JPS6058421A - 光学部材の製造方法 - Google Patents

光学部材の製造方法

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JPS6058421A
JPS6058421A JP16526883A JP16526883A JPS6058421A JP S6058421 A JPS6058421 A JP S6058421A JP 16526883 A JP16526883 A JP 16526883A JP 16526883 A JP16526883 A JP 16526883A JP S6058421 A JPS6058421 A JP S6058421A
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epoxy resin
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adhesive
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孔三郎 中村
Shigekuni Sasaki
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光通信方式及び各種光学機器等に用いる光学
部材の製造方法に関する。更に詳しくは作業時には光学
部材へのぬれ性に優れ、加熱、硬化後は光透過率、接着
強度、耐熱性に優れかつ、屈折率を光学部材の屈折率に
応じて適正化して整合することができる光学部材の製造
方法に関する。
〔従来技術〕
従来、屈折率整合方法としてはシリコーンオイル等を用
いる方法が知られておシ、例えば光ファイバの接続にお
いて屈折率整合用として用いられていた。しかしながら
、この謹の屈折率整合剤は液状であるため、その流出を
防止するための容器のシールが必要であるなど、工程上
及び作業上複雑であシ、長期信頼性を十分保証しうるも
のでなかった。
その点を従来技術による光ファイバと光7アイバの屈折
率整合方法を例に呟とり、第1図及び第2図に基づいて
説明する。すなわち第1図は従来のV溝接続の模式断面
概略図であシ、第2図はその斜視図である。第1図にお
いて符号1は光ファイバ、2はV溝、3はエポキシ樹脂
、4はマツチングオイル、5は瞬間接着剤を示す。
第2図においては記号1は光ファイバ、6八〜6Cはふ
た、7はV溝基盤を意味する。第1図及び第2図に示す
ように、まず光ファイバと光ファイバを成形品のV溝に
沿わせてつき合せ、このつき合せ部分にシリコーン系の
マツチングオイルを滴下し、光ファイバを成形品とアロ
ンアルファ等の瞬間接着剤で仮留めする。しかる後、成
形品に接着剤を塗布し、硬化させる。この接着剤塗布及
び硬化によシマッチングオイルの流出を防止しようとす
るものであった。しかしながら、この屈折率整合方法は
作業工程が複雑な上、歩留りも悪く、長期信頼性を十分
保証できないという欠点があった。このため、屈折率を
制御できて、かつマツチングオイルが流出しない屈折率
整合方法の出現が望まれていた。
また、光源としてレーザーダイオードを用いる場合には
、反射光がレーザーダイオード中に入るとノイズを発生
するため、反射減衰量を極めて小さくする必要があった
。この点を第5図に基づいて説明する。第3図はレーザ
ー光の光ファイバへの入党概略図である。図中、1は第
1図と同じ11はガラス7アイバ、12は外被、旦はレ
ーザーダイオードを示す。第3図に示すように人面角を
0度かられずかにずらして、すなわちカップリングを悪
くしてでも反射光がレーザーダイオード光源に戻らない
ようにしていた。このため、透過光を最大にすることが
できず、反射の極めて小さい屈折率整合方法の出現が望
まれていた。
また、これらの問題を解決するため、接着剤を屈折率整
合剤として用いる方法が考えられている。しかし、従来
の接着剤は屈折率を変化させることができず、このため
、接着剤と屈折率が異なる光学部材を用いる光学系や、
屈折率が広範囲に分布する種種の光学部材を用いる光学
系に適用した場合には透過損失と入力側への反射が大き
くなるという欠点があった。更に従来の接着剤は光学系
に適用する場合に要求される光学部材へのぬれ性、光透
