JP3010106B2 - 光ファイバカプラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信分野、光計測分
野などに用いられる信頼性の高い融着延伸型の光ファイ
バカプラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、融着延伸型の光ファイバカプラ
は、複数本の光ファイバを添接、融着、延伸して、融着
延伸部を形成したもので、１本の光ファイバを伝搬する
光を分岐したり、逆に複数の光ファイバ端末から入射
し、伝搬する光を合流させる部品として用いられてお
り、光ファイバを伝達媒体とする光通信や光計測に利用
されている。

【０００３】この、融着延伸型の光ファイバカプラは、
図８に示すように、カプラケース７と呼ばれる基材の上
に、カプラ本体が接着剤６を用いて固定され、収容され
た構造となっている。前記カプラ本体は、融着延伸部８
と前記融着延伸部８から伸びる４本以上のリード３…か
ら構成されている。また、カプラケース７は、収容部と
蓋部からなり、これらを接着剤やレーザー溶接などによ
り接合して構成され、筒状の外形をなしている。このカ
プラケース７を形成する材質としては、カプラ本体の融
着延伸部８を保護することが目的であることから、耐
震、耐熱、防水性に優れたものが好ましく、特に光ファ
イバとの相性から、石英ガラスや熱膨張性の低いセラミ
ックスなどが使用されている。

【０００４】前記光ファイバカプラの製造方法として
は、以下のようなものがある。まず、複数本の光ファイ
バを並列に添接させる。ついで、この添接部分を酸水素
炎などで加熱しながら融着、延伸させて、融着延伸部８
を形成する。この融着延伸部８は樹脂被覆が除去されて
おり、さらに延伸によって細く引き延ばされた状態にな
っているので、強度が低下している。よって、融着延伸
部８をカプラケース７に収めて、これを補強する。

【０００５】カプラ本体の融着延伸部８は、カプラケー
ス７の収容部に収められ、カプラケース７の両端部と、
カプラ本体の樹脂被覆が残っている部分とクラッド露出
部との境界で、接着剤６によって固定されている。ま
た、カプラ本体とカプラケース７との固定部の位置や数
は、光ファイバカプラの用途や大きさに合わせて適宜選
択される。

【０００６】ところが、従来の方法で製造された光ファ
イバカプラでは、前記固定部よりカプラケース７の外に
伸びるリード３…は光ファイバ心線そのものであるの
で、前記リード３…は損傷を受けやすく、リード３…の
表面の損傷が進行すれば、小さな力で断線する確率が高
くなる。

【０００７】また、外力によって光ファイバが曲がる
と、曲げ損失が大きくなることから、リード３…の曲が
り部の曲率はできる限り小さくすることが好ましい。従
来の方法によって製造された光ファイバカプラのリード
３…に曲げ外力が加えられると、前記カプラ本体とカプ
ラケース７とを接着剤６で固定した際に、接着剤６が塗
布された部分と接着剤６が塗布されない部分との境界が
固定端となって、前記固定端を中心に、外力の集中が起
こり、前記固定端を起点にリード３…が大きく曲がる。
また、曲がった状態のものにさらに１ｋｇ以上の引張力
をかけると、前記固定端からリード３…が断線してしま
うなどの問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの事
情に鑑みてなされたものであって、前記リードへの外力
による悪影響を防止し、機械的強度、伝達特性、取扱い
性に優れた光ファイバカプラを提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的は、複数本の
光ファイバを添接、融着、延伸してなる融着延伸部と、
該融着延伸部を収容するカプラケースと、このカプラケ
ースの外に伸びる隣接する複数のリードを有する光ファ
イバカプラであって、リードのカプラケース側の基端部
を、カプラケース側の端部が斜めに切断された可撓性保
護チューブで被覆するとともに、隣接する可撓性保護チ
ューブの切断面が対峙するように可撓性保護チューブと
カプラケースとを接着剤で固定し、これらの可撓性保護
チューブのカプラケース側の端部の内部にも接着剤を充
填したことを特徴とする光ファイバカプラによって解決
できる。

