JPH09120014A - 光ファイバアレイ - Google Patents
光ファイバアレイInfo
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- JPH09120014A JPH09120014A JP8193234A JP19323496A JPH09120014A JP H09120014 A JPH09120014 A JP H09120014A JP 8193234 A JP8193234 A JP 8193234A JP 19323496 A JP19323496 A JP 19323496A JP H09120014 A JPH09120014 A JP H09120014A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
- G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
- G02B6/3834—Means for centering or aligning the light guide within the ferrule
- G02B6/3838—Means for centering or aligning the light guide within the ferrule using grooves for light guides
- G02B6/3839—Means for centering or aligning the light guide within the ferrule using grooves for light guides for a plurality of light guides
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来構造の光ファイバアレイに比べて信頼性の
高い光ファイバアレイを提供する。 【解決手段】光ファイバ2を載置するためのV溝3を有
するV溝基板4と、V溝3に載置した光ファイバ2を固
定するためのファイバ固定基板5とからなる光ファイバ
アレイ1において、V溝基板4およびファイバ固定基板
5のいずれか一方が、その側面が光ファイバ2と接する
面6より厚み方向に大きい凹部材からなり、この凹部材
の凹部の内側底面ともう一方の基板の上面が直接または
光ファイバ2を介して当接するとともに、凹部材の内側
側面およびもう一方の基板の側面が凹部材の開放端に向
かって徐々に広がるテーパ形状を有するよう構成する。
高い光ファイバアレイを提供する。 【解決手段】光ファイバ2を載置するためのV溝3を有
するV溝基板4と、V溝3に載置した光ファイバ2を固
定するためのファイバ固定基板5とからなる光ファイバ
アレイ1において、V溝基板4およびファイバ固定基板
5のいずれか一方が、その側面が光ファイバ2と接する
面6より厚み方向に大きい凹部材からなり、この凹部材
の凹部の内側底面ともう一方の基板の上面が直接または
光ファイバ2を介して当接するとともに、凹部材の内側
側面およびもう一方の基板の側面が凹部材の開放端に向
かって徐々に広がるテーパ形状を有するよう構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを載置
するためのV溝を有するV溝基板と、V溝に載置した光
ファイバを固定するためのファイバ固定基板とからなる
光ファイバアレイに関するものである。
するためのV溝を有するV溝基板と、V溝に載置した光
ファイバを固定するためのファイバ固定基板とからなる
光ファイバアレイに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、信頼性の高い光コネクタを構
成する部材として、光ファイバを載置するためのV溝を
有するV溝基板と、V溝に載置した光ファイバを固定す
るためのファイバ固定基板とからなる光ファイバアレイ
は種々のものが知られている。
成する部材として、光ファイバを載置するためのV溝を
有するV溝基板と、V溝に載置した光ファイバを固定す
るためのファイバ固定基板とからなる光ファイバアレイ
は種々のものが知られている。
【0003】図8は従来から知られている光ファイバア
レイの一例の構成を示す図である。図8において、光フ
ァイバアレイ21は、光ファイバ22を載置するための
V溝23を有するV溝基板24と、V溝23に載置した
光ファイバ22を固定するためのファイバ固定基板25
とから構成されている。V溝基板24とファイバ固定基
板25とは、ファイバ当接面26において接着剤等を使
用して接続されている。
レイの一例の構成を示す図である。図8において、光フ
ァイバアレイ21は、光ファイバ22を載置するための
V溝23を有するV溝基板24と、V溝23に載置した
光ファイバ22を固定するためのファイバ固定基板25
とから構成されている。V溝基板24とファイバ固定基
板25とは、ファイバ当接面26において接着剤等を使
用して接続されている。
【0004】V溝23は光ファイバアレイ21の長手方
向Aの一定距離のみに設けられており、このV溝23の
端部から光ファイバアレイ21の端部までには、V溝基
板24およびファイバ固定基板25内に図示しない凹部
を設けている。そのため、所定本数例えば図8では4本
の光ファイバ22を被覆層で固定して一体化したテープ
ファイバ27において、その先端の被覆層を除去した光
ファイバ22をV溝23に固定するとともに、テープフ
ァイバ27を上述した凹部に固定することができる。
向Aの一定距離のみに設けられており、このV溝23の
端部から光ファイバアレイ21の端部までには、V溝基
