JPS6259907A - 光フアイバ端末部及びその製造方法 - Google Patents
光フアイバ端末部及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS6259907A JPS6259907A JP60198676A JP19867685A JPS6259907A JP S6259907 A JPS6259907 A JP S6259907A JP 60198676 A JP60198676 A JP 60198676A JP 19867685 A JP19867685 A JP 19867685A JP S6259907 A JPS6259907 A JP S6259907A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber
- metal oxide
- ferrule
- alumina
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- Pending
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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。
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）
本発明は耐熱性光ファイバ端末部及びその人造方法に関
し、本発明は高温でも使用可能な光センサ、元コネクタ
、イメージファイバ、光電スイッチ等の光ファイバ応用
製品の耐熱性端末部に適用して有利である。
し、本発明は高温でも使用可能な光センサ、元コネクタ
、イメージファイバ、光電スイッチ等の光ファイバ応用
製品の耐熱性端末部に適用して有利である。
（従来の技術）
従来通信用に使用されている元ファイバは、元センサ、
イメージガイド、バンドルファイバ、光電スイッチ用フ
ァイバ、そして元コネクタなど芯用例を広げているが、
それらが使用される環境が、よシ低温や、より高温にな
るなど、製品やその材料にとってきひしいものとなって
きている。
イメージガイド、バンドルファイバ、光電スイッチ用フ
ァイバ、そして元コネクタなど芯用例を広げているが、
それらが使用される環境が、よシ低温や、より高温にな
るなど、製品やその材料にとってきひしいものとなって
きている。
元ファイバそのものは、石英や多成分系のガラスで出来
ているため、１０００℃近くまでの耐熱性がある。また
、ファイバの強度を保つだめの被覆についても、ポリイ
ミド樹脂被覆や金属被覆があられれ、５００℃や５００
℃以上の耐熱性が保証できるよりになってきた。こ＼で
、光ファイバの端末部は通常金属やセラミックのフェル
ール（中空パイプ状のもの）で保護されており、ファイ
バの値上や使用時の取扱いから生じるひソ かけ、キズ
を防止し、また他との接続や護持性などの便利性が付与
されている。
ているため、１０００℃近くまでの耐熱性がある。また
、ファイバの強度を保つだめの被覆についても、ポリイ
ミド樹脂被覆や金属被覆があられれ、５００℃や５００
℃以上の耐熱性が保証できるよりになってきた。こ＼で
、光ファイバの端末部は通常金属やセラミックのフェル
ール（中空パイプ状のもの）で保護されており、ファイ
バの値上や使用時の取扱いから生じるひソ かけ、キズ
を防止し、また他との接続や護持性などの便利性が付与
されている。
このフェルール（バイプッとファイバの接着には通常エ
ポキシ樹脂が使用されているが、耐熱性がせいぜい１８
０℃位でろ５．３００℃以上筐して５００℃〜１０００
℃での耐熱性など望むべくもなく、他の耐熱性接着剤の
出現が待たれていた。
ポキシ樹脂が使用されているが、耐熱性がせいぜい１８
０℃位でろ５．３００℃以上筐して５００℃〜１０００
℃での耐熱性など望むべくもなく、他の耐熱性接着剤の
出現が待たれていた。
（発明が解決しようとする問題点ン
ここで登場したのが、ポリイミド樹脂や、ラダー型シリ
コンでめったが、これらは溶剤タイプでらジ、フェルー
ル中での乾燥・固化がむつかしく、さらに溶剤の分だけ
体積収縮が起こり、フェルール中で気泡が発生してしま
うなどの問題点があった。
コンでめったが、これらは溶剤タイプでらジ、フェルー
ル中での乾燥・固化がむつかしく、さらに溶剤の分だけ
体積収縮が起こり、フェルール中で気泡が発生してしま
うなどの問題点があった。
また、アルミナやシリカの微粒子を水に分散し、熱によ
り乾燥硬化するタイプの九とえば市販品のボンドエック
ス（商品名）、セラマボンド（商品名）、スミセラム（
