JP2855671B2 - 光ファイバー分岐カプラーの製造法 - Google Patents
光ファイバー分岐カプラーの製造法Info
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- JP2855671B2 JP2855671B2 JP1180804A JP18080489A JP2855671B2 JP 2855671 B2 JP2855671 B2 JP 2855671B2 JP 1180804 A JP1180804 A JP 1180804A JP 18080489 A JP18080489 A JP 18080489A JP 2855671 B2 JP2855671 B2 JP 2855671B2
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- branch coupler
- resin
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液晶ポリマーを使用して、光ファイバー用
分岐カプラーを安価に、かつ再現性よく大量に製造する
方法に関するものである。
分岐カプラーを安価に、かつ再現性よく大量に製造する
方法に関するものである。
［従来の技術及びその問題点］ 周知の如く、光ファイバーの分岐カプラーは光ファイ
バー内を流れる情報を外部に取り出すために必要な部品
であり、２本の光ファイバー芯線の石英ガラス部分をそ
の出力分岐比が50/50になるように調整しながら加熱熔
着せしめ、その熔着部分に歪みがかからないように、筺
体の中に保持、固定された構造となっている。（第１図
にその一例を示す。）熔着した石英ガラス部分に歪みが
かかると、初期に設定した信号の分岐比（50/50）が、
歪みの大きさによって変動してしまい、分岐カプラーと
しての用を足さなくなってしまう。歪みの発生要因とし
ては例えば熔着した石英ガラスを、基板等に固定するた
めに使用する接着剤の固化過程における体積収縮に原因
する歪み、また筺体外部に出た光ファイバー素線に加え
られた外力が熔着部分に伝わって発生する歪み、あるい
は基板、蓋部等の線膨張係数が石英ガラスの線膨張係数
と異なることに由来する、熱による寸法変化の差により
発生する歪み等が考えられる。特にこの線膨張係数の差
に由来する歪みの発生は、使用する材料の本質的な物性
によるものであり組立て工程における工夫で除去するこ
とは不可能である。この線膨張係数の差に由来する歪み
は環境温度の変化に対して、分岐度も可逆的に変化する
という性質をもっている。
バー内を流れる情報を外部に取り出すために必要な部品
であり、２本の光ファイバー芯線の石英ガラス部分をそ
の出力分岐比が50/50になるように調整しながら加熱熔
着せしめ、その熔着部分に歪みがかからないように、筺
体の中に保持、固定された構造となっている。（第１図
にその一例を示す。）熔着した石英ガラス部分に歪みが
かかると、初期に設定した信号の分岐比（50/50）が、
歪みの大きさによって変動してしまい、分岐カプラーと
しての用を足さなくなってしまう。歪みの発生要因とし
ては例えば熔着した石英ガラスを、基板等に固定するた
めに使用する接着剤の固化過程における体積収縮に原因
する歪み、また筺体外部に出た光ファイバー素線に加え
られた外力が熔着部分に伝わって発生する歪み、あるい
は基板、蓋部等の線膨張係数が石英ガラスの線膨張係数
と異なることに由来する、熱による寸法変化の差により
発生する歪み等が考えられる。特にこの線膨張係数の差
に由来する歪みの発生は、使用する材料の本質的な物性
によるものであり組立て工程における工夫で除去するこ
とは不可能である。この線膨張係数の差に由来する歪み
は環境温度の変化に対して、分岐度も可逆的に変化する
という性質をもっている。
かかる問題点を回避するために、分岐した石英ガラス
ファイバーを保持、固定する基板あるいは蓋部は、石英
ガラスと線膨張係数がほとんど等しいガラスあるいはセ
ラミック等で製作されてきた。このような材質で作成さ
れた分岐カプラーは、環境温度の変化に対してもその信