板24およびファイバ固定基板25内に図示しない凹部
を設けている。そのため、所定本数例えば図8では4本
の光ファイバ22を被覆層で固定して一体化したテープ
ファイバ27において、その先端の被覆層を除去した光
ファイバ22をV溝23に固定するとともに、テープフ
ァイバ27を上述した凹部に固定することができる。
【0005】上述した従来の光ファイバアレイ21で
は、V溝基板24とファイバ固定基板25とを、直線状
のファイバ当接面26で接合している。そのため、この
光ファイバアレイ21に対して湿熱試験を実施すると、
ファイバ当接面26の露出した側面から水分が浸透し、
V溝基板24とファイバ固定基板25との間の剥がれ等
の劣化が発生する問題があった。そのため、限定された
高信頼性接着剤を使用する必要等製造上の制約が大きか
った。
は、V溝基板24とファイバ固定基板25とを、直線状
のファイバ当接面26で接合している。そのため、この
光ファイバアレイ21に対して湿熱試験を実施すると、
ファイバ当接面26の露出した側面から水分が浸透し、
V溝基板24とファイバ固定基板25との間の剥がれ等
の劣化が発生する問題があった。そのため、限定された
高信頼性接着剤を使用する必要等製造上の制約が大きか
った。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記問題を解消するた
めに、光ファイバアレイ21の構成を、実開平4−10
1504号公報で開示されているように、V溝基板24
およびファイバ固定基板25のいずれか一方を、その側
面が光ファイバ22と接する面より厚み方向に大きい凹
部材から構成し、この凹部材の凹部の内側底面ともう一
方の基板の上面が直接または光ファイバ22を介して当
接させるよう構成することが考えられる。その一例を図
9に示す。
めに、光ファイバアレイ21の構成を、実開平4−10
1504号公報で開示されているように、V溝基板24
およびファイバ固定基板25のいずれか一方を、その側
面が光ファイバ22と接する面より厚み方向に大きい凹
部材から構成し、この凹部材の凹部の内側底面ともう一
方の基板の上面が直接または光ファイバ22を介して当
接させるよう構成することが考えられる。その一例を図
9に示す。
【0007】図9に示す例では、V溝基板24とファイ
バ固定基板25との固定を紫外線硬化型の接着剤を使用
して行っている。そのため、以下のような問題が発生し
ていた。 (1)図9において紫外線(UV光)を上方から照射す
ると、凹部材からなるV溝基板24の内側の側面とファ
イバ固定基板25との間の接着剤31には、紫外線がV
溝基板24の光ファイバと接する面まで到達せず、未硬
化部が発生する(図10(a)参照)。そして、未硬化
部の存在が、光ファイバアレイ21の信頼性を悪くする
要因となる。 (2)紫外線は多少の広がりをもって接着剤31に照射
されるが、未硬化接着剤の屈折率がV溝基板24の屈折
率と差が有るので反射していまい、接着剤31の内部に
到達しにくく、均一に硬化しない(図10(b)参
照)。そして、硬化の不均一が、光ファイバアレイ21
の信頼性を悪くする要因となる。
バ固定基板25との固定を紫外線硬化型の接着剤を使用
して行っている。そのため、以下のような問題が発生し
ていた。 (1)図9において紫外線(UV光)を上方から照射す
ると、凹部材からなるV溝基板24の内側の側面とファ
イバ固定基板25との間の接着剤31には、紫外線がV
溝基板24の光ファイバと接する面まで到達せず、未硬
化部が発生する(図10(a)参照)。そして、未硬化
部の存在が、光ファイバアレイ21の信頼性を悪くする
要因となる。 (2)紫外線は多少の広がりをもって接着剤31に照射
されるが、未硬化接着剤の屈折率がV溝基板24の屈折
率と差が有るので反射していまい、接着剤31の内部に
到達しにくく、均一に硬化しない(図10(b)参
照)。そして、硬化の不均一が、光ファイバアレイ21
の信頼性を悪くする要因となる。
【0008】(3)接着剤31の収縮によってV溝基板
24の凹溝部が歪みV溝23が歪むため、光ファイバが
動いてしまい損失が増加するとともに、上記歪み応力は
凹溝角部に集中するため、ここから割れる危険性が高い
(図10(c))。 (4)接着面積が垂直なので小さいため強度が弱い。 (5)組立時にファイバ固定基板25をV溝基板24に
入れ難い。
24の凹溝部が歪みV溝23が歪むため、光ファイバが
動いてしまい損失が増加するとともに、上記歪み応力は
凹溝角部に集中するため、ここから割れる危険性が高い
(図10(c))。 (4)接着面積が垂直なので小さいため強度が弱い。 (5)組立時にファイバ固定基板25をV溝基板24に
入れ難い。
【0009】本発明の目的は上述した課題を解消して、
従来構造の光ファイバアレイに比べて信頼性の高い光フ
ァイバアレイを提供しようとするものである。
従来構造の光ファイバアレイに比べて信頼性の高い光フ
ァイバアレイを提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバアレ
イは、光ファイバを載置するためのV溝を有するV溝基
板と、V溝に載置した光ファイバを固定するためのファ
イバ固定基板とからなる光ファイバアレイにおいて、前
記V溝基板およびファイバ固定基板のいずれか一方が、
その側面が光ファイバと接する面より厚み方向に大きい
凹部材からなり、この凹部材の凹部の内側底面ともう一
方の基板の上面が直接または光ファイバを介して当接す
るとともに、前記凹部材の内側側面およびもう一方の基
板の側面が凹部材の開放端に向かって徐々に広がるテー
パ形状を有することを特徴とするものである。
