(57)【要約】【課題】  光パワーモニタの外部から入る光を遮断しノイズが低く、光パワーモニタの外径や長さが変わっても柔軟に対応でき、軽くまた他の物とぶつかった時にＧＲＩＮレンズ等を保護できる外装材を有する光パワーモニタを提供する。【解決手段】  光パワーモニタの外装材に光透過率の低い熱収縮チューブを用いる。熱収縮チューブの収縮量を規定することで、光パワーモニタに与える応力を抑制し光パワーモニタの光学特性を確保するだけでなく、外部からの衝撃を和らげ光パワーモニタを構成する部品を保護することができる。【選択図】      図１
2005345202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の光ファイバを有するピッグテールファイバと、タップ膜を有するＧＲＩＮレンズ
が、略円筒形チューブで固着・結合され、ＧＲＩＮレンズとレンズ付きフォトダイオード
が、円柱状の外形を有するスリーブで固着・結合された光パワーモニタであって、少なく
とも光ファイバの一部を含むピッグテールファイバとＧＲＩＮレンズ、略円筒形チューブ
、円柱状の外形を有するスリーブ、レンズ付きフォトダイオードを、遮光性を有する少な
くとも一つ以上の熱収縮チューブで被覆したことを特徴とする光パワーモニタ。
【請求項２】
熱収縮後の熱収縮チューブの光透過率は１％以下で、熱収縮チューブの熱収縮後の厚み
は０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光パワーモニ
タ。
【請求項３】
熱収縮チューブ内面に熱硬化樹脂を設け、熱収縮チューブを加熱して熱収縮させると同
時に、熱収縮チューブと少なくとも光ファイバーに被せられたルーズチューブの一部を含
むピッグテールファイバとＧＲＩＮレンズ、略円筒形チューブ、円柱状の外形を有するス
リーブ、レンズ付きフォトダイオードが、樹脂接着されていることを特徴とする請求項１
および請求項２に記載の光パワーモニタ。
【請求項４】
異なる色の熱収縮チューブを用い、光パワーモニタの仕様、製造ロット、製造年月日等
を容易に区別や識別ができるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３に記載の
光パワーモニタ。
【請求項５】
熱収縮チューブの外表面に文字や図形、記号等を印刷し、光パワーモニタの仕様、製造
ロット、製造年月日等を容易に区別や識別ができるようにしたことを特徴とする請求項１
から請求項４に記載の光パワーモニタ。
【請求項６】
少なくとも光ファイバーに被せられたルーズチューブの一部を含むピッグテールファイ
バとＧＲＩＮレンズ、略円筒形チューブ、円柱状の外形を有するスリーブ、レンズ付きフ
ォトダイオードを、遮光性を有する少なくとも一つ以上の熱収縮チューブを用い、被覆部
位により熱収縮チューブの収縮量を変えたことを特徴とする請求項１から請求項５に記載
の光パワーモニタ。
【請求項７】
熱収縮チューブの加熱前の内径をａ（ｍｍ）、熱収縮チューブを被覆する部分の最大外
径をｂ（ｍｍ）としたとき、（ｂ＋０．１ｍｍ）≦ａ≦（ｂ＋２ｍｍ）かつ、０．５≦ｂ
／ａ≦０．９の関係にあることを特徴とする請求項１から請求項６に記載の光パワーモニ
タ。
【請求項８】
熱収縮チューブが被覆される部位の最大外径をｂ（ｍｍ）、熱収縮チューブがフリーな
状態で完全に収縮したときの内径をｃ（ｍｍ）としたとき、ｂ／ｃで定義される収縮比は
１．１以上３以下であることを特徴とする請求項１から請求項７に記載の光パワーモニタ
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバー内の光の強度もしくは光量を測定する光パワーモニタに関する
。
【背景技術】
【０００２】
光信号の一部を分岐して強度を検出する装置に光パワーモニタがある。特許文献１に光
パワーモニタの一例を示す。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０２２６２号  （図１および図３）
【０００４】
図９に文献１の図３に記載されている光パワーモニタの構成概略を示す。特許文献１の
光パワーモニタは、入力側光ファイバ１０１と、出力側光ファイバ１０３、２芯キャピラ
リ１０２、２芯キャピラリ１０２と同一径の円筒形状の屈折率分布レンズ（Ｇｒａｄｅｄ
Ｉｎｄｅｘ  Ｌｅｎｓ、以下ＧＲＩＮレンズと言う）１０４、ドットミラー１０５、フ
ォトディテクタ１０６、受光回路１０７、表示器１０８から構成されている。
【０００５】
光ファイバ１０１から入力された光信号は、２芯キャピラリ１０２を通りＧＲＩＮレン
ズ１０４でドットミラー１０５に集光される。集光された光の大部分はドットミラー１０
５の表面で反射され、ＧＲＩＮレンズ１０４に戻り、２芯キャピラリ１０２を通して出力
側光ファイバ１０３により出力される。ドットミラー１０５を透過した一部の光はフォト
