JPH06109944A - 光ファイバーと接続部品の固定方法 - Google Patents
光ファイバーと接続部品の固定方法Info
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- JPH06109944A JPH06109944A JP25806392A JP25806392A JPH06109944A JP H06109944 A JPH06109944 A JP H06109944A JP 25806392 A JP25806392 A JP 25806392A JP 25806392 A JP25806392 A JP 25806392A JP H06109944 A JPH06109944 A JP H06109944A
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Landscapes
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フェルールや接着材の熱膨張係数と光ファイ
バー素線の熱膨張係数との差を除き、温度変化によって
生じる有害な応力発生をできるだけ除くことができる光
ファイバー接続部品の固定方法を提供することを目的と
する。 【構成】光ファイバーと接続石英部品を、軟化温度が光
ファイバーの石英より低く、光ファイバーの石英と熱膨
張係数差の少ない同系ガラスの粉末を溶融して相互に固
定することを特徴とする前記の光ファイバー接続部品の
固定方法である。
バー素線の熱膨張係数との差を除き、温度変化によって
生じる有害な応力発生をできるだけ除くことができる光
ファイバー接続部品の固定方法を提供することを目的と
する。 【構成】光ファイバーと接続石英部品を、軟化温度が光
ファイバーの石英より低く、光ファイバーの石英と熱膨
張係数差の少ない同系ガラスの粉末を溶融して相互に固
定することを特徴とする前記の光ファイバー接続部品の
固定方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバー接続用石
英ガラス部品に機械的に強固に安定で且つ高性能の光伝
送を可能とする固定方法に関する。
英ガラス部品に機械的に強固に安定で且つ高性能の光伝
送を可能とする固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、光ファイバー技術において、図
１は、従来の偏波保持光ファイバー心線の代表的例の構
造を示す断面図である。１は偏波保持光ファイバー心線
で、２は偏波保持光ファイバー素線で、３は光伝送用コ
アで、４はクラッドで、５はコアに対する応力付与部で
ある。ファイバー素線はコア、クラッド、応力付与部か
ら構成され、それらの主材料は石英である。６は一次被
覆物でシリコン樹脂系材料で、７は二次被覆物でナイロ
ン樹脂等で形成される。
１は、従来の偏波保持光ファイバー心線の代表的例の構
造を示す断面図である。１は偏波保持光ファイバー心線
で、２は偏波保持光ファイバー素線で、３は光伝送用コ
アで、４はクラッドで、５はコアに対する応力付与部で
ある。ファイバー素線はコア、クラッド、応力付与部か
ら構成され、それらの主材料は石英である。６は一次被
覆物でシリコン樹脂系材料で、７は二次被覆物でナイロ
ン樹脂等で形成される。
【０００３】図２は、図１に示す光ファイバー心線１を
接続部品に固定した従来の技術による構造の例である。
８はコネクタ、９はセラミックス等製のフェルールであ
り、１０はステンレス製スリ−ブであり、１１は接着材
であり、その主材はエポキシ樹脂系やシリコン樹脂系で
ある。１、２、６、７は図１に示したものと同じであ
る。
接続部品に固定した従来の技術による構造の例である。
８はコネクタ、９はセラミックス等製のフェルールであ
り、１０はステンレス製スリ−ブであり、１１は接着材
であり、その主材はエポキシ樹脂系やシリコン樹脂系で
ある。１、２、６、７は図１に示したものと同じであ
る。
【０００４】このような従来の光ファイバー固定方法の
最大の問題点は、第１に、フェルールや接着材の材料の
熱膨張係数と光ファイバー素線（石英）の熱膨張係数と
の間に、場合により、１０〜１００倍もの差が存在する
ことである。特に接着材の温度伸縮により生じる応力は
光ファイバーにとって著しく有害であり、精密な応力付
与機構を錯乱するため、光ファイバー光伝送特性の重要
な要素である消光比に著しく影響し、性能を劣化させ
る。この劣化は接着長が１〜３ｍｍという短い長さでさ
えも発生するものである。
最大の問題点は、第１に、フェルールや接着材の材料の
熱膨張係数と光ファイバー素線（石英）の熱膨張係数と
