光ファイバ布線構造体及びその製造方法
【課題】基材上に光ファイバ心線を効率よく布線することができる光ファイバ布線構造体を提供する。
【解決手段】光ファイバ布線構造体Ａは、基材と、基材上に、直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとが交互に連なって並行に延びる周回パターンを形成するように布線された光ファイバ心線２０とを備える。周回パターンは、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部Ｊが、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられている。
【解決手段】光ファイバ布線構造体Ａは、基材と、基材上に、直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとが交互に連なって並行に延びる周回パターンを形成するように布線された光ファイバ心線２０とを備える。周回パターンは、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部Ｊが、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバ布線構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファイバレーザや光ファイバ増幅器等のように長尺の光ファイバ心線を用いる装置では、例えば、リールに光ファイバ心線を巻き付けたものを装置内に組み込んだり、或いは、基材となる樹脂シート上に光ファイバ心線を所定の周回パターンを形成するように布線した光ファイバ布線シートを装置内に組み込んだりすることが行われる。
【０００３】
特許文献１には、可撓性を有する長方形状の樹脂製のシートにトラック状に配置された光ファイバ心線が保持された光ファイバ布線シートであって、トラック形状の最も内側に位置する半円部の曲率半径が１６ｍｍに設定され、半円部が内側から外側にいくに従って曲率半径が徐々に大きくなるように形成され、直線部の長さが３２．５ｍｍに設定され、光ファイバ心線の全長が２１ｍに設定されたものが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、光ファイバ布線シートの製造方法について、光ファイバの表面を覆うように紫外線硬化型の樹脂を塗布し、これに紫外線を照射して樹脂の表面側に未架橋の部分が残った光ファイバ心線を構成した上で、この光ファイバ心線を互いに密着させて型枠に巻き取った後、再度、紫外線を照射して、未架橋の樹脂を硬化させることにより光ファイバ心線同士を接着して一体化させることが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、光ファイバの放熱を目的として、光ファイバを円形に巻回し、それを熱伝導性の高い材質の第１及び第２の部材で挟んだ状態で、それらの隙間に柔軟性が高く且つ熱伝導性の高い材料を充填することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３２６４０６号公報
【特許文献２】特開２０００−３２９９４４号公報
【特許文献３】特開２００１−２７４４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、基材上に光ファイバ心線を効率よく布線することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光ファイバ布線構造体は、
基材と、
上記基材上に、直線部分と曲線部分とが交互に連なって並行に延びる周回パターンを形成するように布線された光ファイバ心線と、
を備えたものであって、
上記周回パターンは、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部が、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられている。
【０００９】
本発明の光ファイバ布線構造体の製造方法は、基材上に、光ファイバ心線を、直線部分と曲線部分とが交互に連なって並行に延びる周回パターンを形成するように布線するものであって、
上記周回パターンを、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部が、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられたものとする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光ファイバ心線の周回パターンが、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部が、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられているので、単位面積当たりの布線長さを長くとることができ、その結果、基材上に光ファイバ心線を効率よく布線することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１に係る光ファイバ布線構造体を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係る光ファイバ布線構造体を示す平面図である。
【図３】実施形態１に係る光ファイバ布線構造体の要部の拡大平面図である。
【図４】図２におけるIV-IV拡大断面図である。
【図５】光ファイバ心線の斜視図である。
【図６】布線装置の斜視図である。
【図７】実施形態２に係る光ファイバ布線構造体を示す斜視図である。
【図８】実施形態２に係る光ファイバ布線構造体の実施形態１における図４に相当する拡大断面図である。
【図９】光ファイバ布線構造体の別の変形例を示す側面図である。
【図１０】従来の光ファイバ布線構造体の要部の拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１〜４は実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａを示す。この実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａは、例えばファイバレーザや光ファイバ増幅器等の用途に用いられるものである。
【００１４】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａでは、ヒートシンク１０が基材を構成している。
【００１５】
ヒートシンク１０は、長方形の本体プレート１１の表面が平坦面である一方、その裏面に複数の板状のフィン１２が長辺方向に間隔をおいてそれぞれ法線方向に延びるように本体プレート１１に一体に設けられ、側面視櫛形の形状を有している。ヒートシンク１０を形成する材料は熱伝導率の高い金属であることが好ましく、かかる材料としては、例えば、アルミニウム、銅等が挙げられる。ヒートシンク１０は、耐蝕性及び耐摩耗性を向上させるため、また、放熱特性を向上させるため、黒などに着色された陽極酸化皮膜により被覆されていてもよい。本体プレート１１は、例えば、長さが５０〜３００ｍｍ、幅が５０〜２５０ｍｍ、及び厚さが１〜１０ｍｍである。フィン１２は、例えば、本体プレート１１から延びる長さが２〜３００ｍｍ、及び厚さが５〜５０ｍｍである。市販の好適なヒートシンク１０としては、例えば、ＡＡＶＩＤ社製の型番：ＥＭ／Ｂ／１５０（熱抵抗０．６４℃／Ｗ）や型番：ＯＫ２７８／Ｂ／１５０（熱抵抗０．４８℃／Ｗ）等が挙げられる。なお、ヒートシンク１０の本体プレート１１やフィン１２の形状、材料、及び寸法はこれらに限定されるものではなく、他の構成を有していてもよい。
【００１６】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａでは、ヒートシンク１０の本体プレート１１表面に光ファイバ心線２０が粘着層３０（粘着剤）を介して周回パターンを形成するように布線されている。
【００１７】
図５は光ファイバ心線２０を示す。
【００１８】