ディテクタ１０６で検出され、光信号から電気信号に変換される。電気信号は受光回路１
０７を介し、表示器１０８に光強度として表示される。本明細書では、特に断わりのない
限り光量と光強度は同義語として使用している。
【０００６】
特許文献１に開示されている光パワーモニタは、受光回路１０７と表示器１０８を除い
てほとんどの部品がガラス製である。ガラス製の各部品が剥き出し状態であると、他の物
がぶつかったりした時の衝撃等で破損してしまう危険性がある。したがって、光パワーモ
ニタは保護ケース等に収納され、破損から守りまた取扱い易くしている。保護ケースは、
ガラスやセラミックス、金属等の材料で形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
透光性のガラスで製作した保護ケースではフォトディテクタはＧＲＩＮレンズ等に外部
から入る光を検出してノイズを生じてしまい、結果として光パワーモニタはＳ／Ｎ比が悪
くなり、検出精度の低いものとなってしまう。外部より入る光によるノイズ問題を解決す
るためには、有色ガラスやセラミックス、金属など、遮光性の高い材質を選択する必要が
ある。有色ガラスやセラミックス、金属で保護ケースを作製すれば良い訳であるが、光パ
ワーモニタの外径や長さが変わる度に保護ケースを製作する必要がある。また、一般的に
ガラスやセラミック、金属の比重は５から９と大きく、保護ケースの強度を得るために肉
厚を厚くすると重量が大きくなると言う問題があった。また、光パワーモニタの外表面に
樹脂やペンキを塗布して塗膜形成、金属膜等をスパッター等で製膜することも考えられる
が、膜の付着強度が低く他の物とぶつかったりした時、膜が剥れてしまう危険性がある。
また、樹脂やペンキ等から徐々に蒸発するような溶剤等が、光パワーモニタの信頼性を低
下させないか評価するのに、時間と費用がかかることは容易に理解できる。更に、スパッ
ター等で製膜した場合はコストが非常に高くなることも容易に理解できることである。
【０００８】
光パワーモニタの外部から入る光を遮断しノイズが低く、光パワーモニタの外径や長さ
が変わっても柔軟に対応でき、軽くまた他の物とぶつかった時にＧＲＩＮレンズ等を保護
できる外装材を有する光パワーモニタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光パワーモニタは、２本の光ファイバを有するピッグテールファイバと、タッ
プ膜を有するＧＲＩＮレンズが、略円筒形チューブで固着・結合され、ＧＲＩＮレンズと
レンズ付きフォトダイオードが、円柱状の外形を有するスリーブで固着・結合された光パ
ワーモニタであって、少なくとも光ファイバの一部を含むピッグテールファイバとＧＲＩ
Ｎレンズ、略円筒形チューブ、円柱状の外形を有するスリーブ、レンズ付きフォトダイオ
ードを、遮光性を有する少なくとも一つ以上の熱収縮チューブで被覆することが好ましい
。
【００１０】
光信号の入出力には、２本の光ファイバと２芯キャピラリを用いても良いが、光ファイ
バと保持部が一体化されていて、容易に取扱いできるピッグテールファイバを用いること
が好ましい。ピッグテールファイバを通して入力された光信号は、ＧＲＩＮレンズ端面に
成膜されたタップ膜で大部分の光はピッグテールファイバ側に反射され、一部はタップ膜
を透過してフォトダイオードに到達する。タップ膜はＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５な
どからなる誘電体多層膜で、真空蒸着法などにより製膜される。各層の膜厚構成を変える
ことで、光信号の反射と透過の強度比を変えることができる。
【００１１】
ピッグテールファイバに入射する光の強度に対して、ＧＲＩＮレンズを透過してフォト
ダイオードに到達する光の強度は、０．５％以上２０％以下であることが好ましい。フォ
トダイオードに到達する光の強度が０．５％未満であると、フォトダイオードは精度良く
光の強度を検出することが困難である。フォトダイオードに到達する光の強度が２０％以
上であると、タップ膜で反射しピッグテールファイバから出力される光量が減衰し過ぎる
。また、フォトダイオードに入る光強度が大き過ぎ、検出能力を超えて飽和してしまう。
タップ膜の代わりにドットミラーのようなハーフミラーを用いてもよい。また、フォトダ
イオードは光信号の強度を効率よく検知できるので、レンズ付きであることが好ましい。
【００１２】
ピッグテールファイバとタップ膜を有するＧＲＩＮレンズは、略円筒形チューブで固着
・結合される。略円筒形チューブの材質は、ガラスやセラミックスが好ましい。ガラス製
の略円筒形チューブは、熱膨張係数がピッグテールファイバとＧＲＩＮレンズと近いので
、温度変化に対する光学的誤差が生じにくいと言う利点がある。ピッグテールファイバと
ＧＲＩＮレンズ、略円筒形チューブの固着にはエポキシ系樹脂を用いることが好ましい。