過率、接着強度、耐熱性をすべて満足することは困難で
あシ、これらの特性を満足する新規な屈折率整合剤とこ
れを用いた屈折率整合方法の開発が望まれていた。
〔発明の目的〕
本発明は、作業時には流動性を保持し、硬化後は固体化
して流出しなくなることを特徴とする屈折率整合剤を用
いた屈折率整合方法に関するものであシ、その目的は作
業性、長期信頼性に優れた光学部材の製造方法を提供す
ることにある。
〔発明の構成〕
本発明を概説すれば、本発明は光学部材の製造方法の発
明であって、下記一般式I:〔但し、式中のnは0又は
任意の正数を示す〕で表される多フツ素化エポキシ樹脂
と硬化剤、若しくは上記多フツ素化エポキシ樹脂と他の
エポキシ樹脂との混合物と硬化剤とを主成分とする屈折
率整合剤を加熱、混合、脱泡した後、光学部材の片面に
コーティングするか、あるいは光学部材の間に挿入し、
その後加熱硬化することを特徴とする。
本押明者等は一般式Iで表される多フツ素化エポキシ樹
脂と硬化剤若しくは多フツ素化エポキシ樹脂と他のエポ
キシ樹脂との混合物と硬化剤とを主成分として配合して
なる組成物が、作業性に優れ、かつ硬化後に流動して流
出することなく、長期信頼性に優れた屈折率整合剤とし
て使用できることを見出し本発明を完成するに至った。
本発明に用いられる他のエポキシ樹脂としてハ、例えば
ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、フェノール
ノボラック、ポリグリコールのジグリシジルエーテル等
を挙げることができる。
本発明に用いられる硬化剤としては、例えばトリエチレ
ンテトラミン等のアミン系化合物、ポリアミド樹脂系化
合物、無水メチルナジック酸等の酸無水物系化合物等を
挙げることができる。こうした硬化剤の配合量は、接着
強度、耐水耐湿性、耐熱性に優れた接着性組成物を得る
観点から、エポキシ樹脂1当量に対してO,a〜1.0
当量とすることが望ましい。
なお、本発明においては必要に応じてベンジルジメチル
アミン、2−エチル−4−メチルイミダゾール等の硬化
促進剤を配合してもよい。
かかる硬化促進剤の配合量はエポキシ樹脂100重量部
に対して0.5〜2重量部とすることが好ましい。その
他、各種の希釈剤、変性剤、展伸剤、軟化剤等を適宜配
合することも可能である。
〔実施例〕
次に本発明を実施例によシ更に具体的に説明するが本発
明はこれに限定されない。
実施例1〜5 一般式Iで表される多フツ素化エポキシ樹脂(エポキシ
当量2251.=0)〔以下FKpと略す〕とエポキシ
当量189のビスフェノールAのジグリシジルエーテル
(油化シェルエポキシ社製、エビコー)828)を下記
第1表に示す割合で配合したエポキシ樹脂を用意し、こ
れらエポキシ樹脂100重量部に硬化剤としてポリアミ
ド樹脂系化合物(ヘンケル日本社製、パーサミドV−*
4a)を50重量部それぞれ添加し加熱、混合、脱泡し
て6種の光学用接着性組成物を調製した。しかして、得
られた各光学用接着性組成物を90℃、4時間加熱して
硬化させた場合の石英に対するせん断接着強度と組成物
のガラス転移温度、屈折率及びエポキシ樹脂の表面張力
について調べた。その結果を同第1表に併記した。
なお、第1表中の比較例は油化シェルエポキシ社製のエ
ピコート828のみからなるエポキシ樹脂に実施例と同
様な硬化剤を同量配合して前記第1表から明らかなごと
く、本発明の光学用接着性組成物による硬化物はエピコ
ート828のみのエポキシ樹脂と硬化剤からなる比較例
の硬化物に比べて表面張力が小さいため被着体へのぬれ
性に優れ、Tg も高いことから耐熱性も侵れでいるこ
とがわかる(部品の)・ンダ付等の熱に対してTg が
高いことが望ましい)。
また、石英に対する接着強度も十分大きい。更に、FE
pとエピコート828の混合比を変化させることにより
屈折率を広範囲に変化させられることは明らかである。
次に、実施例1と比較例について、組成物自体の透過度
の波長依存性と硬化後の厚さ依存性を調べた結果を第4
図及び第5図に示した。すなわち第4図は波長(nm)
(横軸)と透過率(%)(縦軸)との関係を示すグラフ
であシ、第5図は厚さく端)(横軸)と透過率(チ)(
縦軸)との関係を示すグラフである。なお、第4図にお
ける実施例1、比較例の試料厚さは1−である。
第4図から明らかなごとく、実施例1、比較例は共に6
