JP2009156640A - 導波路のねじり試験機及び導波路のねじり試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導波路のねじり耐性を正確かつ容易に評価することのできる導波路のねじり試験機、及び、導波路のねじり試験方法を提供することである。
【解決手段】アレイ状に配置された複数のコアを有するシート状の導波路の各コアに向けて光を照射する光源と、前記光源から照射され前記コアを導光した光を受光する受光手段と、前記光源から導波路まで、及び、該導波路から前記受光手段まで、光を伝播する光伝播手段と、前記導波路における各コア及び前記光伝播手段を光接続する光照射側及び光受光側の光接続手段と、少なくとも前記シート状の導波路にねじりを繰り返し印加するねじり手段と、を有する導波路のねじり試験機である。
【選択図】なし

Description

本発明は、導波路のねじり試験機及び導波路の試験方法に関する。

光ファイバが敷設される環境に関しては、例えばねじれた状態で保持され敷設された場合や、電柱等へ敷設後に風雪などで繰返しねじれを与えられる場合が想定でき、このような環境に対応できるよう光ファイバにはねじり耐性が必要とされる。このねじれた状態で保持され敷設された場合のねじり耐性は、例えば、光ファイバ両端を保持する固定手段、なじり印加手段、及び所定回数ねじり回し保持し破断することに応動するタイマを備えたねじり強度試験装置などにより評価できる（例えば、特許文献１参照）。
また、前記ねじりが繰返し与えられる場合のねじり耐性は、緩やかなねじりを繰返し揺動して与え、外観や導光状態で評価されている（例えば、非特許文献１参照）。

近年、ＦＰＰ（Flexible Printed Circuit：フレキシブルプリント配線板）のように、部品間の信号接続であり、ねじりや曲げ稼動する部位を光ファイバや導波路を適用して光信号化することが検討されている。部品間のねじりや曲げ稼動する部位では、ねじりや曲げで伝播する光は損失を生じ、さらに繰返し揺動でクセがついたり微小欠陥が大きくなったりすることでその損失が増大する。また部品間の信号送受信に用いられるので、外観や導光状態だけでなく、ある一定以上の損失増加で使用不可となる。

この点、光ファイバの場合は、その一端に光源を配置し入射させ他端に配置した受光部で光強度変化を検知することができるので、その経過変化量で耐性を評価することができる。また光ファイバは、線引きで製作されるので長尺にでき、光源から試験機に導入しねじり試験部位を経由し受光部まで結線することが容易である。
しかし、導波路の場合、導光するコアは一般的にアレイ状に配置されており、前記光ファイバと異なり、ねじり回転中心に対し非対称となってしまう。そのため導波路をねじると、回転中心からの距離に応じて異なる螺旋状態となり、同一導波路にあるコアであっても光閉じ込め効率が異なることとなり、光強度の変化量も異なってしまう。

また、例えばコアをシリコーン樹脂の鋳型を用いたマイクロモールディング法で形成して導波路を作製する場合には（例えば、特許文献３参照）、当該製造方法で光源から試験機に導入しねじり試験部位を経由し受光部まで結線することは、かなり困難である。
特開平７−３３３１２６号公報 特開昭６０−２１１４０５号公報 特開２００４−８６１４４号公報 日本工業規格 ＪＩＳ Ｃ ６８２１

本発明の目的は、導波路のねじり耐性を正確かつ容易に評価することのできる導波路のねじり試験機、及び、導波路のねじり試験方法を提供することにある。

上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、アレイ状に配置された複数のコアを有するシート状の導波路の各コアに向けて光を照射する光源と、
前記光源から照射され前記コアを導光した光を受光する受光手段と、
前記光源から導波路まで、及び、該導波路から前記受光手段まで、光を伝播する光伝播手段と、
前記導波路における各コア及び前記光伝播手段を光接続する光照射側及び光受光側の光接続手段と、
少なくとも前記シート状の導波路にねじりを繰り返し印加するねじり手段と、
を有する導波路のねじり試験機である。