エポキシ系樹脂は容易に取扱うことができ、温度変化に対する熱膨張が比較的小さいので
好ましいものである。ＧＲＩＮレンズとレンズ付きフォトダイオードは、円柱状の外形を
有するスリーブで固着・結合される。スリーブの材質には、略円筒形チューブと同様にガ
ラスやセラミックスが好ましく、固着にはエポキシ系樹脂を用いることが好ましい。
【００１３】
光パワーモニタは、遮光性を有する熱収縮チューブで被覆されることが好ましい。熱収
縮チューブは、異なる径の組み合せからなる円柱状の部品でも、加熱するだけでその外形
状に沿って被覆することができるので、光パワーモニタの被覆には大変好ましいものであ
る。また、熱収縮チューブを用いることで、外径や長さの異なる光パワーモニタにも容易
に対応できる。光パワーモニタの多くの部品はガラス製であるが、熱収縮チューブは僅か
であるが弾性を有するため、被覆する際に光パワーモニタを破損することがない。強い力
で光パワーモニタを保護ケース等で被覆すると、応力により被覆後特性劣化する恐れがあ
るが、熱収縮チューブは柔軟に被覆できるため、被覆することで特定劣化を起こすことは
ない。
【００１４】
熱収縮チューブの材質としては、変性弗化ビニリデンやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂、塩
化ビニル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、シリコンゴムやエ
チレン・プロビレン・ラバー等のゴム系、フルオロエラストマ−、フルオロポリマー等を
用いることが出来る。また、これら材質に、適当な種類および量の顔料を加えることで、
様々な色の熱収縮チューブを得ることが出来る。
【００１５】
熱収縮チューブを収縮させるための加熱温度は、８０℃以上１８０℃以下であることが
好ましい。光パワーモニタを構成する部品は、エポキシ系樹脂により固着されることが多
いため、熱収縮チューブを収縮させるための加熱温度が１５０℃を越えると、エポキシ系
樹脂が熱変性して接着強度が低下してしまう恐れがある。また、８０℃以下で熱収縮チュ
ーブが収縮してしまうと、通常作業時に収縮が発生しないよう注意を払わなければならず
、作業性に問題が生じる。光パワーモニタにできるだけ熱ダメージ与えないようにするた
めには、熱収縮チューブの加熱温度もできるだけ低温であることが好ましく、より好まし
い加熱収縮温度は８０℃以上１２０℃以下である。
【００１６】
熱収縮チューブの加熱前の内径をａ（ｍｍ）、熱収縮チューブを被覆する部分の最大外
径をｂ（ｍｍ）としたとき、（ｂ＋０．１ｍｍ）≦ａ≦（ｂ＋２ｍｍ）かつ、０．５≦ｂ
／ａ≦０．９の範囲にあることが好ましい。ａ＜（ｂ＋０．１ｍｍ）であると、熱収縮チ
ューブに光パワーモニタを挿入しにくくなり作業性が悪い。ａ＞（ｂ＋２ｍｍ）であると
、熱収縮チューブが光パワーモニタの所定の位置からずれないように、加熱時に熱収縮チ
ューブを保持する治具が必要となり、作業性が悪くなる。また、ｂ／ａ＜０．５であると
熱収縮チューブが光パワーモニタの所定の位置からずれないよう、加熱時に熱収縮チュー
ブを保持する治具が必要になるので作業性が悪く、ｂ／ａ＞０．９８であると、熱収縮後
のチューブ締め付け力が強くなりすぎてしまうため好ましくない。熱収縮チューブは光パ
ワーモニタ外表面の段差の角部に空間を作り、滑らかな曲線をもって被覆できるところに
特徴がある。外部からの衝撃が加わった時、主に部品の接合部に生ずる段差の角部への衝
撃は前記空間で吸収され、光パワーモニタ本体は保護されることになる。ｂ／ａ＞０．９
８であるとチューブの締め付け力が大きく、段差の角に生じる空間が小さくなってしまう
ので好ましくない。
【００１７】
熱収縮チューブを被覆する部分の最大外径をｂ（ｍｍ）、熱収縮チューブがフリーな状
態で完全収縮したときの内径をｃ（ｍｍ）としたとき、ｂ／ｃを収縮比と定義し、収縮比
は１．１以上３以下であることが好ましい。収縮比が１．１未満であると、熱収縮チュー
ブが光パワーモニタを締め付ける力が弱く、密着性が悪くなる。収縮比が３を超えるとチ
ューブの締め付け力は大きく、段差の角に生じる空間は小さくなってしまうので好ましく
ないものである。
【００１８】
本発明の光パワーモニタは、一つの熱収縮チューブで被覆されていてもよいし、二つ以
上の熱収縮チューブで被覆されていてもよい。複数の熱収縮チューブによって被覆するこ
とで組立てが容易にできるし、色の異なるチューブを組合せることで、光パワーモニタの
種類を容易に区別や識別することができる。熱収縮チューブの一部分に、別の熱収縮チュ
ーブを重ねるように被覆してもよい。
【００１９】
本発明の光パワーモニタは、熱収縮後の熱収縮チューブの光透過率が１％以下で、熱収
縮チューブの熱収縮後の厚みが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
