WO1994024591A1

WO1994024591A1 - Multi-fiber type optical cable coupler and process for production thereof

Info

Publication number: WO1994024591A1
Application number: PCT/JP1994/000638
Authority: WO
Inventors: Yoichi Ishiguro; Shigeru Semura; Yuji Kobayashi; Toshiyuki Wakinosono; Tomoyuki Hattori; Hiroshi Suganuma; Eisuke Sasaoka; Hiroaki Takimoto
Original assignee: Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date: 1993-04-19
Filing date: 1994-04-18
Publication date: 1994-10-27
Also published as: DE69431826D1; EP0646814A4; EP0646814B1; EP0646814A1; US5627930A

Description

明細書

多芯型光ファイバ力ブラおよびその製造方法技術分野

本発明は、 2 n本の光ファイバを融着 ·延伸して形成される多芯型光ファィバカブラおよびその製造方法に関するものである。

背景技術

—般に、光ファイバ力ブラは外径が数十;/ mである細径部を有するために、外力や温度変化により容易に特性変化あるいは破損してしまうという欠点を有する。従って、従来の光フアイバカブラでは融着，延伸した光フアイバカブラ本体を石英と同程度の線膨張係数を有する補強基板に固定して外力から保護し、かつ特性の安定化を図るようにしている。

補強基板としては、例えば実開昭 6 4 - 2 3 4 0 8号公報に記載されているように、板状の部材が用いられ、あるいは特開昭 6 4— 6 3 9 0 7号に記載されているようにパイプ状のものも用いられている。

—方、従来の力ブラ固定用の接着剤としては、エポキシ系，ウレタンァクリレート系，シァノアクリレート系の熱硬化型あるいは紫外線硬化型接着剤が用いられている。

近年、光通信線路の高密度化が進み、光ファイバ力ブラの使用数も増加しているが、従来の力ブラは 1組の光ファイバより構成されているために、光フアイバカブラの占有面積の増加、および光フアイバカブラ両端の光ファィバの余長収納方法の複雑化を引き起こすという欠点があつた。

これに対し、例えば特開平 1一 2 9 5 2 1 1号公報に開示されているように、 2本の光ファイバからなる光ファイバ力ブラを補強材に固定し、複数個の該補強材を 1つのパッケージに収納した後に、パッケージ外部の光ファィバをテープ状の多芯型光ファイバとする光フアイバカブラの補強方法が提案されている。また、特開昭 6 3— 2 5 4 4 0 6号公報に開示されているように、 2本の光ファィバからなる光ファイバ力ブラを複数の溝を有する櫛歯状の固定部材に配列させる光フアイバカブラの補強方法も提案されている。上述の特開平 1一 2 9 5 2 1 1号公報、およぴ特開昭 6 3— 2 5 4 4 0 6 号公報に開示されている方法は、いずれも 2本の光ファイバからなる光ファィバカブラを高密度に実装するものであるため、手間がかかり、これらの方法により多芯型光ファイバ力ブラを形成するためには、非常に長い時間を要するという問題点がある。

このため、特開平 1一 1 2 0 5 1 0号に開示されているように多芯型光フアイバ芯線から直接、多芯型光ファイバ力ブラを製造する試みがなされている。しかし、かかる多芯型光ファイバ力ブラを補強基板に固定した場合には、温度変化や湿度変化により、伝送特性が著しく変化してしまうという問題点があった。

図 1 0 A，図 1 0 Bおよび図 1' 0 Cは、従来の多芯型光ファィバカブラにおける補強構造の一例を示すもので、図 1 O Aは補強構造の平面図であり、図 1 0 Bは図 1 O Aの補強構造に用いられる補強ケースの斜視図であり、図 1 0 Cは図 1 O Aの補強構造に用いられる多芯型光ファイバ芯線の断面図である。図 1 0 Cにおいて 1は多芯型光フアイバ芯線である。この多芯型光フアイパ芯線 1は各々保護被覆層 2 aを有する 4本の光ファイバ素線 2を一括被覆層 1 aにより一括被覆してなるものである。図 1 0 Aおよび図 1 0 Bにおいて 3は補強ケースである。この補強ケース 3の上面 3 aには、その両側縁にケースの長手方向に沿って互いに平行に形成されると共に、上記補強構造による光フアイバ芯線 1の位置ずれを防止する一対の固定壁 3 bが設けられている。この多芯型光ファイバ芯線 1 はその一括被覆層 1 aおよび保護被覆層 2 a の一部を除去して光フ 7ィバ素線 2のガラス部分 2 bを露出したのち、このような芯線 1 を上下に 2本重ね合わせ、上下に対応するガラス部分 2 b同士をそれぞれ加熱、延伸して融着している。このガラス部分 2 bは、光フアイバ芯線 1の一括被覆樹脂層 1 aと共に、補強ケース 3の上面 3 aおよび固定壁 3 bに接着剤層 4により固定される。

