JP2881003B2 - 光スターカプラ及びその製造方法 - Google Patents
光スターカプラ及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2881003B2 JP2881003B2 JP63039451A JP3945188A JP2881003B2 JP 2881003 B2 JP2881003 B2 JP 2881003B2 JP 63039451 A JP63039451 A JP 63039451A JP 3945188 A JP3945188 A JP 3945188A JP 2881003 B2 JP2881003 B2 JP 2881003B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- glass fiber
- fiber bundle
- star coupler
- reinforcing material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光フアイバを伝送する光信号を複数本の光
フアイバに分配する光フアイバ形スターカプラに関す
る。
フアイバに分配する光フアイバ形スターカプラに関す
る。
光フアイバ伝送技術の急速な進展にともない、電子計
算機−電子計算機間や電子計算機−端末間のデータ伝送
に光フアイバを使用する光データリンクの研究開発が活
発に行われている。この光データリンクを構成する上
で、複数本の入力用光フアイバからの光信号をミキシン
グして複数本の出力用光フアイバに低損失で、かつ均等
に分配し得る光スターカプラは必須のデバイスである。
算機−電子計算機間や電子計算機−端末間のデータ伝送
に光フアイバを使用する光データリンクの研究開発が活
発に行われている。この光データリンクを構成する上
で、複数本の入力用光フアイバからの光信号をミキシン
グして複数本の出力用光フアイバに低損失で、かつ均等
に分配し得る光スターカプラは必須のデバイスである。
従来、光スターカプラの代表例として第６図に示すバ
イコニカルテーパ型がある（柳井久義編「光通信ハンド
ブツク」朝倉書店発行1982年９月１日，初版第１刷の32
4〜325頁参照）。これは、多数本の光フアイバを束ね、
加熱しながらひねり、延伸を加えて融着し、その中央部
にテーパ状領域１を形成することにより、入力用光フア
イバ（テーパ状領域１の左側）からの光信号を複数本の
出力用光フアイバ（テーパ状領域１の右側）に分配する
ものである。なお同図中、矢印は光信号の進行方向を示
す。
イコニカルテーパ型がある（柳井久義編「光通信ハンド
ブツク」朝倉書店発行1982年９月１日，初版第１刷の32
4〜325頁参照）。これは、多数本の光フアイバを束ね、
加熱しながらひねり、延伸を加えて融着し、その中央部
にテーパ状領域１を形成することにより、入力用光フア
イバ（テーパ状領域１の左側）からの光信号を複数本の
出力用光フアイバ（テーパ状領域１の右側）に分配する
ものである。なお同図中、矢印は光信号の進行方向を示
す。
第６図の光スターカプラは、バイコニカルテーパ状領
域１の外径が非常に細い。たとえば、光フアイバの数が
数本の場合、数十μｍ〜百数十μｍである。また、単一
モード光フアイバの場合には、結合を強くするために、
予め光覆フアイバのクラツド部の肉厚をエツチングによ
り薄くし、光フアイバの外径を50μｍ程度にしたものを
用いるので、バイコニカルテーパ状領域１の外径はより
一層細くなる。そのために、光スターカプラの加熱加工
プロセス中に断線し易い。また、機械的振動特性や機械
的衝撃特性などに対して、容易に断線したりして、実用
性に問題があつた。また、プラスチツクの補強剤，接着
剤などに補強する方法も考えられているが、温度変化
（たとえば−30℃から＋100℃程度の温度範囲）に対し
て光分配特性，光挿入損失特性などが大幅に変動すると
いう問題点や熱膨張係数の極端な違いによる伸び縮みに
より、バイコニカルテーパ状領域が断線するという問題
点もあつた。
域１の外径が非常に細い。たとえば、光フアイバの数が
数本の場合、数十μｍ〜百数十μｍである。また、単一
モード光フアイバの場合には、結合を強くするために、
予め光覆フアイバのクラツド部の肉厚をエツチングによ
り薄くし、光フアイバの外径を50μｍ程度にしたものを
用いるので、バイコニカルテーパ状領域１の外径はより
一層細くなる。そのために、光スターカプラの加熱加工
プロセス中に断線し易い。また、機械的振動特性や機械
的衝撃特性などに対して、容易に断線したりして、実用
性に問題があつた。また、プラスチツクの補強剤，接着
剤などに補強する方法も考えられているが、温度変化
（たとえば−30℃から＋100℃程度の温度範囲）に対し
て光分配特性，光挿入損失特性などが大幅に変動すると
いう問題点や熱膨張係数の極端な違いによる伸び縮みに
より、バイコニカルテーパ状領域が断線するという問題
点もあつた。
したがつて、本発明の目的は、上記問題点を解決する
光スターカプラを提供することにある。すなわち、機械
