JP3918916B2

JP3918916B2 - 光ファイバスタブの製造方法

Info

Publication number: JP3918916B2
Application number: JP2002001324A
Authority: JP
Inventors: 伸夫船引; 宏和竹内; 正紀和田; 外博中島; 昇二郎堀部
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2022-01-08
Also published as: JP2003050337A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光デバイスの製造に用いられる光ファイバスタブ（ＯｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒＳｔｕｂ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信網の急速な発達により、高性能かつ安価な光デバイスが大量に必要となっている。特に、光ファイバを内蔵したプラグ型の光デバイスやレセプタクル型の光デバイスには、精密な毛細管に光ファイバを挿入して接着剤で固着した円柱状の光ファイバスタブが使用される。
【０００３】
例えば、図６に示すように、レーザーダイオード１から出射され、レンズ２によって集光された光信号を光コネクタプラグ３中の光ファイバ４に取り入れるために、または、光コネクタプラグの光ファイバ４から出射した光信号を図示しないフォトダイオードに集光するため、このような構造のモジュールが使用されている。このようなモジュールでは、レンズ２で集光された光信号を取り入れるため、または、出射される光信号のために、内孔５ａ中に光ファイバ６を保持する光ファイバスタブ５が使用されている。
【０００４】
この光ファイバスタブ５のレーザーダイオード１（またはフォトダイオード）側の端面５ｂは反射光がレーザーダイオード１に入ってノイズになることを防止するために光信号の入射軸に対して端面５ｂが数度の角度を成すように研磨加工されている。さらに反対側の端面５ｃは、光コネクタプラグ３と接続が可能なように周縁部にＣ面取５ｄが設けられて光ファイバ６を中心としたＰＣ（物理的接触）のための凸曲面研磨がされている。
【０００５】
これら光ファイバスタブ５の端面５ｂ、５ｃの加工は、図７に示すように、光ファイバスタブ５を構成するフェルール７の内孔７ａ内に光ファイバ６を接着剤８で固着した後、専用の研磨装置を用いて行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フェルール７は、図７（Ａ）に示すような形状になっており、光ファイバ６を案内して内孔７ａに挿入を容易にするフレア部がないため、フェルール７を用いて光ファイバスタブ５を組み立てる場合、光ファイバ６よりも僅かに大きい内径の内孔７ａに接着剤８を注入した後、顕微鏡を覗きながら慎重に光ファイバ６を挿入し、接着剤８を内孔７ａと光ファイバ６の間隙に気泡等が生じないように均一に充填するという困難な作業が要求される。そのため、熟練した労力が必要となり、さらに組み立て能力は人数に比例するのでコスト高になるという問題がある。
【０００７】
さらに、フェルール７の内孔７ａ内は、母材を延伸成形する時に汚れのないフレッシュな面が精度よくでき上がるが、その後の切断加工やＣ面取７ｃの加工によって内孔７ａ内が切削液や研磨材、ガラス粉で汚されるため、必ず内孔７ａの内径を検査しなければならない。この検査は、ピンゲージによる貫通検査を行っているが、この際にもフレア部がないためピンゲージ挿入に手間がかかる。
【０００８】
一方、図７（Ｂ）のような形状のフェルール９の場合、作製したフレア部９ａを全て削り取る必要があり、このため研磨による除去代が大きく、研磨に長時間を要する。他方、フレア部９ａの除去時間を短縮するためにフレア部９ａの開口径を小さくすると、フェルール７の場合と同様に光ファイバ６や検査用ピンゲージの挿入が困難になってしまう。
【０００９】
