JP3199170B2 - 光配線部品およびその製造方法 - Google Patents
光配線部品およびその製造方法Info
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- G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
- G02B6/08—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images with fibre bundle in form of plate
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- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
- G02B6/448—Ribbon cables
Description
どに配置された複数の光部品の光入出力部間を接続する
ための光配線部品およびその製造方法に関するものであ
る。
in他、“Advanced Optical Interconnection Technolog
y in Switching Equipment”,Journal of Lightwave T
hechnology,vol.13, No.6,p.990, 1995)。従来例にお
いては、プロッタによって図形を描画するがごとく、粘
着性を有するシート上に光ファイバを1本毎に所望の配
線形状に設置してゆき、設置終了後、別のシートを上か
ら貼り合わせる。これにコネクタを装着して光部品の入
出力部とのインターフェースとしている。このような工
程を経て光配線部品が完成する。
本毎の設置のため、複数本の光ファイバの配線には非常
に時間を要し、量産性に乏しい。また、2枚のシートを
用いて光ファイバをラミネートするため、光配線部品と
しての厚さの低減には限界がある。
たものであり、その目的は、量産性が高く、薄く、形状
が自在な、他の部品との接続端子を有し、かつ光学特性
に優れた光ファイバ配線部品およびその製造方法を提供
することにある。
第一の態様として、複数の光部品の光入出力部間を接続
するための光配線部品であって、複数の光ファイバが配
線形状に合わせて平面的に配置され、これら光ファイバ
同士が結合剤を介して結合されており、該光配線部品の
配線形状は、光配線部品の同一直線上にない2点間が円
弧、または円弧と直線との組み合わせで構成されている
光配線部品を提供する。
光部品の光入出力部間を接続するための光配線部品であ
って、1本以上の光ファイバと、この光ファイバ外径と
ほぼ同一の厚さを有する弾性部材が、配線形状に合わせ
て平面的に配置され、これら光ファイバと弾性部材同士
が結合剤を介して結合されており、該光配線部品の配線
形状は、光配線部品の同一直線上にない2点間が円弧、
または円弧と直線との組み合わせで構成されている光配
線部品を提供する。
入出力部の光ファイバが1cm程度、お互いに結合され
ておらず、また、数mm程度、被覆が除去され、光ファ
イバ先端面が滑らかな面に処理されている光配線部品を
提供する。
光配線部品の配線形状は、光ファイバの軸方向の長さを
L、軸方向に直交する方向に曲げたときの高さをHとす
ると、L>Hの場合には、下記式
なる形状であり、L<Hの場合には、下記式
線を加えた形状で表される光配線部品を提供する。
の光ファイバ、あるいは、1本以上の光ファイバと光フ
ァイバ外径とほぼ同一の厚さを有する弾性部材を、配線
形状を有する型上に配置し、この型上で結合剤を塗布、
あるいは、スプレーし、結合剤の硬化後、型を取外す工
程を備える光配線部品の製造方法を提供する。
以下の実施例を中心として詳細に説明する。
本発明の第一の態様について説明する。図1(a)およ
び(b)に示すように、プリントボード上などに配置さ
れた複数の光部品の光入出力部間を接続するための光配
線部品として、複数の光ファイバが配線形状に合わせて
平面的に配置され、これら光ファイバ同士が結合剤を介
して結合されている。
図1(b)に示すようにここでは被覆付きの光ファイバ
を使用している。たとえば、直径0.25mmの被覆付
き光ファイバと、ビニル系の樹脂を結合剤として用いれ
ば、厚さ0.4mm程度で弾力を有する光配線部品が実
現できる。このとき、光ファイバが複数であるので図1
(a)に示すような曲がりを有する配線形状であっても
光ファイバ同士がつなぎとめあって形状を維持すること
ができる。なお、厚さが0.4mm程度であれば、狭い
空間、例えばプリントボード上に実装した光部品の上部
に残存する空間を配線空間として利用するに十分である
が、図2に示すように光ファイバを交差させる場合に
は、裸光ファイバを使用すれば薄いものが実現可能であ
る。なお、製造時に破断を考慮して取扱いに注意を払う
度合いを比較すると被覆付き光ファイバの方が有利であ
る。
は、比較的硬い結合剤、たとえば、アクリル系樹脂を結
