(57)【要約】【課題】機器内配線等の狭い空間内での配線を容易とするとともに光通信帯域を向上させることができるＧＩ型光ファイバを用いた光伝送体を提供する。【解決手段】石英系ガラスからなり、グレーデッドインデックス型の屈折率分布をもつコア１２と、このコア１２の外周に形成されたクラッド１３とを有する光ファイバを曲率半径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で１／４ターン以上屈曲させて用いることを特徴とする。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英系ガラスからなり、グレーデッドインデックス型の屈折率分布をもつコアと、該コアの外周に形成されたクラッドとを有するグレーテッドインデックス型光ファイバを、曲率半径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で１／４ターン以上屈曲させて用いたことを特徴とする光伝送体。
【請求項２】
前記グレーデッドインデックス型光ファイバのコア径が４７μｍ以上５３μｍ以下、クラッド外径が７０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光伝送体。
【請求項３】
石英系ガラスからなり、グレーデッドインデックス型の屈折率分布をもつコアと、該コアの外周に形成されたクラッドとを有するグレーテッドインデックス型光ファイバを、曲率半径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で１ターン以上屈曲させて用いたことを特徴とする光伝送体。
【請求項４】
前記グレーデッドインデックス型光ファイバのコア径が４７μｍ以上５３μｍ以下、クラッド外径が８０μｍ以上９０μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の光伝送体。
【請求項５】
前記グレーデッドインデックス型光ファイバは、紫外線硬化樹脂および熱硬化樹脂の少なくともいずれか一方でなる被覆を有し、該被覆外径とクラッド外径との差が２０μｍ以上であり、該被覆の外径が１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光伝送体。
【請求項６】
前記紫外線硬化樹脂および熱硬化樹脂が、難燃性を有するものであることを特徴とする請求項５に記載の光伝送体。
【請求項７】
石英系ガラスからなり、グレーデッドインデックス型の屈折率分布をもつコアと、該コアの外周に形成されたクラッドとを有するグレーデッドインデックス型光ファイバを、複数本平行に並べて相互に接合してなる光ファイバテープを、曲率半径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で１／４ターン以上屈曲させて用いたことを特徴とする光伝送体。
【請求項８】
前記光ファイバテープは、複数の前記グレーデッドインデックス型光ファイバが１００μｍ以上１５０μｍ以下のピッチで平行に並べられて相互に接合されていることを特徴とする請求項７に記載の光伝送体。
【請求項９】
前記光ファイバテープは、難燃紫外線硬化樹脂および難燃熱可塑性樹脂の少なくともいずれか一方でなるテープ被覆を有することを特徴とする請求項７または８に記載の光伝送体。
【請求項１０】
石英系ガラスからなり、グレーデッドインデックス型の屈折率分布をもつコアと、該コアの外周に形成されたクラッドとを有するグレーデッドインデックス型光ファイバを、曲率半径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で１／４ターン以上屈曲させて配線し、該グレーデッドインデックス型光ファイバに通信波長８５０ｎｍの光信号を伝搬させることを特徴とする光インターコネクションシステム。
【請求項１１】
