JP2957321B2 - 光ファイバカプラの補強方法 - Google Patents
光ファイバカプラの補強方法Info
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Description
ンサシステムなどに利用される光ファイバカプラの補強
方法に関する。
ステムにおいては、光ファイバカプラは重要な光素子で
ある。光ファイバカプラは、例えば２本の光ファイバを
平行に束ねてその中央部を加熱融着すると共に延伸して
テーパ状の細径の延伸部としたものであり、ファイバコ
ア内を伝播する光ファイバをクラッドに放射させて、あ
るいは分布結合させて所定の結合度で分配して、再びコ
アに閉じ込めるという機能を有する。
ｍである細径部を有するため、外力や温度変化により特
性変化或は破損しやすいという欠点を有する。よって従
来光ファイバカプラは融着・延伸した光ファイバカプラ
本体を外力から保護し、安定した特性を具備させるため
光ファイバと同等の線膨張係数を有する石英からなる補
強基板に固定しているのが通常である。補強基板として
は例えば実開平２−２９００８号公報や特開昭６３−２
７１２０８号公報に記載されているような板状部材の補
強構造が採られる。
はエポキシ系，ウレタンアクリレート系，シアノアクリ
レート系の熱硬化型或は紫外線硬化型接着剤が用いられ
ている。
範囲が拡大してきたため、光ファイバカプラにおいても
その使用環境が多様化してきており広い温度範囲で安定
した特性を有する光ファイバカプラが求められている。
しかしながら従来の光ファイバカプラはそのほとんどが
石英製の補強ケースが使われており急激な温度変化によ
り石英ケースが破損するという問題点がある。この温度
変化が生じたとき石英ケースが破損する要因について説
明すると、石英は脆性材料であるための理想強度は非常
に高いにもかかわらず表面の微少なキズからクラックが
生じることがある。この微少なキズはグリフィスフロー
と呼ばれる数μｍ以下の大きさであることが知られてい
る。急激な温度変化が加わると表面と内部に温度差が生
じるために歪が加わることになる。またカプラの固定に
使用する接着剤が温度により膨張収縮するためさらに歪
が加わってしまう。これらの歪が重なり石英ケースにク
ラックが生じるのである。
る方法も検討されており、例えば特開平１−１８２８１
０号公報に開示されているごとくプラスチック材料を用
いたものが知られている。しかしながらプラスチック材
料を使用した場合、その線膨張係数を石英に近づけるた
め、ＬＣＰ（液晶高分子）等を用いているので、成形時
の樹脂流動方向の制御が困難でるという問題がある。
ものの、その直交する方向では通常のプラスチック材料
と同様になってしまい、バラツキなく安定した温度特性
を有する光ファイバカプラを提供するに至ってはないの
が現状である。
範囲で且つ長期間安定して光ファイバカプラの延伸部を
保護し得る光ファイバカプラの補強方法を提供すること
を目的とする。
明に係る光ファイバカプラの補強方法は、複数本の光フ
ァイバの長手方向の被覆を一部除去し融着・延伸して形
成してなる光ファイバカプラを補強する光ファイバカプ
ラの補強方法において、上記光ファイバカプラを２０μ
ｍ以下の表面粗さを有する石英製補強ケース内に有機系
接着剤を介して固着することを特徴とする。
ようにコア・クラッドを有する石英系ガラス１１の外周
部に樹脂層１２を被覆してなるものであり、樹脂層１２
は図１（ａ）に示す一層のものや、図１（ｂ）に示す内
層１２Ａ，外層１２Ｂからなるものがある。この被覆樹
脂としては、例えばウレタンアクリレート系，シリコー
ン系，エポキシ系等の熱孔型或は紫外線硬化型樹脂が使
われる。
リレート系，エポキシ系，シアノアクリレート系等の紫
外線硬化型或は熱硬化型接着剤をいう。
さ計によって測定される量であり表面の凸凹の大きさを
表すものであり、本発明においては２０μｍ以下の表面
粗さを有するケースとするのがよい。ここで、本発明で
表面粗さを２０μｍ以下とするのは、以下の理由によ
る。すなわち、従来におけるクラック発生の原因を各種
検討をしたところ、カプラの場合温度変化により石英ケ
ースが破損するのは低温側であることを見だした。もち
ろん破損する主要因は表面に存在する微少なキズである
がこれを直接観察することは容易ではない。しかしなが
ら、微少なキズの大きさが直接わからずとも、マクロな
測定量ではあるが、通常のガラス加工法例えば切削加
工、延伸加工等の方法により作製するケースでは微少キ
ズの分布と表面粗さにある程度の関係が存在するのであ
る。そこで、本発明においては後の実施例にも示すよう
に、２０μｍ以下の表面粗さを有するケースでは温度変
化を与えてもクラックが入らないことを確認し、表面粗
