JPH06160660A

JPH06160660A - 光ファイバ保持具および保持方法

Info

Publication number: JPH06160660A
Application number: JP30694692A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Sakuma; 満佐久間; Junichi Ogiwara; 淳一荻原; Hirotoshi Nagata; 裕俊永田; Naoki Kogo; 直紀向後
Original assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】寸法精度の高い光ファイバアレイを簡単な操
作により作製可能な光ファイバ保持具および保持方法を
提供する。【構成】互に対向している２枚の平滑平板と、保持さ
れる裸光ファイバの外径にほゞ等しい厚さを有し、前記
平滑平板の間に、前記裸光ファイバを収容する隙間を形
成するように配置された２個の隙間調整治具とからな
り、この隙間調整治具の裸光ファイバに接する側面は、
裸光ファイバを真直に位置合わせ可能な平滑性を有する
光ファイバ保持具、および前記収容空間に複数本の裸光
ファイバを挿入して互に並列密着させ、接着剤により固
定する光ファイバ保持方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多数本の光ファイバを
一定周期で並列させて保持する、光ファイバ保持具およ
び、保持方法に関するものであり、特に複数の入力、あ
るいは／および、出力光路を有する電気光学素子、ある
いは多分岐導波路素子に、信号光を多数本の光ファイバ
から入出力させる際、多数本の光ファイバを保持し、素
子に接続させるための治具、いわゆるファイバアレイ、
として利用できる光ファイバ保持具および保持方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】光スイッチ等の多分岐導波路素子と、入
出力光を導くための光ファイバを接続するためには、複
数本の光ファイバを同時に素子端面に軸調整して接合す
る必要があり、このためにファイバアレイと呼ばれる光
ファイバ保持具が用いられている。

【０００３】ファイバアレイとしては、一般に、平板上
に光ファイバを並べるためのＶ溝を、所定間隔で形成し
たものが用いられる。Ｖ溝を形成するための平板は、例
えば結晶シリコン板が用いられ、湿式エッチング速度が
シリコンの結晶面に強く依存することを利用した異方性
エッチング法により、フォトリソグラフ技術を応用し
て、高い寸法精度のＶ溝列が作製されている（例えば、
“低ストローク偏光無依存１．５５μｍ１×８Ｔｉ：Ｌ
ｉＮｂＯ₃光導波路スイッチ”、中屋、船木、豊原、川
島、伊関、電子情報通信学会技術研究報告、ＯＱＥ９２
−４１）。また、ガラス板等に機械加工により、Ｖ溝を
精密加工したものも利用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来法、特に結晶シリ
コン板上にＶ溝を形成する方式により、高い精度のファ
イバアレイを作製することができる。この時、原理的に
ミクロン・オーダー以上の精度をもつエッチング加工技
術と、並列させる光ファイバの寸法精度、および並列の
ハンドリングの位置精度・再現性により、ファイバアレ
イの精度が決定される。

【０００５】裸光ファイバの寸法精度は、ＪＩＳで規定
されており、石英系ファイバにおいては、そのクラッド
径は１２５±３μｍとされている（例えば、ＪＩＳ−Ｃ
６８３２−１９８９，−Ｃ６８３５−１９８９）。実際
に製造される光ファイバの寸法精度は、前記基準値より
も高く、同一ロットのファイバについて実測した結果、
測定誤差１μｍ以内でクラッド径１２６μｍであった。
従って、ファイバアレイの精度は、形成されるＶ溝の精
度、および並列させる光ファイバの寸法精度よりもむし
ろＶ溝中に裸光ファイバを並べる作業の確度・再現性に
強く依存するのである。

【０００６】一方、機械加工によりＶ溝を形成する場
合、研削装置の位置決め精度より、溝間隔、および溝深
さを１μｍの精度で加工可能であるが、加工が進むにつ
れ刃が摩耗するため、Ｖ溝角度、深さの精度は悪化する
傾向がある。

