JPS61501054A - 光学繊維およびその製造方法 - 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】 光学ｌ！Ｍおよびその製造方法 発明の背景 一般に光学繊維はその表面に電気的な被着方法により金属被覆が施されており、 この光学ａ維のｄ械加工、位置決および取損い等を容易とするように構成ざれて いる。

この光学繊維は小径であり、また脆弱である。この光学繊維の端部は、他の光学 繊維、検出器または機器に一体的に形成された光学通路等の他の光学要素に接続 するために正確な研磨面に形成されており、この面を研＠するために少なくとも この光学Ｗ＆雑の端部を確実に保持する必要がある。従来は、この光学Ｎ維の端 部をカップリング装置に取付けたり、また端面を研磨ずるためにこの光学繊維の 端部を固定する場合にはエポキシ系接着剤が使用ざれていた。しかし、このよう な接合方法は、上記のエポキシ樹脂が硬化する際にこの光学繊維に外部から荷重 が作用し、寸法の安定性が悪くなる不具合があった。そして、こような外力によ ってこの光学繊維にマイクロペンディングが生じ、このマイクロペンディングに よって信号伝達の損失が生じる。また、このマイクロペンディングによってこの 光学繊維が基準位置に対しでずれな生じるので、信号レベル、信号対１ｉ比を大 きくするにはこのような光学繊維のマイクロペンディングな出来る限り小さくす る必要がある。したがって、この光学繊維の接続のため、この光学繊維の端部を 確実に固定し、またこの光学繊維の端部を機械加工その他のカ０工ができるよう にする構造が要求されている。

１旦ｆｆｌ 本発明を理解するために、光学繊維の構造とこの光学ｌ維の構造を製造する方法 の概略な説明する。すなわち、この光学１雑本体の外面には、機械加工またはそ の他の取｛及（＼が可能な充分な強度と剛性を有する材料の被覆な被着する。こ の被覆の材料の熱膨張率は光学繊維本体の光学材料の熱膨張率と略等しいものが 使用ざれ、温度の変化によるこの光学繊維のマイクロペンディングを防止するよ うに構成されて６＞る。

また、本発明は、この光学繊維の取扱い、′ｆ１械加工、および他の光学部品と の接続を容易にするため、光学１雑の外面に被覆を被着する方法に関する。

また、本発明は、光学ｌ！維基本体外面に金属材料の被覆を被着し、マイクロペ ンディングによる損失を防止し、また機械加工およびこれら光学繊維の接続を容 易にするものである。

また、本発明は、以下の説明、請求の範囲、添附した図面によって明らかになる 。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の方法によって製造ざれる金属被覆を？！！看する前の光学繊維 の斜視図である。

第２図は、第１図の光学繊維の上に金属被覆を施した状態の斜視図。

第３図は第２図の光学繊維の被覆を加工して接続器でこれら光学繊維を接続した 状態の斜視図。

第４図は検出器を含む光学路系にお（する本発明の光学繊維の構造を一部断面で 示す側面図である。

第５図は金属被覆され液位検出器に加工された本発明の光学ＷｔＮを一部断面で 示ず側面図で検出液は図示されていない。

第６図は第５図と同様な液位検出装置を示す図である。

第７図は第５図と同様な検出器の端部に窓３形成したものを示す図である。

第８図は本発明の液位検出器を一部を断面で示す側面図である。

第９図は４ボートカブラを構成するためにベース上に光学ｍ維を配置した組立て 体、の等角ｒ：４視図である。

第１０ａ図はベース上に光学繊維を固定するために金属被覆を施した後の斜視図 である。

第１０ｂ図は光学ｌ！雑のボートを示す一部を破断した拡大した平面図である。

第１０ｃ図は組立て後の４ボートカブラの等角斜視図である。

第１１図は本発明に基づいて製造されたモード・ストリッパ・セルの一部を断面 で示す等角斜視図である。

第１２図は延長レンジ温度検出器を構成する光学繊維の縦断面図である。

第１３図はレーザ光源との接続をなすために光学繊維の端部に形成された金属被 覆の斜視図である。

第１４図は金属被覆さねた光学繊維の接続部を再被覆する方法および装置を示す 一部を断面で示す側面図である。

第１５図は第１４図に示す方法と装置によって接続された接続部の側面図である 。

ＬＬ二１１１１１ 第１図中において、符号１０は通常の被覆された光学繊維全体を示す。この繊維 芯１２は光に対して実質的に透明である。また、好ましくは、光学的クラッド１ ４Ｆ３よび被覆１６が施されている。この被覆１６は有礪材料またはアルミニウ ム等の無機材料で形成されている。このような光学繊維は充分な可撓性を有し、 また所定の光学的伝送特性を有している。

そして、第２図に示すように、上記の光学ｌｌｌ１１０の被覆１６の上には鋼被 覆１８が被着されており、この場合の上記の被覆はアルミニウム等の無機材料か ら構成されている。また、上記の被覆１６が有礪材料の場合には、この銅被覆１ ８は上記のクラッド１４の上に直接被着され、したがってこの銅被覆を被着する 前にこの被覆１６は除去される。

また、別材料の光学的クラッド１４が無い場合には、上記の銅被覆１８を施す前 にこの光学繊維の表面に金または銀が蒸着される。この銅材料は、この光学繊維 とに均一かつ容易に看できる点で好ましい。この被覆の際には、内部に局部的な 歪みが生じないように被着され、このような歪みによって光学繊維にマイクロベ ンディングが生じて光の伝速効率が低下することを防止する。なお、この被覆の 材料しては、上記の如き局部的な歪みを生じることなく被着できる材料であれば 、上記とは別の材料を使用できる。

