JPH0664955B2 - 光ファイバ複合碍子 - Google Patents

光ファイバ複合碍子

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JPH0664955B2
JPH0664955B2 JP2076707A JP7670790A JPH0664955B2 JP H0664955 B2 JPH0664955 B2 JP H0664955B2 JP 2076707 A JP2076707 A JP 2076707A JP 7670790 A JP7670790 A JP 7670790A JP H0664955 B2 JPH0664955 B2 JP H0664955B2
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hole
protective tube
composite insulator
fiber coating
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政行 野崎
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は無機ガラス封着による端部構造を改良した光フ
ァイバ複合碍子に関するものである。
（従来の技術） 従来、光ファイバ複合碍子の構造として種々の構造が知
られているが、そのうち端部を無機ガラスで封着する構
造では、無機ガラスと光ファイバ本体とを接着させる必
要があるため、無機ガラスと接する光ファイバの部分は
光ファイバの被覆を除去する必要があった。
すなわち、その一例を第３図に示すように、碍子21の中
心部分を貫通する貫通孔22に光ファイバ23を挿通するに
際し、貫通孔22の中央部において光ファイバ23の光ファ
イバ被覆部23-1をシリコーンゴム等のゴム状弾性体もし
くはエポキシ等の樹脂24を充填することにより固定する
とともに、貫通孔22の両端部において光ファイバ23の光
ファイバ被覆除去部23-2を無機ガラス25により封着して
いた。そして、無機ガラス25の外方に突出している光フ
ァイバ23の光ファイバ被覆部23-1と光ファイバ被覆除去
部23-2とは、直接シリコーンゴム等のゴム状弾性体もし
くはエポキシ等の樹脂よりなる保護層26で保護されてい
た。また、無機ガラス25の内方に突出している光ファイ
バ23の光ファイバ被覆部23-1と光ファイバ被覆除去部23
-2とは、無機ガラス25と貫通孔22の中央部との間に無機
もしくは耐熱性有機物質からなる接着剤27を充填するこ
とにより保護していた。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した構造の光ファイバ複合碍子で
は、光ファイバ23の光ファイバ被覆部23-1と光ファイバ
被覆除去部23-2とで、以下のように光ファイバ23が損傷
する問題があった。
すなわち、光ファイバ23にかかる外部からの応力として
は、封止もしくは端部保護の作業中の不可抗力による応
力と、貫通孔22の中央部および保護層26のゴム状弾性体
もしくは樹脂24の膨脹収縮に伴う応力、端部保護が終了
した後の融着などの光ファイバ23の取り扱いに伴う応力
とが存在する。
そのため、無機ガラス25による封止終了後、封止部の外
方に突出している光ファイバ被覆部23-1と光ファイバ被
覆除去部23-2の保護が終了するまでの間に、作業中の不
可抗力による応力により光ファイバ23が損傷する問題が
あった。また、無機ガラス25による封止部の外方に突出
している光ファイバ23の光ファイバ被覆除去部23-1と光
ファイバ被覆除去部23-2とを直接ゴム状弾性体もしくは
樹脂から成る保護層26により保護した場合は、保護層26
の使用中の温度変化に伴う膨脹収縮により、突出してい
る光ファイバ23特に機械的強度の弱い光ファイバ被覆除
去部23-2に応力がかかり、光ファイバ23が損傷する問題
があった。
さらに、無機ガラス25による封止部の内方に突出してい
る光ファイバ被覆部23-1と光ファイバ被覆除去部23-2と
