JP3227970B2 - 光ファイバアレイ及びその取付方法 - Google Patents
光ファイバアレイ及びその取付方法Info
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- JP3227970B2 JP3227970B2 JP01310594A JP1310594A JP3227970B2 JP 3227970 B2 JP3227970 B2 JP 3227970B2 JP 01310594 A JP01310594 A JP 01310594A JP 1310594 A JP1310594 A JP 1310594A JP 3227970 B2 JP3227970 B2 JP 3227970B2
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Landscapes
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光並列伝送に用いるＬ
ＤアレイやＰＤアレイ等と結合する、光ファイバを精度
良く配置した光ファイバアレイに関するものである。
ＤアレイやＰＤアレイ等と結合する、光ファイバを精度
良く配置した光ファイバアレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、シリコン（以下、単にＳｉとい
う）をエッチング加工して形成したＶ溝で光ファイバを
挟み込んで位置決めする構造の光ファイバアレイが知ら
れている（１９８５年，１０月発行、Journal of Lighw
ave Technology vol. LT-3 No. 5 ，1159頁）。また、
特開平４−８６８０２号公報には、２つのＬ字型磁石を
対向させて光ファイバを挟み込む構造の光ファイバアレ
イが知られている。
う）をエッチング加工して形成したＶ溝で光ファイバを
挟み込んで位置決めする構造の光ファイバアレイが知ら
れている（１９８５年，１０月発行、Journal of Lighw
ave Technology vol. LT-3 No. 5 ，1159頁）。また、
特開平４−８６８０２号公報には、２つのＬ字型磁石を
対向させて光ファイバを挟み込む構造の光ファイバアレ
イが知られている。
【０００３】しかしながら、光ファイバアレイをＬＤア
レイやＰＤアレイ等から構成される光モジュールと結合
する場合、長期信頼性確保のためには、光ファイバ端面
や発光素子、受光素子面は外界から完全に密封すること
が望ましいとされている。更に、光ファイバを固定する
方法としても、通常光コネクタ等で用いられる有機接着
剤は加熱時にガスが発生する恐れがあるとして、ハンダ
固定が望ましいとされている。このような要求の下、従
来は例えばシリコン、セラミック等の無機材料にＶ溝を
加工し、光ファイバを挟み込んだ状態でハンダ固定した
後、端面を研磨した部材を作製し、その後更にその外側
に密封溶接用のフランジをハンダで固定していた。
レイやＰＤアレイ等から構成される光モジュールと結合
する場合、長期信頼性確保のためには、光ファイバ端面
や発光素子、受光素子面は外界から完全に密封すること
が望ましいとされている。更に、光ファイバを固定する
方法としても、通常光コネクタ等で用いられる有機接着
剤は加熱時にガスが発生する恐れがあるとして、ハンダ
固定が望ましいとされている。このような要求の下、従
来は例えばシリコン、セラミック等の無機材料にＶ溝を
加工し、光ファイバを挟み込んだ状態でハンダ固定した
後、端面を研磨した部材を作製し、その後更にその外側
に密封溶接用のフランジをハンダで固定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来法
では、光ファイバ固定とフランジ固定とを別工程で行っ
ていたために、二度手間であるばかりか、使用ハンダの
融点温度を変えるなどの必要があった。また、両者の固
定を同時に行うことも作業上困難であった。
では、光ファイバ固定とフランジ固定とを別工程で行っ
ていたために、二度手間であるばかりか、使用ハンダの
融点温度を変えるなどの必要があった。また、両者の固
定を同時に行うことも作業上困難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題につ
いて種々検討した結果、光ファイバアレイの外周部に設
けられた金属スリーブを光ファイバアレイ端面より僅か
に後方に位置させることにより、ハンダ槽に容易に浸漬
できて密封シールが完全となると共に端面研磨も容易と
なることを見出し、本発明を完成するに至った。また、
金属スリーブに段差部を設けることにより光ファイバア
レイ端面近傍のハンダ付着の影響がないことを見出し
た。
いて種々検討した結果、光ファイバアレイの外周部に設
