JP3844644B2

JP3844644B2 - 多孔性基板の間に介在する光ファイバを持つ、柔軟な光学的回路およびその製造方法

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Publication number: JP3844644B2
Application number: JP2000279017A
Authority: JP
Inventors: マイケルエマーリッチディヴィッド; エー．シャヒッドムハメッド
Original assignee: ルーセントテクノロジーズインコーポレーテッド
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: EP1085355B1; JP2001116930A; US6370293B1; EP1085355A3; DE60045179D1; EP1085355A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的回路に関し、特にその間に介在する光ファイバを持つ光学的回路に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】
大容量の電子システムが、電気的相互接続の従来の制限（例えば、送信速度）を打破するための手段として、ますます盛んに使用されるようになってきている。光子技術が、長い間、長距離通信の分野で好んで使用されてきたが、光学は、短いリンク用に実行可能なオプションに急速になりつつある。光学的相互接続用の要求の厳しい一つの短距離リンクの用途としては、通信のボード間／シェルフ、またはバックプレーンでの使用がある。現在の大部分の大型のシステムは、フレームまたはキャビネットのシェルフ内に挿入されている複数のプリント基板からなるブックシェルフ・レベルに分割される。このようなシステムのある相互接続レベルは、相互接続のバックプレーン・レベルと呼ばれるキャビネット内の二つのプリント基板の間のレベルである。
【０００３】
バックプレーン・システムは、通常、プリント基板上に種々のシステム構成部材を装着し、バックプレーンと呼ばれる回路送信素子により、プリント基板を相互接続することにより形成される。バックプレーンは、プリント基板を収容するための種々のソケットを含むことができる。しかし、プリント基板の回路密度が増大するにつれて、必要なバックプレーン相互接続を実行するのが難しくなってきた。何故なら、相互接続送信ラインが、ますます細くなり、そのインピーダンスが増大するからである。さらに、狭い間隔で配置されている隣接する電気信号部品間の電磁干渉によるクロストークおよび干渉により、信号の統合性が低下する恐れもある。さらに、情報をバックプレーン導体により送信しなければならない距離が、プリント基板上の送信距離と比較するとかなり長くなる。これらの要因により、回路が動作しなければならない速度、および信号の統合性が低下する恐れがあり、そうなると、より高い回路密度の利点が失われる恐れがある。これらの問題を解決するために、光ファイバ相互接続が提案されている。
【０００４】
最近、光ファイバ相互接続により、バックプレーン・レベルでの結合構成部材の便利で実行可能な方法が提案された。この方法を使用すれば、配線クローゼットの小型化、接続の管理による厄介なケーブルの数の低減、損失分布の低減、コストの低減を含む多くの利点を実現することができる。これらの光ファイバ相互接続は、多くの場合、柔軟な材料からできているので、適当な構造体内に装着するために曲げることができ、そのためシステムが必要とする容積を小さくし、他の電子システムへの接続が容易になる。光ファイバ相互接続の進歩は、バックプレーン・レベルの実行に焦点が当てられているが、これら相互接続は、単に、大型のシステム・キャビネット内のバックプレーン接続としての用途以外に、多数の短距離リンク用途に使用することができる。
【０００５】
本発明の譲受人の問題の先行特許であるＡＴ＆Ｔベル研究所に譲渡された、ブラック他の米国特許第５，２５９，０５１号（以下、ブラック他の’０５１特許と呼ぶ）を引用によって本明細書の記載に援用するが、上記特許は、柔軟なプラスチックの基板の平らな表面に光ファイバを装着するために、ロボット配線機械を使用することにより、バックプレーンとして使用するための光学的回路を製造するための方法を開示している。光ファイバは、感圧接着剤により、基板の表面上に接着され、配線終了後、光ファイバは、この光ファイバを封入するプラスチックのシートでカバーされる。上記シートは、プラスチック・シート上への直接の加圧および加熱を含む積層技術により設置される。上記封入の目的は、構造体を機械的に安定させることであり、光ファイバを周囲の環境から保護するためであり、また、光ファイバを光学的バックプレーンを取り扱っている間、光ファイバを正しい場所に維持するためである。光学的バックプレーンの光ファイバは、通常、プリント基板間の、または光学的回路間の大容量の送信ラインとして使用される。光学的バックプレーンは、好適には、光学的バックプレーンの入力ポートと出力ポートとの間に、適当な長さの光ファイバの経路を供給するコンピュータにより設計することが好ましい。ロボット配線機械は、好適には、これらの経路を実行することが好ましい。何故なら、光学的送信の信頼性にとっては、各ラインの規定の長さの間にバラツキがないことが望ましいからである。
