JP3289752B2 - プレーナ光波回路保護部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光波伝搬損失変動が少な
く、かつ長期信頼性に優れたプレーナ光波回路の保護部
材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プレーナ光波回路は、ガラス、シリコン
等の基板と、該基板上に設けられた平板状の光伝搬路と
からなり、種々のタイプのものが知られている。代表的
なプレーナ光波回路として光波分岐回路や広波長域結合
器等が挙げられる。

【０００３】従来のプレーナ光波回路の一例として、１
入力８分岐からなるプレーナ光波分岐回路を図７に示
す。図中、参照符号２１はプレーナ光波回路、２２は入
力光、５０〜５８は光の伝搬路、そして６０〜６７は出
力光である。この図に示されているように、プレーナ光
波回路２１において入力光２２は光伝搬路５５から光伝
搬路５１〜５８を通過するにつれて分岐され、８本の光
となって出力光６０〜６７のとして出射される。

【０００４】このような構成からなる従来のプレーナ光
波回路は、光ファイバ通信網を用いた光情報回線中に広
く用いられており、局内や局外の種々の環境条件下で使
用されている。特に、上記のような光波分岐回路は、ケ
ーブルテレビ等において、光映像信号を各加入者へ分配
する際に多く用いられることから、屋外においても安定
に動作することが強く求められている部品の一つであ
る。このようなプレーナ光波回路を実際に用いるために
は、光ファイバを入出射端に接続する必要がある。

【０００５】図８は、光ファイバをプレーナ光波回路の
入出射端に接続した部品（モジュールと呼ぶ）の概略的
構成を説明するための斜視図である。この図において、
参照符号１はプレーナ光波回路ブロック、２は光ファイ
バブロック、４，５ａ，５ｂは光ファイバ、そして１０
および１１は接続部である。このモジュール製作方法
は、特開平４−２１２１１３号に開示されている。すな
わち、図７の参照符号５１〜５８に示すような光伝搬路
の間隔が高精度に合わせられて製作されたプレーナ光波
回路と、上記伝搬路の間隔に精密に合わせられたガラス
等のブロック上に光ファイバを整列固定させた光ファイ
バブロックとを用い、両者の入出射端面を光学的に均質
に研磨した後に、この端面同士を突き合わせて光軸を調
芯し、さらに接着剤で固定することにより達成される。

【０００６】また上記接続部を固定する方法の一例とし
て、特開平２−２９８９０４号に開示された方法があ
る。この方法は、プレーナ光波回路ブロックと光ファイ
バブロックとを金属で製作し、ＹＡＧレーザ溶接あるい
は紫外線硬化型の接着剤によって両者を固定する。この
接着剤を用いた固定方法は、簡便で経済的であることか
ら、現在もっとも利用されている。しかし、接着剤を用
いた固定方法では、接続部の接着剤部分がむき出しの状
態となるため湿気などで接着強度等の劣化が生ずる。こ
のような接着剤の劣化は、プレーナ光波回路と光ファイ
バ部品との間において光の導通部分の位置づれを引き起
こし、これによって、プレーナ光波回路モジュールの光
特性が変動または劣化することになる。したがって、光
波回路モジュールを実用品として用いる場合、ハンドリ
ングの容易性、湿熱雰囲気中などでの信頼性確保等の観
点から、図９に示すように、従来からプレーナ光波回路
モジュール１〜５を金属やプラスチックのケース４０に
入れて保護する試みがなされている。この場合、ゴム状
のシーラントやシリコングリス等のシール材４１を充填
し、接着剤４２によってケースを封止する。このように
して湿気などの進入を防ぎ、長期間湿熱雰囲気中に放置
しても接続界面の接着剤が劣化しないようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のプレー
ナ光波回路は、以下のような問題点を有する。

【０００８】第一に、モジュールを保護するためにケー
スに充填されるシール材は透湿性や吸水性およびモジュ
ールの接続部や光ファイバに歪みを加えないように柔軟
性を勘案して決められる。エポキシで代表される熱硬化
性の材料は比較的耐湿性に優れるが、硬度が高く、環境
温度の変動時にモジュールに与える歪みが大きい。その
ため、モジュールの接続部や光ファイバに過大なストレ
スが加わり接着層の剥離現象を生じたり、光ファイバの
マイクロベンディング損失を増加させたりして光伝搬損
失に影響を与える問題がある。

