JPS60170806A - 光フアイバ−接続用物品および接続方法 - 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】

本発明は、光フアイバー接続用物品および接続方法に関
し、更に詳しくは光学的に心合せされた）１１；ファイ
バーを接続する接着剤を用いた光フアイバー接続用物品
および接続方法に関する。 英国特許公告第２．１００．４６３号には、光フ１イハ
ーを接着的に接続する技術が開示されている。ファイバ
ーは屈折率適合接着剤が入っている簡の中で末端どうし
衝接され、一方のファイバーへ通過りる光強以を測定し
て光強度をを最大にＪることによって光学的に心合ｉ！
され、次いで接着剤は硬化される。好ましい接着剤は、
光重合性接着剤、即ち、紫外線にさらされると硬化する
接着Ｐｌ−ノーＣある。 しかし、接着剤の硬化時の収縮ｄ３よび流動は、ファイ
バー末端間の配向損失を生じ、接続での受容し勤い高い
損失になる（溶融接続は０．１ｄＢ程痘の低い損失を生
じるか、通信ファイバー（”　＋ｒＬ０．３ｄ　Ｂより
低い、好ましくは０．１ｄＢ程度の損失が望ましい）。 口の悪影響は、接着剤か筒の中にあることに起因−リ゛
る。フ１イハーの２つの末端間での一滴の１８着剤の千
金は、それ以外の拘束はなく、問題を１１しない。しか
し、筒の中で、接着剤と筒内壁の間の界面は、接着剤が
自由に応ツノなしで収縮づることを制限Ｊる。実際、応
力は、接着剤中のクシツクまたは空所形成、接着剤の流
動または接８１剤表面でのｆ）　［によって緩１１Ｊさ
れる。 ファイバーは可撓性なのでファイバーを甲に保持するこ
とに依存してその動きを防止りることは可能とは考えら
れない。保持された部分

【よ静止しているが、収縮する
接着剤によって末端に及ぶ、、；は、相対的動きを生じ
さ世るに十分である。 提案されている１つの解答は、節の内壁を剥離剤で被覆
し、あるいは少なくとも筒の内部表面を本質的剥前性祠
料から作り、生じるあらゆる会則が接着剤ど「１）の界
面で起こるようにすることである。 これは米１１１特許出願第４６５３６２号に更に詳しく
議論されている。 英国１！ｉ訂公告第２．０３９，３７９Ａ号には、。 １ノンスと心合Ｕされる光ファイバーの周囲で光重ハＩ
１１接猫剤を部分硬化するごとが提案されでいる。 この昌Ｉζ分硬化は、初めにレンズおよびファイバー末
端近傍の接着剤を硬化させ、次いで光に徐々にさらし−
７−残りの接着剤を硬化させることを含んで成る。該狛
；！［明細書で提案されＣいる技杯Ｊは、心合ぜ旧失を
避りるためにファイバー末端近傍の接１′°１・１りを
対称的に硬化さける可能１１に依存する。 水田特晶′１第４，２０１，６１８号には、光ファイバ
ル接続に用いる光重合性接着剤を対称的に硬化さ！るよ
うに設計された装置が開示されている。 接着剤は、拘束をうけないように意図され（筒中？ｌｌ
−なく）、均一に応力を受りた結合した接続が形成され
るとｂＬ！載されている。 本発明の目的は、２本の光フアイバー間の改良された接
続が得られる物品Ｊ５よび方法を提供ηることにある。 本発明の１つの要旨によると、２本の光ファイバーの末
端の接続に適当な物品であり、２つの開口末端を有し、
内部横断面最小寸法が少なくとも１５０μｍであり、内
部横断面最大寸法が３０００μｎ１より小さく、かつ内
部横田１面は両末端間の中間部分より両末端の方が大き
い一般に円筒状の真１θな容器を含んで成る物品を提供
する。 本発明の第２の要旨によると、２本の光ファイバーを接
着的に接続りる方法であり、 （ａ）２つの間口末端を右し、内部横断１ｆ１１最小寸
法か少なくとも１５０μｍであり、内部横断面最大用法
が３０００μｍより小さく、かつ内部槽１１７ｉ面は両
末端間の中間部分より両末端の方が大きい一般に円筒状
の真直な容器中に含まれる屈折率適合接着剤の中でファ
イバーの両末端を心合セすること、Ｊ５よひ （１））接着剤を硬化さけ、よつ−（ファイバーを接続
覆ることを含んで成る方法を提供する。 容器の中間部分は好都合には容器中央に位置する。 本発明の方法で用いられる心合せ技術は、例えば、光学
