JP2004258193A

JP2004258193A - 光ファイバ・アセンブリの製造方法および光ファイバ・アセンブリ

Info

Publication number: JP2004258193A
Application number: JP2003047525A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Iida; 秀徳飯田; Masanori Nonomura; 雅徳野々村
Original assignee: Totoku Electric Co Ltd
Current assignee: Totoku Electric Co Ltd
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】光ファイバにフェルールを一体成型しても特性の劣化を生じないようにする。
【解決手段】コア２とクラッド３とからなる光ファイバにポリイミド被覆４を施し、ポリイミド被覆４を付けたままの光ファイバ１にプラスチック・フェルール１２を一体成型し、先端面１０ａを研磨する。
【効果】プラスチックの収縮応力をポリイミド被覆で緩和でき、光ファイバの特性の劣化を防止できる。なお、ポリイミド被覆は高耐熱性であるため、成型時の熱が加わっても支障を生じない。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ・アセンブリの製造方法および光ファイバ・アセンブリに関し、さらに詳しくは、光ファイバにフェルールを一体成型しても特性の劣化を生じない光ファイバ・アセンブリの製造方法および光ファイバ・アセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバを金型に入れてフェルールを成形し、光ファイバとフェルールとを一体化する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４９２５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術では、フェルールの材料として金属，非晶質合金，セラミック，プラスチックなどを用いており、これらの熱収縮や凝固収縮により、フェルールと光ファイバとが強固に一体化されている。
しかし、熱収縮や凝固収縮の応力が光ファイバに直接加わり、光ファイバの特性に劣化を生じさせる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、光ファイバにフェルールを一体成型しても特性の劣化を生じない光ファイバ・アセンブリの製造方法および光ファイバ・アセンブリを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、光ファイバをポリイミド被覆し、そのポリイミド被覆を付けたままのポリイミド被覆光ファイバを金型に入れてプラスチック・フェルールを成形し、ポリイミド被覆光ファイバとプラスチック・フェルールとを一体化した後、プラスチック・フェルールの先端側を研磨することを特徴とする光ファイバ・アセンブリの製造方法を提供する。
上記第１の観点による光ファイバ・アセンブリの製造方法では、ポリイミド被覆を付けたままのポリイミド被覆光ファイバにプラスチック・フェルールを一体成型するが、ポリイミド被覆は高耐熱性であるため、成型時の熱が加わっても支障を生じない。そして、プラスチックの収縮応力は、ポリイミド被覆で緩和可能であり、光ファイバの特性に劣化を生じさせない。
また、光ファイバを高耐熱性でない材料で被覆し、この被覆を除去してからプラスチック・フェルールを一体成型すると、光ファイバの強度劣化が生じるが、上記第１の観点による光ファイバ・アセンブリの製造方法では、ポリイミド被覆を付けたままのポリイミド被覆光ファイバにプラスチック・フェルールを一体成型するため、光ファイバの強度劣化が生じない。また、ポリイミド被覆は切削性が良いので、先端側の研磨時に、光ファイバ端面が汚れ難い。
なお、光ファイバの被覆としてＵＶ硬化型アクリル樹脂やシリコン樹脂を用いたり、フェルールの材料として金属，非晶質合金，セラミックを用いると、成型時の熱により被覆を損傷したり、収縮応力を被覆で十分緩和できない。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバ・アセンブリの製造方法において、前記プラスチック・フェルールは、液晶ポリマーからなることを特徴とする光ファイバ・アセンブリの製造方法を提供する。
上記第２の観点による光ファイバ・アセンブリの製造方法では、プラスチック・フェルールの材料として液晶ポリマーを用いるが、液晶ポリマーは熱膨張性が小さいため、収縮応力が過大にならず、ポリイミド被覆で緩和可能となり、光ファイバの特性に劣化を生じさせない。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、外周面にポリイミド被覆を形成されたポリイミド被覆光ファイバと、前記ポリイミド被覆を付けたままのポリイミド被覆光ファイバと一体成型されたプラスチック・フェルールとを具備することを特徴とする光ファイバ・アセンブリを提供する。
上記第３の観点による光ファイバ・アセンブリでは、ポリイミド被覆を付けたままのポリイミド被覆光ファイバにプラスチック・フェルールを一体成型しているが、ポリイミド被覆は高耐熱性であるため、成型時の熱が加わっても支障を生じない。そして、プラスチックの収縮応力は、ポリイミド被覆で緩和可能であり、光ファイバの特性に劣化を生じない。
