JP3500041B2

JP3500041B2 - 光ファイバとその製造方法

Info

Publication number: JP3500041B2
Application number: JP15402997A
Authority: JP
Inventors: 邦男小倉; 幸一古川; 育生大田; 万記渡辺; リールクサン; 重人淀
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 2004-02-23
Anticipated expiration: 2017-06-11
Also published as: JPH1073729A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グレーティングを
有する光ファイバとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】グレーティングを有する光ファイバに
は、シングルモードファイバや高Ｇeドープ分散シフト
ファイバ等が使用されている。このような光ファイバ
は、例えば図１１（ａ）に示すように、コア２と、コア
２の外側に形成されたクラッド３とを有する光ファイバ
の、少なくともコア２において、その一部に、他の部分
とは屈折率分布の異なるグレーティング２ａ（図に斜線
で示す部分）を形成する、いわゆるファイバグレーティ
ング（以下、単に「グレーティング処理」と称する）を
施したものである。この光ファイバは、図１１（ｂ）に
示すように長手方向に沿って屈折率が変化し、グレーテ
ィング２ａは主に特定波長の光のみを反射したりする光
フィルター等として機能する。

【０００３】ここで、図１２と図１３に、グレーティン
グを有する従来の光ファイバの構造および製造方法を示
す。まず、図１２に示すように、裸光ファイバ１の外側
に、例えば紫外線硬化性樹脂等からなる被覆層４が形成
された光ファイバ５は、被覆層４を一部除去して露出部
１ａが形成され、露出した裸光ファイバ１の所望箇所に
グレーティング処理が施される。

【０００４】ここで、前記グレーティング処理につい
て、図１３にホログラフィック法による一例を示す。図
１３においてグレーティング処理が施された部分には斜
線を付す。図１３に示すように、例えば紫外線ＵVをビ
ームスプリッタ８により分光し、これら分光された各々
の紫外線ＵVをミラー９で反射させる。これにより、紫
外線ＵVの干渉縞パターンを形成し、紫外線ＵVを露出し
た裸光ファイバ１の表面に照射する。

【０００５】このように、露出した裸光ファイバ１に紫
外線ＵVが照射されると、例えば、裸光ファイバ１がＧe
ドープ光ファイバの場合に、露出した裸光ファイバ１の
コア部分で、紫外線ＵVの照射強度に対応して屈折率が
上昇する。図１３に示す裸光ファイバ１の場合、紫外線
ＵVの照射強度の強い部分と弱い部分とができる。この
ため、裸光ファイバ１は、紫外線ＵVの照射強度の強い
部分（太い斜線部Ａ）では屈折率が大きく上昇し、紫外
線ＵVの照射強度の弱い部分（細い斜線部Ｂ）では屈折
率の上昇は小さい。

【０００６】その結果、図１３に示す斜線部Ａ，Ｂのよ
うに、裸光ファイバ１は、長手方向に屈折率分布が周期
的に変化する部分ができ、屈折率が変化した斜線部分で
特定波長の光だけを反射したりする特性が得られる。さ
て、このようにしてグレーティング処理を施した後、光
ファイバ５は、図１４に示すように、露出した裸光ファ
イバ１に余分な紫外線ＵVが当たらないように、かつ表
面を外力から保護するため、硬質素材、例えば硬質プラ
スチックや金属製のスリーブ７内に露出部１ａが収納さ
れる。さらに、光ファイバ５とスリーブ７とは、一体化
のため、被覆層４両端部において接着剤６で固定され
る。

【０００７】以上のようにしてグレーティングを有する
光ファイバ５が製造される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１４に示す
構造の光ファイバ５は、スリーブ７が硬質なため、この
部分で曲がり難い。このため、光ファイバ５は、例えば
曲げ変形が加わった際、スリーブ７両端付近に応力が集
中してしまい、光伝送損失が増加したり、破断し易いと
いう問題があった。

【０００９】例えば、外径５ｍｍ、長さ２ｃｍのスリー
ブ７を有する光ファイバ５を１０本用意し、これらの光
ファイバ５を外径３０ｍｍのマンドレルに張力２０ｇ重
で巻き付けた状態で２カ月間保持する試験を行った。そ
の結果、１０本の光ファイバ５のうち９本までがスリー
ブ７両端付近の部分で破断してしまった。また、光ファ
イバ５は、これまでは、例えば、中継器等の伝送機器内
に組み込んで使用することが検討されてきたが、近年で
は、例えば光ファイバケーブル内に配置して使用したい
というユーザのニーズが高まってきた。

【００１０】しかし、図１４に示す構造の光ファイバ５
は、構造上、裸光ファイバ１の露出部１ａとスリーブ７
との間に余分な空間ができてしまい、スリーブ７の部分
が太径になってしまう。このため、グレーティングを有
する光ファイバ５は、例えば収納スペースの小さな光フ
ァイバケーブル内には配置できないという問題があっ
た。

