JP2012113177A - 光コネクタおよびその製法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光を伝達するコア1と、その上下に設けられるアンダークラッド層2およびオーバークラッド層3とからなる光導波路と、この光導波路の端部の光接続用フェルールとからなる光コネクタであって、上記光導波路の端部に対応する部位の上記オーバークラッド層3およびアンダークラッド層2の少なくとも一方を厚肉に形成し、この部分を光接続用のフェルール部5,5とする。また、これらフェルール部5,5の間の薄肉部位を光導波路部4とする。この光コネクタは、別途フェルールとしての部品等を必要とせず、光コネクタを小形にすることができる。
【選択図】図1
Description
この光コネクタは、帯状の光導波路(光導波路部)104の長手方向端部に取り付けられた、フェルール100と呼ばれる所定形状の光接続用端子を用いている。この光接続用フェルール100には、光導波路固定用の貫通穴あるいは凹状溝等が設けられており、これら貫通穴等の一方の挿入口から挿入された帯状光導波路104は、図16のように、その長手方向の一端面(光接続面)104aを、上記フェルールの先端側端面(連結面)100aにある貫通穴等の他方の出口から覗かせ、これら帯状光導波路104の端面104aと上記フェルールの端面100aとが面一となった状態で固定される(特許文献1〜3参照)。
図2,図3は、第1実施形態の光コネクタ10同士(10と10’)を接続する方法を説明する図である。これらの光コネクタ10,10’を接続する際は、前記のように、光コネクタ10,10’の各フェルール部5,5’同士を正対するように向かい合わせ、これらの先端側端面5a,5a’同士を位置合わせしながら当接させる。
図4は、第1実施形態の光コネクタ10の製法を説明する図であり、(a1)〜(a6)は光コネクタのフェルール部の長手方向の断面図、(b1)〜(b5)は光コネクタのフェルール部の幅方向の断面図、(b6)は光コネクタのフェルール部の長手方向の端面図である。なお、各図は、1から6の番号順に、図中左の矢印のように工程が進む様子を示している。
〔アンダークラッド層の形成材料〕
成分A:脂環骨格を含むエポキシ樹脂〈ダイセル化学工業社製:EHPE3150〉 100重量部
成分B:(光酸発生剤)トリアリールスルホニウム塩の50%プロピオンカーボネイト溶液〈サンアプロ社製:CPI−200K〉 2重量部
これらをシクロヘキサノン〈和光純薬工業社製〉100重量部に撹拌溶解させ、アンダークラッド層の形成材料(光重合性樹脂組成物)を調製した。
成分C:フルオレン骨格を含むエポキシ樹脂〈大阪ガスケミカル社製:オグゾールEG〉
40重量部
成分D:フルオレン骨格を含むエポキシ樹脂〈ナガセケムテックス社製:EX−1040〉 30重量部
成分E:オキセタン樹脂〈日東電工社製:1,3,3−トリス(4−(2−(3−オキセタニル)ブトキシフェニル)ブタン)〉 30重量部
これらを乳酸エチル〈武蔵野化学研究所社製〉40重量部に撹拌溶解させ、コアの形成材料(光重合性樹脂組成物)を調製した。
成分F:脂環骨格を含むエポキシ樹脂〈ADEKA社製:EP4080E〉 50重量部
成分G:オキセタン樹脂〈東亞合成社製:OXT−221〉 10重量部
成分H:脂環骨格を含むエポキシ樹脂〈ADEKA社製:EP4080S〉 20重量部
成分I:シリコーン樹脂である<信越化学工業社製:信越シリコーン X−22−163> 20重量部
これらを撹拌溶解させ、オーバークラッドの形成材料(光重合性樹脂組成物)を調製した。
この実施例では、光導波路部の端部に、前記第1実施形態と同様の、ストレート状の調芯用溝(5c)を有するフェルール部を形成し、実施例1の光コネクタとした(図1〜図4を参照)。
