JP2888441B2 - 光デバイスの製造方法 - Google Patents
光デバイスの製造方法Info
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- JP2888441B2 JP2888441B2 JP1255618A JP25561889A JP2888441B2 JP 2888441 B2 JP2888441 B2 JP 2888441B2 JP 1255618 A JP1255618 A JP 1255618A JP 25561889 A JP25561889 A JP 25561889A JP 2888441 B2 JP2888441 B2 JP 2888441B2
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Description
この発明は、光ファイバ式の光デバイスを製造する方
法に関し、とくに線路監視等の屋外での劣悪な環境で使
用されるのに適した光デバイスの製造方法に関する。
法に関し、とくに線路監視等の屋外での劣悪な環境で使
用されるのに適した光デバイスの製造方法に関する。
光ファイバ式の光デバイスは、光ファイバの両端面の
間に光フィルタなどの光機能部品を挟んで、これら端面
同士を突き合わせて構成される。この光ファイバ式の光
デバイスでは、一般に、低損失、高信頼性、小型、安価
等が要求される。また屋外等の劣悪な環境で使用される
場合には、耐環境性を高めてとくに長期間信頼性を向上
させる必要がある。 従来、このような光ファイバ式光デバイスは、２つの
光ファイバの先端を光機能部品を挟んで対面させ、その
後筒体などに挿入して固定し、それらの位置関係を保持
するようにして製造されている。
間に光フィルタなどの光機能部品を挟んで、これら端面
同士を突き合わせて構成される。この光ファイバ式の光
デバイスでは、一般に、低損失、高信頼性、小型、安価
等が要求される。また屋外等の劣悪な環境で使用される
場合には、耐環境性を高めてとくに長期間信頼性を向上
させる必要がある。 従来、このような光ファイバ式光デバイスは、２つの
光ファイバの先端を光機能部品を挟んで対面させ、その
後筒体などに挿入して固定し、それらの位置関係を保持
するようにして製造されている。
しかしながら、光ファイバは非常に細いものでそのモ
ードフィールド径も微細なものであるから、対面させら
れる両光ファイバの先端の光軸の一致精度が悪いと損失
が増大する。そのため、組み立てにおいて非常に厳密な
作業が要求され、簡便・案価に製造できない。 また、レンズやテーパ状光ファイバを用いてモードフ
ィールド径を大きくして損失を小さくすることも考えら
れるが、レンズやテーパ状光ファイバの精密固定が必要
となり、長期信頼性の確保も困難である。 この発明、小型、低損失で且つ長期信頼性の高い光デ
バイスを、簡便・安価に製造できる、光デバイスの製造
方法を提供することを目的とする。
ードフィールド径も微細なものであるから、対面させら
れる両光ファイバの先端の光軸の一致精度が悪いと損失
が増大する。そのため、組み立てにおいて非常に厳密な
作業が要求され、簡便・案価に製造できない。 また、レンズやテーパ状光ファイバを用いてモードフ
ィールド径を大きくして損失を小さくすることも考えら
れるが、レンズやテーパ状光ファイバの精密固定が必要
となり、長期信頼性の確保も困難である。 この発明、小型、低損失で且つ長期信頼性の高い光デ
バイスを、簡便・安価に製造できる、光デバイスの製造
方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明による光デバイス
の製造方法では、１本の被覆付光ファイバの被覆を剥離
して光ファイバをむきだしにし、このむきだしの光ファ
イバ部分を、上記被覆付光ファイバの被覆の外径に略等
しい外径を有するとともにＶ溝が設けられかつこのＶ溝
に直交する方向の窓部を備える内側固定部材の、該Ｖ溝
に挿入することにより該むきだしの光ファイバ部分を固
定するとともに、この内側固定部材及び光ファイバの被
覆部分を、Ｖ溝が設けられかつこのＶ溝に直交する方向
の窓部が上記内側固定部材の窓部に対応した位置に設け
られた外側固定部材の、該Ｖ溝に挿入することによって
該内側固定部材及び光ファイバの被覆部分を固定した上
