JP3337852B2 - 溶融型光カプラ - Google Patents

溶融型光カプラ

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JP3337852B2
JP3337852B2 JP6638095A JP6638095A JP3337852B2 JP 3337852 B2 JP3337852 B2 JP 3337852B2 JP 6638095 A JP6638095 A JP 6638095A JP 6638095 A JP6638095 A JP 6638095A JP 3337852 B2 JP3337852 B2 JP 3337852B2
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康生 植村
明 鈴木
博徳 下山
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THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信に利用される溶
融型光カプラに関する。
【0002】
【従来の技術】溶融型光カプラは光を結合、分岐するた
めの光通信部品として知られている。代表的なものを図
1に示し、以下に説明する。まず、たとえば2本の光フ
ァイバ心線の各ファイバ被覆部2が除去され光ファイバ
露出部10が形成されている。そして光ファイバ露出部
10が複数本、この例では2本溶着・延伸されて、光フ
ァイバ溶着部3が形成されている。
【0003】この光ファイバ溶着部3は石英等からなる
内部筒状体4に内装されており、また光ファイバ露出部
10、ファイバ被覆部2端部および内部筒状体4は、石
英等からなる外部筒状体5に内装されている。さらに光
ファイバ溶着部3と内部筒状体4、および内部筒状体4
と外部筒状体5はそれぞれ接着剤によって接着されてい
る。
【0004】また、光ファイバ露出部10のファイバ被
覆部2端面側は、ファイバ被覆部2端部と共に第一接着
部6によって再被覆されているため、光ファイバ露出部
10に加わる応力(特に曲げ応力)が緩和される。さら
にファイバ被覆部2端部、第一接着部6、およびファイ
バ被覆部2は共に第二接着部7によって外部筒状体5と
接着され一体化されている。
【0005】このように従来、第一接着部6と第二接着
部7とを溶融型光カプラの端部に併用することにより、
溶融型光カプラ内部の光ファイバ1に加わる応力を緩和
しながら、ファイバ被覆部2および第一接着部6と外部
筒状体5とを一体化させていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記溶融型光
カプラの第一接着部6と第二接着部7に用いる接着剤に
ついては、その材質を決める際、第一接着部6の接着強
度、および第二接着部7の線膨張係数を考慮して決めて
はいなかった。
【0007】そのため、第一接着部6が接着強度の低い
ものである場合は、雰囲気の温度変化によって光ファイ
バ1の突き出しが発生していた。その結果、溶融型光カ
プラ内部で光ファイバ露出部10に撓みが生じていた。
ここで光ファイバ1の突き出しとは、雰囲気の温度変化
によりファイバ被覆部2が収縮する際、その長手方向へ
の収縮の影響で、ファイバ被覆部2と光ファイバ1との
寸法差が生じ、前記温度変化の前にはファイバ被覆部2
内にあった光ファイバ1が溶融型光カプラ内に突出して
しまう、という現象である。
【0008】また第二接着部7が線膨張係数の高いもの
である場合には、雰囲気の温度変化により、第二接着部
7が膨張し、第一接着部6のみならず、内部の光ファイ
バ1までをも圧迫していた。したがって、溶融型光カプ
ラ内部において、雰囲気の温度変化により光伝送損失が
増加したり、最悪の場合には突き出した光ファイバ1が
逃げ場を失い、光ファイバ1の断線という問題が生じて
いた。
【0009】
【本発明の目的】本発明は、前記問題に鑑み、雰囲気の
温度変化があっても、光ファイバの伝送損失の増加や断
線のない、高品質の溶融型光カプラを提供することを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の溶融型光カプラ
は、光ファイバ心線からファイバ被覆部が除去された光
ファイバ露出部と、前記光ファイバ露出部が、複数本、
溶着・延伸された光ファイバ溶着部と、前記光ファイバ
露出部、前記光ファイバ溶着部、および前記ファイバ被
覆部端部が内装された外部筒状体とを有し、かつ前記外
部筒状体内にあって前記光ファイバ露出部と前記ファイ
バ被覆部とを被覆する第一接着部と、前記第一接着部お
よび前記ファイバ被覆部と前記外部筒状体とを接着する
第二接着部とを有する溶融型光カプラにおいて、前記第
一接着部を剪断接着強度16MPa以上の接着性エポキ
シ系樹脂で形成し、かつ前記第二接着部を、線膨張係数
1×10-4以下の接着性アクリル系光硬化樹脂で形成す
ることを特徴とするものである。
【0011】
【作用】本発明によれば、第一接着部は一般的に接着強
