【０００１】
【技術分野】
本発明は、光ファイバアレイに係り、特に、光ファイバ通信システムにおいて、複数の光ファイバを光学素子等に接続する接続部品として使用される光ファイバアレイの改良された構造に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
近年、情報伝送路の中で最も低損失で且つ大容量の伝送路の一つとして考えられる光ファイバを、通信用ケーブルとして利用した光ファイバ通信システムが、情報通信分野で大きな注目を浴びて、活発な開発が進められてきている。そして、このような光ファイバ通信システムにおいては、光ファイバを光導波路が内部に設けられた光合分波器等の光学素子に接続する接続部品の一種として、光ファイバアレイが、一般的に用いられているのである。
【０００３】
ところで、従来の光ファイバアレイは、例えば、図６乃至図８に示されるように、光ファイバ整列用基板５０と押え板５１とを有して、構成されている。また、それらのうち、光ファイバ整列用基板５０は、長さ方向の中間部に、長さ方向の一方側の部分を、その他方側部分よりも厚肉と為す段差面５２が設けられた段付の平板形態を呈しており、その薄肉部分の上面が、平坦な支持面５３とされている一方、厚肉部分の上面が、複数のＶ字状の凹溝５４が互いに隣り合う並列状態において形成されてなる整列面５６とされている。そして、複数の光ファイバ５８が、被覆部６０が形成された部位において、支持面５３に支持されると共に、被覆部６０が除去された先端部位からなる裸ファイバ部６２において、整列面５６に設けられた複数の凹溝５４内にそれぞれ１本ずつ収容せしめられた状態で配置され、また、それら各光ファイバ５８の裸ファイバ部６２が、それら複数の凹溝５４を覆蓋するように配置された押え部材５１にて押さえ付けられている。
そして、そのような状態下で、複数の光ファイバ５８が、押え部材５１と光ファイバ整列用基板５０との間に形成された接着剤層６４の内部に埋設されるようにして、それら光ファイバ整列用基板５０と押え部材５１とに固着されて、構成されているのである。
【０００４】
かくして、従来の光ファイバアレイにあっては、複数の光ファイバ５８が、光ファイバ整列用基板５０の幅方向に、一定の間隔をもって整列せしめられつつ、固定せしめられており、以て、それら複数の光ファイバ５８の一本一本が、図示しない光合分波器等の光学素子における光導波路等に確実に接続され得るようになっているのである。
【０００５】
ところが、かくの如き従来の光ファイバアレイにおいては、図８から明らかなように、光ファイバ整列用基板５０の支持面５３と整列面５６との間に、整列面５６を支持面５３よりも厚肉と為す、換言すれば、整列面５６を支持面５３よりも高く為す段差面５２が設けられているため、そのような段差面５２と、整列面５６に設けられた複数の凹溝５４のそれぞれの側面６８とにて、各凹溝５４の端縁部に、角張ったエッジ部７０が不可避的に形成されていたのであり、それ故、そのようなエッジ部７０の存在によって、数々の問題が惹起されていた。
【０００６】
すなわち、光ファイバ整列用基板５０の整列面５６における各凹溝５４内に、各光ファイバ５８の裸ファイバ部６２が収容せしめられる際に、例えば、位置ズレ等によって、それら各光ファイバ５８の裸ファイバ部６２が、段差面５２と各凹溝５４の側面６８とにて形成された、角張ったエッジ部７０に接触し、多少なりとも折れ曲がった状態で位置せしめられていると、光ファイバ５８の裸ファイバ部６２におけるエッジ部７０との接触部位に、応力が集中せしめられ、それによって、光透過損失の増大や、光ファイバの損傷、更には断線等が惹起される恐れがあったのであり、また、各光ファイバ５８の裸ファイバ部６２に、前記位置ズレ等によるの折曲がりが生じていなくとも、各光ファイバ５８の裸ファイバ部６２がエッジ部７０に接触せしめられていると、各光ファイバ５８を光ファイバ整列用基板５０に固着せしめる接着剤層６４の硬化収縮や、温度サイクルによる膨張収縮等によって、光ファイバ５８の被覆部６０が除去された先端部位におけるエッジ部７０との接触部位に、応力集中が惹起せしめられ、その結果として、上記と同様な問題が生ずる恐れもあったのである。
【０００７】
かかる状況下、上述の如き問題の解消を図るために、支持面と整列面との間に形成される段差面を、凸状湾曲面と為して、エッジ部の長さを長くすることにより、光ファイバの裸ファイバ部のエッジ部との接触部分の長さを長くし、以てかかる光ファイバのエッジ部との接触部分における応力集中を緩和せしめるようにした光ファイバ整列用基板（例えば、特許文献１）や、整列面に設けられた各凹溝内に収容された光ファイバにおける、各凹溝における支持面側の端部に位置せしめられる部分が浮き上がるように、光ファイバを配置することによって、光ファイバの裸ファイバ部とエッジ部とが接触しないような構成した光ファイバコネクタ（例えば、特許文献２）等が、提案されている。
【０００８】
しかしながら、それらの提案技術のうち、前者は、エッジ部の長さが長くされてはいるものの、光ファイバがエッジ部に接触せしめられることには変わりはなく、それ故に、光ファイバのエッジ部との接触部分における応力集中の改善効果が十分なものであるとは、到底言い難いものであったのである。
【０００９】
また、後者は、光ファイバを浮き上がらせて配置することによって、光ファイバのエッジ部との接触を回避せしめるようにしたものであるため、光ファイバを光ファイバ整列用基板に固着せしめる接着剤層の硬化収縮等の発生時に、光ファイバを光ファイバ整列用基板側に向かって押さえ付けるような作用力が生ぜしめられた際に、光ファイバの浮上り量が減少して、エッジ部と接触してしまい、それによって、光ファイバのエッジ部との接触部分で応力集中が発生する恐れが極めて高かったのである。
【００１０】
さらに、押え部材の下面に凹溝を形成して、光ファイバ整列用基板に整列せしめられる複数の光ファイバの裸ファイバ部が、かかる凹溝内に収容せしめられるように構成された光ファイバアレイも、提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、それは、単に、光ファイバ整列用基板の厚み精度を高めて、光ファイバアレイを所定の位置に設置せしめる際の基準面となる光ファイバ整列用基板の底面から凹溝までの寸法精度の向上を目的とするものであり、従って、当然のことながら、そのような技術をもってしても、光ファイバのエッジ部との接触部分で応力集中の発生は、何等解決され得なかったのである。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−２７５４７８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３１５８０号公報
【特許文献３】
特開平６−１１８２６３号公報
【００１２】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、光ファイバの被覆部が除去された先端部位（裸ファイバ部）が、それを収容する凹溝の端縁部に形成される角張ったエッジ部と接触せしめられることにより、かかる光ファイバの先端部位のエッジ部との接触部分で発生する応力集中が、有利に解消され得、それによって、そのような応力集中に起因する光ファイバの光透過損失の増大や損傷、断線等の発生が効果的に防止され得るように改良された光ファイバアレイを提供することにある。
【００１３】
【解決手段】
そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、複数の光ファイバを支持する支持面と、該支持面に支持された複数の光ファイバのそれぞれにおける被覆部が除去された先端部位を１本ずつ並列するように整列せしめるための整列面とを有する光ファイバ整列用基板と、該光ファイバ整列用基板の整列面に整列せしめられる各光ファイバの被覆部が除去された先端部位を該整列面側に押さえ付けるように、該整列面に対して対応位置せしめられる押え部材とを備え、該各光ファイバの被覆部が除去された先端部位が、該光ファイバ整列用基板の整列面に整列せしめられて、該押え部材にて押さえ付けられた状態下で、該複数の光ファイバが、該押え部材と該光ファイバ整列用基板と共に固着せしめられて構成された光ファイバアレイにおいて、前記光ファイバ整列用基板における前記支持面と前記整列面との間に、該整列面を該支持面よりも高く為す段差を形成する段差面を設けると共に、該整列面と該段差面とを湾曲面にて滑らかに接続する一方、該整列面に対応位置せしめられる前記押え部材を、該光ファイバ整列用基板の該整列面側から該支持面側に延出せしめて、該整列面と該段差面とにそれぞれ対応位置せしめられる整列面対応面と段差面対応面を有するように構成し、更に、該整列面に整列せしめられた前記複数の光ファイバのそれぞれにおける被覆部が除去された先端部位を１本ずつ収容可能な凹溝を、該押え部材の該整列面対応面と該段差面対応面とに跨って連続して延びるように、複数形成して、それら各光ファイバの被覆部が除去された先端部位が、該整列面対応面と該整列面との間において、該複数の凹溝内にそれぞれ収容せしめられつつ配置される一方、該段差面対応面と該段差面との間において、該凹溝から開放せしめられるように構成したことを特徴とする光ファイバアレイを、その要旨とするものである。
【００１４】
要するに、この本発明に従う光ファイバアレイにあっては、光ファイバの被覆部が除去された先端部位を収容可能な凹溝の複数が、押え部材の整列面対応面と段差面対応面に対して、それらに跨って、連続して延びるように形成されて、かかる凹溝内に、光ファイバの被覆部が除去された先端部位における、光ファイバ整列用基板の整列面上に１本ずつ整列せしめられた部分が収容される一方、光ファイバ整列用基板の段差面に対応位置せしめられた部分が、凹溝における段差面対応面側の端縁部よりも中央部側の位置で、凹溝から開放（離脱）せしめられて、垂れ下がるように配置されているのである。
