JP2005284159A - 光ファイバアレイ - Google Patents
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Abstract
【課題】 光ファイバアレイの良好な伝送特性を維持することができる。
【解決手段】 光ファイバアレイ10は、光ファイバ24を収容する収容溝34が形成されている基板30と、収容溝34に収容された光ファイバ24を覆う蓋板12と、光ファイバ24を収容溝34に収容した基板30と蓋板12とを接合する接着層とを備えている。蓋板12の後端部12aから光ファイバリボン20の引出部23aまでの長さをX、蓋板12の長さをYとしたときY≦3Xとし、X≦5Yの範囲とする。また、引出部23aでの光ファイバ24の中心から蓋板12の後端部12aでの光ファイバ24の中心までを結ぶ線と収容溝34に収容された光ファイバ24の中心軸とのなす屈曲角θは、6°以下とする。このように構成した光ファイバアレイ10では、光ファイバ24により及ぼされる蓋板12や接着層16などへの応力を低減可能となる。
【選択図】 図2
【解決手段】 光ファイバアレイ10は、光ファイバ24を収容する収容溝34が形成されている基板30と、収容溝34に収容された光ファイバ24を覆う蓋板12と、光ファイバ24を収容溝34に収容した基板30と蓋板12とを接合する接着層とを備えている。蓋板12の後端部12aから光ファイバリボン20の引出部23aまでの長さをX、蓋板12の長さをYとしたときY≦3Xとし、X≦5Yの範囲とする。また、引出部23aでの光ファイバ24の中心から蓋板12の後端部12aでの光ファイバ24の中心までを結ぶ線と収容溝34に収容された光ファイバ24の中心軸とのなす屈曲角θは、6°以下とする。このように構成した光ファイバアレイ10では、光ファイバ24により及ぼされる蓋板12や接着層16などへの応力を低減可能となる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、光ファイバアレイに関する。
従来、光ファイバアレイとしては、光ファイバを収容する収容溝が形成された基板とこの収容溝に収容された光ファイバを覆う蓋板とを接着層で接合させるものにおいて、収容溝が20本以上形成された基板の反りを低減するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載された光ファイバアレイは、収容溝の総数の範囲が20本のときに基板の厚さを1.10mmとし、収容溝の総数の範囲が21〜24本のときに基板の厚さを1.45mmとし、収容溝の総数の範囲が25〜28本のときに基板の厚さを1.73mmとするというように、収容溝の総数の範囲に対して基板の厚みを予め設定し、接着層の硬化後の基板の反りを低減して光信号の伝送特性の低下を防止する。
特開2003−149501号公報
ところで、光ファイバの本数が多くなると、光ファイバを束ねた光ファイバ束を2段にして基板上に戴置させることがある。このように2段に戴置したとき、戴置された光ファイバ束の少なくとも一方から引き出された光ファイバは屈曲して収容溝に入り込むことになるため、光ファイバを覆う蓋板や蓋板と基板とを接合する接着層に応力を及ぼすことがある。このとき、特許文献1に記載された光ファイバアレイでは、基板の反りを低減して光信号の伝送特性の低下を防止することはできるものの、光ファイバが蓋板や接着層などに応力を及ぼしたときには、光ファイバの中心位置がずれたり蓋板が剥離するなどして十分に伝送特性を維持することができないことがあった。
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、良好な伝送特性を維持することができる光ファイバアレイを提供することを目的とする。
本発明の光ファイバアレイは、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。すなわち、本発明の光ファイバアレイは、
複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束と、
前記光ファイバ束を戴置する戴置部と該戴置された光ファイバ束の引出部より引き出された光ファイバを収容する収容溝とが形成されている基板と、
前記収容溝に収容された前記光ファイバを覆う蓋板と、
前記光ファイバを前記収容溝に収容した前記基板と前記蓋板とを接合する接着層と、
を備え、
前記戴置部は、前記光ファイバ束を2段以上戴置し、
前記光ファイバ束の前記引出部から前記蓋板の後端までの長さをX、前記蓋板の前端から後端までの長さをYとしたとき1/3≦X/Yを満たすものである。
