JP4193889B2 - 屈折率整合膜の形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、温度変化や他の光ファイバの繰り返し着脱による接続損失を低減することができ、形成が容易な屈折率整合膜の形成方法並びに光ファイバ及び光コネクタに関する。

光ファイバの接続方法には、光ファイバ同士を突き合わせる方法、光ファイバを挿入したフェルール同士を突き合わせる方法、といった物理的な接続方法がよく用いられる。このような物理的な接続方法を実施する接続部材として、メカニカルスプライス、光コネクタがある。永久接続にはメカニカルスプライスが有効であり、着脱が頻繁に行われる接続には光コネクタが有効である。いずれの接続部材も、光ファイバの端面を他の光ファイバの端面に物理的に接触させることにより、光ファイバの端面に軸方向の押圧力をかける。

そのため、物理的な接続方法では、光ファイバの端面形状が接続特性に大きく影響する。例えば、光ファイバの端面の光ファイバ軸方向に対する角度が適正な角度からずれていたり、光ファイバの端面の表面状体が荒れていたりすると、接続部に空気が入り、接続端面でのフレネル反射が大きくなるため、接続損失が大きくなる。これを防ぐために、光ファイバの端面に光ファイバのコアと同等あるいは近似した屈折率を有する液状又はグリース状の屈折率整合剤を介在させて他の光ファイバを接続する方法が知られている（特許文献１，２）。この方法は、屈折率整合剤を光ファイバ端面に塗布するか又は接続部に充填し、他の光ファイバを突き合わせるものであり、それによって接続端面への空気の浸入を防ぎ、空気によって生じるフレネル反射を回避し、接続損失を低減するものである。

また、光ファイバ端面に液状又はグリース状の屈折率整合剤を塗布又は充填する方法に替えて、光ファイバ端面に光硬化性樹脂を付着硬化させる方法が知られている（特許文献３，４，５）。

特開平１１−７２６４１号公報 特開平１１−１０１９１９号公報 特開平７−２９４７７９号公報 特開平１０−２２１５４７号公報 特開２００５−２７５０４９号公報

ところで、メカニカルスプライスにおいては、いったん接続が完了すれば光ファイバ同士が永久接続になるとはいっても、その接続作業時には、光ファイバの着脱が伴う。例えば、後に詳しく説明する本発明の光コネクタでは、他の光ファイバを取り付けるためにメカニカルスプライスが用いられる。図４（ｂ）の光コネクタ４１は、フェルール４３の先頭（図示左側）からクランプ４４の中途まで内蔵ファイバ４５が収容され、このクランプ４４の中途で内蔵ファイバ４５と図示しない他の光ファイバを突き合わせる。このとき、光軸合わせのために両光ファイバの着脱を繰り返すことになる。

シリコーン系やパラフィン系の液状又はグリース状の屈折率整合剤を使用する方法では、この屈折率整合剤を接続部側の端面に塗布した光ファイバに他の光ファイバを接続した場合に、他の光ファイバの着脱を繰り返すと光ファイバ端面間の屈折率整合剤が減少し、端面間に空隙や気泡が発生しやすくなり、接続損失が著しく増加する。そして、長期的には揮散、浸み出しなどにより屈折率整合剤が失われる可能性がある。また、ホーリーファイバを接続する場合、屈折率整合剤が液状又はグリース状であるためホーリーファイバの空孔部に浸入してしまう。屈折率整合剤の屈折率は温度依存性があり、空孔部に浸入した屈折率整合剤の屈折率変化により、著しく伝送損失が変化する。また、屈折率整合剤がホーリーファイバの空孔部に浸入することにより、端面間に空隙や気泡が発生しやすくなり、接続損失が著しく増加する。

また、光ファイバ端面に光硬化性樹脂を付着硬化させる方法のうち、特許文献３では、液状材料に光ファイバの端部を浸漬し、光ファイバを引き上げて端面に滴状になった液状材料を硬化させるが、液状材料が光ファイバの側面に付着してしまう。また、端面に任意の膜厚の膜を形成することは難しい。