【００１１】一方、グレーティングを有する光ファイバ
５は、前記のように、製造に際し、紫外線照射のため
に、裸ファイバ１に施した被覆層４を一部除去してい
る。従って、被覆層４を除去して露出した裸光ファイバ
１は、クラッドがクラッドよりも屈折率の小さい空気に
露出した状態となる。このため、グレーティングが形成
された裸光ファイバ１は、空気に露出した露出部１ａに
おいて、コアからクラッドへ漏れ出たクラッドモードの
光がコアを伝搬する導波モードと結合する。

【００１２】この結果、光ファイバ５内を伝搬する伝送
光の透過パワーには、前記クラッドモードに起因して、
ブラッグ波長よりも短波長側にリップルが発生する。こ
のリップルは、光ファイバ５内を伝搬する光信号にノイ
ズとして入り込み、光通信の信頼性を低下させるという
問題があった。本発明は前記課題を解決するためになさ
れたもので、第１の目的は、グレーティングを有してい
ても、曲げ応力による局所的な応力集中を防止でき、か
つ収納スペースの小さい光ファイバケーブル内にも配置
できる光ファイバとその製造方法を提供することにあ
る。

【００１３】また、本発明の第２の目的は、クラッドモ
ードに起因する波長特性におけるリップルの発生を抑え
ることが可能な光ファイバとその製造方法を提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の光ファイバ
は、コアとクラッドとを有する裸光ファイバの外側の被
覆の一部を除去して露出させ、前記裸光ファイバの露出
部のコアにグレーティングを形成した光ファイバにおい
て、裸光ファイバの露出部に再被覆を更に設け、この再
被覆が曲げ応力に対する耐性を有し且つクラッド内を伝
搬光を前記露出部から外側に漏らす樹脂からなることを
特徴とする。

【００１５】請求項２の光ファイバは、請求項１に記載
のものであって、前記再被覆が紫外線硬化性樹脂からな
ることを特徴とする。請求項３の光ファイバは、請求項
２に記載のものであって、前記紫外線硬化性樹脂が、グ
レーティングを形成可能な波長領域以外の紫外線によっ
て硬化可能であることを特徴とする。

【００１６】請求項４の光ファイバは、請求項２または
請求項３に記載のものであって、前記紫外線硬化性樹脂
に紫外線吸収性顔料または紫外線反射性顔料が混合され
ていることを特徴とする。請求項５の光ファイバは、請
求項１乃至４いずれかに記載のものであって、前記再被
覆の外径が被覆の外径の0.５〜1.５倍であることを特徴
とする。

【００１７】請求項６の光ファイバは、請求項１に記
載のものであって、前記再被覆が、前記クラッドの屈折
率と等しいかまたは大きい屈折率を有することを特徴と
する。請求項７の光ファイバの製造方法は、コアとクラ
ッドとを有する裸光ファイバの外側に被覆を設けた光フ
ァイバから、前記被覆の一部を除去して裸光ファイバを
露出させ、裸光ファイバの露出部のコアにグレーティン
グを形成した光ファイバの製造方法において、前記グレ
ーティングの形成後、前記裸光ファイバの前記露出部に
２００℃以下の温度にて、曲げ応力に対する耐性を有し
且つ前記クラッド内の伝搬光を前記露出部から外側に漏
らす樹脂製の再被覆を設けたことを特徴とする。

【００１８】上記本願請求項１記載の光ファイバは、露
出した裸光ファイバに再被覆が設けられている。従っ
て、グレーティング処理の施された裸光ファイバを、ス
リーブを使用せずとも、従来通り紫外線や外力から保護
することができる。しかも、露出した裸光ファイバに、
硬質プラスチックや金属製のスリーブを装着する代わり
に、比較的軟質な合成樹脂等からなる再被覆を設けるこ
とにより、仮に再被覆に曲げ応力が加わっても、この再
被覆の部分で曲がる。このため、光ファイバは、再被覆
付近に加わる局所的な応力が従来よりも低減されるの
で、この部分における光伝送損失の増加や、光ファイバ
の破断等を防止できる。また、光ファイバは、再被覆を
設けることで、従来の光ファイバのように、スリーブの
使用を回避し、内部の空間をなくしたことにより、光フ
ァイバの小型化が容易である。

【００１９】上記本願請求項２の光ファイバは、再被覆
が紫外線硬化性樹脂からなる。これは、次のような理由
である。すなわち、例えば再被覆として熱硬化性樹脂を
使用する場合、再被覆を形成するには、未硬化の熱硬化
性樹脂を露出した裸光ファイバに被覆し、この部分を加
熱し、これにより前記未硬化の熱硬化性樹脂を硬化させ
る。