【００１５】
それ故、かかる光ファイバアレイにおいては、例えば、凹溝における段差面対応面側の端縁部に、押え部材の端面と凹溝の側面とにて、角張ったエッジ部が形成されていても、各凹溝内に収容された光ファイバの被覆部が除去された先端部位が、凹溝における段差面対応面側の端縁部よりも中央部側の位置で、凹溝から開放せしめられているために、かかる角張ったエッジ部に対して、光ファイバの先端部位が接触せしめられるようなことが、有利に回避され得るのであり、それにより、そのようなエッジ部との接触に起因して、光ファイバの被覆部が除去された先端部位に応力集中が惹起されることも、効果的に防止され得るのである。
【００１６】
また、本発明に係る光ファイバアレイにあっては、凹溝から開放せしめられた光ファイバの被覆部が除去された先端部位が、垂れ下がるように配置されており、しかも、光ファイバ整列用基板の整列面と段差面とが湾曲面にて接続されているところから、それら整列面と段差面にて形成される角部が、かかる湾曲面からなる湾曲角部として構成されるのであり、それによって、例えば、光ファイバを光ファイバ整列用基板に固着せしめる接着剤等が硬化収縮せしめられて、光ファイバに対して、光ファイバ整列用基板に押し付ける作用力が加えられた際に、そのような作用力にて、光ファイバの先端部位が凹溝から更に開放せしめられる方向に押さえ付けられることとなって、凹溝の端縁部に設けられたエッジ部に接触するようなことが、より効果的に回避され得るのであり、また、光ファイバの先端部位が、光ファイバ整列用基板の整列面と段差面とにて形成される湾曲角部に接触せしめられても、かかる湾曲角部に対して面接触せしめられることとなるのであり、その結果、エッジ部や湾曲角部との接触によって、光ファイバの先端部位において応力集中が生ずることが、有利に防止され得るのである。
【００１７】
従って、このような本発明に従う光ファイバアレイにあっては、光ファイバの被覆部が除去された先端部位で生ずる応力集中に起因する光ファイバの光透過損失の増大や、損傷、断線等の発生が効果的に防止され得るのであり、その結果として、良好な使用状態が長期に亘って安定的に維持され得ると共に、使用寿命の延命化が、極めて効果的に達成され得ることとなるのである。
【００１８】
なお、かくの如き本発明に従う光ファイバアレイの好ましい態様の一つによれば、前記光ファイバ整列用基板における支持面と整列面との間に設けられた段差面が、該整列面から該支持面に向かって徐々に高さが低くなるように延出する傾斜面又は凸状湾曲面にて構成される。このような構成によれば、光ファイバ整列用基板の整列面と段差面とにて形成される湾曲角部が、より緩やかな凸状湾曲面にて構成され得ることとなり、それによって、光ファイバの被覆部が除去された先端部位の、かかる湾曲角部との接触による応力集中の発生が、より効果的に防止され得るのである。
【００１９】
また、本発明に従う光ファイバアレイの別の有利な態様の一つによれば、前記押え部材が、前記光ファイバ整列用基板の支持面側に延出せしめられる部位における該基板側に位置する角部において、面取りされた面取角部とされるか、或いは凸状湾曲面からなる湾曲角部とされる。このような構成を採用すれば、例えば、光ファイバが、光ファイバ整列用基板への配置時等に持ち上げられる等して、かかる光ファイバの被覆部が除去された先端部位が、凹溝の端縁部に形成されるエッジ部に接触するようなことがあっても、光ファイバの先端部位におけるエッジ部との接触部位の長さが有利に長く為され得るのであり、それによって、そのような先端部位におけるエッジ部との接触部位での応力集中が、効果的に緩和せしめられ得ることとなるのである。
【００２０】
さらに、本発明に従う光ファイバアレイの望ましい他の態様の一つによれば、前記押え部材における、前記光ファイバ整列用基板の支持面側に延出せしめられる部位が、該光ファイバ整列用基板における前記整列面の段差面側端縁から、１〜６ｍｍの範囲内の長さにおいて、延出せしめられることとなる。このような構成を採用すれば、光ファイバの被覆部が除去された先端部位における、光ファイバ整列用基板の段差面に対応位置せしめられた部分が、凹溝における段差面対応面側の端縁部よりも十分に離隔位置せしめられた位置で、凹溝から、より確実に開放せしめられ得るのであり、それによって、光ファイバの被覆部が除去された先端部位が、凹溝の端縁部に形成されるエッジ部に接触せしめられるようなことが、より有利に回避され得、以てそのような光ファイバの先端部位における応力集中の発生が、更に効果的に防止され得ることとなるのである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明に係る光ファイバアレイの構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２２】
先ず、図１及び図２には、本発明に従う光ファイバアレイの一実施形態が、その縦断面形態と横断面形態とにおいて、それぞれ概略的に示されている。それらの図から明らかなように、本実施形態の光ファイバアレイ１０は、光ファイバ整列用基板１２と、それに支持される複数（ここでは８本）の光ファイバ１４と、それら複数の光ファイバ１４を光ファイバ整列用基板１２に押さえ付けるために、かかる基板１２上に配置された、押え部材としての押え板１６とを有して、構成されている。
【００２３】
より具体的には、この光ファイバアレイ１０を構成する光ファイバ整列用基板１２は、光ファイバアレイ１０が接続される、例えば、光合分波器（図示せず）等の光学素子を与える材料と同一の材料、若しくは熱膨張率が略同一の材料、例えば、ガラス材料やシリコン材料等からなる平板にて、構成されている。
【００２４】
そして、そのような平板からなる光ファイバ整列用基板１２にあっては、その上面における長さ方向（図１において左右方向）の中間部に、長さ方向の一方側の部分を、その他方側部分よりも上方に向かって厚肉化するような段差を形成する段差面１８が設けられており、その薄肉部分の上面が、複数の光ファイバ１４を支持する支持面２０とされている一方、厚肉部分の上面が、それら複数の光ファイバ１４を整列して配置せしめる整列面２２とされている。
【００２５】
また、そのような光ファイバ整列用基板１２の長さ方向両端部側の上面からなる支持面２０と整列面２２は、何れも、平坦面にて構成されており、それらの間に位置せしめられる段差面１８は、整列面２２から支持面２０に向かって、徐々に高さが低くなるように延出する傾斜面、換言すれば、支持面２０から整列面２２に向かって上傾して延びる傾斜面にて構成されている。
【００２６】
さらに、この光ファイバ整列用基板１２においては、平坦面からなる整列面２２と傾斜面からなる段差面１８とにて形成される角部が、凸状湾曲面からなる凸状湾曲角部２４とされている一方、同じく平坦面からなる支持面２０と傾斜面からなる段差面１８とにて形成される角部が、凹状湾曲面からなる凹状湾曲角部２６とされている。
【００２７】
すなわち、本実施形態では、光ファイバ整列用基板１２の上面の全体が、所定の高さに位置せしめられた平坦な整列面２２とそれよりも低い位置に位置せしめられた平坦な支持面２０とを、傾斜面からなる段差面１８にて滑らかに接続せしめてなる段付面構造とされているのである。
【００２８】
一方、図１乃至図５から明らかなように、押え板１６は、全体として、光ファイバ整列用基板１２よりも薄肉の矩形平板形状を呈し、かかる基板１２と同じガラス材料やシリコン材料にて、構成されている。そして、この押え板１６においては、その幅（図２において左右方向の寸法）が、光ファイバ整列用基板１２における整列面２２の幅と同じ寸法とされており、また、その長さ（図１において左右方向の寸法）が、かかる整列面２２を越えて、段差面１８の長さ方向の中間部にまで達する長さとされている。
【００２９】
これによって、かかる押え板１６の長さ方向一方側の略半分の部分が、押え部材１６の光ファイバ整列用基板１２への配置状態下で、該基板１２の整列面２２に対応位置せしめられて、その全面を覆う整列面対応面２８とされていると共に、残りの略半分の部分が、押え部材１６の光ファイバ整列用基板１２への配置状態下で、該基板１２の段差面１８に対応位置せしめられて、その一部を覆う段差面対応面３０とされているのである。
【００３０】
そして、この押え板１６にあっては、整列面対応面２８と段差面対応面３０とが設けられた下面における幅方向両端部を除いた中間部位に、断面Ｖ字形状を呈する凹溝３２が、複数個（ここでは８個）形成されている。また、それら各凹溝３２は、押え板１６の幅方向において互いに隣り合う並列形態をもって、整列面対応面２８と段差面対応面３０とに跨って、押え板１６の長さ方向に真っ直ぐに且つ連続的に延出せしめられている。
【００３１】
なお、この複数の凹溝３２は、そのピッチ：Ｐが、光ファイバ整列用基板１２の整列面２２に整列して配置せしめられる、後述する、複数の光ファイバ１４の被覆部３６が除去された先端部位の配置間隔に応じて設定されることとなるが、一般には、０．１２７〜０．２５ｍｍ程度とされる。また、各凹溝３２の開口幅を決定するＶ字形状の開き角度：θ、換言すれば、対向する二つの側面のなす角の大きさも、整列面２２に整列して配置される光ファイバ１４の被覆部３６が除去された先端部位が凹溝３２内に収容され得る大きさにおいて適宜に決定されるもので、通常は、６０〜９０°程度とされる。
【００３２】
さらに、押え板１６においては、長さ方向の両端部の下側に位置する二つの下側角部のうち、前記段差面対応面３０側に位置する角部が、凸状湾曲面からなる湾曲角部３４とされている。
【００３３】
