JP2019197131A - 光ファイバアレイ、ファイバ固定用基板及び光ファイバアレイの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】融着部を有する複数の光ファイバを基板に載置する際に、隣接する光ファイバの融着部同士の干渉を抑制する光ファイバアレイを提供する。【解決手段】光ファイバアレイ10は、それぞれ融着部2を有し、幅方向に配列された複数の光ファイバ1A、1Bと、光ファイバの長手方向に沿って形成されたファイバ溝24が幅方向に複数配列された基板20とを備え、隣接する2本の光ファイバの融着部3、4を、長手方向に位置を異ならせた状態で、複数の光ファイバの融着部が基板に載置されている。【選択図】図3
Description
本発明は、光ファイバアレイ、ファイバ固定用基板及び光ファイバアレイの製造方法に関する。
従来、光ファイバアレイは、光通信において光伝送路を結合させる結合素子として広く使用されており、光導波路スプリッタや光スイッチなどに応用されている。光ファイバアレイは、基板に形成された複数のファイバ溝に光ファイバをそれぞれ載置し、固定部材が光ファイバを上から挟み込むことで光ファイバを押さえて固定する構造となっている。このため、基板に形成されたファイバ溝に載置された複数の光ファイバは非常に高密度かつ高精度な整列を実現することが可能である。
このような光ファイバアレイとして、例えば、特許文献1には、2本の光ファイバを融着接続することで形成された融着部を有する光ファイバで光ファイバアレイを構成することが開示されている。このような融着接続された光ファイバは、例えば高NAファイバとシングルモードファイバとの接続のような、それぞれのコア径が異なる光ファイバ同士をTEC融着により接続している。また、TEC融着で光ファイバ同士を接続する場合には、融着部の外径がそれぞれの光ファイバの外径より大きくなる(膨らむ)ことがある。特許文献1に記載された光ファイバアレイでは、光ファイバの融着部を含む部分が基板に形成されたファイバ溝に載置され、固定部材により固定されている。
基板に複数の光ファイバを高密度に載置しようとすると、隣接する光ファイバ同士の間隔も小さくなる。特許文献1に記載された光ファイバアレイでは、基板に形成された複数のファイバ溝に載置された光ファイバの全てにおいて、光ファイバの長手方向における融着部の位置が共通している。このとき、隣接する光ファイバの膨らんだ融着部同士が干渉してしまい、光ファイバがファイバ溝に適切に載置されなくなり、複数の光ファイバの高精度な整列ができなくなることがあった。
本発明は、融着部を有する複数の光ファイバを基板に載置する際に、隣接する光ファイバの融着部同士の干渉を抑制することを目的とする。
本発明の幾つかの実施形態は、それぞれ融着部を有し、幅方向に配列された複数の光ファイバと、前記光ファイバの長手方向に沿って形成されたファイバ溝が前記幅方向に複数配列された基板とを備え、隣接する2本の前記光ファイバの前記融着部を、前記長手方向に位置を異ならせた状態で、複数の前記光ファイバの前記融着部が前記基板に載置されていることを特徴とする光ファイバアレイである。
本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。
本発明の幾つかの実施形態によれば、融着部を有する複数の光ファイバを基板に載置する際に、隣接する光ファイバの融着部同士の干渉を抑制することができる。
後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
それぞれ融着部を有し、幅方向に配列された複数の光ファイバと、前記光ファイバの長手方向に沿って形成されたファイバ溝が前記幅方向に複数配列された基板とを備え、隣接する2本の前記光ファイバの前記融着部を、前記長手方向に位置を異ならせた状態で、複数の前記光ファイバの前記融着部が前記基板に載置されていることを特徴とする光ファイバアレイが明らかとなる。このような光ファイバアレイによれば、融着部を有する複数の光ファイバを基板に載置する際に、隣接する光ファイバの融着部同士の干渉を抑制することができる。
前記ファイバ溝に載置された複数の前記光ファイバを前記基板との間に挟み込む固定部材をさらに備えることが望ましい。これにより、基板に載置した光ファイバを固定することができる。
前記基板は、前記融着部の位置に形成された凹状の逃げ部を有することが望ましい。これにより、光ファイバの外径よりも膨らんだ融着部を有する複数の光ファイバを基板に載置する際に、融着部の膨らんだ部分を凹状の部分に逃がすことができる。
前記逃げ部は、第1逃げ部と、前記第1逃げ部とは前記長手方向の位置が異なる第2逃げ部とから構成されており、前記第1逃げ部と前記第2逃げ部との間には、複数の前記ファイバ溝が形成されていることが望ましい。これにより、光ファイバの外径よりも膨らんだ融着部を有する複数の光ファイバを基板に載置する際に、隣接する光ファイバの融着部同士の干渉を抑制することができる。
前記融着部の前記長手方向の位置が互い違いになるように複数の前記光ファイバが前記基板に載置されていることが望ましい。これにより、光ファイバの外径よりも膨らんだ融着部を有する複数の光ファイバを基板に載置する際に、隣接する光ファイバの融着部同士の干渉を抑制することができる。
