專利名稱：光纖及帶狀光纖以及使用這些光纖的光學(xué)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于機(jī)器內(nèi)或機(jī)器之間的光傳輸線路等的光纖及帶狀光纖以及使用 這些光纖的光學(xué)模塊。
背景技術(shù)：
作為機(jī)器內(nèi)或機(jī)器之間的光傳輸技術(shù)，光互連方式的光傳輸受到了關(guān)注。在這 種光互連方式中，作為光元件一般使用容易進(jìn)行多通道陣列化的VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)等的陣列狀光元件。作為用于該VCSEL等的陣列狀光元件之間的光傳輸?shù)囊酝墓饫w，例如，如圖9所 示，有在芯線90、包層91的周圍包覆楊氏模量為IOMPa以下的低楊氏模量層(內(nèi)側(cè)包覆 層)92和IOOMPa以上的高楊氏模量層(外側(cè)包覆層)93的單芯光纖94 ；以及將該單芯光 纖94 一列地(并列地)排列多條后，用50MPa以上的高楊氏模量層(包覆層)95包覆的帶 狀光纖96。一般而言，單芯光纖94或帶狀光纖96為了與發(fā)光元件、受光元件、透鏡、光纖等元 件進(jìn)行光連接，將末端部與連接器粘接，并在研磨了連接器端面的狀態(tài)下進(jìn)行使用。例如，在將上述單芯光纖94進(jìn)行連接器化時(shí)，將單芯光纖94插入光纖連接部件的 金屬箍?jī)?nèi)。如圖10所示，通常的金屬箍100連通地設(shè)有設(shè)在該金屬箍100的一端側(cè)，并具 有比單芯光纖94的包含包覆層的外徑大的內(nèi)徑的光纖插入孔101 ；以及設(shè)在金屬箍100的 另一端側(cè)，并具有單芯光纖94的包層91的外徑程度(比包層91的外徑略大的程度)的內(nèi) 徑，而且在金屬箍100的另一端部102的端面使光射入射出的光射入射出孔103。該光纖插 入孔101與光射入射出孔103同心。如圖11所示，在金屬箍100的內(nèi)部，單芯光纖94將去 除包覆層(低楊氏模量層92和高楊氏模量層93)的由芯線90和包層91構(gòu)成的光纖插入 設(shè)在金屬箍100的另一端部102的光射入射出孔103后，利用粘接材料110進(jìn)行固定。之 后，研磨作為金屬箍100的光射入射出端面的底面111。帶狀光纖96的情況也相同，去除一并包覆帶狀光纖96的包覆層(高楊氏模量層 95)，進(jìn)行單芯分離后，插入到穿孔加工有相當(dāng)于單芯光纖94的條數(shù)的孔的金屬箍的內(nèi)部， 并且與圖11同樣地進(jìn)行末端處理。但是，當(dāng)從光纖插入孔101向設(shè)在插入單芯光纖94的金屬箍100上的光射入射出 孔103插入單芯光纖94時(shí)，如圖12所示，由于形成于金屬箍100的另一端部102的光射入 射出孔103具有大于光纖的外徑(包層91的外徑)的內(nèi)徑，因此對(duì)于面向金屬箍100的底 面111的光射入射出孔103的開口，單芯光纖94的端面的位置在每次插入時(shí)都不固定，擔(dān) 心發(fā)生不均。即，存在產(chǎn)品的再現(xiàn)性差的問題。為解決該課題，本發(fā)明人作為對(duì)形成于金屬箍100的另一端部102側(cè)的光射入射 出孔103的端面，能夠?qū)涡竟饫w94的端面的位置總是配置在固定位置的光纖連接部件， 提出了一種光纖連接部件135，如圖13所示，該光纖連接部件135錯(cuò)開了光纖插入孔103的 中心位置131和光射入射出孔132的中心位置133，即，光射入射出孔132的中心軸相對(duì)于光纖插入孔130的中心軸向限制光纖的方向錯(cuò)位。在這種光纖連接部件135插入單芯光纖94的情況下，在金屬箍134的內(nèi)部，如圖 14所示，單芯光纖94從光纖插入孔130的中心軸側(cè)向光射入射出孔132的中心軸側(cè)局部地 彎曲而配置。