JP6928848B2

JP6928848B2 - 光ファイバアレイ

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Authority: JP
Inventors: 末松　克輝; 克輝末松; 岩屋　光洋; 光洋岩屋
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Publication date: 2021-09-01
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Description

本発明は、光ファイバを整列させて固定する光ファイバアレイに関する。

複数の光ファイバを光デバイス（光発振器、光増幅器、光スイッチ等）に接続するために、複数の光ファイバを整列させて固定する光ファイバアレイが用いられる。複数の光ファイバを保持した光ファイバアレイを光デバイスに固定することによって、複数の光ファイバを一括して光デバイスに接続できる。そのため、光ファイバを光デバイスに１本ずつ接続する手間がなくなり、接続作業を容易にすることができる。

特許文献１は、基板上に設けられたＶ字状の溝に光ファイバを配置し、２つの基板で光ファイバを挟み込むことによって形成される光ファイバアレイを開示している。特許文献２は、型に光ファイバを配置した後、型の中に紫外線硬化樹脂を流し込んで硬化させ、その後、型を取り外すことによって形成される光ファイバアレイを開示している。特許文献１および２に記載の光ファイバアレイは、複数の光ファイバを精度良く整列させて固定することができる。

特開平６−１１８２６３号公報特開平７−１３０３３号公報

ところで、光ファイバアレイを光デバイスに接続する際に、紫外線硬化型接着剤を用いて固定することがある。紫外線硬化型接着剤は紫外線に曝されることによって硬化するため、固定を行う際には接着部分に紫外線が十分に到達する必要がある。

特許文献１に記載の光ファイバアレイは、例えばガラス（石英ガラス等）を用いて形成され得る。特許文献２に記載の光ファイバアレイは、例えば透明な紫外線硬化樹脂を用いて形成され得る。これらの材料を用いることによって、紫外線硬化型接着剤まで紫外線を十分に透過させ、光ファイバアレイを光デバイスに固定することができる。

しかしながら、特許文献１のように光ファイバアレイの材料としてガラスを用いると、ファイバ面を仕上げるための研磨のリードタイムが長いため量産性が低く、また研磨器具の消耗が起こるため製造コストが高いという問題がある。また、ガラスは形状の自由度が低い上、衝撃で破損しやすい。

また、特許文献２のように型に光ファイバを配置した後、型の中に紫外線硬化樹脂を流し込んで硬化させ、その後、型を取り外して光ファイバアレイを形成する場合、量産性が低いという問題がある。

本発明は、上述の問題に鑑みて行われたものであって、短時間かつ容易に作製でき、量産性に優れた光ファイバアレイを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、光ファイバアレイであって、光ファイバと、前記光ファイバを支持する支持部材と、を備え、前記支持部材は、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の少なくとも一方を含むベース材と、前記ベース材とは異なる材料からなる固形材との混合材からなり、厚さ３ｍｍの前記支持部材に対する、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の紫外光波長範囲内の少なくとも１つの波長の光線透過率が３０％以上であり、かつ厚さ３ｍｍの前記支持部材に対する、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の可視光波長範囲内の波長の平均光線透過率が７０％以下であり、前記ベース材の屈折率と前記固形材の屈折率との間の差は、０．０１以上０．０３以下であることを特徴とする。

本発明に係る光ファイバアレイによれば、短時間かつ容易に作製でき、量産性に優れた光ファイバアレイを実現できるという効果を奏する。

実施形態に係る光ファイバアレイの斜視図である。実施形態に係る光ファイバアレイの斜視図である。実施形態に係る光ファイバアレイの分解斜視図である。実施形態に係る光ファイバアレイの斜視図である。実施形態に係る光ファイバアレイの分解斜視図である。光デバイスに固定された状態の光ファイバアレイの側面図である。例示的な紫外線光源から出力される紫外光のスペクトルのグラフを示す図である。様々なフィラーの配合率における光線透過率のグラフを示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。