光ファイバ心線２０は、光ファイバ２１とそれを被覆する被覆層２２とによって構成されている。光ファイバ心線２０は、例えば、長さが３〜１００ｍ、及び心線径が５０〜１０００μｍである。
【００１９】
光ファイバ２１は、ファイバ中心の相対的に高屈折率のコア２１ａとそれを被覆する相対的に低屈折率のクラッド２１ｂとを有する。光ファイバ２１を形成する材料は典型的には石英であるが、使用条件によって耐熱性能が許せばアクリル樹脂等の樹脂であってもよく、また、コア２１ａが石英で且つクラッド２１ｂが樹脂であってもよい。コア２１ａには、例えば、ドーパントとしてエルビウム（Ｅｒ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）等の希土類元素がドープされていてもよく、その他、ゲルマニウム（Ｇｅ）やアルミニウム（Ａｌ）等がドープされていてもよい。クラッド２１ｂには、ドーパントがドープされていてもよく、また、ドーパントがドープされていなくてもよいが、前者の場合のドーパントとして例えば屈折率を下げるホウ素（Ｂ）やフッ素（Ｆ）等が挙げられる。光ファイバ２１は、例えば、ファイバ径が５０〜８００μｍ、コア径が３〜６００μｍ、及びクラッド２１ｂの厚さが２５〜１００μｍである。但し、光ファイバ２１の放熱性を高める観点からは、光ファイバ２１のファイバ径は１２５μｍ以上であることが好ましい。また、光ファイバ２１は、複数の波長の光を通すためのコア及びクラッドが複数組み合わされたものや、断面がＤ字型や多角形など円形以外のものであってもよい。かかる光ファイバ２１については、例えば、特開２００２−１５１７６４号公報や”Ｄｏｕｂｌｅ−ｃｌａｄ ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ ｗｉｔｈ ３０ｍＷ ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ”，ＯＳＡ Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ，ｖｏｌ．１６，ｐ１３７〜１４０（１９９７）．に開示されている。
【００２０】
被覆層２２を形成する材料としては、例えば、汎用材料では紫外線硬化型のアクリル樹脂が挙げられるが、樹脂の中では光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から薄いポリイミド樹脂が好ましく、また、光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から高い熱伝導性を有するアルミニウムや銅や金などの金属が好ましい。被覆層２２の厚さは、樹脂の場合例えば３〜１００μｍであり、金属の場合例えば３０〜２００μｍである。
【００２１】
周回パターンは、光ファイバ心線２０の長さ方向の中央部分に形成したループを囲うように、一対の光ファイバ心線２０が、各周において、本体プレート１１の長辺に沿って延びる一対の対向する直線部分２０ａと、本体プレート１１の短辺に沿って延びる一対の対向する直線部分２０ｂと、本体プレート１１の角部に配置されて長辺側の直線部分２０ａと短辺側の直線部分２０ｂとを連結する４つの曲線部分２０ｃとを有する略長方形を形成し、直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとが交互に連なって並行に延びるように外側に周回（例えば６〜２００周）したパターンである。
【００２２】
この周回パターンは、図３に示すように、任意の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの全ての結合部Ｊが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊよりも、直線部分２０ａ，２０ｂの延びる方向において突出して位置付けられている。これにより、この周回パターンでは、任意の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さよりも長くなっている。この周回パターンの直線部分２０ａ，２０ｂの長さは例えば３０〜２００ｍｍである。
【００２３】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａによれば、図３に示すように、光ファイバ心線２０の周回パターンが、任意の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊよりも、直線部分２０ａ，２０ｂの延びる方向において突出して位置付けられているので、図１０に示す従来の光ファイバ布線構造体Ａ’の構成のように、ヒートシンク１０’に周回パターンを形成するように布線された光ファイバ心線２０’において、任意の周の直線部分２０ａ’，２０ｂ’と曲線部分２０ｃ’との結合部Ｊ’が、それよりも内側の周の直線部分２０ａ’，２０ｂ’と曲線部分２０ｃ’との結合部Ｊ’と、直線部分２０ａ’，２０ｂ’の延びる方向において同一の位置に位置付けられている場合に比較して、単位面積当たりの布線長さを長くとることができ、その結果、ヒートシンク１０上に光ファイバ心線２０を効率よく布線することができる。具体的には、例えば、特許文献１の図１に開示された光ファイバ布線シートでは、基材である長方形状の樹脂製のシートに２１ｍの光ファイバ心線を布線しているが、実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａにおいて、基材であるヒートシンク１０の長方形の本体プレート１１の表面の面積が特許文献１に開示されたものと同一であったとすれば、光ファイバ心線２０を８％程度長く布線することができる。従って、同じ長さの光ファイバ心線２０を布線する場合には、基材のサイズの小型化を図ることができる。
【００２４】
この周回パターンは、図３に示すように、本体プレート１１各角部において、いずれの周の曲線部分２０ｃも同一の曲率半径の円弧に形成されている。このように、長方形の本体プレート１１の角部に曲線部分２０ｃが配置されていることにより、特に、角部のデッドスペースを有効活用して上記構成により布線長さを長く確保することができる。この周回パターンの曲線部分２０ｃの曲率半径は例えば１５〜１５０ｍｍである。
【００２５】
この周回パターンにおいて、直線部分２０ａ，２０ｂ及び曲線部分２０ｃのいずれでも、相互に隣接して並行に延びる光ファイバ心線２０同士は接触しておらず、図４に示すように、光ファイバ心線２０が相互に間隔ｄをおいて並行に延びるように設けられている。このように光ファイバ心線２０が相互に間隔ｄをおいて並行に延びる周回パターンを形成するように布線されているので、光ファイバ心線２０間に蓄熱されることがなく、しかも基材としてヒートシンク１０を用いているおり、そのため高い放熱性を得ることができる。そして、これによって、ファイバレーザ用途場合にはハイパワー化が可能となり、また、光ファイバ増幅器用途の場合には特性の安定化が図られることとなる。光ファイバ心線２０相互間の間隔ｄは、周回パターンに沿って広狭を有していてもよいが、光ファイバ心線２０を限られたスペースに効率的に配設すると共に光ファイバ心線２０間の蓄熱を排除して光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から、周回パターンに沿って一定であることが好ましい。光ファイバ心線２０相互間の間隔ｄは、光ファイバ心線２０を限られたスペースに効率的に配設すると共に光ファイバ心線２０間の蓄熱を排除して光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から、光ファイバ心線２０の心線径の０．２〜３．０倍であることが好ましく、０．５〜１．５倍であることがより好ましい。
【００２６】
なお、周回パターンの最外周を形成した一対の光ファイバ心線２０は、ヒートシンク１０の外側に引き出されており、一方が入力端及び他方が出力端に構成されている。
【００２７】
