JP2003337245A - 光ファイバアレイ用基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速大容量光通信用途に対応可能な高精度を
有し、かつ装着される光ファイバにダメージを与えるこ
とがない光ファイバアレイ用基板及び生産効率が高く大
量生産に適する光ファイバアレイ用基板の製造方法を提
供する。 【解決手段】 本発明の光ファイバアレイ用基板１１
は、上面にＶ溝１２と、Ｖ溝１２を構成する頂上に平面
１２ｂが形成された山部１２ａと、Ｖ溝１２の外側に形
成された側溝部１３とからなり、外側の山部１２ｃ、１
２ｄの少なくとも光ファイバ１４との接点１２ｅより先
端側が、内側の山部１２ａの光ファイバ１４との接点よ
り先端側と略同形状に形成されている。また、本発明の
製造方法は、一面に設けられ成形後に光ファイバ１４の
固定用となる外側の山部１２ｃ、１２ｄを形成する外側
の山部の少なくとも光ファイバ１４との接点より先端側
が、内側の山部の光ファイバ１４との接点より先端側と
略同形状となる母材を延伸成形するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数本の光ファイバを
接続する光デバイスに用いられるものであり、複数本の
光ファイバを収容して位置決めするための固定用溝が形
成されている光ファイバアレイ用基板及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信網の大容量化及び高速化の
要求が高まり、光ファイバアレイ型光デバイスが注目さ
れている。一般に、このような複数本の光ファイバのア
ライメントには直線状のＶ溝を有する基板が用いられて
おり、その作製には、プレス加工、板状材料の切削加
工、またはシリコン単結晶板状材料の方向性エッチング
加工による作製方法等が用いられている。

【０００３】

【特許文献１】特開平２−１３９１３号公報（第３−５
頁、第２−３図）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
作製方法で、光ファイバアレイ用基板に要求される厳し
い寸法精度を満足するためには、高い角度精度のＶ溝を
一本ずつ精密に研削し、互いのＶ溝を所要の間隔及び高
さに仕上げる必要があるので、加工工数が多くかつ煩雑
であり、良品率が上がらずコスト高になるという問題が
ある。

【０００５】また、上記のような方法で作製された光フ
ァイバアレイ用基板の場合、直線状のＶ溝の表面が粗く
なることや、Ｖ溝間の形状が非常にシャープになり過ぎ
るため、光ファイバを装着する際にファイバを傷つける
ことや、光ファイバアレイ用基板自身にも傷や欠けが発
生しやすく、そのため抗折強度が低下して折れる虞等が
生じる。その上、労力をかけて仕上がったＶ溝を、加工
中やその後の洗浄工程中に傷つけてしまう場合もあり、
さらには、Ｖ溝の底部及び頂上部に研削工程等でクラッ
クが入り、抗折強度が小さくなっており、光ファイバア
レイ用基板を取り扱う場合には、しばしば破損し、歩留
まりの低下により生産効率が低く、大量生産に不適であ
るという問題もある。

【０００６】一方、特許文献１には、ガラスプリフォー
ムを加熱・軟化させて１／１０の寸法に線引き（延伸成
形と同じ意味）する光ファイバアレイ用基板の作製方法
が記載されているが、実際には延伸成形の際にＶ溝の形
状が変形し、特に、外側のＶ溝の形状が大きく変形する
ので、高い精度が要求される用途に用いられる光ファイ
バアレイ用基板としては使用に耐えないものであった。

【０００７】また、図６（Ａ）に示すように、従来の光
ファイバアレイ用基板１は、光ファイバ固定用Ｖ溝２の
うち、外側のＶ溝２ａ、２ｂを形成する外側の山部２
ｄ、２ｅが内側の山部２ｃと形状が大きく異なるので、
光ファイバアレイ用基板１に熱硬化性接着剤を使用して
光ファイバ４を固着する際や、光ファイバアレイとなっ
た後に、外側の光ファイバ４ａ、４ｂと内側の光ファイ
バ４ｃとでＶ溝２内に支持されている山部２ｄ、２ｅと
山部２ｃとの熱容量の差により、熱履歴に差が生じ、光
ファイバアレイの信頼性が劣る要因になる。