石英系ガラスからなり、グレーデッドインデックス型の屈折率分布をもつコアと、該コアの外周に形成されたクラッドとを有するグレーデッドインデックス型光ファイバを複数本平行に並べて相互に接合された光ファイバテープを、曲率半径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で１／４ターン以上屈曲させて配線した光インターコネクションシステムであって、該光ファイバテープに通信波長８５０ｎｍの光信号を伝搬させることを特徴とする光インターコネクションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は機器内光配線システムや機器内光配線に用いられる光伝送体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機器内にて信号伝送を行う方法としては、電気伝送方式或いは光インターコネクション（光配線）方式の２種類がある。近年のＣＰＵクロック周波数が高速化に伴って、電気伝送方式では高密度配線によるクロストークの発生、波形成形技術などの必要性が生じ、１ｍ、１Ｇｂｐｓ程度が伝送限界速度となることが判ってきた。一方、光インターコネクション方式は、電気伝送方式よりもはるかに広帯域、かつ小型、低消費電力で信号伝送を行うことができる。そのため、電気伝送方式に変わる技術として現在注目されている。光インターコネクションには光導波回路を用いた方法や光ファイバを用いた方式があるが、機器内で使用される全ての光部品はできるだけ省スペース収納可能であることが望ましいことから、フレキシブルな配線が可能であり、かつ低損失な光通信が可能である光ファイバは光インターコネクションに適した光部品の一つと位置づけられている。
【０００３】
短距離光伝送用の光ファイバとしては、マルチモード光ファイバ（ＭＭＦ）が使用される場合が多い。通常、ＭＭＦはシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）の１０倍程度のコア径を有している。ＭＭＦは開口数が大きい特徴を有しており、光ファイバと光源等の光部品間低損失接続の際にＳＭＦのように高い精度を必要とせず、容易な接続を可能とする。特に、発振波長８５０ｎｍのＬＥＤ或いは面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）を光源とし、マルチモード光ファイバの一種であるグレーデッドインデックス光ファイバ（以下、石英ＧＩ型光ファイバという）を光伝送媒体とする光通信方法に関しては数多くの研究報告がなされている。この石英ＧＩ型光ファイバは、コア領域の屈折率分布形状を最適化することにより、モード分散の影響を抑制した光ファイバであり、短距離光通信では頻繁に用いられている。
【０００４】
石英ＧＩ型光ファイバは、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｓｅｃｔｏｒ）Ｇ．６５１においてコア径の大きさが５０±３μｍと規定されている。精密に屈折率分布形状を制御した石英ＧＩ型光ファイバは、伝送速度１０Ｇｂｐｓ、距離１００ｍ以上の高速光通信が可能である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【非特許文献１】畠山意知郎、他著「光Ｉ／Ｏ内蔵システムＬＳＩモジュールによる高速光インターコネクション」、光技術コンタクト、Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．８（２００４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
