JPS6340107A - 光フアイバ接続用補強部材 - Google Patents
光フアイバ接続用補強部材Info
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- JPS6340107A JPS6340107A JP61184043A JP18404386A JPS6340107A JP S6340107 A JPS6340107 A JP S6340107A JP 61184043 A JP61184043 A JP 61184043A JP 18404386 A JP18404386 A JP 18404386A JP S6340107 A JPS6340107 A JP S6340107A
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- crystallized glass
- reinforcing
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2558—Reinforcement of splice joint
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）
本発明は光ファイバを融着法により接続する場合に接続
部分を補強するために用いられる光ファイバ接続用補強
部材の改良に関するものである。
部分を補強するために用いられる光ファイバ接続用補強
部材の改良に関するものである。
（従来の技術）
光ファイバの融着接続部の信頌、性を高めるためには、
融着された素線部を被覆部とともに補強部材に固定する
方法が有効である。このための補強部材としては従来は
主としてプラスチックや金属製のものが使用されていた
が、光ファイバとの熱膨張率の差が大きく光ファイバに
熱応ノｊを生しさせること、不透明体であるために接続
部分を外側から点検できないこと等の問題があり、近年
では実開昭５８−１０５５０５号に示されるように低熱
膨脂の透明結晶化ガラスを補強部材として用いることが
提案されている。ところが、このような結晶化ガラス製
の補強部材は機械加工により所定寸法に加工されるので
あるが、セラミックス材料の常として加工により表面に
クラックが発生するとその機械的強度が著しく低下して
例えば接続補強作業時の落下破り、や光ファイバの加圧
接着時の折損等が頻発する欠点がある。特に最近の光フ
ァイバーケーブルの心数の増加に伴い補強部材の大きさ
のコンパクト化が要請されている状況下においては、こ
のような機械的強度の不足は接続部の偉績性を向上させ
るうえで大きな障害となっている。そこでフン酸処理に
より強度劣化の原因である微少クラックを除去する試み
もなされたが、フン酸処理を行うと表面全体がすりガラ
ス状の粗面となって透明性が失われることと、フン酸の
廃液公害問題があり、工業的に採用することはできなか
った。
融着された素線部を被覆部とともに補強部材に固定する
方法が有効である。このための補強部材としては従来は
主としてプラスチックや金属製のものが使用されていた
が、光ファイバとの熱膨張率の差が大きく光ファイバに
熱応ノｊを生しさせること、不透明体であるために接続
部分を外側から点検できないこと等の問題があり、近年
では実開昭５８−１０５５０５号に示されるように低熱
膨脂の透明結晶化ガラスを補強部材として用いることが
提案されている。ところが、このような結晶化ガラス製
の補強部材は機械加工により所定寸法に加工されるので
あるが、セラミックス材料の常として加工により表面に
クラックが発生するとその機械的強度が著しく低下して
例えば接続補強作業時の落下破り、や光ファイバの加圧
接着時の折損等が頻発する欠点がある。特に最近の光フ
ァイバーケーブルの心数の増加に伴い補強部材の大きさ
