JPH04275507A - 光ファイバ接続部の補強方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバの融着接続部
を薄膜修復して補強する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４の（イ）及び（ロ）は光ファイバの
構造例の横断面図である。図４の（イ）は、石英ファイ
バ１１上に紫外線硬化性樹脂等の被覆層１２を直接設け
た光ファイバ１である。又図４の（ロ）は、石英ファイ
バ１１上にカーボン等のコーティング層１３を施し、そ
の上に紫外線硬化性樹脂等の被覆層１２を設けたハーメ
チック光ファイバ１’である。

【０００３】これらの光ファイバの融着接続は、図４の
（イ）に示す光ファイバ１にあっては、光ファイバ１の
先端の被覆層１２を除去し、石英ガラス１２の端面を切
断し、相互に端面を突き合せてアーク放電熱によって溶
着し、図５の（イ）に示すように接続（１１ａ）する。 又図４の（ロ）に示すハーメチック光ファイバ１’にあ
っては、前記同様に被覆層１２を除去した後、切断した
先端部のカーボンコート層１３を熱分解等の方法で除去
した後、前記同様の方法で接続（１１ａ）する（図５の
ロ）。

【０００４】光ファイバの接続部は、石英ファイバ及び
ハーメチックファイバとも、図５の（イ）及び（ロ）に
示すような融着接続後、その接続部を補強する必要があ
る。補強の方法としては、補強部材を用いる方法及び紫
外線硬化性樹脂を接続部にモールドして補強する方法が
ある。又ハーメチックファイバについては、融着後ハー
メチック層が除去された部分にカーボンを再コートする
ことが提案されている（特願昭６３−２８２７０７号参
照）。

【０００５】図６は補強部材を用いた補強方法の説明図
である。この方法は、図面に示すように、熱収縮チュー
ブ２１内に、融着接続した光ファイバ１１を内部に挿通
したホットメルト接着材チューブ２２と抗張力体２３を
配置し、加熱により熱収縮チューブ２１を収縮させると
共に、ホットメルト接着材チューブ２２を溶着させて、
光ファイバ１１の融着接続部の補強部を形成する方法で
ある。

【０００６】図７は紫外線硬化性樹脂のモールドによる
補強方法の説明図である。この方法は融着接続後直ちに
接続部を金型にセットし、紫外線硬化性樹脂２４を金型
内に注入してモールド成形し、樹脂を硬化させて補強部
を形成する方法である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】光ファイバを融着接続
する作業工程には、光ファイバの被覆除去、端面切断ク
リーニング、融着接続機に光ファイバを固定し、軸合せ
して接続する工程を含むが、これらの工程で、石英ファ
イバ及びハーメチック層表面に微小な傷が発生する。こ
の微小な傷が光ファイバの融着接続部の強度を低下させ
る。通常、１２５μｍφの石英ファイバ及びハーメチッ
クファイバのオリジナル強度は約７ｋｇに対し、融着接
続部の強度は０．７ｋｇと１／１０に低下する。

【０００８】このような微小傷が存在したまま、前記方
法で融着接続部を補強しているが、補強部材等によって
ある程度外部的な応力（引張り、曲げ）に対し破断防止
の効果はあるが、内部に存在する微小傷は外部からの応
力（引張り、曲げ、側圧）及び温度変化による物質の歪
みや水分の侵入等により、傷は徐々に成長してついには
接続部の破断に至る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した融着接
続の作業工程で発生する微小傷、及び接続部に対する外
部からの応力及び水分侵入等による接続部の劣化を防止
する光ファイバ接続部の補強方法を提供するもので、そ
の特徴は、光ファイバの融着接続部上に、固化状態にお
いて線膨張率が５×１０−７ｃｍ／ｃｍ／℃、弾性率（
ヤング率）が４〜７×１０１０／Ｎｍ２となる特性を有
する樹脂組成物を用いて膜厚０．５〜１０μｍの被膜を
形成し補強する工程を含むことにある。

【００１０】図１及び図２は光ファイバの融着接続部上
に樹脂組成物の塗膜による補強層を形成した状態図であ
る。図１は石英ガラス１１上に直接被覆層１２を施した
光ファイバ１の例であり、図２は石英ガラス１１上にカ
ーボン等のコーティング層１３を施し、その上に被覆層
１２を設けたハーメチック光ファイバ１’の例である。 図面において、１１ａは融着接続部、２は融着接続部１
１ａ上に施した樹脂組成物の塗膜による樹脂被膜層であ
る。

【００１１】上記樹脂組成物としては、固化状態におい
て線膨張率が５×１０−７ｃｍ／ｃｍ／℃、弾性率が４
〜７×１０１０／Ｎｍ２となる特性を有するものが用い
られる。代表的なものとしては有機珪素化合物が用いら
れる。その特性は一液性透明液で、粘度５〜１０ｃｐ、
比重０．９〜１．０、固形分２０％である。