で、上記内側及び外側固定部材に設けられた窓部より切
断具を挿入して上記の光ファイバを切断し、その切断部
に光機能部品を挿入し、その後、上記窓部及び隙間に充
填材を充填して封着固定することが特徴となっている。
の製造方法では、１本の被覆付光ファイバの被覆を剥離
して光ファイバをむきだしにし、このむきだしの光ファ
イバ部分を、上記被覆付光ファイバの被覆の外径に略等
しい外径を有するとともにＶ溝が設けられかつこのＶ溝
に直交する方向の窓部を備える内側固定部材の、該Ｖ溝
に挿入することにより該むきだしの光ファイバ部分を固
定するとともに、この内側固定部材及び光ファイバの被
覆部分を、Ｖ溝が設けられかつこのＶ溝に直交する方向
の窓部が上記内側固定部材の窓部に対応した位置に設け
られた外側固定部材の、該Ｖ溝に挿入することによって
該内側固定部材及び光ファイバの被覆部分を固定した上
で、上記内側及び外側固定部材に設けられた窓部より切
断具を挿入して上記の光ファイバを切断し、その切断部
に光機能部品を挿入し、その後、上記窓部及び隙間に充
填材を充填して封着固定することが特徴となっている。
切断前において１本の光ファイバを内側固定部材と外
側固定部材とで二重に固定するので、つぎの切断工程に
おいて光ファイバを非常に強固に固定することができ
る。 その際、内側固定部材と外側固定部材はそれぞれＶ溝
を有しており、内側固定部材のＶ溝に光ファイバを挿入
し、かつこの光ファイバの挿入された内側固定部材を外
側固定部材のＶ溝に挿入することによって光ファイバを
固定するので、光ファイバの位置がずれることがなくな
り、位置精度が高いものとなる。 また、内側及び外側固定部材に設けられた窓部より切
断具を挿入して光ファイバのみを切断するので、容易で
あるとともに精密な切断を行うことができる。 そのため、切断の前後にわたって光ファイバは位置関
係がまったく変化しない。したがって切断部を挟んで対
面する２つの光ファイバの端部付近の光軸は完全に一致
したものとなる。 そこで、このように形成した切断部に光フィルタ等の
光機能部品を挿入しても、損失の増大を極力避けること
が可能となる。 光機能部品を挿入した後、充填材で上記の窓部および
隙間が充填され、全体が封着固定される。そのため、上
記の位置関係が長期にわたって安定に保たれる。また、
充填材の注入により封着固定することにより、内部の光
機能部品等の保護が十分に図れる。これらの結果、長期
信頼性に非常に優れることになる。さらに組立時に精密
調整を行うというようなこともないので、簡便・安価に
製造できる。
側固定部材とで二重に固定するので、つぎの切断工程に
おいて光ファイバを非常に強固に固定することができ
る。 その際、内側固定部材と外側固定部材はそれぞれＶ溝
を有しており、内側固定部材のＶ溝に光ファイバを挿入
し、かつこの光ファイバの挿入された内側固定部材を外
側固定部材のＶ溝に挿入することによって光ファイバを
固定するので、光ファイバの位置がずれることがなくな
り、位置精度が高いものとなる。 また、内側及び外側固定部材に設けられた窓部より切
断具を挿入して光ファイバのみを切断するので、容易で
あるとともに精密な切断を行うことができる。 そのため、切断の前後にわたって光ファイバは位置関
係がまったく変化しない。したがって切断部を挟んで対
面する２つの光ファイバの端部付近の光軸は完全に一致
したものとなる。 そこで、このように形成した切断部に光フィルタ等の
光機能部品を挿入しても、損失の増大を極力避けること
が可能となる。 光機能部品を挿入した後、充填材で上記の窓部および
隙間が充填され、全体が封着固定される。そのため、上
記の位置関係が長期にわたって安定に保たれる。また、
充填材の注入により封着固定することにより、内部の光
機能部品等の保護が十分に図れる。これらの結果、長期
信頼性に非常に優れることになる。さらに組立時に精密
調整を行うというようなこともないので、簡便・安価に
製造できる。
つぎにこの発明の一実施例にかかる光デバイスの製造
方法ついて図面を参照しながら説明する。この実施例で
は、まず、第１図に示すように１本の光ファイバ心線
（あるいは光ファイバコード）１の端部でない適当な部
分の被覆３を剥離して光ファイバ２をむきだしの状態と
する。光ファイバ２としては外径125μｍ、コア径10μ