号分岐比の変化は極めて少ないために、現在専ら使用さ
れている。
ファイバーを保持、固定する基板あるいは蓋部は、石英
ガラスと線膨張係数がほとんど等しいガラスあるいはセ
ラミック等で製作されてきた。このような材質で作成さ
れた分岐カプラーは、環境温度の変化に対してもその信
号分岐比の変化は極めて少ないために、現在専ら使用さ
れている。
しかしながら、光ファイバー通信の普及は近年特に目
覚しく、従って分岐カプラーの需要も加速度的に増大す
ることが予想されており、その製造コストの低減が切望
されている。分岐カプラーの製造方法は、現在の技術と
しては、ガラス、セラミック等で薄葉の基板を作成し、
この上に熔着した光ファイバーをウレタン系あるいはア
クリル系あるいはシリコン系の硬化型樹脂で接着せし
め、次いでこの基板を石英管中にいれ、先に述べた接着
剤を使用し基板の固定、端部の密閉（外部に出ている光
ファイバー先端の固定）等の方法で製造されている。
（第１図参照）かかる方法では、基板あるいは石英管の
材料コストが高いのみならず、その加工費も高く、さら
には製造間のバラツキも大きいという問題点を有してい
る。
覚しく、従って分岐カプラーの需要も加速度的に増大す
ることが予想されており、その製造コストの低減が切望
されている。分岐カプラーの製造方法は、現在の技術と
しては、ガラス、セラミック等で薄葉の基板を作成し、
この上に熔着した光ファイバーをウレタン系あるいはア
クリル系あるいはシリコン系の硬化型樹脂で接着せし
め、次いでこの基板を石英管中にいれ、先に述べた接着
剤を使用し基板の固定、端部の密閉（外部に出ている光
ファイバー先端の固定）等の方法で製造されている。
（第１図参照）かかる方法では、基板あるいは石英管の
材料コストが高いのみならず、その加工費も高く、さら
には製造間のバラツキも大きいという問題点を有してい
る。
［問題点を解決するための手段］ かかる問題点に対して、本発明者等は光ファイバーの
分岐カプラーの製造方法に関し、大量生産が可能であり
しかも大幅なコストダウンを達成することが可能である
製造方法に関して鋭意研究した結果、本発明を完成した
ものである。
分岐カプラーの製造方法に関し、大量生産が可能であり
しかも大幅なコストダウンを達成することが可能である
製造方法に関して鋭意研究した結果、本発明を完成した
ものである。
即ち、本発明は溶融時に光学異方性を有するポリマー
と線膨張係数が1.0×10-6cm/cm/℃以下である炭素繊
維、ウィスカー及び有機高分子繊維の中から選ばれた繊
維状充填剤とよりなる樹脂組成物より成形された基板部
分と蓋部分とを超音波融着法によって接着することを特
徴とする光ファイバー分岐カプラーの製造方法に関する
ものである。本発明で使用する溶融時に光学異方性を示
す（異方性溶融相を形成しうる）ポリマー（液晶ポリマ
ー）は溶融状態において剪断変形あるいは伸長変形を加
えることにより分子鎖はその変形方向に容易に配列する
という性質を有しており、又かかる配列構造は急速に冷
却固化することにより凍結することができる。かかる構
造体においては分子鎖の配向方向は一般的に線膨張係数
が極めて小さく10-6cm/cm/℃のオーダーあるいはそれ以
下の値をとることが可能となる。剪断あるいは伸長変形
の程度をさらに大きくして分子鎖配向の程度を上げてや
れば、線膨張係数の負の値をとる場合も有り得るのであ
る。かかる性質を利用して射出成形法によって基板を成
形すれば光ファイバーの使用された石英ガラスの線膨張
係数にほとんど一致させることができ、環境温度の変動
に対する信号分岐比の変化もほとんど無い分岐カプラー
を製造することが可能となるはずである。本発明で使用
することができる、溶融時に光学異方性を示すポリマー
としては、少なくとも下記構造を有するセグメントより
なるポリエステルあるいはポリエステルアミドの群より
任意に選択することができる。
と線膨張係数が1.0×10-6cm/cm/℃以下である炭素繊
維、ウィスカー及び有機高分子繊維の中から選ばれた繊
維状充填剤とよりなる樹脂組成物より成形された基板部
分と蓋部分とを超音波融着法によって接着することを特
徴とする光ファイバー分岐カプラーの製造方法に関する
