JP3778080B2 - 光ファイバアレイの製造方法およびこの製造方法に使用される樹脂材料層形成治具 - Google Patents
光ファイバアレイの製造方法およびこの製造方法に使用される樹脂材料層形成治具 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の板状部材間に整列保持された複数の光ファイバ素線を備え、対向して配置される接続対象（例えば、光回路基板上の光ファイバ列、光導波路列若しくは光学素子等）と上記光ファイバ素線との光学的および機械的結合作業を容易にさせる光ファイバアレイの製造方法に係り、特に、光ファイバ素線における整列間隔の精度が改善される光ファイバアレイの製造方法およびこの製造方法に使用される樹脂材料層形成治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光ファイバアレイにおいて複数の光ファイバ素線は、±１ミクロン以下の平面精度に設定された平坦面を有するガラス等板状部材の上記平坦面に整列して配置されている。上記板状部材は光ファイバアレイの機械強度を担うと共に、その平坦面上において光ファイバ素線（外被が剥されて露出した光ファイバ自体すなわちコアとクラッドで構成されたものを光ファイバ素線と称するが、狭義には光ファイバ心線の先端側外被が剥されて露出した部位を称する）の並びを一定の水平面から±１ミクロン以内に規定している。また、各光ファイバ素線の整列間隔も誤差±１ミクロン以下の精度に設定されており、同一の整列間隔で例えば光回路基板上に形成された光導波路列等との位置整合および光学的結合が可能となるように調整されている。
【０００３】
ところで、上記光ファイバアレイにおいて各光ファイバ素線の整列間隔を高い精度に設定するため、従来技術においては複数の案内溝が長さ方向に亘り上記整列間隔と同一の間隔を介し高い精度で形成されている光ファイバ素線整列治具を用いて行なう方法が採られている。
【０００４】
すなわち、図５（ｂ）および図６（ａ）に示すように複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成された光ファイバ素線整列治具１１の上記案内溝１０内に光ファイバ素線１をそれぞれ収容して所定の整列間隔を整えた後、図５（ａ）に示すように仮固着層用樹脂材料２０が平坦面２１に一様に塗布された板状部材２をその仮固着層用樹脂材料２０を内側にして光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１上に重ね合わせる（図５ｃおよび図６ｂ参照）。
【０００５】
尚、上記仮固着層用樹脂材料としては加熱あるいは紫外線等の照射により硬化する流動性樹脂材料等が適用される。
【０００６】
そして、加熱あるいは紫外線等の照射にて仮固着層用樹脂材料２０を硬化させて仮固着層３とし、この仮固着層３を介して板状部材２の平坦面２１に上記光ファイバ素線１を一時的に固定（仮固着）させる（図５ｄ参照）。
【０００７】
更に、補強のため、図５（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、補強用の樹脂材料を隙間部に充填しこれを硬化させて補強樹脂層５とし強固な一体構造としている。
【０００８】
尚、上記板状部材２、４としては、一般に、石英、パイレックス（登録商標）なる商品名のコーニング社製耐熱ガラス等のガラス板が利用され、その表面を平坦に研磨加工することにより平坦度±１ミクロン以下の高精度平坦面が形成されている。また、上記光ファイバ素線整列治具１１は、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料にて構成され、砥石研削等の手段により断面略Ｖ字形状の案内溝１０が複数形成されていると共に、上記案内溝１０の間隔は±１ミクロン以下の誤差で規定の値に設定されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５（ａ）〜（ｅ）に示した従来法にて光ファイバアレイを製造する場合、上記板状部材２の平坦面２１に一様に塗布された仮固着層用樹脂材料２０を硬化させて仮固着層３としこの仮固着層３を介し上記平坦面２１に光ファイバ素線１を一時的に固定（仮固着）させた後、平坦面を有する板状部材４を上記光ファイバ素線１に接触させて配置するまでの組立て過程において、平坦面２１に仮固着された光ファイバ素線１が上記板状部材２から脱落あるいは部分的に脱落してしまうことがあり、これに起因して光ファイバ素線１の整列精度が劣化する問題があった。
【００１０】
この問題を回避するため上記仮固着層用樹脂材料２０の塗布量を増やして仮固着層３の膜厚を増大させた場合、仮固着層用樹脂材料２０の硬化に伴い発生する収縮応力が強力となって上記板状部材２を収縮方向へ湾曲させてしまい、板状部材２における平坦面２１の平面精度が低下して光ファイバ素線１の整列精度が劣化する問題を有していた。
【００１１】
一方、上記収縮応力の低減を図るため仮固着層用樹脂材料２０の塗布量を減らして仮固着層３の膜厚を低下させた場合、上記組立て過程における光ファイバ素線１の脱落あるいは部分的脱落が顕著となり、かつ、脱落まで至らなくとも光ファイバ素線１の整列位置が微妙に変化してしまうことから、光ファイバ素線１の整列精度が劣化する問題を有していた。
【００１２】
本発明はこの様な問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、上記組立て過程における光ファイバ素線の板状部材からの脱落あるいは部分的な脱落などが回避されて光ファイバ素線の整列精度を改善できる光ファイバアレイの製造方法およびこの製造方法に使用される樹脂材料層形成治具を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に係る発明は、
平坦面を有する一対の板状部材間に複数の光ファイバ素線が整列して配置され、かつ、各光ファイバ素線間および板状部材間に充填された樹脂材料により光ファイバ素線および板状部材が固定されていると共に、上記樹脂材料が、光ファイバアレイの組立て過程において一方の板状部材の平坦面上に整列された各光ファイバ素線を上記平坦面に一時的に固定するための仮固着層と、この仮固着層の形成後において仮固着層を除く部位の各光ファイバ素線間および板状部材間に形成される補強樹脂層とを構成している光ファイバアレイの製造方法を前提とし、
上記光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さい間隔を介し複数の直線状凹溝が表面に形成された樹脂材料層形成治具の上記表面に仮固着層用樹脂材料を供給して保持させる工程と、
上記樹脂材料層形成治具の表面を板状部材の平坦面に接触させてこの平坦面に仮固着層用樹脂材料を転移させ、かつ、仮固着層用樹脂材料が転移された板状部材の平坦面上において樹脂材料層形成治具をその直線状凹溝方向に沿って移動させて上記平坦面上に仮固着層形成用の樹脂材料層を形成する工程と、
上記光ファイバ素線の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝が形成された光ファイバ素線整列治具の各案内溝内に光ファイバ素線を収容し、これ等光ファイバ素線が整列された光ファイバ素線整列治具に対し上記樹脂材料層が形成された板状部材をその樹脂材料層を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具と板状部材との位置を整合させた状態で重ね合せて光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化前における厚さ寸法が周期的に変化する仮固着層を形成する工程、
を具備し、かつ、光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化後における仮固着層の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さく設定されていると共に、各光ファイバ素線間の上記平坦面上における厚さ寸法の極小部分において仮固着層が分断されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、
平坦面を有する一対の板状部材間に複数の光ファイバ素線が整列して配置され、かつ、各光ファイバ素線間および板状部材間に充填された樹脂材料により光ファイバ素線および板状部材が固定されていると共に、上記樹脂材料が、光ファイバアレイの組立て過程において一方の板状部材の平坦面上に整列された各光ファイバ素線を上記平坦面に一時的に固定するための仮固着層と、この仮固着層の形成後において仮固着層を除く部位の各光ファイバ素線間および板状部材間に形成される補強樹脂層とを構成している光ファイバアレイの製造方法を前提とし、
板状部材の平坦面に仮固着層用樹脂材料を供給して一様に形成する工程と、
仮固着層用樹脂材料が一様に形成された板状部材の平坦面に対し、光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さい間隔を介し複数の直線状凹溝が表面に形成された樹脂材料層形成治具の上記表面を接触させると共に、樹脂材料層形成治具をその直線状凹溝方向に沿って移動させて上記平坦面上に仮固着層形成用の樹脂材料層を形成する工程と、