この銅被覆１８は電気メツキ法によって被着される。適切な電気メッキ浴は以下 のように調製される。まず水１υットル当り２２５９のｔｉｉｉｉ酸銅を溶解す る。次にこの溶液１リツトルにつき５５９の硫酸を溶解する。これで電気メッキ 浴の調製が終了する。この浴には水１リットルにつき２２５ｇの硫酸鋼が含まれ ている。ざらにこの１リツトルにつき５５ｇの硫酸を加えて銅電気メッキ浴を製 造する。また、このメッキ浴１リツトルにつき１／２ミリリツトルのＵＢＡＣ溶 液Ｎ。

１を加える。この材料はＵｄｙｌ　ｉ　ｔｅ−Ｑｍｉ　ｃ社、２１４４１　Ｈｏ ｏｖｅｒ　Ｒｏａｄ、Ｗａｒｒｅｎ、Ｍｉｃｈｃｌａｎ　４８０８９で製造され ている。この材料は電着される鋼の粒子を微細化する作用をなす。また、この代 りに、この銅粒子を微細化する目的で酒類添加用の糖みつ（ｂ　ｌ　ａｃｋｓｔ ｒａｐ　ｍｏｌａｓｓｅｓ）を加えてもよい。

また、このメッキ電流は最大１８０ｍＡ／平方インチ（２８ｍＡ／平方Ｃｍ）に 厳密に制御しなければならない。この電流が大きいと、メッキ浴のＮ解を促進し 、粒子の配列方向が乱れる。上記の最大電流以下に維持すれば、銅粒子は微細化 される。この電流の最適値は９０ｍＡ／平方インチ（１４ｍＡ／平方ｃｍ）であ る。また、メッキ電圧は０〜３ボルト、メッキ浴の温度は７０〜８０”Ｆ（２１ ，１〜２６．７°Ｃ）に維持する。また、このメッキ浴中の上記ＵＢＡＣ溶液Ｎ 。

１の′ａ度は、このメッキ作業中一定の濃度に維持する。

このメッキ作業は、銅被覆に歪みが生じて上記の光学繊維にマイクロベンディン グが生じないように細心の注意を必要とする。この光学繊維の基準位置からのず れの原因となるマイクロベンディングは、この先学ｍｆｉｉ１ｏに加えられる外 力によって生じる。したがって、この銅被１１８は光学ａｉｌｌＯに影響を与え ないように被着される。このようにすることによって、この銅被覆１８による伝 達損失をｏ、ｏｉデシベル以下にすることができる。そして、この銅被覆１８が 所定の厚さになるまでメッキを続ける。

この光学ｙ＆維１０の上に被着された被覆は各種の用途に利用できる。第３図に は、上記の被覆１８を有する光学繊維１０と、被覆２２を有する別の光学繊維２ １とを接続するカブラ２０を示す。この被覆１８および２２は固定部材２８に被 着され、上記の光学繊維を所定の位置に保持している。この被覆体１８．２２は 実質的に平坦な面２４および２６を有し、これら面は互いに直角をなしている。

また、上記の固定部材２８にも上記の面に対応して互いに直角に交わる而３０， ３２が形成され、これらは上記の被覆体との境界面を形成している。上記の光学 繊維１０および２１は接続面３４および３６まで延長され、これらの接続面は光 学的な接続ができるように研磨されている。また、これら被覆体１８．２２のカ バー側面２７はカバープレートに密接するように礪械加工されている。そして、 これら被覆体１８．２２が上記の固定部材の面３４．３６に！接した場合には、 上記の光学繊維１０゜２１の端面が互いに光学的に接続されるように構成されて いる。そして、これら被覆体はカバープレート３７によって所定の位置に固定さ れる。また、上記の光学！１１０．２１は上記の固定部材の基準面に対して所定 の位置に位置決されるので、この接続装置は分解、再組立てが可能である。

このカブラ２０は、上記の被覆体１８．２２が特別な特性を有しているので、広 い温度領域、特に高温領域で使用が可能である。すなわち、上記の被覆体が両方 とも銅材料で形成されている場合には、両者の熱膨張率は互いに等しい。したが って、温度が変化した場合でも、この先学１ｉ１１０，２１は所定の整列状態が 維持される。また、この銅の被覆体は均一に被着積層されているので、温度が変 化した場合にこの中に埋設されている光学ｌｌｌ１１０，２１に不均一な圧力を 与えることがない。不均一な熱膨張によって光学繊維にマイクロベンディングが 生じ、損失が生じる。

第４図には上記のカブラ２０と同様なカブラ３８を示す。

この場合にも、光学繊維１０．２１はその端部が所定の位置関係に配置され、ま たこれらの端部には被覆体１８．２２が被着されている。また、これら被覆体１ ８．２２は面３４゜３６の所で切断、研磨され、また上記の光学繊維１０．２１ の端面もこの面で研磨され、互いに光学的に接続されるように構成されている。

