JP2792780B2 - 光ファイバの加工方法 - Google Patents

光ファイバの加工方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバの仕上方法に
関する。更に詳細には、本発明はレンズ付端面を含む光
ファイバのテーパー付けおよびメタライゼーション方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】大抵の光通信用途の場合、発信装置また
は受信装置に対して光ファイバを心合せし、そしてその
位置を固定しなければならない。金属を固定基準面には
んだ付し、それにより心合せを容易化するために、光フ
ァイバはしばしば、外表面に金属被膜を被覆する加工が
行われる。この金属被膜により光ファイバを光デバイス
パッケージに気密封止することができる。
【０００３】光ファイバと光デバイスとの間のカップリ
ングを高めるために、デバイスとファイバとの間の光通
路内にレンズが挿入される。このレンズはデバイスおよ
びファイバの双方に対して心合せしなければならない個
別の素子であるか、または、ファイバの端面に直接結合
された素子の何れであってもよい。金属被膜を有するフ
ァイバを使用する場合、レンズをファイバの端面に直接
結合するような構成では様々な問題が発生する。例え
ば、金属被膜の存在により結合強度が低下する。
【０００４】米国特許第４６２２０５５号明細書には、
裸のガラスファイバの端面上にレンズをエポキシ樹脂で
接着できるようにするため、ファイバの先端部分から金
属被膜を除去する方法が開示されている。ファイバはア
ーク放電中または火炎中を通過され、そこでガラスが収
縮され、そして金属被膜が分離される点まで軟化され
る。次いで、ファイバは線引きされ、そして、劈開され
る。その結果、金属被膜のない端面が形成される。その
後、レンズを劈開端面に結合させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ファイバ先端
へのレンズの結合をコントロールするのが極めて困難で
ある。そのため、このようなレンズ付ファイバを製造す
るのに必要な時間と費用が増大してしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の実例的方法によ
れば、(1) 外被を剥がされた光ファイバをエッチング
し、テーパ付遷移領域と薄形端部領域を形成し；(2) テ
ーパ付ファイバをメタライゼーションし；(3) 前記メタ
ライゼーション部分を保護被膜で被覆し；(4) 遷移領域
中でファイバを劈開し；(5) 露出されたファイバ端面に
レンズを形成し；そして、(6) 保護被膜を除去する；こ
とからなる工程が行われる。或る種の用途では、メタラ
イゼーション工程は不要である。テーパー工程および保
護被膜工程を使用し、その後のレンズ形成操作中に、フ
ァイバ端面の所望外径を維持する。その他の用途では、
最終の金属層および保護被膜の両方に比較的厚いメタラ
イゼーション層が使用される場合、工程(2) および(3)
を合併し、工程(6) を省略することもできる。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を更に詳細
に説明する。光ファイバ１０の端部を図１に示す。ここ
では、光ファイバの加工分野で周知の適当な剥離方法を
用いて、外層１２（常用のポリマー被膜）が除去されて
いる。次いで、ファイバ１０をエッチングし、遷移領域
１４と薄形端部領域１６を形成する（図２参照）。例え
ば、フッ化水素酸浴を使用することにより図２の構造を
形成することができる。
【０００８】金属被膜の使用を必要とする用途（例え
ば、ファイバを心合せ治具に結合する）では、その後、
金属被膜１８をファイバ１０の外面に形成する（図３参
照）。被膜１８はチタン、白金および金の三層構造から
なる。各層はファイバ１０の表面１１に連続的にスパッ
ターされる。別法として、被膜１８はファイバ表面上に
ニッケルまたは金のような金属を電気メッキすることに
よっても形成することができる。蒸着されたニッケルと
メッキされたニッケルの組み合わせに、続いて金メッキ
層を使用することもできる。本発明の方法は、金属被膜
の形成に使用される材料またはファイバに被膜を施すの
に使用される方法の何れによっても制限されない。
【０００９】その後の加工処理から金属被膜１８を保護
するために、保護被膜２０を堆積し、層１８の大部分を
被覆する（図４参照）。保護被膜２０はレジストからな
るか、または、酸類あるいはその後のエッチング（すな
わち、レンズ形成）処理操作で使用されるその他の材料
に対して不浸透性のその他の好適な材料から構成するこ
とができる。次いで、図４において点線Ａで示されるよ