複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束と、
前記光ファイバ束を戴置する戴置部と該戴置された光ファイバ束の引出部より引き出された光ファイバを収容する収容溝とが形成されている基板と、
前記収容溝に収容された前記光ファイバを覆う蓋板と、
前記光ファイバを前記収容溝に収容した前記基板と前記蓋板とを接合する接着層と、
を備え、
前記戴置部は、前記光ファイバ束を2段以上戴置し、
前記光ファイバ束の前記引出部から前記蓋板の後端までの長さをX、前記蓋板の前端から後端までの長さをYとしたとき1/3≦X/Yを満たすものである。
一般に、この種の光ファイバアレイでは、基板上に光ファイバを収容する収容溝を形成し光ファイバをこの収容溝に収容させて基板と蓋板とを接着層により接合させる。ここで、光ファイバを束ねた光ファイバ束を2段以上にして基板上に戴置させると、戴置された光ファイバ束の少なくとも一方から引き出された光ファイバは屈曲して収容溝に入り込むことになるため、この光ファイバが蓋板や接着層に応力を及ぼすことがある。本発明者らは、光ファイバ束の引出部から蓋板の後端までの長さと蓋板の前端から後端までの長さとの関係が光ファイバによる蓋板や接着層への応力に影響を与えることに着目し、鋭意研究した結果、光ファイバ束の引出部から蓋板の後端までの長さをX、蓋板の長さをYとしたとき1/3≦X/Yを充足すると良好な伝送特性を維持することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の光ファイバアレイにおいて、前記光ファイバ束の前記引出部から前記蓋板の後端までの長さをX、前記蓋板の長さをYとしたときX/Y≦5を満たすことが好ましい。こうすれば、蓋板の長さに対して引出部から蓋板の後端までの長さが5倍を超えることがないため、蓋板の長さに対して基板の長さを長くせずに良好な伝送特性を維持することができる。
本発明の光ファイバアレイにおいて、前記引出部での光ファイバの中心から前記蓋板の後端での光ファイバの中心までを結ぶ線と前記収容溝に収容された光ファイバの中心軸とのなす角が6°以下であることが好ましい。ここで、光ファイバを束ねた光ファイバ束を2段以上にして基板上に戴置させると、戴置された光ファイバ束の少なくとも一方から引き出された光ファイバは、引出部での光ファイバの中心から蓋板の後端での光ファイバの中心までを結ぶ線と収容溝に収容された光ファイバの中心軸とのなす角θ(以下屈曲角θとする)で収容溝に入り込むことになるため、蓋板や接着層などに応力を及ぼすことがある。ここでは、この屈曲角θを6°以下としたため光ファイバが蓋板や接着層などに及ぼす応力は小さい。したがって、良好な伝送特性を維持することができる。ここで、光ファイバ束から引き出された複数の光ファイバの屈曲角θがそれぞれ異なる場合には、それらの平均が6°以下を充足すればよい。
本発明の光ファイバアレイにおいて、前記蓋板の長さYは、2〜10mmの範囲で形成されていることが好ましい。こうすれば、収容溝に収容された光ファイバを固定しやすい。
本発明の光ファイバアレイは、
複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束と、
前記光ファイバ束を戴置する戴置部と該戴置された光ファイバ束の引出部より引き出された光ファイバを収容する収容溝とが形成されている基板と、
前記収容溝に収容された前記光ファイバを覆う蓋板と、
前記光ファイバを前記収容溝に収容した前記基板と前記蓋板とを接合する接着層と、
を備え、
前記戴置部は、前記光ファイバ束を2段以上戴置し、
前記引出部での光ファイバの中心から前記蓋板の後端での光ファイバの中心までを結ぶ線と前記収容溝に収容された光ファイバの中心軸とのなす角が6°以下であるものである。
複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束と、
前記光ファイバ束を戴置する戴置部と該戴置された光ファイバ束の引出部より引き出された光ファイバを収容する収容溝とが形成されている基板と、
前記収容溝に収容された前記光ファイバを覆う蓋板と、
前記光ファイバを前記収容溝に収容した前記基板と前記蓋板とを接合する接着層と、
を備え、
前記戴置部は、前記光ファイバ束を2段以上戴置し、
前記引出部での光ファイバの中心から前記蓋板の後端での光ファイバの中心までを結ぶ線と前記収容溝に収容された光ファイバの中心軸とのなす角が6°以下であるものである。
