JP2003050337A

JP2003050337A - 光ファイバスタブの製造方法及び光ファイバスタブ

Info

Publication number: JP2003050337A
Application number: JP2002001324A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Funabiki; 伸夫船引; Hirokazu Takeuchi; 宏和竹内; Masanori Wada; 正紀和田; Sotohiro Nakajima; 外博中島; Shojiro Horibe; 昇二郎堀部
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2003-02-21
Anticipated expiration: 2022-01-08
Also published as: JP3918916B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバを安定して正確に保持
することが可能であり、信頼性が高い光ファイバスタブ
を従来よりも飛躍的に効率よく作製可能な光ファイバス
タブの製造方法及び光ファイバスタブを提供すること。【解決手段】本発明は、軟化状態のガラスまた
は結晶化ガラスを短尺の毛細管が複数本得られる長尺毛
細管に成形し、この長尺毛細管の内孔の略全長に亘って
長尺の光ファイバ６を挿着し、光ファイバ６付の長尺毛
細管を所定の長さを有する複数本の第一の光ファイバ付
毛細管１２に切断し、第一の光ファイバ付毛細管の端面
１２ａ、１２ｂを研磨する光ファイバスタブの製造方
法、及び、このように作製され、光コネクタと接続され
る光ファイバスタブ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光デバイスの製造
に用いられる光ファイバスタブ（ＯｐｔｉｃａｌＦｉｂ
ｅｒＳｔｕｂ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信網の急速な発達により、高
性能かつ安価な光デバイスが大量に必要となっている。
特に、光ファイバを内蔵したプラグ型の光デバイスやレ
セプタクル型の光デバイスには、精密な毛細管に光ファ
イバを挿入して接着剤で固着した円柱状の光ファイバス
タブが使用される。

【０００３】例えば、図６に示すように、レーザーダイ
オード１から出射され、レンズ２によって集光された光
信号を光コネクタプラグ３中の光ファイバ４に取り入れ
るために、または、光コネクタプラグの光ファイバ４か
ら出射した光信号を図示しないフォトダイオードに集光
するため、このような構造のモジュールが使用されてい
る。このようなモジュールでは、レンズ２で集光された
光信号を取り入れるため、または、出射される光信号の
ために、内孔５ａ中に光ファイバ６を保持する光ファイ
バスタブ５が使用されている。

【０００４】この光ファイバスタブ５のレーザーダイオ
ード１（またはフォトダイオード）側の端面５ｂは反射
光がレーザーダイオード１に入ってノイズになることを
防止するために光信号の入射軸に対して端面５ｂが数度
の角度を成すように研磨加工されている。さらに反対側
の端面５ｃは、光コネクタプラグ３と接続が可能なよう
に周縁部にＣ面取５ｄが設けられて光ファイバ６を中心
としたＰＣ（物理的接触）のための凸曲面研磨がされて
いる。

【０００５】これら光ファイバスタブ５の端面５ｂ、５
ｃの加工は、図７に示すように、光ファイバスタブ５を
構成するフェルール７の内孔７ａ内に光ファイバ６を接
着剤８で固着した後、専用の研磨装置を用いて行われて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フェル
ール７は、図７（Ａ）に示すような形状になっており、
光ファイバ６を案内して内孔７ａに挿入を容易にするフ
レア部がないため、フェルール７を用いて光ファイバス
タブ５を組み立てる場合、光ファイバ６よりも僅かに大
きい内径の内孔７ａに接着剤８を注入した後、顕微鏡を
覗きながら慎重に光ファイバ６を挿入し、接着剤８を内
孔７ａと光ファイバ６の間隙に気泡等が生じないように
均一に充填するという困難な作業が要求される。そのた
め、熟練した労力が必要となり、さらに組み立て能力は
人数に比例するのでコスト高になるという問題がある。

【０００７】さらに、フェルール７の内孔７ａ内は、母
材を延伸成形する時に汚れのないフレッシュな面が精度
よくでき上がるが、その後の切断加工やＣ面取７ｃの加
工によって内孔７ａ内が切削液や研磨材、ガラス粉で汚
されるため、必ず内孔７ａの内径を検査しなければなら
ない。この検査は、ピンゲージによる貫通検査を行って
いるが、この際にもフレア部がないためピンゲージ挿入
に手間がかかる。

【０００８】一方、図７（Ｂ）のような形状のフェルー
ル９の場合、作製したフレア部９ａを全て削り取る必要
があり、このため研磨による除去代が大きく、研磨に長
時間を要する。他方、フレア部９ａの除去時間を短縮す
るためにフレア部９ａの開口径を小さくすると、フェル
ール７の場合と同様に光ファイバ６や検査用ピンゲージ
の挿入が困難になってしまう。