【００２０】従って、裸光ファイバに形成したグレーテ
ィングを過度に加熱すると、形成されたグレーティング
の屈折率分布が変化してしまう。このため、グレーティ
ングは、予め意図した所望の光反射特性や光透過特性等
が得られなくなる可能性がある。これに対して、紫外線
硬化性樹脂からなる再被覆を形成するには、未硬化の紫
外線硬化性樹脂を光ファイバ露出部に被覆し、この部分
に紫外線を照射し、これにより前記未硬化の紫外線硬化
性樹脂を硬化させればよい。

【００２１】従って、紫外線硬化性樹脂を使用すると、
光ファイバは、熱硬化性樹脂を使用した場合に比べる
と、再被覆を加熱処理する必要がなくなる。このため、
再被覆の素材として紫外線硬化性樹脂を使用した光ファ
イバは、加熱処理によるグレーティングの屈折率分布の
変化を防止することができる。上記のような紫外線硬化
性樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート系樹脂
等を使用することができる。

【００２２】上記本願請求項３の光ファイバは、再被覆
を形成する紫外線硬化性樹脂として、グレーティングを
形成可能な波長領域以外の紫外線によって硬化可能な素
材が使用される。従って、再被覆形成時に未硬化の紫外
線硬化性樹脂に照射する紫外線として上記波長のものを
使用することにより、再被覆を形成することができ、か
つこの紫外線照射によってグレーティングの屈折率分布
が変化してしまうことを防止することができる。

【００２３】例えば、グレーティング処理に使用する紫
外線の波長が１９０〜３００ｎｍの場合には、樹脂硬化
用として３００〜４００ｎｍの紫外線を使用する。上記
本願請求項４の光ファイバは、再被覆を形成する紫外線
硬化性樹脂に紫外線吸収剤または紫外線反射剤が混合さ
れている。従って、再被覆を形成する工程において、露
出した裸光ファイバに被覆された未硬化の紫外線硬化性
樹脂に紫外線を照射した際、紫外線は未硬化の紫外線硬
化性樹脂内に入って該樹脂を硬化させながら、露出した
裸光ファイバの表面側へと進行する。しかし、紫外線
は、樹脂内に混合されている紫外線吸収剤または紫外線
反射剤により吸収または反射される。

【００２４】この結果、露出した裸光ファイバの表面に
照射される紫外線量が抑制され、たとえ前記紫外線がグ
レーティング処理可能な波長領域内であったとしても、
グレーティングの屈折率分布が変化してしまうことを防
止することができる。上記本願請求項５の光ファイバ
は、再被覆の外径が、被覆層の外径の0.５〜1.５倍、す
なわち被覆の外径とほぼ同径に規定されているので、被
覆と再被覆との間の段差が小さくなる。従って、光ファ
イバは、被覆と再被覆との境界部分で曲げ応力を受け難
くなり、局所的な応力集中を防止できる。また、光ファ
イバは、再被覆の外径を小さくするので、小径化にも好
適である。

【００２５】上記本願請求項６の光ファイバは、再被覆
がクラッドの屈折率と等しいかまたは大きい屈折率を有
する。従って、光ファイバは、クラッドモードに起因す
る波長特性におけるリップルの発生を抑えることができ
る。上記本願請求項７の光ファイバの製造方法では、露
出した裸光ファイバに２００℃以下の温度にて、請求項
１の再被覆を設ける。

【００２６】光ファイバに形成されたグレーティング
は、２００℃を越える温度では、紫外線照射がなくと
も、熱によって屈折率分布が変化してしまうことが知ら
れている。上述のように、再被覆を形成するときの温度
を制御することにより、裸ファイバに形成されたグレー
ティングの温度も制御でき、屈折率分布が変化してしま
うことを防止できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図１０に従って詳細に説明する。図１に本発明の第
１の実施形態の一例となる光ファイバ１０を示す。光フ
ァイバ１０は、裸光ファイバ１１の外側に、例えば紫外
線硬化性樹脂等からなる被覆層１２が設けられ、被覆層
１２を除去して露出した裸光ファイバ１１に、例えば顔
料が添加された紫外線硬化性樹脂等からなる再被覆層１
３が設けられている。ここで、露出した裸光ファイバ１
１には、従来の技術で説明した方法によりグレーティン
グ１１ａ（図中斜線で示す部分）が形成されている。

【００２８】ここで、再被覆層１３の素材には、再被覆
層１３形成時に裸光ファイバ１１に形成されたグレーテ
ィング１１ａの屈折率分布の変化を防止できるようなも
のを選ぶ。例えば、再被覆層１３が紫外線硬化性樹脂の
場合には、グレーティング処理波長である波長領域１９
０〜３００ｎｍ以外の紫外線で硬化可能な素材のものを
選んで使用したり、または、予め紫外線硬化性樹脂に、
例えば、フェニルサリチレート等の紫外線吸収剤や、チ
タンホワイト等の紫外線反射剤を混合したものを使用す
る。