請求項２に係る発明は、前記シート状の導波路を保持する保持部及び前記光照射側の光接続手段が、前記ねじり手段により印加されるねじりモーメントに対して共に回転可能に備えられ、該ねじりモーメントに対して同期して同方向に揺動するように一体化されている請求項１に記載の導波路のねじり試験機である。

請求項３に係る発明は、前記光照射側の光接続手段が基台上に固定されており、前記シート状の導波路のみに前記ねじりが繰り返し印加される請求項１に記載の導波路のねじり試験機である。

請求項４に係る発明は、前記光伝播手段が、光ファイバである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導波路のねじり試験機である。

請求項５に係る発明は、アレイ状の配置された複数のコアを有するシート状の導波路に繰り返しねじり揺動を与えると共に、前記複数のコアの各々に光源から光を照射して該コアを導光した光を各々受光手段で受光し、前記複数のコアを導光した光のうち光強度変化量の最大値に基いて前記導波路のねじりに対する寿命を評価する導波路のねじり試験方法である。

請求項６に係る発明は、前記導波路のねじりに対する寿命を、前記光強度変化量の最大値が既定値に達するまでに印加したねじり揺動の繰り返し回数により評価する請求項５に記載の導波路のねじり試験方法である。

請求項７に係る発明は、アレイ状の配置された複数のコアを有するシート状の導波路に繰り返しねじり揺動を与えると共に、前記複数のコアの各々に光源から光を照射して該コアを導光した光を各々受光手段で受光し、前記複数のコアを導光した光のうち光強度変化量の最大値及び最小値の差に基いて前記導波路のねじりに対する寿命を評価する導波路のねじり試験方法である。

本発明の請求項１に係る発明によれば、導波路のねじり耐性を正確かつ容易に評価することのできる導波路のねじり試験機が提供される。
請求項２に係る発明によれば、導波路と光伝播手段のねじり揺動に対する光軸のずれの影響を低減でき、導波路のねじり耐性をより正確に評価することができる。
請求項３に係る発明によれば、アレイ状に配置されたコアごとのねじり耐性が実用に則した状態で評価することができる。
請求項４に係る発明によれば、光接続が容易であり、配置自由度が大きい導波路のねじり試験が提供される。
請求項５に係る発明によれば、導波路のねじり耐性を、実用に則して正確かつ容易に評価することができる。
請求項６に係る発明によれば、導波路のねじりや剪断歪による品質低下度合いを、容易にかつ高精度に判断できる。
請求項７に係る発明によれば、ねじりに対するコアごとの耐久性のばらつきも含めた導波路のねじり耐性評価を容易に行うことができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の導波路のねじり試験機は、アレイ状に配置された複数のコアを有するシート状の導波路の各コアに向けて光を照射する光源と、前記光源から照射され前記コアを導光した光を受光する受光手段と、前記光源から導波路まで、及び、該導波路から前記受光手段まで、光を伝播する光伝播手段と、前記導波路における各コア及び前記光伝播手段を光接続する光接続手段と、前記シート状の導波路を保持する保持部及び該導波路にねじりを繰り返し印加するねじり印加部を備えるねじり手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明の導波路のねじり試験方法は、アレイ状の配置された複数のコアを有するシート状の導波路に繰り返しねじり揺動を与えると共に、前記複数のコアの各々に光源から光を照射して該コアを導光した光を各々受光手段で受光し、前記複数のコアを導光した光のうち光強度変化量の最大値、あるいは、最大値及び最小値の差に基いて前記導波路のねじりに対する寿命を評価することを特徴とし、上記本発明の導波路のねじり試験機の好適な態様によれば、効率的に当該ねじり試験を行うことができる。