しかしながら、多芯型光ファイバ芯線 1の製造時から一括被覆樹脂層 1 a に残留している歪が温度変化や湿度変化等により一括被覆樹脂層 1 aの収縮という形で開放されるため、融着延伸部分を有するガラス部分 2 bと一括被覆樹脂層 1 aとの間に相対的な移動が生じる。従来の多芯型光ファイバカブラでは、図 1 O Aおよび図 1 0 Bに示したように一括被覆榭脂層 1 aが補強ケース 3に強固に固定されているため、細径である融着延伸部分に応力が生じ、光ファイバ力ブラの伝送特性を変化させてしまう不都合が生じる。

また、 4本以上の光ファイバを一括して補強材に接着固定した場合、でき上がった光ファイバ力ブラは十分な耐環境特性を持たないことが多かった。例えば、光ファイバ力ブラに一 2 0でから + 6 0 の温度負荷をかけ、特性変動をみるヒートサイクル試験においては、許容できる変動値は一般に 0 . 2 d B以下とされているが、上記の場合には、図 1 1に示すように 0 . 5 d B程度の変動が観察されることがあった。また、 6 0 、 9 5 %の湿熱環境下での特性変動をみる試験では、変動値が、 1 0 0時間で 0 . 2 d B以下である必要があるが、上記の場合には、図 1 2に示すように 0 . 3 d Bを越える変動がしばしば観察された。なお、図 1 1においては、横軸にヒートサイクル試験の時間をとり、縦軸にヒートサイクル試験の温度、および当該ヒートサイクルを受けて変化した結合損失をとつた。図 1 2においては、横軸に湿熱環境下にサンプルを晒した時間をとり、縦軸に当該湿熱環境下で変動した結合損失をとつた。本発明の目的は、光フアイバ芯線の製造時から一括被覆樹脂層に残留している歪等により、一括被覆樹脂層と光フアイバ芯線のガラス部分との相対的な移動が生じたとしても、その移動により融着 ·延伸部が影響を受けることがなく、しかも十分な耐環境特性を有する補強構造を有する多芯型光ファィバカブラおよびその製造方法を提供することにある。発明の開示

上記の目的を達成するために、請求の範囲 1記載の発明は、ガラス部分と該ガラス部分を保護する保護被覆層とを含む光ファイバ素線を複数本、並行に配列し全体を一括被覆樹脂層により被覆してなる多芯型光フアイバ芯線の露出したガラス部分と他の多芯型光ファイバ芯線の露出したガラス部分とを対向させた状態で加熱融着し延伸して形成された融着延伸部を有し、該融着延伸部を延伸方向两側から挟む周辺ガラス部分と該ガラス部分の外側の前記保護被覆層とを補強材に固定した補強構造を有することを特徴とする。

上記光ファイバ素線は、石英系のガラスよりなる光ファイバ上に保護被覆層が形成されたものを含む。この保護被覆層は通常ヤング率 1 k g Zm m²以下の軟質材料とヤング率 1 0 k g Zm m²以上の硬質材料の 2層被覆が用いられているが、 1層被覆および 3層以上の被覆が施してあってもよい。また、保護被覆層の最外層に識別のため着色層が設けられてもよい。

多芯型光ファィバ芯線は上記光ファイバ素線を複数本並行に配列し一括被覆樹脂で被覆してなる構造を有しており、例えば、 2芯， 4芯， 8芯のものが挙げられるが、芯数には限定されない。

上記一括被覆樹脂層は、紫外線硬化型あるいは熱硬化型の樹脂が使用されて形成されるが、これらに限定されることはない。

請求の範囲第 2項記載の発明は、請求の範囲第 1項記載の多芯型光ファィバカブラにおいて、前記補強構造の固定は接着剤層を介したものであってもよい。

請求の範囲第 3項記載の発明は、請求の範囲第 2項記載の多芯'型光ファィバカブラにおいて、前記補強構造の固定に介在した接着剤層と異なる接着剤層を介して、前記多芯型光フアイバ芯線の一括被覆樹脂層を前記補強材に固定した補強構造を有するものであってもよい。

請求の範囲第 4項記載の発明は、請求の範囲第 3項記載の多芯型光ファィバカブラにおいて、前記多芯型光ファィバ芯線の一括被覆樹脂層と前記補強材との固定に介在した接着剤層の接着剤は、ヤング率が 1 k g / m m²以下のものであってもよい。

請求の範囲第 5項記載の発明は、請求の範囲第 1項または第 2項に記載の多芯型光フアイバカブラにおいて、前記多芯型光フアイバ芯線と前記補強材との固定は、前記周辺ガラス部分および該周辺ガラス部分の外側の前記保護被覆層と、前記補強材との固定のみからなるものであってもよい。