を耐熱性有機接着剤27で保護した場合も、同様に光ファ
イバ23が損傷する問題があった。一方、この部分を無機
接着剤27で保護した場合は、無機接着剤27が脆いこと、
気泡を含みやすいことなどから、光ファイバ23の保護が
十分でなく、貫通孔22の中央部に充填されたゴム状弾性
体もしくは樹脂24の膨脹収縮に伴い、光ファイバ23特に
機械的強度の弱い光ファイバ被覆除去部23-2に応力がか
かり、やはり光ファイバ23が損傷する問題があった。
また、貫通孔22の中央部に充填されたゴム状弾性体もし
くは樹脂24の膨脹収縮に伴い、接着剤27とゴム状弾性体
もしくは樹脂24の境界面に位置する光ファイバ部分に応
力がかかり、光ファイバ23が損傷する問題があった。
本発明の目的は上述した課題を解消して、作業中または
使用中の光ファイバの損傷率を減少し、光伝送性能の向
上および光ファイバの長寿命化を達成でいる光ファイバ
複合碍子を提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明の光ファイバ複合碍子は、碍子の中心部分を貫通
する貫通孔に光ファイバを挿通するとともに、貫通孔の
両端部において光ファイバ被覆除去部と上記貫通孔孔壁
とを無機ガラスで封着して封着部を設けた構造の光ファ
イバ複合碍子において、上記封着部の外側と内側に、光
ファイバ被覆部外径とほぼ等しい内径を有した保護管を
設け、光ファイバ被覆除去部と光ファイバ被覆部との境
界を上記保護管内に位置させるとともに、上記外側の保
護管の上部に有機質の保護層を形成したことを特徴とす
るものである。
さらに、光ファイバを保護管および貫通孔に固定するた
めの接着剤層を設けたこと、および貫通孔の中央部をゴ
ム状弾性体もしくは樹脂で封着し、ゴム状弾性体もしく
は樹脂と無機ガラスの間に光ファイバが自由に動ける緩
衝層を設けたことを特徴とする。
（作用） 上述した構成において、光ファイバ被覆部と光ファイバ
被覆除去部とを所定の保護管に挿入して保護することに
より、無機ガラスによる封止部から突出している光ファ
イバ被覆除去部を動かなくすることにより、外部からの
応力で光ファイバが光ファイバ被覆除去部で損傷するこ
とを防ぐことができる。その結果、作業中の光ファイバ
の損傷率の減少、光伝送性能の向上、光ファイバ長寿命
化を達成することができる。
なお、保護管の内孔は、光ファイバ被覆除外径と当接す
る径かまたは0.1mm以下の隙間を有する径を有すると好
ましい。隙間が0.1mmを超えると光ファイバが内孔内で
動いてしまい、光ファイバの固定が十分でなく、断線す
る場合があるためである。
また、保護管の貫通孔内部もしくは端部で光ファイバを
変成アクリレートもしくはシリコーン樹脂等の接着剤で
固定すると、無機ガラスによる封止部から突出している
光ファイバ被覆除去部にかかる外部からの応力をさらに
軽減し、光ファイバが光ファイバ被覆除去部で損傷する
のをさらに有効に防止できる。
さらに、保護管を貫通孔に固定すると保護管のぐらつき
による光ファイバの損傷を防ぐことができ好ましい。ま
た、保護管と貫通孔中央部のゴム状弾性体もしくは樹脂
との間に光ファイバが自在に動ける適度な緩衝層を設け
ると、これら弾性体もしくは樹脂が膨脹した場合に、保
護管とゴム状弾性体もしくは樹脂との間で光ファイバが
許容曲げ半径より大きい半径で曲がり、光伝送損失が生
じるのを防ぐことができる。
なお、緩衝層は空間でも良いがSF6ガスもしくはシリコ
ーンオイル等の絶縁物を封入すると絶縁性が向上するた
め好ましい。
（実施例） 第１図は本発明の光ファイバ複合碍子の一例の一方の端
部の断面構造を示す図である。第１図に示す例では、あ
らかじめガラス封着部に相当する部分の被覆部を除去し
た光ファイバ被覆部3-1と光ファイバ被覆除去部3-2とか
らなる光ファイバ３を、碍子１の中心部に設けた貫通孔
２内に封着した構造を示している。封着構造は、貫通孔
２の中央部の光ファイバ被覆部3-1をシリコーンゴム４
で封着するとともに、貫通孔２の両端部において光ファ
イバ被覆除去部3-2を無機ガラス５で封着して達成して
いる。
