JPWO2009022479A1

JPWO2009022479A1 - 光ファイバおよび光ファイバテープならびに光インターコネクションシステム

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Publication number: JPWO2009022479A1
Application number: JP2009528044A
Authority: JP
Inventors: 下高原　巌; 巌下高原; 治己稲葉; 杉崎　隆一; 隆一杉崎
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2010-11-11
Also published as: EP2056138A1; WO2009022479A1; EP2056138A4; US20090052848A1; US7878712B2

Abstract

コアとコアの外周に形成したクラッドとを備え、半径方向における屈折率分布をｎ（ｒ）、コア中心における屈折率をｎ１、コア中心のクラッドに対する比屈折率差をΔ１、コアの半径をａ、屈折率分布パラメータをα、「＾」をべき乗を示す記号とすると、ｎ（ｒ）は０＜ｒ≦ａにおいてはｎ（ｒ）＝ｎ１[１−２（Δ１／１００）(ｒ／ａ)＾α]１／２、ａ＜ｒにおいてはｎ（ｒ）＝ｎ１[１−２（Δ１／１００）]１／２で近似され、αは１．９５〜２．１５、比屈折率差は１．５％以上、コアの直径は２０〜４５μm、クラッドの直径は７０〜９０μm、曲率半径５ｍｍで曲げたときの波長８５０ｎｍにおける曲げ損失が０．１ｄＢ／ターン以下である。これによって、高速光伝送が可能であって、曲げ損失が小さく、低コストかつ容易に製造できる光ファイバおよび光ファイバテープならびに省スペースで低コストの光インターコネクションシステムを提供する。

Description

本発明は、光インターコネクション用のマルチモード型の光ファイバおよび光ファイバテープ、ならびにこれらを用いた光インターコネクションシステムに関するものである。

機器内で信号伝送を行なう際に用いられる方式として、電気伝送方式と光インターコネクション方式とがある。光インターコネクション方式は、電気伝送方式よりもはるかに広帯域、省スペース、かつ低消費電力で信号伝送を行うことが可能であるため、現在注目されている。光インターコネクション方式には光導波回路を用いる方式や光ファイバを用いる方式があるが、機器内で使用される全ての光部品はできるだけ省スペースで収納可能であることが望ましいことから、フレキシブルな配線が可能であり、かつ低損失で信号伝送が可能である光ファイバは、光インターコネクションに適した光部品の一つと位置づけられている。

一方、短距離光伝送用の光ファイバとしては、マルチモード型光ファイバ（ＭＭＦ）が使用される場合が多い。ＭＭＦは、通常、シングルモード型光ファイバ（ＳＭＦ）の数倍から数十倍程度のコア径を有し、開口数が大きい。したがって、ＭＭＦは、光部品との接続が容易であり、光源等の光部品と接続する際に、ＳＭＦの場合ほどには高精度に調整しなくても低損失で接続できる。
ＭＭＦの一種であるグレーデッドインデックス形光ファイバ（以下、ＧＩ型光ファイバとよぶ）は、コア領域の屈折率分布形状を最適化することにより、モード分散の影響を抑制したＭＭＦであり、短距離光通信をする際に頻繁に使用されている。
特に、発振波長８５０ｎｍのＬＥＤ或いは面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を光源とし、ＧＩ型光ファイバを光伝送媒体とする光通信方法に関しては数多くの研究報告がなされている。

通常の短距離光通信で使用されているＧＩ型光ファイバは、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）Ｇ．６５１に定義されるコア径５０μｍ、最大比屈折率差が１．０％のＧＩ型光ファイバである。しかしながら、このＧＩ型光ファイバは、機器内に収納する際に光ファイバを曲げると、大きな曲げ損失が発生するため、光インターコネクションシステム用の光ファイバとして使用することは困難である。

一方、特許文献１には、コアがα乗屈折率分布を有するＭＭＦであって、コアの外側に、クラッドよりも低屈折率であるディプレスト領域を形成して、曲げ損失を低減する方法が開示されている。