イは、光ファイバを載置するためのV溝を有するV溝基
板と、V溝に載置した光ファイバを固定するためのファ
イバ固定基板とからなる光ファイバアレイにおいて、前
記V溝基板およびファイバ固定基板のいずれか一方が、
その側面が光ファイバと接する面より厚み方向に大きい
凹部材からなり、この凹部材の凹部の内側底面ともう一
方の基板の上面が直接または光ファイバを介して当接す
るとともに、前記凹部材の内側側面およびもう一方の基
板の側面が凹部材の開放端に向かって徐々に広がるテー
パ形状を有することを特徴とするものである。
【0011】上述した構成の光ファイバアレイでは、V
溝基板またはファイバ固定基板の一方を凹部材より構成
し、他方のファイバ固定基板またはV溝基板を凹部材よ
り構成したV溝基板またはファイバ固定基板の凹部に固
定することで、光ファイバをV溝に固定して光ファイバ
アレイを構成している。そのため、V溝基板とファイバ
固定基板との接合面が凹部材の凹部の内面に沿った面と
なり、光ファイバを載置したV溝の存在するファイバ当
接面と光ファイバアレイの上記接合面の端部が露出する
位置とは直線状にならず凹形状となる。その結果、V溝
基板とファイバ固定基板との接合面を通じての水分の浸
透が進行せず、水分はファイバ当接面まで浸入しない。
そのため、水分によるファイバ当接面の劣化は発生しに
くくなり、信頼性の高い光ファイバアレイを得ることが
できる。
溝基板またはファイバ固定基板の一方を凹部材より構成
し、他方のファイバ固定基板またはV溝基板を凹部材よ
り構成したV溝基板またはファイバ固定基板の凹部に固
定することで、光ファイバをV溝に固定して光ファイバ
アレイを構成している。そのため、V溝基板とファイバ
固定基板との接合面が凹部材の凹部の内面に沿った面と
なり、光ファイバを載置したV溝の存在するファイバ当
接面と光ファイバアレイの上記接合面の端部が露出する
位置とは直線状にならず凹形状となる。その結果、V溝
基板とファイバ固定基板との接合面を通じての水分の浸
透が進行せず、水分はファイバ当接面まで浸入しない。
そのため、水分によるファイバ当接面の劣化は発生しに
くくなり、信頼性の高い光ファイバアレイを得ることが
できる。
【0012】また、上述した構成の光ファイバアレイで
は、V溝基板およびファイバ固定基板のうち凹部材とな
る部材の内側側面およびもう一方の基板の側面を、凹部
材の開放端に向かって徐々に広がるテーパ形状としてい
る。そのため、テーパ形状の部分に紫外線硬化型の接着
剤を設けてV溝基板とファイバ固定基板とを固定する
際、紫外線をこのテーパ形状の部分に存在する接着剤に
均一照射できるため、従来問題となっていた、接着剤の
未硬化部分の排除、V溝および凹部角部の歪み防止、強
度の向上および組立性の向上を達成することができる。
は、V溝基板およびファイバ固定基板のうち凹部材とな
る部材の内側側面およびもう一方の基板の側面を、凹部
材の開放端に向かって徐々に広がるテーパ形状としてい
る。そのため、テーパ形状の部分に紫外線硬化型の接着
剤を設けてV溝基板とファイバ固定基板とを固定する
際、紫外線をこのテーパ形状の部分に存在する接着剤に
均一照射できるため、従来問題となっていた、接着剤の
未硬化部分の排除、V溝および凹部角部の歪み防止、強
度の向上および組立性の向上を達成することができる。
【0013】なお、V溝基板および光ファイバ固定基板
とがセラミックスまたはガラスからなる場合、特に、セ
ラミックスを使用する際は粉末プレスにより作られた物
である場合、およびガラスを使用する際はガラス溶融成
形により作られた物である場合は、複雑形状のV溝基板
およびファイバ固定基板を比較的容易にかつ高精度に得
ることができるため好ましい。
とがセラミックスまたはガラスからなる場合、特に、セ
ラミックスを使用する際は粉末プレスにより作られた物
である場合、およびガラスを使用する際はガラス溶融成
形により作られた物である場合は、複雑形状のV溝基板
およびファイバ固定基板を比較的容易にかつ高精度に得
ることができるため好ましい。
【0014】また、研削加工でV溝基板またはファイバ
固定基板のうち凹部材からなる物を加工した場合、研削
用砥石の摩耗等で凹部材の凹部内面の角部がR形状とな
り、V溝基板とファイバ固定基板とを接合した際、接合
面に隙間が発生しし、光ファイバを固定できないことが
ある。このような場合、前記凹部内面の角部に逃がし溝
を設けるか、または凹部材にはめ込まれるV溝基板また
はファイバ固定基板のファイバ当接面の角部に面取り部
を設けると、上記問題を解消できるため好ましい。
固定基板のうち凹部材からなる物を加工した場合、研削
用砥石の摩耗等で凹部材の凹部内面の角部がR形状とな
り、V溝基板とファイバ固定基板とを接合した際、接合
面に隙間が発生しし、光ファイバを固定できないことが
ある。このような場合、前記凹部内面の角部に逃がし溝
を設けるか、または凹部材にはめ込まれるV溝基板また
はファイバ固定基板のファイバ当接面の角部に面取り部
を設けると、上記問題を解消できるため好ましい。
【0015】さらに、凹部材の凹部を塞ぐもう一方の基
板側面のテーパ形状のテーパ角度、すなわちV溝基板の
V溝形成面に垂直な面に対する上記テーパ面のなす角度
を、1.4°以上とすると、さらにまた凹部材のテーパ
形状のテーパ角度を1.4°以上とすると、真上からの
紫外線照射でも、凹部材の凹部を塞ぐもう一方の基板を
透過した光がこの基板のテーパ面で全反射せず透過して
接着剤に到達するため好ましい。
板側面のテーパ形状のテーパ角度、すなわちV溝基板の
V溝形成面に垂直な面に対する上記テーパ面のなす角度
を、1.4°以上とすると、さらにまた凹部材のテーパ