のコンパクト化が要請されている状況下においては、こ
のような機械的強度の不足は接続部の偉績性を向上させ
るうえで大きな障害となっている。そこでフン酸処理に
より強度劣化の原因である微少クラックを除去する試み
もなされたが、フン酸処理を行うと表面全体がすりガラ
ス状の粗面となって透明性が失われることと、フン酸の
廃液公害問題があり、工業的に採用することはできなか
った。
更にまた、従来の結晶化ガラス製の補強部材により補強
した光ファイバの接続部は、使用中に接着剤が剥離し易
い欠点のあることが指摘されており、これらの問題点の
解決が望まれていた。
した光ファイバの接続部は、使用中に接着剤が剥離し易
い欠点のあることが指摘されており、これらの問題点の
解決が望まれていた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明はこのような従来の問題点を解決して、透明で熱
膨脹率が小さいという従来の結晶化ガラス製の補強部材
の利点を残しつつ、接続部の信頼性向上に不可欠な機械
的強度と耐剥離性とを向上させた光ファイバ接続用補強
部材を目的として完成されたものである。
膨脹率が小さいという従来の結晶化ガラス製の補強部材
の利点を残しつつ、接続部の信頼性向上に不可欠な機械
的強度と耐剥離性とを向上させた光ファイバ接続用補強
部材を目的として完成されたものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は融着法により接続された光ファイバの素線部を
被覆部とともに接着剤を介して固定するための補強部材
であって、該補強部材は主結晶がＬｉｘＯ４１１０ｓ
５ＩＯｔ系結晶である低膨張の透明結晶化ガラスから
なり、その光ファイバとの接触面は機械加工された粗面
とされるとともに該接触面を含む全表面にイオン交換強
化層が形成され、更に該接触面には加熱された際に光フ
ァイバを接着するとともに粗面の凹凸を埋めて透明性を
回復させる接着材層を形成したことを特徴とするもので
ある。
被覆部とともに接着剤を介して固定するための補強部材
であって、該補強部材は主結晶がＬｉｘＯ４１１０ｓ
５ＩＯｔ系結晶である低膨張の透明結晶化ガラスから
なり、その光ファイバとの接触面は機械加工された粗面
とされるとともに該接触面を含む全表面にイオン交換強
化層が形成され、更に該接触面には加熱された際に光フ
ァイバを接着するとともに粗面の凹凸を埋めて透明性を
回復させる接着材層を形成したことを特徴とするもので
ある。
本発明において用いられる結晶化ガラスは、例えば、Ｌ
ｉｇＯ１，７〜６％４１％、以下同じ）、Ａ１□０，１
２〜３５％、Ｓｉｎｇ ５５％〜７５％の基礎ガラス
成分中に核形成剤としてＴｉＪ ０〜３％、ＺｒＯ２０
，１〜５％、ｐ、ｏ、ｏ〜５％を添加し、溶融成形した
うえ熱処理によりＬｉｇＯＡＩｚ０３ ５ｉＣｈ系の結
晶を析出させたものであって、その熱膨脹率を光ファイ
バに使用されている石英ガラス（α＝ ４ Ｘ １０−
’／℃程度）と合致させるとともに透明性を得るために
、結晶粒径が０．１ μｍ以下のベータユークリプタイ
トの結晶を析出させたものを用いることが好ましい。こ
のような透明結晶化ガラスは機械加工により種々な形状
の補強部材とされるが、次に第１図及び第２図に示す平
板型のもの、第３図及び第４図に示す溝型のもの、第５
図に示す棒型のものの各実施例について詳細に説明する
。
ｉｇＯ１，７〜６％４１％、以下同じ）、Ａ１□０，１
２〜３５％、Ｓｉｎｇ ５５％〜７５％の基礎ガラス
成分中に核形成剤としてＴｉＪ ０〜３％、ＺｒＯ２０
，１〜５％、ｐ、ｏ、ｏ〜５％を添加し、溶融成形した
うえ熱処理によりＬｉｇＯＡＩｚ０３ ５ｉＣｈ系の結
晶を析出させたものであって、その熱膨脹率を光ファイ
バに使用されている石英ガラス（α＝ ４ Ｘ １０−
