(57)【要約】      （修正有）【課題】張力緩和ができる光ファイバと、巻線後の光ファイバ巻線の屈曲点を少なくし、減衰を少なくした光ファイバコイルを提供する。【解決手段】ファイバ素線の表面の全面に均一に自己融着性樹脂を被覆してなる、自己融着性光ファイバとこれを巻いた自己融着性光ファイバコイル。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバ素線の表面の全面に均一に自己融着性樹脂を被覆してなる、自己融着性光ファイバ。
【請求項２】
自己融着性樹脂がポリビニルブチラール系樹脂である、請求項１に記載された自己融着性光ファイバ。
【請求項３】
請求項１または２に記載された自己融着性光ファイバを整列巻し、加熱融着してなる光ファイバコイル。
【請求項４】
コイルの端末がコイルの巻始め線の面を渡らず、端末が最外周に来る、Ω巻きコイルの捲き方で巻かれた、請求項３に記載された自己融着性光ファイバコイル。
【請求項５】
自己融着性樹脂がポリビニルブチラール系樹脂である、請求項３または４に記載された自己融着性光ファイバコイル。
【請求項６】
コイルが、ボビンを使用しない空芯コイルである、請求項３ないし５のいずれか１項に記載された自己融着性光ファイバコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバとそれを用いたコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のファイバコイルはファイバに張力がかからないよう輪取りが中心であり、一定長さの光ファイバを大きな束状の輪としていた。その後、この束を接着剤等で固定することが考案され、次にボビンに巻線することが提案されたが、巻線のテンション等を低くし光ファイバに張力がかからないよう留意するなどしたが、巻線は乱巻きであり、接着剤等を塗布しながら巻線するため、作業性や巻線性が悪く量産に不向きで、乱巻きになるため、光ファイバが他の光ファイバを横切ることが多く、またファイバ間の隙間に落ち込むなどの現象が発生し、結果屈曲点が多くなるため、光ファイバの減衰が大きかった。
光ファイバをデバイスとして用いた光ファイバ型デバイスは、センサー等の用途において広く用いられている。また、エルビウム、ツリウム、プロセオジム等をドープした光ファイバアンプ、分散補償光ファイバを用いた分散補償器、あるいは非線形光学デバイスとして、光ファイバ型デバイスが注目を集めている。光ファイバ型デバイスは光ファイバにより構成されているため、伝送路や他のデバイスとの結合性が良く、外的なノイズを受けにくく特性も安定しており、優れたデバイスとして知られている。しかしながら、必要とする光ファイバ長が長ければ長いほど、体積が大きくなるという欠点がある。この欠点を回避するために、小径のボビンに巻線することが行われている。しかしながら、光ファイバを小径に巻くと、巻き厚が増加し、低張力で巻いても、光ファイバ同士が押し付けられ、その重なりあいによりマイクロベンドが生じ、大きな損失が生じる問題があった。 
この問題を回避するために、ボビンの胴部に溝や開口部等を設けて、ピンを差し込み、巻き線後に、このピンを外して、コイル内側の光ファイバの張力を緩和し、光ファイバコイルの損失を低減させることが行われているが、この方法では、コイルに加えていた張力が大きいと、ピンが抜けなかったり、無理にピンを抜くと光ファイバを傷つけたりする可能性があった。これを改善する方法として、特許第３２０１９８３号公報には、複数の溝にそれぞれ２本のピンを挿入して、巻き線後、光ファイバと接していない内側のピンを抜き、ついで外側のピンを抜くことが提案されているが、これらの場合には、ボビン形状、構造が複雑となり、コスト高の要因となる等の問題があった。また、光ファイバに張力をかけないように光ファイバを丸めて束ねた後、ジェルまたは可とう性の良い樹脂で覆ってパッケージした構造の光ファイバコイルも提案されているが、光ファイバが秩序良く巻かれていないため、体積が大きくなり、デバイスの小サイズ化を阻害する要因となっていた。 
また、光ファイバ型デバイスでは、ボビンに巻線される光ファイバの長さが、デバイスの特性にとって大きな影響を及ぼすことが多く、光ファイバを巻線する際に巻線長を制御する必要がある。しかしながら、光ファイバは圧力、張力に敏感であるため、巻線後に特性が変化する可能性があり、巻線後に長さ調節をする必要があるが、通常の接着剤では、光ファイバが強固に固定されてしまい巻線長を調節するために光ファイバをコイルから解く際に光ファイバが破損する等の危険があった。