的振動，機械的衝撃，温度などに対しても断線すること
なく、かつ光挿入損失，光分配特性などの変動の少な
い、耐久性にすぐれた光フアイバ形スターカプラを提供
することにある。
光スターカプラを提供することにある。すなわち、機械
的振動，機械的衝撃，温度などに対しても断線すること
なく、かつ光挿入損失，光分配特性などの変動の少な
い、耐久性にすぐれた光フアイバ形スターカプラを提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕 上記目的は、光ガラスフアイバ束のバイコニカルテー
パ状領域を有する光スターカプラの上記ガラス部の少な
くとも２カ所が上記ガラスの線膨張率の値の1/2から２
倍の範囲の材質の補強材に固定させることによつて達成
される。そしてその固定方法として、従来のように、接
着剤を用いないで、CO2レーザ，アーク放電などにより
お互い融着させる方法を採用したものである。
パ状領域を有する光スターカプラの上記ガラス部の少な
くとも２カ所が上記ガラスの線膨張率の値の1/2から２
倍の範囲の材質の補強材に固定させることによつて達成
される。そしてその固定方法として、従来のように、接
着剤を用いないで、CO2レーザ，アーク放電などにより
お互い融着させる方法を採用したものである。
第１図に示した本発明の光フアイバ形スターカプラを
用いて本発明の作用を説明する。これは、２×２ポート
型光スターカプラの例である。2a〜2dはプラスチツクの
コーデイング材で被覆された光ガラスフアイバであり、
３はバイコニカルテーパ状領域１を有する光ガラスフア
イバ束である（この場合、光ガラスフアイバは石英系ガ
ラスフアイバを用いた）。５は石英ガラス管であり、上
記石英系ガラスフアイバ束が4a,4bの個所で石英ガラス
管に固定（CO2レーザにより融着）されている。また6a,
6bは接着剤であり、石英ガラス管５と光フアイバ2a,2b
および2c,2dをそれぞれ固定するために設けたものであ
る。ここで、4aと4b間の長さを5cm,石英ガラス管５の線
膨張率α１（＝0.05×10-5）を光ガラスフアイバ束３の
それの1/2から２倍の範囲に選んだとすると、温度−30
℃から100℃の範囲における石英ガラス管５の伸び量Δl
1は光ガラスフアイバ束３の伸び量Δｌに対して、−1.6
μm,3.3μｍ程度であり、この程度の範囲では光ガラス
フアイバ束３の断線をまねくことはない。すなわち、こ
れは前記したように、補強材として用いた石英ガラス管
５の線膨張率の値を光ガラスフアイバ束のそれの1/2か
ら２倍の範囲に限定したからである。より好ましくは両
者の線膨張率を略等しくすることである。そして本発明
の特徴は、石英ガラス管５と光ガラスフアイバ束３との
固定（4a,4b部）をCO2レーザ，アーム溶接などにより行
なつたことである。すなわち、従来は線膨張率の極端に
ちがう接着剤で固定していたために、4a,4b部に極端な
伸縮作用が働いてバイコニカルテーパ状領域１の断線を
まねいていた。
用いて本発明の作用を説明する。これは、２×２ポート
型光スターカプラの例である。2a〜2dはプラスチツクの
コーデイング材で被覆された光ガラスフアイバであり、
３はバイコニカルテーパ状領域１を有する光ガラスフア
イバ束である（この場合、光ガラスフアイバは石英系ガ
ラスフアイバを用いた）。５は石英ガラス管であり、上
記石英系ガラスフアイバ束が4a,4bの個所で石英ガラス
管に固定（CO2レーザにより融着）されている。また6a,
6bは接着剤であり、石英ガラス管５と光フアイバ2a,2b
および2c,2dをそれぞれ固定するために設けたものであ
る。ここで、4aと4b間の長さを5cm,石英ガラス管５の線
膨張率α１（＝0.05×10-5）を光ガラスフアイバ束３の
それの1/2から２倍の範囲に選んだとすると、温度−30
℃から100℃の範囲における石英ガラス管５の伸び量Δl
1は光ガラスフアイバ束３の伸び量Δｌに対して、−1.6
μm,3.3μｍ程度であり、この程度の範囲では光ガラス
フアイバ束３の断線をまねくことはない。すなわち、こ
れは前記したように、補強材として用いた石英ガラス管
５の線膨張率の値を光ガラスフアイバ束のそれの1/2か
ら２倍の範囲に限定したからである。より好ましくは両
者の線膨張率を略等しくすることである。そして本発明
の特徴は、石英ガラス管５と光ガラスフアイバ束３との
固定（4a,4b部）をCO2レーザ，アーム溶接などにより行
なつたことである。すなわち、従来は線膨張率の極端に
ちがう接着剤で固定していたために、4a,4b部に極端な
伸縮作用が働いてバイコニカルテーパ状領域１の断線を
まねいていた。
第２図に本発明の光フアイバ形スターカプラの実施例
を示す。これは第１図の構成に緩衝材9a,9b,9c、および
9dを挿入したものである。この緩衝材には、たとえばゴ
ム物質，スポンジなどを用いる。また緩衝材の数量はこ
れよりも少なくてもまた多くてもよい。これは機械的振
動や衝撃に対して光ガラスフアイバ束３を保護し、上記
振動や衝撃を吸収させるようにしたものである。
