JPH05297293A

JPH05297293A - 光スイッチ素子の製造方法

Info

Publication number: JPH05297293A
Application number: JP7796291A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Yokomachi; 之裕横町; Tomohiko Ueda; 知彦上田; Masaichi Mobara; 政一茂原; Hiroo Kanamori; 弘雄金森; Toshiaki Kakii; 俊昭柿井; Kazuhiko Arimoto; 和彦有本
Original assignee: Sumiden Opcom Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumiden Opcom Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1991-04-10
Filing date: 1991-04-10
Publication date: 1993-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、簡易にして、光ファイバの先端部
分が破損或いは損傷され難い光スイッチ素子の製造方法
を提供することを目的する【構成】光ファイバ（３）を、素子本体（２）の突合
せ側端面（２ｂ）に突出するように素子本体（２）に接
着固定する第１の工程と、光ファイバ（３）の先端部
（１０）に、先端部（１０）を囲うように保護する保護
部材（１１）を装着すると共に、保護部材（１１）を素
子本体（２）の突合せ側端面（２ｂ）の突出基準面
（８）に固定する第２の工程と、光ファイバ（３）の先
端部（１０）を、保護部材（１１）と共に所望の突出寸
法に切り揃える第３の工程と、保護部材（１１）を光フ
ァイバ（３）の先端部（１０）から取外す第４の工程と
を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信等に用
いる光スイッチを構成する光スイッチ素子の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の光スイッチ素子として図
１１に示すものが知られ、この製造方法は、予め表面５
２ａに光ファイバ５３固定用の複数のファイバ固定溝５
４（Ｖ溝）が形成された光スイッチ素子５１のチップ本
体５２に、光ファイバ５３を押さえる押さえ板５５を取
付けたものを用意し、テープ状の光ファイバ５３の先端
を被覆を除去した状態で、ファイバ固定溝５４と押さえ
板５５とで囲われたガイド穴に通すようにしてチップ本
体５２の突合せ端面５２ｂ側に突出させ、その後、チッ
プ本体５２の表面５２ａに接着剤５６を流し込んで光フ
ァイバ５３をチップ本体５２に接着固着する。そして、
光ファイバ５３のチップ本体５２の突合せ端面５２ｂか
ら突出した部分について、切断および端面研摩を行いチ
ップ本体５２の突合せ端面５２ｂと略面一に揃えるよう
にしている。一方、このようにして製作された光スイッ
チ素子５１は、これを２つ用意して突合せ、一方を固定
して他方を移動するようにして光路の切替えを行う光ス
イッチを構成する。この場合、一般に光ファイバ端面間
からの光の損失や反射を低減するため、光スイッチ全体
をその光ファイバと略同一屈折率の屈折率整合剤内に浸
漬して、光ファイバの端面間に屈折率整合剤を満たすよ
うにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで本願出願人
は、このような構造の光スイッチを連続して切替操作さ
せると、通信が一時的に途絶える現象を発見し、その原
因が切替操作の際に屈折率整合剤の中に発生する気泡
（屈折率整合剤内に乱流又は圧力変化によりキャビテー
ション又はエアレーション現象が生ずる）であることが
確かめた。すなわち、発生した気泡が突合わせた光ファ
イバの端面間に入り込むと、通信光を散乱させてしまう
のである。かかる場合、光ファイバの端面の間隙幅より
チップ本体の端面の間隙幅を広くすることにより、表面
張力を利用して気泡を広いスペース側、すなわち、チッ
プ本体の端面の間隙側に逃がすことが効果的であると考
えられる。具体的には、本願出願人が先に出願した特許
（未公開）の如く、チップ本体の端面の内、光ファイバ
が固着されている固着領域を窪入形成し、この固着領域
面を突出基準面として光ファイバの先端を幾分突出させ
た構造とすることである。

【０００４】しかし、チップ本体の端面から突出した光
ファイバの先端部分は、製造工程における先端部分の切
断および端面研摩の際に、破損或いは損傷され易いこと
が想定される。

【０００５】そこで、本発明は、簡易にして、光ファイ
バの先端部分が破損或いは損傷され難い光スイッチ素子
の製造方法を提供することをその目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
すべく、突き合わせた光ファイバを機械的に移動させて
光路の切り替えを行う光スイッチに用いられ、光ファイ
バが固定されると共に、光ファイバ同士を突き合わせる
光スイッチ素子の製造方法において、光ファイバを、素
子本体の突合せ側端面に突出するように素子本体に接着
固定する第１の工程と、光ファイバの先端部に先端部を
囲うように保護する保護部材を装着すると共に、保護部
材を素子本体の突合せ側端面の突出基準面に固定する第
２の工程と、光ファイバの先端部を、保護部材と共に所
望の突出寸法に切り揃える第３の工程と、保護部材を前
記光ファイバの先端部から取外す第４の工程とを備える
ことを特徴とする。