度が高いといわれている接着性のエポキシ系樹脂(剪断
接着強度16MPa以上)で構成されている。これによ
り、再被覆された光ファイバ露出部に加わる応力を緩和
すると共に、雰囲気の温度変化による、溶融型光カプラ
内部への光ファイバの突き出しを抑制することができ
る。
【0012】また第二接着部は、線膨張係数の小さい接
着性アクリル系光硬化樹脂(線膨張係数1×10-4
下)で構成されているため、雰囲気の温度が大きく変化
しても殆ど膨張しない。そのため、ファイバ被覆部およ
び第一接着部と外部筒状体との間に高い接着性を保ちな
がら、内部の光ファイバが第二接着部の膨張により圧迫
されることがない。したがって、溶融型光カプラ内部に
おいて、雰囲気の温度変化による光伝送損失の増加や光
ファイバの断線を防止できる。
【0013】本発明における第一接着部の剪断接着強
度、および第二接着部の線膨張係数の数値限定は、雰囲
気の温度昇降を繰り返す熱処理試験(ヒートサイクル試
験)をおこなった場合に、光伝送損失変動量0.2dB
以下を実現するために必要な限定である。ここで、前記
温度昇降の条件は図2に示すように大気雰囲気中、温度
−25〜75℃、繰り返し回数4回である。
【0014】また、本発明における光ファイバ、ファイ
バ被覆部、および光ファイバ溶着部を含む光ファイバ心
線には通常のものを使用している。
【0015】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて、詳細に
説明する。図1において、光ファイバ心線は外径125
μmの石英系の光ファイバ1と、それを被覆したナイロ
ン製のファイバ被覆部2とで構成されている外径0.9
mmの2心光ファイバ心線である。また光ファイバ心線
の中間部でファイバ被覆部2を約60mm除去すること
により、光ファイバ露出部10が形成される。
【0016】この光ファイバ露出部10において、露出
された2本の石英系の光ファイバ1同士を隣接させる。
前記2本の光ファイバ1は加熱溶着後、その状態で延伸
されて、約15mmの光ファイバ溶着部3が形成され
る。このように形成された光ファイバ溶着部3は、延伸
で細くなった分だけ、機械的強度が弱くなっている。し
たがってこれを補強する必要がある。補強方法は、まず
光ファイバ溶着部3を内部筒状体4〔例えば、2つ割れ
する石英製パイプ(内径0.6mm、外径1.6mm、
長さ18mm)〕に内装し、この両者を位置ずれしない
よう接着性のエポキシ系樹脂からなる第三接着部8で接
着し一体化する、というものである。
【0017】次に、光ファイバ露出部10端部とファイ
バ被覆部2端部とは、剪断接着強度16MPaの接着性
エポキシ系樹脂(たとえば主剤アラルダイトAV13
8、硬化剤HV998:チバガイギー社製)からなる第
一接着部6によって再被覆される。
【0018】さらに、光ファイバ露出部10、ファイバ
被覆部2端部および内部筒状体4は、ともに外部筒状体
5〔例えば、2つ割れする石英製パイプ(内径1.8m
m、外径3.0mm、長さ70mm)〕に内装される。
ここで内部筒状体4と外部筒状体5とは、接着性エポキ
シ系樹脂からなる第四接着部9で接着、一体化される。
【0019】最後に、第一接着部6と光ファイバ心線の
ファイバ被覆部2は、ともに線膨張係数1×10-4の接
着性アクリル系光硬化樹脂(たとえばLCR0305:
東亜合成化学工業社製)からなる第二接着部7によって
外部筒状体5と接着され、一体化される。
【0020】以上のように光ファイバ溶着部3、内部筒
状体4および外部筒状体5を接着剤で一体化することに
より、内部筒状体4、さらにはその内部の光ファイバ溶
着部3に対して、溶融型光カプラ内部の光ファイバ1の
振動による衝撃等が加わることを防止することができ
る。
【0021】ここで、本実施例において内部筒状体4と
外部筒状体5は、第四接着部9による樹脂接着を行った
が、融着、機械的接続によって接続したり、もしくは一
体成形することもできる。
【0022】また、内部筒状体4と外部筒状体5は上記
材質に限らない。たとえば、内部筒状体4と外部筒状体
5には他のセラミック(Al2 3 等)を用いてもよい
し、金属(ステンレス等)や耐熱性有機物(プラスチッ
ク等)を用いてもよい。
【0023】本実施例では、第一接着部6と第二接着部
7を形成する接着剤の材質を決定するために、以下のよ
うな試験をおこなった。試料は、本実施例の溶融型光カ
プラであり、実験ごとに第一接着部6と第二接着部7の
みを、それぞれ様々な材質の接着剤に変えてみる。試験
方法としては、まずこの試料の光伝送損失量を測定し、
しかる後に、この試料に対して図2に示す条件(−25
〜75℃、4サイクル、大気雰囲気)で、ヒートサイク
ル試験を行う。そして、再度この試料を用いて光伝送試
験を行って光伝送損失量を測定する。
【0024】このようにして溶融型光カプラについて、
ヒートサイクル試験前後における光伝送損失変動量を調
べた。ここで、第一接着部6と第二接着部7を形成する