を示す。これは第１図の構成に緩衝材9a,9b,9c、および
9dを挿入したものである。この緩衝材には、たとえばゴ
ム物質，スポンジなどを用いる。また緩衝材の数量はこ
れよりも少なくてもまた多くてもよい。これは機械的振
動や衝撃に対して光ガラスフアイバ束３を保護し、上記
振動や衝撃を吸収させるようにしたものである。
第３図は本発明の光フアイバ形スターカプラの別の実
施例を示したものである。これは、補強材としてガラス
管の代わりにガラス板（この場合、石英ガラス板）を用
いた場合の例である。光ガラスフアイバ束３は4a,4bの
ところでガラス板７に融着されている。この融着はCO2
レーザを照射することにより行われる。第３図におい
て、ガラス板７には、光ガラスフアイバ束３を入れる溝
を長手方向に設け、その溝内に光ガラスフアイバ束３を
前記緩衝材を介して配置されるようにしてもよい。
施例を示したものである。これは、補強材としてガラス
管の代わりにガラス板（この場合、石英ガラス板）を用
いた場合の例である。光ガラスフアイバ束３は4a,4bの
ところでガラス板７に融着されている。この融着はCO2
レーザを照射することにより行われる。第３図におい
て、ガラス板７には、光ガラスフアイバ束３を入れる溝
を長手方向に設け、その溝内に光ガラスフアイバ束３を
前記緩衝材を介して配置されるようにしてもよい。
第４図は補強材に光フアイバ形スターカプラに用いた
フアイバと同種の光フアイバ8a,8bを用いた場合の実施
例を示したものである。
フアイバと同種の光フアイバ8a,8bを用いた場合の実施
例を示したものである。
第５図は本発明の光フアイバ形スターカプラの別の実
施例を示したものである。これは、ガラス管５の外周を
弾力性のある緩衝材12で覆つたことと、バイコニカルテ
ーパ状領域１の外周を低屈折率の薄層11で覆つたことを
特徴とする。まず、弾力性なる緩衝材12で覆うことによ
り、落下などの衝撃試験に対して光フアイバの断線をふ
せぐようにしたものである。またこの緩衝材12は保温効
果があるので、温度変化に対する光スターカプラの光挿
入損失，光分配特性の変動を緩和させることができる。
低屈折率の薄層11はバイコニカルテーパ状領域１の補強
による断線をふせぐ効果がある。この薄膜11はガラス，
高分子重合体などを用いることができる。
施例を示したものである。これは、ガラス管５の外周を
弾力性のある緩衝材12で覆つたことと、バイコニカルテ
ーパ状領域１の外周を低屈折率の薄層11で覆つたことを
特徴とする。まず、弾力性なる緩衝材12で覆うことによ
り、落下などの衝撃試験に対して光フアイバの断線をふ
せぐようにしたものである。またこの緩衝材12は保温効
果があるので、温度変化に対する光スターカプラの光挿
入損失，光分配特性の変動を緩和させることができる。
低屈折率の薄層11はバイコニカルテーパ状領域１の補強
による断線をふせぐ効果がある。この薄膜11はガラス，
高分子重合体などを用いることができる。
本発明は上記実施例に限定されない。まずガラス管に
は石英ガラス以外に、石英にP2O5,B2O3などのドーパン
トを含んだガラス、製品名として知られているパイレツ
クスガラスなどの多成分系ガラス、さらには磁性材料な
どでもよい。さらには半導体（たとえばSi），金属など
でもよい。光スターカプラは２×２ポート以外にさらに
多ポート（３×３、４×４、・・・・,n×ｎ）にも適用
できる。第５図において、緩衝材21は補強材５全体ある
いは部分的に覆つてもよい。
は石英ガラス以外に、石英にP2O5,B2O3などのドーパン
トを含んだガラス、製品名として知られているパイレツ
クスガラスなどの多成分系ガラス、さらには磁性材料な
どでもよい。さらには半導体（たとえばSi），金属など
でもよい。光スターカプラは２×２ポート以外にさらに
多ポート（３×３、４×４、・・・・,n×ｎ）にも適用
できる。第５図において、緩衝材21は補強材５全体ある
いは部分的に覆つてもよい。
本発明によれば、機械的振動，機械的衝撃，温度など
に対しても断線することなく、かつ光挿入損失，光分配
特性などの変動の少ない、耐久性にすぐれた光フアイバ
形スターカプラを実現できる効果がある。
に対しても断線することなく、かつ光挿入損失，光分配
特性などの変動の少ない、耐久性にすぐれた光フアイバ
形スターカプラを実現できる効果がある。
第１図乃至第５図はそれぞれ本発明の光フアイバ形スタ
ーカプラの実施例を示す図、第６図は従来の光フアイバ
形スターカプラの概略図である。
ーカプラの実施例を示す図、第６図は従来の光フアイバ
形スターカプラの概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−102206（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−58307（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/28
Claims (6)
- 【請求項１】光ガラスファイバ束のバイコニカルテーバ
状領域を有する光スターカプラにおいて、該ガラス部分
