JP2005134528A - Optical fiber array, storage structure of the optical fiber array and optical fiber bundle having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバアレイ、光ファイバアレイ収容構造及びそれらを備えた光ファイババンドルに関するものである。 The present invention relates to an optical fiber array, an optical fiber array housing structure, and an optical fiber bundle including them.
近年、光ファイバ心線を高精度に配設させた光ファイバアレイが、通信分野及び非通信分野を問わず、広く利用されている。 In recent years, optical fiber arrays in which optical fiber core wires are arranged with high accuracy have been widely used regardless of communication fields and non-communication fields.
図9は、特許文献1及び特許文献2に開示されている従来の光ファイバアレイ30aの斜視図である。なお、図9では、光ファイバ心線を固定する接着層は省略されている。図10は、光ファイバアレイ30aのファイバ軸方向の断面模式図である。
FIG. 9 is a perspective view of a conventional
この光ファイバアレイ30aは、V溝基板6aと、V溝基板6aの表面に当着される蓋基板6bと、V溝基板6aと蓋基板6bとの間に挟持される光ファイバ心線1と、それらの間を接着する接着層15a及び15bと、を備えている。
The
V溝基板6aは、相互に並行に延びるように一方の端から他方の端に至るまで形成された複数のV溝を表面に有する上段V溝形成部Aと、フラットな表面を有する(下段)平面部Bと、から構成されている。
The V-
蓋基板6bは、V溝基板6aの上段V溝形成部Aを覆うように設けられている。
The
光ファイバ心線1は、光ファイバの周囲に樹脂製の被覆が施されたものであり、被覆が施されたままの被覆部1bと、そのファイバ端部の被覆部1bが除去された被覆部除去部分1aと、から構成されている。
The optical
光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aの先端側部分は、V溝基板6a上のV溝中に収容された状態で、V溝基板6aの上段V溝形成部Aと蓋基板6bとの間に挟持され、接着層15aによってそれらの基板間に固定されている。
The front end side portion of the covering portion removal portion 1a of the optical
一方、光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aの基端側部分及び被覆部1bは、接着層15bによってV溝基板6a及び蓋基板6bに固定されている。
On the other hand, the base end side portion of the covering portion removal portion 1a and the
また、図11は、特許文献3に開示されている従来の光ファイバアレイ30bのファイバ軸方向の断面模式図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the conventional
この光ファイバアレイ30bは、第1接着層15a、第2接着層15c及び第3接着層15dの3種類の接着層を有している。
The
第1接着層15aは、粘度が10Pa・s以下で、且つ、硬化後のヤング率が500MPa以上である第1接着剤からなり、V溝基板6aの上段V溝形成部Aと蓋基板6bとを接着している。これにより、光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aの先端側部分がV溝基板6aの上段V溝形成部Aと蓋基板6bとの間に固定される。
The first
第2接着層15cは、第1接着剤より粘度が大きい第2接着剤からなり、光ファイバアレイ30bの後端部に設けられている。これにより、光ファイバ心線1の被覆部1bがV溝基板6aの(下段)平面部Bに固定される。
The second
第3接着層15dは、第1接着剤より硬化後のヤング率が小さい第3接着剤からなり、光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aを覆うように、第1接着層15aと第2接着層15cとの間に設けられている。これにより、光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aの基端側部分が、V溝基板6aに固定される。
The third
この光ファイバアレイ30bは、第1接着層15a及び第2接着層15cによって、ファイバの長さ方向の引張荷重に対して、接着部分に応力集中が生じず、十分な耐性を有することが可能になり、また、第3接着層15dによって、光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aの熱収縮等が軽減され、伝送損失の増加を低減させることができると記載されている。
しかしながら、特許文献1、2及び3に代表されるように、従来の光ファイバアレイを構成するV溝基板6aは、ファイバ軸方向の断面形状がL字形状であり、複数のV溝が形成され光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aを配設する上段V溝形成部Aと、光ファイバ心線1の被覆部1bを配設する(下段)平面部Bと、を有する2段構造となっている。
However, as typified by
この上段V溝形成部Aと(下段)平面部Bとの段差の大きさは、光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aの径の大きさ、被覆部1bの径の大きさ、V溝の深さ及び角度等によって決定する。そのため、V溝基板6aの作製は、高精度な加工と、上段V溝形成部Aと(下段)平面部Bとの2段分の加工が必要であり、複雑で高コストなものになってしまうという問題がある。
The size of the step between the upper V groove forming portion A and the (lower) flat portion B is determined by the size of the diameter of the covering portion removing portion 1a of the optical
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来よりコストの安い光ファイバアレイを提供することである。 This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is providing the optical fiber array cheaper than before.
