JP2011090259A - 光ファイバアレイ用ｖ溝基板、ｖ溝基板の製造方法、およびｖ溝基板を用いたｐｌｃモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】高精度なＶ溝精度を確保でき、長期信頼性に優れかつ安価な光ファイバアレイ用Ｖ溝基板、Ｖ溝基板の製造方法、およびＶ溝基板を用いたＰＬＣモジュールを提供する。
【解決手段】光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０は、複数のＶ溝１１が形成されたガラス材料からなるＶ溝台１２と、ガラス材料からなり、光ファイバの被覆部が載置される被覆受け台１３と、ガラス材料からなり、製品全高を調整するための基板本体１４と、を備える。光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０では、基板本体１４上に、Ｖ溝台１２と被覆受け台１３が融着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光通信分野等で用いられる光ファイバアレイを製造するために用いる光ファイバアレイ用Ｖ溝基板、その製造方法、およびＶ溝基板を用いたＰＬＣモジュールに関する。

従来、光ファイバアレイ用Ｖ溝基板として、例えば特許文献１に開示された技術がある。この光ファイバアレイ用Ｖ溝基板では、光ファイバと略同等の線膨張係数を有する基板本体上に、光ファイバの位置決め用のＶ溝が形成された樹脂製のＶ溝台が固着されている。また、基板本体上に、光ファイバの被覆部を固定するための樹脂製の被覆受け台が固着されている。

特開２００６−３０６３７号公報

ところで、特許文献１に開示された上記従来技術では、Ｖ溝台を金型で転写させる場合、Ｖ溝台が樹脂製であるため、Ｖ溝全幅に対して収縮が起き、寸法誤差を発生させる要因となる。また、Ｖ溝台の樹脂材料をガラス材混入樹脂とした場合でも、Ｖ溝全幅に対して収縮が起き、寸法誤差を発生させる要因となる。その他、樹脂成形での寸法誤差要因としては金型（累積加工精度）／樹脂（乾燥状態）／射出成形条件等、様々な項目があり、寸法の合せ込み・補正は困難である。また、射出成形条件による外観不良（焼け／ボイド等）や金型からの製品離型によるソリの発生を誘発する可能性もある。

また、上記従来技術では、光ファイバと略同等の線膨張係数を有する基板本体にＶ溝台を固定する際に以下の三つの方法が示されている。
（１）一括成形
（２）接着剤による固定
（３）溶着による固定

しかし、上記（１）の方法の場合、光ファイバと略同等の線膨張係数を有する基板本体と樹脂製のＶ溝台との接着相性が問題になる虞があると共に、バリ発生の抑制のために金型の高精度化等が必要になる。
また、上記（２）の方法の場合、接着剤の劣化により長期信頼性に難があると共に、基板本体上にＶ溝台を高精度にかつ高い平行度で貼り付けるのが難しい。
また、上記（３）の方法の場合、Ｖ溝台が樹脂製であるため、Ｖ溝の精度を崩すことがない温度で基板本体にＶ溝台を溶着固定するのが難しい。その一方で、ガラス材料を用いたＶ溝基板の作成には一体成形の技術を用いることがある。これによれば、Ｖ溝基板を一体となったガラス材料から研磨等の方法によって成形するため、Ｖ溝等の形状については所定の精度を満足することができる。しかし、一体成形は工程が複雑になるため生産性に問題がある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたもので、その目的は、高精度なＶ溝精度を確保でき、長期信頼性に優れかつ安価な光ファイバアレイ用Ｖ溝基板、Ｖ溝基板の製造方法、およびＶ溝基板を用いたＰＬＣモジュールを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板は、光ファイバの心線を整列させるための複数のＶ溝が形成されたガラス材料からなるＶ溝台と、ガラス材料からなり、前記光ファイバの被覆部が載置される被覆受け台と、ガラス材料からなり、製品全高を調整するための基板本体と、を備え、前記基板本体上に、前記Ｖ溝台と前記被覆受け台を融着したことを特徴とする。

この構成によれば、ガラス材料からなる基板本体上に、ガラス材料からなるＶ溝台とガラス材料からなる被覆受け台が融着されているので、Ｖ溝台が樹脂製である上記従来技術と比べて、Ｖ溝の寸法変化が少なく高精度なＶ溝精度を確保できる。