粘着層３０を形成する材料としては、例えば、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤等が挙げられる。粘着層３０には、熱伝導性を高める金属粉やカーボン等のフィラーが添加されていてもよい。粘着層３０の厚さは、光ファイバ２１の発熱を効率的にヒートシンク１０に放熱する観点から可能な限り薄いことが好ましいが、例えば２０〜１００μｍである。なお、粘着層３０の代わりに接着層を介して光ファイバ心線２０が布線されていてもよく、かかる接着層を形成する材料としては、例えば、熱硬化性樹脂接着剤、熱可塑性樹脂系接着剤、エラストマー系接着剤等が挙げられる。
【００２８】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａでは、光ファイバ心線２０相互間に流体固化型の充填材４０が充填されている。この充填材４０によって、光ファイバ２１からの熱の伝熱性が高められる。ここで、流体固化型の充填材４０は、原材料が液体状乃至ペースト状の流動性を有する性状を示し、反応や溶媒揮発等により固化する充填材材料を意味する。
【００２９】
かかる流体固化型の充填材４０としては、例えば、シリコーンゴム、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらのうち光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から熱伝導性が優れるシリコーンゴムが好ましい。固化前の充填材４０の粘度は、充填加工性の観点から５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。固化後の充填材４０の硬さ（デュロメータＡ、ＪＩＳ Ｋ ６２４９準拠）は、光ファイバ心線２０の熱による寸法変化に対する追随性の観点から２０〜８０であることが好ましい。固化後の充填材４０の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７−２準拠）は、光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から０．２〜２．５Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。市販の好適な充填材４０としては、例えば、信越化学工業社製のシリコーンゴム（商品名：ＫＥ−４８９０等）が挙げられる。
【００３０】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａでは、布線された光ファイバ心線２０の上からヒートシンク１０の本体プレート１１の表面を被覆するように保護フィルム５０が設けられている。この保護フィルム５０によって光ファイバ心線２０が外部から保護される。
【００３１】
保護フィルム５０を形成する材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の樹脂が挙げられる。保護フィルム５０は、光ファイバ心線２０相互間に充填された充填材４０の粘着性によって表面を密着被覆しているが、粘着材或いは接着剤を介して表面を密着被覆していてもよい。保護フィルム５０の厚さは例えば２５〜２００μｍである。
【００３２】
次に、実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａの製造方法について説明する。
【００３３】
図６は光ファイバ布線構造体Ａの製造に用いる布線装置１００を示す。なお、布線装置１００の構造については、例えば、特開２００２−３１７２３号公報、特開２００２−３６５４４７号公報、特開２００３−７５６５４号公報等にも開示されている。
【００３４】
この布線装置１００は、矩形の基台１１０の中央に可動ステージ１２０が設けられていると共に、基台１１０の一辺の中央部に支持部材１３０が立設されている。
【００３５】
可動ステージ１２０は、下側の第１直線移動ステージ１２１と上側の第２直線移動ステージ１２２とで構成されている。
【００３６】
第１直線移動ステージ１２１は、基台１１０上に固定された第１固定部材１２１ａとその上に設けられた第１移動台１２１ｂとからなる。第１固定部材１２１ａの上面側には、図中の矢印Ｘの方向に延びるガイド凸部１２３が設けられている一方、第１移動台１２１ｂの下面側には、ガイド凸部１２３に係合するガイド凹部１２４が設けられている。第１移動台１２１ｂは不図示のモータに結合しており、その駆動によって第１移動台１２１ｂが第１固定部材１２１ａに対して水平方向でガイド凸部１２３及びガイド凹部１２４が延びる方向、つまり、図中の矢印Ｘの方向に相対的に往復移動可能に構成されている。
【００３７】
第２直線移動ステージ１２２も第１直線移動ステージ１２１と同じ構造を有しており、移動する方向が第１直線移動ステージ１２１の移動方向と直交している。すなわち、第２直線移動ステージ１２２は、第１移動台１２１ｂ上に固定された第２固定部材１２２ａとその上に設けられた第２移動台１２２ｂとからなる。第２固定部材１２２ａの上面側には、図中の矢印Ｙの方向に延びるガイド凸部１２５が設けられている一方、第２移動台１２２ｂの下面側には、ガイド凸部１２５と係合するガイド凹部１２６が設けられている。第２移動台１２２ｂの上面は、基材Ｂの着脱が可能で、且つ基材Ｂが設置された際には、その光ファイバ心線２０を布線する上面が略水平状態となるように構成されている。第２移動台１２２ｂは不図示のモータに結合しており、その駆動によって第２移動台１２２ｂが第２固定部材１２２ａに対して水平方向でガイド凸部１２５及びガイド凹部１２６が延びる方向、つまり、図中の矢印Ｙの方向に相対的に往復移動可能に構成されている。なお、Ｘ方向とＹ方向とは直交している。
【００３８】
支持部材１３０は、基台１１０から垂直に上方に立ち上がった脚部１３１とその脚部１３１の上端から基台１１０の中央部に向かって水平に延びた腕部１３２とからなるＬ字状の部材で構成されている。腕部１３２の先端には、布線部１４０が可動ステージ１２０の上方に位置付けられるように取り付けられている。
【００３９】
布線部１４０は、内部に図示しない光ファイバボビンを収容していると共に、下端に布線ヘッド１４１を有しており、光ファイバボビンに巻かれた光ファイバ心線Ｆを引き出して布線ヘッド１４１の心線供給口から供給するように構成されている。また、布線部１４０は、不図示のモータにより基台１１０平面に対して略垂直な回転軸回りに回転するように構成されている。
【００４０】
以上により、布線装置１００は、可動ステージ１２０が第１及び第２直線移動ステージ１２２により基材ＢをＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向の直交する２方向に移動させ、そして、その移動する基材Ｂ上に、支持部材１３０に支持された布線部１４０から光ファイバ心線Ｆを供給することにより、基材Ｂ上に所定の周回パターンで光ファイバ心線Ｆを布線するように構成されている。
【００４１】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａを製造する際には、まず、基材としてのヒートシンク１０の本体プレート１１の表面に粘着剤を付着させて粘着層３０を形成する。
【００４２】
次いで、上記布線装置１００の可動ステージ１２０に、ヒートシンク１０を、粘着層３０を設けた本体プレート１１の表面が上方を向くように設置する。
【００４３】
続いて、可動ステージ１２０によりヒートシンク１０をＸＹ平面内で移動させると共に、布線部１４０から光ファイバ心線２０を供給することにより、ヒートシンク１０の本体プレート１１上に、相互に間隔ｄをおいて並行に延びる所定の周回パターンを形成するように光ファイバ心線２０を布線する。
【００４４】
そして、布線装置１００からヒートシンク１０を取り出し、ヒートシンク１０の本体プレート１１の表面側に、未硬化の液体状乃至ペースト状の充填材４０を、光ファイバ心線２０相互間に充填されるように塗布し、それを硬化させる。
【００４５】
最後に、光ファイバ心線２０の上からヒートシンク１０の本体プレート１１の表面を被覆するように保護フィルム５０を被せて密着させることにより、実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａを得ることができる。
【００４６】
（実施形態２）
図７及び８は実施形態２に係る光ファイバ布線構造体Ａ（光ファイバシート）を示す。この実施形態２に係る光ファイバ布線構造体Ａもまた、例えばファイバレーザや光ファイバ増幅器等の用途に用いられるものである。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。