の間に、場合により、１０〜１００倍もの差が存在する
ことである。特に接着材の温度伸縮により生じる応力は
光ファイバーにとって著しく有害であり、精密な応力付
与機構を錯乱するため、光ファイバー光伝送特性の重要
な要素である消光比に著しく影響し、性能を劣化させ
る。この劣化は接着長が１〜３ｍｍという短い長さでさ
えも発生するものである。
【０００５】第２には、光ファイバー素線１とフェルー
ル９との空隙は１〜２μｍ程度が必要があるが、それに
は均一な接着材の充填が困難な狭さの空隙であり、接着
材注入状態の確認の方法もないという不都合がある。こ
れは、第１に述べた有害応力の発生を増大する作用をす
ることとなる。第３には、接着材１１はフェルール９の
内面と光ファイバー素線１の外表面の両方に接着されて
いるので、低温状態では、フェルール９の側に対しては
剥離方向の応力が働き、光ファイバー１の側に対しては
押圧応力が働き易い傾向を有する。従って、実際に働く
応力は両者の相互関係から決まるため複雑なものとな
り、発生応力は一義的には決まらない。このため理論的
設計が困難であるという欠点を有する。第４には、必要
な接着強度を得るためには、ポリマー樹脂系の接着材の
材質にもよるが、一般的には数ｍｍ以上の接着長が必要
である。
ル９との空隙は１〜２μｍ程度が必要があるが、それに
は均一な接着材の充填が困難な狭さの空隙であり、接着
材注入状態の確認の方法もないという不都合がある。こ
れは、第１に述べた有害応力の発生を増大する作用をす
ることとなる。第３には、接着材１１はフェルール９の
内面と光ファイバー素線１の外表面の両方に接着されて
いるので、低温状態では、フェルール９の側に対しては
剥離方向の応力が働き、光ファイバー１の側に対しては
押圧応力が働き易い傾向を有する。従って、実際に働く
応力は両者の相互関係から決まるため複雑なものとな
り、発生応力は一義的には決まらない。このため理論的
設計が困難であるという欠点を有する。第４には、必要
な接着強度を得るためには、ポリマー樹脂系の接着材の
材質にもよるが、一般的には数ｍｍ以上の接着長が必要
である。
【０００６】即ち、光ファイバーを組立る場合に接着材
の軸方向の温度伸縮によっても有害な応力が光ファイバ
ーに印加される。これは消光比の劣化からも検証される
ことである。構造的に避けられないこのような諸欠点は
接着材の選定、即ち比較的軟質のシリコン樹脂系接着材
の選定により、或る程度軽減することができるが、その
結果はフェルール端面と光ファイバー端面の一致性が温
度に対して不安定になるという別の問題が発生する。や
はり光伝送特性の安定性が保持することが困難となり易
い。即ち、このような光ファイバーの固定方法では高性
能で高信頼性の固定を行なうことは困難である。
の軸方向の温度伸縮によっても有害な応力が光ファイバ
ーに印加される。これは消光比の劣化からも検証される
ことである。構造的に避けられないこのような諸欠点は
接着材の選定、即ち比較的軟質のシリコン樹脂系接着材
の選定により、或る程度軽減することができるが、その
結果はフェルール端面と光ファイバー端面の一致性が温
度に対して不安定になるという別の問題が発生する。や
はり光伝送特性の安定性が保持することが困難となり易
い。即ち、このような光ファイバーの固定方法では高性
能で高信頼性の固定を行なうことは困難である。
【０００７】また、他の従来の固定方法の例として、ガ
ラスやセラミックスで作成されたＶ溝付部品のＶ溝内
に、光ファイバー素線を接着材を用いて固定するという
方法がある。この場合には、接着材の注入作業は容易で
あり、作業の良否も判断することができるという利点が
ある。然し乍ら、接着材の温度伸縮により、光ファイバ
ーに与えられた有害応力は決して無視できない大きさで
あるため、やはり実用に乏しいものである。
ラスやセラミックスで作成されたＶ溝付部品のＶ溝内
に、光ファイバー素線を接着材を用いて固定するという
方法がある。この場合には、接着材の注入作業は容易で
あり、作業の良否も判断することができるという利点が
ある。然し乍ら、接着材の温度伸縮により、光ファイバ
ーに与えられた有害応力は決して無視できない大きさで
あるため、やはり実用に乏しいものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、上
記のような問題点を解決し、即ちフェルールや接着材の
熱膨張係数と光ファイバー素線の熱膨張係数との差を除
き、温度変化によって生じる有害な応力発生をできるだ
け除くことができる光ファイバー接続部品の固定方法を
提供することを目的とする。また、本発明は、従来品に
