JPH03503044A - 直交異方性の制御された熱膨脹特性のボビンを持つ光ファイバー・カニスター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 直交異方性の制御された熱膨張特性のボビンを持つ光ファイバ−９カニスター 立って光ファイバーを支持するボビンの構造に関する。

光ファイバーは、その中を伝送される光ビームが全反射する如くに処理された光 学的に純粋なグラスファイバーのストランドから成っている。ファイバーの中に 差し向けられた入射光の大部分が、数百メートル先のファイバーの他の端部で受 は取られる。光ファイバーは通信関係に大きな適性を示し、これは高密度の情報 をファイバーで運ぶことが出来ることと、金属線で運ばれる電気信号に比し、信 号の質が各種の外的妨害を余り受けないことと、による。更にグラスファイバー は重量が軽く、資源として豊富な二酸化珪素で作られている。

グラスファイバーは、主に、光学的反射率の異なる２種類のガラスを内外に重ね るか、又は１種類のガラスをコーティングして確実に全反射する如くにしたプレ ホームを準備し、これを延伸、引抜き等の方法によってファイバーにすることに よって作られる。次に、光ファイバーをバッファ・コーティングと呼ばれるポリ マーの層でコーティングし、ガラスを散乱等から保護する。寸法の１例として、 代表的形状のものに於いては、光グラスファイバーの直径が約１２５マイクロメ ーターで、光ファイバーとポリマーのバッファコーティングの合計直径が約２５ ０マイクロメーターである。

この様に非常に細い光ファイバーにとっては、その伝送特性を低下させるような 損傷又はストレスを避けるような取扱いに対する配慮が重要になる。一般的に光 ファイバーはボビンと呼ばれる円筒形又は円錐形の構造体に巻がれ、互いに隣接 した多数の巻線を持ち、層を形成している。１つの層が完成すると、光ファイバ ーの次の層が順次その上に巻がれて行く。巻かれた光ファイバーの配列体を“フ ァイバーバック。

と言い、ボビンとこの巻かれた光ファイバーの層との最終の集合体のことを“カ ニスター”と言う。後にこの光ファイバーが使用される時、この光ファイバーが 解き作業に於いてカニスターから繰り出され、その解き速度がそれぞれの特定の 仕様によって決定される。

経験から判ったことであるが、光ファイバーがカニスターから高速で繰り出され ると、ファイバーバックを互いに保持する接着力によって、光ファイバーの巻線 がカニスター上に拘束保持され易い。隣接する巻線と層が最初にカニスターに巻 かれるとき、及び隣接する巻線と層が繰り出されるとき、この接着力が光ファイ バーの各巻線をその位置に拘束する。

この接着力が無いと、光ファイバーの繰り出しが均一に且つ正常に行われず、多 数分配（２層以上が同時に繰り出されること）、スナツグ（ｓｎａｇｓ　）　ｓ 又はその他の異常に繋がり、カニスターから繰り出すときに光ファイバーが偏着 いたり破断される。

従来、ボビンに巻かれた光フアイバーパックには、例えば表面皺（ｗｒｉｎｋｌ ｅ　）　、光ファイバーの配列違い及び緩い巻線、及びファイバーバックの外表 面からボビンの表面に向かって伸びる接着部のクラック等、の欠陥が認められて いる。これらの不規則性は、カニスターが使用前長期間保存された場合にしばし ば見られる如く、カニスターがある温度範囲で繰り返し加熱された後に特に現れ る。この不規則性によって、使用時カニスターからの光ファイバーの繰り出しが 不規則になり、光ファイバーの割れ及び信号伝送不能に繋がる。

従来、カニスターの光フアイバーバックに見られるこの欠陥に対する説明及びそ の解決方法が無く、又この不規則性を回避するための試みも見られない。従って 、光ファイバーを蓄えるカニスターを改善し、ファイバーバックの不規則性を解 決し、使用するとき、光ファイバーを円滑に繰り出すことが出来るようにする必 要がある。本発明はこの必要性を満足し、更にその他の利点を備えている。

発明の要約 本発明は、光ファイバーの繰出し不良に繋がる欠陥の成長に対して強い抵抗力を 持つ光フアイバーカニスターと共に、このカニスターの作成方法を提供する。こ のカニスターは最新の複合材料技術を適用することによって作られ、同一長さの 光ファイバーで比較して、従来のカニスターよりも軽量である。

本発明による光フアイバーカニスターは、予め選択された光ファイバーの縦方向 熱膨張係数に対応する円周方向熱膨張係数と、光ファイバーの横方向の熱膨張係 数に対応するボビンの長さ方向に沿う軸方向の熱膨張係数と、を持つボビンと； 上記ボビンに巻かれた光ファイバーと；を含んでいる。光フアイバーカニスター の作成方法は、その長さ方向に平行な縦方向の熱膨張係数と、その長さに対して 直角な横方向の熱膨張係数とを持つ光ファイバーを準備する手順と、光ファイバ ーの縦方向の熱膨張係数に対応する円周方向に伸びる円周方応するボビンの長手 方向に沿う軸方向の熱膨張係数と、を持つボビンを製作する手順と；及び上記光 ファイバーを上記ボビンに巻く手順と；を含んでいる。

従来のカニスターのファイバーバックに見られる不規則性は、少なくともその大 きな部分に於いて、ボビンと光フアイバーバックとの間の熱膨張の不均衡に起因 している。従来、られている。アルミニウムは約１℃当り百万分の２３パーツ（ 言換えると、約２３Ｘ１０−６インチ／インチ／”Ｃ）の等方性の熱膨張係数を 持つ。

ボビンに巻かれた光ファイバーは測定方向によって異なる熱膨張特性を示す。上 述した如く、代表的光ファイバーはガラスセンターとこれを保護するポリマーの バッファコーティングとから成っている。光ファイバーの長手方向即ち縦方向に 平行な熱膨張係数は実質的にガラスのそれと同じで、殆ど０である。光ファイバ ーに対して直角、即ち横方向の熱膨張係数は非常に大きく、これはポリマーバッ ファの非常に大きな係数によるもので、その膨張はこの方向では制限が無い。

即ち横方向の熱膨張係数は約１℃当り百万分の７０から１１０パーツ（７０〜１ １０ｘｌＯ−６インチ／インチ／’Ｃ）である。

光ファイバーがほぼ円筒形に等方性のアルミニウムボビンに第１の温度で巻かれ 、後にこの温度が下がると、ボビンが光フアイバーバック以上に円周方向に余計 に収縮し、光ファイバーの巻線が張力を失う。一方、光フアイバーバックがボビ ンの円筒形の軸に対して平行な軸方向にボビンより余計に収縮し、光フアイバー バックに引張り力を掛け、これがボビンとファイバーのインターフェース付近で 最大となる。この力がファイバー間の接着を介して伝えられる。この接着部の引 張り強さを越えたとき、光フアイバーバックの厚さ方向にクラックがその表面か らボビンに向かって出来る。これは従来のカニスターにしばしば見られる現象で ある。

逆に、カニスターの温度が上昇すると、アルミニウムボビンが円周方向に、回り のファイバーバックよりも早く膨張し、バックの張力が上昇する。ボビンの長手 方向の軸に平行な方向に、温度の上昇と共にアルミニウムがファイバーバックよ りゆっくりと膨張し、光フアイバーバックに圧縮ストレス状態を引き起こす。従 って、従来のアルミニウム又はその他の直交異方性材料のボビンを使ったカニス ターの温度が変化すると、ストレスが変化し、光フアイバーバックの配列即ち幾 何学的配置が乱れ、光ファイバーをボビンから繰り出している間に欠陥が発生す る。

本発明は、ファイバーバックとボビンとの間の熱膨張の差によってファイバーバ ックにこの様な不規則性が発生することを見出だし、直交異方性のボビンの形の 中に１つの解決の道を提供する。本発明によるボビンは直交異方性の熱膨張係数 を持つ。本発明によれば、光フアイバーカニスターが、少なくとも部分的に直交 異方性材料で作られたボビンと、このボビンに巻かれた光ファイバーとを含んで いる。

本発明によれば、ボビンの熱膨張係数はフープ即ち円周方向に於いて小さく、光 ファイバーの長手方向に見られる小いさな係数に釣合っている。光ファイバーに 対して横方向のボビンの軸方向の熱膨張係数が大きく、その方向の光フアイバー バックの比較的大きい熱膨張係数に釣合っている。その結果、光フアイバーバッ クがフープ方向に緩まず、又は、軸方向に大きな引張り又は圧縮状態に置かれる ことが無い。光ファイバーバックは巻かれたときはボビンに密着し、しかも、巻 き付けの時、及び上記した如き長期保管及び繰り返し加熱の後も、バックが完全 な状態を保っている。

この直交異方性のボビンの製作は容易で、実質的に直交異方性の熱膨張特性を持 つ複合材料が用いられる。この複合材料の好ましい１つの型はポリマー又はラス チック・マトリックスの中に埋め込まれた１方向に配列された構造繊維を持って いる。この材料の熱膨張係数は、代表的には、構造繊維に平行の方向には比較的 小さく、構造繊維に直角の方向に対しては非常に大きい。カニスターの説明に当 たり、使用される２種類の繊維は明確に区別されなければならない。構造繊維は 使用されるマトリックスの中に埋め込まれてボビンを形成するものであり、光フ ァイバーはそのボビンに巻かれるものである。

本発明のこの態様によれば、光フアイバーカニスターが１はぼ円筒形のボビンで 、円周方向と軸方向とを持ち、少なくとも一部分、マトリックスの中に構造繊維 が埋め込まれた複合材料によって形成され、この構造繊維がボビンの表面に平行 に横たわる、ものと：このボビンだ巻かれる光ファイバーと；を含んでいる。好 ま１くは、ボビンを形成するこの複合材料がガラス、クォーツ、ケブラー（ｋｅ ｖｌａｒ）　、グラファイト、又はカーボンで、マトリックスがエポキシ又はフ ェノールの非金属ポリマーである。ここで使用している“はぼ円筒形″と言う言 葉は、ボビンが円筒又はテーパーの付いた円筒で、そのテーパー角度が数度又は それ以下のものを意味する。

この円筒及び僅かにテーパーの付いた円筒はいずれも円筒軸とフープ即ち円周方 向とを持つものとして記載されている。

本発明に於いては、ボビンの構造を各種の光フアイバー材料及び繰出し条件に適 した形に設計することが出来る。各種の直交異方性材料を一緒に使用して、特定 の熱膨張特性を持つように組み合わせることが出来る。基本的に重要なことは、 ボビンとファイバーパックとの熱膨張係数がボビンのシェル面に於ける各方向で 調和していることである。

本発明は光フアイバーカニスターに関する従来技術に対して重要な長所を持って いる。ボビンとファイバーパックとが調和した熱膨張係数を持つこのカニスター はより安定しており、貯蔵及び温度変化の間に起こり易い欠陥が発生し難く、そ の結果、より円滑で問題の無い光ファイバーの繰出しを行うことが出来る。本発 明のその他の特徴及び利点に就いては以下図面を用い実施例に就いて詳細に説明 すると共に、本発明の原理を例として説明する。

図面の簡単な説明 第１図は、光フアイバーカニスターの斜視図、第２図は、光ファイバーの一部分 の斜視図、第３図は、光ファイバーの繰出しを行っている光フアイバーカニスタ ーの斜視図、 第４図は、ファイバーパックの一部分を切り開いて示す第１図のカニスターの斜 視図、 第５図は、第１図の面５−５に沿って切り離し、第１図のカニスターの詳細を示 し、等方性の材料で作られたボビンに巻かれた光ファイバーに対する温度変化の 間に於ける温度降下の影響を示す斜視図、 第６図は、第５図のカニスターの正面図、第７図は、複合材料で形成されたボビ ンの平面図、第８図は、ボビン制作に用いられる複合材料の一部分を切り出して 示す斜視図、 第９図は、ボビンを形成する複合材料の第１の方位を示す模式図的平面図、 第１０図は、ボビンを形成する複合材料の第２の方位を示す模式図的平面図、 第１１図は、等方性ボビンの上に形成された複合材料の落ち込み欠陥の模式図、 である。

好ましい実施例の詳細説明 光ファイバー２２のカニスター２０が第１図に示されている。

このカニスター２０がほぼ円筒形のボビン２４を含み、このボビン２４に光ファ イバー２２が一般的形で巻かれている。このボビン２４は円筒形のシェルで形成 された円筒か、又は、はぼ円筒形であるが１端から他の１端に向かう僅かなテー パー角度を持つテーパー付き円筒である。ここで言う“はぼ円筒形”と言う言葉 はこの２つの幾何学的形状を包含しているものとする。第１図に示すボビン２４ はテーパー付き円筒形のもので、この円筒の１端の第１の直径２Ｂが他の１端の 第２の直径２８よりも大きい。この円筒のテーパー角度は好ましくは約２°で、 光ファイバー２２の繰出しを容易にしている。

このほぼ円筒形と言う言葉をボビン２４の座標系で規定することが出来る。即ち 、軸方向３０が円筒又はテーパー付き円筒の軸３２に平行で、フープ又は円周方 向３４が、ボビン２４のボディーを形成する円筒形のシェル３Ｂの接線で、軸８ ２に直交する面の中に横たわっている。

先ファイバー２２が第２図に示されている。この光ファイバーが、反射率の異な る光学ガラスの同心の２層によって形成されたガラスの芯３８と、この芯３Ｂを 磨耗及び光学的性能を劣化させる恐れのあるその他の損傷から保護するポリマー 製の被覆層４０と、を含んでいる。縦方向４２が光ファイバー２２の長さ方向に 平行している。横方向４４が光ファイバー２２に直交し、従って縦方向４２に対 して直角である。

光ファイバー２２をボビン２４から解くときの状態が第３図に示されており、フ ァイバーパックの多層構造が第４図に示されている。光ファイバー２２が互いに 隣接した多数の巻線４８として巻き付けられている。第３図に示す如く、繰出し のとき、この巻線４Ｂがボビン２４の小さいほうの端部に向かって順次払い出さ れる。この巻線４６が第４図及び第１１図に示す如く多数の層４８として配列さ れる。光ファイバー２２の第１の層が、予めボビン２４に巻き付けられているワ イヤーベース５０の上に巻かれ、この層の上に、これに続く光ファイバー２２の 次の層が重ねて巻き付けられる。ボビン２４の上に２０段以上の層４８が引っ張 られながら巻き付けられ、この際隙間や不規則な所が出来ないように注意する。

光ファイバー２２の巻線４Ｂ及び層４８を総合してファイバーパック５２と言い 、これが第１及び１１図に示されている。光ファイバー２２の巻線４Ｂ及び層４ Ｂは接着剤５４で互いに接着している。

一般的に、材料の熱膨張係数はその材料の座標系の中での測定方向によって異な る。熱膨張係数は測定可能の材料の性質で、温度変化１度当りの、単位長さ当り の材料の長さ変化として規定される。（熱膨張の単位は、一般的に、１０−６イ ンチ／インチ／℃又はパート／百万／℃である。）光ファイバーの熱膨張係数は 、普通、熱膨張係数の低いガラスの芯８８と非常に高い熱膨張係数を持つバッフ ァの被覆層４０との存在によって決定される。縦方向４２の熱膨張係数は小さく 、多くの場合殆ど０で、これは、無制限に長さ方向に変化するバッファ４０を芯 ３８が拘束しているからである。横方向４４では、芯３８が若干膨張する。これ はそれ自身の低い係数によるもので、バッファ４０の膨張を拘束することは無い 。従って、横方向４４のファイバー２２の熱膨張係数は比較的大きく、７０から １１０ＸＩＯ−６インチ／インチ／℃が測定されている。これと同じ特性がファ イバーバック５２に持ち込まれ、従って、円周方向の熱膨張係数は小さいが、軸 方向３０の熱膨張係数は比較的大きい。

従来のボビンはアルミニウムの如く多結晶金属で作られており、その熱膨張係数 は等方性で、従って、方向による変化が無い。アルミニウムの熱膨張係数は、軸 方向及び円周方向共に、２３Ｘ１０−６インチ／インチ／℃である。

従って明らかな如く、ファイバーバック及びこれが巻かれるの熱膨張係数は可な り違っていて、第５及び６図に示すような欠陥が発生する。従来のボビンの円周 方向の熱膨張係数は、ファイバーバックの円周方向の熱膨張係数よりも遥かに大 きかった。従って、貯蔵の間の温度変化によってカニスターが冷却されると、ボ ビンがファイバーバックより早く収縮し、第６図に示す如く、ファイバーバック から引き離され、初期ギャップ５６が出来る。即ち、光ファイバー２２の張力が 失われ、これが更に進と、ファイバーバックとボビンとの間に目に見えるような 半径方向のギャップが現れる。一方、従来のボビンの軸方向の熱膨張係数は軸方 向３２に沿うファイバーバックの軸方向の熱膨張係数よりも非常に小さく、冷却 の間ファイバーバックに軸方向の引張り力が発生する。この軸方向の引張り力が 必然的に接着剤を介して働き、接着剤に欠陥が出来、第５図に示す如く数条のク ラック５８が発生する。温度が下がるのに従って、接着剤及びバッファが共に固 くなり、柔軟性を失い、ボビン２４とファイバーバック５２との間の熱膨張の差 による機械的ストレスを調整出来なくなる。その結果、この様な低温に於いては クラックの発生傾向が増加する。アルミニウムのボビンを使用したとき、このク ラック５８が数箇所でファイバーバックの厚さ全体に亘って走っていた。熱膨張 によって発生したストレスによって各種の型の不規則性が発生する。例えば第１ １図に示した如く、巻線の押上げ、又は落込みである。ファイバーバックのこの 様な欠陥はバックの幾何学的形態を破壊し、第３図に示す如くに繰り出すとき、 光ファイバーの破壊につながる。

本発明は直交異方性のボビン６０（ボビン２４の特殊形態）を提供し、その好ま しい形態が第７図に示されている。ここで言う“直交異方性“と言う言葉はその 材料の熱膨張係数が方向によって異なる性質のことである。直交異方性のボビン ６０に於いては、円周方向３４の熱膨張係数が小さく、好ましくは０に近く、フ ァイバーバック５２の円周方向の熱膨張係数に対応している。軸方向３０の熱膨 張係数は非常に大きい、軸方向３０の熱膨張係数は好ましくはファイバーバック ５２のそれとほぼ等しく、本発明の最大の利点となっている。然し、本発明の幾 つかの利点は、ボビンの熱膨張係数がファイバーバックのそれに正確に対応しな くても、達成することが出来る。これは、接着剤及びバッファがストレスの一部 を吸収するからである。代表的には、ボビンの軸方向の熱膨張係数が、構造材料 上の制限からファイバーバックのそれよりも小さい。直交異方性のボビン２４及 びファイバーバック５２の熱膨張係数が、円周方向及び長手方向でそれぞれより 近く対応していればいる程、貯蔵及び温度変化の間のカニスターの安定性が得ら れる。

好ましくは、この直交異方性ボビン６０が、第８図に示す如く、マトリックス６ ６の中に埋め込まれた構造繊維Ｂ４によって形成される複合材料６２から作られ る。好ましくは、但し必要条件では無いが、この構造繊維６４がガラス、クォー ツ、ケブラー、グラファイト、又はカーボンである。マトリックス６Ｂは好まし くはエポキシ又はフェノールのポリマーである。

“繊維”と言う意味の言葉がファイバーバック及び直交異方性ボビン６０の中に 見出だされるので、混乱を避けるためにこれを明らかにする。ファイバーバック ５２のファイバー即ち繊維は光ファイバー２２であり、直交異方性のボビン６０ の繊維即ちファイバーは構造繊維のことである。光ファイバー２２はガラスであ り、構造繊維６４はガラス、ケブラー、カーボン、又はその他の型の繊維である 。光ファイバー２２に使用されるガラスは光学品質のもので、光ファイバー２２ の芯３８は一般的に反射率の異なる２層のガラスで形成されている。構造繊維６ ４はガラス製としても光学品質のものでは無く、光ファイバー２２の芯に於ける 如き２層形態のものでは無い。構造繊維として用いられる大部分の材料の熱膨張 係数はマトリックス６６として使用される材料よりも実質的に小さいが、必ずし も必要条件では無い。例えば、ケブラーは約６０Ｘ１０−６インチ／インチ／℃ の横方向の熱膨張係数を持っている。

好ましくは、複合材料６２の構造繊維６４は全て、第８図に示す如く、互いに実 質的に平行である。この様な材料をキュアー即ち養生すると、優れた直交異方性 を示し、この場合、繊維方向６Ｂに於ける構造繊維Ｂ４に平行な熱膨張係数が、 上記繊維方向６８に対して直交する繊維横断方向７０に平行な熱膨張係数より遥 かに小さい。方向６８及び７０によって規定される平面の中の他の方向の熱膨張 係数はこの２つの係数の中間値である。

複合材料６２が直交異方性ボビン６０を作るために用いられる。

一般的に言って、繊維方向６８は、第７図に示す如く、ボビンの円周方向３４に 対しである偏り角度Ａを持っている。異なった偏り角度Ａが第９及び１０図に示 されており、偏り角度が第９図に於いては比較的大きく、第１０図のものは非常 に小さい。予め選択された繊維材料の光ファイバー２２の（次にファイバーバッ ク５２の）熱膨張係数を公知の直接測定方法で決定した後、複合材料６２の材料 及び角度が選択され、これによってボビン６０の熱膨張係数がファイバーバック のそれと、最も好ましい状態で、調和即ち対応するようにする。多くの場合、円 周方向の熱膨張係数はぴったりと対応させることが出来るが、ファイバーバック と直交異方性ボビンとの軸方向の係数には若干の相違がある場合がある。然し、 従来の等方性のアルミニウムボビンと比較して熱膨張係数の差が小さいことが有 効であり、完全な一致が得られない場合に於いても優れた結果を観測することが 出来る。これは、バッハと粘着剤とが温度的ストレスを緩和させることが出来る からである。

この直交異方性ボビン６０は市販されている複合材料Ｂ２と、公知の処理技術と 、を使って作ることが出来、又、複合材料のメーカーから入手することが出来る 。好ましくは、繊維巻きの技術が用（１られる。各種の技術があるが、ここでは 好ましいプレブレツブ・ロービング法（ｐｒｅｐｒｅｇ　ｒｏｖｉｎｇａｐｐｒ ｏａｃｈ　）に就いて説明する。所望のボビン８０の内面の形をしたマンドレル が準備される。次にプレブレツブゆロービングと呼ばれる材料が、所望の型、間 隔、密度、配置、及び偏り角度Ａで、このマンドレルの上に巻かれる。このプレ ブレツブ・ロービングが所望の構造繊維６４のストランドからなり、この材料が 予め液体モノマーのマトリックス材料及びキユアリングを促進する促進剤で浸潤 され、次に部分的にキュアされ、この材料を取り扱えるようにする。このプレブ レツブ・ロービングが１つの方向に数層巻かれ、次に別の方向に又数層巻かれ、 最終製品が所望の直交異方性の熱膨張係数を持つようにする。例として２種類の 巻き付は方向が第９及び１０図に示されており、その繊維が、ボビンの円周方向 に対して、それぞれ異なったピッチと偏り角度Ａとを持っている。

角度Ａの選択はボビンの横及び長手方向の熱膨張係数によって決定される。この プレブレッグφロービングをマンドレルに巻いた後、これに与圧しながら加熱し 、モノマーのキユアリングを行う。出来上がった複合材料が第８図に示されてい る。この様にして形成された複合材料を高い温度に上昇させても、この時点では ファイバーバックがボビンに巻かれていないので、ファイバーバックの熱的スト レイン状態に影響を与えることが無い。

複合材料をキュアーした後、このマンドレルがキュアーされた複合材料から機械 的に又は滑らすことによって取り除かれる。マンドレルを取り去ると、残ったボ ビンＢＯが直交異方性の材料のみから出来ている。

最終段階は光ファイバー２２をボビン６０に巻くことで、カニスターが完成する 。巻き付は作業のとき注意すべき点は、光ファイバーが重なったり、巻線の間に ギャップが出来たり、その他の巻き付は上の欠陥が出来ないようにすることであ る。

本発明の方法によって作られたカニスターは、直交異方性のボビンを持ち、その 熱膨張係数がボビンに巻かれるファイバーバックのそれに殆ど対応している。カ ニスターの貯蔵の間に発生する温度変化の間、従来の等方性のボビンを使用する 場合に比し、ギャップ、クラック、落ち込み、ボブアップ（ｐｏｐｕｐｓ）　、 及びその他の欠陥の発生が目覚ましく減少する。

従って、光ファイバーの最初の巻線の幾何学的配置がそのまま維持され、ファイ バーバックのずれ傾向が少なく、光ファイバーの繰出しに於ける決定的な光ファ イバーの破断の発生が減少する。

以上説明のために特定の実施例に就いてのみ説明したが、本発明の思想及び請求 の範囲から逸脱すること無く、各種の変形を行うことが出来る。即ち本発明は添 附した請求の範囲以外のものによって限定されるものでは無い。

ＦＩＧＵＲＥ５　　　　５８ ＦＩＧＵＲＥ６ ＦＩＧＵＲＥ　８ ＦＩＧＵＲＥｌｌ 国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴＡＩＳ　８９１０５３９７ ＳＡ　　３４１０８