形状のテーパ角度を1.4°以上とすると、真上からの
紫外線照射でも、凹部材の凹部を塞ぐもう一方の基板を
透過した光がこの基板のテーパ面で全反射せず透過して
接着剤に到達するため好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は本発明の光ファイバアレイ
の一例の構成を示す図である。図1において、光ファイ
バアレイ1は、光ファイバ2を載置するためのV溝3を
有するV溝基板4と、V溝3に載置した光ファイバ2を
固定するためのファイバ固定基板5とから構成されてい
る。本実施例において重要な点は、V溝基板4のV溝3
を設けた中央部分に対して両側面に、光ファイバ2と接
するファイバ当接面6の存在する部分より厚み方向に厚
い突出部4−1、4−2を一体に設け、V溝基板4を凹
部材から構成した点と、凹部材からなるV溝基板4の内
側側面8−1、8−2およびファイバ固定基板5の側面
9−1、9−2を、凹部材の開放端に向かって徐々に広
がるテーパ形状とした点である。そして、V溝基板4の
凹部にファイバ固定基板5をはめ込んで接合し、光ファ
イバ2をV溝3内に固定している。
の一例の構成を示す図である。図1において、光ファイ
バアレイ1は、光ファイバ2を載置するためのV溝3を
有するV溝基板4と、V溝3に載置した光ファイバ2を
固定するためのファイバ固定基板5とから構成されてい
る。本実施例において重要な点は、V溝基板4のV溝3
を設けた中央部分に対して両側面に、光ファイバ2と接
するファイバ当接面6の存在する部分より厚み方向に厚
い突出部4−1、4−2を一体に設け、V溝基板4を凹
部材から構成した点と、凹部材からなるV溝基板4の内
側側面8−1、8−2およびファイバ固定基板5の側面
9−1、9−2を、凹部材の開放端に向かって徐々に広
がるテーパ形状とした点である。そして、V溝基板4の
凹部にファイバ固定基板5をはめ込んで接合し、光ファ
イバ2をV溝3内に固定している。
【0017】本例でも、従来例と同様に、V溝3は光フ
ァイバアレイ1の長手方向Aの一定距離のみに設けられ
ており、このV溝3の端部から光ファイバアレイ1の端
部までには、V溝基板4およびファイバ固定基板5内に
図示しない凹部を設けている。そのため、所定本数例え
ば図1に示す例では4本の光ファイバ2を被覆層で固定
して一体化したテープファイバ7において、その先端の
被覆層を除去した光ファイバ2をV溝3に固定するとと
もに、テープファイバ7を上述した凹部に固定すること
ができる。
ァイバアレイ1の長手方向Aの一定距離のみに設けられ
ており、このV溝3の端部から光ファイバアレイ1の端
部までには、V溝基板4およびファイバ固定基板5内に
図示しない凹部を設けている。そのため、所定本数例え
ば図1に示す例では4本の光ファイバ2を被覆層で固定
して一体化したテープファイバ7において、その先端の
被覆層を除去した光ファイバ2をV溝3に固定するとと
もに、テープファイバ7を上述した凹部に固定すること
ができる。
【0018】上述した構成の本発明の光ファイバアレイ
1では、ファイバ当接面6が直接外側に剥き出しになら
ない構造、すなわちV溝基板4とファイバ固定基板5と
の接合面が、ファイバ当接面6と、このファイバ当接面
6から突出する突出部4−1および4−2とファイバ固
定基板5との接合面6−1および6−2とからなる凹形
状をとっているため、水分等は上の面すなわち接合面6
−1、6−2の露出する端部から浸入し劣化が進むが、
ファイバ当接面6まで水分は浸入しにくく、劣化は進行
しにくくなる。
1では、ファイバ当接面6が直接外側に剥き出しになら
ない構造、すなわちV溝基板4とファイバ固定基板5と
の接合面が、ファイバ当接面6と、このファイバ当接面
6から突出する突出部4−1および4−2とファイバ固
定基板5との接合面6−1および6−2とからなる凹形
状をとっているため、水分等は上の面すなわち接合面6
−1、6−2の露出する端部から浸入し劣化が進むが、
ファイバ当接面6まで水分は浸入しにくく、劣化は進行
しにくくなる。
【0019】また、接合面6−1および6−2を構成す
るV溝基板4の内側側面8−1、8−2およびファイバ
固定基板5の側面9−1、9−2を、V溝基板4の開放
端に向かって徐々に広がるテーパ形状、好ましくはその
テーパ角度が1.4°以上のテーパ形状としているた
め、接合面6−1、6−2に設けられた紫外線硬化型接
着剤に対して真上から紫外線を照射しても、凹部材の凹
部を塞ぐファイバ固定基板5を透過した光がファイバ固
定基板5のテーパ面となる側面9−1、9−2で全反射
せず透過して接着剤に到達する。
るV溝基板4の内側側面8−1、8−2およびファイバ
固定基板5の側面9−1、9−2を、V溝基板4の開放
端に向かって徐々に広がるテーパ形状、好ましくはその
テーパ角度が1.4°以上のテーパ形状としているた
め、接合面6−1、6−2に設けられた紫外線硬化型接
着剤に対して真上から紫外線を照射しても、凹部材の凹
部を塞ぐファイバ固定基板5を透過した光がファイバ固
定基板5のテーパ面となる側面9−1、9−2で全反射
せず透過して接着剤に到達する。
【0020】図2および図3はそれぞれ本発明の光ファ
イバアレイ1を組み立てる際の状態を示す図である。図
2に示す例では図1に示す例のようにV溝基板4を凹部
材とした例を、また図3に示す例ではファイバ固定基板
5に突出部5−1、5−2を設け凹部材とした例を、そ
れぞれ示している。図2および図3において、図1と同
一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図2および図3においては、図1では図示できなかっ
