JP3982020B2 - 光ファイバアレイ - Google Patents
光ファイバアレイ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3982020B2 JP3982020B2 JP23502797A JP23502797A JP3982020B2 JP 3982020 B2 JP3982020 B2 JP 3982020B2 JP 23502797 A JP23502797 A JP 23502797A JP 23502797 A JP23502797 A JP 23502797A JP 3982020 B2 JP3982020 B2 JP 3982020B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- optical fiber
- pin
- fiber array
- gap adjusting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの光学的接続部に使用されるV溝基板を備えた光ファイバアレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
光通信などに使われる光ファイバを平面型三次元光導波路等に接続したり、複数本の光ファイバどうしを光学的に接続するために、光ファイバアレイ(光ファイバ整列体)が使用されることがある。光ファイバアレイは、例えば特開平8−152533号公報などに記載されているようなV溝を有する基板(V溝基板)を用いて、光ファイバの端部を整列させた状態で接着剤等により固定するようにしている。そしてこの光ファイバを含んだV溝基板の端面を、光学研磨などの方法により平坦に加工することにより、導波路との光軸を保つようにしている。
【0003】
上記のようにV溝基板の各V溝に光ファイバを整列固定(実装)したものは、図6に例示する光ファイバアレイ1のような構造となっている。すなわち、V溝基板2に形成された複数のV溝3のそれぞれに光ファイバ4の端末を配置したのち、光ファイバ4の上から押さえ板5を被せて押付け、さらにV溝基板2と光ファイバ4と押さえ板5との間の空隙に接着剤(図示せず)を充填するなどして、光ファイバ4をV溝3に固定している。
【0004】
従来の光ファイバアレイ1では、押さえ板5とV溝基板2との間に僅かなギャップG1 をあけておくことにより、適度な押付け力を光ファイバ4に与えることができるようにしている。光ファイバ4の外径の一例は125μmであり、その場合の光ファイバ4の配列ピッチP0 は250μmが一般的であった。
【0005】
近年、経済的な光アクセス網を構築するための低コスト化およびコンパクト化の対策として、いわゆる32出力高密度基板型光導波路が提唱されている。この種の高密度導波路に対応するための光ファイバアレイ1aは、図7に例示するように光ファイバ4の配列ピッチP1 が従来の約半分の127μmと狭いものとなっているため、従来の250μmコアピッチ用16芯光ファイバアレイとほぼ等しい6mm幅でありながら、光ファイバ4の実装密度を従来の2倍にすることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記の高密度光ファイバアレイ1aでは、V溝3のピッチP1 が光ファイバ4の外径よりも僅かに広い127μmであるため、各V溝3の溝幅は125μm程度と、従来の光ファイバアレイ(250μmピッチ)の溝幅の半分程度となる。すなわち高密度の光ファイバアレイ1aでは、光ファイバ4をV溝3に深く沈み込ませて実装するのに十分な溝幅を確保することができないため、押さえ板5とV溝基板2との間のギャップG2 が適正なギャップG1 (図6に示す)よりもかなり広くなってしまう。
【0007】
このため光ファイバ4を押さえ板5によって押付けて固定する際に、図8に示すように押さえ板5が傾くことがあり、次のような問題が発生する。
(1) 各光ファイバ4が均等にV溝3に収まらずに位置がずれてしまうため、光ファイバ4が整列しない。
(2) 押さえ板5を押付ける力が各光ファイバ4に均等に作用せず、特定の光ファイバに過剰な応力が働くことにより光学的な特性が悪化する。
従ってこの発明の目的は、押さえ板によって光ファイバをV溝基板に押付ける際に、光ファイバがずれたり、特定の光ファイバに局部的に過剰な応力が生じることを回避できるような光ファイバアレイを提供することにある。
【0008】
本発明の光ファイバアレイは、互いに平行な複数のV溝からなる溝群を有するV溝基板と、上記溝群の各V溝に配置することにより整列する複数本の光ファイバと、上記光ファイバを上記各V溝に押付ける押さえ板と、上記溝群の両側に形成された一対のピン収容溝と、上記各ピン収容溝に配置されかつ上端が上記V溝上の各光ファイバの上端よりも低い位置にあるギャップ調整ピンとを具備し、上記V溝のピッチが上記光ファイバの外径よりも僅かに広く、上記ピン収容溝は、上記溝群の最も外側に位置するV溝から少なくとも500μm以上離れたところで、かつ、上記V溝基板の端部近傍に形成されている。
