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JPH01150104A - 重合体‐光導波路用光カップラーを製造する方法 - Google Patents

重合体‐光導波路用光カップラーを製造する方法

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Publication number
JPH01150104A
JPH01150104A JP63277534A JP27753488A JPH01150104A JP H01150104 A JPH01150104 A JP H01150104A JP 63277534 A JP63277534 A JP 63277534A JP 27753488 A JP27753488 A JP 27753488A JP H01150104 A JPH01150104 A JP H01150104A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
shrink tube
polymer
optical waveguide
shrinkable tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63277534A
Other languages
English (en)
Inventor
Jochen Coutandin
ヨツヒエン・コウタンデイン
Juergen Theis
ユルゲン・タイス
Werner Groh
ウエルネル・グロー
Peter Herbrechtsmeier
ペーテル・ヘルブレヒツマイエル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Publication of JPH01150104A publication Critical patent/JPH01150104A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C61/00Shaping by liberation of internal stresses; Making preforms having internal stresses; Apparatus therefor
    • B29C61/02Thermal shrinking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00663Production of light guides
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/2804Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
    • G02B6/2856Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers formed or shaped by thermal heating means, e.g. splitting, branching and/or combining elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C61/06Making preforms having internal stresses, e.g. plastic memory
    • B29C61/0608Making preforms having internal stresses, e.g. plastic memory characterised by the configuration or structure of the preforms
    • B29C61/0666Making preforms having internal stresses, e.g. plastic memory characterised by the configuration or structure of the preforms comprising means indicating that the shrinking temperature is reached

