JPS63115112A

JPS63115112A - プラスチツク光フアイバカプラおよびその製造方法

Info

Publication number: JPS63115112A
Application number: JP26067486A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Imoto; 克之井本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-11-04
Filing date: 1986-11-04
Publication date: 1988-05-19

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、プラスチック光フアイバ内を伝送する光ビー
ムを複数本のプラスチック光フアイバ内に分配する光ス
ターカプラおよびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

光フアイバ伝送技術の急速な進歩にともない。

電子計算機−電子計ｊ！Ｌ礪間や電子計算機一端末間の
データ伝送に光ファイバを使用する光データリンクの研
究開発が活発に行われている。この光データリンクを構
成する上で、複数本の入方用光７アイルからの光信号を
ミキシングして複数本の出力用光ファイバに低損失で、
かつ均等に分配し得る光スターカブラは必須のデバイス
である。

先に、本発明者はプラスチック光ファイバを用いた光フ
ァイバ型スターカプラの製造方法として。

第５図に示す方法を提案した（特願昭６１−２１９２０
号）。これはプラスチック光ファイバ１−１．１−２．
１−３を束ねてガラス管２１内に入れ、加熱源３により
ガラス管２１を加熱し１間接的にガラス管２１内の光７
アイル束を軟化させ、軟化だ応じて光７アイル束に矢印
１５−１及び１５−２の方向にひねシを加える。ついで
光ファイバ束を矢印１７−１及び１７−２の方向に延伸
する。この延伸は光源７の光を一本の光ファイバに励振
させ、出力側の各々の光フアイバ出力を受光索子アレイ
９−１．９−２．９−３でモニタし、上記受光素子の出
力１直がほぼ等しくなるまで行なう。そして上記出力値
は演算、制御回路部１０に入力されている。

演算、制御回路部１０の出力信号はガス開閉装置６に入
力されている。ガス開閉装置６は通常、閉じているが、
受光素子アレイ９−１．９−２．９−３の出力値がほぼ
等しくなると、演算、制御回路部１０が作動してガス開
閉装置６は開になる。

そして、矢印５−１からのガスはガス導入管４を介して
ガラス管２１０穴部２０−１に矢印５−２のごとく送シ
込まれ、光ファイバ束のひね９．融層。

延伸部１１を急冷させ、矢印５−３．５−４．５−５の
方向に流れ出ていく。なおガス開閉装ｄ６が開になると
同時に矢印１７−１．１７−２方向への延伸、さらには
矢印１５−１．１５−２方向の回転１、加熱源のｇ＊等
が停止する。このような光スターカプラの製造方法を用
いると１間接加熱による輻射熱を利用して光ファイバ束
が成形加工さするので、均一加熱が可能となシ、かつ等
分配特性になるまで加熱しつづけ、瞬時に急冷させると
いう新しい手段を用いることによ＃）％破断なく等分配
特性を実現することが可能となる。また間接加熱である
ので外部から光フアイバ束内への不純物の混入を抑圧で
き、低損失特性を実現できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第５図の方法では、低損失、低分配偏差特性を実現でき
るという利点を有している。しかし、次の１うな問題が
あることがわかった。ガラス管２１（石英管、パイレッ
クス管など）の熱伝導率はプラスチック光ファイバの熱
伝導率に比し、約１ケタも大きいために、ガラス管２１
内の温度上昇が極めて速い。その結果、ガラス管２１内
のプラスチック光ファイバ束の軟化が瞬時に起こるため
１作業操作性が悪く、成形加工が難しい。またガスで急
冷しても、ガラス管２１の温度低下はおそく、成形加工
した光ファイバ束をガラス管２１内からとりだすのに長
い時間を要する。ｉだ、ガラス管２１が十分に冷えきら
ないうちに、光７アイル束がガラス管２１の内壁に接触
すると、光ファイバ東が変形し、作業上、扱いにくいと
いう問題があった。また、ガスを使うので、設備費用が
かかり、高１曲な製造方法になった。

本発明の目的は、上記問題点を解決させる光ファイバカ
グラ＆工びその製造方法を提供することにある。すなわ
ち１歩留り良く、低コストで製造でき、また、車載、装
置内などで使用しても環境変化によって特性が変化しに
くく、取扱いも容易で、＄１造の信頼性が高く、高ま能
荷性を期待できる光ファイバカプラを提供するものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は次のような構成にすることによって達成され
るうすなわち、熱伝導率の値がプラスチック光ファイバ
のそれに近い直で、ま几耐熱は度はプラスチック光ファ
イバと等しいかそｎよりも高いプラスチック管内に、プ
ラスチック光ファイバを束ねて挿入する。そしてプラス
チック管を加熱することにより、管内のプラスチック元
ファイバ束を間接的に軟化させ、ひねりと延伸を加える
。