うに、被覆ファイバを遷移領域１４と薄形終端領域１６
との間の区域で劈開させる。
【００１０】金属被膜が不要な用途が存在する。このよ
うな場合、保護被覆２０をファイバ１０の表面上に直接
形成させる（図５参照）。図５のファイバは遷移領域１
４と薄形終端領域１６との間の区域内で図示された点線
に沿って劈開される。ここで、レンズ形成処理操作中に
保護被膜２０が存在すると、レンズが形成される際にフ
ァイバ１０の直径ｄが維持される。その後、レンズ付フ
ァイバを常用のファイバ・光素子コネクタ内に挿入す
る。このコネクタは所定の直径ｄのファイバについて使
用するように設計されている。
【００１１】別法として、金属層１８と保護被覆２０の
組み合わせを比較的厚い金属層１８０で置き換えること
ができるような用途が存在する。図６にこのような形状
のファイバの一例を示す。ここで、金属層１８０の外側
部分は、図６において点線Ｂで示されるように、その後
のレンズ形成処理操作中にエッチングすることができ
る。しかし、エッチング処理操作の終了時点でも十分な
厚さの下部部分が残り、ファイバを心合せ治具に結合さ
せることができる。
【００１２】ファイバが劈開されたら、ファイバ１０の
露出端面２２にレンズを形成することができる（図７参
照）。（図７ではファイバ１０の終端部分に拡大して図
示されている。）レンズ形成方法の一例では、端面２２
をエッチング剤（例えば、フッ化水素酸または緩衝酸化
物エッチング液）および処理剤（例えば、酢酸またはク
エン酸）との混液に暴露しなければならない。この混液
はコア領域に対してファイバクラッド材料を優先的にエ
ッチングし、そして、コア領域上に円錐台からなる一体
的レンズ形状を形成する。この特定のレンズ形成方法は
１９９０年２月２８日に出願された米国特許出願第４８
６６３０号明細書に詳細に開示されている。このレンズ
形成方法により、ファイバ１０の端面２２にレンズ２４
が形成される。本発明の方法においてレンズを形成する
のに使用できる様々なその他の化学的エッチング方法も
当然存在する。エッチング処理操作中に、ファイバ１０
の外辺部がアンダーカットされ、エッジ領域２６が形成
する。
【００１３】レンズ形成処理操作が完了した時点で、レ
ジストの除去に関する標準的な処理方法などを用いて、
保護被覆２０（存在すれば）を除去することができる。
ファイバ１０の露出終端面（すなわち、エッジ部分２６
とレンズ２４）を越えて延びる金属被膜１８の自由部分
を、常用の超音波洗浄技術を用いて除去することもでき
る。得られたメタライゼーションされたレンズ形成ファ
イバを図８に示す。図示されているように、本発明の方
法はレンズ２４の比較的直ぐ近くに金属被膜１８を有す
るファイバを形成することができる。
【００１４】従って、金属被膜１８のファイバ１０の先
端付近部分１８´は心合せ治具（図示されていない）に
ハンダ付けすることができ、心合せされた光デバイス
（図示されていない）に対するファイバのその後の動き
を制限することができる。特定のレンズ形成処理操作
は、ファイバ１０の終端部分がメタライゼーションされ
ていないようなアンダーカット領域２６を形成すること
がある。しかし、金属被膜１８はテーパ付遷移領域１４
に沿って包含され、レンズ２４の比較的直ぐ近くに存在
する。このような構成により、ファイバの端面付近にお
ける結合が実現される。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、レンズ付ファイバを容易に製造することができ、
しかも、心合せ治具と容易に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一体形レンズを含む最終光ファイバの形成に使
用される本発明の方法の一工程の模式図である。
【図２】一体形レンズを含む最終光ファイバの形成に使
用される本発明の方法の一工程の模式図である。
【図３】一体形レンズを含む最終光ファイバの形成に使
用される本発明の方法の一工程の模式図である。
【図４】一体形レンズを含む最終光ファイバの形成に使
用される本発明の方法の一工程の模式図である。
【図５】一体形レンズを含む最終光ファイバの形成に使
用される本発明の方法の一工程の模式図である。
【図６】一体形レンズを含む最終光ファイバの形成に使
用される本発明の方法の一工程の模式図である。
【図７】一体形レンズを含む最終光ファイバの形成に使
用される本発明の方法の一工程の模式図である。
【図８】本発明の方法により形成された一体形レンズを
含む最終光ファイバの模式図である。
【符号の説明】