熱収縮チューブは遮光性を有することが好ましい。ＧＲＩＮレンズ等の外表面から光が
入りフォトダイオードで検出されると、その強度が僅かであってもノイズとなり検出感度
が悪いものとなってしまう。遮光性のある熱収縮チューブで光パワーモニタを被覆するこ
とで、ＧＲＩＮレンズ等の外表面から入る光によるノイズが減るので、光パワーモニタの
検出感度を高くすることができる。熱収縮チューブの遮光度合いは、熱収縮チューブの光
透過率で判断することができる。ここでいう光透過率は、光通信で用いられる波長１３１
０ｎｍないし１５５０ｎｍでの光透過率である。熱収縮チューブの光透過率は１％以下が
好ましい。熱収縮チューブの光透過率が１％を超えると、所望するノイズ低減効果が得ら
れない。より好ましい熱収縮チューブの光透過率は、０．１％以下である。
【００２１】
光パワーモニタの多くの部品はガラス製であり、外部からの衝撃で破損しやすい。熱収
縮チューブには光パワーモニタ外部からの衝撃を和らげ、内部部品を破損から保護する役
割もある。熱収縮チューブで被覆すれば、光パワーモニタを容易に取り扱うことができる
。熱収縮後の熱収縮チューブの厚さは、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ま
しい。熱収縮後の熱収縮チューブの厚さが０．１ｍｍ未満だと、外部からの衝撃に対し内
部部品を破損から保護する効果が小さい。熱収縮後の熱収縮チューブの厚さが２．０ｍｍ
を超えると、外部からの衝撃に対し内部部品の保護効果は高くなるものの、全体の外寸が
大きくなってしまう。より好ましい熱収縮後の熱収縮チューブの厚さは、０．１ｍｍ以上
１．０ｍｍ以下である。
【００２２】
本発明の光パワーモニタは、熱収縮チューブ内面に熱硬化樹脂を設け、熱収縮チューブ
を加熱して熱収縮させると同時に、熱収縮チューブと少なくとも光ファイバーの一部を含
むピッグテールファイバとＧＲＩＮレンズ、略円筒形チューブ、円柱状の外形を有するス
リーブ、レンズ付きフォトダイオードを、樹脂接着することもできる。
【００２３】
本発明の光パワーモニタは、ピッグテールファイバとＧＲＩＮレンズが略円筒形チュー
ブにより固着・結合され、ＧＲＩＮレンズとレンズ付きフォトダイオードが円柱状の外形
を有するスリーブにより固着・結合されている。これら部品どうしの光学的位置関係は、
光パワーモニタの光学特性を決める上で極めて重要であり、組立てには高精度の調芯が必
要である。部品の固着には樹脂が用いられているが、樹脂は環境の変化に影響されやすい
ものであり、外気の水分を吸収し体積変化（膨潤）を起こしやすい。光パワーモニタの部
品どうしを固着する樹脂が体積変化を起こすと、部品どうしの光学的位置関係が変化し、
光パワーモニタの光学的特性が変化してしまう。熱収縮チューブを被覆することで外気の
水分を遮断し樹脂の体積変化を抑制できる。内面に熱硬化樹脂を設けた熱収縮チューブは
、部品と熱収縮チューブがより密着して外気の水分を遮断する効果が増すのでより好まし
いものである。
【００２４】
本発明の光パワーモニタでは、異なる色の熱収縮チューブを用い、光パワーモニタの仕
様、製造ロット、製造年月日等を容易に区別や識別をすることができる。
【００２５】
熱収縮チューブの色は、熱収縮チューブに含ませる顔料の色や量によって容易に変える
ことができる。熱収縮チューブは、１％以下の光透過率が得られれば、自由に色を変える
ことができる。熱収縮チューブは、黒、赤、茶、緑、黄、橙、青、紫、白、灰色等の単色
、もしくは黄と黒のストライプ、青と赤の斑模様等とすることができる。これらの色や模
様の違う熱収縮チューブを組み合せれば、光パワーモニタの仕様や製造ロット、製造年月
日等の区別や識別が容易にできるので、利用者には非常に便利である。また、本発明の光
パワーモニタは、二つ以上の熱収縮チューブにより被覆することができ、異なる色や模様
の熱収縮チューブを組み合せることができる。
【００２６】
熱収縮チューブの外表面に文字や図形、記号等を印刷し、光パワーモニタの仕様、製造
ロット、製造年月日等を容易に区別や識別をすることができる。
【００２７】
熱収縮チューブの外表面に、文字や図形、記号等を印刷してもよい。印刷はチューブを
熱収縮する前後いずれでも構わない。光パワーモニタの仕様、製造ロット、製造年月日等
の区別や識別ができ、利用者の利便性を上げることができる。
【発明の効果】
【００２８】
光パワーモニタの外装材に熱収縮チューブを用いることで、外部から入る外乱光を遮断
しノイズが低く高感度な光パワーモニタが得られた。また、熱収縮チューブを用いること
で、光パワーモニタの外径や長さが変わっても柔軟に対応でき、軽くまた他の物とぶつか
った時にもＧＲＩＮレンズ等を保護できた。さらに、色や模様の異なる熱収縮チューブを
組み合せることで、光パワーモニタの仕様、製造ロット、製造年月日等の区別や識別が容
