JP3202087B2 - 光ファイバアレイ、その整列用部品および光ファイバアレイの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の光ファイバを整
列して固定した光ファイバアレイ、その整列用部品およ
び光ファイバアレイの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバを使用した通信および計測等
の様々な分野において、偏波面保存光ファイバが使用さ
れている。この偏波面保存光ファイバは、伝搬光の偏波
面を保存することができるという特性を有しており、光
の偏波や位相特性を利用した各種センサへの応用、コヒ
ーレント通信への応用等がなされている。

【０００３】この偏波面保存光ファイバを複数本所定の
間隔ずつ離間して配列させ光ファイバアレイとして一体
的に固定するために、種々の整列用部品が使用されてい
る。そして、このようにして整列された複数本の偏波面
保存光ファイバアレイを他の光学部品と接続する場合、
複数本の偏波面保存光ファイバの偏波面をそれぞれ所望
の角度位置に保持する必要がある。

【０００４】このため、従来は、例えば、図３に示すよ
うにして、複数の偏波面保存光ファイバをそれぞれ所望
の角度位置に保持しつつかつ互いに所定の間隔ずつ離間
させて整列させていた。

【０００５】すなわち、まず、図３Ａに示すように、偏
波面保存光ファイバ３０の樹脂製被覆部分３９がＶ溝基
板１０の凹部１５上に、偏波面保存光ファイバ３０の樹
脂製被覆部分３９を除去することにより樹脂製被覆部分
３９から露出した光ファイバ露出部３１がＶ溝１１上に
それぞれ位置するように、偏波面保存光ファイバ３０を
Ｖ溝基板１０の上方に位置せしめる。

【０００６】次に、光学ステージ（図示せず）を使用し
て偏波面保存光ファイバ３０をＸ軸方向７０およびＹ軸
方向８０に移動させることにより、図３Ｂに示すよう
に、光ファイバ露出部３１をＶ溝１１内に位置合わせし
た状態で偏波面保存光ファイバ３０を回転させて偏波面
保存光ファイバ３０の偏波面合わせを行なう。

【０００７】その後、図３Ｃに示すように、光ファイバ
露出部３１上に光ファイバ押さえ基板５０を設ける。

【０００８】次に、図３Ｄに示すように、光ファイバ押
さえ基板５０に形成された接着剤注入口５５より樹脂系
接着剤６０を流入させ、加熱、紫外線照射等により樹脂
系接着剤６０を硬化させて偏波面保存光ファイバ３０、
Ｖ溝基板１０および光ファイバ押さえ基板５０を一体的
に固着させる。

【０００９】その後、一体的に固着された偏波面保存光
ファイバ３０、Ｖ溝基板１０および光ファイバ押さえ基
板５０の前端部を研磨することによって偏波面保存光フ
ァイバ３０の端面出しを行なう。

【００１０】なお、偏波面保存光ファイバ３０には、光
の偏波面を保存するために、コア３４の両側に応力付与
部３３が設けられており、光ファイバ露出部３１はＶ溝
１１の側面１２、１３および光ファイバ押さえ基板５０
の下面５１の３面に接した状態で固定されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法においては、各偏波面保存光ファイバ３
０につき少なくともＸ軸、Ｙ軸の２台の光学ステージが
それぞれ必要となり（場合によっては、Ｘ軸、Ｙ軸両方
向のあおりを調整するためにさらに２台の光学ステージ
がそれぞれ必要となる）、従って、少なくとも、光ファ
イバアレイに使用される偏波面保存光ファイバ３０の芯
数の２倍の光学ステージが必要となる。このような光学
ステージは高価なものであるので、偏波面保存光ファイ
バ３０の芯数が増加するに従って光ファイバアレイを組
み立てる治具が非常に高価なものになるという問題があ
った。

【００１２】さらに、偏波面保存光ファイバ３０毎に少
なくともＸ軸およびＹ軸の光学ステージを操作しなけれ
ばならず、このような光学ステージを用いた位置合わせ
は非常に時間がかかるという問題もあった。