そして、上記の被覆体１８．２２はたとえば第３図の固定部材２８の如き適当な 固定部材によって所定の位置関係に保持されている。このカブラ３８はざらに光 学￥Ｉ！検出ループ４ｏを有し、このループは光源側端部４２、ループ部４４お よび検出側端部４６を備えており、上記の端部４２，４６は両方とも被覆体１８ 内に設けられ、好ましくは上記の光学ｍ１１１０に対してその両側に位置するよ うに配置されている。また、上記のループ部４４は上記被覆体２２内に設けられ 、これら光学繊維のすべての端面が同時に整列するように構成されている。現在 の技術によれば、金属被覆した光学繊維は比較的小さい曲率で長時間屈曲変形さ せておくことができる。よって、このループ部４４は’Ｒ＠液から析出してこの 被覆体２２が電着されるまでの間、所定の形状、位置に保持させておくことがで きる。

そして、上記の光源側端部４２には光源４８が接続され、また上記の検出側端部 ４６には光検出器５ｏが接続される。

そして、上記の光検出器５０で光を検出することによって、このカブラ３８が切 離されているか否かを判定する。これによって、このカブラが確−実に接続され 、光学繊維１０．２１が暗号伝達系として使用できるか否かを判別できる。よっ て、この光検出器５０によってこのカブラ３８が干渉されていたり、外れていた りすることが判別できる。また、機密を維持する必要のない通信の場合でも、こ の光学！！維検出ループ４０によって光学繊維１０．２１が確実に接続され、通 信の信頼性が確保されているか否かを判別できる。このカブラ内において、複数 の光学ＩＩＩが互いに位置決保持され、この状態で電気メッキによって被覆体が 被着される。また、この光学繊維と上記の基準面の間の位置関係は各カブラで共 通に設定され、これらカブラに互換性をもたせるように構成されている。

第５図および第６図には液位検出装置６４を示す。このものは、光学繊維５２が 芯体５３、クラッド５４、および被覆５５を有している。そして、この光学繊維 ５２の検出側端部５７には被覆体５６が被着されている。この被覆体５６は上述 の被覆体１８と同様な方法で被着される。上記の光学的クラッド５４の上の被覆 ５５がたとえばアルミニウム等の導電性材料の場合には、この被覆５５を被覆体 ５６を被着するメッキ工程に使用することができる。また、この被覆が非導電性 の場合またはこの被覆がこの光学！ｌ帷の端部から除去されている場合にはこの 被覆体を被着する前に、上記のクラッドまたは裸の光学１ｉｆｔの上に銀または 金の層を蒸着する。

この被覆体５６が被着されたら、この光学繊維の検出側端部５７を内部反射が最 大となるように研磨する。この端部の面の形状は各種のものが考えられるが、た とえば第５図および第６図に示すように２個の端面５８．６０を形成する。これ らの端面は互いに９０’の角度で配置され、これらの端面は検出側端部５７の先 端で交わっている。この先学ｌ！雑の上端（図示せず）はいわゆる検出側端部に 形成され、光源および光検出器が接続されている。第５図には、この検出側端部 ５７が気体雰囲気中にある場合を示す。上記の端面５８，６０は気体雰囲気中に あるので、信号の大部分たとえばその６０％が内部で反射し、上記の検出器に送 られる。

第６図はこの検出側端部５７の端面５８．６０が液体６２中に浸漬されている場 合を示す。このように、液体に浸漬されることによって、この端面の反射の状態 が変化する。この場合、光の大部分はこれらの端面で反射せず、この光学繊維５ ２から液体６２中に通過してしまう。したがって、この検出側端部５７体中に浸 漬されている場合には上記の光検出器まで房る光の厘が減少する。そして、この 光の減少によって液位が上記の検出側端部より上方にあることが判別できる。

このようにして、この光学繊維は液位検出装置として作用することができる。

そして、この光学繊維の端面を研磨する場合には、上記の被覆体はこの光学繊維 の端部を保持しておくのに利用でき、またこの被覆体によってこの光学繊維に横 方向の荷重が作用するのが防止される。よって、この液位検出装置６４は、その 検出側端部５７が液体６２中に浸漬されていない場合にはその光の大部分が光検 出器に反射される。これらの端面のなす角度は直角に限らず、この検出側端部が 液体中に浸漬されている状態と浸漬されていない状態との間で反射する信号に大 きな差がでるような角度に設定することができる。

また、の検出側端部５７の端面では被覆５５および光学的クラッド５４が露出さ れている。ある場合には、この被覆は検出側端部が浸漬された場合に液体と反応 する。このような場合には、この光学繊維の端部に被覆を施さない。また、この 端面の構成によっては、この被覆を電気的に形成した被覆によってこの液体から 保護する。

第７図液位検出装置６６の検出側端部のみを示す。光学繊維６８にはこの光学ｌ 維６８の端部より上方の位置までの部分に被覆７１が施されている。なお、この 被覆７１は必ずしも端部より上方の位置までの部分のみに被覆されているものに は限定されない。この液位検出装置６６では、光学繊維６８の端部には窓７２が 設けられ、この光学繊維６８と上記の窓７２の周囲には被覆体７４が被着されて いる。この被覆体は光学繊維６８が液体中に浸漬される場合の外部からの影響を 保護する。被覆体７４の被着方法は前記の１！覆体１８の場合と同様である。そ して、この被覆体７４が完全に施された後、上記の窓７２の面７６．７８が研磨 される。これらの面のなす角度は、これら面が液体中に浸漬されていない場合に 内部での反射が最大となり、またこれらの面が液体中に浸漬されている場合には これらの面での反射が最少となるように構成されている。