た、被覆層を有するテープファイバ7を挿入するための
凹部11および12を、それぞれV溝基板4およびファ
イバ固定基板5に形成している。なお、図3に示す例で
は、8−1、8−2がV溝基板4の側面を形成し、9−
1、9−2がファイバ固定基板5の内側側面を形成して
いる。
イバアレイ1を組み立てる際の状態を示す図である。図
2に示す例では図1に示す例のようにV溝基板4を凹部
材とした例を、また図3に示す例ではファイバ固定基板
5に突出部5−1、5−2を設け凹部材とした例を、そ
れぞれ示している。図2および図3において、図1と同
一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図2および図3においては、図1では図示できなかっ
た、被覆層を有するテープファイバ7を挿入するための
凹部11および12を、それぞれV溝基板4およびファ
イバ固定基板5に形成している。なお、図3に示す例で
は、8−1、8−2がV溝基板4の側面を形成し、9−
1、9−2がファイバ固定基板5の内側側面を形成して
いる。
【0021】いずれの例においても、ファイバアレイ1
の組立は、凹部材からなる基板の凹部の底面上に光ファ
イバ2を載せ、もう一方の基板を、いずれかの基板に設
けたV溝に光ファイバ2が入るように位置させ、荷重を
加え確実に両基板を固定する。その後、接着用の紫外線
硬化型の樹脂をV溝3およびファイバ当接面6、接合面
6−1、6−2に流し込み、紫外線を照射させることで
接着固定する。この際、ファイバ固定基板5に樹脂流し
込み用の穴を設けておくと良い。
の組立は、凹部材からなる基板の凹部の底面上に光ファ
イバ2を載せ、もう一方の基板を、いずれかの基板に設
けたV溝に光ファイバ2が入るように位置させ、荷重を
加え確実に両基板を固定する。その後、接着用の紫外線
硬化型の樹脂をV溝3およびファイバ当接面6、接合面
6−1、6−2に流し込み、紫外線を照射させることで
接着固定する。この際、ファイバ固定基板5に樹脂流し
込み用の穴を設けておくと良い。
【0022】また、図4に示すように、凹部材からなる
基板上に光ファイバ2を載せるため、凹部の底面の幅方
向の寸法Bを、使用する光ファイバ2からなるテープフ
ァイバ7の幅に合わせることが好ましく、さらに凹部1
1または12の厚さ方向の寸法を、光ファイバ2の中心
の位置からテープファイバ7の外形が一致する深さに設
定することが好ましい。この場合、V溝3の位置もテー
プファイバ7内の光ファイバ2の位置に合わせ、適切な
位置に設けることが好ましい。例えば、市販のテープフ
ァイバ7を用いる場合、テープファイバ7の側面から第
1の光ファイバ2までの距離が約0.1mmなので、V
溝3も凹部内側側面から0.1mmの距離に設けること
が好ましい。
基板上に光ファイバ2を載せるため、凹部の底面の幅方
向の寸法Bを、使用する光ファイバ2からなるテープフ
ァイバ7の幅に合わせることが好ましく、さらに凹部1
1または12の厚さ方向の寸法を、光ファイバ2の中心
の位置からテープファイバ7の外形が一致する深さに設
定することが好ましい。この場合、V溝3の位置もテー
プファイバ7内の光ファイバ2の位置に合わせ、適切な
位置に設けることが好ましい。例えば、市販のテープフ
ァイバ7を用いる場合、テープファイバ7の側面から第
1の光ファイバ2までの距離が約0.1mmなので、V
溝3も凹部内側側面から0.1mmの距離に設けること
が好ましい。
【0023】凹部材からなる基板の凹部の幅は、その凹
部にもう一方の基板が入るため、入り込む基板の幅より
大きい必要がある。その際、凹部材の凹部とそこに入り
込む基板とのクリアランスは、そのクリアランスがその
まま接着剤の接着層となるため、極力小さい方が好まし
い。しかし、クリアランスが0.1mm以下程度であれ
ば、問題無いレベルといえる。加工精度等を考えると、
クリアランスの最適な設定値は20μm程度である。
部にもう一方の基板が入るため、入り込む基板の幅より
大きい必要がある。その際、凹部材の凹部とそこに入り
込む基板とのクリアランスは、そのクリアランスがその
まま接着剤の接着層となるため、極力小さい方が好まし
い。しかし、クリアランスが0.1mm以下程度であれ
ば、問題無いレベルといえる。加工精度等を考えると、
クリアランスの最適な設定値は20μm程度である。
【0024】本発明の光ファイバアレイ1において、凹
部材を研削加工で形成した場合は、凹部材の凹部の角が
R形状になるため、もう一方の基板をはめ込んでも両基
板を密着できず、基板が光ファイバ2と接しない可能性
がある。その場合は、図5に示すように、凹部材の凹部
の角部に逃がし溝15を設けるか、またははめ込まれる
基板のファイバ当接面6の両側面に面取り部ここではC
取り部16を設けることが好ましい。
部材を研削加工で形成した場合は、凹部材の凹部の角が
R形状になるため、もう一方の基板をはめ込んでも両基
板を密着できず、基板が光ファイバ2と接しない可能性
がある。その場合は、図5に示すように、凹部材の凹部
の角部に逃がし溝15を設けるか、またははめ込まれる
基板のファイバ当接面6の両側面に面取り部ここではC
取り部16を設けることが好ましい。
【0025】以上のようにして光ファイバ2を光ファイ
バアレイ1に組み込んだ後、光ファイバアレイ1の端面
を所望の角度例えば直角に研磨する必要がある。そのた
め、図1(図2)に示す例の場合、凹部材であるV溝基
板4のいずれか一方の側面はV溝の延在する方向と平行
になっており、V溝の延在する方向を基準に研磨すると
所望の角度を得やすい。また、図3に示す例の場合、V
溝基板4の側面は光ファイバアレイ1の外側に出ないた
