JPH04199005A - 光ファイバジャンパ線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光通信機器間あるいは装置内の配線に用いる
ことのできる光ファイバジャンパ線に関するものである
。

（従来の技術） 光通信機器の間の配線あるいは各種光通信装置内の光部
品同士、または、光部品と入出力端子との間の配線等に
光ファイバジャンパ線が広く使われている。

光ファイバジャンパ線は、両端がコネクタ加工されてい
るか、あるいは、容易に他の光ファイバと接続できるよ
うな光コンセント等の機構に結合されている光ファイバ
である。特に、機器間の配線に用いるものは、その取扱
い中に光ファイバに損傷を与えないため、保護用外被を
持つ光コード型になっている場合が多い。

このような光ファイバジャンパ線を構成する光ファイバ
は、従来、その光ファイバジャンパ線が使用される光通
信システムで採用されている光ファイバと同等の構造の
ものが用いられている。

例えば、通常のシングルモードファイバを用いた通信シ
ステムでは、コアとクラッド間の比屈折率差が、０，３
％程度の光ファイバが使用されており、光ファイバジャ
ンパ線も同じ構造の光ファイバで構成されている。その
理由は、光ファイバジャンパ線とシステム中の他の光フ
ァイバとを接続した場合の接続損失をできるだけ小さく
するためである。

しかしながら、光ファイバジャンパ線は、通常に用いら
れる光ファイバに比べて、より小さい曲率半径に曲げら
れて用いられることが多い。上述したように、コアとク
ラッド間の比屈折率差が、０．３％程度の光ファイバで
構成されたシングルモード型光ファイバジャンパ線では
、小さな曲げが加わると、伝送損失が増加するという問
題があった０ また、小さな曲がりが発生した状態で、光ファイバジャ
ンパ線を放置すると、光フアイバ表面に曲げ半径に依存
する伸び歪が残留し、光ファイバが破断してしまうとい
う問題もあった。

このため、機器間の配線においては、小さな曲げが発生
しないよう、十分注意する必要があるとともに、光ファ
イバジャンパ線の余長を、ある−定の曲げ半径以上に保
つように配線する必要があるため、そのように収納でき
るスペースを確保したり、機器間の間隔を十分広くする
等の対策を取らねばならなかった。

また、装置内の配線においても、最小曲げ径が制限され
ているため、装置内のスペースを十分に確保する必要が
あり、装置全体の小型化に制限を与えていた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、接続
損失の少ない光ファイバジャンパ線を提供することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、請求項１の発明においては、光ファイバジャ
ンパ線において、少なくとも、一方の端部のモードフィ
ールド径が、中間部のモードフィールド径よりも拡大さ
れていることを特徴とするものであり、請求項２の発明
においては、請求項１の発明におけるコアとクラッドの
比屈折率差が、０．４％以上であって、かつ、クラッド
表面にハーメチックコーティングが施されていることを
特徴とするものであり、請求項３の発明においては、請
求項１または２の発明における光ファイバのモードフィ
ールド型を決定しているドーパント剤の石英ガラス内の
拡散係数が、１３００°Ｃの温度において１０−”　ｍ
２７ｓｅｃ以上であることを特徴とするものである。

（作　用） 光ファイバの曲がりによる伝送損失の増加は、コアとク
ラッド間の比屈折率差と強い関係がある。

第２図は、シングルモード型光ファイバに一定の曲げ半
径の曲がりを加えた場合に、波長１．５５μｍで１ター
ン当たり０．０１ｄＢの伝送損失増加を生じる曲げ半径
を「許容最小曲げ半径」と定義し、異なる比屈折率差を
持つ光ファイバについて、許容最小曲げ半径を理論計算
した結果である。

ここで、コア径は、比屈折率差に応じて、理論遮断周波
数が一定となるよう計算した値を用いた。

第２図から明らかなように、比屈折率差が０゜３％の通
常のシングルモード光ファイバでは、許容最小曲げ半径
が２５ｍｍ程度であるのに対し、比屈折率差を０．４％
以上にすれば、許容最小曲げ半径は１５ｍｍ以下となる
。

しかし、比屈折率差を大きくすると、モードフィールド
径が小さくなる。第３図は、比屈折率差と、モードフィ
ールド径との関係を計算した線図である。比屈折率差を
０゜４％以上とすると、モードフィールド径は、約８μ
ｍ以下となることがわかる。通常のシングルモード型光
ファイバのモードフィールド径が、概ね９〜１０μｍで
あるので、８μｍ以下のモードフィールド径のジャンパ
線を通常のシングルモード光ファイバと接続すると、接
続損失が大きくなる問題゛がある。

本発明による光ファイバジャンパ線においては、光ファ
イバと接続すべき端部の少なくとも一方におけるモード
フィールド径が、端に向かって拡大して、ジャンパ線中
の光ファイバのモードフィールド径よりも実質的に大き
いモードフィールド径を持つようにされているから、接
続端面において、これに接続される光ファイバのモード
フィールド径と概ね同等とすることができ、接続損失を
十分小さくできる。

モードフィールド径を部分的に拡大する方法とシテハ、
ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＬＩＧＩ（ＴＷＡ”／Ｅ　ＴＥ
ＣＩ（ＮＯＩ、ＯＧＹ、　ＶＯＬ、　８、　ＡＵＧＵＳ
Ｔ　１９９０．　ｐｐ１１５１−１１６１や、５ｅｃｏ
ｎｄ　０ｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｃｏｎｆｅｒ
ｅｎｃｅ　（ＯＥＣ’８８）　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄ
ｉｇｅｓｔ、　０ｃｔｏｂｅｒ　１９８８．　Ｉ）Ｉ）
１７２−１７３　　に記載されティるように、コア中の
ドーパントの熱拡散を利用する方法、あるいは、光ファ
イバ端をテーパ状に引き伸ばす方法等を用いることがで
きる。