【００１３】また、隣接する偏波面保存光ファイバ３０
の間隔（すなわち、Ｖ溝１１のピッチ）を数１００μｍ
と小さくすると、偏波面保存光ファイバ３０の芯数が８
以上の場合には、もはや光学ステージの配置スペースが
確保できなくなり、従来の方法によっては光ファイバア
レイを組み立てることすらできなくなるという問題があ
った。

【００１４】さらに、また、光ファイバとして偏波面保
存光ファイバではなく、応力付与部を設けていない通常
の光ファイバを用いた場合であっても、これらの光ファ
イバをＶ溝中に載置するにはそれ用の特別な治具を用い
る必要もあり、また時間もかかるという問題もあった。

【００１５】従って、本発明の一目的は、偏波面保存光
ファイバを回転させて偏波面合わせを行なう際にＸ軸、
Ｙ軸の光学ステージを用いる必要がない光ファイバアレ
イ、その整列用部品および光ファイバアレイの製造方法
を提供することにある。

【００１６】本発明の他の目的は、Ｖ溝中に光ファイバ
を容易に載置することができる光ファイバアレイ、その
整列用部品および光ファイバアレイの製造方法を提供す
ることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｖ溝及
び該Ｖ溝に連通する凹部が形成されたＶ溝基板と、前記
Ｖ溝と前記凹部にわたり直線状に載置された光ファイバ
と、前記光ファイバ上に設けられた光ファイバ押さえ部
材とが一体的に固着された光ファイバアレイにおいて、
前記Ｖ溝基板上に光ファイバ用ガイドを設け、該光ファ
イバ用ガイドの下面が前記光ファイバの頂部と所定の間
隔離れて設定されていることを特徴とする光ファイバア
レイが得られる。

【００１８】また、本発明によれば、光ファイバが直線
状に載置されるＶ溝及び該Ｖ溝に連通する凹部が形成さ
れたＶ溝基板と、前記光ファイバを前記Ｖ溝に対して保
持するために前記光ファイバ上に設けられる光ファイバ
押さえ部材とを備える光ファイバアレイ整列用部品にお
いて、前記Ｖ溝基板上に光ファイバ用ガイドを設け、該
光ファイバ用ガイドの下面が前記光ファイバの頂部と所
定の間隔離れて設定されていることを特徴とする光ファ
イバアレイ整列用部品が得られる。

【００１９】さらに、また、本発明によれば、Ｖ溝及び
該Ｖ溝に連通する凹部が形成されたＶ溝基板と、前記Ｖ
溝と前記凹部にわたり直線状に載置された偏波面保存光
ファイバと、前記偏波面保存光ファイバ上に設けられた
光ファイバ押さえ部材とが一体的に固着された光ファイ
バアレイの製造方法において、前記Ｖ溝基板上に設けら
れる光ファイバ用ガイドの下面が前記偏波面保存光ファ
イバの頂部と所定の間隔離れるように設定し、前記光フ
ァイバ用ガイドの下面と、前記Ｖ溝基板の間の空間をガ
イドとして、前記偏波面保存光ファイバの偏波面合わせ
を行なう工程と、その後、前記偏波面保存光ファイバを
前記Ｖ溝に固着する工程と、を有することを特徴とする
光ファイバアレイの製造方法が得られる。この場合、好
ましくは、前記偏波面保存光ファイバ上に光ファイバ押
さえ部材を設け、前記偏波面保存光ファイバが前記光フ
ァイバ押さえ部材の下面と前記Ｖ溝の両側面との３面に
接した状態で、前記偏波面保存光ファイバを前記Ｖ溝に
固着する。

【００２０】さらにまた、本発明によれば、Ｖ溝及び該
Ｖ溝に連通する凹部が形成されたＶ溝基板と、前記Ｖ溝
と前記凹部にわたり直線状に載置された光ファイバと、
前記光ファイバ上に設けられた光ファイバ押さえ部材と
が一体的に固着された光ファイバアレイの製造方法にお
いて、前記Ｖ溝基板上に設けられる光ファイバ用ガイド
の下面が前記光ファイバの頂部と所定の間隔離れるよう
に設定し、前記光ファイバ用ガイドの下面と、前記Ｖ溝
基板の間の空間をガイドとして、前記光ファイバの前記
Ｖ溝への挿入を行なう工程と、その後、前記光ファイバ
を前記Ｖ溝に固着する工程と、を有することを特徴とす
る光ファイバアレイの製造方法が得られる。