上記光ファイバ素線の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝が形成された光ファイバ素線整列治具の各案内溝内に光ファイバ素線を収容し、これ等光ファイバ素線が整列された光ファイバ素線整列治具に対し上記樹脂材料層が形成された板状部材をその樹脂材料層を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具と板状部材との位置を整合させた状態で重ね合せて光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化前における厚さ寸法が周期的に変化する仮固着層を形成する工程、
を具備し、かつ、光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化後における仮固着層の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さく設定されていると共に、各光ファイバ素線間の上記平坦面上における厚さ寸法の極小部分において仮固着層が分断されていることを特徴とするものである。
【００１５】
次に、請求項３に係る発明は、
請求項１若しくは請求項２記載の光ファイバアレイの製造方法に使用される樹脂材料層形成治具を前提とし、
光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さい間隔を介し複数の直線状凹溝が表面に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
［第一実施の形態］
この実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法は、従来技術と同様、所定の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１を用いることを前提としている（図１ｂ参照）。
【００１８】
まず、図１（ａ）に示すように板状部材２の平坦面２１上に光ファイバ素線１の整列間隔と同一の間隔を介し断面三角形状でかつ平坦面２１の長さ方向に亘り直線状に延びる複数の仮固着層形成用樹脂材料層２００を形成する。
【００１９】
尚、これ等樹脂材料層２００は、図４（ａ）に示すようにその表面に複数の断面略Ｖ字形状の直線状凹溝１０１が形成された樹脂材料層形成治具１００を用いて形成されている。すなわち、この樹脂材料層形成治具１００に仮固着層形成用の樹脂材料を供給して保持させると共に、樹脂材料層形成治具１００の表面を板状部材２の平坦面２１に接触させてこの平坦面２１に仮固着層用樹脂材料を転移させ、かつ、仮固着層用樹脂材料が転移された板状部材２の平坦面２１上において樹脂材料層形成治具１００をその直線状凹溝１０１方向に沿って移動させることにより余分な樹脂材料を掻き取って平坦面２１上に断面三角形状の仮固着層形成用樹脂材料層２００が形成される。
【００２０】
次に、光ファイバ素線１の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１の各案内溝１０内に図１（ｂ）に示すように光ファイバ素線１を収容すると共に、これ等光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し上記樹脂材料層２００が形成された板状部材２をその樹脂材料層２００を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具１１と板状部材２との位置を整合させて各光ファイバ素線１と各樹脂材料層２００をそれぞれ重ね合せることにより、断面三角形状の樹脂材料層２００の頭部が一様に押し潰され、光ファイバ素線１と板状部材２との隙間部周辺に樹脂材料層２００の一部が充填されて図１（ｃ）に示すような硬化前におけるその厚さ寸法が周期的に変化している仮固着層３を形成する。
【００２１】
この状態で上記樹脂材料層２００を硬化させると共に光ファイバ素線整列治具１１を板状部材２から取り外すことにより、図１（ｄ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の上記平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において分断されている（尚、極小部分における厚さ寸法は厳密には０でないため近似的な分断となる）硬化後における仮固着層３を形成することができる。
【００２２】
このとき、硬化前における仮固着層３を構成する上記樹脂材料層２００は、図１（ｃ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において近似的に分断された構造になっていることから、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層２００の厚さ寸法が大きい場合でも樹脂材料層２００の硬化に伴い発生する収縮応力は分断されて低減されるため、従来、樹脂材料層２００の硬化時において板状部材２が湾曲してしまう現象を回避することが可能となる。更に、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層２００の厚さ寸法については、上述のようにこれを大きく設定できるため組立て過程における光ファイバ素線１の脱落あるいは部分的脱落を回避することができ、かつ、光ファイバ素線１における整列位置の微小な変化をも回避することが可能となる。
【００２３】
そして、補強のため、図１（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、補強用の樹脂材料を隙間部に充填しこれを硬化させて補強樹脂層５とし、更に一対の板状部材２、４の端面を研磨により平坦化し光ファイバ素線１の先端側を露出させることにより、この実施の形態に係る光ファイバアレイが得られる。
【００２４】
［第二実施の形態］
この実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法も、従来技術と同様、所定の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１を用いることを前提としている（図２ｂ参照）。
【００２５】
まず、図２（ａ）に示すように板状部材２の平坦面２１上に光ファイバ素線１の整列間隔より小さい間隔を介し断面三角形状でかつ平坦面２１の長さ方向に亘り直線状に延びる複数の仮固着層形成用樹脂材料層３００を形成する。
【００２６】
尚、これ等樹脂材料層３００は、図４（ｂ）に示すようにその表面に複数の断面略Ｖ字形状の直線状凹溝１０３が形成された樹脂材料層形成治具１０４（但し、第一実施の形態において使用した樹脂材料層形成治具より直線状凹溝の間隔が狭くかつ凹溝の形状も小さく設定されている）を用いて形成されている。すなわち、板状部材２の平坦面２１上に仮固着層形成用の樹脂材料を供給して一様に形成し、この平坦面２１に対し上記樹脂材料層形成治具１０４の表面を接触させ、かつ、板状部材２の平坦面２１上において樹脂材料層形成治具１０４をその直線状凹溝１０３方向に沿って移動させることにより余分な樹脂材料が掻き取られると共に、樹脂材料層形成治具１０４の表面形状が転写されて平坦面２１上に断面三角形状の仮固着層形成用樹脂材料層３００が形成される。
【００２７】
次に、光ファイバ素線１の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１の各案内溝１０内に図２（ｂ）に示すように光ファイバ素線１を収容すると共に、これ等光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し上記樹脂材料層３００が形成された板状部材２をその樹脂材料層３００を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具１１と板状部材２との位置を整合させて各光ファイバ素線１と各樹脂材料層３００をそれぞれ重ね合せることにより、断面三角形状の樹脂材料層３００の接触部が一様に押し潰されてその一部が光ファイバ素線１と板状部材２との隙間部周辺に充填され、図２（ｃ）に示すような硬化前におけるその厚さ寸法が周期的に変化している仮固着層３を形成する。
【００２８】
この状態で樹脂材料層３００を硬化させると共に光ファイバ素線整列治具１１を板状部材２から取り外すことにより、図２（ｄ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されている（但し、ここでの周期は、樹脂材料層形成治具１０４により形成されかつ光ファイバ素線１の整列間隔より小さく設定された樹脂材料層３００の周期と、この樹脂材料層３００が光ファイバ素線１により押し潰されて形成されかつ光ファイバ素線１の整列間隔と同一の潰され凹部の周期とが合成された周期を意味している。以下、同様）と共に、各光ファイバ素線１間の平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において分断されている（尚、この実施の形態においても上記極小部分における厚さ寸法は厳密には０でないため近似的な分断となる）硬化後における仮固着層３を形成することができる。
