JPH02280104A - 接続端子台 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、１つの平面に配列された複数本の光ファイバ
を、複数の光導波路を含む光学素子に結合する丸めの光
ファイバ接続端子台に関する。

し従来の技術及び発明が解決しようとする問題点Ｊ この種の端子台は、た七えば、集積光学素子として構成
されることができる。そのような素子は、それに供給さ
れた光を変調するため、切換えるため、様々に異なるチ
ャネルに分配、すなわち、分岐するため、又は物理的な
大きさを測定するためなどに利用される。いずれの場合
にも、素子の基板中に集積された光導波路に、信号が印
加される。

この信号は、通常通り、光ファイバによって、たとえば
、検出器までさらに伝送される。

結合される光学素子は、たとえば、ファイバアレイを形
成する複数本の光ファイバから構成されていても良い。

個々の光ファイバを１つの光導波路に結合する方法とし
ては、非常に多くの提案がなされている。

しかしながら、集積光学素子又はファイバアレイから複
数の光導波路に同時に信号を伝送しなければならない場
合には、それらの公知の方法は、全て、コストがかかり
すぎ、また、必要な精度をもって実現されることはない
。

１９７８年１月刊行の文献Ｂｅ１ｌ　Ｓｙａｔａｍ　Ｔ
ｅｃｈｎｌｅａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ第５７巻第１号の９
１〜９７ページからは、単結晶シリコンから成る基板に
７字形の断面を有する案内溝を複数形成し、それらの溝
に光ファイバを挿入することにより、多数のファイバか
ら構成される結合素子を提供することが知られている。

この素子は、光ファイバ結合素子から出るときに破損す
る危険が大きく、さらに、得られる精度があらゆる使用
目的に十分であるとはいえないという欠点を有する。

本発明の基礎を成す課題は、１つの平面に配列された複
数本の光ファイバを、結合すべき光学素子の光導波路に
対応する位置で高い精度をもって位置決めすることがで
きると共に、光導波路と光ファイバとの間の移行箇所に
おける損失が最少となるように、光学素子と容易に接触
させることができるような構成部材を提供することであ
る。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記の課題は、特許請求の範囲第１項の特徴部分に従っ
て構成された光ファイバ接続端子台により解決される。

本発明に従って構成された端子台は、所定の長さの領域
にわたり、たとえば、ホトエツヂングによって基板に形
成した複数の案内溝と、それらの案内溝から階段状に一
段下がった位置にあり、プラスチックで被覆されたファ
イバ領域を受入れる長さの領域とを含む。案内溝の間隔
は、端子台に接続すべき集積光学素子の光導波路の間隔
と厳密に一致するように選択されている。案内溝の深さ
は使用する光ファイバの直径に対応するように選択され
ている。単モード光ファイバト、マルチモード光ファイ
バの双方が使用されるので、本発明による端子台の場合
、溝は、様々に異なる深さで設けられている。案内溝に
挿入されたファイバの、その直径の部分の−よりわずか
に少ない部分が案内溝の中に入っている。その場合、フ
ァイバの直径にかかわらず、ファイバの光波を伝導する
コアが１つの平面上に位置するように配慮する。

使用する光ファイバは、屈折率の小さいガラスで被覆さ
れたコアから構成される。そのようなファイバの破損の
危険を回避するために、ファイバはプラスチックジャケ
ットで包囲されている。通常、プラスチックジャケット
は、ファイバを液体状のプラスチックの中に浸すことに
よシ形成される。ガラスクラッドを含めたファイバは非
常に正確に規定された直径を有するが、プラスチックジ
ヤケットのほうはそうではない。そこで、２０〜３０μ
ｍの直径の差が生じる。このため、本発明によれば、フ
ァイバの端部で、プラスチックジャケットを数ｔｍ’ｔ
での長さにわたり除去し、この長さだけ、ファイバを案
内溝の甲に挿入する。その結果、光ファイバを高精度で
位置決めすることができ、位置決めの精度は３μｍ未満
であると確認されている。

本発明によれば、光ファイバは、プラスチックジャケッ
トに被覆された部分で、端子台の対応する長さの部分に
固定されている。これにより、プラスチックジャケット
を除去した部分と、プラスチックジャケットを残した部
分との間の移行領域の破損の危険を実質的になくすこと
ができる。

