JPS6227704A

JPS6227704A - 耐水圧光貫通部

Info

Publication number: JPS6227704A
Application number: JP60167119A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hagiwara; 萩原　寿夫
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1985-07-27
Filing date: 1985-07-27
Publication date: 1987-02-05

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〕この発明は、耐圧容器の内外に配置した光ファイバを、
容器の耐圧壁部で水密に光結合させる耐水圧光貫通部に
関する。

〔従来の技術とその問題点〕

近年、深海の探査、深海資源の探索に関連する技術が盛
んに開発されている。中でも、深海中の電子機器と海上
の母船間を結ぶ計測制御信号の伝送路として、軽量、細
径であり、かつ大量のデータを長距離にわたり無中継送
信可能な光ファイバを用いる技術は海洋開発に多大の恩
恵をもたらすものであるが、これには、いかにして深海
中のデータ伝送機器と光ファイバとを水密に接続するか
と云う技術的困難が伴う。

即ち、データ伝送機器は、耐圧容器内に収納されるが、
その内部は大気圧に保たれているから、耐圧容器の内外
には、例えば６０００ｍの深海であると約６００気圧の
圧力差を生じる。そのため、耐水圧光貫通部にはこの高
水圧に耐えることが要求される。

しかるに、従来の耐水圧光貫通部は、第２図に示すよう
に、耐圧壁の貫通孔部に水密に止着する金具１に光ファ
イバ２を通し、金具の孔と光フアイバ間の隙間に硬化性
樹脂接着剤３を流し込んでこれを固化する構造のものが
一般的であり、水密維持及び光伝送損失の防止に関する
信頼性の低いものである。

例えば、例示の構造では光ファイバ２が接着剤３の接着
力のみで保持され、光ファイバに半径方向の締付は圧が
全く作用しない。従って、高水圧を受けると光ファイバ
の接着界面が剥離し易く、水漏れを生じると共に、光フ
ァイバが貫通部端又は貫通部内で屈曲したり折れたりす
ることもあり、光伝送損失も増加し易い。

この欠点を除去するものとして、金具１の外端側にもう
１個所シール部を設け、その一端に水圧を作用させて光
ファイバに半径方向の締付圧を加える方法も考えられて
いるが、これは構造的に複雑になることを避けられない
。

そこで、この発明は構造が簡単でしかも高水圧下におけ
ろ水密性に優れ、なおかつ光伝送損失も小さく抑えられ
る光貫通部を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明では高圧力に耐え
る透光耐圧板を使用する。

即ち、この透光耐圧板を、耐圧容器を構成する耐圧壁の
高圧側受圧面にシールリングを介して圧接させ、耐圧壁
に設けた貫通孔の一端を水密に封鎖する。

また、透光耐圧板を間にしてその板の外側と内側には対
のレンズを向かい合わせにして配置し、その一方のレン
ズに容器の外側にある光ファイバを、他方のレンズに容
器内の光ファイバをそれぞれ光結合させる。

このような構造にすると、光信号が光フアイバ／レンズ
／透光性耐圧板／他方のレンズ／他方の光ファイバの順
に伝播して容器の内外間のデータ通信が行われる。そし
て、容器内外間の圧力差が高まれば高まる程その差圧を
受けてシール圧を増加させる透光性耐圧板とシールリン
グにより良好な水密性が確保される。

また、曲げに弱い光ファイバには、曲げを生じさせる圧
力差が全く加わらないので光の伝送損失も圧力差の増減
に殆んど無関係にはシ一定の小さな値に保たれる。

このほかにもいくつかの効果が得られるが、それは後述
することにして以下に実施例を説明する。

〔実施例〕

第１図に示す光貫通部は、容器の耐圧壁１０に貫通孔１
１と、高圧側受圧面にあって孔１１の開口周りを囲む溝
１２を設け、さらに、溝１２内には０リング１３を入れ
、この０リング上に透光性耐圧板１４を設置している。

また、透光性耐圧板の両側には、一方が保護金具１５の
中心孔内に保持され、他方が貫通孔１１に挿入した保護
金具１５′の中心孔内に保持される自己集束性レンズ１
６．１６’を向かい合わせに設置シ、レンズ１６に高圧
側の光ファイバ２を、レンズ１６′に低圧側の光ファイ
バ２′をそれぞれ接続している。