接着剤の材質を決定するための条件は、前記試験におけ
る溶融型光カプラの光伝送損失変動量が0.2dB以下
である事とした。
【0025】このような試験のなかで、特に下記、
のような場合の試験結果について、それぞれ図3(下記
の場合)と図4(下記の場合)に示すような関係が
得られた。 第一接着部6を剪断接着強度16MPaの接着性エポ
キシ系樹脂で形成しておいて、第二接着部7を形成する
接着剤を、線膨張係数の異なるいくつかの接着性アクリ
ル系光硬化樹脂で変えてみた。
【0026】第二接着部7を線膨張係数1×10-4
接着性アクリル系光硬化樹脂で形成しておいて、第一接
着部6を形成する接着剤を、剪断接着強度の異なるいく
つかの接着性エポキシ樹脂で変えてみた。
【0027】の場合については図3に示す通り、第二
接着部7を形成する接着剤の線膨張係数が低ければ低い
ほど、溶融型光カプラの光伝送損失変動量は減少すると
いう傾向が得られている。定量的には、第一接着部6を
剪断接着強度16MPaの接着性エポキシ系樹脂で形成
した場合には、第二接着部7を形成する接着剤を1×1
-4以下の接着性アクリル系光硬化樹脂で形成すれば、
溶融型光カプラの光伝送損失変動量は0.2dB以下に
なることが分かる。
【0028】またの場合については図4に示す通り、
第一接着部6を形成する接着剤の剪断接着強度が高けれ
ば高いほど、溶融型光カプラの光伝送損失変動量は減少
するという傾向が得られている。定量的には、第二接着
部7を線膨張係数1×10-4の接着性アクリル系光硬化
樹脂で形成した場合には、第一接着部6の剪断接着強度
を16MPa以上の接着性エポキシ系樹脂で形成すれ
ば、溶融型光カプラの光伝送損失変動量は0.2dB以
下になることが分かる。
【0029】したがって、これら2つの結果から、前記
決定条件を満たす溶融型光カプラを作製するためには、
第一接着部6は剪断接着強度16MPa以上の接着性エ
ポキシ系樹脂で形成し、かつ、第二接着部7は線膨張係
数1×10-4以下の接着性アクリル系光硬化樹脂で形成
すればよい、ということができる。
【0030】また、このような限定をした溶融型光カプ
ラに対して上記熱処理試験を十数回おこなったところ、
溶融型光カプラ内部における光ファイバ1の断線は1度
も生じなかった。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、雰囲気の温度変化によ
る溶融型光カプラ内部の光伝送損失増加と光ファイバの
断線を防止し、高品質の溶融型光カプラを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 溶融型光カプラの構成図。
【図2】 熱処理試験の温度昇降図。
【図3】 第一接着部を剪断接着強度16MPaの接着
性エポキシ系樹脂で形成した場合における、第二接着部
を形成する接着性アクリル系光硬化樹脂の線膨張係数
と、溶融型光カプラの光損失変動量との関係図。
【図4】 第二接着部を線膨張係数1×10-4の接着性
アクリル系光硬化樹脂で形成した場合における、第一接
着部を形成する接着性エポキシ系樹脂の剪断接着強度
と、溶融型光カプラの光損失変動量との関係図。
【符号の説明】
1 光ファイバ 2 ファイバ被覆部 3 光ファイバ溶着部 4 内部筒状体 5 外部筒状体 6 第一接着部 7 第二接着部 8 第三接着部 9 第四接着部 10 光ファイバ露出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−220371(JP,A) 特開 平7−35946(JP,A) 特開 平6−242339(JP,A) 特開 平3−107111(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/24 - 6/43

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバ心線からファイバ被覆部が除
    去された光ファイバ露出部と、 前記光ファイバ露出部が、複数本、溶着・延伸された光
    ファイバ溶着部と、 前記光ファイバ露出部、前記光ファイバ溶着部、および
    前記ファイバ被覆部端部が内装された外部筒状体とを有
    し、 かつ前記外部筒状体内にあって前記光ファイバ露出部と
    前記ファイバ被覆部とを被覆する第一接着部と、 前記第一接着部および前記ファイバ被覆部と前記外部筒
    状体とを接着する第二接着部とを有する溶融型光カプラ
    において、 前記第一接着部を剪断接着強度16MPa以上の接着性
    エポキシ系樹脂で形成し、 かつ前記第二接着部を、線膨張係数1×10-4以下の接
    着性アクリル系光硬化樹脂で形成することを特徴とする
    溶融型光カプラ。
JP6638095A 1995-03-24 1995-03-24 溶融型光カプラ Expired - Lifetime JP3337852B2 (ja)

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