請求の範囲第 6項記載の発明は、請求の範囲第 1項ないし第 5項のいずれかに記載の多芯型光ファイバ力ブラにおいて、前記補強材は、前記多芯型光フアイバ芯線の光フアイバ素線を 2本ずつ並行して配設するための溝を有するものであってもよい。

請求の範囲第 7項記載の発明は、請求の範囲第 2項記載の多芯型光ファィバカブラにおいて、前記接着剤層は硬化前の粘度が 5 0 P以上 2 0 0 P以下の範囲の接着剤からなるものであってもよい。

請求の範囲第 8項記載の発明は、請求の範囲第 2項記載の多芯型光ファィバカブラにおいて、前記接着剤層は熱硬化性もあわせ持つ紫外線硬化型の接着剤からなるものであってもよい。

請求の範囲第 9項記載の発明は、多芯型光ファイバ力ブラの製造方法であつて、ガラス部分と該ガラス部分を保護する保護被覆層とを含む光ファィバ素線を n ( nは自然数）本、並行に配列し全体を一括被覆樹脂層により被覆してなる多芯型光ファイバ芯線 2本の中間部の前記一括被覆樹脂層および前記保護被覆層を除去して前記ガラス部分を露出させる工程と、露出した光フアイバ素線のガラス部分を 2本ずつ加熱融着し延伸して融着延伸部を形成する工程と、該融着延伸部を延伸方向両側から挟む周辺ガラス部分と該ガラス部分の外側の前記保護被覆層とを補強材に固定する工程を含むことを特徴とする。

請求の範囲第 1 0項記載の発明は、請求の範囲第 9項記載の製造方法において、前記固定に、硬化前の粘度が 5 0 P以上 2 0 0 P以下の範囲の接着剤を用いてもよい。

請求の範囲第 1 1項記載の発明は、請求の範囲第 9項記載の製造方法において、前記固定に熱硬化性もあわせ持つ紫外線硬化型の接着剤を用いてもよい o

請求の範囲第 1 2項記載の発明は、多芯型光ファイバ力ブラの製造方法であって、 2 n ( nは自然数）本の光ファイバの被覆を除去してガラス部分を露出させ、該光ファイバのガラス部分を 2本ずつ平行に添わせ、一括して融着延伸した後、一括して補強材に固定し、多芯型光ファイバ力ブラを製造する方法において、前記固定に硬化前の粘度が 5 0 P以上 2 0 0 P以下の範囲の接着剤を用いることを特徴とする。

請求の範囲第 1 3項記載の発明は、請求の範囲第 1 2項記載の製造方法において、前記接着剤を、熱硬化性もあわせ持つ紫外線硬化型の接着剤に代えてもよい。

請求の範囲第 1 4項記載の発明は、請求の範囲第 1 2項または第 1 3項に記載の製造方法において、前記 2 n本の光ファイバは 2本のテープ光フアイバ芯線であってもよい。本発明においては、一括被覆樹脂層を補強材に固定しないか、あるいは軟質の接着剤により補強材に固定することにより、一括被覆樹脂層とガラス部分の相対的な移動が生じてもそれが融着延伸部に影響を及ぼすことを防ぐことができる。

本発明においては、硬化前の粘度が 5 0 P以上 2 0 0 P以下の榭脂で光フアイバを固定することにより、光ファイバで囲まれ、樹脂中の空間の発生を防ぎ、ヒートサイクルでの特性変動の少ない力ブラを得ることができる。また、熱硬化併用型の樹脂を接着剤として用いることにより、光ファイバ下部も含め、樹脂の硬化度を上げ、湿熱特性に優れた力ブラを得ることができる。図面の簡単な説明

図 1 A、図 I Bおよび図 1 Cは、本発明の多芯型光ファイバ力ブラの第 1 の実施例を示すものであって、図 1 Aは平面図であり、図 1 Bは II一 II線に沿う断面図であり、図 1 Cは III一 III線に沿う断面図である。

図 2は、図 1 A、図 1 Bおよび図 1 Cに示した第 1の実施例に適用可能な補強ケースの構成を示す斜視図である。

図 3 A、図 3 Bおよび図 3 Cは、本発明の多芯型光ファイバ力ブラの第 2 の実施例を示すものであって、図 3 Aは平面図であり、図 3 Bは II— II線に沿う断面図であり、図 3 Cは III一 III線に沿う断面図である。

図 4は、図 3 A、図 3 Bおよび図 3 Cに示した第 2の実施例に適用可能な補強ケースの構成を示す斜視図である。

図 5 A、図 5 Bおよび図 5 Cは、本発明の多芯型光ファイバ力ブラの第 3 の実施例を示すものであって、図 5 Aは平面図であり、図 5 Bは II— II線に沿う断面図であり、図 5 Cは ΙΠ - III線に沿う断面図である。