【０００６】
ブラック他の’０５１特許の方法および装置の実行は、今まで成功してきたが、通常、ガラスでできている光ファイバは、損傷を受け易く、特に、光ファイバが重畳したり、相互に交差したりする場所で、損傷し易いことが分かっている。光ファイバがプラスチック内に封入された後で、重畳または交差している点のところの光ファイバ上に応力を掛ければ、光ファイバの破壊したり、その性能を劣化させるのに十分である。光ファイバを封入しているプラスチック・シートに加えられた圧力は、光ファイバを破壊する恐れがあり、特に、光ファイバが重畳したり、交差している点で、光ファイバを破壊する恐れがある。しかし、光ファイバを配線するには、光ファイバを重畳させたり、交差させたりしなければならない。
【０００７】
本発明の譲受人の先行特許である、引用によって本明細書の記載に援用する、ブラック他の米国特許第５，２９２，３９０号（以後、ブラック他の’３９０特許と呼ぶ）は、ＡＴ＆Ｔベル研究所に譲渡されたものであるが、この特許は、熱可塑材料、光ファイバおよびプラスチック基板を含む合成構造体を形成するために、最初に、複数の光ファイバが柔軟なプラスチック基板の上部表面上に接着され、その後で、上記光ファイバを熱可塑性の材料でカバーする光学的回路を製造するための光ファイバ封入技術を開示している。その後で、この合成構造体は、プラスチック基板に熱可塑性材料を接着または付着させるのに十分な第一の高温で、また第一の比較的高い圧力で圧縮される。冷却した後で、合成構造体を第二の圧力で圧縮しながら、熱可塑性材料を第二の高温で加熱する。第二の高温は、第一の温度より高く、熱可塑性材料を光ファイバの周囲の流動させ、光ファイバを封入するのに十分高い温度である。光ファイバを封入するこの方法は、光ファイバの破壊を少なくすることができ、ブラック他の’０５１特許と比較すると、もっと信頼性の高い積層構造体を形成するが、光ファイバは依然として損傷を受け易い。柔軟なプラスチック基板の表面上に、多くの交差を含む光ファイバの非常に密度の高いアレーが存在するとき、この問題は特に起き易い。ブラック他の’０５１特許のように、熱可塑性材料の表面に熱および圧力を加えると、光ファイバ、特に、交差している点のところの光ファイバを損傷する恐れがある。さらに、もっと低い圧力およびもっと低い温度を使用して、上記プロセスによる損傷を避けようとすると、封入の安定性および依存性が幾分劣化する。
【０００８】
ＡＴ＆Ｔに譲渡された米国特許第５，３９４，５０４号が、柔軟な回路に光ファイバを封入する第三の方法を開示している。上記特許は、引用によって本明細書の記載に援用する。上記特許は、柔軟な光学的回路を積層するのに、機械的手段でなく、空気圧の差を使用することによって、上記特許の問題を軽減しようとしている。真空を使用することにより、熱可塑性のシートが、平らな部材上に位置する光ファイバに圧着される。その後で、シートは、熱可塑性のシートを上記平らな部材に接着させるために加熱され、それにより、光ファイバが封入される。この方法は、光ファイバを封入するための先行技術を改善することができるが、いくつかの好ましくない問題が依然として残る。例えば、二つの固体のプラスチック・シートを一緒に積層するために、プラスチック・シート内に空気が入り込み、その結果、空気が入った空洞ができる。これらの空洞により積層が失敗し、光学的接続がうまく行かなくなる恐れがある。さらに、上記例の場合のように、圧力が加えられるので、真空のためではないにせよ、封入中に、特に、交差する点のところで光ファイバが破壊する恐れがある。最後に、真空を使用すると、追加の構成部材が必要になり、積層プロセスをはるかに複雑に高価なものにする恐れがある。
【０００９】
