JP7266789B2 - 光ファイバの製造方法および光ファイバ - Google Patents
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Description
本出願は、2018年2月20日出願の日本出願第2018-028092号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
2層構造の被覆層を有する光ファイバを用いた海底ケーブルでは、接続部の保護樹脂に亀裂が発生する場合がある。図5は、2層構造の被覆層を有する従来の光ファイバの接続部の構成を示す図であり、ガラスファイバ10と、ガラスファイバ10の周囲に中心側のプライマリ樹脂層21と外周側のセカンダリ樹脂層22からなる2層構造のファイバ被覆層20を設けた光ファイバ同士を接続したものである。それぞれの光ファイバの端部はファイバ被覆層20が除去され、露出したガラスファイバ10同士が融着接続部2で融着接続される。
本開示によれば、プライマリ樹脂層とセカンダリ樹脂層の境界で保護樹脂にかかる応力を小さくして光ファイバの接続部において被覆層の除去部分とガラスファイバの露出部分を覆う保護樹脂でのクラックの発生を防止することができ、通信容量が大きく長距離伝送が可能な光ファイバの製造方法および光ファイバを提供することができる。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
(1)本開示に係る光ファイバの製造方法は、一対の光ファイバの接続する側の端部のファイバ被覆層を除去してガラスファイバを露出する工程、該ガラスファイバの端面同士を融着接続する工程、前記ガラスファイバの露出部分の周囲に保護樹脂を再被覆する工程を有する、光ファイバの製造方法であって、前記ファイバ被覆層はヤング率0.5MPa以下の内周側のプライマリ樹脂層とヤング率800MPa以上の外周側のセカンダリ樹脂層からなり、前記露出する工程の前に、除去する部分の前記ファイバ被覆層に紫外線を照射して前記プライマリ樹脂層のヤング率を増加させる工程を有し、前記露出する工程は、前記プライマリ樹脂層と前記セカンダリ樹脂層を含む前記ファイバ被覆層の被覆際の形状を前記端部側に向けて細くなるテーパの形状とする工程であり、前記再被覆する工程は、前記被覆際を含むように前記保護樹脂を被覆する工程である。
また、本態様によれば、ファイバ被覆層のプライマリ樹脂層に柔らかい樹脂を用いたとしても、ファイバ被覆層を除去する前に、ファイバ被覆層を硬化させることができるため、ファイバ被覆層の被覆際をテーパの形状に加工することが容易に行える。このため、砥石や剃刀などの工具を用いてファイバ被覆層を除去する際に、スキルの差による形状のばらつきが発生しにくく、製造した光ファイバケーブルの品質を保つことができる。
本開示に係る光ファイバの製造方法および光ファイバの具体例を、以下に図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、複数の実施形態について組み合わせが可能である限り、本発明は任意の実施形態を組み合わせたものを含む。なお、以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。
H-(I-ポリプロピレングリコールA)2-I-H
H-(I-ポリプロピレングリコールB)2-I-H
H-(I-ポリプロピレングリコールC)2-I-H
が挙げられる。また、片末端反応性オリゴマーとしては、例えば
H-(I-ポリプロピレングリコールA)2-I-X
H-(I-ポリプロピレングリコールB)2-I-X
H-(I-ポリプロピレングリコールC)2-I-X
が挙げられる。但し、Hはヒドロキシエチルアクリレートの残基を示し、Iはイソホロンジイソシアネートの残基を示し、Xはメタノールを示し、ポリプロピレングリコールA-Cはそれぞれ次のポリプロピレングリコールの残基を示す。すなわち、ポリプロピレングリコールAはACCLAIM 4200(分子量:4,000、不飽和度:0.003meq/g)、ポリプロピレングリコールBはXS-3020C(分子量:3,000、不飽和度:0.03meq/g)、ポリプロピレングリコールCはEXCENOL 3020(分子量:3,000、不飽和度:0.09meq/g)の残基を示す。ウレタンオリゴマーは、H-(I-プロピレングリコール)2-I-Hで示される。
ポリオール化合物としては、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどが挙げられる。ポリイソシアネート化合物としては、2,4-トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。水酸基含有アクリレート化合物としては、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシブチルアクリレート、1,6-ヘキサンジオールモノアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレートなどが挙げられる。
モノマーとしては、環状構造を有するN-ビニルモノマー、例えば、N-ビニルカプロラクタムが挙げられる。これらのモノマーを含むと硬化速度が向上するので好ましい。この他、イソボルニルアクリレート、ベンジルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレートなどの単官能モノマーや、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレートまたはビスフェノールA・エチレンオキサイド付加ジオールジアクリレートなどの多官能モノマーが用いられる。
図3は、本開示の光ファイバの接続部に係るシミュレーションの実施例として用いた光ファイバの諸元を示す図表である。図4A、図4Bは、図3の諸元で示す光ファイバを用いて、テーパの角度とテーパの長さをそれぞれ変えた際の、保護樹脂に作用する最大応力の大きさを示す図である。
実施例1および実施例2の光ファイバにおいて、テーパの角度θが10度の場合も5度の場合も、テーパの軸方向長さLが長くなるほど、内部応力の最大値は減少する傾向があり、テーパ角度が小さい5度の場合の方がテーパの軸方向長さLの変化に対する内部応力の最大値の変化が大きくなっている。また、プライマリ樹脂層21に実施例2より柔らかい樹脂を用いた実施例1の場合の方が、内部応力の最大値が大きくなることが分かった。
したがって、内部応力の最大値が、15MPaの閾値以下となるテーパTの形状の特徴を、シミュレーション結果から求めると、通常用いられるテーパ角度において、テーパの軸方向長さLが280μm以上あれば、内部応力の最大値が、15MPaの閾値以下となることが確認できた。なお、テーパの軸方向長さLが280μm以上のテーパを形成した場合は、いずれの場合においても、テーパTはプライマリ樹脂層21とセカンダリ樹脂層22との境界Aを含んで形成される。また、テーパTはガラスファイバ10まで達していなくてもよい。
Claims (1)
- 一対の光ファイバの接続する側の端部のファイバ被覆層を除去してガラスファイバを露出する工程、
該ガラスファイバの端面同士を融着接続する工程、
前記ガラスファイバの露出部分の周囲に保護樹脂を再被覆する工程を有する、光ファイバの製造方法であって、
前記ファイバ被覆層はヤング率0.5MPa以下の内周側のプライマリ樹脂層とヤング率800MPa以上の外周側のセカンダリ樹脂層からなり、
前記露出する工程の前に、除去する部分の前記ファイバ被覆層に紫外線を照射して前記プライマリ樹脂層のヤング率を増加させる工程を有し、
前記露出する工程は、前記プライマリ樹脂層と前記セカンダリ樹脂層を含む前記ファイバ被覆層の被覆際の形状を前記端部側に向けて細くなるテーパの形状とする工程であり、
前記再被覆する工程は、前記被覆際を含むように前記保護樹脂を被覆する工程である、光ファイバの製造方法。
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