図 6は、図 5 A、図 5 Bおよび図 5 Cに示した第 3の実施例に適用可能な補強ケースの構成を示す斜視図である。図 7 A、図 7 Bおよび図 7 Cは、本発明の多芯型光ファイバ力ブラの第 4 の実施例を示すものであって、図 7 Aは平面図であり、図 7 Bは II一 II線に沿う断面図であり、図 7 Cは III - III線に沿う断面図である。

図 8 Aおよび図 8 Bは、本発明の多芯型光フアイバカブラにおける補強構造に適用可能なテープ芯線の例を示す断面図であって、図 8 Aは 2芯型のテープ芯線であり、図 8 Bは 8芯型のテープ芯線である。

図 9は、本発明の多芯型光ファイバ力ブラにおける補強構造を得るのに用いられる一連の装置群を示す模式図である。

図 1 0 A、図 1 0 Bおよび図 1 0 Cは、従来の多芯型光ファイバ力ブラにおける補強構造を示すものであって、図 1 O Aは平面図であり、図 1 0 Bは図 1 O Aに示した補強構造に用いられる補強ケースの斜視図であり、図 1 0 Cは 4芯型のテープ芯線の断面図である。

図 1 1は、ヒートサイクル試験での結合損失変化を示すグラフである。図 1 2は、湿熱環境下での結合損失変化を示すグラフである。

図 1 3 Aおよび図 1 3 Bは、多芯型光フアイバカブラにおける固定部分の拡大断面構造を示す断面図であって、図 1 3 Aは 4芯光ファイバが囲む空間に固定用樹脂が充填された構造を示し、図 1 3 Bは当該空間に固定用樹脂が充填されていない構造を示す。

図 1 4は、図 1 3 Aに示した固定部分における硬化度を測定した P I 〜P 5 を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図 1 A、図 1 Bおよぴ図 1 Cは、本発明の多芯型光ファイバ力ブラの第 1 の実施例を示すものであって、図 1 Aは平面図であり、図 1 Bは II一 II線に沿う断面図であり、図 1 Cは III一 III線に沿う断面図である。図 2は本実施例に用いられる補強材としての補強ケースを示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図 1 A、図 1 B、図 1 Cおよび図 2に示す本実施例の構成要素のうち、図 1 0 A、図 1 0 Bおよび図 1 0 Cに示した従来の多芯型光ファィバカブラにおける補強構造の構成要素と共通するものについては、同一符号を付し、その部分の説明を省略する。

本実施例では、図 1 0 Cに示した 4芯型光ファイバ芯線 1を用いて説明する。この 4芯型光ファイバ芯線 1の中央部分の一括被覆樹脂層 1 aを除去して 2芯ずつの光ファイバ素線 2に分ける。この後、各光ファイバ素線 2の保護被覆層 2 aを除去してガラス部分 2 bを露出させる。ここで、光ファイバ素線 2に分けられた部分の全長にわたって保護被覆層 2 aを全部除去するのではなく、保護被覆層 2 aの除去は強度安定性を考慮すると最小限が好ましい。このようにしてガラス部分 2 bまで露出したのと同様の他の 4芯型光フアイバ芯線 1を用意し、前述の芯線 1の上に重ね、上下に各々対応した光フアイバ素線 2のガラス部分 2 b同士を加熱し、互いに融着したのち、延伸して図 1 Aに示すように細径の融着延伸部 2 cをそれぞれ形成する。光フアイバ素線 2は 2芯ずつに分けられているから、融着延伸により上下合わせて 4 芯の光ファイバ素線 2が 1群を形成する。これにより、上下に重ねられた 2 本の 4芯型光フアイパ芯線 1から、 2群の 4芯光フアイパ素線 2からなる多芯型光ファィバカブラを得ることができる。

このような多芯型光ファイバ力ブラを図 2に示す補強ケース 3に固定する構造に本実施例の特徴がある。すなわち、図 2に示す補強ケース 3は、図 1 0 Bに示した補強ケース 3の上面 3 aのうち、その両側の固定壁 3 bの中央部分に仕切壁 3 cを有しており、この仕切壁 3 cにより溝は 2分割されている。この補強ケース 3の各溝には、上記融着延伸部 2 cが溝の中央部に位置するように上記 1群の 4芯光フアイパ素線 2が配設され、この各光ファイバ素線 2のガラス部分 2 bおよび保護被覆層 2 aが接着剤層 4を介して上記溝に固定される。図 1 Bは 1群の 4芯光ファイバ素線 2の補強ケース 3への固定構造を示し、図 1 Cは図 1 Bの固定構造に連続するガラス部分の固定構造を示す。

本実施例では、光フアイバ芯線 1の一括被覆樹脂層 1 aは補強ケース 3の溝に固定されないから、光ファイバ芯線 1の製造時から一括被覆樹脂層 1 a に残留する歪による影響を排除することができ、伝送特性の低下を免れることができる。

