JP2005157092A

JP2005157092A - 光ファイバアレイ

Info

Publication number: JP2005157092A
Application number: JP2003397473A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Akiyama; 典之秋山
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】本発明は光ファイバアレイにおいて接着部の剥離の問題を解決することを目的とする。
【解決手段】光ファイバアレイ３０は、石英製のブロック３１に、４つの貫通孔３２〜３５が形成してある構成である。貫通孔３２は、光ファイバ１０の先端の芯線１１を挿入するための芯線挿入孔３２ａ〜３５ａと、これに付加してある芯線１１を位置決めするための芯線位置決め部３２ｂ〜３５ｂとよりなる構成である。芯線挿入孔３２ａ〜３５ａは、芯線１１の直径よりも十分に大きい直径を有する。芯線位置決め部３２ｂ〜３５ｂは、芯線１１の半径と同じ半径の半円弧状の溝であり、芯線挿入孔３２ａ〜３５ａよりＹ２側に張り出して形成してある。
【選択図】図１

Description

本発明は光ファイバアレイに係り、特に、複数の光ファイバの端の芯線を整列させて保持する光ファイバアレイに関する。

光ファイバアレイは複数の光ファイバの端の芯線を整列させて保持しており、光導波路デバイスと接着され、光ファイバの複数の芯線と光導波路デバイスの複数の光導波路とを一括して光学的に接続する役割を有する。光ファイバと光導波路デバイスとが接続されている光導波路モジュールは、これが接地されている環境が高温高湿の苛酷な環境となる場合もある。よって、光ファイバアレイには、信頼性の向上が求められている。

図１１は従来の光ファイバアレイ１を示す。Ｚ１−Ｚ２は長手方向、Ｘ１−Ｘ２は幅方向、Ｙ１−Ｙ２は厚さ方向である。光ファイバアレイ１は、基板２と、これに接着される押え部材３とよりなる構成である。基板２の上面には光ファイバの位置決めのためのＶ字溝２ａが複数並んで形成してある。図１２に示すように、複数の光ファイバ１０の端の露出させた芯線１１がＶ字溝２ａに嵌合された状態で、押え部材３が接着剤によって接着されており、押え部材３は接着部５によって基板２に接着されており芯線１１をＶ字溝２ａ内に押えており、芯線１１は押え部材３によってＶ字溝２ａ内に押えられた状態で接着部５によって基板２及び押え部材３に接着されている。
特開平５−３０３０２７号公報

押え部材３の基板２に対する接着面積が広いため、高温高湿の苛酷な環境下において接着部分が受ける応力が大きく、場合によっては、押え部材３が一部剥離してしまう可能性があった。押え部材３の剥離が起きると、芯線１１の端の位置がずれて、光導波路デバイスと光ファイバとの間で光の伝播に関する損失が増えてしまうという問題があった。

また、光ファイバアレイ１は基板２と押え部材３との二つの部材からなるため、コスト高であった。

そこで、本発明は、上記課題を解決した光ファイバアレイを提供することを目的とする。

そこで、上記課題を解決するため、本発明は、
光ファイバの端を整列させて固定する光ファイバアレイにおいて、
ブロック（３１）に、光ファイバの端が挿入され、且つ該挿入された光ファイバの端を保持するように形成してある貫通孔（３２、３３，３４，３５）を有する構成としたことを特徴とする。

本発明によれば、ブロックに貫通孔を有する構成であるため、単一の部品でもって構成出来、よって、二つの部品からなる構造である場合における部品を接着した部分が一部剥離を起こす問題を根本的に解決することが可能となる。

次に本発明の実施の形態について説明する。

図１乃至図３は本発明の実施例１になる光ファイバアレイ３０を示す。図１は斜視図、図２は正面図、図３は断面図である。Ｚ１−Ｚ２は長手方向、Ｘ１−Ｘ２は幅方向、Ｙ１−Ｙ２は厚さ方向である。

光ファイバアレイ３０は、例えば石英製のブロック３１に、４つの貫通孔３２、３３，３４，３５が形成してある構成である。貫通孔３２、３３，３４，３５は、Ｚ１−Ｚ２方向に延在してあり、Ｘ１−Ｘ２方向に整列している。ブロック３１は、Ｚ１側に凹状の光ファイバ収容部３１ａを有し、Ｚ２側に例えば光導波路デバイス等との接続用の面３１ｂを有する。貫通孔３２、３３，３４，３５は、光ファイバ収容部３１ａの奥部の面３１ａ１と上記の面３１ｂとの間を貫通している。