【００２９】
このとき、硬化前における仮固着層３を構成する上記樹脂材料層３００は、図２（ｃ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において近似的に分断された構造になっていることから、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層３００の厚さ寸法が大きい場合でも樹脂材料層３００の硬化に伴い発生する収縮応力は分断されて低減されるため、従来、樹脂材料層３００の硬化時において板状部材２が湾曲してしまう現象を回避することが可能となる。更に、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層３００の厚さ寸法については、上述のようにこれを大きく設定できるため組立て過程における光ファイバ素線１の脱落あるいは部分的脱落を回避することができ、かつ、光ファイバ素線１における整列位置の微小な変化をも回避することが可能となる。
【００３０】
そして、第一実施の形態と同様、図２（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、補強用の樹脂材料を隙間部に充填しこれを硬化させて補強樹脂層５とし、更に一対の板状部材２、４の端面を研磨により平坦化し光ファイバ素線１の先端側を露出させることにより、この実施の形態に係る光ファイバアレイが得られる。
【００３１】
［第三実施の形態］
この実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法も、従来技術と同様、所定の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１を用いることを前提としている（図３ｂ参照）。
【００３２】
まず、図３（ａ）に示すように板状部材２の平坦面２１上に光ファイバ素線１の整列間隔と同一の間隔を介し断面矩形状でかつ平坦面２１の長さ方向に亘り直線状に延びる複数の仮固着層形成用樹脂材料層４００を形成する。
【００３３】
尚、これ等樹脂材料層４００は、図４（ｃ）に示すようにその表面に複数の断面矩形状の直線状凹溝１０６が形成された樹脂材料層形成治具１０５を用いて形成されている。すなわち、この樹脂材料層形成治具１０５に仮固着層形成用の樹脂材料を供給して保持させると共に、樹脂材料層形成治具１０５の表面を板状部材２の平坦面２１に接触させてこの平坦面２１に仮固着層用樹脂材料を転移させ、かつ、仮固着層用樹脂材料が転移された板状部材２の平坦面２１上において樹脂材料層形成治具１０５をその直線状凹溝１０６方向に沿って移動させることにより余分な樹脂材料を掻き取って平坦面２１上に断面矩形状の仮固着層形成用樹脂材料層４００が形成される。
【００３４】
次に、光ファイバ素線１の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１の各案内溝１０内に図３（ｂ）に示すように光ファイバ素線１を収容すると共に、これ等光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し上記樹脂材料層４００が形成された板状部材２をその樹脂材料層４００を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具１１と板状部材２との位置を整合させて各光ファイバ素線１と各樹脂材料層４００をそれぞれ重ね合せることにより、断面矩形状の樹脂材料層４００の頭部が一様に押し潰され、その一部が光ファイバ素線１と板状部材２との隙間部周辺に充填されて図３（ｃ）に示すような硬化前におけるその厚さ寸法が周期的に変化している仮固着層３を形成する。
【００３５】
この状態で上記樹脂材料層４００を硬化させると共に光ファイバ素線整列治具１１を板状部材２から取り外すことにより、図３（ｄ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の上記平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において分断されている（この実施の形態においては上記極小部分における厚さ寸法が０であるため完全な分断となる）硬化後における仮固着層３を形成することができる。
【００３６】
このとき、硬化前における仮固着層３を構成する上記樹脂材料層４００は、図３（ｃ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において完全に分断された構造になっていることから、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層４００の厚さ寸法が大きい場合でも樹脂材料層４００の硬化に伴い発生する収縮応力は分断されて低減されるため、従来、樹脂材料層４００の硬化時において板状部材２が湾曲してしまう現象を回避することが可能となる。更に、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層４００の厚さ寸法については、上述のようにこれを大きく設定できるため組立て過程における光ファイバ素線１の脱落あるいは部分的脱落を回避することができ、かつ、光ファイバ素線１における整列位置の微小な変化をも回避することが可能となる。
【００３７】
そして、第一実施の形態と同様、図３（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、補強用の樹脂材料を隙間部に充填しこれを硬化させて補強樹脂層５とし、更に一対の板状部材２、４の端面を研磨により平坦化し光ファイバ素線１の先端側を露出させることにより、この実施の形態に係る光ファイバアレイが得られる。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００３９】
［実施例１］
この実施例は第一実施の形態を具体化したものである。
【００４０】
まず、図４（ａ）に示した樹脂材料層形成治具１００の表面に紫外線硬化エポキシ樹脂を滴下して付着させる。尚、樹脂材料層形成治具１００における断面略Ｖ字形状の直線状凹溝１０１は、深さ６０ミクロン、開口幅１２０ミクロン、溝間隔は２５０ミクロンである。
【００４１】
次に、上記樹脂材料層形成治具１００の表面に付着させた樹脂材料を板状部材２の平坦面２１に塗り付けて図１（ａ）に示すように断面三角形状の仮固着層形成用樹脂材料層２００を形成する。このとき、板状部材２の平坦面２１上において樹脂材料層形成治具１００をその直線状凹溝１０１方向に沿って移動させることにより余分な樹脂材料は掻き取られると共に、樹脂材料層形成治具１００の凹凸形状が転写されて仮固着層形成用樹脂材料層２００が形成される。この仮固着層形成用樹脂材料層２００の断面形状は上記樹脂材料層形成治具１００の表面形状を略反映して２５０ミクロン間隔で並んだ三角形状をしており、頂点の高さは約４０ミクロン、底辺の幅は約１２０ミクロンである。各仮固着層形成用樹脂材料層２００の間には実質的に樹脂材料のない領域が存在し、この領域において各仮固着層形成用樹脂材料層２００は分断されている。また、樹脂材料の粘度は、上記分断が自然に無くならない程度の比較的高い粘度に調整されている。
【００４２】
次に、複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されているセラミックス製の光ファイバ素線整列治具１１の各案内溝１０内に図１（ｂ）に示すように光ファイバ素線１を収容し、かつ、整列する。尚、断面略Ｖ字形状の案内溝１０間隔は２５０ミクロン、光ファイバ素線１の直径は１２５ミクロンである。
【００４３】
次いで、図１（ｃ）に示すように光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し上記樹脂材料層２００が形成された板状部材２をその樹脂材料層２００を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具１１と板状部材２との位置を整合させて各光ファイバ素線１と局在する各樹脂材料層２００をそれぞれ重ね合せながら荷重を加えることにより、断面三角形状の樹脂材料層２００の頭部が一様に押し潰され、その一部が光ファイバ素線１と板状部材２との隙間部周辺に充填されて硬化前におけるその厚さ寸法が周期的に変化している仮固着層３を形成する。
【００４４】
そして、この状態で上記板状部材２を介して紫外線硬化エポキシ樹脂の樹脂材料で構成される仮固着層３へ向けて紫外線を照射しこれを硬化させると共に光ファイバ素線整列治具１１を板状部材２から取り外すことにより、図１（ｄ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の上記平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において分断されている硬化後における仮固着層３を形成することができる。
