JP2005165181A - 光導波路部材の製造方法及び光ジャンクションブロック - Google Patents

Abstract

【課題】 光ジャンクションブロックに用いることが好適な光導波路部材の製造方法を提供する。また、調心及び光結合が容易であるとともに、これら調心及び光結合に高価な装置を必要としない光ジャンクションブロックを提供する。
【解決手段】 光導波路２６を構成するコアの材料よりも屈折率が低い合成樹脂材料を用いてアンダークラッドの層を成形する第一工程と、光透過性の合成樹脂材料を用いてアンダークラッドの層の上に凸状形状となるコアを成形する第二工程と、コアの材料よりも屈折率が低い合成樹脂材料を用いてオーバークラッドの層をコアの周囲に成形し光導波路を形成する第三工程と、を含んで光導波路部材２３を製造する。そして、このように製造された光導波路部材２３と、筐体２４と、これらに跨る複数のコネクタ２５とを備えて光ジャンクションブロック２１を構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、伝送される光信号の中継及び／又は光分波・光合波をする光ジャンクションブロックに関し、特に、自動車内の各種電装機器の配索に利用される光通信や、宅内・ビル内の光通信等に好適な光ジャンクションブロックに関する。また、光ジャンクションブロックの構成部材であり光導波路を有する光導波路部材の製造方法に関する。

近年、自動車内や宅内・ビル内において光通信が普及してきており、光によって通信を行うノード数（端末数）の増加に伴ってネットワークの多様化が進んでいる。そこで、ワイヤハーネスでのジャンクションブロックに相当し、光の分波・合波を行えるような受動デバイスが必要になっている。

この種の受動デバイスとしては、図１３に示されるような光導波路モジュールが知られており、次のような各工程を経て光学的な結合が行われている（例えば特許文献１参照）。

すなわち、光導波路モジュール１の光導波路２の配列に合わせて光ファイバ３を整列し、整列光ファイバ４、５を形成する工程と、整列光ファイバ４及び光導波路モジュール１を通った光を含む画像をテレビカメラ６及びモニタ７によってモニタしつつ整列光ファイバ４及び光導波路モジュール１を粗く位置決めする工程と、整列光ファイバ５を光量測定器８に接続した後、これによって整列光ファイバ４及び光導波路モジュール１を通った光を測定しつつ、整列光ファイバ４、５並びに光導波路モジュール１の精密な光軸合わせを行う工程と、光導波路モジュール１の各端面に整列光ファイバ４、５を接着固定する工程とを備えて光学的な結合が行われるようになっている。

尚、図１３における引用符号９はパソコン、１０はコントローラ、１１はレーザーダイオード、１２はステージを示している。ステージ１２は、パソコン９及びコントローラ１０によって制御されている。
特開平８−４３６７６号公報 （第３頁〜第４頁、第４図）

ところで、上記従来技術にあっては、光ファイバ３と光導波路２の調心（光軸合わせ）及び光結合に高価な装置、時間を要するという問題点を有している。また、整列光ファイバ４、５と光導波路モジュール１の固定に接着剤を必要とし、さらにはその接着剤硬化のための光源装置、硬化時間を要するという問題点を有している。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされるもので、調心及び光結合が容易であるとともに、これら調心及び光結合に高価な装置を必要としない光ジャンクションブロックを提供することを課題とする。

また、光ジャンクションブロックに用いることが好適な光導波路部材の製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためなされた請求項１記載の本発明の光導波路部材の製造方法は、伝送される光信号の中継及び／又は光分波・光合波をするための光導波路を有する光導波路部材の製造方法であって、前記光導波路を構成するコアの材料よりも屈折率が低い合成樹脂材料を用いてアンダークラッドの層を成形する第一工程と、光透過性の合成樹脂材料を用いて前記アンダークラッドの層の上に凸状形状となる前記コアを成形する第二工程と、前記コアの材料よりも屈折率が低い合成樹脂材料を用いてオーバークラッドの層を前記コアの周囲に成形し前記光導波路を形成する第三工程と、を含んで製造するようにしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、光導波路を有する光導波路部材を製造するために、上記第一工程から第三工程を含む製造方法が採用される。上記工程を含むことにより、光ジャンクションブロックに用いることが好適な光導波路部材が容易に製造される。本発明の光導波路部材は、上記工程からも分かるように量産性がよいものになる。

請求項２記載の本発明の光導波路部材の製造方法は、請求項１に記載の光導波路部材の製造方法において、前記アンダークラッドの層を基板の上に成形するようにしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、耐熱、機械的強度の面などから基板選定の選択肢が広がる。尚、アンダークラッドの層が基板を兼ねるように成形してもよいものとする。

請求項３記載の本発明の光導波路部材の製造方法は、請求項１に記載の光導波路部材の製造方法において、前記アンダークラッドの層の上、又は該層の下に基板を有する場合その基板の上に、突起形状又は凸状形状となる取り付け用のガイドを成形する工程を、前記コアを成形するための前記第二工程に付加するようにしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、ガイドを成形する工程を含むことにより、光ジャンクションブロックの組み立てにおいて、そのガイドによって調心及び光結合がより一層容易なものになる。

