31) in the coil state is housed in the optical fiber housing case 21 (S109), the remaining filler 41 is injected into the optical fiber housing case 21, and the optical fiber 11 (optical fiber The entire coil 31) is wrapped by the filler 41. At this time, the filler 41 has fluidity such that it can be easily filled in the optical fiber storage case 21, and is cured after being filled in the optical fiber storage case 21 so as to surround the entire optical fiber 11. Then, the optical fiber 11 (optical fiber coil 31) is held (S111).
[0066]
The filling material 41 when filling the inside of the optical fiber storage case 21 has a surface tension of 400 μN / cm in order to prevent generation of bubbles or the like between the optical fibers 11 in the coil state. ² It is preferable that: The viscosity is set to 10 N · s / m so that the filler 41 sufficiently penetrates between the optical fibers 11. ² It is also preferable to keep the following. Further, at the time of curing the filler 41, the viscosity is 10 N · s / m 2 hours or more from the start of curing. ² It is preferable to keep the following. In this case, the filler 41 sufficiently penetrates between the optical fibers 11 and can prevent generation of unnecessary microbends in the optical fibers 11.
[0067]
The method of curing the filler 41 and the shielding material 51 includes, for example, heat curing and ultraviolet curing depending on the properties of the resin used as the filler 41 and the shielding material 51. In the case of thermal curing, for example, the resin is cured by heating at 50 ° C. for 24 hours. The above-mentioned preferred consistency relates to the filler 41 and the shielding material 51 after curing.
[0068]
Then, both ends of the optical fiber 11 (optical fiber coil 31) are fusion-spliced to one ends of the pigtail fibers 61 outside the optical fiber storage case 21 (S113). Further, the connector 63 is connected and attached to the other end of the pigtail fiber 61 (S115). Finally, the optical fiber storage case 21 and the storage case 22 are closed with their lids (S117).
[0069]
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic sectional view of a main part showing an optical component according to a second embodiment of the present invention.
[0070]
In the second embodiment, the upper surface of the filler 41 is further provided with a shield material 53 filled therein. The shielding material 53 cooperates with the shielding material 51 to seal the filler 41 in the optical fiber storage case 21 and regulate the movement of the filler 41. The shield material 53 has the same physical properties as the shield material 51 of the first embodiment described above, and is a resin that is cured by a chemical reaction. The Young's modulus of the shield material 53 after curing is equal to that of the filler 41 after curing. By being larger than the modulus (for example, 5 times or more) and smaller than the Young's modulus of the optical fiber storage case 21, the movement of the filler 41 is surely restricted while the filler 41 is kept in the optical fiber storage case 21. Sealing can be performed more reliably. In the second embodiment, the shield material 53 is filled so that no space is formed above the shield material 53 between the shield material 53 and the lid 21d, but the space is formed above the shield material 53. May be filled.
[0071]
As described above, in the second embodiment, similarly to the above-described first embodiment, micro-bend loss in the optical fiber coil 31 can be suppressed, and transmission characteristics can be stabilized.
[0072]
Further, a shielding material 53 provided on the upper surface of the filler 41 and having a Young's modulus higher than the Young's modulus of the filler 41 and lower than the Young's modulus of the optical fiber storage case 21 is further provided. The material 53 is sealed in the optical fiber storage case 21 and its movement is regulated. Thereby, the side pressure generated when the optical fibers 11 come into contact with each other by the movement of the filler 41 due to the action of vibration, impact, or the like from the outside can be further reduced.
[0073]
The method for manufacturing an optical component according to the second embodiment differs from the method for manufacturing an optical component according to the first embodiment shown in FIG. 7 after the step of injecting / curing the filler 41 (S111). This can be realized by adding a step of injecting and curing the shielding material.
[0074]
The present invention is not limited to the embodiments described above. For example, in the above-described embodiment, an optical fiber coil using a chromatic dispersion compensating optical fiber (DCF) is used, but another optical fiber may be used. For example, an optical fiber coil using a single mode optical fiber, a chromatic dispersion shifted optical fiber, an NZ type chromatic dispersion shifted optical fiber, an erbium-doped optical fiber, or a polarization maintaining optical fiber may be used.
[0075]
A single mode optical fiber (Single Mode Optical-Fiber: SMF) is an optical fiber designed mainly for transmitting an optical signal in a wavelength band of 1.3 μm. When an optical signal is transmitted in a wavelength band of 1.55 μm using this optical fiber, a phenomenon called chromatic dispersion occurs. This chromatic dispersion is compensated by a module (DCFM) of a chromatic dispersion compensating optical fiber. On the contrary, the SMF is also used for compensating an optical signal having a negative chromatic dispersion due to the above-described DCF or the like with its own positive chromatic dispersion. In this case, the module may be modularized for use.
[0076]
A chromatic dispersion shifted optical fiber (Dispersion Shifted Optical-Fiber: DSF) is an optical fiber designed mainly for transmitting an optical signal in a 1.55 μm wavelength band. It has the characteristic that the chromatic dispersion value for the 1.55 μm wavelength band is zero. DSF is sometimes used as an optical fiber for Raman scattering excitation. It may be modularized for use.
[0077]
An NZ-type chromatic dispersion-shifted optical fiber (Non-Zero Dispersion Shifted-Fiber: also called NZ-DSF) reduces the wavelength at which chromatic dispersion becomes zero from 1.55 μm in order to reduce the nonlinear phenomenon that occurs in the case of DSF described above. This is an optical fiber designed with a slight shift. NZ-DSF may be used as an optical fiber for Raman scattering excitation.
[0078]
An erbium-doped optical fiber (also called Erbium Doped optical-Fiber: EDF) is an optical fiber in which erbium ions are added to a core. When signal light in the wavelength band of 1.53 to 1.61 μm is made incident while absorbing light having wavelengths of 0.98 μm and 1.48 μm, stimulated emission occurs, and the power of the signal light can be amplified. Usually, in a modular form, it is used as an optical amplifier (also referred to as an erbium doped optical-fiber amplifier (EDFA)).
[0079]
2. Description of the Related Art A polarization maintaining optical fiber (also referred to as PMF) is an optical fiber that transmits linear polarization while retaining it, and is used for an optical fiber gyro, a polarization mode dispersion compensator, and the like. Usually, it is modularized and used as a PMFM (Polarization Maintaining optical-Fiber Module).
[0080]
Further, in the above-described embodiment, the specific gravity of the filler 41 located between the optical fibers 11 constituting the optical fiber coil 31 is the specific gravity of the filler 41 (underlayer) located below the optical fiber coil 31. It is preferable that the specific gravity of the filler 41 located between the optical fibers 11 constituting the optical fiber coil 31 is equal to or smaller than that of the filler 41 (the base layer) located below the optical fiber coil 31. ), The specific gravity of the optical fiber coil 31 prevents the optical fiber coil 31 from coming into contact with the optical fiber storage case 21 or the storage case 22 due to the weight of the optical fiber coil 31. Can be reliably suppressed.
[0081]
Further, the form of the optical fiber storage case 21 or the storage case 22 is not limited to the above-described embodiment, but may be one having a curved bottom surface instead of a flat surface.
[0082]
An optical fiber coil is formed by winding the optical fiber 11 having the coating layers 13 and 14 into a coil shape, and the optical fiber coil 31 is stored in the optical fiber storage case 21 or the storage case 22. However, without being limited to this, an optical fiber coil is formed by winding the optical fiber from which the coating layers 13 and 14 have been removed into a coil shape using the optical fiber from which the coating layers 13 and 14 have been removed. The fiber coil may be stored in a storage case.
[0083]
Further, the shield members 51 and 53 may have a multilayer structure. When the shield materials 51 and 53 are multilayered, it is preferable to provide a gradient of the Young's modulus such that the cured Young's modulus of each shield material gradually increases toward the outer layer. As a result, external vibrations, shocks, and the like are buffered by the multilayered shield material, so that transmission to the filler 41 and the optical fiber coil 31 can be suppressed, and the loss characteristics of the optical fiber coil 31 fluctuate. Can be suppressed.
[0084]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an optical component that suppresses microbend loss and has stable transmission characteristics. In particular, in the present invention, the filling material is in contact with the side surface of the storage case, and the influence of providing the shielding material between the side surface of the storage case and the filling material is eliminated to reduce the temperature dependence of the transmission characteristics. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an optical component (with a lid removed) according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view of a main part of the optical component according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of an optical fiber used for the optical component according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a refractive index difference in a sectional direction of the optical fiber of FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between storage consistency and Young's modulus.
FIG. 6 is a table showing the relationship between the thickness of a shielding material provided between a filler and a side surface of an optical fiber storage case and transmission loss.
FIG. 7 is a flowchart for explaining a manufacturing process of the optical component according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic sectional view of a main part of an optical component according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Optical fiber, 21 ... Optical fiber storage case, 21a ... Inner wall part, 21b ... Outer wall part, 21c ... Bottom part, 21d ... Lid, 31 ... Optical fiber coil, 41 ... Filler, 51, 53 ... Shielding material , P1 ... optical parts.