【０００８】さらに、図６（Ｂ）に示すように、従来の
光ファイバアレイ用基板１では、光ファイバ４を板５で
押さえて接着剤６で固定する際、接着剤の量が少ない場
合は、すべての光ファイバを固定するのに接着剤６がい
き渡らず全ての光ファイバ４が完全に固定されないとい
う問題点がある。逆に接着剤６の量が多過ぎる場合は、
図６（Ｃ）に示すように、基板１の側面から接着剤６が
はみ出してしまい、所定の寸法を満たすために、はみ出
した接着剤６ａを後に拭き取るか光ファイバアレイ用基
板１の側面を研磨しなければならないといった手間のか
かる作業を要するため、接着剤量を厳しく管理しなけれ
ばならないという問題点がある。

【０００９】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、高速大容量光通信用途に対応可能な高精度
を有し、かつ光ファイバアレイ用基板及び装着される光
ファイバにダメージを与えることがない光ファイバアレ
イ用基板及び生産効率が高く大量生産に適する光ファイ
バアレイ用基板の製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
アレイ用基板は、ガラス、又は非晶質ガラス中に結晶を
析出させた結晶化ガラスからなり、複数の光ファイバ固
定用の溝部が形成されている光ファイバアレイ用基板で
あって、前記光ファイバ固定用の外側の溝部を形成する
外側の山部の少なくとも光ファイバとの接点より先端側
が、内側の山部の光ファイバとの接点より先端側と略同
形状であることを特徴とする。

【００１１】光ファイバ固定用の外側の溝部を形成する
外側の山部の上側が内側の山部の上側と異なる高さであ
る場合や、前記光ファイバ固定用の外側の溝部を形成す
る外側の山部の外側にある底部の高さが溝部を形成する
稜線と光ファイバとの接点の高さより低い位置にない場
合には、光ファイバと溝部との接点よりも上の部分にお
ける外側の山部の形状が内側の山部の形状と異なり、光
ファイバアレイ用基板に熱硬化性接着剤を使用して光フ
ァイバを固着する際や、光ファイバアレイとなった後
に、外側の光ファイバと内側の光ファイバとで溝内に支
持されている山部の熱容量の差により熱履歴に差が生
じ、光ファイバアレイの信頼性が劣る要因になる。本発
明の光ファイバアレイ用基板では、光ファイバ固定用の
外側の溝部を形成する外側の山部の上側が内側の山部の
上側とほぼ同じ高さに位置し、前記光ファイバ固定用の
外側の溝部を形成する外側の山部の外側にある底部の高
さが溝部を形成する稜線と光ファイバとの接点の高さよ
り低い位置にあるので作製した光ファイバアレイは溝内
に支持されている外側の光ファイバと内側の光ファイバ
との間で山部の熱容量の差による熱履歴の差が大きく生
じることがない。

【００１２】また、本発明の光ファイバアレイ用基板は
光ファイバ固定用の外側の溝部を形成する外側の山部が
内側の山部と略同形状であるので、作製した光ファイバ
アレイは溝内に支持されている外側の光ファイバと内側
の光ファイバとの間で山部の熱容量の差による熱履歴の
差がほとんど生じることがない。

【００１３】さらに、本発明の光ファイバアレイ用基板
は、前記外側の山部の外側に、所定容積の溝部を設けて
いるので、その溝部が光ファイバ固定用の溝部の外側に
光ファイバを固着する際に用いる接着剤の溜まりしろと
なり、光ファイバを接着剤で固着させる際、接着剤量が
少々多くなっても光ファイバアレイ用基板の側面から接
着剤がはみ出る心配がなく、接着剤量を厳しく管理する
必要がない。従って接着固定させる作業が容易になり、
歩留まりを上げることができる。

【００１４】本発明の光ファイバアレイ用基板は、ガラ
ス、又は非晶質ガラス中に結晶を析出させた結晶化ガラ
スからなり、複数の光ファイバ固定用の溝部が形成され
ている光ファイバアレイ用基板であって、前記溝部を形
成する山部の頂上が平面であることを特徴とする。

【００１５】光ファイバを装着して位置決めするための
光ファイバ固定用溝部が形成されている光ファイバアレ
イ用基板の山部の頂上が平面であるので、溝部に光ファ
イバを装着するときや光ファイバアレイ用基板の端面を
研磨するときに固定用溝の山部に欠け等の欠陥が発生す
ることがなく、さらには、欠けによって発生する微細な
破片の生成もなくなる。