【特許文献１】特許第３２０１９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、従来の技術における上記のような問題点を解決することを目的としてなされるものである。すなわち、本発明の目的は、省スペース化が可能であり、光ファイバの張力緩和が可能であり、さらに、巻線後の光ファイバ巻線長を調節可能な簡単な構造で安価な光ファイバコイル及びそれを用いて形成したコイルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、
「１．  ファイバ素線の表面の全面に均一に自己融着性樹脂を被覆してなる、自己融着性光ファイバ。
２．  自己融着性樹脂がポリビニルブチラール系樹脂である、１項に記載された自己融着性光ファイバ。
３．  １項または２項に記載された自己融着性光ファイバを整列巻し、加熱融着してなる光ファイバコイル。
４．  コイルの端末がコイルの巻始め線の面を渡らず、端末が最外周に来る、Ω巻きコイルの捲き方で巻かれた、請求項３に記載された自己融着性光ファイバコイル。
５．  自己融着性樹脂がポリビニルブチラール系樹脂である、３項または４項に記載された自己融着性光ファイバコイル。
６．  コイルが、ボビンを使用しない空芯コイルである、３項ないし５項のいずれか１項に記載された自己融着性光ファイバコイル。」
に関する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の光ファイバコイルは、自己融着性樹脂が光ファイバ素線の表面の全面に被覆されて自己融着層を形成した自己融着光ファイバを使用することにより、光ファイバに残留していた張力を緩和させることができ、マイクロベンド等による損失増大を防ぐことができる。さらに、光ファイバ同士が密着して固定されているため、小径であり光ファイバ型デバイスの小型化に有用である。さらに自己融着光ファイバを整列巻したことにより屈曲点を少なくし、減衰を少なくする効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして詳細に説明する。図１は、従来の光ファイバコイルの一例の断面図であり、図２において、光ファイバコイルは、ボビン６の上に光ファイバ素線１を巻線し、光ファイバの表面に接着剤５が設けられ、光ファイバ素線１同士が融着してコイル形状を維持している。図５は本発明の光ファイバコイルの一例の断面図であって、光ファイバコイルにはボビンが存在していない。ボビンがなくても自己融着して形成されたコイルは形状維持性に優れ、且つ小型化される。
本発明の光ファイバコイルを作製するには、巻線する前に光ファイバ素線の表面の全面に自己融着性樹脂を塗布することにより、自己融着層を形成させる必要があるが、この場合、自己融着層は、コイル巻きした時に隣接する光ファイバ素線同士が融着して相互に固定されるように、光ファイバ素線に塗布される必要がある。 
【０００７】
光ファイバに自己融着性樹脂を被覆する方法を説明する。
光ファイバに自己融着性樹脂であるポリビニルブチラールを溶剤に溶解した溶液を塗布して乾燥させ、光ファイバの表面に該樹脂を被覆する。
本発明の光ファイバはコイルは、熱融着性樹脂が光ファイバ素線の保護膜として働き、光ファイバ素線表面を均一に被覆しているため、巻き上がりのコイルの大きさが均一になる。さらに、巻き上がった後に熱を加えることにより、熱融着性樹脂皮膜が軟化し、光ファイバ内部がゆるみ、光ファイバに在留している張力を解放し、緩和させることができる。そのままゆっくり冷やせば、光ファイバに在留している張力を解放した状態で光ファイバ同士を固着させることができる。このため、マイクロベント等による損失を防ぐことができる。一般に光ファイバの損失はファイバの屈曲点が多いほど大きい。
【０００８】
完全整列巻きについて説明する。
両端に鍔を有する巻心に巻回し、隣接する線材に密着させながら巻回する。線巻き幅いっぱいになった後は、２層目に移り、端から順次すでに巻線された線材と鍔や線材と線材がつくる谷に順次巻回する、この線材の谷から隣接する谷に巻線が移る際に１度だけ下層の線材と上層の線材が交差する、これを繰り返し巻き幅いっぱいに巻回した後、更に上層に線材を巻回する。これを繰り返し巻線することで整列巻きができる。
整列巻きすることは、ファイバコイルの屈曲点を最少になるため、自己融着整列巻光ファイバコイルは小型で損失がきわめて少ない光ファイバコイルを提供する。
自己融着性樹脂にはポリアミド、ポリエステル等の熱可塑性樹脂があるが、ポリビニルブチラールが最も好ましい。
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。