本実施例の特徴は、好ましくは光ファイバ被覆部3-1の
外径と当接する内径かまたは0.1mm以下の隙間を有する
内径を持ち、貫通孔２とほぼ当接し内部に挿入可能な外
径を持つ磁器製またはガラス製の保護管6-1,6-2によ
り、無機ガラス５の上方または下方の光ファイバ被覆部
3-1と光ファイバ被覆除去部3-2との境界部近傍を保護し
ている点である。また、下方の保護管6-2とシリコーン
ゴム４との間には接着剤層7-2、貫通孔２の段部８に固
定したホルダー９および緩衝層10を設けるとともに、上
方の保護管6-1の上には接着剤層7-1を介してシリコーン
ゴムよりなる保護層11を設けている。
なお、本実施例では、保護管6-1(6-2)の内孔内もしくは
端部で光ファイバ被覆部3-1を接着剤で固定するととも
に、保護管6-1(6-2)の外周部と貫通孔２とは同様に接着
剤で固定している。
第２図は本発明で使用できる保護管の他の例の構造を示
す図である。本実施例の保護管12は上述した保護管6-1
(6-2)と同様光ファイバ被覆部3-1の外径と当接する内径
かまたは0.1mm以下の隙間を有する内径を持つが、保護
管6-1(6-2)とは異なり、貫通孔２の内径よりも小さい外
径を有している。この保護管12でも、保護管12の端部を
無機ガラス５中に埋め込み接着すれば、上述した保護管
6-1(6-2)と同様の効果を得ることができる。
上述した構造の本発明の光ファイバ複合碍子を製造する
には、まずあらかじめ無機ガラス５による封止部にあた
る光ファイバ部分の被覆を除去してある光ファイバ３
を、貫通孔２内に挿入する。なお、光ファイバ３には、
シリコーンゴムとの接着性を高めるために、被覆の表面
にはプライマ処理が施してある。
次に、貫通孔２の中央部にシリコーンゴム４を充填し硬
化させる。シリコーンゴム４としては、使用環境中の気
温変化によって生じる熱膨脹・収縮に対して優れるよう
に、所定の引張強度、破断時の伸び量を有するものを用
いる。
次に、シリコーンゴム４と保護管6-2との間に緩衝層10
ができるよう、ホルダー９を貫通孔２に設け段部８に設
置し、その上に接着剤を注入し、さらにその上に保護管
6-2を載せ、接着剤を硬化させて接着剤層7-2を形成す
る。緩衝層10は10mm以上あることが望ましく、接着剤と
しては変成アクリレート系もしくはシリコーン系の樹脂
を用いる。
次に、光ファイバ挿通孔を有しかつ貫通孔に適合した形
状を有する無機ガラス仮焼体を、保護管6-2の上に設置
し、さらに別の保護管6-1を無機ガラス仮焼体の上に設
置した後、加熱して無機ガラス仮焼体を溶融する。無機
ガラスとしては、封着時の残留応力を低減し、使用環境
中の気温変化に伴う熱応力に対してガラス封着部の機械
的強度を維持するために、磁器の熱膨脹係数より小さな
熱膨脹係数を有し、かつなるべく低い温度で溶融するガ
ラスを用いる。
最後に、保護管6-1上に接着剤を塗布もしくは注入し、
硬化して接着剤層7-1を形成した後、さらにその上にシ
リコーンゴム等のゴム状弾性体からなる保護層11を形成
する。接着剤としては、変成アクリレート系もしくはシ
リコーン系の樹脂を用いる。
以下、実際の例について説明する。
実施例 上述した製造方法に従って、第１表に示す構造を有する
本発明の試験NO.１〜８と、従来構造の試験NO.９〜11の
光ファイバ複合碍子を準備した。準備した光ファイバ複
合碍子に対し、光ファイバ損傷率と光伝送性能を調査し
た。
光ファイバ損傷率（％）は、封着作業中または端部保護
終了後の光ファイバ取扱い中に光ファイバが損傷したも
のの割合を求めた。光伝送性能としては、光ファイバ複
合碍子を組み立てた初期の光伝送損失と−20℃〜80℃の
間の光伝送損失温度特性を、挿入法による光ファイバ伝
送損失の測定により各水準10個の平均値として求めた。
さらに、熱衝撃試験後の故障率として、高温槽80℃、低
温槽−20℃との間各温度での保持時間30分を１サイクル
とした熱衝撃試験を実施し、各水準10個のうち故障率０
％のものを◎、故障率10〜20％のものを△、故障率30％
以上のものを×として第３表中に表記した。なお、故障