また、この光学繊維６８の上記検出側端部とは反対側の端部の検出器側端部（図 示せず）には光源および検出器が接続されている。そして、この液位検出装置６ ６では、上記の検出側端部が液体中に浸漬されていない状態では光の大部分が検 出器側端部に反射し、またこの検出ＩＩＩ端部が液体中に浸漬されている場合に は光が少ししか反射しない。また、この液位検出装置６６では、上記窓７２によ って光学ｉ維が保護される。この研磨された面のなす角度は内部の反射が最大と なるように設定されている。また、この窓の材質は液体の種類および光の波長が 変化した場合でもこれらに適応するような材料を使用する。この窓の材料として はダイヤモンド、サファイヤ等が適応範囲が広く、好ましい。

また、第８図には別の液位検出装置８ｏを示す。容器８２は少なくとも側壁およ び底壁を有し、この内部には液体８４が貯溜されている。また、マンドレル８８ は光学繊維９０を有し、この光学繊維はこのマンドレルの周囲に連続して巻回さ れている。この光学繊維９０の両端部は発光ダイオード等の光源９２および光検 出器９４にそれぞれ接続されでいる。

この光学繊維９０は上記のマンドレル８８に隣接するピッチが互いに離間するよ うに巻回され、また液位を検出するために小さい傾斜角度で巻回されている。そ しで、この先学ａ［［ｔが巻回されたマンドレル・アセンブリは被覆体９６によ って被覆され、この光学繊維９０を埋設し、この光学繊維な所定の位置に固定し ている。この被覆体の材料は、この液位検出装置８０がさらされる雰囲気の条件 に対応して選定される。

本発明では、この被覆体９６の材料は上述した被覆体１８と同様に電気メッキさ れたち力が好ましい。ある種の環境で銅材料が好ましいが、これ以外の材料を被 着してこの被覆体９６を構成してもよい。そして、この光学繊維がこの被覆体９ ６によって被覆された後、その検出側面９８が研磨され、上記の光学的クラッド ９３が露出するが、芯体９１は完全に包囲される、この検出側面９８の下に埋設 されるような状態まで研磨される。そして、このクラッドが露出すまで研磨した ら、この液位検出器８５は上記の容器８２の側壁に第８図に示すように取付（ブ られる。

この第８図に示す液位検出装置８０では、上記の光学繊維９０は芯体９１に上に 光学的クラッド９３を被覆して構成されている。この光学繊維の芯体は従来と同 様の材料たとえば石英ガラスから構成され、また上記のクラッドはガラス・クラ ッドで伝送される光を反射してこの芯体内に戻すように構成されている。したが って、光の一部はこのクラッドを通過し、このクラッドに液体が接触している部 分からこの液体中に漏れる。

この第８図に示す液位検出装置は所定の直径のマンドレル８８を備えている。こ のマンドレル８８の直径は、このマンドレル８８上に巻回された光学繊維９ｏの 最初の少ない巻数において光の強さが低下するのを防止するように充分に大きく 形成され、このマンドレルの径が小さい場合には光学繊維４０の最初の少ない巻 数で光がクラッド層に拡散し、光の強度の低下がある。大きい直径のマンドレル と高い開口数の光学繊維を用いることによってこのような問題は解消される。

小さい直径のマンドレルを使用した場合にはこの放射損失を軽減するためより高 い開口数を必要とする。このマンドレルの直径が大きくなれば、高い開口数の必 要性が減少する。一般に開口数とマンドレルの直径とは逆比例する。

この例では、１０インチ＜２５．４ｃｍ）の直径のマンドレルにコアの直径が１ ５ミクロンで長さが６フイート（１８３０ｍ＞のがラスクランドの光学繊維を巻 回し、この光学繊維の４巻数が検出側面９８に露出している。この場合の光学繊 維は開口数が０．２のものを使用している。そして、ヘリウム−ネオンレーザと シリコン検出器を使用し、検出側面９８に露出しているクラッド饗が水に浸漬さ れていない場合には、この光源９２から放射された光の９０％が検出器９４に達 する。

このコアからクラッド層に拡散した光は液体に接触しているクラッド層９３から 放出される。この検出器９４によって検出される光は液位に対応して低下する。

よって、この監視すべき容器８２内の液体８４は光の減衰に対応する。この容器 内の液体８４が上昇すると、このクラッド層９３の露出部が液体８４に浸漬され る毎に検出器９４で検出される光が３％ずつ減少する。各ループの間では、屈曲 によってクラッド層９３内に光が放射される。この図示する実施例では、５段隔 て液位を検出するが、近似的にアナログ検出器と考えられる。各ターンを密に巻 回すれば、より小さな液位の変化を検出でき、また巻数を多くすれば検出範囲が 大きくなる。

第１０図にはリジット形４ボートの光学繊維直接形カブラ１００を示す。このカ ブラはカブラ半部１０２および１０４から構成されている。このカブラ半部１０ ２を第１０ａ図および第１０ｂ図に示し、中間ステージの構成を第９図に示す。