また、図７のフェルール７、９では、光ファイバ６を接着剤８で固着した時に、ＰＣ研磨加工を施す側の端面７ｂ、９ｂに接着剤溜まり８ａを形成する（接着剤溜まり８ａを形成した方がＰＣ研磨が容易になるので、積極的に接着剤溜まり８ａを形成させている）が、フェルール７、９の外径がφ１．２５ｍｍの場合、端面７ｂ、９ｂ部分の面積が小さく、接着剤８がＣ面取７ｃ、９ｃの部分にはみ出してしまい、ＰＣ研磨後にＣ面取７ｃ、９ｃに固着した接着剤８をカッターナイフのようなものではぎ取る必要が生じるので、加工工数が増加して歩留まりを低下させるという問題がある。
【００１０】
また、フェルール７、９にセラミック製の毛細管を用いて、内孔に光ファイバ６を固着する場合、石英ガラスからなる光ファイバ６の熱膨張係数は約５×１０^-7／Ｋであるのに対して、セラミック製の毛細管の熱膨張係数は８．３×１０^-6／Ｋと大きく、温度変化により端面７ｂ、９ｂに位置する光ファイバ６の端面に突き出し引込み現象が起こる。この現象に伴って光ファイバ６と接続される他の光学部品とを伝搬する光信号の強度や位相が変化し、光信号の接続品位が低下するという問題点もある。
【００１１】
また、フェルール７、９にセラミック製の毛細管を用いて、その内孔に光ファイバ６を固着する場合、セラミック製の毛細管は、光硬化型の接着剤が一般に硬化する波長が３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を殆ど透過しない。そのため、紫外線から青色の可視光線に感度を有する光硬化型の接着剤を使用することができないという問題点がある。
【００１２】
また、フェルール７、９にセラミック製の毛細管を用いて、その内孔に光ファイバ６を固着する場合、セラミックス製の毛細管は、１０００ｎｍ以上の光を殆ど透過しないので、１０００ｎｍ以上の赤外線領域にあるレーザー光線等を利用して光ファイバ６を挿入固着した光ファイバ付毛細管内の欠陥検査をすることが不可能である。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて考案されたもので、光ファイバを安定して正確に保持することが可能であり、信頼性が高い光ファイバスタブを従来よりも飛躍的に効率よく作製可能な光ファイバスタブの製造方法及び光ファイバスタブを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ファイバスタブの製造方法は、軟化状態のガラスまたは結晶化ガラスを短尺の毛細管が複数本得られる長尺毛細管に成形し、該長尺毛細管の内孔の略全長に亘って長尺の光ファイバを挿着し、該光ファイバ付の長尺毛細管を所定の長さを有する複数本の第一の光ファイバ付毛細管に切断し、該第一の光ファイバ付毛細管の端面を研磨することを特徴とするので、長尺毛細管の内孔内は汚されず成形時の清浄な表面のままなので、毛細管の内孔をピンゲージ検査する工程が不要になり、毛細管の内孔への接着剤及び光ファイバの挿入作業が激減し、はみ出した接着剤を削り取る工程もなくなり、光ファイバスタブの組み立て工数を従来よりも大幅に削減することが可能となる。
【００１５】
本発明で、軟化状態のガラスまたは結晶化ガラスを長尺毛細管に成形する場合、精密に加工したガラスまたは結晶化ガラスからなる管状の母材を延伸成形して長尺毛細管を作製してもよく、溶融したガラスまたは結晶化ガラスを精密に成形することにより長尺毛細管を作製してもよい。この長尺毛細管は、略円柱状の光デバイス部材を作製するために使用する短尺の光ファイバ付毛細管を複数本得られる全長を有するものであり、この際の短尺の光ファイバ付毛細管は、単一の長さのものを複数本でもよく、数種の長さのものを複数本でもよい。
【００１６】
さらに、長尺毛細管の全長が２０ｍｍ以上であれば、全長１０ｍｍ未満の光ファイバ付毛細管から作製される光デバイス部材が複数本得られる。また、毛細管の全長が５００ｍｍ以下であれば接着剤を内孔に容易かつ均一に充填可能で既存の加熱炉で均一に熱処理ができるので好ましい。
【００１７】
長尺毛細管に固着する長尺の光ファイバとしては、高速な光通信に使用される石英系光ファイバ等が使用可能であり、長尺毛細管の内孔のほぼ全長に亘って接着固定されればよく、後に加工されて除去される長尺毛細管の先端部にまで光ファイバが固定されている必要はなく、あるいは光ファイバが端面から多少突き出していても支障がない。
【００１８】