本発明による光ファイバ接続端子台を対応する集積光学
素子とできる限シ損失なく結合できるようにするために
、端子台は、ファイバの自由端部と、それらを含む構成
部材の面とがＭ密に１つの平面に位置するように構成さ
れている。その場合ファイバの自由端部を研摩すると特
に有利であり、ファイバの端部を、端子台の対応する面
と共に研摩することにより、その工程を実施するのが好
都合である。

特許請求の範囲第２項から第５項は、特許請求の範囲第
１項に記載の端子台の有利な発展形態を提示している。

そこで、特許請求の範囲第２項は案内溝の構成に関し、
第３項は光ファイバの溝への固定に関し、第４項は案内
溝の製造に関し、第５項は特許請求の範囲第１項記載の
端子台を製造する方法を提示している。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を示す第１図から第５図を参照し
て本発明をさらに詳細に説明する。

第１図において、５０は端子台を構成する基板である。

この基板は単結晶シリコンから形成されるのが好ましい
。単結晶シリコンは異方性エツチングが可能な材料であ
う、非常に厳密に位置決めされた所定の深さの案内溝−
この実施例ではＶ字形断面を有する溝として示されてい
るーを、従来のホトエツヂフグ法により形成することが
できる。

５１は、単モードファイバを受入れるための溝である。

この溝に接続する一段低くなった長手方向溝５２は、挿
入されたファイバのプラスチックジャケットで被覆され
ている部分領域を受入れるために使用される。ファイバ
を溝５１及び５２へ嵌入後、それら２つの溝の領域に固
定される。溝５１に嵌入する際には、光ファイバからプ
ラスチックジャケットを除去するのであるが、ジャケッ
トの除去は、既に知られている機械的な方法、化学的な
方法、又はレーザー光線を利用して焼き切る方法により
行われれば良い。ジャケットの除去によって、溝５１に
入ったガラス繊維本体は不可欠の厳密な位置決め精度を
得ることができる。ファイバのプラスチックで被覆され
た部分領域を溝５２の領域に固定すれば、プラスチック
ジャケットを除去した部分と、プラスチックジャケット
を残した部分との間の移行領域においてファイバが破損
する危険を回避することができる。

５３．５４．５５は、３本のマルチモードファイバのプ
ラスチックジャケットを除去した部分領域を受入れる基
板５０の溝である。これらの溝に接続する一段下がった
領域５６は、ファイバのグラスチックジャケットで被覆
されたマルチモードファイバ群を受入れ且つ固定するた
めに使用される。

ファイバを領域５６に固定するのに都合の良い方法は、
プラスチックジャケットを化学的、たとえば、ジクロロ
メタンなどによって溶解させる方法である。そのように
して処理したファイバを挿入した後、領域５６内に位置
しているファイバの部分を押込み、プラスチックが再び
重合するまで、その位置に保持する。ファイバを押込む
ときに、溝５３〜５５の中で接触が生じる。すなわち、
ファイバの厳密な位置決めが達成されることになる。

この方法の場合、案内溝５３，５４．５５は完全なＶ字
形の溝として構成されない、すなわち、下部に尖端をも
たないのが好都合である。

以上説明した方法においては、領域５６の深さは、７ア
イパのプラスチックで被覆された領域の直径の三方の−
よりやや小さくなるように選択されている。たとえば、
ファイバのプラスチックで被覆された領域の直径を３２
０μｍとすれば、領域５６の深さは１４５μｍに設定さ
れる。

第２図に示す通り、ガラス繊維すなわち光ファイバ１４
はその端部から約数瓢に亘ってプラスチックジャケット
を除去した部分１２を有する。プラスチックジャケット
が−様な直径を有していないのに対し、ガラス繊維それ
自体の直径は非常に厳密に定められているので、プラス
チックジャケットを取除くことは不可欠である。グラス
チックジャケットを除去することにより、ガラス繊維す
なわち光ファイバ１４を対応する溝２の中で、３μｍ未
満の位置決め精度を達成できるほど正確に［ｉ２ｆ決め
することが可能になる。