【０００７】本発明の目的は、このようなファイバアレ
イの精度、特に機械加工によるＶ溝形成精度の不確か
さ、および、Ｖ溝へ光ファイバを並列させるハンドリン
グ精度の不確かさ、を改善するとともに、光ファイバ保
持具の形態を単純なものとすることにより、ファイバア
レイ作製に関わる工程数を減らし、その結果としてファ
イバアレイの信頼性を高めることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ保持
具は、並列した二本以上の光ファイバを、対応する電気
光学素子の光路端面に、位置調整し、固定させるための
光ファイバ保持具であって、前記光ファイバは、光ファ
イバ素線の被覆層を全て除去し、光ファイバのクラッド
層を露出させた裸光ファイバの状態にあるものであり、
二本以上の前記裸光ファイバを保持する保持具は、前記
裸光ファイバの外径にほゞ等しい厚さを有する隙間調整
治具と、この隙間調整治具をはさんで対向させた平滑平
板からなり、前記隙間調整治具の前記裸光ファイバと接
する側面は、裸光ファイバを真直に位置合わせできる平
滑性を有する、ことを特徴とするものである。

【０００９】上記本発明の光ファイバ保持具において、
前記平滑平板を前記裸光ファイバの外径に相当する間隔
で対向させるための前記隙間調整治具が、対向した平滑
平板の一端にのみ固定されており、それによって、前記
対向平板の開放端より、裸光ファイバおよび、別体の隙
間調整治具を順次挿入することが可能であってもよい。

【００１０】また、本発明の光ファイバ保持具におい
て、前記平滑平板を前記裸光ファイバの外径に相当する
間隔で対向させるための前記隙間調整治具が、対向した
平滑平板の両端に固定されており、それによって前記対
向平板の開放口より、裸光ファイバおよび、別体の隙間
調整治具を挿入可能であってもよい。

【００１１】本発明の光ファイバ保持方法は、前記本発
明の光ファイバ保持具を用いて光ファイバを保持するに
際し、前記隙間調整治具を介して対向させた前記平滑平
板の間に、保持させる前記裸光ファイバのうち、まず一
本を前記隙間調整治具に密着させ、残りの裸光ファイバ
を、順次、互いに密着させるように、前記隙間調整治具
の一端から、前記裸光ファイバを裸光ファイバに外径に
相当する周期で並べ、別体の隙間調整治具で前記並列し
た裸光ファイバを挟み込んだ後に、接着剤を用いて前記
裸光ファイバを前記保持具中に固定することを特徴とす
るものである。

【００１２】また、本発明の光ファイバ保持方法におい
て、前記保持具の片端の隙間調整治具を基準端として密
着させ並列させた裸光ファイバの、並列周期を、前記並
列した裸光ファイバ群の総幅長と単一裸光ファイバの直
径から計算された総幅長と比較し、前記並列させた裸光
ファイバの前記総幅長を所望の長さに固定した状態のま
まで、裸光ファイバと保持具とを接着固定してもよい。

【００１３】

【作用】本発明においては、裸光ファイバのクラッド径
のバラツキが、同一製造ロットのファイバであれば、１
μｍ以内（実測値）に入っていることが有効に利用され
ている。また、本発明の光ファイバ保持具において、フ
ァイバアレイを構成するファイバ保持具には、ファイバ
を並列させるための溝を形成せずに、平滑平板が使用さ
れている。つまり、対向させた平滑平板の間に、裸光フ
ァイバを蜜に接触させて並列させる構造とすることによ
り、裸光ファイバのクラッド径を並列周期としたファイ
バアレイを、極めて容易に作製できるのである。

【００１４】本発明において、並列間隔、並列高さの精
度は一定しているものの、アレイ数が多くなると、密着
並列させた裸光ファイバのクラッド径のばらつき（１μ
ｍ以内）が累積して、並列周期が徐々に変化していくと
いう欠点があるが、４〜８本程度の比較的少ないアレイ
数においては、アレイ中心からの並列周期のばらつき
を、最大２〜４μｍという、実際の使用（素子の光路と
の低損失接続）で許容しうる精度で、極めて容易にファ
イバアレイを構成できる。

【００１５】また、保持具中に裸光ファイバを並列させ
る操作を、例えばマイクロメータを用いて総並列幅を測
定しながら行なうことにより、ファイバアレイの精度を
常にモニターしながらの作製が可能となる。

【００１６】本発明の光ファイバ保持具および保持方法
を添付図面を参照して詳しく説明する。図１に従来法の
ファイバアレイの正面図を示し、図２に本発明による光
ファイバ保持具を用いたファイバアレイの正面図を示
す。

