JPH0410606B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、一般的に光フアイバ結合器に関す
るものであり、特に光フアイバ結合器のパツケー
ジ装置およびその製造方法に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

種々の構造の光フアイバ結合器（Optical
fiber coupler）が知られており、特に通信分野
で広く使用されている。一般的に説明すると、そ
のような光フアイバ結合器は光フアイバ結合器に
導かれた入力光フアイバを通つて伝播される変調
光がその光フアイバ結合器から導出されている出
力光フアイバの少なくとも１つに光フアイバ結合
器を通つて連続的に伝播されるように個々の光フ
アイバを相互に連結することを可能にする。通常
の光フアイバ結合器の構造の幾つかにおいては少
なくとも２本の入力光フアイバが光フアイバ結合
器の結合領域において合体され或は互に融着さ
れ、そのため出力光信号或はそのような出力光信
号の各々は入力光信号の組合せ或は関数である。
この発明は一次的にはこのような型式の光フアイ
バ結合器すなわち、入力光信号の混合が行なわれ
る光フアイバ結合器に関するものであるが、それ
に限定されるものではない。

上述の型式の光フアイバ結合器はそれが非常に
もろい光学材料（通常ガラス）で作られているた
めのみならず、また結合領域は適正でありその付
近は通常むき出しであり、すなわち被覆を有しな
いから周囲の影響に非常に敏感である。それ故周
囲環境は光フアイバ結合器の光学材料の品質およ
び、或は結合器を通つて伝送される信号の品質に
影響を及ぼし、光フアイバ結合器の露出した或は
むき出しの領域は周囲の影響から保護されなけれ
ばならない。

上述の観点から、露出された領域を有害な周囲
の影響から保護するように光フアイバ結合器を容
器内に密閉することがすでに提案されている。し
かしながらそのような結合器保護装置の通常の構
造についての経験によれば、その保護機能に関す
る限り、特に光フアイバ結合器およびその保護装
置がしばしば非常に高い或は非常に低い温度にさ
らされ、および、または比較的短い時間に非常に
大きな温度変化を受け、および、または可成の大
きさの振動および衝撃を受ける軍事用においては
所望のものにほど遠いものであることが認められ
ている。したがつて通常の方法で密封された光フ
アイバ結合器の事故或は破断率は非常に高いもの
であり、それは通常の密封ケースに入れられた光
フアイバ結合器を特に軍事通信用に使用する場合
の重大な制限となつている。

〔発明の解決すべき問題点〕

したがつて、この発明の一般的な目的は先行技
術のそのような欠点を除去することにある。

さらに説明すれば、この発明の目的は、通常の
この型式の装置の欠点を有しない光フアイバ結合
器用保護装置を開発することである。

この発明の別の目的は、極端な条件の下でも光
フアイバ結合器に対する傷害の可能性を減少させ
るように考慮してここに述べた型式の保護装置を
構成することである。

この発明のさらに別の目的は、構造が簡単で、
廉価に製造することができ、使用が容易でしかも
動作の信頼性の高い上述の型式の他の保護装置を
設計することである。

この発明の付随的な目的は、簡単で安価な方法
で上述の型式の光フアイバ結合器保護装置を製造
する方法を提供することである。

〔問題点解決のめの手段および作用〕

これらの目的および以下の説明により明らかに
されるその他の目的は、三角形の断面を有し、一
側面が開放されたチヤンネルを画定しているＶ形
の断面を有する支持部材と、前記開放したチヤン
ネル中に受入れられている光フアイバ結合器と、
前記支持部材をその軸方向の長さ全体にわたつて
包囲している管状の遮蔽部材とを具備し、前記光
フアイバ結合器は被覆を有し部分的に前記開放し
たチヤンネル中に受入れられている入力および出
力部ならびに接続されている結合区域を備え、前
記光フアイバ結合器は前記開放したチヤンネルの
縦方向において互いに離れて位置しそれぞれ前記
光フアイバ結合器の被覆を有する入力および出力
部を前記支持部材に固定している別々の接着剤体
によつてその位置を保持され、前記遮蔽部材は前
記支持部材の外側表面とこの遮蔽部材の内側表面
との間の緊密な接触を得るために熱収縮材料より
なる光フアイバ結合器の保護装置によつて達成さ
れる。