従って、光ファイバのどれかを破損したり、弱くする可能性を低減すると同時に、光ファイバの交差部分を含めて、光ファイバを封入することができる柔軟なプラスチック基板上に光ファイバを封入するための方法および装置の開発が、依然として待望されている。さらに、さらに、操作する人の高い技術力を必要としないし、光ファイバを長い間構造的に支持し、保護し、予め定めた光ファイバの位置維持する大量生産の要件を満たす封入方法も必要である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の１の実施形態の場合には、複数の光ファイバを持つ柔軟な光学的回路は、柔軟な多孔性基板に光ファイバを装着し、その後で、光ファイバおよび多孔性基板を保護封入材料で封入することにより形成される。封入材料としては、構造上健全で、保護を目的とする柔軟な光学的回路を形成するために、光ファイバを取り囲み、多孔性の基板の孔部を通って流れる液体を使用することもできる。封入材料が光ファイバを囲んで、保護しているので、光学的回路を形成するのに熱および圧力を必要とせず、そのため、柔軟な光学的回路の従来技術の方法と比較すると、光ファイバを損傷する恐れは少ない。
【００１１】
ある観点から見た場合、本発明の光学的回路は、上面と下面とを持つ第一の柔軟な多孔性基板と、第一の柔軟な多孔性の基板の上面に位置する接着剤と、接着剤により柔軟な多孔性基板の上面に取り付けられている光ファイバとを含む光学的回路である。柔軟な光学的回路は、また光ファイバに塗布される封入材料を含む。封入材料は、光ファイバを完全に取り囲んでいて、光学的回路に強度を与え、保護するための第一の柔軟な多孔性基板を含む。
【００１２】
柔軟な光学的回路は、上面および下面を含む柔軟な多孔性基板を供給し、光ファイバを柔軟な多孔性基板の上面に接着し、光学的回路に強度を与え、保護するために、光ファイバと柔軟な多孔性基板に封入材料を塗布することにより作ることができる。接着剤は、光ファイバを柔軟な多孔性基板の上面に接着させるために、柔軟な多孔性基板の上面に塗布することができる。さらに、柔軟な多孔性基板は、ケブラー、綿、プラスチック、金属、布、または他の適当な強くて柔軟な材料からできている柔軟なメッシュ基板を形成することができる。封入材料は、光ファイバ、および柔軟な多孔性基板をスプレー塗装することにより、または光学的回路を封入材料の浴に浸漬することにより、光学的回路に塗布することができる。硬化した場合、封入材料は柔軟で、耐久性を持つものでなければならない。適当な封入材料としては、例えば、プラスチックがある。
【００１３】
他の観点から見た場合、本発明の光ファイバは、二つの多孔性基板の間に位置していて、光ファイバおよび両方の多孔性基板は、封入材料により封入される。上記回路は、上面と下面を持つ第一の柔軟な多孔性基板を供給し、光ファイバを第一の柔軟な多孔性基板の上面に接着するために、第一の柔軟な多孔性基板の上面、または光ファイバに接着剤を塗布し、光ファイバを第一の柔軟な多孔性基板の上面上に設置し、第二の柔軟な多孔性基板を第一の柔軟な多孔性基板に対向して位置する光ファイバ上に設置し、光学的回路に強度を与え、保護するために、光ファイバと第一の柔軟な多孔性基板、および第二の柔軟な多孔性基板に封入材料を塗布することにより作ることができる。
【００１４】
さらに、光ファイバに対して、第二の柔軟な多孔性基板を固定するために、接着剤を光ファイバと接触している第二の柔軟な多孔性基板の一方の面に塗布することもできる。封入材料により、その間のすべてのギャップを満たし、その間に存在する光ファイバをほぼ取り囲むようにするために、封入材料が、第二の柔軟な多孔性基板の孔部、および第一の柔軟な多孔性基板の孔部を通って流れるように、スプレー塗装、または浴漬浸により、第一および第二の柔軟な多孔性基板に塗布することができる。上記の実施形態のように、多孔性基板と封入材料とを使用することにより、積層を行わなくても、圧力を加えなくても、光学的回路を保護することができる。それ故、光ファイバの損傷および光学的回路の層の剥離を最小限度に抑えることができる。
【００１５】
以下の図面と詳細な説明を読めば、当業者であれば、本発明の他の特徴および利点を理解することができるだろう。本明細書の上記すべての特徴および利点は、添付の特許請求の範囲に記載する本発明の範囲内に含まれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態を示す添付の図面を参照しながら、本発明を以下に詳細に説明する。しかし、本発明は、多くの異なる形式で実行することができ、本発明が、本明細書に記載する実施形態に限定されるとは解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、当業者に本発明を完全に、完ぺきに開示し、本発明の範囲を説明するためのものである。図面全体を通して、類似の素子には類似の番号が付けてある。
【００１７】
当業者であれば、上記の説明および関連図面に示す記載内容の利点を持つ本発明が関連する本発明の多くの修正、および他の実施形態に思い付くことができるだろう。それ故、本発明は、開示の特定の実施形態に制限されるものではなく、修正および他の実施形態も添付の特許請求の範囲に含まれることを理解されたい。本明細書には、特定の用語が使用されているが、これらの用語は、一般的な説明のためのものであって、本発明を制限するものではない。