【００２１】

【作用】本発明においては、Ｖ溝基板上にその下面が光
ファイバの頂部と所定の間隔離れた光ファイバ用ガイド
を設けることにより、または、その下面が光ファイバの
頂部と所定の間隔離れてＶ溝基板上に設けられる光ファ
イバ用ガイドを備えることにより、または、偏波面保存
光ファイバが載置されるＶ溝が形成されたＶ溝基板と、
その下面が偏波面保存光ファイバの頂部と所定の間隔離
れるようにＶ溝基板上に設けられた光ファイバ用ガイド
の下面と、の間の空間をガイドとして偏波面保存光ファ
イバの偏波面合わせを行なうことにより、光ファイバ用
ガイドを光ファイバの回転用ガイドとして用いることが
できるようになり、Ｖ溝内で偏波面保存光ファイバを回
転させて偏波面合わせを行なう際にＸ軸、Ｙ軸の光学ス
テージを用いる必要がなくなる。従って、光ファイバア
レイを組み立てる治具が低価格のものになる。また、時
間がかかる光学ステージを用いた位置合わせを行なう必
要がなくなることにより、組み立て時間が短縮され、製
造コストが低減される。さらに、各光ファイバ毎にＸ
軸、Ｙ軸の光学ステージを用いる必要がなくなるから、
これらの光学ステージの配置スペースを確保する必要も
なくなり、従って、組み立て可能な光ファイバの芯数に
対する制限もなくなる。

【００２２】また、本発明においては、Ｖ溝基板上にそ
の下面が光ファイバの頂部と所定の間隔離れた光ファイ
バ用ガイドを設けることにより、または、その下面が光
ファイバの頂部と所定の間隔離れてＶ溝基板上に設けら
れる光ファイバ用ガイドを備えることにより、または、
光ファイバが載置されるＶ溝が形成されたＶ溝基板と、
その下面が光ファイバの頂部と所定の間隔離れるように
Ｖ溝基板上に設けられた光ファイバ用ガイドの下面と、
の間の空間をガイドとして光ファイバのＶ溝への挿入を
行なうことにより、光ファイバ用ガイドを光ファイバの
挿入用ガイドとして用いることができるようになり、Ｖ
溝中に光ファイバを容易に位置合わせすることができ、
その結果、光ファイバアレイの製造コストが低減され
る。

【００２３】なお、光ファイバ用ガイドは、光ファイバ
用ガイドの下面と光ファイバの頂部との間隔が５μｍ以
上であり、光ファイバ用ガイドの下面とＶ溝が形成され
たＶ溝基板の上平面部との間隔が光ファイバの直径以下
となるように設計されていることが好ましい。光ファイ
バ用ガイドの下面と光ファイバの頂部との間隔が５μｍ
より小さいと、光ファイバをＶ溝基板と光ファイバ用ガ
イドとの間の空間に挿入するのが困難になるとともに、
光ファイバの端面も欠けやすくなるという問題も生じ
る。また、光ファイバ用ガイドの下面とＶ溝が形成され
たＶ溝基板の上平面部との間隔が光ファイバの直径より
大きいと、光ファイバがＶ溝の外にでることができるよ
うになるので確実にＶ溝内に光ファイバをガイドするこ
とができなくなるからである。

【００２４】また、より好ましくは、光ファイバ用ガイ
ドの下面と光ファイバの頂部との間隔が光ファイバの直
径の１／２程度となるように設計される。例えば、光フ
ァイバとして直径１２５μｍの通信用シングルモード光
ファイバを用いた場合には、この間隔は約５０μｍに設
計される。Ｖ溝基板と光ファイバ用ガイドの下面との間
の空間への光ファイバの挿入が容易になるとともに偏波
面保存光ファイバの回転時における光ファイバのおどり
も少なくなるからである。