易にできるようになった。熱収縮チューブの収縮量を規定することで、信頼性の高い光パ
ワーモニタを提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１に、本発明の光パワーモニターの断面図、図２に本実施例で作製した光パワーモニ
タの、熱収縮チューブを被覆する前の状態を示す。本実施例の光パワーモニタは、入力側
光ファイバ１１と出力側光ファイバ１２を接続したピッグテールファイバ１４、ピッグテ
ールファイバ１４の端部を保護するルーズチューブ１３、タップ膜１７が端部に成膜され
た円筒形状のＧＲＩＮレンズ１５、ピッグテールファイバ１４とＧＲＩＮレンズ１５を固
着・結合する略円筒形ガラスチューブ１６、レンズ付きフォトダイオード１８、ＧＲＩＮ
レンズ１５とレンズ付きフォトダイオード１７を固着・結合するスリーブ１９からなる構
成とした。
【００３１】
入力側光ファイバ１１から入力された光信号は、ピッグテールファイバ１４を通りＧＲ
ＩＮレンズ１５のタップ膜１７が成膜された端面に集光される。集光された光信号の大部
分はタップ膜１７で反射され、ＧＲＩＮレンズ１５に戻りピッグテールファイバ１４を通
して出力側光ファイバ１２に戻る。タップ膜１７を透過した一部の光信号はレンズ付きフ
ォトダイオード１８で検出され、光信号から電気信号に変換される。
【００３２】
本実施例では、ピッグテールファイバ１４とＧＲＩＮレンズ１５の対向面は、各々の径
方向断面に対し８度の傾斜角を有している。８度の傾斜角をなす対向面とすることにより
、ピッグテールファイバ１４とＧＲＩＮレンズ１５の対向面における光反射の影響を抑制
することができた。ＧＲＩＮレンズ１５のフォトダイオード１８との対向面には真空蒸着
法によりタップ膜を成膜した。タップ膜はＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５などからなる
誘電体多層膜で、各層の膜厚構成を変えＧＲＩＮレンズ１５から到達する光強度のうち、
５％を透過させフォトダイオード１８で検出できるようにし、残り９５％の光はタップ膜
１７で反射され、ＧＲＩＮレンズ１５に戻りピッグテールファイバ１４を通して出力側光
ファイバ１２に戻した。
【００３３】
本実施例の光パワーモニタの作製手順を詳細に説明する。ピッグテールファイバ（外径
１．８ｍｍ）と略円筒形ガラスチューブ（外径２．８ｍｍ）とＧＲＩＮレンズ（外径２．
８ｍｍ）とスリーブ（ＺｒＯ２製、外径２．９ｍｍ）を有機溶剤と純水を用い超音波洗浄
した。略円筒形ガラスチューブの片方とＧＲＩＮレンズとガラスチューブをエポキシ樹脂
で固着・結合して、ＧＲＩＮレンズユニットを作製した。樹脂は８５℃に加熱したクリー
ンオーブン中に４５分間保持して硬化させた。同様にレンズ付きフォトダイオードとスリ
ーブをエポキシ樹脂で固着・結合しフォトダイオードユニットを作製した。ＧＲＩＮレン
ズユニットとピッグテールファイバと略円筒形ガラスチューブの片方を組立て機に装着し
、ピッグテールファイバとＧＲＩＮレンズの８度傾斜対向面が平行になるように、赤色レ
ーザを用いながら位置調整を行った。ＧＲＩＮレンズユニットとピッグテールファイバの
調芯作業は、片方のファイバに接続したコネクタを光源と接続し、もう片方のファイバを
パワーメータに接続し、パワーメータの損失をモニタしながら最小損失を探すことで行っ
た。調芯作業完了後、ピッグテールファイバと略円筒形ガラスチューブとの間、及び略円
筒形ガラスチューブとＧＲＩＮレンズユニットのガラスチューブとの間にエポキシ樹脂を
塗布し、１１０℃のヒータで１０分間加熱して仮固着し、冷却後さらに１１０℃に加熱し
たクリーンオーブン中で６０分間保持して固着・結合した。最後に、あらかじめ作製して
おいたフォトダイオードユニットに上記組立て体を挿入し、エポキシ樹脂を塗布し、１１
０℃に加熱したクリーンオーブン中に６０分間保持して固着・結合した。ピッグテールフ
ァイバの端面部分にルーズチューブ（熱可塑性ポリエステルエラストマ−製、外径０．９
ｍｍ）を取り付け、エポキシ系樹脂を注入して固着し、図２に示す熱収縮チューブの装着
前の光パワーモニタを得た。ルーズチューブ１３は、樹脂で固定するため円筒形だけでな
くスパイル状、直線状に切り目を入れたものも使用できる。円筒形の場合は光ファイバ１
１，１２の端部からルーズチューブを入れる必要があるが、切り目を入れたものを使用し
た場合、光ファイバに巻き付けるだけで良く作業性が良いものである。
【００３４】
上記手順により作製した光パワーモニタに熱収縮チューブ（ポリオレフィン系樹脂、黒
色、初期厚み０．２５ｍｍ、初期内径３ｍｍ、完全収縮時の内径１ｍｍ）２０を被せ、１
１０℃に加熱したスポットヒータで１分間加熱し熱収縮させ、図１に示す本発明の光パワ
ーモニタを得た。図１のＡ、Ｂ、Ｃ部の熱収縮チューブの厚さを測定し収縮比を計算した