【０００７】この場合、保護部材は、突出基準面に接着
剤で接着固定されること、また、保護部材は、光ファイ
バの先端部が嵌合される嵌合孔を有することが好まし
い。

【０００８】

【作用】光ファイバの先端部に保護部材を装着し、これ
を素子本体の突合せ側端面の突出基準面に固定すること
で、光ファイバの先端部の剛性が増し、切り揃え作業で
の光ファイバの先端部の強度が保持される。その後、光
ファイバの先端部から保護部材を除去すれば、素子本体
の端面にはこれから突出した光ファイバの先端部分だけ
が残る。

【０００９】この場合、保護部材の突出基準面への固定
を接着剤で行えば、保護部材の固定および取り外しが容
易にとなる。また、保護部材が光ファイバが嵌合される
嵌合孔を有すれば、光ファイバがこの保護部材に確実に
ホールドされる。

【００１０】

【実施例】以下、図１に基づいて本発明の一実施例の製
造方法により製造された光スイッチ素子について、図２
乃至図７に基づいて本発明の一実施例に係る光スイッチ
素子の製造方法について説明する。

【００１１】図１はこの実施例に係る光スイッチの光ス
イッチ素子を示す斜視図であり、本実施例により製造さ
れる光スイッチ素子１は、同図に示すような構造となっ
ている。すなわち、光スイッチ素子１は、チップ本体２
（素子本体）と、このチップ本体２の上面２ａに固着さ
れたアレイ状の光ファイバ３と、この光ファイバ３の端
部を押さえる押え板４とから成り、このように構成され
た光スイッチ素子１の一対を対向させて光スイッチを構
成する。

【００１２】チップ本体２の上面２ａには、両側部に光
結合位置を位置決めする位置決めピン用の各一対の位置
決め溝２７ａ，２７ｂ（後述する）が形成され、また中
央部の前半部には光ファイバ３を位置決め固定する複数
のファイバ固定溝５が、後半部には段部６が形成されて
いる。テープ状或いは単心の光ファイバ３は、その被覆
を除去されてファイバ固定溝５にセットされ、これに接
着剤７で接着固定される。一方、光ファイバ３の被覆さ
れている部分は段部６にセットされるようになってい
る。また、チップ本体２の突合せ端面２ｂ（前端面）
は、光ファイバ３が固定されているファイバ固定領域８
の部分が窪入形成されていて、ちょうどこの窪入寸法
分、光ファイバ３の先端部分がファイバ固定領域８を突
出基準面としてから突出するようになっている。すなわ
ち、光ファイバ３の先端面は、ファイバ固定領域８を除
くチップ本体２の突合せ端面２ｂと略同一面となるよう
に揃えられている。そして、光ファイバ３の端部は押え
板４により押さえられるようになっているが、実際に
は、先に押え板４が固着されており、光ファイバ３の端
部がこの押え板４とファイバ固定溝５とで囲われた空間
に差し込まれて、接着固定される。

【００１３】このように構成される光スイッチ素子１
は、以下に説明する図２乃至図７に示す製造工程を経て
製作される。

【００１４】先ず、図２に示すような押え板４が固着さ
れたチップ本体２を用意する。このチップ本体２はシリ
コン等のウェーハから切り出されるもので、切り出され
たチップ本体２に別途用意した押え板４を固着する。

【００１５】次に、端部の被覆を除去した光ファイバ３
を、押え板４とファイバ固定溝５とで囲われた空間に差
し込むようにしてセットする。この際、光ファイバ３の
先端部１０は、チップ本体２の突合せ端面２ｂから十分
に突出した状態にしておく。続いて、光ファイバ３の被
覆部分から露出部分にかけて接着剤７を塗布し、これを
チップ本体２の上面２ａに固着させる（図２）。

【００１６】次に、後述する保護部材１１を用意し、こ
れを光ファイバ３の先端部１０に装着する。この際、各
光ファイバ３は対応する保護部材１１の嵌合孔１１ａに
それぞれ嵌合させるようにして装着する。この装着が完
了したら、保護部材１１とチップ本体２のファイバ固定
領域８（突出基準面）との間に仮固定用の接着剤１２を
塗布して、このファイバ固定領域８に保護部材１１を接
着固定する（図３および図４）。

