(57)【要約】【課題】光伝送媒体同士あるいは光伝送媒体と光学部品とを、屈折率を整合させた自立性媒体を介して光学接続する光学接続構造および光学接続方法において、光損失が少なく簡便に接続でき、かつ、再接続における該挿入媒体の除去や交換を要しない繰返し接続性を有する光学接続構造と光学接続方法を提供することを目的とする。【解決手段】光伝送媒体同士または光伝送媒体と光学部品とが、屈折率整合性を有する自立性粘着接続部材を介して互いに突合わされ、光学的に接続される光学接続構造において、該自立性粘着接続部材の少なくとも片面がオイル状材料またはゼリー状材料で覆われたことを特徴とする光学接続構造と、これを用いた光学接続方法である。【選択図】図２
2007093647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送媒体同士または光伝送媒体と光学部品とが、屈折率整合性を有する自立性粘着接続部材を介して互いに突合わされ、光学的に接続される光学接続構造において、該自立性粘着接続部材の少なくとも片面がオイル状材料またはゼリー状材料で覆われていることを特徴とする光学接続構造。
【請求項２】
前記自立性粘着接続部材がシート状であることを特徴とする請求項１に記載の光学接続構造。
【請求項３】
前記自立性粘着接続部材が、シリコーン系粘着剤またはアクリル系粘着剤からなることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の光学接続構造。
【請求項４】
前記自立性粘着接続部材に前記オイル状材料または前記ゼリー状材料が塗布されることにより、あるいは、前記自立性粘着接続部材が前記オイル状材料または前記ゼリー状材料に浸漬されることにより、該自立性粘着接続部材の少なくとも片面が該オイル状材料または該ゼリー状材料で覆われていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光学接続構造。
【請求項５】
前記自立性粘着接続部材の屈折率と、前記オイル状材料またはゼリー状材料の屈折率の差が、±０．１以内であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光学接続構造。
【請求項６】
前記オイル状あるいはゼリー状材料として、屈折率整合剤を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光学接続構造。
【請求項７】
光伝送媒体Ａと光伝送媒体Ｂを、または、光伝送媒体Ａと光学部品を、屈折率整合性を有する自立性粘着接続部材を介して互いに突合わせ、光学的に接続する光学接続方法において、該自立性粘着接続部材の少なくとも片面を、塗布あるいは浸漬によりオイル状材料またはゼリー状材料で覆う工程と、該自立性粘着接続部材のオイル状材料またはゼリー状材料で覆われた面とは逆の面を、光伝送媒体Ｂまたは光学部品の端面に貼着する工程と、光伝送媒体Ａを、該自立性粘着接続部材のオイル状材料またはゼリー状材料で覆われた面に押し当て、光伝送媒体Ｂまたは光学部品と突合わせ光学的に接続する突合せ工程を有することを特徴とする光学接続方法。
【請求項８】
光伝送媒体Ａと光伝送媒体Ｂを、または、光伝送媒体Ａと光学部品を、屈折率整合性を有する自立性粘着接続部材を介して互いに突合わせ、光学的に接続する光学接続方法において、該自立性粘着接続部材の片面を、光伝送媒体Ｂまたは光学部品の端面に貼着する工程と、該自立性粘着接続部材のもう一方の面に、オイル状材料またはゼリー状材料を塗布する工程と、光伝送媒体Ａを、該自立性粘着接続部材のオイル状材料またはゼリー状材料で覆われた面に押し当て、光伝送媒体Ｂまたは光学部品と突合わせ光学的に接続する突合せ工程を有することを特徴とする光学接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送媒体同士、あるいは光伝送媒体と光部品との光学接続構造とその作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバの接続方法としては、光ファイバ同士、あるいは光ファイバを挿入したフェルール同士を突き合わせ、光ファイバ端面に軸方向の押圧力をかけることによって光学的な接続を行なう物理的な接続方法が一般的によく用いられている。この物理的な接続において、光ファイバの端面形状は、接続特性に大きく影響する。例えば、端面の角度のずれや端面形状の荒れがある場合、突き合わせた光ファイバ端部間に空気が入ることにより、接続端面でフレネル反射が大きくなる為、接続損失が大きくなるという問題がある。