前述のように、光伝送部材のねじり耐性試験に関しては、例えば光ファイバはその断面が同心円構造であり導光するコアも一本であるから、光ファイバにねじりを与えた場合、その断面の同心円中心に回転中心が倣うことになり、光伝播方向の形状変化がほとんどなく光閉じ込め効率があまりかわらない。そのため光ファイバのねじり耐性は、繰返し揺動するねじりを与え、外観に現れた欠陥や心線に現れた欠陥で導光状態が変化するといった疲労破壊による現象でねじり耐性を評価できる。

しかし、導波路は一般的にアレイ状にコアが配置されているため、導波路にねじり（導波路のコア端面側から見たときの導波路端の時計回り方向、反時計回り方向の回転）を与えると、導光するコアのねじれがねじり回転中心に対して非対称となる。そのため、前記ねじりに対して、コアは回転中心からの距離に応じて異なる螺旋形状となり、同一導波路にあるコアであっても光閉じ込め効率は異なってしまう。またねじりによる応力も各々のコアで異なるため、掛かる繰返し揺動するねじりによる疲労によって各々コアに現れる欠陥などの破壊現象や程度も異なることになる。
さらに実用を鑑みれば、アレイ状のコアは各々別信号光を伝播するので、コア１つでも許容損失値を超えれば部品性能は満たさなくなる。

したがって、導波路のねじり試験としては、導波路に対して前記ねじりを与え、同時に複数のコアすべてについて導光の光強度変化量を確認する必要がある。またこの場合に、各コアの光強度は、繰り返し揺動に対しても導波路と検出部との接続部分にずれを生じることなく、安定して計測できる必要がある。
本発明者等は、上記要求を満たすべく検討し、導波路のねじり試験機として下記に示すような構成を見出すに到った。以下、図面を参照して本発明の導波路のねじり試験機を実施形態により示すと共に、前記本発明の導波路のねじり試験方法についても併せて説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る導波路のねじり試験機の概略構成図である。
図に示すように、本実施形態の導波路のねじり試験機は、主に供試される導波路６０の一端を保持固定し繰返し揺動するねじりを与えるねじり機構部（ねじり手段）１０と、導波路６０の他端を保持固定し引張荷重を与える固定調整機構部２０、導波路６０の光を照射しコアに導光させる光入射機構部３０、導光した光を受光し光強度を計測する受光計測機構部４０及びそれらを制御する制御部５０から構成される。

供試される導波路６０の一端を保持固定し繰返し揺動するねじりを与えるねじり機構部１０には、導波路６０を保持固定するチャック（固定板）１２を備えた支持体（保持部）１４が設けられており、把持体１６に回動自在に保持されている。また支持体１４はベルト１９でステッピングモータ（ねじり手段）１８と連結され、ステッピングモータ１８の回転駆動が伝達されるようになっている。支持体１４上にチャック１２で保持固定されたシート状の導波路６０は、例えば支持体１４の矢印方向の回転にしたがって、一端がねじられることとなる。このとき、導波路６０の他端は動かない保持台２４にチャック２２で保持されているため、チャック間の導波路６０にねじりが印加されることとなる。

一方、導波路６０の他端を保持固定し引張荷重を与える固定調整機構部２０は、支持体１４の回転軸方向に設置されたスライドガイド２６上に、導波路６０を保持固定するチャック（固定板）２２を備えた固定台２４が設置されている。固定台２４は、スライドガイド２６の前記支持体１４の回動軸に自在に移動可能であり、導波路６０を保持固定した側とは反対の方向に移動することにより、導波路６０に引張荷重を与えられるようになっている。なお、引張荷重は、スプリングの張力や分銅などにより与えられる。また、導波路６０に引張荷重を与えるのは、弛みを除くため、もしくは、ねじりに加え引張応力を与えた複合耐久試験を行うことも可能にするためである。

