JP2008083514A

JP2008083514A - 細径光ファイバ

Info

Publication number: JP2008083514A
Application number: JP2006264676A
Authority: JP
Inventors: Itaru Ishida; 格石田; Akira Murata; 暁村田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-04-10

Abstract

【課題】細径であっても視認性に優れ、コネクタ取り付け作業時や基板への配線時などにおける取り扱い性を向上できる細径光ファイバの提供。
【解決手段】光ファイバ裸線上に２層以上の被覆層が設けられ、最外被覆層の外径が１２５μｍである細径光ファイバであって、光ファイバ裸線上に透明樹脂からなる厚さ５μｍ以上の内側被覆層が設けられ、該内側被覆層上に、着色樹脂からなる厚さ５μｍ以上の外側被覆層が設けられたことを特徴とする細径光ファイバ。
【選択図】図３

Description

この発明は、光バックプレーンに適用可能な光インターコネクションモジュール用に好適な細径光ファイバに関するものである。

従来から、光インターコネクションモジュールの小型化・高密度実装化の要求が高まっており、光ファイバ素線の細径化の検討がなされてきた。光ファイバの細径化としては、石英ガラスからなる光ファイバ裸線部分、および保護被覆層の両面から検討が行われており、現在では、光ファイバ裸線径８０μｍ／被覆外径１２５μｍの細径光ファイバが提案されている。この被覆外径１２５μｍファイバに関しては、細径化のメリットの他に、被覆除去の工程を省く（現行の孔径１２５μｍのフェルールを有するコネクタへの実装）ことが可能であり、作業コストを削減できるメリットもある。
特開２００５−１７３５９４号公報２００５年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会Ｃ−３−１２３

従来提案されてきた細径光ファイバの被覆構造としては、光ファイバ裸線上に透明樹脂を１層以上被覆するものであった。しかしながら、この従来の細径光ファイバは、被覆層が透明樹脂で構成され、また光ファイバが細径であるため、当然のことながら、光ファイバの視認性が悪く、コネクタ取り付け作業時や基板への配線時などにおいて、取り扱い性が悪かった。

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、細径であっても視認性に優れ、コネクタ取り付け作業時や基板への配線時などにおける取り扱い性を向上できる細径光ファイバの提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、光ファイバ裸線上に２層以上の被覆層が設けられ、最外被覆層の外径が１２５μｍである細径光ファイバであって、光ファイバ裸線上に透明樹脂からなる厚さ５μｍ以上の内側被覆層が設けられ、該内側被覆層上に、着色樹脂からなる厚さ５μｍ以上の外側被覆層が設けられたことを特徴とする細径光ファイバを提供する。

以上説明したように、本発明の細径光ファイバは、光ファイバ裸線上に透明樹脂からなる厚さ５μｍ以上の内側被覆層が設けられ、該内側被覆層上に、着色樹脂からなる厚さ５μｍ以上の外側被覆層が設けられたものなので、細径であっても視認性に優れ、コネクタ取り付け作業時や基板への配線時などにおける取り扱い性を向上できる。
また、本発明の細径光ファイバは、着色した外側被覆層の内側に顔料を含まない内側被覆層を設けたことによって、光ファイバ裸線に顔料を含む着色被覆層が直接接触していない構造なので、顔料によって石英ガラスからなる光ファイバ裸線部分が傷付くことがなく、ファイバ強度が劣化するのを防止できる。また、前記構造としたことで、耐水性、耐温水性を向上できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は細径光ファイバの従来例を示す断面図、図２は着色被覆層を設けた細径光ファイバの参考例を示す断面図、図３は本発明に係る細径光ファイバの一実施形態を示す断面図である。これらの図中、符号１Ａ〜１Ｃは細径光ファイバ、２は光ファイバ裸線、３は透明樹脂からなる保護被膜層、４は着色樹脂からなる保護被覆層、５は内側被覆層、６は外側被覆層である。

図１に示す従来の細径光ファイバ１Ａは、石英ガラスからなる細径の光ファイバ裸線２上に、透明樹脂からなる保護被覆層３を設けてなり、その保護被覆層外径は１２５μｍになっている。前述したように、この従来の細径光ファイバ１Ａは、視認性が悪く、コネクタ取り付け作業時や基板への配線時などにおいて、取り扱い性が悪かった。