光ファイバの長手方向に沿って形成されたファイバ溝が幅方向に複数配列され、前記ファイバ溝に配置された前記光ファイバの融着部の位置に形成された凹状の第1逃げ部と、前記ファイバ溝に配置された前記光ファイバの融着部の位置に形成され、前記第1逃げ部とは前記長手方向の異なる位置に形成された第2逃げ部とを有することを特徴とするファイバ固定用基板が明らかとなる。このようなファイバ固定用基板によれば、融着部を有する複数の光ファイバを基板に載置する際に、隣接する光ファイバの融着部同士の干渉を抑制することができる。
それぞれ融着部を有する複数の光ファイバを、前記光ファイバの幅方向に配列させること、前記光ファイバの長手方向に沿って形成されたファイバ溝が前記幅方向に複数配列された基板を用意すること、隣接する2本の前記光ファイバの前記融着部を、前記長手方向に位置を異ならせた状態で、複数の前記光ファイバの前記融着部を前記基板に載置することを特徴とする光ファイバアレイの製造方法が明らかとなる。このような光ファイバアレイの製造方法によれば、融着部を有する複数の光ファイバを基板に載置する際に、隣接する光ファイバの融着部同士の干渉を抑制することができる。
前記融着部の前記長手方向の位置が共通する複数の前記光ファイバを1つおきに前記ファイバ溝にそれぞれ載置した後、前記融着部の前記長手方向の位置が別の位置で共通する複数の前記光ファイバを残りの前記ファイバ溝にそれぞれ載置することが望ましい。これにより、隣接する2本の光ファイバの融着部を長手方向に位置を異ならせた状態で基板に容易に載置することができる。
===本実施形態===
<光ファイバアレイ10の概要>
図1Aは、本実施形態の光ファイバアレイユニット100の概要図である。図1Bは、本実施形態の光ファイバアレイ10の断面図である。図2は、本実施形態の光ファイバアレイ10の全体斜視図である。
<光ファイバアレイ10の概要>
図1Aは、本実施形態の光ファイバアレイユニット100の概要図である。図1Bは、本実施形態の光ファイバアレイ10の断面図である。図2は、本実施形態の光ファイバアレイ10の全体斜視図である。
以下の説明では、図に示すように各方向を定義する。すなわち、基板20に載置される融着光ファイバ1の長手方向を「前後方向」とし、基板20の基板端面21の側を「前」とし、逆側を「後」とする。基板20に載置される融着光ファイバ1の幅方向を「左右方向」とし、前から見たときの右手側を「右」とし、逆側(左手側)を「左」とする。また、「前後方向」及び「左右方向」と直交する方向を「上下方向」とし、基板20に対して固定部材30の側を「上」とし、逆側を「下」とする。
光ファイバアレイユニット100は、光ファイバアレイ10と、複数の光コネクタ90とを有する。複数本の光ファイバの前側の端部には光ファイバアレイ10が設けられている。複数本の光ファイバの後側のそれぞれの端部には、光コネクタ90が設けられている。言い換えると、光ファイバアレイ10が有する複数の融着光ファイバ1の後側の端部のそれぞれに光コネクタ90が設けられている。光ファイバアレイ10は、光伝送路を結合させる結合素子である。図2に示すように、光ファイバアレイ10の前側部分では、複数の融着光ファイバ1の前側の端部が基板20の基板端面21に位置するように保持されている。また、光ファイバアレイ10の前側部分は、例えば光トランシーバ等のシリコンチップ(不図示)に接続される。図1Aに示すように、光ファイバアレイユニット100の後側の端部には、光コネクタ90が設けられており、種々の機器との光接続が着脱可能な状態となっている。光コネクタ90は、例えばFCコネクタである。但し、光コネクタ90は、FCコネクタ以外の光コネクタであっても良い。
<光ファイバアレイ10の詳細構成>
図3は、本実施形態の光ファイバアレイ10から固定部材30を取り外した状態の分解斜視図である。図4は、本実施形態の光ファイバアレイ10から固定部材30及び融着光ファイバ1を取り外した状態の分解斜視図である。図5は、本実施形態の光ファイバアレイ10における基板20の六面図である。図6Aは、融着光ファイバ1の融着部2の様子を示す説明図である。なお、図3の矢印で示した下側の図は、図3の破線で示した領域を上側から見た図である。
図3は、本実施形態の光ファイバアレイ10から固定部材30を取り外した状態の分解斜視図である。図4は、本実施形態の光ファイバアレイ10から固定部材30及び融着光ファイバ1を取り外した状態の分解斜視図である。図5は、本実施形態の光ファイバアレイ10における基板20の六面図である。図6Aは、融着光ファイバ1の融着部2の様子を示す説明図である。なお、図3の矢印で示した下側の図は、図3の破線で示した領域を上側から見た図である。
光ファイバアレイ10は、融着光ファイバ1と、基板20と、固定部材30とを有する。なお、融着光ファイバ1、基板20及び固定部材30は、接着剤5(図1B参照)によって接着されている。