図 3 A、図 3 Bおよび図 3 Cは、本発明の多芯型光ファイバ力ブラの第 2 の実施例を示すものであって、図 3 Aは平面図であり、図 3 Bは II一 II線に沿う断面図であり、図 3' Cは III一 III線に沿う断面図である。図 4は本実施例に用いられる補強材としての補強ケースを示す斜視図である。

本実施例が第 1の実施例と異なる点は、主に補強ケース 3の溝の構造の違いにある。すなわち、補強ケース 3の上面 3 aには、 3つの仕切壁 3 cが形成され、固定壁 3 bとの間に互いに同寸法の溝が 4本形成されている。この溝ごとに、融着延伸部において一体となっている 2本の光ファイバ素線 2がそれぞれ配設されている。そして、各溝ごとに、光ファイバ素線 2の保護被覆層 2 aおよびガラス部分 2 bは接着剤層 4により固定されている。本実施例でも、先の実施例と同様に多芯型光ファィバ芯線の一括被覆樹脂層を補強ケースに固定しないので、伝送特性の低下を免れることができる。

図 5 A、図 5 Bおよび図 5 Cは、本発明の多芯型光ファイバ力ブラの第 3 の実施例を示すものであって、図 5 Aは平面図であり、図 5 Bは Π— Π線に沿う断面図であり、図 5 Cは III - III線に沿う断面図である。図 6は本実施例に用いられる補強材としての補強ケースを示す斜視図である。

本実施例が第 1の実施例と異なる点は、主に補強ケース 3の構造の違いと力ブラの補強ケースへの固定にヤング率の異なる 2種類の接着剤を用いるところにある。まず、図 6に示すように、本実施例の補強ケース 3 としては、図 2に示した補強ケース 3の溝を中央部にのみ形成した構成、すなわち固定壁 3 bおよび仕切壁 3 cが中央部にのみ形成された構成のものが用いられる。多芯型光フアイバ芯線としては、第 1の実施例と同様に 4芯型のものが用いられるが、本実施例ではその芯線 1の一括被覆樹脂層 1 aも補強ケース 3に接着剤層 5により固定する。しかし、この接着剤層 5は、光ファイバ素線 2 の保護被覆層 2 aおよびガラス部分 2 bの補強ケース 3への固定に係わる接着剤層 4より軟質のものである。このため、光ファイバ芯線 1の一括被覆樹脂層 1 aが補強ケース 3に直接固定されていても、その一括被覆樹脂層 1 a に残留する製造時の歪みの影響を、接着剤層 4および 5のヤング率の差異により吸収することができるので、力ブラの伝送特性を低下させることはない。図 7 A、図 7 Bおよび図 7 Cは、本癸明の多芯型光ファイバ力ブラの第 4 の実施例を示すものであって、図 7 Aは平面図であり、図 7 Bは II一 II線に沿う断面図であり、図 7 Cは III一 III線に沿う断面図である。

本実施例は、補強ケースとして図 1 0 Bに示した構成のものを用いた場合の力ブラにおける補強構造の例を示すものである。本実施例でも、 4芯型光フアイバ芯線 1の光フアイバ素線 2の保護被覆層 2 aおよびガラス部分 2 b が接着剤層 4により補強ケース 3の溝に固定される。この固定には、光ファィバ芯線 1の一括被覆樹脂層 1 aと補強ケース 3との固定は関与しない。したがって、本実施例の力ブラは、前述のように一括被覆榭脂層 1 aに残留する歪みの影響を受けない。

上記実施例では、多芯型光ファイバ芯線として 4芯型のものを用いたが、他に例えば図 8 Aに示す 2芯型、図 8 Bに示す 8芯型のものなども使用可能である。また、上記実施例に用いられる一括被覆樹脂層の形成材料としては紫外線硬化型樹脂あるいは熱硬化型樹脂が用いられるが、これに限定されるものではない。さらに、補強ケースの形成材料としては、線膨張係数が石英光ファイバとほぼ同程度であることが必要であり、例えば石英、液晶プラスチック（L C P ) 、繊維強化プラスチック（F R P ) 、インバー合金等を用いることができる。また、接着剤層を形成する接着剤としては、紫外線硬化型、熱硬化型、あるいは紫外線一熱併用硬化型接着剤等を用いることができる o

図 9は、本発明の多芯型光ファィバカブラを得るために好適に用いられる一連の装置群を示すもので、図において 1 1は延伸ステージ、 1 2は光ファィバクランパ、 1 3はマイクロトーチ、 1 4は光源、 1 5はパワーメータ、 1 6は補強ケース支持ステージである。