また、図２に示す参考例の細径光ファイバ１Ｂは、石英ガラスからなる細径の光ファイバ裸線２上に、樹脂に顔料を添加した着色樹脂からなる保護被覆層４を設けてなり、その保護被覆層外径は１２５μｍになっている。この細径光ファイバ１Ｂは、着色樹脂からなる保護被覆層４を設けることにより、光ファイバの視認性は向上した。しかしながら、ガラスに直接、着色した保護被覆層４を被せると、保護被覆層中に存在する数μｍオーダー以下の着色顔料の影響が無視できなくなる。この着色顔料がガラス界面に存在すると、着色顔料がガラスを傷つけ、強度の低下が起こることや、所々でガラスとの密着を低下させ、結果的、被覆剥離によるマイクロベンドロス増が起こることが分かった。

この着色顔料のガラスへの影響を考慮したものが、図３に示す本発明の細径光ファイバ１Ｃである。この細径光ファイバ１Ｃでは、石英ガラスからなる細径の光ファイバ裸線２上に２層の被覆層を設け、内側に顔料を含まない透明樹脂からなる内側被覆層５、外側に着色樹脂からなる外側被覆層６を設けており、着色顔料の影響を回避し、視認性を向上させた構造になっている。

この図３の細径光ファイバ１Ｃについて説明する。
最近のインターコネクション用ファイバとしては、光ファイバ裸線２の外径は８０μｍが一般的であるが、さらに細径化された光ファイバ裸線を用いた場合でも、本実施形態の細径光ファイバ１Ｃと同様に視認性向上の効果が得られる。なお、本発明において用いる光ファイバ裸線２としては、コアとクラッドとを有する石英ガラス製のシングルモードファイバ、マルチモードファイバ、或いはホーリーファイバなどが挙げられる。

また、外側被覆層６の外径としては、一般的な孔径１２５μｍのフェルールに合わせて、１２５μｍとしている場合が多いが、孔径が異なるフェルールがあれば、特に、外側被覆層６の外径も規定する必要はない。

本実施形態の細径光ファイバ１Ｃにおいて、内側被覆層５の材料としては、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートなどの紫外線硬化型樹脂、エポキシ系、ポリイミド系の熱硬化型樹脂、ポリエステルエラストマー、ポリアミド、ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂などが挙げられる。

また、外側被覆層６の材料としては、顔料を添加したウレタンアクリレート、エポキシアクリレートなどの紫外線硬化型樹脂、エポキシ系、ポリイミド系の熱硬化型樹脂、ポリエステルエラストマー、ポリアミド、ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂などが挙げられる。これらの材料の内、生産性を考慮すると、高速硬化が可能な紫外線硬化型樹脂であることが望ましい。外側被覆層６に添加する顔料は、従来よりプラスチックの着色剤として用いられている各種の顔料を使用でき、例えば、チタンホワイト、クロムイエロー、カーボンブラックなど、日本工業規格で規定されている無機顔料、または、アゾ系、キノン系などの有機顔料等が挙げられる。また、外側被覆層６の顔料含有量は、外側被覆層６の樹脂１００質量部に対して５〜２０質量部の範囲とすることが望ましい。

内側被覆層５の膜厚としては５μｍ以上であることが望ましい。５μｍ以下であると、外側被覆層６中の顔料のガラスへの影響が大きくなるためである。
また、外側被覆層６の膜厚としては５μｍ以上であることが望ましい。５μｍ以下であると、色によっては十分な視認性が得られない可能性がある。

本実施形態の細径光ファイバ１Ｃは、光ファイバ裸線２上に透明樹脂からなる厚さ５μｍ以上の内側被覆層５が設けられ、該内側被覆層５上に、着色樹脂からなる厚さ５μｍ以上の外側被覆層６が設けられたものなので、細径であっても視認性に優れ、コネクタ取り付け作業時や基板への配線時などにおける取り扱い性を向上できる。
また、本実施形態の細径光ファイバ１Ｃは、着色した外側被覆層６の内側に顔料を含まない内側被覆層５を設けたことによって、光ファイバ裸線２に顔料を含む着色被覆層が直接接触していない構造なので、顔料によって光ファイバ裸線部分２が傷付くことがなく、ファイバ強度が劣化するのを防止できる。また、前記構造としたことで、耐水性、耐温水性を向上できる。

以下、実施例によって本発明の効果を実証する。はじめに、評価方法、判定基準を説明する。
（識別性）
黄色と白色に施した細径光ファイバを準備し、サンプルより３０ｃｍの距離から目視し、識別可否を確認した。識別可能である場合を○、不可能である場合を×とした。