【０００９】また、図７のフェルール７、９では、光フ
ァイバ６を接着剤８で固着した時に、ＰＣ研磨加工を施
す側の端面７ｂ、９ｂに接着剤溜まり８ａを形成する
（接着剤溜まり８ａを形成した方がＰＣ研磨が容易にな
るので、積極的に接着剤溜まり８ａを形成させている）
が、フェルール７、９の外径がφ１．２５ｍｍの場合、
端面７ｂ、９ｂ部分の面積が小さく、接着剤８がＣ面取
７ｃ、９ｃの部分にはみ出してしまい、ＰＣ研磨後にＣ
面取７ｃ、９ｃに固着した接着剤８をカッターナイフの
ようなものではぎ取る必要が生じるので、加工工数が増
加して歩留まりを低下させるという問題がある。

【００１０】また、フェルール７、９にセラミック製の
毛細管を用いて、内孔に光ファイバ６を固着する場合、
石英ガラスからなる光ファイバ６の熱膨張係数は約５×
１０ ^-7／Ｋであるのに対して、セラミック製の毛細管の
熱膨張係数は８．３×１０^-6／Ｋと大きく、温度変化に
より端面７ｂ、９ｂに位置する光ファイバ６の端面に突
き出し引込み現象が起こる。この現象に伴って光ファイ
バ６と接続される他の光学部品とを伝搬する光信号の強
度や位相が変化し、光信号の接続品位が低下するという
問題点もある。

【００１１】また、フェルール７、９にセラミック製の
毛細管を用いて、その内孔に光ファイバ６を固着する場
合、セラミック製の毛細管は、光硬化型の接着剤が一般
に硬化する波長が３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を殆ど透
過しない。そのため、紫外線から青色の可視光線に感度
を有する光硬化型の接着剤を使用することができないと
いう問題点がある。

【００１２】また、フェルール７、９にセラミック製の
毛細管を用いて、その内孔に光ファイバ６を固着する場
合、セラミックス製の毛細管は、１０００ｎｍ以上の光
を殆ど透過しないので、１０００ｎｍ以上の赤外線領域
にあるレーザー光線等を利用して光ファイバ６を挿入固
着した光ファイバ付毛細管内の欠陥検査をすることが不
可能である。

【００１３】本発明は、上記従来の問題点に鑑みて考案
されたもので、光ファイバを安定して正確に保持するこ
とが可能であり、信頼性が高い光ファイバスタブを従来
よりも飛躍的に効率よく作製可能な光ファイバスタブの
製造方法及び光ファイバスタブを提供することを目的と
する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
スタブの製造方法は、軟化状態のガラスまたは結晶化ガ
ラスを短尺の毛細管が複数本得られる長尺毛細管に成形
し、該長尺毛細管の内孔の略全長に亘って長尺の光ファ
イバを挿着し、該光ファイバ付の長尺毛細管を所定の長
さを有する複数本の第一の光ファイバ付毛細管に切断
し、該第一の光ファイバ付毛細管の端面を研磨すること
を特徴とするので、長尺毛細管の内孔内は汚されず成形
時の清浄な表面のままなので、毛細管の内孔をピンゲー
ジ検査する工程が不要になり、毛細管の内孔への接着剤
及び光ファイバの挿入作業が激減し、はみ出した接着剤
を削り取る工程もなくなり、光ファイバスタブの組み立
て工数を従来よりも大幅に削減することが可能となる。

【００１５】本発明で、軟化状態のガラスまたは結晶化
ガラスを長尺毛細管に成形する場合、精密に加工したガ
ラスまたは結晶化ガラスからなる管状の母材を延伸成形
して長尺毛細管を作製してもよく、溶融したガラスまた
は結晶化ガラスを精密に成形することにより長尺毛細管
を作製してもよい。この長尺毛細管は、略円柱状の光デ
バイス部材を作製するために使用する短尺の光ファイバ
付毛細管を複数本得られる全長を有するものであり、こ
の際の短尺の光ファイバ付毛細管は、単一の長さのもの
を複数本でもよく、数種の長さのものを複数本でもよ
い。

【００１６】さらに、長尺毛細管の全長が２０ｍｍ以上
であれば、全長１０ｍｍ未満の光ファイバ付毛細管から
作製される光デバイス部材が複数本得られる。また、毛
細管の全長が５００ｍｍ以下であれば接着剤を内孔に容
易かつ均一に充填可能で既存の加熱炉で均一に熱処理が
できるので好ましい。

【００１７】長尺毛細管に固着する長尺の光ファイバと
しては、高速な光通信に使用される石英系光ファイバ等
が使用可能であり、長尺毛細管の内孔のほぼ全長に亘っ
て接着固定されればよく、後に加工されて除去される長
尺毛細管の先端部にまで光ファイバが固定されている必
要はなく、あるいは光ファイバが端面から多少突き出し
ていても支障がない。