とは、光ファイバが断線もしくは光伝送損失量が50％以
上になった場合のことを示す。光ファイバ損傷率の結果
を第２表に、光伝送性能の結果を第３表にそれぞれ示
す。
第２表および第３表の結果から、本発明の試験NO.１〜
８は従来例の試験NO.９〜11と比較して、作業中および
端部保護終了後の光ファイバ取扱いにおける光ファイバ
損傷率が小さいとともに、初期および所定の温度範囲の
光伝送損失が良好で、さらに熱衝撃試験後の故障率も良
好であることがわかる。また、本発明の試験において、
試験NO.４，５，７の緩衝層および接着剤層を設け、さ
らに保護管を固定したものは、NO.１〜３の緩衝層が短
いもの、NO.８の接着剤層を設けなかったもの、およびN
O.６の保護管を固定しなかったものに比べ、熱衝撃に対
する光ファイバの耐久性が優れており、より良好である
ことがわかった。
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変形、変更が可能である。例えば、上述した
実施例では、碍子の一端部の封着構造のみを示したが、
他端部も同一の封着構造を有することはいうまでもな
い。
（発明の効果） 上述した説明から明らかなように、本発明の光ファイバ
複合碍子によれば、光ファイバ被覆部と光ファイバ被覆
除去部とを所定の保護管に挿入して保護して、無機ガラ
スによる封止部から突出している光ファイバ被覆除去部
を動かなくすることおよび接着剤層を設けて、光ファイ
バと保護管および貫通孔の内壁とを固定して、無機ガラ
スによる封止部から突出している光ファイバ被覆除去部
に直接応力が加わるのを防ぐことにより、外部からの応
力で光ファイバが光ファイバ被覆除去部で損傷すること
を防ぐことができ、その結果作業中の光ファイバの損傷
率の減少、光伝送性能の向上、光ファイバの長寿命化を
達成することができる。
また、無機ガラス封止部と貫通孔中央部のゴム状弾性体
もしくは樹脂との間に光ファイバが自在に動ける緩衝層
を設けることにより、ゴム状弾性体もしくは樹脂の膨脹
収縮に伴う光伝送損失の増大を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の光ファイバ複合碍子の一例の一方の端
部の断面構造を示す図、 第２図は本発明の保護管の他の例の構造を示す図、 第３図は従来の光ファイバ複合碍子の一例の一方の端部
の断面構造を示す図である。 １…碍子、２…貫通孔 ３…光ファイバ、3-1…光ファイバ被覆部 3-2…光ファイバ被覆除去部 ４…シリコーンゴム、５…無機ガラス 6-1，6-2，12…保護管 7-1，7-2…接着剤層、８…段部 ９…ホルダー、10…緩衝層 11…保護層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】碍子の中心部分を貫通する貫通孔に光ファ
    イバを挿通するとともに、貫通孔の両端部において光フ
    ァイバ被覆除去部と上記貫通孔孔壁とを無機ガラスで封
    着して封着部を設けた構造の光ファイバ複合碍子におい
    て、上記封着部の外側と内側に、光ファイバ被覆部外径
    とほぼ等しい内径を有した保護管を設け、光ファイバ被
    覆除去部と光ファイバ被覆部との境界を上記保護管内に
    位置させるとともに、上記外側の保護管の上部に有機質
    の保護層を形成したことを特徴とする光ファイバ複合碍
    子。
  2. 【請求項２】光ファイバを保護管および貫通孔に固定す
    るための接着剤層を設けた請求項１記載の光ファイバ複
    合碍子。
  3. 【請求項３】貫通孔の中央部をゴム状弾性体もしくは樹
    脂で封着し、ゴム状弾性体もしくは樹脂と無機ガラスの
    間に光ファイバが自由に動ける緩衝層を設けた請求項１
    記載の光ファイバ複合碍子。
JP2076707A 1990-03-28 1990-03-28 光ファイバ複合碍子 Expired - Lifetime JPH0664955B2 (ja)

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