融着光ファイバ1は、2本の光ファイバが融着により接続された光ファイバである。図3及び図4に示すように、本実施形態の融着光ファイバ1は、基板端面21側の細径コア光ファイバ1Aと、光コネクタ90側の通常コア光ファイバ1Bとが融着により接続されている。なお、以下では、融着光ファイバ1のことを単に「光ファイバ」と呼ぶことがある。また、図3及び図4に示すように、光ファイバアレイ10は、複数(ここでは、24本)の融着光ファイバ1を有する。これらの24本の融着光ファイバ1は、基板20上に左右方向(融着光ファイバ1の幅方向)に配列されている。但し、融着光ファイバ1の本数や配列方向は、これに限られない。また、それぞれの融着光ファイバ1は、基板20に形成されたファイバ溝24(後述)にそれぞれ載置され、固定部材30が融着光ファイバ1を上から挟み込むことで、融着光ファイバ1は押さえつけられ固定される。
本実施形態の光ファイバアレイ10では、複数の融着光ファイバ1は、それぞれ融着部2を有する。融着部2は、基板端面21側の細径コア光ファイバ1Aと、光コネクタ90側の通常コア光ファイバ1Bとが融着接続される部分である。図1Bに示すように、本実施形態では、融着部2が基板20と固定部材30との間に挟み込まれている。なお、融着部2は、基板20が有する基板側逃げ部22と、固定部材30が有する固定部材側逃げ部31とで形成される空間内に収容される(後述)。
本実施形態の光ファイバアレイ10では、細径コア光ファイバ1Aは高NAファイバ等の細径コア光ファイバが使用される。また、通常コア光ファイバ1Bは、シングルモード等の光ファイバが使用される。なお、細径コア光ファイバ1Aのコア径(例えば、6μm)は、通常コア光ファイバ1Bのコア径(例えば、9μm)よりも小さい。このため、融着光ファイバ1は、コア径が互いに異なる光ファイバ同士(細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1B)がTEC融着により接続されている。なお、TEC融着とは、コア径が互いに異なる光ファイバ同士を融着接続する際の融着技術である。
図6Aの左側の図は、細径コア光ファイバ1Aと、通常コア光ファイバ1BとをTEC融着により接続する前の様子を示している。そして、図6Aの右側の図は、細径コア光ファイバ1Aと、通常コア光ファイバ1BとがTEC融着により接続し、融着部2を有する融着光ファイバ1が形成された後の様子を示している。
TEC融着では、熱処理を施して光ファイバのコア径を拡散させることによって、一方の光ファイバ(細径コア光ファイバ1A)のコア径を他方の光ファイバ(例えば、通常コア光ファイバ1B)のコア径に徐々に合わせるように加工する。この際、融着部の外径が、融着接続する前の光ファイバの外径に比べて膨らむことがある。図6Aの右側の図に示す融着光ファイバ1は、融着接続する前の光ファイバの外径より膨らんだ融着部2を有する。すなわち、融着部2の外径(D2)は、細径コア光ファイバ1Aと通常コア光ファイバ1BとのTEC融着による接続により、細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1Bの外径(D1)に比べて大きくなっている(D2>D1)。なお、融着部2の外径とは、融着部2が最も膨らんだ部分の融着光ファイバ1の中心からの長さを意味する。また、前述のコア径は、モードフィールド径で規定しても良い。なお、図6Aでは融着部2の外径D2の太さが強調されて図示されている。例えば、融着部2以外の光ファイバ(細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1B)の外径D1が125μmであるのに対し、融着部2の外径D2は127μm〜129μm程度である。
図3の下側の図に示すように、本実施形態の光ファイバアレイ10では、隣接する2本の融着光ファイバ1の融着部2を、前後方向(融着光ファイバ1の長手方向)に位置を異ならせた状態で、複数の融着光ファイバ1の融着部2が基板20に載置されている。言い換えれば、融着部2の前後方向(融着光ファイバ1の長手方向)の位置が互い違いになるように複数の融着光ファイバ1が基板20に載置されている。これにより、融着接続する前の光ファイバの外径よりも膨らんだ融着部2を有する複数の融着光ファイバ1を基板20に載置する際に、隣接する融着光ファイバ1の融着部2同士の干渉を抑制することができる。
以下の説明では、図3及び図4に示すように、基板端面21側(前側)に位置している融着部2を第1融着部3と呼ぶことがある。一方、光コネクタ90側(後側)に位置している融着部2を第2融着部4と呼ぶことがある。第1融着部3と、第2融着部4とは、前後方向(融着光ファイバ1の長手方向)に位置を異ならせている。また、図3及び図4に示すように、本実施形態の光ファイバアレイ10では、隣接する2本の融着光ファイバ1の融着部2を、前後方向に位置を異ならせている。すなわち、隣接する2本の融着光ファイバ1の融着部2のうち、一方が第1融着部3であり、他方が第2融着部4となっている。図3及び図4に示すように、基板20上に配列された複数の融着光ファイバ1を左方向から右方向の順に見ると、第1融着部3を有する融着光ファイバ1、第2融着部4を有する融着光ファイバ1、第1融着部3を有する融着光ファイバ1、第2融着部4を有する融着光ファイバ1の順に配列されている。つまり、左から奇数番目の融着光ファイバ1の融着部2は第1融着部3であるのに対し(奇数番目の融着光ファイバ1は第1融着部3を有するのに対し)、偶数番目の融着光ファイバ1の融着部2は第2融着部4である(偶数番目の融着光ファイバ1は第2融着部4を有する)。
