JP2002243970A - ファイバアレイ及び導波路デバイス - Google Patents

ファイバアレイ及び導波路デバイス

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JP2002243970A JP2001346559A JP2001346559A JP2002243970A JP 2002243970 A JP2002243970 A JP 2002243970A JP 2001346559 A JP2001346559 A JP 2001346559A JP 2001346559 A JP2001346559 A JP 2001346559A JP 2002243970 A JP2002243970 A JP 2002243970A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｖ溝基板のＶ溝に整列させたリボン状光ファ
イバ多心線のうち、外側のポートにおける光信号の損失
が無いファイバアレイを提供する。 【解決手段】 ２本のリボン状光ファイバ１，２の先端
は被覆が剥がされ、裸ファイバ１１，２１がＶ溝板４と
押さえ板５により接着して固定されている。また、リボ
ン状光ファイバ１，２の被覆は被覆収納板６によりＶ溝
基板４に接着して固定されている。そして、裸ファイバ
１１，２１の最外側にあたるダミーファイバ３，３は、
楕円Ｂで囲った部分で、Ｖ溝の端縁に触れた状態になっ
て被覆部分のピッチのズレが外側から応力として掛かる
ために、光信号を送信する内側の裸ファイバに対しては
応力が掛かっていない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子との接続
に使用されるファイバアレイであって、リボン状光ファ
イバ多心線の被覆を除去された裸ファイバがＶ溝基板の
Ｖ溝に整列されたファイバアレイ及び該ファイバアレイ
を封止した導波路デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通信料の増大のため高密度化が要求され
た結果、複数本の光ファイバを連結しリボン状に形成し
たノーマルピッチ形式や、ノーマルピッチ形式のリボン
状光ファイバ心線１，２を上下に２つ重ねて、被覆を剥
いた裸ファイバを交互に並べてＶ溝基板のＶ溝に配置し
て高密度化を図ったハーフピッチ形式のファイバアレイ
に関する技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる技術において
は、ファイバアレイのＶ溝に整列させたリボン状光ファ
イバ多心線のうち、厳密には外側のポートにおける光信
号の損失増加が発生しやすいと言え、場合によっては、
外側に位置する裸ファイバを破損する恐れもあると言え
る。この原因としては、第１にリボン状光ファイバ多心
線のピッチの規格は２５０μｍであるが、被覆形成時の
誤差などにより８心リボンの８心間で１００μｍ程度、
２４心リボンでは２００μｍ程度大きく形成されてしま
う。そして、被覆を除去した裸ファイバのピッチがＶ溝
のピッチに対してずれる大きさは、特に最外側のＶ溝に
収納される裸ファイバのずれが大きくなり、被覆箇所か
らＶ溝までに大きな曲げ力が加わることになる。そし
て、この状態でファイバアレイとして接着固定され、温
度変化等の大きい環境下に載置されたときに、ファイバ
の曲げ部分に大きなストレスを受け、光信号の損失増や
断線の原因となる。第２に、被覆を除去した裸ファイバ
のピッチがＶ溝のピッチに対してずれて、特に最外側の
Ｖ溝に収納される裸ファイバのずれが大きい。そのた
め、光ファイバをファイバアレイのＶ溝に収納する組立
作業時に、裸ファイバをＶ溝の溝端に当ててしまい、光
ファイバの外周に傷が発生することがある。そして、組
立直後は問題が無いとしても長期間の使用によりＶ溝端
部が光信号の損失増や断線の原因となる。特に、高密度
化のためにＶ溝のピッチが概ね１２７μｍと狭いファイ
バアレイの場合、搭載するファイバ径とピッチ長の関係
によりＶ溝が浅く、Ｖ溝の開口部が狭いので、収納する
裸ファイバをＶ溝の溝端に当てる問題が顕著となりやす
い。第３に、リボン状光ファイバの被覆を除去するに
は、専用の装置を利用して光ファイバの被覆部分に上下
から刃を当て光ファイバの上下部分から被覆を剥ぎ取っ
ている。そのため、装置の平行であるべき上下の刃先が
傾いていたり、光ファイバが上下の刃先に対し平行に載
置されなかったりした状態で被覆除去が行われると、外
側の光ファイバの一方に刃先が接触し、光ファイバの外
周に傷が発生することがあり、被覆除去開始部が光信号
の損失増や断線の原因となる。また第４には、ファイバ
アレイ組立時に生じたままた固着された、光軸をＺ軸と