請求項４記載の本発明の光導波路部材の製造方法は、請求項３に記載の光導波路部材の製造方法において、前記ガイドと前記コアを同一材料で同時成形するようにしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、成形に係る工数が短縮され量産性がより一層向上する。

請求項５記載の本発明の光導波路部材の製造方法は、請求項１に記載の光導波路部材の製造方法において、前記各工程に基づいて製造された前記光導波路部材を貫通する突起又は凸状を有し、前記光導波路部材の取り外しを行うと、前記突起又は凸状によって取り付け用の貫通孔が前記光導波路部材に形成される治具を用いて製造するようにしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、取り付け用の貫通孔を光導波路部材に形成するための治具が用いられる。光ジャンクションブロックの組み立てにおいて、形成された貫通孔によって調心及び光結合がより一層容易なものになる。

請求項６記載の本発明の光導波路部材の製造方法は、請求項５に記載の光導波路部材の製造方法において、前記突起又は凸状を成形型の案内部材として兼用するようにしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、治具の突起又は凸状により成形型が案内される。成形型の案内部材として機能することから、突起又は凸状は、コアの設置位置を決めるための位置合わせ機構としても機能する。コアの位置精度が向上するようになる。

上記課題を解決するためなされた請求項７記載の本発明の光ジャンクションブロックは、伝送される光信号の中継及び／又は光分波・光合波をする光ジャンクションブロックであって、中継及び／又は光分波・光合波用の複数の光導波路を有する、請求項１ないし請求項６いずれか記載の光導波路部材と、該光導波路部材を収納する筐体と、前記光導波路の端部と各光通信経路の端部とを調心しつつ光学的に結合させる複数のコネクタと、を備えて構成したことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、筐体に収納された光導波路部材の光導波路の端部と各光通信経路の端部がコネクタを介して調心され、光学的に結合される。高価な装置や接着剤を必要としない構成であり且つ調心及び光結合が容易な光ジャンクションブロックになる。

上記課題を解決するためなされた請求項８記載の本発明の光ジャンクションブロックは、伝送される光信号の中継及び／又は光分波・光合波をする光ジャンクションブロックであって、中継及び／又は光分波・光合波用の複数の光導波路を有する、請求項１ないし請求項６いずれか記載の光導波路部材と、該光導波路部材を収納する筐体と、該筐体及び前記光導波路部材に跨って設けられ且つ前記光導波路の端部と各光通信経路の端部とを調心しつつ光学的に結合させる複数のコネクタと、を備えて構成したことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、筐体に収納された光導波路部材の光導波路の端部と各光通信経路の端部が、筐体及び光導波路部材に跨るコネクタを介して調心され、光学的に結合される。高価な装置や接着剤を必要としない構成であり且つ調心及び光結合が容易な光ジャンクションブロックになる。

請求項９記載の本発明の光ジャンクションブロックは、請求項８に記載の光ジャンクションブロックにおいて、前記光導波路部材に後付けされ且つ前記筐体により位置決めされ且つ前記光通信経路の前記端部の差し込みにより調芯がなされる光軸調芯用スリーブと、前記筐体に設けられ且つ嵌合空間が形成されるフード部とを備えて、前記コネクタを構成したことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、光軸調芯用スリーブが光導波路部材に後付けされ、その後に筐体に取り付けられる。また、筐体に取り付けられた光軸調芯用スリーブは、その筐体により位置決めがなされる。さらに、光軸調芯用スリーブは、光通信経路の端部が差し込まれると、光導波路の端部との調芯を行うように作用する。一方、フード部は、コネクタ接続の際に必要となる嵌合空間を形成する。このような構成のコネクタにより、光導波路の端部と各光通信経路の端部との光学的な結合が良好に行われる。

請求項１に記載された本発明によれば、第一工程から第三工程を含む製造方法を採用することにより、光ジャンクションブロックに用いることが好適な光導波路部材を製造することができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、基板の上にアンダークラッドの層を成形することにより、耐熱、機械的強度の面などから基板選定の選択肢を広げることができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、取り付け用のガイドを成形することにより、光ジャンクションブロックの組み立てにおいて、調心及び光結合をより一層容易にすることができるという効果を奏する。

請求項４に記載された本発明によれば、ガイドとコアを同一材料で同時成形することにより、工数を短縮して量産性をより一層向上させることができるという効果を奏する。

請求項５に記載された本発明によれば、光導波路部材に取り付け用の貫通孔を形成する治具を用いることにより、光ジャンクションブロックの組み立てにおいて、その貫通孔により調心及び光結合をより一層容易にすることができるという効果を奏する。

請求項６に記載された本発明によれば、治具の突起又は凸状を成形型の案内部材として兼用することにより、コアの設置位置を決めるための位置合わせ機構としても機能させることができるとともに、コアの位置精度を向上させることができるという効果も奏する。

請求項７、８に記載された本発明によれば、請求項１ないし請求項６いずれか記載の光導波路部材と筐体と複数のコネクタとを備えることにより、調心及び光結合を容易にする光ジャンクションブロックを提供することができるという効果を奏する。また、調心及び光結合に高価な装置を必要としない光ジャンクションブロックを提供することができるという効果を奏する。