次に、これら装置群を用いて本発明に用いられる多芯型光フアイバカブラを補強ケースに固定するまでの工程を概略説明する。例えば、図 1 Aに示した多芯型光ファイバ芯線 1の中央部の一括被覆榭脂層 1 aを除去し、複数本の光フアイバ素線 2に分けた後、各光フアイバ素線 2の保護被覆層 2 aを除去してガラス部分 2 bを露出させる。この露出したガラス部分 2 bを光ファィバクランパ 1 2により固定し、マイクロトーチ 1 3により加熱し融着する _c その後、光ファイバクランパ 1 2を外し、融着された光フアイバに張力をかけた状態に維持しながら、その融着箇所を加熱し延伸する。このとき、光源 1 4およびパワーメータ 1 5により力ブラの光分岐状態をモニタしながら加熱延伸し、所定の分岐状態となったところで延伸を停止する。次に、補強ケ —ス支持ステージ 1 6を移動して当該ステージ上の補強ケースを所定位置に配置し、接着剤により上記力ブラを補強ケース上に固定する。このとき、融着延伸部 2 cの両側に位置する周辺ガラス部分としてのガラス露出部分およびその後方の保護被覆層を補強ケースに接着剤により固定することが重要でめ。

以下、本発明の具体的な実施例を説明する。

コアとクラッドの屈折率差を 0 . 3 96、コア径を 8 ;/ m、クラッド径を 1 2 5 mとした 1. 3 m帯シングルモ一ド光フアイノに 2層の保護被覆を施した光ファイバ素線 4芯を一括被覆した 4芯テープ芯線を用意した。この 4芯テープ芯線を用いて波長 1. 3 mにおける分岐比が 5 0 %となるカブラを前述の装置群を用いて製造した。

補強ケースとしては、結晶化ガラス（線膨張係数： 1. 5 X 1 (T⁷Z°C) 製のものを用いた。

図 2に示した構造の補強ケースの各溝に 2芯ずつの光フアイバ素線を収納し、各光フアイパ素線の非延伸部分であるガラス部分および保護被覆層を補強ケースに固定し、図 1 Aに示した構造を得た。固定には紫外線硬化型接着剤を用いた（実施例 1 ) 。

また、図 4に示した構造の補強ケースの各溝に 1芯ずつの光ファイバ素線を収納し、各光フアイバ素線の非延伸部分であるガラス部分および保護被覆層を補強ケースに紫外線硬化型接着剤により固定し、図 3 Aに示した構造を得た（実施例 2) 。

さらに、図 6に示した構造の補強ケースの各溝に 2芯ずつの光ファィバ素線を収納し、各光フアイバ素線の非延伸部分であるガラス部分をその溝に紫外線硬化型接着剤により固定すると共に、補強ケースの溝のない面にテープ芯線を軟質（ヤング率：約 0. O T k gZmm² ) の熱硬化型接着剤により固定し、図 5 Aに示した構造を得た（実施例 3) 。

また、図 1 0 Bに示した構造の補強ケースを用い、実施例 1、 2と同様にして光ファイバ素線を接着固定し、図 7 Aに示した構造を得た（実施例 4) 。すなわち、テープ芯線の一括被覆樹脂層を補強ケースに一切固定せず、ケース外に出した構造とした。

—方、図 1 0 Bに示した構造の補強ケースに上記と同様の多芯型光フアイバカブラを紫外線硬化型接着剤により固定した。この場合、一括被覆樹脂層も補強ケースに同じ接着剤により固定し、図 1 0 Aに示した構造を得た（比較例）。

上記実施例 1〜 3および比較例の各力ブラに対して、一 2 0〜十 6 0 °Cのヒートサイクル試験を同一条件下で行った。この試験中、波長 1 . 3 mのレーザ発光ダイオード（L E D ) を用いて力ブラの伝送損失の変化を測定した。測定結果を表 1 に示す。表 1 において、「 1芯」、「2芯」、「3芯」および「4芯」は 4芯のテープ芯線の一方の端から番号付けして決定した力ブラを意味する。また、損失変化の表 1中の数字は、ヒートサイクル試験中のストレートポートおよびクロスポートの揷入損失のうち変化の大きい方の値を示したものである。

【表 1】

表 1から明らかなように、比較例では温度により著しい特性変化を生じており、テ一プ芯線の製造時から一括被覆樹脂層に残留している歪みの影響が現れているといえる。一方、実施例 1〜3では、そのような歪みによる影響が皆無であるので、力ブラの伝送特性が安定していることがわかる。