支持部材は光フアイバ結合器の光学材料の熱膨
張係数に近い熱膨張係数を有する材料特に鉄・ニ
ツケル合金のような金属材料で作られるとよい。
支持部材は開放されたチヤンネルの境界となるよ
うに実質上樋状の形状とし、それによつて少なく
とも前記２個所の位置の間に延在する結合器の部
分が開放されたチヤンネル中に収容されるように
するこが好ましい。保護装置が支持部材および少
なくともそれと共にある結合器の部分を閉じ込め
る手段を備えると特に効果的である。閉じ込める
手段は支持部材および結合器の前述の部分を空間
を残して収容する大きさの収容チヤンネルを境界
づける剛固な容器とその残つた空間を実質上充填
する封入材料体とを備えるとよい。

結合器を配置した樋状の支持部材は収縮可能な
管状の遮蔽部材によつて囲まれるようにするとよ
い。

この発明による周囲環境に露出されると傷害を
受け易い光学材料の光フアイバ結合器の保護装の
製造方法は、開放されたチヤンネルを有する樋状
の支持部材を設け、その開放されたチヤンネル中
に光フアイバ結合器を位置せしめ、開放されたチ
ヤンネル中で支持部材に結合器を接着し、収縮可
能な材料より成る管状の遮蔽部材でその支持部材
を囲み、前記樋状の支持部材の周囲の遮蔽部材を
収縮させてサブ・アセンブリを形成し、容器の収
容チヤンネル中に空間を残してサブアセンブリを
挿入し、遮蔽部材と容器との間の空間中の収容空
間を同時に制限するような寸法のシールで結合器
を囲む管状遮蔽部材の開放端を密封し、収容空間
を硬化可能な材料で実質上満たしてサブアセンブ
リを埋設し、硬化可能な材料を硬化させる各工程
を備えている。

上述の、およびその他のこの発明の目的および
特徴は添付図面を参照にした以下の説明によりさ
らに明らかにされよう。

〔発明の実施例〕

以下添付図面を参照に詳細に説明する。記号１
はこの発明の１実施例の光フアイバ結合器２用の
保護装置またはサブアセンブリを示す。この装置
１はその主要部品の１つとして樋状の支持部材１
１を備え、それは断面がＶ字形であることが好ま
しく、光フアイバ結合器２の一部を受ける実質上
断面が三角形の開放したチヤンネル１２の境界を
定めている。光フアイバ結合器２は支持部材１１
の開放したチヤンネル１２中に部分的に受けられ
ているそれぞれ被覆を有する入力、出力光フアイ
バ部分２１を備えている。光フアイバ結合器２は
合体または結合区域２３に向つて傾斜し、そこ
で、互に結合している被覆を剥がされたむき出し
の部分２２によつチヤンネル１２の軸方向に連続
している。光フアイバ結合器２は接着剤、好まし
くは熱硬化エポキシ接着剤の２個の塊体１３によ
つてチヤンネル１２中でその位置を保持されてお
り、それらの塊体１３はチヤンネル１２の縦方向
に互に離間した位置に設けられてそれぞれＶ字状
或は樋状の支持部材１１に光フアイバ結合器２の
被覆を有する部分を固定している。

