JP3718668B2 - 補強用補助ブロックを備える光ファイバブロック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面光波回路(Planar Lightwave Circuit: ＰＬＣ)と光ファイバを整列して連結するために使用される光ファイバブロックに関し、特に、補強用補助ブロックを備える光ファイバブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な平面光波回路は、光信号の分岐、変調、スイッチング、信号多重化などの光信号の処理を目的として広範囲に使用されている。光ファイバブロックは、光ファイバと平面光波回路とを整列して所定の位置で連結するために使用される。当該技術分野において周知である通り、光ファイバブロックは、シリコン材質であり、固有ウェットエッチング(wet etching)技術により製作される。
【０００３】
図１は、平面光波回路１０、入力側光ファイバブロック１２、出力側光ファイバブロック１４の連結状態を示す。図１に示すように、入出力側光ファイバブロック１２、１４は、平面光波回路１０をそれぞれ単一モード光ファイバＦ１(single fiber)及びリボン光ファイバＦ２(ribbon fiber)に連結する。単一モード光ファイバＦ１を通してＮ個の波長が平面光波回路１０の入力ポートに入力されると、この入力された光信号は平面光波回路１０を経由しリボン光ファイバＦ２を通して出力される。入出力側光ファイバブロック１２、１４は、例えば、エポキシ樹脂(epoxy resin)のような接着剤Ｂを利用して光ファイバの整列状態を固定する。さらに、平面光波回路１０の入力側や出力側にガラスカバー(glass cover)Ｇ１、Ｇ２が接着される。また、入出力側光ファイバブロック１２、１４にもガラスカバーＧ３、Ｇ４が接着されて、整列させた光ファイバブロックを支持する。
【０００４】
図２は、光ファイバブロック１４及びガラスカバーＧ４を利用して整列させた光ファイバの状態を示す。図２に示すように、光ファイバブロック１４とガラスカバーＧ４との結合体は、垂直ラインＬ１を基準にして所定の角度(θ)を有するように研磨される。この研磨は、平面光波回路１０に結合される前に、光ファイバブロック１２、１４とガラスカバーＧ３、Ｇ４とを結合した状態で研磨工程によって行われ、光損失を減少する所定の研磨面１６を提供する。
【０００５】
図３に示す光ファイバブロックは、例えば、４芯のリボン光ファイバを支持するための光ファイバブロックである。光ファイバブロック１４は、コーティングの剥がされたベア光ファイバを配列するための光ファイバ整列領域１４０、及びリボン光ファイバのコーティング厚さによって発生する応力を減少するための応力減少(stress relief)凹部部分１４２から構成される。光ファイバ整列領域１４０は、ベア光ファイバを配置するためのＶ字状の溝(V-groove)１４ａを含む。光ファイバ整列領域１４０及び応力減少凹部部分１４２は、ウェットエッチング(wet etching)技術によって非常に精密に製作される。
【０００６】
図４を参照すると、光ファイバブロック１４は、Ｖ字状の溝１４ａに設置したベア光ファイバ(bare fiber)ＢＦを支持し、各ベア光ファイバＢＦの配列を固定して、ベア光ファイバＢＦ間のピッチ(pitch)を維持する。従って、光ファイバブロック１４における精密なＶ字状の溝１４ａの製作、ガラスカバーＧ４の製作が重要である。さらに、エポキシ樹脂のような接着剤Ｂを利用して整列させた光ファイバを維持することも非常に重要である。
【０００７】
しかしながら、従来の光ファイバブロックを利用して光ファイバを平面光波回路に連結すると、下記のような問題点が発生する。従来の光ファイバブロックはシリコン材質から構成されており、この従来の光ファイバブロックのためのシリコンウエハーは固有の特性及びシリコンの結晶構造からマスク設計によって常に一定の形態でエッチングされる。従って、光ファイバの実装時に、１２７μｍピッチのＶ字状の溝に設置される光ファイバの一部がＶ字状の溝外に位置することがある。このため、光ファイバブロックによって光ファイバを確実に支持できなくなり、Ｖ字状の溝に設置された光ファイバの一部が光ファイバから分離するといった問題点が発生する。さらに、光ファイバブロックとガラスカバーとの間に離隔空間が多くあるので、注入するエポキシ樹脂の量が過多にもなる。離隔空間及び応力減少凹部部分に注入するエポキシ樹脂の量が過多となることによって、光損失が増加するという問題点もある。