比較して極めて安定且つ強固に固定したもので、経年劣
化がほとんどない固定方法を提供することを目的とす
る。更に、本発明は、適用温度範囲が格段に広くなり、
更に、加熱組立作業が、従来技術に比較して極めて短か
くて、コストが低減でき、また、接続加熱工程による部
品の寸法精度劣化がほとんどない光ファイバー接続部品
の固定方法を提供することを目的とする。
記のような問題点を解決し、即ちフェルールや接着材の
熱膨張係数と光ファイバー素線の熱膨張係数との差を除
き、温度変化によって生じる有害な応力発生をできるだ
け除くことができる光ファイバー接続部品の固定方法を
提供することを目的とする。また、本発明は、従来品に
比較して極めて安定且つ強固に固定したもので、経年劣
化がほとんどない固定方法を提供することを目的とす
る。更に、本発明は、適用温度範囲が格段に広くなり、
更に、加熱組立作業が、従来技術に比較して極めて短か
くて、コストが低減でき、また、接続加熱工程による部
品の寸法精度劣化がほとんどない光ファイバー接続部品
の固定方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の技術的
な課題の解決のために、光ファイバーと接続部品を粉末
ガラスを溶融して相互に固定することを特徴とする前記
の光ファイバー接続部品の固定方法を提供する。そし
て、その粉末ガラスの軟化温度が光ファイバー及び接続
部品の主材料である石英より低いことが好適である。
な課題の解決のために、光ファイバーと接続部品を粉末
ガラスを溶融して相互に固定することを特徴とする前記
の光ファイバー接続部品の固定方法を提供する。そし
て、その粉末ガラスの軟化温度が光ファイバー及び接続
部品の主材料である石英より低いことが好適である。
【００１０】
【作用】光ファイバー素線（石英系）と出来るだけ熱膨
張係数差の少ない同系材料（ガラス）をもって、フェル
ール又はＶ溝付き部品を作成する。接着材に相当するも
のとしては、粉末ガラスを用い、その熱膨張係数として
は、極力、光ファイバー素線（石英）や接続部品に近い
ものを選定して、そのようなガラスの粉末を溶融して、
接続部品と光ファイバーを相互に接合すると、強固な接
合が得られ、温度変化に対しても、有害な応力発生がな
いことを見出し、この見地に基づいて、本発明が成され
たものである。
張係数差の少ない同系材料（ガラス）をもって、フェル
ール又はＶ溝付き部品を作成する。接着材に相当するも
のとしては、粉末ガラスを用い、その熱膨張係数として
は、極力、光ファイバー素線（石英）や接続部品に近い
ものを選定して、そのようなガラスの粉末を溶融して、
接続部品と光ファイバーを相互に接合すると、強固な接
合が得られ、温度変化に対しても、有害な応力発生がな
いことを見出し、この見地に基づいて、本発明が成され
たものである。
【００１１】更に、粉末ガラスが溶融しても光ファイバ
ーと接続部品は有害な変形や溶融がしないように、接合
のための粉末ガラスの種類を選定する。即ち、光伝送上
から要求される接続部品の精密な寸法精度を確保するこ
とができるという要求を満たすようにする。また、粉末
ガラスの溶融結合による接合強度は、一般的な高分子接
着材よりも格段に高いので、固定長さを大幅に短縮する
ことができる。
ーと接続部品は有害な変形や溶融がしないように、接合
のための粉末ガラスの種類を選定する。即ち、光伝送上
から要求される接続部品の精密な寸法精度を確保するこ
とができるという要求を満たすようにする。また、粉末
ガラスの溶融結合による接合強度は、一般的な高分子接
着材よりも格段に高いので、固定長さを大幅に短縮する
ことができる。
【００１２】次に、本発明を具体的に実施例により説明
するが、本発明はそれらによって限定されるものではな
い。
するが、本発明はそれらによって限定されるものではな
い。
【００１３】
【実施例１】図３は、本発明の光ファイバー接続部品の
固定方法を示す。その(Ａ)は、その概念説明図である。
そして、図３(Ｂ)は、(Ａ)のＸ−Ｘ’線に沿う一部断面
図である。１２は孔付きフェルール（材料は石英）、１
３は孔、１４は孔１３の中に適当量入れられた粉末ガラ
ス（軟化点は石英より低い）であり、そして、２は光フ
ァイバー素線、１は光ファイバー心線である。
固定方法を示す。その(Ａ)は、その概念説明図である。
そして、図３(Ｂ)は、(Ａ)のＸ−Ｘ’線に沿う一部断面
図である。１２は孔付きフェルール（材料は石英）、１
３は孔、１４は孔１３の中に適当量入れられた粉末ガラ
ス（軟化点は石英より低い）であり、そして、２は光フ
ァイバー素線、１は光ファイバー心線である。
【００１４】図３(Ａ)の状態で、適当な方法（例えばＣ