１０ 光ファイバ １２ 外層 １４ 遷移領域 １６ 薄形端部領域 １８ 金属被膜 ２０ 保護被膜 ２２ 露出端面 ２４ レンズ ２６ エッジ領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リー ハワード フィッシャー アメリカ合衆国 18032 ペンシルバニ ア キャタソカ、パロミノ ドライブ 800 (72)発明者 ローレンス アーノルド グリーンバー グ アメリカ合衆国 18104 ペンシルバニ ア アレンタウン、ドー トレイル ロ ード 1362 (56)参考文献 特開 昭56−126817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−184407（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−208811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−144633（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/32

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ．光ファイバ（１０）の端部の外被を
    剥離するステップと、 ｂ．前記光ファイバの端部の外被を剥離した部分をエッ
    チングして、テーパ付遷移領域と薄形終端領域（１６）
    を形成するステップと、 ｃ．エッチングされた光ファイバ端部に、以後の処理ス
    テップで使用されるすべての材料に対して不浸透性を有
    する保護被膜（２０）を形成するステップと、 ｄ．前記遷移領域内で、保護された光ファイバ端部を劈
    開して光ファイバ端面（２２）を露出させるステップ
    と、 ｅ．ステップｄの劈開した光ファイバ端部をエッチング
    して、露出した光ファイバ端面上に一体レンズ（２４）
    を形成するステップとからなることを特徴とする光ファ
    イバの加工方法。
  2. 【請求項２】 ステップｃを行う際に、保護被膜として
    比較的厚い金属層（１８０）を使用することを特徴とす
    る請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 ステップｃを行う際に、保護被膜として
    非金属層を使用することを特徴とする請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 ｆ．保護被膜を除去するステップをさら
    に含むことを特徴とする請求項３の方法。
  5. 【請求項５】 ステップｃの保護被膜の形成前に、ステ
    ップｂでエッチングされた光ファイバにメタライゼーシ
    ョンを施すステップをさらに含むことを特徴とする請求
    項３の方法。
  6. 【請求項６】 ステップｅのエッチング処理により露出
    した、遊離した金属を除去するステップをさらに含むこ
    とを特徴とする請求項５の方法。
  7. 【請求項７】 金属を除去するために超音波洗浄法を使
    用することを特徴とする請求項６の方法。
  8. 【請求項８】 メタライゼーションは光ファイバにスパ
    ッタ蒸着されることを特徴とする請求項５の方法。
  9. 【請求項９】 メタライゼーションは光ファイバに電気
    メッキされることを特徴とする請求項５の方法。
  10. 【請求項１０】 化学的気相成長法を使用し、続いて電
    気メッキすることによりメタライゼーションを形成する
    ことを特徴とする請求項５の方法。
  11. 【請求項１１】 メタライゼーションはチタン、白金お
    よび金の個別の層からなることを特徴とする請求項５の
    方法。
  12. 【請求項１２】 メタライゼーションはニッケルおよび
    金の個別の層からなることを特徴とする請求項５の方
    法。
  13. 【請求項１３】 メタライゼーションは蒸着ニッケル、
    メッキニッケルおよびメッキ金の個別の層からなること
    を特徴とする請求項５の方法。
  14. 【請求項１４】 メタライゼーションは金からなること
    を特徴とする請求項５の方法。
  15. 【請求項１５】 ステップｂを行う際に、フッ化水素酸
    浴を使用することを特徴とする請求項１の方法。
  16. 【請求項１６】 ステップｅを行う際に、一体レンズが
    形成されるような、エッチング剤と処理剤との混合物に
    光ファイバをさらすことを特徴とする請求項１の方法。
JP4018357A 1991-01-31 1992-01-08 光ファイバの加工方法 Expired - Lifetime JP2792780B2 (ja)

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