【００４７】
実施形態２に係る光ファイバ布線構造体Ａでは、長方形の樹脂シート６０が基材を構成している。
【００４８】
樹脂シート６０を形成する材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の樹脂が挙げられる。樹脂シート６０の厚さは例えば０．１〜０．８ｍｍである。
【００４９】
実施形態２に係る光ファイバ布線構造体Ａは、基材が樹脂シート６０であるので、光ファイバ増幅器等の軽量化及びコンパクト化が可能である。
【００５０】
その他の光ファイバ心線２０及びその布線の周回パターン、粘着層３０、充填材４０、保護フィルム５０の構成、並びに作用効果は実施形態１と同一である。
【００５１】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、全ての直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊにおいて、任意の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊよりも、直線部分２０ａ，２０ｂの延びる方向において突出して位置付けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、周回パターンに含まれる直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊの少なくとも１つがかかる構成を有する構成であればよい。
【００５２】
上記実施形態１及び２では、任意の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さよりも長い構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、特定の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さよりも短い乃至同一である構成であってもよい。
【００５３】
上記実施形態１及び２では、いずれの周の曲線部分２０ｃも同一の曲率半径の円弧に形成された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、曲線部分２０ｃの曲率半径が内側の周ほど大きい構成であってもよく、また、内側の週ほど小さい構成であってもよく、さらに、不均一である構成であってもよい。
【００５４】
上記実施形態１及び２では、光ファイバ心線２０を布線するヒートシンク１０の本体プレート１１或いは樹脂シート６０が長方形である構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、正方形であってもよく、また、その他の多角形であってもよい。
【００５５】
上記実施形態１及び２では、曲線部分２０ｃが角部に配置された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、曲線部分２０ｃがその他の部分に設けられていてもよい。但し、角部のデッドスペースを有効活用の観点からは、上記実施形態１及び２のように曲線部分２０ｃが角部に配置されていることが好ましい。
【００５６】
上記実施形態１及び２では、光ファイバ心線２０が周間で相互に間隔をおいて布線された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、光ファイバ心線２０が周間で相互に密着して布線された構成であってもよい。
【００５７】
上記実施形態１では、ヒートシンク１０の本体プレート１１に光ファイバ心線２０を布線した構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図９に示すように、ヒートシンク１０の本体プレート１１上に１つ乃至複数のペルチェ素子１３を取り付け、その上に設けた放熱板１４上に光ファイバ心線２０を布線した構成であってもよい。このような構成の場合、単に放熱だけでなく、温度の制御を行うことができる。
【００５８】
上記実施形態１及び２では、粘着層３０（或いは接着層）がヒートシンク１０の本体プレート１１或いは樹脂シート６０の表面全体に設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、粘着層３０（或いは接着層）が少なくとも光ファイバ心線２０が布線される部分に設けられた構成であってもよく、さらに、光ファイバ心線２０が単に粘着剤（或いは接着剤）を介して布線された構成であってもよい。
【００５９】
上記実施形態１及び２では、光ファイバ心線２０相互間に充填材４０が充填された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、充填材４０が充填されず、光ファイバ心線２０相互間に空隙が設けられた構成であってもよい。
【００６０】
上記実施形態１及び２では、布線された光ファイバ心線２０を被覆するように保護フィルム５０が設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、保護フィルム５０が設けられず、布線された光ファイバ心線２０が表面に露出した構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は光ファイバ布線構造体及びその製造方法について有用である。
【符号の説明】
【００６２】
Ａ 光ファイバ布線構造体
Ｂ 基材
ｄ 間隔
Ｆ 光ファイバ心線
Ｊ 結合部
１０ ヒートシンク
１１ 本体プレート
１２ フィン
１３ ペルチェ素子
１４ 放熱板
２０ 光ファイバ心線
２０ａ，２０ｂ 直線部分
２０ｃ 曲線部分
２１ 光ファイバ
２１ａ コア
２１ｂ クラッド
２２ 被覆層
３０ 粘着層
４０ 充填材
５０ 保護フィルム
６０ 樹脂シート
１００ 布線装置
１１０ 基台
１２０ 可動ステージ
１２１ 第１直線移動ステージ
１２１ａ 第１固定部材
１２１ｂ 第１移動台
１２２ 第２直線移動ステージ
１２２ａ 第２固定部材
１２２ｂ 第２移動台
１２３，１２５ ガイド凸部
１２４，１２６ ガイド凹部
１３０ 支持部材
１３１ 脚部
１３２ 腕部
１４０ 布線部
１４１ 布線ヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバ布線構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファイバレーザや光ファイバ増幅器等のように長尺の光ファイバ心線を用いる装置では、例えば、リールに光ファイバ心線を巻き付けたものを装置内に組み込んだり、或いは、基材となる樹脂シート上に光ファイバ心線を所定の周回パターンを形成するように布線した光ファイバ布線シートを装置内に組み込んだりすることが行われる。
【０００３】
特許文献１には、可撓性を有する長方形状の樹脂製のシートにトラック状に配置された光ファイバ心線が保持された光ファイバ布線シートであって、トラック形状の最も内側に位置する半円部の曲率半径が１６ｍｍに設定され、半円部が内側から外側にいくに従って曲率半径が徐々に大きくなるように形成され、直線部の長さが３２．５ｍｍに設定され、光ファイバ心線の全長が２１ｍに設定されたものが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、光ファイバ布線シートの製造方法について、光ファイバの表面を覆うように紫外線硬化型の樹脂を塗布し、これに紫外線を照射して樹脂の表面側に未架橋の部分が残った光ファイバ心線を構成した上で、この光ファイバ心線を互いに密着させて型枠に巻き取った後、再度、紫外線を照射して、未架橋の樹脂を硬化させることにより光ファイバ心線同士を接着して一体化させることが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、光ファイバの放熱を目的として、光ファイバを円形に巻回し、それを熱伝導性の高い材質の第１及び第２の部材で挟んだ状態で、それらの隙間に柔軟性が高く且つ熱伝導性の高い材料を充填することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３２６４０６号公報