Ｏ2レーザ光の照射）を用い、適切な温度パターンで上
昇、保持、降下させることにより、フェルール１２と光
ファイバー素線２と粉末ガラス１４を一体化することが
できる。図３(Ｃ)にこれを示す。即ち、図３(Ｃ)は、図
３(Ｂ)の断面図と同じで、粉末ガラス１４を溶融した状
態を示す断面図である。１５は溶融された粉末ガラスで
ある。尚、説明では孔を１ケ所としたが、複数でもよ
い。また、孔の代わりに、軸方向に横断した１ケ所以上
のスリットを設けてもよい。
Ｏ2レーザ光の照射）を用い、適切な温度パターンで上
昇、保持、降下させることにより、フェルール１２と光
ファイバー素線２と粉末ガラス１４を一体化することが
できる。図３(Ｃ)にこれを示す。即ち、図３(Ｃ)は、図
３(Ｂ)の断面図と同じで、粉末ガラス１４を溶融した状
態を示す断面図である。１５は溶融された粉末ガラスで
ある。尚、説明では孔を１ケ所としたが、複数でもよ
い。また、孔の代わりに、軸方向に横断した１ケ所以上
のスリットを設けてもよい。
【００１５】
【実施例２】図４は、本発明の他の光ファイバー接続部
品の固定方法を示す。その(Ａ)は、その組立説明図であ
る。即ち、Ｖ溝の中で光ファイバー心線２を固定するも
のである。１５はＶ溝付石英部品で、１６はＶ溝で、１
７は粉末ガラス（石英より低温で軟化）、２は光ファイ
バー素線で、１は光ファイバー心線である。図４(Ｂ)
は、図４(Ａ)のＹ−Ｙ’線に沿う断面図である。図４
(Ｃ)は適当な加熱温度パターンで粉末ガラス１７を溶か
したときの状態を示す同じ断面図である。１８は溶融粉
末ガラスであり、これにより光ファイバー２とＶ溝部品
１５が図示のように一体化される。
品の固定方法を示す。その(Ａ)は、その組立説明図であ
る。即ち、Ｖ溝の中で光ファイバー心線２を固定するも
のである。１５はＶ溝付石英部品で、１６はＶ溝で、１
７は粉末ガラス（石英より低温で軟化）、２は光ファイ
バー素線で、１は光ファイバー心線である。図４(Ｂ)
は、図４(Ａ)のＹ−Ｙ’線に沿う断面図である。図４
(Ｃ)は適当な加熱温度パターンで粉末ガラス１７を溶か
したときの状態を示す同じ断面図である。１８は溶融粉
末ガラスであり、これにより光ファイバー２とＶ溝部品
１５が図示のように一体化される。
【００１６】尚、上記の説明において、光ファイバーと
して最もきびしい条件にある偏波保持ファイバーについ
て説明したが、本発明の技術は、そのまま一般的なシン
グルモード光ファイバーやシングルモード分散シフトフ
ァイバー等にも適用することができることは言うまでも
ない。
して最もきびしい条件にある偏波保持ファイバーについ
て説明したが、本発明の技術は、そのまま一般的なシン
グルモード光ファイバーやシングルモード分散シフトフ
ァイバー等にも適用することができることは言うまでも
ない。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バー接続部品の固定方法により、次のような顕著な技術
的効果が得られた。第１に、光ファイバー、接続部品、
粉末ガラス共に同系統のガラス材料であり、接合部に
は、従来品に比較して極めて安定且つ強固に固定したも
ので、経年劣化がほとんどない固定方法である。第２
に、光ファイバー、接続部品、粉末ガラス間の熱膨張係
数が従来技術に比べ著しく小さいので、適用温度範囲が
格段に広くなる。第３に、加熱組立作業が、従来技術に
比較して極めて短いので、コスト低減に有利である。第
４に、粉末ガラス軟化温度を接続部品や光ファイバーよ
りも低くしてあるので、接続加熱工程による部品の寸法
精度劣化がほとんどないものである。
バー接続部品の固定方法により、次のような顕著な技術
的効果が得られた。第１に、光ファイバー、接続部品、
粉末ガラス共に同系統のガラス材料であり、接合部に
は、従来品に比較して極めて安定且つ強固に固定したも
ので、経年劣化がほとんどない固定方法である。第２
に、光ファイバー、接続部品、粉末ガラス間の熱膨張係
数が従来技術に比べ著しく小さいので、適用温度範囲が
格段に広くなる。第３に、加熱組立作業が、従来技術に
比較して極めて短いので、コスト低減に有利である。第
４に、粉末ガラス軟化温度を接続部品や光ファイバーよ
りも低くしてあるので、接続加熱工程による部品の寸法
精度劣化がほとんどないものである。
【図１】従来の実用例の応力付加形偏波保持光ファイバ
ーの断面図である。
ーの断面図である。
【図２】従来の固定方法で固定した光ファイバーと接続
部の状態を示す断面図である。
部の状態を示す断面図である。
【図３】本発明による光ファイバーと接続部品の固定方
法の実施例を示す。
法の実施例を示す。
【図４】本発明による光ファイバーと接続部品の固定方