機器内配線に光ファイバを用いた場合、機器内の様々な場所で曲率半径の非常に小さい曲げが加わることが想定される。機器内光配線システムを設計した場合、曲率半径５ｍｍ程度の小径曲げが最大１ターン（本明細書では、曲げが形成されている部分（屈曲部）の数え方に「ターン」を用いる。例えば、ある曲げ半径に１周巻かれた状態を１ターンとし、１箇所の屈曲部にて方向が９０度変わった場合を１／４ターン、１箇所の屈曲部にて方向が１８０度変わった場合を１／２ターンというように用いる）程度加わることが考えられ、曲げによる伝送レートへの影響、また機械的信頼性への影響を考慮に入れる必要性がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、機器内配線等の狭い空間内での配線を容易とするとともに光通信帯域を向上させることができるＧＩ型光ファイバを用いた光伝送体を提供することを第１の目的とする。また、ＧＩ型光ファイバからなる光ファイバテープを用いた光伝送体を提供することを第２の目的とする。また、これらの光伝送体を用いた光インターコネクションシステムを提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る第１のＧＩ型光ファイバを用いた光伝送体は、石英系ガラスからなり、グレーデッドインデックス型の屈折率分布をもつコアと、該コアの外周に形成されたクラッドとを有する光ファイバを、曲率半径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で１／４ターン以上屈曲させて用いる。
【０００９】
また、本発明に係る第２のＧＩ型光ファイバを用いた光伝送体は、前記グレーテッドインデックス型光ファイバのコア径が４７μｍ以上５３μｍ以下、クラッド外径が７０μｍ以上１００μｍ以下である。
【００１０】
また、本発明に係る第３のＧＩ型光ファイバを用いた光伝送体は、石英系ガラスからなり、グレーデッドインデックス型の屈折率分布をもつコアと、該コアの外周に形成されたクラッドとを有する光ファイバを、曲率半径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で１ターン以上屈曲させて用いる。
【００１１】
また、本発明に係る第４のＧＩ型光ファイバを用いた光伝送体は、前記グレーテッドインデックス型光ファイバのコア径が４７μｍ以上５３μｍ以下、クラッド外径が８０μｍ以上９０μｍ以下である。
【００１２】
また、本発明に係る第５のＧＩ型光ファイバを用いた光伝送体は、前記グレーテッドインデックス型光ファイバが紫外線硬化樹脂および熱硬化樹脂の少なくともいずれか一方でなる被覆を有し、該被覆外径とクラッド外径との差が２０μｍ以上であり、該被覆の外径が１５０μｍ以下である。
【００１３】
また、本発明に係る第６のＧＩ型光ファイバを用いた光伝送体は、前記紫外線硬化樹脂および熱硬化樹脂が、難燃性を有するものである。
【００１４】
また、本発明に係る第７の光ファイバテープを用いた光伝送体は、石英系ガラスからなり、グレーデッドインデックス型の屈折率分布をもつコアと、該コアの外周に形成されたクラッドとを有するＧＩ型光ファイバを、複数本平行に並べて相互に接合した光ファイバテープを、曲率半径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で１／４ターン以上屈曲させて用いる。
【００１５】
また、本発明に係る第８の光ファイバテープを用いた光伝送体は、前記光ファイバテープが複数の前記ＧＩ型光ファイバを１００μｍ以上１５０μｍ以下のピッチで平行に並べて相互に接合されているものから成る。
【００１６】
また、本発明に係る第９の光ファイバテープを用いた光伝送体は、前記光ファイバテープが難燃紫外線硬化樹脂および難燃熱可塑性樹脂の少なくともいずれか一方でなるテープ被覆を有する。
【００１７】
また、本発明に係る第１０の光インターコネクションシステムは、石英系ガラスからなり、グレーデッドインデックス型の屈折率分布をもつコアと、該コアの外周に形成されたクラッドとを有するＧＩ型光ファイバを曲率半径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で１／４ターン以上屈曲させて配線し、該ＧＩ型光ファイバに通信波長８５０ｎｍの光信号を伝搬させる。
【００１８】