【特許文献２】特開２０００−３２９９４４号公報
【特許文献３】特開２００１−２７４４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、基材上に光ファイバ心線を効率よく布線することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光ファイバ布線構造体は、
基材と、
上記基材上に、直線部分と曲線部分とが交互に連なって並行に延びる周回パターンを形成するように布線された光ファイバ心線と、
を備えたものであって、
上記周回パターンは、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部が、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられている。
【０００９】
本発明の光ファイバ布線構造体の製造方法は、基材上に、光ファイバ心線を、直線部分と曲線部分とが交互に連なって並行に延びる周回パターンを形成するように布線するものであって、
上記周回パターンを、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部が、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられたものとする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光ファイバ心線の周回パターンが、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部が、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられているので、単位面積当たりの布線長さを長くとることができ、その結果、基材上に光ファイバ心線を効率よく布線することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１に係る光ファイバ布線構造体を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係る光ファイバ布線構造体を示す平面図である。
【図３】実施形態１に係る光ファイバ布線構造体の要部の拡大平面図である。
【図４】図２におけるIV-IV拡大断面図である。
【図５】光ファイバ心線の斜視図である。
【図６】布線装置の斜視図である。
【図７】実施形態２に係る光ファイバ布線構造体を示す斜視図である。
【図８】実施形態２に係る光ファイバ布線構造体の実施形態１における図４に相当する拡大断面図である。
【図９】光ファイバ布線構造体の別の変形例を示す側面図である。
【図１０】従来の光ファイバ布線構造体の要部の拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１〜４は実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａを示す。この実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａは、例えばファイバレーザや光ファイバ増幅器等の用途に用いられるものである。
【００１４】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａでは、ヒートシンク１０が基材を構成している。
【００１５】
ヒートシンク１０は、長方形の本体プレート１１の表面が平坦面である一方、その裏面に複数の板状のフィン１２が長辺方向に間隔をおいてそれぞれ法線方向に延びるように本体プレート１１に一体に設けられ、側面視櫛形の形状を有している。ヒートシンク１０を形成する材料は熱伝導率の高い金属であることが好ましく、かかる材料としては、例えば、アルミニウム、銅等が挙げられる。ヒートシンク１０は、耐蝕性及び耐摩耗性を向上させるため、また、放熱特性を向上させるため、黒などに着色された陽極酸化皮膜により被覆されていてもよい。本体プレート１１は、例えば、長さが５０〜３００ｍｍ、幅が５０〜２５０ｍｍ、及び厚さが１〜１０ｍｍである。フィン１２は、例えば、本体プレート１１から延びる長さが２〜３００ｍｍ、及び厚さが５〜５０ｍｍである。市販の好適なヒートシンク１０としては、例えば、ＡＡＶＩＤ社製の型番：ＥＭ／Ｂ／１５０（熱抵抗０．６４℃／Ｗ）や型番：ＯＫ２７８／Ｂ／１５０（熱抵抗０．４８℃／Ｗ）等が挙げられる。なお、ヒートシンク１０の本体プレート１１やフィン１２の形状、材料、及び寸法はこれらに限定されるものではなく、他の構成を有していてもよい。
【００１６】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａでは、ヒートシンク１０の本体プレート１１表面に光ファイバ心線２０が粘着層３０（粘着剤）を介して周回パターンを形成するように布線されている。
【００１７】
図５は光ファイバ心線２０を示す。
【００１８】
光ファイバ心線２０は、光ファイバ２１とそれを被覆する被覆層２２とによって構成されている。光ファイバ心線２０は、例えば、長さが３〜１００ｍ、及び心線径が５０〜１０００μｍである。
【００１９】
光ファイバ２１は、ファイバ中心の相対的に高屈折率のコア２１ａとそれを被覆する相対的に低屈折率のクラッド２１ｂとを有する。光ファイバ２１を形成する材料は典型的には石英であるが、使用条件によって耐熱性能が許せばアクリル樹脂等の樹脂であってもよく、また、コア２１ａが石英で且つクラッド２１ｂが樹脂であってもよい。コア２１ａには、例えば、ドーパントとしてエルビウム（Ｅｒ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）等の希土類元素がドープされていてもよく、その他、ゲルマニウム（Ｇｅ）やアルミニウム（Ａｌ）等がドープされていてもよい。クラッド２１ｂには、ドーパントがドープされていてもよく、また、ドーパントがドープされていなくてもよいが、前者の場合のドーパントとして例えば屈折率を下げるホウ素（Ｂ）やフッ素（Ｆ）等が挙げられる。光ファイバ２１は、例えば、ファイバ径が５０〜８００μｍ、コア径が３〜６００μｍ、及びクラッド２１ｂの厚さが２５〜１００μｍである。但し、光ファイバ２１の放熱性を高める観点からは、光ファイバ２１のファイバ径は１２５μｍ以上であることが好ましい。また、光ファイバ２１は、複数の波長の光を通すためのコア及びクラッドが複数組み合わされたものや、断面がＤ字型や多角形など円形以外のものであってもよい。かかる光ファイバ２１については、例えば、特開２００２−１５１７６４号公報や”Ｄｏｕｂｌｅ−ｃｌａｄ ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ ｗｉｔｈ ３０ｍＷ ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ”，ＯＳＡ Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ，ｖｏｌ．１６，ｐ１３７〜１４０（１９９７）．に開示されている。
【００２０】
被覆層２２を形成する材料としては、例えば、汎用材料では紫外線硬化型のアクリル樹脂が挙げられるが、樹脂の中では光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から薄いポリイミド樹脂が好ましく、また、光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から高い熱伝導性を有するアルミニウムや銅や金などの金属が好ましい。被覆層２２の厚さは、樹脂の場合例えば３〜１００μｍであり、金属の場合例えば３０〜２００μｍである。
【００２１】
周回パターンは、光ファイバ心線２０の長さ方向の中央部分に形成したループを囲うように、一対の光ファイバ心線２０が、各周において、本体プレート１１の長辺に沿って延びる一対の対向する直線部分２０ａと、本体プレート１１の短辺に沿って延びる一対の対向する直線部分２０ｂと、本体プレート１１の角部に配置されて長辺側の直線部分２０ａと短辺側の直線部分２０ｂとを連結する４つの曲線部分２０ｃとを有する略長方形を形成し、直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとが交互に連なって並行に延びるように外側に周回（例えば６〜２００周）したパターンである。