【０００９】硬化してもゴム状で柔軟性のあるシーラン
ト材料もあるが、多くの場合溶剤が含まれており、長時
間にわたる乾燥工程を実施しないと接続部の接着剤と反
応を生じ、接着剤を劣化させる問題がある。また、環境
温度が低い場合に硬度が増加して接続部の他、特に細径
の単芯ファイバにストレスが生じ、光伝搬損失に影響を
与えるなどの問題がある。さらにシリコングリスのよう
な室温で非常に柔らかいものも用いられるのであるが、
これらのものは６０℃程度の高温で流動し、例えケース
内に封入しても接着剤等による封止が不完全な箇所から
漏洩する問題があった。

【００１０】一方、低温ではシール材が硬直し、モジュ
ールとしての光特性が変化するなどの問題があった。さ
らに高温での流動性を防ぐ目的で、ジェリー状の内包材
を用いる例もあるが、以上述べたように、従来のプレナ
ー光波回路モジュールに用いられているシール材料はモ
ジュールの接続部や接続されている光ファイバに対して
ストレスを生じさせたり、またストレスが小さいものは
処理工程に長時間を要したり、流動性が高く漏洩した
り、所要の耐湿性や広い環境温度の変化に対して物性が
不十分で長期的には接続部が劣化するなどの欠点があっ
た。

【００１１】第二に、従来技術においては、ケースと光
ファイバとの境界から湿気が入り込むのを防ぐために、
ケースと光ファイバとの境界を熱硬化性接着剤を用いて
封止する必要があった。そのため接着剤の固化時におけ
る体積変化や、環境温度の変化によって光ファイバにス
トレスが加わりマイクロベンディングによる損失増加が
生じる問題があった。これは封止を完全に行うほど顕著
になる。ケースの光ファイバとの境界部分に弾性材料を
用いても光ファイバの周囲を接着剤で固定しなくてはな
らないため上記の問題の解決にはならない。従来ＬＳＩ
等の半導体部品の封止に熱硬化性樹脂を用いてモールド
を行う技術があるが、上に述べた理由で光波回路モジュ
ールに適用するのは困難であった。

【００１２】プレーナ光波回路モジュールは将来、屋外
や電柱上に置かれることもあるため、７５℃、８５〜９
５％湿熱中で５０００時間の加速劣化試験に耐え、さら
に７５℃〜−４０℃のヒートサイクルによっても損失の
変動が充分に小さいことが必要である。しかし従来型部
品では前に述べた理由による長期湿熱試験や、ヒートサ
イクル試験を行った場合、必ずしも充分な特性を有する
ものではなかった。例えば、図９に示すような金属製ケ
ースを用いて、光ファイバ部品との境界をエポキシ系の
熱硬化性樹脂で固定した１×８スプリッター型プレーナ
光波回路部品を、７５℃〜−４０℃のヒートサイクル試
験を行った結果、元のプレーナ光波回路モジュール単体
の損失がこの温度範囲内で９．５±０．１ｄＢであった
ものが、７５℃のときに９．６ｄＢ、−４０℃のときに
９．９ｄＢに増加した。この値はヒートサイクルの回数
にはよらずほぼ同じ値を示していることから、光ファイ
バの固定部分のマイクロベンディングによって損失の増
加を生じているものであると考えられる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第一の発明にもとづくプレーナ光波回路の保護部材
は、プレーナ光波回路、入出力用光ファイバ、および前
記プレーナ光波回路と前記入出力用光ファイバとの接続
部からなるプレーナ光波回路モジュールに用いられる、
前記接続部周囲を覆う内包材からなるプレーナ光波回路
保護部材であって、前記内包材がシリカ充填剤含有ポリ
マー樹脂、シリカ充填剤非含有シリコン系加熱付加型ゲ
ルタイプ接着剤およびシリカ充填剤非含有シリコン系加
熱付加型フレキシブルタイプ接着剤よりなる群から選択
される、プレーナ光回路と入出力光ファイバとの接着部
に用いられる接着剤成分を溶解しない組成物からなるこ
とを特徴とする。

【００１４】第二の発明にもとづくプレーナ光波回路の
保護部材は、プレーナ光波回路、入出力用光ファイバ、
および上記プレーナ光回路と上記入出力光ファイバとの
接続部からなるプレーナ光波回路モジュールに用いられ
るプレーナ光波回路保護部材であって、少なくとも上記
プレーナ光波回路および上記接続部を囲む金属製ケース
と、少なくとも上記光ファイバと上記金属ケースとの境
界を含む部分を覆う封止材とからなる保護体が設けら
れ、さらに、上記封止材は、硬化後にエラストマーとな
る原料体であることを特徴とする。好ましくは、シリカ
充填剤含有ポリマー樹脂、シリカ充填剤非含有シリコン
系加熱付加型ゲルタイプ接着剤およびシリカ充填剤非含
有シリコン系加熱付加型フレキシブルタイプ接着剤より
なる群から選択される、プレーナ光回路と入出力光ファ
イバとの接着部に用いられる接着剤成分を溶解しない組
成物からなる内包材が上記金属製ケース内に充填されて
いる。