【００１６】また、山部の頂上が溝部に装着された光フ
ァイバの中心を結ぶ線から上方向に５２．５μｍを超え
る距離となる場合は、溝部に装着され固定される光ファ
イバの高さを一定に保持するため上から押し当てる平面
板の面荒さや平面度によっては、光ファイバを溝部の側
面に押し当てて固定することができなくなり、結果とし
て光ファイバの高さにばらつきが発生することがある。
他方、山部の頂上が溝部に装着された光ファイバの中心
を結ぶ線から下方向に５２．５μｍを超える距離となる
場合は溝部に光ファイバを装着して固定するときに光フ
ァイバがＶ溝に収まらずに外れてしまう可能性がある。
本発明の光ファイバアレイ用基板では、光ファイバを溝
部に装着して安定して固定する上で、山部の頂上と溝部
に装着された光ファイバの中心を結ぶ線との距離が５
２．５μｍ以内であることが重要である。

【００１７】また、本発明の光ファイバアレイ用基板
は、ガラス、又は非晶質ガラス中に結晶を析出させた結
晶化ガラスからなることが重要である。ガラス、又は非
晶質ガラス中に結晶を析出させた結晶化ガラスからなる
光ファイバアレイ用基板は、光ファイバと研磨特性が近
いので、光ファイバを固着した後に、光ファイバの端面
を容易に高精度に研磨仕上げすることができる。また、
紫外線等に対して透明なガラスからなる光ファイバアレ
イ用基板は、溝部に光硬化性樹脂を塗布して光ファイバ
を配置し、光ファイバアレイ用基板を透過させて紫外線
等を照射させることにより、光ファイバを固着させるこ
とが可能である。

【００１８】本発明の光ファイバアレイ用基板は、母材
を延伸成形することより作製されてなることが好まし
い。本発明の光ファイバアレイ用基板では、切削によっ
て直線状の溝部を加工した母材を熱軟化させ、延伸成形
させることで直線状の溝部部分が熱軟化し、光ファイバ
アレイ用基板に傷や欠けの発生が少なく折れ難くなる。
さらに光ファイバを光ファイバアレイ用基板に装着する
際に、光ファイバにも傷がつきにくい。

【００１９】これは、成形される光ファイバアレイ用基
板に比べて数十倍以上の大きな断面寸法の母材を延伸成
形するため、予め母材に施す直線状の溝部に要求される
寸法精度が光ファイバアレイ用基板に比べて数十倍緩和
され、特別な加工装置等を使用することなく簡単に母材
を加工することができるので、加工にかかる手間やコス
トを著しく低減することができる。さらに延伸成形時に
縮小比を変化させることで、直線状の溝部間隔を自在に
変えることもできる。

【００２０】また、延伸成形によって作製された光ファ
イバアレイ用基板の表面は、ファイヤポリッシュされた
滑らかな表面であり、後に光ファイバを装着するとき
に、光ファイバ表面に傷がつき難く、さらに基板表面に
切削等で発生した傷もなくなり、光ファイバアレイ用基
板自体が折れるなどのトラブルもほとんどなくなる。

【００２１】また、母材から延伸成形して作製された本
発明の光ファイバアレイ用基板は、電気炉内で熱軟化し
引き延ばされ、その後、急冷されるため、表面に１０Ｍ
Ｐａ程度の応力値を有する圧縮応力層が形成されてい
る。そのために強度が増し、光ファイバが溝部分を繰り
返し移動する場合でも十分な強度を有している。

【００２２】このように圧縮応力層により機械強度を強
化させることによって、たとえ光ファイバアレイ用基板
が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】本発明に係る光ファイバアレイ用基板の製
造方法は、一面に、複数の直線状の溝部が設けられたガ
ラスまたは結晶化ガラスからなる母材を準備し、該母材
を送り込み手段の把持部に把持し、該母材を加熱炉に送
り込むことにより母材を所定の温度に加熱し、該母材の
下方を引張手段で延伸成形して所定長さに切断すること
により母材と略相似形で所望範囲の寸法の長尺体を得、
該長尺体を所望の長さに切断する延伸成形において、前
記一面に設けられ成形後に光ファイバ固定用となる外側
の溝部を形成する外側の山部の少なくとも光ファイバと
の接点より先端側が、内側の山部の光ファイバとの接点
より先端側と略同形状である母材を延伸成形するので、
光ファイバ固定用の外側の溝部が変形することなく中央
部の溝部と同様に高い精度が要求される用途に耐え得る
光ファイバアレイ用基板が得られる。また、母材の一面
に設けられ成形後に光ファイバ固定用となる外側の溝部
を形成する外側の山部が、内側の山部と略同形状である
ことが好ましい。

