(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ素線の被覆の一部が除去され、該被覆が除去された部分に紫外線を照射して形成されたファイバグレーティング本体の外周に一次被覆層が形成され、該一次被覆層の外周に二次被覆層が形成された多層被覆光ファイバグレーティングであって、
前記二次被覆層を形成する第２の樹脂のヤング率が、前記一次被覆層を形成する第１の樹脂のヤング率より大きく、
前記一次被覆層の厚みが前記光ファイバ素線の被覆の厚みと等しく、
前記二次被覆層によって、前記一次被覆層の外周、前記一次被覆層と前記光ファイバ素線の被覆の境界、および、前記光ファイバ素線の被覆の外周における前記境界の近傍が覆われていることを特徴とする多層被覆光ファイバグレーティング。
【請求項２】
前記第１の樹脂のヤング率が１０Ｍｐａ以下であり、前記第２の樹脂のヤング率が１００Ｍｐａ以上であることを特徴とする請求項１記載の多層被覆光ファイバグレーティング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学部品の補強構造に関し、特に、樹脂被覆により補強された光ファイバグレーティングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバカプラや光ファイバグレーティングのような光ファイバ型部品は、被覆を除去した部分を有しているため、機械的強度の点で問題があった。そのため、かかる光部品は通常補強がなされて使用されている。
この補強方法として、被覆を除去して作製されたファイバグレーティング本体に樹脂を再コートするリコート法や、ガラス、金属等を用いた補強部材に光ファイバ型部品を接着する方法がとられている。
従来のリコート法は、ファイバグレーティング本体を紫外線硬化型樹脂で被覆して、１層の被覆を形成するものである。この紫外線硬化型樹脂として、ヤング率が1.0Ｍｐａ程度の比較的軟質な樹脂を用いることによって、温度特性や、透過損失の中心波長の安定性に優れた光ファイバグレーティングが実現している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような軟質な樹脂を用いると、外的要因に対して弱く、機械的強度が十分に保証されないという問題点があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、温度特性や、透過損失の中心波長の安定性に優れ、かつ機械的強度も優れた光ファイバグレーティングを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、光ファイバ素線の被覆の一部が除去され、該被覆が除去された部分に紫外線を照射して形成されたファイバグレーティング本体の外周に一次被覆層が形成され、該一次被覆層の外周に二次被覆層が形成された多層被覆光ファイバグレーティングであって、前記二次被覆層を形成する第２の樹脂のヤング率が、前記一次被覆層を形成する第１の樹脂のヤング率より大きく、前記一次被覆層の厚みが前記光ファイバ素線の被覆の厚みと等しく、前記二次被覆層によって、前記一次被覆層の外周、前記一次被覆層と前記光ファイバ素線の被覆の境界、および、前記光ファイバ素線の被覆の外周における前記境界の近傍が覆われていることを特徴とする多層被覆光ファイバグレーティングである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、第１の樹脂のヤング率が１０Ｍｐａ以下であり、第２の樹脂のヤング率が１００Ｍｐａ以上であることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の多層被覆光ファイバグレーティングの例を示し、この多層被覆光ファイバグレーティングの長手方向に対する直交方向の断面を図示したものである。
図１中、符号１は、被覆を除去して形成されたファイバグレーティング本体である。符号２は、ファイバグレーティング本体１の外周に設けられた一次被覆層である。符号３は、一次被覆層２の外周に設けられた二次被覆層である。
一次被覆層２は、ヤング率が10Ｍｐa以下である軟質な第１の紫外線硬化型樹脂からなり、二次被覆層３は、ヤング率が100Ｍｐa以上の硬質な第２の紫外線硬化型樹脂からなっている。
一次被覆層２にヤング率が10Ｍｐa以上である紫外線硬化型樹脂を選択した場合、光ファイバグレーティングの温度特性が悪くなる。また、二次被覆層３にヤング率が100Ｍｐa以下である紫外線硬化型樹脂を選択した場合、機械的に充分な強度が得られない。
ファイバグレーティング本体１は、図２に示す方法により作製される。図２中、符号４は、被覆を除去された裸ファイバである。この裸ファイバ４に対して、位相マスク５を介して紫外線を照射する。これにより、裸ファイバ４上に、周期的な屈折率分布を持つファイバグレーティング本体１が作製される。
この例によると、グレーティング本体１の外周にヤング率の小さい軟質の樹脂からなる一次被覆層２を形成し、この一次被覆層２の外周にヤング率の大きい硬質の樹脂からなる二次被覆層３を形成することにより、温度特性や、透過損失の中心波長の安定性に優れ、かつ機械的強度も優れた光ファイバグレーティングを提供することができる。
【０００６】
次に、本発明の多層被覆光ファイバグレーティングの製造方法について説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の多層被覆光ファイバグレーティングの製造方法の第１の例を示すものである。
図３（ａ）中、符号１は、被覆された光ファイバ素線７の一部の被覆を除去して形成されているファイバグレーティング本体である。このファイバグレーティング本体１を、一次被覆層コート用リコーター８にセットし、ヤング率が10Ｍｐa以下である軟質な第１の紫外線硬化型樹脂９を注入する。この第１の紫外線硬化型樹脂９が、リコートする両面のコーティング接面まで届いていることを確認した後で、モールドプレートの下面から紫外線ランプ１０により紫外線を照射し、第１の紫外線硬化型樹脂９を硬化させて、一次被覆層２を形成する。この一次被覆層２を形成するための第１の紫外線硬化型樹脂９として、硬化収縮率を適時選択することにより、任意のコート径を持った一次被覆層２の形成が可能となる。