’／℃程度）と合致させるとともに透明性を得るために
、結晶粒径が０．１ μｍ以下のベータユークリプタイ
トの結晶を析出させたものを用いることが好ましい。こ
のような透明結晶化ガラスは機械加工により種々な形状
の補強部材とされるが、次に第１図及び第２図に示す平
板型のもの、第３図及び第４図に示す溝型のもの、第５
図に示す棒型のものの各実施例について詳細に説明する
。
（実施例）
第１図及び第２図に示す第１の実施例において、（１）
は上側の補強部材本体、（２）は下側の補強部材本体で
あって、いずれも前記のような透明結晶化ガラスを機械
加工により図示の形状に加工したものである。いずれの
補強部材本体も光ファイバ（３０）との接触面（３）、
（４）が機械加工された粗面とされており、その反対面
（５）、（６）は鏡面とされている。
は上側の補強部材本体、（２）は下側の補強部材本体で
あって、いずれも前記のような透明結晶化ガラスを機械
加工により図示の形状に加工したものである。いずれの
補強部材本体も光ファイバ（３０）との接触面（３）、
（４）が機械加工された粗面とされており、その反対面
（５）、（６）は鏡面とされている。
機械加工された粗面としては、例えば中心線平均あらさ
で０．１〜２０ＩＩｍ程度であり、０．１ μｍより小
さいと接着剤の耐剥離性に問題があり、２０ＩＪｍより
大きいと機械強度上問題となる。さらに粗面の程度は機
械加工の作業性も考慮して設定される。このような補強
部材本体（１）、（２）は機械加工を終了したのちに化
学強化され、粗面とされた接触面（３）、（４）を含む
全表面にイオン交換強化層が形成される。化学強化は例
えばＮａ１４０ｓ 、Ｎａ、ＳＯａのようなＮａ”溶融
塩あるいはにＮＯｌ、ＫＣＩ のようなに１溶融塩を３
５０〜５５０℃に保ち、その内部に１５分〜２４時間程
度結晶化ガラスを浸漬する方法により行われるもので、
全表面に濶さ数十ミクロンのイオン交換強化層を形成す
ることによって結晶化ガラスからなる補強部材本体＋１
１、（２）の機械的強度を著しく向上させることができ
る。このイオン交換強化層中には大きい圧縮応力が発生
するので、機械加工された粗面の強度をも著しく向上さ
せることが可能となる。（７）、（８）はこのようにし
てイオン交換強化層が形成された接触面（３）、（４）
に形成された接着剤層である。この接着剤層（７）、（
８）としてはポリエチレンフィルムのようなホットプレ
スにより容易に溶融して光ファイバ（３０）の素線部（
３１）及び被覆部（３２）を接着することができるホン
トメルト型の接着剤が用いられる。またこの接着剤は溶
融時に前記粗面の凹凸を埋めて補強部材本体（１）、（
２）の接触面（３）、（４）の透明性を回復させること
ができるように、少なくとも溶融後は透明となる性質の
ものを用いるものとする。なお実施例においては、上側
の補強部材本体［１１は接触面（３）の反対面が少くと
も光ファイバ（３０）の素線部（３１）に対応する部分
で凸面状とされており、この部分の全体がかまぼこ型の
レンズ形状とされて接着後に外側から素線部（３１）を
点検し易いようになっている。また、マンホールの内部
のような比較的暗い場所において光ファイバの接続作業
を行う際における補強部材本体（１１、（２）の表裏の
識別を容易化するため、接触面（３）の反対面（５）に
はマーク（９）が付されている。マーク（９）は凹凸状
のものであっても、図示のようにプリントされたもので
あっても、あるいは端部を斜に切欠いたもの等の任意の
形態とすることができる。
で０．１〜２０ＩＩｍ程度であり、０．１ μｍより小
さいと接着剤の耐剥離性に問題があり、２０ＩＪｍより
大きいと機械強度上問題となる。さらに粗面の程度は機
械加工の作業性も考慮して設定される。このような補強
部材本体（１）、（２）は機械加工を終了したのちに化