光入射機構部３０は、光源３２及び光ファイバ（光伝播手段）３４から構成される。
光源３０としては、半導体レーザ、ＬＥＤ等、光を出射できるものであれば特に制限されないが、光としてはコヒーレントな光であることが望ましい。
光伝播手段としては、本実施形態では光ファイバ３０を用いているが、これに制限されることはない。ただし、光ファイバを用いることが光源と光接続部との接続の容易性等の観点から望ましい。

受光計測機構部４０は、導波路６０のコアを導光した光を受光する光センサ（受光手段）４２と、光センサ４２で受光した光の光強度を計測する光パワーメータ４６と、コアを導光した光を光センサ４２に各々伝播する光ファイバ（光伝播手段）４４と、から構成される。

光センサ４２としては、フォトダイオードでもよく、テレビカメラ（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のエリアセンサー）であってもよく、光を検出可能なものであれば特に制限されない。
光強度を計測する手段としては、光センサ４２が出力したエネルギーを測定できれば良く、前記光パワーメータ４４に限らない。

なお本実施形態では、供試される導波路６０の一端は、光ファイバ３４（コア径：５０μｍ、ＧＩ−ＭＭＦ）を介して光源３２（Kingfisher社製、ＫＩ−３８１２）と光接続され、他端は同様に、光ファイバ４４（コア径：６２．５μｍ、ＧＩ−ＭＭＦ）を介して光センサ４２（ＡＤＣ社製、８２３２１）と光接続されている。そして光センサ４２は、光パワーメータ４６（ＡＤＣ社製、ＡＤＣＥ８２５０Ａ）に接続され、光パワーメータ４６が光センサ４２の受光強度を計測する。

制御部５０は、支持体１４に回転駆動を与えるステッピングモータ１８の角速度、回転角及び回転方向を制御する機構と、支持体１４が既定角度で揺動した回数を計数するカウンタ５２とを備え、後述する導波路６０に伝播させた光の受光強度の計測値を記録する。

本実施形態のねじり試験機に供される導波路６０としては、柔軟性（フレキシブル）を有しており、折り曲げたりねじったりした場合に、これらの変形に対して追従するようになっているものが望ましい。このため導波路６０は、例えば、脂環式オレフィンフィルム、アクリル系フィルム、エポキシ系フィルム、ポリイミド系フィルム等を全体のベース（コアを囲むクラッド）とした導波路フィルムが好適に用いられる。

導波路中のコアとしては、例えば、光インターコネクションにおいて使用され、光を伝播する複数のコアがアレイ状に配列されており、その配列は、複数のコアが互いに伝播光が並進するように構成され、導波路厚み方向は１列の２次元のアレイであってもよく、ｎ（導波路幅方向のコアの個数）×ｍ（導波路厚み方向のコアの個数）の３次元のアレイであってもよい。

導波路６０は、その厚さが４０μｍ以上５００μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは、５０μｍ以上２００μｍ以下である。一方、導波路６０は、その幅が０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが望ましく、より望ましくは、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下である。導波路６０の厚さ及び幅を上記範囲とすることで、柔軟性を確保させつつ、強度が得やすくなる。
また、コアの幅は３０μｍ以上２００μｍ以下の範囲であることが好ましく、４０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。

導波路６０の製造は、例えば、シリコーン樹脂を用いた鋳型による複製方法、スタンパーを用いた方法、ダイシングソーを用いた切削による方法、直接露光法など、様々な方法を用いて製造することができるが、前記シリコーン樹脂を用いた鋳型による複製方法が、簡易で精度良くコアを形成することができる点で望ましい。

本実施形態で用いる導波路６０は、幅１．５ｍｍ、厚さ０．０７ｍｍ、長さ１５０ｍｍの大きさで、コアを３本内包したシート状の導波路であり、厚み方向及び幅方向の中央にコア高さが５０μｍ、コア幅が５０μｍのコアが形成されており、その導波路幅方向の左右に２５０μｍの間隔をあけて、２本の同様のコアが形成されている。

