JPWO2016006713A1 - 曲げ光ファイバの製造方法及び曲げ光ファイバ内蔵コネクタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、前記除去工程は、前記曲げ部における内側面の少なくとも一部をケミカルエッチングする。
同図(a)及び(b)に示すように、光ファイバ内蔵コネクタ60は、曲げ部10dをそれぞれ有する複数の曲げ光ファイバを含む光ファイバアレイ10と、複数の曲げ光ファイバ11の端部10cを配列させる複数の位置決め機構61を有するフェルール62と、曲げ部10dの外周に充填された樹脂部63とを備える。フェルール61は、一体成型された断面略L字型の部材である。このフェルール61には、直線部10aの軸方向に沿って溝部64が形成されており(図2(b))、溝部64の内部に被覆部12が収容される。
また、このとき、曲げ角度が所望の角度になるように調整しながら加熱を行う。たとえば、曲げ光ファイバ70を所定の角度に固定する固定治具に設置した状態で、当該曲げ光ファイバを加熱する。これにより、曲げ光ファイバ70の角度が補正され、所望の角度に近づけられるとともに、曲げ角度のばらつきをより一層小さくする(1.0°以内)ことができる。
なお、光ファイバ径の減少の度合いが小さすぎると曲げに対する強度を改善する効果が得られないため、元の光ファイバ径よりも0.5μm以上小さくなっていることが好ましい。ただし、減少の度合いが大きすぎると引張強度が弱くなり、ファイバの取り扱いが困難となるため、光ファイバ径が70μm以上であることが好ましい。
1本の曲げ光ファイバ11をアーク放電を用いて90°曲げて、該光ファイバ内の曲げ部半径のばらつきを測定した。また、1本の光ファイバをヒータに押し当てて90°曲げ、該光ファイバ内の曲げ部半径のばらつきを測定した。
具体的には、図11(a)に示すように、曲げ部10dにおける10°〜80°の範囲を10°ずつに区切って領域1A〜7Aに分け、それぞれの領域における曲げ半径を測定した。曲げ半径の目標値は、放電曲げ、ヒーター曲げのいずれも1mmとした。結果を表1及び図11(b)に示す。
8本の曲げ光ファイバ11が横方向に並べて配置されてなる光ファイバアレイを用い、光ファイバアレイを23個作成した。各光ファイバの曲げ部の角度の目標値は98°とした。
まず、光ファイバ70’を断面略丸型のヒータ72に押し当てて、当該光ファイバをヒータ72の外形に沿って曲げ、これにより光ファイバに曲げ部73を形成した。曲げ半径は2.5mmとした。
8本の曲げ光ファイバ11が横方向に並べて配置されてなる光ファイバアレイの中央にR=1mm、曲げ角度90°の曲げ部が形成されたサンプルを用意し、強度の測定を行った。
サンプルは、断面略丸型のヒータ72に押し当てて、当該光ファイバをヒータ72の外形に沿って曲げて形成したものであり、光ファイバアレイの中央部に位置する間隔10mmの部分の被覆が除去されており、それ以外の部分は、ガラス光ファイバの外周に被覆が形成されている。曲げ光ファイバの直線部の外径は約125μm(124〜126μm)であり、レーザを用いて傷を除去した曲げ光ファイバの曲げ部の断面形状は、円形から内側面が1.5μm削られた略楕円形状であり、フッ酸を用いて傷を除去した曲げ光ファイバの外径は、直径で直線部よりも1.5μm細くなっている。
強度測定では、強度試験機(エー・アンド・デイ社製、装置名「TENSIRON」)を使用し、測定条件を、把持位置を曲げ部から40mm、所期チャック間距離700mm、引っ張り速度50mm/min、ロードセル5kg(〜50N)とした。
また、その後、曲げ部73における内側面73aの微小傷を除去するため、応力集中の原因となる微小傷が除去され、機械的強度を向上することができる。
11 曲げ光ファイバ
10 光ファイバアレイ
10a 直線部
10b 直線部
10c 端部
10d 曲げ部
12 被覆部
20 フェルール
21 溝
22 浅溝部
23 深溝部
23a 溝
30 板部材
30a 側面
40 送信側回路
41 回路基板
41a 主面
42 VCSEL
42a 発光面
43 電気配線
44 IC
50 受信側回路
51 回路基板
52 フォトダイオード
53 電気配線
54 IC
60 曲げ光ファイバ内蔵コネクタ
61 フェルール
62 溝部
63 溝部
63a 底面
63b 溝
64 貫通孔
70’ 光ファイバ
70 曲げ光ファイバ
71 被覆部
72 ヒータ
72a 外周面
73 曲げ部
73a 内側面
74 直線部
80,80 一対の電極
81 アーク放電領域
90 光源
91 シリンドリカルレンズ
92 容器
93 溶液
また、前記除去工程は、前記曲げ光ファイバを所定の角度に固定する固定治具を配置した状態で前記曲げ光ファイバを加熱する。
また、前記曲げ工程は、前記曲げ部の曲げ半径が5mm以下となるように前記光ファイバを曲げる。
前記所定の角度は85°以上150°以下である。
また、前記除去工程は、前記曲げ部において1本の前記曲げ光ファイバの前記曲げ部を長手方向に沿って10°ずつ複数の領域に分けたとき、前記複数の領域のうち両端の10°に相当する領域を除いた残りの領域における曲げ半径のばらつきが0.3mm以下となるように前記曲げ部を加熱する。
