JP2003215381A - 光ファイバアレイの製造方法と光ファイバアレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高額な構成部材や組立て装置等を必要とせず
に安価、簡便に光ファイバアレイを製造できる光ファイ
バアレイの製造方法等を提供する。 【解決手段】 この製造方法は、アレイ本体を、シング
ルモードの光ファイバ素線２が積載された積載プレート
１と、この裏面側に光硬化性樹脂と無機フィラーを主成
分とする未硬化の接着剤を介し仮固定されるベースプレ
ート３とで構成し、積載プレートに積載された各光ファ
イバ素線端面から出射される光を撮像観察して各光ファ
イバ素線の位置を測定し、この測定位置に基づき積載プ
レートおよび／またはベースプレートを垂直方向および
／または水平方向へ移動させてベースプレート底面５と
光ファイバ素線列間の垂直距離７およびベースプレート
一側面８と任意の光ファイバ素線の水平距離９とを所定
の値に調整した後、未硬化の接着剤を完全硬化させるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アレイ本体上に整
列して積載されたシングルモードの光ファイバ素線を複
数備え、各光ファイバ素線の先端が対向して配置される
接続対象（例えば、光回路基板上の光ファイバ列、光導
波路列若しくは光学素子等）と光学的に接続される光フ
ァイバアレイの製造方法に係り、特に、高額な構成部材
や組み立て装置等を必要とせずに安価、簡便に光ファイ
バアレイを製造できる光ファイバアレイの製造方法とこ
の方法により得られた光ファイバアレイに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種の光ファイバアレイにおいて複数
の光ファイバ素線はガラス等の平坦面を有するアレイ本
体上に整列して積載されている。そして、アレイ本体上
に積載されたシングルモードの光ファイバ素線と、例え
ば、接続対象である光導波路を導波する光束の直径は約
１０（μｍ）であるので、光ファイバアレイと接続対象
相互の位置ずれが１０（μｍ）以上ある場合には、これ
等相互の導通光の光学的接続を確保することができず、
従って、導通光の強度が最大となるような相互位置調節
動作を開始することができない。

【０００３】このため、従来においては厚さと幅の寸法
精度が高精度に保たれた構成部材をアレイ本体として適
用し、かつ、このアレイ本体上に高額な組み立て装置を
用いながら複数の光ファイバ素線を高精度に整列して積
載すると共に、アレイ本体底面と光ファイバ素線列間の
垂直距離およびアレイ本体一側面と任意の光ファイバ素
線の水平距離をも高額な組み立て装置を用いて所定の範
囲に設定して上記光ファイバアレイが製造されている。
すなわち、製造された光ファイバアレイにおける光ファ
イバ素線の積載位置がその垂直方向および水平方向の所
定の位置範囲内に設定されていない場合、上述したよう
に接続対象である光導波路等との光学的接続が図れなく
なるためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この様に従来の製造方
法で光ファイバアレイを製造する場合、上述したように
厚さと幅の寸法精度が高精度に保たれた構成部材をアレ
イ本体として適用することを要すると共に、このアレイ
本体上の所定位置に複数の光ファイバ素線を高精度に整
列させるには高額な組み立て装置が必要となり、その
分、製造コストが高額となる問題点を有していた。

【０００５】本発明はこの様な問題点に着目してなされ
たもので、その課題とするところは、高額な構成部材や
組み立て装置等を必要とせずに安価、簡便に光ファイバ
アレイを製造できる光ファイバアレイの製造方法を提供
し、合わせてこの方法により得られた光ファイバアレイ
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、アレイ本体上にシングルモードの光ファイバ
素線が複数整列して積載されかつ各光ファイバ素線の先
端が対向して配置される接続対象に光学的に接続される
光ファイバアレイの製造方法を前提とし、上記アレイ本
体を、シングルモードの光ファイバ素線が所定の間隔を
介し複数整列して積載された積載プレートと、この積載
プレートの裏面側に光硬化性樹脂と無機フィラーを主成
分とする未硬化の接着剤を介し仮固定されるベースプレ
ートとで構成し、かつ、上記積載プレートに積載された
各光ファイバ素線端面から出射される光を撮像観察して
各光ファイバ素線の位置を測定すると共に、この測定位
置に基づき上記積載プレートおよび／またはベースプレ
ートを垂直方向および／または水平方向へ移動させてベ
ースプレート底面と光ファイバ素線列間の垂直距離およ
びベースプレート一側面と任意の光ファイバ素線の水平
距離とを所定の値に調整した後、上記未硬化の接着剤を
完全硬化させることを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２に係る発明は、請求項１記
載の光ファイバアレイの製造方法により製造される光フ
ァイバアレイを前提とし、未硬化における接着剤層の厚
さをｔ（μｍ）、光硬化性樹脂と無機フィラーを主成分
とする接着剤の硬化収縮率をｓ（％）とするとき、ｔ×
（ｓ／１００）の値が２．５（μｍ）以下であり、か
つ、ベースプレート底面と光ファイバ素線列間の垂直距
離が５（μｍ）以下の精度で一定に設定されていると共
に、ベースプレート一側面と任意の光ファイバ素線の水
平距離も５（μｍ）以下の精度で一定に設定されている
ことを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。