【００２９】次に、グレーティング１１ａを有する光フ
ァイバ１０を製造する方法を以下に説明する。まず、図
１２，図１３を参照して説明した従来の技術に従って、
裸光ファイバ１１にグレーティング処理を施す。次に、
図２（ａ）に示すように、ダイス１４を準備する。ダイ
ス１４は、図示のように、樹脂溜め部１５と、樹脂溜め
部１５に連通し、所望の再被覆層１３の外径とほぼ同じ
内径で形成した光ファイバの挿通部１６とを有し、樹脂
溜め部１５と挿通部１６とは一対の連続した貫通孔を形
成している。

【００３０】ダイス１４の樹脂溜め部１５及び挿通部１
６内に、図２（ｂ）に示すように、光ファイバ１０を挿
通する。ここで、被覆層１２を除去して露出した裸光フ
ァイバ１１の下端が挿通部１６より上方に位置するよう
に、光ファイバ１０の位置を調整し、樹脂溜め部１５内
に未硬化の紫外線硬化性樹脂を充填する。

【００３１】続いて、図２（ｃ）に示すように、光ファ
イバ１０をダイス１４の下方側に相対的に移動させる。
これによって、露出した裸光ファイバ１１の外側に、未
硬化樹脂１７が挿通部１６の内径とほぼ同一の外径で被
覆される。しかる後、光ファイバ１０をダイス１４から
外し、図２（ｄ）に示すように、紫外線照射源１８とガ
スの供給口１９とを有する紫外線照射装置にセットす
る。そして、紫外線照射源１８から光ファイバ１０に、
例えば、波長３６０ｎｍの紫外線ＵVを照射して未硬化
樹脂１７を硬化させ、再被覆層１３を形成する。

【００３２】ただし、紫外線ＵVの照射中、紫外線照射
装置内には、例えば供給口１９から低温窒素ガス等の冷
却用ガスＧCLを流し込んで再被覆層１３を冷却し、２０
０℃よりも高温にならないようにした。上記説明に基づ
いて製造した、再被覆層１３の外径が２６０μｍの光フ
ァイバ１０を１０本用意し、これらを外径３０ｍｍのマ
ンドレルに張力２０ｇ重で巻き付けた状態で２カ月間保
持した。その結果、１０本の光ファイバ１０の全てにお
いて、再被覆層１３の局部的な曲げ応力に起因する破断
や破れ等は生じなかった。

【００３３】ここで、上記実施形態では、再被覆層１３
を形成する樹脂として紫外線硬化性樹脂を使用した。し
かし、本発明においては、再被覆層１３の素材は、紫外
線硬化性樹脂に限定されるものではなく、例えば、熱硬
化性樹脂や二液混合硬化性樹脂等を使用してもよい。た
だし、被覆層１２と再被覆層１３とを、互いに同一の合
成樹脂をベースにした素材で構成した方が好ましいこと
は言うまでもない。

【００３４】また、上記実施形態では、光ファイバ１０
は、図１に示したように、再被覆層１３の外径が被覆層
１２の外径とほぼ同一であるが、ほぼ同一に限定される
ものではない。ただし、曲げ応力による光ファイバ１０
への局所的応力集中を防止するために、または配置スペ
ースの狭い光ファイバケーブル内に配置するためには、
再被覆層１３の外径は、被覆層１２の外径の0.５〜1.５
倍、すなわちほぼ同一外径であることが好ましい。

【００３５】更に、上記実施形態の光ファイバ１０で
は、露出した裸光ファイバ１１の外側に再被覆層１３を
一層のみ被覆したが、再被覆層１３の外側に異なる機能
を有する他の層を形成してもよい。また、光ファイバ１
０が、あまり曲げ応力を受けないような場合等には、必
要に応じ、図１４に示す場合と同様に、再被覆層１３を
形成した部分の外周にスリーブ７を装着し、この部分を
保護してもよい。

【００３６】そして、上記実施形態では、図２（ａ）〜
図２（ｄ）に示すように、ダイス１４と、ダイス１４と
別体の紫外線照射装置とを使用して再被覆層１３を形成
した。しかし、本発明は、再被覆層１３を形成するのに
上記実施形態に限定されるものではなく、露出した裸光
ファイバ１１の外側に再被覆層１３を形成できれば、ど
のような方法あるいは装置であってもよい。

【００３７】また、上記実施形態では、グレーティング
処理を図１３を参照して説明したが、グレーティングの
処理方法や屈折率分布のパターンは図１３に示すものに
限定されないことは言うまでもなく、いかなるグレーテ
ィング処理の方法及び屈折率分布のパターンをも含む。
更に、上記実施形態においては、図２（ｄ）に示すよう
に、冷却用ガスＧCLで冷却することにより、再被覆層１
３の温度を２００℃以下に制御したが、温度制御方法は
冷却用ガスＧCLのみに限定されるものではない。（再被覆層の素材と形成に関する実験結果）さて、本発
明の光ファイバにおいて、グレーティングの屈折率分布
が変化しないようにするためには、再被覆層１３をどの
ような素材で形成し、どのように形成すると好適である
か調べたので、以下に簡単に述べる。