貫通孔３２は、光ファイバ１０の先端の芯線１１を挿入するための芯線挿入孔３２ａと、これに付加してある芯線１１を位置決めするための芯線位置決め部３２ｂとよりなる構成である。

芯線挿入孔３２ａは、芯線１１が挿入しやすいように、芯線１１の直径ｄ１よりも十分に大きい直径Ｄ１０を有する。

芯線位置決め部３２ｂは、芯線１１の半径ｒ１と略同等の大きさの半径Ｒ１の半円弧状の溝であり、芯線挿入孔３２ａよりＹ２側に張り出して形成してある。この芯線位置決め部３２ｂは芯線１１のうちＹ２側の半分の部分を受け入れる大きさである。

貫通孔３２は、最初に、芯線１１の直径ｄ１と略同等の大きさの直径Ｄ１の貫通孔４０を形成し、次いで、中心の位置をＹ１方向に若干ずらして、芯線挿入孔３２ａを形成することによって形成される。貫通孔４０のうち、芯線挿入孔３２ａよりもＹ２側に位置する部分が、芯線位置決め部３２ｂを形成する。貫通孔４０及び芯線挿入孔３２ａは、例えば炭酸ガスレーザ或いはウォータジェットレーザを使用して形成される。

他の貫通孔３３，３４，３５も、上記の貫通孔３２と同じように二つの貫通孔を形成することによって形成され、夫々、芯線挿入孔３３ａ、３４ａ、３５ａと、芯線位置決め部３３ｂ、３４ｂ、３５ｂとよりなる。

光ファイバアレイ３０は一つの部品からなり、従来の二つの部品でもって構成してあるものに比べて安価であり、且つ接着剤を使用していないので光ファイバアレイ３０自体が剥離することはない。

図４は図１乃至図３の光ファイバアレイ３０を使用した光ファイバアレイモジュール４０を示す。光ファイバアレイモジュール４０は、光ファイバアレイ３０に四本の光ファイバ１０の芯線１１が貫通孔３２、３３，３４，３５に挿入され芯線位置決め部３２ｂ，３３ｂ、３４ｂ、３５ｂに嵌合されて位置を決められて整列しており、硬化接着剤部５０によって接着されて固定してあり、芯線１１の端面１１ａが面３１ｂに露出してあり、且つ、光ファイバ１０の被覆部１２の先端部が光ファイバ収容部３１ａ内に収まっている構成である。芯線１１はＹ２側の半分の部分が芯線位置決め部３２ｂ，３３ｂ、３４ｂ、３５ｂに嵌合されており、安定に位置決めされている。

光ファイバアレイ３０への四本の光ファイバ１０の固定は、図５（Ａ）乃至（Ｄ）に示すように、以下の手順（１）〜（５）で行う。

（１）先端が処理された光ファイバ１０の芯線１１を、Ｚ１側から貫通孔３２、３３，３４，３５のうち芯線挿入孔３２ａ〜３５ａの部分に挿入させる（図５（Ａ）参照）。

芯線１１の先端が面３１ｂより少し突き出した状態とする。１１ｂは突き出し部分である。光ファイバ１０の被覆部１２の先端部は光ファイバ収容部３１ａ内に収まった状態となる。

芯線挿入孔３２ａ〜３５ａの直径は芯線１１の直径よりも十分に大きいため、光ファイバ１０の先端の芯線１１を貫通孔３２〜３５内に挿入する作業は容易である。

（２）治具を使用して突き出し部分１１ａを把持して芯線１１をＹ２方向に寄せて、芯線位置決め部３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ、３５ｂに嵌合させて、芯線１１の貫通孔３２〜３５内における位置を決める（図５（Ｂ）参照）。ここで、芯線１１はＹ２側の半分が芯線位置決め部３２ｂ〜３５ｂに嵌合して、位置が安定に拘束されて、安定に位置決めされる。

（３）ディスペンサ５５を使用して接着剤５１を供給する（図５（Ｃ）参照）。

接着剤は、例えば紫外線硬化型であり、低粘度のものである。芯線１１を芯線位置決め部３２ｂ〜３５ｂに嵌合させたことによって、芯線１１のうち表面Ｙ１側の部分と芯線挿入孔３２ａ〜３５ａの内面Ｙ１側の部分との間に、貫通孔３２〜３５の全長に亘る隙間６０が形成される。接着剤は上記の隙間６０に良好にしみ込み充填される。

