(57)【要約】【課題】カプラ本体の融着延伸部における破損の発生が効果的に抑制され、分岐比や過剰損失などの特性や温度特性に優れている光ファイバカプラを提供する。【解決手段】本発明に係る光ファイバカプラＸ１は、融着延伸部１１および被覆部１２を有するカプラ本体１０と、収容部２１ａを有する基体２１および基体２１の収容部２１ａを覆うための蓋体２２を有する収容部材２０と、収容部２１ａに位置する被覆部１２の端部の少なくとも一部を収容部２１ａに接着するための接着剤３０とを備える。収容部材２０の蓋体２２は、複数の貫通孔２２１および／または溝２２２を有する。貫通孔２２１および／または溝２２２は、収容部２１ａにおける接着剤３０が位置する部位で開口する第１開口２２１ａ，２２２ａと、外部空間に対して開口する第２開口２２１ｂ，２２２ｂとを規定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバを融着延伸してなる融着延伸部、および、該光ファイバを被覆してなる被覆部を有するカプラ本体と、
前記融着延伸部と該融着延伸部側に位置する前記被覆部の端部とを収容するための収容部を有する基体、および、該基体の前記収容部を覆うための蓋体を有する収容部材と、
前記収容部に位置する前記被覆部の端部の少なくとも一部を該収容部に接着するための接着剤と、を備え、
前記収容部材の前記蓋体は、前記収容部の長手方向に対して交差する方向に延びる複数の貫通孔および／または溝を有し、
前記貫通孔および／または溝は、前記収容部における前記接着剤が位置する部位で開口する第１開口と、外部空間に対して開口する第２開口とを規定することを特徴とする、光ファイバカプラ。
【請求項２】
前記第２開口は、平面視において、前記第１開口より前記融着延伸部側に位置している、請求項１に記載の光ファイバカプラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、融着延伸型の光ファイバの融着部をケース内に接着固定してなる光ファイバカプラに関する。
【背景技術】
【０００２】
融着延伸型光ファイバカプラは、一の光ファイバから入射して伝搬する光を複数に分岐させたり、逆に複数の光ファイバから入射して伝搬する光を合流させたりする部材として、光ファイバを伝搬媒体とする光通信や光計測に適用されており、複数本の光ファイバを融着延伸してなる融着延伸部を有するカプラ本体の両側を、該融着延伸部がケース内に位置するように接着剤により接着固定してなるものである。カプラ本体は、一般に、被覆の一部が除去された部位（裸ファイバ部）を有する複数の光ファイバを、各光ファイバの裸ファイバ部を平行に密着させた状態で加熱溶融した後、長手方向に延伸することにより製造される。このようにして製造される光ファイバ本体の融着延伸部は、直径が数十μｍと非常に細く、被覆も施されていない状態であるため、物理的な外的付加に弱く、光学特性の変化や破損の発生が生じ易い。したがって、融着延伸型光ファイバカプラでは、上述のように、カプラ本体の融着延伸部をケースなどで保護するように構成されている。
【０００３】
しかしながら、従来の融着延伸型光ファイバカプラでは、接着剤によりカプラ本体をケースに接着固定する際に、接着剤が融着延伸部の位置する部位に流入して、該融着延伸部に付着する場合がある。接着剤が融着延伸部に付着すると、光ファイバの構成材料と接着剤の構成材料との屈折率の違いや、熱膨張係数の違いなどに起因して、分岐比や過剰損失などの特性が劣化したり、温度特性が劣化したりする。
【０００４】
そこで、各特性の劣化を抑制すべく、接着剤が融着延伸部に付着するのを抑制する技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開１９９７−２３０１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、接着剤が融着延伸部側に流入するのを防止するために底部がカプラ本体の下方に位置するように形成された溝付近において、接着剤の大半がカプラ本体の下方に流れ込んでしまう。そのため、本技術では、カプラ本体における融着延伸部に隣接する部位を接着剤により充分に固定することができない。つまり、本技術では、融着延伸部において振れ幅が大きくなり易く、融着延伸部における破損の発生を充分に抑制できない。
【０００６】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、カプラ本体の融着延伸部における破損の発生が効果的に抑制され、分岐比や過剰損失などの特性や温度特性に優れている光ファイバカプラを提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光ファイバカプラは、複数の光ファイバを融着延伸してなる融着延伸部、および、該光ファイバを被覆してなる被覆部を有するカプラ本体と、融着延伸部と該融着延伸部側に位置する被覆部の端部とを収容するための収容部を有する基体、および、該基体の収容部を覆うための蓋体を有する収容部材と、収容部に位置する被覆部の端部の少なくとも一部を該収容部に接着するための接着剤と、を備える。収容部材の蓋体は、収容部の長手方向に対して交差する方向に延びる複数の貫通孔および／または溝を有する。貫通孔および／または溝は、収容部における接着剤が位置する部位で開口する第１開口と、外部空間に対して開口する第２開口とを規定する。ここで、貫通孔および／または溝とは、貫通孔および溝、もしくは、貫通孔または溝のいずれかであることを意味する。
【０００８】
好ましくは、第２開口は、平面視において、第１開口より融着延伸部側に位置している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る光ファイバカプラは、収容部材の蓋体が収容部の長手方向に対して交差する方向に延びる複数の貫通孔および／または溝を有している。つまり、本光ファイバカプラは、融着延伸部を含む所定部位が基体の収容部に収容されるカプラ本体よりも上方に位置する蓋体に貫通孔および／または溝が設けられている。そのため、本光ファイバカプラでは、融着延伸部に隣接する部位を接着剤により充分に固定すべく該部位に多くの接着剤を供給しても、カプラ本体の上方に充分な量の接着剤を残すことが可能となる。したがって、本光ファイバカプラでは、融着延伸部に隣接する部位を接着剤により充分に固定することができるため、融着延伸部における破損の発生を効果的に抑制することができるのである。
【００１０】
また、本光ファイバカプラは、余分な接着剤が貫通孔および／または溝に流入するように構成されているため、余分な接着剤がカプラ本体の融着延伸部側に流入し難い。すなわち、本光ファイバカプラでは、カプラ本体の融着延伸部に接着剤が付着し難い。したがって、本光ファイバカプラは、分岐比や過剰損失などの特性や温度特性に優れているのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光ファイバカプラＸ１を表し、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線の沿った断面図である。光ファイバカプラＸ１は、カプラ本体１０と、収容部材２０と、接着剤３０とを備える。
【００１２】
カプラ本体１０は、融着延伸部１１および被覆部１２を有しており、複数の光ファイバ（本実施形態では２本）を含んで構成される。
【００１３】
融着延伸部１１は、一の光ファイバから入射して伝搬する光を複数に分岐させたり、逆に複数の光ファイバから入射して伝搬する光を合流させたりする機能を担う部位である。融着延伸部１１は、その直径が例えば２０〜６０μｍである。このような構成の融着延伸部１１は、被覆の一部が除去された部位（裸ファイバ部）を有する２本の光ファイバを、各光ファイバの裸ファイバ部を平行に密着させた状態において所定温度で加熱溶融した後、所定の張力で長手方向に延伸することにより製造される。
【００１４】
被覆部１２は、カプラ本体１０を構成する光ファイバを保護するための被覆部材により該光ファイバが被覆されている部位である。この被覆部材を構成する材料としては、例えばナイロン樹脂やポリエステル樹脂などが挙げられる。
