JPH1172643A - 光ファイバ用v溝基板の製造方法および光ファイバの端末保持構造 - Google Patents
光ファイバ用v溝基板の製造方法および光ファイバの端末保持構造Info
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Abstract
間が短くてすむようなV溝基板を提供する。 【解決手段】 シリコン単結晶からなる一対の基板1
2,13のそれぞれに、互いに平行な複数の光ファイバ
整列用のV溝20と、段差部25と、延長部26が形成
されている。段差部25と延長部26との間に、曲面部
27が形成されている。V溝20は異方性エッチングに
よって形成される。段差部25と延長部26と曲面部2
7は機械研削加工によって形成される。各V溝20に光
ファイバ11の非被覆部11bを配置しかつ、延長部2
6に光ファイバ11の被覆部11aを配置した状態で、
V溝基板12,13を互いに重ねて接合することによ
り、光ファイバ11が整列する。
Description
的接続部に使用されるV溝基板の製造方法と、このV溝
基板を用いた光ファイバの端末保持構造に関する。
型三次元光導波路等に接続したり、複数本の光ファイバ
どうしを光学的に接続するために、光ファイバアレイが
使用されることがある。光ファイバアレイは、例えば特
開昭57−30812号公報などに記載されているよう
なV溝を有する基板(V溝基板)を用いて、裸の光ファ
イバ(非被覆部)を整列させた状態で接着剤等により固
定するようにしている。そしてこの光ファイバを含んだ
V溝基板の端面を光学研磨などの方法により平坦に加工
することにより、精度の良い接続端面を得ることができ
る。
単結晶などの材料により構成されるが、高精度な光学的
接続を実現するにはV溝の加工精度を高めることが重要
となる。V溝の加工方法として、物理的(機械的)に加
工する機械研削加工とエッチングなどの化学的な処理に
よる加工方法が考えられる。またこのV溝基板は、光フ
ァイバの被覆部(シースによって被覆されている箇所)
を外側から挾持できるようにする必要があるため、V溝
以外に段差加工と呼ばれる加工も必要である。この段差
部では加工精度はさほど必要としないが、大きな体積を
加工する必要があるためそれなりの問題が生じる。
溝と段差部を有する基板を製造するために、機械的研削
によってV溝と段差部を形成するか、あるいはエッチン
グによってV溝と段差部を形成することが提案された。
しかしながら、これら2種類の加工方法は、基板材料
(ガラスあるいはシリコン単結晶)によって下記のよう
な長所および短所があるため、V溝基板を加工するため
の理想的な方法については優劣つけがたいものであっ
た。V溝基板の加工性について、ガラスおよびシリコン
単結晶のそれぞれについてみると下記の通りとなる。
場合には、異方性エッチングによってV溝を精度良く加
工することができるが、段差部の加工については加工体
積が大であるためエッチングは得策ではない。しかし機
械研削加工によるV溝の加工は精度に問題があるばかり
でなく、単結晶という性質上、機械加工ではクラックな
どが入りやすい。また、加工すべき体積が大きいと加工
に要する時間も長くかかり、コストが高くなるという問
題がある。
ッチングの適用が不可能であるため機械加工に頼らざる
を得ない。ガラス製の基板材料のV溝および段差部の機
械加工性はシリコン単結晶に比較して良い反面、光ファ
イバを整列させる上で重要なV溝の加工精度に関して
は、シリコン単結晶のエッチング加工に比べると劣るこ
とがある。
を用いたV溝基板において、V溝と段差部とも加工性に
優れかつ、V溝の精度が高くしかも加工時間が短くてす
むようなV溝基板の製造方法およびV溝基板を用いた光
ファイバの端末保持構造を提供することにある。
の本発明のV溝基板の製造方法は、請求項1に記載した
ように、シリコン単結晶からなる基板材料に異方性エッ
チングによりV溝を形成するエッチング工程と、上記基
板材料の一部を機械研削加工により肉厚を減らして段差
部およびこの段差部に連なる平坦な延長部を形成する機
械加工工程とを有することを特徴とする。
基板の製造において、異方性エッチングと機械研削加工
とを組合わせることにより、加工性に優れ、かつ精度良
く、しかも短時間で加工できるようになる。また、これ
ら2種類の加工方法を組合わせたことにより、それぞれ
の加工方法の特徴を生かし、量産性に優れ、低コストな
V溝基板の製作が可能となる。
記載したように、シリコン単結晶からなる基板材料に異
方性エッチングによって互いに平行な複数の光ファイバ
整列用のV溝を形成するエッチング工程と、上記基板材
料の一部を機械研削加工により肉厚を減らして上記V溝
に連なる段差部を形成するとともに光ファイバの被覆部
を配置すべき箇所に平坦な延長部を形成する機械加工工
程とを有する。そしてこの製造方法においては、請求項
3に記載したように、上記段差部と上記延長部との間に
機械研削加工により曲面部を形成することも含まれる。
末保持構造は、請求項4に記載したように、シリコン単
結晶からなりかつ互いの対向面にエッチングによって形
成された複数の平行な光ファイバ整列用のV溝を有する
一対のV溝基板を備え、上記一対のV溝基板は、上記V
溝に連なりかつ機械研削加工によって形成された段差部
およびこの段差部に連なる平坦な延長部を有するととも
に、上記段差部と上記延長部との間にこれら両者に連な