【０００３】
これを改良する方法の一つとして、光ファイバの接続端面に光ファイバのコアと同等、あるいは近似した屈折率を有する液状またはグリース状の屈折率整合剤を介在させて接続する方法がある。この方法は、屈折率整合剤を光ファイバ端面に塗布し、光ファイバを突き合わせるものであり、それによって、接続端面への空気の侵入を防ぎ、空気によって生じるフレネル反射を回避し、接続損失を低減するものである。しかしながら、この方法では、一般には屈折率整合剤として、シリコーン系やパラフィン系の液状或いはグリース状のものが使用されているために、非常に小さな面積である光ファイバ端面に一定量の屈折率整合剤を塗布することが困難である。屈折率整合剤が過剰に塗布されると、接続部周囲の汚染や、それによる埃などの付着が問題となる。さらに、この方法に用いる屈折率整合剤は一般的に流れ易い性質を有しているために、接続部から流出し、光学的な安定性を得ることが困難となる。さらにまた、液状またはグリース状の屈折率整合剤を使用して光ファイバを着脱可能にすると、着脱毎に屈折率整合剤の拭き取りや再度一定量塗布する作業が必要になるために多大な時間がかかり、作業効率が悪いという問題があった。
【０００４】
また、光ファイバ同士あるいは光ファイバと光学部品を相互に光損失が少なく、簡便に接続する方法として屈折率を整合させた自立性のシート状媒体を介在させる方法が提案されている（特許文献１および特許文献２）。しかしながら、これらの光学的接続方法では、光ファイバあるいは光学部品の接続における着脱を繰返す接続については十分な配慮がなされていなかった。光伝送媒体あるいは光学部品の光学的相互接続においては、挿入した自立性媒体にも押圧が加わって変形する。このため、一度の光学接続に対しては簡便であっても、再接続の際には挿入した該媒体の除去、交換等のわずらわしさが伴っていた。また、光学部品の組立てにおいてこのような簡易な光学接続の方法を用いる場合であっても、そのパーツとなる光ファイバあるいは光学部品の光学的相互接続では光軸の調整、検査等に伴う着脱を繰返す接続は不可欠であり、これが屈折率を整合させた自立性媒体を挿入する簡易な光学接続方法の普及の妨げになっていた。
【特許文献１】特許第２６７６７０５号公報
【特許文献２】特開２００１−３２４６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、光ファイバに代表される光伝送媒体同士あるいは光伝送媒体と光学部品とを、屈折率を整合させた自立性媒体を介して光学接続する光学接続構造および光学接続方法において、光損失が少なく簡便に接続でき、かつ、再接続における挿入媒体の除去や交換を要しない繰返し接続性を有する光学接続構造と光学接続方法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】
【０００６】
本発明者は、検討の結果、表面がオイル状あるいはゼリー状の材料で覆われた自立性粘着接続部材を用いることにより、光ファイバ等の光伝送媒体同士あるいは光伝送媒体と光学部品との光学接続を非常に簡単に行うことができ、再接続にも問題のないことを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、光伝送媒体同士または光伝送媒体と光学部品とが、屈折率整合性を有する自立性粘着接続部材を介して互いに突合わされ、光学的に接続される光学接続構造において、自立性粘着接続部材の少なくとも片面がオイル状材料またはゼリー状材料で覆われていることを特徴とする光学接続構造である（請求項１）。この自立性粘着接続部材は、シート状であることが好ましく（請求項２）、また、シリコーン系粘着剤またはアクリル系粘着剤からなることが好ましい（請求項３）。また、自立性粘着接続部材にオイル状材料またはゼリー状材料が塗布されることにより、あるいは、自立性粘着接続部材がオイル状材料または前記ゼリー状材料に浸漬されることにより、自立性粘着接続部材の少なくとも片面がオイル状材料またはゼリー状材料で覆われることが好ましい（請求項４）。さらに、自立性粘着接続部材の屈折率と、前記オイル状材料またはゼリー状材料の屈折率の差は、±０．１以内であることが好ましく（請求項５）、オイル状あるいはゼリー状材料としては、屈折率整合剤を用いることができる（請求項６）。