【００３８】ここでは、再被覆層１３となる試料の素
材、再被覆層１３形成時の樹脂温度のそれぞれを各試
料ごとに変えて、上述の実施形態と同様に、グレーティ
ング１１ａを有する光ファイバ１０を製造し、得られた
光ファイバ１０について、特性値（ここではグレーテ
ィングの反射率）を比較した。そのときの試験条件とし
て素材、樹脂温度、並びに結果として反射率をま
とめて表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】ここで、上記実施形態の光ファイバ１０で
は再被覆層１３として熱硬化性樹脂を使用していない
が、紫外線硬化性樹脂の場合と同様に、未硬化樹脂１７
を露出した裸光ファイバ１１に被覆した後、未硬化樹脂
１７に紫外線を照射する代わりに、加熱した試験結果に
ついても比較のため表１に併記した（試料１５，１
６）。

【００４１】各試料の処理条件は、試料１〜１４の場
合、冷却用ガスＧCL（窒素ガス）による雰囲気温度調整
を行い、の樹脂温度はこの雰囲気温度になっているも
のとし、紫外線（波長３６０ｎｍ）の照度は0.３ｍＷ／
ｃｍ²、照射時間は３分間とした。また、試料１５，１
６の場合、の樹脂温度は予め設定した加熱温度になっ
ているものとし、窒素ガス雰囲気の下、２分間加熱し
た。

【００４２】まず、表１から明らかなように、どの試料
においても２５０℃以上の樹脂温度では、それよりも低
い樹脂温度に比べてグレーティングにおける著しい反射
率の低下が見られた。また、試料１〜５では、硬化波長
がグレーティング処理波長と異なるので、顔料を使用せ
ずとも、グレーティングは、樹脂温度が２００℃以下で
は反射率９９％、２５０℃でも反射率９０％と、高い反
射率が得られた。

【００４３】これに対して、試料６〜１０では、硬化波
長がグレーティング処理波長と同じであるものの、顔料
を加えて紫外線ＵVが露出した裸光ファイバ１１に照射
されないようにした。このため、試料６〜１０の紫外線
硬化性樹脂を使用して再被覆層１３を形成した光ファイ
バ１０は、グレーティング１１ａにおける反射率が試料
１〜５の場合と同様の高い値となった。

【００４４】ただし、試料１０を用いた光ファイバで
は、樹脂温度が２５０℃なので９０％の反射率が期待さ
れたが、紫外線と温度との相乗効果によるものと思われ
るが、グレーティングにおける多少の反射率低下が見ら
れた。また、試料１１〜１４を用いた光ファイバでは、
硬化波長がグレーティング処理波長と同じで、顔料も加
えていない。このため、特に樹脂温度が２００℃の試料
１４を用いた光ファイバの場合、グレーティングにおけ
る反射率の低下が著しい。ただし、試料１４を用いた光
ファイバは、樹脂温度が３５０℃の熱硬化性樹脂からな
る試料１６を用いた光ファイバに比べてグレーティング
の反射率が高くなるという結果が得られた。

【００４５】そして、熱硬化性樹脂の場合、樹脂温度が
１５０℃の試料１５を用いた光ファイバでは、グレーテ
ィングの反射率が９０％と高い値が得られた。これに対
し、樹脂温度が３５０℃の試料１６を用いた光ファイバ
では、加熱温度が２００℃を大きく上回るため、グレー
ティングの反射率は１０％と非常に低い値になった。以
上のように、本発明の光ファイバにおける再被覆層１３
の素材としては、紫外線硬化性樹脂が好ましく、特に硬
化波長がグレーティング処理波長領域外にあるものや、
紫外線吸収剤または紫外線反射剤を混合したものが好ま
しいことが確認された。また、再被覆層１３を形成する
ときの樹脂温度は、２００℃以下にすることが好ましい
ことが確認された。

【００４６】ここで、上記実施形態の光ファイバ１０に
おいては、再被覆層１３に、顔料と紫外線反射剤または
紫外線吸収剤とをそれぞれ添加した例を示した。しか
し、本発明では、紫外線反射剤または紫外線吸収剤は、
例えばチタンホワイトのように、顔料そのものが紫外線
反射剤または紫外線吸収剤を兼ねたものであってもよ
い。

【００４７】次に、図３乃至図１０に基づいて本発明の
第２の目的を達成する第２の実施形態に係る光ファイバ
について以下に説明する。図３に示すように、光ファイ
バ３０は、コア３１とクラッド３２とを有する裸光ファ
イバ３３の外側に被覆３４が設けられている。光ファイ
バ３０は、被覆３４を除去して露出した裸光ファイバ３
３のコア３１に、クラッド３２を介してグレーティング
３１ａが形成され、露出した裸光ファイバ３３に再被覆
３５が設けられている。