上記導波路６０のコアと、光源３２、光センサ４２との光接続は、以下のように行う。
まず光ファイバ３４、４４の一端は、導波路６０のコアピッチ同様に２５０μｍ間隔で光ファイバを配置するようにした光コネクタブロック（光接続手段）１７、２７に貫挿され固定してあり、導波路６０と光コネクタブロック１７、２７の各々光ファイバとの光軸を調心合わせした後、接着固定して光接続される。また、導波路６０と光接続した光ファイバ３４、４４の他端は、ＦＣ型光コネクタに加工され、コア径が５０μｍの光ファイバ３４は光源３２に接続され、コア径が６２．５μｍの光ファイバ４４は光センサ４２に接続される。

なお本実施形態では、光源側の光コネクタブロック１７が支持体１４と同一面となるように一体化されており、ステッピングモータ１８により印加されるねじりモーメントに対して共に回転可能であり、該ねじりモーメントに対して同期して同方向に揺動するように接続されている。

導波路のねじり試験は、以下のように行われる。
まず供試される導波路６０は、導波路一端を繰返し揺動してねじりを与える支持台１４のチャック１２に保持固定し、導波路他端に引張荷重を与える固定調整機構部２０のチャック２２に保持固定して、ねじり試験機へ取り付ける。このとき、上記引張荷重としては、０．２Ｎ以上５０Ｎ以下とすることが望ましい。

ねじり試験は、導波路６０に上記一定の引張荷重を与え、例えば±１８０度の回転角度で、２０サイクル／分（ここで、１８０度一方向に回転させ、次にスタート位置まで戻し、反対方向に１８０度回転させ、さらにスタート位置まで戻す動作を１サイクルとする）の速度で、同時にこのときコア３本に導光し、各々の光強度変化を計測しながら行った。
このときの各コアに入射させる光強度は−３０ｄＢｍ以上＋６ｄＢｍ以下とすることが望ましい。

そして、光源３２から伝播された光が光コネクタブロック１７を介して導波路６０に入射され、また導波路６０から出射する光が光コネクタブロック２７を介して光センサ４２まで伝播することで、導波路６０に繰返し揺動するねじりが与えられた際の光強度変化や経過変化量が計測できる。

＜第２の実施形態＞
本実施形態の導波路のねじり試験機の構成は、例えば、図１に示した第１の実施形態のねじ試験機において、光照射側の光コネクタブロック１７も支持体１４と一体化せず光コネクタブロック１７のみを基台に固定し、ステッピングモータ１８の回転により支持台１４のみが回転する構成とした以外は、第１の実施形態と同様である。
すなわち本実施形態では、光照射側及び光受光側の光コネクタブロック１７、２７をともに固定状態とし、導波路６０のみにステッピングモータ１８からの回転駆動（ねじり）が伝達されるようにする。

すなわち、導波路６０と光コネクタブロック１７は固定されているが、支持体１４に対して光コネクタブロック１７は未固定であるため、支持体１４の回転揺動で跳ねたり捻られたりと、導波路６０と光コネクタブロック１７の固定部位に外力が加わり、光軸のずれなどとなって伝播光の漏出が生じ、ねじり耐性の評価精度を低下させてしまう。
これに対し本実施形態の導波路のねじり試験機では、光入射部側の光コネクタブロック１７及び支持体１４が一体となって構成されており、また光受光側は、固定台に固定された光コネクタブロック２７の導波路側でチャック２２により導波路６０の他端が保持されているため、前記印加される揺動に対して光コネクタブロック１７，２７及び導波路６０間、あるいは、光ファイバ３４、４４及び導波路６０間で光軸のずれを生じることがなく、導波路に繰り返しねじりを印加した場合のすべてのコアに導光する光強度変化（光強度損失）が安定して計測される。