ところ、それぞれ０．２６ｍｍ（２．９）、０．４０ｍｍ（１．８）、０．５０ｍｍ（１
．０）であることが確認できた。（  ）内の数値は収縮比である。また、熱収縮チューブ
は空間２１を生じるように光パワーモニタの部品段差を被覆しており、熱収縮チューブが
ピッグテールファイバ１４やＧＲＩＮレンズ１５、レンズ付きフォトダイオード１８の光
軸をずらしてしまう様な過剰な締め付け力で無い事が確認できた。また、熱収縮チューブ
は僅かではあるが弾力性を有しており、外部からの衝撃に対して優れた内部保護機能を有
する被覆材であることが確認できた。
【００３５】
本実施例では、ルーズチューブ１３を装着した後に熱収縮チューブ２０を被覆したが、
作業順を入れ換え熱収縮チューブを被覆した後、にフリー状態になっているピッグテール
ファイバの端面部分にエポキシ系樹脂を注入してルーズチューブ（熱可塑性ポリエステル
エラストマ−製、青色、外径０．９ｍｍ）を差込み、１１０℃に加熱したクリーンオーブ
ン中で６０分間保持して樹脂を硬化させても良いものである。
【００３６】
光パワーモニタを１００個作製し、波長１５５０ｎｍの光を用いて図１のＡ〜Ｃ部に相
当する部分の熱収縮チューブの光透過率を測定した。熱収縮後のＡ〜Ｃ部の光透過率は、
０．０５〜０．１％であった。比較のため、熱収縮チューブの被覆が無いもの１００個用
意し、フォトダイオードが検知する暗電流特性を評価した。比較用の熱収縮チューブの被
覆が無い光パワーモニタの暗電流特性は３．５ｎＡ〜９．１ｎＡであったが、熱収縮チュ
ーブの被覆がある光パワーモニタの暗電流特性は０．０４ｎＡ〜０．０９ｎＡであった。
本実施例から、光パワーモニタに熱収縮チューブを被覆することによって外部からの光が
遮光され、外部の光によるノイズが約１／１００になり、低ノイズの光パワーモニタを得
られることが確認できた。
【実施例２】
【００３７】
収縮比と光学特性、耐衝撃性について評価、確認した。実施例１と同様の手順で作製し
た光パワーモニタについて、図２に示す熱収縮チューブの被覆が無いもの３００個を用意
した。３００個を３つに分け、１００個を実施例１と同じ熱収縮チューブで被覆し収縮比
を２．９とした。  他の１００個は、実施例１とは異なる径、材質の熱収縮チューブを用
い収縮比５．５  とした。比較用として残り１００個は熱収縮チューブで被覆しなかった
。熱収縮チューブ被覆前後で、２００個の光パワーモニタの光学特性を評価したところ、
収縮比５．５の光パワーモニタ３個が被覆後に挿入損失特性が悪くなっていることが確認
された。収縮比２．９の１００個の光パワーモニタは、被覆前後で挿入損失特性が変化し
たものは見られなかった。収縮比が大きい、つまり熱収縮チューブの締め付け力が強すぎ
ると、ピッグテールファイバとＧＲＩＮレンズ、レンズ付きフォトダイオードの光軸がず
れて挿入損失特性が悪化することが確認できた。
【００３８】
次に、３００個の光パワーモニタを１個１個ファスナー付きのポリエチレン袋に入れて
から箱詰めにした後、自動車に載せ約２００ｋｍ走行し取出すと言う作業を、５回繰り返
す耐取扱い性（耐衝撃性）試験を行った。梱包、開梱時は通常より少々手荒く取扱った。
初期の挿入損失値より耐取扱い性試験後の挿入損失の値が０．１（ｄＢ）以上悪化した光
パワーモニタを不良と判定した。被覆なしの光パワーモニタ４６個、収縮比５．５の光パ
ワーモニタ１８個が不良であった。収縮比２．９の光パワーモニタの不良は０個であった
。不良になった熱収縮チューブの無い光パワーモニタを詳細に観察したところ、全ての光
パワーモニタで略円筒形チューブ１６やスリーブ１０に割れや欠けなどの破損個所が見つ
かった。また、収縮比５．５の熱収縮チューブで被覆した光パワーモニタ１８個は、特に
部品の破損は見られなかったが、光パワーモニタ段差部の熱収縮チューブの付き回りがよ
く、空間がほとんど無いような状態であった。収縮比３以下で熱収縮チューブを被覆する
ことにより、外部の衝撃から光パワーモニタを保護できることが確認できた。
【実施例３】
【００３９】
熱収縮チューブの光透過率と暗電流特性の評価を行った。熱収縮チューブの被覆が無い
もの６０個を用意し、１０個づつの６グループに分けた。各グループに図７に示す試料＃
Ｐ１〜Ｐ６の熱収縮チューブを被覆し、暗電流を測定した。暗電流を測定した後、熱収縮
チューブを光パワーモニタから剥がし、熱収縮チューブの厚さと光透過率を測定した。光
透過率の測定には波長１５５０ｎｍの光を用いた。熱収縮チューブの厚みは、マイクメー
ターを用いて測定した。熱収縮チューブの厚さと光透過率の測定は、図１のＡ〜Ｃ部位で
あり、測定値の最小値と最大値を範囲として記載している。
【００４０】
図７に、熱収縮チューブの光透過率と厚み、暗電流特性値と合否判定結果を示す。合否
判定は、暗電流値が１ｎＡ未満の光パワーモニタを合格とし○と表示、暗電流値が１ｎＡ
以上の光パワーモニタを不合格とし×と表示している。試料＃Ｐ２，Ｐ３は光透過率が８