【００２２】
この周回パターンは、図３に示すように、任意の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの全ての結合部Ｊが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊよりも、直線部分２０ａ，２０ｂの延びる方向において突出して位置付けられている。これにより、この周回パターンでは、任意の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さよりも長くなっている。この周回パターンの直線部分２０ａ，２０ｂの長さは例えば３０〜２００ｍｍである。
【００２３】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａによれば、図３に示すように、光ファイバ心線２０の周回パターンが、任意の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊよりも、直線部分２０ａ，２０ｂの延びる方向において突出して位置付けられているので、図１０に示す従来の光ファイバ布線構造体Ａ’の構成のように、ヒートシンク１０’に周回パターンを形成するように布線された光ファイバ心線２０’において、任意の周の直線部分２０ａ’，２０ｂ’と曲線部分２０ｃ’との結合部Ｊ’が、それよりも内側の周の直線部分２０ａ’，２０ｂ’と曲線部分２０ｃ’との結合部Ｊ’と、直線部分２０ａ’，２０ｂ’の延びる方向において同一の位置に位置付けられている場合に比較して、単位面積当たりの布線長さを長くとることができ、その結果、ヒートシンク１０上に光ファイバ心線２０を効率よく布線することができる。具体的には、例えば、特許文献１の図１に開示された光ファイバ布線シートでは、基材である長方形状の樹脂製のシートに２１ｍの光ファイバ心線を布線しているが、実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａにおいて、基材であるヒートシンク１０の長方形の本体プレート１１の表面の面積が特許文献１に開示されたものと同一であったとすれば、光ファイバ心線２０を８％程度長く布線することができる。従って、同じ長さの光ファイバ心線２０を布線する場合には、基材のサイズの小型化を図ることができる。
【００２４】
この周回パターンは、図３に示すように、本体プレート１１各角部において、いずれの周の曲線部分２０ｃも同一の曲率半径の円弧に形成されている。このように、長方形の本体プレート１１の角部に曲線部分２０ｃが配置されていることにより、特に、角部のデッドスペースを有効活用して上記構成により布線長さを長く確保することができる。この周回パターンの曲線部分２０ｃの曲率半径は例えば１５〜１５０ｍｍである。
【００２５】
この周回パターンにおいて、直線部分２０ａ，２０ｂ及び曲線部分２０ｃのいずれでも、相互に隣接して並行に延びる光ファイバ心線２０同士は接触しておらず、図４に示すように、光ファイバ心線２０が相互に間隔ｄをおいて並行に延びるように設けられている。このように光ファイバ心線２０が相互に間隔ｄをおいて並行に延びる周回パターンを形成するように布線されているので、光ファイバ心線２０間に蓄熱されることがなく、しかも基材としてヒートシンク１０を用いているおり、そのため高い放熱性を得ることができる。そして、これによって、ファイバレーザ用途場合にはハイパワー化が可能となり、また、光ファイバ増幅器用途の場合には特性の安定化が図られることとなる。光ファイバ心線２０相互間の間隔ｄは、周回パターンに沿って広狭を有していてもよいが、光ファイバ心線２０を限られたスペースに効率的に配設すると共に光ファイバ心線２０間の蓄熱を排除して光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から、周回パターンに沿って一定であることが好ましい。光ファイバ心線２０相互間の間隔ｄは、光ファイバ心線２０を限られたスペースに効率的に配設すると共に光ファイバ心線２０間の蓄熱を排除して光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から、光ファイバ心線２０の心線径の０．２〜３．０倍であることが好ましく、０．５〜１．５倍であることがより好ましい。
【００２６】
なお、周回パターンの最外周を形成した一対の光ファイバ心線２０は、ヒートシンク１０の外側に引き出されており、一方が入力端及び他方が出力端に構成されている。
【００２７】
粘着層３０を形成する材料としては、例えば、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤等が挙げられる。粘着層３０には、熱伝導性を高める金属粉やカーボン等のフィラーが添加されていてもよい。粘着層３０の厚さは、光ファイバ２１の発熱を効率的にヒートシンク１０に放熱する観点から可能な限り薄いことが好ましいが、例えば２０〜１００μｍである。なお、粘着層３０の代わりに接着層を介して光ファイバ心線２０が布線されていてもよく、かかる接着層を形成する材料としては、例えば、熱硬化性樹脂接着剤、熱可塑性樹脂系接着剤、エラストマー系接着剤等が挙げられる。
【００２８】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａでは、光ファイバ心線２０相互間に流体固化型の充填材４０が充填されている。この充填材４０によって、光ファイバ２１からの熱の伝熱性が高められる。ここで、流体固化型の充填材４０は、原材料が液体状乃至ペースト状の流動性を有する性状を示し、反応や溶媒揮発等により固化する充填材材料を意味する。
【００２９】
かかる流体固化型の充填材４０としては、例えば、シリコーンゴム、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらのうち光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から熱伝導性が優れるシリコーンゴムが好ましい。固化前の充填材４０の粘度は、充填加工性の観点から５０〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。固化後の充填材４０の硬さ（デュロメータＡ、ＪＩＳ Ｋ ６２４９準拠）は、光ファイバ心線２０の熱による寸法変化に対する追随性の観点から２０〜８０であることが好ましい。固化後の充填材４０の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７−２準拠）は、光ファイバ２１の発熱を効率的に放熱する観点から０．２〜２．５Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。市販の好適な充填材４０としては、例えば、信越化学工業社製のシリコーンゴム（商品名：ＫＥ−４８９０等）が挙げられる。
【００３０】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａでは、布線された光ファイバ心線２０の上からヒートシンク１０の本体プレート１１の表面を被覆するように保護フィルム５０が設けられている。この保護フィルム５０によって光ファイバ心線２０が外部から保護される。
【００３１】
保護フィルム５０を形成する材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の樹脂が挙げられる。保護フィルム５０は、光ファイバ心線２０相互間に充填された充填材４０の粘着性によって表面を密着被覆しているが、粘着材或いは接着剤を介して表面を密着被覆していてもよい。保護フィルム５０の厚さは例えば２５〜２００μｍである。
【００３２】
次に、実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａの製造方法について説明する。