特開２００６−４７７１９号公報

しかしながら、光ファイバにおいてコアをα乗屈折率分布とし、さらにクラッドにディプレスト領域を形成すると、屈折率分布が複雑になって製造が煩雑になるとともに、フッ素などの屈折率を減少させるドーパントを使用しなければならないため、製造コストが増加するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高速光伝送が可能であって、曲げ損失が小さく、低コストかつ容易に製造できる光ファイバおよび光ファイバテープ、ならびに省スペースで低コストの光インターコネクションシステムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光ファイバは、コアと前記コアの外周に形成したクラッドとを備え、半径方向における屈折率分布をｎ（ｒ）、前記コアの中心における屈折率をｎ１、前記コアの中心の前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１、前記コアの半径をａ、屈折率分布パラメータをα、「＾」をべき乗を示す記号とすると、ｎ（ｒ）は、０＜ｒ≦ａにおいてはｎ（ｒ）＝ｎ１[１−２（Δ１／１００）(ｒ／ａ)＾α]^１／２、ａ＜ｒにおいてはｎ（ｒ）＝ｎ１[１−２（Δ１／１００）]^１／２で近似され、αは１．９５〜２．１５であり、前記比屈折率差は１．５％以上であり、前記コアの直径は２０〜４５μmであり、前記クラッドの直径は７０〜９０μmであり、曲率半径５ｍｍで曲げたときの波長８５０ｎｍにおける曲げ損失が０．１ｄＢ／ターン以下であることを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバは、上記発明において、前記コアの直径は３０μｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバは、上記発明において、前記クラッドの外周に難燃性紫外線硬化樹脂および難燃性熱可塑性樹脂の少なくともいずれか一方からなる被覆を有することを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバテープは、上記発明のいずれかに係る光ファイバを複数備え、前記複数の光ファイバが平行に並べられて平帯状に一体化していることを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバテープは、上記発明において、前記複数の光ファイバは、難燃性紫外線硬化樹脂および難燃性熱可塑性樹脂の少なくともいずれか一方からなるテープ被覆によって一体化していることを特徴とする。

また、本発明に係る光インターコネクションシステムは、０．８５μｍ波長帯の光信号を出力する面発光レーザと、前記面発光レーザに接続した、上記発明のいずれかに係る光ファイバ光ファイバと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、高速光伝送が可能であって、曲げ損失が小さく、低コストかつ容易に製造できる光ファイバおよび光ファイバテープを実現できるという効果を奏する。

また、本発明によれば、高速光伝送が可能であって、省スペースで低コストの光インターコネクションシステムを実現できるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る光ファイバの断面概略図である。図２は、図１に示す光ファイバの半径方向の屈折率分布を示す図である。図３は、図１に示す光ファイバと同様の構造を有する光ファイバにおいて、比屈折率差Δ１を変化させた場合の曲げ損失の変化を示す図である。図４は、図１に示す光ファイバと同様の構造を有する光ファイバにおいて、コア径を変化させた場合の相対曲げ損失の変化を示す図である。図５は、図１に示す光ファイバと同様の構造を有する光ファイバにおいて、コア径を変化させた場合の相対帯域の変化を示す図である。図６は、図１に示す光ファイバと同様の構造を有する光ファイバにおいて、クラッド径を変化させた場合の曲げ損失の変化を示す図である。図７は、本発明の実施例１〜６、比較例１〜５に係る光ファイバの設計パラメータ、および光学特性を示す図である。図８は、本発明の実施の形態２に係る光ファイバテープの断面概略図である。図９は、図８に示す光ファイバの断面概略図である。図１０は、本発明の実施の形態３に係る光インターコネクションシステムの概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

１光ファイバ
２コア
３クラッド
４光ファイバテープ
５光ファイバ
６テープ被覆
７１次樹脂被覆
８２次樹脂被覆
１０光インターコネクションシステム
１１バックプレーン
１２ａ、１２ｂプリント基板
１３ドライバＩＣ
１４ＶＣＳＥＬ
１５ＬＳＩ
１６電気配線
１７ＰＤ
１８ａ、１８ｂコネクタ