由此，可以在光射入射出孔132的固定位置限制單芯光纖94，因此可以相對(duì)于 光射入射出孔132的端面在固定位置設(shè)置(固定)單芯光纖94的端面。專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-310197號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2007-256372號(hào)公報(bào)使用這種光纖連接部件135的情況下，如上所述在金屬箍134的內(nèi)部，單芯光纖94 從光纖插入孔130的中心軸側(cè)向光射入射出孔132的中心軸側(cè)局部地彎曲。因此，在去除 包覆層(低楊氏模量層92和高楊氏模量層93)的單芯光纖94中，存在由于如上所述的局 部彎曲而發(fā)生斷裂的可能性。而且，在去除包覆層的單芯光纖94中，由于包層91的表面與如圖15(c)所示的金 屬箍134的內(nèi)部的接觸點(diǎn)150、151接觸，在包層91的表面發(fā)生損傷，該表面的損傷有可能 由于金屬箍134內(nèi)的彎曲應(yīng)力而牽涉到斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供即使施加局部的彎曲也難以斷裂的光纖及帶狀光纖以及 使用這些光纖的光學(xué)模塊。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種光纖，其特征在于，具備在芯線的周圍具有包 層的光纖裸線的外周，設(shè)有由單層構(gòu)成的包覆層的單層包覆光纖；以及設(shè)在上述單層包覆 光纖的外周，并由與上述包覆層接觸而形成的內(nèi)側(cè)包覆層及形成于該內(nèi)側(cè)包覆層的外側(cè)的 外側(cè)包覆層構(gòu)成的集中包覆層，上述內(nèi)側(cè)包覆層具有低于上述包覆層的楊氏模量及上述外 側(cè)包覆層的楊氏模量的楊氏模量。另外，本發(fā)明提供一種帶狀光纖，其特征在于，具備在芯線的周圍具有包層的光 纖裸線的外周，設(shè)有由單層構(gòu)成的包覆層的多條單層包覆光纖；以及設(shè)在并列配置上述多 條單層包覆光纖的外周，并由與上述包覆層接觸而形成的內(nèi)側(cè)包覆層及形成于該內(nèi)側(cè)包覆 層的外側(cè)的外側(cè)包覆層構(gòu)成的集中包覆層，上述內(nèi)側(cè)包覆層具有低于上述包覆層的楊氏模 量及上述外側(cè)包覆層的楊氏模量的楊氏模量。上述內(nèi)側(cè)包覆層也可以具有IOMPa以下的楊氏模量。上述包覆層具有IOOMPa以上的楊氏模量，上述外側(cè)包覆層具有50MPa以上的楊氏 模量也可以。另外，本發(fā)明提供一種光學(xué)模塊，其特征在于，在光纖連接部件中插入上述光纖或 上述帶狀光纖而成，該光纖連接部件具備金屬箍；以及形成為從上述金屬箍的一端側(cè)貫 通至另一端側(cè)的端面，并將從上述金屬箍的一端側(cè)插入的光纖引導(dǎo)至上述金屬箍的另一端 側(cè)的端面的引導(dǎo)孔，上述引導(dǎo)孔包括形成于上述金屬箍的一端側(cè)，并將上述光纖向上述金 屬箍的內(nèi)部插入的光纖插入孔；形成于上述金屬箍的另一端側(cè)，并具有比上述光纖插入孔 小的內(nèi)徑，并且用于在上述金屬箍的另一端側(cè)的端面使光射入射出的光射入射出孔；以及 配置在上述光纖插入孔和上述光射入射出孔之間，形狀變化成隨著朝向上述光射入射出孔 而其內(nèi)徑逐漸變小，并且使上述光纖插入孔與上述光射入射出孔連通的形狀變化孔，上述形狀變化孔將形狀變化成上述光射入射出孔的中心軸相對(duì)于上述光纖插入孔的中心軸向 限制上述光纖的方向錯(cuò)位。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明，可以提供即使施加局部的彎曲也難以斷裂的光纖及帶狀光纖以及使 用這些光纖的光學(xué)模塊。