【０００９】この実施の形態に係る光ファイバアレイ
は、図１に示すようにシングルモードの光ファイバ素線
２が所定の間隔を介し複数整列して積載された積載プレ
ート１と、この積載プレート１の裏面側に光硬化性樹脂
と無機フィラーを主成分とする接着剤層４を介し接着固
定されたベースプレート３とでその主要部が構成されて
いる。尚、図１中、６は光ファイバ素線２を積載プレー
ト１上に固定させる固定材を示している。

【００１０】そして、この光ファイバアレイは以下のよ
うにして製造されている。

【００１１】すなわち、光ファイバ素線２が所定の間隔
を介し複数整列して積載された積載プレート１の裏面側
に、光硬化性樹脂と無機フィラーを主成分とする未硬化
の接着剤を介しベースプレート３を仮固定し、かつ、上
記光ファイバ素線２に光を導光させて光ファイバ素線２
の端面から出射される光を撮像観察することにより各光
ファイバ素線２の位置をまず測定する。

【００１２】次に、この測定位置に基づき上記積載プレ
ート１および／またはベースプレート３を垂直方向およ
び／または水平方向へ移動させてベースプレート３の底
面５と光ファイバ素線２列間の垂直距離７およびベース
プレート３の一側面８と任意の光ファイバ素線２の水平
距離９とを所定の値に調整（図２参照）した後、上記未
硬化の接着剤を完全硬化させて、ベースプレート３の底
面５と光ファイバ素線２列間の垂直距離７およびベース
プレート３の一側面８と任意の光ファイバ素線２の水平
距離９とが高精度に設定された実施の形態に係る光ファ
イバアレイが製造される。

【００１３】そして、この光ファイバアレイにおいて
は、未硬化における接着剤層４の厚さをｔ（μｍ）、光
硬化性樹脂と無機フィラーを主成分とする接着剤の硬化
収縮率をｓ（％）とするとき、ｔ×（ｓ／１００）の値
が２．５（μｍ）以下に設定されているため、接着剤の
硬化収縮による光ファイバ素線２列の垂直位置降下を
２．５（μｍ）以下に抑制することができる。

【００１４】ここで、通常の光硬化樹脂単体の硬化収縮
率は５％前後であるため、無機フィラーが配合されない
光硬化樹脂単体で接着剤を構成した場合、光ファイバ素
線２列の垂直位置降下を２．５（μｍ）以下にするため
には未硬化における接着剤層４の厚さｔ（μｍ）を５０
μｍ以下としなければならない。このため、積載プレー
ト１とベースプレート３を極めて接近させて配置するこ
とが必要となり、高精度の位置調節機構を用いて両者
（積載プレート１とベースプレート３）を注意深く接近
させる操作が必要になったり、あるいは予め各プレート
（積載プレート１とベースプレート３）の厚さを高精度
に加工しておく必要が生ずる。

【００１５】これに対し、例えば、光硬化樹脂にガラス
フィラーを６５重量％配合させた場合、混合物の硬化収
縮率については２．５％前後に設定できるため、光ファ
イバ素線２列の垂直位置降下を２．５（μｍ）以下にす
るには未硬化における接着剤層４の厚さｔ（μｍ）が１
００μｍ以下であればよく、無機フィラーを配合しない
場合の上記問題を回避することが可能となる。

【００１６】また、この光ファイバアレイにおいては、
ベースプレート３の底面５と光ファイバ素線２列間の垂
直距離７が５（μｍ）以下の高精度で一定に設定されて
いると共に、ベースプレート３の一側面８と任意の光フ
ァイバ素線２の水平距離９も５（μｍ）以下の高精度で
一定に設定されているため、この光ファイバアレイに対
向して配置される接続対象との相互の光軸の高さのずれ
（垂直方向のずれ）および相互の光軸の左右のずれ（水
平方向のずれ）について１０（μｍ）以下に設定するこ
とは容易に可能となる。

【００１７】尚、光ファイバアレイに対向して配置され
る接続対象についても、この実施の形態に係る光ファイ
バアレイの製法と同様、ベースプレートの上に同様の接
着剤を用いて対向配置させることにより、光ファイバア
レイに対向して配置される上記接続対象との相互の光軸
調整をより簡便に行うことが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。