【００３３】
図６は光ファイバ布線構造体Ａの製造に用いる布線装置１００を示す。なお、布線装置１００の構造については、例えば、特開２００２−３１７２３号公報、特開２００２−３６５４４７号公報、特開２００３−７５６５４号公報等にも開示されている。
【００３４】
この布線装置１００は、矩形の基台１１０の中央に可動ステージ１２０が設けられていると共に、基台１１０の一辺の中央部に支持部材１３０が立設されている。
【００３５】
可動ステージ１２０は、下側の第１直線移動ステージ１２１と上側の第２直線移動ステージ１２２とで構成されている。
【００３６】
第１直線移動ステージ１２１は、基台１１０上に固定された第１固定部材１２１ａとその上に設けられた第１移動台１２１ｂとからなる。第１固定部材１２１ａの上面側には、図中の矢印Ｘの方向に延びるガイド凸部１２３が設けられている一方、第１移動台１２１ｂの下面側には、ガイド凸部１２３に係合するガイド凹部１２４が設けられている。第１移動台１２１ｂは不図示のモータに結合しており、その駆動によって第１移動台１２１ｂが第１固定部材１２１ａに対して水平方向でガイド凸部１２３及びガイド凹部１２４が延びる方向、つまり、図中の矢印Ｘの方向に相対的に往復移動可能に構成されている。
【００３７】
第２直線移動ステージ１２２も第１直線移動ステージ１２１と同じ構造を有しており、移動する方向が第１直線移動ステージ１２１の移動方向と直交している。すなわち、第２直線移動ステージ１２２は、第１移動台１２１ｂ上に固定された第２固定部材１２２ａとその上に設けられた第２移動台１２２ｂとからなる。第２固定部材１２２ａの上面側には、図中の矢印Ｙの方向に延びるガイド凸部１２５が設けられている一方、第２移動台１２２ｂの下面側には、ガイド凸部１２５と係合するガイド凹部１２６が設けられている。第２移動台１２２ｂの上面は、基材Ｂの着脱が可能で、且つ基材Ｂが設置された際には、その光ファイバ心線２０を布線する上面が略水平状態となるように構成されている。第２移動台１２２ｂは不図示のモータに結合しており、その駆動によって第２移動台１２２ｂが第２固定部材１２２ａに対して水平方向でガイド凸部１２５及びガイド凹部１２６が延びる方向、つまり、図中の矢印Ｙの方向に相対的に往復移動可能に構成されている。なお、Ｘ方向とＹ方向とは直交している。
【００３８】
支持部材１３０は、基台１１０から垂直に上方に立ち上がった脚部１３１とその脚部１３１の上端から基台１１０の中央部に向かって水平に延びた腕部１３２とからなるＬ字状の部材で構成されている。腕部１３２の先端には、布線部１４０が可動ステージ１２０の上方に位置付けられるように取り付けられている。
【００３９】
布線部１４０は、内部に図示しない光ファイバボビンを収容していると共に、下端に布線ヘッド１４１を有しており、光ファイバボビンに巻かれた光ファイバ心線Ｆを引き出して布線ヘッド１４１の心線供給口から供給するように構成されている。また、布線部１４０は、不図示のモータにより基台１１０平面に対して略垂直な回転軸回りに回転するように構成されている。
【００４０】
以上により、布線装置１００は、可動ステージ１２０が第１及び第２直線移動ステージ１２２により基材ＢをＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向の直交する２方向に移動させ、そして、その移動する基材Ｂ上に、支持部材１３０に支持された布線部１４０から光ファイバ心線Ｆを供給することにより、基材Ｂ上に所定の周回パターンで光ファイバ心線Ｆを布線するように構成されている。
【００４１】
実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａを製造する際には、まず、基材としてのヒートシンク１０の本体プレート１１の表面に粘着剤を付着させて粘着層３０を形成する。
【００４２】
次いで、上記布線装置１００の可動ステージ１２０に、ヒートシンク１０を、粘着層３０を設けた本体プレート１１の表面が上方を向くように設置する。
【００４３】
続いて、可動ステージ１２０によりヒートシンク１０をＸＹ平面内で移動させると共に、布線部１４０から光ファイバ心線２０を供給することにより、ヒートシンク１０の本体プレート１１上に、相互に間隔ｄをおいて並行に延びる所定の周回パターンを形成するように光ファイバ心線２０を布線する。
【００４４】
そして、布線装置１００からヒートシンク１０を取り出し、ヒートシンク１０の本体プレート１１の表面側に、未硬化の液体状乃至ペースト状の充填材４０を、光ファイバ心線２０相互間に充填されるように塗布し、それを硬化させる。
【００４５】
最後に、光ファイバ心線２０の上からヒートシンク１０の本体プレート１１の表面を被覆するように保護フィルム５０を被せて密着させることにより、実施形態１に係る光ファイバ布線構造体Ａを得ることができる。
【００４６】
（実施形態２）
図７及び８は実施形態２に係る光ファイバ布線構造体Ａ（光ファイバシート）を示す。この実施形態２に係る光ファイバ布線構造体Ａもまた、例えばファイバレーザや光ファイバ増幅器等の用途に用いられるものである。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。
【００４７】
実施形態２に係る光ファイバ布線構造体Ａでは、長方形の樹脂シート６０が基材を構成している。
【００４８】
樹脂シート６０を形成する材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の樹脂が挙げられる。樹脂シート６０の厚さは例えば０．１〜０．８ｍｍである。
【００４９】
実施形態２に係る光ファイバ布線構造体Ａは、基材が樹脂シート６０であるので、光ファイバ増幅器等の軽量化及びコンパクト化が可能である。
【００５０】
その他の光ファイバ心線２０及びその布線の周回パターン、粘着層３０、充填材４０、保護フィルム５０の構成、並びに作用効果は実施形態１と同一である。
【００５１】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、全ての直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊにおいて、任意の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊよりも、直線部分２０ａ，２０ｂの延びる方向において突出して位置付けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、周回パターンに含まれる直線部分２０ａ，２０ｂと曲線部分２０ｃとの結合部Ｊの少なくとも１つがかかる構成を有する構成であればよい。
【００５２】
上記実施形態１及び２では、任意の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さよりも長い構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、特定の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さが、それよりも内側の周の直線部分２０ａ，２０ｂの長さよりも短い乃至同一である構成であってもよい。
【００５３】
上記実施形態１及び２では、いずれの周の曲線部分２０ｃも同一の曲率半径の円弧に形成された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、曲線部分２０ｃの曲率半径が内側の周ほど大きい構成であってもよく、また、内側の週ほど小さい構成であってもよく、さらに、不均一である構成であってもよい。
【００５４】
上記実施形態１及び２では、光ファイバ心線２０を布線するヒートシンク１０の本体プレート１１或いは樹脂シート６０が長方形である構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、正方形であってもよく、また、その他の多角形であってもよい。
【００５５】
上記実施形態１及び２では、曲線部分２０ｃが角部に配置された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、曲線部分２０ｃがその他の部分に設けられていてもよい。但し、角部のデッドスペースを有効活用の観点からは、上記実施形態１及び２のように曲線部分２０ｃが角部に配置されていることが好ましい。