特許文献４では、光ファイバの端部を光硬化性樹脂が満たされた槽に浸漬し、光ファイバを導光された硬化用光を端面から出射すると共に槽の底面と端面との距離を制御しているが、光硬化性樹脂が光ファイバの側面に付着してしまう。また、光ファイバの端部を槽に浸漬させずに、液中に硬化物を形成させてから硬化物を端面に付着させる方法も記載されているが、振動や端面の形状により液中に形成される硬化物の形状が影響を受けやすい。

特許文献５では、光ファイバの端面を上向きにさせ、その端面に光硬化性樹脂の液滴を付着させて硬化させるが、端面内に液滴を収めようとすれば樹脂の厚さに制約が生じる。また、付着と硬化を繰り返して樹脂の厚さを厚くしようとしても、液滴が側部に垂れる問題がある。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、温度変化や他の光ファイバの繰り返し着脱による接続損失を低減することができ、形成が容易な屈折率整合膜の形成方法並びに光ファイバ及び光コネクタを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の方法は、光ファイバの片端面を光硬化型屈折率整合剤液の液面に接触させた後、表面張力によって上記光硬化型屈折率整合剤液が上記光ファイバの片端面から切り離されないように上記光ファイバの片端面を上記液面から上昇させた状態で上記光ファイバの反対端から反応光を入射して、上記光ファイバの片端面と接触する上記光硬化型屈折率整合剤液を予備硬化させ、上記反応光を停止した後に上記光ファイバの片端面を上記光硬化型屈折率整合剤液の液面から切り離し、上記光ファイバの反対端から反応光を再入射して、上記光ファイバの片端面に予備硬化させた光硬化型屈折率整合剤液を硬化させて屈折率整合膜を形成するものである。

上記光ファイバの反対端からの反応光で上記屈折率整合膜を形成した後、該屈折率整合膜の表面側から該屈折率整合膜に反応光を照射して該屈折率整合膜を完全に硬化させてもよい。

上記光ファイバの片端面を直角カットしてから光硬化型屈折率整合剤液の液面に接触させてもよい。

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。

（１）温度変化に対する接続損失が小さい。

（２）他の光ファイバを繰り返し着脱しても接続損失が小さい。

（３）形成が容易である。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１に示されるように、本発明の屈折率整合膜の形成方法を実施する光ファイバ端面処理装置１は、水平面を有する昇降可能なステージ２と、その水平面に載せられ光硬化型屈折率整合剤液Ｌが満たされた原料液槽３と、その原料液槽３の上部から光ファイバ４の片端を垂直下向きにして保持する垂直光ファイバ保持具５と、光ファイバ４を円弧状に９０度に曲げるターンプーリ６と、光ファイバ４の反対端を水平向きにして保持する水平光ファイバ保持具７と、光硬化型屈折率整合剤液Ｌを硬化させる反応光を光ファイバ４の反対端に入射させる反応光光源８と、光硬化型屈折率整合剤液Ｌの液面Ｓの近傍で光ファイバ４の水平方向振動を抑制するガイド１２とを備える。

光ファイバ４は、例えば、情報伝送に使用する光ファイバであり、石英系のシングルモードファイバ、マルチモードファイバ、ホーリーファイバなどがある。プラスチックファイバでもよい。

