(57)【要約】【課題】経時的に安定した特性を有し安価な光ファイバモジュールを提供する。【解決手段】コイル状に巻かれた光ファイバ１１を収納する筐体１２の何れかの面に、水素を透過させる水素透過手段として、複数の貫通孔１６が設けられている。光ファイバ１１の被覆層から水素が発生しても、その水素は貫通孔１６を経て筐体１２外部へ拡散される。したがって、筐体１２内部の水素濃度の上昇が抑制され、光ファイバ１１のガラスファイバの内部への水素の浸入が抑制される。そして、これに因り、光ファイバ１１の光伝送特性の経時劣化が抑制され、光ファイバモジュール１の特性が経時的に安定したものとなる。また、光ファイバ１１として耐水素特性が劣るものを用いることができるので、光ファイバモジュール１を安価なものとすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル状に巻かれた光ファイバが金属製の筐体の内部に収納された光ファイバモジュールであって、前記筐体の何れかの面に水素を透過させる水素透過手段が設けられている、ことを特徴とする光ファイバモジュール。
【請求項２】
前記水素透過手段が、前記筐体の何れかの面に設けられた貫通孔を含む、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバモジュール。
【請求項３】
前記水素透過手段が、前記筐体の何れかの面に設けられた１０個以上４０個以下の貫通孔を含み、これら各々の貫通孔の直径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である、ことを特徴とする請求項２記載の光ファイバモジュール。
【請求項４】
前記水素透過手段が、前記筐体の何れかの面に設けられ水素を透過させ得る材料からなる窓部を含む、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバモジュール。
【請求項５】
前記水素透過手段が、前記筐体の内部を強制的に排気する排気装置を含む、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバモジュール。
【請求項６】
前記光ファイバがボビンに巻かれており、前記水素透過手段が前記ボビンに設けられた貫通孔を含む、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバモジュール。
【請求項７】
前記光ファイバがコイル状に巻かれて樹脂で覆われた状態で他の筐体の内部に収納されており、前記他の筐体の何れかの面に水素を透過させる水素透過手段が設けられている、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイル状に巻かれた光ファイバが筐体の内部に収納された光ファイバモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバモジュールは、コイル状に巻かれた光ファイバが筐体の内部に収納されたものである。例えば、分散補償光ファイバからなる光ファイバモジュールは、光通信システムにおいて光ファイバ伝送路の波長分散を補償するのに用いられる（例えば特許文献１を参照）。また、例えば、Ｅｒ元素添加光ファイバからなる光ファイバモジュールは、光通信システムにおいて信号光を光増幅するのに用いられる。また、例えば、ラマン増幅用光ファイバからなる光ファイバモジュールは、光通信システムにおいて信号光をラマン増幅するのに用いられる。このような光ファイバモジュールは、ガラスファイバを樹脂からなる被覆層で被覆した光ファイバをコイル状に巻き、これを筐体の内部に収納して密封した構造となっている。また、コイル状に巻いた光ファイバを樹脂からなる充填材で形状保持して、これを筐体の内部に収納して密封する場合もある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１７９１３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構造の光ファイバモジュールでは、筐体内の樹脂（被覆層または充填材）から水素が発生し、その水素がガラスファイバ内部に浸入して、光ファイバの光伝送特性が経時劣化し、これに因り、光ファイバモジュールの特性が劣化する場合がある。このような経時劣化を回避するためには、耐水素特性が優れた光ファイバを用いればよいが、そのような光ファイバは高価であり、したがって、光ファイバモジュールも高価なものとなる。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、経時的に安定した特性を有し安価な光ファイバモジュールを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ファイバモジュールは、コイル状に巻かれた光ファイバが金属製の筐体の内部に収納された光ファイバモジュールであって、筐体の何れかの面に水素を透過させる水素透過手段が設けられている、ことを特徴とする。この光ファイバモジュールでは、筐体の内部で水素が発生しても、その水素は水素透過手段を経て筐体の外部へ拡散される。したがって、筐体の内部の水素濃度の上昇が抑制され、光ファイバのガラスファイバの内部への水素の浸入が抑制される。そして、これに因り、光ファイバの光伝送特性の経時劣化が抑制され、光ファイバモジュールの特性が経時的に安定したものとなる。また、光ファイバとして耐水素特性が劣るものを用いることができるので、光ファイバモジュールを安価なものとすることができる。