【００１０】

【作用】融着延伸部からカプラケースの外に伸びるリー
ドのカプラケース側の基端部を可撓性保護チューブで被
覆し、ついで、可撓性保護チューブとカプラケースとを
接着剤で固定することにより、カプラケースから外に伸
びるリードを保護し、さらに、カプラ本体とカプラケー
スとを固定する際に用いられた接着剤が塗布された部分
と、接着剤が塗布されていない部分との境界である固定
端に集中する外力を緩和する。

【００１１】

【実施例】次に、図面を参照して本発明を詳しく説明す
る。図１は、本発明の光ファイバカプラ１の一例を示す
ものである。本発明の光ファイバカプラ１は、概略、融
着延伸型のカプラ本体と前記カプラ本体の融着延伸部を
収容するカプラケース７と、このカプラケース７の外に
伸びるリード３…で構成され、さらに、前記リード３…
のカプラケース７側の基端部が、可撓性保護チューブ２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄで被覆され、かつ、カプラケース
７と可撓性保護チューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとが、
接着剤４で固定されているものである。カプラケース７
からは隣接する２本のリード３，３がふた組引き出され
ている。

【００１２】前記可撓性保護チューブ２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄは、図４ないし図６に示すように、その一端
が、切口がＵ字型になるように、可撓性保護チューブ２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの長手方向に対し、斜めに切断さ
れたものである。この切断状態は、図４に示すように、
その一端面が一部残るように切断したものの他に、図５
に示すように、その一端面が残らないように切断したも
のであってもよい。また、前記可撓性保護チューブ２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、カプラ本体とカプラケース７
とを接着剤で固定した際に接着剤が塗布された部分と前
記接着剤が塗布されない部分との境界である固定端に働
く外力を緩和することが目的であるから可撓性プラスチ
ックのものであれば、その種類は任意に設定できる。

【００１３】さらに、可撓性保護チューブの強度や柔軟
性の観点から、可撓性保護チューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、
２ｄの厚さは０．１〜０．３ｍｍの範囲が好ましく、内
径は０．１〜１．０ｍｍの範囲で適宜設定できる。ま
た、可撓性保護チューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの長さ
は５００〜２０００ｍｍの範囲で、光ファイバカプラ１
の用途に合わせて、任意に設定できる。

【００１４】前記可撓性保護チューブ２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄは、リード３…に挿通され、可撓性保護チュー
ブ２ａと２ｂ、および２ｃと２ｄとが、それぞれ鋭角を
なすように、それぞれの切口が接合され、カプラケース
７の両端部と、接着剤４で固定されている。すなわち、
隣接するリード３，３を被覆する可撓性保護チューブ２
ａ、２ｂおよび可撓性保護チューブ２ｃ、２ｄはそれぞ
れその切断面が対峙するように配置され、固定されてい
る。また、このとき用いられた接着剤４の種類は、カプ
ラケース７や可撓性保護チューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄとの相性などから、エポキシ系接着剤などが好まし
い。

【００１５】また、前記カプラケース７は両端面にリー
ド３…が挿通される孔を有し、その長手方向に２分割し
た形状で、収容部と蓋部の互いに係合する２つの部材か
らなるもので、これらを接着剤やレーザー溶接により接
合して構成され、筒状の外形をなしている。また、カプ
ラケース７を形成する材質としては、カプラ本体の融着
延伸部を保護することが目的であるから、耐震、耐熱、
防水性に優れたものが好ましく、特に光ファイバとの相
性から、石英ガラスや熱膨張性の低いセラミックスなど
が使用されている。また、図２に示すように、リード３
…のカプラケース７側の基端部においては、リード３…
と可撓性保護チューブ２ａ、２ｂのカプラケース７側の
端部との隙間に、接着剤５が充填されている。この接着
剤５には、可撓性保護チューブ２ａ、２ｂとカプラケー
ス７とを接合した際に用いられた接着剤４と同じものが
用いられる。また、カプラケース７の一端から伸びる隣
接する２本のリード３…を被覆する２本の可撓性保護チ
ューブ２ａ、２ｂの切断面が、そのカプラケース７側の
基端部において互いに接しないように、若干の隙間を形
成し、この隙間にも接着剤５が充填された状態となって
いる。