【００２４】また、本発明の光ファイバアレイ用基板の
製造方法は、延伸成形時の母材断面に対して長尺体断面
の縮小比を変化させることにより光ファイバ固定用の溝
部の幅を任意に変化させるので、光ファイバアレイ用基
板の溝部の間隔を変えることができ、装着される光ファ
イバに要求される様々な間隔についても金型等の新しい
設備が必要なく、簡単に早く安価に作製することができ
る。また、延伸成形時に母材の温度を調整して粘度を制
御することにより、溝部の形状及び間隔を微小変化させ
ることもできる。

【００２５】本発明の製造方法では、光ファイバアレイ
用基板に比べて断面積が数十倍以上の大きな寸法の母材
を延伸成形するので、予め母材に施す直線状の溝部に要
求される寸法精度が光ファイバアレイ用基板に比べて数
十倍緩和され、特別な加工装置等を使用することなく簡
単に加工することができるので、加工にかかる手間やコ
ストを低減することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明に係る光ファイバアレイ用
基板の一例を、図を用いて説明する。

【００２７】図１は光ファイバアレイ用基板の説明図で
あって、１１は透明なホウケイ酸ガラスからなり、８本
の光ファイバを整列させて固定する光ファイバアレイ用
基板を、１２は光ファイバ固定用の８本のＶ溝を、１３
はＶ溝１２の両側に形成された側溝部をそれぞれ示して
いる。

【００２８】光ファイバアレイ用基板１１は、図１
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上面にＶ溝１２と、Ｖ溝
１２を構成する頂上に平面１２ｂが形成された山部１２
ａと、Ｖ溝１２の外側に形成された側溝部１３とからな
り、外側の山部１２ｃ、１２ｄの頂点は内側の山部１２
ａの頂点と同じ高さにあり、図１（Ｂ）の拡大図で示す
ように、側溝部１３の底部１３ａの高さはＶ溝１２の稜
線と光ファイバ１４との接点１２ｅよりも低い位置にあ
る。

【００２９】図１（Ｂ）に示す光ファイバアレイ用基板
１１の側面の寸法測定を行った。測定方法は光ファイバ
アレイ用基板１１の端面が測定用顕微鏡に対して真正面
から観測できるよう固定し、ＣＣＤカメラを備えた顕微
鏡を介して見た画面上で、光ファイバ１４を固定する直
線状のＶ溝１２の形状を画像認識させて、各直線状Ｖ溝
１２の谷の角度、及びＶ溝１２間の間隔を測定した。そ
の結果、Ｖ溝１２の谷の角度は９６°で、Ｖ溝１２間の
間隔は１２７μｍ±０．５μｍ、Ｖ溝１２の高さのばら
つきは±０．５μｍ以内であった。また、側溝部１３
は、谷の角度は９８°であった。

【００３０】光ファイバアレイ用基板１１は、図１
（Ｃ）に示すように、断面を約２５０倍に拡大して見た
ところ、Ｖ溝１２の山部１２ａ頂上に形成された平面１
２ｂの長さは約１０μｍであった。

【００３１】光ファイバアレイ用基板１５は、図２
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上面にＶ溝１２と、Ｖ溝
１２を構成する頂上に平面１２ｂが形成された山部１２
ａと、Ｖ溝１２の外側に形成された側溝部１７とからな
り、外側の山部１２ｃ、１２ｄの形状は内側の山部１２
ａと略同じ寸法形状に形成されているものである。