支持部材１１は光フアイバ結合器２の光学材料
と熱膨張係数の近接した材料で作られている。
種々の金属材料、特に鉄・ニツケル合金はこの条
件を満足する。この目的に特に適しており、テス
トでも成功した金属材料の１つは現在商標名イン
バー（Invar）として市販されているものである。
この材料は約約64％、ニツケル約36％の鉄・ニツ
ケル合金である。しかしながら特に鉄・ニツケル
合金族の他の金属材料も光フアイバ結合器２の光
学材料と熱膨張係数が同一でないとしても近接し
ている限り樋状の支持部材１１を製作する材料と
して使用することが期待できる。極端に異なつた
熱膨張係数の光フアイバ結合器２と共に使用され
る支持部材１１に異つた金属材料を使用する必要
がないならば望ましいことであるが、光フアイバ
結合器と支持部材の熱膨張係数を正確に一致させ
る必要はないから、材料の選択には或程度の余裕
があり、事実比較的広い範囲の熱膨張係数を有す
る光フアイバ結合器２に対して同じ材料が使用で
きる。

また、第１図に示すように装置１はさらに条帯
状の支持部材１４を備え、それは光フアイバ結合
器２の被覆の剥がされた部分２２および結合区域
２３に沿つて延在し、軸方向の互に離れた結合区
域２３の外側の塊体１３の間に設けられた２個の
区域で被覆を剥がされた部分２２に連結されてい
る。条帯状支持部材１４の剥がされた部分２２へ
の接着は各区域に設けられた接着剤の小塊１５に
より行なわれる。この場合にも接着剤は熱硬化エ
ポキシでよく、条帯状の部材１４の材料は樋状の
支持部材の材料と同様の質を有し、或はそれと同
一の材料でよい。条帯状の支持部材１４は樋状の
支持部材１１のチヤンネル１２中へ光フアイバ結
合器２を導入する前および導入する間、光フアイ
バ結合器２の結合領域２３を補強する作用をし、
構体上でそれ自身と支持部材１１との間に光フア
イバ結合器２の結合領域２３を制限する。しかし
ながら条帯状の支持部材１４の使用は任意であ
り、光フアイバ結合器２の被覆を剥がされたフア
イバを直接樋状の支持部材１１に取付けるために
充分の空間が開放されたチヤンネル中にあるなら
ば省略することもできる。

第１図と第３図を比較すると明らかなように、
管状の遮蔽部材１６が樋状の支持部材１１をその
軸方向の全長ではなくても少なくとも大部分を囲
んでいる。少なくとも支持部材１１に適用される
ときに、管状の遮蔽部材１６は第３図に示される
ようにチヤンネル１２の開放側に跨つている。す
なわち開放側を横切つて存在する遮蔽部材１６の
部分を除いて樋状の支持部材１１の外形と一致し
ている。遮蔽部材１６を熱収縮可能な材料で作
り、それをその位置で収縮させて支持部材１１の
外面と遮蔽部材１６の内面間に密着接触が行なわ
れるようにすることは現在では好ましい。

また、第１図から光フアイバ結合器２の被覆を
有する入出力部分２１のそれぞれの領域が管状の
屈曲制限部材１７で囲まれていることが認められ
る。この屈曲制限部材１７もまた熱収縮可能な材
料から成り、光フアイバ結合器２の各被覆を有す
る入出力部分２１上に収縮されることが好まし
い。各屈曲制限部材１７は管状の遮蔽部材１６の
内部から樋状の支持部材１１の端部より外側まで
突出して示されている。それはこの区域の光フア
イバ結合器２を補強し、光フアイバ結合器２の屈
曲の量を制限している。

遮蔽部材１６はチヤンネル１２の開放側端縁に
跨つているから、遮蔽部材１６の各端部において
遮蔽部材１６と屈曲制限部材１７との間に空隙が
存在する。この空隙は第１図ではシール１８で充
填された状態が示されている。シールは特に
RTV（室温加硫）シール材が好ましく、それは遮
蔽部材１６の内部と外部とを隔離している。した
がつて周囲の空気は遮蔽部材１６の内部に、した
がつて光フアイバ結合器２の被覆が剥がされたフ
アイバ部分および結合領域２３に侵入することが
阻止される。もしも所望ならば遮蔽部材１６また
はシール１８の何れか或は両者は不透明な材料に
され、それ故周囲の光がそれを通つて光フアイバ
結合器２のむき出しの光フアイバに到達すること
が阻止される。