まず、ガラス基板〈セントラル硝子社製:厚さ1.1mm,140mm角〉の表面に上記アンダークラッド層の形成材料をスピンコート装置〈ミカサ社製:1X−DX2〉を用いて塗布し、100℃×5分間の乾燥処理を行った。そして、アンダークラッド層に対応する方形状パターンの開口を有し、この方形状開口の長手(長辺)方向と平行な線上の互いに離れた2カ所に、環状アライメントマークA(直径1mm,幅50μm)に対応するパターンの開口が形成された石英フォトマスクM1を介して、2000mJ/cm2の混線照射〈露光機(ミカサ社製:MA−60F),超高圧水銀灯(ウシオ電機社製:USH−250D)〉による露光を行った。つづいて、100℃×5分間の加熱処理を行った。つぎに、γ―ブチロラクトン〈三菱化学社製〉を用いて、3分間のディップ現像することにより、未露光部分を溶解除去した後、120℃×10分間の加熱処理を行うことにより、基板上に、アンダークラッド層と2個の環状アライメントマークAを形成した。得られたアンダークラッド層の断面寸法は、デジタルマイクロスコープ〈キーエンス社製:VHX−200〉で測定したところ、厚さ25μmであった。
つぎに、上記アンダークラッド層の表面に、上記コアの形成材料をスピンコート装置〈ミカサ社製:1X−DX2〉を用いて塗布した後、130℃×10分間の乾燥処理を行った。ついで、長手方向に沿って互いに平行なストレート状コアに対応するパターン(12条,各コアの長さ101mm,L/S=50μm/200μm)の開口を有し、これらコアパターンの開口の長手方向と平行な線上の互いに離れた2カ所に、十字型アライメントマークB(長さ1mm,幅50μm)に対応するパターンの開口が形成された石英フォトマスクM2を、上記アンダークラッド層の上方に配置し、上記各十字型アライメントマークBに対応するパターンが、前記環状アライメントマークAの枠内に納まるように、この石英フォトマスクM2を位置決めした。
ついで、その内型面にフェルール部および光導波路部に対応する凹部(成形キャビティ)が形成され、その周囲の所定位置にアライメントマークCが設けられけた、オーバークラッド層形成用の石英製成形型を準備した。そして、その成形型を、凹部を上にした状態で、オーバークラッド層の形成材料を上記凹部内に塗布・充填した。アンダークラッド層およびコアを形成したガラス基板を、パターンが下に来るように成形型の上に乗せ、カメラにより成形型に設けられている上記アライメントマークCの位置を画像認識し、このマークC上に、十字型アライメントマークBを合わせて、上記成形型の水平位置を正確に位置決めした。そして、この成形型とガラス基板とを密着させた。なお、この状態では、上記コアおよびアンダークラッド層は、その全体が凹部(成形空間)内に充填されたオーバークラッド層の形成材料の中に埋没している。
上記作製した光コネクタを、ガラス基板より剥離し、フェルール部一体型光導波路をダイシングテープ〈日東電工社製:UE−111AJ〉に貼り付けた。オーバークラッド層長手方向端部(フェルール部端部)近傍を、ダイシング〈ダイシング装置(ディスコ社製:DAD522),ディスコ社製ブレード(NBS−ZB1110S3 53.0×0.200×40mm),カット速度0.3mm/sec〉により、コアおよびアンダークラッド層ごと切断して、光コネクタの長さ(全長)を所要長さに調節するとともに、上記各コアの長手方向端面(光接続面)を露出させ、実施例1の光コネクタを得た。
この実施例では、オーバークラッド層形成用の成形型(成形空間の形状)を変更し、光導波路部の端部に、前記第3実施形態と同様の、調芯用溝(6d)と連結用穴(6e)とを有するフェルール部を形成したこと以外、上記実施例1と同様の方法および材料を用いて、実施例2の光コネクタを形成した(図6を参照)。
この実施例では、オーバークラッド層形成用の成形型(成形空間の形状)を変更し、光導波路部の端部に、前記第4実施形態と同様の、平面視U字状の連結用溝(6f)を有するフェルール部を形成したこと以外、上記実施例1と同様の方法および材料を用いて、実施例3の光コネクタを形成した(図7を参照)。
この実施例では、オーバークラッド層形成用の成形型(成形空間の形状)を変更し、光導波路部の端部に、前記第6実施形態と同様の、係合部(7a)および被係合部(7b)を有するフェルール部を形成し、その端部に切断加工(ダイシング)を施さなかったこと以外、上記実施例1と同様の方法および材料を用いて、実施例4の光コネクタを形成した(図9を参照)。