ものである。本発明で使用する溶融時に光学異方性を示
す（異方性溶融相を形成しうる）ポリマー（液晶ポリマ
ー）は溶融状態において剪断変形あるいは伸長変形を加
えることにより分子鎖はその変形方向に容易に配列する
という性質を有しており、又かかる配列構造は急速に冷
却固化することにより凍結することができる。かかる構
造体においては分子鎖の配向方向は一般的に線膨張係数
が極めて小さく10-6cm/cm/℃のオーダーあるいはそれ以
下の値をとることが可能となる。剪断あるいは伸長変形
の程度をさらに大きくして分子鎖配向の程度を上げてや
れば、線膨張係数の負の値をとる場合も有り得るのであ
る。かかる性質を利用して射出成形法によって基板を成
形すれば光ファイバーの使用された石英ガラスの線膨張
係数にほとんど一致させることができ、環境温度の変動
に対する信号分岐比の変化もほとんど無い分岐カプラー
を製造することが可能となるはずである。本発明で使用
することができる、溶融時に光学異方性を示すポリマー
としては、少なくとも下記構造を有するセグメントより
なるポリエステルあるいはポリエステルアミドの群より
任意に選択することができる。
1:ポリエステル −Ｏ−Ｒ−Ｏ −CO−Ｒ−CO− −Ｏ−Ｒ−CO− 2:ポリエステルアミド −Ｏ−Ｒ−Ｏ− −CO−Ｒ−CO− −Ｏ−Ｒ−CO− −NH−Ｒ−CO− −NH−Ｒ−NH− 本構造式におけるＲはそれぞれ下記の群より任意に選
択することができる。
択することができる。
−CH2、−、−（CH2）２−、−（CH2）４−、−（CH2）
６−、 又、各々の芳香環、脂肪族基、脂肪族基等には、以下の
群より選択される各種置換基によって置換されていても
よい。
６−、 又、各々の芳香環、脂肪族基、脂肪族基等には、以下の
群より選択される各種置換基によって置換されていても
よい。
かかる群より選定された、溶融時に光学異方性を示すポ
リマー（液晶ポリマー）を使用して実際に分岐カプラー
の基板と蓋用の金型を試作して射出成形を行った。第２
図に本発明方法により得られた分岐カプラーの一例を示
す。しかしながら、かかる方法で得られた基板は、長手
方向の線膨張係数は非常に小さく好ましい値を与えるも
のの、熔着したガラスファイバーを実際に装着して分岐
カプラーを製作してヒートサイクルテスト（85℃〜−55
℃）を行った結果、分岐比は初期設定値が50/50である
にもかかわらず50/50〜80/20まで分散してしまい、良好
な性能を発現する可能性を有しているものの、成形条件
等の微妙な変動要因が分岐比のバラツキを大きくしてい
るものとの結果を得た。この分岐比のバラツキの原因と
しては、射出成形により製造した筺体がスキン−コア構
造を有しており、全体としての線膨張係数は小さいもの
の、スキン部とコア部の膨張係数の差によるいわゆるバ
イメタル効果によるソリ、ネジレ等を無視することがで
きず結果的に光ファイバー部に歪みを生じることにな
り、更には成形条件の微妙な差が表裏のスキン部の厚さ
に変化を及ぼしているためと考えられる。かかる問題点
に対し、射出成形法で得た第２図のごとき形状を有する
基板部分と蓋部分とからなる筺体において、熔着した光
ファイバーが保持、固定される部分の長軸方向に測定し
た線膨張係数が1.0×10-6cm/cm/℃以下である筺体であ
れば環境温度の変化における信号分岐の変動の極めて小
さい筺体を製造しえることを見だした。かかる筺体を得
るための材料としては、上記群より選定された液晶ポリ
マーに対して、線膨張係数が1.0×10-6cm/cm/℃以下で
ある後述する特定の種類から選ばれる繊維状充填剤が好
ましくは２重量％以下充填されたものが用いられる。２
重量％より少ないとスキン−コア構造に由来するソリ、
ネジレの影響を取り除くことができない場合がある。一
方筺体の線膨張係数が1.0×10-6cm/cm/℃より大きくな
らない限り、かかる繊維状充填剤はいくらでも充填する
ことができるが、好ましく30重量％以下である。但しか
かる繊維状充填剤は、射出成形時に樹脂の流れを乱す効
果が非常に大きく、従って液晶ポリマーの特徴である分
子鎖の配向が乱され、マトリックス樹脂の流動方向に対