圖1(a)是涉及本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的單芯光纖的橫截面圖，圖1(b)是涉及本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的帶狀光纖的橫截面圖。圖2是表示使用圖1(a)的單芯光纖的光學(xué)模塊的圖，圖2 (a)是俯視圖，圖2(b) 是主視圖，圖2(c)是側(cè)視圖，圖2(d)是立體圖，圖2(e)是仰視圖，圖2(f)是主要部分?jǐn)U大 圖。圖3是表示使用圖1(a)的單芯光纖的光學(xué)模塊的圖，圖3 (a)是仰視圖，圖3(b) 是A-A線剖視圖，圖3(c)是B部放大圖。圖4是說明圖1 (a)的單芯光纖被金屬箍限制的條件的圖。圖5是表示接合圖1(b)的帶狀光纖的光纖連接部件的圖，圖5(a)是俯視圖，圖 5(b)是立體圖，圖5(c)是主視圖，圖5(d)是側(cè)視圖，圖5(e)是仰視圖。圖6是表示將圖1 (b)的帶狀光纖接合于圖5的光纖連接部件的光學(xué)模塊的圖，圖 6(a)是俯視圖，圖6(b)是立體圖，圖6(c)是主視圖，圖6(d)是側(cè)視圖，圖6(e)是仰視圖。圖7是說明圖1 (b)的帶狀光纖被金屬箍限制的條件的圖。圖8是說明涉及本實(shí)施方式的帶狀光纖的相對(duì)于光纖排列方向的彎曲性的圖。圖9(a)是表示以往的單芯光纖的橫截面圖，圖9(b)是表示以往的帶狀光纖的橫 截面圖。圖10是表示以往的光纖連接部件的圖，圖10(a)是俯視圖，圖10(b)是側(cè)視圖，圖 10(c)是立體圖。圖11是表示在圖10的光纖連接部件上接合圖9(a)的單芯光纖的光學(xué)模塊的圖。圖12是說明圖10的光纖連接部件的問題的圖，圖12(a)是主視圖，圖12(b)是立 體圖，圖12(c)是仰視圖，圖12(d)是主要部分放大圖。圖13是表示解決了圖10的光纖連接部件的問題的光纖連接部件的圖，圖13(a) 是俯視圖，圖13(b)是主視圖，圖13(c)是側(cè)視圖，圖13(d)是立體圖，圖13(e)是仰視圖。圖14是表示在圖13的光纖連接部件上接合圖9(a)的光纖的光學(xué)模塊的圖，圖 14(a)是俯視圖，圖14(b)是主視圖，圖14(c)是側(cè)視圖，圖14(d)是立體圖，圖14(e)是仰 視圖，圖14(f)是主要部分放大圖。圖15是表示在圖13的光纖連接部件上接合圖9(a)的光纖的光學(xué)模塊的圖，圖 15(a)是俯視圖，圖15(b)是A-A線剖視圖，圖15(c)是B部放大圖。圖中1-光纖，2-芯線，3-包層，4-光纖裸線，5-第一包覆層，6_單層光纖，7_第二包覆 層，8-第三包覆層。
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。圖1(a)是涉及本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的單芯光纖的橫截面圖，圖1(b)是涉及本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的帶狀光纖的橫截面圖。首先，對(duì)本發(fā)明的單芯光纖進(jìn)行說明。涉及本實(shí)施方式的單芯光纖適合接合于例如圖13所示的具備將光纖插入孔130 的中心位置131和光射入射出孔132的中心位置133錯(cuò)開的金屬箍134的光纖連接部件 135。如圖1 (a)所示，涉及本實(shí)施方式的光纖(單芯光纖)1具備在芯線2的周圍具 有包層3的光纖裸線4的外周，設(shè)有由單層構(gòu)成的包覆層(第一包覆層)5的單層包覆光纖 6 ；以及設(shè)在單層包覆光纖6的外周，并由與包覆層5接觸而形成的內(nèi)側(cè)包覆層(第二包覆 層)7及形成于該內(nèi)側(cè)包覆層7的外側(cè)的外側(cè)包覆層(第三包覆層)8構(gòu)成的集中包覆層， 另外，內(nèi)側(cè)包覆層7具有低于包覆層5的楊氏模量El及外側(cè)包覆層8的楊氏模量E3的楊 氏模量E2。