また、Ｖ溝台、被覆受け台および基板本体間に接続界面が存在しない構造になるので、耐環境影響性に強く、長期信頼性に優れたＶ溝基板が得られる。また、Ｖ溝台を削って被覆受け台を形成するなどの後工程が不要になる。従って、高精度なＶ溝精度を確保でき、長期信頼性に優れかつ安価な光ファイバアレイ用Ｖ溝基板を実現することができる。
請求項２に記載の発明に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板は、前記Ｖ溝台、被覆受け台および基板本体は同一のガラス特性を有する材料を使用していることを特徴とする。

この構成によれば、Ｖ溝台、被覆受け台および基板本体に同一ガラス特性の材料を使用することにより、耐環境影響性に強く、長期信頼性に優れた光ファイバアレイ用Ｖ溝基板が得られる。

請求項３に記載の発明に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法は、光ファイバの心線を整列させるための複数のＶ溝が形成されたガラス材料からなるＶ溝台と、ガラス材料からなり、前記光ファイバの被覆部が載置される被覆受け台と、ガラス材料からなり、製品全高を調整するための基板本体と、を予め個別に作製する工程と、前記基板本体上に、前記Ｖ溝台と前記被覆受け台を融着する工程と、を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法は、ガラス材料からなり、光ファイバの心線を整列させるための複数のＶ溝をそれぞれ有する複数個のＶ溝台が横一列或いは縦一列、若しくは縦横でマトリックス状に形成された多数個取り用のＶ溝台チップと、ガラス材料からなり、前記光ファイバの被覆部が載置される複数個の被覆受け台が横一列或いは縦一列、若しくは縦横でマトリックス状に形成された多数個取り用の被覆受け台チップと、ガラス材料からなり、製品全高を調整するための複数個の基板本体が横一列或いは縦一列、若しくは縦横でマトリックス状に形成された多数個取り用の基板本体チップと、を予め個別に作製する工程と、前記基板本体チップ上に、前記Ｖ溝台チップと前記被覆受け台チップを融着する工程と、前記Ｖ溝台チップ、被覆受け台チップおよび基板本体チップを製品となる短冊状に切断する工程と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、Ｖ溝台、被覆受け台および基板本体がそれぞれ横一列或いは縦一列、若しくは縦横でマトリックス状に複数個形成された多数個取り用のＶ溝台チップ、被覆受け台チップおよび基板本体チップを製品となる短冊状にダイシングブレード等により切断することにより、光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の多数個取りが可能になる。これにより、歩留まりが向上し、製品コストを更に低減することができる。

請求項５に記載の発明に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法は、前記Ｖ溝台チップ、被覆受け台チップおよび基板本体チップは、同一のガラス特性を有する材料を使用することを特徴とする。

この構成によれば、Ｖ溝台、被覆受け台および基板本体に同一ガラス特性の材料を使用することにより、耐環境影響性に強く、長期信頼性に優れた光ファイバアレイ用Ｖ溝基板が得られる。

請求項６に記載の発明に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法は、前記基板本体に対する前記Ｖ溝台および前記被覆台の位置ズレは10μm以下であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明に係るＰＬＣモジュールは、請求項１又は２に記載の光ファイバアレイ用Ｖ溝基板を用いたＰＬＣモジュールであって、平面光波回路が形成されたＰＬＣチップと、前記ＰＬＣチップの一端面に突合せ接合された第１の光ファイバアレイと、その他端面に突合せ接合された第２の光ファイバアレイとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、高精度なＶ溝精度を確保でき、長期信頼性に優れかつ安価な光ファイバアレイ用Ｖ溝基板を実現することができる。
本発明によれば、ＰＬＣの各導波路と光ファイバアレイの各光ファイバとを高精度に光接続可能で、長期信頼性に優れかつ安価なＰＬＣモジュールを実現することができる。

本発明の一実施形態に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の概略構成と、Ｖ溝基板に装着される光ファイバとを示す説明図。 図１の光ファイバアレイ用Ｖ溝基板におけるＶ溝台の端面を示す拡大図。 （Ａ）乃至（Ｄ）は一実施形態に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法の一例を示す説明図。 （Ａ）乃至（Ｅ）は一実施形態に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法の別例を示す説明図。 一実施形態に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の融着に用いる設備とその融着方法を示す説明図。 一実施形態に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の融着に用いる別の設備とその融着方法を示す説明図。 本発明のＰＬＣモジュールの概略構成を示す斜視図。