光硬化型屈折率整合剤液Ｌとは、紫外線や可視光などの光（反応光という）により硬化して、硬化後においては光ファイバ同士の屈折率を整合させて光ファイバ同士を接続する材料のことである。光ファイバの接続において伝送特性に影響しない性質の材料であればなんでもよく、特に限定しないが、紫外線硬化型の屈折率整合剤液がよい。光硬化型屈折率整合剤液Ｌと熱硬化型屈折率整合剤液とを併用してもよい。光硬化型屈折率整合剤液Ｌは、屈折率が１．４〜１．５であることが好ましい。光硬化型屈折率整合剤液Ｌの屈折率は硬化後に０．０１〜０．０５高くなる。また、光硬化型屈折率整合剤液Ｌは、伝送光波長において光透過率が８０％以上であることが好ましく、硬化後の硬さが９０（ショアＡ）以下であることが好ましい。なお、光硬化型屈折率整合剤液Ｌは、単に光によって硬化するという点では特許文献３，４，５の液状材料や光硬化性樹脂と共通するが、光ファイバ同士を接続する際に光ファイバの屈折率を整合させるという点で異なる。

なお、光硬化型屈折率整合剤液Ｌが酸素により硬化阻害を受けやすい場合には、原料液槽３を、例えば、窒素のような不活性雰囲気中に置いて実施するとよい。

反応光光源８は、例えば、紫外線ランプにシャッタ（図示せず）を取り付け、シャッタの開閉で照射と停止とが切り替えられるようにしたものである。

また、図３に示すように、照射方向を上に向けた別の反応光光源９を光ファイバ４の片端下に出没可能に設けるとよい。

次に、屈折率整合膜の形成手順を説明する。

所定長Ｌ１（４００ｍｍ〜５００ｍｍ）の光ファイバ４を用意する。この光ファイバ４の片端の被覆１０を先端から所定長Ｌ２（Ｌ１＞Ｌ２）（１５０ｍｍ〜２００ｍｍ）まで除去してガラス素線１１を露出させる。ガラス素線１１を露出させるのは、被覆があるままでは光硬化型屈折率整合剤液Ｌを付けた状態、或いは屈折率整合膜Ｍを形成した状態で光硬化型屈折率整合剤液Ｌ又は屈折率整合膜Ｍを傷付けることなく被覆を除去することが困難だからである。ガラス素線１１を露出させなかった部分は、後述する屈折率整合膜Ｍを備えた本発明の光ファイバ（屈折率整合膜を実装した光ファイバ）が完成した後、廃棄する。

このガラス素線１１を直角カットすることにより、屈折率整合膜のための端面を形成する。直角カットとは、光ファイバ４（ガラス素線１１）の軸と厳密に直角をなす理想的な面に対して傾きが１度以下である端面をカットにより形成することを言う。直角カットを行う理由は、端面に形成する屈折率整合膜の厚さや形状を安定して制御しやすくするためであると共に、光硬化型屈折率整合剤液Ｌの液面Ｓに接触させる際に、ガラス素線１１の側面に光硬化型屈折率整合剤液Ｌが付着しにくくするためである。なお、一般のカッターでは、被覆を除去してガラス素線にしてから直角カットするようになっている。

この光ファイバ４を洗浄した後、図１の光ファイバ端面処理装置１に取り付ける。具体的には、ガラス素線１１が露出しているほうの光ファイバ４の片端を垂直光ファイバ保持具５に取り付け、被覆１０が残っているほうの光ファイバ４の反対端を水平光ファイバ保持具７に取り付ける。この時点では光ファイバ４の片端が原料液槽３より充分上にあることは言うまでもない。反応光光源８はシャッタを閉じて反応光が出射しないようにしておく。

ステージ２上の原料液槽３には、光硬化型屈折率整合剤液Ｌを満たしておく。この状態でステージ２を上昇させることにより、光ファイバ４の片端を光硬化型屈折率整合剤液Ｌの液面Ｓに近づけ、図２に拡大して示すように、端面Ｔが液面Ｓに接触したところでステージ２を停止させる。

その状態で反応光光源８のシャッタを開き、反応光を光ファイバ４の反対端から入射させることにより、光ファイバ４の片端面Ｔと光硬化型屈折率整合剤液Ｌとの接触界面で光硬化型屈折率整合剤液Ｌを予備硬化させて屈折率整合膜（図示せず）の形成を開始させる。このとき形成される屈折率整合膜を初期の屈折率整合膜と言うことにする。