けられた金属スリーブを光ファイバアレイ端面より僅か
に後方に位置させることにより、ハンダ槽に容易に浸漬
できて密封シールが完全となると共に端面研磨も容易と
なることを見出し、本発明を完成するに至った。また、
金属スリーブに段差部を設けることにより光ファイバア
レイ端面近傍のハンダ付着の影響がないことを見出し
た。
【０００６】すなわち、本発明は： 光ファイバを位置決め保持する光ファイバアレイに
おいて、光ファイバは光ファイバ位置決め部材により位
置決めされており、その外周部には金属スリーブが設け
られ、更に金属スリーブは光ファイバアレイ端面より僅
かに後方に位置しており、かつ金属スリーブ内側はスリ
ーブ先端において光ファイバ、位置決め部材と共にハン
ダでシール固定されている光ファイバアレイを提供す
る。また、 光ファイバ位置決め部材は、少なくとも一方はＶ溝
を有する２枚のプレートであり、光ファイバは２枚のプ
レートにサンドウィッチ状にクランプされる点にも特徴
を有する。また、
おいて、光ファイバは光ファイバ位置決め部材により位
置決めされており、その外周部には金属スリーブが設け
られ、更に金属スリーブは光ファイバアレイ端面より僅
かに後方に位置しており、かつ金属スリーブ内側はスリ
ーブ先端において光ファイバ、位置決め部材と共にハン
ダでシール固定されている光ファイバアレイを提供す
る。また、 光ファイバ位置決め部材は、少なくとも一方はＶ溝
を有する２枚のプレートであり、光ファイバは２枚のプ
レートにサンドウィッチ状にクランプされる点にも特徴
を有する。また、
【０００７】 光ファイバ位置決め部材は、少なくと
も一方はＶ溝を有する２枚のプレートを接合させてガイ
ド穴を形成させた部材であり、光ファイバはガイド穴に
挿入されることにより位置決めされる点にも特徴を有す
る。また、 光ファイバ位置決め部材は、シリコン、ガラス、セ
ラミックのいずれか又はそれらの組合せを材質とする点
にも特徴を有する。また、 金属スリーブに、内蔵される光ファイバ位置決め部
材を押圧できるような窓部が設けられている点にも特徴
を有する。また、
も一方はＶ溝を有する２枚のプレートを接合させてガイ
ド穴を形成させた部材であり、光ファイバはガイド穴に
挿入されることにより位置決めされる点にも特徴を有す
る。また、 光ファイバ位置決め部材は、シリコン、ガラス、セ
ラミックのいずれか又はそれらの組合せを材質とする点
にも特徴を有する。また、 金属スリーブに、内蔵される光ファイバ位置決め部
材を押圧できるような窓部が設けられている点にも特徴
を有する。また、
【０００８】 光ファイバアレイ端面と金属スリーブ
先端との距離は２ｍｍ以内である点にも特徴を有する。
また、 金属スリーブはその先端より少なくとも２ｍｍ以上
後方において外側に段差を持って張り出した形状を有す
る点にも特徴を有する。また、 金属スリーブは光ファイバアレイを気密封止するた
めの溶接或いはハンダ固定用フランジを兼ねている点に
も特徴を有する。また、
先端との距離は２ｍｍ以内である点にも特徴を有する。
また、 金属スリーブはその先端より少なくとも２ｍｍ以上
後方において外側に段差を持って張り出した形状を有す
る点にも特徴を有する。また、 金属スリーブは光ファイバアレイを気密封止するた
めの溶接或いはハンダ固定用フランジを兼ねている点に
も特徴を有する。また、
【０００９】 光ファイバアレイを構成する位置決め
部材に光ファイバを取り付け・固定するに際し、前記位
置決め部材の外周部に設けられた金属スリーブ先端に至
るまでハンダ槽に浸けることにより、前記金属スリーブ
内側に設けられている前記位置決め部材及び前記光ファ
イバとのシールを達成する、光ファイバアレイの取付け
方法を提供する。(10)金属スリーブの段差部から先端に
至るまでハンダが付着されている点にも特徴を有する。
部材に光ファイバを取り付け・固定するに際し、前記位
置決め部材の外周部に設けられた金属スリーブ先端に至
るまでハンダ槽に浸けることにより、前記金属スリーブ
内側に設けられている前記位置決め部材及び前記光ファ
イバとのシールを達成する、光ファイバアレイの取付け
方法を提供する。(10)金属スリーブの段差部から先端に
至るまでハンダが付着されている点にも特徴を有する。
【００１０】以下に本発明を図面に基づいて詳細に説明
する。図１は、本発明の光ファイバアレイの１つの構造
を説明する模式図である。図１−（イ）はその平面図、
１−（ロ）はその縦断面図、１−（ハ）はその正面図で
ある。図１において、下プレート５に設けられたファイ
バＶ溝２と上プレート４とにより形成されたファイバＶ
溝穴３内に光ファイバ１が挿入され、該光ファイバ１は
光ファイバ位置決め部材である上下プレート４、５間で
サンドウィッチ状にクランプされる。