【００１５】
収容部材２０は、基体２１および蓋体２２を含んで構成され、カプラ本体１０の融着延伸部１１と融着延伸部１１側に位置する被覆部１２の端部とを収容するための部材である。
【００１６】
基体２１は、カプラ本体１０の融着延伸部１１と融着延伸部１１側に位置する被覆部１２の端部とを収容するための収容部２１ａを有している。基体２１を構成する材料としては、例えば石英ガラス、インバー合金やステンレスなどの金属、セラミックスなどが挙げられるが、外部環境温度の変動に起因する応力が融着延伸部１１に作用するのを低減するうえで、カプラ本体１０を構成する光ファイバと同じ構成材料（もしくは、同程度の線膨張係数を有する材料）を選択するのが好ましい。
【００１７】
蓋体２２は、基体２１の収容部２１ａを覆うための部材であり、後述する接着剤３０の一部を収容部２１ａ外に向けて誘導するための複数（本実施形態では４つ）の貫通孔２２１および複数（本実施形態では４つ）の溝２２２を有している。蓋体２２を構成する材料としては、例えば石英ガラス、インバー合金やステンレスなどの金属、セラミックスなどが挙げられるが、外部環境温度の変動に起因する応力が融着延伸部１１に作用するのを低減するうえで、カプラ本体１０を構成する光ファイバと同じ構成材料（もしくは、同程度の線膨張係数を有する材料）を選択するのが好ましい。
【００１８】
貫通孔２２１は、その一端（第１開口）２２１ａが基体２１の収容部２１ａにおける接着剤３０が位置する部位で開口しており、その他端（第２開口）２２１ｂが収容部材２０の外部空間に対して開口している。本実施形態における貫通孔２２１は、第２開口２２１ｂが平面視において第１開口２２１ａより融着延伸部１１側に位置するように構成されている。このような構成によると、収容部２１ａ内における融着延伸部１１の位置する部位に向かって移動する接着剤３０をより効果的に貫通孔２２１側に誘導できるのに加え、基体２１あるいは蓋体２２に対して各々が離間する方向に外力が作用しても、貫通孔２２１内に流入し硬化した接着剤３０により適切に引っ掛けることが出来るので、基体２１と蓋体２２とが分離してしまうことに起因する破損の発生を抑制するうえで好適である。また、本実施形態における貫通孔２２１は、第１開口２２１ａが各々接着剤３０の存在位置の中央付近に位置するように開口するように構成されている。このような構成によると、接着剤３０をより効果的に貫通孔２２１側に誘導できるので、収容部２１ａ内における融着延伸部１１の位置する部位に接着剤３０が流入するのを適切に抑制するうえで好適である。
【００１９】
溝２２２は、その一端（第１開口）２２２ａが基体２１の収容部２１ａにおける接着剤３０が位置する部位で開口しており、その他端（第２開口）２２２ｂが収容部材２０の外部空間に対して開口している。本実施形態における溝２２２の第１開口２２２ａは、その溝幅の６０〜８０％が接着剤３０の存在位置に対応する部位に位置しており、残りの４０〜２０％が接着剤３０の存在位置よりも融着延伸部１１側に位置している。このような構成によると、収容部２１ａ内における融着延伸部１１の位置する部位に接着剤３０が流入するのを適切に抑制するうえで好適である。
【００２０】
接着剤３０は、カプラ本体１０の所定部位（本実施形態では被覆部の端部を含む部位）を収容部材２０に接着するためのものである。接着剤としては、光硬化型接着剤（可視光硬化型接着剤や紫外線硬化型接着剤など）、熱硬化型接着剤（エポキシ系接着剤やウレタン系接着剤など）などが挙げられるが、融着延伸部１１側への流入を適切に抑制する観点から、未硬化時において高粘度（５００００ｍＰａ・ｓ以上）のものが好適である。
【００２１】
本実施形態に係る光ファイバカプラＸ１は、収容部材２０の蓋体２２が収容部２１ａの長手方向に対して交差する方向に延びる複数の貫通孔２２１および溝２２２を有している。つまり、光ファイバカプラＸ１は、融着延伸部１１を含む所定部位が基体２１の収容部２１ａに収容されるカプラ本体１０よりも上方に位置する蓋体２２に貫通孔２２１および溝２２２が設けられている。そのため、光ファイバカプラＸ１では、融着延伸部１１に隣接する部位を接着剤３０により充分に固定すべく該部位に多くの接着剤３０を供給しても、カプラ本体１０の上方に充分な量の接着剤３０を残すことができる。したがって、光ファイバカプラＸ１では、融着延伸部１１に隣接する部位を接着剤３０により充分に固定することができるため、融着延伸部１１における破損の発生をより効果的に抑制することができるのである。
【００２２】
また、光ファイバカプラＸ１は、余分な接着剤３０が貫通孔２２１および溝２２２に流入するように構成されているため、余分な接着剤３０がカプラ本体１０の融着延伸部１１側に流入し難い。すなわち、光ファイバカプラＸ１では、カプラ本体１０の融着延伸部１１に接着剤３０が付着し難い。したがって、光ファイバカプラＸ１は、分岐比や過剰損失などの特性や温度特性に優れているのである。
【００２３】
さらに、光ファイバカプラＸ１の貫通孔２２１は、第２開口２２１ｂが平面視において第１開口２２１ａより融着延伸部１１側に位置するように構成されているため、当初接着剤３０の供給量が不充分であった場合に、貫通孔２２１の第２開口２２１ｂから第１開口２２１ａに向けて接着剤３０を追加供給したとしても、第１開口２２１ａを介して収容部２１ａに供給される接着剤３０は融着延伸部１１側に流入し難い。すなわち、光ファイバカプラＸ１は、接着剤３０の追加供給を行ううえでも好適である。
【００２４】
以下に、光ファイバカプラＸ１の製造方法の一例について説明する。なお、本製造方法では、接着剤３０として可視光硬化型接着剤を採用して説明する。
【００２５】
まず、基体２１の収容部２１ａにおける所定部位（合計４箇所）に、未硬化状態の接着剤３０を供給する。
【００２６】
次に、図２に示すように、融着延伸部１１の両側に接着剤３０の存在位置が２箇所ずつとなるように、接着剤３０上にカプラ本体１０を所定の張力を付与させつつ載置して、自重によりカプラ本体１０の所定部位を接着剤３０内に沈み込ませる。なお、接着剤３０の粘度の高さなどに起因して、カプラ本体１０の所定部位が接着剤３０内に充分に沈み込まない場合は、必要に応じてカプラ本体１０の所定部位上に接着剤３０を追加供給してもよい。
【００２７】
次に、基体２１上に蓋体２２を載置して（もしくは、押し当てて）、余分な接着剤３０を貫通孔２２１および溝２２２側に流入させたうえで、可視光を照射して接着剤３０を硬化する。
【００２８】
以上のようにして、図１に示す光ファイバカプラＸ１を製造することができる。
【００２９】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る光ファイバカプラＸ２を表し、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線の沿った断面図である。光ファイバカプラＸ２は、溝２２２を有していない点において、光ファイバカプラＸ１と異なる。光ファイバカプラＸ２の他の構成については、光ファイバカプラＸ１に関して上述したのと同様である。
【００３０】
本実施形態に係る光ファイバカプラＸ２は、光ファイバカプラＸ１の溝２２２に関する効果以外の効果を得ることができる。
【００３１】
図４は、本発明の第３の実施形態に係る光ファイバカプラＸ３を表し、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線の沿った断面図である。光ファイバカプラＸ３は、貫通孔２２１を有していない点において、光ファイバカプラＸ１と異なる。光ファイバカプラＸ３の他の構成については、光ファイバカプラＸ１に関して上述したのと同様である。
【００３２】
本実施形態に係る光ファイバカプラＸ３は、光ファイバカプラＸ１の貫通孔２２１に関する効果以外の効果を得ることができる。
【００３３】
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【００３４】
光ファイバカプラＸ１，Ｘ２の貫通孔２２１は、第２開口２２１ｂが平面視において第１開口２２１ａより融着延伸部１１側に位置するように構成されているが、第２開口２２１ｂが平面視において第１開口２２１ａの真上や融着延伸部１１とは反対方向側に位置するように構成してもよい。このような構成によると、第２開口２２１ｂが平面視において第１開口２２１ａより融着延伸部１１側に位置するように構成されていることにより得られる効果以外の効果を得ることができる。
【００３５】
次に、本発明の実施例および比較例について説明する。
【００３６】
［実施例１］
＜蓋体の作製＞第１の実施形態に係る光ファイバカプラＸ１で採用したのと同様の構造を有する蓋体を作製した。具体的には、まず、蓋体全長３８ｍｍの蓋体を用意する。次に、この蓋体に対して、蓋体の両端面から１〜４ｍｍの範囲に位置する３ｍｍ幅の溝を合計２箇所に形成するとともに、蓋体の両端面から９〜１１．５ｍｍの範囲に位置する２．５ｍｍ幅の溝を合計２箇所に形成した。次に、この蓋体に対して、傾斜角が３５°で、第１開口（直径２ｍｍ）が蓋体の両端面から２ｍｍの部位に中心が位置する貫通孔を合計２箇所に形成するとともに、傾斜角が３５°で、第１開口（直径２ｍｍ）が蓋体の両端面から１０ｍｍの部位に中心が位置する貫通孔を合計２箇所に形成した。以上のようにして、実施例１に係る蓋体を１５個作製した。
【００３７】
＜光ファイバカプラの作製＞第１の実施形態に係る光ファイバカプラＸ１の製造方法と同様にして光ファイバカプラを作製した。具体的には、まず、基体の収容部における所定部位（合計４箇所）に、未硬化状態の可視光硬化型接着剤（商品名：LUXTRAK  LCR１００２６／３６Ａ、東亜合成株式会社製）を供給する。本実施例における所定部位は、基体の両端面から０〜３．５ｍｍの範囲に位置する部位（合計２箇所）、および、基体の両端面から８．５〜１１ｍｍの範囲に位置する部位（合計２箇所）である。次に、融着延伸部の両側に可視光硬化型接着剤の存在位置が２箇所ずつとなるように、可視光硬化型接着剤上にカプラ本体を所定の張力を付与させつつ載置した後、カプラ本体の上記所定部位上に可視光硬化型接着剤を追加供給した。次に、この基体上に作製した蓋体を載置して、余分な可視光硬化型接着剤を貫通孔および溝側に流入させたうえで、可視光を照射して可視光硬化型接着剤を硬化した。以上のようにして、本実施例に係る光ファイバカプラを１５個作製した。
【００３８】
＜可視光硬化型接着剤の広がり範囲の測定＞作製した光ファイバカプラにおける可視光硬化型接着剤の広がり範囲を二次元測定顕微鏡（商品名：Measurescope10、株式会社ニコン製）により測定し、その結果を表１に示した。なお、本測定は各光ファイバカプラの両端とも行ったので、測定結果は合計３０データとなる。
【表１】
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【００３９】
［実施例２］
＜蓋体の作製＞第２の実施形態に係る光ファイバカプラＸ２で採用したのと同様の構造を有する蓋体を作製した。具体的には、まず、蓋体全長３８ｍｍの蓋体を用意する。次に、この蓋体に対して、傾斜角が３５°で、第１開口（直径２ｍｍ）が蓋体の両端面から２ｍｍの部位に中心が位置する貫通孔を合計２箇所に形成するとともに、傾斜角が３５°で、第１開口（直径２ｍｍ）が蓋体の両端面から１０ｍｍの部位に中心が位置する貫通孔を合計２箇所に形成した。以上のようにして、実施例１に係る蓋体を１５個作製した。
【００４０】
＜光ファイバカプラの作製＞まず、基体の収容部における所定部位（合計４箇所）に、未硬化状態の可視光硬化型接着剤（商品名：LUXTRAK  LCR１００２６／３６Ａ、東亜合成株式会社製）を若干少なめに供給する。本実施例における所定部位は、基体の両端面から０〜３．５ｍｍの範囲に位置する部位（合計２箇所）、および、基体の両端面から８．５〜１１ｍｍの範囲に位置する部位（合計２箇所）である。次に、融着延伸部の両側に可視光硬化型接着剤の存在位置が２箇所ずつとなるように、可視光硬化型接着剤上にカプラ本体を所定の張力を付与させつつ載置した。次に、この基体上に作製した蓋体を載置した後、蓋体の貫通孔を介してディスペンサにより可視光硬化型接着剤を所定量（カプラ本体の所定部位を覆う程度の量）追加供給したうえで、可視光を照射して可視光硬化型接着剤を硬化した。以上のようにして、本実施例に係る光ファイバカプラを１５個作製した。