【0009】
上記押さえ板とギャップ調整ピンとの間の距離(ギャップ)が所望の値となるように、ギャップ調整ピンのサイズやピン収容溝の形状あるいは寸法等が設定される。例えば請求項2に記載したように、ピン収容溝がV状に傾斜する斜面を有する場合には、ピン収容溝の溝幅を上記V溝の溝幅よりも大とすることにより、ギャップ調整ピンの上端の位置を各光ファイバの上端の位置よりも低くすることができる。
【0010】
また、ピン収容溝の溝幅とV溝の溝幅とが互いに同等の場合には、請求項3に記載したように、ピン収容溝の斜面の傾斜角をV溝の傾斜角よりも大とすることにより、ギャップ調整ピンの上端の位置を各光ファイバの上端の位置よりも低くすることができる。
【0011】
このようにピン収容溝の形態に応じて、押さえ板とギャップ調整ピンとの間の距離(ギャップ)を、10μm以下(0を除く)に設定するとよい。各V溝のうち、溝群の最も外側に位置するV溝からピン収容溝までの距離は、これらV溝の配列ピッチよりも十分大きい500μm以上で、押さえ板が図8のように上下にずれないようにするために、できるだけV溝基板の端の近くに形成するのが望ましい。ギャップ調整ピンの形態は円柱あるいは角柱などであり、その材料はガラス,金属,セラミックスなどから選択される。また、上記光ファイバと同一外径の光ファイバを適宜長さに切断することによって得られる円柱部材を上記ピンに使用してもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施形態について図1ないし図5を参照して説明する。
図1に示す光ファイバアレイ10は、V溝基板11と押さえ板12とを備えている。V溝基板11は互いに平行な複数のV溝13からなる溝群14を有し、各V溝13内に配置された複数本の光ファイバ15を、押さえ板12によって押さえるようにしている。図示例の光ファイバ15は8本であるが、その本数が限定されないことは言うまでもない。
【0013】
V溝基板11と押さえ板12の材料は、例えば石英ガラスやセラミックスあるいはシリコン単結晶などである。V溝13は機械加工(研削)あるいは型成形等によって形成することができるが、シリコン単結晶からなるV溝基板のV溝13は、水酸化カリウム溶液(KOH)を用いた異方性エッチングによって形成することができる。
【0014】
各光ファイバ15は、それぞれV溝13内に配置することによって整列させられる。例えば光ファイバ15の外径が125μmの場合、V溝13の配列ピッチPの一例は127μmである。これらの光ファイバ15は、押さえ板12によってV溝13に押付けられる。
【0015】
溝群14の両側すなわちV溝基板11の両側部付近に、一対のピン収容溝20がV溝13と平行に形成されている。これらのピン収容溝20は、図4に示すように、その断面においてV状に傾斜する斜面21,22を有している。上記V溝13のうち最も外側に位置するV溝13aからピン収容溝20までの距離Qは、各V溝13の配列ピッチPよりも十分大きい500μm以上で、可能な限りV溝基板11の端の近くに形成するのが好ましい。ピン収容溝20は、機械加工(研削)あるいは型成形などによって形成することができるが、シリコン単結晶からなるV溝基板のピン収容溝20は、V溝13と同様の異方性エッチングによって形成することができる。
【0016】
ピン収容溝20にギャップ調整ピン25が配置される。このピン収容溝20に配置されたギャップ調整ピン25の上端25aは,V溝13上の各光ファイバ15の上端15aよりも低い位置にある。このため、光ファイバ15に被せた押さえ板12の下面12aとギャップ調整ピン25の上端25aとの間に、10μm以下(0を除く)の僅かな寸法のギャップG1 が形成される。
【0017】
押さえ板12とギャップ調整ピン25との間の距離(ギャップ)G1 が所望の値となるように、ギャップ調整ピン25のサイズやピン収容溝20の形状あるいは寸法等が設定される。ギャップ調整ピン25の材料はガラス,金属,セラミックスなどから選択される。例えば上記光ファイバ15と同じ外径を有する光学ガラス製光ファイバを適宜長さに切断した円柱状の部材が、ギャップ調整ピン25として使用される。
【0018】
なお、図3に示すように断面が四角形の角柱状ギャップ調整ピン25′が使用されてもよい。その場合、ピン収容溝20の底にピン25′の一辺の幅と同等以上の幅の平坦な小底面26を形成しておき、この小底面26の上にギャップ調整ピン25′をのせるようにする。それ以外の構成と作用は前記実施形態(図1)と同様である。但し、断面が多角形あるいは台形、三角形などの形態をとる高精度なギャップ調整ピンが採用されてもよい。