今迄説明した装置は光フアイバ結合器の或る種
の応用或は用途に対して充分の保護手段を光フア
イバ結合器に与えている。しかしながら特に軍事
用等で遭遇するようなさらに厳しい応用に対して
は付加的な保護が必要であろう。したがつて第２
図および第３図に示すように光フアイバ結合器２
を組込んだ上述の保護装置は容器３の収容チヤン
ネル３１中に挿入されるサブパツケージとして使
用される。第３図から最もよく認められるように
容器３はフランジの形状のものとして示されてい
る２個の側方部分３２を有している。この側方部
分３２には孔３３が設けられ、それを通つてねじ
或は類似の固定具が挿入され容器３を支持構造上
に取付ける。しかしながら側方部分３２はまた付
加的な補強の目的で容器３の全高に亘つて延在さ
せるように厚くすることもできる。

第３図に示されるように、容器３は２個の側壁
３４およびこの側壁間に延在しそれを連結する底
または連結壁３５を有する。側壁３４および底３
５は共同して収容チヤンネル３１を画定する。第
３図にはまた樋状の支持部材１１が収容チヤンネ
ル３１中に収容されそのチヤンネル１２の開放側
が下を向いており、すなわち底３５に面している
ことが示されている。もちろん、チヤンネル１２
の開放側にかけ渡された遮蔽部材１６の部分は支
持部材１１と容器３の底３５との間に介在してい
る。その状態で全サブパツケージ（遮蔽部材１６
によるパツケージ）は封入体４、特に弾性で不透
明の封入材料体４中に密封される。

封入体４は上述のサブパツケージを収容チヤン
ネルに収容した後に収容チヤンネル３１中に残つ
ている部分を充填する。その場合にシール１８は
封入材料が管状の遮蔽部材１６の内部まで侵入す
ることを阻止する。代りに第２図に示すようにシ
ール１８は収容チヤンネル３１を画定する表面と
密封状態で接触するような大きさの部分を有して
おり、したがつて収容チヤンネル３１中の遮蔽部
材１６と実質上同じ空間に亘つて収容空間を軸方
向に制限してもよい。この場合には前述の収容空
間だけが封入体で充填されることが必要である。

以上光フアイバ結合器２用の保護装置或はパツ
ケージの構造について説明したが、現在好ましい
その製造方法について以下簡単に説明する。もし
も条帯状の支持部材１４が使用されるべきである
ならば、まず光フアイバ結合器２の結合領域２３
のすぐ外側においてそれぞれ接着剤体１５によつ
て光フアイバ結合器２の被覆を剥がされた部分２
２にその支持部材１４が取付けられ、続いて接着
剤１５が硬化される。この硬化はヒートガンや加
熱された工具等を使用して接着剤１５或は条帯状
の支持部材１４或はその両方に熱を与えることに
よつて行なわれ、或は促進される。その結果得ら
れた物体が樋状の支持部材１１のチヤンネル１２
の開放された口から入れられ、各接着剤１３によ
つてそこに固定される。この接着剤もまた接着剤
１３を設けた区域にヒートガンや加熱された工具
等によつて熱を加えることによつて熱硬化され、
或は硬化が促進される。これが行なわれると熱収
縮可能な材料の遮蔽部材１６が支持部材１１を覆
うようにかぶせられ、所望の位置で収縮される。
これに続いて所定の位置に熱収縮可能な材料より
なる屈曲制限部材１７が配置され、それを収縮さ
せて光フアイバ結合器の被覆を有する部分２１を
囲んで密着させる。これに続いて遮蔽部材１６と
屈曲制限部材１７との間の空隙をシール１８によ
つて充填する。

