JPH11101916A - 集束具付き光ファイバ束 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着剤を用いることなく強固に集束具内に固
定され、かつ光ファイバの断面形状の歪みが少ない光フ
ァイバ束を提供する。 【解決手段】 複数本の光ファイバの端部が、中空部を
有する集束具の中空部内に実質的に隙間なく融着固定さ
れてなる光ファイバ束において、前記集束具のうち少な
くとも前記光ファイバと接する部分が熱可塑性樹脂から
構成されており、この熱可塑性樹脂の熱変形温度をＴｐ
度、光ファイバのコア材の熱変形温度をＴｃ度としたと
きに式（１）の条件を満たすことを特徴とする集束具付
き光ファイバ束。また前記集束具の外周にさらに金属製
の保護口金が設けらた光ファイバ束。 Ｔｃ−５≦Ｔｐ≦Ｔｃ＋５ （１）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数本の光ファイバ
の端部が集束具内に固定された光ファイバ束に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数本の光ファイバの端部を金属
製の口金内に固定して光ファイバ束を形成するための手
段としては、透明な接着剤で光ファイバと口金とを固定
する方法、及び光ファイバを集束し口金に挿入してこれ
らを加熱することにより光ファイバを相互に融着させた
後、透明な接着剤を用いて口金に光ファイバ束を保持・
固定する方法が知られている。

【０００３】しかし、接着剤を用いる方法では、接着剤
成分が光ファイバの芯鞘に浸透して光ファイバの光学特
性を低下させる点が問題である。また透明な接着剤は経
時的に帯色し、光源からの熱を多く吸収するので、これ
らの光ファイバ束を長期間使用するとこの熱によって光
ファイバが溶融変形して光ファイバの光学特性が低下す
る点が問題である。

【０００４】これらの問題を解決するものとして、口金
の内面に耐熱性ゴム弾性体からなる弾性体層を設け、口
金からの光ファイバ束の引き抜けと加熱融着時の光ファ
イバの断面形状の歪みとを防止する方法が特開平８−６
２４３７号公報に開示されている。また特開平６−２０
１９２７号公報には、高分子光ファイバ束の軟化点より
も少なくとも約１０℃高い軟化点を有する硬質スリーブ
部材を集束具として使用する技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの技術は接着剤
を使用しないので接着剤の帯色による光ファイバの光学
特性の低下を抑制できる点が優れている。しかし特開平
８−６２４３７号公報の方法は加工の際の作業性が悪
く、光ファイバ束が柔らかい弾性体を介して口金に固定
されているため、口金とファイバ束の密着性が不十分で
あり、ファイバが口金内で曲がってしまうなどの欠点が
あった。また特開平６−２０１９２７号公報の集束方法
では、高分子光ファイバ束と硬質スリーブ部材の軟化点
の差が大きすぎるために両者の密着性が不十分である。

【０００６】即ち光ファイバが接着剤を用いることなく
強固に集束具内に固定され、かつ光ファイバの断面形状
の歪みが少ない光ファイバ束は提供されていない。ま
た、このような光ファイバ束を容易に製造する方法も提
供されていない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、複数本
の光ファイバの端部が、中空部を有する集束具の中空部
内に実質的に隙間なく融着固定されてなる光ファイバ束
において、前記集束具のうち少なくとも前記光ファイバ
と接する部分が熱可塑性樹脂から構成されており、この
熱可塑性樹脂の熱変形温度をＴｐ度、光ファイバのコア
材の熱変形温度をＴｃ度としたときに式（１）の条件を
満たすことを特徴とする集束具付き光ファイバ束にあ
る。 Ｔｃ−５≦Ｔｐ≦Ｔｃ＋５ （１）

【０００８】また本発明の要旨は、前記集束具の外周に
さらに金属製の保護口金が設けられていることを特徴と
する光ファイバ束にある。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる光ファイバは
公知のプラスチック系光ファイバであって、加熱処理に
より光ファイバ相互が融着し、かつ光ファイバと集束具
の樹脂層とが融着しうるものである。芯鞘型及び屈折率
分布型のいずれも使用できる。光ファイバのコア材とし
てはＭＭＡ系樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレ
ン樹脂などが例示される。なお、屈折率分布型の光ファ
イバはコアのみから構成されていても良いし、コアの外
周にクラッドを設けたものでも良い。

【００１０】本発明において、集束具は光ファイバ束の
両端に付けることもでき一端のみに付けることもでき
る。本発明の集束具は、中空部を有しており、少なくと
もその内周部即ち光ファイバ束の外周部と接する部分に
熱可塑性樹脂層を有している。集束具の形状は特に限定
されないが通常は円筒形状のものが用いられる。

【００１１】本発明の光ファイバ束は、光ファイバ束の
端部において光ファイバ相互間及び光ファイバと集束具
との間が融着された状態で、集束具の中空部内に固定さ
れている。

【００１２】本発明においては、光ファイバの変形がよ
り小さく、光ファイバ束と集束具がより強固に固定され
た光ファイバ束を得るために、集束具を構成する熱可塑
性樹脂の熱変形温度Ｔｐと光ファイバのコア材を構成す
る樹脂の熱変形温度Ｔｃの差は５度以内に設定される。
熱可塑性樹脂としてこのようなものを用いれば、熱可塑
性樹脂は光ファイバと同じ温度または近い温度で変形す
るため、ある一定温度で加熱を行ったとき、両者が共に
変形する。従って、集束具内の光ファイバ束が加熱され
てファイバの径方向に膨張する際に、前記樹脂層も同時
に変形するので、光ファイバ断面の歪みや矮小化を防ぐ
ことができる。また、融着後に常温に冷却した際も、光
ファイバと集束具の熱可塑性樹脂とが密に接触して光フ
ァイバが集束具から容易に引き抜けることがなく固定・
保持することができる。尚、光ファイバの変形をより小
さくする観点からＴｐ≦Ｔｃであることがより好まし
い。

【００１３】このような熱可塑性樹脂としては、芯材と
同一組成の（共）重合体や共重合組成比が若干異なる
（共）重合体が挙げられる。即ち、芯材がポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）である場合はＰＭＭＡまたは
メチルメタクリレート（ＭＭＡ）系（共）重合体を、芯
材がポリカーボネイトである場合はポリカーボネイトま
たはポリカーボネイト系（共）重合体を、また芯材がポ
リスチレンである場合は、ポリスチレンまたはスチレン
系（共）重合体を使用することができる。ＭＭＡ系共重
合体としては、例えば９０重量％以上のＭＭＡと１０重
量％以下のメチルアクリレートやエチルアクリレート等
を含む共重合体が例示される。

【００１４】集束具の熱可塑性樹脂層以外の部分につい
ては集束具付き光ファイバ束製造時の加熱処理に耐え得
るだけの耐熱性を備えるものから構成されていればよ
い。集束具全体が樹脂層を構成している熱可塑性樹脂か
ら構成されていてもよいし、樹脂層以外の部分に金属や
他の樹脂等を用いてもよい。

【００１５】光ファイバ束の使用時に入射光が集束具に
あたり、集束具が熱変形することを防止するため、集束
具の外周にさらに金属製の保護口金を設けることが好ま
しい。例えばアルミニウムや真鍮製のものなどが挙げら
れる。保護口金は、集束具の側面及びファイバの入射端
側の端面部分を覆うような形状を有していることが望ま
しい。集束具と保護口金の固定方法は特に限定されず、
例えば接着剤による接着や、ネジ止めなどが挙げられ
る。

【００１６】本発明の集束具付き光ファイバ束は次のよ
うな方法で製造される。前述のような集束具の中空部内
に複数本の光ファイバの端部を挿入する。その際前もっ
て木綿糸等で光ファイバを束ね、仮集束しておくと挿入
作業を容易に行うことができ好ましい。またこのとき、
集束具の中空部の断面積にしめる各光ファイバ断面積を
合計した面積の占める割合は大きい程好ましい。具体的
な値は用いられる光ファイバの延伸倍率等により異なる
が、通常５０％以上であることが好ましく、７５％以上
であることがさらに好ましい。この割合が小さすぎると
加熱処理後も集束具内に隙間ができ、固定が不十分とな
るおそれがあり、また加熱処理時に光ファイバが集束具
内で曲がったり、交叉した状態で固定されるなどの不都
合が生じるおそれがある。

【００１７】次に集束具と挿入された光ファイバ束を加
熱処理する。加熱温度は光ファイバ及び光ファイバ集束
具に用いられる熱可塑性樹脂の熱変形温度以上かつ溶融
温度以下である。加熱方法は特に限定されず、公知の方
法を用いればよい。例えば熱雰囲気中や恒温槽中におい
て、集束具とその中空部に挿入された光ファイバ束を加
熱する。加熱処理により、光ファイバが径方向に膨張す
ると共に、光ファイバの外周辺部が軟化流動して集束具
内に存在する間隙を埋める。その結果、光ファイバ同士
及び光ファイバと集束具とを密に接触させることができ
る。

【００１８】その後、冷却することにより集束具内に光
ファイバを完全に融着固定する。冷却方法は特に限定さ
れず、公知の方法を用いればよい。例えば、空気中で自
然冷却する方法、水浴槽中に投入する方法、圧縮空気を
吹き付ける方法等が挙げられる。

【００１９】本発明の光ファイバ束は照明、通信など公
知の用途に用いることができる。

【００２０】

【実施例】本発明を以下の実施例により具体的に説明す
る。

【００２１】実施例１ 直径０．５ｍｍの光ファイバ３００本よりなる光ファイ
バ束の一端を、集束径１０ｍｍの略円形状に集束し、そ
の集束端部を集束具の中空部に挿入した。集束具１とし
てはＰＭＭＡ（熱変形温度約１００度）製であって、同
軸状に円柱形状の中空部を有する中空円柱形状のものを
用いた。その断面外径の直径は１６ｍｍ、断面内径の直
径は１０ｍｍ、高さは３０ｍｍであった。

【００２２】光ファイバは芯材はＰＭＭＡ、鞘材は含フ
ッ素樹脂の芯鞘構造を有していた。即ち集束具に用いら
れている熱可塑性樹脂と光ファイバの芯材の熱変形温度
は等しい。

【００２３】次いで、アルミニウム製の円筒状治具内に
集束具により束ねられた光ファイバ束端部を挿入し、こ
の治具をさらに恒温槽中に投入して、集束具内の光ファ
イバ束を１２０℃の温度で熱処理した。その結果、光フ
ァイバが径方向に膨張し、光ファイバ同士と集束具が密
に接触した。その後アルミニウム製円筒状治具を水槽中
に投入して冷却処理を行い、集束具内に光ファイバ束を
完全に融着固定し、集束具付き光ファイバ束を得た（図
１）。

【００２４】加工された光ファイバ束の光ファイバの断
面形状の歪みは少なく、光ファイバは集束具によって強
固に固定されていた。このような光ファイバ束の端面を
研磨し、光を入射させたところ、光ファイバ束の伝送性
能は良好であった。

【００２５】実施例２ 実施例１と同様にして集束具を光ファイバ束の端部に固
定し、この集束具の外周にアルミニウム製の保護口金２
を接着剤を用いて固定した（図２）。保護口金は光ファ
イバ束を固定する集束具の側面と入射端側の端面を覆う
ようになっている。保護口金により入射光が集束具にあ
たらないため、集束具付き光ファイバ束の集束部分の熱
耐久性はよりいっそう良好であった。

【００２６】

【発明の効果】本発明の集束具付き光ファイバ束は光フ
ァイバの断面形状の歪みが少なくかつ光ファイバが強固
に固定されている。また、本発明の光ファイバ束の製造
方法は工程が簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の集束具付き光ファイバ束の斜視図であ
る。光ファイバ束３の端部は集束具１によって集束され
ている。

【図２】本発明の他の集束具付き光ファイバ束の断面図
である。集束具１の外周には金属製の保護口金２が設け
られている。

【符号の説明】

１ 集束具 ２ 保護口金 ３ 光ファイバ束

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の光ファイバの端部が、中空部を
   有する集束具の中空部内に実質的に隙間なく融着固定さ
   れてなる光ファイバ束において、前記集束具のうち少な
   くとも前記光ファイバと接する部分が熱可塑性樹脂から
   構成されており、この熱可塑性樹脂の熱変形温度をＴｐ
   度、光ファイバのコア材の熱変形温度をＴｃ度としたと
   きに式（１）の条件を満たすことを特徴とする集束具付
   き光ファイバ束。 Ｔｃ−５≦Ｔｐ≦Ｔｃ＋５ （１）
2. 【請求項２】 ＴｐとＴｃが実質的に等しいことを特徴
   とする請求項１に記載の光ファイバ束。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の集束具
   の外周にさらに金属製の保護口金が設けられていること
   を特徴とする光ファイバ束。