また、前記除去工程は、前記曲げ部の内側面が梨地状となるように前記曲げ部を加熱する。
前記除去工程後の前記曲げ部の外径は、前記直線部の外径よりも小さい。
前記曲げ光ファイバの本数は4本以上であり、前記除去工程後の全ての前記曲げ光ファイバにおける複数曲げ部の最大角度と最小角度の差は2.0°以内である。
前記除去工程後の前記曲げ部の断面形状は、前記曲げ部の内側面と外側面を結ぶ方向が短軸となる略楕円形状である。
前記曲げ光ファイバの直線部の外径は80〜126μmである。
また、前記曲げ光ファイバの直線部の外径は124〜126μmであり、前記除去工程後の前記曲げ光ファイバ1本当たりの前記曲げ部の強度は、0.25N以上である。
また、曲げ光ファイバ内蔵コネクタの製造方法は、上記方法で製造された複数の曲げ光ファイバを含む光ファイバアレイを形成する工程と、前記複数の曲げ光ファイバの端部をフェルールの複数の位置決め機構に配列させ、前記フェルールに光ファイバアレイを収容する工程と、前記曲げ部の外周であって前記フェルール内に樹脂を充填する工程と、を更に有することを特徴とする。
Claims (16)
- 曲げ部及び該曲げ部と一体成形される直線部をそれぞれ有する複数の曲げ光ファイバを含む光ファイバアレイと、
前記複数の曲げ光ファイバの端部を配列させる複数の位置決め機構を有するフェルールと、
前記曲げ部の外周に配置され且つ前記フェルール内に充填された樹脂部とを備え、
前記曲げ部の曲げ角度は85°以上150°以下であり、1本の前記曲げ光ファイバの前記曲げ部を長手方向に沿って10°ずつ複数の領域に分けたとき、前記複数の領域のうち両端の10°に相当する領域を除いた残りの領域における曲げ半径のばらつきが0.3mm以下であり、
前記曲げ光ファイバの前記曲げ部の外径は、前記直線部の外径よりも小さいことを特徴とする曲げ光ファイバ内蔵コネクタ。 - 前記曲げ光ファイバの本数は4本以上であり、全ての前記曲げ光ファイバにおける複数曲げ部の最大角度と最小角度の差は2.0°以内であることを特徴とする請求項1に記載の曲げ光ファイバ内蔵コネクタ。
- 前記曲げ部の曲げ角度が、90°以上105°以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の曲げ光ファイバ内蔵コネクタ。
- 前記曲げ部の曲げ半径は、5mm以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の曲げ光ファイバ内蔵コネクタ。
- 前記曲げ部の曲げ半径は、3mm以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の曲げ光ファイバ内蔵コネクタ。
- 前記曲げ部の内側面は、梨地状であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の曲げ光ファイバ内蔵コネクタ。
- 前記曲げ部の断面形状は、前記曲げ部の内側面と外側面を結ぶ方向が短軸となる略楕円形状であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の曲げ光ファイバ内蔵コネクタ。
- 前記曲げ光ファイバの直線部の外径は80〜126μmであることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の曲げ光ファイバ内蔵コネクタ。
- 前記曲げ光ファイバの直線部の外径は124〜126μmであり、前記曲げ光ファイバ1本当たりの前記曲げ部の強度は、0.25N以上であることを特徴とする、請求項8に記載の曲げ光ファイバ内蔵コネクタ。
- 前記曲げ光ファイバ1本あたりの前記曲げ部の強度は、0.625N以上であることを特徴とする、請求項9に記載の曲げ光ファイバ内蔵コネクタ。
- 石英系の光ファイバに曲げ加工を施すことで得られる曲げ光ファイバの製造方法であって、
前記光ファイバを任意形状のヒータに押し当てて、当該光ファイバを前記ヒータの外形に沿って曲げる曲げ工程と、
前記曲げ光ファイバの曲げ部における内側面の欠陥を除去する除去工程と、を有することを特徴とする曲げ光ファイバの製造方法。 - 前記曲げ工程と前記除去工程の間に、前記曲げ工程によって得られた曲げ光ファイバを冷却する冷却工程を更に有することを特徴とする、請求項11に記載の曲げ光ファイバの製造方法。
- 前記除去工程は、非接触の熱源によって前記内側面を加熱することを特徴とする、請求項10または11に記載の曲げ光ファイバの製造方法。
- 前記非接触の熱源はアーク放電であることを特徴とする請求項13に記載の曲げ光ファイバの製造方法。
- 前記非接触の熱源はレーザ光であることを特徴とする、請求項13に記載の曲げ光ファイバの製造方法。
- 前記除去工程は、前記曲げ部における内側面の少なくとも一部をケミカルエッチングすることを特徴とする、請求項11または12に記載の曲げ光ファイバの製造方法。
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