JP2004198506A

JP2004198506A - 薄膜光ファイバ素線、薄膜光ファイバ心線とコネクタ接続部

Info

Publication number: JP2004198506A
Application number: JP2002364002A
Authority: JP
Inventors: Daiki Takeda; 大樹竹田; Itaru Ishida; 格石田; Tetsuo Hayano; 哲雄早野; Takeshi Shimomichi; 毅下道
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】光ファイバ素線の薄膜紫外線硬化型皮膜の密着力を向上させること、前記薄膜光ファイバ素線を用いて光ファイバ心線を製造し、被覆除去時に前記薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜が剥離されないものとすること、さらにはこのような光ファイバ心線を用いて接続時等の研磨加工処理を施しても、光ファイバのガラス端面に傷やガラス欠け等が発生せず、コネクタ接続部は伝送損失が小さく、反射減衰量が大きなものとなるようにすることにある。
【解決手段】光ファイバ上に設けられる薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜の密着力（ＪＩＳ規格Ｃ６４７１の銅箔の引剥がし試験方法Ａに準拠）を、５０ｇｆ／ｃｍ以上とした薄膜光ファイバ素線とすることによって、また前記薄膜光ファイバ素線上に紫外線硬化型樹脂被覆が形成された薄膜光ファイバ心線とし、この紫外線硬化型樹脂被覆を除去するときに、前記薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜が剥離しないようにすることよって、解決される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、皮膜の密着力が優れた薄膜光ファイバ素線、それを用いた薄膜光ファイバ心線並びにコネクタ接続部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜光ファイバ心線は、例えば８０〜１００μｍの光ファイバ上に薄肉の紫外線硬化型樹脂皮膜を施した薄膜光ファイバ素線上に、通常この上に着色層やプラスチックの２次被覆を設けて、前記薄膜光ファイバ素線を保護するように構成されている。例えば、外径８０μｍ石英ファイバ上に４５μｍの薄肉の紫外線硬化樹脂皮膜を設けて薄膜光ファイバ素線とし、その上に厚肉のソフトタイプ紫外線硬化型樹脂層、ハードタイプ紫外線硬化型樹脂被覆等が順次設けられて、外径が２５０μｍの薄膜光ファイバ心線として使用される。そして前記薄膜光ファイバ素線の製造は、通常前記紫外線硬化型樹脂皮膜の硬化処理を大気中で行うので、酸素に曝されながら行われることになり、前記紫外線硬化型樹脂皮膜は酸素阻害によって、十分な硬化が行われない等して、石英光ファイバとの密着力が十分でないこともある。そして、その上に設けるソフトタイプやハードタイプの紫外線硬化型樹脂被覆は、紫外線硬化型樹脂どうしの関係から、密着力は前記光ファイバとの密着力よりも大きくなっている。そして、このような密着力の関係になっている薄膜光ファイバ心線の、ソフトタイプやハードタイプの紫外線硬化型樹脂被覆を除去しようとすると、前記薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜の方が剥がれたりすることがあった。また、このような薄膜光ファイバ心線は、コネクタ接続時にはその端面をＰＣ研磨（フィジカルコンタクト）、ＡＰＣ研磨（アドバンストフィジカルコンタクト）やフラット研磨等の研磨加工を施す必要がある。そしてその際には、前記紫外線硬化型樹脂被覆も除去する必要があるが、前記紫外線硬化型樹脂被覆によっては、このような作業によって光ファイバのガラス端面に傷がついたり、ガラス欠けと称する割れ等が発生するものがあった。そしてこのような傷等が生じた光ファイバ心線を用いて接続部を形成すると、伝送損失が増大したり、反射減衰量が小さくなる等の問題が生じていた。このような問題に対処する提案の一つとして、光ファイバのクラッド層上に密着性が良好なフッ素系樹脂の薄層を設けた特許文献１が、知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１５５２４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明が解決しようとする課題は、光ファイバ素線の薄膜紫外線硬化型皮膜と光ファイバのガラスとの密着力を向上させること、前記薄膜光ファイバ素線を用いた光ファイバ心線の紫外線硬化型樹脂被覆を除去する際に、前記薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜が剥離されないものとすること、さらにはこのような光ファイバ心線を用いて接続時等の研磨加工処理を施しても、光ファイバのガラス端面に傷やガラス欠け等が発生せず、得られるコネクタ接続部は伝送損失が小さく、反射減衰量が大きなものとすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載されるように、光ファイバ上に設けられる薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜の密着力（ＪＩＳ規格Ｃ６４７１の銅箔の引剥がし試験方法Ａに準拠）を、５０ｇｆ／ｃｍ以上とした薄膜光ファイバ素線とすることによって、解決される。