【００３２】次に図２（Ｃ）に示すように光ファイバ固
定用の外側の溝部を形成する外側の山部が内側の山部１
２ａと略同形状であるような外側の山部１２ｃ、１２ｄ
によって形成される側溝部１７が設けてある、２５０μ
ｍピッチで８芯の光ファイバアレイ用基板１５を作製し
た。この光ファイバアレイ用基板１５に接着剤１６を介
して８芯の光ファイバ１４を固着させた。尚、この光フ
ァイバアレイ用基板１５と板ガラス１８の横幅は２．８
ｍｍ、奥ゆきは１０ｍｍである。このとき８芯の光ファ
イバ１４全てを接着するために必要な接着剤量は約１．
０×１０^-3ｍｌであるが、これよりも少し多い量の接着
剤１６を用いて接着を行っても、接着剤１６は光ファイ
バアレイ用基板１５の側面からはみ出さず、接着もきれ
いに行うことができる。実際、接着剤１６がはみ出さな
いように接着剤量を管理するには、接着剤１６の溜まり
しろとなる側溝部１７がない場合で約１．０×１０^-3ｍ
ｌ以上、１．４×１０^-3ｍｌ以下であることが必要であ
る。１．０×１０^-3ｍｌより少ない場合は８芯の光ファ
イバすべてに接着剤１６が行き渡らない状態であり、
１．４×１０^-3ｍｌを超えてしまうと接着剤１６は基板
１５側面からはみ出してしまう。すなわち約０．４×１
０^-3ｍｌの範囲で接着剤量を管理しなければならないの
に対して、接着剤１６の溜まりしろとなる側溝部１７を
設けた場合では、約１．０×１０^-3ｍｌ以上、１．７×
１０^-3ｍｌ以下であり約０．７×１０^-3ｍｌの範囲まで
許容することができる。

【００３３】また、図３（Ａ）に示すように、Ｖ溝１２
間の間隔Ｐが１２７μｍ±０．５μｍである光ファイバ
アレイ用基板１１では、Ｖ溝１２に間隔Ｐで固定された
光ファイバ１４の中心１４ａを結ぶ線と山部１２ａの平
面１２ｂとの距離Ｌが５２．５μｍ以内の２０μｍであ
る。

【００３４】また、図３（Ｂ）に示すように、Ｖ溝２０
の谷の角度が９６°である光ファイバアレイ用基板１９
は、Ｖ溝２０の間隔Ｐが２５０μｍのＶ溝２０に固定さ
れた光ファイバ１４の中心１４ａを結ぶ線と山部２０ａ
の平面２０ｂとの距離Ｌが５２．５μｍ以内の３０μｍ
である。

【００３５】次に、本発明に係る光ファイバアレイ用基
板の製造方法の一例を、図を用いて説明する。

【００３６】発明者らは、本発明に係る光ファイバアレ
イ用基板の一例として、予め図４（Ａ）に示すようなホ
ウケイ酸ガラス製のガラス角材２１の一面２１ａに加工
を施すことにより、図４（Ｂ）に示すような一面２２ａ
に成形後に光ファイバ固定用のＶ溝となる直線状で谷の
角度が９０°である８本の溝部２２ｂ及びその外側に側
溝部２２ｃの加工を施した母材２２を準備した。

【００３７】次に、母材２２を、図５に示すような延伸
成形装置３０に取り付けて、電気炉４０によって加熱
し、電気炉４０からでてきた部分を図示しない駆動ロー
ラーで引っ張り、所望の光ファイバアレイ用基板と同じ
所定寸法の直線状の溝部及び断面形状を有する延伸部を
形成する。その延伸部をカッター５０により長さ２５０
ｍｍに切断して長尺材２３を得る。このようにして得ら
れた長尺材２３を所定の長さに精密切断することによ
り、図１に示すような光ファイバアレイ用基板１１の作
製を行った。

【００３８】このように作製した光ファイバアレイ用基
板１１のＶ溝１２の表面粗さを測定したところ、表面粗
さのＲａ値が、０．０４μｍであった。これは、熱軟化
によって光ファイバアレイ用基板表面がファイヤポリッ
シュされ、表面が滑らかになったことを示している。

【００３９】次に、光ファイバアレイ用基板の表面に急
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・形状を有する光フ
ァイバアレイ用基板用長尺材２３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。

【００４０】また、イオン交換により強化する場合、約
２５０ｍｍの光ファイバアレイ用基板の長尺材をイオン
交換槽内の約４００°Ｃに保持されたＫＮＯ₃の溶融塩
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倍以上に増加した光ファイバアレ
イ用基板長尺材を得る。このイオン交換処理では、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⁺）を、それよりもイオン半径の大きいアルカ
リイオン（Ｋ⁺）で置換することにより、ガラス表面に
１００ＭＰａ程度の圧縮応力層を発生させて実用強度を
増大させることができる。

【００４１】次に、図５に示すように、延伸成形装置３
０の図示しない駆動ローラーの回転速度を変えること
で、同じ母材２２からＶ溝の間隔が１２７μｍと２５０
μｍの２種類の光ファイバアレイ用基板を作製した。