【０００７】
本発明に係る光ファイバモジュールでは、水素透過手段が、筐体の何れかの面に設けられた貫通孔を含むのが好適である。また、水素透過手段が、筐体の何れかの面に設けられた１０個以上４０個以下の貫通孔を含み、これら各々の貫通孔の直径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるのが好適である。或いは、水素透過手段が、筐体の何れかの面に設けられ水素を透過させ得る材料からなる窓部を含むのも好適であり、また、筐体の内部を強制的に排気する排気装置を含むのも好適である。
【０００８】
本発明に係る光ファイバモジュールでは、光ファイバがボビンに巻かれており、そのときに水素透過手段がボビンに設けられた貫通孔を含むのも好適である。また、光ファイバがコイル状に巻かれて樹脂で覆われた状態で他の筐体の内部に収納されており、他の筐体の何れかの面に水素を透過させる水素透過手段が設けられているのも好適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
先ず、本発明に係る光ファイバモジュールの第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る光ファイバモジュール１の斜視図である。図２は、第１実施形態に係る光ファイバモジュール１の断面図である。これらの図に示される光ファイバモジュール１は、コイル状に巻かれた光ファイバ１１と、この光ファイバ１１を内部に収納する筐体１２と、を備えている。
【００１１】
光ファイバ１１は、樹脂からなる被覆層でガラスファイバの周囲が覆われたものであり、金属製のボビンに巻かれている。光ファイバ１１は、例えば、分散補償光ファイバ、Ｅｒ元素添加光ファイバ、ラマン増幅用光ファイバ、等である。筐体１２は、アルミニウムや鉄などの金属製のものであって、外形が直方体のものであり、寸法が例えば２２０ｍｍ×２３０ｍｍ×４０ｍｍである。
【００１２】
筐体１２の一面にアダプタ１４およびアダプタ１５が設けられている。アダプタ１４に光ファイバ１１の一端が光学的に接続され、アダプタ１５に光ファイバ１１の他端が光学的に接続されている。また、アダプタ１４およびアダプタ１５それぞれは、筐体１２外部の光ファイバと光学的に接続可能である。筐体１２の何れかの面に、水素を透過させる水素透過手段として、複数の貫通孔１６が設けられている。複数の貫通孔１６は、筐体１２の上面、底面および４つの側面の何れに設けられていてもよい。
【００１３】
図３は、水素濃度と光ファイバの損失増加量との関係を示すグラフである。ここでは、長さ１５ｋｍの分散補償光ファイバを各濃度の水素雰囲気下に５年間に亘り置いて、５年間経過に伴う波長１５５０ｎｍでの伝送損失の増加量を求めた。このグラフから判るように、１．０×１０−７ａｔｍを超える水素濃度の雰囲気下に光ファイバを５年間に亘り置くと、光ファイバの伝送損失が０．０５ｄＢ／ｋｍ程度大きくなる。
【００１４】
図４は、水素透過孔面積率と水素濃度との関係を示すグラフである。ここで、水素透過孔面積率は、筐体１２の表面積に対する全貫通孔１６の総面積の割合を表す。また、水素濃度は、筐体１２の内部の水素濃度を表す。このグラフから判るように、水素透過孔面積率が大きいほど、筐体１２の内部の水素濃度は低い。水素透過孔面積率が０．０５％以上であれば、筐体１２の内部の水素濃度は１．０×１０−７ａｔｍ以下となり、光ファイバの伝送損失の増加が抑制される。
【００１５】
図５は、水素濃度が１．０×１０−７ａｔｍ以下となり得る水素透過孔面積率と光ファイバ体積との関係を示すグラフである。このグラフ中に示された直線より上の領域が、水素濃度が１．０×１０−７ａｔｍ以下となり得る範囲を示している。このグラフから判るように、筐体１２内の水素濃度を１．０×１０−７ａｔｍ以下とするためには、すなわち、光ファイバの伝送損失の増加を抑制するためには、光ファイバ体積が大きいほど、水素透過孔面積率を大きくする必要がある。
【００１６】
本実施形態に係る光ファイバモジュール１では、光ファイバ１１の被覆層から水素が発生しても、その水素は貫通孔１６を経て筐体１２外部へ拡散される。したがって、筐体１２内部の水素濃度の上昇が抑制され、光ファイバ１１のガラスファイバの内部への水素の浸入が抑制される。そして、これに因り、光ファイバ１１の光伝送特性の経時劣化が抑制され、光ファイバモジュール１の特性が経時的に安定したものとなる。また、光ファイバ１１として耐水素特性が劣るものを用いることができるので、光ファイバモジュール１を安価なものとすることができる。特に、図３〜図５を用いて説明したように、貫通孔１６の個数および直径は、所望の水素透過孔面積となるように設定されるのが好ましく、貫通孔１６の個数が１０個以上４０個以下であって、各々の貫通孔１６の直径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるのが好適である。