本発明の光ファイバアレイは、相互に並行に延びるように一方の基板端から他方の基板端に至るまで形成された複数の溝を表面に有する溝基板と、各々、光ファイバと該光ファイバを被覆する被覆部とを有し、ファイバ端部で該被覆部が除去され該被覆部除去部分の先端側部分が上記溝基板の溝のそれぞれに収容された複数の光ファイバ心線と、上記溝基板との間で上記複数の光ファイバ心線を挟持するように設けられた蓋基板と、を備えた光ファイバアレイであって、上記複数の光ファイバ心線の被覆部除去部分の先端側部分と上記溝基板及び蓋基板とを結合する第1接着剤からなる第1接着部と、上記複数の光ファイバ心線の被覆部除去部分の基端側部分の相互間を一体化させると共に、上記溝基板及び蓋基板に結合する第2接着剤からなる第2接着部と、上記複数の光ファイバ心線の被覆部で被覆された部分相互間を一体化させると共に、上記第2接着部に結合する第3接着剤からなる第3接着部と、を有し、上記第1接着剤は、粘度が0.8Pa・s以下であり、上記第2接着剤は、硬化後のヤング率が2000MPa以上で、且つ、熱膨張係数が40×10-6/℃以下であり、上記第3接着剤は、粘度が100Pa・s以上で、且つ、硬化後のヤング率が1.8MPa以下であることを特徴とする。 An optical fiber array of the present invention includes a groove substrate having a plurality of grooves formed on one surface from one substrate end to the other substrate end so as to extend in parallel with each other, and an optical fiber and the optical fiber, respectively. A plurality of optical fiber core wires each having a covering portion to be covered, the covering portion being removed at an end of the fiber, and a tip side portion of the covering portion removing portion being accommodated in each of the grooves of the groove substrate; A lid substrate provided so as to sandwich the plurality of optical fiber cores with the substrate, and a tip side portion of a covering portion removing portion of the plurality of optical fiber core wires And the first adhesive part made of the first adhesive that joins the groove substrate and the lid substrate, and the base end side part of the covering part removal part of the plurality of optical fiber cores, and From the second adhesive that bonds to the groove substrate and lid substrate A second adhesive part, and a third adhesive part made of a third adhesive that binds to the second adhesive part and integrates the parts covered with the covering parts of the plurality of optical fiber core wires, The first adhesive has a viscosity of 0.8 Pa · s or less, and the second adhesive has a Young's modulus after curing of 2000 MPa or more and a thermal expansion coefficient of 40 × 10 −6. The third adhesive has a viscosity of 100 Pa · s or more and a Young's modulus after curing of 1.8 MPa or less.
上記の構成によれば、溝基板が相互に並行に延びるように一方の基板端から他方の基板端に至るまで形成された複数の溝を表面に有する単純な1段構造になっており、低コストで溝基板を作製することが可能である。 According to said structure, it is a simple 1 step | paragraph structure which has the several groove | channel formed in the surface from one board | substrate end to the other board | substrate end so that a groove | channel board | substrate may extend in parallel mutually, A groove substrate can be manufactured at low cost.
また、光ファイバ心線の被覆部除去部分の先端側部分と溝基板及び蓋基板とを結合する第1接着剤は、粘度が0.8Pa・s以下であるので、接着剤の塗布作業が容易になる。 In addition, the first adhesive that joins the tip side portion of the coated fiber removal portion of the optical fiber core wire to the groove substrate and the lid substrate has a viscosity of 0.8 Pa · s or less, so that it is easy to apply the adhesive. become.
そして、光ファイバ心線の被覆部除去部分の基端側部分の相互間を一体化させると共に、溝基板及び蓋基板に結合する第2接着剤は、硬化後のヤング率が2000MPa以上で、且つ、熱膨張係数が40×10-6/℃以下であるので、硬化後の硬さが高いことから光ファイバ心線の被覆部除去部分の耐久性が高くなると共に、温度変化に伴う変形が小さいことから光ファイバ心線の断線を抑止することができる。 The second adhesive bonded to the groove substrate and the lid substrate has a Young's modulus after curing of 2000 MPa or more, while integrating the base end side portions of the covering portion removal portion of the optical fiber core wire, and Since the coefficient of thermal expansion is 40 × 10 −6 / ° C. or less, the hardness after curing is high, so that the durability of the coated portion removal portion of the optical fiber core wire is increased, and deformation due to temperature change is small. Therefore, disconnection of the optical fiber core wire can be suppressed.