一次被覆層２の厚さは、光ファイバグレーティングの温度特性や透過損失の中心波長の安定性に関り、使用状況に応じて適宜設計される。一般的には、一次被覆層２が厚いほど温度特性や透過損失の中心波長の安定性は高くなるが、機械的強度に乏しくなり、一次被覆層２が薄いと温度特性や透過損失の中心波長の安定性は劣化するが、機械的強度に優れた光ファイバグレーティングを得ることができる。
次に、図３（ｂ）に示すように、二次被覆層コート用リコーター１１に、一次被覆層２で被覆されたファイバグレーティング本体１をセットし、ヤング率が100Ｍｐa以上の硬質な第２の紫外線硬化型樹脂１２を注入する。この後、再び、モールドプレートの下面から紫外線ランプ１０により紫外線を照射して、第２の紫外線硬化型樹脂１２を硬化させて、二次被覆層３を形成する。
この例によると、グレーティング本体１の外周にヤング率の小さい軟質の樹脂からなる一次被覆層２を形成した後、この一次被覆層２の外周にヤング率の大きい硬質の樹脂からなる二次被覆層３を形成することにより、温度特性や、透過損失の中心波長の安定性に優れ、かつ機械的強度も優れた光ファイバグレーティングの製造方法を提供することができる。
また、この例によると、モールド方式を採用することで、光ファイバグレーティングの仕上がり径を制御しやすく、作業性よく光ファイバグレーティングを製造することができる。
【０００７】
図４は、本発明の多層被覆光ファイバグレーティングの製造方法の第２の例を示すものである。
図４中、符号１は、被覆された光ファイバ素線７の一部の被覆を除去して形成されているファイバグレーティング本体である。このファイバグレーティング本体１の外周に一次被覆層２が形成されたものに対して、板状の樹脂１３を巻きつけて二次被覆層を形成する。
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の多層被覆光ファイバグレーティングの製造方法の第３の例を示すものである。
図５（ａ）、（ｂ）中、符号１は、被覆された光ファイバ素線７の一部の被覆を除去して形成されているファイバグレーティング本体である。このファイバグレーティング本体１の外周に一次被覆層２が形成されたものに対して、樹脂１４を吹きつけて二次被覆層３を形成する。
この第２、第３の例によっても、グレーティング本体１の外周にヤング率の小さい軟質の樹脂からなる一次被覆層２を形成した後、この一次被覆層２の外周にヤング率の大きい硬質の樹脂からなる二次被覆層３を形成することにより、温度特性や、透過損失の中心波長の安定性に優れ、かつ機械的強度も優れた光ファイバグレーティングの製造方法を提供することができる。
【０００８】
(実施例)
以下、具体例を示す。
図１に示す多層被覆光ファイバグレーティングを、図３に示す製造方法により作製した。
クラッド径が１２５μｍ、被覆コート厚が２５０μｍの石英系光ファイバ素線の被覆を２５ｍｍにわたって除去し、図２に示す方法で波長２４８ｎｍの紫外光を発するＫｒ−Ｆエキシマレーザを用いてファイバグレーティング本体１を作製した後、図３に示す方法でリコートを行った。
ヤング率が1.0Ｍｐaである第１の紫外線硬化型樹脂９を用いて一次被覆層２を形成した後、ヤング率が600Ｍｐaである第２の紫外線硬化型樹脂１２を用いて二次被覆層３を形成した。一次被覆層２の厚さを62.5μｍとし、二次被覆層３の厚さを25μｍとした。
【０００９】
また、一次被覆層２を形成するためのリコーターのモールドプレートの溝の直径を250μｍ、二次被覆層３を形成するためのリコーターのモールドプレートの溝の直径を300μｍとして、一次被覆層２及び二次被覆層３を形成した。
本実施例と比較するために、ヤング率1.0Ｍｐaの紫外線硬化型樹脂を用いて、被覆厚さが87.5μｍである１層の被覆のみを形成した、従来の光ファイバグレーティングを作製した。本実施例の光ファイバグレーティングと、従来の光ファイバグレーティングに対してしごき試験を行った。
その結果を図６、図７に示す。図６が従来の光ファイバグレーティングであり、図７が本実施例の光ファイバグレーティングである。図６、図７から明らかなように、本実施例によると、２層の被覆を形成したことにより、機械的強度が改善されている。この結果から、本実施例の有用性が実証されている。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、グレーティング本体の外周にヤング率の小さい軟質の樹脂からなる一次被覆層を形成し、この一次被覆層の外周にヤング率の大きい硬質の樹脂からなる二次被覆層を形成することにより、温度特性や、透過損失の中心波長の安定性に優れ、かつ機械的強度も優れた光ファイバグレーティングを提供することができる。
また、本発明によると、グレーティング本体の外周にヤング率の小さい軟質の樹脂からなる一次被覆層を形成した後、この一次被覆層の外周にヤング率の大きい硬質の樹脂からなる二次被覆層を形成することにより、温度特性や、透過損失の中心波長の安定性に優れ、かつ機械的強度も優れた光ファイバグレーティングの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層被覆光ファイバグレーティングの長手方向に対する直交方向の断面を示す図である。
【図２】ファイバグレーティング本体を製造する方法を示す図である。
【図３】本発明の多層被覆光ファイバグレーティングの製造方法の第１の例を示す図である。
【図４】本発明の多層被覆光ファイバグレーティングの製造方法の第２の例を示す図である。
【図５】本発明の多層被覆光ファイバグレーティングの製造方法の第３の例を示す図である。
【図６】従来例のしごき試験後の結果を示す図である。
【図７】本実施例のしごき試験後の結果を示す図である。
【符号の説明】
１…ファイバグレーティング本体、２…一次被覆層、３…二次被覆層
【図１】
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【図２】
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【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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