【００１２】このような有機珪素化合物は、融着接続部
上には■羽毛で塗る。■溶液中に接続部を浸漬する。■
溶液をスプレーで接続部に噴射する。等の方法で容易に
薄膜コーティングすることが可能である。有機珪素化合
物は、特に金属、ガラス、セラミック等の無機質の物質
に強力な接着性があり、加熱することにより溶剤分が蒸
発し、固形分が硬化被膜を形成し、硬化した被覆は線膨
張率が５×１０−７ｃｍ／ｃｍ／℃の特性で光ファイバ
と一体化される。

【００１３】光ファイバの融着接続部に有機珪素化合物
の被膜を形成することにより、図３に示すように石英ガ
ラス１１表面に存在する微小傷Ａに有機珪素化合物の被
膜２が埋込まれて、石英ガラス１１表面が滑らかになる
。そして、これを加熱硬化させることにより、有機珪素
化合物の溶剤分が蒸発し、固形分が残る。この固形分は
線膨張率が５×１０−７ｃｍ／ｃｍ／℃の特性を有し、
ガラスの線膨張率と同等で、石英ガラスに接着一体化さ
れ、温度変化によるガラスの伸縮に対して同等に伸縮し
、傷の成長を阻止する。又被膜部の弾性率は４〜７×１
０１０／Ｎｍ２でガラスより大きく、膜厚を薄く形成す
ることにより、接続部の曲げ応力に対しても剥離するこ
となく、傷の成長を阻止する。

【００１４】

【実施例】図５の（イ）及び（ロ）に示す光ファイバの
融着接続部を有機珪素化合物中に浸漬する方法で本発明
を実施した。まず、洗滌により融着接続部に付着してい
る微小なゴミ、油性分を除去し、該接続部を有機珪素化
合物中に浸漬し、ゆっくり取り出す。ついで、１分程度
自然乾燥させる。これにより、有機珪素化合物膜が表面
張力によって均一に成形される。しかる後、接続部を加
熱乾燥し、有機珪素化合物を硬化させる。硬化のための
時間と温度の関係は図８に示す通りである。

【００１５】前述のように有機珪素化合物を熱硬化させ
ることにより、石英ガラス表面に５×１０−７ｃｍ／ｃ
ｍ／℃の線膨張率で一体化被膜が形成された。なお、用
いた有機珪素化合物は粘度が５ｃｐであり、被膜厚さは
約１μｍである。又被膜形成後の融着接続部の引張り破
断強度は２ｋｇ（通常０．７ｋｇ）で、接続部の長期信
頼性が著しく向上する。

【００１６】上述のように、光ファイバの融着接続部を
補強した後、図６のような補強部材を用いるか、図７の
ように紫外線硬化性樹脂を接続部にモールドして補強す
るのは、従来同様である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ファイバ
接続部の補強方法によれば、光ファイバの融着接続工程
で発生した微小傷やクラック等を樹脂組成物が埋め込ん
だ状態で硬化し、表面が滑らかな状態で一体化されるた
め、融着接続部の傷に起因する強度劣化がなくなり、接
続部の強度が著しく向上する。又融着接続部の石英ガラ
スやハーメチック層表面に発生した微小傷を有機珪素化
合物等の樹脂組成物被膜で覆うので、水の侵入等による
傷の成長を阻止することができるので、融着接続部の長
期的な信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】石英ファイバの融着接続部に樹脂被膜層を形成
した状態図である。

【図２】ハーメチックファイバの融着接続部に樹脂被膜
層を形成した状態図である。

【図３】融着接続部に樹脂被膜層を形成したことによる
作用の説明図である。

【図４】光ファイバの構造例の横断面図で、同図（イ）
は石英ファイバ、（ロ）はハーメチックファイバである
。

【図５】光ファイバの融着接続部の説明図で、同図（イ
）は石英ファイバ、同図（ロ）はハーメチックファイバ
である。

【図６】強度部材を用いた融着接続部の補強方法の説明
図である。

【図７】紫外線硬化性樹脂のモールドによる融着接続部
の補強方法の説明図である。

【図８】有機珪素化合物の加熱硬化の際における時間の
温度の関係図である。

【符号の説明】

１　　石英ファイバ　　　　１’　　ハーメチックファ
イバ　　　　１１　　石英ガラス １２　　被覆層　　　　１３　　ハーメチック層　　　
　２　　樹脂被膜層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光ファイバの融着接続部上に、固化状
   態において線膨張率が５×１０−７ｃｍ／ｃｍ／℃、弾
   性率（ヤング率）が４〜７×１０１０／Ｎｍ２となる特
   性を有する樹脂組成物を用いて膜厚０．５〜１０μｍの
   被膜を形成し補強する工程を含むことを特徴とする光フ
   ァイバ接続部の補強方法。