JPH08220371A - 光ファイバカプラ - Google Patents

光ファイバカプラ

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JPH08220371A
JPH08220371A JP2442595A JP2442595A JPH08220371A JP H08220371 A JPH08220371 A JP H08220371A JP 2442595 A JP2442595 A JP 2442595A JP 2442595 A JP2442595 A JP 2442595A JP H08220371 A JPH08220371 A JP H08220371A
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JP
Japan
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adhesive
optical fiber
fiber coupler
glass transition
reinforcing device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2442595A
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English (en)
Inventor
Ryozo Yamauchi
良三 山内
Fumio Suzuki
文生 鈴木
Tomio Azebiru
富夫 畔蒜
Noboru Kawakami
登 川上
Nobuyuki Misono
信行 御園
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融延伸型の光ファイバカプラ本体をガラス
製補強器内に接着、固定した光ファイバカプラにおい
て、広い温度範囲にわたって安定した接着性を確保す
る。 【構成】 接着剤として、エポキシ系接着剤とこのエポ
キシ系接着剤16とガラス転移温度が異なるアクリレー
ト系接着剤17を併用する。また、ガラス製補強器11
の表面をシランカップリング処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、溶融延伸型の光ファ
イバカプラに関し、カプラ本体と補強器との接着安定性
を高めたものである。
【0002】
【従来の技術】光カプラとして、図3に示すように2本
以上の光ファイバ1,1を添接し、溶融延伸して光結合
部分2を形成してカプラ本体3とし、このカプラ本体3
をガラス製の補強器4内に収容し、エポキシ系接着剤な
どの接着剤5を用いて固定したものがよく知られてい
る。このものは、光結合部分2となる溶融延伸部2の太
さが延伸により極めて細いものとなり、かつそのガラス
表面が機械的に強度低下しているため、溶融延伸部2を
保護、補強する必要があるためガラス製補強器4内に収
容しているものである。
【0003】このような光カプラにあっては、広い温度
範囲で安定な接着性が維持されること、光ファイバ1お
よび補強器4と接着剤5との間の100倍以上の熱膨張
係数の差と温度変化とに起因して生ずる応力や接着剤5
自体の硬化収縮歪が接着剤5の剥離や破壊などを招かな
いことが重要な要件となってくる。
【0004】従来、補強器4には石英ガラスが、接着剤
5には硬化収縮の少ないエポキシ系接着剤が主に使用さ
れているが、石英ガラスの線膨張係数が2×10-7/℃
であり、エポキシ系接着剤のそれが8×10-5/℃であ
り、極めて大きな差があり、また光カプラの使用環境が
−40℃から85℃までの範囲においてその特性に変化
がないことが要求されており、その温度差は125℃に
達する。
【0005】このため、光カプラの補強器4と接着剤5
との界面には大きな熱膨張率の差に起因する応力が生じ
ることになり、接着剤5が剥離するか、接着剤5自身が
破壊(亀裂が生じる)するかの危険に常に曝されている
ことになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】よって、この発明にお
ける課題は、このような接着剤に起因する危険性がな
く、信頼性、耐久性の高い光ファイバカプラを得ること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、接着剤と
してエポキシ系接着剤とこのエポキシ系接着剤とガラス
転移温度が異なるアクリレート系接着剤との2種を使用
し、かつガラス製補強器の表面にシランカップリング処
理をすることで解決できる。そして、2種の接着剤のガ
ラス転移温度の差が30℃以上、好ましくは40〜10
0℃であることがよく、さらにシランカップリング処理
は、分子末端にエポキシ基を有する有機シラン化合物を
用いたものであることが望ましい。
【0008】以下、本発明を詳しく説明する。図1は、
この発明のカプラの一例を示すもので図1において符号
11は石英ガラス製の補強器11である。この補強器1
1は角溝12が形成された直方体の樋状のものであっ
て、その角溝12内に2本の光ファイバ13,13を添
接し、融着延伸してなる溶融延伸型のカプラ本体14が