前述のように、導波路のねじり耐性の基準として、複数のコアのうち１つでも許容損失値を超えれば基本的に使用には適さないもの判断される。したがって、ねじり試験における各コアの光強度変化量のうち、最大値に基づいて導波路のねじりに対する寿命を判断することができる（本発明の第１の導波路のねじり試験方法）。そして、このねじり試験方法を実施するために、本実施形態の導波路のねじり試験機は特に有効なものとなる。

なお、本実施形態のねじり試験機としては、前記のように図１における光コネクタブロック１７を支持体１４と一体化しないで支持体１４のみに回転を付与する構成以外に、図示しないが、支持体を用いず光入射側の光コネクタブロック１７の直後でチャック等により導波路端を固定し、それ以降の導波路を回転させる態様であってもよい。

また、上記導波路のねじり耐性の評価において、導波路として不良と判断される光強度の損失変化量が既知であれば、同一のねじり印加条件で繰り返しねじりを付与し、前記のように各コアの光強度損失量（変化量）の最大値を逐次確認して、前記不良とされる光強度変化量の既定値に達した繰返し揺動するねじり回数をもって、導波路のねじりに対する寿命を評価することが可能となる。

具体的には、図１に示すねじり試験機では、導波路６０に伝播させた光の受光強度は、光センサ４２、光パワーメータ４６を介してその計測値が制御部５０に記録される。したがって、制御部においてあらかじめ光強度変化量の規定値を設定しておき、各コアの前記変化量のうちの最大値が前記規定値に達するまでの導波路６０の揺動回数をカウンタ５２でカウントする。そして、供試される導波路ごとのカウント数を比較することにより、導波路のねじり耐性を評価することができる。

図２に、上記光強度変化量の規定値までのカウント数によりねじり耐性を評価する場合の制御フローの一例を示す。
先ず、最初のステップ１００では、カウンタ５２がリセットされる。ステップ１０２では、制御部５０はステッピングモータ１８を作動させて所定条件のねじり１サイクル（所定角度までのねじり往復）を付与する。

ステップ１０４では、光強度変化量が前記既定値に達したか否かが判断される。判断が否定されるとステップ１０６へ進み、カウントアップされ、ステップ１０８でカウント値を表示してステップ１０２へ戻る。一方、ステップ１０４で判断が肯定されると、ステップ１１０へ進んでステッピングモータ１８を停止し、さらにステップ１１２へ進んでカウント値（ねじり寿命回数）を表示し、試験終了となる。

この実施形態でのねじり試験機では、カウンタ５２に表示されたねじりサイクルのカウント値（既定の光強度変化量までのねじり回数）が導波路６０のねじり回数となるので、ねじり寿命回数（耐ねじり寿命）を正確かつ簡単に得ることができる。

また、前記試験方法においては、各コアごとの光強度変化量を計測するため、供試された導波路における変化量の最大値だけでなく最小値も求めることができる。そして、変化量の最大値と最小値との差に基づいて導波路のねじり耐性を評価することもできる（本発明の第２の導波路のねじり試験方法）。
すなわち、同一ねじり回数時における光強度変化量の最大値は、複数のコアを有する１つの導波路における最も破壊の程度が大きいコア特性を示し、逆に変化量の最小値は導波路における最も破壊の程度が小さいコア特性を示す。したがって、光強度変化量の最大値と最小値との差をみれば、所定回数のねじりを付与した場合の導波路におけるコア間の光学特性のばらつき（コアごとの破壊の程度のばらつき）を判断することができる。

より具体的には、例えば、前述の光強度変化量が既定値に達するまでのカウント数を測定してねじり耐性を評価する方法において、変化量の最大値が既定値に達するまでの揺動数（カウント数）を求めると同時に、その時点での変化量の最大値と最小値との差も求めれば、ねじれ寿命と寿命時の破壊ばらつきをも評価することができる。

＜第３の実施形態＞
本実施形態のねじり試験機の構成は、基本的に第２の実施形態のねじり試験機と同様であるが、光接続手段である光コネクタブロック１７、２７と導波路６０とを接着固定しない構成をとる以外は、第２の実施形態と同様である。