【００４２】先記の図１及び図３（Ａ）に示すような、
Ｖ溝１２間の間隔Ｐが１２７μｍ±０．５μｍで山部１
２ａの平面１２ｂ部分が１０μｍ、Ｖ溝１２に固定され
た光ファイバ１４の高さのばらつきは±０．５μｍ以内
である光ファイバアレイ用基板１１を作製することがで
きた。

【００４３】また、同じ母材２２から、本発明に係る光
ファイバアレイ用基板の他の例として、図３（Ｂ）に示
すようなＶ溝２０の谷の角度が９６°で、Ｖ溝２０の間
隔Ｐが２５０μｍ±０．５μｍ、山部２０ａの平面２０
ｂ部分が２０μｍ、Ｖ溝２０に固定された光ファイバ１
４の高さのばらつきは±０．５μｍ以内である光ファイ
バアレイ用基板１９を作製することができた。

【００４４】次いで、本発明に係る他の実施の形態とし
て、表１に示す結晶化ガラスからなり、上記実施の形態
と同様な寸法形状を有する母材を作製し、このような母
材を用いて光ファイバアレイ用基板の作製を行った。

【００４５】

【表１】

【００４６】この場合も、上記実施の形態と同様なＶ溝
の間隔が１２７μｍと２５０μｍである２種類の結晶化
ガラス製の光ファイバアレイ用基板を作製した。そし
て、これら２種類の結晶化ガラス製の光ファイバアレイ
用基板について、上記と同様の測定方法で寸法測定を行
ったところ、Ｖ溝の間隔Ｐは前者では１２７μｍ±０．
５μｍ、後者では２５０μｍ±０．５μｍ、Ｖ溝に固定
された光ファイバの高さのばらつきは前後者共に±０．
５μｍ以内であり、何れの光ファイバアレイ用基板も高
い寸法形状精度を有していた。また、結晶化ガラス製の
光ファイバアレイ用基板は、ガラス製のものに比べて抗
折強度が向上していたが、その研磨性は石英系光ファイ
バに近い優れたものであった。

【００４７】なお、上記実施の形態では、光ファイバ固
定用の溝部の外側に側溝部を形成することにより外側の
山部の形状を内側の山部と略同じ寸法に形成している
が、これに限らず、Ｖ溝の外側を全て平らに下げた形状
としてもよい。また、谷の角度が９０°であるＶ溝を有
する母材から、Ｖ溝の谷の角度が９８°及び９６°の光
ファイバアレイ用基板を作製しているが、光ファイバア
レイ用基板のＶ溝の角度は９０°や１００°でもよく、
また、光ファイバ固定用の溝部の断面形状もＶ溝に限ら
ず、矩形状その他の形状でもよい。

【００４８】

【発明の効果】発明の光ファイバアレイ用基板は、ガラ
ス、又は非晶質ガラス中に結晶を析出させた結晶化ガラ
スからなり、複数の光ファイバ固定用の溝部が形成され
ている光ファイバアレイ用基板であって、前記光ファイ
バ固定用の外側の溝部を形成する外側の山部の少なくと
も光ファイバとの接点より先端側が、内側の山部の光フ
ァイバとの接点より先端側と略同形状であり、好ましく
は母材の一面に設けられ成形後に光ファイバ固定用とな
る外側の溝部を形成する外側の山部が、内側の山部と略
同形状であるので、作製した光ファイバアレイは外側の
光ファイバと内側の光ファイバとで溝内に支持されてい
る山部の熱容量の差による熱履歴に差が大きく生じるこ
とがなく、光信号の安定性及び信頼性の高いものとな
る。

【００４９】発明の光ファイバアレイ用基板は、ガラ
ス、又は非晶質ガラス中に結晶を析出させた結晶化ガラ
スからなり、複数の光ファイバ固定用の溝部が形成され
ている光ファイバアレイ用基板であって、前記光ファイ
バ固定用の外側の溝部を形成する外側の山部が、内側の
山部と略同形状であるので、作製した光ファイバアレイ
は外側の光ファイバと内側の光ファイバとで溝内に支持
されている山部の熱容量の差による熱履歴に差がほとん
ど生じることがなく、光信号の安定性及び信頼性の高い
ものとなる。

【００５０】発明の光ファイバアレイ用基板は、外側の
山部の外側に、所定容積の溝部を設けたので、この溝部
が光ファイバ固定用の溝部の外側に光ファイバを固着す
る際に用いる接着剤の溜まりしろとなり、光ファイバを
接着剤で固着させる際、接着剤量が少々多くなっても光
ファイバアレイ用基板の側面から接着剤がはみ出る心配
がなく、接着剤量を厳しく管理する必要がない。従って
接着固定させる作業が容易になり、歩留まりを上げるこ
とができる。