【００４５】
次に、図１（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、熱硬化エポキシ樹脂から成る樹脂材料を端面から充填すると共に、一対の板状部材２、４間に荷重を加えながら加熱硬化させて補強樹脂層５とし、更に、上記板状部材２、４端面を研磨により平坦化し光ファイバ素線１の先端側を露出させることにより実施例１に係る光ファイバアレイが得られる。
【００４６】
［実施例２］
この実施例は第二実施の形態を具体化したものである。
【００４７】
まず、板状部材２の平坦面上に紫外線硬化エポキシ樹脂を滴下して一様に付着させた後、この樹脂材料が一様に付着された平坦面に対し、図４（ｂ）に示した樹脂材料層形成治具１０４の表面を接触させ、かつ、板状部材２の平坦面２１上において樹脂材料層形成治具１０４をその直線状凹溝１０３方向に沿って移動させることにより余分な樹脂材料が掻き取られると共に、樹脂材料層形成治具１０４の凹凸形状が転写されて仮固着層形成用樹脂材料層３００が形成される。尚、樹脂材料層形成治具１０４における断面略Ｖ字形状の直線状凹溝１０３は、深さ４５ミクロン、開口幅４０ミクロン、溝間隔は４０ミクロンであるので溝同士は隣接している。また、仮固着層形成用樹脂材料層３００の断面形状は上記樹脂材料層形成治具１０４の表面形状を略反映して三角形状をしており、頂点の高さは約４０ミクロン、底辺の幅は約４０ミクロンである。また、各仮固着層形成用樹脂材料層３００はその裾部位において接しており、かつ、接触領域でその厚さ寸法は極小となってその値は１０ミクロン以下であった。従って、上記接触領域において各仮固着層形成用樹脂材料層２００は近似的に分断されている。また、樹脂材料の粘度は、上記極小領域が流動により自然に無くならない程度の比較的高い粘度に調整されている。
【００４８】
次に、複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されているセラミックス製の光ファイバ素線整列治具１１の各案内溝１０内に図２（ｂ）に示すように光ファイバ素線１を収容し、かつ、整列する。尚、断面略Ｖ字形状の案内溝１０間隔は２５０ミクロン、光ファイバ素線１の直径は１２５ミクロンである。
【００４９】
次いで、図２（ｃ）に示すように光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し上記樹脂材料層３００が形成された板状部材２をその樹脂材料層３００を内側にしかつ各光ファイバ素線１と各樹脂材料層３００をそれぞれ重ね合せながら荷重を加えることにより、断面三角形状の樹脂材料層３００の頭部が一様に押し潰されその一部が光ファイバ素線１と板状部材２との隙間部周辺に充填されて硬化前におけるその厚さ寸法が周期的に変化している仮固着層３を形成する。
【００５０】
そして、この状態で上記板状部材２を介して紫外線硬化エポキシ樹脂の樹脂材料で構成される仮固着層３へ向けて紫外線を照射しこれを硬化させると共に光ファイバ素線整列治具１１を板状部材２から取り外すことにより、図２（ｄ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の上記平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において近似的に分断されている硬化後における仮固着層３を形成することができる。
【００５１】
次に、図２（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、熱硬化エポキシ樹脂から成る樹脂材料を端面から充填すると共に、一対の板状部材２、４間に荷重を加えながら加熱硬化させて補強樹脂層５とし、更に、上記板状部材２、４端面を研磨により平坦化し光ファイバ素線１の先端側を露出させることにより実施例２に係る光ファイバアレイが得られる。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１〜２に記載の発明に係る光ファイバアレイの製造方法によれば、
一方の板状部材の平坦面に各光ファイバ素線を一時的に固定する仮固着層について、光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さく設定されていると共に、各光ファイバ素線間の平坦面上における厚さ寸法の極小部分において分断される構造になっているため、
仮固着層を構成する硬化前における樹脂材料の厚さ寸法が部分的に大きく設定されていても、上記樹脂材料の硬化時において発生する収縮応力は上記極小部分において分断され低減される。
【００５３】
このため、樹脂材料の収縮応力に起因して板状部材が湾曲してしまう弊害を回避でき、かつ、各光ファイバ素線の周辺部位における樹脂材料の厚さ寸法を部分的に大きく設定できることから組立て過程における光ファイバ素線の脱落若しくは部分的脱落を回避することができ、更に、光ファイバ素線における整列位置の微小な変化をも回避することが可能となる。
【００５４】
従って、光ファイバ素線が高精度で整列された光ファイバアレイを提供できる効果を有する。
【００５５】
また、請求項３記載の発明に係る樹脂材料層形成治具によれば、
請求項１〜２記載の光ファイバアレイの製造方法に使用されて光ファイバアレイの製造を容易にさせる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第一実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す工程説明図。
【図２】図２（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第二実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す工程説明図。
【図３】図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第三実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す工程説明図。
【図４】図４（ａ）および（ｂ）は本発明に係る光ファイバアレイの製造方法で使用される樹脂材料層形成治具の概略斜視図。
【図５】図５（ａ）〜（ｅ）は、光ファイバ素線整列治具を用いた従来例に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す工程説明図。
【図６】図６（ａ）〜（ｂ）は、光ファイバ素線整列治具を用いた従来法に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す概略斜視図。
【符号の説明】
１ 光ファイバ素線
２ 板状部材
３ 仮固着層
４ 板状部材
５ 補強樹脂層
１０ 案内溝
１１ 光ファイバ素線整列治具
２１ 平坦面
２００ 仮固着層形成用樹脂材料層
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の板状部材間に整列保持された複数の光ファイバ素線を備え、対向して配置される接続対象（例えば、光回路基板上の光ファイバ列、光導波路列若しくは光学素子等）と上記光ファイバ素線との光学的および機械的結合作業を容易にさせる光ファイバアレイの製造方法に係り、特に、光ファイバ素線における整列間隔の精度が改善される光ファイバアレイの製造方法およびこの製造方法に使用される樹脂材料層形成治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光ファイバアレイにおいて複数の光ファイバ素線は、±１ミクロン以下の平面精度に設定された平坦面を有するガラス等板状部材の上記平坦面に整列して配置されている。上記板状部材は光ファイバアレイの機械強度を担うと共に、その平坦面上において光ファイバ素線（外被が剥されて露出した光ファイバ自体すなわちコアとクラッドで構成されたものを光ファイバ素線と称するが、狭義には光ファイバ心線の先端側外被が剥されて露出した部位を称する）の並びを一定の水平面から±１ミクロン以内に規定している。また、各光ファイバ素線の整列間隔も誤差±１ミクロン以下の精度に設定されており、同一の整列間隔で例えば光回路基板上に形成された光導波路列等との位置整合および光学的結合が可能となるように調整されている。
【０００３】
ところで、上記光ファイバアレイにおいて各光ファイバ素線の整列間隔を高い精度に設定するため、従来技術においては複数の案内溝が長さ方向に亘り上記整列間隔と同一の間隔を介し高い精度で形成されている光ファイバ素線整列治具を用いて行なう方法が採られている。
【０００４】
すなわち、図５（ｂ）および図６（ａ）に示すように複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成された光ファイバ素線整列治具１１の上記案内溝１０内に光ファイバ素線１をそれぞれ収容して所定の整列間隔を整えた後、図５（ａ）に示すように仮固着層用樹脂材料２０が平坦面２１に一様に塗布された板状部材２をその仮固着層用樹脂材料２０を内側にして光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１上に重ね合わせる（図５ｃおよび図６ｂ参照）。