【００１９】まず、図３（ａ）〜（ｂ）に示すように案
内溝１０により複数の光ファイバ素線２が整列された光
ファイバ素線整列治具１１に対し押え板１２を重ね合わ
せて光ファイバ素線２先端側を挟持し、かつ、光ファイ
バ素線整列治具１１と押え板１２とで挟持されている領
域以外の光ファイバ素線２基端側に対し仮固着用樹脂材
料６１、６２がそれぞれ塗布された板状部材２０と積載
プレート１とを挟むようにして配置すると共に、板状部
材２０と積載プレート１の隙間部に固着用樹脂材料を充
填して硬化させ、更に、上記板状部材２０と積載プレー
ト１の端面を研磨処理にて平坦化することにより光ファ
イバ素線２の先端側を露出させて、ベースプレート３と
接着剤層４を有さない図１に示す構造体（以下、光ファ
イバアレイ中間体という）を製造した。尚、板状部材２
０と積載プレート１は共に透明石英ガラスにて構成され
ている。

【００２０】次に、透明石英ガラスより成るベースプレ
ート３を固定ステージ（図示せず）上に配置しかつ真空
吸着して固定した後、上記ベースプレート３上に接着剤
を滴下し頂上部の高さが約２００μｍである接着剤液滴
層を形成した。尚、上記固定プレートの材質は透明石英
ガラスとし、また、上記接着剤としては、紫外線硬化性
エポキシ樹脂に石英ガラスフィラーを６５重量％配合さ
せてその硬化収縮率を２．５％に調整したものを適用し
た。

【００２１】次に、上記固定ステージ上の十分離れた位
置に配置された移動回転ステージ（図示せず）の移動面
に上記光ファイバアレイ中間体を配置しかつこの中間体
を真空吸引して固定した後、上記移動回転ステージを図
示外の移動手段にて垂直方向へ移動し、光ファイバアレ
イ中間体の底面（積載プレート１の底面）とベースプレ
ート３とを約１００μｍの距離まで接近させた。そし
て、この処理によりベースプレート３上の接着剤液滴層
が光ファイバアレイ中間体の底面（積載プレート１の底
面）と接触して押し広がり、これにより光ファイバアレ
イ中間体の底面（積載プレート１の底面）とベースプレ
ート３との間に厚さ約１００μｍの未硬化接着剤層を形
成した。

【００２２】次に、上記光ファイバアレイ中間体におけ
る光ファイバ素線端面と対向する位置にカメラを配置
し、かつ、上記光ファイバ素線の図示されない他端側か
ら光を導入して光ファイバ素線端面から出射される光を
観察すると光は発光する点列として撮像観察され、ま
た、ベースプレート３の底面の位置はベースプレート端
面の下方稜線として観察され、ベースプレート３の一側
面の位置はベースプレート端面の一側方稜線として観察
された。

【００２３】次に、図示されない回転手段により上記移
動回転ステージを回転し、光ファイバ素線端面列とベー
スプレート３底面が平行となるように調整して水平調整
を行った。

【００２４】また、図示されない移動手段により移動回
転ステージを垂直方向へ移動して位置調節を行った。こ
のとき、未硬化接着剤層は粘性流動により光ファイバア
レイ中間体の底面（積載プレート１の底面）およびベー
スプレート３上面との接触を保ちつつ伸縮した。この調
節後の接着剤層の厚さは１０２．５μｍ、ベースプレー
ト３の厚さが１０５０μｍ、積載プレート１の厚さが９
５０μｍ、積載プレート１上面から光ファイバ素線端面
の中心までの距離が６２．５μｍであった。これによ
り、光ファイバ素線端面列とベースプレート３底面の距
離は２１６５μｍに設定された（高さ調整）。

【００２５】次に、図示されない移動手段により上記移
動回転ステージを水平方向へ移動して位置調節を行っ
た。このとき、未硬化接着剤層は粘性流動により光ファ
イバアレイ中間体の底面（積載プレート１の底面）およ
びベースプレート３上面との接触を保ちつつ変形した。
そして、右端の光ファイバ素線端面の中心とベースプレ
ート３右側面の距離は１０００μｍに設定された（左右
調整）。

