(57)【要約】【課題】光ファイバ心線として接続時等の研磨加工処理を施しても、前記石英ガラス端面に傷やガラス欠け等が生じない構造の薄膜光ファイバを、提供することにある。【解決手段】ヌープ硬さが１０以上の紫外線硬化型樹脂を、光ファイバ上に被覆した薄膜光ファイバとすることによって、また、前記紫外線硬化型樹脂の薄膜皮膜の厚さを２２．５μｍ以下とした薄膜光ファイバとすることによって、さらには、前記紫外線硬化型樹脂を、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂等から選ばれるヌープ硬さが１０以上の紫外線硬化型樹脂である薄膜光ファイバとすることによって、解決される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヌープ硬さが１０以上の紫外線硬化型樹脂を、光ファイバ上に被覆したことを特徴とする、薄膜光ファイバ。
【請求項２】
前記紫外線硬化型樹脂の薄膜皮膜の厚さは、２２．５μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の薄膜光ファイバ。
【請求項３】
前記紫外線硬化型樹脂が、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂等から選ばれる、ヌープ硬さが１０以上の紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の薄膜光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コネクタ接続のための研磨加工時に傷、ガラス欠け等を生じない、薄膜光ファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜光ファイバは、外径が８０〜１００μｍ程度の石英ガラスからなる光ファイバ上に薄肉の紫外線硬化型樹脂被覆を施したもので、この薄膜光ファイバには通常この上に着色層やプラスチックの２次被覆を設けて、前記薄膜光ファイバを保護するように構成されている。例えば、前記太さの石英ファイバ上に薄肉の紫外線硬化樹脂被覆を設けて薄膜光ファイバとし、その上に厚肉のソフトタイプ紫外線硬化樹脂被覆、ハードタイプ紫外線硬化樹脂被覆等が順次設けられて、光ファイバ心線として使用されるものである。そしてこのような光ファイバ心線のコネクタ接続時には、まずファイバストリッパによって前記厚肉の紫外線硬化型樹脂被覆が除去され、ついで接着剤を用いてコネクタに組み立てた後、その端面をＰＣ研磨（フィジカルコンタクト）、ＡＰＣ研磨（アドバンストフィジカルコンタクト）やフラット研磨等の研磨加工が施される。そしてその際には、前記薄膜の紫外線硬化樹脂被覆も除去されるものであるが、前記薄膜の紫外線硬化樹脂被膜の種類等によっては、前記研磨加工によって光ファイバのガラス端面に傷がついたり、ガラス欠けと称する割れ等が発生するものがある。そしてこのような傷等が生じた光ファイバ心線を用いて接続すると、接続損失が大きくなり問題となっていた。このような接続損失を少なくするための技術としては、特許文献１が知られているが、未だ満足するものではなかった。そこで原因についてさらに検討を行った結果、薄膜光ファイバに使用される紫外線硬化型樹脂の硬度が、大きく影響していることが確認された。しかしながら、従来前記紫外線硬化型樹脂についての硬度等の規定は、特にはなされていないのが現状である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−８１５５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明が解決しようとする課題は、光ファイバ心線として接続時等の研磨加工処理を施しても、前記石英ガラス端面に傷やガラス欠け等が生じない構造の薄膜光ファイバを、提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載されるように、ヌープ硬さが１０以上の紫外線硬化型樹脂を、光ファイバ上に被覆した薄膜光ファイバとすることによって、解決される。また、請求項２に記載されるように、前記紫外線硬化型樹脂の薄膜皮膜の厚さを２２．５μｍ以下とした薄膜光ファイバとすることによって、解決される。さらには、請求項３に記載されるように、前記紫外線硬化型樹脂が、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂等から選ばれる、ヌープ硬さが１０以上の紫外線硬化型樹脂である薄膜光ファイバとすることによって、解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１に記載される発明は、ヌープ硬さが１０以上の紫外線硬化型樹脂を、石英ガラス等の光ファイバ上に薄く被覆した薄膜光ファイバとすることによって、この薄膜光ファイバを用いて作製した光ファイバ心線は、コネクタ接続時等の研磨加工処理を施しても、前記石英ガラス端面に傷やガラス欠け等が生じることがなく、そしてまた、このような光ファイバ心線を用いてコネクタ接続を行なっても、接続損失を実用上問題ない低レベルのものとすることができるようになる。