【００１６】ついで、本発明の光ファイバカプラ１の製
法を説明する。まず、複数本の光ファイバを並列に添接
させる。ついで、この添接部分を酸水素炎などで加熱し
ながら融着、延伸させて、融着延伸部を形成する。この
融着延伸部は樹脂被覆が除去されており、さらに延伸に
よって細く引き伸ばされた状態になっているので、強度
が低下している。よって、融着延伸部をカプラケース７
に収めて、これを補強する。

【００１７】この際、カプラ本体とカプラケース７は、
カプラケース７の両端部と、カプラ本体の樹脂被覆が残
っている部分とクラッド露出部との境界で、接着剤によ
って固定される。また、固定部の位置や数は、光ファイ
バカプラ１の用途や大きさに合わせて適宜選択される。
また、このとき用いられる接着剤の種類は、光ファイバ
の主成分が石英ガラスであることから、光学的な透明度
や柔軟性が要求され、この条件を満たすエポキシ系接着
剤などが好ましい。塗布量は接着剤が融着延伸部に塗布
されない範囲で適宜選択できる。

【００１８】ついで、一端の切口がＵ字型である、可撓
性保護チューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを被覆しようと
するリード３…と同じ数だけ用意する。次に、前記可撓
性保護チューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄで、カプラケー
ス７の外に伸びる前記リード３…のカプラケース７側の
基端部を被覆する。次に、それぞれ可撓性保護チューブ
２ａと２ｂ、および２ｃと２ｄとの切口を合わせて、互
いに鋭角をなすように接着剤４で接合するとともに、可
撓性保護チューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとカプラケー
ス７の両端部とを、それぞれ接着剤４で固定する。この
固定部はカプラケース７の両端から前記可撓性保護チュ
ーブ２ａ、２ｂおよび２ｃ、２ｄの切口を接合した接合
部を含む部分で、接着剤４の塗布量は長さにして３ｍｍ
〜６ｍｍの範囲で任意に設定できる。このとき、図２に
示すように、リード３…と可撓性保護チューブ２ａ、２
ｂとの隙間に接着剤５を充填する。また、カプラケース
７の一端から伸びる隣接する２本のリード３，３を被覆
する２本の可撓性保護チューブ２ａ、２ｂの切断面が、
そのカプラケース７側の基端部において互いに接しない
ように、若干の隙間を形成し、この隙間にも接着剤５を
充填する。

【００１９】このようにして製造された光ファイバカプ
ラ１は、融着延伸部からカプラケース７の外に伸びるリ
ード３…の、カプラケース７側の基端部を可撓性保護チ
ューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄで被覆し、さらに、可撓
性保護チューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとカプラケース
７とを接着剤４で固定したものであるので、外力によっ
て起こる光ファイバカプラ１への悪影響が防止され、挿
入損失の増加も抑制される。

【００２０】 図３は、本発明の光ファイバカプラ１の他
の例を示すもので、この例のものは、２本のリード３…
および可撓性保護チューブ２ａ、２ｂを平行に並べて、
接着剤４で固定し、さらに、リード３…と可撓性保護チ
ューブ２ａ、２ｂとの隙間にも、接着剤５を充填したも
のである。このため、２本のリード３…のカプラケース
７側の基端部においては、可撓性保護チューブ２ａ、２
ｂの切口がＶ字状に開いて、その内部にも接着剤４
（５）が充填された状態となっている。

【００２１】 以下、具体例を示し、本発明の効果を明ら
かにする。 （実施例１） まず、可撓性保護チューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとし
て、外径０．９ｍｍ、内径０．５ｍｍ、長さ１０００ｍ
ｍのナイロンチューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを４本用
意した。このナイロンチューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ
の一端を、長手方向に対して、２．５ｍｍの位置で、そ
の一端面が０．２ｍｍ残るように、斜めに切断した。

