JPH08240732A - 光ファイバのカプセル化方法及び装置 - Google Patents

光ファイバのカプセル化方法及び装置

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JPH08240732A
JPH08240732A JP8007121A JP712196A JPH08240732A JP H08240732 A JPH08240732 A JP H08240732A JP 8007121 A JP8007121 A JP 8007121A JP 712196 A JP712196 A JP 712196A JP H08240732 A JPH08240732 A JP H08240732A
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John J Burack
ジョセフ バラック ジョン
Hung C Ling
チ リン ハン
Frederick Simchock
シムチョック フレデリック
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 光ファイバ相互接続に関し、特に、光バック
プレーン等の部材の一方の面に接合された光ファイバの
カプセル化技術に関する。 【解決手段】 光ファイバ２６，のカプセル化方法は、
光ファイバを固い平面部材１７の第１の表面に接合する
工程と、平面部材を実質的に気密な室内に配置する工程
とからなる。カプセル化シート１３が平面部材に面する
ように気密室内に配置される。平面部材の気圧はカプセ
ル化シートの気圧よりかなり低くなるように作られ、そ
れによりカプセル化シート１３を平面部材１７に押し付
けさせる。カプセル化シートは、その構造的一体性を維
持しかつ少なくとも２００℃の温度で溶けたり発火した
りしない、フレキシブルな耐火性材料で作られている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ相互接続
に関し、特に、光バックプレーン等の部材の一方の面に
接合された光ファイバのカプセル化技術に関する。本出
願は、ブラック(Burack)等の１９９４年２月２４日の同
時係属出願第08/201,966号、これは引用によりここに含
まれる、の一部継続出願である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】１９９
３年１１月２日に付与されたブラック等の特許第5,259,
051 号（’０５１）は、引用によりここに含まれるが、
ロボットルーティング機械を用いてフレキシブルなプラ
スチック基板の平面に光ファイバを取り付けることによ
り光バックプレーンを製作する方法を開示している。光
ファイバは感圧接着剤で基板に接合され、ルーティング
後熱可塑性シートで覆われて、保護のためにカプセル化
され、構造的安定性が与えられ、光バックプレーンの取
扱中適所に維持される。コンポーネント光ファイバは、
典型的に、プリント配線基板間または光回路間の大容量
伝送線として用いられている。
【０００３】ブラック等の’０５１特許と、１９９４年
３月８日に付与されたブラック等の特許第5,292,390 号
と、上述のブラック等の同時係属出願は全て、光バック
プレーンの光ファイバをカプセル化またはカバーするた
めのポリウレタン等の熱可塑性材料の使用を開示してい
る。この材料から作られた光バックプレーンの問題は、
光バックプレーンが、複雑な交換装置等の電子機器に必
要な高度の可燃性仕様を満たさないことである。熱可塑
性物質は、本質的に、加熱されると流れ出し、光バック
プレーンの構造的一体性に影響を与えることがある。も
っと重大なことに、熱可塑性物質は、例えば炎に応じて
流れ出すと、下にある接着剤を空気にさらし、接着剤を
燃え上がらせることがある。この高可燃性必要条件は、
カプセル化したものが、燃え上がることなく、すなわち
その構造的一体性を損なうことなく、炎や２００℃の熱
に耐えることができる材料からできていた場合に満たす
ことができる。
【０００４】上述の引例は、非常な精密度で光ファイバ
の両端を安定させ、しかも、特に“交差”位置、すなわ
ち１本の光ファイバが１本以上の他のファイバと重なり
合う位置で、ファイバを破損させるような力を及ぼさな
い、カプセル化するものの必要性が開示されている。し
たがって、これらの必要条件を満たし、しかも少なくと
も２００℃の温度で余り構造的に影響を受けない、カプ
セル化するものの必要性が引き続き存在する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】光ファイバのカプセル化
方法は、光ファイバを堅い平面部材の第１の表面に接合
する工程と、前記平面部材を実質的に気密な室内に配置
する工程からなる。カプセル化シートは、平面部材に面