学強化され、粗面とされた接触面（３）、（４）を含む
全表面にイオン交換強化層が形成される。化学強化は例
えばＮａ１４０ｓ 、Ｎａ、ＳＯａのようなＮａ”溶融
塩あるいはにＮＯｌ、ＫＣＩ のようなに１溶融塩を３
５０〜５５０℃に保ち、その内部に１５分〜２４時間程
度結晶化ガラスを浸漬する方法により行われるもので、
全表面に濶さ数十ミクロンのイオン交換強化層を形成す
ることによって結晶化ガラスからなる補強部材本体＋１
１、（２）の機械的強度を著しく向上させることができ
る。このイオン交換強化層中には大きい圧縮応力が発生
するので、機械加工された粗面の強度をも著しく向上さ
せることが可能となる。（７）、（８）はこのようにし
てイオン交換強化層が形成された接触面（３）、（４）
に形成された接着剤層である。この接着剤層（７）、（
８）としてはポリエチレンフィルムのようなホットプレ
スにより容易に溶融して光ファイバ（３０）の素線部（
３１）及び被覆部（３２）を接着することができるホン
トメルト型の接着剤が用いられる。またこの接着剤は溶
融時に前記粗面の凹凸を埋めて補強部材本体（１）、（
２）の接触面（３）、（４）の透明性を回復させること
ができるように、少なくとも溶融後は透明となる性質の
ものを用いるものとする。なお実施例においては、上側
の補強部材本体［１１は接触面（３）の反対面が少くと
も光ファイバ（３０）の素線部（３１）に対応する部分
で凸面状とされており、この部分の全体がかまぼこ型の
レンズ形状とされて接着後に外側から素線部（３１）を
点検し易いようになっている。また、マンホールの内部
のような比較的暗い場所において光ファイバの接続作業
を行う際における補強部材本体（１１、（２）の表裏の
識別を容易化するため、接触面（３）の反対面（５）に
はマーク（９）が付されている。マーク（９）は凹凸状
のものであっても、図示のようにプリントされたもので
あっても、あるいは端部を斜に切欠いたもの等の任意の
形態とすることができる。
このように構成されたものは、融着法により接続された
光ファイバ（３０）を下側の補強部材本体（２）の接着
剤層（８）の上に置き、その上面から上側の補強部材本
体（１）を接着剤Ｎ（７）を下向きとして重ねたうえで
１５０〜１８０℃でホットプレスして接着剤層（７）、
（８）を溶融させ、第２図のように光ファイバ（３０）
を上下から包み込むように接着固定するものである。補
強部材本体ｆｉ＋、（２）は主結晶がＬｉ２Ｏ−ＡＩ２
Ｏ３ＳｉＯ□系結晶である低膨脹の透明結晶化ガラスか
らなるものであるから、光ファイバ（３０）と熱膨脹率
が略等しく、光ファイバ（３０）に大きい熱応力を発生
させることがないうえ、全表面にイオン交換強化層が形
成されているので十分に大きい機械的強度を持ち、コン
クリート上に１．５ｍの高さから落下させても破壊する
ことがなく、またホットプレスの際にも折損のおそれは
ない。またこのようにして補強された接合部は、接着剤
層（７）、（８）が溶融した際、粗面とされた接触面（
３）、（４）に入り込んでアンカー効果によって強固な
接着力を生ずるので使用中に剥離を生ずることがなく、
しかも溶融された接着剤層（７）、（８）が粗面の凹凸
を埋めて補強部材の透明性を回復させるので、接着後に
も素線部（３１）を容易に点検することができる。
光ファイバ（３０）を下側の補強部材本体（２）の接着
剤層（８）の上に置き、その上面から上側の補強部材本
体（１）を接着剤Ｎ（７）を下向きとして重ねたうえで
１５０〜１８０℃でホットプレスして接着剤層（７）、
（８）を溶融させ、第２図のように光ファイバ（３０）
を上下から包み込むように接着固定するものである。補
強部材本体ｆｉ＋、（２）は主結晶がＬｉ２Ｏ−ＡＩ２
Ｏ３ＳｉＯ□系結晶である低膨脹の透明結晶化ガラスか
らなるものであるから、光ファイバ（３０）と熱膨脹率