【００２２】 ついで、カプラ本体を、コア径５μｍ、ク
ラッド径１２５μｍ、長さ２．５ｍの光ファイバ２本を
用い、融着延伸法によって製造した。前記カプラ本体を
融着延伸部が保護されるように、縦５０ｍｍ、横３ｍ
ｍ、高さ１．５ｍｍの石英ガラス製のカプラケース７に
収容し、カプラ本体とカプラケース７の隙間に接着剤を
充填して、両者を互いに固定した。前記接着剤にはエポ
キシ系接着剤を用い、接着剤が融着延伸部に塗布されな
いように、カプラケース７の両端からクラッド露出部と
樹脂被覆の残っている部分の境界を含む範囲で固定され
た。接着剤の塗布量は、固定部の長さにして、約４ｍｍ
である。また、カプラケース７の収容部と蓋部をエポキ
シ系接着剤によって接合した。

【００２３】 ついで、前記ナイロンチューブ２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄで、融着延伸部からカプラケース７の外
に伸びるリード３…のカプラケース７側の基端部を被覆
し、ナイロンチューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのそれぞ
れの切口を合わせて、接着剤４で接合した。このとき、
カプラケース７とナイロンチューブ２ａ、２ｂ、２ｃ、
２ｄも互いに接着剤４で固定した。接着剤４の塗布部は
カプラケース７の両端から前記ナイロンチューブ２ａ、
２ｂおよび２ｃ、２ｄの切口を合わせた接合部を含んで
おり、塗布量は接合部の長さにして約５ｍｍにした。ま
た、接着剤４はエポキシ系接着剤を用いた。また、カプ
ラケース７の外に伸びるリード３…をナイロンチューブ
２ａ、２ｂで被覆した際に、図２に示すように、ナイロ
ンチューブ２ａ、２ｂのカプラケース７側の基端部にお
いて、互いに接しないように、約０．５ｍｍの隙間を形
成し、この隙間にも接着剤５を充填した。前記接着剤５
は、カプラケース７の両端から、ナイロンチューブ２
ａ、２ｂの切口を含む部分に充填されるが、塗布量など
具体的要件は任意に設定できる。さらに、前記接着剤５
の種類は、ナイロンチューブ２ａ、２ｂとカプラケース
７とを固定する際に用いた接着剤４と同じものである。

【００２４】 このようにして製造された光ファイバカプ
ラ１の強度を調べるため、光ファイバカプラ１の曲げ損
失を指標として評価した。この光ファイバカプラ１の曲
げ損失は、図７に示すように、前記リード３…のうち１
つをカプラケース７に対して垂直になるように、カプラ
本体とカプラケース７とを固定した際に、接着剤が塗布
された部分と塗布されていない部分との境界である固定
端から約５０ｍｍのリード３…上の１点が、カプラケー
ス７の一端を通り、カプラケース７に対し垂直な延長線
と１０ｍｍの距離を保つように曲げられた状態で測定し
た。また、曲がりを与えない状態での光ファイバカプラ
１の挿入損失も測定し、それぞれの結果を比較した。そ
の結果、曲がりを与えたものの挿入損失は３．８ｄＢ、
また曲がりを与えないものの挿入損失は３．２ｄＢで、
その差は、０．６ｄＢであった。

【００２５】 （実施例２） ナイロンチューブ２ａ、２ｂをカプラケース７に固定す
る際に、図３に示すように、前記ナイロンチューブ２
ａ、２ｂの切口がＶ字型になるようにリード３…とナイ
ロンチューブ２ａ、２ｂとを平行に並べて、接着剤４で
固定した他は、前記実施例１と同様にして、光ファイバ
カプラ１を製造した。

【００２６】 このようにして製造された光ファイバカプ
ラ１の強度を調べるため、曲がりを与えた状態と曲がり
を与えない状態での挿入損失を測定したところ、曲がり
を与えたものでは３．５ｄＢ、また、曲がりを与えない
ものでは３．３ｄＢで、その差は０．２ｄＢであった。

