JPH0713039A - 光導波路モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバに引っ張り力が作用しても、筐体
内に収納された光導波路と光ファイバとの結合部が破断
したり、光軸ずれが生じたりしない光導波路モジュール
の提供。 【構成】 筐体１０内に、光導波路１３を有する導波路
基板１４が収納されていて、導波路基板１４の端面に、
光ファイバ裸線１６を接続した光コネクタ１５が接着さ
れて第１保持部１７が形成される。光ファイバ心線１１
と光ファイバテープ１２が筐体１０の側壁１８を挿通し
てその内部に導かれおり、光ファイバ心線１１と光ファ
イバテープ１２の被覆部が接着剤２０により筐体１０の
側壁１８に接着されて第２保持部２１が形成されてい
る。第２保持部２１の接着強度は、第１保持部１７の接
着強度よりも大きく設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信網など
に使用される光導波路モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】光導波路モジュールでは、一般に光導波
路の端面と光ファイバの端面とを接着してモジュール本
体が構成され、このモジュール本体を窒素ガス等を封入
した筐体内に収納して構成される。この光導波路モジュ
ールにおいて、モジュール本体を筐体内でずれ動かない
ように安定させるため、光ファイバの被覆部が筐体の一
部に接着固定されている。

【０００３】ところで、筐体内でモジュール本体がずれ
動かないようにし、かつ光ファイバに外部から力が作用
しても光導波路と光ファイバとの結合部が破断しないよ
うにするためには、上述のように、筐体の一部と光ファ
イバとを固定すること、および光導波路と光ファイバと
の結合部の強度を向上することが必要である。

【０００４】光導波路と光ファイバの各端面の結合部の
強度を高める方法については、従来種々検討されてい
る。しかし、この光導波路と光ファイバとの結合部は、
光軸を調心する必要があり、しかも、光導波路と光ファ
イバの屈折率整合がとれた樹脂を用いなければならない
などの制約が多いため、その結合部に高い強度を持たせ
ることは困難であった。

【０００５】また、光導波路と光ファイバとの接着度を
増すために、図６に示すような構造とすることがある。
すなわち、光導波路１が形成された導波路基板２の上面
にブロック３を搭載し、光ファイバ４の端部に接続した
コネクタ５を導波路基板２の端面とブロック３の端面に
当てがい、接着剤で固定するものである。

【０００６】図６の構造では、導波路基板２上にブロッ
ク３を搭載し、コネクタ５との接着面積をできる限り増
大することにより、導波路基板２と光ファイバ４との結
合部の強度向上を図っている。しかし、この方法による
とブロック３の位置合わせなど、注意力の必要な作業を
行なわなくてはならない。

【０００７】一方、光導波路と光ファイバとの接触部保
護のため、筐体に封入される窒素ガスやその他のガスの
封入性（密封性）などについては検討が行なわれている
が、筐体と光ファイバを固定する部分の強度については
殆んど検討されていない。したがって、光導波路モジュ
ールにおいて、筐体と光ファイバの結合部は熱膨張や収
縮などには耐えられるが、光ファイバにかかる機械的な
張り強度には弱いという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
光導波路モジュールでは、筐体と光ファイバとの固定部
の強度および、光導波路と光ファイバとの結合部の強度
が弱く、光ファイバに引張り力が作用したとき、この力
が光導波路と光ファイバとの結合部に伝わり、この結合
部で光軸ずれが生じたり、破断するという問題があっ
た。

【０００９】本発明は、上記の問題点を解決した光導波
路モジュールを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は導波路基板に形成された光導波路の端面
に、光ファイバの端面を接着してモジュール本体を構成
し、このモジュール本体を筺体内に収納し、光ファイバ
を筺体外に導出した光導波路モジュールにおいて、光フ
ァイバと筺体との接着部である第２保持部の接着強度
が、光導波路端面と光ファイバ端面との接着部である第
１保持部の接着強度よりも大きいことを特徴とする。

【００１１】上記第２保持部は、光ファイバの被覆部を
接着剤により筐体に固着して構成するとよい。

【００１２】上記第２保持部は、光ファイバの先端の被
覆部が一部除去された裸ファイバ部と、この裸ファイバ
部の端部に位置する被覆部を接着剤により筐体に固着し
て構成するとよい。

【００１３】さらに、上記第２保持部は、光ファイバの
先端より手前の被覆部が一部除去された裸ファイバ部
と、この裸ファイバの両端に位置する被覆部とを接着剤
により筐体に固着して構成するとよい。