一般に、この種の光ファイバアレイでは、基板上に光ファイバを収容する収容溝を形成し光ファイバをこの収容溝に収容させて基板と蓋板とを接着層により接合させる。ここで、光ファイバを束ねた光ファイバ束を2段以上にして基板上に戴置させると、戴置された光ファイバ束の少なくとも一方から引き出された光ファイバは収容溝に対して屈曲角θで入り込むことになるため、光ファイバを覆う蓋板や蓋板と基板とを接合する接着層などに応力を及ぼすことがある。本発明者らは、光ファイバの屈曲角θが光ファイバによる蓋板や接着層への応力に影響を与えることに着目し、鋭意研究した結果、屈曲角θが6°以下を充足すると良好な伝送特性を維持することができることを見出し、本発明を完成するに至った。ここで、光ファイバ束から引き出された複数の光ファイバの屈曲角θがそれぞれ異なる場合には、それらの平均が6°以下を充足すればよい。
本発明の光ファイバアレイにおいて、前記光ファイバ束は、帯状に形成された光ファイバリボンであることが好ましい。こうすれば、光ファイバ束を2段以上に戴置しやすい。
本発明の光ファイバアレイにおいて、前記収容溝は、前記基板上に17本以上形成されていることが好ましい。このときに光ファイバ束が2段以上になることがあるため、本発明を適用する意義が高い。
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態の光ファイバアレイ10の斜視図であり、図2は、光ファイバアレイ10の側面図である。光ファイバアレイ10は、図1に示すように、光ファイバリボン20から引き出された光ファイバ24と、光ファイバ24を収容する収容溝34が形成されている基板30と、収容溝34に収容された光ファイバ24を覆う蓋板12と、基板20と蓋板12とを接合する接着層16とを備えている。なお、この光ファイバアレイ10は、隣接して2段に重ねた光ファイバリボン20から引き出された光ファイバ24を基板30と蓋板12とにより固定するようにしているが(図1参照)、配置の仕方はこれに限定されるものではなく、多段の光ファイバリボン20から引き出された光ファイバ24を基板30と蓋板12とにより固定するようにしてもよいし、隣接させる光ファイバリボン20の数を適宜変更してもよい。
光ファイバリボン20は、複数の光ファイバ24を並べて結束部23によりその外部を覆ったものであり、リボン状に成形されている。光ファイバ24は、例えばガラスで構成され光信号を伝送するファイバであり、図2に示すように、光信号を伝送するコア(図示せず)の周りにコアと屈折率の異なるガラス層であるクラッド(図示せず)が形成されている。この光ファイバ24の外周には、保護層となる被覆部22により被覆されている。この被覆部22及び結束部23は、光ファイバ24を被覆して保護可能なもの、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及び光硬化性樹脂から選ばれる1種又は2種以上の樹脂により形成されている。この光ファイバ24は、例えば被覆部22により被覆された光ファイバ24の直径が約250μmであり、光ファイバ24の直径が約125μmであり、コア24aの直径が約9μmで形成されている。また、結束部23は、例えばその上下部分の厚さがそれぞれ25μmであり、左右部分の厚さがそれぞれ50μmで形成されている。光ファイバリボン20から光ファイバ24を引き出す方法は、例えば被覆部等除去治具(ストリッパなど)により光ファイバリボン20の被覆部22及び結束部23を除去して引き出すことができる。このようにして光ファイバリボン20の結束部23の先端の引出部23aから光ファイバ24が引き出される(図2参照)。なお、ここではリボン状のものを用いたが、光ファイバ24を引き出すことができるものであれば特に限定されず、例えば多芯ケーブルなどを用いることができる。
基板30は、光ファイバリボン20及び光ファイバリボン20から引き出された光ファイバ24を固定する部材である。基板30の材質としては、外形加工をした際に平坦性に優れ形状保持性の高いものが好ましく、例えば、ガラス、シリコン及びセラミックなどの無機材料や、銅、鉄及びニッケルなどの金属材料や、エンジニアリングプラスチックなどの有機材料などが挙げられるが、なかでも熱や湿度によって変形しにくい無機材料が好ましい。基板30の幅は、例えば2〜15mm(好ましくは5〜9mm)の範囲に形成されている。基板30の長さ(光ファイバ24の軸方向の長さ)は、例えば5〜20mm(好ましくは10〜15mm)の範囲に形成され、基板30の厚さは、例えば0.5〜2.0mm(好ましくは1.0〜1.5mm)の範囲に形成されている。