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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3844644B2 JP3844644B2 JP2000279017A JP2000279017A JP3844644B2 JP 3844644 B2 JP3844644 B2 JP 3844644B2 JP 2000279017 A JP2000279017 A JP 2000279017A JP 2000279017 A JP2000279017 A JP 2000279017A JP 3844644 B2 JP3844644 B2 JP 3844644B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porous substrate
- flexible
- optical fiber
- flexible porous
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3608—Fibre wiring boards, i.e. where fibres are embedded or attached in a pattern on or to a substrate, e.g. flexible sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
- B29D11/0075—Connectors for light guides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【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.du Pont de Nemours and Company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 (19)
- 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。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/397307 | 1999-09-16 | ||
US09/397,307 US6370293B1 (en) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | Flexible optical circuits having optical fibers encapsulated between porous substrates and methods for fabricating same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001116930A JP2001116930A (ja) | 2001-04-27 |
JP3844644B2 true JP3844644B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=23570681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000279017A Expired - Fee Related JP3844644B2 (ja) | 1999-09-16 | 2000-09-14 | 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 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6370293B1 (ja) |
EP (1) | EP1085355B1 (ja) |
JP (1) | JP3844644B2 (ja) |
DE (1) | DE60045179D1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6690867B2 (en) * | 2001-08-31 | 2004-02-10 | Corning Cable Systems Llc | Optical interconnect assemblies and methods therefor |
US7275562B2 (en) | 2001-10-17 | 2007-10-02 | Agilent Technologies, Inc. | Extensible spiral for flex circuit |
US6636685B2 (en) * | 2002-01-30 | 2003-10-21 | Fitel Usa Corp. | Systems and methods for fabricating flexible optical fiber circuits |
US7233712B2 (en) * | 2002-04-22 | 2007-06-19 | Sanmina-Sci Corporation | Temperature-controlled flexible optical circuit for use in an erbium-doped fiber amplifier and method for fabricating the flexible optical circuit |
US7015075B2 (en) * | 2004-02-09 | 2006-03-21 | Freescale Semiconuctor, Inc. | Die encapsulation using a porous carrier |
JP2008191409A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Fujikura Ltd | 光ファイバシート |
US9017509B2 (en) | 2010-03-02 | 2015-04-28 | Bae Systems Plc | Optical fibre fixed on substrates |
US20240061238A1 (en) * | 2021-03-09 | 2024-02-22 | The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Optomechanical fiber actuator |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3020622C2 (de) * | 1980-05-30 | 1985-05-15 | W.L. Gore & Associates, Inc., Newark, Del. | Bandkabel und Verfahren zu seiner Herstellung |
US5155785A (en) | 1991-05-01 | 1992-10-13 | At&T Bell Laboratories | Optical fiber interconnection apparatus and method |
US5276759A (en) * | 1992-01-09 | 1994-01-04 | Raychem Corporation | Flat cable |
US5259051A (en) | 1992-08-28 | 1993-11-02 | At&T Bell Laboratories | Optical fiber interconnection apparatus and methods of making interconnections |
US5292390A (en) | 1992-09-30 | 1994-03-08 | At&T Bell Laboratories | Optical fiber encapsulating techniques |
US5394504A (en) | 1994-02-24 | 1995-02-28 | At&T Corp. | Optical fiber encapsulation techniques |
DE19626514B4 (de) * | 1996-07-02 | 2007-01-18 | W.L. Gore & Associates Gmbh | Optische Vorrichtung mit zusammendrückbarem Laminat |
US5981064A (en) * | 1997-11-20 | 1999-11-09 | Lucent Technologies Inc. | Flexible filament device with pressure-sensitive flame retardant adhesive |
-
1999
- 1999-09-16 US US09/397,307 patent/US6370293B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-09-04 DE DE60045179T patent/DE60045179D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-04 EP EP00307610A patent/EP1085355B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-14 JP JP2000279017A patent/JP3844644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6370293B1 (en) | 2002-04-09 |
EP1085355B1 (en) | 2010-11-03 |
DE60045179D1 (de) | 2010-12-16 |
EP1085355A3 (en) | 2004-01-28 |
EP1085355A2 (en) | 2001-03-21 |
JP2001116930A (ja) | 2001-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5292390A (en) | Optical fiber encapsulating techniques | |
US5943212A (en) | Ceramic circuit board and semiconductor device using same | |
JPH06174958A (ja) | 光ファイバ接続装置及び方法 | |
CN104952826A (zh) | 具有引线接合的柔性电子系统 | |
CA2323481C (en) | Optical connection component and method of producing the same | |
KR100388763B1 (ko) | 광섬유 연결 장치 및 이를 제조하는 방법 | |
JP3844644B2 (ja) | 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 | |
CN107430252A (zh) | 一种柔性结构光模块 | |
US5425831A (en) | Optical fiber connecting method | |
US6416232B1 (en) | Device for optical connection | |
KR100386551B1 (ko) | 광섬유 플렉스포일의 적층 | |
JP3513372B2 (ja) | 光配線板 | |
EP0272027A2 (en) | Printed circuit board | |
US6327408B1 (en) | Electrical interconnection of planar lightwave circuits | |
JP3881074B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
JP3609942B2 (ja) | 光学接続部品およびその作製方法 | |
JP3326402B2 (ja) | 光学接続部品 | |
US6788859B1 (en) | Laminate substrate containing fiber optic cables | |
CN217546396U (zh) | 光电混合电路板以及电子装置 | |
JPS63161413A (ja) | 回路基板および回路基板の製造方法 | |
JPH11504165A (ja) | 送信器モジュールおよび受信器モジュールのカプセル封止 | |
WO2023279828A1 (zh) | 光纤板结构及其制造方法、光纤互连板、布纤设备 | |
JP3704517B2 (ja) | 光学接続部品およびその作製方法 | |
CN113721329A (zh) | 一种柔性板封装的光模块及其封装方法 | |
JP2000121879A (ja) | 光学接続部品およびその作製方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031203 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040302 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050608 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20050908 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20050913 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060724 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060816 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3844644 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100825 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110825 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120825 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120825 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130825 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |