JPH0426804A - 光ファイバカプラ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、光通信システムや、センサシステムに利用さ
れる光ファイバカプラに関するものである。

（従来の技術） 光ファイバカプラは、単一波長の光を分岐・結合し、あ
るいは、複数波長の光を分岐・結合する機能を有し、光
導波路やセンサ用ファイバ等に用いられる。光ファイバ
カプラの製造方法としては、融着延伸法と研磨法が知ら
れているが、シングルモード用ファイバ形カブラの製造
には、融着延伸法が最も適した方法といわれている（「
最近の光ファイバカプラ技術」、オプトエレクトロニク
ス（１９８８）　Ｎｏ、５．Ｐ、１２５）　、この融着
延伸法は、先ず、複数の光ファイバを捻った状態、ある
いは、平行に配置した状態で加熱融着して束ね、その後
、束ねた部分を加熱しながら延伸し、分岐比等の特性が
所定の値となった時点で延伸を停止して結合部を形成し
て製造するものである。なお、上記方法により形成され
た結合部を外部応力から保護するために、通常、ガラス
、セラミック等のケース内に収納し、接着剤で画定する
のが普通である。

従来の補強構造として、特開昭６３−２７１２０８号公
報に記載されているように、延伸部（細径溶融部）のみ
を宙づりの状態にして、細径溶融部の両側の非延伸部（
大径溶融部）をケース（治具）に固定する方法がある。

また、特開昭６３−２５４４０６号公報に記載されたよ
うに、複数の溝を有するくし歯状の固定部を長手方向に
おいて互いに対抗して基板上に配置し、２本の光ファイ
バの配列方向に対して直交する方向に複数の光ファイバ
カプラを配置した多心光ファイバカプラ補強器も知られ
ている。

しかしながら、従来の光ファイバカプラは、光結合部が
密封されておらず、外界から水分の浸入を防ぐ構造にな
っていないので、高湿度下、あるいは水中で、強度劣化
、伝送損失の変動を生じるという問題があった。

このような問題に対して、特開昭６０−１０７６０６号
公報に開示されているように、金属コートをした光ファ
イバを用い、かつ、光結合部及びこれにつながる金属コ
ート光ファイバを密封ケース中に封じる方法が提案され
ている。

しかしながら、このような方法は、金属コート光ファイ
バを用いるので、コスト高になること、密封ケースと光
ファイバの線膨張係数が異なるので、外界の温度変化に
より、伝送損失が変動してしまうという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもの
で、補強部材の構造を特定の二重構造とすることにより
、外界の変化に対して安定な光ファイバカプラを提供す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、複数本の光ファイバの被覆を除去し、被覆除
去部を加熱し、融着延伸してなる光ファイバカプラにお
いて、前記被覆除去部が、第１の補強ケース中に密封さ
れ、前記第１の補強ケースの外側に、第２の補強ケース
が配置されたことを特徴とするものである。

第１の補強ケースの材料として石英、セラミック、ＬＣ
Ｐ等を用いることができる。

第１の補強ケース中に、光ファイバよりも低い屈折率を
有する媒質を充填することができる。

第２の補強ケースの材料としては、金属、ガラス、プラ
スチック等の材料が用いることができる。

（作　用） 本発明は、第１の補強ケースにより、光ファイバカプラ
の光結合部を、光ファイバの被覆除去部で封止している
ので、ガラス部に水蒸気等の浸入を抑えることが可能で
ある。そして、第１の補強ケースの外側を第２の補強ケ
ースで覆う構造としたので、外界からの衝撃等に対して
も、十分な強度を保証することができる。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例の光ファイバカプラを製造
工程とともに説明するための断面図である。図中、１は
融着延伸された光結合部、２は被覆を除去され延伸を受
けないガラス部、３，４は２本の光フアイバ被覆部、５
は管状の第１の補強ケース、６は第１の接着剤、７は管
状の第２の補強ケース、８は第２の接着剤である。各補
強ケースの断面形状は、円形に限られるものではなく、
四角形その他適宜の形状のものでよい。

製造工程に基づいて説明する。先ず、石英系の２本の光
ファイバ３，４の被覆の一部を除去し、除去部分を平行
に配置し、加熱して融着延伸を行なうことにより、第１
図（Ａ）に示すような光結合部１が形成される。光結合
部１の両端には、被覆を除去された非延伸部２がつなが
っている。次に、第１図（Ｂ）に示すように、光ファイ
バの長手方向に、被覆除去部分よりも短い長さを有する
第１の補強ケース５を光結合部１の周囲に配置し、この
第１の補強ケースと、前記非延伸部２とを第１の接着剤
６で封着する。第１の補強ケース５を封着する位置は、
光フアイバ被覆材を通して、水蒸気等が浸入することを
防ぐため、被覆除去部であることが重要である。

