JP2014048629A

JP2014048629A - 光ファイバ接続部材

Info

Publication number: JP2014048629A
Application number: JP2012194065A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Aratake; 淳荒武; Shinji Mino; 真司美野; Yasushi Yamazaki; 裕史山崎; Motohaya Ishii; 元速石井
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2014-03-17
Anticipated expiration: 2032-09-04
Also published as: JP5723336B2

Abstract

【課題】光ファイバを導波路型光素子に接続するための光ファイバ接続部材を小型化すること。
【解決手段】光ファイバ接続部材１００に、光ファイバ１０が固定され、当該光ファイバ接続部材１００と導波路型光素子２０とが接着剤３０により接続される。光ファイバ接続部材１００は、治具４０により保持される保持部１０１と、保持部１０１と段差１０２により区分された接続部１０３とを備える。導波路型光素子２０は、基板２１の上に光導波路２２が形成され、その上にガラスブロック（ヤトイ）２３が設けられている。接続部１０３の導波路型光素子１０との接続面１０３Ａ付近に塗布された接着剤３０は、接続部１０３の表面において治具４０に向かって延在するが、段差１０２の存在により、保持部１０１には及ばない。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバ接続部材に関する。

光ファイバを、平面光波回路（ＰＬＣ）等の基板上に光導波路を設けた導波路型光素子と調心して接着固定する際、その接着断面積を広くして接着部の機械的強度を高めるために、ガラスなどで作られた光ファイバ接続部材が用いられている。例えば、Ｖ溝ガラス基板（Ｖ溝ファイバブロック）、フェルール等がある。こうした光ファイバ接続部材に光ファイバを固定し、光ファイバ接続部材を導波路型光素子に接着する。

光ファイバ接続部材としてフェルールを用いると小型化が可能である。しかしながら、フェルールの正確なマニピュレーションを行うための治具とフェルールとの接着面が近いため、接着剤が治具に付着する可能性がある。従って、小型のフェルールを用いることには困難が伴う。

ここで「フェルール」とは、光ファイバを挿入する精工な細径孔を持ち、光ファイバを保持・位置決め・保護することができる柱状の光ファイバ接続部材をいい、たとえば、ガラス、金属、半導体、セラミック、プラスチック等により作製することができるが、いずれのフェルールに関しても上記問題点が存在する。

特公平７−７６８０２号公報

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光ファイバを導波路型光素子に接続するための光ファイバ接続部材を小型化することにある。

このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は、光ファイバを導波路型光素子に接続するための光ファイバ接続部材において、治具により保持するための保持部と、前記保持部と区分された接続部であって、導波路型光素子との接続面を有する接続部とを備え、前記接続部は、前記導波路型光素子と接続する際に前記接続面に塗布される接着剤が、前記接続部を超えて前記保持部に及ぶのを抑制する構造を有することを特徴とする。

また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記接続部が、段差により前記保持部と区分されており、前記接続部の前記段差の位置における断面の任意の方向において、前記接続部の長さが前記保持部の長さと異なることを特徴とする。

また、本発明の第３の態様は、第１の態様において、前記接続部が前記保持部と前記接続部との境界から連続的に断面積が小さくなるテーパー状構造を有することを特徴とする。

また、本発明の第４の態様は、前記接続部が溝により前記保持部と区分されていることを特徴とする。

また、本発明の第５の態様は、第１から第４のいずれかの態様において、前記接続部の表面の少なくとも一部に撥水処理が施されたことを特徴とする。

また、本発明の第６の態様は、前記接続部の長さが５００μｍ以下であることを特徴とする。

本発明によれば、光ファイバを導波路型光素子に接続するための光ファイバ接続部材において、治具により保持するための保持部と、当該保持部と区分された接続部であって、導波路型光素子との接続面を有する接続部とを備え、当該接続部は、導波路型光素子と接続する際に接続面に塗布される接着剤が、接続部を超えて保持部に及ぶのを抑制する構造を有することにより、光ファイバ接続部材を小型化することができる。