その後、反応光光源８のシャッタを閉じて反応光を停止する。これは、光ファイバ４を液面Ｓから引き上げる際に予備硬化を停止させることで、初期の屈折率整合膜に付着している未硬化の光硬化型屈折率整合剤液Ｌの表面張力を利用してその光硬化型屈折率整合剤液Ｌの形状を安定化させるためである。このように反応光を停止してから、ステージ２を下降させることにより、光ファイバ４を液面Ｓから引き上げ、初期の屈折率整合膜を光硬化型屈折率整合剤液Ｌの液面Ｓから離す。屈折率整合膜は光硬化型屈折率整合剤液Ｌから切り離れるまで、液面Ｓから離す。これにより、液面Ｓから引き上げられた光ファイバ４の端面に形成された初期の屈折率整合膜に光硬化型屈折率整合剤液Ｌが付着した状態となる。光ファイバ４が垂直下向きに保持され、端面Ｔが直角カットされているので、この光硬化型屈折率整合剤液Ｌは、重力と表面張力との釣り合いにより、下に凸で軸の周りに回転対称な曲面を形成する。

その状態で反応光光源８のシャッタを開き、光ファイバ４の反対端から反応光を入射させることにより、屈折率整合膜に付着している光硬化型屈折率整合剤液Ｌを硬化させる。これにより、上記曲面を形成していた光硬化型屈折率整合剤液Ｌがそのままの形状で硬化し、初期の屈折率整合膜と一体化するので、外形が上記曲面に整形された屈折率整合膜Ｍ（図３参照）が得られる。

その後、図３（ａ）に示すように、別の反応光光源９を光ファイバ４の片端下に進出させ、整形された屈折率整合膜Ｍの表面側から屈折率整合膜Ｍに反応光を照射して屈折率整合膜Ｍを完全に硬化させる。屈折率整合膜Ｍの表面側から反応光を照射することにより、屈折率整合膜Ｍの表面を充分硬化させることができる。

以上の手順により屈折率整合膜Ｍが形成され、その後、屈折率整合膜Ｍの先端から所定長Ｌ３（１０ｍｍ〜２０ｍｍ）の位置でガラス素線１１をカットすると、図３（ｂ）に示すように、屈折率整合膜Ｍを備えた本発明の光ファイバ（屈折率整合膜を実装した光ファイバ）３１が完成する。

本発明によれば、任意の厚さの屈折率整合膜Ｍを容易に形成することができる。屈折率整合膜Ｍの厚さは、反応光の強度と反応光の照射時間とにより制御することができる。すなわち、反応光の強度を強くすると屈折率整合膜Ｍの厚さを厚くすることができ、反応光の照射時間を長くすると屈折率整合膜Ｍの厚さを厚くすることがでる。従って、屈折率整合膜Ｍが形成されていく速度を計測し、その計測された速度に基づいて反応光の強度及び反応光の照射時間を変更することで、目標の厚さの屈折率整合膜Ｍを形成することができる。

屈折率整合膜Ｍの厚さが薄すぎると、光ファイバ同士を突き合わせた際に端面同士が接触してしまい、伝送損失が増加する場合がある。一方、屈折率整合膜Ｍの厚さが厚すぎると、光ファイバの端面同士が離れてしまい、軸ズレが発生して伝送損失が増加する場合がある。よって、任意の厚さの屈折率整合膜Ｍを形成できるようになれば、適正な厚さの屈折率整合膜Ｍを形成できるようになる。

本発明によれば、屈折率整合膜Ｍが硬化しているので、液状又はグリース状の屈折率整合剤のように温度変化に対して接続損失が増加することがなく、長期にわたって使用できる。

本発明によれば、屈折率整合膜Ｍが硬化しているので、繰り返し着脱が行われても液状又はグリース状の屈折率整合剤のように減少することがないため、接続損失の増加を抑制することができる。