する。図１は、本発明の光ファイバアレイの１つの構造
を説明する模式図である。図１−（イ）はその平面図、
１−（ロ）はその縦断面図、１−（ハ）はその正面図で
ある。図１において、下プレート５に設けられたファイ
バＶ溝２と上プレート４とにより形成されたファイバＶ
溝穴３内に光ファイバ１が挿入され、該光ファイバ１は
光ファイバ位置決め部材である上下プレート４、５間で
サンドウィッチ状にクランプされる。
【００１１】上記Ｖ溝の構造としては、Ｖ溝底部がＲ面
をしていることが強度上良い。該Ｖ溝のＲ面はダイヤモ
ンド刃による研削加工で容易に形成でき、特に５μｍ以
上のＲ部を付けることができる。光ファイバ位置決め部
材は透明な部材で構成しても良く、それによって内部の
ハンダ充填具合の観察が容易になる。
をしていることが強度上良い。該Ｖ溝のＲ面はダイヤモ
ンド刃による研削加工で容易に形成でき、特に５μｍ以
上のＲ部を付けることができる。光ファイバ位置決め部
材は透明な部材で構成しても良く、それによって内部の
ハンダ充填具合の観察が容易になる。
【００１２】さらに、光ファイバ位置決め部材の外周に
金属スリーブ６が設けられ、この金属スリーブ６は光フ
ァイバアレイを気密封止するための溶接或いはハンダ固
定用フランジを兼ねている。図３は、本発明の光ファイ
バアレイをハンダ槽に浸漬した状態を説明する模式図で
ある。
金属スリーブ６が設けられ、この金属スリーブ６は光フ
ァイバアレイを気密封止するための溶接或いはハンダ固
定用フランジを兼ねている。図３は、本発明の光ファイ
バアレイをハンダ槽に浸漬した状態を説明する模式図で
ある。
【００１３】本発明の光ファイバアレイを取り付けるに
際し、光ファイバを固定時に、図３に示すように金属ス
リーブ先端に至るまでハンダ槽に浸けることができて、
金属スリーブ内側の完全シールを容易に達成できる。具
体的には、光ファイバアレイ端面と金属スリーブ先端と
の距離は２ｍｍ以内であることが作業上好ましい。
際し、光ファイバを固定時に、図３に示すように金属ス
リーブ先端に至るまでハンダ槽に浸けることができて、
金属スリーブ内側の完全シールを容易に達成できる。具
体的には、光ファイバアレイ端面と金属スリーブ先端と
の距離は２ｍｍ以内であることが作業上好ましい。
【００１４】図３において、該金属スリーブ６は光ファ
イバアレイ端面より僅かに後方に位置させてあるので、
金属スリーブまでハンダ槽に漬けてシールできるため、
シール作業が確実になりかつ容易にできる。図２は金属
スリーブに段差部を設けた本発明の光ファイバアレイの
他の構造を説明する模式図である。図２−（イ）はその
平面図、２−（ロ）はその縦断面図、２−（ハ）はその
正面図である。
イバアレイ端面より僅かに後方に位置させてあるので、
金属スリーブまでハンダ槽に漬けてシールできるため、
シール作業が確実になりかつ容易にできる。図２は金属
スリーブに段差部を設けた本発明の光ファイバアレイの
他の構造を説明する模式図である。図２−（イ）はその
平面図、２−（ロ）はその縦断面図、２−（ハ）はその
正面図である。
【００１５】図４は金属スリーブに段差部を設けた場合
のハンダの付着状態を示す模式図である。図２おいて、
その先端より少なくとも１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ
以上後方において外側に段差部８を持って張り出した形
状を有する金属スリーブ６を光ファイバ位置決め部材の
外側に設けた光ファイバアレイの構造を示すものであ
る。このような構成とすることにより、図４に示される
部分までしかハンダが付着されないので、光ファイバア
レイ設定後に、光素子と結合する場合、端面近傍のハン
ダ付着の影響がない利点がある。
のハンダの付着状態を示す模式図である。図２おいて、
その先端より少なくとも１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ
以上後方において外側に段差部８を持って張り出した形
状を有する金属スリーブ６を光ファイバ位置決め部材の
外側に設けた光ファイバアレイの構造を示すものであ
る。このような構成とすることにより、図４に示される
部分までしかハンダが付着されないので、光ファイバア
レイ設定後に、光素子と結合する場合、端面近傍のハン
ダ付着の影響がない利点がある。
【００１６】光ファイバ位置決め部材としてはシリコ
ン、ガラス、セラミックのいずれか又はそれらの組合せ
を材質とすることが良い。金属スリーブ６に、内蔵され
る光ファイバ位置決め部材を押圧できる窓部７が適宜位
置に設けられていることが良い。この窓部７はアンバー
合金などで作られた板バネなどのクランプ部材（図示さ
れていない）により光ファイバ位置決め部材を押圧する
のに有利である。
ン、ガラス、セラミックのいずれか又はそれらの組合せ