【００４８】再被覆３５は、クラッド３２の屈折率と等
しいかまたは大きい屈折率を有する素材で、例えば、シ
リコーン樹脂のような熱硬化性樹脂や、ウレタンアクリ
レート系樹脂のような紫外線硬化性樹脂を好適例として
あげることができる。再被覆３５を形成する場合には、
露出した裸光ファイバ３３の外周に、グレーティング３
１ａの部分より長い領域に亘って前記樹脂を塗布した
後、この樹脂を熱硬化（熱硬化性樹脂を用いた場合）ま
たは紫外線硬化（紫外線硬化性樹脂を用いた場合）すれ
ばよい。

【００４９】光ファイバ３０は、再被覆３５が設けられ
ていることにより、クラッド３２と空気との境界が存在
しない。このため、光ファイバ３０は、光源波長がブラ
ッグ波長より短波長の場合であっても、クラッドモード
の光がクラッド３２を伝搬することはない。すなわち、
クラッド３２は光導波路として機能しないことになる。
したがって、グレーティングの透過特性にリップルは現
れない。

【００５０】

【実施例】ファイバ径１２５μｍ，コア径約１０μｍ，
比屈折率差（Δ）0.３％の通信用シングルモード光ファ
イバを用意した。コアの屈折率は1.４６２，クラッドの
屈折率は1.４５７である。この光ファイバの被覆を約８
mmの長さで剥離して裸光ファイバを露出させた後、波長
２４８ｎｍの紫外線を照射し、裸光ファイバに約３mmの
長さに亘り、中心波長（＝ブラッグ波長）約１５１８nm
のユニフォームグレーティングを形成した。

【００５１】この光ファイバを、クラッドの外周面を空
気（屈折率１）に曝した状態で、形成されたグレーティ
ングにおける損失特性を測定し、その結果を図４に示し
た。ここで、損失測定は、この光ファイバ内を伝送され
る信号光の透過パワー（ｎＷ）の波長分布を測定するこ
とによって行った。ついで、露出している裸光ファイバ
に紫外線硬化性樹脂を塗布した後、波長３６０ｎｍの紫
外線を照射して再被覆を形成した。この屈折率は1.５１
であった。

【００５２】この状態でグレーティングの損失特性を測
定し、その結果を図５に示した。図４から明らかなよう
に、クラッドの外周面が空気に曝されている場合は、ブ
ラッグ波長λBよりも短波長側で周期的なリップルＲの
発生が認められた。しかし、露出した裸光ファイバに屈
折率が1.５１の再被覆を設けると、図５から明らかなよ
うに、図４においてブラッグ波長λBより短波長側に見
られたリップルＲは消失していた。

【００５３】以上から明らかなように、被覆を除去して
露出した裸光ファイバにクラッドの屈折率と等しいかま
たは大きい屈折率を有する再被覆を設けると、クラッド
モードに起因する波長特性におけるリップルの発生を抑
えることができる。従って、第２の実施形態の光ファイ
バは、以下のように構成することにより光コネクタ付き
光ファイバとして使用することができる。第２の実施形
態に係る変形例を、図６乃至図１０に基づいて以下に説
明する。

【００５４】ここで、以下の実施形態で説明する光ファ
イバは、コアとクラッドとを有し、クラッドの外側に被
覆が設けられているが、図面を簡単に表示するためこれ
らは省略されている。光ファイバ４０は、図６に示すよ
うに、グレーティング４０ａの近傍で光ファイバ４１と
融着接続されている。光ファイバ４１は、一端に単心コ
ネクタ４２が取り付けられている。また、光ファイバ４
１は、いわゆるＳＣコネクタと呼ばれる単心コネクタ４
２から延出する補強コード４２ａによって延出部分が保
護されている。

【００５５】そして、光ファイバ４０は、図７に示すよ
うに、グレーティング４０ａ及び光ファイバ４１と融着
接続された融着接続部ＳFの外周に、再被覆としてカバ
ー４３が設けられている。カバー４３は、ホットメルト
型接着剤等からなり、融着接続部ＳFの補強に使用され
ている被覆で、光ファイバ４０，４１のクラッドと等し
いかそれよりも大きな屈折率を有している。

【００５６】ここで、カバー４３は、例えば、ナイロン
等の合成樹脂製パイプの一部を軸方向に沿って半分に割
り、この部分に光ファイバ４０のグレーティング４０ａ
及び光ファイバ４１との融着接続部ＳFを納め、シリコ
ン系ゴムあるいはブチルゴム等の柔らかい合成樹脂を充
填してもよい。従って、光ファイバ４０は、グレーティ
ング４０ａにクラッドと等しいかクラッドよりも大きな
屈折率を有するカバー４３が設けられているので、クラ
ッドモードの光が外部に漏れ、従って前記したリップル
の発生が抑えられる。このため、光ファイバ４０は、伝
送する光信号中における前記リップルに起因するノイズ
の発生を抑えることができる。また、カバー４３は、前
記のように融着接続部ＳFの補強に使用されている部材
であるから、安価で少ない補強工数で設けることが可能
で、グレーティング４０ａを保護する共に、融着接続部
ＳFを補強することができるので、光ファイバ４０の信
頼性が向上する。