【００１８】また、本発明の光ファイバスタブの製造方
法は、第一の光ファイバ付毛細管の端面をＰＣ研磨する
ことを特徴とするので、作製された光ファイバスタブは
光コネクタプラグとＰＣ接続を行うことにより光信号の
反射を防止することができ、かつ従来よりも効率よく作
製されている。

【００１９】また、本発明の光ファイバスタブの製造方
法は、第一の光ファイバ付毛細管の一端面をＰＣ研磨
し、他端面を中心軸と直交する面に対して０〜３０°、
好ましくは５〜１５°の角度を成す傾斜面となるように
研磨することを特徴とするので、作製された光ファイバ
スタブはレーザーダイオードやフォトダイオードに光信
号の反射を防止すると共に、光コネクタプラグとＰＣ接
続を行うことができ、かつ従来よりも効率よく作製され
ている。

【００２０】また、本発明の光ファイバスタブの製造方
法は、第一の光ファイバ付毛細管の両端面をＰＣ研磨し
た後、該第一の光ファイバ付毛細管を中心軸と直交する
面に対して０〜３０°、好ましくは５〜１５°の角度を
成す傾斜面となるように所定の長さを有する第二及び第
三の光ファイバ付毛細管に切断し、該第二及び第三の光
ファイバ付毛細管の傾斜面を研磨することを特徴とする
ので、長尺毛細管の無駄のない有効な使用が可能とな
り、光ファイバ付毛細管の他端面を短時間で研磨可能と
なる。

【００２１】また、本発明の光ファイバスタブの製造方
法は、７×１０^-6／Ｋ未満の熱膨張係数を有する長尺毛
細管を使用することを特徴とするので、作製された光フ
ァイバスタブは気温等の温度変化にともなって保持した
石英系の光ファイバと他の光学部品とを伝搬する光信号
の強度や位相に悪影響を及ぼす程度の変化が生じること
がなく、光信号の接続品位を所定範囲に保つことが可能
であり、かつ従来よりも効率よく作製されている。

【００２２】また、本発明の光ファイバスタブの製造方
法は、急冷法またはイオン交換法により長尺毛細管の表
面に圧縮応力層を形成することを特徴とするので、長尺
毛細管の表面に圧縮応力層を形成して機械強度を強化さ
せることによって、機械加工により多少のキズ等を有す
るものであっても、激しい熱ショックがかかった際や取
り扱い時に外力がかかった際にも破損が起こらず、欠け
ることもなく、容易に取り扱うことが可能となる。

【００２３】長尺毛細管の表面に急冷法(クエンチング)
によって圧縮応力層を形成する場合、強化の向上する程
度は高くないが、殆どばらつくことなく安定して強度を
向上させることが可能となる。

【００２４】長尺毛細管の表面にイオン交換により圧縮
応力層を形成する場合、強化の向上する程度が高くな
る。イオン交換処理を行う長尺毛細管としては、Ｌｉ、
Ｎａ等のアルカリ元素のイオンを含有するガラスまたは
結晶化ガラスであれば使用可能であり、ガラスとしては
比較的靱性の高いホウ珪酸ガラスやリシア−アルミナ−
シリケイト系の結晶化ガラス等が適している。

【００２５】また、本発明の光ファイバスタブの製造方
法は、厚さ１ｍｍで波長３５０〜５００ｎｍの光を５０
％以上透過するガラスまたは結晶化ガラスからなる長尺
毛細管を使用し、該長尺毛細管の内孔に光硬化型の接着
剤を充填した後、長尺の光ファイバを略全長に亘って挿
入し、露光することにより接着剤を硬化させて光ファイ
バを長尺毛細管に固着することにより長尺の光ファイバ
を挿着することを特徴とするので、短時間で長尺の光フ
ァイバを挿着することが可能となり、光ファイバスタブ
の組み立て時間を大幅に短縮することができる。

【００２６】また、本発明の光ファイバスタブの製造方
法は、厚さ１ｍｍで波長８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光
を３０％以上透過する光透過率を有する長尺毛細管を使
用し、光ファイバが挿着された長尺毛細管に波長８００
ｎｍ〜２５００ｎｍの光を照射し、その透過光あるいは
透過像を観察することにより光ファイバの接着欠陥を検
査することを特徴とするので、光ファイバ付長尺毛細管
を非接触で容易に検査することが可能となる。

【００２７】本発明の光ファイバスタブは、上記の何れ
かの製造方法により作製されてなり、光コネクタと接続
されることを特徴とする。

【００２８】本発明で、光コネクタと接続される光ファ
イバスタブとは、具体的には、ガラスまたは結晶化ガラ
スからなり、例えば、光コネクタ用の円柱状フェルール
と同等の寸法精度を有する内孔および外周面を備えてお
り、ほぼ同じ断面寸法を有するもの同士を真直度の優れ
た筒の内部で突き合わせ接続が可能であることを意味す
ると共に、円錐状の表面で嵌合させて位置あわせするバ
イコニカル型等の特殊形状を有する光コネクタを除くこ
とを意味している。