【0019】
図4に示したピン収容溝20は、その断面においてV状に傾斜する斜面21,22を有している。しかも、斜面21,22の傾斜角θ2 すなわちV溝基板11の表面と平行な線分Lとのなす角度θ2 と、V溝13の傾斜角θ1 とが互いに同等である。ギャップ調整ピン25の外径D2 は光ファイバ15の外径D1 と同等である。この場合は、ピン収容溝20の溝幅W2 をV溝13の溝幅W1 よりも大とすることにより、ギャップ調整ピン25の上端25aの高さを各光ファイバ15の上端15aの高さよりもΔHだけ低くしている。
【0020】
図5に示したピン収容溝20もV状に傾斜する斜面21,22を有するが、ピン収容溝20の溝幅W3 はV溝13の溝幅W1 と同等である。また、ギャップ調整ピン25の外径D2 は光ファイバ15の外径D1 と同等である。この場合は、ピン収容溝20の斜面21,22の傾斜角θ3 をV溝13の傾斜角θ1 よりも大きくすることによって、ギャップ調整ピン25の上端25aの高さを光ファイバ15の上端15aの高さよりもΔHだけ低くしている。
【0021】
上記のように、ピン収容溝20の形態に応じて、光ファイバ15とギャップ調整ピン25との間に高低差ΔHをつけることにより、押さえ板12の下面12aからピン25の上端25aまでの距離(ギャップ)G1 を10μmまでとしている。このギャップG1 が0であると、押さえ板12によって光ファイバ15をV溝13に押付けることができなくなる。ギャップG1 が10μmを越えると、光ファイバ15の押付け力が強くなり過ぎてしまい、光ファイバ15の光学特性を悪化させる原因となる。従ってG1 は、0を除く10μm以下の範囲(0<G1 ≦10μm)が推奨される。
【0022】
上記のように構成されたV溝基板11の各V溝13にそれぞれ光ファイバ15の端末を配置したのち、光ファイバ15の上から押さえ板12を被せる。そしてある程度押付けると、押さえ板12とギャップ調整ピン25の上端25aが接触し、押さえ板12がそれ以上光ファイバ15を押付けなくなるとともに、押さえ板12と各光ファイバ15が均等かつ必要な圧力で押付けられた状態になる。このため各光ファイバ15はV溝13からずれることなく正規の位置に整列する。しかも押付け力が大きくなり過ぎることがないから、光ファイバ15の光学的特性が悪化することもなくなる。
【0023】
V溝基板11と押さえ板12と光ファイバ15との間の空隙に接着剤(図示せず)を充填し、紫外線を照射する(接着剤が光硬化タイプの場合)、あるいは加熱する(接着剤が熱硬化タイプの場合)などの手段により、光ファイバ15をV溝13に固定する。なお、接着剤によって固定する代りに、V溝13に予め「はんだ」をめっきし、押さえ板12を加熱しながらV溝基板11に押付けて固定するなどの方法を採用してもよい。
【0024】
こうして製造された光ファイバアレイ10は、光ファイバ15とV溝基板11を含む端面10aを光学研磨などの方法により更に平坦に加工することにより、光学的な接続端面が得られる。
【0025】
【発明の効果】
本発明は、互いに平行な複数のV溝からなる溝群を有するV溝基板と、上記溝群の各V溝に配置することにより整列する複数本の光ファイバと、上記光ファイバを上記各V溝に押付ける押さえ板と、上記溝群の両側に形成された一対のピン収容溝と、上記各ピン収容溝に配置されかつ上端が上記V溝上の各光ファイバの上端よりも低い位置にあるギャップ調整ピンとを具備し、上記V溝のピッチが上記光ファイバの外径よりも僅かに広く、上記ピン収容溝は、上記溝群の最も外側に位置するV溝から少なくとも500μm以上離れたところで、かつ、上記V溝基板の端部近傍に形成されている。本発明によれば、光ファイバの配列ピッチがファイバ外径よりも僅かに大きい程度の高密度の光ファイバアレイのようにV溝の溝幅が狭いV溝基板を用いていても、押さえ板を押付ける際に押さえ板が傾いたり各光ファイバがずれるなどの不具合を回避でき、各光ファイバを各V溝に均等に整列させることができる。しかも各光ファイバを必要な圧力で押付けることができるなど、良好な光特性を有する光ファイバアレイが得られる。
【0026】
また、ギャップ調整ピンとして、V溝に配置する光ファイバと同一外径の光ファイバを適当な長さに切断した円柱部材を用いることができ、その場合に、ピン収容溝の斜面の傾斜角度を変えたり溝幅を広げるなどの対応により、ギャップ調整ピンの上端の高さすなわち押さえ板との間のギャップを容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す光ファイバアレイの押さえ板を押付ける前の状態を模式的に示す正面図。
【図2】 図1に示された光ファイバアレイの斜視図。
【図3】 V溝基板とギャップ調整ピンの変形例を示す光ファイバアレイの正面図。