【００２５】さらに、また、より好ましくは、光ファイ
バ用ガイドの下面とＶ溝が形成されたＶ溝基板の上平面
部との間隔が光ファイバの直径の１／２程度となるよう
に設計される。例えば、直径１２５μｍの光ファイバを
用いた場合にはその間隔は約５０μｍに設計される。光
ファイバ用ガイドの下面とＶ溝が形成されたＶ溝基板の
上平面部との間隔が光ファイバの直径の１／２程度を越
えると、光ファイバが落ちる際に光ファイバが回転しな
がら落ちるために光ファイバに捩れが生じ、その後熱硬
化樹脂等で接着する際にバネが伸びるように光ファイバ
が回ってしまい、製造後の光ファイバの応力付与部の方
向、すなわち、光ファイバの偏波方向がずれてしまうか
らである。

【００２６】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付の図面を参照し
て説明する。

【００２７】図１Ａに示すように、Ｖ溝基板１０の上平
面部１８に複数のＶ溝１１を互いに平行に設ける。この
複数のＶ溝１１に連通して、偏波面保存光ファイバ３０
の樹脂製被覆部分３９を挿入するための凹部１５をＶ溝
基板１０に設ける。

【００２８】次に、図１Ｂに示すように、Ｖ溝基板１０
の上平面部１８上に光ファイバ用ガイド２０を固着す
る。この固着は、光ファイバ用ガイド２０の両端に設け
られた脚部２３の底面をＶ溝基板１０の上平面部１８の
両端部上に接着剤によって固着することによって行な
う。

【００２９】次に、図１Ｃに示すように、偏波面保存光
ファイバ３０をＶ溝基板１０の後方から挿入し、偏波面
保存光ファイバ３０の樹脂製被覆部分３９を除去するこ
とにより樹脂製被覆部分３９から露出した光ファイバ露
出部３１をＶ溝１１上に載置する。このとき、偏波面保
存光ファイバ３０の前端面がＶ溝基板１０の前端面とほ
ぼ一致するようにし、偏波面保存光ファイバ３０の樹脂
製被覆部分３９をＶ溝基板１０の凹部１５と光ファイバ
用ガイド２０の下面２１との間の空間内に収容するよう
にする。

【００３０】図２は図１Ｃを前方から見た図であり、光
ファイバ用ガイド２０の下面２１と偏波面保存光ファイ
バ３０の光ファイバ露出部３１の頂部３５との間には間
隔ａを設け、光ファイバ用ガイド２０の下面２１とＶ溝
基板１０の上平面部１８との間には間隔ｂを設けてい
る。本実施例において使用した偏波面保存光ファイバ３
０は、外部のクラッド３２および中心部のコア３４から
構成されており、光ファイバ露出部３１の直径、すなわ
ち、クラッド３２の直径は１２５μｍである。本実施例
においては、間隔ａを５０μｍとし、間隔ｂを１１３μ
ｍとした。なお、偏波面保存光ファイバ３０には、光の
偏波面を保存するために、コア３４の両側に応力付与部
３３が設けられている。

【００３１】次に、再び図１Ｃを参照すると、偏波面保
存光ファイバ３０の光ファイバ露出部３１をＶ溝１１上
に載置した状態で、Ｖ溝基板１０と光ファイバ用ガイド
２０の下面２１との間の空間をガイドとして、偏波面保
存光ファイバ３０を回転させて偏波面保存光ファイバ３
０の偏波面を所望の角度位置に合わせて、偏波面合わせ
を行なう。

【００３２】この場合、Ｖ溝基板１０上には、光ファイ
バ用ガイド２０が設けられているから、偏波面保存光フ
ァイバ３０の回転中に偏波面保存光ファイバ３０は、Ｖ
溝１１から離脱することはなく、Ｖ溝１１の側面１２、
１３に対して所定の位置に位置決めされる。従って、Ｘ
軸およびＹ軸の光学ステージを用いなくとも、偏波面保
存光ファイバ３０を回転させて偏波面合わせを容易に行
なうことができる。

【００３３】その後、図１Ｄに示すように、光ファイバ
露出部３１上に光ファイバ押さえ基板４０を設ける。こ
の場合、光ファイバ押さえ基板４０の前端部を偏波面保
存光ファイバ３０の前端面およびＶ溝基板１０の前端面
とほぼ一致するようにした。