【００１８】
最初に、光ファイバが積層基板により封入されている従来技術の従来の柔軟な光学的回路について説明する。次に、一つまたはそれ以上の多孔性基板と光ファイバの損傷、光学的回路の層の剥離のような、従来技術の欠点を克服するための封入材料を使用する本発明の柔軟な光学的回路について説明する。
【００１９】
＜従来の柔軟な光学的回路＞
図１Ａは、形成中の従来技術の従来の柔軟な光学的回路の断面図である。光学的回路１１は、接着剤層１４により、複数の光ファイバ１３が接着されている柔軟なプラスチック基板１２を備える。上記のブラック他の’０５１特許が開示しているように、光ファイバ１３は、コンピュータ制御の配線機械により、基板上に位置させることができ、接着剤１４として、感圧接着剤を使用することができる。光ファイバが基板上に配線されてから、光ファイバを構造的に支持し、これら光ファイバを環境および取り扱いの影響から保護するために、光ファイバを封入する必要がある。光ファイバを封入するには、光学的回路１１をモータ１８で作動する上部プラテン１７を含むプレス機械の下部プラテン１６上に設置する。光ファイバおよびプラスチック基板上には、熱可塑性の材料の層２０が設置され、熱可塑性の材料の層の上には、好適には、プラスチック基板１２と同じ材料であることが好ましいプラスチック材料の第二の基板２１が設置されている。弾性を持つスポンジ状の熱伝導性の材料の層２３が、上部プラスチック基板２１と上部プラテン１７との間に位置する。層２３の目的は、熱をプラテン１７に伝え、光ファイバを損傷する恐れがある応力の集中を避けるために、光学的バックプレート上に分散することである。プラスチック基板１２および２１、熱可塑性の層２０および光ファイバ１３からなる合成構造体は、その後で、二つのプラスチック基板１２および２１を接着するために、熱源２５により加熱される。
【００２０】
図１Ｂは、形成終了後の図１Ａの従来の柔軟な光学的回路１１である。理想的には、図１Ｂに示すように、上記の従来の組立て技術を使用して、プラスチック基板１２、２１が、しっかりと一緒に積層される時、光ファイバを、損傷を受けないように、柔軟なプラスチック基板１２、２１内に封入することが好ましい。しかし、この従来の技術は、ブラック他の米国特許第５，２９２，３９０号が開示しているように、ある種の望ましくない結果をもたらす場合がある。例えば、光ファイバ１３を封入するために、上のプラスチック基板２１に圧力と熱が加えられるので、通常、交差する点のところで、光ファイバ１３が破断したり、光ファイバ１３のコーティングが破損したりする恐れがあり、それにより、光学的回路の性能が劣化する。これは、光ファイバ１３が、特に、光ファイバが交差する場所で、積層の圧力と熱に耐えることができない、ガラスまたはプラスチックでできているからである。さらに、積層プロセスにより、第一のプラスチック基板１２と、第二のプラスチック基板２１との間に位置する空気が封入される恐れがある。封入された空気は、膨張したり収縮したりする恐れがあり、積層が失敗し、その結果、プラスチック層が分離を起こす。特に、光学的回路１１が極端に低いか、高い温度または温度の変動が大きい場所に設置された場合には、このような分離を起こす恐れがある。プラスチック基板１２、２１が分離すると、光ファイバ１３が自由に移動する結果となり、光ファイバ１３が損傷する恐れが大きくなるか、または、光ファイバ１３と接続している光学的回路１１の一部のところで、光ファイバ１３がズレる恐れが大きくなる。当業者であれば理解できると思うが、これらの結果は、光学的回路１１の性能を劣化させる恐れがある。
【００２１】
＜本発明の柔軟な光学的回路＞
本発明は、柔軟な多孔性基板に光ファイバを装着し、その後で、光ファイバおよび多孔性基板を保護封入材料で封入することによって、従来技術の柔軟な光学的回路の多くの欠点を克服する。この封入材料としては、構造上健全で、保護された柔軟な光学的回路を形成するために、光ファイバを囲み、多孔性の基板内の孔部を通って流れる液体を使用することもできる。別の観点から見た場合、本発明の光ファイバは、二つの多孔性基板の間に設置され、光ファイバと多孔性基板の両方が封入材料で封入される。封入材料は、光ファイバを取り囲んでいて、光学的回路を形成する際に熱と圧力を加える必要がなくなり、その結果、従来の光学的回路を形成するための方法と比較した場合、光ファイバの損傷および破損が少なくなる。
【００２２】