【０００６】
また、請求項２に記載されるように、前記薄膜光ファイバ素線上に、紫外線硬化型樹脂被覆が形成された薄膜光ファイバ心線であって、この紫外線硬化型樹脂被覆を除去するときに、前記薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜が剥離しない薄膜光ファイバ心線とすることによって、解決される。
【０００７】
さらに、請求項３に記載されるように、前記薄膜光ファイバ心線を用いてコネクタ研磨加工処理を行ったときに、光ファイバ端面に傷等の発生がないコネクタ接続部とすることによって、解決される。さらには、請求項４に記載されるように、前記コネクタ接続部の伝送損失が０．２ｄＢ以下で、かつ反射減衰量が４０ｄＢ以上である、請求項３に記載されるコネクタ接続部とすることによって、解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１に記載される発明は、光ファイバ上に設けられる薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜の密着力（ＪＩＳ規格Ｃ６４７１の銅箔の引剥がし試験方法Ａに準拠）を、５０ｇｆ／ｃｍ以上とした薄膜光ファイバ素線とすることによって、これを用いた薄膜光ファイバ心線は、前記素線上に設けられた樹脂被覆除去を、光ファイバに傷等をつけずに行うことができ、またこのような光ファイバ心線を用いたコネクタ接続部のガラス端面には、研磨処理によりガラス欠けや傷つける等がなくなり、さらに得られたコネクタ接続部は、伝送損失が小さく、反射減衰量が大きなものとすることができる。
【０００９】
そこで光ファイバ心線の樹脂被覆を除去する場合に、光ファイバ素線の薄膜の密着力と、前記薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜と石英ガラス界面との剥離現象の問題について、種々検討を行った。すなわち、図１（Ａ）並びに（Ｂ）に示されるような、外径８０μｍの石英ファイバ１の上に、表１に示す種々の密着力の薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜２を設けた後、さらにその上に順次、比較的厚肉のソフトタイプの紫外線硬化型樹脂被覆３、ハードタイプの紫外線硬化型樹脂被覆４、を設けて、光ファイバ心線５を製造した。なお、前記薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜の密着力の調整は、石英ガラスの紡糸時における入線温度の調整や前記紡糸時における表面性の改善（酸素濃度等の調整）によって、行った。ついで、これらの光ファイバ心線について、前記ソフトタイプとハードタイプの紫外線硬化型被覆を被覆除去器を用いて除去すると共に、その密着力を測定した。具体的な被覆除器としては、マイクロストリッパ（ＭＳ）、ホットジャケットストリッパ（ＨＪＳ）およびＰＢストリッパ（ＰＢ）を用い、剥離の発生率を調べた。また密着力については、ＪＩＳ規格Ｃ６４７１の銅箔の引剥がし強さを測定する方法Ａに準拠して、行った。
【００１０】
結果は表１に記載されるように、光ファイバ素線の薄膜の厚さが４５μｍの場合、密着力が５０ｇｆ／ｃｍ以上のものであれば、光ファイバ心線の紫外線硬化型樹脂被覆の除去手段（ＭＳ、ＨＪＳ、ＰＢ）にも関係なく、剥離の発生を防止できることがわかる。より詳細に述べると、実験例４、５、８、９、１０、１１〜１５に記載されるように、薄膜の厚さが４５μｍの光ファイバ素線において、密着力が５０ｇｆ／ｃｍ以上あれば、前記被覆の除去方法がマイクロストリッパ（ＭＳ）、ホットジャケットストリッパ（ＨＪＳ）およびプラスチックブレード（ＰＢ）のいずれの方法によっても、前記薄膜と石英ガラスとの界面の剥離を、発生率０％とすることができる。このことは前記樹脂被覆の除去によって、光ファイバのガラス端面に傷等の発生させないものとなる。より詳細には、前記ＭＳによる被覆除去においては、密着力が７０ｇｆ／ｃｍあれば発生率を０％とすることができる。また前記ＨＪＳによる被覆除去においては、密着力が３０ｇｆ／ｃｍあれば実用でき、さらに前記ＰＢによる被覆除去においては、１０ｇｆ／ｃｍあれば良いことがわかる。そしてこのような光ファイバ素線薄膜の密着力の調整も、前記のように製造条件を調整することによって、実用的に好ましい光ファイバ心線とすることができる。
【００１１】
【表１】