る曲面部を有し、上記一対のV溝基板の各V溝にそれぞ
れ光ファイバの非被覆部を収容するとともに、上記曲面
部の外側に各光ファイバの被覆部のシースの端が位置す
るように上記延長部に被覆部を配置した状態で、上記一
対のV溝基板を互いに重ね合わせることにより上記各光
ファイバを整列させることを特徴とする。
ファイバの光学的接続などに使用される光ファイバアレ
イに適用され、シースによって被覆された複数本の光フ
ァイバが一対のV溝基板によって精度良く保持される。
この場合、V溝基板に上記曲面部を設けているため機械
加工の際にクラックが生じにくい。また、曲面部の外側
に各光ファイバの被覆部のシースの端が位置するため、
各V溝基板の平行度が保たれる。
いて図1ないし図5を参照して説明する。図1に示す光
ファイバアレイ10は、複数本の光ファイバ11の端末
を一対のV溝基板12,13によって保持する構造であ
る。光ファイバ11はその保護のためにシース15によ
って被覆されている。この光ファイバ11は、シース1
5によって被覆されている被覆部11aと、その先端側
のシース15によって被覆されていない裸の部分すなわ
ち非被覆部11bとからなる。
コン単結晶からなり、互いに実質的に同等の構成である
から、図2に示す一方のV溝基板12を代表して説明す
る。これらV溝基板12,13の相互対向面には、後述
する異方性エッチングによって互いに平行な複数のV溝
20を形成したV溝部21と、V溝部21の端に位置し
かつ機械研削加工によって形成された段差部25および
この段差部25に連なる平坦な形状の延長部26を有し
ている。段差部25と延長部26との間には、両者に連
なる曲面状の加工部すなわち曲面部27が形成されてい
る。
のV溝20に光ファイバ11の非被覆部11bを配置す
るとともに、各V溝基板12,13の延長部26に光フ
ァイバ11の被覆部11aを配置し、各V溝基板12,
13を重ね合わせた状態で接着剤等の適宜の固定手段に
よって各V溝基板12,13を固定する。このとき段差
部25からシース15の端15aを距離Gだけ離すこと
により、シース15の端15aを曲面部27の外側に位
置させる。
うにエッチング工程ST1と機械加工工程ST2を含む
加工プロセスにより製造される。すなわちV溝20はエ
ッチング工程ST1によって形成され、段差部25と延
長部26および曲面部27は機械加工工程ST2によっ
て形成される。
である。まず、V溝基板12,13の材料である(10
0)Siウェハー12aを準備する。(100)はミラ
ー指数である。(図5・A) 上記Siウェハー(基板材料)12a上に、例えばCV
D法(Chemical VaporDeposition :化学気相蒸着法)
などの膜形成方法によって、保護膜30としてのSiO
2 を形成する。(図5・B) 前記保護膜30の上に、レジスト(フォトレジスト)3
1を塗布する。(図5・C) 所望のパターンが形成されたマスク32を重ねて光を照
射し、露光する。(図5・D) 前記露光後、現像を行なうと、マスクパターン35がレ
ジスト31に転写される。(図5・E) 前記パターンニングされたレジスト31をマスクにし
て、前記保護膜30をバッファードフッ酸にてエッチン
グする。エッチングすると保護膜30に窓36が形成さ
れる。(図5・F) レジスト31を除去する。(図5・G) パターン化された保護膜30をマスクにして、Siウェ
ハー12aを水酸化カリウム(KOH)水溶液にて異方
性エッチングを行う。これにより、V溝20が形成され
る。(図5・H) バッファードフッ酸によって、保護膜30(SiO2 )
を除去する。(図5・I) 上記のようなエッチング工程ST1を経て、複数のV溝
20を同時に形成するため、Si単結晶からなる基板材
料(Siウェハー12a)もクラックを生じるおそれが
なく、しかも異方性エッチングにより正確な形状にV溝
20を形成することができる。
ァイバ11の被覆部11aを配置する箇所に段差部25
と延長部26および曲面部27の機械研削加工を行な
う。加工具としては、半導体ウェハーの溝切加工などに
用いられているダイシングソー(dicing saw)などを用
いることができる。この機械加工工程ST2では、段差
部25と延長部26との間に曲面部27も形成される。
この曲面部27を設けたことにより、V溝基板12,1
3の機械研削時のクラック発生を抑制できるとともに、
V溝基板12,13の強度を高めることができた。
12,13の各V溝20に、光ファイバ11の非被覆部
11bを配置し、かつ、V溝基板12,13の各延長部
26間に光ファイバ11の被覆部11aを配置し、V溝
基板12,13を重ね合わせることにより、全ての光フ
ァイバ11が互いに平行に整列しかつ位置決めされた状
態で保持されるとともに、V溝基板12,13に対する
光ファイバ11の光軸位置が定まる。この場合、シース
15の端15aを曲面部27の外側に配置することによ
り、光ファイバアレイ10の平行度も保たれる。
は、光ファイバ11を含むV溝基板12,13の端面が
光学研磨などの方法により更に平坦に加工され、光学的
な接続端面が得られる。
ように、段差部25と延長部26との間に上記曲面部2
7を設けずに、段差部25と延長部26とが互いにほぼ
垂直となるように形成しても本発明の所期の目的は達成
できる。
製造する場合に、基板材料としてシリコン単結晶を用い
て異方性エッチングと機械研削加工のそれぞれの特徴を
生かすようにこれら加工方法を組合わせたことにより、