【００５７】以下、第２の実施形態に係る他の変形例
を、順次説明するが、構成が同一の部材には同一の符号
を付すことによって重複した説明を省略する。先ず、図
８に示す光ファイバ４５は、一端に単心コネクタ４２が
取り付けられている。光ファイバ４５は、グレーティン
グ（図示せず）の外周に紫外線硬化性樹脂からなるクラ
ッドと等しいかクラッドよりも大きな屈折率を有する再
被覆４６が設けられ、この部分が補強コード４２ａ内に
収納されている。

【００５８】従って、光ファイバ４５は、グレーティン
グの外周に再被覆４６が設けられているので、クラッド
モードの光が漏れ、伝送する光信号中におけるリップル
に起因するノイズの発生が抑えられる。また、光ファイ
バ４５は、光ファイバ４０においてはカバー４３の部分
が外方へ突出しているのに対し、グレーティングの外周
に再被覆４６を形成しただけなので、再被覆４６を安価
に形成できるうえ、取り扱い性にも優れている。しか
も、光ファイバ４５は、再被覆４６を形成した部分が補
強コード４２ａ内に収納されている。このため、光ファ
イバ４５は、再被覆４６を形成した部分への応力集中を
避けることが可能で、長期に亘って安定した特性を発揮
できるので、高い信頼性を有している。但し、光ファイ
バ４５は、再被覆４６を形成した部分の強度を保証する
ために、スクリーニング等が必要である。

【００５９】一方、図９に示す光ファイバ４８は、図１
０に示すように、グレーティング４８ａを単心コネクタ
４２のフェルール４２ｂ内に収納したもので、接着剤に
よってフェルール４２ｂに固定されている。従って、光
ファイバ４８は、グレーティング４８ａの外周に接着剤
層がクラッドと等しいかクラッドよりも大きな屈折率を
有する再被覆として存在している。このため、光ファイ
バ４８は、クラッドモードの光の漏れが生じ、伝送する
光信号中におけるリップルに起因するノイズの発生が抑
えられる。また、光ファイバ４８は、グレーティング４
８ａがフェルール４２ｂ内に収納されているので、特別
の部材を使用することなくグレーティング４８ａを補強
することができる。

【００６０】光ファイバ４８は、グレーティング部４８
ａを形成する際、所望の特性を得るため特殊なファイバ
であることがある。光ファイバ４８は、光線路との接続
性を良くするため、グレーティング部４８ａの近傍で切
断し、この部分に他の光ファイバを融着接続してもよ
い。この場合、光ファイバ４８は、前記融着接続した部
分が太くなり、そのままではフェルール４２ｂに収納す
ることができない場合がある。従って、光ファイバ４８
は、通常の光ファイバを融着接続したときに、融着部が
太くならないように長手方向へ僅かに引っ張ることで、
径を細くしておくことが望ましい。

【００６１】以上のように、図３〜図１０を使用して説
明した第２の実施形態に係る光ファイバにおいては、グ
レーティングの外周に、前記クラッドの屈折率と等しい
かまたは大きい屈折率を有する再被覆が設けられている
ので、コアからクラッドに漏れ出たクラッドモードの光
がコアを伝搬する導波モードと結合することに起因する
光信号におけるノイズの発生を抑えることができる。し
かも、光ファイバは、グレーティングの外周に設けたカ
バー等の被覆によって、グレーティングが補強されると
いう副次的な効果も有している。

【００６２】

【発明の効果】請求項１の光ファイバは、裸光ファイバ
のグレーティングが形成されている露出部に曲げ応力に
対して耐性を有し且つクラッド内の伝搬光を露出部から
外側に漏らす樹脂製の再被覆が設けられているので、光
伝送損失の増加や光ファイバの破断等を防止でき、かつ
再被覆を設けた部分の大径化を抑えて、収納スペースの
小さい光ファイバケーブル内にも配置することができ
る。

【００６３】請求項２の光ファイバは、再被覆が紫外線
硬化性樹脂からなるので、再被覆を設けるときの熱によ
るグレーティングの屈折率分布の変化を抑制できる。請
求項３の光ファイバは、紫外線硬化性樹脂が、グレーテ
ィングを形成可能な波長領域以外の紫外線によって硬化
可能なので、熱硬化性樹脂を使用した光ファイバに比べ
るとグレーティングの屈折率分布の変化を抑制できる。

【００６４】請求項４の光ファイバは、紫外線硬化性樹
脂に紫外線吸収性顔料または紫外線反射性顔料が混合さ
れているので、露出した裸光ファイバの表面に照射され
る紫外線量を抑制することができる。請求項５の光ファ
イバは、再被覆の外径が被覆の外径の0.５〜1.５倍に規
定されているので、請求項１の光ファイバにおける効果
をより一層効率良く得ることができる。