【００１７】図１に示された従来のファイバアレイにお
いて、基板１の上面に多数のＶ字形溝２が、所定間隔
（一般的には２５０μｍ間隔）をおいて形成されてお
り、このＶ字形溝２中に、それぞれ１本の裸光ファイバ
３が挿入され、その上に平板４が重ねられている。

【００１８】これに対し、本発明の保持具を用いた光フ
ァイバアレイにおいては、図２に示されているように、
１対の平板４ａ、４ｂの間に隙間調整治具５ａ，５ｂが
挿入され、この平板４ａ，４ｂおよび隙間調整治具５
ａ，５ｂによって形成される隙間空間に複数本の裸光フ
ァイバが互いに密着して配列挿入されている。

【００１９】図３に、本発明による光ファイバ保持具を
用いた光ファイバアレイの作製手順を例示する。図３
（Ａ）において二枚の平滑平板４ａ，４ｂ、例えば石英
ガラス板を、裸光ファイバ３のクラッド径に相当する厚
さの隙間調整治具５ａを片端に挟み密着させる。このよ
うにして形成されたコの字型構造の保持具の隙間中に、
図３（Ａ）に示されているように、その解放端より裸光
ファイバを順次挿入する。最後に図３（Ｂ）および
（Ｃ）に示されているように別体の隙間調整治具５ｂを
隙間に挿入し裸光ファイバに密着させる。この裸光ファ
イバ挿入過程を、マイクロメータ等を用いて挿入幅を測
定しながら行なうことにより、ファイバの密着度、つま
りファイバアレイの並列周期を確認できる。仕上げとし
て、密着させた状態のファイバを紫外線硬化接着剤等を
用いて保持具に固定し、はみ出したファイバを切断・鏡
面研磨する。

【００２０】本発明の光ファイバ保持方法の別の実施例
を図４に示す。図４において裸光ファイバ３のクラッド
径に相当する厚さの隙間調整治具５ａ，５ｂを介して平
滑平板４ａ，４ｂを対向して配置し、これらの間に形成
された隙間空間中に裸光ファイバを順次挿入していく。

【００２１】本発明の光ファイバ保持方法の更に別の実
施例を図５に示す。図５（Ａ）において、隙間調整治具
５ａの、平滑平板４ａ，４ｂに接合する面に溝６ａを形
成し、この治具５ａを平滑平板４ａ，４ｂの間に挿入
し、これに接着剤７を毛細管現象を利用して流し込み、
これを固化させて治具５ａを平板４ａ，４ｂに接着す
る。次に、平板４ａ，４ｂの隙間空間に所定本数の裸光
ファイバ３を挿入する。次に図３（Ｂ）に示されている
ように、平板４ａ，４ｂの間に、接着剤溝６ｂを有する
隙間調整治具５ｂを挿入し、溝６ｂに接着剤を流し込
む。また、図３（Ｂ）に示されているように、挿入され
た裸光ファイバ３の隙間にも接着剤７を流入させてこれ
らを接着固定する。

【００２２】図５に示された光ファイバ保持方法の実施
例において、平滑平板として厚さ５００μｍのガラス板
を用い、隙間調整治具として、厚さ１２５〜１２６μｍ
のガラス板を用い、その接着面に、幅２００μｍ、深さ
３０μｍの接着剤溝を切削加工により、調整治具両面に
計４本形成した。これらを用いて図５（Ａ）および
（Ｂ）に示されている方法により、直径１２６μｍの裸
光ファイバ４本を挿入し、接着固定して光ファイバアレ
イを作製した。得られた３個の光ファイバアレイの幅Ｗ
を工具顕微鏡により測定したところ、５０８μｍ，５０
６μｍおよび５０５μｍであり、目標値１２６×４＝５
０４μｍに対する誤差は４μｍ以内の許容値範囲内であ
った。

【００２３】

【発明の効果】本発明の光ファイバ保持具および保持方
法により、複数本の裸光ファイバを高い寸法精度をもっ
て、かつ簡単な操作で配列・固定して、ファイバアレイ
を作製することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来保持具および保持方法により作製
された光ファイバアレイの一例を示す正面説明図。