する線膨張係数も大幅に増大するので注意する必要があ
る。かかる線膨張係数が１×10-6cm/cm/℃以下である繊
維状充填剤は、炭素繊維、チタン酸カリ等に代表される
ウィスカー及び有機高分子繊維の中から選ばれる。一方
線膨張係数が1.0×10-6cm/cm/℃を越えないかぎりにお
いて、液晶ポリマー成分に対して他種構造を有する上記
群よりなる液晶ポリマーあるいはポリエステル、ポリア
ミド、ポリエステルアミド、ポリアミドイミド、ポリイ
ミド、ポリエーテルサルフォン、ポリスルフォン、ポリ
エーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド等に
代表される通常の熱可塑性樹脂等がブレンドされていて
もよく、また、上記繊維状充填剤に加えて、板状あるい
は粒子状充填剤がそれぞれ充填されていてもよい。板状
あるいは粒子状充填剤としては、マイカ、ガラスフレー
ク、カオリナイト、タルク、グラファイト、アルミナ、
シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグ
ネシウム、硫酸バリウム、酸化チタン等がある。
リマー（液晶ポリマー）を使用して実際に分岐カプラー
の基板と蓋用の金型を試作して射出成形を行った。第２
図に本発明方法により得られた分岐カプラーの一例を示
す。しかしながら、かかる方法で得られた基板は、長手
方向の線膨張係数は非常に小さく好ましい値を与えるも
のの、熔着したガラスファイバーを実際に装着して分岐
カプラーを製作してヒートサイクルテスト（85℃〜−55
℃）を行った結果、分岐比は初期設定値が50/50である
にもかかわらず50/50〜80/20まで分散してしまい、良好
な性能を発現する可能性を有しているものの、成形条件
等の微妙な変動要因が分岐比のバラツキを大きくしてい
るものとの結果を得た。この分岐比のバラツキの原因と
しては、射出成形により製造した筺体がスキン−コア構
造を有しており、全体としての線膨張係数は小さいもの
の、スキン部とコア部の膨張係数の差によるいわゆるバ
イメタル効果によるソリ、ネジレ等を無視することがで
きず結果的に光ファイバー部に歪みを生じることにな
り、更には成形条件の微妙な差が表裏のスキン部の厚さ
に変化を及ぼしているためと考えられる。かかる問題点
に対し、射出成形法で得た第２図のごとき形状を有する
基板部分と蓋部分とからなる筺体において、熔着した光
ファイバーが保持、固定される部分の長軸方向に測定し
た線膨張係数が1.0×10-6cm/cm/℃以下である筺体であ
れば環境温度の変化における信号分岐の変動の極めて小
さい筺体を製造しえることを見だした。かかる筺体を得
るための材料としては、上記群より選定された液晶ポリ
マーに対して、線膨張係数が1.0×10-6cm/cm/℃以下で
ある後述する特定の種類から選ばれる繊維状充填剤が好
ましくは２重量％以下充填されたものが用いられる。２
重量％より少ないとスキン−コア構造に由来するソリ、
ネジレの影響を取り除くことができない場合がある。一
方筺体の線膨張係数が1.0×10-6cm/cm/℃より大きくな
らない限り、かかる繊維状充填剤はいくらでも充填する
ことができるが、好ましく30重量％以下である。但しか
かる繊維状充填剤は、射出成形時に樹脂の流れを乱す効
果が非常に大きく、従って液晶ポリマーの特徴である分
子鎖の配向が乱され、マトリックス樹脂の流動方向に対
する線膨張係数も大幅に増大するので注意する必要があ
る。かかる線膨張係数が１×10-6cm/cm/℃以下である繊
維状充填剤は、炭素繊維、チタン酸カリ等に代表される
ウィスカー及び有機高分子繊維の中から選ばれる。一方
線膨張係数が1.0×10-6cm/cm/℃を越えないかぎりにお
いて、液晶ポリマー成分に対して他種構造を有する上記
群よりなる液晶ポリマーあるいはポリエステル、ポリア
ミド、ポリエステルアミド、ポリアミドイミド、ポリイ
ミド、ポリエーテルサルフォン、ポリスルフォン、ポリ
エーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド等に