第９図において、基板１０６にはその表面１１０に切り溝１０８が形成されてい る。この切り溝１０８は第９図に示す如く上方に凸状の緩やかな曲率の曲線状に 形成されている。そして、この切り溝１０８内には光学繊ｉｆ！［１１２が収容 されている。この光学繊維１１２のクラッド層の上には有機材料その他の非導電 性材料の被覆が施され、この被覆の一部は除去されてクラッド層が露出している 。第９図にはこのクラッド層が露出した除去部１１４が示されている。この光学 繊Ｎ１１２がアルミニウム等で？！覆されている場合には、この部分においてこ の被覆か除去され、または初めから被覆されていない。第９図に示すように、こ の除去部１１４は上記溝１０８の曲面の最も高い部分に対応して配置され、また この光学繊維の端部１１６および１１８はこの基板１０６の表面１１Ｏから接続 のため突出している。この光学繊維１１２およびその除去部１］４を所定の位置 に配置した状態で、第２図に示すような方法でメッキによってこの溝１０８が充 填される。

このメッキ層１２０は第１０ａ図に示すような状態でこの溝１０８内に充填され ている。そして、この基板１０６の表面、先学繊維１１２の一部、およびメッキ ＠１２０は研磨され、上面１２２が形成される。この研磨はシングルモード光学 繊維の場合、全体的に露出するまでなされる。またマルチモード光学繊維の場合 には、この光学繊維のコアが部分的または全体的に露出するまで研磨される。第 １０ｂ図に示すように、シングルモー・ド光学繊維の場合には、コア１２４が露 出する寸前でクラッド層１２６が露出した状態までこの研磨面１２２の研磨がな される。なお、他方のカップリング半部１０４もこのカップリング半部１０２と 同様の構成である。

これら２個のカップリング半部１０２および１０４はそれらの表面と表面とを面 会した状態で組立てられ、それらの光学ａ！雑のコアとクラッド囁とが接合され 、第１０ｃ図に示す如く４ボー１へ形の直接形カブラが形成される。この直接形 カブラ１００は、従来のカブラより耐久性および安定性が高く、また温度変化に 対する安定性が高い。この理由としては、温度が変化した場合、メッキ層から光 学繊維に与えられる圧力が均一であり、マイクロベンディングが小ざくなるため である。このメッキ層１２０中に埋設されている光学繊維１１２の艮ざは、この 光学繊維の歪みを充分に解放できるような長さに設定されている。これによって 、研磨の際の応力を最少にすることができる。

第１１図に示すモードストリッパ１３０は、クラッド層の表面の特性の変化によ ってこのクラッド審の外面で信号のストリップをなす。この光学繊維］３２はコ ア１３４とガラスクラッド層１３６とから構成されている。この光学繊維１３２ のクラッド＠１３６の上にはｉ！ｔ’１１３８が施されている。

この被覆は前記第１図および第２図に関連して説明したよういる。モードストリ ッパ１３０を構成するために、この被覆１３８の一部は除去されて非被覆部１４ ０を構成している。

この非被覆部１４０の周囲には、このモードストリッパ１３Ｑのボディ１４２が 積層されている。また、この光学繊維上の適当なワックスマトリクスによってス トリッパキャビティ１４４が形成されている。このワックスマトリクスには螺子 １４６および１４８が設けられている。そして、この上に前記ボディ１８で説明 したと同様な方法でボディ１４２が電着されている。この非導電性の光学繊維、 ワックスマトリクス、合成樹脂製の螺子１４６および１４８（Ｊ５よび非導電性 の場合には被覆１３８）の表面に良好にメッキするために、これらの表面にはあ らかじめ銀または金の被膜が蒸着される。これら蒸着膜によって上記のボディ１ ４２が均一に電着される。

そして、上記のボディ１４２が所定の寸法まで被着されたら、上記の螺子１４６ および１４８号取外す。そして、上記のワックスマトリクスを溶剤等で除去し、 上記のキャビティ１４４を形成する。そして、このキャビティ１４４内には適当 なモードストリッパコンパウンドが充填され、通常はこのコンパウンドとして高 屈折率の油が使用される。そして、上記の螺子１４６および１４８が取付けられ る。この螺子を永久的に取付けたい場合には、金属製の螺子を使用し、これらを はんだ付けする。ざらに、必要に応じてこれら螺子を電着材料で完全に被覆する 。

このモードストリッパ１３０はこの光学繊維１３２の長手方向に沿って形成され る。このような構成は接合が必要な場合にカップリング内に形成される。このよ うなモードストリッパ１３０は第３図のカップリング２０のボディ１８内に形成 される。

第１２図には温度検出器１５０を示す。クラッドされた光学繊維１５２の上には 被覆１５４が施されている。この被覆は温度検出部１５６の部分で除去されてい る。この温度検出部の上にはボディ１５８が積層され、また被覆１５４がオーバ ーラツプされている。

この温度検出器に使用される材料は検出すべき温度に対応して選択される。石英 は約６００°Ｃの温度で放出される可視光を検出するのに好適しく別のタイプの 放射ではこれ以下の温度でも検出可能）、この石英は１６６０°Ｃで軟化する。

この下限から上限の間では放射の強度が増加する。よって、このクラッドされた 光学繊維１５２は石英のものが使用され、またボディ１５８はニッケルまたは高 耐熱性の合金が使用される。このボディ１５８は前記ボディ１８の場合と同様に 被着される。被覆１５４は温度降下の影響のない部分で除去されている。そして 、白熱点１６０から光が放射され、この光の一部は光学繊維を上方に伝わって検 出器１６２で検出される。この検出器１５０の先端部は研磨されて複数の反射面 １６４および１６６が形成されている。下端邪に向けて放射された光は、反射面 １６４および１６６で反射されて検出器１６２に戻される。この先端部の反射面 によって有効な信号が少なくとも４０％は増加する。