商品名２等無機系接着剤は単独で１０００℃付近の耐熱
性があるもの＼、それらの多くは粒子成分の硬度が高い
うえにｐＨが１〜２の強酸性、′！′ｆｃは１１〜１２
０強アルカリ性でおり、使用中や硬化中に接触している
元ファイバを破損させてしまう欠点の為、実際には使用
されていなかった。さらに、中性域のｐＨを持つ無機系
接着剤は、光ファイバとの接着力が弱く実用的ではなか
った。
り乾燥硬化するタイプの九とえば市販品のボンドエック
ス（商品名）、セラマボンド（商品名）、スミセラム（
商品名２等無機系接着剤は単独で１０００℃付近の耐熱
性があるもの＼、それらの多くは粒子成分の硬度が高い
うえにｐＨが１〜２の強酸性、′！′ｆｃは１１〜１２
０強アルカリ性でおり、使用中や硬化中に接触している
元ファイバを破損させてしまう欠点の為、実際には使用
されていなかった。さらに、中性域のｐＨを持つ無機系
接着剤は、光ファイバとの接着力が弱く実用的ではなか
った。
本発明の目的は、無機系接着剤の上記欠点を克服し、同
接着剤を元ファイバ端末加工に使用できる様にすること
で、１０００℃付近までにおいて耐熱性を有する元ファ
イバ端末部及びその製法を提供することにある。
接着剤を元ファイバ端末加工に使用できる様にすること
で、１０００℃付近までにおいて耐熱性を有する元ファ
イバ端末部及びその製法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段〉
本発明者らは鋭意研究の結果、無機系接着剤の強駿又は
強アルカリの影響から元ファイノ（を守り、かつそれに
より耐熱性を損うことのない様に、接着される元ファイ
バ表面にＳｉＯ．金主成分とするファイバ保護の為の金
属酸化物膜を被Ｏすることに着目し、本発明の元ファイ
バ端末部の槽底及びその製法に到達した。
強アルカリの影響から元ファイノ（を守り、かつそれに
より耐熱性を損うことのない様に、接着される元ファイ
バ表面にＳｉＯ．金主成分とするファイバ保護の為の金
属酸化物膜を被Ｏすることに着目し、本発明の元ファイ
バ端末部の槽底及びその製法に到達した。
すなわち本発明はコア・クラッドからなる元ファイバの
端末表面に、Ｓ１０□を主成分とする金属酸化物を被覆
後、アルミナ及びシリカを主成分とする無機系接着剤に
よりフェルールを接着固定することを特徴とする元ファ
イバ端末部の友造方法に関し、また本発明はコア・クラ
ッドからなる元ファイバにおいて、その表面にＳｉＯ雪
を主成分とする金属酸化膜を有する該ファイバ端末に、
アルミナ及びシリカを主成分とする無機系接着剤により
フェルールを接着固定されてなる元ファイバ端末部に関
するものである。
端末表面に、Ｓ１０□を主成分とする金属酸化物を被覆
後、アルミナ及びシリカを主成分とする無機系接着剤に
よりフェルールを接着固定することを特徴とする元ファ
イバ端末部の友造方法に関し、また本発明はコア・クラ
ッドからなる元ファイバにおいて、その表面にＳｉＯ雪
を主成分とする金属酸化膜を有する該ファイバ端末に、
アルミナ及びシリカを主成分とする無機系接着剤により
フェルールを接着固定されてなる元ファイバ端末部に関
するものである。
第１図は本発明の光ファイバ端末部の構造及び製法を説
明するためファイバ径方向断面図であり、第２図はその
軸方向断面図である。第１因及び第２図において、１は
コア・クラッドからなる元ファイバ、２は金属酸化物膜
、３は無機系接着剤、４はフェルールで例えば金属、セ
ラミックス等の材質のものである。５は光ファイバ１の
被覆材（コーティング材ンをあられす。
明するためファイバ径方向断面図であり、第２図はその
軸方向断面図である。第１因及び第２図において、１は
コア・クラッドからなる元ファイバ、２は金属酸化物膜
、３は無機系接着剤、４はフェルールで例えば金属、セ
ラミックス等の材質のものである。５は光ファイバ１の
被覆材（コーティング材ンをあられす。
本発明の元ファイバ端末部に第１図・第２図から明らか
なように元ファイバ端末において、被覆材５を除去し次
元ファイバー１にまず金属酸化物を被覆し、該金属酸化
物膜２を介して無機接着剤５によシフエルール４を接着
固定してなるものである。
なように元ファイバ端末において、被覆材５を除去し次
元ファイバー１にまず金属酸化物を被覆し、該金属酸化
物膜２を介して無機接着剤５によシフエルール４を接着
固定してなるものである。
本発明における金属酸化物としては、ｓｈｏ、を主成分
とする金属酸化物が用いられ、好ましくはＳｉＯ３を９
５％以上含む金属酸化物である。
とする金属酸化物が用いられ、好ましくはＳｉＯ３を９
５％以上含む金属酸化物である。
このよりなＳｉＯ２を主成分とする金属酸化物を被覆す