また、本発明の光ファイバスタブの製造方法は、第一の光ファイバ付毛細管の端面をＰＣ研磨することを特徴とするので、作製された光ファイバスタブは光コネクタプラグとＰＣ接続を行うことにより光信号の反射を防止することができ、かつ従来よりも効率よく作製されている。
【００１９】
また、本発明の光ファイバスタブの製造方法は、第一の光ファイバ付毛細管の一端面をＰＣ研磨し、他端面を中心軸と直交する面に対して０〜３０°、好ましくは５〜１５°の角度を成す傾斜面となるように研磨することを特徴とするので、作製された光ファイバスタブはレーザーダイオードやフォトダイオードに光信号の反射を防止すると共に、光コネクタプラグとＰＣ接続を行うことができ、かつ従来よりも効率よく作製されている。
【００２０】
また、本発明の光ファイバスタブの製造方法は、第一の光ファイバ付毛細管の両端面をＰＣ研磨した後、該第一の光ファイバ付毛細管を中心軸と直交する面に対して０〜３０°、好ましくは５〜１５°の角度を成す傾斜面となるように所定の長さを有する第二及び第三の光ファイバ付毛細管に切断し、該第二及び第三の光ファイバ付毛細管の傾斜面を研磨することを特徴とするので、長尺毛細管の無駄のない有効な使用が可能となり、光ファイバ付毛細管の他端面を短時間で研磨可能となる。
【００２１】
また、本発明の光ファイバスタブの製造方法は、７×１０^-6／Ｋ未満の熱膨張係数を有する長尺毛細管を使用することを特徴とするので、作製された光ファイバスタブは気温等の温度変化にともなって保持した石英系の光ファイバと他の光学部品とを伝搬する光信号の強度や位相に悪影響を及ぼす程度の変化が生じることがなく、光信号の接続品位を所定範囲に保つことが可能であり、かつ従来よりも効率よく作製されている。
【００２２】
また、本発明の光ファイバスタブの製造方法は、急冷法またはイオン交換法により長尺毛細管の表面に圧縮応力層を形成することを特徴とするので、長尺毛細管の表面に圧縮応力層を形成して機械強度を強化させることによって、機械加工により多少のキズ等を有するものであっても、激しい熱ショックがかかった際や取り扱い時に外力がかかった際にも破損が起こらず、欠けることもなく、容易に取り扱うことが可能となる。
【００２３】
長尺毛細管の表面に急冷法(クエンチング)によって圧縮応力層を形成する場合、強化の向上する程度は高くないが、殆どばらつくことなく安定して強度を向上させることが可能となる。
【００２４】
長尺毛細管の表面にイオン交換により圧縮応力層を形成する場合、強化の向上する程度が高くなる。イオン交換処理を行う長尺毛細管としては、Ｌｉ、Ｎａ等のアルカリ元素のイオンを含有するガラスまたは結晶化ガラスであれば使用可能であり、ガラスとしては比較的靱性の高いホウ珪酸ガラスやリシア−アルミナ−シリケイト系の結晶化ガラス等が適している。
【００２５】
また、本発明の光ファイバスタブの製造方法は、厚さ１ｍｍで波長３５０〜５００ｎｍの光を５０％以上透過するガラスまたは結晶化ガラスからなる長尺毛細管を使用し、該長尺毛細管の内孔に光硬化型の接着剤を充填した後、長尺の光ファイバを略全長に亘って挿入し、露光することにより接着剤を硬化させて光ファイバを長尺毛細管に固着することにより長尺の光ファイバを挿着することを特徴とするので、短時間で長尺の光ファイバを挿着することが可能となり、光ファイバスタブの組み立て時間を大幅に短縮することができる。
【００２６】
また、本発明の光ファイバスタブの製造方法は、厚さ１ｍｍで波長８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を３０％以上透過する光透過率を有する長尺毛細管を使用し、光ファイバが挿着された長尺毛細管に波長８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を照射し、その透過光あるいは透過像を観察することにより光ファイバの接着欠陥を検査することを特徴とするので、光ファイバ付長尺毛細管を非接触で容易に検査することが可能となる。
【００２７】
本発明の上記の何れかの製造方法により作製されてなる光ファイバスタブは、光コネクタと接続されるものである。
【００２８】