め、まず凹部材であるファイバ固定基板5のテーパ形状
の凹部内側側面と外側側面とのV溝の延在する方向にお
ける平行を確保し、かつV溝基板4のテーパ形状の側面
とV溝3とのV溝の延在する方向における平行も確保し
ておく。そして、ファイバ固定基板5のテーパ形状の凹
部内側側面とV溝基板4のテーパ形状の側面とを当接さ
せることで、ファイバ固定基板5の側面とV溝3との平
行を確保する。これにより、ファイバ固定基板5の側面
を基準に研磨すれば所望の角度を得ることができる。上
述した例において、各平行度は0.01°以下であるこ
とが好ましい。
バアレイ1に組み込んだ後、光ファイバアレイ1の端面
を所望の角度例えば直角に研磨する必要がある。そのた
め、図1(図2)に示す例の場合、凹部材であるV溝基
板4のいずれか一方の側面はV溝の延在する方向と平行
になっており、V溝の延在する方向を基準に研磨すると
所望の角度を得やすい。また、図3に示す例の場合、V
溝基板4の側面は光ファイバアレイ1の外側に出ないた
め、まず凹部材であるファイバ固定基板5のテーパ形状
の凹部内側側面と外側側面とのV溝の延在する方向にお
ける平行を確保し、かつV溝基板4のテーパ形状の側面
とV溝3とのV溝の延在する方向における平行も確保し
ておく。そして、ファイバ固定基板5のテーパ形状の凹
部内側側面とV溝基板4のテーパ形状の側面とを当接さ
せることで、ファイバ固定基板5の側面とV溝3との平
行を確保する。これにより、ファイバ固定基板5の側面
を基準に研磨すれば所望の角度を得ることができる。上
述した例において、各平行度は0.01°以下であるこ
とが好ましい。
【0026】図8に示す構造の従来の光ファイバアレイ
では、側面にV溝基板とファイバ固定基板との接合面が
存在するため、組立に使用した接着剤が側面にはみ出て
くる。そのため、研磨時の基準面が確保出来ず、組立後
にこれを除去する作業が必要であった。本発明では側面
に接合面が存在しないため、側面をそのまま基準面とす
ることができ、この問題を解決することができる。
では、側面にV溝基板とファイバ固定基板との接合面が
存在するため、組立に使用した接着剤が側面にはみ出て
くる。そのため、研磨時の基準面が確保出来ず、組立後
にこれを除去する作業が必要であった。本発明では側面
に接合面が存在しないため、側面をそのまま基準面とす
ることができ、この問題を解決することができる。
【0027】本発明においては、凹部材を形成するV溝
基板4またはファイバ固定基板5の凹部内側側面と、も
う一方のファイバ固定基板5またはV溝基板4の側面と
を、凹部材の開放端に向かって徐々に広がるテーパ形状
としている。そして、このテーパ形状の側面と側面との
間、および凹部材の底面ともう一方の部材の底面との間
のV溝3以外の部分に、紫外線(以下、UVとも記載す
る)硬化型接着剤を配し、その後紫外線を上方から照射
して接着剤を硬化させ、V溝基板4とファイバ固定基板
5とを固定している。このとき、通常上方からのUV光
はV溝基板4またはファイバ固定基板5を透過するた
め、凹部材の底面ともう一方の基板の底面との間のV溝
3以外の部分では、接着剤の硬化が良好に行われる。し
かし、テーパ形状の凹部材側面ともう一方の部材の側面
との間の接着剤に対して上方からUV光を照射すると、
UV光の入射角度とテーパ角度との関係によっては、未
硬化の接着剤層が存在することがある。
基板4またはファイバ固定基板5の凹部内側側面と、も
う一方のファイバ固定基板5またはV溝基板4の側面と
を、凹部材の開放端に向かって徐々に広がるテーパ形状
としている。そして、このテーパ形状の側面と側面との
間、および凹部材の底面ともう一方の部材の底面との間
のV溝3以外の部分に、紫外線(以下、UVとも記載す
る)硬化型接着剤を配し、その後紫外線を上方から照射
して接着剤を硬化させ、V溝基板4とファイバ固定基板
5とを固定している。このとき、通常上方からのUV光
はV溝基板4またはファイバ固定基板5を透過するた
め、凹部材の底面ともう一方の基板の底面との間のV溝
3以外の部分では、接着剤の硬化が良好に行われる。し
かし、テーパ形状の凹部材側面ともう一方の部材の側面
との間の接着剤に対して上方からUV光を照射すると、
UV光の入射角度とテーパ角度との関係によっては、未
硬化の接着剤層が存在することがある。
【0028】以下、このテーパ形状のテーパ角度、すな
わちテーパ形状の側面とV溝3が存在する面と垂直な面
とのなす角度について、図6を使用して説明する。な
お、図6の例において、θ1はUV光の入射角度を、θ
2はテーパ形状のテーパ角度を、n1は基板の屈折率
を、n2は接着剤の硬化前の屈折率を、それぞれ示して
いる。まず、図6(a)において、高いUV透過を得る
ために必要なテーパ角度θ2は、UV光の入射角度θ1
と基板材質に依存する基板の屈折率n1と接着剤の硬化
前の屈折率n2とで決定される。UV光の入射角度θ1
はUV照射の条件に依存するが、図6(b)に示すよう
にテーパ形状の開口幅が4.5mm程度必要なので、そ
の幅に当たるUV光の入射角度θ1は、図6(c)に示
すように凹部材の凹部を塞ぐ基板の材質がパイレックス
(商品名)の場合はθ1=8.1°となる。次に、凹部
材の凹部を塞ぐ基板と接着剤の屈折率とから透過に必要
なすなわち全反射しないために必要な角度θ3をスネル
の法則を利用して求めると、以下の表1の結果となる。
わちテーパ形状の側面とV溝3が存在する面と垂直な面
とのなす角度について、図6を使用して説明する。な
お、図6の例において、θ1はUV光の入射角度を、θ
2はテーパ形状のテーパ角度を、n1は基板の屈折率
を、n2は接着剤の硬化前の屈折率を、それぞれ示して