的心合せ（これは、たとえは英国特許公告Ｍ２’ｌ００
４６３号に記載されている技術の使用を意図している。 ）、またはファイバー末端の位！ａを顕微鏡ぐ観測し、
軸的に心合せしかつ衝接する状態に移動さける目視的心
合ぜであってよい。 心合μされたフッ・イバーを接続する好ましい技術は、
硬化性で液状の屈折率適合接着剤を心合ゼされたファイ
バー末端に供給することである。好ましくは接着剤は重
合性（この桁間は更に重合または架橋できる接着剤を含
んで用いられる。）である。接着剤は自己硬化型（例え
ば、２成分型エポキシまたはシアノアクリレート接着剤
）であってよいが、ファイバーが心合せされた後に選択
的処理に付される場合だけ重合するものが好ましい。 紫外線にさらされると硬化する光重合性接着剤、例えば
光開始性ウレタン／アクリレート接着剤は特に有用であ
る。しかし、他の硬化性接着剤も使用できる。硬化した
接着剤は、光ファイバーで伝号として用いられる少なく
とも１つの波長（典へ“的には、８１０〜８６０．１２
８０〜１３２０．１メよび１４５０〜１５５０１１ｍ）
の照射に対して透過性である。 接続されるへさファイバーが、接続されるべき末端にコ
アＪ−）よびクラッドの両方を含んで成る場合、硬化し
た接着剤は実質的にコアより小さくない屈１１ｉ率叩Ｉ
う、少なくとも１．４、好ましくは少なくとも１．／１
５の１ｉｉｌ　１１１率を通常′＠リ−る。しかし、プ
ラスヂッククラッ１〜ファイバーが接続されるべきであ
り、かつ光クラッドが末端１）＋　ｔう剥饋されている
場合、接着剤の屈折率は好ましくはクララ１−のｌ１ｉ
ｌ　４１’ｉ率と同一であるかまたは非１ルに近い。 本発明の物品は容器に接着剤を供給覆る手段を含んでい
てよい。 本発明の物品は好ましくは屈折率適合接着剤を含んで成
る。 屈折率適合接着剤は、容器中にあり、容器に１１「−の
内容物を供給するものであつよい。接着剤は、表面張ノ
コによって容器中に保持されてよい。 容器は好ましくは環状横断面を有する筒であるが、異な
った閉鎖横断面を有り−る筒であつよく、あるいは接猶
２剤を含みかつ保持する開口トラフまたは細形状の容器
であつよい。全てのこのＪ：うな容器は、本明細出中で
用いる「一般に円筒状の容器」という語に含まれる。容
器内が接着剤と共に貯蔵される場合、所望なら間口を封
止する取りはずしできる末端キャップをつ（プる。こう
して接着剤をきれいな状態に保ち、必要なら容器から接
着剤が漏れるのを防止する。 本発明の物品の中間にある小さな横断面には、２つの特
別な利点がある。第１に、ファイバー末端に接近した硬
化する接着剤の体積を減少さけ、故にポリマーの収縮お
よび流動によって生じる動きを少なくする。第２に、フ
ァイバーから一部分の長さにわたって緩衝材またはクラ
ッドを剥離する場合、　ＩＪＪ　ＦＪｉｊ　４Ａが接着
剤中に伸びてファイバー間の最人引張強瓜の接続を得る
ことは望ましい。しかし、ファイバー末端が接着剤を硬
化させる手段近傍の容器内部表面と接触せずに、該表面
から例えば、１０〜５０μｍに接近させると、接着剤は
初めにファイバー末端近傍で硬化し、残りの接着剤の硬
化前にファイバー末端を心合せ状態に固定りるのを（＋
Ｒ実にすることも望ましい。小さい中火横断面を右りる
容器は、これらの矛盾Ｊる要求に適合りる。 容器は心合ｕ■程中ファイバーの適当な動きを８′Ｆ容
Ｊるように、好ましくはファイバー外径の少なくとも１
．２倍、例えば、１．６（Ｒ１特に３３イＲの横断面を
有づるべきである。こうして、例えば、外径１２５μ１
１の（コアならびに）クラッドａ３よび外径２５０μ…
の緩ｔ＃ｉ月を有するファイバーは、中央部分の内径５
００μ口１および末端の内径１０００μｍである容器の
中で好都合に接続される。 中央部分の内部横田自１１は、好ましくは２５０〜７５
０μｍ、特に約４００〜６００μｍである。好ましくは
末端の内部横断面は、中央部分の内部横断面の１．５〜
１０倍、例えば５００〜３０００μｍ、好ましくは７５
０〜２０００μｍである。 小径の中間部分の長さは、ファイバー末端の接続を可能