【図4】 ピン収容溝の溝幅をV溝の溝幅よりも大きくした例を示す光ファイバアレイの一部の断面図。
【図5】 ピン収容溝の傾斜角をV溝の傾斜角よりも大きくした例を示す光ファイバアレイの一部の断面図。
【図6】 従来の光ファイバアレイの正面図。
【図7】 従来の高密度光ファイバアレイの正面図。
【図8】 図7に示す光ファイバアレイの押さえ板が傾いた状態の正面図。
【符号の説明】
10…光ファイバアレイ
11…V溝基板
12…押さえ板
13…V溝
14…溝群
15…光ファイバ
20…ピン収容溝
25,25′…ギャップ調整ピン
Claims (6)
- 互いに平行な複数のV溝からなる溝群を有するV溝基板と、
上記溝群の各V溝に配置することにより整列する複数本の光ファイバと、
上記光ファイバを上記各V溝に押付ける押さえ板と、
上記溝群の両側に形成された一対のピン収容溝と、
上記各ピン収容溝に配置されかつ上端が上記V溝上の各光ファイバの上端よりも低い位置にあるギャップ調整ピンとを具備し、
上記V溝のピッチが上記光ファイバの外径よりも僅かに広く、上記ピン収容溝は、上記溝群の最も外側に位置するV溝から少なくとも500μm以上離れたところで、かつ、上記V溝基板の端部近傍に形成されていることを特徴とする光ファイバアレイ。 - 上記ピン収容溝はその断面においてV状に傾斜する斜面を有し、このピン収容溝の溝幅を上記V溝の溝幅よりも大とすることにより、上記ギャップ調整ピンの上端の位置を各光ファイバの上端の位置よりも低くしたことを特徴とする請求項1記載の光ファイバアレイ。
- 上記ピン収容溝はその断面においてV状に傾斜する斜面を有し、この斜面の傾斜角を上記V溝の傾斜角よりも大とすることにより、上記ギャップ調整ピンの上端の位置を各光ファイバの上端の位置よりも低くしたことを特徴とする請求項1記載の光ファイバアレイ。
- 上記ギャップ調整ピンは、上記光ファイバと同一外径の光ファイバを適宜長さに切断した円柱部材からなることを特徴とする請求項2または3記載の光ファイバアレイ。
- 上記V溝上の各光ファイバの上端とギャップ調整ピンの上端との間のギャップが、0を除く10μm以下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。
- 上記光ファイバの外径が125μm、上記V溝のピッチが127μm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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23502797A JP3982020B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 光ファイバアレイ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23502797A JP3982020B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 光ファイバアレイ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1172658A JPH1172658A (ja) | 1999-03-16 |
JP3982020B2 true JP3982020B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=16980003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23502797A Expired - Lifetime JP3982020B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 光ファイバアレイ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3982020B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3019102B1 (ja) | 1999-06-15 | 2000-03-13 | ソニー株式会社 | 陰極線管における信号取出し電極の取り付け方法および陰極線管における信号取り出し方法並びに陰極線管 |
JP5851947B2 (ja) * | 2012-06-29 | 2016-02-03 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバガイド部品 |