別の温度範囲で使用する場合には先端部にインサート１６８が用いられ、このイ ンサートは所定の温度範囲で光学的信号を放射する。また、ボディ１５．８は使 用する温度範囲に対応して選択され、この高温部において光学ｍ維を保護する。

この先端部における内部反射はこの検出器の実用性を増す。

製造時にこの光学繊維を保持する場合、また光源と接続する場合にはこのボディ の材料を電気メッキする方法が採用される。第１３図には光学繊維上に被着され るボディ１７０を示す。この光学繊維１６９はコア１７２とクラッド層１７４か ら構成され、必要に応じて被覆１７６が施される。この被覆としてはアルミニウ ム、その他有機材料が使用される。この被覆が有機材料の場合には、この光学繊 維の外面には導電性材料が被覆される。前述したようにこの表面には銀または金 が蒸着される。そして、光学繊維の端部に前述したボディ１８の場合と同様に図 示するようなボディ１７０が被着される。このボディ１７０はこの光学繊維を保 護し、また応力を最少にしてマイクロベンディングを防止する。そして、このボ ディ１７０が被着された後、光学繊維とこのボディが研麿され、面１７８および １８０が形成される。これらの面によって光学的結合が良好になり、光源から光 学繊維内に入射する光の量が増加する。第１３図には光源１８２を示す。この光 ３１１８２はレーザダイオードであり、この先ｔ１１射パターンは光学繊維１６ ９のコア１７２に対応している。この光源１８２は光を光学ｆｌ！１ｆｆ１１６ ９内に入射するように配置されている。この光学ａ！維１６９は光源１８２に対 応して位置決され、ボディ１７０によって保持されている。これによって光学繊 維が保護されるとともに、この光学繊維を貢献に対して確実に位置決する。この ボディ１７０は一度の操作で被着され、処理すなわち面の研磨の際の保持をなし 、必要に応じて組立で時の保持の役目をなす。

また、別の実施例では光学ｍＮの接合後に電気メッキが施され、接合部を保護し 一体化した光学繊維を形成する。第１４図および第１５図には光学繊維１８４お よび１８６を示す。

その？！覆の一部は除去されクラッド層１８８および１９０が露出される。これ ら光学繊維は従来公知の方法で接合部１９２において融着される。融着が完了し て接合部１９２が完全形成されたら、この接合部分で光学繊維を固定する。そし て、冶具半部１９４および１９５を互いに組んで固定し、これら光学繊維１８４ および１８６との間のシールをなす。そして、金属被覆分陰極側に接続し、この 冶具１９４内に前記ボディ１８の場合と同様なメッキ液１９６を満たす。そして 、このメッキ液に陽極を浸漬し、メッキ電流を流す。アルミニウム被覆から湯口 ２００に向けて銅が被着される。そして、メッキ電流を流し続けるとメッキされ た銅の面は互いに接近するように被着されてゆき、湯口の下方中央で接合され、 このメッキされた銅はこの湯口の開口内に進入する。そして、ボディ２０２が形 成される。そして、このボディ２０２が完全に形成されたら、冶具１９４および １９６を取外し、必要に応じてこのボディ２０２の表面を光学１１１８４および １８６と同径に平滑に仕上げる。このような接合は、複数の光学繊維を接合して 製造上得られる最大長さ以上の光学繊維を形成する場合に好適する。また、この 接合部１９２では反射信号が生じるので、これら接合部を一定長さ毎に形成し、 較正に利用できる。また、この接合では光学繊維の元の直径と同じ直径に形成で きるので、マイクロベンディングや放射損失を招くことなくマンドレル上に巻回 できる。

以上、本発明を実施例に従って説明したが、当業者であれば本発明の要旨を逸脱 しない範囲で容易に変形できる。したがって、本発明の要旨は以下の請求の範囲 で限定される。

−−−−一；璽−フー Ｆｔｒ；、　７ 持重Ｒ６！−！１０１０５４　（９） 国際調を報告 Ｉｍ−ｍｅｍ＾−ｍ−Ｉ＊ＰｃＴ／ＬＩＳ　８５１００６９２−．１．工、。。

１．。ユ、　２口１つＳ己ム／ＣＣ５９２川τ＝びｉＡτエト１μＬ　、：？　 Ｐ　Ｌ　ｈ　：ＡＴ　：　ｓＮ　：ａｏ　、　ｐｃτ／’ＩＪＳ　ａ４１００６ ９２　（ＳＡ　７託２j