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．光ファイバーのカニスターの作成方法で、その手順が：その長さ方向に平行 な縦方向の熱膨脹係数と、その長さ方向に直角に伸びる横方向の熱膨脹係数とを 持つ光ファイバーを準備し； 上記光ファイバーの縦方向の熱膨脹係数に対応する円周方向の熱膨脹係数と、上 記光ファイバーの横方向の熱膨脹係数に対応するボビンの長さ方向に沿う軸方向 の熱膨脹係数と、を持つボビンを製作し； 上記光ファイバーを上記ボビンに巻く：工程を含む、光ファイバーのカニスター の作成方法。
2. ２．上記ボビンの円周方向の熱膨脹係数が上記光ファイバーの長さ方向の熱膨脹 係数にほぼ等しい、請求項１記載の方法。
3. ３．上記ボビンの軸方向の熱膨脹係数が上記光ファイバーの横方向の熱膨脹係数 にほぼ等しい、請求項１記載の方法。
4. ４．上記ボビンが少なくともその一部分直交異方性の材料で作られる、請求項１ 記載の方法。
5. ５．上記の製作手順が： 上記ボビンが、ポリマーのマトリックスを構造繊維で強化した複合材料によって 形成される、 手順を含む、請求項１記載の方法。
6. ６．上記構造繊維が、ガラス、クオーツ、ケブラー、グラファイト、及びカーボ ンからなる群の中から選択された材料によって形成される、請求項５記載の方法 。
7. ７．上記ボビンが、ポリマーのマトリックスを構造繊維で強化した複合材料によ って全て製作される、請求項１記載の方法。
8. ８．上記製作手順が、 マンドレルに複合材料のロービングを巻き付け、上記ロービングをキュアーして 、キュアーされた被合材料を形成する、 手順を含む、請求項１記載の方法。
9. ９．請求項１の方法によって準備された光ファイバーのカニスター。
10. １０．その少なくとも１部分が直交異方性の材料で形成されたボビンと、 上記ボビンに巻かれた光ファイバーと、から成る、光ファイバーのカニスター。
11. １１．上記直交異方性の材料がポリマーのマトリックスに構造繊維を埋め込むこ とによって作られた複合材料である、請求項１０記載のカニスター。
12. １２．上記構造繊維が、ガラス、クオーツ、ケプラー、グラファイト、及びカー ボンから成る群の中から選択された材料で形成される、請求項１１記載のカニス ター。
13. １３．上記直交異方性の材料がマトリックスの中に構造繊維が埋め込まれた複合 材料であり、又、上記構造繊維が上記ボビンの表面に対して平行に横たわる如く に配列されている、請求項１０記載のカニスター。
14. １４．上記ボビンがほぼ円筒形をしており、円周方向と軸方向とを持ち、上記構 造繊維が、少なくともその１部分、ボビンの上記円周方向及び上記ボビンの軸方 向のいずれでもない一つの方向に横たわる如くに配列されている、請求項１３記 載のガニスター。
15. １５．予め選択された光ファイバーの長さ方向の熱膨脹係数に対応する円周方向 の熱膨脹係数と、上記光ファイバーの横方向の熱膨脹係数に対応するボビンの長 さ方向に沿う軸方向の熱膨脹係数と、を持つボビンと、 上記ボビンに巻かれた光ファイバーと、から成る光ファイバーのカニスター。
16. １６．上記ボビンの円周方向の熱膨脹係数が上記予め選択された光ファイバーの 長さ方向の熱膨脹係数とほぼ等しい、請求項１５記載のカニスター。
17. １７．上記ボビンの軸方向の熱膨脹係数が光ファイバーの横方向の熱膨脹係数と ほぼ等しい、請求項１５記載のカニスター。
18. １８．上記ボビンがマトリックスの中に構造繊維が埋め込まれた複合材料から、 少なくとも一部分、形成されており、又、上記構造繊維が上記ボビンの表面に対 して平行に横たわる、請求項１５記載のカニスター。
19. １９．上記ボビンが全体的に円筒形をしており、上記構造繊維が、少なくとも一 部分、上記ボビンの円周方向及び上記ボビンの軸方向以外の方向に横たわる如く に向けられている、請求項１８記載のカニスター。
20. ２０．円周方向と軸方向とを持つ全体的に円筒形のボビンで、少なくとも一部分 、マトリックスの中に構造繊維が埋め込まれた複合材料から形成され、上記構造 繊維が上記ボビンの表面に平行に横たわり、この場合、上記構造繊維がガラス、 クオーツ、ケプラー、グラファイト、及びカーボンから成るグループから選ばれ た１つの材料によって形成され、又上記マトリックスが非金属である、ものと、 上記ボビンに巻かれた光ファイバーと、を含む、光ファイバーのカニスター。
21. ２１．上記全体的に円筒形のボビンがテーパーを持つ円筒形である、請求項２０ 記載のカニスター。