この基板30は、光ファイバリボン20から引き出された光ファイバ24を収容するファイバ設置部31と光ファイバリボン20を戴置する戴置部32とを備える。また、説明の便宜上、蓋板12の後端部12aから光ファイバリボン20の引出部23aまでの基板30の部分を中間部33と称し、この長さをXとする(図1及び図2参照)。ここで、中間部33の長さXと後述する蓋板12の前端から後端までの長さYとは、1/3≦X/Yを充足する。この結果、光ファイバ24が蓋板12などに及ぼす応力が小さくなる。また、1/3≦X/Y≦5の範囲とすることが好ましく、1/3≦X/Y≦3の範囲とすることがより好ましい。X/Y≦5を充足すると、蓋板12の長さに対して中間部33の長さが5倍を超えることがなく蓋板12の長さに対して基板30の長さが長くなりすぎない。
ファイバ設置部31には、光ファイバ24を収容する収容溝34が形成されている。収容溝34は、任意の配列ピッチ、例えば光ファイバ24の直径と略同じ配列ピッチでファイバ設置部32の上面に戴置部32側から手前側に向かって複数設けられている。この収容溝34は、ファイバ設置部31に例えば17本以上で形成されている。この収容溝34は、光ファイバ24を十分安定して固定できるような深さ及び形状(例えば断面V字状)に形成されている。具体的には、光ファイバ24の直径よりも長い深さに形成することが好ましく、且つ収容溝34の形成面と形成面との角度が55°〜95°の範囲に形成することが好ましい。なお、収容溝34は、例えば溝を形成する方向に溝形成用装置(例えばダイシングソーなど)により基板30を切削加工して形成することができるし、基板30にレジスト処理を行ったあとに写真法などでレジストを除去しエッチング処理を行い形成することができる。
戴置部32は、光ファイバリボン20を載せて固定する部分であり、光ファイバリボン20から引き出された光ファイバ24が収容溝34に入るようにファイバ設置部31に対して段差となるように形成された部分である。この戴置部32は、基板30と略同じ幅に形成され、戴置部32の長さ(光ファイバ24の軸方向の長さ)は、例えば光ファイバリボン20を安定して戴置させることができるように形成することが好ましく、用いる光ファイバリボンなどの形状に合わせて適宜決めてもよい。また、戴置部32の深さは、例えば1段目及び2段目の光ファイバリボン20から引き出される光ファイバ24の曲がり量が同じになるような範囲で形成されている(図2参照)。ここで、引出部23aでの光ファイバ24の中心から蓋板12の後端部12aでの光ファイバ24の中心までを結ぶ線と収容溝34に収容された光ファイバ24の中心軸とのなす角を屈曲角θとすると、1段目及び2段目の光ファイバリボン20の引出部23aから引き出された光ファイバ24は、同じ屈曲角θで収容溝34に入り込むことになる(図2参照)。戴置部32は、この屈曲角θが6°以下を充足する範囲で形成されている。こうすれば、光ファイバ24が蓋板12や接着層16などに及ぼす応力は小さく抑えられる。ここで、ある段の光ファイバリボン20から引き出された複数の光ファイバ24の屈曲角θがそれぞれ異なる場合や、1段目の光ファイバリボン20から引き出された光ファイバ24の屈曲角θと2段目の光ファイバリボン20から引き出された光ファイバ24の屈曲角θとが異なる場合などには、それらの平均が6°以下を充足すればよい。このように形成した戴置部32に上述の光ファイバリボン20を上下、左右に戴置し、引き出した光ファイバ24を収容溝34に収容させる。このとき、2段に戴置された光ファイバリボン20から引き出した光ファイバ24が重ならないように上下の光ファイバリボン20の位置を幅方向にずらして戴置させる(図1参照)。
蓋板12は、収容溝34に収容された光ファイバ24を覆う部材である。この蓋板12は、例えば基板30と同様の材質で形成することが好ましい。この蓋板12の幅は、基板30と略同じ幅としてもよいが、基板30よりも小さくしてもよい。この蓋板12の厚さは、基板30と略同じ厚さに形成され、蓋板12の長さYは、2〜10mm(好ましくは4〜10mm)の範囲に形成されている。基板30の厚さと蓋板12の厚さとを略同じとすることにより光ファイバアレイ10の反りを低減することができる。なお、中間部33上の光ファイバ24は、接着層16を形成する接着剤や他の接着剤などで覆いこれを保護するようにする。
