JP3832372B2 - 光ファイバブラッググレーティングのリコート方法及び光ファイバ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバブラッググレーティングのリコート方法及び光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、光ファイバ被覆のリムーブ（剥離）、リコート（再被覆）の容易さから、全長にわたってＵＶ硬化透明樹脂をコートした光ファイバを用いて、その一部を機械的あるいは溶剤を用いてＵＶ硬化透明樹脂をリムーブし、光ファイバブラッググレーティング（Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ：以下「ＦＢＧ」という。）を書き込み、その後再びＵＶ硬化透明樹脂をリコートしたものが多かった。
【０００３】
また、リコートの際、ＵＶ硬化透明樹脂をリコートするのではなく、ポリイミド樹脂を用いたものもある。この場合、全長がポリイミドコートされた光ファイバ心線を用い、ＦＢＧを書き込む部分（ＦＢＧ書き込み部）をリムーブしてＦＢＧを書き込み、その後再びポリイミド樹脂でリコートするという方法もある。
【０００４】
リコート材としてフッ素樹脂を用いたものもある。これは、材料として吸水率が低いという利点があり、湿度が高い雰囲気で使用する場合のＦＢＧリコート材として用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＵＶ硬化透明樹脂をリコートしたものは、ＵＶ硬化透明樹脂と光ファイバとの間の接着力が弱いため、ひずみを測るためのセンサとして用いる場合、滑り（ずれ）が生じ正確なひずみを測定することができない。
【０００６】
ポリイミド樹脂をリコートしたものは、ポリイミドによる線膨張が大きく、ＦＢＧセンサとして温度依存性が大きくなり、ひずみを正確に測定することができない。
【０００７】
湿度による影響を最小化するためフッ素樹脂をリコートしたものがあるが、高温高湿時にフッ酸が発生し、ファイバ素材である石英が劣化する。この石英の劣化により光ファイバの破断強度が低下し、ひずみを測るためのセンサとしては不適であるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、センサとして用いた場合に滑りが少なく、温度や湿度の影響が少ない光ファイバブラッググレーティングのリコート方法及び光ファイバを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、光ファイバのポリイミド被覆を部分的に除去して光ファイバ素線を露出させ、光ファイバ素線の露出部にブラッググレーティングを書き込んだ後、ブラッググレーティングにＵＶ硬化透明樹脂を５〜２０μｍの厚さで塗布し、該ＵＶ硬化透明樹脂を硬化させる光ファイバブラッググレーティングのリコート方法である。
【００１０】
請求項２の発明は、光ファイバのポリイミド被覆が部分的に除去されて露出した光ファイバ素線にブラッググレーティングが書き込まれ、ブラッググレーティングが５〜２０μｍの厚さを有するＵＶ硬化透明樹脂でコーティングされている光ファイバである。
【００１１】
ここで、ブラッググレーティングが書き込まれている部分を薄くリコートすることにより、空気中の水分による膨潤や温度変化による膨張収縮の影響を減少させることができる。これとは逆にブラッググレーティングが書き込まれている部分を厚くリコートすることにより、ＵＶ被覆材の膨張収縮がファイバブラッググレーティングが書き込まれた光ファイバそのものを膨張収縮させてしまい、計測誤差につながってしまう。
【００１２】
そこで、リコート層の厚さを５〜２０μｍに制限することにより、この湿度変化や温度変化の影響を最小化することができる。しかも、光ファイバ心線そのものに対する外傷防止も可能となり、本来のコート材としての役割を果たすことができる。この結果、センサとして用いた場合に滑りが少なくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の光ファイバブラッググレーティングのリコート方法の一実施の形態を示す工程図である。
【００１５】
被覆がポリイミドである光ファイバ心線（ポリイミド心線）１を準備する（図１（ａ））。
【００１６】
ポリイミド心線１を特殊薬品（例えば、ヒドラジンヒドラート：Ｈｙｄｒｚｉｎｅ ｈｙｄｒａｚｉｎｅ／ＮＨ₂ＮＨ₂・Ｈ₂Ｏ＝５０．０６）を用いてリムーブして光ファイバ素線２を部分的に露出させる（図１（ｂ））。
【００１７】
被覆をリムーブした部分に図示しないフォトマスクを介してＵＶレーザを照射してＦＢＧ３を書き込む（図１（ｃ））。
【００１８】
光ファイバ素線２の心線ガラス部保護のため、ＵＶ硬化透明樹脂をＦＢＧ３及びＦＢＧ３の近傍に塗布してリコート層４を形成する（図１（ｄ））。
【００１９】
リコート層４にＵＶを照射し硬化させる（再コーティング、すなわちリコート）ことによりリコートされた光ファイバ５が得られる（図１（ｅ））。
【００２０】
このとき、光ファイバ保護の観点と温度湿度依存性を限りなく「零」に等しくするという観点から、リコート層４の厚さは５〜２０μｍが好ましい。また、リコート層４の長さは任意であるが、最小で２０ｍｍ、最大で１５０ｍｍ程度まで可能である。
【００２１】
本光ファイバ５をひずみセンサとして用いる場合、図示しない被測定物との把持や固定にはポリイミドを用いるのが好ましい。これは、被覆後の剛性が高く、被測定物とＦＢＧ２とのずれを最小限にすることができ、また高温下でも安定しているためである。
【００２２】
本発明は、このように、ポリイミド被覆心線１をリムーブしてＦＢＧ３を書き込み、ＵＶ硬化透明樹脂をリコートすることを特徴とするものである。
【００２３】
光ファイバをこのように構成したことで、センサとして用いた場合に滑りが少なく、温度変化や湿度変化の影響が少ない光ファイバブラッググレーティングのリコート方法及び光ファイバの提供を実現することができる。
【００２４】
尚、本実施の形態ではＦＢＧが１箇所だけ書き込まれた場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数箇所書き込まれていてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、センサとして用いた場合、滑りが少なく、温度や湿度の影響が少ない光ファイバブラッググレーティングのリコート方法及び光ファイバの提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）〜（ｅ）は本発明の光ファイバブラッググレーティングのリコート方法の一実施の形態を示す工程図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ心線（ポリイミド心線）
２ 光ファイバ素線
３ 光ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）
４ リコート層
５ リコートされた光ファイバ

Claims (2)

1. 光ファイバのポリイミド被覆を部分的に除去して光ファイバ素線を露出させ、該光ファイバ素線の露出部にブラッググレーティングを書き込んだ後、該ブラッググレーティングにＵＶ硬化透明樹脂を５〜２０μｍの厚さで塗布し、該ＵＶ硬化透明樹脂を硬化させることを特徴とする光ファイバブラッググレーティングのリコート方法。
2. 光ファイバのポリイミド被覆が部分的に除去されて露出した光ファイバ素線にブラッググレーティングが書き込まれ、該ブラッググレーティングが５〜２０μｍの厚さを有するＵＶ硬化透明樹脂でコーティングされていることを特徴とする光ファイバ。

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