【００１５】第三の発明にもとづくプレーナ光波回路の
保護部材は、プレーナ光波回路、入出力用光ファイバ、
および前記プレーナ光波回路と前記入出力用光ファイバ
との接続部からなるプレーナ光波回路モジュールが複数
直列に接続されたプレーナ光回路群に用いられる、前記
接続部周囲を覆う内包材からなるプレーナ光波回路保護
部材であって、前記内包材がシリカ充填剤含有ポリマー
樹脂、シリカ充填剤非含有シリコン系加熱付加型ゲルタ
イプ接着剤およびシリカ充填剤非含有シリコン系加熱付
加型フレキシブルタイプ接着剤よりなる群から選択され
る、プレーナ光回路と入出力光ファイバとの接着部に用
いられる接着剤成分を溶解しない組成物からなることを
特徴とする。

【００１６】第三の発明にもとづくプレーナ光波回路の
保護部材は、プレーナ光波回路、入出力用光ファイバ、
および前記プレーナ光波回路と前記入出力用光ファイバ
との接続部からなるプレーナ光波回路モジュールが複数
直列に接続されたプレーナ光回路群に用いられるプレー
ナ光波回路保護部材であって、少なくとも上記プレーナ
光波回路および上記接続部を囲む金属製ケースと、少な
くとも上記光ファイバと上記金属ケースとの境界を含む
部分を覆う封止材とからなる保護体が設けられ、さら
に、上記封止材は、硬化後にエラストマーとなる原料体
であることを特徴とする。好ましくは、シリカ充填剤含
有ポリマー樹脂、シリカ充填剤非含有シリコン系加熱付
加型ゲルタイプ接着剤およびシリカ充填剤非含有シリコ
ン系加熱付加型フレキシブルタイプ接着剤よりなる群か
ら選択される、プレーナ光回路と入出力光ファイバとの
接着部に用いられる接着剤成分を溶解しない組成物から
なる内包材が上記金属製ケース内に充填されている。

【００１７】なお、上記内包材は長期の湿熱特性を保証
するために特に透湿率が低いものであって、さらに光波
回路モジュールに対してストレスが加わらないように粘
度が４０００から３０００００ｃｐｓののり状で、かつ
接着剤の成分を溶解するような影響を与えない化学的性
質をもつものを用いている。また、上記金属製ケースは
光波回路モジュール全体の機械的な強度を保証するもの
で主にステンレスやアルミニウムを用いる。最外側のポ
リマーは透湿率が低い材料からなる。

【００１８】

【作用】プレーナ光波回路保護部材は、内包材、または
金属製ケースとそれを覆う封止材との組み合わせによっ
て、プレーナ光波回路モジュールの接続部の接着剤の湿
気による劣化を効果的に防止し、長期にわたってプレー
ナ光波回路の特性の信頼性を確保することと、温度変化
による損失変動を充分に小さくする。

【００１９】金属製ケースを覆う封止材は、モジュール
から突き出す光ファイバを柔軟に保持して、温度変化に
よるマイクロベンディング損失の増加を防ぐとともに光
ファイバに対する機械的な補強効果を発揮する。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２１】〈実施例１〉本発明にもとづくプレーナ光
波回路の一実施例を図１を用いて詳細に説明する。この
図において、参照符号１はプレーナ光波回路ブロック、
２は光ファイバブロック、そして６は内包材である。

【００２２】内包材は、ポリプロピレングリコールを主
体としたポリマーに、シリカ充填剤を約２０％混合して
自己流動性を非常に小さくしたものを用いた。粘度は、
常温で約１５０００ｃｐｓである。この材料の特徴は、
外界の湿気をブロックしたモジュールの接着部分の劣化
を押え、モジュールに余分なストレスを与えないように
−５０℃から１５０℃より広い温度範囲でのり状であ
り、接着剤に影響を与えるような溶媒を含まない、など
である。したがって、このような材料で囲まれたプレー
ナ光波回路モジュールは長期間にわたって安定な動作を
期待できる。