【０００７】
また、本発明の光学接続方法は、光伝送媒体Ａと光伝送媒体Ｂを、または、光伝送媒体Ａと光学部品を、屈折率整合性を有する自立性粘着接続部材を介して互いに突合わせ、光学的に接続する光学接続方法において、自立性粘着接続部材の少なくとも片面を、塗布あるいは浸漬によりオイル状材料またはゼリー状材料で覆う工程と、自立性粘着接続部材のオイル状材料またはゼリー状材料で覆われた面とは逆の面を、光伝送媒体Ｂまたは光学部品の端面に貼着する工程と、光伝送媒体Ａを、自立性粘着接続部材のオイル状材料またはゼリー状材料で覆われた面に押し当て、光伝送媒体Ｂまたは光学部品と突合わせ光学的に接続する突合せ工程を有することを特徴とする（請求項７）。また、自立性粘着接続部材の少なくとも片面をオイル状材料またはゼリー状材料で覆う工程が、塗布によるものであって、自立性粘着接続部材の片面が光伝送媒体Ｂまたは光学部品の端面に貼着された工程の後となっていてもよい（請求項８）。
【０００８】
まず、本発明の光学接続構造を説明する。本発明で用いられる光伝送媒体としては、光ファイバのほかに光導波路などがあげられるが、その種類は特に限定されず、光を伝送するものであれば如何なるものでもよい。また、光ファイバも何等限定されるものではなく、その用途に応じて適宜選択すればよい。例えば、石英、プラスチック等の材料からなる光ファイバを用いることができる。また、光導波路としては、ポリイミド光導波路、ＰＭＭＡ光導波路、エポキシ光導波路などが利用される。さらに、使用する２つの光伝送媒体の種類が異なっていてもよい。なお、光ファイバの本数、光導波路の枚数も何等限定されるものではなく、複数本の光ファイバよりなる光ファイバテープ心線を用いることもできる。
【０００９】
本発明において光伝送媒体と光学接続される光学部品としては、光学レンズ、フィルタなどがあげられ、その種類に関しては特に限定されるものではない。光学レンズは、例えば両凸、両凹、凹凸、平凸、非球面等の各種形状のものや、コリメートレンズ、ロッドレンズなどがあげられ、フィルタとしては、例えば一般光通信用フィルタのほか、多層膜フィルタやポリイミドフィルタ等があげられる。それら以外にも、波長板、偏光板、レーザ等の発光素子、受光素子なども使用することができる。
【００１０】
本発明に用いる自立性粘着接続部材は、石英等の光ファイバ材料との間で屈折率整合性を有し、かつ、自立性の機能を有しシート状等の有形の形状を呈するもので、光伝送媒体または光学部品に接触したときに、適度なタック性を伴って、光伝送媒体の端面に密着する部材であればよい。好ましくは、光伝送媒体との間で脱着性を有し、凝集破壊せず、取り外した光伝送媒体に付着しない粘着性材料が使用される。具体的には、高分子材料、例えばアクリル系、エポキシ系、ビニル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系、メタクリル系、ナイロン系、ビスフェノール系、ジオール系、ポリイミド系、フッ素化エポキシ系、フッ素化アクリル系等の各種粘着材を使用することができる。それらの中でも、耐環境性、接着性、その他の面から、シリコーン系およびアクリル系粘着材が特に好ましく使用される。また架橋剤、添加剤、軟化剤、粘着調整剤、下塗り剤等により任意に接着力・濡れ性を調節してよく、耐水性や耐熱性を付加してもよい。なお、材料によっては多孔構造となることもあるが、接続時に自立性粘着接続部材に適当な押圧力を加えることにより、自立性粘着接続部材を圧縮すれば、空気をなくすこともでき、光損失に影響を与えない。なお、自立性とは、通常の使用状態である静置状態では、形状を保持し流動しない性質をいう。
【００１１】