図２Ａは、本発明の一実施形態の柔軟な光学的回路の断面図である。柔軟な光学的回路３０は、下面３６および上面３７を持つ、柔軟な多孔性基板３５を備える。柔軟な多孔性基板３５の役割は、その上に、光学的回路３０の残りの部分が形成される基部構造体としての働きをすることである。当業者であれば理解することができるだろうが、光学的回路３０の、ベースとしての働きをするのに十分な構造的な硬度を持つ、種々様々な柔軟な多孔性基板を本発明で使用することができる。図２Ａの実施形態の場合には、柔軟な多孔性基板３５を柔軟なメッシュの形で表示してある。このメッシュは、以下に説明するように、光学的回路３０の他の素子を支持することができる、布、（Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓａｎｄＣｏｍｐａｎｙの登録商標であるＫＥＶＬＡＲのような）ケブラー、プラスチック、綿、金属、または任意の他の適当な柔軟な多孔性材料からできている材料を含むことができる。
【００２３】
接着剤４０は、柔軟な多孔性基板３５の上面３７に塗布される。接着剤４０は、好適には、複数の光ファイバ４５の少なくとも一本の下部４６を柔軟な多孔性基板３５の上面３７に接着させるだけの接着力を持つ比較的強力な接着剤であることが好ましい。光ファイバ４５は、光ファイバ４５が、光学的回路３０の形成中、または形成後に、移動しないように、柔軟な多孔性基板３５に接着しなければならない。光ファイバ４５が、光学的回路３０の形成中に移動すると、光ファイバ４５が、外部構成部材との接続のために正しく整合していなければならない、光学的回路３０の端部（図示せず）のところで、正しい位置からスレてしまう恐れがある。
【００２４】
接着剤４０は、当業者であれば周知の従来の技術で塗布することができる。図２Ｂに示すように、接着剤４０は、好適には、柔軟な多孔性基板３５の孔部３８を充填しないような方法で、柔軟な多孔性基板３５に塗布することが好ましい。図２Ｂの場合には、柔軟な多孔性基板３５は、メッシュの上面が接着剤４０で覆われているために、極細線で示す柔軟なメッシュである。図２Ｂは、非常に細いフィラメントからなるメッシュを示しているが、当業者であれば、使用することができるメッシュまたは多孔性基板３５のタイプおよび大きさは、種々に変えることができることを理解することができるだろう。接着剤４０は、メッシュ全体ではなく、メッシュの個々の各フィラメントだけをコーティングする。その結果、多孔性メッシュを形成している材料のコーティングにより、孔部３８の面積は減少する場合もあるが、メッシュは依然として多孔性である。別の方法としては、接着剤４０を光ファイバ４５に直接塗布することができる。何故なら、光ファイバ４５は、多孔性基板３５上に位置しているからである。接着剤４０としては、シリコーン接着剤、アクリル接着剤、ゴムをベースとする接着剤、感圧接着剤、これら接着剤の組合せ、または当業者であれば周知の他の適当な接着剤を使用することができる。さらに、光学的回路３０の一方の端部に火がついた場合、ヒューズとして機能するように、接着剤を炎遅延剤とすることもできる。
【００２５】
柔軟な多孔性基板３５の上面３７に接着され光ファイバ４５は、多数の異なる光ファイバのタイプを含むことができる。しかし、全外周が２５０ミクロンまたは１２５ミクロンの、従来の二重アクリル・コーティングのガラス繊維を使用することが好ましい。光ファイバ４５は、人間のオペレータの手で、柔軟な多孔性基板３５の上面３７上に設置することもできるが、好適には、配線機械により、光ファイバ４５を柔軟な多孔性基板３５上に設置することが好ましい。ブラック他の米国特許第５，２５９，０５１号がそのような機械の一種を開示している。このような配線機械を使用すれば、光学的回路３０を大量生産することができ、光学的回路の製造の際に必要とされるオペレータの技術は、高度なものでなくてもすむようになる。さらに、配線機械は、光学的回路３０の光ファイバ４５を整合することができ、そのため、正確な長さの光ファイバが、所与の経路に使用されることになる。このことは、光ファイバの長さのバラツキが、タイミング誤差および同期誤差を引き起こ恐れがある、ある種の高速デジタル・システムにおいては重要である。しかし、すべての上記機械は、電線のような従来の電気的導体と比較すると、比較的脆弱で、柔軟性の低い光ファイバ４５を配線することができるものでなければならないことを理解されたい。柔軟な多孔性基板３５は、柔軟なものであるので、基板３５を、（例えば、光接着剤または他の固定手段により）キャリヤ・ボード上に一時的に装着することもできるし、またはぴんと張るように引き延ばして、光ファイバ４５をその上に設置することができるようにすることもできる。
【００２６】