【００１７】
なお、以上に説明した実施形態の光ファイバモジュール１は、筐体１２内に充填された充填材を含まないものであったが、充填材を含んでいてもよい。充填材は、クッション性を有するゲル状の樹脂で、筐体１２内のコイル状の光ファイバ１１の周囲に充填されており、光ファイバ１１が巻き崩れないように光ファイバ１１の形状を保持している。この充填材は、例えば、熱硬化性シリコーンゲル、紫外線硬化性シリコーンゲル、高粘性ジェリー状混和物、等が用いられる。この場合、充填材からも水素が発生するが、その水素は貫通孔１６を経て筐体１２の外部へ拡散されるので、筐体１２内部の水素濃度の上昇が抑制され、光ファイバ１１のガラスファイバの内部への水素の浸入が抑制される。また、充填材が含まれる場合にも、貫通孔１６の個数が１０個以上４０個以下であって、各々の貫通孔１６の直径が０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるのが好適である。
【００１８】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る光ファイバモジュールの第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態に係る光ファイバモジュール２の斜視図である。この図に示される光ファイバモジュール２は、コイル状に巻かれた光ファイバと、この光ファイバを内部に収納する金属製の筐体２２と、この筐体２２内に充填された充填材と、筐体２２の一面に設けられたアダプタ２４およびアダプタ２５と、を備えている。
【００１９】
本実施形態における光ファイバ、充填材およびアダプタそれぞれは、第１実施形態におけるものと同様である。本実施形態では、筐体２２の何れかの面に、水素を透過させる水素透過手段として、水素を透過させ得る材料からなる複数の窓部２６が設けられている。複数の窓部２６は、筐体２２の上面、底面および４つの側面の何れに設けられていてもよい。窓部２６は、筐体２２に設けられた貫通孔がフィルムで覆われたものである。このフィルムは、水素を透過させ得る材料からなり、例えばプラスチックからなり、より具体的には例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、等からなる。
【００２０】
本実施形態に係る光ファイバモジュール２では、光ファイバの被覆層や充填材から水素が発生しても、その水素は窓部２６を経て筐体２２の外部へ拡散される。したがって、筐体２２内部の水素濃度の上昇が抑制され、光ファイバのガラスファイバの内部への水素の浸入が抑制される。そして、これに因り、光ファイバの光伝送特性の経時劣化が抑制され、光ファイバモジュール２の特性が経時的に安定したものとなる。また、光ファイバとして耐水素特性が劣るものを用いることができるので、光ファイバモジュール２を安価なものとすることができる。また、本実施形態では、貫通孔に替えて窓部２６が設けられているので、筐体２２内部への液体の浸入を防止することができる。
【００２１】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る光ファイバモジュールの第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態に係る光ファイバモジュール３の斜視図である。この図に示される光ファイバモジュール３は、コイル状に巻かれた光ファイバと、この光ファイバを内部に収納する金属製の筐体３２と、この筐体３２内に充填された充填材と、筐体３２の一面に設けられたアダプタ３４およびアダプタ３５と、筐体３３の他の一面に設けられたファン２７、スイッチ２８および電源用コンセント２９と、を備えている。
【００２２】
本実施形態における光ファイバ、充填材およびアダプタそれぞれは、第１実施形態におけるものと同様である。本実施形態では、筐体３２の何れかの面に、水素を透過させる水素透過手段として、筐体３２の内部を強制的に排気する排気装置であるファン２７が設けられている。スイッチ２８の操作により、ファン２７は回転し、これにより、筐体３２の内部が強制的に排気される。
【００２３】
本実施形態に係る光ファイバモジュール３では、光ファイバの被覆層や充填材から水素が発生しても、その水素はファン２７により筐体３２の外部へ強制的に排気される。したがって、筐体３２内部の水素濃度の上昇が抑制され、光ファイバのガラスファイバの内部への水素の浸入が抑制される。そして、これに因り、光ファイバの光伝送特性の経時劣化が抑制され、光ファイバモジュール３の特性が経時的に安定したものとなる。また、光ファイバとして耐水素特性が劣るものを用いることができるので、光ファイバモジュール３を安価なものとすることができる。