（実施形態）
図１は、本実施形態に係る光ファイバアレイ１００の斜視図である。光ファイバアレイ１００は、光ファイバテープ心線１０に含まれる光ファイバ１１を整列させて固定する。光ファイバテープ心線１０は、光ファイバ１１と、光ファイバ１１を一括して被覆する被覆層１２とを備える。被覆層１２は１層からなってよく、あるいは弾性率等の性質が互いに異なる複数層からなってよい。また、内部に個々の光ファイバ１１を被覆する被覆層を有してもよい。

光ファイバ１１は、直線状のガラス光ファイバであり、中心部のコアと、コアの周囲を覆うクラッドとを有する。光ファイバ１１は、２本以上の任意の本数が設けられる。光ファイバ１１の端部から所定の長さは、被覆層１２に被覆されておらず（あるいは被覆層１２が除去されており）、ガラス光ファイバが露出している。

被覆層１２は紫外線硬化樹脂を硬化させることにより形成される。被覆層１２に用いられる紫外線硬化樹脂として、例えばウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等のオリゴマーに、光重合開始剤、希釈モノマーおよびその他添加剤を混合したものを用いてよい。

光ファイバアレイ１００は、光ファイバ１１の先端部を支持する支持部材１１０（フェルールともいう）を備える。支持部材１１０は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いて形成される。支持部材１１０は、光ファイバ１１を一本ずつ収容することが可能な数および寸法の複数の貫通孔１１０ａを有し、複数の貫通孔１１０ａの中に通された光ファイバ１１を位置決めして固定する。すなわち、複数の貫通孔１１０ａは、光ファイバ１１の位置決め機構として機能する。図１において支持部材１１０は１つの部材から形成されているが、複数の部材を組み合わせることによって形成されてもよい。その場合には、支持部材１１０は位置決め機構として複数の貫通孔１１０ａの代わりに複数の溝を有し、該複数の溝に載置された光ファイバ１１を複数の部材によって挟み込むことによって、光ファイバ１１を固定してよい。

図１において光ファイバ１１として直線状のガラス光ファイバを用いているが、基板から上下方向（基板表面の垂直方向）に出入射する光デバイス上部に空間の制限があるため横方向（基板表面の水平方向）にファイバを取り出したい場合に、光ファイバ１１として曲げられたガラス光ファイバを用いることが有効である。図２は、本実施形態に係る別の光ファイバアレイ１００の斜視図である。図３は、図２の光ファイバアレイ１００の分解斜視図である。

図２および３の光ファイバアレイ１００において、光ファイバ１１および被覆層１２を含む光ファイバテープ心線１０の基本的な構成は図１の光ファイバアレイ１００と同様である。図１の光ファイバアレイ１００と異なる点として、光ファイバ１１の端部から所定の長さの領域は、ゆるやかに曲げられている。光ファイバ１１の曲げ半径は、例えば５ｍｍ以下であり、好ましくは３ｍｍ以下である。曲げ半径は小さい方が小型化の観点からは好ましいが、小さくしすぎると破断しやすくなり、また光ファイバの伝送損失が増加する問題が生じるため、０．５ｍｍ以上が好ましい。また、光ファイバの曲げ部は、欠陥を除去する等の高強度処理が施されていることが好ましい。曲げ部の曲げ角度は例えば８５°以上１５０°以下である。これにより、曲げ光ファイバの低背化することができ、光ファイバアレイ１００の小型を実現することができる。

図２および３の光ファイバアレイ１００は、光ファイバ１１の先端部を支持する支持部材１１０と、支持部材１１０の前面を覆う板部材１２０とを備える。支持部材１１０および板部材１２０は、それぞれ熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いて形成される。また、支持部材１１０および板部材１２０により挟み込まれた光ファイバ１１を覆うように樹脂部１３０が設けられ、これにより、光ファイバテープ心線が支持部材１１０および板部材１２０に接着固定される。なお、図２および３においては、視認性のために樹脂部１３０は省略されている。