光ファイバ４５を、接着剤４０により、柔軟な多孔性基板３５の上面３７に接着してから、光学的回路３０に強度を与え、保護するために、光ファイバ４５および柔軟な多孔性基板に封入材料４９が塗布される。塗布した場合、封入材料４９は、図２Ａに示すように、光ファイバ４５の上面４７を含む光ファイバ、および柔軟な多孔性基板３５を完全に取り囲むことができる。（図Ｂには、封入材料４９を図示していないことに留意されたい。）柔軟な多孔性基板３５は、孔部３８を含んでいるので、封入材料４９は、柔軟な多孔性基板３５内に浸透することができる。塗布した後で、封入材料は硬化する。封入材料４９の役目は、隣接する光ファイバ４５の間、または光ファイバ４５と柔軟な多孔性基板３５との間に充填されていないギャップが、絶対に残らないようにするためであり、柔軟な多孔性基板３５を強化するためであり、また、柔軟な多孔性基板３５と光ファイバ４５とを接着させるためである。
【００２７】
光ファイバの上にプラスチック基板が置かれ、光ファイバの下に位置する他の基板に、熱と圧力とを加えて積層する従来技術とは対照的に、本発明の封入材料４９は、光ファイバ４５の形になじむ。封入材料４９は、それ自身がすべてのギャップを充填することができるように、液体の形をしたのもでもよい。封入材料４９としては、シリコーン、シリコーン・ゴム、塩化ポリビニール（ＰＶＣ）、ポリウレタン、エポキシ、または当業者であれば周知の、柔軟であり、耐久性を持ち、安価で、光ファイバ４５および柔軟な多孔性基板３５を封入することができ、外部環境から回路を保護し、十分な構造上の硬度を持つ他の適当な材料を使用することができる。さらに、封入材料４９は、光ファイバ４５および柔軟な多孔性基板に塗布された場合、封入材料４９が、孔部３８に浸透し、光ファイバ４５および柔軟な多孔性基板３５を接着するように、適当な粘度を持つものでなければならない。この接着を促進するために、柔軟な多孔性基板３５は、封入材料４９が基板３５に接着することができるように、例えば、下面３６のような、少なくとも一部上が、適当にザラザラした状態のものでなければならない。
【００２８】
封入材料４９は、多くの技術により塗布することができる。例えば、封入材料４９は、従来のスプレー・コーティング技術により、光ファイバ上にスプレーすることができる。本発明の他の実施形態の場合には、光学的回路３０を封入材料４９の浴内に浸漬することができる。光学的回路３０を封入材料４９内に浸漬する場合には、過度の封入材料を除去することができるように、光学的回路３０を吊下げるというようなステップを行うことができる。従来技術と比較した場合の、これらの方法の一つの利点は、光ファイバ４５に圧力を掛ける必要がないということである。その結果、本発明は、従来技術の方法より、光ファイバが損傷する恐れが少ない、柔軟な光学的回路３０を供給することができる。さらに、積層を行わないので、光学的回路を形成するプロセスが簡単になる。
【００２９】
図３は、本発明の第二の実施形態の柔軟な光学的回路７０の断面図である。当業者であれば、図２Ａおよび図３の実施形態の類似の素子は、ほぼ同じ機能を行い、類似の材料から作ることができ、類似の技術で組み立てることができることを理解することができるだろう。図２Ａの実施形態の場合のように、柔軟な光学的回路７０は、下面５６と上面５７とを持つ第一の柔軟な多孔性基板５５と、上記第一の柔軟な多孔性基板５５の上面５７に塗布された接着剤６０と、下部６６のところで、第一の柔軟な多孔性基板５５に固定されている光ファイバ６５を備える。しかし、図２Ａの実施形態とは異なり、光ファイバ６５の上部６７をカバーしている第二の柔軟な多孔性基板７２を使用している。
【００３０】
光ファイバ６５を第一の柔軟な多孔性基板５５の上面５７に接着した後で、封入材料７９を塗布する前に、第一および第二の柔軟な多孔性基板５５、７２の間に光ファイバ６５をサンドイッチ状に挟むために、下面７６および上面７７を持つ第二の柔軟な多孔性基板７２が、光ファイバ６５の上に設置される。第二の柔軟な多孔性基板７２は、光学的回路７０に追加の支持を行い、同じ材料を含む第一の柔軟な多孔性基板５５を組み立てるために使用したものと類似の材料から作られる。図３の実施形態に場合には、第一の柔軟な多孔性基板５５および第二の柔軟な多孔性基板７２は、柔軟なメッシュの形をしていて、このメッシュは、メッシュ状の布、ケブラー、プラスチック、綿、金属、または光学的回路７０を支持することができる任意の他の柔軟な多孔性材料を含むことができる。
【００３１】
