JPH0756068A - 補強光ファイバカプラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光ファイバ裸線１２の周上に被覆１３が設け
られた光ファイバ１１の複数本を接触させ、互いに融
着、延伸して融着延伸部１５を形成してなる光ファイバ
カプラ１０と、この光ファイバカプラ１０の少なくとも
融着延伸部１５を収容するための上溝（収容部）２１ａ
および下溝（収容部）２２ａが形成された補強器２０と
からなり、この補強器２０の上溝２１ａおよび下溝２２
ａ表面上に光ファイバ裸線１２よりも柔かい緩衝層３０
または緩衝部材が設けられ、該上溝２１ａおよび下溝２
２ａ内に上記光ファイバカプラ１０の少なくとも融着延
伸部１５が収容、固定されてなる補強光ファイバカプ
ラ。 【効果】 補強光ファイバカプラに振動や衝撃等が加わ
った際、融着延伸部に傷がつくことを防止できる。振動
や衝撃等に対する機械的強度が優れ、信頼性が優れた補
強光ファイバカプラを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光通信分野、光計測分野
等に用いられる融着延伸型の光ファイバカプラに係わ
り、この光ファイバカプラについて振動や衝撃等に対す
る機械的強度を向上させた補強光ファイバカプラに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は、融着延伸型の光ファイバカプラ
の一例を示すもので、図５中符号１０は光ファイバカプ
ラ１０である。この光ファイバカプラ１０は複数本の光
ファイバ１１を接触させ、互いに融着、延伸して融着延
伸部１５を形成してなるもので、いずれかの光ファイバ
に入射した光を分岐したり、複数の光ファイバ端末に入
射した光を合流させて、他のファイバ端末から取り出す
役割を果たすもので、また、異なった波長の光を合波し
たり、分波したりするのに用いられる光部品である。上
記光ファイバ１１は、石英ガラス等からなる光ファイバ
裸線１２と、この光ファイバ裸線１２の周上に設けられ
た樹脂等からなる被覆１３から概略構成されており、こ
のような光ファイバ１１同士を融着、延伸するには被覆
１３の一部を除去し、光ファイバ裸線１２を露出させる
必要がある。

【０００３】ところが、この種の光ファイバカプラ１０
の融着延伸部１５においては、上述の理由により光ファ
イバ裸線１２の表面が露出した状態となっているため、
融着延伸部１５の機械的強度が他のファイバ部分に比べ
て弱いという不都合があった。そこで、この種の光ファ
イバカプラ１０では、少なくとも融着延伸部１５を補強
器の収容部に収容して補強することが行われている。図
６は、その補強器の一例を示すもので、図６中符号２０
は補強器である。この補強器２０は、二つ割れ構造で、
断面半円形の柱状の上部ケース２１と下部ケース２２と
からなる。上部ケース２１には上溝２１ａが形成されて
おり、一方下部ケース２２には下溝２２ａが形成されて
いる。この例においては、上溝２１ａおよび下溝２２ａ
が収容部となる。補強器２０をなす材料としては、光フ
ァイバ裸線１２をなす材料と同様の特性を有するものと
して石英ガラス等のセラミックが用いられている。