【００３４】次に、図１Ｅに示すように、光ファイバ用
ガイド２０に形成された接着剤注入口２５より樹脂系接
着剤６０を流入させる。樹脂系接着剤６０には熱硬化型
樹脂を用い、加熱により樹脂系接着剤６０を硬化させて
偏波面保存光ファイバ３０、Ｖ溝基板１０、光ファイバ
用ガイド２０および光ファイバ押さえ基板４０を一体的
に固着させる。なお、樹脂系接着剤６０として、紫外線
硬化型樹脂を用いた場合には、紫外線を照射させて樹脂
系接着剤６０を硬化させる。

【００３５】その後、一体的に固着された偏波面保存光
ファイバ３０、Ｖ溝基板１０および光ファイバ押さえ基
板４０の前端部を研磨することによって偏波面保存光フ
ァイバ３０の端面出しを行なうことによって光ファイバ
アレイを組み立てる。

【００３６】このようにして組み立てられた光ファイバ
アレイにおいては、光ファイバ露出部３１はＶ溝１１の
側面１２、１３および光ファイバ押さえ基板４０の下面
４１の３面に接した状態で固定されている。

【００３７】なお、本実施例においては光ファイバとし
て、偏波面保存光ファイバを用いたが、本発明の光ファ
イバアレイ、その整列用部品および光ファイバアレイの
製造方法は応力付与部が設けられていない光ファイバに
も適用することができ、その場合においても、Ｖ溝基板
１０および光ファイバ用ガイド２０の下面２１との間の
空間を光ファイバの挿入用ガイドとして用いて、光ファ
イバを容易にＶ溝１１内に載置できる。

【００３８】

【発明の効果】本発明においては、Ｖ溝基板上にその下
面が光ファイバの頂部と所定の間隔離れた光ファイバ用
ガイドを設けることにより、または、その下面が光ファ
イバの頂部と所定の間隔離れてＶ溝基板上に設けられる
光ファイバ用ガイドを備えることにより、または、偏波
面保存光ファイバが載置されるＶ溝が形成されたＶ溝基
板と、その下面が偏波面保存光ファイバの頂部と所定の
間隔離れるようにＶ溝基板上に設けられた光ファイバ用
ガイドの下面と、の間の空間をガイドとして偏波面保存
光ファイバの偏波面合わせを行なうことにより、光ファ
イバ用ガイドを光ファイバの回転用ガイドとして用いる
ことができるようになり、Ｖ溝内で偏波面保存光ファイ
バを回転させて偏波面合わせを行なう際にＸ軸、Ｙ軸の
光学ステージを用いる必要がなくなる。従って、光ファ
イバアレイを組み立てる治具が低価格のものになる。ま
た、時間がかかる光学ステージを用いた位置合わせを行
なう必要がなくなることにより、組み立て時間が短縮さ
れ、製造コストが低減される。さらに、各光ファイバ毎
にＸ軸、Ｙ軸の光学ステージを用いる必要がなくなるか
ら、これらの光学ステージの配置スペースを確保する必
要もなくなり、従って、組み立て可能な光ファイバの芯
数に対する制限もなくなる。

【００３９】また、本発明においては、Ｖ溝基板上にそ
の下面が光ファイバの頂部と所定の間隔離れた光ファイ
バ用ガイドを設けることにより、または、その下面が光
ファイバの頂部と所定の間隔離れてＶ溝基板上に設けら
れる光ファイバ用ガイドを備えることにより、または、
光ファイバが載置されるＶ溝が形成されたＶ溝基板と、
その下面が光ファイバの頂部と所定の間隔離れるように
Ｖ溝基板上に設けられた光ファイバ用ガイドの下面と、
の間の空間をガイドとして光ファイバのＶ溝への挿入を
行なうことにより、光ファイバ用ガイドを光ファイバの
挿入用ガイドとして用いることができるようになり、Ｖ
溝中に光ファイバを容易に位置合わせすることができ、
その結果、光ファイバアレイの製造コストが低減され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための斜視図であ
る。