支持部材１１０の上面には、光ファイバテープ心線１０の軸方向に沿って溝部１１１が形成されており、溝部１１１の内部に光ファイバテープ心線１０が収容される。具体的には、溝部１１１は浅溝部１１２及び深溝部１１３を有しており、浅溝部１１２で被覆層１２を支持すると共に、深溝部１１３で光ファイバ１１を支持する。深溝部１１３の一面には、光ファイバ１１を一本ずつ収容することが可能な数および寸法の複数の溝１１３ａが形成されている。また、溝１１３ａは、光ファイバ１１の端部を支持することが可能となっている。

支持部材１１０は、硬化済（固形）の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなる部材である。板部材１２０は、溝１１３ａに配置された光ファイバ１１を、支持部材１１０とともに挟み込むように設けられる。これにより光ファイバテープ心線１０が位置決めされる。このように、溝１１３ａ及び板部材１２０は、複数の光ファイバ１１の端部を位置決めする複数の位置決め機構を構成している。板部材１２０は、硬化済（固形）の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなる板状の部材である。

樹脂部１３０は、支持部材１１０および板部材１２０により挟み込まれた光ファイバ１１を覆うように設けられる。樹脂部１３０は、光ファイバテープ心線、支持部材１１０、および板部材１２０を組み立てた後に、支持部材１１０と板部材１２０との間の空間に、未硬化（液状）の接着剤を充填し、これを硬化することにより形成されてよい。接着剤は硬化後に紫外線が透過する材料で構成される。樹脂部１３０に用いる接着剤として、リードタイムを短縮するため、硬化時間が短い紫外線硬化樹脂を用いることが望ましい。

樹脂部１３０に用いる紫外線硬化樹脂としては、例えば、硬化後の３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の紫外光波長範囲内の少なくとも１つの波長の光線透過率が３０％以上であるものを用いる。ここで、光線透過率が３０％以上となる前記少なくとも１つの波長は、後述する支持部材１１０の光線透過率が３０％以上となる波長と一致することが好ましい。

なお、本明細書における光線透過率は、厚さ３ｍｍの試料に対する透過率を意味するものとする。樹脂部１３０に用いる紫外線硬化樹脂として、例えばウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等のオリゴマーに、上述の波長に吸収領域を有する光重合開始剤、希釈モノマーおよびその他添加剤を混合したものを用いてよい。

光ファイバ１１の端部が外部に露出されるように、光ファイバテープ心線１０は支持部材１１０および板部材１２０に固定される。光ファイバ１１の外部に露出した端部は、光デバイスに光学的に接続され得る。

図４は、本実施形態に係るさらに別の光ファイバアレイ１００の斜視図である。図５は、図４の光ファイバアレイ１００の分解斜視図である。図４および５の光ファイバアレイ１００は、図２および３の光ファイバアレイ１００と類似しているが、支持部材１１０の構成が異なり、板部材１２０は設けられない。図４および５に示すように、光ファイバアレイ１００は、複数の光ファイバを含む光ファイバテープ心線１０と、複数の光ファイバ１１の端部を配列させる複数の位置決め機構１１７を有する支持部材１１０と、光ファイバ１１の外周に充填された樹脂部１３０とを備える。なお、図４および５においては、視認性のために樹脂部１３０は省略されている。

支持部材１１０は、一体成型された断面略Ｌ字型の部材である。この支持部材１１０には、光ファイバの光ファイバテープ心線１０の軸方向に沿って溝部１１４が形成されており、溝部１１４の内部に光ファイバテープ心線１０が収容される。

また、支持部材１１０には、溝部１１４と連続して形成された傾斜した底面を有する溝部１１５が設けられている。溝部１１５には光ファイバ１１の曲げ部が収容される。また、溝部１１５と連通するように形成された水平な底部１１６がさらに設けられ、底部１１６には複数の溝１１７ａが設けられている。複数の溝１１７ａは光ファイバ１１を一本ずつ収容することが可能な数および寸法で形成されている。また、支持部材１１０には、複数の溝１１７ａに対応する複数の貫通孔１１７ｂが形成されており、複数の貫通孔１１７ｂに光ファイバ１１の端部が挿入される。なお、図示を省略しているが貫通孔１１７ｂは、光ファイバ１１を挿入する側の直径が光ファイバ１１の出口側の直径よりも大きく、光ファイバ１１の出口側の直径は、ガラス光ファイバの外径よりもわずかに大きい。このようにすることで、光ファイバ１１を貫通孔１１７ｂに挿入しやすくなるととともに、高い位置精度で複数の光ファイバ１１を支持部材１１０に位置決めできる。複数の溝１１７ａ及び複数の貫通孔１１７ｂは位置決め機構１１７を構成している。これにより、光ファイバ１１の端部が外部に露出する状態で支持部材１１０に支持され、また、位置決め機構１１７により、複数の光ファイバ１１が支持部材１１０内で位置決めされる。