一方、ハーメチックコーティングを施すことにより、光
ファイバの破断確率（機械的信頼性）の観点からも、許
容最小曲げ半径を小さくすることができる。

第４図は、光ファイバに曲げを与えた場合に、２０年間
での１回巻き当たりの破断確率が１０−４となる曲げ半
径を「許容最小曲げ半径」と定義し、理論計算した結果
である。疲労係数ｎ値は、従来の光ファイバで約２０で
あるのに対し、例えば電子情報通信学会春季全国大会（
１９８９年）Ｃ−５２６に示されるように、カーボンコ
ート光ファイバのようなハーメチックコーティングを施
した光ファイバでは、１００以上と非常に大きい。従っ
て、従来の光ファイバでは、許容最小曲げ半径が２５ｍ
ｍ程度であるのに対し、ハーメチックコーティングを施
した光ファイバを用いれば、許容最小曲げ半径を１５ｍ
ｍ以下とすることができる。

以上のように、本発明による光ファイバジャンパ線は、
従来の光ファイバジャンパ線よりも許容最小曲げ半径が
小さいので、機器間の配線や装置内部の配線において、
収容スペースを小さくでき、機器の高密度化や装置の小
型化に非常に有効である。

なお、コア中のドーパントの熱拡散を利用してモードフ
ィールド径を拡大する方法においては、所望のモードフ
ィールド径を得るための加熱温度と処理時間の選択が重
要である。現在、通常に用いられているシングルモード
型光ファイバのコアの主たるドーパントは、ゲルマニウ
ムである。石英ガラス中のゲルマニウムの拡散係数は、
１３００℃で概ね２〜５ｘｌＯ−”　ｍ２７ｓｅｃと非
常に小さい。したがって、例えば、モードフィールド径
を約５０％拡大するのに、数時間を要する。

この処理時間を短縮し、より容易にモードフィールドの
拡大を実現するには、拡散係数がより大きな元素を用い
るのがよい。石英ガラス内の拡散係数が、１３００℃の
温度においてｌ　Ｑ　−ｔ　５　ｍ　２７ｓｅｃ以上で
あるドーパント剤、例えば、リン等を用いるのがよい。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例のシングルモード型ジャン
パ線の中心軸に沿う断面図である。図中、１はコア、２
はクラッド、３はハーメチックコーティング、４は被覆
、５，６はモードフィールド径拡大部分である。なお、
両端には、適当なコネクタ等が設けられているのが普通
であるが、図示は省略した。コア１．クラッド２よりな
る光ファイバの外周には、ハーメチックコーティング３
が施され、その上に、被覆４が設けられている。光ファ
イバの両端部５，６のモードフィールド径は、端面にゆ
くにつれて徐々に拡大されている。

第１図のシングルモード型ジャンパ線の製造方法につい
て説明する。

コア１とクラッド２間の屈折率差が０．６％のシングル
モード光ファイバを用いて作製した。モードフィールド
径を測定したところ、６．９μｍであった。この光ファ
イバの周囲に、ハーメチックコーティング３を施し、そ
の上に、抗張力体としてケブラーを撚り、さらに、Ｐｖ
Ｃ外被をかけることによって被覆４を形成し、光フアイ
バコードを作製した。この光フアイバコード５ｍを切り
出し、両端近傍の被覆を除去し、さらに、光ファイバの
被覆を除去してガラスファイバ部分を露出した後、集光
型赤外線炉を用いて、端部の約１０ｍｍの部分を加熱し
た。加熱温度は、約１３００°Ｃ１加熱時間は２００分
間とした。加熱処理後、両端にコネクタ付は加工を行な
った。コネクタ付は後、モードフィールド径を測定する
と、両端面でそれぞれ９．３μｍ、９．５μｍであった
。

通常のシングルモードファイバ（モードフィールド径９
．８μｍ）からなるコネクタ付は光フアイバコードと接
続して、接続損失を測定したところ、両側とも０．２ｄ
Ｂ以下であった。

また、試作した光フアイバコードを、外径２０ｍｍのマ
ンドレルに１０回巻き付けて損失を測定したところ、波
長１．５５μｍで測定可能な損失増は見られなかった。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明による光ファイ
バジャンパ線は、従来の光ファイバジャンパ線に比べ、
許容最小曲げ半径がｔＪｌさいので、光通信機器間の配
線や、通信装置内部の配線に使用すると、機器の高密度
化、装置の小型化に有効であり、結合損失が少ないとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のシングルモード型ジャン
パ線の中心軸に沿う断面図、第２図乃至第４図は、本発
明の詳細な説明図である。 １・・・コア、２・・・クラッド、３・・・ハーメチッ
クコーティング、４・・・被覆、５，６・・・モードフ
ィールド径拡大部分。 特許出願人　住友電気工業株式会社 （ほか１名）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも、一方の端部のモードフィールド径が
   、中間部のモードフィールド径よりも拡大されているこ
   とを特徴とする光ファイバジャンパ線。
2. （２）コアとクラッドの比屈折率差が、０．４％以上で
   あって、かつ、クラッド表面にハーメチックコーティン
   グが施されていることを特徴とする請求項１に記載の光
   ファイバジャンパ線。
3. （３）光ファイバのモードフィールド型を決定している
   ドーパント剤の石英ガラス内の拡散係数が、１３００℃
   の温度において１０＾−＾１＾５ｍ＾２／ｓｅｃ以上で
   あることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファ
   イバジャンパ線。