代表される通常の熱可塑性樹脂等がブレンドされていて
もよく、また、上記繊維状充填剤に加えて、板状あるい
は粒子状充填剤がそれぞれ充填されていてもよい。板状
あるいは粒子状充填剤としては、マイカ、ガラスフレー
ク、カオリナイト、タルク、グラファイト、アルミナ、
シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグ
ネシウム、硫酸バリウム、酸化チタン等がある。
かかる樹脂組成物を使用して第２図に示されるような
基板及び蓋部を成形し、熔着した石英ガラスの光ファイ
バーをUV硬化樹脂で基板に固定し、次いで蓋部と基板部
を室温硬化型シリコン系樹脂を使用して密着せしめ、そ
の後両端部をUV硬化樹脂を使用して密封せしめることに
より、環境温度の変化に対して信号分岐比の変動の殆ど
ないカプラーを製造することができるのである。
基板及び蓋部を成形し、熔着した石英ガラスの光ファイ
バーをUV硬化樹脂で基板に固定し、次いで蓋部と基板部
を室温硬化型シリコン系樹脂を使用して密着せしめ、そ
の後両端部をUV硬化樹脂を使用して密封せしめることに
より、環境温度の変化に対して信号分岐比の変動の殆ど
ないカプラーを製造することができるのである。
しかしながら実際に製造する場合、基板部分と蓋部分
の接着に対してUVを照射することができないのでUV硬化
型樹脂を使用することができない。このような場合通常
は熱硬化型樹脂が使用されるが、硬化するのに必要な温
度条件では基板、あるいは蓋はその熱で非常に微小であ
るが変形することが避けられない。かかる変形によって
初期に設定された信号分岐比（50/50）が変化してしま
う。また、変形を少なくするために硬化温度を低くすれ
ば、実用に耐える接着強度に到達するのに極めて長い時
間を必要とし、従って、生産効率が大幅に低下してしま
う。かかる問題点に対しては、超音波融着法によれば振
動変位が非常に微小であること、発生する熱は接着部近
傍のみであること等の理由から、信号分岐比の変動も殆
どなく、きわめて短時間に接着することが可能である。
の接着に対してUVを照射することができないのでUV硬化
型樹脂を使用することができない。このような場合通常
は熱硬化型樹脂が使用されるが、硬化するのに必要な温
度条件では基板、あるいは蓋はその熱で非常に微小であ
るが変形することが避けられない。かかる変形によって
初期に設定された信号分岐比（50/50）が変化してしま
う。また、変形を少なくするために硬化温度を低くすれ
ば、実用に耐える接着強度に到達するのに極めて長い時
間を必要とし、従って、生産効率が大幅に低下してしま
う。かかる問題点に対しては、超音波融着法によれば振
動変位が非常に微小であること、発生する熱は接着部近
傍のみであること等の理由から、信号分岐比の変動も殆
どなく、きわめて短時間に接着することが可能である。
しかしながらかかる超音波融着法に対しては樹脂の軟
化温度が高いと熔着性が不十分であり、少しの負荷で接
着部が剥れてしまう。本発明においては、上記群よりな
る液晶ポリマーの中でも特に、ASTM法（荷重4.6kg/c
m2）で測定した熱変形温度が320℃以下である溶融時に
光学異方性を有する液晶ポリマーを選定した場合、超音
波融着性が特に良好であり、基板部分と蓋部分を超音波
融着して本発明の光ファイバー用分岐カプラーの製造に
特に適している。熱変形温度が320℃より高い液晶性ポ
リマーを選定した場合、超音波融着の際大荷重をかける
必要があり、その時筺体部分に歪みがかかってしまい信
号の分岐比が変化してしまうので好ましくない。かかる
熱変形温度を満足するポリマーは、前記群の中でも特
に、例えば脂肪族基あるいは脂環族残基で一部置換され
た全芳香族ポリエステル共重合体、あるいは３元ないし
４元の構成セグメントよりなる全芳香族共重合ポリマ
ー、あるいは６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸残基を含
む共重合ポリエステルあるいは共重合ポリエステルアミ
ドが好ましい。
化温度が高いと熔着性が不十分であり、少しの負荷で接
着部が剥れてしまう。本発明においては、上記群よりな