【００１７】仮固定用の接着剤１２が硬化したら、チッ
プ本体２の突合せ端面２ｂから突出した光ファイバ３の
先端部１０を所望の突出寸法に切り揃える。すなわち、
光ファイバ３の先端部１０の不要な部分を切断すると共
に、その切断面を研摩して、光ファイバ３の先端面１０
ａをファイバ固定領域８を除くチップ本体２の突合せ端
面２ｂと略同一面となるようにする。この場合切り揃え
作業は、保護部材１１も含めて切断、研摩が為される。
すなわち保護部材１１は、光ファイバ３の先端部１０の
強度を保持しているが、自らも切り揃えの対象となって
いる。

【００１８】最後に、仮固定用の接着剤１２を溶剤で溶
解し、保護部材１１を光ファイバ３の先端部１０から引
き抜く（図７）。

【００１９】以上のような製造工程によれば、一連の作
業の中で光ファイバ３の先端部１０に大きな外力が加わ
る切り揃え作業では、光ファイバ３の先端部１０が保護
部材１１で確実に保護されるので、このような特殊な光
ファイバ素子１でも、先端部１０を損傷させることな
く、簡単に製造することができる。

【００２０】ここで、図８を参照して上記保護部材１１
の一例について詳細に説明する。同図に示すように、こ
の保護部材１１は、矩形に形成されており、長手方向の
中間部分に、複数本の光ファイバ３に対応させた複数の
嵌合孔１１ａが形成されている。各嵌合孔１１ａの一方
の端は面取り１１ｂされていて、光ファイバ３への嵌合
を容易に導くと共に、ファイバ固定領域８への接着の際
の接着剤溜まりを構成する。一方、保護部材１１は、光
ファイバ３と共に切り揃えられることを考慮してエポキ
シ樹脂で構成され、その厚みは光ファイバ３の突出寸法
０．１ｍｍに対し、０．２ｍｍとなっている。

【００２１】このようにして製造された光ファイバ素子
１は組み合わされて、図９に示すような光スイッチの主
要部を構成する。

【００２２】同図に示すように、光スイッチを構成する
この主要部２１は、光スイッチ素子１を組み込んだ移動
スイッチ素子２２の両側に、同様な固定スイッチ素子２
３，２３を配設し、両固定スイッチ素子２３，２３をス
テージ（図示せず）上に固定し、両スイッチ素子２２，
２３に貫通させた丸棒状の一対の位置決めピン２４，２
４で、移動スイッチ素子２２を宙吊り状態にしておいて
切替操作を行うようになっている。この切替操作は、移
動スイッチ素子２２を固定スイッチ素子２３に対して、
定常位置と１以上の切替位置とに相互に機械的に移動さ
せ、その都度両スイッチ素子２２，２３のそれぞれの光
ファイバ３の光軸を一致させるものである。移動スイッ
チ素子２２と固定スイッチ素子２３との突合せ端面に固
着された複数の光ファイバ３は、両位置決めピン２４，
２４を案内にしてこれら両スイッチ素子２２，２３同士
を突合わせることより、光ファイバ３同士を同一光軸上
に整列、かつ対面させて光接続がなされる。

【００２３】移動スイッチ素子２２は、チップ本体２
と、位置決めピン２４を押さえるシートプレート２５
と、これらのケーシングであると共に付勢手段でもある
クランパ２６とを備えている。チップ本体２の上面２ａ
両側には、それぞれ光軸方向に平行に延びる一対の位置
決め溝２７ａ，２７ｂが形成されている。この各一対の
位置決め溝２７ａ，２７ｂは、位置決めピン２４と定常
位置で係合する第１位置決め溝２７ａと、切替位置で係
合する第２位置決め溝２７ｂとで構成され、移動スイッ
チ素子２２のスイッチ操作の際に位置決めピン２４が第
１位置決め溝２７ａと第２位置決め溝２７ｂとの間でク
リック的に相対移動できるようになっている。

【００２４】なお、通信光の挿入損失および反射の低減
を目的として、両光ファイバ３，３の端面間に、光ファ
イバ３と略同一の屈折率を有する屈折率整合剤Ｓを満た
すべく、光スイッチの主要部２１全体が屈折率整合剤Ｓ
内に浸漬されている。すなわち、図１０に示すように、
ファイバ固着領域８では、光ファイバ３が幾分突出した
ものとなっており、これらは屈折率整合剤Ｓ内に浸漬さ
れている。この場合、移動スイッチ素子２２の切替操作
により屈折率整合剤Ｓ内に気泡Ｂが発生しても、気泡Ｂ
は表面張力の影響で広いスペース側へ移動する。したが
って、同図の矢印で示すように、気泡Ｂが両光ファイバ
３，３の端面間の間隙に侵入しようとした場合、この間
隙よりスペースの広いファイバ固着領域８，８の領域間
側に逃げ、光ファイバ３の周囲を回り込むようにして上
昇し、この気泡Ｂによる接続不良を防止できるようにな
っている。