【００５６】
上記実施形態１及び２では、光ファイバ心線２０が周間で相互に間隔をおいて布線された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、光ファイバ心線２０が周間で相互に密着して布線された構成であってもよい。
【００５７】
上記実施形態１では、ヒートシンク１０の本体プレート１１に光ファイバ心線２０を布線した構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図９に示すように、ヒートシンク１０の本体プレート１１上に１つ乃至複数のペルチェ素子１３を取り付け、その上に設けた放熱板１４上に光ファイバ心線２０を布線した構成であってもよい。このような構成の場合、単に放熱だけでなく、温度の制御を行うことができる。
【００５８】
上記実施形態１及び２では、粘着層３０（或いは接着層）がヒートシンク１０の本体プレート１１或いは樹脂シート６０の表面全体に設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、粘着層３０（或いは接着層）が少なくとも光ファイバ心線２０が布線される部分に設けられた構成であってもよく、さらに、光ファイバ心線２０が単に粘着剤（或いは接着剤）を介して布線された構成であってもよい。
【００５９】
上記実施形態１及び２では、光ファイバ心線２０相互間に充填材４０が充填された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、充填材４０が充填されず、光ファイバ心線２０相互間に空隙が設けられた構成であってもよい。
【００６０】
上記実施形態１及び２では、布線された光ファイバ心線２０を被覆するように保護フィルム５０が設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、保護フィルム５０が設けられず、布線された光ファイバ心線２０が表面に露出した構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は光ファイバ布線構造体及びその製造方法について有用である。
【符号の説明】
【００６２】
Ａ 光ファイバ布線構造体
Ｂ 基材
ｄ 間隔
Ｆ 光ファイバ心線
Ｊ 結合部
１０ ヒートシンク
１１ 本体プレート
１２ フィン
１３ ペルチェ素子
１４ 放熱板
２０ 光ファイバ心線
２０ａ，２０ｂ 直線部分
２０ｃ 曲線部分
２１ 光ファイバ
２１ａ コア
２１ｂ クラッド
２２ 被覆層
３０ 粘着層
４０ 充填材
５０ 保護フィルム
６０ 樹脂シート
１００ 布線装置
１１０ 基台
１２０ 可動ステージ
１２１ 第１直線移動ステージ
１２１ａ 第１固定部材
１２１ｂ 第１移動台
１２２ 第２直線移動ステージ
１２２ａ 第２固定部材
１２２ｂ 第２移動台
１２３，１２５ ガイド凸部
１２４，１２６ ガイド凹部
１３０ 支持部材
１３１ 脚部
１３２ 腕部
１４０ 布線部
１４１ 布線ヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
上記基材上に、直線部分と曲線部分とが交互に連なって並行に延びる周回パターンを形成するように布線された光ファイバ心線と、
を備えた光ファイバ布線構造体であって、
上記周回パターンは、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部が、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられている光ファイバ布線構造体。
【請求項２】
請求項１に記載された光ファイバ布線構造体において、
上記周回パターンは、任意の周の直線部分の長さが、それよりも内側の周の直線部分の長さよりも長い光ファイバ布線構造体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された光ファイバ布線構造体において、
上記周回パターンは、いずれの周の曲線部分も同一の曲率半径の円弧に形成されている光ファイバ布線構造体。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載された光ファイバ布線構造体において、
上記基材の上記光ファイバ心線を布線する面が多角形に形成され、該多角形の角部に上記周回パターンの曲線部分が配置されている光ファイバ布線構造体。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載された光ファイバ布線構造体において、
上記周回パターンは、上記光ファイバ心線が相互に間隔をおいて並行に延びるパターンである光ファイバ布線構造体。
【請求項６】
基材上に、光ファイバ心線を、直線部分と曲線部分とが交互に連なって並行に延びる周回パターンを形成するように布線する光ファイバ布線構造体の製造方法であって、
上記周回パターンを、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部が、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられたものとする光ファイバ布線構造体の製造方法。
【請求項１】
基材と、
上記基材上に、直線部分と曲線部分とが交互に連なって並行に延びる周回パターンを形成するように布線された光ファイバ心線と、
を備えた光ファイバ布線構造体であって、
上記周回パターンは、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部が、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられている光ファイバ布線構造体。
【請求項２】
請求項１に記載された光ファイバ布線構造体において、
上記周回パターンは、任意の周の直線部分の長さが、それよりも内側の周の直線部分の長さよりも長い光ファイバ布線構造体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された光ファイバ布線構造体において、
上記周回パターンは、いずれの周の曲線部分も同一の曲率半径の円弧に形成されている光ファイバ布線構造体。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載された光ファイバ布線構造体において、
上記基材の上記光ファイバ心線を布線する面が多角形に形成され、該多角形の角部に上記周回パターンの曲線部分が配置されている光ファイバ布線構造体。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載された光ファイバ布線構造体において、
上記周回パターンは、上記光ファイバ心線が相互に間隔をおいて並行に延びるパターンである光ファイバ布線構造体。
【請求項６】
基材上に、光ファイバ心線を、直線部分と曲線部分とが交互に連なって並行に延びる周回パターンを形成するように布線する光ファイバ布線構造体の製造方法であって、
上記周回パターンを、任意の周の直線部分と曲線部分との結合部が、それよりも内側の周の直線部分と曲線部分との結合部よりも、直線部分の延びる方向において突出して位置付けられたものとする光ファイバ布線構造体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１９８３３９（Ｐ２０１２−１９８３３９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６１６２０（Ｐ２０１１−６１６２０）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００３２６３）三菱電線工業株式会社 (734)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００３２６３）三菱電線工業株式会社 (734)
【Ｆターム（参考）】
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