00 nm 〜1600 nm の波長範囲での光の組
成物自体の透過損失は5%以下であ夛、光学用接着剤と
して優れていることがわかる。また第5図から明らかな
ごとく、実施例1、比較例は共に硬化物の厚さを3■に
しても波長1500 nm の光の透過損失が5チ以下
と非常に小さく、光学用接着性組成物として優れている
ことがわかる。
実施例4 第1図及び第2図に示すように光ファイバと光ファイバ
を成形品のV溝に沿わせてつき合わせ、このつき合わせ
部分と成形品のふたに実施例1で示した屈折率整合剤あ
るいは比較例で示した接着剤を塗布し、加熱硬化後の光
の反射率をめ、その結果を第6図に示した。すなわち第
6図は整合剤厚(μm)(横軸)と反射率け)(縦軸)
との関係を示すグラフである。なお光源としてはナトリ
ウムD線(589,3nm ) を用い冬。第6図から
、本発明による方法はマツチングオイルが流出すること
なく、作業性も容易で長期信頼性に優れておシ、かつ屈
折率の整合性に優れた光学部材の製造方法となっている
ことが明らかである。
実施例5 第7図に示すように光結合器等で用いられているプリズ
ム(BK7ガラス)とプリズム(BK7ガラス)の間に
実施例1で示した屈折率整合剤あるいは比較例で示した
接着剤を塗布し、加熱、硬化後の光の反射率をめ、その
結果を第8図に示した。なお光源としてはナトリウムD
線(s 89.3 nm ) を用いた。すなわち第7
図はプリズムの組合せ図で6D、符号9はプリズム、1
0は屈折率整合剤を示す。そして第8図は第7図の場合
における整合剤厚(μm)(横軸)と反射率(%)(縦
軸)との関係を示すグラフである。第8図から本発明に
よる方法は屈折率の整合性に優れた光学部材の製造方法
となっていることが明らかである。
実施例6 第9図に1つのプリズム系の模式図を示す。
図中の符号9.10は第7図と同義であるが、10は反
射防止膜となっている。第9図に示すようにプリズム(
IIK7ガラス)の表面に実施例1で示した屈折率整合
剤あるいは比較例で示した接着剤を塗布し、加熱硬化後
の光の反射率をめ、その結果を第10図に示した。なお
光源としてはナトリウムD線(589,15nm ) 
を用いた。第10図は第9図の場合における整合剤厚(
μm)(横軸)と反射率(チ)(縦軸)との関係を示す
グラフである。第10図から本発明による方法は屈折率
の整合性に優れた光学部材の製造方法となっていること
が明らかである。
実施例7 第11図にセル7オツクレンズ系の模式図を示す。図中
の符号10は第9図と同義であシ、13はセルフォック
レンズを意味する。第11図に示すように、セルフォッ
クレンズの入党面又は出光面に実施例1で示した屈折率
整合剤あるいは比較例で示した接着剤を塗布し、加熱硬
化後の光の反射率をめ、その結果を第12図に示した。
なお光源としてはナトリウムD線(589,5nm )
 を用いた。第12図は第11図の場合における整合剤
厚(μm)(横軸)と反射率(チ)(縦軸)との関係を
示すグラフである。ff、12図から本発明による方法
は屈折率の整合性に優れた光学部材の製造方法となって
いること、また、セルフォックレンズ端面の保護にも有
用であることがわかる。
実施例8 第13図(a) (b)はセルフォックレンズと光ファ
イバの接合を示す模式図である。第15図の符号ユ、1
0、+1.15は前記各図のとおシ(10は第7図)で
ある。第13図(a)に示すようにセル7オンクレンズ
と光ファイバを実施例1で示した屈折率整合剤あるいは
比較例で示した接着剤によシ加熱硬化させて接合した場
合の光の反射率をめ、その結果を第14図に示した。な
お光源としてはナトリウムD線(589,5nm ) 
を用いた。すなわち第14図は第13図(+3)の場合
における整合剤厚(μm)(横軸ンと反射率(%)(縦
軸)との関係を示すグラフである。
第14図から本発明による方法は屈折率の整合性が優れ
ておシ、かつ整合剤厚を調節することによシ反射率を非
常に/hさくできることがわかる。
また、実施例7と第13図(a)を併用し、第16図(
1))のようにすれば、更に屈折率の整合性に優れた光
学部材の製造方法となることは明らかである。
実施例9 KZF、ガラスのレンズ(屈折率i、 s 294 )
とKzF2 ガラスのレンズを屈折率1.5294(7
)接着剤と比較例を用いて接合した場合の反射率の整合
剤厚さ依存性を第15図に示した。なお光源としてはナ
トリウムD線(s a q、 s nm )を用いた。
すなわち第15図は本実施例2の場合における整合剤厚
(μm)(横軸)と反射率(%)(縦軸)との関係を示
すグラフである。
屈折率1.5294の接着剤を用いた場合には反射率が
0となり、比較例よシも透過率に優れていることは明ら
かであると共に、接合層の厚さも任意にできることがわ
かる。ここで、屈折率1、5294の屈折率整合剤は実
施例にはないが、lp トエピコート828の配合比を
変化させることによシ得られることは明白である。
実施例10 2枚の水晶レンズ(屈折率1. s 44 s )を屈
折率1.5445の屈折率整合剤と比較例を用いて接合
した場合の反射率の整合剤厚さ依存性を第16図に示し
た。なお光源としてはナトリウムD線(589,5nm
 ) を用いた。すなわち第16図は実施例10の場合
における整合剤厚(μm)(横軸)と反射率(チ)(縦
軸)との関係を示すグラフである。この場合にも実施例
9と同様の効果が得られ、本発明による方法が屈折率の
整合性に優れた光学部材の製造方法となっていることが
わかる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明によれば光の透過率が大き
く、接着強度、耐熱性、被着体へのぬれ性が著しく優れ
、かつ必要に応じて屈折率を広範囲に変化させられる光
学部材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のV溝接続の模式断面概略図、第2図はそ
の斜視図、第6図はレーザー光の光ファイバへの入光概
略図、第4図は透過率と波長の関係を示すグラフ、第5
図は厚さと透過率の関係を示すグラフ、第6.8.10
.12.14〜16の各図は整合剤厚と反射率の関係を
示すグラフ、第7図はプリズムの組合せ図、第9図は1
つのプリズム系の模式図、第11図はセルフォックレン
ズ系の模式図、そして第15図(a) (b)はセルフ
ォックレンズと光ファイバの接合を示す模式図である。 1:光ファイバ、2:v溝、6:エポキシ樹脂、4:マ
ツチングオイル、5ニー間接着剤、6A〜6C:ふた、
7:v溝基盤、8:レーザ−ダイオード、9ニプリズム
、10:屈折率整合剤、13:セルフォックレンズ 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 中 本 宏 同 井 上 昭 第5図 第 6 図 出力光 入力光 入力光 第7図 弊合剤淳(Prn) 第8図 第9図 第1/図 弊 、イト 斉すノ肩’−(Pm) 第 73 図 第111図 第15 関 第16 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 下記一般式■: 〔但し、式中のnは0又は任意の正数を示す〕で表され
    る多フツ素化エポキシ樹脂と硬化剤、若しくは上記多フ
    ツ素化エポキシ樹脂と他のエポキシ樹脂との混合物と硬
    化剤とを主成分とする屈折率整合剤を加熱、混合、脱泡
    した後、光学部材の片面にコーティングするか、あるい
    は光学部材の間に挿入し、その後加熱硬化することを特
    徴とする光学部材の製造方法。
JP16526883A 1983-09-09 1983-09-09 光学部材の製造方法 Granted JPS6058421A (ja)

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DE8484306060T DE3475625D1 (en) 1983-09-09 1984-09-05 Optical adhesive composition
EP84306060A EP0137716B1 (en) 1983-09-09 1984-09-05 Optical adhesive composition
US06/647,637 US4591627A (en) 1983-09-09 1984-09-06 Optical adhesive composition
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