【０００５】
尚、上記仮固着層用樹脂材料としては加熱あるいは紫外線等の照射により硬化する流動性樹脂材料等が適用される。
【０００６】
そして、加熱あるいは紫外線等の照射にて仮固着層用樹脂材料２０を硬化させて仮固着層３とし、この仮固着層３を介して板状部材２の平坦面２１に上記光ファイバ素線１を一時的に固定（仮固着）させる（図５ｄ参照）。
【０００７】
更に、補強のため、図５（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、補強用の樹脂材料を隙間部に充填しこれを硬化させて補強樹脂層５とし強固な一体構造としている。
【０００８】
尚、上記板状部材２、４としては、一般に、石英、パイレックス（登録商標）なる商品名のコーニング社製耐熱ガラス等のガラス板が利用され、その表面を平坦に研磨加工することにより平坦度±１ミクロン以下の高精度平坦面が形成されている。また、上記光ファイバ素線整列治具１１は、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス材料にて構成され、砥石研削等の手段により断面略Ｖ字形状の案内溝１０が複数形成されていると共に、上記案内溝１０の間隔は±１ミクロン以下の誤差で規定の値に設定されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５（ａ）〜（ｅ）に示した従来法にて光ファイバアレイを製造する場合、上記板状部材２の平坦面２１に一様に塗布された仮固着層用樹脂材料２０を硬化させて仮固着層３としこの仮固着層３を介し上記平坦面２１に光ファイバ素線１を一時的に固定（仮固着）させた後、平坦面を有する板状部材４を上記光ファイバ素線１に接触させて配置するまでの組立て過程において、平坦面２１に仮固着された光ファイバ素線１が上記板状部材２から脱落あるいは部分的に脱落してしまうことがあり、これに起因して光ファイバ素線１の整列精度が劣化する問題があった。
【００１０】
この問題を回避するため上記仮固着層用樹脂材料２０の塗布量を増やして仮固着層３の膜厚を増大させた場合、仮固着層用樹脂材料２０の硬化に伴い発生する収縮応力が強力となって上記板状部材２を収縮方向へ湾曲させてしまい、板状部材２における平坦面２１の平面精度が低下して光ファイバ素線１の整列精度が劣化する問題を有していた。
【００１１】
一方、上記収縮応力の低減を図るため仮固着層用樹脂材料２０の塗布量を減らして仮固着層３の膜厚を低下させた場合、上記組立て過程における光ファイバ素線１の脱落あるいは部分的脱落が顕著となり、かつ、脱落まで至らなくとも光ファイバ素線１の整列位置が微妙に変化してしまうことから、光ファイバ素線１の整列精度が劣化する問題を有していた。
【００１２】
本発明はこの様な問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、上記組立て過程における光ファイバ素線の板状部材からの脱落あるいは部分的な脱落などが回避されて光ファイバ素線の整列精度を改善できる光ファイバアレイの製造方法およびこの製造方法に使用される樹脂材料層形成治具を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に係る発明は、
平坦面を有する一対の板状部材間に複数の光ファイバ素線が整列して配置され、かつ、各光ファイバ素線間および板状部材間に充填された樹脂材料により光ファイバ素線および板状部材が固定されていると共に、上記樹脂材料が、光ファイバアレイの組立て過程において一方の板状部材の平坦面上に整列された各光ファイバ素線を上記平坦面に一時的に固定するための仮固着層と、この仮固着層の形成後において仮固着層を除く部位の各光ファイバ素線間および板状部材間に形成される補強樹脂層とを構成している光ファイバアレイの製造方法を前提とし、
上記光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さい間隔を介し複数の直線状凹溝が表面に形成された樹脂材料層形成治具の上記表面に仮固着層用樹脂材料を供給して保持させる工程と、
上記樹脂材料層形成治具の表面を板状部材の平坦面に接触させてこの平坦面に仮固着層用樹脂材料を転移させ、かつ、仮固着層用樹脂材料が転移された板状部材の平坦面上において樹脂材料層形成治具をその直線状凹溝方向に沿って移動させて上記平坦面上に仮固着層形成用の樹脂材料層を形成する工程と、
上記光ファイバ素線の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝が形成された光ファイバ素線整列治具の各案内溝内に光ファイバ素線を収容し、これ等光ファイバ素線が整列された光ファイバ素線整列治具に対し上記樹脂材料層が形成された板状部材をその樹脂材料層を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具と板状部材との位置を整合させた状態で重ね合せて光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化前における厚さ寸法が周期的に変化する仮固着層を形成する工程、
を具備し、かつ、光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化後における仮固着層の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さく設定されていると共に、各光ファイバ素線間の上記平坦面上における厚さ寸法の極小部分において仮固着層が分断されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、
平坦面を有する一対の板状部材間に複数の光ファイバ素線が整列して配置され、かつ、各光ファイバ素線間および板状部材間に充填された樹脂材料により光ファイバ素線および板状部材が固定されていると共に、上記樹脂材料が、光ファイバアレイの組立て過程において一方の板状部材の平坦面上に整列された各光ファイバ素線を上記平坦面に一時的に固定するための仮固着層と、この仮固着層の形成後において仮固着層を除く部位の各光ファイバ素線間および板状部材間に形成される補強樹脂層とを構成している光ファイバアレイの製造方法を前提とし、
板状部材の平坦面に仮固着層用樹脂材料を供給して一様に形成する工程と、
仮固着層用樹脂材料が一様に形成された板状部材の平坦面に対し、光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さい間隔を介し複数の直線状凹溝が表面に形成された樹脂材料層形成治具の上記表面を接触させると共に、樹脂材料層形成治具をその直線状凹溝方向に沿って移動させて上記平坦面上に仮固着層形成用の樹脂材料層を形成する工程と、
上記光ファイバ素線の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝が形成された光ファイバ素線整列治具の各案内溝内に光ファイバ素線を収容し、これ等光ファイバ素線が整列された光ファイバ素線整列治具に対し上記樹脂材料層が形成された板状部材をその樹脂材料層を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具と板状部材との位置を整合させた状態で重ね合せて光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化前における厚さ寸法が周期的に変化する仮固着層を形成する工程、
を具備し、かつ、光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化後における仮固着層の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さく設定されていると共に、各光ファイバ素線間の上記平坦面上における厚さ寸法の極小部分において仮固着層が分断されていることを特徴とするものである。
【００１５】
次に、請求項３に係る発明は、
請求項１若しくは請求項２記載の光ファイバアレイの製造方法に使用される樹脂材料層形成治具を前提とし、
光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さい間隔を介し複数の直線状凹溝が表面に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
［第一実施の形態］
この実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法は、従来技術と同様、所定の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１を用いることを前提としている（図１ｂ参照）。
【００１８】
まず、図１（ａ）に示すように板状部材２の平坦面２１上に光ファイバ素線１の整列間隔と同一の間隔を介し断面三角形状でかつ平坦面２１の長さ方向に亘り直線状に延びる複数の仮固着層形成用樹脂材料層２００を形成する。
【００１９】