最後にプラスチック管の両端を接着剤で封止することに
より、プラスチック光ファイバカプラを一貞プロセスで
得るものである。

〔作用〕

ガラス管の代わシに、プラスチック管を用いているので
１次のような効果が得られる。プラスチック管はガラス
管に比し、熱伝導率が約１ケタ小さい。そのため、プラ
スチック管を外側から加熱しても、内部にまでなかｉか
熱が云わシにくい。

そして、Ｖ内のプラスチック光ファイバ束の軟化もゆっ
くりになり、その結果、ひねり、延伸などの作業操作も
ゆつくシできるようになシ１等分配特性の実現が容易に
なる。′またプラスチック管内壁にプラスチック光ファ
イバが接触して変形したり、破断することもないので、
信頼性高く作れる。

また、プラスチック管の耐熱温度はプラスチック光ファ
イバのそれと等しいか、高いものを使用するが、高いと
いってもａＣから１００ｒの間であり、プラスチック光
ファイバとガラス管のような数１００Ｃ以上の差がある
ものと違うので、加熱中に融解しすき゛てプラスチック
光ファイバ束が溶断するような事はない。したがって生
産の歩留りを高くとれる。さらに、上記のような理由か
ら。

ガスによる急冷作業も必要ないので、非常に簡易な装置
で経済的に作れる。また１本発明のプラスチック光ファ
イバカプラは、温度変化に対しても特性が安定である。

すなわち、プラスチック管の熱伝導率が低いので１周囲
温度が高温になっても。

熱はプラスチック管のごく表層にだけたまって表層ｇ＜
けの温度上昇を起こし、管内のプラスチック光ファイバ
束の温度上昇を抑圧する。逆に周囲温度が低温になって
も同様にプラスチック光ファイバ束に伝わシにくいので
、温度低下によるプラスチック光ファイバの屈折率変化
に依存した光学特性の質動を抑圧することができる。さ
らに、プラスチック・ぎは柔軟性があるので、′ｆｉ−
とえば、自動車や航空機などの中の狭いところなどで、
曲げて使うこともでき、狭いスペースなどでも有効に利
用できるという利点もある。これがガラス管の場合には
まったく上記のようなことが困嬌である。

Ｃ％施例〕第１図、第２図及びＮ４３図に本発明のプラスチック光
ファイバカプラの実施例を示す。これらの実施例にお−
て、プラスチック管２２としては。

フッ素樹脂材料からなる管が好ましい。九とえば。

四７フ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン−パー７０口
アルキルビニルエーテル共重合ａｔＪＪＩ　、６７ツ化
エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂。

三フフ化塩化エチレン園脂、フフ化ビニリデン樹脂、四
フフ化エチレンーエチレン共重合樹脂、クロロトリフル
オロエチレン−エチレン共を合体樹脂などである。これ
らの樹脂の耐熱温度は百数士Ｃ以上である。プラスチッ
ク光ファイバは、通常。

コア材がポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン。

クラツド材がフッ素ポリマー、ポリメタクリル酸メチル
が用いられるが、これらの材料の耐熱温度はｇｅ十ｃ以
下である。プラスチック管、プラスチック光ファイバの
熱伝導率は１〜ｌ　Ｏ（ＸＩＯ−４ｃａｔ／　ｓｅｃ　
／　ｏｎ２／　Ｃ７ｃｍ　）程度で６Ｄ、ガラス管に比
し、約１ケタ小さい値である。ま友上記プラスチック管
２２の屈折率はプラスチック光ファイバの屈折率（１，
４５以上）よりも低いので、たとえプラスチック光ファ
イバ束のびねシ、延伸部１１がプラスチック管の内壁に
接触しても光フアイバ束内を伝搬しているクラツディン
グモードにほとんど影響を及ぼさない。さらに上記プラ
スチック管は吸水率が非常に低いので、外部からの水の
混入を抑圧することができる。したがって、永年にわた
って光ファイバカプラの光学特性（損失）の劣化や、ｄ
械強度の劣化を防ぐことができる。