【００２３】上記材料は、流動性がないのでへら状の棒
でモジュールの回りに丹念に塗り付けた。他の塗布法と
しては、シリンジを利用してモジュールの周囲に塗布す
ることもできる。この場合、内包材の中に泡を取り込ま
ないようにしなくてはならないが、容易に実施できる。

【００２４】このようにして製作したプレーナ光波回路
モジュールを７５℃〜−４０℃のヒートサイクル試験を
行った結果、元のプレーナ光波回路モジュール単体の損
失は９．５±０．１ｄＢであったが、７５℃のときに
９．５ｄＢ、−４０℃のときでも９．５ｄＢであり損失
の増加は認められなかった。この値はヒートサイクルの
回数を増加しても不変であり、モジュールの接続部や光
ファイバの固定部分のマイクロベンディングによる損失
の増加を防ぐことができた。

【００２５】さらにこのモジュールに対し１２０℃で１
００％での湿熱試験を９９時間行っても接続部の接着剤
の劣化による剥離現象は認められなかった。

【００２６】〈実施例２〉本発明にもとづくプレーナ光
波回路の第２の実施例を説明する。この光波回路の構成
は実施例１と同様に、図１に示す構成をとるが、内包材
の組成が異なる。この実施例に適用される内包材は、変
性エポキシを主体としたポリマーに、シリカ充填剤を約
２０％混合した主剤と硬化剤とをそれぞれ２：１に混合
したものを用いた。これをモジュールに素早く塗布し、
真空脱泡した後に室温に６時間放置して硬化した。

【００２７】この材料の特徴は外界の湿気をブロックす
る効果が大きく、モジュールの接着部分の劣化を押える
こと。体積変化の割合が小さいためモジュールや光ファ
イバに加わるストレスによる損失の変化が−４０℃から
１００℃の範囲で少ないこと。接着剤に影響を与えるよ
うな溶媒を含まない等である。

【００２８】したがって、このような材料で囲まれたプ
レーナ光波回路モジュールは長期間にわたって安定な動
作を期待できる。

【００２９】このようにして製作したプレーナ光波回路
モジュールを用いて７５℃〜−４０℃のヒートサイクル
試験を行った結果、元のプレーナ光波回路モジュール単
体の損失は９．５±０．１ｄＢであったが、７５℃のと
きに９．５ｄＢ、−４０℃のときでも９．５ｄＢであり
損失の増加は認められなかった。この値はヒートサイク
ルの回数を増加しても不変であり、モジュールの接続部
や光ファイバの固定部分のマイクロベンディングによる
損失の増加を防ぐことができた。

【００３０】さらにこのモジュールに対し１２０℃で１
００％での湿熱試験を９９時間行っても接続部の接着剤
の劣化による剥離現象は認められなかった。

【００３１】〈実施例３〉本発明にもとづくプレーナ光
波回路の第３の実施例を説明する。この光波回路の構成
は実施例１と同様に、図１に示す構成をとるが、内包材
の組成が異なる。

【００３２】内包材にはシリコン系の加熱付加型のゲル
タイプ接着剤を用いた。主材と硬化材の混合比が１０
０：１０の２液を混合した後にモジュールに塗布し、真
空脱泡した後に８５℃で６時間以上加熱して硬化した。
本材料は硬化後の針入度が６０程度の非常に柔らかい性
質をもつものである。この材料の特徴は、モジュールの
構成物質であるガラスやシリコンに対して接着性が優れ
ているため、モジュールへの湿気の影響が少なく、モジ
ュールの接着部分の接着剤の劣化を押え、モジュールに
余分なストレスを与えないように−６０℃から２００℃
以上の広い温度範囲で柔軟であり、接着剤に影響を与え
るような溶媒を含まないこと、さらに電気的な絶縁性、
誘電体特性が良好なことなどである。したがって、この
ような材料で囲まれたプレーナ光波回路モジュールは長
期間にわたって安定な動作を期待でき、また電気回路を
混載したモジュールに対しても良好な特性を維持できる
特性を有する。

【００３３】このようにして製作したプレーナ光波回路
モジュールを７５℃〜−４０℃のヒートサイクル試験を
行った結果、元のプレーナ光波回路モジュール単体の損
失は９．５±０．１ｄＢであったが、７５℃のときに
９．５ｄＢ、−４０℃のときでも９．５ｄＢであり損失
の増加は認められなかった。この値はヒートサイクルの
回数を増加しても不変であり、モジュールの接続部や光
ファイバの固定部分のサイクロベンディングによる損失
の増加を防ぐことができた。