そして、図１及び図２に示されるように、本実施形態においては、８本の光ファイバ１４が、上述の如き構造とされた光ファイバ整列用基板１２の平坦な支持面２０に支持されているのであるが、ここでは、それら各光ファイバ１４が、支持面２０上に、それぞれの先端部位を整列面２２側に延出せしめた状態で、水平に配置されている。
【００３４】
すなわち、ここでは、互いに間隔を開けつつ、並列して延びる４本の光ファイバ１４が被覆部３６にて一体的に被覆されてなるテープファイバ３８の二つが、支持面２０上において、上下に重ね合わされ、且つ下側のテープファイバ３８の隣り合う光ファイバ１４同士の間に、上側のテープファイバ３８の光ファイバ１４が位置するように、光ファイバ整列用基板１２の幅方向に所定寸法だけずらされて、配置されることにより、８本の光ファイバ１４が、光ファイバ整列用基板１２の幅方向に所定間隔をおいて１本ずつ並べられて、光ファイバ整列用基板１２の長さ方向に真っ直ぐに延びるように位置せしめられつつ、支持面２０に支持されている。
【００３５】
また、かかる支持面２０にて支持された二つのテープファイバ３８，３８は、それぞれの先端部位が、被覆部３６が除去されて、裸ファイバ部４０とされており、それによって、各光ファイバ１４が、被覆部３６が形成された部位において、支持面２０にて支持せしめられると共に、裸ファイバ部４０において、光ファイバ整列用基板１２の幅方向に所定間隔を開けて、１本ずつ並列せしめられた状態で、整列面２２側に向かって水平に延出せしめられているのである。
【００３６】
そして、この整列面２２側に向かって水平に延出せしめられた各光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、整列面２２と支持面２０との間において、支持面２０から整列面２２に向かって上傾して延びる傾斜面形態をもって形成された段差面１８に沿って上傾し、更に、整列面２２上において、再度水平に延出せしめられており、以て、全体として、緩やかなＳ字を描くように湾曲せしめられつつ、その１本１本が、整列面２２上で、互いに隣り合うように並列して、整列せしめられているのである。また、そのようにして整列面２２上に整列せしめられた各光ファイバ１４の裸ファイバ部４０の先端部分は、整列面２２の段差面１８側とは反対側の端縁部から外方に延出せしめられている。
【００３７】
なお、ここでは、前述せるように、支持面２０と段差面１８との間に形成される角部が凹状湾曲角部２６とされていると共に、段差面１８と整列面２２との間に形成される角部が凸状湾曲角部２４とされて、光ファイバ整列用基板１２の上面全体が滑らかな段付面とされているため、支持面２０上に支持されて、整列面２２上で整列せしめられつつ、光ファイバ整列用基板１２上に配置された光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、かかる基板１２の上面の如何なる部分に対しても、面接触せしめられることとなり、それによって、そのような光ファイバ１４の裸ファイバ部４０における光ファイバ整列用基板１２の上面との接触部分において、例えば、点接触や線接触によって生ずる応力集中が惹起されるようなことが、有利に防止され得るようになっているのである。
【００３８】
そして、上述の如くして、複数の光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が配置された光ファイバ整列用基板１２上に、押え板１６が、配置されているのである。
【００３９】
すなわち、ここでは、押え板１６の整列面対応面２８と段差面対応面３０とが、光ファイバ整列用基板１２の整列面２２と段差面１８とにそれぞれ対応位置せしめられるように、押え板１６が、整列面対応面２８が形成される部分を、整列面２２上に位置させつつ、段差面対応面３０が形成される部分を、光ファイバ整列用基板１２の整列面２２側から支持面２０側に延出せしめるようにして、光ファイバ整列用基板１２上に配置されている。そして、そのような配置状態下で、整列面対応面２８と段差面対応面３０とに跨って延びるように形成された複数の凹溝３２内に、それぞれ、光ファイバ整列用基板１２の整列面２２上に整列せしめられた複数の光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、１本ずつ収容せしめられているのである。
【００４０】
かくして、本実施形態では、整列面２２上に整列せしめられた各光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、整列面２２と押え板１６の整列面対応面２８との間において、各凹溝３２の互いに対向する側面により整列面２２側に押さえ付けられて、それら各凹溝３２の両側面と整列面２２との間で挟持され、以て各光ファイバ１４の変位が阻止されつつ、それらの整列状態が維持され得るようになっているのである。
【００４１】
また、ここでは、特に、各光ファイバ１４の裸ファイバ部４０を収容する各凹溝３２が、下傾する傾斜面からなる段差面１８と対応する段差面対応面３０にまで延出せしめられていると共に、各光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、段差面１８に沿って、整列面２２から支持面２０に向かって下傾するように延出せしめられているため、それら各光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、段差面１８と押え板１６の段差面対応面３０との間において、各凹溝３２の、整列面対応面２８側とは反対側の端縁部から整列面対応面２８側に偏奇した位置で、それら各凹溝３２内から離脱せしめられ（各凹溝３２から開放され）ているのである。そして、これにより、各凹溝３２の整列面対応面２８側とは反対側の端縁部において、凹溝３２の側面と押え板１６との端面とにて形成されるエッジ部４２に対して、各光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が接触せしめられるようなことが阻止され得るようになっているのである。
【００４２】
なお、このように、本実施形態においては、押え板１６が、光ファイバ整列用基板１２上に配置された状態下で、かかる押え板１６の段差面対応面３０形成部位が、光ファイバ整列用基板１２の整列面２２側から支持面２０側に延出せしめられていることによって、かかる光ファイバ整列用基板１２上に配置された光ファイバ１４の裸ファイバ部４０における前記エッジ部４２との接触が回避されるようになっているのであるが、それを、より確実なものと為すために、押え板１６における、光ファイバ整列用基板１２の支持面２０側に延出せしめられる部位の長さ、つまり、押え部材１６における、整列面２２の段差面１８側端縁からの延出長さ：Ｌが、好ましくは１〜６ｍｍの範囲内の長さとされている。また、かかる延出長さ：Ｌのより好ましい範囲は、１〜２ｍｍであり、それによって、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０におけるエッジ部４２との接触を、より確実に回避せしめつつ、押え板１６の大型化を効果的に防止することが可能となるのである。
【００４３】
また、本実施形態の光ファイバアレイ１０にあっては、前述せる如く、各光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、光ファイバ整列用基板１２上における段差面１８の延出方向の両側に位置する凸状湾曲角部２４と凹状湾曲角部２６に対応する位置でそれぞれ湾曲せしめられて、全体として、緩やかなＳ字を描くように形態をもって配置されることとなるが、かかる裸ファイバ部４０のそれぞれの湾曲部位の曲率半径：Ｒは、光ファイバ１４の破断を防止する上で、可及的に大きくされていることが望ましい。そこで、ここでは、光ファイバ１４における湾曲部位のそれぞれの曲率半径：Ｒが、好ましくは２０ｍｍ以上で、より好ましくは３０ｍｍ以上とされている。そして、例えば、かかる曲率半径：Ｒが２０ｍｍ程度とされる場合には、下記式（１）に示される光ファイバ１４の破断確率と曲率半径の理論式に従えば、３０年経過したときの光ファイバ１４の裸ファイバ部４０の破断確率が１％程度となるのである。
【００４４】
【数１】
【００４５】
一方、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０における上記湾曲部位の曲率半径：Ｒがあまりにも大きいと、今度は、裸ファイバ部４０が、押え板１６の凹溝３２内から開放されずに、その端縁部に設けられた前記エッジ部４２に接触せしめられてしまう事態が生ずることとなる。そのため、ここでは、整列面２２と支持面２０との間の高低差：ｈと、段差面１８の長さ：Ｍとが、好ましくは、以下のような範囲内に値に設定されるのである。
【００４６】
即ち、本実施形態では、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０の直径：ｄを０．１２５ｍｍとしたときに、整列面２２と支持面２０との間の高低差：ｈと、二段めのテープファイバ３８における光ファイバ１６の裸ファイバ部４０の上面の、支持面２０からの高さ：ｔとの差：ｗが、望ましくは０．１２５〜０．５ｍｍ、より望ましくは０．１５〜０．２５ｍｍとなるように決定され、また、段差面１８の長さ：Ｍが、好ましくは３〜７ｍｍ、より好ましくは４〜６ｍｍとされる。
これによって、光ファイバ整列用基板１２を無用に高くしたり、長くしたりして、光ファイバアレイ１０が大型化せしめられることを有利に防止しつつ、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０における前記湾曲部位の曲率半径：Ｒが、必要な大きさ以上に確保され得ると共に、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、押え板１６の凹溝３２の端縁部に設けられたエッジ部４２に接触せしめられるようなことが、効果的に阻止され得ることとなるのである。