また、本発明に係る第１１の光インターコネクションシステムは、石英系ガラスからなり、グレーデッドインデックス型の屈折率分布をもつコアと、該コアの外周に形成されたクラッドとを有するＧＩ型光ファイバを複数本平行に並べて相互に接合された光ファイバテープを曲率半径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で１／４ターン以上屈曲させて配線し、該光ファイバテープに通信波長８５０ｎｍの光信号を伝搬させる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、機器内配線等の狭い空間内での配線を容易とするとともに光通信帯域を向上させることができるＧＩ型光ファイバを用いた光伝送体を提供することができる。また、このＧＩ型光ファイバから成る光ファイバテープを用いた光伝送体を提供することができる。さらに、これらの光伝送体を用いた光インターコネクションシステムを提供することができる。これにより、高速光インターコネクションを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明にかかる光伝送体の実施の形態を図に沿って詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、本発明の光伝送体に用いられる光ファイバの概略と特徴を実施の形態として説明し、その後に本発明の光伝送体を用いた光インターコネクションシステムに関する実施例を説明する。
【００２１】
［実施の形態］
本実施の形態の光伝送体は、石英ＧＩ型光ファイバに所定の曲げを加えることで、高次モードを除去し、モード分散の影響を低減し、通信帯域を向上させるものである。また、石英ＧＩ型光ファイバのクラッド径を縮小させることにより、曲げ応力が加わった際の破断確率を下げ、配線のフレキシビリティを向上させるものである。
【００２２】
光インターコネクションに光ファイバを用いた場合、機器内の様々な場所で曲率半径が非常に小さい曲げが光ファイバに加わる。石英ＧＩ型光ファイバに曲げ等の外乱が加わった場合、曲げ損失の発生、或いはモード変換が起こる。
【００２３】
０．８５μｍ帯石英ＧＩ型光ファイバには２００個以上のモードが存在しており、高次モードの多くはクラッド領域付近にも電界分布を有している。このような高次モードの多くは実効屈折率が低いために、光ファイバに曲げが加わった場合、導波路内に閉じ込められず曲げ損失となる。
【００２４】
一方、モード変換が起こった場合、モード分散が大きくなり実効帯域が低下することが懸念される。図１に実際にクラッド径１２５μｍ、被覆径２５０μｍの通常の石英ＧＩ型光ファイバに曲げを加えた際の帯域の変化を示す。図１において、横軸は曲げ半径を示し、縦軸は各曲げ半径の曲げを１／４ターン、１／２ターン、１ターン加えたときの波長８５０ｎｍにおける６ｄＢ帯域を示す。なお、本明細書における「帯域」、「コア径」とはＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５１で定義する「帯域」、「コア径」をいう。その他、本明細書で特に定義しない用語についてはＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５１における定義、測定方法に従うものとする。図１より、曲率半径が約５ｍｍに至るまでは曲率半径が小さくなるほど実効帯域が向上し、曲率半径４ｍｍまでは実効帯域が向上の効果が得られる。これは、石英ＧＩ型光ファイバに曲率半径４ｍｍ以上の曲げが加わった場合、高次モードへの変換或いは結合による実効帯域低下は起こらず、曲げに弱い高次モードは放射損失となることで、リストリクトモード励振同様の効果が曲げによって得ることができるからである。したがって、石英ＧＩ型光ファイバに曲率半径４ｍｍ以上の曲げを加えることは、伝送損失が発生するものの、通信帯域の向上に有効である。しかし、半径４ｍｍ未満に曲げた場合、急激に通信帯域が低下する。これは、曲率半径４ｍｍ未満の曲げを加えた場合、伝搬モードの多くが曲げによって乱され、実効帯域が低下してしまうからである。また、曲げターン数を１／４ターンから１ターンまで変化させた場合、曲げターン数が大きいほど帯域向上効果が得られる。一方、１ターン以上の曲げを加えた場合は、大きな帯域向上を確認できなかった。これは、曲げターン数を大きくすることによって曲げに弱い高次モードを消滅させることができるものの、曲げに弱い高次モードが殆ど消滅した状態では帯域向上の効果は得られないからであると考えられる。