した場合のθｚ方向へのねじれに対して、外側に位置す
るファイバほどねじれ量が大きく常に大きな負担がかか
っていることや、第５に、リボン全体に幅方向への揺動
があり、外側に位置する裸ファイバにストレスがかかっ
ていることも、光信号の損失増や断線の原因となりやす
い。更に、ハーフピッチ形式のファイバアレイの場合、
上記理由に加え、２つの多心リボン状光ファイバを上下
方向に積層して交互に１列とした裸ファイバには上下方
向の曲げ力も常に加わっているので、より光信号の損失
増や断線の原因となりやすい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に係る
本発明は、リボン状光ファイバ多心線の被覆を除去され
た裸ファイバがＶ溝基板のＶ溝に整列されたファイバア
レイであって、該裸ファイバのうち整列した少なくとも
最外側に、且つ少なくともファイバアレイ全長に亘って
光信号を伝送しないファイバを設けたことを特徴とする
ファイバアレイである。これにより、ファイバアレイの
Ｖ溝に整列させたリボン状光ファイバ多心線のうち、少
なくとも最外側には光信号を送信せず、他の裸ファイバ
にかかる曲げ応力等を吸収したり、まれに、最外側に位
置する裸ファイバが曲げ力等により破損しても光信号は
送信されていないので光信号の損失増や断線することが
なく、長期安定性に優れる。ここで、光信号を伝送しな
いファイバは、光信号を両端間で伝送しないファイバで
あって、光信号の発信源又は受信器に接続していないフ
ァイバ、接続していても発信源から光信号を流さないフ
ァイバ、接続して光信号を流しても遮蔽されているファ
イバなどを含んでいる（以下、ダミーファイバとい
う。）。また、少なくとも最外側というのは、ノーマル
ピッチ形式のファイバアレイ及びハーフピッチ形式であ
って１列に多心線としたファイバアレイの最も外側に位
置する両側１本ずつ２本の光ファイバのことをいう。さ
らに、これらの光ファイバ、即ち、裸ファイバがＶ溝基
板のＶ溝に整列した少なくとも最外側に、かつ少なくと
もファイバアレイ全長に亘って光信号を伝送しないファ
イバは、裸ファイバ部と被覆部からなり、少なくともフ
ァイバアレイ全長に亘って該裸ファイバ部と該被覆部を
含む様構成される。なお、多心線が例えば４０本以上で
あったり、Ｖ溝ピッチが特に狭く曲げ力の大きくなった
りする場合は、多心線としたファイバアレイの最も外側
に位置する両側２本ずつ４本の光ファイバとして信号を
流さないことが好適である。特に、２つの多心リボン状
光ファイバを上下方向に積層して交互に１列としたハー
フピッチ形式ファイバアレイは、積層した上段に配置さ
れるリボン状光ファイバのファイバの少なくとも最外側
に位置する裸ファイバには上下方向の曲げ力も常に加わ
っているので、これに光信号を送信しないダミーファイ
バとすることにより光信号の損失増や断線を未然に防止
できる。また、ハーフピッチ形式ファイバアレイの場
合、上下段それぞれのリボン状光ファイバの少なくとも
最外側に位置するファイバを、ダミーファイバとするこ
とが好ましい。この時、少なくとも計４本がダミーファ
イバとなっている。
【０００５】請求項２に係る本発明は、リボン状光ファ
イバ多心線の被覆を除去された裸ファイバがＶ溝基板の
Ｖ溝に整列されたファイバアレイを導波路チップに光学
的に接続させてパッケージに封止した導波路デバイスに
おいて、該裸ファイバのうち整列した少なくとも最外側
に、且つ該ファイバアレイから該被覆を固着するパッケ
ージの少なくとも内面までに亘って光信号を伝送しない
ファイバを設けたことを特徴とする導波路デバイスであ
る。これにより、ファイバアレイのＶ溝で裸ファイバの
先端は固定しても、被覆を固着せずパッケージで被覆を
固着してファイバ多心線の固定をする導波路デバイスに
あっても、上記と同様に、少なくとも最外側には光信号
を送信せず、他の裸ファイバにかかる曲げ応力等を吸収
したり、まれに、導波路デバイスが載置された過酷な外
部振動等により最外側に位置する裸ファイバが破損して
も光信号は送信されていないので光信号の損失増や断線
することがなく、長期安定性に優れる。
【０００６】なお、ダミーファイバの材質は、他と同じ
石英ガラスの他に、同程度の耐衝撃性のある素材であれ
ば特に限定しない。ダミーファイバ自体が破損しても脱
落しなければ衝撃を吸収でき、内側の裸ファイバに曲げ
力が到達して破損が生じる危険性が減少する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に従っ
て詳説する。図１は、ハーフピッチ形式のファイバアレ
イを製作するためのリボン状光ファイバ多心線であり、
（ａ）に示すように１２心のリボン状光ファイバ１，２