請求項９に記載された本発明によれば、光軸調芯用スリーブとフード部とを備えてコネクタを構成することにより、光導波路の端部と各光通信経路の端部との光学的な結合を良好に行うことができるという効果を奏する。

以下、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の光ジャンクションブロックとこれに光結合する光コネクタの一実施の形態を示す分解斜視図である。また、図２は光ジャンクションブロックの分解斜視図、図３は光導波路部材の斜視図、図４は光導波路部材の製造方法を模式的に説明する図、図５は光軸調芯用スリーブの斜視図、図６は光ジャンクションブロックの斜視図、図７は光結合状態の光ジャンクションブロックと光コネクタの斜視図である。

図１において、引用符号２１は自動車内の光通信や、宅内・ビル内の光通信等に用いられる光ジャンクションブロックを示している。その光ジャンクションブロック２１は、光ファイバ２２（例えばコア径が２００μｍ程度以上のもの）の各光通信経路の端部間に介在するものであって、光ファイバ２２により伝送される光信号の中継及び／又は光分波・光合波をすることができるように構成されている。本発明の光ジャンクションブロック２１は、光導波路部材２３と筐体２４とこれらに跨る複数のコネクタ２５とを備えて成されている。以下、各構成部材について詳細に説明する。

図１ないし図３において、上記光導波路部材２３は、平面視矩形状（長方形状。一例であるものとする）の板状部材であって、光分波用（中継及び／又は光合波用であってもよいものとする）の複数の光導波路２６と、その複数の光導波路２６が配置される合成樹脂製の基板２７とを備えて構成されている。また、光導波路部材２３は、上記筐体２４及び上記コネクタ２５に対して着脱自在となるように形成されている。

光導波路２６は、コア及びそのコアよりも屈折率の低いクラッド（後述するアンダークラッドとオーバークラッドで構成される）を有している。このような光導波路２６は、基板２７に対して所望の経路で配置されている（配置状態は特に限定されないものとする）。また、光導波路２６の端面（端部）は、基板２７の端面（端部）に対して面一であって、その端面から露出するように配置されている。

光導波路部材２３には、取り付け固定用のガイド２８が複数形成されている。本形態において、ガイド２８は、平面視略Ｔ字状の突起として形成されている。また、ガイド２８は、光導波路部材２３の四隅近傍に一つずつ形成されている。尚、ガイド２８は、上記形状に限らず丸ピン形状や直線状の凸状形状等に形成してもよいものとする。また、ガイド２８は、図示の数に限らず四つ以上形成してもよいものとする。ガイド２８は、位置決めが正確に行えればよいものとする。

ここで、図３及び図４を参照しながら光導波路部材２３の製造方法について説明する。光導波路部材２３は、以下の第一工程〜第三工程を順に経て製造される。尚、以下説明の製造方法は量産性がよいという利点を有している。

第一工程では、基板２７の上にアンダークラッドの層２９を成形する作業を行う（図４（ａ）参照）。そのアンダークラッドの層２９は、基板２７の全面にわたって成形される。アンダークラッドの層２９は、コア材料（アクリル系ＵＶ硬化樹脂：ＮＯＲＬＡＮＤ製ＮＯＡ６１ｎ＝１．５６、アクリル系ＵＶ硬化樹脂：ＮＯＲＬＡＮＤ製ＮＯＡ６８ｎ＝１．５４、エポキシ系ＵＶ硬化樹脂：ＥＭＩ製ＯＰＴＯＣＡＳＴ３５０６ｎ＝１．５６など）よりも屈折率が低い合成樹脂材料（ＰＭＭＡ：三菱レイヨン製のアクリペットｎ＝１．４９、ＰＰ：三井住友化学製の三井住友ポリプロｎ＝１．４９など）で成形される。アンダークラッドの層２９は適宜厚みを有する。尚、基板２７を透明なものとする場合、これをアンダークラッドの層２９と兼ねるようにしてもよいものとする。

第二工程では、アンダークラッドの層２９の上にコア３０を成形する作業を行う（図４（ａ）、（ｂ）参照）。そのコア３０は、コア用成形型３１が用いられ、上記コア材料により所望の経路で凸状形状に成形される（図３の経路は一例であるものとする）。コア用成形型３１は、コア成形用凹部３２とガイド成形用凹部３３とを有し、コア３０の成形と同時にガイド２８がアンダークラッドの層２９の上に成形される（アンダークラッドの層２９が基板２７の全面に成形されない場合には基板２７の上にガイド２８が成形される）。コア３０とガイド２８は、特に限定するものではないが、コスト及び工数等を考慮して同一材料で同時成形される。