【００４７】
而して、本実施形態においては、押え板１６が、光ファイバ整列用基板１２に対して、整列面２２上に整列せしめられた複数の光ファイバ１４の裸ファイバ部４０を、その整列状態が維持され得るように押さえ付けつつ配置された状態下で、公知の接着剤からなる接着剤層４４が、光ファイバ整列用基板１２の整列面２２における各凹溝３２内の隙間に充填されると共に、かかる基板１２上に位置せしめられた各光ファイバ１４の裸ファイバ部４０の全てを覆うように形成されており、以て、光ファイバ整列用基板１２と押え板１６とに対して、複数の光ファイバ１４が固着されて、光ファイバアレイ１０が、構成されているのである。
【００４８】
そして、かかる光ファイバアレイ１０にあっては、例えば、導波路が内部に設けられた光合分波器等に取り付けられて、各凹溝２４から外部に延出せしめられた光ファイバ１６の裸ファイバ部４０の先端部が、導波路等に接続されるようになっているのである。
【００４９】
このように、本実施形態に係る光ファイバアレイ１０においては、光ファイバ整列用基板１２の整列面２２上に整列せしめられた複数の光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、押え板１６の整列面対応面２８に設けられた複数の凹溝３２内に収容されると共に、段差面対応面２８に設けられた各凹溝３２内から離脱せしめられて、光ファイバ整列用基板１２の段差面１８に沿って下傾するように配置されていることにより、各凹溝３２の端縁部に形成されたエッジ部４２に対して、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、何等接触せしめられないようになっているところから、そのようなエッジ部４２との接触に起因する各光ファイバ１４の裸ファイバ部４０での応力集中の発生が、効果的に回避され得るのである。
【００５０】
しかも、かかる光ファイバアレイ１０においては、各光ファイバ１４の裸ファイバ部４０における光ファイバ整列用基板１２の上面との接触部分で、例えば、点接触や線接触により生ずる応力集中が惹起されるようなことも、有利に防止され得るようになっているのである。
【００５１】
それ故、本実施形態の光ファイバアレイ１０では、例えば、接着剤層４４の形成時等において、それを構成する接着剤等が硬化収縮せしめられた際に、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０に対して、それを光ファイバ整列用基板１２側に押し付ける作用力が加えられても、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０における光ファイバ整列用基板１２との接触部分で、応力集中が生ずるようなことも、有利に回避され得るばかりでなく、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、エッジ部４２から、より効果的に離隔せしめられて、そのエッジ部４２と接触せしめられることが、更に有利に防止され得るのである。
【００５２】
従って、このような本実施形態に係る光ファイバアレイ１０にあっては、全ての光ファイバ１４において、裸ファイバ部４０での応力集中に起因する損失増大や損傷、断線等の発生が、効果的に防止され得るのであり、その結果として、良好な使用状態の維持と使用寿命の延命化とが、極めて有利に実現せしめられ得ることとなるのである。
【００５３】
また、本実施形態の光ファイバアレイ１０においては、光ファイバ整列用基板１２の段差面１８が、整列面２２から支持面２０に向かって下傾する傾斜面とされて、それら整列面２２と段差面１８との間の角部と、支持面２０と段差面１８との間の角部が、それぞれ、凸状湾曲面と凹状湾曲面からなる凸状湾曲角部２４と凹状湾曲角部２６とされているところから、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、光ファイバ整列用基板１２の上面の何れの部位に対しても、面接触せしめられることとなり、それによって、光ファイバ１４の裸ファイバ部３０における光ファイバ整列用基板１２との接触部分での応力集中の発生が、より効果的に防止され得るのである。
【００５４】
さらに、かかる光ファイバアレイ１０にあっては、押え板１６における長さ方向の両端部の下側に位置する二つの下側角部のうち、段差面対応面３０側に位置する角部が、凸状湾曲面からなる湾曲角部３４とされているため、例えば、光ファイバ１４の光ファイバ整列用基板１２上への配置時等に、光ファイバ１４が持ち上げられる等して、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が、押え板１６の湾曲角部３４に位置するエッジ部４２に接触しても、かかる裸ファイバ部４０のエッジ部４２との接触部分の長さ有利に長く為され得、それによって、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０におけるエッジ部４２との接触部位での応力集中が、効果的に緩和され得るのである。
【００５５】
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。
【００５６】
例えば、前記実施形態では、押え板１６に設けられた凹溝３２が、断面Ｖ字形状を有して構成されていたが、かかる凹溝３２は、光ファイバ１４の裸ファイバ部４０が収容され得る構造を有しておれば、その形状が、特に限定されるものではなく、例えば、Ｕ字形状や、矩形形状、或いは円弧形状において、構成しても良いのである。
【００５７】
また、光ファイバ整列用基板１２の支持面２０に支持されて、かかる基板１２と押え板１６とに固着される光ファイバ１４の本数も、前記実施形態に示されるものに決して限定されるものではなく、更に、押え板１６に設けられる凹溝３２の数も、支持面２０に支持される光ファイバ１４の本数に応じて、適宜に変更され得るものであることは、言うまでもないところである。また、テープファイバ３８を支持面２０に支持させる場合にも、かかるテープファイバ３８を三つ以上重ね合わせても良いのであり、或いは何等重ね合わせることなく、一つだけを支持させることも、勿論可能である。
【００５８】
更にまた、前記実施形態では、押え板１６の長さ方向両端部に位置する二つのの下側角部のうち、光ファイバ整列用基板１２の段差面１８に対応位置せしめられる角部が湾曲面からなる湾曲角部３４とされていたが、かかる角部を面取りが施された面取り角部と為しても良いのである。これによっても、かかる押え板１６の下側角部を湾曲角部３４として構成した場合に得られる作用・効果と同様な作用・効果が、有効に享受され得るのである。
【００５９】
また、前記実施形態では、光ファイバ整列用基板１２の段差面１８が、整列面２２から支持面１８に向かって下傾する傾斜面にて構成されていたが、かかる段差面１８を、例えば、平坦な支持面１８や整列面２２に対して直角に交差する鉛直面にて構成することも、可能である。なお、その場合にあっても、かかる段差面１８と整列面２２とが湾曲面にて滑らかに接続されている必要がある。
【００６０】
さらに、光ファイバ整列用基板１２の整列面２２と支持面２０は、必ずしも平坦面にて構成されている必要はなく、例えば、傾斜面にて構成しても、何等差し支えないのである。
【００６１】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００６２】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に従う光ファイバアレイにあっては、光ファイバの被覆部が除去された先端部位で生ずる応力集中に起因する光ファイバの光透過損失の増大や、損傷、断線等の発生が効果的に防止され得るのであり、その結果として、良好な使用状態が長期に亘って安定的に維持され得ると共に、使用寿命の延命化が、極めて効果的に達成され得ることとなるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う構造を有する光ファイバアレイの一例を示す縦断面説明図である。
【図２】図１におけるII−II断面説明図である。
【図３】図１に示された光ファイバアレイを構成する押え板の下面説明図である。
【図４】図３におけるIV−IV断面説明図である。
【図５】図３におけるＶ矢視説明図である。
【図６】従来の光ファイバアレイを示す図１に対応する図である。
【図７】図６におけるVII−VII断面説明図である。
【図８】図６に示された従来の光ファイバアレイを構成する光ファイバ整列用基板を説明するための図６におけるVIII矢視説明図である。
【符号の説明】
１０ 光ファイバアレイ １２ 光ファイバ整列用基板
１４ 光ファイバ １６ 押え板
１８ 段差面 ２０ 支持面
２２ 整列面 ２４ 凸状湾曲角部
２６ 凹状湾曲角部 ２８ 整列面対応面
３０ 段差面対応面 ３２ 凹溝
３４ 湾曲角部 ３６ 被覆部
３８ テープファイバ ４０ 裸ファイバ部
４２ エッジ部 ４４ 接着剤層[0001]
【Technical field】
The present invention relates to an optical fiber array, and more particularly, to an improved structure of an optical fiber array used as a connection component for connecting a plurality of optical fibers to an optical element or the like in an optical fiber communication system.