【００１４】また、本発明は導波路基板に形成された光
導波路の端面に、光ファイバ端面を接着してモジュール
本体を構成し、このモジュール本体を筐体内に収納し
て、光ファイバを筐体外に導出してなる光導波路モジュ
ールにおいて、モジュール本体を筐体内に収納された支
持台に支持すると共に、筐体外に導出される上記光ファ
イバを上記支持台に接着して第２保持部を構成し、この
第２保持部の接着強度を、光導波路端面と光ファイバ端
面との接着部である第１保持部の接着強度よりも大きく
したことを特徴とする。

【００１５】

【作用】上記の構成によると、第２保持部の接着強度
を、第１保持部の接着強度より大きくしているので、光
ファイバに外力が作用してもこの外力は第２保持部で受
けられ、光導波路と光ファイバの結合部に過剰な引っ張
り力がかからず、第１保持部が機械的な引っ張り力に強
くなる。

【００１６】また、第２保持部において、光ファイバ先
端の裸ファイバ部と被覆部の両方に接着剤を塗布するこ
とによりさらに強度が増大する。この理由は、引っ張り
力により、光ファイバ被覆部の内部で裸ファイバとその
周囲の被覆部とが剥離する場合があり、引っ張り力が裸
ファイバ部と光導波路との結合部に直接かかるおそれが
あることによる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して説明す
る。

【００１８】図１は第１実施例に係る光導波路モジュー
ルの斜視図であり、筐体１０の内部が示されている。こ
の第１実施例では、筐体１０内において、１心の光ファ
イバ心線１１と８心の光ファイバテープ１２とが１×８
の分岐器を構成する光導波路１３にコネクタ１５を介し
て結合されていて、これらの各部材でモジュール本体が
構成される。

【００１９】つまり、光導波路１３は、Ｓｉ材からなる
導波路基板１４上に火炎堆積法により１×８分岐路とし
て形成されている。導波路基板１４の両端にはそれぞれ
コネクタ１５が接着剤により固着されていて、この導波
路基板１４とコネクタ１５との固着部が光導波路１３と
光ファイバ裸線１６を光結合する第１保持部１７とされ
ている。

【００２０】光導波路１４の入射側は、図１の左側のコ
ネクタ１５を介して１心の光ファイバ心線１１と、それ
ぞれの光軸が合うように調心して結合されている。ま
た、光導波路１４の出射側は、図１の右側のコネクタ１
５を介して光ファイバテープ１２と、それぞれの光軸が
合うように調心して結合されている。各、コネクタ１５
は、いずれもＳｉチップに形成されたＶ溝を有し、この
Ｖ溝に光ファイバ裸線１６を挿入して構成され、コネク
タ端面が導波路基板１４の端面に接着剤を用いて接着固
定されている。

【００２１】また、導波路基板１４とコネクタ１５を固
定する上記の接着剤は、信号光に対して透明で、かつ光
導波路１３と光ファイバ裸線１６との屈折率が整合され
た種類のものに限られる。

【００２２】筐体１０の両側側壁１８の端面は少し凹ま
せてあって、各凹部１９に１心の光ファイバ心線１１と
多心の光ファイバテープ１２とが挿入されている。そし
て、各凹部１９に光ファイバ心線１１と光ファイバテー
プ１２に沿って接着剤２０を流し込むことにより、各凹
部１９に光ファイバ心線１１と光ファイバテープ１２が
固定されて第２保持部２１が形成される。

【００２３】ところで、光ファイバ裸線１６が保持され
たコネクタ１５と導波路基板１４との接合には、上述し
たように種類が限られた接着剤を用いる必要があるが、
通常このような接着剤は接着強度が弱い。また、導波路
基板１４とコネクタ１５との接着面積は、一般に約１ｍ
ｍ×５ｍｍと小さく、その場合の接着強度は０．５ｋｇ
ｆ程度であるが、これでは実際に光ファイバにかかる引
っ張り力に耐えることができない（このため、従来は図
６に示すように補強用のブロック３を用いてコネクタ部
との接着面積を増大させている）。

【００２４】光導波路モジュールにおける光ファイバの
引っ張り試験は、通常１ｋｇｆの強度で評価が行なわれ
る。引っ張り試験でなくても、光導波路モジュールを取
扱う際は作業者の不注意等により、光ファイバには１ｋ
ｇｆ程度の引っ張り力は容易に加わるおそれがある。し
たがって、光導波路基板１４とコネクタ１５と結合部に
は接着強度より大きい力がかかることになり、この結合
部に破断や軸ずれなどが生じてしまう。