（４）紫外線を照射して接着剤を硬化させる（図５（Ｄ）参照）。

接着剤が硬化して硬化接着剤部５０が形成される。

（５）突き出し部分１１ｂを研磨して除去する。

これにより、図４に示す光ファイバアレイモジュール４０が完成する。

この光ファイバアレイモジュール４０は、図６及び図７に示すように、芯線１１を光導波路芯線７１，７２と光軸調整されて、光ファイバアレイ３０の部分が光導波路デバイス７０と接着されて光モジュール８０を構成する。この光モジュール８０が電子機器に組み込まれて使用される。

光ファイバアレイ３０は、従来の押え部材３を有しないため、押え部材３の剥離の問題は無くなる。また、硬化接着剤部５０は隙間内に閉じ込められた状態にあり、空間に露出している場合に比べて湿度等の影響を受け難く、剥離を起こさない。

よって、高温高湿の苛酷な環境下において長い期間に亘って使用されても、芯線１１の端の位置にずれは起きず、よって、経時変化によって光導波路デバイスと光ファイバとの間で光の伝播に関する損失が増えてしまうという問題は起きない。

図８及び図９は本発明の実施例２になる光ファイバアレイ３０Ａを示す。隣り同士の芯線挿入孔３２Ａａ〜３５ＡａがＸ１−Ｘ２方向上つながっている。このため、光ファイバ１０の端を整列させて固定するに際してのディスペンサを使用しての接着剤の供給がし易い。また、隣の芯線１１を隣接（狭ピッチ化）配置することが可能となり、光モジュール全体を小型化できる。

図１０は光ファイバアレイモジュール４０Ａであり、光ファイバアレイ３０Ａに四本の光ファイバ１０の端の露出させた芯線１１が固定されている。５０Ａは硬化接着剤部であり、Ｘ１−Ｘ２方向上長い。

また、また、本発明の光ファイバアレイは、貫通孔の断面が単なる円である形状のものも、及び貫通孔の数が一つであるものも包含するものである。本発明の光ファイバアレイは、光ファイバの端の露出した芯線が挿入されているように構成してあるものの他に、被覆部を有したままの光ファイバの端が挿入されているように構成してあるものも包含するものである。

本発明の実施例１になる光ファイバアレイの斜視図である。図１の光ファイバアレイの正面図である。図１の光ファイバアレイの断面図である。図１の光ファイバアレイを有する光ファイバアレイモジュールを光導波路デバイスと併せて示す斜視図である。光ファイバアレイモジュールの組立ての手順を説明する図である。図１の光ファイバアレイを有する光モジュールを示す図である。図６の光モジュールの断面図である。本発明の実施例２になる光ファイバアレイの斜視図である。図８の光ファイバアレイの正面図である。図８の光ファイバアレイを有する光ファイバアレイモジュールを示す図である。従来の光ファイバアレイを示す図である。図１１の光ファイバアレイを有する光ファイバアレイモジュールを示す図である。１０光ファイバ１１芯線３０、３０Ａ光ファイバアレイ３１，３１Ａブロック３２〜３５、３２Ａ〜３５Ａ貫通孔３２ａ〜３５ａ、３２Ａａ〜３５Ａａ芯線挿入孔３２ｂ〜３５ｂ、３２Ａｂ〜３５Ａｂ芯線位置決め部５０、５０Ａ硬化接着剤部６０隙間

Claims

光ファイバの端を整列させて固定する光ファイバアレイにおいて、
ブロックに、光ファイバの端が挿入され、且つ該挿入された光ファイバの端を保持するように形成してある貫通孔を有する構成としたことを特徴とする光ファイバアレイ。
請求項１記載の光ファイバアレイにおいて、
上記貫通孔は、
該光ファイバの端の直径よりも十分に大きい直径を有し、該光ファイバの端を挿入するための光ファイバ挿入部と、
該光ファイバ挿入部より張り出しており、挿入された光ファイバを位置決めするための光ファイバ位置決め部とよりなる構成としたことを特徴とする光ファイバアレイ。
請求項２記載の光ファイバアレイにおいて、
上記貫通孔は、複数並んでおり、各貫通孔の光ファイバ挿入部がつながっている構成としたことを特徴とする光ファイバアレイ。
光ファイバの端に、請求項１乃至３のうち何れか一項記載の光ファイバアレイを有する構成としたことを特徴とする光ファイバアレイモジュール。