【００２９】上記の製造方法により作製された光ファイ
バスタブは、光ファイバ付の長尺毛細管を使用している
ので、効率よく作製されたものである。また、端面がＰ
Ｃ研磨された第一の光ファイバ付毛細管を使用して作製
された光ファイバスタブによれば、ＰＣ接続が可能で効
率よく作製されている。他端面を中心軸と直交する面に
対して０〜３０°の角度を成す傾斜面を有する光ファイ
バスタブによれば、ＰＣ接続が可能で、かつ、反射防止
および入出射光の光軸角度が補正可能である。両端面を
ＰＣ研磨した第一の光ファイバ付毛細管を使用し、第一
の光ファイバ付毛細管を中心軸と直交する面に対して０
〜３０°の角度を成す傾斜面となるように所定の長さを
有する第二及び第三の光ファイバ付毛細管に切断され、
これらの傾斜面が研磨されてなるので、非常に効率よく
作製された光ファイバスタブによれば、ＰＣ接続が可能
で、かつ、反射防止および入出射光の光軸角度が補正可
能である光ファイバスタブが非常に効率よく作製されて
いる。７×１０^-6／Ｋ未満の熱膨張係数を有する光ファ
イバスタブによれば、気温等の温度変化にともなって保
持した石英系の光ファイバと他の光学部品とを伝搬する
光信号の強度や位相に悪影響を及ぼす程度の変化が生じ
ることがなく、光信号の接続品位を所定範囲に保つこと
が可能であり、かつ従来よりも効率よく作製されてい
る。急冷法またはイオン交換法により長尺毛細管の表面
に圧縮応力層を有する光ファイバスタブによれば、機械
加工により多少のキズ等を有するものであっても、激し
い熱ショックがかかった際や取り扱い時に外力がかかっ
た際にも破損が起こらず、欠けることもなく、容易に取
り扱うことが可能となる。厚さ１ｍｍで波長３５０〜５
００ｎｍの光を５０％以上透過するガラスまたは結晶化
ガラスからなる光ファイバスタブによれば、組み立て時
間が短時間で効率よく作製されている。厚さ１ｍｍで波
長８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を３０％以上透過する
の光透過率を有する光ファイバスタブによれば、その透
過光あるいは透過像を観察することにより光ファイバの
接着欠陥を検査されており、信頼性が高く維持されてい
る。

【００３０】また、本発明の光ファイバスタブは、７×
１０^-7／Ｋ未満の熱膨張係数を有することを特徴とす
る。

【００３１】本発明の光ファイバスタブは、７×１０^-7
／Ｋ未満の熱膨張係数を有するので、気温等の温度変化
にともなって保持した石英系の光ファイバと他の光学部
品とを伝搬する光信号の強度や位相の変化がほとんど生
じることがなく、光信号の高い接続品位を保つことが可
能であり、かつ従来よりも効率よく作製されている。

【００３２】以上のように、本発明によれば、光コネク
タと容易に突き合わせ接続が可能な光ファイバスタブを
作製するための工数を大幅に低減することが可能とな
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】まず、本発明に係る光ファイバス
タブの一例では、例えば、表１に示す組成を持つ結晶化
ガラス製のプリフォームを準備する。

【００３４】

【表１】

【００３５】プリフォームに用いる結晶化ガラスは、熱
膨張係数が２．７×１０^-6／Ｋ、ビッカース硬度が６８
０ｋｇ／ｍｍ²、厚さ１ｍｍで波長８００ｎｍ〜２５０
０ｎｍの光を約３０％透過するものである。

【００３６】また、本発明の他の光ファイバスタブで
は、Ｎａ₂Ｏを約５質量％含有し、熱膨張係数が５×１
０^-6／Ｋ、ビッカース硬度が６８０ｋｇ／ｍｍ²、厚さ
１ｍｍで波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を８０％以上
透過するホウ珪酸ガラス製のプリフォームを準備する。

【００３７】図１はガラスまたは結晶化ガラスの延伸成
形およびイオン交換処理の説明図である。長尺毛細管を
作製する場合、まず、図１（Ａ）に示すように、中心に
孔１８を有するガラスまたは結晶化ガラスの予備成形体
１５を作製する。次に、予備成形体１５を延伸成形装置
１９に取り付けて、電気炉１６によって加熱し、炉から
出てきた延伸成形体を図示しない駆動ローラーで引張
り、所定の断面寸法・形状に制御しながら内孔を有する
ガラス毛細管１０に延伸成形する。この延伸成形の後、
カッター１７により長さ約２５０ｍｍに切断する。