なお、光ファイバの被覆としてＵＶ硬化型アクリル樹脂やシリコン樹脂を用いたり、フェルールの材料として金属，非晶質合金，セラミックを用いると、成型時の熱により被覆が損傷したり、収縮応力を被覆で十分緩和できない。
【０００８】
第４の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバ・アセンブリにおいて、前記プラスチック・フェルールは、液晶ポリマーからなることを特徴とする光ファイバ・アセンブリを提供する。
上記第４の観点による光ファイバ・アセンブリでは、プラスチック・フェルールの材料として液晶ポリマーを用いるが、液晶ポリマーは液晶ポリマーは熱膨張性が小さいため、収縮応力が過大にならず、ポリイミド被覆で緩和可能となり、光ファイバの特性に劣化を生じない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１０】
−第１の実施形態−
図１は、第１の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ１０を示す断面図である。
この光ファイバ・アセンブリ１０は、コア２とクラッド３とからなる光ファイバの外周面にポリイミド被覆４を施したポリイミド被覆光ファイバ１と、ポリイミド被覆４を付けたままのポリイミド被覆光ファイバ１に一体成型されたプラスチック・フェルール１２とを具備してなり、先端面１０ａは研磨されている。
【００１１】
数値例を示すと、コア有効径１０μｍ、クラッド外径１２５μｍ、ポリイミド被覆厚１２．５μｍである。
【００１２】
図２は、光ファイバ・アセンブリ１０の製造過程を示す断面図である。
ポリイミド被覆４を付けたままのポリイミド被覆光ファイバ１をファイバ保持治具１６で位置決めして金型１５のキャビティ内にセットし、ランナ１７から液晶ポリマーを注入し、硬化させる。
すると、図３に示す如き成型物１１が得られるので、ポリイミド被覆光ファイバ１の余長部１ａを切除し、プラスチック・フェルール１２の先端側１２ａを研磨する。
これにより、図１の光ファイバ・アセンブリ１０が得られる。
【００１３】
第１の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ１０によれば、ポリイミド被覆４を付けたままのポリイミド被覆光ファイバ１にプラスチック・フェルール１２を一体成型するが、ポリイミド被覆４は高耐熱性であるため、成型時の熱が加わっても支障を生じない。そして、プラスチックの収縮応力は、ポリイミド被覆４で緩和可能であり、光ファイバの特性に劣化を生じさせない。
また、プラスチック・フェルール１２の材料として液晶ポリマーを用いるが、液晶ポリマーは熱膨張性が小さいため、収縮応力が過大にならず、ポリイミド被覆４で緩和可能となり、光ファイバの特性に劣化を生じさせない。
【００１４】
なお、プラスチック・フェルール１２の材料として、用途および経済性等を考慮し、液晶ポリマー以外のプラスチック材料、例えば、エポキシ樹脂またはＰＰＳ（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ）樹脂などを用いてもよい。
【００１５】
−第２の実施形態−
図４は、第２の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ２０を示す断面図である。
この光ファイバ・アセンブリ２０は、コア２とクラッド３とからなる光ファイバの外周面にポリイミド被覆４およびナイロン被覆６を施した被覆光ファイバ７と、被覆光ファイバ７に一体成型されたプラスチック・フェルール１２とを具備してなる。
プラスチック・フェルール１２を一体化している部分のナイロン被覆６は除去されているが、ポリイミド被覆４は付けたままにされている。
【００１６】
数値例を示すと、コア有効径１０μｍ、クラッド外径１０５μｍ、ポリイミド被覆厚１０μｍ、ナイロン被覆厚３８７．５μｍである。
【００１７】
光ファイバ・アセンブリ２０の製造方法は、プラスチック・フェルール１２を一体成型する部分のナイロン被覆６を除去する以外は、第１の実施形態と同様である。
【００１８】
第２の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ２０によれば、第１の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ１０と同様の効果が得られる。
【００１９】
−第３の実施形態−
図５は、第３の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ３０を示す断面図である。
この光ファイバ・アセンブリ３０は、コア２とクラッド３とからなる光ファイバの外周面にポリイミド被覆４，シリコン樹脂緩衝層５およびナイロン被覆６を施した被覆光ファイバ８と、被覆光ファイバ８に一体成型されたプラスチック・フェルール１２とを具備してなる。
プラスチック・フェルール１２を一体化している部分のシリコン樹脂緩衝層５およびナイロン被覆６は除去されているが、ポリイミド被覆４は付けたままにされている。
【００２０】