第三工程では、コア３０の周囲にオーバークラッドの層３４を成形する作業を行う（図４（ｃ）、（ｄ）参照）。そのオーバークラッドの層３４は、オーバークラッド成形用凹部３５を有するオーバークラッド用成形型３６が用いられ、上記コア材料よりも屈折率が低い合成樹脂材料（アクリル系ＵＶ硬化樹脂：ＮＯＲＬＡＮＤ製ＮＯＡ６５ｎ＝１．５２、アクリル系ＵＶ硬化樹脂：協立化学産業製ＸＶＬ−９０ｎ＝１．５２、エポキシ系ＵＶ硬化樹脂：ＥＭＩ製ＯＰＴＯＣＡＳＴ３５０５ｎ＝１．５２など）で成形される。オーバークラッドの層３４は、後述する光導波路溝６０の形状に合わせて成形される。

オーバークラッドの層３４が硬化すると光導波路２６を有する光導波路部材２３の製造が完了する（図４（ｄ）参照）。尚、製造された光導波路部材２３は、上下反転した状態で後述する光軸調芯用スリーブ５０、５１に取り付けられる（図４（ｅ）参照）。光導波路部材２３の光導波路２６は、光軸調芯用スリーブ５０、５１の光導波路溝６０に、また、ガイド２８は、光軸調芯用スリーブ５０、５１のガイド固定用溝６１にそれぞれ差し込まれる。

図１及び図２において、上記筐体２４は、合成樹脂製であって、光導波路部材２３を収納する筐体本体３７と、その筐体本体３７に嵌合し適宜間隔をあけて光導波路部材２３を覆う蓋３８とを備えて構成されている。

筐体本体３７は、平坦な面を有する基板３９と、上記光信号の伝送方向に沿う一対の側壁４０、４０とを有している。また、筐体本体３７は、光導波路部材２３に対する収納部４１と、後述する光軸調芯用スリーブ５０、５１に対するスリーブ取り付け部４２、４２とを有している。さらに、筐体本体３７は、嵌合空間４３、４３を形成するための下フード部４４、４４を有している。嵌合空間４３、４３は、上記光通信経路を有する後述の光コネクタ６６、６７（光結合相手）を上記光軸調芯用スリーブ５０、５１に嵌合させる際に用いられるようになっている。

筐体本体３７は、本形態において、光導波路部材２３よりも一回り大きく且つ長くなるような平面視矩形状（長方形状）に形成されている。また、筐体本体３７の収納部４１は、基板３９、側壁４０、４０、及びスリーブ取り付け部４２、４２に囲まれるようにして形成されている。

スリーブ取り付け部４２、４２は、後述する光軸調芯用スリーブ５０、５１を着脱自在に取り付けするための部分であって、本形態においては、筐体２４の各端部側にそれぞれ形成されている。また、スリーブ取り付け部４２、４２は、光軸調芯用スリーブ５０、５１の位置決めをすることができるように形成されている。尚、スリーブ取り付け部４２、４２により位置決めされた後の光軸調芯用スリーブ５０、５１は、筐体本体３７に嵌合する蓋３８によって押さえ付けられ、蓋３８を外さない限り脱落しないようになっている。

下フード部４４、４４は、それぞれスリーブ取り付け部４２、４２に連続するように配置形成されている。また、下フード部４４、４４は、上記光コネクタ６６、６７（光結合相手）の形状に合わせて形成されている（後述する上フード部４７、４７も同様。下フード部４４、４４と上フード部４７、４７とで特許請求の範囲に記載したフード部を構成するものとする）。

側壁４０、４０には、蓋３８に対する係止部４５が複数形成されている。その複数の係止部４５は、本形態において、収納部４１の両脇に形成されている。スリーブ取り付け部４２、４２は、複数の係止部４５に連続するように形成されている。

蓋３８には、筐体本体３７の側壁４０、４０に対向する側壁４６、４６と、筐体本体３７の下フード部４４、４４に対向する上フード部４７、４７とが形成されている。側壁４６、４６には、側壁４０、４０の係止部４５に引っ掛かる係止突起４８が複数形成されている。上フード部４７、４７には、上記光コネクタ６６、６７（光結合相手）に対するロック部４９、４９が形成されている。そのロック部４９、４９には、上記光コネクタ６６、６７に形成される後述のロッキングアーム７４、７４が係合するようになっている。

上記コネクタ２５は、光導波路２６の端部と上記各光通信経路の端部（後述するフェルール６８）とを調心しつつ光学的に結合させるための部材であって、光軸調芯用スリーブ５０と、スリーブ取り付け部４２と、下フード部４４と、上フード部４７とを備えて構成されている（上記光コネクタ６６側の構成）。また、コネクタ２５は、光軸調芯用スリーブ５１と、スリーブ取り付け部４２と、下フード部４４と、上フード部４７とを備えて構成されている（上記光コネクタ６７側の構成）。

光軸調芯用スリーブ５０、５１は、合成樹脂製のスリーブ本体５２、５３とスリーブカバー５４、５４とを備えて構成されている。光軸調芯用スリーブ５０、５１は、スリーブ本体５２、５３及びスリーブカバー５４、５４を用いて光導波路部材２３の端部を挟み込み固定するような分割構造（後付けするための固定手段）を有している。尚、光軸調芯用スリーブ５０、５１を合体させて一つの部材にすることも可能であるものとする。但し、光導波路部材２３との位置決めが容易になるのは、二つに分けた本形態の方である。