【００４１】
＜可視光硬化型接着剤の広がり範囲の測定＞作製した光ファイバカプラにおける可視光硬化型接着剤の広がり範囲を二次元測定顕微鏡（商品名：Measurescope10、株式会社ニコン製）により測定し、その結果を表１に示した。なお、本測定は各光ファイバカプラの両端とも行ったので、測定結果は合計３０データとなる。
【００４２】
［比較例］
＜光ファイバカプラの作製＞図５は、比較例として採用する従来の光ファイバカプラＸ’を表す斜視図であり、（ａ）はその全体を表し、（ｂ）は光ファイバカプラＸ’を構成する基体２１を表し、（ｃ）は光ファイバカプラを構成する蓋体２２’を表す。蓋体２２’は、貫通孔２２１および溝２２２を有していいない以外は蓋体２２と同様の構成を有する。実施例１の蓋体に代えて、上記構成（貫通孔および溝を有していない）の蓋体２２’を採用した以外は、実施例１と同様にして、本比較例に係る光ファイバカプラを１５個作製した。
【００４３】
＜可視光硬化型接着剤の広がり範囲の測定＞作製した光ファイバカプラにおける可視光硬化型接着剤の広がり範囲を二次元測定顕微鏡（商品名：Measurescope10、株式会社ニコン製）により測定し、その結果を表１に示した。なお、本測定は各光ファイバカプラの両端とも行ったので、測定結果は合計３０データとなる。
【００４４】
[評価]
表１に示すように、実施例１の光ファイバカプラは、比較例の光ファイバカプラに比べて、「平均−基準」が約１／２、「偏差」も約１／２となっていた。また、実施例２の光ファイバカプラは、は比較例の光ファイバカプラに比べて、「平均−基準」が約１／３、「偏差」も約１／３となっていた。したがって、実施例１，２の光ファイバカプラは、紫外線効果型接着剤がカプラ本体の融着延伸部に流入して付着することに起因する各特性の劣化の発生を抑制することができ、ひいては、光ファイバカプラの歩留まりの向上が達成できるのである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ファイバカプラを表し、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿った断面図である。
【図２】図１に示す光ファイバカプラの製造過程の一工程を表す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光ファイバカプラを表し、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る光ファイバカプラを表し、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿った断面図である。
【図５】従来の光ファイバカプラを表す斜視図であり、（ａ）はその全体を表し、（ｂ）は光ファイバカプラを構成する蓋体を表し、（ｃ）は光ファイバカプラを構成する基体を表す。
【符号の説明】
【００４６】
Ｘ１〜Ｘ３    光ファイバカプラ
１０    カプラ本体
１１    融着延伸部
１２    被覆部
２０    収容部材
２１    基体
２２    蓋体
２２１    貫通孔
２２１ａ    第１開口
２２１ｂ    第２開口
２２２    溝
２２２ａ    第１開口
２２２ｂ    第２開口
３０    接着剤
【図１】
2007093987.tif 000004
【図２】
2007093987.tif 000005
【図３】
2007093987.tif 000006
【図４】
2007093987.tif 000007
【図５】
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