さらに、光ファイバ心線の被覆部で被覆された部分相互間を一体化させると共に、第2接着部に結合する第3接着剤は、粘度が100Pa・s以上で、且つ、硬化後のヤング率が1.8MPa以下であるので、粘度が高いことから接着剤の塗布作業が容易になると共に、硬化後の硬さが低く、弾力性を有することから、その第3接着部が緩衝材として働き、光ファイバ心線を保護することができる。 Further, the third adhesive uniting the parts coated with the coating part of the optical fiber core wire and bonding to the second adhesive part has a viscosity of 100 Pa · s or more and the Young's modulus after curing. Is 1.8 MPa or less, and since the viscosity is high, the application of the adhesive is facilitated, the hardness after curing is low, and the elasticity is high, so that the third adhesive portion functions as a buffer material. The optical fiber core can be protected.
これらのことにより、本発明の光ファイバアレイは、適度な耐久性を保ちながら、コストの低いものになる。 As a result, the optical fiber array of the present invention is low in cost while maintaining appropriate durability.
本発明の光ファイバアレイは、上記複数の溝が、上記溝基板の上面及び下面のそれぞれに形成されていてもよい。 In the optical fiber array of the present invention, the plurality of grooves may be formed on each of an upper surface and a lower surface of the groove substrate.
上記の構成によれば、複数の溝が、溝基板の上面及び下面の両面に形成されているので、複数列の光ファイバ心線を互いに精度良く配設することができる。 According to the above configuration, since the plurality of grooves are formed on both the upper surface and the lower surface of the groove substrate, a plurality of rows of optical fiber cores can be arranged with high accuracy.
また、溝基板が相互に並行に延びるように形成された複数の溝を両面に有する単純な1段構造になっており、従来、必要であった光ファイバ心線の被覆部を配設するための下段平面部を設けていない分、溝基板の厚さを薄く形成することができるので、溝基板の上面に配設する光ファイバ心線と溝基板の下面に配設する光ファイバ心線との距離が短くなり、光ファイバ心線をより高密度で配設することができる。 In addition, since the groove substrate has a simple one-stage structure having a plurality of grooves formed on both sides so that the groove substrates extend in parallel with each other, a conventionally required coating portion of the optical fiber core wire is disposed. Since the thickness of the groove substrate can be reduced as much as the lower flat portion is not provided, the optical fiber core wire disposed on the upper surface of the groove substrate and the optical fiber core wire disposed on the lower surface of the groove substrate The optical fiber core wire can be arranged at a higher density.
本発明の光ファイバアレイは、上記溝基板の後端位置が上記蓋基板の後端位置よりも後方にあってもよい。 In the optical fiber array of the present invention, the rear end position of the groove substrate may be behind the rear end position of the lid substrate.
上記の構成によれば、溝基板の後端位置が上記蓋基板の後端位置よりも後方にあるので、光ファイバアレイの側方から荷重に対して、光ファイバ心線の被覆部除去部分の溝基板の後端位置に応力が集中しにくいので、光ファイバ心線の折れを抑止することができる。 According to the above configuration, since the rear end position of the groove substrate is behind the rear end position of the lid substrate, the covering portion removal portion of the optical fiber core wire is subjected to the load from the side of the optical fiber array. Since stress is less likely to concentrate at the rear end position of the groove substrate, it is possible to suppress the bending of the optical fiber core wire.
本発明の光ファイババンドルは、本発明の光ファイバアレイを備えることを特徴とする。 The optical fiber bundle of the present invention includes the optical fiber array of the present invention.
上記の構成によれば、本発明の光ファイバアレイは、低コストで耐久性が高いだけではなく、光ファイバ心線を高精度且つ高密度で配設しているので、その光ファイバアレイを組み込んだ光ファイババンドルもまた、低コストで耐久性が高いだけではなく、光ファイバ心線を高精度且つ高密度で配設していることになる。 According to the above configuration, the optical fiber array of the present invention not only has low cost and high durability, but also the optical fiber cores are arranged with high accuracy and high density. The optical fiber bundle not only has low cost and high durability, but also has the optical fiber core wires arranged with high accuracy and high density.
本発明の光ファイバアレイ収容構造は、本発明の光ファイバアレイを筐体に収容してなる光ファイバアレイ収容構造であって、上記溝基板及び蓋基板と上記筐体とを結合する第4接着剤からなる第4接着部と、上記光ファイバアレイと上記筐体とを一体化させる第5接着剤からなる第5接着部と、を有し、上記第4接着剤は、硬化後のヤング率が3000MPa以上で、且つ、熱膨張率が40×10-6/℃以下であり、上記第5接着剤は、硬化後のヤング率が1.5MPa以下であることを特徴とする。 The optical fiber array housing structure of the present invention is an optical fiber array housing structure in which the optical fiber array of the present invention is housed in a housing, and is a fourth adhesive for joining the groove substrate and lid substrate to the housing. A fourth adhesive portion made of an agent, and a fifth adhesive portion made of a fifth adhesive for integrating the optical fiber array and the housing, wherein the fourth adhesive has a Young's modulus after curing. Is 3000 MPa or more, the coefficient of thermal expansion is 40 × 10 −6 / ° C. or less, and the fifth adhesive has a Young's modulus after curing of 1.5 MPa or less.