【００３８】長尺毛細管の表面に急冷法(クエンチング)
によって圧縮応力層を形成する場合、炉から出てきた所
定の断面寸法・形状を有するガラス毛細管１０に冷風や
冷媒を吹き付けて急冷することによりガラス表面に圧縮
応力層を発生させる。

【００３９】次に、イオン交換により強化する場合、図
１（Ｂ）に示すように、約２５０ｍｍのガラス毛細管１
０をイオン交換槽２２内の約４００°Ｃに保持されたＫ
ＮＯ ₃の溶融塩２３中に約１０時間浸漬する。その後、
洗浄によりＫＮＯ₃を除去し、機械強度として３点曲げ
による抗折強度が未処理のものに比べて２倍以上に増加
した毛細管を得る。このイオン交換処理では、図１
（Ｃ）の状態のガラスを徐冷温度よりも低い温度でガラ
ス中のアルカリイオン（Ｎａ＋または図示しないＬｉ
＋）を、それよりもイオン半径の大きいアルカリイオン
（Ｋ＋）で置換して図１（Ｄ）の状態とすることによ
り、ガラス表面に強い圧縮応力層を発生させて実用強度
を増大させる。このようにすれば、風冷強化の２倍以
上の強度が得られる、形状や肉厚の制限を受けない、
変形が起こらないため高い寸法精度が得られる、試
料保持が困難な小片でも可能である、保護膜のように
剥離することがない等の特徴が得られる。

【００４０】次に、図２（Ａ）に示すように、ダイヤモ
ンド砥粒を焼結した先端の角度が約９０°のツール２０
を高速回転させ、ガラス毛細管の端面から内孔１１ａを
中心に切削加工することにより、略円錐形状のフレア部
１１ｅを形成して長尺毛細管１１を作製する。

【００４１】また、他の実施の形態では、図２（Ｂ）に
示すように、割りスリーブの両端からガラス長尺毛細管
の端部及び一端に略円錐状のフレア部１１ｅを有する毛
細管２１の他端を夫々圧入して割りスリーブ２４中で突
き合わせ長尺毛細管１１の内孔１１ａに毛細管２１の内
孔２１ａを整合させることにより、長尺毛細管１１の端
部にフレア部１１ｅを付設する。

【００４２】或いは、他の実施の形態では、図２（Ｃ）
に示すように、ガラス毛細管の外面を樹脂製の耐酸性皮
膜２５で保護し、端部をエッチング槽２６中のガラス浸
食性溶液２７に浸漬することにより、長尺毛細管１１の
端部に略円錐形状のフレア部１１ｅを形成する。

【００４３】このようにして作製された長尺毛細管１１
は、その外径が１．２４９ｍｍ±０．５μｍの寸法で高
い真円度を有しており、内孔１１ａは、石英系光ファイ
バの直径１２５μｍに対して１２６μｍ＋１／−０μｍ
になっており、かつ同心度が１μｍ以内であり、呼び直
径Ｄが１．２５ｍｍの略円柱状のＭＵ型またはＬＣ型光
コネクタ用フェルールに対して光ファイバ６を正確に位
置決めして保持できるようになっている。長尺毛細管１
１の端面には、光ファイバ６を案内して挿入を容易にす
る略円錐形状のフレア部１１ｅが形成されている。

【００４４】図３に示すように、まず、作製された長尺
毛細管１１の内孔１１ａに図３（Ａ）のように、予め接
着剤８を毛管現象または真空吸引装置または加圧注入装
置を利用して充填した後、図３（Ｂ）のように、フレア
部１１ｅから被覆が除去された光ファイバ６を挿入す
る。この際、接着剤８が内孔１１ａと光ファイバ６の間
隙に気泡等が生じないように光ファイバ６を挿入する。

【００４５】接着剤８充填後または、減衰光ファイバ６
の挿入時または、挿入後図３（Ｄ）のように、厚さ１ｍ
ｍで波長８００〜２５００ｎｍの光を３０％以上透過す
る結晶化ガラスからなる長尺毛細管１１については、図
示しない光源から波長８００〜２５００ｎｍの光Ｒを照
射して長尺毛細管１１を透過させ、透明なガラス製の長
尺毛細管１１については通常の照明を使用して、透過光
あるいは透過像を目視またはセンサ等で観察することに
より長尺毛細管１１と減衰光ファイバ６との接着剤８の
状態や欠陥を検査する。その後、検査を合格したものだ
けを接着剤８を硬化させて減衰光ファイバ６を長尺毛細
管１１に固着する。