第１の実施形態に係る光ファイバ接続部材を示す図である。第２の実施形態に係る光ファイバ接続部材を示す図である。第３の実施形態に係る光ファイバ接続部材を示す図である。第３の実施形態の変形例を示す図である。第４の実施形態に係る光ファイバ接続部材を示す図である。第４の実施形態の変形例１を示す図である。第４の実施形態の変形例２を示す図である。第４の実施形態の変形例３を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。別々に各実施形態について説明を行うが、これらの実施形態を組み合わせてもよい。

（第１の実施形態）
図１に、第１の実施形態に係る光ファイバ接続部材を示す。光ファイバ接続部材１００に、光ファイバ１０が固定され、当該光ファイバ接続部材１００と導波路型光素子２０とが接着剤３０により接続される。光ファイバ接続部材１００は、治具４０により保持される保持部１０１と、保持部１０１と段差１０２により区分された接続部１０３とを備える。導波路型光素子２０は、基板２１の上に光導波路２２が形成され、その上にガラスブロック（ヤトイ）２３が設けられている。

接続部１０３の導波路型光素子２０との接続面１０３Ａ付近に塗布された接着剤３０は、接続部１０３の表面において治具４０に向かって延在するが、段差１０２の存在により、保持部１０１には及ばない。このように、接着剤３０が延在する接続部１０３を段差１０２により保持部１０１と区分することにより、接続部１０３の長さを短くして治具４０を接続面１０３Ａに近接させても接着剤３０の治具４０への付着を抑制することができる。したがって、光ファイバ接続部材１００の小型化が可能である。

光ファイバ接続部材１００が円形の断面を有するフェルールである場合、接続部１０３の直径は保持部１０１の直径よりも短い。どのような断面形状であっても、段差１０２の位置における断面の任意の方向において、接続部１０３の長さが保持部１０１の長さよりも短ければ同等の効果が得られる。

（第２の実施形態）
図２に、第２の実施形態に係る光ファイバ接続部材を示す。光ファイバ接続部材２００は、治具４０により保持される保持部２０１と、保持部２０１と区分された接続部２０３とを備える。接続部２０３は、第１の実施形態のように段差１０２により区分されるのではなく、保持部２０１と接続部２０３との境界２０２から連続的に断面積が小さくなっている。接続部２０３の接続面２０３Ａに向かってテーパー状と言うことができる。

接続面２０３Ａ付近に塗布された接着剤３０は、接続部２０３の表面において治具４０に向かって延在するが、境界２０２の存在により、保持部２０１には及ばない。このように、接着剤３０が延在する接続部２０３を境界２０２により保持部２０１と区分することにより、接続部２０３の長さを短くして治具４０を接続面に近接させても接着剤３０の治具４０への付着を抑制することができる。したがって、光ファイバ接続部材２００の小型化が可能である。

（第３の実施形態）
図３に、第３の実施形態に係る光ファイバ接続部材を示す。光ファイバ接続部材３００は、治具４０により保持される保持部３０１と、保持部３０１と溝３０２により区分された接続部３０３とを備える。

光ファイバ接続部材３００と導波路型光素子２０との接続面付近に塗布された接着剤３０は、接続部３０３の表面において治具４０に向かって延在するが、溝３０２の存在により、保持部３０１には及ばない。このように、塗布される接着剤３０が延在する接続部３０３を溝３０２により保持部３０１と区分することにより、接続部３０３の長さを短くして治具４０を接続部３０３の接続面３０３Ａに近接させても接着剤３０の治具４０への付着を抑制することができる。したがって、光ファイバ接続部材３００の小型化が可能である。

図４に、第３の実施形態の変形例を示す。光ファイバ接続部材３１０に設けられた溝３１２は、保持部に渡って形成され、保持部としても機能する。光ファイバ接続部材３１０と導波路型光素子２０との接続面付近に塗布された接着剤３０は、接続部３１１の表面において治具４０に向かって延在するが、溝３１２の存在により、保持部には及ばない。

（第４の実施形態）
図５に、第４の実施形態に係る光ファイバ接続部材を示す。光ファイバ接続部材４００は、治具４０により保持される保持部４０１と、表面に撥水処理が施された接続部４０３とを備える。撥水処理が施されている部分といない部分との境界により、保持部４０１と接続部４０３が区分される。