るには、金属アルコキシドのアルコール溶液又は水溶液
、例えばケイ酸エチルのアルコール溶液等のいわゆる金
属酸化物薄膜形成剤などと呼ばれる溶液中に光ファイバ
を浸漬し、乾燥する、又は浸漬・乾燥を繰シ返す、こと
によ５０．０１ミクロンから数ミクロンの膜厚を得るこ
とが好ましい。
るには、金属アルコキシドのアルコール溶液又は水溶液
、例えばケイ酸エチルのアルコール溶液等のいわゆる金
属酸化物薄膜形成剤などと呼ばれる溶液中に光ファイバ
を浸漬し、乾燥する、又は浸漬・乾燥を繰シ返す、こと
によ５０．０１ミクロンから数ミクロンの膜厚を得るこ
とが好ましい。
さらに具体的には、Ｓ１ｏ！被覆を生成できる市販の金
属酸化物薄膜形成剤、例えばＨ２Ｏ−１０００〔商品名
、日立化成（株）表〕、ＮＴＬ−８ｉ−２００１゜ＮＴ
Ｌ−ｓｔ−６ｏｏ１１：商品名、日量化学（株］〕等の
中に、元ファイバ端部を浸漬し、乾燥して薄膜を形成す
る。
属酸化物薄膜形成剤、例えばＨ２Ｏ−１０００〔商品名
、日立化成（株）表〕、ＮＴＬ−８ｉ−２００１゜ＮＴ
Ｌ−ｓｔ−６ｏｏ１１：商品名、日量化学（株］〕等の
中に、元ファイバ端部を浸漬し、乾燥して薄膜を形成す
る。
次に、無機系接着剤を用いてフェルールを接着固定する
。本発明において用いる無機系接着剤としては、アルミ
ナ及びシリカを主成分とするものが好ましく、例えば市
販のポンドエックス〔商品名、日量化学（株）裂〕、セ
ラマボンド（商品名、アレコム社製）、スミセラム〔商
品名、住友化学（株）製〕等が挙げられる。
。本発明において用いる無機系接着剤としては、アルミ
ナ及びシリカを主成分とするものが好ましく、例えば市
販のポンドエックス〔商品名、日量化学（株）裂〕、セ
ラマボンド（商品名、アレコム社製）、スミセラム〔商
品名、住友化学（株）製〕等が挙げられる。
このようにして、第１図及び第２図に示されるように、
金属酸化物膜を介して無機系接着剤でフェルールを接着
固定することで、接渣剤中のＳｉＯ２やＡｔ、０３から
なる硬い粒子、や、強酸又は強アルカリが直接光ファイ
バに触れることを防げ、ファイバの破断をも防ぐことに
なる。さらに、該金属酸化物膜の主成分Ｓ１０．は、元
ファイバ及び無機接着剤の主成分と同じであり、接着性
、熱膨張性、耐熱性がみな同じレベルに統一できる念め
、安定した構成を作れる。また、該金属酸化物膜はＳｉ
Ｏ２以外に、Ｎａ、 Ｋ 、 Ｃａ、 Ｏｕ 。
金属酸化物膜を介して無機系接着剤でフェルールを接着
固定することで、接渣剤中のＳｉＯ２やＡｔ、０３から
なる硬い粒子、や、強酸又は強アルカリが直接光ファイ
バに触れることを防げ、ファイバの破断をも防ぐことに
なる。さらに、該金属酸化物膜の主成分Ｓ１０．は、元
ファイバ及び無機接着剤の主成分と同じであり、接着性
、熱膨張性、耐熱性がみな同じレベルに統一できる念め
、安定した構成を作れる。また、該金属酸化物膜はＳｉ
Ｏ２以外に、Ｎａ、 Ｋ 、 Ｃａ、 Ｏｕ 。
Ｆｅ 、 Ｐｂ などのわずかな不純物や８１（ＯＨ）
、やＯＨ基を多く含む為、無機接着剤との接着性が向上
する。よって中性域のｐＨを持つ無機接着剤例えばボン
ドエックス８０（商品名）の様な接着剤の接着性を向上
することができる。すなわち、ファイバと無機接着剤の
直接接着よりも、同金属散化物膜を介在させることによ
って接着性の向上が付加される。
、やＯＨ基を多く含む為、無機接着剤との接着性が向上
する。よって中性域のｐＨを持つ無機接着剤例えばボン
ドエックス８０（商品名）の様な接着剤の接着性を向上
することができる。すなわち、ファイバと無機接着剤の
直接接着よりも、同金属散化物膜を介在させることによ
って接着性の向上が付加される。
ここで、元ファイバが強酸２強アルカリの無機接着剤に
より侵され破断するのに対して、金属醸化膜が破断や破
損しないのは、元ファイバ表面がほとんど無欠陥に近く
、キズつきやすい状態にあシ、さらに、そのキズが大き
く底長しやすいことにあることや、コア・クラッドから
なる構造上、コア材・クラツド材の熱膨張率差によりフ
ァイバ表面に応力が生じ、それがキズの成長や破断を促
進するのに対して、金属酸化物膜は、元々、不純物を含
み、欠陥が多く存在する為キズの成長がおこりにくく破
断にまで至らないことによる。この具体的説明としては
、ｓｌｏ、からなる石英ガラス裏のビー力やセルが強酸
・強アルカリに侵されない（破断等がない］のに対して
、元ファイバは必ずシリコン等の被覆が必ｇなことがあ
げられる。
より侵され破断するのに対して、金属醸化膜が破断や破
損しないのは、元ファイバ表面がほとんど無欠陥に近く
、キズつきやすい状態にあシ、さらに、そのキズが大き