【００３４】さらにこのモジュールに対し１２０℃で１
００％での湿熱試験を９９時間行っても接続部の接着剤
の劣化による剥離現象は認められなかった。

【００３５】〈実施例４〉本発明にもとづくプレーナ光
波回路の第４の実施例は、実施例１と同様の構成である
が、この実施例では内包材としてシリコン系の加熱付加
型のフレキシブルタイプ接着剤を用いた点が異なる。こ
の実施例の内包剤は、主材と硬化材の混合比が１００：
１０の２液を混合した後にモジュールに塗布し、真空脱
泡した後に８５℃で６時間以上加熱して硬化した。本材
料は硬化後の伸び率が１４０％であり、柔らかい性質を
もつものである。この材料の特徴は、モジュールの構成
物質であるガラスやシリコンに対して接着性が優れてい
るため、モジュールへの湿気の影響が少なく、モジュー
ルの接着部分の接着剤の劣化を押え、モジュールに余分
なストレスを与えないように−６０℃から２００℃以上
広い温度範囲で柔軟であり、接着剤に影響を与えるよう
な溶媒を含まないこと、さらに電気的な絶縁性、誘電体
特性が良好なことなどである。したがって、このような
材料で囲まれたプレーナ光波回路モジュールは長期間に
わたって安定な動作を期待でき、また電気回路を混載し
たモジュールにたいしても良好な特性を維持できる特性
を有する。

【００３６】このようにして製作したプレーナ光波回路
モジュールを７５℃〜−４０℃のヒートサイクル試験を
行った結果、元のプレーナ光波回路モジュール単体の損
失は９．５±０．１ｄＢであったが、７５℃のときに
９．５ｄＢ、−４０℃のときでも９．５ｄＢであり損失
の増加は認められなかった。この値はヒートサイクルの
回数を増加しても不変であり、モジュールの接続部や光
ファイバの固定部分のマイクロベンディングによる損失
の増加を防ぐことができた。

【００３７】さらにこのモジュールに対し１２０℃で１
００％での湿熱試験を９９時間行っても接続部の接着剤
の劣化による剥離現象は認められなかった。

【００３８】〈実施例５〉本発明にもとづくプレーナ光
波回路の第５の実施例を図２に示す。参照符号１はプレ
ーナ光波回路ブロック、２は光ファイバブロック、７は
金属製のケース、８はケース全体を覆う封止材であり、
ケースとファイバ部を封止するために用いる。

【００３９】金属製ケース７は、厚さが０．１ｍｍのス
テンレス製ケースである。このステンレス製ケースの開
口部からモジュールをケース内に固定し、この上からや
はり同じ厚さのステンレス板をケース開口部にはめ込ん
で蓋をし、モジュールの周囲を囲む。次にこれをテフロ
ン製の型の中に置き、型枠をとめた後に両端からでてい
る光ファイバに僅かな張力を与えながらイソシアネート
プリポリマーとポリオールを混合したポリウレタン樹脂
を流し込み室温で硬化を行う。硬化時間は２０時間程度
である。６０℃で硬化すれば時間は２時間程度に短縮で
きる。このポリウレタン樹脂は軟質のゴム状であり、２
００から３ ００％程度の伸びを示すために光ファイバ
を保持する部分にストレスを加えることがない特徴があ
る。

【００４０】このようにして製作したプレーナ光波回路
部品を７５℃〜−４０℃のヒートサイクル試験を行った
結果、元のプレーナ光波回路モジュール単体の損失は
９．５±０．１ｄＢであったが、７５℃のときに９．５
ｄＢ、−４０℃のときでも９．５ｄＢであり損失の増加
は認められなかった。この値はヒートサイクルの回数を
増加しても不変であり、光ファイバの固定部分のマイク
ロベンディングによる損失の増加を防ぐことができた。

【００４１】なお、本実施例においては内包材を用いて
いないが、従来用いられているシリコン系のグリス、シ
ーラント、紫外硬化型樹脂の各々を内包材とし、本実施
例にしたがってモジュールの接続部の保護を行ったとこ
ろヒートサイクルによる光伝搬損失の変動が７５℃のと
きに９．５ｄＢ、−４０℃のとき９．７ｄＢであり損失
の増加を従来の１／２以下に押えることができた。

【００４２】本実施例においてはエラストマーの原料体
にイソシアネートプリポリマーとポリオールを混合した
ものを用いているが、これに限らず他の原料体によって
もほぼ同様の特性が得られる場合がある。さらにここで
はエラストマーにポリウレタン系樹脂を用いたが、他の
ブチル系、シリコン系、フッ素系、ポリオレフィン系の
樹脂を用いても光ファイバの伝搬特性に影響を与えない
柔軟性を持たせることが達成できることを付け加える。