JP2022177887A (ja) * | 2021-05-19 | 2022-12-02 | 三菱電線工業株式会社 | 光ファイバアレイ |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP23502797A patent/JP3982020B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1172658A (ja) | 1999-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6118917A (en) | Optical fiber passive alignment apparatus using alignment platform | |
JP3111978B2 (ja) | 光ファイバの高精度実装構造 | |
US5613024A (en) | Alignment of optical fiber arrays to optical integrated circuits | |
US4431260A (en) | Method of fabrication of fiber optic coupler | |
WO1987005119A1 (en) | Array connector for optical fibers | |
US9829652B2 (en) | Connector structure and connector connection structure | |
TW200424583A (en) | Devices and methods for side-coupling optical fibers to optoelectronic components | |
AU683088B2 (en) | Optical waveguides component with low back reflection pigtailing | |
JP3276787B2 (ja) | フェルールの製造方法 | |
JP3091680B2 (ja) | リボン型光ケーブル用多芯光コネクタ | |
JP3305027B2 (ja) | 光ファイバアレイおよびその製造方法 | |
JP3821971B2 (ja) | 光ファイバーアレイ | |
EP1219991A1 (en) | Polarization-maintaining fiber ribbon termination and manufacturing method therefor | |
US20030142922A1 (en) | Passive alignment of fiber optic array | |
JP3982020B2 (ja) | 光ファイバアレイ | |
US20030133689A1 (en) | Optical fiber block having holding sub-block | |
JPH08248269A (ja) | 光導波路部品 | |
US20030123833A1 (en) | Embedded waveguide with alignment grooves and method for making same | |
CA2256585A1 (en) | Structure for connecting optical fibers to optical waveguide | |
EP1434066B1 (en) | Optical filter module | |
JP4062005B2 (ja) | 光導波路基板の製造方法 | |
US20030156814A1 (en) | Optical fiber block having semicircular grooves and method for same | |
KR100341921B1 (ko) | 광커넥터 페룰 연마용 에이피시 연마지그 | |
WO2019215959A1 (ja) | 光ファイバアレイ、ファイバ固定用基板及び光ファイバアレイの製造方法 | |
US7044649B2 (en) | Optical filter module, and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20031212 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20061101 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070309 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070612 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070625 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |