JPH11116282A - 被覆光ファイバ - Google Patents

被覆光ファイバ

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JPH11116282A
JPH11116282A JP9272747A JP27274797A JPH11116282A JP H11116282 A JPH11116282 A JP H11116282A JP 9272747 A JP9272747 A JP 9272747A JP 27274797 A JP27274797 A JP 27274797A JP H11116282 A JPH11116282 A JP H11116282A
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JP
Japan
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optical fiber
layer resin
coating
inner layer
resin
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Pending
Application number
JP9272747A
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English (en)
Inventor
Atsushi Suzuki
厚 鈴木
Tomoyuki Hattori
知之 服部
Toshifumi Hosoya
俊史 細谷
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光伝送路として信頼性の高い被覆構成を有す
ると共に、迅速に被覆を除去することのできる被覆光フ
ァイバを提供するものである。 【解決手段】 光ファイバ2の外周に内層樹脂3と外層
樹脂4とが被覆された被覆光ファイバ1において、これ
らの樹脂が 0.03 ≦光ファイバと内層樹脂との界面密着力(g
/cm)/外層樹脂のヤング率(kg/mm2) ≦ 2 の条件を満たす被覆光ファイバである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、迅速に被覆を除去
することができる被覆光ファイバに関するものである。
【0002】
【従来の技術】被覆光ファイバの構造は、伝送損失を低
減する観点から主に石英ガラスからなる光ファイバが用
いられ、また、伝送特性を一定に保持し、機械強度を補
強する目的で光ファイバの表面に比較的軟質の樹脂から
なる内部被覆層、その上に比較的硬質の樹脂からなる外
部被覆層を設けた構成が採用されている。
【0003】このような被覆光ファイバは、他の被覆光
ファイバと融着接続あるいはコネクタ接続するために被
覆光ファイバ先端部の被覆材を除去する等の端末処理が
必要となる。被覆光ファイバの先端部から被覆材を確実
に除去することは光ファイバの軸合わせを行い、接続損
失を極力抑えるために重要である。このような被覆材を
除去するに際し、光ファイバと被覆材との密着力が弱い
場合は被覆材を簡単に除去することはできるが、被覆材
と光ファイバとが十分密着していないために伝送特性や
ガラス強度等の長期信頼性を欠くことになる。反対に、
光ファイバと被覆材との密着力が強すぎる場合は被覆光
ファイバとしての信頼性はよくなるが、光ファイバから
被覆材を除去することが困難となったり、あるいは被覆
材を除去する際に被覆かすが表面に残存して接続損失に
悪影響を及ぼすという問題がある。
【0004】ところで被覆材を除去する技術が、論文
「光ファイバ素線の被覆除去性と密着力特性」(199
6年電子情報通信学会総合大会:B-1048)に記載
されている。 この論文は、光ファイバの外周に内層樹
脂と外層樹脂とが被覆された光ファイバにおいて、内層
樹脂の伸びが小さいと、内層樹脂が引抜力によって崩れ
るために低い被覆除去力で引抜くことができ、反対に内
層樹脂の伸びが大きいと、内層樹脂は引抜力によって崩
れずに残るために、変動が大きく高い被覆除去力が必要
となり、被覆の除去力は専ら内層樹脂の伸び特性に影響
されると述べている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら内層樹脂
の伸びが小さくても、内層樹脂と光ファイバとの密着性
が良くないと伝送特性が不安定となり信頼性に欠けるこ
とになり、また、内層樹脂と光ファイバとの界面に剥離
が生じて信頼性低下の原因となる。さらに、外層樹脂は
光ファイバを側圧から保護するためにも重要な要素であ
る。一方、光ファイバ通信システムの進展に伴い、増大
する光ファイバの接続作業量を速やかに処理する観点か
ら迅速に被覆を除去することが要求されている。そこで
本発明の目的は、光伝送路として信頼性の高い被覆構成
を有すると共に、迅速に被覆を除去することのできる被
覆光ファイバを提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる被覆光フ
ァイバは、光ファイバの外周に内層樹脂と外層樹脂とが
被覆された被覆光ファイバにおいて、樹脂は 0.03 ≦光ファイバと内層樹脂との界面密着力(g
/cm)/外層樹脂のヤング率(kg/mm2) ≦ 2 の条件を満たすことを特徴とする。
【0007】本発明に係わる被覆光ファイバによれば、
外層樹脂のヤング率に対する光ファイバと内層樹脂との
界面密着力の比率が、0.03より大きく、2以下であ
ることを要件とし、このように形成することによって光
ファイバから被覆を確実に除去することができると共
に、光ファイバを側圧等の外力から保護することのでき
る被覆光ファイバを得ることができる。
【0008】光ファイバと内層樹脂との密着力が弱すぎ
ると剥離が生じて伝送特性やガラス強度の長期信頼性が
低下し、強すぎると被覆を除去することが困難となる。
また、外層樹脂のヤング率が小さすぎると、耐側圧特性
が低下する。反面、外層樹脂のヤング率が大きすぎる
と、被覆除去の際に過大な力を要するため、光ファイバ
の接続作業の効率を低下させてしまう。このような樹脂
によって被覆された光ファイバは、光ファイバと内層樹
脂との界面密着力が5〜100g/cmの範囲であり、
かつ、外層樹脂のヤング率が50〜150kg/mm2
の範囲である場合は、光伝送路として信頼性の高い被覆
構成を有すると共に、速やかに被覆を除去できる。
【0009】上記の被覆条件を満たす被覆光ファイバに
おいて、10mm/sec以上という高速度で被覆樹脂
を引抜いても光ファイバの表面に樹脂が付着することな
く、低速から高速まで広い速度領域にわたって被覆樹脂
を良好に除去することができる。
【0010】本発明の被覆光ファイバにおいて、その他
の付加的要件として次のものがある。外層樹脂の破断伸
びは20〜60%であり、破断強度は2〜6kg/mm
2であることが被覆光ファイバに良好な可撓性をもたせ
る観点から実用上好ましい範囲である。また内層樹脂の
ヤング率は0.05〜0.2g/mm2であることが光
ファイバの伝送特性を良好に保持する観点から好まし
く、破断伸びは、通常40〜200%の範囲で使用され
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の被覆光ファイバおよび被覆の除去方法の実施形態
を詳細に説明する。図1は、本実施形態に係わる被覆光
ファイバの構成を示す斜視図であり、被覆光ファイバ1
は石英系のガラスからなる光ファイバ2と、光ファイバ
2の外周に被覆された比較的軟質の内層樹脂3および比
較的硬質の外層樹脂4とで形成されている。
【0012】この被覆光ファイバ1は、内層樹脂3に所
定の大きさの密着力を持たせることによって光ファイバ
2を被覆と一体に保持することができる。外層樹脂4に
所定の大きさのヤング率を付与することによって引抜力
を内層樹脂3に伝えて光ファイバ2から内層樹脂3およ
び外層樹脂4の被覆を確実に除去できることができ、同
時に光ファイバ2を側圧等の外力から保護することがで
きる。そのために、これらの樹脂の間には、 0.03 ≦光ファイバと内層樹脂との界面密着力(g
/cm)/外層樹脂のヤング率(kg/mm2) ≦ 2 の関係を満たすように構成されている。
【0013】本実施形態に用いられる内層樹脂3および
外層樹脂4は、ウレタンアクリレート系樹脂、エステル
アクリレート系樹脂、エーテルアクリレート系樹脂、エ
ポキシアクリレート系樹脂、ブタジェンアクリレート系
樹脂、シリコン系樹脂等が挙げられ、これらの樹脂はオ
リゴマー、モノマー、光開始剤、添加剤(カップリング
剤、安定剤)によって構成される。
【0014】内層樹脂3の密着力は、樹脂に添加するカ
ップリング剤や密着性のよいモノマーの量によって調整
される。また、外層樹脂4のヤング率は、オリゴマー分
子量や架橋密度によって調整され、架橋密度は、樹脂を
構成するモノマーのうち多官能モノマー濃度と単官能モ
ノマー濃度との比率によって調整される。
【0015】図2は、本実施形態の被覆光ファイバを製
造する装置の構成図である。図2において、光ファイバ
母材8を保持して上下に移動可能に設けられた送り装置
5と、送り装置5によって導入された光ファイバ母材8
の先端部を加熱・溶融して光ファイバ2を線引きする線
引炉6とからなる線引装置7が配置されている。線引装
置7の直下には光ファイバ2の外周に内層樹脂3を塗布
する内層塗布装置9が設けられ、内層塗布装置9の直下
には塗布された内層樹脂3に紫外光を照射して硬化する
内層樹脂硬化炉10が配置され、また、内層樹脂硬化炉
10の直下には内層樹脂3の外周に外層樹脂4を塗布す
る外層塗布装置11が設けられ、外層塗布装置11の直
下には塗布された外層樹脂4に紫外光を照射して硬化す
る外層樹脂硬化炉12が配置されている。外層樹脂硬化
炉12の下には光ファイバ2の外周に内層樹脂3および
外層樹脂4が施された被覆光ファイバ1を一定の速度で
引き取るキャプスタン13と、引き取られた被覆光ファ
イバ1をドラムに巻き取る装置14を備えている。
【0016】次に、本発明に係わる好適な実施形態につ
いて説明する。本発明者らは、ガラスとの密着力が相違
する樹脂及びヤング率が相違する樹脂を夫々合成し、こ
れらの樹脂を内層樹脂3及び外層樹脂4として光ファイ
バ2の外周に被覆した。内層樹脂3は、ウレタンアクリ
レート系樹脂にシランカップリング剤を添加して、ガラ
スとの接着力を調整した。密着力の測定は、硫酸液に5
分間浸漬して洗浄した石英ガラス板の上に、厚さ450
μm、幅50mmの被覆用の薄層樹脂を塗布・硬化し、
温度25℃、相対湿度50%の雰囲気中に1週間放置し
た後、薄層樹脂の一端を把持し薄層樹脂の表面に対して
180°折り曲げるようにして50mm引き剥がし、引
き剥がす際の単位横幅当たりの引張力の最大値で表し
た。外層樹脂4の物性は、ウレタンアクリレート系樹脂
を構成するモノマーのうち多官能モノマー濃度と単官能
モノマー濃度との比率、あるいはオリゴマー構造によっ
て調整した。
【0017】外層樹脂4の破断伸びおよび破断強度は、
被覆光ファイバの可撓性を調整するために必要であり、
それぞれ20〜60%および2〜6kg/mm2の範囲
であることが好ましい。内層樹脂3のヤング率は、光フ
ァイバ2の伝送特性を良好に保持するために必要であ
り、0.05〜0.2g/mm2の範囲が好ましい。内
層樹脂3の破断伸びは、通常40〜200%の範囲で使
用される。
【0018】次に、本発明に係わる実施例について説明
する。上記のように合成した各種樹脂を組合わせて被覆
光ファイバ1を形成した。図2に示した光ファイバの製
造装置を用いて外径125μmの石英系ガラスからなる
光ファイバ2の外周に外径200μmの比較的軟質の内
層樹脂3を塗布し、その上から紫外光を照射して内層樹
脂3を硬化し、さらにその外周に外径250μmの比較
的硬質の外層樹脂4を塗布し、紫外光を照射して実験用
の被覆光ファイバ1を作製した。次いで、この被覆光フ
ァイバ1の被覆を除去し、被覆の剥離状態について検討
した。
【0019】表1および表2は、このように作製した被
覆光ファイバ1と被覆樹脂の特性および被覆の除去成功
率を示した。除去成功率は光ファイバ2上に被覆かすが
残存する場合を失敗、完全に除去された場合を成功と定
義した。光ファイバ2から被覆を除去する方法は、ノー
ニックNN203を引張試験機に固定し、0.1、0.
5、1.0、5.0、10.0、20.0mm/sec
の速度で被覆材を30mm引抜いて除去した。被覆除去
実験は各引抜速度について50回、計300回の試験フ
ァイバについて行なった。
【0020】
【表1】
【表2】 これらの実験結果から、被覆光ファイバ1に用いられる
樹脂材料が下記の条件、0.03 ≦光ファイバと内層
樹脂との界面密着力(g/cm)/外層樹脂のヤング率
(kg/mm2) ≦ 2 を満たす場合(実施例1〜4)は、引抜速度が10mm
/sec及び20mm/secと速くなっても殆ど失敗
することなく、被覆を除去することができた。このよう
な樹脂によって被覆された光ファイバ1は、光ファイバ
2と内層樹脂3との界面密着力が5〜100g/cmの
範囲であり、かつ、外層樹脂4のヤング率が50〜15
0kg/mm2の範囲において、光伝送路として信頼性
の高い被覆構成を有すると共に、迅速に被覆を除去する
ための有効な範囲であることが分かった。この範囲から
外れる(比較例1〜2)と、被覆の除去成功率は低下
し、引抜速度が速くなるほど被覆かすの残留状態が悪化
する傾向が現われた。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の被覆光フ
ァイバは、光伝送路として信頼性の高い被覆構成を有す
ると共に、迅速に被覆を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係わる光ファイバの構成を示す斜
視図である。
【図2】本実施形態に係わる被覆光ファイバを製造する
装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
1・・・被覆光ファイバ、2・・・光ファイバ、3・・・内層樹
脂、4・・・外層樹脂、5・・・送り装置、6・・・線引炉、7・
・・線引装置、8・・・光ファイバ母材、9・・・内層塗 布装
置、10・・・内層樹脂硬化炉、11・・・外層塗布装置、1
2・・・外層樹脂硬化 炉、13・・・キャプスタン、14・・・
巻取装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバの外周に内層樹脂と外層樹脂
    とが被覆された被覆光ファイバにおいて、前記樹脂は 0.03 ≦光ファイバと内層樹脂との界面密着力(g
    /cm)/外層樹脂のヤング率(kg/mm2) ≦ 2 の条件を満たすことを特徴とする被覆光ファイバ。
  2. 【請求項2】 前記光ファイバと前記内層樹脂との界面
    密着力が5〜100g/cmの範囲であると共に、前記
    外層樹脂のヤング率が50〜150kg/mm2の範囲
    であることを特徴とする請求項1に記載の被覆光ファイ
    バ。
JP9272747A 1997-10-06 1997-10-06 被覆光ファイバ Pending JPH11116282A (ja)

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