以下、本発明を具体化した実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明において同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。

＜光ファイバアレイ用Ｖ溝基板＞
一実施形態に係る光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０を図1および図２に基づいて説明する。
光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０は、図１および図２に示すように、光ファイバの心線を整列させるための複数のＶ溝１１が形成されたガラス材料からなるＶ溝台１２と、ガラス材料からなり、光ファイバの被覆部が載置される被覆受け台１３と、ガラス材料からなり、製品全高を調整するための基板本体１４と、を備える。そして、光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０では、基板本体１４上に、Ｖ溝台１２と被覆受け台１３が融着されている。被覆受け台１３の上面１３ａは、Ｖ溝台１２の上面１２ａより所定の高さだけ低くなっている。

Ｖ溝台１２は、金型等を用いてＶ溝１１をガラス材料に転写したガラス成形品である。なお、Ｖ溝台１２は、一枚のＶ溝台用のガラス基板にＶ溝１１を研磨により形成した研磨品であってもよい。また、Ｖ溝台１２は、図４（Ｂ）に示したように一枚のＶ溝台用のガラス基板５０ＡにＶ溝台複数個分のＶ溝１１を転写成形或いは研磨により形成したのち、使用されるＶ溝台のサイズにダイシングして多数個を一度に取り出すもの（図４（Ａ）に示す多数個取り用のＶ溝台チップ１２Ａ）であってもよい。

また、光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０を作製する一つの方法では、Ｖ溝台１２は、図３に示すように、一枚のＶ溝台用のガラス基板５０にＶ溝台一個分のＶ溝１１を転写成形或いは研磨により形成したのち、このガラス基板５０をＶ溝台１２一個分のサイズに切断線５１に沿ってダイシングして作製される。

また、光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０を作製する別の方法では、図４に示すように、一枚のＶ溝台用のガラス基板５０ＡにＶ溝台複数個分のＶ溝１１を転写成形或いは研磨により形成したのち、このガラス基板５０Ａを複数個（本例では、一例として４個）のＶ溝台が一列に配置されたサイズに切断線５１Ａに沿ってダイシングしてチップ化した多数個取り用のＶ溝台チップ１２Ａ（図４（Ａ）参照）を作製する。このＶ溝台チップ１２Ａを使用されるＶ溝台１２のサイズにダイシングすることで、多数個のＶ溝台１２を一度に取り出すことができる。

図１に示す光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０では、光ファイバとして、並列に配置された複数の（本例では４本の）光ファイバ心線２１の外周に、複数の光ファイバ心線２１を一括被覆する被覆部２２を有するテープ光ファイバ２０を用いている。Ｖ溝１１の数および光ファイバ心線２１の数は「４」に限らない。その数が「４」より多い数、例えば、「３２」であってもよい。

この光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０では、テープ光ファイバ２０の各光ファイバ心線２１をＶ溝台１２の各Ｖ溝１１に載せることで、複数の光ファイバ心線２１が複数のＶ溝１１により整列配置される。このとき、テープ光ファイバ２０の被覆部２２が被覆受け台１３上に載置される。

Ｖ溝台１２、被覆受け台１３および基板本体１４は、同一のガラス特性(ガラス転移点がほぼ同じで、かつ線膨張係数がほぼ同じ)を有する材料を使用するのが好ましい。例えば、そのガラス材料として、下記の表１に示すような物性値を有するパイレックス（登録商標）ガラスが使用される。なお、本発明によるＶ溝基板１０で使用されるガラス材料はこれに限られず、石英ガラスや低融点ガラス等を用いても構わない。