【００２６】位置調整が終了した後、透明石英ガラスよ
りなる固定ステージおよびベースプレートを透過させて
紫外線を照射しこれにより未硬化接着剤層を硬化させ
た。硬化時における接着剤の収縮により硬化後の接着剤
層の厚さは約１００μｍに減少し、光ファイバ素線端面
列とベースプレート３底面の距離は光ファイバ素線端面
列の中央部において２１６２．５μｍとなった。また、
硬化時における接着剤の収縮の不均一により、光ファイ
バ素線端面列の左端において光ファイバ素線端面列とベ
ースプレート３底面の距離は２１６２μｍとなり、光フ
ァイバ素線端面列の右端において光ファイバ素線端面列
とベースプレート３底面の距離は２１６３μｍとなり、
また、右端の光ファイバ素線端面の中心とベースプレー
ト３右側面の距離は１００１μｍとなった。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の発明に係る光ファイバア
レイの製造方法によれば、アレイ本体を、シングルモー
ドの光ファイバ素線が所定の間隔を介し複数整列して積
載された積載プレートと、この積載プレートの裏面側に
光硬化性樹脂と無機フィラーを主成分とする未硬化の接
着剤を介し仮固定されるベースプレートとで構成し、か
つ、上記積載プレートに積載された各光ファイバ素線端
面から出射される光を撮像観察して各光ファイバ素線の
位置を測定すると共に、この測定位置に基づき上記積載
プレートおよび／またはベースプレートを垂直方向およ
び／または水平方向へ移動させてベースプレート底面と
光ファイバ素線列間の垂直距離およびベースプレート一
側面と任意の光ファイバ素線の水平距離とを所定の値に
調整した後、上記未硬化の接着剤を完全硬化させて光フ
ァイバアレイを得ているため、高額な構成部材や組み立
て装置等を適用することなくアレイ本体底面と光ファイ
バ素線列間の垂直距離およびアレイ本体一側面と任意の
光ファイバ素線の水平距離をも所定の範囲に設定した光
ファイバアレイを安価かつ簡便に製造できる効果を有し
ている。

【００２８】また、請求項２記載の発明に係る光ファイ
バアレイは、未硬化における接着剤層の厚さをｔ（μ
ｍ）、光硬化性樹脂と無機フィラーを主成分とする接着
剤の硬化収縮率をｓ（％）とするとき、ｔ×（ｓ／１０
０）の値が２．５（μｍ）以下であり、かつ、ベースプ
レート底面と光ファイバ素線列間の垂直距離が５（μ
ｍ）以下の精度で一定に設定されていると共に、ベース
プレート一側面と任意の光ファイバ素線の水平距離も５
（μｍ）以下の精度で一定に設定されているため、この
光ファイバアレイに対向して配置される接続対象との相
互の光軸の高さのずれ（垂直方向のずれ）および相互の
光軸の左右のずれ（水平方向のずれ）について１０（μ
ｍ）以下に設定することが可能となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る光ファイバアレイの
概略斜視図。

【図２】上記光ファイバアレイの概略断面図。

【図３】図３（ａ）〜（ｂ）は実施例に係る光ファイバ
アレイの製造工程説明図。

【符号の説明】

１ 積載プレート ２ 光ファイバ素線 ３ ベースプレート ４ 接着剤層 ５ 底面 ６ 固定材 ７ 垂直距離 ８ 側面 ９ 水平距離

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アレイ本体上にシングルモードの光ファイ
   バ素線が複数整列して積載されかつ各光ファイバ素線の
   先端が対向して配置される接続対象に光学的に接続され
   る光ファイバアレイの製造方法において、 上記アレイ本体を、シングルモードの光ファイバ素線が
   所定の間隔を介し複数整列して積載された積載プレート
   と、この積載プレートの裏面側に光硬化性樹脂と無機フ
   ィラーを主成分とする未硬化の接着剤を介し仮固定され
   るベースプレートとで構成し、かつ、上記積載プレート
   に積載された各光ファイバ素線端面から出射される光を
   撮像観察して各光ファイバ素線の位置を測定すると共
   に、この測定位置に基づき上記積載プレートおよび／ま
   たはベースプレートを垂直方向および／または水平方向
   へ移動させてベースプレート底面と光ファイバ素線列間
   の垂直距離およびベースプレート一側面と任意の光ファ
   イバ素線の水平距離とを所定の値に調整した後、上記未
   硬化の接着剤を完全硬化させることを特徴とする光ファ
   イバアレイの製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の光ファイバアレイの製造方
   法により製造される光ファイバアレイにおいて、 未硬化における接着剤層の厚さをｔ（μｍ）、光硬化性
   樹脂と無機フィラーを主成分とする接着剤の硬化収縮率
   をｓ（％）とするとき、ｔ×（ｓ／１００）の値が２．
   ５（μｍ）以下であり、かつ、ベースプレート底面と光
   ファイバ素線列間の垂直距離が５（μｍ）以下の精度で
   一定に設定されていると共に、ベースプレート一側面と
   任意の光ファイバ素線の水平距離も５（μｍ）以下の精
   度で一定に設定されていることを特徴とする光ファイバ
   アレイ。