また、実際に注入したエポキシ樹脂は、温度変化によって収縮又は膨張するので、エポキシ樹脂の層割れ(delamination)現象が発生し、それによって、光ファイバの光損失が増加する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、補強用補助ブロックを備える光ファイバブロックを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、注入するエポキシ樹脂の量を最小化できる補強用補助ブロックを備える光ファイバブロックを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明による光ファイバブロックは、ベア光ファイバを設置する複数のＶ字状の溝を備える光ファイバ整列部分と、光ファイバ整列部分から延長され、リボン光ファイバを固定する平坦面を備える応力減少凹部部分と、応力減少凹部部分の平坦面の光ファイバ整列部分からの延長方向の端に形成されて、応力減少凹部部分の平坦面の幅方向の両端上に互いの傾斜面を対向して対称に形成された、平坦面に設置されるリボン光ファイバが平坦面の外側に外れることを防止し、注入したエポキシ樹脂の流れを前記リボン光ファイバの方にガイドする一対の補強用補助ブロックとを備え、一対の補強用補助ブロックの傾斜面により、一対の補強用補助ブロック間にリボン光ファイバがスムーズに滑り落ちるとともに、一対の補強用補助ブロック間にリボン光ファイバを設置する設置空間が設けられて、注入したエポキシ樹脂の流れを設置空間にガイドすることを特徴とする。
【００１３】
応力減少凹部部分の平坦面は、Ｖ字状の溝よりも深く形成されると好ましい。また、応力減少凹部部分は、コーティング層を有するリボン光ファイバを収容するようにエッチングされるとよい。
【００１４】
本発明による光ファイバブロックは、コーティング層を有しないリボン光ファイバのそれぞれを収容する複数のＶ字状の溝上にガラスカバーをさらに備えると好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従う好適な一実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能または構成に関する具体的な説明は省略する。
【００１６】
図５は、本発明による光ファイバブロック２０を示す斜視図である。図５に示すように、光ファイバブロック２０は、光ファイバ整列部分(optical fiber arrangement section)２１０、光ファイバ整列部分２１０から延長された応力減少凹部部分(stress-relieving recess section)２２０、及び応力減少凹部部分２２０に設けられた補強用補助ブロック(holding sub-block)２２１、２２２から構成される。光ファイバ整列部分２１０、応力減少凹部部分２２０、及び補強用補助ブロック２２１、２２２は、フォトマスク(図示せず)を利用してシリコンウエハーをウェットエッチングすることによって形成される。
【００１７】
図５に示す光ファイバブロック２０は、８芯リボン光ファイバを支持するための光ファイバブロックである。本発明の説明の便宜のため図５ではリボン光ファイバの個数を限定しているが、本発明の範囲はこの限定した光ファイバの個数に限られるものではなく、より多くのリボン光ファイバを支持することも可能である。
【００１８】
本発明の一実施形態において、光ファイバ整列部分２１０は、８個のＶ字状の溝２１２から構成されたＶ字状の溝アレイ２１４を含む。Ｖ字状の溝２１２は、同一のピッチＰで配列されている。応力減少凹部部分２２０は、リボン光ファイバのコーティング部分厚さを考慮してより深くエッチングされた部分である。これは、Ｖ字状の溝２１２にベア光ファイバを配置し、応力減少凹部部分にコーティングされたリボン光ファイバを配置するためである。
【００１９】
応力減少凹部部分２２０は、平坦面２２０ａを有し、平坦面２２０ａの両エッジ（端）後方に補強用補助ブロック２２１、２２２が形成される。この補強用光ファイバブロック２２１、２２２は、対向して対称をなしている。さらに、補強用補助ブロック２２１、２２２は、平坦面２２０ａから上方に突出しており、その間にリボン光ファイバを収容するための設置空間２２３を有する。また、補強用補助ブロック２２１、２２２は、対向する傾斜面２２１ａ、２２２ａを備えている。
【００２０】
補強用補助ブロック２２１、２２２は、リボン光ファイバを設置した状態でエポキシ樹脂が注入されると、その注入されたエポキシ樹脂の進行方向をガイドする。また、補強用補助ブロック２２１、２２２は、ベア光ファイバをＶ字状の溝２１２に設置する場合、リボン光ファイバが傾斜面２２１ａ、２２２ａを滑り落ちて自然に補強用補助ブロック２２１、２２２間の設置空間２２３に設置されることを可能にすると共に、ベア光ファイバをＶ字状の溝２１２に固定するようにする。さらに、補強用補助ブロック２２１、２２２は、エポキシ樹脂が注入される前であっても、リボン光ファイバを確実に支持するので、ベア光ファイバがＶ字状の溝から離脱することを防止する。