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. １．光学繊維と： 上記ボディ上に配置され上記光学繊維を収容してこれを補強しかつ剛体化する金 属ボデイを備え、この金属ボディおよび上記光学繊維は光学的に作用しかつ位置 決されることを特徴とする光学繊維装置。
2. ２．前記金属ボディは電着されたものであることを特徴とする前記請求の範囲第 項記載の光学繊維装置。
3. ３．前記電着されたボディは銅のボディであることを特徴とする前記請求の範囲 第２項記載の光学繊維装置。
4. ４．前記ボディは前記光学繊維の端部に設けられていることを特徴とする前記請 求の範囲第３項記載の光学繊維装置。
5. ５．前記ボデイは前記光学繊維の端部に設けられていることを特徴とする前記請 求の範囲第１項記載の光学繊維装置。
6. ６．前記ボディは面を有し、前記光学繊維はこのボディの面まで延長され、上記 のボディおよび前記光学繊維の両方の面はこの光学繊維と光学的に相互作用する ように研磨されていることを特徴とする前記請求の範囲第５項記載の光学繊維装 置。
7. ７．第１および第２の光学繊維と； 上記第１および第２の光学繊維の上にそれぞれ被着された第１および第２の金属 ボディを備え、これら第１および第２のボディには面が形成され、上記第１およ び第２の光学繊維はこれらの面に露出され、上記第１および第２のボディは上記 第１および第２の光学繊維が光学的に接続するように配置されていることを特徴 とする光学繊維装置。
8. ８．前記第１および第２の金属ボデイは電着された金属ボディであることを特徴 とする前記請求の範囲第７項記載の光学繊維装置。
9. ９．前記第１および第２の電着されたボディは銅のボディであることを特徴とす る前記請求の範囲第８項記載の光学繊維装置。
10. １０．前記第１および第２の光学繊維の端部はそれぞれ前記ボディの面に露出さ れ、これらボディは上記第１および第２の光学繊維の端部間を接続するように配 置されていることを特徴とする前記請求の範囲第９項記載の光学繊維装置。
11. １１．前記第２のボデイ内にはループ状の光学繊維が設けられ、前記第１のボデ イ内には光源および検出光学繊維が設けられ、上記の光学繊維は第１および第２ の光学繊維が整列するように配置され、前記ループ状の光学繊維は前記光源およ び検出光学繊維を接続し前記第１および第２の光学繊維の連続性が損われたた場 合にこのループ状の光学繊維の連続性がなくなるように構成されていることを特 徴とする前記請求の範囲第７項記載の光学繊維装置。
12. １２．前記第１および第２の光学繊維はその端部間の中間部が前記面に露出し、 前記面は前記光学繊維が４ポートカプラを構成するように配置されていることを 特徴とする前記請求の範囲第７項記載の光学繊維。
13. １３．１本の光学繊維と： 上記光学繊維上に設けられた金属ボディとを備え、この金属ボディは面を有し、 上記光学繊維はこの面まで延長され、上記の面は上記光学繊維の端部において光 学的効果を強調するように配置されていることを特徴とする光学繊維装置。
14. １４．前記面は前記光学繊維内をこの面に向かう光の内部反射を強めるように研 磨されていることを特徴とする前記請求の範囲第１３項記載の光学繊維装置。
15. １５．前記光学繊維は光源および光検出器に接続されて液体検出器を構成し、前 記面は液体中に浸漬されていない場合には内部反射が生じ、液体中に浸漬されて いる場合には内部反射が生じないような角度に形成されていることを特徴とする 前記請求の範囲第１４項記載の光学繊維装置。
16. １６．前記光学繊維装置は温度検出器に形成され、前記面は前記光学繊維内で温 度に対応して発生した光を反射するように構成されていることを特徴とする前記 請求の範囲第１４項記載の光学繊維装置。
17. １７．それぞれ端部を有する第１および第２の光学繊維と上記第１および第２の 光学繊維の端部にそれぞれ被着された第１および第２の金属ボティとを備え、こ れら第１および第２の金属ボディは上記光学繊維の端部が露出するように研磨さ れ、また上記の第１および第２の金属ボティにはそれぞれ２個の基準面が形成さ れ； 上記の基準面を保持し、上記光学繊維の端部を互いに位置決するように構成され た治具とを具備したことを特徴とする光学繊維装置。
18. １８．前記第１および第２の金属ボディは電着された銅で形成されていることを 特徴とする前記請求の範囲第１７項記載の光学繊維装置。
19. １９．それぞれ端部を有する第１および第２の光学繊維と；それぞれ上記光学繊 維の端部に被覆された金属ボディとを備え、これら第１および第２の金属ボティ には上記の第１および第２の光学繊維が露出する隣接面を備え、これら第１およ び第２の金属ボディは上記の第１および第２の光学繊維が光学的に位置決される ように配置され；光源および光検出器にそれぞれ接続された光源側光学繊維およ び検出側光学繊維とを備え、これら光源側光学繊維および検出側光学繊維はそれ ぞれ端部を有し、また上記の第１の金属ボディ内に配置され、これらの端部はこ の第１の金属体の上記面に露出し； 端部を有するループ光学繊維を備え、このループ光学繊維は少なくともその一部 が上記の第２の金属ボディ内に配置され、その両端部がこの第２の金属ボディの 上記面に露出し、上記の第１および第２の光学繊維が光学的に連続した場合に上 記の光源側光学繊維、ループ光学繊維および検出側光学繊維が光学的に連続する ように構成されていることを特徴とする光学繊維装置。
20. ２０．前記第１および第２の金属ボディは電着された銅で形成されていることを 特徴とする前記請求の範囲第１９項記載の光学繊維装置。