を２本用意して、２本のリボン状光ファイバ１，２を上
下に重ねる。次に、（ｂ）に示すように、被覆１ａ，２
ａを除去して上下の裸ファイバがＶ溝基板のＶ溝に交互
に１列に整列された２４心リボン状ファイバを形成す
る。そしてこれを２組用意することにより、倍の４８心
リボン状ファイバとして図２に示すようなファイバアレ
イを形成する。このときに、多心線のうち、並び方向に
ついて少なくとも最外側の裸ファイバ及び連続した被覆
部分のファイバを、光信号を送信せずにダミーファイバ
３，３として利用する。なお、図示したファイバコアの
×は、リボン状光ファイバ１，２を区別するための表記
であり、伝送方向などを示すものではない。また、ダミ
ーファイバ３，３は、ファイバの長手方向について少な
くともファイバアレイの端縁間３ｂ、３ｃとなるファイ
バアレイ全長分の、裸ファイバと被覆収納板に挟持され
たリボンファイバ部とからなるものであるが、（ｃ）に
示すように、ファイバアレイの外側へ連続したリボンフ
ァイバ部まで含まれてもよいことは言うまでもない。
【０００８】図２は本発明に係るファイバアレイの三面
図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は
上面図である。なお、４８心などの多心線は幅広くなる
ので心数を少なくして図示している。２本のリボン状光
ファイバ１，２の先端は被覆が剥がされ、裸ファイバ１
１，２１がＶ溝板４のＶ溝に収納され、上から押さえ板
５により接着して固定されている。また、リボン状光フ
ァイバ１，２の被覆は被覆収納板６によりＶ溝基板４に
接着して固定されている。そして、Ｖ溝基板４と被覆収
納板６との間の曲げ緩和部７ａに位置する裸ファイバ１
１，２１は接着剤７により覆われている。このうち、裸
ファイバ１１，２１の最外側にあたるダミーファイバ
３，３は、楕円Ｂで囲った部分で、Ｖ溝の端縁に触れた
状態になって被覆部分のピッチのズレが外側から応力と
して掛かるために、光信号を送信する内側の裸ファイバ
に対しては応力が掛かっていない。また、仮にこのダミ
ーファイバ３が大きな応力のために折れたとしても、被
覆を剥がされた部分が接着剤７により覆われて固定され
ているので、折れたダミーファイバのすぐ内側にある次
の外側に位置するファイバに応力全体が掛かるわけでは
なく、接着剤により分散されて小さな応力となり、問題
を発生させる可能性が格段に低くなる。
【０００９】図３は本発明に係る導波路デバイスの側面
図である。導波路デバイス２０は、リボン状光ファイバ
多心線１の被覆を除去された裸ファイバ１１の先端がＶ
溝基板４のＶ溝に整列されたファイバアレイ８を導波路
チップ９に光学的に接続させて、それらがパッケージ１
０により封止されている。パッケージ１０は、上面が蓋
になった箱形状に形成されていることが多いが、封止手
段については限定するものではない。このリボン状光フ
ァイバ多心線１の被覆を除去された裸ファイバ１１の先
端がＶ溝基板４のＶ溝に整列されたファイバアレイ８
は、図２に示した形状とは異なり、被覆を接着して固定
する被覆収納板を利用しておらず、リボン状光ファイバ
多心線１の被覆はパッケージの、例えば箱体と蓋とで挟
持して固定している。このダミーファイバは、リボン状
光ファイバ多心線１の被覆を除去した裸ファイバ１１の
整列した少なくとも最外側として、内側の信号線に利用
されるファイバと同じ長さのものを利用できるが、本発
明の効果を発揮するためには、ファイバアレイ８から被
覆を固着するパッケージの少なくとも内面１０ａまでに
亘ってダミーファイバを設けた導波路デバイスであるこ
とが必要である。これにより、ファイバアレイのＶ溝で
裸ファイバの先端は固定しても、ファイバアレイで被覆
を固着せず、パッケージで被覆を固着してファイバ多心
線の固定をする導波路デバイスにあっても、上記と同様
に、少なくとも最外側には光信号を送信せず、他の裸フ
ァイバにかかる曲げ応力等を吸収したり、まれに導波路
デバイスが載置された過酷な外部振動等により最外側に
位置する裸ファイバが破損しても、光信号は送信されて
いないので光信号の損失増や断線となることがなく、長
期安定性に優れる。
【００１０】また、ファイバアレイを導波路チップに結
合させるときに、光信号の劣化を生じないように位置合
わせを、ファイバアレイと導波路チップの各々の端縁で
コアを透過する光量が最大値となる位置を確認しながら
結合作業を従来は行っていた。例えば、図４（ａ）で示
す第１ポート６１と最終ポート６９、４８心リボンファ
イバであれば第１心と第４８心とを基準位置として、間
の第２心から第４７心までの理想位置を算出して、その
理想位置に実際の測定位置が合致するように誤差距離の
調整を行う。しかし、図３に示したような本発明では、