収められており、カプラ本体14の溶融延伸部15の両
側方において2種の接着剤16,17によってカプラ本
体14の光ファイバ部分13,13が補強器11に接
着、固定されている。
【0009】また、補強器11の少なくとも接着剤1
6,17が塗布されている角溝12の内表面にはシラン
カップリング処理が施されている。ここでのシランカッ
プリング処理としては、分子末端にエポキシ基を有する
有機シランカップリング剤、例えばγ−グリシドキシプ
ロピルトリメチルシラン、γ−グリシドキシプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
エトキシシランなどを水、アルコール、水−アルコール
混合液などに溶解した溶液を補強器11に塗布し、乾燥
する方法が用いられる。このシランカップリング処理に
より、補強器11の表面には厚さ10〜100nmの極
めて薄いシランカップリング剤の薄膜が形成されること
になる。
【0010】また、2種の接着剤としては、その1つに
エポキシ系接着剤16が、他の1つにはアクリレート系
接着剤17が用いられている。エポキシ系接着剤16に
はそのガラス転移温度(Tg)が40〜50℃のものが
用いられ、具体的にはガラス転移温度が硬化後で40〜
50℃の範囲にあるビスフェノールA型などのものが用
いられる。
【0011】さらに、アクリレート系接着剤17として
は、そのガラス転移温度が80℃以上、好ましくは90
〜150℃のものが用いられ、具体的にはガラス転移温
度が上記範囲にある紫外線硬化型、熱硬化型のエポキシ
アクリレート系、ウレタンアクリレート系のものなどが
使用される。そして、この2種の接着剤16,17のガ
ラス転移温度の差が30℃以上、好ましくは40〜10
0℃である組み合わせとなっている。
【0012】また、ガラス転移温度が低いエポキシ系接
着剤16はカプラ本体14の溶融延伸部15に近い位置
に塗布されており、ガラス転移温度が高いアクリレート
系接着剤17はエポキシ系接着剤16に隣接して溶融延
伸部15から遠い位置に、その一部が光ファイバ13,
13の被覆13a,13aが存在する部分に接するよう
にして塗布されている。カプラ本体14が収容された補
強器11には、図示していない上蓋が被せられ、接着剤
等で固着されて、光ファイバカプラとされる。
【0013】このような構造の光ファイバカプラにあっ
ては、ガラス製補強器11の表面がシランカップリング
処理されているので、2種の接着剤16,17と補強器
11との接着性が著しく向上し、接着剤16,17と補
強器11との界面での両者の熱膨張率の差によって生じ
る大きな応力によっても接着剤16,17が補強器11
から剥離することがない。また、ガラス転移温度が高い
アクリレート系接着剤17とガラス転移温度が低いエポ
キシ系接着剤16との2種の接着剤を使用しているた
め、−40℃程度の低温環境に曝されても、+85℃前
後の高温に置かれても、いずれか一方の接着剤が十分に
その機能を発揮し、広い温度範囲で高い接着力が確保で
きる。
【0014】また、2種のガラス転移温度の異なる接着
剤16,17を使用しているので、ある温度以上になる
とガラス転移温度の低い方のエポキシ系接着剤16が軟
化して、温度変化に対応して生ずる界面での応力がここ
で緩和されることになり、界面での応力を軽減すること
ができる。このため、接着剤16,17自体に亀裂が生
じたり、界面で剥離したりすることがなく、広い温度範
囲で安定で高い接着力を確保でき、耐久性、信頼性が向
上する。
【0015】図2は、この発明の光ファイバカプラの他
の例を示すもので、この例ではガラス転移温度の高いア
クリレート系接着剤17とガラス転移温度の低いエポキ
シ系接着剤16との2種の接着剤を交互に3ヶ所にわた
って塗布し、カプラ本体14を補強器11に接着、固定
した点が先の例と異なるところである。カプラ本体14
の溶融延伸部15に近い位置にガラス転移温度の低いエ
ポキシ系接着剤16が、これに隣接して溶融延伸部15
から離れてガラス転移温度の高いアクリレート系接着剤
17が、さらにこれに接して溶融延伸部15から最も離
れた位置にガラス転移温度が低いエポキシ系接着剤16
が塗布されている。このものでも、先の例と同様の作用
効果を得ることができる。
【0016】以下、具体例を示し、作用効果を明確にす
る。 (実施例)シングルモード光ファイバを使用し、波長
1.3μmにおける分岐比が1:1の2×2型(3d
B)の溶融延伸型光ファイバカプラ本体を常法により製
造した。一方、長さ48mmの丸溝型の石英ガラス製補
強器を用意した。この補強器には断面形状が半円状で幅
が1mm、深さが1mmの丸溝が形成されており、外径
は3mmである。この補強器を脱脂洗浄したのち、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシランの約2重量%
水溶液中に常温で約2分間浸漬し、ついで70℃のオー
ブン中で乾燥してシランカップリング処理を施した。
【0017】また、汎用ビスフェノールA型エポキシ系
接着剤(常温硬化型,ガラス転移温度約50℃,以下接
着剤Aと表示する)および紫外線硬化型エポキシアクリ
レート系接着剤(ガラス転移温度100℃以上,以下接