次に本発明に用いる自立性粘着接続部材の代表的な材料について説明する。シリコーン系粘着材は、主鎖の骨格がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合（シロキサン結合）からなる粘着材を意味し、シリコーンゴムまたはシリコーンレジンで構成される。それらは、有機溶剤の溶解した状態で塗布して固化または成膜される。シリコーンゴムの主ポリマーは、直鎖状のポリジメチルシロキサンであって、メチル基の一部をフェニル基やビニル基に置換したものも含まれる。また、シリコーンレジンは複雑な三次元構造を持った分子量３０００〜１万程度のものが使用され、ゴム系粘着材における接着付与樹脂の役目をする。なお、シリコーン系粘着材には、架橋剤、軟化剤、粘着調整剤、その他の添加剤を添加して、接着力、濡れ性を調節したり、耐水性、耐熱性を付与してもよい。
【００１２】
シリコーン系粘着材は、耐熱保持力が優れ、高温、低温環境下でも接着力が優れているという特徴を有している。そのためシリコーン系粘着材を２つの光伝送媒体の間または光伝送媒体と光学部品の間に密着して介在させた光学接続構造においては、高温環境下（〜
２５０℃）、或いは低温環境下（〜−５０℃）においても接続部の密着が維持され、常に安定した接続状態を保つことができる。また、高温を履歴した後でも硬化したり黄変したりせず、被着体より良好に剥離することができる。また、シリコーン系粘着材は、電気絶縁性、耐薬品性、耐候性、耐水性に優れており、広範囲な材料、例えば、フッ素樹脂で作製されたプラスチック光フィアバや、クラッド層がフッ素樹脂でコーティングされた光ファイバ等に対しても密着させることができる。また、光導波路や光学部品についても、フッ素ポリイミド等のフッ素樹脂ベースのものに対しても粘着性を示すので、有効に使用することができる。
【００１３】
アクリル系粘着材は、その基本構造がアクリル酸の炭素数２〜１２のアルキルエステルまたはメタクリル酸の炭素数４〜１２のアルキルエステルを主モノマーとして構成されたポリマーを意味する。具体的には、例えば、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ベンジルアクリレート等のアクリル酸のアルキルエステル類、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等のメタクリル酸のアルキルエステル類等があげられる。また、これらの主モノマーと共重合するモノマーとしては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、酢酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、スチレン等があげられる。
【００１４】
また、光伝送媒体に密着させるために必要な凝集力を与えるために、アクリル系粘着材には架橋構造を持たせることができる。そのためには、アクリル酸、メタクリル酸ヒドロキシエチル、グリシジルメタクリレート等の官能基を有するモノマーを少量共重合させればよい。これらの組成と比率を調整することによって、粘着性、凝集性、タック性などの物性を容易に変化させることができる。官能基を有するモノマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、グルタコン酸、イタコン酸等の多価カルボン酸、およびこれらの酸無水物等のカルボキシル基含有モノマー、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド等のヒドロキシル基含有モノマー、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアミド等のアミノ基含有モノマー等があげられる。
【００１５】
アクリル系粘着材は、ガラスやプラスチック等に対して良好に密着するとともに、耐水性、耐薬品性にも優れている。これを２つの光伝送媒体の間または光伝送媒体と光学部品の間に介在させた光学接続構造においては、接続部の密着を保持し、常に安定した接続状態を保つことができる。また、０℃〜８０℃の温度範囲で優れた接着力を有するため、通常の外気温環境下で問題なく使用できる。また、耐候性にも優れており、ゴム系の粘着材に発生し易い紫外線劣化が起こり難いために、使用中に硬化したり黄変したりすることがなく、被着体から良好に剥離することができる。さらに、安価であるという利点も有している。