例えば４０chデバイスに、両側に４本づつ計８本のダミ
ーファイバを設けた全体が４８心リボンファイバを用い
た場合、第１〜４心と第４５〜４８心はダミーファイバ
となるので位置調整は必要が無く、それらのすぐ内側に
なる第５心と第４４心とを基準位置として、間の第６心
から第４３心までについて理想位置を算出して、その理
想位置に合致するように調整を行う必要があるので、フ
ァイバアレイの検査としては第５心と第４４心を基準に
ファイバ位置の測定を行った。つまり、図４（ｂ）で示
すようにダミーファイバを両側に設けた信号用ファイバ
の両端になる第１ポート７１と最終ポート７９を基準に
ファイバ位置の測定を行うだけで済み、作業の効率が上
がる。
【００１１】
【実施例】図１に中央部を省略して示した４８心ファイ
バアレイについてベルコア規格で耐久試験を行った。ダ
ミーファイバは１つのリボンファイバについて両外側２
本ずつ４本とし、温度条件は−４０℃〜８５℃、１００
０サイクルを１回として行った。その結果、途中の５０
０サイクルでは何ら異常は発生せず、１０００サイクル
の時点で、最外側に位置するダミーファイバに断線が発
生しただけで、光信号の伝達には何ら支障、光信号の損
失増や断線は生じなかった。
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項１に係る
本発明は、リボン状光ファイバ多心線の被覆を除去され
た裸ファイバがＶ溝基板のＶ溝に整列されたファイバア
レイであって、該裸ファイバのうち整列した少なくとも
最外側に、且つ少なくともファイバアレイ全長に亘って
ダミーファイバを設けたことにより、ファイバアレイの
Ｖ溝に整列させたリボン状光ファイバ多心線のうち、少
なくとも最外側には光信号を送信せず、他の裸ファイバ
にかかる曲げ応力等を吸収したり、まれに最外側に位置
する裸ファイバが曲げ力等により破損しても、光信号は
送信されていないので光信号の損失増や断線することが
なく、長期安定性に優れる。
【００１３】また、請求項２に係る本発明は、リボン状
光ファイバ多心線の被覆を除去された裸ファイバがＶ溝
基板のＶ溝に整列されたファイバアレイを導波路チップ
に光学的に接続させてパッケージに封止した導波路デバ
イスにおいて、該裸ファイバのうち整列した少なくとも
最外側に、且つ該ファイバアレイから該被覆を固着する
パッケージの少なくとも内面までに亘ってダミーファイ
バを設けたことにより、ファイバアレイのＶ溝で裸ファ
イバの先端は固定しても、被覆を固着せずパッケージで
被覆を固着してファイバ多心線の固定をする導波路デバ
イスにあっても、上記と同様に、少なくとも最外側には
光信号を送信せず、他の裸ファイバにかかる曲げ応力等
を吸収したり、まれに、導波路デバイスが載置された過
酷な外部振動等により最外側に位置する裸ファイバが破
損しても光信号は送信されていないので光信号の損失増
や断線することがなく、長期安定性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリボン状光ファイバ多心線を示す
説明図である。
【図２】ファイバアレイを示す説明図である。
【図３】導波路デバイスを示す説明図である。
【図４】導波路チップに対するファイバアレイのコア位
置の定義を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２・・・リボン状光ファイバ心線、３・・ダミーフ
ァイバ、４・・Ｖ溝基板、５・・押さえ板、６・・被覆
収納板、７・・接着剤、７ａ・・曲げ緩和部、８・・フ
ァイバアレイ、９・・導波路チップ、１０・・パッケー
ジ、２０・・導波路デバイス。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リボン状光ファイバ多心線の被覆を除去
    された裸ファイバがＶ溝基板のＶ溝に整列されたファイ
    バアレイであって、該裸ファイバのうち整列した少なく
    とも最外側に、且つ少なくともファイバアレイ全長に亘
    って光信号を伝送しないファイバを設けたことを特徴と
    するファイバアレイ。
  2. 【請求項２】 リボン状光ファイバ多心線の被覆を除去
    された裸ファイバがＶ溝基板のＶ溝に整列されたファイ
    バアレイを導波路チップに光学的に接続させてパッケー
    ジに封止した導波路デバイスにおいて、該裸ファイバの
    うち整列した少なくとも最外側に、且つ該ファイバアレ
    イから該被覆を固着するパッケージの少なくとも内面ま
    でに亘って光信号を伝送しないファイバを設けたことを
    特徴とする導波路デバイス。
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