％以上あるためか、暗電流も１．５ｎＡ以上となり合否判定としてはｘであった。他の試
料の暗電流は０．４ｎＡ以下と、充分満足できる値で○の合否判定結果であった。○の判
定が得られた試料の、熱収縮後の熱収縮チューブの光透過率は１％以下であった。以上の
結果から、光透過率が１％以下の熱収縮チューブで被覆することにより、良好な暗電流特
性を有する光パワーモニタが得られることが確認できた。
【実施例４】
【００４１】
熱収縮チューブおよび熱収縮チューブ内面に熱硬化樹脂を設けた熱収縮チューブの耐環
境性の信頼性試験を行った。熱収縮チューブで被覆していない光パワーモニタ６０個を用
意した。１０個づつ６グループに分けた。各グループに図８に示す試料＃Ｐ７〜Ｐ１２の
６種類の試料を作製した。試料＃Ｐ７は比較用で熱収縮チューブを被せていない。試料＃
Ｐ８〜Ｐ１０は熱収縮チューブ内面に熱硬化樹脂なしで、熱収縮チューブ厚を変えている
。試料Ｐ１１，Ｐ１２は熱収縮チューブ内面に熱硬化樹脂が設けられたもので、これも熱
収縮チューブ厚を変えている。熱収縮チューブ厚は、図１のＡ〜Ｃ部で熱収縮チューブ装
着前の外径と装着後の外径をマイクロメーターで測定し求めた。挿入損失を測定した後、
高温高圧試験機（１２１℃、２．０２６×１０５Ｐａ、１００％ＲＨ）に投入した。１０
０時間高温高圧試験機に入れた後光パワーモニタを取出し挿入損失を測定した。更に高温
高圧試験機に入れ、２００時間後、３００時間後で測定した。
【００４２】
図８に熱収縮チューブの種類と高温高圧試験の結果を示す。高温高圧試験前に比べ高温
高圧試験後の挿入損失が０．１ｄＢ以上悪化したものを不良とした。試料＃Ｐ７の熱収縮
チューブなしの光パワーモニタは１００時間で４個不良となり、２００時間で２個、３０
０時間で１個の不良が発生し、３００時間では合計７個の不良となった。熱硬化樹脂なし
の熱収縮チューブを装着した試料は２００時間まで不良は発生しなかったが、３００時間
で１個ないし２個の不良が発生した。熱硬化樹脂付きの熱収縮チューブを装着した試料＃
１１，１２は３００時間の高温高圧試験でも不良は発生しなかった。この結果から、熱収
縮チューブを用いることで耐環境性が向上することが確認でき、更に熱硬化樹脂付きの熱
収縮チューブを用いることでより、耐環境性を上げられることが確認できた。
【実施例５】
【００４３】
本発明の他の実施例として、２個以上の熱収縮チューブで光パワーモニタを被覆した例
を示す。図３（ａ）は実施例１で示した図１の光パワーモニタであり、１個の熱収縮チュ
ーブで光パワーモニタを被覆したものである。図３（ｂ）は２個の熱収縮チューブを並べ
るようにして光パワーモニタを被覆したものである。図３（ｃ）は図３（ａ）の熱収縮チ
ューブのスリーブ１９の部位上に、二重に熱収縮チューブを被覆したものである。図３（
ｂ）（ｃ）のように被覆した光パワーモニタは、熱収縮チューブの色が同色であっても、
肉眼で図３（ａ）の光パワーモニタと容易に識別し区別できた。
【実施例６】
【００４４】
本発明の他の実施例として、異なる色で模様を形成した熱収縮チューブで光パワーモニ
タを被覆した例を示す。図４（ａ）は光パワーモニタの長手方向に縞状に異なる色を付け
た熱収縮チューブで光パワーモニタを被覆したものである。図４（ｂ）は光パワーモニタ
の周方向に縞状に異なる色を付けた熱収縮チューブで光パワーモニタを被覆したものであ
る。図４（ａ）は光パワーモニタの置き方によっては縞模様が隠れてしまうことがあるた
め、大きい縞間隔をとることは好ましくない。円周方向に縞模様を設けた図４（ｂ）は、
置き方によって縞模様が隠れることはないので、縞間隔を小さくすることが可能である。
【実施例７】
【００４５】
本発明の他の実施例として、２個以上の異なる色の熱収縮チューブで光パワーモニタを
被覆した例を示す。図５（ａ）は色の異なる熱収縮チューブ２個を、並べるようにして光
パワーモニタを被覆したものである。図５（ｂ）は色の異なる熱収縮チューブ３個を、並
べるようにして光パワーモニタを被覆したものである。図５（ｃ）は色の異なる熱収縮チ
ューブ３個を、並べるようにして光パワーモニタを被覆したものである。図５（ｄ）は色
の異なる熱収縮チューブを２重に光パワーモニタに被せたものである。図５（ａ）から（
ｄ）は肉眼で容易に区別が付くことから、色の組み合せを用いて確実に仕様や製造ロット
、製造年月日等の情報を表現できることが確認できた。
【実施例８】
【００４６】
本発明の他の実施例として、光パワーモニタを被覆する熱収縮チューブの外表面に、文
字や図形、記号等を印刷した例を示す。図６（ａ）は光パワーモニタを被覆する熱収縮チ
ューブの外表面に、光パワーモニタの製造ロット番号を印刷した例である。図６（ｂ）は
光パワーモニタを被覆する熱収縮チューブの外表面に、製造会社のロゴマークを印刷した
ものである。図６（ａ）のロット番号は、図１に示した光パワーモニタ完成品に後から印