【００１６】
光学接続部に用いられる部材は、光を吸収することなく透過させる必要があるので、上記粘着材は透明性に優れた材料であることが必要であり、使用する波長、すなわち、可視光および近赤外領域における光透過率が８５％以上であることが好ましい。より好ましくは、使用する波長における光透過率が９０％以上のものであることが好ましい。
【００１７】
本発明に用いる自立性粘着接続部材は、光伝送媒体相互間で、及び光伝送媒体と光学部品間で屈折率整合性を有していることが必要である。この場合の屈折率整合性とは、自立性粘着接続部材の屈折率と光伝送媒体及び光学部品との屈折率との近似の程度をいう。本発明に用いる自立性粘着接続部材の屈折率は、光伝送媒体及び光学部品の屈折率に近いものであれば特に限定されないが、フレネル反射の回避による伝送損失の面からそれらの屈折率の差が、±０．１以内であることが好ましく、±０．０５以内であるものが特に好ましく使用される。なお、光伝送媒体と光学部品の屈折率の差が大きい場合には、光伝送媒体と光学部品の屈折率の平均値と自立性粘着接続部材の屈折率が上記の範囲内であることが好ましい。
【００１８】
本発明における自立性粘着接続部材の形状は、シート状であって、円形、楕円形、四角形、三角形などの形状を有していても、シート状ではなく球状やその他の形状であってもよく、接続部の周囲の環境や仕様に合わせて適宜選択すればよい。また、自立性粘着接続部材のサイズについても限定せず、仕様に合わせて適宜選択して用いればよい。シート状の場合、その厚さは、突き合わせ時の押圧力に依存するため、適宜最適化した上で、厚みを決定するのがよいが、その厚みは１μｍ〜１５０μｍの範囲であることが好ましい。自立性粘着接続部材の厚みが１μｍより薄くなると取り扱い性が非常に困難になり、また柔軟性が維持できなくなるために、光伝送媒体の突き当てにより光伝送媒体あるいは光学部品の破損を引き起こす可能性が高くなってしまう。逆に１５０μｍ以上であると、光伝送媒体を突き当てることによって、自立性粘着接続部材を変形させた場合でも、対向する光伝送媒体の端面同士の間隔、あるいは光伝送媒体と光学部品との間隔が開きすぎてしまうために、光損失が大きくなってしまう。より好ましくは、５μｍ〜１００μｍである。
【００１９】
本発明でいうオイル状材料とは、例えば、市販のモ−タ−オイル、マシン油、スピンドル油、ダイナモ油、タ−ビン油、モビル油、シリンダ−油、流動パラフィン、ワセリンのような鉱物油、オリ−ブ油、ゴマ油、ヒマシ油などのような植物油、ヘッド、ラ−ドのような動物油、その他これに類似した性質を有する合成油、例えば、ポリオレフィン油、シリコーンオイル、ハロゲン化炭化水素系オイル等があげられ、いずれも屈折率整合機能が付与されたものが本発明に用いられる。また本発明でいうゼリー状材料とは、例えば、溶媒に熱可塑性のポリマーを加え、圧力や温度を負荷したとき流動する材料をさし、いずれも屈折率整合機能が付与されたものが本発明に用いられる。溶媒としては、上記のオイルや、沸点の高い炭化水素系溶媒、アルコールが例示される。熱可塑性のポリマーとしては、ポリオレフィン系、アクリル系、ビニル系、シリコーン系、ウレタン系、メタクリル系のポリマーがあげられる。また、溶媒を含まず、ポリマー（オリゴマー）鎖がわずかに架橋された低架橋密度のポリマーで、圧力や温度により流動する材料でもよい。これら材料には、シリコ−ン系やウレタン系の材料がある。
【００２０】
オイル状材料またはゼリー状材料は、単独でも、併用しても構わない。好ましいオイル状材料またはゼリー状材料としては、屈折率が既に調整された、一般にマッチングオイル、マッチングジェルと呼ばれる市販の屈折率整合剤があげられる。このようなものの例としては、商品名：インデックスマッチングオイル（ニューポート社製）、屈折率整合液（ユニオプト社製）、カーギル標準屈折液（モリテックス社販売、フルオロカーボンやヨウ化メチレン系液体を含む）、屈折液（島津デバイス製造社製）、商品名：ベストマッチジェル（カナデン社製、シリコーン系）などを挙げることができる。また、屈折率が既知であるため通常の光学測定、顕微鏡観察に用いられる浸漬油、セダー油や落花生油、ブロモナフタレン、ヨウ化メチレンなども好ましく使用される。