法の他の実施例を示す。
法の他の実施例を示す。
１ 光ファイバー心線 ２ 光ファイバー素線 １２ 孔付フェルール（石英） １３ 孔 １４ 粉末ガラス １５ 溶融ガラス １６ Ｖ溝 １７ 粉末ガラス １８ 溶融された粉末ガラス
Claims (1)
- 【請求項１】 光ファイバーと接続部品を、軟化温度が
光ファイバー及び接続部品より低く、且つ熱膨張係数が
前記光ファイバーと前記接続部品に近い粉末ガラスを溶
融して、相互に接合固定することを特徴とする前記の光
ファイバーと接続部品の固定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25806392A JPH06109944A (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 光ファイバーと接続部品の固定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25806392A JPH06109944A (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 光ファイバーと接続部品の固定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06109944A true JPH06109944A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17315018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25806392A Pending JPH06109944A (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 光ファイバーと接続部品の固定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06109944A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0678486A3 (en) * | 1994-04-18 | 1996-02-21 | Gould Electronics Inc | Method of assembling optical fiber elements, optical devices and optical fibers to the same or to mounting devices. |
| WO1998039265A1 (fr) * | 1997-03-04 | 1998-09-11 | Andromis S.A. | Procede et dispositif d'assemblage de composants optiques ou d'un composant optique et d'un substrat |
| WO2003038489A3 (en) * | 2001-10-31 | 2004-06-10 | Corning Cable Sys Llc | Method and apparatus for positioning an optical fiber |
| JP2006505825A (ja) * | 2002-11-08 | 2006-02-16 | ストラトス・インターナショナル・インコーポレーテッド | 複数の光ファイバーを有するデバイス |
-
1992
- 1992-09-28 JP JP25806392A patent/JPH06109944A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0678486A3 (en) * | 1994-04-18 | 1996-02-21 | Gould Electronics Inc | Method of assembling optical fiber elements, optical devices and optical fibers to the same or to mounting devices. |
| WO1998039265A1 (fr) * | 1997-03-04 | 1998-09-11 | Andromis S.A. | Procede et dispositif d'assemblage de composants optiques ou d'un composant optique et d'un substrat |
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