接着層16は、基板30と蓋板12とを接合して光ファイバ24を固定する層である。接着層16を形成するものとしては、例えばエポキシ樹脂及びフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリスルフォン及びポリイミドなどの熱可塑性樹脂、アクリル樹脂及び紫外線硬化樹脂などの光硬化性樹脂から選ばれる1種又は2種以上の樹脂が挙げられるが、光硬化性樹脂が好ましい。この接着層16は、光ファイバ24が収容された収容溝34に未硬化状態の樹脂を流し込みこの樹脂が硬化することにより形成される。この接着層16は、硬化する際に収縮し、基板30や蓋板12よりも熱膨張係数が1桁以上大きく、硬化後であっても温度や湿度の影響を受けて膨張・収縮する。なお、光硬化性樹脂を用いる際には、基板30や蓋板12の少なくとも一方は、光が透過しやすい透明な材質(例えばガラスなど)とすることが好ましい。
以上詳述した本実施形態の光ファイバアレイ10によれば、中間部33の長さをX、蓋板12の長さをYとしたときに1/3≦X/Yを満たすため、光ファイバの中心位置がずれたり蓋板が剥離することを低減して、良好な伝送特性を維持することができる。また、X/Y≦5を満たすため、蓋板12の長さに対して中間部33の長さが5倍を超えることがなく蓋板12に対して基板30を長くせずに良好な伝送特性を維持することができる。このとき、被覆部22が除去された光ファイバ24の長さが蓋板12に対して5倍を超えることがなく光ファイバ24に傷などが入りにくい。更に、光ファイバリボン20を2段以上にして戴置部32に戴置させると光ファイバリボン20の少なくとも一方から引き出された光ファイバ24は屈曲角θで収容溝に入り込むことになり蓋板12や接着層16などに応力を及ぼすことがあるが、屈曲角θが6°以下であるため、光ファイバ24が蓋板12や接着層16などに及ぼす応力は小さく抑えられ良好な伝送特性を維持することができる。更にまた、蓋板12の長さYは、2〜10mmの範囲で形成されているため、収容溝34に収容された光ファイバ24を固定しやすい。そして、帯状に形成された光ファイバリボン20を用いているため、2段以上に戴置しやすい。そしてまた、収容溝34は、基板30上に17本以上形成されているため、このときに光ファイバリボン20が2段以上になることがあり、本発明を適用する意義が高い。そして更にまた、被覆部22が除去された光ファイバ24の曲がり量が小さくなるため、中間部33上での光ファイバ24の折損などを低減可能となり良好な伝送特性を維持することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
以下には、種々の条件で作成した光ファイバアレイ10の実施例及び比較例について説明する。
[実施例1]
基板10は、硼硅酸ガラスからなる平板から幅9mm×長さ12mm×厚さ1.5mmとなるように切削し、その後部に戴置部32を形成した。中間部33の長さXは、1.67mmであった。戴置部32は、1段目及び2段目の光ファイバリボン20から引き出される光ファイバ24の曲がり量が同じになるように形成した(図2参照)。戴置部32からファイバ設置部31の上面までの高さは約300μmであった。次に、ファイバ設置部31の中心から左右に16本ずつ(合計32本)配列ピッチが約127μmの断面V字状の収容溝34を形成した。収容溝34は、形成面同士の角度を70°とし、深さを150μmとし、長さ(光ファイバ24の軸方向の長さ)を蓋板12の長さと同じとした。この収容溝34は、ファイバ設置部31の中心から左右に3mm(合計約6mm)の範囲に形成した。次に、蓋板12は、硼硅酸ガラスからなる平板から幅9mm×長さ(Y)5mm×厚さ1.5mmとなるように切削して作製した。次に、被覆部22(UVアクリル樹脂製)により被覆された光ファイバ24(石英ガラス製)を結束部32(UVアクリル樹脂製)により8本束ねた光ファイバリボン20を用意した。被覆部22により被覆された光ファイバ24の直径は約250μmであり、光ファイバ24の直径は約125μmであり、コアの直径は約9μmであった。なお、結束部23の厚さは、上下部分はそれぞれ25μmであり、左右部分はそれぞれ50μmであった。光ファイバリボン20は、厚さが約300μmであった。続いて、この光ファイバリボン20の被覆部22及び結束部23をストリッパを用いて剥ぎ、光ファイバ24を引き出した光ファイバリボン20を4つ作製した。この4つの光ファイバリボン20を戴置部32に左右、上下に戴置して引き出した光ファイバ24を収容溝34に収容させた。このとき、2段に戴置された光ファイバリボン20から引き出された光ファイバ24が重ならないように上下の光ファイバリボン20の位置をずらして戴置させた(図1参照)。そして、光ファイバ24を収容させた収容溝34に接着剤を流し込み、蓋板12により固定した。接着剤は、UVアクリル樹脂を用い、紫外線を照射することにより硬化させた。硬化した接着剤により接着層16が形成された。