するように気密室内に配置される。平面部材の気圧は、
カプセル化シートの気圧よりかなり低くなるように生
じ、そのため、カプセル化シートは平面部材に押し付け
られる。カプセル化シートは、その構造的一体性を維持
しかつ少なくとも２００℃の温度で溶けたり発火したり
しないフレキシブル材料で作られている。例えば、カプ
セル化シートは、カプトン(Kapton)（商標）、ドープド
マイラー(Mylar) （商標）またはアルミ箔で作ること
ができる。カプセル化シートは、平面部材に接着剤で接
合され、そのため光ファイバに押し付けられた後、各フ
ァイバをその割当位置に不変に支持する。本発明のこれ
ら及び他の目的、特徴及び利点は、添付図面と共に行な
われる以下の詳細な説明の考察からより良く理解される
だろう。
【０００６】
【発明の実施の形態】図面は概略的なものであり、いく
つかの場合において、説明を明快にするのを助けるため
に寸法が故意にゆがめられている。図１を参照すると、
本発明に従って光ファイバをカプセル化するのに用いら
れる実質的に気密な室１０が示されている。気密室１０
は、カプセル化シート１３の両面に締め付けられる２つ
の囲い部材１１及び１２で限定される。この２つの囲い
部材を互いに密閉する装置は簡単にするため図示しない
が、気密嵌合を与えるのに十分な押圧力は、例えば、囲
い部材１１及び１２に取り付けられた締付装置で加えら
れる。カプセル化シート１３は空気に対して実質的に不
浸透性の材料からなる。カプセル化シート１３は、気密
室１０の全周の回りに広がっており、実際上、囲い部材
１１及び１２間で気密パッキングを構成する。したがっ
て、シート１３は、気密室１０を、互いに実質的に密閉
される上室部１４と下室部１５に効果的に分割する。
【０００７】上室部１４は、光ファイバ（図示しない）
が接合された第１の表面１８を有する平面部材１７を含
む。図１の装置の目的は、シート１３を、ファイバを含
む平面部材１７の第１の表面１８に接合することにより
光ファイバをカプセル化することにある。平面部材１７
はスペーサ１９でシート１３から分離されている。上室
部１４はバルブ２１を介して真空装置２２に結合されて
いる。下室部１５は、バルブ２３を介して、真空装置２
３または窒素ガス等のガス源２４のいずれかに結合され
ている。
【０００８】図１の装置は、フレキシブルなプラスチッ
クからなるシートの表面上に経路指示された光ファイバ
をカプセル化するように設計される。図２の拡大部分断
面を参照すると、光ファイバ２６は、例えば、ブラック
等の’０５１特許に開示された手法により感圧接着剤３
０でフレキシブルプラスチック基板２９に接合される。
ファイバ２６は、ブラック等の’０５１特許で与えられ
る理由のため、図示のように、３本からなるグループに
一団にすることができ、光ファイバのどれかが他の光フ
ァイバと重なり合う複数の交差（図示しない）があり得
る。フレキシブルプラスチック基板２９は、仮の接着
剤、例えば米国マサチューセッツ州スペンサーのフレッ
クスコン社(Flexcon Company) から市販されているFlex
mark(TM)DFM700 Clear V-302 ULPで平らで、固い部材１
７に固着されている。この部材１７は例えば平らなアル
ミシートとすることができる。感圧接着剤３０は、米国
ニューヨーク州ウェストバリーのアドケム社(Adchem Co
rp.)から市販されているナンバー７１１接着剤とするこ
とができる。光ファイバの経路指示後、第２の接着剤層
３１が光ファイバ２６を含む表面全体に付けられる。ま
た、接着剤層３１もナンバー７１１接着剤とすることが
できる。
【０００９】作業時、図１の両バルブ２１及び２３はま
ず真空装置２２に結合され、上室部１４と下室部１５の
両方に部分真空を与える。この作業の目的は、シート１
３と平面部材１７間のガスを抜き取ることにある。次
に、バルブ２１は真空装置２２に結合されるが、バルブ
２３はガス源２４、典型的には窒素に結合される。これ
は、下室部１５のガス圧より非常に低い上室部１４のガ
ス圧を発生する。その結果、平面部材１７、スペーサ１
９及びカプセル化シート１３は、図３に示されるように
垂直に整列して囲い部材１１に押し付けられる。シート
１３に及ぼす上向きのガス圧はその領域全体にわたって
均一に広がる。接着剤層３１は、シート１３を平面部材
１７に接着せしめ、それにより、平面部材１７の表面に
接合された光ファイバをカプセル化する。その後、接合
された構造は室１０から取りはずされ、図２のプラスチ
ック基板２９は固い部材３２からはがされる。次いで、
プラスチック基板２９、光ファイバ２６及び接合された
カプセル化シート１３を含む複合構造は、例えば光バッ
クプレーンを構成する。
【００１０】印加されるガス圧差は、典型的には平方イ
ンチ当たり１５乃至４０ポンドである。示されるような
圧力印加の利点は、この圧力が交差のような突出部に集
中するよりむしろ本質的に均一に分布することである。
その結果、所定の歩留りに対して、圧力が機械的に印加
された場合に用いることができるより高い圧力が、通常
図３の装置に用いることができる。したがって、所定の
歩留りに対して、本発明に従って生じたカプセル化は、
光ファイバのためにより良い容器と構造的支持を提供す
る。
【００１１】本発明に従って、カプセル化シート１３
は、その構造的一体性を維持しかつ少なくとも２００℃
の温度で溶けたり発火したりしない、フレキシブルな耐
火性の材料で作られている。これは、カプセル化シート
が、加熱時に、多くの力を印加する必要なしに光ファイ
バを固くカプセル化するためにわずかに流れ出すポリウ
レタン等の熱可塑性物質から作られるべきであるという
ことが必要な、従来の経路指示された光ファイバのカプ
セル化からの離脱を意味する。我々の実験は、本発明で
は、カプセル化するものとして熱可塑性物質を用いる必
要がないことを示している。
【００１２】図２を参照すると、基板２９をカプトン
（商標）、すなわちフレキシブルな耐火性、耐熱性の材
料で作ることができることがわかる。本発明では、カプ
セル化シート１３もカプトンで作ることができる。カプ
セル化シートは、基板２９に押し付けられた時、加熱さ
れた熱可塑性物質のようには光ファイバの回りに流れ出
さないが、接触する表面にそれ自体を合わせるために十
分にフレキシブルであり、したがって光ファイバを固く
カプセル化する。交差があっても、我々は、完全に働く
光バックプレーンの歩留りがこの方法により非常に高く
なることがわかった。カプトンは、プラスチック材料で
あり、フレキシブルであるが、熱に応じて流れ出さず、
２００℃を十分に越える温度でその構造的一体性を維持
する。カプトンの他の利点は、カプセル化工程の間その
構造を加熱する必要がないことである。したがって、工
程の全体にわたって、気密室１０は実質的に部屋の温度
に維持される。図２のカプトン層２９及び１３は０．０
０１乃至０．０１０インチの厚さにすることができる。
【００１３】また、市販されているアルミ箔もカプセル
化シート１３として首尾よく用いられる。アルミ箔はフ
レキシブルだが、あまり弾性がない。弾性の必要性は、
カプセル化シート１３の長さに対して図３の寸法ａを小
さくすることによって減らされる。我々の実験では、カ
プセル化シートの長さ及び幅はそれぞれ２８インチ及び
１２インチとし、間隔ａは０．０３５インチとした。ア
ルミ箔は、それ自体を光ファイバの回りに固く成形して
信頼できる支持を与えるのに十分にフレキシブルであっ
た。アルミ箔は、商標名レイノルズ ラップ(Reynolds
Wrap) で市販されており、約０．５ミル（０．０００５
インチ）を有する。
【００１４】カプセル化シート１３を接合するのに接着
剤層３１を用いることにより、その構造的一体性を維持
し、かつ少なくとも２００℃の温度で溶けたり発火した
りせず、しかも図１の装置の応力にさらされた時に破損
しないどんなフレキシブルな耐火性の材料でも使用する
ことができる。他のこのような材料は、耐火性となるよ
うに、技術上周知なように適切にドープされたマイラー
(Mylar) （商標）である。種々の他の実施例及び変形は
本発明の精神及び範囲から逸脱することなく当業者によ
り行なわれ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバをカプセル化するのに用いられる気
密室の概略断面図である。
【図２】図１の装置の構成要素のうちのいくつかを示す
概略部分断面拡大図である。
【図３】工程の後続ステージにおける図１の室の図であ
る。
【符号の説明】
１３ シート １７ 固い部材（アルミシート） １９ スペーサ ２９ フレキシブルプラスチック基板 ３０ 感圧接着剤 ３１ 接着剤層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハン チ リン アメリカ合衆国 08540 ニュージャーシ ィ，プリンストン，リッジヴュー ロード 306 (72)発明者 フレデリック シムチョック アメリカ合衆国 08638 ニュージャーシ ィ，トレントン，ノース スプルース ス トリート 2305

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバを、第１及び第２の対向する
    主表面を有する平面部材の第１の表面に接合する工程
    と、 前記平面部材を実質的に気密な室に配置する工程と、 第１及び第２の主表面を有するカプセル化シートを、前
    記第１の主表面が前記平面部材の第１の表面に面して該
    第１の表面に接するように前記気密室内に配置する工程
    と、 前記平面部材の第２の主表面の気圧を、前記シートの第
    ２の表面の気圧よりかなり低くし、それにより前記シー
    トの第１の主表面を前記平面部材の第１の主表面に押し
    付けさせる工程とからなり、 前記カプセル化シートは、その構造的一体性を維持しか
    つ少なくとも２００℃の温度で溶解または発火しないフ
    レキシブル材料から作られ、そして、その平面部材の第
    ２主表面上の気圧を前記シートの第２表面上の大気圧よ
    りかなり低くし、これにより前記シートの第１主表面を
    平面部材の第１主表面に押しつけることを特徴とする特
    殊な材質とその光ファイバのカプセル化方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、 カプセル化シートは、実質的にガスに対して不浸透性の
    ものであり、前記気密室を横断して広がって該室を第１
    及び第２の室部分に分割し、前記第１の室は前記平面部
    材を包含し、 前記押し付けさせる工程は、前記第１の室部分に前記第
    ２の室部分よりかなり低い気圧を印加する工程を含む光
    ファイバのカプセル化方法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の方法において、 前記第１の室部分は部分的に第１の囲い部分で限定さ
    れ、 前記第２の室部分は部分的に第２の囲い部分で限定さ
    れ、 前記第１及び第２の囲い部分は前記カプセル化シートの
    両面で締め付けられる光ファイバのカプセル化方法。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の方法において、 前記第１及び第２の囲い部分は、実質的に気密な室の全
    周に沿って前記カプセル化シートの両面に接し、 前記カプセル化シートは、空気が前記第１及び第２の囲
    い部分の連結部から前記気密室に入らないようにするパ
    ッキングを構成する光ファイバのカプセル化方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の方法において、 前記カプセル化シートは、カプトン、ドープド マイラ
    ー、アルミ箔からなる一群から選択された材料から作ら
    れている光ファイバのカプセル化方法。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の方法において、 前記第１の室部分は、該第１の室部分に部分的真空を作
    る真空装置に結合され、 前記第２の室部分は、該第２の室部分で予め決められた
    比較的高い気圧を維持するためのガス源に結合されてい
    る光ファイバのカプセル化方法。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の方法において、 前記押し付けさせる工程の前に、前記第１及び第２の室
    部分は共に真空装置に結合されて前記第１及び第２の室
    部分に部分的真空が形成され、前記カプセル化シートは
    スペーサ部材で前記平面部材から分離されており、 前記押し付けさせる工程の間、前記部分的真空は前記第
    １の室部分に印加され、前記平面部材の第２の表面を前
    記第１の囲い部材に押し付けさせ、 前記カプセル化シートは、前記スペーサと前記平面部材
    の第１の表面の両方に接して曲がるのに足る弾性がある
    光ファイバのカプセル化方法。
  8. 【請求項８】 請求項１記載の方法において、 前記平面部材は、その第２の表面を限定するフレキシブ
    ルでない部分と、光ファイバが取り付けられる第２のフ
    レキシブルなカプセル化部分とを含み、 前記第１の表面への前記カプセル化シートの接着後、前
    記第２のカプセル化部分は前記フレキシブルでない部分
    から取りはずされ、それにより、前記光ファイバは、前
    記フレキシブルなカプセル化シートと前記第２のフレキ
    シブルなカプセル化部分とによりカプセル化される光フ
    ァイバのカプセル化方法。
  9. 【請求項９】 請求項１記載の方法において、 前記カプセル化シートは、カプトン、マイラー、アルミ
    箔からなる一群から選択された材料から作られている光
    ファイバのカプセル化方法。
  10. 【請求項１０】 請求項８記載の方法において、 前記カプセル化シート及び前記第２のカプセル化部分は
    共にカプトンで作られている光ファイバのカプセル化方
    法。
  11. 【請求項１１】 請求項９記載の方法において、 本方法の実質的に全体にわたって、前記気密室は実質的
    に室温に維持される光ファイバのカプセル化方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載の方法において、 前記カプセル化シートは、耐火性でありかつ実質的に弾
    性のない材料で作られている光ファイバのカプセル化方
    法。
  13. 【請求項１３】 その第１の表面上に経路指示された光
    ファイバを備えた平面部材を実質的に気密な室に配置す
    る工程と、 第１及び第２の主表面を有するカプセル化シートを、前
    記第１の主表面が前記平面部材の第１の表面に面して該
    第１の表面に接するように前記気密室内に配置する工程
    と、 前記第１の室部分に前記第２の室部分よりもかなり低い
    気圧を印加し、それにより前記シートの第１の主表面を
    前記平面部材の第１の主表面に押し付けさせる工程とか
    らなり、 前記カプセル化シートは、ガスに対して実質的に不浸透
    性のものであり、前記気密室を横断して広がって該室を
    第１及び第２の室部分に分割し、前記第１の室は前記平
    面部材を包含している光ファイバのカプセル化方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１３記載の方法において、さら
    に、 前記平面部材の第１の表面を接着剤で覆い、それにより
    前記シートの第１の主表面を前記平面部材の第１の表面
    に接着させる工程を含む光ファイバのカプセル化方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１４記載の方法において、 前記第１の室部分は部分的に第１の囲い部分で限定さ
    れ、 前記第２の室部分は部分的に第２の囲い部分で限定さ
    れ、 前記第１及び第２の囲い部分は前記カプセル化シートの
    両面で締め付けられ、 前記第１の室部分は、該第１の室部分に部分的真空を作
    る真空装置に結合され、 前記第２の室部分は、該第２の室部分で予め決められた
    比較的高い気圧を作るためのガス源に結合されている光
    ファイバのカプセル化方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１５記載の方法において、 前記カプセル化シートは、その構造的一体性を維持しか
    つ少なくとも２００℃の温度で溶解または発火しないフ
    レキシブル材料から作られており、 前記押し付けさせる工程の間、前記気密室は実質的に室
    温に維持される光ファイバのカプセル化方法。
  17. 【請求項１７】 基板の第１の表面上に経路指示された
    光ファイバのカプセル化装置であって、 前記基板と、前記基板に平行に配置されたカプセル化シ
    ートとをその中に含むように適応された気密室と、 前記気密室を横断して広がるガスに対して実質的に不浸
    透性の材料から作られており、かつ、前記基板の第１の
    表面に面する第１の主表面と、前記基板から離れて面す
    る第２の主表面とを有する前記カプセル化シートと、 前記基板の気圧を、前記カプセル化シートの第２の表面
    の気圧よりかなり低くし、それにより、前記シートの第
    １の主表面を前記基板の第１の主表面に押し付けさせる
    手段とからなることを特徴とする光ファイバのカプセル
    化装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１７記載の装置において、 前記気密室は、前記カプセル化シートの両面で締め付け
    られるように適応された第１及び第２の囲い部分で限定
    される光ファイバのカプセル化方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１７記載の装置において、 前記第１の囲い部分及び前記カプセル化シートは、前記
    第１の室部分に部分手真空を作るための真空装置に結合
    されるように適応された第１の室部分を限定し、 前記第２の囲い部分及び前記カプセル化シートは、前記
    第２の室部分で予め決められた比較的高い気圧を維持す
    るためのガス源に結合されるように適応された第２の室
    部分を限定する光ファイバのカプセル化装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１９記載の装置において、 第１及び第２の室部分は共に、前記第１及び第２の室部
    分に部分的真空を形成するために真空装置に結合される
    のに適応され、前記カプセル化シートは、スペーサ部材
    で前記平面部材から分離されており、 前記第１の室は前記真空装置に選択的に結合されるよう
    に適応され、前記第２の室は、前記カプセル化シートの
    第１の表面が前記基板の第１の表面に押しつけられるよ
    うに、前記基板を前記第１の囲い部材に引き寄せるため
    にガス源に結合されるように適応される光ファイバのカ
    プセル化装置。
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