合剤として部分的に用いると、光ファイバの弾性復元力
による配線形状のくずれを抑制することができる。ま
た、補助的にシートを貼り合わせてもよい。
みを使用するので光ファイバ外径程度の薄い光配線部品
が実現できる。
は、同様の光配線部品として、一本以上の光ファイバ
と、これとほぼ同一の厚さを有する弾性部材が配線形状
と合わせて平面的に配置され、これら光ファイバと弾性
部材同士が結合剤により結合されたものである。
要な光ファイバは図中4で示される1本であるが、1本
では支えあうことができないので、光ファイバと同程度
の外径を有する弾性部材、たとえば、光ファイバ3自
体、あるいは、棒状のプラスチック5を補強部材として
使用することにより、ビニル系結合剤を用いて、弾力を
有した配線形状を形成することができる。
バが少数であっても弾性部材を補強部材として用いて、
第一の態様と同様な光配線部品が実現できる。
は、前記光配線部品の配線形状に関するものである。
数の光ファイバの全体をその軸方向にLの長さにわたっ
て、これと直交する方向にHの長さだけずれるように曲
げが与えられた配線形状である。本発明ではこの配線部
分の中心線は図3に示すように半径R、角度θの2つの
円弧のみで構成されている。ここで、R=H(L2 /H
2 +1)/4、θ=cos-1((1−H2 /L2 )/
(1+H2 /L2 ))である。光配線部の光ファイバの
本数が1本のときはこの円弧上、そして、複数のときは
その中心線が円弧上となるようにする。もし、このよう
にしないで光ファイバの弾性に任せて配線すると、これ
は横軸をx、縦軸をyとしたときxの3乗の式で近似さ
れる図4に示す形状となる。この場合、曲線の曲率半径
はファイバの軸方向に対して一定でなく、図5に示すよ
うに配線部の端で極端に小さくなる。この結果、図7に
示すように曲げ損失が、円弧で配線するのと比較して大
きくなってしまう。
径が一定、かつ、最大値でもって光ファイバを連続的に
配線することができるので、曲げ損失を極力抑制するこ
とができる。図1(a)の101、103の部分におけ
る曲げも同様な形状となっている。以上はL>Hのとき
であるが、L<Hのときは図6に示すようにR=L/
2、θ=90゜の円弧に直線を加えて配線すれば良い。
光ファイバが2点間で直交する場合は図1(a)の10
4の部分のようにやはりθ=90゜の円弧で配線すれば
よく、第三の態様の形状と組み合わせることで、任意の
配線形状に対応することができる。
曲げ損失を小さく抑制した任意の光配線形状が形成で
き、この配線形状を基本形状として一般化しておくこと
で配線設計が効率的に行える。
する。これは、前記光配線部品の入出力部の構造に関す
るものである。
バは約10mm、お互いに結合されておらず、その先端
の2mmは被覆が除去され、先端面を滑らかにする処
理、たとえば、劈開面の円周部を面取りする処理がなさ
れている。面取りは光ファイバ劈開時に生じる円周部の
バリを除去し平坦なコア部を創出する。この状態にして
おくことにより、図8に示すような方法により他の光フ
ァイバや光導波路との接続が可能となる。
持部材10によって光ファイバを先端から約10mmの
ところで、光ファイバ先端が若干突き出るようにして支
え、光ファイバ先端の裸ファイバ部分が入る光ファイバ
外径より若干大きな内径の貫通孔を有する部材13を用
意する。プリントボード上に実装された光部品のインタ
ーフェース部であるところの他の光ファイバを13の他
方の口から貫通孔に通す。接続時に、双方の光ファイバ
の先端が突き当たると、図8の(b)に示すように光配
線部品側の光ファイバが個々にたわみ、その時に発生す
る座屈力によって光ファイバ先端面同士が密着し、接続
損失、反射の低い優れた光学特性を有する接続が実現す
る。
は、図8の(c)に示すように光導波路端面に13を光
導波路のコア15の位置に合わせて設置し、貫通孔に光
配線部品の光ファイバ先端を挿入、その先端面と光導波
路端面を密着させる。これらの接続方法は一般に挿入損
失0.5dB以下、反射減衰量50dB以上の接続を実
現する。
他の光ファイバと接続する場合に光ファイバのたわみを
利用して光ファイバ先端を密着させる方法が適用可能で
あり、量産性、良好な光学特性を合わせ持つ光配線部品
が実現できる。
は、本発明の光配線部品の製造方法に関するものであ
り、図9にその実施例を示す。
に、配線形状に合わせた溝を有する平板状の型の溝内に
光ファイバを設置する。次に第二工程として、図9
(b)のように、溝の両端部で押さえ17をした上で、
結合剤を塗布、あるいは、スプレーにより流し込む。そ
して、第三工程として図9(c)のように、結合剤の硬
化後、型から光ファイバを取外す。以上の工程で光配線
部品を製造する。なお、型の表面に粘着性を持たせ、光
ファイバ押さえを省略することも可能である。また、溝
ではなく粘着シートを配線形状に構成して型として光フ
ァイバを設置し、結合後取り外してもよい。
ことが可能で、大量に同一形状の配線が製造可能であ