【００４３】〈実施例６〉本発明にもとづくプレーナ光
波回路の第６の実施例を図３を用いて詳細に説明する。
参照符号１はプレーナ光波回路ブロック、２は光ファイ
バブロック、６は内包材、７は金属製のケース、８はケ
ース全体を覆う封止材であり、ケースとファイバ部を封
止するために用いる。

【００４４】内包材にはポリプロピレングリコールを主
体としたポリマーに、シリカ充填材を約２０％混合して
自己流動性を非常に小さくしたものを用いた。

【００４５】この材料をプラスチック製シリンジを用い
てモジュールの周囲に塗布した。このとき内包材の中に
泡を取り込まないようにした。次に厚さが０．１ｍｍの
コの字型のステンレスケース７に内包材付きのモジュー
ルを固定し、この上からやはり同じ厚さのステンレス板
をはめ込んで蓋をし、モジュールの周囲を囲んだ。次に
これをテフロン製の型の中に置き、型枠をとめた後に両
端からでている光ファイバに僅かな張力を与えながらイ
ソシアネートプリポリマーとポリオールを混合したポリ
ウレタン樹脂を流し込み室温で硬化を行った。硬化時間
は２０時間程度である。６０℃で硬化すれば時間は２時
間程度に短縮できる。このポリウレタン樹脂は軟質のゴ
ム状であり、２００から３００％程度の伸びを示すため
に光ファイバを保持する部分にストレスを加えることが
ない特徴がある。

【００４６】このようにして製作したプレーナ光波回路
部品を７５℃〜−４０℃のヒートサイクル試験を行った
結果、元のプレーナ光波回路モジュール単体の損失は
９．５±０．１ｄＢであったが、７５℃のときに９．５
ｄＢ、−４０℃のときでも９．５ｄＢであり損失の増加
は認められなかった。この値はヒートサイクルの回数を
増加しても不変であり、光ファイバの固定部分のマイク
ロベンディングによる損失の増加を防ぐことができた。

【００４７】なお、本発明の実施例２から４に示した内
包材を用いた場合においても、同様の結果が得られてい
る。

【００４８】さらに、本発明のプレーナ光波回路は、実
施例１ないし６の単一光波回路モジュールのかわりに、
直列につながった複数の光波回路モジュールからなる光
波回路モジュール群を用いることも可能である。

【００４９】〈実施例７〉本発明にもとづくプレーナ光
波回路の一実施例を図４を用いて詳細に説明する。この
図において、参照符号１はプレーナ光波回路ブロック、
２は光ファイバブロック、６は内包材、そして１’は直
列につながった複数の光波回路モジュールからなる光波
回路モジュール群である。

【００５０】内包材は、ポリプロピレングリコールを主
体としたポリマーに、シリカ充填剤を約２０％混合して
自己流動性を非常に小さくしたものを用いた。粘度は、
常温で約１５０００ｃｐｓである。

【００５１】〈実施例８〉本発明にもとづくプレーナ光
波回路の第８の実施例を説明する。この光波回路の構成
は実施例７と同様に、図４に示す構成をとるが、内包材
の組成が異なる。

【００５２】この実施例に適用される内包材は、変性エ
ポキシを主体としたポリマーに、シリカ充填剤を約２０
％混合した主剤と硬化剤とをそれぞれ２：１に混合した
ものを用いた。これをモジュールに素早く塗布し、真空
脱泡した後に室温に６時間放置して硬化した。

【００５３】〈実施例９〉本発明にもとづくプレーナ光
波回路の第９の実施例を説明する。この光波回路の構成
は実施例７と同様に、図４に示す構成をとるが、内包材
の組成が異なる。

【００５４】内包材にはシリコン系の加熱付加型のゲル
タイプ接着剤を用いた。主材と硬化材の混合比が１０
０：１０の２液を混合した後にモジュールに塗布し、真
空脱泡した後に８５℃で６時間以上加熱して硬化した。

【００５５】〈実施例１０〉本発明にもとづくプレーナ
光波回路の第１０の実施例は、実施例７と同様の構成で
あるが、この実施例では内包材としてシリコン系の加熱
付加型のフレキシブルタイプ接着剤を用いた点が異な
る。この実施例の内包剤は、主材と硬化材の混合比が１
００：１０の２液を混合した後にモジュールに塗布し、
真空脱泡した後に８５℃で６時間以上加熱して硬化し
た。本材料は硬化後の伸び率が１４０％であり、柔らか
い性質をもつものである。