本発明で、光コネクタと接続される光ファイバスタブとは、具体的には、ガラスまたは結晶化ガラスからなり、例えば、光コネクタ用の円柱状フェルールと同等の寸法精度を有する内孔および外周面を備えており、ほぼ同じ断面寸法を有するもの同士を真直度の優れた筒の内部で突き合わせ接続が可能であることを意味すると共に、円錐状の表面で嵌合させて位置あわせするバイコニカル型等の特殊形状を有する光コネクタを除くことを意味している。
【００２９】
上記の製造方法により作製された光ファイバスタブは、光ファイバ付の長尺毛細管を使用しているので、効率よく作製されたものである。また、端面がＰＣ研磨された第一の光ファイバ付毛細管を使用して作製された光ファイバスタブによれば、ＰＣ接続が可能で効率よく作製されている。他端面を中心軸と直交する面に対して０〜３０°の角度を成す傾斜面を有する光ファイバスタブによれば、ＰＣ接続が可能で、かつ、反射防止および入出射光の光軸角度が補正可能である。両端面をＰＣ研磨した第一の光ファイバ付毛細管を使用し、第一の光ファイバ付毛細管を中心軸と直交する面に対して０〜３０°の角度を成す傾斜面となるように所定の長さを有する第二及び第三の光ファイバ付毛細管に切断され、これらの傾斜面が研磨されてなるので、非常に効率よく作製された光ファイバスタブによれば、ＰＣ接続が可能で、かつ、反射防止および入出射光の光軸角度が補正可能である光ファイバスタブが非常に効率よく作製されている。７×１０^-6／Ｋ未満の熱膨張係数を有する光ファイバスタブによれば、気温等の温度変化にともなって保持した石英系の光ファイバと他の光学部品とを伝搬する光信号の強度や位相に悪影響を及ぼす程度の変化が生じることがなく、光信号の接続品位を所定範囲に保つことが可能であり、かつ従来よりも効率よく作製されている。急冷法またはイオン交換法により長尺毛細管の表面に圧縮応力層を有する光ファイバスタブによれば、機械加工により多少のキズ等を有するものであっても、激しい熱ショックがかかった際や取り扱い時に外力がかかった際にも破損が起こらず、欠けることもなく、容易に取り扱うことが可能となる。厚さ１ｍｍで波長３５０〜５００ｎｍの光を５０％以上透過するガラスまたは結晶化ガラスからなる光ファイバスタブによれば、組み立て時間が短時間で効率よく作製されている。厚さ１ｍｍで波長８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を３０％以上透過するの光透過率を有する光ファイバスタブによれば、その透過光あるいは透過像を観察することにより光ファイバの接着欠陥を検査されており、信頼性が高く維持されている。
【００３０】
また、本発明の製造方法により作製されてなる光ファイバスタブは、７×１０^-7／Ｋ未満の熱膨張係数を有するものであることが好ましい。
【００３１】
本発明の製造方法により作製されてなる光ファイバスタブが、７×１０^-7／Ｋ未満の熱膨張係数を有するものであると、気温等の温度変化にともなって保持した石英系の光ファイバと他の光学部品とを伝搬する光信号の強度や位相の変化がほとんど生じることがなく、光信号の高い接続品位を保つことが可能であり、かつ従来よりも効率よく作製される。
【００３２】
以上のように、本発明によれば、光コネクタと容易に突き合わせ接続が可能な光ファイバスタブを作製するための工数を大幅に低減することが可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
まず、本発明に係る光ファイバスタブの一例では、例えば、表１に示す組成を持つ結晶化ガラス製のプリフォームを準備する。
【００３４】
【表１】

【００３５】
プリフォームに用いる結晶化ガラスは、熱膨張係数が２．７×１０^-6／Ｋ、ビッカース硬度が６８０ｋｇ／ｍｍ²、厚さ１ｍｍで波長８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を約３０％透過するものである。
【００３６】
また、本発明の他の光ファイバスタブでは、Ｎａ₂Ｏを約５質量％含有し、熱膨張係数が５×１０^-6／Ｋ、ビッカース硬度が６８０ｋｇ／ｍｍ²、厚さ１ｍｍで波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を８０％以上透過するホウ珪酸ガラス製のプリフォームを準備する。
【００３７】