【００４６】光ファイバ６を固着する際、長尺毛細管１
１が厚さ１ｍｍで波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を８
０％以上透過するホウ珪酸ガラスからなるものである
と、図３（Ｃ）のように、紫外線から青色の可視光線の
間の所定の光に対して感度を有する光硬化型の接着剤８
が使用できるので、例えば、約３５０ｎｍの紫外線Ｕを
当てることにより数十秒という短時間で光ファイバ６の
固着が可能である。

【００４７】また、接着剤８が熱硬化性の場合は、図３
（Ｃ）のように、所定の温度スケジュールにプログラム
された加熱オーブン３０に入れて長尺毛細管１１内の接
着剤８を硬化させる。この際、例えば、１００℃で１時
間以上保持することで硬化する接着剤の場合、２０〜７
０℃にて５時間以上保持すること、および１００℃以上
で接着剤を硬化し、降温時に７０〜２０℃にて１時間以
上保持することにより、接着剤硬化時に生じる収縮応
力、気泡の発生を低減することができる。

【００４８】光ファイバ６の固着後、図３（Ｄ）のよう
に、厚さ１ｍｍで波長８００〜２５００ｎｍの光を３０
％以上透過する結晶化ガラスからなる長尺毛細管１１に
ついては、図示しない光源から波長８００〜２５００ｎ
ｍの光Ｒを照射し、透明なガラス製の長尺毛細管１１に
ついては通常の照明を使用して、長尺毛細管１１を透過
させ、透過光あるいは透過像を目視またはセンサ等で観
察することにより長尺毛細管１１と光ファイバ６との接
着剤８の状態や欠陥を検査する。

【００４９】本発明により作製される光ファイバ６を挿
着した長尺毛細管１１は、図４に示すように、呼び直径
Ｄが１．２５ｍｍの略円柱状のＭＵ型またはＬＣ型光コ
ネクタ用フェルールと同等の寸法精度の内孔１１ａおよ
び外周面１１ｂを備え、全長Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４等
の光ファイバ付短尺毛細管の複数倍以上である、例え
ば、２５０ｍｍの全長Ｌを有する長尺毛細管１１と、そ
の内孔１１ａに光ファイバ６が挿入された状態でエポキ
シ系の接着剤８により接着固定されているものである。

【００５０】光ファイバスタブを作製する場合、図５に
示すように、全長が約２５０ｍｍの光ファイバ付の長尺
毛細管１１を切断して、全長Ｌ１が１２．５ｍｍ（所定
の長さ：６ｍｍ×２＋切断代：０．４ｍｍ＋研磨代：
０．１ｍｍ）の２０本の光ファイバ付毛細管１２に分断
する。この光ファイバ付毛細管１２の両端面１２ａ、１
２ｂに管軸に対して約４５゜の角度を成すＣ面取１２ｃ
を加工し、Ｃ面取１２ｃと側面とが成すコーナー部分を
Ｒ加工する。次いで、両端面１２ａ、１２ｂを略凸球面
状にＰＣ研磨加工することにより、光ファイバ付部材１
３を作製する。

【００５１】次に、図５（Ｄ）に示すように、光ファイ
バ付部材１３の中央部分を、中心軸と直交する面に対し
て８゜の角度をつけて切断する。次いで、切断された８
゜の斜め部分を鏡面に研磨して傾斜面１４ａを形成し、
光ファイバスタブ１４を作製する。

【００５２】あるいは、全長Ｌ１が６ｍｍの光ファイバ
付毛細管１２の端面１２ａにＣ面取１２ｃを加工し、Ｃ
面取１２ｃと側面とが成すコーナー部分をＲ加工し、端
面１２ａを凸球面にＰＣ研磨加工する。端面１２ｂは８
゜の角度がつくまで斜め研磨し、最後に鏡面まで研磨し
て傾斜面１４ａを仕上げて光ファイバスタブ１４を作製
する。

【００５３】このようにして作製された光ファイバスタ
ブ１４は、割スリーブやレセプタクル等の精密位置合わ
せ機能を有する部材を備えたハウジング内に組み込まれ
て光デバイスとなる。

【００５４】なお、光ファイバスタブ１４の直径は、
１．２５ｍｍ以外の２．５ｍｍ等でもよい。さらに、強
度が要求される光デバイスには、延伸成形が可能な結晶
化ガラス製の毛細管を使用してもよい。

【００５５】また、本発明の他の光ファイバスタブで
は、石英系光ファイバとほとんど同じ熱膨張係数を有す
る結晶化ガラス、例えば、β−石英固溶体結晶を析出さ
せたことにより−６×１０^-7／Ｋの熱膨張係数を有する
日本電気硝子株式会社製Ｎ−０等を使用してもよい。