【００５６】〈実施例１１〉本発明にもとづくプレーナ
光波回路の第１１の実施例を図５に示す。参照符号１
は、プレーナ光波回路ブロック、１’は直列につながっ
た複数の光波回路モジュールからなる光波回路モジュー
ル群、２は光ファイバブロック、７は金属製のケース、
８はケース全体を覆う封止材であり、ケースとファイバ
部を封止するために用いる。

【００５７】金属製ケース７は、厚さが０．１ｍｍのス
テンレス製ケースである。このステンレス製ケースの開
口部からモジュールをケース内に固定し、この上からや
はり同じ厚さのステンレス板をケース開口部にはめ込ん
で蓋をし、モジュールの周囲を囲む。次にこれをテフロ
ン製の型の中に置き、型枠をとめた後に両端からでてい
る光ファイバに僅かな張力を与えながらイソシアネート
プリポリマーとポリオールを混合したポリウレタン樹脂
を流し込み室温で硬化を行う。硬化時間は２０時間程度
である。６０℃で硬化すれば時間は２時間程度に短縮で
きる。このポリウレタン樹脂は軟質のゴム状であり、２
００から３００％程度の伸びを示すために光ファイバを
保持する部分にストレスを加えることがない特徴があ
る。

【００５８】〈実施例１２〉本発明にもとづくプレーナ
光波回路の第１２の実施例を図６を用いて説明する。参
照符号１はプレーナ光波回路ブロック、１’は直列につ
ながった複数の光波回路モジュールからなる光波回路モ
ジュール群、２は光ファイバブロック、６は内包材、７
は金属製のケース、８はケース全体を覆う封止材であ
り、ケースとファイバ部を封止するために用いる。

【００５９】内包材にはポリプロピレングリコールを主
体としたポリマーに、シリカ充填材を約２０％混合して
自己流動性を非常に小さくしたものを用いた。

【００６０】この材料をプラスチック製シリンジを用い
てモジュールの周囲に塗布した。このとき内包材の中に
泡を取り込まないようにした。次に厚さが０．１ｍｍの
コの字型の金属製ケース７に内包材付きのモジュールを
固定し、この上からやはり同じ厚さのステンレス板をは
め込んで蓋をし、モジュールの周囲を囲んだ。次にこれ
をテフロン製の型の中に置き、型枠をとめた後に両端か
らでている光ファイバに僅かな張力を与えながらイソシ
アネートプリポリマーとポリオールを混合したポリウレ
タン樹脂を流し込み室温で硬化を行った。硬化時間は２
０時間程度である。６０℃で硬化すれば時間は２時間程
度に短縮できる。このポリウレタン樹脂は軟質のゴム状
であり、２００から３００％程度の伸びを示すために光
ファイバを保持する部分にストレスを加えることがない
特徴がある。

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、幅広い温度
領域で粘度が適正な内包材を用いることによって湿気の
透過を防ぎ、接続部周辺のストレスを生じさせないた
め、プレーナ光波回路モジュールの信頼性、安定性は飛
躍的に向上した。

【００６２】さらに光ファイバの境界を封止する部分は
高分子のエラストマーを用い、注形等の容易な作製方法
であるから工程管理も容易であり、光ファイバの保持に
起因するマイクロベンディングによる損失の変動を防
ぎ、また金属製ケースが機械的な強度を受け持つために
プレーナ光波回路モジュールの信頼性、安定性は飛躍的
に向上した。

【００６３】ここに用いた封止材と内包材、金属製ケー
スなどは比較的安価なものであり、さらに本発明の実施
には特弾の設備を要しないためその経済効果も極めて大
きいといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にもとづくプレーナ光波回路モジュール
保護部材の一例を説明するための断面図である。

【図２】本発明にもとづくプレーナ光波回路モジュール
保護部材の一例を説明するための断面図である。

【図３】本発明にもとづくプレーナ光波回路モジュール
保護部材の一例を説明するための断面図である。

【図４】本発明にもとづくプレーナ光波回路モジュール
保護部材の一例を説明するための断面図である。

【図５】本発明にもとづくプレーナ光波回路モジュール
保護部材の一例を説明するための断面図である。

【図６】本発明にもとづくプレーナ光波回路モジュール
保護部材の一例を説明するための断面図である。

【図７】従来のプレーナ光波回路の一例（１×８スプリ
ッター）を説明するための概略正面図である。

【図８】従来のプレーナ光波回路モジュールの一例を説
明するための斜視図である。

【図９】従来のプレーナ光波回路部品を説明するための
断面図である。

【符号の説明】

１ プレーナ光波回路ブロック １’ プレーナ光波回路群 ２ 光ファイバブロック ４ 光ファイバ ５ 光ファイバ ６ 内包材 ７ 金属製ケース ８ 封止材

フロントページの続き (72)発明者 中原 基博 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−198990（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/30 G02B 6/12