る液晶ポリマーの中でも特に、ASTM法（荷重4.6kg/c
m2）で測定した熱変形温度が320℃以下である溶融時に
光学異方性を有する液晶ポリマーを選定した場合、超音
波融着性が特に良好であり、基板部分と蓋部分を超音波
融着して本発明の光ファイバー用分岐カプラーの製造に
特に適している。熱変形温度が320℃より高い液晶性ポ
リマーを選定した場合、超音波融着の際大荷重をかける
必要があり、その時筺体部分に歪みがかかってしまい信
号の分岐比が変化してしまうので好ましくない。かかる
熱変形温度を満足するポリマーは、前記群の中でも特
に、例えば脂肪族基あるいは脂環族残基で一部置換され
た全芳香族ポリエステル共重合体、あるいは３元ないし
４元の構成セグメントよりなる全芳香族共重合ポリマ
ー、あるいは６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸残基を含
む共重合ポリエステルあるいは共重合ポリエステルアミ
ドが好ましい。
なお、本発明における線膨張係数とは、−55℃におけ
る寸法をLcmとして、−55℃と＋85℃の寸法差をΔLcmと
して、ΔL/L/140の計算式で定義される。
る寸法をLcmとして、−55℃と＋85℃の寸法差をΔLcmと
して、ΔL/L/140の計算式で定義される。
［実施例］ 以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する
が、本発明は実施例にのみ限定されるものではない。ま
た、第１図、第２図に従来及び本発明の方法により得ら
れる光ファイバー分岐カプラーの一例を示すが本発明は
これらにより何ら制限されるものではない。
が、本発明は実施例にのみ限定されるものではない。ま
た、第１図、第２図に従来及び本発明の方法により得ら
れる光ファイバー分岐カプラーの一例を示すが本発明は
これらにより何ら制限されるものではない。
実施例−１ 三菱化成（株）より上市されている商品名NOVACCURAT
E 樹脂（商品名）は、主としてエチレングリコール残
基、テレフタル酸残基、パラヒドロキシ安息香酸残基よ
りなる、液晶性ポリエステル樹脂であるが、このペレッ
トに長さ6mmの炭素繊維チョップドストランド（東邦ベ
スロン（株）、）を重量で20％を添加し、タンブラで充
分に混合し、２軸押出機を使用して、275℃で押し出し
てペレットとした。使用した炭素繊維の線膨張係数は0.
3×10-6cm/cm/℃であった。（測定装置：デュポン製943
型TMA） 第２図に示す形状の成形品を得ることができる金型を
用いて上記組成物を、樹脂温度275℃、射出圧力75MPa、
金型80℃、冷却時間20秒で光ファイバー分岐カプラー用
基板と蓋部を得た。使用したNOVACCURATE 樹脂組成物
のASTM法（4.6kg/cm2）による熱変形温度は250℃であっ
た。この基板部に信号分岐比が50/50になるように熔着
した光ファイバー素線をUV硬化シリコン樹脂を使用して
接着しせめ、次いで基板部分と蓋部分を加圧力2.5kg/cm
2、発振時間1.0秒の条件で超音波融着せしめた。この工
程に要した時間は１分以内であった。さらに両端部をUV
硬化シリコン樹脂を使用して光ファイバーを固定すると
共に、筺体内部を密閉して分岐カプラーを製造した。こ
のようにして得られた分岐カプラーに対して、＋85℃
（２時間）、＋85℃−55℃（２時間）、−55℃（２時
間）を１サイクルとする、ヒートサイクルテストを12サ
イクル行った。１サイクルのテスト中における信号分岐
比変動は49.5/50.2〜51.0/49内であり、きわめて良好で
あった。又12サイクルテスト終了後の分岐比は49.1/50.
9と良好であり、環境温度変化に対する信頼性は良好で
あると言える。
E 樹脂（商品名）は、主としてエチレングリコール残
基、テレフタル酸残基、パラヒドロキシ安息香酸残基よ
りなる、液晶性ポリエステル樹脂であるが、このペレッ
トに長さ6mmの炭素繊維チョップドストランド（東邦ベ
スロン（株）、）を重量で20％を添加し、タンブラで充
分に混合し、２軸押出機を使用して、275℃で押し出し
てペレットとした。使用した炭素繊維の線膨張係数は0.