尚、これ等樹脂材料層２００は、図４（ａ）に示すようにその表面に複数の断面略Ｖ字形状の直線状凹溝１０１が形成された樹脂材料層形成治具１００を用いて形成されている。すなわち、この樹脂材料層形成治具１００に仮固着層形成用の樹脂材料を供給して保持させると共に、樹脂材料層形成治具１００の表面を板状部材２の平坦面２１に接触させてこの平坦面２１に仮固着層用樹脂材料を転移させ、かつ、仮固着層用樹脂材料が転移された板状部材２の平坦面２１上において樹脂材料層形成治具１００をその直線状凹溝１０１方向に沿って移動させることにより余分な樹脂材料を掻き取って平坦面２１上に断面三角形状の仮固着層形成用樹脂材料層２００が形成される。
【００２０】
次に、光ファイバ素線１の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１の各案内溝１０内に図１（ｂ）に示すように光ファイバ素線１を収容すると共に、これ等光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し上記樹脂材料層２００が形成された板状部材２をその樹脂材料層２００を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具１１と板状部材２との位置を整合させて各光ファイバ素線１と各樹脂材料層２００をそれぞれ重ね合せることにより、断面三角形状の樹脂材料層２００の頭部が一様に押し潰され、光ファイバ素線１と板状部材２との隙間部周辺に樹脂材料層２００の一部が充填されて図１（ｃ）に示すような硬化前におけるその厚さ寸法が周期的に変化している仮固着層３を形成する。
【００２１】
この状態で上記樹脂材料層２００を硬化させると共に光ファイバ素線整列治具１１を板状部材２から取り外すことにより、図１（ｄ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の上記平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において分断されている（尚、極小部分における厚さ寸法は厳密には０でないため近似的な分断となる）硬化後における仮固着層３を形成することができる。
【００２２】
このとき、硬化前における仮固着層３を構成する上記樹脂材料層２００は、図１（ｃ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において近似的に分断された構造になっていることから、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層２００の厚さ寸法が大きい場合でも樹脂材料層２００の硬化に伴い発生する収縮応力は分断されて低減されるため、従来、樹脂材料層２００の硬化時において板状部材２が湾曲してしまう現象を回避することが可能となる。更に、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層２００の厚さ寸法については、上述のようにこれを大きく設定できるため組立て過程における光ファイバ素線１の脱落あるいは部分的脱落を回避することができ、かつ、光ファイバ素線１における整列位置の微小な変化をも回避することが可能となる。
【００２３】
そして、補強のため、図１（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、補強用の樹脂材料を隙間部に充填しこれを硬化させて補強樹脂層５とし、更に一対の板状部材２、４の端面を研磨により平坦化し光ファイバ素線１の先端側を露出させることにより、この実施の形態に係る光ファイバアレイが得られる。
【００２４】
［第二実施の形態］
この実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法も、従来技術と同様、所定の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１を用いることを前提としている（図２ｂ参照）。
【００２５】
まず、図２（ａ）に示すように板状部材２の平坦面２１上に光ファイバ素線１の整列間隔より小さい間隔を介し断面三角形状でかつ平坦面２１の長さ方向に亘り直線状に延びる複数の仮固着層形成用樹脂材料層３００を形成する。
【００２６】
尚、これ等樹脂材料層３００は、図４（ｂ）に示すようにその表面に複数の断面略Ｖ字形状の直線状凹溝１０３が形成された樹脂材料層形成治具１０４（但し、第一実施の形態において使用した樹脂材料層形成治具より直線状凹溝の間隔が狭くかつ凹溝の形状も小さく設定されている）を用いて形成されている。すなわち、板状部材２の平坦面２１上に仮固着層形成用の樹脂材料を供給して一様に形成し、この平坦面２１に対し上記樹脂材料層形成治具１０４の表面を接触させ、かつ、板状部材２の平坦面２１上において樹脂材料層形成治具１０４をその直線状凹溝１０３方向に沿って移動させることにより余分な樹脂材料が掻き取られると共に、樹脂材料層形成治具１０４の表面形状が転写されて平坦面２１上に断面三角形状の仮固着層形成用樹脂材料層３００が形成される。
【００２７】
次に、光ファイバ素線１の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１の各案内溝１０内に図２（ｂ）に示すように光ファイバ素線１を収容すると共に、これ等光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し上記樹脂材料層３００が形成された板状部材２をその樹脂材料層３００を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具１１と板状部材２との位置を整合させて各光ファイバ素線１と各樹脂材料層３００をそれぞれ重ね合せることにより、断面三角形状の樹脂材料層３００の接触部が一様に押し潰されてその一部が光ファイバ素線１と板状部材２との隙間部周辺に充填され、図２（ｃ）に示すような硬化前におけるその厚さ寸法が周期的に変化している仮固着層３を形成する。
【００２８】
この状態で樹脂材料層３００を硬化させると共に光ファイバ素線整列治具１１を板状部材２から取り外すことにより、図２（ｄ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されている（但し、ここでの周期は、樹脂材料層形成治具１０４により形成されかつ光ファイバ素線１の整列間隔より小さく設定された樹脂材料層３００の周期と、この樹脂材料層３００が光ファイバ素線１により押し潰されて形成されかつ光ファイバ素線１の整列間隔と同一の潰され凹部の周期とが合成された周期を意味している。以下、同様）と共に、各光ファイバ素線１間の平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において分断されている（尚、この実施の形態においても上記極小部分における厚さ寸法は厳密には０でないため近似的な分断となる）硬化後における仮固着層３を形成することができる。
【００２９】
このとき、硬化前における仮固着層３を構成する上記樹脂材料層３００は、図２（ｃ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において近似的に分断された構造になっていることから、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層３００の厚さ寸法が大きい場合でも樹脂材料層３００の硬化に伴い発生する収縮応力は分断されて低減されるため、従来、樹脂材料層３００の硬化時において板状部材２が湾曲してしまう現象を回避することが可能となる。更に、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層３００の厚さ寸法については、上述のようにこれを大きく設定できるため組立て過程における光ファイバ素線１の脱落あるいは部分的脱落を回避することができ、かつ、光ファイバ素線１における整列位置の微小な変化をも回避することが可能となる。
【００３０】
そして、第一実施の形態と同様、図２（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、補強用の樹脂材料を隙間部に充填しこれを硬化させて補強樹脂層５とし、更に一対の板状部材２、４の端面を研磨により平坦化し光ファイバ素線１の先端側を露出させることにより、この実施の形態に係る光ファイバアレイが得られる。
【００３１】
［第三実施の形態］
この実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法も、従来技術と同様、所定の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１を用いることを前提としている（図３ｂ参照）。
【００３２】
まず、図３（ａ）に示すように板状部材２の平坦面２１上に光ファイバ素線１の整列間隔と同一の間隔を介し断面矩形状でかつ平坦面２１の長さ方向に亘り直線状に延びる複数の仮固着層形成用樹脂材料層４００を形成する。
【００３３】