ｍ（または８μｍ）の通常のシングルモード光ファイバ
を用いることができ、光ファイバ心線１、１はこれにナ
イロンまたは塩化ビニルなどの被覆３を施した通常のも
のでよい。 その後、小さい方の固定部材４、５でこのむきだしと
なった光ファイバ２の部分を挾む。この固定部材４、５
は光ファイバ２の固定用であり、光ファイバ２の材料で
ある石英と熱膨張係数が近い、加工が容易な結晶化ガラ
ス等により作られている。結晶化ガラスとしてはShott
社のZERODUR（商標）などを使用できる。形状的には図
示のように光ファイバ心線１の被覆３の部材の外径にほ
ぼ等しい外径を有する円柱体を半割にしたようなものと
なっており、一方の部材４には光ファイバ２の位置決め
用のＶ溝41が設けられている。このＶ溝41に光ファイバ
２を挿入した状態で固定部材４、５を合わせて接着する
ことにより、光ファイバ２を固定部材４のＶ溝41内で位
置決め・固定する。固定部材４、５にはＶ溝41に略直角
な、Ｖ溝41に達するほどの深さの切り込み42、51が予め
それぞれ設けられている。 つぎにこの固定部材４、５が取り付けられた状態で光
ファイバ心線１を固定部材６のＶ溝61内に挿入する。こ
の固定部材６は、部材71、72と合わせたときに円柱体と
なるような半割構造となっており、Ｖ溝61の中心部分に
まで達するほどの深さの切り込み62が予め形成されてい
る。他方の部材71、72は、この切り込み62の左右の部材
に対応するよう２つに分けられたものである。これら部
材６、71、72は上記の固定部材４、５と同じ結晶化ガラ
ス等により作られている。光ファイバ心線１をこのＶ溝
61に挿入するとき、切り込み42、51が切り込み62内に位
置するように、位置を定める。そしてこの固定部材６に
対して他方の部材71、72を合わせてこれらを接着する
（接着剤としては通常のエポキシ系の接着剤を用いるこ
とができる）ことにより、固定部材４、５及び光ファイ
バ心線１（の被覆３の部分）を、Ｖ溝61内に位置決め固
定する。 ついで、ブレードソウ等の精密切断具を図の上方から
部材71、72の間の間隔より挿入し、さらに部材４、５の
切り込み42、51内に入れ、これら切り込み等からのぞい
ている光ファイバ２を切断する。これにより光ファイバ
２に20μｍ〜25μｍ程度の切断部を形成することができ
るとともに、切断前後にわたって、光ファイバ２の位置
関係が変わらないようにすることができる。 そして、第３図に示すように、この切断部に多層膜
（SiO2‐TiO2多層膜等）光フィルタ等の光フィルタや反
射金属膜（金蒸着膜等）減衰器、偏光子膜（ラミポー
ル;Al-SiO2交互蒸着膜等）などの光機能部品８を挿入す
る。その後、固定部材４、５、６、71、72と同じ結晶化
ガラスなどのガラス充填材９を、切り込み42、51、62及
び部材71、72の間の隙間に充填する。この充填材９はＶ
溝41、61内の隙間にも充填されることになり、光機能部
品８、切断された両方の光ファイバ２、及び固定部材
４、５さらに光ファイバ心線１（の被覆３の部分）が強
固に封着・固定されることになる。 なお、切り込み42、51、62等は切断具を挿入して光フ
ァイバ２に到達させるため窓として機能するものである
から、形状等は図示のものに限られない。たとえば、第
２図に示す変形例のように、固定部材４の半割面に切り
込み43を設け、これと合わせられる部材を部材52、53の
ように２つに分けることもできる。このような構造は第
１図の固定部材６、71、72の構造と同じである。また、
図示しないが、固定部材６、71、72についても逆に固定
部材４、５と同様な構造とし、切り込みは半割面に沿っ
た方向からのものとし、部材71、72を連続した一体もの
としてこの一体の部材に切り込みを設けることもでき
る。 具体的には、たとえば光ファイバ心線１として、外径
125μｍ、コア径10μｍ、比屈折率差0.28％の通常のシ
ングルモードの光ファイバ２にナイロン被覆３を設けて
外径1mmとしたものを用いる。光ファイバ２の固定用の
固定部材４、５としては、Shott社のZERODUR（商標）と
いう結晶化ガラスを用いて直径1mm、長さ20mmの円柱体
をつくり、これを半割にし、第１図のように一方の半割
面に直径125μｍの光ファイバ２が入るようなＶ溝41を
設けた。また、固定部材６、71、72は上記と同じ結晶化