S卩，內(nèi)側(cè)包覆層7的楊氏模量E2與包覆層5、外側(cè)包覆層8的各層的楊氏模量 E1、E3的關(guān)系分別表示為“E2 < E1”、“E2 < E3”。就包覆層(第一包覆層)5而言，考慮到金屬箍134的底面(形成于另一端側(cè)的光 射入射出孔132的端面)的研磨性和在金屬箍134的內(nèi)部的由于彎曲應(yīng)力引起的包覆形狀 的變形的防止，最好具有IOOMPa以上的楊氏模量。而且，內(nèi)側(cè)包覆層(第二包覆層)7以第二包覆層7的包覆去除性、緩和在金屬箍 134內(nèi)部在單芯光纖1發(fā)生彎曲時(shí)應(yīng)力向包覆去除部的集中、降低在金屬箍134的外部由于 側(cè)壓而引起的微小的彎曲損失為目的，最好具有IOMPa以下的楊氏模量。另外，外側(cè)包覆層(第三包覆層)8由于具有保持光纖結(jié)構(gòu)的形狀的目的，因此最 好具有50MPa以上的楊氏模量。并且，外側(cè)包覆層(第三包覆層)8的楊氏模量E3和包覆 層(第一包覆層)5的楊氏模量El的關(guān)系可以選擇“E3 <E1”或“El <E3”的任何一種。 即，包覆層5、內(nèi)側(cè)包覆層7、外側(cè)包覆層8的各層的楊氏模量的關(guān)系可以用‘ 2 < E3 < E1” 或“E2 < El < E3”的任何一種所表示。而且，構(gòu)成單芯光纖1的最外層的第三包覆層8最好是由至少具有難燃性的材料 構(gòu)成，并且，更優(yōu)選的是第一包覆層5、第二包覆層7、第三包覆層8全部由具有難燃性的材 料構(gòu)成。在這里，詳細(xì)說明光纖連接部件135的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，光纖連接部件135例如具備金屬箍134 ；以及形成為從金屬箍134 的一端側(cè)貫通至另一端側(cè)的端面(底面)20，并將從金屬箍134的一端側(cè)插入的光纖(單芯 光纖1)引導(dǎo)至金屬箍134的另一端側(cè)的端面20的引導(dǎo)孔21。該光纖連接部件135用于將 金屬箍134的另一端側(cè)的端面20連接到例如其他金屬箍的端面或未圖示的基板上的光元 件。而且，與基板連接時(shí)，例如，通過透鏡基座等部件進(jìn)行連接也可以。引導(dǎo)孔21連通地形成有設(shè)在金屬箍134的一端側(cè)，并將單芯光纖1插入金屬箍 134的內(nèi)部的光纖插入孔130 ；在金屬箍134的另一端側(cè)設(shè)置成具有比光纖插入孔130小的 內(nèi)徑，并在金屬箍134的另一端側(cè)的端面20使光射入射出的光射入射出孔132 ；以及設(shè)在 光纖插入孔130和光射入射出孔132之間，并且其內(nèi)徑從光纖插入孔130直到光射入射出孔132逐漸變小的形狀變化的形狀變化孔22。而且，形狀變化孔22如圖2 (a)所示，形狀變化如下，即，使光射入射出孔132的中 心軸相對(duì)于光纖插入孔130的中心軸向限制單芯光纖1的方向(限制方向)錯(cuò)位。換言之， 在光纖連接部件135中，使插入單芯光纖1的光纖插入孔130的中心位置和將光纖的光向 金屬箍134的外部射入射出的光射入射出孔5的中心位置錯(cuò)開。而且，形狀變化孔22也可 以將形狀變化成使光射入射出孔132的中心軸相對(duì)于光纖插入孔130的中心軸向垂直方向 錯(cuò)位。另外，形狀變化孔22如圖2(b) (d)所示，最好形成為其內(nèi)表面相對(duì)于光纖的插入 方向的傾斜角在圓周方向上不同。形狀變化孔22是為了使光射入射出孔132和光纖插入孔130平緩地連接的結(jié)構(gòu)。 當(dāng)未設(shè)置該形狀變化孔22的情況下，由于光射入射出孔132和光纖插入孔130的大小不 同，因此在引導(dǎo)孔21內(nèi)產(chǎn)生階梯差。如果在引導(dǎo)孔21產(chǎn)生階梯差，則在將單芯光纖1插入 到引導(dǎo)孔21時(shí)，單芯光纖1的前端被階梯差卡住，難以將單芯光纖1插入至光射入射出孔 132。即，形狀變化孔22用于使單芯光纖1容易地插入引導(dǎo)孔21。