21. ２１．端部を有する光学繊維と； この光学繊維の端部に被着された金属ボディとを備え、この金属ボディには上記 の光学繊維の長さ方向に対してある角度を有した面が形成され、上記の光学繊維 はこの面に露出し、上記面の角度は、上記光学繊維が液体中に浸漬されていない 場合には内部反射が最大となり、またこの光学繊維が液体中に浸漬されている場 合には内部反射が最少となるような角度に設定されていることを特徴とする光学 繊維装置。
22. ２２．前記金属ボディは電着された銅で形成されていることを特徴とする前記請 求の範囲第２１項記載の光学繊維装置。
23. ２３．マンドレルと： 光源側端部および検出側端部を有する光学繊維とを備え、この光学繊維は上記の マンドレルの周囲に複数回巻回され、上記の光源側端部は光源に接続されまた上 記の検出側端部は光検出器に接続され； また上記の光学繊維には光学的クラッドが形成され；上記光学繊維の周囲に被着 されたボディと；このボディの一部は除去されて検出面を形成し、上記の光学繊 維のクラッド層はこの検出面に露出し、このクラッド層の露出部が順次液体中に 浸漬されてゆくに従って上記光検出器に到達する光の量が減少してゆくことを特 徴とする光学繊維装置。
24. ２４．前記光学繊維の光源側端部には光源が接続され、また検出側端部には検出 器が接続されていることを特徴とする前記請求の範囲第２３項記載の光学繊維装 置。
25. ２５．前記ボディの少なくとも一部は容器中に配置され、この容器中の液位が上 昇するに従って前記露出したクラッド層が順次浸漬され、光学繊維の端部に接続 されている検出器に達する光の量が減少することを特徴とする前記請求の範囲第 ２４項記載の光学繊維装置。
26. ２６．前記ボティの少なくとも一部は容器中に配置され、この容器中の液位が上 昇するに従って前記露出したクラッド層が順次浸漬され、光学繊維の端部に接続 されている検出器に達する光の量が減少することを特徴とする前記請求の範囲第 ２３項記載の光学繊維装置。
27. ２７．それぞれ端部を有する第１および第２の光学繊維と；上記の第１および第 ２の光学繊維の中間部にそれぞれ被着された第１および第２の金属ボディとを備 え、これら金属ボディは上記の光学繊維を湾曲した形状に保持し；これら第１お よび第２の金属ボディにはそれぞれ面が形成され、上記の光学繊維はこれらの面 に露出し、これら面が互いに衝合された場合にはこれら光学繊維の露出部が対応 し、４ポートカップリングが形成されることを特徴とする光学繊維装置。
28. ２８．前記金属ボディは電着された銅で形成されていることを特徴とする前記請 求の範囲第２７項記載の光学繊維装置。
29. ２９．クラッド層の露出した部分を有する光学繊維と；この光学繊維の周囲に被 着された金属ボデイとを備え、この金属ボディ内には上記の光学繊維の周囲を囲 む空洞部が形成され、この空洞部内にはモードストリッパ液が収容されているこ とを特徴とする光学繊維装置。
30. ３０．前記金属ボディは電着された銅で形成されていることを特徴とする前記請 求の範囲第２９項記載の光学繊維装置。
31. ３１．前記空洞部内に収容されているモードストリッパ液は、上記の光学繊維の クラッド層内を進む光をこの光学繊維からストリップし、この光学繊維中の光の 一部をこの空洞部内に進入させることを特徴とする前記請求の範囲第３０項記載 の光学繊維装置。
32. ３２．光学繊維を備え、この光学繊維は温度の変化に対して光学的特性が変化す るものであり、またこの光学繊維は端部を有し； またこの光学繊維の端部に被着された金属ボディを備え、この光学繊維およびこ の金属ボディには反射面が形成され、この光学繊維の端部で光をこの光学繊維の 内部に反射し、この光学繊維の金属ボディの部分が温度検出部に配置された場合 には温度検出の感度が向上するように構成されていることを特徴とする光学繊維 装置。
33. ３３．前記金属ボデイは電着された銅で形成されていることを特徴とする前記請 求の範囲第３２項記載の光学繊維装置。
34. ３４．端部を有する光学繊維と； この光学繊維の着された金属ボディとを備え、この金属ボティには面が形成され 、上記の光学繊維はこの面に露出し、この面は別の光学装置とのカップブリング に構成されていることを特徴とする光学繊維装置。
35. ３５．前記金属ボデイは電着された銅で形成されていることを特徴とする前記請 求の範囲第３４項記載の光学繊維装置。
36. ３６．第１および第２の光学繊維を備え、これら光学繊維はクラッドされたコア と被覆とを備え、これらクラッドされたコアは上記被覆が除去された部分で融着 されて接合部を構成し； 上記の光学繊維のクラッドされたコアの周囲で上記の被覆の間に金属ボディが被 着され、上記のコア間の接合部を保護し、この金属ボディは上記の金属被覆の直 径と略等しい均一な直径に形成されていることを特徴とする光学繊維装置。
37. ３７．前記金属ボディは前記被覆間の前記コアの周囲に電着された銅で形成され たことを特徴とする前記請求の範囲第３６項記載の光学繊維装置。
38. ３８．金属被覆を有する光学繊維を電気メッキ浴中に浸潰し； この上に金属ボデイを被着することを特徴とする光学繊維装置の製造方法。
39. ３９．前記金属ボディをさらに機械加工することを特徴とする前記請求の範囲第 ３８項記載の光学繊維装置の製造方法。
40. ４０．前記金属ボディの機械加工は、この金属ボディに面を加工し、前記の光学 繊維をこの面に露出させることを特徴とする前記請求の範囲第３９項記載の光学 繊維装置の製造方法。
41. ４１．前記電気メッキは銅を電気メッキするものであることを特徴とする前記請 求の範囲第３８項記載の光学繊維装置の製造方法。