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  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、重合体−光導波路用光カップラーを製造する
ための簡易化された方法に関する。
受動光導波路網状構造に於いて出光導波路に入り光導波
路から光信号を分割するための光学的構成材料としてカ
ップラーが使用される。この様なカップラーは、入光側
及び出光側に於いて光導波路と結合している透明体から
なる。透明成形体と光導波路との接合又は融合により生
じるカップラーのほかに光導波路束を捩じり、捩じり個
所に於いて延伸して製造するカップラーが公知である(
Agarwal、FiberlnLegr、0ptic
s  6 (1)、27−53.1987参照)。
併し複合カップラーの製造は経費がかかり、高くつく。
その上公知カップラーの透過損失を再生させることが困
難である。種々なアウトプットファイバー間の出力は1
dBより多く変動する。
それ故、カップラーを49に、コストが安く製造し、低
い出力減衰及び出力ファイバー間の出力の低い変動を有
するカフプラーを与える方法を見出す課題があった。
本発明者は、光導波路の結束又は融合に合成樹脂−収縮
チューブ片を使用すれば、効能の大きいカップラーを簡
単に製造することができることを見出した。
それ教本発明は、光導波路を一方向に配列し、結束しそ
して該導波路を結合させて重合体−光導波路用光カップ
ラーを製造する方法に於いて、2万に−10’本の光導
波路をプラスチック−収縮チューブ片により結束し、収
縮チューブを50乃至30℃の温度に加熱することを特
徴とする上記製法に関する。
本発明による方法については2乃至105好ましくは2
乃至1000本の重合体−光導波路を単方向に配列し、
結束する。光導波路を捩じることが可能である。東上に
合成樹脂−収縮チューブ片を用意された結節部を介して
押しつける。
収縮チューブ片は5乃至200好ましくはIO乃至10
0mの長さ及び0.5乃至50好ましくはl乃至20閣
の直径を有する。
収縮チューブは、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポ
リ弗化ビニリデン、ポリテトラフルオルエチレン、ポリ
クロルプレン、弗化ビニリデン−へキサフルオルプロピ
レン−共重合体、シリコーンゴム、ポリエステル、弗素
化エチレン−プロピレン−共重合体又はペルフルオルア
ルコキシ−共重合体、好ましくはポリオレフィン、ポリ
塩化ビニル、ポリ弗化ビニリデン又はシリコーンゴム、
共重合体又はペルフルオルアルコキシ−共重合体からな
る。
収縮チューブは黒色、透明又は有色であることができる
。該チューブが透明である場合には、屈折率nは有利に
は1.35乃至1.6の範囲にある。又該チューブの内
壁が屈折率n1.3.5乃至1.6を有する熱可塑性樹
脂で被覆されている収率チューブを使用することも可能
である。内部被覆を有する収縮チューブは一羨にポリオ
レフィンからなる。
更に二重収縮チュ−ブを使用することが可能である。こ
れらチューブは内部及び外部収縮チューブからなる。外
部チューブの収縮温度に達する際内部チューブは既に熱
可塑性である。外部収縮チューブに加える圧力は、収縮
チューブと重合体−光導波路の間の良好な結合を形成す
るために十分である。
又ファイバー束を収縮チューブの反転前透明な熱可塑性
ストリップ又は箔で巻き付けることも考えられる。スト
リップ又は箔はチューブの収縮温度以上又は以下にある
ことができる一定の温度から熱可塑性になり、被覆され
てない重合体−光導波路を使用する場合特に光アイソレ
ーターとして使用される。その場合ストリップ又は箔の
屈折率は重合体−光導波路の屈折率より小でなければな
らぬ。
次に合成樹脂−収縮チューブ片を50乃至330好まし
くは80乃至220″Cの温度に加熱する。この場合チ
ューブの直径が収縮チューブの!!T!類に依存した値
一般に1.2:1乃至4:1の比率だけ縮小される。
チューブの加熱温度Tが光導波路の軟化温度TIより低
ければ、光導波路のすき間のない結束が生じ、TがT、
より高ければ、個別的光導波路が融合する。この場合収
縮チューブで囲まれたファイバー束は加熱中又は加熱後
対称的に又は不対称的に延伸することができるので、中
央にウェストを有する双円すいプロフィール(双円すい
テーパ)が形成される。この双円すいプロフィールは又
、収縮チューブの中央を末端より強く加熱することによ
って延伸することなしに達成することができる。
収縮した状態に於ける収縮チ1−ブの壁厚は0.1乃至
4ffIlの範囲に在る。
本発明による方法は、光クランディングを有するか又は
有しない全ての重合体−光導波路、又はクラツデイング
が溶融さるべき範囲で1a械的に又は化学的に除去され
た重合体−光導波路に適する。この場合データ光信号を
伝送するためのカップラーには好ましくは、結合位に光
クランディングを有しない光導波路が使用され、照明を
目的とするファイバー束には好ましくはクランディング
を有する光導波路が使用される。
熱可塑的に加工可能であるべきである適当な光導波路は
、0.1乃至3好ましくは0.5乃至1.51の直径及
び例えばPMMAよりなるコア(コア屈折率n、=1.
49)、PSよりなるコア(n、−1,59)又はPC
よりなルコア(nb = 1.585 )を有する。
本発明による方法により最多種のカップラーを有利に製
造することができる。
透明な物体(−ミキサー)に入る導波路及び該物体から
出る光導波路の数が同一であるスターカップラー(透過
ミキサーを有するスターカップラー)に関して、長所が
非常に筒車な及びコストの安い製造技術及び非常に良好
な伝送性及び個別的ゲート間の低い出力変動に在る。別
の長所は、も早や特に安定化されるべきではないミキサ
ーロッドの、製造工程に自動的に依存した機械的強度で
ある。
いわゆるT−カップラー (lインプット−2アウトプ
ット又は2インプット−lインプット)にも長所が非常
に筒中な製法及び良好な伝送性に在る。別の長所はイン
プント及びアウトプン1−の同一直径にあるので、コネ
クターを問題なしに取り付けることができる。
ミキサーロッドの機械的強度はここでも収縮チューブに
より生ぜしめられる。
本発明による方法は、又スターカップラーを製造し、三
等分するごとによって照明を目的としたファイバー束の
製造に有利に適用することができる。ここでも長所は非
常に箇弔な製造技術、及び個別的ファイバー間の束の末
端面に(すきまと称する)自由空間□これは光…失に導
(□が存在しないことによって達成される束の非常に高
い光透過率にある。
次の例により本発明を詳明する。
例! ISAミキサーを有する4×4スターカツプラーの製造 夫々0.5 mの直径を有する光クランディングを有し
ないPMMAからなる、長さ20mの合成樹脂光導波路