具体的に図を用いて説明する。図３は、図１に示したねじり試験機における光受光側の光接続部について、本実施形態の構成としたものの一例を光伝播方向と垂直方向から見た概略構成図である。
図においては、繰返し揺動してねじりが印加される導波路７０の端部は、固定された基台５６にチャック５８により保持固定され、導波路７０のコアピッチと同間隔で光ファイバ５４を貫挿し固定した光コネクタブロック５７が導波路７０と光接続できる位置に配置されている。

光コネクタブロック５７は、導波路を保持固定して引張荷重を与える基台５６に、端部が保持固定された導波路７０と調芯して光接続可能とするように６軸調芯機構６２を介して固定される。また、図示しないが、導波路７０の光入射側の端部も、同様に固定された基台に保持固定された導波路端に、導波路のコアピッチと同間隔で光ファイバを貫挿し固定した光コネクタブロックが導波路と光接続できる位置に、導波路７０と調芯して光接続可能とするように６軸調芯機構を介して配置される。そして、光ファイバ５４における光コネクタブロック５７に貫挿された反対端は、ＦＣ型光コネクタに加工してあり、供試される導波路からの光を受光する光センサへ接続される。一方、前記光入射側の光コネクタブロックに貫挿された光ファイバの反対端は光源に接続される。

供試される導波路７０は、前記実施形態と同様であるが、導波路７０の両端をそれぞれ光コネクタブロックに接着固定することなく、ねじり試験機のチャックに保持固定して取り付ける。その後、前記６軸調芯機構を用いて光軸を合わせて導光できるようにする。
したがって、本実施形態のねじり試験機で試験を行う場合には、チャックを取り外して供試される導波路を試験ごとに交換するだけで済むため、光コネクタブロック、チャック等を再利用することができる。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。なお、これらの実施例は全て例示であり、この記述によって本発明の適用範囲が制限されるものではない。

＜実施例１＞
まず、アクリル系高分子で構成され、屈折率１．５１のクラッド層中に、屈折率１．５５、高さ及び厚みが５０μｍのコアを、２５０μｍ間隔で３本並列して配設させた導波路フィルムを用意した。この導波路フィルムの長さは１５０ｍｍ、幅は１．５ｍｍ、厚みは７０μｍであった。

上記導波路フィルムを、前記第１の実施形態のねじり試験機にセットし、ねじり試験を行った。ねじり試験は、導波路に０．５Ｎの引張荷重を与え、±１８０度の回転角度で、２０サイクル／分（一方向に１８０度回転させスタート位置まで戻し、次に反対方向に１８０度回転させ再度スタート位置まで戻して１サイクルとする）の速度でねじりを与え、コア３本に光源（Kingfisher社製、ＫＩ−３８１２）から光強度−２３ｄＢｍの光を照射して、各々のコアに導光し各々の光強度を計測しながら行った。

その結果、導波路のねじりによって光強度が変化することを確認でき、１００万サイクルで各コアの光強度が１ｄＢ低下した。ただし、導波路と光コネクタブロックとの光接続部がねじり揺動に対して自由状態であるため、光強度の計測値の振れの影響で、コア３本間の損失変化の差は明確には確認できなかった。

＜実施例２＞
導波路として実施例１の導波路フィルムを用い、ねじり試験機として前記第２の実施形態のねじり試験機を使用した以外は、実施例１と同様にしてねじり試験を行った。

その結果、導波路と光コネクタブロックとの光接続部がねじり揺動に対して拘束状態であるため、光接続部の影響が極力除かれ、導波路の幅方向の左右に配設されたコアを伝播した光強度変化量が、中央のコアの光強度変化量に対し少しずつ大きくなっていくことが確認できた。
また、導波路の左右に配設されたコアの光強度変化はほぼ等しく、１ｄＢ低下したのは１００万サイクル時であった。またその時、導波路の中央に配設されたコアの光強度は、０．９ｄＢ低下していた。