また、各保護金具１５　、１５’の空洞内には光ファイ
バの保護効果を高めるために硬化性樹脂１７゜１７′を
流し入れて開口端をブーツ１８．１８’で被覆している
。

上記保護金具１５は、透光性耐圧板１４の押え機能を兼
備しており、その一端のフランジ１５ａを耐圧板１４の
一面に密着させてボルト１９により耐圧壁に止着すると
０リング１３によるソール部にソール圧が加わる。

なお、透光性耐圧板１４は、ＺｎＳｅ化合物半導体や、
石英硝子のように、光透過性の極めて高い材料によって
形成するのが望ましい。

また、第１図のレンズ１６．１６’を省略し、透光性耐
圧板を間にして光ファイバ２，２′を直接対向させるこ
とも考えられるが、この場合、結合光の光軸合わせが難
しい。従って、この発明では、その対策として予め光フ
ァイバ端に同心的に接続しておくことが容易で、しかも
、図のように、保持金具により同軸上に精度良く保持す
ることの可能なレンズを採用したが、低圧側（一般には
容器の内側）に配置されたレンズ１６′は、最初から透
光性耐圧板１４に接していると、耐圧板が水圧により微
小な反りを生じたときに無用のストレスを受けるので、
耐圧板との間に適当な隙間２０を生じるように配置する
のがよい。この場合、隙間２０にマツチングオイルを封
入すると、レンズ１６′と耐圧板１４との間の光伝送損
失が低減する。

〔効果〕

以上述べたこの発明の光貫通部によれば、高圧側におい
て貫通孔の一端を塞ぐ透光性耐圧板とシールリングの２
者のみで高水圧に耐える水密性を得ることができる。

また、高圧側と低圧側に分離して配置された光ファイバ
には、水圧と大気圧の差圧が全く加わらないので光の伝
送損失も小さく抑えられる。例えば、第１図の光貫通部
と第２図のそれの光伝送損失を測定した結果は次表の通
りである。

光伝送ロス比較表この表から明らかな光伝送損失防止効果は、レンズを使
って結合光の光軸合せを容易にしたことによっても増強
されている。

このほか、構成部品が少ないこと、シール部が１個所の
みであること、光軸合わせが容易なこと等により、従来
の２重シールを行う貫通部等と比較すれば、構造の簡素
化、組立性の向上効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の光貫通部の一例を示す断面図、第
２図は、従来の一般的な光貫通部の断面図である。２．２′・・・光ファイバ、１０・・・耐圧壁、１１・
・・貫通孔、１２・・・０リング収納溝、１３・・・Ｏ
リング、１４・・・透光性耐圧板、１５．１５’・・・
保護金具、１６゜１６′・・・レンズ、１７．１７’・
・・硬化性樹脂、１８．１８’・・・ブーツ、１９・・
・ボルト、２０・・・隙間特許出願人　　　住友電気工
業株式会社同　　代理人　　　　鎌　　　１）　　文　
　　ニ第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）耐圧壁の内外に配置した光ファイバを耐圧壁部で
水密に接続する耐水圧光貫通部において、上記耐圧壁の
高圧側受圧面に、耐圧壁に設けた貫通孔の開口周りを囲
うシールリングを介して上記貫通孔の一端開口を封鎖す
る透光耐圧板を取付け、さらに、この透光耐圧板を間に
して向かい合う対のレンズを設置し、このレンズに上記
内外の光ファイバを光結合させたことを特徴とする耐水
圧光貫通部。
（２）上記透光耐圧板がＺｎＳｅ化合物半導体又は光学
用石英硝子から成ることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の耐水圧光貫通部。
（３）上記透光耐圧板と低圧側に配置されるレンズとの
間に微少な隙間を設けたことを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項又は第（２）項記載の耐水圧光貫通部。
（４）上記隙間に透光耐圧板とレンズのマッチングオイ
ルを封入したことを特徴とする特許請求の範囲第（３）
項記載の耐水圧光貫通部。