このようにして得られた補助構造体或はサブパ
ツケージは次いで前に述べたような向きで容器３
の収容チヤンネル３１中に挿入され、そこに適切
に整列される。それから流動状態の封入材料が収
容チヤンネル３１中すなわち収容空間中にそれを
満たすまで注入される。次いで封入材料４が収容
チヤンネル３１の範囲内で硬化される。これで光
フアイバ結合器および保護装置の激しい使用に耐
えることのできる構造体の製作が完了する。それ
は次いで貯蔵、輸送および或は使用のために備え
られる。

以上、この発明の原理を特定の装置に関連して
説明したが、この説明は単なる例示に過ぎないも
のであつて、特許請求の範囲に記載された発明の
技術的範囲を制限するものではないことを理解す
べきである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例の光フアイバ結合
器の構造体の底面側から見た平面図であり、第２
図は第１図の構造体を備えたパツケージの封入前
の上面図であり、第３図は第２図の線−に沿
つた断面図である。 １……保護装置（全体）、２……光フアイバ結
合器、１１……樋状の支持部材、１２……チヤン
ネル、１３……接着剤、１４……条帯状の支持部
材、１５……接着剤、１６……遮蔽部材、１７…
…屈曲制限部材、８……シール、３……容器、３
２……側方部分、３３……孔、３４……側壁、３
５……底、４……封入材料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 三角形の断面を有し、一側面が開放されたチ
   ヤンネルを画定しているＶ形の断面を有する支持
   部材１１と、 この支持部材１１のチヤンネルの空間に受け入
   れられた光フアイバ結合器２と、 前記支持部材１１をその軸方向の長さ全体にわ
   たつて包囲している管状の遮蔽部材１６と、 この管状の遮蔽部材１６により包囲された構造
   体を収容するチヤンネルを備えた容器３とを具備
   し、 前記光フアイバ結合器２は前記開放されたチヤ
   ンネルの縦方向における互いに離れた位置におい
   てそれぞれ前記光フアイバ結合器の被覆を有する
   入力および出力部を前記支持部材１１に固定して
   いる別々の接着剤体によつてその位置を保持さ
   れ、 前記遮蔽部材１６は前記支持部材１１の外側表
   面とこの遮蔽部材１６の内側表面との間の緊密な
   接触を得るために熱収縮材料よりなることを特徴
   とする光フアイバ結合器のパツケージ装置。 ２ 前記支持部材は光フアイバ結合器の光学材料
   の熱膨脹係数に近い熱膨脹係数を有する材料で作
   られている特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記支持部材の材料が金属材料である特許請
   求の範囲第２項記載の装置。 ４ 前記金属材料が鉄・ニツケル合金である特許
   請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 前記鉄・ニツケル合金が約64％の鉄と約６％
   のニツケルを含んでいる特許請求の範囲第４項記
   載の装置。 ６ 前記管状の遮蔽部材が２個の縦方向に間隔を
   置いた端部部分を有し、前記支持部材の両側に延
   在し前記光フアイバ結合器の各端部を囲んで１対
   の屈曲制限部材が設けられている特許請求の範囲
   第５項記載の装置。 ７ 前記屈曲制限部材は熱収縮材料から構成され
   ている特許請求の範囲第６項記載の装置。 ８ 光フアイバ結合器に沿つて延在し前記支持部
   材より短い長さの条帯状の第２の支持部材と、こ
   の第２の支持部材に前記２個の接着剤体間の距離
   よりも小さい間隔で離隔している２個の領域で前
   記光フアイバ結合器を接着している接着剤体とを
   具備している特許請求の範囲第１項記載の装置。 ９ 容器は、２個の側壁とそれら側壁を連結しそ
   の間にチヤンネルを形成している連結壁とを備
   え、前記支持部材は前記Ｖ形断面の開放辺が前記
   連結壁に面するように位置して配置されている特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 １０ 前記２個の接着剤体はそれぞれ熱硬化性エ
   ポキシ接着剤である特許請求の範囲第１項記載の
   装置。