＜実施例３＞
導波路として実施例１の導波路フィルムを用い、ねじり試験機として前記第３の実施形態のねじり試験機を使用した以外は、実施例１と同様にしてねじり試験を行った。

その結果、実施例２と同様に、導波路の左右に配設されたコアを伝播した光強度変化量が、中央のコアの光強度変化量に対し少しずつ大きくなっていくことが確認できた。
また、導波路の左右に配設されたコアの光強度変化はほぼ等しく、１ｄＢ低下したのは１００万サイクル時であった。またその時、導波路の中央に配設されたコアの光強度は、０．９ｄＢ低下していた。

試験終了後、別の導波路フィルムとの交換を行ったが、試験試料の設置に際しては、導波路フィルムと光コネクタブロックとを接着していないので、供試する導波路フィルムのみを交換することが可能であり、光コネクタブロックおよび光ファイバが再利用できた。また、試験に取り掛かる準備を大幅に簡略化できた。

導波路のねじり試験機の全体構成の概略を示す斜視構成図である。 制御系のブロック図である。 光接続部の一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１０ ねじり機構部
１２、２２、５８ チャック
１４ 支持体
１６ 把持体
１７、２７、５７ 光コネクタブロック（光接続手段）
１８ ステッピングモータ（ねじり手段）
２４ 固定台
２６ スライドガイド
３０ 光入射機構部、
３２ 光源
３４、４４、５４ 光ファイバ（光伝播手段）
４０ 受光計測機構部
４２ 光センサ（受光手段）
４６ 光パワーメータ
５０ 制御部
５２ カウンタ
５６ 基台
６０、７０ 導波路
６２ ６軸調芯機構

Claims (7)

1. アレイ状に配置された複数のコアを有するシート状の導波路の各コアに向けて光を照射する光源と、
   前記光源から照射され前記コアを導光した光を受光する受光手段と、
   前記光源から導波路まで、及び、該導波路から前記受光手段まで、光を伝播する光伝播手段と、
   前記導波路における各コア及び前記光伝播手段を光接続する光照射側及び光受光側の光接続手段と、
   少なくとも前記シート状の導波路にねじりを繰り返し印加するねじり手段と、
   を有することを特徴とする導波路のねじり試験機。
2. 前記シート状の導波路を保持する保持部及び前記光照射側の光接続手段が、前記ねじり手段により印加されるねじりモーメントに対して共に回転可能に備えられ、該ねじりモーメントに対して同期して同方向に揺動するように一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の導波路のねじり試験機。
3. 前記光照射側の光接続手段が基台上に固定されており、前記シート状の導波路のみに前記ねじりが繰り返し印加されることを特徴とする請求項１に記載の導波路のねじり試験機。
4. 前記光伝播手段が、光ファイバであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導波路のねじり試験機。
5. アレイ状の配置された複数のコアを有するシート状の導波路に繰り返しねじり揺動を与えると共に、前記複数のコアの各々に光源から光を照射して該コアを導光した光を各々受光手段で受光し、前記複数のコアを導光した光のうち光強度変化量の最大値に基いて前記導波路のねじりに対する寿命を評価することを特徴とする導波路のねじり試験方法。
6. 前記導波路のねじりに対する寿命を、前記光強度変化量の最大値が既定値に達するまでに印加したねじり揺動の繰り返し回数により評価することを特徴とする請求項５に記載の導波路のねじり試験方法。
7. アレイ状の配置された複数のコアを有するシート状の導波路に繰り返しねじり揺動を与えると共に、前記複数のコアの各々に光源から光を照射して該コアを導光した光を各々受光手段で受光し、前記複数のコアを導光した光のうち光強度変化量の最大値及び最小値の差に基いて前記導波路のねじりに対する寿命を評価することを特徴とする導波路のねじり試験方法。

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