【００２５】
図１にはクラッド径を細径化し、クラッド径８０μｍ、被覆径２５０μｍとした場合の帯域変化も示している。図１より細径化した石英ＧＩ型光ファイバにおいても、通常１２５μｍクラッドのファイバと同様に、曲率半径４ｍｍ以上の曲げを光ファイバに加えた場合、通信帯域を向上させる効果が得られるのがわかる。
【００２６】
一方、クラッド径を細径化するとコア領域への側圧の影響が大きくなり、曲げによる外乱の影響が大きくなる。図２は石英ＧＩ型光ファイバに曲率半径５ｍｍ、１ターンの曲げを加えた場合のクラッド径と曲げ損失（８５０ｎｍ）の関係を示すグラフである。なお、このとき被覆径は２５０μｍとした。図２においては、石英ＧＩ型細径光ファイバは、クラッド径が細径化されるほど、曲げ損失が大きくなる傾向があることが判る。石英ＧＩ型細径光ファイバには多くの実効屈折率の低い高次モードが存在しているため、クラッド層が薄い場合それらを充分に閉じ込めることができなくなる。その結果、多くの高次モードが曲げ損失として曲げ部位で放射される。例えば、システム構築時に曲率半径５ｍｍの曲げが１ターン加わると仮定する。クラッド径が１２５μｍの場合、曲げ損失は１ｄＢ程度になるが、クラッド径が８０μｍの場合、曲げ損失は４ｄＢ程度、クラッド径６０μｍでは４０ｄＢ程度の曲げ損失が生じる。光インターコネクションシステム構築におけるリンクロスバジェットを考えた場合、光ファイバ伝送部位で許容される損失は最大５ｄＢ程度である。したがって、クラッド径８０μｍ未満では、高速光インターコネクションシステムを構築するのは難しい。
曲率半径５ｍｍの曲げが１／４ターン加わると仮定すると、１ターンのときほど曲げ損失は大きくないもののクラッド径７０μｍ未満では曲げによる損失増加は５ｄＢを超えてしまう。したがって曲率半径５ｍｍの曲げが１／４ターン加わるシステムを想定した場合は、クラッド径は７０μｍ以上が必要である。
【００２７】
また、石英系光ファイバにおいて、クラッド径が大きいほど、光ファイバを曲げた時の歪が大きくなり、破断確率が大きくなることが知られている。そこで、図３にクラッド径と曲率半径５ｍｍの曲げ１／４ターン、１／２ターン、および１ターンを加えた場合の破断確率のシミュレーション計算結果を示す。計算はスクリーニングレベルを１．５％、被覆材との間の疲労係数を１８とした。システム設計上、故障率は０．１％以下になることが好ましい。光ファイバには曲率半径５ｍｍ程度の曲げが１ターン程度加わると仮定すると、クラッド径１２５μｍの場合の故障率は１０％以上となり、使用不能である。しかしクラッド径を９０μｍにした場合の故障率は０．０６％となりシステムの要求条件をみたす。このことから最大クラッド径は９０μｍであるといえる。また、曲率半径５ｍｍ程度の曲げが１／４ターン程度加わると仮定すると、１００μｍ以下のクラッドであれば０．１％以下の故障率が実現可能である。通常の光ファイバは曲げロスの発生という観点において曲げによる破断率を向上させる要求はそれほど強くないが、光インターコネクションのように小径に曲げられることを想定した場合、上記のような小径巻きつけによる破断率を低減させることによる効果は大きい。また、クラッド径の細径化は省スペース収納の観点からも望ましい。
【００２８】
光インターコネクションに光ファイバを用いる場合、光ファイバをテープ化することで光伝送体をマルチチャンネル化し、高速光通信を行うことが想定される。通常石英系光ファイバの仕様はクラッド径１２５μｍに対し、被覆後外径２５０μｍであり、光ファイバを複数本平行に並べて相互に接合した光ファイバテープのピッチとしては、２５０μｍであるのが一般的である。そこで、クラッド径８０μｍの細径光ファイバにおいては、被覆径も細径化するので、従来の光ファイバテープよりも狭いピッチの光ファイバテープ作製が可能となる。細径光ファイバを用いた狭いピッチの光ファイバテープは、配線のフレキシビリティが高く、かつ省スペース収納が可能であり、光インターコネクションに適した光部品である。