【００２１】
リボン光ファイバを補強用補助ブロック２２１、２２２間に配置してエポキシ樹脂により固定する場合、補強用補助ブロック２２１、２２２は、リボン光ファイバの周囲を囲むように注入されたエポキシ樹脂の方向をガイドする。
【００２２】
光ファイバブロック２０を前述したような構造とすることで、配置したリボン光ファイバを固定するために注入されるエポキシ樹脂の量を最小化することができるようになり、温度変化によって発生するエポキシ樹脂の収縮又は膨張による悪影響を最小化するので、結果的に、光損失を減少することができるようになる。
【００２３】
図６は、光ファイバブロック２０及びガラスカバーＧ４を利用して固定したリボン光ファイバＦ２の固定状態を示す図であり、図７は、図６に示す固定状態のＸ−Ｘ断面図である。図６及び図７に示すように、ベア光ファイバＢＦは、光ファイバブロック２０とガラスカバーＧ４との間に挿入され、リボン光ファイバＦ２は、補強用補助ブロック２２１、２２２間に確実に設置されて接着剤(例えば、エポキシ樹脂)Ｂにより固定されるようになる。
【００２４】
前述の如く、本発明の詳細な説明では具体的な一実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲はこれに限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明による光ファイバブロックは、前述してきたような形態からなる補強用補助ブロックを備えることによって、応力減少凹部部分に設置されたリボン光ファイバの遊動を防止することができ、ベア光ファイバの離脱または配置の際に曲がってしまう現象を最小化し、または、これを防止することもできるので、Ｖ字状の溝にベア光ファイバを容易に整列することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的な平面光波回路と入出力側光ファイバブロックとの間の連結状態を示す斜視図。
【図２】 従来の光ファイバブロック及びカラスカバーを利用して整列された光ファイバの状態を示す斜視図。
【図３】 図２に示す従来の光ファイバブロックの斜視図。
【図４】 図２に示す従来の光ファイバブロックによって固定されたリボン光ファイバの固定状態を示す側面図。
【図５】 本発明の好適な一実施形態による光ファイバブロックを示す斜視図。
【図６】 本発明の好適な一実施形態による光ファイバブロック及びガラスカバーを利用して固定されたリボン光ファイバを固定状態を示す斜視図。
【図７】 図６に示す固定状態のＸ−Ｘ断面図。
【符号の説明】
２０ 光ファイバブロック
２１０ 光ファイバ整列部分
２１２ Ｖ字状の溝
２１４ Ｖ字状の溝アレイ
２２０ 応力減少凹部部分
２２１，２２２ 補強用補助ブロック
２２１ａ，２２２ａ 傾斜面
２２３ 設置空間
Ｆ２ リボン光ファイバ
ＢＦ ベア光ファイバ
Ｇ３，Ｇ４ ガラスカバー
Ｂ 接着剤

Claims (5)

1. 光ファイバブロックにおいて、
   ベア光ファイバを設置する複数のＶ字状の溝を備える光ファイバ整列部分と、
   前記光ファイバ整列部分から延長され、リボン光ファイバを固定する平坦面を備える応力減少凹部部分と、
   前記応力減少凹部部分の平坦面の前記光ファイバ整列部分からの延長方向の端に形成されて、前記応力減少凹部部分の平坦面の幅方向の両端上に互いの傾斜面を対向して対称に形成された、前記平坦面に設置される前記リボン光ファイバが前記平坦面の外側に外れることを防止し、注入したエポキシ樹脂の流れを前記リボン光ファイバの方にガイドする一対の補強用補助ブロックと、を備え、
   前記一対の補強用補助ブロックの傾斜面により、前記一対の補強用補助ブロック間に前記リボン光ファイバがスムーズに滑り落ちるとともに、前記一対の補強用補助ブロック間に前記リボン光ファイバを設置する設置空間が設けられて、注入したエポキシ樹脂の流れを前記設置空間にガイドする
   ことを特徴とする光ファイバブロック。
2. 前記補強用補助ブロックの傾斜面は、互いに向かい合っている請求項１記載の光ファイバブロック。
3. 前記応力減少凹部部分の平坦面は、前記Ｖ字状の溝よりも深く形成される請求項１記載の光ファイバブロック。
4. 前記応力減少凹部部分は、コーティング層を有するリボン光ファイバを収容するようにエッチングされる請求項１記載の光ファイバブロック。
5. コーティング層を有しないリボン光ファイバのそれぞれを収容する前記複数のＶ字状の溝上にガラスカバーをさらに備える請求項１記載の光ファイバブロック。

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