【図２】図２は本発明の保持具および保持方法により作
製された光ファイバアレイの一例を示す正面説明図。

【図３】図３（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は本発明の保
持具および保持方法により光ファイバアレイを作製する
工程手順の一例を示す説明斜視図。

【図４】図４は、本発明の保持具を用い、本発明の他の
保持方法により光ファイバアレイを作製する工程手順の
一例を示す説明斜視図。

【図５】図５（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の他の保持
具を用い、本発明の保持方法により光ファイバアレイを
作製する工程手順の一例を示す説明斜視図。

【符号の説明】

１…基板２…Ｖ字形溝３…裸光ファイバ４…平板４ａ，４ｂ…平板５ａ，５ｂ…隙間調整治具６ａ，６ｂ…接着剤溝７…接着剤

フロントページの続き (72)発明者向後直紀千葉県船橋市豊富町585番地住友セメント株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】並列した二本以上の光ファイバを、対応
する電気光学素子の光路端面に、位置調整し、固定させ
るための光ファイバ保持具であって、前記光ファイバ
は、光ファイバ素線の被覆層を全て除去し、光ファイバ
のクラッド層を露出させた裸光ファイバの状態にあるも
のであり、二本以上の前記裸光ファイバを保持する保持
具は、裸光ファイバの外径に相当する隙間調整治具と、
この隙間調整治具をはさんで対向させた平滑平板からな
り、前記隙間調整治具の前記裸光ファイバと接する側面
は，裸光ファイバを真直に位置合わせできる平滑性を有
する、ことを特徴とする光ファイバ保持具。
【請求項２】前記平滑平板を前記裸光ファイバの外径
に相当する間隔で対向させるための前記隙間調整治具
が、対向した平滑平板の一端にのみ固定されており、そ
れによって、前記対向平板の開放端より、裸光ファイバ
および、別体の隙間調整治具を順次挿入可能な、請求項
１に記載の光ファイバ保持具。
【請求項３】前記平滑平板を前記裸光ファイバの外径
に相当する間隔で対向させるための前記隙間調整治具
が、対向した平滑平板の両端に固定されており、それに
よって前記対向平板の開放口より、裸光ファイバおよ
び、別体の隙間調整治具を挿入可能な、請求項１に記載
の光ファイバ保持具。
【請求項４】前記平滑平板、および前記隙間調整治具
が、ガラス製であることを特徴とする、請求項１，２お
よび３のいづれか１項に記載の光ファイバ保持具。
【請求項５】前記請求項１に記載の光ファイバ保持具
を用いて光ファイバを保持するに際し、前記隙間調整治
具を介して対向させた前記平滑平板の間に、保持させる
前記裸光ファイバのうち、まず一本を前記隙間調整治具
に密着させ、残りの裸光ファイバを、順次、互いに密着
させるように、前記隙間調整治具の一端から、前記裸光
ファイバを裸光ファイバに外径に相当する周期で並べ、
別体の隙間調整治具で前記並列した裸光ファイバを挟み
込んだ後に、接着剤を用いて前記裸光ファイバを前記保
持具中に固定することを特徴とする、光ファイバ保持方
法。
【請求項６】前記保持具の片端の隙間調整治具を基準
端として密着させ並列させた裸光ファイバの、並列周期
を、前記並列した裸光ファイバ群の総幅長と単一裸光フ
ァイバの直径から計算された総幅長と比較し、前記並列
させた裸光ファイバの前記総幅長を所望の長さに固定し
た状態のままで、裸光ファイバと保持具とを接着固定す
ることを特徴とする、請求項６に記載の光ファイバ保持
方法。
【請求項７】請求項５に記載の光ファイバ保持方法に
より得られた、裸光ファイバ列。
【請求項８】前記裸光ファイバの端面と保持具の端面
が揃った状態になるように、前記裸光ファイバを前記保
持具に並列・固着させ、その後に、前記裸光ファイバの
端面に鏡面加工されることを特徴とする、請求項７に記
載の裸光ファイバ列。
【請求項９】請求項７に記載の裸光ファイバ列を取り
付けた、電気光学素子。
【請求項１０】前記電気光学素子上に形成された光路
の、素子端部での間隔が、前記光ファイバ列の、裸光フ
ァイバ外径に相当する並列周期の整数倍であることを特
徴とする、請求項９に記載の電気光学素子。