4本をばらばらに結束した。ファイバ〜の屈折率はn=
1.49であった。
その後内径L2 txaのポリ弗化ビニリデンからなる
、長さ3cmの透明な収縮チューブをこの東上に被覆し
、そこで中央に設定した。
その後束の末端を固定し、温度を収縮チューブの領域で
180“Cに高めた。この温度に達する際収縮チューブ
が収縮し始め、軟化温度が180 ’C以下であるファ
イバーが互いに融合した。融合領域(ミキサーロッドと
称する)は長さl = 2.5 r:m及び直径d=l
+rmを有する円形を有する。n=1.42を有するポ
リ弗化ビニリデン−収縮チューブはPMMA (n =
1.49)より低い屈折率を有するから収縮チューブは
同時に光クラツデイングの機能を果たした。境界層ミキ
サーコンド/ポリ弗化ビニリデン−収縮チューブに於い
てミキサー中で走行する光が全反射するので殆んど光が
外部へ’AAし得なかった。
収縮スリーブを同時に脆いミキサー用の保護外装として
使用された。投射末端を浴中で浴液としてポリシロキサ
ン−樹脂ラッカーで浸漬被覆した。n=1.43を有す
るポリシロキサンがファイバー材料(n−1−49)の
屈折率より低い屈折率を有するから、ラッカー層が全反
射性光クラツデイングの機能を果たした。
透過ミキサーを有する4×4スターカンプラ−は、任意
のアウトプットファイバー間の出力変動0.6 d B
を以て10dBの透過損失を有した。
例2 1×2カツプラー(T−カップラー)の製造クラツデイ
ング材料としてPMMAを有する、長さ15cm及び厚
さ1■のポリスチロール−光導波路2本を平行させ、捩
じった。予め融合さるべき領域に於いてPMMA−クラ
ツデイングを機械的に除去した。PS及びPMMAの屈
折率はn = 1.59又はn = 1.49であった
その後内径d=2閣を有する長さ4cmのポリオレフィ
ン−収縮チューブを、クラツデイングが機械的に除去さ
れていた捩じりファイバーの個所上に被覆した。束の両
末端を固定した。
カートリッジヒーターに於ける150℃以]−の加熱の
際チューブが融合した。収縮力により、150℃に於い
て熱可塑的に加工可能であった涙しりファイバーを互い
に融合した。融合した領域(ミキサーロッドと称する)
の直径はd = 1.4閣であった。次にミキサーロッ
ドを140℃の温度に於いて収縮チューブと共に、ミキ
サーロッドが個別的ファイバーの直径IIIaに達する
まで、延伸した。冷却後ミキサーロッドをその中央で分
離し、収縮チューブを1cmの領域にわたる分離したミ
キサーロッドに於いて除去した。分離した末端を、例1
に記載の如(、浸漬被覆した。
IX2カップラーは、透過損失4.2 d Bを以て光
出力/分割比1:1を有した。
例3 照明を目的としたファイバー束の製造 個別的直径0.5 m及び長さ1mを有する、被覆した
PMMA−光導波路300本を束ねた。
束の末端に於いて内径12awm及び長さ8C1lを有
するポリオレフィン−収縮チューブを被覆した。
ファイバー束の両末端を軽張力下固定した。収縮チュー
ブで被覆した末端を円筒状中空カートリッジヒーター中
で140℃以上に加温した。
収縮チューブは狭くなり、作用する収縮力によリファイ
バーを互いに融合した。冷却後束を収縮した末端に於い
て3C1+短縮し、束の末端面を研磨した。
ファイバー束の融合した末端の直径は8.6閣であった
。この照明束は78%の光透過率を示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光導波路を一方向に配列し、結束しそして該導波路
    を結合させて重合体−光導波路用光カップラーを製造す
    る方法に於いて、2乃至10^5本の光導波路をプラス
    チック−収縮チューブ片により結束し、収縮チューブを
    50乃至30℃の温度に加熱することを特徴とする上記
    製法。 2、収縮チューブを重合体−光導波路の軟化温度より低
    い温度に加熱する請求項1記載の方法。 3、収縮チューブを重合体−光導波路の軟化温度より高
    い温度に加熱する請求項1記載の方法。 4、光導波路束を加熱中又は加熱後延伸する請求項1記
    載の方法。 5、収縮チューブを中央に於いて末端より強く加熱する
    請求項1記載の方法。 6、収縮チューブがポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、
    ポリ弗化ビニリデン、ポリテトラフルオルエチレン、ポ
    リクロルプレン、弗化ビニリデン−ヘキサフルオルプロ
    ピレン−共重合体、シリコーンゴム、ポリエステル、弗
    素化エチレン−プロピレン−共重合体又はペルフルオル
    アルコキシ−共重合体からなる請求項1記載の方法。 7、接合部が光クラッデイングを有しない光導波路を使
    用する請求項1記載の方法。
JP63277534A 1987-11-07 1988-11-04 重合体‐光導波路用光カップラーを製造する方法 Pending JPH01150104A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE19873737930 DE3737930A1 (de) 1987-11-07 1987-11-07 Verfahren zur herstellung eines optischen kopplers fuer polymer-lichtwellenleiter
DE3737930.5 1987-11-07

Publications (1)

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JPH01150104A true JPH01150104A (ja) 1989-06-13

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ID=6340070

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JP63277534A Pending JPH01150104A (ja) 1987-11-07 1988-11-04 重合体‐光導波路用光カップラーを製造する方法

Country Status (8)

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EP (1) EP0315874B1 (ja)
JP (1) JPH01150104A (ja)
CN (1) CN1017097B (ja)
AT (1) ATE105772T1 (ja)
AU (1) AU619771B2 (ja)
CA (1) CA1319799C (ja)
DE (2) DE3737930A1 (ja)

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