【００２９】
しかし、光ファイバの被覆層を薄くした場合、光ファイバへの側圧の影響が大きくなり、曲げ損失が増加する可能性がある。また、石英ＧＩ型光ファイバの被覆層を薄くした場合、外乱の影響を受け易い高次モードが数多く存在するために、通信帯域の劣化が懸念される。これらの光学特性劣化はファイバ使用長が短い場合には影響が少ないため、システム設計により決まるファイバ使用長との相関によって許容される場合がある。
【００３０】
図４にクラッド径を８０μｍおよび９０μｍとし、異なる被覆外径における曲げ損失及び帯域の関係を示す。曲げ損失としては曲率半径５ｍｍ、１ターンの曲げを加えた場合に生じた損失、及び通信帯域は波長８５０ｎｍにおける６ｄＢ帯域の値である。
【００３１】
被覆層は光ファイバの外傷保護の役割も持っており、厚さとしては１０μｍ以上必要である。一方、被覆層が厚い場合、光学特性には影響は無いが、省スペース収納の観点から、被覆径は１５０μｍ以下であることが好ましい。図４ではクラッド径を８０μｍとしたものでは被覆外径９０μｍで、クラッド径を９０μｍとしたものでは被覆外径１００μｍにて損失増加が発生している。いずれも被覆外径とクラッド外径との差を１０μｍとした場合が被覆径細径化の限界であり、被覆外径とクラッド外径との差を２０μｍ以上とすることが好ましいことがわかる。帯域に関しては、被覆層が薄いほど高次モードが放射モードへと変換し易いために、結果的に被覆層が薄いほど帯域が向上する。また、１層構造であっても複数層構造であってもここでの被覆の効果を得ることができる。
【００３２】
（実施例１）
図５に示すように、コア１１の径Ｄ１が５０μｍ、クラッド１２の径Ｄ２が８０μｍ、被覆樹脂１３の外径Ｄ３が１２５μｍの石英ＧＩ型細径光ファイバ１０を作製した。この光ファイバ１０に曲率半径５ｍｍの曲げを１ターン加え、光源としては発振波長８５０ｎｍのＶＣＳＥＬを用い、１０Ｇｂｐｓ直接変調時における伝送特性評価を行った。この伝送実験におけるＢＥＲ測定結果を図６に示す。曲げが１ターン加わった状態において受光量は−７ｄＢｍ、ＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）が１０―9程度となり、１０Ｇｂｐｓの光伝送を問題無く行うことができることが判った。また、１／４ターンのときも１ターンの時と同一の受光パワーでほぼ同様のＢＥＲが得られた。１／４ターンと１ターンを比べたときに帯域の効果に大きな差がないことが要因と言える。
【００３３】
（実施例２）
図７に示すように、上記実施例１の石英ＧＩ型細径光ファイバ１０を、ピッチＰ１２５μｍにて１２本平行に並べ、これを被覆樹脂５にて覆うことによりこれら光ファイバ１０を接合して、１２心石英ＧＩ型細径光ファイバテープ２０を作製した。被覆樹脂２１が薄肉化されることによる損失増加量と、省スペース化の両要素を考慮に入れ被覆径Ｈ（厚さＨ）を１２５μｍとした。ピッチＰが１２５μｍとされた光ファイバテープ２０は従来の半分のサイズであり、非常にフレキシビリティが高く、また機器内において省スペース収納が可能である。被覆樹脂５の材料としては紫外線硬化樹脂を用いている。
ピッチＰはコア１１の径Ｄ１が５０μｍ、クラッド１２の径Ｄ２が８０μｍ、被覆外径とクラッド外径との差を２０μｍの石英ＧＩ型細径光ファイバ１０を用いれば１００μｍまで小さくすることができる。一方、ピッチＰは省スペース収納の観点から、１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
光ファイバテープ２０の仕上がり寸法は、幅Ｗが１．５５ｍｍ、厚さＨが０．１７ｍｍとなった。接続相手となる光源のＶＣＳＥＬをピッチ１２５μｍ、１２チャンネルにアレイ化することで、作製したファイバテープ２０による一括光接続が可能となる。この構成においては、ＶＣＳＥＬを直接変調することで、１００Ｇｂｐｓを超える超高速光通信が実現される。
【００３５】
（実施例３）