（引張強度）
ＩＥＣ６０７９３−１−３１に準拠し、試験を行った。Ｔｅｌｃｏｒｄｉａ規格（Ｆ５０値が３．８ＧＰａ以上、Ｆ１５値が３．１４ＧＰａ以上）を満たす場合を○、満たさない場合を×として、判定を行った。

（温水剥離試験）
サンプルを６０℃温水に２週間浸漬させ、取出した後、光学顕微鏡にて、ガラス−被覆界面の剥離有無を確認した。剥離が無い場合を○、有る場合を×とした。

次に、実施例の詳細を説明する。実施例では、ガラス径が８０μｍの細径光ファイバを検討し、被覆に使用した内側被覆層及び外側被覆層の樹脂は、いずれもエポキシアクリレート紫外線硬化型樹脂である。また、外側被覆層には顔料として無機顔料を、樹脂１００質量部に対して２０質量部加えた着色樹脂を用いた。なお、以下の実施例１〜４、比較例１〜４において、被覆層２層の場合の内側被覆層又は被覆層１層の場合の該被覆層のことを「１層目被覆材」と記し、被覆層２層の場合の外側被覆層のことを「２層目被覆材」と記す。

［実施例１］
１層目被覆材である透明樹脂の膜厚を１５μｍとし、２層目被覆材である着色樹脂の膜厚を７．５μｍとし、最終外径を１２５μｍとした。

［実施例２］
１層目被覆材である透明樹脂の膜厚を１０μｍとし、２層目被覆材である着色樹脂の膜厚を１２．５μｍとし、最終外径を１２５μｍとした。

［実施例３］
１層目被覆材である透明樹脂の膜厚を５μｍとし、２層目被覆材である着色樹脂の膜厚を１７．５μｍとし、最終外径を１２５μｍとした。

［実施例４］
１層目被覆材である透明樹脂の膜厚を１７．５μｍとし、２層目被覆材である着色樹脂の膜厚を５μｍとし、最終外径を１２５μｍとした。

［比較例１］
１層目被覆材である透明樹脂の膜厚を３μｍとし、２層目被覆材である着色樹脂の膜厚を１９．５μｍとし、最終外径を１２５μｍとした。

［比較例２］
１層目被覆材である透明樹脂の膜厚を１９．５μｍとし、２層目被覆材である着色樹脂の膜厚を３μｍとし、最終外径を１２５μｍとした。

［比較例３］
図１に示すように従来から知られている構造であり、保護被覆層が透明樹脂の単層被覆で、その被覆材の膜厚を２２．５μｍとし、最終外径を１２５μｍとした。

［比較例４］
図２に示すように保護被覆層が着色樹脂の単層被覆で、その被覆材の膜厚を２２．５μｍとし、最終外径を１２５μｍとした。

実施例１〜４、および、比較例１〜４の構造と評価判定結果を表１に示す。

実施例１〜４の構造では、１層目被覆材の膜厚が５μｍ以上であり、２層目被覆材中の顔料の影響が少なく、ファイバの引張強度、温水剥離試験はすべて○であった。また、２層目被覆材の膜厚が５μｍ以上であり、識別性においてもすべて○であった。

一方、比較例１の構造では、２層目被覆材の膜厚が５μｍ以上であり、識別性は○であったが、１層目被覆材の膜厚が５μｍ以下であり、２層目被覆材中の顔料の影響が大きく、ファイバの引張強度、温水剥離試験は×であった。

比較例２の構造では、１層目被覆材の膜厚が５μｍ以上であり、ファイバの引張強度、温水剥離試験は○であったが、２層目被覆材が５μｍ以下であり、識別性は×であった。

比較例３は、透明樹脂の単層被覆構造であり、従来の構造である。これについては、識別がまったく出来ない構造であった。

比較例４は、着色樹脂の単層被覆構造であり、被覆材中の顔料の影響が大きく、ファイバの引張強度、温水剥離試験は×であった。

従来の細径光ファイバの構造を例示する断面図である。光ファイバ裸線上に直接着色樹脂からなる保護被覆層を設けた参考例の細径光ファイバの構造を示す断面図である。本発明の細径光ファイバの一実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…細径光ファイバ、２…光ファイバ裸線、３，４…保護被膜層、５…内側被覆層、６…外側被覆層。

Claims

光ファイバ裸線上に２層以上の被覆層が設けられ、最外被覆層の外径が１２５μｍである細径光ファイバであって、
光ファイバ裸線上に透明樹脂からなる厚さ５μｍ以上の内側被覆層が設けられ、該内側被覆層上に、着色樹脂からなる厚さ５μｍ以上の外側被覆層が設けられたことを特徴とする細径光ファイバ。