刷したものである。図６（ｂ）のロゴマークは、熱収縮前の熱収縮チューブに印刷した。
各々、熱収縮チューブの色は黒色で、白色のインクで印刷を行った。これまでは、製造ロ
ット番号と会社名等を印刷したシールを光パワーモニタ表面に貼付けていたが、光パワー
モニタを装置に組み込む際に剥れてしまう等の問題があった。また、シール自身が組立て
の邪魔になることもあった。本実施例のように、直接製造ロット番号やロゴマークを直接
チューブ上に印刷することで、これら問題点を解決できた。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例１の熱収縮チューブ被覆後の光パワーモニタの断面図である。
【図２】実施例１の熱収縮チューブ被覆前の光パワーモニタの断面図である。
【図３】実施例５の熱収縮チューブ被覆後の光パワーモニタの外観図である。
【図４】実施例６の光パワーモニタの外観図である。
【図５】実施例７の光パワーモニタの外観図である。
【図６】実施例８の光パワーモニタの外観図である。
【図７】実施例３の結果を示す図である。
【図８】実施例４の結果を示す図である。
【図９】特許文献１の光パワーモニタの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１１  入力側光ファイバ、１２  出力側光ファイバ、１３  ルーズチューブ、
１４  ピッグテールファイバ、１５  ＧＲＩＮレンズ、１６  略円筒形ガラスチューブ、
１７  タップ膜、１８  レンズ付きフォトダイオード、１９  スリーブ、
２０  熱収縮チューブ、２１  空間、１０１  入力側光ファイバ、
１０２  ２芯キャピラリ、１０３  出力側光ファイバ、１０４  ＧＲＩＮレンズ、
１０５  ドットミラー、１０６  フォトディテクタ、１０７  受光回路、
１０８  表示器。
【図１】
2005345202.tif 000003
【図２】
2005345202.tif 000004
【図３】
2005345202.tif 000005
【図４】
2005345202.tif 000006
【図５】
2005345202.tif 000007
【図６】
2005345202.tif 000008
【図７】
2005345202.tif 000009
【図８】
2005345202.tif 000010
【図９】
2005345202.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月16日(2005.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本実施例の光パワーモニタの作製手順を詳細に説明する。ピッグテールファイバ（外径
１．８ｍｍ）と略円筒形ガラスチューブ（外径２．８ｍｍ）とＧＲＩＮレンズ（外径１．
８ｍｍ）とスリーブ（ＺｒＯ２製、外径２．９ｍｍ）を有機溶剤と純水を用い超音波洗浄
した。略円筒形ガラスチューブの片方とＧＲＩＮレンズとガラスチューブをエポキシ樹脂
で固着・結合して、ＧＲＩＮレンズユニットを作製した。樹脂は８５℃に加熱したクリー
ンオーブン中に４５分間保持して硬化させた。同様にレンズ付きフォトダイオードとスリ
ーブをエポキシ樹脂で固着・結合しフォトダイオードユニットを作製した。ＧＲＩＮレン
ズユニットとピッグテールファイバと略円筒形ガラスチューブの片方を組立て機に装着し
、ピッグテールファイバとＧＲＩＮレンズの８度傾斜対向面が平行になるように、赤色レ
ーザを用いながら位置調整を行った。ＧＲＩＮレンズユニットとピッグテールファイバの
調芯作業は、片方のファイバに接続したコネクタを光源と接続し、もう片方のファイバを
パワーメータに接続し、パワーメータの損失をモニタしながら最小損失を探すことで行っ
た。調芯作業完了後、ピッグテールファイバと略円筒形ガラスチューブとの間、及び略円
筒形ガラスチューブとＧＲＩＮレンズユニットのガラスチューブとの間にエポキシ樹脂を
塗布し、１１０℃のヒータで１０分間加熱して仮固着し、冷却後さらに１１０℃に加熱し
たクリーンオーブン中で６０分間保持して固着・結合した。最後に、あらかじめ作製して
おいたフォトダイオードユニットに上記組立て体を挿入し、エポキシ樹脂を塗布し、１１
０℃に加熱したクリーンオーブン中に６０分間保持して固着・結合した。ピッグテールフ
ァイバの端面部分にルーズチューブ（熱可塑性ポリエステルエラストマ−製、外径０．９
ｍｍ）を取り付け、エポキシ系樹脂を注入して固着し、図２に示す熱収縮チューブの装着
前の光パワーモニタを得た。ルーズチューブ１３は、樹脂で固定するため円筒形だけでな
くスパイル状、直線状に切り目を入れたものも使用できる。円筒形の場合は光ファイバ１
１，１２の端部からルーズチューブを入れる必要があるが、切り目を入れたものを使用し
た場合、光ファイバに巻き付けるだけで良く作業性が良いものである。
以  上