【０００４】このような補強器２０を用いて光ファイバ
カプラ１０の融着延伸部１５を補強するには、上部ケー
ス２１の上溝２１ａと、下部ケース２２の下溝２２ａと
を対向させて、これら上溝２１ａと下溝２２ａ内に上記
光ファイバカプラ２０の融着延伸部１５およびこの融着
延伸部１５両端近傍の光ファイバ部分を収納し、上溝２
１ａと下溝２２ａの両端にぞれぞれ固定用接着剤を注入
し、この接着剤に上記光ファイバ部分の被覆１３を接着
し、上溝２１ａおよび下溝２２ａ内に融着延伸部１５を
固定することによってなされていた。図７に、融着延伸
部１５が補強器２０によって補強された光ファイバカプ
ラ１０（以下、補強光ファイバカプラという。）の例を
示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の補強
光ファイバカプラにおいては、図８に示すように融着延
伸部１５が中空に浮いた状態となっているため、この補
強光ファイバカプラに振動や衝撃等が加わると、融着延
伸部１５が補強器２０の上溝２１ａや下溝２２ａ表面に
接触して融着延伸部１５に傷がつく恐れがあり、補強光
ファイバカプラの本来の目的である機械的強度の向上が
あまり期待できないという問題があった。そこで、本願
発明者は、従来の補強光ファイバカプラに衝撃等が加わ
ったときに、融着延伸部１５がどのような動作を起こす
かを以下のようにして調べた。光ファイバ裸線１２の外
径が１２５μｍである光ファイバ１１の２本を融着、延
伸して融着延伸部１５を形成した光ファイバカプラ１０
を用いて作製した補強光ファイバカプラに、光ファイバ
裸線１２の軸方向と直交する方向に２００Ｇ程度の衝撃
Ｆを加えると、図８の二点鎖線で示すように融着延伸部
１５に１００μｍ程度の沈み込みや浮き上がりが生じ、
上溝２１ａや下溝２２ａ表面と接触することが分った。
ここでは、光ファイバカプラ１０の融着延伸部１５の外
径は４０μｍ程度、融着延伸部１５を上溝２１ａおよび
下溝２２ａ内に固定している固定用接着剤２５間の距離
Ｌ₁は４０〜５０ｍｍ程度であった。

【０００６】ところで、補強光ファイバカプラの用途
は、最近、単に公衆通信に留まらず、航空機やロケット
等の移動体の通信や光ファイバジャイロスコープなど明
かに耐振動性、耐衝撃性等を必要とする領域に広がって
いるため、従来の補強光ファイバカプラをこのような用
途に用いるには振動や衝撃等に対する機械的強度に不満
があり、機械的強度がより優れた補強光ファイバカプラ
が要望されていた。このような要望を実現するため、光
ファイバカプラ１０の融着延伸部１５表面をプラスチッ
ク等で被覆して保護することが考えられているが、融着
延伸部１５では２本の光ファイ裸線１２中の光はコアか
ら大きく広がってクラッド表面にまで、すなわち光ファ
イバ裸線１２表面にまで到達している。このため、融着
延伸部１５をプラスチック等で被覆しようとすると、光
の伝搬状態が変わってしまい、光の結合状態等が変化す
るので、光ファイバカプラとしての動作が維持できなか
った。本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、
振動や衝撃等に対する機械的強度が優れた補強光ファイ
バカプラを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、光ファイ
バ裸線の周上に被覆が設けられた光ファイバの複数本を
接触させ、互いに融着、延伸して融着延伸部を形成して
なる光ファイバカプラと、該光ファイバカプラの少なく
とも融着延伸部を収容するための収容部が形成された補
強器とからなり、該補強器の収容部表面上に光ファイバ
裸線よりも柔かい緩衝層または緩衝部材が設けられ、該
収容部内に上記光ファイバカプラの少なくとも融着延伸
部が収容、固定されてなる補強光ファイバカプラにより
解決される。

【０００８】

【作用】本発明の補強光ファイバカプラにあっては、補
強器の収容部表面上に光ファイバ裸線よりも柔かい緩衝
層または緩衝部材を設けたことにより、この補強光ファ
イバカプラに衝撃や振動等が加わった際、光ファイバカ
プラの融着延伸部に沈み込みや浮き上がりが生じても補
強器の収容部表面上に緩衝層または緩衝部材が設けられ
ているので融着延伸部が収容部表面と直接接触すること
がなく、また、上記緩衝層または緩衝部材と接触しても
この緩衝層または緩衝部材は光ファイバ裸線よりも柔か
いため、融着延伸部に傷がつくのを防止することが可能
となる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の補強光ファイバカプラの
第一の実施例を説明するための図であり、この第一の実
施例の補強光ファイバカプラが、図７に示した従来の補
強光ファイバカプラと異なるところは、補強器２０の上
溝（収容部）２１ａおよび下溝（収容部）２２ａの表面
上に光ファイバ裸線１２よりも柔かい緩衝層３０を形成
した点である。

【００１０】上記緩衝層３０をなす材料としては、弾性
率が０．１〜３００ｋｇｆ／ｍｍ²であって、かつ上溝
２１ａおよび下溝２２ａとの接着力の強いプラスチック
材料等が好適であり、例えば、光ファイバカプラ１０を
なす光ファイバ裸線１２が石英ガラスからなる場合、シ
リコーン系の一液性弾性接着剤、紫外線硬化型のアクリ
レート系樹脂、熱硬化性シリコーン、ポリイミド等が挙
げられる。このような緩衝層３０を形成する方法として
は、例えば、上述の緩衝層３０をなす材料を補強器２０
の上溝２１ａおよび下溝２２ａの表面上に塗布したの
ち、硬化すると目的とする緩衝層３０が得られる。

【００１１】上記緩衝層３０の厚みは、用いる材料等に
よって異るが、例えば、外径１２５μｍの光ファイバ裸
線１２を用いた光ファイバカプラ１０の融着延伸部１５
の外径が４０μｍ程度、融着延伸部１５を上溝２１ａお
よび下溝２２ａ内に固定している固定用接着剤２５間の
距離Ｌ₁が４０〜５０ｍｍ程度で、緩衝層３０をなす材
料がシリコーン系の一液性弾性接着剤の場合、５〜１０
０μｍ程度とされる。

【００１２】このような緩衝層３０を形成する位置とし
ては、図１に示したように上溝２１ａおよび下溝２２ａ
の表面全面でもよいが、光ファイバカプラ１０の融着延
伸部１５を上溝２１ａおよび下溝２２ａ内に固定してい
る固定用接着剤２５との接着性に問題がある場合には、
図２に示したように振動や衝撃等で融着延伸部１５が上
溝２１ａおよび下溝２２ａに接触する可能性のある位置
に限定してもよい。

【００１３】図３は本発明の補強光ファイバカプラの第
二の実施例を説明するための断面図で、この第二の実施
例の補強光ファイバカプラが、図１に示した第一の実施
例と異なるところは、補強器２０の上溝２１（収容部）
ａおよび下溝（収容部）２２ａの表面上に緩衝層３０を
形成することなしに光ファイバ裸線１２よりも柔かい緩
衝部材４０を貼り付けた点である。

【００１４】上記緩衝部材４０は、図４に示すように円
筒状のプラスチックパイプをその軸を中心として半分に
割って得られた上部カバー４１と下部カバー４２とから
構成されており、上部カバー４１の上外面４１ａが補強
器２０の上溝２１ａの表面上に接着剤等で貼り付けら
れ、一方下部カバー４２の下外面４２ａが補強器２０の
下溝２２ａの表面上に同様にして貼り付けられている。
上記プラスチックパイプをなす材料としては、弾性率が
１〜３００ｋｇｆ／ｍｍ²であるものが好適であり、例
えば、光ファイバカプラ１０をなす光ファイバ裸線１２
が石英ガラスからなる場合、紫外線硬化型のアクリレー
ト系樹脂、熱硬化性シリコーン、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
ポリ四フッ化エチレン等が挙げられる。

【００１５】上記緩衝部材４０を貼り付ける位置として
は、図３では振動や衝撃等で融着延伸部１５が上溝２１
ａおよび下溝２２ａに接触する可能性のある位置である
が、光ファイバカプラ１０の融着延伸部１５を上溝２１
ａおよび下溝２２ａ内に固定している固定用接着剤２５
との接着性に問題がない場合には、上溝２１ａおよび下
溝２２ａの表面全面でもよい。

【００１６】このような緩衝部材４０が貼り付けられた
補強器２０には、対向する上内面４１ｂと下内面４２ｂ
との間に光ファイバカプラ２０の融着延伸部１５および
この融着延伸部１５両端近傍の光ファイバ部分が収納さ
れている。

【００１７】これらの補強光ファイバカプラにあって
は、補強器２０の上溝２１ａおよび下溝２２ａの表面上
に光ファイバ裸線１２よりも柔かい緩衝層３０または緩
衝部材４０を設けたことにより、この補強光ファイバカ
プラに衝撃や振動等が加わった際、光ファイバカプラ１
０の融着延伸部１５に沈み込みや浮き上がりが生じても
上溝２１ａおよび下溝２２ａの表面上に緩衝層３０また
は緩衝部材４０が設けられているので融着延伸部１５が
上溝２１ａおよび下溝２２ａ表面と直接接触することが
なく、また、上記緩衝層３０または緩衝部材４０と接触
してもこの緩衝層３０または緩衝部材４０は光ファイバ
裸線１２よりも柔かいため、融着延伸部１５に傷がつく
ことを防止でき、振動や衝撃等に対する機械的強度が優
れたものとなり、信頼性が優れるという利点がある。