数値例を示すと、コア有効径１０μｍ、クラッド外径１０５μｍ、ポリイミド被覆厚１０μｍ、シリコン樹脂緩衝層厚１３７．５μｍ、ナイロン被覆厚２５０μｍである。
【００２１】
光ファイバ・アセンブリ３０の製造方法は、プラスチック・フェルール１２を一体成型する部分のシリコン樹脂緩衝層５およびナイロン被覆６を除去する以外は、第１の実施形態と同様である。
【００２２】
第３の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ３０によれば、第１の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ１０と同様の効果が得られる。
【００２３】
−第４の実施形態−
図６は、第４の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ４０を示す断面図である。
この光ファイバ・アセンブリ４０は、コア２とクラッド３とからなる光ファイバの外周面にポリイミド被覆４を施したポリイミド被覆光ファイバ１と、ポリイミド被覆４を付けたままのポリイミド被覆光ファイバ１に一体成型されたプラスチック・フェルール１２と、プラスチック・フェルール１２から導出されている部分のポリイミド被覆光ファイバ１の外側に被せられた補強チューブ４２とを具備してなり、先端面４０ａは研磨されている。補強チューブ４２は、ポリイミド・チューブである。
【００２４】
数値例を示すと、コア有効径１０μｍ、クラッド外径１２５μｍ、ポリイミド被覆厚１２．５μｍ、補強チューブ４２の内径３００μｍ、補強チューブ４２の外径８００μｍである。
【００２５】
図７は、光ファイバ・アセンブリ４０の製造過程を示す断面図である。
ポリイミド被覆４を付けたままのポリイミド被覆光ファイバ１をファイバ保持治具１６で位置決めして金型１５のキャビティ内にセットし、ランナ１７から液晶ポリマーを注入し、硬化させる。なお、ポリイミド被覆光ファイバ１には予め補強チューブ４２を挿通しておく。
すると、図８に示す如き成型物４１が得られるので、プラスチック・フェルール１２から導出されている部分のポリイミド被覆光ファイバ１の外側へ補強チューブ４２をスライドさせて被せてから接着し、ポリイミド被覆光ファイバ１の余長部１ａを切除し、プラスチック・フェルール１２の先端側１２ａを研磨する。
これにより、図６の光ファイバ・アセンブリ４０が得られる。
【００２６】
第４の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ４０によれば、第１の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ１０と同様の効果が得られる。さらに、プラスチック・フェルール１２から導出されている部分のポリイミド被覆光ファイバ１が補強チューブ４２で補強されるため、この部分に外力がかかって折れてしまうことを防止できる。
【００２７】
−第５の実施形態−
図９は、第５の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ５０を示す断面図である。
この光ファイバ・アセンブリ５０は、コア２とクラッド３とからなる光ファイバの外周面にポリイミド被覆４を施したポリイミド被覆光ファイバ１と、ポリイミド被覆４を付けたままのポリイミド被覆光ファイバ１に一体成型されたプラスチック・フェルール１２と、プラスチック・フェルール１２の外周面に一体化されたステンレス鋼パイプ５２とを具備してなり、先端面５０ａは研磨されている。
【００２８】
数値例を示すと、コア有効径１０μｍ、クラッド外径１２５μｍ、ポリイミド被覆厚１２．５μｍである。
【００２９】
図１０は、光ファイバ・アセンブリ５０の製造過程を示す断面図である。
ポリイミド被覆４を付けたままのポリイミド被覆光ファイバ１をファイバ保持治具１６で位置決めして金型１５のキャビティ内にセットし、同時にステンレス鋼パイプ５２をキャビティ内にセットし、ランナ１７から液晶ポリマーを注入し、硬化させる。
すると、図１１に示す如き成型物５１が得られるので、ポリイミド被覆光ファイバ１の余長部１ａを切除し、プラスチック・フェルール１２の先端側１２ａを研磨する。
これにより、図６の光ファイバ・アセンブリ５０が得られる。
【００３０】
第５の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ５０によれば、第１の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ１０と同様の効果が得られる。
【００３１】
−第６の実施形態−
図１２の（ａ）（ｂ）は、第６の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ６０を示す断面図である。
この光ファイバ・アセンブリ６０は、コア２とクラッド３とからなる光ファイバの外周面にポリイミド被覆４を施したポリイミド被覆光ファイバ１，１と、ポリイミド被覆光ファイバ１，１に一体成型されたプラスチック・フェルール１２と、プラスチック・フェルール１２の外周面に一体化されたステンレス鋼パイプ６２とを具備してなり、先端面６０ａは研磨されている。
【００３２】
光ファイバ・アセンブリ６０の製造方法は、２本のポリイミド被覆光ファイバ１，１を金型１５にセットする以外は、第５の実施形態と同様である。
【００３３】