基板20は、融着光ファイバ1を下側で保持する部材である。融着光ファイバ1は、基板20に載置されることで、基板20に保持される。なお、基板20に載置された融着光ファイバ1は、固定部材30により基板20との間で挟み込まれる。本実施形態の基板20は、ガラスにより形成されている。但し、基板20は、その他の材質により形成されていてもよい。
基板20は、ファイバ溝24と、基板端面21と、基板側逃げ部22と、テラス部23とを有する。
ファイバ溝24は、融着光ファイバ1が載置される部位である。ファイバ溝24は前後方向(融着光ファイバ1の長手方向)に沿ったV字状の溝として基板20の上面に形成されている。また、ファイバ溝24は基板20の上面に左右方向(融着光ファイバ1の幅方向)に複数配列されている。前述したように、本実施形態の光ファイバアレイ10は、24本の融着光ファイバ1を有する。ファイバ溝24には融着光ファイバ1が1本ずつ載置されるため、ファイバ溝24も基板20の上面に左右方向に24本配列されている。融着光ファイバ1がファイバ溝24に載置されると、融着光ファイバ1は、V字状の溝を構成する2つの斜面に当接する。したがって、融着光ファイバ1がファイバ溝24に載置されることにより、融着光ファイバ1は上下方向及び左右方向の位置決めがなされる。そして、複数の融着光ファイバ1が、ファイバ溝24にそれぞれ載置されることにより、高精度な整列がなされることになる。なお、本実施形態ではファイバ溝24の間隔は127μmである。このため、融着部2の外径D2(図6A参照)が、ファイバ溝24の間隔を越えることがある。
基板端面21は、光ファイバアレイ10の接続端面となる部位である。基板端面21には、細径コア光ファイバ1A(融着光ファイバ1)の前側の端部が位置している。基板端面21は、細径コア光ファイバ1A(融着光ファイバ1)の前側の端部と端面同士を合わせるようにして研磨されている。
基板側逃げ部22は、融着光ファイバ1の融着部2を収容する部位である。前述したように、融着光ファイバ1は、細径コア光ファイバ1Aと通常コア光ファイバ1BとのTEC融着による接続により、融着部2以外の細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1B部分の外径(D1)と、融着部2の外径(D2)との2つの異なる外径を有する。前述したファイバ溝24は、細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1B部分の外径(D1)に基づいて形成されている。仮に融着部2(外径D2)がファイバ溝24に載置されると、融着部2の外径(D2)と、細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1B部分の外径(D1)との差により融着光ファイバ1が浮き上がって載置されてしまうことになる。このため、ファイバ溝24に融着光ファイバ1の融着部2が載置されることにより、光ファイバアレイ10における融着ファイバ1の整列精度が悪化することがあった。
このため、本実施形態の光ファイバアレイ10では、基板20に形成された基板側逃げ部22が、融着光ファイバ1の融着部2を基板側逃げ部22により形成される空間内に逃がしている。基板側逃げ部22は、凹状に形成されており、この凹状の空間に融着光ファイバ1の融着部2を収容している。これにより、融着光ファイバ1の融着部2がファイバ溝24に接触することを抑制することができるため、融着光ファイバ1がファイバ溝24から浮き上がって載置されてしまうことを抑制することができる。なお、本実施形態では、基板側逃げ部22では、融着光ファイバ1の融着部2が基板20(ファイバ溝24)に対して非接触になっている。但し、仮に融着光ファイバ1の融着部2が基板側逃げ部22の底面と接触していても、基板側逃げ部22の無い場合と比べると、融着光ファイバ1がファイバ溝24から浮き上がることを軽減できる。また、基板20は、基板側逃げ部22を有さなくても良い。
基板側逃げ部22は、基板側第1逃げ部25と、基板側第2逃げ部26とを有する。基板側第1逃げ部25と、基板側第2逃げ部26とは、それぞれ融着光ファイバ1の第1融着部3と、第2融着部4との位置に形成されている。すなわち、基板側第1逃げ部25と、基板側第2逃げ部26とは、前後方向(融着光ファイバ1の長手方向)の位置が異なる。具体的には、基板側第1逃げ部25は、基板端面21側(前側)に位置しており、基板側第2逃げ部26は、光コネクタ90側(後側)に位置している。
図4に示すように、基板側第1逃げ部25及び基板側第2逃げ部26は、それぞれ基板20上に左右方向に延在するように形成されている。また、基板側第1逃げ部25及び基板側第2逃げ部26は、それぞれ左右方向に沿った凹状の溝で形成されている。さらに、基板側第1逃げ部25及び基板側第2逃げ部26の溝の深さは、融着部2の外径より大きい。言い換えれば、基板側第1逃げ部25及び基板側第2逃げ部26の溝の深さは、ファイバ溝24の深さと比べて、融着部2の膨らんだ部分の高さ分だけ深くなっている。これにより、融着部2の融着光ファイバ1の外径より膨らんだ部分をファイバ溝24に接触させずに、基板側第1逃げ部25及び基板側第2逃げ部26により形成される空間内に逃がすことができる。したがって、光ファイバアレイ10における融着ファイバ1の整列精度を高めることができる。