【００１８】（実施例）補強器２０の上溝２１ａおよび
下溝２２ａの表面上にポリアミドからなる円筒状の緩衝
部材４０を貼り付けた図３に示したような補強光ファイ
バカプラを作製した。ここでの緩衝部材４０の弾性率は
１００ｋｇｆ／ｍｍ²であった。光ファイバ裸線１２
は、コアがＧｅＯ₂ドープＳｉＯ₂ガラス、クラッドがＳ
ｉＯ₂ガラス、コア径約１０μｍ、モードフィールド径
約９．５μｍ（波長１．３μｍ）、カットオフ波長約
１．２５μｍであった。光ファイバカプラ１０として
は、結合比が１：１（波長１．３μｍ）であるものを使
用した。

【００１９】（比較例）補強器２０の上溝２１ａおよび
下溝２２ａの表面上に緩衝部材４０を貼り付けない以外
は、上記実施例と同様にして補強光ファイバカプラを作
製した。

【００２０】そして、上記実施例および比較例の補強光
ファイバカプラについて衝撃試験により機械的強度を評
価した。衝撃試験は、上記実施例および比較例の補強光
ファイバカプラのそれぞれに１００Ｇ、２００Ｇ、３０
０Ｇ、４００Ｇ、５００Ｇの衝撃（波形が鋸歯状）を各
１０回加えることによって行った。衝撃試験の結果、比
較例の補強光ファイバカプラは５００Ｇの衝撃が加えら
れたときに破断が生じた。これに対して実施例の補強光
ファイバカプラは５００Ｇの衝撃を加えてもカプラに破
断が認められず、衝撃に対する機械的特性が優れ、信頼
性が優れていることが分った。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の補強光ファ
イバカプラにあっては、補強器の収容部表面上に光ファ
イバ裸線よりも柔かい緩衝層または緩衝部材を設けたこ
とにより、この補強光ファイバカプラに衝撃や振動等が
加わった際、光ファイバカプラの融着延伸部に沈み込み
や浮き上がりが生じても補強器の収容部表面上に緩衝層
または緩衝部材を貼り付けられているので融着延伸部が
収容部表面と直接接触することがなく、また、上記緩衝
層または緩衝部材と接触してもこの緩衝層または緩衝部
材は光ファイバ裸線よりも柔かいため、融着延伸部に傷
がつくことを防止でき、振動や衝撃等に対する機械的強
度が優れたものとなり、信頼性が優れるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第一の実施例の補強光ファイバカプラを説明
するための斜視図である。

【図２】 第一の実施例の補強光ファイバカプラのその
他の例を説明するための斜視図である。

【図３】 第二の実施例の補強光ファイバカプラを説明
するための断面図である。

【図４】 第二の実施例の補強光ファイバカプラの補強
器を説明するための斜視図である。

【図５】 融着延伸型の光ファイバカプラの例を示す斜
視図である。

【図６】 従来の補強光ファイバカプラに用いられてい
た補強器の斜視図である。

【図７】 従来の補強光ファイバカプラの例を示す斜視
図である。

【図８】 従来の補強光ファイバカプラの例を示す断面
図である。

【符号の説明】

１０・・・光ファイバカプラ、１１・・・光ファイバ、１２・・
・光ファイバ裸線、１５・・・融着延伸部、２０・・・補強
器、２１・・・上部ケース、２１ａ・・・上溝（収容部）、２
２・・・下部ケース、２２ａ・・・下溝（収容部）、３０・・・
緩衝層、４０・・・緩衝部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 大一郎 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ裸線の周上に被覆が設けられ
   た光ファイバの複数本を接触させ、互いに融着、延伸し
   て融着延伸部を形成してなる光ファイバカプラと、該光
   ファイバカプラの少なくとも融着延伸部を収容するため
   の収容部が形成された補強器とからなり、該補強器の収
   容部表面上に光ファイバ裸線よりも柔かい緩衝層または
   緩衝部材が設けられ、該収容部内に上記光ファイバカプ
   ラの少なくとも融着延伸部が収容、固定されてなる補強
   光ファイバカプラ。