図１はガラスまたは結晶化ガラスの延伸成形およびイオン交換処理の説明図である。長尺毛細管を作製する場合、まず、図１（Ａ）に示すように、中心に孔１８を有するガラスまたは結晶化ガラスの予備成形体１５を作製する。次に、予備成形体１５を延伸成形装置１９に取り付けて、電気炉１６によって加熱し、炉から出てきた延伸成形体を図示しない駆動ローラーで引張り、所定の断面寸法・形状に制御しながら内孔を有するガラス毛細管１０に延伸成形する。この延伸成形の後、カッター１７により長さ約２５０ｍｍに切断する。
【００３８】
長尺毛細管の表面に急冷法(クエンチング)によって圧縮応力層を形成する場合、炉から出てきた所定の断面寸法・形状を有するガラス毛細管１０に冷風や冷媒を吹き付けて急冷することによりガラス表面に圧縮応力層を発生させる。
【００３９】
次に、イオン交換により強化する場合、図１（Ｂ）に示すように、約２５０ｍｍのガラス毛細管１０をイオン交換槽２２内の約４００°Ｃに保持されたＫＮＯ₃の溶融塩２３中に約１０時間浸漬する。その後、洗浄によりＫＮＯ₃を除去し、機械強度として３点曲げによる抗折強度が未処理のものに比べて２倍以上に増加した毛細管を得る。このイオン交換処理では、図１（Ｃ）の状態のガラスを徐冷温度よりも低い温度でガラス中のアルカリイオン（Ｎａ＋または図示しないＬｉ＋）を、それよりもイオン半径の大きいアルカリイオン（Ｋ＋）で置換して図１（Ｄ）の状態とすることにより、ガラス表面に強い圧縮応力層を発生させて実用強度を増大させる。このようにすれば、▲１▼風冷強化の２倍以上の強度が得られる、▲２▼形状や肉厚の制限を受けない、▲３▼変形が起こらないため高い寸法精度が得られる、▲４▼試料保持が困難な小片でも可能である、▲５▼保護膜のように剥離することがない等の特徴が得られる。
【００４０】
次に、図２（Ａ）に示すように、ダイヤモンド砥粒を焼結した先端の角度が約９０°のツール２０を高速回転させ、ガラス毛細管の端面から内孔１１ａを中心に切削加工することにより、略円錐形状のフレア部１１ｅを形成して長尺毛細管１１を作製する。
【００４１】
また、他の実施の形態では、図２（Ｂ）に示すように、割りスリーブの両端からガラス長尺毛細管の端部及び一端に略円錐状のフレア部１１ｅを有する毛細管２１の他端を夫々圧入して割りスリーブ２４中で突き合わせ長尺毛細管１１の内孔１１ａに毛細管２１の内孔２１ａを整合させることにより、長尺毛細管１１の端部にフレア部１１ｅを付設する。
【００４２】
或いは、他の実施の形態では、図２（Ｃ）に示すように、ガラス毛細管の外面を樹脂製の耐酸性皮膜２５で保護し、端部をエッチング槽２６中のガラス浸食性溶液２７に浸漬することにより、長尺毛細管１１の端部に略円錐形状のフレア部１１ｅを形成する。
【００４３】
このようにして作製された長尺毛細管１１は、その外径が１．２４９ｍｍ±０．５μｍの寸法で高い真円度を有しており、内孔１１ａは、石英系光ファイバの直径１２５μｍに対して１２６μｍ＋１／−０μｍになっており、かつ同心度が１μｍ以内であり、呼び直径Ｄが１．２５ｍｍの略円柱状のＭＵ型またはＬＣ型光コネクタ用フェルールに対して光ファイバ６を正確に位置決めして保持できるようになっている。長尺毛細管１１の端面には、光ファイバ６を案内して挿入を容易にする略円錐形状のフレア部１１ｅが形成されている。
【００４４】
図３に示すように、まず、作製された長尺毛細管１１の内孔１１ａに図３（Ａ）のように、予め接着剤８を毛管現象または真空吸引装置または加圧注入装置を利用して充填した後、図３（Ｂ）のように、フレア部１１ｅから被覆が除去された光ファイバ６を挿入する。この際、接着剤８が内孔１１ａと光ファイバ６の間隙に気泡等が生じないように光ファイバ６を挿入する。
【００４５】
接着剤８充填後または、減衰光ファイバ６の挿入時または、挿入後図３（Ｄ）のように、厚さ１ｍｍで波長８００〜２５００ｎｍの光を３０％以上透過する結晶化ガラスからなる長尺毛細管１１については、図示しない光源から波長８００〜２５００ｎｍの光Ｒを照射して長尺毛細管１１を透過させ、透明なガラス製の長尺毛細管１１については通常の照明を使用して、透過光あるいは透過像を目視またはセンサ等で観察することにより長尺毛細管１１と減衰光ファイバ６との接着剤８の状態や欠陥を検査する。その後、検査を合格したものだけを接着剤８を硬化させて減衰光ファイバ６を長尺毛細管１１に固着する。