図５において、スリーブ本体５２、５３は、光結合部分を保護するためのスリーブ５５、５６と、光導波路部材２３の端部が載置されるベース５７、５８とを有している。本形態において、スリーブ５５は、一芯に対応するように形成されている。すなわち、後述するフェルール６８が差し込まれるような貫通孔５９が形成されている。一方、スリーブ５６は、四芯に対応するように形成されている。すなわち、後述するフェルール６８がそれぞれ差し込まれるような四つの貫通孔５９が横一列に並んで形成されている。

ベース５７、５８には、それぞれスリーブ５５、５６が連成されている。また、光導波路部材２３の端部に対するベース５７、５８の載置面には、光導波路溝６０とガイド固定用溝６１とが形成されている。光導波路溝６０には、上述の如く、光導波路部材２３の光導波路２６が差し込まれるようになっている。また、ガイド固定用溝６１には、同じく、光導波路部材２３のガイド２８が差し込まれるようになっている。ベース５７、５８の側部には、スリーブカバー５４、５４に対する一対の係止部６２、６２が形成されている。また、ベース５７、５８の裏面には、スリーブ取り付け部４２、４２が差し込まれる凹部６３、６３が形成されている。

図２において、スリーブカバー５４、５４は、ベース５７、５８の上に載置された光導波路部材２３の端部を覆う板状の部材であって、その側部には、一対の係止部６２、６２に係止される一対の係止突起６４、６４が形成されている。また、光導波路部材２３の端部に対向する面には、緩衝部材６５、６５が設けられている。その緩衝部材６５、６５は、ゴムや発泡樹脂、ゲルなどであって、光導波路２６の位置を固定することができるように設定されている。本形態の緩衝部材６５、６５は、嵌合時にもとの厚さの５０％程度の厚さになるように設定されている（一例であるものとする）。

尚、光軸調芯用スリーブ５０、５１の間には、これら光軸調芯用スリーブ５０、５１同士の近接方向の移動を阻止するための部材（間隔保持部材：例えば棒状のもの）を設けてもよいものとする。その部材は、後述する光コネクタ６６、６７（光結合相手）によるコネクタ接続の際の、光導波路部材２３への応力集中を緩和することができるものとする。

図１において、光コネクタ６６、６７は、光ジャンクションブロック２１に対する光結合相手であって、各光通信経路の端部にそれぞれ設けられている。光コネクタ６６は一芯用、光コネクタ６７は四芯用として設定されており、光ファイバ２２の端末に設けられるフェルール６８と、そのフェルール６８をスライド自在に収容するハウジング６９、７０と、ハウジング６９、７０の後部に嵌合するスプリングキャップ７１、７２と、光ファイバ２２に挿通され且つフェルール６８及びスプリングキャップ７１、７２の間に介在するスプリング７３とを備えて構成されている。

ハウジング６９、７０は、光ジャンクションブロック２１の嵌合空間４３、４３に差し込まれて嵌合するように形成されている。また、ハウジング６９、７０の上部には、ロッキングアーム７４、７４が形成されている。尚、光結合時にフェルール６８がスプリング７３の力でスリーブ５５、５６に突き当てられる等の、光コネクタ６６、６７の具体的な機能等は、本願出願人が先に提案した実公平５−１０６２６号公報に開示されているので、ここでは説明を省略する。

上記構成において、本発明に係る光ジャンクションブロック２１は、例えば次のような手順を経て組み付けられる。先ず、図４を参照しながら説明したように光導波路部材２３を製造する作業を行う。次に、製造した光導波路部材２３と共に、筐体２４及び光軸調芯用スリーブ５０、５１を準備する作業を行う。このような前準備が完了したら、光導波路部材２３の端部をスリーブ本体５２、５３のベース５７、５８上に載置するとともにスリーブカバー５４、５４で挟み込み、光導波路部材２３と光軸調芯用スリーブ５０、５１とを後付け固定する作業を行う。

続いて、筐体２４のスリーブ取り付け部４２、４２に光軸調芯用スリーブ５０、５１をそれぞれ取り付けるとともに、光導波路部材２３を収納部４１に収納する作業を行う。そして最後に、蓋３８を筐体本体３７に嵌合させて光導波路部材２３をガタツキなく覆う作業を行う。これにより、一連の組み付けが完了し、図６に示されるような光ジャンクションブロック２１が完成する。尚、光ジャンクションブロック２１に光コネクタ６６、６７をそれぞれ光結合すると、図７に示されるような状態になる。

以上、図１ないし図７を参照しながら説明してきたように、光ジャンクションブロック２１は、光コネクタ６６、６７との光学的な結合をコネクタ２５を介して行えるようなものであることから、従来例と比べて調心及び光結合を格段に容易にすることができる。また、従来例で用いていたような高価な装置を必要としないことから、安価に調心及び光結合をすることができる。

コネクタ２５は、スリーブ５５、５６を有していることから、光導波路２６の端部と光通信経路の端部（フェルール６８）とを容易に調心及び保護することができる。また、コネクタ２５は、ロック部４９を有していることから、光導波路部材２３と光コネクタ６６、６７との位置関係を保つことができる。その他、本発明に係る光ジャンクションブロック２１は、嵌め込みによる組み付けであることから、従来よりも組み付けを容易にすることができる（従来例で用いていた接着剤が不要）。