ところで、上記のような接着剤による補強構造を有する多芯型光フアイバ力ブラが、特定の環境試験（ヒートサイクル、湿熱）下において、いかなる特性変動を示すかについて研究した。すなわち、本発明者ら力、上記の環境試験での特性変動の原因を追求した結果、次のようなことがわかった。図 1 3 Aは、図 1 1に示したヒートサイクル試験での特性値変動（結合損失変化）が 0 . 0 6 d Bであった耐環境特性に優れた力ブラの固定部分の断面を示したものであり、図 1 3 Bは、同じくヒートサイクル試験での特性値変動が 0 . 5 d Bあった耐環境特性に劣る力ブラの固定部分の断面を示したものである。図 1 3 Aからわかるように、良好品の固定部分は、 4芯の光ファイバ 2 bの間の空間に完全に接着剤層 4が充填されており、不良品の固定部分には、図 1 3 Bからわかるように、 4芯の光フアイバ 2 bの間に接着剤層 4が充填されない空洞 6が生じている。ヒートサイクル試験において低温が負荷された時、樹脂の膨張 '収縮が不均一に起こり、各光フアイバ 2 b ( 1 2 5 m ) に微小な曲げが生じて特性が変化したものと考えられる。本発明者らは、上記の空洞 6の発生、ひいては、ヒートサイクル試験での特性変動を低減するため、固定部分の樹脂（接着剤）の粘度を変えて試作を行った。表 2にその結果を示す。

【表 2】

樹脂（接着剤）粘度と空洞の発生率、ヒートサイクル不良品発生率樹脂種別粘度空洞が特性変動 (0.2dB以上）

あった場合があった場合

a 800P 60% 50%

b 400 20 10

c 200 5 0

d 100 0 0

e 50 0 0

(塗りにくレ、）

f 30

(流れて塗れなレ上記の表 2 より、光ファイバ固定用の樹脂（接着剤）の粘度は 5 0 P以上 2 0 0 P以下の範囲であるが好ましいことがわかった。すなわち、樹脂種別 c〜 eは、本発明の多芯型光ファイバ力ブラの光ファイバ固定用の樹脂（接着剤）として好適に使用可能である。

次に、光ファイバ固定部分を上記と同じように切断し、断面内の樹脂の硬化度をマイクロ F T I R (フーリエ変換型赤外分光器）によって測定した。図 1 4における測定点 P 1 での硬化度は 9 5 %、 P 2では 9 6 %、 P 3では 9 3 %、 P 4では 8 8 %、 P 5 では 7 0 %であった。図 1 4からわかるように、光ファイバの下部（P 4 または P 5 ) での硬化度が不足していることが分かつた。光ファイバを一括して固定しているため、光ファイバ下部までまわりこむ光が弱くなり、樹脂の硬化が不十分になっていると考えられる。樹脂の硬化が不十分であれば、重合の起こっていない部分が水分と反応して、湿熱環境下で樹脂の劣化が起こることは予想される。

本発明者らは、上記の光ファイバ下部での樹脂の硬化度を、それ以外の部分と同程度にするため、熱硬化併用型樹脂を採用して試作を行った。表 3にその結果を示す。表 3中の *印は 60で、 90%雰囲気中で 100時間という条件の湿熱試験である。

【表 3】

樹脂、製造条件と湿熱試験での変動値榭脂種別硬化条件湿熱試験 *特性変動値度

UV硬化短い 0. 13dB

UV硬化長い O. ldB

熱硬化併用短い 0.05dB 表 3より、熱硬化併用型の樹脂は、特性的にも良好であり、生産性の点でも好ましいことが分かった。

次に、固定に紫外線硬化型接着剤を用いていない実施例 1および 3の各力ブラに対し、 60°C 90 %雰囲気中で 100時間という条件の湿熱試験を行った, モニタ波長 1 . 3 1 であり、その各力ブラの「芯」ごとに伝送損失の変化を測定した。測定結果を表 4に示す。表 4において、「 1芯」、「2芯」 .

「3芯」および「4芯」は表 1の場合と同様である。

【表 4】

湿熱試験の結果実施例 1 実施例 2

0.04 0.05

0.06 0.03

4 0.08 0.02 表 4から明らかなように、実施例 1および 3の力ブラは特性変動が極めて小さいことが分かる。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明によれば、多芯型光ファイバ芯線の一括被覆樹脂層に残留している歪みの影響を排除したので、力ブラの構造自体を保護強化できると共に、伝送特性の安定化をも図ることができる。このような補強構造が付加された光フアイバカブラは、その伝送特性の安定性を生かして近年の光通信線路の高密度化に十分対応できるものとなる。

また、本発明によれば、硬化前の粘度が 5 0 P以上 2 0 0 P以下の樹脂で光ファイバを固定することにより、光ファイバで囲まれる部分の空間の発生を防ぎ、ヒートサイクルでの特性変動が少なく、十分な耐環境性を有する多芯型光ファィバカブラを得ることができる。

さらに、本発明によれば、熱硬化併用型の紫外線硬化樹脂を光ファイバ固定用の接着剤として使うことにより、光ファイバ下部も含め、樹脂の硬化度を上げることができるので、湿熱特性に優れた、十分な耐環境性を有する多芯型光ファィバカブラを得ることができる。