上記の構成によれば、溝基板及び蓋基板と筐体とを結合する第4接着剤は、硬化後のヤング率が3000MPa以上で、且つ、熱膨張率が40×10-6/℃以下であるので、硬さが高いことから溝基板及び蓋基板と筐体とを強固に固定でき、それらの間のずれの発生を抑止できる。 According to said structure, the 4th adhesive agent which couple | bonds a groove | channel board | substrate and a lid | cover board | substrate, and a housing | casing has a Young's modulus after hardening of 3000 MPa or more, and a thermal expansion coefficient of 40 × 10 −6 / ° C. or less. Therefore, since the hardness is high, the groove substrate, the lid substrate, and the housing can be firmly fixed, and the occurrence of deviation between them can be suppressed.
また、光ファイバアレイと筐体とを一体化させる第5接着剤は、硬化後のヤング率が1.5MPa以下と低く、弾力性を有するので、その第5接着部が緩衝材として働き、光ファイバアレイ及び光ファイバ心線を保護することができる。 In addition, the fifth adhesive that integrates the optical fiber array and the housing has a low Young's modulus after curing as low as 1.5 MPa and has elasticity, so the fifth adhesive portion acts as a buffer material, and light The fiber array and the optical fiber core can be protected.
本発明の光ファイババンドルは、本発明の光ファイバアレイ収容構造を備えることを特徴とする。 An optical fiber bundle according to the present invention includes the optical fiber array housing structure according to the present invention.
上記の構成によれば、本発明の光ファイバアレイ収容構造は、低コストで耐久性が高いだけではなく、光ファイバ心線を高精度且つ高密度で配設しているので、その光ファイバアレイ収容構造を組み込んだ光ファイババンドルもまた、低コストで耐久性が高いだけではなく、光ファイバ心線を高精度且つ高密度で配設していることになる。 According to the above configuration, the optical fiber array housing structure of the present invention not only has low cost and high durability, but also the optical fiber core wires are arranged with high accuracy and high density. The optical fiber bundle incorporating the housing structure is not only low cost and high in durability, but also the optical fiber core wires are arranged with high accuracy and high density.
以上説明したように、本発明の光ファイバアレイは、溝基板が相互に並行に延びるように一方の基板端から他方の基板端に至るまで形成された複数の溝を表面に有する単純な1段構造になっているため、コストの低いものになる。 As described above, the optical fiber array of the present invention has a simple one-stage surface having a plurality of grooves formed from one substrate end to the other substrate end so that the groove substrates extend in parallel with each other. Due to the structure, the cost is low.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、他の構成であってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment, and may have other configurations.
図1は、本発明の実施形態に係る光ファイバアレイ50のファイバ軸方向の断面模式図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the fiber axis direction of an
この光ファイバアレイ50は、溝基板としてV溝基板5aと、V溝基板5aの上面及び下面に当着される一対の蓋基板5bと、V溝基板5a及び蓋基板5bの間に挟持される光ファイバ心線1と、それらの間を接着する第1接着部10、第2接着部11及び第3接着部12と、を備えている。
The
光ファイバ心線1は、光ファイバの周囲に樹脂製の被覆が施されたものであり、被覆が施されたままの被覆部1bと、そのファイバ端部の被覆部1bが除去された被覆部除去部分1aと、から構成されている。
The optical
V溝基板5aは、シリコン、石英、ジルコニア等から構成され、図2に示すように、その上面及び下面に、相互に並行に延びる複数のV溝が形成されている。
The V-
このV溝は、ダイヤモンドディスク等を用いて基板をV字型に切削することにより形成される。なお、このV溝基板5aにシリコン基板を用いると、異方性エッチングを利用して精度良くV溝を形成することができる。
The V groove is formed by cutting the substrate into a V shape using a diamond disk or the like. If a silicon substrate is used for the V-