にりるのに十分であるべきで、例えば少なくとｂｌ　ｍ
ｍ、しかし、特に剥離されたファイバーを接続づる容器
の場合、好ましくは約５ｍｍより小さい。容器の全長は
、強い接着剤接続が形成されるのに十分であるべきで、
例えば少なくとも５川ｎ１であり、あまりにながすぎる
筒はファイバー末端の心合けを困難にするので好ましく
は約２５ｍｍより小さい。好ましい全長は１０〜２０　
ｖｎである。 容器は、接着剤硬化のための所望工程をｒ［容する（ま
たは該工程によって損害をうけない）ならば、例えば、
水晶、カラス、金属またはポリマー組成物から成ってよ
い。好ましい光重合性接着剤を用いる場合、容器は紫外
線透過性でなければならない。上で議論したように、容
器の内部表面はりｆましくは剥離剤で被覆されているか
および／または表面の材料は本質的剥離性材料である。 使用される勧化性接着剤は、好ましくは２３℃で容器の
水平な状態で、更に好ましくは接着剤硬化以前のあらゆ
る状態で容器内の接着剤が保持されるような粘度を有す
る。一方、接着剤粘度は、接続条件下で光ファイバーを
挿入しカリ移動するのが困難であるようなものであって
はならない。 好ましくは７５０〜３０００センチボイス、特に１２０
０〜２！１）００センチボイス、例えば約２２００ｔ？
ンチボイズ（本明細出中で用いる粘１哀は、Ｍｏｄｅｌ
　トＩＢＴブルックフィールド粘度語を用い、スピンド
ルＮＯ，５Ｃ４−２７を１０　Ｏｒｐｍで回転ざして２
３℃で測定。）の粘度を有づる接着剤を使用づる。 または、接着剤は、例えば、容器の末端の１つへ取りイ
」りられたくまたは収り刊けうる）小さなポリマーバル
ブ中に保持されてよく、容器が使用される場合接着剤は
容器の中へ分取される。この態様は、２部分バルブを用
いることかできるので２成分接着剤を用いる場合に特に
有益である。 本発明の２本の光−ファイバーの接続用物品おＪ：び接
続Ｉｊ法を、添イ」図面を参照して説明りる。 第１図は、物品の縦断面図、および 第２図は、接続に使用中の第１図の物品の縦断面図を示
す。 第１図を参照すると、容器１０は、２つの開口末端１１
．１１’　および中央部分１３より大きい内部横断面の
末端部分１２．１２’を有する。容器の内部表面１４は
剥離剤および／または容器自体が剥離性であることを１
Ｊ１徴と】る月利を含んで成る。屈折率適合接着剤が容
器中に示されている。 第２図は、２本の光フアイバー間の接着的接続を行うの
に使用中の第１図の容器を示す。一般に２０、２０’で
示される２本の光ファイバーの緩衝材２１、２１’　は
！ｉ！１１１４１ｔされ、カラスファイバー２２．２２
’を露出しζいる。ファイバーは容器１０の中に挿入さ
れ、ファイバーの末端２３．２３’　は容器の中央近く
においてもう少しで面接する位置にある。ファイバーは
心合せされ（ここに示していない方法で）、屈折率適合
接着剤１３は硬化して接続を行う。 実施例 ２木の同じ光ファイバーを接続するのに、一般的に英国
特檜公告第２１００４６３号に記載されるような５ｉｆ
ｔを用いた。ファイバー（ＣｏｒｎｉｎｇＱ　１ａｓｓ
の市販品）は、径５０μｎ１のカラスコア、外径１２５
μ■のカラスクラッドおよび外径２５０μｍのポリアク
リレ−］へＮｙＵ衝拐から成っていた。 緩別祠をファイバー末端から剥離し、剥離されたノアイ
ハー末９に：は裂（）て緩雨月末端から約３ｎｌｌｌ＋
のきれいな末端表面を与えた。次いで本発明の物品にこ
のファイバーを挿入した。ポリメチルペンテンから作ら
れている物品は全長１２．７ｍｍ、小径の中央部分長さ
３．２１１１ｍを有しでいた。末端部分の内径は１５０
０μＩｌｌ　、中央部分の内径は５００１１ｍ、壁厚は
５０　（１／１Ｉｌｌ　ＣあつＩζ。物品は、屈折；ｔ
ｌ約１．４９であるＵＶｆｆ１合竹の接着剤を含んでい
た。この接着剤は、１〜リメチ［］−ルプロパン３重量
部、ウレタン／−７７クリレートオリゴマー（’ｌ”　
ｌ＋　ｉ　ｏｋｏ　ｌから市販のｊＪ　ｖｅｔｌ＋ａｎ
ｅ　７８８　）　１　ｉｎ　ｔｉｔ部Ｊｊよび光聞始剤
少けの混合物から成っていた。 接着剤（Ｊ粘度約２２００センチボイス（未硬化Ｃ゛）
を有しＣいた。 接着剤の充満した容器の中にファイバーを挿入し、剥離
された末端を筒の中央近くにおいてもう少しで接触する
ようにし、次いで正確に心合せした。それから接着剤を
（１）ファイバー末端付近の長さ１ｍ１１にわたってラ
ンプにさらし、（２）残りの容器をさらり−という２段
階で硬化させた。 損失０．１ｄＢ以下のすばらしい接続を再現性よく製造
でさた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、物品の縦断面図、および 第２図は接続に使用中の第１図の物品の縦断面図を示り
。 １０・・・容器、１１．１１’・・・開口末端、１２．
１２’・・・末端部分、１３・・・中央部分、１４・・
・内部表面、２０．２０’・・・光ファイバー、２１．
２１’　・・・Ｍ雨林、２２．２２’　・・・ガラスフ
ァイバー。 特許出願人　レイケム・ コーポレイション

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２本の光ファイバーの末端の接続に適当な物品【゛
   あり、２つの間口末端を有し、内部横断面最小寸法が少
   なくとも１５０μＩｌｌであり、内部横断面最大１法が
   ３０００μｍより小さく、かつ内部横ｌｌ７ｉ面は両末
   端間の中間部分より両末端の方が大きい一般に円筒状の
   真直な容器を含んで成る物品。 ２、物品はガラスまたはポリマーから成る第１項に記載
   の物品。 ３、容ｉ＋ｊｉの内部表面は、剥１ｌｉｌｌ剤で被覆さ
   れ（いるかＪ３よび／または本質的剥離性月利から成る
   第゛１頂に記載の物品。 ４、容器の長さは５〜２５ｍｍである第１項〜第３項の
   いずれかに記載の物品。 ５、中間部分の長さは１〜５ｍｎ＋である第１項〜第４
   項のいずれかに記載の物品。 ６、中間部分の内部横断面最小寸法は２５０〜７５０μ
   Ｉｌｌである第１項〜第５項のいずれかに記載の物品。 ７、最小内部横断面対最人内部横断面の比は１：１．５
   〜１：１０である第１項〜第６項のいずれかに記載の物
   品。 ８、容器は少なくとも１２５μｍ１の内部湾曲最小半径
   を有する第１項〜第７項のいずれかに記載の物品。 ９、環状構１１ｉ面を有する第１項〜第８項のいずれか
   に記載の物品。 １０　、１ｉｎ折率適合接着剤を含んで成る第１項〜第
   ９項のいずれかに記載の物品。 １１、屈Ｊｌｉ率適合接着剤は容器の中にあり、容器の
   内容物であり、表面張力によって容器中に保持されてい
   る第１０項に記載の物品。 １２、接着剤は光重合性である第１０項または第１１項
   に記載の物品。 １３、中間部分は容器中央に実質的に位置する第１項〜
   第１２項のいずれかに記載の物品。 １４．２本の光ファイバーを接着的に接続刃る方？人で
   あり、 （ａ）２つの開口末端を有し、内部横断面最小＝Ｊ法が
   少なくとも１５０μｍであり、内８１Ｓ横Ｗｉ所１ｊｉ
   ｕ大刈法か３０００μＩｌｌより小さく、かつ内部４１
   ζ断面は両末端間の中間部分より両末端の方か人さい一
   般に同量状の真直な容器中に含まれる屈ノ１７尋−・適
   合接着剤の中でファイバーの両末端を心合１！Ｊること
   、ａ５よひ （１〕）接着剤を硬化させ、よってファイバーを接続り
   ることを含んで成る方法。 ′１５．接着剤は光重合性であり、工程〈１））は接着
   剤を紫外線にさらすことを含んで成る第１４項に記載の
   方法。 １６、工程（１１）は、 （１）ファイバー末端に接近した接着剤を硬化させるこ
   と、Ｊ５よび （１１）次いで残りの接着剤を硬化させることを含んで
   成る第１４項または第１５項に記載のｈｒ人。 １７、光ファイバーの末端は工程＜ａ　）にａ３いて容
   器の内部表面に近い位置で心合せされる第１４項〜第１
   ６項のいずれかに記載の方法。 １８、第１４項〜第１６項のいずれかに記載の方法によ
   って形成された２本の光フアイバー間の接続。