【０００７】
このような発明に至ったのは、前述したように光ファイバ心線のガラス端部の研磨加工による傷やガラス欠けの原因が、前記紫外線硬化型樹脂の硬度に大きく依存していることを、以下の実験結果によって確認したことによるものである。すなわち、図１（Ａ）並びに（Ｂ）に示されるような、外径１００μｍと８０μｍの石英ファイバ１と１´の上に、ヌープ硬さが１０以上のものと１０未満の紫外線硬化型樹脂皮膜２、２´を設けた外径が１２５μｍの薄膜光ファイバを作製し、さらにその上に順次、比較的厚肉のソフトタイプの紫外線硬化型樹脂被覆３、３´、ハードタイプの紫外線硬化型樹脂被覆４、４´を設けて、外径２５０μｍの光ファイバ心線５、５´を製造した。このような光ファイバ心線は、曲げ径を小さくできるので機器内配線用として使用されるものである。ついで、これらの光ファイバ心線の前記被覆を除去し、薄膜の紫外線硬化型樹脂皮膜が設けられた状態の石英ガラス端面に、研磨加工としてＰＣ研磨並びにフラット研磨を施し、前記研磨ガラス端面を詳細に観察を行った。その結果、ヌープ硬さが１０未満の紫外線硬化型樹脂皮膜を施した薄膜光ファイバを用いた光ファイバ心線には、いずれもガラス端面のガラスと薄膜皮膜との界面に、傷やガラス欠けが発生していることが確認された。このような理由については定かではないが、ヌープ硬さが１０未満の紫外線硬化型樹脂を用いた薄膜皮膜の場合には、硬度が低すぎるために、研磨加工によって前記皮膜が簡単に研磨されやすいので、ガラス端面に対する研磨加工が過多に行われるためではないかと考えられる。そして、このような状態の光ファイバ心線を用いてコネクタ接続を行うと、接続損失が数ｄＢのレベルとなることも確認された。なお、前記ヌープ硬さが１０以上並びに１０未満の紫外線硬化型樹脂としては、エポキシアクリレート樹脂を使用した。
【０００８】
このように、光ファイバ上に施す薄膜の紫外線硬化型樹脂被覆の硬度を、ヌープ硬さが１０以上の比較的高硬度のものによって形成すると、得られた光ファイバ心線に接続のための研磨加工処理を行っても、そのガラス端面に不具合を生じないものとすることができ、そのことによってコネクタ接続した光ファイバ心線は、接続による損失をほとんど生じないものとすることができる。なお前記ヌープ硬さは、硬さ表示の一種で、試験片に菱形の圧コン（痕）をつけるダイヤモンド製の圧子を用いて測定するもので、金属、ガラスや陶磁器等の硬さを測定するのに用いられるものである。このような基準によって、紫外線硬化型樹脂の硬度を特定することにより、石英ガラス等との硬度を簡単に比較できることになり好ましい。また、前記研磨加工処理について簡単に説明すると、前記ＰＣ研磨はフェルール先端を凸球面に加工し、コネクタ突合せ部での空気層をなくしてガラスを直に接触させることにより、フレネル反射を低減させるためのものであり、また前記フラット研磨は、光ファイバ端面をファイバ軸に対して直角に研磨するものである。以上のように、薄膜光ファイバの紫外線硬化型樹脂の硬度を、ヌープ硬さで１０以上と特定することによって、このような薄膜光ファイバを用いた光ファイバ心線のガラス端面の研磨加工を、問題なく実施できるようになる。
【０００９】
また、請求項の２に記載されるように、前記薄膜の紫外線硬化型樹脂の薄膜皮膜を２２．５μｍ以下とすると、本発明の効果がより顕著に生じるものである。このような厚さとすることによって、通常使われている外径が８０μｍや１００μｍの光ファイバ上に施されて、１２５μｍの薄膜光ファイバと同様に使用できるので、好ましいものである。そして、前記のヌープ硬さが１０以上である紫外線硬化型樹脂皮膜と相まって、得られる光ファイバ心線は、いずれの研磨加工によってもガラス端面のガラスと薄膜皮膜との界面に、傷やガラス欠けが発生せず、またこのような光ファイバ心線を用いてコネクタ接続を行なっても、接続損失がほとんど生じないものとすることができる。さらにまた、請求項３に記載されるような、ヌープ硬さが１０以上である特定の紫外線硬化型樹脂を用いることによって、好ましい薄膜光ファイバとすることができる。すなわち、前記薄膜を形成する紫外線硬化型樹脂としては、エポキシアクリレート樹脂、ウレタン樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリオルガノシルスキオキサン、フッ化炭素系樹脂等が知られているが、ヌープ硬さが１０以上の紫外線硬化型樹脂として、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂等が好ましい。これらの紫外線硬化型樹脂の薄膜皮膜を、光ファイバ直上に設けることによって、これを用いて製造された光ファイバ心線は、そのガラス端面をいずれの研磨加工処理（ＰＣ研磨、フラット研磨等）を施しても、傷やガラス欠けの発生が殆ど見られず、そしてこのような光ファイバ心線を用いてコネクタ接続を行なっても、接続損失がほとんど生じないものとすることができる。
【００１０】
【実施例】