本発明の製造方法によれば、Ｖ溝台１２、基板本体１４および被覆受け台１３を別個に作成した後、これらを配置し所定時間加圧および加熱することにより、Ｖ溝形状および各ガラス表面の寸法精度を維持しながら、Ｖ溝台１２、被覆受け台１３および基板本体１４の各ガラス表面を平面のままその界面を無くすように接合し融着固定することができる。
ただし、この場合、融着時の熱的条件（温度、圧力、融着時間などの条件）が融着に不十分であると上記融着が十分に行われず接合部が外れる等の問題があり、過剰だと高精度で作成されたＶ溝の形状が微小ながらも変形してしまったり、ガラス表面の平面形状が崩れガラス基板全体の寸法精度が低下してＶ溝基板１０に要求される高精度の寸法精度を満足しなくなる恐れがある。本発明者らは、鋭意研究を重ね、適切な熱的負荷を与えることにより、作成されたＶ溝基板１０がその寸法精度を損なうことなく融着されることを見出した。その条件を以下に示す。

（１）温度については、ガラス転移点（Ｔｇ（℃））−１００℃〜Ｔｇ−１５０℃の範囲とすることが望ましい。温度が（Ｔｇ−１００℃）より高いと、各ガラス表面の平面形状が崩れたり、Ｖ溝形状の微小変形が起こるなどして寸法精度が低下する恐れがある。一方、温度が（Ｔｇ−１５０℃）より低いと、融着が不十分で接合部が外れるといった問題がある。

（２）圧力については、１５ｋｇｆ／ｃｍ^２±２５％の範囲とすることが望ましい。圧力がこの範囲よりも高くなると、ガラスに転写された形状にカケやワレ等の直接的な損傷を与える。併せて微細なクラックを発生させ、経時的環境においてのカケやワレ等の間接的な損傷を与える要因を生じさせる。一方、圧力がこの範囲より低いと、融着が不十分で接合部が外れるといった問題がある。

（３）加熱／加圧時間については、３０ｍｉｎ〜５０ｍｉｎ程度とすることが望ましい。加熱／加圧時間が３０ｍｉｎ以下だと、融着が不十分で接合部が外れるといった問題があり、一方、５０ｍｉｎ以上の場合は、既に接合が完了した後の余剰時間となるため、工程時間が長くなり、最終的には製品コストに反映されて高価となる傾向を生じさせる。融着による接合がほぼ完了するのは４０ｍｉｎ程度であるため、４０ｍｉｎ程度とすることで最も効率的に品質の良い接合状態を得ることができる。
使用したガラス材料がパイレックス（登録商標）ガラスである本実施形態では、Ｖ溝台１２の形状を崩さずに、基板本体１４上に、Ｖ溝台１２と被覆受け台１３を融着する条件として、以下のものを用いた。
（１）温度：４６０℃
（２）圧力：１５ｋｇｆ／ｃｍ^２
（３）加熱／加圧時間：４０ｍｉｎ
この融着条件を満足するために、以下のような方法で融着を行った。

＜熱間プレス法＞
一つの融着方法である熱間プレス法を図５に基づいて説明する。図５は、光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０の融着に用いる設備とその融着方法を示す説明図である。
熱間プレス法では、図５に示すようなガラス成形機８０を用いる。このガラス成形機８０は、Ｖ溝形状をガラス板に転写させる工程に用いる設備であり、加熱機構８１及び加圧機構８２を有する。加熱機構８１は、複数個の加熱用ランプ８１ａからなる。加圧機構８２は上型８２ａと下型８２ｂとを有する。符号８３は、加圧機構８２による加圧荷重をロードセル等で計測する荷重計測部である。

ガラス成形機８０内は、光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０の各構成部品（Ｖ溝台１２、被覆受け台１３および基板本体１４）のガラス材料表面及び、金型の酸化を防止するために窒素雰囲気が望ましい。上型８２ａと下型８２ｂとの間に、基板本体１４上にＶ溝台１２と被覆受け台１３とが配置されたワークを配置し、荷重計測部８３で検出される加圧機構８２による加圧荷重と加熱機構８１による加熱温度とが、上述した融着条件の圧力と温度になるように、加圧機構８２と加熱機構８１を制御する。

上述した融着条件で所定の加熱／加圧時間ワークを融着することにより、基板本体１４上にＶ溝台１２と被覆受け台１３とが融着された光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０が完成する。

＜熱間治具固定法＞
別の融着方法である熱間治具固定法を図６に基づいて説明する。図６は、光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０の融着に用いる設備とその融着方法を示す説明図である。
熱間治具固定法では、図６に示すような温度制御可能な加熱炉９０と、上下の固定治具９１，９２とを用いる。上下の固定治具９１，９２は、ボルト９３により締結可能である。