本発明によれば、特許文献３，４，５のように液体が光ファイバの側面に付着することがないので、屈折率整合膜Ｍの形成が容易である。

なお、図１の光ファイバ端面処理装置において、ステージを昇降可能としたが、光ファイバを昇降可能としてもよい。

また、屈折率整合膜の形成手順中、光ファイバ４の片端面Ｔを光硬化型屈折率整合剤液Ｌの液面Ｓに接触させた状態で予備硬化し屈折率整合膜の形成を開始させたが、光ファイバ４の片端面Ｔを光硬化型屈折率整合剤液Ｌの液面Ｓにいったん接触させてから、光硬化型屈折率整合剤液Ｌが光ファイバの片端面から切り離されない程度に光ファイバ４の片端面Ｔを液面Ｓから離し、表面張力によって光硬化型屈折率整合剤液Ｌが光ファイバ４の片端面Ｔに持ち上げられた状態で予備硬化し屈折率整合膜の形成を開始させてもよい。

次に、本発明の光コネクタを説明する。

図４（ｂ）に示されるように、光コネクタ４１は、ハウジング４２の先頭（図示左を言う）側内部にフェルール４３が収容され、ハウジング４２の後尾（図示右を言う）側内部にフェルール４３と接するようにクランプ４４が設けられたものである。フェルール４３の先頭からクランプ４４の中途までにわたり、内蔵ファイバ４５が収容されている。この内蔵ファイバ４５が、これまで説明した屈折率整合膜Ｍを形成した光ファイバ４である。

すなわち、図３（ｂ）のようにして作られた屈折率整合膜を実装した光ファイバ３１を図４（ａ）に示されるように、フェルール４３に挿入する。このとき屈折率整合膜Ｍがクランプ４４の中途に位置するように屈折率整合膜を実装した光ファイバ３１を挿入すると、フェルール４３の外に屈折率整合膜を実装した光ファイバ３１の余長がはみ出す。このはみ出した余長部分をカットしてフェルール４３と共に研磨する。

図４（ｂ）の内蔵ファイバ４５はフェルール４３の先頭（図示左側）において端面が研磨処理されている。内蔵ファイバ４５はクランプ４４の中途に、屈折率整合膜Ｍを形成したほうの片端を有する。クランプ４４は、押さえプレート４６と、Ｖ溝プレート４７と、プレートホルダ４８とを備える。

屈折率整合膜Ｍは光コネクタ４１内で内蔵ファイバ４５と図示しない他の光ファイバの屈折率を整合させつつこれらの光ファイバ同士を突き合わせるために設けるものである。

この光コネクタ４１では、該光コネクタ４１を装着する対象の他の光ファイバ（図示せず）をハウジング４２の後尾からクランプ４４の中途まで導き、該他の光ファイバの端面と内蔵ファイバ４５の端面（屈折率整合膜Ｍ）を対向させて物理的に接触させ、その状態で、両光ファイバを押さえプレート４６とＶ溝プレート４７の間に挟み、プレートホルダ４８で押さえプレート４６とＶ溝プレート４７を押さえ込むことにより、両光ファイバが光結合された状態で固定される。

このように、本発明の光コネクタ４１は、片端面に屈折率整合膜Ｍを備えた光ファイバ４を内蔵したものである。光ファイバ４がフェルール４３内に収容されるのが好ましい。また、光ファイバ４が屈折率整合膜Ｍを他の光ファイバと対向させて固定されるのが好ましい。

（実施例１）
長さ５００ｍｍのシングルモードファイバ（日立電線製ＢＢＧ−ＳＭ−ＷＦ、外径約２５０μｍ、ファイバ径１２５±１μｍ）４の片端から被覆１０を約２００ｍｍ除去し、露出したガラス素線１１の表面をアルコール洗浄した後、このガラス素線１１の端部をファイバカッタにて直角カットし、図１の光ファイバ端面処理装置１に取り付けた。