ガラスより作った直径4mm、長さ40mmの円柱体を半割に
し、Ｖ溝61を形成して作っている。精密切断具としてブ
レードソウを用い、光ファイバ２に20μｍの切断部を設
け、これに厚さ18μｍの多層膜フィルタを光機能部品８
として挿入し、隙間等を上記の結晶化ガラスで充填して
固定しモジュール化したところ、損失が0.4dBの光デバ
イス（光フィルタ）を作ることができた。 このように固定部材４、５を接着することにより１本
の光ファイバ２を固定部材４のＶ溝41内で固定し、さら
にこの一体化された固定部材４、５及び光ファイバ心線
１を固定部材６のＶ溝61に入れて固定部材71、72を接着
することにより、一体化された固定部材４、５及び光フ
ァイバ心線１を固定部材６、71、72で強固に固定して一
体化した上で、ブレードソウで光ファイバ２を切断して
いる。そのため、切断前に１本の光ファイバ２が固定部
材４、５等によりきわめて強固に固定されることになる
ので、切断後も、切断前の位置関係が確実に保たれる。
すなわち、切断されて２つの光ファイバとなったそれら
の光ファイバの光軸が完全に一致した状態が保たれる。
そのため、その切断部に光機能部品を挿入することとし
ても、損失を最小にすることができる。また、この光軸
が一致した状態は、ガラス充填材９の充填によりその後
も強固に保持され、長期信頼性が格段に向上する。 さらに、内側の半割構造固定部材４、５と外側の半割
構造固定部材６、71、72との２重構造とし、その上で隙
間を充填材９で埋めて全体を封着しているため、内部の
光機能部品８等の保護が図れ、長期信頼性はこの点でも
向上する。 また、これらの全ての工程において、組み立てる部品
の位置調整を精密に行うという作業が不要になるため、
容易且つ安価に製造できる。
方法ついて図面を参照しながら説明する。この実施例で
は、まず、第１図に示すように１本の光ファイバ心線
（あるいは光ファイバコード）１の端部でない適当な部
分の被覆３を剥離して光ファイバ２をむきだしの状態と
する。光ファイバ２としては外径125μｍ、コア径10μ
ｍ（または８μｍ）の通常のシングルモード光ファイバ
を用いることができ、光ファイバ心線１、１はこれにナ
イロンまたは塩化ビニルなどの被覆３を施した通常のも
のでよい。 その後、小さい方の固定部材４、５でこのむきだしと
なった光ファイバ２の部分を挾む。この固定部材４、５
は光ファイバ２の固定用であり、光ファイバ２の材料で
ある石英と熱膨張係数が近い、加工が容易な結晶化ガラ
ス等により作られている。結晶化ガラスとしてはShott
社のZERODUR（商標）などを使用できる。形状的には図
示のように光ファイバ心線１の被覆３の部材の外径にほ
ぼ等しい外径を有する円柱体を半割にしたようなものと
なっており、一方の部材４には光ファイバ２の位置決め
用のＶ溝41が設けられている。このＶ溝41に光ファイバ
２を挿入した状態で固定部材４、５を合わせて接着する
ことにより、光ファイバ２を固定部材４のＶ溝41内で位
置決め・固定する。固定部材４、５にはＶ溝41に略直角
な、Ｖ溝41に達するほどの深さの切り込み42、51が予め
それぞれ設けられている。 つぎにこの固定部材４、５が取り付けられた状態で光
ファイバ心線１を固定部材６のＶ溝61内に挿入する。こ
の固定部材６は、部材71、72と合わせたときに円柱体と
なるような半割構造となっており、Ｖ溝61の中心部分に
まで達するほどの深さの切り込み62が予め形成されてい
る。他方の部材71、72は、この切り込み62の左右の部材
に対応するよう２つに分けられたものである。これら部
材６、71、72は上記の固定部材４、５と同じ結晶化ガラ
ス等により作られている。光ファイバ心線１をこのＶ溝
61に挿入するとき、切り込み42、51が切り込み62内に位
置するように、位置を定める。そしてこの固定部材６に
対して他方の部材71、72を合わせてこれらを接着する
（接着剤としては通常のエポキシ系の接着剤を用いるこ
とができる）ことにより、固定部材４、５及び光ファイ
バ心線１（の被覆３の部分）を、Ｖ溝61内に位置決め固
定する。 ついで、ブレードソウ等の精密切断具を図の上方から
部材71、72の間の間隔より挿入し、さらに部材４、５の
切り込み42、51内に入れ、これら切り込み等からのぞい
ている光ファイバ２を切断する。これにより光ファイバ