第２図において、２４は充填材である。これはたとえば
シリコーン樹脂のような緩衝材料が好ましい。ただし、
この充填材の屈折率はプラスチック光ファイバ束のそれ
よりも低いものでなければならない。第３図の場合は、
プラスチック管２２の中央部付近２５の断面積が減少し
ている。これは、プラスチック管２２の＋Ｗ４熱温度が
プラスチック光ファイバのそれに近い場合の例であシ、
このような場曾にはプラスチックｆ２２の刃口熱中に断
面積の減少を生ずる。なお、２３は接着剤である。

第４図は本発明のプラスチック光ファイバカプラの製造
方法に関する実施例である。こ几は、　ｌ）プラスチッ
ク管２２内に複数本のプラスチック光ファイバｌ−１，
１−２，１−３からなる光ファイバ束を挿入する工程、
２）該光ファイバ束を矢印１５−１．１５−２方向に回
転させることによって。

光ファイバ束にひねりを加える工程、３）グラスチツク
管２２を加熱＃３で加熱することによう、管内の光ファ
イバ東を間接的に軟化させる工程、４）該軟化した光フ
ァイバ束にさらに必要に応じてひねりを加えるか、ある
いはそのまま矢印１７−１゜１７−２方向に延伸し、光
フアイバ束中央部にパイコニカルテーパ状のひねり、延
伸部１１を形成させる工程、５）光ファイバの１本に光
源７より光を励振させ、光ファイバ出力端の光信号を受
光器９−１〜９−３でモニタし、等分配に近い特注にな
った段階で、加熱、ひねり、延坤などの工程を停止させ
る工程からなっている。なおプラスチック管２２０両端
への接着剤の封止は第４図の工程が終った後に行なわれ
る。第４図の製造方法のさらに良い点は、加熱源の温度
を微調整しなくても容易に作製できることである。こル
は、プラスチック管の熱伝導率が低いためである。

本発明は上記実力例に限定されない。まず光ファイバの
数量は２本以上何本でもよい。上限としては１００本程
度まで可能である。またプラスチック光ファイバ束のひ
ねり、延伸を行なう部分１１の各々の光ファイバのクラ
ッド部はエツチングによってうすくするか、あるいはと
シのぞいておいてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プラスチック光ファイバカグラを歩留
シ良く、低コストで製造でき、また車載。

−ａ直円などで使用しても環境変化によりて特注が変化
しＫ＜＜、取扱いも容易で、構造の信頼性が高く、高性
能ｆｊ性を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明のプラスチック光フ
ァイバカグラの実施例を示す図、第４図は本発明のプラ
スチック光７アイバカグラの製造方法の実施例を示す図
、第５図は本発明者が先に提案したプラスチック光ファ
イバカグラの製造方法を示す図である。１−１．　１−２．１−３・・・光ファイバ、３・・・
加熱＃１％４・・・ガス導入管、７・・・光源、９−１
〜９−３・・・受光素子、１１・・・ひねり、延伸部、
１４−１〜１４−２・・・光７アイバ固足部、１５−１
−１５−２・・・回転方向を示す矢印、１６−４　、１
６−２・・・延伸機構部。１７−１．１７−２・・・延伸方向を示す矢印、５−１
〜５−５・・・ガスの流れ方向を示す矢印、２２・・・
プラスチック管、２３・・・接着剤、２４・・・充填材
、２５・・・複合化部。

Claims

【特許請求の範囲】１、プラスチック光ファイバ束のひねり、延伸部が、こ
のプラスチック光ファイバ束の耐熱温度と等しいかそれ
よりも高いプラスチック管で被覆されていることを特徴
とするプラスチック光ファイバカプラ。２、特許請求の範囲第１項において、前記プラスチック
管の屈折率が前記プラスチック光ファイバ束の屈折率よ
りも低いことを特徴とするプラスチック光ファイバカプ
ラ。３、特許請求の範囲第１項において、前記プラスチック
光ファイバ束と前記プラスチック管との間に、前記プラ
スチック光ファイバ束の屈折率よりも低い材質を充填し
たことを特徴とするプラスチック光ファイバカプラ。４、プラスチック管内に複数本のプラスチック光ファイ
バからなる光ファイバ束を挿入し、この光ファイバ束に
、ひねり、プラスチック管を介しての間接加熱、ならび
に延伸を加えて、このプラスチック管内の光ファイバ束
にひねり・延伸部を形成し、このプラスチック管の両端
を接着剤で封止する工程を少なくとも有することを特徴
とするプラスチック光ファイバカプラの製造方法。