【００２４】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る光ファイバモジュールの第４実施形態について説明する。図８は、第４実施形態に係る光ファイバモジュールの要部の斜視図である。この図には筐体が示されてはいないが、本実施形態に係る光ファイバモジュールの筐体にも、第１〜第３実施形態で説明したような水素透過手段（貫通孔、窓部、排気装置）が設けられている。加えて、本実施形態では、光ファイバ４１がボビン４２に巻かれており、水素を透過させる水素透過手段としてボビン４２の鍔に貫通孔４３が設けられている。貫通孔４３は、ボビン４２の双方の鍔それぞれに４個ずつ設けられ、直径が２ｍｍ程度であるのが好適である。
【００２５】
本実施形態に係る光ファイバモジュールでは、光ファイバ４１の巻き終わり部分から発生した水素は、筐体に設けられた水素透過手段を経て筐体外部へ拡散される。一方、光ファイバ４１の巻き始め部分から発生した水素は、ボビン４２の鍔に設けられた貫通孔４３を経て、更に、筐体に設けられた水素透過手段を経て筐体外部へ拡散される。したがって、筐体内部の水素濃度の上昇が抑制され、光ファイバ４１のガラスファイバの内部への水素の浸入が抑制される。そして、これに因り、光ファイバ４１の光伝送特性の経時劣化が抑制され、光ファイバモジュールの特性が経時的に安定したものとなる。また、光ファイバ４１として耐水素特性が劣るものを用いることができるので、光ファイバモジュールを安価なものとすることができる。
【００２６】
（第５実施形態）
次に、本発明に係る光ファイバモジュールの第５実施形態について説明する。図９は、第５実施形態に係る光ファイバモジュール５の説明図である。この図に示される光ファイバモジュール５は、コイル状に巻かれた光ファイバと、この光ファイバを内部に収納する金属製の円筒形状の第２筐体５２ｂと、この第２筐体５２ｂ内に充填された充填材と、この第２筐体５２ｂを収納する第１筐体５２ａと、第１筐体５２ａの一面に設けられたアダプタ５４およびアダプタ５５と、を備えている。
【００２７】
本実施形態における第１筐体５２ａは、第１〜第３実施形態における筐体と同様のものであり、水素を透過させる水素透過手段（貫通孔、窓部、排気装置）が設けられている。また、第２筐体５２ｂは、コイル状の光ファイバを充填材とともに内部に収納するものであり、何れかの面に水素を透過させる水素透過手段（貫通孔、窓部、排気装置）が設けられている。
【００２８】
本実施形態に係る光ファイバモジュール５では、光ファイバの被覆層や充填材から水素が発生しても、その水素は、第２筐体５２ｂおよび第１筐体５２ａそれぞれに設けられた水素透過手段により第１筐体５２ａの外部へ拡散される。したがって、第２筐体５２ｂ内部の水素濃度の上昇が抑制され、光ファイバのガラスファイバの内部への水素の浸入が抑制される。そして、これに因り、光ファイバの光伝送特性の経時劣化が抑制され、光ファイバモジュール５の特性が経時的に安定したものとなる。また、光ファイバとして耐水素特性が劣るものを用いることができるので、光ファイバモジュール５を安価なものとすることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、筐体の内部で水素が発生しても、その水素は水素透過手段を経て筐体の外部へ拡散される。したがって、筐体の内部の水素濃度の上昇が抑制され、光ファイバのガラスファイバの内部への水素の浸入が抑制される。そして、これに因り、光ファイバの光伝送特性の経時劣化が抑制され、光ファイバモジュールの特性が経時的に安定したものとなる。また、光ファイバとして耐水素特性が劣るものを用いることができるので、光ファイバモジュールを安価なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る光ファイバモジュール１の斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る光ファイバモジュール１の断面図である。
【図３】水素濃度と光ファイバの損失増加量との関係を示すグラフである。
【図４】水素透過孔面積率と水素濃度との関係を示すグラフである。
【図５】水素濃度が１．０×１０−７ａｔｍ以下となり得る水素透過孔面積率と光ファイバ体積との関係を示すグラフである。
【図６】第２実施形態に係る光ファイバモジュール２の斜視図である。
【図７】第３実施形態に係る光ファイバモジュール３の斜視図である。
【図８】第４実施形態に係る光ファイバモジュールの要部の斜視図である。
【図９】第５実施形態に係る光ファイバモジュール５の説明図である。
【符号の説明】
１…光ファイバモジュール、１１…光ファイバ、１２…筐体、１４，１５…アダプタ、１６…貫通孔。
【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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