図１は、従来の光ファイバの断面であり、１はコアと呼ばれ光が通るところで、２はクラッド、３は保護用のコーティング樹脂である。
図２は、従来の光ファイバコイルの一例の断面図であり、図２において、ボビン６に光ファイバ素線２を巻線した。巻線は乱巻きのため内部は隙間が多く、光ファイバが巻回するときに、他のファイバを横切ったり、線間の隙間に落ちたりして、コイルの巻き上がり面もフラットにならない。そのためファイバの屈曲点が多く発生する。光ファイバの素線同士は隙間に接着材５が充填され、光ファイバ素線２同士を接着してコイル形状を維持している。
図３は、本発明の自己融着光ファイバの断面図であり、１はコア、２はクラッド、３は保護用のコーティング樹脂、４は融着層である。
図４は、自己融着光ファイバで巻線された整列巻コイルの一例の断面図であり、６のボビンに融着層を有する光ファイバが巻線されており、隣接するファイバは隙間なく整列しており、ファイバ間の隙間の落ち込みや他のファイバとの交点も最少である。ファイバ間には接着材は充填されていない。光ファイバ同士は互いに融着層同士で密着しており、加熱することにより溶着する。
図５は、自己融着光ファイバ空芯コイルの断面図であり、ボビンはない。
図６は、自己融着光ファイバ空芯コイルの外観図である。
図７は、自己融着光ファイバ空芯コイルであり、巻き始め線がコイル面を横断しないコイルの外観図である。
自己融着性樹脂で被覆した光ファイバを用いる場合は、コイルは一体となり、形状維持性が大きいので、ボビンは不要となり、コイルを小型化することができる。
【００１０】
次に整列巻きについて説明する。通常、線をコイル状に巻く時には、線径の２倍前後のピッチで巻線する。この方法の巻線では線の重なりが一様で、巻き外径もそろっているが、線の山と谷がラムダムに生じるため線同士の交点が多く発生し、線と線の隙間に落ち込むこともあるため、その度にマイクロベントが発生する。
整列巻きとは、隣接線と密着しながら巻線するため、線の交点が２層目から１巻きに１箇所発生するが、線と線の隙間に落ち込むこともないため、線の屈曲点が少なく、光ファイバの減衰が小さい。
【実施例】
【００１１】
次に実施例をあげて具体的に説明する。
実施例１  自己融着光ファイバの実施例
コア径                              φ０．０６２ｍｍ
クラッド外径                        φ０．１２５ｍｍ
ポリビニルアクリレート塗装外径      φ０．２３５ｍｍ
ポリビニルブチラート塗装外径        φ０．２４５ｍｍ
実施例２  自己融着光ファイバの完全整列巻きコイル
ファイバ外径      φ０．２４５ｍｍ
巻数                ５０６巻き
巻き長              １００ｍ
内径              φ６０
外径              φ６６
厚さ                １０ｍｍ
減衰                ０．１ｄＢ
従来例  光ファイバコイル
ファイバ外径      φ０．２４５ｍｍ
巻数                ５００巻き
巻き長              １００ｍ
内径              φ６０
外径              φ６７．３
厚さ                １０ｍｍ
減衰                １．０ｄＢ
減衰が大きく実用できない。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明の光ファイバコイルは、優れた性能と効果を示すので、センサー等の分野で好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の光ファイバの断面図である。
【図２】従来の光ファイバコイルの断面図である。
【図３】本発明の光ファイバの断面図である。
【図４】本発明の光ファイバコイルの断面図である。
【図５】本発明の他の実施例である、ボビンのない光ファイバ空芯コイルの断面図である。
【図６】本発明の光ファイバ空芯コイルの外観図である。
【図７】本発明の巻き始め線がコイル面を横断しない外観の説明図である。
【符号の説明】
【００１４】
１…コア
２…クラッド
３…保護コーティング
４…自己融着性樹脂
５…接着材層
６…ボビン
【図１】
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【図２】
2007070174.tif 000004
【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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