光纖插入孔130向插入單芯光纖1的一側(cè)(圖示的上側(cè))逐漸擴(kuò)徑，使單芯光纖 1容易地插入光纖插入孔130。當(dāng)在該光纖連接部件135上接合單芯光纖1時(shí)，首先去除單芯光纖1的包覆層(第 二包覆層7和第三包覆層8)而露出第一包覆層5。接下來，向引導(dǎo)孔21填充粘接材料24， 之后，向填充有粘接材料24的引導(dǎo)孔21中插入單芯光纖1。在插入單芯光纖后，使填充在 引導(dǎo)孔21中的粘接材料24硬化。之后，研磨金屬箍134的底面20，使單芯光纖1的芯線2 和包層3的端面在與底面20相同的面上露出。通過以上工序，單芯光纖1接合于光纖連接 部件135，得到光學(xué)模塊23。在光纖連接器135中，由于光射入射出孔132和光纖插入孔130的中心位置131、 133被錯(cuò)開，因此單芯光纖1在金屬箍134的內(nèi)部以彎曲的狀態(tài)被固定。即，在光射入射出 孔132和光纖插入孔130的連接部(S卩，形狀變化孔22)單芯光纖1被彎曲，利用其彎曲應(yīng) 力可以將單芯光纖1的位置限制在光射入射出孔132所在的方向上。這時(shí)，如圖3所示，由于第一包覆層5而單芯光纖1的光纖裸線(芯線2和包層 3)4不被露出，可以防止光纖裸線4直接與金屬箍134接觸，可以大幅度降低單芯光纖1斷 裂的幾率。而且，在去除第二包覆層7、第三包覆層8的局部彎曲部30，雖然向包括由芯線2、 包層3構(gòu)成的光纖裸線4及第一包覆層5的單層包覆光纖6的彎曲所引起的應(yīng)力會(huì)集中， 但由于第二包覆層7具有低于第一包覆層5的楊氏模量El及第三包覆層8的楊氏模量E3 的楊氏模量E2，因此可以緩和應(yīng)力集中，在局部彎曲部30，即使向單芯光纖1施加局部的彎 曲也可以防止斷線。在涉及本實(shí)施方式的單芯光纖1的結(jié)構(gòu)中，單芯光纖1在金屬箍134的內(nèi)部被限 制的條件如圖4所示，是Ll > L4，且L2 > L3。在這里，L1、L2、L3、L4在圖4的結(jié)構(gòu)的情況 下如下。Ll 最外包覆面(第三包覆層8)和第一層的包覆面(第一包覆層5)的最大距離；L2 最外包覆面(第三包覆層8)和第一層的包覆面(第一包覆層5)的最小距離；L3 圖中X軸方向上的光纖插入孔130面和光射入射出孔132面的最短距離；
L4 :L3+光射入射出孔132的尺寸。通過滿足該條件，單芯光纖1在光纖連接部件135的內(nèi)部被限制。在這里，在圖中Y軸方向上的光纖插入孔130和光射入射出孔132之間，如上所 述，最好形狀平緩地變化，以便從光纖插入孔130插入單芯光纖1時(shí)，容易將去除第二包覆 層7和第三包覆層8的單芯光纖1插入光纖插入孔130。以上綜述，根據(jù)涉及本實(shí)施方式的 單芯光纖1，由于具備在芯線2的周圍具有包層3的光纖裸線4的外周，設(shè)有由單層構(gòu)成的 包覆層(第一包覆層)5的單層包覆光纖6 ；以及設(shè)在單層包覆光纖6的外周，并由與包覆 層5接觸而形成的內(nèi)側(cè)包覆層(第二包覆層)7及形成于該內(nèi)側(cè)包覆層7的外側(cè)的外側(cè)包 覆層(第三包覆層)8構(gòu)成的集中包覆層，另外內(nèi)側(cè)包覆層7是具有低于包覆層5的楊氏模 量El及外側(cè)包覆層8的楊氏模量E3的楊氏模量E2的結(jié)構(gòu)，因此，即使向單芯光纖1施加 局部的彎曲也可以防止斷線。而且，當(dāng)單芯光纖1在金屬箍134的內(nèi)部被限制時(shí)，由第一包 覆層5吸收向光纖裸線(芯線2、包層3)4施加的彎曲應(yīng)力，從而光纖裸線4得到保護(hù)。因 此，可以防止單芯光纖1斷線。而且，由于第一包覆層5是高楊氏模量，第二包覆層7是低楊氏模量，因此，當(dāng)去除 第二包覆層7、第三包覆層8時(shí)，不會(huì)損傷包層3，而可以容易進(jìn)行第二包覆層7及第三包覆 層8的去除作業(yè)。接下來，對(duì)本發(fā)明的帶狀光纖進(jìn)行說明。