【００２７】 （従来例） 従来の方法で製造された光ファイバカプラの強度を調べ
るため、曲がりを与えた状態と曲がりを与えない状態で
の挿入損失を測定したところ、曲がりを与えたものでは
１６．５ｄＢ、また、曲がりを与えないものでは３．２
ｄＢで、その差は約１３ｄＢであった。

【００２８】 ここで、実施例１および実施例２、および
従来例の結果を比べながら説明する。まず、実施例１お
よび実施例２では、いずれも曲がりを与えても、挿入損
失の増加は１ｄＢ以下に留まった。これは、ナイロンチ
ューブ２ａ、２ｂの切口付近に充填された接着剤５の弾
性が、前記固定端に集中する外力緩和に寄与したためと
思われる。一方、従来例では曲がりを与えることによっ
て、約１０〜１５ｄＢの挿入損失の増加がみられた。ま
た、従来例では、図７に示すような曲がりを与えた状態
で、さらに１ｋｇの引張力をかけると断線していたが、
実施例１および実施例２によって製造したものは、いず
れも１ｋｇの引張力で断線するものはなかった。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バカプラは、複数本の光ファイバを添接、融着、延伸し
てなる融着延伸部と、該融着延伸部を収容するカプラケ
ースと、このカプラケースの外に伸びる隣接する複数の
リードを有する光ファイバカプラであって、リードのカ
プラケース側の基端部を、カプラケース側の端部が斜め
に切断された可撓性保護チューブで被覆するとともに、
隣接する可撓性保護チューブの切断面が対峙するように
可撓性保護チューブとカプラケースとを接着剤で固定
し、これらの可撓性保護チューブのカプラケース側の端
部の内部にも接着剤を充填したので、融着延伸部からカ
プラケースの外に伸びるリードが保護され、また、カプ
ラ本体とカプラケースとを接着剤で固定した際に、前記
接着剤が塗布された部分と前記接着剤が塗布されない部
分との境界である固定端に集中する外力が緩和される。
よって、外力によって生じる光ファイバカプラへの悪影
響が防止され、挿入損失の増加も抑制でき、機械的強度
の優れた光ファイバカプラを提供することができる。さ
らに、前記固定端が保護されるため、光ファイバカプラ
の断線を防止することもできるなどの効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光ファイバカプラの一実施例を示す
平面図である。

【図２】 本発明の光ファイバカプラの一実施例を示す
平面図である。

【図３】 本発明の光ファイバカプラの一実施例を示す
平面図である。

【図４】 本発明で使用される可撓性保護チューブの一
実施例を示す側面図である。

【図５】 本発明で使用される可撓性保護チューブの他
の実施例を示す側面図である。

【図６】 本発明で使用される可撓性保護チューブの切
口を示す正面図である。

【図７】 本発明および従来の方法で製造された光ファ
イバカプラに曲がりを与えた状態の模式図である。

【図８】 従来の光ファイバカプラの一実施例を示す平
面図である。

【符号の説明】

１…光ファイバカプラ、２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄ…可撓
性保護チューブ、３…リード、４…接着剤、５…接着
剤、７…カプラケース、８…融着延伸部、９…非融着延
伸部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−235906（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−267508（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−48803（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−78712（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−29005（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/28 - 6/293

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の光ファイバを添接、融着、延伸
   してなる融着延伸部と、該融着延伸部を収容するカプラ
   ケースと、このカプラケースの外に伸びる隣接する複数
   のリードを有する光ファイバカプラであって、 リードのカプラケース側の基端部を、カプラケース側の
   端部が斜めに切断された可撓性保護チューブで被覆する
   とともに、隣接する可撓性保護チューブの切断面が対峙
   するように可撓性保護チューブとカプラケースとを接着
   剤で固定し、これらの可撓性保護チューブのカプラケー
   ス側の端部の内部にも接着剤を充填したことを特徴とす
   る光ファイバカプラ。