【００５１】光ファイバアレイ用基板は、ガラス、又は
非晶質ガラス中に結晶を析出させた結晶化ガラスからな
り、溝部を形成する山部の頂上が平面であるので、溝部
に光ファイバを装着するときや光ファイバアレイ用基板
の端面を研磨するときに固定用溝の山部に欠け等の欠陥
が発生することがなく、欠けによって発生する微細な破
片の生成もなくなる。

【００５２】本発明の光ファイバアレイ用基板は山部の
頂上と溝部に装着された光ファイバの中心を結ぶ線との
距離が５２．５μｍ以内であるので、光ファイバを溝部
に装着して安定して固定することが可能となる。

【００５３】また、本発明の光ファイバアレイ用基板
は、ガラス、又は非晶質ガラス中に結晶を析出させた結
晶化ガラスからなるので、光ファイバの端面を容易に高
精度に研磨仕上げすることができ、反射減衰量等の光学
特性に優れた光ファイバアレイを作製することが可能と
なる。

【００５４】本発明の光ファイバアレイ用基板は、母材
を延伸成形することより作製されてなるので、切削によ
って直線状の溝部を加工した母材を熱軟化させ、延伸成
形させることで直線状の溝部部分が熱軟化し、光ファイ
バアレイ用基板に傷や欠けの発生が少なく折れ難くな
り、光ファイバを装着する際に、光ファイバに傷がつき
難い。さらに、過去にない高い生産効率で、上記特性を
備える光ファイバアレイ用基板が得られ安価となる。

【００５５】本発明に係る光ファイバアレイ用基板の製
造方法は、前記一面に設けられ成形後に光ファイバ固定
用となる外側の溝部を形成する外側の山部の少なくとも
光ファイバとの接点より先端側が、内側の山部の光ファ
イバとの接点より先端側と略同形状である母材を延伸成
形するので、光ファイバ固定用の外側の溝部形状が変形
することなく中央部の溝部と同様であり、高い精度が要
求される用途に耐え得る光ファイバアレイ用基板が再現
性よく安定して得られる。

【００５６】また、本発明の光ファイバアレイ用基板の
製造方法は、延伸成形時の母材断面に対して長尺体断面
の縮小比を変化させることにより光ファイバ固定用の溝
部の幅を任意に変化させるので、光ファイバアレイ用基
板の溝部の間隔を変えることができ、装着される光ファ
イバに要求される様々な間隔についても金型等の新しい
設備が必要なく、簡単に早く安価に作製することができ
る。

【００５７】また、本発明の光ファイバアレイ用基板
は、表面に圧縮応力層が形成されてなるので、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
となり、信頼性が高くなる。

【００５８】以上のように、光ファイバを装着して各々
位置決めする複数の直線状の溝部を有し、光ファイバを
各々の溝部に装着した際に、光ファイバ相互のコア同士
の間隔や高さにばらつきが生じず、光ファイバアレイ用
基板に傷や欠けの発生が少なく折れ難くなり、厳しい要
求寸法精度及び信頼性を満足することができる。

【００５９】本発明に係る光ファイバアレイ用基板の製
造方法は、延伸成形の縮小比を変えることで光ファイバ
アレイ用基板の直線状溝部の間隔を変えるので、母材に
要求される寸法精度が緩和され、加工にかかる手間やコ
ストを大幅に低減することができ、高精度な光ファイバ
アレイ用基板を短時間で大量に生産することが可能とな
る。

【００６０】以上のように、本発明の光ファイバアレイ
用基板及びその製造方法によれば、高速大容量光通信用
途に対応可能な高精度及び高強度を有し、かつ安価な光
ファイバアレイを実現することができるという優れた効
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アレイ用基板の説明図
であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は
（Ｂ）のＶ溝部拡大写真。

【図２】本発明に係る他の光ファイバアレイ用基板の説
明図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、
（Ｃ）は光ファイバを接着剤で固着したときの光ファイ
バアレイ用基板の説明図。

【図３】本発明の光ファイバアレイ用基板の説明図であ
って、（Ａ）はＶ溝の間隔Ｐが１２７μｍの光ファイバ
アレイ用基板の説明図、（Ｂ）はＶ溝部間の間隔Ｐが２
５０μｍの光ファイバアレイ用基板の説明図。