[0002]
[Background Art]
In recent years, an optical fiber communication system using an optical fiber, which is considered as one of the lowest-loss and large-capacity transmission lines in information transmission lines, as a communication cable has received a great deal of attention in the information communication field. Active development is underway. In such an optical fiber communication system, an optical fiber array is generally used as a kind of connection component for connecting an optical fiber to an optical element such as an optical multiplexer / demultiplexer in which an optical waveguide is provided. -ing
[0003]
Meanwhile, a conventional optical fiber array includes, for example, an optical fiber alignment substrate 50 and a holding plate 51 as shown in FIGS. 6 to 8. Among them, the optical fiber alignment substrate 50 is provided with a stepped surface 52 provided at an intermediate portion in the lengthwise direction so that one portion in the lengthwise direction is made thicker than the other side. The upper surface of the thin portion is a flat supporting surface 53, while the upper surface of the thick portion is in a parallel state in which a plurality of V-shaped concave grooves 54 are adjacent to each other. The alignment surface 56 is formed. A plurality of optical fibers 58 are supported on the support surface 53 at the portion where the coating portion 60 is formed, and are provided on the alignment surface 56 at the bare fiber portion 62 including the distal end portion where the coating portion 60 is removed. The bare fiber portions 62 of the optical fibers 58 are arranged so as to cover the plurality of grooves 54, respectively. It is held down by a holding member 51.
In such a state, the plurality of optical fibers 58 are embedded in the adhesive layer 64 formed between the holding member 51 and the optical fiber alignment substrate 50 so that the optical fibers 58 It is configured to be fixed to the alignment substrate 50 and the pressing member 51.
[0004]
Thus, in the conventional optical fiber array, the plurality of optical fibers 58 are fixed while being aligned at a fixed interval in the width direction of the optical fiber alignment substrate 50, and thus the plurality of optical fibers 58 are fixed. Each optical fiber 58 can be reliably connected to an optical waveguide or the like in an optical element such as an optical multiplexer / demultiplexer (not shown).
[0005]
However, in such a conventional optical fiber array, as is apparent from FIG. 8, the alignment surface 56 is thicker than the support surface 53 between the support surface 53 and the alignment surface 56 of the optical fiber alignment substrate 50. Since the stepped surface 52 is provided to make the alignment surface 56 higher than the support surface 53, the stepped surface 52 and the plurality of concave grooves 54 provided in the alignment surface 56 are provided. An angular edge 70 was inevitably formed at the edge of each groove 54 on each side surface 68, and the existence of such an edge 70 caused a number of problems. Had been caused.
[0006]
That is, when the bare fiber portions 62 of the optical fibers 58 are accommodated in the concave grooves 54 on the alignment surface 56 of the optical fiber alignment substrate 50, for example, due to misalignment or the like, the bare optical fibers 58 When the fiber portion 62 is in contact with the angular edge portion 70 formed by the step surface 52 and the side surface 68 of each groove 54 and is positioned in a slightly bent state, the optical fiber 58 The stress is concentrated on the contact portion of the bare fiber portion 62 with the edge portion 70, which may cause an increase in light transmission loss, damage to the optical fiber, and even breakage of the optical fiber. Further, even if the bare fiber portion 62 of each optical fiber 58 is not bent due to the displacement or the like, the bare fiber portion 62 of each optical fiber 58 is When the optical fiber 58 is touched, the coating portion 60 of the optical fiber 58 is removed by hardening and shrinking of the adhesive layer 64 that fixes each optical fiber 58 to the optical fiber aligning substrate 50 and expansion and shrinkage by a temperature cycle. Stress concentration is caused in the contact portion of the portion with the edge portion 70, and as a result, the same problem as described above may occur.
[0007]
Under such circumstances, in order to solve the above-described problem, the step surface formed between the support surface and the alignment surface is formed as a convex curved surface, and the length of the edge portion is increased. An optical fiber alignment substrate (for example, Patent Document 1) and arranging an optical fiber such that a portion of an optical fiber housed in each groove provided on an alignment surface, which is positioned at an end portion on a support surface side in each groove, rises. Accordingly, there has been proposed an optical fiber connector (for example, Patent Document 2) configured to prevent the bare fiber portion and the edge portion of the optical fiber from coming into contact with each other.
[0008]
However, among the proposed technologies, the former is that the optical fiber is brought into contact with the edge portion, although the length of the edge portion is lengthened, and therefore, the edge portion of the optical fiber is not changed. It was hardly possible to say that the effect of improving the stress concentration at the contact portion was sufficient.
[0009]
In the latter case, the optical fiber is floated and arranged so as to avoid contact with the edge of the optical fiber.Therefore, the adhesive layer for fixing the optical fiber to the substrate for aligning the optical fiber is used. When a force acting to press the optical fiber toward the optical fiber alignment substrate is generated at the time of curing shrinkage, etc., the floating amount of the optical fiber decreases, and the optical fiber comes into contact with the edge. As a result, there is a very high possibility that stress concentration will occur at the contact portion with the edge of the optical fiber.
[0010]
Further, there is also an optical fiber array in which a concave groove is formed on the lower surface of the holding member, and the bare fiber portions of the plurality of optical fibers to be aligned on the optical fiber alignment substrate are accommodated in the concave groove. (For example, see Patent Document 3). However, it is simply to increase the thickness accuracy of the optical fiber alignment substrate and to improve the dimensional accuracy from the bottom surface of the optical fiber alignment substrate to the groove as a reference surface when the optical fiber array is installed at a predetermined position. Therefore, naturally, even with such a technique, the occurrence of stress concentration at the contact portion with the edge portion of the optical fiber could not be solved at all.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2000-275478 A
[Patent Document 2]
JP-A-2002-131580
[Patent Document 3]
JP-A-6-118263
[0012]
[Solution]
Here, the present invention has been made in view of the circumstances as described above, and the problem to be solved is that the tip portion (bare fiber portion) from which the coating portion of the optical fiber has been removed is the same. By being brought into contact with the angular edge formed at the edge of the groove for accommodating the optical fiber, the stress concentration occurring at the contact portion with the edge at the tip of the optical fiber can be advantageously eliminated, Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical fiber array improved so as to effectively prevent an increase in optical transmission loss, damage, disconnection and the like of the optical fiber caused by such stress concentration.
[0013]
[Solution]
According to the present invention, in order to solve such a problem, a support surface for supporting a plurality of optical fibers, and a tip portion of each of the plurality of optical fibers supported on the support surface, from which a coating portion is removed. An optical fiber aligning substrate having an aligning surface for aligning the optical fibers one by one in parallel, and a tip portion of the optical fiber aligning substrate, from which the coating portion of each optical fiber is aligned, is removed. A pressing member that is positioned so as to be pressed against the alignment surface so as to press against the alignment surface side, wherein a tip portion of the optical fiber where the coating portion is removed is an alignment surface of the optical fiber alignment substrate. An optical fiber array configured such that the plurality of optical fibers are fixed together with the holding member and the substrate for aligning the optical fibers while being held down by the holding member. In the optical fiber alignment substrate, between the support surface and the alignment surface, a step surface for forming a step that makes the alignment surface higher than the support surface is provided, and the alignment surface and the step surface are provided. And the pressing member, which is positioned corresponding to the alignment surface, is smoothly extended from the alignment surface side of the optical fiber alignment substrate to the support surface side, and is smoothly connected to the alignment surface. It is configured to have an alignment surface corresponding surface and a step surface corresponding surface respectively corresponding to the step surface, and furthermore, a coating portion in each of the plurality of optical fibers aligned on the alignment surface is removed. A plurality of recessed grooves capable of accommodating the tip portions one by one are formed so as to extend continuously over the alignment surface corresponding surface and the step surface corresponding surface of the holding member, and the respective optical fibers are covered. The tip part where the part was removed, Between the alignment surface corresponding surface and the alignment surface, each of the plurality of grooves is arranged so as to be accommodated in the corresponding one of the plurality of grooves, and between the step surface corresponding surface and the step surface, the groove is released. An optical fiber array characterized in that the optical fiber array is configured to be able to be used.