を材質とすることが良い。金属スリーブ６に、内蔵され
る光ファイバ位置決め部材を押圧できる窓部７が適宜位
置に設けられていることが良い。この窓部７はアンバー
合金などで作られた板バネなどのクランプ部材（図示さ
れていない）により光ファイバ位置決め部材を押圧する
のに有利である。
【００１７】金属スリーブ６は、光ファイバアレイを気
密封止するためのレーザ溶接又はハンダ固定用フランジ
を兼ねることができるが、もちろん該金属スリーブ６と
は別体にフランジを設けても差し支えない。金属スリー
ブを構成するのに好適なアンバー合金としてはＮｉ−Ｆ
ｅ系合金が好ましい。これは熱膨張係数が低く、光ファ
イバアレイを光モジュールに固定する時に熱を印加して
も変形が少ない利点がある。
密封止するためのレーザ溶接又はハンダ固定用フランジ
を兼ねることができるが、もちろん該金属スリーブ６と
は別体にフランジを設けても差し支えない。金属スリー
ブを構成するのに好適なアンバー合金としてはＮｉ−Ｆ
ｅ系合金が好ましい。これは熱膨張係数が低く、光ファ
イバアレイを光モジュールに固定する時に熱を印加して
も変形が少ない利点がある。
【００１８】ハンダは光ファイバ被覆部まで接触すると
被覆が溶解して多量のガスが発生するので、光ファイバ
ガラス部のみハンダ固定し、被覆部は耐熱性接着剤で固
定するのが良い。ハンダは上記ハンダ槽に浸漬時に超音
波振動を与えながら光ファイバ先端から送り込むと注入
し易く、気密性の面からも好ましい。
被覆が溶解して多量のガスが発生するので、光ファイバ
ガラス部のみハンダ固定し、被覆部は耐熱性接着剤で固
定するのが良い。ハンダは上記ハンダ槽に浸漬時に超音
波振動を与えながら光ファイバ先端から送り込むと注入
し易く、気密性の面からも好ましい。
【００１９】さらに、光ファイバアレイと金属スリーブ
とのハンダ接合に際しては、完全なハーメチックシール
のために、それらの間に隙間を形成して十分にハンダが
廻るようにすることが望ましい。また、光ファイバ表面
のクラック成長や破断を阻止するために、予めカーボン
コートなどを光ファイバに施すことが好ましい。
とのハンダ接合に際しては、完全なハーメチックシール
のために、それらの間に隙間を形成して十分にハンダが
廻るようにすることが望ましい。また、光ファイバ表面
のクラック成長や破断を阻止するために、予めカーボン
コートなどを光ファイバに施すことが好ましい。
【００２０】ハンダ材としては、通常のＰｂ−Ｓｎ系合
金に、Ｚｎ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｕ等の添加材
を加えたものが好ましい。耐熱性接着剤としては、好ま
しくは２６０℃×１０秒の加熱でガス発生量が重量比％
以下である接着剤、例えばエポキシ系接着剤が望まし
い。
金に、Ｚｎ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｕ等の添加材
を加えたものが好ましい。耐熱性接着剤としては、好ま
しくは２６０℃×１０秒の加熱でガス発生量が重量比％
以下である接着剤、例えばエポキシ系接着剤が望まし
い。
【００２１】光ファイバアレイの端面は研磨されている
ことが必要である。その結果、ハンダが露出され気密構
造を構成するのである。本発明の光ファイバアレイは光
素子等や光コネクタと接合する場合、光モジュールの外
装にケースを設けて接合すると良い。具体的には、モジ
ュールアレイのケース端面と光ファイバアレイとはハン
ダ固定又はＹＡＧレーザー溶接により接合できる。
ことが必要である。その結果、ハンダが露出され気密構
造を構成するのである。本発明の光ファイバアレイは光
素子等や光コネクタと接合する場合、光モジュールの外
装にケースを設けて接合すると良い。具体的には、モジ
ュールアレイのケース端面と光ファイバアレイとはハン
ダ固定又はＹＡＧレーザー溶接により接合できる。
【００２２】
【発明の効果】以上の通り、光ファイバアレイの外周部
に設けられた金属スリーブを光ファイバアレイ端面より
僅かに後方に位置させることにより、ハンダ槽に容易に
浸漬できて密封シールが完全となる。また、光ファイバ
アレイ端面が金属スリーブよりも突出しているため研磨
が容易である。該金属スリーブに段差部を設けることに
より光ファイバアレイ端面近傍のハンダ付着の影響がな
い利点がある。
に設けられた金属スリーブを光ファイバアレイ端面より
僅かに後方に位置させることにより、ハンダ槽に容易に
浸漬できて密封シールが完全となる。また、光ファイバ
アレイ端面が金属スリーブよりも突出しているため研磨
が容易である。該金属スリーブに段差部を設けることに
より光ファイバアレイ端面近傍のハンダ付着の影響がな
い利点がある。
【図１】本発明の光ファイバアレイの１つの構造を説明
する模式図である。図１−（イ）はその平面図、１−