【００５６】

【発明の効果】本発明に係る光ファイバスタブの製造方
法によれば、以上のように光コネクタと突き合わせ接続
可能な位置に正確かつ安定して位置決め可能で、光ファ
イバを用いた信頼性の高い多種類の光デバイスを構成可
能な光ファイバスタブを、従来よりも大幅に少ない工数
で飛躍的に効率よく作製することができる。

【００５７】上記の本発明に係る光ファイバスタブの製
造方法により作製された光ファイバスタブによれば、光
ファイバ付の長尺毛細管を使用しているので、効率よく
作製されており、端面がＰＣ研磨された第一の光ファイ
バ付毛細管を使用して作製された光ファイバスタブによ
れば、ＰＣ接続が可能で効率よく作製されている。第一
の光ファイバ付毛細管の一端面をＰＣ研磨し、他端面を
中心軸と直交する面に対して０〜３０°の角度を成す傾
斜面となるように研磨することにより作製された光ファ
イバスタブによれば、レーザーダイオードやフォトダイ
オードに光信号の反射を防止すると共に、光コネクタプ
ラグとＰＣ接続を行うことができ、第一の光ファイバ付
毛細管の両端面をＰＣ研磨した後、該第一の光ファイバ
付毛細管を中心軸と直交する面に対して０〜３０°の角
度を成す傾斜面となるように所定の長さを有する第二及
び第三の光ファイバ付毛細管に切断し、該第二及び第三
の光ファイバ付毛細管の傾斜面を研磨することにより作
製された光ファイバスタブによれば、長尺毛細管の無駄
のない有効な使用が可能となり、光ファイバ付毛細管の
他端面を短時間で研磨可能となる。また、７×１０^-6／
Ｋ未満の熱膨張係数を有する長尺毛細管を使用すること
により作製された光ファイバスタブによれば、気温等の
温度変化にともなって保持した石英系の減衰光ファイバ
と他の光学部品とを伝搬する光信号の強度に悪影響を及
ぼす程度の変化が生じることがなく、光信号の接続品位
を所定範囲に保つことが可能であり、かつ従来よりも効
率よく作製されている。急冷法またはイオン交換法によ
り長尺毛細管の表面に圧縮応力層を形成することにより
作製された光ファイバスタブによれば、機械加工により
多少のキズ等を有するものであっても、激しい熱ショッ
クがかかった際や取り扱い時に外力がかかった際にも破
損が起こらず、欠けることもなく、容易に取り扱うこと
が可能となる。厚さ１ｍｍで波長３５０〜５００ｎｍの
光を５０％以上透過するガラスまたは結晶化ガラスから
なる長尺毛細管を使用し、該長尺毛細管の内孔に光硬化
型の接着剤を充填した後、長尺の光ファイバを略全長に
亘って挿入し、露光することにより接着剤を硬化させて
光ファイバを長尺毛細管に固着することにより長尺の光
ファイバを挿着することにより作製された光ファイバス
タブによれば、組み立て時間が短時間で効率よく作製さ
れている。厚さ１ｍｍで波長８００ｎｍ〜２５００ｎｍ
の光を３０％以上の光透過性を有する長尺毛細管を使用
し、光ファイバが挿着された長尺毛細管に波長８００ｎ
ｍ〜２５００ｎｍの光を照射し、その透過光あるいは透
過像を観察することにより光ファイバの接着欠陥を検査
することにより作製された光ファイバスタブによれば、
その透過光あるいは透過像を観察することにより減衰光
ファイバの接着欠陥を検査されており、信頼性が高く維
持されている。このように本発明の光ファイバスタブは
実用上優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ファイバスタブの製造方法の説
明図であって、（Ａ）はガラスまたは結晶化ガラスの延
伸成形の説明図、（Ｂ）はイオン交換処理の説明図、
（Ｃ）はイオン交換前の状態を示す図、（Ｄ）はイオン
交換後の状態を示す図。

【図２】長尺毛細管の端部に光ファイバを挿入するフレ
ア部を設ける説明図であって、（Ａ）は長尺毛細管の端
部にダイヤモンド砥粒を焼結したツールで切削加工する
ことにより略円錐形状のフレア部を形成する説明図、
（Ｂ）は割りスリーブの両端から一端に略円錐状のフレ
ア部を有する毛細管ともう一端から長尺毛細管を夫々圧
入して突き合わせ長尺毛細管の端部にフレア部を付設す
る説明図、（Ｃ）はエッチングにより、長尺毛細管の端
部に略円錐形状のフレア部を形成する説明図。

【図３】長尺毛細管に光ファイバを挿着する説明図であ
って、（Ａ）は長尺毛細管に接着剤を充填する説明図、
（Ｂ）は（Ａ）の長尺毛細管に光ファイバを挿入する説
明図、（Ｃ）は接着剤を固化する説明図、（Ｄ）は接着
の状態や欠陥を検査する方法の説明図。