加熱炉９０内は、光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０の各構成部品のガラス材料表面及び固定治具９１，９２の酸化を防止するために窒素雰囲気が望ましい。
基板本体１４上にＶ溝台１２と被覆受け台１３とが配置されたワークを上下の固定治具９１，９２間に配置し、上述した融着条件の圧力（加圧荷重）となるように、ボルト９３，９３で固定治具９１，９２を締結する。この後、その固定治具９１，９２を加熱炉９０内に入れ、加熱炉９０内の温度が上述した融着条件の温度になるように、その温度を制御する。

上述した融着条件で所定の加熱／加圧時間ワークを融着することにより、基板本体１４上にＶ溝台１２と被覆受け台１３とが融着された光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０が完成する。

この熱間治具固定法では、加熱機構／加圧機構を有する特殊な設備は必要なく、温度制御可能な加熱炉９０があれば、基板本体１４上にＶ溝台１２と被覆受け台１３とを問題なく融着することができる。

以上の構成を有する一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０では、ガラス材料からなる基板本体１４上に、ガラス材料からなるＶ溝台１２とガラス材料からなる被覆受け台１３が融着されている。これにより、Ｖ溝台が樹脂製である上記従来技術と比べて、Ｖ溝１１の寸法変化が少なく高精度なＶ溝精度を確保できる。

（２）Ｖ溝台１２、被覆受け台１３および基板本体１４間に接続界面が存在しない構造になるので、耐環境影響性に強く、長期信頼性に優れた光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０が得られる。

（３）Ｖ溝台１２を削って被覆受け台１３を形成するなどの後工程が不要になる。
従って、高精度なＶ溝精度を確保でき、長期信頼性に優れかつ安価なＶ溝基板１０を実現することができる。

（４）Ｖ溝台１２、被覆受け台１３および基板本体１４に同一ガラス特性の材料を使用することにより、耐環境影響性に強く、長期信頼性に優れた光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０が得られる。

（５）基板本体１４上に、Ｖ溝台１２と被覆受け台１３を接合する融着を、上記融着条件で行うことにより、Ｖ溝台１２の形状を崩さないことが分かった。これにより、Ｖ溝１１の寸法変化が少なく高精度なＶ溝精度を確保できる。

（６）Ｖ溝台１２、被覆受け台１３および基板本体１４に、同一のガラス特性を有する材料を使用することにより、Ｖ溝１１の寸法変化がより少なくなり、更に高精度なＶ溝精度を確保できる。

＜光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法＞
上記光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０の製造方法の一例を図３に基づいて説明する。この製造方法は、以下の工程を備える。

（工程１）
テープ光ファイバ２０の各光ファイバ心線２１（図１参照）を整列させるための複数のＶ溝１１が形成されたガラス材料からなるＶ溝台１２と、ガラス材料からなり、テープ光ファイバ２０の被覆部２２が載置される被覆受け台１３と、ガラス材料からなり、製品全高を調整するための基板本体１４と、を予め個別に作製する工程。
Ｖ溝台１２は、１枚のガラス基板に、Ｖ溝基板１０が必要とする所定間隔で作成されたＶ溝１１を形成した後に個別のＶ溝台にダイシングなどにより分離するか、ガラス粉末を金型に入れ加熱成形して取り出すなどにより作製される。

例えば、上記（工程１）において、Ｖ溝台１２は、図３（Ａ）に示すように、一枚のＶ溝台用のガラス基板５０にＶ溝台一個分のＶ溝１１を転写成形或いは研磨により形成したのち、このガラス基板５０をＶ溝台１２一個分のサイズに切断線５１に沿ってダイシングして作製される。また、被覆受け台１３は、図３（Ｂ）に示すように、平面度／表面粗度が確保できている被覆受け台用のガラス基板６０を用意し、このガラス基板６０を被覆受け台１３一個分のサイズに切断線６１に沿ってダイシングして作製される。また、基板本体１４は、図３（Ｃ）に示すように、平面度／表面粗度が確保できている基板本体用のガラス基板７０を用意し、このガラス基板７０を基板本体１４一個分のサイズに切断線７１に沿ってダイシングして作製される。