蓋基板5bは、V溝基板5aと同じ材料で構成されるが、他の材料で構成されてもよく、少なくともV溝基板5aとの間で光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aが挟持されるような大きさで、且つ、V溝基板5aの後端位置が蓋基板5bの後端位置よりも後方にあるように形成されている。これにより、光ファイバアレイ50の側方から荷重に対して、光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aのV溝基板5aの後端位置に応力が集中しにくいので、その位置での光ファイバ心線1の折れを抑止することができる。
The
ここで、図5及び図6は、V溝基板5aの後端位置と蓋基板5bの後端位置との関係を示す断面模式図である。
Here, FIGS. 5 and 6 are schematic cross-sectional views showing the relationship between the rear end position of the V-
図5は、V溝基板5aの後端位置と蓋基板5b’の後端位置とが一致する場合の光ファイバアレイ40aを示す。
FIG. 5 shows the
この光ファイバアレイ40aでは、光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aの位置aに、光ファイバアレイの側方から荷重に対して、応力が集中し易く、位置aで光ファイバ心線1が折れる恐れがある。
In this
図6はV溝基板5aの後端位置が蓋基板5b’’の後端位置よりも前方にある場合の光ファイバアレイ40bを示す。
FIG. 6 shows the
この光ファイバアレイ40bでは、V溝基板5aの後端の側壁部bに接着剤を塗布し難い構造になるので、製造する際の作業性に問題がある。
The
以上の理由から、蓋基板5bは、V溝基板5aの後端位置が蓋基板5bの後端位置よりも後方にあるように形成されている必要がある。
For the above reasons, the
第1接着部10は、第1接着剤から構成され、光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aの先端側部分とV溝基板5a及び蓋基板5bとを結合するものである。
The
この第1接着剤は、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤であり、その粘度が0.8Pa・s以下で、硬化後のヤング率が2000MPa以上で、熱膨張係数が60×10-6/℃以下である。これにより、第1接着剤は低粘度であるため、光ファイバアレイを製造する際の接着剤の塗布作業が容易になる。 The first adhesive is, for example, an epoxy resin adhesive, has a viscosity of 0.8 Pa · s or less, a Young's modulus after curing of 2000 MPa or more, and a thermal expansion coefficient of 60 × 10 −6 / ° C. It is as follows. Thereby, since the first adhesive has a low viscosity, it is easy to apply the adhesive when manufacturing the optical fiber array.
第2接着部11は、第2接着剤から構成され、光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aの基端側部分の相互間を一体化させると共に、V溝基板5a及び蓋基板5bに結合するものである。
The second
この第2接着剤は、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤であり、その粘度が50Pa・s以下で、硬化後のヤング率が2000MPa以上で、熱膨張係数が40×10-6/℃以下である。これにより、第2接着剤は、硬化後の硬さが高いので、光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aの耐久性が高くなると共に、温度変化に伴う変形が小さいので、光ファイバ心線1の断線を抑止することができる。
The second adhesive is, for example, an epoxy resin-based adhesive having a viscosity of 50 Pa · s or less, a Young's modulus after curing of 2000 MPa or more, and a thermal expansion coefficient of 40 × 10 −6 / ° C. or less. is there. Thereby, since the second adhesive has a high hardness after curing, the durability of the covering portion removing portion 1a of the optical
第3接着部12は、第3接着剤から構成され、光ファイバ心線1の被覆部1bで被覆された部分相互間を一体化させると共に、第2接着部11に結合するものである。
The third
この第3接着剤は、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤であり、その粘度が100Pa・s以上で、硬化後のヤング率が1.8MPa以下で、熱膨張係数が1.4×10-4/℃以下である。これにより、第3接着剤は、高粘度であるので接着剤の塗布作業が容易になると共に、硬化後の硬さが低く、弾力性を有するので、その第3接着部12が緩衝材として働き、光ファイバ心線1を保護することができる。
This third adhesive is, for example, an epoxy resin-based adhesive having a viscosity of 100 Pa · s or more, a Young's modulus after curing of 1.8 MPa or less, and a thermal expansion coefficient of 1.4 × 10 −4. / ° C or less. Accordingly, since the third adhesive has a high viscosity, the application work of the adhesive is facilitated, and the hardness after curing is low and has elasticity, so that the third