最後に基板10からはみ出た接着層16や光ファイバ24を切削又は研磨などして実施例1の光ファイバアレイ10を得た(図1及び図2参照)。なお、切削や溝切などは、ダイアモンドカッタやダイヤモンドソーなどを用いて行った。ここで、実施例1は、屈曲角θが5.14°であり、X/Y値が1/3であった。なお、収容溝34に収容された光ファイバ24の中心から引出部23aの光ファイバ24の中心までの高さは150μmであった。この実施例1の光ファイバアレイ10の中間部33の長さX、蓋板2の長さY、X/Y値、屈曲角θをまとめたものを図3の表に示す。なお、この図3の表には後述する実施例2〜4及び比較例1〜2に関する内容もまとめて示す。
基板10は、硼硅酸ガラスからなる平板から幅9mm×長さ12mm×厚さ1.5mmとなるように切削し、その後部に戴置部32を形成した。中間部33の長さXは、1.67mmであった。戴置部32は、1段目及び2段目の光ファイバリボン20から引き出される光ファイバ24の曲がり量が同じになるように形成した(図2参照)。戴置部32からファイバ設置部31の上面までの高さは約300μmであった。次に、ファイバ設置部31の中心から左右に16本ずつ(合計32本)配列ピッチが約127μmの断面V字状の収容溝34を形成した。収容溝34は、形成面同士の角度を70°とし、深さを150μmとし、長さ(光ファイバ24の軸方向の長さ)を蓋板12の長さと同じとした。この収容溝34は、ファイバ設置部31の中心から左右に3mm(合計約6mm)の範囲に形成した。次に、蓋板12は、硼硅酸ガラスからなる平板から幅9mm×長さ(Y)5mm×厚さ1.5mmとなるように切削して作製した。次に、被覆部22(UVアクリル樹脂製)により被覆された光ファイバ24(石英ガラス製)を結束部32(UVアクリル樹脂製)により8本束ねた光ファイバリボン20を用意した。被覆部22により被覆された光ファイバ24の直径は約250μmであり、光ファイバ24の直径は約125μmであり、コアの直径は約9μmであった。なお、結束部23の厚さは、上下部分はそれぞれ25μmであり、左右部分はそれぞれ50μmであった。光ファイバリボン20は、厚さが約300μmであった。続いて、この光ファイバリボン20の被覆部22及び結束部23をストリッパを用いて剥ぎ、光ファイバ24を引き出した光ファイバリボン20を4つ作製した。この4つの光ファイバリボン20を戴置部32に左右、上下に戴置して引き出した光ファイバ24を収容溝34に収容させた。このとき、2段に戴置された光ファイバリボン20から引き出された光ファイバ24が重ならないように上下の光ファイバリボン20の位置をずらして戴置させた(図1参照)。そして、光ファイバ24を収容させた収容溝34に接着剤を流し込み、蓋板12により固定した。接着剤は、UVアクリル樹脂を用い、紫外線を照射することにより硬化させた。硬化した接着剤により接着層16が形成された。最後に基板10からはみ出た接着層16や光ファイバ24を切削又は研磨などして実施例1の光ファイバアレイ10を得た(図1及び図2参照)。なお、切削や溝切などは、ダイアモンドカッタやダイヤモンドソーなどを用いて行った。ここで、実施例1は、屈曲角θが5.14°であり、X/Y値が1/3であった。なお、収容溝34に収容された光ファイバ24の中心から引出部23aの光ファイバ24の中心までの高さは150μmであった。この実施例1の光ファイバアレイ10の中間部33の長さX、蓋板2の長さY、X/Y値、屈曲角θをまとめたものを図3の表に示す。なお、この図3の表には後述する実施例2〜4及び比較例1〜2に関する内容もまとめて示す。
[実施例2〜4]
実施例1と同様の蓋板12、光ファイバ24、接着剤を用い、図3の表に示した実施例2〜4の条件となる基板10を作製し、実施例1に示したものと同様の工程を行い、図3の表に示した中間部33の長さX、蓋板2の長さY、X/Y値、屈曲角θとなるような光ファイバアレイ10をそれぞれ作製し、得られた光ファイバアレイ10を実施例2〜4とした。
実施例1と同様の蓋板12、光ファイバ24、接着剤を用い、図3の表に示した実施例2〜4の条件となる基板10を作製し、実施例1に示したものと同様の工程を行い、図3の表に示した中間部33の長さX、蓋板2の長さY、X/Y値、屈曲角θとなるような光ファイバアレイ10をそれぞれ作製し、得られた光ファイバアレイ10を実施例2〜4とした。
[比較例1〜2]
実施例1と同様の蓋板12、光ファイバ24、接着剤を用い、図3の表に示した比較例1〜2の条件となる基板10を作製し、実施例1に示したものと同様の工程を行い、図3の表に示した中間部33の長さX、蓋板2の長さY、X/Y値、屈曲角θとなるような光ファイバアレイをそれぞれ作製し、得られた光ファイバアレイを比較例1〜2とした。