（ロ）はその縦断面図、１−（ハ）はその正面図であ
る。
する模式図である。図１−（イ）はその平面図、１−
（ロ）はその縦断面図、１−（ハ）はその正面図であ
る。
【図２】金属スリーブに段差部を設けた本発明の光ファ
イバアレイの他の構造を説明する模式図である。図２−
（イ）はその平面図、２−（ロ）はその縦断面図、２−
（ハ）はその正面図である。
イバアレイの他の構造を説明する模式図である。図２−
（イ）はその平面図、２−（ロ）はその縦断面図、２−
（ハ）はその正面図である。
【図３】本発明の光ファイバアレイをハンダ槽に浸漬し
た状態を説明する模式図である。
た状態を説明する模式図である。
【図４】金属スリーブに段差部を設けた場合のハンダの
付着状態を示す模式図である。
付着状態を示す模式図である。
１ 光ファイバ ２ ファイバＶ溝 ３ ファイバＶ溝穴 ４ 上プレート ５ 下プレート ６ 金属スリーブ ７ 窓部 ８ 段差部 ９ ハンダ浴 １０ ハンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−35958（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/00 - 6/54 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (9)
- 【請求項１】 光ファイバを位置決め保持する光ファイ
バアレイにおいて、光ファイバは光ファイバ位置決め部
材により位置決めされており、その外周部には金属スリ
ーブが設けられ、更に金属スリーブは光ファイバアレイ
端面より僅かに後方に位置しており、かつ金属スリーブ
内側はスリーブ先端において光ファイバ、位置決め部材
と共にハンダでシール固定されていることを特徴とす
る、光ファイバアレイ。 - 【請求項２】 光ファイバ位置決め部材は、少なくとも
一方はＶ溝を有する２枚のプレートであり、光ファイバ
は２枚のプレートにサンドウィッチ状にクランプされる
ことを特徴とする、請求項１記載の光ファイバアレイ。 - 【請求項３】 光ファイバ位置決め部材は、少なくとも
一方はＶ溝を有する２枚のプレートを接合させてガイド
穴を形成させた部材であり、光ファイバはガイド穴に挿
入されることにより位置決めされることを特徴とする、
請求項１記載の光ファイバアレイ。 - 【請求項４】 光ファイバ位置決め部材は、シリコン、
ガラス、セラミックのいずれか又はそれらの組合せを材
質とすることを特徴とする、請求項１記載の光ファイバ
アレイ。 - 【請求項５】 金属スリーブに、内蔵される光ファイバ
位置決め部材を押圧できるような窓部が設けられている
ことを特徴とする、請求項１記載の光ファイバアレイ。 - 【請求項６】 光ファイバアレイ端面と金属スリーブ先
端との距離は２ｍｍ以内であることを特徴とする、請求
項１記載の光ファイバアレイ。 - 【請求項７】 金属スリーブはその先端より少なくとも
２ｍｍ以上後方において外側に段差を持って張り出した
形状を有することを特徴とする、請求項１記載の光ファ
イバアレイ。 - 【請求項８】 金属スリーブは光ファイバアレイを気密
封止するための溶接或いはハンダ固定用フランジを兼ね
ていることを特徴とする、請求項１記載の光ファイバア
レイ。 - 【請求項９】 光ファイバアレイを構成する位置決め部
材に光ファイバを取り付け・固定するに際し、前記位置
決め部材の外周部に設けられた金属スリーブ先端に至る
までハンダ槽に浸けることにより、前記金属スリーブ内
側に設けられている前記位置決め部材及び前記光ファイ
バとのシールを達成することを特徴とする、光ファイバ
アレイの取付け方法。
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|---|---|---|---|
| JP01310594A JP3227970B2 (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 光ファイバアレイ及びその取付方法 |
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| KR1019940704285A KR100225026B1 (ko) | 1993-03-31 | 1994-03-31 | 광파이버어레이 |
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- 1994-01-12 JP JP01310594A patent/JP3227970B2/ja not_active Expired - Fee Related
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