いる。まず、図6(a)において、高いUV透過を得る
ために必要なテーパ角度θ2は、UV光の入射角度θ1
と基板材質に依存する基板の屈折率n1と接着剤の硬化
前の屈折率n2とで決定される。UV光の入射角度θ1
はUV照射の条件に依存するが、図6(b)に示すよう
にテーパ形状の開口幅が4.5mm程度必要なので、そ
の幅に当たるUV光の入射角度θ1は、図6(c)に示
すように凹部材の凹部を塞ぐ基板の材質がパイレックス
(商品名)の場合はθ1=8.1°となる。次に、凹部
材の凹部を塞ぐ基板と接着剤の屈折率とから透過に必要
なすなわち全反射しないために必要な角度θ3をスネル
の法則を利用して求めると、以下の表1の結果となる。
【0029】
【表1】
【0030】UV光が凹部材の凹部を塞ぐ基板の側面を
透過するのに必要な条件は、θ3<θ1+θ2なので、
上記表3の全ての条件を満たすには、θ3の最大値であ
る石英の場合の22.7°を考えることで、22.7<
7.7+θ2となり、θ2>15.0°となる。ただ
し、一般的に基板材料としてはパイレックスが広く使用
されており、この場合を考えるとテーパ角度θ2は最低
で1.4°(9.5−8.1)あれば、屈折率1.45
以下の接着剤と組み合わせることで、UV光が全反射す
ること無く接着剤に到達する。これより、テーパ角度の
好ましい範囲は1.4°以上となる。
透過するのに必要な条件は、θ3<θ1+θ2なので、
上記表3の全ての条件を満たすには、θ3の最大値であ
る石英の場合の22.7°を考えることで、22.7<
7.7+θ2となり、θ2>15.0°となる。ただ
し、一般的に基板材料としてはパイレックスが広く使用
されており、この場合を考えるとテーパ角度θ2は最低
で1.4°(9.5−8.1)あれば、屈折率1.45
以下の接着剤と組み合わせることで、UV光が全反射す
ること無く接着剤に到達する。これより、テーパ角度の
好ましい範囲は1.4°以上となる。
【0031】次に、製法について説明する。本発明にお
いて、V溝基板4およびファイバ固定基板5の製法につ
いては、特に限定するものでなく、従来から知られてい
る製法のいずれも利用することができる。しかし、例え
ば図1および図2に示す例を研磨加工で製作する場合、
通常幅数mmのダイヤモンド砥石を使用するため、例え
ば凹部材の凹部の深さが2mmでV溝角度が70°であ
ると、砥石側面が凹部内側側面に当たらないようにする
には、図7に示すように、凹部側面のV溝が存在する面
との接点から1.4mmの距離が必要となる。この場
合、上述した凹部内側側面から0.1mmにV溝を位置
させることが不可能となる。もちろん、砥石幅が0.2
mm以下の砥石であれば可能であるが、この程度薄い砥
石であると砥石の剛性が低く、V溝加工精度に悪影響を
及ぼす危険性がある。また、図3に示す例の場合、凹部
材の凹部の上段面がファイバ固定面となるため、面の粗
さが細かいことが必要である。これを研削加工で得よう
とするとかなり細かい砥石で時間を掛けて加工するか、
加工後に研磨が必要となる。
いて、V溝基板4およびファイバ固定基板5の製法につ
いては、特に限定するものでなく、従来から知られてい
る製法のいずれも利用することができる。しかし、例え
ば図1および図2に示す例を研磨加工で製作する場合、
通常幅数mmのダイヤモンド砥石を使用するため、例え
ば凹部材の凹部の深さが2mmでV溝角度が70°であ
ると、砥石側面が凹部内側側面に当たらないようにする
には、図7に示すように、凹部側面のV溝が存在する面
との接点から1.4mmの距離が必要となる。この場
合、上述した凹部内側側面から0.1mmにV溝を位置
させることが不可能となる。もちろん、砥石幅が0.2
mm以下の砥石であれば可能であるが、この程度薄い砥
石であると砥石の剛性が低く、V溝加工精度に悪影響を
及ぼす危険性がある。また、図3に示す例の場合、凹部
材の凹部の上段面がファイバ固定面となるため、面の粗
さが細かいことが必要である。これを研削加工で得よう
とするとかなり細かい砥石で時間を掛けて加工するか、
加工後に研磨が必要となる。
【0032】この製法上の問題は、材料がセラミックス
の場合は粉末プレス法、また材料がガラスの場合はガラ
ス溶融成形法等の転写技術を用いて、V溝基板およびフ
ァイバ固定基板を作製することで解決することができ
る。このうち、ガラス溶融成形法は、例えば本出願人に
よる特開平4−296802号公報に示された技術を利
用することができる。また、粉末プレス法は、以下の通
り行うことができる。
の場合は粉末プレス法、また材料がガラスの場合はガラ
ス溶融成形法等の転写技術を用いて、V溝基板およびフ
ァイバ固定基板を作製することで解決することができ
る。このうち、ガラス溶融成形法は、例えば本出願人に
よる特開平4−296802号公報に示された技術を利
用することができる。また、粉末プレス法は、以下の通
り行うことができる。
【0033】まず、原料として純度99.8%のアルミ
ナ粉末を使用し、これにバインダーとしてポリビニルア
ルコール(PVA)を3%とポリエチレングリコール
(PEG)を1%とを添加して、スプレードライヤーで
造粒して成形用原料を得る。次に得られた成形用原料を
所定の金型に充填し、2000kg/cm2の圧力でプ
レス成形し、その後酸化雰囲気中で1600℃で焼成し
て、V溝基板4およびファイバ固定基板5を得ることが
できる。
ナ粉末を使用し、これにバインダーとしてポリビニルア
ルコール(PVA)を3%とポリエチレングリコール
(PEG)を1%とを添加して、スプレードライヤーで
造粒して成形用原料を得る。次に得られた成形用原料を
所定の金型に充填し、2000kg/cm2の圧力でプ
レス成形し、その後酸化雰囲気中で1600℃で焼成し