【００４６】
光ファイバ６を固着する際、長尺毛細管１１が厚さ１ｍｍで波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を８０％以上透過するホウ珪酸ガラスからなるものであると、図３（Ｃ）のように、紫外線から青色の可視光線の間の所定の光に対して感度を有する光硬化型の接着剤８が使用できるので、例えば、約３５０ｎｍの紫外線Ｕを当てることにより数十秒という短時間で光ファイバ６の固着が可能である。
【００４７】
また、接着剤８が熱硬化性の場合は、図３（Ｃ）のように、所定の温度スケジュールにプログラムされた加熱オーブン３０に入れて長尺毛細管１１内の接着剤８を硬化させる。この際、例えば、１００℃で１時間以上保持することで硬化する接着剤の場合、２０〜７０℃にて５時間以上保持すること、および１００℃以上で接着剤を硬化し、降温時に７０〜２０℃にて１時間以上保持することにより、接着剤硬化時に生じる収縮応力、気泡の発生を低減することができる。
【００４８】
光ファイバ６の固着後、図３（Ｄ）のように、厚さ１ｍｍで波長８００〜２５００ｎｍの光を３０％以上透過する結晶化ガラスからなる長尺毛細管１１については、図示しない光源から波長８００〜２５００ｎｍの光Ｒを照射し、透明なガラス製の長尺毛細管１１については通常の照明を使用して、長尺毛細管１１を透過させ、透過光あるいは透過像を目視またはセンサ等で観察することにより長尺毛細管１１と光ファイバ６との接着剤８の状態や欠陥を検査する。
【００４９】
本発明により作製される光ファイバ６を挿着した長尺毛細管１１は、図４に示すように、呼び直径Ｄが１．２５ｍｍの略円柱状のＭＵ型またはＬＣ型光コネクタ用フェルールと同等の寸法精度の内孔１１ａおよび外周面１１ｂを備え、全長Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４等の光ファイバ付短尺毛細管の複数倍以上である、例えば、２５０ｍｍの全長Ｌを有する長尺毛細管１１と、その内孔１１ａに光ファイバ６が挿入された状態でエポキシ系の接着剤８により接着固定されているものである。
【００５０】
光ファイバスタブを作製する場合、図５に示すように、全長が約２５０ｍｍの光ファイバ付の長尺毛細管１１を切断して、全長Ｌ１が１２．５ｍｍ（所定の長さ：６ｍｍ×２＋切断代：０．４ｍｍ＋研磨代：０．１ｍｍ）の２０本の光ファイバ付毛細管１２に分断する。この光ファイバ付毛細管１２の両端面１２ａ、１２ｂに管軸に対して約４５゜の角度を成すＣ面取１２ｃを加工し、Ｃ面取１２ｃと側面とが成すコーナー部分をＲ加工する。次いで、両端面１２ａ、１２ｂを略凸球面状にＰＣ研磨加工することにより、光ファイバ付部材１３を作製する。
【００５１】
次に、図５（Ｄ）に示すように、光ファイバ付部材１３の中央部分を、中心軸と直交する面に対して８゜の角度をつけて切断する。次いで、切断された８゜の斜め部分を鏡面に研磨して傾斜面１４ａを形成し、光ファイバスタブ１４を作製する。
【００５２】
あるいは、全長Ｌ１が６ｍｍの光ファイバ付毛細管１２の端面１２ａにＣ面取１２ｃを加工し、Ｃ面取１２ｃと側面とが成すコーナー部分をＲ加工し、端面１２ａを凸球面にＰＣ研磨加工する。端面１２ｂは８゜の角度がつくまで斜め研磨し、最後に鏡面まで研磨して傾斜面１４ａを仕上げて光ファイバスタブ１４を作製する。
【００５３】
このようにして作製された光ファイバスタブ１４は、割スリーブやレセプタクル等の精密位置合わせ機能を有する部材を備えたハウジング内に組み込まれて光デバイスとなる。
【００５４】
なお、光ファイバスタブ１４の直径は、１．２５ｍｍ以外の２．５ｍｍ等でもよい。さらに、強度が要求される光デバイスには、延伸成形が可能な結晶化ガラス製の毛細管を使用してもよい。
【００５５】
また、本発明の他の光ファイバスタブでは、石英系光ファイバとほとんど同じ熱膨張係数を有する結晶化ガラス、例えば、β−石英固溶体結晶を析出させたことにより−６×１０^-7／Ｋの熱膨張係数を有する日本電気硝子株式会社製Ｎ−０等を使用してもよい。
【００５６】
【発明の効果】