樹脂部１３０は、支持部材１１０に位置決めされた光ファイバ１１を覆うように設けられる。樹脂部１３０は、光ファイバテープ心線を支持部材１１０に位置決めした後に、光ファイバ１１の上面に、未硬化（液状）の接着剤を充填し、これを硬化することにより形成されてよい。接着剤は硬化後に紫外線が透過する材料で構成される。樹脂部１３０に用いる接着剤として、図２および３の場合と同様に、紫外線硬化樹脂を用いることが望ましい。

図４および５に示す光ファイバアレイ１００の寸法は、例えば厚さ３．５ｍｍ、幅３．７ｍｍ、長さ６．０ｍｍである。また、光ファイバアレイ１００では、例えば曲げ半径Ｒ＝２．５ｍｍで光ファイバ１１が曲げられており、曲げ角度は例えば９８°である。

図１〜５に示す光ファイバアレイ１００の構成は一例であり、光ファイバ１１を整列させて固定可能であれば適宜変更されてよい。

図６は、光デバイス２０に固定された状態の光ファイバアレイ１００の側面図である。図６は、例として図２〜５に示す曲げられた光ファイバ１１を用いる場合を示しているが、図１に示す直線状の光ファイバ１１を用いる場合も同様である。光デバイス２０は、例えば光発振器、光増幅器、光スイッチ等であり、基板の内部または表面に、光導波路、半導体素子および電気回路等を備える。光デバイス２０を構成する基板として、Ｓｉ基板、石英基板、ＩｎＰ基板等、内部または表面に光導波路を形成可能な任意の基板を用いてよい。

光ファイバアレイ１００は、紫外線硬化型接着剤３０を用いて光デバイス２０に固定される。光ファイバアレイ１００が光デバイス２０に固定されている状態において、光ファイバ１１の端部は光デバイス２０に含まれる光導波路や半導体素子に光学的に接続されている。

紫外線硬化型接着剤３０は、３００ｎｍ〜４５０ｎｍ（すなわち、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下）の範囲の中の少なくとも１つの波長を有する紫外光が照射されることによって硬化する紫外線硬化樹脂を含む。紫外線硬化型接着剤３０として、例えばウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等のオリゴマーに、上述の波長に吸収領域を有する光重合開始剤、希釈モノマーおよびその他添加剤を混合したものを用いてよい。

紫外線光源４０は、紫外線硬化型接着剤３０を硬化可能な少なくとも１つの波長を有する紫外光を出力する、ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源である。

図７は、例示的な紫外線光源４０から出力される紫外光のスペクトルのグラフを示す図である。図７のグラフにおいて、横軸は波長（ｎｍ）であり、縦軸は相対強度（％）である。図７のグラフには、紫外線光源４０として紫外線ランプを用いる場合のスペクトルＢ（実線）、および紫外線光源４０として紫外線ＬＥＤを用いる場合のスペクトルＣ（破線）が示されている。

図７より、紫外線ランプから出力される紫外光は、３００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲の中に複数の波長ピークを有する。一方、紫外線ＬＥＤから出力される紫外光は、３００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲の中に１つの波長ピークを有する。図７では一例として３６５ｎｍに波長ピークを有する場合を示すが、ピーク波長はこれに限定されない。紫外線硬化型接着剤３０は、紫外線光源４０から出力される紫外光の波長によって硬化するように調節されている。