（工程２）
上記（工程１）で個別に作製したＶ溝台１２と、被覆受け台１３と、基板本体１４とを用い、図３（Ｄ）に示すように基板本体１４上にＶ溝台１２と被覆受け台１３を配置し、基板本体１４上に、Ｖ溝台１２と被覆受け台１３を融着する工程。

この融着工程では、例えば、図５を用いて説明した熱間プレス法或いは図６を用いて説明した熱間治具固定法により、上記融着条件で融着を行う。

これにより、基板本体１４上にＶ溝台１２と被覆受け台１３とが融着した図１に示す光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０が完成する。

＜光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法の別例＞
次に、光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０の製造方法の別例を、図４に基づいて説明する。

この製造方法は、以下の工程を備える。
（工程１）
図４（Ａ）に示す多数個取り用のＶ溝台チップ１２Ａと、同図に示す多数個取り用の被覆受け台チップ１３Ａと、同図に示す多数個取り用の基板本体チップ１４Ａと、を予め個別に作製する工程。

Ｖ溝台チップ１２Ａはガラス材料からなり、Ｖ溝台チップ１２Ａには、テープ光ファイバ２０の各光ファイバ心線２１（図１参照）を整列させるための複数のＶ溝１１をそれぞれ有する複数個（本例では、一例として４個）のＶ溝台が横一列に連続して形成されている。被覆受け台チップ１３Ａはガラス材料からなり、被覆受け台チップ１３Ａには、テープ光ファイバ２０の被覆部２２（図１参照）が載置される複数個の被覆受け台１３が横一列に連続して形成されている。また、基板本体チップ１４Ａはガラス材料からなり、基板本体チップ１４Ａには製品全高を調整するための複数個の基板本体１４が横一列に連続して形成されている。

この（工程１）では、図４（Ａ）に示すＶ溝台チップ１２Ａは、次のようにして作製される。まず、図４（Ｂ）に示すように、一枚のＶ溝台用のガラス基板５０ＡにＶ溝台複数個分のＶ溝１１を転写成形或いは研磨により形成する。次に、このガラス基板５０Ａを複数個（本例では、一例として４個）のＶ溝台が横一列に配置されたサイズに切断線５１Ａに沿ってダイシングしてチップ化する。

また、図４（Ａ）に示す被覆受け台チップ１３Ａは、次のようにして作製される。まず、図４（Ｃ）に示すように、平面度／表面粗度が確保できている被覆受け台用のガラス基板６０Ａを用意する。次に、このガラス基板６０Ａを複数個（本例では、一例として４個）の被覆受け台１３が横一列に配置されたサイズに切断線６１Ａに沿ってダイシングしてチップ化する。

そして、図４（Ａ）に示す基板本体チップ１４Ａは、次のようにして作製される。まず、図４（Ｄ）に示すように、平面度／表面粗度が確保できている基板本体用のガラス基板７０Ａを用意する。次に、このガラス基板７０Ａを複数個（本例では、一例として４個）の基板本体１４が横一列に配置されたサイズに切断線７１Ａに沿ってダイシングしてチップ化する。

なお、Ｖ溝台チップ１２Ａは、複数個のＶ溝台が横一列に連続して形成された構成が好ましいが、これに限らず、複数個のＶ溝台が縦一列に連続して形成された構成、或いは、複数個のＶ溝台が縦・横で連続してマトリックス状に形成された構成であってもよい。被覆受け台チップ１３Ａも、複数個の被覆受け台１３が横一列に連続して形成された構成に限らず、複数個の被覆受け台１３が縦一列に連続して形成された構成、或いは、複数個の被覆受け台１３が縦・横で連続してマトリックス状に形成された構成であってもよい。また、基板本体チップ１４Ａも、複数個の基板本体１４が横一列に連続して形成された構成に限らず、複数個の基板本体１４が縦一列に連続して形成された構成、或いは、複数個の基板本体１４が縦・横で連続してマトリックス状に形成された構成であってもよい。

（工程２）
上記（工程１）で個別に作製した図４（Ａ）にそれぞれ示すＶ溝台チップ１２Ａと、被覆受け台チップ１３Ａと、基板本体チップ１４Ａとを用い、図４（Ａ）に示すように基板本体チップ１４Ａ上にＶ溝台チップ１２Ａと被覆受け台チップ１３Ａを配置し、基板本体チップ１４Ａ上に、Ｖ溝台チップ１２Ａと被覆受け台チップ１３Ａを融着する工程。