本発明に係る光ファイバスタブの製造方法によれば、以上のように光コネクタと突き合わせ接続可能な位置に正確かつ安定して位置決め可能で、光ファイバを用いた信頼性の高い多種類の光デバイスを構成可能な光ファイバスタブを、従来よりも大幅に少ない工数で飛躍的に効率よく作製することができる。
【００５７】
上記の本発明に係る光ファイバスタブの製造方法により作製された光ファイバスタブによれば、光ファイバ付の長尺毛細管を使用しているので、効率よく作製されており、端面がＰＣ研磨された第一の光ファイバ付毛細管を使用して作製された光ファイバスタブによれば、ＰＣ接続が可能で効率よく作製されている。第一の光ファイバ付毛細管の一端面をＰＣ研磨し、他端面を中心軸と直交する面に対して０〜３０°の角度を成す傾斜面となるように研磨することにより作製された光ファイバスタブによれば、レーザーダイオードやフォトダイオードに光信号の反射を防止すると共に、光コネクタプラグとＰＣ接続を行うことができ、第一の光ファイバ付毛細管の両端面をＰＣ研磨した後、該第一の光ファイバ付毛細管を中心軸と直交する面に対して０〜３０°の角度を成す傾斜面となるように所定の長さを有する第二及び第三の光ファイバ付毛細管に切断し、該第二及び第三の光ファイバ付毛細管の傾斜面を研磨することにより作製された光ファイバスタブによれば、長尺毛細管の無駄のない有効な使用が可能となり、光ファイバ付毛細管の他端面を短時間で研磨可能となる。また、７×１０^-6／Ｋ未満の熱膨張係数を有する長尺毛細管を使用することにより作製された光ファイバスタブによれば、気温等の温度変化にともなって保持した石英系の減衰光ファイバと他の光学部品とを伝搬する光信号の強度に悪影響を及ぼす程度の変化が生じることがなく、光信号の接続品位を所定範囲に保つことが可能であり、かつ従来よりも効率よく作製されている。急冷法またはイオン交換法により長尺毛細管の表面に圧縮応力層を形成することにより作製された光ファイバスタブによれば、機械加工により多少のキズ等を有するものであっても、激しい熱ショックがかかった際や取り扱い時に外力がかかった際にも破損が起こらず、欠けることもなく、容易に取り扱うことが可能となる。厚さ１ｍｍで波長３５０〜５００ｎｍの光を５０％以上透過するガラスまたは結晶化ガラスからなる長尺毛細管を使用し、該長尺毛細管の内孔に光硬化型の接着剤を充填した後、長尺の光ファイバを略全長に亘って挿入し、露光することにより接着剤を硬化させて光ファイバを長尺毛細管に固着することにより長尺の光ファイバを挿着することにより作製された光ファイバスタブによれば、組み立て時間が短時間で効率よく作製されている。厚さ１ｍｍで波長８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を３０％以上の光透過性を有する長尺毛細管を使用し、光ファイバが挿着された長尺毛細管に波長８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を照射し、その透過光あるいは透過像を観察することにより光ファイバの接着欠陥を検査することにより作製された光ファイバスタブによれば、その透過光あるいは透過像を観察することにより減衰光ファイバの接着欠陥を検査されており、信頼性が高く維持されている。このように本発明の光ファイバスタブは実用上優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバスタブの製造方法の説明図であって、（Ａ）はガラスまたは結晶化ガラスの延伸成形の説明図、（Ｂ）はイオン交換処理の説明図、（Ｃ）はイオン交換前の状態を示す図、（Ｄ）はイオン交換後の状態を示す図。
【図２】長尺毛細管の端部に光ファイバを挿入するフレア部を設ける説明図であって、（Ａ）は長尺毛細管の端部にダイヤモンド砥粒を焼結したツールで切削加工することにより略円錐形状のフレア部を形成する説明図、（Ｂ）は割りスリーブの両端から一端に略円錐状のフレア部を有する毛細管ともう一端から長尺毛細管を夫々圧入して突き合わせ長尺毛細管の端部にフレア部を付設する説明図、（Ｃ）はエッチングにより、長尺毛細管の端部に略円錐形状のフレア部を形成する説明図。
【図３】長尺毛細管に光ファイバを挿着する説明図であって、（Ａ）は長尺毛細管に接着剤を充填する説明図、（Ｂ）は（Ａ）の長尺毛細管に光ファイバを挿入する説明図、（Ｃ）は接着剤を固化する説明図、（Ｄ）は接着の状態や欠陥を検査する方法の説明図。