図６に示すように、紫外線硬化型接着剤３０は、光ファイバアレイ１００上の光ファイバ１１の端部が位置する面と光デバイス２０との間に塗布され、紫外線光源４０から出力された紫外光Ａが照射されることによって硬化する。そのため、光ファイバアレイ１００の紫外光透過性が低い場合に、光ファイバアレイ１００が紫外光を遮るため、十分な量の紫外光が紫外線硬化型接着剤３０に到達しないおそれがある。その結果、紫外線硬化型接着剤３０の硬化が不十分になり、光ファイバアレイ１００の固定強度が低下してしまう。このことは光ファイバ１１および光デバイス２０の特性の劣化や信頼性の低下につながる。

一方、紫外光を十分に透過させるために、光ファイバアレイ１００の光の透過性を高めすぎると、別の問題が生じる。光ファイバアレイ１００の支持部材１１０の検査等を目的として、支持部材１１０の光ファイバ１１を支持するための、貫通孔１１０ａ、１１７ｂまたは溝１１３ａ、１１７ａ等の位置決め機構の位置や寸法等を高精度に測定することが求められる。位置や寸法等の測定の際には、支持部材１１０の位置決め機構の長手方向から可視光を照射し、それにより形成されるエッジの影を検出することによって、位置決め機構の位置や寸法等を算出する。そのため、支持部材１１０の可視光透過性が高すぎる場合に、明確な影が形成されないため、位置決め機構の位置や寸法等を高精度に測定することが難しい。

本実施形態に係る光ファイバアレイ１００の支持部材１１０（板部材１２０を含む）は、上述の問題を解決するために以下の構成を有する。支持部材１１０は、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の少なくとも一方を含むベース材と、ベース材とは異なる材料からなる固形材であるフィラーとの混合材によって形成される。

支持部材１１０に用いられるベース材は、紫外線硬化型接着剤３０が硬化する波長、すなわち３００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲の中の少なくとも１つの波長を有する紫外光を透過する、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を含む。熱可塑性樹脂は加熱により軟化して冷却により硬化する樹脂であり、熱硬化性樹脂は加熱により硬化する樹脂である。ベース材に用いられる熱可塑性樹脂として、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等の非晶性樹脂を用いてよい。あるいはベース材に用いられる熱硬化性樹脂として、例えばユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）等を用いてよい。

ベース材の平均分子量（数平均分子量）は、２万以上であることが望ましい。このように高い分子量のベース材を用いることによって、支持部材１１０の強度を向上させることができる。また、高い分子量のベース材を用いることによって、ベース材およびフィラーの混合物をペレット化する際に、押し出し不具合を改善し、製造性を向上させることができる。ただし、ベース材の平均分子量が大きすぎると流動性が損なわれ形成が難しくなる問題が生じる。したがって、ベース材の平均分子量は３万以下であることが好ましい。

支持部材１１０に用いられるフィラーは、紫外線硬化型接着剤３０が硬化する波長、すなわち３００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲の中の少なくとも１つの波長を有する紫外光を透過する、固形材である。フィラーとして、例えば石英ガラスまたは石英結晶を所定の形状に加工した固形材を用いてよい。フィラーは、支持部材１１０（すなわち、ベース材とフィラーとの混合材）の体積に対して、４０％以上の体積（重量％を用いる場合には、支持部材１１０の重量に対して６０％以上の重量）となるように配合されることが望ましい。このようにフィラーを高充填に配合することによって、支持部材１１０の線膨張率を４０ｐｐｍ／℃以下に低下させることができる。

ベース材およびフィラーは、ベース材の屈折率とフィラーの屈折率との間に所定の差が発生するように構成されている。屈折率の調整は、既知の方法によって行われてよく、例えばベース材またはフィラーに無機粒子を添加することによって行われる。ベース材の屈折率とフィラーの屈折率との間の差は、０．０１以上０．０３以下であることが望ましい。このようにベース材の屈折率とフィラーの屈折率との間にわずかな差を設けることによって、紫外光透過性を確保しながらも、可視光透過性を抑えることができる。