着剤Bと表示する)の2種の接着剤を用意した。次い
で、上述のカプラ本体を補強器の丸溝中に収容し、その
両側方においてカプラ本体を以下の3種の形態にて接
着、固定した。 I群…接着剤Aおよび接着剤Bを使用し、接着、固定し
たもの。ただし、接着剤の塗布は、図2に示したよう
に、溶融延伸部に近い側から接着剤B、接着剤A、接着
剤Bを分けて塗布した。塗布長さはそれぞれ3mm,4
mm,3mmとした。 II群…接着剤Bのみで接着、固定したもの。塗布長さは
10mmとした。 III群…接着剤Aのみで接着、固定したもの。塗布長さ
は10mmとした。 IV群…補強器にシランカップリング処理を施さない以外
はI群と同様にして作成したもの。
【0018】これら4群につき、それぞれサンプル数を
15個とし、最終的に上蓋を被せて気密として4種のカ
プラを製造した。これらのサンプル群の各10個につい
て、−40℃〜+85℃のヒートサイクル(1サイクル
6時間として40サイクル)試験を行ったのち、その特
性を求めたところ表1に示す結果が得られた。
【0019】
【表1】
【0020】また、これらのサンプル群の別の5個ずつ
について低温ヒートショック試験を行った。試験条件は
20℃の室内に置かれたサンプルを1秒以内に−50℃
のドライアイス−エタノール中に浸漬し、急冷するもの
である。結果を表2に示す。表2中の結果を示す分数の
分母は全サンプル数を示し、分子は剥離または亀裂が生
じたサンプル数を示す。
【0021】
【表2】
【0022】以上の結果から、本発明のサンプルI群に
ついては、優れた特性を示していることがわかる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バカプラは、ガラス転移温度が異なるエポキシ系接着剤
とアクリレート系接着剤とを用いるとともにガラス製補
強器の表面にシランカップリング処理を施したうえカプ
ラ本体を接着、固定したものであるので、広い温度範囲
にわたって、高い接着力が確保され、信頼性、耐久性に
富むものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の光ファイバカプラの一例を示す斜視
図である。
【図2】 本発明の光ファイバカプラの他の例を示す斜
視図である。
【図3】 従来のカプラを示す斜視図である。
【符号の説明】
11…補強器、12…溝、13…光ファイバ、14…カ
プラ本体、16…エポキシ系接着剤、17…アクリレー
ト系接着剤
フロントページの続き (72)発明者 川上 登 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 御園 信行 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 (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融延伸型の光ファイバカプラ本体がガ
    ラス製補強器に、エポキシ系接着剤とこのエポキシ系接
    着剤とガラス転移温度が異なるアクリレート系接着剤と
    を用いて固定、収容されており、かつガラス製補強器の
    表面がシランカップリング処理されていることを特徴と
    する光ファイバカプラ。
  2. 【請求項2】 ガラス転移温度の差が30℃以上である
    ことを特徴とする請求項1記載の光ファイバカプラ。
  3. 【請求項3】 シランカップリング処理が、分子末端に
    エポキシ基を有する有機シラン化合物を用いたものであ
    ることを特徴とする請求項1記載の光ファイバカプラ。
JP2442595A 1995-02-13 1995-02-13 光ファイバカプラ Pending JPH08220371A (ja)

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JP2442595A JPH08220371A (ja) 1995-02-13 1995-02-13 光ファイバカプラ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11258772A (ja) * 1998-03-16 1999-09-24 Toppan Printing Co Ltd ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランクス及びハーフトーン型位相シフトマスク
KR100369542B1 (ko) * 2001-01-10 2003-01-30 우리로광통신주식회사 광섬유형 소자의 기판 및 이를 이용한 광섬유형 소자
JP2007283552A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Fuji Xerox Co Ltd 構造体の製造方法及び構造体、並びに液滴吐出装置
JP2009294468A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Dainippon Printing Co Ltd 映像表示装置、及び光学シート

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