紫外線硬化型屈折率整合剤液Ｌ（ＯＰＴＯＫＬＥＢ ＭＯ５ （株）アーデル製）を原料液槽３に満たし、その液面Ｓの上にガラス素線１１の直角カットした片端を位置させ、反対端には反応光光源８（ＥＸ２５０ ＨＯＹＡ製 紫外線ランプ 出力２５０Ｗ）に取り付けた。ステージ２を上昇させて端面Ｔが液面Ｓに接触したところでステージ２を停止させた。反応光光源８のシャッタを開けて、紫外線を光ファイバ４経由で端面Ｔに１分間入射させて初期の屈折率整合膜を形成した後、シャッタを閉めて硬化を中断し、ステージ２を下降させて光ファイバ４を液面Ｓから切り離した。

この状態で、反応光光源８のシャッタを開けて、紫外線を光ファイバ４経由で端面Ｔに１分間入射させ、付着している紫外線硬化型屈折率整合剤液Ｌを硬化させ、整形を行った。その後、別の反応光光源９により屈折率整合膜Ｍの表面側から反応光を１分間照射した。

その後、実施形態で説明した手順で、図３（ｂ）の屈折率整合膜を実装した光ファイバ３１（実施例１）を作成し、光ファイバ端面処理装置１から取り外し、同様の手順を繰り返して同様のもの２０本を作成した。これら屈折率整合膜を実装した光ファイバ３１をそれぞれ図４（ａ）のように光コネクタ４１のフェルール４３に挿入し、フェルール４３の先頭で屈折率整合膜を実装した光ファイバをカットし、その端面を研磨処理した。

光コネクタ４１を装着する対象の他の光ファイバとしてホーリーファイバ（日立電線製ＢＢＧ−ＨＦ、外径約２５０μｍ、ファイバ径１２５±１μｍ）の片端の被覆を除去し、露出したガラス素線をアルコール洗浄した後、端部をファイバカッタにて直角カットした。この他の光ファイバを実施例１の光コネクタ４１のクランプ４４に装着して、屈折率整合膜を実装した光ファイバとメカニカルスプライス接続した。

こうして得られた２０個の光コネクタ付き光ファイバ（実施例１）について、メカニカルスプライス接続部の初期の接続損失、反射減衰量、２４時間常温（２３±２℃）放置後の損失増加量を測定した。測定波長は１５５０ｎｍであり、光源にはＬＥＤを用いた。さらに、このうち５個には連続温湿度サイクル試験（８５℃×３３６ｈ→６０℃×９５％ＲＨ×３３６ｈ→−４０〜７０℃／８ｈ×４２サイクル）を行い、残りの５個には、温度サイクル試験（−４０〜７０℃／６ｈ×１０サイクル）と、温湿度サイクル試験（−１０〜２５〜６５℃×９５％ＲＨ（＠６５℃）×１０サイクル）と、低温試験（−４０℃×２４０ｈ）とをこの順で行った。これらの試験後の損失増加量を測定した。

残り１０個の光コネクタ付き光ファイバ（実施例１）について、５個を使用し、連続高温試験（１００℃×３０日）の後に接続を行い、接続損失増加量を測定した。詳しい手順は、まず、常温初期の接続損失等を測定した後、接続していた光ファイバを取り外し、その後、連続高温試験を実施する。連続高温試験後に、再度光ファイバを接続し、接続損失を測定して常温初期の接続損失からの増加量を測定する。

最後の５個は、メカニカルスプライス接続（２，５，１０回）の繰り返し試験に供した。各回における初期接続損失に対する損失の増加量を測定した。
（実施例２）
ホーリーファイバ（日立電線製ＢＢＧ−ＨＦ）を光ファイバ４として、実施例１と同様の方法で、ただし、紫外線硬化型屈折率整合剤液ＬにはＴＢ３０７８Ｃ （株）スリーボンド製を使用し、実施例１と同様の長さの屈折率整合膜を実装した光ファイバ（実施例２）を２０本作成し、実施例１と同様に光コネクタ４１のフェルール４３に挿入し、フェルール４３の先頭で屈折率整合膜を実装した光ファイバをカットし、その端面を研磨処理した。