【００２１】
なお、粘着性接続部材の屈折率と、前記オイル状材料またはゼリー状材料の屈折率の差は、±０．１以内であることが好ましい。これは、フレネル反射を回避し、伝送損失を押さえるためである。なお、オイル状またはゼリー状材料は粘着性接続部材の片面を覆っている必要があるが、その両面を覆っていても、また粘着性接続部材の内部にオイル状またはゼリー状材料が含浸されていても構わない。なお、粘着性接続部材を覆うオイル状またはゼリー状材料の厚さは２００μｍ以下が適当である。これより厚い場合は、オイル状またはゼリー状材料が流動しやすくなり、接続作業性に問題が生じる。また、オイル状材料またはゼリー状材料の物性については特に限定されるものではないが、例えば、粘度については、１０〜５０００ｃｐｓ（２５℃）の範囲が好ましい。５０００ｃｐｓより大きい場合は、下記に述べる塗布や浸漬作業に適さず、１０ｃｐｓより小さい場合は、流動しやすく光ファイバの接続作業性に問題が生じる。
【００２２】
少なくとも片面が上記オイル状またはゼリー状材料に覆われた自立性粘着接続部材は、自立性粘着接続部材に同材料を塗布するか、あるいは、自立性粘着接続部材を同材料に浸漬させることにより、作製することができる。片面だけがオイル状材料またはゼリー状材料に覆われた自立性粘着接続部材を用いた接続方法の例を図１に示す。自立性粘着接続部材４の片面、即ち、オイル状材料５またはゼリー状材料５に覆われていない面が、まず、光伝送媒体３ｂ（あるいは光学部品）の端面に貼着される（図１（ａ）参照）。その後、もう片方の光伝送媒体３ａを、自立性粘着接続部材４のオイル状材料またはゼリー状材料５に覆われた面に接触させ、光伝送媒体間（あるいは光伝送媒体と光学部品間）の位置合わせを行いながら押し当てられる（図１（ｂ）参照）。この際、位置合わせが不十分の場合は、再度、位置合わせと押し当てが行なわれる。また、図１では、予めオイル状材料またはゼリー状材料に覆われた自立性粘着接続部材を用いているが、自立性粘着是津族部材の片面が光伝送媒体（あるいは光学部品）に貼着した後に、オイル状材料またはゼリー状材料を該接続部材に塗布することもできる。接続にあたっては、位置合わせのための位置合わせ部材が用いられるのが通常であるが、これについては実施例で説明する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の光学接続構造と光学接続方法においては、オイル状あるいはゼリー状の性状を有する材料が自立性粘着接続部材と併用され、該接続部材に保持されるため、これら材料を単独で光伝送媒体同士あるいは光伝送媒体と光学部品相互の光学接続に用いる場合に問題であったこれら材料の流出がない。したがって、着脱を繰返す際に必要な洗浄やこれら材料の再補給が不要となるという効果がある。また、自立性粘着接続部材を単独で用いる場合には、自立性粘着接続部材と光伝送媒体（あるいは光学部品）との過度の接着・粘着作用により自立性粘着接続部材の変形が生じ、光学接続の繰返しに伴って接続損失の劣化がおこるが、本発明ではこの劣化を防ぐことができる。これは、接続時に自立性粘着接続部材と光伝送媒体（あるいは光学部品）の界面が、均質に、再現性よく上記材料で充填されることによって、この界面の過度の接着・粘着作用が緩和されるためである。以上述べたように、本願発明の光学接続構造と光学接続方法を用いることにより、簡便で信頼性が高く、特に、繰り返し接続性に優れた光学接続が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の光学接続構造の実施態様について、図面を参照して説明する。
（実施例１）
図２が、本願発明の光学接続構造と光学接続方法の実施形態を説明する平面図である。まず、光ファイバ心線２本（３ａと３ｂ）、光ファイバ固定部材２個（２ａと２ｂ）、ガイドピン１を２本、自立性粘着接続部材４を１個準備した。光ファイバ心線３ａ、３ｂには、石英光ファイバ心線（古河電工社製、径２５０μｍ、シングルモード）の被覆を端部から２５ｍｍだけ除去し、端部より１０ｍｍのところでむきだしになった光ファイバ素線をカットしたものを用いた。光ファイバ固定部材２ａ、２ｂはそれぞれ、光ファイバ用貫通孔７ａ、７ｂとガイドピン用貫通孔６ａ、６ｂを有しており、ガイドピン１による位置合わせが可能で、光ファイバ用貫通孔により光ファイバを挿入固定できる構造を有している。