以下に、図面を参照して本発明に係る光ファイバおよび光ファイバテープ、ならびに光インターコネクションシステムの実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、本明細書において伝送帯域とは、ＩＴＵ−ＴＧ．６５１で定義する伝送帯域をいう。また、本明細書において特に定義しない用語については、ＩＴＵ−ＴＧ．６５１における定義、測定方法に従うものとする。また、本明細書では、光ファイバに曲げが形成されている部分である屈曲部の数え方に「ターン」を用い、光ファイバが３６０度屈曲した部分がある場合に、その屈曲部を１ターンとして数える。また、たとえば、９０度の屈曲部が４箇所ある場合はこれらを合計して１ターンと数え、９０度の屈曲部が２箇所ある場合を１／２ターンと数える。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る光ファイバの断面概略図である。図１に示すように、この光ファイバ１は、石英系ガラスからなるマルチモード型の光ファイバであって、コア２と、コア２の外周に形成したクラッド３とを備え、さらにクラッド３の外周には図示しない紫外線硬化樹脂または熱可塑性樹脂からなる被覆を備える。図２は、図１に示す光ファイバ１の半径方向の屈折率分布を示す図である。図２に示すように、光ファイバ１は、半径方向の屈折率分布をｎ（ｒ）、コア２の中心における屈折率をｎ１、コア２の中心のクラッドに対する比屈折率差をΔ１、コア２の半径をａ、屈折率分布パラメータをα、「＾」をべき乗を示す記号とすると、ｎ（ｒ）は、０＜ｒ≦ａにおいてはｎ（ｒ）＝ｎ１[１−２（Δ１／１００）(ｒ／ａ)＾α]^１／２、ａ＜ｒにおいてはｎ（ｒ）＝ｎ１[１−２（Δ１／１００)]^１／２で近似される。すなわち、コア２は、いわゆるα乗屈折率分布を有している。なお、この光ファイバ１の屈折率分布は、コア２をＧｅＯ_２を添加したシリカガラスとし、クラッド３を屈折率調整用ドーパントを含まない純シリカガラスとすることによって実現している。

なお、Δ１は、クラッド３の最小屈折率をｎｃとすると、式（１）で表される。
Δ１＝｛（ｎ１^２−ｎｃ^２）／（２ｎ１^２）｝×１００［％］・・・・・（１）
また、コア２の直径であるコア径２ａは、Δの５％（１／２０）の位置におけるコア２の外径と一致するように定義される。

ここで、この光ファイバ１においては、αは１．９５〜２．１５、比屈折率差Δ１は１．５％以上、コア２のコア径は２０〜４５μm、クラッド３の直径であるクラッド径は７０〜９０μmとしている。その結果、この光ファイバ１は、波長８５０ｎｍにおいて伝送帯域が最も広帯域となるように最適化され、屈折率分布が単純なα乗屈折率分布にもかかわらず、曲率半径５ｍｍで曲げたときの波長８５０ｎｍにおける曲げ損失が０．１ｄＢ／ターン以下となり、曲げを加えた場合の破断確率が小さく、さらにＶＣＳＥＬ等の光源との結合効率がよいものとなる。

なお、光インターコネクションにおいて、実際に機器内における光ファイバの配線形態を想定した場合、配線後の光ファイバには曲率半径５ｍｍ程度の曲げが数箇所加わると考えられる。さらに、光ファイバには配線取りまわし時に局所的な曲げが加わる場合もある。ここで、上記の光ファイバの配線形態等を考慮して、光インターコネクション全体における光ファイバに対して許容される曲げ損失の大きさを考える。損失変動の観点から機器内の光ファイバの損失は０．５ｄＢ以下であることが望ましく、さらに、機器内の冷却ファン等による振動等も考慮すると、光ファイバに曲率半径５ｍｍの曲げが１ターン加わった場合に発生する曲げ損失が０．１ｄＢ以下であれば、その光ファイバは十分に良好な曲げ損失特性を有し、フレキシブルな光配線が可能なものと考えられる。以下では、単に曲げ損失と記載した場合は、光ファイバを曲率半径５ｍｍで曲げたときの波長８５０ｎｍにおける曲げ損失を意味するものとする。

以下、本実施の形態１に係る光ファイバ１について、計算結果を用いてさらに具体的に説明する。図３は、光ファイバ１と同様の構造を有する光ファイバにおいて、比屈折率差Δ１を変化させた場合の曲げ損失の変化を示す図である。なお、図３においては、コア径を３０μｍ、屈折率分布パラメータαを２．０、クラッド径を８０μｍとして計算している。図３に示すように、Δ１が大きくなる、すなわち、コアの実効屈折率が大きくなると、コアへの伝搬モードの閉じこめ効果が大きくなり、曲げ損失が小さくなる。
一方、Δ１が大きくなると、屈折率を上昇させるためのドーパントであるＧｅＯ_２の含有量も多くなるため、ＧｅＯ_２のレーリー散乱によって伝送損失が増加するとともに、製造コストも増加する。しかし、本実施の形態１に係る光ファイバ１は、Δ１が１．５％以上であるので、曲げ損失は０．１ｄＢ／ターン以下の良好な値となる。なお、Δ１を２．５％以下とすると、伝送損失およびコストの増加が抑制され、さらに好ましい。