この融着工程では、例えば、図５を用いて説明した熱間プレス法或いは図６を用いて説明した熱間治具固定法を用いる。

（工程３）
上記（工程２）で互いに融着されたＶ溝台チップ１２Ａ、被覆受け台チップ１３Ａおよび基板本体チップ１４Ａを、切断線１５（図４（Ａ）参照）に沿って製品となる短冊状に切断する工程。
この工程での切断は、ダイシングブレード或いはレーザにより行う。

これにより、基板本体チップ１４Ａ上にＶ溝台チップ１２Ａと被覆受け台チップ１３Ａとが融着した図１および図４（Ｅ）に示す光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０が完成する。

この製造方法によれば、Ｖ溝台が横一列に連続して複数個形成された多数個取り用のＶ溝台チップ１２Ａ、被覆受け台チップ１３Ａおよび基板本体チップ１４Ａを、製品となる短冊状にダイシングブレード等により切断することにより、図１に示すような光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０の多数個取りが可能になる。

また、多数個取り用のＶ溝台チップ１２Ａ、被覆受け台チップ１３Ａおよび基板本体チップ１４Ａを、製品となる短冊状にダイシングブレード等により切断するので、図１にそれぞれ示す基板本体１４、Ｖ溝台１２および被覆台１３の各端面が一致する。これにより、基板本体１４に対するＶ溝台１２および被覆台１３の位置ズレは10μm以下となる。 このため、Ｖ溝基板１０を収容する筐体（図示省略）への組み付け精度が向上すると共に、その組み付けが容易になる。

＜ＰＬＣモジュール＞
次に、図１に示す光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０と同様の光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０Ｂ,１０Ｃを用いて作製したＰＬＣモジュール３０の一実施形態を図６に基づいて説明する。

このＰＬＣモジュール３０は、図７に示すように、複数の導波路を含む平面光波回路が形成されたＰＬＣチップ３１と、ＰＬＣチップ３１の一端面に突合せ接合された第１の光ファイバアレイ３２と、その他端面に突合せ接合された第２の光ファイバアレイ３３とを備える。ＰＬＣモジュール３０は、一例として、２つの入力ポートと４つの出力ポートとを有する。

第１の光ファイバアレイ３２は、図１に示す光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０のＶ溝１１が２つの光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０Ｂを用いたもので、Ｖ溝１１内に配置した２本の光ファイバ４１，４２の各端部とＰＬＣチップ３１の２つの入力ポートとが光接続するように、ＰＬＣチップ３１の一端面に突合せ接合されている。符号「４３」は、Ｖ溝基板１０Ｂの上面に固定された蓋である。

一方、第２の光ファイバアレイ３３は、図１で示す光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０のＶ溝１１が４つの光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０Ｃを用いたもので、Ｖ溝１１内に配置した４本の光ファイバ４４〜４７の各端部とＰＬＣチップ３１の４つの出力ポートとが光接続するように、ＰＬＣチップ３１の他端面に突合せ接合されている。符号「４８」は、Ｖ溝基板１０Ｃの上面に固定された蓋である。

なお、図７に示す各光ファイバアレイ３２、３３は、それぞれ図示を簡略化しているが、図１で説明した光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０を用いて構成されている。つまり、各光ファイバアレイ３２、３３は、光ファイバの心線を整列させるための複数のＶ溝（Ｖ溝１１）が形成されたＶ溝台（Ｖ溝台１２）と、光ファイバの被覆部が載置される被覆受け台（被覆受け台１３）と、製品全高を調整するための基板本体（基板本体１４）と、を備えている。

このようなＰＬＣモジュール３０では、例えば、ＰＬＣチップ３１の平面光波回路内にアレイ導波路格子（ＡＷＧ）が形成される。この場合、第１の光ファイバアレイ３２のいずれかの光ファイバから入力される波長多重された複数の波長の光をＡＷＧにより分波して、ＰＬＣチップ３１の出力ポートから第２の光ファイバアレイ３３の各光ファイバへ出力させる。或いは、第２の光ファイバアレイ３３から入力される複数の波長の光をＡＷＧにより合波して、ＰＬＣチップ３１の入力ポートから第１の光ファイバアレイ３２の光 ファイバへ出力させたりする。