【図４】本発明に用いる光ファイバ付長尺毛細管の断面図。
【図５】本発明の光ファイバ付長尺毛細管を用いて光ファイバスタブを作製する際の説明図であり、（Ａ）は光ファイバ付長尺毛細管から所定長さに切断された光ファイバ付毛細管の説明図、（Ｂ）は端面を面取り加工された光ファイバ付毛細管の説明図、（Ｃ）は光ファイバ付部材の説明図、（Ｄ）は光ファイバ付部材を斜めに分断する説明図（Ｅ）は光ファイバスタブの説明図。
【図６】光モジュールに使用される光ファイバスタブの説明図。
【図７】従来の光ファイバスタブの製造方法の説明図。
【符号の説明】
１レーザーダイオード
２レンズ
５ａ、７ａ、１１ａ、２１ａ内孔
５ｂ、５ｃ、７ｂ、９ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１２ａ、１２ｂ端面
３光コネクタプラグ
４、６光ファイバ
５、１４光ファイバスタブ
７、９フェルール
５ｄ、７ｃ、９ｃ、１２ｃＣ面取
８接着剤
８ａ接着剤溜まり
９ａ、１１ｅフレア部
１０ガラス毛細管
１１長尺毛細管
１１ｂ外周面
１２光ファイバ付毛細管
１３光ファイバ付部材
１４ａ傾斜面
１５ガラスまたは結晶化ガラスの予備成形体
１６電気炉
１７カッター
１８孔
１９延伸成形装置
２０ツール
２１毛細管
２２イオン交換槽
２３溶融塩
２４割スリーブ
２５耐酸性被膜
２６エッチング槽
２７ガラス浸食性溶液
３０加熱オーブン

Claims

軟化状態のガラスまたは結晶化ガラスを短尺の毛細管が複数本得られる長尺毛細管に成形し、該長尺毛細管の内孔の略全長に亘って長尺の光ファイバを挿着し、該光ファイバ付の長尺毛細管を所定の長さを有する複数本の第一の光ファイバ付毛細管に切断し、該第一の光ファイバ付毛細管の端面を研磨することを特徴とする光ファイバスタブの製造方法。
第一の光ファイバ付毛細管の端面をＰＣ研磨することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバスタブの製造方法。
第一の光ファイバ付毛細管の一端面をＰＣ研磨し、他端面を中心軸と直交する面に対して０〜３０°の角度を成す傾斜面となるように研磨することを特徴とする請求項２に記載の光ファイバスタブの製造方法。
第一の光ファイバ付毛細管の両端面をＰＣ研磨した後、該第一の光ファイバ付毛細管を中心軸と直交する面に対して０〜３０°の角度を成す傾斜面となるように所定の長さを有する第二及び第三の光ファイバ付毛細管に切断し、該第二及び第三の光ファイバ付毛細管の傾斜面を研磨することを特徴とする請求項２に記載の光ファイバスタブの製造方法。
７×１０^-6／Ｋ未満の熱膨張係数を有する長尺毛細管を使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ファイバスタブの製造方法。
急冷法またはイオン交換法により長尺毛細管の表面に圧縮応力層を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ファイバスタブの製造方法。
厚さ１ｍｍで波長３５０〜５００ｎｍの光を５０％以上透過するガラスまたは結晶化ガラスからなる長尺毛細管を使用し、該長尺毛細管の内孔に光硬化型の接着剤を充填した後、長尺の光ファイバを略全長に亘って挿入し、露光することにより接着剤を硬化させて光ファイバを長尺毛細管に固着することにより長尺の光ファイバを挿着することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光ファイバスタブの製造方法。
厚さ１ｍｍで波長８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を３０％以上透過する光透過率を有する長尺毛細管を使用し、光ファイバが挿着された長尺毛細管に波長８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を照射し、その透過光あるいは透過像を観察することにより光ファイバの接着欠陥を検査することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光ファイバスタブの製造方法。