Claims

請求の範囲

1 . ガラス部分と該ガラス部分を保護する保護被覆層とを含む光ファイバ素線を複数本、並行に配列し全体を一括被覆樹脂層により被覆してなる多芯型光ファイバ芯線の露出したガラス部分と他の多芯型光フアイバ芯線の露出したガラス部分とを対向させた状態で加熱融着し延伸して形成された融着延伸部を有し、該融着延伸部を延伸方向両側から挟む周辺ガラス部分と該ガラス部分の外側の前記保護被覆層とを補強材に固定した補強構造を有することを特徴とする多芯型光フアイバカブラ。

2 . 請求の範囲第 1項記載の多芯型光ファイバ力ブラにおいて、前記補強構造の固定は接着剤層を介したものであることを特徴とする多芯型光フアイバカブラ。

3 . 請求の範囲第 2項記載の多芯型光ファイバ力ブラにおいて、前記補強構造の固定に介在した接着剤層と異なる接着剤層を介して、前記多芯型光フアイバ芯線の一括被覆樹脂層を前記補強材に固定した補強構造を有することを特徴とする多芯型光ファイバ力ブラ。

4 . 請求の範囲第 3項記載の多芯型光ファイバ力ブラにおいて、前記多芯型光フアイバ芯線の一括被覆榭脂層と前記補強材との固定に介在した接着剤層の接着剤は、ヤング率が 1 k g Zm m²以下のものであることを特徴とする多芯型光ファイバ力ブラ。

5 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の多芯型光ファイバ力ブラにおいて、前記多芯型光ファイバ芯線と前記補強材との固定は、前記周辺ガラス部分および該周辺ガラス部分の外側の前記保護被覆層と、前記補強材との固定のみからなるものであることを特徵とする多芯型光フアイパカブラ。

6 . 請求の範囲第 1項ないし第 5項のいずれかに記載の多芯型光ファィバ力ブラにおいて、前記補強材は、前記多芯型光ファイバ芯線の光ファイバ素線を 2本ずつ並行して配設するための溝を有するものであることを特徴とする多芯型光ファイバ力ブラ。

7 . 請求の範囲第 2項記載の多芯型光ファイバ力ブラにおいて、前記接着剤層は硬化前の粘度が 5 0 P以上 2 0 0 P以下の範囲の接着剤からなるものであることを特徴とする多芯型光ファイバ力ブラ。

8 . 請求の範囲第 2項記載の多芯型光ファイバ力ブラにおいて、前記接着剤層は熱硬化性もあわせ持つ紫外線硬化型の接着剤からなるものであることを特徴とする多芯型光ファイバ力ブラ。

9 . ガラス部分と該ガラス部分を保護する保護被覆層とを含む光フアイバ素線を n ( nは自然数）本、並行に配列し全体を一括被覆樹脂層により被覆してなる多芯型光フアイバ芯線 2本の中間部の前記一括被覆樹脂層および前記保護被覆層を除去して前記ガラス部分を露出させる工程と、露出した光フアイバ素線のガラス部分を 2本ずつ加熱融着し延伸して融着延伸部を形成する工程と、該融着延伸部を延伸方向雨側から挟む周辺ガラス部分と該ガラス部分の外側の前記保護被覆層とを補強材に固定する工程を含むことを特徴とする多芯型光ファイバ力ブラの製造方法。

1 0 . 請求の範囲第 9項記載の製造方法において、前記固定に、硬化前の粘度が 5 0 P以上 2 0 0 P以下の範囲の接着剤を用いることを特徴とする多芯型光フアイバカブラの製造方法。

1 1 . 請求の範囲第 9項記載の製造方法において、前記固定に熱硬化性もあわせ持つ紫外線硬化型の接着剤を用いることを特徴とする多芯型光フアイバカブラの製造方法。

1 2 . 2 n ( nは自然数）本の光ファイバの被覆を除去してガラス部分を露出させ、該光ファイバのガラス部分を 2本ずつ平行に添わせ、一括して融着延伸した後、一括して補強材に固定し、多芯型光ファイバ力ブラを製造する方法において、前記固定に硬化前の粘度が 5 0 P以上 2 0 0 P以下の範囲の接着剤を用いることを特徴とする多芯型光ファイバ力ブラの製造方法。

1 3 . 請求の範囲第 1 2項記載の製造方法において、前記接着剤を、熱硬化性もあわせ持つ紫外線硬化型の接着剤に代えたことを特徴とする多芯型光ファイバ力ブラの製造方法。

1 4 . 請求の範囲第 1 2項または第 1 3項に記載の製造方法において、前記 2 n本の光ファイバは 2本のテープ光ファィバ芯線であることを特徴とする多芯型光フアイバカブラの製造方法。