つぎに、図４は、光ファイバ１と同様の構造を有する光ファイバにおいて、コア径を変化させた場合の相対曲げ損失の変化を示す図である。ここで、相対曲げ損失とは、標準的なＧＩ型光ファイバと同様にコア径が５０μｍの場合の曲げ損失を１とした場合における相対的な曲げ損失を意味する。例えば、コア径４０μｍの場合の相対曲げ損失は、コア径４０μｍの場合の曲げ損失をコア径５０μｍの場合の曲げ損失で除した値である。また、図４においては、屈折率分布パラメータαを２．０とし、比屈折率差Δを２．０％、クラッド径は、光を十分に閉じこめることができる厚さであるとして計算している。図４に示すように、コア径が小さくなるにつれて、相対曲げ損失は小さくなる。本実施の形態１に係る光ファイバ１は、コア径が２０〜４５μmであるので、相対曲げ損失は約０．５〜０．９であり、コア径が５０μｍの場合と比較して１０〜５０％程度曲げ損失が小さくなっている。

つぎに、図５は、光ファイバ１と同様の構造を有する光ファイバにおいて、コア径を変化させた場合の相対帯域の変化を示す図である。ここで、相対帯域とは、コア径が５０μｍの場合の波長８５０ｎｍにおける伝送帯域を１とした場合における相対的な伝送帯域を意味する。例えば、コア径４０μｍの場合の相対帯域は、コア径４０μｍの場合の伝送帯域をコア径５０μｍの場合の伝送帯域で除した値である。また、図５においては、屈折率分布パラメータαを２．０とし、比屈折率差Δを２．０％、クラッド径は、光を十分に閉じこめることができる厚さであるとして計算している。図５に示すように、コア外径が小さくなるにつれて、相対帯域は大きくなる。その理由は、コア径が小さくなると伝搬される高次モード数が制限され、かつ、モード変換による実効帯域の低下が起こりにくくなるためであると考えられる。一方、コア径が小さくなるに従い、ＶＣＳＥＬ等の光源との結合効率が悪くなる。しかし、本実施の形態１に係る光ファイバ１は、コア径が２０〜４５μmであるので、相対帯域は１．０３以上となり、コア径が５０μｍの場合と比較して３％程度以上伝送帯域が広くなっているとともに、光源との結合効率も低下しないものとなっている。なお、コア径が３０μｍ以下であれば、相対帯域は１．１以上となり、さらに好ましい。以上のように、本実施の形態１に係る光ファイバ１は、コア径が２０〜４５μｍであるので、結合効率が低下しない範囲で曲げ損失が低減されているとともに、伝送帯域が拡大されている。

つぎに、図６は、光ファイバ１と同様の構造を有する光ファイバにおいて、クラッド径を変化させた場合の曲げ損失の変化を示す図である。なお、図６においては、屈折率分布パラメータαを２．０とし、比屈折率差Δを２．０％、コア径を３０μｍとして計算している。図６に示すように、クラッド径が７０μｍより小さくなると曲げ損失が急激に増大する。しかし、本実施の形態１に係る光ファイバ１は、クラッド径が７０〜９０μｍであるので、曲げ損失が小さくなっている。なお、クラッド径が小さくなると曲げ損失が急激に増大する理由は、クラッドの厚さが薄いと、曲げによって生じる側圧のコア領域への影響が大きくなる、すなわち曲げによる外乱の影響が大きくなるため、実効屈折率の低い多数の高次モードの光を十分に閉じこめることができなくなり、曲げ部位で放射されるためであると考えられる。

また、光ファイバは、クラッド径が大きいほど、また曲げ半径が小さいほど、曲げた時に大きな歪みが発生し、破断確率が大きくなる。例えば、石英系光ファイバを用いた光インターコネクションシステムを構築する際には、たとえば光ファイバに曲率半径５ｍｍ程度で角度９０度の曲げが２０箇所程度加わる場合がある。この場合、スクリーニングレベルを２％、被覆材に応じて定まる疲労係数を２２、製品寿命を５年とすると、光ファイバのクラッド径が１２５μmの場合の故障率は５．５％となる。しかし、システム設計上、故障率は０．０５％以下になることが好ましい。