本実施例では、被覆樹脂５の材料となる紫外線硬化樹脂として難燃性紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂を用いて、難燃テープ心線を作製した。ここで用いた難燃性紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂は、例えば次のように作製した。樹脂中に臭素、塩素などのハロゲン系添加剤、さらに三酸化アンチモン、トリフェニルアンチモンなどのアンチモン化合物、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムといった金属水和物、またリン酸エステルなどのリン化合物を加えることや、紫外線硬化樹脂を構成するプレポリマや、アクリルモノマー自体を臭素や塩素でハロゲン化し、さらにリンを含ませるなどして紫外線硬化樹脂の難燃化を検討した。これらの方法のなかで、臭素系難燃剤を加える方法が特に難燃化に有効であった。
【００３６】
このようにして組成変更することにより難燃化が実現する理由としては、分解反応による生成物が樹脂の表面を覆うとか、燃える際に発生する分解ガスが空気との間に遮断層を形成するためと考えられる。また、ハロゲン含有化合物からのラジカルが燃焼の継続を阻止することや、さらに、架橋により樹脂が３次元化することなどが考えられる。
【００３７】
テープ化用の紫外線硬化樹脂として臭素系難燃剤を含む紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂をもちいて得られた光ファイバテープを、ＪＩＳ  Ｃ３００５規格６０度傾斜燃焼試験により評価した。その結果、ファイバに着火した炎は平均３．２秒程度で自然に消火し、規格を満足することができた。
【００３８】
（実施例４）
光ファイバ被覆樹脂及びテープ被覆樹脂を共に難燃紫外線硬化樹脂にすることで高い難燃性を得ることを検討した。その結果、両樹脂ともに臭素系難燃剤を含む紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂を用いて得られた光ファイバテープが最も高い難燃性を示した。ＪＩＳ  Ｃ３００５規格６０度傾斜燃焼試験において、着火した炎は平均２．６秒程度で自然に消火し、規格を満足することができた。
【００３９】
また、ＵＬ１５８１規格垂直燃焼試験を行った結果、炎は平均５．７秒で自然に消火した。また、燃焼している滴下物もなく、前記ＵＬ規格を満足することができた。また、素線の状態で垂直燃焼試験を行った結果、炎は平均７．６秒で自然に消火し、心線の状態でも充分な難燃性を有していた。
【００４０】
（実施例５）
図８に示すような０．８５μｍ帯光インターコネクションシステム３０を構築した。図８において、バックプレーン７の一面に、プリント基板８が一辺を支持されて立設している。プリント基板８に、ドライバＩＣ３上に実装されたＶＣＳＥＬ４とＬＳＩ１とが設けられている。ＬＳＩ１とＶＣＳＥＬ４とは電気配線２で電気的に接続されている。また、バックプレーン７にＰＤ９が設けられている。そして、ＶＣＳＥＬ４とＰＤ９とが石英ＧＩ型光ファイバテープ２０にて接続されている。光ファイバテープ２０は、まず、ＶＣＳＥＬ４との結合部において曲率半径５ｍｍ程度で略直角に折れ曲がることにより１／４ターンの屈曲部Ａを構成し、バックプレーン７に沿って配線された後、バックプレーン７上のＰＤ９に至っている。
【００４１】
光ファイバテープ２０は、クラッド径を８０μｍ、被覆後外径を１２５μｍとした石英ＧＩ型光ファイバテープを用いた。
【００４２】
図８の装置を使用してファイバテープ２０に屈曲部Ａを設けたことによる伝送レートの変化を調べた。比較のために、光ファイバテープをＶＣＳＥＬ４と結合後、曲率半径５ｍｍ以下の屈曲部Ａを設けずにＰＤ９に接続したものにつても伝送レートを調べた。その結果、屈曲部を設けない場合は最大６．８Ｇｂｐｓの変調が可能であったのに対し、屈曲部Ａを設けてシステムを構築した場合は最大１０．６Ｇｂｐｓの高速伝送が実現できた。また、図９のように光ファイバテープ２０に曲率半径５ｍｍ程度で１／４ターン４箇所、合計１ターンの曲げを付与して用いた０．８５μｍ帯光インターコネクションシステム３０においても、図８に示す１／４ターンのときと同様の伝送特性が得られた。