本実施形態では、基板側第1逃げ部25と基板側第2逃げ部26との間にも、複数のファイバ溝24が形成されている。これにより、2つの逃げ部(基板側第1逃げ部25及び基板側第2逃げ部26)を包含するような大きな逃げ部を基板20に形成した場合と比べて、基板20と固定部材30との間の空間を狭めることができ、基板20と固定部材30との間の接着剤の量を軽減することができる。なお、仮に基板20と固定部材30との間の接着剤の量が多くなると、硬化時の接着剤の収縮によって、融着光ファイバ1の位置が大きくずれるおそれがある。これに対し、本実施形態では、基板側第1逃げ部25と基板側第2逃げ部26との間に複数のファイバ溝24が形成されることによって、基板20と固定部材30との間の接着剤の量を軽減できるため、融着光ファイバ1の位置を高精度に保つことができる。
テラス部23は、ファイバ溝24に比べて下方に位置する面を有する部位である。このテラス部23により形成される空間に通常コア光ファイバ1B(融着光ファイバ1)の被覆部分を逃がして配置することができる。但し、基板20は、テラス部23を有さなくても良い。
固定部材30は、融着光ファイバ1を上側で保持する部材である。固定部材30は、基板20に保持された融着光ファイバ1を押さえつける。前述したように、融着光ファイバ1は、V字状の溝を構成する2つの斜面に当接している。融着光ファイバ1は、固定部材30と当接することで、ファイバ溝24の2点と固定部材30の1点の計3点によって融着光ファイバ1が固定される。但し、光ファイバアレイ10は、固定部材30を有さなくても良い。
固定部材30は、固定部材側第1逃げ部35と、固定部材側第2逃げ部36とを備える固定部材側逃げ部31を有する。固定部材側第1逃げ部35と、固定部材側第2逃げ部36とは、それぞれ融着光ファイバ1の第1融着部3と、第2融着部4との位置に形成されている。すなわち、固定部材側第1逃げ部35と、固定部材側第2逃げ部36とは、前後方向(融着光ファイバ1の長手方向)の位置が異なる。同様に、固定部材側第1逃げ部35と、固定部材側第2逃げ部36とは、それぞれ基板側第1逃げ部25と、基板側第2逃げ部26との位置に形成されている。そして、図3及び図4に示すように、固定部材側第1逃げ部35及び固定部材側第2逃げ部36は、それぞれ固定部材30の下面に左右方向に延在するように形成されている。また、固定部材側第1逃げ部35及び固定部材側第2逃げ部36は、それぞれ左右方向に沿った凹状の溝で形成されている。但し、固定部材30は、固定部材側逃げ部31を有さなくても良い。
<比較例>
図6Bは、比較例に係る複数の融着光ファイバ1を基板20に載置した様子を示す図である。なお、図6Bの上側の図は、基板20に載置された比較例に係る複数の融着光ファイバ1を、上側から見た図を示している。また、図6Bの下側の図は、図6Bの上側の図のA−A線における断面図を示している。
図6Bは、比較例に係る複数の融着光ファイバ1を基板20に載置した様子を示す図である。なお、図6Bの上側の図は、基板20に載置された比較例に係る複数の融着光ファイバ1を、上側から見た図を示している。また、図6Bの下側の図は、図6Bの上側の図のA−A線における断面図を示している。
前述したように、複数の融着光ファイバ1は、基板20上に左右方向に配列されている。ここで、左右方向に配列された複数の融着光ファイバ1をさらに高密度に基板20に載置しようとすると、さらに多くの複数の融着光ファイバ1を基板20上に左右方向に配列させる必要がある。つまり、隣接する融着光ファイバ1同士の間隔はさらに小さくなる。同様に、融着光ファイバ1が1本ずつ載置されるファイバ溝24についても、左右方向に配列された複数の融着光ファイバ1をさらに高密度に基板20に載置しようとすると、隣接するファイバ溝24同士の間隔はさらに小さくなる。
融着光ファイバ1の左右方向の配列の高密度化にあたっては、細径コア光ファイバ1A同士又は通常コア光ファイバ1B同士がほぼ接する程度まで、融着光ファイバ1同士の間隔を小さくすることもできる。しかし、前述したように、融着部2の外径(D2)は、細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1Bの外径(D1)に比べて膨らむことがある(D2>D1)。このため、隣接する融着光ファイバ1同士の間隔を小さくした場合に、隣接する融着光ファイバ1の融着部2同士が干渉するおそれがある。
図6Bの上側の図に示すように、比較例に係る複数の融着光ファイバ1の融着部2は、前後方向の位置が全て共通している。このため、隣接する融着光ファイバ1同士の間隔を小さくした場合に、隣接する融着光ファイバ1の融着部2同士が干渉してしまい、一部の融着光ファイバ1が浮き上がってしまうことになる。図6Bの下側の図に示すように、左から2番目、4番目、6番目(以下、「偶数番目」と呼ぶことがあるの融着光ファイバ1は、基板20のファイバ溝24に載置されているが、左から1番目、3番目、5番目(以下、「奇数番目」と呼ぶことがある)の融着光ファイバ1は、浮き上がってしまい、基板20のファイバ溝24に適切に載置されていない。すなわち、奇数番目の融着光ファイバ1は、上下方向及び左右方向の位置決めがなされず、高精度な整列がなされていないことになる。