実施例1と同様の蓋板12、光ファイバ24、接着剤を用い、図3の表に示した比較例1〜2の条件となる基板10を作製し、実施例1に示したものと同様の工程を行い、図3の表に示した中間部33の長さX、蓋板2の長さY、X/Y値、屈曲角θとなるような光ファイバアレイをそれぞれ作製し、得られた光ファイバアレイを比較例1〜2とした。
[煮沸試験]
実施例1〜4及び比較例1〜2の煮沸試験を行った。まず水を沸騰させて、その中に所定時間サンプルを入れ、所定時間(15h,36h,60h)ごとにサンプルの外観を観察した。
実施例1〜4及び比較例1〜2の煮沸試験を行った。まず水を沸騰させて、その中に所定時間サンプルを入れ、所定時間(15h,36h,60h)ごとにサンプルの外観を観察した。
[結合損失測定]
実施例1〜4及び比較例1〜2の結合損失測定を行った。測定には、図4に示す調芯装置50(モリテックス製PAW278)を用いた。測定方法を図4を用いて説明する。まず、図4(a)に示すように、煮沸試験を行う前に同じ光ファイバアレイ10(例えば実施例1同士)を対向させ、発光部52に配置した光ファイバアレイ10から入力電力P1(1mW)の光を入力させ、受光部54に配置した光ファイバアレイ10から出力させて出力電力P2を測定し、入力電力P1及び出力電力P2から次式(1)を用いて結合損失Cを算出した。なお、光ファイバアレイ10同士の間に1μmのクリアランスを設け、測定される出力電力P2が最も大きくなるように光ファイバアレイ10を位置決めして測定した。ここで算出したものを結合損失の初期値C1とした。
結合損失C=10・log(P1/P2)…式(1)
実施例1〜4及び比較例1〜2の結合損失測定を行った。測定には、図4に示す調芯装置50(モリテックス製PAW278)を用いた。測定方法を図4を用いて説明する。まず、図4(a)に示すように、煮沸試験を行う前に同じ光ファイバアレイ10(例えば実施例1同士)を対向させ、発光部52に配置した光ファイバアレイ10から入力電力P1(1mW)の光を入力させ、受光部54に配置した光ファイバアレイ10から出力させて出力電力P2を測定し、入力電力P1及び出力電力P2から次式(1)を用いて結合損失Cを算出した。なお、光ファイバアレイ10同士の間に1μmのクリアランスを設け、測定される出力電力P2が最も大きくなるように光ファイバアレイ10を位置決めして測定した。ここで算出したものを結合損失の初期値C1とした。
結合損失C=10・log(P1/P2)…式(1)
次に、出力側の光ファイバアレイ10を用いて上述した煮沸試験を60h行い、図4(b)に示すように、発光部52に配置した煮沸試験を行わない光ファイバアレイ10から入力電力P1(1mW)の光を入力させ、受光部54に配置した煮沸試験を60h行った劣化後の光ファイバアレイ10から出力させ、入力電力P1及び出力電力P2から式(1)を用いて光ファイバアレイ10の劣化後の結合損失C2を算出した。この初期値C1と劣化後の値C2との差分を結合損失値とした。なお、この結合損失値は、0.3dB未満が好ましく、0.2dB以下がより好ましい。光ファイバアレイは、光信号を多分岐させるスプリッタなどと接合させることがあるため、0.3dB以上では各分岐ごとに損失が生まれ全体として結合損失が大きくなりすぎてしまうためである。
[実験結果]
実施例1〜4及び比較例1〜2の煮沸試験結果及び結合損失測定結果を図5の表に示し、屈曲角θと結合損失との関係を図6に示す。煮沸試験結果において、○は基板30と蓋板12との剥がれがみられなかった良好な状態であり、×は基板30と蓋板12との剥がれが発生した状態を示している。まず、煮沸試験結果より、比較例1〜2では36hで剥がれが生じたが、実施例1〜4では剥がれが生じなかった。この結果から、1/3≦X/Yを充足すると基板30と蓋板12との接着性が高まることがわかった。また、屈曲角θが5.14°以下では基板30と蓋板12との接着性が高まることがわかった。次に、結合損失測定結果より、比較例1〜2では結合損失値が0.3dB以上であったのに対し、実施例1〜4では、結合損失値が0.15dB以下と劣化後の損失値が小さかった。また、図6に示すように、屈曲角θが6°以下のときに0.2dB以下となり光ファイバ24が収容溝34でずれないようになることがわかった。これらの結果より、1/3≦X/Yを充足すると良好な伝送特性を維持することができるとわかった。また、屈曲角θが6°以下を充足すると良好な伝送特性を維持することができるとわかった。