さを２０μｍ以下と規定した。
ラを固定する際の接着剤の光ファイバの長手方向と直交
する断面での占有面積比を0.5 以下とするのは、以下の
理由による。温度変化により石英ケースが破損するの
は、ガラス自身の歪の寄与よりも接着剤の熱応力の方が
より支配的要因である。これは高温側では接着剤の弾性
率が低下するため、結果として接着剤の熱応力が小さく
なるからである。接着剤の熱応力を小さくするため、温
度での弾性率を低くする方法も、石英ケースの破損には
有効であるが、弾性率を低くすると、振動，衝撃等を外
部から受ける際、光ファイバカプラの特性が変化してし
まうという問題がある。一方、接着剤の弾性率を上げる
と熱応力が上がるため、石英ケースの破損が生じやすく
なる。このため無機系の接着剤やシリカ等のフィラーを
含む接着剤は好ましくない。そこで本発明では、接着剤
の量を考慮にいれることとし、後の実施例に示すように
光ファイバの長手方向に直交する断面における接着剤の
石英ケースに対する占有面積比を0.5 以下とすること
で、ケースにクラックが入らないことを確認して、占有
面積比を0.5 以下とすることとした。
る。光ファイバとしてコアとクラッドの屈折率の比が0.
3 ％，コア径８μｍ，クラッド径１２５μｍの1.3 μｍ
帯シングルモードファイバを使用し1.3 μｍで分岐比が
５０％となる光ファイバカプラを試作した。この光ファ
イバカプラを図２に示す形状の石英ケース２１に固有
し、熱衝撃試験を行った。この石英ケース２１はケース
本体（長さ５０mm）２２の長手方向に光ファイバカプラ
の延伸部を配設する溝２３を有している。石英ケース２
１の表面粗さを下記「表１」に示すようにすると共に接
着剤占有面積比を様々変化させた。その結果を「表１」
に示す。
よれば、急激な温度変化、特に低温での石英ケースの破
損を防止することができ、広い温度範囲においても良好
な特性を保つことができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 複数本の光ファイバの長手方向の被覆を
一部除去し融着・延伸して形成してなる光ファイバカプ
ラを補強する光ファイバカプラの補強方法において、 上記光ファイバカプラを２０μｍ以下の表面粗さを有す
る石英製補強ケース内に有機系接着剤を介して固着する
ことを特徴とする光ファイバカプラの補強方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の光ファイバカプラの補強
方法において、 上記補強用の石英製補強ケース内に光ファイバカプラを
固定する際の接着剤の光ファイバの長手方向と直交する
断面での占有面積比が0.5 以下であることを特徴とする
光ファイバカプラの補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23651791A JP2957321B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 光ファイバカプラの補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23651791A JP2957321B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 光ファイバカプラの補強方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572438A JPH0572438A (ja) | 1993-03-26 |
| JP2957321B2 true JP2957321B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=17001879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23651791A Expired - Lifetime JP2957321B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 光ファイバカプラの補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2957321B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP23651791A patent/JP2957321B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572438A (ja) | 1993-03-26 |
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