続いて、図８ないし図１２を参照しながら本発明による光ジャンクションブロックの他の一実施の形態を説明する。図８は他の一実施の形態を示す分解斜視図、図９は光ジャンクションブロックの分解斜視図、図１０は光導波路部材の斜視図、図１１は光導波路部材の製造方法を模式的に説明する図、図１２は光軸調芯用スリーブの斜視図である。尚、上述で説明した構成部材と基本的に同じものについては同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

図８において、引用符号８１は上述の形態同様、自動車内の光通信や、宅内・ビル内の光通信等に用いられる光ジャンクションブロックを示している。その光ジャンクションブロック８１は、光ファイバ２２（例えばコア径が２００μｍ程度以上のもの）の各光通信経路の端部間に介在するものであって、光ファイバ２２により伝送される光信号の中継及び／又は光分波・光合波をすることができるように構成されている。本発明の光ジャンクションブロック８１は、光導波路部材８２と筐体２４とこれらに跨る複数のコネクタ８３とを備えて成されている。以下、各構成部材について詳細に説明する。

図８ないし図１０において、上記光導波路部材８２は、平面視矩形状（長方形状。一例であるものとする）の板状部材であって、光分波用（中継及び／又は光合波用であってもよいものとする）の複数の光導波路８４と、その複数の光導波路８４が配置される合成樹脂製の基板８５とを備えて構成されている。また、光導波路部材８２は、筐体２４及び上記コネクタ８３に対して着脱自在となるように形成されている。

光導波路８４は、コア及びそのコアよりも屈折率の低いクラッド（後述するアンダークラッドとオーバークラッドで構成される）を有している。このような光導波路８４は、基板８５に対して所望の経路で配置されている（配置状態は特に限定されないものとする）。また、光導波路８４の端面（端部）は、基板８５の端面（端部）に対して面一であって、その端面から露出するように配置されている。

光導波路部材８２には、取り付け固定用の貫通孔８６が複数形成されている。本形態において、貫通孔８６は、平面視円形状に形成されている。また、貫通孔８６は、光導波路部材８２の四隅近傍に一つずつ形成されている。尚、貫通孔８６は、上記形状に限らず長孔形状等に形成してもよいものとする。また、貫通孔８６は、図示の数に限らず四つ以上形成してもよいものとする。貫通孔８６は、位置決めが正確に行えればよいものとする。

ここで、図１０及び図１１を参照しながら光導波路部材８２の製造方法について説明する。光導波路部材８２は、丸ピン形状の複数の突起８７（これに限らず凸状（突条）でもよい）を有する治具８８を用いて、以下の第一工程〜第三工程を順に経て製造される。尚、光導波路部材８２の製造方法は量産性がよいという利点を有している。

第一工程では、図１１（ａ）に示されるように治具８８にセットされた基板８５の上にアンダークラッドの層８９を成形する作業を行う（図１１（ｂ）参照）。そのアンダークラッドの層８９は、基板８５の全面にわたって成形される。アンダークラッドの層８９は、コア材料（アクリル系ＵＶ硬化樹脂：ＮＯＲＬＡＮＤ製ＮＯＡ６１ｎ＝１．５６、アクリル系ＵＶ硬化樹脂：ＮＯＲＬＡＮＤ製ＮＯＡ６８ｎ＝１．５４、エポキシ系ＵＶ硬化樹脂：ＥＭＩ製ＯＰＴＯＣＡＳＴ３５０６ｎ＝１．５６など）よりも屈折率が低い合成樹脂材料（ＰＭＭＡ：三菱レイヨン製のアクリペットｎ＝１．４９、ＰＰ：三井住友化学製の三井住友ポリプロｎ＝１．４９など）で成形される。アンダークラッドの層８９は適宜厚みを有する。尚、基板８５を透明なものとする場合、これをアンダークラッドの層８９と兼ねるようにしてもよいものとする。

第二工程では、アンダークラッドの層８９の上にコア９０を成形する作業を行う（図１１（ｃ）、（ｄ）参照）。そのコア９０は、コア用成形型９１が用いられ、上記コア材料により所望の経路で凸状形状に成形される（図１０の経路は一例であるものとする）。コア用成形型９１は、コア成形用凹部９２と、治具８８の突起８７により案内されるガイド孔９３とを有する。

第三工程では、コア９０の周囲に例えば図１１（ｅ）に示されるようなオーバークラッドの層９４を成形する作業を行う。そのオーバークラッドの層９４は、図示しないオーバークラッド用成形型が用いられ、上記コア材料よりも屈折率が低い合成樹脂材料（アクリル系ＵＶ硬化樹脂：ＮＯＲＬＡＮＤ製ＮＯＡ６５ｎ＝１．５２、アクリル系ＵＶ硬化樹脂：協立化学産業製ＸＶＬ−９０ｎ＝１．５２、エポキシ系ＵＶ硬化樹脂：ＥＭＩ製ＯＰＴＯＣＡＳＴ３５０５ｎ＝１．５２など）で成形される。