が略等しく、光ファイバ（３０）に大きい熱応力を発生
させることがないうえ、全表面にイオン交換強化層が形
成されているので十分に大きい機械的強度を持ち、コン
クリート上に１．５ｍの高さから落下させても破壊する
ことがなく、またホットプレスの際にも折損のおそれは
ない。またこのようにして補強された接合部は、接着剤
層（７）、（８）が溶融した際、粗面とされた接触面（
３）、（４）に入り込んでアンカー効果によって強固な
接着力を生ずるので使用中に剥離を生ずることがなく、
しかも溶融された接着剤層（７）、（８）が粗面の凹凸
を埋めて補強部材の透明性を回復させるので、接着後に
も素線部（３１）を容易に点検することができる。
第３図及び第４図に示す第２の実施例においては、下側
の補強部材本体（２）が溝型に加圧され、上側の補強部
材本体（１）はこの溝内に介入されるカバーとなってい
る。このような溝型の補強部材本体＋１１は平板状の結
晶化ガラスをダイヤモンドカッターホイールにより切断
すると同時に、溝の内部をも切断用のダイヤモンドカッ
ターホイールと同軸上に設けられた溝切削用のダイヤモ
ンドカッターホイールにより同時に切削加工する方法で
精度良くかつ能率良く製造することができる。図示のと
おりこれらの補強部材本体ｉｌ＋、（２）の接触面（３
）、（４）は機械加工により故意に粗面とされており、
この粗面とされた部分を含む全表面にイオン交換強化層
が形成されていること、接触面（３）、（４）に接着剤
層（７）、（８）が形成されていることは第１の実施例
と同様である。
の補強部材本体（２）が溝型に加圧され、上側の補強部
材本体（１）はこの溝内に介入されるカバーとなってい
る。このような溝型の補強部材本体＋１１は平板状の結
晶化ガラスをダイヤモンドカッターホイールにより切断
すると同時に、溝の内部をも切断用のダイヤモンドカッ
ターホイールと同軸上に設けられた溝切削用のダイヤモ
ンドカッターホイールにより同時に切削加工する方法で
精度良くかつ能率良く製造することができる。図示のと
おりこれらの補強部材本体ｉｌ＋、（２）の接触面（３
）、（４）は機械加工により故意に粗面とされており、
この粗面とされた部分を含む全表面にイオン交換強化層
が形成されていること、接触面（３）、（４）に接着剤
層（７）、（８）が形成されていることは第１の実施例
と同様である。
第５図に示される第３の実施例は前記のものとは異なり
、補強部材本体（１）は単独で使用されるものである。
、補強部材本体（１）は単独で使用されるものである。
その接触面（３）が機械加工により粗面とされているこ
と、接触面（３）には前記と同様の透明な接着剤層（７
）が形成されていることは第１及び第２の実施例と同様
であるが、光ファイバ（３０）を接着剤層によって接触
面（３）に接合したうえ、熱収縮性のチューブＯ１によ
り全体を固定する点が異なる本実施例においては熱収縮
性のチューブ０〔も透明なものとして、接触部分の点検
を可能としている、なおこれらの第２及び第３の実施例
のものも、その作用効果は第１の実施例のものと同様で
あるから説明を省略する。
と、接触面（３）には前記と同様の透明な接着剤層（７
）が形成されていることは第１及び第２の実施例と同様
であるが、光ファイバ（３０）を接着剤層によって接触
面（３）に接合したうえ、熱収縮性のチューブＯ１によ
り全体を固定する点が異なる本実施例においては熱収縮
性のチューブ０〔も透明なものとして、接触部分の点検
を可能としている、なおこれらの第２及び第３の実施例
のものも、その作用効果は第１の実施例のものと同様で
あるから説明を省略する。
（発明の効果）
本発明は以上の説明からも明らかなように、熱膨脹率が
光ファイバと略等しい低膨脹の結晶化ガラスからなるも
のであるから光ファイバに熱応力が作用することがなく