しかし、本実施形態の光ファイバアレイ10では、隣接する2本の融着光ファイバ1の融着部2を、前後方向(融着光ファイバ1の長手方向)に位置を異ならせた状態で、複数の融着光ファイバ1の融着部2が基板20に載置されている。言い換えれば、融着部2の前後方向の位置が互い違いになるように複数の融着光ファイバ1が基板20に載置されている。図6Bに示す比較例に係る複数の融着光ファイバ1の配列の順番で言うと、本実施形態では、例えば奇数番目の融着光ファイバ1の融着部2(前述した第1融着部3)は、前側に位置しており、偶数番目の融着光ファイバ1の融着部2(前述した第2融着部4)は、後側に位置している。これにより、融着部2を有する複数の融着光ファイバ1を基板20に載置する際に、隣接する融着光ファイバ1の融着部2同士の干渉を抑制することができる。
<光ファイバアレイ10の製造方法>
本実施形態の光ファイバアレイ10の製造方法では、まず、細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1Bの所定部分の被覆を除去する。これは通常、光ファイバ同士の融着接続が裸ファイバの状態(光ファイバに被覆を設けない状態)で行う為である。なお、融着光ファイバ1が基板20に載置された際に細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1Bがファイバ溝24に接触する部分は全て被覆を除去する。これにより、被覆を除去した部分と被覆が存在する部分との境界部分がファイバ溝24に載置されることにより融着光ファイバ1の整列精度が低下することを抑制することができる。また、当該境界部分と、被覆が存在する部分とは、ファイバ溝24に比べて下方に位置する面を有するテラス部23により形成される空間に逃がして配置することができる。
本実施形態の光ファイバアレイ10の製造方法では、まず、細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1Bの所定部分の被覆を除去する。これは通常、光ファイバ同士の融着接続が裸ファイバの状態(光ファイバに被覆を設けない状態)で行う為である。なお、融着光ファイバ1が基板20に載置された際に細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1Bがファイバ溝24に接触する部分は全て被覆を除去する。これにより、被覆を除去した部分と被覆が存在する部分との境界部分がファイバ溝24に載置されることにより融着光ファイバ1の整列精度が低下することを抑制することができる。また、当該境界部分と、被覆が存在する部分とは、ファイバ溝24に比べて下方に位置する面を有するテラス部23により形成される空間に逃がして配置することができる。
次に、細径コア光ファイバ1Aと通常コア光ファイバ1Bとを融着接続する。融着接続は、前述したTEC融着により行われる。融着接続後、融着光ファイバ1の基板端面21側部分(細径コア光ファイバ1A部分)を所定の位置で切断する。なお、融着光ファイバ1を基板20に載置したときに、融着部2が基板20の基板側逃げ部22に収容されるように、切断する所定の位置を決める。なお、前述したように、基板側逃げ部22は、基板端面21側(前側)に位置する基板側第1逃げ部25と、光コネクタ90側(後側)に位置に位置する基板側第2逃げ部26とを有する。このため、基板側第1逃げ部25に融着部2(第1融着部3)が収容されるように所定の位置を切断する融着光ファイバ1と、基板側第2逃げ部26に融着部2(第2融着部4)が収容されるように所定の位置を切断する融着光ファイバ1とに分けて切断作業を行う。
なお、融着光ファイバ1を基板20に載置したときに、融着光ファイバ1(細径コア光ファイバ1A部分)の前側の端部が基板端面21の位置より少し長くなるようにして融着光ファイバ1を切断する。このように余裕をもって切断することにより、後工程にて基板端面21と融着光ファイバ1の前側端面との端面同士を合わせるようにして研磨することができる。
図7A及び図7Bは、本実施形態の融着光ファイバ1を基板20に載置する様子を示す図である。
図7Aでは、融着部2の前後方向(融着光ファイバ1の長手方向)の位置が共通する複数(12本)の融着光ファイバ1を1つおきにファイバ溝24にそれぞれ載置した様子を示している。前述した偶数番目の融着光ファイバ1の融着部2(第2融着部4)は、後側に位置していることで共通している。本実施形態では、このように、第2融着部4を有する融着光ファイバ1を複数まとめてファイバ溝24にそれぞれ載置する。このとき、第2融着部4を有する融着光ファイバ1を1つおきにファイバ溝24にそれぞれ載置する。