【００２５】なお、図９に示すように、紙面手前の固定
スイッチ素子２３と移動スイッチ素子２２とは離れた状
態となっており、また、紙面先方の固定スイッチ素子２
３と移動スイッチ素子２２とは接触した状態となってい
るが、両固定スイッチ素子２３，２３と移動スイッチ素
子２２の配置関係は、実際には対面する各光ファイバ
３，３の端面同士が接触して互いに傷付くことがなく、
かつ接続損失が少ない範囲の微小な間隙を存して対向し
ている。

【００２６】なお、本実施例では、チップ本体２をシリ
コン製とし、位置決めピン２４は直径０．５ｍｍのジル
コニア製の丸棒とした。ファイバ固定溝５と両位置決め
溝２７ａ，２７ｂとは、Ｖ溝研削加工盤により製作され
る。そして、光ファイバ３を０．２５ｍｍピッチで６本
並べるべくファイバ固定溝５は、０．２５ｍｍピッチで
６列形成し、溝角度は６０度とした。第１位置決め溝２
７ａと第２位置決め溝２７ｂは０．５ｍｍピッチとし、
溝角度は１１０度とした。また、ファイバ固着領域８，
８間の間隙幅が５μｍ以上となるように、各光ファイバ
３の突出寸法を０．１ｍｍとした。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光ファイ
バの先端部に、先端部を囲うような保護部材を装着し、
これを素子本体の突合せ側端面の突出基準面に固定する
ので、先端部の剛性を簡単に保持することができ、切り
揃える工程での先端部の損傷を確実に防止できる。この
場合、保護部材の固定に接着剤を用いれば、素子本体に
対する保護部材の固定と取外しが極めて容易になる。さ
らに、保護部材に光ファイバの先端部が嵌合される嵌合
孔を形成すれば、先端部の剛性が更に増し、先端部の損
傷をより一層確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る製造方法により製作され
る光スイッチ素子を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施例に係る光スイッチ素子製造方法
の第１のステップを示す正面図である。

【図３】本発明の実施例に係る光スイッチ素子製造方法
の第２のステップを示す正面図である。

【図４】本発明の実施例に係る光スイッチ素子製造方法
の第３のステップを示す正面図である。

【図５】本発明の実施例に係る光スイッチ素子製造方法
の第４のステップを示す正面図である。

【図６】本発明の実施例に係る光スイッチ素子製造方法
の第５のステップを示す正面図である。

【図７】本発明の実施例に係る光スイッチ素子製造方法
の第６のステップを示す正面図である。

【図８】本発明の実施例に係る光スイッチ素子製造方法
に用いる保護部材の説明図である。

【図９】光スイッチの主要部を現した斜視図である。

【図１０】光ファイバの突合わせ部分の状態を現した拡
大斜視図。

【図１１】従来の光スイッチの斜視図である。

【符号の説明】

１…光スイッチ素子２…チップ本体２ｂ…突合せ端面３…光ファイバ１０…先端部１１…保護部材１１ａ…嵌合孔１２…仮固定用の接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者茂原政一神奈川県横浜市栄区田谷町１番地住友電気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者金森弘雄神奈川県横浜市栄区田谷町１番地住友電気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者柿井俊昭神奈川県横浜市栄区田谷町１番地住友電気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者有本和彦東京都大田区大森西七丁目６番31号住電オプコム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】突き合わせた光ファイバを機械的に移動
させて光路の切り替えを行う光スイッチに用いられ、当
該光ファイバが固定されると共に、光ファイバ同士を突
き合わせる光スイッチ素子の製造方法において、光ファイバを、素子本体の突合せ側端面に突出するよう
に当該素子本体に接着固定する第１の工程と、前記光ファイバの先端部に当該先端部を囲うように保護
する保護部材を装着すると共に、当該保護部材を前記素
子本体の突合せ側端面の突出基準面に固定する第２の工
程と、前記光ファイバの先端部を、前記保護部材と共に所望の
突出寸法に切り揃える第３の工程と、前記保護部材を前記光ファイバの先端部から取外す第４
の工程とを備えることを特徴とする光スイッチ素子の製
造方法。
【請求項２】前記保護部材は、前記突出基準面に接着
剤で接着固定されることを特徴とする請求項１記載の光
スイッチ素子の製造方法。
【請求項３】前記保護部材は、前記光ファイバの先端
部が嵌合される嵌合孔を有することを特徴とする請求項
１記載の光スイッチ素子の製造方法。