実施例1〜4及び比較例1〜2の煮沸試験結果及び結合損失測定結果を図5の表に示し、屈曲角θと結合損失との関係を図6に示す。煮沸試験結果において、○は基板30と蓋板12との剥がれがみられなかった良好な状態であり、×は基板30と蓋板12との剥がれが発生した状態を示している。まず、煮沸試験結果より、比較例1〜2では36hで剥がれが生じたが、実施例1〜4では剥がれが生じなかった。この結果から、1/3≦X/Yを充足すると基板30と蓋板12との接着性が高まることがわかった。また、屈曲角θが5.14°以下では基板30と蓋板12との接着性が高まることがわかった。次に、結合損失測定結果より、比較例1〜2では結合損失値が0.3dB以上であったのに対し、実施例1〜4では、結合損失値が0.15dB以下と劣化後の損失値が小さかった。また、図6に示すように、屈曲角θが6°以下のときに0.2dB以下となり光ファイバ24が収容溝34でずれないようになることがわかった。これらの結果より、1/3≦X/Yを充足すると良好な伝送特性を維持することができるとわかった。また、屈曲角θが6°以下を充足すると良好な伝送特性を維持することができるとわかった。
10 光ファイバアレイ、12 蓋板、12a 後端部、16 接着層、20 光ファイバリボン、22 被覆部、23 結束部、23a 引出部、24 光ファイバ、30 基板、31 ファイバ設置部、32 戴置部、33 中間部、34 収容溝、50 調芯装置、52 発光部、54 受光部。
Claims (7)
- 複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束と、
前記光ファイバ束を戴置する戴置部と該戴置された光ファイバ束の引出部より引き出された光ファイバを収容する収容溝とが形成されている基板と、
前記収容溝に収容された前記光ファイバを覆う蓋板と、
前記光ファイバを前記収容溝に収容した前記基板と前記蓋板とを接合する接着層と、
を備え、
前記戴置部は、前記光ファイバ束を2段以上戴置し、
前記光ファイバ束の前記引出部から前記蓋板の後端までの長さをX、前記蓋板の前端から後端までの長さをYとしたとき1/3≦X/Yを満たす、
光ファイバアレイ。 - 前記光ファイバ束の前記引出部から前記蓋板の後端までの長さをX、前記蓋板の前端から後端までの長さをYとしたときX/Y≦5を満たす、
請求項1に記載の光ファイバアレイ。 - 前記引出部での光ファイバの中心から前記蓋板の後端での光ファイバの中心までを結ぶ線と前記収容溝に収容された光ファイバの中心軸とのなす角が6°以下である、
請求項1又は2に記載の光ファイバアレイ。 - 前記蓋板の長さYは、2〜10mmの範囲で形成されている、請求項1〜3のいずれかに記載の光ファイバアレイ。
- 複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束と、
前記光ファイバ束を戴置する戴置部と該戴置された光ファイバ束の引出部より引き出された光ファイバを収容する収容溝とが形成されている基板と、
前記収容溝に収容された前記光ファイバを覆う蓋板と、
前記光ファイバを前記収容溝に収容した前記基板と前記蓋板とを接合する接着層と、
を備え、
前記戴置部は、前記光ファイバ束を2段以上戴置し、
前記引出部での光ファイバの中心から前記蓋板の後端での光ファイバの中心までを結ぶ線と前記収容溝に収容された光ファイバの中心軸とのなす角が6°以下である、
光ファイバアレイ。 - 前記光ファイバ束は、帯状に形成された光ファイバリボンである、請求項1〜5のいずれかに記載の光ファイバアレイ。
- 前記収容溝は、前記基板上に17本以上形成されている、請求項1〜6のいずれかに記載の光ファイバアレイ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004100874A JP2005284159A (ja) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | 光ファイバアレイ |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100437180C (zh) * | 2006-10-25 | 2008-11-26 | 武汉海博光技术有限公司 | 光纤阵列组件中光纤定位基片及制作方法 |
-
2004
- 2004-03-30 JP JP2004100874A patent/JP2005284159A/ja active Pending
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