第６の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ６０によれば、第１の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ１０と同様の効果が得られる。
【００３４】
−第７の実施形態−
図１３の（ａ）（ｂ）は、第７の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ７０を示す断面図である。
この光ファイバ・アセンブリ７０は、コア２とクラッド３とからなる光ファイバの外周面にポリイミド被覆４を施したポリイミド被覆光ファイバ１，１，１，１と、ポリイミド被覆光ファイバ１，１，１，１に一体成型されたプラスチック・フェルール１２と、プラスチック・フェルール１２の尾端側に装着されたゴムブーツ７２とを具備してなり、先端面７０ａは研磨されている。
【００３５】
光ファイバ・アセンブリ７０の製造方法は、４本のポリイミド被覆光ファイバ１，１，１，１を金型１５にセットする以外は、第４の実施形態と同様である。
【００３６】
第７の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ７０によれば、第４の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリ４０と同様の効果が得られる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明にかかる光ファイバ・アセンブリの製造方法および光ファイバ・アセンブリによれば、ポリイミド被覆を付けたままのポリイミド被覆光ファイバにプラスチック・フェルールを一体成型するため、プラスチックの収縮応力をポリイミド被覆で緩和でき、光ファイバの特性の劣化を防止できる。なお、ポリイミド被覆は高耐熱性であるため、成型時の熱が加わっても支障を生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリを示す断面図である。
【図２】第１の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリの製造過程を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリの製造途中の成型物を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリを示す断面図である。
【図５】第３の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリを示す断面図である。
【図６】第４の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリを示す断面図である。
【図７】第４の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリの製造過程を示す断面図である。
【図８】第４の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリの製造途中の成型物を示す断面図である。
【図９】第５の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリを示す断面図である。
【図１０】第５の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリの製造過程を示す断面図である。
【図１１】第５の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリの製造途中の成型物を示す断面図である。
【図１２】第６の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリを示す断面図である。
【図１３】第７の実施形態にかかる光ファイバ・アセンブリを示す断面図である。
【符号の説明】
１ポリイミド被覆光ファイバ
２コア
３クラッド
４ポリイミド被覆
５シリコン樹脂緩衝層
６ナイロン被覆
７，８被覆光ファイバ
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０光ファイバ・アセンブリ
１２プラスチック・フェルール
１５金型
１６ファイバ保持治具
１７ランナ
４２補強チューブ
５２ステンレス鋼パイプ
７２ゴムブーツ

Claims

光ファイバをポリイミド被覆し、そのポリイミド被覆を付けたままのポリイミド被覆光ファイバを金型に入れてプラスチック・フェルールを成形し、ポリイミド被覆光ファイバとプラスチック・フェルールとを一体化した後、プラスチック・フェルールの先端側を研磨することを特徴とする光ファイバ・アセンブリの製造方法。
請求項１に記載の光ファイバ・アセンブリの製造方法において、前記プラスチック・フェルールは、液晶ポリマーからなることを特徴とする光ファイバ・アセンブリの製造方法。
外周面にポリイミド被覆を形成されたポリイミド被覆光ファイバと、前記ポリイミド被覆を付けたままのポリイミド被覆光ファイバと一体成型されたプラスチック・フェルールとを具備することを特徴とする光ファイバ・アセンブリ。
請求項３に記載の光ファイバ・アセンブリにおいて、前記プラスチック・フェルールは、液晶ポリマーからなることを特徴とする光ファイバ・アセンブリ。