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレーナ光波回路、入出力用光ファイ
   バ、および前記プレーナ光波回路と前記入出力用光ファ
   イバとの接続部からなるプレーナ光波回路モジュールに
   用いられる、前記接続部周囲を覆う内包材からなるプレ
   ーナ光波回路保護部材であって、 前記内包材がシリカ充填剤含有ポリマー樹脂、シリカ充
   填剤非含有シリコン系加熱付加型ゲルタイプ接着剤およ
   びシリカ充填剤非含有シリコン系加熱付加型フレキシブ
   ルタイプ接着剤よりなる群から選択される、プレーナ光
   回路と入出力光ファイバとの接着部に用いられる接着剤
   成分を溶解しない組成物からなることを特徴とするプレ
   ーナ光波回路保護部材。
2. 【請求項２】 プレーナ光波回路、入出力用光ファイ
   バ、および前記プレーナ光回路と前記入出力光ファイバ
   との接続部からなるプレーナ光波回路モジュールに用い
   られるプレーナ光波回路保護部材であって、 少なくとも前記プレーナ光波回路および前記接続部を囲
   む金属製ケースと、 少なくとも前記光ファイバと前記金属製ケースとの境界
   を含む部分を覆う封止材とからなり、 さらに、前記封止材は、硬化後にエラストマーとなる原
   料体であることを特徴とするプレーナ光波回路保護部
   材。
3. 【請求項３】 請求項２記載のプレーナ光波回路保護部
   材であって、 シリカ充填剤含有ポリマー樹脂、シリカ充填剤非含有シ
   リコン系加熱付加型ゲルタイプ接着剤およびシリカ充填
   剤非含有シリコン系加熱付加型フレキシブルタイプ接着
   剤よりなる群から選択される、プレーナ光回路と入出力
   光ファイバとの接着部に用いられる接着剤成分を溶解し
   ない組成物からなり、かつ前記金属性ケース内に充填さ
   れた内包材を有することを特徴とするプレーナ光波回路
   保護部材。
4. 【請求項４】 プレーナ光波回路、入出力用光ファイ
   バ、および前記プレーナ光波回路と前記入出力用光ファ
   イバとの接続部からなるプレーナ光波回路モジュールが
   複数直列に接続されたプレーナ光回路群に用いられる、
   前記接続部周囲を覆う内包材からなるプレーナ光波回路
   保護部材であって、 前記内包材がシリカ充填剤含有ポリマー樹脂、シリカ充
   填剤非含有シリコン系加熱付加型ゲルタイプ接着剤およ
   びシリカ充填剤非含有シリコン系加熱付加型フレキシブ
   ルタイプ接着剤よりなる群から選択される、プレーナ光
   回路と入出力光ファイバとの接着部に用いられる接着剤
   成分を溶解しない組成物からなることを特徴とするプレ
   ーナ光波回路保護部材。
5. 【請求項５】 プレーナ光波回路、入出力用光ファイ
   バ、および前記プレーナ光回路と前記入出力光ファイバ
   との接続部からなるプレーナ光波回路モジュールが複数
   直列に接続されたプレーナ光波回路群に用いられるプレ
   ーナ光波回路保護部材であって、 少なくとも前記プレーナ光波回路および前記接続部を囲
   む金属製ケースと、 少なくとも前記光ファイバと前記金属製ケースとの境界
   を含む部分を覆う封止材とからなり、 さらに、前記封止材は、硬化後にエラストマーとなる原
   料体であることを特徴とするプレーナ光波回路保護部
   材。
6. 【請求項６】 請求項５記載のプレーナ光波回路保護部
   材であって、 シリカ充填剤含有ポリマー樹脂、シリカ充填剤非含有シ
   リコン系加熱付加型ゲルタイプ接着剤およびシリカ充填
   剤非含有シリコン系加熱付加型フレキシブルタイプ接着
   剤よりなる群から選択される、プレーナ光回路と入出力
   光ファイバとの接着部に用いられる接着剤成分を溶解し
   ない組成物からなり、かつ前記金属性ケース内に充填さ
   れた内包材を有することを特徴とするプレーナ光波回路
   保護部材。