具体的には、厚さ３ｍｍの支持部材１１０（ベース材とフィラーとの混合材）に対する、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ（すなわち、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の可視光波長範囲内の波長の平均光線透過率（可視光透過率という）が７０％以下であることによって、高精度な寸法測定のための可視光透過性が得られる。それと同時に、厚さ３ｍｍの支持部材１１０（ベース材とフィラーとの混合材）に対する、３００ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外光波長範囲内の少なくとも１つの波長の光線透過率（紫外光透過率という）が３０％以上であることによって、光ファイバアレイ１００の接着部分まで十分な紫外光を到達させるための紫外光透過性が得られる。

図８は、様々なフィラーの配合率における光線透過率のグラフを示す図である。図８の横軸は波長（ｎｍ）であり、縦軸は光線透過率（％）である。図８には、フィラーの配合率（支持部材１１０に対するフィラーの体積％）が０％、２０％、３０％、４０％および５０％である場合のグラフが示されている。図８に示すように、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光波長範囲内では、フィラー配合率が３０％以上の場合に可視光透過率が７０％以下となっており、高精度な寸法測定を行うことができる。また、３００ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外光波長範囲内では、いずれのフィラー配合率でも少なくとも１つの波長の紫外光透過率が３０％以上であり、接着部分まで十分な紫外光を到達させることができる。

フィラーとして、球形の固形材からなる球形フィラー、または繊維状の固形材を破砕することにより得られる繊維破砕フィラーを用いてよい。球形フィラーは、平均粒径が１０μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましい。球形フィラーを用いる場合には、光ファイバアレイ１００上の光ファイバ１１の端部が位置する面を研磨する工程において、研磨により面から脱離するフィラーが球形となるため、光ファイバ１１の端部が傷つけられることを抑制する効果が得られる。繊維破砕フィラーは、繊維径が５０μｍ以下であり、かつ平均繊維長が１００μｍ以下であることが望ましい。繊維破砕フィラーを用いる場合には、破砕された繊維の形状によってベース材料をつなぐアンカー効果が高くなるため、支持部材１１０の強度を向上させる効果が得られる。また、ベース材およびフィラーの混合物をペレット化する工程において、高いアンカー効果によって、押し出しを安定化させ、製造性を向上させる効果が得られる。

以上のように、本実施形態に係る支持部材１１０は、ベース材の屈折率とフィラーの屈折率との間にわずかな差を設けることによって、紫外光の透過性を確保しながら、可視光の透過性を制限している。そのため、光ファイバアレイ１００を光デバイス２０に固定する際に、紫外光を紫外線硬化型接着剤まで十分に透過させて短時間かつ容易に固定できる。それと同時に、可視光の透過性が制限されているため可視光の照射時にエッジの影が形成され、支持部材１１０の寸法を高精度に測定することができる。さらに、支持部材１１０中にフィラーを高充填に配合しているため、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂よりも低線膨張率となり、同じく低線膨張率の光デバイス２０と接続する際の温度安定性が改善されている。

さらに、前述したように光ファイバ１１を覆う樹脂部１３０として、硬化後の３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の紫外光波長範囲内の少なくとも１つの波長の光線透過率が３０％以上であるものを用いることで、光ファイバアレイ１００全体が充分紫外光を透過し、光ファイバアレイ１００を光デバイス２０に固定する際に、紫外光を紫外線硬化型接着剤まで十分に透過させて短時間かつ容易に固定できる。

ここで、樹脂部１３０の光線透過率が３０％以上となる３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の紫外光波長範囲内の少なくとも１つの波長は、支持部材１１０の光線透過率が３０％以上となる波長と一致することが好ましい。

樹脂部１３０と支持部材１１０の両方の光線透過率が３０％以上となる波長の紫外線を用いて光ファイバアレイ１００を光デバイス２０に接着固定することで、短時間かつ容易に光ファイバアレイ１００を光デバイス２０に固定できる。