V溝基板の加工性に優れ、しかも精度良く、加工時間も
短くてすむ。このためV溝基板の量産性に優れ、V溝基
板を低コストで提供することが可能である。
よれば、光ファイバアレイ等において、精度良く加工さ
れたV溝基板を用いて各光ファイバの光軸位置を精度良
く定めることができ、しかも光ファイバアレイを低コス
トで提供することが可能である。また、段差部と延長部
との間に曲面部を設けたことにより、V溝基板の強度を
高めることができる。
光ファイバアレイの側面図。
溝基板の斜視図。
ト。
す断面図。
Claims (4)
- 【請求項1】シリコン単結晶からなる基板材料に異方性
エッチングによりV溝を形成するエッチング工程と、 上記基板材料の一部を機械研削加工により肉厚を減らし
て段差部およびこの段差部に連なる平坦な延長部を形成
する機械加工工程と、 を有することを特徴とする光ファイバ用V溝基板の製造
方法。 - 【請求項2】シリコン単結晶からなる基板材料に異方性
エッチングによって互いに平行な複数の光ファイバ整列
用のV溝を形成するエッチング工程と、 上記基板材料の一部を機械研削加工により肉厚を減らし
て上記V溝に連なる段差部を形成するとともに光ファイ
バの被覆部を配置すべき箇所に平坦な延長部を形成する
機械加工工程と、 を有することを特徴とする光ファイバ用V溝基板の製造
方法。 - 【請求項3】上記段差部と上記延長部との間に機械研削
加工により曲面部を形成することを特徴とする請求項2
記載の光ファイバ用V溝基板の製造方法。 - 【請求項4】シリコン単結晶からなりかつ互いの対向面
にエッチングによって形成された複数の平行な光ファイ
バ整列用のV溝を有する一対のV溝基板を備え、 上記一対のV溝基板は、 上記V溝に連なりかつ機械研削加工によって形成された
段差部およびこの段差部に連なる平坦な延長部を有する
とともに、 上記段差部と上記延長部との間にこれら両者に連なる曲
面部を有し、 上記一対のV溝基板の各V溝にそれぞれ光ファイバの非
被覆部を収容するとともに、上記曲面部の外側に各光フ
ァイバの被覆部のシースの端が位置するように上記延長
部に被覆部を配置した状態で、上記一対のV溝基板を互
いに重ね合わせることにより上記各光ファイバを整列さ
せることを特徴とする光ファイバの端末保持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23109897A JPH1172643A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 光ファイバ用v溝基板の製造方法および光ファイバの端末保持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23109897A JPH1172643A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 光ファイバ用v溝基板の製造方法および光ファイバの端末保持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172643A true JPH1172643A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16918272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23109897A Pending JPH1172643A (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 光ファイバ用v溝基板の製造方法および光ファイバの端末保持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1172643A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003025647A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-27 | Microsolutions, Inc. | Optical device and method for fabricating the same |
| JP2005227574A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Fujikura Ltd | V溝基板とその製造方法及び光ファイバアレイ |
-
1997
- 1997-08-27 JP JP23109897A patent/JPH1172643A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003025647A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-27 | Microsolutions, Inc. | Optical device and method for fabricating the same |
| JP2005227574A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Fujikura Ltd | V溝基板とその製造方法及び光ファイバアレイ |
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