[0014]
In short, in the optical fiber array according to the present invention, the plurality of concave grooves capable of accommodating the distal end portion from which the coating portion of the optical fiber has been removed are aligned with the alignment surface corresponding surface and the step surface corresponding surface of the holding member. Are formed so as to extend continuously over them, and are aligned one by one on the alignment surface of the optical fiber alignment substrate in the concave portion at the distal end portion where the coating portion of the optical fiber is removed. While the set portion is accommodated, the portion positioned corresponding to the step surface of the optical fiber alignment substrate is located at a position closer to the center than the edge of the step surface corresponding surface side in the groove, from the groove. They are opened (separated) and arranged to hang down.
[0015]
Therefore, in such an optical fiber array, for example, even if an edge portion which is angular at the end surface of the pressing member and the side surface of the concave groove is formed at the edge of the concave groove on the side corresponding to the step surface, The distal end portion of the optical fiber housed in each groove from which the coating portion has been removed is released from the groove at a position closer to the center than the edge on the side corresponding to the step surface in the groove. Therefore, it is possible to advantageously prevent the tip portion of the optical fiber from being brought into contact with such an angular edge portion, and thereby, due to the contact with such an edge portion, It is also possible to effectively prevent stress concentration from being caused at the distal end portion of the optical fiber from which the coating is removed.
[0016]
Further, in the optical fiber array according to the present invention, the distal end portion where the coating portion of the optical fiber released from the concave groove is removed is disposed so as to hang down, and furthermore, the optical fiber alignment substrate Since the alignment surface and the step surface are connected by the curved surface, the corner formed by the alignment surface and the step surface is configured as a curved corner formed by such a curved surface. For example, when an adhesive or the like for fixing the optical fiber to the optical fiber alignment substrate is hardened and shrunk, and the optical fiber is subjected to a pressing force applied to the optical fiber alignment substrate, such an action is performed. With the force, the distal end portion of the optical fiber is pressed in a direction in which the optical fiber is further released from the concave groove, so that it comes into contact with the edge provided at the edge of the concave groove. Even if the tip portion of the optical fiber is brought into contact with the curved corner formed by the alignment surface and the step surface of the optical fiber alignment substrate, it can be effectively avoided. As a result, the optical fiber is brought into surface contact, and as a result, it is possible to advantageously prevent the stress concentration at the distal end portion of the optical fiber due to the contact with the edge portion or the curved corner portion.
[0017]
Therefore, in the optical fiber array according to the present invention, an increase in light transmission loss of the optical fiber, damage, disconnection, and the like due to stress concentration occurring at the distal end portion where the coating portion of the optical fiber is removed. Can be effectively prevented, and as a result, a good use condition can be stably maintained over a long period of time, and a prolonged use life can be extremely effectively achieved. .
[0018]
According to one preferred embodiment of the optical fiber array according to the present invention as described above, the stepped surface provided between the support surface and the alignment surface of the optical fiber alignment substrate is configured such that the stepped surface is separated from the alignment surface by the support surface. It is composed of an inclined surface or a convex curved surface extending so that the height gradually decreases toward the surface. According to such a configuration, the curved corner portion formed by the alignment surface and the step surface of the optical fiber alignment substrate can be configured by a gentler convex curved surface. It is possible to more effectively prevent the stress concentration due to the contact with the curved corner portion of the distal end portion from which the covering portion is removed.
[0019]
Further, according to another advantageous aspect of the optical fiber array according to the present invention, the holding member is provided at a corner located on the side of the optical fiber alignment substrate which is extended toward the support surface side of the substrate. In the portion, the chamfered corner is chamfered or a curved corner formed of a convex curved surface. If such a configuration is adopted, for example, the optical fiber is lifted when the optical fiber is placed on the optical fiber alignment substrate, or the like. Even in the case of contact with the edge portion formed at the edge portion, the length of the contact portion with the edge portion at the tip portion of the optical fiber can be advantageously lengthened, so that such The stress concentration at the contact portion with the edge portion at the tip portion can be effectively alleviated.
[0020]
Further, according to another preferable aspect of the optical fiber array according to the present invention, a portion of the holding member, which is extended to a support surface side of the optical fiber alignment substrate, is provided in the optical fiber alignment substrate. It extends from the edge of the alignment surface on the side of the step surface in a length within a range of 1 to 6 mm. If such a configuration is adopted, the portion of the distal end portion where the coating portion of the optical fiber has been removed is located at the position corresponding to the step surface of the optical fiber alignment substrate, and the edge of the concave groove on the side corresponding to the step surface in the concave groove. The groove can be more reliably released from the groove at a position sufficiently separated from the groove, so that the end portion of the optical fiber from which the coating has been removed is located at the edge of the groove. Contact with the formed edge portion can be more advantageously avoided, so that the occurrence of stress concentration at the tip portion of the optical fiber can be more effectively prevented. .
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, a configuration of an optical fiber array according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0022]
First, FIG. 1 and FIG. 2 schematically show an embodiment of an optical fiber array according to the present invention in a longitudinal sectional form and a transverse sectional form, respectively. As is apparent from those figures, the optical fiber array 10 of the present embodiment includes an optical fiber alignment substrate 12, a plurality of (eight in this case) optical fibers 14 supported by the substrate, and a plurality of the optical fibers 14 And a pressing plate 16 as a pressing member, which is disposed on the substrate 12 in order to press the substrate against the optical fiber aligning substrate 12.
[0023]
More specifically, an optical fiber alignment substrate 12 constituting the optical fiber array 10 is made of a material to which an optical element such as an optical multiplexer / demultiplexer (not shown) to which the optical fiber array 10 is connected. It is composed of a flat plate made of the same material or a material having substantially the same coefficient of thermal expansion, for example, a glass material or a silicon material.
[0024]
Then, in the optical fiber alignment substrate 12 made of such a flat plate, one portion in the length direction is provided at an intermediate portion in the length direction (the horizontal direction in FIG. 1) on the upper surface, and the other side is provided. There is provided a step surface 18 that forms a step that increases in thickness upward from the portion, and the upper surface of the thin portion serves as a support surface 20 that supports the plurality of optical fibers 14, The upper surface of the thick portion serves as an alignment surface 22 on which the plurality of optical fibers 14 are aligned.
[0025]
Further, the support surface 20 and the alignment surface 22, which are the upper surfaces at both ends in the length direction of the optical fiber alignment substrate 12, are both formed as flat surfaces and are located between them. The step surface 18 extends from the alignment surface 22 toward the support surface 20 so as to gradually decrease in height, in other words, extends upward from the support surface 20 toward the alignment surface 22. It is composed of an inclined surface.
[0026]
Further, in the optical fiber alignment substrate 12, the corner formed by the alignment surface 22 formed of a flat surface and the step surface 18 formed of an inclined surface is formed as a convex curved corner 24 formed of a convex curved surface. On the other hand, the corner formed by the supporting surface 20 also formed of a flat surface and the step surface 18 formed of an inclined surface is a concave curved corner 26 formed of a concave curved surface.
[0027]
That is, in the present embodiment, the entire upper surface of the optical fiber alignment substrate 12 has a flat alignment surface 22 positioned at a predetermined height and a flat support surface 20 positioned lower than the flat alignment surface 22. Are smoothly connected by a step surface 18 formed of an inclined surface.
[0028]
On the other hand, as is clear from FIGS. 1 to 5, the holding plate 16 has a rectangular flat plate shape thinner than the optical fiber alignment substrate 12 as a whole, and is made of the same glass material or silicon material as the substrate 12. It is configured. The width (the dimension in the left-right direction in FIG. 2) of the holding plate 16 is the same as the width of the alignment surface 22 of the optical fiber alignment substrate 12, and its length (FIG. 1). (The dimension in the left-right direction in FIG. 3) is a length that reaches the intermediate portion in the length direction of the step surface 18 beyond the alignment surface 22.
[0029]
As a result, a substantially half portion of the holding plate 16 on one side in the longitudinal direction is positioned corresponding to the alignment surface 22 of the substrate 12 under the state where the holding member 16 is arranged on the optical fiber alignment substrate 12. And an alignment surface corresponding surface 28 that covers the entire surface, and the remaining substantially half portion corresponds to the step surface 18 of the substrate 12 when the pressing member 16 is disposed on the optical fiber alignment substrate 12. It is positioned as a step surface corresponding surface 30 that covers a part thereof.