く底長しやすいことにあることや、コア・クラッドから
なる構造上、コア材・クラツド材の熱膨張率差によりフ
ァイバ表面に応力が生じ、それがキズの成長や破断を促
進するのに対して、金属酸化物膜は、元々、不純物を含
み、欠陥が多く存在する為キズの成長がおこりにくく破
断にまで至らないことによる。この具体的説明としては
、ｓｌｏ、からなる石英ガラス裏のビー力やセルが強酸
・強アルカリに侵されない（破断等がない］のに対して
、元ファイバは必ずシリコン等の被覆が必ｇなことがあ
げられる。
なお、本発明における金属酸化物膜の厚さとしては、強
酸・強アルカリからの保護作用を目的とした場合は厚い
方が良いが、もろい為、厚すぎると曲げなどによｐ機械
的な耐久性がなくなるので、１４〜２ミクロン程度の厚
さが好ましい。
酸・強アルカリからの保護作用を目的とした場合は厚い
方が良いが、もろい為、厚すぎると曲げなどによｐ機械
的な耐久性がなくなるので、１４〜２ミクロン程度の厚
さが好ましい。
また、中性域の無機接着剤の接着性を改良する目的には
、（１０１ミクロン〜ＣＬ５ミクロンの厚さがあれば十
分である。したがってその目的によシ適切な厚さを選択
すればよく、これらの工夫によ）１ｏｏｉ：＋ｃ付近ま
で耐熱性のある元ファイバ端宋部が得られる。
、（１０１ミクロン〜ＣＬ５ミクロンの厚さがあれば十
分である。したがってその目的によシ適切な厚さを選択
すればよく、これらの工夫によ）１ｏｏｉ：＋ｃ付近ま
で耐熱性のある元ファイバ端宋部が得られる。
（実施例Ｊ
実施例１
外径［Ｌ５ｍの元ファイバの端部より長さ１００鰭のシ
リコン被覆を除去後、「ＮＴＬ−８ｉ −２００１Ｊ（
商品名］中に該端部を浸漬し念後室温で５０分間乾燥後
、１００℃で５０分、５５０℃で３０分加熱処理し、厚
さ１．０μｍの薄膜（Ｓｉｎｓ）を得た。ｐＨ１２のボ
ンドエックス８２（商品名）を充填した、内径α８置、
長さ１００■のセラミックフェルールを該端部に挿入し
、室温で１５時間乾燥後、該端部端面を研磨し、光コア
イノ（端末部を作表した。同端末部についてガスノ（−
ナーで８００℃加熱を３０分間行つ九が、なんら異常は
見られなかった。
リコン被覆を除去後、「ＮＴＬ−８ｉ −２００１Ｊ（
商品名］中に該端部を浸漬し念後室温で５０分間乾燥後
、１００℃で５０分、５５０℃で３０分加熱処理し、厚
さ１．０μｍの薄膜（Ｓｉｎｓ）を得た。ｐＨ１２のボ
ンドエックス８２（商品名）を充填した、内径α８置、
長さ１００■のセラミックフェルールを該端部に挿入し
、室温で１５時間乾燥後、該端部端面を研磨し、光コア
イノ（端末部を作表した。同端末部についてガスノ（−
ナーで８００℃加熱を３０分間行つ九が、なんら異常は
見られなかった。
実施例２
実施例１と同様金属酸化物の被覆をほどこし次元ファイ
バと、同被覆無しの７フイノ（に、ｐＨ９の無機接着剤
ポンドエックス８０（商品名）を充填した内径α８１Ｉ
ｌ１１長さ１０ｍｍのステンレスフエルールを挿入し、
室温で２４時間放厘後、両者を引張テストにかけた。そ
の結果、該被覆をほどこし次ファイバは、１５に９７ｃ
ｍ”の強度を有していたが、被覆なしのファイバは１
ｋｇ／ｃｍ”未満の強度しか得られなかった。
バと、同被覆無しの７フイノ（に、ｐＨ９の無機接着剤
ポンドエックス８０（商品名）を充填した内径α８１Ｉ
ｌ１１長さ１０ｍｍのステンレスフエルールを挿入し、
室温で２４時間放厘後、両者を引張テストにかけた。そ
の結果、該被覆をほどこし次ファイバは、１５に９７ｃ
ｍ”の強度を有していたが、被覆なしのファイバは１
ｋｇ／ｃｍ”未満の強度しか得られなかった。
（発明の効果）
本発明の元ファイバ端末部及びその製造方法は、光ファ
イバと接着剤の間に金属酸化物膜を介在させるので、無
機系接着剤の強酸性又は強アルカリ性の影響が、直接光
ファイバへ伝わることを防止できるため、元ファイバの
破断を起すことなく、該ファイバの端末加工が行えるよ
うになり、１０００℃付近の高温における充電スイッチ
や光センサとしての使用を可能とするものである。また
、元々、接着力の低かった、ｐＨ５〜９の中性域無機系
接着剤についても、金属酸化物膜の主成分ＳｉＯ．が接
着層、ファイバ両者の主成分でもあること、又金属酸化
物膜中のＯＨ基の存在等が接着層との親和力を向上する
ので、実用できる接着力が得られるという効果も奏する
。
イバと接着剤の間に金属酸化物膜を介在させるので、無
機系接着剤の強酸性又は強アルカリ性の影響が、直接光
ファイバへ伝わることを防止できるため、元ファイバの
破断を起すことなく、該ファイバの端末加工が行えるよ
うになり、１０００℃付近の高温における充電スイッチ