一方、本実施の形態１に係る光ファイバ１のクラッド径は７０〜９０μｍと小さいので、故障率が低減される。たとえば、クラッド径が９０μmの場合、光ファイバ１の故障率は０．０４％となり、クラッド径を１２５μmとした光ファイバの故障率の０．７％程度の値まで低減できる。このように、光インターコネクションシステムに適用される光ファイバは、小径に曲げられるので、上記のように破断率を低減させることによる効果は大きい。また、クラッド径を小さくすることで光ファイバの体積が減少するので、省スペース収納の観点からも望ましい。

なお、本実施の形態１に係る光ファイバ１は、通常の方法を用いて低コストで容易に製造することができる。たとえば、光ファイバ母材を形成する際のシリカガラススートの堆積方法は、特に限定されず、ＶＡＤ(Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅＡｘｉａｌＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ)法、ＯＶＤ（ＯｕｔｓｉｄｅＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＣＶＤ（ＭｏｄｉｆｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法の気相反応による方法のほか、粉体成形法、ゾルゲル法などを用いることができる。また、製造上、光ファイバ１の屈折率分布形状が、コア２とクラッド３の界面で若干の裾引き、いわゆるだれを生じた状態となる場合があるが、α乗屈折率分布で近似できる程度であれば、本発明の効果を得ることができる。

（実施例１〜６、比較例１〜５）
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。図７は、本発明の実施例１〜６、比較例１〜５に係る光ファイバの設計パラメータ、および光学特性を示す図である。なお、図７において、光学特性は、波長８５０ｎｍにおける値を示している。

以下、各実施例、比較例について説明する。本発明の実施例１として、実施の形態１に係る光ファイバ１と同様の構造を有し、設計パラメータについては、Δ１が２．０％、コア径が４３．２μｍ、クラッド径が８０．１μｍ、αが２．０２である光ファイバを製造した。この実施例１に係る光ファイバは、曲げ損失が０．０５ｄＢ／ターン、伝送帯域が６２６ＭＨｚ・ｋｍと良好な特性を有していた。

さらに、実施例２として、図７に示す設計パラメータを有する光ファイバを製造したところ、曲げ損失が０．０４ｄＢ／ターン、伝送帯域が５９７ＭＨｚ・ｋｍと良好な特性を有していた。

さらに、実施例３〜６として、図７に示すように、コア径が実施例１、２より小さい約２０〜３０μｍである光ファイバを製造したところ、曲げ損失がそれぞれ０．０３、０．０１、０．０２、０．０５ｄＢ／ターン、伝送帯域がそれぞれ８０３、８２８、７６０、１１０１ＭＨｚ・ｋｍと良好な特性を有していた。すなわち、実施例３〜６に係る光ファイバは、実施例１、２に係る光ファイバよりもコア径を小さくすることによって、低い曲げ損失を有しながら、より広い伝送帯域を実現している。また、実施例３〜６に係る光ファイバをＶＣＳＥＬと接続したところ、実施例１、２に係る光ファイバを接続した場合と比較して結合効率の低下はみられなかった。

一方、比較例１として、図７に示すように、比屈折率差Δ１が１．０％と小さい光ファイバを製造したところ、曲げ損失が０．６８ｄＢ／ターンと大きな値となった。

さらに、比較例２として、図７に示すように、クラッド径が６０．３μｍと小さい光ファイバを製造したところ、曲げ損失が０．２１ｄＢ／ターンと大きな値となった。

さらに、比較例３として、図７に示すように、コア径が７０．５μｍと大きい光ファイバを製造したところ、曲げ損失が０．１１ｄＢ／ターンとやや大きな値となるとともに、伝送帯域が４８５ＭＨｚ・ｋｍとやや小さい値となった。

さらに、比較例４として、図７に示すように、αが実施例１、２より小さい１．８０である光ファイバを製造したところ、伝送帯域が４３１ＭＨｚ・ｋｍと小さい値となった。すなわち、αが１．９５よりも小さいため、帯域は小さい値となった。

さらに、比較例５として、図７に示すように、αが実施例１、２より大きい２．３１である光ファイバを製造したところ、伝送帯域が４５２ＭＨｚ・ｋｍと小さい値となった。すなわち、αが２．１５よりも大きいため、帯域は小さい値となった。

（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２に係る光ファイバテープについて説明する。図８は、本実施の形態２に係る光ファイバテープ４の断面概略図である。図８に示すように、この光ファイバテープ４は、光ファイバ５が１２本平行に並べられ、紫外線硬化性樹脂からなるテープ被覆６によって平帯状に一体化しているものである。