オーバークラッドの層９４が硬化すると光導波路８４を有する光導波路部材８２の製造が完了する。尚、製造された光導波路部材８２は、治具８８から取り外されて後述する光軸調芯用スリーブ９５、９６に取り付けられる（図１１（ｆ）参照）。光導波路部材８２は、図示のように平坦な面を有する板状の部材であることから、光軸調芯用スリーブ９５、９６のベース９９、１００に載置され、また、突起８７により形成された貫通孔８６は、光軸調芯用スリーブ９５、９６のベース９９、１００の貫通孔固定ピン１０１、１０１に差し込まれる。

図８及び図９において、上記コネクタ８３は、光導波路８４の端部と上記各光通信経路の端部（フェルール６８）とを調心しつつ光学的に結合させるための部材であって、光軸調芯用スリーブ９５と、スリーブ取り付け部４２と、下フード部４４と、上フード部４７とを備えて構成されている（光コネクタ６６側の構成）。また、コネクタ８３は、光軸調芯用スリーブ９６と、スリーブ取り付け部４２と、下フード部４４と、上フード部４７とを備えて構成されている（光コネクタ６７側の構成）。

光軸調芯用スリーブ９５、９６は、合成樹脂製のスリーブ本体９７、９８とスリーブカバー５４、５４とを備えて構成されている。光軸調芯用スリーブ９５、９６は、スリーブ本体９７、９８及びスリーブカバー５４、５４を用いて光導波路部材８２の端部を挟み込み固定するような分割構造（後付けするための固定手段）を有している。

図１２において、スリーブ本体９７、９８は、光結合部分を保護するためのスリーブ５５、５６と、光導波路部材８２の端部が載置されるベース９９、１００とを有している。ベース９９、１００には、それぞれスリーブ５５、５６が連成されている。また、光導波路部材８２の端部に対するベース９９、１００の載置面には、貫通孔固定ピン１０１が形成されている。貫通孔固定ピン１０１には、上述の如く、光導波路部材８２の貫通孔８６が差し込まれるようになっている。ベース９９、１００の側部には、スリーブカバー５４、５４に対する一対の係止部６２、６２が形成されている。また、ベース９９、１００の裏面には、スリーブ取り付け部４２、４２が差し込まれる凹部６３、６３が形成されている。

尚、光軸調芯用スリーブ９５、９６の間には、これら光軸調芯用スリーブ９５、９６同士の近接方向の移動を阻止するための部材（間隔保持部材：例えば棒状のもの）を設けてもよいものとする。その部材は、光コネクタ６６、６７（光結合相手）によるコネクタ接続の際の光導波路部材８２への応力集中を緩和することができるものとする。

上記構成において、本発明に係る光ジャンクションブロック８１は、例えば次のような手順を経て組み付けられる。先ず、図１１を参照しながら説明したように光導波路部材８２を製造する作業を行う。次に、製造した光導波路部材８２と共に、筐体２４及び光軸調芯用スリーブ９５、９６を準備する作業を行う。このような前準備が完了したら、光導波路部材８２の端部をスリーブ本体９７、９８のベース９９、１００上に載置するとともにスリーブカバー５４、５４で挟み込み、光導波路部材８２と光軸調芯用スリーブ９５、９６とを後付け固定する作業を行う。

続いて、筐体２４のスリーブ取り付け部４２、４２に光軸調芯用スリーブ９５、９６をそれぞれ取り付けるとともに、光導波路部材８２を収納部４１に収納する作業を行う。そして最後に、蓋３８を筐体本体３７に嵌合させて光導波路部材８２をガタツキなく覆う作業を行う。これにより、一連の組み付けが完了し、図６に示されるような光ジャンクションブロック８１が完成する。尚、光ジャンクションブロック８１に光コネクタ６６、６７をそれぞれ光結合すると、図７に示されるような状態になる。

以上、図８ないし図１２を参照しながら説明してきたように、光ジャンクションブロック８１は、光コネクタ６６、６７との光学的な結合をコネクタ８３を介して行えるようなものであることから、従来例と比べて調心及び光結合を格段に容易にすることができる。また、従来例で用いていたような高価な装置を必要としないことから、安価に調心及び光結合をすることができる。

コネクタ８３は、スリーブ５５、５６を有していることから、光導波路８４の端部と光通信経路の端部（フェルール６８）とを容易に調心及び保護することができる。また、コネクタ８３は、ロック部４９を有していることから、光導波路部材８２と光コネクタ６６、６７との位置関係を保つことができる。その他、本発明に係る光ジャンクションブロック８１は、嵌め込みによる組み付けであることから、従来よりも組み付けを容易にすることができる（従来例で用いていた接着剤が不要）。