り、また、結合剤の塗布、スプレーも簡単な作業であ
り、しかも光ファイバも複数本を一度に設置できるの
で、大量生産に非常に適している。
量産性が高く、薄く、形状が自在な、他の部品との接続
端子を有し、かつ光学特性に優れた光ファイバ配線部品
が提供できる。
(a)のA−A′断面図である。
る。
した場合の配線形状の模式図である。
式図である。
配線形状における曲率半径の差異に関する説明図であ
る。
した場合の配線形状の模式図である。
配線形状における曲げ損失の差異に関する説明図であ
る。
ス部に関する説明図である。
ある。
イバと弾性部材を用いた部分 103 光配線部品の複数の光ファイバを取り出す部分 104 光配線部品の直角に曲げた部分 105 光配線部品の光入出力部
Claims (5)
- 【請求項1】 複数の光部品の光入出力部間を接続する
ための光配線部品であって、複数の光ファイバが配線形
状に合わせて平面的に配置され、これら光ファイバ同士
が結合剤を介して結合されており、前記光配線部品の配
線形状は、光配線部品の同一直線上にない2点間が円
弧、または円弧と直線との組み合わせで構成されている
ことを特徴とする光配線部品。 - 【請求項2】 複数の光部品の光入出力部間を接続する
ための光配線部品であって、1本以上の光ファイバと、
この光ファイバ外径とほぼ同一の厚さを有する弾性部材
が、配線形状に合わせて平面的に配置され、これら光フ
ァイバと弾性部材同士が結合剤を介して結合されてお
り、前記光配線部品の配線形状は、光配線部品の同一直
線上にない2点間が円弧、または円弧と直線との組み合
わせで構成されていることを特徴とする光配線部品。 - 【請求項3】 前記入出力部の光ファイバが1cm程
度、お互いに結合されておらず、また、数mm程度、被
覆が除去され、光ファイバ先端面が滑らかな面に処理さ
れていることを特徴とする請求項1または2に記載の光
配線部品。 - 【請求項4】 前記光配線部品の配線形状は、光ファイ
バの軸方向の長さをL、軸方向に直交する方向に曲げた
ときの高さをHとすると、 L>Hの場合には、下記式 【数1】 R=H(L2/H2+1)/4 θ=cos−1((1−H2/L2)/(1+H2/L2)) で示される、半径Rおよび角度θの1個以上の円弧より
なる形状であり、 L<Hの場合には、下記式 【数2】R=L/2 θ=90° で示される、半径Rおよび角度θの1個以上の円弧に直
線を加えた形状で表されることを特徴とする請求項1か
ら3のいずれかに記載の光配線部品。 - 【請求項5】 複数の光部品の光入出力部間を接続する
ための光配線部品の製造方法であって、複数の光ファイ
バ、あるいは、1本以上の光ファイバと光ファイバ外径
とほぼ同一の厚さを有する弾性部材を、配線形状を有す
る型上に配置し、この型上で結合剤を塗布、あるいは、
スプレーし、結合剤の硬化後、型を取り外すことを特徴
とする光配線部品の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP03890797A JP3199170B2 (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | 光配線部品およびその製造方法 |
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JPH10239535A JPH10239535A (ja) | 1998-09-11 |
JP3199170B2 true JP3199170B2 (ja) | 2001-08-13 |
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ID=12538278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP03890797A Expired - Fee Related JP3199170B2 (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | 光配線部品およびその製造方法 |
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-
1997
- 1997-02-24 JP JP03890797A patent/JP3199170B2/ja not_active Expired - Fee Related
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PROCEEDINGS OF 43rd ELECTRONIC COMPONENTS & TECHNOLOGY CONFERENCE(1993),pp.711−717;W.R.HOLLAND:"Optical Fiber Circuits" |
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