２に20μｍ〜25μｍ程度の切断部を形成することができ
るとともに、切断前後にわたって、光ファイバ２の位置
関係が変わらないようにすることができる。 そして、第３図に示すように、この切断部に多層膜
（SiO2‐TiO2多層膜等）光フィルタ等の光フィルタや反
射金属膜（金蒸着膜等）減衰器、偏光子膜（ラミポー
ル;Al-SiO2交互蒸着膜等）などの光機能部品８を挿入す
る。その後、固定部材４、５、６、71、72と同じ結晶化
ガラスなどのガラス充填材９を、切り込み42、51、62及
び部材71、72の間の隙間に充填する。この充填材９はＶ
溝41、61内の隙間にも充填されることになり、光機能部
品８、切断された両方の光ファイバ２、及び固定部材
４、５さらに光ファイバ心線１（の被覆３の部分）が強
固に封着・固定されることになる。 なお、切り込み42、51、62等は切断具を挿入して光フ
ァイバ２に到達させるため窓として機能するものである
から、形状等は図示のものに限られない。たとえば、第
２図に示す変形例のように、固定部材４の半割面に切り
込み43を設け、これと合わせられる部材を部材52、53の
ように２つに分けることもできる。このような構造は第
１図の固定部材６、71、72の構造と同じである。また、
図示しないが、固定部材６、71、72についても逆に固定
部材４、５と同様な構造とし、切り込みは半割面に沿っ
た方向からのものとし、部材71、72を連続した一体もの
としてこの一体の部材に切り込みを設けることもでき
る。 具体的には、たとえば光ファイバ心線１として、外径
125μｍ、コア径10μｍ、比屈折率差0.28％の通常のシ
ングルモードの光ファイバ２にナイロン被覆３を設けて
外径1mmとしたものを用いる。光ファイバ２の固定用の
固定部材４、５としては、Shott社のZERODUR（商標）と
いう結晶化ガラスを用いて直径1mm、長さ20mmの円柱体
をつくり、これを半割にし、第１図のように一方の半割
面に直径125μｍの光ファイバ２が入るようなＶ溝41を
設けた。また、固定部材６、71、72は上記と同じ結晶化
ガラスより作った直径4mm、長さ40mmの円柱体を半割に
し、Ｖ溝61を形成して作っている。精密切断具としてブ
レードソウを用い、光ファイバ２に20μｍの切断部を設
け、これに厚さ18μｍの多層膜フィルタを光機能部品８
として挿入し、隙間等を上記の結晶化ガラスで充填して
固定しモジュール化したところ、損失が0.4dBの光デバ
イス（光フィルタ）を作ることができた。 このように固定部材４、５を接着することにより１本
の光ファイバ２を固定部材４のＶ溝41内で固定し、さら
にこの一体化された固定部材４、５及び光ファイバ心線
１を固定部材６のＶ溝61に入れて固定部材71、72を接着
することにより、一体化された固定部材４、５及び光フ
ァイバ心線１を固定部材６、71、72で強固に固定して一
体化した上で、ブレードソウで光ファイバ２を切断して
いる。そのため、切断前に１本の光ファイバ２が固定部
材４、５等によりきわめて強固に固定されることになる
ので、切断後も、切断前の位置関係が確実に保たれる。
すなわち、切断されて２つの光ファイバとなったそれら
の光ファイバの光軸が完全に一致した状態が保たれる。
そのため、その切断部に光機能部品を挿入することとし
ても、損失を最小にすることができる。また、この光軸
が一致した状態は、ガラス充填材９の充填によりその後
も強固に保持され、長期信頼性が格段に向上する。 さらに、内側の半割構造固定部材４、５と外側の半割
構造固定部材６、71、72との２重構造とし、その上で隙
間を充填材９で埋めて全体を封着しているため、内部の
光機能部品８等の保護が図れ、長期信頼性はこの点でも
向上する。 また、これらの全ての工程において、組み立てる部品
の位置調整を精密に行うという作業が不要になるため、
容易且つ安価に製造できる。
この発明の光デバイスの製造方法によれば、悪環境下
でも長期信頼性に優れ、且つ低損失、小型の光デバイス
を安価に製造するこができる。
でも長期信頼性に優れ、且つ低損失、小型の光デバイス
を安価に製造するこができる。
第１図はこの発明の一実施例にかかる分解斜視図、第２
図は変形例にかかる分解斜視図、第３図は同実施例にか
かる光デバイスのできあがった状態の断面図である。 １……光ファイバ心線、２……光ファイバ、３……被