尚、これ等樹脂材料層４００は、図４（ｃ）に示すようにその表面に複数の断面矩形状の直線状凹溝１０６が形成された樹脂材料層形成治具１０５を用いて形成されている。すなわち、この樹脂材料層形成治具１０５に仮固着層形成用の樹脂材料を供給して保持させると共に、樹脂材料層形成治具１０５の表面を板状部材２の平坦面２１に接触させてこの平坦面２１に仮固着層用樹脂材料を転移させ、かつ、仮固着層用樹脂材料が転移された板状部材２の平坦面２１上において樹脂材料層形成治具１０５をその直線状凹溝１０６方向に沿って移動させることにより余分な樹脂材料を掻き取って平坦面２１上に断面矩形状の仮固着層形成用樹脂材料層４００が形成される。
【００３４】
次に、光ファイバ素線１の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されている光ファイバ素線整列治具１１の各案内溝１０内に図３（ｂ）に示すように光ファイバ素線１を収容すると共に、これ等光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し上記樹脂材料層４００が形成された板状部材２をその樹脂材料層４００を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具１１と板状部材２との位置を整合させて各光ファイバ素線１と各樹脂材料層４００をそれぞれ重ね合せることにより、断面矩形状の樹脂材料層４００の頭部が一様に押し潰され、その一部が光ファイバ素線１と板状部材２との隙間部周辺に充填されて図３（ｃ）に示すような硬化前におけるその厚さ寸法が周期的に変化している仮固着層３を形成する。
【００３５】
この状態で上記樹脂材料層４００を硬化させると共に光ファイバ素線整列治具１１を板状部材２から取り外すことにより、図３（ｄ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の上記平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において分断されている（この実施の形態においては上記極小部分における厚さ寸法が０であるため完全な分断となる）硬化後における仮固着層３を形成することができる。
【００３６】
このとき、硬化前における仮固着層３を構成する上記樹脂材料層４００は、図３（ｃ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において完全に分断された構造になっていることから、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層４００の厚さ寸法が大きい場合でも樹脂材料層４００の硬化に伴い発生する収縮応力は分断されて低減されるため、従来、樹脂材料層４００の硬化時において板状部材２が湾曲してしまう現象を回避することが可能となる。更に、各光ファイバ素線１の周辺部位における樹脂材料層４００の厚さ寸法については、上述のようにこれを大きく設定できるため組立て過程における光ファイバ素線１の脱落あるいは部分的脱落を回避することができ、かつ、光ファイバ素線１における整列位置の微小な変化をも回避することが可能となる。
【００３７】
そして、第一実施の形態と同様、図３（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、補強用の樹脂材料を隙間部に充填しこれを硬化させて補強樹脂層５とし、更に一対の板状部材２、４の端面を研磨により平坦化し光ファイバ素線１の先端側を露出させることにより、この実施の形態に係る光ファイバアレイが得られる。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００３９】
［実施例１］
この実施例は第一実施の形態を具体化したものである。
【００４０】
まず、図４（ａ）に示した樹脂材料層形成治具１００の表面に紫外線硬化エポキシ樹脂を滴下して付着させる。尚、樹脂材料層形成治具１００における断面略Ｖ字形状の直線状凹溝１０１は、深さ６０ミクロン、開口幅１２０ミクロン、溝間隔は２５０ミクロンである。
【００４１】
次に、上記樹脂材料層形成治具１００の表面に付着させた樹脂材料を板状部材２の平坦面２１に塗り付けて図１（ａ）に示すように断面三角形状の仮固着層形成用樹脂材料層２００を形成する。このとき、板状部材２の平坦面２１上において樹脂材料層形成治具１００をその直線状凹溝１０１方向に沿って移動させることにより余分な樹脂材料は掻き取られると共に、樹脂材料層形成治具１００の凹凸形状が転写されて仮固着層形成用樹脂材料層２００が形成される。この仮固着層形成用樹脂材料層２００の断面形状は上記樹脂材料層形成治具１００の表面形状を略反映して２５０ミクロン間隔で並んだ三角形状をしており、頂点の高さは約４０ミクロン、底辺の幅は約１２０ミクロンである。各仮固着層形成用樹脂材料層２００の間には実質的に樹脂材料のない領域が存在し、この領域において各仮固着層形成用樹脂材料層２００は分断されている。また、樹脂材料の粘度は、上記分断が自然に無くならない程度の比較的高い粘度に調整されている。
【００４２】
次に、複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されているセラミックス製の光ファイバ素線整列治具１１の各案内溝１０内に図１（ｂ）に示すように光ファイバ素線１を収容し、かつ、整列する。尚、断面略Ｖ字形状の案内溝１０間隔は２５０ミクロン、光ファイバ素線１の直径は１２５ミクロンである。
【００４３】
次いで、図１（ｃ）に示すように光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し上記樹脂材料層２００が形成された板状部材２をその樹脂材料層２００を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具１１と板状部材２との位置を整合させて各光ファイバ素線１と局在する各樹脂材料層２００をそれぞれ重ね合せながら荷重を加えることにより、断面三角形状の樹脂材料層２００の頭部が一様に押し潰され、その一部が光ファイバ素線１と板状部材２との隙間部周辺に充填されて硬化前におけるその厚さ寸法が周期的に変化している仮固着層３を形成する。
【００４４】
そして、この状態で上記板状部材２を介して紫外線硬化エポキシ樹脂の樹脂材料で構成される仮固着層３へ向けて紫外線を照射しこれを硬化させると共に光ファイバ素線整列治具１１を板状部材２から取り外すことにより、図１（ｄ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の上記平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において分断されている硬化後における仮固着層３を形成することができる。
【００４５】
次に、図１（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、熱硬化エポキシ樹脂から成る樹脂材料を端面から充填すると共に、一対の板状部材２、４間に荷重を加えながら加熱硬化させて補強樹脂層５とし、更に、上記板状部材２、４端面を研磨により平坦化し光ファイバ素線１の先端側を露出させることにより実施例１に係る光ファイバアレイが得られる。
【００４６】
［実施例２］
この実施例は第二実施の形態を具体化したものである。
【００４７】
まず、板状部材２の平坦面上に紫外線硬化エポキシ樹脂を滴下して一様に付着させた後、この樹脂材料が一様に付着された平坦面に対し、図４（ｂ）に示した樹脂材料層形成治具１０４の表面を接触させ、かつ、板状部材２の平坦面２１上において樹脂材料層形成治具１０４をその直線状凹溝１０３方向に沿って移動させることにより余分な樹脂材料が掻き取られると共に、樹脂材料層形成治具１０４の凹凸形状が転写されて仮固着層形成用樹脂材料層３００が形成される。尚、樹脂材料層形成治具１０４における断面略Ｖ字形状の直線状凹溝１０３は、深さ４５ミクロン、開口幅４０ミクロン、溝間隔は４０ミクロンであるので溝同士は隣接している。また、仮固着層形成用樹脂材料層３００の断面形状は上記樹脂材料層形成治具１０４の表面形状を略反映して三角形状をしており、頂点の高さは約４０ミクロン、底辺の幅は約４０ミクロンである。また、各仮固着層形成用樹脂材料層３００はその裾部位において接しており、かつ、接触領域でその厚さ寸法は極小となってその値は１０ミクロン以下であった。従って、上記接触領域において各仮固着層形成用樹脂材料層２００は近似的に分断されている。また、樹脂材料の粘度は、上記極小領域が流動により自然に無くならない程度の比較的高い粘度に調整されている。
【００４８】
次に、複数の案内溝１０が長さ方向に亘り形成されているセラミックス製の光ファイバ素線整列治具１１の各案内溝１０内に図２（ｂ）に示すように光ファイバ素線１を収容し、かつ、整列する。尚、断面略Ｖ字形状の案内溝１０間隔は２５０ミクロン、光ファイバ素線１の直径は１２５ミクロンである。
【００４９】
次いで、図２（ｃ）に示すように光ファイバ素線１が整列された光ファイバ素線整列治具１１に対し上記樹脂材料層３００が形成された板状部材２をその樹脂材料層３００を内側にしかつ各光ファイバ素線１と各樹脂材料層３００をそれぞれ重ね合せながら荷重を加えることにより、断面三角形状の樹脂材料層３００の頭部が一様に押し潰されその一部が光ファイバ素線１と板状部材２との隙間部周辺に充填されて硬化前におけるその厚さ寸法が周期的に変化している仮固着層３を形成する。