光コネクタ４１を装着する対象の他の光ファイバとしてホーリーファイバ（日立電線製ＢＢＧ−ＨＦ）を実施例１のときと同様に準備して、この他の光ファイバを実施例２の光コネクタ４１のクランプ４４に装着して、屈折率整合膜を実装した光ファイバとメカニカルスプライス接続した。

こうして得られた２０個の光コネクタ付き光ファイバ（実施例２）について実施例１と同様の試験と測定を行った。
（実施例３）
シングルモードファイバ（日立電線製ＢＢＧ−ＳＭ−ＷＦ）を光ファイバ４として、実施例１と同様の方法で、ただし、紫外線硬化型屈折率整合剤液ＬにはＴＢ３０７８Ｃ （株）スリーボンド製を使用し、実施例１と同様の長さの屈折率整合膜を実装した光ファイバ（実施例３）を２０本作成し、実施例１と同様に光コネクタ４１のフェルール４３に挿入し、フェルール４３の先頭で屈折率整合膜を実装した光ファイバをカットし、その端面を研磨処理した。

光コネクタ４１を装着する対象の他の光ファイバとしてシングルモードファイバ（日立電線製ＢＢＧ−ＳＭ−ＷＦ）を実施例１のときと同様に準備して、この他の光ファイバを実施例３の光コネクタ４１のクランプ４４に装着して、屈折率整合膜を実装した光ファイバとメカニカルスプライス接続した。

こうして得られた２０個の光コネクタ付き光ファイバ（実施例３）について実施例１と同様の試験と測定を行った。
（比較例１）
実施例１と同様にシングルモードファイバ（日立電線製ＢＢＧ−ＳＭ−ＷＦ、外径約２５０μｍ、ファイバ径１２５±１μｍ）４の片端から被覆１０を約２００ｍｍ除去し、露出したガラス素線１１の表面をアルコール洗浄した後、このガラス素線１１の端部をファイバカッタにて直角カットした。このものを２０個作製し、本発明の屈折率整合膜を形成することなく、実施例１と同様に光コネクタ４１のフェルール４３に挿入し、フェルール４３の先頭でガラス素線１１をカットし、その端面を研磨処理した。

もう一方の端面側のＶ溝プレート４７のＶ溝上に、グリース状屈折率整合剤（非架橋型屈折率整合剤、ＯＣ−４３１Ａ−ＬＶＰ（Ｎｙｅ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ．Ｉｎｃ製 屈折率１．４６））をポッティングした。

次に、光コネクタ４１を装着する対象の他の光ファイバとしてシングルモードファイバ（日立電線製ＢＢＧ−ＳＭ−ＷＦ）を実施例１のときと同様に準備して、この他の光ファイバを比較例１の光コネクタ４１のクランプ４４に装着して、比較例１のガラス素線１１とメカニカルスプライス接続した。こうして得られた２０個の光コネクタ付き光ファイバ（比較例１）のうち１０個について実施例１と同様の試験と測定を行った。

残り１０個の光コネクタ付き光ファイバ（比較例１）について、５個を使用し、実施例１と同様に、連続高温試験（１００℃×３０日）の後に接続を行い、接続損失増加量を測定した。