【００２５】
自立性粘着接続部材４には、厚さ２５μｍのシート状のアクリル系粘着剤を用いた。この粘着剤は、ｎ−ブチルアクリレート／メチルアクリレート／アクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体（配合比＝８２／１５／２．７／０．３）からなるアクリル系樹脂の３０％酢酸エチル溶液１００部に、商品名：コロネートＬ（日本ポリウレタン工業社製、トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネートアダクト）１．０部を配合して得られたアクリル塗布液をＰＥＴフィルムの一面に、乾燥後の膜厚が２５μｍになるように塗工、剥離してシート状にしたものである。１３００〜１３２０ｎｍの波長領域における光透過率は、９３．５％、屈折率（アツベ屈折率計での測定）は１．４６５である。
【００２６】
接続作業としては、まず、一方の光ファイバ心線３ｂを光ファイバ用貫通孔７ｂに挿入し、接着剤で光ファイバ固定部材２ｂに固定した後、ＭＴ光コネクタで行われるのと同様に光ファイバ端面を研磨し、光ファイバ固定部材２ｂと被覆が除かれた光ファイバ心線３ｂの端面を揃えた。次に、光ファイバ心線３ｂの端面を十分覆うように厚さ２５μｍのシート状の自立性粘着接続部材４を貼着し、その上からオイル状材料５である屈折率整合剤（ニューポート社製、商品名：Ｆ−ＩＭＦ−１０５、屈折率１．４６０）を綿棒に浸して均一に塗布した。次に、光ファイバ用貫通孔７ａに光ファイバ３ａを通して固定した。このとき、光ファイバ３ａは、光ファイバ固定部材２ａから約１５０μｍ突き出して固定した。また、突き出した光ファイバ３ａの端面は、光ファイバカッターで切断した面とし、光学的研磨は行わなかった。
【００２７】
次に、２本のガイドピン１をガイドピン用貫通孔６ａ、６ｂに挿入することにより、光ファイバ固定部材２ａ、２ｂを相互に位置合わせした。その後、光ファイバ固定部材２ａを光ファイバ固定部材２ｂの方向にスライドして光ファイバ３ａ、３ｂ同士の突合せを行ない、光学接続を完了させた。このとき、オイル状材料は自立性粘着接続部材４に保持され、オイル状材料の流動などはなかった。
【００２８】
また、本願発明の主たる目的である再接続性を評価するため、上記の光学接続後、光ファイバ心線３ａを上記と逆方向にスライドさせ、自立性粘着接続部材４から離間させたあと、再度突合わせ動作を行なった。以上の接続作業を繰り返したときの接続損失の値を光マルチメータを用いて測定した。その値を表１に示す。サンプル数５（試験番号１〜５）、接続操作の繰り返し数はいずれも５回である。なお、比較のために、オイル状材料を塗布せずに上記と同様の接続操作を繰り返したときの結果を表２に示す。こちらも、サンプル数は５、接続操作の繰り返し数は５回である。表２のオイル状材料を塗布しない場合は、接続操作の繰り返しにより、接続損失は徐々に増大する。一方、表１のオイル状材料を塗布した場合は、接続操作の繰り返しによっても、接続損失はほとんど変動せず、許容可能な接続損失の変動幅（０．３ｄB）以内になっている。本発明の、オイル状材料に覆われた自立性粘着接続部材の使用により、光学接続における繰返し性が実現できていることがわかる。なお、オイル状材料５である屈折率整合剤（ニューポート社製、商品名：Ｆ−ＩＭＦ−１０５、屈折率１．４６０）に代えて、ゼリー状材料である商品名：ベストマッチジェル（カナデン社製、屈折率１．４６０）を厚さ５μｍ程度塗布した場合もほぼ同様な結果が得られた。
【００２９】
【表１】
2007093647.tif 000003
【００３０】
【表２】
2007093647.tif 000004
【００３１】
（実施例２）