【００６５】請求項６の光ファイバは、前記再被覆が、
前記クラッドの屈折率と等しいかまたは大きい屈折率を
有するので、クラッドモードに起因する波長特性におけ
るリップルの発生を抑えることができる。請求項７の光
ファイバの製造方法は、露出した裸光ファイバに２００
℃以下の温度にて、請求項１の再被覆を設けるので、熱
によるグレーティングにおける屈折率分布の変化を一層
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態となる光ファイバの構
造を示す断面図である。

【図２】図１の光ファイバに再被覆を設ける各工程を示
す断面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態となる光ファイバの１
例を示す部分切欠断面図である。

【図４】図３の光ファイバに関し、再被覆を設ける前に
おけるグレーティングの損失特性を示すグラフである。

【図５】再被覆を設けた図３の光ファイバにおけるグレ
ーティングの損失特性を示すグラフである。

【図６】本発明の第２の実施形態となる光ファイバの第
１の変形例を説明するもので、光ファイバの要部を断面
にして示した正面図である。

【図７】図６の光ファイバのグレーティング部に設けた
カバーを拡大して示す断面図である。

【図８】第２の変形例を要部を断面にして示した正面図
である。

【図９】第３の変形例を要部を断面にして示した正面図
である。

【図１０】図９に示す光コネクタのフェルールを拡大し
て示した断面図である。

【図１１】グレーティングを有する従来の光ファイバの
説明図で、（ａ）は光ファイバの断面図、（ｂ）はコア
における屈折率分布を示すグラフである。

【図１２】グレーティングを有する従来の光ファイバの
製造方法の一工程を示す断面図である。

【図１３】光ファイバにグレーティングを形成する公知
の方法をモデル的に示したモデル図である。

【図１４】グレーティングを有する従来の光ファイバの
構造と製造方法の一工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１裸光ファイバ１ａ露出部２コア２ａグレーティング３クラッド４被覆層５光ファイバ６接着剤７スリーブ８ビームスプリッタ９ミラー１０光ファイバ１１裸光ファイバ１１ａグレーティング１２被覆層１３再被覆層１４ダイス１５樹脂溜め部１６挿通部１７未硬化樹脂１８紫外線照射源１９供給口３０光ファイバ３１コア３１ａグレーティング３２クラッド３３裸光ファイバ３４被覆３５再被覆４０光ファイバ４０ａグレーティング４１光ファイバ４２単心コネクタ４２ａ補強コード４２ｂフェルール４３カバー（再被覆）４５光ファイバ４６再被覆４８光ファイバ４８ａグレーティングＧCL 冷却用ガスＲリップルＳF 融着接続部ＵV 紫外線 λB ブラッグ波長

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺万記東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者ルクサンリーイギリス国バークシャー州アールジー14 ２エスエフニューバリーネイスビーライズ 22 (72)発明者淀重人東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (56)参考文献特開平８−286012（ＪＰ，Ａ) 特開平４−191803（ＪＰ，Ａ) 特開平７−244210（ＪＰ，Ａ) 特開平７−110414（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−162550（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−70516（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/10 G02B 6/44 326

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】コアとクラッドとを有する裸光ファイバ
と、前記裸光ファイバの外側を囲む被覆と、前記被覆の
一部を除去した前記裸光ファイバの露出部と、該露出部
のコアに形成されたグレーティングと備える光ファイバ
において、前記裸光ファイバの前記露出部を覆う再被覆とを更に備
え、前記再被覆は、曲げ応力に対する耐性を有し且つ前記ク
ラッド内の伝搬光を前記露出部から外側に漏らす樹脂か
らなることを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】前記再被覆が紫外線硬化性樹脂からな
る、請求項１記載の光ファイバ。
【請求項３】前記紫外線硬化性樹脂が、グレーティン
グを形成可能な波長領域以外の紫外線によって硬化可能
である、請求項２記載の光ファイバ。
【請求項４】前記紫外線硬化性樹脂に紫外線吸収性顔
料または紫外線反射性顔料が混合されている、請求項２
または請求項３記載の光ファイバ。
【請求項５】前記再被覆の外径が被覆の外径の0.５〜
1.５倍である、請求項１乃至４いずれかに記載の光ファ
イバ。
【請求項６】前記再被覆が、前記クラッドの屈折率と
等しいかまたは大きい屈折率を有する、請求項１記載の
光ファイバ。
【請求項７】コアとクラッドとを有する裸光ファイバ
の外側に被覆を設けた光ファイバから前記被覆の一部を
除去して前記裸光ファイバを露出させ、裸光ファイバの
露出部のコアにグレーティングを形成した光ファイバの
製造方法において、前記グレーティングの形成後、裸光ファイバの前記露出
部に２００℃以下の温度にて、曲げ応力に対する耐性を
有し且つ前記クラッド内の伝搬光を前記露出部から外側
に漏らす樹脂製の再被覆を設けたことを特徴とする光フ
ァイバの製造方法。