【図２】図１Ｃを前から見た図である。

【図３】従来技術を説明するための斜視図である。

【符号の説明】

１０…Ｖ溝基板 １１…Ｖ溝 １２…側面 １３…側面 １５…凹部 １８…上平面部 ２０…光ファイバ用ガイド ２１…下面 ２５…接着剤注入口 ３０…偏波面保存光ファイバ ３１…光ファイバ露出部 ３２…クラッド ３４…コア ３５…頂部 ３９…樹脂製被覆部分 ４０…光ファイバ押さえ基板 ４１…下面 ６０…樹脂系接着剤 ７０…Ｘ軸方向 ８０…Ｙ軸方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜島 章 愛知県名古屋市西区上堀越町３丁目21番 地 (56)参考文献 特開 平１−209409（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−227107（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−29905（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−41105（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/24 - 6/255 G02B 6/36 - 6/40

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｖ溝及び該Ｖ溝に連通する凹部が形成され
   たＶ溝基板と、前記Ｖ溝と前記凹部にわたり直線状に載
   置された光ファイバと、前記光ファイバ上に設けられた
   光ファイバ押さえ部材とが一体的に固着された光ファイ
   バアレイにおいて、前記Ｖ溝基板上に光ファイバ用ガイ
   ドを設け、該光ファイバ用ガイドの下面が前記光ファイ
   バの頂部と所定の間隔離れて設定されていることを特徴
   とする光ファイバアレイ。
2. 【請求項２】光ファイバが直線状に載置されるＶ溝及び
   該Ｖ溝に連通する凹部が形成されたＶ溝基板と、前記光
   ファイバを前記Ｖ溝に対して保持するために前記光ファ
   イバ上に設けられる光ファイバ押さえ部材とを備える光
   ファイバアレイ整列用部品において、前記Ｖ溝基板上に
   光ファイバ用ガイドを設け、該光ファイバ用ガイドの下
   面が前記光ファイバの頂部と所定の間隔離れて設定され
   ていることを特徴とする光ファイバアレイ整列用部品。
3. 【請求項３】Ｖ溝及び該Ｖ溝に連通する凹部が形成され
   たＶ溝基板と、前記Ｖ溝と前記凹部にわたり直線状に載
   置された偏波面保存光ファイバと、前記偏波面保存光フ
   ァイバ上に設けられた光ファイバ押さえ部材とが一体的
   に固着された光ファイバアレイの製造方法において、 前記Ｖ溝基板上に設けられる光ファイバ用ガイドの 下面
   が前記偏波面保存光ファイバの頂部と所定の間隔離れる
   ように設定し、前記光ファイバ用ガイドの下面と、前記
   Ｖ溝基板の間の空間をガイドとして、前記偏波面保存光
   ファイバの偏波面合わせを行なう工程と、 その後、前記偏波面保存光ファイバを前記Ｖ溝に固着す
   る工程と、 を有することを特徴とする光ファイバアレイの製造方
   法。
4. 【請求項４】請求項３記載の光ファイバアレイの製造方
   法において、前記偏波面保存光ファイバ上に光ファイバ
   押さえ部材を設け、前記偏波面保存光ファイバが前記光
   ファイバ押さえ部材の下面と前記Ｖ溝の両側面との３面
   に接した状態で、前記偏波面保存光ファイバを前記Ｖ溝
   に固着することを特徴とする光ファイバアレイの製造方
   法。
5. 【請求項５】Ｖ溝及び該Ｖ溝に連通する凹部が形成され
   たＶ溝基板と、前記Ｖ溝と前記凹部にわたり直線状に載
   置された光ファイバと、前記光ファイバ上に設けられた
   光ファイバ押さえ部材とが一体的に固着された光ファイ
   バアレイの製造方法において、 前記Ｖ溝基板上に設けられる光ファイバ用ガイドの 下面
   が前記光ファイバの頂部と所定の間隔離れるように設定
   し、前記光ファイバ用ガイドの下面と、前記Ｖ溝基板の
   間の空間をガイドとして、前記光ファイバの前記Ｖ溝へ
   の挿入を行なう工程と、 その後、前記光ファイバを前記Ｖ溝に固着する工程と、 を有することを特徴とする光ファイバアレイの製造方
   法。