[0030]
In the holding plate 16, a concave groove 32 having a V-shaped cross section is provided at an intermediate portion of the lower surface provided with the alignment surface corresponding surface 28 and the step surface corresponding surface 30, excluding both ends in the width direction. , A plurality (here, eight) are formed. Further, each of the concave grooves 32 has a side-by-side configuration adjacent to each other in the width direction of the holding plate 16, and extends straight across the alignment surface corresponding surface 28 and the step surface corresponding surface 30 in the length direction of the holding plate 16. It is continuously extended.
[0031]
The plurality of concave grooves 32 are arranged such that the pitch: P is aligned with the alignment surface 22 of the optical fiber alignment substrate 12, and a coating portion 36 of the plurality of optical fibers 14, which will be described later, is removed. Although it is set according to the arrangement interval of the distal end portion, it is generally about 0.127 to 0.25 mm. Further, the opening angle of the V-shape that determines the opening width of each concave groove 32: θ, in other words, the size of the angle formed by the two opposing side surfaces is also determined by the optical fibers 14 arranged in alignment with the alignment surface 22. Is appropriately determined based on a size that can be accommodated in the concave groove 32 at the distal end portion from which the covering portion 36 is removed, and is usually about 60 to 90 °.
[0032]
Further, in the holding plate 16, of the two lower corners located below both ends in the length direction, the corner located on the side of the step surface corresponding surface 30 has a curved surface formed of a convex curved surface. The corner 34 is formed.
[0033]
As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, eight optical fibers 14 are supported on the flat support surface 20 of the optical fiber alignment substrate 12 having the above-described structure. However, here, each of the optical fibers 14 is horizontally arranged on the support surface 20 with the respective distal end portions extending toward the alignment surface 22.
[0034]
That is, here, two tape fibers 38, each of which is covered with the four optical fibers 14 extending in parallel while being spaced apart from each other, are integrally superimposed on the support surface 20, are vertically overlapped. And is shifted by a predetermined dimension in the width direction of the optical fiber alignment substrate 12 so that the optical fiber 14 of the upper tape fiber 38 is located between the adjacent optical fibers 14 of the lower tape fiber 38. By arranging, the eight optical fibers 14 are arranged one by one at predetermined intervals in the width direction of the optical fiber alignment substrate 12, and are straightened in the length direction of the optical fiber alignment substrate 12. And is supported by the support surface 20.
[0035]
Further, the two tape fibers 38, 38 supported on the support surface 20 have the coating portions 36 removed at their respective distal end portions to form the bare fiber portions 40. Are supported on the support surface 20 at the portion where the covering portion 36 is formed, and are also arranged side by side at a predetermined interval in the bare fiber portion 40 in the width direction of the optical fiber alignment substrate 12. In this state, they are extended horizontally toward the alignment surface 22 side.
[0036]
Then, the bare fiber portion 40 of each optical fiber 14 extending horizontally toward the alignment surface 22 is disposed between the alignment surface 22 and the support surface 20 from the support surface 20 toward the alignment surface 22. It is inclined upward along the step surface 18 formed in the form of an inclined surface extending upward, and is further extended horizontally on the alignment surface 22, so that a gentle S-shape as a whole is obtained. Each of them is aligned side by side on the alignment surface 22 so as to be adjacent to each other. Further, the distal end portion of the bare fiber portion 40 of each optical fiber 14 thus aligned on the alignment surface 22 extends outward from the edge of the alignment surface 22 opposite to the step surface 18 side. It has been issued.
[0037]
Here, as described above, the corner formed between the support surface 20 and the step surface 18 is a concave curved corner 26, and the corner formed between the step surface 18 and the alignment surface 22 is formed. The corners formed are convex curved corners 24 and the entire upper surface of the optical fiber alignment substrate 12 is a smooth stepped surface, so that it is supported on the support surface 20 and While being aligned, the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 disposed on the optical fiber alignment substrate 12 is brought into surface contact with any portion of the upper surface of the substrate 12, thereby causing the In such a portion where the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 is in contact with the upper surface of the optical fiber alignment substrate 12, it is possible to advantageously prevent the occurrence of stress concentration caused by, for example, point contact or line contact. Than it has been so.
[0038]
As described above, the holding plate 16 is disposed on the optical fiber alignment substrate 12 on which the bare fiber portions 40 of the plurality of optical fibers 14 are disposed.
[0039]
That is, here, the holding plate 16 is positioned so that the alignment surface corresponding surface 28 and the step surface corresponding surface 30 of the holding plate 16 correspond to the alignment surface 22 and the step surface 18 of the optical fiber alignment substrate 12, respectively. However, while the portion where the alignment surface corresponding surface 28 is formed is located on the alignment surface 22, the portion where the step surface corresponding surface 30 is formed is moved from the alignment surface 22 side of the optical fiber alignment substrate 12 to the support surface 20. It is disposed on the optical fiber alignment substrate 12 so as to extend to the side. Under such an arrangement state, the alignment surfaces of the optical fiber alignment substrate 12 are respectively inserted into the plurality of concave grooves 32 formed so as to extend over the alignment surface corresponding surface 28 and the step surface corresponding surface 30. The bare fiber portions 40 of the plurality of optical fibers 14 arranged on the optical fiber 22 are accommodated one by one.
[0040]
Thus, in the present embodiment, the bare fiber portion 40 of each optical fiber 14 aligned on the alignment surface 22 is provided between the alignment surface 22 and the alignment surface corresponding surface 28 of the holding plate 16 so that The optical fibers 14 are pressed against the alignment surface 22 by the side surfaces facing each other and are sandwiched between the both side surfaces of the respective grooves 32 and the alignment surface 22. The state can be maintained.
[0041]
Also, here, in particular, each concave groove 32 accommodating the bare fiber portion 40 of each optical fiber 14 is extended to the step surface corresponding surface 30 corresponding to the step surface 18 formed by the inclined surface inclined downward. In addition, since the bare fiber portion 40 of each optical fiber 14 is extended along the step surface 18 so as to be inclined downward from the alignment surface 22 toward the support surface 20, the The bare fiber portion 40 is disposed between the stepped surface 18 and the stepped surface corresponding surface 30 of the presser plate 16, from the end edge of each concave groove 32 opposite to the alignment surface corresponding surface 28 side, from the alignment surface corresponding surface 28. At the position deviated to the side, they are separated from the respective grooves 32 (opened from the respective grooves 32). Thus, at the edge of the groove 32 opposite to the alignment surface corresponding surface 28 side, the edge 42 formed by the side surface of the groove 32 and the end surface of the holding plate 16 is formed. Thus, it is possible to prevent the bare fiber portion 40 of each optical fiber 14 from being brought into contact.
[0042]
As described above, in the present embodiment, when the holding plate 16 is disposed on the optical fiber alignment substrate 12, the portion where the step surface corresponding surface 30 of the holding plate 16 is formed is aligned with the optical fiber alignment board. By extending from the alignment surface 22 side of the substrate 12 to the support surface 20 side, the contact of the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 disposed on the optical fiber alignment substrate 12 with the edge portion 42 is achieved. However, in order to make it more reliable, the length of the portion of the holding plate 16 that extends toward the support surface 20 side of the optical fiber alignment substrate 12 is described. That is, the length L of the pressing member 16 extending from the edge of the alignment surface 22 on the side of the step surface 18 is preferably in the range of 1 to 6 mm. Further, a more preferable range of the extension length: L is 1 to 2 mm, whereby the contact of the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 with the edge portion 42 is more reliably avoided, and the holding plate is prevented. 16 can be effectively prevented from being enlarged.
[0043]
Further, in the optical fiber array 10 of the present embodiment, as described above, the bare fiber portions 40 of each optical fiber 14 are located on both sides in the extending direction of the step surface 18 on the optical fiber alignment substrate 12. The curved portions 24 are curved at the positions corresponding to the convex curved corner portions 24 and the concave curved corner portions 26, respectively, and are arranged in a form so as to form a gentle S-shape as a whole. It is desirable that the radius of curvature R of each curved portion is made as large as possible in order to prevent the optical fiber 14 from breaking. Therefore, here, the radius of curvature: R of each curved portion in the optical fiber 14 is preferably 20 mm or more, and more preferably 30 mm or more. For example, when the radius of curvature R is about 20 mm, the light after 30 years has passed according to the theoretical formula of the fracture probability and the radius of curvature of the optical fiber 14 shown in the following equation (1). The probability of breakage of the bare fiber portion 40 of the fiber 14 is about 1%.
[0044]
(Equation 1)
[0045]
On the other hand, if the radius of curvature R of the curved portion in the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 is too large, then the bare fiber portion 40 is not released from the inside of the concave groove 32 of the holding plate 16 and the end thereof. A situation occurs in which the edge portion 42 provided on the edge portion is brought into contact with the edge portion 42. Therefore, here, the height difference h between the alignment surface 22 and the support surface 20 and the length M of the step surface 18 are preferably set to values within the following ranges. .