【図４】母材の説明図であって、（Ａ）は母材の材料の
説明図、（Ｂ）は母材の説明図。

【図５】母材を延伸成形する説明図。

【図６】従来の光ファイバアレイ用基板の説明図。

【符号の説明】

１、１１、１５、１９ 光ファイバアレイ用基板 ２、１２、２０ Ｖ溝 ２ａ、２ｂ 外側のＶ溝 ２ｃ、１２ａ、２０ａ 山部 ２ｄ、２ｅ、１２ｃ、１２ｄ 外側の山部 ４、４ｃ、１４ 光ファイバ ４ａ、４ｂ 外側の光ファイバ ５ 板 ６、６ａ、１６ 接着剤 １２ｂ、２０ｂ 平面 １２ｅ 光ファイバとの接点 １３、１７ 側溝部 １３ａ 側溝底 １４ａ 光ファイバの中心 １８ 板ガラス ２１ ガラス角材 ２１ａ ガラス角材の一面 ２２ 母材 ２２ａ 母材の一面 ２２ｂ 溝部 ２２ｃ 側溝部 ２３ 長尺材 ３０ 延伸成形装置 ４０ 電気炉 ５０ カッター

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H036 JA01 LA03 LA07 LA08 PA11 2H037 AA01 BA24 DA06 DA12 4G062 AA04 BB01 DA06 DB04 DC01 DC02 DC03 DD01 DD02 DE03 DF01 EA03 EB01 EB02 EC03 ED01 ED02 ED03 EE01 EE02 EF01 EG01 EG02 EG03 FA01 FB03 FC03 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA02 GA03 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM02 MM04 NN33 QQ02 QQ10

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス、又は非晶質ガラス中に結晶を析
   出させた結晶化ガラスからなり、複数の光ファイバ固定
   用の溝部が形成されている光ファイバアレイ用基板であ
   って、 前記光ファイバ固定用の外側の溝部を形成する外側の山
   部の少なくとも光ファイバとの接点より先端側が、内側
   の山部の光ファイバとの接点より先端側と略同形状であ
   ることを特徴とする光ファイバアレイ用基板。
2. 【請求項２】 光ファイバ固定用の外側の溝部を形成す
   る外側の山部が内側の山部と略同形状であることを特徴
   とする請求項１に記載の光ファイバアレイ用基板。
3. 【請求項３】 前記外側の山部の外側に、所定容積の溝
   部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載の光ファイバアレイ用基板。
4. 【請求項４】 溝部を形成する山部の頂上が平面である
   ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光フ
   ァイバアレイ用基板。
5. 【請求項５】 山部の頂上と溝部に装着された光ファイ
   バの中心を結ぶ線との距離が５２．５μｍ以内であるこ
   とを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の光ファ
   イバアレイ用基板。
6. 【請求項６】 ガラス、又は非晶質ガラス中に結晶を析
   出させた結晶化ガラスからなる母材を延伸成形すること
   より作製されてなることを特徴とする請求項１から５の
   何れかに記載の光ファイバアレイ用基板。
7. 【請求項７】 一面に、複数の直線状の溝部が設けられ
   たガラス、又は結晶化ガラスからなる母材を準備し、該
   母材を送り込み手段の把持部に把持し、該母材を加熱炉
   に送り込むことにより母材を所定の温度に加熱し、該母
   材の下方を引張手段で延伸成形して所定長さに切断する
   ことにより母材と略相似形で所望範囲の寸法の長尺体を
   得、該長尺体を所望の長さに切断する延伸成形におい
   て、 前記一面に設けられ成形後に光ファイバ固定用となる外
   側の溝部を形成する外側の山部の少なくとも光ファイバ
   との接点より先端側が、内側の山部の光ファイバとの接
   点より先端側と略同形状である母材を延伸成形すること
   を特徴とする光ファイバアレイ用基板の製造方法。
8. 【請求項８】 一面に設けられ成形後に光ファイバ固定
   用となる外側の溝部を形成する外側の山部が、内側の山
   部と略同形状である母材を延伸成形することを特徴とす
   る請求項７に記載の光ファイバアレイ用基板の製造方
   法。
9. 【請求項９】 延伸成形時の母材断面に対して長尺体断
   面の縮小比を変化させることにより光ファイバ固定用の
   溝部の幅を任意に変化させることを特徴とする請求項７
   または請求項８に記載の光ファイバアレイ用基板の製造
   方法。