覆、４、５、52、53……光ファイバ用固定部材、６、7
1、72……心線用固定部材、41、61……Ｖ溝、42、43、5
1、62……切り込み、８……光機能部品、９……ガラス
充填材。
図は変形例にかかる分解斜視図、第３図は同実施例にか
かる光デバイスのできあがった状態の断面図である。 １……光ファイバ心線、２……光ファイバ、３……被
覆、４、５、52、53……光ファイバ用固定部材、６、7
1、72……心線用固定部材、41、61……Ｖ溝、42、43、5
1、62……切り込み、８……光機能部品、９……ガラス
充填材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−251706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−85507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−145649（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−25109（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−14202（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/26,6/00
Claims (1)
- 【請求項１】１本の被覆付光ファイバの被覆を剥離して
光ファイバをむきだしにし、このむきだしの光ファイバ
部分を、上記被覆付光ファイバの被覆の外径に略等しい
外径を有するとともにＶ溝が設けられかつこのＶ溝に直
交する方向の窓部を備える内側固定部材の、該Ｖ溝に挿
入することにより該むきだしの光ファイバ部分を固定す
るとともに、この内側固定部材及び光ファイバの被覆部
分を、Ｖ溝が設けられかつこのＶ溝に直交する方向の窓
部が上記内側固定部材の窓部に対応した位置に設けられ
た外側固定部材の、該Ｖ溝に挿入することによって該内
側固定部材及び光ファイバの被覆部分を固定した上で、
上記内側及び外側固定部材に設けられた窓部より切断具
を挿入して上記の光ファイバを切断し、その切断部に光
機能部品を挿入し、その後、上記窓部及び隙間に充填材
を充填して封着固定することを特徴とする光デバイスの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255618A JP2888441B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 光デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255618A JP2888441B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 光デバイスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03118505A JPH03118505A (ja) | 1991-05-21 |
| JP2888441B2 true JP2888441B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=17281250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1255618A Expired - Fee Related JP2888441B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | 光デバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2888441B2 (ja) |
-
1989
- 1989-09-30 JP JP1255618A patent/JP2888441B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03118505A (ja) | 1991-05-21 |
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