図９は、図８に示す光ファイバ５の断面概略図である。図９に示すように、光ファイバ５は、実施の形態１に係る光ファイバ１のクラッドの外周に、紫外線硬化性樹脂からなる１次樹脂被覆７、２次樹脂被覆８が順次形成されているものである。ここで、光ファイバ１のクラッド径すなわち外径は８０μｍであり、１次樹脂被覆７、２次樹脂被覆８の外径はそれぞれ１０５μｍ、１２５μｍである。すなわち、この被覆光ファイバ５は、クラッド径が１２５μｍで被覆の外径が２５０μｍである通常の石英系光ファイバと比較して、クラッド径が小さく、被覆の厚さが薄いため、きわめて小型化されている。その結果、図８に示す光ファイバテープ４も小型化されている。すなわち、光ファイバテープ４は、光ファイバ５の中心軸間のピッチＰが１２５μｍ、幅Ｗが１．５５μｍであり、通常の光ファイバテープの半分のサイズであるため、非常にフレキシビリティが高く、また機器内に省スペースでの収納が可能である。また、テープ被覆６の厚さは、光ファイバテープ４の厚さＨが１７０μｍになるような厚さであり、１次樹脂被覆７、２次樹脂被覆８が薄いことによる損失の増加を防止するとともに省スペース化を実現する厚さとなっている。

なお、１次樹脂被覆７および２次樹脂被覆８の少なくとも一方、ならびにテープ被覆の材料として難燃性の紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。たとえば、難燃性の紫外線硬化樹脂として難燃性紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂を用いることができる。難燃性紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂は、例えば次のように作製できる。すなわち、上記の紫外線硬化樹脂中に、難燃剤として、臭素、塩素などのハロゲン系添加剤、三酸化アンチモン、トリフェニルアンチモンなどのアンチモン化合物、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムといった金属水和物、またはリン酸エステルなどのリン化合物を加えて難燃化する。あるいは、上記の紫外線硬化樹脂を構成するプレポリマや、アクリルモノマー自体を臭素や塩素でハロゲン化し、これにさらにリンを含ませるなどして紫外線硬化樹脂を難燃化する。これらの方法のなかで、臭素系添加剤を加える方法が特に難燃化に有効である。

ちなみに、このようにして組成変更することによって紫外線硬化樹脂の難燃化が実現する理由としては、分解反応による生成物が樹脂の表面を覆ったり、燃える際に発生する分解ガスが空気との間に遮断層を形成したりするためと考えられる。また、ハロゲン含有化合物からのラジカルが燃焼の継続を阻止することや、さらに、架橋により樹脂が３次元化することなどが考えられる。

（実施例７）
本発明の実施例７として、図９に示す光ファイバと同様の構造を有し、１次および２次樹脂被覆として、難燃剤として水酸化アルミニウムを含む紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂を用いた光ファイバを作製し、この光ファイバを、ＪＩＳＣ３００５規格６０度傾斜燃焼試験により評価した。その結果、光ファイバに着火した炎は平均３．２秒程度で自然に消火し、規格を満足することができた。

なお、本実施例７では１次および２次樹脂被覆として難燃性紫外線硬化樹脂を用いたが、難燃性紫外線硬化樹脂の代わりに難燃性熱可塑性樹脂を用いてもよい。

（実施例８）
本発明の実施例８として、実施の形態２に係る光ファイバテープと同様の構造を有し、光ファイバの２次樹脂被覆、およびテープ被覆として、難燃剤を含む紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂を用いた光ファイバテープを作製し、この光ファイバテープを、ＪＩＳＣ３００５規格６０度傾斜燃焼試験により評価した。その結果、光ファイバテープに着火した炎は平均２．６秒程度で自然に消火し、規格を満足することができた。また、この光ファイバテープにＵＬ１５８１規格垂直燃焼試験を行った結果、炎は平均５．７秒で自然に消火した。また、燃焼している滴下物もなく、前記ＵＬ規格を満足することができた。なお、光ファイバテープを形成する前の光ファイバに対しても垂直燃焼試験を行ったところ、炎は平均７．６秒で自然に消火した。この結果から、実施例８に係る光ファイバテープについては、光ファイバ、光ファイバテープのいずれの状態においても充分な難燃性を有していることが確認された。