【００１２】
また、前記光ファイバ素線を用いた光ファイバ心線とすれば、コネクタ接続においても有用なものとなる。すなわち請求項３に記載されるように、前記薄膜光ファイバ心線を用いてコネクタ研磨加工処理を行ったときに、光ファイバのガラス端面に傷等の発生がないコネクタ接続部とすることができる。まず研磨加工処理について簡単に説明すると、光ファイバ心線はコネクタ接続時には、その端面をＰＣ研磨（フィジカルコンタクト）、ＡＰＣ研磨（アドバンストフィジカルコンタクト）やフラット研磨等の研磨加工を施される。より具体的には、前記ＰＣ研磨はフェルール先端を凸球面に加工し、コネクタ突合せ部での空気層をなくしてガラスを直に接触させることにより、フレネル反射を低減させるためのものであり、また前記フラット研磨は、光ファイバ端面をファイバ軸に対して直角に研磨するものである。しかしいずれの場合も、前記紫外線硬化型樹脂被覆を除去する必要がある。そして前記紫外線硬化型樹脂被覆によっては、このような作業によって光ファイバのガラス端面に傷がついたり、ガラス欠けと称する割れ等が発生するものがあった。しかしながら、前述した様に薄膜の密着力（ＪＩＳ規格Ｃ６４７１の銅箔の引剥がし試験方法Ａに準拠）が５０ｇｆ／ｃｍ以上の光ファイバ素線を用いた光ファイバ心線においては、このような研磨作業におけるガラス端面の傷の発生を、なくすことが可能となる。
【００１３】
すなわち、コア径が５０μｍで、クラッド径が１００μｍのＧＩタイプの光ファイバに、紫外線硬化型樹脂からなる薄膜皮膜を、表２に示す種々の密着力（ｇｆ／ｃｍ）になるように施して、外径１２５μｍの光ファイバ素線とした。ついでこの上に順次、比較的厚肉のソフトタイプの紫外線硬化型樹脂被覆並びにハードタイプの紫外線硬化型樹脂被覆を設けて、外径２５０μｍの光ファイバ心線を作製した。次いでこれらの光ファイバ心線を用い、コネクタ接続のための前記ＰＣ研磨加工を行った。そして、前記光ファイバ心線のガラス端面の状態を観測した。結果は表２に示されるように、光ファイバ素線の薄膜皮膜の密着力が、５０ｇｆ／ｃｍ以上の光ファイバ心線では、ＰＣ研磨加工による傷の発生が殆どないものとすることができることが判る。これに対して、実験例１６や１７に示されるように、密着力が１０ｇｆ／ｃｍでは多数の傷が見られ、また３０ｇｆ／ｃｍでも傷の発生が見られた。このように、光ファイバ素線の薄膜皮膜の密着力は、５０ｇｆ／ｃｍ以上あることが好ましいことがわかる。
【００１４】
【表２】

【００１５】
さらにまた、請求項４に記載されるように、薄膜皮膜の密着力（ＪＩＳ規格Ｃ６４７１の銅箔の引剥がし試験方法Ａに準拠）が、５０ｇｆ／ｃｍ以上の光ファイバ素線を用いた光ファイバ心線を、コネクタ接続部に使用することによって、コネクタ接続部の伝送損失が０．２ｄＢ以下で、かつ反射減衰量が４０ｄＢ以上とすることが可能となる。すなわち、コア径が５０μｍで、クラッド径が１００μｍのＧＩタイプの光ファイバに、紫外線硬化型樹脂からなる薄膜皮膜を種々の密着力（ｇｆ／ｃｍ）になるように施して、外径１２５μｍの光ファイバ素線とし、この上に順次、比較的厚肉のソフトタイプの紫外線硬化型樹脂被覆、ハードタイプの紫外線硬化型樹脂被覆を設けて、外径２５０μｍの光ファイバ心線を作製した。次いでこれらの光ファイバ心線を用いて、コネクタ接続のための前記ＰＣ研磨加工を行った後に、コネクタ接続部を形成し、接続損失（ｄＢ）並びに反射減衰量（ｄＢ）を測定した。なお反射減衰量は、入射光パワーに対する反射光の割合を示すもので、通常４０ｄＢ以上が好ましいものである。
【００１６】
結果は表３に記載されるごとく、実験例２２や２３のように光ファイバ素線の薄膜の密着力が、５０ｇｆ／ｃｍ以上のものを使用することによって、コネクタ接続損失が０．２ｄＢ以下と、実用上問題がない数値であり、また反射減衰量も４０ｄＢ以上と、好ましいものであった。これに対して、実験例２０や２１のように、密着力が１０ｇｆ／ｃｍや３０ｇｆ／ｃｍの場合には、コネクタ接続損失が０．２ｄＢを越えるものであり、また反射減衰量も４０ｄＢ未満のものとなる。このように、光ファイバ素線薄膜の紫外線硬化型皮膜の密着力を５０ｇｆ／ｃｍ以上とすることによって、得られた光ファイバ心線を用いたコネクタ接続部は、接続損失が少なく、反射減衰量を大きなものとすることができることになる。
【００１７】
【表３】