（実施例）
上述の実施形態に係る実施例および比較例として、熱可塑性樹脂であるポリカーボネート（屈折率１．５８５）からなるベース材に、石英ガラスの球形フィラー（屈折率１．５７０、平均粒径２０μｍ）を混合したものをペレット化し、そのペレットを用いて光ファイバアレイ（支持部材１１０）を作製した。すなわち、ベース材の屈折率とフィラーの屈折率との間の差は、０．０１５である。ベース材の平均分子量およびフィラーの配合率は、表１のように設定した。そして、作製した光ファイバアレイに対して、紫外線透過率、可視光透過率、線膨張率および寸法を測定し、材料製造性および成形性を検査した結果を表１に示す。

寸法の測定には、JIS C 61300-3-27（IEC 61300-3-27）に基づく測定方法を用いた。具体的には、測定対象物である光ファイバアレイを台の上に載置し、光源から測定対象物へ可視光を照射するとともに、測定対象物に関して光源とは反対側に設けられたＣＣＤカメラで撮像する。測定用のプログラムは、ＣＣＤカメラにより撮像された画像を２値化し、光ファイバアレイのエッジを認識することによって、寸法を取得する。表１では、認識に成功した場合に寸法測定を○とし、認識に失敗した場合に寸法測定を×とした。

表１に示すように、実施例１〜４、比較例１において、ペレット製造時の混練が安定し、材料の製造性は良好であった。また、実施例１〜４、比較例１において、光ファイバアレイの成形時には、材料の流動性は良好であり、成形体の成形性は良好であった。光ファイバアレイを組み立てて研磨加工を行った際には、ひび割れ等の破損が起こらず、十分な強度が確保された。作製された光ファイバアレイの紫外光透過性が高いため、光ファイバアレイを光デバイスに短時間で容易に紫外線硬化型接着剤による接着固定を行うことができた。

実施例１〜４では、光ファイバアレイの可視光透過率が７０％以下であるため、光ファイバアレイの寸法測定を行った際にエッジの認識ができ、高精度に寸法の測定ができた。それに対して、比較例１では、フィラーの配合率が低く、可視光透過率が７０％より大きい。その結果、寸法測定のための可視光が大きく透過してしまい、エッジの認識ができず、正確な寸法の測定が困難であった。したがって、フィラーの配合率は３０体積％（５０重量％）以上であることが望ましい。

さらに、実施例１〜３では、フィラーの配合率を高くすることによって線膨張率は４０ｐｐｍ／℃以下に抑えられた。そのため、低線膨張材で構成されている光デバイスへの光ファイバアレイの固定部における膨張率差が小さくなり、温度変化に対する信頼性が向上する。したがって、フィラーの配合率は４０体積％（６０重量％）以上であることがより望ましい。

本発明は上述の実施形態および実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において変更が可能である。

Claims

光ファイバと、
前記光ファイバを支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材は、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の少なくとも一方を含むベース材と、前記ベース材とは異なる材料からなる固形材との混合材からなり、
厚さ３ｍｍの前記支持部材に対する、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の紫外光波長範囲内の少なくとも１つの波長の光線透過率が３０％以上であり、かつ厚さ３ｍｍの前記支持部材に対する、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の可視光波長範囲内の波長の平均光線透過率が７０％以下であり、
前記ベース材の屈折率と前記固形材の屈折率との間の差は、０．０１以上０．０３以下であることを特徴とする光ファイバアレイ。
前記支持部材の体積に対する前記固形材の体積が４０％以上であり、前記混合材の線膨張率が４０ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバアレイ。
前記ベース材は、平均分子量が２万以上のポリカーボネートを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバアレイ。
前記固形材は、石英ガラスからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ファイバアレイ。
前記固形材は、球形であり、平均粒径が１０μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ファイバアレイ。
前記固形材は、繊維を破砕したものであり、繊維径が５０μｍ以下であり、かつ平均繊維長が１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ファイバアレイ。
前記支持部材は複数の貫通孔または複数の溝を位置決め機構として有し、前記複数の貫通孔に前記光ファイバを通すこと、または前記複数の溝に載置された前記光ファイバを複数の部材によって挟み込むことによって、前記光ファイバを位置決めすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光ファイバアレイ。