以上の構成を有するＰＬＣモジュールによれば、以下の作用効果を奏する。
図１に示す光ファイバアレイ用Ｖ溝基板１０と同様に高精度なＶ溝精度を確保でき、長期信頼性に優れかつ安価な光ファイバアレイ用Ｖ溝基板を用いた光ファイバアレイ３２、３３の一方をＰＬＣチップ３１の一端面に、その他方をＰＬＣチップ３１の他端面にそれぞれ突合せ接合している。このため、ＰＬＣチップ３１の各導波路と光ファイバアレイ３２、３３の各光ファイバとを高精度に光接続可能で、長期信頼性に優れかつ安価なＰＬＣモジュールを実現することができる。

１０，１０Ｂ,１０Ｃ：光ファイバアレイ用Ｖ溝基板
１１：Ｖ溝
１２：Ｖ溝台
１２Ａ：多数個取り用のＶ溝台チップ
１３：被覆受け台
１３Ａ：多数個取り用の被覆受け台チップ
１４：基板本体
１４Ａ：多数個取り用の基板本体チップ
２０：テープ光ファイバ（光ファイバ）
２１：光ファイバ心線
２２：被覆部
３１：ＰＬＣチップ
３２：第１の光ファイバアレイ
３３：第２の光ファイバアレイ
４１，４２，４４〜４７：光ファイバ

Claims (7)

1. 光ファイバの心線を整列させるための複数のＶ溝が形成されたガラス材料からなるＶ溝台と、
   ガラス材料からなり、前記光ファイバの被覆部が載置される被覆受け台と、
   ガラス材料からなり、製品全高を調整するための基板本体と、を備え、
   前記基板本体上に、前記Ｖ溝台と前記被覆受け台を融着したことを特徴とする光ファイバアレイ用Ｖ溝基板。
2. 前記Ｖ溝台、被覆受け台および基板本体は同一のガラス特性を有する材料を使用していることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバアレイ用Ｖ溝基板。
3. 光ファイバの心線を整列させるための複数のＶ溝が形成されたガラス材料からなるＶ溝台と、ガラス材料からなり、前記光ファイバの被覆部が載置される被覆受け台と、ガラス材料からなり、製品全高を調整するための基板本体と、を予め個別に作製する工程と、
   前記基板本体上に、前記Ｖ溝台と前記被覆受け台を融着する工程と、を備えることを特徴とする光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法。
4. ガラス材料からなり、光ファイバの心線を整列させるための複数のＶ溝をそれぞれ有する複数個のＶ溝台が横一列或いは縦一列、若しくは縦横でマトリックス状に形成された多数個取り用のＶ溝台チップと、ガラス材料からなり、前記光ファイバの被覆部が載置される複数個の被覆受け台が横一列或いは縦一列、若しくは縦横でマトリックス状に形成された多数個取り用の被覆受け台チップと、ガラス材料からなり、製品全高を調整するための複数個の基板本体が横一列或いは縦一列、若しくは縦横でマトリックス状に形成された多数個取り用の基板本体チップと、を予め個別に作製する工程と、
   前記基板本体チップ上に、前記Ｖ溝台チップと前記被覆受け台チップを融着する工程と、
   前記Ｖ溝台チップ、被覆受け台チップおよび基板本体チップを製品となる短冊状に切断する工程と、を備えることを特徴とする光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法。
5. 前記Ｖ溝台チップ、被覆受け台チップおよび基板本体チップは、同一のガラス特性を有する材料を使用することを特徴とする請求項３又は４に記載の光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法。
6. 前記基板本体に対する前記Ｖ溝台および前記被覆台の位置ズレは10μm以下であることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバアレイ用Ｖ溝基板の製造方法。
7. 請求項１又は２に記載の光ファイバアレイ用Ｖ溝基板を用いたＰＬＣモジュールであって、
   平面光波回路が形成されたＰＬＣチップと、
   前記PLCチップの一端面に突合せ接合された第１の光ファイバアレイと、その他端面に突合せ接合された第２の光ファイバアレイとを備えることを特徴とするＰＬＣモジュール。

Images