本発明の光ファイバアレイ50は、第1接着剤、第2接着剤及び第3接着剤を上述のように、使い分けることにより、適度な耐久性を保ちながら、コストの低いものになる。
The
図7及び図8は、光ファイバ心線1を複数列配設した従来の光ファイバアレイ30b及び30cのファイバ軸方向の断面模式図である。
7 and 8 are schematic cross-sectional views in the fiber axis direction of conventional
光ファイバアレイ30bは、図9及び図10で示されている複数のV溝が形成され光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aを配設する上段V溝形成部Aと、光ファイバ心線1の被覆部1bを配設する(下段)平面部Bと、を有する2段構造のV溝基板6aで構成された光ファイバアレイ30a一対を単純に上下に重ね合わせて、両者を接着剤で接着してなるものである。この場合、上下の光ファイバアレイ30a間の位置合わせを高精度にする必要があり、上下の列間で光ファイバ心線1の位置精度が悪くなるという恐れがある。
The
また、光ファイバアレイ30cは、複数のV溝が形成され光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aを配設する上段V溝形成部Aと、光ファイバ心線1の被覆部1bを配設する(中段)平面部Bと、上段V溝形成部Aとは反対側に複数のV溝が形成され光ファイバ心線1の被覆部除去部分1aを配設する下段V溝形成部Cと、を有する3段構造のV溝基板6a’で構成されている。この場合、上下の列間で光ファイバ心線1の位置精度は高くなるが、V溝基板6a’の加工が複雑になり、光ファイバアレイ30cのコストが高くなるという恐れがある。
The
それに対して、本発明の光ファイバアレイ50は、V溝基板5aが相互に並行に延びるように一方の基板端から他方の基板端に至るまで形成された複数のV溝を両面に有する単純な1段構造になっており、上下の列間で光ファイバ心線1の位置精度は高くなると共に、従来、必要であった光ファイバ心線1の被覆部1bを配設するための(中段)平面部Bを設けていない分、V溝基板5aの厚さを薄く形成することができるので、V溝基板5aの上面に配設する光ファイバ心線1とV溝基板5aの下面に配設する光ファイバ心線1との距離が短くなり、光ファイバ心線1を高密度で配設することができる。
On the other hand, the
次に、本発明の実施形態にかかる光ファイバアレイ50の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the
まず、複数の光ファイバ心線1と、V溝基板5aと、一対の蓋基板5bと、第1、第2及び第3接着剤と、を準備する。
First, a plurality of optical
次いで、光ファイバ心線1のファイバ端部の被覆部1bを除去して、ファイバ端部に被覆除去部分1aを形成する。
Next, the
次いで、V溝基板5aの上面の各V溝に光ファイバ心線1の被覆除去部分1aを収容して、複数の光ファイバ心線1を配列させる。
Next, the coating removal portion 1a of the optical
次いで、複数の光ファイバ心線1の被覆除去部分1aが収容されたV溝基板5aの各V溝及び上面に第1接着剤を塗布する。ここで、第1接着剤は、低粘度であるため塗布作業を行い易く、接着剤がV溝内全体に行き渡り易くなる。
Next, the first adhesive is applied to each V-groove and the upper surface of the V-
次いで、第1接着剤を塗布した部分に、蓋基板5bを当着する。
Next, the
次いで、第1接着剤を硬化させて第1接着部10を形成して、V溝基板5a、蓋基板5b及び各光ファイバ心線1の被覆除去部分1aを固定する。
Next, the first adhesive is cured to form the first
次いで、V溝基板5aの下面の各V溝についても、上面と同様な方法を用いて、V溝基板5aと蓋基板5bとの間に光ファイバ心線1の被覆除去部分1aを固定する。
Next, for each V groove on the lower surface of the
次いで、V溝基板5a及び蓋基板5bから突き出ている各光ファイバ心線1の被覆除去部分1aの相互間、並びに、その被覆除去部分1aとV溝基板5a及び蓋基板5bとの間に、第2接着剤を流し込む。
Next, between the coating removal portions 1a of the
次いで、第2接着剤を硬化させて第2接着部11を形成して、V溝基板5a及び蓋基板5bと各光ファイバ心線1の被覆除去部分1aとを固定する。
Next, the second adhesive is cured to form the second
次いで、第2接着部11を覆うように第3接着剤を塗布する。ここで、第3接着剤は、高粘度であるため、第2接着部11の表面において流れ出すことなく、塗布作業を行うことができる。
Next, a third adhesive is applied so as to cover the second
次いで、第3接着剤を硬化させて第3接着部12を形成する。
Next, the third adhesive is cured to form the third
以上のようにして、本発明の光ファイバアレイ50を製造することができる。
As described above, the
図3は、本発明の実施形態に係る光ファイバアレイ収容構造60のファイバ軸方向の断面模式図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in the fiber axis direction of the optical fiber
光ファイバアレイ収容構造60は、本発明の光ファイバアレイ50と、光ファイバアレイ50を収容する筐体5cと、それらの間を接着する第4接着部13及び第5接着部14と、を備えている。
The optical fiber
筐体5cは、ステンレス、銅、アルミ等から構成され、その内部に光ファイバアレイ50が嵌め込まれるように形成されている。
The
第4接着部13、第4接着剤から構成され、V溝基板5a及び蓋基板5bと筐体5cとを結合するものである。
It comprises the fourth