なお、本実施例８ではテープ被覆として難燃性紫外線硬化樹脂を用いたが、難燃性紫外線硬化樹脂の代わりに難燃性熱可塑性樹脂を用いてもよい。

（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３に係る光インターコネクションシステムについて説明する。図１０は、本実施の形態３に係る光インターコネクションシステムの概略構成を示す斜視図である。図１０に示すように、この光インターコネクションシステム１０においては、バックプレーン１１の一面に、２枚のプリント基板１２ａ、１２ｂが一辺を支持され、所定の間隔を空けて対向している。一方のプリント基板１２ａの対向面に、ドライバＩＣ１３上に実装された面発光レーザであるＶＣＳＥＬ１４と、ＬＳＩ１５とが設けられている。ＬＳＩ１５とＶＣＳＥＬ１４とは電気配線１６で電気的に接続されている。また、他方のプリント基板１２ｂの対向面に受光素子であるＰＤ１７が設けられている。そして、ＶＣＳＥＬ１４とＰＤ１７とが、実施の形態２に係る光ファイバテープ４にて一括接続されている。

ここで、光ファイバテープ４はまず、一方のプリント基板１２ａの主面に沿って延び、第１のコネクタ１８ａによってほぼ直角に折れ曲がり、バックプレーン１１上を這った後、第２のコネクタ１８ｂを介してほぼ直角に折れ曲がり、他方のプリント基板１２ｂの主面に沿って延びＰＤ１７に至っている。そして、ＶＣＳＥＬ１４は直接変調した光信号を出力し、光ファイバテープ４はこの光信号を矢印Ａ１〜Ａ３の示す方向へ伝送し、ＰＤ１７は、光ファイバテープ４が伝送した光信号を受信する。

このような光ファイバテープ４の引き回しにより、光ファイバテープ４には、曲率半径５ｍｍ程度の屈曲部Ｂ１〜Ｂ４が１／４ターンずつ４箇所加えられている。しかしながら、光ファイバテープ４は曲げ損失が小さく、伝送帯域が広く、ＶＣＳＥＬ１４との結合効率も良好であるため、好適に高速光伝送が可能な光インターコネクションシステム１０が実現される。また、光ファイバテープ４は曲げによる破断確率がきわめて低いので、製品寿命である５年を経過してもほとんど破断することがない。また、光ファイバテープ４は、非常にフレキシビリティが高く、また機器内に省スペースでの収納が可能であるため、光インターコネクションシステム１０は省スペースなものとなる。

本発明は、光インターコネクション用のマルチモード型の光ファイバおよび光ファイバテープ、ならびにこれらを用いた光インターコネクションシステムに好適に利用できる。

Claims

コアと前記コアの外周に形成したクラッドとを備え、半径方向における屈折率分布をｎ（ｒ）、前記コアの中心における屈折率をｎ１、前記コアの中心の前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１、前記コアの半径をａ、屈折率分布パラメータをα、「＾」をべき乗を示す記号とすると、ｎ（ｒ）は、０＜ｒ≦ａにおいてはｎ（ｒ）＝ｎ１[１−２（Δ１／１００）(ｒ／ａ)＾α]^１／２、ａ＜ｒにおいてはｎ（ｒ）＝ｎ１[１−２（Δ１／１００）]^１／２で近似され、αは１．９５〜２．１５であり、前記比屈折率差は１．５％以上であり、前記コアの直径は２０〜４５μmであり、前記クラッドの直径は７０〜９０μmであり、曲率半径５ｍｍで曲げたときの波長８５０ｎｍにおける曲げ損失が０．１ｄＢ／ターン以下であることを特徴とする光ファイバ。
前記コアの直径は３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
前記クラッドの外周に難燃性紫外線硬化樹脂および難燃性熱可塑性樹脂の少なくともいずれか一方からなる被覆を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ。
請求項３に記載の光ファイバを複数備え、前記複数の光ファイバが平行に並べられて平帯状に一体化していることを特徴とする光ファイバテープ。
前記複数の光ファイバは、難燃性紫外線硬化樹脂および難燃性熱可塑性樹脂の少なくともいずれか一方からなるテープ被覆によって一体化していることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバテープ。
０．８５μｍ波長帯の光信号を出力する面発光レーザと、
前記面発光レーザに接続した、請求項１〜３のいずれか１つに記載の光ファイバと、
を備えることを特徴とする光インターコネクションシステム。