如圖1 (b)所示，涉及本實(shí)施方式的帶狀光纖10的結(jié)構(gòu)如下，并列排列多條上述的 單層包覆光纖(單層光纖)6，在多條并列排列的單層光纖6的外周，作為集中包覆層依次設(shè) 有內(nèi)側(cè)包覆層(第二包覆層)11和外側(cè)包覆層(第三包覆層)12。該內(nèi)側(cè)包覆層11優(yōu)選具 有低于包覆層(第一包覆層)5的楊氏模量El及外側(cè)包覆層12的楊氏模量E3的楊氏模量 E3。S卩，內(nèi)側(cè)包覆層11的楊氏模量E2與包覆層5、外側(cè)包覆層12的各層的楊氏模量E1、E3 的關(guān)系分別表示為“E2 < E1”、“E2 < E3”。就第一包覆層5而言，考慮到插入的金屬箍的底面(形成于金屬箍的另一端側(cè)的 光射入射出孔的端面)的研磨性和在金屬箍的內(nèi)部由于彎曲應(yīng)力引起的包覆形狀的變形 的防止，最好具有IOOMPa以上的楊氏模量。第二包覆層11以第二包覆層11的包覆去除性、緩和在金屬箍134內(nèi)部在單芯光 纖1發(fā)生彎曲時(shí)應(yīng)力向包覆去除部的集中、降低在金屬箍134的外部由于側(cè)壓發(fā)生微小的 彎曲的損失的目的，最好具有IOMPa以下的楊氏模量。第三包覆層12由于具有保持光纖結(jié)構(gòu)的形狀的目的，因此最好具有50MPa以上的 楊氏模量。并且，第三包覆層12的楊氏模量E3和第一包覆層5的楊氏模量El的關(guān)系可以 選擇“E3 < E1”或“El < E3”的任何一種。即，第一包覆層5、第二包覆層11、第三包覆層 12的各層的楊氏模量的關(guān)系可以用“E2 < E3 < E1”或“E2 < El < E3”的任何一種所表示。而且，構(gòu)成帶狀光纖10的最外層的第三包覆層12最好是由至少具有難燃性的材 料構(gòu)成，并且，更優(yōu)選的是第一包覆層5、第二包覆層11、第三包覆層12全部由具有難燃性 的材料構(gòu)成。另外，單層光纖6的外徑最好是與作為光結(jié)合對(duì)象的發(fā)光元件、受光元件或設(shè)在 透鏡基座上的透鏡等的排列間隔相同的長度。
如圖5所示，接合該帶狀光纖10的光纖連接部件50具備具有與基板水平的底面 51的金屬箍52 ；以及形成于金屬箍52并配置帶狀光纖10的引導(dǎo)孔51。引導(dǎo)孔53具備為了將來自帶狀光纖10的射入射出光向陣列狀光元件射入射出， 在與基板相對(duì)的金屬箍52的底面51，使帶狀光纖10的端面與陣列狀光元件相對(duì)而保持的 截面為四邊形的光射入射出孔54 ；形成為比光射入射出孔54大，并與光射入射出孔54的 中心位置錯(cuò)開而形成，并且引導(dǎo)帶狀光纖10的插入的下端的開口部55形成為截面四邊形 的光纖插入孔56 ；以及將從光纖插入孔56插入的帶狀光纖10平緩地向光射入射出孔54弓丨 導(dǎo)的形狀變化孔57。S卩，光纖連接部件50與圖2的光纖連接部件135同樣，將插入帶狀光纖10的光纖 插入孔56的中心位置58，從向金屬箍52的外部射入射出帶狀光纖10的光的光射入射出孔 54的中心位置59，向帶狀光纖10的厚度方向和寬度方向錯(cuò)開。圖6表示將涉及本實(shí)施方式的帶狀光纖10接合于光纖連接部件50的光學(xué)模塊 60，圖7表示其截面結(jié)構(gòu)。如此，利用平行錯(cuò)開光纖插入孔56和光射入射出孔54的中心軸，當(dāng)去除帶狀光纖 10的前端的第二包覆層11、第三包覆層12，并將此插入光纖連接部件50的引導(dǎo)孔53中時(shí)， 在金屬箍52的內(nèi)部帶狀光纖10發(fā)生彎曲，在金屬箍52的底面51將帶狀光纖10的各芯線 2的位置限制在光射入射出孔54的角落，可以高精度地排列帶狀光纖10的各芯線2。在這里，帶狀光纖10在金屬箍52內(nèi)部同時(shí)限定于X軸方向、Y軸方向的條件如圖 7 所示，是 LlX > L4X,且 L2X > L3X,且 LlY > L4Y,且 L2Y > L3Y。