この第4接着剤は、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤であり、その粘度が7Pa・s以下で、硬化後のヤング率が3000MPa以上で、熱膨張係数が40×10-6/℃以下である。これにより、第4接着剤は、硬化後の硬さが非常に高く、温度による変形が小さいので、V溝基板5a及び蓋基板5bと筐体5cとを強固に固定でき、それらの間のずれの発生を抑止できる。
The fourth adhesive is, for example, an epoxy resin-based adhesive having a viscosity of 7 Pa · s or less, a Young's modulus after curing of 3000 MPa or more, and a thermal expansion coefficient of 40 × 10 −6 / ° C. or less. is there. As a result, the fourth adhesive has a very high hardness after curing, and deformation due to temperature is small, so that the V-
第5接着部14は、第5接着剤から構成され、光ファイバアレイ50と筐体5cとを一体化させるものである。
The fifth
この第5接着剤は、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤であり、その粘度が4Pa・s以下で、硬化後のヤング率が1.5MPa以下で、熱膨張係数が2.8×10-4/℃以下である。これにより、第5接着剤は、硬化後の硬さが低く、弾力性を有するので、その第5接着部14が緩衝材として働き、光ファイバアレイ50及び光ファイバ心線1を保護することができる。
The fifth adhesive is, for example, an epoxy resin-based adhesive having a viscosity of 4 Pa · s or less, a Young's modulus after curing of 1.5 MPa or less, and a thermal expansion coefficient of 2.8 × 10 −4. / ° C or less. Thereby, since the fifth adhesive has low hardness after curing and has elasticity, the fifth
本発明の光ファイバアレイ収容構造60は、第4接着剤及び第5接着剤を上述のように、使い分けることにより、適度な耐久性を保ちながら、コストの低いものになる。
The optical fiber
次に、本発明の実施形態にかかる光ファイバアレイ収容構造60の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the optical fiber
まず、光ファイバアレイ50と、筐体5cと、第4及び第5接着剤と、を準備する。
First, the
次いで、光ファイバアレイ50を構成する一対の蓋基板5bの少なくとも一方の表面に第4接着剤を塗布する。
Next, a fourth adhesive is applied to at least one surface of the pair of
次いで、筐体5c内に光ファイバアレイ50を挿入する。
Next, the
次いで、第4接着剤を硬化させて第4接着部13を形成して、筐体5cと光ファイバアレイ50の蓋基板5bとを固定する。
Next, the fourth adhesive is cured to form the fourth
次いで、筐体5cの内壁と光ファイバアレイ50との間に第5接着剤を流し込む。
Next, a fifth adhesive is poured between the inner wall of the
次いで、第5接着剤を硬化させて第5接着部14を形成して、筐体5cの内壁と光ファイバアレイ50とを固定する。
Next, the fifth adhesive is cured to form the fifth
以上のようにして、本発明の光ファイバアレイ収容構造60を製造することができる。
As described above, the optical fiber
図4は、本発明の実施形態に係る光ファイババンドル100の概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the
この光ファイババンドル100は、ファイバ配列部70、分岐部80及びコネクタ部90が順に直列に連結されている。
In this
ファイバ配列部70は、本発明の光ファイバアレイ収容構造60から構成され、例えば、50本の光ファイバ心線1が2列に配列したものである。そして、光ファイバアレイ収容構造60の後端の50本の光ファイバ心線1の束は、例えば、ステンレス製の可撓性管内に収容され、その可撓性管を介して分岐部80に連結されている。
The
分岐部80は、50本の光ファイバ心線1の束を、各光ファイバ心線1に分岐するものである。
The branching
コネクタ部90は、各分岐した光ファイバ心線1の末端に、例えば、SMA型コネクタが取り付けられたものである。
For example, the
この光ファイババンドル100では、その末端のSMA型コネクタに半導体レーザ等の光源を取り付けて、その光源を制御すれば光ファイバアレイ50のV溝基板5aに並べられた特定の光ファイバ心線1から光を出射することができる。
In this
このような光ファイババンドル100は、50本の光ファイバ心線1が高精度且つ高密度に配列されているので、感光性樹脂を数μmオーダーで加工することが可能である。
In such an
以上説明したように、本発明の光ファイバアレイは、複数の光ファイバ心線が高精度に配列されているので、高精度に光を出射するための光学素子として用いられ、特に、感光性樹脂の高精度加工機において有用である。 As described above, the optical fiber array of the present invention is used as an optical element for emitting light with high precision, since a plurality of optical fiber cores are arranged with high precision. This is useful for high-precision processing machines.