第１の補強ケース５は、光ファイバと線膨張係数がほぼ
同等であり、かつ、気密性の高い材質が用いられ、例え
ば、石英、セラミック、ＬＣＰ等が好ましい。第１の補
強ケースの線膨張係数を光ファイバとほぼ同等とするこ
とにより、外界の温度変化に対して、安定な伝送特性を
もたらすことができる。第１の接着剤としては、低融点
ガラス、等の無機系接着剤や、気密性の高いエポキシ系
あるいはシアノアクリレート系等の熱硬化型あるいは紫
外線硬化型の有機系接着剤が好ましい。

ついで、第１図（Ｃ）に示すように、第２の補強ケース
７を第１の補強ケース５の外側に配置し、第２の接着剤
８で固定する。

第２の補強ケース７は、金属、ガラス、プラスチック等
の材料が用いられるが、外部がらの力に対して、十分な
強度を保持するため、金属、プラスチック等を用いるの
がよい。第２の接着剤８としては、エポキシ系、シアノ
アクリレート系、ウレタンアクリレート系等の熱硬化、
あるいは、紫外線硬化型等の有機系接着剤を用いること
ができる。

また、第２の補強ケース７と、第２の接着剤８の材料と
して、第１の補強ケース５と、第１の接着剤６の材料と
同一の材料を用いることもできる。

第１の補強ケース５及びその両端につながる非延伸部２
および光ファイバの被覆部３，４を、例えば、シリコン
ゴム等の軟質材料で包み込むようにしてもよい。

また、通常の製造工程では、第１の補強ケース５内に空
気が封じ込まれることになるが、これに代えて、光ファ
イバより低い屈折率を有する媒質、例えば、シリコン系
、フッ素系等の樹脂を第１の補強ケース５内に封じ込む
ようにすることも好ましい。

実験結果について説明する。第１図の実施例において、
２本の光ファイバとして、シングルモードの光ファイバ
３，４の被覆を２５ｍｍ程度除去したガラス部を平行に
並べ、プロパンと酸素を燃焼ガスに用いたマイクロトー
チをバーナーとして加熱源に用いて加熱融着延伸を行い
、光結合部１を形成した。延伸は、波長１．３μｍで分
岐比が１：１になるところで停止した。次に、円筒状の
第１の補強ケース５を、光結合部１の外側に配置し、第
１の接着剤６として、低融点ガラスを用いて封止した。

次に、第２の補強ケース７を配置し、第２の接着剤８と
してエポキシ系の熱硬化型接着剤で固定した。

第２図に、第１および第２の補強ケースの材質の組合せ
についての実験結果を示す。これら光ファイバカプラの
常温と、−４０°Ｃにおける挿入損失の差、および、４
０°Ｃの水中に２１日間浸漬させた後の挿入損失との差
を求めた結果を併記した。測定波長は、１．３μｍであ
り、２つの出力ポートの変動の大きい方のボートの値を
示している。これらの結果から、本発明によるカブラは
、温度特性及び水中浸漬後の特性に優れていることがわ
かる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、特殊
環境（高湿度下、あるいは水中）においても、安定した
温度特性を有する光ファイバカプラを得ることができ、
光通信システム、センサシステム等の分野に使われる光
ファイバカプラの高性能化に効果的である。

また、普通の光ファイバを用いて製造できるので、容易
に製造可能であり、低コスト化を図るこのができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を説明するための光ファイ
バカプラの説明図、第２図は、実験結果の説明図である
。 １・・・光結合部、２・・・非延伸部、３，４・・・光
フアイバ被覆部、５・・・第１の補強ケース、６・・・
第１の接着剤、７・・・第２の補強ケース、８・・・第
２の接着剤。 特許呂願人　住友電気工業株式会社 （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数本の光ファイバの被覆を除去し、被覆除去部を加
   熱し、融着延伸してなる光ファイバカプラにおいて、前
   記被覆除去部が、第１の補強ケース中に密封され、前記
   第１の補強ケースの外側に、第２の補強ケースが配置さ
   れたことを特徴とする光ファイバカプラ。