在這里，L1X、L2X、L3X、L4X及L1Y、L2Y、L3Y、L4Y在圖7的結(jié)構(gòu)的情況下如下。LlX:在圖7的X軸方向上，最外包覆面(第三包覆層12)和第一層的包覆面(第 一包覆層5)的最大距離；L2X:在圖7的X軸方向上，最外包覆面(第三包覆層12)和第一層的包覆面(第 一包覆層5)的最小距離；L3X 在圖7的X軸方向上，光纖插入孔56面和光射入射出孔54面的最短距離；L4X 在圖7的X軸方向上，L3X+光射入射出孔54的尺寸；LlY:在圖7的Y軸方向上，最外包覆面(第三包覆層12)和第一層的包覆面(第 一包覆層5)的最大距離；L2Y:在圖7的Y軸方向上，最外包覆面(第三包覆層12)和第一層的包覆面(第 一包覆層5)的最小距離；L3Y 在圖7的Y軸方向上，光纖插入孔56面和光射入射出孔54面的最短距離；L4Y 在圖7的Y軸方向上，L3X+光射入射出孔54的尺寸。通過滿足該條件，帶狀光纖10在金屬箍52的內(nèi)部被限制。以上綜述，根據(jù)涉及本實(shí)施方式的帶狀光纖10，由于具備在芯線2的周圍具有包 層3的光纖裸線4的外周，設(shè)有由單層構(gòu)成的包覆層(第一包覆層)5的多條單層包覆光纖 6;以及設(shè)在該多條單層包覆光纖6的外周，并由與包覆層5接觸而形成的內(nèi)側(cè)包覆層(第 二包覆層)11及形成于該內(nèi)側(cè)包覆層11的外側(cè)的外側(cè)包覆層(第三包覆層)12構(gòu)成的集 中包覆層，另外內(nèi)側(cè)包覆層11是具有低于包覆層5的楊氏模量El及外側(cè)包覆層12的楊氏 模量E3的楊氏模量E2的結(jié)構(gòu)，因此，即使向帶狀光纖10施加局部的彎曲也可以防止斷線。而且，帶狀光纖10在金屬箍52的內(nèi)部被限制時(shí)，由第一包覆層5吸收向光纖裸線(芯線2、 包層3)4施加的彎曲應(yīng)力，從而光纖裸線4得到保護(hù)。因此，可以防止帶狀光纖10斷線。而且，由于第一包覆層5是高楊氏模量，第二包覆層11是低楊氏模量，因此，當(dāng)去 除第二包覆層11、第三包覆層12時(shí)，不會(huì)損傷包層3，并且在殘留第一包覆層5的狀態(tài)下， 可以容易地進(jìn)行第二包覆層11及第三包覆層12的去除作業(yè)。另外，由于在金屬箍52的內(nèi) 部限制了在光纖裸線4的外周設(shè)置楊氏模量為IOOMPa以上的第一包覆層5的單層光纖6， 因此可以防止在限制后的金屬箍的端面(底面)51的研磨處理時(shí)，在芯線2和包層3發(fā)生 損傷等和芯線2的軸(光軸)偏移。由于單層光纖6的外徑為與作為光結(jié)合對(duì)象的發(fā)光元件、受光元件或設(shè)在透鏡基 座上的透鏡等的排列間隔相同的長度，只在金屬箍52限制帶狀光纖10，就可以使帶狀光纖 10的各芯線2以與作為光結(jié)合對(duì)象的發(fā)光元件、受光元件或透鏡等相同的排列間隔被排 列。因此，可以使各芯線2高精度地連接于光元件等。而且，如圖8所示，通過在需要彎曲的部位去除第二包覆層11和第三包覆層12，在 涉及本實(shí)施方式的帶狀光纖10的情況下，可以向光纖排列方向(排列單層光纖6的方向) 彎曲帶狀光纖10。作為向光纖排列方向的彎曲施加部的去除第二包覆層11和第三包覆層 12的部位80，由于由芯線2和包層3構(gòu)成的光纖裸線4被高楊氏模量的第二包覆層11保 護(hù)，因此即使施加局部的彎曲引起的彎曲應(yīng)力，帶狀光纖10也不會(huì)斷線。而且，在圖8所示 的向光纖排列方向的彎曲施加部(去除第二包覆層11和第三包覆層12的部位80)，在施加 彎曲后，固定成需要彎曲的形狀的情況下，也可以在設(shè)定為希望的彎曲形狀后，再涂由第二 包覆層11和第三包覆層12等構(gòu)成的包覆層。本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以做各種變形。
權(quán)利要求