光ファイバ１４のプラスチックジャケットが除去されて
ない部分は１３で示しである。端子台を構成する板１は
、その後方に段状に形成した部分５７にプラスチックジ
ャケットを含めた光ファイバを全て受入れることができ
るように構成されている。ファイバの、プラスチックで
被覆された部分１３も、前記部分１２と同様に基板１に
固定される。この固定は、たとえば、エボキン樹脂など
の適切な接着剤を使用してファイバを接着することによ
り行われても良い。この接着剤は、たとえば、ファイバ
を調整した後に、前面に塗布することができ、塗布後、
接着剤は毛管作用によってファイバと基板との間の領域
に侵入する。

また、光ファイバに、銀などの金属による被覆加工を施
すことにより、光ファイバの固定を実施することも可能
である。その場合、薄い金属層が形成されるが、この層
は、加熱はんだの使用により、光ファイバと金属製基板
又はメタライズ基板との固着を生じさせることができる
。

光ファイバ２〜１０の側方間隔は、中心点間で測定した
場合、ある実施例では、４００μｍとすることができる
。

基板１の溝の間隔は、あらかじめ、端子台の使用目的に
応じて設定可能である。その際、溝と、その間隔は、挿
入され、調整及び固定の終了した複数本の光ファイバの
コアが厳密に１つの平面上に位置し且つ第１図に示す端
子台を結合すべき、たとえば、集積光学素子の光射出面
と正確に対向するように構成される。

ファイバの基板１への固定は、たとえば、接着により、
又はここには図示されていないクランプ要素を使用する
締付けにより行われる。このクランプ要素は基板１に固
定されており、たとえば、板ばねとしてこれを構成する
ことができる。

第２図に示すように基板１の端面１４が光ファイバ２〜
１０の端部と厳密に１つの平面を成すように構成されて
いる。これを可能にするため、端部１４は、光ファイバ
の固定が完了した後に加工され且つ研摩される。光ファ
イバの端部を研摩することにより、光が接続されるべき
素子から光ファイバに移行するときの損失を最小限に保
つことができる。

研摩工程なしで済ますことも可能である。この場合には
、公知のように、光ファイバを破断するのであるが、こ
れにより、非常になめらかな光射出面が得られる。ファ
イバは、案内溝に挿入された後、端面１４に位置するス
トッパに達するまで押し入れられる。

端面１４は、いかなる場合でも、光ファイバの方向に対
して厳密に垂直でなければならないということはない。

たとえば、第２の素子にさらに装着するときの反射損失
をできる限シ少なくする又は抑制するために、端面１４
をわずかに傾斜させて配置することも可能である。

第３図においては、ハウジング１５の内部に、７字形の
断面を有する案内溝１７〜２ｏを含む基板１６が配置さ
れている。それらの溝には元ファイバ２１〜２４が挿入
されており、光ファイバの溝内への挿入長さの分だけ、
ファイバからプラスチックジャケットが除去されている
。

第３図に示す実施例で、光ファイバを固定する役割を果
たすのは、平坦な面によって光ファイバに当接し、光フ
ァイバを案内溝の中に固定する上方部材２５である。上
方部材２５は、ねじ又はばねとして構成することができ
る装置２６によって、光ファイバに許容しえないほど高
い抑圧応力を加えずに光ファイバを正しく固定すること
ができるように、矢印の方向に調整自在である。

第４図の実施例の場合には、ハウジング２７の中に、７
字形の断面を有する案内溝２９．３０．３１を３つだけ
含む基板２８が配置されている。それらの溝にはガラス
繊維３２，３３．３４が挿入されている。この実施例で
固定のために使用される上方部材２５は、下方部材２８
と対称形に構成されており、同様に３つの溝３６，３７
．３８’を含む。

第４図に示す通り、この構造により、特に正確に光ファ
イバを調整することができる。

対称形に構成される部品、すなわち、第４図の例では下
方部材２Ｂと、上方部材３５とは、精密鋳現から、たと
えば射出成形により成形されるのが好都合である。基板
として単結晶シリコンを使用する場合には、複数の上方
部材と下方部材を１回の光食刻エツチング工程で同時に
製造することができる。