図7Aで示した状態の後、図7Bでは、融着部2の前後方向(融着光ファイバ1の長手方向)の位置が別の位置で共通する複数(12本)の融着光ファイバ1を残りのファイバ溝24にそれぞれ載置する様子を示している。前述した奇数番目の融着光ファイバ1の融着部2(第1融着部3)は、前側に位置していることで共通している。本実施形態では、このように、第1融着部3を有する融着光ファイバ1を複数まとめてファイバ溝24にそれぞれ載置する。このとき、第1融着部3を有する融着光ファイバ1を、融着光ファイバ1が載置されていない残りのファイバ溝24にそれぞれ載置する。
ところで、図7Aに示すように融着光ファイバ1を偶数番目のファイバ溝24に載置するときには、作業者は、第2融着部4を有する複数の融着光ファイバ1を一括して取り扱うことになる。また、図7Bに示すように、融着光ファイバ1を奇数番目のファイバ溝24に載置するときには、作業者は、第1融着部3を有する複数の融着光ファイバ1を一括して取り扱うことになる。仮に、ファイバ溝24の端から順に融着光ファイバ1を載置することにすると、作業者は、第2融着部4を有する融着光ファイバ1と、第1融着部3を有する融着光ファイバ1とを、交互に取り扱う必要があり、載置作業が不便になってしまう。これに対し、本実施形態では、融着部2の前後方向の位置が共通する複数の融着光ファイバ1を一括して取り扱うことができるので、融着光ファイバ1をファイバ溝24に載置する作業が簡易になり、作業効率が向上する。
更に、本実施形態では、図7Bに示すように、融着光ファイバ1を奇数番目のファイバ溝24に載置するときには、既に偶数番目のファイバ溝24には融着光ファイバ1(偶数番目の融着光ファイバ1)が載置された状態になっている。この状態では、次に融着光ファイバ1を載置することになる奇数番目のファイバ溝24と、その両脇にある偶数番目の融着光ファイバ1との高低差(凹凸)が大きな状態になっている。このため、図7Bに示すように、作業者は、奇数番目のファイバ溝24に融着光ファイバ1をそれぞれ載置するときには、既に載置されている融着光ファイバ1(偶数番目の融着光ファイバ1)の間に奇数番目の融着光ファイバ1の端部を差し込めば良い。したがって、本実施形態では、融着光ファイバ1を1つおきにファイバ溝24(奇数番目のファイバ溝24)にそれぞれ載置する作業は簡易になり、作業効率が更に向上する。
図7A及び図7Bに示すように、本実施形態では、融着部2の前後方向(融着光ファイバ1の長手方向)の位置が共通する複数の融着光ファイバ1毎にファイバ溝24にそれぞれ載置している。これにより、ファイバ溝24にそれぞれ載置する際に、融着部2と基板側逃げ部22との位置関係を管理しやすくなる。したがって、本実施形態の光ファイバアレイ10の製造方法では、隣接する2本の融着光ファイバ1の融着部2を融着光ファイバ1の長手方向に位置を異ならせた状態で基板20に容易に載置することができる。
融着部2と基板側逃げ部22との位置関係を対応させるように融着光ファイバ1をファイバ溝24に載置することで、融着部2が基板側逃げ部22により形成される空間内に収まるように配置される。これにより、融着部2の融着光ファイバ1の外径より膨らんだ部分がファイバ溝24に接触せず、光ファイバアレイ10における融着ファイバ1の整列精度を高めることができる。
融着光ファイバ1をファイバ溝24に配置した後は、固定部材30を取り付け、融着光ファイバ1、基板20及び固定部材30を接着固定する。なお、固定部材30によって基板20に載置された融着光ファイバ1を押さえるようにして接着固定する。なお、接着剤は、基板端面21から注入され、融着光ファイバ1、基板20及び固定部材30の間の空間を毛管現象により伝っていくことになる。最後に、基板端面21と融着光ファイバ1の端面との端面同士を合わせるようにして研磨する。
===その他===
前述した本実施形態の光ファイバアレイ10では、図1Bに示すように、基板側逃げ部22及び固定部材側逃げ部31は、壁面と底面を有する凹状に形成されていた。しかし、基板側逃げ部22及び固定部材側逃げ部31は、U溝形状や、V溝形状であってもよい。また、図3及び図4に示すように、基板側逃げ部22及び固定部材側逃げ部31は、基板20に左右に延在する形状である。しかし、これらの基板側逃げ部22及び固定部材側逃げ部31は、融着部2が位置する付近のみ形成されてもよい。
前述した本実施形態の光ファイバアレイ10では、図1Bに示すように、基板側逃げ部22及び固定部材側逃げ部31は、壁面と底面を有する凹状に形成されていた。しかし、基板側逃げ部22及び固定部材側逃げ部31は、U溝形状や、V溝形状であってもよい。また、図3及び図4に示すように、基板側逃げ部22及び固定部材側逃げ部31は、基板20に左右に延在する形状である。しかし、これらの基板側逃げ部22及び固定部材側逃げ部31は、融着部2が位置する付近のみ形成されてもよい。