その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

本発明による光ジャンクションブロックとこれに光結合する光コネクタの一実施の形態を示す分解斜視図である。 図１の光ジャンクションブロックの分解斜視図である。 図１の光導波路部材の斜視図である。 図１の光導波路部材の製造方法を模式的に説明する図である。 図１の光軸調芯用スリーブの斜視図である。 光ジャンクションブロックの斜視図である。 光結合状態の光ジャンクションブロックと光コネクタの斜視図である。 本発明による光ジャンクションブロックとこれに光結合する光コネクタの他の一実施の形態を示す分解斜視図である。 図８の光ジャンクションブロックの分解斜視図である。 図８の光導波路部材の斜視図である。 図８の光導波路部材の製造方法を模式的に説明する図である。 図８の光軸調芯用スリーブの斜視図である。 従来例の光導波路モジュールの斜視図である。

符号の説明

２１ 光ジャンクションブロック
２２ 光ファイバ
２３ 光導波路部材
２４ 筐体
２５ コネクタ
２６ 光導波路
２７ 基板
２８ ガイド
２９ アンダークラッドの層
３０ コア
３４ オーバークラッドの層
３７ 筐体本体
３８ 蓋
４１ 収納部
４２ スリーブ取り付け部
４３ 嵌合空間
４４ 下フード部
４７ 上フード部
５０、５１ 光軸調芯用スリーブ
５２、５３ スリーブ本体
５４ スリーブカバー
５５、５６ スリーブ
５７、５８ ベース
５９ 貫通孔
６０ 光導波路溝
６１ ガイド固定用溝
６５ 緩衝部材
６６、６７ 光コネクタ
６８ フェルール
８１ 光ジャンクションブロック
８２ 光導波路部材
８３ コネクタ
８４ 光導波路
８５ 基板
８６ 貫通孔
８７ 突起
８８ 治具
８９ アンダークラッドの層
９０ コア
９４ オーバークラッドの層
９５、９６ 光軸調芯用スリーブ
９７、９８ スリーブ本体
９９、１００ ベース
１０１ 貫通孔固定ピン

Claims (9)

1. 伝送される光信号の中継及び／又は光分波・光合波をするための光導波路を有する光導波路部材の製造方法であって、
   前記光導波路を構成するコアの材料よりも屈折率が低い合成樹脂材料を用いてアンダークラッドの層を成形する第一工程と、
   光透過性の合成樹脂材料を用いて前記アンダークラッドの層の上に凸状形状となる前記コアを成形する第二工程と、
   前記コアの材料よりも屈折率が低い合成樹脂材料を用いてオーバークラッドの層を前記コアの周囲に成形し前記光導波路を形成する第三工程と、
   を含んで製造するようにした
   ことを特徴とする光導波路部材の製造方法。
2. 請求項１に記載の光導波路部材の製造方法において、
   前記アンダークラッドの層を基板の上に成形するようにした
   ことを特徴とする光導波路部材の製造方法。
3. 請求項１に記載の光導波路部材の製造方法において、
   前記アンダークラッドの層の上、又は該層の下に基板を有する場合その基板の上に、突起形状又は凸状形状となる取り付け用のガイドを成形する工程を、前記コアを成形するための前記第二工程に付加するようにした
   ことを特徴とする光導波路部材の製造方法。
4. 請求項３に記載の光導波路部材の製造方法において、
   前記ガイドと前記コアを同一材料で同時成形するようにした
   ことを特徴とする光導波路部材の製造方法。
5. 請求項１に記載の光導波路部材の製造方法において、
   前記各工程に基づいて製造された前記光導波路部材を貫通する突起又は凸状を有し、前記光導波路部材の取り外しを行うと、前記突起又は凸状によって取り付け用の貫通孔が前記光導波路部材に形成される治具を用いて製造するようにした
   ことを特徴とする光導波路部材の製造方法。
6. 請求項５に記載の光導波路部材の製造方法において、
   前記突起又は凸状を成形型の案内部材として兼用するようにした
   ことを特徴とする光導波路部材の製造方法。
7. 伝送される光信号の中継及び／又は光分波・光合波をする光ジャンクションブロックであって、
   中継及び／又は光分波・光合波用の複数の光導波路を有する、請求項１ないし請求項６いずれか記載の光導波路部材と、
   該光導波路部材を収納する筐体と、
   前記光導波路の端部と各光通信経路の端部とを調心しつつ光学的に結合させる複数のコネクタと、
   を備えて構成した
   ことを特徴とする光ジャンクションブロック。
8. 伝送される光信号の中継及び／又は光分波・光合波をする光ジャンクションブロックであって、
   中継及び／又は光分波・光合波用の複数の光導波路を有する、請求項１ないし請求項６いずれか記載の光導波路部材と、
   該光導波路部材を収納する筐体と、
   該筐体及び前記光導波路部材に跨って設けられ且つ前記光導波路の端部と各光通信経路の端部とを調心しつつ光学的に結合させる複数のコネクタと、
   を備えて構成した
   ことを特徴とする光ジャンクションブロック。
9. 請求項８に記載の光ジャンクションブロックにおいて、
   前記光導波路部材に後付けされ且つ前記筐体により位置決めされ且つ前記光通信経路の前記端部の差し込みにより調芯がなされる光軸調芯用スリーブと、前記筐体に設けられ且つ嵌合空間が形成されるフード部とを備えて、前記コネクタを構成した
   ことを特徴とする光ジャンクションブロック。
   
   

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