【００５０】
そして、この状態で上記板状部材２を介して紫外線硬化エポキシ樹脂の樹脂材料で構成される仮固着層３へ向けて紫外線を照射しこれを硬化させると共に光ファイバ素線整列治具１１を板状部材２から取り外すことにより、図２（ｄ）に示すように光ファイバ素線１の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線１の整列間隔と同一に設定されていると共に、各光ファイバ素線１間の上記平坦面２１上における厚さ寸法の極小部分において近似的に分断されている硬化後における仮固着層３を形成することができる。
【００５１】
次に、図２（ｅ）に示すように同じく平坦面を有する板状部材４を光ファイバ素線１が仮固着された板状部材２に重ね合せて光ファイバ素線１を一対の板状部材２、４により挟持し、かつ、熱硬化エポキシ樹脂から成る樹脂材料を端面から充填すると共に、一対の板状部材２、４間に荷重を加えながら加熱硬化させて補強樹脂層５とし、更に、上記板状部材２、４端面を研磨により平坦化し光ファイバ素線１の先端側を露出させることにより実施例２に係る光ファイバアレイが得られる。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１〜２に記載の発明に係る光ファイバアレイの製造方法によれば、
一方の板状部材の平坦面に各光ファイバ素線を一時的に固定する仮固着層について、光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さく設定されていると共に、各光ファイバ素線間の平坦面上における厚さ寸法の極小部分において分断される構造になっているため、
仮固着層を構成する硬化前における樹脂材料の厚さ寸法が部分的に大きく設定されていても、上記樹脂材料の硬化時において発生する収縮応力は上記極小部分において分断され低減される。
【００５３】
このため、樹脂材料の収縮応力に起因して板状部材が湾曲してしまう弊害を回避でき、かつ、各光ファイバ素線の周辺部位における樹脂材料の厚さ寸法を部分的に大きく設定できることから組立て過程における光ファイバ素線の脱落若しくは部分的脱落を回避することができ、更に、光ファイバ素線における整列位置の微小な変化をも回避することが可能となる。
【００５４】
従って、光ファイバ素線が高精度で整列された光ファイバアレイを提供できる効果を有する。
【００５５】
また、請求項３記載の発明に係る樹脂材料層形成治具によれば、
請求項１〜２記載の光ファイバアレイの製造方法に使用されて光ファイバアレイの製造を容易にさせる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第一実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す工程説明図。
【図２】図２（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第二実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す工程説明図。
【図３】図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第三実施の形態に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す工程説明図。
【図４】図４（ａ）および（ｂ）は本発明に係る光ファイバアレイの製造方法で使用される樹脂材料層形成治具の概略斜視図。
【図５】図５（ａ）〜（ｅ）は、光ファイバ素線整列治具を用いた従来例に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す工程説明図。
【図６】図６（ａ）〜（ｂ）は、光ファイバ素線整列治具を用いた従来法に係る光ファイバアレイの製造方法についてその工程を示す概略斜視図。
【符号の説明】
１ 光ファイバ素線
２ 板状部材
３ 仮固着層
４ 板状部材
５ 補強樹脂層
１０ 案内溝
１１ 光ファイバ素線整列治具
２１ 平坦面
２００ 仮固着層形成用樹脂材料層
Claims (3)
- 平坦面を有する一対の板状部材間に複数の光ファイバ素線が整列して配置され、かつ、各光ファイバ素線間および板状部材間に充填された樹脂材料により光ファイバ素線および板状部材が固定されていると共に、上記樹脂材料が、光ファイバアレイの組立て過程において一方の板状部材の平坦面上に整列された各光ファイバ素線を上記平坦面に一時的に固定するための仮固着層と、この仮固着層の形成後において仮固着層を除く部位の各光ファイバ素線間および板状部材間に形成される補強樹脂層とを構成している光ファイバアレイの製造方法において、
上記光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さい間隔を介し複数の直線状凹溝が表面に形成された樹脂材料層形成治具の上記表面に仮固着層用樹脂材料を供給して保持させる工程と、
上記樹脂材料層形成治具の表面を板状部材の平坦面に接触させてこの平坦面に仮固着層用樹脂材料を転移させ、かつ、仮固着層用樹脂材料が転移された板状部材の平坦面上において樹脂材料層形成治具をその直線状凹溝方向に沿って移動させて上記平坦面上に仮固着層形成用の樹脂材料層を形成する工程と、
上記光ファイバ素線の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝が形成された光ファイバ素線整列治具の各案内溝内に光ファイバ素線を収容し、これ等光ファイバ素線が整列された光ファイバ素線整列治具に対し上記樹脂材料層が形成された板状部材をその樹脂材料層を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具と板状部材との位置を整合させた状態で重ね合せて光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化前における厚さ寸法が周期的に変化する仮固着層を形成する工程、
を具備し、かつ、光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化後における仮固着層の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さく設定されていると共に、各光ファイバ素線間の上記平坦面上における厚さ寸法の極小部分において仮固着層が分断されていることを特徴とする光ファイバアレイの製造方法。 - 平坦面を有する一対の板状部材間に複数の光ファイバ素線が整列して配置され、かつ、各光ファイバ素線間および板状部材間に充填された樹脂材料により光ファイバ素線および板状部材が固定されていると共に、上記樹脂材料が、光ファイバアレイの組立て過程において一方の板状部材の平坦面上に整列された各光ファイバ素線を上記平坦面に一時的に固定するための仮固着層と、この仮固着層の形成後において仮固着層を除く部位の各光ファイバ素線間および板状部材間に形成される補強樹脂層とを構成している光ファイバアレイの製造方法において、
板状部材の平坦面に仮固着層用樹脂材料を供給して一様に形成する工程と、
仮固着層用樹脂材料が一様に形成された板状部材の平坦面に対し、光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さい間隔を介し複数の直線状凹溝が表面に形成された樹脂材料層形成治具の上記表面を接触させると共に、樹脂材料層形成治具をその直線状凹溝方向に沿って移動させて上記平坦面上に仮固着層形成用の樹脂材料層を形成する工程と、
上記光ファイバ素線の整列間隔と同一の間隔を介し複数の案内溝が形成された光ファイバ素線整列治具の各案内溝内に光ファイバ素線を収容し、これ等光ファイバ素線が整列された光ファイバ素線整列治具に対し上記樹脂材料層が形成された板状部材をその樹脂材料層を内側にしかつ光ファイバ素線整列治具と板状部材との位置を整合させた状態で重ね合せて光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化前における厚さ寸法が周期的に変化する仮固着層を形成する工程、
を具備し、かつ、光ファイバ素線の長さ方向と直交する方向の硬化後における仮固着層の厚さ寸法が周期的に変化し、その周期が光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さく設定されていると共に、各光ファイバ素線間の上記平坦面上における厚さ寸法の極小部分において仮固着層が分断されてい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若しくは請求項２記載の光ファイバアレイの製造方法に使用される樹脂材料層形成治具において、
上記光ファイバ素線の整列間隔と同一若しくはこれより小さい間隔を介し複数の直線状凹溝が表面に形成されていることを特徴とする樹脂材料層形成治具。
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