第５図には、第１図の端子台と同じように形成された端
子台４０が示されている。この端子台４０には３本の光
ファイバ４１，４２．４３が固定されており、光ファイ
バは、端子台の後で、たわみをもって、たとえば検出器
まで導かれている。図示された実施例においては、端子
台４０は、３つの光学導波路４５，４６．４７を含む集
積光学素子４４と接続されている。それらの光導波路の
端部に現われた信号は光ファイバ４１，４２．４３に入
り、光ファイバから、たとえば、検出器又はその他の素
子へ導かれる。光ファイバ４１．４２．４３は、それら
の中心点が光導波路４５，４６．４７の中心点とそれぞ
れ一致するように、厳密に位置決めされている。端子台
４０の、光学索子４４に当接する端面は研摩されている
ので、大きな損失なく信号を伝送することができる。

端子台４０と光学素子４４とを結合するために、図示さ
れた実施例では、案内要素が端子台４０と結合されてい
る。尚、第５図には、案内要素４８のみが示されている
。それぞれの案内要素は、この場合にはねじ４９として
図示される調整部材を具備している。端子台４０と光学
素子４４とが結合された後、通過光測定を経て厳密な調
整を実施するが、その調整は調製部材により行われる。

微調整終了後、接着、はんだ付は又はクランプにより端
子台４０と光学素子４４とを互いに結合する。

本発明による端子台を製造するのに好都合な方法は、特
許請求の範囲第５項に記載されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、直径の異なる複数本の光ファイバを位置決め
するための基板の一実施例を示す図、第２図は、９本の
光ファイバが基板上で調整され且つ固定されている実施
例を示す図、第３図は、別の実施例の７アイパ端部を含
む端面の正面図、 第４図は、さらに別の実施例の第３図に対応する正面図
、 第５図は、本発明に従って構成された光ファイバ接続端
子台と、集積光学素子との結合を示す図である。 １・・・・基板、２〜１０・９・・案内溝、１４・・・
・光ファイバ、１２・・・・ジャケットを除去した部分
、１ ない部分、１４＠ ＩＴ〜２０・・Φ 光ファイバ、２５ ・基板（下刃部材 ３２〜３４・・・ 力部材、５０・・ ・・案内溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コアと、クラッドとから構成され、プラスチックジ
   ャケットによりさらに被覆された複数本の光ファイバの
   夫々を、対応する複数の光導波路に結合するための接続
   端子台において、上記光ファイバはその端部から数ｍｍ
   の長さ領域に亘つてプラスチックジャケット（１３）を
   除去した部分（１２）を形成しており、上記端子台は、
   上記光ファイバの部分（１２）を嵌合固定する案内溝（
   ２〜１０）を有し、更に上記光ファイバのプラスチック
   ジャケットが除去されてない部分の少くとも一部にわた
   り上記端子台に固定されており、上記光ファイバの部分
   （１２）の複数の端部の端部と該部分（１２）を受ける
   案内溝を形成した端子台の端面（１４）とが同一平面上
   に存在することを特徴とする光ファイバ接続端子台。 ２、端子台（１）は２つの階段状に互いに高さの異なる
   長手方向部分を有し、そのうち第１の部分は、光ファイ
   バのプラスチックジャケットを除去した長さ部分（１２
   ）を受入れるために使用され、第２の部分は、プラスチ
   ックで被覆された部分（１４）の一部を受入れるために
   使用されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ
   接続端子台。 ３、端子台は２つの対称形に構成された部材（２８、３
   ５）から形成され、それらの部材の間に光ファイバ（３
   ２から３４）が保持されていることを特徴とする請求項
   １又は２記載の光ファイバ接続端子台。 ４、案内溝はフォトエッヂングにより形成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の光ファイバ接続端子台。 ５、請求項１及び請求項２から４のいずれか１項に記載
   の光ファイバ接続端子台を製造する方法において、基板
   に、ほぼＶ字形の断面を有する複数の案内溝が形成され
   、案内溝には、溝とは異なる深さの少なくとも１つの段
   部を接続形成し、光ファイバの所定の長さ領域にわたり
   プラスチックジャケットを除去し、光ファイバのジャケ
   ットを除去した部分を案内溝に挿入し、その際、それに
   続くプラスチックジャケットで被覆されたファイバ領域
   は一段下がつた段部に挿入され、光ファイバはそれら２
   つの領域に固定され、その後、光ファイバの端面と、そ
   れらを保持した端子台の端面とは、それらが厳密に１つ
   の平面に位置するように加工されることを特徴とする方
   法。