や光センサとしての使用を可能とするものである。また
、元々、接着力の低かった、ｐＨ５〜９の中性域無機系
接着剤についても、金属酸化物膜の主成分ＳｉＯ．が接
着層、ファイバ両者の主成分でもあること、又金属酸化
物膜中のＯＨ基の存在等が接着層との親和力を向上する
ので、実用できる接着力が得られるという効果も奏する
。
第１図は、本発明の元ファイバ端末部の径方向断面図、
第２図は第１図のものの軸方向断面図である。
第２図は第１図のものの軸方向断面図である。
Claims (3)
- （１）コア・クラッドからなる光ファイバの端末表面に
、ＳｉＯ＿２を主成分とする金属酸化物を被覆後、アル
ミナ及びシリカを主成分とする無機系接着剤によりフエ
ルールを接着固定することを特徴とする光ファイバ端末
部の製造方法。 - （２）Ｓｉを主成分とする金属アルコキシド溶液中に光
ファイバを浸漬後乾燥することにより厚さ０．０１ミク
ロン以上の金属酸化物を被覆する特許請求の範囲第（１
）項に記載される光ファイバ端末部の製造方法。 - （３）コア・クラッドからなる光ファイバにおいて、そ
の表面にＳｉＯ＿２を主成分とする金属酸化膜を有する
該ファイバ端末に、アルミナ及びシリカを主成分とする
無機系接着剤によりフエルールを接着固定されてなる光
ファイバ端末部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60198676A JPS6259907A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 光フアイバ端末部及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60198676A JPS6259907A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 光フアイバ端末部及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6259907A true JPS6259907A (ja) | 1987-03-16 |
Family
ID=16395190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60198676A Pending JPS6259907A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 光フアイバ端末部及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6259907A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2112536A2 (en) * | 2008-04-26 | 2009-10-28 | Gwangju Institute of Science and Technology | Optical interconnection structure and method for manufacturing the same |
-
1985
- 1985-09-10 JP JP60198676A patent/JPS6259907A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2112536A2 (en) * | 2008-04-26 | 2009-10-28 | Gwangju Institute of Science and Technology | Optical interconnection structure and method for manufacturing the same |
| US8165429B2 (en) * | 2008-04-26 | 2012-04-24 | Gwangju Institute Of Science And Technology | Optical interconnection structure and method for manufacturing the same |
| EP2112536A3 (en) * | 2008-04-26 | 2013-03-27 | Gwangju Institute of Science and Technology | Optical interconnection structure and method for manufacturing the same |
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