【００２５】そこで、本実施例では、光ファイバ心線１
１と光ファイバテープ１２とを筐体１０に固定する第２
保持部２１の接着強度が、導波路基板１４とコネクタ１
５とを固定する第１保持部１７の強度より大きくなるよ
うに、接着剤の種類と接着部の長さを決めて固定してい
る。この場合、第２保持部２１における光ファイバ心線
１１および光ファイバテープ１２と筐体１０との接着強
度は１ｋｇｆ以上になるように固定するのが望ましい。

【００２６】表１に３種類の接着剤と光ファイバおよび
ファイバ被覆部との接着力を示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】例えば、表１のＡの接着剤を用いた場合、
筐体１０と光ファイバ１６の接着剤の長さを８ｍｍ以上
にすることで、引っ張り力１ｋｇｆに耐えることができ
る。さらに、光導波路基板１４とコネクタ１５との接合
部に過大な応力がかからないために、接着剤のヤング率
は５０ｋｇ／ｍｍ² 以上であることが望ましい。

【００２９】次に、図２は第２の実施例を示す。この第
２実施例では、第２保持部２１において、光ファイバ心
線１１と光ファイバテープ１２の被覆を一部除去したも
のである。

【００３０】この第２実施例によると、裸ファイバ部２
２と被覆部２３の両方が接着剤２０を介して筐体１０に
接続されるので、光ファイバ裸線１６に外力がかかるこ
とにより、光ファイバ心線１１や光ファイバテープ１２
の被覆部内において、光ファイバ裸線１６が被覆部から
剥離されても、筐体１０内の光ファイバ裸線１６が保持
されたコネクタ１５と光導路基板１４との結合部に外力
が及ばない。

【００３１】また、第２実施例において、接着剤は、フ
ァイバ被覆部の材料であるナイロンよりも光ファイバ裸
線の材料である石英ガラスとの接着力の方が強い場合が
多いので光ファイバを筐体１０へ、より一層強固に結合
でき、また第２保持部２１の長さを短くして光導波路モ
ジュールを小型化できる。例えば、表１の接着剤Ａを用
いた場合、光ファイバの被覆を２ｍｍ除去することによ
り、被覆部が接着されている長さは約２．２ｍｍであれ
ば、１ｋｇｆの引っ張り力に耐えることができる。

【００３２】図３は第３実施例を示す。この第３実施例
では、第２保持部２１において、光ファイバ心線１１と
光ファイバテープ１２のそれぞれの先端から少し手前の
被覆を一部除去することによって、裸ファイバ部２２を
露出させ、この裸ファイバ部２２と、その両端に位置す
る被覆部２３とが接着剤２０により筐体１０に固着され
ている。

【００３３】この第３実施例によると、第２実施例と同
様、光ファイバ裸線１６に外力がかかって光ファイバ心
線１１や光ファイバテープ１２内において光ファイバ裸
線１６と被覆部とに剥離が生じても、筐体１０内におい
て光ファイバ裸線１６が保持されたコネクタ１５と光導
波路基板１４との結合部に外力が及ばず、光ファイバ裸
線１６が破断されることがない。

【００３４】図４は第４実施例を示す。この第４実施例
では、第２保持部２４が筐体１０の内部に設けられた例
が示されている。まず、筐体１０の内部には支持台２５
が配設されており、この支持台２５の上面中央部に導波
路基板１４が載置されている。また、導波路基板１４の
両隣に２つのコネクタ１５が載置されていて、この各コ
ネクタ１５を導波路基板１４の両端面に接着剤により固
着して第１保持部２９が構成されている。

【００３５】図４における左側のコネクタ１５は図５に
示されるような構造である。すなわち、Ｓｉ材のチップ
２６上面に光ファイバ心線１１が導かれ、このチップの
正面の先端に形成されたＶ溝２７に光ファイバ裸線１６
が嵌合され、チップ上面に押さえ板２８が接着されてい
る。なお、図４における右側のコネクタ１５も上記左側
のコネクタ１５と略同じ構造であって、光ファイバ心線
１２の各光ファイバ裸線１６がコネクタ１５に形成され
る複数のＶ溝に嵌合固定されている。

【００３６】支持台２５の両端部は立上げ部３０とされ
ている。各立上げ部３０の上面には、光ファイバ心線１
１と光ファイバテープ１２の被覆を一部除去した裸ファ
イバ部２２と、この裸ファイバ部２２の両端に位置する
被覆部２３が乗っていて、その外側が接着剤２０で被覆
されて第２の保持部２４が形成されている。