、また全表面にイオン交換強化層を形成したので落下破
損やホットプレス時の折［員を防止することができるも
のである。しかも接触面を機械加工により故意に粗面と
しであるのでホットメルトタイプの接着剤がこの粗面の
凹凸内に入り強固で剥離のおそれのない接合ができ、接
触面を鏡面とした場合の剥離強度が０．１ｋｇであるに
対して３．０ｋｇ以上の剥離強度を示した。また、この
ような粗面ば補強部材の透明性を失わせるものであるが
、本発明においては粗面の凹凸を溶融された接着剤が埋
めて透明性を回復させるので、接続部分を外部から容易
に点検することができ、特に接触面の反対面を凸面状と
して全体をかまぼこ型のレンズ形状としたものは素線部
が拡大されて見え、点検に便利なものである。以上に説
明したとおり、本発明は従来のこの稲光ファイバ接続用
補強部材の問題点を解消して光ファイバ接続部分の信頼
性を高めるために好適なものであり、産業界に寄与する
ところは極めて大きいものである。
光ファイバと略等しい低膨脹の結晶化ガラスからなるも
のであるから光ファイバに熱応力が作用することがなく
、また全表面にイオン交換強化層を形成したので落下破
損やホットプレス時の折［員を防止することができるも
のである。しかも接触面を機械加工により故意に粗面と
しであるのでホットメルトタイプの接着剤がこの粗面の
凹凸内に入り強固で剥離のおそれのない接合ができ、接
触面を鏡面とした場合の剥離強度が０．１ｋｇであるに
対して３．０ｋｇ以上の剥離強度を示した。また、この
ような粗面ば補強部材の透明性を失わせるものであるが
、本発明においては粗面の凹凸を溶融された接着剤が埋
めて透明性を回復させるので、接続部分を外部から容易
に点検することができ、特に接触面の反対面を凸面状と
して全体をかまぼこ型のレンズ形状としたものは素線部
が拡大されて見え、点検に便利なものである。以上に説
明したとおり、本発明は従来のこの稲光ファイバ接続用
補強部材の問題点を解消して光ファイバ接続部分の信頼
性を高めるために好適なものであり、産業界に寄与する
ところは極めて大きいものである。
第１図は本発明の第１の実施例を示す一部切欠斜視図、
第２図はその断面図、第３図は本発明の第２の実施例を
示す一部切欠斜視図、第４図はその断面図、第５図は本
発明の第３の実施例を示す一部切欠斜視図、第６図はそ
の断面図である。 （３）、（４）：接触面、（７）、（８）：接着剤層、
（３０） ： 光ファイバ。
第２図はその断面図、第３図は本発明の第２の実施例を
示す一部切欠斜視図、第４図はその断面図、第５図は本
発明の第３の実施例を示す一部切欠斜視図、第６図はそ
の断面図である。 （３）、（４）：接触面、（７）、（８）：接着剤層、
（３０） ： 光ファイバ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、融着法により接続された光ファイバの素線部を被覆
部とともに接着剤を介して固定するための補強部材であ
って、該補強部材は主結晶がＬｉ＿２Ｏ−Ａｌ＿２Ｏ＿
３−ＳｉＯ＿２系結晶である低膨脹の透明結晶化ガラス
からなり、その光ファイバとの接触面は機械加工された
粗面とされるとともに該接触面を含む全表面にイオン交
換強化層が形成され、更に該接触面には加熱された際に
光ファイバを接着するとともに粗面の凹凸を埋めて透明
性を回復させる接着材層を形成したことを特徴とする光
ファイバ接続用補強部材。 ２、接触面を平面状とし、その反対面を凸面状として全
体をかまぼこ型のレンズ形状とした特許請求の範囲第１
項記載の光ファイバ接続用補強部材。 ３、接触面の反対面に表裏識別用のマークが付された特
許請求の範囲第１項記載の光ファイバ接続用補強部材。
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