第二の柔軟な多孔性基板７２を光ファイバ６５の上部６７上に設置した後で、封入材料７９が、光学的回路７０に塗布される。図２Ａの実施形態の場合のように、封入材料７９を、従来のスプレー・コーティング技術により、光ファイバ上にスプレーすることもできるし、または光学的回路７０を封入材料７９に浸漬することもできる。封入材料７９をスプレー・コーティングする場合には、好適には、第一の柔軟な多孔性基板５５、および第二の柔軟な多孔性基板７２の間に位置するすべてのギャップを充填する目的で、封入材料７９が、第一および第二の柔軟な多孔性基板５５、７２の孔部に浸透するように、適当な粘度を持つものであることが好ましい。さらに、全光学的回路が、確実に、完全に封入材料７９で封入されるように、第一の柔軟な多孔性基板５５の孔部、および第二の柔軟な多孔性基板７２の孔部の両方を通して、確実に、封入材料により適当に飽和するように、スプレー・コーティング・プロセス中に、第一の柔軟な多孔性基板５５の上に、封入材料７９を塗布するために、光学的回路７０を裏返すことができる。
【００３２】
第二の柔軟な多孔性基板７２を使用することによって、図２Ａの光学的回路３０と比較した場合、光学的回路７０の強度は増大する。しかし、使用する材料の量が増えるので、コストが比較的高くなる。しかし、従来技術のものとは異なり、図２Ａの実施形態と同様に、光学的回路７０を形成している間、光ファイバに圧力は掛からない。その結果、本発明は、従来技術のものと比較した場合、光ファイバが損傷する恐れの少ない、丈夫で、柔軟な光学的回路７０を提供する。さらに、光学的回路７０を製造する際に、高価な積層プロセスを必要としない。
【００３３】
図４は、本発明の第三の実施形態の光学的回路８８の断面図である。当業者であれば、図２Ａ、図３および図４の類似の素子は、ほぼ同じ働きをし、類似の材料から作ることができ、類似の技術で組み立てることができることを理解することができるだろう。図４の実施形態の光学的回路８８の構造および構成は、第二の柔軟な多孔性基板８２と、光ファイバ８５との間に、接着剤８７が塗布されていることを除けば、図４の光学的回路７０とほぼ同じである。この接着剤の層は、図２Ａのところですでに説明したように、接着剤４０を、柔軟な多孔性基板３５に塗布するのと同じ方法で、光ファイバ８５上に基板８２を設置する前に、第二の柔軟な多孔性基板８２に塗布することができる。接着剤８７の役目は、封入材料９０を塗布する前に、第二の柔軟な多孔性基板８２に対して、光ファイバ８５を正しい位置に固定することであり、そうすることにより、光学的回路８８の素子が相互に固定される。柔軟な多孔性基板３５に塗布された接着剤４０のように、接着剤の層８７は、孔部を充填しないで空洞のままになっているので、封入材料９０は、光学的回路８８のギャップを充填するために、多孔性基板８２、８３内に浸透することができる。本発明の他の実施形態と同様に、この実施形態は、光学的回路８８を形成中に、熱および圧力を加えなくても、丈夫な光学的回路８８を形成し、その結果、光学的回路を形成するための従来技術の方法と比較すると、光ファイバ８５の損傷が少なくなる。
【００３４】
当業者であれば、上記説明および関連図面に示す利点を持つ、本発明が関連する、本発明の多くの実施形態および他の実施形態に考えつくことができるだろう。それ故、本発明は、開示の特定の実施形態に制限されるものではなく、種々の修正および他の実施形態も、添付の特許請求の範囲内に含まれることを理解されたい。特定の用語が本明細書で使用されているが、それらの用語は一般的な意味で、また説明のためだけに使用したものであって、本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】従来の柔軟な光学的回路の断面図である。
【図１Ｂ】形成が完成した後の、図１Ａの従来の柔軟な光学的回路の断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態の柔軟な光学的回路の断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態により、封入材料を塗布する前の、光ファイバを含む図２Ａの柔軟な光学的回路の部分斜視図である。
【図３】本発明の第二の実施形態の柔軟な光学的回路の断面図である。
【図４】本発明の第三の実施形態の柔軟な光学的回路の断面図である。

Claims

光学的回路を形成するために、少なくとも一本の光ファイバを封入するための方法であって、
上面と下面とを持つ柔軟な多孔性基板を供給するステップと、
前記の柔軟な多孔性基板の前記上面に前記少なくとも一本の光ファイバを接着するステップと、
前記光学的回路に強度を与え、前記光学的回路を保護するために、前記少なくとも一本の光ファイバと前記の柔軟な多孔性基板とに封入材料を塗布するステップとを含む方法。
請求項１記載の方法において、前記柔軟な多孔性基板に前記少なくとも一本の光ファイバを接着するステップが、前記少なくとも一本の光ファイバを前記の柔軟な多孔性基板の前記上面に接着するために、前記の柔軟な多孔性基板の前記上面に接着剤を塗布するステップを含む方法。
請求項１記載の方法において、柔軟な多孔性基板を供給するステップが、柔軟なメッシュ基板を供給するステップを含む方法。