【００４３】
このシステムは光通信技術を活用した高速信号処理を実現するものであり、電気信号では現状困難な１０Ｇｂｐｓ以上の伝送レートを実現している。光ファイバに曲げを加えない状態においてもギガビットの光伝送が行えるが、本実施例のように石英ＧＩ型光ファイバに曲げを加えた光伝送体を用いることで通信帯域をさらに向上させることができ、高速光インターコネクションを実現できる。また、クラッド径を細くすることによって、曲げによる破断確率を低減している。
【００４４】
（実施例６）
上述実施例５の図８と同じ構成にて、光ファイバテープを他のものに替えて０．８５μｍ帯光インターコネクションシステムを構築した。本実施例の光ファイバテープ２０は、クラッド径を１２５μｍ、被覆後外径を２５０μｍとした石英ＧＩ型光ファイバを用いた。配線の都合上、曲率半径７．５ｍｍの曲げが１／４ターン程度加えられている。そして、この場合の屈曲部Ａによる光ファイバ破断による故障率は０．０７％程度となり、クラッド径９０μｍの石英ＧＩ型光ファイバを用いた光ファイバテープに曲率半径５ｍｍの曲げが１ターン設けられている場合と同等の破断確率となっている。
【００４５】
実施例５と同じように、光ファイバテープ２０に屈曲部Ａを設けたものと設けないものとで較べて実験すると、屈曲部Ａを設けない場合に、最大５．１Ｇｂｐｓの変調が可能であったのに対し、屈曲部Ａを設けた場合は最大７．５Ｇｂｐｓの高速伝送が実現できた。
【００４６】
光ファイバに曲げを加えない状態においてもギガビットの光伝送が行えるが、本実施例のように石英ＧＩ型光ファイバに曲げを加えた光伝送体を用いることで通信帯域をさらに向上させることができ、高速光インターコネクションを実現できた。
【００４７】
以上のように、本発明にかかるＧＩ型光ファイバおよび光ファイバテープを用いた光伝送体は、限られた空間内に光ファイバを引き回しする例えば光インターコネクションに適したものであり、特に機器内光配線用の光ファイバに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】石英ＧＩ型光ファイバ（コア径５０μｍ）に曲率半径５ｍｍの曲げを加えた場合の帯域変化（８５０ｎｍ）を示すグラフである。
【図２】石英ＧＩ型光ファイバに曲率半径５ｍｍの曲げを加えた場合のクラッド径と曲げ損失（８５０ｎｍ）の関係を示すグラフである。
【図３】クラッド径を細径化した場合の故障率の変化（曲率半径５ｍｍ）を示すグラフである。
【図４】クラッド径８０μｍの光ファイバにおいて被覆径を変化させた場合の曲げ損失、帯域の変化（曲げ損失は曲率半径５ｍｍの曲げ１ターンを加えた場合に生じた曲げ損失）を示すグラフである。
【図５】実施例１の１２５μｍ被覆の石英ＧＩ型細径光ファイバの横断面図である。
【図６】実施例１の細径石英ＧＩ型光ファイバにおいて、曲率半径５ｍｍの曲げ１ターンを加えた場合の波長８５０ｎｍ、１０Ｇｂｐｓ変調時のＢＥＲ測定結果を示すグラフである。
【図７】実施例２にて試作した１２心石英ＧＩ型細径光ファイバテープの横断面図である。
【図８】実施例５および実施例６にて試作した１／４ターンの曲げを付与した８５０ｎｍ帯光インターコネクションシステム構築例の斜視図である。
【図９】実施例５にて試作した合計１ターンの曲げを付与した８５０ｎｍ帯光インターコネクションシステム構築例の斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ＬＳＩ
２  電気配線
３  ドライバＩＣ
４  ＶＣＳＥＬ
５  テープ用被覆樹脂
６  コネクタ接続部
７  バックプレーン
８  プリント基板
９  ＰＤ
１０  光ファイバ
１１  コア
１２  クラッド
１３  被覆樹脂
２０  細径１２心石英ＧＩ型難燃光ファイバテープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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