1 光ファイバ心線
1a 被覆部除去部分
1b 被覆部
5a,6a,6a’ V溝基板
5b,6b 押さえ基板
5c 筐体
10 第1接着部
11 第2接着部
12 第3接着部
13 第4接着部
14 第5接着部
15a 第1接着層
15b 第2接着層
15c 第3接着層
15d 第4接着層
30a,30b,40a,40b,50,光ファイバアレイ
60 光ファイバアレイ収容構造
70 ファイバ配列部
80 分岐部
90 コネクタ部
100 光ファイババンドル
DESCRIPTION OF
Claims (6)
各々、光ファイバと該光ファイバを被覆する被覆部とを有し、ファイバ端部で該被覆部が除去され該被覆部除去部分の先端側部分が上記溝基板の溝のそれぞれに収容された複数の光ファイバ心線と、
上記溝基板との間で上記複数の光ファイバ心線を挟持するように設けられた蓋基板と、を備えた光ファイバアレイであって、
上記複数の光ファイバ心線の被覆部除去部分の先端側部分と上記溝基板及び蓋基板とを結合する第1接着剤からなる第1接着部と、
上記複数の光ファイバ心線の被覆部除去部分の基端側部分の相互間を一体化させると共に、上記溝基板及び蓋基板に結合する第2接着剤からなる第2接着部と、
上記複数の光ファイバ心線の被覆部で被覆された部分相互間を一体化させると共に、上記第2接着部に結合する第3接着剤からなる第3接着部と、
を有し、
上記第1接着剤は、粘度が0.8Pa・s以下であり、
上記第2接着剤は、硬化後のヤング率が2000MPa以上で、且つ、熱膨張係数が40×10-6/℃以下であり、
上記第3接着剤は、粘度が100Pa・s以上で、且つ、硬化後のヤング率が1.8MPa以下であることを特徴とする光ファイバアレイ。 A groove substrate having a plurality of grooves formed on the surface from one substrate end to the other substrate end so as to extend in parallel with each other;
Each of which has an optical fiber and a coating portion covering the optical fiber, the coating portion is removed at the end of the fiber, and the tip side portion of the coating portion removal portion is accommodated in each of the grooves of the groove substrate Optical fiber core wire,
A lid substrate provided so as to sandwich the plurality of optical fiber core wires with the groove substrate, and an optical fiber array comprising:
A first adhesive portion made of a first adhesive that bonds the tip side portion of the covering portion removal portion of the plurality of optical fiber core wires to the groove substrate and the lid substrate;
Integrating the base end side portions of the covering portion removal portions of the plurality of optical fiber core wires, and a second adhesive portion made of a second adhesive bonded to the groove substrate and the lid substrate;
A third adhesive portion made of a third adhesive for integrating the portions coated with the coating portions of the plurality of optical fiber core wires and bonding to the second adhesive portion;
Have
The first adhesive has a viscosity of 0.8 Pa · s or less,
The second adhesive has a Young's modulus after curing of 2000 MPa or more and a thermal expansion coefficient of 40 × 10 −6 / ° C. or less,
The optical fiber array, wherein the third adhesive has a viscosity of 100 Pa · s or more and a Young's modulus after curing of 1.8 MPa or less.
上記複数の溝は、上記溝基板の上面及び下面のそれぞれに形成されていることを特徴とする光ファイバアレイ。 The optical fiber array of claim 1, wherein
The optical fiber array, wherein the plurality of grooves are formed on each of an upper surface and a lower surface of the groove substrate.
上記溝基板は、後端位置が上記蓋基板の後端位置よりも後方にあることを特徴とする光ファイバアレイ。 The optical fiber array of claim 1, wherein
An optical fiber array, wherein the groove substrate has a rear end position behind a rear end position of the lid substrate.
上記溝基板及び蓋基板と上記筐体とを結合する第4接着剤からなる第4接着部と、
上記光ファイバアレイと上記筐体とを一体化させる第5接着剤からなる第5接着部と、
を有し、
上記第4接着剤は、硬化後のヤング率が3000MPa以上で、且つ、熱膨張率が40×10-6/℃以下であり、
上記第5接着剤は、硬化後のヤング率が1.5MPa以下であることを特徴とする光ファイバアレイ収容構造。 An optical fiber array housing structure in which the optical fiber array according to any one of claims 1 to 3 is housed in a housing,
A fourth adhesive portion made of a fourth adhesive that joins the groove substrate and the lid substrate and the housing;
A fifth adhesive portion made of a fifth adhesive for integrating the optical fiber array and the housing;
Have
The fourth adhesive has a Young's modulus after curing of 3000 MPa or more and a thermal expansion coefficient of 40 × 10 −6 / ° C. or less,
The optical fiber array housing structure, wherein the fifth adhesive has a Young's modulus after curing of 1.5 MPa or less.
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