以下に実験例を示して、本発明の効果を明確にする。表１に示す各種の薄膜光ファイバを用いて光ファイバ心線を作製し、ＰＣ研磨並びにフラット研磨をそのガラス端面に施し、顕微鏡で観察した。また、それらの光ファイバ心線を用いてコネクタ接続を行い、コネクタの接続損失を測定した。用いた紫外線硬化型樹脂（ＵＶ硬化型樹脂）は、エポキシアクリレート樹脂であり、表１に示すそれぞれのヌープ硬さのものを使用した。より具体的には、薄膜光ファイバとして、外径８０μｍおよび１００μｍの光ファイバに、厚さがそれぞれ２２．５μｍおよび１２．５μｍのＵＶ硬化型樹脂皮膜を形成した。前記ＵＶ硬化型樹脂のヌープ硬さは、それぞれ８、１０、１２および２０である。またその上に、順次ソフトタイプの紫外線硬化型樹脂被覆を厚さ３７．５μｍ、ハードタイプの紫外線硬化型樹脂被覆を厚さ２５．０μｍ施して、外径２５０μｍの光ファイバ心線とした。ついでこれらの光ファイバ心線を、ＰＣ研磨並びにフラット研磨を施して、そのガラス端面を顕微鏡によって観察した。さらに、これらの光ファイバ心線を用いてコネクタ接続を行い、コネクタ接続における接続損失を、パワーメターを使用し波長１．３μｍで測定した。結果を、表１に記載した。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
表１から明らかなとおり、ＵＶ硬化型樹脂のヌープ硬さが１０未満の実験例である、実験例１、５、９および１３に記載されるものは、いずれの研磨方法（ＰＣ研磨およびフラット研磨）においてもガラス端面に、傷が発生していることが確認された。そして、そのような光ファイバ心線を用いたコネクタ接続においても、接続損失が２．５ｄＢ以上となり好ましくないものである。これに対して、実験例２、３、４、１０、１１および１２に示されるように、ＵＶ硬化型樹脂のヌープ硬さが１０、１２や２０の場合は、ＰＣ研磨を行ってもガラス端面に傷や割れ等の発生が全く見られず、またその光ファイバ心線を用いたコネクタ接続においても、接続損失が０．７ｄＢ以下と問題のないレベルのものであった。さらに、光ファイバの外径が８０μｍ並びに１００μｍで、ＵＶ硬化型樹脂皮膜の厚さが２２．５μｍ並びに１２．５μｍの場合でも、問題なく適用可能であることが判る。さらに、実験例６、７、８、１４、１５や１６のようにＵＶ硬化型樹脂のヌープ硬さが、１０、１２や２０ｋｇ／ｍｍ２の場合は、研磨処理がフラット研磨の場合であっても、前記ＰＣ研磨の場合と同様にガラス端面に傷や割れの発生は全くなく、その光ファイバ心線を用いたコネクタ接続においても、接続損失が０．９ｄＢ以下と、実用上全く問題のないレベルのものであった。さらに、光ファイバの外径が８０μｍ並びに１００μｍで、ＵＶ硬化型樹脂皮膜の厚さが２２．５μｍ並びに１２．５μｍの場合でも、問題なく適用可能であることが判る。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したとおり本発明は、ヌープ硬さが１０以上の紫外線硬化型樹脂を、光ファイバ上に被覆した薄膜光ファイバとすることにって、また前記紫外線硬化型樹脂の皮膜厚さを２２．５μｍ以下である薄膜光ファイバとすることによって、さらには前記紫外線硬化型樹脂が、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂等から選ばれる、ヌープ硬さが１０以上の紫外線硬化型樹脂である薄膜光ファイバとすることによって、この薄膜光ファイバを用いて製造した光ファイバ心線の前記被覆を除去し前記薄膜紫外線硬化型樹脂皮膜を残した状態で、ガラス端面を研磨加工（ＰＣ研磨、フラット研磨等）しても、前記ガラス端面には傷やガラス欠けの発生が殆ど見られず、またこのような光ファイバ心線を用いるコネクタ接続を行なっても、接続損失がほとんど生じないものとすることができる。またこのような光ファイバ心線は、曲げ径を小さくすることができるので、機器内配線用として使用できることになる。このように薄膜の紫外線硬化型樹脂のヌープ硬さを１０以上の薄膜光ファイバを用いて光ファイバ心線とすることによって、ガラス端面の研磨加工に対して十分な硬度のものとなり、皮膜が簡単に研磨によって除去されなくなり、ガラス端面に対する研磨加工が過多に行われることもなくなり、さらに前記ヌープ硬さの紫外線硬化型樹脂の皮膜厚さを、２２．５μｍ以下とし、用いる紫外線硬化型樹脂も、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂等から選ぶことによって、より有用な薄膜光ファイバを提供できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）および（Ｂ）は、光ファイバ心線の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１、１´    石英ファイバ
２、２´    薄膜紫外線硬化型樹脂皮膜
３、３´    ソフトタイプ紫外線硬化型樹脂被覆
４、４´    ハードタイプ紫外線硬化型樹脂被覆
５、５´    光ファイバ心線
【図１】
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