の前記光ガラスファイバ束の両端部側の少なくとも２カ
所を該ガラスの線膨張率の1/2から２倍の範囲の材質の
補強材に直接固定させ、且つ接着剤で、前記直接固定し
た部分の光ガラスファイバ端側の光ガラスファイバ束と
補強材とを固定し、且つ前記補強材の両端部において、
当該補強材の端部と前記光ガラスファイバ束の被覆材と
を接着剤で覆う部分を有して固定したことを特徴とする
光スターカプラ。 - 【請求項２】請求項１記載の補強材としてガラスを用い
たことを特徴とする光スターカプラ。 - 【請求項３】請求項１記載の光ガラスファイバ束と補強
材の間に少なくとも２つの緩衝材で覆ったことを特徴と
する光スターカプラ。 - 【請求項４】請求項1,2、又は３のいずれかに記載の補
強材の外側を全面あるいは部分的に緩衝材で覆ったこと
を特徴とする光スターカプラ。 - 【請求項５】請求項第１のバイコニカルテーパ状領域を
低屈折率の薄層で覆ったことを特徴とする光スターカプ
ラ。 - 【請求項６】請求項１項に記載の光スターカプラにおけ
る光ガラスファイバ束の補強材への固定方法が、前記光
ガラスファイバ束の両端部側のガラス部分の少なくとも
２カ所を前記補強材にCO2レーザ又はアーク放電を用い
た固定方法により直接固定させ、且つ接着剤で、前記直
接固定した部分の光ガラスファイバア端側の光ガラスフ
ァイバ束と補強材とを固定し、且つ前記補強材の両端部
において、当該補強材の端部と前記光ガラスファイバ束
の被覆材とを接着剤で覆う部分を有して固定したことを
特徴とする光スターカプラの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039451A JP2881003B2 (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 光スターカプラ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039451A JP2881003B2 (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 光スターカプラ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01214806A JPH01214806A (ja) | 1989-08-29 |
| JP2881003B2 true JP2881003B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=12553398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63039451A Expired - Lifetime JP2881003B2 (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | 光スターカプラ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881003B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4300593C1 (de) * | 1993-01-13 | 1994-05-26 | Deutsche Aerospace | Schutzhülle für einen Monomode-Richtkoppler |
| JPH06222238A (ja) * | 1993-01-21 | 1994-08-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバカップラの保護構造および保護方法 |
| WO2009035104A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co., Ltd. | 光ファイバカプラ用光ファイバ及び光ファイバカプラ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61102206A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-20 | 松下電工株式会社 | 木材の表面処理法 |
| JPS6358307A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-14 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 光分配器の製造方法 |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP63039451A patent/JP2881003B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01214806A (ja) | 1989-08-29 |
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