【００３７】また、光ファイバ心線１１と光ファイバテ
ープ１２は、筐体１０の側壁１８を挿通して外部に導か
れている。この第４実施例において、第２保持部２４の
接着強度は、導波路基板１４とコネクタ１５とが接着さ
れてなる第１保持部２９の接着強度より大きく設けられ
ている。

【００３８】したがって、この第４実施例によると先の
各実施例と同様に、光ファイバ裸線１６に外力がかかっ
て、光ファイバ心線１１や光ファイバテープ１２内にお
いて、光ファイバ裸線１６と被覆部２３とに剥離が生じ
ても、光ファイバ裸線１６が保持されたコネクタ１５と
光導波路基板１４との結合部には外力が及ばず、第１保
持部２９が破断されることがない。

【００３９】なお、第４実施例において、支持台２５は
筐体１０と独立しているが、これは光導波路モジュール
の組立を容易にするためである。したがって、支持台２
５は筐体１０に固定しても構わない。

【００４０】また、本発明は光導波路モジュールの実装
構造に関するものであるから、光導波路は石英系に限定
されず、半導体や強誘電体材料であっても構わない。さ
らに、第１の保持部であるコネクタ１５も、Ｓｉ材のほ
かに、ガラスなど種々の材料が考えられる。筐体１０お
よび第２の保持部２１，２４を構成する部材はアルミ，
ＳＵＳ，プラスチックなど光導波路モジュールの耐環境
性を満たすものであればよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光導波路
モジュールによると、筐体と光ファイバとの固定部の接
着強度を光導波路と光ファイバとの結合部の接着強度よ
りも大としたことによって、光ファイバに機械的引っ張
り力が作用しても、筐体内に収納される光導波路と光フ
ァイバとの結合部にその外力が及ばず、この結合部が破
断したり、軸ずれが生じることがないようにできたもの
で、光ファイバ通信に用いられる光導波路モジュールの
パッケージに適用すると効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る光モジュールの斜視図であ
る。

【図２】第２実施例に係る光モジュールの一部省略平面
図である。

【図３】第３実施例に係る光モジュールの一部省略平面
図である。

【図４】第４実施例に係る光モジュールの一部省略平面
図である。

【図５】図４のコネクタの斜視図である。

【図６】従来の光導波路と光ファイバとの結合構造を示
す断面図である。

【符号の説明】

１０…筐体、１１…光ファイバ心線、１２…光ファイバ
テープ、１３…光導波路、１４…導波路基板、１５…コ
ネクタ、１６…光ファイバ裸線、１７…第１保持部、２
０…接着剤、２１…第２保持部、２２…裸ファイバ部、
２３…被覆部、２５…支持台。

フロントページの続き (72)発明者 瀬村 滋 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導波路基板に形成された光導波路の端面
   に、光ファイバの端面を接着してモジュール本体を構成
   し、このモジュール本体を筺体内に収納して、前記光フ
   ァイバを前記筺体外に導出した光導波路モジュールにお
   いて、 前記光ファイバと前記筺体との接着部である第２保持部
   の接着強度が、前記光導波路端面と前記光ファイバ端面
   との接着部である第１保持部の接着強度よりも大きいこ
   とを特徴とする光導波路モジュール。
2. 【請求項２】 前記第２保持部は、前記光ファイバの被
   覆部を接着剤により前記筐体に固着して構成される請求
   項１記載の光導波路モジュール。
3. 【請求項３】 前記第２保持部は、前記光ファイバの先
   端の被覆部が一部除去された裸ファイバ部と、この裸フ
   ァイバ部の端部に位置する被覆部を接着剤により筐体に
   固着して構成される請求項１記載の光導波路モジュー
   ル。
4. 【請求項４】 前記第２保持部は、前記光ファイバの先
   端よりも手前の被覆部が一部除去された裸ファイバ部
   と、この裸ファイバ部の両端部に位置する被覆部を接着
   剤により筐体に固着して構成される請求項１記載の光導
   波路モジュール。
5. 【請求項５】 導波路基板に形成された光導波路の端面
   に、光ファイバの端面を接着してモジュール本体を構成
   し、このモジュール本体を筐体内に収納して、前記光フ
   ァイバを前記筐体外に導出してなる光導波路モジュール
   において、 前記モジュール本体を前記筐体内に収納された支持台に
   支持すると共に、前記支持台に、前記筐体外に導出され
   る光ファイバを接着して第２保持部を構成し、この第２
   保持部の接着強度が、前記光導波路端面と前記光ファイ
   バ端面との接着部である第１保持部の接着強度よりも大
   きいことを特徴とする光導波路モジュール。