一種光纖，其特征在于，具備在芯線的周圍具有包層的光纖裸線的外周，設(shè)有由單層構(gòu)成的包覆層的單層包覆光纖；以及設(shè)在上述單層包覆光纖的外周，并由與上述包覆層接觸而形成的內(nèi)側(cè)包覆層及形成于該內(nèi)側(cè)包覆層的外側(cè)的外側(cè)包覆層構(gòu)成的集中包覆層，上述內(nèi)側(cè)包覆層具有低于上述包覆層的楊氏模量及上述外側(cè)包覆層的楊氏模量的楊氏模量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于， 上述內(nèi)側(cè)包覆層具有1OMPa以下的楊氏模量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖，其特征在于，上述包覆層具有1OOMPa以上的楊氏模量，上述外側(cè)包覆層具有50MPa以上的楊氏模量。
4.一種帶狀光纖，其特征在于，具備在芯線的周圍具有包層的光纖裸線的外周，設(shè)有由單層構(gòu)成的包覆層的多條單 層包覆光纖；以及設(shè)在并列配置上述多條單層包覆光纖的外周，并由與上述包覆層接觸而形成的內(nèi)側(cè)包 覆層及形成于該內(nèi)側(cè)包覆層的外側(cè)的外側(cè)包覆層構(gòu)成的集中包覆層，上述內(nèi)側(cè)包覆層具有低于上述包覆層的楊氏模量及上述外側(cè)包覆層的楊氏模量的楊 氏模量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶狀光纖，其特征在于， 上述內(nèi)側(cè)包覆層具有IOMPa以下的楊氏模量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的帶狀光纖，其特征在于，上述包覆層具有1OOMPa以上的楊氏模量，上述外側(cè)包覆層具有50MPa以上的楊氏模量。
7.一種光學(xué)模塊，其特征在于，具備光纖連接部件；以及插入到形成于上述光纖連接部件的引導(dǎo)孔中的權(quán)利要求 1 6中任一項(xiàng)所述的光纖或帶狀光纖，上述光纖連接部件具備金屬箍；以及形成為從上述金屬箍的一端側(cè)貫通至另一端側(cè) 的端面，并將從上述金屬箍的一端側(cè)插入的光纖引導(dǎo)至上述金屬箍的另一端側(cè)的端面的引 導(dǎo)孔，上述引導(dǎo)孔包括形成于上述金屬箍的一端側(cè)，并將上述光纖向上述金屬箍的內(nèi)部插 入的光纖插入孔；形成于上述金屬箍的另一端側(cè)，并具有比上述光纖插入孔小的內(nèi)徑，并且 用于在上述金屬箍的另一端側(cè)的端面使光射入射出的光射入射出孔；以及配置在上述光纖 插入孔和上述光射入射出孔之間，形狀變化成隨著朝向上述光射入射出孔而其內(nèi)徑逐漸變 小，并且使上述光纖插入孔與上述光射入射出孔連通的形狀變化孔，上述形狀變化孔將形狀變化成上述光射入射出孔的中心軸相對(duì)于上述光纖插入孔的 中心軸向限制上述光纖的方向錯(cuò)位。
全文摘要
本發(fā)明提供即使施加局部的彎曲也難以斷裂的光纖及帶狀光纖、以及使用這些光纖的光學(xué)模塊。本發(fā)明的光纖具備在芯線(2)的周圍具有包層(3)的光纖裸線(4)的外周，設(shè)有由單層構(gòu)成的包覆層(5)的單層包覆光纖(6)；以及設(shè)在單層包覆光纖(6)的外周，并由與包覆層(5)接觸而形成的內(nèi)側(cè)包覆層(7)及形成于該內(nèi)側(cè)包覆層(7)的外側(cè)的外側(cè)包覆層(8)構(gòu)成的集中包覆層，內(nèi)側(cè)包覆層(7)具有低于包覆層(5)的楊氏模量(E1)及外側(cè)包覆層(8)的楊氏模量(E3)的楊氏模量(E2)。
文檔編號(hào)G02B6/44GK101988980SQ20101024236
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者大越干夫, 小島正嗣, 滑川嘉一, 鈴木香菜子 申請(qǐng)人:日立電線株式會(huì)社