て、V溝基板4およびファイバ固定基板5を得ることが
できる。
【0034】
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よれば、V溝基板またはファイバ固定基板の一方を凹部
材より構成し、他方のファイバ固定基板またはV溝基板
を凹部材より構成したV溝基板またはファイバ固定基板
の凹部に固定しているため、水分はファイバ当接面まで
浸入しない。また、凹部材となるV溝基板またはファイ
バ固定基板の凹部内側側面と他方のファイバ固定基板ま
たはV溝基板の側面とをテーパ形状としているため、テ
ーパ形状の部分に紫外線硬化型の接着剤を設けてV溝基
板とファイバ固定基板とを固定する際、従来問題となっ
ていた、接着剤の未硬化部分の排除、V溝および凹部角
部の歪み防止、強度の向上および組立性の向上を達成す
ることができる。そのため、本発明によれば、信頼性の
高い光ファイバアレイを得ることができる。
よれば、V溝基板またはファイバ固定基板の一方を凹部
材より構成し、他方のファイバ固定基板またはV溝基板
を凹部材より構成したV溝基板またはファイバ固定基板
の凹部に固定しているため、水分はファイバ当接面まで
浸入しない。また、凹部材となるV溝基板またはファイ
バ固定基板の凹部内側側面と他方のファイバ固定基板ま
たはV溝基板の側面とをテーパ形状としているため、テ
ーパ形状の部分に紫外線硬化型の接着剤を設けてV溝基
板とファイバ固定基板とを固定する際、従来問題となっ
ていた、接着剤の未硬化部分の排除、V溝および凹部角
部の歪み防止、強度の向上および組立性の向上を達成す
ることができる。そのため、本発明によれば、信頼性の
高い光ファイバアレイを得ることができる。
【図1】本発明の光ファイバアレイの一例の構成を示す
図である。
図である。
【図2】本発明の光ファイバアレイを組み立てる際の状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図3】本発明の光ファイバアレイを組み立てる際の状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図4】本発明の光ファイバアレイにおける凹部材の好
ましい形状を説明するための図である。
ましい形状を説明するための図である。
【図5】本発明の光ファイバアレイの好適例における逃
がし溝および面取り部を説明するための図である。
がし溝および面取り部を説明するための図である。
【図6】本発明の光ファイバアレイにおける好適なテー
パ角度を説明するための図である。
パ角度を説明するための図である。
【図7】本発明の光ファイバアレイを製造する一例を示
す図である。
す図である。
【図8】従来の光ファイバアレイの一例の構成を示す図
である。
である。
【図9】従来の光ファイバアレイの他の例の構成を示す
図である。
図である。
【図10】従来の光ファイバアレイにおける問題を説明
するための図である。
するための図である。
1 光ファイバアレイ、2 光ファイバ、3 V溝、4
V溝基板、5 ファイバ固定基板、6 ファイバ当接
面、7 テープファイバ、4−1、4−2、5−1、5
−2 突出部、6−1、6−2 接合面、8−1、8−
2、9−1、9−2 側面
V溝基板、5 ファイバ固定基板、6 ファイバ当接
面、7 テープファイバ、4−1、4−2、5−1、5
−2 突出部、6−1、6−2 接合面、8−1、8−
2、9−1、9−2 側面
Claims (7)
- 【請求項1】光ファイバを載置するためのV溝を有する
V溝基板と、V溝に載置した光ファイバを固定するため
のファイバ固定基板とからなる光ファイバアレイにおい
て、前記V溝基板およびファイバ固定基板のいずれか一
方が、その側面が光ファイバと接する面より厚み方向に
大きい凹部材からなり、この凹部材の凹部の内側底面と
もう一方の基板の上面が直接または光ファイバを介して
当接するとともに、前記凹部材の内側側面およびもう一
方の基板の側面が凹部材の開放端に向かって徐々に広が
るテーパ形状を有することを特徴とする光ファイバアレ
イ。 - 【請求項2】前記V溝基板およびファイバ固定基板が、
セラミックスまたはガラスからなる請求項1記載の光フ
ァイバアレイ。 - 【請求項3】前記V溝基板およびファイバ固定基板が、
粉末プレスまたはガラス溶融成形で作られた物である請
求項2記載の光ファイバアレイ。 - 【請求項4】前記一方の凹部材からなるV溝基板または
ファイバ固定基板の凹部内面の角部に逃がし溝を設ける
請求項1記載の光ファイバアレイ。 - 【請求項5】前記もう一方のV溝基板またはファイバ固
定基板のファイバ当接面の角部に面取り部を設ける請求
項1記載の光ファイバアレイ。 - 【請求項6】前記もう一方のV溝基板またはファイバ固
定基板のテーパ形状のテーパ角度が、1.4°以上であ
る請求項1〜5のいずれか1項に記載の光ファイバアレ
イ。 - 【請求項7】前記一方の凹部材からなるV溝基板または
ファイバ固定基板のテーパ形状のテーパ角度が、1.4
°以上である請求項6項に記載の光ファイバアレイ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8193234A JPH09120014A (ja) | 1995-08-24 | 1996-07-23 | 光ファイバアレイ |
| US08/699,951 US6027253A (en) | 1995-08-24 | 1996-08-20 | Optical fiber array |
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