最後の５個は、メカニカルスプライス接続（２，５，１０回）の繰り返し試験に供した。各回における初期接続損失に対する損失の増加量を測定した。
（比較例２）
比較例１と同様にシングルモードファイバ（日立電線製ＢＢＧ−ＳＭ−ＷＦ、外径約２５０μｍ、ファイバ径１２５±１μｍ）４の片端から被覆１０を約２００ｍｍ除去し、露出したガラス素線１１の表面をアルコール洗浄した後、このガラス素線１１の端部をファイバカッタにて直角カットした。このものを２０個作製し、本発明の屈折率整合膜を形成することなく、実施例１〜比較例１と同様に光コネクタ４１のフェルール４３に挿入し、フェルール４３の先頭でガラス素線１１をカットし、その端面を研磨処理すると共に、ガラス素線１１のもう一方の端面に比較例１と同様にグリース状屈折率整合剤をポッティングした。

光コネクタ４１を装着する対象の他の光ファイバとしてホーリーファイバ（日立電線製ＢＢＧ−ＨＦ）を実施例１〜比較例１のときと同様に準備して、この他の光ファイバを比較例２の光コネクタ４１のクランプ４４に装着して、比較例２のガラス素線１１とメカニカルスプライス接続した。

こうして得られた２０個の光コネクタ付き光ファイバ（比較例２）について実施例１と同様の試験と測定を行った。

表１に、測定結果を示す。表中、ＳＭＦはシングルモードファイバ、ＨＦはホーリーファイバである。これから明らかなように、ＳＭＦとＨＦの接続である実施例１、ＨＦとＨＦの接続である実施例２、ＳＭＦとＳＭＦの接続である実施例３のいずれにおいても、常温放置試験や各種温湿度試験、連続高温試験、繰り返し接続試験による損失増加量が０．３ｄＢより小さい。これにより、本発明の光コネクタ４１におけるフェルール４３内の光ファイバ４と伝送用光ファイバとの接続は、温湿度環境に対する耐久性が高く、温度変化及び繰り返し着脱しても接続損失を低減することができ、その結果、長期にわたり安定した光伝送特性を得ることができることが実証された。

一方、比較例１では、連続高温試験後の損失増加量が１．０ｄＢより大きく、繰り返し接続試験後の損失増加量も回数が増えると０．３ｄＢを超えてしまう。

また、比較例２では、初期の接続損失が大であったため、各種の損失量増加を測定する試験は実施しなかった。

本発明の屈折率整合膜の形成方法を実施する光ファイバ端面処理装置の構成図である。 図１の光ファイバ端面処理装置の部分拡大図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１の光ファイバ端面処理装置における別の時点の部分拡大図である。 （ａ）は、本発明の光コネクタを製造する途中の側断面図であり、（ｂ）は本発明の光コネクタの完成時の側断面図である。

符号の説明

１ 光ファイバ端面処理装置
２ ステージ
３ 原料液槽
４ 光ファイバ
Ｌ 紫外線硬化型屈折率整合剤液
Ｓ 液面
Ｔ 端面

Claims (3)

1. 光ファイバの片端面を光硬化型屈折率整合剤液の液面に接触させた後、表面張力によって上記光硬化型屈折率整合剤液が上記光ファイバの片端面から切り離されないように上記光ファイバの片端面を上記液面から上昇させた状態で上記光ファイバの反対端から反応光を入射して、上記光ファイバの片端面と接触する上記光硬化型屈折率整合剤液を予備硬化させ、上記反応光を停止した後に上記光ファイバの片端面を上記光硬化型屈折率整合剤液の液面から切り離し、上記光ファイバの反対端から反応光を再入射して、上記光ファイバの片端面に予備硬化させた光硬化型屈折率整合剤液を硬化させて屈折率整合膜を形成することを特徴とする屈折率整合膜の形成方法。
2. 上記光ファイバの反対端からの反応光で上記屈折率整合膜を形成した後、該屈折率整合膜の表面側から該屈折率整合膜に反応光を照射して該屈折率整合膜を完全に硬化させることを特徴とする請求項１記載の屈折率整合膜の形成方法。
3. 上記光ファイバの片端面を直角カットしてから上記光硬化型屈折率整合剤液の液面に接触させることを特徴とする請求項１又は２記載の屈折率整合膜の形成方法。

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