接続部４０３と導波路型光素子２０との接続面４０３Ａ付近に塗布された接着剤３０は、接続部４０３の表面が撥水処理されているため保持部４０１には及ばず、接続部４０３の長さを短くして治具４０を接続面４０３Ａに近接させても接着剤３０の治具４０への付着を抑制することができる。したがって、光ファイバ接続部材４００の小型化が可能である。

図６に、第４の実施形態の変形例１を示す。撥水処理については、接続部４０３に施してあれば、光ファイバ接続部材４１０のように保持部４０１にも処理されていて差し支えない。光ファイバ接続部材４１０が長尺部材を所望の長さに切断して使用するフェルールのような部材の場合、予め全体を一括撥水処理した上で切断工程を行うことで生産可能なことから、製造コストの削減をはかることができる。

図７に、第４の実施形態の変形例２を示す。撥水処理領域は、接続部４０３全体である必要はなく、光ファイバ接続部材４２０のように固定治具４０近くの一部の領域のみに処理されていても構わない。

図８に、第４の実施形態の変形例３を示す。光ファイバ接続部材４３０のように接続部４０３の一部のみに、撥水処理がなされていてもよい。変形例２及び変形例３の場合には、接着剤の塗付される領域が増えることから接着強度を上げる効果が期待できる。

撥水処理については、接続面４０３Ａの濡れ性が接続部４０３の濡れ性よりも小さくなっている必要がある。例えば、塗料などの高分子ポリマーの塗布、フッ素化処理、シリコーンオイル塗布などの処理方法があるが、その処理の種類は問わない。また、撥水処理は、接着剤塗布後から硬化までの時間持続すればよく、接着剤硬化後以降まで十分な撥水性を保つ必要はない。

（その他）
以上、４つの実施形態について説明してきたが、接続部の光軸方向の長さは長いほどその効果が高いが、ファイバ部品の小型化を図る点からは短いことが求められる。一般的な接続用の接着剤の粘度（２００ｃＰ〜１００００ｃＰ）の場合、５０μｍ以上５００μｍ以下で十分な抑制効果を得ることができる。フェルールの長さは固定用治具の大きさに依存するが、フェルールが一般的な光学用ガラス（ソーダガラス、硼珪酸ガラス、石英ガラスなど）やセラミック（ジルコニアなど）などであれば５００μｍ程度の保持部があれば十分保持が可能である。従って、フェルール全体の光軸方向の長さは１ｍｍ以下で実現可能となり、通常の光接続用部品の長さ（〜数ｍｍ）と比較しそのサイズを極めて小さくすることができる。

１０光ファイバ
２０導波路型光素子
２１基板
２２光導波路
２３ガラスブロック
１００、２００、３００、３１０、４００光ファイバ接続部材
１０１、２０１、３０１、４０１保持部
１０２段差
２０２境界
３０２、３１２溝
１０３、２０３、３０３、４０３接続部
１０３Ａ、２０３Ａ、３０３Ａ、４０３Ａ接続面

Claims

光ファイバを導波路型光素子に接続するための光ファイバ接続部材において、
治具により保持するための保持部と、
前記保持部と区分された接続部であって、導波路型光素子との接続面を有する接続部と
を備え、
前記接続部は、前記導波路型光素子と接続する際に前記接続面に塗布される接着剤が、前記接続部を超えて前記保持部に及ぶのを抑制する構造を有することを特徴とする光ファイバ接続部材。
前記接続部は、段差により前記保持部と区分されており、
前記接続部の前記段差の位置における断面の任意の方向において、前記接続部の長さが前記保持部の長さと異なることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ接続部材。
前記接続部は、前記保持部と前記接続部との境界から連続的に断面積が小さくなるテーパー状構造を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ接続部材。
前記接続部は、溝により前記保持部と区分されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ接続部材。
前記接続部の表面の少なくとも一部に撥水処理が施されたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光ファイバ接続部材。
前記接続部の長さは、５００μｍ以下であることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の光ファイバ接続部材。