[0046]
That is, in the present embodiment, when the diameter d of the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 is 0.125 mm, the height difference between the alignment surface 22 and the support surface 20 is h, and the second tape The difference w from the height t of the upper surface of the bare fiber portion 40 of the optical fiber 16 of the optical fiber 16 from the supporting surface 20 in the fiber 38 is preferably 0.125 to 0.5 mm, more preferably 0.15 to 0.5. It is determined to be 25 mm, and the length M of the step surface 18 is preferably 3 to 7 mm, more preferably 4 to 6 mm.
This makes it possible to unnecessarily increase or lengthen the optical fiber alignment substrate 12 to advantageously prevent the optical fiber array 10 from being enlarged, and to reduce the bending of the optical fiber 14 in the bare fiber portion 40. The radius of curvature of the portion: R can be secured to a required size or more, and the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 is brought into contact with the edge portion 42 provided at the edge of the concave groove 32 of the holding plate 16. Can be effectively prevented.
[0047]
Thus, in the present embodiment, the holding plate 16 moves the bare fiber portions 40 of the plurality of optical fibers 14 aligned on the alignment surface 22 with respect to the optical fiber Under the state where the optical fiber aligning substrate 12 is pressed and arranged so as to be maintained, an adhesive layer 44 made of a known adhesive is filled in the gaps in the respective concave grooves 32 in the alignment surface 22 of the optical fiber alignment substrate 12. The optical fiber 14 is formed so as to cover all of the bare fiber portions 40 of the respective optical fibers 14 positioned on the substrate 12. The optical fiber 14 is fixed, and the optical fiber array 10 is configured.
[0048]
In the optical fiber array 10, for example, a bare fiber of the optical fiber 16 attached to an optical multiplexer / demultiplexer or the like provided with a waveguide therein and extended outside from each groove 24. The tip of the portion 40 is connected to a waveguide or the like.
[0049]
As described above, in the optical fiber array 10 according to the present embodiment, the bare fiber portions 40 of the plurality of optical fibers 14 aligned on the alignment surface 22 of the optical fiber alignment substrate 12 are aligned with the alignment surface of the holding plate 16. While being accommodated in the plurality of grooves 32 provided on the corresponding surface 28 and being separated from the inside of each groove 32 provided on the step surface corresponding surface 28, it is removed from the step surface 18 of the optical fiber alignment substrate 12. By being arranged so as to incline downward, the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 does not come into contact with the edge portion 42 formed at the edge of each groove 32 at all. Thus, the occurrence of stress concentration in the bare fiber portion 40 of each optical fiber 14 due to such contact with the edge portion 42 can be effectively avoided.
[0050]
In addition, in the optical fiber array 10, stress concentration caused by, for example, point contact or line contact is caused at a contact portion between the bare fiber portion 40 of each optical fiber 14 and the upper surface of the optical fiber alignment substrate 12. This can be advantageously prevented.
[0051]
Therefore, in the optical fiber array 10 of the present embodiment, for example, when the adhesive or the like constituting the adhesive layer 44 is hardened and shrunk at the time of forming the adhesive layer 44, the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 On the other hand, even when a force for pressing the optical fiber 14 against the optical fiber alignment substrate 12 is applied, stress concentration occurs at the contact portion of the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 with the optical fiber alignment substrate 12. Not only can be advantageously avoided, but also the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 is more effectively separated from the edge portion 42 and more advantageously prevented from coming into contact with the edge portion 42. It can be done.
[0052]
Therefore, in the optical fiber array 10 according to the present embodiment, in all the optical fibers 14, an increase in loss, damage, disconnection, and the like caused by stress concentration in the bare fiber portion 40 is effectively prevented. As a result, the maintenance of a good use state and the prolongation of the service life can be realized very advantageously.
[0053]
Further, in the optical fiber array 10 of the present embodiment, the stepped surface 18 of the optical fiber alignment substrate 12 is an inclined surface which is inclined downward from the alignment surface 22 toward the support surface 20, and The corner between the surface 18 and the corner between the support surface 20 and the stepped surface 18 are respectively a convex curved corner 24 and a concave curved corner 26 formed of a convex curved surface and a concave curved surface. As a result, the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 comes into surface contact with any portion of the upper surface of the optical fiber alignment substrate 12, whereby the bare fiber portion of the optical fiber 14 is The occurrence of stress concentration at the contact portion with the optical fiber alignment substrate 12 at 30 can be more effectively prevented.
[0054]
Further, in the optical fiber array 10, of the two lower corners located below both ends in the length direction of the holding plate 16, a corner located on the side of the step surface corresponding surface 30 is: Since the curved corner portion 34 is formed of a convex curved surface, the optical fiber 14 is lifted, for example, when the optical fiber 14 is placed on the optical fiber alignment substrate 12, so that the optical fiber 14 Even if the bare fiber portion 40 comes into contact with the edge portion 42 located at the curved corner portion 34 of the holding plate 16, the length of the contact portion of the bare fiber portion 40 with the edge portion 42 can be advantageously made longer, Thereby, the stress concentration at the contact portion of the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14 with the edge portion 42 can be effectively reduced.
[0055]
Although the specific configuration of the present invention has been described in detail above, this is merely an example, and the present invention is not limited by the above description.
[0056]
For example, in the above-described embodiment, the concave groove 32 provided in the holding plate 16 is configured to have a V-shaped cross section, but the concave groove 32 accommodates the bare fiber portion 40 of the optical fiber 14. The shape is not particularly limited as long as it has a structure that can be obtained. For example, the shape may be U-shaped, rectangular, or arc-shaped.
[0057]
Further, the number of optical fibers 14 supported by the support surface 20 of the optical fiber alignment substrate 12 and fixed to the substrate 12 and the holding plate 16 is not limited to the number shown in the above embodiment. Needless to say, the number of the concave grooves 32 provided on the holding plate 16 can be appropriately changed in accordance with the number of the optical fibers 14 supported on the support surface 20. Also, when supporting the tape fiber 38 on the support surface 20, three or more such tape fibers 38 may be superimposed, or it is of course possible to support only one without superimposing at all. It is.
[0058]
Furthermore, in the above-described embodiment, of the two lower corners located at both ends in the length direction of the holding plate 16, the corner located at the position corresponding to the step surface 18 of the optical fiber alignment substrate 12 has a curved surface. Although the curved corner portion 34 is formed of a curved corner portion, the corner portion may be formed as a chamfered corner portion having been chamfered. With this configuration, the same operation and effect as those obtained when the lower corner portion of the holding plate 16 is formed as the curved corner portion 34 can be effectively enjoyed.
[0059]
Further, in the above-described embodiment, the step surface 18 of the optical fiber alignment substrate 12 is configured as an inclined surface that is inclined downward from the alignment surface 22 toward the support surface 18. It is also possible to use a vertical plane that intersects the flat support surface 18 and the alignment surface 22 at right angles. Even in this case, it is necessary that the step surface 18 and the alignment surface 22 are smoothly connected by a curved surface.
[0060]
Furthermore, the alignment surface 22 and the support surface 20 of the optical fiber alignment substrate 12 do not necessarily need to be formed as flat surfaces, and may be formed, for example, as inclined surfaces.
[0061]
In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be embodied in modes in which various changes, modifications, improvements, and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all of them are included in the scope of the present invention unless departing from the spirit of the present invention.
[0062]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, in the optical fiber array according to the present invention, an increase in light transmission loss or damage to the optical fiber due to stress concentration generated at the distal end portion where the coating portion of the optical fiber is removed. , Disconnection and the like can be effectively prevented, and as a result, a good use state can be stably maintained over a long period of time, and a prolonged use life can be extremely effectively achieved. That would be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory longitudinal sectional view showing an example of an optical fiber array having a structure according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is an explanatory bottom view of a holding plate included in the optical fiber array shown in FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is an explanatory diagram viewed from an arrow V in FIG. 3;
FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1 showing a conventional optical fiber array.
FIG. 7 is an explanatory sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6;
FIG. 8 is an explanatory diagram viewed from the arrow VIII in FIG. 6 for explaining an optical fiber alignment substrate constituting the conventional optical fiber array shown in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
10 Optical fiber array 12 Optical fiber alignment board
14 Optical fiber 16 Holding plate
18 Step surface 20 Support surface
22 Alignment surface 24 Convex curved corner
26 Concave curved corner 28 Surface corresponding to alignment surface
30 Surface corresponding to step surface 32 Groove
34 Curved corner 36 Cover
38 Tape fiber 40 Bare fiber
42 Edge 44 Adhesive layer