この実施例では、オーバークラッド層形成用の成形型(成形空間の形状)を変更し、光導波路部の端部に、前記第7実施形態と同様の、係合部(7c)および被係合部(7d)を有するフェルール部を形成し、その端部に切断加工(ダイシング)を施さなかったこと以外、上記実施例1と同様の方法および材料を用いて、実施例5の光コネクタを形成した(図10を参照)。
この実施例では、オーバークラッド層形成用の成形型(成形空間の形状)を変更し、光導波路部の端部に、前記第8実施形態と同様の、係合部(7e)および被係合部(7f)を有するフェルール部を形成し、その端部に切断加工(ダイシング)を施さなかったこと以外、上記実施例1と同様の方法および材料を用いて、実施例6の光コネクタを形成した(図11を参照)。
この実施例では、オーバークラッド層形成用の成形型(成形空間の形状)を変更し、光導波路部の端部に、前記第11実施形態と同様の、汎用光コネクタMTの外形に沿った形状の内側面(8a)形状と、ガイドピンの突出部位に対応する溝(8b)とを有するフェルール部を形成し、フェルール部に切断加工(ダイシング)を施さなかったこと以外、上記実施例1と同様の方法および材料を用いて、実施例7の光コネクタを形成した(図14を参照)。
この実施例では、オーバークラッド層形成用の成形型(成形空間の形状)を変更し、光導波路部の端部に、前記第12実施形態と同様の、汎用光コネクタMTの外形に沿った形状の内側面(8a)形状と、汎用光コネクタMTのガイド穴に対応する位置にピン状凸部(8c)と、汎用光コネクタMTの基端側に係合する係合片(8d)とを有するフェルール部を形成し、フェルール部に切断加工(ダイシング)を施さなかったこと以外、上記実施例1と同様の方法および材料を用いて、実施例8の光コネクタを形成した(図15を参照)。
つぎに、得られた実施例1〜8の光コネクタを用いて、光接続の確立を確認する実験を行った。なお、実施例1〜6の光コネクタは、これら光コネクタ同士を、前記実施形態で説明した方法により連結・固定して行った。また、実施例7,8の光コネクタは、前記汎用光コネクタ(MT)のフェルールと連結・固定し、光接続の確立を確認する実験を行った。
2 アンダークラッド層
3 オーバークラッド層
4 光導波路部
5 フェルール部
Claims (6)
- 光を伝達するコアと、その上下に設けられるアンダークラッド層およびオーバークラッド層とからなる光導波路と、この光導波路の端部の光接続用フェルールとからなる光コネクタであって、上記光導波路の端部に対応する部位の上記オーバークラッド層およびアンダークラッド層の少なくとも一方が厚肉に形成され、光接続用のフェルール部となっていることを特徴とする光コネクタ。
- 上記フェルール部に、他の光コネクタのフェルール部と結合させるための連結手段が形成されている請求項1記載の光コネクタ。
- 上記フェルール部が型成形体からなり、同じく型成形体からなるオーバークラッド層またはアンダークラッド層と一体に形成されている請求項1または2記載の光コネクタ。
- 表面に所定パターンのコアが形成されたアンダークラッド層と、このアンダークラッド層およびコアを被覆するオーバークラッド層とからなる光導波路と、この光導波路の端部の光接続用フェルールとからなる光コネクタの製法であって、クラッド層の形成の際に、上記光導波路の端部に対応する部位の上記オーバークラッド層およびアンダークラッド層の少なくとも一方を厚肉にして、光接続用のフェルール部に形成する工程を含むことを特徴とする光コネクタの製法。
- 上記フェルール部の形成工程が、成形型を使用した型成形法を用いて、オーバークラッド層を厚肉に形成することにより行われる請求項4記載の光コネクタの製法。
- 上記フェルール部の形成工程が、上記コアが形成されたアンダークラッド層上にオーバークラッド層の形成材料を塗布し、この形成材料が半硬化または未硬化の状態で、その上から上記フェルール部の表面形状に対応する内型面を有する成形型を被せ、この成形型内側の成形空間内に上記形成材料を満たした後、この形成材料を硬化させることにより行われる請求項5記載の光コネクタの製法。
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