前述の実施形態の光ファイバアレイ10では、外径が互いに同じ細径コア光ファイバ1A(D1)と通常コア光ファイバ1B(D1)とを融着接続する例を示した。しかし、外径が互いに異なる光ファイバ同士が融着されても良い。例えば、外径がD3の細径コア光ファイバ1Aと、外径がD4(≠D3)の通常コア光ファイバ1Bとが融着されても良い。なお、その際、ファイバ溝24は、載置される細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1B部分のそれぞれの外径に基づいて形成されている。つまり、細径コア光ファイバ1A(D3)が載置される部分のファイバ溝24は、D3に基づいて形成され、通常コア光ファイバ1B(D4)が載置される部分のファイバ溝24は、D4に基づいて形成される。これにより、融着光ファイバ1をファイバ溝24に配置した場合に、細径コア光ファイバ1A及び通常コア光ファイバ1Bの中心軸の位置は同一線上に位置することになる。
前述の実施形態の光ファイバアレイ10は、基板側第1逃げ部25と、基板側第2逃げ部26との2つの逃げ部を有していた。しかし、これらの2つの逃げ部を包含する大きな一つの逃げ部として形成されてもよい。但し、大きな一つの逃げ部として形成したとき、接着剤をより多く使用することになるため、接着剤の収縮により、ファイバ溝24に載置された融着光ファイバ1のずれが大きくなることがある。
前述の実施形態の光ファイバアレイ10では、融着部2の前後方向の位置が2段階(第1融着部3及び第2融着部4)で互い違いになるように複数の融着光ファイバ1が基板20に載置されていた。しかし、融着部2の前後方向の位置が3段階以上で互い違いになるように複数の融着光ファイバ1が基板20に載置されても良い。
前述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。
1 (融着)光ファイバ、
1A (細径コア)光ファイバ、1B (通常コア)光ファイバ、
2 融着部、3 第1融着部、4 第2融着部、5 接着剤、
10 光ファイバアレイ、11 ファイバ固定用基板セット、
20 基板、21 基板端面、22 基板側逃げ部、23 テラス部、24 ファイバ溝、
25 基板側第1逃げ部、26 基板側第2逃げ部、
30 固定部材、31 固定部材側逃げ部、
35 固定部材側第1逃げ部、36 固定部材側第2逃げ部、
90 光コネクタ、100 光ファイバアレイユニット
1A (細径コア)光ファイバ、1B (通常コア)光ファイバ、
2 融着部、3 第1融着部、4 第2融着部、5 接着剤、
10 光ファイバアレイ、11 ファイバ固定用基板セット、
20 基板、21 基板端面、22 基板側逃げ部、23 テラス部、24 ファイバ溝、
25 基板側第1逃げ部、26 基板側第2逃げ部、
30 固定部材、31 固定部材側逃げ部、
35 固定部材側第1逃げ部、36 固定部材側第2逃げ部、
90 光コネクタ、100 光ファイバアレイユニット
Claims (8)
- それぞれ融着部を有し、幅方向に配列された複数の光ファイバと、
前記光ファイバの長手方向に沿って形成されたファイバ溝が前記幅方向に複数配列された基板と
を備え、
隣接する2本の前記光ファイバの前記融着部を、前記長手方向に位置を異ならせた状態で、複数の前記光ファイバの前記融着部が前記基板に載置されている
ことを特徴とする光ファイバアレイ。 - 請求項1に記載の光ファイバアレイであって、
前記ファイバ溝に載置された複数の前記光ファイバを前記基板との間に挟み込む固定部材をさらに備える
ことを特徴とする光ファイバアレイ。 - 請求項1又は2に記載の光ファイバアレイであって、
前記基板は、前記融着部の位置に形成された凹状の逃げ部を有する
ことを特徴とする光ファイバアレイ。 - 請求項3に記載の光ファイバアレイであって、
前記逃げ部は、第1逃げ部と、前記第1逃げ部とは前記長手方向の位置が異なる第2逃げ部とから構成されており、
前記第1逃げ部と前記第2逃げ部との間には、複数の前記ファイバ溝が形成されている
ことを特徴とする光ファイバアレイ。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の光ファイバアレイであって、
前記融着部の前記長手方向の位置が互い違いになるように複数の前記光ファイバが前記基板に載置されている
ことを特徴とする光ファイバアレイ。 - 光ファイバの長手方向に沿って形成されたファイバ溝が幅方向に複数配列され、
前記ファイバ溝に配置された前記光ファイバの融着部の位置に形成された凹状の第1逃げ部と、
前記ファイバ溝に配置された前記光ファイバの融着部の位置に形成され、前記第1逃げ部とは前記長手方向の異なる位置に形成された第2逃げ部と
を有することを特徴とするファイバ固定用基板。 - それぞれ融着部を有する複数の光ファイバを、前記光ファイバの幅方向に配列させること、
前記光ファイバの長手方向に沿って形成されたファイバ溝が前記幅方向に複数配列された基板を用意すること、
隣接する2本の前記光ファイバの前記融着部を、前記長手方向に位置を異ならせた状態で、複数の前記光ファイバの前記融着部を前記基板に載置すること
を特徴とする光ファイバアレイの製造方法。 - 請求項1に記載の光ファイバアレイの製造方法であって、
前記融着部の前記長手方向の位置が共通する複数の前記光ファイバを1つおきに前記ファイバ溝にそれぞれ載置した後、前記融着部の前記長手方向の位置が別の位置で共通する複数の前記光ファイバを残りの前記ファイバ溝にそれぞれ載置すること
を特徴とする光ファイバアレイの製造方法。
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