【００１８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明は光ファイバ上に設けられる薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜の密着力（ＪＩＳ規格Ｃ６４７１の銅箔の引剥がし試験方法Ａに準拠）を、５０ｇｆ／ｃｍ以上とした薄膜光ファイバ素線とすることによって、また、前記薄膜光ファイバ素線上に、紫外線硬化型樹脂被覆が形成された薄膜光ファイバ心線であって、この紫外線硬化型樹脂被覆を除去するときに、前記薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜が剥離しない薄膜光ファイバ心線とすることによって、このような光ファイバ素線を用いた光ファイバ心線は、前記紫外線硬化型樹脂被覆の除去手段が、マイクロストリッパ（ＭＳ）、ホットジャケットストリッパ（ＨＪＳ）およびＰＢストリッパ（ＰＢ）のいずれを用いても、光ファイバ素線の薄膜との界面に、剥離がなく傷の発生を防止できる。具体的には、前記薄膜と石英ガラスとの界面の剥離発生率を、０％とすることができる。また、光ファイバ素線薄膜の密着力の調整も、石英ガラスの紡糸時における入線温度の調整や前記紡糸時における表面性の改善（酸素濃度等の調整）によって行えばよいので、実用的なものといえる。
【００１９】
また、前記光ファイバ心線を用いてコネクタ研磨加工処理を行ったときには、光ファイバガラス端面に傷等の発生がないものとすることができ、さらには、前記光ファイバ心線を用いてコネクタ接続部を形成したときには、伝送損失が０．２ｄＢ以下で、かつ反射減衰量が４０ｄＢ以上であるネクタ接続部とすることができる。このように、光ファイバ素線の薄膜皮膜の密着力が５０ｇｆ／ｃｍ以上の光ファイバ心線を用いた場合には、その端面をＰＣ研磨（フィジカルコンタクト）、ＡＰＣ研磨（アドバンストフィジカルコンタクト）やフラット研磨等の研磨加工を施しても、傷の発生が殆どないものとすることができ、また、それを用いたコネクタ接続部も、コネクタ接続損失が０．２ｄＢ以下であり、また反射減衰量も４０ｄＢ以上と、実用的に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）および（Ｂ）は、光ファイバ心線の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１、１^‘ 石英ファイバ
２、２^‘ 薄膜紫外線硬化型樹脂皮膜
３、３^‘ ソフトタイプ紫外線硬化型樹脂被覆
４、４^‘ ハードタイプ紫外線硬化型樹脂被覆
５、５^‘ 光ファイバ心線

Claims

光ファイバ上に設けられる薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜の密着力（ＪＩＳ規格Ｃ６４７１の銅箔の引剥がし試験方法Ａに準拠）を、５０ｇｆ／ｃｍ以上としたことを特徴とする、薄膜光ファイバ素線。
前記薄膜光ファイバ素線上に、紫外線硬化型樹脂被覆が形成された薄膜光ファイバ心線であって、この紫外線硬化型樹脂被覆を除去するときに、前記薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜が剥離しないことを特徴とする、薄膜光ファイバ心線。
前記薄膜光ファイバ心線を用いてコネクタ研磨加工処理を行ったときに、光ファイバ端面に傷等の発生がないことを特徴とする、コネクタ接続部。
前記コネクタ接続部の伝送損失が０．２ｄＢ以下で、かつ反射減衰量が４０ｄＢ以上であることを特徴とする、請求項３に記載されるコネクタ接続部。