実施例１と同じ光ファイバ心線２本（３ａと３ｂ）、光ファイバ固定部材２個（２ａと２ｂ）、ガイドピン１を２本準備した。自立性粘着接続部材には、シート状のシリコーン系粘着剤を用いた。このシリコーン粘着剤は、商品名：ＳＤ４５９０／商品名：ＢＹ２４−７４１／商品名：ＳＲＸ２１２／トルエン（１００／１．０／０．９／５０（重量部））からなる付加型シリコーン系粘着材塗布液（商品名：ＳＤ４５９０）を主剤とし、商品名：ＢＹ２４−７４１及び商品名：ＳＲＸ２１２を硬化剤とする付加型シリコーン系粘着材（いずれも東レ・ダウコーニング社製）である。この付加型シリコーン系粘着材を、離型材を塗布したのポリエチレンテレフタレートフィルムの一面に、乾燥後の膜厚が５０μｍになるように塗工して製膜したものを用いた。この粘着材の１３００〜１３２０ｎｍの波長領域における光透過率は、９５％、屈折率は１．４６５である。上記の自立性粘着接続部材を、オイル状材料である屈折率整合剤（カーギル標準屈折液、モリテックス社製、商品名：フューズドシリカマッチングリキッド、Ｂ−０７６２、屈折率１．４６０）に浸漬し、自立性粘着接続部材の両面を屈折率整合剤で覆った。この両面が屈折率整合剤で覆われた自立性粘着接続部材を光ファイバ心線３ｂの端面を十分覆うように貼着したあと、実施例１と同様に、突合わせによる接続操作を繰り返し行ない、再接続後の接続損失を測定した。サンプル数、接続操作の繰り返し数も実施例１と同じである。接続の繰返しにおける接続損失を測定した結果を表３にまとめた。浸漬によりゼリー状材料で自立性粘着接続部材の両面を覆った場合も、接続操作の繰り返しによって、接続損失はほとんど変動せず、光学接続における繰返し性が実現できていることがわかる。なお、接続作業時において、ゼリー状材料は自立性粘着接続部材に保持されており、流動などは生じなかった。
【００３２】
【表３】
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【００３３】
（実施例３）
実施例１および実施例２とは異なり、自立性粘着接続部材がシート状形状を有していないときの例を述べる。まず、実施例１の図２と同様に、光ファイバ心線２本（３ａと３ｂ）、光ファイバ固定部材２個（２ａと２ｂ）、ガイドピン１を２本準備し、一方の光ファイバ心線３ｂを光ファイバ用貫通孔７ｂに挿入し、接着剤で光ファイバ固定部材２ｂに固定した後、光ファイバ端面を研磨し、光ファイバ固定部材２ｂと被覆が除かれた光ファイバ心線３ｂの端面を揃えた。次に、実施例１でのシート状の粘着材を作製する工程で用いたアクリル塗布液を光ファイバ３ｂの端面に塗布し、乾燥させた。これによって、光ファイバ３ｂの端面に、楕円体の形状をした自立性粘着接続部材が、貼着した状態で形成された。この後は、実施例１と同様に、自立性粘着接続部材の片面に、オイル状材料である屈折率整合剤（ニューポート社製、商品名：Ｆ−ＩＭＦ−１０５、屈折率１．４６０）の塗布、及び光ファイバ３ａとの突合わせを行ない、光学接続を完了させた。このとき、オイル状材料は自立性粘着接続部材に保持され、オイル状材料の流動などはなかった。
【００３４】
また、実施例１と同様に、突合わせによる接続操作を繰り返し行ない、再接続後の接続損失を測定した。サンプル数、接続操作の繰り返し数も実施例１と同じである。接続の繰返しにおける接続損失を測定した結果を表４にまとめた。接続操作の繰り返しによっても、接続損失はほとんど変動せず、オイル状材料に覆われた自立性粘着接続部材の使用により、光学接続における繰返し性が実現できていることがわかる。
【００３５】
【表４】
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【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本願発明の光学接続方法を説明する工程図である。
【図２】本願発明の実施例１の光学接続構造と光学接続方法を説明する平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１‥‥ガイドピン
２ａ、２ｂ‥‥光ファイバ固定部材  
３ａ、３ｂ‥‥光ファイバ心線
４‥‥自立性粘着接続部材
５‥‥オイル状材料またはゼリー状材料
６ａ、６ｂ‥‥ガイドピン用貫通孔
７ａ、７ｂ‥‥光ファイバ用貫通孔
【図１】
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【図２】
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