3×10-6cm/cm/℃であった。（測定装置：デュポン製943
型TMA） 第２図に示す形状の成形品を得ることができる金型を
用いて上記組成物を、樹脂温度275℃、射出圧力75MPa、
金型80℃、冷却時間20秒で光ファイバー分岐カプラー用
基板と蓋部を得た。使用したNOVACCURATE 樹脂組成物
のASTM法（4.6kg/cm2）による熱変形温度は250℃であっ
た。この基板部に信号分岐比が50/50になるように熔着
した光ファイバー素線をUV硬化シリコン樹脂を使用して
接着しせめ、次いで基板部分と蓋部分を加圧力2.5kg/cm
2、発振時間1.0秒の条件で超音波融着せしめた。この工
程に要した時間は１分以内であった。さらに両端部をUV
硬化シリコン樹脂を使用して光ファイバーを固定すると
共に、筺体内部を密閉して分岐カプラーを製造した。こ
のようにして得られた分岐カプラーに対して、＋85℃
（２時間）、＋85℃−55℃（２時間）、−55℃（２時
間）を１サイクルとする、ヒートサイクルテストを12サ
イクル行った。１サイクルのテスト中における信号分岐
比変動は49.5/50.2〜51.0/49内であり、きわめて良好で
あった。又12サイクルテスト終了後の分岐比は49.1/50.
9と良好であり、環境温度変化に対する信頼性は良好で
あると言える。
比較例−１ 実施例−１の超音波融着の代わりに、（１）室温硬化
型シリコン系接着剤および（２）熱硬化タイプエポキシ
樹脂を使用して、実施例−１と同様に基板部と蓋部を接
着した。（１）の室温硬化型シリコン系接着剤を使用し
て製造したカプラーはヒートサイクルテストが１サイク
ルテスト、12サイクルテスト共に良好な値を示し、十分
実用に供することができると考えられるが、蓋部と基板
部の十分な接着強度を有するまでにかかった時間は18時
間を要し、大量生産上問題がある。熱硬化タイプのエポ
キシ樹脂を使用して同様に蓋部と基板部を接着した場
合、硬化条件を100℃30分を要した。接着後の信号分岐
比を測定したところ、60/40と大幅に変化してしまっ
た。硬化温度を更に下げれば、信号分岐比の変化は小さ
くすることができるが、硬化時間が更に長くなり好まし
くない。
型シリコン系接着剤および（２）熱硬化タイプエポキシ
樹脂を使用して、実施例−１と同様に基板部と蓋部を接
着した。（１）の室温硬化型シリコン系接着剤を使用し
て製造したカプラーはヒートサイクルテストが１サイク
ルテスト、12サイクルテスト共に良好な値を示し、十分
実用に供することができると考えられるが、蓋部と基板
部の十分な接着強度を有するまでにかかった時間は18時
間を要し、大量生産上問題がある。熱硬化タイプのエポ
キシ樹脂を使用して同様に蓋部と基板部を接着した場
合、硬化条件を100℃30分を要した。接着後の信号分岐
比を測定したところ、60/40と大幅に変化してしまっ
た。硬化温度を更に下げれば、信号分岐比の変化は小さ
くすることができるが、硬化時間が更に長くなり好まし
くない。
比較例−２ 日本石油化学工業（株）より販売されている、XYDAR
樹脂（SRT−300:無充填グレエード）を使用して、実施
例−１と同様な方法で炭素繊維を20重量％充填した樹脂
組成物を得た。この組成物のASTM法（4.6kg/m2）で測定
した熱変形温度は330℃以上であった。かかる組成物を
使用して、射出成形法によって基板、蓋を得、実施例−
１と同様な方法で基板に光ファイバーを固定し、蓋部を
超音波融着せしめた。この時、加圧力4.0kg/cm2以上、
超音波発振時間５秒かけても十分な接着強度が得られ
ず、手で簡単に剥がれてしまい事実上超音波融着は不可
能であった。
樹脂（SRT−300:無充填グレエード）を使用して、実施
例−１と同様な方法で炭素繊維を20重量％充填した樹脂
組成物を得た。この組成物のASTM法（4.6kg/m2）で測定
した熱変形温度は330℃以上であった。かかる組成物を
使用して、射出成形法によって基板、蓋を得、実施例−
１と同様な方法で基板に光ファイバーを固定し、蓋部を
超音波融着せしめた。この時、加圧力4.0kg/cm2以上、
超音波発振時間５秒かけても十分な接着強度が得られ
ず、手で簡単に剥がれてしまい事実上超音波融着は不可
能であった。
［発明の効果］ 本発明は製造法によれば、特定の樹脂組成物を使用し
て、かつ超音波融着法を用いることにより、再現性よく
しかも高い生産速度で光ファイバー分岐カプラーを製造
することが可能である。
て、かつ超音波融着法を用いることにより、再現性よく
しかも高い生産速度で光ファイバー分岐カプラーを製造
することが可能である。
第１図は、従来の石英ガラス製の光ファイバー分岐カプ
ラーの一例である。図中１は熔着された光ファイバー素
線、２は石英ガラス管、３はUV硬化シリコン樹脂、４は
石英ガラス基板、５はUV硬化シリコン樹脂による封止部
分を示す。 第２図は、本発明の光ファイバー分岐カプラーの一例で