請求項１記載の方法において、封入材料を塗布するステップが、前記少なくとも一本の光ファイバおよび前記の柔軟な多孔性基板に、前記封入材料をスプレー・コーティングするステップを含む方法。
請求項４記載の方法において、前記少なくとも一本の光ファイバおよび前記の柔軟な多孔性基板に、前記封入材料をスプレー・コーティングするステップが、前記少なくとも一本の光ファイバおよび前記の柔軟な多孔性基板に、プラスチックの封入材料をスプレー・コーティングするステップを含む方法。
請求項１記載の方法において、封入材料を塗布するステップが、前記少なくとも一本の光ファイバが接着している前記の柔軟な多孔性基板を封入材料の浴内に浸漬するステップを含む方法。
光学的回路を形成するために、複数の光少なくとも一本のファイバを封入する方法であって、
上面および下面を持つ第一の柔軟な多孔性基板を供給するステップと、
前記第一の柔軟な多孔性基板の前記上面に、接着剤を塗布するステップと、
前記第一の柔軟な多孔性基板の前記上面上に、前記少なくとも一本の光ファイバを設置するステップと、
前記少なくとも一本の光ファイバを、前記の第一の柔軟な多孔性基板に対向して位置する第二の柔軟な多孔性基板でカバーするステップと、
前記少なくとも一本の光ファイバ、前記第一の柔軟な多孔性基板、および前記第二の柔軟な多孔性基板に封入材料を塗布するステップとを含む方法。
請求項７記載の方法において、前記第二の柔軟な多孔性基板が、上面と下面とを含み、本方法が、前記第二の柔軟な多孔性基板の前記下面に接着剤を塗布するステップをさらに含み、前記のカバーするステップが、前記少なくとも一本の光ファイバを前記第二の柔軟な多孔性基板でカバーするステップを含む方法。
請求項７記載の方法において、封入材料を塗布するステップが、前記第二の柔軟な多孔性基板を前記封入材料でスプレー・コーティングするステップを含み、その結果、前記封入材料が、前記第一の柔軟な多孔性基板と前記第二の柔軟な多孔性基板との間のすべてのギャップを充填するために、前記第二の柔軟な多孔性基板を通って流れる方法。
請求項７記載の方法において、封入材料を塗布するステップが、前記第一の柔軟な多孔性基板、前記第二の柔軟な多孔性基板、およびその間に位置する前記少なくとも一本の光ファイバを封入材料の浴内に浸漬するステップを含む方法。
請求項７記載の方法において、第一の柔軟な多孔性基板を供給する前記ステップが、第一の柔軟なメッシュ基板を供給するステップを含み、前記少なくとも一本の光ファイバを前記第二の柔軟な多孔性基板でカバーするステップが、前記少なくとも一本の光ファイバを第二の柔軟なメッシュ基板でカバーするステップを含む方法。
請求項１１記載の方法において、封入材料を塗布する前記ステップが、プラスチック封入材料を、前記第一の柔軟なメッシュ基板、前記少なくとも一本の光ファイバ、および前記第二の柔軟なメッシュ基板に塗布するステップを含む方法。
少なくとも一本の光ファイバを持つ柔軟な光学的回路であって、
上面と下面とを持つ第一の柔軟な多孔性基板と、
接着剤により、前記第一の柔軟な多孔性基板の前記上面に取り付けられている前記少なくとも一本の光ファイバと、
前記少なくとも一本の光ファイバを取り囲み、かつ、前記第一の柔軟な多孔性基板を浸漬する封入材料とを備える柔軟な光学的回路。
請求項１３記載の柔軟な光学的回路において、前記第一の柔軟な多孔性基板が、金属メッシュ、ケブラー・メッシュ、プラスチック・メッシュおよび布メッシュからなるグループから選択される柔軟な光学的回路。
請求項１３記載の柔軟な光学的回路において、さらに、
前記少なくとも一本の光ファイバをカバーしていて、前記第一の柔軟な多孔性基板に対向している第二の柔軟な多孔性基板を備え、前記少なくとも一本の光ファイバを、前記第一の柔軟な多孔性基板と、前記第二の柔軟な多孔性基板との間にサンドイッチ状に挟む柔軟な光学的回路。
請求項１５記載の柔軟な光学的回路において、封入材料が、前記少なくとも一本の光ファイバを取り囲み、かつ、前記第一の柔軟な多孔性基板および前記第二の柔軟な多孔性基板を充填する柔軟な光学的回路。
請求項１５記載の柔軟な光学的回路において、さらに、前記第二の柔軟な多孔性基板に隣接していて、前記第二の柔軟な多孔性基板と前記少なくとも一本の光ファイバとの間に位置する接着剤を含む柔軟な光学的回路。
請求項１５記載の柔軟な光学的回路において、前記封入材料が、前記第一の柔軟な多孔性基板と前記第二の柔軟な多孔性基板との間の、ほぼすべてのギャップを充填する柔軟な光学的回路。
請求項１５記載の柔軟な光学的回路において、前記第一の柔軟な多孔性基板および前記第二の柔軟な多孔性基板が、金属メッシュ、ケブラー・メッシュ、プラスチック・メッシュおよび布メッシュからなるグループから選択される柔軟な光学的回路。