Claims

An optical fiber coil composed of an optical fiber wound in a coil shape,
A storage case for storing the optical fiber coil,
A cushioning filler for covering the optical fiber coil and holding the optical fiber coil,
A shield member provided between the bottom surface of the storage case and the filler, having a Young's modulus higher than the Young's modulus of the filler and lower than the Young's modulus of the storage case,
The optical component, wherein the filler is in contact with a side surface of the storage case.

2. The optical component according to claim 1, further comprising a shield member provided on an upper surface of the filler and having a Young's modulus higher than the Young's modulus of the filler and lower than the Young's modulus of the storage case. 3.

The filler and the shield material are resins that are cured by a chemical reaction,
The optical component according to claim 1, wherein the cured Young's modulus of the shielding material is set to be at least 5 times larger than the cured Young's modulus of the filler. 4.

The shielding material, an optical component according to claim 3 in which the Young's modulus after curing is characterized by having a 9.80N / mm ² or more 490 N / mm ² or less is physical.

The optical component according to claim 3, wherein the shielding material is a gel having thermosetting properties, humidity setting properties, or ultraviolet curing properties.

The optical component according to claim 3, wherein the shielding material is a highly viscous gel-like admixture.

The optical component according to claim 1, wherein an adhesion between the filler and the shield material is set to 98 mN / cm or more.

The optical component according to claim 1, wherein the thickness of the optical fiber coil covered with the filler is set to be twice or more the thickness of the shield material.

The optical component according to claim 1, wherein a thickness of the shielding material is set to be larger than a thickness of a coating layer of the optical fiber.

The said shield material is measured at 23 degreeC using the specified cone reduced to 1/4 prescribed | regulated to JIS @ K # 2220-1993, and the consistency is set to 0.1 or more and 20 or less. Item 2. The optical component according to Item 1.