ある。図中、＜ａ＞は光ファイバー素線を熔着した基板
部分であり、＜ｂ＞は蓋部分である。＜ｃ＞は＜ａ＞と
＜ｂ＞を組合せて得られた本発明の光ファイバー分岐カ
プラーを示すものである。図中１は熔着された光ファイ
バー素線、２は基板、３はUV硬化シリコン樹脂、４は線
膨張係数の測定方向、５は光ファイバー、６はUV硬化シ
リコン樹脂による封止部分、７は超音波融着部を示す。
ラーの一例である。図中１は熔着された光ファイバー素
線、２は石英ガラス管、３はUV硬化シリコン樹脂、４は
石英ガラス基板、５はUV硬化シリコン樹脂による封止部
分を示す。 第２図は、本発明の光ファイバー分岐カプラーの一例で
ある。図中、＜ａ＞は光ファイバー素線を熔着した基板
部分であり、＜ｂ＞は蓋部分である。＜ｃ＞は＜ａ＞と
＜ｂ＞を組合せて得られた本発明の光ファイバー分岐カ
プラーを示すものである。図中１は熔着された光ファイ
バー素線、２は基板、３はUV硬化シリコン樹脂、４は線
膨張係数の測定方向、５は光ファイバー、６はUV硬化シ
リコン樹脂による封止部分、７は超音波融着部を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山室 時生 神奈川県茅ケ崎市円蔵370番地 三菱化 成株式会社茅ヶ崎事業所内 (72)発明者 古賀 徳道 神奈川県茅ケ崎市円蔵370番地 三菱化 成株式会社茅ヶ崎事業所内 (56)参考文献 特開 平１−182810（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/12 G02B 6/28
Claims (2)
- 【請求項１】溶融時に光学異方性を有するポリマーと線
膨張係数が1.0×10-6cm/cm/℃以下である炭素繊維、ウ
ィスカー及び有機高分子繊維の中から選ばれた繊維状充
填剤とよりなる樹脂組成物より成形された基板部分と蓋
部分とを超音波融着法によって接着することを特徴とす
る光ファイバー分岐カプラーの製造方法。 - 【請求項２】溶融時に光学異方性を示すポリマーの熱変
形温度がASTM法で測定して320℃より低いものである請
求項１に記載の光ファイバー分岐カプラーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1180804A JP2855671B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 光ファイバー分岐カプラーの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1180804A JP2855671B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 光ファイバー分岐カプラーの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345910A JPH0345910A (ja) | 1991-02-27 |
| JP2855671B2 true JP2855671B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=16089637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1180804A Expired - Fee Related JP2855671B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 光ファイバー分岐カプラーの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855671B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3343851B2 (ja) * | 1997-05-28 | 2002-11-11 | 日本電信電話株式会社 | 高分子光導波路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS634895A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | オゾン精製水供給装置 |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1180804A patent/JP2855671B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345910A (ja) | 1991-02-27 |
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|---|---|---|---|
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