【図４】本発明に用いる光ファイバ付長尺毛細管の断面
図。

【図５】本発明の光ファイバ付長尺毛細管を用いて光フ
ァイバスタブを作製する際の説明図であり、（Ａ）は光
ファイバ付長尺毛細管から所定長さに切断された光ファ
イバ付毛細管の説明図、（Ｂ）は端面を面取り加工され
た光ファイバ付毛細管の説明図、（Ｃ）は光ファイバ付
部材の説明図、（Ｄ）は光ファイバ付部材を斜めに分断
する説明図（Ｅ）は光ファイバスタブの説明図。

【図６】光モジュールに使用される光ファイバスタブの
説明図。

【図７】従来の光ファイバスタブの製造方法の説明図。

【符号の説明】

１レーザーダイオード２レンズ５ａ、７ａ、１１ａ、２１ａ内孔５ｂ、５ｃ、７ｂ、９ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１２ａ、１
２ｂ端面３光コネクタプラグ４、６光ファイバ５、１４光ファイバスタブ７、９フェルール５ｄ、７ｃ、９ｃ、１２ｃＣ面取８接着剤８ａ接着剤溜まり９ａ、１１ｅフレア部１０ガラス毛細管１１長尺毛細管１１ｂ外周面１２光ファイバ付毛細管１３光ファイバ付部材１４ａ傾斜面１５ガラスまたは結晶化ガラスの予備成形体１６電気炉１７カッター１８孔１９延伸成形装置２０ツール２１毛細管２２イオン交換槽２３溶融塩２４割スリーブ２５耐酸性被膜２６エッチング槽２７ガラス浸食性溶液３０加熱オーブン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中島外博滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号日本電気硝子株式会社内 (72)発明者堀部昇二郎滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号日本電気硝子株式会社内Ｆターム(参考） 2H036 QA17 QA20 QA45

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軟化状態のガラスまたは結晶化ガラスを
短尺の毛細管が複数本得られる長尺毛細管に成形し、該
長尺毛細管の内孔の略全長に亘って長尺の光ファイバを
挿着し、該光ファイバ付の長尺毛細管を所定の長さを有
する複数本の第一の光ファイバ付毛細管に切断し、該第
一の光ファイバ付毛細管の端面を研磨することを特徴と
する光ファイバスタブの製造方法。
【請求項２】第一の光ファイバ付毛細管の端面をＰＣ
研磨することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ
スタブの製造方法。
【請求項３】第一の光ファイバ付毛細管の一端面をＰ
Ｃ研磨し、他端面を中心軸と直交する面に対して０〜３
０°の角度を成す傾斜面となるように研磨することを特
徴とする請求項２に記載の光ファイバスタブの製造方
法。
【請求項４】第一の光ファイバ付毛細管の両端面をＰ
Ｃ研磨した後、該第一の光ファイバ付毛細管を中心軸と
直交する面に対して０〜３０°の角度を成す傾斜面とな
るように所定の長さを有する第二及び第三の光ファイバ
付毛細管に切断し、該第二及び第三の光ファイバ付毛細
管の傾斜面を研磨することを特徴とする請求項２に記載
の光ファイバスタブの製造方法。
【請求項５】７×１０^-6／Ｋ未満の熱膨張係数を有す
る長尺毛細管を使用することを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の光ファイバスタブの製造方法。
【請求項６】急冷法またはイオン交換法により長尺毛
細管の表面に圧縮応力層を形成することを特徴とする請
求項１〜５のいずれかに記載の光ファイバスタブの製造
方法。
【請求項７】厚さ１ｍｍで波長３５０〜５００ｎｍの
光を５０％以上透過するガラスまたは結晶化ガラスから
なる長尺毛細管を使用し、該長尺毛細管の内孔に光硬化
型の接着剤を充填した後、長尺の光ファイバを略全長に
亘って挿入し、露光することにより接着剤を硬化させて
光ファイバを長尺毛細管に固着することにより長尺の光
ファイバを挿着することを特徴とする請求項１〜６のい
ずれかに記載の光ファイバスタブの製造方法。
【請求項８】厚さ１ｍｍで波長８００ｎｍ〜２５００
ｎｍの光を３０％以上透過する光透過率を有する長尺毛
細管を使用し、光ファイバが挿着された長尺毛細管に波
長８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を照射し、その透過光
あるいは透過像を観察することにより光ファイバの接着
欠陥を検査することを特徴とする請求項１〜７のいずれ
かに記載の光ファイバスタブの製造方法。
【請求項９】請求項１〜８の何れかの製造方法により
作製されてなり、光コネクタと接続されることを特徴と
する光ファイバスタブ。
【請求項１０】７×１０^-7／Ｋ未満の熱膨張係数を有
することを特徴とする請求項９に記載の光ファイバスタ
ブ。